JPH029297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な自動車用前照灯等における照射
基準軸決定方法に関する。

従来、自動車用前照灯の照準は前照灯試験機を
使用し配光パターンの中の最高光度点又は光度が
平衡する点と光源とを結ぶ直線を以つて所定の方
向へ指向させるべき光軸としている。

即ち、例えばスクリーン型前照灯試験機の場合
は光検出素子は１個だけ設けられている。従つて
このような試験機を用いて照準を行なう場合に
は、測定対象たる前照灯の前方３メートルの位置
に試験機を配置し、光検出素子を上下左右に移動
することによつてメータの振れが最大である点、
即ち、最高光度点を見い出し、該点と光源とを結
ぶ直線を以つて該前照灯の光軸としてこれを所定
の照射方向へ向ける。

また、集光型前照灯試験機では通常光検出素子
SAは第１図Ａに示すような４分割型が用いられ
ており、各個別素子Ｓ１〜Ｓ４は第１図Ｂ，Ｃに
示すようにその起電力e₁とe₂，e₃とe₄が互いに逆
方向になるように接続されている。従つて、この
ような試験機にあつては、例えば水平方向につい
て光度分布が第２図に示すようになつている場
合、検出素子SAが位置Ａにあれば個別素子S₂の
起電力e₂の方が同S₁の起電力e₁より大、逆に位置
Ｂにあれば個別素子S₁の起電力e₁の方が同S₂の起
電力e₂より大となり、光検出素子SAを水平方向
に動かせばメータM_Hはこのような起電力e₁とe₂
との差の状態に応じた振れをする。

そこで、このような試験機を使用する場合は、
測定対象たる前照灯の約１メートル前に試験機を
配置し、例えばまず水平方向に光検出素子SAを
移動し、水平バランスメータM_Hが平衡する点を
見い出し、その位置で光検出素子SAを垂直方向
に移動して垂直バランスメータMvが平衡する点
を見い出し、その位置で光検出素子SAを再び水
平方向に移動して水平バランスメータM_Hがバラ
ンスする点を見い出す、というような操作を数回
繰返し、最終的に水平バランスメータM_H、垂直
バランスメータMvとも平衡する点を見い出し
て、この平衡点と光源とを結ぶ直線を以つて該前
照灯の光軸とし、これを所定の照射方向へ向け
る。

ところで、実際我々がこの方法で照準を施した
自動車を夜間運転して見ると、ビームが正しく前
方を指向していないような感じを受けることがあ
る。

本願発明者らは、この点につき原因を探究した
ところ次のような問題点を発見した。

即ち、市中に出回つている自動車用前照灯は
JIS−Ｄ−5500等により配光パターンが細かく規
制されてはいるが、このような規格を満足してい
るものであつても、その配光パターンの中央部の
詳細な光度分布にはかなりバラツキがある。第３
図はこのような中央部の詳細な光度分布の一例を
示し、同図Ａは等高度曲線が全体に同心状に描か
れ、その中心に最高光度点Ｍが位置する例、同図
Ｂは等光度曲線が同心状にならず、最高光度点Ｍ
がいずれかの方向へ偏つている例、同図Ｃは中央
部分が平担で最高光度点が不明確な例、同図Ｄは
最高光度点Ｍが複数存在する例である。

また、規格を満足していても例えばJIS−Ｄ−
5500によれば最高光度は２万カンデラ以上４万カ
ンデラ以下と幅があり、パターンの各点における
光度も各製品によつてかなりの差異がある。

そして、発明者らがこのような様々な等光度曲
線を有する前照灯について従来の最高光度点を基
準とする照準方法で照準をし、視認をして見た結
果、第３図Ａのように最高光度点Ｍが同心状の等
光度曲線をもつものについては正しくビームが指
向されていると感ずるがそれ以外のものについて
は、人により、かなりビームがずれていると感ず
ることが判つた。

このような結果から、人によつてかなり差はあ
るけれども、前照灯によつて明かるく照らし出さ
れていると感ずる範囲はある等光度曲線によつて
囲まれた範囲、例えば最高光度の80％の等光度曲
線によつて囲まれた範囲であり、最高光度点Ｍを
以つて明かるく照らし出される範囲の基準として
は見ていないものであつて、最高光度点Ｍを基準
とする従来の照準方法は必らずしも実際に即しな
いものであることが明らかになつた。

本発明はこのような点に鑑みて為されたもので
あり、自動車用前照灯等における照射基準軸を決
定する場合において、配光パターンの中から最高
光度に対し所定の割合の光度以上の光度を有する
点の集合から成る領域を求め、該領域内の各点に
は同一の質量を有する質点が均一に分布している
ものと仮定して同領域における質点の集合の重心
点を決定し、該重心点と光源とを結ぶ直線を以つ
てその自動車用前照灯等における照射基準軸とす
ることを特徴とする。

以下、本発明の詳細を所謂マイクロコンピユー
タを組み込んだ装置を使用して実施する場合を例
にとつて説明する。

まず、配光パターンの各点の光度のデータサン
プリングは次のようにして行なう。即ち、第４図
に示すように光検出素子LSを縦にｍ個配列する。
そしてこれら光検出素子列LSAを左から右へ所
定ピツチづつｎピツチ移動させ、各ピツチごとに
各検出素子LS₁〜LS_nの起電力を測定する。

これにより、光検出素子列LSAの移動によつ
て形成されるところの仮想スクリーーンISC上に
おける配光パターンの各点の光度が測定される。

なお、本実施例の場合は第５図に示すように集
光レンズＬを使用し、10ｍ先のスクリーンSC１
０に映し出される配光パターンを前記仮想スクリ
ーンISC上に相似縮少して投映するようにしてい
る。

次に第６図は本発明を実施するための装置のブ
ロツク構成を示す。

図中、HLは被測定対象たる自動車用前照灯、
Ｌは前述の集光レンズ、LSAは前述の光検出素
子列である。SCNは走査スイツチで各検出素子
LS₁〜LS_nの起電力を順次検出するために使用す
る。DCAは光検出素子LS₁〜LS_nの起電力を増幅
するための直流増幅器、Ａ−Ｄはアナログデジタ
ル変換器で直流増幅器DCAの出力電圧を符号化
する。DRVは光検出素子例LSAを水平方向に移
動させるための駆動部、SSWは装置を起動する
ためのスイツチである。そして、これらアナログ
デジタル変換器、駆動部DRV、スタートスイツ
チSSWは入出力回路Ｉ／Ｏを介して中央処理装
置CPUに接続されている。また、MEMは記憶回
路であり、処理を行なうためのプログラムや光検
出素子列LSAによつて得えられたデータが書き
込まれる。そしてまた、DPは表示器であり、ラ
ンプ軸に対する照射基準軸の偏向方向を表示す
る。

而して、このような装置を使用して本発明は次
のようにして実施される。

先ず、被測定対象たる自動車用前照灯HLをそ
のランプ軸LL（JIS−Ｄ−5500・付図１備考参照）
が集光レンズの中心L₀を通るように装置に正対
させ点灯しておく。そしてスタートスイツチ
SSWを押すとプログラムに従つてデータ収集が
開始される。即ち、駆動部DRVにより光検出素
子列LSAが第４図において左から右への移動を
開始し、１ピツチづつ右へ進んだ所で走査スイツ
チSCNが走査され、上下に配列された光検出素
子LS₁〜LS_nの各データが記憶回路MEMに蓄積
される。そして、このような操作が右端の位置ｎ
のところまで順次進められ、前述のように配光パ
ターンの各点における光量が記憶回路MEMの所
定の各番地に蓄積される。

そして、これらデータの中から、先ず最高光度
の点Ｍ（第７図）が決定される。その方法はいく
つか考えられるが、本実施例では、まず、記憶回
路MEMのデータの最初のものと２番目のものと
を比較し、大きい方を残す、次に該残されたデー
タと３番目のデータを比較して、また、大きい方
のデータを残す。

このような操作を最後のデータまで繰り返すこ
とにより、先ず実際の最高光度の点Ｍの光度が見
い出される。

次に該最高光度に所定の割合を掛けた光度が決
定される。例えば、前述の最高光度点Ｍの光度が
３万カンデラ、所定の割合が80％とすれば、
24000カンデラが求める所定の割合の光度である。

そして、この光度24000カンデラ以上の光度を
有する点が探し出され第７図における領域ARが
決定される。

次に、この領域ARについての重心点が決定さ
れる。即ち、第８図は記憶回路MEMに蓄積され
た領域ARの状態をモデル化して表わしたもので
あり、H.Vはそれぞれ第７図における水平線Ｈ、
垂直線Ｖ（いずれもランプ軸LLと直交する。）に
相当する記憶回路MEM上の仮想線、黒丸の各点
は前述の24000カンデラ以上の光度を有する点、
点Ｍは最高光度である。

そして、前述のように、本発明ではこれら各点
は同一の質量を有すると仮定しているから、この
質量を単純に「１」とすれば、Ｈ−Ｖ平面におけ
る重心点Ｇの水平方向の座標h_g及び垂直方向の座
標v_gは夫々各点の座標の総合計の平均として求め
られる。

即ち、点に合計数をＮ、各点の座標を（h_kv_k）
とすれば、 h_g＝１／Ｎ_N 〓^k=1 h_k v_g＝１／Ｎ_N 〓^k=1 v_k となる。

そして、このような処理がマイクロコンピユー
タによつて行なわれることにより第７図、第８図
における重心点Ｇ（h_g・v_g）が決定され、この点
Ｇと光源とを結ぶ直線BLが、その自動車用前照
灯HLの照射基準軸となり、本発明による場合、
この軸BLを所定の照射方向へ向ける。

なお、照射基準軸BLの方向は、ランプ軸LLを
基準として「水平方向、左へ〇〇度」「垂直方向、
下へ〇〇度」というように表示装置DPに表示が
なされる。

以上説明をしたように本発明自動車用前照灯等
におけるビーム中心軸決定方法では、配光パター
ンの中から最高光度に対し所定の割合の光度以上
の光度を有する点の集合から成る領域を求め、該
領域内には同一の質量を有する質点が均一に分布
しているものと仮定して同領域におけるこれら質
点の集合の重心点を決定し、該重心点と光源とを
結ぶ直線を以つてその自動車用前照灯等における
照射方向に指向させるべき照射基準軸としてい
る。

従つて、配光パターンの中央付近においてその
光度分布が対称的でない、即ち、最高光度点がい
ずれかの方向に偏つていたり、最高光度点が明確
でない場合でも、本発明によれば、より適切な照
準を施すことができる。

また、本発明によれば出射される総光量が異る
全ての灯具についてより適確な照準を施すことが
できる。

なお、最高光度に対する割合を何パーセントに
するかは被測定対象たる自動車用前照灯等の特
性、特に配光パターンの中央付近における詳細な
光度分布に前述のようにいろいろな形があるがた
め、一概には云えないが、50％から90％ぐらいの
範囲で定めるのが適切であると考えられる。

また、本実施例は自動車用前照灯についてのも
のであるが、その出射光に指向性のある他のすべ
ての灯具、例えば航空機用、船舶用、鉄道車輛用
等に用いられる灯具、サーチライトその他の灯具
の場合にも本発明を適用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の前照灯試験機に使用されている
４分割型光検出素子の概略を示し、同図Ａは正面
図、同図Ｂ，Ｃは結線図、第２図は４分割型光検
出素子の働きを自動車用前照灯配光の水平方向に
おける光度分布との関係で説明するための図、第
３図は配光パターンの中央部における詳細な光度
分布の各例を示す説明図、第４図は本発明を実施
するために使用する光検出素子列及びその水平方
向の移動により形成される仮想スクリーンを表わ
した正面図、第５図は集光レンズを用いて10ｍ先
のスクリーンに描かれる配光パターンを近距離に
おいて相似縮少させる場合の手法を示す説明図、
第６図は本発明を実施するための装置の一例を示
すブロツク図、第７図は本発明における所定の光
量以上の光量を有する領域、重心点等を示す説明
図、第８図は記憶回路に蓄積されたデータの状態
を示すモデル図である。 符号の説明、HL……自動車用前照灯等、BL…
…照射基準軸、AR……領域、Ｇ……重心点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車用前照灯等における照射基準軸を決定
   する場合において、配光パターンの中から最高光
   度に対し所定の割合の光度以上の光度を有する点
   の集合から成る領域を求め、該領域内の各点には
   同一の質量を有する質点が均一に分布しているも
   のと仮定して同領域におけるこれら質点の集合の
   重心点を決定し、該重心点と光源とを結ぶ直線を
   以つてその自動車用前照灯等における照射基準軸
   とすることを特徴とする自動車用前照灯等におけ
   る照射基準軸決定方法。