JPH07228187A - 自動車用前照灯の照射方向自動制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のステアリングに連動させて前照灯の
照射方向を左右の傾動させる自動制御機構を改良して、
限界円旋回状態（ドリフト状態）に陥ったときは操舵方
向と反対向きに前照灯を傾動させるようにする。 【構成】 制御回路８に対して、操舵方向判断手段１０
から「ハンドルを切っている方向」の情報が入力される
とともに、横Ｇ方向判断手段１３から「車体が受けてい
る遠心力の方向」の情報が入力される。制御回路８は、
上記双方の方向が同一であれば限界円旋回と判断して、
操舵方向と反対側に前照灯を傾動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の走行状態を検出
して、それぞれの状態に適したように前照灯の照射方向
を自動的に制御する機構に関するものである。なお、本
発明において前照灯とは、例えばフォグランプなどの補
助前照灯を含む意である。

【０００２】

【従来の技術】例えば図４（Ａ）に示すように、自動車
が左カーブの道路を走行するときは、同図に示したよう
に前照灯の照射方向が左方に傾いて、進行方向前方の路
上を照射することが望ましい。こうした事情に鑑みて、
運転者が左方に操向すると（いわゆる、左にハンドルを
切ると）前照灯が左方に傾動し、右方に操向すると前照
灯が右方に傾動する自動装置が公知（例えば特開昭６２
−２３１８４５号）である。ところが、雪道などでカー
ブを曲ろうとするとき、限界円旋回状態になる場合が少
なくない。この走行状態はドリフトとも呼ばれ、タイヤ
と路面との間の摩擦力を越える遠心力が作用して、車体
がカーブ外側に尻を振る現象である。例えば図４（Ｂ）
において、運転者が矢印ａのように左旋回しようとして
左方に操向したとき、限界円旋回状態になって車体が矢
印ｂのように尻を振ると、運転者は車体の姿勢をたて直
すため右側に操向する。その結果、前記の公知の自動装
置を備えた自動車は本図４（Ｂ）に示されているよう
に、前照灯の照射方向が右に向いてしまうので、走行方
向前方の路上が照明されなくなる。このような不具合を
解消するため、特開平５−３０５８４５号に係る自動車
用前照灯が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−３０５
８４５号の自動車用前照灯は車輪の空転を検出してドリ
フト状態を自動的に判断し、ドリフトと判断されたとき
は前照灯の光軸を車両中心に戻すようになっており、こ
れにより、前照灯が運転者の希望と反対に向いてしまう
ことが防止されるという優れた実用的効果を奏するが、
なお次に述べるような改良の余地が有る。

【０００４】全部の車輪に車輪速センサを設け、その出
力信号を制御手段まで導かねばならないので配線長が長
く、多岐配線となるのでコスト高である。

【０００５】例えば図４（Ｂ）のようにドリフトしたし
き、前照灯の光軸は車体中央（矢印Ｆ）に戻されるが、
この方向は車両の走行方向前方（矢印ａ）と一致しな
い。

【０００６】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、前記特開平５−３０５８４５号とは全く異な
る原理に基づき全く異なる構成によって、自動車が限界
円旋回状態となったとき車両走行方向前方路上を照明し
得る、簡単な構成の、特に配線長の短かい自動制御機構
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、前掲の図４
（Ｂ）を参照して略述すると、この図の状態（限界円旋
回状態）において、車体には矢印Ｇのように右向きの遠
心力（遠心加速度）が作用しており、かつ、運転者は車
体姿勢たて直しのため右回りに操向している。このよう
に、操向方向と加速度方向とが一致することは、限界円
旋回状態にのみ見られる特殊な現象であって、正常な走
向状態では発生しない。そこで本発明は、このように操
向方向と遠心加速度（単に加速度と略称することあり）
との方向が一致したとき、限界円旋回状態（ドリフト）
になったものと判断し、前照灯の照射方向を操向方向と
反対側（加速度と反対側と表現することもできる）に傾
動させる。上述の原理に基づいて本発明の構成は、自動
車の走行状態を検出して前照灯の照射方向を自動的に制
御する装置において、自動車の操向装置の操舵角および
操舵方向を検出する手段と、自動車の車体が受けている
横方向の加速度およびその方向を検出する手段と、自動
車の前照灯を左右方向に傾動せしめる駆動手段と、前記
の操舵方向の検出信号および加速度の検出信号を入力さ
れて、前記駆動手段に作動信号を与える制御回路とを具
備しており、かつ、上記の制御回路は、操舵方向と加速
度方向とが反対方向であるときは、操舵角に略比例せし
めて前照灯を操舵方向に傾動させる作動信号を出力し、
操舵方向と加速度方向とが同一方向であるときは、前照
灯を操舵方向と反対に傾動させる信号を出力するもので
あることを特徴とする。ただし、本発明において操舵と
は、操向（ステアリング）と同意である。

【０００８】

【作用】上述の手段によると、操舵角およびその方向、
並びに、遠心加速度の方向が自動的に検出され、操舵方
向と遠心加速度との方向が反対のときは正常走向状態で
あると判定して操舵角と略比例せしめて前照灯の照射方
向を操舵方向に傾けるので、一般走行中にカーブすると
きは自動的に走行方向前方路上が照明されて好都合であ
る。そして、限界円旋回状態（ドリフト）になると、操
舵方向と遠心加速度とが反対方向となることによってこ
れを判定し、前照灯照射方向が操舵方向の反対（カーブ
の内側向け）に自動操作され、車両の走行方向前方の路
上が照明される。しかも、前記の構成におけるセンサ類
の設置個所の内、加速度検出手段は任意の個所を選定す
ることができ、操舵角・操舵方向の検出手段は車体前部
になるので前照灯から遠くない。こうした事項の結果と
して、所要の配線長が短いのでコストが安く、メンティ
ナンスも比較的容易である。

【０００９】

【実施例】次に、図１ないし図３を順次に参照しつつ本
発明の実施例の説明をする。図１は本発明に係る自動車
用前照灯の照射方向自動制御機構の１実施例を示す制御
系統図である。符号８は、本発明の制御回路を示す。
１，６はそれぞれ左，右の前照灯であって、それぞれの
駆動ユニット２，４によって左右に往復傾動せしめられ
る。上記左，右の駆動ユニット２，４は、制御回路８か
ら与えられる作動指令により、駆動回路７を介して作動
せしめられる。上記左，右の前照灯１，６の傾動角は
左，右の角度センサ３，５によって検出され、前記の制
御回路８にフィードバックされる。図示の符号９は、自
動車の操向装置に付設されたステアリング操舵角センサ
であって、ハンドルからナックルアームに至るステアリ
ング系統を構成している部材のうち、操舵角に比例して
動く部分の変位を検出するようになっている。上記ステ
アリング操舵角センサ９の出力信号は操舵方向判断手段
１０に入力され、操舵方向を表わす信号を添えて制御回
路８に入力される。この場合の入力信号情報は、例えば
「左旋回５度」とか「右旋回１０度」とかいうように、
操舵方向と操舵角度を表わす。図示１１は車速センサで
あって本発明における必須の構成部材ではない。横Ｇセ
ンサ１２は、車体に働く遠心加速度を検出し、横Ｇ方向
判断手段１３を介して制御回路８に対して遠心加速度の
大きさと方向とを表わす信号を与える。ただし、制御回
路８が必要とする入力情報は必ずしも遠心加速度の大き
さをアナログ表示するものであることを要せず、所定値
以上の遠心加速度が所定時間継続した場合に、その概要
的な方向（車体の右向きか左向きか）を表わせば簡単で
安価なセンサで足りる。

【００１０】制御回路８は、操舵方向判断手段１０から
の入力信号と、横Ｇ方向判断手段１３からの入力信号と
を比較し、双方の信号が同方向を意味するものであるか
反対方向を意味するものであるかを判別する。そして、
反対方向であれば通常の運転状態であると判定し、同方
向であれば限界円旋回状態であると判定する。図２は上
記実施例における前照灯の傾動を制御する状態を表わす
２次元図表であって、横軸にステアリング操舵角をとる
とともに縦軸に前照灯の左右傾動角をとり、通常走行時
における操舵角と前照灯傾動角との関係を示す連動カー
ブと、限界円旋回時における前照灯傾動角との関係を、
それぞれ左，右の操向を表わす２本のカーブ、計４本の
カーブで描いてある。１５Ｌ，１５Ｒは通常走行時の制
御カーブ、１６Ｌ，１６Ｒは限界円旋回時の制御カーブ
であって、それぞれ添字のＬは左側前照灯を表わし、添
字のＲは右側前照灯を表わしている。経時的に作動する
場合の零については図３を参照して後述するが、それに
先立って、先ず基本的な作動を本図２について述べる。
通常走行状態であると判定された場合、左旋回方向に操
舵されると、前照灯の照射方向は通常時連動カーブ１５
Ｌのごとく操舵角に連動される。すなわち、ステアリン
グ操舵角の座標（横軸）が左方（矢印Ｌ）に、角θを越
えると、操舵角の増加に比例してライト傾動角（縦軸）
が左方（矢印Ｌ′）に増加してゆき、操舵角φで最大傾
動角ψに達する。通常走行状態であると判定された場
合、右旋回方向に操舵されると、前照灯の照射方向は通
常時連動カーブ１５Ｒのごとく操舵角に連動される。す
なわち、ステアリング操舵角の座標（横軸）が右方（矢
印Ｒ）に、角θを越えると、操舵角の増加に比例してラ
イト傾動角（縦軸）が右方（矢印Ｒ′）に増加してゆ
き、操舵角φで最大傾動角ψに達する。限界円旋回状態
であると判定された場合、左旋回方向に操舵されると、
ドリフト時制御カーブ１６Ｌのごとく、直ちに最大傾動
角ψまで右方（矢印Ｒ′）に傾動せしめられる。すなわ
ち、遠心加速度が左方に向いている状態でハンドルを少
しでも左に切ると、前照灯は即時的に右方へいっぱいに
傾動される（これは、右カーブを走行中に限界円旋回状
態（ドリフト）に陥った場合における自動的な作動であ
る）。

【００１１】限界円旋回状態であると判定された場合、
右旋回方向に操舵されると、ドリフト時制御カーブ１６
Ｒのごとく、直ちに最大傾動角ψまで左方（矢印Ｌ′）
に傾動せしめられる。すなわち、遠心加速度が右方に向
いている状態でハンドルを少しでも右に切ると、前照灯
は即時的に左方へいっぱいに傾動される（これは、左カ
ーブを走行中に限界円旋回状態（ドリフト）に陥った場
合における自動的な作動である）。

【００１２】次に、通常走行状態から限界円旋回状態に
移行する場合の作動を説明する。図３は横軸に時間をと
り、自動車の走行に関する各種の条件を示した図表であ
って、（Ａ）は図１に示したライトスイッチ１４の連動
操作状態を、（Ｂ）は同じく操舵方向判断手段１０の出
力信号を、（Ｃ）は同じく横Ｇ方向判断手段１３の出力
信号を、（Ｄ）は同じく車速センサ１１の出力信号を、
（Ｅ）は進行方向を、（Ｆ）は走行状態を、それぞれ表
わしている。時刻ｔ₁で、ライトスイッチが連動切離し
位置から連動位置に操作された。本実施例のライトスイ
ッチには、断，ポジション，ロービーム，連動の４つの
モードが有り、連動の場合のみ前照灯の照射方向がステ
アリングに連動して左右に傾動せしめられ、また、ハイ
ビームの場合でもライトスイッチが連動モードであれば
連動作用が行なわれる。そして時刻ｔ₂で自動車が発進
し、車速センサの出力信号がＨｉとなる。時刻ｔ₃で道
路が左カーブし始める。これに伴ってハンドルが左に切
られ、操舵方向判断手段の出力信号はＬ側にＨｉが出力
されている。このとき、車体が左に旋回するため右方向
の遠心加速度を受け、横Ｇ方向判断手段の出力信号はＲ
側にＨｉが出力される。この、時刻ｔ₃直後の状態で
は、操舵方向が左で、遠心加速度方向が右であり、相互
に反対向きになっているので、制御回路８（図１）は通
常走行状態である（ドリフトしていない）と判断し、図
２について先に述べた通常時連動カーブ１５Ｌのごと
く、操舵角に略比例させて前照灯の照射方向を左方（矢
印Ｌ′方向）に傾動させ、車両進行方向前方路上に向け
て照射させる。時刻ｔ₄で左カーブが終わってハンドル
が中立状態に戻され、操舵方向判断手段の出力信号は左
右共にＬ₀となり、車体が直進するので遠心加速度を受
けなくなり、横Ｇ方向判断手段の出力信号も左右共にＬ
₀となる。ステアリング操舵角が零になるので、前照灯
の左右方向の傾動は図２に示した座標原点Ｏに復元し、
車体正面に向く。時刻ｔ₅で道路が右カーブし始める。
これに伴ってハンドルが右に切られ、操舵方向判断手段
の出力信号はＲ側にＨｉが出力されている。このとき、
車体が右に旋回するため左方向の遠心加速度を受け、横
Ｇ方向判断手段の出力信号はＬ側にＨｉが出力される。
この、時刻ｔ₅直後の状態では、操舵方向が右で、遠心
加速度方向が左であり、相互に反対向きになっているの
で、制御回路８（図１）は通常走行状態である（ドリフ
トしていない）と判断し、図２について先に述べた通常
時連動カーブ１５Ｒのごとく、操舵角に略比例させて前
照灯の照射方向を右方（矢印Ｒ′方向）に傾動させ、車
両進行方向前方路上に向けて照射させる。時刻ｔ₆で右
カーブが終わってハンドルが中立状態に戻され、操舵方
向判断手段の出力信号は左右共にＬ₀となり、車体が直
進するので遠心加速度を受けなくなり、横Ｇ方向判断手
段の出力信号も左右共にＬ₀となる。ステアリング操舵
角が零になるので、前照灯の左右方向の傾動は図２に示
した座標原点Ｏに復元し、車体正面に向く。時刻ｔ
₇で、道路が再び左にカーブしているためハンドルが左
に切られ、先に述べた時刻ｔ₃における左操舵と同様に
して、通常走行状態における左カーブ操舵状態に入る。
ところが、時刻ｔ₈で限界円旋回状態に陥り（ドリフト
して）図４（Ｃ）に示したように車体後部が矢印ｂ方向
に振れたので、運転者は車体の姿勢をたて直すべく、ハ
ンドルを右に切った。これにより、図３の時刻ｔ₉で、
操舵方向判断手段の出力信号は右側（Ｒ側）がＨｉにな
っている。しかし、横Ｇ方向判断手段の出力信号はＲ側
がＨｉを示し、右向きの遠心加速度を受け続けているこ
とを表している。このように、操舵方向と遠心加速度方
向が同一方向になることは異常であり、制御回路８は限
界円旋回状態になったものと判断し、図２の通常時連動
カーブ１５Ｌに従って行なっていた前照灯照射方向の傾
動制御をドリフト時制御カーブ１６Ｒに切り換え、ステ
アリング操舵角の大小に比例せしめることなく、左側へ
最大傾動角ψまで傾動させる。これにより前照灯は、図
４（Ｃ）に示したように車体の方向よりも左方に振れた
矢印ｆ方向に向けられ、走行方向前方路上を照射する。

【００１３】時刻ｔ₁₀で道路の左カーブが終って直進状
態となる。図３においては左カーブの道路を走行してい
る時に限界円旋回した例について述べたが、右カーブの
道路を走行している時に限界円旋回した場合も同様に作
用し、前照灯の照射方向は右方に最大傾動角ψまで傾動
せしめられて走行方向前方路上を照射せしめられ、夜間
走行中に限界円旋回（ドリフト）した場合における進行
方向前方視認性を確保する。

【００１４】

【発明の効果】本発明を適用すると、操舵角およびその
方向、並びに、遠心加速度の方向が自動的に検出され、
操舵方向と遠心加速度との方向が反対のときは正常走向
状態であると判定して操舵角と略比例せしめて前照灯の
照射方向を操舵方向に傾けるので、一般走行中にカーブ
するときは自動的に走行方向前方路上が照明されて好都
合である。そして、限界円旋回状態（ドリフト）になる
と、操舵方向と遠心加速度とが反対方向となることによ
ってこれを判定し、前照灯照射方向が操舵方向の反対
（カーブの内側向け）に自動操作され、車両の走行方向
前方の路上が照明される。しかも、前記の構成における
センサ類の設置個所の内、加速度検出手段は任意の個所
を選定することができ、操舵角・操舵方向の検出手段は
車体前部になるので前照灯から遠くない。こうした事項
の結果として、所要の配線長が短いのでコストが安く、
メンティナンスも比較的容易であるという優れた実用的
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車用前照灯の照射方向自動制
御機構の１実施例を示す制御系統図である。

【図２】上記実施例における前照灯の傾動を制御する状
態を表わす２次元図表であって、横軸にステアリング操
舵角をとるとともに縦軸に前照灯の左右傾動角をとり、
通常走行時における操舵角と前照灯傾動角との関係を示
す連動カーブと、限界円旋回時における前照灯傾動角と
の関係を、それぞれ左，右の操向を表わす２本のカー
ブ、計４本のカーブで描いてある。

【図３】横軸に時間をとり、自動車の走行に関する各種
の条件を示した図表であって、（Ａ）は図１に示したラ
イトスイッチ１４の連動操作状態を、（Ｂ）は同じく操
舵方向判断手段１０の出力信号を、（Ｃ）は同じく横Ｇ
方向判断手段１３の出力信号を、（Ｄ）は同じく車速セ
ンサ１１の出力信号を、（Ｅ）は進行方向を、（Ｆ）は
走行状態を、それぞれ表わしている。

【図４】自動車がカーブを曲るときの車体の姿勢と前照
灯の照射方向との関係を示す平面図である。

【符号の説明】 １…左側前照灯、２…左側前照灯の駆動ユニット、３…
左側前照灯の角度センサ、４…右側前照灯の駆動ユニッ
ト、５…右側前照灯の角度センサ、６…右側前照灯、７
…前照灯駆動回路、８…制御回路、９…ステアリング操
舵角センサ、１０…操舵方向判定手段、１１…車速セン
サ、１２…横Ｇセンサ、１３…横Ｇ方向判断手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の走行状態を検出して前照灯の照
   射方向を自動的に制御する装置において、 自動車の操向装置の操舵角および操舵方向を検出する手
   段と、 自動車の車体が受けている横方向の加速度およびその方
   向を検出する手段と、 自動車の前照灯を左右方向に傾動せしめる駆動手段と、 前記の操舵方向の検出信号および加速度の検出信号を入
   力されて、前記駆動手段に作動信号を与える制御回路と
   を具備しており、 かつ、上記の制御回路は、操舵方向と加速度方向とが反
   対方向であるときは、操舵角に略比例せしめて前照灯を
   操舵方向に傾動させる作動信号を出力し、 操舵方向と加速度方向とが同一方向であるときは、前照
   灯を操舵方向と反対に傾動させる信号を出力するもので
   あることを特徴とする、自動車用前照灯の照射方向自動
   制御機構。