JPH09315215A - 車両用前照灯装置 - Google Patents
車両用前照灯装置Info
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Abstract
方向への操作があった場合でも照射領域の変更を抑えて
運転者に違和感を与えない車両用前照灯装置を供する。 【解決手段】 車両前方の照射領域を左右方向に変更可
能とする車両用前照灯装置において、前照灯の照射領域
を変更する照射領域変更手段と、舵角を検出する舵角検
出手段21と、車体の左右方向の旋回挙動を検出する旋回
挙動検出手段23と、舵角検出手段21が検出した舵角に基
づき第1照射角度θ1 を算出する第1照射角度演算手段
11と、旋回挙動検出手段23が検出した旋回挙動ωに基づ
き第2照射角度θ2 を算出する第2照射角度演算手段12
と、第1照射角度11と第2照射角度12とから最終の照射
角度θを決定する照射角度決定手段13と、最終の照射角
度θに基づき照射領域変更手段を制御して照射領域を変
更する制御手段とを備えた車両用前照灯装置。
Description
変更できる前照灯の配光制御に関する。
は、従来から種々提案されているが、その殆どが基本的
にステアリングハンドルの操舵角に応じて変更制御する
ものであり(特開昭62−77249号公報、特開平3
−14742号公報等)、操舵した方向に前照灯の照射
領域を変更させることで、これから進行しようとする方
向の照射量を増加させるものである。
制御すると、ステアリング操作が急激な場合には、急な
舵角の変化に従って照射角度も急激に変化して照射領域
が瞬時に左右に大きく振れたりして運転者に違和感を与
える。
り雪道など路面が滑り易い状態にあると、カーブを曲が
る際に車体後部が外側に出て車両の向きが内側を向き過
ぎることがある。図8は、かかる状態を示す説明図であ
り、右カーブした道路01の途中で車両02が内側を向き過
ぎた状態を実線で示している。
態のままにしておくと、車両02は回転してしまうので、
ハンドルを進行方向と逆の方向に切るカウンターステア
(一般に逆ハンドルと称する)を行うと車体の向きを立
て直すことができる。図8においてもカウンターステア
を行ってハンドルを左に切っており、前輪03が車体に対
して左方向に向いている。
ものであると、図8にハンドルを左に切る前の照射領域
04を破線で示しており、車体前方より右側を照射してお
り、カウンターステアを行った後の照射領域05(実線で
示す)は、前輪03の向きに略対応して車体前方より左側
に向いている。カウンターステアは瞬時に行うので、照
射領域04から照射領域05に瞬時に変化することになり、
照射領域の素早い大きな変化は運転者に違和感を与える
ことになる。
で、その目的とする処は、カウンターステア等急激なス
テアリングの逆方向への操作があった場合でも照射領域
の変更を抑えて運転者に違和感を与えない車両用前照灯
装置を供する点にある。
を達成するために、本発明は、車両前方の照射領域を左
右方向に変更可能とする車両用前照灯装置において、前
照灯の照射領域を変更する照射領域変更手段と、舵角を
検出する舵角検出手段と、車体の左右方向の旋回挙動を
検出する旋回挙動検出手段と、前記舵角検出手段が検出
した舵角に基づき第1照射角度を算出する第1照射角度
演算手段と、前記旋回挙動検出手段が検出した旋回挙動
に基づき第2照射角度を算出する第2照射角度演算手段
と、前記第1照射角度と前記第2照射角度とから最終の
照射角度を決定する照射角度決定手段と、前記最終の照
射角度に基づき前記照射領域変更手段を制御して照射領
域を変更する制御手段とを備えた車両用前照灯装置とし
た。
回挙動に基づく第2照射角度を含めて最終的な照射角度
が決定するので、急激なステアリングの逆方向への操作
があった場合でも照射領域の変更を適正に抑えることが
でき、運転者に違和感を与えることを防止することがで
きる。
度と前記第2照射角度が車体真正面を基準に異なる方向
に振れている場合には旋回挙動に基づく第2照射角度を
最終の照射角度に決定し、前記第1照射角度と前記第2
照射角度が車体真正面を基準に同じ方向に振れている場
合には前記第1照射角度と前記第2照射角度のうち振れ
角が大きい方の照射角度を最終の照射角度に決定する請
求項1記載の車両用前照灯装置とする。
当初は舵角が旋回挙動に先行し、舵角に基づく第1照射
角度の振れが旋回挙動に基づく第2照射角度の同じ方向
の振れより大きいが、ここで急激なステアリングの逆方
向への操作があると、旋回挙動は慣性で変化が小さいの
に対して舵角は急激に小さくなり、舵角に基づく第1照
射角度が旋回挙動に基づく第2照射角度より小さくな
る。
同じ方向に振れる間で、舵角に基づく第1照射角度が旋
回挙動に基づく第2照射角度より振れが大きいうちは、
舵角に基づく第1照射角度を最終の照射角度として照射
領域の変更制御を行い、舵角に基づく第1照射角度が旋
回挙動に基づく第2照射角度より振れが小さくなったと
きは、変化が小さく振れが大きい方の旋回挙動に基づく
第2照射角度を最終の照射角度に決定し照射領域の変更
制御を行い、さらに第1照射角度が第2照射角度と異な
る方向に振れることになっても旋回挙動に基づく第2照
射角度を最終の照射角度に決定することで、カウンター
ステア等の急激なステアリングの逆方向への操作があっ
た場合でも照射領域の変化を適正に抑えることができ、
運転者に違和感を与えることを防止することができる。
射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基準に異なる
方向に振れている場合には車体の真正面方向を最終の照
射角度に決定し、前記第1照射角度と前記第2照射角度
が車体真正面を基準に同じ方向に振れている場合には前
記第1照射角度が前記第2照射角度より振れ角が大きけ
れば舵角に基づく照射角度を最終の照射角度に決定し、
前記第1照射角度が前記第2照射角度より振れ角が小さ
ければ車体の真正面方向を最終の照射角度に決定する請
求項1記載の車両用前照灯装置とする。
づく第2照射角度より振れが大きい大きいうちは、舵角
に基づく第1照射角度を最終の照射角度として照射領域
の変更制御を行い、舵角に基づく第1照射角度が旋回挙
動に基づく第2照射角度より振れが小さくなったとき
は、車体の真正面方向を最終の照射角度に決定し、さら
に第1照射角度が第2照射角度と異なる方向に振れるこ
とになっても車体の真正面方向を最終の照射角度に決定
し照射領域を車体真正面方向に制御することで、急激な
ステアリングの逆方向への操作があった場合は照射領域
を車体真正面方向に定め変化を適正に抑えることがで
き、運転者に違和感を与えることを防止することができ
る。
照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基準に同じ
方向に振れている場合には前記第1照射角度が前記第2
照射角度より振れ角が大きいときは舵角に基づく照射角
度を最終の照射角度に決定し、前記第1照射角度が前記
第2照射角度より振れ角が小さくなったときはその時点
での照射角度を最終の照射角度に決定し該一定の照射角
度に固定し、前記第1照射角度と前記第2照射角度が車
体真正面を基準に異なる方向に振れたときは、その時点
での照射角度を最終の照射角度に決定し該一定の照射角
度に固定する請求項1記載の車両用前照灯装置とする。
づく第2照射角度より振れが大きいうちは、舵角に基づ
く第1照射角度を最終の照射角度として照射領域の変更
制御を行い、舵角に基づく第1照射角度が旋回挙動に基
づく第2照射角度より振れが小さくなったときは、小さ
くなった時点での照射角度を最終の照射角度として該照
射角度に固定し、さらに第1照射角度が第2照射角度と
異なる方向に振れることになってもその時の照射角度に
固定することで、急激なステアリングの逆方向への操作
があった場合は照射領域を固定して運転者に違和感を与
えないようにすることができる。
旋回挙動検出手段は、車体の左右方向の揺動であるヨー
イングのヨー角速度を検出する手段であり、前記第2照
射角度演算手段は、前記ヨー角速度および車速検出手段
が検出した車速に基づき第2照射角度を算出する請求項
1ないし請求項4のいずれか記載の車両用前照灯装置と
することで、車体のヨーイングに基づく的確な第2照射
角度を算出することができる。
速度と前記車速とから車両が旋回する円弧の旋回半径を
演算し、同旋回半径に応じた第2照射角度を算出する請
求項5記載の車両用前照灯装置とすることで、道路のカ
ーブに適応した第2照射角度を算出することができる。
第1照射角度演算手段は、前記舵角検出手段が検出した
舵角を前記車速検出手段が検出した車速により補正して
第1照射角度を算出する請求項1ないし請求項6記載の
車両用前照灯装置とすることで、舵角に基づく第1照射
角度を車速に応じた適正な角度とすることができる。
ついて図1ないし図7に図示し説明する。本実施の形態
に係る自動車1は、前照灯たるヘッドライト2がそれ自
体左右水平方向に揺動可能に装着されており、図1は該
自動車1を上方から見た図であり、同図では左右のヘッ
ドライト2,2が右方に揺動して右前方を照射領域3,
3としている。
向に同じ角度揺動し、図1に示すように直進方向に対す
る光軸L,Lの角度すなわち照射角度はともにθであ
る。なおθは、直進方向を基準に右方向を正の値、左方
向を負の値とする。本実施の形態では、左右ヘッドライ
ト2,2が同じ方向に同じ角度揺動するようにしている
が、曲がろうとする側のヘッドライトのみ揺動させるか
左右のヘッドライトの揺動角度に差をつけるようにして
もよい。
概略的に図示すると図2に示すようであり、ヘッドライ
ト2のランプユニット4が回転軸5に固定され、同回転
軸5に嵌着されたウォームホイール6にモータ8の駆動
軸に形成されたウォームギア7が噛み合っている。
7,ウォームホイール6の噛合を介して回転軸5ととも
にランプユニット4が水平方向に揺動する。モータ8は
配光制御ECU10によって駆動制御される。
変更制御の制御系の概略ブロック図である。本自動車1
は、車体に対する前輪の向き、すなわち舵角φを検出す
る舵角センサー21、車速vを検出する車速センサー22お
よび車体のヨー角速度(ヨーレート)ωを検出するヨー
レートセンサー23を備えている。
ンサー22が検出した車速vが、配光制御ECU10におけ
る第1照射角度演算手段11に入力され、第1照射角度θ
1 が、次式(1)より演算される。 θ1 =K(v) ・φ ……… (1) ここにK(v) は、補正係数であり、車速vに基づいて定
められ、最大値を1として車速vに略比例して大きい値
をとる。
角φに基づく第1照射角度θ1 が、車速vによる補正を
受けて算出され、車速vに応じた適正な第1照射角度θ
1 を求めることができる。
ーレートセンサー23が検出したヨー角速度ωは、配光制
御ECU10における第2照射角度演算手段12に入力さ
れ、第2照射角度θ2 が、演算される。第2照射角度演
算手段12では、まず車速vとヨー角速度ωから車両の旋
回半径Rを求める。
ブを車速vで曲がっている場合、車体のヨー角速度ω
は、自動車1の旋回角速度に相当するので、旋回半径R
は、 R=v/ω ……… (2) の関係があり、この式(2)により算出できる。
の湾曲した路肩30を理想的な円弧と仮定して、本自動車
1から同路肩30までの距離をxとする。前照灯の基本と
する照射方向を、自動車1から円弧状の路肩30に引いた
接線方向として、第2照射角度θ2 を演算する
前記接線の路肩30との接点をNとすると、第2照射角度
θ2 は、直角三角形MNCの∠MCNに等しく、したが
って次式が成り立つ、 cosθ2 =NC/MC=(R−x)/R
2照射角度θ2 を算出する。
1照射角度θ1 とヨー角速度ωに基づく第2照射角度θ
2 とから照射角度決定手段13が、最終の照射角度θを決
定する。この決定方法は、第1照射角度θ1 と第2照射
角度θ2 が、同じ方向に振れているか否かすなわち同符
号か否かと、その振れの大きさすなわち各絶対値|θ1
|と|θ2 |とを比較して、最終の照射角度θに決定す
る。
制御信号がモータドライバー24に出力され、同モータド
ライバー24により左右のモータ8が駆動されてヘッドラ
イト2は照射角度θに揺動される。
ートに示す。まず各センサーが検出した車速v,舵角
φ,ヨー角速度ωを読み込み(ステップ1)、舵角φと
車速vから(1)式より第1照射角度θ1 を算出し(ステ
ップ2)、ヨー角速度ωと車速vから(2)式より旋回半
径Rを算出し(ステップ3)、この旋回半径Rから(3)
式より第2照射角度θ2 を算出する(ステップ4)。
の積θ1 ×θ2 が、正の値か否かを判別する(ステップ
5)。正の値ならばθ1 とθ2 は同符号ということで、
左ないし右の同じ方向に振れていると判断されステップ
6に進み、負の値ならば異なる方向に振れているとして
ステップ8に進む。
度ωに基づく第2照射角度θ2 を最終の照射角度θに決
定する。一方θ1 とθ2 が同符号で同じ方向に振れてい
る場合にステップ6に進んだときは、|θ1 |と|θ2
|とを比較し(ステップ6)、|θ1 |>|θ2 |なら
ばステップ7に進み、最終の照射角度θとして第1照射
角度θ1 を決定し、逆に|θ1 |≦|θ2 |ならばステ
ップ8に進み、最終の照射角度θとして第2照射角度θ
2 を決定する。そしてステップ9でこうして決定した最
終の照射角度θに基づいて配光制御が行われる。
を、図7に示すある例において考察してみる。図7の
は、舵角φの変化を示し、はヨー角速度ωの変化を時
間軸(横軸)を一致させて示している。
8に示す場合を想定して、この車両は右カーブを曲がろ
うとして、ハンドルを右に切って舵角φを正の方向にま
ず向けている。この舵角φに若干遅れて車体がヨーイン
グしてヨー角速度ωが増加して追随して変化している。
まったので、運転者はハンドルを急に進行方向とは反対
の左に切ってカウンターステアを行い車両の向きを立て
直そうとしている。すなわち舵角φが上昇から下降に変
化している。しかしヨー角速度ωは慣性により維持され
ている。
直りが見えた処で再びハンドルを右に切り右カーブを曲
がろうとしたが、またカウンターステアを行うことにな
り、このように舵角φは左右に大きく振れている。しか
し舵角φがこのように左右に振れている間も、ヨー角速
度ωは概ねある角速度に安定して維持され、カーブを曲
がり終わる幾らか前には略舵角φに沿う状態となってい
る。
θ1 と第2照射角度θ2 の変化を図7のに示す。舵角
φに基づく第1照射角度θ1 は、車速vによって補正さ
れるが、車速vがあまり変動しないとして、図7のに
破線で示すように舵角φの変化と同じように変化する。
2 も、車速vにより影響を受けるが車速vを略一定とし
て前記(2)式と(3)式からヨー角速度ωの変化(図7の
)と略同じように変化し、図7のに一点鎖線で示す
ようになる。
から前記図6のフローチャートのステップ5およびステ
ップ6の選定により最終の照射角度θを決定すると、図
7ののようになる。
θ1 >θ2 >0で、ステップ5,6,7のルートを通
り、最終の照射角度θは第1照射角度θ1 が選定され、
カウンターステアを行い、第1照射角度θ1 と第2照射
角度θ2 が逆転して0<θ1 <θ2 となったところで、
ステップ5,6,8のルートを通り、最終の照射角度θ
は第2照射角度θ2 が選定されている。
号を異にするようになっても、ステップ5,8を通り、
最終の照射角度θとしては第2照射角度θ2 が選定され
ることになる。
光制御がなされるので、カウンターステア等の急激なス
テアリング操作があっても照射領域の変更は適正に抑制
され、運転者に違和感を与えることはない。
み従って配光制御を行った場合は、図7のの破線で示
すような短時間に左右に大きく振れる配光をすることに
なり、運転者に違和感を与えるばかりでなく周囲の車両
に迷惑を及ぼすことになる。
合およびθ1 ×θ2 >0で|θ1 |<|θ2 |の場合
に、最終の照射角度θとして第2照射角度θ2 を選定し
たが、この場合には最終の照射角度θを0(rad) に固定
すなわち車体の真正面方向に固定してすることも考えら
れる。急激なステアリング操作があったときは、照射領
域を車体の真正面方向に戻し固定することで、配光の左
右への振れを防止し、運転者にも違和感を与えず、かつ
車体の向きを認識し易くすることができる。
の照射角度に、最終の照射角度θを固定することも考え
られる。こうすることで急激なステアリング操作があっ
ても、配光の左右への振れは防止され、運転者に違和感
を与えない。
て照射領域を示した図である。
概略斜視図である。
ク図である。
ある。
明図である。
トである。
1 ,θ2 、最終の照射角度θの変化の一例を示す図であ
る。
示す説明図である。
ンプユニット、5…回転軸、6…ウォームホイール、7
…ウォームギア、8…モータ、10…配光制御ECU、11
…第1照射角度演算手段、12…第2照射角度演算手段、
照射角度決定手段、21…舵角センサー、22…車速センサ
ー、23…ヨーレートセンサー、24…モータドライバー、
30…路肩。
Claims (7)
- 【請求項1】 車両前方の照射領域を左右方向に変更可
能とする車両用前照灯装置において、 前照灯の照射領域を変更する照射領域変更手段と、 舵角を検出する舵角検出手段と、 車体の左右方向の旋回挙動を検出する旋回挙動検出手段
と、 前記舵角検出手段が検出した舵角に基づき第1照射角度
を算出する第1照射角度演算手段と、 前記旋回挙動検出手段が検出した旋回挙動に基づき第2
照射角度を算出する第2照射角度演算手段と、 前記第1照射角度と前記第2照射角度とから最終の照射
角度を決定する照射角度決定手段と、 前記最終の照射角度に基づき前記照射領域変更手段を制
御して照射領域を変更する制御手段とを備えたことを特
徴とする車両用前照灯装置。 - 【請求項2】 前記照射角度決定手段は、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に異なる方向に振れている場合には旋回挙動に基づく
第2照射角度を最終の照射角度に決定し、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に同じ方向に振れている場合には前記第1照射角度と
前記第2照射角度のうち振れ角が大きい方の照射角度を
最終の照射角度に決定することを特徴とする請求項1記
載の車両用前照灯装置。 - 【請求項3】 前記照射角度決定手段は、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に異なる方向に振れている場合には車体の真正面方向
を最終の照射角度に決定し、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に同じ方向に振れている場合には前記第1照射角度が
前記第2照射角度より振れ角が大きければ舵角に基づく
照射角度を最終の照射角度に決定し、前記第1照射角度
が前記第2照射角度より振れ角が小さければ車体の真正
面方向を最終の照射角度に決定することを特徴とする請
求項1記載の車両用前照灯装置。 - 【請求項4】 前記照射角度決定手段は、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に同じ方向に振れている場合には前記第1照射角度が
前記第2照射角度より振れ角が大きいときは舵角に基づ
く照射角度を最終の照射角度に決定し、前記第1照射角
度が前記第2照射角度より振れ角が小さくなったときは
その時点での照射角度を最終の照射角度に決定し該一定
の照射角度に固定し、 前記第1照射角度と前記第2照射角度が車体真正面を基
準に異なる方向に振れたときは、その時点での照射角度
を最終の照射角度に決定し該一定の照射角度に固定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用前照灯装置。 - 【請求項5】 車速を検出する車速検出手段を備え、 前記旋回挙動検出手段は、車体の左右方向の揺動である
ヨーイングのヨー角速度を検出する手段であり、 前記第2照射角度演算手段は、前記ヨー角速度および車
速検出手段が検出した車速に基づき第2照射角度を算出
することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれ
か記載の車両用前照灯装置。 - 【請求項6】 前記第2照射角度演算手段は、前記ヨー
角速度と前記車速とから車両が旋回する円弧の旋回半径
を演算し、同旋回半径に応じた第2照射角度を算出する
ことを特徴とする請求項5記載の車両用前照灯装置。 - 【請求項7】 車速を検出する車速検出手段を備え、 前記第1照射角度演算手段は、前記舵角検出手段が検出
した舵角を前記車速検出手段が検出した車速により補正
して第1照射角度を算出することを特徴とする請求項1
ないし請求項6記載の車両用前照灯装置。
Priority Applications (7)
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