JP2862766B2 - 自動車用ヘッドランプの配光制御装置 - Google Patents
自動車用ヘッドランプの配光制御装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドランプの配光を
変えることのできる配光制御装置に係り、特に前方の車
輌との距離に基づいてヘッドランプの配光パタ−ンのク
リアカットラインを変えるようにしたヘッドランプの配
光制御装置に関する。
変えることのできる配光制御装置に係り、特に前方の車
輌との距離に基づいてヘッドランプの配光パタ−ンのク
リアカットラインを変えるようにしたヘッドランプの配
光制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常の自動車用のヘッドランプでは、遠
方における視認性の優れた走行ビームと、近距離領域で
の視認性に優れたすれ違いビームとの2種類の配光を切
替えることができるようになっている。即ち、前方に対
向車や先行車がいない場合には、遠方まで光が届く走行
ビームを使用しているが、対向車や先行車に近づいた場
合には、グレア光とならない所定のクリアカットライン
をもったすれ違いビームに切り替えるのが一般である。
方における視認性の優れた走行ビームと、近距離領域で
の視認性に優れたすれ違いビームとの2種類の配光を切
替えることができるようになっている。即ち、前方に対
向車や先行車がいない場合には、遠方まで光が届く走行
ビームを使用しているが、対向車や先行車に近づいた場
合には、グレア光とならない所定のクリアカットライン
をもったすれ違いビームに切り替えるのが一般である。
【0003】図8および図9は、二灯式のシールドビー
ムヘッドランプを備えた2台の自動車が直線路において
すれ違う際、対向車との相対距離に対し、人の目が眩し
いと感じる状態の度合(以下、これを光幕グレア量VG
という)の変化と視認距離の変化をそれぞれ示す図であ
る。図中、符号H.B.は走行ビーム、符号L.B.は
すれ違いビームを示す。これらの図に示すように、対向
車が互いに走行ビームを点灯してすれ違う時には、車間
距離約300mで光幕グレア量の許容値VGaを越える
(図8参照)ため、対向車がグレア光を感じることを考
慮して、一般にドライバーは走行ビームからすれ違いビ
ームに配光を切り替え、すれ違う対向車にグレア光が生
じないようにする。
ムヘッドランプを備えた2台の自動車が直線路において
すれ違う際、対向車との相対距離に対し、人の目が眩し
いと感じる状態の度合(以下、これを光幕グレア量VG
という)の変化と視認距離の変化をそれぞれ示す図であ
る。図中、符号H.B.は走行ビーム、符号L.B.は
すれ違いビームを示す。これらの図に示すように、対向
車が互いに走行ビームを点灯してすれ違う時には、車間
距離約300mで光幕グレア量の許容値VGaを越える
(図8参照)ため、対向車がグレア光を感じることを考
慮して、一般にドライバーは走行ビームからすれ違いビ
ームに配光を切り替え、すれ違う対向車にグレア光が生
じないようにする。
【0004】
【発明の解決しようとする課題】しかしドライバーがす
れ違いビ−ムへの切り替えを忘れた場合には、対向車の
ドライバーはグレア光により幻惑された状態のまますれ
違いを強いられ、非常に危険である。またたとえ適格に
走行ビームからすれ違いビームに切り替えたとしても、
図9に示すように、すれ違いビ−ムに切替えた途端、視
認距離が100mから70mに急激に低下して、安全上
問題でもある。
れ違いビ−ムへの切り替えを忘れた場合には、対向車の
ドライバーはグレア光により幻惑された状態のまますれ
違いを強いられ、非常に危険である。またたとえ適格に
走行ビームからすれ違いビームに切り替えたとしても、
図9に示すように、すれ違いビ−ムに切替えた途端、視
認距離が100mから70mに急激に低下して、安全上
問題でもある。
【0005】発明者は、水平支軸回りにシェードを回動
させることで配光パターンのクリアカットラインを上下
方向に変化させるというクリアカットライン可変型ヘッ
ドランプの開発に携わっている。そして、ヘッドランプ
の光による光幕グレア量VGを車間距離と対向車のドラ
イバーの目の位置(以下、単にアイポイントという)と
の関係から検討し、車間距離とアイポイント位置に応じ
て自動的にクリアカットラインを上下方向に移動させ
て、対向車のドライバ−の目に届くヘッドランプの光の
光幕グレア量を許容値以下にするようにすれば、前記し
た問題点を解決できる、という観点から本発明をなすに
至ったものである。
させることで配光パターンのクリアカットラインを上下
方向に変化させるというクリアカットライン可変型ヘッ
ドランプの開発に携わっている。そして、ヘッドランプ
の光による光幕グレア量VGを車間距離と対向車のドラ
イバーの目の位置(以下、単にアイポイントという)と
の関係から検討し、車間距離とアイポイント位置に応じ
て自動的にクリアカットラインを上下方向に移動させ
て、対向車のドライバ−の目に届くヘッドランプの光の
光幕グレア量を許容値以下にするようにすれば、前記し
た問題点を解決できる、という観点から本発明をなすに
至ったものである。
【0006】さらに詳しく説明するならば、自動車用の
ヘッドランプの配光パターンにおけるクリアカットライ
ンは、シェードを水平支軸回りに回動調整することで、
上下方向任意の高さにすることができる。即ち、シェー
ドを回動することで、配光スクリーン上における任意の
点においてグレア光とならないようにクリアカットライ
ンを上下調整できる。一方、図7(a)に示すような直
線走行路において、対向車がすれ違う場合の光幕グレア
量VGは、車間距離をd,ランプの光軸に対するアイポ
イントの方向(以下、これをアイポイント角という)を
α,アイポイントに向かう光の光度をI(α),常数を
Kとすると、VG=K・I(α)/d2(α+1.5°)αと表す
ことができる。またこのときの対向車のドライバーの目
の軌跡、即ち、アイポイントの軌跡は、図5における直
線E1で示すことができることから、アイポイントは、
車間距離dおよびアイポイント角αと対応している。即
ち、アイポイント角αがわかればアイポイントに向かう
光の光量I(α)が定まり、このため車間距離d及びア
イポイント角αがわかれば、アイポイントにおける光幕
グレア量VGがわかり、この光幕グレア量VGを所定値
以下とするに最適なクリアカットラインをもつシェード
回動位置も一義的に定まる。そこで、車間距離d及びア
イポイント角αと、これらの値d,αによって特定され
るアイポイントでの光幕グレア量VGが許容レベル以下
となる適正シェード回動位置(クリアカットライン位
置)θとの関係を、予めテーブルデータとしてマイクロ
コンピュータに記憶させておき、逐次前方の車輌との車
間距離及びアイポイント角αを測定し、求めたこの車間
距離d及びアイポイント角αに対応する適正シェード回
動位置θまでシェードを回動してやることで、常に最適
なクリアカットライン位置が得られるというものであ
る。
ヘッドランプの配光パターンにおけるクリアカットライ
ンは、シェードを水平支軸回りに回動調整することで、
上下方向任意の高さにすることができる。即ち、シェー
ドを回動することで、配光スクリーン上における任意の
点においてグレア光とならないようにクリアカットライ
ンを上下調整できる。一方、図7(a)に示すような直
線走行路において、対向車がすれ違う場合の光幕グレア
量VGは、車間距離をd,ランプの光軸に対するアイポ
イントの方向(以下、これをアイポイント角という)を
α,アイポイントに向かう光の光度をI(α),常数を
Kとすると、VG=K・I(α)/d2(α+1.5°)αと表す
ことができる。またこのときの対向車のドライバーの目
の軌跡、即ち、アイポイントの軌跡は、図5における直
線E1で示すことができることから、アイポイントは、
車間距離dおよびアイポイント角αと対応している。即
ち、アイポイント角αがわかればアイポイントに向かう
光の光量I(α)が定まり、このため車間距離d及びア
イポイント角αがわかれば、アイポイントにおける光幕
グレア量VGがわかり、この光幕グレア量VGを所定値
以下とするに最適なクリアカットラインをもつシェード
回動位置も一義的に定まる。そこで、車間距離d及びア
イポイント角αと、これらの値d,αによって特定され
るアイポイントでの光幕グレア量VGが許容レベル以下
となる適正シェード回動位置(クリアカットライン位
置)θとの関係を、予めテーブルデータとしてマイクロ
コンピュータに記憶させておき、逐次前方の車輌との車
間距離及びアイポイント角αを測定し、求めたこの車間
距離d及びアイポイント角αに対応する適正シェード回
動位置θまでシェードを回動してやることで、常に最適
なクリアカットライン位置が得られるというものであ
る。
【0007】この様に、本発明は従来技術の問題点およ
び前記した知見の下になされたもので、その目的は、対
向車や先行車との車間距離(及びアイポイント角α)に
応じて配光パターンのクリアカットラインを変化させる
ことで、相手の車(対向車や先行車)のドライバーに対
してはグレア光とならず、かつ自分のドライバーにとっ
ては視認性のよい配光を常に形成できる自動車用ヘッド
ランプの配光制御装置を提供することにある。
び前記した知見の下になされたもので、その目的は、対
向車や先行車との車間距離(及びアイポイント角α)に
応じて配光パターンのクリアカットラインを変化させる
ことで、相手の車(対向車や先行車)のドライバーに対
してはグレア光とならず、かつ自分のドライバーにとっ
ては視認性のよい配光を常に形成できる自動車用ヘッド
ランプの配光制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に係る自動車用ヘッドランプの配光制御装
置においては、クリアカットライン形成用シェードを駆
動させることによって配光パターンのクリアカットライ
ンが変化する投射型自動車用ヘッドランプと、前方車輌
との距離を測定する車間距離測定センサーと、前記シェ
ードの駆動を制御するシェード駆動制御装置とを備え、
前記シェード駆動制御装置には、車間距離によって特定
されるアイポイントにおける光幕グレア量を許容値以下
とするシェード駆動位置が、前方の車輌が対向車の場合
と先行車の場合のそれぞれについてテーブルデータとし
て記憶されており、車間距離測定センサーから逐次得ら
れる距離情報を時間で微分した速度情報から前方の車輌
が対向車か先行車かを判別し、前記距離情報に基づいて
前記シェード駆動制御装置が前記シェードを駆動制御す
るようになっている。
に、請求項1に係る自動車用ヘッドランプの配光制御装
置においては、クリアカットライン形成用シェードを駆
動させることによって配光パターンのクリアカットライ
ンが変化する投射型自動車用ヘッドランプと、前方車輌
との距離を測定する車間距離測定センサーと、前記シェ
ードの駆動を制御するシェード駆動制御装置とを備え、
前記シェード駆動制御装置には、車間距離によって特定
されるアイポイントにおける光幕グレア量を許容値以下
とするシェード駆動位置が、前方の車輌が対向車の場合
と先行車の場合のそれぞれについてテーブルデータとし
て記憶されており、車間距離測定センサーから逐次得ら
れる距離情報を時間で微分した速度情報から前方の車輌
が対向車か先行車かを判別し、前記距離情報に基づいて
前記シェード駆動制御装置が前記シェードを駆動制御す
るようになっている。
【0009】請求項2では、請求項1記載の自動車用ヘ
ッドランプの配光制御装置において、クリアカットライ
ン形成用シェードを駆動させることによって配光パター
ンのクリアカットラインが変化する投射型自動車用ヘッ
ドランプと、前方車輌との距離を測定する車間距離測定
センサーと、ステアリングの操舵量を測定する舵角セン
サーと、前記シェードの駆動を制御するシェード駆動制
御装置とを備え、前記シェード駆動制御装置には、車間
距離と舵角によって特定されるアイポイントにおける光
幕グレア量を許容値以下とするシェード駆動位置が、前
方の車輌が対向車の場合と先行車の場合のそれぞれにつ
いてテーブルデータとして記憶されており、前記シェー
ド駆動制御装置は、車間距離測定センサーから逐次得ら
れる距離情報を時間で微分した速度情報から前方の車輌
が対向車か先行車かを判別し、車間距離測定センサーの
測定した距離情報と舵角センサーの測定した角度情報に
基づいて前記シェードを回動制御するようになってい
る。
ッドランプの配光制御装置において、クリアカットライ
ン形成用シェードを駆動させることによって配光パター
ンのクリアカットラインが変化する投射型自動車用ヘッ
ドランプと、前方車輌との距離を測定する車間距離測定
センサーと、ステアリングの操舵量を測定する舵角セン
サーと、前記シェードの駆動を制御するシェード駆動制
御装置とを備え、前記シェード駆動制御装置には、車間
距離と舵角によって特定されるアイポイントにおける光
幕グレア量を許容値以下とするシェード駆動位置が、前
方の車輌が対向車の場合と先行車の場合のそれぞれにつ
いてテーブルデータとして記憶されており、前記シェー
ド駆動制御装置は、車間距離測定センサーから逐次得ら
れる距離情報を時間で微分した速度情報から前方の車輌
が対向車か先行車かを判別し、車間距離測定センサーの
測定した距離情報と舵角センサーの測定した角度情報に
基づいて前記シェードを回動制御するようになってい
る。
【0010】
【0011】
【0012】
【作用】請求項1では、シェード駆動制御装置には、車
間距離から特定されるアイポイントにおける光幕グレア
量を許容値以下とするシェード駆動位置が、前方の車両
が対向車の場合と先行車の場合のそれぞれについてテー
ブルデータとして記憶されており、シェード駆動制御装
置は、車間距離測定センサから距離情報を受けると、前
方の車が対向車か先行車かを判別するとともに、対向車
又は先行車に対応したテーブルデータに基づいてシェー
ドを所定量駆動させ、アイポイントにおいてグレア光と
ならない最適なクリアカットラインを形成する。
間距離から特定されるアイポイントにおける光幕グレア
量を許容値以下とするシェード駆動位置が、前方の車両
が対向車の場合と先行車の場合のそれぞれについてテー
ブルデータとして記憶されており、シェード駆動制御装
置は、車間距離測定センサから距離情報を受けると、前
方の車が対向車か先行車かを判別するとともに、対向車
又は先行車に対応したテーブルデータに基づいてシェー
ドを所定量駆動させ、アイポイントにおいてグレア光と
ならない最適なクリアカットラインを形成する。
【0013】請求項2では、シェード駆動制御装置に
は、車間距離および舵角から特定されるアイポイントに
おける光幕グレア量を許容値以下とするシェード駆動位
置が、前方の車両が対向車の場合と先行車の場合のそれ
ぞれについてテーブルデータとして記憶されており、シ
ェード駆動制御装置は、車間距離測定センサから距離情
報を、また舵角センサーから角度情報を受けると、前方
の車が対向車か先行車かを判別するとともに、対向車又
は先行車に対応したテーブルデータに基づいてシェード
を所定量駆動させ、アイポイントにおいてグレア光とな
らない最適なクリアカットラインを形成する。
は、車間距離および舵角から特定されるアイポイントに
おける光幕グレア量を許容値以下とするシェード駆動位
置が、前方の車両が対向車の場合と先行車の場合のそれ
ぞれについてテーブルデータとして記憶されており、シ
ェード駆動制御装置は、車間距離測定センサから距離情
報を、また舵角センサーから角度情報を受けると、前方
の車が対向車か先行車かを判別するとともに、対向車又
は先行車に対応したテーブルデータに基づいてシェード
を所定量駆動させ、アイポイントにおいてグレア光とな
らない最適なクリアカットラインを形成する。
【0014】
【0015】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜図6は本発明に係る配光制御装置の一実施
例を示し、図1は同配光制御装置に使用される投射型自
動車用ヘッドランプであって、日本等における左側走行
用自動車に使用されるヘッドランプの内部構造を示す斜
視図、図2は同ヘッドランプに設けられているシェード
の左右縦断面図、図3は搭乗するドライバー側からシェ
ード及びヘッドランプの作る配光パターンを見た斜視
図、図4はシェードの形状を説明する図(図1の左側よ
りシェードを見た図)、図5は同ヘッドランプによって
形成される配光パターンのクリアカットラインの変化を
示す図、図6は同配光制御装置の全体構造を示すブロッ
ク図である。
する。図1〜図6は本発明に係る配光制御装置の一実施
例を示し、図1は同配光制御装置に使用される投射型自
動車用ヘッドランプであって、日本等における左側走行
用自動車に使用されるヘッドランプの内部構造を示す斜
視図、図2は同ヘッドランプに設けられているシェード
の左右縦断面図、図3は搭乗するドライバー側からシェ
ード及びヘッドランプの作る配光パターンを見た斜視
図、図4はシェードの形状を説明する図(図1の左側よ
りシェードを見た図)、図5は同ヘッドランプによって
形成される配光パターンのクリアカットラインの変化を
示す図、図6は同配光制御装置の全体構造を示すブロッ
ク図である。
【0016】本実施例に示す配光制御装置は、シェード
20を回動させてクリアカットラインを上下方向に変え
ることのできる投射型自動車用ヘッドランプ10(図1
参照)と、前方の車輌との距離を測定する車間距離測定
センサーであるレーザレーダS(図6参照)と、レーザ
レーダS及びステアリングセンサー48(図6参照)か
らの情報に基づいてヘッドランプ10のシェード20を
回動制御するシェード回動制御装置50とから構成され
ている。図1には同制御装置に使用するヘッドランプの
要部が図示されており、符号11は、図示しない容器状
のランプボデイ内に収容され、エイミング機構(図示せ
ず)によって支持された光投射ユニットである。この光
投射ユニット11は、図示しない水平軸及び垂直軸廻り
にそれぞれ傾動可能に支持されており、エイミング機構
を操作することによって光投射ユニット11の傾動調
整、即ちユニット11から出射される光の出射方向(ヘ
ッドランプ10の光軸L)を上下左右方向に傾動調整す
ることができる。以上の構造については、従来の一般的
な投射型のヘッドランプと何等変わるものではない。
20を回動させてクリアカットラインを上下方向に変え
ることのできる投射型自動車用ヘッドランプ10(図1
参照)と、前方の車輌との距離を測定する車間距離測定
センサーであるレーザレーダS(図6参照)と、レーザ
レーダS及びステアリングセンサー48(図6参照)か
らの情報に基づいてヘッドランプ10のシェード20を
回動制御するシェード回動制御装置50とから構成され
ている。図1には同制御装置に使用するヘッドランプの
要部が図示されており、符号11は、図示しない容器状
のランプボデイ内に収容され、エイミング機構(図示せ
ず)によって支持された光投射ユニットである。この光
投射ユニット11は、図示しない水平軸及び垂直軸廻り
にそれぞれ傾動可能に支持されており、エイミング機構
を操作することによって光投射ユニット11の傾動調
整、即ちユニット11から出射される光の出射方向(ヘ
ッドランプ10の光軸L)を上下左右方向に傾動調整す
ることができる。以上の構造については、従来の一般的
な投射型のヘッドランプと何等変わるものではない。
【0017】光投射ユニット11は、光源である放電バ
ルブ12の挿着された略楕円体形状のリフレクター14
と、リフレクター14の前方に配置された投射レンズ1
6とが円筒形状のレンズホルダー18により一体化され
た構造となっている。リフレクター14の内側にはアル
ミ蒸着処理された楕円反射面15が形成され、この楕円
反射面15は周知の第1焦点F1と第2焦点F2とを有
し、第1焦点F1位置には放電バルブ12の放電部が位
置している。また第2焦点F2付近であって投射レンズ
16の焦点位置には、リフレクター14で反射して投射
レンズ16に向かう光の一部を遮ってサブビームのクリ
アカットラインを形成するためのシェード20が設けら
れている。そしてバルブ12の発光が楕円反射面15で
反射されて前方に導かれ、投射レンズ16によってヘッ
ドランプの前方に略平行光にして投射配光される。
ルブ12の挿着された略楕円体形状のリフレクター14
と、リフレクター14の前方に配置された投射レンズ1
6とが円筒形状のレンズホルダー18により一体化され
た構造となっている。リフレクター14の内側にはアル
ミ蒸着処理された楕円反射面15が形成され、この楕円
反射面15は周知の第1焦点F1と第2焦点F2とを有
し、第1焦点F1位置には放電バルブ12の放電部が位
置している。また第2焦点F2付近であって投射レンズ
16の焦点位置には、リフレクター14で反射して投射
レンズ16に向かう光の一部を遮ってサブビームのクリ
アカットラインを形成するためのシェード20が設けら
れている。そしてバルブ12の発光が楕円反射面15で
反射されて前方に導かれ、投射レンズ16によってヘッ
ドランプの前方に略平行光にして投射配光される。
【0018】シェード20は、図に示されるように、小
径円筒状の左側(レンズ16側から見て左側)シェード
21と大径円筒状の右側(レンズ16側から見て右側)
シェード22とが同芯円状に一体に形成されたもので、
シェード20を貫通して水平に延びる水平支軸23に回
転可能に支承されている。符号23a,23aは、水平
支軸23とシェード20間に介装されて、シェード20
の両端部を支承する軸受である。符号25は水平支軸を
支持するフレームである。シェード20の回転中心であ
る水平支軸23は、図4に示されるように、円筒型の回
転体であるシェード20の軸心Oに対し偏心した位置に
設けられており、換言すれば、シェード20が支軸23
に偏心して設けられており、シェード20が回動するこ
とにより、クリアカットラインが図5に示すCL1〜C
L2〜CL3の範囲で上下動する。
径円筒状の左側(レンズ16側から見て左側)シェード
21と大径円筒状の右側(レンズ16側から見て右側)
シェード22とが同芯円状に一体に形成されたもので、
シェード20を貫通して水平に延びる水平支軸23に回
転可能に支承されている。符号23a,23aは、水平
支軸23とシェード20間に介装されて、シェード20
の両端部を支承する軸受である。符号25は水平支軸を
支持するフレームである。シェード20の回転中心であ
る水平支軸23は、図4に示されるように、円筒型の回
転体であるシェード20の軸心Oに対し偏心した位置に
設けられており、換言すれば、シェード20が支軸23
に偏心して設けられており、シェード20が回動するこ
とにより、クリアカットラインが図5に示すCL1〜C
L2〜CL3の範囲で上下動する。
【0019】この実施例では日本向仕様の左側配光形成
用のシェード20が開示されており、シェード20の作
るクリアカットラインは、シェード20の上側縁部上の
符号P1位置が最上端位置となる図4で示す態様(シェ
ード20の背が最も高くなる態様)では、図5に示す符
号CL1位置(最下位置)となり、この位置からシェー
ド20を図4時計回り(図4矢印方向)に回動させる
と、クリアカットラインは徐々に上昇し、シェード20
の上側縁部上の符号P2位置が最上端位置となる態様で
は、クリアカットラインが図5に示す符号CL2位置と
なり、さらに符号P3で示す位置が最上端位置となる態
様(シェード20の背が最も低くなる態様)では、クリ
アカットラインが図5に示す符号CL3位置(最上位
置)となる。
用のシェード20が開示されており、シェード20の作
るクリアカットラインは、シェード20の上側縁部上の
符号P1位置が最上端位置となる図4で示す態様(シェ
ード20の背が最も高くなる態様)では、図5に示す符
号CL1位置(最下位置)となり、この位置からシェー
ド20を図4時計回り(図4矢印方向)に回動させる
と、クリアカットラインは徐々に上昇し、シェード20
の上側縁部上の符号P2位置が最上端位置となる態様で
は、クリアカットラインが図5に示す符号CL2位置と
なり、さらに符号P3で示す位置が最上端位置となる態
様(シェード20の背が最も低くなる態様)では、クリ
アカットラインが図5に示す符号CL3位置(最上位
置)となる。
【0020】シェード20の両端にはギア27,28が
軸着され、ギヤ27はモータM1の出力軸に軸着された
駆動ギア29に噛み合っている。そしてモータM1の駆
動によりシェード20が回動し、図5に示すCL1〜C
L3の範囲内で、配光パターンのクリアカットラインが
変化する。一方のギヤ28は、ロータリエンコーダやポ
テンシオメータ等の回転角検出器40の出力軸に軸着さ
れたギヤ42と噛み合っており、シェード20の回動位
置がこの回転角検出器40で検出されて、制御ユニット
(マイクロコンピュータ)50(図6参照)に出力され
る。
軸着され、ギヤ27はモータM1の出力軸に軸着された
駆動ギア29に噛み合っている。そしてモータM1の駆
動によりシェード20が回動し、図5に示すCL1〜C
L3の範囲内で、配光パターンのクリアカットラインが
変化する。一方のギヤ28は、ロータリエンコーダやポ
テンシオメータ等の回転角検出器40の出力軸に軸着さ
れたギヤ42と噛み合っており、シェード20の回動位
置がこの回転角検出器40で検出されて、制御ユニット
(マイクロコンピュータ)50(図6参照)に出力され
る。
【0021】図6は配光制御装置の全体構成を示してい
る。自動車には、前方の車(対向車又は先行車)との車
間距離を測定する車間距離測定センサであるレーザレー
ダSが設けられており、このレーザレーダSの出力はシ
ェード回動制御装置である制御ユニット(マイクロコン
ピュータ)50に出力される。制御ユニット50は、レ
ーザレーダSから逐次送られてくる距離情報を時間で微
分し、例えばこの微分値が所定値以上であれば前方の車
が対向車であり、逆に所定値以下であれば先行車である
として、前方の車が対向車か先行車かを判別する。
る。自動車には、前方の車(対向車又は先行車)との車
間距離を測定する車間距離測定センサであるレーザレー
ダSが設けられており、このレーザレーダSの出力はシ
ェード回動制御装置である制御ユニット(マイクロコン
ピュータ)50に出力される。制御ユニット50は、レ
ーザレーダSから逐次送られてくる距離情報を時間で微
分し、例えばこの微分値が所定値以上であれば前方の車
が対向車であり、逆に所定値以下であれば先行車である
として、前方の車が対向車か先行車かを判別する。
【0022】また制御ユニット50には、車間距離dと
舵角βによって特定されるアイポイントにおけるヘッド
ランプの光が許容光幕グレア量VGa以下となる適正シ
ェード回動位置θが、前方の車が対向車の場合と先行車
の場合のそれぞれについて、テーブルデータとして記憶
されている。即ち、直線走行路における対向車と先行車
のドライバーの目の軌跡即ち、アイポイントの軌跡は、
図5に示す配光スクリーン上に示す直線E1,E2(E1
は対向車におけるアイポイントの軌跡、E2は先行車に
おけるアイポイントの軌跡を示す)で示されるが、前方
の車両との車間距離d及びヘッドランプの光軸(自車輌
の車軸)と前方の車輌とのなす角度(アイポイント角)
αがわかれば、前方の車輌(対向車又は先行車)のドラ
イバーの目の位置(アイポイント)がこの直線E1,E2
上において特定され、そしてこの特定された位置(アイ
ポイント)における光幕グレア量VGが許容値以下とな
るクリアカットラインをもつシェード回動位置も特定さ
れる。さらに詳細に説明するならば、光幕グレア量VG
は、車間距離をd,アイポイント角をα,アイポイント
に向かう光の光度をI(α)とすると、VG=K・I
(α)/d2(α+1.5°)α、(但しKは定数)と表すこと
ができる。
舵角βによって特定されるアイポイントにおけるヘッド
ランプの光が許容光幕グレア量VGa以下となる適正シ
ェード回動位置θが、前方の車が対向車の場合と先行車
の場合のそれぞれについて、テーブルデータとして記憶
されている。即ち、直線走行路における対向車と先行車
のドライバーの目の軌跡即ち、アイポイントの軌跡は、
図5に示す配光スクリーン上に示す直線E1,E2(E1
は対向車におけるアイポイントの軌跡、E2は先行車に
おけるアイポイントの軌跡を示す)で示されるが、前方
の車両との車間距離d及びヘッドランプの光軸(自車輌
の車軸)と前方の車輌とのなす角度(アイポイント角)
αがわかれば、前方の車輌(対向車又は先行車)のドラ
イバーの目の位置(アイポイント)がこの直線E1,E2
上において特定され、そしてこの特定された位置(アイ
ポイント)における光幕グレア量VGが許容値以下とな
るクリアカットラインをもつシェード回動位置も特定さ
れる。さらに詳細に説明するならば、光幕グレア量VG
は、車間距離をd,アイポイント角をα,アイポイント
に向かう光の光度をI(α)とすると、VG=K・I
(α)/d2(α+1.5°)α、(但しKは定数)と表すこと
ができる。
【0023】例えば図7(a),(b)は直線走行,曲
線走行時の対向車との関係を説明する図であり、直線走
行時には、対向車との左右の間隔は車線巾waに略等し
いことから、車間距離dが定まればアイポイント角α
(=d・wa)が定まり、αがわかれば光度I(α)も
定まり、これによって光幕グレア量VGが定まる。一
方、曲路走行時には、図7(c)に示すように、ハンド
ルの舵角βと前後車軸間距離wbから道路の曲率半径R
(=wb/Sinβ)が求まり、この曲率半径Rと車間
距離dからアイポイント角α(=d・180゜/2π
R)及び光量I(α)が定まる。そして光度I(α),
車間距離dおよびアイポイント角αが定まると、光幕グ
レア量VG=K・I(α)/d2(α+1.5°)αが定まる。従
って制御ユニット50には、車間距離d及び舵角βによ
って特定されるアイポイントにおける光幕グレア量VG
が許容光幕グレア量VGa以下となるクリアカットライ
ンを形成するに最適なシェード回動角位置θが、予めテ
ーブルデータとして記憶されている。そして制御ユニッ
ト50は、レーザレーダSからもたらされる距離情報
(車間距離d)と、ステアリングセンサ48からもたら
される角度情報(舵角β)と、回転角検出器40(右側
ヘッドランプのシェード用回転角検出器を40R、左側
ヘッドランプのシェード用回転角検出器を40Lとす
る)からもたらされるシェード20の現在の回動角度位
置情報θ0(θ0R,θ0L)と、予め記憶されているシェー
ド20の最適回動位置θに関するテーブルデータとに基
づいて、シェード20の必要回転量(Δθ=θ−θ0)
を演算し、シェード20が最適回動位置θとなるように
モータ駆動回路51に出力し、これによってシェード2
0(左右のヘッドランプ内のそれぞれのシェード20)
が回動し、クリアカットラインが前方車輌(対向車又は
先行車)のドライバーの目にグレア光とならない最適位
置に調整される。
線走行時の対向車との関係を説明する図であり、直線走
行時には、対向車との左右の間隔は車線巾waに略等し
いことから、車間距離dが定まればアイポイント角α
(=d・wa)が定まり、αがわかれば光度I(α)も
定まり、これによって光幕グレア量VGが定まる。一
方、曲路走行時には、図7(c)に示すように、ハンド
ルの舵角βと前後車軸間距離wbから道路の曲率半径R
(=wb/Sinβ)が求まり、この曲率半径Rと車間
距離dからアイポイント角α(=d・180゜/2π
R)及び光量I(α)が定まる。そして光度I(α),
車間距離dおよびアイポイント角αが定まると、光幕グ
レア量VG=K・I(α)/d2(α+1.5°)αが定まる。従
って制御ユニット50には、車間距離d及び舵角βによ
って特定されるアイポイントにおける光幕グレア量VG
が許容光幕グレア量VGa以下となるクリアカットライ
ンを形成するに最適なシェード回動角位置θが、予めテ
ーブルデータとして記憶されている。そして制御ユニッ
ト50は、レーザレーダSからもたらされる距離情報
(車間距離d)と、ステアリングセンサ48からもたら
される角度情報(舵角β)と、回転角検出器40(右側
ヘッドランプのシェード用回転角検出器を40R、左側
ヘッドランプのシェード用回転角検出器を40Lとす
る)からもたらされるシェード20の現在の回動角度位
置情報θ0(θ0R,θ0L)と、予め記憶されているシェー
ド20の最適回動位置θに関するテーブルデータとに基
づいて、シェード20の必要回転量(Δθ=θ−θ0)
を演算し、シェード20が最適回動位置θとなるように
モータ駆動回路51に出力し、これによってシェード2
0(左右のヘッドランプ内のそれぞれのシェード20)
が回動し、クリアカットラインが前方車輌(対向車又は
先行車)のドライバーの目にグレア光とならない最適位
置に調整される。
【0024】符号49は車速センサで、走行速度に応じ
てクリアカットラインの上下方向の移動範囲(シェード
の回動範囲)を設定する。例えば、車速が所定速度以上
であるかあるいは停止状態の場合には、クリアカットラ
インを正規の位置に保持して、対向車や先行車のドライ
バーに迷惑がかからないようにする。符号45は、遠方
における視認性を良好とするべく、クリアカットライン
が最上方位置となるシェード回動位置にシェードを固定
するためのスイッチで、前方に対向車や先行車が全く存
在しない場合に有効である。
てクリアカットラインの上下方向の移動範囲(シェード
の回動範囲)を設定する。例えば、車速が所定速度以上
であるかあるいは停止状態の場合には、クリアカットラ
インを正規の位置に保持して、対向車や先行車のドライ
バーに迷惑がかからないようにする。符号45は、遠方
における視認性を良好とするべく、クリアカットライン
が最上方位置となるシェード回動位置にシェードを固定
するためのスイッチで、前方に対向車や先行車が全く存
在しない場合に有効である。
【0025】符号62はモード切換スイッチで、この配
光制御装置の使用は中央分離帯がなく、道路周辺に人家
もなく、路上にデリニエータ(反射器)等もない郊外道
路や山間部の道路が理想的であるが、市街地や山間路や
高速道路(中央分離帯の有無)などの道路走行環境によ
りレーザレーダSの出力情報には種々のノイズが乗るた
め、道路周辺に存在する外乱要因のノイズをフィルタリ
ングし、クリアカットラインの変更許容量を設定したり
解除したりするのに用いる。例えば中央分離帯がある場
合には対向車へ向かうグレアは少なくなるので、対向車
側のカットラインの移動条件を緩和するように作用させ
る。
光制御装置の使用は中央分離帯がなく、道路周辺に人家
もなく、路上にデリニエータ(反射器)等もない郊外道
路や山間部の道路が理想的であるが、市街地や山間路や
高速道路(中央分離帯の有無)などの道路走行環境によ
りレーザレーダSの出力情報には種々のノイズが乗るた
め、道路周辺に存在する外乱要因のノイズをフィルタリ
ングし、クリアカットラインの変更許容量を設定したり
解除したりするのに用いる。例えば中央分離帯がある場
合には対向車へ向かうグレアは少なくなるので、対向車
側のカットラインの移動条件を緩和するように作用させ
る。
【0026】図8,9における符号B1,B2は、本実施
例の配光制御装置を用いてクリアカットラインを調整し
た場合の光幕グレア量および視認距離を従来のヘッドラ
ンプの場合と比較して示す図である。図8におけるB1
曲線に示すように、本実施例の配光制御装置を使ったヘ
ッドランプの配光では、許容光幕グレア量VGaを大き
く下回り、対向車にとって全くグレア光とならないこと
がわかる。また図9におけるB2曲線からは、本実施例
の配光制御装置を使ったヘッドランプの遠距離配光で
は、符号H.B.で示す現行走行ビームの視認距離であ
る100mよりわずかに短いが十分な視認距離(約80
m)が得られるとともに、近距離配光では、符号L.
B.で示す現行すれ違いビームの視認距離である60〜
70mより十分大きい約70〜80mが得られることか
ら、極めて視認性がよいことがわかる。
例の配光制御装置を用いてクリアカットラインを調整し
た場合の光幕グレア量および視認距離を従来のヘッドラ
ンプの場合と比較して示す図である。図8におけるB1
曲線に示すように、本実施例の配光制御装置を使ったヘ
ッドランプの配光では、許容光幕グレア量VGaを大き
く下回り、対向車にとって全くグレア光とならないこと
がわかる。また図9におけるB2曲線からは、本実施例
の配光制御装置を使ったヘッドランプの遠距離配光で
は、符号H.B.で示す現行走行ビームの視認距離であ
る100mよりわずかに短いが十分な視認距離(約80
m)が得られるとともに、近距離配光では、符号L.
B.で示す現行すれ違いビームの視認距離である60〜
70mより十分大きい約70〜80mが得られることか
ら、極めて視認性がよいことがわかる。
【0027】図10及び図11は、本発明の他の実施例
を示し、図10は配光制御装置に使用する自動車用ヘッ
ドランプの内部構造を示す斜視図、図11は同ヘッドラ
ンプのつくる配光パターンを示す図である。前記第1の
実施例におけるヘッドランプでは、小径シェード21と
大径シェード22からなるシェード20が偏心した水平
支軸23回りに回動することで、クリアカットラインC
Lが上下方向にスライドする構造となっていたが、本実
施例では、シェード20の外周面にスパイラル状に延び
る傾斜角度の異なる段差(傾斜角度15度の段差を20
a、傾斜角度45度の段差を20bとする)が形成され
ており、シェード20を同軸状の水平支軸23周りに回
動することで、図11(a),(b)に示すようにクリ
アカットラインCLの段差部が左右方向に移動する構造
となっている。その他は前記第1の実施例と同一であ
り、同一の符号を付すことにより底板の重複した説明は
省略する。
を示し、図10は配光制御装置に使用する自動車用ヘッ
ドランプの内部構造を示す斜視図、図11は同ヘッドラ
ンプのつくる配光パターンを示す図である。前記第1の
実施例におけるヘッドランプでは、小径シェード21と
大径シェード22からなるシェード20が偏心した水平
支軸23回りに回動することで、クリアカットラインC
Lが上下方向にスライドする構造となっていたが、本実
施例では、シェード20の外周面にスパイラル状に延び
る傾斜角度の異なる段差(傾斜角度15度の段差を20
a、傾斜角度45度の段差を20bとする)が形成され
ており、シェード20を同軸状の水平支軸23周りに回
動することで、図11(a),(b)に示すようにクリ
アカットラインCLの段差部が左右方向に移動する構造
となっている。その他は前記第1の実施例と同一であ
り、同一の符号を付すことにより底板の重複した説明は
省略する。
【0028】そしてシェード回動制御装置である制御ユ
ニットは、レーザレーダから距離情報(車間距離d)
を、ステアリングセンサー48から角度情報(舵角β)
を受けると、この車間距離dと舵角βからアイポイント
を特定し、このアイポイント位置に最適なクリアカット
ラインを形成するシェード回動位置を特定し、シェード
の必要回動量を演算し、シェードを回動制御する。即
ち、制御ユニットには、車間距離と舵角によって特定さ
れるアイポイントにおける光幕グレア量が許容値以下と
なる最適シェード回動位置がテーブルデータとして記憶
されており、レーザレーダ及びステアリングセンサから
の情報に基づいて、シェードを所定量だけ回動制御す
る。そして例えば、対向車(または先行車)が近距離に
存在する場合には図11(a)に示す配光パターン、対
向車(または先行車)が遠距離に存在する場合には図1
1(b)に示す配光パターンという様に、前方の視認性
が良好であって、かつ対向車(または先行車)のドライ
バーの目にはグレア光とならない適正な配光パターンを
形成するのである。
ニットは、レーザレーダから距離情報(車間距離d)
を、ステアリングセンサー48から角度情報(舵角β)
を受けると、この車間距離dと舵角βからアイポイント
を特定し、このアイポイント位置に最適なクリアカット
ラインを形成するシェード回動位置を特定し、シェード
の必要回動量を演算し、シェードを回動制御する。即
ち、制御ユニットには、車間距離と舵角によって特定さ
れるアイポイントにおける光幕グレア量が許容値以下と
なる最適シェード回動位置がテーブルデータとして記憶
されており、レーザレーダ及びステアリングセンサから
の情報に基づいて、シェードを所定量だけ回動制御す
る。そして例えば、対向車(または先行車)が近距離に
存在する場合には図11(a)に示す配光パターン、対
向車(または先行車)が遠距離に存在する場合には図1
1(b)に示す配光パターンという様に、前方の視認性
が良好であって、かつ対向車(または先行車)のドライ
バーの目にはグレア光とならない適正な配光パターンを
形成するのである。
【0029】なお前記実施例におけるヘッドランプのシ
ェード20は、左右のシェード21,22が一体に形成
されていたが、左右のシェード21,22が分割されて
独立してそれぞれ回動制御できる構造であってもよく、
この様にすれば、さらに種々のクリアカットラインを形
成することができることから、自車輌のドライバーにと
っての視認性をさらに向上させることができる。
ェード20は、左右のシェード21,22が一体に形成
されていたが、左右のシェード21,22が分割されて
独立してそれぞれ回動制御できる構造であってもよく、
この様にすれば、さらに種々のクリアカットラインを形
成することができることから、自車輌のドライバーにと
っての視認性をさらに向上させることができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る自動車用ヘッドランプの配光制御装置によれば、
シェード駆動制御装置には、車間距離(および車輌の舵
角)から特定されるアイポイントにおける光膜グレア量
を許容値以下とするシェード駆動位置がテーブルデータ
として記憶されており、シェード駆動制御装置が、車間
距離測定センサからの距離情報(および舵角センサーか
らの角度情報)に基づいて自動的にシェードを所定量駆
動制御して、前方車輌のドライバーの目における光幕グ
レア量が許容値以下で、かつ自車輌のドライバーの視認
性が良好な最適クリアカットラインが形成されるので、
走行の安全性が確保される。
に係る自動車用ヘッドランプの配光制御装置によれば、
シェード駆動制御装置には、車間距離(および車輌の舵
角)から特定されるアイポイントにおける光膜グレア量
を許容値以下とするシェード駆動位置がテーブルデータ
として記憶されており、シェード駆動制御装置が、車間
距離測定センサからの距離情報(および舵角センサーか
らの角度情報)に基づいて自動的にシェードを所定量駆
動制御して、前方車輌のドライバーの目における光幕グ
レア量が許容値以下で、かつ自車輌のドライバーの視認
性が良好な最適クリアカットラインが形成されるので、
走行の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る配光制御装置に使用する投射型自
動車用ヘッドランプの一実施例の要部の斜視図
動車用ヘッドランプの一実施例の要部の斜視図
【図2】同ヘッドランプに設けられているシェードの左
右縦断面図
右縦断面図
【図3】搭乗するドライバー側からシェード及びヘッド
ランプの作る配光パターンを見た斜視図
ランプの作る配光パターンを見た斜視図
【図4】シェードの形状を説明する図(図1の左側より
シェードを見た図)
シェードを見た図)
【図5】同ヘッドランプによって形成される配光パター
ンのクリアカットラインの変化を示す図
ンのクリアカットラインの変化を示す図
【図6】ヘッドランプの配光制御装置のブロック図
【図7】直線走行路及び曲線走行路における自車輌と対
向車との関係を説明する図であって、(a)は直線走行
路、(b)は曲線走行路を示し、(c)は曲線走行路の
自車輌の舵角と曲率半径との関係を示す図
向車との関係を説明する図であって、(a)は直線走行
路、(b)は曲線走行路を示し、(c)は曲線走行路の
自車輌の舵角と曲率半径との関係を示す図
【図8】すれ違う際の光幕グレア量と対向車間の相対距
離との関係を示す図
離との関係を示す図
【図9】すれ違う際の視認距離と対向車間の相対距離と
の関係を示す図
の関係を示す図
【図10】自動車用ヘッドランプの他の実施例の斜視図
【図11】同ヘッドランプによって形成される配光パタ
ーンのクリアカットラインの変化を示す図
ーンのクリアカットラインの変化を示す図
10 自動車用ヘッドランプ 11 光投射ユニット 20 クリアカットライン形成用シェード 23 水平支軸 CL(CL1,CL2,CL3)クリアカットライン 48 舵角センサーであるステアリングセンサ 50 シェード回動制御装置である制御ユニット(マイ
クロコンピュータ) S 車間距離測定センサーであるレーザレーダ L ヘッドランプの光軸
クロコンピュータ) S 車間距離測定センサーであるレーザレーダ L ヘッドランプの光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F21V 11/18 B60Q 1/12 A
Claims (2)
- 【請求項1】 クリアカットライン形成用シェードを駆
動させることによって配光パターンのクリアカットライ
ンが変化する投射型自動車用ヘッドランプと、前方車輌
との距離を測定する車間距離測定センサーと、前記シェ
ードの駆動を制御するシェード駆動制御装置とを備え、
前記シェード駆動制御装置には、車間距離によって特定
されるアイポイントにおける光幕グレア量を許容値以下
とするシェード駆動位置が、前方の車輌が対向車の場合
と先行車の場合のそれぞれについてテーブルデータとし
て記憶されており、前記シェード駆動制御装置は、車間
距離測定センサーから逐次得られる距離情報を時間で微
分した速度情報から前方の車輌が対向車か先行車かを判
別し、前記距離情報に基づいて前記シェードを駆動制御
することを特徴とする自動車用ヘッドランプの配光制御
装置。 - 【請求項2】 クリアカットライン形成用シェードを駆
動させることによって配光パターンのクリアカットライ
ンが変化する投射型自動車用ヘッドランプと、前方車輌
との距離を測定する車間距離測定センサーと、ステアリ
ングの操舵量を測定する舵角センサーと、前記シェード
の駆動を制御するシェード駆動制御装置とを備え、前記
シェード駆動制御装置には、車間距離と舵角によって特
定されるアイポイントにおける光幕グレア量を許容値以
下とするシェード駆動位置が、前方の車輌が対向車の場
合と先行車の場合のそれぞれについてテーブルデータと
して記憶されており、前記シェード駆動制御装置は、車
間距離測定センサーから逐次得られる距離情報を時間で
微分した速度情報から前方の車輌が対向車か先行車かを
判別し、車間距離測定センサーの測定した距離情報と舵
角センサーの測定した角度情報に基づいて前記シェード
を回動制御することを特徴とする請求項1記載の自動車
用ヘッドランプの配光制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5192357A JP2862766B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 自動車用ヘッドランプの配光制御装置 |
US08/281,088 US5645338A (en) | 1993-08-03 | 1994-07-27 | Light distribution control device for vehicular headlamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5192357A JP2862766B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 自動車用ヘッドランプの配光制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0750102A JPH0750102A (ja) | 1995-02-21 |
JP2862766B2 true JP2862766B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16289937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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