JP2022189416A - 車両用ヘッドランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用ヘッドランプ装置では、ロービーム用配光パターンを光軸調整に用いるため、車両走行時におけるドライバの煩わしさを解消し難いという課題があった。【解決手段】本発明の車両用ヘッドランプ装置１０では、主に、車両１１の前端部に配設されるヘッドランプユニット１２と、ヘッドランプユニット１２に配設され、その光軸調整を行う光軸調整部１３と、ヘッドランプユニット１２の光源２１等を制御する制御部１４と、を備える。そして、制御部１４では、少なくともロービーム用配光パターン４４、ハイビーム用配光パターン４５及び光軸調整用配光パターン４３を有し、車両生産時の光軸調整工程では、光軸調整用配光パターン４３を用いることで、車両１１の前方の路面での明暗境界がくっきりと見え過ぎてしまうことでのドライバの煩わしさが解消される。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用ヘッドランプ装置に関し、特に、車両生産時の光軸調整用の検査用配光パターンを有し、車両走行時に、ロービームのカットラインに起因する明暗境界を不明瞭にすることで、ドライバへの煩わしさを解消する車両用ヘッドランプ装置に関する。

従来の車両用ランプのエイミング調整方法の一例として、ロービーム用配光パターンを用いる方法が知られている。ロービームランプは、対向車を眩惑することがないように光軸を下方に向けた所望の配光パターンを有する。そして、日本のような左側通行では、ロービーム用配光パターンは、右側領域には水平なカットラインを有し、左側領域には左上方へと傾斜したカットラインを有する。

これらの水平カットラインと斜めカットラインとの交点をエルボポイントと称して配光パターンの中心とする。そして、ヘッドライトテストを行う際には、このエルボポイントが所定の範囲内に存在しているか、否かを検出することで、ロービームランプの光軸が、規定の方向に向けられているか、否かを判定する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７－１９０９８６号公報

上述したように、従来の車両用ランプのエイミング調整方法では、エルボポイントが所定の範囲内に存在しているか、否かを検出する。そのため、上記ロービーム用配光パターンの水平カットライン及び傾斜カットラインでの明暗境界を際立たせることで、上記エルボポイントが明瞭となり、上記判定精度が向上する。つまり、従来の車両用ランプのエイミング調整方法では、ロービーム用配光パターンのカットラインでの明暗境界を際立たせている。

しかしながら、上記カットラインでの明暗境界を際立たせることで、車両の通常走行時に、ロービーム用配光パターンの光が路面や前方の車両に照射された際に、上記カットラインに起因する明暗境界がくっきりと見え過ぎてしまうことで車両前方が見難くなり、ドライバにとって煩わしいという課題がある。

特に、走行中の車両が坂道の登り車線に差し掛かる直前では、ロービーム用配光パターンの光が、下り車線や平坦な車線よりも路面に対して多く照射され、その明暗境界がくっきりと見え過ぎてしまうことで車両の前方が見難くなり、ドライバが不安に感じ易いという課題がある。

また、ロービーム用配光パターンの光のぼかし領域を低減したことで、車両の通常走行時における路面の照射領域が低減し、ドライバの視界が悪化するという課題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、車両生産時の光軸調整用の検査用配光パターンを有し、車両走行時に、ロービームのカットラインに起因する明暗境界を不明瞭にすることで、ドライバへの煩わしさを解消する車両用ヘッドランプ装置を提供する。

本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置では、光源と、前記光源から照射された光が通過するレンズと、前記光源から照射される配光パターンを制御する制御部と、を備え、前記配光パターンは、少なくとも車両走行時に車両前方を照射する第１の配光パターンと、車両生産時の光軸調整を行う際のマーキングとして照射される第２の配光パターンと、を有し、前記第２の配光パターンは、前記制御部により前記光源の一部が発光して形成されることを特徴とする。

本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置では、光軸調整用の第２の配光パターンが、車両走行時の第１の配光パターンと異なることで、第２の配光パターンの明暗境界を際立たたせ、検査精度が高められると共に、第１の配光パターンの明暗境界が緩和されることで、ロービーム点灯時における路面照度の急変部が発生しないため、ドライバの煩わしさが解消される。

本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置を説明する断面図である。 本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置を説明する断面図である。 本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置の光軸調整工程を説明する概略図である。 本発明の一実施形態である車両用ヘッドランプ装置の配光パターンを説明する図である。

最初に、本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドランプ装置１０について図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では、上下方向は車両１１の高さ方向を示し、左右方向は車両１１の車幅方向を示し、前後方向は車両１１の全長方向を示す。

図１は、本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０を説明するブロック図である。図２は、本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０のヘッドランプユニット１２を説明する断面図であり、車両１１の高さ方向に沿った断面を示す。図３は、本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０のヘッドランプユニット１２を説明する断面図であり、車両１１の車幅方向に沿った断面を示す。

図１に示す如く、車両用ヘッドランプ装置１０は、主に、車両１１の前端部に配設されるヘッドランプユニット１２と、ヘッドランプユニット１２に配設され、その光軸調整を行う光軸調整部１３と、ヘッドランプユニット１２の光源２１（図２参照）等を制御する制御部１４と、を備える。

制御部１４は、ＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）、ＲＯＭ（ＲＥＡＤ ＯＮＬＹ ＭＥＭＯＲＹ）、ＲＡＭ（ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ）等を有して構成され、車両用ヘッドランプ装置１０を制御するための各種の演算等を実行する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。また、制御部１４の記憶部には、ヘッドランプユニット１２から照射されるロービーム用配光パターン４４（図５参照）、ハイビーム用配光パターン４５（図５参照）及び光軸調整用配光パターン４３（図５参照）等、複数の配光パターンが予め記憶される。尚、制御部１４は、上記演算により上記配光パターンを適宜生成する場合でも良い。また、ロービーム用配光パターン４４及びハイビーム用配光パターン４５は、特許請求の範囲の第１の配光パターンに対応し、光軸調整用配光パターン４３は、特許請求の範囲の第２の配光パターンに対応する。

制御部１４は、光源２１（図２（Ａ）参照）を制御し、上記配光パターンに応じて光源２１となる複数の発光ダイオードを同時に全て発光させ、あるいは、選択的に発光させる。そして、車両１１の前方には、ヘッドランプユニット１２から所望の配光パターンの光が照射される。尚、制御部１４は、上記配光パターンに応じて発光ダイオードの輝度も調整可能である。

図２及び図３に示す如く、ヘッドランプユニット１２は、主に、光源２１と、レンズ２２と、光源２１及びレンズ２２を支持する筐体２３と、光軸調整部１３を支持する外形部２４と、外形部２４の前面に配設される前面カバー２５と、を有する。

光源２１としては、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられ、発光ダイオードは回路基板（図示せず）に対してマトリックス状に配列される。そして、上記回路基板は、筐体２３の内部の所望の位置に固定されることで、光源２１から照射された光が、車両１１（図１参照）の前方側に向けて、規定の光軸上を進行する。

車両用ヘッドランプ装置１０（図１参照）では、制御部１４が、光源２１としての複数の発光ダイオードを選択的に発光させることで、ＡＤＢ（ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＤＲＩＶＩＮＧ ＢＥＡＭ）制御を行う。そして、複数の発光ダイオードは、制御部１４による制御により、同時に全てが選択されて発光し、あるいは、上記配光パターンに応じて適宜選択して発光する。

レンズ２２は、光源２１よりも車両１１の前方側であり、筐体２３の前方の開口部を塞ぐように配設される。レンズ２２は、例えば、透明樹脂レンズであり、レンズ２２の光源２１側の面は、平レンズ面２２Ａであり、レンズ２２のその反対側の面は、凸レンズ面２２Ｂである。この構造により、光源２１から照射された光は、直接、平レンズ面２２Ａからレンズ２２内へと入光し、凸レンズ面２２Ｂを通過する際に拡散されることで、所望の配光パターンの光として車両１１の前方側を照射する。

筐体２３は、例えば、金属製の円筒形状であり、車両１１の前方側が開口する。筐体２３の車両１１の後方側が、光軸調整部１３の支持プレート１３Ａに対して所望の位置に固定される。そして、筐体２３が、支持プレート１３Ａと一体に可動し、支持プレート１３Ａの向きを微調整することで、光源２１からの照射光の光軸調整が行われる。

外形部２４は、例えば、樹脂材料を射出成形して形成され、ヘッドランプユニット１２の外形を構成する。外形部２４には、光軸調整部１３の４本の主柱部１３Ｂ，１３Ｃが組み付けられ、外形部２４は、光軸調整部１３を可動自在に支持する。そして、外形部２４は、車両１１の前端部の車体に対して組み付けられることで、ヘッドランプユニット１２が、車両１１へと固定される。

前面カバー２５は、透明樹脂から形成され、外形部２４の前面を塞ぐように組み付けられる。前面カバー２５は、車両１１の前端部の形状に合わせて所望の形状に加工され、車両１１の意匠面を構成する。そして、光源２１からの照射光は、レンズ２２及び前面カバー２５を通過して、車両１１の前方を照射する。

図示したように、光軸調整部１３は、主に、筐体２３を支持する支持プレート１３Ａと、外形部２４に対して車両１１の前後方向にスライド可能に固定される４本の主柱部１３Ｂ，１３Ｃと、を有する。そして、主柱部１３Ｂ，１３Ｃは、例えば、ボルトとナットから構成され、外形部２４の後端部２４Ａに対して固定される。

主柱部１３Ｂ，１３Ｃでは、ナットを一方向へと回転させることで、ボルトの先端側が車両１１の前方へと前進し、一方、ナットを逆方向へと回転させることで、ボルトの先端側が車両１１の後方へと後退する。詳細は後述するが、車両生産時の光軸調整工程において、作業者が、ナットを操作し、支持プレート１３Ａが車両１１の前後方向や車幅方向に傾斜することで、筐体２３の角度調整が成され、光源２１からの照射光の光軸調整が行われる。

図４は、本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０の光軸調整工程を説明する概略図である。図５は、本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０の配光パターンを説明する図である。

図４では、車両１１の生産工場内において、ヘッドランプユニット１２の光軸調整工程の実施状況を示す。図示したように、検査用スクリーン３１は、生産ラインに対して規定の位置に固定され、生産ラインにて搬送される車両１１に対してヘッドランプユニット１２の光軸調整が行われる。

作業者は、検査用スクリーン３１の前方であり、生産ラインの検査位置に停車した車両１１に対して、光軸調整の検査条件に基づき種々の設定を行うと共に、制御部１４に対して光軸診断装置（図示せず）を接続する。そして、光軸診断装置では、制御部１４を介して光源２１（図２参照）を制御し、光源２１を構成する複数の発光ダイオードを光軸調整用配光パターン４３（図５参照）に基づき選択的に発光させる。作業者は、検査用スクリーン３１に照射された光軸調整用のマーキング光３２を確認し、そのマーキング光３２が、検査用スクリーン３１のターゲット（図示せず）と一致するように光軸調整を行う。

ここで、本実施形態では、光軸調整用配光パターン４３は、例えば、十字形状の配光パターンである。図示したように、光源２１を構成する複数の発光ダイオードは、格子状に配設され、制御部１４は、複数の発光ダイオードの中から４つの発光ダイオードのみを選択して照射させることで、検査用スクリーン３１には、十字形状のマーキング光３２が照射される。

上述したように、作業者は、検査用スクリーン３１に照射されたマーキング光３２を確認しながら、光軸調整部１３（図２参照）の主柱部１３Ｂ，１３Ｃを操作し、支持プレート１３Ａを車両１１の前後方向や車幅方向に傾斜させることで、筐体２３の角度調整が成され、光源２１からの照射光の光軸調整が行われる。

尚、光軸調整用配光パターン４３としては、上記十字形状に限定するものではなく、例えば、長方形形状や正方形形状でも良く、発光ダイオードの組み合わせに応じて任意の形状に設計変更が可能である。

図５は、実線４１の枠はロービーム用配光パターン４４の一例を示し、実線４２の枠はハイビーム用配光パターン４５の一例を示す。そして、上記した十字形状の光軸調整用配光パターン４３は、ハイビーム用配光パターン４５内に形成される。尚、光軸調整用配光パターン４３は、例えば、ロービーム用配光パターン４４内に設けられる場合でも良い。

本実施形態の車両用ヘッドランプ装置１０では、ハイビーム用配光パターン４５の光源２１の一部を利用して光軸調整用配光パターン４３を形成することで、ロービーム用配光パターン４４のカットオフライン４４Ａの明暗境界を際立たせる必要がない。つまり、ロービーム用配光パターン４４では、そのカットオフライン４４Ａ周辺の明暗境界をぼかした状態とすることができる。

その結果、車両１１の通常走行時に、ヘッドランプユニット１２からロービーム用配光パターン４４の光を照射するが、上記カットオフライン４４Ａ及びその近傍領域の光が曖昧な状態となる。そして、ロービーム用配光パターン４４の光による路面における明るさの急変部を低減することで、ドライバは、走行中に路面からの上記急変部により、その明暗境がくっきりと見え過ぎてしまうことでの煩わしさを感じ難くなる。

更には、車両１１の通常走行時に坂道の登り車線に差し掛かる直前では、特に、ロービーム用配光パターン４４のカットオフライン４４Ａの照射光は、登り車線の路面に対して多く照射され、その明暗境界がくっきりと見え過ぎてしまう。しかしながら、本実施形態では、上述したように、上記カットオフライン４４Ａ及びその近傍領域の光が曖昧な状態となることで、ドライバは、車両１１の前方の路面での明暗境界がくっきりと見え過ぎてしまうことでの不安や煩わしさを感じ難くなる。

更には、ロービーム用配光パターン４４の光のぼかし領域を低減し過ぎる必要がなく、車両１１の通常走行時における路面の照射領域が確保され、ドライバの視界が確保されることで、車用１１の走行安全性が向上される。

一方、ハイビーム用配光パターン４５の光は、車両１１の通常走行時に、車両１１の斜め上方の空間に対して照射されるため、ロービーム用配光パターン４４よりも路面に照射される光の量は少なくなる。そして、上記光軸調整用配光パターン４３の光の明暗境界を明瞭に際立たせた場合でも、上記ハイビームの照射方向により、車両１１の前方の路面での明暗境界がくっきりと見え過ぎることが防止され、ドライバが煩わしさを感じることが防止される。

その結果、マーキング光３２を形成する光軸調整用配光パターン４３の光の明暗境界を明瞭に際立たせることで、ヘッドランプユニット１２の光軸調整工程では、作業者は、検査用スクリーン３１に対して明瞭に照射されたマーキング光３２を認識し易くなり、光軸調整の作業効率を高めると共に、その調整精度を向上させることができる。

尚、本実施形態では、図２に示す如く、レンズ２２の凸レンズ面２２Ｂの丸印２６にて示す領域には、光軸調整用配光パターン４３の光が透過するための透過加工が施される場合でも良い。この構造の場合、光軸調整用配光パターン４３の光が、上記透過加工領域を通過する際には、光が拡散することなく、透過することで、検査用スクリーン３１（図３参照）には、明暗境界が明瞭に際立つマーキング光３２が照射される。その結果、作業者は、検査用スクリーン３１に対して明瞭に照射されたマーキング光３２を認識し易くなり、光軸調整の作業効率を高めると共に、その調整精度を向上させることができる。このとき、上記透過加工領域は、ハイビーム用配光パターン４５の光が通過する領域の凸レンズ面２２Ｂに形成されることで、通常走行時における上記ドライバの煩わしさが防止される。尚、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１０ 車両用ヘッドランプ装置
１１ 車両
１２ ヘッドランプユニット
１３ 光軸調整部
１３Ａ 支持プレート
１３Ｂ，１３Ｃ 主柱部
１４ 制御部
２１ 光源
２２ レンズ
２２Ａ 平レンズ面
２２Ｂ 凸レンズ面
２３ 筐体
２４ 外形部
２５ 前面カバー
３１ 検査用スクリーン
３２ マーキング光
４３ 光軸調整用配光パターン
４４ ロービーム用配光パターン
４５ ハイビーム用配光パターン

Claims (3)

1. 光源と、前記光源から照射された光が通過するレンズと、前記光源から照射される配光パターンを制御する制御部と、を備え、
   前記配光パターンは、少なくとも車両走行時に車両前方を照射する第１の配光パターンと、車両生産時の光軸調整を行う際のマーキングとして照射される第２の配光パターンと、を有し、
   前記第２の配光パターンは、前記制御部により前記光源の一部が発光して形成されることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
2. 前記第２の配光パターンは、前記第１の配光パターンのハイビーム用配光パターンの中に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドランプ装置。
3. 前記レンズは、前記光源側の平レンズ面と、前記平レンズ面の反対側の凸レンズ面と、を有し、
   前記凸レンズ面の前記第２の配光パターンの前記光が通過する領域には、透過加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ヘッドランプ装置。

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