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