JP5074888B2

JP5074888B2 - 車両用ランプシステム

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Publication number: JP5074888B2
Application number: JP2007286034A
Authority: JP
Inventors: 洋彦大塩; 清隆望月
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: JP2009117067A; US20090116259A1; US7901121B2; DE102008053947A1; DE102008053947B4

Description

本発明は自動車等の車両の前照灯（ヘッドランプ）に適用して好適なランプシステム関し、特に車両の種々の走行状況に対して適切な配光モードに切り替えることが可能な車両用ランプシステムに関するものである。

自動車のヘッドランプは、従来では郊外走行に適した前遠方まで明るく照明するための配光パターンのハイビームモード（走行モード）と、対向車や先行車等の他車が存在する市街地走行の場合に他車に対する眩惑を防止して自車の前方を照明するための配光パターンのベーシックモード（すれ違いモード）とに切り替え可能に構成されている。しかし、近年では自動車のあらゆる走行状況のそれぞれに好適な照明を実現するための多種の配光モードが提案されている。例えば、対向車を眩惑しない範囲で自車の高速走行時に遠前方の照明の光度を高めたモータウェイモードや、雨天走行時に自車の直前を照明する光が路面で反射して対向車を眩惑することを防止したウェットロードモード等がある。

このようにヘッドランプをハイビームモード、ベーシックモード、さらにモータウェイモードやウェットロードモードの各配光パターンに切り替えるために、従来ではランプの光源から出射される光の一部を遮光するシェードとして異なる遮光パターンを有する複数のシェードを設け、これらのシェードを切り替え選択して目的とする配光パターンを得ている。しかし、単にシェードを切り替えるのみでは各走行状況に好適な配光パターンを得ることが難しいため、シェードの切り替えと同時にランプの照明光軸を変化させるようにしたものが提案されている。例えば、特許文献１では、ランプのリフレクタを上下に傾動可能に構成するとともに、ランプに設けたシェードを傾動させることでランプ光源から出射された光の遮光領域を変化させてシェードを実質的に切り替えるように構成したヘッドランプが提案されている。この特許文献１の技術では、シェードを傾動して遮光領域を実質的に切り替えることにより照明領域の変更と、リフレクタの傾動による照明光軸の変化とによって配光パターンを微細に変化させることができ、各走行状況に好適な配光パターンを得ることが可能とされている。
特開２００６−２２１８８２号公報

特許文献１の技術はリフレクタを上下方向に傾動させて照明光軸を上下方向に変化させる構成であるため、配光パターンの光度分布は上下方向、すなわち自車から前方の路面を見たときに前後方向に変化されるのみである。そのため、シェードを切り替えたときに光度分布の最光度領域を遮光してしまうことがあり、目的とする走行状況での好適な配光が得られない場合がある。例えば、図３（ａ）はシェードでの遮光を行わない場合のランプの配光領域、すなわちハイビームモードの配光パターンであり、図３（ｂ）はその配光領域の一部をシェードによって遮光した場合のベーシークモードの配光パターンを示している。なお、Ａｘは自車の直進方向の軸（以下、直進軸）であり、Ｖ，Ｈはそれぞれ直進軸Ａｘを通る垂直線と水平線である。また、照明領域については光度の分布を概略的に示すために光度等高線で示しており、中央側が高光度領域となる。ベーシックモードでは対向車を眩惑することがないように、照明領域の中心の高光度領域は遮光している。この光度分布に対し、自車線ＭＬの遠前方を高光度に照明しようとモータウェイモードに設定すべくシェードによる遮光領域を切り替えて高光度領域の一部を遮光しないようにすると、図３（ｃ）のように高光度領域の一部が対向車線ＯＬにかかってしまい、先行車はもとより対向車を眩惑するおそれがある。したがって、高速走行時においても対向車や先行車が存在するときには図３（ｂ）に示したベーシックモードでの照明に切り替え設定せざるを得ず、自車線ＭＬの遠前方の明るさが不足してしまうことになる。なお、特許文献１ではヘッドランプを左右に回動可能な構成としているが、この構成は自動車の操舵に伴ってヘッドランプを追従して偏向させるためのものであり、自車の直線走行状況の場合には配光パターンが偏向されることはない。

また、特許文献１の技術ではウェットロードモードでの配光はできないが、仮にウェットロードモードの配光を実現しようとした場合には図３（ｃ）に鎖線ＷＡで示すように自車の直前領域の路面において対向車や先行車に向けて反射される光を遮光することが必要であり、そのためにはランプの照射領域の上部領域を遮光するシェードに加えて下部領域を遮光するシェードを設け、しかもこのシェードによる遮光を行う場合と行わない場合とに切り替えるための機構が必要となる。そのため、ランプの構造が複雑化してしまい、コスト等を勘案した場合にはこのようなウェットロードモードに対応したヘッドランプを実現することは現実的には困難である。

本発明の目的は、ハイビームモードやベーシックモードに加えて他のモード、特にモータウェイモードやウェットロードモード等における好適な配光を実現することを可能にした車両用ランプシステムを提供するものである。

本発明の車両用ランプシステムは、ランプから出射される光の一部を所要のカットオフラインで遮光して配光パターンを変化させるための遮光手段と、この遮光手段での遮光領域を切り替えるための遮光領域切替手段と、ランプ光軸を左右方向に偏向制御するスイブル手段を備えており、遮光領域切替手段はランプの照明領域の一部を遮光手段により遮光したときにランプの照射領域のうち最高光度の領域のほぼ全域を遮光する状態と当該最高光度の領域の少なくとも半分以上の領域を遮光しない状態とに切り替え可能であることを特徴とする。ここで、本発明における「最高光度の領域」は、ランプから照射される全光領域のうち、予め設定した光度よりも高光度の領域であり、全領域を所定の光量ステップで複数の領域に区分したような場合に、最高光度の等高線によって囲まれる領域である。

本発明によれば、高光度領域を遮光しないで自車の遠前方までの領域を明るく照明した走行状況に適したハイビームモードでの配光を実現する一方で、高光度領域を遮光して対向車や先行車への眩惑を防止するとともに中速以下の走行状況時に自車の前方を明るく照明したベーシックモードに適した配光を実現することができ、さらには高光度領域を遮光しないがランプ光軸を左右のいずれか方向に偏向することで対向車や先行車への眩惑を防止するとともに高速の走行状況時に自車の遠前方までの領域を明るく照明したモータウェイモードでの配光や、雨天走行状況時に好適なウェットロードモードでの配光を実現することができる。そのため、ハイビームモードやベーシックモードに加えて自車の異なる走行状態に対応した種々のモードでの配光を実現することができる。

その上で、本発明の車両用ランプシステムは、例えば、少なくともベーシックモードとモータウェイモードの配光が切り替え可能である。ベーシックモード時には遮光領域切替手段は遮光手段により最高光度の領域を遮光するとともにスイブル手段はランプ光軸を直進方向に設定する。モータウェイモード時には遮光領域切替手段は遮光手段により最高光度の領域を遮光しないとともにスイブル手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも自車線側に偏向した方向に設定する。これにより、最高光度の領域を自車線の遠前方に向けた配光を得ることができ、先行車や対向車を眩惑することなく自車線を明るく照明し、高速ないし中速走行のモータウェイモードに適した照明が実現できる。

また、レベリング手段を備えるとともに、ウェットモードの配光が切り替え可能であり、ウェットロードモード時には遮光領域切替手段は遮光手段により最高光度の領域を遮光しないとともにスイブル手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも自車線側に偏向した方向に設定し、レベリング手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも上方に偏向した方向に設定する。これにより、最高光度の領域を自車線の遠前方に向けて先行車や対向車を眩惑することがないと同時に自車線の直前領域の光度を低下させた配光を得ることができ、自車線の直前の濡れた路面での反射光による先行車や対向車の眩惑を防止することができ、ウェットロードモードに適した照明が実現できる。

さらに、本発明においては、スイブル手段及び／又はレベリング手段は、ベーシックモードからモータウェイモード又はウェットロードモードに切り替える際には遮光領域切替手段の遮光領域切替制御に先だってスイブル制御又はレベリング制御を行い、モータウェイモード又はウェットロードモードからベーシックモードに切り替える際にはスイブル制御又はレベリング制御に先だって前記遮光手段の遮光領域切替制御を行うように構成する。先行車や対向車が存在しているときに、配光を切り替るタイミング時に高光度領域が先行車や対向車に向けられる状態を未然に防止し、眩惑を確実に防止する。

本発明においては、遮光手段は高さの異なる左右の水平カットオフラインと、これら両カットオフラインを結ぶ斜めカットオフラインを有しており、遮光領域切替手段はモータウェイモードとウェットロードモードとで斜めカットオフラインのランプ光軸に対する水平方向の位置を相違させる一方で、スイブル手段はモータウェイモードとウェットロードモードにおいて当該斜めカットオフラインを水平方向のほぼ同じ位置に設定することが好ましい。モータウェイモードとウェットロードモードのいずれの場合でも対向車に対する眩惑を確実に防止する。

次に、本発明の実施例１を説明する。図１は自動車の左右のヘッドランプＨＬの断面図であり、ここではプロジェクタランプユニットを用いており、左右いずれも同じ構成である。各ヘッドランプＨＬは、ランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に取着される素通しカバー１２とでランプハウジング１０が構成されており、このランプハウジング１０内にプロジェクタランプユニット２０が内装されている。ランプハウジング１０内にほぼコ字状をしたフレーム１３が内装されており、このフレーム１３内に前記プロジェクタランプユニット２０が上下の回動軸２４において水平左右方向に回動可能に支持されている。

前記プロジェクタランプユニット２０は、略回転楕円面形をした容器状のリフレクタ２０と、このリフレクタ２０の第１焦点近傍に配置された光源２５と、前記リフレクタ２１の前縁部にホルダ２２により支持され、後側焦点をリフレクタ２１の第２焦点近傍に配置した集光レンズ２３とを備えている。また、前記プロジェクタランプユニット２０内には前記光源２５から出射されかつ前記リフレクタ２１で反射された光の一部を遮光するための遮光手段としてのメインシェード２６が支持されている。また、この実施例１では前記ホルダ２２に一体に設けられて配光パターンの周辺領域に向かう散乱光を遮光するためのサブシェード２７も設けられている。前記メインシェード２６は前記リフレクタ２１の第２焦点近傍に配置され、主にランプ光軸Ｌｘの上方に向けて出射される光を遮光するように構成されている。

前記メインシェード２６は遮光する光の領域（以下、遮光領域と称する）を相違させて複数の異なる配光パターンに切り替えることができるような可変シェードとして構成されており、特に実施例１では回転位置を変化させることによって遮光領域を相違させて異なるパターンに切り替えるロータリシェードとして構成されている。このロータリシェード２６は、例えばモータを駆動源とする回転シェード機構３０によって回転位置が制御可能な回転支持軸３１と、この回転支持軸３１の周面の異なる円周位置にそれぞれ立設支持された放射状をした複数の形状の異なるシェード板とで構成されている。複数のシェード板は、ここでは少なくともベーシック板ＢＳとモータウェイ板ＭＳとウェットロード板ＷＳの３枚のシェード板を含んでいる。この回転シェード機構３０は本発明の遮光領域切替手段を構成していることになる。

図２（ａ）〜（ｄ）は図１に示した各シェード板による遮光領域を模式的に示す図であり、ランプ光軸Ｌｘに沿って光源側から自車の前方を見た配光パターン上での遮光領域を示したものである。ここで、ランプ光軸Ｌｘはリフレクタ２１の第１及び第２焦点を通る直線であり、プロジェクタランプユニット２０の光学中心軸のことである。図２（ａ）はメインシェード２６による遮光を行わない場合の配光パターンであり、中央側が高光度で周辺に向けて光度が徐々に低下することを示すためにステップ的な光度分布を光度等高線で示した配光となっており、ここでは便宜的に中央の等高線で囲まれる領域を高光度領域として示し、この高光度領域がランプ光軸Ｌｘに一致されている。なお、Ｖ’はランプ光軸Ｌｘを通る垂直線、Ｈ’はランプ光軸Ｌｘを通る水平線である。ベーシック板ＢＳは図２（ｂ）に示すように、ランプ光軸Ｌｘよりも右側領域はランプ光軸Ｌｘを通る水平線Ｈ’よりも低い位置に、また左側領域はほぼ水平線Ｈ’の高さ位置にそれぞれカットオフラインを有し、さらにランプ光軸Ｌｘを含む高光度領域を遮光する斜めカットオフラインを有するパターンである。モータウェイ板ＭＳは図２（ｃ）に示すように、ベーシック板ＢＳよりもカットオフラインが若干上方に位置されているが、ランプ光軸Ｌｘよりも右側領域と左側領域の各カットオフラインはそれぞれベーシック板ＢＳよりも僅かに高い位置に設定し、さらにランプ光軸Ｌｘを含む高光度領域の右側一部の領域のみを遮光するように斜めカットオフラインを若干右側に偏位させたパターンである。ウェットロード板ＷＳは図２（ｄ）に示すように、ランプ光軸Ｌｘの右側領域のカットオフラインの高さはベーシック板ＢＳにほぼ近い高さ位置にされているが、左側領域のカットオフラインの高さはほぼモータウェイ板ＭＳと同じであり、その上で斜めカットオフラインはモータウェイ板ＭＳよりもさらに若干量だけ右側に偏位させてランプ光軸Ｌｘを含む高光度領域をモータウェイ板ＭＳよりも遮光する領域を少なくしたパターンである。

ここで、前記プロジェクタランプユニット２０を支持している前記フレーム１３はランプハウジング１０内で上下方向に傾動可能に支持されており、レベリングアクチュエータ等で構成されたレベリング機構４０によって上下方向に傾動され、この傾動に伴ってプロジェクタランプユニット２０を一体的に傾動し、プロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘを上下方向に偏向可能とされている。また、前記プロジェクタランプユニット２０はホルダ２２の上下に設けられた回動軸２４により前記フレーム１３に対して水平方向に回動可能に支持されており、特に下側の回動軸２４には前記フレーム１３の下面に固定されてスイブルアクチュエータ等で構成されたスイブル機構５０の回動軸５０ａが連結されており、このスイブル機構５０によってプロジェクタランプユニット２０は水平方向に所要角度範囲内で回動され、そのランプ光軸Ｌｘが水平左右方向に偏向可能とされている。

前記回転シェード機構３０、レベリング機構４０、及びスイブル機構５０はランプ制御装置６０に接続されており、このランプ制御装置６０によりそれぞれ動作が制御される。ランプ制御装置６０にはモード切替スイッチ６１が接続されており、このモード切替スイッチ６１により種々のモード、この実施例１ではハイビームモード、ベーシックモード、モータウェイモード、ウェットロードモードの切り替えが可能とされている。このモード切替スイッチ６１は自動車に配設した各種センサーにより自車の走行状況を検出し、その検出した走行状況に基づいて各モードに自動的に切り替えるように構成してもよい。

このように構成されたヘッドランプＨＬによるモード切替動作について説明する。モード切替スイッチ６１がハイビームモードに設定されたときには、ランプ制御装置６０は回転シェード機構３０によりロータリシェード２６を回動制御し、プロジェクタランプユニット２０のリフレクタ２１の反射光路内にはいずれのシェード板も回動位置しない状態とする。このとき、レベリング機構４０及びスイブル機構５０によりプロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘを自車の直進方向に向けられた直進軸Ａｘに一致するように制御する。このため、ヘッドランプＨＬの配光パターンは図３（ａ）に示したようになり、自車線ＭＬの前方を遠方領域にまでわたって照明する配光パターンとなる。なお、図中のＯＬは対向車線である。

モード切替スイッチ６１がベーシックモードに設定されたときには、ランプ制御装置６０は回転シェード機構３０によりロータリシェード２６を回動制御し、プロジェクタランプユニット２０のリフレクタ２１の反射光路内にベーシック板ＢＳを回動位置する状態とする。このとき、レベリング機構４０とスイブル機構５０は動作せず、プロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘは自車の直進軸Ａｘに向けられた状態に保持される。このため、ヘッドランプＨＬの配光パターンは図２（ｂ）に示したベーシック板ＢＳによる遮光状態となり、図４（ａ）に示すように、直進軸Ａｘの右側では水平線Ｈよりも下位置で、左側ではほぼ水平線Ｈに沿った位置でのカットオフラインを有する配光パターンとなる。このとき、直進軸Ａｘに沿った高光度領域はベーシック板ＢＳにより遮光されるため、対向車及び先行車を眩惑することが防止される。

モード切替スイッチが６１が図４（ａ）に示したベーシックモードからモータウェイモードに設定されたときには、ランプ制御装置６０は回転シェード機構３０によりロータリシェード２６を回動制御し、プロジェクタランプユニット２０のリフレクタ２１の反射光路内にモータウェイ板ＭＳを回動位置する状態とする。また、これと同時に図４（ｃ）に示すように、スイブル機構５０によりプロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘを自車の直進軸Ａｘよりも若干左方向に、すなわち自車線側に偏向制御する。このため、ヘッドランプＨＬの配光パターンは図２（ｃ）に示したモータウェイ板ＭＳによる遮光領域での遮光状態となり、これにより図４（ｃ）のように、直進軸Ａｘの右側では水平線Ｈに近い位置で、左側では水平線Ｈよりも高い位置でのカットオフラインを有し、直進軸Ａｘの近傍位置に斜めカットオフラインを有する配光パターンとなる。また、ランプ光軸Ｌｘに沿った高光度領域の右側一部を除く領域はモータウェイ板ＭＳによって遮光されることはなく、自車線ＭＬの遠前方領域を高光度領域によって照明することができる。そのため、自車線ＭＬの右側の対向車線ＯＬの領域への高光度の照明を抑制する一方で、自車線ＭＬの直進方向の遠前方の領域を明るく照明して高速走行に適した配光パターンになる。

ここでベーシックモードからモータウェイモードに切り替える際には、図４（ｂ）に示すように、先にランプ光軸Ｌｘを直進軸Ａｘに対して左方にスイブル制御する。しかる後に、ロータリシェード２６をモータウェイ板ＭＳに切り替える。先にシェードの切り替えを行うと、ランプ光軸Ｌｘが直進軸Ａｘに向けられた状態で高光度領域の右側一部を除く全域が遮光されない状態に設定されてしまい、この領域が自車線ＭＬの遠方領域や対向車線ＯＬに向けられて対向車や先行車を眩惑するおそれが生じる。この実施例１のように先にランプ光軸Ｌｘを左にスイブルしておけば、高光度領域の右側一部を除くほぼ全域が遮光されなくなっても自車線ＭＬの遠方領域や対向車線ＯＬに向けられることがなく対向車や先行車を眩惑することはない。なお、同様の理由により、モータウェイモードからベーシックモードに切り替える際には、これと反対に先にロータリシェード２６をモータウェイ板ＭＳからベーシック板ＢＳに切り替えた後に、ランプ光軸Ｌｘを直進軸Ａｘに向けてスイブル制御することが好ましい。

モード切替スイッチ６１が図５（ａ）に示したベーシックモード（図４（ａ）と同じ図である）からウェットロードモードに設定されたときには、ランプ制御装置６０は回転シェード機構３０によりロータリシェード２６を回動制御し、プロジェクタランプユニット２０のリフレクタ２１の反射光路内にウェットロード板ＷＳを回動位置する状態とする。また、これと同時に図５（ｃ）に示すようにスイブル機構５０によりプロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘを自車の直進軸Ａｘに対し左方向に偏向制御し、さらにレベリング機構４０によりランプ光軸Ｌｘを自車の直進軸Ａｘを通る水平線Ｈよりも若干上方に向ける。このため、ヘッドランプの配光パターンは図２（ｄ）に示したウェットロード板ＷＳによる遮光領域で遮光された状態となり、これにより図５（ｃ）のように、直進軸Ａｘの右側では水平線Ｈに近い位置で、左側では水平線Ｈよりも高い位置でのカットオフラインを有する配光パターンとなる。また、左方向へのスイブル量をモータウェイモード時よりも若干大きくすることにより、左斜めカットラインはモータウェイモードと同様に直進軸Ａｘのほぼ近傍に位置される。高光度領域はウェットロード板ＷＳによって大部分は遮光されることはないが、この高光度領域は自車線ＭＬよりも左側の路肩に向けられる。また、これにより自車線ＭＬの直前領域はランプ光軸Ｌｘよりも更に下方に離れた光度の低い領域で照明されることになる。そのため、自車線ＭＬの右側の対向車線ＯＬの領域への照明を抑制する一方で、自車線ＭＬの左前方領域に高光度領域が配光されて自車の前方路肩領域ないし自車線ＭＬの前方領域を照明する一方で、自車線ＭＬの直前領域の明るさが低下される。これにより、自車線ＭＬの直前領域の濡れた路面で自車光が反射して対向車や先行車を眩惑することが防止される。

ここでベーシックモードからウェットロードモードに切り替える際には、図５（ｂ）に示すように、先にランプ光軸Ｌｘを左方にスイブル制御した後にロータリシェード２６をウェットロード板ＷＳに切り替えることが好ましい。ランプ光軸Ｌｘを上方にレベリング制御するタイミングは左方にスイブル制御した後であれば、ウェットロード板ＷＳに切り替える前又は後のいずれのタイミングでもよい。理由はモータウェイモードの場合と同様であり、先にシェードの切り替えを行うと、ランプ光軸Ｌｘが直進軸Ａｘに向けられた状態で高光度領域のほぼ全域が遮光されない状態となり、対向車や先行車を眩惑するおそれが生じる。先にランプ光軸Ｌｘを左にスイブルしておけば、高光度領域のほぼ全域が遮光されない場合でも既に直進方向よりも左方に偏向されているため対向車や先行車を眩惑することはない。なお、同様の理由により、ウェットロードモードからベーシックモードに切り替える際には、これと反対に先にロータリシェード２６をウェットロード板ＷＳからベーシック板ＢＳに切り替えた後に、ランプ光軸Ｌｘを直進軸Ａｘに向けて戻すようにスイブル制御することが好ましい。ランプ光軸Ｌｘを直進軸Ａｘに向けてレベリング制御するタイミングはベーシック板ＢＳに切り替えた後であればスイブル制御の前又は後のいずれのタイミングでもよい。

以上のように、実施例１のヘッドランプによれば、ハイビームモードではロータリシェード２６によって遮光を行わない状態に設定することで郊外地走行状況に適した配光パターンを得ることができ、ベーシックモードではロータリシェード２６をベーシック板ＢＳに切り替えて遮光を行うことにより市街地走行状況に適した配光パターンが得られる。また、ロータリシェード２６をモータウェイ板ＭＳによる遮光に切り替えるとともにランプ光軸Ｌｘを水平方向にスイブル制御することによりモータウェイ走行状況に好適な配光パターンが得られる。さらに、ロータリシェード２６をウェットロード板ＷＳによる遮光に切り替えるとともにランプ光軸Ｌｘを水平方向にスイブル制御しかつ上方にレベリング制御することによりウェットロード走行状況に好適な配光パターンが得られる。したがって、ベーシックモードでは対向車や先行車を眩惑することがなく自車の前方を明るく照明することができ、モータウェイモードでは対向車を眩惑することを防止する一方で配光の中心に近い高光度領域の左側領域を利用して自車線の遠前方を照明することができる。さらに、ウェットロードモードでは、自車線の遠前方に至る領域を照明する一方で自車線の直前領域の照明を低下させて対向車や先行車を眩惑を防止する。そのため、ウェットロードモード時に用いる特別のシェードを備えなくてもウェットロードモードに好適な配光を得ることができ、ヘッドランプの構成を簡略化することができる。

図６は実施例２の各モードの配光を示す図である。実施例２のヘッドランプは基本的な構成は図１に示した実施例１のヘッドランプと同じであるが、プロジェクタランプユニット２０の高光度領域の中心はランプ光軸Ｌｘよりも若干右方向を向くように偏向させた構成としている。例えば、プロジェクタランプユニット２０の光源２５をリフレクタ２１の焦点位置よりも若干左方向に変位させることにより実現できる。このようなヘッドランプを構成することで、ロータリシェード２６により遮光を行わないハイビームモードでは、図６（ａ）に示すように、高光度領域はランプ光軸Ｌｘに対して右側に偏位され、かつ光度等高線が右領域では密になり、左領域ではこれよりも若干粗になるような配光パターンとなる。すなわち、左領域では光度分布の傾きが緩やかになり、同じ光度の照明領域が広く設定され、右領域では光度分布の傾きが急であり、同じ光度の照明領域が狭く限定された配光となる。また、このハイビームモードでは、ランプ光軸Ｌｘは直進軸Ａｘに一致されており、高光度領域は自車線ＭＬと対向車線ＯＬの遠前方領域を照射するが、先行車や対向車は存在しないので眩惑が生じることはない。これにより、遠前方を明るく照明するとともに、自車の直前領域では自車線ＭＬから路肩領域を広く照明し、対向車線ＯＬは限定された領域を照明し、郊外地走行に適したハイビームモードの配光になる。

ベーシックモードでは、図６（ｂ）のように、ベーシック板ＢＳにより遮光を行う。ベーシック板ＢＳは実施例１と同じ構成であり、ランプ光軸Ｌｘに対して遮光領域が設定される。このため、実施例２では高光度領域は全域がベーシック板ＢＳによって遮光されることになる。特に、ランプ光軸Ｌｘに対して高光度領域が右側に偏位されていることで、ベーシック板ＢＳの斜めカットオフラインによって高光度領域は確実に遮光される。因に、図６（ｂ）と図２（ｂ）とを比較すると分かるように、実施例１では高光度領域の左側の一部領域が斜めカットオフラインによって遮光されずに自車線ＭＬを照明していたが、実施例２では、自車線ＭＬの遠前方領域の明るさが過度になることが防止でき、対向車に対する眩惑防止はもとより、先行車や歩行者に対する眩惑を防止する。また、その一方で、光度等高線が粗な左領域で自車線ＭＬの直前領域ないし路肩領域を広く照明することになり、また光度等高線が密な右領域で対向車線ＯＬの限定された直前領域を明るく照明することができ、市街地走行に適したベーシックモードの配光になる。

モータウェイモードでは、図６（ｃ）のように、モータウェイ板ＭＳにより遮光を行う。モータウェイ板ＭＳは左右の各カットオフラインは実施例１と同じであるが、斜めカットオフラインは実施例１に比較してランプ光軸Ｌｘよりも右側に偏位させてあり、高光度領域のほぼ右半分を遮光するように構成されている。そして、モータウェイモードでは、ランプ光軸Ｌｘを左方にスイブルし、モータウェイ板ＭＳの斜めカットオフラインが直進軸Ａｘにほぼ一致するように偏向する。これにより、高光度領域が対向車線ＯＬを照明することがなく遠前方に存在する対向車の眩惑を防止する。また一方で、高光度領域のほぼ左半分は自車線ＭＬの遠前方に向けられて当該遠前方領域を明るく照明し、これと同時に光度等高線が粗な左領域で自車線ＭＬの直前領域ないし路肩領域を照明することになり、自車線ＭＬを広い範囲にわたって明るく照明し、高速走行に適したモータウェイモードの配光になる。

ウェットロードモードでは、図６（ｄ）のように、ウェットロード板ＷＳにより遮光を行う。ウェットロード板ＭＳは左右の各カットオフラインは実施例１と同じであるが、斜めカットオフラインは実施例１に比較するとランプ光軸Ｌｘよりも右側に偏位させてあり、高光度領域の右一部の領域のみを遮光するように構成されている。そして、ウェットロードモードでは、ランプ光軸Ｌｘを左方にスイブルするとともに、ランプ光軸Ｌｘを若干上方にレベリング制御し、ウェットロード板ＷＳの斜めカットオフラインが直進軸Ａｘにほぼ一致するように設定する。すなわち、ウェットロード板ＷＳの斜めカットオフラインはモータウェイ板ＭＳの斜めカットオフラインよりも右側に偏位しているので、ウェットロードモードでの左方向へのスイブル量はモータウェイモードでのスイブル量よりも大きくなる。これにより、高光度領域の右一部を除くほぼ全領域が自車線ＭＬの遠前方に向けられて極めて明るく照明し、これと同時に光度等高線が粗な左領域で自車線ＭＬの直前領域ないし路肩領域を照明する。ただし、ランプ光軸Ｌｘが上方に向けられるため、自車線ＭＬの直前領域は光度の低い領域で照明されることになる。これにより、自車線ＭＬの遠前方を明るく照明する一方で、直前領域の光度を低くして濡れた路面での反射光を抑制し、先行車や対向車の眩惑を防止した雨天走行に適したウェットロードモードの配光になる。

実施例１，２ではロータリシェードによりシェード板を切り替えて遮光領域を変更しているが、実施例３ではプロジェクタランプユニット２０のシェードとしてスライドシェードを用いている。図７は実施例２のヘッドランプＨＬの断面図であり、図１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。遮光手段としてのスライドシェード２６Ａは、上縁の形状が所要のカットオフラインを構成するように加工された１枚のシェード板Ｓと、このシェード板Ｓを上下及び左右に移動させてその移動位置を設定する往復シェード機構３０Ａとで構成されており、プロジェクタランプユニット２０内に一体的に組み込んである。往復シェード機構３０Ａを駆動してシェード板Ｓの上縁の高さ位置を高から低に向けて予め設定した第１、第２、第３の各位置に変化させることでベーシック遮光、モータウェイ遮光、ウェットロード遮光の各遮光状態に切り替えることが可能である。ベーシック遮光はシェード板Ｓを第１の位置、すなわち上縁を最も高い位置に設定することで、図２（ｂ）に示した実施例１のベーシック板ＢＳと同じ遮光領域を形成する。モータウェイ遮光はシェード板を第１の位置から若干下方に下げた第２の位置に設定することで、図２（ｃ）に示した実施例１のモータウェイ板ＭＳと同じ遮光領域を形成する。さらに、ウェットロード遮光はこの位置からシェード板を若干左方向に移動して第２の位置よりも左側に偏位した第３の位置に移動させることで、図２（ｄ）に示した実施例１のウェットロード板ＷＳとほぼ同じ遮光領域を形成する。

このようにして往復シェード機構３０Ａによりスライドシェード２６Ａを制御して各モードでの遮光領域を形成すると同時に、実施例１と同様にレベリング機構４０とスイブル機構５０によりプロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘのスイブル制御とレベリング制御を実行する。図４及び図５に示したと同様に、ベーシック遮光のときにはプロジェクタランプユニット２０のランプ光軸Ｌｘは直進方向に向けたままであるが、モータウェイ遮光のときにはランプ光軸Ｌｘを左方にスイブル制御する。ウェットロード遮光のときにはランプ光軸Ｌｘを左方にスイブル制御しかつ上方にレベリング制御する。これにより、実施例１と同様に走行モード、すれ違いモード、モータウェイモード、ウェットロードモードのそれぞれに好適な配光パターンが得られる。

ここで、モータウェイモードのときには、レベリング機構４０によりランプ光軸Ｌｘを若干下方にレベリング制御してもよい。この下方へのレベリング制御により高光度領域が自車の直進軸Ａｘを通る水平線Ｈよりも下方に偏向されるため、自車線ＭＬの前方中間距離の明るさを高める上で有利になるとともに、先行車が存在する際には先行車に対する眩惑を防止する上で有効になる。

本発明においてシェード機構は実施例１，３の構成に限定されるものではない。例えば、光透過型のＬＣＤ（液晶装置）を利用し、電気的に光不透過領域のパターンを変更することによって実質的な遮光領域を切り替えるようにしてもよい。

本発明はプロジェクタランプユニットを用いたヘッドランプに限られるものではなく、リフレクタと集光レンズが別体に構成されたリフレクタランプを用いたヘッドランプにおいても、遮光領域の切り替えが可能で、かつランプ光軸を水平方向にスイブル制御し、上下方向にレベリング制御可能であれば本発明を適用することが可能である。

実施例１のヘッドランプの断面図である。実施例１のヘッドランプにおける複数のシェードの遮光領域を説明するための図である。ハイビームモード及びベーシックモードの配光と従来の問題となる配光を示す図である。実施例１のベーシックモード及びモータウェイモードの配光の切り替えを示す図である。実施例１のベーシックモード及びウェットロードモードの配光の切り替えを示す図である。実施例２の各モードにおける配光パターンとシェードの遮光領域を示す図である。実施例３のヘッドランプの断面図である。

符号の説明

１０ランプハウジング
２０プロジェクタランプユニット
２１リフレクタ
２３集光レンズ
２６ロータリシェード
２６Ａスライドシェード
３０回転シェード機構
３０Ａ往復シェード機構
４０レベリング機構
５０スイブル機構
６０ランプ制御装置
６１モード切替スイッチ
ＢＳベーシック板
ＭＳモータウェイ板
ＷＳウェットロード板

Claims

ランプから出射される光の一部を所要のカットオフラインで遮光して配光パターンを変化させるための遮光手段と、前記遮光手段での遮光領域を切り替えるための遮光領域切替手段と、前記ランプ光軸を左右方向に偏向制御するスイブル手段を備え、前記遮光領域切替手段は前記ランプの照明領域のうち最高光度の領域のほぼ全域を遮光する状態と当該最高光度の領域の少なくとも半分以上の領域を遮光しない状態とに切り替え可能な車両用ランプシステムであって、少なくともベーシックモードとモータウェイモードの配光の切り替えが可能であり、ベーシックモード時には前記遮光領域切替手段は前記遮光手段により前記最高光度の領域を遮光するとともに前記スイブル手段はランプ光軸を直進方向に設定し、モータウェイモード時には前記遮光領域切替手段は前記遮光手段により前記最高光度の領域を遮光しないとともに前記スイブル手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも自車線側に偏向した方向に設定することを特徴とする車両用ランプシステム。
前記ランプの照明光軸を上下方向に偏向制御するレベリング手段を備え、かつウェットモードの配光の切り替えが可能であり、ウェットロードモード時には前記遮光領域切替手段は前記遮光手段により前記最高光度の領域を遮光しないとともに前記スイブル手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも自車線側に偏向した方向に設定し、前記レベリング手段はランプ光軸をベーシックモード時よりも上方に偏向した方向に設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプシステム。
前記スイブル手段及び／又は前記レベリング手段は、ベーシックモードから前記モータウェイモード又はウェットロードモードに切り替える際には前記遮光領域切替手段の遮光領域切替制御に先だってスイブル制御又はレベリング制御を行い、モータウェイモード又はウェットロードモードからベーシックモードに切り替える際には前記スイブル制御又はレベリング制御に先だって前記遮光領域切替手段の遮光領域切替制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用ランプシステム。
前記遮光手段は前記カットオフラインとして、高さが相違する左右の水平カットオフラインと、これら両カットオフラインを結ぶ斜めカットオフラインを有しており、前記遮光領域切替手段はモータウェイモードとウェットロードモードとで斜めカットオフラインのランプ光軸に対する水平方向の位置を相違させる一方で、前記スイブル手段はモータウェイモードとウェットロードモードにおいて前記斜めカットオフラインを水平方向のほぼ同じ位置に設定することを特徴とする請求項２または３に記載の車両用ランプシステム。