(57)【要約】【課題】路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることなく、シャシフレームの傾斜状態を正確に判定してヘッドランプの光軸を適切に調整する。【解決手段】光軸調整装置は、前輪用アクスル３２とシャシフレーム１１との間の隙間Ａを検出する前側隙間検出センサ３６と、後輪用アクスル３４とシャシフレームとの間の隙間Ｂを検出する後側隙間検出センサ３７と、ヘッドランプ１５の光軸角度を調整する光軸調整手段２１と、各検出センサの検出出力に基づいて光軸調整手段を制御するコントローラ２０とを備える。コントローラは各隙間検出センサの検出出力の差により路面に対するシャシフレームの前後方向における傾斜角度αを算出し、それらの検出出力から荷台に積載された荷物の重量と重心位置を算出し、その重量と重心位置からシャシフレーム前部におけるたわみ角度を算出し、そのたわみ角度と傾斜角度との和に基づいて光軸調整手段を制御する。【選択図】  図１
2007230426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪用アクスル(32)とシャシフレーム(11)との間の上下方向の隙間(A)を検出する前側隙間検出センサ(36)と、後輪用アクスル(34)と前記シャシフレーム(11)との間の上下方向の隙間(B)を検出する後側隙間検出センサ(37)と、前記シャシフレーム(11)の前部に対するヘッドランプ(15)の光軸角度を調整する光軸調整手段(21)と、前記前側隙間検出センサ(36)と前記後側隙間検出センサ(37)の検出出力に基づいて前記光軸調整手段(21)を制御するコントローラ(20)とを備えたトラック用ヘッドランプの光軸調整装置において、
前記コントローラ(20)は前記前側隙間検出センサ(36)の検出出力と前記後側隙間検出センサ(37)の検出出力による車高変化量の差を計算することにより路面に対する前記シャシフレーム(11)の前後方向における傾斜角度(α)を算出し、
前記コントローラ(20)は前記前側隙間検出センサ(36)の検出出力と前記後側隙間検出センサ(37)の検出出力から荷台(14)に積載された荷物(38)の重量(W)と前記荷物(38)の前記シャシフレーム(11)の前後方向における重心位置(L1)を算出し、
前記コントローラ(20)は算出された前記荷物(38)の重量(W)と重心位置(L1)から前記シャシフレーム(11)前部におけるたわみ角度(β)を算出し、
前記コントローラ(20)は算出された前記シャシフレーム(11)前部におけるたわみ角度(β)と前記シャシフレーム(11)の傾斜角度(α)との和に基づいて前記光軸調整手段(21)を制御するように構成された
ことを特徴とするトラック用ヘッドランプの光軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャシフレームの傾きに基づいてヘッドランプの光軸角度を調整するトラック用ヘッドランプの光軸調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シャシフレームにキャブと荷台が設けられたトラックにおいても、その安全性の観点から高輝度ランプが採用されるようになってきている。高輝度ランプは安全性の寄与度が高い反面、対向車両へ眩感を与えるおそれが高くなる。そこで、従来から、トラックの前後方向におけるシャシフレームの傾斜状態に応じてヘッドランプの光軸を調整し、対向車両のドライバに眩感を与えないようにする技術が種々検討されている。そして、このシャシフレームの傾斜状態を判定する手段として、前後のアクスルとフレーム間の上下方向のストロークを検出し、上下方向のストローク差によりシャシフレームの傾斜状態を判定することが行われ、得られた傾斜状態に基づいてヘッドランプの光軸を調整することが行われていた。
【０００３】
しかし、シャシフレームに荷台が設けられたトラックでは、荷物の積載によりシャシフレームにたわみが生じ、正確な傾斜状態を判定することが困難となる場合があった。即ち、荷台に積載された荷物の位置や重量によっては、シャシフレームにたわみが生じてキャブ側におけるシャシフレームの先端が上方に傾斜することが起こり得る。そして、このようにシャシフレームの先端が上方に傾斜したにもかかわらず前後のアクスルとシャシフレーム間の上下方向のストロークが略同じになることもあり得る。このような場合には、ヘッドランプの光軸を下側に調整する必要があるにもかかわらず、上下方向にストローク差がない、即ち、傾斜状態にないと判定されてヘッドランプの光軸を調整することができない状態になるおそれがある。
【０００４】
この点を解消するために、車両前部に車両前部の路面に対する傾斜状態を判定する傾斜判定手段として、一つの信号発信部と、この信号発信部を挟んで車両前後方向に配設されその信号発信部から発信された信号を路面を経由して受信する二つの信号受信部とを有する超音波センサを設け、各信号受信部での受信時間差、或いは受信位相差に基づいて車両の傾斜状態を判定し、この判定結果に基づいてヘッドランプの光軸を調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）これによれば、シャシフレームのたわみに関係なく車両前部における傾斜状態を傾斜判定手段により検出されるので、ヘッドライトの光軸を適正に調整することができるものとしている。
【特許文献１】特開２００３−２５９０５号公報（明細書［００１７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の光軸調整装置では、超音波センサに対する路面の凹凸や雨などによる路面状況の影響が考慮されておらず、路面の凹凸や雨などによる路面状況の影響により各信号受信部での受信時間差、或いは受信位相差に誤差が生じると、それらの基づいて導かれる車両の傾斜状態は現実の傾斜状態に一致しないことになる。このため、傾斜判定手段として超音波センサを設けた光軸調整装置にあってもシャシフレームの傾斜状態を正確に判定できずに、ヘッドランプの光軸を適切に調整することができないという未だ解決すべき課題が残存していた。
本発明の目的は、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることなく、シャシフレームの傾斜状態を正確に判定してヘッドランプの光軸を適切に調整することができるトラック用ヘッドランプの光軸調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、前輪用アクスル３２とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａを検出する前側隙間検出センサ３６と、後輪用アクスル３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ｂを検出する後側隙間検出センサ３７と、シャシフレーム１１の前部に対するヘッドランプ１５の光軸角度を調整する光軸調整手段２１と、前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７の検出出力に基づいて光軸調整手段２１を制御するコントローラ２０とを備えたトラック用ヘッドランプの光軸調整装置の改良である。
その特徴ある構成は、更に図２〜図４に示すように、コントローラ２０は前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力による車高変化量の差を計算することにより路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αを算出し、コントローラ２０は前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力から荷台１４に積載された荷物３８の重量Ｗと荷物３８のシャシフレーム１１の前後方向における重心位置Ｌ１を算出し、コントローラ２０は算出された荷物３８の重量Ｗと重心位置Ｌ１からシャシフレーム１１前部におけるたわみ角度βを算出し、コントローラ２０は算出されたシャシフレーム１１前部におけるたわみ角度βとシャシフレーム１１の傾斜角度αとの和に基づいて光軸調整手段２１を制御するように構成されたところにある。
【０００７】
この請求項１に記載されたトラック用ヘッドランプの光軸調整装置では、荷物３８の積載によりシャシフレーム１１にたわみが生じたならば、そのたわみに起因するシャシフレーム１１前部におけるたわみ角度βが算出される。そして、シャシフレーム１１前部におけるたわみ角度βとシャシフレーム１１の傾斜角度αとの和により路面に対するシャシフレーム１１前部の正確な傾きを導きだし、その正確な傾きに基づいてコントローラ２０が光軸調整手段２１を制御するので、ヘッドランプ１５の光軸を適切に調整することができる。
ここで、たわみ角度βとシャシフレーム１１の傾斜角度αを求める基礎となるデータは、前輪用アクスル３２とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａを検出する前側隙間検出センサ３６と、後輪用アクスル３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ｂを検出する後側隙間検出センサ３７の検出出力に基づくものであり、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けてその検出出力の誤差が生じるようなものではない。このため、本発明のトラック用ヘッドランプの光軸調整装置では、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることなく、シャシフレーム１１の前部における傾斜状態を正確に判定してヘッドランプ１５の光軸を適切に調整することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のトラック用ヘッドランプの光軸調整装置では、コントローラが前側隙間検出センサの検出出力と後側隙間検出センサの検出出力による車高変化量の差を計算することにより路面に対するシャシフレームの前後方向における傾斜角度を算出し、それらの検出出力から荷台に積載された荷物の重量とその重心位置を算出し、算出された重量と重心位置からシャシフレーム前部におけるたわみ角度を算出し、そのたわみ角度とシャシフレームの傾斜角度との和に基づいて光軸調整手段を制御する。このため、荷物の積載によりシャシフレームにたわみが生じたならば、そのたわみに起因するシャシフレーム前部におけるたわみ角度が算出される。そして、シャシフレーム前部におけるたわみ角度とシャシフレームの傾斜角度との和に基づいてコントローラが光軸調整手段を制御するので、路面に対するシャシフレーム前部の正確な傾きに基づいてヘッドランプの光軸を適切に調整することができる。
【０００９】
ここで、たわみ角度とシャシフレームの傾斜角度を求める基礎となるデータは、前輪用アクスルとシャシフレームとの間の上下方向の隙間を検出する前側隙間検出センサと、後輪用アクスルとシャシフレームとの間の上下方向の隙間を検出する後側隙間検出センサの検出出力に基づくものであり、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることはない。このため、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることなく、シャシフレームの傾斜状態を正確に判定してヘッドランプの光軸を適切に調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図４に示すように、トラック１０は、シャシフレーム１１上にキャブ１３及び荷台１４が設けられて構成され、シャシフレーム１１の先端部における両側にはヘッドランプ１５が備えられる。図１に詳しく示すように、ヘッドランプ１５は図示しないハイ側のランプとともにロー側のランプ１６を有し、ロー側のランプ１６が、例えばディスチャージヘッドランプ等の高輝度ランプとなっている。ロー側のランプ１６はリフレクタホルダ１７に高輝度バルブ１８が取り付けられ、集光レンズ１９が設けられる。図示しないハイ側のランプは、例えば、ハロゲンバルブを備えている。そして、ロー側のランプ１６における高輝度バルブ１８はリフレクタホルダ１７とともに光軸調整手段としてのアクチュエータ２１により傾動駆動され、アクチュエータ２１における作動軸２１ａを出没させることによりロー側のランプ１６における光軸を上下方向に調整可能に構成される。そして、このアクチュエータ２１は後述するコントローラ２０からの指令により駆動されるように構成される。
【００１１】
また、ロー側のランプ１６にはリフレクタホルダ１７を手動で調整して高輝度バルブ１８の光軸を調整する手動ねじ２２が設けられる。手動ねじ２２は高輝度バルブ１８の光軸位置を最初に設定するときに用いられる。また、この実施の形態では、ロー側のランプ１６をハイ側のランプと別にアクチュエータ２１により上下方向に調整するヘッドランプ１５を示すけれども、図示しないハイ側のランプをロー側のランプ１６とともにアクチュエータ２１により上下方向に調整するようにしても良い。
【００１２】
図４に戻って、シャシフレーム１１は前側の懸架装置３１を介してその前部が前輪用アクスル３２に支持され、後側の懸架装置３３を介してその後部が後輪用アクスル３４に支持される。それぞれの懸架装置３１，３３はスプリング３１ａ，３３ａを含み、それらのスプリング３１ａ，３３ａが伸縮することにより前輪用及び後輪用アクスル３２，３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間を変化させ、これにより路面における凹凸を吸収してシャシフレーム１１に伝達する振動を減衰するようになっている。
【００１３】
図１に示すように、前輪用アクスル３２近傍のシャシフレーム１１には前輪用アクスル３２とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａを検出する前側隙間検出センサ３６が設けられ、後輪用アクスル３４近傍のシャシフレーム１１には後輪用アクスル３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ｂを検出する後側隙間検出センサ３７が設けられる。これらの隙間検出センサ３６，３７は、シャシフレーム１１に固定されたセンサ本体３６ａ，３７ａと、それらの本体に基端が接続された検出レバー３６ｂ，３７ｂを有し、それらの検出レバー３６ｂ，３７ｂの先端がその下方に位置する前輪用又は後輪用アクスル３２，３４に棒状部材３６ｃ，３７ｃを介して接続される。そして、前輪用又は後輪用アクスル３２，３４が上昇してシャシフレーム１１に近づくと、前輪用又は後輪用アクスル３２，３４とシャシフレーム１１の間隔が狭まって棒状部材３６ｃ，３７ｃを介して検出レバー３６ｂ，３７ｂの先端は押し上げられ、検出レバー３６ｂ，３７ｂの先端が押し上げられた検出センサ３６，３７のセンサ本体３６ａ，３７ａからは検出レバー３６ｂ，３７ｂの押し上げられた角度に相当する前輪用又は後輪用アクスル３２，３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａ，Ｂを出力するように構成される。
【００１４】
また、前輪用又は後輪用アクスル３２，３４が下降してシャシフレーム１１から遠ざかると、前輪用又は後輪用アクスル３２，３４とシャシフレーム１１の間隔が広がって検出レバー３６ｂ，３７ｂの先端が押し下げられ、検出センサ３６，３７のセンサ本体３６ａ，３７ａからは検出レバー３６ｂ，３７ｂの下げられた角度に相当する前輪用又は後輪用アクスル３２，３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａ，Ｂを出力するように構成される。そして前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７のそれぞれの検出出力はコントローラ２０に入力され、コントローラ２０では前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７からの検出出力によりシャシフレーム１１の路面に対する傾斜状態が判定される。
【００１５】
コントローラ２０には車速センサ２３からの検出出力が入力されるとともに前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７からの検出出力が入力される。コントローラ２０では、車速センサ２３からの検出出力に基づいて車両の停車時及び走行時が判断されるとともに、前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７からの検出出力に基づいて、停車時において、路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αが算出される。シャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αの算出は、前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力の差によりなされる。即ち、コントローラ２０のメモリ２０ａには前輪用アクスル３２と後輪用アクスル３４の間隔ＷＢが記憶され、前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力による車高変化量の差をＨＢとすると、ｔａｎ（α）＝ＨＢ／ＷＢを成立させる角度αを求め、この角度αを路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αとして算出する。そして、得られた停車時において路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αは基準角度としてメモリ２０ａに記憶される。
【００１６】
次に、このような構成のトラック用ヘッドランプの光軸調整装置のコントローラ２０における具体的な制御手順を説明する。
先ず、エンジンがオン状態にされると、コントローラ２０はメモリに記憶された停車時における傾斜角αに基づいてアクチュエータ２１を駆動し、ヘッドランプ１５の光軸を調整する。その後、図２（ａ）に示すように、コントローラ２０は、前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７からの検出出力を入力し、図２（ｂ）に示すように、コントローラ２０は、前側隙間検出センサ３６と後側隙間検出センサ３７からの検出出力に基づいて、路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αを算出する。これは、図４に示すように、トラック１０の荷台１４に荷物３８が積載されるとシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αも変化するからであり、ヘッドランプ１５の光軸を空車状態における基準角度から、荷台１４に荷物３８が積載されたシャシフレーム１１の傾きに合わせるためである。この傾斜角度の算出は、前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力による車高変化量の差によりなされ、前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力による車高変化量の差ＨＢを新たに算出して、ｔａｎ（α）＝ＨＢ／ＷＢを成立させる角度αを求める。そして、この新たに得られた角度αを荷物３８が積載されたトラック１０の路面に対するシャシフレーム１１の前後方向における傾斜角度αとする。
【００１７】
次に、コントローラ２０は、図２（ｃ）に示すように、前側隙間検出センサ３６の検出出力と後側隙間検出センサ３７の検出出力から、図３に示す荷台１４に積載された荷物３８の重量Ｗを求め、図２（ｄ）に示すように、その荷物３８のシャシフレーム１１の前後方向における重心位置Ｌ１を算出する。前側及び後側隙間検出センサ３６，３７が検出するそれぞれのアクスル３２，３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａ，Ｂは荷台１４に積載された荷物３８の重量Ｗに比例するため、図３に示すように、コントローラ２０は、前側隙間検出センサ３６の検出出力からその前輪用アクスル３２が支持する重量ＷＦを算出し、後側隙間検出センサ３７の検出出力からその後輪用アクスル３４が支持する重量ＷＲを算出する。そして、この前輪用アクスル３２が支持する重量ＷＦと後輪用アクスル３４が支持する重量ＷＲの和を荷台１４に積載された荷物３８の重量Ｗとして算出する。
【００１８】
一方、荷台１４に積載された荷物３８のシャシフレーム１１の前後方向における重心位置は次のように算出される。即ち、荷物３８の重心位置は後輪用アクスル３４からの距離Ｌ１により表され、Ｌ１＝（ＷＦ×ＷＢ）／Ｗを成立させる距離Ｌ１を求め、この距離Ｌ１を荷台１４に積載された荷物３８のシャシフレーム１１の前後方向における重心位置として算出する。
次に、図２（ｅ）に示すように、算出された荷物３８の重量Ｗと重心位置Ｌ１から、図３に示すように、コントローラ２０はシャシフレーム１１の前部におけるたわみ角度βを算出する。コントローラ２０のメモリ２０ａには、荷物３８の重量Ｗと重心位置Ｌ１におけるシャシフレーム１１前部のたわみ角度βを示すマップが記憶され、コントローラ２０は算出された荷物３８の重量Ｗと、算出された重心位置Ｌ１をそのマップに照らし合わせることにより算出された荷物３８の重量Ｗと重心位置Ｌ１に対応するシャシフレーム１１の前部におけるたわみ角度βを算出する。
【００１９】
その後、図２（ｆ）に示すように、コントローラ２０は算出されたシャシフレーム前部におけるたわみ角度βとシャシフレーム１１の傾斜角度αとの和に基づいて光軸調整手段であるアクチュエータ２１が駆動され、高輝度バルブ１８の光軸が自動的に調整されてヘッドランプ１５の傾斜角が補正される。
ここで、シャシフレーム１１の傾斜角αとシャシフレーム１１前部におけるたわみ角度βとの和は、シャシフレーム１１にたわみが生じてもそのたわみの状態を含んだシャシフレーム１１前部の傾斜角となり、路面に対するシャシフレーム１１前部の実際の傾きと一致する。このため、シャシフレーム１１の前部が前方に向かって下側となる傾斜角の時にヘッドランプ１５の光軸は上方に調整され、シャシフレーム１１の前部が前方に向かって上側となる傾斜角の時にヘッドランプ１５の光軸は下方に調整されることになる。このため、ヘッドランプ１５の傾斜状態をシャシフレーム１１前部の実際の傾斜角度に応じて適切に自動的に補正することができ、対向車両のドライバに眩感を与えないようにすることが可能になる。
【００２０】
ここで、たわみ角度βとシャシフレーム１１の傾斜角度αを求める基礎となるデータは、前輪用アクスル３２とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ａを検出する前側隙間検出センサ３６と、後輪用アクスル３４とシャシフレーム１１との間の上下方向の隙間Ｂを検出する後側隙間検出センサ３７の検出出力に基づくものであり、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けてその検出出力の誤差が生じるようなものではない。このため、このトラック用ヘッドランプの光軸調整装置では、路面の凹凸や雨などによる路面状況に影響を受けることなく、シャシフレーム１１の前部における傾斜状態を正確に判定してヘッドランプ１５の光軸を適切に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施形態の光軸調整装置を示す構成図である。
【図２】その装置のコントローラにおける制御を示す図である。
【図３】そのコントローラにおける荷物の重量と重心を算出する状態を示す図である。
【図４】その装置を有するトラックに荷物が積載された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１  シャシフレーム
１５  ヘッドランプ
２１  アクチュエータ（光軸調整手段）
２２  コントローラ
３２  前輪用アクスル
３４  後輪用アクスル
３６  前側隙間検出センサ
３７  後側隙間検出センサ
３８  荷物
Ａ  前輪用アクスルとシャシフレームとの間の上下方向の隙間
Ｂ  後輪用アクスルとシャシフレームとの間の上下方向の隙間
Ｗ  荷物の重量
Ｌ１  荷物のシャシフレームの前後方向における重心位置
α  シャシレームの前後方向における傾斜角度
β  シャシフレーム前部におけるたわみ角度
【図１】
2007230426.tif 000003
【図２】
2007230426.tif 000004
【図３】
2007230426.tif 000005
【図４】
2007230426.tif 000006