JPH056346U - 光軸調整用角度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車車体の傾きに因る前照灯光軸方向の自
動調整を可能ならしめるため、路面の傾斜のいかんに拘
らず自動車車体の傾き角を検出できる装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 自動車車体に固定されてベース６に対して、
ケース軸７によりケース８を回動可能に支承するととも
に、該ケース８に対して水平軸２により遮光板３を振子
状に吊持する。上記遮光板３とケース８との相対的な角
度は図外の光電センサによって検出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車に装備されている前照灯の光軸方向を調整するために、該前 照灯の光軸方向の角度を測定するセンサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用の前照灯は、上向き過ぎであると対向車に眩惑を与えるので危険であ る。そうかと言って下向き過ぎであると走行方向前方の路上が旨く照明されない ので運転し難い。そこで自動車用前照灯は、これを車体に装着した状態で、その 光軸を若干上向き・下向きに調節する装置を設ける必要が有る。 前照灯は一般にランプハウジング内に凹面反射鏡を設けるとともに、該凹面反 射鏡の焦点付近に光源バルブを位置せしめた構造であり、前照灯の光軸とは前記 凹面反射鏡の対称軸の意である。 従って、光軸を調整するには、 （イ）ランプハウジングと凹面反射鏡との関係位置を一定に保った侭で、該ラン プハウジングを上下に傾動させるか、 （ロ）ランプハウジングを車体に取り付けた侭で動かさず、凹面反射鏡を上下に 傾動させるか、 二つの方式が有る。 上記いずれの方式においても、自動車が専門工場で生産されたとき出荷直前の 最終調整において、専用計測器を用いて精密に光軸調整（エイミング）が行われ 、さらに検査して確認される。ところが、車両の標準状態で前照灯の光軸方向が 正確に調整されていても、積荷や乗車人員の状態が変化すると車体の懸架スプリ ングの撓み状態が変化して、車体の水平度が変化する。車体が水平であることを 前提として前照灯の光軸調整（エイミング）が為されているので、車体が前上が りに傾くと光軸は上向きになり、車体が前下がりに傾くと光軸は下向きになって しまう。そこで、このような使用条件の変化に応じて前照灯の光軸方向を臨時的 に調整（レベリング）することが必要になる。上に述べたように状況に即応した 光軸調整（レベリング）を運転席からリモートコントロールで行う技術も提案さ れている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術における即応光軸調整は、運転席でスイッチ操作を行ってレベリン グモータを正，逆転させて行われる。この操作は運転手の負担となるので、為し 得べくは自動調整されることが望ましい。 本考案者は斯うした見地から自動レベリング装置の開発研究を行ってきたが、 この自動レベリングを行うためには自動車車体の傾斜角度を検出するセンサーが 必要である。 図８は、本考案者が前照灯の自動レベリング装置用に創作した角度検出センサ ー（以下、試案の角度センサーという）を示し、ケース１を切断して描いた模式 的な断面図である。ケース１内に、水平軸２によって遮光板３が回動自在に吊持 されている。そのＡ−Ａ断面を図９に示す。 前記の遮光板３には、水平軸２による支点を中心として放射状にスリット４ａ ，４ｂ，４ｂ′，４ｃ，４ｃ′が設けられている。上記のスリットに対応せしめ て、投受光器５ａ，５ｂ，５ｂ′５ｃ，５ｃ′が設けられている。図５にはこれ らの投受光器の内の５ａのみが表われている。１組の投受光器５ａは発光素子５ ａ₁と受光素子５ａ₂とを対向せしめた光電スイッチ機構である。 本考案において光電スイッチとは、光源を媒体として電気量を光量に変換・放 射し，放射された光が被検出物体によって遮光されたり、反射，吸収，透過され たりして変化を受け，その変化を受けた光を受光素子で受け光電変換し、変化量 に何らかの増幅，制御を加え，最終的な制御出力として、ＯＮ−ＯＦＦのスイッ チング出力を得るものをいう。 前記のスリット４ａ〜４ｃ′の配列ピッチと、投受光器５ａ〜５ｃ′の配列ピ ッチとは僅かな差を与えてある。これにより、ケース１の微小角度の傾動を検出 することができる。この角度センサ（図８，図９）は、ケース１の中心線Ｚ−Ｚ が自動車の車台面に対して垂直となり、かつ水平軸２が自動車の前後方向中心線 と直角な水平方向となるように設置される。本考案者は上記の角度センサー（図 ４，図５）を用いて自動車用前照灯の自動レベリング（即応光軸調整）装置を開 発し、静的な状態での試験に成功した。しかし、動的な状態（自動車の走行状態 ）における実用性に関して、なお次に述べるような問題点が有る。 前記のケース１を自動車の車体に対して固定し、該ケース１の中心軸Ｚを車台 に対して垂直ならしめるように設置しておくと、遮光板３の重心Ｇと水平軸２と を結ぶ線上のスリット４ａがケース１の中心軸Ｚと一致したとき、該車台が水平 になっているものと判断される。車台が水平であるということは積荷が偏ってい ない良好な状態であることを意味し、該車台に対して相対的に固定されている前 照灯の光軸は正しい方向を向いている。しかしながら上記の判断は、自動車が水 平な硬地盤上に置かれていることを前提としている。例えば自動車が傾斜した路 面上に在るときは、積荷が均等で偏っていなくても車台は傾斜している。である から、車台が地球を基準として傾斜していても、必ずしも積荷が偏っているとは 言えない。 本考案は上述の事情に鑑みて為されたものであって、自動車が置かれている路 面の傾斜いかんに拘らず、積荷の偏りの有無を判断し得る、光軸調整用角度セン サーを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための構成として、本考案の自動車用前照灯の光軸調整 用角度センサーは、振子状に吊持された遮光板と、上記遮光板に設けられたスリ ットと、上記遮光板を介して対向設置された投光部と受光部とよりなる光電スイ ッチ機構とを具備している光軸調整用の角度センサーであって、自動車の車体に 対して回動可能に支持されるとともに、回動角を調節する手段を備えたケースが 設けられており、前記の遮光板は上記のケースに対して、水平な軸によって振子 状に吊持され、前記の光電スイッチは上記のケースに設置されていることを特徴 とする。

【０００５】

【作用】

前記のように構成された角度センサのケースは車体に対して回動調節できる。

【０００６】 そのケースの中心軸を車台に対して垂直な状態にしておいた場合であって、かつ 積荷に偏りが無ければ、ケースに対する振子状遮光板の偏角は地盤の勾配を表わ す。従って、上記の勾配を補正するようにケースの回動角を調節しておけば、上 記地盤上における積荷の偏りの有無を前記遮光板の偏角によって検知することが できる。 本考案においては、自動車の積荷（又は乗車人員の荷重）に偏りが無ければ、 前照灯の光軸は正しい方向を向いているものとの考えに立つものである。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案の１実施例を示し、模式的に描いた斜視図である。６はベース部 材であって、自動車の車体に対して固定される。このベース６に対して、ケース 軸７によってケース８が回動可能に支承されている。上記ケース軸は自動車の進 行方向中心線と直角な水平方向となるように設定される。上記ケース軸７と平行 な水平軸２によって遮光板３が振子状に吊持されている。図示を省略するが、上 記遮光板３には図８について説明したスリットが設けられており、該スリットを 介して対向するように投受光器が配置され、前記のケース８に固定されている。 これにより、ケース８に対する遮光板３の、矢印ｄ−ｅ方向の回動角位置を計測 することができる。前記のケース８の下端部には、ケース軸７を中心とする歯車 の歯９が設けられていて中間歯車１０と噛合している。この中間歯車１０は元歯 車１１を噛合していてモータ１２によって回転駆動される。 図１について以上に説明した構成により、ケース８の回動角位置をモータ１２ の操作によって制御することができ、かつ、ベース６を固定されている自動車車 体の姿勢と関係無しに、地球を基準として、ケース８の回動角位置を検出するこ とができる。 図２は、水平な路面上の自動車が空荷の状態のときの説明図である。（Ａ）図 に示した２１は路面であり、２２は貨物自動車である。この自動車の前照灯は車 体に対して正しく固定されており、空荷のとき前照灯の光軸は正規の角度になる 。本考案において空荷とは、荷台上に荷物を置かず、燃料タンク内に燃料を満た し、座席に乗員が着座している状態をいう。（Ａ）図に示したように空荷の自動 車が水平路面上に在ると、その荷台は水平となり、（Ｂ）図に示したようにケー ス８を中立位置にすると、その中心線Ｚは垂直姿勢となる。ただし、ケース８の 中立位置とはベース６の中心線に対して平行の位置をいう。 この状態で遮光板３は水平軸２から真下に吊持され、その中心線は前記のＺ軸 に一致している。従って、ケース８に設置されている光電スイッチ（図２〜図７ において図示省略）は、遮光板の姿勢に偏角が無いことを意味する信号を出力す る。図３（Ａ）に示したように、水平な路面２１上の貨物自動車２２に積荷２３ が搭載されて、車体が角ａ°だけ前上がりに傾くと、該車体に固定されているベ ース６、および該ベース６に対して固定的に支持されているケース８は、地球を 基準とする鉛直線Ｖに対して角ａ°だけ傾く。この状態で、遮光板３は水平軸２ の真下に吊持され、その中心線は鉛直線Ｖに一致する。このようにして、ケース ８の中心線Ｚは、地球の鉛直線Ｖに対して角ａ°の偏角をなし、該ケース８に設 けられている光電スイッチ（図示省略）は偏角ａ°を検出する。水平路面２１上 における積荷２３の偏りによって生じる車体の傾き角（ａ）は上述のようにして 検出されるので、この検出角（ａ）を図外のコンピュータに入力して、前照灯に 付設されている自動レベリング装置（共に図示せず）を作動させて光軸調整を行 うことができる。この場合は、車体の傾きによって前照灯の光軸方向が狂ってい るので、車体の傾きはそのままにして、該車体に設置されている前照灯の光軸方 向を変化させて正しい方向にしようという考え方である。また、積荷の偏りを無 くして走行の安全を図ろうと考えたときは、前記の傾き角（ａ）がゼロとなるよ うに積荷状態を修正することも可能である。 以上、図２，図３について説明したのは水平路面２１上における積荷の傾りに よる車体傾斜に関する光軸調整であるが、次に、図４，図５を参照して登り路面 における光軸調整について説明する。図４（Ａ）は、貨物自動車２２が角θの登 り路面２４上で、空荷で停車している状態を示している。このときは同図（Ｂ） のように、ケース８の中心線Ｚに対して鉛直線Ｖが角θだけ傾き、この角θがケ ース８に設置されている光電スイッチで検出される。そこで、図１に示したモー タ１２を作動させてケース８を円弧矢印ｆ−ｇ方向に回動させ、図４（Ｃ）のよ うにケース８の中心線Ｚを鉛直線Ｖに一致させる。以上のように準備しておくの であるが、この準備は図外のコンピュータによって行われる。この状態で図５（ Ａ）のように積荷して角ｂ°だけ車体が傾いたとすると、図４（Ｃ）で一致させ てあった中心線Ｚと鉛直線Ｖとが図５（Ｂ）のように角ｂ°だけ開く。この角ｂ °はケース８に設置された光電スイッチによって検出されるので、この検出信号 に基づいて前照灯の自動レベリング装置を作動せしめることができる。 図６，図７は降り路面２５上における作用，効果の説明図である。図６（Ａ） に示したように、角φの降り路面２５上で空荷の貨物自動車２２が停車していて 、ケース８が中立位置であると、図６（Ｂ）のようにケース８の中心線Ｚは鉛直 線Ｖに対して角φをなしている。図６（Ｃ）に示すようにケース８を回動させて 、その中心線Ｚを鉛直線Ｖに合わせる。 上記のように準備しておいて、図７（Ａ）のように貨物自動車２２に積荷して 角ｂ°だけ車体が前上がりに傾いたとすると、図７（Ｂ）のようにケース８の中 心線Ｚが鉛直線Ｖに対して角ｂ°だけ開く。この角ｂ°はケース８に設置されて いる光電スイッチ（図示せず）によって検出される。 上記の検出値（角ｂ°）に基づいて、図外の前照灯の自動レベリング装置を作 動せしめると光軸が自動的に修正される。

【０００８】

【考案の効果】

上述のごとく、振子状に吊持された遮光板と、上記遮光板に設けられたスリッ トと、上記遮光板を介して対向設置された投光部と受光部とよりなる光電スイッ チ機構とを具備している光軸調整用の角度センサーであって、自動車の車体に対 して回動可能に支持されるとともに、回動角を調節する手段を備えたケースが設 けられており、前記の遮光板は上記のケースに対して、水平な軸によって振子状 に吊持され、前記の光電スイッチは上記のケースに設置されている構成によれば 、自動車が置かれている路面の傾斜いかんに拘らず、積荷の偏りに因る自動車車 体の傾きを自動的に検出できるという優れた実用的効果を奏し、前照灯の光軸の 即応的な調節（レベリング）の自動化に貢献するところ多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す模式的な斜視図

【図２】水平路面上における準備操作の説明図

【図３】水平路面上における自動車車体の傾き角検出作
用の説明図

【図４】登り路面上における準備操作の説明図

【図５】登り路面上における自動車車体の傾き角検出作
用の説明図

【図６】降り路面上における準備操作の説明図

【図７】降り路面上における自動車車体の傾き角検出作
用の説明図

【図８】角度センサの部分断面正面図

【図９】図８に示したＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

１…ケース、２…水平軸、３…遮光板、６…ベース、７
…ケース軸、８…ケース、２１…水平路面、２２…貨物
自動車、２３…積荷、２４…登り斜面、２５…降り路
面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 振子状に吊持された遮光板と、上記遮光
   板に設けられたスリットと、上記遮光板を介して対向設
   置された投光部と受光部とよりなる光電スイッチ機構と
   を具備している光軸調整用の角度センサーであって、自
   動車の車体に対して回動可能に支持されるとともに、回
   動角を調節する手段を備えたケースが設けられており、
   前記の遮光板は上記のケースに対して、水平な軸によっ
   て振子状に吊持され、前記の光電スイッチは上記のケー
   スに設置されていることを特徴とする光軸調整用角度セ
   ンサー。