CN100999199A

CN100999199A - 车辆用灯具的照射方向控制装置及其初始化方法

Info

Publication number: CN100999199A
Application number: CNA2007100005946A
Authority: CN
Inventors: 中泽勇一; 中村隆久; 铃木一弘; 守永和史
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: US20070168099A1; JP2007186071A; CN100999199B; US8010259B2; JP4633636B2

Abstract

提高在车辆的装配工厂内进行照射方向控制装置的初始化时的工厂布局的设计自由度及生产效率。具有：存储部，其存储车辆的设计基准值，同时存储该车辆的基准姿态时的车高传感器的输出电压作为测定基准值；运算部，其根据测定基准值和设定基准值运算基准车高，并根据车高传感器的检测输出、基准车高及设计基准值，运算车辆的倾斜角；以及偏向控制部，其根据运算出的倾斜角，偏向控制车灯的照射方向。即使在车辆的装配工序的后续工序中使车辆的设计基准值存储到存储部中的情况下，也可以根据这些输出电压和设计基准值运算基准车高，可以实现基于该基准车高的初始化。提高工厂布局的设计自由度及生产效率。

Description

车辆用灯具的照射方向控制装置及其初始化方法

技术领域

本发明涉及一种照射方向控制装置和该控制装置的初始化方法，其无论车辆的前后方向的倾斜角(俯仰角)如何变化，均将汽车等的车辆灯具照射方向控制在固定的方向上。

背景技术

汽车的前照灯等灯具，为了获得不对逆向车及前行车造成眩光的所需的配光特性，光轴相对于路面设定在规定的方向上。提出了在上下方向上偏向控制该光轴的照射方向控制装置，以使得即使在因汽车的承重条件变化及行驶状况变化而汽车的姿态、即汽车的前部在铅直方向上变化，俯仰角即所谓倾斜角变化时，前照灯的光轴方向仍相对于路面成为规定的角度。例如，专利文献1中提出了下述技术：在汽车的前轮部和后轮部上分别配置车高传感器，根据由这些车高传感器检测出的前轮部车高和后轮部车高，ECU(电子控制单元)运算汽车的时刻变化的倾斜角，并根据运算出的倾斜角，在上下方向上偏向控制前照灯的光轴。

具有这种照射方向控制装置的汽车，必须在汽车的制造工厂(装配工厂)内，进行用于使前照灯的光轴成为规定角度的初始化。图5(a)是用于说明该初始化的概念图，将进行初始化的汽车CAR置载(停车)在水平的平台B上，使汽车CAR的姿态成为基准状态，在此基础上，将前照灯HL的光轴设定为规定的基准角θ0。此外，同时由车高传感器检测出前轮部和后轮部上的车体特定位置FP、RP的各车高。使该基准状态下的前轮部的车体特定位置FP的车高为Hf0(单位：mm，以下相同)，使后轮部的车体特定位置RP的车高为Hr0(mm)，将这些车高作为基准车高，存储在ECU内的存储器中。进行了这种初始化的汽车，汽车的倾斜角θP设定为“0”。在此基础上，如果在实际行驶时，随着乘员及承载物、行驶状态的变化，汽车的前部或后部上下倾斜，则由于前轮部和后轮部的至少一个的车高发生变化，因而ECU运算伴随这些车高变化的汽车的倾斜角，并根据该倾斜角控制前照灯HL的光轴角。例如，在如图(5b)所示，在前轮部的车体特定位置FP的车高为Hfx(mm)，后轮部的车体特定位置RP的车高为Hrx(mm)时，相对于汽车的基准状态(倾斜角θP＝0)的倾斜即倾斜角成为θPx，前照灯的光轴成为θHLx。于是，根据前后车高的变化量ΔHf(＝Hfx-Hf0)、ΔHr(＝Hrx-Hr0)，运算倾斜角θPx，在上下方向上偏向控制前照灯的光轴，以使得即使该倾斜角θPx变化，也使前照灯的光轴角θHL成为基准光轴角θ0。这样，无论倾斜角如何变化，都可以控制照射方向以使得前照灯HL的光轴相对于路面保持固定的角度。

专利文献1：特开2003-40029号公报

发明内容

在前述照射方向控制装置的初始化中，将由设置在置载于平台上的汽车上的车高传感器检测出的前轮部和后轮部的各车高，作为基准车高存储在存储器中，但此时，是将由车高传感器的检测输出即输出电压(单位：V(伏))在ECU中变换为车高(单位：mm(毫米))而存储在存储器中。在将该车高传感器的输出电压变换为车高时，由于因汽车的车型及车种不同，车高传感器的安装结构及车轮部的结构等也不同，因而如图6所示，因车型及车种不同，将输出电压变换为车高时的特性值也不同，其结果，即使从车高传感器的输出电压相同，变换后的车高值也不同。在该图中，示意地示出例如C1型车、C2型车、C3型车的各特性C1、C2、C3，示出了因各汽车的特性值不同，即使是相同的车高传感器的输出电压v1，所得到的车高h1、h2、h3也不同。如上所述，由于当前采用将车高传感器的输出电压，根据汽车的车型及车种的各特性值，变换为车高后存储到ECU的存储器中的构成，因而在进行前述初始化时，必须预先将特性值作为设计基准值存储在ECU中，在输入车高传感器的输出电压时，ECU读出设计基准值而进行向车高的变换，将得到的车高作为基准车高存储在存储器中。

如上所述，当前为了进行初始化，必须将设计基准值预先存储到ECU中，如果没有该设计基准值，则不能检测作为该汽车的基准的车高而将其作为基准车高存储到存储器中。因此，在现有的汽车装配工厂内，如图4(c)的流程图所示，必须按照下述顺序进行以下工序：将设计基准值存储到汽车的ECU中的工序(S301)；将汽车置载于平台上，检测作为车高传感器的检测输出的输出电压的工序(S302)；在ECU中根据设计基准值运算检测出的输出电压而求出车高，将求出的车高作为基准车高进行存储的工序(S303)。在进行这一系列工序时，在步骤S302的工序中必须配置相当于一台汽车的空间的平台，必须在装配工厂内确保具有该空间的工序工作台，同时必须在该平台生产线的上游侧配置进行步骤S301工序的工作台，这成为设计工厂布局时的制约，限制了设计的自由度。此外，在难以实现这种布局的装配工厂内，必须一边使用于进行步骤S301的工序的设备沿生产线移动，一边进行对装配的汽车存储设计基准值的操作，成为汽车的生产效率下降的主要原因。

本发明的目的在于，提供一种车辆用灯具的照射方向控制装置及其初始化方法，其在车辆装配工厂内进行初始化时，不受工序顺序的制约，可以提高工厂内的布局的自由设计程度且提高生产效率。

本发明是一种车辆用灯具的照射方向控制装置，具有：可以偏向控制照射方向的车灯；车高检测单元，其检测车辆的车高；以及控制单元，其根据由车高检测单元检测出的车高，偏向控制车灯，其特征在于，具有：存储单元，其存储车辆的设计基准值，同时存储该车辆处于基准姿态时的车高检测单元的检测输出作为测定基准值；运算单元，其根据测定基准值和设计基准值运算基准车高，并根据车高检测单元的检测输出和基准车高，运算车辆的倾斜角；以及偏向控制单元，其根据倾斜角，偏向控制车灯的照射方向。

在这里，车高检测单元是将与车高对应的电气量作为检测输出的车高传感器，存储单元是可以存储电气量的值的存储单元，运算单元是可以将电气量的值运算为车高的长度而求出基准车高的运算单元。此外，设计基准值包括用于将车高检测单元的检测输出的电气量变换为车高的基准值。

此外，本发明是一种一种车辆用灯具的照射方向控制装置的初始化方法，其是对具有下述部分的车辆用灯具的照射方向控制装置进行初始化的方法：可以偏向控制照射方向的车灯；车高检测单元，其检测车辆的车高；以及控制单元，其根据由车高检测单元检测出的车高，其特征在于，具有：第1工序，该工序存储车辆的设计基准值；第2工序，该工序存储该车辆处于与基准姿态时的车高检测单元的检测输出作为测定基准值；第3工序，该工序根据测定基准值和设计基准值运算基准车高，第1工序和第2工序的顺序可以任意调换。在本发明中，优选在进行第2工序之后进行第1工序，然后进行第3工序。

发明的效果

根据本发明的照射方向控制装置，由于具有不将车辆处于基准姿态时的车高检测出装置的检测输出变换为车高而作为测定基准值存储的存储单元，因而即使在后续工序中使存储单元存储不同车型及不同车种的设计基准值的情况下，也可以由这些检测输出和设计基准值运算基准车高，能够实现基于该基准车高的初始化。也就是说，在本发明的初始化方法中，具有：存储车辆的设计基准值的第1工序、将该车辆处于基准姿态时的车高检测装置的检测输出作为测定基准值存储的第2工序、以及根据测定基准值和设计基准值运算基准车高的第3工序，并可以任意调换第1工序和第2工序的顺序。这样，在进行初始化时，可以以任意工序顺序设定用于存储设计基准值的工序，可以提高车辆的装配工厂的布局的自由设计程度，提高生产效率。

附图说明

图1是具有实施例1的照射方向控制装置的汽车的概念图。

图2是实施例1的照射方向控制装置的模块构成图。

图3是说明初始化流程及照射方向控制流程的流程图。

图4是说明2个初始设定的流程图。

图5是说明照射方向控制的动作的概念图。

图6是表示车高传感器的检测输出和车高的相关关系的图。

具体实施方式

(实施例1)

下面参照附图说明本发明的实施例。图1是具有本发明的照射方向控制装置的汽车的概念图。在汽车CAR的前轮部和后轮部上分别设置车高传感器FHS、RHS，检测前轮部和后轮部上的各车体特定位置FP、RP(参照图5(a))的车高。例如，前轮部的前部车高传感器FHS由检测随着前轮车轴的上下运动而摆动的臂部(未图示)的旋转角的电位计构成，输出与臂部的旋转角对应的电压。这样，如果随着车高的变化而臂部转动，则该车高的变化作为车高传感器FHS的输出电压的变化而被检测出。后轮部的后部车高传感器RHS也相同。前述各车高传感器FHS、RHS与ECU1连接，将由各车高传感器FHS、RHS检测出的输出电压输出给ECU1，此外，在汽车前部左右分别配置前照灯RHL、LHL，利用ECU1在上下方向上偏向控制左右前照灯RHL、LHL的照射光轴。

图2是图1所示的照射方向控制装置的模块构成图。前述左右前照灯如图2的右前照灯的简要结构所示，在由灯体21和安装在该灯体21的前面开口上的透明灯罩22构成的灯室23内，安装投射式车灯24。在该投射式车灯24上，作为校平装置设有校平致动器25，可以在上下方向上倾斜移动控制投射式车灯24整体。投射式车灯24以设置于上侧的校准机构26为支点，以可以在上下方向上倾斜移动的方式被轴支撑，作为校平致动器25，在灯体21内配置输出杆25a在长度方向上进退移动的线性致动器，将输出杆25a的端部与投射式车灯24的下部连接。通过驱动校平致动器25而使输出杆25a进退移动，以使投射式车灯24以支点为中心上下倾斜移动，从而可以在铅直方向上调整光轴。左侧前照灯LHL也相同。

ECU1由下述各部分构成：存储部11，其存储包括设计基准值在内的各种数据；A/D变换部12F、12R，其将来自前述各车高传感器FHS、RHS的输出电压变换为数字值；运算部13，其根据由A/D变换部12F、12R变换后的数字值和存储在前述存储部11中的各种数据等，进行规定的运算；以及偏向控制部14，其根据由运算部13运算出的倾斜角，控制前述前照灯RHL、LHL的校平装置、在这里为校平致动器25，以偏向控制前照灯RHL、LHL的光轴。在这里，前述存储部11确保具有下述区域：输出电压存储区域111，其存储将汽车的姿态处于基准状态下从前后的各车高传感器FHS、RHS的输出电压由前述A/D变换部12F、12R变换后的数字值、即本发明中的测定基准值；设计基准值存储区域112，其存储安装了该ECU1的汽车的车型及车种等固有的设计基准值，特别是图6所示的用于将车高传感器输出电压变换为车高的C1、C2、C3等特性及轴距长度(与前后的各车高传感器FHS、RHS的间隔相同的长度)；基准车高存储区域113，其存储前述运算部13运算出的运算值中，根据前述测定基准值和设计基准值运算所得出的基准车高。

前述运算部13根据存储部11的输出电压存储区域111中存储的输出电压的数字值即测定基准值、以及存储部11的设计基准值存储区域112中存储的设计基准值，对车高进行运算，将运算出的车高作为基准车高，存储在基准车高存储区域113中。此外，运算部13进行如下运算，即，将随着汽车的行驶由各车高传感器FHS、RHS依次检测出并由A/D变换部12F、12R变换为数字值的输出电压，根据前述设计基准值变换为车高，作为测定车高。此外，运算部13根据所得到的测定车高和前述基准车高及轴距长度等数据，运算出汽车此时的倾斜角。前述偏向控制部14根据由运算部13运算出的倾斜变化角，控制各前照灯RHL、LHL的校平装置以使伴随该倾斜变化角的光轴变化角成为“0”，从而在上下方向上进行偏向控制以使得各前照灯RHL、LHL的光轴朝向规定的方向。

下面说明上述构成的照射方向控制装置的初始化工序。图3是用于说明在汽车装配工厂内装配出的汽车的照射方向控制装置的初始化流程及照射方向控制流程的流程图。首先，在步骤S11中判定对于在汽车装配工厂内装配出的汽车，是否已完成了照射方向控制装置的初始化，在未完成的情况下执行初始设定(S12)。在该初始设定(S12)中，由下述两个流程中的任意一个实施初始化。

“F1：设计基准值先行设定流程”

图4(a)是“设计基准值先行设定流程”的流程图。对于装配出的汽车，首先在存储部11中存储设计基准值(S101)。该设计基准值作为其中之一，在该汽车的车型及车种所固有的数据中，包含图6所示的车高传感器FHS、RHS的输出电压和车高的相关特性，存储在存储部11的设计基准存储区域112中。然后如图5(a)所示，将汽CAR置载于平台B上，成为基准状态的姿态，将这时从各车高传感 FHS、RHS输出的输出电压在A/D变换部12F、12R中变换为数字值，将变换后的数字值作为测定基准值存储在存储部11的输出电压存储区域111中(S102)。然后，运算部13参照存储在输出电压设计基准存储区域112内的设计基准值以及存储在输出电压存储区域111中的测定基准值进行运算，运算各自的车高，并将其作为基准车高Hf0、Hr0，存储到车高存储区域113中(S103)。

(F2：测定基准值先行设定流程)

图4(b)是“测定基准值先行设定流程”的流程图，该流程的特征是，在后道工序中设定设计基准值。也就是说，首先将装配出的汽车CAR置载于平台B上，成为基准状态的姿态，此时从各车高传感器FHS、RHS输出的输出电压在A/D变换部12F、12R中变换为数字值，将变换后的数字值作为测定基准值，存储到存储部11的输出电压存储区域111中(S201)。然后，将该汽车的设计基准值存储到存储部11中(S202)。该设计基准值与前述“F1：设计基准值先行设定流程”相同地，是该汽车的车型及车种固有的数据，特别是，其中含有图6所示的车高传感器FHS、RHS的输出电压和车高的相关特性，存储在存储部11的设计基准值存储区域112中。并且，运算部13参照存储在电压存储区域111中的测定基准值以及设计基准存储区域112中的设计基准值进行运算，运算各自的车高，并将其作为基准车高Hf0、Hr0，存储到车高存储区域中(S203)。

在上述两种初始设定流程中，步骤S101和S202的工序是在汽车装配工厂内，操作者将设计基准值存储到汽车的ECU 1中的工序，是本发明中的第1工序。步骤S102和S201的工序是利用将汽车置载于平台上时的车高传感器的输出电压检测车高的工序，是本发明中的第2工序，步骤S103和S203的工序是在ECU1中存储由自动处理运算出的基准车高的工序，是本发明中的第3工序。并且，前述“F1：设计基准值先行设定流程”是按照第1、第2、第3工序的顺序进行的流程。前述“F2：测定基准值先行设定流程”是按照第2、第1、第3工序的顺序进行的流程。

进行了上述F1或F2中的任意一个流程的初始设定之后，如图3所示，运算部13参照存储在存储部11的基准车高存储区域113中的基准车高、和存储在存储部11的设计基准值存储区域112中的轴距长度，运算汽车的倾斜角，将其作为基准倾斜角θP，使倾斜角θP＝0(S13)。并且，偏向控制部14根据基准倾斜角θP，进行偏向控制以使得前照灯RHL、LHL的光轴朝向规定的方向(S14)。在该偏向控制中，可以利用设置于平台B上的未图示的校准装置。

通过上述过程完成照射方向控制装置的初始化，然后可以转换到按照汽车姿态的变化，将前照灯的光轴控制为规定角度的照射方向控制流程。此外，在步骤S11中已经完成初始化的情况下也相同。如图5(b)所示，如果在汽车实际行驶时，随着乘员及承载物、行驶状况的变化，汽车的倾斜角发生变化，则前轮部和后轮部中的至少一个的车高也将随之变化。从该车高传感器FHS、RHS随时输出的输出电压按顺序由A/D变换部12F、12R变换为数字值而被检测出(S21)。运算部13根据存储在存储部11的设计基准值存储区域112中的设计基准值将该输出电压变换为车高，将其作为测定车高Hfx、Hrx(S22)。然后，运算部13根据取得的测定车高Hfx、Hrx和存储在存储部11的基准车高存储区域113中的基准车高Hf0、Hr0，运算前后的各车高的变化量ΔHf(＝Hfx-Hf0)和ΔHr(＝Hrx-Hr0)，进而根据这些车高的变化量和存储在存储部11的设计基准值存储区域112中的作为设计基准值的另一个数据的轴距长度W，运算汽车的倾斜角θPx〔tanθPx＝(ΔHf-ΔHr)/W〕(S23)。在此基础上，偏向控制部14根据该倾斜角θPx，控制前照灯RHL、LHL的校平装置(校平致动器25)，在上下方向上偏向控制，以使得前照灯RHL、LHL的光轴角θHLx成为基准光轴角θ0(S24)。在该控制中，将前照灯RHL、LHL的光轴反馈控制相当于运算出的θPx倾斜角的角度大小。这样，无论汽车的姿态怎样变化，均可以进行偏向控制使得前照灯RHL、LHL的光轴角θHLx相对于路面一直保持恒定的角度θ0。

如上所述，在本发明中，在图3所示的照射方向控制装置的初始化、特别是在其中的初始设定时，如图4(a)所示，将设计基准值预先存储在存储部11中，然后根据取得的车高传感器FHS、RHS的输出电压运算车高。这时，由于可以在存储部11中直接存储车高传感器FHS、RHS的输出电压、在这里为输出电压的数字值，因而如图4(b)所示，即使在将车高传感器FHS、RHS的输出电压预先存储在存储部11中，然后再将设计基准值存储到存储部11中的情况下，ECU1也可以参照该设计基准值，根据已存储的输出电压运算基准车高值。因此，在汽车的装配工厂内对用于进行前述工序S101、S102、S103或工序S201、S202、S203的制造工作台进行布局的情况下，可以调换工序S101和S102的顺序，或工序S201和S202的顺序，沿生产线的流程以任意的顺序排列用于进行这些工序的工作台。这样，可以缓解设计工厂布局时的制约，提高设计的自由度。此外，即使在难以按工序S101、工序S102的顺序配置工作台的装配工厂内，也不需要现在这样一边使用于实施工序S101的设备移动，一边进行将设计基准值存储到汽车中的作业，可以提高汽车的生产效率。

在这里，在实施例1中是通过在存储部11中确保基准车高存储区域113，来预先存储基准车高，在运算部13中使用车高传感器FHS、RHS的输出电压和设计基准值运算车高，根据得到的车高和存储的基准车高运算倾斜角，但也可以先求出输出电压的差量，再根据该差量求出倾斜角。也就是说，可以首先运算汽车的基准状态下的车高传感器FHS、RHS的输出电压(数字值)、和汽车行驶时的各车高传感器FHS、RHS的输出电压(数字值)的电压差，再根据运算出的电压差求出车高的变化量，根据该车高的变化量求出倾斜角。此外，由于这些基准车高的运算及车高的变化量的运算可以根据作为测定基准值的车高传感器FHS、RHS的输出电压和设计基准值随时进行运算，因而不一定在存储部11中通过确保基准车高存储区域113，预先存储基准车高。

在实施例1中是在汽车的前轮部和后轮部上分别设置车高传感器，根据两个车高传感器的检测输出，求出各部分的车高，进行前照灯的偏向控制，但对于仅在前轮部和后轮部的任意一个上设置车高传感器，仅由该一个车高传感器的检测输出(输出电压)进行前照灯的偏向控制的照射方向控制装置，同样也可以应用本发明。

此外，在实施例1中，是将本发明应用于具有随着汽车行驶时的倾斜角的变动，偏向控制前照灯的动态自动校平装置下述构成的照射方向控制装置，但当然，同样适用于汽车处于停车状态时进行前照灯的偏向控制的静态自动校平装置。

此外，在实施例1中，车高传感器采用电压随车高变化进行变化的构成，但只要是不论车辆的车型及车种怎样，检测输出均可以随车辆的车高变化而变化，根据该检测输出运算车高的车高传感器，则车高传感器的检测输出也可采用输出与车高有密切关系的电流值或数字值的构成。

Claims

1.一种车辆用灯具的照射方向控制装置，具有：可以偏向控制照射方向的车灯；车高检测单元，其检测车辆的车高；以及控制单元，其根据由前述车高检测单元检测出的车高，偏向控制前述车灯，其特征在于，具有：

存储单元，其存储车辆的设计基准值，同时存储该车辆处于基准姿态时的前述车高检测单元的检测输出作为测定基准值；

运算单元，其根据前述测定基准值和前述设计基准值运算基准车高，并根据前述车高检测单元的检测输出和前述基准车高，运算车辆的倾斜角；以及

偏向控制单元，其根据前述倾斜角，偏向控制前述车灯的照射方向。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的照射方向控制装置，其特征在于，

前述车高检测单元是将与车高对应的电气量作为检测输出的车高传感器，前述存储单元是可以存储前述电气量的值的存储单元，前述运算单元是可以将前述电气量的值运算为车高长度而求出前述基准车高的运算单元。

3.根据权利要求2所述的车辆用灯具的照射方向控制装置，其特征在于，

前述设计基准值包括用于将前述车高检测单元的检测输出的电气量变换为车高的基准值。

4.一种车辆用灯具的照射方向控制装置的初始化方法，其是对具有下述部分的车辆用灯具的照射方向控制装置进行初始化的方法：可以偏向控制照射方向的车灯；车高检测单元，其检测车辆的车高；以及控制单元，其根据由前述车高检测单元检测出的车高，其特征在于，具有：

第1工序，该工序存储车辆的设计基准值；

第2工序，该工序存储该车辆处于基准姿态时的前述车高检测单元的检测输出作为测定基准值；

第3工序，该工序根据前述测定基准值和前述设计基准值运算基准车高，

前述第1工序和第2工序的顺序可以任意调换。

5.根据权利要求4所述的车辆用灯具的照射方向控制装置的初始化方法，其特征在于，

在进行前述第2工序之后进行前述第1工序，然后进行第3工序。