CN102806868B - 车辆用灯具的控制装置及车辆用灯具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用灯具的控制装置，使用加速度传感器来提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度。调平ECU(100)具备：接收单元(102)，用于接收可导出含有路面角度θr和车辆姿态角度(θv)的合计角度θ的加速度值；控制单元(104)，用于控制车辆用灯具的光轴调节。控制单元(104)从合计角度(θ)中，导出第1暂定车辆姿态角度(θv1)和第2暂定车辆姿态角度(θv2)，并进行校正以使第1暂定车辆姿态角度(θv1)及第2暂定车辆姿态角度(θv2)的一个与另一个之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度(θv)，根据该车辆姿态角度(θv)输出指示车辆用灯具的光轴调节的控制信号。

Description

车辆用灯具的控制装置及车辆用灯具系统
技术领域
本发明涉及车辆用灯具的控制装置及车辆用灯具系统，特别涉及用于汽车等车辆用灯具的控制装置及车辆用灯具系统。
背景技术
目前，公知有根据车辆的倾斜角度自动地调节车辆用前照灯的光轴位置，从而使照射方向变化的自动调平(auto leveling)控制。通常，在自动调平控制中，作为车辆的倾斜检测装置使用车高传感器，基于由车高传感器检测的车辆的俯仰角来调节前照灯的光轴位置。与之相对，在专利文献1～4中公开有作为倾斜检测装置使用加速度传感器实施自动调平控制的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2000-085459号公报
专利文献2：日本国特开2004-314856号公报
专利文献3：日本国特开2001-341578号公报
专利文献4：日本国特开2009-126268号公报
发明内容
发明要解决的课题
在使用加速度传感器作为车辆的倾斜检测装置的情况下，与使用车高传感器的情况相比，能够使自动调平系统更廉价，也能够进一步实现轻量化。另一方面，即使是使用了加速度传感器的情况下，也有抑制因传感器的检测误差等而引起的精度低下从而高精度地实施自动调平控制之类的要求。
本发明鉴于以上的课题而完成，其目的在于，提供使用加速度传感器来提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度的技术。
为解决上述课题，本发明提供一种车辆用灯具的控制装置，该控制装置具备：接收单元，用于接收由加速度传感器检测的、可导出车辆相对水平面的倾斜角度的加速度值；以及控制单元，用于控制车辆用灯具的光轴调节，在将车辆相对水平面的倾斜角度称为合计角度时，在该合计角度中包含路面相对水平面的倾斜角度即路面角度和车辆相对路面的倾斜角度即车辆姿态角度，控制单元从合计角度中，基于第1计算方法导出第1暂定车辆姿态角度和基于第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度，并进行校正以使第1暂定车辆姿态角度及第2暂定车辆姿态角度的一个与另一个之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度，根据该车辆姿态角度输出指示车辆用灯具的光轴调节的控制信号。
根据该方式，能够使用加速度传感器提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度。
在上述形态中，控制单元也可以保持路面角度的基准值和第1暂定车辆姿态角度的基准值，在第1计算方法中，在车辆停止中从合计角度中减去路面角度的基准值来导出第1暂定车辆姿态角度，将导出的第1暂定车辆姿态角度设为新的基准值，在车辆停止时从合计角度中减去第1暂定车辆姿态角度的基准值来导出路面角度，将导出的路面角度设为新的基准值，在第2计算方法中，从车辆加速时及减速时的至少一方的、车辆前后方向的加速度的时间变化量和车辆上下方向的加速度的时间变化量的比率中导出第2暂定车辆姿态角度。即使在该方式中，也能够使用加速度传感器提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度。
另外，在上述形态中，控制单元也可以基于第2暂定车辆姿态角度来校正第1暂定车辆姿态角度。根据该形态，能够抑制由于路面角度的基准值中包含的误差成分包含在第1暂定车辆姿态角度中、第1暂定车辆姿态角度的基准值中包含的误差成分包含在路面角度中所引起的误差的累积。
另外，在所述任一形态中，控制单元也可以基于合计角度的履历生成使规定的合计角度和规定的车辆姿态角度关联的对应数据，在合计角度处于规定的合计角度时，基于对应数据校正第1暂定车辆姿态角度及第2暂定车辆姿态角度的至少一个。根据该形态，能够进一步提高自动调平控制的精度。
另外，本发明的另一方式提供一种车辆用灯具系统，其特征在于，具备：车辆用灯具，可调节光轴；加速度传感器，检测可导出车辆相对水平面的倾斜角度的加速度值；以及控制装置，用于控制车辆用灯具的光轴调节，在将车辆相对水平面的倾斜角度称为合计角度时，在该合计角度中包含路面相对水平面的倾斜角度即路面角度和车辆相对路面的倾斜角度即车辆姿态角度，控制装置从合计角度中，基于第1计算方法导出第1暂定车辆姿态角度和基于第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度，并进行校正以使第1暂定车辆姿态角度及第2暂定车辆姿态角度的一个与另一个之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度，根据该车辆姿态角度，输出指示光轴调节的控制信号。
根据该方式，也能够使用加速度传感器提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度。
发明效果
根据本发明，能够提供使用加速度传感器来提高实施车辆用灯具的光轴调节的自动调平控制的精度的技术。
附图说明
图1是表示含有实施方式1的调平ECU的控制对象即灯具组件(unit)的前照灯组件的概略垂直剖面图。
图2是说明前照灯组件、车辆控制ECU及调平ECU的动作协同的功能块图。
图3是用于说明车辆产生的加速度向量、由加速度传感器可检测的车辆的倾斜角度的示意图。
图4的(A)及图4的(B)是用于说明车辆的运动加速度向量的方向和第2暂定车辆姿态角度之间关系的示意图。
图5是表示车辆前后方向的加速度和车辆上下方向的加速度之间关系的曲线图。
图6是由实施方式1的调平ECU执行的自动调平控制流程图。
图7是由实施方式1的调平ECU执行的其它的自动调平控制流程图。
标号说明：
O光轴、10灯具组件、100调平ECU、102接收单元、104控制单元、110加速度传感器、226调平促动器、300车辆、θ合计角度、θr路面角度、θv车辆姿态角度、θv1第1暂定车辆姿态角度、θv2第2暂定车辆姿态角度。
具体实施方式
下面，基于具体实施方式参照附图说明本发明。对各图中所示的同一或同等的结构要素、构件、处理附加同一标号，适当地省略重复的说明。另外，实施方式不限定本发明而仅是例示，在实施方式中记载的所有的特征及其组合未必是发明的本质的特征。
(实施方式1)
图1为含有实施方式1的调平ECU的控制对象即灯具组件的前照灯组件的概略垂直剖面图。该前照灯组件210为在车辆的车宽方向的左右各配置一个形成为左右对称的一对前照灯组件的构造。配置于左右的前照灯组件除了具有左右对称的构造这一点之外实质上为相同的结构，因此，下面说明右侧的前照灯组件210R的构造，适当省略左侧的前照灯组件210L的说明。
前照灯组件210R具有：在车辆前方侧具有开口部的灯体212和覆盖该开口部的透光盖214。灯体212具有在其车辆后方侧可拆下的可拆卸盖212a。通过灯体212和透光盖214形成灯室216。在灯室216内收纳有向车辆前方照射光的灯具组件10(车辆用灯具)。
在灯具组件10中形成有灯架218，该灯架具有成为该灯具组件10的上下左右方向的摆动中心的枢轴机构218a。灯架218与旋转自如地支承于灯体212的壁面的校光调整螺丝220螺合。因此，灯具组件10被固定于以校光调整螺丝220的调整状态决定的灯室216内的规定位置，并且，以其位置为基准以枢轴机构218a为中心，可姿态变化为前倾姿态或后倾姿态等。另外，在灯具组件10的下面固定有旋转促动器222的旋转轴222a。旋转促动器222固定于组件托架224上。
在组件托架224上连接有配置于灯体212的外部的调平促动器226。调平促动器226由使例如杆226a向箭头M、N方向伸缩的电动机等构成。在杆226a向箭头M方向伸长时，灯具组件10进行摆动以使枢轴机构218a为中心以成为后倾姿态。反之，在杆226a向箭头N方向缩短时，灯具组件10进行摆动以使枢轴机构218a为中心以成为前倾姿态。在灯具组件10成为后倾姿态时，能够将光轴O的俯仰角即光轴O的上下方向的角度朝向上方进行调平调整。另外，在灯具组件10成为前倾姿态时，能够将光轴O的俯仰角朝向下方进行调平调整。
灯具组件10可以具备校光调整机构。例如，在调平促动器226的杆226a和组件托架224的连接部分，配置成为校光调整时的摆动中心的校光枢轴机构(未图示)。另外，在灯架218上，沿车宽方向空开间隔配置上述的校光调整螺丝220。而且，通过使两个校光调整螺丝220旋转，能够使灯具组件10以校光枢轴机构为中心向上下左右旋转，能够上下左右地调整光轴O。
灯具组件10具备：含有旋转灯罩12的灯罩机构18、作为光源的灯泡14、在内壁支承反射镜16的灯具罩体17及投影透镜20。灯泡14可使用例如白热球及卤素灯、放电球、LED等。在本实施方式中，表示用卤素灯构成灯泡14的例子。反射镜16反射从灯泡14放射的光。来自灯泡14的光及由反射镜16反射的光其一部分经由旋转灯罩12向投影透镜20导入。
旋转灯罩12为以旋转轴12a为中心可旋转的圆筒形状的构件，其具备在轴方向切开一部分的切口部和多个灯罩板(未图示)。切口部或灯罩板的任一个可在光轴O上移动，形成规定的配光模式(pattern)。反射镜16的至少一部分为椭圆球面状，该椭圆球面被设定以使含有灯具组件10的光轴O的截面形状成为椭圆形状的至少一部分。反射镜16的椭圆球面状部分在灯泡14的大致中央具有第1焦点，在投影透镜20的后方焦点面上具有第2焦点。
投影透镜20配置于在车辆前后方向延伸的光轴O上。灯泡14配置于靠近含有投影透镜20的后方焦点的焦点面即后方焦点面的后方侧。投影透镜20由前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜构成，将形成于后方焦点面上的光源像作为反转像投影在灯具前方的假设垂直屏幕上。另外，灯具组件10的构成没有特别的限定，也可以是没有投影透镜20的反射型的灯具组件等。
图2为说明前照灯组件、车辆控制ECU及调平ECU的动作协同的功能块图。另外，如上述，右侧的前照灯组件210R及左侧的前照灯组件210L的结构基本上为相同的，因此，在图2中将前照灯组件210R及前照灯组件210L统一作为前照灯组件210。另外，本领域技术人员应该理解，调平ECU100作为计算机硬件结构以计算机的CPU及存储器为中心的元件及电路能够实现，作为软件结构通过计算机程序等能够实现，但是，在图2中作为通过它们的协同而实现的功能块进行了描述。因此，这些功能块通过计算机硬件、软件的组合以多种多样的形式能够实现。
调平ECU100(车辆用灯具的控制装置)具备：接收单元102、控制单元104、发送单元106、存储器108及加速度传感器110。调平ECU100设置于例如车辆300的仪表盘附近。另外，调平ECU100的设置位置没有特别的限定，例如也可以设于前照灯组件210内。另外，加速度传感器110也可以设于调平ECU100之外。在调平ECU100上连接有搭载于车辆300的车辆控制ECU302、灯开关304。从车辆控制ECU302及灯开关304输出的信号由接收单元102接收。另外，接收单元102接收加速度传感器110的输出值。
在车辆控制ECU302上连接有转向传感器310、车速传感器312、导航系统314等，能够从这些传感器等获取各种信息，发送到调平ECU100等。例如，车辆控制ECU302将车速传感器312的输出值发送到调平ECU100。由此，调平ECU100能够检测车辆300的行驶状态。
灯开关304根据操作者的操作内容，将指示前照灯组件210的亮灭的信号、指示由前照灯组件210应形成的配光模式的信号、指示自动调平控制的执行的信号等向电源306、车辆控制ECU302、调平ECU100等发送。例如，灯开关304将指示自动调平控制的实施的信号发送到调平ECU100。由此，调平ECU100开始自动调平装置控制。
接收单元102接收的信号被发送到控制单元104。控制单元104基于从接收单元102发送来的加速度传感器110的输出值和根据需要在存储器108中保持的信息导出车辆300的倾斜角度的变化，生成指示灯具组件10的光轴调节的控制信号。控制单元104将生成的控制信号从发送单元106输出到调平促动器226。调平促动器226基于接收的控制信号而被驱动，将灯具组件10的光轴O相对于车辆上下方向(俯仰角方向)进行调整。
在车辆300中搭载有向调平ECU100、车辆控制ECU302及前照灯组件210供给电力的电源306。通过灯开关304的操作来指示前照灯组件210亮灯时，从电源306经由电源电路230向灯泡14供给电力。
下面，对具备上述构成的调平ECU100的自动调平控制进行详细的说明。图3是用于说明车辆产生的加速度向量、可用加速度传感器检测的车辆的倾斜角度的示意图。图4的(A)及图4的(B)是用于说明车辆的运动加速度向量的方向和第2暂定车辆姿态角度之间关系的示意图。图4的(A)表示后述的第2暂定车辆姿态角度θv2没有变化的状态，图4的(B)表示第2暂定车辆姿态角度θv2变化的状态。另外，在图4的(A)及图4的(B)中，用实线箭头表示在车辆300进行加速时产生的运动加速度向量α及合成加速度向量β，用虚线箭头表示在车辆300减速时产生的运动加速度向量α及合成加速度向量β。图5是表示车辆前后方向的加速度和车辆上下方向的加速度之间关系的图表。
例如，在向车辆后部的行李室装载货物或在后部座位上有人等乘车时，车辆姿态成为后倾姿态，在卸下货物或后部座位的乘用人员下车了的情况下，车辆姿态从后倾姿态的状态变为前倾。灯具组件10的照射方向也与车辆300的姿态相对应地上下变动，前方照射距离变长或变短。因此，调平ECU100根据加速度传感器110的输出值导出车辆的俯仰方向的倾斜角度的变化，控制调平促动器226，将光轴O的俯仰角设定为与车辆姿态相对应的角度。这样，通过实施基于车辆姿态实时进行灯具组件10的调平调整的自动调平控制，即使车辆姿态变化也能够合适地调节前方照射的到达距离。
这里，加速度传感器110为具有例如彼此正交的X轴、Y轴、Z轴的3轴加速度传感器。加速度传感器110以任意的姿态安装于车辆300，检测车辆300产生的加速度向量。在行驶的车辆300中产生重力加速度和根据车辆300的移动产生的运动加速度。因此，如图3所示，加速度传感器110能够检测重力加速度向量G和运动加速度向量α合成后的合成加速度向量β。另外，在车辆300停止中，加速度传感器110能够检测重力加速度向量G。加速度传感器110输出检测出的加速度向量的各轴分量的数值。从加速度传感器110输出的X轴、Y轴、Z轴的各分量的数值，由控制单元104变换为车辆300的前后轴、左右轴、上下轴的分量。
从加速度传感器110的输出值中能够导出车辆300相对重力加速度向量G的倾斜。即，从加速度传感器110检测的加速度中能够导出车辆相对水平面的倾斜角度即合计角度θ，该合计角度θ包括路面相对水平面的倾斜角度即路面角度θr、和车辆相对路面的倾斜角度即车辆姿态角度θv。另外，路面角度θr、车辆姿态角度θv及合计角度θ分别为车辆300的前后轴的上下方向的角度，换言之为车辆300的俯仰方向的角度。
上述的自动调平控制的目的在于，吸收随着车辆的倾斜角度变化的车辆用灯具的前方照射距离的变化，适当地保持照射光的前方到达距离。因此，在自动调平控制中所需要的车辆的倾斜角度为车辆姿态角度θv。因此，在使用加速度传感器110的自动调平控制中，需要从合计角度θ或合计角度θ的变化中提取车辆姿态角度θv或车辆姿态角度θv的变化。
与之相对，本实施方式的调平ECU100的控制单元104从合计角度θ中基于第1计算方法导出第1暂定车辆姿态角度θv1。另外，控制单元104从合计角度θ或加速度传感器110的输出值中基于第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度θv2。而且，控制单元104进行校正以使第1暂定车辆姿态角度θv1及第2暂定车辆姿态角度θv2的一方和另一方之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度θv，根据该车辆姿态角度θv输出指示灯具组件10的光轴调节的控制信号。
(第1计算方法)
例如，控制单元104通过以下所示的第1计算方法来导出第1暂定车辆姿态角度θv1。该第1计算方法是将行驶中的合计角度θ的变化估计为路面角度θr的变化，将车辆停止中的合计角度θ的变化估计为车辆姿态角度θv的变化，根据合计角度θ导出第1暂定车辆姿态角度θv1的方法。在车辆行驶中，车辆姿态角度θv随着装载货物量及乘车人数增减而变化的情况是罕见的，所以可以将车辆行驶中的合计角度θ的变化估计为路面角度θr的变化。另外，车辆停止中，路面角度θr随着车辆300的移动而变化的情况是罕见的，因此，可以将车辆停止中的合计角度θ的变化估计为车辆姿态角度θv的变化。
例如，首先，在车辆制造商的制造工厂及经销商的维修工厂等，将车辆300置于水平面设定为基准状态。在基准状态下，车辆300设定为例如在驾驶座位上有1人乘车的状态。而且，通过初始化处理装置的开关操作等，向调平ECU100发送初始化信号。控制单元104经由接收单元102接受初始化信号后开始初期校光调整，使灯具组件10的光轴O与初始设定位置匹配。另外，控制单元104将车辆300处于基准状态时的加速度传感器110的输出值作为路面角度θr的基准值(θr＝0°)、第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值(θv1＝0°)记录在存储器108中，从而保持这些基准值。
在车辆300实际使用的状况下，控制单元104在车辆停止时从当前(车辆停止时)的合计角度θ中减去第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值，导出路面角度θr。而且，将导出的路面角度θr作为新的基准值保持于存储器108。由此，估计为路面角度θr的变化的车辆行驶中的合计角度θ的变化被纳入路面角度θr的基准值。上述“车辆行驶中”例如为从车速传感器312的检测值超过0时到车速传感器312的检测值成为0期间。另外，上述“车辆停止时”为例如车速传感器312的检测值成为0之后，加速度传感器110的检测值稳定时。上述“车辆行驶中”及“车辆停止时”可以基于设计者的实验或模拟进行适当设定。
车辆停止中，控制单元104从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值，导出第1暂定车辆姿态角度θv1。然后，将导出的第1暂定车辆姿态角度θv1作为新的基准值保持于存储器108。上述“车辆停止中”为例如从加速度传感器110的检测值稳定时到车速传感器312的检测值超过0时。上述“车辆停止中”可以基于设计者的实验或模拟进行适当设定。
(第2计算方法)
通常，车辆300相对路面进行平行地移动。由此，运动加速度向量α为无论车辆姿态都相对路面的平行的向量。另外，如图4的(A)所示，在车辆姿态相对路面平行的情况，换言之，第2暂定车辆姿态角度θv2为0°的情况下，车辆300的前后轴L相对路面平行，因此，运动加速度向量α为相对前后轴L平行的向量。因此，运动加速度向量α的大小因车辆300的加减速产生变化时的合成加速度向量β的前端的轨迹，相对于车辆300的前后轴L成为平行的直线。
另一方面，如图4的(B)所示，在车辆姿态倾斜第2暂定车辆姿态角度θv2的情况下，换言之，在第2暂定车辆姿态角度θv2不是0°的情况下，车辆300的前后轴L相对路面偏斜地偏离，运动加速度向量α成为相对前后轴L倾斜延伸的向量。由此，运动加速度向量α的大小因车辆的加减速产生变化时的合成加速度向量β的前端的轨迹，成为相对前后轴L倾斜的直线。
因此，在第2计算方法中，控制单元104使用由加速度传感器110检测的加速度获得的车辆300的前后方向的加速度(前后轴分量)及上下方向的加速度(上下轴分量)，如下导出第2暂定车辆姿态角度θv2。即，例如，首先车辆300设定为上述的基准状态，在该状态下进行加速或减速。控制单元104从加速度传感器110的检测值中获取车辆前后方向及车辆上下方向的加速度作为初始化处理，计算车辆300加速时及减速时至少一方的车辆前后方向的加速度的时间变化量和车辆上下方向的加速度的时间变化量的比率。而且，控制单元104将获得的比率作为基准值记录于存储器108中。
在车辆300实际地使用的状况下，控制单元104计算车辆300加速时及减速时至少一方的车辆前后方向的加速度的时间变化量和车辆上下方向的加速度的时间变化量的比率。而且，控制单元104从通过初始化处理而预先记录的比率的基准值和当前的车辆的比率导出第2暂定车辆姿态角度θv2。
例如，图5所示，控制单元104在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴(x轴)，将车辆上下方向的加速度设定为第2轴(z轴)的坐标上，随时间地描绘处于基准状态的车辆300在加速或减速时的加速度传感器110的检测值。点tA1～tAn为车辆300位于基准状态时的时间t1～tn的加速度传感器110的检测值。而且，控制单元104将从至少2点获得的直线或向量的倾斜度作为比率的基准值。在本实施方式中，控制单元104对于描绘的多个点tAl～tAn通过最小二乘法等来求直线近似式A，将该直线近似式A的倾斜度作为比率的基准值。
另外，控制单元104在实际使用状况下，在车辆300加减或减速时，在上述坐标上随时间地描绘例如车辆300在发动时或停止时的加速度传感器110的检测值。点tB1～tBn为实际使用状况下，例如图4的(B)所示，车辆300倾斜第2暂定车辆姿态角度θv2的状态下的时间t1～tn的加速度传感器110的检测值。控制单元104对于描绘的多个点tB1～tBn，以相同的方式求取直线近似式B，将该直线近似式B的倾斜度作为使用状况下的当前的比率。
在车辆300倾斜第2暂定车辆姿态角度θv2的状态下所得的直线近似式B，对于在基准状态所得的直线近似式A，倾斜第2暂定车辆姿态角度θv2。即，直线近似式A和直线近似式B构成的角度(图5的θAB)成为第2暂定车辆姿态角度θv2。因此，控制单元104能够从两个直线近似式的倾斜度获取第2暂定车辆姿态角度θv2。
获得了第1暂定车辆姿态角度θv1及第2暂定车辆姿态角度θv2之后，控制单元104基于第2暂定车辆姿态角度θv2校正第1暂定车辆姿态角度θv1。例如，控制单元104计算第1暂定车辆姿态角度θv1及第2暂定车辆姿态角度θv2的差分Δθv，且比差分Δθv小的校正值Δθc来校正第1暂定车辆姿态角度θv1，以接近第2暂定车辆姿态角度θv2。而且，控制单元104将校正过的第1暂定车辆姿态角度θv1作为用于光轴调节的车辆姿态角度θv，实施与该车辆姿态角度θv对应的光轴调节。
在第1计算方法中，从合计角度θ中减去第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值并计算路面角度θr，从合计角度θ中减去路面角度θr的基准值并计算第1暂定车辆姿态角度θv1。因此，在该方法中，路面角度θr的基准值中含有的误差成分包含在第1暂定车辆姿态角度θv1中，第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值中含有的误差成分包含在路面角度θr中，因此，可能产生误差的累积。与之相对，在本实施方式中，通过与第1计算方法不同的计算方法即第2计算方法计算第2暂定车辆姿态角度θv2，使用第2暂定车辆姿态角度θv2校正第1暂定车辆姿态角度θv1。另外，使用以第2暂定车辆姿态角度θv2校正的第1暂定车辆姿态角度θv1计算路面角度θr，所以从结果来看，路面角度θr也以第2暂定车辆姿态角度θv2校正。由此，能够抑制上述的误差的累积，因此，能够减轻自动调平控制的精度低下。
另外，也可以使用以第2暂定车辆姿态角度θv2校正的第1暂定车辆姿态角度θv1(第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值)计算路面角度θr，使用该路面角度θr(路面角度θr的基准值)计算第1暂定车辆姿态角度θv1，且将该第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv实施光轴调节。另外，也可以使用第2暂定车辆姿态角度θv2校正路面角度θr，将校正过的路面角度θr(路面角度θr の基准值)从合计角度θ中减去来计算第1暂定车辆姿态角度θv1，将该第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv来实施光轴调节。作为使用第2暂定车辆姿态角度θv2校正路面角度θr的方法，例如，可以列举从合计角度θ中减去第2暂定车辆姿态角度θv2来计算路面角度θr2，使用该路面角度θr2校正路面角度θr(路面角度θr的基准值)的方法。在这些情况下都包括基于第2暂定车辆姿态角度θv2校正第1暂定车辆姿态角度θv1，将校正过的第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv来实施光轴调节。
(来自行驶履历的学习)
在以第2计算方法计算的第2暂定车辆姿态角度θv2中，可能也会包含有起因于加速度传感器110的检测误差等的误差。于是，控制单元104定期地接收来自加速度传感器110的加速度并保持规定期间部分的合计角度θ，基于合计角度θ的履历生成使规定的合计角度θ和规定的车辆姿态角度θv关联的对应数据。
例如，车辆300的使用状况考虑最多的是车辆姿态及路面为水平时，因此，上述“规定的合计角度θ”在合计角度θ的履历中设为最多的角度(以下，适当地将该角度称为最多角度)，上述“规定的车辆姿态角度θv”设定为0°。另外，例如，在制造车辆300后，也可以将最初控制单元104所记录的合计角度θ设为上述“规定的合计角度θ”，将上述“规定的车辆姿态角度θv”设为0°。另外，例如，也可以是上述“规定的合计角度θ”在合计角度θ的履历中作为最大的角度，上述“规定的车辆姿态角度θv”作为车辆300所获取的最大的车辆姿态角度θv的值。
而且，控制单元104基于生成的对应数据，校正从加速度传感器110的检测值所得的合计角度θ处于规定的合计角度θ时的第2暂定车辆姿态角度θv2。例如，在生成使最多角度和车辆姿态角度θv＝0°关联的对应数据的情况下，控制单元104在当前的合计角度θ为最多角度时进行校正，以使记录于存储器108的第2暂定车辆姿态角度θv2的基准值接近0°。这样，从车辆300的行驶履历来学习合计角度θ和车辆姿态角度θv之间的关系，并基于学习的结果校正第2暂定车辆姿态角度θv2，从而能够提高自动调平控制的精度。
另外，控制单元104也可以从车辆控制ECU302获取车速及转向角等车辆信息，且将这些信息包含在行驶履历中生成对应数据。由此，能够生成精度更高的对应数据。另外，控制单元104也可以基于第1暂定车辆姿态角度θv1校正第2暂定车辆姿态角度θv2，将校正过的第2暂定车辆姿态角度θv2作为用于光轴调节的车辆姿态角度θv。另外，控制单元104也可以基于生成的对应数据校正第1暂定车辆姿态角度θv1，也可以校正第1暂定车辆姿态角度θv1及第2暂定车辆姿态角度θv2。
图6是由实施方式1的调平ECU执行的自动调平控制流程图。在图6的流程图中，通过将意思为步骤的S(Step的第1个字母)和数字组合表示各部分的处理顺序。该流程在例如通过灯开关304进行自动调平控制模式的执行指示的状态下，在点火装置设为接通的情况下通过控制单元104以规定的定时(timing)重复执行，在点火装置设为关断时结束。
控制单元104判断车辆是否在行驶中(S101)。在车辆行驶中的情况下(S101为“是”)，控制单元104判断车辆300是加速中或减速中(S102)。车辆300的加减速可以从加速度传感器110的检测值、加速踏板及制动踏板(均未图示)有无踏入等检测到。车辆300没有在加速中或减速中的情况下(S 102为“否”)，控制单元104结束本例程(routine)。
车辆300为加速中或减速中的情况下(S102为Y)，控制单元104根据加速度传感器110的多个输出值导出直线近似式(S103)。而且，控制单元104根据预先记录的基准状态下的直线近似式和所导出的直线近似式来计算第2暂定车辆姿态角度θv2(S104)。之后，控制单元104判断计算第1暂定车辆姿态角度θv1是否完成(S105)。在没有计算出第1暂定车辆姿态角度θv1的情况下(S105为“否”)，控制单元104结束本例程。在正在计算第1暂定车辆姿态角度θv1的情况下(S105为“是”)，控制单元104基于第2暂定车辆姿态角度θv2来校正第1暂定车辆姿态角度θv1(S106)，将所校正的第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv来实施光轴调节(S107)，结束本例程。
在车辆未在行驶中的情况下(S101为“否”)，控制单元104判断是否为车辆停止中(S108)。在车辆停止中的情况下(S108为“是”)，控制单元104从合计角度θ减去路面角度θr的基准值，计算第1暂定车辆姿态角度θv1(S109)。第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值被更新为所计算的第1暂定车辆姿态角度θv1。之后，控制单元104判断计算第2暂定车辆姿态角度θv2是否结束(S110)。在没有进行第2暂定车辆姿态角度θv2计算的情况下(S110为“否”)，控制单元104结束本例程。在正在进行第2暂定车辆姿态角度θv2计算的情况下(S110为“是”)，控制单元104基于第2暂定车辆姿态角度θv2校正第1暂定车辆姿态角度θv1(S106)，将所校正的第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv来实施光轴调节(S107)，结束本例程。
在不是车辆停止中的情况下(S108为“否”)，控制单元104判断是否为车辆停止时(S111)。在不是车辆停止时的情况下(S111为“否”)，控制单元104结束本例程。在车辆停止时的情况下(S111为“是”)，控制单元104从合计角度θ中减去第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值，计算路面角度θr(S 112)。路面角度θr的基准值被更新为计算出的路面角度θr。然后，控制单元104结束本例程。
另外，调平ECU100也可以实施如下的自动调平控制。图7为由实施方式1的调平ECU执行的其它的自动调平控制流程图。
控制单元104判断是否为车辆行驶中(S201)。在车辆行驶中的情况下(S201为“是”)，控制单元104从加速度传感器110的多个输出值中导出直线近似式(S202)。然后，控制单元104根据预先记录的基准状态的直线近似式和导出的直线近似式计算第2暂定车辆姿态角度θv2(S203)，结束本例程。在车辆行驶中的情况下，通常能够估计为车辆300维持一定速度的时间短，且大部分的时间为加减速。因此，能够省略判断车辆300是否为加速或减速。另外，在判断车辆300的加减速之后实施直线近似式的导出处理的情况下，能够更高精度地计算第2暂定车辆姿态角度θv2。
在不是车辆行驶中的情况下(S201为“否”)，控制单元104判断为车辆是否在停止时(S204)。在车辆停止时的情况下(S204为“是”)，控制单元104基于第2暂定车辆姿态角度θv2校正第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值(S205)。而且，控制单元104将校正过的第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值从合计角度θ中减去，计算路面角度θr(S206)。计算出的路面角度θr作为路面角度θr的基准值被记录在存储器108中。然后，控制单元104结束本例程。
在不是车辆停止时的情况下(S204为“否”)，控制单元104判断是否为车辆停止中(S207)。在不是车辆停止中的情况下(S207为“是”)，控制单元104结束本例程。在车辆停止中的情况下(S207为“是”)，控制单元104从合计角度θ减去路面角度θr的基准值，计算第1暂定车辆姿态角度θv1(S208)。该路面角度θr的基准值为使用由第2暂定车辆姿态角度θv2所校正的第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值计算的。而且，控制单元104将所计算的第1暂定车辆姿态角度θv1作为车辆姿态角度θv来实施光轴调节(S209)。计算出的第1暂定车辆姿态角度θv1作为第1暂定车辆姿态角度θv1的基准值被记录在存储器108中。之后，控制单元104结束本例程。
如以上说明，本实施方式的调平ECU100从合计角度θ中，基于第1计算方法导出第1暂定车辆姿态角度θv1和基于第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度θv2，并进行校正以使第1暂定车辆姿态角度θv1及第2暂定车辆姿态角度θv2的一个与另一个之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度θv来执行光轴调节。因此，能够提高使用加速度传感器110来实施灯具组件10的光轴调节的自动调平控制的精度。
另外，本实施方式的调平ECU100从由一个加速度传感器110检测出的加速度中，以不同的计算方法计算两个暂定车辆姿态角度。因此，与由多个加速度传感器计算多个暂定车辆姿态角度的情况相比，能够以低成本提高自动调平控制的精度。另外，加速度传感器的数量不限于一个，也可以是用多个加速度传感器来计算多个暂定车辆姿态角度的结构。即使这种情况下，也能够实现自动调平控制的精度的提高。
上述的调平ECU100为本发明的一方式。该调平ECU100具备：接收由加速度传感器110检测的加速度的接收单元102和执行上述的自动调平控制的控制单元104。
作为本发明的其它方式，可以列举车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统具有：灯具组件10、加速度传感器110、调平ECU100(在实施方式1中，在调平ECU100中包括加速度传感器110)。
本发明不限于上述的实施方式，基于本领域技术人员的知识，也能够增加各种的设计变更等变形，增加了这种变形的实施方式也包括在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具的控制装置，其特征在于，具备：
接收单元，用于接收由加速度传感器检测的、可导出车辆相对水平面的倾斜角度的加速度值；以及
控制单元，用于控制车辆用灯具的光轴调节，
在将车辆相对所述水平面的倾斜角度称为合计角度时，在该合计角度中包含路面相对水平面的倾斜角度即路面角度和车辆相对路面的倾斜角度即车辆姿态角度，
所述控制单元，基于第1计算方法从所述合计角度中导出第1暂定车辆姿态角度，基于根据加速度传感器的输出值的第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度，并进行校正以使所述第1暂定车辆姿态角度及所述第2暂定车辆姿态角度的一个与另一个之差变小，将校正过的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度，根据该车辆姿态角度，输出指示车辆用灯具的光轴调节的控制信号。
2.如权利要求1所述的控制装置，
所述控制单元保持所述路面角度的基准值和所述第1暂定车辆姿态角度的基准值，
在所述第1计算方法中，在车辆停止中从所述合计角度中减去所述路面角度的基准值来导出所述第1暂定车辆姿态角度，将导出的第1暂定车辆姿态角度设为新的基准值，在车辆停止时从所述合计角度中减去所述第1暂定车辆姿态角度的基准值来导出所述路面角度，将导出的路面角度设为新的基准值，
在所述第2计算方法中，从车辆加速时及减速时的至少一方的、车辆前后方向的加速度的时间变化量和车辆上下方向的加速度的时间变化量的比率中导出所述第2暂定车辆姿态角度。
3.如权利要求2所述的控制装置，
所述控制单元基于所述第2暂定车辆姿态角度，校正所述第1暂定车辆姿态角度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的控制装置，
所述控制单元基于所述合计角度的履历生成使规定的合计角度和规定的车辆姿态角度关联的对应数据，在合计角度处于所述规定的合计角度时，基于所述对应数据校正所述第1暂定车辆姿态角度及所述第2暂定车辆姿态角度的至少一个。
5.一种车辆用灯具系统，其特征在于，具备：
车辆用灯具，可调节光轴；
加速度传感器，检测可导出车辆相对水平面的倾斜角度的加速度值；以及
控制装置，用于控制所述车辆用灯具的光轴调节，
在将车辆相对所述水平面的倾斜角度称为合计角度时，在该合计角度中包含路面相对水平面的倾斜角度即路面角度和车辆相对路面的倾斜角度即车辆姿态角度，
所述控制装置，基于第1计算方法从所述合计角度导出第1暂定车辆姿态角度，基于根据加速度传感器的输出值的第2计算方法导出第2暂定车辆姿态角度，并进行校正以使所述第1暂定车辆姿态角度及所述第2暂定车辆姿态角度的一个与另一个之差变小，将所校正的暂定车辆姿态角度设定为车辆姿态角度，根据该车辆姿态角度，输出指示所述光轴调节的控制信号。
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