CN103419710A - 车辆用灯具的控制装置以及车辆用灯具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用灯具的控制装置以及车辆用灯具系统，其提高车辆用灯具的自动校平控制的精度。本发明的一种方式所涉及的车辆用灯具的控制装置具有：接收部，其接收车辆的倾斜传感器的输出值；以及控制部，其使用根据上述输出值得到的车辆的倾斜角度，对车辆用灯具的光轴进行控制。控制部构成为，在根据上述输出值得到的倾斜角度、或者与该倾斜角度对应的光轴角度落在规定范围之外的情况下，或者，根据上述输出值得到的倾斜角度和前一次光轴控制中使用的倾斜角度之差、或者与根据上述输出值得到的倾斜角度对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。

Description

车辆用灯具的控制装置以及车辆用灯具系统
技术领域
本发明涉及一种车辆用灯具的控制装置以及车辆用灯具系统，特别地，涉及一种在汽车等中使用的车辆用灯具的控制装置、具有该控制装置的车辆用灯具系统。
背景技术
当前，已知自动校平控制，其与车辆的倾斜角度相对应而自动地调节车辆用前照灯的光轴位置，使前照灯的照射方向变化。通常，在自动校平控制中，基于根据车高传感器的输出值导出的车辆的纵摆角度，对前照灯的光轴位置进行调节。与此相对，在专利文献1及2中，公开了一种使用加速度传感器等倾斜传感器实施自动校平控制的车辆用灯具的控制装置。
专利文献1：日本特开2012－030782号公报
专利文献2：日本特开2012－030783号公报
在使用加速度传感器、陀螺仪传感器（角速度传感器、角加速度传感器）、地磁传感器等倾斜传感器的情况下，与使用车高传感器的情况相比，可以使自动校平系统更廉价，另外，还可以实现轻量化。其结果，可以实现车辆的低成本化以及轻量化。另一方面，即使在使用加速度传感器等倾斜传感器的情况下，也存在下述要求，即，减少传感器的检测误差等的影响，高精度地实施自动校平控制。
因此，本发明人为了实现自动校平控制的高精度化而专心研究，其结果，认识到在现有的车辆用灯具的控制装置中，存在实现自动校平控制的进一步高精度化的余地。
发明内容
本发明就是鉴于上述状况而提出的，其目的在于，提供一种提高车辆用灯具的自动校平控制精度的技术。
为了解决上述课题，本发明的一种方式是车辆用灯具的控制装置。该控制装置具有：接收部，其接收车辆的倾斜传感器的输出值；以及控制部，其使用根据所述输出值得到的车辆的倾斜角度，对车辆用灯具的光轴进行控制。所述控制部构成为，在根据所述输出值得到的倾斜角度、或者与该倾斜角度对应的光轴角度落在规定范围之外的情况下，或者，根据所述输出值得到的倾斜角度和前一次光轴控制中使用的倾斜角度之差、或者与根据所述输出值得到的倾斜角度对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。根据该方式的控制装置，可以提高车辆用灯具的自动校平控制的精度。
在上述方式中，能够根据所述倾斜传感器的输出值，导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度，该合计角度包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度、以及车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿态角度，所述控制部也可以构成为，根据利用所述输出值得到的合计角度对所述车辆姿态角度进行计算，基于得到的车辆姿态角度，对光轴进行控制。另外，在上述任意一种方式中，所述规定范围是基于车辆使用中可取得的车辆姿态角度、或者与该车辆姿态角度对应的光轴角度而确定的，所述规定的阈值也可以是基于车辆使用中可取得的车辆姿态角度的变化量、或者与该车辆姿态角度的变化量对应的光轴角度的变化量而确定的。
另外，本发明的其他方式是车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统具有：能够调节光轴的车辆用灯具；倾斜传感器，其用于检测车辆的倾斜角度；以及控制装置，其使用根据所述倾斜传感器的输出值得到的倾斜角度，对所述车辆用灯具的光轴进行控制。控制装置构成为，在根据所述输出值得到的倾斜角度、或者与该倾斜角度对应的光轴角度落在规定范围之外的情况下，或者，根据所述输出值得到的倾斜角度和前一次光轴控制中使用的倾斜角度之差、或者与根据所述输出值得到的倾斜角度对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。根据该方式的车辆用灯具系统，可以提高车辆用灯具的自动校平控制的精度。
另外，本发明的另一个方式也是车辆用灯具的控制装置。该控制装置具有：接收部，其接收车辆的倾斜传感器的输出值；以及控制部，其使用根据所述输出值得到的车辆的倾斜角度，对车辆用灯具的光轴进行控制。所述控制部构成为，对在根据所述输出值得到的倾斜角度中是否包含规定误差进行判定，在判定为包含所述误差的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。利用该方式的控制装置，也可以提高车辆用灯具的自动校平控制的精度。
此外，对上述各要素适当进行组合后得到的技术方案，也可能包含在通过本专利申请要求专利保护的发明范围中。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种提高车辆用灯具的自动校平控制精度的技术。
附图说明
图1是包含作为实施方式1所涉及的控制装置的控制对象的车辆用灯具的前照灯单元的概略铅垂剖面图。
图2是对前照灯单元、车辆控制ECU以及校平ECU的动作协作进行说明的功能框图。
图3是用于说明车辆所产生的加速度矢量、和可由倾斜传感器检测的车辆倾斜角度的示意图。
图4（A）～图4（D）是用于说明实施方式1所涉及的车辆用灯具的控制装置所执行的第2光轴控制模式的图。
图5是通过实施方式1所涉及的车辆用灯具的控制装置执行的自动校平控制的流程图。
图6（A）及图6（B）是用于说明车辆的运动加速度矢量的方向和车辆姿态角度之间的关系的示意图。
图7是表示车辆前后方向的加速度和车辆上下方向的加速度的关系的曲线图。
图8是通过实施方式2所涉及的车辆用灯具的控制装置执行的自动校平控制的流程图。
符号的说明
10 灯具单元，100 校平ECU，102 接收部，104 控制部，110倾斜传感器，300 车辆，θ 合计角度，θo 光轴角度，θr 路面角度，θv 车辆姿态角度，O 光轴，R1、R1’ 规定范围，R2、R2’ 规定的阈值。
具体实施方式
下面，参照附图，基于优选实施方式说明本发明。对于各附图所示的相同或者等同的结构要素、部件、处理，标注相同的标号，适当省略重复的说明。另外，实施方式并不是限定发明，而是例示，实施方式中所记述的所有特征及其组合，并不限于一定是本发明的本质内容。
（实施方式1）
图1是作为实施方式1所涉及的车辆用灯具的控制装置的控制对象的包含灯具单元在内的前照灯单元的概略铅垂剖面图。前照灯单元210的构造为，将左右对称地形成的一对前照灯单元在车辆的车宽方向的左右各配置1个。由于右侧的前照灯单元210R以及左侧的前照灯单元210L实质上为相同的结构，因此，以下对右侧的前照灯单元210R的构造进行说明。前照灯单元210R具有：灯体212，其在车辆前方侧具有开口部；以及透光罩214，其覆盖该开口部。灯体212在车辆后方侧具有装卸罩212a。由灯体212和透光罩214形成灯室216。在灯室216中，收容有作为车辆用灯具的灯具单元10。
在灯具单元10上形成有灯托架218，该灯托架218具有成为灯具单元10的上下左右方向的摆动中心的枢轴机构218a。灯托架218与支撑在灯体212上的校准调整螺钉220螺合。在灯具单元10的下表面固定有旋转致动器222的旋转轴222a。旋转致动器222固定在单元托架224上。在单元托架224上，连接有校平致动器226。校平致动器226例如由使杆226a沿箭头M、N方向伸缩的电动机等构成。灯具单元10通过使杆226a沿箭头M、N方向伸缩而成为后倾姿态、前倾姿态，由此，可以进行使光轴O的纵摆角度朝向下方、上方的校平调整。
灯具单元10具有：遮光罩机构18，其包含旋转遮光罩12；灯泡14；灯具壳体17，其在内壁上支撑反射镜16；以及投影透镜20。灯泡14例如可以使用白炽灯或卤素灯、放电灯、LED等。反射镜16的至少一部分为椭圆球面状，对从灯泡14射出的光进行反射。来自灯泡14的光以及被反射镜16反射的光的一部分经过旋转遮光罩12而向投影透镜20引导。旋转遮光罩12是可以以旋转轴12a为中心进行旋转的圆筒形状的部件，具有切口部以及多个遮光板（未图示）。切口部或者遮光板中的某一个在光轴O上移动，形成规定的配光图案。投影透镜20由平凸非球面透镜构成，将在后方焦点面上形成的光源像作为反转像而向灯具前方的假想铅垂屏幕上投影。
图2是说明前照灯单元、车辆控制ECU、以及校平ECU的动作协作的功能框图。此外，在图2中将前照灯单元210R以及前照灯单元210L统称为前照灯单元210。另外，对于校平ECU 100，作为硬件结构，是利用以计算机的CPU及存储器为代表的元件或电路实现的，作为软件结构，是利用计算机程序等实现，在图2中作为通过它们的协作实现的功能模块而进行描绘。因此，上述功能模块可以通过硬件、软件的组合而以各种形式实现这一点，对于本领域技术人员而言是可以理解的。
作为车辆用灯具的控制装置的校平ECU 100具有接收部102、控制部104、发送部106、存储器108以及倾斜传感器110。校平ECU100例如设置在车辆300的仪表盘附近。此外，校平ECU 100的设置位置并不特别地限定，例如也可以设置在前照灯单元210内。另外，倾斜传感器110也可以设置在校平ECU 100外部。在校平ECU 100上连接有车辆控制ECU 302、灯光开关304。从车辆控制ECU 302及灯光开关304输出的信号通过接收部102进行接收。另外，接收部102接收倾斜传感器110的输出值。本实施方式的倾斜传感器110由加速度传感器构成。
在车辆控制ECU 302上连接有转向传感器310、车速传感器312、导航系统314等。从上述传感器输出的信号经由车辆控制ECU 302而通过校平ECU 100的接收部102接收。灯光开关304与驾驶员的操作内容相对应，将对前照灯单元210的点灯/熄灯进行指示的信号、对自动校平控制的执行进行指示的信号等，向电源306、车辆控制ECU 302、校平ECU 100等发送。
接收部102所接收到的信号被发送至控制部104。控制部104使用根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆300的倾斜角度，对灯具单元10的光轴O进行控制。更具体地说，控制部104具有角度运算部1041和调节指示部1042。角度运算部1041根据需要使用倾斜传感器110的输出值和存储器108所保存的信息，生成车辆300的纵摆角度信息。调节指示部1042使用由角度运算部1041生成的纵摆角度信息，生成对灯具单元10的光轴调节进行指示的调节信号。控制部104将由调节指示部1042生成的控制信号从发送部106向校平致动器226输出。校平致动器226基于接收到的调节信号进行驱动，将灯具单元10的光轴O在纵摆角度方向上进行调整。
在车辆300中搭载有向校平ECU 100、车辆控制ECU 302、以及前照灯单元210供给电力的电源306。如果通过灯光开关304的操作而指示前照灯单元210点灯，则从电源306经由电源电路230向灯泡14供给电力。
下面，详细说明通过具有上述结构的校平ECU 100进行的自动校平控制。图3是用于说明车辆所产生的加速度矢量、和可由倾斜传感器检测的车辆倾斜角度的示意图。图4（A）～图4（D）是用于说明实施方式1所涉及的车辆用灯具的控制装置所执行的第2光轴控制模式的图。图4（A）是表示车辆姿态角度θv的计算值的时间变化的时序图。图4（B）是表示针对图4（A）所示的车辆姿态角度θv的计算值，利用作为一个例子的第2光轴控制模式对变化进行限制后的车辆姿态角度θv的时间变化的时序图。图4（C）是表示车辆姿态角度θv的计算值的时间变化的时序图。图4（D）是表示针对图4（C）所示的车辆姿态角度θv的计算值，利用作为其他例子的第2光轴控制模式对变化进行限制后的车辆姿态角度θv的时间变化的时序图。图4（A）及图4（C）的纵轴表示车辆姿态角度θv的计算值，图4（B）及图4（D）的纵轴表示车辆姿态角度θv的校正值。图4（A）～图4（D）的横轴表示时间t。
如果车辆成为后倾姿态或者前倾姿态，则灯具单元10的照射方向也沿上下变化，使得前方照射距离变长或变短。因此，校平ECU 100根据倾斜传感器110的输出值导出车辆的纵摆方向的倾斜角度变化，使光轴O的纵摆角度（以下适当地将该角度称为光轴角度θo）成为与车辆姿态对应的角度。通过实施基于车辆姿态而实时进行灯具单元10的校平调整的自动校平控制，从而即使车辆姿态变化，也可以将前方照射的到达距离调节为最佳。
倾斜传感器110例如是具有彼此正交的X轴、Y轴、Z轴的3轴加速度传感器。倾斜传感器110以任意姿态安装在车辆300上，对车辆300所产生的加速度矢量进行检测。行驶中的车辆300，产生重力加速度和由于车辆300的移动而产生的运动加速度。因此，倾斜传感器110可以对如图3所示重力加速度矢量G和运动加速度矢量α合成后的合成加速度矢量β进行检测。另外，在车辆300停止中，倾斜传感器110可以对重力加速度矢量G进行检测。倾斜传感器110输出所检测出的加速度矢量的各轴成分的数值。从倾斜传感器110输出的X轴、Y轴、Z轴的各成分的数值，通过控制部104变换为车辆的前后轴、左右轴、上下轴的成分。
根据车辆停止中的倾斜传感器110的输出值，可以导出车辆300相对于重力加速度矢量G的斜率。即，根据倾斜传感器110的输出值，可以导出包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度θr、和车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿态角度θv在内的车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度θ。与此相对，自动校平控制所需的车辆的倾斜角度为车辆姿态角度θv。因此，控制部104构成为，根据合计角度θ对车辆姿态角度θv进行计算，基于得到的车辆姿态角度θv对光轴O进行控制。此外，路面角度θr、车辆姿态角度θv以及合计角度θ为车辆300的纵摆方向的角度。
在本实施方式中，控制部104将车辆停止中的合计角度θ的变化假定为车辆姿态角度θv的变化，将车辆行驶中的合计角度θ的变化假定为路面角度θr的变化。由于在车辆行驶中，载重或乘车人员增减而使车辆姿态角度θv变化的情况较少，所以可以将行驶中的合计角度θ的变化假定为路面角度θr的变化。另一方面，由于在车辆停止中，车辆300移动而使路面角度θr变化的情况较少，所以可以将车辆停止中的合计角度θ的变化假定为车辆姿态角度θv的变化。
另外，控制部104的调节指示部1042，针对车辆停止中的合计角度θ的变化而调节光轴，避免针对车辆行驶中的合计角度θ的变化而进行光轴调节。调节指示部1042通过避免输出用于指示光轴调节的调节信号、或是生成并输出用于指示维持光轴位置的维持信号，从而避免光轴调节。此外，也可以通过不生成调节信号而避免调节信号的输出，也可以在生成调节信号的基础上，避免输出所生成的调节信号。
具体地说，首先，例如在车辆制造商的制造工厂等中，将车辆300放置在水平面上而成为基准状态。然后，通过工厂的初始化处理装置的开关操作等，向校平ECU 100发送初始化信号。如果控制部104接收初始化信号，则开始初始校准调整，使灯具单元10的光轴O与初始设定位置一致。另外，控制部104将基准状态下的倾斜传感器110的输出值，作为路面角度θr的基准值（θr＝0°）、车辆姿态角度θv的基准值（θv＝0°）向存储器108中记录。
在车辆300实际使用的状况下，调节指示部1042避免针对车辆行驶中的合计角度θ的变化而进行光轴调节。另外，在车辆停止时，角度运算部1041从当前（车辆停止时）的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值，得到路面角度θr。然后，将得到的路面角度θr作为新的基准值而保存在存储器108中。由此，被假定为路面角度θr的变化的、车辆行驶中的合计角度θ的变化成为路面角度θr的基准值。上述“车辆行驶中”是指例如从车速传感器312的检测值超过0时开始，直至车速传感器312的检测值成为0为止的期间。上述“车辆停止时”是指例如在车速传感器312的检测值成为0之后，倾斜传感器110的输出值稳定时。
在车辆停止中，角度运算部1041根据倾斜传感器110检测出的加速度，对当前的合计角度θ进行计算，从得到的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值，从而得到车辆姿态角度θv。将得到的车辆姿态角度θv作为新的基准值保存在存储器108中。然后，调节指示部1042使用更新后车辆姿态角度θv的基准值，对光轴O进行调节。例如，调节指示部1042使用预先记录在存储器108中的、将车辆姿态角度θv和光轴角度θo相关联的变换表，确定光轴角度θo，并对光轴O进行调节，以使其成为该光轴角度θo。该光轴调节是通常的光轴控制中执行的控制模式，以下述方式进行控制，即，使光轴O成为与计算出的车辆姿态角度θv对应的光轴角度θo（与车辆姿态角度θv一对一地相关联的光轴角度θo）。下面，适当地将该控制模式称为第1光轴控制模式。上述“车辆停止中”是指例如从倾斜传感器110的输出值稳定时开始，直至车速传感器312的检测值超过0时。
本实施方式的校平ECU 100具有第1光轴控制模式和第2光轴控制模式，该第2光轴控制模式是与第1光轴控制模式不同的模式，在以下说明的危险防范时执行。第2光轴控制模式是对光轴O的调节进行限制的模式。第1光轴控制模式以及第2光轴控制模式的信息存储在存储器108中。控制部104的调节指示部1042，对根据倾斜传感器110的输出值得到的倾斜角度、在这里对由角度运算部1041计算出的车辆姿态角度θv是否包含规定误差进行判定，在判定为包含规定误差的情况下，执行第2光轴控制模式。换言之，该是否包含规定误差的判定，是对将执行的光轴控制模式设为第1光轴控制模式还是第2光轴控制模式的判定。上述规定误差是例如倾斜传感器110的计算误差或倾斜传感器110的检测误差，包含由下述原因引起的误差，即，例如总计化误差（总计误差Quantum error）及其累积、倾斜传感器110的故障、倾斜传感器110从基板脱离或固定位置偏移等。
控制部104的调节指示部1042例如以下述方式对有无规定误差进行判定。即，预先确定成为有无规定误差的判定基准的车辆姿态角度θv的规定范围R1，并存储在例如存储器108中。然后，调节指示部1042在根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv落在规定范围R1之外的情况下，判定为包含规定误差。在图4（A）中示出了下述状态，即，在时间t1～t2中，车辆姿态角度θv的计算值小于规定范围R1的下限值θvmin，在时间t3～t4中，车辆姿态角度θv的计算值超过规定范围R1的上限值θvmax。
在此情况下，在第2光轴控制模式中，作为一个例子以下述方式实施光轴控制。即，调节指示部1042在车辆姿态角度θv的计算值超过规定范围R1的上限值θvmax的情况下，将车辆姿态角度θv的计算值校正为规定范围R1的上限值θvmax，基于该校正值，对光轴O的角度进行调节。另外，在车辆姿态角度θv的计算值小于规定范围R1的下限值θvmin的情况下，将车辆姿态角度θv的计算值校正为规定范围R1的下限值θvmin，基于该校正值，对光轴O进行调节。在图4（B）中示出了下述状态，即，在时间t1～t2中，将车辆姿态角度θv的计算值校正为规定范围R1的下限值θvmin，在时间t3～t4中，将车辆姿态角度θv的计算值校正为规定范围R1的上限值θvmax。
上述“规定范围R1”是基于车辆300使用中可取得的车辆姿态角度θv而确定的。例如，规定范围R1基于包含车高的最大值、最小值、悬架的可动范围、轴距的长度等在内的车辆设计值而确定。即，规定范围R1可以基于由车辆300的机械构造决定的车辆300的纵摆角度方向的可动范围而确定。例如，将车辆300的该可动范围作为规定范围R1。在此情况下，可以将上限值θvmax设为例如5％（车辆300的前后轴在100m的前方升高5m的角度），将下限值θvmin设为例如－0.5％（车辆300的前后轴在100m的前方下降0.5m的角度）。另外，对于规定范围R1，可以设为针对车辆300的可动范围设置有向扩大该范围的方向进行校正的正边界的范围，也可以设为设置有向缩小该范围的方向进行校正的负边界的范围。
另外，规定范围R1也可以基于考虑乘车人员等的体重、搭乘人数、载重的货物重量、载重容量等后假定的通常车辆300可取得的车辆姿态角度θv的范围，而进行确定。另外，规定范围R1也可以基于实验值而确定。即，在实际的使用状况下，可以对车辆300所取得的车辆姿态角度θv进行测定，根据测定结果设定规定范围R1。对于通常可取得的车辆姿态角度θv或实验值的范围，也可以进行上述的边界设定。对于车辆姿态角度θv的计算值的校正，可以将超过上限值θvmax的计算值校正为比上限值θvmax小的值，也可以将小于下限值θvmin的计算值校正为比下限值θvmin大的值。
或者，控制部104的调节指示部1042例如以下述方式对有无规定误差进行判定。即，针对成为有无规定误差的判定基准的车辆姿态角度θv的变化量，预先确定规定的阈值R2，并存储在例如存储器108中。角度运算部1041对根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv和前一次光轴控制中使用的车辆姿态角度θv之差，即，车辆姿态角度θv的计算值和存储器108中所记录的车辆姿态角度θv的基准值之差进行计算。然后，调节指示部1042在得到的差、即车辆姿态角度θv的变化量超过规定的阈值R2的情况下，判定为包含规定误差。在图4（C）中示出了下述状态，即，在时间t6时计算出的车辆姿态角度θv和在执行前一次光轴控制的时间t5时的车辆姿态角度θv之差超过规定的阈值R2。
在此情况下，在第2光轴控制模式中，作为与上述第2光轴控制模式不同的例子而以下述方式执行光轴控制。即，预先确定车辆姿态角度θv的变化量的上限值R3，并存储在例如存储器108中。然后，调节指示部1042将车辆姿态角度θv的变化量校正为上限值R3，使用由此得到的车辆姿态角度θv，对光轴O进行控制。在图4（D）中，将在时间t6时计算出的车辆姿态角度θv校正为，将时间t5时的车辆姿态角度θv与上限值R3相加后得到的值。
上述“规定的阈值R2”是基于车辆300使用中可取得的车辆姿态角度θv的变化量而确定的。例如，规定的阈值R2可以基于上述的车辆设计值而确定。例如，将由车辆300的机械构造决定的车辆300的可动范围的上限值和下限值之差，设为规定的阈值R2。另外，规定的阈值R2也可以基于考虑乘车人员等的体重、搭乘人数、载重的货物的重量、载重容量等后假定的通常车辆300可取得的车辆姿态角度θv的范围，而进行确定，也可以基于实验值而确定。另外，也可以进行上述的边界设定。上述“上限值R3”可以是与规定的阈值R2相等的值，也可以是比规定的阈值R2小的值。另外，上限值R3也可以将计算出的变化量作为基准而确定。例如，可以将上限值R3设为计算出的变化量的几十％的量。
上述不同种类的有无误差的判定，可以分别单独使用，也可以组合使用。相同地，上述不同种类的第2光轴控制模式，也可以分别单独使用，也可以组合使用。
此外，在上述的有无误差的判定中，将车辆姿态角度θv作为判定对象，但也可以将与计算出的车辆姿态角度θv相对应的光轴角度作为判定对象。即，调节指示部1042也可以在根据车辆姿态角度θv的计算值求出的光轴角度θo落在与规定范围R1对应的规定范围R1’之外的情况下，或者与车辆姿态角度θv的计算值对应的光轴位置和当前的光轴位置（即，通过前一次光轴控制而进行调整后的光轴位置）之差，超过与规定的阈值R2对应的规定的阈值R2’的情况下，执行第2光轴控制模式。
在此情况下，图4（A）及图4（C）的纵轴置换为光轴角度θo，图4（B）及图4（D）的纵轴置换为校正后的光轴角度θo。另外，规定范围R1置换为规定范围R1’，规定的阈值R2置换为规定的阈值R2’。上限值R3置换为与上限值R3对应的光轴O的变化量的上限值R3’。规定范围R1’是基于与车辆300使用中可取得的车辆姿态角度θv对应的光轴角度θo而确定的，规定的阈值R2’是基于与车辆300使用中可取得的车辆姿态角度θv的变化量对应的光轴角度θo的变化量而确定的。上限值R3’与上限值R3相同地，可以将规定的阈值R2’或计算出的光轴O的变化量等作为基准而确定。
在第2光轴控制模式中，作为对光轴O的调节进行限制的方法，除了上述方法以外，还可以举出下述方法。例如，也可以在判定为包含规定误差的情况下，避免进行光轴O的调节而维持当前的光轴角度θo，在下一次光轴控制中进行调节。另外，也可以将光轴O位移至初始设定位置、其他基准位置、光轴O的可动范围的最下位置等。另外，也可以在将光轴O固定于规定范围R1的上限值θvmax或者下限值θvmin、初始设定位置、其他基准位置、光轴O的可动范围的最下位置等之后，停止此后的光轴控制。光轴控制的停止通过下述各种方式执行，即，停止车辆姿态角度θv的计算、避免调节信号的输出、进行维持信号的输出、停止调节信号的生成等。
如上述所示，控制部104在判定为由倾斜传感器110计算出的车辆姿态角度θv包含规定误差的情况下，执行第2光轴控制模式，该第2光轴控制模式是与通常时执行的第1光轴控制模式不同的模式，抑制光轴控制中包含规定误差的情况。因此，可以抑制由规定误差引起的光轴位置偏移。并且其结果可以实现自动校平控制的高精度化。
此外，在上述说明中说明了下述情况，即，调节指示部1042对根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv（倾斜角度）中是否包含规定误差进行判定，执行第2光轴控制模式，但在本实施方式的校平ECU 100中还包含下述功能，即，在根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv、或者与该车辆姿态角度θv对应的光轴角度落在规定范围R1之外的情况下，执行第2光轴控制模式。另外，在本实施方式的校平ECU 100中还包含下述功能，即，在根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv和前一次光轴控制中使用的车辆姿态角度θv之差、或者与根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值R2的情况下，执行第2光轴控制模式。
图5是利用实施方式1所涉及的车辆用灯具的控制装置执行的自动校平控制的流程图。该流程例如在通过灯光开关304发出自动校平控制模式的执行指示的状态下，在点火装置被接通的情况下，通过控制部104在规定的定时反复执行，在点火装置关闭的情况下结束。
首先，控制部104对是否为车辆行驶中进行判断（S101）。在车辆行驶中的情况下（S101，是），控制部104避免光轴调节，结束本流程。在不是车辆行驶中的情况下（S101，否），控制部104对是否为车辆停止时进行判断（S102）。在车辆停止时的情况下（S102，是），控制部104从当前的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值，对路面角度θr进行计算（S103），将计算出的路面角度θr作为新的基准值进行更新（S104）。然后，控制部104避免光轴调节，结束本流程。
在不是车辆停止时的情况下（S102，否），意味着该情况下为车辆停止中，控制部104从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值，对车辆姿态角度θv进行计算（S105）。然后，控制部104对计算出的车辆姿态角度θv中是否存在规定误差进行判断（S106）。在计算出的车辆姿态角度θv中不包含误差的情况下（S106，否），控制部104执行第1光轴控制模式（S107），将计算出的车辆姿态角度θv作为新的基准值进行更新（S108）。然后，控制部104基于更新后的车辆姿态角度θv的基准值，对光轴进行调节（S109），结束本流程。
在计算出的车辆姿态角度θv中包含误差的情况下（S106，是），控制部104执行第2光轴控制模式（S110），对计算出的车辆姿态角度θv进行校正（S111）。另外，将该校正值作为新的基准值进行更新（S112）。然后，控制部104基于更新后的车辆姿态角度θv的基准值，对光轴进行调节（S113），结束本流程。
上述“车辆行驶中”、“车辆停止时”、“车辆停止中”、“规定范围R1”、“规定范围R1’”、“规定的阈值R2”、“规定的阈值R2’”、“上限值R3”以及“上限值R3’”，可以由设计人员基于实验或模拟而适当设定。
如以上说明所示，在作为本实施方式所涉及的车辆用灯具的控制装置的校平ECU 100中，控制部104对根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv是否包含规定误差进行判定，在判定为包含误差的情况下执行第2光轴控制模式。或者，控制部104在根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv、或者与该车辆姿态角度θv对应的光轴角度θo落在规定范围R1、R1’之外的情况下，执行第2光轴控制模式。或者，控制部104在根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆姿态角度θv和前一次光轴控制中使用的车辆姿态角度θv之差、或与根据上述输出值得到的车辆姿态角度θv对应的光轴位置和当前的光轴位置之差，超过规定的阈值R2、R2’的情况下，执行第2光轴控制模式。由此，可以提高使用倾斜传感器110的自动校平控制的精度。
（实施方式2）
实施方式2所涉及的车辆用灯具的控制装置，除了使用根据车辆的加减速时的传感器值得到的车辆前后方向以及上下方向的加速度的时间变化量的比率，执行光轴角度的校正控制这一点之外，与实施方式1所涉及的校平ECU 100的结构相同。下面，以与实施方式1不同的结构为中心，对实施方式2所涉及的校平ECU 100进行说明。
图6（A）及图6（B）是用于说明车辆的运动加速度矢量的方向和车辆姿态角度之间的关系的示意图。图6（A）示出车辆姿态角度θv没有变化的状态，图6（B）示出车辆姿态角度θv发生了变化的状态。另外，在图6（A）及图6（B）中，以实线箭头表示车辆300前进时产生的运动加速度矢量α以及合成加速度矢量β，以虚线箭头表示车辆300减速或后退时产生的运动加速度矢量α以及合成加速度矢量β。图7是表示车辆前后方向的加速度和车辆上下方向的加速度的关系的曲线图。
车辆300相对于路面平行移动。因此，运动加速度矢量α成为不依赖于车辆姿态角度θv而与路面平行的矢量。另外，如图6（A）所示，在车辆300的车辆姿态角度θv为0°的情况下，理论上倾斜传感器110的X轴（或者车辆300的前后轴L）与路面平行，因此，运动加速度矢量α成为与倾斜传感器110的X轴平行的矢量。因此，在运动加速度矢量α的大小随着车辆300的加减速变化时，由倾斜传感器110检测出的合成加速度矢量β的前端轨迹成为与X轴平行的直线。另一方面，如图6（B）所示，在车辆姿态角度θv不为0°的情况下，由于倾斜传感器110的X轴相对于路面倾斜地偏移，所以运动加速度矢量α成为相对于倾斜传感器110的X轴倾斜延伸的矢量。因此，运动加速度矢量α的大小随着车辆的加减速变化时的合成加速度矢量β的前端轨迹，成为相对于X轴倾斜的直线。
因此，角度运算部1041对车辆300加速时以及减速时中的至少一个的、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之间的比率进行计算。例如，角度运算部1041如图7所示，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）的坐标中，将车辆300的加速时和/或减速时的根据倾斜传感器110的输出值得到的车辆坐标系的加速度值，以随时间变化的方式曲线化。点tA1～tAn是图6（A）所示的状态下的时间t1～tn时的加速度值。点tB1～tBn是图6（B）所示的状态下的时间t1～tn时的加速度值。并且，将至少根据2个点得到的直线或者矢量的斜率作为上述比率而进行计算。在本实施方式中，角度运算部1041针对曲线化的多个点tA1～tAn、tB1～tBn使用最小平方法等，求出直线近似式A、B，并计算出该直线近似式A、B的斜率。
在车辆姿态角度θv为0°的情况下，可以根据倾斜传感器110的检测值，得到与X轴平行的直线近似式A。即，直线近似式A的斜率为0。与此相对，在车辆姿态角度θv不为0°的情况下，根据倾斜传感器110的检测值，得到具有与车辆姿态角度θv对应的斜率的直线近似式B。因此，通过对车辆300加减速时的车辆前后方向以及车辆上下方向的加速度的时间变化量的比率变化进行测量，可以根据倾斜传感器110的检测值获知车辆姿态角度θv的变化。
控制部104利用根据上述比率的变化得到的车辆姿态角度θv的变化信息，执行下述的自动校平控制。即，调节指示部1042避免针对车辆行驶中的合计角度θ的变化而进行光轴控制。另外，在车辆停止时，角度运算部1041从合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值，得到路面角度θr。并且，将该路面角度θr向存储器108中记录。在车辆停止中，调节指示部1042对角度运算部1041计算出的车辆姿态角度θv实施误差判定，与其结果相对应而执行第1光轴控制模式或者第2光轴控制模式。
在车辆300加速时和/或减速时的规定时间，角度运算部1041对倾斜传感器110的输出值进行记录。角度运算部1041在将车辆前后方向的加速度作为第1轴、将车辆上下方向的加速度作为第2轴的坐标中，将记录的输出值曲线化，利用最小平方法，连续地或者以规定时间计算直线近似式。并且，调节指示部1042基于得到的直线近似式的斜率的变化，对光轴角度θo进行校正。另外，对在存储器108中已保存的车辆姿态角度θv的基准值进行校正。控制部104也可以预先记录车辆300的1次从出发至停止为止的期间内的加减速时的倾斜传感器110的输出值，在车辆停止时等对直线近似式进行计算，并执行校正处理。
例如，调节指示部1042将得到的直线近似式的斜率和前一次计算中得到的直线近似式的斜率进行比较，在检测出直线近似式的斜率变化的情况下，基于该斜率变化，执行校正处理。另外，例如，假设存储器108中保存的车辆姿态角度θv为p°，相对于直线近似式的斜率变化的初次计算的累计值为q°。或者，假设在最近一次车辆停止时保存的车辆姿态角度θv和随后出发时、即本次出发时保存的车辆姿态角度θv之差为p°，在前一次出发时计算出的直线近似式和本次出发时计算出的直线近似式的斜率之差为q°。在此情况下，调节指示部1042以车辆姿态角度θv的误差（p－q）°对光轴角度θo以及车辆姿态角度θv的基准值进行校正。由此，通过反复刷新路面角度θr的基准值以及车辆姿态角度θv的基准值，从而使倾斜传感器110的检测误差等叠加，可以抑制自动校平控制的精度降低的情况。另外，调节指示部1042也可以在检测出上述比率或者直线近似式的斜率的变化的情况下，以使光轴角度θo接近水平方向或者初始设定位置，使车辆姿态角度θv的基准值接近0°或者初始值的方式进行校正。
图8是利用实施方式2所涉及的车辆用灯具的控制装置执行的自动校平控制的流程图。首先，控制部104对是否为车辆行驶中进行判断（S201）。在车辆行驶中的情况下（S201，是），控制部104对车辆300是否为加减速中进行判断（S202）。车辆300的加减速可以根据倾斜传感器110的输出值、有无踏下加速踏板或制动踏板（均未图示）等而检测。在车辆300为加减速中的情况下（S202，是），控制部104根据倾斜传感器110的多个输出值，对直线近似式进行计算，并将得到的直线近似式的斜率和前一次计算出的直线近似式的斜率进行比较（S203）。然后，控制部104对是否检测出直线近似式的斜率变化进行判断（S204）。在检测出直线近似式的斜率变化的情况下（S204，是），控制部104对光轴角度θo以及车辆姿态角度θv的基准值进行校正（S205），结束本流程。在车辆300不是加减速中的情况下（S202，否），以及没有检测出直线近似式的斜率变化的情况下（S204，否），控制部104避免光轴调节，结束本流程。
在不是车辆行驶中的情况下（S201，否），控制部104对是否为车辆停止时进行判断（S206）。在为车辆停止时的情况下（S206，是），控制部104对路面角度θr进行计算（S207），并对路面角度θr的基准值进行更新（S208），结束本流程。在不是车辆停止时的情况下（S206，否），控制部104对车辆姿态角度θv进行计算（S209），对在计算出的车辆姿态角度θv中是否包含规定误差进行判断（S210）。在计算出的车辆姿态角度θv中不包含误差的情况下（S210，否），控制部104执行第1光轴控制模式（S211），进行车辆姿态角度θv的基准值的更新（S212），并基于更新后的车辆姿态角度θv的基准值实施光轴调节（S213），结束本流程。
在计算出的车辆姿态角度θv中包含误差的情况下（S210，是），控制部104执行第2光轴控制模式（S214），进行车辆姿态角度θv的校正（S215）、车辆姿态角度θv的基准值的更新（S216），并基于更新后的车辆姿态角度θv的基准值实施光轴调节（S217），结束本流程。此外，可以假定在车辆行驶中，通常车辆300维持固定速度的时间较短，大部分时间进行加减速。因此，也可以省略对车辆300是否加速或者减速进行判断的步骤202。
如以上说明所示，在作为本实施方式所涉及的车辆用灯具的控制装置的校平ECU 100中，控制部104基于车辆300加速时和/或减速时的、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之间的比率的变化，对光轴角度θo以及车辆姿态角度θv的基准值进行校正。因此，可以实现更高精度的自动校平控制。
（实施方式3）
实施方式3所涉及的车辆用灯具的控制装置，除了路面角度θr的基准值以及车辆姿态角度θv的基准值的计算方法不同这一点之外，与实施方式1所涉及的校平ECU 100的结构相同。下面，以与实施方式1不同的结构为中心，对实施方式3所涉及的校平ECU 100进行说明。
调节指示部1042避免针对车辆行驶中的合计角度θ的变化进行光轴调节。另外，角度运算部1041在车辆停止时对行驶前后的合计角度θ的差值Δθ1进行计算，将差值Δθ1算入路面角度θr的基准值，计算新的路面角度θr的基准值（新θr基准值＝θr基准值＋Δθ1），对路面角度θr的基准值进行更新。角度运算部1041在例如车辆300刚出发之后，将刚出发之前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值向存储器108中记录，在车辆停止时，从车辆停止时的合计角度θ中减去合计角度θ的基准值而计算差值Δθ1。
在车辆停止中，角度运算部1041对当前的合计角度θ和合计角度θ的基准值之间的差值Δθ2进行计算。对于这时使用的合计角度θ的基准值，在车辆300停止后第一次差值Δθ2的计算中，是差值Δθ1的计算后更新的基准值、即车辆停止时的合计角度θ，在第2次及第2次以后是前一次差值Δθ2的计算后更新的基准值。并且，调节指示部1042使用得到的差值Δθ2，对执行第1光轴控制模式以及第2光轴控制模式中的哪种模式进行判断，并执行其中一种光轴控制模式。在第1光轴控制模式中，角度运算部1041将差值Δθ2算入车辆姿态角度θv的基准值，对车辆姿态角度θv的基准值进行计算（新θv基准值＝θv基准值＋Δθ2），对车辆姿态角度θv的基准值进行更新。调节指示部1042使用更新后的车辆姿态角度θv的基准值，对光轴O进行调节。在第2光轴控制模式中，调节指示部1042利用与实施方式1相同的方法，对得到的车辆姿态角度θv的基准值进行校正，并调节光轴O。利用本实施方式所涉及的车辆用灯具的控制装置也可以得到与实施方式1相同的效果。
（实施方式4）
实施方式4所涉及的车辆用灯具的控制装置，除了使用根据车辆加减速时的传感器值得到的车辆前后方向以及上下方向的加速度的时间变化量的比率，对车辆姿态角度θv进行计算这一点之外，与实施方式1所涉及的校平ECU 100的结构相同。下面，以与实施方式1不同的结构为中心，对实施方式4所涉及的校平ECU 100进行说明。
首先，假设车辆300处于上述的基准状态，并在该状态下进行加速或者减速。在角度运算部1041中，作为初始化处理，根据倾斜传感器110的输出值取得车辆前后方向以及车辆上下方向的加速度，对车辆300加速时和/或减速时的上述比率进行计算。然后，角度运算部1041将得到的比率作为基准值而向存储器108中记录。在车辆300被实际使用中的状况下，角度运算部1041对车辆300加速时和/或减速时的上述比率进行计算。然后，角度运算部1041根据预先记录的比率的基准值和当前的车辆中的比率，导出车辆姿态角度θv。
例如，角度运算部1041在图7所示的坐标中，根据处于基准状态的车辆300加速和/或减速时的加速度值的曲线，求出直线近似式A，将直线近似式A的斜率作为比率的基准值。点tA1～tAn是车辆300处于基准状态时的加速度值。另外，角度运算部1041根据在实际的使用状况下车辆300加速和/或减速时的加速度值的曲线，求出直线近似式B，将直线近似式B的斜率作为当前的比率。点tB1～tBn是实际使用状况下的时间t1～tn时的加速度值。直线近似式A和直线近似式B所形成的角度（图7中的θAB）为车辆姿态角度θv。因此，角度运算部1041可以根据2个直线近似式的斜率取得车辆姿态角度θv。调节指示部1042选择使用得到的车辆姿态角度θv执行的光轴控制模式，并执行该光轴控制模式。利用本实施方式所涉及的车辆用灯具的控制装置，也可以得到与实施方式1相同的效果。
此外，由上述的各实施方式所涉及的校平ECU 100、灯具单元10、倾斜传感器110（在上述的各实施方式中，在校平ECU 100中包含倾斜传感器110），构成实施方式所涉及的车辆用灯具系统。
本发明并不限定于上述的各实施方式，也可以将各实施方式组合、或基于本领域技术人员的知识，施加各种设计变更等变形，上述组合、或被施加了变形的实施方式也包含在本发明的范围中。通过上述各实施方式之间的组合、以及上述各实施方式和变形例的组合而产生的新的实施方式，同时具有进行组合的实施方式以及变形例各自的效果。
在上述的各实施方式中，作为倾斜传感器110而使用加速度传感器，但倾斜传感器110也可以是陀螺仪传感器（角速度传感器、角加速度传感器）、地磁传感器等。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具的控制装置，其特征在于，具有：
接收部，其接收车辆的倾斜传感器的输出值；以及
控制部，其使用根据所述输出值得到的车辆的倾斜角度，对车辆用灯具的光轴进行控制，
所述控制部构成为，在根据所述输出值得到的倾斜角度、或者与该倾斜角度对应的光轴角度落在规定范围之外的情况下，或者，根据所述输出值得到的倾斜角度和前一次光轴控制中使用的倾斜角度之差、或者与根据所述输出值得到的倾斜角度对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的控制装置，其中，
能够根据所述倾斜传感器的输出值，导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度，该合计角度包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度、以及车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿态角度，
所述控制部构成为，根据利用所述输出值得到的合计角度对所述车辆姿态角度进行计算，基于得到的车辆姿态角度，对光轴进行控制。
3.根据权利要求2所述的车辆用灯具的控制装置，其中，
所述规定范围是基于车辆使用中可取得的车辆姿态角度、或者与该车辆姿态角度对应的光轴角度而确定的，
所述规定的阈值是基于车辆使用中可取得的车辆姿态角度的变化量、或者与该车辆姿态角度的变化量对应的光轴角度的变化量而确定的。
4.一种车辆用灯具系统，其特征在于，具有：
能够调节光轴的车辆用灯具；
倾斜传感器，其用于检测车辆的倾斜角度；以及
控制装置，其使用根据所述倾斜传感器的输出值得到的倾斜角度，对所述车辆用灯具的光轴进行控制，
所述控制装置构成为，在根据所述输出值得到的倾斜角度、或者与该倾斜角度对应的光轴角度落在规定范围之外的情况下，或者，根据所述输出值得到的倾斜角度和前一次光轴控制中使用的倾斜角度之差、或者与根据所述输出值得到的倾斜角度对应的光轴位置和当前的光轴位置之差超过规定的阈值的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。
5.一种车辆用灯具的控制装置，其特征在于，具有：
接收部，其接收车辆的倾斜传感器的输出值；以及
控制部，其使用根据所述输出值得到的车辆的倾斜角度，对车辆用灯具的光轴进行控制，
所述控制部构成为，对在根据所述输出值得到的倾斜角度中是否包含规定误差进行判定，在判定为包含所述误差的情况下，执行与通常的光轴控制中执行的第1光轴控制模式不同的第2光轴控制模式。
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