CN107206928B - 车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一个技术方案的车辆用灯具的控制装置包括：接收部(102)，接收能够导出包含路面角度及车辆姿势角度的合计角度的倾斜传感器的输出值；控制部(104)，保持路面角度基准值和车辆姿势角度基准值，对于车辆停止中的合计角度的变化，调节车辆用灯具的光轴角度并且更新车辆姿势角度基准值，对于车辆行驶中的合计角度的变化，维持光轴角度并且更新路面角度基准值。控制部(104)具有异常检测部(1045)，在检测到控制装置的异常状态的情况下，将光轴角度固定在预定角度，在从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的倾斜传感器(110)的输出值来推断当前的车辆姿势角度并生成调节信号，或者从外部设备接收表示当前的车辆姿势角度的信号并生成调节信号。

Description

车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统
发明内容
本发明涉及车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统，特别涉及汽车等所使用的车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统。
背景技术
以往，已知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以使前照灯的照射方向变化的自动调平控制。一般，在自动调平控制中，基于根据车高传感器的 输出值导出的车辆的俯仰角度来调节前照灯的光轴位置。与此不同，在专利文献1及 专利文献2中，公开了使用加速度传感器等倾斜传感器来实施自动调平控制的车辆用 灯具的控制装置。
现有技术文献
专利文献
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
发明内容
发明要解决的课题
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，能够使自动调平系统 更廉价，另外，还能够实现轻量化。其结果是，能够实现车辆的低成本化及轻量化。 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，也存在想要进一步提高 自动调平控制的性能的要求。另外，即使在使用加速度传感器等倾斜传感器的情况下， 也存在想要进一步提高自动调平控制的精度的要求。
本发明人为了实现自动调平控制的高性能化而进行了专心研究，结果认识到：在以往的车辆用灯具的控制装置中，存在实现自动调平控制的进一步的高性能化的余 地。另外，认识到：存在实现自动调平控制的进一步的高精度化的余地。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的之一在于提供提高车辆用灯具的自动调平控制的性能的技术。
另外，本发明的另一目的在于提供提高车辆用灯具的自动调平控制的精度的技术。
用于解决课题的手段
本发明的一个技术方案是车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括：接收部，该接收部接收表示能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度的倾斜传感器的 输出值的信号，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、和车辆相 对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度；以及控制部，该控制部执行如下控制：保持路 面角度基准值和车辆姿势角度基准值，对于车辆停止中的合计角度的变化，生成车辆 用灯具的光轴角度的调节信号，并且，将在车辆姿势角度基准值中含入该合计角度的 变化量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的合计角度的 变化，避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度的维持的维持信号，并且， 将在路面角度基准值含入该合计角度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值而 保持。控制部具有异常检测部，该异常检测部检测车辆用灯具的控制装置陷入异常状 态、及从异常状态恢复，在由异常检测部检测到控制装置陷入异常状态的情况下，将 光轴角度固定在当前角度或者预定的基准角度，在检测到从异常状态恢复后，基于在 车辆行驶中得到的倾斜传感器的输出值来推断当前的车辆姿势角度，解除光轴角度的 固定状态，并且，使用推断的车辆姿势角度来生成调节信号，或者，从外部设备接收 表示当前的车辆姿势角度的信号，解除光轴角度的固定状态，并且，使用接收的车辆 姿势角度来生成调节信号。根据该技术方案的控制装置，能够提高车辆用灯具的自动 调平控制的性能。
在上述技术方案中，也可以是，倾斜传感器是能够检测车辆前后方向及车辆上下方向的加速度的加速度传感器，控制部在车辆姿势角度的推断中，在将车辆前后方向 的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车 辆行驶中得到的输出值，使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来推断车辆 姿势角度。另外，也可以是，还包括缓冲量变更部，该缓冲量变更部使直线或矢量的 导出所使用的输出值的数量周期性地增减。由此，能够实现自动调平控制的高精度化。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括：车辆用灯具，该车辆用灯具能够调节光轴；倾斜传感器，该倾斜传感器能够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、 和车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度；以及控制装置，该控制装置对车辆用 灯具的光轴角度的调节进行控制。控制装置包括：接收部，该接收部接收表示倾斜传 感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部执行如下控制：保持路面角度基准值和 车辆姿势角度基准值，对于车辆停止中的合计角度的变化，生成车辆用灯具的光轴角 度的调节信号，并且，将在车辆姿势角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的 车辆姿势角度作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的合计角度的变化，避免调节 信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度的维持的维持信号，并且，将在路面角度 基准值含入该合计角度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值而保持。控制部具 有异常检测部，该异常检测部检测控制装置陷入异常状态、和从异常状态恢复，在由 异常检测部检测到控制装置陷入异常状态的情况下，将光轴角度固定在当前角度或者 预定的基准角度，在检测到从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的倾斜传感器 的输出值来推断当前的车辆姿势角度，解除光轴角度的固定状态，并且，使用推断的 车辆姿势角度来生成调节信号，或者，从外部设备接收表示当前的车辆姿势角度的信 号，解除光轴角度的固定状态，并且，使用接收的车辆姿势角度来生成调节信号。根 据该技术方案的控制装置，能够提高车辆用灯具的自动调平控制的性能。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括：接收部，该接收部接收表示具有自我故障诊断功能的倾斜传感器的输出值的信号；以及控制部， 该控制部使用倾斜传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具 的光轴角度的调节信号。控制部具有诊断指示部，该诊断指示部向倾斜传感器输出故 障诊断的执行指示信号。诊断指示部在处于倾斜传感器的输出值的变化量为预定量以 下的车辆的稳定状态时输出执行指示信号。根据该技术方案的控制装置，能够更高精 度地实施倾斜传感器的故障诊断。由此，由于能够减轻看漏倾斜传感器的故障的风险， 所以能够提高车辆用灯具的自动调平控制的精度。
在上述技术方案中，也可以是，诊断指示部周期性地输出执行指示信号。另外， 在上述任何一个技术方案中，也可以是，倾斜传感器是能够检测车辆前后方向及车辆 上下方向的加速度的加速度传感器，能够根据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、和车辆相 对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度，在输出值中包含故障诊断时的输出值，控制部 执行第1控制和第2控制的至少一个，在该第1控制中，保持路面角度基准值和车辆 姿势角度基准值，使用倾斜传感器的输出值导出合计角度，对于车辆停止中的合计角 度的变化，输出调节信号，并且，将在车辆姿势角度基准值中含入该合计角度的变化 量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的合计角度的变 化，避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度的维持的维持信号，并且， 将在路面角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值 而保持，在该第2控制中，在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方 向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器的输出值， 使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来导出上述车辆姿势角度，使用得到 的车辆姿势角度来输出上述调节信号，在第1控制中的合计角度的导出、或第2控制 中的车辆姿势角度的导出中，使用将故障诊断时的输出值排除后的输出值。
另外，在上述任何一个技术方案中，也可以是，倾斜传感器是能够检测车辆前后方向及车辆上下方向的加速度的加速度传感器，根据输出值能够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、和车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度，在输出值中包含故障诊断时的输 出值，控制部执行第1控制和第2控制的至少一个，在该第1控制中，保持路面角度 基准值和车辆姿势角度基准值，在车辆停止中使用倾斜传感器的多个输出值重复导出 合计角度，对于合计角度的变化，输出调节信号，并且，将在车辆姿势角度基准值中 含入该合计角度的变化量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而保持，在车辆行驶 中，避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度的维持的维持信号，在车辆 停止时，将在路面角度基准值中含入车辆的行驶前后的合计角度的变化量而得到的路 面角度作为新的基准值而保持，在该第2控制中，在将车辆前后方向的加速度设定为 第1轴并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车辆行驶中得到的 倾斜传感器的输出值，使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来导出车辆姿 势角度，使用得到的车辆姿势角度输出调节信号，诊断指示部以在第1控制中的上述 合计角度的一次的导出、或第2控制中的车辆姿势角度的一次的导出所使用的多个输 出值中，包含故障诊断时的输出值为预定数量以下的方式，输出执行指示信号。
另外，在上述任何一个技术方案中，也可以是，控制部具有对车辆的停止进行检测的停止检测部、对相对于车辆的人的乘降或者货物的装卸进行检测的载荷变化检测 部、以及对点火开关的接通断开进行检测的点火检测部的至少一个，诊断指示部在检 测到车辆的停止、人的乘降或者货物的装卸、以及点火开关的接通断开的切换的至少 一个的情况下，输出执行指示信号。根据这些技术方案，能够实现自动调平控制的进 一步的高精度化。
本发明的另一个技术方案是车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括：车辆用灯具，该车辆用灯具能够调节光轴；倾斜传感器，该倾斜传感器具有自我故障诊断功能； 以及控制装置，该控制装置对车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制。控制装置包括： 接收部，该接收部接收表示倾斜传感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部使用 倾斜传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具的光轴角度的 调节信号。控制部具有诊断指示部，该诊断指示部向倾斜传感器输出故障诊断的执行 指示信号。诊断指示部在处于倾斜传感器的输出值的变化量为预定量以下的车辆的稳 定状态时输出执行指示信号。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括：接收部，该接收部接收表示设置于车辆的车速传感器的输出值的信号、和表示设置于车辆的加速 度传感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部使用加速度传感器的输出值导出车 辆的倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具的光轴角度的调节信号。控制部具有对加 速度传感器的异常进行判定的异常判定部。异常判定部基于根据在车辆行驶中得到的 车速传感器的输出值导出的加速度、与根据加速度传感器的输出值导出的车辆前后方 向的加速度之差，判定加速度传感器的异常。根据该技术方案，由于能够检测加速度 传感器产生了异常，所以，能够提高车辆用灯具的自动调平控制的精度。
在上述技术方案中，也可以是，包括加速度传感器，加速度传感器检测彼此正交的X轴、Y轴及Z轴上的加速度，X轴与车辆的前后轴非平行，且Y轴与车辆的左右 轴、及Z轴与车辆的上下轴的至少一个非平行。根据该技术方案，由于能够判定加速 度传感器的多个轴的异常，所以能够进一步提高自动调平控制的精度。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括：车辆用灯具，该车辆用灯具能够调节光轴；车速传感器；加速度传感器；以及控制装置，该控制装 置对车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制。控制装置包括：接收部，该接收部接收 表示车速传感器和加速度传感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部使用加速度 传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具的光轴角度的调节 信号。控制部具有对加速度传感器的异常进行判定的异常判定部。异常判定部基于根 据在车辆行驶中得到的车速传感器的输出值导出的加速度、与根据加速度传感器的输 出值导出的车辆前后方向的加速度之差，判定加速度传感器的异常。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括：接收部，该接收部接收表示设置于车辆的加速度传感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部 使用加速度传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具的光轴 角度的调节信号。控制部具有对加速度传感器的异常进行判定的异常判定部。异常判 定部基于车辆的存在位置的重力加速度、与根据加速度传感器的输出值导出的车辆上 下方向的加速度之差，判定加速度传感器的异常。根据该技术方案，由于能够检测加 速度传感器产生了异常，因此，也能够提高车辆用灯具的自动调平控制的精度。
在上述技术方案中，也可以是，包括加速度传感器，加速度传感器检测彼此正交的X轴、Y轴及Z轴上的加速度，Z轴与车辆的上下轴非平行，且X轴与车辆的前后 轴、及Y轴与车辆的左右轴的至少一个非平行。根据该技术方案，由于能够判定加速 度传感器的多个轴的异常，所以，能够进一步提高自动调平控制的精度。另外，在上 述任何一个技术方案中，也可以是，异常判定部在车辆停止中执行加速度传感器的异 常判定。根据该技术方案，能够提高加速度传感器的异常判定的精度。
本发明的另一技术方案是车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括：车辆用灯具，该车辆用灯具能够调节光轴；加速度传感器；以及控制装置，该控制装置对车辆用灯 具的光轴角度的调节进行控制。控制装置包括：接收部，该接收部接收表示加速度传 感器的输出值的信号；以及控制部，该控制部使用加速度传感器的输出值导出车辆的 倾斜角度或其变化量，输出车辆用灯具的光轴角度的调节信号。控制部具有对加速度 传感器的异常进行判定的异常判定部。异常判定部基于车辆的存在位置的重力加速 度、与根据加速度传感器的输出值导出的车辆上下方向的加速度之差，判定加速度传 感器的异常。
需要说明的是，将上述的各要素适当组合的技术方案也能够被包含在通过本件专利申请而要求专利保护的发明的范围中。
发明效果
根据本发明，能够提供一种提高车辆用灯具的自动调平控制的性能的技术。
另外，根据本发明，能够提供一种提高车辆用灯具的自动调平控制的精度的技术。
附图说明
图1是各实施方式的控制装置的控制对象即包含车辆用灯具的前照灯单元的概略铅垂剖视图。
图2是说明实施方式1的前照灯单元、车辆控制ECU及调平ECU的动作协动的功 能框图。
图3是用于说明车辆所产生的加速度矢量、和能用倾斜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矢量的方向与车辆姿势 角度的关系的示意图。
图5是示出车辆前后方向的加速度与车辆上下方向的加速度的关系的图表。
图6是示意性地示出缓冲量恒定的情况下的车辆姿势角度θv的推移的图。
图7是示意性地示出使缓冲量周期性地增减的情况下的车辆姿势角度θv的推移的图。
图8是示出由实施方式1的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子的流程图。
图9是说明实施方式2的前照灯单元、车辆控制ECU及调平ECU的动作协动的功 能框图。
图10示出由实施方式2的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子的流程图。
图11的(A)及图11的(B)是用于说明倾斜传感器的故障诊断的示意图。
图12是用于说明实施方式2的故障诊断的执行时机的时序图。
图13是用于说明实施方式3的故障诊断的执行时机的时序图。
图14是说明实施方式4的前照灯单元、车辆控制ECU及调平ECU的动作协动的功 能框图。
图15是用于说明实施方式4的传感器坐标系与车辆坐标系的关系的示意图。
图16的(A)及图16的(B)是用于说明实施方式4的异常判定部所进行的加速 度传感器的异常判定的示意图。
图17是示出由实施方式4的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子的流程图。
图18是用于说明实施方式5的传感器坐标系与车辆坐标系的关系的示意图。
图19的(A)及图19的(B)是用于说明实施方式6的异常判定部所进行的加速 度传感器的异常判定的示意图。
图20是示出由实施方式6的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式参照附图说明本发明。对于各附图所示的同一或等同的构 成要素、部件、处理，标注相同的附图标记，重复的说明适当省略。另外，实施方式并非限定发明而是例示，实施方式所记述的所有的特征、其组合不一定是发明的本质。
在本说明书中，“车辆行驶中”是指，例如从后述的车速传感器的检测值(或者输出值)超过0时起到车速传感器的检测值变成0为止的期间。“车辆停止时”是指，例如车 速传感器的检测值变成0之后，后述的倾斜传感器或加速度传感器的检测值稳定时。“刚 起步后”是指，例如从车速传感器的检测值超过0时起的预定期间。“要起步前”是指， 例如从车速传感器的检测值超过0时向前计算预订时间的时间。“车辆停止中”是指，例 如从倾斜传感器或加速度传感器的检测值稳定时起、车速传感器的检测值超过0时。该“稳 定时”可以设定为倾斜传感器或加速度传感器的输出值的每单位时间的变化量变成预定量 以下时，也可以设定为车速传感器的检测值变成0之后预定时间经过后(例如1～2秒后)。 倾斜传感器的输出值的“稳定状态”是指，倾斜传感器的输出值的每单位时间的变化量为 预定量以下的状态，“不稳定状态”是指，该变化量超过预定量的状态。“车辆300正在 停车”意味着，车辆300处于“车辆停止时”或者“车辆停止中”的状态。上述“车辆 行驶中”、“车辆停止时”、“刚起步后”、“要起步前”、“车辆停止中”、“稳定时”、 “稳定状态”、“不稳定状态”及“预定量”能够基于设计者所进行的实验、模拟来适当 设定。
[实施方式1]
图1是实施方式1的控制装置的控制对象即包含车辆用灯具的前照灯单元的概略铅垂 剖视图。前照灯单元210是将左右对称地形成的一对前照灯单元在车辆的车宽度方向的左 右各配置有1个的构造。由于右侧的前照灯单元210R及左侧的前照灯单元210L实质上为 相同的构成，所以，以下说明右侧的前照灯单元210R的构造。前照灯单元210R具有：在车辆前方侧具有开口部的灯身212；以及覆盖该开口部的透光盖214。灯身212在车辆后 方侧具有装拆盖212a。利用灯身212和透光盖214形成灯室216。在灯室216中收纳有作 为车辆用灯具的灯具单元10。
在灯具单元10上形成有具有枢轴机构218a的灯支架218，该枢轴机构218a成为灯具单元10的上下左右方向的摆动中心。灯支架218与被灯身212支承的对光调整螺钉220 拧合。在灯具单元10的下表面固定有旋转驱动器222的旋转轴222a。旋转驱动器222被 固定于单元支架224。在单元支架224上连接有调平驱动器226。调平驱动器226例如由 使杆226a在箭头M、N方向伸缩的马达等构成。灯具单元10由于杆226a在箭头M、N方 向伸缩从而成为后倾姿势、前倾姿势，由此，能够进行使光轴O的俯仰角度朝向下方、上 方的调平调整。
灯具单元10包括灯具壳17、和投影透镜20，该灯具壳17将包含旋转遮光件12的遮光机构18、光源14、反射体16支承于内壁。光源14能够使用白炽灯泡、卤素灯、放电 球、LED等。反射体16至少一部分为椭圆球面状，反射从光源14放射的光。来自光源14 的光和由反射体16反射的光的一部分经过旋转遮光件12被引导至投影透镜20。旋转遮 光件12是能够以旋转轴12a为中心进行旋转的圆筒部件，包括缺口部和多个遮光板(未 图示)。缺口部或遮光板的任一个移动到光轴O上，形成预定的配光图案。投影透镜20 由平凸非球面透镜构成，将形成在后方焦点面上的光源像以倒像投影到灯具前方的虚拟铅 垂屏幕上。
图2是说明前照灯单元、车辆控制ECU、及调平ECU的动作协动的功能框图。需要说明的是，在图2中，将前照灯单元210R及前照灯单元210L统一视为前照灯单元210。另 外，对于调平ECU100，作为硬件构成，用以计算机的CPU、存储器为代表的要素、电路来 实现，作为软件构成，利用计算机程序等来实现，但是，在图2中，描画为通过这些构成 的协作而实现的功能模块。因而，这些功能模块能够利用硬件、软件的组合以各种形式实 现，这对于本领域技术人员来说是可以理解的范畴。
作为车辆用灯具的控制装置的调平ECU100包括接收部102、控制部104、发送部106、 存储器108、以及倾斜传感器110。调平ECU100例如设置在车辆300的前围板附近。需要说明的是，调平ECU100的设置位置没有特别限定，例如也可以设置在前照灯单元210内。 另外，倾斜传感器110也可以设置在调平ECU100的外部。在调平ECU100上连接有车辆控 制ECU302、灯开关304。利用接收部102接收从车辆控制ECU302、灯开关304输出的信 号。另外，接收部102接收表示倾斜传感器110的输出值的信号。
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。从这些传感器输出的信号经由车辆控制ECU302被调平ECU100的接收部102接收。灯开关 304根据驾驶员的操作内容将指示前照灯单元210的点亮熄灭的信号、指示自动调平控制 的执行的信号等发送到电源306、车辆控制ECU302、调平ECU100等。
接收部102所接收到的信号被发送到控制部104。控制部104执行自动调平控制，在该自动调平控制中，使用倾斜传感器110的输出值，对灯具单元10的光轴O的俯仰角度 (以下，适当地将该角度称为光轴角度θo)进行调节。控制部104具有角度运算部1041、 调节指示部1042、RAM1043、结束信号生成部1044、异常检测部1045、以及缓冲量变更 部1046。
角度运算部1041使用倾斜传感器110输出值和保存在RAM1043中的信息，生成车辆300的俯仰角度信息。调节指示部1042使用由角度运算部1041生成的俯仰角度信息，生 成指示灯具单元10的光轴角度θo的调节的调节信号。控制部104将由调节指示部1042 生成的调节信号经由发送部106输出到调平驱动器226。调平驱动器226基于接收到的调 节信号进行驱动，灯具单元10的光轴O在俯仰角度方向被调整。结束信号生成部1044在 来自电源306的电力供给停止时，生成表示调平ECU100的动作正常结束的结束信号。异 常检测部1045检测调平ECU100陷于异常状态的状况、和从异常状态恢复的状况。缓冲量 变更部1046在后述的车辆姿势角度θv的推断处理中使直线或矢量的一次的导出所使用 的倾斜传感器110的输出值的数量周期性地增减。对于控制部104所具有的各部的动作， 在后详细说明。
在车辆300中搭载有向调平ECU100、车辆控制ECU302、及前照灯单元210供给电力的电源306。当通过灯开关304的操作而指示前照灯单元210的点亮时，从电源306经由 电源电路230向光源14供给电力。从电源306向调平ECU100的电力供给在点火开关(未 图示)接通时被实施，在点火开关断开时被停止。
接下来，详细说明具备上述的构成的调平ECU100所进行的自动调平控制。图3是用于说明车辆所产生的加速度矢量、和能用倾斜传感器检测的车辆的倾斜角度的示意图。
例如，在车辆后部的行李舱装载有货物或者在后排座位存在乘员的情况下，在车辆姿 势成为后倾姿势，在货物从行李舱落下或者后排座位的乘员下车的情况下，车辆姿势从后 倾姿势的状态起进行前倾。在车辆变成后倾姿势或者前倾姿势时，灯具单元10的照射方 向也上下变动，前方照射距离变长或者变短。因此，调平ECU100从倾斜传感器110的输出值导出车辆300的俯仰方向的倾斜角度或其变化，将光轴角度θo设定为与车辆姿势相 应的角度。通过实施基于车辆姿势来实时地进行灯具单元10的调平调整的自动调平控制， 从而即使车辆姿势变化，也能够将前方照射光的到达距离调节为最合适。
在本实施方式中，倾斜传感器110是具有相互正交的X轴、Y轴、Z轴的3轴加速度 传感器。倾斜传感器110以任意的姿势安装于车辆300，检测车辆300所产生的加速度矢 量。行驶中的车辆300会产生重力加速度、和因车辆300的移动而产生的运动加速度。因 此，如图3所示，倾斜传感器110能够检测将重力加速度矢量G和运动加速度矢量α合成 的合成加速度矢量β。另外，在车辆300的停止中，倾斜传感器110能够检测重力加速度 矢量G。倾斜传感器110将检测到的加速度矢量的各轴分量的数值输出。
由于倾斜传感器110以任意的姿势安装于车辆300，所以，倾斜传感器110搭载于车辆300的状态下的倾斜传感器110的X轴、Y轴、Z轴(传感器侧的轴)不一定与决定车 辆300的姿势的车辆300的前后轴、左右轴、及上下轴(车辆侧的轴)一致。因此，控制 部104需要将从倾斜传感器110输出的3轴的分量即传感器坐标系的分量，转换为车辆 300的3轴的分量即车辆坐标系的分量。为了将倾斜传感器110的轴分量转换为车辆300 的轴分量来算出车辆300的倾斜角度，需要基准轴信息，该基准轴信息表示安装于车辆 300的状态的倾斜传感器110的轴和车辆300的轴和路面角度的位置关系。因此，控制部 104例如以下这样生成基准轴信息。
首先，例如在车辆制造者的制造工厂、经销商的维修工厂等中，将车辆300放置在以 相对于水平面平行的方式设计的路面(以下，适当地将该路面称为基准路面)，设定为第1基准状态。在第1基准状态下，对车辆300假定为在驾驶座上有1人乘车的状态。而且， 利用工厂的初始化处理装置的开关操作、CAN(Controller Area Network：控制器局域网) 系统的通信等，发送初始化信号。控制部104如果接收到初始化信号，则执行预定的初始 化处理。在初始化处理中，实施初期对光调整，使灯具单元10的光轴O对齐到初始角度。 另外，控制部104将倾斜传感器110的坐标系和车辆300的坐标系和车辆300所在的基准 路面(换言之是水平面)的位置关系建立对应。
即，控制部104将第1基准状态下的倾斜传感器110的输出值作为第1基准矢量S1＝(X1、Y1、Z1)，记录到控制部104内的RAM1043或者存储器108。存储器108是非易 失性存储器。由此，倾斜传感器侧的轴、与基准路面的位置关系被建立对应。接下来，将 车辆300设定为仅俯仰角度与第1状态不同的第2状态。例如，能够通过在处于第1状态 的车辆300的前部或后部施加载荷，从而将车辆300设定为第2状态。控制部104将车辆 300处于第2状态时的倾斜传感器110的输出值作为第2基准矢量S2＝(X2、Y2、Z2)记 录到RAM1043或者存储器108。
通过取得第1基准矢量S1，从而能够掌握倾斜传感器110的Z轴与车辆300的上下轴的偏移。另外，能够根据第2基准矢量S2相对于第1基准矢量S1的分量的变化，掌握 车辆300的前后、左右轴与倾斜传感器110的X、Y轴的偏移。由此，倾斜传感器侧的轴 与车辆侧的轴的位置关系建立对应，其结果是，车辆侧的轴与基准路面的位置关系建立对 应。控制部104将转换表作为基准轴信息记录到存储器108，该转换表将倾斜传感器110 的输出值的各轴分量的数值(包含基准路面的数值)与车辆300的各轴分量的数值建立对 应。
控制部104的角度运算部1041使用转换表将从倾斜传感器110输出的X轴、Y轴、Z轴的各分量的数值转换成车辆300的前后轴、左右轴、上下轴的分量。因而，根据倾斜传 感器110的输出值能够检测车辆前后方向、车辆左右方向及车辆上下方向的加速度。
根据车辆停止中的倾斜传感器110的输出值能够导出车辆300相对于重力加速度矢量 G的斜率。即，根据倾斜传感器110的输出值能够导出车辆300相对于水平面的倾斜角度 即合计角度θ，该合计角度θ包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度θr、和车辆300相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度θv。需要说明的是，路面角度θr、车辆姿势 角度θv及合计角度θ是车辆300的俯仰方向的角度。
自动调平控制的目的在于，吸收伴随车辆300的俯仰方向的倾斜角度的变化而产生的 车辆用灯具的前方照射距离的变化，将照射光的前方到达距离保持为最适度。因而，自动 调平控制所需要的车辆300的倾斜角度是车辆姿势角度θv。即，在自动调平控制中，要求在车辆姿势角度θv发生了变化的情况下调节灯具单元10的光轴角度θo，在路面角度 θr发生了变化的情况下维持灯具单元10的光轴角度θo。为了实现该要求，需要从合计 角度θ提取关于车辆姿势角度θv的信息。
对此，控制部104作为自动调平的基本控制，将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断 为路面角度θr的变化，将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的变化，根据合计角度θ导出车辆姿势角度θv。在车辆行驶中，由于很少有装载物量、乘车 人数增减而车辆姿势角度θv变化，所以，能够将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断为 路面角度θr的变化。另外，在车辆停止中，由于很少有车辆300移动而路面角度θr变 化，所以，能够将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的变化。
例如，在上述的初始化处理中，角度运算部1041使用被生成的基准轴信息，将第1基准状态下的倾斜传感器110的输出值转换为车辆300的3轴分量，将这些值作为路面角 度θr的基准值(θr＝0°)、车辆姿势角度θv的基准值(θv＝0°)存储并保持到 RAM1043。另外，根据需要将这些基准值写入到存储器108。而且，控制部104对于车辆 停止中的合计角度θ的变化，生成灯具单元10的光轴角度θo的调节信号。另外，与此 同时，将在已保持着的车辆姿势角度θv的基准值中含入该合计角度θ的变化量而得到车 辆姿势角度θv作为新的基准值而保持。另外，控制部104对于车辆行驶中的合计角度θ 的变化，避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度θo的维持的维持信号。另 外，与此同时，将在已保持着的路面角度θr的基准值中含入该合计角度θ的变化量而得 到路面角度θr作为新的基准值而保持。
例如，在车辆300实际被使用的状况下，控制部104对于车辆行驶中的合计角度θ的变化，避免调平驱动器226的驱动。控制部104通过由调节指示部1042避免调节信号的 生成或输出、或者输出指示光轴角度θo的维持的维持信号，从而能够避免调平驱动器226 的驱动。而且，角度运算部1041在车辆停止时根据倾斜传感器110的输出值算出当前(车 辆停止时)的合计角度θ。接下来，角度运算部1041从当前的合计角度θ减去车辆姿势 角度θv的基准值，得到路面角度θr(θr＝θ－θv基准值)。而且，将得到的路面角 度θr作为新的路面角度θr的基准值，将在RAM1043中已保持着的路面角度θr的基准 值更新。由此，将被推断为路面角度θr的变化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量引 入到路面角度θr的基准值中。
或者，角度运算部1041在车辆停止时算出行驶前后的合计角度θ的差值Δθ1(合计角度θ的变化量)。而且，在路面角度θr的基准值上算入差值Δθ1而算出新的路面角 度θr的基准值(新θr基准值＝θr基准值+Δθ1)，更新路面角度θr的基准值。由 此，将被推断为路面角度θr的变化的车辆行驶中的合计角度θ的变化引入到路面角度θ r的基准值中。角度运算部1041能够如下这样算出差值Δθ1。即，角度运算部1041在 车辆300的刚起步后将要起步前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值而保持。而且，角 度运算部1041在车辆停止时从当前(车辆停止时)的合计角度θ减去合计角度θ的基准 值来算出差值Δθ1。
另外，控制部104对于车辆停止中的合计角度θ的变化，驱动调平驱动器226，以便调节光轴角度θo。具体而言，在车辆停止中，角度运算部1041根据倾斜传感器110的输 出值在预定的时机重复算出当前的合计角度θ。将算出的合计角度θ保持到RAM1043。而 且，角度运算部1041从当前的合计角度θ减去路面角度θr的基准值，得到车辆姿势角 度θv(θv＝θ－θr基准值)。另外，将得到的车辆姿势角度θv作为新的车辆姿势角 度θv的基准值，更新已在RAM1043中保持着的车辆姿势角度θv的基准值。由此，将被 推断为车辆姿势角度θv的变化量的车辆停止中的合计角度θ的变化量引入到车辆姿势角 度θv的基准值中。
或者，角度运算部1041在车辆停止中算出当前的合计角度θ与已保持着的合计角度 θ的基准值的差值Δθ2(合计角度θ的变化量)。关于此时所使用的合计角度θ的基准 值，例如，在进行车辆300停止后最初的差值Δθ2的算出的情况下，是在差值Δθ1的 算出时得到的合计角度θ，即车辆停止时的合计角度θ，在第2次以后的情况下，是在前 次的差值Δθ2的算出时得到的合计角度θ。而且，角度运算部1041在车辆姿势角度θv 的基准值上算入差值Δθ2而算出新的车辆姿势角度θv的基准值(新θv基准值＝θv基 准值+Δθ2)，更新车辆姿势角度θv的基准值。由此，将被推断为车辆姿势角度θv的 变化的车辆停止中的合计角度θ的变化引入到车辆姿势角度θv的基准值中。
而且，调节指示部1042使用被算出的车辆姿势角度θv或者被更新后的新的车辆姿势角度θv的基准值，生成光轴角度θo的调节信号。例如，调节指示部1042使用将预先 记录在存储器108中的车辆姿势角度θv的值与光轴角度θo的值建立对应的转换表来决 定光轴角度θo，生成调节信号。调节信号被从发送部106向调平驱动器226输出。
(来自电源306的电力供给停止时的控制)
控制部104用从电源306供给的电力进行驱动。因此，在来自电源306的电力供给停止时，存储在RAM1043中的路面角度θr的基准值及车辆姿势角度θv的基准值会消失。 因此，在点火开关转移到断开状态的情况下，控制部104将由RAM1043保持的路面角度θ r的基准值及车辆姿势角度θv的基准值写入到非易失性存储器即存储器108。
更详细而言，在点火开关转移到断开状态时，角度运算部1041将保持在RAM1043中的路面角度θr的基准值及车辆姿势角度θv的基准值写入到存储器108。由此，即使点 火开关变成断开而停止来自电源306的供电，调平ECU100也能够保持车辆姿势角度θv 及路面角度θr的基准值。另外，在路面角度θr的基准值及车辆姿势角度θv的基准值 被写入到存储器108时，结束信号生成部1044生成表示调平ECU100的动作正常结束的结 束信号，并写入到存储器108。
关于从点火开关断开起到路面角度θr及车辆姿势角度θv的基准值的写入、及结束信号的写入结束为止的期间所需的电力，例如，能够用从点火开关成为断开状态起到来自电源306的电力供给停止的期间从电源306供给的电力、和从设置在电源306的周边、设 置于调平ECU100的电容器(Capacitor)等蓄电元件(未图示)供给的电力来供应。
(来自电源306的电力供给开始时的控制)
在点火开关断开的状态下，很少有车辆300移动而路面角度θr变化。因此，能够将从点火开关断开到接通为止的期间即来自电源306的供电停止的期间的合计角度θ的变 化推断为车辆姿势角度θv的变化。因此，角度运算部1041在来自电源306的电力供给 开始后，作为起动后的最初的控制，从当前的合计角度θ减去从存储器108读取的路面角 度θr的基准值，得到当前的车辆姿势角度θv。而且，将所得到的车辆姿势角度θv作为 基准值保持在RAM1043中。另外，使用所得到的车辆姿势角度θv来生成调节信号。由此， 能够将来自电源306的电力供给停止的期间的车辆姿势角度θv的变化引入到基准值中， 另外，能够将光轴角度θo调节到适当的位置。因此，能够提高自动调平控制的精度。
(调平ECU陷入异常状态时的光轴控制)
如上所述，在自动调平的基本控制中，从合计角度θ减去车辆姿势角度θv或者路面角度θr的基准值，重复更新基准值。或者，将合计角度θ的变化的差值Δθ1算入到路 面角度θr的基准值，将差值Δθ2算入到车辆姿势角度θv的基准值，重复更新基准值。 由此，将路面角度θr及车辆姿势角度θv的变化引入到各自的基准值中。
因此，在调平ECU100发生了异常时，由于在陷入异常状态的期间路面角度θr的基准值及车辆姿势角度θv的基准值不被更新，所以，不能将陷入异常状态的期间的路面角 度θr的变化量和车辆姿势角度θv的变化量引入到基准值中。而且，在调平ECU100从异 常状态恢复的情况下，在之后重启的自动调平控制中，使用未将陷入异常状态的期间的路 面角度θr及车辆姿势角度θv的变化引入的基准值来进行光轴角度θo的调节。因此， 即使调平ECU100从异常状态恢复，之后，也难以高精度地执行自动调平控制。
因此，在调平ECU100陷入异常状态的情况下执行以下的控制。首先，作为调平ECU100 的异常状态，能够例举如下状态：在维持着向调平ECU100的电力供给的状态下，不能将 倾斜传感器110、车速传感器312等各种传感器的输出值这些自动调平控制所需要的信息 输入到接收部102。在调平ECU100陷入该异常状态时，异常检测部1045检测到调平ECU100 陷入到异常状态，生成表示调平ECU100陷入异常状态的异常发生信号并发送到调节指示 部1042。异常检测部1045能够在例如在预定时间没有来自车速传感器312、倾斜传感器 110的输出值的输入的情况下，检测到调平ECU100陷入异常状态。作为各种传感器的输 出值的输入停滞的原因，能够例举各种传感器自身的故障、调平ECU100与各种传感器之间的断线等。异常检测部1045也能够根据从各种传感器接收到故障信号而检测到调平ECU100陷入异常状态。
调节指示部1042在异常检测部1045接收到异常发生信号时，将光轴角度θo固定在当前角度或者预定的基准角度。作为基准角度，能够例举例如初始角度或者安全角度。初始角度是指，在上述的初始化处理中在车辆300所采取的姿势(第1基准状态下的姿势) 下设定的角度，即与θv＝0°对应的光轴角度。安全角度是减轻对其他人带来的炫光的光 轴角度。作为安全角度，能够例举比水平下倾，例如最下倾的光轴角度。关于将基准角度 设定为怎样的角度，能够从抑制给其他车辆的驾驶员带来的炫光、和提高本车辆的驾驶员 的可视性的观点出发适当设定。例如，在考虑炫光的抑制和可视性提高这两方面的情况下， 作为基准角度，初始角度是合适的。另外，在以炫光的抑制为优先的情况下，作为基准角 度，安全角度是合适的。
然后，在调平ECU100从异常状态恢复时，异常检测部1045检测到调平ECU100从异常状态恢复，生成表示调平ECU100从异常状态恢复的异常恢复信号并发送到角度运算部1041及调节指示部1042。异常检测部1045例如在生成了异常发生信号后，检测到来自各 种传感器的输出值的输入的情况下，能够检测到调平ECU100从异常状态恢复。
角度运算部1041在从异常检测部1045接收到异常恢复信号时，基于在车辆行驶中得 到的倾斜传感器110的输出值，推断当前的车辆姿势角度θv。而且，调节指示部1042解除光轴角度θo的固定状态，并且，使用推断的车辆姿势角度θv来生成调节信号。在推 断出当前的车辆姿势角度θv之前的期间，维持光轴角度θo的固定状态。
另外，角度运算部1041将推断的车辆姿势角度θv作为新的车辆姿势角度θv的基准值而保持在RAM1043中。由此，能够将调平ECU100陷入异常状态的期间的车辆姿势角度 θv的变化引入到基准值中。另外，通过在之后的车辆停止时进行路面角度θr的基准值 的更新，从而能够将调平ECU100陷入异常状态的期间的路面角度θr的变化引入到基准 值中。
以下，说明基于在车辆行驶中得到的倾斜传感器110的输出值进行的车辆姿势角度θ v的推断处理。图4的(A)及图4的(B)是用于说明车辆的运动加速度矢量的方向与车 辆姿势角度的关系的示意图。图4的(A)示出车辆姿势角度θv为0°的状态，图4的(B) 示出车辆姿势角度θv从0°发生了变化的状态。另外，在图4的(A)及图4的(B)中， 用实线箭头示出在车辆300前进时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β，用虚线 箭头示出在车辆300减速或者后退时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β。图5 是示出车辆前后方向的加速度与车辆上下方向的加速度的关系的图表。
车辆300相对于路面平行移动。因此，运动加速度矢量α是与车辆姿势角度θv无关而相对于路面平行的矢量。另外，如图4的(A)所示，在车辆300的车辆姿势角度θv 为0°的情况下，理论上车辆300的前后轴L(或者倾斜传感器110的X轴)相对于路面 平行。因此，运动加速度矢量α为与车辆300的前后轴L平行的矢量。因此，在运动加速 度矢量α的大小因车辆300的加减速而发生了变化时，由倾斜传感器110检测的合成加速 度矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴L平行的直线。
另一方面，如图4的(B)所示，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，由于车辆 300的前后轴L相对于路面倾斜地偏移，所以，运动加速度矢量α是相对于车辆300的前 后轴L倾斜地延伸的矢量。因此，运动加速度矢量α的大小因车辆300的加减速而发生了 变化时的合成加速度矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴L倾斜的直线。
在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴(X轴)、并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴(Z轴)的坐标中标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器110的输出值时，能够得 到图5所示的结果。在图5中，点tA1～tAn是图4的(A)所示的状态下的时间t1～tn的检 测值。点tB1～tBn是图4的(B)所示的状态下的时间t1～tn的检测值。该输出值的标绘包 含对从倾斜传感器110的输出值得到的车辆坐标系的加速度值进行的标绘。
根据这样标绘的至少2点导出直线或矢量，得到其斜率，从而能够推断车辆姿势角度 θv。例如，对于标绘的多个点tA1～tAn、tB1～tBn使用最小二乘法、移动平均法等求出线性近似式A、B，算出该线性近似式A、B的斜率。在车辆姿势角度θv为0°的情况下，根 据倾斜传感器110的输出值得到与X轴平行的线性近似式A。即，线性近似式A的斜率为 0。与此不同，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，根据倾斜传感器110的输出值得到 具有与车辆姿势角度θv相应的斜率的线性近似式B。因而，线性近似式A与线性近似式 B所成的角度(图5中的θAB)、或者线性近似式B的斜率本身是车辆姿势角度θv。因此， 能够根据标绘车辆行驶中的倾斜传感器110的输出值而得到的直线或矢量的斜率，推断车 辆姿势角度θv。
因此，角度运算部1041在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向 的加速度设定为第2轴的坐标中标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器110的输出值。而且， 使用根据所标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来推断车辆姿势角度θv，基于推断出 的车辆姿势角度θv来校正车辆姿势角度θv的基准值。或者，将推断出的车辆姿势角度 θv作为新的基准值而保持。另外，调节指示部1042基于推断出的车辆姿势角度θv来调 节光轴角度θo。之后，将校正或者更新后的车辆姿势角度θv作为车辆姿势角度θv的基 准值，另外，将根据当前的合计角度θ和该车辆姿势角度θv的基准值得到的路面角度θ r作为路面角度θr的基准值，重启上述的基本控制。
在车辆姿势角度θv的推断处理中，角度运算部1041在基于车速传感器312的输出值检测到车辆300为行驶中时，开始车辆姿势角度θv的推断。将倾斜传感器110的输出 值以预定的时间间隔重复发送到控制部104。将被发送到控制部104的倾斜传感器110的 输出值保持在RAM1043或者存储器108中。另外，缓冲量变更部1046对被保持的倾斜传 感器110的输出值的数量进行计数。而且，在输出值的数量达到直线或矢量的一次的导出 所需要的预先决定的数量即缓冲量时，将表示输出值的数量达到了缓冲量的信号发送到角 度运算部1041。
角度运算部1041在从缓冲量变更部1046接收到信号时，在上述的坐标中标绘倾斜传 感器110的输出值，导出直线或矢量。需要说明的是，也可以是，每次接收到倾斜传感器110的输出值，角度运算部1041就在坐标中标绘输出值，缓冲量变更部1046对倾斜传感 器110的输出值的数量进行计数并将上述的信号发送到角度运算部1041，角度运算部1041 在接收到该信号后导出直线或矢量。
另外，缓冲量变更部1046使直线或者矢量的导出所使用的倾斜传感器110的输出值 的数量即缓冲量周期性地增减。以下，说明缓冲量的变化与被推断的车辆姿势角度θv的关系。图6是示意性地示出缓冲量为恒定的情况下的车辆姿势角度θv的推移的图。图7 是示意性地示出使缓冲量周期性地增减的情况下的车辆姿势角度θv的推移的图。在图6 及图7中，上层示出缓冲量的推移，下层示出车辆姿势角度θv的推移。另外，下层的虚 线示出实际的车辆姿势角度θv，实线示出被推断的车辆姿势角度θv。
如图6所示，在使缓冲量恒定的情况下，如在时间b～c、c～d及e～f的期间(特别是这些期间的前半)出现的那样，在实际的车辆姿势角度θv刚发生了变化之后，有时被 推断的车辆姿势角度θv相对于实际的车辆姿势角度θv大幅地偏离。即，在上述的期间， 有时被推断的车辆姿势角度θv相对于实际的车辆姿势角度θv的变化的追随性会下降。 另外，如在时机a～b、d～e及f以后的期间出现的那样，有时被推断的车辆姿势角度θv 产生振幅。
与此不同，如图7所示，在使缓冲量周期性地增减的情况下，在缓冲量相对较小时，能够提高被推断的车辆姿势角度θv相对于实际的车辆姿势角度θv的追随性。另一方面， 在缓冲量相对较大的情况下，能够提高车辆姿势角度θv的推断精度。由此，能够兼顾被 推断的车辆姿势角度θv相对于实际的车辆姿势角度θv的追随性、和车辆姿势角度θv 的推断精度的提高。因此，能够实现自动调平控制的高精度化。在图7中，示出了周期性 地执行使缓冲量连续地增加并在缓冲量达到预定的上限值时使其减少到下限值的变化的 情况。需要说明的是，缓冲量的增加不限于连续的增加，也可以是阶段性的增加。
缓冲量变更部1046例如以一次的行驶为一周期而使缓冲量变化。即，将车辆300开始行驶后到停止为止的期间作为一周期。而且，缓冲量变更部1046在当前的周期结束后 到下一周期开始之前的期间，在倾斜传感器110的输出值存在预定值以上的较大的变化的 情况下，或者在从车辆300的车门的开闭传感器(未图示)接收到表示开闭的信号的情况 下，与倾斜传感器110的输出值没有预定值以上的变化的情况、未从开闭传感器接收到表 示开闭的信号的情况相比，减小下一周期的开始时的缓冲量即下一周期的缓冲量的下限值 (时间g、h)。由此，能够抑制在车辆姿势角度θv的变化较大的情况下，被推断的车辆 姿势角度θv相对于实际的车辆姿势角度θv的追随性下降。需要说明的是，在有车门的 开闭的情况下，有人向车辆300的乘降、货物的装卸的可能性较高。因此，能够通过检测 车门的开闭，从而预测车辆姿势角度θv大幅地变化。
角度运算部1041将根据在缓冲量最大时导出的直线得到的车辆姿势角度θv作为基 准值而保持(在图7中用黑圆点示出的时机)。由此，由于能够将推断精度较高的车辆姿势角度θv作为基准值，所以，能够提高自动调平的精度。
需要说明的是，在以根据标绘导出直线或矢量并基于该斜率来算出车辆姿势角度θv 的控制为基本的自动调平控制中，也可以执行使上述的缓冲量周期性地变化的控制。
作为调平ECU100的其他异常状态，能够例举尽管点火开关为接通状态，而调平ECU100 的驱动也停止的状态。作为这样的状态，能够例举如下情况：由于电源306与调平ECU100 之间的供电线的连接不良等，向调平ECU100的电力供给停止。在调平ECU100陷入该异常 状态后，在随着供电线的连接不良的解除而调平ECU100再次驱动时，异常检测部1045检 测到调平ECU100陷入异常状态、及从异常状态恢复。而且，将异常恢复信号发送到角度运算部1041及调节指示部1042。
在由于供电线的连接不良等而向调平ECU100的电力供给停止的情况下，未利用结束 信号生成部1044生成结束信号，调平ECU100的驱动就停止。因此，异常检测部1045能 够基于在存储器108中未写入结束信号来检测调平ECU100陷入异常状态并在之后恢复。
另外，作为尽管点火开关是接通状态而调平ECU100的驱动停止的状态，例如能例举 如下情况：由于点火开关的断开而处于正常结束的状态的调平ECU100，在此后尽管点火开关转移到接通状态也未正常起动。在调平ECU100陷入该异常状态后，再次进行点火开 关的断开、接通的切换而调平ECU100正常起动时，异常检测部1045检测到调平ECU100 陷入异常状态、及从异常状态恢复。而且，将异常恢复信号发送到角度运算部1041及调 节指示部1042。
异常检测部1045判断在调平ECU100的起动时由角度运算部1041算出的车辆姿势角 度θv是否超过车辆300的设计上可能取得的车辆姿势角度θv的最大值。而且，在该车 辆姿势角度θv超过该最大值的情况下，能够判断为调平ECU100陷入异常状态并在此后 后恢复。
在调平ECU100处于异常状态的期间，由于不执行自动调平控制，所以，光轴角度θo必然被固定在当前角度。接收到异常恢复信号的角度运算部1041及调节指示部1042执行上述的车辆姿势角度θv的推断处理。另外，缓冲量变更部1046执行上述的缓冲量的变 更处理。
图8是示出由实施方式1的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子的 流程图。该流程例如在通过灯开关304做出了自动调平控制的执行指示的状态下，在点火 开关被接通的情况下，由控制部104在预定的时机重复执行，在点火开关被断开的情况下 结束。
控制部104判断调平ECU100是否发生了异常(S101)。在调平ECU100未发生异常的情况下(S101的否)，控制部104判断车辆300是否正在停车(S102)。在车辆300未 停止的情况下，即是行驶中的情况下(S102的否)，控制部104结束本例程。在车辆300 正在停车的情况下(S102的是)，控制部104判断在前次的例程的步骤S102中的停车判 定中车辆300是否是行驶中(S102的否)(S103)。
在前次的判定是行驶中的情况下(S103的是)，该情况意味着是“车辆停止时”， 控制部104从当前的合计角度θ减去车辆姿势角度θv的基准值来算出路面角度θr (S104)。而且，将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值而更新(S105)， 结束本例程。
在前次的判定不是行驶中的情况下(S103的否)，该情况意味着是“车辆停止中”，控制部104从当前的合计角度θ减去路面角度θr的基准值来算出车辆姿势角度θv (S106)。而且，使用得到的车辆姿势角度θv调节光轴角度θo，另外，将得到的车辆 姿势角度θv作为新的基准值而更新(S107)，结束本例程。
在调平ECU100发生了异常的情况下(S101的是)，控制部104将光轴角度θo固定 在当前角度或者预定的基准角度(S108)。而且，判断调平ECU100是否已从异常状态恢 复(S109)。需要说明的是，在调平ECU100所发生的异常是上述的调平ECU100的驱动停 止的异常的情况下，同时进行步骤S101中的异常发生的判定、和步骤S109中的异常恢复 的判定。
在调平ECU100未从异常状态恢复的情况下(S109的否)，控制部104继续光轴角度θo的固定(S108)。在调平ECU100从异常状态恢复的情况下(S109的是)，控制部104 执行使用车辆行驶中的倾斜传感器110的输出值进行的车辆姿势角度θv的推断处理 (S110)。而且，使用被推断的车辆姿势角度θv来调节光轴角度θo，另外，将被推断 的车辆姿势角度θv作为新的基准值而更新(S111)，结束本例程。
如以上说明的那样，在本实施方式的车辆用灯具的作为控制装置的调平ECU100中， 作为基本控制，控制部104执行如下控制：对于车辆停止中的合计角度θ的变化生成光轴 角度θo的调节信号，并且，将在车辆姿势角度θv的基准值中含入合计角度θ的变化量 而得到的车辆姿势角度θv作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的合计角度θ的变化， 避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度θo的维持的维持信号，并且，将在 路面角度θr的基准值中含入合计角度θ的变化量而得到的路面角度θr作为新的基准值 而保持。
另外，控制部104在利用异常检测部1045检测到调平ECU100陷入异常状态的情况下， 将光轴角度θo固定在当前角度或者预定的基准角度。另外，控制部104在检测到从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的倾斜传感器110的输出值来推断当前的车辆姿势角度θv。而且，在解除光轴角度θo的固定状态的同时使用推断的车辆姿势角度θv来生成 调节信号。由此，能够避免基于因在调平ECU100陷入异常状态的期间中未被更新而精度 下降的车辆姿势角度θv及路面角度θr这两个基准值来进行光轴调节。因此，能够抑制 其他车辆的驾驶员受到炫光、或者本车辆的驾驶员的可视性显著下降。因而，根据本实施 方式的调平ECU100，能够提高自动调平控制的性能。
另外，在本实施方式中，由于执行车辆姿势角度θv的推断处理，所以，能够提前重启自动调平控制。由此，能够进一步提高自动调平控制的性能。
本发明不限于上述的实施方式1，还能够基于本领域技术人员的知识施加各种设计变 更等变形，施加了这样的变形的实施方式也包含在本发明的保护范围内。通过组合上述的 实施方式1和变形而产生的新的实施方式兼有被组合的实施方式1及变形各自的效果。
(变形例1)
在上述的实施方式1中，在调平ECU100从异常状态恢复的情况下，执行车辆姿势角度θv的推断处理，但是，也可以在调平ECU100的恢复后执行以下的处理。即，在变形 例1的调平ECU100中，异常检测部1045即使检测到调平ECU100从异常状态的恢复，也 使异常恢复信号的输出待机，直到从外部设备收到表示当前的车辆姿势角度θv的信号为 止。而且，异常检测部1045在从外部设备接收到该信号时，将异常恢复信号发送到角度 运算部1041及调节指示部1042。调节指示部1042在从异常检测部1045接收到异常恢复 信号时，解除光轴角度θo的固定状态并且使用所接收的车辆姿势角度θv生成调节信号。 另外，角度运算部1041将所接收的车辆姿势角度θv作为新的基准值而保持到RAM1043。
作为外部设备，能够例举例如被配置于车辆制造者的制造工厂、经销商的维修工厂等 的初始化处理装置、CAN(Controller Area Network：控制器局域网)系统等。例如，通过在将车辆300放置在上述的基准路面的状态下执行初始化处理，从而控制部104接收表示当前的车辆姿势角度θv(θv＝0°)的信号。需要说明的是，也可以将表示当前的路 面角度θr(θr＝0°)的信号一并接收。根据这样的变形例1的调平ECU100，也能够抑 制其他车辆的驾驶员受到炫光、或者本车辆的驾驶员的可视性显著下降。因此，能够提高 自动调平控制的性能。
需要说明的是，上述的实施方式1及变形例1的发明也可以利用以下记载的项目来规 定。
[项目1]
一种车辆用灯具系统，其特征在于，
包括：
车辆用灯具，上述车辆用灯具能够调节光轴；
倾斜传感器，上述倾斜传感器能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度，上 述合计角度包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度、和车辆相对于路面的倾斜角度 即车辆姿势角度；以及
控制装置，上述控制装置对上述车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制，
上述控制装置包括接收部和控制部，
上述接收部接收表示上述倾斜传感器的输出值的信号，
上述控制部执行以下控制：保持路面角度基准值和车辆姿势角度基准值，对于车辆停 止中的上述合计角度的变化，生成车辆用灯具的光轴角度的调节信号，并且，将在上述车 辆姿势角度基准值中加上该合计角度的变化量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而 保持，对于车辆行驶中的上述合计角度的变化，避免上述调节信号的生成或输出、或者输 出指示上述光轴角度的维持的维持信号，并且，将在上述路面角度基准值中加上该合计角 度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值而保持，
上述控制部具有异常检测部，上述异常检测部检测上述控制装置陷入异常状态、和从 上述异常状态恢复，
在由上述异常检测部检测到控制装置陷入异常状态的情况下，将上述光轴角度固定在 当前角度或者预定的基准角度，
在检测到从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的上述倾斜传感器的输出值来推 断当前的上述车辆姿势角度，解除光轴角度的固定状态，并且使用推断的车辆姿势角度来 生成上述调节信号，或者，从外部设备接收表示当前的车辆姿势角度的信号，解除光轴角 度的固定状态，并且使用接收的车辆姿势角度来生成上述调节信号。
[实施方式2]
图1是实施方式2的控制装置的控制对象即包含车辆用灯具的前照灯单元的概略铅垂 剖视图。本实施方式的前照灯单元210及灯具单元10具有第1的实施方式同样的构造。
图9是说明前照灯单元、车辆控制ECU及调平ECU的动作协动的功能框图。需要说明的是，在图9中，将前照灯单元210R及前照灯单元210L统一视为前照灯单元210。另外， 对于调平ECU2100及车辆控制ECU302，作为硬件构成，利用以计算机的CPU、存储器为代 表的要素、电路来实现，作为软件构成，利用计算机程序等来实现，但是，在图9中，描 画为通过这些构成的协作而实现的功能模块。因而，这些功能模块能够利用硬件、软件的 组合以各种形式实现，这对于本领域技术人员来说是可以理解的范畴。
作为车辆用灯具的控制装置的调平ECU2100包括接收部2102、控制部2104、发送部2106、存储器2108、以及倾斜传感器2110。调平ECU2100例如设置在车辆300的前围板 附近。需要说明的是，调平ECU2100的设置位置没有特别限定，例如也可以设置在前照灯 单元210内。另外，倾斜传感器2110也可以设置在调平ECU2100的外部。在调平ECU2100 上连接有车辆控制ECU302、灯开关304、以及点火开关308等。利用接收部2102接收从 车辆控制ECU302、灯开关304、以及点火开关308等输出的信号。另外，接收部2102接 收表示倾斜传感器2110的输出值的信号。
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、车门传感器316等。车门传感器316是对车辆300的车厢门和/或行李舱车门的开闭进行检测 的传感器。从这些传感器输出的信号经由车辆控制ECU302被调平ECU2100的接收部2102 接收。灯开关304根据驾驶员的操作内容将指示前照灯单元210的点亮熄灭的信号、指示 自动调平控制的执行的信号等发送到电源306、车辆控制ECU302、调平ECU2100等。点火 开关308将表示接通断开的状态的信号发送到调平ECU2100、车辆控制ECU302、以及电源 306。
接收部2102所接收到的信号被发送到控制部2104。控制部2104执行自动调平控制， 在该自动调平控制中，使用倾斜传感器2110的输出值，对灯具单元10的光轴O的俯仰角度(以下，适当地将该角度称为光轴角度θo)进行调节。控制部2104具有角度运算部 21041、调节指示部21042、诊断指示部21043、故障判断部21044、停止检测部21045、 载荷变化检测部21046、以及点火检测部21047。
角度运算部21041使用倾斜传感器2110的输出值、和保存在调平ECU2100所具有的RAM(未图示)中的信息，生成车辆300的俯仰角度信息。调节指示部21042使用由角度 运算部21041生成的俯仰角度信息，生成指示灯具单元10的光轴角度θo的调节的调节 信号。控制部2104将由调节指示部21042生成的调节信号经由发送部2106输出到调平驱 动器226。调平驱动器226基于接收到的调节信号进行驱动，灯具单元10的光轴O在俯 仰角度方向被调整。诊断指示部21043将指示倾斜传感器2110的故障诊断的执行的执行 指示信号经由发送部2106输出到倾斜传感器2110。对于倾斜传感器2110的故障诊断， 在后详细说明。
故障判断部21044基于在倾斜传感器2110的故障诊断中从倾斜传感器2110输出的故 障诊断用的输出值，判断倾斜传感器2110的故障。停止检测部21045检测车辆300的停止。停止检测部21045例如在车速传感器312的检测值成为0后，在倾斜传感器2110的 输出值稳定时(即，车辆停止时)，检测到车辆300停止。载荷变化检测部21046检测对 车辆300的人的乘降或者货物的装卸。载荷变化检测部21046在车速为0的状态下，在倾 斜传感器2110的输出值从稳定状态转移到不稳定状态且之后再次转移到稳定状态的情况 下，能检测到有人的乘降或者货物的装卸。或者，载荷变化检测部21046在从车门传感器 316接收到表示有车门的开闭的信号时，能够检测到有人的乘降或者货物的装卸。点火检 测部21047例如基于点火开关308所输出的信号，检测点火开关308的接通断开。关于控 制部2104所具有的各部的动作，在后详细说明。
在车辆300中搭载有向调平ECU2100、车辆控制ECU302、以及前照灯单元210供给电力的电源306。在利用灯开关304的操作指示了前照灯单元210的点亮时，从电源306经 由电源电路230将电力供给到光源14。从电源306向调平ECU2100的电力供给在点火开 关308接通时被实施，在点火开关308断开时被停止。
接下来，详细说明具备上述的构成的调平ECU2100所进行的自动调平控制。图3是用 于说明车辆所产生的加速度矢量、和能用倾斜传感器检测的车辆的倾斜角度的示意图。
例如，在车辆后部的行李舱装载有货物或者在后排座位存在乘员的情况下，车辆姿势 成为后倾姿势，在从行李舱卸下货物或者后排座位的乘员下车的情况下，车辆姿势从后倾 姿势的状态起进行前倾。在车辆变成后倾姿势或者前倾姿势时，灯具单元10的照射方向 也上下变动，前方照射距离变长或者变短。因此，调平ECU2100从倾斜传感器2110的输出值导出车辆300的俯仰方向的倾斜角度或其变化量，将光轴角度θo设定为与车辆姿势 相应的角度。通过实施基于车辆姿势来实时地进行灯具单元10的调平调整的自动调平控 制，从而即使车辆姿势变化，也能够将前方照射光的到达距离调节为最合适。
在本实施方式中，倾斜传感器2110是具有相互正交的X轴、Y轴、Z轴的3轴加速度传感器。倾斜传感器2110以任意的姿势安装于车辆300，检测车辆300所产生的加速度 矢量。行驶中的车辆300会产生重力加速度、和因车辆300的移动而产生的运动加速度。 因此，如图3所示，倾斜传感器2110能够检测将重力加速度矢量G和运动加速度矢量α 合成的合成加速度矢量β。另外，在车辆300的停止中，倾斜传感器2110能够检测重力 加速度矢量G。倾斜传感器2110将检测到的加速度矢量的各轴分量的数值输出。
由于倾斜传感器2110以任意的姿势安装于车辆300，所以，倾斜传感器2110搭载于车辆300的状态下的倾斜传感器2110的X轴、Y轴、Z轴(传感器侧的轴)不一定与决定 车辆300的姿势的车辆300的前后轴、左右轴、及上下轴(车辆侧的轴)一致。因此，控 制部2104需要将从倾斜传感器2110输出的3轴的分量即传感器坐标系的分量，转换为车 辆300的3轴的分量即车辆坐标系的分量。为了将倾斜传感器2110的轴分量转换为车辆 300的轴分量来算出车辆300的倾斜角度，表示安装于车辆300的状态的倾斜传感器2110 的轴和车辆300的轴和路面角度的位置关系的基准轴信息是必要的。因此，控制部2104 例如以下这样生成基准轴信息。
首先，例如在车辆制造者的制造工厂、经销商的维修工厂等中，将车辆300放置在以 相对于水平面平行的方式设计的路面(以下，适当地将该路面称为基准路面)，设定为第1基准状态。在第1基准状态下，对车辆300假定为在驾驶座上有1人乘车的状态。而且， 利用工厂的初始化处理装置的开关操作、CAN(Controller Area Network：控制器局域网) 系统的通信等，发送初始化信号。控制部2104如果接收到初始化信号，则执行预定的初 始化处理。在初始化处理中，实施初期对光调整，使灯具单元10的光轴O对齐到初始角 度。另外，控制部2104将倾斜传感器2110的坐标系和车辆300的坐标系和车辆300所在 的基准路面(换言之是水平面)的位置关系建立对应。
即，控制部2104将第1基准状态下的倾斜传感器2110的输出值作为第1基准矢量S1＝(X1、Y1、Z1)，记录到控制部2104内的RAM或者存储器2108。存储器2108是非 易失性存储器。接下来，将车辆300设定为仅俯仰角度与第1状态不同的第2状态。例如， 能够通过在处于第1状态的车辆300的前部或后部施加载荷，从而将车辆300设定为第2 状态。控制部2104将车辆300处于第2状态时的倾斜传感器2110的输出值作为第2基准 矢量S2＝(X2、Y2、Z2)记录到RAM或者存储器2108。
通过取得第1基准矢量S1，从而将倾斜传感器侧的轴与基准路面的位置关系建立对 应，能够掌握倾斜传感器2110的Z轴と车辆300的上下轴的偏移。另外，能够根据第2 基准矢量S2相对于第1基准矢量S1的分量的变化，掌握车辆300的前后、左右轴鱼倾斜 传感器2110的X、Y轴的偏移。由此，将倾斜传感器侧的轴与车辆侧的轴的位置关系建立 对应，其结果是，倾斜传感器侧的轴和车辆侧的轴和基准路面的位置关系建立对应。控制 部2104将转换表作为基准轴信息记录到存储器2108，该转换表将倾斜传感器2110的输 出值的各轴分量的数值(包含基准路面的数值)与车辆300的各轴分量的数值建立对应。
控制部2104的角度运算部21041使用转换表将从倾斜传感器2110输出的X轴、Y轴、Z轴的各分量的数值转换成车辆300的前后轴、左右轴、上下轴的分量。因而，根据倾斜 传感器2110的输出值能够检测车辆前后方向、车辆左右方向及车辆上下方向的加速度。
根据车辆停止中的倾斜传感器2110的输出值能够导出车辆300相对于重力加速度矢 量G的斜率。即，根据倾斜传感器2110的输出值能够导出车辆300相对于水平面的倾斜角度即合计角度θ，该合计角度θ包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度θr、和 车辆300相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度θv。需要说明的是，路面角度θr、车辆 姿势角度θv及合计角度θ是车辆300的俯仰方向的角度。
自动调平控制的目的在于，吸收伴随车辆300的俯仰方向的倾斜角度的变化而产生的 车辆用灯具的前方照射距离的变化，将照射光的前方到达距离保持为最适度。因而，自动 调平控制所需要的车辆300的倾斜角度是车辆姿势角度θv。即，在自动调平控制中，要求在车辆姿势角度θv发生了变化的情况下调节灯具单元10的光轴角度θo，在路面角度 θr发生了变化的情况下维持灯具单元10的光轴角度θo。为了实现该要求，需要从合计 角度θ提取关于车辆姿势角度θv的信息。
对此，控制部2104作为自动调平控制，将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断为路面角度θr的变化，将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的变化， 根据合计角度θ导出车辆姿势角度θv。在车辆行驶中，由于很少有装载物量、乘车人数 增减而车辆姿势角度θv变化，所以，能够将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断为路面 角度θr的变化。另外，在车辆停止中，由于很少有车辆300移动而路面角度θr变化， 所以，能够将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的变化。
例如，在上述的初始化处理中，角度运算部21041使用被生成的基准轴信息，将第1基准状态下的倾斜传感器2110的输出值转换为车辆300的3轴分量，将这些值作为路面 角度θr的基准值(θr＝0°)、车辆姿势角度θv的基准值(θv＝0°)存储并保持到 RAM。另外，根据需要将这些基准值写入到存储器2108。而且，控制部2104使用倾斜传 感器2110的输出值导出合计角度θ，对于车辆停止中的合计角度θ的变化，生成并输出 光轴角度θo的调节信号。另外，与此同时，将在已保持着的车辆姿势角度θv的基准值 中含入该合计角度θ的变化量而得到车辆姿势角度θv作为新的基准值而保持。另外，控 制部2104对于车辆行驶中的合计角度θ的变化，避免调节信号的生成或输出、或者输出 指示光轴角度θo的维持的维持信号。另外，与此同时，将在已保持着的路面角度θr的 基准值中含入该合计角度θ的变化量而得到路面角度θr作为新的基准值而保持。
例如，在车辆300实际被使用的状况下，控制部2104对于车辆行驶中的合计角度θ的变化，避免调平驱动器226的驱动。控制部2104通过由调节指示部21042避免调节信 号的生成或输出、或者输出指示光轴角度θo的维持的维持信号，从而能够避免调平驱动 器226的驱动。而且，角度运算部21041在车辆停止时根据倾斜传感器2110的输出值算 出当前(车辆停止时)的合计角度θ。接下来，角度运算部21041从当前的合计角度θ减 去车辆姿势角度θv的基准值，得到路面角度θr(θr＝θ－θv基准值)。而且，将得 到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值，将在RAM中已保持着的路面角度θr 的基准值更新。更新前的路面角度θr的基准值、与更新后的路面角度θr的基准值之差 相当于车辆300的行驶前后的合计角度θ的变化量。由此，将被推断为路面角度θr的变 化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量引入到路面角度θr的基准值中。
或者，角度运算部21041在车辆停止时算出行驶前后的合计角度θ的差值Δθ1(合计角度θ的变化量)。而且，在路面角度θr的基准值上算入差值Δθ1而算出新的路面 角度θr的基准值(新θr基准值＝θr基准值+Δθ1)，更新路面角度θr的基准值。 由此，将被推断为路面角度θr的变化的车辆行驶中的合计角度θ的变化引入到路面角度 θr的基准值中。角度运算部21041能够如下这样算出差值Δθ1。即，角度运算部21041 在车辆300的刚起步后将要起步前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值而保持。而且， 角度运算部21041在车辆停止时从当前(车辆停止时)的合计角度θ减去合计角度θ的基准值来算出差值Δθ1。在车辆行驶中，控制部2104可以重复导出合计角度θ，也可以不 导出。
另外，控制部2104对于车辆停止中的合计角度θ的变化，驱动调平驱动器226，以便调节光轴角度θo。具体而言，在车辆停止中，角度运算部21041使用倾斜传感器2110 的多个输出值重复导出合计角度θ。控制部2104例如将多个输出值的平均值作为合计角 度θ。将算出的合计角度θ保持到RAM。而且，角度运算部21041从导出的合计角度θ减 去路面角度θr的基准值，得到车辆姿势角度θv(θv＝θ－θr基准值)。另外，将得 到的车辆姿势角度θv作为新的车辆姿势角度θv的基准值，更新已在RAM1043中保持着 的车辆姿势角度θv的基准值。由此，将被推断为车辆姿势角度θv的变化量的车辆停止 中的合计角度θ的变化量引入到车辆姿势角度θv的基准值中。
或者，角度运算部21041在车辆停止中算出当前的合计角度θ与已保持着的合计角度 θ的基准值的差值Δθ2(合计角度θ的变化量)。关于此时所使用的合计角度θ的基准 值，例如，在进行车辆300停止后最初的差值Δθ2的算出的情况下，是在差值Δθ1的 算出时得到的合计角度θ，即车辆停止时的合计角度θ，在第2次以后的情况下，是在前 次的差值Δθ2的算出时得到的合计角度θ。而且，角度运算部21041在车辆姿势角度θ v的基准值上算入差值Δθ2而算出新的车辆姿势角度θv的基准值(新θv基准值＝θv 基准值+Δθ2)，更新车辆姿势角度θv的基准值。由此，将被推断为车辆姿势角度θv 的变化的车辆停止中的合计角度θ的变化引入到车辆姿势角度θv的基准值中。
而且，调节指示部21042使用被算出的车辆姿势角度θv或者被更新的新的车辆姿势 角度θv的基准值，生成光轴角度θo的调节信号。例如，调节指示部21042使用将预先 记录在存储器2108中的车辆姿势角度θv的值与光轴角度θo的值建立对应的转换表来决 定光轴角度θo，生成调节信号。调节信号被从发送部2106向调平驱动器226输出。
图10是示出由实施方式2的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子 的流程图。该流程例如在通过灯开关304做出了自动调平控制的执行指示的状态下，点火 开关308被接通的情况下，由控制部2104在预定的时机重复执行，在点火开关308被断开的情况下结束。
控制部2104判断车辆300是否正在停车(S201)。在车辆300未停止的情况即是行驶中的情况下(S201的否)，控制部2104结束本例程。在车辆300正在停车的情况下(S201 的是)，控制部2104判断在前次的例程的步骤S201中的停车判定中车辆300是否是行驶 中(S201的否)(S202)。
在前次的判定是行驶中的情况下(S202的是)，该情况意味着是“车辆停止时”， 控制部2104从当前的合计角度θ减去车辆姿势角度θv的基准值来算出路面角度θr (S203)。而且，将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值而更新(S204)， 结束本例程。
在前次的判定不是行驶中的情况下(S202的否)，该情况意味着是“车辆停止中”，控制部2104导出合计角度θ，并且，从当前的合计角度θ减去路面角度θr的基准值来 算出车辆姿势角度θv(S205)。而且，使用得到的车辆姿势角度θv调节光轴角度θo， 另外，将得到的车辆姿势角度θv作为新的基准值而更新(S206)，结束本例程。
(倾斜传感器2110的故障诊断)
倾斜传感器2110具有自我故障诊断功能。图11的(A)及图11的(B)是用于说明 倾斜传感器的故障诊断的示意图。图11的(A)示出倾斜传感器2110的通常时的动作状 态。图11的(B)示出倾斜传感器2110的故障诊断时的动作状态。图12是用于说明故障 诊断的执行时机的时序图。上层的纵轴示出车速。下层的纵轴示出合计角度。上层及下层 的横轴示出时间。下层中的黑圆点(●)示出周期诊断的执行时机。黑四方形(■)示出 特定诊断的执行时机。空心圆点(○)示出尽管是周期诊断的执行时机，但是由于车辆 300未达到稳定状态而避免诊断的执行的时机。
倾斜传感器2110例如是静电容型的3轴加速度传感器，具有重物部2111、支承重物部2111的隔膜2112、以及第1电极2113和第2电极2114。第1电极2113和第2电极 2114相互分离地配置，在两者之间配置有重物部2111何隔膜2112。
如图11的(A)所示，在倾斜传感器2110的通常的使用状况下，在对倾斜传感器2110施加加速度Q时，加速度Q作用于重物部2111而隔膜2112变位。由此，第1电极2113 及第2电极2114与隔膜2112之间的静电容会变化。倾斜传感器2110通过检测该静电容 的变化，从而能够检测施加于倾斜传感器2110的加速度Q。隔膜2112能够在倾斜传感器 2110的X、Y、Z方向变位，因此，倾斜传感器2110能够检测X、Y、Z方向的加速度。在 图11的(A)中，隔膜2112与第1电极2113分离距离d1，隔膜2112与第2电极2114 分离距离d2。倾斜传感器2110将与距离d1、d2相应的静电容转换成电气信号并输出。
倾斜传感器2110在从诊断指示部21043接收到故障诊断的执行指示信号时，执行故 障诊断。在故障诊断中，在第1电极2113和第2电极2114间施加预定的电压。由此，隔 膜2112被强制地变位。而且，倾斜传感器2110将与该隔膜2112的位置相应的电气信号 作为故障诊断用的输出值而输出。
调平ECU2100在RAM或者存储器2108中预先保持有诊断用表格，该诊断用表格将施加于倾斜传感器2110的电压的值、与在由于该电压的施加而正常地隔膜2112变位的情况下输出的输出值建立对应。故障判断部21044使用故障诊断用的输出值和诊断用表格，诊断倾斜传感器2110的故障。例如，故障判断部21044在故障诊断用的输出值等于在诊断 用表格中与故障诊断时的施加电压建立了对应的输出值的情况下，判断为倾斜传感器2110正常。另外，在不是与施加电压建立了对应的输出值的情况下，判断为倾斜传感器2110 故障。在隔膜2112由于来自外部的冲击等而破损、或者弯曲的情况下，即使施加预定的 电压，隔膜2112也不会变位到与施加的电压对应的正确的位置。因此，在故障诊断用的 输出值不等于在诊断用表格中与施加电压建立了对应的输出值的情况下，能够判断为倾斜 传感器2110故障。
需要说明的是，故障判断部21044也可以基于多个诊断结果来判断倾斜传感器2110 的故障。例如，故障判断部21044在故障诊断用的输出值是预定次数以上连续地表示故障 的值的情况下，判断位倾斜传感器2110故障。
在图11的(B)中，对隔膜2112施加了电压，使得隔膜2112变位到与第1电极2113 分离距离d3且与第2电极2114分离距离d4的位置。而且，通过施加该电压，从而强制 地使隔膜2112变位到与第1电极2113分离距离d3且与第2电极2114分离距离d4的位 置。倾斜传感器2110将与该隔膜2112的位置相应的电气信号作为故障诊断用的输出值输 出到故障判断部21044。在图11的(B)中，相对于施加的电压，隔膜2112变位到正确 的位置。因而，故障诊断用的输出值等于在诊断用表格与施加电压建立了对应的输出值。 因此，故障判断部21044判断为倾斜传感器2110正常。
即使倾斜传感器2110是上述的静电容型的3轴加速度传感器以外的类型的传感器， 也能够执行与各自的类型相应的故障诊断。由于这样的故障诊断功能是公知的，所以省略 详细的说明。
在倾斜传感器2110的故障诊断时，在倾斜传感器2110上施加有重力以外的加速度的 状况下，由于该加速度的影响而难以进行精确的故障诊断。因此，倾斜传感器2110的故障诊断最好在未对倾斜传感器2110施加重力以外的加速度的条件下实施。因此，在处于 倾斜传感器2110的输出值的变化量为预定量以下的车辆300的稳定状态时，诊断指示部21043输出故障诊断的执行指示信号。由此，能够更高精度地实施倾斜传感器2110的故 障诊断。其结果是，由于能够减轻看漏倾斜传感器2110的故障的风险，所以能够提高车 辆用灯具的自动调平控制的精度。
另外，如图12所示，诊断指示部21043周期性地输出执行指示信号。即，诊断指示部21043指示倾斜传感器2110的周期诊断的执行。这样，通过由诊断指示部21043周期 性地输出执行指示信号，从而能够更提前发现倾斜传感器2110的故障。
在图12中，时间a～b是车辆行驶中的期间，时间c是车辆停止时，时间a之前、及 时间c以后是车辆停止中的期间。时间d～e是对车辆300进行了人的乘降或者货物的装 卸的期间。倾斜传感器2110的输出值在时间d从稳定状态变化成不稳定状态，之后，在 时间e再次变化成稳定状态。时间f是点火开关308转移到断开状态时，时间g是点火开 关308转移到接通状态时。
在本实施方式中，诊断指示部21043在车辆停止中执行周期诊断(图12的黑圆点的时机)。但是，诊断指示部21043也可以在车辆行驶中也执行周期诊断。另外，即使是周 期诊断的诊断的执行时机，在处于如时间d～e的期间那样倾斜传感器2110的输出值的变 化量超过预定量的不稳定状态的情况下，诊断指示部21043避免执行指示信号的发送。由 此，在车辆300处于不稳定状态时，避免倾斜传感器2110的故障诊断(图12的空心圆点 的时机)。
另外，诊断指示部21043与周期诊断并行地执行特定诊断。在特定诊断中，在车辆300发生了预定的事象时，输出执行指示信号。具体而言，在检测到车辆300的停止的情 况、检测到人的乘降或者货物的装卸的情况、及检测到点火开关308的接通断开的切换的 情况下，诊断指示部21043输出执行指示信号。诊断指示部21043在由停止检测部21045 检测到车辆300的停止时(图12的时间c)输出执行指示信号。另外，诊断指示部21043 在由载荷变化检测部21046检测到人的乘降或者货物的装卸时(图12的时间e)输出执 行指示信号。另外，诊断指示部21043在点火检测部21047检测到点火开关308的断开时 (图12的时间f)、及点火检测部21047检测到点火开关308的接通时(图12的时间g)， 输出执行指示信号。
这样，通过除了执行周期诊断之外还执行特定诊断，从而能够更提前发现倾斜传感器 2110的故障。另外，在停止检测部21045检测到车辆300的停止时、载荷变化检测部21046 检测到有人的乘降或者货物的装卸时、及点火检测部21047检测到点火开关308的接通断 开时，车辆300处于稳定状态的可能性较高。因此，通过执行特定诊断，从而能够进一步 提高倾斜传感器2110的故障诊断的精度，由此，能够进一步提高自动调平控制的精度。
如上所述，在控制部2104所接收的倾斜传感器2110的输出值中包含故障诊断时的输 出值。故障诊断时的输出值并非施加于故障诊断时的车辆300的加速度，而是与施加于倾 斜传感器2110的电压对应的值。因此，在自动调平控制中，在使用故障诊断时的输出值导出合计角度θ时，自动调平控制的精度有可能下降。
因此，在自动调平控制的合计角度θ的导出中，角度运算部21041使用将故障诊断时 的输出值排除后的输出值。由此，由于能够导出更精确的合计角度θ，所以，能够进一步提高自动调平控制的精度。例如，倾斜传感器2110在输出故障诊断时的输出值时，一并 输出表示故障诊断已被执行的信号。故障诊断时的输出值与表示故障诊断已被执行的信号一起被保持于RAM或者存储器2108。角度运算部21041能够基于有无表示故障诊断已被 执行的信号，检测倾斜传感器2110的输出值是否是故障诊断时的输出值。
或者，诊断指示部21043以在自动调平控制中的合计角度θ的一次的导出所使用的倾 斜传感器2110的多个输出值中，含有预定数量以下的故障诊断时的输出值的方式，输出执行指示信号。例如，诊断指示部21043以合计角度θ的导出所使用的多个输出值中含有 的故障诊断时的输出值为1个以下的方式，输出执行指示信号。由此，在包含故障诊断时 的输出值而导出合计角度θ的情况下，能够抑制合计角度θ的导出精度下降。另外，在将 故障诊断时的输出值排除而导出合计角度θ的情况下，能够抑制合计角度θ的导出精度由 于合计角度θ的导出所使用的输出值数量的减少而下降。
调节指示部21042在故障判断部21044检测到倾斜传感器2110的故障时，作为一个例子，将光轴角度θo固定在当前角度或者预定的基准角度。作为基准角度，能够例举例 如初始角度或者安全角度。初始角度是指，在上述的初始化处理中在车辆300所采取的姿 势(第1状态下的姿势)下设定的角度，即与θv＝0°对应的光轴角度。安全角度是减轻 对他人带来的炫光的光轴角度。作为安全角度，能够例举比水平下倾，例如最下倾的光轴 角度。关于将基准角度设定为怎样的角度，能够从抑制给其他车辆的驾驶员带来的炫光、 和提高本车辆的驾驶员的可视性的观点出发适当设定。
如以上说明的那样，在本实施方式的调平ECU2100中，诊断指示部21043在处于车辆 300的稳定状态时向倾斜传感器2110输出故障诊断的执行指示信号。由此，能够更高精度地实施倾斜传感器2110的故障诊断。因此，能够提高自动调平控制的精度。另外，诊 断指示部21043周期性地输出执行指示信号。由此，由于能够提前发现倾斜传感器2110 的故障，所以，能够抑制使用故障的倾斜传感器2110进行的自动调平控制的执行。因此， 能够进一步提高自动调平控制的精度。
另外，角度运算部21041在自动调平控制中导出合计角度θ时，不使用故障诊断时的 输出值地导出合计角度θ。或者，诊断指示部21043以在合计角度θ的一次的导出所使用的倾斜传感器2110的多个输出值中含有预定数量以下的故障诊断时的输出值的方式，输出执行指示信号。由此，由于能够抑制合计角度θ的导出精度的下降，所以，能够提高自 动调平控制的精度。
另外，诊断指示部21043在检测到车辆的停止、人的乘降或者货物的装卸、及点火开 关的接通断开的切换的情况下，输出执行指示信号。这样，通过在与周期诊断不同的时机 执行故障诊断，从而能够更提前发现倾斜传感器2110的故障。因此，能够进一步提高自动调平控制的精度。
[实施方式3]
实施方式3的调平ECU2100除了基于根据车辆行驶中的倾斜传感器2110的输出值导 出的车辆姿势角度θv来调节光轴角度θo这一点之外，与实施方式2的调平ECU2100的 构成共通。以下，对于实施方式3的调平ECU2100，以与实施方式2不同的构成为中心进 行说明。
在本实施方式中，角度运算部21041使用根据车辆行驶中的倾斜传感器2110的输出 值得到的车辆前后方向及上下方向的加速度，导出当前的车辆姿势角度θv。以下，说明基于在车辆行驶中得到的倾斜传感器2110的输出值进行的车辆姿势角度θv的导出方法。
图4的(A)及图4的(B)是用于说明车辆的运动加速度矢量的方向与车辆姿势角度的关系的示意图。图4的(A)示出车辆姿势角度θv为0°的状态，图4的(B)示出车 辆姿势角度θv从0°发生了变化的状态。另外，在图4的(A)及图4的(B)中，用实 线箭头示出在车辆300前进时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β，用虚线箭头 示出在车辆300减速或者后退时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β。图5是示 出车辆前后方向的加速度与车辆上下方向的加速度的关系的图表。需要说明的是，将图4 的(A)及图4的(B)中的附图标记“110”替换为附图标记“2110”进行说明。
车辆300相对于路面平行移动。因此，运动加速度矢量α是与车辆姿势角度θv无关而相对于路面平行的矢量。另外，如图4的(A)所示，在车辆300的车辆姿势角度θv 为0°的情况下，理论上车辆300的前后轴L(或者倾斜传感器2110的X轴)相对于路面 平行。因此，运动加速度矢量α为与车辆300的前后轴L平行的矢量。因此，在运动加速 度矢量α的大小因车辆300的加减速而发生了变化时，由倾斜传感器2110检测的合成加 速度矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴L平行的直线。
另一方面，如图4的(B)所示，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，由于车辆 300的前后轴L相对于路面倾斜地偏移，所以，运动加速度矢量α是相对于车辆300的前 后轴L倾斜地延伸的矢量。因此，运动加速度矢量α的大小因车辆300的加减速而发生了 变化时的合成加速度矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴L倾斜的直线。
在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴(X轴)、并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴(Z轴)的坐标中标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器2110的输出值时，能够 得到图5所示的结果。在图5中，点tA1～tAn是图4的(A)所示的状态下的时间t1～tn的 检测值。点tB1～tBn是图4的(B)所示的状态下的时间t1～tn的检测值。该输出值的标绘 包含对从倾斜传感器2110的输出值得到的车辆坐标系的加速度值进行的标绘。
根据这样标绘的至少2点导出直线或矢量，得到其斜率，从而能够导出车辆姿势角度 θv。例如，对于标绘的多个点tA1～tAn、tB1～tBn使用最小二乘法、移动平均法等求出线性近似式A、B，算出该线性近似式A、B的斜率。在车辆姿势角度θv为0°的情况下，根 据倾斜传感器2110的输出值得到与X轴平行的线性近似式A。即，线性近似式A的斜率 为0。与此不同，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，根据倾斜传感器2110的输出值 得到具有与车辆姿势角度θv相应的斜率的线性近似式B。因而，线性近似式A与线性近 似式B所成的角度(图5中的θAB)、或者线性近似式B的斜率本身是车辆姿势角度θv。 因此，能够根据标绘车辆行驶中的倾斜传感器2110的输出值而得到的直线或矢量的斜率， 导出车辆姿势角度θv。
因此，角度运算部21041在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向 的加速度设定为第2轴的坐标中标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器2110的输出值。而且，使用根据所标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来导出车辆姿势角度θv。而且， 调节指示部21042使用被导出的车辆姿势角度θv输出调节信号。
例如，角度运算部21041在基于车速传感器312的输出值检测到车辆300为行驶中时， 开始上述的车辆姿势角度θv的导出处理。将倾斜传感器2110的输出值以预定的时间间隔重复发送到控制部2104，并保持在RAM或者存储器2108中。而且，在输出值的数量达 到直线或矢量的一次的导出所需要的预先决定的数量时，角度运算部21041在上述的坐标 中标绘倾斜传感器2110的输出值，导出直线或矢量。需要说明的是，也可以是，每次接 收到倾斜传感器2110的输出值时，角度运算部21041在坐标中标绘输出值，在标绘数量 达到直线或矢量的一次的导出所需要的数量时，导出直线或矢量。
(倾斜传感器2110的故障诊断)
倾斜传感器2110具有与实施方式2同样的故障诊断功能。图13是用于说明故障诊断 的执行时机的时序图。上层的纵轴示出车速。下层的纵轴示出合计角度。上层及下层的横 轴示出时间。下层中的黑圆点(●)示出周期诊断的执行时机。空心圆点(○)示出尽管是周期诊断的执行时机，但是由于车辆300未达到稳定状态而避免诊断的执行的时机。
在本实施方式中，也与实施方式2同样，诊断指示部21043处于在倾斜传感器2110的输出值的变化量为预定量以下的车辆300的稳定状态时，输出故障诊断的执行指示信号。由此，能够更高精度地实施倾斜传感器2110的故障诊断。其结果是，能够提高车辆 用灯具的自动调平控制的精度。
另外，如图13所示，诊断指示部21043周期性地输出执行指示信号。通过由诊断指示部21043周期性地输出执行指示信号，从而能够更提前发现倾斜传感器2110的故障。 在图13中，时间a～f是车辆行驶中的期间。时间a～b、c～d及e～f是车辆300处于不 稳定状态的期间。在本实施方式中，诊断指示部21043在车辆行驶中执行周期诊断(图 13的黑圆点的时机)。但是，诊断指示部21043也可以在车辆停止中也执行周期诊断。 另外，即使是周期诊断的诊断的执行时机，在如时间a～b、c～d及e～f的期间那样倾斜 传感器2110的输出值处于不稳定状态的情况下，诊断指示部21043也避免执行指示信号 的发送。由此，在车辆300处于不稳定状态时，避免倾斜传感器2110的故障诊断(图13 的空心圆点的时机)。
需要说明的是，也可以是，诊断指示部21043除了基于倾斜传感器2110的输出值的变化量之外，还基于转向传感器310、车速传感器312、横摆角速度传感器、检测油门踏 板的踩下的加速传感器、检测制动踏板的踩下的制动传感器、挡位传感器等的输出值，来 检测车辆300处于稳定状态。或者，也可以是，代替倾斜传感器2110的输出值的变化量， 而是基于这些传感器的输出值来推断车辆300的稳定状态。
在控制部2104所接收的倾斜传感器2110的输出值中包含故障诊断时的输出值。对此， 角度运算部21041在自动调平控制中的车辆姿势角度θv的导出中，使用将故障诊断时的 输出值排除后的输出值。由此，由于能够导出更精确的合计角度θ，所以能够进一步提高自动调平控制的精度。
或者，诊断指示部21043以在自动调平控制中的车辆姿势角度θv的一次的导出所使 用的倾斜传感器2110的多个输出值中，含有预定数量以下的故障诊断时的输出值的方式， 输出执行指示信号。例如，诊断指示部21043以合计角度θ的导出所使用的多个输出值中 含有的故障诊断时的输出值为1个以下的方式，输出执行指示信号。由此，在包含故障诊断时的输出值而导出车辆姿势角度θv的情况下，能够抑制导出精度下降。另外，在将故 障诊断时的输出值排除而导出车辆姿势角度θv的情况下，能够抑制车辆姿势角度θv的 导出精度由于导出所使用的输出值数量的减少而下降。
本发明不限于上述的实施方式2、3，还能够将实施方式2、3组合，或者，能够基于本领域技术人员的知识施加各种设计变更等变形，这样的被组合的、或者施加变形而得到的实施方式也包含在本发明的保护范围内。通过将上述的实施方式2、3彼此、及上述的 实施方式2、3与变形组合而产生的新的实施方式兼有被组合的实施方式2、3及变形各自 的效果。
(变形例2)
变形例2的调平ECU2100将在实施方式2中说明的自动调平控制(以下，将该控制称为第1控制)、和在实施方式3中说明的自动调平控制(以下，将该控制称为第2控制) 组合而执行。
例如，控制部2104作为基本控制，执行第1控制。在第1控制中，对于车辆停止中 的合计角度θ的变化，输出调节信号，并且，将在车辆姿势角度θv的基准值含入该合计 角度θ的变化量而得到的车辆姿势角度θv作为新的基准值而保持。另外，对于车辆行驶 中的合计角度θ的变化，维持光轴角度，并且，将在路面角度θr的基准值中含入该合计 角度θ的变化量而得到的路面角度θr作为新的基准值而保持。
另外，控制部2104在车辆行驶中执行第2控制。在第2控制中，在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器2110的输出值，使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来导出车辆姿势角度θv。而且，控制部2104基于在第2控制中得到的车辆姿势角度θv， 校正车辆姿势角度θv的基准值。例如、控制部2104将车辆姿势角度θv的基准值替换为 在第2控制中得到的车辆姿势角度θv。或者，将车辆姿势角度θv的基准值校正为接近 在第2控制中得到的车辆姿势角度θv。并且，基于在第2控制中得到的车辆姿势角度θv 校正光轴角度θo。
在本变形例中，也实施与实施方式2及实施方式3同样的倾斜传感器2110的故障诊断。另外，关于故障诊断时的输出值的处理，也与实施方式2及实施方式3同样。需要说 明的是，故障判断部21044也可以将在车辆停止中执行的故障诊断的结果、和在车辆行驶 中实施的故障诊断的结果组合，来判断倾斜传感器2110的故障。
在上述的实施方式2、3及变形例2中，也可以仅将车辆的停止、人的乘降或者货物的装卸、及点火开关308的接通断开的切换之1或2个作为特定诊断的执行对象。即，车 辆的停止、人的乘降或者货物的装卸、及点火开关308的接通断开的切换的至少1个成为 特定诊断的执行对象。
在上述的实施方式2、3及变形例2中，诊断指示部21043在车辆300处于不稳定状态时避免执行指示信号的输出。但是，不限于该构成，也可以是如下这种构成：即使在车 辆300处于不稳定状态时，诊断指示部21043也输出执行指示信号，但是，故障判断部 21044不使用在不稳定状态下得到的故障诊断用的输出值来判断故障。
需要说明的是，上述的实施方式2、3及变形例2的发明也可以利用以下记载的项目来规定。
[项目2]
一种车辆用灯具系统，其特征在于，
包括：
车辆用灯具，上述车辆用灯具能够调节光轴；
倾斜传感器，上述倾斜传感器具有自我故障诊断功能；以及
控制装置，上述控制装置对上述车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制，
上述控制装置包括：
接收部，上述接收部接收表示上述倾斜传感器的输出值的信号；以及
控制部，上述控制部使用上述倾斜传感器的输出值来导出车辆的倾斜角度或其变化 量，并输出车辆用灯具的光轴角度的调节信号，
上述控制部具有诊断指示部，上述诊断指示部向上述倾斜传感器输出故障诊断的执行 指示信号，
上述诊断指示部在处于上述输出值的变化量为预定量以下的车辆的稳定状态时，输出 上述执行指示信号。
[实施方式4]
图1是实施方式4的控制装置的控制对象即包含车辆用灯具的前照灯单元的概略铅垂 剖视图。本实施方式的前照灯单元210及灯具单元10具有与第1的实施方式同样的构造。
图14是说明前照灯单元、车辆控制ECU及调平ECU的动作协动的功能框图。需要说明的是，在图14中，将前照灯单元210R及前照灯单元210L统一视为前照灯单元210。 另外，对于调平ECU3100及车辆控制ECU302，作为硬件构成，利用以计算机的CPU、存储 器为代表的要素、电路来实现，作为软件构成，利用计算机程序等来实现，但是，在图 14中，描画为通过这些构成的协作而实现的功能模块。因而，这些功能模块能够利用硬 件、软件的组合以各种形式实现，这对于本领域技术人员来说是可以理解的范畴。
作为车辆用灯具的控制装置的调平ECU3100包括接收部3102、控制部3104、发送部3106、存储器3108、以及加速度传感器3110。调平ECU3100例如设置在车辆300的前围 板附近。需要说明的是，调平ECU3100的设置位置没有特别限定，例如也可以设置在前照 灯单元210内。另外，加速度传感器3110也可以设置在调平ECU3100的外部。在调平 ECU3100上连接有车辆控制ECU302、以及灯开关304等。利用接收部3102接收从车辆控 制ECU302、以及灯开关304等输出的信号。另外，接收部3102接收表示加速度传感器3110 的输出值的信号。
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。从这些传感器输出的信号经由车辆控制ECU302被调平ECU3100的接收部3102接收。车速传 感器312例如是基于车轮的转速算出车辆300的速度的传感器。灯开关304根据驾驶员的 操作内容将指示前照灯单元210的点亮熄灭的信号、指示自动调平控制的执行的信号等发 送到电源306、车辆控制ECU302、调平ECU3100等。
接收部3102所接收到的信号被发送到控制部3104。控制部3104执行自动调平控制， 在该自动调平控制中，使用加速度传感器3110的输出值导出车辆300的倾斜角度或其变 化量，输出灯具单元10的光轴O的俯仰角度(以下，适当地将该角度称为光轴角度θo) 的调节信号。控制部3104具有角度运算部31041、调节指示部31042、以及异常判定部 31043。
角度运算部31041使用加速度传感器3110的输出值、和根据需要保存在调平ECU3100 所具有的RAM(未图示)中的信息，生成车辆300的俯仰角度信息。调节指示部31042使 用由角度运算部31041生成的俯仰角度信息，生成指示灯具单元10的光轴角度θo的调节的调节信号。控制部3104将由调节指示部31042生成的调节信号经由发送部3106输出 到调平驱动器226。调平驱动器226基于接收到的调节信号进行驱动，灯具单元10的光 轴O在俯仰角度方向被调整。异常判定部31043使用车速传感器312的输出值和加速度传 感器3110的输出值，判定加速度传感器3110的异常。对于控制部3104所具有的各部的 动作及加速度传感器3110的异常判定，在后详细说明。
在车辆300中搭载有向调平ECU3100、车辆控制ECU302、以及前照灯单元210供给电力的电源306。在利用灯开关304的操作指示了前照灯单元210的点亮时，从电源306经 由电源电路230将电力供给到光源14。从电源306向调平ECU3100的电力供给在点火开 关接通时被实施，在点火开关断开时被停止。
(自动调平控制)
接下来，详细说明具备上述的构成的调平ECU3100所进行的自动调平控制。图15是用于说明传感器坐标系与车辆坐标系的关系的示意图。在图15中，左侧的图示出车辆坐 标系，中央的图示出传感器坐标系，右侧的图示出加速度传感器3110被搭载于车辆300 的状态下的传感器坐标系及车辆坐标系。图3是用于说明车辆所产生的加速度矢量、和能 够用加速度传感器检测的车辆的倾斜角度的示意图。
例如，在车辆后部的行李舱装载有货物或者在后排座位存在乘员的情况下，车辆姿势 成为后倾姿势，在货物从行李舱落下或者后排座位的乘员下车的情况下，车辆姿势从后倾 姿势的状态起进行前倾。在车辆300变成后倾姿势或者前倾姿势时，灯具单元10的照射 方向也上下变动，前方照射距离变长或者变短。因此，调平ECU3100从加速度传感器3110的输出值导出车辆300的俯仰方向的倾斜角度或其变化，将光轴角度θo设定为与车辆姿 势相应的角度。通过实施基于车辆姿势实时地进行灯具单元10的调平调整的自动调平控 制，从而即使车辆姿势变化，也能够将前方照射光的到达距离调节为最合适。
图15所示，加速度传感器3110是具有相互正交的X轴SX、Y轴SY、以及Z轴SZ并检 测各轴上的加速度的3轴加速度传感器。另外，车辆300具有决定其姿势的前后轴VX、左 右轴VY、以及上下轴VZ。加速度传感器3110以传感器坐标系与车辆300的车辆坐标系一 致的方式安装于车辆300。即，加速度传感器3110与车辆300被以X轴SX与前后轴VX、Y 轴SY与左右轴VY、以及Z轴SZ与上下轴VZ分别平行的方式决定了相互的位置关系。而且， 加速度传感器3110检测车辆300所产生的加速度矢量。
行驶中的车辆300会产生重力加速度、和因车辆300的移动而产生的运动加速度。因 此，如图3所示，加速度传感器3110能够检测将重力加速度矢量G和运动加速度矢量α 合成的合成加速度矢量β。另外，在车辆300的停止中，加速度传感器3110能够检测重 力加速度矢量G。加速度传感器3110将检测到的加速度矢量的各轴分量的数值输出。如 上所述，由于加速度传感器3110与车辆300彼此的坐标系一致，所以，从加速度传感器 3110输出的传感器坐标系的各轴分量的数值原样不变地成为车辆坐标系的各轴分量的数 值。
另外，能够根据车辆停止中的加速度传感器3110的输出值导出车辆300相对于重力 加速度矢量G的斜率。即，能够根据加速度传感器3110的输出值导出车辆300相对于水平面的倾斜角度即合计角度θ，该合计角度θ包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度θr、以及车辆300相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度θv。需要说明的是，路面角 度θr、车辆姿势角度θv、以及合计角度θ是车辆300的俯仰方向的角度。
自动调平控制的目的在于，吸收伴随车辆300的俯仰方向的倾斜角度的变化而产生的 车辆用灯具的前方照射距离的变化，将照射光的前方到达距离保持为最适度。因而，自动 调平控制所需要的车辆300的倾斜角度是车辆姿势角度θv。即，在自动调平控制中，要求在车辆姿势角度θv发生了变化的情况下调节灯具单元10的光轴角度θo，在路面角度 θr发生了变化的情况下维持灯具单元10的光轴角度θo。为了实现该要求，需要从合计 角度θ提取关于车辆姿势角度θv的信息。
(基本控制)
对此，控制部3104作为自动调平的基本控制，将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断为路面角度θr的变化，将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的 变化，根据合计角度θ导出车辆姿势角度θv。在车辆行驶中，由于很少有装载物量、乘 车人数增减而车辆姿势角度θv变化，所以，能够将车辆行驶中的合计角度θ的变化推断 为路面角度θr的变化。另外，在车辆停止中，由于很少有车辆300移动而路面角度θr 变化，所以，能够将车辆停止中的合计角度θ的变化推断为车辆姿势角度θv的变化。
首先，例如在车辆制造者的制造工厂、经销商的维修工厂等中，将车辆300放置在以 相对于水平面平行的方式设计的路面(以下，适当地将该路面称为基准路面)上，设定为基准状态。在基准状态下，对车辆300假定为在驾驶座上有1人乘车的状态。而且，利用 工厂的初始化处理装置的开关操作、CAN(Controller Area Network：控制器局域网)系 统的通信等，发送初始化信号。控制部3104如果接收到初始化信号，则执行预定的初始 化处理。在初始化处理中，实施初期对光调整，使灯具单元10的光轴O对齐到初始角度。 另外，控制部3104的角度运算部31041将基准状态下的加速度传感器3110的输出值作为 路面角度θr的基准值(θr＝0°)、车辆姿势角度θv的基准值(θv＝0°)而存储并 保持到RAM。另外，根据需要将这些基准值写入到存储器3108。
而且，控制部3104对于车辆停止中的合计角度θ的变化，驱动调平驱动器226，以便调节光轴角度θo。另外，与此同时，将在已保持着的车辆姿势角度θv的基准值中含 入该合计角度θ的变化量而得到的车辆姿势角度θv作为新的基准值而保持。另外，控制 部3104对于车辆行驶中的合计角度θ的变化，避免调平驱动器226的驱动。另外，与此同时，将在已保持着的路面角度θr的基准值中含入该合计角度θ的变化量而得到的路面 角度θr作为新的基准值而保持。
例如，在车辆300实际被使用的状况下，角度运算部31041对于车辆行驶中的合计角 度θ的变化，通过避免调节信号的生成或输出、或者输出指示光轴角度θo的维持的维持信号，从而避免调平驱动器226的驱动。而且，角度运算部31041在车辆停止时根据加速 度传感器3110的输出值算出当前(车辆停止时)的合计角度θ。接下来，角度运算部31041 从当前的合计角度θ减去车辆姿势角度θv的基准值，得到路面角度θr(θr＝θ－θv 基准值)。而且，将所得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值，更新在RAM 中已保持着的路面角度θr的基准值。更新前的路面角度θr的基准值与更新后的路面角 度θr的基准值之差相当于车辆300的行驶前后的合计角度θ的变化量。由此，将被推断 为路面角度θr的变化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量引入到路面角度θr的基准 值中。
或者，角度运算部31041在车辆停止时算出行驶前后的合计角度θ的差值Δθ1(合计角度θ的变化量)。而且，在路面角度θr的基准值上算入差值Δθ1而算出新的路面 角度θr的基准值(新θr基准值＝θr基准值+Δθ1)，更新路面角度θr的基准值。 由此，将被推断为路面角度θr的变化的车辆行驶中的合计角度θ的变化引入到路面角度 θr的基准值中。角度运算部31041能够如下这样算出差值Δθ1。即，角度运算部31041 在车辆300的刚起步后将要起步前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值而保持。而且， 角度运算部31041在车辆停止时从当前(车辆停止时)的合计角度θ减去合计角度θ的基 准值来算出差值Δθ1。
另外，控制部3104对于车辆停止中的合计角度θ的变化，通过生成并输出灯具单元10的光轴角度θo的调节信号，从而使调平驱动器226驱动。具体而言，在车辆停止中， 角度运算部31041根据加速度传感器3110的输出值在预定的时机重复算出当前的合计角 度θ。将算出的合计角度θ保持到RAM。而且，角度运算部31041从当前的合计角度θ减 去路面角度θr的基准值，得到车辆姿势角度θv(θv＝θ－θr基准值)。另外，将得 到的车辆姿势角度θv作为新的车辆姿势角度θv的基准值，更新在RAM中已保持着的车 辆姿势角度θv的基准值。由此，将被推断为车辆姿势角度θv的变化量的车辆停止中的 合计角度θ的变化量引入到车辆姿势角度θv的基准值中。
或者，角度运算部31041在车辆停止中算出当前的合计角度θ与已保持着的合计角度 θ的基准值的差值Δθ2(合计角度θ的变化量)。关于此时所使用的合计角度θ的基准 值，例如，在进行车辆300停止后最初的差值Δθ2的算出的情况下，是在差值Δθ1的 算出时得到的合计角度θ，即车辆停止时的合计角度θ，在第2次以后的情况下，是在前 次的差值Δθ2的算出时得到的合计角度θ。而且，角度运算部31041在车辆姿势角度θ v的基准值上算入差值Δθ2而算出新的车辆姿势角度θv的基准值(新θv基准值＝θv 基准值+Δθ2)，更新车辆姿势角度θv的基准值。由此，将被推断为车辆姿势角度θv 的变化的车辆停止中的合计角度θ的变化引入到车辆姿势角度θv的基准值中。
而且，调节指示部31042使用被算出的车辆姿势角度θv或者被更新的新的车辆姿势 角度θv的基准值，生成光轴角度θo的调节信号。例如，调节指示部31042使用将预先 记录在存储器3108中的车辆姿势角度θv的值与光轴角度θo的值建立对应的转换表来决 定光轴角度θo，生成调节信号。调节信号被从发送部3106向调平驱动器226输出。
(校正处理)
如上所述，在自动调平的基本控制中，从合计角度θ减去车辆姿势角度θv或者路面角度θr的基准值，重复更新基准值。或者，将合计角度θ的变化的差值Δθ1算入到路 面角度θr的基准值，将差值Δθ2算入到车辆姿势角度θv的基准值，重复更新基准值。 由此，将路面角度θr及车辆姿势角度θv的变化引入到各自的基准值中。在这样重复重 写路面角度θr的基准值及车辆姿势角度θv的基准值的情况下，加速度传感器3110的检 测误差等会积累到基准值中，自动调平控制的精度有可能下降。因此，调平ECU3100执行 以下说明的基准值及光轴角度θo的校正处理。
图4的(A)及图4的(B)是用于说明车辆的运动加速度矢量的方向与车辆姿势角度的关系的示意图。图4的(A)示出车辆姿势角度θv为0°的状态，图4的(B)示出车 辆姿势角度θv从0°发生了变化的状态。另外，在图4的(A)及图4的(B)中，用实 线示出在车辆300前进时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β，用虚线箭头示出 在车辆300减速或者后退时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β。图5是示出车 辆前后方向的加速度与车辆上下方向的加速度的关系的图表。需要说明的是，将图4的(A) 及图4的(B)中附图标记“110”替换为附图标记“3110”，并将附图标记“L”替换为 附图标记“VX”进行说明。
车辆300相对于路面平行移动。因此，运动加速度矢量α是与车辆姿势角度θv无关而相对于路面平行的矢量。另外，如图4的(A)所示，在车辆300的车辆姿势角度θv 为0°的情况下，理论上车辆300的前后轴VX及加速度传感器3110的X轴SX相对于路面 平行。因此，运动加速度矢量α为与车辆300的前后轴VX平行的矢量。因此，在运动加速 度矢量α的大小因车辆300的加减速而变化时，由加速度传感器3110检测的合成加速度 矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴VX平行的直线。
另一方面，如图4的(B)所示，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，由于车辆 300的前后轴VX相对于路面倾斜地偏移，所以，运动加速度矢量α是相对于车辆300的前 后轴VX倾斜地延伸的矢量。因此，运动加速度矢量α的大小因车辆300的加减速而发生了 变化时的合成加速度矢量β的末端的轨迹为相对于车辆300的前后轴VX倾斜的直线。
在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴(X轴)、并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴(Z轴)的坐标中标绘在车辆行驶中得到的加速度传感器3110的输出值时，能 够得到图5所示的结果。在图5中，点tA1～tAn是图4的(A)所示的状态下的时间t1～tn的检测值。点tB1～tBn是图4的(B)所示的状态下的时间t1～tn的检测值。该输出值的标 绘包含对从加速度传感器3110的输出值得到的车辆坐标系的加速度值进行的标绘。
根据这样标绘的至少2点导出直线或矢量，得到其斜率，从而能够推断车辆姿势角度 θv。例如，对于标绘的多个点tA1～tAn、tB1～tBn使用最小二乘法、移动平均法等求出线性近似式A、B，算出该线性近似式A、B的斜率。在车辆姿势角度θv为0°的情况下，根 据加速度传感器3110的输出值得到与X轴平行的线性近似式A。即，线性近似式A的斜 率为0。与此不同，在车辆姿势角度θv不是0°的情况下，根据加速度传感器3110的输 出值得到具有与车辆姿势角度θv相应的斜率的线性近似式B。因而，线性近似式A与线 性近似式B所成的角度(图5中的θAB)、或者线性近似式B的斜率本身是车辆姿势角度θ v。因此，能够根据标绘车辆行驶中的加速度传感器3110的输出值而得到的直线或矢量的 斜率，推断车辆姿势角度θv。
因此，角度运算部31041在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向 的加速度设定为第2轴的坐标中标绘在车辆行驶中得到的加速度传感器3110的输出值。而且，使用根据所标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来推断车辆姿势角度θv，基于 推断出的车辆姿势角度θv来调整车辆姿势角度θv的基准值。或者，将推断出的车辆姿 势角度θv作为新的基准值而保持。由此，校正车辆姿势角度θv的基准值。另外，调节 指示部31042使用推断出的车辆姿势角度θv或者更新后的新的车辆姿势角度θv的基准 值，生成光轴角度θo的调节信号。调节信号被从发送部3106向调平驱动器226输出。 由此，校正光轴角度θo。之后，将校正或者更新后的车辆姿势角度θv作为车辆姿势角 度θv的基准值，另外，将根据当前的合计角度θ和该车辆姿势角度θv的基准值得到的 路面角度θr作为路面角度θr的基准值(由此，校正路面角度θr的基准值)，重启上 述的基本控制。
例如，角度运算部31041在基于车速传感器312的输出值检测到车辆300为行驶中时， 开始校正处理。在校正处理中，将加速度传感器3110的输出值以预定的时间间隔重复地 发送到控制部3104。将被发送到控制部3104的加速度传感器3110的输出值保持到RAM或者存储器3108。而且，在输出值的数量达到了直线或矢量的一次的导出所需要的预先 决定的数量时，角度运算部31041在上述的坐标中标绘加速度传感器3110的输出值，导 出直线或矢量。需要说明的是，也可以是，每次接收到加速度传感器3110的输出值时， 角度运算部31041都在坐标中标绘输出值，并在标绘的输出值的数量达到预定数量时导出 直线或矢量。
(加速度传感器3110的异常判定)
异常判定部31043对根据在车辆行驶中得到的车速传感器312的输出值导出的加速度 (以下，适当地将该加速度称为来源于车速传感器的加速度)、和根据加速度传感器3110 的输出值导出的车辆前后方向的加速度(以下，适当地将该加速度称为来源于加速度传感 器的加速度)进行比较，即，基于两加速度之差，判定加速度传感器3110是否发生了异常。
图16的(A)及图16的(B)是用于说明异常判定部所进行的加速度传感器的异常判定的示意图。在图16的(A)及图16的(B)中，横轴是相对于车辆300所在的路面平行 的路面水平轴PH，纵轴是相对于车辆300所在的路面垂直的路面垂直轴PV。另外，实线箭 头表示来源于车速传感器的加速度的矢量，虚线箭头表示来源于加速度传感器的加速度的 矢量。
异常判定部31043在从车速传感器312接收到表示车辆300的速度的信号时，通过对 车速以时间进行微分，从而得到来源于车速传感器的加速度。另外，异常判定部31043作为来源于加速度传感器的加速度，使用在上述的校正处理中在坐标中标绘的加速度传感器3110的输出值的车辆前后方向分量的值。在图16的(A)中，示出了在处于车辆姿势角 度θv为0°的状态的车辆300正在水平路面上行驶的状况下导出的来源于车速传感器的 加速度、和来源于加速度传感器的加速度。在此情况下，如果加速度传感器3110正常， 则来源于车速传感器的加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小一致。因而，如果车 辆姿势角度θv为0°且路面角度θr为0°，则能够基于两加速度是否一致来判定加速度 传感器3110的异常。
但是，由于运动加速度矢量α相对于路面平行，所以，来源于车速传感器的加速度的 矢量相对于路面水平轴PH平行。另一方面，来源于加速度传感器的加速度是车辆前后方向 的加速度，车辆前后方向即车辆300的前后轴VX的角度由于车辆姿势角度θv的变化而相对于路面变化。因而，来源于加速度传感器的加速度的矢量不一定会相对于路面平行。因此，即使加速度传感器3110正常，来源于加速度传感器的加速度的大小也会相对于来源 于车速传感器的加速度的大小产生偏移。另外，加速度传感器3110对将重力加速度矢量 G和运动加速度矢量α合成的合成加速度矢量β进行检测。因此，在车辆300的前后轴VX相对于路面不平行的情况(即，车辆姿势角度θv不是0的情况)下、以及路面不水平的 情况(即路面角度θr不是0的情况)下，在来源于加速度传感器的加速度中包含重力加 速度。因此，即使加速度传感器3110正常，来源于加速度传感器的加速度的大小相对于 来源于车速传感器的加速度的大小也会产生偏移。
因此，异常判定部31043在来源于车速传感器的加速度与来源于加速度传感器的加速 度的大小之差超过预定的容许范围C1的情况下，判定为加速度传感器3110异常。异常判 定部31043也可以多次重复该大小之差的导出，在大小之差连续预定次数以上超过容许范 围C1的情况下，判定为加速度传感器3110异常。容许范围C1是基于因路面角度θr及 车辆姿势角度θv的变化而导致的来源于加速度传感器的加速度的变化量而决定的范围。 在决定容许范围C1时考虑的车辆姿势角度θv的变化的范围是车辆300在车辆设计上可 能取得的车辆姿势角度θv的范围。另外，在决定容许范围C1时考虑的路面角度θr的范 围是一般的道路的倾斜角度的范围，例如是±10％。容许范围C1能够基于设计者所进行 的实验、模拟来适当设定。
在本实施方式中，传感器坐标系与车辆坐标系一致。因而，车辆前后方向的加速度是 加速度传感器3110的X轴SX方向的加速度。因此，在来源于车速传感器的加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小之差超过容许范围C1的情况下，能够检测到加速度传感器3110的X轴SX产生了异常。
异常判定部31043例如在基于车速传感器312的输出值检测到车辆300为行驶中时， 开始加速度传感器3110的异常判定。而且，异常判定部31043在车辆行驶中周期性地执行异常判定。这样，通过周期性地执行异常判定，从而能够更提前发现加速度传感器3110的异常。异常判定部31043在检测到加速度传感器3110的异常时，将异常发生信号发送 到调节指示部31042、以及车辆控制ECU302。
调节指示部31042在从异常判定部31043接收到异常发生信号时，将光轴角度θo固定在当前角度或者预定的基准角度。作为基准角度，例如能够例举初始角度或者安全角度。初始角度是指，在上述的初始化处理中在车辆300所采取的姿势(基准状态下的姿势)下 设定的角度，即与θv＝0°对应的光轴角度。安全角度是减轻对他人带来的炫光的光轴角 度。作为安全角度，能够例举比水平下倾，例如最下倾的光轴角度。关于将基准角度设定 为怎样的角度，能够从抑制给其他车辆的驾驶员带来的炫光、和提高本车辆的驾驶员的可 视性的观点出发适当设定。例如，在考虑炫光的抑制和可视性提高这两方面的情况下，作 为基准角度，初始角度是合适的。另外，在以炫光的抑制为优先的情况下，作为基准角度， 安全角度是合适的。车辆控制ECU302在接收到异常发生信号时，使指示器点亮。由此， 向车辆300的使用者告知加速度传感器3110的异常
图17是示出由实施方式4的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子 的流程图。该流程例如在通过灯开关304做出了自动调平控制的执行指示且点火开关被接 通时，由控制部3104在预定的时机重复执行，在自动调平控制的执行指示被解除(或者被做出了停止指示)、或者点火开关被断开的情况下结束。
控制部3104判断车辆300是否正在停车(S301)。在车辆300正在停车的情况下(S301 的是)，控制部3104判断在前次的例程的步骤S301中的停车判定中车辆300是否是行驶 中(S301的否)(S302)。在前次的判定是行驶中的情况下(S302的是)，该情况意味 着是“车辆停止时”，控制部3104从当前的合计角度θ减去车辆姿势角度θv的基准值 来算出路面角度θr(S303)。而且，将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准 值而更新(S304)，结束本例程。
在前次的判定不是行驶中的情况下(S302的否)，该情况意味着是“车辆停止中”，控制部3104从当前的合计角度θ减去路面角度θr的基准值，算出车辆姿势角度θv
(S305)。而且，使用所得到的车辆姿势角度θv来调节光轴角度θo，另外，将得到的车辆姿势角度θv作为新的基准值而更新(S306)，结束本例程。
在车辆300未停车的情况下，即是行驶中的情况下(S301的否)，控制部3104执行使用来源于车速传感器的加速度进行的加速度传感器3110的异常判定，判断加速度传感器3110是否发生了异常(S307)。在加速度传感器3110产生了异常的情况下(S307的 是)，控制部3104将光轴角度θo固定在当前角度或者预定的基准角度，向车辆控制ECU302 发送异常发生信号(S308)，结束本例程。另外，控制部3104停止下一次以后的流程的 执行。
在加速度传感器3110未发生异常的情况下(S307的否)，控制部3104执行使用车辆行驶中的加速度传感器3110的输出值进行的校正处理(S309)。控制部3104在校正处 理中，推断车辆姿势角度θv，使用该推断的车辆姿势角度θv来校正光轴角度θo，另外， 将推断的车辆姿势角度θv作为新的基准值而更新。然后，结束本例程。
如以上说明的那样，本实施方式的调平ECU3100包括判定加速度传感器3110的异常 的异常判定部31043。而且，异常判定部31043基于根据在车辆行驶中得到的车速传感器312的输出值导出的加速度、与根据加速度传感器3110的输出值导出的车辆前后方向的 加速度之差，判定加速度传感器3110的异常。由此，由于能够发现加速度传感器3110的 异常，所以，能够抑制执行使用发生了异常的加速度传感器3110进行的自动调平控制。 因此，能够提高自动调平控制的精度。另外，由于来源于车速传感器的加速度频繁地变化， 所以，能够容易并高精度地执行加速度传感器3110的异常判定。
[实施方式5]
实施方式5的调平ECU3100除了调平ECU3100向车辆300的安装姿势不同这一点之外， 与实施方式4的调平ECU3100的构成是共通的。以下，对于实施方式5的调平ECU3100，以与实施方式4不同的构成为中心进行说明。
图18是用于说明实施方式5的传感器坐标系与车辆坐标系的关系的示意图。在图18 中，左侧的图示出车辆坐标系，中央的图示出传感器坐标系，右侧的图示出加速度传感器 3110被搭载于车辆300的状态下的传感器坐标系及车辆坐标系。
在本实施方式中，加速度传感器3110相对于车辆300被以X轴SX与车辆300的前后轴VX非平行、且Z轴SZ与车辆300的上下轴VZ非平行的方式决定姿势。在此情况下，在 自动调平控制及加速度传感器3110的异常判定中，控制部3104需要将从加速度传感器 3110输出的3轴的分量转换为车辆300的3轴的分量。为了将加速度传感器3110的轴分 量转换为车辆300的轴分量，需要基准轴信息，该基准轴信息表示被安装于车辆300的状 态的加速度传感器3110的轴和车辆300的轴和路面角度的位置关系。因此，控制部3104 例如以下这样生成基准轴信息。
首先，将车辆300设定为在实施方式4中说明的基准状态(以下，适当地将该基准状态称为第1基准状态)。然后，在初始化处理中，控制部3104将第1基准状态下的加速 度传感器3110的输出值作为第1基准矢量S1＝(X1、Y1、Z1)，记录到RAM或者存储器 3108。接下来，将车辆300设定为仅俯仰角度与第1状态不同的第2状态。例如，能够通 过在处于第1状态的车辆300的前部或后部施加载荷，从而将车辆300设定为第2状态。控制部3104将车辆300处于第2状态时的加速度传感器3110的输出值作为第2基准矢量 S2＝(X2、Y2、Z2)，记录到RAM或者存储器3108。
通过取得第1基准矢量S1，从而将加速度传感器侧的轴与基准路面的位置关系建立 对应，能够掌握加速度传感器3110的Z轴SZ与车辆300的上下轴VZ的偏移。另外，能够 根据第2基准矢量S2相对于第1基准矢量S1的分量的变化，掌握前后轴VX与X轴SX的 偏移、以及左右轴VY与Y轴SY的偏移。由此，将加速度传感器侧的轴与车辆侧的轴的位 置关系建立对应，其结果是，将加速度传感器侧的轴和车辆侧的轴和基准路面的位置关系。 控制部3104将转换表作为基准轴信息记录到存储器3108，该转换表将加速度传感器3110 的输出值的各轴分量的数值(包含基准路面的数值)与车辆300的各轴分量的数值建立对 应。对于从加速度传感器3110输出的X轴SX、Y轴SY、Z轴SZ的各分量的数值，角度运算 部31041使用转换表，转换为车辆300的前后轴VX、左右轴VY、上下轴VZ的分量。
这样，在本实施方式中，X轴SX与前后轴VX、以及Z轴SZ与上下轴VZ分别不平行。因此，加速度传感器3110的异常判定所使用的来源于加速度传感器的加速度即车辆前后方向的加速度是基于加速度传感器3110的输出值的X轴SX分量和Z轴SZ分量而导出的。因 此，在来源于车速传感器的加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小之差超过容许范 围C1的情况下，能够检测加速度传感器3110的X轴SX及Z轴SZ的任一个产生了异常。 因而，根据本实施方式，由于在加速度传感器3110的异常判定中能够增加成为判定对象 的轴，所以，能够进一步提高自动调平控制的精度。
[实施方式6]
实施方式6的调平ECU3100除了在加速度传感器3110的异常判定中代替来源于车速 传感器的加速度而使用重力加速度这一点之外，与实施方式4的调平ECU3100的构成是共 通的。以下，对于实施方式6的调平ECU3100，以与实施方式4不同的构成为中心进行说明。
在本实施方式的调平ECU3100中，异常判定部31043对车辆300的存在位置的重力加 速度、与根据加速度传感器3110的输出值导出的车辆上下方向的加速度(以下，适当地将该加速度称为来源于加速度传感器的加速度)进行比较，即，基于两加速度之差，判定 加速度传感器3110是否发生了异常。
图19的(A)及图19的(B)是用于说明实施方式6的异常判定部所进行的加速度传感器的异常判定的示意图。在图19的(A)及图19的(B)中，纵轴是与车辆300的存在 位置的铅垂方向平行的铅垂轴QV，横轴是与车辆300的存在位置的水平方向平行的水平轴QH。另外，实线箭头表示重力加速度的矢量，虚线箭头表示来源于加速度传感器的加速度 的矢量。
异常判定部31043作为来源于加速度传感器的加速度，使用在上述的校正处理中在坐 标中标绘的加速度传感器3110的输出值的车辆上下方向分量的值。在图19的(A)中，示出了在处于车辆姿势角度θv为0°的状态的车辆300位于水平路面上的状况下导出的 重力加速度和来源于加速度传感器的加速度。在此情况下，如果加速度传感器3110正常， 则重力加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小一致。因而，如果车辆姿势角度θv 为0°且路面角度θr为0°，则能够基于两加速度是否一致来判定加速度传感器3110的 异常。
但是，由于重力加速度与铅垂方向平行，所以，重力加速度的矢量与铅垂轴QV平行。 另一方面，来源于加速度传感器的加速度是车辆上下方向的加速度，车辆上下方向即车辆 300的上下轴VZ会由于车辆姿势角度θv的变化而角度相对于铅垂方向变化。因而，来源 于加速度传感器的加速度的矢量不一定与铅垂方向平行。因此，即使加速度传感器3110正常，来源于加速度传感器的加速度的大小也会相对于重力加速度的大小产生偏移。另外，加速度传感器3110在车辆行驶中对将重力加速度矢量G和运动加速度矢量α合成的合成 加速度矢量β进行检测。因此，在车辆300的上下轴VZ不与铅垂方向平行的情况、以及路 面不水平的情况下，在来源于加速度传感器的加速度包含运动加速度。因此，即使加速度 传感器3110正常，来源于加速度传感器的加速度的大小也会相对于重力加速度的大小产 生偏移。
因此，异常判定部31043在重力加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小之差超 过预定的容许范围C2的情况下，判定为加速度传感器3110异常。容许范围C2是基于因路面角度θr、车辆姿势角度θv及车辆300所产生的运动加速度各自的变化而导致的来 源于加速度传感器的加速度的变化量来决定的范围。在决定容许范围C2时考虑的车辆姿 势角度θv的变化的范围是车辆300在车辆设计上可能取得的车辆姿势角度θv的范围。 另外，在决定容许范围C2时考虑的路面角度θr的范围是一般的道路的倾斜角度的范围， 例如是±10％。另外，在决定容许范围C2时考虑的运动加速度的大小的范围是在车辆设 计上车辆300会产生的运动加速度的范围。容许范围C2能够基于设计者所进行的实验、 模拟来适当设定。
在本实施方式中，传感器坐标系与车辆坐标系一致。因而，车辆上下方向的加速度是 加速度传感器3110的Z轴SZ方向的加速度。因此，在重力加速度与来源于加速度传感器的加速度的大小之差超过容许范围C2的情况下，能够检测到加速度传感器3110的Z轴 SZ产生了异常。
加速度传感器3110的异常判定优选在车辆停止中执行。由此，由于能够将因运动加 速度而引起的来源于加速度传感器的加速度的变化排除，所以，能够提高加速度传感器3110的异常判定的精度。在此情况下，异常判定部31043例如在基于车速传感器312的 输出值检测到车辆300为停止中时，开始加速度传感器3110的异常判定。而且，异常判 定部31043在车辆停止中周期性地执行异常判定。异常判定部31043在检测到加速度传感 器3110的异常时，将异常发生信号发送到调节指示部31042、以及车辆控制ECU302。
图20是示出由实施方式6的车辆用灯具的控制装置执行的自动调平控制的一个例子 的流程图。该流程的执行时机与实施方式4(图17)同样。
控制部3104判断车辆300是否正在停车(S401)。在车辆300正在停车的情况下(S401 的是)，控制部3104判断在前次的例程的步骤S401中的停车判定中车辆300是否是行驶 中(S401的否)(S402)。在前次的判定是行驶中的情况下(S402的是)，控制部3104 从当前的合计角度θ减去车辆姿势角度θv的基准值来算出路面角度θr(S403)。而且， 将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值而更新(S404)，结束本例程。
在前次的判定不是行驶中的情况下(S402的否)，控制部3104执行使用重力加速度进行的加速度传感器3110的异常判定，判断加速度传感器3110是否发生了异常(S405)。 在加速度传感器3110发生了异常的情况下(S405的是)，控制部3104将光轴角度θo固 定在当前角度或者预定的基准角度，向车辆控制ECU302发送异常发生信号(S406)，结 束本例程。另外，控制部3104停止下次以后的流程的执行。
在加速度传感器3110未产生异常的情况下(S405的否)，控制部3104从当前的合计角度θ减去路面角度θr的基准值，算出车辆姿势角度θv(S407)。而且，使用得到 的车辆姿势角度θv来调节光轴角度θo，另外，将得到的车辆姿势角度θv作为新的基准 值而更新(S408)，结束本例程。在车辆300未停车的情况下，即是行驶中的情况下(S401 的否)，控制部3104执行使用车辆行驶中的加速度传感器3110的输出值进行的校正处理 (S409)，结束本例程。
如以上说明的那样，在本实施方式的调平ECU3100中，异常判定部31043基于重力加 速度、与根据加速度传感器3110的输出值导出的车辆上下方向的加速度之差，判定加速度传感器3110的异常。由此，由于能够发现加速度传感器3110的异常，所以，能够抑制 执行使用发生了异常的加速度传感器3110进行的自动调平控制。因此，能够提高自动调 平控制的精度。
[实施方式7]
实施方式7的调平ECU3100除了调平ECU3100向车辆300的安装姿势不同这一点之外， 与实施方式6的调平ECU3100的构成是共通的。以下，对于实施方式7的调平ECU3100，以与实施方式6不同的构成为中心进行说明。
在本实施方式中，加速度传感器3110相对于车辆300被以X轴SX与车辆300的前后轴VX非平行、且Z轴SZ与车辆300的上下轴VZ非平行的方式决定姿势(参照图18)。因 而，在本实施方式中，控制部3104与实施方式5同样具有基准轴信息。对于从加速度传 感器3110输出的X轴SX、Y轴SY、Z轴SZ的各分量的数值，角度运算部31041使用基准轴 信息，转换成车辆300的前后轴VX、左右轴VY、上下轴VZ的分量。
在本实施方式中，X轴SX与前后轴VX、以及Z轴SZ与上下轴VZ分别不平行。因此，来源于加速度传感器的加速度即车辆上下方向的加速度是基于加速度传感器3110的输出值的X轴SX分量和Z轴SZ分量而导出的。因此，在重力加速度与来源于加速度传感器的加 速度的大小之差超过容许范围C2的情况下，能够检测到加速度传感器3110的X轴SX及Z 轴SZ的任一个产生了异常。因而，根据本实施方式，由于能够在加速度传感器3110的异 常判定中增加成为判定对象的轴，所以，能够进一步提高自动调平控制的精度。
本发明不限于上述的各实施方式4－7，还能够将各实施方式4－7组合，或者，能够基于本领域技术人员的知识施加各种设计变更等变形，这样的被组合的、或者施加变形而得到的实施方式也包含在本发明的范围内。通过将上述的各实施方式4－7彼此、及上述 的各实施方式4－7与变形组合而产生的新的实施方式兼有被组合的实施方式及变形各自 的效果。
在实施方式4－7中，作为自动调平控制，执行基本控制和校正处理，在该基本控制中，对于车辆停止中的合计角度θ的变化，实施光轴调节，对于车辆行驶中的合计角度θ 的变化，维持光轴角度，该校正处理是使用根据行驶中的加速度传感器3110的输出值导 出的直线等的斜率进行的。但是，并不特别限于该构成，调平ECU3100可以仅执行基本控 制，也可以仅将校正处理作为基本控制来执行。
在实施方式4及5中，执行使用来源于车速传感器的加速度进行的加速度传感器3110 的异常判定，在实施方式6及实施方式7中，执行使用重力加速度进行的加速度传感器3110的异常判定。但是，并非特别限于该构成，调平ECU3100也可以执行使用来源于车 速传感器的加速度进行的异常判定、和使用重力加速度进行的异常判定这双方。在此情况 下，也可以组合双方的判定结果来判断加速度传感器3110的异常。
在实施方式5及实施方式7中，Y轴SY与左右轴VY平行，但是，Y轴SY与左右轴VY也可以非平行。由此，能够对加速度传感器3110的3轴进行异常判定。即，在使用来源 于车速传感器的加速度进行的异常判定中，通过将X轴SX与车辆300的前后轴VX设定为 非平行，且将Y轴SY与车辆300的左右轴VY、及Z轴SZ与车辆300的上下轴VZ的至少一 个组合设定为非平行，从而相比于使传感器坐标系与车辆坐标系一致的情况，能够扩展异 常判定的判定对象。另外，在使用重力加速度进行的异常判定中，通过将Z轴SZ与车辆 300的上下轴VZ设定为非平行，且将X轴SX与车辆300的前后轴VX、及Y轴SY与车辆300 的左右轴VY的至少一个组合设定为非平行，从而相比于使传感器坐标系与车辆坐标系一致 的情况，能够扩展异常判定的判定对象。
在实施方式4及实施方式5中，也可以是，调平ECU3100具备由路面水平轴PH和路面垂直轴PV构成的坐标(参照图16的(A)及图16的(B))，使用该坐标来执行加速度传 感器3110的异常判定。在此情况下，在该坐标中标绘加速度传感器3110的输出值，对标 绘的输出值的路面水平轴分量的大小与来源于车速传感器的加速度的大小进行比较。控制 部3104在上述的初始化处理中，使用处于基准状态(第1基准状态)的车辆300的加速 度传感器3110的输出值来生成该坐标。另外，控制部3104使该坐标反映路面角度θr的 变化量。由此，能够进一步提高加速度传感器3110的异常判定的精度。
同样，在实施方式6及实施方式7中，也可以是，调平ECU3100具备由水平轴QH和铅垂轴QV构成的坐标(参照图19的(A)及图19的(B))，使用该坐标来执行加速度传感 器3110的异常判定。在此情况下，在该坐标中标绘加速度传感器3110的输出值，对标绘 的输出值的铅垂轴分量的大小与重力加速度的大小进行比较。控制部3104在上述的初始 化处理中，使用处于基准状态(第1基准状态)的车辆300的加速度传感器3110的输出 值来生成该坐标。另外，控制部3104使该坐标反映车辆姿势角度θv及路面角度θr的变 化量。由此，能够进一步提高加速度传感器3110的异常判定的精度。
需要说明的是，上述的实施方式4－7及变形例的发明也可以利用以下记载的项目来 规定。
[项目3]
一种车辆用灯具系统，其特征在于，
包括：
车辆用灯具，上述车辆用灯具能够调节光轴；
车速传感器；
加速度传感器；以及
控制装置，上述控制装置对上述车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制，
上述控制装置包括：
接收部，上述接收部接收表示上述车速传感器和上述加速度传感器的输出值的信号； 以及
控制部，上述控制部使用上述加速度传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化 量，输出上述车辆用灯具的光轴角度的调节信号，
上述控制部具有对上述加速度传感器的异常进行判定的异常判定部，
上述异常判定部基于根据在车辆行驶中得到的上述车速传感器的输出值导出的加速 度、与根据上述加速度传感器的输出值导出的车辆前后方向的加速度之差，判定上述加速 度传感器的异常。
[项目4]
一种车辆用灯具系统，其特征在于，
包括：
车辆用灯具，上述车辆用灯具能够调节光轴；
加速度传感器；以及
控制装置，上述控制装置对上述车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制，
上述控制装置包括：
接收部，上述接收部接收表示上述加速度传感器的输出值的信号；以及
控制部，上述控制部使用上述加速度传感器的输出值导出车辆的倾斜角度或其变化 量，输出上述车辆用灯具的光轴角度的调节信号，
上述控制部具有对上述加速度传感器的异常进行判定的异常判定部，
上述异常判定部基于车辆的存在位置的重力加速度、与根据上述加速度传感器的输出 值导出的车辆上下方向的加速度之差，判定上述加速度传感器的异常。
工业实用性
本发明能够利用于车辆用灯具的控制装置和车辆用灯具系统。
附图标记说明
102：接收部、104：控制部、110：倾斜传感器、300：车辆、1045：异常检测部、1046：缓冲量变更部、θo：光轴角度、θr：路面角度、θv：车辆姿势角度。

Claims (2)

1.一种车辆用灯具的控制装置，其特征在于，
包括：
接收部，上述接收部接收表示能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度的倾斜传感器的输出值，上述合计角度包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度、和车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度，以及
控制部，上述控制部执行如下控制：保持路面角度基准值和车辆姿势角度基准值，对于车辆停止中的上述合计角度的变化，生成车辆用灯具的光轴角度的调节信号，并且，将在上述车辆姿势角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的上述合计角度的变化，避免上述调节信号的生成或输出、或者输出指示维持上述光轴角度的维持信号，并将在上述路面角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值而保持；
上述控制部具有异常检测部，上述异常检测部检测车辆用灯具的控制装置陷入异常状态、和从上述异常状态恢复的情况；
在由上述异常检测部检测到控制装置陷入异常状态的情况下，将上述光轴角度固定在当前角度或者预定的基准角度；
在检测到从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的上述倾斜传感器的输出值来推断当前的上述车辆姿势角度，解除光轴角度的固定状态，并且，使用推断的车辆姿势角度来生成上述调节信号，或者，从外部设备接收表示当前的车辆姿势角度的信号，解除光轴角度的固定状态，并使用接收的车辆姿势角度来生成上述调节信号；
上述倾斜传感器是能够检测车辆前后方向及车辆上下方向的加速度的加速度传感器；
上述控制部在上述推断中，在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车辆行驶中得到的上述输出值，使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来推断上述车辆姿势角度；
所述车辆用灯具的控制装置还包括缓冲量变更部，上述缓冲量变更部使上述直线或矢量的导出所使用的上述输出值的数量周期性地增减，
所述缓冲量变更部在当前的周期结束后到下一周期开始之前的期间，在所述输出值存在预定值以上的较大的变化的情况下，或者在接收到车门开闭信号的情况下，与所述输出值没有预定值以上的变化的情况或未接收到车门开闭信号的情况相比，减小下一周期的开始时的缓冲量。
2.一种车辆用灯具系统，其特征在于，
包括：
车辆用灯具，上述车辆用灯具能够调节光轴，
倾斜传感器，上述倾斜传感器能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度即合计角度，上述合计角度包含路面相对于水平面的倾斜角度即路面角度、和车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿势角度，以及
控制装置，上述控制装置对上述车辆用灯具的光轴角度的调节进行控制；
上述控制装置包括：
接收部，上述接收部接收表示上述倾斜传感器的输出值的信号，以及
控制部，上述控制部执行以下控制：保持路面角度基准值和车辆姿势角度基准值，对于车辆停止中的上述合计角度的变化，生成车辆用灯具的光轴角度的调节信号，并将在上述车辆姿势角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的车辆姿势角度作为新的基准值而保持，对于车辆行驶中的上述合计角度的变化，避免上述调节信号的生成或输出、或者输出指示维持上述光轴角度的维持信号，并将在上述路面角度基准值中含入该合计角度的变化量而得到的路面角度作为新的基准值而保持；
上述控制部具有异常检测部，上述异常检测部检测上述控制装置陷入异常状态、和从上述异常状态恢复的情况；
在由上述异常检测部检测到控制装置陷入异常状态的情况下，将上述光轴角度固定在当前角度或者预定的基准角度；
在检测到从异常状态恢复后，基于在车辆行驶中得到的上述倾斜传感器的输出值来推断当前的上述车辆姿势角度，解除光轴角度的固定状态，并且使用推断的车辆姿势角度来生成上述调节信号，或者，从外部设备接收表示当前的车辆姿势角度的信号，解除光轴角度的固定状态，并使用接收的车辆姿势角度来生成上述调节信号；
上述倾斜传感器是能够检测车辆前后方向及车辆上下方向的加速度的加速度传感器；
上述控制部在上述推断中，在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴并将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标中，标绘在车辆行驶中得到的上述输出值，使用根据标绘的多个点得到的直线或矢量的斜率来推断上述车辆姿势角度；
所述控制装置还包括缓冲量变更部，上述缓冲量变更部使上述直线或矢量的导出所使用的上述输出值的数量周期性地增减，
所述缓冲量变更部在当前的周期结束后到下一周期开始之前的期间，在所述输出值存在预定值以上的较大的变化的情况下，或者在接收到车门开闭信号的情况下，与所述输出值没有预定值以上的变化的情况或未接收到车门开闭信号的情况相比，减小下一周期的开始时的缓冲量。
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