CN107428285B - 前照灯用光轴控制装置 - Google Patents

Abstract

前照灯用光轴控制装置在从行驶中的车辆停车起到车身静止为止的期间中，从该车身成为与静止状态相同的姿势时的附近选择两个时间点(kn、kn+1)，根据在该两个时间点(kn、kn+1)测量得到的上下方向的加速度信号的差分与在该两个时间点(kn、kn+1)测量得到的前后方向的加速度信号的差分之比，计算车辆相对于路面的倾斜角度。

Description

前照灯用光轴控制装置

技术领域

本发明涉及利用由加速度传感器所测量的加速度信号来控制车载用前照灯的光轴的前照灯用光轴控制装置。

背景技术

在搭载于车辆的前照灯中，为了营造出较高的设计性和高级感，同时提高夜间行驶时的安全性，作为光源广泛使用明亮的放电灯或照亮任意方向的LED(发光二极管)，来代替以往的卤素灯泡。

在将所述明亮的光源搭载于车辆时，例如有乘客坐在后排座位上、或在后备箱堆放行李使车辆的后部向下倾斜时，换言之在车辆的前部朝上、前照灯的照射方向朝上方倾斜时，需要降低前照灯的照射方向、即前照灯的光轴，使光轴相对于路面维持固定，从而使驾驶对向车辆的驾驶人不会感到晕眩，或者使正对该前照灯的步行者不会感到不舒服。简而言之，在使用上述明亮光源的车辆中，至少在有乘客乘车或向后备箱堆放行李造成车辆倾斜且使前照灯的照射方向朝上方变化时，需要搭载降低该前照灯的照射方向来使其恢复至变化前的照射方向的前照灯用光轴控制装置。

此外，乘客的乘车或行李的堆放在车辆停车时进行，车辆停车时的光轴控制成为该前照灯用光轴控制装置的主要控制。

然而，前照灯的光轴控制对光轴进行上下操作，从而使如上文所述车辆在前后方向发生倾斜时使前照灯的照射方向恢复至原本的方向，抵消车辆相对于路面的倾斜角度(以下也称为“车辆角度”)的变化，因此，首先需要测定车辆角度。

以往，使用安装在车辆前后的悬架(悬架装置)上的行程传感器，测量前后悬架的缩小量、即前后车轴部的下沉量，基于该前后的下沉量的差分和轴距的长度来计算车辆角度。

近年，除了使用上述安装在悬架上的行程传感器的结构之外，例如专利文献1所述，还考虑使用能检测重力加速度的加速度传感器的结构。在使用该加速度传感器的结构中，容易检测停车中的车辆的倾斜角度的变化，容易对初始的车辆角度累积因乘客的上下车等产生的变化量来获得当前时刻的车辆角度。另一方面，在该加速度传感器的输出中存在偏置以及该偏置的历时变化，由于进行上述累积所获得的车辆速度中有潜在的累积误差，因此存在累积测量值以及变化而获得的车辆角度的准确度较低的问题。因此，为了使前照灯的光轴在较长期间稳定维持正确的角度，需要通过对由加速度传感器所测量的加速度施加某种校正，或者去除车辆角度中的累积误差来确保准确度。

上述专利文献1的光轴控制装置中，使用车辆的前后方向和上下方向两轴的加速度传感器，并且为了提高车辆角度的准确度，进行适当的前照灯的光轴控制，除了车辆停车时的光轴控制之外，在车辆行驶时也测量加速度来进行光轴控制。上述专利文献1的光轴控制装置中，使用在车辆行驶时测量得到的加速度，针对每个时间求出加速度的变化方向、或根据测量定时刻不同的两个加速度求出加速度的变化方向，从而计算车辆角度，基于该车辆角度的变化来控制光轴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-106719号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

实际的车辆中，在加速时在车辆的前方上升或后方下降的方向上倾斜发生变化，在减速时在车辆的前方下降或后方上升的方向上倾斜发生变化。因此，在加减速时加速度的变化方向无法成为直线状。

然而，上述专利文献1中，以无论车辆加速或减速车辆角度均不变化为前提，如专利文献1的图4和图6所示那样，进行直线近似来求出加减速时的加速度的变化方向。即，上述专利文献1中，未考虑因车辆加减速造成倾斜角度发生变化的情况，存在无法获得准确度较高的车辆角度的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得不包含因车辆加减速而产生的倾斜角度的误差的、准确度较高的车辆角度。

解决技术问题的技术方案

本发明涉及的前照灯用光轴控制装置包括控制部，该控制部利用由搭载于车辆的加速度传感器所测量得到的上下方向以及前后方向的加速度信号，计算车辆相对于路面的倾斜角度(车辆角度)，生成对前照灯的光轴进行操作的信号，控制部在从行驶中的车辆停车起到车身静止为止的期间内，从该车身快要成为与静止状态相同的姿势之前到成为与静止状态相同的姿势之后的时刻中选择两个时间点，根据在该两个时间点测量得到的上下方向的加速度信号的差分与在该两个时间点测量得到的前后方向的加速度信号的差分之比，计算所述车辆角度。

发明效果

根据本发明，控制部在从行驶中的车辆停车起到车身静止为止的期间中，从该车身成为与静止状态相同的姿势之前到成为与静止状态相同的姿势之后的时刻中选择两个时间点，根据在该两个时间点测量得到的上下方向的加速度信号的差分与在该两个时间点测量得到的前后方向的加速度信号的差分之比，计算车辆角度，因此能获得不包含因车辆加减速产生的倾斜角度的误差的、准确度较高的车辆角度。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的结构例的框图。

图2是表示实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的车辆搭载例的图。

图3是说明实施方式1中加速度与车辆角度之间的关系的图。

图4是说明实施方式1中因加减速而发生变化的车辆的倾斜的图。

图5是表示实施方式1中行驶中的车辆停车直至成为静止状态时的车身的行动的图。

图6是表示实施方式1中行驶中的车辆停车直至成为静止状态时的车身的振动的曲线。

图7是表示实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的动作的流程图。

图8是表示实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的初始设定方法的流程图。

图9是说明实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的初始设定方法的图。

图10是表示实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置的安装角度的设定方法的流程图。

具体实施方式

下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1.

图1是表示实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置10的结构例的框图。实施方式1所涉及的前照灯用光轴控制装置10包括电源部11、加速度信号输入部12、速度信号输入部13、车辆信息输入部14以及控制部15。控制部15包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)16、由半导体储存器等构成的储存部17、以及光轴操作信号输出部18。

图2是表示将前照灯用光轴控制装置10搭载于车辆7的例子的图。在车辆7中，设置有具备了调整光轴方向的光轴操作装置6L、6R的左侧的前照灯5L和右侧的前照灯5R、加速度传感器2、车速传感器3、以及前照灯用光轴控制装置10。加速度传感器2测量对车辆7施加的前后方向的加速度和对车辆7施加的上下方向的加速度，输出加速度信号。车速传感器3测量车辆7的车速，输出速度信号。

图2(a)的例子中，前照灯用光轴控制装置10和加速度传感器2单独地构成。图2(b)的例子中，加速度传感器2被收纳在前照灯用光轴控制装置10的内部且构成为一体。图2(c)的例子中，与加速度传感器2构成为一体的前照灯用光轴控制装置10被收纳在其它的车载电气设备8的内部。

前照灯用光轴控制装置10使照亮车辆7前方的左右的前照灯5L、5R在上下方向上的光轴保持固定。

电源部11将车载电池1的电源提供至控制部15。加速度信号输入部12、速度信号输入部13以及车辆信息输入部14是通信装置，通过CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)等车辆通信网与加速度传感器2、车速传感器3以及开关4这些车辆侧设备进行通信。加速度信号输入部12向CPU16输入加速度传感器2输出的前后方向以及上下方向的加速度信号。速度信号输入部13向CPU16输入车速传感器3输出的速度信号。车辆信息输入部14向CPU16输入表示驾驶员对由点火开关、开灯开关、或变光开关等构成的车辆7的开关4进行的操作内容的车辆信息。

CPU16利用前后方向以及上下方向的加速度信号和速度信号，计算车辆7相对于路面的倾斜角度(车辆角度)，生成用于抵消车辆角度的变化的光轴操作信号。光轴操作信号输出部18向光轴操作装置6L、6R输出CPU16计算出的光轴操作信号。

光轴操作装置6L、6R根据从前照灯用光轴控制装置10所输入的光轴操作信号，通过操作前照灯5L、5R的光轴的角度来进行光轴控制，从而抵消车辆7的车辆角度的变化。由此，即使车辆7的车辆角度发生变化，也使前照灯的光轴相对于路面保持固定。

图3是说明加速度与车辆角度之间的关系的图。

本发明的说明中，使用将车辆7的上下方向作为Z轴、将车辆7的前后方向作为X轴的加速度的测量系统，如图3(a)所示，通过弹簧上垂下的铅锤的位置来表示对该加速度测量系统即车辆7施加的加速度的方向和大小。

此外，若将与路面接地的前后左右各个车轮的中心点作为四个顶点的平面状的四边形视作为假想的搬运车，则该假想的搬运车的面相对于路面平行，因此由该假想的搬运车和由悬架(悬架装置)所支承的车身所呈的角度θ为车辆角度。基于上述观点，图3(b)中对车辆7的假想的搬运车施加的加速度、即对等同于从道路侧观察到的加速度测量系统施加的加速度表示为弹簧上垂下的铅锤的动作。该图中，将假想的搬运车的上下方向设为Zi轴，前后方向设为Xi轴。

如图3(b)所示，车辆7加速时，无论水平道路还是坡道，铅锤均相对于路面平行地移动，若改变观察方向，则铅锤向假设的搬运车的Xi轴方向移动。即，因行驶而产生的加速度的变化平行于路面，即成为假想的搬运车的Xi轴方向的箭头100所示那样。

另一方面，如图3(a)所示，在从由悬架支承的车身上设置的加速度测量系统观察施加于车辆7的加速度的情况下，也与上文同样地，铅锤因车辆7的加速向假想的搬运车的Xi轴方向移动，而与加速度测量系统的前后方向的X轴的方向无关。

通过所述铅锤的行动，能将加速度测量系统的前后方向的X轴与假想的搬运车的Xi轴所呈的角度θ、即车辆7相对于路面的倾斜角度(车辆角度)作为前后方向的X轴与因车辆7的加速使铅锤移动的方向(箭头100)所呈的角度θ来检测。

由此，设置于车辆7的加速度测量系统中，若观测间隔规定时间的两个时间点的kn、kn+1处相对于路面平行移动的铅锤的移动量(箭头100)、即上下方向和前后方向的加速度的变化量，则能在不受行驶中的道路上坡下坡的坡度影响的情况下计算车辆角度。

在实际的车辆7加速或减速时，车辆7向前向后倾斜(俯仰)。这里，图4(b)示出了停车中车身静止状态的车辆7的例子，图4(a)示出了减速时的车辆7的例子，图4(c)示出了加速时的车辆7的例子。

车辆7加速时，如图4(c)所示车辆7在箭头101所示的方向上旋转旋转角度θ1，在车辆7的前方上升或后方下降的方向上产生倾斜。顺便一提，将车辆7加速时后方下降称为“尾倾(squat)”。

车辆7减速时，如图4(a)所示车辆7在箭头102所示的方向上旋转旋转角度θ2，在车辆7的前方上升或后方下降的方向上产生倾斜。顺便一提，将车辆7减速时前方下降称为“前倾(nose dive)”。

如上所述，由于车辆角度中包含因车辆7加减速而发生变化的倾斜、即俯仰角度的误差，因此，根据示出了尾倾或前倾这样动作的不确定的两个时间点的加速度所获得的车辆角度的准确度较低。因而，前照灯的光轴控制中不适合直接使用根据不确定的两个时刻的加速度所获得的车辆角度。

于是，本发明中，在从行驶中的车辆7停车到车身静止为止期间内，利用推定车身的姿势成为与图4(b)所示的静止状态的姿势相同时的加速度，计算车辆角度。这里，“停车时”是指车辆的车轮的旋转停止时。

图5是表示行驶中的车辆7停车而成为静止状态时的车身的行动的例子的图。此外，表示车整体的行动时记为“车辆”，表示局部的行动时记为“车身”。

图5(a)中行驶中的车辆7在图5(b)中进行制动时，车辆7发生前倾，悬架的弹簧以及连杆产生挠曲，储存因该挠曲产生的应力直至车轮停止。因此，从行驶中的车辆7停车直至静止状态中，该停车即车轮停止时的t0时刻的车身的前倾量成为最大。图5(c)表示车轮停止时的时刻t0的状态。

车轮停止后，悬架的弹簧和连杆挠曲所储存的应力被释放，车身受到悬架弹簧的应力而在上下方向振动并且受到连杆的应力而在前后方向振动。图5(d)～图5(f)中，按照t0、t1、t2···的时间经过而示出了车身振动的状态。t0、t1、t2···表示因悬架、连杆和车身重量产生的振动(例如一个周期约一秒的振动)中的经过点。图5(g)以漩涡状的箭头表示车轮停止时的t0之后的车身移动的轨迹。上下方向以及前后方向的车身振动均发生收敛，成为图4(b)所示的静止状态。

图6是表示行驶中的车辆7停车直至成为静止状态时的车身的振动的例子的曲线。曲线的水平轴表示车身的上下方向的振动的中央位置，垂直轴表示车身的前后方向的振动的中央位置，在两轴的交点表示两个方向的合成振动。虚线表示行驶中的车辆7进行制动使车轮停止时车身移动的轨迹。实线表示从车轮停止时到车身静止为止的振动产生的轨迹。圆形记号表示加速度传感器2的加速度的测量定时kn-1、kn、kn+1……，测量周期例如设为100ms。星形记号表示上下方向的振动振幅的中央。三角记号表示前后方向的振动振幅反转的点。

在车身沿上下方向发生振动的过程中，通过图6中以星形记号表示的振动振幅的中央时的车身被推定成为与静止状态等同的车辆角度θ。因而，由车辆7的停车所引起的上下方向的振动所导致的上下方向的振幅中央的车辆角度θ不包含因车体的俯仰角度所产生的误差。

上述车辆角度θ具体而言通过下式(1)来计算。

θ＝tan-1(ΔZ/ΔX)(1)

ΔZ＝Zkn+1-Zkn

ΔX＝Xkn+1-Xkn

实施方式1中，将在车身通过上下方向的振幅中央时的附近的测量定时kn、kn+1时测量得到的Z轴方向的加速度设为Zkn、Zkn+1。同样地，将在测量定时kn、kn+1时测量得到的X轴方向的加速度设为Xkn、Xkn+1。

从车身快要通过上下方向的振幅中央时到车身通过上下方向的振幅中央之后的时刻中的两个时间点设为最接近振幅中央的振幅中央通过之前的两个时间点或振幅中央通过之后的两个时间点、更优选地设为夹着振幅中央的前后两个时间点。图6中，优选为夹住以星形记号所示的振幅中央的前后两个时间点的测量定时kn、kn+1。

此外，在车身成为与静止状态等同的车辆角度θ的定时不仅可以是在车身从下向上振动时的振幅的中央(以星形记号表示)，也可以是在车身从上向下振动时的振幅的中央。

如图3所示，加速的同时车辆移动时的车辆角度θ利用在测量定时kn、kn+1时测量得到的Z轴方向以及X轴方向的加速度，通过上式(1)来计算出。

只要在行驶中进行加速，不仅在水平的路面上，即使在上坡和下坡时也如箭头100所示那样加速度沿相对于路面在平行方向进行变化。即，若车辆7相对于路面平行，即加速度测量系统的X轴相对于路面平行，则加速度在测量定时kn和kn+1时发生变化时，该加速度相对于X轴平行地发生变化。另一方面，若车辆7相对于路面倾斜“θ度”，即加速度测量系统的X轴相对于路面倾斜“θ度”，则加速度在测量定时kn和kn+1时发生变化时，该加速度在相对于X轴倾斜“θ度”的方向上发生变化。

然而，如上文所述，实际的车辆7中，由于加速时产生尾倾、减速时产生前倾而在车辆7中产生某种俯仰，因此即使利用随便两个时间点的加速度来计算车辆角度θ，也无法稳定获得“与静止状态相同的车辆角度θ”。

与此相对，本发明中，利用车辆7停车时的车身的上下方向的振动中存在的成为“与静止状态相同的车辆角度θ”的状态下的测量定时kn、kn+1的加速度来计算车辆角度θ，因此不受到俯仰角度的影响。这里所说的“与静止状态相同的车辆角度θ”有时也受到加速度的测量周期等的影响，因此严格来说不限于“与静止状态完全相同的车辆角度θ”，也可以是“与静止状态等同的车辆角度θ”。此外，由于车轮停止后，车身不仅在上下方向上振动，也在前后方向上振动，因此能利用上式(1)与行驶中同样地计算车辆角度θ。

进而，本发明中，由于在车辆角度θ的计算中使用加速度的变化量ΔZ、ΔX，因此不会受到加速度传感器2的输出中存在的偏置的影响，即使该偏置历时地发生变化也没有问题。

接着，利用图7的流程图，对前照灯用光轴控制装置10的动作进行说明。

CPU16若接通电源开始动作，则实施图7的流程图。

CPU16首先经由加速度信号输入部12获取从加速度传感器12输入的上下方向以及前后方向的加速度信号(步骤ST1)。如上所述，加速度信号的测量周期例如设为100ms。

接着CPU16基于经由速度信号输入部13从车速传感器3输入的速度信号，判定车辆7为停车中还是行驶中(步骤ST2)。在图7的动作例中，将车辆7停车时的光轴控制(步骤ST3～ST9)、和车辆7行驶时的光轴控制(步骤ST12～ST16)进行切换。

在判定为停车中或行驶中的步骤ST2中，期望设有例如具有2秒左右的延迟时间的滤波器，从而不会使速度信号中的噪声被误判定为行驶信号、或将从上述车辆停车到车身静止为止判断为行驶中。

车辆7停车时(步骤ST2为“是”)，CPU16使用在步骤ST1中获取到的加速度信号，计算车辆7相对于水平方向的倾斜角度(相对水平车辆角度)(步骤ST3)。关于使用能检测重力加速度的加速度传感器的输出的相对水平车辆角度的计算方法，使用公知的方法即可，因此省略说明。

CPU16为了判定是否由于停车中乘客的上下车、或行李的装卸使车辆7的倾斜发生了变化，具有表示变化前的相对水平车辆角度是否储存至储存部17的第一次标记。

CPU16在车辆7的行动从行驶变为停车时，确认第一次标记是否被置位(步骤ST4)，在第一次标记未被置位的情况下(步骤ST4为“是”)、即停车之后，将第一次标记进行置位(步骤ST5)，将在步骤ST3中计算出的相对水平车辆角度作为第一次相对水平车辆角度储存于储存部17(步骤ST6)，返回步骤ST1。

在第一次标记被置位的情况下(步骤ST4为“否”)、即停车后第二次之后，CPU16从储存部17读取第一次相对水平车辆角度，减去在步骤ST3计算出的相对水平车辆角度，计算倾斜角度差(步骤ST7)。在具有倾斜角度差的情况下(步骤ST8为“是”)，由于乘客的上下车、或行李的装卸等造成车辆7的倾斜变化使光轴也发生变化，因此，CPU16将车辆角度和倾斜角度差相加，计算变化后的车辆角度(步骤ST9)。在没有倾斜角度差的情况下(步骤ST8为“否”)，由于车辆7的倾斜角度不发生变化使光轴也不发生变化，因此返回步骤ST1。

步骤ST10是如下处理：即，在乘客的上下车、或行李的装卸等造成车辆7的相对水平车辆角度发生了变化时，求出抵消该变化的角度的光轴操作角度从而使光轴恢复初始位置。

在步骤ST10中，相对于车辆7停车之后(停车后第一次)的相对水平车辆角度，CPU16在之后(停车后第二次之后)的相对水平车辆角度变化时，计算抵消了变化的倾斜角度差后返回初始位置的光轴操作角度，将其用于光轴控制。顺便一提，停车后的第一次相对水平车辆角度是与没有乘客的上下车、或行李的装卸等的、行驶时的车辆角度对应的角度，适宜作为用于观测停车中的倾斜角度的变化的基准。

在停车中的光轴控制中，例如预先使车辆7停在水平的路面上，将光轴设定为俯角侧1％的初始位置。俯角侧1％是指光轴在前方100m下降1m的角度。设定之后，根据乘客的上下车、或行李的装卸等发生变化的车辆角度的差分，能在抵消车辆角度变化量的方向上操作光轴，从而使前照灯5L、5R的光轴恢复到初始位置。

作为一个示例，光轴操作角度根据预先储存在储存部17的光轴校正角度、预先储存在储存部17的车辆角度基准值、以及步骤ST8中计算出的车辆角度来求出。通过(车辆角度基准值-车辆角度)抵消车辆角度的变化量，对该值加上(光轴校正角度+车辆角度基准值)从而使光轴恢复初始位置。

光轴校正角度以及车辆角度基准值在下文叙述。

CPU16根据步骤ST10中求出的光轴操作角度生成光轴操作信号，经由光轴操作信号输出部18输出至光轴操作装置6L、6R(步骤ST11)。光轴操作装置6L、6R依照从光轴操作信号输出部18发出的光轴操作信号来操作前照灯5L、5R的光轴。

另一方面，车辆7的行动从停止变为行驶时(步骤ST2为“否”)，CPU16将第一次标记进行复位(步骤ST12)。接着，CPU16基于经由速度信号输入部13从车速传感器3输入的速度信号，判定车轮是否停止(步骤ST13)。

在车轮停止的情况下(步骤ST13为“是”)，CPU16使用从行驶开始停车直至静止状态为止的加速度信号来检测出车身的上下方向的振动振幅的中央，使用在通过该中央的时刻附近的两个时间点或夹着通过该中央的时刻的前后两个时间点的测量定时kn、kn+1下测量得到的上下方向和前后方向的加速度信号，利用上式(1)来计算车辆角度θ(步骤ST14)。此处，加速度信号的测量周期为100ms，因此测量定时kn、kn+1成为100ms的间隔。

由于车辆7在静止地停车时车身的变化较小，因此难以检测出上下方向的振动振幅的中央，有时无法计算出车辆角度θ。因此，CPU16在无法计算出车辆角度θ的情况下(步骤ST15为“否”)，返回至步骤ST1。另一方面，在能计算出车辆角度θ的情况下(步骤ST15为“是”)，CPU16将车辆角度更新为在步骤ST14中所计算出的车辆角度θ的值(步骤ST16)。

步骤ST16之后，CPU16在步骤ST10中计算出光轴操作角度，在步骤ST11中生成光轴操作信号，经由光轴操作信号输出部18向光轴操作装置6L、6R输出。

如上所述，使用从行驶开始停车直至静止状态为止的加速度来计算车辆角度，从而不会受到行驶道路的坡度的影响、以及因加减速度而产生变化的车辆7的倾斜(俯仰)的影响，能导出与静止状态等同的车辆角度。

此外，本发明中，由于在车辆角度的计算中使用100ms之间的加速度变化量，因此不会受到加速度传感器2的输出中存在的偏置的影响，即使该偏置历时地发生变化也没有问题。另一方面，使用车辆7停车时的相对水平车辆角度的光轴控制(步骤ST3～ST9)是使变化的角度无限累积的方法，因此可能累积误差。因此，使用相对水平车辆角度的光轴控制中，随着时间经过光轴可能产生偏差，但通过将使用基于从行驶开始停车直至静止状态为止的加速度而计算出的车辆角度的光轴控制(步骤ST12～ST16)进行组合，能除去累积后的误差，能使前照灯的光轴在较长期间中稳定地维持为正确的角度。

接着，利用图8的流程图，对前照灯用光轴控制装置10的初始设定的方法进行说明。此处，如图2(b)或图2(c)所示，采用将加速度传感器2组装于前照灯用光轴控制装置10的结构作为例子。

制造工厂中，在前照灯用光轴控制装置10完成后，将CPU16的第一次标记进行复位(步骤ST21)。操作者使组装了加速度传感器2的前照灯用光轴控制装置10在三个方向上倾斜，加速度传感器2在每次倾斜时测定上下方向和前后方向的加速度并输出加速度信号(步骤ST22)。CPU16基于所输入的加速度信号，推定加速度传感器2的偏置和灵敏度(步骤ST23)。

图9(a)是说明初始设定时的、从垂直方向和水平方向观察到的加速度测量系统和铅锤的图。X轴和Z轴的交点是加速度传感器2的原点，垂直方向的轴和水平方向的轴的交点是从车辆7观察到的测量上的原点O。在步骤ST22中，在如图9(b)所示使组装有加速度传感器2的前照灯用光轴控制装置10旋转时，如图9(a)所示通过加速度传感器2所测量的加速度、即成为从弹簧垂下的铅锤描绘出的圆的中心的原点O相对于加速度测量系统的偏置，圆的大小为加速度测量系统的灵敏度。这里，将X轴方向的偏置作为Xoff，将Z轴方向的偏置作为Zoff进行图示。θoff表示加速度传感器2的安装角度的偏差。

接着操作者将前照灯用光轴控制装置10固定在水平的面上，进行加速度传感器2相对于前照灯用光轴控制装置10的安装角度的设定(步骤ST24)。前照灯用光轴控制装置10若从外部输入设定用信号，则将步骤ST23的加速度传感器2的偏置和灵敏度、以及步骤ST24的安装角度的设定值储存至储存部17。

作为储存上述各种设定值的设定用信号，除了与外部装置通信的设定信号之外，例如可以向车辆信息输入部14输入特定的输入模式作为备用。顺便一提，该特定的输入模式例如是将变速器的选择杆设定为“R”，将亮灯开关设定为“开”，且重复三次超车开关的“开”等暗号式的组合。当然输入模式用的信号的组合也可以是上述以外的组合。

图10表示安装角度的设定方法。在前照灯用光轴控制装置10固定于水平面上的状态下，加速度传感器2测定加速度(步骤ST24-1)、CPU16计算相对水平车辆角度(步骤ST24-2)，将计算出的相对水平车辆角度作为车辆角度基准值储存至储存部17(步骤ST24-3)。最后，CPU16从光轴操作角度(例如0度)中减去车辆角度基准值来计算出光轴校正角度，储存至储存部17(步骤ST24-4)。此外，安装角度设定时由于加速度传感器2被固定在水平的面上，因此利用中央值(＝0度)作为光轴操作角度。

若对步骤ST24-4的光轴校正角度＝(安装角度设定时的光轴操作角度-车辆角度基准值)进行变形，则成为安装角度设定时的光轴操作角度＝(光轴校正角度+车辆角度基准值)。光轴校正角度和车辆角度基准值储存在储存部17，在图7的流程图执行时使用。

接着，CPU16根据安装角度设定时的光轴操作角度生成光轴操作信号并输出(步骤ST25)。操作者确认该光轴操作信号是否为正确的值(步骤ST26)。

步骤ST27～ST30的处理在车辆的制造工厂或维修工厂中实施。操作者将前照灯用光轴控制装置10搭载于车辆7(步骤ST27)，在将车辆7停在水平的路面上的状态下对车辆7进行加速度传感器2的安装角度的设定(步骤ST28)。步骤ST28、ST29的处理与步骤ST24、ST25相同。

在步骤ST28中，以与图10的步骤ST24-1～ST24-4相同的步骤进行安装角度设定。操作者使车辆7停在水平的路面上，使前照灯用光轴控制装置10识别出相对水平车辆角度、即图9(a)示出的加速度传感器2的安装角度的偏差θoff，来校正加速度传感器2相对于车辆7的安装角度的偏差。

完成上述前照灯用光轴控制装置10的电气设定之后，操作者通过使用扳手或螺丝刀对前照灯5L、5R的光轴进行机械性调整，从而将前照灯的光轴设定为初始位置(步骤ST30)。由此，光轴操作角度(＝光轴校正角度+车辆角度基准值)为0度时，前照灯5L、5R的光轴处于初始位置。

接着，对下述方法的具体例进行说明：即，在行驶中的车辆7停车直至静止状态为止的期间内，在车身成为与静止状态相同的姿势的定时、即车轮停止后的车身振动期间，对通过上下方向的振幅的中央的定时进行检测。

例如，CPU16检测由加速度传感器2测量得到的上下方向的加速度信号成为零的定时，将检测出的该定时判断为车身通过上下方向的振幅的中央的定时。

这里所说的加速度信号成为零的定时是指由于振动使加速度成为零的定时。由此，在加速度传感器2测量的加速度信号上重叠有重力加速度的情况下，需要从加速度信号中减去重力加速度的处理。

此外，CPU16也可以对由加速度传感器2测量得到的上下方向的加速度信号进行微分来计算加加速度(JERK)，检测加加速度成为极大或极小的定时，将检测出的该定时判断为车身通过上下方向的振幅的中央的定时。图6中，在车身通过从下向上振动时的振幅中央的定时(以星形记号表示)时加加速度成为极大，在车身通过从上向下振动时的振幅中央的定时时加加速度成为极小。

在计算车辆角度θ时计算出两个时间点的加速度信号的差分的处理是与用于计算加加速度的微分相同的处理，并且不需要如上所述的减去重力加速度的处理。因此，检测加加速度的极大值或极小值的处理能比较容易地实现。

CPU16也可以对由加速度传感器2测量得到的上下方向的加速度信号进行积分来计算车身上下振动的移动速度，检测出移动速度成为极大或极小的定时，将检测出的该定时判断为车身通过上下方向的振幅的中央的定时。

CPU16也可以将上述车身的移动速度再积分来计算车身上下振动的移动量，检测出到达移动量的极大值和极小值的中央的定时、即车身通过上下方向的振幅中央的定时。此外，CPU16也可以计算移动量的平均值，将成为该平均值的定时判断为车身通过上下方向的振幅中央的定时。

上述例子中，构成为基于上下方向的加速度信号来检测车身通过上下方向的振幅中央的定时，但也可以基于前后方向的加速度信号来推定车身通过上下方向的振幅中央的定时。

图6所示的例子中，由于车轮停止后的车身的上下方向的振动与前后方向的振动大致同步，因此上下方向的振动达到中央的定时与前后方向的振动的方向反转的定时大致一致。图6的例子中，以星形记号表示的上下方向的振幅中央、和以三角记号表示的前后方向的振幅的点在相同定时出现。

于是，CPU16例如也可以检测由加速度传感器2测量得到的前后方向的加速度信号成为极大或极小的定时，将检测出的该定时推定为车身通过上下方向的振幅中央的定时。

CPU16也可以检测对由加速度传感器2测量得到的前后方向的加速度信号进行微分得到的加加速度成为零的定时，将检测出的该定时推定为车身通过上下方向的振幅中央的定时。

CPU16也可以对由加速度传感器2测量得到的前后方向的加速度信号进行积分来计算车身前后移动的移动速度，检测移动速度成为零的定时，将检测出的该定时推定为车身通过上下方向的振幅的中央的定时。

CPU16也可以对上述车身的前后方向的移动速度再进行积分来计算车身前后振动的移动量，检测移动量成为极大或极小的定时，将检测出的该定时判断为车身通过上下方向的振幅的中央的定时。

如上述可知，根据实施方式1，控制部15在从行驶中的车辆7停车起到车身静止为止的期间内，从该车身快要成为与静止状态相同的姿势之前到成为与静止状态相同的姿势之后的时刻中选择两个时间点，根据在该两个时间点测量得到的上下方向的加速度信号的差分与在该两个时间点测量得到的前后方向的加速度信号的差分之比，计算车辆角度θ，因此能获得不包含因车辆7加减速而产生的倾斜角度的误差的、准确度较高的车辆角度θ。通过使用加速度变化量，能减少因加速度传感器2的输出中潜在的偏置以及该偏置的历时变化而产生的影响，能获得长期稳定的车辆角度θ。

实施方式1中在车辆角度θ的计算中利用了行驶中的车辆7停止直至静止状态时的车身的行动，但理论上车辆7发动时也产生类似的行动。然而，车辆7发动时的加速度比停车时的加速度要小，现状是就使用实际的加速度传感器而言，检测发动时的车身较小的变化比检测停车时的变化要困难。因此，现状下车辆角度θ的计算中期望利用车辆7停车时的行动。

根据实施方式1，如图2(b)所示，通过将加速度传感器2与前照灯用光轴控制装置10构成为一体，从而能省略布线等，能实现结构简单的前照灯用光轴控制装置10。

根据实施方式1，如图2(c)所示，通过将前照灯用光轴控制装置10和与光轴控制的功能不同的车载电气设备8构成为一体，从而不存在独立的前照灯用光轴控制装置10，因此搭载于车辆7的系统结构变得简单。

另外，本发明在其发明范围内可以对实施方式的任意结构要素进行变形，或者在实施方式中省略任意的结构要素。

工业上的实用性

本发明涉及的前照灯用光轴控制装置在使用加速度传感器的同时也能以高准确度控制前照灯的光轴，因此适用于使用了LED等亮光源的前照灯的光轴控制装置等。

标号说明

1车载电池、2加速度传感器、3车速传感器、4开关、5L左侧前照灯、5R右侧前照灯、6L、6R光轴操作装置、7车辆、8车载电气设备、10前照灯用光轴控制装置、11电源部、12加速度信号输入部、13速度信号输入部、14车辆信息输入部、15控制部、16CPU、17储存部、18光轴操作信号输出部。

Claims (6)

1.一种前照灯用光轴控制装置，

包括控制部，该控制部利用由搭载于车辆的加速度传感器测量得到的上下方向以及前后方向的加速度信号，计算所述车辆相对于路面的倾斜角度，生成对前照灯的光轴进行操作的信号，该前照灯用光轴控制装置的特征在于，

所述控制部在从行驶中的所述车辆停车起到车身静止为止的期间中，从该车身快要成为与静止状态相同的姿势之前到成为与静止状态相同的姿势之后的时刻中选择两个时间点，根据在该两个时间点测量得到的上下方向的加速度信号的差分与在该两个时间点测量得到的前后方向的加速度信号的差分之比，计算所述车辆相对于路面的倾斜角度。

2.如权利要求1所述的前照灯用光轴控制装置，其特征在于，

从行驶中的所述车辆停车起到所述车身静止为止的期间中，测量得到的所述两个时间点的加速度信号是因从所述车辆的车轮停止时起到所述车身静止为止的期间的所述车身的振动而引起的加速度信号。

3.如权利要求2所述的前照灯用光轴控制装置，其特征在于，

从行驶中的所述车辆停车起到车身静止为止的期间中，所述车身成为与静止状态相同的姿势的时刻是所述车轮停止后的所述车身在振动期间通过上下方向的振幅中央的时刻。

4.如权利要求3所述的前照灯用光轴控制装置，其特征在于，

所述车轮停止后的所述车身在振动期间通过上下方向的振幅中央的时刻是：

上下方向的加速度信号成为零的时刻；或

对上下方向的加速度信号进行微分而得到的加加速度成为极大或极小的时刻；或

对上下方向的加速度信号进行积分而得到的移动速度成为极大或极小的时刻；或

对所述移动速度进一步进行积分而得到的移动量成为极大值和极小值的中央或平均值的时刻。

5.如权利要求1所述的前照灯用光轴控制装置，其特征在于，

与所述加速度传感器构成为一体。

6.如权利要求1所述的前照灯用光轴控制装置，其特征在于，

与搭载于所述车辆的车载电气设备构成为一体。