CN114025991A - 车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控制方法 - Google Patents

车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控制方法 Download PDF

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Abstract

车辆用灯具的控制装置为对搭载有以第1频率振动的振动产生源的车辆用灯具(1)中的光轴角度的调节进行控制的装置,包括:加速度传感器(32),其被搭载于车辆用灯具(1),并且被设定为以第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样;接收部(34),其接收表示加速度传感器(32)的输出值的信号;以及控制部(36),其执行如下控制:基于加速度传感器(32)的输出值来调节车辆用灯具(1)的光轴角度。

Description

车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控 制方法
技术领域
本发明涉及车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控制方法。尤其是,本发明涉及被用于汽车等的车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控制方法。
背景技术
以往,已知一种自动校平控制,其根据车辆的倾斜角度来自动地调节车辆用前照灯的光轴位置,从而使前照灯的照射方向发生变化。一般地,在自动校平控制中,前照灯的光轴位置基于从车高传感器的输出值导出的车辆的节距角度而被调节。与此不同,在专利文献1中,公开了一种车辆用灯具的控制装置,其用加速度传感器来实施自动校平控制。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2012-030782号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
在使用了加速度传感器的情况下,与使用车高传感器的情况相比,能够使自动校平系统更为廉价,还能够谋求轻量化。结果,能够谋求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的情况下,也始终存在欲进一步提高自动校平控制的精度这样的要求。
本发明鉴于这样的状况而完成,其目的之一在于提供一种提高车辆用灯具的自动校平控制的精度的技术。
[用于解决技术课题的技术方案]
为了解决上述问题,本发明的一个方案为一种对车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制的车辆用灯具的控制装置,该车辆用灯具搭载有以第1频率振动的振动产生源。该控制装置包括:加速度传感器,其被搭载于车辆用灯具,并且被设定为以第1频率的非整数倍的第2频率来对加速度进行采样;接收部,其接收表示加速度传感器的输出值的信号;以及控制部,其执行基于加速度传感器的输出值来调节车辆用灯具的光轴角度的控制。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括可调节光轴的车辆用灯具、以及上述任一方案的车辆用灯具的控制装置。
本发明的另一方案为一种对车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制的车辆用灯具的控制方法,该车辆用灯具搭载有以第1频率振动的振动产生源。该控制方法包含通过被搭载于车辆用灯具的加速度传感器,以第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样的步骤、以及基于采样的加速度来调节车辆用灯具的光轴角度的步骤。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括:接收部,其接收表示倾斜传感器的输出值的信号,该倾斜传感器能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度;控制部,其针对车辆停止中的倾斜角度的变化,输出指示车辆用灯具的光轴角度的调节的调节信号,并针对车辆行驶中的倾斜角度的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出指示光轴角度的维持的维持信号;以及移动判定部,其判定在点火开关处于关断状态期间存在车辆的移动。控制部在移动判定部判定为无移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的倾斜角度的变化,输出调节信号,在移动判定部判定为存在移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的倾斜角度的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出维持信号。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括可调节光轴的车辆用灯具、可导出车辆相对于水平面的倾斜角度的倾斜传感器、以及上述任一方案的车辆用灯具的控制装置。
另外,以上构成要素的任意组合,以及将本发明的表达方式在方法、装置、系统等之间转换后的结果,作为本发明的方案也是有效的。
发明效果
根据本发明,能够提高车辆用灯具的自动校平控制的精度。
附图说明
图1是实施方式1的车辆用灯具的铅垂剖视图。
图2是对车辆用灯具、校平ECU及车辆控制ECU的动作协同进行说明的功能框图。
图3是用于对车辆产生的加速度矢量和可用加速度传感器检测到的车辆的倾斜角度进行说明的示意图。
图4是表示加速度传感器的采样频率与振动产生源的振动频率的关系的图。
图5是表示由实施方式1的校平ECU执行的自动校平控制的一例的流程图。
图6是实施方式2的车辆用灯具的铅垂剖视图。
图7是对车辆用灯具、校平ECU及车辆控制ECU的动作协同进行说明的功能框图。
图8是用于对车辆产生的加速度矢量和可用倾斜传感器检测到的车辆的倾斜角度进行说明的示意图。
图9的(A)及图9的(B)是用于对车辆的运动加速度矢量的方向与车辆姿态角度的关系进行说明的示意图。
图10是表示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。
图11是表示由实施方式2的校平ECU执行的自动校平控制的一例的流程图。
图12是表示由实施方式2的校平ECU执行的自动校平控制的一例的流程图。
具体实施方式
本发明的一个方案为一种对车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制的车辆用灯具的控制装置,该车辆用灯具搭载有以第1频率振动的振动产生源。该控制装置包括:加速度传感器,其被搭载于车辆用灯具,并且被设定为以第1频率的非整数倍的第2频率来对加速度进行采样;接收部,其接收表示加速度传感器的输出值的信号;以及控制部,其执行基于加速度传感器的输出值来调节车辆用灯具的光轴角度的控制。
也可以是,在上述方案中,振动产生源为用于对被搭载于车辆用灯具的发热构件进行冷却的风扇。此外,也可以是,在上述任一方案中,振动产生源为一边反射从光源射出的光,一边以旋转轴为中心旋转的旋转反射器。此外,也可以是,在上述任一方案中,根据加速度传感器的输出值,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、以及车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿态角度,控制部执行如下控制:保持路面角度的基准值及车辆姿态角度的基准值,并针对车辆停止中的合计角度的变化,输出指示光轴角度的调节的调节信号,并且将与车辆停止中的合计角度的变化量和车辆姿态角度的基准值之和相等的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,针对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,或输出指示光轴角度的维持的维持信号,并且将与车辆行驶中的合计角度的变化量和路面角度的基准值之和相等的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括可调节光轴的车辆用灯具、以及上述任一方案的车辆用灯具的控制装置。
本发明的另一方案为一种对车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制的车辆用灯具的控制方法,该车辆用灯具搭载有以第1频率振动的振动产生源。该控制方法包含通过被搭载于车辆用灯具的加速度传感器,以第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样的步骤、以及基于采样的加速度来调节车辆用灯具的光轴角度的步骤。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具的控制装置。该控制装置包括:接收部,其接收表示倾斜传感器的输出值的信号,该倾斜传感器能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度;控制部,其针对车辆停止中的倾斜角度的变化,输出指示车辆用灯具的光轴角度的调节的调节信号,并针对车辆行驶中的倾斜角度的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出指示光轴角度的维持的维持信号;以及移动判定部,其判定在点火开关处于关断状态期间存在车辆的移动。控制部在移动判定部判定为无移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的倾斜角度的变化,输出调节信号,在移动判定部判定为存在移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的倾斜角度的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出维持信号。
也可以是,在上述方案中,在将车辆相对于水平面的倾斜角度称为合计角度时,在该合计角度中,包含路面相对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,控制部将路面角度的基准值及车辆姿态角度的基准值易失性地保持,并针对车辆停止中的合计角度的变化,将与车辆停止中的合计角度的变化量和车辆姿态角度的基准值之和相等的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,针对车辆行驶中的合计角度的变化,将与车辆行驶中的合计角度的变化量和路面角度的基准值之和相等的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
此外,也可以是,在上述方案中,车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,非易失性地存储控制部所保持的路面角度的基准值及车辆姿态角度的基准值,控制部在点火开关转变为打开状态时,移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的合计角度和从存储部读出的车辆姿态角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,在移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的合计角度和从存储部读出的路面角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
此外,也可以是,在上述方案中,车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,非易失性地存储控制部所保持的车辆姿态角度的基准值及点火开关转变为关断状态时的合计角度,控制部在点火开关转变为打开状态时,移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的合计角度和从存储部读出的车辆姿态角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,在移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的合计角度及从存储部读出的合计角度的差分和从存储部读出的车辆姿态角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,并将根据当前的合计角度和算出的车辆姿态角度得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
此外,也可以是,在上述方案中,车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,非易失性地存储控制部所保持的路面角度的基准值及点火开关转变为关断状态时的合计角度,控制部在点火开关转变为打开状态时,移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的合计角度及从存储部读出的合计角度的差分和从存储部读出的路面角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,将根据当前的合计角度和算出的路面角度得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,在移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的合计角度和从存储部读出的路面角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
此外,也可以是,在上述方案中,车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,非易失性地存储控制部所保持的路面角度的基准值及车辆姿态角度的基准值、以及点火开关转变为关断状态时的合计角度,控制部在点火开关转变为打开状态时,移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的合计角度及从存储部读出的合计角度的差分和从存储部读出的路面角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,在移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的合计角度及从存储部读出的合计角度的差分和从存储部读出的车辆姿态角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
此外,也可以是,在上述任一方案中,移动判定部基于车辆的位置信息、对车辆处于市场还是处于工厂进行识别的信号、以及与车辆周围的对象有关的信息中的任意一个以上来判定在点火开关处于关断状态期间,存在着车辆的移动。
本发明的另一方案为一种车辆用灯具系统。该车辆用灯具系统包括可调节光轴的车辆用灯具、可导出车辆相对于水平面的倾斜角度的倾斜传感器、以及上述任一方案的车辆用灯具的控制装置。
以下,参照附图,基于优选的实施方式来说明本发明。实施方式并不对发明进行限定,仅为例示,实施方式所记述的一切特征及其组合不一定限于发明的实质性内容。对于各附图所示的相同或等同的构成要素、构件、以及处理,标注相同的附图标记,并适当省略反复的说明。此外,各图所示的各部分的比例尺或形状是为了易于说明而便宜设定的,除非特别提及,否则并不被限定性地解释。此外,在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况下,除非特别提及,否则该用语并不表示任何顺序或重要度,仅用于区别某一构成与其他构成。此外,在各附图中,在对实施方式进行说明上并不重要的构件的一部分分会省略显示。
(实施方式1)
在本说明书中,所谓“车辆行驶中”,例如是指从后述的车速传感器308的输出值超过0时起,到车速传感器308的输出值成为0为止的期间。所谓“车辆停止时”,例如是指在车速传感器308的输出值成为0后,后述的加速度传感器32的输出值稳定时。所谓“车辆停止中”,例如是指从加速度传感器32的输出值稳定时起到车速传感器308的输出值超过0时为止。所谓“稳定时”,既可以设为加速度传感器32的输出值的每单位时间的变化量为预定量以下时,也可以设为从车速传感器308的输出值成为0起经过预定时间后(例如1~2秒后)。所谓“车辆300停车”,意味着车辆300处于“车辆停止时”或“车辆停止中”的状态。所谓“刚出发后”,例如是指从车速传感器308的输出值超过0时起的预定时间。所谓“即将出发前”,例如是指从车速传感器308的输出值超过0时起预定时间前的时间。上述“车辆行驶中”、“车辆停止时”、“车辆停止中”、“稳定时”、“刚出发后”、“即将出发前”、“预定量”、以及“预定时间”能够基于设计者的实验或仿真来适当设定。
图1是实施方式1的车辆用灯具的铅垂剖视图。本实施方式的车辆用灯具1为一种车辆用前照灯,其具有被形成为左右对称的一对前照灯单元。一对前照灯单元被配置在车辆的车宽方向的左右。右侧的前照灯单元与左侧的前照灯单元为实质上相同的构成,因此,以下,作为车辆用灯具1的结构,仅说明一个前照灯单元的结构,针对另一个前照灯单元的结构省略说明。
车辆用灯具1具有:灯体2,其具有向车辆前方开口的凹部;以及透光罩4,其覆盖灯体2的开口。灯室6由灯体2和透光罩4形成。在灯室6中,收容有光学单元8。
光学单元8包括光源10、聚光用透镜12、旋转反射器14、投影透镜16、以及散热片18。光源10具有在电路基板10a上阵列状地配置有多个发光元件10b的结构。各发光元件10b被构成为可单独点亮/熄灭。作为发光元件10b,能够使用LED、EL、LD等半导体发光元件。另外,光源10由白炽灯或卤素灯、放电灯等构成。
聚光用透镜12为使从光源10射出的光L的光路变化,从而使其射向旋转反射器14的叶片14a的光学构件。旋转反射器14为一边反射从光源10射出的光L一边以旋转轴R为中心旋转的光学构件。旋转反射器14具有多个叶片14a、旋转筒14b、以及作为驱动源的电机14c。多个叶片14a作为光L的反射面来发挥功能,被固定于旋转筒14b的周面。旋转筒14b被以筒的中心轴与电机14c的输出轴一致的方式确定姿态,从而被固定于电机14c的输出轴。电机14c的输出轴和旋转筒14b的中心轴与旋转反射器14的旋转轴R一致。
当电机14c驱动时,叶片14a以旋转轴R为中心沿一个方向回转。叶片14a通过一边回转一边反射光L来以光L扫描灯具前方。由此,能够在灯具前方形成所期望的配光图案。例如,光学单元8能够通过光源10的点亮/熄灭与旋转反射器14的旋转的组合来形成在本车前方的对向车存在区域具有遮光部的远光用配光图案。
投影透镜16为将由旋转反射器14反射的光L向灯具前方投影的光学构件。投影透镜16例如由平凸非球面透镜构成。另外,投影透镜16的形状能够根据所需的配光图案或照度分布等配光特性来适当选择。此外,本实施方式的投影透镜16在外周的一部分具有切口部16a。由于存在切口部16a,因而旋转反射器14的叶片14a难以干扰到投影透镜16,从而能够使投影透镜16与旋转反射器14接近。
散热片18是用于对光源10进行冷却的构件。散热片18被夹着光源10地配置在旋转反射器14的相反侧。光源10被固定于散热片18的朝向旋转反射器14侧的面。由于光源10的热向散热片18传导,因而光源10被冷却。此外,在灯室6中,收容有风扇20。风扇20介由支撑机构(未图示)而被固定于灯体2,并向散热片18送风。由此,能够促进来自散热片18的散热,从而能够进一步对光源10进行冷却。
光学单元8介由灯托架22而被支撑于灯体2。灯托架22例如为主表面被配置为朝向灯具前后方向的板状构件,且在朝向灯具前方侧的主表面固定有光学单元8。光源10介由散热片18而被固定于灯托架22。旋转反射器14介由台座15而被固定于灯托架22。投影透镜16介由透镜支架(未图示)而被固定于灯托架22。
在灯托架22的朝向灯具后方侧的主表面的上端部,具有向灯具后方侧突出的接头支承部24。在接头支承部24,连结有轴26,该轴26贯穿灯体2的壁面,并向灯具前方延伸。在轴26的前端,设置有球形接头用球部26a。在接头支承部24,设置有沿着球形接头用球部26a的形状的球形空间24a。因球形接头用球部26a被嵌入到球形空间24a中,接头支承部24与轴26被连结。
在灯托架22的朝向灯具后方侧的主表面的下端部,连结有校平制动器28。校平制动器28例如由使杆28a沿箭头M、N方向伸缩的电机构成,杆28a的前端被固定于灯托架22。光学单元8因杆28a沿箭头M方向延伸而以接头支承部24与轴26的卡合部为支点位移,成为后倾姿态。此外,光学单元8因杆28a沿箭头N方向收缩而以该卡合部为支点位移,成为前倾姿态。因此,能够通过校平制动器28的驱动来实现校平调整,该校平调整使车辆用灯具1的光轴Ax的节距角度朝向下方和上方。另外,光学单元8自身的结构或光学单元8的支撑结构等不被限定于上述内容。
在灯室6中,也收容有作为本实施方式的车辆用灯具的控制装置来发挥功能的校平ECU30、以及加速度传感器32。以下,针对校平ECU30及加速度传感器32详细进行说明。
图2是对车辆用灯具、校平ECU及车辆控制ECU的动作协同进行说明的功能框图。另外,校平ECU30及车辆控制ECU302作为硬件构成,用以计算机的CPU或存储器为代表的元件或电路来实现,作为软件构成,利用计算机程序等来实现,但在图2中,描绘为了通过它们的协同来实现的功能框。本领域技术人员应理解的是,该功能框能够通过软硬件的组合来以各种方式实现。
校平ECU30包括加速度传感器32、接收部34、控制部36、发送部38、以及存储器40。本实施方式的加速度传感器32被以被安装于校平ECU30的电路基板的状态搭载于车辆用灯具1。然后,并不被特别地限定于该构成,加速度传感器32也可以被安装于与校平ECU30不同的电路基板。在该情况下,校平ECU30也可以被设置在车辆300的内部,例如仪表板附近等。在校平ECU30,连接有被搭载于车辆300的车辆控制ECU302及灯开关304。从车辆控制ECU302或灯开关304输出的信号由接收部34接收。此外,接收部34接收表示加速度传感器32的输出值的信号。
在车辆控制ECU302,连接有被搭载于车辆300的转向传感器306、车速传感器308、以及导航系统310等。从它们输出的信号根据需要,介由车辆控制ECU302而被接收部34接收。灯开关304根据驾驶员的操作内容将控制车辆用灯具1的点亮状态的信号或指示自动校平控制的执行的信号等向车辆控制ECU302或校平ECU30发送。此外,灯开关304也向被搭载于车辆300的电源312发送信号。
接收部34所接收到的信号被发送到控制部36。控制部36基于加速度传感器32的输出值来算出适于车辆300的姿态的车辆用灯具1的光轴Ax的节距角度(以下,适当将该角度称为光轴角度θo)。即,控制部36算出车辆用灯具1所应取的光轴角度θO。然后,对当前的光轴角度θO进行调节,使其接近被算出的光轴角度θO。在上述“接近”中,也包含车辆用灯具1的当前的光轴角度θO与被算出的光轴角度θO一致的情况。控制部36中,构成自身的集成电路能够通过执行被保持于RAM或存储器40的程序来进行动作。
控制部36具有角度运算部36a及调节指示部36b。角度运算部36a用加速度传感器32的输出值、以及根据需要被保持于校平ECU30所具有的RAM(未图示)或存储器40的信息来生成车辆300的节距角度信息。例如,角度运算部36a在将从接收部34发送的加速度传感器32的输出值保持于RAM,且取得的输出值的数量达到预定数量时,对取得的多个输出值实施平均化处理,并基于由此得到的输出值来导出车辆300的节距角度。
调节指示部36b基于由角度运算部36a生成的节距角度信息来确定车辆用灯具1所应取的光轴角度θo,并生成指示光轴角度θO的调节的调节信号。调节指示部36b将生成的调节信号介由发送部38而输出到校平制动器28。校平制动器28基于接收到的调节信号来进行驱动,由此,车辆用灯具1的光轴Ax被针对节距角度方向进行调整。针对控制部36所具有的各部分的动作,在后面会详细说明。
在车辆300,搭载有电源312,该电源312向校平ECU30、车辆控制ECU302及车辆用灯具1的电源电路42供给电力。当通过灯开关304的操作来指示车辆用灯具1的点亮时,电力被从电源312介由电源电路42而供给到光源10。此外,电源电路42根据需要,也会向旋转反射器14及风扇20供给电力。从电源312向校平ECU30的电力供给在点火开关314打开时实施,在点火开关314关断时停止。
(自动校平控制)
接着,针对由包括上述构成的校平ECU30执行的自动校平控制,详细进行说明。图3是用于对车辆产生的加速度矢量和可用加速度传感器检测到的车辆的倾斜角度进行说明的示意图。
例如,在车辆后部的行李厢载有货物或在后部座席存在乘员的情况下,车辆姿态会成为后倾姿态,在货物被从行李厢卸下或后部座席的乘员下车的情况下,车辆姿态会从后倾姿态的状态前倾。当车辆300成为后倾姿态或前倾姿态时,车辆用灯具1的光照射方向也会上下变动,前方照射距离有时变长有时变短。因此,校平ECU30根据加速度传感器32的输出值导出车辆300的节距方向的倾斜角度或其变化量,并将光轴角度θo设为与车辆姿态相应的角度。通过实施基于车辆姿态而实时地进行车辆用灯具1的校平调整的自动校平控制,即使车辆姿态发生变化,也能够将前方照射光的到达距离调节为最佳。
在本实施方式中,加速度传感器32例如为具有相互正交的X轴、Y轴及Z轴的3轴加速度传感器。加速度传感器32被以任意姿态安装于车辆用灯具1,对车辆300产生的加速度矢量进行检测。行驶中的车辆300会产生重力加速度、以及因车辆300的移动而产生的运动加速度。因此,加速度传感器32能够如图3所示,对合成了重力加速度矢量G与运动加速度矢量α的合成加速度矢量β进行检测。此外,在车辆300停止中,加速度传感器32能够对重力加速度矢量G进行检测。加速度传感器32输出检测到的加速度矢量的各轴分量的数值。
加速度传感器32被以任意姿态安装于车辆用灯具1,因此加速度传感器32被搭载于车辆用灯具1的状态下的加速度传感器32的X轴、Y轴及Z轴(传感器侧的轴)未必与确定车辆300的姿态的车辆300的前后轴、左右轴及上下轴(车辆侧的轴)一致。因此,控制部36需要将从加速度传感器32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。
校平ECU30预先保持基准轴信息,该基准轴信息表示被安装于车辆用灯具1的状态的加速度传感器32的轴、车辆300的轴、以及路面角度的位置关系。例如,校平ECU30将转换表作为基准轴信息而保持于存储器40,该转换表将加速度传感器32的输出值中的各轴分量的数值与车辆300的各轴分量的数值对应。本实施方式的存储器40为非易失性存储器。角度运算部36a在分别取得多个从加速度传感器32输出的X轴、Y轴及Z轴的各分量的数值时,在针对各分量实施平均化处理后,用基准轴信息来转换为车辆300的前后轴、左右轴、上下轴的分量。因此,能够根据速度传感器32的输出值导出车辆前后方向、车辆左右方向及车辆上下方向的加速度。
此外,能够根据车辆停止中的加速度传感器32的输出值导出车辆300相对于重力加速度矢量G的倾斜度。即,能够根据加速度传感器32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态角度θv。另外,路面角度θr、车辆姿态角度θv及合计角度θ为车辆300的节距方向的角度。
自动校平控制的目的在于吸收伴随车辆300的节距方向的倾斜角度的变化的车辆用灯具1的前方照射距离的变化,从而将照射光的前方到达距离保持为最佳。因此,自动校平控制所需的车辆300的倾斜角度为车辆姿态角度θv。即,优选的是,在自动校平控制中,在车辆姿态角度θv变化的情况下,车辆用灯具1的光轴角度θo被调节,在路面角度θr变化的情况下,车辆用灯具1的光轴角度θo被维持。为了将其实现,需要从合计角度θ中提取出针对车辆姿态角度θv的信息。
(基本控制)
与此不同,控制部36执行以下说明的自动校平的基本控制。在基本控制中,将车辆行驶中的合计角度θ的变化推定为路面角度θr的变化,将车辆停止中的合计角度θ的变化推动为车辆姿态角度θv的变化,从而根据合计角度θ导出车辆姿态角度θv。在车辆行驶中,车辆姿态角度θv因载重量或乘车人数增减而变化的情况较为罕见,因此能够将车辆行驶中的合计角度θ的变化推定为路面角度θr的变化。此外,在车辆停止中,路面角度θr因车辆300移动而变化的情况较为罕见,因此能够将车辆停止中的合计角度θ的变化推定为车辆姿态角度θv的变化。
首先,在车辆300在预定的基准路面上处于预定的基准姿态时,实施预定的初始化处理。然后,在初始化处理中,取得路面角度θr的初始设定值、以及车辆姿态角度θv的初始设定值,并将其保持于控制部36的RAM或存储器40。具体而言,例如在车辆制造商的制造工厂或经销商的整修工厂等中,将车辆300置于被设计为相对于水平面而平行的基准路面,并将其置于基准姿态。例如,基准姿态为在驾驶员座有1人乘车时或谁也没乘车时的车辆300的姿态。然后,通过工厂的初始化处理装置的开关操作或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36在接收到初始化信号时,执行预定的初始化处理。在初始化处理中,实施初始校准调整,使车辆用灯具1的光轴Ax与初始角度一致。此外,角度运算部36a将基准状态中的加速度传感器32的输出值作为路面角度θr的初始设定值(例如θr=0°)、车辆姿态角度θv的初始设定值(例如θv=0°)而存储于RAM,从而易失性地保持。此外,将这些初始设定值写入到存储器40中,从而非易失性地保持。
在基本控制中,控制部36用加速度传感器32的多个输出值来导出合计角度θ,并针对车辆停止中的合计角度θ的变化,输出指示光轴角度θo的调节的调节信号,从而驱动校平制动器28。此外,控制部36针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,避免校平制动器28的驱动。
此外,控制部36将车辆姿态角度θv的初始设定值用作车辆姿态角度θv的基准值,将路面角度θr的初始设定值用作路面角度θr的基准值,从而开始自动校平控制。然后,将与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。此外,将与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来保持。即,每当车辆300行驶、停止,控制部36就会反复更新路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值。
例如,在车辆300被实际使用的状况下,控制部36针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,避免指示光轴角度θo的调节的调节信号的生成或输出。或者,针对该变化,输出指示光轴角度θo的维持的维持信号。由此,能够避免校平制动器28的驱动。然后,角度运算部36a在车辆停止时,根据加速度传感器32的多个输出值来算出当前(车辆停止时)的合计角度θ。接着,角度运算部36a从当前的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值,得到路面角度θr(θr=θ-θv基准值)。该路面角度θr与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等。
角度运算部36a将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来对保持的路面角度θr的基准值进行更新。由此,被推定为路面角度θr的变化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量被取入到路面角度θr的基准值中。
此外,控制部36通过针对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,来驱动校平制动器28。具体而言,在车辆停止中,角度运算部36a根据加速度传感器32的多个输出值,以预定的定时(timing)反复算出当前的合计角度θ。然后,角度运算部36a从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,得到车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)。该车辆姿态角度θv与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等。
角度运算部36a将得到的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值,对保持的车辆姿态角度θv的基准值进行更新。由此,被推定为车辆姿态角度θv的变化量的车辆停止中的合计角度θ的变化量被取入到车辆姿态角度θv的基准值中。
然后,调节指示部36b用被算出的车辆姿态角度θv或被更新的新的车辆姿态角度θv的基准值来生成光轴角度θo的调节信号。例如,调节指示部36b用转换表来确定光轴角度θo并生成调节信号,该转换表被预先记录于存储器40,使车辆姿态角度θv的值与光轴角度θo的值对应。被生成的调节信号被从发送部38向校平制动器28输出。
此外,控制部36在点火开关314关断时,将保持于RAM的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值中的至少一者记录于存储器40。由此,即使点火开关314被关断,也能够保持路面角度θr的基准值及/或车辆姿态角度θv的基准值。控制部36能够通过接收从车辆控制ECU302侧发送的IG-OFF信号,或检知被供给到控制部36的电源电压为预定值以下,来检知点火开关314关断。
在点火开关314关断的状态下,路面角度θr因车辆300移动而变化的情况较为罕见。因此,能够将从点火开关314的关断起到打开为止的期间的合计角度θ的变化推定为车辆姿态角度θv的变化。因此,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,使用根据当前的加速度传感器32的多个输出值得到的合计角度θ、以及被保持于存储器40的基准值作为起动后的最初的控制来导出当前的车辆姿态角度θv。
在将路面角度θr的基准值保持于存储器40的情况下,控制部36从根据当前的加速度传感器32的多个输出值得到的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值来得到当前的车辆姿态角度θv。
在将车辆姿态角度θv的基准值保持于存储器40的情况下,控制部36在点火开关314关断时,除了车辆姿态角度θv的基准值外,还将在点火开关314关断前的最后被检测到的合计角度θ记录于存储器40。在起动后的最初的控制中,控制部36算出根据当前的加速度传感器32的多个检测值得到的合计角度θ与在点火关断前的最后被检测到的合计角度θ的差分。然后,将车辆姿态角度θv的基准值加上得到的差分,从而计算当前的车辆姿态角度θv。
控制部36将得到的车辆姿态角度θv作为新的基准值而保持于RAM。此外,用得到的车辆姿态角度θv或新的车辆姿态角度θv的基准值来调节光轴Ax。由此,能够将点火开关314被关断期间的车辆姿态角度θv的变化取入到基准值中,还能够将光轴角度θo调节到适当的位置。因此,能够提高自动校平控制的精度。
(加速度传感器32的采样频率)
图4是表示加速度传感器的采样频率与振动产生源的振动频率的关系的图。在车辆用灯具1,多搭载有振动产生源。振动产生源例如为风扇20,该风扇20用于对被搭载于车辆用灯具1的发热构件(在本实施方式中,为光源10或散热片18)进行冷却。此外,振动产生源例如为一边反射从光源10射出的光,一边以旋转轴R为中心旋转的旋转反射器14。风扇20或旋转反射器14在其重心相对于旋转轴而偏移的情况下,以预定的第1频率来振动。第1频率为与风扇20或旋转反射器14各自的转速成比例的频率。即,振动产生源产生第1频率的周期振动A。
另一方面,在本实施方式中,加速度传感器32也被搭载于车辆用灯具1。当将加速度传感器32搭载于车辆用灯具1时,在由加速度传感器32检测到的加速度中,也可能会包含由周期振动A引起的加速度分量。在该情况下,车辆300的倾斜角度的检测精度会降低。
针对由从外部输入的冲击这样的随机振动引起的加速度,能够通过对加速度传感器32的多个输出值实施平均化处理来降低对检测车辆300的倾斜角度造成的影响。由此,能够提高倾斜角度的检测精度。然而,针对使周期振动A产生的振动产生源,有时会存在以平均化处理无法降低影响的情况。即,当加速度传感器32的采样频率(采样周期B的频率)为周期振动A的第1频率的整数倍时,如在图4中以黑点示出的那样,加速度传感器32的全部输出值会被加上相同大小的来源于振动的加速度。在该情况下,在多个输出值的平均化处理中,无法降低振动产生源对倾斜角度的检测造成的影响。
与此不同,本实施方式的校平ECU30所具备的加速度传感器32如在图4中以白圈示出的那样,被设定为以第1频率的非整数倍的第2频率(采样周期C的频率)来对加速度进行采样。由此,能够使被加到加速度传感器32的各输出值上的、来源于振动的加速度的大小发生变化。结果,能够通过多个输出值的平均化处理来降低振动产生源对倾斜角度的检测造成的影响。作为一例,第1频率为51.33Hz或55.83Hz,第2频率为20Hz。
另外,在图4中,针对X轴的加速度分量进行了图示,但针对Y轴及Z轴的加速度分量也是同样。但是,被输入到加速度传感器32中的来源于振动的加速度的各轴分量的大小会根据风扇20或旋转反射器14的旋转轴相对于加速度传感器32的3轴的倾斜度来变化。
图5是表示由实施方式1的校平ECU执行的自动校平控制的一例的流程图。该流程例如由灯开关304进行自动校平控制的执行指示,且在点火开关314打开时,由控制部36以预定的定时反复执行,并在自动校平控制的执行指示被解除(或停止指示被进行)或是点火开关314被关断的情况下结束。
首先,控制部36判断车辆300是否停车(S101)。控制部36能够基于车速传感器308的输出值来判断车辆300的停车。在车辆300未停车的情况下(S101中的“否”),即车辆300在行驶中的情况下,控制部36结束本例程。在车辆300停车的情况下(S101中的“是”),控制部36在前次例程的步骤S101中的停车判定中,判断车辆300是否为行驶中(S101中的“否”)(S102)。在前次判定为行驶中的情况下(S102中的“是”),该情况意味着为“车辆停止时”,控制部36从当前的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值,从而算出路面角度θr(S103)。然后,将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来更新(S104),并结束本例程。
在前次的判定为非行驶中的情况下(S102中的“否”),该情况意味着为“车辆停止中”,控制部36从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,从而算出车辆姿态角度θv(S105)。然后,用得到的车辆姿态角度θv对光轴角度θo进行调节,并将再得到的车辆姿态角度θv作为新的基准值来更新(S106),并结束本例程。
如以上说明的那样,作为本实施方式的车辆用灯具1的控制装置的校平ECU30为一种对搭载有以第1频率振动的振动产生源的车辆用灯具1中的光轴角度θo的调节进行控制的装置,包括加速度传感器32、接收部34、以及控制部36。加速度传感器32被搭载于车辆用灯具1,并且被预先设定为以第1频率的非整数倍的第2频率来对加速度进行采样。接收部34接收表示加速度传感器32的输出值的信号。控制部36执行如下控制:基于接收部34所接收到的加速度传感器32的输出值来调节车辆用灯具1的光轴角度θO
如此,能够通过将相对于振动产生源的振动频率(第1频率)具有非整数倍的采样频率(第2频率)的加速度传感器32搭载于车辆用灯具1,从而降低振动产生源对使用了加速度传感器32的车辆300的倾斜角度检测造成的负影响。由此,能够提高车辆300的倾斜角度的检测精度。因此,能够提高车辆用灯具1的自动校平控制的精度。
被搭载于车辆用灯具1的振动产生源为风扇20或旋转反射器14,该风扇20用于对被搭载于车辆用灯具1的光源10等发热构件进行冷却,该旋转反射器14一边反射从旋转反射器14光源10射出的光L,一边以旋转轴R为中心旋转。即,根据本实施方式,能够提高搭载了风扇20或旋转反射器14的车辆用灯具1中的自动校平控制的精度。
此外,本实施方式的控制部36保持路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值。然后,控制部36针对车辆停止中的合计角度θ的变化,输出调节信号,并且将与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。此外,控制部36针对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,或是输出指示光轴角度θO的维持的维持信号。此外,随此,将与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来保持。通过这种控制,能够以简单的控制结构来实现使用了加速度传感器32的自动校平控制。
以上,针对本发明的实施方式1详细进行了说明。前述实施方式并不仅仅表示在实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不对本发明的技术范围进行限定,能够在不脱离权利要求书所规定的发明的思想范围内,进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。加以设计变更的新实施方式兼具被组合的实施方式及变形各自的效果。在前述实施方式中,关于能够进行这种设计变更的内容,添加了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等记载以进行强调,但即使在没有该种记载的内容中,也容许进行设计变更。以上的构成要素的任意组合作为本发明的方案也是有效的。附图的截面上所附的阴影并不对附有阴影的对象的材质进行限定。
在实施方式1中,从合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,从而算出了车辆姿态角度θv,从合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值,从而算出了路面角度θr,但并不被特别地限定于该构成。
例如控制部36在车辆停止中,根据当前的合计角度θ和前次算出的合计角度θ来算出差分Δθ1,并将车辆姿态角度θv的基准值加上差分Δθ1,从而得到包含车辆停止中的合计角度θ的变化量的车辆姿态角度θv(θv=θv基准值+Δθ1)。此外,将得到的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来更新。由此,被推定为车辆姿态角度θv的变化量的车辆停止中的合计角度θ的变化量被取入到车辆姿态角度θv的基准值中。根据该控制方法,能够进行不使用路面角度θr的基准值的自动校平控制。因此,能够谋求自动校平控制的简化。
此外,例如控制部36在车辆300刚出发后,将即将出发前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值来保持,并从车辆停止时的合计角度θ中减去合计角度θ的基准值来算出差分Δθ2。然后,在路面角度θr的基准值上加上差分Δθ2,得到包含车辆行驶中的合计角度θ的变化量的路面角度θr(θr=θr基准值+Δθ2)。此外,将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来更新。由此,被推定为路面角度θr的变化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量被取入到路面角度θr的基准值中。然后,控制部36在车辆停止中,从合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,从而得到包含车辆停止中的合计角度θ的变化量的车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)。根据该控制方法,能够进行不使用车辆姿态角度θv的基准值的自动校平控制。因此,能够谋求自动校平控制的简化。
除了不技术性地整合的情况之外,在通过使用了预定分量的计算得到的值的保持中,也包含保持被用于该值的计算的分量的情况。例如,在从合计角度θr中减去车辆姿态角度θv的基准值来计算路面角度θr的基准值的情况下,在路面角度θr的基准值的保持中,也包含保持被用于计算的合计角度θ及车辆姿态角度θv的基准值的情况。此外,在从合计角度θ中减去路面角度θr的基准值来计算车辆姿态角度θv的基准值的情况下,在车辆姿态角度θv的基准值的保持中,也包含保持被用于计算的合计角度θ及路面角度θr的基准值的情况。此外,在合计角度θ的保持中,也包含加速度传感器32的输出值的保持。
上述的实施方式1的发明也可以通过以下记载的项目来确定。
[项目1]
一种车辆用灯具系统,包括:车辆用灯具(1),其可调节光轴(Ax),以及
车辆用灯具(1)的控制装置(30)。
[项目2]
一种车辆用灯具(1)的控制方法,其对搭载有以第1频率振动的振动产生源的车辆用灯具(1)中的光轴角度(θO)的调节进行控制;该车辆用灯具(1)的控制方法包含:
通过被搭载于车辆用灯具(1)的加速度传感器(32)来以第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样的步骤,以及
基于采样的加速度来调节车辆用灯具(1)的光轴角度(θO)的步骤。
(实施方式2)
在本说明书中,所谓“车辆行驶中”,例如是指从后述的车速传感器308的输出值超过0时起,到车速传感器308的输出值成为0为止的期间。所谓“车辆停止时”,例如是指在车速传感器308的输出值成为0后,后述的倾斜传感器132的输出值稳定时。所谓“车辆停止中”,例如是指从倾斜传感器132的输出值稳定时起到车速传感器308的输出值超过0时为止。所谓“稳定时”,既可以设为倾斜传感器132的输出值的每单位时间的变化量为预定量以下时,也可以设为从车速传感器308的输出值成为0起经过预定时间后(例如1~2秒后)。所谓“车辆300停车”,意味着车辆300处于“车辆停止时”或“车辆停止中”的状态。所谓“刚出发后”,例如是指从车速传感器308的输出值超过0时起的预定时间。所谓“即将出发前”,例如是指从车速传感器308的输出值超过0时起预定时间前的时间。上述“车辆行驶中”、“车辆停止时”、“车辆停止中”、“稳定时”、“刚出发后”、“即将出发前”、“预定量”、以及“预定时间”能够基于设计者的实验或仿真来适当设定。
图6是实施方式2的车辆用灯具的铅垂剖视图。本实施方式的车辆用灯具1为一种车辆用前照灯,其具有被形成为左右对称的一对前照灯单元。一对前照灯单元被配置在车辆的车宽方向的左右。右侧的前照灯单元与左侧的前照灯单元为实质上相同的构成,因此,以下,作为车辆用灯具1的结构,仅说明一个前照灯单元的结构,针对另一个前照灯单元的结构省略说明。
车辆用灯具1具有:灯体2,其具有向车辆前方开口的凹部;以及透光罩4,其覆盖灯体2的开口。灯室6由灯体2和透光罩4形成。在灯室6中,收容有光学单元8。
光学单元8包括光源10、聚光用透镜12、旋转反射器14、投影透镜16、以及散热片18。光源10具有在电路基板10a上阵列状地配置有多个发光元件10b的结构。各发光元件10b被构成为可单独点亮/熄灭。作为发光元件10b,能够使用LED、EL、LD等半导体发光元件。另外,光源10由白炽灯或卤素灯、放电灯等构成。
聚光用透镜12为使从光源10射出的光L的光路变化,从而使其射向旋转反射器14的叶片14a的光学构件。旋转反射器14为一边反射从光源10射出的光L一边以旋转轴R为中心旋转的光学构件。旋转反射器14具有多个叶片14a、旋转筒14b、以及作为驱动源的电机14c。多个叶片14a作为光L的反射面来发挥功能,被固定于旋转筒14b的周面。旋转筒14b被以筒的中心轴与电机14c的输出轴一致的方式确定姿态,从而被固定于电机14c的输出轴。电机14c的输出轴和旋转筒14b的中心轴与旋转反射器14的旋转轴R一致。
当电机14c驱动时,叶片14a以旋转轴R为中心沿一个方向回转。叶片14a通过一边回转一边反射光L来以光L扫描灯具前方。由此,能够在灯具前方形成所期望的配光图案。例如,光学单元8能够通过光源10的点亮/熄灭与旋转反射器14的旋转的组合来形成在本车前方的对向车存在区域具有遮光部的远光用配光图案。
投影透镜16为将由旋转反射器14反射的光L向灯具前方投影的光学构件。投影透镜16例如由平凸非球面透镜构成。另外,投影透镜16的形状能够根据所需的配光图案或照度分布等配光特性来适当选择。此外,本实施方式的投影透镜16在外周的一部分具有切口部16a。由于存在切口部16a,因而旋转反射器14的叶片14a难以干扰到投影透镜16,从而能够使投影透镜16与旋转反射器14接近。
散热片18是用于对光源10进行冷却的构件。散热片18被夹着光源10而配置在旋转反射器14的相反侧。光源10被固定于散热片18的朝向旋转反射器14侧的面。由于光源10的热向散热片18传导,因而光源10被冷却。此外,在灯室6中,收容有风扇20。风扇20介由支撑机构(未图示)而被固定于灯体2,并向散热片18送风。由此,能够促进来自散热片18的散热,从而能够进一步对光源10进行冷却。
光学单元8介由灯托架22而被支撑于灯体2。灯托架22例如为主表面被配置为朝向灯具前后方向的板状构件,且在朝向灯具前方侧的主表面固定有光学单元8。光源10介由散热片18而被固定于灯托架22。旋转反射器14介由台座15而被固定于灯托架22。投影透镜16介由透镜支架(未图示)而被固定于灯托架22。
在灯托架22的朝向灯具后方侧的主表面的上端部,具有向灯具后方侧突出的接头支承部24。在接头支承部24,连结有轴26,该轴26贯穿灯体2的壁面,并向灯具前方延伸。在轴26的前端,设置有球形接头用球部26a。在接头支承部24,设置有沿着球形接头用球部26a的形状的球形空间24a。因球形接头用球部26a被嵌入到球形空间24a中,接头支承部24与轴26被连结。
在灯托架22的朝向灯具后方侧的主表面的下端部,连结有校平制动器28。校平制动器28例如由使杆28a沿箭头M、N方向伸缩的电机构成,杆28a的前端被固定于灯托架22。光学单元8因杆28a沿箭头M方向延伸而以接头支承部24与轴26的卡合部为支点位移,成为后倾姿态。此外,光学单元8因杆28a沿箭头N方向收缩而以该卡合部为支点位移,成为前倾姿态。因此,能够通过校平制动器28的驱动来实现校平调整,该校平调整使车辆用灯具1的光轴Ax的节距角度朝向下方和上方。另外,光学单元8自身的结构或光学单元8的支撑结构等不被限定于上述内容。
在灯室6中,也收容有作为本实施方式的车辆用灯具的控制装置来发挥功能的校平ECU30、以及倾斜传感器132。以下,针对校平ECU30及倾斜传感器132详细进行说明。
图7是对车辆用灯具、校平ECU及车辆控制ECU的动作协同进行说明的功能框图。另外,校平ECU30及车辆控制ECU302作为硬件构成,用以计算机的CPU或存储器为代表的元件或电路来实现,作为软件构成,利用计算机程序等来实现,但在图7中,描绘为了通过它们的协同来实现的功能框。本领域技术人员应理解的是,该功能框能够通过软硬件的组合来以各种方式实现。
校平ECU30包括倾斜传感器132、接收部34、控制部36、发送部38、存储器40(存储部)、点火检知部44、以及移动判定部46。本实施方式的倾斜传感器132以被安装于校平ECU30的电路基板的状态搭载于车辆用灯具1。然而,并不被特别地限定于该构成,倾斜传感器132也可以被安装于与校平ECU30不同的电路基板。此外,校平ECU30及倾斜传感器132也可以分别被设置在车辆300的内部,例如仪表板附近等。此外,也可以是,校平ECU30及倾斜传感器132中的一者被配置在车辆用灯具1内,另一者被配置在车辆300内。
在校平ECU30,连接有被搭载于车辆300的车辆控制ECU302及灯开关304。从车辆控制ECU302或灯开关304输出的信号由接收部34接收。此外,接收部34接收表示倾斜传感器132的输出值的信号。
在车辆控制ECU302,连接有被搭载于车辆300的转向传感器306、车速传感器308、具备GPS的导航系统310、点火开关314、对车辆300的周围进行拍摄的照相机316、以及信号接收部318等。从它们输出的信号根据需要,介由车辆控制ECU302而被接收部34接收。信号接收部318从外部接收识别车辆300处于市场还是处于工厂的信号(以下,适当称为识别信号)或与车辆300周围的对象有关的信息(以下,适当称为对象信息)。
作为识别信号,例如可举出在车辆300处于车辆制造商的制造工厂时,从工厂的设备发送,用于将校平ECU30及车辆控制ECU302设定为工厂模式的信号。此外,作为识别信号,可举出在车辆300处于经销商时,从经销商的设备发送,用于将校平ECU30及车辆控制ECU302设定为市场模式的信号。所谓工厂模式,主要是指在车辆300处于工厂(也包含被从工厂输送到经销商的期间)时被设定的模式,即在车辆300未被供给到用户的使用的状况下被设定的模式。所谓市场模式,主要是指在车辆300处于工厂以外时被设定的模式,即在车辆300被供给到用户的使用的状况下被设定的模式。作为对象信息,例如可举出在从存在于车辆300的周围的信号灯、路灯、监视照相机等发送位置信息的情况下,表示该位置信息的信号。另外,在对象信息中,除了由信号接收部318接收的信息以外,还包含由照相机316拍摄到的图像信息。
灯开关304根据驾驶员的操作内容,将控制车辆用灯具1的点亮状态的信号或指示自动校平控制的执行的信号等发送到车辆控制ECU302或校平ECU30。此外,灯开关304也会向被搭载于车辆300的电源312发送信号。
接收部34所接收到的信号被发送到控制部36。控制部36基于倾斜传感器132的输出值来算出适于车辆300的姿态的车辆用灯具1的光轴Ax的节距角度(以下,适当将该角度称为光轴角度θo)。即,控制部36算出车辆用灯具1所应取的光轴角度θO。然后,对当前的光轴角度θO进行调节,使其接近被算出的光轴角度θO。在上述“接近”中,也包含车辆用灯具1的当前的光轴角度θO与被算出的光轴角度θO一致的情况。控制部36中,构成自身的集成电路能够通过执行被保持于作为易失性存储器的RAM36c或作为非易失性存储器的存储器40的程序来进行动作。
控制部36具有角度运算部36a、调节指示部36b及RAM36c。角度运算部36a用倾斜传感器132的输出值、以及根据需要被保持于RAM36c或存储器40的信息来生成车辆300的节距角度信息。例如,角度运算部36a在将从接收部34发送的倾斜传感器132的输出值保持于RAM36c,且取得的输出值的数量达到预定数量时,对取得的多个输出值实施平均化处理,并基于由此得到的输出值来导出车辆300的节距角度。
调节指示部36b基于由角度运算部36a生成的节距角度信息来确定车辆用灯具1所应取的光轴角度θo,并生成指示光轴角度θO的调节的调节信号。调节指示部36b将生成的调节信号介由发送部38而输出到校平制动器28。校平制动器28基于接收到的调节信号来进行驱动,由此,车辆用灯具1的光轴Ax被针对节距角度方向进行调整。
点火检知部44能够通过介由车辆控制ECU302而从点火开关314接收表示转变为打开状态或关断状态的信号,从而检知点火开关314的打开、关断。或者,点火检知部44也能够通过对从电源312供给的电压进行监视来检知点火开关314向打开状态或关断状态的转变。点火检知部44将表示点火开关314转变为打开状态或关断状态的信号发送到控制部36及移动判定部46。
移动判定部46判定在点火开关314处于关断状态期间,存在车辆300的移动。移动判定部46能够基于车辆300的位置信息、识别信号及对象信息中的任意1个以上来判定在点火开关314的关断中存在车辆300的移动。另外,在用多种信息或信号来判定车辆有无移动的情况下的一例中,在使用的信息、信号中的至少1个表示车辆存在移动时,即使其余的信息、信号表示车辆没有移动,也会判定为车辆存在移动。
移动判定部46能够通过介由车辆控制ECU302来接收来自导航系统310的信号,从而取得车辆300的位置信息。此外,移动判定部46能够介由车辆控制ECU302而从信号接收部318接收识别信号。此外,移动判定部46能够介由车辆控制ECU302来从信号接收部318或照相机316接收表示对象信息的信号。针对校平ECU30所具有的各部分的动作,在后面会详细说明。
在车辆300,搭载有电源312,该电源312向校平ECU30、车辆控制ECU302及车辆用灯具1的电源电路42供给电力。当通过灯开关304的操作来指示车辆用灯具1的点亮时,电力被从电源312介由电源电路42而供给到光源10。此外,电源电路42根据需要,也会向旋转反射器14及风扇20供给电力。从电源312向校平ECU30的电力供给在点火开关314打开时实施,在点火开关314关断时停止。
(自动校平控制)
接着,针对由包括上述构成的校平ECU30执行的自动校平控制,详细进行说明。图8是用于对车辆产生的加速度矢量和可用倾斜传感器检测到的车辆的倾斜角度进行说明的示意图。
例如,在车辆后部的行李厢载有货物或在后部座席存在乘员的情况下,车辆姿态会成为后倾姿态,在货物被从行李厢卸下或后部座席的乘员下车的情况下,车辆姿态会从后倾姿态的状态前倾。当车辆300成为后倾姿态或前倾姿态时,车辆用灯具1的光照射方向也会上下变动,前方照射距离有时变长有时变短。因此,校平ECU30根据倾斜传感器132的输出值导出车辆300的节距方向的倾斜角度或其变化量,并将光轴角度θo设为与车辆姿态相应的角度。通过实施基于车辆姿态而实时地进行车辆用灯具1的校平调整的自动校平控制,即使车辆姿态发生变化,也能够将前方照射光的到达距离调节为最佳。
在本实施方式中,倾斜传感器132例如为具有相互正交的X轴、Y轴及Z轴的3轴加速度传感器。倾斜传感器132被以任意姿态安装于车辆用灯具1,对车辆300产生的加速度矢量进行检测。行驶中的车辆300会产生重力加速度、以及因车辆300的移动而产生的运动加速度。因此,倾斜传感器132能够如图8所示,对合成了重力加速度矢量G与运动加速度矢量α的合成加速度矢量β进行检测。此外,在车辆300停止中,倾斜传感器132能够对重力加速度矢量G进行检测。倾斜传感器132输出检测到的加速度矢量的各轴分量的数值。
倾斜传感器132被以任意姿态安装于车辆用灯具1,因此倾斜传感器132被搭载于车辆用灯具1的状态下的倾斜传感器132的X轴、Y轴及Z轴(传感器侧的轴)未必与确定车辆300的姿态的车辆300的前后轴、左右轴及上下轴(车辆侧的轴)一致。因此,控制部36需要将从倾斜传感器132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。
校平ECU30预先保持基准轴信息,该基准轴信息表示被安装于车辆用灯具1的状态的倾斜传感器132的轴、车辆300的轴、以及路面角度的位置关系。例如,校平ECU30将转换表作为基准轴信息而保持于存储器40,该转换表将倾斜传感器132的输出值中的各轴分量的数值与车辆300的各轴分量的数值对应。角度运算部36a在取得从倾斜传感器132输出的X轴、Y轴及Z轴的各分量的数值时,用基准轴信息来转换为车辆300的前后轴、左右轴、上下轴的分量。因此,能够根据倾斜传感器132的输出值导出车辆前后方向、车辆左右方向及车辆上下方向的加速度。
此外,能够根据车辆停止中的倾斜传感器132的输出值导出车辆300相对于重力加速度矢量G的倾斜度。即,能够根据倾斜传感器132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态角度θv。另外,路面角度θr、车辆姿态角度θv及合计角度θ为车辆300的节距方向的角度。
自动校平控制的目的在于吸收伴随车辆300的节距方向的倾斜角度的变化的车辆用灯具1的前方照射距离的变化,从而将照射光的前方到达距离保持为最佳。因此,自动校平控制所需的车辆300的倾斜角度为车辆姿态角度θv。即,优选的是,在自动校平控制中,在车辆姿态角度θv变化的情况下,车辆用灯具1的光轴角度θo被调节,在路面角度θr变化的情况下,车辆用灯具1的光轴角度θo被维持。为了将其实现,需要从合计角度θ中提取出针对车辆姿态角度θv的信息。
(基本控制)
与此不同,控制部36执行以下说明的自动校平的基本控制。在基本控制中,将车辆行驶中的合计角度θ的变化推定为路面角度θr的变化,将车辆停止中的合计角度θ的变化推动为车辆姿态角度θv的变化,从而根据合计角度θ导出车辆姿态角度θv。在车辆行驶中,车辆姿态角度θv因载重量或乘车人数增减而变化的情况较为罕见,因此能够将车辆行驶中的合计角度θ的变化推定为路面角度θr的变化。此外,在车辆停止中,路面角度θr因车辆300移动而变化的情况较为罕见,因此能够将车辆停止中的合计角度θ的变化推定为车辆姿态角度θv的变化。
首先,在车辆300在预定的基准路面上处于预定的基准姿态时,实施预定的初始化处理。然后,在初始化处理中,取得路面角度θr的初始设定值、以及车辆姿态角度θv的初始设定值,并将其保持于RAM36c或存储器40。具体而言,例如在车辆制造商的制造工厂或经销商的维修工厂等中,将车辆300置于被设计为相对于水平面而平行的基准路面,并将其置于基准姿态。例如,基准姿态为在驾驶员座有1人乘车时或谁也没乘车时的车辆300的姿态。然后,通过工厂的初始化处理装置的开关操作或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36在接收到初始化信号时,执行预定的初始化处理。例如,初始化处理在校平ECU30被设定为工厂模式的状态下被执行。在初始化处理中,实施初始校准调整,使车辆用灯具1的光轴Ax与初始角度一致。此外,角度运算部36a将基准状态中的倾斜传感器132的输出值作为路面角度θr的初始设定值(例如θr=0°)、车辆姿态角度θv的初始设定值(例如θv=0°)而存储于RAM36c,从而易失性地保持。此外,将这些初始设定值写入到存储器40中,从而非易失性地保持。
在基本控制中,控制部36用倾斜传感器132的输出值来导出合计角度θ,并针对车辆停止中的合计角度θ的变化,输出指示光轴角度θo的调节的调节信号,从而驱动校平制动器28。此外,控制部36针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,避免校平制动器28的驱动。
此外,控制部36将车辆姿态角度θv的初始设定值用作车辆姿态角度θv的基准值,将路面角度θr的初始设定值用作路面角度θr的基准值,从而开始自动校平控制。然后,针对车辆停止中的合计角度θ的变化,将与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。此外,针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,将与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来保持。即,每当车辆300行驶、停止,控制部36就会反复更新路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值。
例如,在车辆300被实时使用的状况下,控制部36针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,避免指示光轴角度θo的调节的调节信号的生成或输出。或者,针对该变化,输出指示光轴角度θo的维持的维持信号。由此,能够避免校平制动器28的驱动。然后,角度运算部36a在车辆停止时,根据倾斜传感器132的输出值来算出当前(车辆停止时)的合计角度θ。接着,角度运算部36a从当前的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值,得到路面角度θr(θr=θ-θv基准值)。该路面角度θr与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等。
角度运算部36a将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来对保持的路面角度θr的基准值进行更新。由此,被推定为路面角度θr的变化量的车辆行驶中的合计角度θ的变化量被取入到路面角度θr的基准值中。另外,也可以是,角度运算部36a通过在车辆停止时,算出行驶前后的合计角度θ的差分Δθ1,并在路面角度θr的基准值上加上差分Δθ1,从而得到包含车辆行驶中的合计角度θ的变化量的路面角度θr(θr=θr基准值+Δθ1)。例如,角度运算部36a能够通过在车辆300刚出发后,将即将出发前的合计角度θ作为合计角度θ的基准值来保持,并从车辆停止时的合计角度θ中减去合计角度θ的基准值,从而算出差分Δθ1。
此外,角度运算部36a在车辆停止中,根据倾斜传感器132的输出值,以预定的定时反复算出当前的合计角度θ。然后,角度运算部36a从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,得到车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)。该车辆姿态角度θv与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等。
角度运算部36a将得到的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值,对保持的车辆姿态角度θv的基准值进行更新。由此,被推定为车辆姿态角度θv的变化量的车辆停止中的合计角度θ的变化量被取入到车辆姿态角度θv的基准值中。另外,也可以是,角度运算部36a通过在车辆停止中根据当前的合计角度θ和前次算出的合计角度θ来算出差分Δθ2,并在车辆姿态角度θv的基准值上加上差分Δθ2,从而得到包含车辆停止中的合计角度θ的变化量的车辆姿态角度θv(θv=θv基准值+Δθ2)。
然后,调节指示部36b用被算出的车辆姿态角度θv或被更新的新的车辆姿态角度θv的基准值来生成光轴角度θo的调节信号。例如,调节指示部36b用转换表来确定光轴角度θo并生成调节信号,该转换表被预先记录于存储器40,使车辆姿态角度θv的值与光轴角度θo的值对应。被生成的调节信号被从发送部38向校平制动器28输出。
(修正处理)
如上所述,在自动校平的基本控制中,从合计角度θ中减去车辆姿态角度θv或路面角度θr的基准值,从而反复对基准值进行更新。或者,将合计角度θ的变化的差分Δθ1算入到路面角度θr的基准值中,将差分Δθ2算入到车辆姿态角度θv的基准值中,从而反复对基准值进行更新。由此,路面角度θr及车辆姿态角度θv的变化会被取入到各自的基准值中。如此,在反复改写路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值的情况下,会存在如下风险:倾斜传感器132的检测误差等累积到基准值上,自动校平控制的精度降低。因此,作为基准值及光轴角度θo的修正处理,校平ECU30执行以下说明的控制。
图9的(A)及图9的(B)是用于对车辆的运动加速度矢量的方向与车辆姿态角度的关系进行说明的示意图。图9的(A)表示车辆姿态角度θv为0°的状态,图9的(B)表示车辆姿态角度θv从0°发生变化的状态。此外,在图9的(A)及图9的(B)中,以实线箭头来表示车辆300前进时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β,以虚线箭头来表示车辆300减速或后退时产生的运动加速度矢量α及合成加速度矢量β。图10是表示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。
车辆300相对于路面平行地移动。因此,运动加速度矢量α会成为不取决于车辆姿态角度θv,而是相对于路面平行的矢量。此外,如图9的(A)所示,在车辆300的车辆姿态角度θv为0°的情况下,在理论上,车辆300的前后轴Vx相对于路面而平行。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,由倾斜传感器132检测的合成加速度矢量β的前端轨迹会成为相对于车辆300的前后轴Vx平行的直线。
另一方面,如图9的(B)所示,在车辆姿态角度θv不为0°的情况下,车辆300的前后轴Vx相对于路面而倾斜地偏离。因此,运动加速度矢量α会成为相对于车辆300的前后轴Vx而倾斜地延伸的矢量。因此,运动加速度矢量α的大小因车辆300的加减速而变化时的合成加速度矢量β的前端轨迹会成为相对于车辆300的前后轴Vx倾斜的直线。
当在将车辆前后方向的加速度设定为第1轴(X轴),将车辆上下方向的加速度设定为第2轴(Z轴)的坐标上,描绘在车辆行驶中得到的倾斜传感器132的输出值时,能够得到图10所示的结果。在图10中,点tA1~tAn为图9的(A)所示的状态下的时间t1~tn时的输出值。点tB1~tBn为图9的(B)所示的状态下的时间t1~tn时的输出值。该输出值的标绘既可以为根据倾斜传感器132的输出值得到的车辆坐标系的加速度值的标绘,也可以为传感器坐标系的加速度值的标绘。
通过从像这样标绘的至少2点导出直线(也可以是矢量)并得到其斜率,能够对车辆姿态角度θv进行推定。例如,针对被标绘的多个点tA1~tAn、tB1~tBn,用最小二乘法或移动平均法等来求出直线近似式A、B,并算出该直线近似式A、B的斜率。在车辆姿态角度θv为0°的情况下,根据倾斜传感器132的输出值,会得到与X轴平行的直线近似式A。即,直线近似式A的斜率为0。与此不同,在车辆姿态角度θv不为0°的情况下,根据倾斜传感器132的输出值,会得到具有与车辆姿态角度θv相应的斜率的直线近似式B。因此,直线近似式A与直线近似式B所成的角度(图10中的θAB)或直线近似式B的斜率本身,即为车辆姿态角度θv。因此,能够根据通过标绘车辆行驶中的倾斜传感器132的输出值而得到的直线的斜率来推定车辆姿态角度θv。
因此,角度运算部36a将在车辆行驶中得到的倾斜传感器132的输出值标绘于将车辆前后方向的加速度设定为第1轴,将车辆上下方向的加速度设定为第2轴的坐标。然后,用根据标绘的多个点得到的直线的斜率来导出车辆姿态角度θv或其变化量。角度运算部36a基于导出的车辆姿态角度θv或其变化量来调整车辆姿态角度θv的基准值。或者,将导出的车辆姿态角度θv作为新的基准值来保持。由此,车辆姿态角度θv的基准值被修正。
例如,角度运算部36a在基于车速传感器308的输出值而检知车辆300在行驶中时,开始修正处理。在修正处理中,倾斜传感器132的输出值被以预定的时间间隔反复发送到控制部36。被发送到控制部36的倾斜传感器132的输出值被保持于RAM36c。然后,在输出值的数量达到了直线的一次导出所需的预先确定的数量时,角度运算部36a将倾斜传感器132的输出值标绘于上述坐标,并导出直线。另外,也可以是,角度运算部36a每当接收到倾斜传感器132的输出值,就将输出值标绘于坐标,并在标绘的输出值的数量达到预定数量时导出直线。
调节指示部36b用被导出的车辆姿态角度θv或其变化量、或是被更新的新的车辆姿态角度θv的基准值来生成并输出光轴角度θo的调节信号。由此,光轴角度θo被修正。之后,将修正的车辆姿态角度θv作为车辆姿态角度θv的基准值,并将根据当前的合计角度θ和该车辆姿态角度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,路面角度θr的基准值被修正)来重新开始上述的基本控制。
(点火开关314的打开/关断切换时的控制)
本实施方式的控制部36在点火开关314转变为关断状态时,将保持于RAM36c的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值写入到存储器40中。由此,能够非易失性地存储两基准值。因此,即使点火开关314转变为关断状态,也能够保持路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值,并能够在点火开关314转变为打开状态后,重新开始自动校平控制。
控制部36能够通过从点火检知部44接收信号来检知点火开关314转变为关断状态。从检知点火开关314转变为关断状态起,向存储器40写入基准值的动作所需的电力例如能够由在从点火开关314成为关断状态起到来自电源312从电力供给停止为止的期间从电源312供给的电力、或从被设置于电源312的周边或校平ECU30的电容器(电容)等蓄电元件(未图示)供给的电力等来提供。或者,能够在点火开关314的关断状态下,通过将来自电源312的电力供给维持预定时间的电力供给维持部设置于校平ECU30,从而提供基准值的写入动作所需的电力。
在自动校平的基本控制中,将车辆停止中的合计角度θ的变化推定为车辆姿态角度θv的变化。基于该技术思想,点火开关314关断期间发生的合计角度θ的变化也会被推定为车辆姿态角度θv的变化。在车辆300被实时使用的状况(即,市场模式)下,在点火开关314关断期间,路面角度θr因车辆300移动而发生变化的情况较为罕见。因此,将从点火开关314的关断起到打开为止的期间的合计角度θ的变化推定为车辆姿态角度θv的变化是妥当的。
因此,在点火开关314转变为打开状态时,作为起动后的最初的控制(以下,适当将该控制称为开始控制),用根据当前的倾斜传感器132的输出值得到的合计角度θ和从存储器40读出的路面角度θr的基准值来导出当前的车辆姿态角度θv,由此,考虑将点火开关314关断期间发生的合计角度θ的变化取入到车辆姿态角度θv的基准值中。
然而,在点火开关314的关断中,路面角度θr也可能会发生变化。例如,在车辆300被以船舶或运载车等运输、牵引的情况下或在工厂内被以传送带或升降机移动的情况下等(即工厂模式),在车辆停止中,路面角度θr会发生变化。因此,当将点火开关314关断期间发生的合计角度θ的变化一律作为车辆姿态角度θv的变化来处理时,自动校平控制的精度可能会降低。
因此,在移动判定部46判定为不存在点火开关314的关断中的车辆移动的情况下,控制部36针对点火开关314处于关断状态期间的合计角度θ的变化,输出调节信号。此外,在移动判定部46判定为存在点火开关314的关断中的车辆移动的情况下,控制部36针对点火开关314处于关断状态期间的合计角度θ的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出维持信号。
更具体而言,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,作为开始控制,根据移动判定部46的判定结果来执行以下示出的2种控制。首先,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,控制部36将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值得到的路面角度θr(θr=θ-θv基准值)作为新的路面角度θr的基准值来保持。由此,能够将点火开关314的关断中发生的合计角度θ的变化取入到路面角度θr的基准值中。存储于存储器40的车辆姿态角度θv的基准值保持原状。
然后,当开始基本控制时,在最初的光轴控制中,用存储于存储器40的车辆姿态角度θv的基准值来调节光轴Ax。在存储于存储器40的车辆姿态角度θv的基准值中,未包含点火开关314的关断中的合计角度θ的变化量。因此,能够针对点火开关314处于关断状态的期间的合计角度θ的变化,避免调节信号的生成。
另一方面,在移动判定部46判定为不存在车辆移动的情况下,控制部36将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的路面角度θr的基准值得到的车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。由此,能够将点火开关314的关断中发生的合计角度θ的变化取入到车辆姿态角度θv的基准值中。存储于存储器40的路面角度θr的基准值保持原状。
然后,当开始基本控制时,在最初的光轴控制中,用在开始控制中更新的新的车辆姿态角度θv的基准值来调节光轴Ax。由此,能够针对点火开关314的关断中发生的车辆姿态角度θv的变化,输出调节信号。另外,也可以是,在开始控制中,用算出的车辆姿态角度θv或新的车辆姿态角度θv的基准值来调节光轴Ax。
在由移动判定部46判定为存在车辆移动,且发生了车辆姿态角度θv的变化的情况下,该车辆姿态角度θv的变化量会被取入到路面角度θr的基准值中。此外,在由移动判定部46判定为不存在车辆移动,且发生了路面角度θr的变化的情况下,该路面角度θr的变化量会被取入到车辆姿态角度θv的基准值中。在这些情况下,在实际的路面角度θr及车辆姿态角度θv与控制部36所保持的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值之间,会产生误差。然而,该误差能够通过上述的修正处理来改正。
移动判定部46能够通过对点火开关314的关断前及打开后的位置信息进行比较,来判断车辆移动的有无。此外,移动判定部46能够通过将从照相机316取得的点火开关314的关断前及打开后的图像信息进行比较,从而判断车辆移动的有无。
此外,移动判定部46能够在从信号接收部318接收的最新的识别信号为用于设定为工厂模式的信号的情况下,判断为车辆300在点火开关314的关断中移动了。在处于工厂模式的状况下,车辆300会在点火开关314为关断的状态下被移动,但进行货物的装卸或人的上下的可能性较低。因此,在校平ECU30处于工厂模式的情况下,能够推定为车辆300在点火开关314的关断中移动了。另外,也可以是,无论实时车辆300是否移动,在处于工厂模式时,一律判断为存在车辆移动。其原因在于,即使在车辆300未移动使判断为存在车辆移动而执行开始控制,实际的路面角度θr和路面角度θr的基准值也不会因此而背离。
另一方面,在从信号接收部318接收的最新的识别信号为用于设定为市场模式的信号的情况下,移动判定部46能够判断为车辆300在点火开关314的关断中未移动。在处于市场模式的状况下,在点火开关314关断的状态下,有时会进行货物的装卸或人的上下,但车辆300被移动的可能性较低。因此,在校平ECU30处于市场模式的情况下,能够推定为车辆300在点火开关314的关断中未移动。
图11及图12是表示由实施方式2的校平ECU执行的自动校平控制的一例的流程图。该流程例如由灯开关304进行自动校平控制的执行指示,且在点火开关314打开时,由校平ECU30以预定的定时反复执行,并在自动校平控制的执行指示被解除(或停止指示被进行)或是点火开关314被关断的情况下结束。
如图11所示,首先,校平ECU30对是否存在表示点火开关314转变为关断状态的IG-OFF标志的设定进行判断(S101)。控制部36能够基于在存储器40中是否存储有IG-OFF标志来判断有无IG-OFF标志的设定。在存在IG-OFF标志的设定的情况下,意味着本例程为点火开关314转变为打开状态后的最初的例程。
在没有IG-OFF标志的设定的情况下(S101中的“否”),校平ECU30执行基本控制。具体而言,校平ECU30对车辆300是否停车进行判断(S102)。校平ECU30能够基于车速传感器308的输出值来判断车辆300的停车。在车辆300未停车的情况下(S102中的“否”),即车辆300在行驶中的情况下,校平ECU30在执行修正处理后(S103),结束本例程。
在车辆300停车的情况下(S102中的“是”),校平ECU30在前次的例程的步骤S102中的停车判定中,判断车辆300是否在行驶中(S102中的“否”)(S104)。在前次的判定为行驶中的情况下(S104中的“是”),该情况意味着为“车辆停止时”,校平ECU30从当前的合计角度θ中减去车辆姿态角度θv的基准值,从而算出路面角度θr(S105)。然后,将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来更新(S106),并结束本例程。
在前次的判定为非行驶中的情况下(S104中的“否”),该情况意味着为“车辆停止中”,校平ECU30从当前的合计角度θ中减去路面角度θr的基准值,从而算出车辆姿态角度θv(S107)。然后,用得到的车辆姿态角度θv对光轴角度θo进行调节,并将得到的车辆姿态角度θv作为新的基准值来更新(S108)。
接着,校平ECU30对点火开关314是否转变为关断状态进行判断(S109)。在点火开关314未转变为关断状态的情况下(S109中的“否”),校平ECU30结束本例程。在点火开关314转变为关断状态的情况下(S109中的“是”),校平ECU30将保持于RAM36c的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值写入到存储器40中(S110)。然后,校平ECU30对IG-OFF标志进行设定(S111),并结束本例程。校平ECU30能够通过将IG-OFF标志写入到存储器40中,从而对IG-OFF标志进行设定。
在存在IG-OFF标志的设定的情况下(S101中的“是”),校平ECU30转变为图12所示的开始控制。首先,校平ECU30对点火开关314的关断中是否存在车辆300的移动进行判断(S201)。在存在车辆300的移动的情况下(S201中的“是”),校平ECU30从当前的合计角度θ中减去从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值,从而算出路面角度θr(S202)。然后,将得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来更新(S203)。然后,校平ECU30解除IG-OFF标志的设定(S204),并结束本例程。校平ECU30能够通过删除存储于存储器40的IG-OFF标志来解除IG-OFF标志的设定。
在不存在车辆300的移动的情况下(S201中的“否”),校平ECU30从当前的合计角度θ中减去从存储器40读出的路面角度θr的基准值,从而算出车辆姿态角度θv(S205)。然后,将得到的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来更新(S206)。然后,校平ECU30解除IG-OFF标志的设定(S204),并结束本例程。
如以上说明的那样,作为本实施方式的车辆用灯具1的控制装置的校平ECU30包括:接收部34,其接收表示可导出车辆300相对于水平面的倾斜角度即合计角度θ的倾斜传感器132的输出值的信号;控制部36,其针对车辆停止中的合计角度θ的变化,输出光轴角度θO的调节信号,并针对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,或输出光轴角度θO的维持信号;以及移动判定部46,其判定在点火开关314处于关断状态期间,存在车辆300的移动。控制部36在移动判定部46判定为不存在车辆移动的情况下,针对点火开关314处于关断状态期间的合计角度θ的变化,输出调节信号,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,针对点火开关314处于关断状态期间的合计角度θ的变化,避免调节信号的生成或输出,或输出维持信号。
即,本实施方式的校平ECU30对IGOFF中的车辆移动的有无进行判断,并根据其结果来在与IGOFF中的合计角度θ的变化对应的光轴调节的执行与不执行间进行切换。由此,能够提高车辆用灯具1的自动校平控制的精度。
此外,本实施方式的控制部36将路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值易失性地保持于RAM36c,并针对车辆停止中的合计角度θ的变化,将与车辆停止中的合计角度θ的变化量和车辆姿态角度θv的基准值之和相等的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持,针对车辆行驶中的合计角度θ的变化,将与车辆行驶中的合计角度θ的变化量和路面角度θr的基准值之和相等的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来保持。通过这种控制,能够以简单的控制结构来实现使用了倾斜传感器132的自动校平控制。
此外,校平ECU30包括存储器40,该存储器40用于在点火开关314转变为关断状态时,将控制部36易失性地保持的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值非易失性地存储。然后,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值得到的路面角度θr作为新的路面角度θr的基准值来保持,在移动判定部46判定为无移动的情况下,将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的路面角度θr的基准值得到的车辆姿态角度θv作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。由此,能够以简单的控制结构来实现自动校平控制的精度提高。
此外,移动判定部46基于车辆300的位置信息、对车辆300处于市场还是处于工厂进行识别的信号、以及与车辆周围的对象有关的信息中的任意1个以上来判定在点火开关314处于关断状态期间存在车辆300的移动。由此,能够简单且可靠地对车辆300的移动进行判定。
以上,针对本发明的实施方式2详细进行了说明。前述实施方式并不仅仅表示在实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不对本发明的技术范围进行限定,能够在不脱离权利要求书所规定的发明的思想范围内,进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。加以设计变更的新实施方式兼具被组合的实施方式及变形各自的效果。在前述实施方式中,关于能够进行这种设计变更的内容,添加了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等记载以进行强调,但即使在没有该种记载的内容中,也容许进行设计变更。以上的构成要素的任意组合作为本发明的方案也是有效的。附图的截面上所附的阴影并不对附有阴影的对象的材质进行限定。
在实施方式2中,在点火开关314转变为关断状态时,控制部36将路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值写入到存储器40中。然而,并不被限定于该构成,也可以是,校平ECU30执行以下说明的变形例1~3的控制。
(变形例1)
变形例1的校平ECU30在点火开关314转变为关断状态时,将控制部36保持于RAM36c的车辆姿态角度θv的基准值及点火开关314转变为关断状态时的合计角度θ非易失性地存储于存储器40。所谓“转变为关断状态时的合计角度θ”,例如是指在点火开关314转变为关断状态时被保持于RAM36c的最新的合计角度θ。然后,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值得到的路面角度θr(θr=θ-θv的基准值)作为新的路面角度θr的基准值来保持。存储于存储器40的车辆姿态角度θv的基准值保持原状。
此外,控制部36在移动判定部46判定为不存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ及从存储器40读出的合计角度θ的差分Δθ3和从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值得到的车辆姿态角度θv(θv=θv基准值+Δθ3)作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。此外,将根据当前的合计角度θ和算出的车辆姿态角度θv(包含新的车辆姿态角度θv的基准值)得到的路面角度θr(θr=θ-θv基准值)作为新的路面角度θr的基准值来保持。通过这样的控制,也能够提高自动校平控制的精度。
(变形例2)
变形例2的校平ECU30在点火开关314转变为关断状态时,将控制部36保持于RAM36c的路面角度θr的基准值及点火开关314转变为关断状态时的合计角度θ非易失性地存储于存储器40。然后,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ及从存储器40读出的合计角度θ的差分Δθ3和从存储器40读出的路面角度θr的基准值得到的路面角度θr(θr=θr基准值+Δθ3)作为新的路面角度θr的基准值来保持。此外,将根据当前的合计角度θ和算出的路面角度θ(包含新的路面角度θr的基准值)得到的车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。
此外,控制部36在移动判定部46判定为不存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ和从存储器40读出的路面角度θr的基准值得到的车辆姿态角度θv(θv=θ-θr基准值)作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。存储于存储器40的路面角度θr的基准值保持原状。通过这样的控制,也能够提高自动校平控制的精度。
(变形例3)
变形例3的校平ECU30在点火开关314转变为关断状态时,将控制部36保持于RAM36c的路面角度θr的基准值及车辆姿态角度θv的基准值、以及点火开关314转变为关断状态时的合计角度θ非易失性地存储于存储器40。然后,控制部36在点火开关314转变为打开状态时,在移动判定部46判定为存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ及从存储器40读出的合计角度θ的差分Δθ3和从存储器40读出的路面角度θr的基准值得到的路面角度θr(θr=θr基准值+Δθ3)作为新的路面角度θr的基准值来保持。存储于存储器40的车辆姿态角度θv的基准值保持原状。
此外,控制部36在移动判定部46判定为不存在车辆移动的情况下,将根据当前的合计角度θ及从存储器40读出的合计角度θ的差分Δθ3和从存储器40读出的车辆姿态角度θv的基准值得到的车辆姿态角度θv(θv=θv基准值+Δθ3)作为新的车辆姿态角度θv的基准值来保持。存储于存储器40的路面角度θr的基准值保持原状。通过这样的控制,也能够提高自动校平控制的精度。
(其他)
除了不技术性地整合的情况之外,在通过使用了预定分量的计算得到的值的保持中,也包含保持被用于该值的计算的分量的情况。例如,在从合计角度θr中减去车辆姿态角度θv的基准值来计算路面角度θr的基准值的情况下,在路面角度θr的基准值的保持中,也包含保持被用于计算的合计角度θ及车辆姿态角度θv的基准值的情况。此外,在从合计角度θ中减去路面角度θr的基准值来计算车辆姿态角度θv的基准值的情况下,在车辆姿态角度θv的基准值的保持中,也包含保持被用于计算的合计角度θ及路面角度θr的基准值的情况。此外,在合计角度θ的保持中,也包含倾斜传感器132的输出值的保持。
在自动校平的基本控制中,在控制部36在车辆姿态角度θv的基准值上加上差分Δθ2,从而得到包含车辆停止中的合计角度θ的变化量的车辆姿态角度θv的情况下,能够进行不使用路面角度θr的基准值的自动校平控制。根据这样的控制,能够谋求自动校平控制的简化。此外,在控制部36在路面角度θr的基准值上加上差分Δθ1,从而算出包含车辆行驶中的合计角度θ的变化量的路面角度θr,并在车辆停止中,从合计角度θ中减去该路面角度θr的基准值,从而得到车辆姿态角度θv的情况下,能够进行不使用车辆姿态角度θv的基准值的自动校平控制。通过这样的控制,也能够谋求自动校平控制的简化。
在上述的实施方式2及变形例中,作为倾斜传感器132的一例,使用了加速度传感器,但倾斜传感器132例如也可以是陀螺仪传感器或地磁传感器等其他传感器。
上述的实施方式2的发明也可以通过以下记载的项目来确定。
[项目1]
一种车辆用灯具系统,包括:车辆用灯具(1),其可调节光轴(Ax),
倾斜传感器(132),其能够导出车辆(300)相对于水平面的倾斜角度,以及
车辆用灯具(1)的控制装置(30)。
[工业可利用性]
本发明能够利用于车辆用灯具的控制装置、车辆用灯具系统及车辆用灯具的控制方法。
[附图标记说明]
1车辆用灯具、10光源、14旋转反射器、20风扇、30校平ECU、32加速度传感器、34接收部、36控制部、36a角度运算部、36b调节指示部、36c RAM、40存储器、46移动判定部、132倾斜传感器、300车辆、314点火开关。

Claims (14)

1.一种车辆用灯具的控制装置,其对搭载有以第1频率振动的振动产生源的车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制;
该车辆用灯具的控制装置的特征在于,包括:
加速度传感器,其被搭载于上述车辆用灯具,并且被设定为以上述第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样,
接收部,其接收表示上述加速度传感器的输出值的信号,以及
控制部,其执行基于上述输出值来调节上述车辆用灯具的光轴角度的控制。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述振动产生源为风扇,该风扇用于对被搭载于上述车辆用灯具的发热构件进行冷却。
3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述振动产生源为一边反射从光源射出的光,一边以旋转轴为中心旋转的旋转反射器。
4.如权利要求1~3的任何一项所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
根据上述加速度传感器的输出值,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、以及车辆相对于路面的倾斜角度即车辆姿态角度;
上述控制部执行如下控制:保持上述路面角度的基准值及上述车辆姿态角度的基准值,并
针对车辆停止中的上述合计角度的变化,输出指示上述光轴角度的调节的调节信号,并且将与车辆停止中的上述合计角度的变化量和上述车辆姿态角度的基准值之和相等的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,
针对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,或输出指示上述光轴角度的维持的维持信号,并且将与车辆行驶中的上述合计角度的变化量和上述路面角度的基准值之和相等的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
5.一种车辆用灯具系统,其特征在于,包括:
车辆用灯具,其可调节光轴,以及
如权利要求1~4的任何一项所述的车辆用灯具的控制装置。
6.一种车辆用灯具的控制方法,其对搭载有以第1频率振动的振动产生源的车辆用灯具中的光轴角度的调节进行控制;
该车辆用灯具的控制方法的特征在于,包含:
通过被搭载于上述车辆用灯具的加速度传感器,以上述第1频率的非整数倍的第2频率对加速度进行采样的步骤,以及
基于采样的上述加速度来调节上述车辆用灯具的光轴角度的步骤。
7.一种车辆用灯具的控制装置,其特征在于,包括:
接收部,其接收表示可导出车辆相对于水平面的倾斜角度的倾斜传感器的输出值的信号,
控制部,其针对车辆停止中的上述倾斜角度的变化,输出指示车辆用灯具的光轴角度的调节的调节信号,并针对车辆行驶中的上述倾斜角度的变化,避免上述调节信号的生成或输出,或输出指示上述光轴角度的维持的维持信号,以及
移动判定部,其判定在点火开关处于关断状态期间,存在车辆的移动;
上述控制部在上述移动判定部判定为无移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的上述倾斜角度的变化,输出上述调节信号,在上述移动判定部判定为存在移动的情况下,针对点火开关处于关断状态期间的上述倾斜角度的变化,避免上述调节信号的生成或输出,或输出上述维持信号。
8.如权利要求7所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
在将车辆相对于水平面的倾斜角度称为合计角度时,在该合计角度中,包含路面相对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;
上述控制部将上述路面角度的基准值及上述车辆姿态角度的基准值易失性地保持,并
针对车辆停止中的上述合计角度的变化,将与车辆停止中的上述合计角度的变化量和上述车辆姿态角度的基准值之和相等的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,
针对车辆行驶中的上述合计角度的变化,将与车辆行驶中的上述合计角度的变化量和上述路面角度的基准值之和相等的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
9.如权利要求8所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,非易失性地存储上述控制部所保持的上述路面角度的基准值及上述车辆姿态角度的基准值;
上述控制部在点火开关转变为打开状态时,
在上述移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的上述合计角度和从上述存储部读出的上述车辆姿态角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,
在上述移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的上述合计角度和从上述存储部读出的上述路面角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
10.如权利要求8所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时将上述控制部所保持的上述车辆姿态角度的基准值及点火开关转变为关断状态时的合计角度非易失性地存储;
上述控制部在点火开关转变为打开状态时,
在上述移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的上述合计角度和从上述存储部读出的上述车辆姿态角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,
在上述移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的上述合计角度及从上述存储部读出的上述合计角度的差分和从上述存储部读出的上述车辆姿态角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,将根据当前的上述合计角度和算出的上述车辆姿态角度得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持。
11.如权利要求8所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时将上述控制部所保持的上述路面角度的基准值及点火开关转变为关断状态时的合计角度非易失性地存储;
上述控制部在点火开关转变为打开状态时,
在上述移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的上述合计角度及从上述存储部读出的上述合计角度的差分和从上述存储部读出的上述路面角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,将根据当前的上述合计角度和算出的上述路面角度得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持,
在上述移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的上述合计角度和从上述存储部读出的上述路面角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
12.如权利要求8所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述车辆用灯具的控制装置包括存储部,该存储部用于在点火开关转变为关断状态时,将上述控制部所保持的上述路面角度的基准值及上述车辆姿态角度的基准值、以及点火开关转变为关断状态时的合计角度非易失性地存储;
上述控制部在点火开关转变为打开状态时,
在上述移动判定部判定为存在移动的情况下,将根据当前的上述合计角度及从上述存储部读出的上述合计角度的差分和从上述存储部读出的上述路面角度的基准值得到的路面角度作为新的路面角度的基准值来保持,
在上述移动判定部判定为无移动的情况下,将根据当前的上述合计角度及从上述存储部读出的上述合计角度的差分和从上述存储部读出的上述车辆姿态角度的基准值得到的车辆姿态角度作为新的车辆姿态角度的基准值来保持。
13.如权利要求7~12的任何一项所述的车辆用灯具的控制装置,其中,
上述移动判定部基于车辆的位置信息、对车辆处于市场还是处于工厂进行识别的信号、以及与车辆周围的对象有关的信息中的1个以上来判定在点火开关处于关断状态期间,存在车辆的移动。
14.一种车辆用灯具系统,其特征在于,包括:
车辆用灯具,其可调节光轴,
倾斜传感器,其能够导出车辆相对于水平面的倾斜角度,以及
如权利要求7~13的任何一项所述的车辆用灯具的控制装置。
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