JP2001122016A - 自動車のヘッドライトレベリング制御システム - Google Patents

自動車のヘッドライトレベリング制御システム

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JP2001122016A
JP2001122016A JP2000296766A JP2000296766A JP2001122016A JP 2001122016 A JP2001122016 A JP 2001122016A JP 2000296766 A JP2000296766 A JP 2000296766A JP 2000296766 A JP2000296766 A JP 2000296766A JP 2001122016 A JP2001122016 A JP 2001122016A
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ビルツ フランク
Peter Lehnert
レーナート ペーター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミック走行条件下で、道路を最適に照
明し、対向車両のまぶしさを最小限に抑えるように、ヘ
ッドライトレベリング制御システムを改良する。 【解決手段】 高さの差Ｄの形で車体ピッチ角を測定
するための、縦方向においてずらして配置された２個の
高さセンサＳｖ，Ｓｈと、測定された高さの差Ｄに依存
してヘッドライトを調節するために目標値Ｓを決定する
ための電子制御装置４ａ；４ｂとを備えた、自動車のヘ
ッドライト５のレベリングを制御するためのシステムに
おいて、目標値Ｓが直接測定された高さの差Ｄまたは処
理された高さの差の第１の微分ｄ／ｄｔに依存して決定
されるように、制御装置４ａが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高さの差の形で車
体ピッチ角を測定するための、縦方向においてずらして
配置された２個の高さセンサと、測定された高さの差に
依存してヘッドライトを調節するために目標値を決定す
るための電子制御装置とを備えた、自動車のヘッドライ
トのレベリングを制御するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなヘッドライトレベリング制御
システムは、ＡＴＺの記事“ダイナミックヘッドライト
レベリング制御”９／１９９３、第４６６頁以降に記載
されている。このダイナミックヘッドライトレベリング
制御の場合には、車体縦方向傾斜または車体ピッチ角と
して作用する車体の懸架装置の短縮が、縦方向にずらし
て配置された超音波センサの形をした２個の高さセンサ
によって検出される。車体ピッチ角は測定後、高さの差
の形で用いられる。その際、高さセンサは道路からの車
体の高さ、すなわち車体と道路の間隔を、車体フロアの
前と後で測定する。更に、車軸センサの形をした高さセ
ンサが使用される。この車軸センサはその都度、車軸
（後車軸および前車軸）からの車体の高さ、すなわち車
体と車軸の間隔を測定する。マイクロコンピュータを備
えた電子制御装置において、ヘッドライト調節のための
目標値、例えばステッピングモータの調節すべき位置
が、測定された高さの差に依存して演算される。その
際、高さの差の平均が求められる。この平均を求めるた
めの時間は車速に依存する。
【０００３】公知のダイナミックヘッドライトレベリン
グ制御によって、ゆっくりした（静的な）制御モード
と、迅速な（動的な）制御モードが区別される。ゆっく
りした制御モードでは、比較的に長く持続する、すなわ
ち静的なピッチ角または縦方向傾斜が考慮される。この
ゆっくりしたピッチ角または縦方向傾斜は特に、車両の
積載荷重、燃料タンクの燃料排出およびまたは空気抵抗
の変化によって生じる。迅速な制御モードでは、特に加
速時または減速時のような走行ダイナミック作用が考慮
される。
【０００４】ヘッドライトのステッピングモータに長い
負荷をかけないようにするために、迅速な制御モード
は、走行ダイナミック作用によって大きなピッチ角変更
が予想されるときにのみ実施される。そのために、車速
信号の第１の微分およびまたは制動灯信号が評価され
る。この信号は実際の傾斜角変化の観点から条件付きで
のみ有効である。更に、制御がこの信号に依存して遅れ
て生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、技術
水準の欠点を回避すると共に、ダイナミック走行条件下
で、道路を最適に照明し、対向車両のまぶしさを最小限
に抑えるように、冒頭に述べた種類のヘッドライトレベ
リング制御システムを改良することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１記
載の特徴によって解決される。本発明の有利な実施形は
従属請求項に記載されている。
【０００７】自動車のヘッドライトのレベリングを制御
するための本発明によるシステムは、高さの差の形で車
体ピッチ角を測定するための、縦方向においてずらして
配置された２個の高さセンサと、測定された高さの差に
依存してヘッドライトを調節するために目標値を決定す
るための電子制御装置とを備えている。制御装置は、目
標値が直接測定された高さの差または処理された高さの
差の第１の微分に依存して決定されるように形成されて
いる。直接測定された高さの差とは特に、高さセンサに
よって測定され測定信号の形で制御装置に供給された高
さの値であると理解される。処理された高さの差とは特
に、測定され制御装置で処理された高さの値の差および
または測定された高さの値または処理された高さの値の
処理された差であると理解される。処理は例えば平均を
求めることあるいは他のフィルタリングである。処理は
妨害因子の他の方法での除去であってもよい。
【０００８】高さの差の第１の微分を評価することによ
って、ピッチ角の変化が実際にどの程度存在しているか
が判る。これによって、直接的なピッチ角制御が可能で
ある。第１の微分の程度に依存して、例えばゆっくりし
た制御モードを選択すべきであるかまたは迅速な制御モ
ードを選択すべきであるかを決定することができる。本
発明の有利な第１の実施形では、測定された高さの差の
第１の微分の結果に依存して、測定された高さの差の平
均を求めるための時間が設定される。
【０００９】本発明の有利な第２の実施形では、少なく
とも、設定された第１の時間にわたって直接測定された
高さの差の平均をとることによって、静的な高さの差の
値が求められ、少なくとも、設定された第２の時間にわ
たって直接測定された高さの差の平均をとることによっ
て、動的な高さの差の値が求められる。その際、第１の
時間が第２の時間よりもはるかに長く設定される。目標
値は処理された高さの差としての動的な高さの差の第１
の微分に依存して決定される。これによって同時に、ピ
ッチ角偏差の制御を静的な因子と動的な因子に基づいて
行うことができる。この場合、静的な因子に基づくピッ
チ角変化と動的な因子に基づくピッチ角変化は別々に考
慮される。同様に、この両因子に基づくピッチ角変化の
相互の影響を考慮してもよい。
【００１０】目標値は好ましくは、動的な高さの差の値
の第２の微分に依存して決定される。車両に関連する変
数（例えば重心位置、慣性モーメント、ばね定数等）を
追加することによって、予想可能なピッチングに依存し
て制御を行うことができる。これによって、制御を更に
促進および改善することができる。
【００１１】本発明の他の有利な実施形では、目標値が
制御装置に伝送される他の情報に依存して決定される。
この情報は好ましくは、元々車両の他のシステムに存在
する。このような情報は例えばナビゲーションシステム
の道路情報、車間制御システムの先行する車両に対する
車間距離、アクセルペダル位置、ブレーキ圧力、車速お
よびまたは霧センサの視界距離である。これによって、
ヘッドライト傾斜の非常に良好で状況に適合したインテ
リジェントな制御を行うことができる。
【００１２】例えば、自動車のナビゲーションシステム
と関連して、道路クラス（例えば高速道路または市街道
路）を介してＧＰＳデータを使用することができる。そ
れによって、制御装置は基本的には高速道路のために、
市街道路の場合よりも大きく持ち上げたヘッドライト調
節を行うことができる。ＧＰＳデータとナビゲーション
システムの高さ変化情報によって、上り坂の頂部や下り
坂の窪みを最適に照明することができる。
【００１３】更に、例えば自動車のＡＣＣ（アダプティ
ブ・クルーズ・コントロール）システムから制御装置に
伝送可能である、先行する車両または反対車線の車両に
対する瞬時の車間距離を考慮することができる。この場
合、基本的には、まぶしさを制限するためにヘッドライ
トの下降が行われる。
【００１４】アクセルペダルまたはスロットル弁の位置
は、例えば加速による予想される車両前部上昇の際にヘ
ッドライトの予防的な下降を行うために使用可能であ
る。同様に、ブレーキ圧力またはアクセルペダルからブ
レーキペダルへの交替速度を評価し、それによって例え
ば緊急時ブレーキングの際に、視界の改善のためにヘッ
ドライトを予防的に上昇させることができる。
【００１５】更に、視界距離センサまたは霧センサの信
号を評価し、それによって例えば濃い霧の場合に迷光密
度を最小限に抑えるためにヘッドライトを予防的に下降
させることができる。
【００１６】本発明によって、技術水準よりも直接的
で、正確でそして迅速なヘッドライト傾斜制御を行うこ
とができる。
【発明の実施の形態】
【００１７】図には、本発明の実施の形態が示してあ
る。図１には、図示していない車両に縦方向にずらして
配置した２個の高さセンサ、すなわち前側のセンサＳｖ
と後側のセンサＳｈが示してある。センサＳｖ，Ｓｈは
例えば、技術水準で知られているような、車体フロアの
前側と後側に設けた超音波センサあるいは前車軸と後車
軸に設けた車軸センサである。高さの差Ｄの形をした車
体のピッチ角（縦揺れ角度、ピッチング角度）を測定す
るために、センサＳｖ，Ｓｈの出力信号は電子制御装置
４ａの高さ差算出器１に接続されている。この高さ差算
出器１はフィルタ２に接続されている。制御装置４ａで
は、直接的に測定された高さの差Ｄの第１の微分ｄＤ／
ｄｔが求められる。フィルタ２は、時定数を高さの差の
第１の微分ｄＤ／ｄｔに依存して調節可能である低域フ
ィルタである。フィルタを介して高さの差の平均が求め
られる。高さの差の平均値はフィルタから制御装置４ａ
の目標値算出器３ａに伝送される。概略的に示したヘッ
ドライト装置５を調節するための目標値Ｓは、目標値算
出器３ａ内で高さの差の平均値と場合によっては他の信
号ａ，ｂ，ｃに依存して算出される。信号ａ，ｂ，ｃは
例えば車速信号、制動灯信号およびアクセルペダル位置
信号である。
【００１８】基本的には制御装置４ａにおいて、高さの
差の第１の微分ｄＤ／ｄｔが設定された閾値よりも大き
いかどうかチェックされる。大きい場合には、ヘッドラ
イトの再セットが必要であるように、ピッチ角が変更さ
れている。第１の微分値または第１の微分値ｄＤ／ｄｔ
の変更の頻度に依存して、フィルタ２の時定数の決定に
よって、ゆっくりした制御または迅速な制御が開始され
る。すなわち、図１に示した簡単な制御装置４ａでは、
高さの差の第１の微分値ｄＤ／ｄｔからの、技術水準で
知られている速度信号の切換え機能を行うことができ
る。この場合、技術水準と異なり、推測されたピッチ角
変更の制御ではなく、実際のピッチ角の制御が行われ
る。
【００１９】他の信号を考慮することにより、制御を状
況に一層良好に適合させることができる。例えばヘッド
ライトの下降（閾値Ｓの高さ）は高速の場合基本的に小
さくすることができる。なぜなら、この場合、車両を撓
ませる大きな力がシャーシに作用しないからである。制
動灯信号とアクセルペダル位置は、間近い減速または加
速を示す。
【００２０】図２には、図１と同様に、高さの差Ｄの形
で車体ピッチ角を測定するための縦方向においてずらし
て配置した２個の高さセンサＳｖ，Ｓｈが高さの差の算
出器１に接続されている。高さ差算出器１は制御装置４
ｂ内に配置されている。高さ差算出器１内で求められた
高さの差Ｄは制御装置４ｂ内において一方ではフィルタ
２ａに導かれ、他方ではフィルタ２ｂに導かれる。フィ
ルタ２ａは大きな時定数を有する低域フィルタであり、
フィルタ２ｂは小さな時定数を有する低域フィルタであ
る。フィルタ２ａ，２ｂを用いて、設定された第１の時
間にわたって直接測定された高さの差Ｄを平均すること
によって静的な高さ差値Ｄ１が求められ、設定された第
２の時間にわたって直接測定された高さの差Ｄを平均す
ることによって動的な高さ差値Ｄ２が求められる。時定
数の選定により、第１の時間は第２の時間よりも非常に
長い。それによって、高さ差値Ｄ１，Ｄ２は更に処理さ
れた高さ差値である。目標値Ｓは目標値算出器３ｂによ
って少なくとも動的な高さ値差の第１の微分ｄＤ２／ｄ
ｔに依存して決定される。目標値Ｓは好ましくは、車両
特有の変数と共に動的な高さ差値Ｄ２の第２の微分ｄ２
Ｄ２／ｄｔ２ に依存して、および制御装置に伝送され
た他の情報に依存して決定される。このような変数また
は情報は例えばナビゲーション装置からの道路情報ａ、
車間距離コントロールシステムからの、先行車両に対す
る車間距離ｂ、アクセルペダル位置ｃ、ブレーキ圧力
ｄ、車速ｅおよびまたは霧センサの視界距離ｆである。
目標値Ｓの算出に対する他の情報ａ〜ｆの作用について
は既に説明した。
【００２１】本発明によるこの実施の形態により、実際
のピッチ角変化に依存する、ヘッドライト調節の将来を
見通した迅速な制御ときわめて正確な制御が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非常に簡単な第１のヘッドライト
レベリング制御システムの概略図である。
【図２】非常に正確に作動する本発明による第２のヘッ
ドライトレベリング制御システムの概略図である。
【符号の説明】
４ａ，４ｂ 電子制御装置 ５ ヘッドライト Ｄ，Ｄ１，Ｄ２ 高さの差 ｄＤ／ｄｔ 第１の微分 Ｓ 目標値 Ｓｖ，Ｓｈ 高さセンサ
フロントページの続き (72)発明者 フランク ビルツ ドイツ連邦共和国 デー・80634 ミュン ヘン ドナースベルガー シュトラーセ 18 (72)発明者 ペーター レーナート ドイツ連邦共和国 デー・80634 ミュン ヘン ドナースベルガー シュトラーセ 40

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高さの差（Ｄ）の形で車体ピッチ角を測
    定するための、縦方向においてずらして配置された２個
    の高さセンサ（Ｓｖ，Ｓｈ）と、測定された高さの差
    （Ｄ）に依存してヘッドライトを調節するために目標値
    （Ｓ）を決定するための電子制御装置（４ａ；４ｂ）と
    を備えた、自動車のヘッドライト（５）のレベリングを
    制御するためのシステムにおいて、目標値（Ｓ）が直接
    測定された高さの差（Ｄ）または処理された高さの差
    （Ｄ２）の第１の微分（ｄ／ｄｔ）に依存して決定され
    るように、制御装置（４ａ；４ｂ）が形成されているこ
    とを特徴とするヘッドライトレベリング制御システム。
  2. 【請求項２】 測定された高さの差（Ｄ）の第１の微分
    （ｄＤ／ｄｔ）の結果に依存して、高さの差（Ｄ）の平
    均を求めるための時間が設定されることを特徴とする請
    求項１記載のヘッドライトレベリング制御システム。
  3. 【請求項３】 少なくとも、設定された第１の時間にわ
    たって直接測定された高さの差の平均をとることによっ
    て、静的な高さの差の値（Ｄ１）が求められ、少なくと
    も、設定された第２の時間にわたって直接測定された高
    さの差の平均をとることによって、動的な高さの差の値
    （Ｄ２）が求められ、この場合第１の時間が第２の時間
    よりも長く設定され、目標値（Ｓ）が処理された高さの
    差としての動的な高さの差（Ｄ２）の第１の微分（ｄＤ
    ２／ｄｔ）に依存して決定されることを特徴とする請求
    項１記載のヘッドライトレベリング制御システム。
  4. 【請求項４】 目標値が動的な高さの差の値（Ｄ２）の
    第２の微分（ｄ２Ｄ２／ｄｔ２ ）に依存して決定され
    ることを特徴とする請求項３記載のヘッドライトレベリ
    ング制御システム。
  5. 【請求項５】 目標値（Ｓ）が制御装置に伝送される他
    の情報（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）に依存して決定され
    ることを特徴とする請求項２記載のヘッドライトレベリ
    ング制御システム。
JP2000296766A 1999-10-01 2000-09-28 自動車のヘッドライトレベリング制御システム Pending JP2001122016A (ja)

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