JP2004075070A - 車両用前照灯光軸方向自動調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　車両のヘッドライトの光軸方向を車高センサの出力に基づき、停車中の縁石等への乗上げによるずれを補正し自動調整すること。
【解決手段】　車両の後部に取付けられたハイトセンサ１１からリヤハイト測定値（後輪側の車高の変位量）がＥＣＵ２０に入力される。このリヤハイト測定値と車速センサ１２による車両の走行状態とに基づきフロントハイト計算値（前輪側の車高の変位量）が推定され、車両のピッチ角が算出される。ここで、車両の停車中に縁石等に乗上げているとピッチ角に誤差が生じるため、車両が定速走行（安定走行）状態になったときに基準となるピッチ角が更新される。ＥＣＵ２０によって１トリップ終了以前であっても誤差がキャンセルされ、アクチュエータ３５が駆動されヘッドライト３０の光軸方向が適切に調整される。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明は、車両に配設される前照灯による照射の光軸方向を自動的に調整する車両用前照灯光軸方向自動調整装置に関するものである。

　従来、車両の前照灯においては、車体の傾きによって前照灯の光軸方向が上向きになると対向車等に眩光を与えたり、光軸方向が下向きになると運転者の遠方視認性が低下することとなるため、前照灯の光軸方向を一定に保持したいという要望がある。

　ところで、車両用前照灯光軸方向自動調整装置では、車両の前後方向の傾き角を求めるために、車両の前後の車軸と車体との間に配設されその間の相対変位量（車高の変位量）を検出する車高センサを用いている。ここで、前輪（フロント）側は操舵輪であり取付スペースに制約があることから、車高センサを後輪（リヤ）の左右片側のみに取付け、この車高センサからの車両の停車中におけるリヤハイト値に基づきフロントハイト値を推定演算し傾き角を算出するようにしたものが知られている。

　すると、車両が縁石等に乗上げて停車されていた場合には、平坦路における値と異なったリヤハイト値が検出されることで、その後の１トリップ（車両の停車から停車までの走行区間）において、車両の前後方向の傾き角に演算誤差が生じ、前照灯の光軸方向がずれるという不具合があった。また、旋回中では車両の前後軸回りの回転運動であるローリングにより車両の前後方向の傾き角が出ていないにもかかわらずリヤハイト値が変動するため、車両が旋回終了するまで車両の前後方向の傾き角に演算誤差が生じ、結果的に前照灯の光軸方向がずれるという不具合もあった。

　そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、簡単なシステムで安価な車両用前照灯光軸方向自動調整装置の提供を目的とし、特に、車両の前照灯の光軸方向を１つの車高センサからの出力に基づいて自動的に調整する際、車両が停車中に縁石等に乗上げていたときや旋回中であるときの前照灯の光軸方向のずれを適切に補正可能な車両用前照灯光軸方向自動調整装置の提供を課題としている。

　請求項１の車両用前照灯光軸方向自動調整装置によれば、傾き角演算手段で車両の前部または後部に配設された１つの車高センサからの出力に基づき前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角が算出され、旋回状態判定手段で車両が旋回状態であると判定されたときには光軸方向調整手段で走行中における傾き角がこのときの車両の旋回状態の判定結果に基づき補正され、前照灯の光軸方向が調整される。これにより、車両が旋回状態と判定されると走行中における傾き角がその旋回状態に応じて補正されるため、前照灯の光軸方向のずれが適切に調整されるという効果が得られる。

　請求項２の車両用前照灯光軸方向自動調整装置では、傾き角が車高センサからの出力に基づき算出されるため、構成が簡単であって、その出力に基づき算出された傾き角が用いられることで前照灯の光軸方向が適切に調整され信頼性の高いシステムが構築できるという効果が得られる。

　以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

　図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の全体構成を示す概略図である。

　図１において、車両の後部の運転席側または助手席側の車軸にはハイトセンサ（車高センサ）１１が取付けられている。このハイトセンサ１１からは後輪側の車軸と車体との相対変位量（車高の変位量）としてのリヤハイト値（後輪側の車高の変位量：以下、『リヤハイト測定値』とも言う）ＨＲ、また、車両側に配設された周知の車速センサ１２から車速Ｖ、右車輪速センサ１３から右車輪速ＶWR、左車輪速センサ１４から左車輪速ＶWL、その他のセンサ（図示略）から各種センサ信号等が車両に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）２０に入力されている。なお、ＥＣＵ２０は便宜上、車両の外部に図示されている。

　ＥＣＵ２０は、周知の中央処理装置としてのＣＰＵ２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ２２、各種データを格納するＲＡＭ２３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ２４、入出力回路２５及びそれらを接続するバスライン２６等からなる論理演算回路として構成されている。

　そして、ＥＣＵ２０からの出力信号が車両のヘッドライト（前照灯）３０側のアクチュエータ３５に入力され、後述するように、ヘッドライト３０の光軸方向が調整される。なお、車速センサ１２、右車輪速センサ１３、左車輪速センサ１４等からの各種センサ信号は、車両が停車状態、加減速状態、定速走行（安定走行）状態等の何れにあるかの走行判定や車両が旋回状態にあるかの旋回判定に用いられる。

　図２は図１のヘッドライト３０の要部構成を示す断面図である。

　図２において、ヘッドライト３０は主として、ランプ３１とそのランプ３１を固定するリフレクタ３２、そのリフレクタ３２を円弧矢印方向に揺動自在に支持する一方の支持部３３及びリフレクタ３２を支持すると共に可動自在な他方の可動部３４、その可動部３４を前後矢印方向に駆動するステップモータ等からなるアクチュエータ３５にて構成されている。なお、ヘッドライト３０の光軸方向は運転者１名が乗車した状態を想定して初期設定されている。

　次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置によるヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の調整制御で車両の停車時の縁石等への乗上げ判定を実行する際の基本となる考え方について、図３及び図４を参照して説明する。

　図３は本実施例による調整制御の適用以前において、車両の縁石等への乗上げ停車状態から加速→定速走行→減速→平坦地停車状態に至るときの車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応したハイトセンサ１１によるリヤハイト測定値、それに基づくフロントハイト計算値、比較のためのフロントハイト測定値の各変位量〔ｍｍ〕の遷移状態を示すタイムチャートである。

　図３において、車両の最初の停車状態では、縁石等への乗上げ停車状態によりリヤサスペンションが縮み下がった状態としてリヤハイト測定値にて検出されている。これ以降、このリヤハイト測定値の変位量に基づきフロントハイト計算値が算出されるため、フロントハイト計算値は誤差を含んだものとなり、実際のフロントハイト測定値との偏差が大きく生じている。このため、車体のピッチ角の算出にも誤差が生じ、このピッチ角に基づきヘッドライト３０の光軸方向を調整すると適切な角度からずれてしまい、対向車等に眩光を与えたりすることとなる。

　図４は車両の平坦地停車状態から加速→定速走行状態と至るときの車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応したハイトセンサ１１によるリヤハイト測定値の遷移状態を示すタイムチャートである。

　図４において、車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応しリヤハイト測定値の変位量が遷移し、即ち、車両の走行中においては路面の凹凸によりリヤハイト測定値は細かく変動するが、定速走行（安定走行）中のリヤハイト測定値の平均変位量は車両が停車状態のときのリヤハイト測定値の変位量とほぼ一致することが分かる。したがって、定速走行中のリヤハイト測定値を平均化し、停車状態のリヤハイト測定値との比較により、所定の閾値以上の偏差が生じていれば、走行中に定速走行中の平均化されたリヤハイト測定値に置換えてフロントハイト計算値を算出することで、図３で述べた誤差が補正できることとなる。なお、このとき車両が定速走行中であることが重要であり、加減速中、悪路走行中、旋回中等では平坦地停車と同等のリヤハイト測定値を示さないため、補正を実行しないようにされる。また、誤差の補正を実行するときの判定として、車両が停車状態のときと定速走行中とのリヤハイト測定値を比較するとしたが、この他、各々から影響を受ける物理量として例えば、光軸方向調整制御位置、ピッチ角等に基づき判定してもよい。

　次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１における車両の停車中の縁石等への乗上げに対処する処理手順を示す図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、この制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ２１にて繰返し実行される。

　図５において、まず、ステップＳ１０１で、車速センサ１２からの車速Ｖ、ハイトセンサ１１からのリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ等の各種センサ信号が読込まれる。なお、このとき車両が停車中であればリヤハイト値ＨＲは停車中のリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ0 となる。次にステップＳ１０２に移行して、ステップＳ１０１で読込まれた車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満であるかが判定される。ステップＳ１０２の判定条件が成立、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満と低いときには車両が停車中であるとしてステップＳ１０３に移行し、車両の停車中におけるピッチ角θ0 が停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき次式（１）にて算出される。ここで、ＨＦ0 は停車中のフロントハイト計算値、ａ，ｂは前後輪のサスペンション仕様のばね定数等により予め設定される定数、Ｌは前輪及び後輪の軸間距離である。

（数１）
　ＨＦ0 ＝ａ・ＨＲ0 ＋ｂ
　θ0 ＝tan ^-1｛（ＨＦ0 −ＨＲ0 ）／Ｌ｝　　　　　　　　　・・・（１）

　次にステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０３で算出されたピッチ角θ0 、停車中のフロントハイト計算値ＨＦ0 及びリヤハイト測定値ＨＲ0 に対して移動平均等のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ１０５に移行して、ステップＳ１０４でフィルタリング処理された停車中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　一方、ステップＳ１０２の判定条件が成立せず、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕以上と高いときには車両が走行中であるとしてステップＳ１０６に移行し、車両の走行中におけるピッチ角θ1 がこのときのリヤハイト測定値ＨＲ及び停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき次式（２）にて算出される。ここで、ΔＨＲはリヤハイト測定値の変位量、αは前後輪のサスペンション仕様のばね定数等により予め設定される０．５〜２程度の補正係数、ΔＨＦはフロントハイト計算値の変位量、ＨＦはフロントハイト計算値、ＨＦ0 は停車中のフロントハイト計算値である。

（数２）
　ΔＨＲ＝ＨＲ−ＨＲ0
　ΔＨＦ＝−α・ΔＨＲ
　ＨＦ＝ＨＦ0 ＋ΔＨＦ
　θ1 ＝tan ^-1｛（ＨＦ−ＨＲ）／Ｌ｝　　　　　　　　　　　・・・（２）

　次に、ステップＳ１０７に移行して、車速Ｖを微分した加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越えているかが判定される。ステップＳ１０７の判定条件が成立、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越え大きいときには加減速中であるとしてステップＳ１０８に移行し、ステップＳ１０６で算出されたピッチ角θ1 に対して所定のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ１０９に移行して、ステップＳ１０８でフィルタリング処理された加減速中におけるピッチ角θ1 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ1 ）が算出される。

　一方、ステップＳ１０７の判定条件が成立せず、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕未満と小さいときには定速走行中であるとしてステップＳ１１０に移行し、ステップＳ１０６で算出されたピッチ角θ1 、フロントハイト計算値ＨＦ、リヤハイト測定値ＨＲに対して所定のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ１１１に移行して、停車中におけるピッチ角θ0 と定速走行中におけるピッチ角θ1 との偏差の絶対値が０．１〔°〕を越えているかが判定される。ステップＳ１１１の判定条件が成立せず、即ち、｜θ0 −θ1 ｜が０．１〔°〕以下と小さいときには現在のピッチ角θ1 を何ら考慮する必要がないとしてステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１０４でフィルタリング処理された停車中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　一方、ステップＳ１１１の判定条件が成立、即ち、｜θ0 −θ1 ｜が０．１〔°〕を越え大きいときには車両が停車中に縁石等に乗上げていたりしてそのときのピッチ角θ0 に不都合がある、即ち、車両の停車中における基準角度に異常があるとしてステップＳ１１２に移行し、縁石等乗上げキャンセル処理としてこのとき即ち、定速走行中のリヤハイト測定値ＨＲ及びフロントハイト計算値ＨＦが停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 及びフロントハイト計算値ＨＦ0 とされたのちステップＳ１１３に移行し、上式（１）と同様に、車両の定速走行中におけるピッチ角θ0 が算出され停車中におけるピッチ角θ0 が更新される。次にステップＳ１１４に移行して、ステップＳ１１３で算出された定速走行中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　ステップＳ１０５、ステップＳ１０９またはステップＳ１１４の処理ののちステップＳ１１５に移行し、算出された目標光軸方向調整角度θT に基づきアクチュエータ３５が駆動され、本ルーチンを終了する。なお、アクチュエータ３５に対する制御速度設定等については省略されている。このため、車両が停車中に縁石等に乗上げておりその際におけるピッチ角θ0 に不都合があっても１トリップ終了まで待つことなく、一旦、定速走行中と判定されると縁石等乗上げキャンセル処理が実行されピッチ角θ0 が更新されることで、こののちヘッドライト３０の光軸方向が適切に調整される。

　図６は、図３で述べた誤差に対する補正が図５のフローチャートに基づき実行されたときの車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応したハイトセンサ１１によるリヤハイト測定値、それに基づくフロントハイト計算値、比較のためのフロントハイト測定値の変位量〔ｍｍ〕の遷移状態を示すタイムチャートである。

　図６において、車速及び路面等の条件は図３と同様であり、定速走行判定が実行されたのちにおいては、フロントハイト計算値がフロントハイト測定値とほぼ同レベルで追従されており、車両の停車中の縁石等への乗上げによる変位量の誤差がキャンセルされていることが分かる。

　つまり、図７に補正なしとして示すように、車両の停車中の縁石等への乗上げにより変位量に誤差があるときには、車両のヘッドライト３０の光軸方向調整量〔°〕にずれが生じて光軸方向が上向きとなっている。これに対して、車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応し車両が定速走行状態となり上述の判定条件を満足し、車両の停車中の縁石等への乗上げによる変位量の誤差がキャンセルされると、図７に補正有りとして示すように、車両のヘッドライト３０の光軸方向調整量〔°〕のずれがなくなり、光軸方向がほぼ初期位置に戻されている。

　このように、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、車両の後部に配設され、車高の変位量を検出する１つの車高センサとしてのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づき車両のヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 を算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される傾き角演算手段と、車両の走行状態として停車中、走行中、加減速中、定速走行（安定走行）中を車速Ｖ及びその車速Ｖを微分した加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜の大きさに基づき判定するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段により車両が定速走行（安定走行）状態であり、かつ基準角度に対応するピッチ角θ0 が異常であると判定される毎にそのときのハイトセンサ１１からの出力に基づき車両の停車中における傾き角の基準角度に対応するピッチ角θ0 を更新するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される基準角度更新手段と、前記基準角度更新手段による基準角度に対応するピッチ角θ0 に基づき前記傾き角演算手段で算出された走行中における傾き角に対応するピッチ角θ1 を補正し、ヘッドライト３０の光軸方向を調整するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される光軸方向調整手段とを具備するものである。

　したがって、傾き角演算手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で１つのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づきヘッドライト３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 が算出され、走行状態判定手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で判定された車両の走行状態が定速走行状態であり、かつ基準角度に対応するピッチ角θ0 が異常であるときには基準角度更新手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づき停車中におけるピッチ角θ0 が更新され、このピッチ角θ0 に基づき光軸方向調整手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で走行中におけるピッチ角θ1 が補正され、ヘッドライト３０の光軸方向が調整される。これにより、車両が停車中に縁石等に乗上げておりヘッドライト３０の光軸方向がずれていても、１トリップ終了前に車両が定速走行状態となると、停車中におけるピッチ角θ0 が更新され走行中におけるピッチ角θ1 が補正されるため、ヘッドライト３０の光軸方向のずれが適切に調整されることとなる。

　次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１における車両の停車中の縁石等への乗上げに対処する処理手順の変形例を示す図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、この制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ２１にて繰返し実行される。

　図８において、まず、ステップＳ２０１で、車速センサ１２からの車速Ｖ、ハイトセンサ１１からのリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ等の各種センサ信号が読込まれる。なお、このとき車両が停車中であればリヤハイト値ＨＲは停車中のリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ0 となる。次にステップＳ２０２に移行して、ステップＳ２０１で読込まれた車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満であるかが判定される。ステップＳ２０２の判定条件が成立、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満と低いときには車両が停車中であるとしてステップＳ２０３に移行し、車両の停車中におけるピッチ角θ0 が停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき上式（１）にて算出される。

　次にステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０３で算出されたピッチ角θ0 、停車中のフロントハイト計算値ＨＦ0 及びリヤハイト測定値ＨＲ0 に対して移動平均等のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ２０５に移行して、ステップＳ２０４でフィルタリング処理された停車中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　一方、ステップＳ２０２の判定条件が成立せず、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕以上と高いときには車両が走行中であるとしてステップＳ２０６に移行し、車両の走行中におけるピッチ角θ1 がこのときのリヤハイト測定値ＨＲ及び停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき上式（２）にて算出される。

　次に、ステップＳ２０７に移行して、車速Ｖを微分した加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越えているかが判定される。ステップＳ２０７の判定条件が成立、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越え大きいときには加減速中であるとしてステップＳ２０８に移行し、ステップＳ２０６で算出されたピッチ角θ1 に対して所定のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ２０９に移行して、ステップＳ２０８でフィルタリング処理された加減速中におけるピッチ角θ1 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ1 ）が算出される。

　一方、ステップＳ２０７の判定条件が成立せず、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕未満と小さいときには定速走行中であるとして上述のステップＳ２０３に移行し、同様の処理が実行される。

　ステップＳ２０５またはステップＳ２０９の処理ののちステップＳ２１０に移行し、算出された目標光軸方向調整角度θT に基づきアクチュエータ３５が駆動され、本ルーチンを終了する。なお、アクチュエータ３５に対する制御速度設定等については省略されている。このため、車両が停車中に縁石等に乗上げておりその際におけるピッチ角θ0 に不都合があっても１トリップ終了まで待つことなく、一旦、定速走行中と判定されると縁石等乗上げキャンセル処理が実行されピッチ角θ0 が更新されることで、こののちヘッドライト３０の光軸方向が適切に調整される。

　このように、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、車両の後部に配設され、車高の変位量を検出する１つの車高センサとしてのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づき車両のヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 を算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される傾き角演算手段と、車両の走行状態として停車中、走行中、加減速中、定速走行（安定走行）中を車速Ｖ及びその車速Ｖを微分した加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜の大きさに基づき判定するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段により車両が定速走行（安定走行）状態であると判定される毎に、そのときのハイトセンサ１１からの出力に基づき車両の停車中における傾き角の基準角度に対応するピッチ角θ0 を更新するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される基準角度更新手段と、前記基準角度更新手段による基準角度に対応するピッチ角θ0 に基づき前記傾き角演算手段で算出された走行中における傾き角に対応するピッチ角θ1 を補正し、ヘッドライト３０の光軸方向を調整するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される光軸方向調整手段とを具備するものである。

　したがって、傾き角演算手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で１つのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づきヘッドライト３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 が算出され、走行状態判定手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で判定された車両の走行状態が定速走行状態であるときには基準角度更新手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づき停車中におけるピッチ角θ0 が更新され、このピッチ角θ0 に基づき光軸方向調整手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で走行中におけるピッチ角θ1 が補正され、ヘッドライト３０の光軸方向が調整される。これにより、車両のヘッドライト３０の光軸方向のずれの有無に関わらず、１トリップ終了前に車両が一旦、定速走行状態となると、停車中におけるピッチ角θ0 が更新され走行中におけるピッチ角θ0 が補正されるため、このときヘッドライト３０の光軸方向のずれが生じていても適切に調整されることとなる。

　次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置によるヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の調整制御の変形例として、上述の車両の停車時の縁石等への乗上げ判定に加え、車両の旋回判定を実行する際の基本となる考え方について図９を参照して説明する。

　図９は本変形例による調整制御の適用以前において、車両の停車状態から加速→旋回（途中加速）→減速状態に至るときの車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応したハイトセンサ１１によるリヤハイト測定値、それに基づくフロントハイト計算値、比較のためのフロントハイト測定値の変位量〔ｍｍ〕の遷移状態を示すタイムチャートである。

　図９において、車両が旋回中となると、フロントハイト計算値はフロントハイト測定値から外れ始めている。ここで、車両の直進走行での加減速中や定速走行中では、リヤハイト測定値に基づきフロントハイト計算値及びピッチ角が正確に算出される。ところが、車両が旋回中となると車両の前後軸回りの回転運動であるローリングにより車両が定速走行中で前後方向の傾き角が出ていないにもかかわらずリヤハイト値が変動するためである。すると、車両が旋回終了するまで車両の前後方向の傾き角に演算誤差が生じ、結果的にヘッドライト３０の光軸方向がずれてしまうこととなる。これは、例えば、ハイトセンサ１１が後輪の左側に取付けられおり、右旋回中となるとリヤサスペンションが下がりリヤハイト測定値が（−）側へと変位することで、フロントサスペンションが上がるとしてフロントハイト計算値を算出することによる。ところが、車両が旋回中においては、実際のフロントハイト測定値とリヤハイト測定値とは加減速状態にもよるが、図９に示すように、ほぼ追従した同方向の遷移状態となることが分かる。したがって、例えば、左右車輪速に所定の閾値以上の偏差が生じていれば、車両が旋回中であるとして、リヤハイト測定値に基づきフロントハイト計算値を補正することで誤差をなくすことができることとなる。

　次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１における車両の停車中の縁石等への乗上げに加え、車両の旋回中に対処する処理手順の変形例を示す図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、この制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ２１にて繰返し実行される。

　図１０において、まず、ステップＳ３０１で、車速センサ１２からの車速Ｖ、ハイトセンサ１１からのリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ、右車輪速ＶWR、左車輪速ＶWL等の各種センサ信号が読込まれる。なお、このとき車両が停車中であればリヤハイト値ＨＲは停車中のリヤハイト値（リヤハイト測定値）ＨＲ0 となる。次にステップＳ３０２に移行して、ステップＳ３０１で読込まれた車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満であるかが判定される。ステップＳ３０２の判定条件が成立、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満と低いときには車両が停車中であるとしてステップＳ３０３に移行し、車両の停車中におけるピッチ角θ0 が停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき上式（１）にて算出される。

　次にステップＳ３０４に移行して、ステップＳ３０３で算出されたピッチ角θ0 、停車中のフロントハイト計算値ＨＦ0 及びリヤハイト測定値ＨＲ0 に対して移動平均等のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ３０５に移行して、ステップＳ３０４でフィルタリング処理された停車中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　一方、ステップＳ３０２の判定条件が成立せず、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕以上と高いときには車両が走行中であるとしてステップＳ３０６に移行し、ステップＳ３０１で読込まれた右車輪速ＶWRと左車輪速ＶWLとの偏差の絶対値が１．５〔ｋｍ／ｈ〕を越えているかが判定される。ステップＳ３０６の判定条件が成立せず、即ち、｜ＶWR−ＶWL｜が１．５〔ｋｍ／ｈ〕以下と小さいときには直進中であるとしてステップＳ３０７に移行し、車両の走行直進中におけるピッチ角θ1 がこのときのリヤハイト測定値ＨＲ及び停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき上式（２）にて算出される。

　一方、ステップＳ３０６の判定条件が成立、即ち、｜ＶWR−ＶWL｜が１．５〔ｋｍ／ｈ〕を越え大きいときには旋回中であるとしてステップＳ３０８に移行し、車両の走行旋回中におけるピッチ角θ1 がこのときのリヤハイト測定値ＨＲ及び停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 に基づき次式（３）にて算出される。ここで、βは車両の加減速状態、左右旋回状態、乗員や荷物の増減、サスペンション仕様によって±（０．５〜２）程度の補正変数とされる。

（数３）
　ΔＨＲ＝ＨＲ−ＨＲ0
　ΔＨＦ＝β・ΔＨＲ
　ＨＦ＝ＨＦ0 ＋ΔＨＦ
　θ1 ＝tan ^-1｛（ＨＦ−ＨＲ）／Ｌ｝　　　　　　　　　　　・・・（３）

　ステップＳ３０７またはステップＳ３０８におけるピッチ角θ1 の算出ののちステップＳ３０９に移行し、車速Ｖを微分した加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越えているかが判定される。ステップＳ３０９の判定条件が成立、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕を越え大きいときには加減速中であるとしてステップＳ３１０に移行し、ステップＳ３０７またはステップＳ３０８で算出されたピッチ角θ1 に対して所定のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ３１１に移行して、ステップＳ３１０でフィルタリング処理された加減速中におけるピッチ角θ1 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ1 ）が算出される。

　一方、ステップＳ３０９の判定条件が成立せず、即ち、加速度の絶対値である｜ｄＶ／ｄｔ｜が１〔ｍ／ｓ² 〕未満と小さいときには定速走行中であるとしてステップＳ３１２に移行し、ステップＳ３０７またはステップＳ３０８で算出されたピッチ角θ1 、フロントハイト計算値ＨＦ、リヤハイト測定値ＨＲに対して所定のフィルタリング処理が実行される。次にステップＳ３１３に移行して、停車中におけるピッチ角θ0 と定速走行中におけるピッチ角θ1 との偏差の絶対値が０．１〔°〕を越えているかが判定される。ステップＳ３１３の判定条件が成立せず、即ち、｜θ0 −θ1 ｜が０．１〔°〕以下と小さいときには現在のピッチ角θ1 を何ら考慮する必要がないとしてステップＳ３０５に移行し、ステップＳ３０４でフィルタリング処理された停車中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　一方、ステップＳ３１３の判定条件が成立、即ち、｜θ0 −θ1 ｜が０．１〔°〕を越え大きいときには車両が停車中に縁石等に乗上げていたりしてそのときのピッチ角θ0 に不都合があるとしてステップＳ３１４に移行し、縁石等乗上げキャンセル処理としてこのとき即ち、定速走行中のリヤハイト測定値ＨＲ及びフロントハイト計算値ＨＦが停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 及びフロントハイト計算値ＨＦ0 とされたのちステップＳ３１５に移行し、上式（１）と同様に、停車中におけるピッチ角θ0 が更新され車両の定速走行中におけるピッチ角θ0 が算出される。次にステップＳ３１６に移行して、ステップＳ３１５で算出された定速走行中におけるピッチ角θ0 に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θ0 ）が算出される。

　ステップＳ３０５、ステップＳ３１１またはステップＳ３１６の処理ののちステップＳ３１７に移行し、算出された目標光軸方向調整角度θT に基づきアクチュエータ３５が駆動され、本ルーチンを終了する。なお、アクチュエータ３５に対する制御速度設定等については省略されている。このため、車両が旋回中であるときにはフロントハイト計算値の変位量ΔＨＦが適切に補正されることでその際におけるピッチ角θ1 に不都合が生じず、更に、車両が停車中に縁石等に乗上げておりその際におけるピッチ角θ0 に不都合があっても１トリップ終了まで待つことなく、一旦、定速走行中と判定されると縁石等乗上げキャンセル処理が実行されピッチ角θ0 が更新されることで、こののちヘッドライト３０の光軸方向が適切に調整される。

　図１１は、車両の旋回中における補正処理が図１０のフローチャートに基づき実行されたときの車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応した車両のヘッドライト３０の光軸方向調整量〔°〕を示すタイムチャートである。

　図１１に示すように、旋回中における変位量の誤差により車両のヘッドライト３０に対する旋回判定なしのときには光軸方向がずれている。これに対して、車速〔ｋｍ／ｈ〕の変化に対応し車両が旋回中となり上述の判定条件を満足し、フロントハイト計算値が旋回中の変位量とされると、図１１に旋回判定有りとして示すように、車両のヘッドライト３０の光軸方向調整量〔°〕のずれがなくなり、光軸方向がほぼ初期位置に戻されている。

　このように、本変形例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、車両の後部に配設され、車高の変位量を検出する１つの車高センサとしてのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づき車両のヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 を算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される傾き角演算手段と、車両の旋回状態を右車輪速ＶWRと左車輪速ＶWLとの偏差の絶対値である｜ＶWR−ＶWL｜の大きさに基づき判定するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される旋回状態判定手段と、前記旋回状態判定手段による車両の旋回状態の判定結果に基づき前記傾き角演算手段で算出された走行中における傾き角に対応するピッチ角θ1 を補正し、前記前照灯の光軸方向を調整するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される光軸方向調整手段とを具備するものである。

　したがって、傾き角演算手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で１つのハイトセンサ１１からの出力である停車中のリヤハイト測定値ＨＲ0 または走行中のリヤハイト測定値ＨＲに基づきヘッドライト３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応する停車中におけるピッチ角θ0 または走行中におけるピッチ角θ1 が算出され、旋回状態判定手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で車両が旋回状態であると判定されたときには光軸方向調整手段を達成するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で走行中における傾き角に対応するピッチ角θ1 がそのときの車両の旋回状態の判定結果に基づき補正され、ヘッドライト３０の光軸方向が調整される。これにより、車両が旋回状態と判定されると走行中におけるピッチ角θ1 がその旋回状態に応じて補正されるため、ヘッドライト３０の光軸方向のずれが適切に調整されることとなる。

　ところで、上記実施例では、車両の旋回判定をするために左右車輪速の偏差を用いているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、ステアリングホイールの操舵角であるステアリング角を用いてもよい。

　また、上記実施例の式（１）〜（３）においては、リヤハイト測定値から１度フロントハイト計算値を求めたのちピッチ角を算出しているが、フロントハイトデータ不良のときには、直接ピッチ角に換算することもできる。

図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の全体構成を示す概略図である。 図２は図１のヘッドライトの要部構成を示す断面図である。 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の適用以前における車両の停車中の縁石等への乗上げの際の不都合を説明するためのタイムチャートである。 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置によるヘッドライトの光軸方向の調整制御の根拠となる車両の車速の変化に対応したリヤハイト測定値の遷移状態を示すタイムチャートである。 図５は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける車両の停車中の縁石等への乗上げに対処する処理手順を示すフローチャートである。 図６は図５のフローチャートに基づく車速の変化に対応した各変位量の遷移状態を示すタイムチャートである。 図７は図５のフローチャートに基づく車両の前照灯に対する補正有りのときの光軸方向調整量及び比較のための補正なしのときの光軸方向調整量を示すタイムチャートである。 図８は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける車両の停車中の縁石等への乗上げに対処する処理手順の変形例を示すフローチャートである。 図９は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の適用以前における車両の旋回中の際の不都合を説明するためのタイムチャートである。 図１０は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける車両の停車中の縁石等への乗上げに加え、車両の旋回中に対処する処理手順を示すフローチャートである。 図１１は図１０のフローチャートによる旋回判定有りのときの光軸方向調整量及び比較のための旋回判定なしのときの光軸方向調整量を示すタイムチャートである。

符号の説明

　１１　ハイトセンサ（車高センサ）
　２０　ＥＣＵ（電子制御ユニット）
　３０　ヘッドライト（前照灯）
　３５　アクチュエータ

Claims (2)

1. 車両の前部または後部に配設され、車高の変位量を検出する１つの車高センサからの出力に基づき前記車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角を算出する傾き角演算手段と、
   　前記車両の旋回状態を判定する旋回状態判定手段と、
   　前記旋回状態判定手段による前記車両の旋回状態の判定結果に基づき前記傾き角演算手段で算出された前記傾き角を補正し、前記前照灯の光軸方向を調整する光軸方向調整手段と
   を具備することを特徴とする車両用前照灯光軸方向自動調整装置。
2. 前記傾き角は、前記車高センサからの出力に基づき算出されることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯光軸方向自動調整装置。

Images