JP2009234456A

JP2009234456A - 車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び車両用ヘッドランプのオートレベリング方法

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Publication number: JP2009234456A
Application number: JP2008084209A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Mizutani; 将和水谷; Tadako Yahata; 忠孝八幡; Takamasa Mitsuyanagi; 貴正三柳
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: JP4798160B2

Abstract

【課題】車両用ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度を向上すべく、同ランプが傾動される速さに応じて同ランプの傾動の時間を調整する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び車両用ヘッドランプのオートレベリング方法の提供。
【解決手段】ヘッドランプ７０の光軸７２を上下に傾動する駆動手段６１と、駆動手段６１によって光軸７２が上下に傾動される速度に応じ駆動手段６１の駆動時間を算出する駆動時間算出手段４１とを用い、光軸７２を所定の方向に向ける車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び車両用ヘッドランプのオートレベリング方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ヘッドランプの光軸の向きを調整する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び車両用ヘッドランプのオートレベリング方法に関する。

従来より、例えば〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕等に記載されているように、車両用ヘッドランプの光軸の向きを調整するために、同ランプの光軸を上下に傾動するモータ等の駆動装置を備えた、車両用ヘッドランプのオートレベリング装置が知られている。かかる装置は、同ランプから放射される光が対向車や通行人へ眩感を与えることを防止するために重要である。特に、近年では、安全性の観点から、同ランプの光量が増加する傾向にあり、またこれに伴って光軸の角度を規制する法規も定められているため、かかるオートレベリング装置の重要性が高まっている。

特開２００７−１７６２９６号公報特開２００５−２１９６４９号公報特開２００３−３０６０７４号公報特開２００１−１９１８４１号公報

しかし、従来の装置では、駆動装置によって光軸を傾動させる時間が一定であったため、駆動装置の動作中に光軸の傾動が継続される構成では、真に必要とされる調整量が得られない場合があり、またこれによって眩感防止、法令遵守、運転者の視認性が不十分になり得るという問題があった。

また、光軸を傾動させるための時間が一定であるとともに、入力電圧の大きさによって光軸の向きが決められる構成を採用している場合には、所望の調整量を得るために、電圧の印加時間に余裕を見込んで長時間とする必要があるため、光軸が目標の方向を向いた後にも電圧印加が継続され、入力電圧の大きさがノイズ等によって振動して光軸がぶれる、これによって車両用ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まる、また無駄な電力消費が生じる、といった問題があった。

さらに、モータが車両用ヘッドランプを傾動させる速さは、モータの使用環境温度や、モータへの入力電圧の実際の大きさ等に依存するが、従来の装置ではこれらが考慮されていないため、光軸の向きが目標の向きとずれることがあり、眩感防止、法規遵守、運転者の視認性が不十分となるおそれがあるという問題がある。

本発明は、これらの問題に鑑み、車両用ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度を向上すべく、同ランプが傾動される速さに応じて同ランプの傾動の時間を調整する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び車両用ヘッドランプのオートレベリング方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ、前記光軸を所定の方向に向けるための前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを有する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置にある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記駆動時間算出手段は、環境温度を検出する温度検出手段によって検出された前記環境温度に基づいて前記駆動時間を算出することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記駆動手段は、入力される基準電圧と可変の指示電圧との比によって前記光軸の方向が設定されるものであり、前記駆動時間が、前記指示電圧の入力時間であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記駆動時間算出手段は、前記基準電圧を検出する電圧検出手段によって検出された前記基準電圧に基づいて前記駆動時間を算出することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記駆動時間算出手段は、ヘッドランプを搭載した車両の姿勢を検出する車体姿勢検出手段によって検出された前記姿勢に基づいて、前記光軸が路面に対して所定の角度をなすように前記駆動時間を算出することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを用い、前記光軸を所定の方向に向ける車両用ヘッドランプのオートレベリング方法にある。

本発明は、ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ、前記光軸を所定の方向に向けるための前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを有する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置にあるので、ヘッドランプが傾動される速さに応じてヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度を向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることが防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性を担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることを抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費を削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することができる。

前記駆動時間算出手段は、環境温度を検出する温度検出手段によって検出された前記環境温度に基づいて前記駆動時間を算出することとすれば、環境温度によって変動する、ヘッドランプが傾動される速さに応じてヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度をさらに向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることがさらに良好に防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性をより精度良く担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることをさらに良好に抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費をさらに削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することができる。

前記駆動手段は、入力される基準電圧と可変の指示電圧との比によって前記光軸の方向が設定されるものであり、前記駆動時間が、前記指示電圧の入力時間であることとすれば、ヘッドランプが傾動される速さに応じて指示電圧の入力時間を変化させることによってヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度を向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることが防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性を担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることを抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費を削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することができる。

前記駆動時間算出手段は、前記基準電圧を検出する電圧検出手段によって検出された前記基準電圧に基づいて前記駆動時間を算出することとすれば、基準電圧を検知することによってヘッドランプが傾動される速さを精度良く検知し、精度良く検知されたかかる速さに応じて指示電圧の入力時間を変化させることによってヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度をさらに向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることがさらに良好に防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性をより精度良く担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることをさらに良好に抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費をさらに削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することができる。

前記駆動時間算出手段は、ヘッドランプを搭載した車両の姿勢を検出する車体姿勢検出手段によって検出された前記姿勢に基づいて、前記光軸が路面に対して所定の角度をなすように前記駆動時間を算出することとすれば、ヘッドランプが傾動される速さ及び車両の姿勢に応じてヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度をさらに向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることがさらに良好に防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性をより精度良く担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることをさらに良好に抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費をさらに削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することができる。

本発明は、ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを用い、前記光軸を所定の方向に向ける車両用ヘッドランプのオートレベリング方法にあるので、ヘッドランプが傾動される速さに応じてヘッドランプの傾動の時間を調整することができ、ヘッドランプの光軸を所望の方向に向ける精度を向上することができ、これによって、光軸が目標の方向を向いた後にも駆動手段の駆動が継続され、光軸が振動してぶれることが防止ないし抑制され、眩感の防止ないし抑制、法令遵守、運転者の視認性を担保することができるとともに、ヘッドランプに負荷がかかり劣化が早まることを抑制ないし防止することができ、また無駄な電力消費を削減することができる車両用ヘッドランプのオートレベリング方法を提供することができる。

図１に本発明を適用した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置の概略を示す。車両用ヘッドランプのオートレベリング装置（以下、「レベリング装置」という）１００は、これを搭載する車両を制御する車両制御装置１０１の一部として備えられている。

車両制御装置１０１は、各種の電子制御ユニットすなわちＥＣＵである各種制御手段、すなわちエンジン制御手段としてのエンジン制御用ＥＣＵ１０、エアコン制御手段としてのエアコン制御用ＥＣＵ３０、ヘッドランプ制御手段としてのヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０と、これらをネットワーク接続した車載ＬＡＮであるＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）５０と、各種ＥＣＵに接続され各種センサ及びアクチュエータ等すなわちエアコン制御用ＥＣＵ３０に接続され環境温度を検知する温度検知手段としての環境温度検知手段３１、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に接続された車体姿勢検知手段２０及びアクチュエータ６０、並びにアクチュエータ６０によって駆動されるＨＩＤ式の車両用ヘッドランプ（以下、「ヘッドランプ」という）７０と、図２に示す電源としての、出力１６Ｖの電源であるバッテリ８０と、図示しないブレーキ制御手段としてのブレーキ制御用ＥＣＵ等を備えている。

レベリング装置１００は、図１に示した車両用制御装置１０１の各構成のうち、エンジン制御用ＥＣＵ１０を除く部分によって構成されている。なお、エンジン制御用ＥＣＵ１０、ＣＡＮ５０、ブレーキ制御用ＥＣＵの構成は従来と同様であるため説明を省略する。

環境温度検知手段３１は、熱電対によって構成されており、車両が使用される環境温度、具体的には外気温を検知し、検知信号をエアコン制御用ＥＣＵ３０に入力する。環境温度検知手段３１の配設位置は、環境温度検知手段３１によって検知した温度を用いて行われる各種制御を行うのに適した環境温度を検知することができる位置であれば良く、本形態では外気取込口内側に配設されている。

エアコン制御用ＥＣＵ３０は、環境温度検知手段３１から入力された検知信号を増幅する、それぞれ図示しないアンプ、デジタル化するＡ／Ｄ変換器を有しており、かかる検知信号に基づいて環境温度を算出する。ここに、エアコン制御用ＥＣＵ３０は、環境温度算出手段として機能する。また、エアコン制御用ＥＣＵ３０は、図示しないＲＡＭを備えており、算出した環境温度を記憶する。ここに、ＲＡＭは、環境温度記憶部として機能する。環境温度の算出、記憶は随時行われる。

環境温度は、車両内の温度を所定の温度に保つためのエアコン制御用ＥＣＵ３０によるエアコン制御に用いられる他、ＣＡＮ５０によってエアコン制御用ＥＣＵ３０にネットワーク接続されたヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０等に入力され、各種制御に用いられる。

図２に示すように、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０は、演算手段としてのＣＰＵ４１と、第１の記憶手段としてのＲＯＭ４２と、第２の記憶手段としてのＲＡＭ４３と、時間計測手段としてのタイマ４４と、ＣＡＮ５０及びアクチュエータ６０と接続され所定の情報を入出力するためのＩ／Ｏポート４５とを有している。

車体姿勢検知手段２０は、ヘッドランプ７０を搭載した車両の姿勢を検出する車体姿勢検出手段であって、かかる車両を構成する各タイヤのサスペンション部分に配設されており、Ｉ／Ｏポート４５にてヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に接続され、Ｉ／Ｏポート４５を介して検知信号をヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に入力する。ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に入力された検知信号は、同車両が停止あるいは走行している路面に対して前後方向、左右方向にどのように傾いているかを検知するために用いられる。路面に対する車両の角度は、搭乗者、積載物等の位置、重さによって変化する。

ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４１において、車体姿勢検知手段２０から入力された検知信号に基づいて車両が路面に対してなす角すなわち車体角度を算出する。ここに、ＣＰＵ４１は、車体角度算出手段として機能する。また、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０は、算出した車体角度をＲＡＭ４３に記憶する。ここに、ＲＡＭ４３は、車体角度記憶部として機能する。車体角度の算出、記憶は随時行われる。

ヘッドランプ７０は、図示しない光を放射する図示しない光源と、車両の前方側に図示しないレンズを有し光源を内部に収容した筐体７１と、筐体７１のレンズ部分から車両の前方に射出される光の光軸７２が上下に傾動するように筐体７１を車両に対して搖動可能に支持した支持軸７３とを有している。ヘッドランプ７０は、後述する駆動電圧６２の大きさによって、光軸７２の向きすなわち車体に対してなす角が一意に決まる周知のタイプである。

アクチュエータ６０は、支持軸７３を中心にして光軸７２を上下に傾動するように筐体７１に接続された駆動手段６１と、Ｉ／Ｏポート４５にてヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に接続されるとともにバッテリ８０に接続され、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０による制御のもとにバッテリ８０から駆動手段６１に入力される駆動電圧６２を制御するドライバ６３とを有している。

駆動手段６１は、ドライバ６３によって駆動電圧６２を入力される駆動源としてのモータ６４と、一端を筐体７１に枢着されモータ６４によって同図における左右方向に駆動される駆動部材としてのシャフト６５とを有している。

駆動電圧６２は、バッテリ８０のその時点での出力電圧に略等しい電圧である基準電圧６６と、基準電圧６６との比により光軸７２が車体の前後方向に対してなす角すなわち対車体角を決定する、後述のように可変制御される指示電圧６７とからなっている。基準電圧６６と指示電圧６７との比である電圧比（＝指示電圧／基準電圧）と対車体角との関係を図示したものが図３である。駆動手段６１は、入力される基準電圧６６と、入力される可変の指示電圧６７との比によって、光軸７２の方向が設定されるものであり、モータ６４がシャフト６５を駆動する駆動力は、基準電圧６６によって得られ、指示電圧６７は、シャフト６５の駆動を停止するために用いられる。モータ６４は、指示電圧６７の入力が停止されるとシャフト６５を固定するようになっている。

ドライバ６３は、基準電圧６６と指示電圧６７とを同期してモータ６４に入力するとともに、モータ６４への基準電圧６６と指示電圧６７との入力を同期して停止する。この基準電圧６６及び指示電圧６７のモータ６４への入力時間すなわち光軸７２を所定の方向に向けるためのモータ６４の駆動時間については後述する。

指示電圧６７の大きさは、バッテリ８０の出力電圧の大きさ及びノイズの影響の低減を考慮して１〜１５Ｖとされ、たとえば１Ｖ単位で調整される。指示電圧６７の大きさの調整は、ドライバ６３に内蔵された電子ボリュームを用いて行われる。指示電圧６７が大きいほど、すなわち、基準電圧６６の大きさと指示電圧６７の大きさとの電圧比が大きく１．０に近づくほど光軸７２が下方を向いて車両に近い部分が照らされるようになり、光軸７２と路面とのなす角が大きくなり、光軸７２の仰角が大きくなるようになっている。指示電圧６７の大きさは、ＲＡＭ４３に記憶されるようになっている。ここに、ＲＡＭ４３は、指示電圧記憶部として機能する。なお、ＲＡＭ４３に記憶されている指示電圧６７の大きさの初期値は仰角が最も大きくなる１Ｖに設定されている。

ドライバ６３はまた、ヘッドランプ７０の光源に対するバッテリ８０からの電力の供給をオンオフしてヘッドランプ７０を明滅させるようになっており、ヘッドランプ７０の光源を点灯させるとき、光源に対し、バッテリ８０のその時点での出力電圧に略等しい電圧である点灯電圧６８を入力する。ヘッドランプ７０を点灯させるか否かは、ＣＡＮ５０からヘッドランプ制御用ＥＣＵに入力される信号、たとえば運転者がヘッドランプ７０を点灯させるべき所定の操作をすることによって発信される信号等に基づいて制御される。

このような構成のレベリング装置１００の概略的な動作について、図４を適宜参照して説明する。なお、図４に示す制御は、ヘッドランプ７０が点灯した状態とされることを開始条件としている。

ヘッドランプ７０が点灯した状態においては、これによって射出され放射される光が対向車や通行人へ眩感を与えることを防止するとともに、車両の運転者が前方を視認できるように、光軸７２が路面に対して所定の範囲内の角度をなしていることが求められる。

そのため、レベリング装置１００は、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において、ＲＡＭ４３に記憶されている車体角度を取得する（図４（Ｓ１））とともに、ＣＰＵ４１により、指示電圧記憶部としてのＲＡＭ４３から前回使用した指示電圧６７の大きさを読み出して（図４（Ｓ２））対車体角を算出し、またこれらの合計により光軸７２が路面に対してなす角度すなわち対路面角を算出する（図４（Ｓ３））。ここに、ＣＰＵ４１は対車体角算出手段、対路面角算出手段として機能する。

ＣＰＵ４１において、算出した対路面角が調整すべきものであるか否かを判断する（図４（Ｓ４））。すなわち、ヘッドランプ７０の光軸７２の角度が、対向車や通行人へ眩感を与えることのない角度であるとともに、車両の運転者が前方を視認できるように路面に対して所定の角度をなしているか否かを判断する。ここに、ＣＰＵ４１は、光軸７２の角度の調整すなわちレベリングの要否を判断するレベリング要否判断手段として機能する。なお、この判断を行うための基準として、算出された対路面角と比較される対路面基準角が用いられるが、この対路面基準角は、ＲＯＭ４２に記憶されている。ここに、ＲＯＭ４２は、対路面基準角記憶部として機能する。

ステップＳ４において、レベリングが不要であると判断した場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ４までの動作を繰り返す。
ステップＳ４において、レベリングが必要であると判断した場合には、光軸７２の角度が対路面基準角に対応するように、ＣＰＵ４１において、指示電圧６７の大きさを算出する（図４（Ｓ５））とともに、算出した指示電圧６７の大きさをＲＡＭ４３に記憶する（図４（Ｓ６））。ここに、ＣＰＵ６７は、指示電圧算出手段として機能し、ＲＡＭ４３は、指示電圧記憶部として機能する。なお、ここでの指示電圧６７の大きさの記憶は、前回の指示電圧６７の大きさに上書きする態様で行う。

ここで、かりに、駆動電圧６２を用いて駆動手段６１によって光軸７２を傾動させる駆動時間が一定であるとすると次のような問題が生じ得る。

まず、駆動時間が足りない場合は、次のような問題が生じ得る。
すなわち、光軸７２を大きく傾動させる必要がある場合など、光軸７２が目標の角度をなす前、すなわち対路面角が対路面基準角に対応する前に、駆動電圧６２の印加が停止し光軸７２の傾動が停止すると、対向車や通行人へ眩感を与えてしまう、車両の運転者が前方を十分に視認できない、法規遵守が不十分になるといった問題が生じ得る。

そこで、かかる駆動時間を、余裕を持たせるために長時間に設定することも考えられるが、これでは駆動時間が長くなりすぎる場合があり、次のような問題が生じ得る。
すなわち、光軸７２の傾動を小さく行えばよい場合など、光軸７２が目標の角度をなした後、すなわち対路面角が対路面基準角に対応した後も、駆動電圧６２の印加を継続すると、基準電圧６６の大きさがノイズ等によって振動して光軸７２がぶれ、やはり、対向車や通行人へ眩感を与えてしまう、車両の運転者が前方を十分に視認できない、法令遵守が不十分になるといった問題が生じ得るほか、基準電圧６６の振動によりヘッドランプ７０も振動するなどヘッドランプ７０に負荷がかかりヘッドランプ７０やその周りの構成の劣化が早まり、また無駄な電力消費が生じる、といった問題が生じ得る。

そのため、レベリング装置１００は、対路面角が対路面基準角に対応すると駆動時間が切れるように、駆動時間を設定するものとなっている。
ただし、光軸７２が上下に傾動される速度すなわち駆動速度は、モータ６４、バッテリ８０の使用される環境温度や、実際にモータ６４に入力される駆動電圧６２の大きさによって変動する。これは、モータ６４に用いられているグリースの粘性やバッテリ８０の電解特性がこれらの使用環境温度に変わり、またバッテリ８０は経時劣化によってその出力が変化するためである。よって、駆動時間は、これらのパラメータに応じて調整する必要がある。なお、かかる駆動速度は、モータ６４によるシャフト６５の駆動速度ということもできる。

すでに述べたように、モータ６４がシャフト６５を駆動する駆動力は、基準電圧６６によって得られるため、駆動速度は、図５に示すように、基準電圧６６によって決まるようになっており、基準電圧６６の大きさと駆動速度の大きさとは比例関係にある。
なお、図５は、基準電圧６６のみが変化する場合を示しており、環境温度等の他の条件は一定である。

また、図６に示すように、駆動速度は、環境温度によっても決まるようになっており、環境温度と駆動速度の大きさとは線形変化する関係にある。
なお、図６は、環境温度のみが変化する場合を示しており、基準電圧６６等の他の条件は一定である。

このように駆動速度を左右する基準電圧６６と環境温度とでは、基準電圧６６の方が、環境温度よりも駆動速度に影響を与え易い。逆に言えば、環境温度が駆動速度に与える影響は、基準電圧６６のそれよりも小さい。

このような事情を勘案して、レベリング装置１００は、ステップＳ６において上述のように指示電圧６７の大きさを記憶した後、次いで、後述するように適切な駆動時間を算出するために、ＣＰＵ４１において、前回の指示電圧との差分の電圧すなわち差分電圧を算出する（図４（Ｓ７））。ここに、ＣＰＵ４１は、指示電圧差分算出手段として機能する。なお算出された差分電圧をＲＡＭ４３に記憶しても良く、この場合ＲＡＭ４３は指示電圧差分記憶部として機能する。この差分電圧は、光軸７２を傾動させる量すなわち光軸傾動量に対応するものであるとともに、シャフト６５を駆動させる量すなわち駆動部材駆動量に対応するものである。

ステップＳ７に次いで、レベリング装置１００は、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において、ＣＡＮ５０を介してエアコン制御用ＥＣＵ３０のＲＡＭに記憶されている環境温度を取得する（図４（Ｓ８））とともに、ＲＯＭ４２から、環境温度に応じて複数用意された、基準電圧６６と駆動速度との関係式のうち、取得した環境温度に対応した関係式を読み出す（図４（Ｓ９））。

上述のように、環境温度が駆動速度に与える影響は、基準電圧６６のそれよりも小さく、また例えば環境温度が１℃変化しても駆動速度の変化はさほど大きくないので、かかる関係式は、環境温度の５℃刻みのルックアップテーブル形式で用意されている。またかかる関係式は、予め、各環境温度範囲において、基準電圧６６を変化させて駆動速度を測定することによって予め求めた近似式であるが、その精度はヘッドランプ７０の実際の使用において対路面角が対路面基準角に一致しているものとみなせるものとなっている。ＲＯＭ４２は、環境温度に応じた基準電圧６６と駆動速度との関係を示し、駆動速度を求めるための駆動速度決定用テーブルを記憶した駆動速度決定用テーブル記憶部として機能するものとなっている。

なお、環境温度は、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において必要なときにエアコン制御用ＥＣＵ３０、ＣＡＮ５０を介して環境温度検知手段３１の検知信号を取得し、ＣＰＵ４１において算出しても良く、この場合にはＲＡＭ４３に環境温度を記憶する。この場合にはＣＰＵ４１は環境温度算出手段として機能し、ＲＡＭ４３は環境温度記憶部として機能する。

環境温度検知手段３１は、駆動時間を算出するのに用いるという点においては、モータ６１あるいはモータ６１近傍、またこれに加えてバッテリ８０あるいはバッテリ８０近傍に設けてもよいが、エアコン制御用の既存のものを流用し使用しているため低廉となっている。環境温度検知手段３１にエアコン制御用のものを流用することは、レベリング装置１００を搭載した車両にＣＡＮ５０が採用されていることによって可能となっている。なお、環境温度検知手段３１は、上述のように外気取込口内側に配設され、この位置において検知した温度をモータ６１あるいはこれに加えてバッテリ８０を使用する環境の温度すなわち環境温度としているが、かかる位置における温度は、駆動速度を算出するためのかかる環境温度に実質的に一致しているとみなすことができるものである。

ステップＳ９に次いで、レベリング装置１００は、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において、ドライバ６３を介して基準電圧６６を検知し（図４（Ｓ１０））、ＣＰＵ４１により、検知した基準電圧６６を、上述のようにして環境温度に基づいて選択した関係式に代入し、駆動速度を算出する（図４（Ｓ１１））とともに、算出した駆動速度を用いて、ステップＳ７で算出した差分電圧（光軸傾動量、駆動部材駆動量に等価）を除算し、対路面角を対路面基準角に一致させるための駆動時間を算出する（図４（Ｓ１２））。ここに、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０は、電圧検出手段である基準電圧検知手段として機能するとともに、ＣＰＵ４１は、駆動速度算出手段、駆動時間算出手段として機能する。

このように、駆動時間算出手段としてのＣＰＵ４１は、駆動速度に応じて対路面角を対路面基準路面角に一致させるように、車体姿勢検知手段２０によって検出された、路面に対する車両の姿勢に基づいて、光軸７２を所定の方向に向けるための駆動時間を算出する。また、駆動時間算出手段としてのＣＰＵ４１は、環境温度検知手段３１によって検出された環境温度、基準電圧検知手段としてのヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０によって検出された基準電圧６６に基づいて駆動時間を算出する。なお、駆動時間算出手段としてのＣＰＵ４１は、駆動時間を算出するにあたり、対路面角が対路面基準角に対応した後も駆動電圧６２の印加を継続することによる上述の問題が無視できる範囲で、対路面角を対路面基準角に確実に一致させるための余裕時間を付加するようにしても良い。

ステップＳ１２について、レベリング装置１００は、ＣＰＵ４１により、Ｉ／Ｏポート４５を介してドライバ６３を駆動し、基準電圧６６及びステップＳ５で算出した指示電圧６７をモータ６４に入力し（図４（Ｓ１３））、対路面角が対路面基準角に一致するように光軸７２の傾動を開始し、これと同時に、タイマ４４に、算出した駆動時間が経過したか否かの計測を開始させ、駆動時間が経過するまで、モータ６４に対して、かかる基準電圧６６及び指示電圧６７の入力を継続し（図４（Ｓ１４））、駆動時間に達すると、すなわちタイマ４４が駆動時間の経過を計測すると、Ｉ／Ｏポート４５を介して、ドライバ６３に、モータ６４に対するかかる基準電圧６６及び指示電圧６７の入力を停止させる（図４（Ｓ１５））。ここに、タイマ４４は、駆動時間を計測する駆動時間計測手段として機能する。

ステップＳ１５が行なわれたタイミングあるいはこれに等しいタイミングで、対路面角は対路面基準角に一致しており、これによって、対路面角が対路面基準角に対応した後も、駆動電圧６２の印加が継続され続けることがなく、よって基準電圧６６の大きさがノイズ等によって振動して光軸７２がぶれることがなく、したがって、対向車や通行人へ眩感を与えてしまう、車両の運転者が前方を十分に視認できない、法令遵守が不十分になるといった問題が防止ないし抑制されるほか、基準電圧６６の振動によりヘッドランプ７０も振動するなどヘッドランプ７０に負荷がかかりヘッドランプ７０やその周りの構成の劣化が早まり、また無駄な電力消費が生じる、といった問題が防止ないし抑制される。

例えば、基準電圧６６が１２Ｖで環境温度が２５℃の第１の条件である場合、シャフト６５に関する駆動速度は１ｍｍ／ｓｅｃである。そして駆動部材駆動量が１０ｍｍであるとき、駆動時間は１０秒となる。

ここで、基準電圧６６が１２Ｖで環境温度が−３０℃の第２の条件である場合、シャフト６５に関する駆動速度が第１の条件の場合の半分の０．５ｍｍ／ｓｅｃであるとする。
そして上述のように駆動時間が一定である場合であるときのこの駆動時間が１０秒であるとすると、駆動部材は目標の半分しか駆動されなくなるため、対路面角は対路面基準角と全く異なった状態となり、上述の問題を生ずることとなる。かといって、第２の条件に合わせて駆動時間を９０秒とすると、第１の条件の場合には対路面角が目標に達した後も基準電圧６６がモータ５４に１０秒間継続して入力されるので、上述の問題を生ずることとなる。

しかし、レベリング装置１００によれば、第１の条件、第２の条件を含む各条件に応じて算出された駆動時間を用いて光軸７２の角度の調整が行われるので、上述のように、かかる問題が生じることが防止ないし抑制される。

上述のように、駆動時間が経過すると、基準電圧６６と指示電圧６７との両者のモータ６４に対する入力が切断されるが、かりに基準電圧６６にのるノイズが無視できるとすれば基準電圧６６は切断しなくてもよいため、基準電圧６６の入力時間と指示電圧６７の入力時間とのうち、駆動時間に等しくすることが絶対要件となるのは、指示電圧６７の入力時間である。

ＲＯＭ４２には、以上述べたような、光軸７２を上下に傾動する駆動手段６１と、駆動手段６１によって光軸７２が上下に傾動される速度に応じ駆動手段６１の駆動時間を算出する駆動時間算出手段としてのＣＰＵ４１とを用い、光軸７２を、対路面角が対路面基準角に一致する所定の方向に向ける車両用ヘッドランプのオートレベリング方法を実現するために必要なオートレベリングプログラムを記憶している。ここに、ＲＯＭ４２は、オートレベリングプログラム記憶部として機能するようになっている。

なお、図４に示した制御が開始される条件として、上述のようにヘッドランプ７０が点灯した状態とされることを述べたが、かかる条件としては、他に、車体姿勢検知手段２０によって検知された車両の姿勢が安定していること等が挙げられる。例えば、悪路を走行中の場合には、車両の姿勢が安定していないが、この場合にはかかる制御を行う必要がなく、またかかる制御を行うと駆動手段６１、ヘッドランプ７０等に負荷をかけることとなるためである。また、図４に示した制御は、かかる条件を満たす場合に例えば５秒間隔等の所定の時間間隔で行われるようにして、随時、対路面角を対路面基準角に一致させるようにすることが望ましい。ただし、車両が停止中の場合にはかかる制御を一度行えばよいので、エンジン制御用ＥＣＵ１０等から車両が停止中であるか否かの情報を取得して、かかる制御を繰り返し行うか否かを選択するようにしてもよい。この場合、エンジン制御用ＥＣＵ１０等、かかる情報の取得に用いる構成も、レベリング装置１００に含まれることとなり、オートレベリングプログラムもこれに対応して記述され、オートレベリングプログラム記憶部としてのＲＯＭ４２に記憶される。なお、図４のステップＳ４においてＮＯの場合はかかる制御を終了するようにしてもよい。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

たとえば、図７に示すように、車体姿勢検知手段２０は、ブレーキ制御用ＥＣＵ９０に接続しても良い。この構成においては、レベリング装置１００は、ブレーキ制御用ＥＣＵ９０を含み、車体角度を、ブレーキ制御用ＥＣＵ９０において算出し、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において必要なときにＣＡＮ５０を介してブレーキ制御用ＥＣＵ９０において算出した車体角度を取得するようにすることができるし、また、ヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０において必要なときにブレーキ制御用ＥＣＵ９０、ＣＡＮ５０を介して車体姿勢検知手段２０の検知信号を取得し、車体角度をＣＰＵ４１において算出するようにすることもできる。また、同図において破線で示すように、車体姿勢検知手段２０は、ブレーキ制御用ＥＣＵ９０とともにヘッドランプ制御用ＥＣＵ４０に直接接続し、上述と同様の制御を行うようにしても良い。車体角度をブレーキ制御用ＥＣＵ９０において算出する場合、ブレーキ制御用ＥＣＵ９０の図示しないＣＰＵは車体角度算出手段として機能し、また算出した車体角度をブレーキ制御用ＥＣＵ９０の図示しないＲＡＭに記憶しても良く、この場合にはこのＲＡＭは車体角度記憶部として機能する。

ヘッドランプの駆動源は、駆動電圧として指示電圧を用いず、上述の基準電圧６６に相当する電圧の入力によって駆動するものであってもよく、この場合も同様に駆動時間を求め、対路面角を対路面基準角に一致するように駆動することができる。なおこの場合には、例えば駆動電圧の正負を切り替えることや駆動源をステッピングモータにすることによってヘッドランプを上方に傾動するか、下方に傾動するかを切り替えるようにする。駆動時間の算出には、環境温度、基準電圧値のいずれかを用いるようにしても良く、環境温度を用いる場合、上述の関係式は、環境温度の変動による駆動源の出力のみを考慮し、電源の出力低下を無視してもよい。

本発明にかかる車両用ヘッドランプのオートレベリング装置、方法は、いわゆるハイビームの設定の切り替えに用いるものであっても良く、この場合、車体姿勢検出手段によって車両の姿勢を検出することは必ずしも必要でない。同様に、光軸の経時的なズレを修正するためにかかる装置、方法を用いる場合にも、車体姿勢検出手段によって車両の姿勢を検出することは必ずしも必要でない。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

本発明を適用した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置の制御ブロック図である。図１に示した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置の一部の制御ブロック図である。図１に示した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置に備えられた駆動源の特性を示す図である。本発明を適用した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置及び本発明を適用した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置における制御フローチャートである。一般的な駆動源の、電圧と出力との相関特性を示す図である。一般的な駆動源の、温度と出力との相関特性を示す図である。本発明を適用した車両用ヘッドランプのオートレベリング装置の変形例の制御ブロック図である。

符号の説明

２０車体姿勢検出手段
３１温度検出手段
４０電圧検出手段
４１駆動時間算出手段
６１駆動手段
６６基準電圧
６７指示電圧
７０ヘッドランプ
７２光軸
１００車両用ヘッドランプのオートレベリング装置

Claims

ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、
前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ、前記光軸を所定の方向に向けるための前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを有する車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
請求項１記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、
前記駆動時間算出手段は、環境温度を検出する温度検出手段によって検出された前記環境温度に基づいて前記駆動時間を算出することを特徴とする車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
請求項１又は２記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、
前記駆動手段は、入力される基準電圧と可変の指示電圧との比によって前記光軸の方向が設定されるものであり、
前記駆動時間が、前記指示電圧の入力時間であることを特徴とする車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
請求項３記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、
前記駆動時間算出手段は、前記基準電圧を検出する電圧検出手段によって検出された前記基準電圧に基づいて前記駆動時間を算出することを特徴とする車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置において、
前記駆動時間算出手段は、ヘッドランプを搭載した車両の姿勢を検出する車体姿勢検出手段によって検出された前記姿勢に基づいて、前記光軸が路面に対して所定の角度をなすように前記駆動時間を算出することを特徴とする車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
ヘッドランプの光軸を上下に傾動する駆動手段と、
前記駆動手段によって前記光軸が上下に傾動される速度に応じ前記駆動手段の駆動時間を算出する駆動時間算出手段とを用い、
前記光軸を所定の方向に向ける車両用ヘッドランプのオートレベリング方法。