JP2011116201A - ヘッドランプの光軸調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドランプの光軸調整を行う場合における調整精度を向上する。
【解決手段】ヘッドランプの光軸調整装置であって、車輌の前後方向に対応する第１の加速度と車輌の上下方向に対応する第２の加速度とを検出するチップセンサ5と、チップセンサと接続された演算手段3と、を含む。演算手段は、車速信号に基づいて車輌が安定走行状態であるか否かを判定する走行検出部3bと、チップセンサの出力信号に基づいて車輌の水平面に対する絶対傾斜角を求める車輌傾斜角検出部3a1と、チップセンサの出力信号に基づいて、車輌の位置する路面の傾斜角を求める路面傾斜角検出部3a2と、車輌が安定走行状態であると判定された場合に、絶対傾斜角及び路面の傾斜角に基づいて、路面に対する車輌の傾斜角を求め、当該傾斜角に基づいて、ヘッドランプの光軸調整用の制御信号を生成し出力するランプ制御部3cと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輌に設けられるヘッドランプ（前照灯）による照射光の光軸を調整するための装置等に関する。

車輌、特に自動車においては、乗車人員の数や荷物の積載状況、あるいは路面の凹凸や車輌の加減速によって、車体の前後方向の角度が水平方向に対して何れかに傾くことがある。このとき、ヘッドランプの向きも車体の傾斜角度に応じて変化してしまう。そこで、車体の前後方向の傾斜角度（ピッチ角）に応じてヘッドランプの光軸を上下方向に調整するシステム（オートレベリングシステム）が知られている。

上記したオートレベリングシステムとしては、例えば、前輪と後輪にそれぞれサスペンションアームとリンクで結合したストロークセンサを用いて、各々の車輪の上下動をこのストロークセンサの回転角度に変換し、この回転角度の検出結果に基づいてヘッドランプの光軸調整を行うものがある。このシステムでは、ストロークセンサの出力電圧がコントロールユニット（ＥＣＵ）に入力されると、コントロールユニットは、入力された前輪と後輪の上下動のデータと、予め与えられている車軸間の距離のデータとを用いてピッチ角を計算する。具体的には、ストロークセンサの出力電圧に基づいて得られる前輪と後輪の高さの差をΔｈ、車軸間の距離をＬとすると、ピッチ角θは次式で表される。
θ＝ｔａｎ^−１（Δｈ／Ｌ）

そして、上式で求められたピッチ角θの初期位置に対する変化分（角度）に応じて、アクチュエータによってランプ光軸を上下方向に変化させる。制御タイミングは車輌状態（IG信号，H/L信号，車速パルス）によって決められる。このようなオートレベリングシステムには、静的に変化した車輌ピッチ（乗車人員数、荷物の積載状況等）に対して光軸調整を行うスタティック制御を行うものと、動的に変化した車輌ピッチ（路面の凹凸、車輌の加減速等）に対して光軸調整を行うダイナミック制御を行うものとがある。

上記したスタティック制御の先行例として、特開２０００−８５４５９号公報（特許文献１）には、重力センサにより車輌の絶対傾斜角を検出し、停止中の絶対傾斜角の変化を乗員、荷物の変化としてヘッドランプの光軸を調整する装置が開示されている。また、上記したダイナミック制御の先行例として、特開２００１−３４１５７８号公報（特許文献２）には、車速信号から算出される加速度に基づいて推定ピッチ角を求めるとともに、車輌に配設された傾斜計によって車輌の絶対傾斜角を求め、これらの角度から路面傾斜角を推定して車輌用前照灯の光軸を調整する装置が開示されている。また、この装置は、停止中の絶対傾斜角の変化を乗員、荷物の変化としてスタティック制御を行うこともできる。

ところで、上記した特許文献１、２のそれぞれにおいては、停車中の車輌の絶対傾斜角の変化を、乗員や荷物による変化として捕らえて光軸を制御することが提案されている。これらの提案には、配設しづらく高価であるストロークセンサを用いずに済む代替技術が求められているという背景がある。しかし、特許文献１、２のいずれに開示された技術においても、測定誤差の積算による誤制御が生じる可能性がある。例えば、車輌のサスペンションのダンパーの影響（サスペンションの振動をとめる役割を持ち、本来止まるべき位置からずれた位置で止まる可能性がある）や、重力センサ自体の検出精度などの要因により、測定誤差は比較的高い頻度で発生すると考えられる。このような測定誤差は、短期的にはそれほど不都合を生じないかもしれないが、長期的に積算されると無視できない誤差量となり、大きな光軸ズレを発生させるおそれがある。以上のような背景から、ヘッドランプの光軸調整を行う場合における調整精度を向上し得る技術が求められている。

特開２０００−８５４５９号公報 特開２００１−３４１５７８号公報

本発明に係る具体的態様は、ヘッドランプの光軸調整を行う場合における調整精度を向上し得る技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様のヘッドランプの光軸調整装置は、車輌に設けられたヘッドランプの光軸を調整するものであって、（ａ）車輌の前後方向に対応する第１の加速度と、車輌の上下方向に対応する第２の加速度と、を検出するチップセンサと、（ｂ）チップセンサと接続された演算手段と、を含む。演算手段は、（ｃ）車輌から得られる車速信号に基づいて、車輌が安定走行状態であるか否かを判定する走行検出部と、（ｄ）チップセンサにより検出される第１の加速度及び第２の加速度に基づいて、車輌の水平面に対する絶対傾斜角を求める車輌傾斜角検出部と、（ｅ）チップセンサにより検出される第１の加速度及び第２の加速度に基づいて、車輌の位置する路面の傾斜角を求める路面傾斜角検出部と、（ｆ）走行検出部により車輌が安定走行状態であると判定された場合に、絶対傾斜角及び路面の傾斜角に基づいて、路面に対する車輌の傾斜角を求め、当該傾斜角に基づいて、ヘッドランプの光軸を調整するための制御信号を生成し出力するランプ制御部と、を有する。

上記の構成によれば、従来のストロークセンサではなく半導体チップ等からなる小型なチップセンサを用いることで、複雑なサスペンション周りに、センサや取付け部品（リンク等）を設置する必要がなくなり、サスペンション部のレイアウトの自由度が上がる。また、センサ自体が低コストとなるのに加え、リンク等の特別な取り付け部品も必要ないので製造工程が簡素化され、コスト削減を実現できる。また、車輌が安定走行状態であると判定された場合に、路面に対する車輌の傾斜角に基づいてヘッドランプの光軸を調整（補正）することが可能となるので、車輌の出荷時点等から恒常的に光軸調整を行う場合に比べて調整誤差の積算による悪影響（意図しない方向への光軸制御）を回避することができる。以上から、上記の本発明に係る光軸調整装置によれば、ヘッドランプの光軸調整を行う場合における調整精度を向上し得るとともに、低コスト化が図られる。

上記した走行検出部は、例えば、車輌の車速が所定の基準値Ｖ１より大きく、かつ所定時間Ｔ内における車速の変化量ΔＶが所定の基準値Ｖ２よりも小さいときに、車輌が安定走行状態であると判定するように構成されることも好ましい。

これにより、車輌がほぼ一定速度で走行している状態を安定走行状態と判断し、ヘッドランプの光軸を調整することができる。また、安定走行状態が所定時間だけ継続したときにその都度、光軸調整に必要な演算がなされて制御信号が生成されるので、誤差の積算を回避できる。

上記したランプ制御部は、ヘッドランプの光軸の現在の制御角Ｓｎと車輌の傾斜角βとの差が所定の基準値から外れるときに制御信号を出力するように構成されることも好ましい。

これにより、必要以上の頻度で光軸調整が行われることを回避し、ヘッドランプやその光軸を調整するためのアクチュエータなどの構成部品の劣化を抑制することができる。

上記したチップセンサとしては、例えば、二軸加速度センサを用いることができる。

それにより、センサの取り付けがより容易になり、また制御手段との間の配線等が簡素化される。

また、上記した光軸調整装置は、ランプ制御部から出力される前記制御信号に基づいて、ヘッドランプの光軸を調整するアクチュエータで構成される。

一実施形態のヘッドランプの光軸調整装置の構成を示すブロック図である。 二軸加速度センサ５の設置方法について説明する図である。 光軸調整装置の取り付け箇所について説明する模式図である。 二軸加速度センサの検出値について説明する図である。 二軸加速度センサの検出値について説明する図である。 二軸加速度センサの検出値について説明する図である。 二軸加速度センサの検出値について説明する図である。 二軸加速度センサの検出値について説明する図である。 坂道傾斜角について説明する図である。 坂道の路面に対する車輌角度について説明する図である。 停車直後と発進直前の車輌の絶対傾斜角θを比較してその変化量を検出し、これを乗員や荷物による車輌ピッチの変化としてスタティック制御を行う場合における光軸調整装置１の動作を示すフローチャートである。 車輌が一定速走行であり、かつ、車輌の絶対傾斜角θが安定している状態を検知したときに光軸の補正を行う場合における光軸調整装置の動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態のヘッドランプの光軸調整装置の構成を示すブロック図である。図１に示す光軸調整装置１は、コントロールユニット（演算手段）３、メモリ４、二軸加速度センサ５を含んで構成されており、コントロールユニット３からアクチュエータ６に対して所定の制御信号を供給することによりヘッドランプ７の光軸を調整するために用いられる。コントロールユニット３にはウォーニングランプ（パイロットランプ）８も接続されており、光軸調整時にはコントロールユニット３から供給される制御信号に応じてウォーニングランプ８が点灯する。

コントロールユニット３は、光軸調整装置１の全体動作を制御するものであり、プロセッサ等を含んで構成される。このコントロールユニット３は、所定の制御プログラムを実行することにより、車輌傾斜角検出部３ａ１、坂道傾斜角検出部（路面傾斜角検出部）３ａ２、走行検出部３ｂおよびランプ制御部３ｃのそれぞれとして機能する。車輌傾斜角検出部３ａ１等の機能部の動作の詳細については後述する。

メモリ４は、コントロールユニット３と接続されており、コントロールユニット３の動作に必要な各種データを記憶する。このメモリ４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、あるいはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリによって構成されている。

二軸加速度センサ５は、加速度を検出し、その大きさに応じた電気信号を出力する。二軸加速度センサ５としては重力加速度も検出可能なものが用いられる。図２に示すように、本実施形態の二軸加速度センサ５は、車輌の前後進方向（Ｘ軸）、上下方向（Ｙ軸）の加速度を検出できるように設置される。二軸加速度センサ５から出力される電気信号を用いてコントロールユニット３において所定の演算を行うことにより、車輌の絶対傾斜角および坂道傾斜角を求めることができる。演算の詳細については後述する。

図３は、光軸調整装置１の取り付け箇所について説明する模式図である。コントロールユニット３、メモリ４および二軸加速度センサ５は、車室内、エンジンルーム内、トランク内、あるいはアクチュエータ６やヘッドランプ７等に適宜取り付けられる。二軸加速度センサ５については、サスペンションによって懸架される車体ボディの任意の位置に設置される。

次に、二軸加速度センサ５によって検出される加速度に基づいて車輌の絶対傾斜角θおよび坂道傾斜角αのそれぞれを求める方法について説明する。以下では、上記した図２に示したように、車輌の進行方向をＸ軸の＋方向、上方向をＹ軸の＋方向、車輌のスクワット方向を車輌ピッチの＋方向に符号を取って説明する。

（車輌の絶対傾斜角θについて）
車輌に荷重がないときに、車輌が水平面上で停車中あるいは一定速走行している場合には、車輌ピッチが発生していないので、図４に示すように、二軸加速度センサ５の検出値は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，−１Ｇ）となる。ただし、１Ｇは重力加速度を示す。

一方、車輌に後部荷重のある場合や、車輌が上り坂に位置している場合には、図５に示すように車輌は水平面に対して前部が上を向く。このとき、図５に示すように、二軸加速度センサ５の検出値は、（Ｘ，Ｙ）＝（−１Ｇ・ｓｉｎθ，−１Ｇ・ｃｏｓθ）となる。

また、車輌に前部荷重のある場合や、車輌が下り坂に位置している場合には、図６に示すように車輌は水平面に対して前部が下を向く。このとき、図６に示すように、二軸加速度センサ５の検出値は、（Ｘ，Ｙ）＝（−１Ｇ・ｓｉｎ（−θ），−１Ｇ・ｃｏｓ（−θ））となる。

また、水平面で車輌に上向きの力（加速度ａ）が生じたときには、車輌ピッチがないとすれば、図７に示すように、二軸加速度センサ５の検出値は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，−１Ｇ＋ａ）となる。

また、坂道に位置する車輌に上向きの力（加速度ａ）が生じたときには、車輌ピッチがないとすれば、図８に示すように、二軸加速度センサ５の検出値は、（Ｘ，Ｙ）＝（（−１Ｇ＋ａ）・ｓｉｎθ，（−１Ｇ＋ａ）・ｃｏｓθ）となる。

また、車輌が一定速で坂道を走行すると、車輌に対して鉛直方向の力が働き、加速度ａが発生する。このときの加速度ａは、下式で算出できる。
ａ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２）＋１Ｇ

以上から、停車中の車輌の水平面に対する絶対傾斜角θは、二軸加速度センサ５のＸ軸方向に対応する検出値（Ｘ軸検出値）に基づいて以下のように求められる。

水平面 ０（図４参照） Ｘ＝０
上り坂 θ（図５参照） Ｘ＝−１Ｇ・ｓｉｎθ
下り坂 −θ（図６参照） Ｘ＝−１Ｇ・ｓｉｎ（−θ）
つまり、Ｘ軸検出値を加速度（−１Ｇ）で除算した値がｓｉｎθで表される。よって、車輌の絶対傾斜角θは下式で得られる。
θ＝ｓｉｎ^−１{Ｘ／（−１Ｇ）}

また、一定速で走行中、鉛直方向に加速度ａが発生している場合における車輌の絶対傾斜角θは、二軸加速度センサ５のＸ軸方向に対応する検出値に基づいて以下のように求められる。
水平面 ０（図４参照） Ｘ＝０
上り坂 θ（図５参照） Ｘ＝（−１Ｇ＋ａ）・ｓｉｎθ
下り坂 −θ（図６参照） Ｘ＝（−１Ｇ＋ａ）・ｓｉｎ（−θ）
つまり、Ｘ軸検出値を加速度（−１Ｇ＋ａ）で除算した値がｓｉｎθで表される。よって、車輌の絶対傾斜角θは下式で得られる。
θ＝ｓｉｎ^−１{Ｘ／（−１Ｇ＋ａ）}

以上のような計算式を用いて、コントロールユニット３の車輌傾斜角検出部３ａ１は、二軸加速度センサ５のＸ軸検出値に基づいて車輌の絶対傾斜角θを求める。このような検出方法は、回転の生じない上下の振動を検出せず、車輌の絶対傾斜角θの検出に有利である。

（坂道傾斜角について）
次に、車輌が坂道に位置する場合における、水平面に対する坂道傾斜角を求める方法について説明する。

上記したように、一定速で走行中の車輌の鉛直方向に加わる加速度ａは、二軸加速度センサ５のＸ，Ｙ各軸の検出値に基づいて下式によって求めることができる。
ａ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２）＋１Ｇ

よって、鉛直方向にかかる加速度ａを二階積分して鉛直変位に換算し（∬(ａ)dtdt）、一定時間（Ｔ）だけ積算することで鉛直方向の変位ｈが算出される（図９参照）。また、車輌側からの車速パルスに基づいて得られる車速信号ｖを積分して進行距離に換算し（∫(ｖ)dt)、一定時間Ｔだけ積算することで進行距離ｘが算出される（図９参照）。

以上より、車輌が坂道を走行中におけるその坂道の水平面からの角度（坂道傾斜角）αを以下のように算出することができる。
α＝ｓｉｎ^−１（ｈ／ｘ）

また、図１０に示すように、車輌の絶対傾斜角θから坂道傾斜角αを減算することにより（β＝θ−α）、坂道の路面に対する車輌の傾斜角βを算出することができる。

以上のような計算式を用いて、コントロールユニット３の坂道傾斜角検出部３ａ２は、二軸加速度センサ５のＸ軸検出値およびＹ軸検出値に基づいて坂道傾斜角αおよび車輌傾斜角βを求める。

次に、本実施形態の光軸調整装置１による制御フローについて詳細に説明する。

図１１は、停止直後と発進直前の車輌の絶対傾斜角θを比較してその変化量を検出し、これを乗員や荷物による車輌ピッチの変化としてスタティック制御を行う場合における光軸調整装置１の動作を示すフローチャートである。

コントロールユニット３の車輌傾斜角検出部３ａ１は、二軸加速度センサ５から出力される電気信号に基づいて車輌の絶対傾斜角θを検出する（ステップＳ１１）。具体的な検出方法については上記した通りである。

次に、走行検出部３ｂは、車輌側から得られる車速パルス（車速信号）に基づいて、車輌の現在の状態が停止直後であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここでいう「停止直後」とは、厳密に車速が０となった時点のみをいうものではなく、車速が０となった時点からある程度の時間（例えば数秒〜数十秒間程度）が経過した時点も含むものとする。なお、停止、走行の判断は車速信号に限らず、二軸加速度センサ５の出力によっても判断できる。

車輌が停止直後であると判定される場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、車輌傾斜角検出部３ａ１は、その時点での絶対傾斜角θの値を停止直後の絶対傾斜角θstopとしてメモリ４に記録する（ステップＳ１３）。なお、車輌が停止直後ではないと判定される場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１３の処理が行われずに次の処理に進む。

ステップＳ１２の停止直後であるかの判定後、車輌が停止中であるかの判定がなされる（ステップＳ１４）。車輌が停止中であると判定される場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、車輌傾斜角検出部３ａ１により絶対傾斜角θの値が定期的にメモリ４に格納、更新される（ステップＳ１５）。なお、車輌が停止中でないと判定される場合には（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１５の処理が行われずに次の処理に進む。

次に、走行検出部３ｂは、車輌側から得られる車速パルスまたは二軸加速度センサ５の出力に基づいて、車輌の現在の状態が発進直後であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ここでいう「発進直後」とは、車速が０を超えた時点または進行方向の加速度が検出された時点とする。

車輌が発進直後ではないと判定される場合には（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１７以降の処理が行われずに一連の処理が終了する。この場合には、コントロールユニット３はステップＳ１１に戻り、以降の処理を実行する。

車輌が発進直後であると判定される場合には（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、車輌傾斜角検出部３ａ１は、停車中における車輌の車体角の変化量γを計算する（ステップＳ１７）。変化量γは、メモリ４に格納された発進直前の絶対傾斜角θstartおよび停止直後の絶対傾斜角θstopを読み出して（θstart−θstop）を計算することによって得られる。

次に、ランプ制御部３ｃは、ステップＳ１７において求められた変化量γが所定の基準値Ｓ１より大きいか否か（γ＞Ｓ１を満たすか否か）を判定する（ステップＳ１８）。基準値Ｓ１は、正方向の基準値として任意に設定されるものであり、例えば＋０．２°に設定することができる。

変化量γが基準値Ｓ１よりも小さい場合には（ステップＳ１８；ＮＯ）、ランプ制御部３ｃは、変化量γが所定の基準値Ｓ２よりも小さいか否か（γ＜Ｓ２を満たすか否か）を判定する（ステップＳ１９）。基準値Ｓ２は、負方向の基準値として任意に設定されるものであり、例えば−０．２°に設定することができる。

このような基準値Ｓ１、Ｓ２を設定しておくことにより、光軸調整が必要以上に頻繁に行われることを回避し、アクチュエータ６やヘッドランプ７の耐久性を向上させることができる。

ステップＳ１８においてγ＞Ｓ１の条件を満たした場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、もしくはステップＳ１９においてγ＜Ｓ２の条件を満たした場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）に、ランプ制御部３ｃは、ランプ制御角Ｓｎを計算し、そのランプ制御角Ｓｎに対応した制御信号をアクチュエータ６へ出力する（ステップＳ２０）。ランプ制御角Ｓｎは、その時点でのランプ制御角Ｓｎに対して上記の変化量γを加算する、すなわち（Ｓｎ＋γ）を計算することによって得られる。変化量γが＋０．２°より大きい値、例えば＋０．５°であった場合にはその＋０．５°がその時点でのランプ制御角Ｓｎに加算される。また、変化量γが−０．２°より小さい値、例えば−０．５°であった場合にはその−０．５°がその時点でのランプ制御角Ｓｎに加算される。そして、変化量γが反映された制御信号に基づいてアクチュエータ６が動作することにより、ヘッドランプ７の光軸が調整される。

図１２は、車輌が一定速で走行中であり、かつ、車輌の絶対傾斜角θが安定している状態を検知したときに、路面に対する車輌傾斜角β（＝θ−α）を算出し、この車輌傾斜角βの値と現在の制御量にズレがある場合に、車輌傾斜角βを本来あるべきランプ制御角Ｓｎの値として補正を行う場合における光軸調整装置１の動作を示すフローチャートである。

走行検出部３ｂは、車輌側から得られる車速パルス（車速信号）に基づいて、車輌の現在の車速が所定の基準値Ｖ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここでいう所定の基準値Ｖ１とは、任意に設定されるものであり、例えば本実施形態では時速５ｋｍに設定されている。車速が基準値Ｖ１より大きくない場合には（ステップＳ３０；ＮＯ）、コントロールユニット３は特段の処理を実行しない。

車速が基準値Ｖ１よりも大きい場合には（ステップＳ３０;ＹＥＳ）、走行検出部３ｂは、所定の単位時間Ｔ秒間における車速の変化量ΔＶを計算する（ステップＳ３１）。ここでの変化量ΔＶは、単位時間Ｔ秒間（例えば５秒間）における車速の最大値から最小値を減算することにより求められる。例えば、予め設定されたタイミングにおける車速パルスの値を走行検出部３ｂによって順次メモリ４に記録しておけば、その記録されたデータに基づいて単位時間Ｔ内の車速の最大値および最小値を抽出することができる。

次に、走行検出部３ｂは、車速の変化量ΔＶが所定の基準値Ｖ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここでいう所定の基準値Ｖ２とは、任意に設定されるものであり、例えば本実施形態では時速０．３ｋｍに設定されている。車速の変化量ΔＶが基準値Ｖ２より小さくない場合には（ステップＳ３２；ＮＯ）、車輌が安定走行中ではないと判断されるため、コントロールユニット３は特段の処理を実行しない。

車速の変化量ΔＶが基準値Ｖ２よりも小さい場合には（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、車輌傾斜角検出部３ａ１は、二軸加速度センサ５から出力される電気信号に基づいて鉛直方向の加速度ａ（＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２）＋１Ｇ）を計算する（ステップＳ３３）。次いで、車輌傾斜角検出部３ａ１は、車輌の絶対傾斜角θ（＝ｓｉｎ^−１{Ｘ／（−１Ｇ＋ａ）}）を計算する（ステップＳ３４）。

次いで、車輌傾斜角検出部３ａ１は、上記の単位時間Ｔ秒間における絶対傾斜角θの変化量Δθを計算する（ステップＳ３５）。ここでの変化量Δθは、単位時間Ｔ内における絶対傾斜角θの最大値から最小値を減算することにより求められる。例えば、予め設定されたタイミングにおける絶対傾斜角θの値を車輌傾斜角検出部３ａ１によって順次メモリ４に記録しておけば、その記録されたデータに基づいて単位時間Ｔ内の絶対傾斜角θの最大値および最小値を抽出することができる。

次いで、車輌傾斜角検出部３ａ１は、車輌傾斜角θの変化量Δθが所定の基準値θ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３６）。車輌傾斜角θの変化量Δθが基準値θ１より小さくない場合には（ステップＳ３６；ＮＯ）、車輌が安定走行中ではないと判断されるため、コントロールユニット３は特段の処理を実行しない。

車輌傾斜角θの変化量Δθが基準値θ１よりも小さい場合には（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、車輌傾斜角検出部３ａ１は、上記の単位時間Ｔ秒間における絶対傾斜角θの平均値θａを計算する（ステップＳ３７）。

次に、坂道傾斜角検出部３ａ２は、単位時間Ｔ秒間における鉛直方向の変位ｈを計算する（ステップＳ３８）。上記したように、変位ｈは、鉛直方向にかかる加速度ａを二階積分して鉛直変位に換算し（∬(ａ)dtdt）、一定時間（Ｔ）だけ積算することで算出される（図９参照）。

また、走行検出部３ｂは、単位時間Ｔ秒間における平均車速Ｖａを計算し（ステップＳ３９）、この平均車速ＶａにＴ秒間を乗算することによって単位時間Ｔ秒間での車輌の走行距離ｘを算出する（ステップＳ４０）。

次いで、坂道傾斜角検出部３ａ２は、坂道傾斜角α（＝ｓｉｎ^−１（ｈ／ｘ））を計算する（ステップＳ４１）。坂道傾斜角αは、ステップＳ３８で算出された鉛直方向の変位ｈとステップＳ４０で算出された走行距離ｘに基づいて求められる

また、坂道傾斜角検出部３ａ２は、坂道の路面に対する車輌の傾斜角βを計算する（ステップＳ４２）。傾斜角βは、ステップＳ３７で算出された絶対傾斜角θの平均値θａからステップＳ４１で算出された坂道傾斜角αを減算することにより求められる。

次に、坂道傾斜角検出部３ａ２は、現在の制御角ＳｎとステップＳ４２で算出された路面に対する車輌傾斜角βとのズレ量Ｓを計算する（ステップＳ４３）。

次に、ランプ制御部３ｃは、ステップＳ４３において求められたズレ量Ｓが所定の基準値Ｓ３より大きいか否か（Ｓ＞Ｓ３を満たすか否か）を判定する（ステップＳ４４）。基準値Ｓ３は、正方向の基準値として任意に設定されるものであり、例えば＋０．２°に設定することができる。

ズレ量Ｓが基準値Ｓ３よりも小さい場合には（ステップＳ４４；ＮＯ）、ランプ制御部３ｃは、ズレ量Ｓが所定の基準値Ｓ４よりも小さいか否か（Ｓ＜Ｓ４を満たすか否か）を判定する（ステップＳ４５）。基準値Ｓ４は、負方向の基準値として任意に設定されるものであり、例えば−０．２°に設定することができる。

ステップＳ４４においてＳ＞Ｓ３の条件を満たした場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）、もしくはステップＳ４５においてＳ＜Ｓ４の条件を満たした場合（ステップＳ４５；ＹＥＳ）に、ランプ制御部３ｃは、ランプ制御角Ｓｎを計算し、そのランプ制御角Ｓｎに対応した制御信号をアクチュエータ６へ出力する（ステップＳ４６）。ランプ制御角Ｓｎは、その時点での路面に対する車輌傾斜角βをランプ制御角Ｓｎに代入することによって求められる。そして、求められたランプ制御角Ｓｎに対応した制御信号に基づいてアクチュエータ６が動作することにより、ヘッドランプ７の光軸が調整される。

なお、図１２に示した光軸調整（補正）の処理については、アクチュエータ６の耐久性を考慮し、処理が実行される回数を制限することも望ましい。具体的には、例えば、車輌が発進した後、最初に到来した安定走行時の１回だけ光軸調整を行うように回数を制限することが考えられる。

以上のような本実施形態によれば、従来のストロークセンサではなく半導体チップ等からなる小型なチップセンサの一種である二軸加速度センサを用いることで、複雑なサスペンション周りに、センサや取付け部品（リンク等）を設置する必要がなくなり、サスペンション部のレイアウトの自由度が上がる。また、センサ自体が低コストとなるのに加え、リンク等の特別な取り付け部品も必要ないので製造工程が簡素化され、コスト削減を実現できる。また、車輌が安定走行状態であると判定された場合に、路面に対する車輌の傾斜角に基づいてヘッドランプの光軸を調整（補正）することが可能となるので、車輌の出荷時点等から恒常的に光軸調整を行う場合に比べて調整誤差の積算による悪影響（意図しない方向への光軸制御）を回避することができる。したがって、ヘッドランプの光軸調整を行う場合における調整精度を向上し得るとともに、低コスト化が図られる。

なお、本発明は上記した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。

例えば、上記した実施形態においては半導体チップ等からなるチップセンサの一例として二軸加速度センサを挙げていたが、代わりとして高度検出センサ（気圧センサ等）および角度検出センサ（角速度検出センサ等）を用いてもよい。なお、チップセンサは、同様の検出機能を有していればチップ形状でなくても、いかなる形状のものでもよい。

また、上記した実施形態においては、光軸調整装置の構成としてアクチュエータを含まない旨の説明をしていたが、アクチュエータを含んで光軸調整装置が構成されてもよい。さらに、上記の光軸調整装置と、アクチュエータ、ヘッドランプを含んで車輌用灯具が構成されてもよい。

１…光軸調整装置、３…コントロールユニット（演算手段）、３ａ１…車輌傾斜角検出部、３ａ２…坂道傾斜角検出部（路面傾斜角検出部）、３ｂ…走行検出部、３ｃ…ランプ制御部、４…メモリ、５…二軸加速度センサ、６…アクチュエータ、７…ヘッドランプ、８…ウォーニングランプ

Claims (5)

1. 車輌に設けられたヘッドランプの光軸を調整するための装置であって、
   前記車輌の前後方向に対応する第１の加速度と、前記車輌の上下方向に対応する第２の加速度と、を検出するチップセンサと、
   前記チップセンサと接続された演算手段と、
   を含み、
   前記演算手段は、
   前記車輌から得られる車速信号に基づいて、前記車輌が安定走行状態であるか否かを判定する走行検出部と、
   前記チップセンサにより検出される前記第１の加速度及び前記第２の加速度に基づいて、前記車輌の水平面に対する絶対傾斜角を求める車輌傾斜角検出部と、
   前記チップセンサにより検出される前記第１の加速度及び前記第２の加速度に基づいて、前記車輌の位置する路面の傾斜角を求める路面傾斜角検出部と、
   前記走行検出部により前記車輌が安定走行状態であると判定された場合に、前記絶対傾斜角及び前記路面の傾斜角に基づいて、前記路面に対する前記車輌の傾斜角を求め、当該傾斜角に基づいて、前記ヘッドランプの光軸を調整するための制御信号を生成し出力するランプ制御部と、
   を有する、
   ヘッドランプの光軸調整装置。
2. 前記走行検出部は、前記車輌の車速が所定の基準値より大きく、かつ所定時間内における車速の変化量が所定の基準値よりも小さいときに、前記車輌が安定走行状態であると判定する、
   請求項１に記載のヘッドランプの光軸調整装置。
3. 前記ランプ制御部は、前記ヘッドランプの光軸の現在の制御角と前記車輌の傾斜角との差が所定の基準値から外れるときに前記制御信号を出力する、
   請求項１又は２に記載のヘッドランプの光軸調整装置。
4. 前記チップセンサが二軸加速度センサである、
   請求項１〜３の何れか１項に記載のヘッドランプの光軸調整装置。
5. 前記ランプ制御部から出力される前記制御信号に基づいて、前記ヘッドランプの光軸を調整するアクチュエータ、を更に備える、
   請求項１〜４の何れか１項に記載のヘッドランプの光軸調整装置。

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