JP2013141895A - Optical axis adjusting device for vehicle headlight, and vehicle headlight system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用前照灯の光軸を適切に制御するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for appropriately controlling the optical axis of a vehicle headlamp.
一般に、車両の前照灯はその光軸が規定の範囲内に収まるように調整される。しかし、通常の車両使用時には、乗員の人数や積載物などの増減による車両の姿勢変化により前照灯の光軸が変化してしまうことがある。例えば、車両の後部座席に乗員がいる場合あるいは車両後部のトランクルームに比較的重い積載物がある場合などには、車両の後部が沈み込むことにより前照灯の光軸が上向きに変化する。このような場合にも前照灯の光軸を上下に適切に制御することにより対向車等のドライバーへ眩惑を与えることを防止するオートレベリングシステム（光軸調整装置）が知られており、例えば特開平１１−１０５６２０号公報（特許文献1）などに開示されている。 Generally, a vehicle headlamp is adjusted so that its optical axis falls within a specified range. However, during normal use of the vehicle, the optical axis of the headlamp may change due to changes in the posture of the vehicle due to changes in the number of passengers and loads. For example, when there is an occupant in the rear seat of the vehicle or when there is a relatively heavy load in the trunk room at the rear of the vehicle, the optical axis of the headlamp changes upward as the rear of the vehicle sinks. In such a case, an automatic leveling system (optical axis adjusting device) is known that prevents the driver of an oncoming vehicle from being dazzled by appropriately controlling the optical axis of the headlamp up and down. JP-A-11-105620 (Patent Document 1) and the like.
特許文献１に開示されるような従来の光軸調整装置は、車両の車高変化を検知するために車両のフロント側とリア側の各サスペンションに取り付けられたハイトセンサ（ストロークセンサ）と、このハイトセンサからの信号を受けて車両の傾き（車体角度）を計算し、この傾きに応じて前照灯の光軸を調整するための制御信号をアジャスター機構へ供給するコントロールユニットを含んで構成されている。ここで用いられているハイトセンサは、車両のサスペンションにリンク機構を介して取り付けられている。サスペンションの上下運動はこのリンク機構により回転運動に変換され、ハイトセンサにより回転角として検出され、ハイトセンサからは回転角に応じた大きさの電圧信号が出力される。このハイトセンサから出力される電圧信号は車高を表す信号となる。車体傾斜角θは以下の計算式によって求めることができる。
車体傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（フロント車高−リア車高）／ホイールベース）
A conventional optical axis adjusting device as disclosed in Patent Document 1 is a height sensor (stroke sensor) attached to each suspension on the front side and rear side of a vehicle in order to detect a change in the vehicle height of the vehicle. It includes a control unit that receives the signal from the height sensor, calculates the vehicle inclination (vehicle body angle), and supplies a control signal to the adjuster mechanism to adjust the optical axis of the headlamp according to this inclination. ing. The height sensor used here is attached to the suspension of the vehicle via a link mechanism. The vertical motion of the suspension is converted into rotational motion by the link mechanism, detected as a rotational angle by a height sensor, and a voltage signal having a magnitude corresponding to the rotational angle is output from the height sensor. The voltage signal output from the height sensor is a signal representing the vehicle height. The vehicle body inclination angle θ can be obtained by the following calculation formula.
Body tilt angle θ = tan −1 ((front vehicle height−rear vehicle height) / wheel base)
ところで、上記した従来の光軸調整装置では、ハイトセンサを車両のフロント側とリア側の各サスペンションに取り付けるためにリンク機構などの取り付け部材が必要となるので、設計工数や取り付け工数が増加し、コストも増加するという不都合がある。また、ハイトセンサからの出力信号をコントロールユニットへ伝達するためのケーブルをサスペンション付近すなわち車両外から車両内に引き込む必要があり、これによっても取り付け工数が増加するという不都合もある。 By the way, in the conventional optical axis adjusting device described above, an attachment member such as a link mechanism is required to attach the height sensor to each suspension on the front side and the rear side of the vehicle. There is a disadvantage that the cost also increases. In addition, it is necessary to draw a cable for transmitting an output signal from the height sensor to the control unit from the vicinity of the suspension, that is, from the outside of the vehicle into the vehicle, which also increases the installation man-hours.
このような不都合に対して本願発明者らは、車体傾斜角を検出するための手段として圧力センサを用いることを検討している。例えば、車両の前後それぞれに圧力センサを取り付け、これらの圧力センサによって検出される圧力値（気圧）に基づいて以下の計算式により車体傾斜角θを求めることができる。ただし、フロント側に設置された圧力センサとリア側に設置された圧力センサの相互間距離をＬ（ｍｍ）とし、圧力の単位をＰａ（パスカル）とする。
車体傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（フロント側圧力−リア側圧力）×１００／Ｌ）
In view of such inconvenience, the inventors of the present application are considering using a pressure sensor as a means for detecting the vehicle body inclination angle. For example, a pressure sensor is attached to each of the front and rear of the vehicle, and the vehicle body inclination angle θ can be obtained by the following calculation formula based on the pressure value (atmospheric pressure) detected by these pressure sensors. However, the distance between the pressure sensor installed on the front side and the pressure sensor installed on the rear side is L (mm), and the unit of pressure is Pa (Pascal).
Vehicle body inclination angle θ = tan −1 ((front side pressure−rear side pressure) × 100 / L)
上記のように車体傾斜角を検出する手段として圧力センサを用いることにより、設計工数や取り付け工数を低減し、かつ検出精度を向上させることができる。しかしながら、例えば車両が傾斜路に停車した場合を考えると、上記した計算式によって求められる車体傾斜角には、車両自体の傾斜角に加えて路面の傾斜角が含まれることになる。このため、上記のように求められる車体傾斜角を用いて前照灯の光軸調整を行った場合には光軸調整の精度が低下する場合が考えられる。 By using the pressure sensor as means for detecting the vehicle body inclination angle as described above, the design man-hours and mounting man-hours can be reduced and the detection accuracy can be improved. However, considering the case where the vehicle stops on an inclined road, for example, the vehicle body inclination angle obtained by the above-described calculation formula includes the inclination angle of the road surface in addition to the inclination angle of the vehicle itself. For this reason, when the optical axis adjustment of a headlamp is performed using the vehicle body inclination | tilt angle calculated | required as mentioned above, the case where the precision of optical axis adjustment falls can be considered.
本発明に係る具体的態様は、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能な車両用前照灯の光軸制御技術を提供することを目的の１つとする。 A specific aspect according to the present invention provides an optical axis control technique for a vehicle headlamp capable of improving the accuracy of optical axis adjustment on an inclined road when a vehicle body inclination angle is detected using a pressure sensor. One of the purposes is to do.
本発明に係る一態様の車両用前照灯の光軸調整装置は、車両の前照灯ユニットの光軸を制御するための装置であって、（ａ）車両の前部に取り付けられたフロント側圧力センサと、（ｂ）車両の後部に取り付けられたリア側圧力センサと、（ｃ）フロント側圧力センサにより検出される圧力値とリア側圧力センサにより検出される圧力値の差に基づいて車両の前後方向の車体傾斜角を算出し、当該車体傾斜角に基づいて前照灯ユニットの光軸の制御角を設定する制御角設定部と、（ｄ）上記制御角に基づいて前照灯ユニットの光軸を調整するアジャスターユニットと、（ｅ）制御角設定部と接続された不揮発性メモリを含み、（ｆ）制御角設定部は、車両の走行時において第１の車体傾斜角を算出して当該第１の車体傾斜角を不揮発メモリに書き込み、車両の実質的な停止時において第２の車体傾斜角を算出し、当該第２の車体傾斜角と不揮発性メモリから読み出した第１の車体傾斜角との差を実際の車体傾斜角として光軸の制御角を設定する、ことを特徴とする車両用前照灯の光軸調整装置である。 An optical axis adjustment device for a vehicle headlamp according to an aspect of the present invention is a device for controlling the optical axis of a vehicle headlamp unit, and (a) a front mounted on a front portion of the vehicle. A side pressure sensor, (b) a rear side pressure sensor attached to the rear of the vehicle, and (c) a difference between a pressure value detected by the front side pressure sensor and a pressure value detected by the rear side pressure sensor. A control angle setting unit that calculates a vehicle body tilt angle in the longitudinal direction of the vehicle and sets a control angle of the optical axis of the headlamp unit based on the vehicle body tilt angle; and (d) a headlamp based on the control angle. An adjuster unit that adjusts the optical axis of the unit; and (e) a non-volatile memory connected to the control angle setting unit. (F) the control angle setting unit calculates a first vehicle body inclination angle when the vehicle is running. The first vehicle body inclination angle is stored in the nonvolatile memory. The second vehicle body inclination angle is calculated when the vehicle is substantially stopped, and the difference between the second vehicle body inclination angle and the first vehicle body inclination angle read from the nonvolatile memory is calculated as the actual vehicle body inclination angle. An optical axis adjusting device for a vehicle headlamp, characterized in that the control angle of the optical axis is set as follows.
上記の光軸調整装置は、車両の車体傾斜角の変化が少ない車両の走行時に第１の車体傾斜角を算出し、これを記憶する。この場合、車両が傾斜路を走行中であれば第１の車体傾斜角には路面傾斜角も含まれることになる。そして、車両の実質的な停止時において第２の車体傾斜角を算出し、これと予め記憶しておいた第１の車体傾斜角とを比較することにより、車体傾斜角の変化量を求めることができる。したがって、この変化量を実際の車体傾斜角とみなし、これを利用して光軸の制御角を設定することにより、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能となる。 The optical axis adjusting device calculates the first vehicle body tilt angle when the vehicle travels with little change in the vehicle body tilt angle of the vehicle, and stores this. In this case, if the vehicle is traveling on an inclined road, the first vehicle body inclination angle includes the road surface inclination angle. Then, the second vehicle body inclination angle is calculated when the vehicle is substantially stopped, and the change amount of the vehicle body inclination angle is obtained by comparing this with the first vehicle body inclination angle stored in advance. Can do. Therefore, the amount of change is regarded as the actual vehicle body tilt angle, and the optical axis adjustment on the slope when the vehicle body tilt angle is detected using the pressure sensor by using this to set the control angle of the optical axis. It is possible to improve the accuracy.
上記の光軸調整装置において、制御角設定部は、第１の車体傾斜角と第２の車体傾斜角の差の絶対値が第１の基準値以下（例えば、２度以下）である場合に、第２の車体傾斜角から第１の車体傾斜角を減算した値を実際の車体傾斜角として光軸の制御角を設定することがより好ましい。 In the above optical axis adjustment device, the control angle setting unit may be configured such that the absolute value of the difference between the first vehicle body inclination angle and the second vehicle body inclination angle is equal to or less than a first reference value (eg, 2 degrees or less). More preferably, the control angle of the optical axis is set with the value obtained by subtracting the first vehicle body tilt angle from the second vehicle body tilt angle as the actual vehicle body tilt angle.
一般的に、乗員等により変化する車体傾斜角は数度でありそれ以上の変化は考えにくいので、第１の基準値を用いることにより、乗員等による車体傾斜角の変化とそれ以外の変化を的確に識別して適切に光軸の制御角を設定することができる。 In general, the vehicle body inclination angle that changes depending on the occupant is several degrees, and it is difficult to consider any further change. Therefore, by using the first reference value, the change in the vehicle body inclination angle caused by the occupant and other changes can be avoided. It is possible to accurately identify and set the control angle of the optical axis appropriately.
上記の光軸調整装置において、制御角設定部は、第１の車体傾斜角と第２の車体傾斜角の差の絶対値が第１の基準値より大きい場合には、第２の車体傾斜角を実際の車体傾斜角として光軸の制御角を設定することが好ましい。 In the above optical axis adjustment device, the control angle setting unit is configured such that when the absolute value of the difference between the first vehicle body inclination angle and the second vehicle body inclination angle is larger than the first reference value, the second vehicle body inclination angle. It is preferable to set the control angle of the optical axis as the actual vehicle body tilt angle.
第１の車体傾斜角と第２の車体傾斜角の差の絶対値が第１の基準値より大きい場合には、路面傾斜角が走行時と停止時では異なると考えられるので、停止時に算出された第２の車体傾斜角を実際の車体傾斜角として用いることで光軸の制御角をより適切に設定することができる。 When the absolute value of the difference between the first vehicle body inclination angle and the second vehicle body inclination angle is larger than the first reference value, the road surface inclination angle is considered to be different between the traveling time and the stopping time. By using the second vehicle body tilt angle as the actual vehicle body tilt angle, the control angle of the optical axis can be set more appropriately.
上記の光軸調整装置において、制御角設定部は、第２の車体傾斜角が第２の基準値以下（例えば、２度以下）である場合に当該第２の車体傾斜角を実際の車体傾斜角として光軸の制御角を設定することが更に好ましい。 In the above optical axis adjustment device, the control angle setting unit sets the second vehicle body inclination angle to the actual vehicle body inclination when the second vehicle body inclination angle is equal to or less than a second reference value (for example, 2 degrees or less). More preferably, the control angle of the optical axis is set as the angle.
第２の車体傾斜角がある程度以上大きい場合には、走行時の路面傾斜角と停止時の路面傾斜角が大きく異なると考えられ、路面傾斜角を特定しにくい。このため、第２の車体傾斜角が第２の基準値以下（例えば、２度以下）である場合にのみ当該第２の車体傾斜角を実際の車体傾斜角として用いることにより、光軸の制御角をより適切に設定することができる。 When the second vehicle body inclination angle is larger than a certain level, it is considered that the road surface inclination angle when traveling and the road surface inclination angle when stopped are greatly different, and it is difficult to specify the road surface inclination angle. Therefore, the optical axis is controlled by using the second vehicle body inclination angle as the actual vehicle body inclination angle only when the second vehicle body inclination angle is equal to or less than the second reference value (for example, 2 degrees or less). The corner can be set more appropriately.
上記の光軸調整装置において、制御角設定部は、車両が実質的に一定速度で走行している際に第１の車体傾斜角を算出することがより好ましい。ここでいう「実質的に一定速度」とは、ある一定期間における車速の変動幅が０である場合のみならず、車速の変動幅が極めて小さい場合（例えば時速２ｋｍ程度）も含む。 In the optical axis adjustment device, it is more preferable that the control angle setting unit calculates the first vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling at a substantially constant speed. The “substantially constant speed” here includes not only the case where the fluctuation range of the vehicle speed in a certain period is 0 but also the case where the fluctuation range of the vehicle speed is extremely small (for example, about 2 km / h).
それにより、第１の車体傾斜角をより精度よく算出することが可能となる。 Thereby, the first vehicle body inclination angle can be calculated with higher accuracy.
本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した何れかの車両用前照灯の光軸調整装置と、この光軸調整装置によって光軸を制御される前照灯ユニットを含んで構成される。 A vehicle headlamp system according to an aspect of the present invention includes an optical axis adjustment device for any one of the vehicle headlamps described above, and a headlamp unit whose optical axis is controlled by the optical axis adjustment device. Consists of.
上記の車両用前照灯システムによれば、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を高めることができる。 According to the above vehicle headlamp system, it is possible to improve the accuracy of optical axis adjustment on an inclined road when a vehicle body inclination angle is detected using a pressure sensor.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の車両用前照灯システムは、制御部１０、フロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、１４、アジャスター（ＡＤＪ）ユニット１５、１６、前照灯ユニット１７、１８および不揮発性メモリ１９を含んで構成されている。なお、制御部１０、フロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、１４、アジャスターユニット１５、１６および不揮発性メモリ１９が「車両用前照灯の光軸調整装置」に相当する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle headlamp system according to an embodiment. The vehicle headlamp system of the present embodiment includes a control unit 10, a front side pressure sensor 11, a rear side pressure sensor 12, low pass filters (LPF) 13, 14, adjusters (ADJ) units 15, 16, a headlamp unit. 17 and 18 and a non-volatile memory 19 are included. The control unit 10, front side pressure sensor 11, rear side pressure sensor 12, low pass filters (LPF) 13 and 14, adjuster units 15 and 16, and nonvolatile memory 19 are “the optical axis adjusting device for a vehicle headlamp”. It corresponds to.
制御部１０は、車両用前照灯システムの全体動作を制御する。この制御部１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものであり、平均値算出部２０、２１および制御角設定部２２を有する。 The control unit 10 controls the overall operation of the vehicle headlamp system. The control unit 10 is realized by executing a predetermined operation program in a computer system having, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and includes average value calculation units 20 and 21 and a control angle setting unit 22.
フロント側圧力センサ１１は、前照灯ユニット１７（または前照灯ユニット１８）に取り付けられており、周辺空間の圧力（気圧）を検出してその大きさに応じた電気信号を出力する。このフロント側圧力センサ１１から出力される電気信号は、低周波信号（例えば１Ｈｚ以下の信号）を通過させるローパスフィルタ１３を通して制御部１０へ入力される。これにより、車両の小刻みな振動による信号のブレを排除できる。 The front side pressure sensor 11 is attached to the headlamp unit 17 (or the headlamp unit 18), detects the pressure (atmospheric pressure) in the surrounding space, and outputs an electrical signal corresponding to the magnitude. The electrical signal output from the front pressure sensor 11 is input to the control unit 10 through a low-pass filter 13 that passes a low-frequency signal (for example, a signal of 1 Hz or less). As a result, it is possible to eliminate signal blur due to minute vibrations of the vehicle.
リア側圧力センサ１２は、後述する尾灯ユニット２５（図２参照）に取り付けられており、周辺空間の圧力（気圧）を検出してその大きさに応じた電気信号を出力する。このリア側圧力センサ１２から出力される電気信号は、低周波信号（例えば１Ｈｚ以下の信号）を通過させるローパスフィルタ１４を通して制御部１０へ入力される。これにより、車両の小刻みな振動による信号のブレを排除できる。 The rear side pressure sensor 12 is attached to a tail lamp unit 25 (see FIG. 2), which will be described later, and detects the pressure (atmospheric pressure) in the surrounding space and outputs an electrical signal corresponding to the magnitude. The electrical signal output from the rear side pressure sensor 12 is input to the control unit 10 through a low-pass filter 14 that passes a low-frequency signal (for example, a signal of 1 Hz or less). As a result, it is possible to eliminate signal blur due to minute vibrations of the vehicle.
アジャスターユニット１５は、前照灯ユニット１７の光軸を可変に設定するものであり、モータドライバ３０およびＤＣモータ３１を有する。同様に、アジャスターユニット１６は、前照灯ユニット１８の光軸を可変に設定するものであり、モータドライバ３２およびＤＣモータ３３を有する。 The adjuster unit 15 variably sets the optical axis of the headlamp unit 17 and includes a motor driver 30 and a DC motor 31. Similarly, the adjuster unit 16 variably sets the optical axis of the headlamp unit 18 and includes a motor driver 32 and a DC motor 33.
前照灯ユニット１７および前照灯ユニット１８は、それぞれ光源等を有しており、車両の前部に配置され、車両の前方へ光を照射するために用いられる。例えば、前照灯ユニット１７および上記のアジャスターユニット１５が車両の前面部右側に配置され、前照灯ユニット１８および上記のアジャスターユニット１６が車両の前面部左側に配置される。 The headlamp unit 17 and the headlamp unit 18 each have a light source and the like, are disposed in the front part of the vehicle, and are used to irradiate light in front of the vehicle. For example, the headlamp unit 17 and the adjuster unit 15 are arranged on the right side of the front part of the vehicle, and the headlamp unit 18 and the adjuster unit 16 are arranged on the left side of the front part of the vehicle.
不揮発性メモリ１９は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically
Erasable Programmable Read-Only Memory）など電源がオフとなった後もデータ記憶状態を保持し得る記憶デバイスであり、制御部１０に接続されている。
The nonvolatile memory 19 is, for example, an EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read-Only Memory) is a storage device that can maintain a data storage state even after the power is turned off, and is connected to the control unit 10.
平均値算出部２０は、ローパスフィルタ１３を介してフロント側圧力センサ１１から入力される電気信号すなわち圧力値を順次アナログ／デジタル変換して取り込み、圧力値の一定期間における平均値を算出する。同様に平均値算出部２１は、ローパスフィルタ１４を介してリア側圧力センサ１２から入力される電気信号すなわち圧力値を順次アナログ／デジタル変換して取り込み、圧力値の一定期間における平均値を算出する。 The average value calculation unit 20 sequentially takes in an electrical signal input from the front side pressure sensor 11 via the low-pass filter 13, that is, a pressure value, by analog / digital conversion, and calculates an average value of the pressure value over a certain period. Similarly, the average value calculation unit 21 sequentially takes in an electric signal input from the rear side pressure sensor 12 via the low-pass filter 14, that is, a pressure value by analog / digital conversion, and calculates an average value of the pressure value over a certain period. .
制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１によって検出される車両のフロント側の圧力値の平均値とリア側圧力センサ１２によって検出される車両のリア側の圧力値の平均値に基づいて車両の前後方向における車体傾斜角を求め、この車体傾斜角に応じて各前照灯ユニット１７、１８の光軸を調整するための制御角を算出する。そして制御角設定部２２は、算出した制御角に応じた制御信号を各モータドライバ３０、３２へ出力する。 The control angle setting unit 22 is based on the average value of the front pressure value of the vehicle detected by the front pressure sensor 11 and the average value of the rear pressure value of the vehicle detected by the rear pressure sensor 12. The vehicle body inclination angle in the front-rear direction is obtained, and the control angle for adjusting the optical axis of each headlamp unit 17, 18 is calculated according to the vehicle body inclination angle. Then, the control angle setting unit 22 outputs a control signal corresponding to the calculated control angle to the motor drivers 30 and 32.
モータドライバ３０は、制御角設定部２２から供給される制御信号に応じてＤＣモータ３１を駆動する。ＤＣモータ３１は、モータドライバ３０から供給される駆動信号に基づいて作動し、前照灯ユニット１７の光軸を調整する。 The motor driver 30 drives the DC motor 31 according to the control signal supplied from the control angle setting unit 22. The DC motor 31 operates based on a drive signal supplied from the motor driver 30 and adjusts the optical axis of the headlamp unit 17.
モータドライバ３２は、制御角設定部２２から供給される制御信号に応じてＤＣモータ３３を駆動する。ＤＣモータ３３は、モータドライバ３２から供給される駆動信号に基づいて作動し、前照灯ユニット１８の光軸を調整する。 The motor driver 32 drives the DC motor 33 according to the control signal supplied from the control angle setting unit 22. The DC motor 33 operates based on the drive signal supplied from the motor driver 32 and adjusts the optical axis of the headlamp unit 18.
図２は、フロント側圧力センサ、リア側圧力センサ等の配置状態を示す図である。図２に例示するようにフロント側圧力センサ１１は、車両前方の適宜位置、例えば前照灯ユニット１７（または１８）に近接した位置に設けられる。また、リア側圧力センサ１８は、車両後方の適宜位置、例えば尾灯ユニット２５に近接した位置に設けられる。各アジャスターユニット１５、１６は、前照灯ユニット１７、１８の付近に設けられる。また、制御部１０は、車両内部の適宜位置、例えばダッシュボード内に設けられ、配線ケーブルを介してフロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２および各アジャスターユニット１５、１６と接続される。 FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement state of a front side pressure sensor, a rear side pressure sensor, and the like. As illustrated in FIG. 2, the front side pressure sensor 11 is provided at an appropriate position in front of the vehicle, for example, a position close to the headlamp unit 17 (or 18). The rear side pressure sensor 18 is provided at an appropriate position on the rear side of the vehicle, for example, at a position close to the tail lamp unit 25. The adjuster units 15 and 16 are provided in the vicinity of the headlamp units 17 and 18. The control unit 10 is provided at an appropriate position inside the vehicle, for example, in the dashboard, and is connected to the front side pressure sensor 11, the rear side pressure sensor 12, and the adjuster units 15 and 16 via a wiring cable.
図３は、前照灯ユニットの構造例を示す模式的な断面図である。図３に示す前照灯ユニット１７（または１８）は、ハウジング４０、レンズカバー４１、バルブ（電球）４２、リフレクター４３、レンズ４４およびレベリング機構４５を備える。バルブ４２から出射する光はレンズ４４によって集光され、レンズカバー４１を介して外部に照射される。リフレクター４３は、バルブ４２から出射する光の一部をレンズ４４の方向へ反射する。レベリング機構４５は、ＤＣモータ３１（または３３）による駆動力を受けてバルブ４２、リフレクター４３およびレンズ４４の全体を上下方向に回転移動させる。これにより、前照灯ユニット１７（または１８）から出射される光の光軸が上下に調整される。上記したフロント側圧力センサ１１は、このような前照灯ユニット１７においてハウジング４０内の適宜位置、より好ましくはハウジング４０後部の呼吸穴（図示省略）から離れた位置に取り付けられる。なお、図示を省略するがリア側圧力センサ１２についても同様であり、尾灯ユニット２５におけるハウジング内の適宜位置、より好ましくはハウジング後部の呼吸穴から離れた位置に取り付けられる。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of the headlamp unit. The headlamp unit 17 (or 18) shown in FIG. 3 includes a housing 40, a lens cover 41, a bulb (bulb) 42, a reflector 43, a lens 44, and a leveling mechanism 45. Light emitted from the bulb 42 is collected by the lens 44 and irradiated to the outside via the lens cover 41. The reflector 43 reflects part of the light emitted from the bulb 42 toward the lens 44. The leveling mechanism 45 receives the driving force from the DC motor 31 (or 33) and rotates the entire valve 42, reflector 43, and lens 44 in the vertical direction. Thereby, the optical axis of the light radiate | emitted from the headlamp unit 17 (or 18) is adjusted up and down. The front pressure sensor 11 described above is attached to an appropriate position in the housing 40 in the headlamp unit 17, more preferably a position away from a breathing hole (not shown) at the rear of the housing 40. Although not shown, the same applies to the rear-side pressure sensor 12, and the tail lamp unit 25 is attached to an appropriate position in the housing, more preferably a position away from the breathing hole at the rear of the housing.
次に、本実施形態の車両用前照灯システムの動作原理について具体的な検証結果を交えて説明する。 Next, the operation principle of the vehicle headlamp system according to the present embodiment will be described with specific verification results.
一般に、圧力（気圧）の０．１Ｐａの変化は高さ（鉛直方向における距離）で１０ｍｍの変化に相当する。これによれば、車体傾斜角θと圧力との関係は、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の間隔（相互間距離）をＬ（ｍｍ）とし、圧力の単位をＰａ（パスカル）とすると以下のように表せる。
車体傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（フロント側圧力−リア側圧力）×１００／Ｌ）
したがって、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１およびリア側圧力センサ１２の各々により検出される圧力値を用いて上記計算式に基づいて車体傾斜角θを求めることができる。そして、この車体傾斜角θを用い、例えばこの車体傾斜角θに適宜係数を乗算する等の補正を加えることにより、前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求めることができる。
In general, a change in pressure (atmospheric pressure) of 0.1 Pa corresponds to a change in height (distance in the vertical direction) of 10 mm. According to this, the relationship between the vehicle body inclination angle θ and the pressure is such that the interval (distance between the front side pressure sensor 11 and the rear side pressure sensor 12) is L (mm), and the unit of pressure is Pa (Pascal). Then it can be expressed as follows.
Vehicle body inclination angle θ = tan −1 ((front side pressure−rear side pressure) × 100 / L)
Therefore, the control angle setting unit 22 can obtain the vehicle body inclination angle θ based on the above calculation formula using the pressure values detected by the front side pressure sensor 11 and the rear side pressure sensor 12. Then, the control angle of the optical axis in the headlamp units 17 and 18 can be obtained by using the vehicle body inclination angle θ and adding correction such as multiplying the vehicle body inclination angle θ by a coefficient as appropriate.
ここで、一般に車両のホイールベースは軽自動車から普通乗用車で約２４００ｍｍ〜約２８００ｍｍ程度であり、このような車両のフロント側およびリア側にそれぞれ上記のように圧力センサを設けた場合、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の間隔Ｌは約３４００ｍｍ〜約５０００ｍｍとなる。このとき、車体傾斜角θが１°（度）変化した場合のフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各取り付け位置における前後の車高差は車体全長で約５９ｍｍ〜約８７ｍｍとなり、これはホイールベース位置における車高差の約４２ｍｍ〜４９ｍｍよりも大きな変化量となる。 Here, in general, the wheel base of a vehicle is about 2400 mm to about 2800 mm from a light vehicle to a normal passenger vehicle. When the pressure sensors are provided on the front side and the rear side of such a vehicle, respectively, The distance L between the sensor 11 and the rear side pressure sensor 12 is about 3400 mm to about 5000 mm. At this time, when the vehicle body inclination angle θ changes by 1 ° (degrees), the front and rear vehicle height difference at each mounting position of the front side pressure sensor 11 and the rear side pressure sensor 12 is about 59 mm to about 87 mm in the overall length of the vehicle body. The amount of change is greater than the vehicle height difference of about 42 mm to 49 mm at the wheel base position.
図４は、相互に間隔を設けて配置された圧力センサによる車体傾斜角θの検出精度の検証に用いた実験モデルを示す模式図である。フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２のそれぞれに対応する２つの圧力センサを２６００ｍｍ離して光学テーブルに配置し、この光学テーブルに付属するスイブル機構を用いて０°から６°まで角度を変化させたときの各圧力センサの圧力値の差を求めた。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an experimental model used for verifying the detection accuracy of the vehicle body inclination angle θ by the pressure sensors arranged with a space between each other. Two pressure sensors corresponding to the front side pressure sensor 11 and the rear side pressure sensor 12 are arranged 2600 mm apart on the optical table, and the angle is changed from 0 ° to 6 ° using a swivel mechanism attached to the optical table. The difference of the pressure value of each pressure sensor when it was made was calculated | required.
図５は、光学テーブルの傾斜角と圧力値の関係を示す測定データである。なお、図５において水平状態（角度０°）でのフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各圧力値が異なるのはセンサ個々のバラツキ（個体差）によるものである。また、角度についてはフロント側圧力センサ１１を相対的に上昇させたときに角度がプラス方向となるように設定している。このとき、フロント側圧力センサ１１の高さが上がるとそれに伴い圧力が下がるので測定値もそのように推移している一方で、リア側圧力センサ１２の高さが下がるとそれに伴い圧力が上がるはずだが測定値はそのようになっていない。これは各圧力センサの温度補正を行っていないことが原因であり、実験そのものに起因するものではない。各圧力センサは実験時に同一温度環境下にあるので、温度による特性変化は２つの圧力センサの圧力値の差をとることでキャンセルできる。 FIG. 5 is measurement data showing the relationship between the tilt angle of the optical table and the pressure value. In FIG. 5, the pressure values of the front-side pressure sensor 11 and the rear-side pressure sensor 12 in the horizontal state (angle 0 °) are different from each other due to sensor variations (individual differences). Further, the angle is set so that the angle becomes a positive direction when the front side pressure sensor 11 is relatively raised. At this time, when the height of the front pressure sensor 11 increases, the pressure decreases accordingly, so the measured value also changes in this way. On the other hand, when the height of the rear pressure sensor 12 decreases, the pressure should increase accordingly. But the measurements are not. This is because the temperature of each pressure sensor is not corrected, and not due to the experiment itself. Since each pressure sensor is in the same temperature environment at the time of the experiment, the characteristic change due to temperature can be canceled by taking the difference between the pressure values of the two pressure sensors.
図５に示す測定データから分かるように、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各圧力値の差を求めることで得られる圧力差にはバラツキがあるものの各圧力センサにより圧力差を検出できることがわかる。図５において、圧力差のデータに対して５０回の移動平均を求め、直線近似を行った結果を示している。この近似式（ｙ＝−０．４５６４ｘ＋１４８．３２）によれば、角度が０°から６°まで変化した際の圧力変化は約２．７Ｐａとなる。これを高さの変化に換算すると約２７０ｍｍの変化を検出できることになり、前照灯ユニットの光軸調整には十分な値である。また、ここでは実験の都合上、各圧力センサの相互間距離を２６００ｍｍとしたが、実際の車両ではその前照灯ユニット付近および尾灯ユニット付近に各圧力センサを配置することにより各圧力センサの相互間距離を３４００ｍｍ〜５０００ｍｍとより大きく確保することができる。それにより、フロント側とリア側の車高差がより大きく現れるため、ハイトセンサを用いる従来例に比較して圧力差をより検出しやすいという利点がある。 As can be seen from the measurement data shown in FIG. 5, although the pressure difference obtained by calculating the difference between the pressure values of the front pressure sensor 11 and the rear pressure sensor 12 varies, the pressure difference is detected by each pressure sensor. I understand that I can do it. FIG. 5 shows a result obtained by calculating a moving average of 50 times for the pressure difference data and performing linear approximation. According to this approximate expression (y = −0.4564x + 148.32), the pressure change when the angle changes from 0 ° to 6 ° is about 2.7 Pa. If this is converted into a change in height, a change of about 270 mm can be detected, which is sufficient for adjusting the optical axis of the headlamp unit. In addition, here, for the convenience of the experiment, the distance between the pressure sensors is set to 2600 mm. However, in an actual vehicle, the pressure sensors are arranged near the headlight unit and the taillight unit so that the pressure sensors are connected to each other. It is possible to secure a larger distance between 3400 mm and 5000 mm. Thereby, since the vehicle height difference between the front side and the rear side appears larger, there is an advantage that the pressure difference can be detected more easily than the conventional example using the height sensor.
次に、本実施形態の車両用前照灯システムの動作について詳細に説明する。以下では、車両の走行時における動作と車両の停車時における動作のそれぞれを説明する。なお、本明細書における「停車時」とは、車両が完全に停止している場合のみならず、一定速度以下の極めて低い速度で走行している場合も含むものとする。 Next, the operation of the vehicle headlamp system of this embodiment will be described in detail. Hereinafter, each of the operation when the vehicle is traveling and the operation when the vehicle is stopped will be described. Note that “when the vehicle is stopped” in this specification includes not only a case where the vehicle is completely stopped, but also a case where the vehicle is traveling at an extremely low speed of a certain speed or less.
図６は、車両走行時の車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。制御角設定部２２は、車両から取得した車速信号に基づいて車速が時速５ｋｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ１１）。車速が時速５ｋｍ以下である場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、以降の処理が実行されず、ステップＳ１１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of the vehicle headlamp system when the vehicle is traveling. The control angle setting unit 22 determines whether or not the vehicle speed is greater than 5 km / h based on the vehicle speed signal acquired from the vehicle (step S11). When the vehicle speed is 5 km / h or less (step S11; NO), the subsequent processing is not executed, the processing returns to step S11 and the subsequent processing is continued.
車速が時速５ｋｍより大きい場合に（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、平均値算出部２０は、フロント側圧力センサ１１から出力される圧力値の所定期間分のデータを読み込み、平均値を算出する（ステップＳ１２）。同様に、平均値算出部２１は、リア側圧力センサ１２から出力される圧力値の所定期間分のデータを読み込み、平均値を算出する（ステップＳ１３）。 When the vehicle speed is greater than 5 km / h (step S11; YES), the average value calculation unit 20 reads data for a predetermined period of the pressure value output from the front pressure sensor 11 and calculates the average value (step S12). ). Similarly, the average value calculation part 21 reads the data for the predetermined period of the pressure value output from the rear side pressure sensor 12, and calculates an average value (step S13).
次に、制御角設定部２２は、車速の一定期間（一例として５秒間）における移動平均で車速変化が時速２ｋｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。車速変化が時速２ｋｍより大きい場合には（ステップＳ１４；ＮＯ）、車両が定速走行しているとみなせないため、以降の処理が実行されず、ステップＳ１１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 Next, the control angle setting unit 22 determines whether or not the vehicle speed change is 2 km / h or less as a moving average over a certain period of vehicle speed (for example, 5 seconds) (step S14). If the change in vehicle speed is greater than 2 km / h (step S14; NO), the vehicle cannot be regarded as traveling at a constant speed, so the subsequent processing is not executed, the processing returns to step S11 and the subsequent processing is continued. The
車速変化が時速２ｋｍ以下である場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、車両が実質的に一定速度で走行しているとみなせるので、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１の圧力値（平均値）およびリア側圧力センサ１２の圧力値（平均値）に基づいて、車両の車体傾斜角θを算出する（ステップＳ１５）。ここで求められる車体傾斜角θは、車両が傾斜路を走行中である場合にはその路面傾斜角も含んだ値となる。本ステップで求められる車体傾斜角を以後「走行時車体傾斜角（第１の車体傾斜角）」と呼ぶ。制御角設定部２２は、この走行時車体傾斜角のデータを不揮発性メモリ１９に書き込む（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 When the vehicle speed change is 2 km / h or less (step S14; YES), the vehicle can be regarded as traveling at a substantially constant speed, so the control angle setting unit 22 determines the pressure value of the front side pressure sensor 11 ( Based on the average value) and the pressure value (average value) of the rear side pressure sensor 12, the vehicle body inclination angle θ is calculated (step S15). The vehicle body inclination angle θ obtained here is a value including the road surface inclination angle when the vehicle is traveling on an inclined road. The vehicle body tilt angle obtained in this step is hereinafter referred to as “travel vehicle body tilt angle (first vehicle body tilt angle)”. The control angle setting unit 22 writes the data of the vehicle body inclination angle during traveling in the nonvolatile memory 19 (step S16). Thereafter, the process returns to step S11 and the subsequent processing is continued.
以上のようにして、車体傾斜角の変化がより少ない定速走行時に測定された走行時車体傾斜角が数秒間ごとに更新され、不揮発性メモリ１９に格納される。本実施形態では走行時車体傾斜角を算出する頻度が高いため、定速走行時では常に最新のデータに更新されており、停車時に算出される車体傾斜角と路面傾斜角が近い可能性が高い。例えば、渋滞等の場合に時速５ｋｍ程度で走行したときの車両の移動距離は５秒間で約７ｍとなり、市街地等での信号待ちを含む時速３０ｋｍ程度で通常走行したときの車両の移動距離は５秒間で約４２ｍとなる。また、高速道路等での走行では通常、時速８０ｋｍ以上で５秒間以上定速走行することが一般的である。したがって、上記したように停車時の車体傾斜角と路面傾斜角が近い条件で走行時車体傾斜角が更新されるケースが支配的である。 As described above, the traveling vehicle body inclination angle measured during constant speed traveling with less change in the vehicle body inclination angle is updated every few seconds and stored in the nonvolatile memory 19. In this embodiment, since the frequency of calculating the vehicle body inclination angle during traveling is high, it is always updated to the latest data during constant speed traveling, and there is a high possibility that the vehicle body inclination angle calculated when the vehicle is stopped and the road surface inclination angle are close. . For example, when the vehicle travels at a speed of about 5 km per hour in a traffic jam or the like, the travel distance of the vehicle is about 7 meters in 5 seconds. It becomes about 42m per second. In general, traveling on an expressway or the like is generally performed at a constant speed of 80 km / h or more for 5 seconds or more. Accordingly, as described above, the case where the vehicle body inclination angle is updated under the condition that the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the road surface inclination angle are close is dominant.
図７は、車両停車時の車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。制御角設定部２２は、車両から取得した車速信号に基づいて車速が時速５ｋｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。車速が時速５ｋｍより大きい場合には（ステップＳ２１；ＮＯ）、以降の処理が実行されず、ステップＳ２１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the vehicle headlamp system when the vehicle is stopped. The control angle setting unit 22 determines whether or not the vehicle speed is 5 km / h or less based on the vehicle speed signal acquired from the vehicle (step S21). If the vehicle speed is greater than 5 km / h (step S21; NO), the subsequent processing is not executed, the processing returns to step S21 and the subsequent processing is continued.
車速が時速５ｋｍ以下である場合に（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、平均値算出部２０は、フロント側圧力センサ１１から出力される圧力値の所定期間分のデータを読み込み、平均値を算出する（ステップＳ２２）。同様に、平均値算出部２１は、リア側圧力センサ１２から出力される圧力値の所定期間分のデータを読み込み、平均値を算出する（ステップＳ２３）。 When the vehicle speed is 5 km / h or less (step S21; YES), the average value calculation unit 20 reads data for a predetermined period of the pressure value output from the front pressure sensor 11, and calculates the average value (step) S22). Similarly, the average value calculation part 21 reads the data for the predetermined period of the pressure value output from the rear side pressure sensor 12, and calculates an average value (step S23).
次に、制御角設定部２２は、車速が時速５ｋｍ以下の状態が一定期間（一例として１０秒間）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ２４）。車速が時速５ｋｍ以下の状態が一定期間以上継続していない場合には（ステップＳ２４；ＮＯ）、車両が停車状態とはいえないため、以降の処理が実行されず、ステップＳ２１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 Next, the control angle setting unit 22 determines whether or not the state where the vehicle speed is 5 km / h or less continues for a certain period (for example, 10 seconds) (step S24). If the vehicle speed of 5 km / h or less does not continue for a certain period or longer (step S24; NO), the vehicle cannot be said to be in a stopped state, so the subsequent processing is not executed and the process returns to step S21 and thereafter. The process is continued.
車速が時速５ｋｍ以下の状態が一定期間以上継続している場合には（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、車両が停車状態であるとみなせるので、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１の圧力値（平均値）およびリア側圧力センサ１２の圧力値（平均値）に基づいて、車両の車体傾斜角θを算出する（ステップＳ２５）。ここで求められる車体傾斜角θは、車両が傾斜路に停車中である場合にはその路面傾斜角も含んだ値となる。本ステップで求められる車体傾斜角を以後「停車時車体傾斜角（第２の車体傾斜角）」と呼ぶ。 When the vehicle speed of 5 km / h or less continues for a certain period or longer (step S24; YES), the vehicle can be considered to be in a stopped state, so the control angle setting unit 22 determines the pressure value of the front side pressure sensor 11. Based on the (average value) and the pressure value (average value) of the rear side pressure sensor 12, the vehicle body inclination angle θ is calculated (step S25). The vehicle body inclination angle θ obtained here is a value including the road surface inclination angle when the vehicle is stopped on an inclined road. The vehicle body tilt angle obtained in this step is hereinafter referred to as “stop vehicle body tilt angle (second vehicle body tilt angle)”.
次に、制御角設定部２２は、走行時車体傾斜角のデータを不揮発性メモリ１９から読み込む（ステップＳ２６）。そして、制御角設定部２２は、停車時車体傾斜角と走行時車体傾斜角の差の絶対値（｜停車時車体傾斜角−走行時車体傾斜角｜）が２°以下であるか否かを判定する（ステップＳ２７）。 Next, the control angle setting unit 22 reads data on the vehicle body inclination angle during travel from the nonvolatile memory 19 (step S26). Then, the control angle setting unit 22 determines whether or not the absolute value of the difference between the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling (| vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped-vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling) is 2 ° or less. Determination is made (step S27).
ここで、停車時車体傾斜角と走行時車体傾斜角の差の絶対値の大きさを峻別する基準として「２°」とした理由について説明する。一般に、乗員等により変化する車両の車体傾斜角は最大で２°程度であり、それ以上の変化は想定しにくい。このため、停車時車体傾斜角と走行時車体傾斜角の差が２°以内であれば乗員等による車体傾斜角の変化と判断できる。また、車両が傾斜路（坂道）を定速走行した後に平坦路で停車した場合、もしくはその逆に車両が平坦路を定速走行した後に傾斜路で停車した場合など、乗員等による車体傾斜角の変化ではなく路面傾斜による変化が２°以内で生じた場合も、車両の重心位置との間で生じるモーメントにより車体傾斜角の変化が発生するので、同様の制御が有効となる。 Here, the reason why the absolute value of the difference between the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling is set to “2 °” as a reference for distinguishing. In general, the vehicle body inclination angle that changes depending on the occupant or the like is about 2 ° at the maximum, and it is difficult to assume any further change. Therefore, if the difference between the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling is within 2 °, it can be determined that the vehicle body inclination angle is changed by a passenger or the like. In addition, when the vehicle stops on a flat road after traveling on a slope (slope) at a constant speed, or vice versa, the vehicle body tilt angle by an occupant or the like may occur when the vehicle stops on a slope after traveling on a flat road at a constant speed. Even when a change due to the road surface inclination occurs within 2 ° instead of the change in the vehicle body, the vehicle body inclination angle changes due to the moment generated between the vehicle and the center of gravity of the vehicle, so that the same control is effective.
絶対値が２°以下である場合には（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御角設定部２２は、停車時車体傾斜角から走行時車体傾斜角を減算した値（停車時車体傾斜角−走行時車体傾斜角）を現在の車体傾斜角（実際の車体傾斜角）に設定する（ステップＳ２８）。これは、停車時車体傾斜角と走行時車体傾斜角の差が車両自体の傾斜により新たに発生した傾斜角と見なせるからである。そして、制御角設定部２２は、この現在の車体傾斜角に対応して前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求め、この制御角に応じてレベリング機構４５を動作させるためのアジャスター移動量を算出する（ステップＳ３１）。 When the absolute value is 2 ° or less (step S27; YES), the control angle setting unit 22 subtracts the vehicle body inclination angle during traveling from the vehicle body inclination angle during stopping (the vehicle body inclination angle during stopping−the vehicle body during traveling). (Inclination angle) is set to the current vehicle body inclination angle (actual vehicle body inclination angle) (step S28). This is because the difference between the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling can be regarded as a newly generated inclination angle due to the inclination of the vehicle itself. Then, the control angle setting unit 22 obtains the control angle of the optical axis in the headlamp units 17 and 18 corresponding to the current vehicle body tilt angle, and an adjuster for operating the leveling mechanism 45 according to the control angle. The movement amount is calculated (step S31).
一方、絶対値が２°より大きい場合には（ステップＳ２７；ＮＯ）、制御角設定部２２は、停車時車体傾斜角が２°以下であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。停車時車体傾斜角が２°以下である場合には（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、制御角設定部２２は、停車時車体傾斜角を現在の車体傾斜角に設定する（ステップＳ３０）。これは、停車時車体傾斜角と走行時車体傾斜角の差の絶対値が２°より大きい場合には路面傾斜角が走行時と停車時では異なると考えられるので、停車時車体傾斜角で制御するほうがより適切に光軸調整をし得ると考えられるからである。すなわち、２°以内であれば路面傾斜、乗員等の変動による車体傾斜のどちらの場合でも車体傾斜につながるので光軸調整を行う必要がある。そして、制御角設定部２２は、この現在の車体傾斜角に対応して前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求め、この制御角に応じてレベリング機構４５を動作させるためのアジャスター移動量を算出する（ステップＳ３１）。 On the other hand, when the absolute value is larger than 2 ° (step S27; NO), the control angle setting unit 22 determines whether or not the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped is 2 ° or less (step S29). When the vehicle body inclination angle at the time of stopping is 2 ° or less (step S29; YES), the control angle setting unit 22 sets the vehicle body inclination angle at the time of stopping to the current vehicle body inclination angle (step S30). This is because when the absolute value of the difference between the vehicle body inclination angle when the vehicle is stopped and the vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling is greater than 2 °, the road surface inclination angle is considered to be different between the vehicle and the vehicle. This is because it is considered that the optical axis can be adjusted more appropriately. In other words, if the angle is within 2 °, it is necessary to adjust the optical axis because the vehicle body can be inclined regardless of the inclination of the road surface or the vehicle body due to changes in passengers. Then, the control angle setting unit 22 obtains the control angle of the optical axis in the headlamp units 17 and 18 corresponding to the current vehicle body tilt angle, and an adjuster for operating the leveling mechanism 45 according to the control angle. The movement amount is calculated (step S31).
また、停車時車体傾斜角が２°より大きい場合には（ステップＳ２９；ＮＯ）、走行時の路面傾斜角と現在の路面傾斜角が大きく異なると考えられ、現在の路面傾斜角を適切に特定しにくいため、以降の処理が実行されず、ステップＳ２１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 Further, when the vehicle body inclination angle at the time of stopping is larger than 2 ° (step S29; NO), it is considered that the road surface inclination angle at the time of traveling and the current road surface inclination angle are greatly different, and the current road surface inclination angle is appropriately specified. Therefore, the subsequent processing is not executed, and the processing returns to step S21 and the subsequent processing is continued.
次に、制御角設定部２２は、ヘッドランプスイッチ（Ｈ／Ｌスイッチ、Ｈ／Ｌ ＳＷ）のオンオフ状態を示すヘッドランプスイッチ信号を車両から取得し、これに基づいて、ヘッドランプスイッチがオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ヘッドランプスイッチがオフ状態である場合には（ステップＳ３２；ＮＯ）、以降の処理が実行されず、ステップＳ２１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 Next, the control angle setting unit 22 acquires a headlamp switch signal indicating the on / off state of the headlamp switch (H / L switch, H / L SW) from the vehicle, and based on this, the headlamp switch is on. It is determined whether or not (step S32). When the headlamp switch is in the OFF state (step S32; NO), the subsequent processing is not executed, and the processing returns to step S21 and the subsequent processing is continued.
ヘッドランプスイッチがオン状態である場合には（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、制御角設定部２２は、上記したステップＳ３１において算出したアジャスター移動量に応じたアジャスター制御信号を生成し、このアジャスター制御信号を各アジャスターユニット１５、１６へ出力する（ステップＳ３３）。アジャスター制御信号を受けた各アジャスターユニット１５、１６は、各モータドライバ３０、３２により各ＤＣモータ３１、３３を動作させる。それにより、各前照灯ユニット１７、１８の光軸調整が実行される。その後、ステップＳ２１に戻ってそれ以降の処理が継続される。 When the headlamp switch is in the ON state (step S32; YES), the control angle setting unit 22 generates an adjuster control signal corresponding to the adjuster movement amount calculated in step S31 described above, and this adjuster control signal is output. It outputs to each adjuster unit 15 and 16 (step S33). Receiving the adjuster control signal, the adjuster units 15 and 16 operate the DC motors 31 and 33 by the motor drivers 30 and 32, respectively. Thereby, the optical axis adjustment of each headlamp unit 17 and 18 is performed. Then, it returns to step S21 and the subsequent processing is continued.
以上のような本実施形態によれば、車両の車体傾斜角の変化が少ない車両の走行時に走行時車体傾斜角（第１の車体傾斜角）を算出し、これを記憶する。この場合、車両が傾斜路を走行中であれば走行時車体傾斜角には路面傾斜角も含まれることになる。そして、車両の実質的な停止時において停車時車体傾斜角（第２の車体傾斜角）を算出し、これと予め記憶しておいた走行時車体傾斜角とを比較することにより、車体傾斜角の変化量を求めることができる。したがって、この変化量を現在の車体傾斜角（実際の車体傾斜角）とみなし、これを利用して光軸の制御角を設定することにより、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能となる。 According to the present embodiment as described above, the traveling vehicle body inclination angle (first vehicle body inclination angle) is calculated and stored when the vehicle travels with little change in the vehicle body inclination angle. In this case, if the vehicle is traveling on an inclined road, the vehicle body inclination angle during traveling includes the road surface inclination angle. Then, when the vehicle is substantially stopped, the vehicle body inclination angle when stopped (second vehicle body inclination angle) is calculated, and this is compared with the pre-stored vehicle body inclination angle during traveling, thereby obtaining the vehicle body inclination angle. Can be obtained. Therefore, when this amount of change is regarded as the current vehicle body inclination angle (actual vehicle body inclination angle) and the control angle of the optical axis is set using this, the vehicle body inclination angle is detected using a pressure sensor. It becomes possible to improve the accuracy of the optical axis adjustment on the ramp.
また、車両の前照灯ユニットおよび尾灯ユニットの各々に取り付けた圧力センサによって検出される圧力差を演算し、当該圧力差に基づいて車体傾斜角を求めて前照灯ユニットの光軸調整を行っているので、ハイトセンサを用いる場合に比較して、設計工数や取り付け工数が低減し、コストも低減する。 In addition, the pressure difference detected by the pressure sensor attached to each of the headlight unit and taillight unit of the vehicle is calculated, and the vehicle body tilt angle is obtained based on the pressure difference to adjust the optical axis of the headlight unit. Therefore, compared with the case where a height sensor is used, the design man-hours and installation man-hours are reduced, and the cost is also reduced.
また、ハイトセンサを用いる場合は車高の変化量が車両のホイールベースに依存するが、本実施形態では各圧力センサを前照灯ユニットおよび尾灯ユニットに取り付けるため、車高の変化量がほぼ車両全長に依存することとなり、より大きな変化量を検出することができる。それにより、光軸調整の精度を高めることができる。 Further, when the height sensor is used, the amount of change in the vehicle height depends on the wheel base of the vehicle. In this embodiment, each pressure sensor is attached to the headlight unit and the taillight unit. It depends on the total length, and a larger amount of change can be detected. Thereby, the precision of optical axis adjustment can be improved.
また、ハイトセンサを用いる場合のような機械的な動作を利用していないため、装置の信頼性を高めることが可能となる。 Further, since the mechanical operation as in the case of using the height sensor is not used, the reliability of the apparatus can be improved.
また、各圧力センサを前照灯ユニットおよび尾灯ユニットの各ハウジング（筐体）内に設けることにより、外界からの風による検出精度への影響を回避することが可能となる。 Further, by providing each pressure sensor in each housing (housing) of the headlight unit and taillight unit, it is possible to avoid the influence on the detection accuracy due to wind from the outside.
また、圧力センサは圧力の絶対値を検出できるので、車両のイグニッションをオフにしている間に車体傾斜角が変化しても、イグニッションをオンにしたときに車体傾斜角を正確に検出することができる。 In addition, since the pressure sensor can detect the absolute value of the pressure, even if the vehicle body tilt angle changes while the vehicle ignition is turned off, the vehicle body tilt angle can be accurately detected when the ignition is turned on. it can.
また、各圧力センサを用いて車両前後の圧力差を求め、これに基づいて車体傾斜角を演算しているので、車両の移動時における標高変化による気圧変化、気象変化（高気圧、低気圧の接近）などの外的要因による影響を排除することができる。 In addition, the pressure difference between the front and rear of the vehicle is calculated using each pressure sensor, and the vehicle body tilt angle is calculated based on this pressure difference. ) And other external factors can be eliminated.
なお、本発明は上述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、上記した実施形態では車両の前後に１つずつ圧力センサを配置したが、それぞれに２つ以上の圧力センサを配置してもよい。この場合には、例えばフロント側の各圧力センサによる検出値の平均値とリア側の各圧力センサによる検出値の平均値を求め、これらの差を求めることができる。それにより、圧力差の検出精度がさらに向上することが期待される。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in the above-described embodiment, one pressure sensor is arranged before and after the vehicle, but two or more pressure sensors may be arranged for each. In this case, for example, an average value of detection values obtained by the pressure sensors on the front side and an average value of detection values obtained by the pressure sensors on the rear side can be obtained, and a difference between them can be obtained. Thereby, it is expected that the detection accuracy of the pressure difference is further improved.
また、上記した実施形態では、圧力センサが取り付けられる灯具ユニットの一例として前照灯ユニットおよび尾灯ユニットを挙げていたが灯具ユニットはこれらに限定されない。例えば、メインの前照灯ユニットに加えて補助的に設けられるサブ前照灯ユニット、いわゆるフォグランプユニット、フロント側方向指示ユニット、リア側方向指示ユニットなど種々の車両用灯具ユニットに近接し、またはそれらの内部に圧力センサを取り付けることが可能である。 In the above-described embodiment, the headlamp unit and the tail lamp unit are exemplified as an example of the lamp unit to which the pressure sensor is attached. However, the lamp unit is not limited to these. For example, a sub headlight unit provided in an auxiliary manner in addition to the main headlight unit, a so-called fog lamp unit, a front direction indicator unit, a rear side direction indicator unit, etc. It is possible to attach a pressure sensor to the inside.
１０：制御部
１１：フロント側圧力センサ
１２：リア側圧力センサ
１３、１４：ローパスフィルタ
１５、１６：アジャスターユニット
１７、１８：前照灯ユニット
１９：不揮発性メモリ
２０、２１：平均値算出部
２２：制御角設定部
２５：尾灯ユニット
３０、３２：モータドライバ
３１、３３：ＤＣモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Control part 11: Front side pressure sensor 12: Rear side pressure sensor 13, 14: Low pass filter 15, 16: Adjuster unit 17, 18: Headlamp unit 19: Non-volatile memory 20, 21: Average value calculation part 22 : Control angle setting unit 25: Taillight unit 30, 32: Motor driver 31, 33: DC motor
Claims (6)
前記車両の前部に取り付けられたフロント側圧力センサと、
前記車両の後部に取り付けられたリア側圧力センサと、
前記フロント側圧力センサにより検出される圧力値と前記リア側圧力センサにより検出される圧力値の差に基づいて前記車両の前後方向の車体傾斜角を算出し、当該車体傾斜角に基づいて前記前照灯ユニットの光軸の制御角を設定する制御角設定部と、
前記制御角に基づいて前記前照灯ユニットの光軸を調整するアジャスターユニットと、
前記制御角設定部と接続された不揮発性メモリ、
を含み、
前記制御角設定部は、前記車両の走行時において第１の車体傾斜角を算出して当該第１の車体傾斜角を前記不揮発メモリに書き込み、前記車両の実質的な停止時において第２の車体傾斜角を算出し、当該第２の車体傾斜角と前記不揮発性メモリから読み出した前記第１の車体傾斜角との差を実際の車体傾斜角として前記光軸の制御角を設定する、
車両用前照灯の光軸調整装置。 An apparatus for controlling the optical axis of a headlamp unit of a vehicle,
A front side pressure sensor attached to the front of the vehicle;
A rear pressure sensor attached to the rear of the vehicle;
A vehicle body inclination angle in the front-rear direction of the vehicle is calculated based on a difference between a pressure value detected by the front side pressure sensor and a pressure value detected by the rear side pressure sensor, and the front side is calculated based on the vehicle body inclination angle. A control angle setting unit for setting the control angle of the optical axis of the lighting unit;
An adjuster unit that adjusts the optical axis of the headlamp unit based on the control angle;
A non-volatile memory connected to the control angle setting unit;
Including
The control angle setting unit calculates a first vehicle body inclination angle when the vehicle is traveling, writes the first vehicle body inclination angle into the nonvolatile memory, and performs a second vehicle body operation when the vehicle is substantially stopped. An inclination angle is calculated, and the control angle of the optical axis is set with the difference between the second vehicle body inclination angle and the first vehicle body inclination angle read from the nonvolatile memory as an actual vehicle body inclination angle.
An optical axis adjustment device for a vehicle headlamp.
前記光軸調整装置によって光軸を制御される前照灯ユニットと、
を含む、車両用前照灯システム。 An optical axis adjusting device for a vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 5,
A headlamp unit whose optical axis is controlled by the optical axis adjusting device;
Including a vehicle headlamp system.
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