JP2013244891A - Inclination detecting device, light control device, and inclination detecting program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出装置、ライト制御装置、および傾斜検出プログラムに関する。 The present invention relates to an inclination detection device, a light control device, and an inclination detection program that detect the magnitude of the inclination of the host vehicle in the front-rear direction relative to a road surface.
上記の傾斜検出装置として、車高センサを利用するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A device using a vehicle height sensor is known as the tilt detection device (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、車高センサは車輪付近に配置されることが一般的であり、取付けや配線の取り回しの難易度が高いという問題点があった。
そこで、このような問題点を鑑み、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出装置において、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できるようにすることを本発明の目的とする。
However, the vehicle height sensor is generally disposed in the vicinity of the wheel, and there is a problem that the difficulty of mounting and wiring is high.
Therefore, in view of such a problem, in the inclination detection device that detects the magnitude of the inclination of the host vehicle with respect to the road surface, the magnitude of the inclination of the host vehicle with respect to the road surface without using the vehicle height sensor. It is an object of the present invention to make it possible to detect.
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載の傾斜検出装置において、絶対ピッチ角取得手段は重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得し、勾配取得手段は自車両が走行中の道路の勾配を取得する。そして、傾斜角演算手段は絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角を演算する。 2. The inclination detecting device according to claim 1, wherein the absolute pitch angle acquisition means is an absolute pitch angle representing a degree of inclination in the front-rear direction of the host vehicle with respect to a plane orthogonal to the direction of gravity. The gradient acquisition means acquires the gradient of the road on which the host vehicle is traveling. Then, the inclination angle calculation means calculates the difference between the absolute pitch angle and the road gradient, thereby calculating the road surface pitch angle representing the magnitude of the inclination of the host vehicle with respect to the road surface.
ここで、絶対ピッチ角は周知の傾斜センサで検出することができる。また、道路の勾配は周知のナビゲーション装置等から取得することができる。
このような傾斜検出装置によれば、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できる。
Here, the absolute pitch angle can be detected by a known tilt sensor. The road gradient can be obtained from a known navigation device or the like.
According to such an inclination detection device, the magnitude of the inclination in the front-rear direction of the host vehicle with respect to the road surface can be detected without using a vehicle height sensor.
また、請求項1に記載の傾斜検出装置においては、請求項2に記載のように、少なくとも車速を監視することによって道路の勾配を推定する勾配推定手段、を備え、勾配取得手段は、勾配推定手段による推定結果を取得するようにしてもよい。 In addition, the inclination detection device according to claim 1 includes, as described in claim 2, a gradient estimation unit that estimates a road gradient by monitoring at least the vehicle speed, and the gradient acquisition unit includes the gradient estimation unit. You may make it acquire the estimation result by a means.
例えば、車両が駆動力や制動力を発揮しない場合、どの程度の割合で車速が変化するかを監視することで、道路の勾配を推定することができる。また、車両が駆動力を発揮する場合(請求項3)や制動力を発揮する場合(請求項4)には、これらの力の大きさに応じて車速がどのように変化するかを監視することによって道路の勾配を推定することができる。 For example, when the vehicle does not exhibit a driving force or a braking force, it is possible to estimate the road gradient by monitoring the rate at which the vehicle speed changes. Further, when the vehicle exhibits driving force (Claim 3) or when braking force is exhibited (Claim 4), it is monitored how the vehicle speed changes according to the magnitude of these forces. Thus, the slope of the road can be estimated.
したがって、このような傾斜検出装置によれば、車速を監視することによって道路の勾配を推定するので、道路の勾配を本装置外部から取得することなく自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出することができる。 Therefore, according to such an inclination detection device, the road gradient is estimated by monitoring the vehicle speed, and therefore the magnitude of the inclination of the host vehicle in the front-rear direction can be detected without acquiring the road gradient from outside the device. can do.
また、上記目的を達成するためには、請求項5に記載のように、ライト制御装置としてもよいし、請求項6に記載のように、傾斜検出プログラムとしてもよい。
Moreover, in order to achieve the said objective, it is good also as a light control apparatus as described in
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
[本実施形態の構成]
ライト制御システム1は、例えば乗用車等の車両に搭載され、車両の左右に搭載された一対のヘッドランプ32による照射範囲(光軸の向き)を制御するシステムである。詳細には、図1に示すように、制御部10、車速センサ21、傾斜センサ22、スロットル開度センサ23、ブレーキ油圧センサ24、ヘッドランプ駆動部31を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Configuration of this embodiment]
The light control system 1 is a system that is mounted on a vehicle such as a passenger car, for example, and controls an irradiation range (direction of the optical axis) by a pair of
車速センサ21は、単位時間当たりの車輪の回転数に応じた車速信号を制御部10に対して出力する周知の車速センサとして構成されている。傾斜センサ22は、水平面(鉛直方向に対して固定された基準面)に対する車体の前後方向の傾きを示す絶対ピッチ角を検出し、検出した絶対ピッチ角を制御部10に対して出力する。
The
このような傾斜センサ22としては、例えば、重力に従って移動可能な物体(例えばボール)の位置を電気的方法で検出するセンサが一般的である。なお、絶対ピッチ角は、車両のノーズ(車両前方)が下がるようなピッチ角を正とし、車両のテール(車両後方)が下がるようなピッチ角を負とする。 As such an inclination sensor 22, for example, a sensor that detects the position of an object (for example, a ball) that can move according to gravity by an electric method is generally used. Note that the absolute pitch angle is positive when the vehicle nose (front of the vehicle) is lowered, and negative when the vehicle tail (rear of the vehicle) is lowered.
スロットル開度センサ23は、スロットル開度(例えば、アクセル全開時に対するアクセルペダルの踏み込み量の割合)を検出し、このスロットル開度を制御部10に対して出力する。また、ブレーキ油圧センサは、ブレーキ油圧を検出し、ブレーキ油圧を制御部10に対して出力する。
The
ヘッドランプ駆動部31は、ヘッドランプ32毎に設けられており、各ヘッドランプ32を駆動するアクチュエータとして構成されている。このヘッドランプ駆動部31は、ヘッドランプ32の光軸の向きを水平方向に変化させるためのスイブルモータ、およびヘッドランプ32に光軸の向きを鉛直方向に変化させるためのレべリングモータを備えている。
The
制御部10はCPU11、およびROMやRAM等のメモリ12を備えた周知のマイコンとして構成されており、メモリ12に記録されたプログラム(傾斜検出プログラムを含む)を実行する。
The
[本実施形態の処理]
このように構成された制御部10は、図2に示すライト制御処理を実行する。ライト制御処理は、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角検出し、この対路面ピッチ角に応じて路面に対して所定の角度になるようヘッドランプ32の光軸の向きを制御する処理である。
[Process of this embodiment]
The
ライト制御処理は、例えば車両のヘッドランプの電源が投入されると開始され、その後、一定周期(例えば100ms毎)に繰り返し実施される処理である。ライト制御処理では、まず、傾斜センサ22によって検出された絶対ピッチ角を取得し(S105)、スロットル開度センサ23およびブレーキ油圧センサ24によって検出されたスロットル開度およびブレーキ油圧を取得する(S110)。
The light control process is a process that is started, for example, when the power of the headlamp of the vehicle is turned on, and then repeatedly performed at a constant cycle (for example, every 100 ms). In the light control process, first, the absolute pitch angle detected by the tilt sensor 22 is acquired (S105), and the throttle opening and brake hydraulic pressure detected by the
そして、車速センサ21によって検出された車速を取得し(S115)、カウンタリセット後の走行距離を検出する(S120)。この処理では、車速に本処理の周期を乗じることで距離を演算する。
Then, the vehicle speed detected by the
続いて、スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量(前回取得値との差分)が一定値以内であるか否かを判定する(S125)。なお、本ライト制御処理でいう一定値とは、例えば、各パラメータ値(スロットル開度、ブレーキ油圧、絶対ピッチ角、車速変動量)に応じて個別に設定され、前回取得値の1割〜2割程度の値に設定される。 Subsequently, it is determined whether or not the amount of fluctuation of the throttle opening and the brake hydraulic pressure (difference from the previous acquired value) is within a certain value (S125). The constant value in the light control process is individually set according to each parameter value (throttle opening, brake oil pressure, absolute pitch angle, vehicle speed fluctuation amount), for example, and 10% to 2 of the previous acquired value. It is set to a value of about 20%.
スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量が一定値以内でなければ(S125:NO)、カウンタの値をリセット(0に設定)する(S145)。そして、前回検出した対路面ピッチ角の値(前回値)を今回検出した対路面ピッチ角の値としてメモリ12において保持し(S150)、後述するS180の処理に移行する。
If the fluctuation amount of the throttle opening and the brake hydraulic pressure is not within a predetermined value (S125: NO), the counter value is reset (set to 0) (S145). Then, the previously detected road surface pitch angle value (previous value) is held in the
スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量が一定値以内であれば(S125:YES)、傾斜センサ22から取得した絶対ピッチ角の変動量が一定値以内であるか否かを判定する(S130)。この処理は、車両が凹凸のある道路を走行するときなどにおいて、絶対ピッチ角が急激に変動したことを検出し、このような状況においては光軸の方向を一定とすることで光軸の方向が小刻みに移動することを抑制するための処理である。 If the fluctuation amount of the throttle opening and the brake hydraulic pressure is within a certain value (S125: YES), it is determined whether or not the variation amount of the absolute pitch angle acquired from the inclination sensor 22 is within the certain value (S130). This process detects that the absolute pitch angle has fluctuated suddenly when the vehicle is traveling on an uneven road. In such a situation, the direction of the optical axis is made constant by making the direction of the optical axis constant. It is a process for suppressing that moves in small steps.
絶対ピッチ角の変動量が一定値以内でなければ(S130:NO)、前述のS145の処理に移行する。また、絶対ピッチ角の変動量が一定値以内であれば(S130:YES)、車速変動量が一定値以内であるか否かを判定する(S135)。 If the variation amount of the absolute pitch angle is not within a certain value (S130: NO), the process proceeds to the above-described S145. If the absolute pitch angle variation is within a certain value (S130: YES), it is determined whether the vehicle speed variation is within a certain value (S135).
車速変動量が一定値以内でなければ(S135:NO)、前述のS145の処理に移行する。また、車速変動量が一定値以内であれば(S135:YES)、カウンタリセット後の走行距離が基準値以上であるか否かを判定する(S140)。 If the vehicle speed fluctuation amount is not within the predetermined value (S135: NO), the process proceeds to S145 described above. If the vehicle speed fluctuation amount is within a certain value (S135: YES), it is determined whether or not the travel distance after the counter reset is equal to or greater than a reference value (S140).
ここで、車速変動量を検出するのは、加速度が急減に変化した直後に再度、加速度が変化する傾向があり、この際、光軸の方向が頻繁に変更されることを抑制するためである。また、走行距離の基準値は、走行中に運転者が光軸の方向の変化に対して気にならない程度の距離(例えば10m程度(速度の増加とともに大きくなる値でもよい))に設定される。 Here, the vehicle speed fluctuation amount is detected because the acceleration tends to change again immediately after the acceleration has suddenly changed, and in this case, the direction of the optical axis is prevented from being frequently changed. . Further, the reference value of the travel distance is set to a distance (for example, about 10 m (may be a value that increases as the speed increases)) that the driver does not care about changes in the direction of the optical axis during travel. .
走行距離が基準値未満であれば(S140:NO)、カウンタをインクリメントする(S155)。そして、S150の処理と同様に、前回検出した対路面ピッチ角の値(前回値)を今回検出した対路面ピッチ角の値としてメモリ12において保持し(S160)、後述するS180の処理に移行する。
If the travel distance is less than the reference value (S140: NO), the counter is incremented (S155). Then, similarly to the process of S150, the previously detected road surface pitch angle value (previous value) is held in the
また、走行距離が基準値以上であれば(S140:YES)、S145の処理と同様に、カウンタの値をリセットする(S165)。そして、自車両が走行する道路の勾配を 算出する(S170)。 If the travel distance is equal to or greater than the reference value (S140: YES), the counter value is reset (S165) in the same manner as the process of S145. Then, the slope of the road on which the vehicle travels is calculated (S170).
この処理では、スロットル開度およびブレーキ油圧に対する車速の変化を監視することによって道路の勾配を推定する。詳細には、制御部10は、図3および図4に示すように、スロットル開度(アクセル開度)およびブレーキ油圧と車速の変化率(加速度)とに応じて道路の勾配が特定されるように対応付けられたマップをメモリ12内に保持しており、スロットル開度、ブレーキ油圧、車速を監視しておき、このマップを参照することで、自車両が走行する道路の勾配を算出する。
In this process, the gradient of the road is estimated by monitoring changes in the vehicle speed with respect to the throttle opening and the brake hydraulic pressure. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
続いて、対路面ピッチ角を算出し、算出した対路面ピッチ角をメモリ12に記録する(S175)。この処理では、絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、対路面ピッチ角を演算する。つまり、図5に示すように、傾斜センサ22から絶対ピッチ角αが得られ、S170の処理で道路の勾配βが得られる。そして、S175の処理では、対路面ピッチ角θを、α−β(またはβ−α)で求める。 Subsequently, the road surface pitch angle is calculated, and the calculated road surface pitch angle is recorded in the memory 12 (S175). In this process, the road pitch angle is calculated by calculating the difference between the absolute pitch angle and the road gradient. That is, as shown in FIG. 5, the absolute pitch angle α is obtained from the inclination sensor 22, and the road gradient β is obtained in the process of S170. In the process of S175, the road surface pitch angle θ is obtained by α−β (or β−α).
続いて、メモリ12に記録された最新の対路面ピッチ角に基づいて、光軸の向きが路面に対して所定の角度になる光軸の角度を演算し、この光軸の角度になるように制御するための指令をヘッドランプ駆動部31に送信する(S175)。ヘッドランプ駆動部31は、この指令を受けてヘッドランプ32の光軸の向きを制御する。
Subsequently, based on the latest road surface pitch angle recorded in the
このような処理が終了すると、ライト制御処理を終了する。
[本実施形態による効果]
以上のように詳述したライト制御システム1において、制御部10は重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得し、自車両が走行中の道路の勾配を取得する。そして、絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角を演算する。さらに、傾斜の大きさに応じてヘッドライトの光軸の向きを路面に対して一定の角度に制御する。
When such processing ends, the write control processing ends.
[Effects of this embodiment]
In the light control system 1 described in detail above, the
ここで、絶対ピッチ角は周知の傾斜センサで検出することができる。また、道路の勾配は周知のナビゲーション装置等から取得することができる。
このようなライト制御システム1によれば、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できる。そして、この傾斜の大きさに応じてヘッドライトの光軸の方向を適切に制御することができる。
Here, the absolute pitch angle can be detected by a known tilt sensor. The road gradient can be obtained from a known navigation device or the like.
According to such a light control system 1, it is possible to detect the magnitude of the inclination of the host vehicle in the front-rear direction with respect to the road surface without using a vehicle height sensor. And the direction of the optical axis of the headlight can be appropriately controlled according to the magnitude of this inclination.
また、ライト制御システム1において制御部10は、少なくとも車速を監視することによって道路の勾配を推定する。
例えば、車両が駆動力や制動力を発揮しない場合、どの程度の割合で車速が変化するかを監視することで、道路の勾配を推定する。また、車両が駆動力を発揮する場合や制動力を発揮する場合には、これらの力に応じて車速がどのように変化するかを監視する。
In the light control system 1, the
For example, when the vehicle does not exhibit driving force or braking force, the road gradient is estimated by monitoring the rate at which the vehicle speed changes. In addition, when the vehicle exhibits a driving force or a braking force, it monitors how the vehicle speed changes according to these forces.
このようなライト制御システム1によれば、車速、駆動力、制動力等のパラメータのうちの少なくとも車速を含むパラメータを監視することによって道路の勾配を推定するので、道路の勾配を本装置外部から取得することなく自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出することができる。 According to the light control system 1 as described above, the road gradient is estimated by monitoring parameters including at least the vehicle speed among parameters such as the vehicle speed, the driving force, and the braking force. It is possible to detect the magnitude of the inclination of the vehicle in the front-rear direction without obtaining it.
[その他の実施形態]
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
[Other Embodiments]
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合に(S125:NO)、ヘッドランプの光軸の方向が変化しないようにしたが、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合であっても、ヘッドランプの光軸の方向を変化させるようにしてもよい。この場合、図6に示すように、図2に示したS125の処理を省略し、直ちにS130に移行するようにすればよい。 For example, in the above embodiment, the direction of the optical axis of the headlamp is not changed when the fluctuation of the throttle opening and the brake hydraulic pressure is large (S125: NO). Even if it is large, the direction of the optical axis of the headlamp may be changed. In this case, as shown in FIG. 6, the process of S125 shown in FIG. 2 may be omitted, and the process immediately proceeds to S130.
このようにすれば、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合においてヘッドランプの光軸の向きを変化させる際の応答性を向上させることができる。
また、上記実施形態においては、スロットル開度およびブレーキ油圧も考慮して道路の勾配を推定したが、車速のみから道路の勾配を推定してもよい。スロットル開度およびブレーキ油圧が0のときには、車速の変化率が勾配に応じて異なるため、車速を監視すれば勾配を推定することができるからである。
In this way, it is possible to improve the responsiveness when changing the direction of the optical axis of the headlamp when the throttle opening and the brake hydraulic pressure vary greatly.
In the above embodiment, the road gradient is estimated in consideration of the throttle opening and the brake hydraulic pressure. However, the road gradient may be estimated only from the vehicle speed. This is because when the throttle opening and the brake hydraulic pressure are 0, the rate of change of the vehicle speed varies depending on the gradient, and therefore the gradient can be estimated by monitoring the vehicle speed.
さらに、上記実施形態においては、対路面ピッチ角をヘッドライトの光軸制御に利用したが、光軸制御に限らず、車両姿勢制御等の車両制御にも利用することができる。
[実施形態の構成と本発明の構成との対応関係]
上記の実施形態における制御部10は本発明でいう傾斜検出装置に相当する。また、制御部10が実行する処理のうちの、S105〜S175の処理は本発明でいう傾斜検出手段に相当し、S105の処理は絶対ピッチ角取得手段に相当する。
Furthermore, in the above embodiment, the road surface pitch angle is used for the optical axis control of the headlight, but it can be used not only for the optical axis control but also for vehicle control such as vehicle attitude control.
[Correspondence Relationship Between Configuration of Embodiment and Configuration of Present Invention]
The
さらに、S170の処理は本発明でいう勾配取得手段および勾配推定手段に相当し、S175の処理は本発明でいう傾斜角演算手段に相当する。また、S180の処理は本発明でいう光軸方向制御手段に相当する。 Further, the process of S170 corresponds to the gradient acquisition means and the gradient estimation means referred to in the present invention, and the process of S175 corresponds to the tilt angle calculation means referred to in the present invention. The processing of S180 corresponds to the optical axis direction control means in the present invention.
1…ライト制御システム、10…制御部、11…CPU、12…メモリ、21…車速センサ、22…傾斜センサ、23…スロットル開度センサ、24…ブレーキ油圧センサ、31…ヘッドランプ駆動部、32…ヘッドランプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light control system, 10 ... Control part, 11 ... CPU, 12 ... Memory, 21 ... Vehicle speed sensor, 22 ... Inclination sensor, 23 ... Throttle opening sensor, 24 ... Brake hydraulic pressure sensor, 31 ... Headlamp drive part, 32 …head lamp.
Claims (6)
重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得する絶対ピッチ角取得手段(S105)と、
自車両が走行中の道路の勾配を取得する勾配取得手段(S170)と、
前記絶対ピッチ角と前記道路の勾配との差を演算することで、前記対路面ピッチ角を演算する傾斜角演算手段(S175)と、
を備えたことを特徴とする傾斜検出装置。 An inclination detection device (10) that is mounted on a vehicle and detects a pitch angle with respect to a road surface that represents a magnitude of an inclination of the vehicle in the front-rear direction with respect to a road surface,
Absolute pitch angle obtaining means (S105) for obtaining an absolute pitch angle representing the magnitude of the inclination of the vehicle in the front-rear direction with respect to a plane orthogonal to the direction of gravity;
Slope acquisition means (S170) for acquiring the slope of the road on which the host vehicle is traveling;
An inclination angle calculating means (S175) for calculating the road pitch angle by calculating a difference between the absolute pitch angle and the road gradient;
An inclination detecting device comprising:
少なくとも車速を監視することによって前記道路の勾配を推定する勾配推定手段(S170)、を備え、
前記勾配取得手段は、前記勾配推定手段による推定結果を取得すること
を特徴とする傾斜検出装置。 The tilt detection apparatus according to claim 1,
Gradient estimation means (S170) for estimating the gradient of the road by monitoring at least the vehicle speed,
The gradient detection device, wherein the gradient acquisition unit acquires an estimation result by the gradient estimation unit.
前記勾配推定手段は、スロットル開度に対する車速の変化を監視することによって前記道路の勾配を推定すること
を特徴とする傾斜検出装置。 The tilt detection apparatus according to claim 2,
The inclination detecting means estimates the road gradient by monitoring a change in vehicle speed with respect to a throttle opening.
前記勾配推定手段は、ブレーキ油圧に対する車速の変化を監視することによって前記道路の勾配を推定すること
を特徴とする傾斜検出装置。 In the inclination detection apparatus according to claim 2 or claim 3,
The slope estimation unit estimates the road slope by monitoring a change in vehicle speed with respect to brake hydraulic pressure.
路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出手段(S105〜S175)と、
前記傾斜の大きさに応じて前記ヘッドライトの光軸の向きを路面に対して一定の角度に制御する光軸方向制御手段(S180)と、
を備え、
前記傾斜検出手段は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の傾斜検出装置として構成されていること
を特徴とするライト制御装置。 A light control device that is mounted on a vehicle and controls the direction of the optical axis of the headlight of the host vehicle,
Inclination detection means (S105 to S175) for detecting the magnitude of the inclination of the vehicle in the front-rear direction with respect to the road surface;
Optical axis direction control means (S180) for controlling the direction of the optical axis of the headlight to a constant angle with respect to the road surface in accordance with the magnitude of the inclination;
With
The light control device according to claim 1, wherein the tilt detection unit is configured as the tilt detection device according to claim 1.
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