JP3849829B2 - 車高センサ及び車両用前照灯光軸調整装置 - Google Patents

車高センサ及び車両用前照灯光軸調整装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界を利用して車高を検出する車高センサ及びその車高センサの検出結果に基づいて前照灯の光軸角度を自動調節する車両用前照灯光軸調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車高センサは、車両のサスペンション制御システムや車両用前照灯光軸調整装置において使用されている。従来の車高センサは、例えば、車体に対するサスペンションアームの上下方向の相対的変位を、両者間に連結したリンク機構によって回転角に変換して、その回転角の変化を角度センサで検出するものがある。この車高センサに用いられる角度センサは、リンク機構により磁石を回転させて、その磁石の回転による磁束変化を磁気検出素子で検出したり、或は、リンク機構によりスリット付き円板を回転させて、その円板の回転をフォトインタラプタで検出するようにしたものがある。
【０００３】
しかしながら、このようにサスペンションアームの上下方向の相対的変位をリンク機構で回転変位に変化して検出するシステムでは、サスペンションアーム上方の狭いスペースに、リンク機構の取付スペースやリンクが回転するためのスペースを確保しなければならず、設計自由度が低いばかりか、部品点数が多くなり、組立が面倒で、コスト高になるという欠点があった。
【０００４】
そこで、上記欠点を解消するために、特開平９−２１４８号公報に示すように車体に超音波センサを路面に対向させるように取り付け、超音波を路面に向けて発射し、路面からの反射波を受信するまでの伝搬時間を測定することで、その伝搬時間から車高を検出するようにしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波センサを用いて車高を検出するシステムでは、超音波を反射する路面の凹凸、雑草、積雪等の路面状態の影響を受けやすく、車高の検出誤差が大きくなるという欠点がある。この路面状態による誤差は車両の接地面であるタイヤ付近の路面を測定することによって軽減することができるが、タイヤ付近に超音波センサを設置した場合、スペースが狭いために、超音波センサをケース等で覆うことができないので、雨滴、泥が超音波センサに付着することによる超音波センサの送受信性能の低下が問題となる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、リンク機構を用いないコンパクトな構成で、路面状態や雨滴、泥付着の影響を受けずに車高を精度良く検出でき、車高検出精度向上、装置のコンパクト化、組付容易化、低コスト化の要求を満たすことができる車高センサ及び車両用前照灯光軸調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の車高センサは、磁界を発生する磁界発生部と、この磁界発生部から発生する磁界を検出する磁界検出部とを備え、前記磁界発生部を、車体の上下動に応じて上下動する上下２本のサスペンションアームのうちの下側のサスペンションアームに取り付け、前記磁界検出部を、前記磁界発生部の上方に対向する車体側の固定部位に取り付けると共に、前記磁界検出部と前記磁界発生部との間の距離を最低車高時でも両者が衝突しないように設定し、前記磁界発生部を励磁コイルにより構成し、前記磁界検出部を、前記励磁コイル側の面を除いて電磁シールドカバーで覆い、前記励磁コイルに交流電流を流して交流磁界を発生し、前記磁界検出部で検出した磁界の強さから車高を検出するものである。このようにすれば、リンク機構を用いずに磁界によって車高を検出でき、装置のコンパクト化、組付容易化、低コスト化の要求を満たすことができる。しかも、従来の超音波式の車高センサと異なり、路面状態や雨滴、泥付着の影響を受けずに車高を検出でき、車高検出精度を向上することができる。
【０００８】
本発明では、磁界発生部は、励磁コイルにより構成し、この励磁コイルに交流電流を流して交流磁界を発生させ、磁界検出部で交流磁界を検出するようにしているが、交流磁界であれば、磁界発生部に砂鉄等の磁性物が吸着されることを防止でき、磁性物吸着による磁界の減少を防止できる。
【０００９】
ところで、この磁界式の車高センサの出力特性は、磁界発生部と磁界検出部との間の距離（以下「検出距離」という）に反比例するため、この検出距離が短くなるほど、センサ感度（１ｍｍ変位したときのセンサ出力の変化量）が大きくなり、逆に、検出距離が長くなるほど、センサ感度が小さくなる。また、本発明のように、磁界発生部を下側のサスペンションアームに取り付ける場合には、その取付位置が車体に近くなるほど（即ち車輪から離れるほど）、取付位置でのサスペンションアームの変化量は小さくなるため、車高センサの最大検出距離も短くなり、最大車高変位時のセンサ感度が大きくなる。逆に、車体から離れるほど（即ち車輪に近くなるほど）、サスペンションアームの変化量は大きくなるため、車高センサの最大検出距離も長くなり、最大車高変位時のセンサ感度が小さくなる。
【００１０】
このような特性を考慮し、請求項２のように、磁界発生部の取付位置を、下側のサスペンションアームの車体側の軸から該サスペンションアームの長さ（以下「アーム長さ」と略記する）の１／１０〜１／２の範囲に設定すると良い。
【００１１】
図８に示すように、取付位置による検出感度（実際の車高の単位変化量当りのセンサ出力）の変化は、車体側の軸からアーム長さの１／１０程度の位置で最大となるが、取付位置がアーム長さの１／１０よりも車体側の軸に近付くと、車体側の軸の支持部が邪魔になって取付が困難になるため、取付位置をアーム長さの１／１０以上とする必要がある。また、アーム長さの１／１０以上の範囲では、取付位置が車体側の軸から遠くなるほど（即ち車輪に近くなるほど）、実際の車高の単位変化量に対するセンサ出力の変化が少なくなり、センサ出力処理回路の精度が要求されるようになる。以上のような特性を考慮して、取付位置をアーム長さの１／１０〜１／２の範囲に設定すれば、車高センサの取付が容易で、且つ良好な検出精度を確保できる。
【００１３】
この場合、請求項３のように、磁界発生部から磁界検出部への磁界の経路を上下方向に伸縮可能な非磁性カバーで覆った構成とすることが好ましい。このようにすれば、磁界発生部が永久磁石であっても、磁界発生部の磁界発生面への砂鉄等の磁性物の吸着を非磁性カバーで防止することができ、磁性物吸着による磁界の減少を防止できる。
【００１４】
ところで、車両には、オルタネータ等、磁界が外部に漏れる電装部品が搭載されているため、車両の前輪付近等、磁界が外部に漏れる電装部品に比較的近い位置に車高センサを設置する場合には、その電装部品からの磁界が磁界検出部に影響して、磁界検出部の出力信号にノイズが重畳するおそれがある。この対策として、請求項１に係る発明では、磁界検出部を、磁界発生部側の面を除いて電磁シールドカバーで覆うようにしているため、磁界検出部への外部の磁界の侵入を電磁シールドカバーで遮断でき、磁界検出部の出力信号のＳＮ比を向上できる。
【００１５】
以上説明した本発明の車高センサを車両用前照灯光軸調整装置に適用する場合には、請求項４のように、車両に設置した車高センサで検出した車高から路面に対する車体の前後方向の傾き角度を傾き角度演算手段により演算し、その演算結果に基づいて前照灯の光軸角度をアクチュエータにより調整するようにすれば良い。このようにすれば、前述した特開平９−２１４８号公報に示す超音波センサを用いた前照灯光軸調整装置とは異なり、路面状態や雨滴、泥付着の影響を受けずに車体の前後方向の傾き角度を精度良く検出でき、前照灯の光軸角度の調整精度を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［実施形態（１）］
以下、本発明を車両用前照灯光軸調整装置に適用した実施形態（１）を図１乃至図８に基づいて説明する。図１に示すサスペンション装置１１は、例えばウイッシュボーン型のサスペンション装置であり、上下２本のサスペンションアーム１２，１３の一端が軸１４，１５を介して車体１６に上下回動自在に取り付けられている。このサスペンションアーム１２，１３の他端に連結部材１７を介して車輪１８が取り付けられ、車輪１８の上下動に応じてサスペンションアーム１２，１３が軸１４，１５を支点にして上下回動するようになっている。下側のサスペンションアーム１３と車体１６との間に、緩衝用のコイルスプリング１９とショックアブゾーバ２０が設けられている。
【００１７】
次に、車高センサ２１の構成を説明する。車高センサ２１は、交流磁界を発生する磁界発生部としての励磁コイル２２と、その磁界を検出する磁界検出部としてのピックアップコイル２３とを備え、両コイル２２，２３は、それぞれコア２４，２５に巻回されている。励磁コイル２２は、下側のサスペンションアーム１２に取り付けられ、ピックアップコイル２３は、励磁コイル２２の上方に対向するように車体１６に取付具２６を介して取り付けられている。更に、ピックアップコイル２３は、励磁コイル２２側の面（下面）を除いて電磁シールドカバー２７で覆われている。励磁コイル２２と励磁コイル２２との間の距離は、車高が最低になった時に、両コイル２２，２３が衝突しないように設定されている。
【００１８】
また、励磁コイル２２の取付位置は、サスペンションアーム１２の車体１６側の軸１４から該サスペンションアーム１２の長さ（以下「アーム長さ」と略記する）の１／１０〜１／２の範囲、より好ましくは１／１０〜２／５の範囲に設定すると良い。この理由については後述する。
【００１９】
次に、図２に基づいて励磁コイル２２を駆動する励磁コイル駆動回路４１の構成を説明する。励磁コイル駆動回路４１は、安定化電源回路４２、正弦波形（交流波形）を発生する正弦波発生回路４３と、励磁コイル２２に正弦波電流を流すためのドライバ回路４４とから構成されている。安定化電源回路４２は、スイッチングレギュレータ４５を用いて構成され、バッテリ電圧のような比較的高い電源電圧Ｖｂを安定化電源電圧Ｖｃに変換する。
【００２０】
正弦波発生回路４３は、安定化電源電圧Ｖｃで動作する発振回路部４６、フィルタ部４７及び増幅回路部４８から構成されている。発振回路部４６は３個のインバータＵ２を用いて構成したＣＲ発振回路（無安定マルチバイブレータ）であり、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３で決定される周波数ｆで、０−Ｖｃ［Ｖ］の矩形波をフィルタ部４７に出力する。ここで、周波数ｆは任意の周波数で良い。
【００２１】
フィルタ部４７は抵抗Ｒ３〜Ｒ６とコンデンサＣ４〜Ｃ７とを接続して成るローパスフィルタであり、発振回路部４６から出力される矩形波から高調波成分を除去し、Ｖｃの中点電位で直流バイアスされた次式の正弦波電圧Ｖ１を増幅回路部４８に出力する。
Ｖ１＝Ｖｉ・sin （２πｆｔ）＋Ｖｃ／２
ここで、Ｖｉは、正弦波の振幅である。
【００２２】
増幅回路部４８では、直流バイアス分Ｖｃ／２が増幅されないようにオペアンプＵ４によりオフセット電圧Ｖｃ／２を加えながら、オペアンプＵ３、抵抗Ｒ７，Ｒ９による非反転増幅回路で増幅し、次式の電圧Ｖ２を出力する。
Ｖ２＝Ｖｏ・sin （２πｆｔ）＋Ｖｃ／２
ここで、Ｖｏ＝（１＋Ｒ９／Ｒ８）・Ｖｉである。
【００２３】
ドライバ回路４４では、コンデンサＣ９により直流バイアス分Ｖｃ／２をカットし、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の抵抗比で安定化電源電圧Ｖｃを分圧して生成した直流バイアス電圧Ｖｄを新たに加えて、次式の正弦波電圧Ｖ３をオペアンプＵ５の十入力端子に入力する。
Ｖ３＝Ｖｏ・sin （２πｆｔ）＋Ｖｄ
【００２４】
オペアンプＵ５の出力端子は、励磁コイル２２の通電路中に設けられたトランジスタＱ１のベースに接続され、このトランジスタＱ１によって電源Ｖｂから励磁コイル２２に流れる電流が制御される。励磁コイル２２に流れる電流は、励磁コイル２２の通電路中に設けられた抵抗Ｒ１５によって検出され、その抵抗Ｒ１５に生じる電圧がオペアンプＵ５の−入力端子に入力される。これにより、オペアンプＵ５は、十入力端子に入力された正弦波電圧Ｖ３と抵抗Ｒ１５に生じた電圧が常に等しくなるようにトランジスタＱ１のオン／オフを制御し、励磁コイル２２に次式の電流Ｉが流れる。
【００２５】
Figure 0003849829
ここで、第１項はＶｏ／Ｒ１５・sin （２πｆｔ）の正弦波電流であり、第２項はＶｄ／Ｒ１５の直流バイアス電流である。直流バイアス分をＶｃ／２からＶｄにするのは、直流バイアス電流が変動するのを防止するためである。この正弦波電流により励磁コイル２２は電流に比例した交流磁界を発生する。
【００２６】
以上のように構成された励磁コイル駆動回路４１は、励磁コイル２２に流れる正弦波電流の振幅がＶｏ／Ｒ１５で固定されるため、励磁コイル２２の一端に接続された電源電圧Ｖｂが変動しても励磁電流が変化しない利点がある。
【００２７】
次に、図３に基づいてピックアップコイル２３の出力信号を処理するセンサ出力処理回路５０の構成を説明する。センサ出力処理回路５０は、安定化電源回路５１、オフセット回路５２、最大値側ピークホールド回路５３、最小値側ピークホールド回路５４、差動増幅回路５５から構成されている。安定化電源回路５１は、定電圧電原回路５６を用いて構成され、バッテリ電圧等の電源電圧Ｖｂを安定化電源電圧Ｖｆに変換する。
【００２８】
励磁コイル２２で発生した交流磁束がピックアップコイル２３に鎖交すると、ピックアップコイル２３に次式の誘導起電力Ｖ４が発生する。
Ｖ４＝ｋ×Ｉｏ・cos （２πｆｔ）
ここで、ｋは比例定数、Ｉｏ＝２πｆ×Ｖｏ／Ｒ１５である。
【００２９】
オフセット回路５２は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗比で安定化電源電圧Ｖｆを分圧して直流バイアス電圧Ｖｅを生成し、この直流バイアス電圧Ｖｅをピックアップコイル２３から出力される誘導起電力Ｖ４に印加して、誘導起電力Ｖ４を直流バイアス電圧Ｖｅ分だけオフセットさせ、次式の電圧Ｖ５を最大値側ピークホールド回路５３と最小値側ピークホールド回路５４に入力する。
Ｖ５＝｛ｋ×Ｉｏ・cos （２πｆｔ）｝＋Ｖｅ
【００３０】
最大値側／最小値側ピークホールド回路５３，５４は、それぞれ２個のオペアンプＵ２，Ｕ３とＵ４，Ｕ５によって、入力電圧Ｖ５に応じてホールドコンデンサＣ４，Ｃ５に充電する。最大値側／最小値側ピークホールド回路５３，５４はダイオードＤ１，Ｄ２の向きを逆向きとすることで、最大値側ピークホールド回路５３のホールドコンデンサＣ４に、入力電圧Ｖ５の最大値Ｖmax （ピーク値）をホールドし、最小値側ピークホールド回路５４のホールドコンデンサＣ５に、入力電圧Ｖ５の最小値Ｖmin （ボトム値）をホールドする。各ホールドコンデンサＣ４，Ｃ５には、それぞれ放電抵抗Ｒ１０，Ｒ１１が並列に接続され、各ホールドコンデンサＣ４，Ｃ５に充電された電荷は、それぞれＣ４×Ｒ１０，Ｃ５×Ｒ１５の時定数でゆっくり放電する。従って、放電抵抗Ｒ１０，Ｒ１１を適当な大きさとすることで、入力電圧Ｖ５の最大値Ｖmax （ピーク値）と最小値Ｖmin （ボトム値）を連続的に検出することができる。
【００３１】
差動増幅回路５５は、最大値側／最小値側ピークホールド回路５３，５４から入力される最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差分を増幅し、センサ出力Ｖout として出力する。
【００３２】
ピックアップコイル２３に誘導される電圧Ｖ４、ひいては、センサ出力Ｖout は、励磁コイル２２とピックアップコイル２３との間の距離の３乗に反比例するため、センサ出力Ｖout からコイル２２，２３間の距離を求めることができる。図６は、コイル２２，２３間の距離に対するセンサ出力Ｖout の変化特性の一例を示す。
【００３３】
以上のように構成した車高センサ２１は、図４に示すように、車両２８の運転席側の前輪１８ａと後輪１８ｂに１個ずつ設置されている。各車高センサ２１の出力Ｖout は、電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２９に取り込まれる。このＥＣＵ２９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、後述する図５の前照灯光軸制御プログラムを実行することで、各車高センサ２１の出力Ｖout から路面３０に対する車体１６の前後方向の傾き角度を演算し、その演算結果に基づいてアクチュエータ３１を制御して前照灯３２内の光反射板３３の角度を調整することで、前照灯３２の光軸角度を調節する。
【００３４】
図５の前照灯光軸制御プログラムは、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に所定時間毎に起動される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、車両前後の車高センサ２１の出力Ｖout をＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介してＥＣＵ２９に読み込む。次のステップ１０２で、車輪速センサ（図示せず）からの車速データの変化に基づいて車両の加速度を算出する。
【００３５】
この後、ステップ１０３に進み、ＥＣＵ２９内のＲＯＭ（図示せず）に予め記憶された例えば図６に示すセンサ出力特性マップを参照して、センサ出力Ｖout から励磁コイル２２とピックアップコイル２３との間の距離を求め、サスペンションアーム１２に対するピックアップコイル２３の取付位置を考慮して、コイル２２，２３間の距離から車高を算出する。このようにして、車両前後の車高センサ２１の出力Ｖout から算出した車両前後の車高値と車軸間距離（車両前後の車高センサ２１間の距離）とに基づいて車体１６の前後方向の傾き角度を算出する。このステップ１０３の処理は、特許請求の範囲でいう傾き角度演算手段としての役割を果たす。
【００３６】
そして、次のステップ１０４で、車体傾き角度、車速及び加速度から制御モードを決定する。各制御モードとその判定条件及び各制御モードの制御方法の一例を次の表１に示す。
【００３７】
【表１】
Figure 0003849829
【００３８】
この後、ステップ１０５に進み、各制御モードに応じてアクチュエータ３１の目標値を算出し、次のステップ１０６で、前照灯スイッチ（図示せず）がオンか否かを判定し、オンであれば、ステップ１０６に進み、アクチュエータ３１を目標値に駆動して光反射板３３の角度を調整することで、前照灯３２の光軸角度を調節する。もし、前照灯スイッチがオフであれば、アクチュエータ３１を駆動することなく、本プログラムを終了する。以後、本プログラムを所定時間毎に実行することで、その時の車体傾き角度、車速及び加速度に応じて前照灯３２の光軸角度を調節する。
【００３９】
次に、車高センサ２１の取付位置について考察する。車軸上での車高の変化範囲は、例えば、一８０ｍｍ（車高が下がる方向の最大変化量）〜＋５０ｍｍ（車高が上がる方向の最大変化量）である。励磁コイル２２とピックアップコイル２３は、車高変化０ｍｍ時にコイル中心軸が等しく且つ上下に対向するように車体１６とサスペンションアーム１２に取り付けられている。
【００４０】
ここで、サスペンションアーム１２の長さ（アーム長さＬ）に対する車体１６側の軸１４からピックアップコイル２３までの距離Ｐの比率Ｐ／Ｌを“取付位置”と定義すると、図７に示すように、取付位置に比例して車高センサ２１の検出すべき最大の距離（最大検出距離）が変化する。つまり、取付位置が小さくなるほど（車体１６側に近くなるほど）、取付位置でのサスペンションアーム１２の変化量が小さくなるため、最大検出距離は小さくなり、逆に、取付位置が大きくなるほど（車輪１８側に近くなるほど）、取付位置でのサスペンションアーム１２の変化量が大きくなるため、最大検出距離は大きくなる。
【００４１】
また、磁界式の車高センサ２１の出力特性は、図６に示すように、コイル２２，２３間の距離が長くなるほど、センサ出力の変化が少なくなり、センサ感度（センサ位置での車高の単位変化量当りのセンサ出力であり、出力特性曲線の傾きから求められる）が小さくなる特徴がある。従って、車高が最大に変位したときにセンサ感度が最小となる。センサ感度の最小値は、図７に示すように、取付位置が大きくなるほど、小さくなる。
【００４２】
取付位置による検出感度（実際の車高の単位変化量当りのセンサ出力）の変化は、センサ感度と取付位置を乗算することにより求めることができ、図８に示すような特性となる。この図８の特性図から明らかなように、取付位置による検出感度の変化は、取付位置がほぼ０．１で最大となるが、取付位置がこれよりも車体１６側に近付くと、車体１６側の軸１４の支持部が邪魔になって取付が困難になるため、取付位置を０．１以上とする必要がある。また、取付位置が０．１以上の範囲では、取付位置が車体１６側の軸１４から遠くなるほど（即ち車輪１８に近くなるほど）、検出感度が小さくなり、センサ出力処理回路５０の精度が要求されるようになる。
【００４３】
このような特性を考慮して、取付位置を０．１〜０．５の範囲、より好ましくは０．１〜０．４の範囲に設定すれば、車高センサ２１の取付が容易で、且つ、分解能に対するセンサ出力の変化も十分に確保でき、良好な検出精度を確保できる。
【００４４】
以上説明した本実施形態（１）の車高センサ２１では、リンク機構を用いずに磁界によって車高を検出でき、装置のコンパクト化、組付容易化、低コスト化の要求を満たすことができる。しかも、従来の超音波式の車高センサと異なり、路面状態や雨滴、泥付着の影響を受けずに車高を検出でき、車高検出精度を向上することができる。
【００４５】
また、本実施形態（１）では、車両２８に、オルタネータ等、磁界が外部に漏れる電装部品が搭載されていることを考慮して、ピックアップコイル２３を、励磁コイル２２側の面（上面）を除いて電磁シールドカバー２７で覆っているので、ピックアップコイル２３への外部の磁界の侵入を電磁シールドカバー２７で遮断でき、センサ出力のＳＮ比を向上できる。
【００４６】
尚、後輪１８ｂ側の車高センサ２１の近くには、磁界が外部に漏れるような電装部品が搭載されていないため、後輪１８ｂ側の車高センサ２１は、電磁シールドカバー２７を省略しても良い。要は、車両の前輪１８ａ近傍等、磁界が外部に漏れる電装部品に比較的近い位置に車高センサ２１を設置する場合に、ピックアップコイル２３に電磁シールドカバー２７を装着すれば良い。
【００４７】
以上説明した実施形態（１）では、励磁コイル２２をサスペンションアーム１２に取り付け、ピックアップコイル２３を車体１６に取り付けたが、これとは反対に、励磁コイル２２を車体１６に取り付け、ピックアップコイル２３をサスペンションアーム１２に取り付けるようにしても良い。
【００４８】
［実施形態（２）］
図９に示す本発明の実施形態（２）について、前記実施形態（１）と異なる部分を説明する。車高センサ６１は、サスペンションアーム１２に磁界発生部として永久磁石６２を取り付け、この永久磁石６２の上方に、永久磁石６２の磁界を検出する磁界検出部としてホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子６３を配置している。永久磁石６２は、例えばＳｍＣｏ系の磁石を用いると良い。ＳｍＣｏ系の磁石は、温度特性が良く、磁界強度も大きいためである。但し、検出距離が短い場合や、使用温度範囲が狭い場合には、フェライト、ネオジウム系の磁石を用いても良い。
【００４９】
一方、磁気検出素子６３は、回路基板６４に組み付けられ、この回路基板６４が車体１６に取付具２６を介して取り付けられている。この磁気検出素子６３と回路基板６４は、永久磁石６２側の面（下面）を除いて電磁シールドカバー６５で覆われている。
【００５０】
尚、磁気検出素子６３の感度が小さい場合には、磁気検出素子６３の背面側（上側）に、ケイ素鋼板やフェライト等により形成した磁性体コア（図示せず）を配置しても良い。このようにすれば、永久磁石６２からの磁束を磁性体コアに集めて、磁気検出素子６３に鎖交する磁束を増加させることができ、磁気検出素子６３の感度を大きくすることができる。
【００５１】
この場合、永久磁石６２の取付位置は、前記実施形態（１）のピックアップコイル２３の取付位置と同じく、サスペンションアーム１２の車体１６側の軸１４から該サスペンションアーム１２の長さの１／１０〜１／２の範囲、より好ましくは１／１０〜２／５の範囲に設定すると良い。永久磁石６２と磁気検出素子６３及び回路基板６４は、一括して１つの非磁性カバー６６で覆われている。この非磁性カバー６６は、サスペンションアーム１２の上下動に応じて上下方向に伸縮できるように蛇腹状に形成されている。
【００５２】
以上のように構成された車高センサ６１は、永久磁石６２と対向する磁気検出素子６３が、永久磁石６２からの磁界強度に比例した電圧を発生する。この磁気検出素子６３に到達する磁界の強度は、永久磁石６２と磁気検出素子６３との間の距離に反比例する関係があるため、磁気検出素子６３は、永久磁石６２との間の距離に応じた電圧を発生する。従って、この磁気検出素子６３の出力電圧から永久磁石６２と磁気検出素子６３との間の距離を算出することができ、この距離と永久磁石６２の取付位置とから車高を求めることができる。
【００５３】
ところで、前記実施形態（１）では、励磁コイル２２で交流磁界を発生するため、磁界発生部（励磁コイル２２）に砂鉄等の磁性体のゴミが吸着されることを防止できるが、本実施形態（２）では、永久磁石６２で直流磁界を発生するため、永久磁石６２に砂鉄等の磁性物が吸着されやすくなり、その磁性物吸着により磁界強度が低下して、車高の検出精度が低下するおそれがある。
【００５４】
この対策として、本実施形態（２）では、永久磁石６２と磁気検出素子６３とを一括して蛇腹状の非磁性カバー６６で覆っているので、永久磁石６２への砂鉄等の磁性物の吸着を非磁性カバー６６で防止することができ、磁性物吸着による磁界の減少を防止できて、検出精度の低下を防止できる。また、磁界発生部として永久磁石６２を用いているので、前記実施形態（１）のような駆動回路が不要となり、回路構成を簡素化できる利点もある。その他、本実施形態（２）においても、前記実施形態（１）と同じ効果を得ることができる。
【００５５】
以上説明した実施形態（２）では、永久磁石６２をサスペンションアーム１２に取り付け、磁気検出素子６３を車体１６に取り付けるようにしたが、これとは反対に、永久磁石６２を車体１６に取り付け、磁気検出素子６３をサスペンションアーム１２に取り付けるようにしても良い。
【００５６】
また、実施形態（１），（２）において、車高センサを取り付ける位置は、下側のサスペンションアーム１２に限定されず、車体１６の上下動に応じて上下動する可動部位であれば良く、例えば、上側のサスペンションアーム１３、ショックアブゾーバ２０等に車高センサを取り付けても良い。また、車高センサ２１，６１を取り付けるサスペンション装置は、図１や図９に示すようなウイッシュボーン型のサスペンション装置に限定されず、例えば、コイルスプリング型、ストラット型、マルチリンク型等の種々の型式のサスペンション装置に取り付けることが可能である。
【００５７】
また、本発明の車高センサの適用範囲は、車両用前照灯光軸調整装置に限定されず、例えば、サスペンション制御装置、車高制御装置等に本発明の車高センサを適用しても良い。また、本発明の車高センサを車両の左右両輪に取り付けて、車体の左右方向の傾き角度（ロール角度）を検出するようにしても良い。
【００５８】
また、前記実施形態（１）においても、実施形態（２）と同じく、励磁コイル２２とピックアップコイル２３とを上下方向に伸縮可能な非磁性カバーで覆った構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）の車高センサとその周辺部の構成を概略的に示す図
【図２】励磁コイル駆動回路の構成を示す回路図
【図３】センサ出力処理回路の構成を示す回路図
【図４】車両用前照灯光軸調整装置の構成を概略的に示すシステム図
【図５】前照灯光軸制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図６】コイル間の距離とセンサ出力Ｖout との関係を示す特性図
【図７】ピックアップコイルの取付位置と分解能、最大検出距離との関係を示す特性図
【図８】ピックアップコイルの取付位置による分解能に対するセンサ出力の変化を示す特性図
【図９】本発明の実施形態（２）の車高センサとその周辺部の構成を概略的に示す図
【符号の説明】
１１…サスペンション装置、１２…サスペンションアーム、１４…軸、１６…車体、１８，１８ａ，１８ｂ…車輪、２０…ショックアブゾーバ、２１…車高センサ、２２…励磁コイル（磁界発生部）、２３…ピックアップコイル（磁界検出部）、２７…電磁シールドカバー、２８…車両、２９…ＥＣＵ（傾き角度演算手段）、３０…路面、３１…アクチュエータ、３２…前照灯、３３…光反射板、４１…励磁コイル駆動回路、４２…安定化電源回路、４３…正弦波発生回路、４４…ドライバ回路、５０…センサ出力処理回路、５１…安定化電源回路、５２…オフセット回路、５３…最大値側ピークホールド回路、５４…最小値側ピークホールド回路、５５…差動増幅回路、６１…車高センサ、６２…永久磁石（磁界発生部）、６３…磁気検出素子（磁界検出部）、６４…回路基板、６５…電磁シールドカバー、６６…非磁性カバー。

Claims (4)

  1. 磁界を発生する磁界発生部と、この磁界発生部から発生する磁界を検出する磁界検出部とを備えた車高センサにおいて、
    前記磁界発生部は、車体の上下動に応じて上下動する上下２本のサスペンションアームのうちの下側のサスペンションアームに取り付けられ、
    前記磁界検出部は、前記磁界発生部の上方に対向する車体側の固定部位に取り付けられ、且つ、前記磁界検出部と前記磁界発生部との間の距離が最低車高時でも両者が衝突しないように設定され、
    前記磁界発生部は励磁コイルにより構成され、
    前記磁界検出部は、前記励磁コイル側の面を除いて電磁シールドカバーで覆われ、
    前記励磁コイルに交流電流を流して交流磁界を発生し、前記磁界検出部で検出した磁界の強さから車高を検出することを特徴とする車高センサ。
  2. 前記磁界発生部の取付位置を、前記下側のサスペンションアームの車体側の軸から該サスペンションアームの長さの１／１０〜１／２の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載の車高センサ。
  3. 前記磁界発生部から前記磁界検出部への磁界の経路を上下方向に伸縮可能な非磁性カバーで覆ったことを特徴とする請求項１又は２に記載の車高センサ。
  4. 車両の前照灯の光軸角度を自動調節する車両用前照灯光軸調整装置において、
    請求項１乃至３のいずれかに記載の車高センサを車両に設置し、前記車高センサで検出した車高から路面に対する車体の前後方向の傾き角度を演算する傾き角度演算手段と、この傾き角度演算手段の演算結果に基づいて前記前照灯の光軸角度を調節するアクチュエータとを備えていることを特徴とする車両用前照灯光軸調整装置。
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