JP4396050B2 - 車両用前照灯光軸方向自動調整装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に配設される前照灯による照射の光軸方向を自動的に調整する車両用前照灯光軸方向自動調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前照灯においては、車体の傾きによって前照灯の光軸方向が上向きになると対向車等に眩光を与えたり、光軸方向が下向きになると運転者の遠方視認性が低下することとなるため、前照灯の光軸方向を一定に保持したいという要望がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角が、車両の仕様の違いによって異なって算出されることがある。ここで、例えば、車両の傾き情報として車高の変位量を検出するための車高センサが１つである場合を想定する。この車高センサが車両の運転席側の前輪側または後輪側、助手席側の前輪側または後輪側のうちのどの位置に配設されているかによって当然、制御定数は変わる。また、車高センサが同じ位置に配置されていても、サスペンションのばね定数やダンパ定数の違いにより制御定数が異なるため、ある一つの制御定数とすると、結果的に算出される車両の傾き角が仕様によっては異なってしまうのである。すると、最終的に前照灯の光軸方向が適切に調整されないこととなる。
【０００４】
これに対処するため、車両の仕様に合致する制御定数を設定したＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）をそれぞれ用意して組付けることが必要となる。このような組付作業では、制御定数が異なる複数のＥＣＵが必要であるが、品番等が異なっていても外観形状が同じであるため、車両の仕様とＥＣＵとの間違った組合せが起こり易いという不具合があった。
【０００５】
また、車両の乗員乗車状態の変動によって制御定数を切替え前照灯の光軸方向を適切に調整しようとする制御で、乗員の着座状況によって頻繁に制御定数を切替えると車両の前照灯の光軸方向が大きく変動し不自然な動きとなるという不具合があった。
【０００６】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、車両の仕様に違いがあってもＥＣＵを共通化することで、煩雑な組合せを不要としコスト低減を図ると共に、乗員の着座状況の変動に伴う前照灯の光軸方向を適切に調整可能な車両用前照灯光軸方向自動調整装置の提供を課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の車両用前照灯光軸方向自動調整装置によれば、傾き情報検出手段で検出された傾き情報に基づき、制御定数設定手段で車両の各種仕様の相違を表す仕様判別信号で設定された固有の制御定数を用い、傾き角演算手段で車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角が算出され、この傾き角に基づき光軸方向調整手段で前照灯の光軸方向が調整される。このように、車両の仕様に対応して制御定数が設定されるため、車両に各種仕様があってもＥＣＵ（電子制御ユニット）が無理なく共通化され、車両の仕様とＥＣＵとの煩雑な組合せが不用となり、コスト低減も達成される。
【０００８】
請求項２の車両用前照灯光軸方向自動調整装置における制御定数設定手段では、仕様判別信号に基づく制御定数の設定回数が車両への組付後の１回のみとされる。このため、車両の仕様に対応する制御定数が一旦、設定されたのちにおいては、その制御定数に対してノイズ等による誤った設定変更を生じることがない。これにより、車両の仕様の設定の信頼性を向上することができる。
【０００９】
請求項３の車両用前照灯光軸方向自動調整装置によれば、傾き情報検出手段で検出された傾き情報に基づき傾き角演算手段で車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角が算出され、着座状況検出手段で車両における乗員の着座状況が検出され、その検出結果に応じて光軸方向調整手段による前照灯の光軸方向の調整の応答性が変更または前照灯の光軸方向の調整の開始タイミングが所定期間遅延される。このため、車両の乗員の着座状況による検出結果が頻繁に変化するようなときにあっても、前照灯の光軸方向が大きく変動したりして不自然な動きを呈することが抑制される。
【００１０】
請求項４の車両用前照灯光軸方向自動調整装置における光軸方向調整手段では、走行状態検出手段により車両が走行中であると検出されたときには、着座状況検出手段からの検出結果が固定される。このように、車両の走行中にあっては、乗員乗車状態の変化が有り得ないとして着座状況検出手段からの検出結果が無視されることで前照灯の光軸方向が不自然に切替わるような調整制御が未然に回避される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の全体構成を示す概略図である。
【００１３】
図１において、車両の後部の運転席側または助手席側の車軸には車高センサ１１が取付けられている。この車高センサ１１からは後輪側の車軸と車体との相対変位量、即ち、車高の変位量としてのリヤ車高値（後輪側の車高の変位量）ＨＲ、その他のセンサ（図示略）から各種センサ信号等、車両の走行状態を検出する周知の車速センサ１２や車輪速センサ１３からの各センサ信号、更に、車両の仕様を自動判別させるための後述の仕様判別信号が車両に搭載されたＥＣＵ２０に入力されている。ここで、車両の仕様とは、制御定数に関連のある項目として▲１▼サスペンションのばね定数、▲２▼サスペンションのダンパ定数、▲３▼車両全体の重心位置、▲４▼駆動方法（ＦＦ（フロントエンジン／フロントドライブ），ＦＲ（フロントエンジン／リヤドライブ））、▲５▼エンジン出力、▲６▼ホイールベース、▲７▼トレッド、▲８▼ドライバ席の位置（右ハンドル、左ハンドル）等が主に考えられる。なお、ＥＣＵ２０、車速センサ１２及び車輪速センサ１３は便宜上、車両の外部に図示されている。
【００１４】
ＥＣＵ２０は、周知の中央処理装置としてのＣＰＵ２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ２２、各種データを格納するＲＡＭ２３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ２４、入出力回路２５及びそれらを接続するバスライン２６等からなる論理演算回路として構成されている。このＥＣＵ２０からの出力信号が車両のヘッドライト（前照灯）３０側のアクチュエータ３５に入力され、後述するように、ヘッドライト３０の光軸方向が調整される。
【００１５】
図２は図１のヘッドライト３０の要部構成を示す断面図である。
【００１６】
図２において、ヘッドライト３０は主として、ランプ３１とそのランプ３１を固定するリフレクタ３２、そのリフレクタ３２を円弧矢印方向に揺動自在に支持する一方の支持部３３及びリフレクタ３２を支持すると共に可動自在な他方の可動部３４、その可動部３４を前後矢印方向に駆動するステップモータ等からなるアクチュエータ３５にて構成されている。なお、ヘッドライト３０の光軸方向は運転者１名が乗車した状態を想定して初期設定されている。
【００１７】
車両の各種仕様をＥＣＵ２０で自動判別させるための仕様判別信号は、例えば、他のＥＣＵから通信にて入力するようにしてもよい。また、図３に示すように、仕様判別信号として２本の信号線１及び信号線２を用い、車両の仕様に対応して接続（ショート）または非接続（オープン）を組合せることで仕様１〜仕様４までの４通りに切替えるようにしてもよい。
【００１８】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１における多様な荷重条件に対処する光軸方向の調整制御の処理手順を示す図４のフローチャートに基づき、図５のテーブルを参照して説明する。なお、この制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ２１にて繰返し実行される。
【００１９】
ここで、図５は車両の各種仕様として例えば、車高センサ１１の取付位置の違いに対応する複数の制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）を示すテーブルであり、予めＲＯＭ２２内に格納されている。図５に示す制御式ｆ1 は、車高センサ１１が助手席側配置時で助手席に配設され乗員の着座状況を検出する着座センサ（図示略）からの出力信号がＯＦＦ（オフ）である助手席非乗車時に対応している。この制御式ｆ1 に示す「四角白抜」記号は、リヤ車高値ＨＲ〔ｍｍ〕が大きい方から順に乗員乗車状態が、運転席のみ、運転席及び後部座席に１人、運転席及び後部座席に２人、運転席及び後部座席に３人であるときの荷重条件に対応する車両の前後方向の予め設定された基準面に対する傾き角としてのピッチ角θp 〔°〕の実測値である。
【００２０】
また、図５に示す制御式ｆ2 は、車高センサ１１が運転席側配置時で着座センサからの出力信号がＯＦＦである助手席非乗車時に対応している。この制御式ｆ2 に示す「四角黒塗」記号は、リヤ車高値ＨＲ〔ｍｍ〕が大きい方から順に乗員乗車状態が運転席のみ、運転席及び後部座席に１人、運転席及び後部座席に２人、運転席及び後部座席に３人であるときの荷重条件に対応するピッチ角θp 〔°〕の実測値である。
【００２１】
そして、図５に示す制御式ｆ3 は、車高センサ１１が運転席側または助手席側配置時で着座センサからの出力信号がＯＮ（オン）である助手席乗車時に対応している。この制御式ｆ3 に示す「菱形黒塗」記号は、リヤ車高値ＨＲ〔ｍｍ〕が大きい方から順に乗員乗車状態が運転席と助手席、運転席と助手席及び後部座席に１人、運転席と助手席及び後部座席に２人、運転席と助手席及び後部座席に３人（全席乗車）であるときの荷重条件に対応するピッチ角θp 〔°〕の実測値である。更に、図５に示すリヤ車高値ＨＲ〔ｍｍ〕が最大となる「丸白抜」記号は乗員乗車がない、即ち、空車のときのピッチ角θp 〔°〕を示す。
【００２２】
また、図４の制御ルーチンを実行する際には、今回の車両の仕様に対応して入力された仕様判別信号に基づき、図５に示すテーブルの何れの制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）を用いるかが予め決定されている。本実施例においては、車高センサ１１が助手席側配置のときには仕様判別信号に基づき制御式ｆ1 及び制御式ｆ3 、車高センサ１１が運転席側配置のときには仕様判別信号に基づき制御式ｆ2 及び制御式ｆ3 がそれぞれ選択されている。
【００２３】
図４において、ステップＳ１０１で、車高センサ１１からのリヤ車高値ＨＲが読込まれる。次にステップＳ１０２に移行して、着座センサからの出力信号が読込まれる。次にステップＳ１０３に移行して、車速センサ１２による車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕以上であるかが判定される。ステップＳ１０３の判定条件が成立せず、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕未満と低く車両が停車中であるときにはステップＳ１０４に移行し、ステップＳ１０２で読込まれた着座センサからの出力信号のＯＮ／ＯＦＦによる着座状況情報が更新される。
【００２４】
一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立、即ち、即ち、車速Ｖが２〔ｋｍ／ｈ〕以上と高く車両が走行中であるときにはステップＳ１０４がスキップされる。次にステップＳ１０５に移行して、ステップＳ１０４で更新された着座状況情報に対応する図５に示す制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）にステップＳ１０１で読込まれたリヤ車高値ＨＲが代入された制御式ｆi(ＨＲ）によりピッチ角θp が算出される。
【００２５】
次にステップＳ１０６に移行して、ステップＳ１０５で算出されたピッチ角θp に対して対向車に眩光を与えることのない目標光軸方向調整角度θT （≒−θp ）が算出される。次にステップＳ１０７に移行して、ステップＳ１０６で算出された目標光軸方向調整角度θT に基づきアクチュエータ３５が駆動され、本ルーチンを終了する。なお、アクチュエータ３５に対する制御速度設定等については省略されている。
【００２６】
このように、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、車両の傾き情報として車両の車高の変位量としてのリヤ車高値ＨＲを検出する車高センサ１１からなる傾き情報検出手段と、車両の各種仕様の相違を表す仕様判別信号に基づき、車両の仕様に対応する固有の制御定数としてリヤ車高値ＨＲからピッチ角θp を算出する制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）を設定するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される制御定数設定手段と、前記傾き情報検出手段からの出力に基づき、前記制御定数設定手段で設定された制御式ｆi を用い、車両のヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応するピッチ角θp を算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される傾き角演算手段と、前記傾き角演算手段で算出されたピッチ角θp に基づく目標光軸方向調整角度θT によりヘッドライト３０の光軸方向を調整するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１、アクチュエータ３５等からなる光軸方向調整手段とを具備するものである。
【００２７】
したがって、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で車両の傾き情報として車高センサ１１にて検出されたリヤ車高値ＨＲに基づきヘッドライト３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応するピッチ角θp が仕様判別信号にて予め設定された車両の仕様に対応する固有の制御定数としての制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）を用いて算出され、このピッチ角θp に基づきヘッドライト３０の光軸方向が調整される。このように、車両の仕様に対応してＥＣＵ２０内の制御定数が設定されるため、車両に各種仕様があってもＥＣＵ２０を無理なく共通化することができ、ＥＣＵ２０のコストを低減することが可能となる。
【００２８】
また、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される制御定数設定手段は、仕様判別信号に基づく制御定数としての制御式ｆi （ｉ＝１，２，３）の設定回数を車両への組付後の１回のみとするものである。このため、車両の仕様に対応してＥＣＵ２０が組付けられＥＣＵ２０内の制御定数が一旦、設定されたのちにおいては、その制御定数に対してノイズ等による誤った設定変更を生じることがない。これにより、車両の仕様とそれに合致するＥＣＵ２０との組合せの信頼性を向上することができる。
【００２９】
ところで、上述の制御ルーチンが実行された際、乗員の着座状況を検出する着座センサからの出力信号が乗員の乗車姿勢の変化によって頻繁に切替わる場合が考えられる。この場合には、上述の図５に示す制御式ｆi が頻繁に切替わることで、リヤ車高値ＨＲが変わっていないにも関わらず算出されるピッチ角θp が大きく変化することとなる。結果的に、車両のヘッドライト３０の光軸方向が不自然な動きを呈することになってしまうのである。
【００３０】
そこで、この対策について、以下に説明する。図４のルーチンでも述べたように、まず、車速センサ１２からのセンサ信号または車輪速センサ１３からのセンサ信号に基づき、例えば、車速が２〔ｋｍ／ｈ〕以上であり、車両が走行中と検出されるときには乗員乗車状態が変化することがないとして、着座センサからの出力信号に変化があっても無視することでヘッドライト３０の光軸方向が頻繁に大きく切替わるような調整制御が回避される。
【００３１】
一方、車両の停車中におけるヘッドライト３０の光軸方向の調整制御について、図６のタイムチャートを参照して説明する。
【００３２】
図６に示すように、着座センサからの出力信号は時刻ｔ1 〜ｔ3 、時刻ｔ4 〜ｔ7 の時間でＯＦＦ、時刻ｔ1 より以前、時刻ｔ3 〜ｔ4 、時刻ｔ7 以降の時間でＯＮとなっている。この着座センサからの出力信号に対応してピッチ角θp 〔°〕が算出される。対策１に示すヘッドライト３０の光軸方向の制御角〔°〕としては、着座センサからの出力信号に対応して算出されるピッチ角θp に対して、ヘッドライト３０の光軸方向が調整制御されても気にならない程度に長い時定数として例えば、数１０秒のフィルタがかけられ、なまし（平滑化）制御が実施されている。これにより、ヘッドライト３０の光軸方向の制御角が頻繁に大きく切替わるような調整制御が回避される。
【００３３】
対策２に示すヘッドライト３０の光軸方向の制御角〔°〕としては、着座センサからの出力信号が変化した時点から一定の判定保留時間Ｔd 〔秒〕が設けられており、ヘッドライト３０の光軸方向が頻繁に切替わることが防止されている。また、切替わり時点での急激な光軸方向の変化を避けるため、対策１より短いフィルタがかけられている。このため、着座センサからの出力信号の時刻ｔ1 での変化に対応して判定保留時間Ｔd が設定されているため、時刻ｔ2 まで待って徐々にヘッドライト３０の光軸方向の制御角が変化されている。また、着座センサからの出力信号が時刻ｔ3 〜ｔ4 まで一旦、ＯＦＦからＯＮとなっているが、判定保留時間Ｔd （時刻ｔ3 〜ｔ5 ）の範囲内であるため制御角への影響はない。そして、着座センサからの出力信号が時刻ｔ7 でＯＦＦからＯＮとなり、判定保留時間Ｔd （時刻ｔ7 〜ｔ8 ）が経過したのち徐々にヘッドライト３０の光軸方向の制御角が変化されている。
【００３４】
このように、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、車両の傾き情報として車両の車高の変位量としてのリヤ車高値ＨＲを検出する車高センサ１１からなる傾き情報検出手段と、前記傾き情報検出手段からの出力に基づき車両のヘッドライト（前照灯）３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応するピッチ角θp を算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成される傾き角演算手段と、前記傾き角演算手段で算出されたピッチ角θp に基づく目標光軸方向調整角度θT によりヘッドライト３０の光軸方向を調整するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１、アクチュエータ３５等からなる光軸方向調整手段と、車両における乗員の着座状況を検出する着座センサ（図示略）からなる着座状況検出手段とを具備し、前記光軸方向調整手段が着座センサからの検出結果に応じてヘッドライト３０の光軸方向の調整の応答性を変更またはヘッドライト３０の光軸方向の調整の開始タイミングを所定期間として判定保留時間Ｔd 遅延するものである。
【００３５】
したがって、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で車両の傾き情報として車高センサ１１にて検出されたリヤ車高値ＨＲに基づくヘッドライト３０の光軸方向の水平面に対する傾き角に対応するピッチ角θp に基づきヘッドライト３０の光軸方向が調整される。このとき、着座センサからの検出結果に応じてヘッドライト３０の光軸方向の調整の応答性が変更されたり、ヘッドライト３０の光軸方向の調整の開始タイミングが所定期間遅延される。このため、車両の乗員の着座状況として着座センサからの検出結果が頻繁に変化するようなことがあっても、ヘッドライト３０の光軸方向が大きく変動したりして不自然な動きを呈することを抑制することができる。
【００３６】
また、本実施例の車両用前照灯光軸方向自動調整装置は、更に、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段としての車速センサ１２または車輪速センサ１３を具備し、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１、アクチュエータ３５等からなる光軸方向調整手段が車速センサ１２または車輪速センサ１３によって車両が走行中であると検出されたときには、着座センサからの検出結果を固定するものである。つまり、車両の走行中にあっては、乗員乗車状態の変化が有り得ないとして着座センサからの検出結果が無視されることでヘッドライト３０の光軸方向が不自然に切替わるような調整制御を未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 図２は図１のヘッドライトの要部構成を示す断面図である。
【図３】 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で用いられている仕様判別信号として２本の信号線を用い車両の仕様に対応して４通りの切替えを示す説明図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける多様な荷重条件に対処する光軸方向の調整制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】 図５は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置で用いられている車高センサの取付位置の違いに対応する複数の制御式を示すテーブルである。
【図６】 図６は本発明の実施の形態の一実施例にかかる車両用前照灯光軸方向自動調整装置における各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１ 車高センサ
１２ 車速センサ
１３ 車輪速センサ
３０ ヘッドライト（前照灯）
３５ アクチュエータ

Claims (4)

1. 車両の傾き情報を検出する傾き情報検出手段と、
   前記車両の各種仕様の相違を表す仕様判別信号に基づき前記車両の仕様に対応する固有の制御定数を設定する制御定数設定手段と、
   前記傾き情報検出手段からの出力に基づき、前記制御定数設定手段で設定された前記制御定数を用い、前記車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角を算出する傾き角演算手段と、
   前記傾き角演算手段で算出された前記傾き角に基づき前記前照灯の光軸方向を調整する光軸方向調整手段と
   を具備することを特徴とする車両用前照灯光軸方向自動調整装置。
2. 前記制御定数設定手段は、前記仕様判別信号に基づく前記制御定数の設定回数を前記車両への組付後の１回のみとすることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯光軸方向自動調整装置。
3. 車両の傾き情報を検出する傾き情報検出手段と、
   前記傾き情報検出手段からの出力に基づき前記車両の前照灯の光軸方向の水平面に対する傾き角を算出する傾き角演算手段と、
   前記傾き角演算手段で算出された前記傾き角に基づき前記前照灯の光軸方向を調整する光軸方向調整手段と、
   前記車両における乗員の着座状況を検出する着座状況検出手段とを具備し、
   前記光軸方向調整手段は、前記着座状況検出手段からの検出結果に応じて前記前照灯の光軸方向の調整の応答性を変更または前記前照灯の光軸方向の調整の開始タイミングを所定期間遅延することを特徴とする車両用前照灯光軸方向自動調整装置。
4. 更に、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を具備し、前記光軸方向調整手段は、走行状態検出手段によって前記車両が走行中であると判断したときには、前記着座状況検出手段からの検出結果を固定することを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯光軸方向自動調整装置。

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