JP5176982B2

JP5176982B2 - 前照灯の制御装置及び車両

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Publication number: JP5176982B2
Application number: JP2009013108A
Authority: JP
Inventors: 龍水野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2029-01-23
Also published as: JP2010167933A

Description

本発明は、車両のピッチ角を検出し、そのピッチ角に応じて前照灯の照射方向を制御する前照灯の制御装置、及びその前照灯の制御装置を備えた車両に関する。

車両のピッチ角（前後方向における傾き）が変化した場合でも、車両に付設された前照灯の照射方向（光軸）が所定方向に保たれるように、検出したピッチ角に応じて前照灯の照射方向を自動的に制御する制御装置が知られている。

この制御装置において、ピッチ角を検出するセンサが故障し、不正確なピッチ角が検出されてしまうことがある。この場合、その不正確なピッチ角に基づいて前照灯の照射方向を制御すると、適正な制御ができなくなってしまう。
そこで、ピッチ角を検出するセンサの異常を検出した場合は、検出したピッチ角を用いず、前照灯の照射方向を、予め設定された一定の方向とする技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開平９−３１５２１３号公報

車両のピッチ角は、車両が停止しているときであっても、乗員の乗車状態や、荷物の積載状態によって変化する。ピッチ角を検出するセンサの異常を検出した場合における前照灯の照射方向を、車両に対して一定の方向とすると、車両が停止していたとしても、乗員の乗車状態や荷物の積載状態に由来する車両のピッチ角の変化により、前照灯の照射方向が変動してしまい、前照灯の照射方向を必ずしも適切な方向とすることができない。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、ピッチ角を検出する手段に異常が検出された場合であっても、前照灯の照射方向を適切に制御できる前照灯の制御装置及び車両を提供することを目的とする。

本発明の前照灯の制御装置は、ピッチ角検出手段を用いて車両のピッチ角を検出し、検出したピッチ角に応じて車両の前照灯の照射方向を制御する。そして、異常判断手段によりピッチ角検出手段を異常と判断した場合、前照灯の照射方向を基準方向に設定する。その基準方向は、（ａ）異常判断手段がピッチ角検出手段を異常と判断していないという条件、及び（ｂ）車両が停止した状態にあるという条件を満たす場合のピッチ角Ａに基づいて設定した方向である。
本発明の前照灯の制御装置は、ピッチ角検出手段を異常と判断した場合、前照灯の照射方向を基準方向に設定するが、その基準方向は、ピッチ角検出手段が異常ではないときに実際に検出されたピッチ角Ａに基づいて設定した方向であるから、車両の状態（乗員の乗車状態や荷物の積載状態）を反映した方向になっている。そのため、車両のピッチ角が乗員の乗車状態や荷物の積載状態によって変化していたとしても、前照灯の照射方向を基準方向に設定することにより、前照灯の照射方向を適切に（例えば道路に対して一定の方向となるように）制御できる。
すなわち、仮に、基準方向が車両に対して一律に設定された方向であれば、乗員の乗車状態や荷物の積載状態により、車両の前部が高く、後部が低くなっていた場合は、前照灯の照射方向は、望ましい方向よりも上方向となってしまい、逆に、車両の前部が低く、後部が高くなっていた場合は、前照灯の照射方向は、望ましい方向よりも下方向となってしまうが、本発明では、実際に検出した車両のピッチ角に基づいて基準方向を設定するので、基準方向は車両の状態（乗員の乗車状態や荷物の積載状態）を反映した方向になっており、上記のような弊害が生じない。
前記ピッチ角Ａは、前記（ａ）の条件を満たす場合に検出された値であるから正確であり、前記（ｂ）の条件を満たす場合に検出された値であるから、加減速等の走行状態の影響を受けない。そのため、このピッチ角Ａに基づいて設定された基準方向は、適切な方向に設定することができる。
前記ピッチ角Ａは、例えば、前記（ａ）及び（ｂ）の条件に加えて、（ｃ）ピッチ角の変動幅が一定範囲内であるという条件を満たす場合に、ピッチ角検出手段が検出したピッチ角とすることができる。こうすることにより、ピッチ角Ａが不正確になってしまいにくくなり、その結果として、基準方向を一層適切に設定できる。
また、前記ピッチ角Ａは、例えば、前記（ａ）及び（ｂ）の条件に加えて、（ｄ）車両が位置する場所の傾きを検出する傾き検出手段が検出した傾きが所定の範囲内であるという条件を満たす場合に、ピッチ角検出手段が検出したピッチ角とすることができる。こうすることにより、車両が傾斜した場所にあるという特殊な条件において検出したピッチ角に基づき、基準方向を設定してしまうことを防止できる。
また、前記ピッチ角Ａは、例えば、前記（ａ）〜（ｄ）の条件を全て満たす場合に、ピッチ角検出手段が検出したピッチ角とすることができる。
本発明の前照灯の制御装置は、過去に検出したピッチ角Ａの平均値に基づき基準方向を設定してもよい。こうすることにより、ピッチ角Ａが外乱の影響を受けにくくなり、基準方向を一層適切に設定することができる。

本発明の前照灯の制御装置は、ピッチ角Ａを検出するごとに、そのピッチ角Ａに基づき、基準方向を更新するようにしてもよい。こうすることにより、なるべく近いタイミングで設定した基準方向を用いることができるので、前照灯の照射方向を一層適切に制御することができる。なお、ピッチ角Ａは、例えば、それを検出する条件（（ａ）及び（ｂ）を必須条件とし、（ｃ）、（ｄ）を任意条件とする条件）が満たされるたびに検出することができる。

本発明の車両は、請求項１〜５のいずれかに記載の前照灯の制御装置を備える。そのため、上述した前照灯の制御装置の作用効果を奏することができる。

前照灯の制御装置１とそれを適用する車両３を表す側面図である。前照灯の構成及び動作を表す側断面図である。前照灯の制御装置１の電気的構成を表すブロック図である。前照灯の制御装置１が実行するメイン処理を表すフローチャートである。前照灯の制御装置１が実行する基準方向計算処理を表すフローチャートである。ピッチ角の変動幅を判断する方法を表す説明図である。前照灯の制御装置１が実行する基準方向計算処理を表すフローチャートである。前照灯の制御装置１が実行する基準方向計算処理を表すフローチャートである。

本発明の実施形態を説明する。

１．前照灯の制御装置１及び車両３の構成
前照灯の制御装置１と、それが設けられた車両３の構成を図１〜図３に基づいて説明する。図１は前照灯の制御装置１とそれを適用する車両３を表す側面図であり、図２は前照灯５の構成及び動作を表す側断面図であり、図３は前照灯の制御装置１の電気的構成を表すブロック図である。

前照灯の制御装置１は、前照灯５を備えた車両３に搭載される。前照灯の制御装置１は、制御部（制御手段）２と、前輪に設けられた車高センサ（ピッチ角検出手段）７と、後輪に設けられた車高センサ（ピッチ角検出手段）９と、車両３の速度を検出する速度センサ１１と、車両３が位置する場所の傾きを検出する傾きセンサ１３とを備えている。傾きセンサ１３は、理想的な水平面に対する車両３の傾きを検出する周知の手段と、車高センサ７、９の検出結果（路面に対する車両３の傾き）を導入する手段を備えており、それらを組み合わせることにより、理想的な水平面に対する、車両３が位置する場所の傾きを検出する。なお、傾きセンサ１３を備える代わりに、カーナビ等により、車両３が位置する場所の傾き情報を取得してもよい。
制御部２は、車高センサ７、９、速度センサ１１、及び傾きセンサ１３の検出信号を受信する。また、制御部２は、それらの検出信号に基づき、前照灯５を駆動し、その光軸方向を制御する。なお、詳細な処理については後述する。

前照灯５は、図２に示すように、光源１５と、光源１５の周囲を囲み、光源１５が照射する光を前方に反射させるリフレクタ１７と、リフレクタ１７の向きを上下方向に動かす駆動部１９と、それらを収容する筐体２１とから構成される。駆動部１９は、制御部２から伝送される駆動信号に応じて駆動されるレベリングモータ２３と、レベリングモータ２３から前方へ突出するロッド２５とから構成される。ロッド２５の先端は、リフレクタ１７の背面のうち、光源１５よりも下方の部分に当接している。ロッド２５は、レベリングモータ２３により駆動され、前方へ突き出される動き、及び後方へ引き込まれる動きを行う。ロッド２５が前方へ突き出されたとき、リフレクタ１７はその下部がロッド２５によって前方に押し出されるため、上向きとなる。このとき、前照灯５の光軸（図１参照）は上向きになる。一方、ロッド２５が後方へ引き込まれたとき、リフレクタ１７は下向きとなり、前照灯５の光軸も下向きとなる。
制御部２は、図３に示すように、照射方向計算部（基準方向設定手段）２７と、前照灯駆動部２９と、異常検出部（異常検出手段）３１とを備える。照射方向計算部２７は、車高センサ７、９、速度センサ１１、傾きセンサ（傾き検出手段）１３からの検出信号、及び異常検出部３１からの異常検出信号の有無に基づき、前照灯５の照射方向を計算する。なお、その計算については後述する。そして、その計算結果に対応する駆動指示信号を前照灯駆動部２９に出力する。
前照灯駆動部２９は、照射方向計算部２７から受信した駆動指示信号に基づき、前照灯５の駆動部１９を駆動し、前照灯５の光軸を、照射方向計算部２７で計算した方向に制御する。
異常検出部３１は、車高センサ７、９からの検出信号に基づき、車高センサ７、９の異常の有無を判断する。具体的には、車高センサ７、９の少なくとも一方について、検出信号の電圧が、設定された正常範囲から所定時間以上連続して外れた場合は異常と判断し、そうでない場合は正常と判断する。車高センサ７、９を異常と判断した場合は、照射方向計算部２７に異常検出信号を出力する。
制御部２は、周知のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭに記憶されたプログラムにより、後述する処理を実行することができる。また、ＲＡＭに、後述する基準方向を記憶、更新することができる。
２．前照灯の制御装置１が実行する処理
前照灯の制御装置１が実行する処理を図４〜図５のフローチャート及び図６に基づいて説明する。図４に示す処理は、前照灯の制御装置１が、所定時間ごとに繰り返し実行する処理である。
ステップ１０において、車高センサ７、９の検出信号が、前照灯の照射方向計算部２７と、異常検出部３１とに入力される。
ステップ２０では、異常検出部３１が、車高センサ７、９の異常の有無を判断する。その判断方法は上述したとおりである。車高センサ７、９が正常であると判断した場合はステップ３０に進む。一方、車高センサ７、９が異常であると判断した場合はステップ５０に進む。
ステップ３０では、照射方向計算部２７により、前記ステップ１０で入力した車高センサ７、９の検出信号に基づき、車両３のピッチ角を計算する。なお、車高センサ７、９の検出信号は、所定時間、連続して入力され、ピッチ角も、その所定時間におけるピッチ角が継続的に計算される。次に、計算したピッチ角に基づき、前照灯５の照射方向を設定する。なお、この照射方向は、ピッチ角が変動しても、路面に対する角度が一定となるように設定される。そして、設定した照射方向が実現されるように、前照灯５の駆動部１９を駆動する。
ステップ４０では、基準方向計算処理を行う。この基準方向とは、車高センサ７、９が異常であると判断された場合における前照灯５の照射方向である。基準方向計算処理については後述する。
前記ステップ２０にて車高センサ７、９が異常であると判断した場合はステップ５０に進み、照射方向計算部２７は、前照灯５の照射方向が予め設定された基準方向となるように、前照灯５の駆動部１９を駆動する。
次に、図５に基づき、上述した基準方向計算処理を説明する。
ステップ１１０では、前記ステップ３０で計算したピッチ角を取得する。
ステップ１２０では、速度センサ１１からの検出信号に基づき、車両３が停止しているか否かを判断する。停止していないと判断した場合はステップ１３０に進み、停止していると判断した場合はステップ１４０に進む。
ステップ１３０では、基準方向を変更せず、前回更新された値のままとする。
ステップ１４０では、前記ステップ１１０で取得したピッチ角の時間の経過に伴う変動が一定範囲内であるか否かを判断する。すなわち、図６に示すように、ピッチ角の値を継続的にモニターし、その値が所定時間継続して、一定範囲内であるか否かを判断する。一定範囲内ではない場合はステップ１３０に進み、一定範囲内である場合はステップ１５０に進む。
ステップ１５０では、前記ステップ１１０で取得したピッチ角（この場合のピッチ角をピッチ角Ａとする）に基づき、前照灯５の照射方向を設定し、それを新たな基準方向とする。そして、前回設定した基準方向を、新たに設定した基準方向で更新する。この基準方向は、車両３のピッチ角によらず、路面との角度が一定となる方向である。
３．前照灯の制御装置が奏する効果
（１）前照灯の制御装置１は、車高センサ７、９を異常と判断した場合、前照灯５の照射方向を基準方向に設定する。その基準方向は、車高センサ７、９が異常ではないときに実際に検出されたピッチ角Ａに基づいて設定した方向であるから、車両３の状態（乗員の乗車状態や荷物の積載状態）を反映した方向になっている。そのため、車両３のピッチ角が乗員の乗車状態や荷物の積載状態によって変化したとしても、前照灯５の照射方向を基準方向に設定することにより、前照灯５の照射方向を適切に（路面に対して一定の方向となるように）制御できる。
（２）基準方向は、（ａ）車高センサ７、９が異常と判断されていないという条件、（ｂ）車両３が停止した状態にあるという条件、及び（ｃ）ピッチ角の変動幅が一定範囲内であるという条件を満たす場合に測定されたピッチ角Ａに基づいて設定した方向である。
ピッチ角Ａは、前記（ａ）の条件を満たす場合に検出された値であるから正確であり、前記（ｂ）の条件を満たす場合に検出された値であるから、加減速等、走行状態の影響を受けない。そのため、このピッチ角Ａに基づいて設定された基準方向は、適切な方向に設定することができる。また、ピッチ角Ａは、前記（ｃ）の条件を満たす場合に検出された値であるから、ピッチ角Ａが不正確になってしまいにくくなり、その結果として、基準方向を一層適切に設定できる。

本実施例２における前照灯の制御装置１の構成及び動作は、基本的には、前記実施例１と同様である。ただし、本実施例２では、基準方向計算処理が相違する。この基準方向計算処理を図７のフローチャートに基づき説明する。
ステップ２１０では、前記ステップ３０で計算したピッチ角を取得する。
ステップ２２０では、速度センサ１１からの検出信号に基づき、車両３が停止しているか否かを判断する。停止していないと判断した場合はステップ２３０に進み、停止していると判断した場合はステップ２４０に進む。
ステップ２３０では、基準方向を変更せず、前回更新された値のままとする。
ステップ２４０では、傾きセンサ１３からの検出信号に基づき、車両３が位置する場所（路面）の水平面に対する傾きが所定の範囲内であるか否かを判断する。傾きが所定の範囲内ではない場合はステップ２３０に進み、傾きが所定の範囲内である場合はステップ２５０に進む。
ステップ２５０では、前記ステップ２１０で取得したピッチ角の時間の経過に伴う変動が一定範囲内であるか否かを判断する。すなわち、図６に示すように、ピッチ角の値を継続的にモニターし、その値が所定時間継続して、一定範囲内であるか否かを判断する。一定範囲内ではない場合はステップ２３０に進み、一定範囲内である場合はステップ２６０に進む。
ステップ２６０では、前記ステップ２１０で取得したピッチ角（この場合のピッチ角をピッチ角Ａとする）に基づき、前照灯５の照射方向を設定し、それを新たな基準方向とする。そして、前回設定した基準方向を、新たに設定した基準方向で更新する。
本実施例２における前照灯の制御装置１は、前記実施例１における前照灯の制御装置１と同様の効果を奏する。
さらに、本実施例２では、ピッチ角Ａは、前記（ａ）〜（ｃ）の条件に加えて、（ｄ）車両３が位置する場所の傾きが所定の範囲内であるという条件を満たす場合に検出されたピッチ角である。そのことにより、車両３が大きく傾斜した場所にあるという特殊な条件において検出したピッチ角に基づき、不適切な基準方向を設定してしまうことを防止できる。

本実施例３における前照灯の制御装置１の構成及び動作は、基本的には、前記実施例１と同様である。ただし、本実施例３では、基準方向計算処理が相違する。この基準方向計算処理を図８のフローチャートに基づき説明する。
ステップ３１０では、前記ステップ３０で計算したピッチ角を取得する。
ステップ３２０では、速度センサ１１からの検出信号に基づき、車両３が停止しているか否かを判断する。停止していないと判断した場合はステップ３３０に進み、停止していると判断した場合はステップ３４０に進む。
ステップ３３０では、基準方向を変更せず、前回更新された値のままとする。
ステップ３４０では、直近の前記ステップ３１０で取得したピッチ角と、車両３が停止している状態（すなわち前記ステップ３２０でＹＥＳと判断された場合）において過去に取得したピッチ角との平均値を算出する。
ステップ３５０では、前記ステップ３４０で算出したピッチ角の平均値に基づき、前照灯５の照射方向を設定し、それを新たな基準方向とする。そして、前回設定した基準方向を、新たに設定した基準方向で更新する。
本実施例３における前照灯の制御装置１も、前記実施例１における前照灯の制御装置１と、基本的に同様の効果を奏する。
さらに、本実施例３では、過去に検出したピッチ角の平均値に基づき基準方向を設定するので、ピッチ角が外乱の影響を受けにくくなり、基準方向を一層適切に設定することができる。

尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

例えば、ピッチ角を検出する手段は、車高センサ７、９のうちの一方のみであってもよい。

また、ピッチ角Ａに基づいて基準方向を更新する条件は、前記（ａ）と前記（ｂ）のみであってもよい。すなわち、前記実施例１において、前記ステップ１２０にて車両３が停止していると判断した場合は、直ちにステップ１５０に進んでもよい。

また、ピッチ角Ａに基づいて基準方向を更新する条件は、前記（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）であってもよい。すなわち、前記実施例２において、前記ステップ２４０にて傾きが所定の範囲内であると判断した場合は直ちにステップ２６０に進んでもよい。

車高センサ７、９の異常を検出する手段は、前記実施例１に記載したもの以外であってもよい。例えば、特開平９−３１５２１３号公報の段落００１３〜００２７に記載された方法等を用いることができる。

１・・・制御装置、２・・・制御部、３・・・車両、５・・・前照灯、
７、９・・・車高センサ、１１・・・速度センサ、１３・・・傾きセンサ、
１５・・・光源、１７・・・リフレクタ、１９・・・駆動部、２１・・・筐体、
２３・・・レベリングモータ、２５・・・ロッド、２７・・・照射方向計算部、
２９・・・前照灯駆動部、３１・・・異常検出部

Claims

車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、
前記ピッチ角に応じて前記車両の前照灯の照射方向を制御する制御手段と、
前記ピッチ角検出手段の異常を判断する異常判断手段と、
（ａ）前記異常判断手段が前記ピッチ角検出手段を異常と判断していないという条件、及び（ｂ）前記車両が停止した状態にあるという条件を満たす場合に、前記ピッチ角検出手段が検出した前記ピッチ角であるピッチ角Ａに基づいて、前記前照灯の照射方向についての基準方向を設定する基準方向設定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記異常判断手段が前記ピッチ角検出手段を異常と判断した場合、前記前照灯の照射方向を前記基準方向に設定することを特徴とする前照灯の制御装置。
前記ピッチ角Ａは、前記（ａ）及び前記（ｂ）の条件に加えて、（ｃ）前記ピッチ角の変動幅が一定範囲内であるという条件を満たす場合に、前記ピッチ角検出手段が検出した前記ピッチ角であることを特徴とする請求項１記載の前照灯の制御装置。
前記車両が位置する場所の傾きを検出する傾き検出手段を備え、
前記ピッチ角Ａは、前記（ａ）及び前記（ｂ）の条件に加えて、（ｄ）前記傾き検出手段が検出した前記傾きが所定の範囲内であるという条件を満たす場合に、前記ピッチ角検出手段が検出したピッチ角であることを特徴とする請求項１又は２記載の前照灯の制御装置。
前記制御手段は、過去に検出した前記ピッチ角Ａの平均値に基づき前記基準方向を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の前照灯の制御装置。
前記制御手段は、前記ピッチ角Ａを検出するごとに、そのピッチ角Ａに基づき、前記基準方向を更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の前照灯の制御装置。
請求項１〜５のいずれかに記載の前照灯の制御装置を備えた車両。