JP5390331B2

JP5390331B2 - 車両用ヘッドランプのオートレベリング装置

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Publication number: JP5390331B2
Application number: JP2009232368A
Authority: JP
Inventors: 勇一中澤; 智幸酒井
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-10-06
Also published as: JP2011079393A

Description

本発明は自動車等の車両の前方を照明するヘッドランプに関するものであり、特にヘッドランプの光照射方向が路面に対して一定角度となるように車両の傾き変化に応じてヘッドランプのランプ光軸を鉛直上下方向に自動制御する車両用ランプのオートレベリング装置に関するものである。

近年の自動車では走行安全性を高める目的の一つとして、ヘッドランプの光照射方向を適切に自動制御するヘッドランプシステムが提案されている。例えば、自動車の乗員や積載貨物の変化に伴う自動車のピッチ角（自動車の前後方向に沿った鉛直上下方向の傾き角）変化に対応してヘッドランプの光照射方向、すなわち鉛直上下方向のランプ光軸角（以下、レベリング角と称する）を変化制御し、自動車のピッチ角変化にかかわらず光照射方向が路面に対して一定角度となるように制御するオートレベリング装置がある。例えば、特許文献１には、自動車のピッチ角を検出し、検出したピッチ角に基づいて左右のヘッドランプのレベリング角を自動制御するオートレベリング装置において左右のヘッドランプのレベリング角を常に同じ角度に制御することで照明による視認性を改善し、またヘッドランプにおけるレベリング角の制御の頻度を低減することで消費電力の低減や駆動機構構成部材の劣化を防止する技術が提案されている。

このようなオートレベリング装置では、ピッチ角を検出するために自動車の前輪または後輪における車高の変化を検出し、この車高の変化からピッチ角を演算する手法がとられることがある。車高センサを前輪と後輪のそれぞれに配設すれば正確なピッチ角を得る上では有利であるが、その分構成が複雑化するとともにコスト高となる。このように前輪又は後輪のいずれかに車高センサを設けた場合に車両のピッチ角を正確に演算するために、予め車高とピッチ角との相関を定義する制御チャートを作成しておき、検出した車高を制御チャートに適用することで、当該車高に対応したピッチ角を演算する手法がとられている。

図３は自動車の後輪の車高に基づいてピッチ角を演算するための制御チャートの一例であり、第１制御線ＣＬ１と第２制御線ＣＬ２を組み合わせた制御チャートとして構成されている。横軸は基準車高を「０」にしたときの車高ｄＨｒであり、左側に向かって車高が減少して行く。すなわち、後輪の車高が減少して行くことにより、自動車の前部は上方に向けて傾斜されて行くことになる。縦軸は車高に対応したピッチ角Ｐθであり、上側に向かって数値が大きくなり、自動車の前部が上方に傾斜されて行く。通常のオートレベリング装置ではピッチ角変化を相殺するようにランプ光軸のレベリング角を制御しているので、このピッチ角はレベリング角とも言うことができる。この制御チャートは自動車が停車しているときの状態、いわゆるスタティック・レベリング制御に用いるものである。また、微小な車高変化に伴うピッチ角の変動に追従してレベリング角を制御すると、レベリング制御が頻繁に行われるようになるとともに、これに伴ってレベリング角が微小変動してヘッドランプの光照射方向が安定しない状態になる。これを避けるため、検出したピッチ角と前回に検出していたピッチ角との差をとり、このピッチ角差が予め設定した閾値よりも小さい場合にはレベリング角を変化せず、ピッチ角差が閾値以上になったときに検出したピッチ角に対応するレベリング角にレベリング制御を行うようにすることが考えられており、特許文献１でもこの閾値を利用したレベリング制御が行われている。

特開２００１−１９１８４１号公報

特許文献１の閾値を利用したレベリング制御においては、閾値は車高の違い、すなわちピッチ角の違いにかかわらず一定の値に設定されている。制御チャートにおいては図３に示したように第２制御線ＣＬ２の傾きは第１制御線ＣＬ１の傾きよりも大きいものとなっている。したがって、例えば、図３において、車高Ａから車高Ｂに車高が減少した場合には、第１制御線ＣＬ１を適用しての制御が行われるため演算されるピッチ角は０．１０から０．１２に変化される。その一方で、図３の車高Ｃから車高Ｄに車高が減少した場合には、第２制御線ＣＬ２を適用しての制御が行われるため、演算されるピッチ角は０．８０から０．９０に変化される。このとき、閾値が０．０１に設定されているとすると、車高Ａから車高Ｂでの変化ではピッチ角の差は０．０２であり、車高Ｃから車高Ｄでの変化ではピッチ角の差は０．１０であり、いずれも閾値よりも大きくレベリング制御が行われることになり、ヘッドランプのランプ光軸を下方に向ける制御を行うことになる。そしてこのレベリング制御ではこのピッチ角の差に追従したレベリング角だけランプ光軸を下方に向ける制御が行われるため、第１制御線ＣＬ１によるレベリング制御よりも第２制御線ＣＬ２によるレベリング制御の方がランプ光軸を下方に偏向する角度は大きくなってしまう。特に、第２制御線ＣＬ２は、後述するように実際の自動車におけるピッチ角よりも大きな角度に演算されるように定義されているため、第２制御線ＣＬ２に基づくレベリング制御では、ランプ光軸は適正なレベリング角度よりも極めて大きく下方に偏向されてしまい、自動車の前方の視認性が極端に低下してしまうおそれが生じる。なお、閾値を大きく設定するとピッチ角を演算する際に第１制御線ＣＬ１を適用した場合にピッチ角差が閾値以上にならなくなり、レベリング制御が動作されなくなるおそれがあるため、第１制御線ＣＬ１の傾きに対応した値に制限されることになる。

本発明の目的は、実際の車両における車高変化に追従した適正なランプ光軸のレベリング制御を実現することを可能にした車両用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供するものである。

本発明は、車両の少なくとも前方を照明するヘッドランプと、当該車両の前輪又は後輪位置における車高を検出する車高センサと、車高センサの検出出力に基づいてヘッドランプのランプ光軸を上下に偏向制御するレベリング制御手段とを備え、レベリング制御手段は車高センサの検出出力に基づいて当該車両のピッチ角を演算する手段と、演算されたピッチ角に基づいてランプ光軸を偏向制御する手段とを備え、ピッチ角を演算する手段は、検出した車高から得られるピッチ角と前回ランプ光軸を偏向制御したときのピッチ角とのピッチ角差を算出し、このピッチ角差が設定された閾値以上のときには検出したピッチ角を出力するピッチ角算出手段と、検出した車高の変化に対応して閾値を変更する閾値変更手段を備え、当該閾値変更手段は、車高が所定の車高領域にあるときに閾値を変更することを特徴とする。

本発明においては、閾値変更手段は、車高が増加するときと減少するときとで閾値を変更するように構成する。

本発明によれば、車高の変化に対応してレベリング制御を行うための閾値を変更することで、同じピッチ角変化に対するヘッドランプのランプ光軸のレベリング制御特性が変化されることになり、特に車両の前部が上方に傾斜してゆく際にランプ光軸が大きく下方に向けて偏向制御されることが抑制され、車両の遠前方に向けて照射される光量が増加されて自車の前方の視認性が改善されることになる。特に、実際の車両の傾きとレベリング制御により演算される傾きとの間に差が生じやすい車高領域において閾値を変更するように構成することにより、実際の車両の傾斜に近い状態でのレベリング制御が実現できる。さらに、車高が増加する場合と減少する場合とで閾値を変更することで、車両の前部が下方に向けられるときにランプ光軸を迅速に上方に向けて偏向させることができ、この面からも自車の前方の視認性を改善することができる。

本発明を適用した自動車の概念構成図。レベリングＥＣＵを含む全体構成を示すブロック図。レベリング制御に用いられる車高とピッチ角の相関の制御チャートの一例。実施形態１のピッチ角演算ないしレベリング制御のフローチャート。実施形態１，２における閾値を説明する図。実施形態２のピッチ角演算ないしレベリング制御のフローチャート。

（実施形態１）
次に、本発明の実施例１を説明する。図１は本発明のオートレベリング装置を適用した自動車ＣＡＲの概念的な構成図である。自動車ＣＡＲの車体ＣＢには前輪ＦＷと後輪ＲＷがサスペンション機構等により支持されており、乗員や荷物の積載状態が変化したときに車体ＣＢの前後方向の傾き状態が変化され、車体ＣＢのピッチ角が変化される。前記車体ＣＢの前部の左右にはそれぞれヘッドランプＨＬが配設されている。ここではヘッドランプＨＬはランプボディ２１と前面透明カバー２２とでランプハウジング２０が構成され、このランプハウジング２０内にプロジェクタ型ランプ２３が内装されている。このプロジェクタ型ランプ２３は前後方向に傾倒可能なブラケット２４に支持されており、レベリングアクチュエータ２によって傾倒角度が制御できるように構成されている。すなわち、レベリングアクチュエータ２は前記ランプボディ２１の一部に固定され、レベリング制御信号が入力されたときに駆動ロッド２ａを前後方向に進退移動する電磁ソレノイド構造あるいは電気モータ構造をしたアクチュエータとして構成されている。これにより、レベリングアクチュエータ２は入力されるレベリング制御信号によってブラケット２４の傾倒角度を変化させ、これに支持されたプロジェクタ型ランプ２３を前後方向に傾倒させ、これによりランプの光軸ＬＡを上下方向に偏向制御して、いわゆるレベリング制御を行うようになっている。

前記レベリングアクチュエータ２には前記レベリング制御信号を生成して当該レベリングアクチュエータ２をレベリング制御する電子制御ユニットであるレベリングＥＣＵ１が接続されている。このレベリングＥＣＵ１には１つの車高センサＳＨが接続されている。この車高センサＳＨは前記した後輪ＲＷの車軸をサスペンション支持している車体ＣＢの一部に固定されており、乗員や荷物の積載状態が変化して車体ＣＢが前後方向に傾斜したときに生じる後輪位置での車高を検出する。通常では無積載状態かつ運転者１名搭乗時の高さ位置を基準車高の「０」とし、この基準車高から低下した車高の変化値を車高ｄＨｒとして検出する。

前記レベリングＥＣＵ１は、図２にブロック構成を示すように、前記車高センサＳＨで検出した後輪位置での車高ｄＨｒから車体ＣＢの傾斜角、すなわちピッチ角Ｐθを演算するピッチ角演算部１１と、演算したピッチ角Ｐθに基づいて前記ヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡの上下方向の偏向角を演算し、前記レベリングアクチュエータ２を制御するためのレベリング制御信号を出力するレベリング制御信号出力部１２を備えている。さらに、前記ピッチ角演算部１１は、検出した車高を図３に示した制御チャートに適用してピッチ角を算出するピッチ角算出部１１１と、このピッチ角の算出に際しての基準となる閾値を設定する閾値設定部１１２と、検出した車高に基づいて閾値設定部１１２に設定する閾値を変更制御する閾値制御部１１３とを備えている。

ここで、図３に示した制御チャートについて詳細に説明する。制御チャートは後輪ＲＷにおける車高ｄＨｒと車体のピッチ角Ｐθとの相関を示すものであり、前記車高センサＳＨで検出した車高ｄＨｒを制御チャートに定義された第１制御線ＣＬ１と第２制御線ＣＬ２に適用することでピッチ角を得るものであることは前述した通りである。第１制御線ＣＬ１と第２制御線ＣＬ２は、実際の自動車における複数の異なる積載態様（ケース１〜６）におけるピッチ角の測定結果に基づいて定義されたものである。ここでは、ケース１は運転者が１人乗車した場合、ケース２は前席に２人乗車した場合、ケース３は運転者と後席に２人または３人乗車した場合、ケース４は定員乗車した場合、ケース５は定員が乗車して後部トランクに荷物を積載した場合、ケース６はケース５の荷物を後部トランクに規定一杯に積載した場合である。また、ここでは各ケースは乗員の体重や荷物の重量の違いにより生じるばらつきに対応して制御チャート上ではそれぞれ所要の範囲で示している。そして、第１制御線ＣＬ１はケース１を通りケース２に近接する直線ラインとして定義され、第２制御線ＣＬ２は車高ｄＨｒがほぼ−２０ｍｍの位置において第１制御線ＣＬ１に連結し、ケース６を通り、ケース３〜５に近接する直線ラインとして定義されている。また、前記制御チャートには閾値変更領域ＴＨＣが設定されており、ここではケース６を含む第２制御線ＣＬ２のほぼ全域を閾値変更領域ＴＨＣとして設定している。

前記ピッチ角演算部１１を詳細に説明する。前記ピッチ角算出部１１１は、検出された車高ｄＨｒを図３の制御チャートに適用することでピッチ角Ｐθｎを算出する一方、前回の演算で得られたピッチ角Ｐθｆとのピッチ角差ΔＰθを算出し、このピッチ角差ΔＰθを閾値設定部１１２に設定されている閾値ＴＨと比較する。そして、ピッチ角差ΔＰθが閾値ＴＨよりも小さいときには前回のピッチ角Ｐθｆ、すなわち前回偏向制御したときのピッチ角をそのまま保持し、当該ピッチ角差ΔＰθが閾値以上であるときに今回算出したピッチ角Ｐθｎを出力するように構成されている。前記閾値設定部１１２は第１の閾値ＴＨ１と、これよりも値の大きな第２の閾値ＴＨ２を設定することが可能に構成されている。前記閾値変更部１１３は検出した車高ｄＨｒが前記制御チャートにおける閾値変更領域ＴＨＣ内の車高であるか否かを判定し、閾値変更領域ＴＨＣに存在していないときには閾値設定部１１２において第１の閾値ＴＨ１を設定し、閾値変更領域ＴＨＣに存在しているときには第２の閾値ＴＨ２を設定するように動作する。

このオートレベリング装置におけるレベリング制御動作の概略を図４のフローチャートを参照して説明する。自動車ＣＡＲが停車しているときに自動車の乗員数の変化や積載荷物の変化等によって車体ＣＢが傾斜すると後輪ＲＷにおける車高が変化し、車高センサＳＨは車高ｄＨｒを検出する（Ｓ１１）。車体ピッチ角演算部１１は、検出した車高ｄＨｒに基づいてピッチ角Ｐθｎを演算する（Ｓ１２）。このピッチ角Ｐθｎの演算処理においては、先ずピッチ角算出部１１１は検出した車高ｄＨｒを制御チャートに適用することで一義的にピッチ角Ｐθｎを算出する（Ｓ２１）。そして算出したピッチ角Ｐθｎと前回算出して記憶しているピッチ角Ｐθｆとの差ΔＰθを算出する（Ｓ２２）。また、これと並行して閾値変更部１１３は検出した車高ｄＨｒが制御チャートの閾値変更領域ＴＨＣに存在しているか否かを判定する（Ｓ２６）。車高ｄＨｒが閾値変更領域ＴＨＣに存在していないときには閾値設定部１１２に閾値ＴＨとして第１の閾値ＴＨ１を設定する（Ｓ２７）。一方車高ｄＨｒが閾値変更領域ＴＨＣに存在しているときには閾値設定部１１２に閾値ＴＨとして第２の閾値ＴＨ２を設定する（Ｓ２８）。その上で、ピッチ角算出部１１１はステップＳ２２で算出したピッチ角差ΔＰθを閾値設定部１１２に設定されている閾値ＴＨと比較し、ピッチ角差ΔＰθが閾値ＴＨよりも小さいときには前回のピッチ角Ｐθｆをそのまま保持するため、レベリング制御は行わない。当該ピッチ角差ΔＰθが閾値ＴＨ以上であるときには今回算出したピッチ角Ｐθｎをピッチ角として出力する（Ｓ２５）。

レベリング制御信号出力部１２は、ピッチ角演算部１１から出力されるピッチ角Ｐθに基づいてヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡの上下方向の偏向角を演算し、これをレベリング制御信号として前記レベリングアクチュエータ２に出力する（Ｓ１３）。これによりレベリングアクチュエータ２はレベリング制御信号に基づいてブラケット２４を傾動してプロジェタク型ランプ２３のランプ光軸ＬＡを上下方向に偏向するレベリング制御を実行する（Ｓ１４）。

前記制御チャートでは、第１制御線ＣＬ１に比較して第２制御線ＣＬ２の傾き角度が大角度に定義されている。そのため、同じ車高ｄＨｒの変化でも第２制御線ＣＬ２による制御は第１制御線ＣＬ１による制御よりもピッチ角Ｐθの変化は大きくなっている。すなわち図３を参照して説明したように、車高Ａから車高Ｂに変化する場合と車高Ｃから車高Ｄに変化した場合とでは、同じ車高変化量（＝５ｍｍ）でも、前者のピッチ角差ΔＰθは０．０２であり、後者のピッチ角差ΔＰθは０．１となる。そのため、閾値設定部１１２に設定する閾値ＴＨを一定の０．０１とした場合には、ピッチ角演算部１１で演算して出力されるピッチ角Ｐθは前者と後者のいずれも今回演算した演算値が出力されることになり、前者では０．１２となり後者では０．９０となる。

このように、いずれの場合も今回演算されたピッチ角でレベリング制御が行われることになるため第２制御線ＣＬ２によるレベリング制御では、ランプ光軸ＬＡが適正角度よりも大きく下方に向けられてしまうという問題が生じる。この点については前述しているが、これを詳しく説明する。第２制御線ＣＬ２が適用される車高領域にはケース３〜５が存在しているが、これらケース３〜５は車高に対する実際のピッチ角と、第２制御線ＣＬ２を適用して演算されるピッチ角の誤差は大きなものとなっている。すなわち、制御チャートにおいてケース３〜５と第２制御線ＣＬ２との縦軸方向のずれ量が大きくなっている。これは、自動車の前部が最も上方に向けられるケース６の場合でもヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡが上方を向いて他車を眩惑することがないように第２制御線ＣＬ２を定義しているためである。そのため、例えば、ケース４に相当する車高Ｃから車高Ｄに変化した場合、実際にはピッチ角は０．６０から０．７０に変化しているのにもかかわらず、ピッチ角演算部１１で演算されるピッチ角は前述したように０．８０から０．９０に変化したものが採用され、このピッチ角が出力されることになる。そのため、実際のピッチ角の０．７０に対して０．２０だけ大きなピッチ角Ｐθとして演算されてしまい、このピッチ角Ｐθに基づいて前述したレベリング制御を行うとヘッドランプＬのランプ光軸ＬＡは鉛直下方に大きな角度で偏向されてしまい、その結果自動車の遠前方に向けて照射される光量が低減され、自車の前方の視認性が低下してしまうことになる。

このような問題に対し、実施形態１のピッチ角演算部１１の動作について図４を再度参照して具体例で説明すると、例えば、ケース４の場合、図３の車高Ｃ（＝−５０ｍｍ）から車高Ｄ（−５５ｍｍ）に車高が減少したとすると、ピッチ角算出部１１１は検出した車高Ｄを第２制御線ＣＬ２に適用してピッチ角Ｐθｎとして０．９０を算出する（Ｓ２１）。次いで、前回算出した車高Ｃのときのピッチ角Ｐθｆの０．８０との差を計算し、ピッチ角差ΔＰθとして０．１０を算出する（Ｓ２２）。一方、閾値変更部１１３は検出した車高Ｄが閾値変更領域ＴＨＣ、ここではほぼ車高−２０ｍｍからほぼ−７０ｍｍの範囲に入っているか否かを判定する（Ｓ２７）。この場合では車高Ｄは閾値変更領域ＴＨＣに入っているので閾値設定部１１２の閾値ＴＨを第２閾値ＴＨ２に設定する（Ｓ２８）。

ここで、図５は実施形態１における閾値ＴＨを説明する図である。図５（ａ）は図３の制御チャートであり、この制御チャートの横軸の車高ｄＨｒに沿って第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２を設定している。図５（ｂ）のように、閾値変更領域ＴＨＣの領域では第２閾値ＴＨ２として０．１５に設定し、それ以外の領域を第１閾値ＴＨ１として０．０１に設定している。したがって、ステップＳ２８においては、閾値設定部１１２の閾値は０．１５に設定される。

次いで、ピッチ角算出部１１１は算出したピッチ角差ΔＰθの０．１０を第２閾値ＴＨ２の０．１５と比較する（Ｓ２３）。従来では閾値が一定、例えば第１閾値ＴＨ１の０．０１であったためピッチ角差ΔＰθは閾値ＴＨよりも大きくなり、出力するピッチ角は今回演算されたピッチ角Ｐθｎの０．９０であったが、閾値ＴＨが第２閾値ＴＨ２の０．１５と大きな値に設定変更されたため、ピッチ角差ΔＰθは第２閾値ＴＨ２よりも小さくなり、出力するピッチ角は前回のピッチ角Ｐθｆの０．８０のままである。この結果、従来では実際のピッチ角の０．７０に対して０．２０だけ大きなピッチ角として出力されてレベリング制御されていたものが、ここでは出力されるピッチ角は０．８０のままで変化されないためレベリング制御は行われず、ヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡは実際のピッチ角よりも０．１だけ大きなピッチ角でのレベリング制御に保持されてランプ光軸ＬＡは従来よりも鉛直下方に偏向されることはなく、自動車の遠前方に向けて照射される光量が低減されず、自車の前方の視認性が改善されることになる。

なお、図３において車高Ａから車高Ｂに変化した場合には、第１制御線ＣＬ１を適用してピッチ角は０．１０から０．１２に変化し、ピッチ角差ΔＰθは０．０１となる。この場合には、車高Ｂは閾値変更領域ＴＨＣに存在していないため、図４では閾値変更部１１３は閾値設定部１１２に閾値ＴＨとして第１閾値ＴＨ１を設定することになる（Ｓ２６，Ｓ２７）。第１閾値ＴＨ１は０．０１であるので、ピッチ角差ΔＰθは閾値ＴＨよりも大きく、したがってピッチ角演算部１１からはピッチ角Ｐθとして今回演算されたピッチ角Ｐθｎの０．１２が出力される。しかし、この車高での第１制御線ＣＬ１はケース２に近い領域を通っており、ケース２では実際にはピッチ角は０．０９から０．１１に変化しているのに過ぎないため、出力される０．１２は実際のピッチ角の０．１１との差が僅かであり、ヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡが下方にレベリング制御されても自動車の前方の視認性が極端に低下されることはない。

以上の具体例の説明はケース４ないしその近傍におけるピッチ角の演算について説明しているが、ケース３あるいはケース５ないしその近傍におけるピッチ角の演算はもとより、閾値変更領域ＴＨＣ内におけるピッチ角の演算であれば同様にして行われるものである。また、実施形態１では第２制御線ＣＬ２のほぼ全域を閾値変更領域ＴＨＣとして設定した例を示しているが、第２制御線ＣＬ２との実際のピッチ角の誤差が相対的に大きなケース５、あるいはケース４，５を含む領域についてのみ閾値変更領域ＴＨＣとして設定するようにしてもよい。

（実施形態２）
実施形態１では、第２制御線ＣＬ２の領域においては、車高が減少方向に変化して自動車の前部が上方に傾斜して行く場合と、その反対に車高が増加方向に変化して自動車の前部が下方に傾斜して行く場合のいずれの場合でも閾値設定部１１２の閾値ＴＨを第２閾値ＴＨ２に設定している。そのため、車高が増加して自動車の前部が下方に傾斜して行く場合にもヘッドランプＨＬのランプ光軸ＬＡを鉛直上方に向けて偏向する際の偏向角度が抑制されることになり、自車の遠前方領域の視認性が低下するおそれがある。実施形態２ではこのことを解消したものであり、図示は省略するが、図２に示した実施形態１の閾値変更部１１３には車高変化方向、すなわち車高が減少したか、あるいは増加したかを検出する機能を備えさせている。これは車高センサＳＨから出力される車高ｄＨｒの変化を監視するように構成することで容易に実現できる。

図６は実施形態２のレベリング制御のフローのうち、ピッチ角演算ステップＳ１２のフローを示している。なお、図４と同一符号は同一工程である。図３を再度参照すると、例えば、車高Ｃから車高Ｄに変化して車高が減少する場合は図４に示した実施形態１のステップＳ２１〜Ｓ２９で説明した動作と同じである。一方、これとは反対に車高Ｄから車高Ｃに変化して車高が増加する場合でも基本的な動作は同じであり、ピッチ角算出部１１１は検出した車高Ｃを第２制御線ＣＬ２に適用してピッチ角Ｐθｎとして０．８０を算出する（Ｓ２１）。次いで、前回算出した車高Ｄのときのピッチ角Ｐθｆの０．９０との差を算出し、ピッチ角差ΔＰθの０．１０を算出する（Ｓ２２）。次いで、閾値変更部１１３は検出した車高Ｃが閾値変更領域ＴＨＣに入っているか否かを判定する（Ｓ２６）。閾値変更領域ＴＨＣに入っていないと判定したときには、閾値設定部１１２の閾値として第１閾値ＴＨ１に設定する（Ｓ２７）。ここでは０．０１に設定する。

一方、閾値変更領域ＴＨＣに入っていると判定したときには、実施形態１とは異なる動作をする。すなわち、閾値変更部１１２は車高ｄＨｒの変化から車高が増加したか減少したかを判定する（Ｓ３０）。車高が減少しているときには自動車の後輪部が下方に移動して自動車の前部が上方に傾斜している状態であり、増加しているときには自動車の前部が下方に傾斜している状態である。そして、車高が減少しているときには閾値設定部１１２の閾値ＴＨとして、大きな値の閾値、ここでは第２閾値ＴＨ２の０．１５に設定する（Ｓ２８）。また、増加しているときには閾値ＴＨとして第２閾値ＴＨ２よりも小さな値の第３閾値ＴＨ３の０．０５に設定する（Ｓ２９）。

すなわち、この実施形態２では図５（ｃ）に示すように、制御チャートの閾値変更領域ＴＨＣでは、車高が減少するときには実施形態１と同様に第２閾値ＴＨ２に設定するが、車高が増加するときには第２閾値ＴＨ２よりも小さい第３閾値ＴＨ３に設定する。なお、第３閾値ＴＨ３は第２閾値ＴＨ２よりも小さい閾値であれば、例えば、第１閾値ＴＨ１に設定するようにしてもよい。

そして、ピッチ角算出部１１１は算出したピッチ角差ΔＰθの０．１０を第３閾値ＴＨ３の０．０５と比較し（Ｓ２３）、ピッチ角差は第３閾値ＴＨ３よりも大きいので出力するピッチ角は今回演算したピッチ角Ｐθｎの０．８０となる（Ｓ２５）。したがって、出力されたピッチ角に基づいて行われるレベリング制御ではヘッドランプのランプ光軸が上方に向けて偏向されることになり、自動車の遠前方に向けて照射される光量が増加され、自車の前方の視認性が改善される。このように車高が増加する際の第３閾値ＴＨ３を車高が減少する際の第２閾値ＴＨ２よりも小さく設定することにより、車高が増加するときには減少するときよりも少ない車高変化で出力するピッチ角を変化させることになるので、車高の減少に対してランプ光軸のレベリング制御を迅速に対応させることが可能になる。すなわち、自動車の前部が下方に向けて傾斜されるときにヘッドランプのランプ光軸を迅速に上方に向けて変更制御させることが可能になり、自車の前方の視認性を高めることが可能になる。車高が減少する際には閾値を大きくしてランプ光軸が下方に偏向制御されにくくし、前方の視認性を確保することは実施形態１と同じである。

実施形態１，２では、制御チャートの制御線が第１制御線ＣＬ１と第２制御線ＣＬ２の２つの制御線で構成されている例を示しているが、第３制御線ないしそれ以上の制御線が定義される制御チャートでのレベリング制御においても本発明を同様に適用することができる。この場合には、制御チャート上における各制御線の特性傾きの違いに応じてそれぞれ異なる３つ以上の閾値を選択あるいは切り替えて設定するように構成してもよい。これは実施形態２においても同様である。

実施形態１，２における説明では、車高センサで検出した車高の値をそのまま制御チャートに適用してピッチ角を算出しているが、実際には所定時間の間に複数回の車高の検出を行い、これら複数の検出値を平均した値を車高として制御チャートに適用してピッチ角を算出するようにしてもよい。すなわち、実際の自動車においては、自動車の車室内における座席位置を前後に変化させるシートポジションの変更、シートバックの傾きを変化させたときの乗員の姿勢変化等によって車高が変化する場合があるが、平均値をとることでこれらの要因による車高の変化を解消し、正確なピッチ角を演算して適正なレベリング制御を実現することができる。

あるいは、車高センサを左右の後輪のそれぞれに配設し、これら車高センサの各検出値を平均した値を車高として制御チャートに適用してもよい。これは、自動車が停車している路面での凹凸等の要因により自動車が左右方向に傾斜している場合でも自動車のピッチ角を正確に演算し、適正なレベリング制御を実現することが可能になる。また、車高センサを前輪の一方、あるいは左右両方に備え、これら車高センサで検出した車高からピッチ角を演算するオートレベリング装置として構成してもよい。

本発明は車高センサを利用して車両のピッチ角を演算し、得られたピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸を鉛直上下方向に制御する構成のオートレベリング装置について採用することが可能である。

１レベリングＥＣＵ
２レベリングアクチュエータ
１１ピッチ角演算部
１２レベリング制御信号出力部
１１１ピッチ角算出部
１１２閾値設定部
１１３閾値変更部
ＳＨ車高センサ
ＨＬヘッドランプ
ＬＡランプ光軸
ＣＡＲ自動車
ＣＢ車体
ＲＷ後輪
ＣＬ１第１制御線
ＣＬ２第２制御線
ＴＨＣ閾値変更領域
ＴＨ閾値

Claims

車両の少なくとも前方を照明するヘッドランプと、当該車両の前輪又は後輪位置における車高を検出する車高センサと、前記車高センサの検出出力に基づいて前記ヘッドランプのランプ光軸を上下に偏向制御するレベリング制御手段とを備え、前記レベリング制御手段は前記車高センサの検出出力に基づいて当該車両のピッチ角を演算して出力する手段と、演算されたピッチ角に基づいて前記ランプ光軸を偏向制御する手段とを備え、前記ピッチ角を演算する手段は、検出した車高から得られるピッチ角と前回ランプ光軸を偏向制御したときのピッチ角とのピッチ角差を算出し、このピッチ角差が設定された閾値以上のときには検出したピッチ角を出力するピッチ角算出手段と、前記検出した車高の変化に対応して前記閾値を変更する閾値変更手段を備え、当該閾値変更手段は、車高が所定の車高領域にあるときに前記閾値を変更することを特徴とする車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。
前記閾値変更手段は、車高が増加するときと減少するときとで閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドランプのオートレベリング装置。