JP5392221B2 - 前照灯光軸調整装置 - Google Patents

Description

本発明は前照灯光軸調整装置に関する。

車両の前照灯から照射される照明光が対向車の運転者などに眩惑を与えることを抑制するために、車両の前後が上下方向に傾いたときの傾き角であるピッチ角に応じて車両の前照灯の光軸の向きを調整する前照灯光軸調整装置が提案されている。この種の前照灯光軸調整装置は、車高センサで検出された車高から予測式に基づいてピッチ角を算出し、算出された傾きに応じて光軸の向きを調整するように構成されている。車両の傾きは、乗車する人数、乗車した人が着座する座席の位置、トランクに搭載される荷物の有無と、荷物の重量などの条件によって変化する。したがって、これらの条件を考慮してなるべく正確なピッチ角が算出できるように前記の予測式を設定する必要がある。そこで、車高センサからの出力に基づき、車両の荷重条件をその大きさに応じて第１領域、第２領域、第３領域の３つの領域に区分し、それら領域ごとに傾きが異なる１次式をつなげた予測式を用いるようにした前照灯光軸調整装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許第４４２４０６７号公報

車両の荷重条件に応じたピッチ角の変化は、車両に設けられたサスペンション装置の荷重−変位特性の影響を受けることから、予測式は、スペンション装置の荷重−変位特性曲線を考慮したものとする必要がある。
上記従来技術では、予測式として複数の１次式を用いているものの、サスペンション装置の荷重−変位特性曲線のうち傾きの変化が大きい領域については特に考慮されておらず、予測式に改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、前照灯の光軸調整の精度の向上を図る上で有利な前照灯光軸調整装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の前照灯光軸調整装置は、車両の前部または後部の車高を検出する車高検出手段と、前記検出された車高からピッチ角算出用特性曲線に基づいて車両の傾きであるピッチ角を算出し、前記ピッチ角に基づいて車両の前照灯の光軸が水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように前記光軸角度の制御量を決定する制御量算出手段と、前記決定された制御量に基づいて光軸角度を調整する光軸調整手段とを備え、前記車両に設けられたサスペンション装置の荷重−変位特性曲線は、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域と、それら第１、第２の小変化領域の間を接続し前記第１、第２の小変化領域の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域とを含み、前記車高の範囲は、前記第１の小変化領域に対応する第１の車高領域と、前記大変化領域に対応する第２の車高領域と、前記第２の小変化領域に対応する第３の車高領域とに区分され、前記ピッチ角算出用特性曲線は、前記第１、第２、第３の車高領域にそれぞれに対応して定められた３つの予測式によって定められ、前記各予測式は、前記ピッチ角が前記車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数からなり、前記サスペンション装置は、車両に加わる衝撃を変位することで和らげる緩衝手段と、前記緩衝手段が過大に変位したときに作動して前記緩衝手段の過大な変位を抑制するバンプストッパ手段とを備え、前記第１の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域であり、前記大変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域と、前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域との境目を含む領域であり、前記第２の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域である、ことを特徴とする。
また、本発明の前照灯光軸調整装置は、車両の前部または後部の車高を検出する車高検出手段と、前記検出された車高から制御量算出用特性曲線に基づいて車両の前照灯の光軸が水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように前記光軸角度の制御量を決定する制御量算出手段と、前記決定された制御量に基づいて光軸角度を調整する光軸調整手段とを備え、前記車両に設けられたサスペンション装置の荷重−変位特性曲線は、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域と、それら第１、第２の小変化領域の間を接続し前記第１、第２の小変化領域の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域とを含み、前記車高の範囲は、前記第１の小変化領域に対応する第１の車高領域と、前記大変化領域に対応する第２の車高領域と、前記第２の小変化領域に対応する第３の車高領域とに区分され、前記制御量算出用特性曲線は、前記第１、第２、第３の車高領域にそれぞれに対応して定められた３つの予測式によって定められ、前記各予測式は、前記制御量が前記車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数からなり、前記サスペンション装置は、車両に加わる衝撃を変位することで和らげる緩衝手段と、前記緩衝手段が過大に変位したときに作動して前記緩衝手段の過大な変位を抑制するバンプストッパ手段とを備え、前記第１の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域であり、前記大変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域と、前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域との境目を含む領域であり、前記第２の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域である、ことを特徴とする。

本発明によれば、サスペンション装置の荷重−変位特性曲線のうち傾きの変化が大きい大変化領域に対応して予測式を定めることで単純な線形ではないサスペンション装置の特性をより正確に予測式に反映させることができるため、車高からピッチ角あるいは制御量をより精度よく算出することができる。
そのため、サスペンション装置の荷重−変位特性曲線のうち傾きの変化が大きい大変化領域に対して予測式を定めない場合に比較して、前照灯の光軸調整の精度を確保する上で有利となる。

本実施の形態の前照灯光軸調整装置の構成を示す説明図である。 サスペンション装置２０の構成図である。 サスペンション装置２０の模式図である。 サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線を示す図である。 前照灯光軸調整装置の構成を示すブロック図である。 制御量算出用特性線図の説明図である。 第１乃至第４の車高領域と第１乃至第４の予測式との対応関係を説明する図である。 １台の車両について求めた後部車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係を示す線図である。 １台の車両について特性が異なる４種類のサスペンション装置を用いた場合における２次以上の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線と１次式のみの予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線とを比較する説明図である。 前照灯光軸調整装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。 前照灯光軸調整装置１０の動作の他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施の形態の前照灯光軸調整装置１０は車両２に搭載されており、車両２は、サスペンション装置２０を備えている。まず、サスペンション装置２０について説明する。本実施の形態では、図２に示すように、サスペンション装置２０は、ショックアブソーバ２２と、コイルばね２４と、バンプストッパ２６とを含んで構成されている。図３に示すように、サスペンション装置２０は、ショックアブソーバ２２と、コイルばね２４と、バンプストッパ２６とが並列に配列されて構成されている。図２、図３に示すように、ショックアブソーバ２２は、ピストンロッド２２Ａを上向きにして配置され、ピストンロッド２２Ａの上部が車体２Ａ側に連結され、シリンダ２２Ｂの下部が車輪４側に連結されている。より詳細に説明すると、ピストンロッド２２Ａの基端の不図示のピストンがシリンダ２２Ｂに収容され、ピストンがシリンダ２２Ｂ内を移動することによって、油がピストンのオリフィスを通り、運動エネルギーが減衰される。コイルばね２４は、ショックアブソーバ２２の周囲で車体２Ａ側に連結されたアッパースプリングシート２５Ａと、シリンダ２２Ｂに連結されたロアスプリングシート２５Ｂとの間に介装され、それらスプリングシート２５Ａ、２６Ｂを離す方向に付勢している。

バンプストッパ２６は、シリンダ２２Ｂから突出するピストンロッド２２Ａ部分に嵌装されている。バンプストッパ２６の上端は、アッパースプリングシート２５Ａに当接している。バンプストッパ２６の下端は、シリンダ２２Ｂの上端に当接可能に設けられている。より詳細には、ショックアブソーバ２２が動作していない状態では、バンプストッパ２６の下端とシリンダ２２Ｂの上端との間には所定の隙間、すなわち、バッファクリアランスΔｃが形成されているが、ショックアブソーバ２２が動作してピストンロッド２２Ａがシリンダ２２Ｂ内に没入していくと、バンプストッパ２６の下端は、シリンダ２２Ｂの上端に当接する。バンプストッパ２６に荷重が入力されると、アッパースプリングシート２５Ａとシリンダ２２Ｂの上端との間でバンプストッパ２６が変形することで荷重が吸収される。バンプストッパ２６を形成する材料としては、ゴムや発泡ウレタンなど従来公知のさまざま弾性材料が使用可能である。

したがって、コイルばね２４は、車両に衝撃が加わった場合に、車両に加わる衝撃を変位することで和らげる緩衝手段を構成している。ショックアブソーバ２２は、コイルばね２４の振動を減衰させる振動減衰手段を構成している。バンプストッパ２６は、コイルバネ２４が過大に変位したときに作動してコイルバネ２４の過大な変位を抑制するものである。なお、本実施の形態では、緩衝手段としてコイルばね２４を用いた場合について説明したが、緩衝手段として板ばねや空気ばねなどの従来公知の緩衝部材が使用可能である。また、本実施の形態では、振動減衰手段としてショックアブソーバ２２を用いた場合について説明したが、振動減衰手段の有無、振動減衰手段の構成は任意である。

図４はサスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線を示す図である。すなわち、図４は横軸にサスペンション装置２０の変位をとり、縦軸にサスペンション装置２０に入力される荷重をとっている。荷重−変位特性曲線は、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２と、それら第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２の間を接続し第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域Ｋ３とを含んでいる。なお、第１の小変化領域Ｋ１、大変化領域Ｋ３、第２の小変化領域Ｋ２は、この順番で変位量が大きくなっている。サスペンション装置２０に入力する荷重が増大すると、初めは、コイルばね２４のみが変形し、コイルばね２４がフックの法則に従って線形に変形し、荷重−変位特性曲線の傾きの変化は小さいものとなっている。この状態が第１の小変化領域Ｋ１に対応する。さらに荷重が増大すると、やがてシリンダ２２Ｂの上端とバンプストッパ２６の下端とが接触する。すなわち、シリンダ２２Ｂの上端とバンプストッパ２６の下端とが接触する前は荷重がコイルスプリング２４のみに入力される。シリンダ２２Ｂの上端とバンプストッパ２６の下端とが接触した後は、荷重がコイルスプリング２４とバンプストッパ２６との双方に入力される。このため、荷重−変位特性曲線の傾きが大きく変化する。この状態が大変化領域Ｋ３に対応する。すなわち、大変化領域Ｋ３は、荷重−変位特性曲線のうちコイルばね２４のみが作動している領域と、コイルばね２４およびバンプストッパ２６の双方が作動している領域との境目を含む領域である。さらに荷重が増大すると、コイルばね２４とバンプストッパ２６との双方が変形することで荷重−変位特性曲線の傾きの変化が小さいものとなっている。この状態が第２の小変化領域Ｋ２に対応する。

次に前照灯光軸調整装置１０について説明する。図１に示すように、前照灯光軸調整装置１０は、前照灯１２と、アクチュエータ１４と、車高センサ１６と、光軸調整ＥＣＵ１８とを含んで構成されている。前照灯１２は、車両２の前部の左右幅方向に間隔をおいて設けられ、車両２の前方に照明光を照射するものである。前照灯１２は、照明光を発生するランプ１２Ａと、ランプ１２Ａを保持し照明光を前方に反射するリフレクタ１２Ｂと、それらランプ１２Ａおよびリフレクタ１２Ｂを収容する不図示のケースとを含んで構成されている。リフレクタ１２Ｂの背面上部はケースに対して車両幅方向に延在する軸線回りに揺動可能に支持されている。したがって、リフレクタ１２Ｂが揺動されることにより、前照灯１２の光軸が上下に変化する。アクチュエータ１４は、光軸調整ＥＣＵ１８から供給される制御信号に基づいてリフレクタ１２Ｂの背面下部を前後に移動させることでリフレクタ１２Ｂを揺動させるものである。

車高センサ１６は、車両２の後部のサスペンション装置２０と、このサスペンション装置２０近傍の車両２の後部の箇所との間に設けられ、サスペンション装置２０と車両２後部との間の相対変位量Δｈを検出して光軸調整ＥＣＵ１８に供給するものである。なお、車高センサ１６を、車両２の前部のサスペンション装置２０と、このサスペンション装置２０近傍の車両２の前部の箇所との間に設け、サスペンション装置２０と車両２前部との間の相対変位量を検出して光軸調整ＥＣＵ１８に供給してもよい。

光軸調整ＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、制御プログラム等を格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されている。図５に示すように、光軸調整ＥＣＵ１８は、前記制御プログラムを実行することにより、車高検出手段３０と、制御量算出手段３２と、光軸調整手段３４とを実現する。

車高検出手段３０は、車高センサ１６から供給されるサスペンション装置２０と車両２後部との間の相対変位量Δｈに基づいて車両２の後部における車高（以下後部車高ｈｒという）を算出することで、後部車高ｈｒを検出するものである。

制御量算出手段３２は、検出された後部車高ｈｒからピッチ角算出用特性曲線に基づいて車両の傾きであるピッチ角θｐを算出し、ピッチ角θｐに基づいて前照灯１２の光軸Ｌが水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように光軸角度の制御量を決定するものである。あるいは、制御量算出手段３２は、車高検出手段３０によって検出された後部車高ｈｒから制御量算出用特性曲線に基づいて車両２の前照灯１２の光軸Ｌが水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように光軸角度の制御量ＣＡを決定するものである。光軸角度の許容範囲、ピッチ角算出用特性曲線、制御量算出用特性曲線については後述する。ピッチ角算出用特性曲線に基づくピッチ角θｐの算出、あるいは、制御量算出用特性曲線に基づく制御量ＣＡの算出は、制御量算出手段３２が後述する予測式を計算することによって行ってもよい。あるいは、それら特性曲線を表わすマップを予め光軸調整ＥＣＵ１８に格納しておき、制御量算出手段３２がマップを参照することで行ってもよい。

光軸調整手段３４は、制御量算出手段３２によって決定された制御量に基づいてアクチュエータ１４に制御信号を供給することによってアクチュエータ１４を制御し、これによって前照灯１２の光軸角度を調整するものである。したがって、リフレクタ１２Ｂの揺動角度、言い換えると、前照灯１２の光軸Ｌの揺動角度は、制御量算出手段３２から光軸調整手段３４に供給される制御量によって決定される。

次に光軸角度の許容範囲について説明する。前照灯１２の光軸角度は、前照灯１２から照射される照明光が対向車の運転者に眩惑を与えることを抑制するように定める必要がある。法規では、前照灯１２の光軸角度が以下のように定義される数値Ｂを用いて定めている。すなわち、図１に示すように、車両前方１０ｍの位置に水平面に対して直交する壁面Ｗを設ける。壁面Ｗと直交する方向から前照灯１２の照明光を照射し、壁面Ｗに投影された前照灯１２の光軸Ｌを中心とする照射範囲の上限位置をＡ１とし、下限位置をＡ２とする。このとき、壁面Ｗに投影された前照灯１２の位置Ｃと上限位置Ａ１との距離をｄ１とし、中心位置Ｃと下限位置Ａ２との距離をｄ２とする。距離ｄ１、あるいは、距離ｄ２を１０ｍで除算した数値をＢとする。本明細書においては数値Ｂをビーム傾斜率という。法規ではビーム傾斜率Ｂが−２．５％≦Ｂ≦−０．５％であることが求められる。なお、前照灯１２の光軸角度は、照明光が対向車の運転者に眩惑を与えることを抑制すると共に、可能な限り遠方を照射することが好ましい。このような観点から、ビーム傾斜率Ｂの算出にあたっては、壁面Ｗに投影された前照灯１２の中心位置Ｃと上限位置Ａ１との距離ｄ１を用いた場合について説明する。すなわち、前照灯１２の光軸角度は、ビーム傾斜率Ｂが−２．５％≦Ｂ≦−０．５％となる許容角度内に調整する必要がある。

次に、ピッチ角算出用特性曲線、制御量算出用特性曲線について説明する。車両２に人が乗り、あるいは、荷物が積載されると、後部車高ｈｒが変化する。例えば、運転席に人が乗り、あるいは、運転席と助手席に人が乗り、あるいは、運転席と後部座席に人が乗ると後部車高ｈｒが変化する。あるいは、荷物が助手席に積載され、あるいは、後部座席に積載され、あるいは、トランクに積載されると後部車高ｈｒが変化する。このような荷重条件の違いによって、後部車高ｈｒが変化し、後部車高ｈｒに応じて車両２のピッチ角θｐが変化する。そして、車両２のピッチ角θｐの変化分だけ前照灯１２の光軸角度が変化する。したがって、ピッチ角θｐ分を相殺するようにアクチュエータ１４を制御して前照灯１２の光軸角度を調整すれば、前照灯１２の光軸角度を許容範囲内に調整することができる。したがって、後部車高ｈｒに対応する車両２のピッチ角θｐを予測し、予測したピッチ角θｐを相殺するに足る前照灯１２の光軸角度の調整量、言い換えると、アクチュエータ１４の制御量ＣＡを算出すればよい。そのため、後部車高ｈｒと車両２のピッチ角θｐとの関係を示すピッチ角算出用特性曲線を作成しておき、このピッチ角算出用特性曲線を用いて後部車高ｈｒから車両２のピッチ角θｐを求め、ピッチ角θｐを相殺するに足るアクチュエータ１４の制御量ＣＡを算出すればよい。なお、上述の手順では、（１）ピッチ角算出用特性曲線を用いたピッチ角θｐの算出と、（２）ピッチ角θｐからのアクチュエータ１４の制御量ＣＡの算出とを別々に行っている。しかしながら、そもそもピッチ角θｐと制御量ＣＡとは一対一に対応しているのであるから、初めから後部車高ｈｒと制御量ＣＡとを関連付けた特性曲線を用意しておけば、後部車高ｈｒから制御量ＣＡを算出するために要する処理の効率化を図る上で有利となる。すなわち、このような特性曲線として、後部車高ｈｒとアクチュエータ１４の制御量ＣＡとの関係を示す制御量算出用特性曲線を作成しておき、この制御量算出用特性曲線を用いて後部車高ｈｒからアクチュエータ１４の制御量ＣＡを算出してもよい。図６に示すように、制御量算出用特性曲線は、後部車高ｈｒと制御量ＣＡとの関係、言い換えると、後部車高ｈｒとアクチュエータ１４に供給される制御信号の大きさとの関係を示す曲線である。制御量ＣＡは任意単位であり、例えば、制御信号が電圧信号であった場合は、制御信号の大きさを予め定められた基準電圧に対する比率である電圧比（％）で示すことができる。図６において、横軸に示す後部車高ｈｒは左方に向かうほど低く、右方に向かうほど高いことを示す。縦軸に示す制御信号の大きさは上方に向かうほど大きく、下方に向かうほど小さいことを示す。制御量算出用特性曲線において、後部車高ｈｒが特定されると、アクチュエータ１４に供給される制御信号の大きさが決定される。
すなわち、図６において、後部車高ｈｒが低くなるほど（車体姿勢が後ろかがみになるほど）、前照灯１２の光軸は上向き傾向となるので、アクチュエータ１４が前照灯１２の光軸を下向きとするように制御量ＣＡが設定される。また、後部車高ｈｒが高くなるほど（車体姿勢が前かがみになるほど）、前照灯１２の光軸は下向き傾向となるので、アクチュエータ１４が前照灯１２の光軸を上向きとするように制御量ＣＡが設定される。言い換えると、図６において、制御量ＣＡは、基準値に対して大きくなるほど（上方に向かうほど）、アクチュエータ１４が前照灯１２の光軸を上向きとなるように制御し、基準値に対して小さくなるほど（下方に向かうほど）、アクチュエータ１４が前照灯１２の光軸を光軸を下向きに制御するように定められている。また、車高領域ａ４は、車高領域ａ３の延長線上にあり、かつ、前照灯１２の光軸が上向きになり過ぎないように制御量ＣＡが設定されている。

本実施の形態では、図６に示すように、後部車高ｈｒの範囲が、後部車高ｈｒの低い方から高い方に向かって順番に第１乃至第４の車高範囲ａ１〜ａ４に区分されている。第１の車高領域ａ１は、前記の第２の小変化領域Ｋ２に対応して定められている。第２の車高領域ａ２は、前記の大変化領域Ｋ３に対応して定められている。第３の車高領域ａ３は、前記の第１の小変化領域Ｋ１に対応して定められている。第４の車高領域ａ４は、第３の車高領域ａ３よりもさらに後部車高が高く（前部車高が低く）、言い換えると、車体姿勢が前かがみとなる領域である。第４の車高領域ａ４は図４において破線で示す領域に相当し、この領域は第１の小変化領域Ｋ１と類似した特性となっている。そして、制御量算出用特性曲線は、第１〜第４の車高領域ａ１〜ａ４にそれぞれに対応して定められた第１〜第４の予測式によって定められ、各予測式は、制御量ＣＡが後部車高ｈｒを変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数から構成されている。

より詳細に説明すると、図中符号ＢＶ１、ＢＶ２、ＢＶ３は、第１乃至第４の車高領域ａ１〜ａ４を区画する境界値を示しており、第１乃至第４の車高領域ａ１〜ａ４は図７に示すように定義される。図７に示すように、第１乃至第４の車高領域ａ１〜ａ４に対応して第１乃至第４の予測式がそれぞれ定められている。各予測式のＡ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は定数である。第１乃至第４の予測式は、２次式あるいは３次式で構成されており、具体的には、第１、第２、第４の予測式が２次式で構成され、第３の予測式が３次式で構成されている。このように、制御量算出用特性曲線を２次以上の予測式を用いて定めることで、１次の予測式を用いる場合に比較して光軸角度を制御する際の精度を向上する上で有利となる。言い換えると、前記のビーム傾斜率Ｂが−２．５％≦Ｂ≦−０．５％となる許容角度内に収まるようにする上で有利となる。なお、制御量算出用特性曲線に代えて、前記のピッチ角算出用特性曲線を用いる場合も上述の場合と同様の予測式で定めればよく、具体的には、次のようにすればよい。すなわち、ピッチ角算出用特性曲線を定める各予測式は、ピッチ角が車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数から構成される。また、ピッチ角算出用特性曲線を２次以上の予測式を用いて定めることで、１次の予測式を用いる場合に比較して光軸角度を制御する際の精度を向上する上で有利となる。２次以上の予測式を用いることが光軸角度を制御する際の精度を向上する上で有利となる理由などについては後述する。

次に前照灯光軸調整装置１０の動作について説明する。まず、図１０のフローチャートを参照して制御量算出用特性曲線を用いた場合について説明する。光軸調整ＥＣＵ１８は、車高センサ１６で検出された相対変位量Δｈを受け付けると（ステップＳ１０）、相対変位量Δｈから車高ｈｒを算出する（ステップＳ１２：車高検出手段３０）。次いで、光軸調整ＥＣＵ１８は、算出した車高ｈｒから制御量算出特性曲線ＦＮに基づいて制御量ＣＡを算出する（ステップＳ１４：制御量算出手段）。次いで、光軸調整ＥＣＵ１８は、算出した制御量ＣＡに応じて制御信号をアクチュエータ１４に供給して駆動させ（ステップＳ１６：光軸調整手段３４）、前照灯１２の光軸角度を調整する（ステップＳ１８：光軸調整手段３４）。これにより、ビーム傾斜率Ｂが前記許容範囲内に収まるように前照灯１２の光軸角度の調整がなされる。

次に、図１１のフローチャートを参照してピッチ角算出用特性曲線を用いた場合について説明する。なお、ステップＳ２０、Ｓ２２は、図１０のステップＳ１０、Ｓ１２と同様であるため説明を省略する。光軸調整ＥＣＵ１８は、算出した車高ｈｒからピッチ角算出用特性曲線ＦＮに基づいてピッチ角θｐを算出する（ステップＳ２４：制御量算出手段３２）。次いで、光軸調整ＥＣＵ１８は、算出したピッチ角θｐから制御量ＣＡを算出する（ステップＳ２６：制御量算出手段）。次いで、光軸調整ＥＣＵ１８は、算出した制御量ＣＡに応じて制御信号をアクチュエータ１４に供給して駆動させ（ステップＳ２８：光軸調整手段３４）、前照灯１２の光軸角度を調整する（ステップＳ３０：光軸調整手段３４）。これにより、ビーム傾斜率Ｂが前記許容範囲内に収まるように前照灯１２の光軸角度の調整がなされる。

次に本実施の形態における前照灯光軸調整装置１０の効果について説明する。車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係は、サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線の影響を受ける。図４に示したように、サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線は単純な線形ではないことから、車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係も単純な線形で正確に表わすことは難しい。したがって、従来技術のように車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係を３つの１次式の組み合わせで定めたとしても、車高ｈｒからピッチ角θｐを精度よく算出する上では限界がある。そのため、得られたピッチ角θｐに基づいて前照灯１２の光軸調整を行っても光軸調整の精度を確保する上では限界がある。

これに対して、本発明は、サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線が、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２と、それら第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２の間を接続し第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域Ｋ３とを含むことに着目したものである。すなわち、車高の範囲を、第１の小変化領域Ｋ１に対応する第３の車高領域ａ３と、大変化領域Ｋ３に対応する第２の車高領域ａ２と、第２の小変化領域Ｋ２に対応する第１の車高領域ａ１と、第４の車高領域ａ４とに区分し、制御量算出用特性曲線を、第１、第２、第３、第４の車高領域ａ１、ａ２、ａ３、ａ４にそれぞれに対応して定められた４つの予測式によって定め、各予測式は、制御量が車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数から構成した。あるいはピッチ角算出用特性曲線を、第１、第２、第３、第４の車高領域ａ１、ａ２、ａ３、ａ４にそれぞれに対応して定められた４つの予測式によって定め、各予測式は、ピッチ角が車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数から構成した。このように、サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線のうち傾きの変化が大きい大変化領域に対応して予測式を定めることで単純な線形ではないサスペンション装置２０の特性をより正確に予測式に反映させることができるため、車高ｈｒから制御量ＣＡあるいはピッチ角θｐを精度よく算出することができる。そのため、サスペンション装置２０の荷重−変位特性曲線のうち傾きの変化が大きい大変化領域に対して予測式を定めない場合に比較して、前照灯１２の光軸調整の精度を確保する上で有利となる。

なお、本実施の形態では、車高の範囲を４つの車高領域ａ１〜ａ４に区分した場合について説明したが、サスペンション装置２０の第１、第２の小変化領域Ｋ１、Ｋ２、大変化領域Ｋ３のそれぞれに対応して車高の範囲は、少なくとも３つの車高領域に区分すればよい。しかしながら、本実施の形態のようにさらに多くの車高領域に区分すれば、車高ｈｒに対するピッチ角θｐあるいは制御量ＣＡを荷重条件に対応してよりきめ細かく算出できることから前照灯１２の光軸調整の精度を確保する上でより一層有利となる。
また、本実施の形態では、車高として後部車高ｈｒを用いた場合について説明したが、前部車高であってもよいことは無論である。

次に、２次以上の予測式で定めた制御量算出用特性曲線を用いることが１次式で定めた制御量算出用特性曲線を用いることよりも有利であり、また、２次以上の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線を用いることが１次式で定めたピッチ角算出用特性曲線を用いることよりも有利である点について説明する。以下の説明においては便宜上、後部車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係を示すピッチ角算出用特性曲線をＮ次式で定めた場合と、１次式で定めた場合について比較しつつ説明する。図８は１台の車両について求めた後部車高ｈｒとピッチ角θｐとの関係を示す線図である。横軸に示す後部車高ｈｒは左方に向かうほど高く、右方に向かうほど低いことを示す。縦軸に示すピッチ角θｐの大きさは上方に向かうほど大きく（車両２の前部が上向き傾向となり）、下方に向かうほど小さい（車両２の前部が下向き傾向となる）ことを示す。図中、符号ＦＮは２次以上の第１乃至第４の予測式によって定めたピッチ角算出用特性曲線を示し、符号Ｆ１は４つの１次の予測式によって定めたピッチ角算出用特性曲線を示す。また、ピッチ角算出用特性曲線ＦＮ、Ｆ１以外の曲線は、サスペンション装置２０の特性のばらつきを考慮して算出した後部車高ｈｒとピッチ角θｐとを示す予測値であり、これら予測値は、車両２に対する乗員の人数（重量）、座席位置、荷物の有無、荷物の重量などの荷重条件を様々に異ならせて算出したものである。ここで、サスペンション装置２０の特性とは、荷重に対するストローク量の変化度合い（荷重−変位特性曲線）である。そして、上述のようにして算出した予測値について、ピッチ角算出用特性曲線ＦＮ、Ｆ１に基づいて前照灯１２の光軸角度を調整した場合におけるビーム傾斜率Ｂが法規の許容範囲（−２．５％≦Ｂ≦−０．５％）に収まっているか否かを調べた。その結果、ピッチ角算出用特性曲線ＦＮではビーム傾斜率Ｂが前記許容範囲内に収まっているのに対して、ピッチ角算出用特性曲線Ｆ１では、ビーム傾斜率Ｂが−２．５％〜−０．３８％とばらつき、法規の許容範囲の上限を超過していることがわかった。したがって、２次以上の第１乃至第４の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線ＦＮを用いる場合は、１次の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線Ｆ１を用いる場合に比較して、サスペンション装置２０の特性のばらつきが多少あったとしても、ビーム傾斜率Ｂを許容範囲内に確実に収めることができ、言い換えると、前照灯１２の光軸角度の調整精度を確保する上で有利となる。

図９は、１台の車両について特性が異なる４種類のサスペンション装置２０を用いた場合における２次以上の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線と１次の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線とを比較する説明図である。すなわち、同一車種であっても仕様（グレード）の違いによって異なるサスペンション装置２０を使用する場合について説明する。本例では、２次以上の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線を用いた場合、単一のピッチ角算出用特性曲線ＦＮを使用することにより、４種類のサスペンション装置２０の何れを使用しても、ビーム傾斜率Ｂを前記許容範囲内に収めることができる。一方、１次の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線を用いた場合は、２つのピッチ角算出用特性曲線Ｆ１ａ、Ｆ１ｂを使用することにより、ビーム傾斜率Ｂを前記許容範囲内に収めることができた。言い換えると、４種類のサスペンション装置２０を使用する場合は、少なくとも２つのピッチ角算出用特性曲線Ｆ１ａ、Ｆ１ｂを用意する必要がある。したがって、２次以上の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線ＦＮを用いる場合は、１次の予測式で定めたピッチ角算出用特性曲線Ｆ１を用いる場合に比較して、サスペンション装置２０の特性の相違があったとしても、ビーム傾斜率Ｂを許容範囲内に確実に収めることができ、言い換えると、光軸調整ＥＣＵ１８の種類が増加することを抑制でき、ひいては製造コストの低減を図る上で有利となる。この理由は、光軸調整ＥＣＵ１８は、ピッチ角算出用特性曲線を計算するプログラム、あるいは、ピッチ角算出用特性曲線を示すマップのデータを格納する必要があるため、光軸調整ＥＣＵ１８をピッチ角算出用特性曲線の種類と同じだけ用意しなくてはならないためである。

２……車両、１０……前照灯光軸調整装置、１２……前照灯、１４……アクチュエータ、２０……サスペンション装置、２２……車高検出手段、２４……制御量算出手段、２６……光軸調整手段、ｈｒ……後部車高、θｐ……ピッチ角、Ｌ……光軸、ＦＮ……ピッチ角算出用特性曲線、Ｋ１……第１の小変化領域、Ｋ２……第２の小変化領域、Ｋ３……大変化領域、ａ１〜ａ３……第１乃至第３の車高領域。

Claims (3)

1. 車両の前部または後部の車高を検出する車高検出手段と、
   前記検出された車高からピッチ角算出用特性曲線に基づいて車両の傾きであるピッチ角を算出し、前記ピッチ角に基づいて車両の前照灯の光軸が水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように前記光軸角度の制御量を決定する制御量算出手段と、
   前記決定された制御量に基づいて光軸角度を調整する光軸調整手段とを備え、
   前記車両に設けられたサスペンション装置の荷重−変位特性曲線は、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域と、それら第１、第２の小変化領域の間を接続し前記第１、第２の小変化領域の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域とを含み、
   前記車高の範囲は、前記第１の小変化領域に対応する第１の車高領域と、前記大変化領域に対応する第２の車高領域と、前記第２の小変化領域に対応する第３の車高領域とに区分され、
   前記ピッチ角算出用特性曲線は、前記第１、第２、第３の車高領域にそれぞれに対応して定められた３つの予測式によって定められ、
   前記各予測式は、前記ピッチ角が前記車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数からなり、
   前記サスペンション装置は、車両に加わる衝撃を変位することで和らげる緩衝手段と、前記緩衝手段が過大に変位したときに作動して前記緩衝手段の過大な変位を抑制するバンプストッパ手段とを備え、
   前記第１の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域であり、
   前記大変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域と、前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域との境目を含む領域であり、
   前記第２の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域である、
   ことを特徴とする前照灯光軸調整装置。
2. 車両の前部または後部の車高を検出する車高検出手段と、
   前記検出された車高から制御量算出用特性曲線に基づいて車両の前照灯の光軸が水平面に対してなす角度である光軸角度が予め定められた許容範囲内となるように前記光軸角度の制御量を決定する制御量算出手段と、
   前記決定された制御量に基づいて光軸角度を調整する光軸調整手段とを備え、
   前記車両に設けられたサスペンション装置の荷重−変位特性曲線は、傾きの変化が小さい第１、第２の小変化領域と、それら第１、第２の小変化領域の間を接続し前記第１、第２の小変化領域の傾きの変化よりも傾きの変化が大きい大変化領域とを含み、
   前記車高の範囲は、前記第１の小変化領域に対応する第１の車高領域と、前記大変化領域に対応する第２の車高領域と、前記第２の小変化領域に対応する第３の車高領域とに区分され、
   前記制御量算出用特性曲線は、前記第１、第２、第３の車高領域にそれぞれに対応して定められた３つの予測式によって定められ、
   前記各予測式は、前記制御量が前記車高を変数とするＮ次式（Ｎは２以上の自然数）で表わされた関数からなり、
   前記サスペンション装置は、車両に加わる衝撃を変位することで和らげる緩衝手段と、前記緩衝手段が過大に変位したときに作動して前記緩衝手段の過大な変位を抑制するバンプストッパ手段とを備え、
   前記第１の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域であり、
   前記大変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段のみが作動している領域と、前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域との境目を含む領域であり、
   前記第２の小変化領域は、前記荷重−変位特性曲線のうち前記緩衝手段および前記バンプストッパ手段の双方が作動している領域である、
   ことを特徴とする前照灯光軸調整装置。
3. 前記前照灯の光軸角度を変えるアクチュエータが設けられ、
   前記光軸調整手段による前記光軸角度の調整は、前記制御量に基づいて前記アクチュエータを制御することでなされる、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の前照灯光軸調整装置。

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