JPWO2020183532A1 - 光軸制御装置 - Google Patents

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Abstract

光軸制御装置（１００）は、車両（１）の前照灯（２）の被駆動部（４）に設けられた第１加速度センサ（５）を用いて、第１方向（Ｄ１）に対する第１加速度（Ｇ１）を検出するとともに、車両（１）に設けられた第２加速度センサ（６）を用いて、第１方向（Ｄ１）と非直交な第２方向（Ｄ２）に対する第２加速度（Ｇ２）を検出する加速度検出部（１１）と、車両（１）が加振されている状態における加速度検出部（１１）による検出値に基づく加加速度（ΔＧ１，ΔＧ２）を用いて、前照灯（２）の対路面光軸角度（θ１）を直接演算する角度演算部（１２）と、を備える。

Description

本発明は、光軸制御装置に関する。
従来、車両の車体部に設けられた加速度センサを用いて、車体部の前後方向に対する加速度Ｇｘ及び車体部の上下方向に対する加速度Ｇｚを検出する技術が開発されている。また、当該検出された加速度Ｇｘ，Ｇｚを用いて、路面に対する車体部のピッチ方向の傾斜角度（以下「対路面車体角度」という。）φを演算する技術が開発されている。対路面車体角度φの演算方法は、以下のとおりである。
従来の演算方法は、車両の走行中における加速度Ｇｘ，Ｇｚを用いるものである。すなわち、車両の走行中（より具体的には加速中又は減速中）に所定の時間間隔にて加速度Ｇｘ，Ｇｚが検出される。当該検出された加速度Ｇｘの変化量ΔＧｘが算出されるとともに、当該検出された加速度Ｇｚの変化量ΔＧｚが算出される。具体的には、例えば、互いに連続する各２検出タイミング間の変化量ΔＧｘ，ΔＧｚが算出される。当該算出された変化量ΔＧｚと当該算出された変化量ΔＧｘとの比（ΔＧｚ／ΔＧｘ）に基づき、対路面車体角度φが演算される（例えば、特許文献１参照。）。
また、当該演算された対路面車体角度φに基づき、路面に対する前照灯の光軸のピッチ方向の傾斜角度（以下「対路面光軸角度」という。）が所定の角度範囲内となるように光軸を制御する装置、すなわち光軸制御装置が開発されている。
特開２０１２−１０６７１９号公報
通常、加速度センサによる検出値は、車両が加速又は減速（以下「加減速」と総称する。）することによる加速度（以下「走行加速度」という。）に対応する成分（以下「走行加速度成分」という。）と、重力加速度に対応する成分（以下「重力加速度成分」という。）とを含むものである。走行加速度の値は、車両の加減速に応じて変動するものである。他方、重力加速度の値は、一定であり、かつ、走行加速度の値に比して２桁以上大きいものである。前後方向に対する加速度Ｇｘにおいては、走行加速度成分が支配的である。他方、上下方向に対する加速度Ｇｚにおいては、重力加速度成分が支配的である。
したがって、上下方向に対する加速度Ｇｚは、前後方向に対する加速度Ｇｘに比して２桁以上大きい値となる。また、車両の加減速による加速度Ｇｚの変化量ΔＧｚは、車両の加減速による加速度Ｇｘの変化量ΔＧｘに比して小さい値となる。
ここで、加速度センサにより加速度Ｇｘ，Ｇｚが検出されるとき、種々の要因による検出誤差が発生する。上記のとおり、加速度Ｇｘ，Ｇｚはスケールが相違するものであり（Ｇｘ＜Ｇｚ）、かつ、変化量ΔＧｘ，ΔＧｚもスケールが相違するものである（ΔＧｘ＞ΔＧｚ）。このため、前後方向に係る値（Ｇｘ，ΔＧｘ）に対する検出誤差の影響の度合いと、上下方向に係る値（Ｇｚ，ΔＧｚ）に対する検出誤差の影響の度合いとは、互いに異なるものとなる。
従来の光軸制御装置においては、これらの方向間の検出誤差の影響の度合いの違いに起因して、対路面車体角度φの演算精度が低下する問題があった。この結果、前照灯の光軸を正確に制御することができない問題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、前照灯の光軸を正確に制御することができる光軸制御装置を提供することを目的とする。
本発明の光軸制御装置は、車両の前照灯の被駆動部に設けられた第１加速度センサを用いて、第１方向に対する第１加速度を検出するとともに、車両に設けられた第２加速度センサを用いて、第１方向と非直交な第２方向に対する第２加速度を検出する加速度検出部と、車両が加振されている状態における加速度検出部による検出値に基づく加加速度を用いて、前照灯の対路面光軸角度を直接演算する角度演算部と、を備えるものである。
本発明によれば、上記のように構成したので、前照灯の光軸を正確に制御することができる。
実施の形態１に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける第１前照灯の要部を示す説明図である。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける第２前照灯の要部を示す説明図である。 第１方向の例、第２方向の例、路面平行方向の例、対路面光軸角度の例、対路面車体角度の例、及び相対角度の例などを示す説明図である。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける制御装置のハードウェア構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける制御装置の他のハードウェア構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの角度演算部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの駆動制御部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る他の光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る他の光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る他の光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態２に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態２に係る光軸制御システムにおける第１前照灯の要部を示す説明図である。 実施の形態２に係る光軸制御システムにおける第２前照灯の要部を示す説明図である。 第１方向の例、第２方向の例、路面平行方向の例、第１対路面光軸角度の例、第２対路面光軸角度の例、及び相対角度の例などを示す説明図である。 実施の形態２に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの角度演算部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの駆動制御部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 第１方向の例、第２方向の例、路面平行方向の例、対路面光軸角度の例、対路面車体角度の例、及び相対角度の例などを示す説明図である。 実施の形態３に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの角度演算部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 第１方向の例、第２方向の例、路面平行方向の例、第１対路面光軸角度の例、第２対路面光軸角度の例、及び相対角度の例などを示す説明図である。 実施の形態４に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの角度演算部の詳細な動作を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。 近似直線の例を示す説明図である。 近似直線に基づき演算される対路面光軸角度の例を示す説明図である。 実施の形態５に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作のうち、前照灯が消灯しているときの動作を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る光軸制御システムにおける制御装置の動作のうち、前照灯が点灯しているときの動作を示すフローチャートである。 実施の形態５に係る光軸制御システムにおける制御装置のうちの角度演算部の詳細な動作を示すフローチャートである。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。図２Ａは、実施の形態１に係る光軸制御システムにおける第１前照灯の要部を示す説明図である。図２Ｂは、実施の形態１に係る光軸制御システムにおける第２前照灯の要部を示す説明図である。図１及び図２を参照して、実施の形態１の光軸制御システム２００について説明する。
以下、各実施の形態において、特に断りのない限り、角度の単位は度であるものとする。また、路面に対して平行な方向を基準（すなわち０度）として、車両前傾方向（すなわち光軸下向き方向）の角度値がマイナスであり、かつ、車両後傾方向（すなわち光軸上向き方向）の角度値がプラスであるものとする。
車両１の車体部に前照灯２が設けられている。また、車両１は、前照灯２用の駆動機構３を有している。駆動機構３は、例えば、アクチュエータにより構成されている。駆動機構３は、駆動制御部１３による制御の下、前照灯２内の被駆動部４をピッチ方向に回動させるものである。被駆動部４が回動することにより、車両１の車体部に対する前照灯２の光軸のピッチ方向の傾斜角度（以下「対車体光軸角度」という。）が変化する。
ここで、前照灯２は、左右一対の第１前照灯２＿１及び第２前照灯２＿２により構成されている。すなわち、第１前照灯２＿１は、右前照灯及び左前照灯のうちのいずれか一方（例えば右前照灯）に対応するものである。第２前照灯２＿２は、右前照灯及び左前照灯のうちのいずれか他方（例えば左前照灯）に対応するものである。また、被駆動部４は、第１前照灯２＿１内の第１被駆動部４＿１及び第２前照灯２＿２内の第２被駆動部４＿２により構成されている。
駆動機構３は、第１被駆動部４＿１及び第２被駆動部４＿２を互いに連動するように回動させる。このため、前照灯２の対車体光軸角度について、第１前照灯２＿１の対車体光軸角度と第２前照灯２＿２の対車体光軸角度とは互いに同等の値となる。また、前照灯２の対路面光軸角度θ１について、第１前照灯２＿１の対路面光軸角度（以下「第１対路面光軸角度」ということがある。）θ１＿１と第２前照灯２＿２の対路面光軸角度（以下「第２対路面光軸角度」ということがある。）θ１＿２とは互いに同等の値となる。
第１前照灯２＿１及び第２前照灯２＿２の各々は、例えば、いわゆる「ダイレクトプロジェクション方式」の前照灯により構成されている（図２参照）。ダイレクトプロジェクション方式の前照灯の構造は、例えば、以下の参考文献１に記載されている。
［参考文献１］国際公開第２０１６／００６１３８号
すなわち、第１前照灯２＿１においては、筐体２１＿１の前面開口部（不図示）に前面レンズ（不図示）が設けられている。また、筐体２１＿１の内部に光源（不図示）、集光レンズ（不図示）及び投射レンズ２２＿１が設けられている。当該光源は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成されている。投射レンズ２２＿１は、前照灯２の配光パターンにおけるカットオフラインを形成する部位、すなわちカットオフライン形成部（不図示）を有している。第１被駆動部４＿１は、当該光源、当該集光レンズ及び投射レンズ２２＿１を含むものである。
同様に、第２前照灯２＿２においては、筐体２１＿２の前面開口部（不図示）に前面レンズ（不図示）が設けられている。また、筐体２１＿２の内部に光源（不図示）、集光レンズ（不図示）及び投射レンズ２２＿２が設けられている。当該光源は、例えば、ＬＥＤにより構成されている。投射レンズ２２＿２は、カットオフライン形成部（不図示）を有している。第２被駆動部４＿２は、当該光源、当該集光レンズ及び投射レンズ２２＿２を含むものである。
車両１は、第１加速度センサ５を有している。第１加速度センサ５は、被駆動部４に設けられている。具体的には、例えば、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に設けられている。また、車両１は、第２加速度センサ６を有している。第２加速度センサ６は、車両１の車体部（前照灯２を含む。）のうちの被駆動部４と異なる部位（以下「固定部」という。）に設けられている。具体的には、例えば、第２加速度センサ６は、第１前照灯２＿１の筐体２１＿１に設けられている。
加速度検出部１１は、第１加速度センサ５による出力信号を用いて、前照灯２の被駆動部４の前後方向Ｄ１に対する加速度Ｇ１、すなわち前照灯２の光軸に沿う方向Ｄ１に対する加速度Ｇ１を検出するものである。また、加速度検出部１１は、第２加速度センサ６による出力信号を用いて、前照灯２の筐体２１の前後方向Ｄ２に対する加速度Ｇ２、すなわち車両１の車体部の前後方向Ｄ２に対する加速度Ｇ２を検出するものである。
以下、実施の形態１において、方向Ｄ１を「第１方向」ということがある。また、実施の形態１において、加速度Ｇ１を「第１加速度」ということがある。また、実施の形態１において、方向Ｄ２を「第２方向」ということがある。また、実施の形態１において、加速度Ｇ２を「第２加速度」ということがある。
以下、車両１が加振されていることにより、車両１の車体部の前後方向に対する加速度が変動している状態を「加振状態」という。加振状態は、例えば、車両１の走行時に車両１の加減速により当該加速度が変動している状態である。また、例えば、加振状態は、車両１の制動装置（不図示）の作動時に車両１の車体部の振動により当該加速度の変動が発生している状態である。また、例えば、加振状態は、当該制動装置の解除時に車両１の車体部の振動により当該加速度の変動が発生している状態である。
角度演算部１２は、加振状態における加速度検出部１１による第１加速度Ｇ１の検出値を用いて、第１方向Ｄ１に対する加加速度ΔＧ１を算出するものである。具体的には、例えば、角度演算部１２は、第１加速度Ｇ１に対する時間微分により加加速度ΔＧ１を算出する。また、角度演算部１２は、加振状態における加速度検出部１１による第２加速度Ｇ２の検出値を用いて、第２方向Ｄ２に対する加加速度ΔＧ２を算出するものである。具体的には、例えば、角度演算部１２は、第２加速度Ｇ２に対する時間微分により加加速度ΔＧ２を算出する。
角度演算部１２は、当該算出された加加速度ΔＧ１，ΔＧ２を用いて、対路面光軸角度θ１を演算するものである。以下、図３を参照して、対路面光軸角度θ１の演算方法について説明する。
前照灯２の筐体２１は、車両１の車体部に固定されている。このため、路面に対する前照灯２の筐体２１のピッチ方向の傾斜角度は、車両１の対路面車体角度θ２に対応している。
図３に示す例において、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２間の角度（以下「相対角度」という。）Δθは、対路面光軸角度θ１及び対路面車体角度θ２を用いて、以下の式（１）により表される。
Δθ＝θ２−θ１ （１）
ここで、第１方向Ｄ１に対する加加速度ΔＧ１は、対路面光軸角度θ１と、路面と平行な方向（以下「路面平行方向」という。）Ｄａに対する加加速度ΔＧａとを用いて、以下の式（２）により表される。また、第２方向Ｄ２に対する加加速度ΔＧ２は、対路面車体角度θ２と、路面平行方向Ｄａに対する加加速度ΔＧａとを用いて、以下の式（３）により表される。
ΔＧ１＝ΔＧａ×ｃｏｓθ１ （２）
ΔＧ２＝ΔＧａ×ｃｏｓθ２ （３）
上記式（１）、上記式（２）及び上記式（３）による連立方程式を解くことにより、以下の式（４）が得られる。
θ１＝ｔａｎ−１
［｛（ΔＧ２／ΔＧ１）−ｃｏｓΔθ｝／ｓｉｎΔθ］ （４）
光軸制御システム２００において、現在の相対角度Δθの値は既知である。そこで、角度演算部１２は、現在の相対角度Δθの値を取得する。次いで、角度演算部１２は、当該取得された相対角度Δθの値と、上記算出された加加速度ΔＧ１，ΔＧ２の値とを用いて、上記式（４）により対路面光軸角度θ１を算出する。また、角度演算部１２は、当該算出された対路面光軸角度θ１の値と、上記取得された相対角度Δθの値とを用いて、以下の式（５）により対路面車体角度θ２を算出する。すなわち、以下の式（５）は、上記式（１）に対応する式である。
θ２＝θ１＋Δθ （５）
このように、角度演算部１２は、対路面車体角度θ２と別個に対路面光軸角度θ１を演算するものである。換言すれば、角度演算部１２は、対路面車体角度θ２の演算を介することなく、加加速度ΔＧ１，ΔＧ２を用いて対路面光軸角度θ１を直接演算するものである。以下、実施の形態１において、角度演算部１２が対路面光軸角度θ１及び対路面車体角度θ２を演算する処理を「角度演算処理」という。
駆動制御部１３は、角度演算部１２により演算された対路面光軸角度θ１の値に基づき、前照灯２の対路面光軸角度が所定の角度範囲（以下「目標角度範囲」という。）内となるように被駆動部４を回動させる制御（以下「オートレベリング制御」という。）を実行するものである。
車両１が停止しているとき、車両１に対する人の乗り降り又は車両１に対する荷物の積み降ろしなどに応じて、車両１の対路面車体角度が変化する。仮に車両１に光軸制御システム２００が設けられていない場合、当該変化により前照灯２の対路面光軸角度が変化して、前照灯２の対路面光軸角度が目標角度範囲外となることがある。この結果、前照灯２による照射光が歩行者又は他車両の運転者などを眩惑することがある。
これに対して、駆動制御部１３がオートレベリング制御を実行することにより、前照灯２の対路面光軸角度を好適な角度範囲（すなわち目標角度範囲）内にすることができる。この結果、前照灯２による照射光が歩行者又は他車両の運転者などを眩惑するのを回避することができる。
加速度検出部１１、角度演算部１２及び駆動制御部１３により、制御装置７の要部が構成されている。制御装置７は、例えば、車両１内のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。また、加速度検出部１１及び角度演算部１２により、光軸制御装置１００の要部が構成されている。
このようにして、光軸制御システム２００の要部が構成されている。
次に、図４を参照して、制御装置７のハードウェア構成について説明する。
図４Ａに示す如く、制御装置７は、プロセッサ３１及びメモリ３２を有している。メモリ３２には、加速度検出部１１、角度演算部１２及び駆動制御部１３の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。当該記憶されているプログラムをプロセッサ３１が読み出して実行することにより、加速度検出部１１、角度演算部１２及び駆動制御部１３の機能が実現される。
または、図４Ｂに示す如く、制御装置７は、処理回路３３を有している。この場合、加速度検出部１１、角度演算部１２及び駆動制御部１３の機能が専用の処理回路３３により実現される。
または、制御装置７は、プロセッサ３１、メモリ３２及び処理回路３３を有している（不図示）。この場合、加速度検出部１１、角度演算部１２及び駆動制御部１３の機能のうちの一部の機能がプロセッサ３１及びメモリ３２により実現されて、残余の機能が専用の処理回路３３により実現される。
プロセッサ３１は、１個又は複数個のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いたものである。
メモリ３２は、１個又は複数個の不揮発性メモリにより構成されている。または、メモリ３２は、１個又は複数個の不揮発性メモリ及び１個又は複数個の揮発性メモリにより構成されている。個々の揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いたものである。個々の不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）を用いたものである。
処理回路３３は、１個又は複数個のデジタル回路により構成されている。または、処理回路３３は、１個又は複数個のデジタル回路及び１個又は複数個のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路３３は、１個又は複数個の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。
次に、図５のフローチャートを参照して、制御装置７の動作について、角度演算部１２及び駆動制御部１３の動作を中心に説明する。加速度検出部１１は、加速度Ｇ１，Ｇ２を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
まず、角度演算部１２が角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１）。次いで、駆動制御部１３がオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ２）。以下、ステップＳＴ１，ＳＴ２の処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
次に、図６のフローチャートを参照して、角度演算部１２の詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ１の詳細な処理内容について説明する。
まず、角度演算部１２は、加振状態における加速度Ｇ１，Ｇ２の検出値を用いて、加加速度ΔＧ１，ΔＧ２をそれぞれ算出する（ステップＳＴ１１）。次いで、角度演算部１２は、現在の相対角度Δθの値を取得する（ステップＳＴ１２）。
次いで、角度演算部１２は、ステップＳＴ１１にて算出された加加速度ΔＧ１，ΔＧ２の値と、ステップＳＴ１２にて取得された相対角度Δθの値とを用いて、対路面光軸角度θ１を算出する（ステップＳＴ１３）。このとき、角度演算部１２は、上記式（４）により対路面光軸角度θ１を算出する。
次いで、角度演算部１２は、ステップＳＴ１２にて取得された相対角度Δθの値と、ステップＳＴ１３にて算出された対路面光軸角度θ１の値とを用いて、対路面車体角度θ２を算出する（ステップＳＴ１４）。例えば、角度演算部１２は、上記式（５）により対路面車体角度θ２を算出する。
次に、図７のフローチャートを参照して、駆動制御部１３の詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ２の詳細な処理内容について説明する。
まず、駆動制御部１３は、角度演算部１２により算出された対路面光軸角度θ１の値に基づき、被駆動部４の回動の要否を判定する（ステップＳＴ２１）。すなわち、駆動制御部１３は、当該算出された対路面光軸角度θ１が目標角度範囲内の値である場合、被駆動部４の回動が不要であると判定する（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）。他方、当該算出された対路面光軸角度θ１が目標角度範囲外の値である場合、駆動制御部１３は、被駆動部４の回動が要であると判定する（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）。
被駆動部４の回動が要であると判定された場合（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）、駆動制御部１３は、オートレベリング制御用の駆動量ΔΘを設定する（ステップＳＴ２２）。例えば、駆動制御部１３には、前照灯２の対路面光軸角度の基準値θ１ｒｅｆが予め記憶されている。基準値θ１ｒｅｆは、目標角度範囲内の値（例えばマイナス１度）に設定されている。駆動制御部１３は、当該記憶されている基準値θ１ｒｅｆと、上記算出された対路面光軸角度θ１の値との差分値に基づき、駆動量ΔΘを設定する。
次いで、駆動制御部１３は、ステップＳＴ２２にて設定された駆動量ΔΘに基づき、被駆動部４を回動させる制御を実行する（ステップＳＴ２３）。これにより、前照灯２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となる。
被駆動部４の回動が不要であると判定された場合（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）、ステップＳＴ２２，ＳＴ２３の処理はスキップされる。これは、前照灯２の対路面光軸角度が既に目標角度範囲内であるためである。
なお、駆動制御部１３は、角度演算部１２が角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１）よりも先に、相対角度Δθが所定値（例えば制御装置７の出荷時又は車両１の出荷時に設定された専用の非零の初期値）となるように被駆動部４を回動させる制御（以下「相対角度設定制御」という。）を実行するものであっても良い。この場合、角度演算部１２は、ステップＳＴ１２にて、当該所定値を取得するものであっても良い。
次に、光軸制御装置１００の効果について説明する。
従来の光軸制御装置は、車両の車体部に設けられた加速度センサを用いて、車体部の前後方向に対する加速度（Ｇｘ）及び車体部の上下方向に対する加速度（Ｇｚ）を検出するものであった。また、従来の光軸制御装置は、当該検出された加速度（Ｇｘ，Ｇｚ）の変化量（ΔＧｘ，ΔＧｚ）に基づき、対路面車体角度（φ）を演算するものであった。また、従来の光軸制御装置は、当該演算された対路面車体角度（φ）に基づき、対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように光軸を制御するものであった。
ここで、従来の光軸制御装置においては、加速度（Ｇｘ，Ｇｚ）の検出方向が互いに直交している。これらの方向間の検出誤差の影響の度合いの違いに起因して、対路面車体角度（φ）の演算精度が低下する問題があった。この結果、前照灯の光軸を正確に制御することができない問題があった。
これに対して、光軸制御装置１００においては、第１加速度Ｇ１の検出方向（すなわち第１方向Ｄ１）及び第２加速度Ｇ２の検出方向（すなわち第２方向Ｄ２）が互いに非直交である。より具体的には、相対角度Δθが９０度未満である。このため、これらの方向間の検出誤差の影響の度合いの違いを小さくすることができる。これにより、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
特に、従来の光軸制御装置においては、車両の加減速による上下方向に対する加速度（Ｇｚ）の変化量（ΔＧｚ）が小さいことにより、当該変化量（ΔＧｚ）に対する検出誤差の影響が大きいという問題があった。これに対して、光軸制御装置１００においては、検出対象となる加速度Ｇ１，Ｇ２がいずれも前後方向（すなわち第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２）に対するものであるため、検出誤差の影響を小さくすることができる。
また、従来の光軸制御装置においては、演算対象となる角度（すなわち対路面車体角度）が制御対象となる角度（すなわち対路面光軸角度）と異なるものである。これらの角度間のずれにより、オートレベリング制御の精度が低下する問題があった。
これに対して、光軸制御装置１００は、対路面車体角度θ２の演算を介することなく対路面光軸角度θ１を直接演算するものである。すなわち、光軸制御装置１００においては、演算対象となる角度（すなわち対路面光軸角度θ１）が制御対象となる角度（すなわち前照灯２の対路面光軸角度）と同一である。これにより、前照灯２の光軸を更に正確に制御することができる。
次に、光軸制御システム２００の変形例について説明する。
第２加速度センサ６は、固定部に設けられたものであれば良い。したがって、第２加速度センサ６の設置部位は、第１前照灯２＿１の筐体２１＿１に限定されるものではない。
例えば、図８に示す如く、第２加速度センサ６は、車両１の車体部（前照灯２を含む。）のうちの前照灯２と異なる部位に設けられたものであっても良い。
または、例えば、制御装置７が車両１の車体部に設けられたものである場合、第２加速度センサ６は、制御装置７に設けられたものであっても良い（図９参照）。
または、例えば、図１０に示す如く、第２加速度センサ６は、第２前照灯２＿２のうちの第２被駆動部４＿２と異なる部位に設けられたものであっても良い。より具体的には、第２加速度センサ６は、第２前照灯２＿２の筐体２１＿２に設けられたものであっても良い。
また、第１加速度センサ５は、被駆動部４に設けられたものであれば良い。したがって、第１加速度センサ５の設置部位は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に限定されるものではない。例えば、第１加速度センサ５は、第２前照灯２＿２の投射レンズ２２＿２に設けられたものであっても良い。
また、前照灯２は、ダイレクトプロジェクション方式に限定されるものではない。第１前照灯２＿１及び第２前照灯２＿２の各々は、例えば、いわゆる「プロジェクタ方式」又は「リフレクタ方式」の前照灯により構成されたものであっても良い。
ここで、前照灯２がプロジェクタ方式又はリフレクタ方式である場合、第１被駆動部４＿１及び第２被駆動部４＿２の各々は、反射板（不図示）を含むものである。この場合、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の当該反射板、又は第２前照灯２＿２の当該反射板に設けられたものであっても良い。
以上のように、実施の形態１の光軸制御装置１００は、車両１の前照灯２の被駆動部４に設けられた第１加速度センサ５を用いて、第１方向Ｄ１に対する第１加速度Ｇ１を検出するとともに、車両１に設けられた第２加速度センサ６を用いて、第１方向Ｄ１と非直交な第２方向Ｄ２に対する第２加速度Ｇ２を検出する加速度検出部１１と、車両１が加振されている状態（加振状態）における加速度検出部１１による検出値に基づく加加速度ΔＧ１，ΔＧ２を用いて、前照灯２の対路面光軸角度θ１を直接演算する角度演算部１２と、を備える。これにより、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、第２加速度センサ６は、車両１における固定部に設けられている。この場合、上記式（４）により対路面光軸角度θ１を算出することができる。また、例えば、上記式（５）により対路面車体角度θ２を算出することができる。
また、角度演算部１２は、第１方向Ｄ１に対する加加速度ΔＧ１、第２方向Ｄ２に対する加加速度ΔＧ２、及び第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２間の相対角度Δθを用いて、数式θ１＝ｔａｎ−１［｛（ΔＧ２／ΔＧ１）−ｃｏｓΔθ｝／ｓｉｎΔθ］により対路面光軸角度θ１を演算する。このように、上記式（４）により対路面光軸角度θ１を算出することができる。
実施の形態２．
図１１は、実施の形態２に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。図１２Ａは、実施の形態２に係る光軸制御システムにおける第１前照灯の要部を示す説明図である。図１２Ｂは、実施の形態２に係る光軸制御システムにおける第２前照灯の要部を示す説明図である。図１１及び図１２を参照して、実施の形態２の光軸制御システム２００ａについて説明する。
なお、図１１において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、図１２Ａにおいて、図２Ａに示す構成部材と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。また、図１２Ｂにおいて、図２Ｂに示す構成部材と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
車両１は、前照灯２用の駆動機構３を有している。駆動機構３は、駆動制御部１３ａによる制御の下、前照灯２の被駆動部４をピッチ方向に回動させるものである。
ここで、駆動機構３は、第１前照灯２＿１用の第１駆動機構３＿１及び第２前照灯２＿２用の第２駆動機構３＿２により構成されている。これにより、駆動機構３は、第１被駆動部４＿１及び第２被駆動部４＿２を互いに独立して回動させるものである。このため、前照灯２の対車体光軸角度について、第１前照灯２＿１の対車体光軸角度と第２前照灯２＿２の対車体光軸角度とは互いに異なる値となり得るものである。また、対路面光軸角度θ１について、第１対路面光軸角度θ１＿１と第２対路面光軸角度θ１＿２とは互いに異なる値となり得るものである。
第１加速度センサ５は、第１被駆動部４＿１に設けられている。具体的には、例えば、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に設けられている。また、第２加速度センサ６は、第２被駆動部４＿２に設けられている。具体的には、例えば、第２加速度センサ６は、第２前照灯２＿２の投射レンズ２２＿２に設けられている。
加速度検出部１１ａは、第１加速度センサ５による出力信号を用いて、第１被駆動部４＿１の前後方向Ｄ１’に対する加速度Ｇ１’、すなわち第１前照灯２＿１の光軸に沿う方向Ｄ１’に対する加速度Ｇ１’を検出するものである。また、加速度検出部１１ａは、第２加速度センサ６による出力信号を用いて、第２被駆動部４＿２の前後方向Ｄ２’に対する加速度Ｇ２’、すなわち第２前照灯２＿２の光軸に沿う方向Ｄ２’に対する加速度Ｇ２’を検出するものである。
以下、実施の形態２において、方向Ｄ１’を「第１方向」ということがある。また、実施の形態２において、加速度Ｇ１’を「第１加速度」ということがある。また、実施の形態２において、方向Ｄ２’を「第２方向」ということがある。また、実施の形態２において、加速度Ｇ２’を「第２加速度」ということがある。
角度演算部１２ａは、加振状態における加速度検出部１１ａによる第１加速度Ｇ１’の検出値を用いて、第１方向Ｄ１’に対する加加速度ΔＧ１’を算出するものである。また、角度演算部１２ａは、加振状態における加速度検出部１１ａによる第２加速度Ｇ２’の検出値を用いて、第２方向Ｄ２’に対する加加速度ΔＧ２’を算出するものである。
また、角度演算部１２ａは、当該算出された加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’を用いて、対路面光軸角度θ１を演算するものである。以下、図１３を参照して、対路面光軸角度θ１の演算方法について説明する。
図１３に示す例において、第１方向Ｄ１’と第２方向Ｄ２’間の相対角度Δθ’は、第１対路面光軸角度θ１＿１及び第２対路面光軸角度θ１＿２を用いて、以下の式（１１）により表される。
Δθ’＝θ１＿２−θ１＿１ （１１）
ここで、第１方向Ｄ１’に対する加加速度ΔＧ１’は、第１対路面光軸角度θ１＿１と、路面平行方向Ｄａに対する加加速度ΔＧａとを用いて、以下の式（１２）により表される。また、第２方向Ｄ２’に対する加加速度ΔＧ２’は、第２対路面光軸角度θ１＿２と、路面平行方向Ｄａに対する加加速度ΔＧａとを用いて、以下の式（１３）により表される。
ΔＧ１’＝ΔＧａ×ｃｏｓθ１＿１ （１２）
ΔＧ２’＝ΔＧａ×ｃｏｓθ１＿２ （１３）
上記式（１１）、上記式（１２）及び上記式（１３）による連立方程式を解くことにより、以下の式（１４）が得られる。
θ１＿１＝ｔａｎ−１
［｛（ΔＧ２’／ΔＧ１’）−ｃｏｓΔθ’｝／ｓｉｎΔθ’］ （１４）
光軸制御システム２００ａにおいて、現在の相対角度Δθ’の値は既知である。そこで、角度演算部１２ａは、現在の相対角度Δθ’の値を取得する。次いで、角度演算部１２ａは、当該取得された相対角度Δθ’の値と、上記算出された加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’の値とを用いて、上記式（１４）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する。また、角度演算部１２ａは、当該算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値と、上記取得された相対角度Δθ’の値とを用いて、以下の式（１５）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する。すなわち、以下の式（１５）は、上記式（１１）に対応する式である。
θ１＿２＝θ１＿１＋Δθ’ （１５）
このように、角度演算部１２ａは、対路面車体角度θ２を演算することなく対路面光軸角度θ１を演算するものである。換言すれば、角度演算部１２ａは、対路面車体角度θ２の演算を介することなく、加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’を用いて対路面光軸角度θ１を直接演算するものである。以下、実施の形態２において、角度演算部１２ａが対路面光軸角度θ１を演算する処理を「角度演算処理」という。
駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａにより演算された対路面光軸角度θ１の値に基づき、前照灯２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわちオートレベリング制御を実行するものである。
より具体的には、駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａにより演算された第１対路面光軸角度θ１＿１の値に基づき、第１前照灯２＿１の対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように第１被駆動部４＿１を回動させる制御を実行する。また、駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａにより演算された第２対路面光軸角度θ１＿２の値に基づき、第２前照灯２＿２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように第２被駆動部４＿２を回動させる制御を実行する。
加速度検出部１１ａ、角度演算部１２ａ及び駆動制御部１３ａにより、制御装置７ａの要部が構成されている。制御装置７ａは、例えば、車両１内のＥＣＵにより構成されている。また、加速度検出部１１ａ及び角度演算部１２ａにより、光軸制御装置１００ａの要部が構成されている。
このようにして、光軸制御システム２００ａの要部が構成されている。
制御装置７ａの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、加速度検出部１１ａ、角度演算部１２ａ及び駆動制御部１３ａの機能は、プロセッサ３１及びメモリ３２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路３３により実現されるものであっても良い。
次に、図１４のフローチャートを参照して、制御装置７ａの動作について、角度演算部１２ａ及び駆動制御部１３ａの動作を中心に説明する。加速度検出部１１ａは、加速度Ｇ１’，Ｇ２’を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
まず、角度演算部１２ａが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ａ）。次いで、駆動制御部１３ａがオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ２ａ）。以下、ステップＳＴ１ａ，ＳＴ２ａの処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
次に、図１５のフローチャートを参照して、角度演算部１２ａの詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ１ａの詳細な処理内容について説明する。
まず、角度演算部１２ａは、加振状態における加速度Ｇ１’，Ｇ２’の検出値を用いて、加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’をそれぞれ算出する（ステップＳＴ１１ａ）。次いで、角度演算部１２ａは、現在の相対角度Δθ’の値を取得する（ステップＳＴ１２ａ）。
次いで、角度演算部１２ａは、ステップＳＴ１１ａにて算出された加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’の値と、ステップＳＴ１２ａにて取得された相対角度Δθ’の値とを用いて、第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する（ステップＳＴ１３ａ）。このとき、角度演算部１２ａは、上記式（１４）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する。
次いで、角度演算部１２ａは、ステップＳＴ１２ａにて取得された相対角度Δθ’の値と、ステップＳＴ１３ａにて算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値とを用いて、第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する（ステップＳＴ１４ａ）。例えば、角度演算部１２ａは、上記式（１５）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する。
次に、図１６のフローチャートを参照して、駆動制御部１３ａの詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ２ａの詳細な処理内容について説明する。
まず、駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａにより算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値に基づき、第１被駆動部４＿１の回動の要否を判定する（ステップＳＴ２１ａ）。すなわち、駆動制御部１３ａは、当該算出された第１対路面光軸角度θ１＿１が目標角度範囲内の値である場合、第１被駆動部４＿１の回動が不要であると判定する（ステップＳＴ２１ａ“ＮＯ”）。他方、当該算出された第１対路面光軸角度θ１＿１が目標角度範囲外の値である場合、駆動制御部１３ａは、第１被駆動部４＿１の回動が要であると判定する（ステップＳＴ２１ａ“ＹＥＳ”）。
第１被駆動部４＿１の回動が要であると判定された場合（ステップＳＴ２１ａ“ＹＥＳ”）、駆動制御部１３ａは、オートレベリング制御用の駆動量ΔΘ＿１を設定する（ステップＳＴ２２ａ）。例えば、駆動制御部１３ａは、予め記憶されている基準値θ１ｒｅｆと、上記算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値との差分値に基づき、駆動量ΔΘ＿１を設定する。
次いで、駆動制御部１３ａは、ステップＳＴ２２ａにて設定された駆動量ΔΘ＿１に基づき、第１被駆動部４＿１を回動させる制御を実行する（ステップＳＴ２３ａ）。これにより、第１前照灯２＿１の対路面光軸角度が目標角度範囲内となる。
第１被駆動部４＿１の回動が不要であると判定された場合（ステップＳＴ２１ａ“ＮＯ”）、ステップＳＴ２２ａ，ＳＴ２３ａの処理はスキップされる。これは、第１前照灯２＿１の対路面光軸角度が既に目標角度範囲内であるためである。
また、駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａにより算出された第２対路面光軸角度θ１＿２の値に基づき、第２被駆動部４＿２の回動の要否を判定する（ステップＳＴ２１ｂ）。すなわち、駆動制御部１３ａは、当該算出された第２対路面光軸角度θ１＿２が目標角度範囲内の値である場合、第２被駆動部４＿２の回動が不要であると判定する（ステップＳＴ２１ｂ“ＮＯ”）。他方、当該算出された第２対路面光軸角度θ１＿２が目標角度範囲外の値である場合、駆動制御部１３ａは、第２被駆動部４＿２の駆動が要であると判定する（ステップＳＴ２１ｂ“ＹＥＳ”）。
第２被駆動部４＿２の回動が要であると判定された場合（ステップＳＴ２１ｂ“ＹＥＳ”）、駆動制御部１３ａは、オートレベリング制御用の駆動量ΔΘ＿２を設定する（ステップＳＴ２２ｂ）。例えば、駆動制御部１３ａは、予め記憶されている基準値θ１ｒｅｆと、上記算出された第２対路面光軸角度θ１＿２の値との差分値に基づき、駆動量ΔΘ＿２を設定する。
次いで、駆動制御部１３ａは、ステップＳＴ２２ｂにて設定された駆動量ΔΘ＿２に基づき、第２被駆動部４＿２を回動させる制御を実行する（ステップＳＴ２３ｂ）。これにより、第２前照灯２＿２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となる。
第２被駆動部４＿２の回動が不要であると判定された場合（ステップＳＴ２１ｂ“ＮＯ”）、ステップＳＴ２２ｂ，ＳＴ２３ｂの処理はスキップされる。これは、第２前照灯２＿２の対路面光軸角度が既に目標角度範囲内であるためである。
なお、駆動制御部１３ａは、角度演算部１２ａが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ａ）よりも先に、相対角度Δθ’が所定値（例えば制御装置７ａの出荷時又は車両１の出荷時に設定された専用の非零の初期値）となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわち相対角度設定制御を実行するものであっても良い。この場合、角度演算部１２ａは、ステップＳＴ１２ａにて、当該所定値を取得するものであっても良い。
すなわち、角度演算部１２ａによる角度演算処理は、第１前照灯２＿１の対路面光軸角度と第２前照灯２＿２の対路面光軸角度とが互いに異なる角度に設定された状態にて実行されるものである。このため、駆動制御部１３ａによる相対角度設定制御及び角度演算部１２ａによる角度演算処理は、前照灯２の消灯中に実行されるのが好適である。
そこで、制御装置７ａは、車両１のライトスイッチ（不図示）による出力信号、又は前照灯２の点灯回路（不図示）による出力信号などを用いて、前照灯２が点灯中であるか消灯中であるかを判定する機能を有するものであっても良い。当該機能により前照灯２が消灯中であると判定されたとき、駆動制御部１３ａが相対角度設定制御を実行して、角度演算部１２ａが角度演算処理を実行するものであっても良い。
光軸制御装置１００ａを用いることにより、光軸制御装置１００を用いた場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、図１及び図２に示す光軸制御システム２００においては、第１前照灯２＿１に２個の加速度センサ（すなわち第１加速度センサ５及び第２加速度センサ６）が設けられており、かつ、第２前照灯２＿２に０個の加速度センサが設けられているものであった。すなわち、個々の前照灯２における加速度センサの最大設置数が２個であった。これに対して、光軸制御システム２００ａにおいては、第１前照灯２＿１に１個の加速度センサ（すなわち第１加速度センサ５）が設けられており、かつ、第２前照灯２＿２に１個の加速度センサ（すなわち第２加速度センサ６）が設けられている。すなわち、個々の前照灯２における加速度センサの最大設置数が１個である。
このように、光軸制御システム２００ａにおいては、個々の前照灯２における加速度センサの最大設置数が１個に低減されている。これにより、個々の前照灯２の設計を容易にすることができる。この結果、個々の前照灯２の開発コストの低減を図ることができる。
なお、第１加速度センサ５は、第１被駆動部４＿１に設けられたものであれば良い。したがって、第１加速度センサ５の設置部位は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に限定されるものではない。例えば、前照灯２がプロジェクタ方式又はリフレクタ方式である場合、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の反射板（不図示）に設けられたものであっても良い。
また、第２加速度センサ６は、第２被駆動部４＿２に設けられたものであれば良い。したがって、第２加速度センサ６の設置部位は、第２前照灯２＿２の投射レンズ２２＿２に限定されるものではない。例えば、前照灯２がプロジェクタ方式又はリフレクタ方式である場合、第２加速度センサ６は、第２前照灯２＿２の反射板（不図示）に設けられたものであっても良い。
以上のように、実施の形態２の光軸制御装置１００ａは、車両１の前照灯２の被駆動部４に設けられた第１加速度センサ５を用いて、第１方向Ｄ１’に対する第１加速度Ｇ１’を検出するとともに、車両１に設けられた第２加速度センサ６を用いて、第１方向Ｄ１’と非直交な第２方向Ｄ２’に対する第２加速度Ｇ２’を検出する加速度検出部１１ａと、車両１が加振されている状態（加振状態）における加速度検出部１１ａによる検出値に基づく加加速度ΔＧ１’，ΔＧ２’を用いて、前照灯２の対路面光軸角度θ１を直接演算する角度演算部１２ａと、を備える。これにより、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、前照灯２は、左右一対の第１前照灯２＿１及び第２前照灯２＿２を含み、被駆動部４は、第１前照灯２＿１における第１被駆動部４＿１及び第２前照灯２＿２における第２被駆動部４＿２を含み、第１加速度センサ５は、第１被駆動部４＿１に設けられており、第２加速度センサ６は、第２被駆動部４＿２に設けられている。この場合、上記式（１４）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出することができる。また、例えば、上記式（１５）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出することができる。
実施の形態３．
図１７は、実施の形態３に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。図１７を参照して、実施の形態３の光軸制御システム２００ｂについて説明する。
なお、図１７において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、第１前照灯２＿１の要部は、実施の形態１にて図２Ａを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。また、第２前照灯２＿２の要部は、実施の形態１にて図２Ｂを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
第１加速度センサ５は、被駆動部４に設けられている。具体的には、例えば、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に設けられている。また、第２加速度センサ６は、固定部に設けられている。具体的には、例えば、第２加速度センサ６は、第１前照灯２＿１の筐体２１＿１に設けられている。
加速度検出部１１ｂは、第１加速度センサ５による出力信号を用いて、前照灯２の被駆動部４の上下方向Ｄ３に対する加速度Ｇ３、すなわち前照灯２の光軸と直交する方向Ｄ３に対する加速度Ｇ３を検出するものである。また、加速度検出部１１ｂは、第２加速度センサ６による出力信号を用いて、前照灯２の筐体２１の上下方向Ｄ４に対する加速度Ｇ４、すなわち車両１の車体部の上下方向Ｄ４に対する加速度Ｇ４を検出するものである。
以下、実施の形態３において、方向Ｄ３を「第１方向」ということがある。また、実施の形態３において、加速度Ｇ３を「第１加速度」ということがある。また、実施の形態３において、方向Ｄ４を「第２方向」ということがある。また、実施の形態３において、加速度Ｇ４を「第２加速度」ということがある。
角度演算部１２ｂは、加振状態における加速度検出部１１ｂによる第１加速度Ｇ３の検出値を用いて、第１方向Ｄ３に対する加加速度ΔＧ３を算出するものである。また、角度演算部１２ｂは、加振状態における加速度検出部１１ｂによる第２加速度Ｇ４の検出値を用いて、第２方向Ｄ４に対する加加速度ΔＧ４を算出するものである。
また、角度演算部１２ｂは、当該算出された加加速度ΔＧ３，ΔＧ４を用いて、対路面光軸角度θ１を演算するものである。以下、図１８を参照して、対路面光軸角度θ１の演算方法について説明する。
図１８に示す例において、第１方向Ｄ３に対応する角度θ３は、対路面光軸角度θ１を用いて、以下の式（２１）により表される。また、第２方向Ｄ４に対応する角度θ４は、対路面車体角度θ２を用いて、以下の式（２２）により表される。なお、式（２１）及び式（２２）における角度の単位はラジアンである。
θ３＝θ１＋π／２ （２１）
θ４＝θ２＋π／２ （２２）
また、図１８に示す例において、前照灯２の被駆動部４の前後方向（すなわち前照灯２の光軸に沿う方向）Ｄ１と前照灯２の筐体２１の前後方向（すなわち車両１の車体部の前後方向）Ｄ２との間の相対角度Δθは、以下の式（２３）により表される。
Δθ＝θ２−θ１ （２３）
ここで、第１方向Ｄ３に対する加加速度ΔＧ３は、以下の式（２４）により表される。また、第２方向Ｄ４に対する加加速度ΔＧ４は、以下の式（２５）により表される。なお、式（２４）及び式（２５）における角度の単位はラジアンである。
ΔＧ３＝ΔＧａ×ｃｏｓθ３
＝ΔＧａ×ｃｏｓ（θ１＋π／２）
＝−ΔＧａ×ｓｉｎθ１ （２４）
ΔＧ４＝ΔＧａ×ｃｏｓθ４
＝ΔＧａ×ｃｏｓ（θ２＋π／２）
＝−ΔＧａ×ｓｉｎθ２ （２５）
上記式（２３）、上記式（２４）及び上記式（２５）による連立方程式を解くことにより、以下の式（２６）が得られる。
θ１＝ｔａｎ−１
［ｓｉｎΔθ／｛ｃｏｓΔθ−（ΔＧ４／ΔＧ３）｝］ （２６）
光軸制御システム２００ｂにおいて、現在の相対角度Δθの値は既知である。そこで、角度演算部１２ｂは、現在の相対角度Δθの値を取得する。次いで、角度演算部１２ｂは、当該取得された相対角度Δθの値と、上記算出された加加速度ΔＧ３，ΔＧ４の値とを用いて、上記式（２６）により対路面光軸角度θ１を算出する。また、角度演算部１２ｂは、当該算出された対路面光軸角度θ１の値と、上記取得された相対角度Δθの値とを用いて、以下の式（２７）により対路面車体角度θ２を算出する。すなわち、以下の式（２７）は、上記式（２３）に対応する式である。
θ２＝θ１＋Δθ （２７）
このように、角度演算部１２ｂは、対路面車体角度θ２と別個に対路面光軸角度θ１を演算するものである。換言すれば、角度演算部１２ｂは、対路面車体角度θ２の演算を介することなく、加加速度ΔＧ３，ΔＧ４を用いて対路面光軸角度θ１を直接演算するものである。以下、実施の形態３において、角度演算部１２ｂが対路面光軸角度θ１及び対路面車体角度θ２を演算する処理を「角度演算処理」という。
駆動制御部１３ｂは、角度演算部１２ｂにより演算された対路面光軸角度θ１の値に基づき、前照灯２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわちオートレベリング制御を実行するものである。駆動制御部１３ｂによるオートレベリング制御は、駆動制御部１３によるオートレベリング制御と同様であるため、詳細な説明は省略する。
加速度検出部１１ｂ、角度演算部１２ｂ及び駆動制御部１３ｂにより、制御装置７ｂの要部が構成されている。制御装置７ｂは、例えば、車両１内のＥＣＵにより構成されている。また、加速度検出部１１ｂ及び角度演算部１２ｂにより、光軸制御装置１００ｂの要部が構成されている。
このようにして、光軸制御システム２００ｂの要部が構成されている。
制御装置７ｂの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、加速度検出部１１ｂ、角度演算部１２ｂ及び駆動制御部１３ｂの機能は、プロセッサ３１及びメモリ３２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路３３により実現されるものであっても良い。
次に、図１９のフローチャートを参照して、制御装置７ｂの動作について、角度演算部１２ｂ及び駆動制御部１３ｂの動作を中心に説明する。加速度検出部１１ｂは、加速度Ｇ３，Ｇ４を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
まず、角度演算部１２ｂが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ｂ）。次いで、駆動制御部１３ｂがオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ２ｂ）。以下、ステップＳＴ１ｂ，ＳＴ２ｂの処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
次に、図２０のフローチャートを参照して、角度演算部１２ｂの詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ１ｂの詳細な処理内容について説明する。
まず、角度演算部１２ｂは、加振状態における加速度Ｇ３，Ｇ４の検出値を用いて、加加速度ΔＧ３，ΔＧ４をそれぞれ算出する（ステップＳＴ１１ｂ）。次いで、角度演算部１２ｂは、現在の相対角度Δθの値を取得する（ステップＳＴ１２ｂ）。
次いで、角度演算部１２ｂは、ステップＳＴ１１ｂにて算出された加加速度ΔＧ３，ΔＧ４の値と、ステップＳＴ１２ｂにて取得された相対角度Δθの値とを用いて、対路面光軸角度θ１を算出する（ステップＳＴ１３ｂ）。このとき、角度演算部１２ｂは、上記式（２６）により対路面光軸角度θ１を算出する。
次いで、角度演算部１２ｂは、ステップＳＴ１２ｂにて取得された相対角度Δθの値と、ステップＳＴ１３ｂにて算出された対路面光軸角度θ１の値とを用いて、対路面車体角度θ２を算出する（ステップＳＴ１４ｂ）。例えば、角度演算部１２ｂは、上記式（２７）により対路面車体角度θ２を算出する。
ステップＳＴ２ｂの詳細な処理内容は、実施の形態１にて図７のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
なお、駆動制御部１３ｂは、角度演算部１２ｂが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ｂ）よりも先に、相対角度Δθが所定値（例えば制御装置７ｂの出荷時又は車両１の出荷時に設定された専用の非零の初期値）となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわち相対角度設定制御を実行するものであっても良い。この場合、角度演算部１２ｂは、ステップＳＴ１２ｂにて、当該所定値を取得するものであっても良い。
光軸制御装置１００ｂを用いることにより、光軸制御装置１００を用いた場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
なお、光軸制御システム２００ｂは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
以上のように、実施の形態３の光軸制御装置１００ｂは、車両１の前照灯２の被駆動部４に設けられた第１加速度センサ５を用いて、第１方向Ｄ３に対する第１加速度Ｇ３を検出するとともに、車両１に設けられた第２加速度センサ６を用いて、第１方向Ｄ３と非直交な第２方向Ｄ４に対する第２加速度Ｇ４を検出する加速度検出部１１ｂと、車両１が加振されている状態（加振状態）における加速度検出部１１ｂによる検出値に基づく加加速度ΔＧ３，ΔＧ４を用いて、前照灯２の対路面光軸角度θ１を直接演算する角度演算部１２ｂと、を備える。これにより、対路面光軸角度θ１を精度良く算出することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、第２加速度センサ６は、車両１における固定部に設けられている。この場合、上記式（２６）により対路面光軸角度θ１を算出することができる。また、例えば、上記式（２７）により対路面車体角度θ２を算出することができる。
実施の形態４．
図２１は、実施の形態４に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。図２１を参照して、実施の形態４の光軸制御システム２００ｃについて説明する。
なお、図２１において、図１１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、第１前照灯２＿１の要部は、実施の形態２にて図１２Ａを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。また、第２前照灯２＿２の要部は、実施の形態２にて図１２Ｂを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
第１加速度センサ５は、第１被駆動部４＿１に設けられている。具体的には、例えば、第１加速度センサ５は、第１前照灯２＿１の投射レンズ２２＿１に設けられている。また、第２加速度センサ６は、第２被駆動部４＿２に設けられている。具体的には、例えば、第２加速度センサ６は、第２前照灯２＿２の投射レンズ２２＿２に設けられている。
加速度検出部１１ｃは、第１加速度センサ５による出力信号を用いて、第１被駆動部４＿１の上下方向Ｄ３’に対する加速度Ｇ３’、すなわち第１前照灯２＿１の光軸と直交する方向Ｄ３’に対する加速度Ｇ３’を検出するものである。また、加速度検出部１１ｃは、第２加速度センサ６による出力信号を用いて、第２被駆動部４＿２の上下方向Ｄ４’に対する加速度Ｇ４’、すなわち第２前照灯２＿２の光軸と直交する方向Ｄ４’に対する加速度Ｇ４’を検出するものである。
以下、実施の形態４において、方向Ｄ３’を「第１方向」ということがある。また、実施の形態４において、加速度Ｇ３’を「第１加速度」ということがある。また、実施の形態４において、方向Ｄ４’を「第２方向」ということがある。また、実施の形態４において、加速度Ｇ４’を「第２加速度」ということがある。
角度演算部１２ｃは、加振状態における加速度検出部１１ｃによる第１加速度Ｇ３’の検出値を用いて、第１方向Ｄ３’に対する加加速度ΔＧ３’を算出するものである。また、角度演算部１２ｃは、加振状態における加速度検出部１１ｃによる第２加速度Ｇ４’の検出値を用いて、第２方向Ｄ４’に対する加加速度ΔＧ４’を算出するものである。
また、角度演算部１２ｃは、当該算出された加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’を用いて、対路面光軸角度θ１を演算するものである。以下、図２２を参照して、対路面光軸角度θ１の演算方法について説明する。
図２２に示す例において、第１方向Ｄ３’に対応する角度θ３’は、第１対路面光軸角度θ１＿１を用いて、以下の式（３１）により表される。また、第２方向Ｄ４’に対応する角度θ４’は、第２対路面光軸角度θ１＿２を用いて、以下の式（３２）により表される。なお、式（３１）及び式（３２）における角度の単位はラジアンである。
θ３’＝θ１＿１＋π／２ （３１）
θ４’＝θ１＿２＋π／２ （３２）
また、図２２に示す例において、第１被駆動部４＿１の前後方向（すなわち第１前照灯２＿１の光軸に沿う方向）Ｄ１’と第２被駆動部４＿２の前後方向（すなわち第２前照灯２＿２の光軸に沿う方向）Ｄ２’との間の相対角度Δθ’は、以下の式（３３）により表される。
Δθ’＝θ１＿２−θ１＿１ （３３）
ここで、第１方向Ｄ３’に対する加加速度ΔＧ３’は、以下の式（３４）により表される。また、第２方向Ｄ４’に対する加加速度ΔＧ４’は、以下の式（３５）により表される。なお、式（３４）及び式（３５）における角度の単位はラジアンである。
ΔＧ３’＝ΔＧａ×ｃｏｓθ３’
＝ΔＧａ×ｃｏｓ（θ１＿１＋π／２）
＝−ΔＧａ×ｓｉｎθ１＿１ （３４）
ΔＧ４’＝ΔＧａ×ｃｏｓθ４’
＝ΔＧａ×ｃｏｓ（θ１＿２＋π／２）
＝−ΔＧａ×ｓｉｎθ１＿２ （３５）
上記式（３３）、上記式（３４）及び上記式（３５）による連立方程式を解くことにより、以下の式（３６）が得られる。
θ１＿１＝ｔａｎ−１
［ｓｉｎΔθ’／｛ｃｏｓΔθ’−（ΔＧ４’／ΔＧ３’）｝］ （３６）
光軸制御システム２００ｃにおいて、現在の相対角度Δθ’の値は既知である。そこで、角度演算部１２ｃは、現在の相対角度Δθ’の値を取得する。次いで、角度演算部１２ｃは、当該取得された相対角度Δθ’の値と、上記算出された加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’の値とを用いて、上記式（３６）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する。また、角度演算部１２ｃは、当該算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値と、上記取得された相対角度Δθ’の値とを用いて、以下の式（３７）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する。すなわち、以下の式（３７）は、上記式（３３）に対応する式である。
θ１＿２＝θ１＿１＋Δθ’ （３７）
このように、角度演算部１２ｃは、対路面車体角度θ２を演算することなく対路面光軸角度θ１を演算するものである。換言すれば、角度演算部１２ｃは、対路面車体角度θ２の演算を介することなく、加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’を用いて対路面光軸角度θ１を直接演算するものである。以下、実施の形態４において、角度演算部１２ｃが対路面光軸角度θ１を演算する処理を「角度演算処理」という。
駆動制御部１３ｃは、角度演算部１２ｃにより演算された対路面光軸角度θ１の値に基づき、前照灯２の対路面光軸角度が目標角度範囲内となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわちオートレベリング制御を実行するものである。駆動制御部１３ｃによるオートレベリング制御は、駆動制御部１３ａによるオートレベリング制御と同様であるため、詳細な説明は省略する。
加速度検出部１１ｃ、角度演算部１２ｃ及び駆動制御部１３ｃにより、制御装置７ｃの要部が構成されている。制御装置７ｃは、例えば、車両１内のＥＣＵにより構成されている。また、加速度検出部１１ｃ及び角度演算部１２ｃにより、光軸制御装置１００ｃの要部が構成されている。
このようにして、光軸制御システム２００ｃの要部が構成されている。
制御装置７ｃの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、加速度検出部１１ｃ、角度演算部１２ｃ及び駆動制御部１３ｃの機能は、プロセッサ３１及びメモリ３２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路３３により実現されるものであっても良い。
次に、図２３のフローチャートを参照して、制御装置７ｃの動作について、角度演算部１２ｃ及び駆動制御部１３ｃの動作を中心に説明する。加速度検出部１１ｃは、加速度Ｇ３’，Ｇ４’を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
まず、角度演算部１２ｃが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ｃ）。次いで、駆動制御部１３ｃがオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ２ｃ）。以下、ステップＳＴ１ｃ，ＳＴ２ｃの処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
次に、図２４のフローチャートを参照して、角度演算部１２ｃの詳細な動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ１ｃの詳細な処理内容について説明する。
まず、角度演算部１２ｃは、加振状態における加速度Ｇ３’，Ｇ４’の検出値を用いて、加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’をそれぞれ算出する（ステップＳＴ１１ｃ）。次いで、角度演算部１２ｃは、現在の相対角度Δθ’の値を取得する（ステップＳＴ１２ｃ）。
次いで、角度演算部１２ｃは、ステップＳＴ１１ｃにて算出された加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’の値と、ステップＳＴ１２ｃにて取得された相対角度Δθ’の値とを用いて、第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する（ステップＳＴ１３ｃ）。このとき、角度演算部１２ｃは、上記式（３６）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出する。
次いで、角度演算部１２ｃは、ステップＳＴ１２ｃにて取得された相対角度Δθ’の値と、ステップＳＴ１３ｃにて算出された第１対路面光軸角度θ１＿１の値とを用いて、第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する（ステップＳＴ１４ｃ）。例えば、角度演算部１２ｃは、上記式（３７）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出する。
ステップＳＴ２ｃの詳細な処理内容は、実施の形態２にて図１６のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
なお、駆動制御部１３ｃは、角度演算部１２ｃが角度演算処理を実行する（ステップＳＴ１ｃ）よりも先に、相対角度Δθ’が所定値（例えば制御装置７ｃの出荷時又は車両１の出荷時に設定された専用の非零の初期値）となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわち相対角度設定制御を実行するものであっても良い。この場合、角度演算部１２ｃは、ステップＳＴ１２ｃにて、当該所定値を取得するものであっても良い。
また、制御装置７ｃは、制御装置７ａと同様に、前照灯２が点灯中であるか消灯中であるかを判定する機能を有するものであっても良い。当該機能により前照灯２が消灯中であると判定されたとき、駆動制御部１３ｃが相対角度設定制御を実行して、角度演算部１２ｃが角度演算処理を実行するものであっても良い。
光軸制御装置１００ｃを用いることにより、光軸制御装置１００を用いた場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、光軸制御装置１００ｃを用いることにより、光軸制御装置１００ａを用いた場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、個々の前照灯２の設計を容易にすることができる。この結果、個々の前照灯２の開発コストの低減を図ることができる。
なお、光軸制御システム２００ｃは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。また、光軸制御システム２００ｃは、実施の形態２にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
以上のように、実施の形態４の光軸制御装置１００ｃは、車両１の前照灯２の被駆動部４に設けられた第１加速度センサ５を用いて、第１方向Ｄ３’に対する第１加速度Ｇ３’を検出するとともに、車両１に設けられた第２加速度センサ６を用いて、第１方向Ｄ３’と非直交な第２方向Ｄ４’に対する第２加速度Ｇ４’を検出する加速度検出部１１ｃと、車両１が加振されている状態（加振状態）における加速度検出部１１ｃによる検出値に基づく加加速度ΔＧ３’，ΔＧ４’を用いて、前照灯２の対路面光軸角度θ１を直接演算する角度演算部１２ｃと、を備える。これにより、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。この結果、前照灯２の光軸を正確に制御することができる。
また、前照灯２は、左右一対の第１前照灯２＿１及び第２前照灯２＿２を含み、被駆動部４は、第１前照灯２＿１における第１被駆動部４＿１及び第２前照灯２＿２における第２被駆動部４＿２を含み、第１加速度センサ５は、第１被駆動部４＿１に設けられており、第２加速度センサ６は、第２被駆動部４＿２に設けられている。この場合、上記式（３６）により第１対路面光軸角度θ１＿１を算出することができる。また、例えば、上記式（３７）により第２対路面光軸角度θ１＿２を算出することができる。
実施の形態５．
図２５は、実施の形態５に係る光軸制御システムの要部を示すブロック図である。図２５を参照して、実施の形態５の光軸制御システム２００ｄについて説明する。
なお、図２５において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。また、第１前照灯２＿１の要部は、実施の形態１にて図２Ａを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。また、第２前照灯２＿２の要部は、実施の形態１にて図２Ｂを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
制御装置７ｄは、制御装置７ａ，７ｃと同様に、前照灯２が点灯中であるか消灯中であるかを判定する機能を有している。
駆動制御部１３ｄは、前照灯２の消灯中に、相対角度Δθが所定角度δθ変移するように被駆動部４を回動させる制御（以下「相対角度変移制御」という。）を実行するものである。所定角度δθは、例えば、２度に設定されている。
角度演算部１２ｄは、前照灯２の消灯中に、相対角度変移制御が実行される毎に、角度演算部１２と同様の角度演算処理（以下「第１角度演算処理」という。）を実行するものである。すなわち、各回の第１角度演算処理において、角度演算部１２ｄは、加加速度ΔＧ１，ΔＧ２を算出して、現在の相対角度Δθの値を取得して、上記式（４）により対路面光軸角度θ１を算出して、上記式（５）により対路面車体角度θ２を算出する。
記憶部１４は、前照灯２の消灯中における各回の第１角度演算処理にて取得された相対角度Δθの値と、対応する第１角度演算処理にて算出された対路面光軸角度θ１の値との組合せ（以下「角度対」という。）を示すデータセットＤＳを記憶するものである。
補正部１５は、記憶部１４に複数個のデータセットＤＳが記憶されている状態にて、当該複数個のデータセットＤＳの各々が示す角度対（Δθ，θ１）の値を、相対角度Δθに対応する第１軸及び対路面光軸角度θ１に対応する第２軸を有する直交座標系ＣＳにプロットするものである。補正部１５は、当該プロットされた点群に対する直線フィッティングにより、近似直線ＳＬを導出するものである。これにより、補正部１５は、近似直線ＳＬに対応する一次関数の傾きａ及び切片ｂを算出するものである。
図２６は、近似直線ＳＬの例を示している。図中、ｎ個の点Ｐ１〜Ｐｎは、ｎ個のデータセットＤＳが示す角度対（Δθ，θ１）の値にそれぞれ対応している。より具体的には、第１の点Ｐ１は第１の角度対（Δθ１，θ１１）の値に対応しており、第２の点Ｐ２は第２の角度対（Δθ２，θ１２）の値に対応しており、第ｎ−１の点Ｐｎ−１は第ｎ−１の角度対（Δθｎ−１，θ１ｎ−１）の値に対応しており、第ｎの点Ｐｎは第ｎの角度対（Δθｎ，θ１ｎ）の値に対応している。すなわち、図２６に示す例においてはｎ＝４である。
また、図中、ｘ軸は第１軸に対応しており、ｙ軸は第２軸に対応している。図２６に示す如く、近似直線ＳＬは、以下の式（４１）により表されるものである。すなわち、近似直線ＳＬは一次関数に対応するものであり、かつ、当該一次関数は傾きａ及び切片ｂを有するものである。
ｙ＝ａｘ＋ｂ （４１）
角度演算部１２ｄは、前照灯２の点灯中に、近似直線ＳＬが未導出である場合、第１角度演算制御を実行するものである。駆動制御部１３ｄは、前照灯２の点灯中における第１角度演算処理により算出された対路面光軸角度θ１の値に基づき、駆動制御部１３と同様のオートレベリング制御を実行するものである。
ここで、角度演算部１２ｄは、前照灯２の点灯中に、近似直線ＳＬが導出済みである場合、以下のように対路面光軸角度θ１を演算するものである。
まず、角度演算部１２ｄは、現在の相対角度Δθの値を取得する。次いで、角度演算部１２ｄは、当該取得された相対角度Δθの値を上記式（４１）における変数ｘに代入して、変数ｙの値を求めることにより、対路面光軸角度θ１を算出する。
例えば、上記ｎ個のデータセットＤＳを用いて近似直線ＳＬが導出された後、前照灯２が点灯して、第ｎ＋１の相対角度Δθの値が取得されたものとする。図２７におけるΔθｎ＋１は、当該取得された相対角度Δθの値を示している。この場合、角度演算部１２ｄは、当該取得された相対角度Δθの値を用いて、以下の式（４２）により対路面光軸角度θ１を算出する。図２７におけるθ１ｎ＋１は、式（４２）により算出される対路面光軸角度θ１の値を示している。
θ１ｎ＋１＝ａ×Δθｎ＋１＋ｂ （４２）
次いで、角度演算部１２ｄは、上記式（５）により対路面車体角度θ２を算出する。
このように、角度演算部１２ｄは、近似直線ＳＬが導出済みである場合、近似直線ＳＬに基づき対路面光軸角度θ１を演算するものである。以下、近似直線ＳＬが導出済みである場合に角度演算部１２ｄが対路面光軸角度θ１及び対路面車体角度θ２を演算する処理を「第２角度演算処理」という。駆動制御部１３ｄは、第２角度演算処理により演算された対路面光軸角度θ１の値に基づき、駆動制御部１３と同様のオートレベリング制御を実行するものである。
実施の形態１にて説明したとおり、第１角度演算処理により、対路面光軸角度θ１を精度良く演算することができる。しかしながら、対路面光軸角度θ１を一切の誤差なく演算することは困難である。かかる演算誤差により、相対角度Δθの値に対して、対路面光軸角度θ１の値のばらつきが発生することがある。図２６に示す例において、個々の点Ｐが近似直線ＳＬに対してずれた位置にプロットされているのは、当該ばらつきによるものである。当該ばらつきは、オートレベリング制御の精度低下の要因となる。
これに対して、近似直線ＳＬを用いることにより、当該ばらつきが補正された対路面光軸角度θ１の値を得ることができる。これにより、当該ばらつきによるオートレベリング制御の精度低下が発生するのを抑制することができる。
すなわち、補正部１５は、対路面光軸角度θ１に対する補正用の近似直線ＳＬを導出するものであるといえる。また、第１角度演算処理により演算される対路面光軸角度θ１は、近似直線ＳＬによる補正前の対路面光軸角度θ１であるといえる。これに対して、第２角度演算処理により演算される対路面光軸角度θ１は、近似直線ＳＬによる補正後の対路面光軸角度θ１であるといえる。
加速度検出部１１、角度演算部１２ｄ、駆動制御部１３ｄ、記憶部１４及び補正部１５により、制御装置７ｄの要部が構成されている。制御装置７ｄは、例えば、車両１内のＥＣＵにより構成されている。また、加速度検出部１１、角度演算部１２ｄ、駆動制御部１３ｄ及び補正部１５により、光軸制御装置１００ｄの要部が構成されている。
このようにして、光軸制御システム２００ｄの要部が構成されている。
制御装置７ｄの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、加速度検出部１１、角度演算部１２ｄ、駆動制御部１３ｄ、記憶部１４及び補正部１５の機能は、プロセッサ３１及びメモリ３２により実現されるものであっても良く、又は専用の処理回路３３により実現されるものであっても良い。
次に、図２８のフローチャートを参照して、前照灯２の消灯中における制御装置７ｄの動作について、角度演算部１２ｄ、駆動制御部１３ｄ、記憶部１４及び補正部１５の動作を中心に説明する。加速度検出部１１は、加速度Ｇ１，Ｇ２を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
まず、角度演算部１２ｄが第１角度演算処理を実行する（ステップＳＴ３１）。ステップＳＴ３１の詳細な処理内容は、実施の形態１にて図６のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
次いで、ステップＳＴ３１にて取得された相対角度Δθの値と、ステップＳＴ３１にて算出された対路面光軸角度θ１の値との組合せ（すなわち角度対）を示すデータセットＤＳが記憶部１４に記憶される（ステップＳＴ３２）。
次いで、補正部１５は、記憶部１４内のデータセットＤＳが近似直線ＳＬの導出条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。例えば、補正部１５は、互いに異なる相対角度Δθの値を示す３個以上のデータセットＤＳが記憶部１４に記憶されている場合、近似直線ＳＬの導出条件が満たされていると判定する（ステップＳＴ３３“ＹＥＳ”）。そうでない場合、補正部１５は、近似直線ＳＬの導出条件が満たされていないと判定する（ステップＳＴ３３“ＮＯ”）。
近似直線ＳＬの導出条件が満たされていない場合（ステップＳＴ３３“ＮＯ”）、次いで、駆動制御部１３ｄが相対角度変移制御を実行する（ステップＳＴ３４）。これにより、相対角度Δθが所定角度δθ変移する。次いで、制御装置７ｄの処理はステップＳＴ３１に進む。
このように、近似直線ＳＬの導出条件が満たされていない場合（ステップＳＴ３３“ＮＯ”）に相対角度変移制御が実行される（ステップＳＴ３４）ことにより、近似直線ＳＬ導出用のデータセットＤＳを収集することができる。すなわち、対路面光軸角度θ１に対する補正用のデータセットＤＳを収集することができる。
近似直線ＳＬの導出条件が満たされている場合（ステップＳＴ３３“ＹＥＳ”）、次いで、補正部１５は、近似直線ＳＬを導出する（ステップＳＴ３５）。これにより、補正部１５は、近似直線ＳＬに対応する一次関数の傾きａ及び切片ｂを算出する。
なお、車両１に対する人の乗り降り又は車両１に対する荷物の積み降ろしなどに応じて車両１の対路面車体角度が変化したとき、記憶部１４内のデータセットＤＳが消去されるようになっている。
具体的には、例えば、制御装置７ｄは、車両１の速度センサ（不図示）による出力信号、又は車両１のシフトポジションセンサ（不図示）による出力信号などを用いて、車両１が走行中であるか停止中であるかを判定する機能を有している。制御装置７ｄは、車両１が走行状態、停止状態、走行状態の順に遷移したとき、車両１の停止前に算出された対路面車体角度θ２の値と、車両１の走行再開後に算出された対路面車体角度θ２の値との差分値を算出する。当該算出された差分値が所定値以上である場合、制御装置７ｄは、車両１の停止中に人の乗り降り又は荷物の積み降ろしがあったと判定する。この場合、記憶部１４内のデータセットＤＳが消去される。
また、駆動制御部１３ｄは、前照灯２の消灯中における第１回目の第１角度演算処理（ステップＳＴ３１）が実行されるよりも先に、相対角度Δθが所定値（例えば制御装置７ｄの出荷時又は車両１の出荷時に設定された専用の非零の初期値）となるように被駆動部４を回動させる制御、すなわち相対角度設定制御を実行するものであっても良い。この場合、角度演算部１２ｄは、前照灯２の消灯中における第１回目のステップＳＴ３１にて、当該所定値を取得するものであっても良い。
次に、図２９のフローチャートを参照して、前照灯２の点灯中における制御装置７ｄの動作について、角度演算部１２ｄ及び駆動制御部１３ｄの動作を中心に説明する。加速度検出部１１は、加速度Ｇ１，Ｇ２を検出する処理を所定の時間間隔にて実行している。
近似直線ＳＬが未導出である場合（ステップＳＴ４１“ＮＯ”）、まず、角度演算部１２ｄが第１角度演算処理を実行する（ステップＳＴ４２）。次いで、駆動制御部１３ｄがオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ４３）。以下、前照灯２が消灯するまで、ステップＳＴ４２，ＳＴ４３の処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
他方、近似直線ＳＬが導出済みである場合（ステップＳＴ４１“ＹＥＳ”）、まず、角度演算部１２ｄが第２角度演算制御を実行する（ステップＳＴ４４）。次いで、駆動制御部１３ｄがオートレベリング制御を実行する（ステップＳＴ４５）。以下、前照灯２が消灯するまで、ステップＳＴ４４，ＳＴ４５の処理が繰り返し実行されるものであっても良い。
ステップＳＴ４２の詳細な処理内容は、実施の形態１にて図６のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
ステップＳＴ４３の詳細な処理内容は、実施の形態１にて図７のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
次に、図３０のフローチャートを参照して、ステップＳＴ４４の詳細な処理内容について説目する。すなわち、第２角度演算処理の詳細な処理内容について説目する。
まず、角度演算部１２ｄは、現在の相対角度Δθの値を取得する（ステップＳＴ５１）。
次いで、角度演算部１２ｄは、ステップＳＴ５１にて取得された相対角度Δθの値を用いて、近似直線ＳＬに基づき対路面光軸角度θ１を算出する（ステップＳＴ５２）。より具体的には、角度演算部１２ｄは、上記式（４２）により対路面光軸角度θ１を算出する。
次いで、角度演算部１２ｄは、ステップＳＴ５１にて取得された相対角度Δθの値と、ステップＳＴ５２にて算出された対路面光軸角度θ１の値とを用いて、対路面車体角度θ２を算出する（ステップＳＴ５３）。例えば、角度演算部１２ｄは、上記式（５）により対路面車体角度θ２を算出する。
ステップＳＴ４５の詳細な処理内容は、実施の形態１にて図７のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。
なお、光軸制御装置１００ｄは、加速度検出部１１に代えて、光軸制御装置１００ｂと同様の加速度検出部１１ｂを有するものであっても良い。この場合、第１角度演算処理は、角度演算部１２ｂによる角度演算処理と同様の処理であっても良い。すなわち、各回の第１角度演算処理において、角度演算部１２ｄは、加加速度ΔＧ３，ΔＧ４を算出して、現在の相対角度Δθの値を取得して、上記式（２６）により対路面光軸角度θ１を算出して、上記式（２７）により対路面車体角度θ２を算出するものであっても良い。
また、光軸制御システム２００ｄは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。また、光軸制御システム２００ｄは、実施の形態３にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。
以上のように、実施の形態５の光軸制御装置１００ｄは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２間の相対角度Δθを変移させる駆動制御部１３ｄと、相対角度Δθが変移することにより収集された複数個のデータセットＤＳを用いて、対路面光軸角度θ１に対する補正用の近似直線ＳＬを導出する補正部１５と、を備える。補正後の対路面光軸角度θ１を用いることにより、前照灯２の光軸を更に正確に制御することができる。
また、駆動制御部１３ｄは、前照灯２の消灯中に相対角度Δθを変移させる。これにより、前照灯２の点灯中に相対角度変移制御が実行されるのを回避することができる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
本発明の光軸制御装置は、いわゆる「オートレベライザ」に用いることができる。
１ 車両、２ 前照灯、２＿１ 第１前照灯、２＿２ 第２前照灯、３ 駆動機構、３＿１ 第１駆動機構、３＿２ 第２駆動機構、４ 被駆動部、４＿１ 第１被駆動部、４＿２ 第２被駆動部、５ 第１加速度センサ、６ 第２加速度センサ、７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 制御装置、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 加速度検出部、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 角度演算部、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 駆動制御部、１４ 記憶部、１５ 補正部、２１ 筐体、２１＿１ 筐体、２１＿２ 筐体、２２ 投射レンズ、２２＿１ 投射レンズ、２２＿２ 投射レンズ、３１ プロセッサ、３２ メモリ、３３ 処理回路、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 光軸制御装置、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ 光軸制御システム。

Claims (6)

  1. 車両の前照灯の被駆動部に設けられた第１加速度センサを用いて、第１方向に対する第１加速度を検出するとともに、前記車両に設けられた第２加速度センサを用いて、前記第１方向と非直交な第２方向に対する第２加速度を検出する加速度検出部と、
    前記車両が加振されている状態における前記加速度検出部による検出値に基づく加加速度を用いて、前記前照灯の対路面光軸角度を直接演算する角度演算部と、
    を備える光軸制御装置。
  2. 前記第２加速度センサは、前記車両における固定部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光軸制御装置。
  3. 前記前照灯は、左右一対の第１前照灯及び第２前照灯を含み、
    前記被駆動部は、前記第１前照灯における第１被駆動部及び前記第２前照灯における第２被駆動部を含み、
    前記第１加速度センサは、前記第１被駆動部に設けられており、
    前記第２加速度センサは、前記第２被駆動部に設けられている
    ことを特徴とする請求項１記載の光軸制御装置。
  4. 前記第１方向と前記第２方向間の相対角度を変移させる駆動制御部と、
    前記相対角度が変移することにより収集された複数個のデータセットを用いて、前記対路面光軸角度に対する補正用の近似直線を導出する補正部と、
    を備えることを特徴とする請求項１記載の光軸制御装置。
  5. 前記駆動制御部は、前記前照灯の消灯中に前記相対角度を変移させることを特徴とする請求項４記載の光軸制御装置。
  6. 前記角度演算部は、前記第１方向に対する加加速度ΔＧ１、前記第２方向に対する加加速度ΔＧ２、及び前記第１方向と前記第２方向間の相対角度Δθを用いて、数式θ１＝ｔａｎ−１［｛（ΔＧ２／ΔＧ１）−ｃｏｓΔθ｝／ｓｉｎΔθ］により前記対路面光軸角度θ１を演算することを特徴とする請求項１記載の光軸制御装置。
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