WO2020183530A1 - 光軸制御装置 - Google Patents

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WO2020183530A1
WO2020183530A1 PCT/JP2019/009399 JP2019009399W WO2020183530A1 WO 2020183530 A1 WO2020183530 A1 WO 2020183530A1 JP 2019009399 W JP2019009399 W JP 2019009399W WO 2020183530 A1 WO2020183530 A1 WO 2020183530A1
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WO
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optical axis
unit
road surface
angle
control device
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Application number
PCT/JP2019/009399
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴夫 福永
亘 辻田
努 朝比奈
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/10Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to vehicle inclination, e.g. due to load distribution
    • B60Q1/115Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to vehicle inclination, e.g. due to load distribution by electric means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02Details
    • G01C9/06Electric or photoelectric indication or reading means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/16Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by evaluating the time-derivative of a measured speed signal

Definitions

  • the present invention relates to an optical axis control device.
  • a technique for detecting an acceleration Gx in the front-rear direction of the vehicle body and an acceleration Gz in the vertical direction of the vehicle body has been developed by using an acceleration sensor provided on the vehicle body. Further, a technique has been developed for measuring the inclination angle (hereinafter referred to as "opposite road surface vehicle body angle") ⁇ of the vehicle body portion with respect to the road surface in the pitch direction using the detected accelerations Gx and Gz.
  • the method for measuring the vehicle body angle ⁇ on the opposite road surface is as follows.
  • the first measurement method uses accelerations Gx and Gz while the vehicle is stopped. That is, accelerations Gx and Gz are detected at predetermined time intervals while the vehicle is stopped. Using the detected accelerations Gx and Gz, the amount of change ⁇ of the inclination angle ⁇ of the vehicle body portion in the pitch direction with respect to the horizontal plane (hereinafter referred to as “horizontal plane vehicle body angle”) ⁇ is calculated. As a result, the amount of change ⁇ is calculated each time the vehicle stops.
  • the anti-road surface vehicle body angle ⁇ is measured by integrating the calculated change amount ⁇ (see, for example, Patent Document 1).
  • the second measurement method uses accelerations Gx and Gz while the vehicle is running. That is, accelerations Gx and Gz are detected at predetermined time intervals while the vehicle is running.
  • the amount of change ⁇ Gx of the detected acceleration Gx is calculated, and the amount of change ⁇ Gz of the detected acceleration Gz is calculated. Specifically, for example, the amounts of change ⁇ Gx and ⁇ Gz between the two consecutive detection timings are calculated.
  • the anti-road surface vehicle body angle ⁇ is measured based on the ratio ( ⁇ Gz / ⁇ Gx) of the calculated change amount ⁇ Gz to the calculated change amount ⁇ Gx (see, for example, Patent Document 2).
  • anti-road surface optical axis angle the inclination angle of the optical axis of the headlight with respect to the road surface in the pitch direction.
  • a device for controlling the optical axis that is, an optical axis control device has been developed.
  • accelerations Gx and Gz are detected using an acceleration sensor, detection errors occur due to various factors.
  • An error component corresponding to these detection errors is superimposed on the anti-road surface vehicle body angle ⁇ measured using the detected accelerations Gx and Gz.
  • these error components are cumulatively superimposed on the anti-road surface vehicle body angle ⁇ measured by the first measurement method. This is because the anti-road surface vehicle body angle ⁇ is measured by integrating the amount of change ⁇ .
  • these error components are instantaneously superimposed on the road surface vehicle body angle ⁇ measured by the second measurement method. This is because, for example, the anti-road surface vehicle body angle ⁇ is measured using the amounts of change ⁇ Gx and ⁇ Gz between each of the two continuous detection timings.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical axis control device capable of accurately controlling the optical axis of a headlight.
  • the optical axis control device of the present invention measures the first anti-road surface inclination angle by integrating the amount of change in the inclination angle with respect to the water plane while the vehicle is stopped, and the amount of change in acceleration with respect to the vertical direction and the front-rear direction while the vehicle is running.
  • An angle measuring unit that measures the second pair of road surface inclination angles based on the ratio to the amount of change in acceleration with respect to, and a first axis corresponding to the first pair of road surface inclination angles and a second axis corresponding to the second pair of road surface inclination angles. It includes a derivation unit for deriving a regression line in the Cartesian coordinate system, and a correction unit for correcting the first pair road surface inclination angle so as to cancel the offset amount of the regression line.
  • the optical axis of the headlight can be accurately controlled.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the main part of the headlight in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the main part of another headlight in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the state transition of a vehicle. It is explanatory drawing which shows the example of the regression line.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the other hardware configuration of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 1st state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 2nd state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 3rd state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 3rd state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 3rd state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation in the 4th state of the control device in the optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of another optical axis control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main part of the optical axis control system which concerns on Embodiment 2.
  • It is explanatory drawing which shows the state transition of a vehicle.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the optical axis control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main part of the headlight in the optical axis control system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a main part of another headlight in the optical axis control system according to the first embodiment.
  • the optical axis control system 200 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the unit of angle shall be degrees unless otherwise specified.
  • the angle value in the vehicle forward tilting direction (that is, the optical axis downward direction) is negative and the vehicle backward tilting direction (that is, the optical axis upward direction) is based on the direction parallel to the road surface (that is, 0 degree). It is assumed that the angle value of is positive.
  • the vehicle 1 has a speed sensor 2.
  • the speed sensor 2 is composed of, for example, a wheel speed sensor or a rotation sensor provided on the output shaft of the transmission of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 has an acceleration sensor 3.
  • the acceleration sensor 3 is composed of, for example, an acceleration sensor having three detection axes orthogonal to each other, a so-called “three-axis acceleration sensor”.
  • the acceleration sensor 3 is composed of an acceleration sensor having two detection axes orthogonal to each other, a so-called “two-axis acceleration sensor”.
  • the acceleration sensor 3 is provided in the driven portion 5 of the headlight 4 of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 has a drive mechanism 6 for the headlight 4.
  • the drive mechanism 6 is composed of, for example, an actuator.
  • the drive mechanism 6 rotates the driven unit 5 in the pitch direction under the control of the drive control unit 37.
  • the driven portion 5 rotates, the inclination angle of the optical axis of the headlight 4 in the pitch direction with respect to the vehicle body portion of the vehicle 1 (hereinafter referred to as “the optical axis angle with respect to the vehicle body”) changes.
  • the headlight 4 is composed of, for example, a so-called "direct projection type" headlight (see FIG. 2). That is, the front lens 12 is provided in the front opening of the housing 11. Further, a light source 13, a condenser lens 14, and a projection lens 15 are provided inside the housing 11.
  • the light source 13 is composed of, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the projection lens 15 has a portion that forms a cut-off line in the light distribution pattern of the headlight 4, that is, a cut-off line forming portion 16.
  • the driven unit 5 includes a light source 13, a condenser lens 14, and a projection lens 15.
  • the acceleration sensor 3 is provided on the projection lens 15, for example.
  • the headlight 4 is composed of a so-called "projector type" headlight (see FIG. 3). That is, the front lens 22 is provided in the front opening of the housing 21. Further, a light source 23, a reflector 24, a light-shielding plate 25, and a projection lens 26 are provided inside the housing 21.
  • the light source 23 is composed of, for example, an LED.
  • the cut-off line in the light distribution pattern of the headlight 4 is formed by the light-shielding plate 25.
  • the driven unit 5 When the headlight 4 is of the projector type, the driven unit 5 includes a reflector 24.
  • the acceleration sensor 3 is provided on the reflector 24.
  • the headlight 4 is composed of a so-called "reflector type” headlight (not shown).
  • the driven unit 5 When the headlight 4 is of the reflector type, the driven unit 5 includes a reflector (not shown). The acceleration sensor 3 is provided on the reflector.
  • the state determination unit 31 determines whether the vehicle 1 is running or stopped by comparing the speed value indicated by the output signal of the speed sensor 2 with a predetermined threshold value.
  • the vehicle 1 may have a shift position sensor (not shown).
  • the state determination unit 31 determines whether the vehicle 1 is running or stopped by determining whether or not the shift position is set in the parking range by using the output signal from the shift position sensor. It may be something to do.
  • Vehicle 1 has a light switch (not shown).
  • the state determination unit 31 determines whether the headlight 4 is on or off by using the output signal from the light switch.
  • the state determination unit 31 may determine whether the headlight 4 is on or off by using an output signal from the lighting circuit (not shown) of the headlight 4. ..
  • the state determination unit 31 determines which of the following first state, second state, third state, and fourth state the vehicle 1 is in.
  • the first state is a state in which the vehicle 1 is stopped and the headlight 4 is lit.
  • the second state is a state in which the vehicle 1 is stopped and the headlight 4 is turned off.
  • the third state is a state in which the vehicle 1 is traveling and the headlight 4 is lit.
  • the fourth state is a state in which the vehicle 1 is traveling and the headlight 4 is turned off.
  • FIG. 4 shows a transition diagram of the first state, the second state, the third state, and the fourth state in the determination by the state determination unit 31.
  • the acceleration detection unit 32 detects the acceleration G1 in the front-rear direction of the driven unit 5, that is, the acceleration G1 in the direction along the optical axis of the headlight 4, by using the output signal from the acceleration sensor 3. Further, the acceleration detection unit 32 detects the acceleration G2 in the vertical direction of the driven unit 5, that is, the acceleration G2 in the direction perpendicular to the optical axis of the headlight 4, by using the output signal from the acceleration sensor 3. It is something to do.
  • the angle measuring unit 33 uses the accelerations G1 and G2 detected by the acceleration detecting unit 32 to tilt the optical axis of the headlight 4 with respect to the horizontal plane in the pitch direction (hereinafter, “pair”). It is called “horizontal optical axis angle”.)
  • the amount of change ⁇ of ⁇ is calculated. As a result, the amount of change ⁇ is calculated each time the vehicle 1 transitions from another state to the first state. Further, the amount of change ⁇ is calculated each time the vehicle 1 transitions from another state to the second state.
  • the angle measuring unit 33 measures the opposite road surface optical axis angle ⁇ of the headlight 4 by integrating the calculated change amount ⁇ .
  • the anti-road surface optical axis angle ⁇ measured while the vehicle 1 is stopped may be referred to as a “first anti-road surface optical axis angle”.
  • the angle measuring unit 33 calculates the change amount ⁇ G1 of the acceleration G1 and the change amount ⁇ G2 of the acceleration G2 by using the accelerations G1 and G2 detected by the acceleration detection unit 32 when the vehicle 1 is traveling. Is. As a result, for example, the amounts of change ⁇ G1 and ⁇ G2 between the two consecutive detection timings are calculated.
  • the angle measuring unit 33 measures the opposite road surface optical axis angle ⁇ of the headlight 4 based on the ratio ( ⁇ G2 / ⁇ G1) of the calculated change amount ⁇ G2 to the calculated change amount ⁇ G1.
  • the anti-road surface optical axis angle ⁇ measured while the vehicle 1 is traveling may be referred to as a “second anti-road surface optical axis angle”.
  • the storage unit 34 stores a data set DS indicating a combination of the first paired road surface optical axis angle ⁇ and the second paired road surface optical axis angle ⁇ (hereinafter referred to as “counter-road surface optical axis angle pair”). is there.
  • the derivation unit 35 sets the value of the pair of road surface optical axis angles ( ⁇ , ⁇ ) indicated by each of the plurality of data sets DS. It is plotted on a Cartesian coordinate system CS having a first axis corresponding to the first pair road surface optical axis angle ⁇ and a second axis corresponding to the second pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • the derivation unit 35 derives the regression line RL by linear fitting to the plotted point cloud. Further, the derivation unit 35 calculates the offset amount ⁇ cal of the regression line RL by detecting the zero point ZP of the regression line RL.
  • FIG. 5 shows an example of a regression line RL.
  • the individual circles ( ⁇ ) correspond to the values of the pair of road surface optical axis angles ( ⁇ , ⁇ ) indicated by the individual data sets DS.
  • ZP indicates the intersection of the regression line RL and the first axis, that is, the zero point of the regression line RL.
  • ⁇ c indicates the value of the first pair road surface optical axis angle ⁇ at the zero point ZP.
  • the regression line RL has a shape that is point-symmetrical to the zero point ZP and has a predetermined inclination.
  • the correction unit 36 corrects the first pair road surface optical axis angle ⁇ . More specifically, the correction unit 36 corrects the first pair road surface optical axis angle ⁇ so as to cancel the offset amount ⁇ cal of the regression line RL.
  • the first paired road surface optical axis angle ⁇ (hereinafter referred to as “cumulative error component”). This is because the first pair road surface optical axis angle ⁇ is measured by integrating the amount of change ⁇ . Due to the cumulative error component, the value of the first paired road surface optical axis angle ⁇ (hereinafter sometimes referred to as “possessed value”) of the control device 7 and the value of the actual paired road surface optical axis angle of the headlight 4 (hereinafter referred to as “possessed value”). There is a discrepancy with the "actual value”).
  • the offset amount ⁇ cal of the regression line RL corresponds to the amount of deviation between the possessed value and the actual value. Therefore, by correcting the first pair road surface optical axis angle ⁇ so as to cancel the offset amount ⁇ cal of the regression line RL, the cumulative error component included in the first pair road surface optical axis angle ⁇ can be removed. As a result, the deviation between the possessed value and the actual value due to the cumulative error component can be eliminated, and the retained value can be brought closer to the actual value.
  • the drive control unit 37 sets the anti-road surface optical axis angle of the headlight 4 in a predetermined angle range (hereinafter, “target angle”) based on the value of the first pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • target angle a predetermined angle range
  • the control for rotating the driven unit 5 so as to be within the range (referred to as “range”) (hereinafter referred to as “auto leveling control”) is executed.
  • the vehicle body angle with respect to the road surface of the vehicle 1 changes according to the getting on and off of a person with respect to the vehicle 1 or the loading and unloading of luggage with respect to the vehicle 1.
  • the angle of the vehicle body against the road surface of the vehicle 1 changes, the angle of the optical axis of the road surface of the headlight 4 changes.
  • the auto-leveling control in this case is passively executed in response to such a change in the vehicle body angle with respect to the road surface.
  • the drive control unit 37 executes control for rotating the driven unit 5 with a predetermined drive amount ⁇ 2 (hereinafter referred to as “active drive control”) when the headlight 4 is off. is there. That is, the active drive control is a control that actively drives the driven unit 5 regardless of whether or not the angle of the vehicle body on the road surface changes according to the getting on and off of a person or the loading and unloading of luggage. By active drive control, the data set DS for deriving the regression line RL can be efficiently collected.
  • the main part of the control device 7 is composed of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the lead-out unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37.
  • the control device 7 is composed of, for example, an ECU (Electronic Control Unit) in the vehicle 1. Further, the angle measuring unit 33, the lead-out unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37 constitute a main part of the optical axis control device 100.
  • the main part of the optical axis control system 200 is configured.
  • the control device 7 has a processor 51 and a memory 52.
  • the memory 52 stores a program for realizing the functions of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the derivation unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37.
  • the functions of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the derivation unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37 are realized by the processor 51 reading and executing the program stored in the memory 52. Will be done. Further, the function of the storage unit 34 is realized by the memory 52.
  • the control device 7 has a processing circuit 53.
  • the functions of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the derivation unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37 are realized by the dedicated processing circuit 53.
  • control device 7 has a processor 51, a memory 52, and a processing circuit 53 (not shown).
  • a processor 51 some of the functions of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the derivation unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37 are performed by the processor 51 and the memory 52. It is realized, and the remaining functions are realized by the dedicated processing circuit 53.
  • the processor 51 is composed of one or a plurality of processors.
  • Each processor is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a microprocessor, a microcontroller, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • microprocessor a microcontroller
  • DSP Digital Signal Processor
  • the memory 52 is composed of one or a plurality of non-volatile memories. Alternatively, the memory 52 is composed of one or more non-volatile memories and one or more volatile memories. Each volatile memory is composed of, for example, a RAM (Random Access Memory).
  • the individual non-volatile memories include, for example, a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Advanced Storage), a Small DriveSlide (Erasable Digital Disky) It is composed of Drive).
  • the processing circuit 53 is composed of one or a plurality of digital circuits. Alternatively, the processing circuit 53 is composed of one or more digital circuits and one or more analog circuits. That is, the processing circuit 53 is composed of one or a plurality of processing circuits.
  • the individual processing circuits include, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and a System-System (System) System. ).
  • control device 7 in the first state will be described focusing on the operation of the optical axis control device 100.
  • the acceleration detection unit 32 executes the process of detecting the accelerations G1 and G2 at predetermined time intervals.
  • the state determination unit 31 determines that the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the second state, the third state, or the fourth state) to the first state, the process of step ST1 is executed.
  • step ST1 the angle measuring unit 33 sets the reference value ⁇ ref of the horizontal optical axis angle ⁇ by the following equation (1).
  • G1 (n) in the equation (1) indicates the value of the acceleration G1 detected at the detection timing n immediately before the step ST1, that is, the detection timing n immediately after the vehicle 1 transitions from another state to the first state.
  • G2 (n) in the equation (1) indicates the value of the acceleration G2 detected at the detection timing n. That is, the reference value ⁇ ref corresponds to the value of the horizontal optical axis angle ⁇ immediately after the vehicle 1 transitions from the other state to the first state.
  • step ST2 the angle measuring unit 33 calculates the amount of change ⁇ of the horizontal optical axis angle ⁇ with respect to the reference value ⁇ ref by the following equation (2).
  • G1 (n + 1) in the equation (2) indicates the value of the acceleration G1 detected at the detection timing n + 1 immediately before the step ST2, that is, the detection timing n + 1 after the detection timing n. Further, G2 (n + 1) in the equation (2) indicates the value of the acceleration G2 detected at the detection timing n + 1.
  • step ST3 the angle measuring unit 33 calculates a provisional value ⁇ 'of the first pair road surface optical axis angle ⁇ by the following equation (3).
  • ⁇ (m) in the equation (3) indicates the value of the latest anti-road surface optical axis angle ⁇ at the time of executing the process of step ST3.
  • step ST4 the angle measuring unit 33 compares the provisional value ⁇ 'with the predetermined threshold values ⁇ d and ⁇ u. As a result, the angle measuring unit 33 determines whether or not the condition shown in the following equation (4) is satisfied.
  • the threshold value ⁇ d is set to a value corresponding to the lower limit value of the target angle range.
  • the threshold value ⁇ u is set to a value corresponding to the upper limit value of the target angle range. That is, the determination in step ST4 is a determination as to whether or not the provisional value ⁇ 'is within the target angle range.
  • the angle measuring unit 33 uses the following equation in step ST5. According to (5), the value of the optical axis angle ⁇ on the opposite road surface is updated.
  • ⁇ (m + 1) in the equation (5) indicates the value of ⁇ (m) in the equation (3), that is, the value of the optical axis angle ⁇ after the update with respect to ⁇ (m) before the update.
  • step ST6 When the provisional value ⁇ 'is smaller than the threshold value ⁇ d, or when the provisional value ⁇ 'is larger than the threshold value ⁇ u (step ST4 “NO”), the drive control unit 37 is described in step ST6 as follows.
  • the drive amount ⁇ 1 for auto-leveling control is set by the equation (6) of.
  • ⁇ ref in the formula (6) indicates a reference value of the optical axis angle ⁇ of the opposite road surface.
  • the reference value ⁇ ref is set to, for example, a value based on the following equation (7).
  • the reference value ⁇ ref corresponds to the target value of the optical axis angle of the headlight 4 against the road surface.
  • the target value is set to, for example, -1 degree.
  • step ST7 the drive control unit 37 executes control for rotating the driven unit 5 by ⁇ 1, that is, auto-leveling control.
  • step ST8 the angle measuring unit 33 updates the value of the optical axis angle ⁇ of the opposite road surface by the following equation (8).
  • ⁇ (m + 1) in the equation (8) indicates the value of ⁇ (m) in the equation (3), that is, the value of the optical axis angle ⁇ after the update with respect to ⁇ (m) before the update.
  • step ST8 the processing of the control device 7 proceeds to step ST2. Further, following step ST5, in step ST9, the state determination unit 31 determines whether or not the vehicle 1 has transitioned from the first state to another state (that is, the second state, the third state, or the fourth state). To do. When the first state is continuing (step ST9 “NO”), the process of the control device 7 proceeds to step ST2.
  • control device 7 in the second state will be described focusing on the operation of the optical axis control device 100.
  • the acceleration detection unit 32 executes the process of detecting the accelerations G1 and G2 at predetermined time intervals.
  • the state determination unit 31 determines that the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the first state, the third state, or the fourth state) to the second state, the process of step ST11 is executed.
  • step ST11 the angle measuring unit 33 sets the reference value ⁇ ref of the horizontal optical axis angle ⁇ . Since the method of setting the reference value ⁇ ref in step ST11 is the same as the method of setting the reference value ⁇ ref in step ST1, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST12 the drive control unit 37 executes control for rotating the driven unit 5 with a predetermined drive amount ⁇ 2, that is, active drive control.
  • the drive direction in the active drive control (that is, the rotation direction of the driven unit 5) is set as follows. That is, each active drive is performed so that the optical axis angle of the headlight 4 with respect to the vehicle body alternately repeats monotonous increase and monotonous decrease in units of ⁇ 2 within a predetermined angle range (hereinafter referred to as “active drive range”).
  • the drive direction in control is set.
  • the active drive range is set to, for example, a wider angle range than the target angle range.
  • step ST13 the angle measuring unit 33 calculates the amount of change ⁇ of the horizontal optical axis angle ⁇ . Since the method of calculating the amount of change ⁇ in step ST13 is the same as the method of calculating the amount of change ⁇ in step ST2, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST14 the angle measuring unit 33 calculates a provisional value ⁇ 'of the first paired road surface optical axis angle ⁇ . Since the method of calculating the provisional value ⁇ 'in step ST14 is the same as the method of calculating the provisional value ⁇ 'in step ST3, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST15 the angle measuring unit 33 updates the value of the optical axis angle ⁇ on the opposite road surface. Since the update method in step ST15 is the same as the update method in step ST5, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST16 the state determination unit 31 determines whether or not the vehicle 1 has transitioned from the second state to another state (that is, the first state, the third state, or the fourth state).
  • step ST16 “NO” the process of the control device 7 proceeds to step ST13.
  • control device 7 in the third state will be described focusing on the operation of the optical axis control device 100.
  • the acceleration detection unit 32 executes the process of detecting the accelerations G1 and G2 at predetermined time intervals.
  • the state determination unit 31 determines that the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the first state, the second state, or the fourth state) to the third state, the process of step ST21 is executed.
  • step ST21 the angle measuring unit 33 sets a provisional value ⁇ 'of the first paired road surface optical axis angle ⁇ by the following equation (9).
  • ⁇ (m) in the equation (9) indicates the value of the latest anti-road surface optical axis angle ⁇ at the time of executing the process of step ST21.
  • step ST22 the angle measuring unit 33 compares the provisional value ⁇ 'with the threshold values ⁇ d and ⁇ u. As a result, the angle measuring unit 33 determines whether or not the condition represented by the above equation (4) is satisfied.
  • step ST23 When the provisional value ⁇ 'is smaller than the threshold value ⁇ d, or when the provisional value ⁇ 'is larger than the threshold value ⁇ u (step ST22 “NO”), the drive control unit 37 is described in step ST23.
  • the drive amount ⁇ 1 for auto-leveling control is set by the equation (6).
  • step ST24 the drive control unit 37 executes control for rotating the driven unit 5 by ⁇ 1, that is, auto-leveling control.
  • step ST25 the angle measuring unit 33 updates the value of the optical axis angle ⁇ on the opposite road surface by the above equation (8).
  • steps ST22 to ST25 are the same as the processing contents of steps ST4 and ST6 to ST8, respectively.
  • step ST22 “YES” When the provisional value ⁇ 'is a value equal to or greater than the threshold value ⁇ d and the provisional value ⁇ 'is a value equal to or less than the threshold value ⁇ u (step ST22 “YES”), the process of the control device 7 proceeds to step ST31. Further, following step ST25, the process of the control device 7 proceeds to step ST31.
  • step ST31 the angle measuring unit 33 measures the second pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • the angle measuring unit 33 calculates the amount of change ⁇ G1 of the acceleration G1 by the following equation (10). Further, the angle measuring unit 33 calculates the amount of change ⁇ G2 of the acceleration G2 by the following equation (11).
  • ⁇ G1 G1 (n) -G1 (n-1) (10)
  • ⁇ G2 G2 (n) -G2 (n-1) (11)
  • G1 (n) in the equation (10) indicates the value of the acceleration G1 detected at the detection timing n immediately before the step ST31. Further, G1 (n-1) in the equation (10) indicates the value of the acceleration G1 detected at the previous detection timing n-1 with respect to the detection timing n. Similarly, G2 (n) in the equation (11) indicates the value of the acceleration G2 detected at the detection timing n. Further, G2 (n-1) in the equation (11) indicates the value of the acceleration G2 detected at the detection timing n-1.
  • the angle measuring unit 33 uses the amount of change ⁇ G1 calculated by the equation (10) and the amount of change ⁇ G2 calculated by the equation (11), and uses the following equation (12) to obtain the opposite road surface optical axis angle ⁇ (m). Is calculated.
  • step ST32 the data set DS indicating the pair of road surface optical axis angles of ⁇ (m) and ⁇ (m) is stored in the storage unit 34.
  • ⁇ (m) in the stored data set DS indicates the value of the latest anti-road surface optical axis angle ⁇ at the time of executing the process of step ST32.
  • ⁇ (m) in the stored data set DS is ⁇ (m) calculated in the immediately preceding step ST31.
  • the angle measuring unit 33 may sequentially calculate a plurality of anti-road surface optical axis angles ⁇ (m) by executing the process of step ST31 a plurality of times.
  • the second pair road surface optical axis angle ⁇ is measured using, for example, the amounts of change ⁇ G1 and ⁇ G2 between the two continuous detection timings n-1 and n. Therefore, an error component corresponding to these detection errors is instantaneously superimposed on the second pair road surface optical axis angle ⁇ (hereinafter referred to as “instantaneous error component”).
  • the angle measuring unit 33 sequentially calculates a plurality of paired road surface optical axis angles ⁇ (m), the plurality of paired road surfaces are based on the instantaneous error component included in each paired road surface optical axis angle ⁇ (m). It is highly probable that each of the optical axis angles ⁇ (m) is within a predetermined range, and that the plurality of opposite road surface optical axis angles ⁇ (m) are distributed in a normal distribution. Therefore, the angle measuring unit 33 includes the smallest instantaneous error component of the plurality of anti-road surface optical axis angles ⁇ (m) based on the distribution of the plurality of anti-road surface optical axis angles ⁇ (m) 1.
  • One of the plurality of anti-road surface optical axis angles ⁇ (m), that is, the most accurate anti-road surface optical axis angle ⁇ (m) among the plurality of anti-road surface optical axis angles ⁇ (m) is selected.
  • the selected counter-road surface optical axis angle ⁇ (m) is used for the data set DS.
  • step ST33 the derivation unit 35 determines whether or not the derivation condition of the regression line RL is satisfied.
  • the derivation unit 35 determines that the derivation condition of the regression line RL is satisfied when all of the following first condition, second condition, third condition, and fourth condition are satisfied. If not, the derivation unit 35 determines that the derivation condition of the regression line RL is not satisfied.
  • First condition Three or more data sets DS indicating different values of the first pair road surface optical axis angle ⁇ are stored in the storage unit 34.
  • Second condition The second pair road surface optical axis angle ⁇ in at least one data set DS among the three or more data set DSs is a positive value.
  • Third condition The second pair road surface optical axis angle ⁇ in at least one data set DS among the three or more data set DSs is a negative value.
  • Fourth condition The second pair road surface optical axis angle ⁇ in at least one data set DS among the three or more data set DSs is a value of substantially zero.
  • step ST33 “YES” When the derivation condition of the regression line RL is satisfied (step ST33 “YES”), the derivation unit 35 derives the regression line RL in step ST34. Further, the derivation unit 35 calculates the offset amount ⁇ cal of the regression line RL by detecting the zero point ZP of the regression line RL (see FIG. 5).
  • step ST35 the correction unit 36 determines whether or not the correction of the first pair road surface optical axis angle ⁇ is necessary.
  • the offset amount ⁇ cal of the regression line RL corresponds to the cumulative error component included in the first pair road surface optical axis angle ⁇ . Therefore, for example, when ⁇ cal is equal to or greater than a predetermined value, the correction unit 36 determines that the correction of the first paired road surface optical axis angle ⁇ is necessary. On the other hand, when ⁇ cal is less than a predetermined value, the correction unit 36 determines that the correction of the first pair road surface optical axis angle ⁇ is unnecessary.
  • step ST36 the correction unit 36 uses the following equation (13) to perform the paired road surface optical axis in the angle measuring unit 33. Update the value of the angle ⁇ . As a result, the first pair road surface optical axis angle ⁇ is corrected, and the cumulative error component included in the first pair road surface optical axis angle ⁇ is removed.
  • ⁇ (m) in the equation (13) indicates the value of the anti-road surface optical axis angle ⁇ before correction, that is, the latest value of the anti-road surface optical axis angle ⁇ at the time of executing the process of step ST36.
  • ⁇ (m + 1) in the equation (13) indicates the value of the corrected anti-road surface optical axis angle ⁇ with respect to the ⁇ (m).
  • step ST37 the data set DS in the storage unit 34 is erased. As a result, the data set DS in the storage unit 34 is reset.
  • step ST33 “NO” If the derivation condition of the regression line RL is not satisfied (step ST33 “NO”), the process of the control device 7 proceeds to step ST38. If it is not necessary to correct the first pair road surface optical axis angle ⁇ (step ST35 “NO”), the process of the control device 7 proceeds to step ST38. Further, following step ST37, the process of the control device 7 proceeds to step ST38.
  • step ST38 the state determination unit 31 determines whether or not the vehicle 1 has transitioned from the third state to another state (that is, the first state, the second state, or the fourth state).
  • step ST38 “NO” the process of the control device 7 proceeds to step ST31.
  • control device 7 in the fourth state will be described focusing on the operation of the optical axis control device 100.
  • the acceleration detection unit 32 executes the process of detecting the accelerations G1 and G2 at predetermined time intervals.
  • the state determination unit 31 determines that the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the first state, the second state, or the third state) to the fourth state, the process of step ST41 is executed.
  • step ST41 the angle measuring unit 33 measures the second pair road surface optical axis angle ⁇ . Since the method for measuring the second paired road surface optical axis angle ⁇ in step ST41 is the same as the method for measuring the second paired road surface optical axis angle ⁇ in step ST31, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST42 the data set DS indicating the pair of road surface optical axis angles of ⁇ (m) and ⁇ (m) is stored in the storage unit 34.
  • ⁇ (m) in the stored data set DS indicates the value of the latest anti-road surface optical axis angle ⁇ at the time of executing the process of step ST42. Further, ⁇ (m) in the stored data set DS is ⁇ (m) calculated in the immediately preceding step ST41.
  • step ST43 the out-licensing unit 35 determines whether or not the out-licensing condition of the regression line RL is satisfied. Since the determination conditions in step ST43 are the same as the determination conditions in step ST33, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST43 “YES” When the derivation condition of the regression line RL is satisfied (step ST43 “YES”), the derivation unit 35 derives the regression line RL in step ST44. Further, the derivation unit 35 calculates the offset amount ⁇ cal of the regression line RL by detecting the zero point ZP of the regression line RL (see FIG. 5).
  • step ST45 the correction unit 36 determines whether or not the correction of the first pair road surface optical axis angle ⁇ is necessary. Since the determination conditions in step ST45 are the same as the determination conditions in step ST35, detailed description thereof will be omitted.
  • step ST46 the correction unit 36 uses the above equation (13) to perform the paired road surface optical axis angle in the angle measuring unit 33. Update the value of ⁇ . As a result, the first pair road surface optical axis angle ⁇ is corrected, and the cumulative error component included in the first pair road surface optical axis angle ⁇ is removed.
  • step ST47 the data set DS in the storage unit 34 is erased. As a result, the data set DS in the storage unit 34 is reset.
  • step ST43 “NO” If the derivation condition of the regression line RL is not satisfied (step ST43 “NO”), the process of the control device 7 proceeds to step ST48.
  • step ST45 “NO” the process of the control device 7 proceeds to step ST48. Further, following step ST47, the process of the control device 7 proceeds to step ST48.
  • step ST48 the state determination unit 31 determines whether or not the vehicle 1 has transitioned from the fourth state to another state (that is, the first state, the second state, or the third state).
  • step ST48 “NO” the process of the control device 7 proceeds to step ST41.
  • the optical axis control device 100 corrects the first pair road surface optical axis angle ⁇ so as to cancel the offset amount ⁇ cal of the regression line RL.
  • the cumulative error component included in the first pair road surface optical axis angle ⁇ can be removed.
  • the deviation between the possessed value and the actual value due to the cumulative error component can be eliminated.
  • the angle measuring unit 33 has the second pair based on the ratio ( ⁇ G2 / ⁇ G1) of the change amount ⁇ G2 of the acceleration G2 and the change amount ⁇ G1 of the acceleration G1. It measures the road surface optical axis angle ⁇ . Further, the optical axis control device 100 uses the measured second pair road surface optical axis angle ⁇ to correct the first pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • the angle measuring unit 33 measures the second pair road surface optical axis angle ⁇ using the ratio ( ⁇ G2 / ⁇ G1), so that the angle measuring unit 33 temporarily changes the amount ⁇ G1 without using the ratio ( ⁇ G2 / ⁇ G1).
  • ⁇ G2 can be directly used to measure the second pair road surface optical axis angle ⁇ , and the instantaneous error component superimposed on the second pair road surface optical axis angle ⁇ can be reduced.
  • the influence of the instantaneous error component on the above correction can be reduced.
  • the first pair road surface optical axis angle ⁇ can be accurately corrected.
  • Accurate auto-leveling control can be realized by using the corrected value of the first pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • the acceleration sensor 3 provided in the driven unit 5 the first anti-road surface optical axis angle ⁇ can be directly measured without measuring the anti-road surface body angle of the vehicle 1. As a result, it is possible to avoid a decrease in the accuracy of the auto-leveling control due to the deviation between the angles.
  • the acceleration sensor 3 is provided in the driven unit 5, the data set DS showing different anti-road surface angle pairs ( ⁇ , ⁇ ) can be efficiently collected by active drive control. That is, the data set DS for deriving the regression line RL can be efficiently collected.
  • the drive control unit 37 may be provided outside the optical axis control device 100. That is, the main part of the optical axis control device 100 may be configured by the angle measurement unit 33, the lead-out unit 35, and the correction unit 36.
  • one of the plurality of detection axes (more specifically, two or three detection axes) of the acceleration sensor 3 is provided so as to be along the optical axis of the headlight 4. It may be the one that is. Alternatively, the one detection axis may be provided so as to be offset by a predetermined angle with respect to the optical axis of the headlight 4.
  • the predetermined angle may be set to a value corresponding to a target value (for example, -1 degree) of the optical axis angle of the headlight 4 against the road surface.
  • the data indicating the value of the predetermined angle may be stored in advance in the acceleration detection unit 32, and the stored data may be used for detecting the accelerations G1 and G2.
  • the installation location of the acceleration sensor 3 in the vehicle 1 is not limited to the driven portion 5 of the headlight 4.
  • the acceleration sensor 3 may be provided on the vehicle body of the vehicle 1.
  • the G1 may indicate the acceleration of the vehicle body portion of the vehicle 1 in the front-rear direction instead of the acceleration of the driven unit 5 in the front-rear direction. ..
  • the detection direction of the acceleration G1, that is, the front-back direction with respect to the installation site of the acceleration sensor 3 is collectively referred to as the "front-back direction”.
  • G2 indicates the acceleration of the vehicle body portion of the vehicle 1 in the vertical direction instead of the acceleration of the driven unit 5 in the vertical direction. Is also good.
  • the detection direction of the acceleration G2, that is, the vertical direction with respect to the installation site of the acceleration sensor 3 is collectively referred to as the "vertical direction”.
  • may indicate the anti-road surface body angle of the vehicle 1 instead of the anti-road surface optical axis angle of the headlight 4. .. Further, in this case, ⁇ may indicate the anti-road surface body angle of the vehicle 1 instead of the anti-road surface optical axis angle of the headlight 4.
  • counter-road surface inclination angle the inclination angle in the pitch direction of the installation portion of the acceleration sensor 3 with respect to the road surface is collectively referred to as "counter-road surface inclination angle”.
  • may indicate the horizontal plane optical axis angle of the headlight 4 instead of the horizontal optical axis angle of the headlight 4. .
  • the inclination angle in the pitch direction of the installation portion of the acceleration sensor 3 with respect to the horizontal plane is collectively referred to as “horizontal plane inclination angle”.
  • the data set DS contains the anti-road surface vehicle body angle measured while the vehicle 1 is stopped and the anti-road surface vehicle body measured while the vehicle 1 is running. It may indicate a combination with an angle. That is, the data set DS includes the anti-road surface inclination angle (hereinafter referred to as “first anti-road surface inclination angle”) ⁇ measured while the vehicle 1 is stopped and the anti-road surface inclination angle (hereinafter referred to as “first anti-road surface inclination angle”) measured while the vehicle 1 is running.
  • first anti-road surface inclination angle the anti-road surface inclination angle
  • second pair of road surface inclination angles hereinafter, it may be referred to as “second pair of road surface inclination angles” and may indicate a combination with ⁇ (hereinafter, referred to as “counter-road surface inclination angle pair”).
  • the optical axis control device 100 of the first embodiment measures the first pair road surface inclination angle ( ⁇ ) by integrating the change amount ⁇ of the water plane inclination angle ( ⁇ ) while the vehicle 1 is stopped.
  • Angle measurement for measuring the second pair road surface inclination angle ( ⁇ ) based on the ratio ( ⁇ G2 / ⁇ G1) of the change amount ⁇ G2 of the acceleration G2 in the vertical direction and the change amount ⁇ G1 of the acceleration G1 in the front-rear direction while the vehicle 1 is traveling.
  • a derivation unit that derives a regression line RL in a Cartesian coordinate system CS having a unit 33 and a first axis corresponding to the first pair road surface inclination angle ( ⁇ ) and a second axis corresponding to the second pair road surface inclination angle ( ⁇ ).
  • a correction unit 36 for correcting the first pair road surface inclination angle ( ⁇ ) so as to cancel the offset amount ⁇ cal of the return straight line RL is provided.
  • the cumulative error component included in the first pair road surface inclination angle ( ⁇ ) can be removed.
  • the optical axis of the headlight 4 can be accurately controlled.
  • the derivation unit 35 derives the regression line RL using a plurality of data sets DS showing different pairs of road surface inclination angles ( ⁇ , ⁇ ).
  • the offset amount ⁇ cal for correction can be calculated. That is, the optical axis control device 100 positively uses these data set DSs for correction without removing these data set DSs.
  • the acceleration sensor 3 is provided in the driven unit 5 of the headlight 4 of the vehicle 1, and the optical axis control device 100 includes a drive control unit 37 that actively drives the driven unit 5.
  • the first anti-road surface optical axis angle ⁇ can be directly measured without measuring the anti-road surface vehicle body angle of the vehicle 1.
  • the data set DS for deriving the regression line RL can be efficiently collected.
  • the drive control unit 37 actively drives the driven unit 5 while the headlight 4 is off. As a result, it is possible to prevent the active drive control from being executed while the headlight 4 is lit.
  • the detection axis of the acceleration sensor 3 is provided so as to be offset by a predetermined angle with respect to the optical axis of the headlight 4. Even in such a case, the accelerations G1 and G2 can be detected by the calculation in the acceleration detection unit 32.
  • the acceleration sensor 3 is composed of a 3-axis acceleration sensor. As a result, the accelerations G1 and G2 can be detected by the calculation in the acceleration detection unit 32 regardless of the angle of the detection axis of the acceleration sensor 3 with respect to the optical axis of the headlight 4.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a main part of the optical axis control system according to the second embodiment.
  • the optical axis control system 200a of the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same blocks as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the data set DS includes a data set (hereinafter referred to as "positive electrode data set”) DS_1 indicating a positive second pair road surface optical axis angle ⁇ . Further, the data set DS includes a data set (hereinafter referred to as “negative data set”) DS_2 showing a negative second pair road surface optical axis angle ⁇ .
  • the deficiency determination unit 38 determines whether or not the positive electrode data set DS_1 in the storage unit 34 is deficient with respect to the derivation condition of the regression line RL when the active drive control is executed.
  • the shortage determination unit 38 determines that there is no shortage of the positive electrode data set DS_1.
  • the shortage determination unit 38 determines that the positive data set DS_1 is insufficient.
  • the shortage determination unit 38 determines whether or not the negative electrode data set DS_2 in the storage unit 34 is insufficient for the derivation condition of the regression line RL when the active drive control is executed.
  • the shortage determination unit 38 determines that there is no shortage of the negative electrode data set DS_2.
  • the shortage determination unit 38 determines that the negative electrode data set DS_2 is insufficient.
  • the drive control unit 37a executes the same auto-leveling control and active drive control as the drive control unit 37. However, when the active drive control is executed, the drive control unit 37a sets the drive direction (that is, the rotation direction of the driven unit 5) in the active drive control based on the determination result by the insufficient determination unit 38. There is.
  • the drive control unit 37a sets the drive direction in the direction in which the positive data set DS_1 is acquired.
  • the drive control unit 37a sets the drive direction in the direction in which the negative data set DS_2 is acquired.
  • the drive control unit 37a sets the drive direction by the same setting method as the drive control unit 37. ..
  • the main part of the control device 7a is composed of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the lead-out unit 35, the correction unit 36, the drive control unit 37a, and the shortage determination unit 38.
  • the control device 7a is composed of, for example, an ECU. Further, the angle measuring unit 33, the lead-out unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37a constitute a main part of the optical axis control device 100a.
  • the main part of the optical axis control system 200a is configured.
  • the hardware configuration of the main part of the control device 7a is the same as that described with reference to FIG. 6 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted. That is, the functions of the state determination unit 31, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the derivation unit 35, the correction unit 36, the drive control unit 37a, and the shortage determination unit 38 are realized by the processor 51 and the memory 52. It may be one, or it may be realized by a dedicated processing circuit 53.
  • the illustration and description will be omitted. Since the operation of the control device 7a in the third state is the same as that described with reference to the flowchart of FIG. 9 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted. Since the operation of the control device 7a in the fourth state is the same as that described with reference to the flowchart of FIG. 10 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted.
  • step ST11 is executed.
  • step ST17 the shortage determination unit 38 determines whether or not the positive electrode data set DS_1 in the storage unit 34 is insufficient, and determines whether or not the negative electrode data set DS_1 in the storage unit 34 is insufficient. Since the specific example of the determination method by the shortage determination unit 38 is as described above, the description thereof will be omitted again.
  • step ST12a the drive control unit 37a executes control for rotating the driven unit 5 with a predetermined drive amount ⁇ 2, that is, active drive control.
  • the drive control unit 37a sets the drive direction in the active drive control based on the determination result by the shortage determination unit 38. Since the specific example of the driving direction setting method at this time is as described above, the description thereof will be omitted again.
  • the data set DS for deriving the regression line RL is further made more efficient. Can be collected well.
  • the optical axis control system 200a can employ various modifications similar to those described in the first embodiment.
  • the plurality of data sets DS are the positive electrode data set DS_1 indicating the positive second pair road surface inclination angle ( ⁇ ) and the negative second pair road surface.
  • the drive control unit 37a includes the negative electrode data set DS_1 indicating the inclination angle ( ⁇ ), and activates the driven unit 5 in the direction in which the positive electrode data set DS_1 is acquired when the positive electrode data set DS_1 is insufficient.
  • the driven unit 5 is actively driven in the direction in which the negative electrode data set DS_2 is acquired.
  • the data set DS for deriving the regression line RL can be collected more efficiently.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a main part of the optical axis control system according to the third embodiment.
  • the optical axis control system 200b according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same blocks as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • Vehicle 1 has a door open / close sensor (not shown).
  • the door open / close determination unit 39 determines whether or not the door is open / closed while the vehicle 1 is stopped, using the output signal from the door open / close sensor.
  • the state determination unit 31a determines whether the vehicle 1 is in the first state, the second state, the third state, or the fourth state. In addition to this, in the state determination unit 31a, the door opening / closing determination unit 39 does not open / close the door when the vehicle 1 is stopped and the headlight 4 is off (that is, the second state).
  • an abnormality occurs in a system including the acceleration sensor 3, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the drive control unit 37b, the drive mechanism 6 and the driven unit 5 (hereinafter referred to as "optical axis control system"). It determines the presence or absence of. Details of the method for determining the presence or absence of an abnormality will be described later with reference to the flowchart of FIG.
  • FIG. 15 shows a transition diagram of the first state, the second state, the third state, the fourth state, and the fifth state in the determination by the state determination unit 31a.
  • the drive control unit 37b executes the same auto-leveling control and active drive control as the drive control unit 37.
  • the drive control unit 37b controls the driven unit 5 to be fixed (hereinafter referred to as “optical axis fixing control”) when the state determination unit 31a determines that the vehicle 1 is in the fifth state. It is what you do.
  • optical axis fixing control controls the driven unit 5 to be fixed (hereinafter referred to as “optical axis fixing control”) when the state determination unit 31a determines that the vehicle 1 is in the fifth state. It is what you do.
  • the angle of the optical axis of the headlight 4 with respect to the vehicle body is fixed at a predetermined angle for when an abnormality occurs.
  • the main part of the control device 7b is composed of the state determination unit 31a, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the lead-out unit 35, the correction unit 36, the drive control unit 37b, and the door open / close determination unit 39. ..
  • the control device 7b is composed of, for example, an ECU. Further, the angle measurement unit 33, the lead-out unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37b constitute a main part of the optical axis control device 100b.
  • the main part of the optical axis control system 200b is configured.
  • the hardware configuration of the main part of the control device 7b is the same as that described with reference to FIG. 6 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted. That is, the functions of the state determination unit 31a, the acceleration detection unit 32, the angle measurement unit 33, the storage unit 34, the derivation unit 35, the correction unit 36, the drive control unit 37b, and the door open / close determination unit 39 are realized by the processor 51 and the memory 52. It may be the one that is realized, or it may be realized by the dedicated processing circuit 53.
  • the illustration and description will be omitted. Since the operation of the control device 7b in the third state is the same as that described with reference to the flowchart of FIG. 9 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted. Since the operation of the control device 7b in the fourth state is the same as that described with reference to the flowchart of FIG. 10 in the first embodiment, the illustration and description will be omitted.
  • step ST11 is executed.
  • step ST12 is executed.
  • step ST51 the angle measuring unit 33 calculates the amount of change ⁇ of the horizontal optical axis angle ⁇ by the above equation (2).
  • step ST52 the door open / close determination unit 39 determines whether or not the door is open / closed after the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the first state, the third state, or the fourth state) to the second state. ..
  • the process of the control device 7b proceeds to step ST14.
  • step ST53 the state determination unit 31a has a difference value ⁇ between the drive amount ⁇ 2 and the change amount ⁇ according to the following equation (14). Calculate the absolute value of
  • step ST54 the state determination unit 31a compares the absolute value
  • the drive control unit 37b executes active drive control to change the angle of the headlight 4 with respect to the vehicle body. It changes by ⁇ 2 minutes. Therefore, it is highly probable that ⁇ calculated in step ST51 will be a value equivalent to ⁇ 2.
  • the correspondence between the drive amount ⁇ 2 in the active drive control and the change amount of the optical axis angle of the headlight 4 with respect to the vehicle body is broken.
  • the amount of change in the optical axis angle of the headlight 4 with respect to the vehicle body is large with respect to the drive amount ⁇ 2 in the active drive control, or the amount of change of the optical axis angle of the headlight 4 with respect to the vehicle body is small. ..
  • ⁇ calculated in step ST51 becomes a value larger than ⁇ 2 or a value smaller than ⁇ 2.
  • step ST54 “YES” the state determination unit 31a determines that no abnormality has occurred in the optical axis control system. That is, the state determination unit 31a determines that the second state is continuing. In this case, the process of the control device 7b proceeds to step ST14.
  • the calculation of the equation (3) in the first step ST14 after the vehicle 1 has transitioned from another state (that is, the first state, the third state, or the fourth state) to the second state is calculated in step ST51. The resulting ⁇ is used.
  • step ST54 “NO”) the state determination unit 31a determines in step ST55 that an abnormality has occurred in the optical axis control system. That is, the state determination unit 31a determines that the vehicle 1 has transitioned from the second state to the fifth state.
  • step ST56 the drive control unit 37b executes the optical axis fixing control.
  • the state determination unit 31a may be provided in the optical axis control device 100b. That is, the main part of the optical axis control device 100b may be configured by the state determination unit 31a, the angle measurement unit 33, the lead-out unit 35, the correction unit 36, and the drive control unit 37b.
  • control device 7b may have a deficiency determination unit 38 similar to the control device 7a.
  • the drive control unit 37b may set the drive direction in the active drive control based on the determination result by the shortage determination unit 38, similarly to the drive control unit 37a.
  • optical axis control system 200b can employ various modifications similar to those described in the first and second embodiments.
  • the optical axis control device 100b of the third embodiment causes an abnormality in the optical axis control system including the acceleration sensor 3 based on the drive amount ⁇ 2 in the control for actively driving the driven unit 5 (active drive control).
  • a state determination unit 31a for determining the presence or absence of This makes it possible to determine whether or not an abnormality has occurred in the optical axis control system.
  • the invention of the present application is capable of freely combining the respective embodiments, modifying any constituent element of each embodiment, or omitting any constituent element in each embodiment. ..
  • optical axis control device of the present invention can be used for a so-called "auto levelizer”.

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Abstract

光軸制御装置(100)は、車両(1)の停止中における対水平面傾斜角度(θ)の変化量(Δθ)の積算による第1対路面傾斜角度(φ)を計測するとともに、車両(1)の走行中における上下方向に対する加速度(G2)の変化量(ΔG2)と前後方向に対する加速度(G1)の変化量(ΔG1)との比(ΔG2/ΔG1)に基づく第2対路面傾斜角度(λ)を計測する角度計測部(33)と、第1対路面傾斜角度(φ)に対応する第1軸及び第2対路面傾斜角度(λ)に対応する第2軸を有する直交座標系(CS)における回帰直線(RL)を導出する導出部(35)と、回帰直線(RL)のオフセット量(Δφcal)をキャンセルするように第1対路面傾斜角度(φ)を補正する補正部(36)と、を備える。

Description

光軸制御装置
 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。)αを計測する技術が開発されている。対路面車体角度αの計測方法は、以下のとおりである。
 第1の計測方法は、車両の停止中における加速度Gx,Gzを用いるものである。すなわち、車両の停止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,Gzを用いて、水平面に対する車体部のピッチ方向の傾斜角度(以下「対水平面車体角度」という。)βの変化量Δβが算出される。これにより、車両が停止する毎に変化量Δβが算出される。当該算出された変化量Δβの積算により、対路面車体角度αが計測される(例えば、特許文献1参照。)。
 第2の計測方法は、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αが計測される(例えば、特許文献2参照。)。
 また、当該計測された対路面車体角度α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2016-153307号公報 特開2015-187001号公報
 加速度センサを用いて加速度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。当該検出された加速度Gx,Gzを用いて計測される対路面車体角度αには、これらの検出誤差に対応する誤差成分が重畳される。
 ここで、第1の計測方法により計測される対路面車体角度αには、これらの誤差成分が累積的に重畳される。これは、変化量Δβの積算により対路面車体角度αが計測されるためである。他方、第2の計測方法により計測される対路面車体角度αには、これらの誤差成分が瞬時的に重畳される。これは、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を用いて対路面車体角度αが計測されるためである。
 すなわち、第1の計測方法により計測される対路面車体角度α及び第2の計測方法により計測される対路面車体角度αには、これらの誤差成分が互いに異なるモードにて重畳される。従来の光軸制御装置においては、これらの誤差成分により、光軸制御装置が有する対路面車体角度αの値と実際の対路面車体角度の値との間にずれが生ずる問題があった。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、車両の停止中における対水平面傾斜角度の変化量の積算による第1対路面傾斜角度を計測するとともに、車両の走行中における上下方向に対する加速度の変化量と前後方向に対する加速度の変化量との比に基づく第2対路面傾斜角度を計測する角度計測部と、第1対路面傾斜角度に対応する第1軸及び第2対路面傾斜角度に対応する第2軸を有する直交座標系における回帰直線を導出する導出部と、回帰直線のオフセット量をキャンセルするように第1対路面傾斜角度を補正する補正部と、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他の前照灯の要部を示す説明図である。 車両の状態遷移を示す説明図である。 回帰直線の例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第1状態における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第2状態における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第3状態における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第3状態における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第4状態における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制御装置の第2状態における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。 車両の状態遷移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第2状態における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第2状態における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2は、実施の形態1に係る光軸制御システムにおける前照灯の要部を示す説明図である。図3は、実施の形態1に係る光軸制御システムにおける他の前照灯の要部を示す説明図である。図1~図3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は、速度センサ2を有している。速度センサ2は、例えば、車輪速センサ、又は車両1の変速機の出力軸に設けられた回転センサにより構成されている。
 車両1は、加速度センサ3を有している。加速度センサ3は、例えば、互いに直交する3本の検出軸を有する加速度センサ、いわゆる「3軸加速度センサ」により構成されている。または、例えば、加速度センサ3は、互いに直交する2本の検出軸を有する加速度センサ、いわゆる「2軸加速度センサ」により構成されている。加速度センサ3は、車両1の前照灯4の被駆動部5に設けられている。
 車両1は、前照灯4用の駆動機構6を有している。駆動機構6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6は、駆動制御部37による制御の下、被駆動部5をピッチ方向に回動させるものである。被駆動部5が回動することにより、車両1の車体部に対する前照灯4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。
 前照灯4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)。すなわち、筐体11の前面開口部に前面レンズ12が設けられている。また、筐体11の内部に光源13、集光レンズ14及び投射レンズ15が設けられている。光源13は、例えば、LED(Light Emitting Diode)により構成されている。投射レンズ15は、前照灯4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16を有している。
 前照灯4がダイレクトプロジェクション方式である場合、被駆動部5は、光源13、集光レンズ14及び投射レンズ15を含むものである。加速度センサ3は、例えば、投射レンズ15に設けられている。
 または、例えば、前照灯4は、いわゆる「プロジェクタ方式」の前照灯により構成されている(図3参照)。すなわち、筐体21の前面開口部に前面レンズ22が設けられている。また、筐体21の内部に光源23、反射板24、遮光板25及び投射レンズ26が設けられている。光源23は、例えば、LEDにより構成されている。前照灯4の配光パターンにおけるカットオフラインは、遮光板25により形成される。
 前照灯4がプロジェクタ方式である場合、被駆動部5は、反射板24を含むものである。加速度センサ3は、反射板24に設けられている。
 または、例えば、前照灯4は、いわゆる「リフレクタ方式」の前照灯により構成されている(不図示)。
 前照灯4がリフレクタ方式である場合、被駆動部5は、反射板(不図示)を含むものである。加速度センサ3は、当該反射板に設けられている。
 状態判定部31は、速度センサ2による出力信号が示す速度値を所定の閾値と比較することにより、車両1が走行中であるか停止中であるかを判定するものである。なお、車両1は、シフトポジションセンサ(不図示)を有するものであっても良い。状態判定部31は、当該シフトポジションセンサによる出力信号を用いて、シフトポジションがパーキングレンジに設定されているか否かを判定することにより、車両1が走行中であるか停止中であるかを判定するものであっても良い。
 車両1は、ライトスイッチ(不図示)を有している。状態判定部31は、当該ライトスイッチによる出力信号を用いて、前照灯4が点灯中であるか消灯中であるかを判定するものである。なお、状態判定部31は、前照灯4の点灯回路(不図示)による出力信号を用いて、前照灯4が点灯中であるか消灯中であるかを判定するものであっても良い。
 すなわち、状態判定部31は、車両1が以下の第1状態、第2状態、第3状態又は第4状態のうちのいずれの状態であるのかを判定するものである。第1状態は、車両1が停止しており、かつ、前照灯4が点灯している状態である。第2状態は、車両1が停止しており、かつ、前照灯4が消灯している状態である。第3状態は、車両1が走行しており、かつ、前照灯4が点灯している状態である。第4状態は、車両1が走行しており、かつ、前照灯4が消灯している状態である。図4は、状態判定部31による判定における第1状態、第2状態、第3状態及び第4状態の遷移図を示している。
 加速度検出部32は、加速度センサ3による出力信号を用いて、被駆動部5の前後方向に対する加速度G1、すなわち前照灯4の光軸に沿う方向に対する加速度G1を検出するものである。また、加速度検出部32は、加速度センサ3による出力信号を用いて、被駆動部5の上下方向に対する加速度G2、すなわち前照灯4の光軸に対して上下に直交する方向に対する加速度G2を検出するものである。
 角度計測部33は、車両1が停止しているとき、加速度検出部32により検出された加速度G1,G2を用いて、水平面に対する前照灯4の光軸のピッチ方向の傾斜角度(以下「対水平面光軸角度」という。)θの変化量Δθを算出するものである。これにより、車両1が他の状態から第1状態に遷移する毎に変化量Δθが算出される。また、車両1が他の状態から第2状態に遷移する毎に変化量Δθが算出される。角度計測部33は、当該算出された変化量Δθの積算により、前照灯4の対路面光軸角度φを計測するものである。以下、車両1の停止中に計測される対路面光軸角度φを「第1対路面光軸角度」ということがある。
 また、角度計測部33は、車両1が走行しているとき、加速度検出部32により検出された加速度G1,G2を用いて、加速度G1の変化量ΔG1及び加速度G2の変化量ΔG2を算出するものである。これにより、例えば、互いに連続する各2検出タイミング間の変化量ΔG1,ΔG2が算出される。角度計測部33は、当該算出された変化量ΔG2と当該算出された変化量ΔG1との比(ΔG2/ΔG1)に基づき、前照灯4の対路面光軸角度λを計測するものである。以下、車両1の走行中に計測される対路面光軸角度λを「第2対路面光軸角度」ということがある。
 記憶部34は、第1対路面光軸角度φと対応する第2対路面光軸角度λとの組合せ(以下「対路面光軸角度対」という。)を示すデータセットDSを記憶するものである。
 導出部35は、記憶部34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の各々が示す対路面光軸角度対(φ,λ)の値を、第1対路面光軸角度φに対応する第1軸及び第2対路面光軸角度λ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。導出部35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、回帰直線RLを導出するものである。また、導出部35は、回帰直線RLの零点ZPを検出することにより、回帰直線RLのオフセット量Δφcalを算出するものである。
 図5は、回帰直線RLの例を示している。図中、個々の丸印(○)は、個々のデータセットDSが示す対路面光軸角度対(φ,λ)の値に対応している。また、ZPは、回帰直線RLと第1軸との交点、すなわち回帰直線RLの零点を示している。また、φcは、零点ZPにおける第1対路面光軸角度φの値を示している。また、Δφcalは、直交座標系CSの原点Oにおける第1対路面光軸角度φの値(=0)と、零点ZPにおける第1対路面光軸角度φの値(=φc)との差分値を示している。すなわち、Δφcalは、回帰直線RLのオフセット量を示している。図5に示す如く、回帰直線RLは、零点ZPに対して点対象な形状を有するものであり、かつ、所定の傾きを有するものである。
 補正部36は、第1対路面光軸角度φを補正するものである。より具体的には、補正部36は、回帰直線RLのオフセット量Δφcalをキャンセルするように第1対路面光軸角度φを補正するものである。
 すなわち、加速度センサ3を用いて加速度G1,G2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。第1対路面光軸角度φには、これらの検出誤差に対応する誤差成分が累積的に重畳される(以下「累積誤差成分」という。)。これは、変化量Δθの積算により第1対路面光軸角度φが計測されるためである。累積誤差成分により、制御装置7が有する第1対路面光軸角度φの値(以下「保有値」ということがある。)と、実際の前照灯4の対路面光軸角度の値(以下「実際値」ということがある。)との間にずれが生ずる。
 ここで、回帰直線RLのオフセット量Δφcalは、保有値と実際値間のずれ量に対応している。したがって、回帰直線RLのオフセット量Δφcalをキャンセルするように第1対路面光軸角度φを補正することにより、第1対路面光軸角度φに含まれる累積誤差成分を除去することができる。これにより、累積誤差成分による保有値と実際値間のずれを解消して、保有値を実際値に近づけることができる。
 駆動制御部37は、前照灯4が点灯しているとき、第1対路面光軸角度φの値に基づき、前照灯4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5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。
 すなわち、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に応じて又は車両1に対する荷物の積み降ろしに応じて、車両1の対路面車体角度が変化する。車両1の対路面車体角度が変化することにより、前照灯4の対路面光軸角度が変化する。この場合におけるオートレベリング制御は、かかる対路面車体角度の変化に対してパッシブに実行されるものである。
 また、駆動制御部37は、前照灯4が消灯しているとき、所定の駆動量ΔΦ2にて被駆動部5を回動させる制御(以下「アクティブ駆動制御」という。)を実行するものである。すなわち、アクティブ駆動制御は、人の乗り降り又は荷物の積み降ろしに応じた対路面車体角度の変化の有無にかかわらず、被駆動部5をアクティブ駆動する制御である。アクティブ駆動制御により、回帰直線RL導出用のデータセットDSを効率良く収集することができる。
 状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36及び駆動制御部37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、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37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6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6Aに示す如く、制御装置7は、プロセッサ51及びメモリ52を有している。メモリ52には、状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。メモリ52に記憶されているプログラムをプロセッサ51が読み出して実行することにより、状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37の機能が実現される。また、記憶部34の機能は、メモリ52により実現される。
 または、図6Bに示す如く、制御装置7は、処理回路53を有している。この場合、状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36及び駆動制御部37の機能が専用の処理回路53により実現される。
 または、制御装置7は、プロセッサ51、メモリ52及び処理回路53を有している(不図示)。この場合、状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36及び駆動制御部37の機能のうちの一部の機能がプロセッサ51及びメモリ52により実現されて、残余の機能が専用の処理回路53により実現される。
 プロセッサ51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)により構成されている。
 メモリ52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52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)により構成されている。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)により構成されている。
 処理回路53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53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53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)により構成されている。
 次に、図7のフローチャートを参照して、第1状態における制御装置7の動作について、光軸制御装置100の動作を中心に説明する。
 加速度検出部32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。状態判定部31により車両1が他の状態(すなわち第2状態、第3状態又は第4状態)から第1状態に遷移したと判定されたとき、ステップST1の処理が実行される。
 まず、ステップST1にて、角度計測部33は、以下の式(1)により、対水平面光軸角度θの基準値θrefを設定する。
 θref=tan-1(G1(n)/G2(n)) (1)
 式(1)におけるG1(n)は、ステップST1に対する直前の検出タイミングn、すなわち車両1が他の状態から第1状態に遷移した直後の検出タイミングnにて検出された加速度G1の値を示している。また、式(1)におけるG2(n)は、検出タイミングnにて検出された加速度G2の値を示している。すなわち、基準値θrefは、車両1が他の状態から第1状態に遷移した直後における対水平面光軸角度θの値に対応するものである。
 次いで、ステップST2にて、角度計測部33は、以下の式(2)により、基準値θrefに対する対水平面光軸角度θの変化量Δθを算出する。
 Δθ=tan-1(G1(n+1)/G2(n+1))-θref (2)
 式(2)におけるG1(n+1)は、ステップST2に対する直前の検出タイミングn+1、すなわち検出タイミングnよりも後の検出タイミングn+1にて検出された加速度G1の値を示している。また、式(2)におけるG2(n+1)は、検出タイミングn+1にて検出された加速度G2の値を示している。
 次いで、ステップST3にて、角度計測部33は、以下の式(3)により、第1対路面光軸角度φの暫定値φ’を算出する。
 φ’=φ(m)+Δθ (3)
 式(3)におけるφ(m)は、ステップST3の処理の実行時における最新の対路面光軸角度φの値を示している。
 次いで、ステップST4にて、角度計測部33は、暫定値φ’を所定の閾値φd,φuと比較する。これにより、角度計測部33は、以下の式(4)に示す条件が満たされているか否かを判定する。
 φd≦φ’≦φu (4)
 閾値φdは、目標角度範囲の下限値に対応する値に設定されている。閾値φuは、目標角度範囲の上限値に対応する値に設定されている。すなわち、ステップST4における判定は、暫定値φ’が目標角度範囲内の値であるか否かの判定である。
 暫定値φ’が閾値φd以上の値であり、かつ、暫定値φ’が閾値φu以下の値である場合(ステップST4“YES”)、ステップST5にて、角度計測部33は、以下の式(5)により、対路面光軸角度φの値を更新する。
 φ(m+1)=φ’ (5)
 式(5)におけるφ(m+1)は、式(3)におけるφ(m)、すなわち更新前のφ(m)に対する更新後の対路面光軸角度φの値を示している。
 暫定値φ’が閾値φdよりも小さい値である場合、又は暫定値φ’が閾値φuよりも大きい値である場合(ステップST4“NO”)、ステップST6にて、駆動制御部37は、以下の式(6)により、オートレベリング制御用の駆動量ΔΦ1を設定する。
 ΔΦ1=φref-φ’ (6)
 式(6)におけるφrefは、対路面光軸角度φの基準値を示している。基準値φrefは、例えば、以下の式(7)に基づく値に設定されている。
 φref=(φd+φu)/2 (7)
 すなわち、基準値φrefは、前照灯4の対路面光軸角度の目標値に対応するものである。当該目標値は、例えば、マイナス1度に設定されている。
 次いで、ステップST7にて、駆動制御部37は、被駆動部5を-ΔΦ1分回動させる制御、すなわちオートレベリング制御を実行する。次いで、ステップST8にて、角度計測部33は、以下の式(8)により、対路面光軸角度φの値を更新する。
 φ(m+1)=φref (8)
 式(8)におけるφ(m+1)は、式(3)におけるφ(m)、すなわち更新前のφ(m)に対する更新後の対路面光軸角度φの値を示している。
 ステップST8に次いで、制御装置7の処理はステップST2に進む。また、ステップST5に次いで、ステップST9にて、状態判定部31は、車両1が第1状態から他の状態(すなわち第2状態、第3状態又は第4状態)に遷移したか否かを判定する。第1状態が継続中である場合(ステップST9“NO”)、制御装置7の処理はステップST2に進む。
 次に、図8のフローチャートを参照して、第2状態における制御装置7の動作について、光軸制御装置100の動作を中心に説明する。
 加速度検出部32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。状態判定部31により車両1が他の状態(すなわち第1状態、第3状態又は第4状態)から第2状態に遷移したと判定されたとき、ステップST11の処理が実行される。
 まず、ステップST11にて、角度計測部33は、対水平面光軸角度θの基準値θrefを設定する。ステップST11における基準値θrefの設定方法は、ステップST1における基準値θrefの設定方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次いで、ステップST12にて、駆動制御部37は、所定の駆動量ΔΦ2にて被駆動部5を回動させる制御、すなわちアクティブ駆動制御を実行する。
 ここで、アクティブ駆動制御における駆動方向(すなわち被駆動部5の回動方向)は、以下のように設定される。すなわち、前照灯4の対車体光軸角度が所定の角度範囲(以下「アクティブ駆動範囲」という。)内にてΔΦ2単位の単調増加と単調減少とを交互に繰り返すように、各回のアクティブ駆動制御における駆動方向が設定される。アクティブ駆動範囲は、例えば、目標角度範囲に比して広い角度範囲に設定されている。
 次いで、ステップST13にて、角度計測部33は、対水平面光軸角度θの変化量Δθを算出する。ステップST13における変化量Δθの算出方法は、ステップST2における変化量Δθの算出方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次いで、ステップST14にて、角度計測部33は、第1対路面光軸角度φの暫定値φ’を算出する。ステップST14における暫定値φ’の算出方法は、ステップST3における暫定値φ’の算出方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次いで、ステップST15にて、角度計測部33は、対路面光軸角度φの値を更新する。ステップST15における更新方法は、ステップST5における更新方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次いで、ステップST16にて、状態判定部31は、車両1が第2状態から他の状態(すなわち第1状態、第3状態又は第4状態)に遷移したか否かを判定する。第2状態が継続中である場合(ステップST16“NO”)、制御装置7の処理はステップST13に進む。
 次に、図9のフローチャートを参照して、第3状態における制御装置7の動作について、光軸制御装置100の動作を中心に説明する。
 加速度検出部32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。状態判定部31により車両1が他の状態(すなわち第1状態、第2状態又は第4状態)から第3状態に遷移したと判定されたとき、ステップST21の処理が実行される。
 まず、ステップST21にて、角度計測部33は、以下の式(9)により、第1対路面光軸角度φの暫定値φ’を設定する。
 φ’=φ(m) (9)
 式(9)におけるφ(m)は、ステップST21の処理の実行時における最新の対路面光軸角度φの値を示している。
 次いで、ステップST22にて、角度計測部33は、暫定値φ’を閾値φd,φuと比較する。これにより、角度計測部33は、上記式(4)に示す条件が満たされているか否かを判定する。
 暫定値φ’が閾値φdよりも小さい値である場合、又は暫定値φ’が閾値φuよりも大きい値である場合(ステップST22“NO”)、ステップST23にて、駆動制御部37は、上記式(6)により、オートレベリング制御用の駆動量ΔΦ1を設定する。次いで、ステップST24にて、駆動制御部37は、被駆動部5を-ΔΦ1分回動させる制御、すなわちオートレベリング制御を実行する。次いで、ステップST25にて、角度計測部33は、上記式(8)により、対路面光軸角度φの値を更新する。
 すなわち、ステップST22~ST25の処理内容は、ステップST4,ST6~ST8の処理内容とそれぞれ同様である。
 暫定値φ’が閾値φd以上の値であり、かつ、暫定値φ’が閾値φu以下の値である場合(ステップST22“YES”)、制御装置7の処理はステップST31に進む。また、ステップST25に次いで、制御装置7の処理はステップST31に進む。
 ステップST31にて、角度計測部33は、第2対路面光軸角度λを計測する。
 すなわち、角度計測部33は、以下の式(10)により、加速度G1の変化量ΔG1を算出する。また、角度計測部33は、以下の式(11)により、加速度G2の変化量ΔG2を算出する。
 ΔG1=G1(n)-G1(n-1) (10)
 ΔG2=G2(n)-G2(n-1) (11)
 式(10)におけるG1(n)は、ステップST31に対する直前の検出タイミングnにて検出された加速度G1の値を示している。また、式(10)におけるG1(n-1)は、検出タイミングnに対する前回の検出タイミングn-1にて検出された加速度G1の値を示している。同様に、式(11)におけるG2(n)は、検出タイミングnにて検出された加速度G2の値を示している。また、式(11)におけるG2(n-1)は、検出タイミングn-1にて検出された加速度G2の値を示している。
 角度計測部33は、式(10)により算出された変化量ΔG1及び式(11)により算出された変化量ΔG2を用いて、以下の式(12)により、対路面光軸角度λ(m)を算出する。
 λ(m)=tan-1(ΔG2/ΔG1) (12)
 次いで、ステップST32にて、φ(m),λ(m)の対路面光軸角度対を示すデータセットDSが記憶部34に記憶される。当該記憶されるデータセットDSにおけるφ(m)は、ステップST32の処理の実行時における最新の対路面光軸角度φの値を示している。また、当該記憶されるデータセットDSにおけるλ(m)は、直前のステップST31にて算出されたλ(m)である。
 なお、角度計測部33は、ステップST31の処理を複数回実行することにより、複数個の対路面光軸角度λ(m)を順次算出するものであっても良い。
 すなわち、上記のとおり、加速度センサ3を用いて加速度G1,G2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。これに対して、第2対路面光軸角度λは、例えば、互いに連続する2検出タイミングn-1,n間の変化量ΔG1,ΔG2を用いて計測されるものである。このため、第2対路面光軸角度λには、これらの検出誤差に対応する誤差成分が瞬時的に重畳される(以下「瞬時誤差成分」という。)。
 したがって、角度計測部33が複数個の対路面光軸角度λ(m)を順次算出したとき、個々の対路面光軸角度λ(m)に含まれる瞬時誤差成分により、当該複数個の対路面光軸角度λ(m)の各々が所定範囲内の値となり、かつ、当該複数個の対路面光軸角度λ(m)が正規分布状に分布する蓋然性が高い。そこで、角度計測部33は、当該複数個の対路面光軸角度λ(m)の分布に基づき、当該複数個の対路面光軸角度λ(m)のうちの最も小さい瞬時誤差成分を含む1個の対路面光軸角度λ(m)、すなわち当該複数個の対路面光軸角度λ(m)のうちの最も正確な1個の対路面光軸角度λ(m)を選択する。ステップST32にて、当該選択された対路面光軸角度λ(m)がデータセットDSに用いられる。
 次いで、ステップST33にて、導出部35は、回帰直線RLの導出条件が満たされているか否かを判定する。
 例えば、導出部35は、以下の第1条件、第2条件、第3条件及び第4条件の全条件が満たされている場合、回帰直線RLの導出条件が満たされていると判定する。そうでない場合、導出部35は、回帰直線RLの導出条件が満たされていないと判定する。
(1)第1条件:互いに異なる第1対路面光軸角度φの値を示す3個以上のデータセットDSが記憶部34に記憶されている。
(2)第2条件:当該3個以上のデータセットDSのうちの少なくとも1個のデータセットDSにおける第2対路面光軸角度λが正の値である。
(3)第3条件:当該3個以上のデータセットDSのうちの少なくとも1個のデータセットDSにおける第2対路面光軸角度λが負の値である。
(4)第4条件:当該3個以上のデータセットDSのうちの少なくとも1個のデータセットDSにおける第2対路面光軸角度λが略零の値である。
 回帰直線RLの導出条件が満たされている場合(ステップST33“YES”)、ステップST34にて、導出部35は、回帰直線RLを導出する。また、導出部35は、回帰直線RLの零点ZPを検出することにより、回帰直線RLのオフセット量Δφcalを算出する(図5参照)。
 次いで、ステップST35にて、補正部36は、第1対路面光軸角度φの補正の要否を判定する。
 上記のとおり、回帰直線RLのオフセット量Δφcalは、第1対路面光軸角度φに含まれる累積誤差成分に対応している。そこで、例えば、補正部36は、Δφcalが所定値以上である場合、第1対路面光軸角度φの補正が要であると判定する。他方、Δφcalが所定値未満である場合、補正部36は、第1対路面光軸角度φの補正が不要であると判定する。
 第1対路面光軸角度φの補正が要である場合(ステップST35“YES”)、ステップST36にて、補正部36は、以下の式(13)により、角度計測部33における対路面光軸角度φの値を更新する。これにより、第1対路面光軸角度φが補正されて、第1対路面光軸角度φに含まれる累積誤差成分が除去される。
 φ(m+1)=φ(m)-φc (13)
 式(13)におけるφ(m)は、補正前の対路面光軸角度φの値、すなわちステップST36の処理の実行時における最新の対路面光軸角度φの値を示している。式(13)におけるφ(m+1)は、当該φ(m)に対する補正後の対路面光軸角度φの値を示している。
 次いで、ステップST37にて、記憶部34内のデータセットDSが消去される。これにより、記憶部34内のデータセットDSがリセットされる。
 回帰直線RLの導出条件が満たされていない場合(ステップST33“NO”)、制御装置7の処理はステップST38に進む。また、第1対路面光軸角度φの補正が不要である場合(ステップST35“NO”)、制御装置7の処理はステップST38に進む。また、ステップST37に次いで、制御装置7の処理はステップST38に進む。
 ステップST38にて、状態判定部31は、車両1が第3状態から他の状態(すなわち第1状態、第2状態又は第4状態)に遷移したか否かを判定する。第3状態が継続中である場合(ステップST38“NO”)、制御装置7の処理はステップST31に進む。
 次に、図10のフローチャートを参照して、第4状態における制御装置7の動作について、光軸制御装置100の動作を中心に説明する。
 加速度検出部32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。状態判定部31により車両1が他の状態(すなわち第1状態、第2状態又は第3状態)から第4状態に遷移したと判定されたとき、ステップST41の処理が実行される。
 まず、ステップST41にて、角度計測部33は、第2対路面光軸角度λを計測する。ステップST41における第2対路面光軸角度λの計測方法は、ステップST31における第2対路面光軸角度λの計測方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 次いで、ステップST42にて、φ(m),λ(m)の対路面光軸角度対を示すデータセットDSが記憶部34に記憶される。当該記憶されるデータセットDSにおけるφ(m)は、ステップST42の処理の実行時における最新の対路面光軸角度φの値を示している。また、当該記憶されるデータセットDSにおけるλ(m)は、直前のステップST41にて算出されたλ(m)である。
 次いで、ステップST43にて、導出部35は、回帰直線RLの導出条件が満たされているか否かを判定する。ステップST43における判定条件は、ステップST33における判定条件と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 回帰直線RLの導出条件が満たされている場合(ステップST43“YES”)、ステップST44にて、導出部35は、回帰直線RLを導出する。また、導出部35は、回帰直線RLの零点ZPを検出することより、回帰直線RLのオフセット量Δφcalを算出する(図5参照)。
 次いで、ステップST45にて、補正部36は、第1対路面光軸角度φの補正の要否を判定する。ステップST45における判定条件は、ステップST35における判定条件と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 第1対路面光軸角度φの補正が要である場合(ステップST45“YES”)、ステップST46にて、補正部36は、上記式(13)により、角度計測部33における対路面光軸角度φの値を更新する。これにより、第1対路面光軸角度φが補正されて、第1対路面光軸角度φに含まれる累積誤差成分が除去される。
 次いで、ステップST47にて、記憶部34内のデータセットDSが消去される。これにより、記憶部34内のデータセットDSがリセットされる。
 回帰直線RLの導出条件が満たされていない場合(ステップST43“NO”)、制御装置7の処理はステップST48に進む。また、第1対路面光軸角度φの補正が不要である場合(ステップST45“NO”)、制御装置7の処理はステップST48に進む。また、ステップST47に次いで、制御装置7の処理はステップST48に進む。
 ステップST48にて、状態判定部31は、車両1が第4状態から他の状態(すなわち第1状態、第2状態又は第3状態)に遷移したか否かを判定する。第4状態が継続している場合(ステップST48“NO”)、制御装置7の処理はステップST41に進む。
 次に、光軸制御システム200の効果について説明する。
(1)Δφcalに基づく補正による効果
 上記のとおり、光軸制御装置100は、回帰直線RLのオフセット量Δφcalをキャンセルするように第1対路面光軸角度φを補正するものである。当該補正により、第1対路面光軸角度φに含まれる累積誤差成分を除去することができる。これにより、累積誤差成分による保有値と実際値間のずれを解消することができる。この結果、累積誤差成分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。換言すれば、オートレベリング制御の精度を向上することができる。
(2)比(ΔG2/ΔG1)を用いることによる効果
 上記のとおり、角度計測部33は、加速度G2の変化量ΔG2と加速度G1の変化量ΔG1との比(ΔG2/ΔG1)に基づく第2対路面光軸角度λを計測するものである。また、光軸制御装置100は、当該計測された第2対路面光軸角度λを第1対路面光軸角度φの補正に用いるものである。
 ここで、角度計測部33が比(ΔG2/ΔG1)を用いて第2対路面光軸角度λを計測することにより、仮に角度計測部33が比(ΔG2/ΔG1)を用いることなく変化量ΔG1,ΔG2を直接用いて第2対路面光軸角度λを計測する場合に比して、第2対路面光軸角度λに重畳される瞬時誤差成分を小さくすることができる。これにより、上記補正に対する瞬時誤差成分の影響を小さくすることができる。この結果、第1対路面光軸角度φを正確に補正することができる。補正後の第1対路面光軸角度φの値を用いることにより、正確なオートレベリング制御を実現することができる。
(3)加速度センサ3が被駆動部5に設けられていることによる効果
 従来の光軸制御装置においては、計測対象となる角度(すなわち対路面車体角度)と制御対象となる角度(すなわち対路面光軸角度)とが異なるものであった。このため、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低下が発生する問題があった。
 これに対して、被駆動部5に設けられた加速度センサ3を用いることにより、車両1の対路面車体角度を計測することなく、第1対路面光軸角度φを直接計測することができる。この結果、上記角度間のずれ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回避することができる。
 また、加速度センサ3が被駆動部5に設けられているため、アクティブ駆動制御により、互いに異なる対路面角度対(φ,λ)を示すデータセットDSを効率良く収集することができる。すなわち、回帰直線RL導出用のデータセットDSを効率良く収集することができる。
 次に、光軸制御システム200の変形例について説明する。
 図11に示す如く、駆動制御部37は、光軸制御装置100外に設けられているものであっても良い。すなわち、角度計測部33、導出部35及び補正部36により、光軸制御装置100の要部が構成されているものであっても良い。
 また、加速度センサ3が有する複数本の検出軸(より具体的には2本又は3本の検出軸)のうちの1本の検出軸は、前照灯4の光軸に沿うように設けられているものであっても良い。または、当該1本の検出軸は、前照灯4の光軸に対して所定角度ずらして設けられているものであっても良い。当該所定角度は、前照灯4の対路面光軸角度の目標値(例えばマイナス1度)に対応する値に設定されているものであっても良い。この場合、当該所定角度の値を示すデータが加速度検出部32に予め記憶されており、当該記憶されているデータが加速度G1,G2の検出に用いられるものであっても良い。
 また、車両1における加速度センサ3の設置部位は、前照灯4の被駆動部5に限定されるものではない。例えば、加速度センサ3は、車両1の車体部に設けられているものであっても良い。
 加速度センサ3が車両1の車体部に設けられている場合、G1は、被駆動部5の前後方向に対する加速度に代えて、車両1の車体部の前後方向に対する加速度を示すものであっても良い。以下、加速度G1の検出方向、すなわち加速度センサ3の設置部位に対する前後方向を総称して単に「前後方向」という。
 また、加速度センサ3が車両1の車体部に設けられている場合、G2は、被駆動部5の上下方向に対する加速度に代えて、車両1の車体部の上下方向に対する加速度を示すものであっても良い。以下、加速度G2の検出方向、すなわち加速度センサ3の設置部位に対する上下方向を総称して単に「上下方向」という。
 また、加速度センサ3が車両1の車体部に設けられている場合、φは、前照灯4の対路面光軸角度に代えて、車両1の対路面車体角度を示すものであっても良い。また、この場合、λは、前照灯4の対路面光軸角度に代えて、車両1の対路面車体角度を示すものであっても良い。以下、路面に対する加速度センサ3の設置部位のピッチ方向の傾斜角度を総称して「対路面傾斜角度」という。
 また、加速度センサ3が車両1の車体部に設けられている場合、θは、前照灯4の対水平面光軸角度に代えて、車両1の対水平面車体角度を示すものであっても良い。以下、水平面に対する加速度センサ3の設置部位のピッチ方向の傾斜角度を総称して「対水平面傾斜角度」という。
 また、加速度センサ3が車両1の車体部に設けられている場合、データセットDSは、車両1の停止中に計測された対路面車体角度と、車両1の走行中に計測された対路面車体角度との組合せを示すものであっても良い。すなわち、データセットDSは、車両1の停止中に計測された対路面傾斜角度(以下「第1対路面傾斜角度」という。)φと、車両1の走行中に計測された対路面傾斜角度(以下「第2対路面傾斜角度」という。)λとの組合せ(以下「対路面傾斜角度対」という。)を示す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の停止中における対水平面傾斜角度(θ)の変化量Δθの積算による第1対路面傾斜角度(φ)を計測するとともに、車両1の走行中における上下方向に対する加速度G2の変化量ΔG2と前後方向に対する加速度G1の変化量ΔG1との比(ΔG2/ΔG1)に基づく第2対路面傾斜角度(λ)を計測する角度計測部33と、第1対路面傾斜角度(φ)に対応する第1軸及び第2対路面傾斜角度(λ)に対応する第2軸を有する直交座標系CSにおける回帰直線RLを導出する導出部35と、回帰直線RLのオフセット量Δφcalをキャンセルするように第1対路面傾斜角度(φ)を補正する補正部36と、を備える。これにより、第1対路面傾斜角度(φ)に含まれる累積誤差成分を除去することができる。この結果、前照灯4の光軸を正確に制御することができる。
 また、導出部35は、互いに異なる対路面傾斜角度対(φ,λ)を示す複数個のデータセットDSを用いて回帰直線RLを導出する。これらのデータセットDSを用いることにより、補正用のオフセット量Δφcalを算出することができる。すなわち、光軸制御装置100は、これらのデータセットDSを除去することなく、これらのデータセットDSを積極的に補正に用いるものである。
 また、車両1の前照灯4の被駆動部5に加速度センサ3が設けられており、光軸制御装置100は、被駆動部5をアクティブ駆動する駆動制御部37を備える。これにより、車両1の対路面車体角度を計測することなく、第1対路面光軸角度φを直接計測することができる。また、回帰直線RL導出用のデータセットDSを効率良く収集することができる。
 また、駆動制御部37は、前照灯4の消灯中に被駆動部5をアクティブ駆動する。これにより、前照灯4の点灯中にアクティブ駆動制御が実行されるのを回避することができる。
 また、加速度センサ3の検出軸が前照灯4の光軸に対して所定角度ずらして設けられている。このような場合であっても、加速度検出部32における計算により、加速度G1,G2を検出することができる。
 また、加速度センサ3が3軸加速度センサにより構成されている。これにより、前照灯4の光軸に対する加速度センサ3の検出軸の角度にかかわらず、加速度検出部32における計算により、加速度G1,G2を検出することができる。
実施の形態2.
 図12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12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。
 データセットDSは、正の第2対路面光軸角度λを示すデータセット(以下「正極性データセット」という。)DS_1を含むものである。また、データセットDSは、負の第2対路面光軸角度λを示すデータセット(以下「負極性データセット」という。)DS_2を含むものである。
 不足判定部38は、アクティブ駆動制御が実行されるとき、回帰直線RLの導出条件に対する記憶部34内の正極性データセットDS_1の不足の有無を判定するものである。
 例えば、記憶部34における正極性データセットDS_1の記憶数が所定個(例えば1個)以上である場合、不足判定部38は、正極性データセットDS_1の不足がないと判定する。他方、記憶部34における正極性データセットDS_1の記憶数が所定個未満である場合、不足判定部38は、正極性データセットDS_1が不足していると判定する。
 また、不足判定部38は、アクティブ駆動制御が実行されるとき、回帰直線RLの導出条件に対する記憶部34内の負極性データセットDS_2の不足の有無を判定するものである。
 例えば、記憶部34における負極性データセットDS_2の記憶数が所定個(例えば1個)以上である場合、不足判定部38は、負極性データセットDS_2の不足がないと判定する。他方、記憶部34における負極性データセットDS_2の記憶数が所定個未満である場合、不足判定部38は、負極性データセットDS_2が不足していると判定する。
 駆動制御部37aは、駆動制御部37と同様のオートレベリング制御及びアクティブ駆動制御を実行するものである。ただし、駆動制御部37aは、アクティブ駆動制御を実行するとき、不足判定部38による判定結果に基づき、アクティブ駆動制御における駆動方向(すなわち被駆動部5の回動方向)を設定するようになっている。
 すなわち、正極性データセットDS_1が不足していると判定された場合、駆動制御部37aは、正極性データセットDS_1が取得される方向に駆動方向を設定する。また、負極性データセットDS_2が不足していると判定された場合、駆動制御部37aは、負極性データセットDS_2が取得される方向に駆動方向を設定する。また、正極性データセットDS_1の不足がなく、かつ、負極性データセットDS_2の不足がないと判定された場合、駆動制御部37aは、駆動制御部37と同様の設定方法により駆動方向を設定する。
 状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36、駆動制御部37a及び不足判定部38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、ECUにより構成されている。また、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37a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6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、状態判定部31、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36、駆動制御部37a及び不足判定部38の機能は、プロセッサ51及びメモリ52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53により実現されるものであっても良い。
 第1状態における制御装置7aの動作は、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。第3状態における制御装置7aの動作は、実施の形態1にて図9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。第4状態における制御装置7aの動作は、実施の形態1にて図10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13のフローチャートを参照して、第2状態における制御装置7aの動作について、光軸制御装置100aの動作を中心に説明する。なお、図13において、図8に示すステップと同様のステップには同一符号付して説明を省略する。
 まず、ステップST11の処理が実行される。
 次いで、ステップST17にて、不足判定部38は、記憶部34における正極性データセットDS_1の不足の有無を判定するとともに、記憶部34における負極性データセットDS_2の不足の有無を判定する。不足判定部38による判定方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。
 次いで、ステップST12aにて、駆動制御部37aは、所定の駆動量ΔΦ2にて被駆動部5を回動させる制御、すなわちアクティブ駆動制御を実行する。このとき、駆動制御部37aは、不足判定部38による判定結果に基づき、アクティブ駆動制御における駆動方向を設定する。このときの駆動方向の設定方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。
 以下、ステップST13~ST16の処理が実行される。
 このように、正極性データセットDS_1の不足の有無及び負極性データセットDS_2の不足の有無に応じてアクティブ駆動制御における駆動方向を設定することにより、回帰直線RL導出用のデータセットDSを更に効率良く収集することができる。
 なお、光軸制御システム200a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2の光軸制御装置100aにおいて、複数個のデータセットDSは、正の第2対路面傾斜角度(λ)を示す正極性データセットDS_1及び負の第2対路面傾斜角度(λ)を示す負極性データセットDS_2を含み、駆動制御部37aは、正極性データセットDS_1が不足しているときは正極性データセットDS_1が取得される方向に被駆動部5をアクティブ駆動するとともに、負極性データセットDS_2が不足しているときは負極性データセットDS_2が取得される方向に被駆動部5をアクティブ駆動する。これにより、回帰直線RL導出用のデータセットDSを更に効率良く収集することができる。
実施の形態3.
 図14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14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14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。
 車両1は、ドア開閉センサ(不図示)を有している。ドア開閉判定部39は、当該ドア開閉センサによる出力信号を用いて、車両1の停止中におけるドア開閉の有無を判定するものである。
 状態判定部31aは、車両1が第1状態、第2状態、第3状態又は第4状態のうちのいずれの状態であるのかを判定するものである。これに加えて、状態判定部31aは、車両1が停止しており、かつ、前照灯4が消灯している状態(すなわち第2状態)にて、ドア開閉判定部39によりドア開閉がないと判定されたとき、加速度センサ3、加速度検出部32、角度計測部33、駆動制御部37b、駆動機構6及び被駆動部5を含む系(以下「光軸制御系」という。)における異常発生の有無を判定するものである。異常発生の有無の判定方法の詳細については、図16のフローチャートを参照して後述する。
 以下、光軸制御系における異常が発生している状態を「第5状態」という。図15は、状態判定部31aによる判定における第1状態、第2状態、第3状態、第4状態及び第5状態の遷移図を示している。
 駆動制御部37bは、駆動制御部37と同様のオートレベリング制御及びアクティブ駆動制御を実行するものである。これに加えて、駆動制御部37bは、状態判定部31aにより車両1が第5状態であると判定されたとき、被駆動部5を固定する制御(以下「光軸固定制御」という。)を実行するものである。これにより、前照灯4の対車体光軸角度が異常発生時用の所定の角度にて固定された状態となる。
 状態判定部31a、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36、駆動制御部37b及びドア開閉判定部39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、ECUにより構成されている。また、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37b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6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、状態判定部31a、加速度検出部32、角度計測部33、記憶部34、導出部35、補正部36、駆動制御部37b及びドア開閉判定部39の機能は、プロセッサ51及びメモリ52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53により実現されるものであっても良い。
 第1状態における制御装置7bの動作は、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。第3状態における制御装置7bの動作は、実施の形態1にて図9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。第4状態における制御装置7bの動作は、実施の形態1にて図10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16のフローチャートを参照して、第2状態における制御装置7bの動作について、光軸制御装置100bの動作を中心に説明する。なお、図16において、図8に示すステップと同様のステップには同一符号を付して説明を省略する。
 まず、ステップST11の処理が実行される。次いで、ステップST12の処理が実行される。
 次いで、ステップST51にて、角度計測部33は、上記式(2)により、対水平面光軸角度θの変化量Δθを算出する。
 次いで、ステップST52にて、ドア開閉判定部39は、車両1が他の状態(すなわち第1状態、第3状態又は第4状態)から第2状態に遷移した後におけるドア開閉の有無を判定する。ドア開閉があると判定された場合(ステップST52“YES”)、制御装置7bの処理はステップST14に進む。
 他方、ドア開閉がないと判定された場合(ステップST52“NO”)、ステップST53にて、状態判定部31aは、以下の式(14)により、駆動量ΔΦ2と変化量Δθとの差分値Δの絶対値|Δ|を算出する。
 |Δ|=abs(ΔΦ2-Δθ) (14)
 次いで、ステップST54にて、状態判定部31aは、絶対値|Δ|を所定の閾値Δthと比較する。これにより、状態判定部31aは、以下の式(15)に示す条件が満たされているか否かを判定する。
 |Δ|<Δth (15)
 光軸制御系における異常が発生していない場合(すなわち光軸制御系が正常である場合)、駆動制御部37bがアクティブ駆動制御を実行することにより、前照灯4の対車体光軸角度がΔΦ2分変化する。このため、ステップST51にて算出されるΔθは、ΔΦ2と同等の値となる蓋然性が高い。これに対して、光軸制御系における異常が発生している場合、アクティブ駆動制御における駆動量ΔΦ2と前照灯4の対車体光軸角度の変化量との対応関係が崩れる。すなわち、アクティブ駆動制御における駆動量ΔΦ2に対して、前照灯4の対車体光軸角度の変化量が大きくなったり、又は前照灯4の対車体光軸角度の変化量が小さくなったりする。この結果、ステップST51にて算出されるΔθが、ΔΦ2よりも大きい値となったり、又はΔΦ2よりも小さい値となったりする。
 そこで、状態判定部31aは、絶対値|Δ|が閾値Δth未満である場合(ステップST54“YES”)、光軸制御系における異常が発生していないと判定する。すなわち、状態判定部31aは、第2状態が継続中であると判定する。この場合、制御装置7bの処理はステップST14に進む。車両1が他の状態(すなわち第1状態、第3状態又は第4状態)から第2状態に遷移した後の第1回目のステップST14における式(3)の計算には、ステップST51にて算出されたΔθが用いられる。
 他方、絶対値|Δ|が閾値Δth以上である場合(ステップST54“NO”)、ステップST55にて、状態判定部31aは、光軸制御系における異常が発生していると判定する。すなわち、状態判定部31aは、車両1が第2状態から第5状態に遷移したと判定する。次いで、ステップST56にて、駆動制御部37bが光軸固定制御を実行する。
 このように、アクティブ駆動制御における駆動量ΔΦ2に基づき、光軸制御系における異常発生の有無を判定することができる。
 次に、光軸制御システム200bの変形例について説明する。
 状態判定部31aは、光軸制御装置100b内に設けられているものであっても良い。すなわち、状態判定部31a、角度計測部33、導出部35、補正部36及び駆動制御部37bにより、光軸制御装置100bの要部が構成されているものであっても良い。
 また、制御装置7bは、制御装置7aと同様の不足判定部38を有するものであっても良い。この場合、駆動制御部37bは、駆動制御部37aと同様に、不足判定部38による判定結果に基づき、アクティブ駆動制御における駆動方向を設定するものであっても良い。
 そのほか、光軸制御システム200bは、実施の形態1,2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3の光軸制御装置100bは、被駆動部5をアクティブ駆動する制御(アクティブ駆動制御)における駆動量ΔΦ2に基づき、加速度センサ3を含む光軸制御系における異常発生の有無を判定する状態判定部31aを備える。これにより、光軸制御系における異常発生の有無を判定することができる。
 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 速度センサ、3 加速度センサ、4 前照灯、5 被駆動部、6 駆動機構、7,7a,7b 制御装置、11 筐体、12 前面レンズ、13 光源、14 集光レンズ、15 投射レンズ、16 カットオフライン形成部、21 筐体、22 前面レンズ、23 光源、24 反射板、25 遮光板、26 投射レンズ、31,31a 状態判定部、32 加速度検出部、33 角度計測部、34 記憶部、35 導出部、36 補正部、37,37a,37b 駆動制御部、38 不足判定部、39 ドア開閉判定部、51 プロセッサ、52 メモリ、53 処理回路、100,100a,100b 光軸制御装置、200,200a,200b 光軸制御システム。

Claims (7)

  1.  車両の停止中における対水平面傾斜角度の変化量の積算による第1対路面傾斜角度を計測するとともに、前記車両の走行中における上下方向に対する加速度の変化量と前後方向に対する加速度の変化量との比に基づく第2対路面傾斜角度を計測する角度計測部と、
     前記第1対路面傾斜角度に対応する第1軸及び前記第2対路面傾斜角度に対応する第2軸を有する直交座標系における回帰直線を導出する導出部と、
     前記回帰直線のオフセット量をキャンセルするように前記第1対路面傾斜角度を補正する補正部と、
     を備える光軸制御装置。
  2.  前記導出部は、互いに異なる対路面傾斜角度対を示す複数個のデータセットを用いて前記回帰直線を導出することを特徴とする請求項1記載の光軸制御装置。
  3.  前記車両の前照灯の被駆動部に加速度センサが設けられており、
     前記被駆動部をアクティブ駆動する駆動制御部を備える
     ことを特徴とする請求項2記載の光軸制御装置。
  4.  前記駆動制御部は、前記前照灯の消灯中に前記被駆動部をアクティブ駆動することを特徴とする請求項3記載の光軸制御装置。
  5.  前記複数個のデータセットは、正の前記第2対路面傾斜角度を示す正極性データセット及び負の前記第2対路面傾斜角度を示す負極性データセットを含み、
     前記駆動制御部は、前記正極性データセットが不足しているときは前記正極性データセットが取得される方向に前記被駆動部をアクティブ駆動するとともに、前記負極性データセットが不足しているときは前記負極性データセットが取得される方向に前記被駆動部をアクティブ駆動する
     ことを特徴とする請求項3記載の光軸制御装置。
  6.  前記加速度センサの検出軸が前記前照灯の光軸に対して所定角度ずらして設けられていることを特徴とする請求項3記載の光軸制御装置。
  7.  前記加速度センサが3軸加速度センサにより構成されていることを特徴とする請求項3記載の光軸制御装置。
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