(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜センサから、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を受信するための受信部と、
車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成するための制御部と、
前記制御信号を車両用灯具の光軸調節部に送信するための送信部と、
第１角度の基準値と第２角度の基準値とを記憶するための記憶部と、
前記制御部による前記記憶部への第１角度の基準値および前記第２角度の基準値の書き込みを制限するための書き込み制限部と、を備え、
前記制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、
車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて前記制御信号を生成し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、
車両走行中に合計角度が変化した場合、前記制御信号の生成を回避するか光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、
制御装置に電力を供給する電源からの供給電力が所定の低下状態となったときに、保持している第１角度の基準値を前記記憶部に書き込み、
前記書き込み制限部は、前記供給電力が所定の低下状態となったときであっても、所定の条件を満たしたときは前記基準値の書き込みを制限することを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
前記受信部は、エンジンのアイドリング時にエンジンを停止させ、その後に再始動させるアイドリングストップ制御の実施を検出する装置からアイドリングストップ信号を受信し、
前記書き込み制限部は、前記供給電力の低下状態が前記アイドリングストップ制御に基づくものである場合に前記基準値の書き込みを制限する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記書き込み制限部は、前記傾斜センサの検出値をもとに前記供給電力の低下状態がエンジンのアイドリング時にエンジンを停止させ、その後に再始動させるアイドリングストップ制御に基づくもであるか判断し、前記供給電力の低下状態が前記アイドリングストップ制御に基づくものである場合に前記基準値の書き込みを制限する請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記受信部は、車両のシフトポジション信号を受信し、
前記書き込み制限部は、前記供給電力が所定の低下状態となったときのシフトポジションがパーキングポジション以外のポジションである場合に、前記基準値の書き込みを制限する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記供給電力が所定のしきい値を下回ったときに、前記基準値を前記記憶部に書き込み、
前記書き込み制限部は、前記供給電力が前記しきい値を下回ったときであっても、エンジンのアイドリング時にエンジンを停止させ、その後に再始動させるアイドリングストップ制御に基づいて低下したときの供給電力以上である場合に、前記基準値の書き込みを制限する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記書き込み制限部は、前記制御部が保持している前記基準値と、前記記憶部に記憶されている前記基準値との差が所定の範囲内にある場合に、前記基準値の書き込みを制限する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具の制御装置に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のピッチ方向の傾斜角度に応じて車両用前照灯の光軸位置を自動的に調節して照射方向を変化させるオートレベリング制御が知られている。一般に、オートレベリング制御では車両の傾斜を検出する傾斜センサとして車高センサが用いられ、車高センサにより検出される車両のピッチ角度に基づいて前照灯の光軸位置が調節される。これに対し、特許文献１には、傾斜センサとして重力センサを用いた構成が開示されている。また、特許文献２には、傾斜センサとして水平面に対する傾斜角度を検出する三次元ジャイロセンサを用いた構成が開示されている。また、特許文献３には、傾斜センサとして車両の重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜計を用いた構成が開示されている。また、特許文献４には、傾斜センサとして重力加速度を検出する加速度センサを用いた構成が開示されている。
【０００３】
車両の傾斜センサとして重力センサや三次元ジャイロセンサなどを含む加速度センサを用いた場合、車高センサを用いた場合に比べてオートレベリングシステムをより安価にすることができ、また軽量化を図ることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０８５４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−３４１５７８号公報
【特許文献４】特開２００９−１２６２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加速度センサを用いたオートレベリング制御において、加速度センサによって検出される傾斜角度は、水平面に対する路面の傾斜角度と路面に対する車両の傾斜角度とを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である。一方、オートレベリング制御に必要な車両の傾斜角度は、路面に対する車両の傾斜角度である。したがって、加速度センサを用いたオートレベリング制御において、加速度センサから出力されたベクトルの変化量だけ光軸位置を変化させると、光軸位置が適正位置からずれてしまうおそれがあった。そのため、加速度センサを用いたオートレベリング制御にはさらなる精度向上が求められている。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具の制御装置であり、当該制御装置は、傾斜センサから、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を受信するための受信部と、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成するための制御部と、制御信号を車両用灯具の光軸調節部に送信するための送信部と、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを記憶するための記憶部と、制御部による記憶部への第１角度の基準値および第２角度の基準値の書き込みを制限するための書き込み制限部と、を備え、制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて制御信号を生成し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、車両走行中に合計角度が変化した場合、制御信号の生成を回避するか光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、制御装置に電力を供給する電源からの供給電力が所定の低下状態となったときに、保持している第１角度の基準値を記憶部に書き込み、書き込み制限部は、供給電力が所定の低下状態となったときであっても、所定の条件を満たしたときは基準値の書き込みを制限することを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる。また、不揮発性メモリへの基準値の書き込み回数がいたずらに増加してしまうことを回避することができる。
【０００９】
上記態様において、受信部は、エンジンのアイドリング時にエンジンを停止させ、その後に再始動させるアイドリングストップ制御の実施を検出する装置からアイドリングストップ信号を受信し、書き込み制限部は、供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものである場合に基準値の書き込みを制限してもよい。また、上記態様において、書き込み制限部は、傾斜センサの検出値をもとに供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくもであるか判断し、供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものである場合に基準値の書き込みを制限してもよい。また、上記態様において、受信部は、車両のシフトポジション信号を受信し、書き込み制限部は、供給電力が所定の低下状態となったときのシフトポジションがパーキングポジション以外のポジションである場合に、基準値の書き込みを制限してもよい。また、上記態様において、制御部は、供給電力が所定のしきい値を下回ったときに、基準値を記憶部に書き込み、書き込み制限部は、供給電力がしきい値を下回ったときであっても、アイドリングストップ制御に基づいて低下したときの供給電力以上である場合に、基準値の書き込みを制限してもよい。また、上記態様において、書き込み制限部は、制御部が保持している基準値と、記憶部に記憶されている基準値との差が所定の範囲内にある場合に、基準値の書き込みを制限してもよい。これらの態様によっても、不揮発性メモリへの基準値の書き込み回数がいたずらに増加してしまうことを回避することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る車両用灯具の制御装置の制御対象である車両用灯具を含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。
【図２】前照灯ユニットの照射制御部と実施形態１に係る車両用灯具の制御装置との動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図３】実施形態１に係る制御ＥＣＵにより実施されるオートレベリング制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用灯具の制御装置の制御対象である車両用灯具を含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。この前照灯ユニット２１０は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニットが車両の車幅方向の左右に１つずつ配置された構造を有する。左右に配置された前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明し、左側の前照灯ユニットの説明は適宜省略する。なお、左側の前照灯ユニットの各部材について記載する場合には、説明の便宜上、各部材に対して前照灯ユニット２１０Ｒの対応する部材と同一の符号を付す。
【００１４】
前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４とを有する。ランプボディ２１２は、その車両後方側にバルブ１４の交換時等に取り外すことができる着脱カバー２１２ａを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とによって灯室２１６が形成されている。灯室２１６には、光を車両前方に照射する車両用灯具としての灯具ユニット１０が収納されている。
【００１５】
灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８は、ランプボディ２１２の壁面に回転自在に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合している。したがって、灯具ユニット１０は、エイミング調整ネジ２２０の調整状態で定められた灯室２１６内の所定位置に固定されるとともに、その位置を基準にピボット機構２１８ａを中心として、前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能である。また、灯具ユニット１０の下面には、曲線道路走行時などに進行方向を照らすためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。
【００１６】
ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は、例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０が後傾姿勢になると、光軸Ｏのピッチ角度、すなわち、光軸Ｏの上下方向の角度を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット１０が前傾姿勢になると、光軸Ｏのピッチ角度を下方に向けるレベリング調整ができる。
【００１７】
灯具ユニット１０下方の灯室２１６の内壁面には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御、灯具ユニット１０の光軸調節などを実行する照射制御部２２８（車両用灯具の光軸調節部）が配置されている。図１の場合、前照灯ユニット２１０Ｒを制御するための照射制御部２２８Ｒが配置されている。この照射制御部２２８Ｒは、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６などの制御も実行する。なお、照射制御部２２８Ｒは、前照灯ユニット２１０Ｒの外に設けられてもよい。
【００１８】
灯具ユニット１０は、エイミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ２２６のロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分に、エイミング調整時の揺動中心となるエイミングピボット機構（図示せず）を配置する。また、ランプブラケット２１８には前述したエイミング調整ネジ２２０が車幅方向に間隔を空けて配置される。そして、２本のエイミング調整ネジ２２０を回転させることで、灯具ユニット１０をエイミングピボット機構を中心に上下左右に旋回させ、光軸Ｏを上下左右に調整することができる。このエイミング調整は、例えば車両出荷時や車検時、前照灯ユニット２１０Ｒの交換時に行われる。そして、前照灯ユニット２１０Ｒが設計上定められた姿勢に調整され、この姿勢を基準に配光パターンの形成制御や光軸位置の調節制御が行われる。
【００１９】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、および投影レンズ２０を備える。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６は、バルブ１４から放射された光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部が回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心に回転可能な円筒形状の部材であり、軸方向に一部が切り欠かれた切欠部と、複数のシェードプレート（図示せず）とを備える。切欠部またはシェードプレートのいずれかが光軸Ｏ上に移動されて、所定の配光パターンが形成される。リフレクタ１６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、この楕円球面は、灯具ユニット１０の光軸Ｏを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。リフレクタ１６の楕円球面状部分は、バルブ１４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ２０の後方焦点面上に第２焦点を有する。
【００２０】
投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｏ上に配置される。バルブ１４は、投影レンズ２０の後方焦点を含む焦点面である後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として前照灯ユニット２１０Ｒ前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。なお、灯具ユニット１０の構成は特にこれに限定されず、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。
【００２１】
図２は、前照灯ユニットの照射制御部と実施形態１に係る車両用灯具の制御装置との動作連携を説明する機能ブロック図である。なお、上述のように右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニット２１０Ｌの構成は基本的に同一であるため、図２では前照灯ユニット２１０Ｌおよび前照灯ユニット２１０Ｒをまとめて前照灯ユニット２１０としている。また、制御ＥＣＵ１００は、ハードウェア的にはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図２ではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２２】
実施形態１に係る車両用灯具の制御装置としての制御ＥＣＵ１００は、入力インターフェース１０２、ＣＰＵ１０４、出力インターフェース１０６、不揮発性メモリ１０８（記憶部）、スイッチ回路１１０、システム電源１１２、ＩＧ監視回路１１４、および傾斜センサ１１６を備える。
【００２３】
入力インターフェース１０２には、ライトスイッチ３０４、車速センサ３１２、アイドリングストップ検出センサ３２２、およびシフトポジションセンサ３２４が接続されている。アイドリングストップ検出センサ３２２は、アイドリングストップ制御の実施を検出する装置である。アイドリングストップ検出センサ３２２は、例えばアイドリングストップ制御部（図示せず）からアイドリングストップ制御実施信号を受信することで当該制御の実施を検出し、当該制御が実施されていることを示すアイドリングストップ信号を出力する。シフトポジションセンサ３２４は、車両のシフトポジションを検出するセンサであり、シフトポジションを示すシフトポジション信号を出力する。ライトスイッチ３０４、車速センサ３１２、アイドリングストップ検出センサ３２２、およびシフトポジションセンサ３２４から出力された信号は、入力インターフェース１０２を介して制御ＥＣＵ１００に入力される。入力された信号は、入力インターフェース１０２からＣＰＵ１０４に送信される。
【００２４】
ＣＰＵ１０４は、受信部１１８、制御部１２０、送信部１２２、ＲＡＭ１２４、および書き込み制限部１２６を備える。受信部１１８は、入力インターフェース１０２を介して制御ＥＣＵ１００に入力された各種信号を受信する。また、受信部１１８は、スイッチ回路１１０、ＩＧ監視回路１１４、および傾斜センサ１１６から出力される信号を受信する。受信部１１８が受信した信号は、制御部１２０に送信される。制御部１２０は、受信部１１８から送られてきた信号とＲＡＭ１２４に保持している情報とに基づいて各種制御信号を生成する。制御部１２０が生成する制御信号には、灯具ユニット１０の点消灯や光軸調節を指示する制御信号と、ＩＧ監視回路１１４からの信号に基づいて生成されるスイッチ回路１１０の切り替えを指示する制御信号が含まれる。送信部１２２は、灯具ユニット１０の点消灯や光軸調節を指示する制御信号を出力インターフェース１０６に送信する。また、送信部１２２は、スイッチ回路１１０の切り替えを指示する制御信号をスイッチ回路１１０に送信する。
【００２５】
ＲＡＭ１２４は、制御部１２０が実施する制御に用いられる情報を一時的に記憶する揮発性メモリである。ＲＡＭ１２４には、制御部１２０から送られてきた情報や、不揮発性メモリ１０８から呼び出された情報が一時的に記憶される。不揮発性メモリ１０８は、後述する路面角度θｒ（第１角度）の基準値と車両姿勢角度θｖ（第２角度）の基準値とを含む各種情報を記憶するメモリである。書き込み制限部１２６は、制御部１２０による不揮発性メモリ１０８への路面角度θｒの基準値および車両姿勢角度θｖの基準値の書き込みを制限する。書き込み制限部１２６による不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込み制限については後に詳細に説明する。
【００２６】
出力インターフェース１０６には、前照灯ユニット２１０の照射制御部２２８が接続されている。制御部１２０によって生成された制御信号は、送信部１２２によって出力インターフェース１０６に送信され、出力インターフェース１０６を介して前照灯ユニット２１０の照射制御部２２８に出力される。
【００２７】
車両には、制御ＥＣＵ１００に電力を供給する主電源としてのイグニッション電源３２６（電源）と、制御ＥＣＵ１００に電力を供給する補助電源としてのバッテリ３２８が搭載されている。スイッチ回路１１０は、イグニッション電源３２６およびバッテリ３２８と、制御ＥＣＵ１００のシステム電源１１２を接続している。スイッチ回路１１０は、イグニッション電源３２６とシステム電源１１２が接続される状態と、バッテリ３２８とシステム電源１１２が接続される状態とを切り換えることができる。イグニッションオンの状態では、スイッチ回路１１０はイグニッション電源３２６とシステム電源１１２とを接続しており、イグニッション電源３２６からシステム電源１１２に電力が供給される。スイッチ回路１１０は、ＣＰＵ１０４からスイッチ回路１１０の切り替えを指示する制御信号を受信すると、イグニッション電源３２６とシステム電源１１２との接続を解除して、バッテリ３２８とシステム電源１１２とを接続する。
【００２８】
システム電源１１２は、イグニッション電源３２６またはバッテリ３２８から供給された電力をＣＰＵ１０４に供給する。ＩＧ監視回路１１４は、イグニッション電源３２６から供給される電力に基づいてイグニッション電源３２６のオンオフを監視する回路であり、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定の低下状態となったときに、低下状態になったことを示す信号をＣＰＵ１０４に送信する。傾斜センサ１１６は、例えば水平面に対する車両の傾斜角度を検出可能な加速度センサである。傾斜センサ１１６については、後に詳細に説明する。
【００２９】
制御ＥＣＵ１００は、運転者によるライトスイッチ３０４の操作内容に応じて、前照灯ユニット２１０によって形成すべき配光パターンを決定する。また、制御ＥＣＵ１００は、ライトスイッチ３０４の操作によらず、各種センサで検出された車両の状態に最適な配光パターンを形成するように自動制御してもよい。この配光パターンの自動形成制御は、例えばライトスイッチ３０４によって配光パターンの自動形成制御が指示された場合に実行される。制御ＥＣＵ１００は、傾斜センサ１１６、車速センサ３１２などの出力値に応じて車両の走行状態や姿勢を検出し、検出した結果に応じて形成する配光パターンを選択したり、光軸Ｏの方向を変化させることができる。
【００３０】
前照灯ユニット２１０の照射制御部２２８は、制御ＥＣＵ１００から得られた情報に基づいて電源回路２３０の制御を行い、バルブ１４の点灯制御を実行する。また、照射制御部２２８は、制御ＥＣＵ１００から得られた情報に基づいて回転シェード１２の回転軸１２ａに接続されたモータ２３８を回転制御して、所望のシェードプレートまたは切欠部を光軸Ｏ上に移動させる。また、照射制御部２２８は、制御ＥＣＵ１００から得られた情報に基づいてスイブルアクチュエータ２２２を制御して、灯具ユニット１０の光軸Ｏの角度を車幅方向（左右方向）について調整する。さらに、照射制御部２２８は、制御ＥＣＵ１００から得られた情報に基づいてレベリングアクチュエータ２２６を制御して、灯具ユニット１０の光軸Ｏを車両上下方向（ピッチ角度方向）について調整する。
【００３１】
続いて、上述の構成を備えた制御ＥＣＵ１００によるオートレベリング制御について説明する。たとえば、車両後部の荷室に荷物を載せたり後部座席に乗員がいる場合、車両姿勢は後傾姿勢となり、荷物が下ろされたり後部座席の乗員が下車した場合、車両姿勢は後傾姿勢の状態から前傾する。灯具ユニット１０の照射方向も車両の姿勢状態に対応して上下に変動して、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、制御ＥＣＵ１００は、傾斜センサ１１６の出力値から車両のピッチ方向の傾斜角度を検出し、照射制御部２２８を介してレベリングアクチュエータ２２６を制御して光軸Ｏのピッチ角度を車両姿勢に応じた角度とする。このように、車両姿勢に基づき灯具ユニット１０のレベリング調整をリアルタイムで行うオートレベリング制御を実施することで車両の使用状況に応じて車両姿勢が変化しても前方照射の到達距離を最適に調節することができる。
【００３２】
傾斜センサ１１６は、例えば互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３軸加速度センサである。傾斜センサ１１６は、センサのＸ軸が車両の前後軸と、センサのＹ軸が車両の左右軸と、センサのＺ軸が車両の上下軸と沿うように車両に取り付けられている。傾斜センサ１１６は、重力加速度ベクトルに対する車両の傾きを検出し、３軸方向における重力加速度ベクトルの各軸成分の数値を出力する。すなわち、傾斜センサ１１６は、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度θｒと、路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度θｖを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θをベクトルとして検出することができる。なお、路面角度θｒ、車両姿勢角度θｖ、および合計角度θは、それぞれＸ軸の上下方向の角度、言い換えれば車両のピッチ方向の角度である。また、以下の説明では傾斜センサ１１６のＹ軸方向の成分、すなわち車両のロール方向の角度は考慮しない。
【００３３】
オートレベリング制御は、車両のピッチ方向の傾斜角度の変化にともなう車両用灯具の前方照射距離の変化を吸収して、照射光の前方到達距離を最適に保つことを目的とするものである。したがって、オートレベリング制御に必要とされる車両の傾斜角度は、車両姿勢角度θｖである。そこで、本実施形態に係る制御ＥＣＵ１００は、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定し、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定する。そして、制御ＥＣＵ１００は、車両停止中の合計角度θの変化に対して光軸調節を実施し、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸調節を回避する。車両走行中は、積載荷量や乗車人数が増減して車両姿勢角度θｖが変化することは稀であるため、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定することができる。一方、車両停止中は車両が移動して路面角度θｒが変化することは稀であるため、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定することができる。
【００３４】
具体的には、例えば車両メーカの製造工場やディーラの整備工場などで、車両が水平面に置かれて基準状態とされる。基準状態は、例えば車両の運転席に１名乗車した状態、あるいは運転席に１名乗車したときにとるべき状態である。そして、工場の初期化処理装置のスイッチ操作またはＣＡＮ（Controller Area Network）システムの通信等により、制御ＥＣＵ１００に初期化信号が送信される。制御部１２０は、当該初期化信号を受けると、受信部１１８が受信した傾斜センサ１１６の合計角度θを基準角度としてＲＡＭ１２４に記憶することで基準角度を保持する。また、制御部１２０は、基準角度を不揮発性メモリ１０８に書き込む。制御部１２０は、必要に応じてこの基準角度を用いて初期エイミング調整を実施する。また、制御部１２０は、路面角度θｒの基準値＝０°、車両姿勢角度θｖの基準値＝０°という情報をＲＡＭ１２４に記憶することでこれらの基準値を保持する。また、制御部１２０は、これらの基準値を不揮発性メモリ１０８に書き込む。
【００３５】
車両３００が実際に使用されている状況において、車両停止中、制御部１２０は、所定のタイミングで繰り返し車両姿勢角度θｖを計算する。車両姿勢角度θｖは、現在の合計角度θからＲＡＭ１２４に記憶されている路面角度θｒの基準値を減じて得られる。そして、制御部１２０は、合計角度が変化した場合、すなわち、算出された車両姿勢角度θｖとＲＡＭ１２４に記憶されている車両姿勢角度θｖの基準値とに所定量以上の差があった場合、算出された車両姿勢角度θｖを用いて灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する。生成された制御信号は照射制御部２２８に送信され、照射制御部２２８によってレベリングアクチュエータ２２６が制御されて、光軸Ｏが車両姿勢角度θｖに応じた角度に調節される。計算された車両姿勢角度θｖは、新たな基準値としてＲＡＭ１２４に記憶される。前記「車両停止中」は、車速センサ３１２の検出値が０になったときから、車速センサ３１２の検出値が０を越えたときまでである。前記「所定量以上の差」および「車両停止中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００３６】
車両走行中、制御部１２０は、合計角度θの変化に対して光軸調節を指示する制御信号の生成を回避する。車両が走行中であることは、例えば車速センサ３１２から得られる車速により判断することができる。前記「車両走行中」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を越えたときから、車速センサ３１２の検出値が０となるまでの間である。この「車両走行中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。なお、制御部１２０は、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、この制御信号を照射制御部２２８に送信してもよい。そして、制御部１２０は、車両停止直後に、傾斜センサ１１６で検出された現在の合計角度θから、ＲＡＭ１２４に記憶されている車両姿勢角度θｖの基準値を減じて、車両停止直後の路面角度θｒを計算する。そして、この路面角度θｒを新たな基準値としてＲＡＭ１２４に記憶する。その後、制御部１２０は、新たな路面角度θｒの基準値を用いて上述した車両停止中の光軸調節を実施する。前記「車両停止直後」は、車速センサ３１２の検出値が０となってから所定時間後までであり、例えば車速センサ３１２の検出値が０となったときから１〜２秒後までである。また、制御部１２０は、車速センサ３１２の検出値が０となった後、傾斜センサ１１６の出力値が安定してから路面角度θｒを計算する。この「安定したとき」は、傾斜センサ１１６の出力値の単位時間あたりの変化量が所定量以下となったときとしてもよいし、車速センサ３１２の検出値が０になってから所定時間経過後としてもよい。前記「車両停止直後」、「所定量」、および「所定時間」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００３７】
図３は、実施形態１に係る制御ＥＣＵにより実施されるオートレベリング制御フローチャートである。図３のフローチャートではステップを意味するＳ（Ｓｔｅｐの頭文字）と数字との組み合わせによって各部の処理手順を表示する。また、Ｓと数字との組み合わせによって表示した処理で何らかの判断処理が実行され、その判断結果が肯定的であった場合は、Ｙ（Ｙｅｓの頭文字）を付加して、例えば（Ｓ１０１のＹ）と表示し、逆にその判断結果が否定的であった場合は、Ｎ（Ｎｏの頭文字）を付加して、例えば（Ｓ１０１のＮ）と表示する。このフローは、たとえばライトスイッチ３０４によってオートレベリング制御の実行指示がなされている状態で、イグニッションがオンにされた場合に制御ＥＣＵ１００の制御部１２０により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００３８】
まず、制御部１２０は、車両停止中であるか判断する（Ｓ１０１）。車両停止中である場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１２０は、車両停止直後であるか判断する（Ｓ１０２）。車両停止直後である場合（Ｓ１０２のＹ）、制御部１２０は、傾斜センサ１１６から出力される現在の合計角度θから、ＲＡＭ１２４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値を減じて新たな路面角度θｒの基準値を算出し、この路面角度θｒをＲＡＭ１２４に記憶する（Ｓ１０３）。車両停止直後でない場合（Ｓ１０２のＮ）、制御部１２０は、新たな路面角度θｒの基準値を算出せずに車両姿勢角度θｖを計算するステップＳ１０４へ進む。制御部１２０は、傾斜センサ１１６から出力される現在の合計角度θから、ＲＡＭ１２４に記録されている路面角度θｒの基準値を減じて車両姿勢角度θｖを計算する（Ｓ１０４）。そして、制御部１２０は、計算した車両姿勢角度θｖとＲＡＭ１２４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値との差が所定量以上であるか判断する（Ｓ１０５）。差が所定量以上である場合（Ｓ１０５のＹ）、制御部１２０は、計算された車両姿勢角度θｖを用いて光軸Ｏを調節し（Ｓ１０６）、計算された車両姿勢角度θｖを基準値としてＲＡＭ１２４に記録し（Ｓ１０７）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
車両停止中でない場合（Ｓ１０１のＮ）、および差が所定量未満である場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部１２０は、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００４０】
本実施形態に係る制御ＥＣＵ１００では、通常時、イグニッション電源３２６からＣＰＵ１０４に電力が供給される。そのため、イグニッションがオフにされると、イグニッション電源３２６からＣＰＵ１０４への電力供給が停止し、その結果ＲＡＭ１２４に記憶されている路面角度θｒの基準値および車両姿勢角度θｖの基準値が消えてしまう。そこで、制御部１２０は、イグニッションオフを検知するとＲＡＭ１２４に記憶されている路面角度θｒの基準値を不揮発性メモリ１０８に書き込む。これにより、制御ＥＣＵ１００は、イグニッションがオフになっても路面角度θｒの基準値を保持することができる。そして、制御部１２０は、イグニッションがオンにされて制御ＥＣＵ１００が起動した時に、傾斜センサ１１６の出力した合計角度θと不揮発性メモリ１０８から呼び出した路面角度θｒの基準値とから車両姿勢角度θｖを計算する。制御部１２０は、算出された車両姿勢角度θｖを用いて制御信号を生成し、この車両姿勢角度θｖを基準値としてＲＡＭ１２４に記憶する。これによれば、イグニッションがオフにされている間に車両姿勢角度θｖが変化していてもイグニッションオン時に光軸Ｏが適切な位置に調節されるため、オートレベリング制御の精度を向上させることができる。なお、制御部１２０は、車両姿勢角度θｖの基準値も不揮発性メモリ１０８に書き込んでもよい。
【００４１】
制御部１２０は、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定の低下状態となったときにイグニッションオフを検知する。本実施形態において、前記「所定の低下状態」はイグニッション電源３２６からの供給電力が所定のしきい値を下回った状態である。イグニッション電源３２６からの供給電力が所定のしきい値を下回ったことは、ＩＧ監視回路１１４から信号を受信することで検知可能である。制御部１２０は、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定のしきい値を下回ったことを検知すると、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みを開始する。書き込み処理中の制御部１２０の駆動は、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定のしきい値から０になるまでにイグニッション電源３２６から供給される電力と、内部蓄電用の素子（図示せず）から供給される電力によって維持される。なお、前記「所定の低下状態」は、例えば、供給電力が所定の低下率を上回る低下率で低下した状態であってもよい。前記「所定の低下状態」、「所定のしきい値」、および「所定の低下率」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４２】
ここで、イグニッション電源３２６からの供給電力は、イグニッションがオフになる場合以外にも、所定のしきい値を下回ることがある。たとえば、エンジンのアイドリング時にエンジンを停止させ、その後に再始動させるアイドリングストップ制御が実施された場合、エンジンの再始動時にイグニッション電源３２６からの供給電力が所定のしきい値を下回る場合がある。この場合、イグニッション電源３２６からの供給電力は、しきい値を下回った後に再度しきい値を上回って通常状態、すなわちイグニッションオン時の状態となる。したがって、アイドリングストップ制御によって供給電力が所定のしきい値を下回る場合は、その後もＣＰＵ１０４への電力供給が維持されるため、ＲＡＭ１２４に記憶されている基準値が消えることはない。しかしながら、制御部１２０は、上述のように供給電力が所定のしきい値を下回った場合に基準値の書き込みを実施するため、不揮発性メモリ１０８への書き込みが不要であるアイドリングストップ制御に起因した供給電力の低下に対しても書き込み処理を実施してしまう。そのため、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込み回数がいたずらに増加してしまう可能性がある。不揮発性メモリ１０８は、信頼性が補償される書き込み回数に制限があるため、書き込み回数のいたずらな増加は回避すべきである。
【００４３】
そこで、本実施形態に係る制御ＥＣＵ１００では、書き込み制限部１２６が、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定の低下状態となったときであっても、所定の条件を満たしたときは不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みを制限することとした。前記「所定の条件」としては以下の例を挙げることができる。
【００４４】
（アイドリングストップ信号を用いた書き込み制限）
書き込み制限部１２６は、受信部１１８がアイドリングストップ検出センサ３２２からアイドリングストップ信号を受信した場合に、供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものであと判断する。そして、書き込み制限部１２６は、イグニッション電源３２６からの供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものである場合に基準値の書き込みを制限する。これにより、アイドリングストップ制御による供給電力の低下に対する書き込みを制限することができ、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が著しく増加することを防ぐことができる。
【００４５】
（傾斜センサ１１６の検出値を用いた書き込み制限）
書き込み制限部１２６は、傾斜センサ１１６の検出値をもとに供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくもであるか判断し、供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものである場合に基準値の書き込みを制限する。これにより、アイドリングストップ制御による供給電力の低下に対する書き込みを制限することができ、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が著しく増加することを防ぐことができる。イグニッションオフによりイグニッション電源３２６からの供給電力が低下する場合、供給電力が低下状態になる前はエンジンが駆動している。一方、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動により供給電力が低下する場合、供給電力が低下状態になる前はエンジンが停止している。エンジンが駆動している場合、エンジン駆動に起因した周期的な振動が傾斜センサ１１６によって検出され、傾斜センサ１１６の検出値には周期的な変化が見られる。したがって、供給電力が所定の低下状態になる前の傾斜センサ１１６の検出値に周期的な変化が見られない場合、供給電力の低下状態がアイドリングストップ制御に基づくものであると判断することができる。
【００４６】
（シフトポジション信号を用いた書き込み制限）
書き込み制限部１２６は、受信部１１８が受信したシフトポジション信号をもとに車両のシフトポジションを判断し、供給電力が所定の低下状態となったときのシフトポジションがパーキングポジション以外のポジションである場合に、基準値の書き込みを制限する。これにより、アイドリングストップ制御による供給電力の低下に対する書き込みを制限することができ、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が著しく増加することを防ぐことができる。通常、イグニッションはシフトポジションがパーキングポジションにあるときにオフにすることができる。また、アイドリングストップ制御は、シフトポジションがドライブポジションあるいはニュートラルポジションである場合に実施される。そのため、供給電力が低下状態となったときのシフトポジションがパーキングポジション以外のポジションである場合、供給電力の低下状態がイグニッションオフによるものではないと判断することができる。
【００４７】
（しきい値設定による書き込み制限）
書き込み制限部１２６は、供給電力が所定のしきい値を下回ったときであっても、このしきい値を下回った供給電力がアイドリングストップ制御に基づいて低下したときの供給電力以上である場合に、基準値の書き込みを制限する。これにより、アイドリングストップ制御による供給電力の低下に対する書き込みを制限することができ、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が著しく増加することを防ぐことができる。イグニッションオフの場合には、供給電力は所定のしきい値を下回った後、さらに低下して最終的に０になる。これに対し、アイドリングストップ制御の場合には、供給電力は所定のしきい値を下回った後に０にならずに所定のしきい値以上に上昇する。そこで、書き込み制限部１２６は、供給電力が所定のしきい値を下回っても、その値がアイドリングストップ制御で低下した場合の供給電力の最低値を下回らない場合は、供給電力の低下状態がイグニッションオフによるものではないと判断することができる。
【００４８】
例えば、書き込み制限部１２６は、イグニッション電源３２６からの供給電力が、アイドリングストップ制御で低下した場合の供給電力が取り得る最低値と等しい第２のしきい値以上である場合に、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みを制限する。すなわち、基準値を書き込むか否かを判別するための新たなしきい値を、イグニッションオフとアイドリングストップ制御を区別可能な値に設定することで、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込み制限が実現される。第２のしきい値は、ＲＡＭ１２４および／または不揮発性メモリ１０８に予め記憶されており、書き込み制限部１２６は、制御部１２０を介して第２のしきい値を取得することができる。前記「第２のしきい値」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４９】
あるいは、イグニッション電源３２６からの供給電力がアイドリングストップ制御で低下した場合の供給電力の取り得る最低値を下回ったときに、ＩＧ監視回路１１４が所定の低下状態となったことを示す信号をＣＰＵ１０４に送信するようにしてもよい。制御部１２０は、ＣＰＵ１０４からの信号に基づいてイグニッション電源３２６の供給電力が所定の低下状態となったことを検知し、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みを実施する。すなわち、制御部１２０は、イグニッション電源３２６からの供給電力がアイドリングストップ制御で低下した場合の供給電力の取り得る最低値以下のしきい値を下回ったときに基準値の書き込みを実施する。この場合は、基準値を書き込むか否かを判別するための所定のしきい値がイグニッションオフとアイドリングストップ制御とを区別可能な値にまで下げられたことで書き込み制限が実現されている。
【００５０】
供給電力がアイドリングストップ制御によって低下した場合の供給電力の最低値以上であるときに不揮発性メモリ１０８への書き込みが制限される場合、あるいは、供給電力が当該最低値を下回ったときにＩＧ監視回路１１４が信号を出力する場合、制御部１２０による書き込み処理の開始が遅くなる。そのため、制御部１２０が書き込み処理を実行できる時間が短くなって、書き込み処理を完了できない可能性がある。すなわち、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みに要する時間だけ制御部１２０を駆動させるために必要な電力を、イグニッション電源３２６から供給される電力と内部蓄電用の素子から供給される電力とでは補いきれない場合がある。そこで、制御部１２０は、ＩＧ監視回路１１４から信号を受信すると、スイッチ回路１１０の切り替えを指示する制御信号を生成し、スイッチ回路１１０を制御してバッテリ３２８からの電力供給を開始する。これにより、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みが終了するまでに制御部１２０が必要とする電力を確保することができる。制御部１２０は、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込みが終了すると、バッテリ３２８からの電力供給を遮断する。これによりバッテリ電力の無駄な消費を防ぐことができる。また、イグニッションがオンにされると、制御部１２０はイグニッション電源３２６からの給電を開始する。
【００５１】
（書き込もうとする基準値と書き込まれている基準値との比較による書き込み制限）
書き込み制限部１２６は、制御部１２０が保持している基準値、すなわちＲＡＭ１２４に記憶されている基準値と、不揮発性メモリ１０８に記憶されている基準値との差が所定の範囲内にある場合に、基準値の書き込みを制限する。これにより、イグニッション電源３２６からの供給電力の低下状態がイグニッションオフによるものであるかアイドリングストップ制御によるものであるかを区別することなく、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が著しく増加することを防ぐことができる。前記「所定の範囲」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００５２】
なお、上述した書き込み制限処理は、それぞれ単独で実施されてもよいし２つ以上が組み合わされて実施されてもよい。また、制御部１２０は、イグニッション電源３２６からの供給電力の変化をイグニッション電源３２６の電源電圧の変化により判断することもできる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具の制御装置としての制御ＥＣＵ１００は、車両停止中に合計角度θが変化した場合に、変化した合計角度θと路面角度θｒの基準値から車両姿勢角度θｖを導出し、この車両姿勢角度θｖを用いて光軸調節を実施し、この車両姿勢角度θｖを保持する。また、制御ＥＣＵ１００は、車両走行中に合計角度θが変化した場合に、光軸位置を維持するとともに、変化した合計角度θと車両姿勢角度θｖの基準値とから路面角度θｒの新たな基準値を算出して保持する。これにより、傾斜センサから合計角度θを取得して灯具ユニット１０の光軸位置を調節するオートレベリング制御を、傾斜センサから出力されたベクトルの変化量だけ光軸位置を変化させる場合に比べて高精度に実施することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る制御ＥＣＵ１００において、制御部１２０は、イグニッション電源３２６からの供給電力が所定の低下状態になったときに、保持している路面角度θｒの基準値を不揮発性メモリ１０８に書き込んでいる。そして、書き込み制限部１２６は、供給電力が所定の低下状態となったときであっても、所定の条件を満たしたときは制御部１２０による基準値の書き込みを制限している。そのため、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込み回数がいたずらに増加してしまうことを回避することができる。これにより、不揮発性メモリ１０８の長寿命化を図ることができる。また、不揮発性メモリ１０８への書き込み回数が増えた場合、制御部１２０が必要とする電力が増えるため内部蓄電用の素子を大容量化する必要性が高まるが、書き込み回数の増加回避によって素子を大容量化する必要性の高まりを回避できるため、素子の大容量化による製造コストの増大を防ぐことができる。
【００５５】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施形態に以下の変形が加えられて生じる新たな実施形態は、実施形態および変形がそれぞれ有する効果をあわせもつ。
【００５６】
上述の実施形態では、照射制御部２２８は制御ＥＣＵ１００からの信号に基づいて光軸調節を実施しているが、照射制御部２２８が光軸調節を指示する制御信号の生成や、不揮発性メモリ１０８への基準値の書き込み制限等を行ってもよい。すなわち、照射制御部２２８が制御ＥＣＵ１００を構成してもよい。また、傾斜センサ１１６は、制御ＥＣＵ１００の外に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
Ｏ  光軸、  θ  合計角度、  θｒ  路面角度、  θｖ  車両姿勢角度、  １０  灯具ユニット、  １００  制御ＥＣＵ、  １０８  不揮発性メモリ、  １１６  傾斜センサ、  １１８  受信部、  １２０  制御部、  １２２  送信部、  １２６  書き込み制限部、  ３２２  アイドリングストップ検出センサ、  ３２４  シフトポジションセンサ、  ３２６  イグニッション電源、  ３２８  バッテリ。
【図１】
0005557703.tif 000002
【図２】
0005557703.tif 000003
【図３】
0005557703.tif 000004