(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前輪側サスペンションまたは／および後輪側サスペンションの左右いずれかの側に設けられた、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記ピッチ角検出手段により検出された車両のピッチ角データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から所定の移動時間における移動平均ピッチ角データを演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中または安定走行中に限り、前記移動平均ピッチ角データに基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に所定の傾斜状態となるようにアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記制御手段は、ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データをそれぞれ演算して前記記憶部に記憶させるとともに、車速検出手段の出力に基づいて停車中と走行中とを判別し、停車中は、複数の異なる移動時間におけるそれぞれの移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続している安定走行時に限り、その安定走行時の移動平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御することを特徴とする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【請求項２】
アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、前輪側サスペンションまたは／および後輪側サスペンションの左右いずれかの側に設けられた、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記ピッチ角検出手段により検出された車両のピッチ角データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から所定の移動時間における移動平均ピッチ角データを演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中または安定走行中に限り、前記移動平均ピッチ角データに基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に所定の傾斜状態となるようにアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記制御手段は、ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データをそれぞれ演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中および走行中のいずれの場合も、複数の異なる移動時間におけるそれぞれの移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【請求項３】
前記制御手段による車両停車後の最初のアクチュエータの駆動制御は、移動時間の異なる複数の移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となるという条件を無視し、複数の移動平均ピッチ角データの差が基準値以下の状態が所定時間以上継続すれば、車両姿勢安定と判別し、車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データが前回行ったアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと所定値以上の差がある場合に限り、この車両姿勢安定時におけるに移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【請求項４】
前記アクチュエータの駆動中に、複数の移動平均ピッチ角データの差が基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する新たな車両姿勢安定状態となった場合で、その新たな移動平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を同方向にさらに進めるものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動を新たな移動平均ピッチ角データに基づいて制御し、一方、その新たな平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を逆方向に戻すものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動が終了した後、この新たな移動平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【請求項５】
前記車両安定時の前記制御手段によるアクチュエータの駆動は、前記複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データのうちで最も移動時間の長い移動平均ピッチ角データに基づいて行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【請求項６】
前記アクチュエータの駆動制御に用いられるピッチ角データは、移動時間がそれぞれ異なる２種類の移動平均ピッチ角データであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前後方向の傾斜（以下、ピッチ角という）に基づいてヘッドランプの光軸をピッチ角相当相殺する方向に自動的に傾動調整（以下、オートレベリングという）する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置に係り、特に、主として停車中の車両のピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸を上下に自動調整するオートレベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヘッドランプでは、例えば、光源を挿着したリフレクターがランプボディに対し水平傾動軸周りに傾動可能に支持されるとともに、アクチュエータによってリフレクター（ヘッドランプ）の光軸が水平傾動軸周りに傾動できる構造となっている。
【０００３】
そして、従来のオートレベリング装置としては、ピッチ角検出手段や車速センサーやこれらからの検出信号に 基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御部等を車両に設けて構成され、ヘッドランプ（リフレクター）の光軸が路面に対し常に所定の状態となるように調整するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のオートレベリング装置では、車両の走行、停車時を問わず、走行中の加減速による車両姿勢の変化や停車中の荷物の積み降ろしや乗員の乗り降り等による荷重変化に対し、リアルタイムでレベリングするように構成されている。このため、アクチュエータの作動回数が非常に多く、消費電力がかさむ上に、モータ，ギア等の駆動機構構成部品に多大な耐久性が求められ、コスト高の原因になっていた。
【０００５】
そこで、アクチュエータの駆動頻度を減らすことで、安価にして長期使用可能なオートレベリング装置の提供を目的として、停車中に一定のインタターバル（例えば、１０秒間隔）でアクチュエータの駆動を制御し、走行中は、安定走行時に限り、アクチュエータの駆動を１回だけ制御するというオートレベリング装置（特願平１０−２６４２２１号）が提案された。これは、停車中の複数回の車両姿勢の変化を１回のアクチュエータの駆動制御に集約させることができるので、アクチュエータの耐久性が向上するというものである。
【０００６】
しかし、提案された前記オートレベリング装置では、アクチュエータの駆動直後（レベリング直後）に車両姿勢が変化したとしても、次のアクチュエータの駆動（レベリング）は１０秒後に限られるため、間延びした感じとなる等、人の乗り降りや荷物の積み降ろし等により車両姿勢が変化するタイミングと、アクチュエータが動くタイミング（１０秒間隔）とは、関連性が全くないため、ドライバーにとって何となく違和感がある。
【０００７】
また、アクチュエータの駆動制御に用いられるピッチ角データは、例えば、１秒間の移動時間における平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データ）であるため、非常にまれではあるが、１秒平均の途中で車両姿勢変化が生じた場合には、アクチュエータは、途中まで変化の反映された１秒平均ピッチ角データでまず１回動作し、その１０秒後に、車両姿勢変化がすべて反映された１秒平均ピッチ角データで動作して、光軸補正が完了することになる。この場合は、１回の車両姿勢変化を２回に分けてアクチュエータが動作（レベリング）することになり、アクチュエータの耐久寿命の低下につながる。
【０００８】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、アクチュエータの駆動頻度を減らすことで、安価にして長期の使用が可能であって、ドライバーにとって違和感のない自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係わる自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前輪側サスペンションまたは／および後輪側サスペンションの左右いずれかの側に設けられた、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記ピッチ角検出手段により検出された車両のピッチ角データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から所定の移動時間における移動平均ピッチ角データを演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中または安定走行中に限り、前記移動平均ピッチ角データに基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に所定の傾斜状態となるようにアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記制御手段は、ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データをそれぞれ演算して前記記憶部に記憶させるとともに、車速検出手段の出力に基づいて停車中と走行中とを判別し、停車中は、複数の異なる移動時間におけるそれぞれの移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御し、走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続している安定走行時に限り、その安定走行時の移動平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
また、請求項２に係わる自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、前輪側サスペンションまたは／および後輪側サスペンションの左右いずれかの側に設けられた、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記ピッチ角検出手段により検出された車両のピッチ角データを記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から所定の移動時間における移動平均ピッチ角データを演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中または安定走行中に限り、前記移動平均ピッチ角データに基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に所定の傾斜状態となるようにアクチュエータの駆動を制御する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記制御手段は、ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角から複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データをそれぞれ演算して前記記憶部に記憶させるとともに、停車中および走行中のいずれの場合も、複数の異なる移動時間におけるそれぞれの移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
図３は、停車中の車両に人が２回にわたって乗車した場合に、ピッチ角原データ，１秒平均ピッチ角データ，３平均ピッチ角データおよび１秒平均ピッチ角データと３平均ピッチ角データの差が車両に作用する静荷重の変化に伴って変化する様子を示す図で、横軸は時間（秒）を、縦軸は車両ピッチ各（度）を示す。図中符号Ａ0は検出したピッチ角原データの変化特性（実線）を、符号Ａ1は１秒平均ピッチ角データの変化特性（１点鎖線）を、符号Ａ3は３秒平均ピッチ角データの変化特性（３点鎖線）を、符号Ａ3-1は１秒平均ピッチ角データと３秒平均ピッチ角データとの差の変化特性（実線）をそれぞれ示す。符号θａは、車両姿勢変化の有無を判別するための基準値（閾値）であり、かつ車両姿勢が安定しているか否かを判別するための基準値である。
図３において、ピッチ角原データＡ0および１秒平均ピッチ角データＡ1では、人が乗車した時点（ｔ１，ｔ２）において階段形状の特性を示す。また、移動平均ピッチ角データＡ1，Ａ3では、移動平均時間が長い程（３秒＞１秒)、車両姿勢の変動の影響が遅れて出てくるので、単位時間あたりの車両姿勢の変化（グラフの傾斜）が緩やかである。
そして、ピッチ角原データＡ0では、人が乗車後すぐに一定となる（Ｐ０〜Ｐ１〜Ｐ１゛およびＰ１゛〜Ｐ２〜を参照）。１秒平均ピッチ角データＡ1では、人が乗車後１秒後に一定となる（Ｐ０〜Ｐ１｀〜Ｐ１゛およびＰ１゛〜Ｐ２｀〜Ｐ２゛を参照）。３秒平均ピッチ角データＡ3では、人の乗車完了後３秒で一定となる（Ｐ０〜Ｐ２゛〜を参照）。また、移動平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データＡ1と３秒平均ピッチ角データＡ3）の差｜Ａ3−Ａ1｜は、人の乗車直後に基準値（閾値）を越えて変動し、３秒平均ピッチ角データＡ3の場合と同様、人の乗車完了後３秒で一定（０度）となる。
即ち、移動平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データＡ1と３秒平均ピッチ角データＡ3）の差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａを越えることで、車両姿勢が変化したことがわかり、その後、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａより小さく｜Ａ3−Ａ1｜＜θａなり、この状態（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）が所定時間ｔ以上継続されることで、一旦変化した車両姿勢が安定したことがわかる。そして、一旦変化した車両姿勢が安定した場合に、その安定した状態の車両姿勢（精度が高い３秒平均ピッチ角データ）に基づいて、アクチュエータの駆動を制御（レベリング）するのである。
そして、車両姿勢が変化したか否かを判別する基準値θａとしては、検出したい任意の車両の姿勢変化量をΔθ，長い移動平均時間をＴＬ，短い移動平均時間をＴＳとすると、基準値θａ＝Δθ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＬとして設定できる。即ち、図４は、ＴＳ秒平均ピッチ角データ，ＴＬ秒平均ピッチ角データおよび両データの差の変化特性図で、図中直線Ａ０はピッチ角原データ特性、直線ＡｔｓはＴＳ秒平均ピッチ角データ特性、直線ＡｔｌはＴＬ秒平均ピッチ角データ特性、｜Ａｔｓ−Ａｔｌ｜はＴＳ秒平均ピッチ角データとＴＬ秒平均ピッチ角データの差の特性を示す。図４における直線Ａｔｓの傾きはΔθ／ＴＳ，直線Ａｔｌの傾きはΔθ／ＴＬであるため、ＴＳ秒平均ピッチ角データとＴＬ秒平均ピッチ角データの差｜Ａｔｓ−Ａｔｌ｜は、Δθ・Ｔ／ＴＳ−Δθ・Ｔ／ＴＬとなる。そして、この差が最大となる位置は、Ｔ＝Ｔｓのときで、その値は、Δθ・ＴＳ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＳ・ＴＬとなる。したがって、この最大値Δθ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＬ以下となるように、基準値θａを設定すればよい。
また、車両姿勢が安定したか否かを判別するための所定時間（継続監視時間）ｔは、３〜６秒の範囲で任意に設定できる。即ち、アクチュエータの駆動回数を減らすためには、少なくとも複数回の姿勢制御をまとめて１回の動作に集約することが可能な時間が望ましい。また、少なくとも人の乗り降りや荷物の積み降ろしにかかる時間以上の時間が望ましい。さらにドライバーに対し違和感を抱かせないためには、できるだけ短い時間が望ましく、このような観点から、車両姿勢の変化を判別するための所定時間（継続監視時間）としては、３〜６秒（例えば、４秒）が適切である。
（請求項１，２の作用）請求項１，２では、停車中の車両のピッチ角データに基づいたレベリング（光軸補正）が前提であり、車両停車中におけるピッチ角データの方が、検出時の外乱要因が少ない分、車両走行中におけるピッチ角データよりも正確であり、この正確なピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するので、それだけ正確なオートレベリングが可能になる。
そして、停車中におけるアクチュエータの駆動の制御は、車両姿勢が一旦変化した後に安定した場合に限られるので、それだけアクチュエータの作動頻度が少なく、消費電力が節約され、駆動機構構成部材の摩耗が少ない。また、変化した車両姿勢が安定した場合に限り、アクチュエータが動作（レベリング）するので、１回の車両姿勢変化を２回に分けてアクチュエータが動作（レベリング）するという従来技術の不具合もない。さらに、変化した車両姿勢が安定すると、直ちにアクチュエータが動作（レベリング）するので、従来の間延びした感じもなく、ドライバーにとっての違和感もない。
また、請求項１における走行中のレベリング（光軸補正）は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続する安定走行時に限り、しかもこの安定走行時の移動平均ピッチ角データ（車両停車中におけるピッチ角データに近いデータ）に基づいたレベリング（光軸補正）で、停車中の車両が坂道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車している場合のような不適切な車両停車中におけるピッチ角データに基づいたレベリング（光軸補正）を、適切なものに補正する。
請求項２における走行中のレベリング（光軸補正）は、車両停車中におけるアクチュエータの駆動制御（レベリンク）の場合と同様、車両姿勢の変化があった後、その姿勢が安定した車両姿勢安定時に限り、しかもこの姿勢安定時の移動平均ピッチ角データに基づいたレベリング（光軸補正）で、停車中の車両が坂道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車している場合のような不適切な車両停車中におけるピッチ角データに基づいたレベリング（光軸補正）を、適切なものに補正する。
また、請求項１では、走行中に所定の安定走行条件を満たした場合（車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続する安定走行時）にアクチュエータの駆動制御（レベリング）を実行するように構成されているが、この安定走行条件を満たしたとしても、旋回走行やスラローム走行や凹凸の激しい路面走行下のように、適正なピッチ角データが得られない場合がある。即ち、旋回走行やスラローム走行や凹凸路面走行の際には、旋回Ｇの影響や路面の凹凸の影響が検出ピッチ角データに現れるため、旋回Ｇの作用しない走行状態や、凹凸のない路面走行といった安定走行状態におけるピッチ角データとは明らかに異なるピッチ角データが検出される。そして、本来ならば、不安定走行状態であるために排除されるべきこれらの走行時に、安定走行条件を満たしてしまって、不適正なピッチ角データに基づいてレベリング（光軸補正）されてしまうおそれがある。
そこで、請求項２では、走行中においても、停車中の場合と同様の条件（複数の移動平均ピッチ角データの差が基準値を超えた後、基準値以下の状態が所定時間継続するという条件）を満たした場合にのみ、アクチュエータの駆動制御（レベリング）を実行することで、不適切なオートレベリングを確実に回避できる。
請求項３においては、請求項１または２に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記制御手段による車両停車後の最初のアクチュエータの駆動制御は、移動時間の異なる複数の移動平均ピッチ角データの差が一旦基準値以上となるという条件を無視し、複数の移動平均ピッチ角データの差が基準値以下の状態が所定時間以上継続すれば、車両姿勢安定と判別し、車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データが前回行ったアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと所定値以上の差がある場合に限り、この車両姿勢安定時における移動平均ピッチ角データに基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）車両のサスペンションの特性として、停車中の車両に作用する静荷重が小さい場合には、サスペンションが伸び縮みしない場合がある。そして、停車中に人の乗り降りがあって、本来は移動平均ピッチ角データの差が基準値以上となって車両姿勢の変化が検出されるべきところ、サスペンションが変化しないがため、車両姿勢の変化を検出できない事態となる。そして、その後、車両の走行によってサスペンションが伸び縮みを繰り返した結果、サスペンションが静荷重相当のストロークに落ち着き、この結果、車両姿勢が変化することとなる。しかし、車両姿勢が変化（変動）するのは走行中であって、走行後停車してから変化（変動）する訳ではない。したがって、車両姿勢が落ち着いてしまっている停車後に、新たな車両姿勢の変化（変動）がない限りは、移動平均ピッチ角データの差が基準値以上という条件をクリアすることは考えられず、走行する以前に作用した小さい静荷重に対応する車両姿勢となっているのに拘わらず、この車両姿勢の変化を検出できず、したがってレベリングできないおそれがある。そこで、車両停車後、最初にアクチュエータの駆動制御を行う場合には、前記したようなサスペンションの特性を考慮して、移動平均ピッチ角データの差が基準値以上とならなくても（車両姿勢の変化が検出できなくても）、光軸のずれを確認した場合には、アクチュエータの駆動制御を行って光軸を調整するようにしたものである。
また、光軸がずれているか否かは、検出されたピッチ角データを前回のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと比較し、その差が所定値以上であればよいが、左右のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のもつヒステリシス幅相当のピッチ角以上の基準値よりも大きい場合に限り、アクチュエータの駆動制御を行うように構成することで、一方のヘッドランプだけがレベリングされるという不具合を回避できる。
なお、車両停車後の最初に行ったアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データは、停車中のその後に行われるアクチュエータの駆動制御において、光軸のずれの有無を比較すべき前回の制御データとしても利用できる。
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記アクチュエータの駆動中に、複数の移動平均ピッチ角データの差が基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する新たな車両姿勢安定状態となった場合で、その新たな移動平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を同方向にさらに進めるものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動をこの新たな移動平均ピッチ角データに基づいて制御し、一方、その新たな平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を逆方向に戻すものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動が終了した後、この新たな移動平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）駆動しているアクチュエータをその駆動方向とは逆方向に駆動させると、アクチュエータを慣性力に反して逆転動作させることとなって、アクチュエータが損傷するおそれがあるため、現在の制御量（平均ピッチ角データ）に対応する目標位置までアクチュエータを駆動（レベリング）させた後、新たな制御量（平均ピッチ角データ）に対応する位置にアクチュエータを駆動させる。一方、現在駆動しているアクチュエータの駆動方向と同方向にさらに駆動させる場合には、新たな制御量（平均ピッチ角データ）に対応する位置に目標位置を変更してもアクチュエータが損傷する等といった問題がなく、さらにそれだけアクチュエータの駆動総時間が短縮されて、光軸調整に要す時間も短縮される。
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記車両安定時の前記制御手段によるアクチュエータの駆動は、前記複数の異なる移動時間における移動平均ピッチ角データのうちで最も移動時間の長い移動平均ピッチ角データに基づいて行うように構成した。
（作用）車両走行中における路面の凹凸や停車中における車室内での人の移動等といった瞬間的な外乱要因が考えられる。そして、最も移動時間の長い移動平均ピッチ角データは、平均化処理に用いられているピッチ角データの数が多いため、瞬間的な外乱の影響が小さく、制御量としての信頼性が高い。一方、移動時間の短い平均ピッチ角データは、移動時間の長いものに比べて外乱の影響を受けやすく、制御量としての信頼性が劣る。このため、外乱の影響を受けにくい最も移動時間の長い移動平均ピッチ角データをアクチュエータの駆動制御データとして用いることが望ましい。
請求項６においては、請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記アクチュエータの駆動制御に用いるピッチ角データとして、移動時間がそれぞれ異なる２種類の移動平均ピッチ角データを用いるように構成した。
記憶部には、移動時間がそれぞれ異なる２種類の移動平均ピッチ角データを記憶し、制御手段としては、その差を演算し、基準値と比較すればよく、３種以上の異なる移動平均ピッチ角データを処理する場合に比べて、制御手段および記憶部の構成が簡潔となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図６は、本発明の一実施例を示すもので、図１は、本発明の第１の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の全体構成図、図２は、記憶部の構成を示す図、図３は、車両に作用する静荷重の変化に伴ってピッチ角原データ，移動平均ピッチ角データ，移動平均ピッチ角データの差が変化する様子を示す図、図４は、ＴＳ秒平均ピッチ角データ，ＴＬ秒平均ピッチ角データおよび両データの差の変化特性図、図５（ａ）は、左側のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のヒステリシスおよびアクチュエータを駆動させるための基準である基準値を示し、図５（ｂ）は、右側のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のヒステリシスおよびアクチュエータを駆動させるための基準である基準値を示す。図６は、同レベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００１２】
図１における符号１（１Ｌ、１Ｒ）は、同一構造の左右一対の自動車用ヘッドランプ（符号１Ｌは、車両左側のヘッドランプ、符号１Ｒは、車両右側のヘッドランプ）で、ランプボディ２の前面開口部には、前面レンズ４が組付けられて灯室Ｓが画成されている。灯室Ｓ内には、光源であるバルブ６を挿着した放物面形状のリフレクター５が、水平傾動軸（図１における紙面と垂直な軸）７周りに傾動するように支持されるとともに、アクチュエータ１７（１７Ｌ、１７Ｒ）によって傾動調整できるように構成されている。アクチュエータ１７（１７Ｌ、１７Ｒ）は、アクチュエータ本体であるＤＣモータ１０（１０Ｌ、１０Ｒ）と、このモータ１０（１０Ｌ、１０Ｒ）を駆動するモータドライバ１８（１８Ｌ、１８Ｒ）とから構成されている。
【００１３】
そして、ヘッドランプのオートレベリング装置は、左右のヘッドランプ１（１Ｌ、１Ｒ）の光軸Ｌをそれぞれ上下方向に同時に傾動調整するアクチュエータ１７（１７Ｌ、１７Ｒ）と、ヘッドランプ１（１Ｌ、１Ｒ）の点灯スイッチ１１と、車両の速度を検出する車速検出手段である車速センサー１２と、車両のピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー１４と、ヘッドランプの点灯と消灯を判別し、車速センサー１２からの信号に基づいて車両の走行・停車状態を判別しかつ加速度を演算し、車高センサー１４からの信号に基づいて車両のピッチ角データを演算するとともに、車両姿勢が変化した場合に、このピッチ角データに基づいてモータ１０を駆動させるための制御信号をモータドライバ１８に出力する制御ユニットであるＣＰＵ１６と、車高センサー１４で検出され、ＣＰＵ１６で演算された車両のピッチ角データを記憶する記憶部２０と、停車中の車両姿勢の安定継続時間を検出する安定姿勢継続監視タイマー２６と、車両の安定走行時間を検出する安定走行時間検出タイマー２８と、とから主として構成されている。
【００１４】
ＣＰＵ１６では、車速センサー１２からの信号が入力すると、この入力信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別し、停車中は車両姿勢が一旦変化した後、その姿勢が安定した場合に限り、アクチュエータ１７（モータ１０）の駆動を制御し、一方、走行中は、所定の安定走行条件を満足した場合にのみ、しかも１回に限り、アクチュエータ１７（モータ１０）の駆動を制御する。
【００１５】
また、ＣＰＵ１６では、車高センサー１４からの信号が入力すると、サスペンションの変位量に相当するこの信号から、車両の前後方向の傾斜（ピッチ角）を演算する。この実施例に示す車両では、後輪側サスペンションの右輪側にのみ車高センサー１４が設けられた１センサー方式が採用されており、車高センサ１４の検出した車高の変化量から車両のピッチ角が推測できる。そして、ＣＰＵ１６は、検出されたこのピッチ角を打ち消す方向に、光軸Ｌを所定量傾動させるべくモータドライバ１８に出力する。なお、前輪側サスペンションの右輪側にのみ車高センサーを設けたり、前輪側または後輪側サスペンションの左輪側にのみ車高センサーを設けた１センサー方式であってもよい。
【００１６】
また、前輪側および後輪側サスペンションの左右いずれかの側にそれぞれ車高センサーを設けた２センサー方式であってもよい。そして、この場合には、前輪側車高センサの出力をＨ１，後輪側車高センサの出力をＨ２，両センサの出力差をｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）、ホイールベース間距離をＤとして、ｔａｎθ＝ｈ／Ｄなる関係式から車両の前後方向の傾斜（ピッチ角）θを演算する。
【００１７】
また、記憶部２０は、車高センサ１４で検出され、ＣＰＵ１６で演算されたピッチ角データを記憶する部分で、図２（ａ）に示すように、記憶部２０の格納部２０Ａには、１００ｍｓ（０．１秒）間隔で１秒間サンプリングした１０個のデータＤ１〜Ｄ１０、およびデータＤ１〜Ｄ１０を平均化処理した１秒平均ピッチ角データが格納されている。また、記憶部２０の格納部２０Ｂには、１００ｍｓ（０．１秒）間隔で３秒間サンプリングした３０個のデータＤ１〜Ｄ３０、およびデータＤ１〜Ｄ３０を平均化処理した３秒平均ピッチ角データが格納されている。そして、格納部２０Ａ、２０Ｂには、それぞれ１００ｍｓ（０．１秒）毎に新しいデータが取り込まれ、最も古いデータが捨てられる（順次古いデータは、新しいデータに書き換えられる）ように構成されている。
【００１８】
また、記憶部２０には、図２（ｃ）に示すように、アクチュエータ１７（モータ１０）の駆動制御に用いたピッチ角データ（３秒平均ピッチ角データ）を格納する前回データ格納部２０Ｇを備えており、新たにアクチュエータ１７（モータ１０）の駆動制御が行われる度に、この前回データ格納部２０Ｇに既に格納されている前回データθ1が、今回のアクチュエータ１７（モータ１０）の駆動制御に用いられた新たなピッチ角データθ2に書き換えられるようになっている。
【００１９】
また、ＣＰＵ１６は、点灯スイッチ１１がＯＮかＯＦＦかを判別し、点灯スイッチ１１がＯＮされている場合に限り、モータ１０を駆動するべくモータドライバ１８に出力する。
【００２０】
また、ＣＰＵ１６は、停車中は、１秒平均ピッチ角データと３秒平均ピッチ角データとの差が一旦基準値以上となった後、基準値以下の状態が所定時間以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における３秒平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するようになっている。
図３は、停車中の車両に人が２回にわたって乗車した場合に、ピッチ角原データ，１秒平均ピッチ角データ，３平均ピッチ角データおよび１秒平均ピッチ角データと３平均ピッチ角データの差が車両に作用する静荷重の変化に伴って変化する様子を示す図で、横軸は時間（秒）を、縦軸は車両ピッチ各（度）を示す。図中符号Ａ0は検出したピッチ角原データの変化特性（実線）を、符号Ａ1は１秒平均ピッチ角データの変化特性（１点鎖線）を、符号Ａ3は３秒平均ピッチ角データの変化特性（３点鎖線）を、符号Ａ3-1は１秒平均ピッチ角データと３秒平均ピッチ角データとの差の変化特性（実線）をそれぞれ示す。符号θａは、車両姿勢変化の有無を判別するための基準値（閾値）であり、かつ車両姿勢が安定しているか否かを判別するための基準値である。
【００２１】
図３において、ピッチ角原データＡ0および１秒平均ピッチ角データＡ1では、人が乗車した時点（ｔ１，ｔ２）において階段形状の特性を示す。また、移動平均ピッチ角データＡ1，Ａ3では、移動平均時間が長い程（３秒＞１秒)、車両姿勢の変動の影響が遅れて出てくるので、単位時間あたりの車両姿勢の変化（グラフの傾斜）が緩やかである。
【００２２】
そして、ピッチ角原データＡ0では、人が乗車後すぐに一定となる（Ｐ０〜Ｐ１〜Ｐ１゛およびＰ１゛〜Ｐ２〜を参照）。１秒平均ピッチ角データＡ1では、人が乗車後１秒後に一定となる（Ｐ０〜Ｐ１｀〜Ｐ１゛およびＰ１゛〜Ｐ２｀〜Ｐ２゛を参照）。３秒平均ピッチ角データＡ3では、人の乗車完了後３秒で一定となる（Ｐ０〜Ｐ２゛〜を参照）。また、移動平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データＡ1と３秒平均ピッチ角データＡ3）の差｜Ａ3−Ａ1｜は、人の乗車直後に基準値（閾値）を越えて変動し、３秒平均ピッチ角データＡ3の場合と同様、人の乗車完了後３秒で一定（０度）となる。
【００２３】
即ち、移動平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データＡ1と３秒平均ピッチ角データＡ3）の差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａを越えることで、車両姿勢が変化したことがわかり、その後、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａより小さく｜Ａ3−Ａ1｜＜θａなり、この状態（｜Ａ3−Ａ1｜｜＜θａ）が所定時間ｔ以上継続されることで、一旦変化した車両姿勢が安定したことがわかる。そして、一旦変化した車両姿勢が安定した場合に、その安定した状態の車両姿勢（精度が高い３秒平均ピッチ角データ）に基づいて、アクチュエータの駆動を制御（レベリング）するのである。
【００２４】
そして、車両姿勢が変化したか否かを判別する基準値θａとしては、検出したい任意の車両の姿勢変化量をΔθ，長い移動平均時間をＴＬ，短い移動平均時間をＴＳとすると、基準値θａ＝Δθ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＬとして設定できる。即ち、図４は、ＴＳ秒平均ピッチ角データ，ＴＬ秒平均ピッチ角データおよび両データの差の変化特性図で、図中直線Ａ０はピッチ角原データ特性、直線ＡｔｓはＴＳ秒平均ピッチ角データ特性、直線ＡｔｌはＴＬ秒平均ピッチ角データ特性、｜Ａｔｓ−Ａｔｌ｜はＴＳ秒平均ピッチ角データとＴＬ秒平均ピッチ角データの差の特性を示す。図４における直線Ａｔｓの傾きはΔθ／ＴＳ，直線Ａｔｌの傾きはΔθ／ＴＬであるため、ＴＳ秒平均ピッチ角データとＴＬ秒平均ピッチ角データの差｜Ａｔｓ−Ａｔｌ｜は、Δθ・Ｔ／Ｔｓ−Δθ・Ｔ／Ｔｌとなる。そして、この差が最大となる位置は、Ｔ＝Ｔｓのときで、その値は、Δθ・ＴＳ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＳ・ＴＬとなる。したがって、この最大値Δθ（ＴＬ−ＴＳ）／ＴＬ以下となるように、基準値θａを設定すればよい。
【００２５】
そして、本実施例では、検出したい車両の姿勢変化量Δθを０．１度とし、長い移動平均時間ＴＬは３秒平均の３秒、短い移動平均時間ＴＳは１秒平均の１秒として、基準値Δθは約０．０６７度に設定されている。
【００２６】
また、車両姿勢が安定したか否かを判別するための所定時間（継続監視時間）ｔは、３〜６秒の範囲で任意に設定できる。即ち、アクチュエータの駆動回数を減らすためには、少なくとも複数回の姿勢制御をまとめて１回の動作に集約することが可能な時間が望ましい。また、少なくとも人の乗り降りや荷物の積み降ろしにかかる時間以上の時間が望ましい。さらにドライバーに対し違和感を抱かせないためには、できるだけ短い時間が望ましく、このような観点から、本実施例では、車両姿勢の変化を判別するための所定時間（継続監視時間）として４秒が設定されている。
【００２７】
また、ＣＰＵ１６は、前記したように、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａを越えた場合に、車両姿勢が変化したと判別し、その後、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａより小さい状態（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）が所定時間ｔ以上継続した場合に、車両姿勢が安定したと判別して、この安定した状態の車両姿勢（３秒平均ピッチ角データ）に基づいて、アクチュエータの駆動を制御（レベリング）するが、車両停車後、最初にアクチュエータを駆動制御する場合には、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が一旦基準値θａ以上となるという条件を無視し、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａより小さい状態（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）が所定時間（４秒）以上継続した場合には、車両姿勢安定と判別し、光軸がずれている場合には、この車両姿勢安定時における３秒平均ピッチ角データに基づいて、アクチュエータの駆動を制御（レベリング）する。
【００２８】
即ち、車両のサスペンションの特性として、停車中の車両に作用する静荷重が小さい場合には、サスペンションが伸び縮みしない場合がある。そして、停車中に人の乗り降りがあって、本来は移動平均ピッチ角データの差が基準値以上となって車両姿勢の変化が検出されるべきところ、サスペンションが変化しないがため、車両姿勢の変化を検出できない事態となる。そして、その後、車両の走行によってサスペンションが伸び縮みを繰り返した結果、サスペンションが静荷重相当のストロークに落ち着き、この結果、車両姿勢が変化することとなる。しかし、車両姿勢が変化（変動）するのは走行中であって、走行後停車してから変化（変動）する訳ではない。したがって、車両姿勢が落ち着いてしまっている停車後に、新たな車両姿勢の変化（変動）がない限りは、移動平均ピッチ角データの差が基準値以上という条件をクリアすることは考えられず、走行する以前に作用した小さい静荷重に対応する車両姿勢となっているのに拘わらず、この車両姿勢の変化を検出できず、したがってレベリングできないおそれがある。そこで、車両停車後、最初にアクチュエータの駆動制御を行う場合には、前記したようなサスペンションの特性を考慮して、移動平均ピッチ角データの差が基準値以上とならなくても（車両姿勢の変化が検出できなくても）、光軸のずれを確認した場合には、アクチュエータの駆動制御を行って光軸を調整し、サスペンションの特性による不合理性を解消するようにしている。
【００２９】
また、光軸がずれたか否かは、前回のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データと比較し、その差が所定値以上であるか否かで判別するが、左右のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のもつヒステリシス幅相当のピッチ角以上の基準値よりも大きい場合に限り、アクチュエータの駆動制御を行うように構成することで、一方のヘッドランプだけがレベリングされるという不具合を回避できる。
【００３０】
即ち、ＣＰＵ１６は、車高センサ１４からの信号に基づいて演算したピッチ角データと前回のアクチュエータの駆動制御に用いたピッチ角データとの差が、左右一対のヘッドランプ１Ｌ，１Ｒのアクチュエータ駆動回路それぞれがもつヒステリシス幅相当のピッチ角以上の所定の基準値より大きい場合には、両アクチュエータ１７Ｌ，１７Ｒを駆動するが、その差が所定の基準値未満となった場合には、両アクチュエータ１７Ｌ，１７Ｒを駆動させないように構成されている。
【００３１】
このＣＰＵ１６の作用を、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）は、左側のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のヒステリシスおよびアクチュエータを駆動させるための基準である基準値を示し、図５（ｂ）は、右側のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のヒステリシスおよびアクチュエータを駆動させるための基準である基準値を示す。
【００３２】
左側のヘッドランプ１Ｌのアクチュエータ駆動回路では、ヒステリシスＨＬ1，ＨＬ2が存在し、右側のヘッドランプ１Ｒのアクチュエータ駆動回路では、ヒステリシスＨＲ1，ＨＲ2が存在する。そして、ＣＰＵ１６には、左右のアクチュエータ駆動回路のヒステリシスＨＬ1（ＨＬ2）、ＨＲ1（ＨＲ2）相当のピッチ角以上の所定の基準ピッチ角θ０がアクチュエータを駆動させるための基準となる基準値として予め設定されている。図４（ａ）、（ｂ）におけるＨ0／２は、基準ピッチ角θ０に相当するヒステリシス幅で、Ｈ0／２＞ＨＬ1（ＨＬ2），Ｈ0／２＞ＨＲ1（ＨＲ2）である。
【００３３】
そして、ＣＰＵ１６は、車高センサ１４が新たに検出したピッチ角から３秒平均ピッチ角データθ２を演算するとともに、記憶部２０（２０Ｇ）に記憶されている前回のアクチュエータの制御に用いた３秒平均ピッチ角データθ１と比較し、その差|θ２−θ１|がこの所定の基準ピッチ角θ０より大きいか小さいかを判別する。そして、大きい場合（|θ２−θ１|＞θ０）には、両方のアクチュエータ（モータ１０Ｌ，１０Ｒ）を同時に駆動させるが、小さい場合（|θ２−θ１|≦θ０）には、両方のアクチュエータ（モータ１０Ｌ，１０Ｒ）を駆動させないようになっている。これによって、左右のヘッドランプの一方だけがレベリングされ、他方がレベリングされないという不具合は全く生じない。即ち、左右のヘッドランプ１Ｌ，１Ｒが必ず同時にレベリングされる。
【００３４】
また、ＣＰＵ１６は、アクチュエータの駆動中に、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａ（０．０６７度）以上となった後、基準値θａ以下の状態が所定時間（４秒）以上継続する新たな車両姿勢安定状態となった場合で、その新たな移動平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を同方向にさらに進めるものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動を新たな移動平均ピッチ角データに基づいて制御し、一方、その新たな平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を逆方向に戻すものである時は、駆動中のアクチュエータの駆動が終了した後、この新たな平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
【００３５】
即ち、駆動しているアクチュエータをその駆動方向とは逆方向に駆動させると、アクチュエータを慣性力に反して逆転動作させることとなって、アクチュエータが損傷するおそれがあるため、一旦、現在の制御量（平均ピッチ角データ）に対応する目標位置までアクチュエータを駆動（レベリング）させた後、新たな制御量（平均ピッチ角データ）に対応する位置にアクチュエータを駆動させる。一方、現在駆動しているアクチュエータを、その駆動方向と同方向にさらに駆動させる場合には、新たな制御量（平均ピッチ角データ）に対応する位置にその目標位置を変更してもアクチュエータが損傷する等といった問題がなく、さらにそれだけアクチュエータの駆動総時間が短縮されて、光軸調整に要す時間も短縮されるので、現在の制御量（平均ピッチ角データ）に対応する目標位置を新たな制御量（平均ピッチ角データ）に対応する位置に変更するように構成されている。
【００３６】
また、ＣＰＵ１６は、前記したように、停車中に車両姿勢が変化した場合には、最新の３秒平均ピッチ角データに基づいてモータ１０の駆動を制御するが、停車中の車両が坂道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な車両停車中におけるピッチ角データに基づいてレベリング（光軸補正）することがある。そこで、安定走行中に限り、しかも１回だけ、安定走行中に検出した３秒平均ピッチ角データに基づいてモータ１０の駆動を制御して、この誤ったレベリング（光軸補正）を補正するようになっている。なお、車両停車中のピッチ角データが適切（停車中の車両が坂道停車とか縁石に乗り上げるなどの不自然な形態での停車ではない場合）であれば、安定走行中のピッチ角データは車両停車中のピッチ角データにほぼ等しく、したがって安定走行中のピッチ角データに基づいたレベリング後の光軸位置は、車両停車中に行われた最後のレベリング後の光軸位置とほぼ同一位置である。
【００３７】
また、ＣＰＵ１６は、走行中では、外乱を排除するために、車速が基準値以上で、加速度が基準値以下で、しかもこの状態（車速が基準値以上で、加速度が基準値以下の状態）が一定時間以上継続している場合（安定走行時）にのみ、モータ１０の駆動を制御（レベリング）するようになっている。
【００３８】
即ち、路面の凹凸等といった外乱となる要素の多い悪路では、３０ｋｍ／ｈ以上の速度では走行できず、車両の姿勢が変わる急加減速を除くためには、０．７８ｍ／ｓ2以下の加速度に限定することが適切である。したがって、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が３秒以上継続することを安定走行の条件とし、この条件を満たした時にのみ車両のピッチ角を演算することで、突発的な異常値が検出されたり、その影響を受けにくいようになっている。この安定走行状態が３秒以上継続したか否かは、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下という状態が確認された時点で作動する安定走行時間検出タイマ２８をＣＰＵ１６がカウントすることで、判別される。
【００３９】
また、アクチュエータ１７は、入力信号に異常があったときには、現在の駆動位置のまま保持するというフェールセーフ機能（回路）を備えているが、アクチュエータへの信号経路にのった電磁ノイズが小さい場合には、フェールセーフ回路が機能せず、電磁ノイズによってアクチュエータ１７が勝手に駆動してしまうおそれがある。そこで、ＣＰＵ１６は、アクチュエータ１７を駆動させないときには、アクチュエータ１７への信号経路の出力を０Ｖにして、積極的にアクチュエータのフェールセーフ回路を機能させることで、電磁ノイズ等によってアクチュエータ１７が勝手に駆動しないように構成されている。
【００４０】
次に、制御ユニットであるＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動の制御を、図６に示すフローチャートに従って説明する。
【００４１】
まず、ステップ１０２、１０４では、車速センサー１２の出力から車速と加速度をそれぞれ演算し、ステップ１０６、１０８では、車高センサー１４の出力から１秒平均ピッチ角データ、３秒平均ピッチ角データをそれぞれ演算し、記憶部２０に記憶させる。そして、次のステップ１１０において、点灯スイッチ１１からの出力により、ヘッドランプが点灯か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（点灯中）であれば、ステップ１２０に移行し、ＮＯ（消灯中）であれば、ステップ１１２において、走行補正フラグをリセットし、ステップ１１４において１回フラグをセットし、ステップ１１６において車高変化フラグをリセットした後、ステップ１０２に戻る。走行補正フラグは、車両の走行中に安定走行状態となった場合にセットされるフラグで、１回目フラグは、停車後の最初の制御か否かを判別するためにセットするフラグで、車高変化フラグは、停車中に車両姿勢が変化した場合にセットされるフラグである。
【００４２】
ステップ１２０では、車速センサー１２の出力により、走行中か否かが判別される。そして、ステップ１２０において、ＮＯ（停車中）の場合には、ステップ１２１において、走行補正フラグがセットされている場合は、これをリセットし、ステップ１２２に移行して、１回目フラグがセットされているか否かが判別される。そして、ステップ１２２においてＮＯの場合（１回目フラグがセットされていない場合、即ち、停車後の最初の制御でない場合）には、ステップ１２３に移行して、車高変化フラグの有無を判別する。ステップ１２３においてＹＥＳの場合（車高変化フラグがセットされている場合、即ち、車両姿勢が変化している場合）には、ステップ１２４に移行し、移動平均ピッチ角データ差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａ以下か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）の場合は、ステップ１２５に移行し、ＮＯ（｜Ａ3−Ａ1｜＞θａ）の場合は、ステップ１５０に移行する。ステップ１２５では、移動平均ピッチ角データの差が基準値以下の状態（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）が、一定時間（たとえば４秒）以上継続したか否かが判別される。そして、ＹＥＳの場合は、ステップ１２６に移行し、車高変化フラグをリセットし、ステップ１２７において、記憶部２０に記憶されている３秒平均ピッチ角データを選択し、ステップ１４０に移行する。
【００４３】
また、ステップ１２３においてＮＯの場合（車高変化フラグがセットされていない場合、即ち、車両姿勢が変化していない場合）には、ステップ１２８に移行し、移動平均ピッチ角データ差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａ以上か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（｜Ａ3−Ａ1｜＞θａの場合、即ち、車両姿勢変化が基準を満たしている場合）は、ステップ１２９において車高変化フラグをセットした後、ステップ１５０に移行する。また、ステップ１２８においてＮＯ（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）の場合、即ち、車両姿勢変化が基準を満たしていない場合）は、ステップ１２９を経ることなくステップ１５０に移行する。
【００４４】
一方、ステップ１２２において、ＹＥＳの場合（１回目フラグがセットされている場合、即ち、停車後の最初の制御である場合）には、ステップ１３４に移行し、車高変化フラグがセットされているか否かを判別することなく、移動平均ピッチ角データの差が基準値以下か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）の場合は、ステップ１３５に移行し、移動平均ピッチ角データの差が基準値以下の状態（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ）が、一定時間（たとえば４秒）以上継続したか否かが判別される。そして、ＹＥＳの場合は、ステップ１３６に移行し、１回目フラグをリセットした後、ステップ１３７において、記憶部２０に記憶されている３秒平均ピッチ角データを選択し、ステップ１４０に移行する。また、ステップ１３４においてＮＯ（｜Ａ3−Ａ1｜＞θａ）の場合、ステップ１３５においてＮＯ（｜Ａ3−Ａ1｜＜θａ状態が４秒継続していない）の場合は、ステップ１５０に移行する。
【００４５】
ステップ１４０は、アクチュエータを駆動制御しようとする移動平均ピッチ角データが左右のヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のもつヒステリシス幅相当のピッチ角以上の基準値よりも大きい場合に限り、アクチュエータの駆動制御を行うとともに、その新たな移動平均ピッチ角データが動作中のアクチュエータの駆動を同方向にさらに進めるものである場合には、駆動中のアクチュエータの駆動を新たな移動平均ピッチ角データに基づいて制御し、一方、その新たな平均ピッチ角データがアクチュエータの駆動を逆方向に戻すものである場合には、駆動中のアクチュエータの駆動が終了するまで、この新たな平均ピッチ角データに基づいたアクチュエータの駆動制御を待機させる制御ステップである。
【００４６】
即ち、ステップ１４２において、選択した３秒平均ピッチ角データと前回のアクチュエータの駆動制御（レベリング）に用いたピッチ角データ（記憶部２０の前回制御データ格納部２０Ｇに格納されている３秒平均ピッチ角データ）との差が基準値より大きいか否かを判別する。そして、ステップ１４２においてＹＥＳ（その差が基準値より大きい場合）であれば、ステップ１４３において、動作許可フラグをセットした後、ステップ１４４に移行する。一方、ステップ１４２においてＮＯ（その差が基準値より小さい場合）であれば、ステップ１４３を経ることなく、直接ステップ１４４に移行する。
【００４７】
そしてステップ１４４では、アクチュエータが動作中か否かが判別され、ＹＥＳ（アクチュエータ動作中）であれば、ステップ１４５において、選択した３秒平均ピッチ角データに対応するアクチュエータの目標位置が現在動作中のアクチュエータの進行方向と同方向か否かが判別される。そして、ＮＯ（選択した３秒平均ピッチ角データに対応するアクチュエータの目標位置が現在動作中のアクチュエータの進行方向と逆方向）の場合は、ステップ１４６において、待機フラグをセットした後、ステップ１５０に移行する。一方、ステップ１４５において、ＹＥＳ（選択した３秒平均ピッチ角データに対応するアクチュエータの目標位置が現在動作中のアクチュエータの進行方向と同方向）の場合は、ステップ１４６を経ることなく、直接、ステップ１５０に移行する。また、ステップ１４４においてＮＯ（アクチュエータ非動作中）の場合にも、ステップ１５０に移行する。
【００４８】
ステップ１５０では、動作許可フラグがセットされているか否かが判別され、ＹＥＳ（動作許可フラグがセット済み）の場合は、ステップ１５１において待機フラグがセットされているか否かが判別される。ステップ１５１においてＮＯの場合（待機フラグがセットされていない場合）は、ステップ１５２に移行して、選択した３秒平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータを駆動制御するとともに、制御に用いたこの３秒平均ピッチ角データを記憶部２０Ｇに前回の制御データとして記憶させた後、ステップ１５３に移行する。一方、ステップ１５１においてＹＥＳの場合（待機フラグがセットされている場合）は、ステップ１５２を経ることなく、ステップ１５３に移行する。そして、ステップ１５３では、アクチュエータの制御動作が終了しているか否かを判別し、ＹＥＳの場合（アクチュエータの制御動作が終了している場合）には、ステップ１５４に移行して、待機フラグがセットされているか否かが判別される。ステップ１５４においてＹＥＳ（待機フラグがセット済み）の場合は、ステップ１５５に移行し、待機フラグをリセットした後、ステップ１０２に戻る。一方、ステップ１５４においてＮＯ（待機フラグがセットされていない）の場合は、ステップ１５６に移行し、動作許可フラグをリセットし、ステップ１５７において、アクチュエータの出力を０にした後、ステップ１０２に戻る。また、ステップ１５０においてＮＯの場合（動作許可フラグがセットされていない場合）や、ステップ１５３においてＮＯの場合（アクチュエータの制御動作が終了していない場合）は、何もすることなくステップ１０２に戻る。
【００４９】
また、ステップ１２０において、ＹＥＳ（走行中）であれば、ステップ１６０に移行し、走行補正フラグがセットされているか否か（走行中に光軸を補正、即ちレベリングしたか否か）が判別される。そして、ＮＯ．即ち、走行補正フラグがセットされていない場合（走行中に光軸を補正、即ちレベリングしていない場合）であれば、ステップ１６１において、車速が基準値（３０ｋｍ／ｈ）以上か否かが判別され、ＹＥＳ（３０ｋｍ／ｈ以上の場合）であれば、ステップ１６２において、加速度が基準値（０．７８ｍ／ｓ2）以下か否かが判別される。ステップ１６２において、ＹＥＳ（０．７８ｍ／ｓ2以下）であれば、ステップ１６３に移行し、車速が３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度が０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が所定時間（３秒）以上経過しているか否かが、判別される。そして、ＹＥＳ（３秒以上経過）の場合は、ステップ１６４において、走行補正フラグをセットし、ステップ１６５において、記憶部２０に記憶されている３秒平均ピッチ角データを選択する。そして、ステップ１６６において、１回目フラグをセットし、ステップ１６７において、車高変化フラグをリセットした後、ステップ１４０に移行する。
【００５０】
また、ステップ１６０において、ＹＥＳの場合（走行フラグがセットされている場合、即ち、走行中にすでに光軸を補正、即ちレベリングしている場合）や、ステップ１６１において、ＮＯの場合（３０ｋｍ／ｈ未満の場合）や、ステップ１６２において、ＮＯ（加速度０．７８ｍ／ｓ2以上）の場合や、ステップ１６３において、ＮＯの場合（３秒経過していない場合）には、いずれの場合もステップ１４０に移行することなく、直接、ステップ１６０に移行する。
【００５１】
なお、前記実施例では、ステップ１２１とステップ１４０間に、ステップ１２２，ステップ１３４，１３５，１３６，１３７を設けて、停車後の最初のアクチュエータの駆動制御の場合には、移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａ以上となる条件を無視して（車両姿勢変化を判別することなく）、ステップ１４０に移行するように構成されているが、このステップ１２２，ステップ１３４，１３５，１３６，１３７は、必ずしも設ける必要はない。
【００５２】
図７は、本発明の第２の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００５３】
前記した第１の実施例では、ＣＰＵ１６が、車速センサ１２からの出力から停車中か走行中かを判別し、停車中は、平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が一旦基準値θａ以上となった後、基準値θａ以下の状態が所定時間（４秒）以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における３秒平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御し、走行中は、速度３０ｋｍ／ｈ以上，加速度０．７８ｍ／ｓ2以下，３秒継続という安定走行条件を満たした場合に、アクチュエータの駆動を制御するように構成されているが、この第２の実施例では、ＣＰＵ１６が、停車中および走行中のいずれにおいても、平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が一旦基準値θａ以上となった後、基準値θａ以下の状態が所定時間（４秒）以上継続する車両姿勢安定時に限り、この車両姿勢安定時における３秒平均ピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
【００５４】
この第２の実施例では、車両停車中と走行中とを区別しないでアクチュエータの駆動を制御するので、車速センサ１２が必ずしも必要でなく、それだけ構成が簡潔となる。
【００５５】
また、第１の実施例では、走行中に所定の安定走行条件を満たした場合であっても、旋回走行やスラローム走行や凹凸の激しい路面走行下のように、適正なピッチ角データが得られない場合がある。即ち、旋回走行やスラローム走行や凹凸路面走行の際には、旋回Ｇの影響や路面の凹凸の影響が検出ピッチ角データに現れるため、旋回Ｇの作用しない走行状態や、凹凸のない路面走行といった安定走行状態におけるピッチ角データとは明らかに異なるピッチ角データが検出されて、本来ならば、不安定走行状態であるために排除されるべきこれらの走行時に、安定走行条件を満たしてしまって、不適正なピッチ角データに基づいてレベリング（光軸補正）されてしまうおそれがある。
【００５６】
しかし、本実施例では、走行中においても、停車中の場合と同様の条件（複数の移動平均ピッチ角データの差｜Ａ3−Ａ1｜が基準値θａを超えた後、基準値θａ以下の状態が所定時間継続するという条件）を満たした場合にのみ、アクチュエータの駆動制御（レベリング）を実行するので、旋回走行やスラローム走行や凹凸の激しい路面走行といった走行中の不適切なオートレベリングを確実に回避できる。
【００５７】
そして、この第２の実施例の処理フローは、前記した第１の実施例の処理フローの構成から、ステップ１０２，ステップ１０４と、ステップ１１２，ステップ１１４と、ステップ１２０，ステップ１６０，１６１〜ステップ１６７までと、ステップ１２１，ステップ１２２，ステップ１３４，１３５，１３６，１３７を除いて構成されている。その他は、前記した第１の実施例の処理フローと同一であるので、同一の符号を付すことでその重複した説明は省略する。
【００５８】
また、前記第１，第２の実施例では、２種の移動平均ピッチ角データ（１秒平均ピッチ角データと３秒平均ピッチ角データ）の差が基準値以上となった場合に車両姿勢が変化したと判断しているが、３種以上の移動平均ピッチ角データそれぞれの差が基準値以上となることを条件に車両姿勢の変化を判断するように構成してもよい。
【００５９】
また、前記実施例では、車体に固定されるランプボディ２に対しリフレクター５が傾動可能に設けられているリフレクター可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについて説明したが、車体に固定されるランプハウジングに対しランプボディ・リフレクターユニットが傾動可能に設けられているユニット可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについても同様に適用できる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１、２に係る自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置によれば、停車中や走行中に車両姿勢が変化した場合には、車両姿勢変化後の短い一定のタイミングでアクチュエータの駆動制御（レベリング）が実行されるので、アクチュエータの作動頻度が少なく、それだけアクチュエータの耐久性が保証されるとともに、ドライバーに違和感を抱かせることもない。
また、適正なピッチ角データに基づいたオートレベリングが走行中においても実行されるので、停車時の誤ったレベリングが走行時に正しく補正されて、ドライバーおよび対向車双方の安全走行が保証される。
また、請求項２に係る自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置によれば、旋回走行やスラローム走行や凹凸路面走行といった異常走行下でのオートレベリングが回避されて、より適正なピッチ角データに基づいたオートレベリングが走行中においても実行されるので、停車時の誤ったレベリングが走行時に正しく補正されて、ドライバーおよび対向車双方の安全走行が保証される。
請求項３によれば、停車中にサスペンションが十分動かず車両姿勢変化が検出されなかった後、走行によりサスペンションが適正となったような場合には、停車後の最初の制御で、車両姿勢変化を検出することなく、光軸のずれが確認されれば、アクチュエータが駆動（レベリング）されるので、迅速なオートレベリングが実行されて、ドライバーおよび対向車双方の安全走行が確実に保証される。
請求項４によれば、新たな制御量が現在駆動しているアクチュエータの駆動方向と逆方向の場合には、現在の制御量に基づいてアクチュエータを駆動（レベリング）させた後、新たな制御量に基づいてアクチュエータを駆動させるので、アクチュエータの耐久性に影響を与えず、一方、新たな制御量が現在駆動しているアクチュエータの駆動方向と同方向の場合には、新たな制御量に基づいてアクチュエータの駆動を制御するので、それだけアクチュエータの駆動総時間が短縮されて、光軸調整に要す時間が短縮される。
請求項５によれば、外乱の影響を受けにくいピッチ角データに基づいてアクチュエータの駆動を制御するので、適正なオートレベリングが実行される。
請求項６によれば、２種類の移動平均ピッチ角データの差を用いてアクチュエータの駆動を制御（レベリング）されるので、制御手段の構成が簡潔で、それだけオートレベリング装置を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の全体構成図
【図２】記憶部の構成を示す図
【図３】車両に作用する静荷重の変化に伴ってピッチ角原データ，移動平均ピッチ角データ，移動平均ピッチ角データの差が変化する様子を示す図
【図４】ＴＳ秒平均ピッチ角データ，ＴＬ秒平均ピッチ角データおよび両データの差の変化特性図
【図５】ヘッドランプのアクチュエータ駆動回路のヒステリシスおよびアクチュエータを駆動させるための基準である基準値を示す図
【図６】同装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図
【図７】本発明の第２の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図
【符号の説明】
１  ヘッドランプ
２  ランプボディ
４  前面レンズ
５  リフレクター
６  光源であるバルブ
１０  アクチュエータである駆動モータ
１１  点灯スイッチ
１２  車速検出手段である車速センサー
１４  ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー
１６  制御部であるＣＰＵ
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｇ）  記憶部
２６  安定姿勢継続監視タイマ
２８  安定走行時間検出タイマ
Ｌ  ヘッドランプの光軸
Ｓ  灯室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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