(57)【要約】  第１傾斜角度算出部（１１）は、加速度センサ（１）によって検出された加速度を用い、車両の路面に対する傾斜角度（θｇ）を算出する。第２傾斜角度算出部（１２）は、角速度センサ（２）によって検出された角速度を用い、車両の路面に対する傾斜角度（θω）を算出する。傾斜角度採用部（１４）は、車両状態判定部（１３）により車両が停車中又は等速走行中であると判定された場合、第１傾斜角度算出部（１１）の傾斜角度（θｇ）を採用し、車両状態判定部（１３）により車両が走行中ではあるが等速走行ではないと判定された場合、第２傾斜角度算出部（１２）の傾斜角度（θω）を採用する。信号生成部（１５）は、傾斜角度採用部（１４）により採用された傾斜角度を用い、前照灯の光軸を制御するための光軸制御信号を生成する。
2020031255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された加速度センサによって検出された前記車両の前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用い、前記車両の路面に対する傾斜角度を算出する第１傾斜角度算出部と、
前記車両に搭載された角速度センサによって検出された前記車両が前後に回転するときの角速度を用い、前記車両の路面に対する傾斜角度を算出する第２傾斜角度算出部と、
前記加速度センサによって検出された加速度と前記角速度センサによって検出された角速度とを用い、前記車両の状態を判定する車両状態判定部と、
前記車両状態判定部により前記車両が停車中又は等速走行中であると判定された場合、前記第１傾斜角度算出部の傾斜角度を採用し、前記車両状態判定部により前記車両が走行中ではあるが等速走行ではないと判定された場合、前記第２傾斜角度算出部の傾斜角度を採用する傾斜角度採用部と、
前記傾斜角度採用部により採用された傾斜角度を用い、前記車両に搭載された前照灯の光軸を制御するための光軸制御信号を生成する信号生成部とを備える前照灯用光軸制御装置。
【請求項２】
前記第１傾斜角度算出部は、前記加速度センサによって検出された２時点の前後方向の加速度と前記２時点の上下方向の加速度とを用いて傾斜角度を算出し、前記２時点のうちの一方の時点の前後方向の加速度と上下方向の加速度とに、前記車両が等加速度走行しているときの前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用いることを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項３】
前記車両状態判定部は、前記車両の走行中、前後方向の加速度が零以外であり、かつ、角速度が零である場合、前記車両が等加速度走行していると判定することを特徴とする請求項２記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項４】
前記車両状態判定部は、前記車両の走行中、前後方向の加速度が零であり、かつ、角速度が零である場合、前記車両が等速走行していると判定することを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項５】
前記車両状態判定部は、前記車両のアクセル開度の変化の有無を判定し、
前記傾斜角度採用部は、前記車両状態判定部により前記車両が等速走行中及びアクセル開度の変化無しと判定された場合、前記第１傾斜角度算出部の傾斜角度を採用することを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項６】
前記車両状態判定部は、前記車両のアクセル開度の変化の有無を判定し、
前記信号生成部は、前記車両状態判定部により前記車両が等速走行中及びアクセル開度の変化有りと判定された場合、その前に生成した光軸制御信号を維持することを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項７】
前記傾斜角度採用部により前記第１傾斜角度算出部の傾斜角度が採用された場合、採用された前記傾斜角度を用い、前記第２傾斜角度算出部の傾斜角度を校正する校正部を備えることを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【請求項８】
前記第１傾斜角度算出部の傾斜角度と前記第２傾斜角度算出部の傾斜角度との差が予め定められた閾値より大きい場合、前記角速度センサの感度を校正する校正部を備えることを特徴とする請求項１記載の前照灯用光軸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の前照灯の光軸を制御する前照灯用光軸制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用の前照灯には、視野を明るくしてより良好な視界を確保するように、又はより快適に運転できるように、明るい光源が求められてきた。その一方で、前照灯の明るい光源は、対向車の運転者又は歩道の歩行者にとって迷惑になり、眩惑させる可能性もあった。両者を踏まえ、車載用の前照灯の進化には、前方を明るく照らす光源の工夫と並行して、対向車からは眩しくない配光の工夫がされてきた経緯がある。【０００３】
前照灯用の代表的な配光は、すれ違い灯用の配光であって、対向車の運転者の目線より下の路面に明るい光を照射しながらも、目線を含む上方には光が漏れないようにして眩惑を防いでいた。なお、上下の明暗の境界線がカットオフラインである。【０００４】
また、搭乗者の乗り降り又は荷物の積み降ろしによって、車両が前傾（ノーズダイブ）又は後傾（スクワット）しても、前照灯の照射方向が常に同じ方向に向くような制御が、前照灯用光軸制御装置により行われている。搭乗者の乗り降り又は荷物の積み降ろしに対応する上記制御は、緩慢な制御で充分であり、スタティック制御とも言われている。なお、車両の前傾及び後傾のように、車両の左右方向の軸を中心に車両が回転する挙動は、ピッチングと表される。【０００５】
ところで、前照灯用光源として、従来のタングステンフィラメントを赤熱させる白熱電灯より、明るい放電灯及びＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の新しい光源が普及している。当明るい光源によって、運転者には明るい視野が与えられ、夜間においてもより良好な視界又はより快適な運転環境が提供されている。ただし、白熱電灯等に比べ、放電灯及びＬＥＤ等は、上記カットオフラインの上下の明暗の差が大きくなる。そのため、車両が停止しているとき及び滑らかに走行しているときは、前照灯の照射方向を一定に保つ制御によって、対向車の運転者の目より下の路面を照らすことができ、問題はないが、車両加速時の後傾に対して上記緩慢な制御では追従できず、上記カットオフラインによって分断された明部と暗部との境が自車両の手前に移動し、運転者に自車両の揺れをさらに大きく感じさせる不快感を与えかねない。【０００６】
そこで、前照灯の照射方向を常に同じ方向に向ける制御を迅速に行うことによって、搭乗者の乗り降り又は荷物の積み降ろしに対する反応より早く、車両減速時の前傾又は車両加速時の後傾に対応する制御が提案されている（例えば、特許文献１参照）。照射方向の迅速な制御は、上記スタティック制御に対して、ダイナミック制御とも言われる。【０００７】
特許文献１に係る光軸方向調整装置は、車両の加速度を検出する加速度センサと、車両のピッチング角方向の角速度を検出する角速度センサとを用い、前照灯の光軸を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】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】
【０００９】
従来の前照灯用光軸制御装置は、光軸の制御精度を高めるために、車両の前傾及び後傾をいち早く検出することができる角速度センサの他に、加速度センサを併用していた。しかしながら、従来の前照灯用光軸制御装置は、角速度センサの値に基づく車両の傾斜角度と、加速度センサの値に基づく車両の傾斜角度とを、車両の状況に応じて使い分けることはしていなかった。【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、特性が異なる加速度センサと角速度センサとを使い分けることで、光軸の緩慢な制御と迅速な制御とを高精度に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る前照灯用光軸制御装置は、車両に搭載された加速度センサによって検出された車両の前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用い、車両の路面に対する傾斜角度を算出する第１傾斜角度算出部と、車両に搭載された角速度センサによって検出された車両が前後に回転するときの角速度を用い、車両の路面に対する傾斜角度を算出する第２傾斜角度算出部と、加速度センサによって検出された加速度と角速度センサによって検出された角速度とを用い、車両の状態を判定する車両状態判定部と、車両状態判定部により車両が停車中又は等速走行中であると判定された場合、第１傾斜角度算出部の傾斜角度を採用し、車両状態判定部により車両が走行中ではあるが等速走行ではないと判定された場合、第２傾斜角度算出部の傾斜角度を採用する傾斜角度採用部と、傾斜角度採用部により採用された傾斜角度を用い、車両に搭載された前照灯の光軸を制御するための光軸制御信号を生成する信号生成部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、車両が停車中又は等速走行中である場合、加速度センサの値に基づく傾斜角度を採用し、車両が走行中ではあるが等速走行ではない場合、角速度センサの値に基づく傾斜角度を採用するようにしたので、特性が異なる加速度センサと角速度センサとを使い分けることによって光軸の緩慢な制御と迅速な制御とを高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る前照灯用光軸制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における加速度及び車両の傾斜角度を説明する図である。
【図３】実施の形態１における角速度及び車両の傾斜角度を説明する図である。
【図４】実施の形態１に係る前照灯用光軸制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１において、停車中の車両の角度変化を説明する図である。
【図６】実施の形態１において、等速走行中の車両の角度変化を説明する図である。
【図７】実施の形態１において、上り坂走行時の車両の角度変化を説明する図である。
【図８】実施の形態１において、加速時の車両の角度変化を説明する図である。
【図９】実施の形態１において、凹部走行中の車両の角度変化を説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、各実施の形態に係る前照灯用光軸制御装置１０のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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に係る前照灯用光軸制御装置１０の構成例を示すブロック図である。前照灯用光軸制御装置１０は、車両に搭載され、前照灯の光軸を制御する。この前照灯用光軸制御装置１０は、車両に搭載された加速度センサ１、角速度センサ２、車速センサ３、アクセル開度センサ４、及び光軸制御アクチュエータ５に接続される。
【００１５】
加速度センサ１は、車両の前後方向の加速度と、上下方向の加速度とを検出し、検出した加速度を前照灯用光軸制御装置１０へ出力する。角速度センサ２は、車両が前後に回転するときの角速度を検出し、検出した角速度を前照灯用光軸制御装置１０へ出力する。なお、加速度センサ１及び角速度センサ２は、前照灯用光軸制御装置１０に内蔵されてもよい。
【００１６】
車速センサ３は、車速を検出し、検出した車速を前照灯用光軸制御装置１０へ出力する。アクセル開度センサ４は、車両のアクセル開度を検出し、検出したアクセル開度を前照灯用光軸制御装置１０へ出力する。
【００１７】
光軸制御アクチュエータ５は、前照灯用光軸制御装置１０が出力する光軸制御信号に応じて、前照灯の光軸の角度を操作する。光軸制御アクチュエータ５による光軸の角度操作により、車両の傾斜角度の変化を相殺するように前照灯の照射方向が変化する。これにより、車両の傾斜角度が変化しても、路面に対する前照灯の光軸が一定に保たれる。
【００１８】
前照灯用光軸制御装置１０は、第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、及び信号生成部１５を備える。
【００１９】
第１傾斜角度算出部１１は、加速度センサ１によって検出された車両の前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用い、車両の路面に対する傾斜角度θｇを算出する。第１傾斜角度算出部１１は、算出した傾斜角度θｇを傾斜角度採用部１４へ出力する。第１傾斜角度算出部１１は、例えば、国際公開第２０１６／１８９７０７号に記載された方法により、傾斜角度θｇを算出する。以下、傾斜角度θｇの算出方法を簡単に説明する。
【００２０】
図２は、実施の形態１における加速度及び車両の傾斜角度を説明する図である。ここでは、車両の前後方向をＸ軸、上下方向をＺ軸とした加速度の計測系を使用し、車両に加わる加速度の方向と大きさとを、ばねに吊り下げられた錘の位置によって表現する。また、路面に接地した前後左右それぞれの車輪の中心点を４個の頂点とした平面状の四角形を仮想的な台車としてみれば、当仮想的な台車の平面は路面に対して平行になる。よって、当仮想的な台車と、この台車にサスペンションで支えられた車体とのなす角度θが、路面に対する車両の傾斜角度である。車両の仮想的な台車からみた錘の挙動を図２に示す。なお、図２において、仮想的な台車の前後方向をＸｉ軸、上下方向をＺｉ軸とする。
【００２１】
図２に示されるように車両が加速するとき、水平な道路でも坂道でも、錘は路面に対して平行に移動する。見方を変えれば、錘は、仮想的な台車のＸｉ軸方向に移動する。即ち、車両走行による加速度の変化は路面に平行、即ち、仮想的な台車のＸｉ軸方向の矢印２０のようになる。一方、車両加速時のＸ軸は、路面の角度に対して角度θで傾くことになる。そのときの、車体に搭載された加速度計測系からみた錘の挙動は、Ｘ軸方向にΔＸ、Ｚ軸方向にΔＺ移動するため、路面に対する車両の傾斜角度θｇは、式（１）で表される。
【００２２】
θｇ＝ｔａｎ−１（ΔＺ／ΔＸ）      （１）
【００２３】
従って、車体に搭載された加速度計測系においては、車両が加減速する前の基準時点ｋｍと、加減速中の時点ｋｎとの２時点において路面に対して平行に移動する錘の移動量（矢印２０）、即ち上下方向の加速度の差分（ΔＺ）と前後方向の加速度の差分（ΔＸ）を観測すれば、走行している道路の勾配に関係なく車両の路面に対する傾斜角度θｇを算出することができる。
【００２４】
なお、第１傾斜角度算出部１１は、基準時点ｋｍにおける前後方向の加速度及び上下方向の加速度に、車両が等加速度走行しているときに加速度センサ１によって検出された前後方向の加速度及び上下方向の加速度を用いることが望ましい。等加速度走行時の加速度を用いることにより、変化する加速度、即ち加速度の差分を容易に検出できるため、信頼性の高い傾斜角度θｇを得ることができる。車両が等加速度走行しているか否かの判定は、後述する車両状態判定部１３が行う。
また、第１傾斜角度算出部１１は、複数の傾斜角度θｇから求めた平均値又は中央値等を、傾斜角度採用部１４へ出力してもよい。これにより、より信頼性の高い傾斜角度θｇを得ることができる。
【００２５】
第２傾斜角度算出部１２は、角速度センサ２によって検出された、車両が前後に回転するときの角速度、即ちピッチング角方向の角速度を用い、車両の路面に対する傾斜角度θωを算出する。第２傾斜角度算出部１２は、算出した傾斜角度θωを傾斜角度採用部１４へ出力する。
【００２６】
図３は、実施の形態１における角速度及び車両の傾斜角度を説明する図である。図３には、車両が加速するときの、角速度のサンプリング時間と、車両の実際の傾斜角度と、角速度センサ２が検出する角速度と、角速度の積算値とが示される。サンプリング時間が０［ｍｓ］のとき、車両が停止しており、車両の傾斜角度は０［度］である。サンプリング時間が０［ｍｓ］から５０［ｍｓ］の間、車両が加速し、加速により車両が後傾するため、５０［ｍｓ］後に車両の傾斜角度は１［度］になっている。サンプリング時間が５０［ｍｓ］から１００［ｍｓ］の間、車両が等加速度で走行し、車両の傾斜角度は１［度］を維持している。サンプリング時間が１００［ｍｓ］から１５０［ｍｓ］の間、車両が等速走行し、１５０［ｍｓ］後に車両の傾斜角度は０［度］になっている。
【００２７】
図３に示されるように、角速度センサ２は、一定時間ごとの角度変化を検出するものである。そのため、第２傾斜角度算出部１２は、１０［ｍｓ］ごとの角速度を積算していき、１０［ｍｓ］ごとの積算値を、車両の路面に対する傾斜角度θωとする。このように、第２傾斜角度算出部１２は、サンプリング時間ごとに傾斜角度θωを得ることができるため、第１傾斜角度算出部１１に比べて車両の前傾及び後傾を迅速に検出することができる。
【００２８】
車両状態判定部１３は、加速度センサ１、角速度センサ２、車速センサ３、又はアクセル開度センサ４のうちの少なくとも１つのセンサによって検出された値を用い、車両の状態を判定する。車両の状態は、停車、走行、等速走行、又は等加速度走行のうちの少なくとも１つを含む。車両状態判定部１３は、判定結果を傾斜角度採用部１４へ出力する。
【００２９】
車両状態判定部１３は、例えば車速センサ３によって検出される車速を用い、車両が走行中か停車中かを判定する。また、車両状態判定部１３は、車両の走行中、加速度センサ１によって検出される前後方向の加速度が零以外の値であり、かつ、角速度センサ２によって検出される角速度が零である場合、車両が等加速度走行していると判定する。また、車両状態判定部１３は、車両の走行中、加速度センサ１によって検出される前後方向の加速度が零であり、かつ、角速度センサ２によって検出される角速度も零である場合、車両が等速走行していると判定する。
【００３０】
傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１から傾斜角度θｇを、第２傾斜角度算出部１２から傾斜角度θωを、車両状態判定部１３から判定結果を、受け取る。傾斜角度採用部１４は、車両状態判定部１３により車両が停車中又は等速走行中であると判定された場合、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを採用し、採用した傾斜角度θｇを信号生成部１５へ出力する。一方、傾斜角度採用部１４は、車両状態判定部１３により車両が走行中ではあるが等速走行ではないと判定された場合、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを採用し、採用した傾斜角度θωを信号生成部１５へ出力する。なお、傾斜角度採用部１４は、等速走行中に車両状態判定部１３により車両のアクセル開度の変化有りと判定された場合、傾斜角度θｇ，θωを採用せず、信号生成部１５へ出力しない。
【００３１】
信号生成部１５は、傾斜角度採用部１４により採用された傾斜角度θｇ又は傾斜角度θωを用い、傾斜角度θｇ又は傾斜角度θωとは反対の方向に前照灯の光軸を回転させるための光軸制御信号を生成する。信号生成部１５は、生成した光軸制御信号を光軸制御アクチュエータ５へ出力することによって、光軸制御アクチュエータ５に、対向車の運転者等の眩惑を防ぐように前照灯の光軸を制御させる。
【００３２】
次に、実施の形態１に係る前照灯用光軸制御装置１０の動作を説明する。
図４は、実施の形態１に係る前照灯用光軸制御装置１０の動作例を示すフローチャートである。前照灯用光軸制御装置１０は、その動作中、図４のフローチャートを繰り返す。
【００３３】
ステップＳＴ１１において、第１傾斜角度算出部１１は、加速度センサ１によって検出された加速度を用い、車両の傾斜角度θｇを算出する。ステップＳＴ１２において、第２傾斜角度算出部１２は、角速度センサ２によって検出された角速度を用い、車両の傾斜角度θωを算出する。
【００３４】
ステップＳＴ１３において、車両状態判定部１３は、加速度センサ１、角速度センサ２、車速センサ３、及びアクセル開度センサ４によって検出される検出値を用い、車両の状態を判定する。
【００３５】
車両状態判定部１３が、車両が停車中であると判定した場合（ステップＳＴ１４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１５において、傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを採用する。ステップＳＴ１６において、信号生成部１５は、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを用いて光軸制御信号を生成し、光軸制御アクチュエータ５へ出力する。後述する図５において具体例を説明する。
【００３６】
車両状態判定部１３が、車両が走行中であると判定した場合（ステップＳＴ１４“ＮＯ”）、かつ、車両が等速走行中でないと判定した場合（ステップＳＴ１７“ＮＯ”）、ステップＳＴ１８において、傾斜角度採用部１４は、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを採用する。その後、ステップＳＴ１６において、信号生成部１５は、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを用いて光軸制御信号を生成し、光軸制御アクチュエータ５へ出力する。後述する図８と図９において具体例を説明する。
【００３７】
車両状態判定部１３が、車両が等速走行中であると判定した場合（ステップＳＴ１７“ＹＥＳ”）、かつ、アクセル開度の変化有りと判定した場合（ステップＳＴ１９“ＹＥＳ”）、車両が坂道に差し掛かったため、前照灯用光軸制御装置１０は前照灯の光軸を変化させずに保つ。即ち、信号生成部１５は、直前（例えば、前回、図４のフローチャートに示される動作を実行したとき）に生成した光軸制御信号を維持する。後述する図７において具体例を説明する。
【００３８】
車両状態判定部１３が、車両が等速走行中であると判定した場合（ステップＳＴ１７“ＹＥＳ”）、かつ、アクセル開度の変化無しと判定した場合（ステップＳＴ１９“ＮＯ”）、ステップＳＴ１５において、傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを採用する。ステップＳＴ１６において、信号生成部１５は、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを用いて光軸制御信号を生成し、光軸制御アクチュエータ５へ出力する。後述する図６において具体例を説明する。
【００３９】
次に、図５〜図９を用いて、前照灯用光軸制御装置１０の光軸制御の具体例を説明する。なお、図５〜図９において、便宜上、各センサの検出値及び車両の傾斜角度等の値を記述しているが、これらの値は参考値であり、実際の値とは異なる。
【００４０】
図５は、実施の形態１において、停車中の車両の角度変化を説明する図である。図５の例では、停止中の車両後部に荷物が積み降ろしされることにより、車両の角度が変化する。
車両状態判定部１３によって車両が停車中であると判定された場合、車両は静的な状態にあるため、光軸制御は緩慢でよい。そのため、傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１が算出した、加速度センサ１を基にした、応答性は低いが信頼性は高い傾斜角度θｇを採用する。信号生成部１５は、傾斜角度θｇが上がった場合、即ち車両前方が上向きになった場合、光軸を下げる方向に制御するための光軸制御信号を生成する。一方、信号生成部１５は、傾斜角度θｇが下がった場合、即ち車両前方が下向きになった場合、光軸を上げる方向に制御するための光軸制御信号を生成する。
【００４１】
図６は、実施の形態１において、等速走行中の車両の角度変化を説明する図である。車両状態判定部１３は、車両が等速走行中であると判定した場合、続いてアクセル開度の変化を確認する。車両状態判定部１３において、車両が等速走行中であり、かつ、アクセル開度の変化が無いと判定された場合、車両が等速走行している路面の角度は変化していないと推測される。路面角度変化が無い等速走行状態では、加減速による車両の傾斜角度変化（即ち、搖動）が発生せず、車両が静的な状態にあると推測される。そのため、傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１が算出した、加速度センサ１を基にした傾斜角度θｇを採用する。
【００４２】
図７は、実施の形態１において、上り坂走行時の車両の角度変化を説明する図である。図６では、車両の等速走行中、路面の角度が変化しない例を示したが、図７では、車両の等速走行中に路面の角度が変化する例を示す。図７において、対水平傾斜角度は、水平面に対する車両の傾斜角度であり、対路面傾斜角度は、路面に対する車両の傾斜角度である。
車両の等速走行中に路面角度が変化した場合、前照灯用光軸制御装置１０は、路面角度の変化を車両の傾斜角度の変化と誤検出する可能性がある。例えば、等速走行中に平坦な道から上り坂に変化した場合、前照灯用光軸制御装置１０は、車両前方が上向きになったと判定し、誤って光軸を下げる恐れがある。
【００４３】
そこで、車両状態判定部１３は、アクセル開度の変化を基に、平坦な道から坂道に変化したか否かを判定する。車両が走行中の路面が平坦な道から上り坂に変化し、かつ等速走行を維持するためには、運転者がアクセルを強く踏み込む必要がある。図７では、アクセルを強く踏み込んだ場合を「（＋α）」と表す。反対に、車両が走行中の路面が平坦な道から下り坂に変化し、かつ等速走行を維持するためには、運転者がアクセルの踏み込みを弱める必要がある。このようなアクセル操作は、路面が坂道から平坦な道に変化した場合も同様に行われる。つまり、車両が等速走行中でありながら、アクセル開度に変化がある場合とは、路面の角度が変化した場合であると推測される。よって、車両状態判定部１３において、車両が等速走行中であり、かつ、アクセル開度の変化有りと判定された場合、傾斜角度採用部１４は、傾斜角度θｇ，θωのいずれも採用せず、信号生成部１５は、光軸制御を行わない。これに対し、車両が坂道を等速走行しておりアクセル開度の変化が無い間、傾斜角度採用部１４は、第１傾斜角度算出部１１が算出した、加速度センサ１を基にした傾斜角度θｇを採用する。
【００４４】
図８は、実施の形態１において、加速時の車両の角度変化を説明する図である。平坦な道を走行している車両は、加減速によって搖動し、傾斜角度が変化する。即ち、車両のアクセル開度が変化し、それによって車速が変化した場合、車両が加減速によって搖動していると推測される。車両が走行中かつ搖動している場合、２時点の加速度を用いて傾斜角度θｇを算出する方法は、搖動に対する傾斜角度θｇの応答性が低いため、適さない。そこで、傾斜角度採用部１４は、車両状態判定部１３によって車両が走行中かつ搖動中であると判定された場合、第２傾斜角度算出部１２が算出した、角速度センサ２を基にした応答性の高い傾斜角度θωを採用する。
【００４５】
図９は、実施の形態１において、凹部走行中の車両の角度変化を説明する図である。等速走行中の車両が路面の凹部又は凸部を走行した場合、角速度を用いて算出された傾斜角度θωの変化と、適切な光軸制御方向とは一致する。例えば、図９のように車両前輪が凹部を走行したときは車両前方が下から上に移動するため、光軸を上げた後に下げる必要がある。また、車両後輪が凹部を走行したときは車両前方が上から下に移動するため、光軸を下げた後に上げる必要がある。このように、車両が凹部又は凸部を走行することによって搖動している間、傾斜角度採用部１４は、第２傾斜角度算出部１２が算出した、角速度センサ２を基にした応答性の高い傾斜角度θωを採用する。
【００４６】
以上のように、実施の形態１に係る前照灯用光軸制御装置１０は、第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、及び信号生成部１５を備える。第１傾斜角度算出部１１は、車両に搭載された加速度センサ１によって検出された車両の前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用い、車両の路面に対する傾斜角度θｇを算出する。第２傾斜角度算出部１２は、車両に搭載された角速度センサ２によって検出された車両が前後に回転するときの角速度を用い、車両の路面に対する傾斜角度θωを算出する。車両状態判定部１３は、加速度センサ１によって検出された加速度と角速度センサ２によって検出された角速度とを用い、車両の状態を判定する。傾斜角度採用部１４は、車両状態判定部１３により車両が停車中又は等速走行中であると判定された場合、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを採用し、車両状態判定部１３により車両が走行中ではあるが等速走行ではないと判定された場合、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを採用する。信号生成部１５は、傾斜角度採用部１４により採用された傾斜角度θｇ又は傾斜角度θωを用い、車両に搭載された前照灯の光軸を制御するための光軸制御信号を生成する。このように、前照灯用光軸制御装置１０は、車両が停車中又は等速走行中である場合、加速度センサ１を基にした信頼性が高い傾斜角度θｇを採用し、車両が走行中であって搖動している場合、角速度センサ２を基にした応答性が高い傾斜角度θωを採用する。従って、特性が異なる角速度センサ２と加速度センサ１とを使い分けることで、光軸の緩慢な制御と迅速な制御とを高精度に行うことができる。
【００４７】
また、実施の形態１の第１傾斜角度算出部１１は、加速度センサ１によって検出された２時点ｋｍ，ｋｎの前後方向の加速度と当２時点ｋｍ，ｋｎの上下方向の加速度とを用いて傾斜角度θｇを算出する。そして、第１傾斜角度算出部１１は、当２時点ｋｍ，ｋｎのうちの一方の時点の前後方向の加速度と上下方向の加速度とに、前記車両が等加速度走行しているときの前後方向の加速度と上下方向の加速度とを用いる。これにより、第１傾斜角度算出部１１は、搖動していない静止状態の車両の傾斜角度θｇを、精度よく算出することができる。
【００４８】
また、実施の形態１の車両状態判定部１３は、車両の走行中、前後方向の加速度が零以外であり、かつ、角速度が零である場合、車両が等加速度走行していると判定する。これにより、車両状態判定部１３は、車速を用いて車両が等加速度走行しているか否かを判定する場合に比べて、精度よく判定できる。
【００４９】
また、実施の形態１の車両状態判定部１３は、車両の走行中、前後方向の加速度が零であり、かつ、角速度が零である場合、車両が等速走行していると判定する。これにより、車両状態判定部１３は、車速を用いて車両が等速走行しているか否かを判定する場合に比べて、精度よく判定できる。
【００５０】
また、実施の形態１の車両状態判定部１３は、車両のアクセル開度の変化の有無を判定する。傾斜角度採用部１４は、車両状態判定部１３により車両が等速走行中及びアクセル開度の変化無しと判定された場合、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを採用する。これにより、前照灯用光軸制御装置１０は、車両が静的な状態にある場合、信頼性が高い加速度センサ１を基にした、高精度な光軸制御を行うことができる。
【００５１】
また、実施の形態１の信号生成部１５は、車両状態判定部１３により車両が等速走行中及びアクセル開度の変化有りと判定された場合、その前に生成した光軸制御信号を維持する。これにより、前照灯用光軸制御装置１０は、路面の角度が変化した場合の誤った光軸制御を防止することができる。
【００５２】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置１０を示すブロック図である。実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置１０は、図１に示された実施の形態１の前照灯用光軸制御装置１０に対して校正部１４ａが追加された構成である。図１０において、図１と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００５３】
校正部１４ａは、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを校正する。ここでは、図１１に示される校正方法と、図１２に示される校正方法の２つの方法を例示する。
【００５４】
図１１は、実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置１０の動作例を示すフローチャートである。図１１のステップＳＴ１１〜ＳＴ１９は、図４のステップＳＴ１１〜ＳＴ１９と同じである。
角速度センサ２は応答性が高いが、サンプリング時間ごとの角速度を積算する性質上、長時間使用していると傾斜角度θωが実際の車両の傾斜角度と乖離する可能性がある。そのため、傾斜角度θωを校正することが望ましい。そこで、傾斜角度採用部１４が加速度センサ１を基にした信頼性の高い傾斜角度θｇを採用した場合（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ２１において、校正部１４ａは、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωに第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇを上書きすることによって、傾斜角度θωを校正する。これ以降、第２傾斜角度算出部１２は、校正後の傾斜角度θωに対して、角速度センサ２によって検出される角速度を積算して傾斜角度θωを得る。
【００５５】
図１２は、実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置１０の動作の変形例を示すフローチャートである。図１２のステップＳＴ１１〜ＳＴ１９，ＳＴ２１は、図４及び図１１のステップＳＴ１１〜ＳＴ１９，ＳＴ２１と同じである。
加速度センサ１の感度と角速度センサ２の感度とに差がある場合、図１１のステップＳＴ２１において校正部１４ａが傾斜角度θωを校正したとしても、傾斜角度θωには再度同傾向の誤差が発生する。そこで、校正部１４ａは、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇと第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωとの差が予め定められた閾値θｔｈより大きい場合（ステップＳＴ２２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２３において、角速度センサ２の感度を校正する。一方、校正部１４ａは、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇと第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωとの差が上記閾値θｔｈ以下である場合（ステップＳＴ２２“ＮＯ”）、角速度センサ２の感度を校正しない。なお、ステップＳＴ２２において傾斜角度θｇとの比較に用いられる傾斜角度θωは、ステップＳＴ２１において傾斜角度θｇで上書きされる前の、即ち校正前の傾斜角度θωである。
【００５６】
例えば、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇと第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωとの関係は、式（２）で表される。この場合、校正部１４ａは、角速度センサ２の感度の校正として、式（２）の係数ｋを校正してもよいし、オフセットθｏを校正してもよい。
【００５７】
θｇ＝ｋθω＋θｏ      （２）
【００５８】
なお、図１２では、校正部１４ａが傾斜角度θωを校正する動作（ステップＳＴ２１）と、角速度センサ２の感度を校正する動作（ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３）とを実行する例を示したが、校正部１４ａは角速度センサ２の感度を校正する動作（ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３）のみを実行してもよい。
【００５９】
以上のように、実施の形態２に係る前照灯用光軸制御装置１０は、校正部１４ａを備える。校正部１４ａは、傾斜角度採用部１４により第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇが採用された場合、採用された傾斜角度θｇを用い、第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωを校正する。これにより、前照灯用光軸制御装置１０は、角速度センサ２を用いて高精度な光軸制御を行うことができる。
【００６０】
また、実施の形態２の校正部１４ａは、第１傾斜角度算出部１１の傾斜角度θｇと第２傾斜角度算出部１２の傾斜角度θωとの差が予め定められた閾値θｔｈより大きい場合、角速度センサ２の感度を校正する。これにより、前照灯用光軸制御装置１０は、角速度センサ２を用いて高精度な光軸制御を行うことができる。
【００６１】
最後に、各実施の形態に係る前照灯用光軸制御装置１０のハードウェア構成を説明する。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、各実施の形態に係る前照灯用光軸制御装置１０のハードウェア構成例を示す図である。前照灯用光軸制御装置１０における第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、校正部１４ａ、及び信号生成部１５の機能は、処理回路により実現される。即ち、前照灯用光軸制御装置１０は、上記機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路１００であってもよいし、メモリ１０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１０１であってもよい。
【００６２】
図１３Ａに示されるように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、校正部１４ａ、及び信号生成部１５の機能を複数の処理回路１００で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路１００で実現してもよい。
【００６３】
図１３Ｂに示されるように、処理回路がプロセッサ１０１である場合、第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、校正部１４ａ、及び信号生成部１５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、前照灯用光軸制御装置１０は、プロセッサ１０１により実行されるときに、図４、図１１及び図１２のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２を備える。また、このプログラムは、第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、校正部１４ａ、及び信号生成部１５の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００６４】
ここで、プロセッサ１０１とは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、又はマイクロプロセッサ等のことである。
メモリ１０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、又はフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク又はフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
【００６５】
なお、第１傾斜角度算出部１１、第２傾斜角度算出部１２、車両状態判定部１３、傾斜角度採用部１４、校正部１４ａ、及び信号生成部１５の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、前照灯用光軸制御装置１０における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の機能を実現することができる。
【００６６】
本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、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明に係る前照灯用光軸制御装置は、加速度センサの値と角速度センサの値とを車両の状態に応じて使い分けるようにしたので、前照灯の光軸をスタティック制御及びダイナミック制御する前照灯用光軸制御装置などに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００６８】
１  加速度センサ、２  角速度センサ、３  車速センサ、４  アクセル開度センサ、５  光軸制御アクチュエータ、１０  前照灯用光軸制御装置、１１  第１傾斜角度算出部、１２  第２傾斜角度算出部、１３  車両状態判定部、１４  傾斜角度採用部、１４ａ  校正部、１５  信号生成部、１００  処理回路、１０１  プロセッサ、１０２  メモリ。
【図１】
2020031255.tif 000003
【図２】
2020031255.tif 000004
【図３】
2020031255.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020031255.tif 000009
【図８】
2020031255.tif 000010
【図９】
2020031255.tif 000011
【図１０】
2020031255.tif 000012
【図１１】
2020031255.tif 000013
【図１２】
2020031255.tif 000014
【図１３】
2020031255.tif 000015
【国際調査報告】
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