(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、スリップ状態になっても車両が走行すべき本来の方向を好適に照射することの可能な前照灯制御装置を提供すること。【解決手段】  本発明の前照灯制御装置は、車両１前方を照射する前照灯３の照射範囲を可変制御するもので、車速を検出する車速検出手段５，１０と、車体のスリップ角を検出するスリップ角検出手段５，７，８，１０と、車体がスリップしたことを検出するスリップ検出手段５と、スリップ検出手段５によって車体がスリップしたことが検知された場合に、車速検出手段５，１０によって検出された車速及びスリップ角検出手段５，７，８，１０によって検出されたスリップ角に基づいて、前照灯３の照射方向を制御するスリップ時照射制御手段４，５とを備えていることを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方を照射する前照灯の照射範囲を可変制御する前照灯制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
車体のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、
車体がスリップしたことを検出するスリップ検出手段と、
前記スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合に、前記車速検出手段によって検出された車速及び前記スリップ角検出手段によって検出されたスリップ角に基づいて、前記前照灯の照射方向を制御するスリップ時照射制御手段とを備えていることを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項２】
車両前方を照射する前照灯の照射範囲を可変制御する前照灯制御装置において、
車体横加速度を検出する横加速度検出手段と、
車体のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、
車体がスリップしたことを検出するスリップ検出手段と、
前記スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合に、前記車体横加速度検出手段によって検出された車体横加速度及び前記スリップ角検出手段によって検出されたスリップ角に基づいて、前記前照灯の照射方向を制御するスリップ時照射制御手段とを備えていることを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項３】
前記スリップ時照射制御手段は、前記スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合の前記前照灯の照射範囲を、機械的な照射限界範囲内の一部の範囲に制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の前照灯制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方を照射する前照灯の照射範囲を可変制御する前照灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部には、車両前方を照射する前照灯が搭載されている。前照灯の照射範囲は、対向車や歩行者の眩惑を防止する必要などがあり、広範囲とはされずに、直進状態を基準にしてある一定の照射範囲に制限されている。しかし、旋回時などには、旋回方向を照らした方が良く、ウィンカーと連動して点灯して旋回方向を照射するコーナリングランプなどが車両に搭載されるのが一般的になってきている。
【０００３】
近年、この前照灯の照射範囲を、操舵角などに基づいて車両の進行方向に向けてスイブル（旋回）させるものも実用化されてきている。ウィンカー操作が伴わなくても旋回方向を照射でき、かつ、その照射範囲もより一層適正化できる点などがコーナリングランプよりも優れている。このようなものとしては、下記［特許文献１］に記載のものなどがある。このようなスイブル機構は、操舵角（ステアリングホイール操作量）と車速などから照射角が決定される。
【特許文献１】特開２００２−１７８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなスイブル機構を持たせた前照灯の場合、車両がスリップしたときには照射方向と車両の進行方向（あるいは、車両の目標方向）とが一致しなくなる。そこで、上述した［特許文献１］に記載のものなどでは、車両のスリップを検出した時には、スイブル制御を中止（あるいは基準状態に復帰）する。しかし、スリップ状態から本来走行すべきカーブ軌跡に復帰しようとする際にはそのカーブ方向を確認する（障害物の有無など）ことが好ましい。上述した［特許文献１］では、スリップ時にスイブル制御を中止してしまうため、復帰しようとしているカーブ軌跡を照射することができない。従って、本発明の目的は、スリップ状態になっても車両が走行すべき本来の方向を好適に照射することの可能な前照灯制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の前照灯制御装置は、車両前方を照射する前照灯の照射範囲を可変制御するもので、車速を検出する車速検出手段と、車体のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、車体がスリップしたことを検出するスリップ検出手段と、スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合に、車速検出手段によって検出された車速及びスリップ角検出手段によって検出されたスリップ角に基づいて、前照灯の照射方向を制御するスリップ時照射制御手段とを備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の前照灯制御装置は、車両前方を照射する前照灯の照射範囲を可変制御するもので、車体横加速度を検出する横加速度検出手段と、車体のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、車体がスリップしたことを検出するスリップ検出手段と、スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合に、車体横加速度検出手段によって検出された車体横加速度及びスリップ角検出手段によって検出されたスリップ角に基づいて、前照灯の照射方向を制御するスリップ時照射制御手段とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の前照灯制御装置において、スリップ時照射制御手段は、スリップ検出手段によって車体がスリップしたことが検知された場合の前照灯の照射範囲を、機械的な照射限界範囲内の一部の範囲に制限することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の前照灯制御装置によれば、車体がスリップしたことが検知された場合には、車速と車体スリップ角に基づいて前照灯の照射方向を制御するため、車両が本来走行すべき方向を前照灯によって確実に照射することができる。このため、車両がスリップ状態から復帰する際に、その復帰する方向を照射して走行を容易にすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の前照灯制御装置によれば、車体がスリップしたことが検知された場合には、横加速度と車体スリップ角に基づいて前照灯の照射方向を制御するため、車両が本来走行すべき方向を前照灯によって確実に照射することができる。このため、車両がスリップ状態から復帰する際に、その復帰する方向を照射して走行を容易にすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の前照灯制御装置によれば、スリップ時の照射制御時に、照射範囲を機械的な照射限界範囲内の一部の範囲に制限する。このようにすることで、照射角決定の際に利用するスリップ角の検出誤差を考慮して、予め照射範囲を制限することで大きく外れた場所への照射を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の前照灯制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置が組み込まれた車両構成図を図１に示す。車両１の車体２の前部には、一対の前照灯（ランプユニット）３が取り付けられている。前照灯３は、運転者のスイッチ操作によって点灯する（周辺の明るさを検出して自動点灯するものでもよい）。各前照灯３には、それぞれその照射方向を変更するためのモータ（アクチュエータ）４が接続されている。本実施形態では、モータ４によってランプユニット３全体をスイブルさせる。
【００１２】
一対のモータ４は前照灯３の照射方向制御を司るＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５からの駆動指令によって制御されている。ＥＣＵ５には、ステアリングホイール（図示せず）の操舵角を検出する操舵角センサ６、車体２に作用する横加速度を検出する横加速度センサ７、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ８が接続されている。横加速度センサ７やヨーレートセンサ８は、車両１の重心近傍に取り付けられている。また、各車輪９毎に車輪速センサ１０が取り付けられており、これらの車輪速センサ１０もＥＣＵ５に接続されている。車輪速センサ１０の検出結果から、車両１の車速を検出できる。即ち、ＥＣＵ５や車輪速センサ１０が車速検出手段として機能している。
【００１３】
次に、本発明の制御装置による、照射方向制御について図２のフローチャートに基づいて説明する。まず、前照灯３が点灯しているか、即ち、使用されているかを判定する（ステップ２００）。前照灯３が点灯されていなければ照射方向制御は必要ないため、ステップ２００が否定される場合は、前照灯３が点灯されてステップ２００が肯定されるまで繰り返しステップ２００が実行される。ステップ２００が肯定される場合は、照射方向制御システムが正常であるか否かを判定する（ステップ２０５）。具体的には、モータ４が正常に駆動する状態であるかなどの条件がチェックされる。ステップ２０５が否定される場合は、ステップ２００に戻る。
【００１４】
ステップ２０５が肯定される場合は、車体２のスリップ角βを算出する（ステップ２１０）。スリップ角βは、車両１を上方から見た時に、車体２の実際の進行方向と車両前後中心線とがなす角である。ここで、スリップ角βの算出方法について簡単に説明する。まず、横加速度の偏差、即ち、車両１の横すべり加速度Ｖｙｄが、横加速度センサ７によって検出される横加速度Ｇｙと車輪速センサ１０の検出結果から得られる車速Ｖ及びヨーレートセンサ８によって検出されるヨーレートγの積（Ｖ×γ）との偏差（Ｇｙ−Ｖ×γ）として演算される。この横加速度の偏差Ｖｙｄを積分することで、車体２の横すべり速度Ｖｙが演算される。さらに、車両１の重心における車体２のスリップ角βが、車体２の前後速度Ｖｘ（＝上述した車速Ｖ）に対する車体２の横すべり速度Ｖｙの比Ｖｙ／Ｖｘとして演算される。即ち、ＥＣＵ５、横加速度センサ７、ヨーレートセンサ８、車輪速センサ１０などがスリップ角検出手段として機能している。
【００１５】
ステップ２１０の後、車両挙動安定化制御が実行されているか否かを判定する（ステップ２１５）。本実施形態では、車両挙動安定化制御が実行されている場合は車両がスリップ状態にあると判定している。ただし、本発明のスリップ状態の検出は、この手法に限定されるものではなく、他の手法で車両がスリップ状態であることを検出してもよい。例えば、操舵角センサ６で検出される操舵角が所定角度以上であり、かつ、車輪速センサ１０で検出される左右車輪速差の絶対値が所定値以上である時に、車両１がスリップ状態にあると判定してもよい。
【００１６】
本実施形態では、ステップ２１０では車両挙動安定化制御の開始（実行）条件が成立しているか否かで、車両挙動安定化制御が実行されているか否かを判定する。具体的には、まず、操舵角センサ６によって検出した操舵角と車輪速センサ１０の検出結果から得られる車速Ｖとから車両１に作用するヨーレートを予測する（予測ヨーレート）と共に、ヨーレートセンサ８によって実際のヨーレートγを検出し（実ヨーレートγ）、両者の差が所定位置以上であるか否かを判定する（条件１）。また、上述した車体２のスリップ角βの微分値［β］を求める。そして、ａ×β＋ｂ×［β］（ａ，ｂは所定の係数）を算出し、この値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（条件２）。上述した条件１，２が成立した場合は、車両挙動安定化制御が実行されていると判定される（ステップ２１５が肯定される）。ＥＣＵ５などが、スリップ検出手段として機能している。
【００１７】
ステップ２１５が否定された場合は、通常の照射方向制御が実行される（ステップ２２０）。車両１がスリップしていない時の通常の照射方向制御についてであるが、この通常時制御は公知の照射方向制御が行われる。本実施形態では、車輪速センサ１０の検出結果から車速Ｖを求め、また、操舵角センサ６によって操舵角を検出し、検出した車速Ｖと操舵角とから照射角が決定される。スリップ状態でなければ、車速Ｖと操舵角とに基づいて車両１の進行方向をほぼ正確に算出することができるため、車速と操舵角とに基づいて照射角が決定される。
【００１８】
一方、ステップ２１５が肯定され、車両１がスリップ状態にあると判定された場合は、次の式に基づいて照射角θが演算・決定され（ステップ２２５）、決定された照射角θが実現されるようにモータ４が駆動される（ステップ２３０）。
θ＝β×Ｋｖ
ここで、βは上述したスリップ角であり、Ｋｖは、車速Ｖに応じて決定される係数である。係数Ｋｖは、図３に示されるように、０と１との間の値をとり、車速Ｖが大きいほど大きな（１に近い）値をとる。なお、モータ４やＥＣＵ５などがスリップ時照射制御手段として機能している。
【００１９】
なお、ここでは、右旋回時に車体がオーバーステアになった時のスリップ角βが正の値をとり、これに対して車体２の中心線に対して左側を照射する照射角θが正の値をとるものとして説明している。左旋回時については、車体がオーバーステアになった時のスリップ角βは負の値をとり、算出される照射角θは負の値をとることとなり、車体２の中心線に対して右側を照射することになる。即ち、上式から分かるように、スリップ角βが大きいほど、車体２に対してより逆側を照らすこととなる。
【００２０】
なお、一対の前照灯３の照射角は必ずしも一致しない。なお、基準（直進）状態であっても、対向車の眩惑を防止しつつ、歩行者をより確実に照射するように、配光はやや左側に寄せられている。このため、何れか一方の前照灯３についての照射角θを上述した手法に基づいて算出し、他方の前照灯３の照射角θ’を算出した照射角θに基づいて決定するなどしてもよい。もちろん、それぞれ別の計算式を用いて、スリップ角βと車速Ｖとに基づいて算出してもよい。
【００２１】
上述した実施形態では、スリップ角βと車速Ｖとに基づいて前照灯３の照射方向（照射角θ）を決定したが、スリップ角βと横加速度Ｇｙとに基づいて前照灯３の照射方向（照射角θ）を決定してもよい。この場合の制御も図２のフローチャートに示されるものとほぼ同様であるが、ステップ２２５において、係数Ｋｖに代えて、横加速度Ｇｙに応じて決定される係数Ｋｇが用いられる。係数Ｋｇは、図４に示されるように、０と１との間の値をとるが、横加速度Ｋｇが大きいほど小さな（１に近い）値をとる。元の走行軌跡からの乖離が大きいときにより遠くの位置を照らすためにこのような係数Ｋｇに決定している。なお、図３や図４の場合とは逆に、車速Ｖによって遠めの位置を、横加速度Ｇｙによって近めの位置を照らすように係数を決めてもよい。
【００２２】
さらに、ここでは、照射角θに上限値（正側：車両左側照射）及び下限値（負側：車両右側照射）が設定されている。スイブル機構の機械的制限から、照射角θには自ずと限界がある。ここに言う制限値は、この機構的限界値の内側に設定されるものである。このようにすることで、照射角θ決定の際に利用するスリップ角βの検出誤差を考慮して、予め照射範囲を制限して大きく外れた場所への照射を防止することができる。なお、この制限に関しては、上述したステップ２２５などで、上下限ガード値として適用される。
【００２３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては車両前方を照射する前照灯３が一対だけ設けられ、この前照灯３の照射方向を制御した。このような形態の他に、車両前方を照射する一対の主前照灯と、照射角を変更可能な一対の副前照灯とを設け、副前照灯の照射角を制御して照射範囲を変更してもよい。また、ロービームとハイビームとを別の光源によって実現しているような場合は、少なくとも何れかの光源についての照射範囲（通常はロービーム側）を制御すればよい。また、照射範囲の可変制御は、ランプユニット全体をスイブルさせてもよいし、反射鏡や配光レンズのみをスイブルさせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の制御装置の一実施形態を有する車両構成図である。
【図２】本発明の制御装置の一実施形態による照射方向制御のフローチャートである。
【図３】車速と係数Ｋｖとの関係を示すグラフである。
【図４】車速と係数Ｋｇとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１…車両、２…車体、３…前照灯、４…モータ、５…ＥＣＵ、６…操舵角センサ、７…横加速度センサ、８…ヨーレートセンサ、９…車輪、１０…車輪速センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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