(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する加速度センサで検出される、水平面に対する車両の傾斜角度を導出可能な加速度を受信するための受信部と、
前記加速度センサが車両に設計通りに搭載される場合に前記加速度センサがとるべき状態におけるセンサ側の前記Ｚ軸と前記車両の姿勢を決める車両側の上下軸との位置関係、および前記加速度センサが車両に設計通りに搭載される場合に前記加速度センサがとるべき状態におけるセンサ側の前記Ｘ軸と前記車両の姿勢を決める車両側の前後軸との位置関係を示す情報を保持する位置情報保持部と、
前記車両が所定の基準姿勢にあるとき前記加速度センサで検出される基準加速度を用いて、前記加速度センサの実際の取付状態における前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係と、前記情報が示す前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係とのずれ、および、前記加速度センサの実際の取付姿勢における前記Ｘ軸と前記前後軸との位置関係と、前記情報が示す前記Ｘ軸と前記前後軸との位置関係とのずれを算定し、前記情報を補正する補正部と、
補正された前記情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を出力する調節指示部と、
を有することを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
光軸を調節可能な車両用灯具と、
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有し、水平面に対する車両の傾斜角度を導出可能な加速度を検出する加速度センサと、
前記車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記加速度センサから前記加速度を受信するための受信部と、
前記加速度センサが車両に設計通りに搭載される場合に前記加速度センサがとるべき状態におけるセンサ側の前記Ｚ軸と前記車両の姿勢を決める車両側の上下軸との位置関係、および前記加速度センサが車両に設計通りに搭載される場合に前記加速度センサがとるべき状態におけるセンサ側の前記Ｘ軸と前記車両の姿勢を決める車両側の前後軸との位置関係を示す情報を保持する位置情報保持部と、
前記車両が所定の基準姿勢にあるとき前記加速度センサで検出される基準加速度を用いて、前記加速度センサの実際の取付状態における前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係と、前記情報が示す前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係とのずれ、および、前記加速度センサの実際の取付姿勢における前記Ｘ軸と前記前後軸との位置関係と、前記情報が示す前記Ｘ軸と前記前後軸との位置関係とのずれを算定し、前記情報を補正する補正部と、
補正された前記情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を出力する調節指示部と、
を有することを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項３】
光軸を調節可能な車両用灯具と、
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有し、水平面に対する車両の傾斜角度を導出可能な加速度を検出する加速度センサと、
前記車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、
前記車両に対する前記加速度センサの搭載姿勢を調節するための姿勢調節機構と、を備え、
前記制御装置は、
前記加速度センサから前記加速度を受信するための受信部と、
前記加速度センサが車両に設計通りに搭載される場合に前記加速度センサがとるべき状態におけるセンサ側の前記Ｚ軸と前記車両の姿勢を決める車両側の上下軸との位置関係を示す情報を保持する位置情報保持部と、
前記車両が所定の基準姿勢にあるとき前記加速度センサで検出される基準加速度を用いて、前記加速度センサの実際の取付状態における前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係と、前記情報が示す前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係とのずれを算定し、前記情報を補正する補正部と、
補正された前記情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を出力する調節指示部と、を有し、
前記Ｚ軸と前記上下軸との位置関係は、前記補正部による前記基準加速度を用いた計算により補正され、
前記Ｘ軸と前記車両側の前後軸との位置関係、および前記Ｙ軸と前記車両側の左右軸との位置関係は、前記姿勢調節機構による、前記加速度センサの設計上の搭載姿勢を基準とした前記搭載姿勢の調節により補正されることを特徴とする車両用灯具システム。
【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および車両用灯具システムに関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置および車両用灯具システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両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、車両の傾斜検出装置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１〜４には、傾斜検出装置として加速度センサを用いてオートレベリング制御を実施する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
車両の傾斜検出装置として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。一方で、加速度センサを用いた場合であっても、車両に対するセンサの取付誤差等に起因する精度低下を抑制して高精度にオートレベリング制御を実施したいという要求はある。
【０００５】
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、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高め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】
【０００６】
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、加速度センサで検出される、水平面に対する車両の傾斜角度を導出可能な加速度を受信するための受信部と、加速度センサが車両に搭載された状態におけるセンサ側の軸と車両の姿勢を決める車両側の軸との理想的な位置関係を示す情報を保持する位置情報保持部と、車両が所定の基準姿勢にあるとき加速度センサで検出される基準加速度を用いてセンサ側の軸と車両側の軸との理想的な位置関係からのずれを算定し、保持している情報を補正する補正部と、補正された情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を出力する調節指示部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【０００８】
また、本発明の他の態様は車両用灯具システムであり、当該車両用灯具システムは、光軸を調節可能な車両用灯具と、水平面に対する車両の傾斜角度を導出可能な加速度を検出する加速度センサと、車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、制御装置は、加速度センサから加速度を受信するための受信部と、加速度センサが車両に搭載された状態におけるセンサ側の軸と車両の姿勢を決める車両側の軸との理想的な位置関係を示す情報を保持する位置情報保持部と、車両が所定の基準姿勢にあるとき加速度センサで検出される基準加速度を用いてセンサ側の軸と車両側の軸との理想的な位置関係からのずれを算定し、保持している情報を補正する補正部と、補正された情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を出力する調節指示部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この態様によっても、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００１０】
上記態様において、車両に対する加速度センサの搭載姿勢を調節するための姿勢調節機構をさらに備え、センサ側の軸は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を含み、Ｚ軸と車両側の上下軸との位置関係は、補正部による基準加速度を用いた計算により補正され、Ｘ軸と車両側の前後軸との位置関係、およびＹ軸と車両側の左右軸との位置関係は、姿勢調節機構による、加速度センサの設計上の搭載姿勢を基準とした搭載姿勢の調節により補正されてもよい。この態様によっても、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高める技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニット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、車両制御ＥＣＵおよびレベリングＥＣＵの動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図３】車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【図４】実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。
【図５】実施形態２に係る車両用灯具システムが備える姿勢調節機構を説明するための概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニット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である。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２１０Ｌの説明は適宜省略する。
【００１５】
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、その車両後方側に取り外し可能な着脱カバー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灯具ユニット１０（車両用灯具）が収納されている。
【００１６】
灯具ユニット１０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、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。
【００１７】
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。
【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。
【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。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、反転像として灯具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。
【００２２】
図２は、前照灯ユニット、車両制御ＥＣＵおよびレベリングＥＣＵ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２１０Ｒおよび前照灯ユニット２１０Ｌをまとめて前照灯ユニット２１０としている。また、レベリングＥＣＵ１００は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成として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。これらの機能ブロックがハードウェア、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。
【００２３】
レベリングＥＣＵ１００（車両用灯具の制御装置）は、受信部１０２、制御部１０４、送信部１０６、メモリ１０８（位置情報保持部）および加速度センサ１１０を備える。制御部１０４は、補正部１０４１および調節指示部１０４２を有する。レベリングＥＣＵ１００は、例えば車両３００のダッシュボード付近に設置される。なお、レベリングＥＣＵ１００の設置位置は特に限定されず、例えば前照灯ユニット２１０内に設けられてもよい。また、加速度センサ１１０は、レベリングＥＣＵ１００の外に設けられていてもよい。レベリングＥＣＵ１００には、車両３００に搭載された車両制御ＥＣＵ３０２や、ライトスイッチ３０４が接続されている。車両制御ＥＣＵ３０２やライトスイッチ３０４から出力される信号は、受信部１０２によって受信される。また、受信部１０２は、加速度センサ１１０の出力値を受信する。
【００２４】
車両制御ＥＣＵ３０２には、ステアリングセンサ３１０、車速センサ３１２、ナビゲーションシステム３１４等が接続されており、これらのセンサ等から各種情報を取得して、レベリングＥＣＵ１００等に送信することができる。例えば、車両制御ＥＣＵ３０２は、車速センサ３１２の出力値をレベリングＥＣＵ１００に送信する。これにより、レベリングＥＣＵ１００は、車両３００の走行状態を検知することができる。
【００２５】
ライトスイッチ３０４は、運転者の操作内容に応じて、前照灯ユニット２１０の点消灯を指示する信号や、前照灯ユニット２１０で形成すべき配光パターンを指示する信号、オートレベリング制御の実行を指示する信号等を、電源３０６や車両制御ＥＣＵ３０２、レベリングＥＣＵ１００等に送信する。例えば、ライトスイッチ３０４は、オートレベリング制御の実施を指示する信号をレベリングＥＣＵ１００に送信する。これにより、レベリングＥＣＵ１００はオートレベリング制御を開始する。
【００２６】
受信部１０２が受信した信号は、制御部１０４に送信される。制御部１０４は、調節指示部１０４２において、受信部１０２から送られてきた加速度センサ１１０の出力値と必要に応じてメモリ１０８に保持している情報をもとに車両３００の傾斜角度の変化を導出して、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。制御部１０４は、生成した制御信号を送信部１０６からレベリングアクチュエータ２２６に出力する。レベリングアクチュエータ２２６は、受信した制御信号をもとに駆動されて、灯具ユニット１０の光軸Ｏが車両上下方向（ピッチ角度方向）について調整される。
【００２７】
また、制御部１０４は補正部１０４１において、位置情報保持部としてのメモリ１０８に保持されるセンサ軸と車両軸との位置関係情報を、車両３００が所定の基準状態にあるときに加速度センサ１１０で検出される基準角度を用いて補正する補正処理を実施する。この補正処理については後に詳細に説明する。
【００２８】
車両３００には、レベリングＥＣＵ１００、車両制御ＥＣＵ３０２および前照灯ユニット２１０に電力を供給する電源３０６が搭載されている。ライトスイッチ３０４の操作により前照灯ユニット２１０の点灯が指示されると、電源３０６から電源回路２３０を介してバルブ１４に電力が供給される。
【００２９】
続いて、上述の構成を備えたレベリングＥＣＵ１００によるオートレベリング制御について詳細に説明する。図３は、車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【００３０】
たとえば、車両後部の荷室に荷物が載せられたり後部座席に人等が乗車した場合、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３００の姿勢に対応して上下に変動し、前方照射距離が変化する。そこで、レベリングＥＣＵ１００は、加速度センサ１１０の出力値から車両のピッチ方向の傾斜角度の変化を導出し、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。
【００３１】
加速度センサ１１０は、例えば互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する３軸加速度センサである。加速度センサ１１０は、任意の姿勢で車両３００に取り付けられ、車両３００に生じる加速度ベクトルを検出する。走行中の車両３００には、重力加速度と車両３００の移動により生じる運動加速度とが生じる。そのため、加速度センサ１１０は、図３に示すように、重力加速度ベクトルＧと運動加速度ベクトルαとが合成された合成加速度ベクトルβを検出することができる。また、車両３００の停止中、加速度センサ１１０は、重力加速度ベクトルＧを検出することができる。
【００３２】
したがって、加速度センサ１１０の出力値からは、重力加速度ベクトルＧに対する車両３００の傾きを導出することができる。すなわち、加速度センサ１１０が検出する加速度から、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とが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θを導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、それぞれ車両３００の前後軸の上下方向の角度、言い換えれば車両３００のピッチ方向の角度である。
【００３３】
また、加速度センサ１１０は、検出した加速度ベクトルのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各成分の数値を出力する。上述のように、加速度センサ１１０は車両３００に対して任意の姿勢で取り付けられるため、加速度センサ１１０の３軸は必ずしも、車両３００の姿勢を決める車両３００の前後軸、左右軸および上下軸と一致しない。そのため、制御部１０４は、加速度センサ１１０から出力されるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各成分の数値を、車両３００の前後軸、左右軸および上下軸の成分に変換する必要がある。加速度センサ１１０の３軸成分を車両３００の３軸成分に変換するためには、車両３００に取り付けられた状態の加速度センサ１１０の軸と車両３００の軸との位置関係を示す情報が必要である。本実施形態のオートレベリング制御では、この情報は、例えば以下のようにして生成される。
【００３４】
例えば、まずレベリングＥＣＵ１００の製造出荷時に、加速度センサ１１０が車両３００に搭載された状態におけるセンサ側の軸と車両側の軸との理想的な位置関係を示す情報（以下、適宜この情報を理想軸位置情報と称する）が予めメモリ１０８に記録される。また、この理想軸位置情報を用いて、加速度センサ１１０が設計通り（理想通り）に車両３００に取り付けられた場合に後述する基準姿勢で得られるべき車両３００の３軸成分（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）（以下、適宜この３軸成分を理想軸成分と称する）が求められ、この理想軸成分もメモリ１０８に記録される。理想軸位置情報は、例えば、車両設計図等から得られる加速度センサ１１０の車両３００への取付姿勢設計値に基づいて導出される、加速度センサ１１０の軸位置と車両３００の軸位置とを対応付けた変換テーブルである。
【００３５】
次いで、車両メーカの製造工場やディーラの整備工場などで、加速度センサ１１０を含むレベリングＥＣＵ１００が取り付けられた車両３００が水平面に置かれて基準姿勢とされる。基準状態において、車両３００は、例えば運転席に１名乗車した状態とされる。そして、工場の初期化処理装置のスイッチ操作やＣＡＮ（Controller Area Network）システムの通信等により、制御部１０４に初期化信号が送信される。制御部１０４は、初期化信号を受信すると初期化処理を開始する。
【００３６】
初期化処理において、制御部１０４は、初期エイミング調整を実施して灯具ユニット１０の光軸Ｏを初期設定位置に合わせる。また、制御部１０４は、現在の加速度センサ１１０の検出値、すなわち、車両３００が基準姿勢にあるときの加速度（以下、適宜この加速度を基準加速度と称する）から、メモリ１０８に記録された理想軸位置情報をもとに車両３００の３軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を導出する。ここで得られる３軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）は、加速度センサ１１０の現実の取付状態での３軸成分（以下、適宜この３軸成分を現実軸成分と称する）である。
【００３７】
上述のようにして得られた現実軸成分と理想軸成分とは本来一致するはずである。しかしながら、加速度センサ１１０が車両３００に対して設計通りに正確に取り付けられるとは限らないため、取付公差の範囲内で２つの軸成分は一致しない場合がある。２つの軸成分が一致しない場合、両者のずれが、加速度センサ１１０の検出値から算出される車両３００のピッチ角度の誤差となってしまう。そこで、制御部１０４の補正部１０４１は、理想軸成分（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と現実軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）における各成分のずれ量を算出する。このずれ量は、現実のセンサ軸と車両軸との位置関係が、両者の理想的な位置関係からどの程度ずれているかを示す情報である。そして、補正部１０４１は、算出されたずれ量をもとに理想軸位置情報を補正し、実際の加速度センサ１１０の車両３００への取付状態におけるセンサ軸と車両軸との位置関係を示す現実軸位置情報を生成する。現実軸位置情報は、メモリ１０８に記録される。
【００３８】
なお、補正部１０４１は、理想軸成分のＺ軸成分（Ｚ１）が現実軸成分のＺ軸成分（Ｚ２）と一致するように、あるいは誤差が小さくなるように理想軸位置情報を補正してもよい。オートレベリング制御の精度に最も影響するＺ軸成分のみを上述した補正処理により補正することで、オートレベリング制御の精度向上を図りつつ制御部１０４にかかる制御負担を軽減することができる。Ｘ軸成分およびＹ軸成分については、このＺ軸成分の補正によりＸＹ平面上に位置するように補正することができる。Ｘ軸成分およびＹ軸成分についての理想軸位置情報は、加速度センサ１１０の取付公差の範囲内で精度が確保される。なお、本実施形態ではレベリングＥＣＵ１００に加速度センサ１１０が含まれるため、加速度センサ１１０の取付公差には、レベリングＥＣＵ１００に対する加速度センサ１１０の取付公差と、車両３００に対するレベリングＥＣＵ１００の取付公差とが含まれる。
【００３９】
車両３００が実際に使用される状況で、制御部１０４の調節指示部１０４２は、現実軸位置情報を用いて現在の加速度から車両の傾斜角度を導出し、灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を出力する。以下に、現実軸位置情報を用いた光軸調節の一例を挙げる。
【００４０】
オートレベリング制御は、車両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。そのため、加速度センサ１１０を用いたオートレベリング制御では、加速度センサ１１０の検出値から導出される合計角度θの変化が、車両姿勢角度θｖの変化によるものである場合に灯具ユニット１０の光軸位置を調節し、路面角度θｒの変化によるものである場合に灯具ユニット１０の光軸位置を維持するように制御することが望ましい。
【００４１】
そこで、制御部１０４は、車両停止中に合計角度θが変化した場合に光軸を調節し、車両走行中に合計角度θが変化した場合に光軸調節を回避する制御を実施する。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、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３００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。
【００４２】
例えば、まず上述した初期化処理時に、制御部１０４は、車両３００が基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値から現実軸位置情報を用いて得られる合計角度θの値を、路面角度θｒの基準値（θｒ＝０°）、第１暫定車両姿勢角度θｖ１の基準値（θｖ１＝０°）としてメモリ１０８に記録する。
【００４３】
車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４の調節指示部１０４２は、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。光軸調節の回避は、光軸調節を指示する制御信号の生成回避あるいは出力回避により実現されてもよいし、光軸位置の維持を指示する維持信号の出力により実現されてもよい。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。
【００４４】
また、調節指示部１０４２は、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化として路面角度θｒの基準値を更新する。例えば、調節指示部１０４２は車両停止時に、現実軸位置情報を用いて得られる現在の合計角度θから車両姿勢角度θｖの基準値を減算して、路面角度θｒを導出する。そして、導出した路面角度θｒを新たな基準値としてメモリ１０８に保持する。前記「車両停止時」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０となった後、加速度センサ１１０の検出値が安定したときである。
【００４５】
車両停止中、調節指示部１０４２は、現実軸位置情報を用いて得られる現在の合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して、車両姿勢角度θｖを導出する。そして、導出した車両姿勢角度θｖを新たな基準値としてメモリ１０８に保持するとともに、更新された車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する。前記「車両停止中」は、例えば加速度センサ１１０の検出値が安定したときから車速センサ３１２の検出値が０を越えたときである。
【００４６】
図４は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。図４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。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モードの実行指示がなされている状態において、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４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。
【００４７】
まず、制御部１０４は、初期化信号を受信したか判断する（Ｓ１０１）。初期化信号を受信した場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１０４は、予めメモリ１０８に記録されている理想軸位置情報を用いて現実軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を導出し（Ｓ１０２）、予めメモリ１０８に記録されている理想軸成分（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と現実軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）とのずれ量を算出する（Ｓ１０３）。そして、制御部１０４は、算出されたずれ量に基づいて理想軸位置情報を補正して現実軸位置情報を生成し（Ｓ１０４）、本ルーチンを終了する。
【００４８】
初期化信号を受信していない場合（Ｓ１０１のＮ）、制御部１０４は、現実軸位置情報を有するか判断する（Ｓ１０５）。現実軸位置情報を有していない場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部１０４は本ルーチンを終了する。現実軸位置情報を有する場合（Ｓ１０５のＹ）、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ１０６）。車両走行中である場合（Ｓ１０６のＹ）、制御部１０４は、光軸調節を回避して（Ｓ１０７）、本ルーチンを終了する。車両走行中でない場合（Ｓ１０６のＮ）、制御部１０４は、車両停止時であるか判断する（Ｓ１０８）。車両停止時である場合（Ｓ１０８のＹ）、制御部１０４は、現実軸位置情報を用いて算出された現在の合計角度θから、車両姿勢角度θｖの基準値を減算して路面角度θｒを計算し（Ｓ１０９）、計算された路面角度θｒを新たな基準値として更新する（Ｓ１１０）。その後、制御部１０４は、光軸調節を回避して（Ｓ１０７）、本ルーチンを終了する。
【００４９】
車両停止時でない場合（Ｓ１０８のＮ）、この場合は車両停止中であることを意味するため、制御部１０４は、現実軸位置情報を用いて算出された現在の合計角度θから、路面角度θｒの基準値を減算して車両姿勢角度θｖを計算し（Ｓ１１１）、計算された車両姿勢角度θｖを新たな基準値として更新する（Ｓ１１２）。そして、制御部１０４は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値に基づいて光軸を調節し（Ｓ１１３）、本ルーチンを終了する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００では、加速度センサ１１０が車両３００に搭載された状態におけるセンサ側の軸と車両側の軸との理想的な位置関係を示す理想軸位置情報が予めメモリ１０８に保持されている。また、補正部１０４１が、基準加速度を用いてセンサ側の軸と車両側の軸との理想的な位置関係からのずれを算定して理想軸位置情報を補正し、調節指示部１０４２が、補正された理想軸位置情報を用いて車両３００の傾斜角度を導出して光軸調節を実施している。そのため、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００によれば、オートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、予め記録された理想軸位置情報が計算により補正されて、車両３００の傾斜角度の算出に用いられている。よって、オートレベリング制御の精度向上を図る上で加速度センサ１１０の取付位置精度を極端に高くすることが要求されない。そのため、加速度センサ１１０の車両３００あるいはレベリングＥＣＵ１００への取付工程が複雑化することを回避できる。
【００５２】
オートレベリング制御を実施するためには、加速度センサ１１０のＺ軸と車両３００の上下軸との位置関係、および加速度センサ１１０のＸ軸と車両３００の前後軸との位置関係を把握する必要がある。すなわち、加速度センサ１１０のＸ軸およびＺ軸を含むＸＺ平面と車両３００の上下軸および前後軸を含む上下前後平面とを一致させることが望まれる。
【００５３】
これに対し、車両３００が基準状態にあるとき加速度センサ１１０が出力するセンサ軸の各成分と、車両軸の各成分（０，０，１）とを対応付ける従来一般の初期化処理では、加速度センサ１１０のＺ軸と車両３００の上下軸とを一致させることができる。しかしながら、加速度センサ１１０のＸ軸については、Ｚ軸と上下軸との一致によりＸ軸が車両３００の前後軸および左右軸を含む前後左右平面に含まれることになるが、Ｘ軸と前後軸とは必ずしも一致しない。すなわち、従来一般の初期化処理では、ＸＺ平面と上下前後平面とを一致させることができない場合があった。
【００５４】
Ｚ軸と上下軸およびＸ軸と前後軸のそれぞれの位置関係を把握する方法、すなわち、ＸＺ平面と上下前後平面とを一致させる方法としては、例えば、車両３００が基準状態にあるとき加速度センサ１１０から得られる第１ベクトルと、車両３００が基準状態からピッチ角度のみを変化させた状態にあるとき得られる第２ベクトルとを用いる方法が考えられる。第２ベクトルは、基準状態にある車両３００のピッチ角度のみを変化させた状態でのベクトルである。よって、第１ベクトルと第２ベクトルとを含む面を上下前後平面とすることができるため、ＸＺ平面と上下前後平面との位置関係が分かり、両者を一致させることができる。
【００５５】
しかしながら、この方法では初期化処理時に車両３００を、基準状態と、基準状態からピッチ角度のみを変化させた状態との２つの状態にする必要がある。そのため、初期化処理の煩雑化、初期化処理工程数の増加を招く。一方、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、設計値に基づいた理想軸位置情報を予め有する。すなわち、レベリングＥＣＵ１００は、Ｚ軸と上下軸、およびＸ軸と前後軸の理想上の位置関係を予め把握している。よって、初期化処理時に車両姿勢を変化させる必要がないため、初期化処理の煩雑化や工程数の増加を招くことなく、高精度なオートレベリング制御を実現することができる。
【００５６】
（実施形態２）
実施形態１に係るレベリングＥＣＵ１００と、灯具ユニット１０と、加速度センサ１１０と（実施形態１ではレベリングＥＣＵ１００に加速度センサ１１０が含まれている）により、本実施形態に係る車両用灯具システムが構成される。また、本実施形態に係る車両用灯具システムは、車両３００に対する加速度センサ１１０の搭載姿勢を調節するための姿勢調節機構を備える。以下、図５を参照しながら、本実施形態に係る車両用灯具システムについて説明する。図５は、実施形態２に係る車両用灯具システムが備える姿勢調節機構を説明するための概略斜視図である。
【００５７】
図５に示すように、姿勢調節機構４００は、第１部材４０２、第２部材４０４および連結具４０６ａ〜４０６ｃを有する。第１部材４０２は、略Ｌ字状の部材であり、連結孔４０２ａ，４０２ｂを有する。第２部材４０４は、略Ｌ字状の部材であり、連結孔４０４ａ，４０４ｂを有する。連結具４０６ａ〜４０６ｃは、例えばネジ等の部材である。
【００５８】
レベリングＥＣＵ１００は、レベリングＥＣＵ１００の筐体に設けられた連結孔１００ａと第１部材４０２の連結孔４０２ａとが重なるように配置されて、連結孔４０２ａおよび連結孔１００ａに連結具４０６ａが挿通されることで、第１部材４０２に対して回動可能に連結される。また、第２部材４０４は、第２部材４０４の連結孔４０４ａと車両３００の連結孔３００ａとが重なるように配置されて、連結孔４０４ａおよび連結孔３００ａに連結具４０６ｃが挿通されることで、車両３００に対して回動可能に連結される。第１部材４０２と第２部材４０４とは、連結孔４０２ｂと連結孔４０４ｂとが重なるように配置されて、連結孔４０２ｂおよび連結孔４０４ｂに連結具４０６ｂが挿通されることで、互いに回動可能に連結される。
【００５９】
レベリングＥＣＵ１００が姿勢調節機構４００を介して車両３００に取り付けられた状態で、連結孔４０２ａおよび連結孔１００ａは、両者の共通する中心軸Ｐが加速度センサ１１０のＸ軸と平行になるように配置されている。また、連結孔４０４ａおよび連結孔３００ａは、両者の共通する中心軸Ｑが加速度センサ１１０のＹ軸と平行になるように配置されている。また、連結孔４０２ｂおよび連結孔４０４ｂは、両者の共通する中心軸Ｒが加速度センサ１１０のＺ軸と平行になるように配置されている。
【００６０】
したがって、レベリングＥＣＵ１００を中心軸Ｐ周りに回動させることで、加速度センサ１１０のＹ軸およびＺ軸を変位させることができる。また、レベリングＥＣＵ１００を中心軸Ｑ周りに回動させることで、加速度センサ１１０のＸ軸およびＺ軸を変位させることができる。また、レベリングＥＣＵ１００を中心軸Ｒ周りに回動させることで、加速度センサ１１０のＸ軸およびＹ軸を変位させることができる。
【００６１】
このような構成を備えた車両用灯具システムにおいて、例えば以下に示す方法により理想軸位置情報が補正される。すなわち、理想軸位置情報は、補正部１０４１によって、理想軸成分のＺ軸成分（Ｚ１）が現実軸成分のＺ軸成分（Ｚ２）と一致するように、あるいは誤差が小さくなるように補正される。また、理想軸位置情報は、姿勢調節機構４００によりレベリングＥＣＵ１００が中心軸Ｒ周りに回動させられることで、理想軸成分のＸ軸成分（Ｘ１）およびＹ軸成分（Ｙ１）が現実軸成分のＸ軸成分（Ｘ２）およびＹ軸成分（Ｙ２）と一致するように、あるいは誤差が小さくなるように補正される。
【００６２】
姿勢調節機構４００による加速度センサ１１０の姿勢調節は、例えば、レベリングＥＣＵ１００および車両３００のそれぞれに、加速度センサ１１０の設計上の搭載姿勢に基づいた位置合わせ用マーク（図示せず）が設けられ、これらの位置合わせ用マークが所定の位置関係となるようにレベリングＥＣＵ１００を回動させることによって実施される。
【００６３】
なお、本実施形態ではレベリングＥＣＵ１００内に加速度センサ１１０が搭載されているため、図５ではレベリングＥＣＵ１００と姿勢調節機構４００とが連結される状態が示されている。加速度センサ１１０がレベリングＥＣＵ１００外に設けられる構成では、図５においてレベリングＥＣＵ１００を加速度センサ１１０に置き換えることができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具システムでは、加速度センサ１１０のＺ軸と車両３００の上下軸との位置関係が補正部１０４１による計算により補正される。また、Ｘ軸と前後軸との位置関係およびＹ軸と左右軸との位置関係が、姿勢調節機構４００による、加速度センサ１１０の設計上の搭載姿勢を基準とした搭載姿勢の機械的な調節により補正される。このような構成によっても、加速度センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００６５】
本発明は、上述の各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。
【００６６】
上述の実施形態では、工場の初期化処理装置のスイッチ操作やＣＡＮシステムの通信等をトリガとして、理想軸位置情報の補正処理を実施しているが、加速度センサ１１０を車両３００に組み付けた後の最初のイグニッションＯＮやライトスイッチ３０４の操作等を含む、任意のスイッチの操作パターンをトリガとしてもよい。
【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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