(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンクしている車両のバンク角値を計算するための装置であって、
プロセッサおよび前記プロセッサに動作可能に結合されている少なくとも１つの運動センサを含む慣性測定ユニットを備え、
前記プロセッサが、
前記少なくとも１つの運動センサによって提供されるヨーレートデータを所定レートでサンプリングし、
前記ヨーレートデータを、所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にある場合、バンク角値をゼロに設定し、
前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にない場合、バンク角値を計算するようにプログラムされている、
装置。
【請求項２】
前記プロセッサが、運動センサオフセット値を受信するようにさらにプログラムされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にない場合、ロールデータ合計を決定するステップをさらに含み、前記ロールデータ合計が、ロールレートデータ値から運動センサオフセット値を減じ以前のロールデータ合計を加えた値に等しい、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バンク角値が、以下の等式：
新しいバンク角（ｂａｎｋ  ａｎｇｌｅｎｅｗ）＝古いバンク角（ｂａｎｋ  ａｎｇｌｅｏｌｄ）＋ロールレートデータ＊Ｋを使用して計算され、
式中、Ｋは、サンプルレートｔ、バンク角計算期間、および前記少なくとも１つの運動センサの分解能によって計算される換算係数に等しい、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記サンプルレートｔで、前記サンプルを繰り返し、プログラムを受信し、計算するようにさらにプログラムされている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記慣性測定ユニットが、前記プロセッサに動作可能に接続されている通信装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記通信装置が、前記プロセッサに動作可能に接続されている通信ポートである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記通信装置が、前記プロセッサに動作可能に接続されている無線通信装置である、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記無線通信装置が、前記慣性測定ユニットをプログラムするように動作可能である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記慣性測定ユニットが、車両制御システムによって動作可能なプラグ・アンド・プレイである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサが、運動センサオフセットを決定するようにプログラムされており、
前記バンクしている車両に接続されている運動センサによって提供されるロールレートデータを所定レートでサンプリングし、
前記ロールレート合計値を所定の最小ドリフトおよび所定の最大ドリフトと比較し、前記ロールレート合計値が前記所定の最小ドリフトと前記所定の最大のドリフトとの間にある場合、前記サンプリングされたロールレートデータを以前のロールレート合計値に加えることによって現在のロールレート合計値を決定し、次いでカウンタ値をインクリメントし、
前記ロールレート合計値が前記所定の最小ドリフトと前記所定の最大ドリフトとの間にない場合、前記現在のロールレート合計値を前記カウンタ値で割って、新しいロールレート平均を生成し、前記新しいロールレート平均をオフセットについての所定値に加え、次いで前記合計を２で割り、前記運動センサオフセットを計算するようにプログラムされている、
請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記車両がバンクしている場合、前記装置が、車両のヘッドランプから照明の水平分配を制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
照明の水平な分配を分配するためのヘッドランプを含む車両がバンクしている場合、前記車両から照明の水平な分配を制御するための装置であって、
プロセッサおよび前記プロセッサに動作可能に結合されている運動センサを含む慣性測定ユニットであって、前記運動センサが前記バンクしている車両に接続される、慣性測定ユニットを備え、
前記プロセッサが、
前記バンクしている車両に接続される運動センサによって提供されるヨーレートデータを所定レートでサンプリングし、
運動センサオフセット値を受信し、
前記ヨーレートデータを、所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にある場合、前記運動センサオフセット値が所定の最小オフセットと所定の最大オフセットとの間にあるかどうかを決定し、
前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にない場合、または前記運動センサオフセット値が前記所定の最小オフセットと前記所定の最大オフセットとの間にない場合、ロールデータ合計を決定し、前記ロールデータ合計は、ロールレートデータ値マイナス前記運動センサオフセット値プラス以前のロールデータ合計に等しく、次いでバンク角値を計算し、
前記運動センサオフセット値が、前記所定の最小オフセットと前記所定の最大オフセットとの間にある場合、前記バンク角値をゼロに設定するようにプログラムされている、
装置。
【請求項１４】
前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にない場合、前記バンク角値を計算するステップをさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記運動センサが、ジャイロスコープ、加速度計および磁気センサの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記運動センサが、少なくとも２軸で動作を検知する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置が、前記ヘッドランプの中に配置されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記ヘッドランプが、１つの主照明グループと、複数の副照明グループとを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記運動センサオフセットを決定するようにプログラムされており、
運動センサによって提供されるロールレートデータを所定レートでサンプリングし、
ロールレート合計値を、所定の最小ドリフトおよび所定の最大ドリフトと比較し、
前記ロールレート合計値が前記所定の最小ドリフトと前記所定の最大ドリフトとの間にある場合、前記サンプリングされたロールレートデータを以前のロールレート合計値に加えることによって現在のロールレート合計値を決定し、次いでカウンタ値をインクリメントし、
前記ロールレート合計値が前記所定の最小ドリフトと前記所定の最大ドリフトとの間にない場合、前記現在のロールレート合計値を前記カウンタ値で割って、新しいロールレート平均を生成し、前記新しいロールレート平均をオフセットについての所定値に加え、次いで前記合計を２で割り、前記運動センサオフセットを計算するようにプログラムされている、
請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
前記新しいロールレート平均を以前のロールレート平均と平均するステップをさらに含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
車両がバンクしている場合、前記車両のための照明の水平な分配を提供するための車両ヘッドランプであって、
前記ヘッドランプが、
ヘッドランプ筐体と、
前記筐体内に配置される慣性測定ユニットであって、プロセッサおよび前記プロセッサに動作可能に接続されている少なくとも１つの運動センサを含む慣性測定ユニットと、
前記ヘッドランプ筐体の内部に配置される１つの主照明グループおよび複数の副照明グループであって、前記プロセッサに動作可能に接続されているドライバーボードに動作可能に接続されている１つの主照明グループおよび複数の副照明グループとを備え、
前記プロセッサが、
前記少なくとも１つの運動センサによって提供されるヨーレートデータをサンプリングし、
前記ヨーレートデータを、所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にある場合、バンク角値をゼロに設定し、
前記ヨーレートデータが前記所定の最小ヨーレートと前記所定の最大ヨーレートとの間にない場合、バンク角値を計算し、前記複数の副照明グループの少なくとも１つを照明させて、前記車両がバンクしている場合、前記車両のために照明の水平な分配を提供するようにプログラムされている、
車両ヘッドランプ。
【請求項２２】
前記バンク角値が、以下の等式：
新しいバンク角（ｂａｎｋ  ａｎｇｌｅｎｅｗ）＝古いバンク角（ｂａｎｋ  ａｎｇｌｅｏｌｄ）＋ロールレートデータ＊Ｋ
を使用して計算され、
式中、Ｋは、サンプルレートｔ、バンク角計算期間、および前記少なくとも１つの運動センサの分解能によって計算される換算係数に等しい、請求項２１に記載の車両ヘッドランプ。
【請求項２３】
前記ヨーレートデータが前記所定の最小のヨーレートと前記所定の最大のヨーレートとの間にない場合、ロールレートデータ値から運動センサオフセット値を減じ以前のロールデータ合計を加えた値に等しい、ロールデータ合計を決定するステップをさらに含む、請求項２１に記載の車両ヘッドランプ。
【請求項２４】
前記慣性測定ユニットが、前記プロセッサに動作可能に接続されて、ヨーレートデータおよびロールレートデータを記憶するメモリをさらに含む、請求項２１に記載の車両ヘッドランプ。
【請求項２５】
車両の傾斜角度を計算するための装置であって、
プロセッサおよび前記プロセッサに動作可能に結合されている少なくとも１つの運動センサを含む慣性測定ユニットを備える装置であって、
前記プロセッサが、
前記少なくとも１つの運動センサによって提供される動作データを所定レートでサンプリングし、
前記動作データを所定の最小動作レートおよび所定の最大動作レートと比較し、前記動作データが前記所定の最小動作レートと前記所定の最大動作レートとの間にある場合、車両傾斜角度をゼロに設定し、
前記動作データが前記所定の最小動作レートと前記所定の最大動作レートとの間にない場合、車両傾斜角度を計算するようにプログラムされている、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１４年５月８日に出願された米国特許出願第１４／２７３，０４５号明細書、および「車両バンク中の照明制御および照明分配のためのシステムおよび方法」と題する、２０１３年９月１３日に出願された米国特許仮出願第６１／８７７，５１３号明細書の優先権を主張し、それらを参照として本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
（連邦政府が出資する研究または開発に関する記述）
該当なし。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、車両が曲がる、または向きを変えるためにバンクする場合など、車両バンク中の照明制御および照明分配のためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、車両バンク中の略水平な光のパターンを制御し、維持する照明制御システムおよび照明分配システムならびに方法に関する。
【０００４】
例えば、図１は、道路４２上の車線内を概ねまっすぐに走行中の自動二輪車４０を示す。理解され得るように、自動二輪車のヘッドライトは、光って対向交通に悪影響を及ぼさずに、道路４２の前方を照らし、視界領域４６の運転者にとって十分な照明を提供する必要性に従って成形される、主に水平に成形された光ビームパターン４４を有する。不都合なことに、光ビームパターン４４は、自動二輪車が概ねまっすぐに前方へ走行している場合、照明の必要性に適合するが、しかし自動二輪車がバンクしている場合には適合しない。
【０００５】
自動二輪車４０のような車両が曲がる時、自動二輪車は典型的にはある程度のバンク角を経験し、すなわち自動二輪車は、曲がるにつれて、またはカーブを通って走行するにつれてバンクする。図２を参照すると、不都合なことに、ほとんどの自動二輪車で使用されるヘッドライトは、自動二輪車のフレームに固定位置に固定されており、それによって自動二輪車のヘッドライトによって投じられる水平に成形された光ビームパターン４４が、自動二輪車が曲がっている道路４８上でバンクされるにつれて対応して傾き、バンクする。自動二輪車４０と共にヘッドライトがバンクするので、それによって自動二輪車のヘッドライトによって分配される光の量が、内側および下側方向へ移動する原因になり、その方向は、自動二輪車が走行する実際の方向から離れ、かつ自動二輪車の運転者の目の焦点、および視界領域４６から離れている。自動二輪車の運転者が夜間にコーナを曲がる間、このことは特に懸念事項である。ヘッドライト光ビームによって分配される光の量が内側方向へより多く集中されるので、走行方向の概ね前方へ照明される運転者の視界が減少する。
【０００６】
自動二輪車が前方へまっすぐに走行している場合は良好に機能するが、自動二輪車がバンクしている場合には良好に機能しないという標準的ヘッドライトの欠点に対処するための努力が行われてきた。自動二輪車のロールレートおよびヨーレートを検出するために、複数のジャイロスコープと共に速度センサを含むシステムが提案されてきた。ジャイロスコープおよび速度センサから動作データを使用して、広範囲に及ぶ計算に基づいて、機械的システムが、自動二輪車のバンク角に対して反対方向へ、ヘッドライトの光軸を中心とする回転配向を回転し、または調節する。他のシステムは、固定された光源から来る照明の方向を調節するようにミラーを機械的に移動させる。これらのシステムのそれぞれは、複雑な電子機器を必要とする複雑な計算が必要であり、それらは、光源から照明の移動を提供するために高性能の機械システムをさらに必要とする。機械システムは、ヘッドライトおよび車両コスト全体の両方に、複雑さおよび費用を追加する。
【０００７】
自動車向けヘッドライトを機械的に回転させることに関する問題に対処する、いくつかの操縦可能なヘッドライトが開発されてきた。例えば、一次元または二次元の配列のＬＥＤを提供することが公知であり、その場合ＬＥＤは、別個の隣接する明視野を生成し、ＬＥＤの異なる水平のサブセットが照らされて、自動車の前方で異なる箇所で光パターンを生成することができる。このタイプの配置は、自動車向け調節可能な水平の照明を提供することができるが、自動二輪車などの車両がバンクしている場合の有効性に対処するには不十分である。左または右へ追加の照明を提供するだけでは、自動二輪車の運転者の前方の曲がった道路の部分を照らすことはできない。ＬＥＤの水平な列および関連する水平に整形された光ビームパターンは、やはり水平から離れ、車両バンク中に、傾き、バンクすることになろう（図１および図２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
運転者のより広い視野をより自然に照らすために、バンク角を正確に計算し、バンク角に基づいて、照明の分配を変更するシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
車両の角度が、軸データを使用して、計算された角度に基づいて正確に計算されることができ、車両照明光学系が、照明源からの照明のパターンが略水平になるように維持するように制御され得ることを理解されたい。例えば、車両のバンク角は、ロール軸データを使用して、計算されたバンク角に基づいて正確に計算されることができ、照明光学系が制御されることができ、または例えば、道路の坂が原因で車両が上下のいずれかに縦揺れしている場合、ピッチレートデータが使用されて、改良された照明パターンを提供することができる。いくつかの実施形態では、ロール軸データおよび／または運動センサオフセットが、バンク角計算に組み込まれ得る。いくつかの実施形態では、ヨー軸データがゼロに等しい場合、計算されたバンク角はゼロにされることができる。照明源から分配される光の改良されたパターンは、バンク中に、車両の運転者にとってより自然な視野を照明する。いくつかの実施形態では、車両照明源は、１つの主照明グループと、複数の副照明グループとを含むことができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、バンクしている車両のバンク角値を計算するために装置が提供される。装置は、慣性測定ユニットを備え、慣性測定ユニットは、プロセッサおよびプロセッサに動作可能に接続されている少なくとも１つの運動センサを含む。プロセッサが、少なくとも１つの運動センサによって提供されるヨーレートデータを所定レートでサンプリングし、ヨーレートデータを、所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にある場合、バンク角値をゼロに設定し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にない場合、バンク角値を計算するようにプログラムされている。
【００１１】
本発明の追加の実施形態によれば、車両がバンクしている場合、車両から照明の水平な分配を制御するために装置が設けられ、車両が、照明の水平な分配を分配するためのヘッドランプを含む。装置が慣性測定ユニットを備え、慣性測定ユニットは、プロセッサおよびプロセッサに動作可能に結合されている運動センサを含み、運動センサはバンクしている車両に接続される。プロセッサが、バンクしている車両に接続される運動センサによって提供されるヨーレートデータを所定レートでサンプリングし、運動センサオフセット値を受信し、ヨーレートデータを所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にある場合、運動センサオフセット値が所定の最小オフセットと所定の最大オフセットとの間にあるかどうかを決定し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にない場合、または運動センサオフセット値が所定の最小オフセットと所定の最大オフセットとの間にない場合、ロールデータ合計を決定し、ロールデータ合計は、ロールレートデータ値マイナス運動センサオフセット値に等しく、次いでバンク角値を計算し、運動センサオフセット値が、所定の最小オフセットと所定の最大オフセットとの間にある場合、バンク角値をゼロに設定するようにプログラムされている。
【００１２】
本発明の追加の実施形態によれば、車両がバンクしている場合、車両のための照明の水平な分配を提供するための車両ヘッドランプが提供される。ヘッドランプが、ヘッドランプ筐体を備える。慣性測定ユニットが筐体内に配置され、慣性測定ユニットがプロセッサおよびプロセッサに動作可能に接続されている少なくとも１つの運動センサを含む。１つの主照明グループおよび複数の副照明グループが、ヘッドランプ筐体と共に配置され、１つの主照明グループおよび複数の副照明グループが、プロセッサに動作可能に接続されているドライバーボードに動作可能に接続されている。プロセッサが、少なくとも１つの運動センサによって提供されるヨーレートデータをサンプリングし、ヨーレートデータを所定の最小ヨーレートおよび所定の最大ヨーレートと比較し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にある場合、バンク角値をゼロに設定し、ヨーレートデータが所定の最小ヨーレートと所定の最大ヨーレートとの間にない場合、バンク角値を計算し、車両がバンクしている場合、複数の副照明グループの少なくとも１つが、車両のための照明の水平な分配を提供するために照明するようにプログラムされている。
【００１３】
やはり追加の実施形態によれば、車両の傾斜角度を計算するための装置が提供される。装置は、慣性測定ユニットを備え、慣性測定ユニットは、プロセッサおよびプロセッサに動作可能に接続されている少なくとも１つの運動センサを含む。プロセッサが、少なくとも１つの運動センサによって提供される動作データを所定レートでサンプリングし、動作データを、所定の最小動作レートおよび所定の最大動作レートと比較し、動作データが所定の最小動作レートと所定の最大動作レートとの間にある場合、車両傾斜角度をゼロに設定し、動作データが所定の最小動作レートと所定の最大動作レートとの間にない場合、車両傾斜角度を計算するようにプログラムされている。
【００１４】
次いで、上記および関連する目的を達成するために、本発明は以下に完全に説明される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、本発明の特定の例示的な態様を詳細に説明する。しかし、これらの態様は、本発明の原理が採用され得る様々な方法のいくつかだけを示している。図面と併せて考察される場合、本発明の他の態様、利点および新規な特徴が、本発明の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】まっすぐな道路の車線の中の自動二輪車の後面図であり、自動二輪車のヘッドライトによって生成される照明パターンを示す図である。
【図２】自動二輪車が道路中の左手カーブを通ってバンクしていること以外は図１と同様であり、傾いており、カーブを通って十分な照明をもたらさない自動二輪車のヘッドライトによって生成される照明パターンを示す図である。
【図３】バンクしている自動二輪車の正面図であり、バンク角を示す図である。
【図４】図３の自動二輪車の正面図であり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す図である。
【図５】図３の自動二輪車の側面図であり、本発明の実施形態による車両ヘッドライト照明制御および照明分配システムを示す図である。
【図６】本発明の実施形態による車両ヘッドライト照明制御および照明分配システムと共に使用可能な慣性測定ユニットの概略図である。
【図７】バンク角を計算するために慣性測定ユニットを使用する工程の概略図である。
【図８】本発明の実施形態によるバンク角を計算するステップに関連する方法の流れ図である。
【図９】図８の方法と共に使用可能な例示的ヨーレートデータのグラフである。
【図１０】本発明の実施形態によるバンク角を計算するステップに関連する代替方法の流れ図である。
【図１１】本発明の実施形態による図８および図１０の方法によって使用可能な運動センサオフセットを計算するステップに関連する方法の流れ図である。
【図１２】図１１の方法と共に使用可能な例示的ロールレート平均データのグラフである。
【図１３】本発明の実施形態による図８および図１０の方法によって使用可能な運動センサオフセットを計算するステップに関連する代替方法の流れ図である。
【図１４】自動二輪車のヘッドライトによって生成される照明パターンが、カーブを通る改良された照明を提供するように向上されていること以外は、図２と同様の図である。
【図１５】本発明の実施形態によるヘッドライトの正面平面図である。
【図１６】図１５に示すヘッドライトの斜視図である。
【図１７】図１５に示すヘッドライトの上面平面図である。
【図１８】図１５に示すヘッドライトの側面平面図である。
【図１９】様々なバンク角で、図１５に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２０】様々なバンク角で、図１５に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２１】様々なバンク角で、図１５に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２２】様々なバンク角で、図１５に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態によるヘッドライトの代替実施形態の正面平面図である。
【図２４】図２３に示すヘッドライトの斜視図である。
【図２５】図２３に示すヘッドライトの上面平面図である。
【図２６】図２３に示すヘッドライトの側面平面図である。
【図２７】様々なバンク角で、図２３に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２８】様々なバンク角で、図２３に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図２９】様々なバンク角で、図２３に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図３０】様々なバンク角で、図２３に示すヘッドライトからの照明投射を示す図である。
【図３１】ヘッドライトのための代替実施形態の正面平面図であり、様々な改良された照明投射パターンを提供するために照明された照明源の様々なパターンを示す図である。
【図３２】ヘッドライトのための代替実施形態の正面平面図であり、様々な改良された照明投射パターンを提供するために照明された照明源の様々なパターンを示す図である。
【図３３】ヘッドライトのための代替実施形態の正面平面図であり、様々な改良された照明投射パターンを提供するために照明された照明源の様々なパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、様々な修正形態および代替形態を可能にするが、本発明の特定の実施形態が、実施例として図面の中に示され、本明細書に詳細に説明されている。特定の実施形態の本明細書の説明は、開示される特定の形態に本発明を限定することは意図されず、むしろ反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に入るすべての修正形態、均等物および代替形態を包含することを理解すべきである。
【００１７】
次いで本発明の主題の様々な態様が、添付の図面を参照して説明されるが、同じ参照符号が、複数の図面を通して同様の要素に対応している。しかし、本発明に関連する図面および以下の詳細な説明は、特許請求される主題事項を開示される特定の形態に限定するように意図されるのではないことを理解すべきである。むしろ、本発明は、特許請求される主題事項の精神および範囲内に入るすべての修正形態、均等物および代替形態を包含することになる。
【００１８】
本明細書で使用される場合、「構成要素」、「システム」、「装置」などの用語は、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、または実行中ソフトウェアのいずれかに言及すると意図される。「例示的」という単語は、実施例、実例または例示として機能することを意味するように本明細書で使用される。「例示的」として本明細書で説明される任意の態様または設計は必ずしも、他の態様または設計に勝る好適な、または有利なものとして考えるべきではない。
【００１９】
さらに、開示される主題事項は、標準的プログラミング、および／または工学技術、および／またはハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアを生じるためのプログラミングまたは本明細書の詳細な態様を実施するための照明源を制御するためのそれらの任意の組合せを使用する、システム、方法、装置または製造物品として実施され得る。
【００２０】
他に特定され、あるいは限定されないならば、用語「接続される」および「結合される」およびその変形は、広範囲に使用され、直接的および間接的の両方の取り付け、接続、支持および結合を包含する。さらに、「接続される」および「結合される」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されない。本明細書で使用される場合、そうではないと明確に述べない限り、「接続される」は、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的または間接的に接続されることを意味し、必ずしも電気的または機械的に接続されることを意味するのではない。同様に、そうではないと明確に述べない限り、「結合される」は、１つの要素／特徴が別の要素／特徴に直接的または間接的に結合されることを意味し、必ずしも電気的または機械的に結合されることを意味するのではない。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「プロセッサ」という用語は、１つまたは複数のプロセッサおよびメモリ、および／または１つまたは複数のプログラム可能なハードウェア要素を含むことができる。本明細書で使用される場合、「プロセッサ」という用語は、任意のタイプのプロセッサ、ＣＰＵ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサまたはソフトウェアの命令を実行することができる他の装置を含むように意図される。
【００２２】
本発明の実施形態が、本発明の実施形態を実施するために使用される実施形態の構造または処理のいずれかを図示する図面を使用することによって以下に説明される。本発明の本実施形態を提示するために、このように図面を使用することは、本発明の範囲を限定するものであると考えるべきではない。本発明は、制御可能な照明パターンを提供することができる様々な照明制御および光学構成を考察する。
【００２３】
バンク角計算の様々な実施形態および照明源構成が、自動二輪車のヘッドライトに関連して説明されることになる。その理由は、本発明の特徴および利点が、この目的に十分に適合するからである。やはり、本発明の様々な態様が他の形態の光学系および車両の中に応用可能であり、自動二輪車に限定されないことを理解されるべきであり、自動車を含む、１つのヘッドライトまた複数のヘッドライトを使用する広範囲の多様な車両が、本明細書で説明される特徴を有するバンク角計算および照明光学系から恩恵を受けることができることがやがて分かるであろう。
【００２４】
次いで、同じ参照符号が複数の図面を通して同様の要素に対応している図面、より詳細には図３および図４を参照すると、本発明の少なくともいくつかの実施形態は、車両５２のためのバンク角５０を計算するためのシステムおよび方法を含む。例示的な実施形態では、車両５２が、ヘッドライト５４を含む自動二輪車５２であると図示されている。車両が曲がる時にバンクする可能性があり、または傾斜した道路上にある可能性がある、ボート、ウェーブライダ、自転車、航空機、ローラーコースター、自動車などを含む広範囲な様々な他の車両もまた本発明から恩恵を受けることを理解されたい。本明細書で説明される実施形態では、以下により詳細に説明されることになる、車両のバンク中に、バンク角５０が、とりわけ改良された照明パターンを生成するために使用され得る。
【００２５】
図５を参照すると、例示的な自動二輪車５２が、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）５６を含むことができる。ＩＭＵ５６は、１つまたは複数の自動二輪車のピッチレートデータ６０（Ｘ軸を中心とする回転）、ヨーレートデータ６２（Ｙ軸を中心とする回転）、ロールレートデータ６４（Ｚ軸を中心とする回転）、および少なくともＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸（図４参照）の中での加速データ６６の１つまたは複数によって、例えば自動二輪車５２の速度、質量および角度情報を含むデータを提供することができる。これらの測定値の組合せから、バンク角５０が計算され得る。いくつかの実施形態では、次いで、計算されたバンク角５０は車両電子機器７０に提供され得る。いくつかの実施形態では、ＩＭＵ５６は、車両電子機器７０と共に含まれる。ＩＭＵ５６および、または車両電子機器７０は、計算されたバンク角５０を利用して、車両ヘッドライト５４からの照明７２を制御することができる。いくつかの実施形態では、スイッチ７４もまた、車両電子機器７０に動作可能に接続されて、ヘッドライト３４をハイビームモードとロービームモードとの間で切り替えることができ、例えば、または車両ヘッドライト５４の他の照明特徴を制御することができる。公知のように、ロービームモードは、近づいてくる運転者の目をくらませることを回避するためにわずかに下に向けられる照明を提供し、ハイビームモードは、通常は、より高いワット数で照明を提供し、運転者により長い照明された視界をもたらすために、より前方遠くへと向けられる。本明細書で説明される特徴は、ロービームモードおよびハイビームモードの両方のためとして考察されたい。
【００２６】
図６を参照すると、ＩＭＵ５６および／または車両電子機器７０が、個別の構成要素を備えることができ、または例えば、単一の集積チップであることができる。いくつかの実施形態では、ＩＭＵ５６は、プロセッサ８０と、ジャイロスコープ８２、加速度計８４、磁気センサ８６、例えば用途に応じて、通信ポート８８および無線通信装置９０を含む通信装置を含む１つまたは複数の運動センサとの組合せを含むことができる。プロセッサ８０は内部メモリを含むことができ、および／またはメモリ９２が含まれ得る。ＩＭＵ５６が様々な構成を含むことができることを理解されたい。限定しないが、ジャイロスコープ、加速度計および磁気センサを含むが、しかしそれらに限定されない単軸および／または多軸運動センサが使用され得る。他の実施形態は、組み込みフィルタリングアルゴリズムを含むことができ、さらにデータロギングを含むことができる。通信装置、すなわち通信ポート８８および無線通信９０は必須ではないが、しかしユーザにデータアクセスおよび／または照明カスタマイズ機能を限定しない実施例として提供するために、含まれることが可能である。通信ポート８８は、ＵＳＢポートまたはＲＳ−２３２ポートあるいは他の公知のシリアルまたはパラレル通信ポート構成を備えることができる。ＩＭＵ５６は、プラグ・アンド・プレイ能力、すなわち車両制御システムと共に動作可能であるプラグ・アンド・プレイをさらに含むことができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ＩＭＵ５６は、プロセッサ８０および２軸ＭＥＭＳジャイロスコープ８２などの少なくとも２軸を検知する運動センサ８２を含むことができる。運動センサ８２は、ヨーレートデータ６２およびロールレートデータ６４（図７参照）から計算され得る、計算されたバンク角５０を生成するために使用可能な測定データを提供することができる。
【００２８】
プロセッサ８０は、計算されたバンク角５０を生成するために以下の簡易化された等式を使用することができる。
【００２９】
ヨーレートデータ６２＝ゼロである場合、その時計算されたバンク角（新しい）５０＝ゼロであり、他に計算されたバンク角（新しい）５０＝計算されたバンク角（古い）５０＋ロールレートデータ６４*Ｋであり、式中、Ｋ＝換算係数であって、Ｋはサンプルレート＝ｔ、バンク角計算期間および運動センサ８２の分解能によって計算される。
【００３０】
一実施形態では、サンプルレートｔは約１０ミリ秒であることができるが、サンプルレートｔは多少とも、用途に応じて、５ミリ秒、または２０ミリ秒、または１００ミリ秒、または１秒などであることができるということを理解されたい。上記の等式では、バンク角５０の計算は、車両が水平配向に戻る場合、運動センサ８２がゼロ設定にされることを可能にする。この簡易化された手法は、追加の動作データ測定値を必要とせず、かつ顕著な処理能力を必要とせずに、バンク角の計算を可能にする。
【００３１】
図８および図９を参照すると、バンク角５０を計算するための例示的な方法１００が示されている。工程ブロック１０２で、期間ごとの度数のヨーレートデータ６２が、所定レートでサンプリングされ得る。所定レートは、例えば動作データの読取りをトリガするタイマーに基づくことができる。ヨーレートデータ６２が、多くの様々な公知の方法によって、様々なサンプリングレートでサンプリングされ、または取得され得るということを理解されたい。
【００３２】
工程ブロック１１６で、利用可能な場合は、例えば製品データシートから、運動センサオフセット１１８が決定されることが可能である。運動センサオフセット１１８は、工場較正から生成された所定値であることができ、または例えば、連続的に生成される値であることができる。実際のオフセットは、部品ごとに、かつ経時的および温度にわたって異なるであろう。次いで、運動センサオフセット１１８は、プロセッサ８０に提供され得る。
【００３３】
決定するブロック１０４で、ヨーレートデータ６２が、所定の最小ヨーレート１０６および所定の最大ヨーレート１０８と比較され得る。最小ヨーレート１０６および最大ヨーレート１０８は、個別にまたは任意の組合せで使用される特定の運動センサ、車両またはサンプルレートの任意の１つについて方法１００を調整するために使用され得る複数のパラメータの２つである。ヨーレートデータ６２が最小ヨーレート１０６と最大ヨーレート１０８との間にある場合、ヨーレートデータ６２は許容範囲１１２内にあり、その場合、ヨーレートデータ６２は、方法１００によって、ヨーがない、したがって車両が曲がっていない、したがってバンク角５０がゼロに等しい、または工程ブロック１１４でゼロに設定され得ることを示すと決定される。
【００３４】
ヨーレートデータ６２が最小ヨーレート１０６と最大ヨーレート１０８との間にない場合、その時ヨーレートデータ６２は、車両が曲がっていることを示す。工程ブロック１２０で、ロールデータ合計１２２が決定され得る。以前に決定されていれば、ロールデータ合計１２２は、ロールレートデータ６４−運動センサオフセット１１８＋以前のロールデータ合計１２６に等しい。工程ブロック１３０で、次いでバンク角５０が、ロールデータ合計１２６×換算係数Ｋ１３２によって計算されて、度数でバンク角５０を生成することができる。例えば、ロールデータ合計１２６がミリ秒につき１００度に等しく、かつロールレートデータ６４がミリ秒につき２２度に等しく、かつ運動センサオフセット１１８がミリ秒につき２度に等しい場合、ロールデータ合計１２６が、ミリ秒につき１２０度であると計算され得る。ロールデータ合計×換算係数Ｋ１３２が、サンプルレートを割り切れるまで割って、度数でバンク角をもたらす。この実施例では、ロールデータ合計１２６は、ミリ秒につき１２０度に等しく、１／２０ミリ秒を掛けると、６度のバンク角５０に達する。方法１００は、サンプリングレートｔで繰り返されることが可能である。
【００３５】
図１０を参照すると、バンク角５０を計算するための代替方法１４０が示されている。運動センサオフセット決定を確立するために十分な時間を許容する初期化工程が方法１４０の中に含まれ得る以外、方法１４０は図８の方法１００と同様である。決定ブロック１０４で、ヨーレートデータ６２が最小ヨーレート１０６と最大ヨーレート１０８との間にある場合、ヨーレートデータ６２は許容範囲１１２内にあり、その場合、ヨーレートデータ６２が、ヨーがないことを示しているとシステムは解釈する。次いで、決定するブロック１１０で、運動センサオフセット１１８は、所定の最小オフセット１４２および所定の最大オフセット１４４と比較され得る。最小オフセット１４２および最大オフセット１４４は、特定の運動センサ、車両および／または使用されるサンプルレートについて、方法１４０を調整するために使用され得るいくつかのパラメータの２つである。
【００３６】
運動センサオフセット１１８が、最小オフセット１４２と最大オフセット１４４との間にない場合、ロールデータ合計１２６は、運動センサオフセット値をゼロに戻すことを円滑にするようにフィルタ処理されることができる。ヨーがないことを示す誤ったデータが受信されるが、やはり車両５２が曲がり角にある場合、このことは、ゼロ度のバンク角５０を緊急に計算することを回避することに役立つ。工程ブロック１５０で、ロールデータ合計１２６は、ロールデータ合計１２６をソフトゼロレート係数１５２で割ることによって計算され得る。ソフトゼロレート係数１５２は、特定の運動センサ、車両および／または使用されるサンプルレートについて、方法１４０を調整するために使用され得るいくつかのパラメータの別のパラメータである。次いで、工程ブロック１３０で、次いでバンク角５０が、ロールデータ合計１２６×換算係数１３２によって計算されて、度数でバンク角５０を生成することができる。
【００３７】
運動センサオフセット１１８が、最小オフセット１４２と最大オフセット１４４との間にある場合、運動センサオフセット１１８はまだ十分に計算されていないので、その結果、ロールデータ合計１２６は、余分のロールデータ合計エラーを補償するために簡単にゼロに設定される。方法１４０は、サンプリングレートｔで繰り返されることが可能である。
【００３８】
図１１を参照すると、運動センサオフセット１１８を計算するステップに関連する方法１６０が示されている。運動センサオフセット１１８は、図８の方法１００および図１０の方法１４０と共に使用され得る。公知のように、ＭＥＭＳジャイロスコープなどの運動センサは、オフセットと呼ぶことができるある量の固有誤差を含む。図１１に示される方法１６０は、運動センサオフセット１１８を経時的に計算するために使用されて、その結果、バンク角計算が運動センサ８２によって生成される固有誤差を説明することができる。
【００３９】
図１１および図１２を参照すると、工程ブロック１６２で、ロールレートデータ６４が所定レートでサンプリングされ得る。所定レートは、例えば動作データの読取りをトリガするタイマーに基づくことができる。ロールレートデータ６４が、多くの様々な公知の方法によって、サンプリングされ、または取得されることができ、かつ２つ以上のサンプルに関して平均され得ることができるということを理解されたい。決定するブロック１７２で、ロールレート合計値１７０が、所定の最小ドリフト１７４および所定の最大ドリフト１７６と比較され得る。最小ドリフト１７４および最大ドリフト１７６は、特定の運動センサ、車両および／または使用されるサンプルレートについて、方法１６０を調整するために使用され得るいくつかのパラメータの２つである。
【００４０】
ロールレート合計１７０が最小ドリフト１７４と最大ドリフト１７６との間にある場合、それぞれインクリメンタルに、または１つおきに、またはその何らかの変形形態でサンプリングされたロールレートデータ６４が、工程ブロック１６４で、以前のロールレート合計１７０と合計され得る。次いで、工程ブロック１６８で、カウンタ値１６６がインクリメントされ得る。次いで、方法１６０は、方法１００または方法１４０のいずれかへ進むことができる。
【００４１】
ロールレート合計１７０が最小ドリフト１７４と最大ドリフト１７６との間にない場合、ロールレート合計１７０をカウンタ値１６６で割って、工程ブロック１７８でロールレート平均１７１を生成する。次いで、工程ブロック１８０で、運動センサオフセット１１８が、新しいロールレート平均１７１をオフセットのための所定値に加え、次いでその合計を２で割ることによって計算され得る。新しいロールレート平均１７１は、以前のロールレート平均１７１と平均されて、各サンプリングサイクル中の変化量を制限することができる。所望であれば、運動センサオフセット１１８を平均するために使用されるサンプルの数は変更可能であり、それによって運動センサオフセット更新の速度を増加させ、または減少させる。これはほんの１つのフィルタリング技術であり、使用され得る他のフィルタリング技術が存在することを理解されたい。工程ブロック１８２で連続して、次にカウンタ値１６６がゼロにされることができ、次いで工程ブロック１８４で、ロールレート合計１７０がゼロにされることができる。次いで、方法１６０は、方法１００または方法１４０のいずれかへ進むことができる。
【００４２】
図１３を参照すると、運動センサオフセット１１８を計算するステップに関連する方法３６０という代替実施形態が示されている。図１１の方法１６０と同様に、運動センサオフセット１１８が、図８の方法１００および図１０の方法１４０と共に使用され得る。方法３６０は、経時的に運動センサオフセット１１８を計算するために使用されることができて、その結果、計算に関連する運動が、運動センサ８２によって生成される固有誤差を説明することができる。
【００４３】
工程ブロック３６２で、動作データ６４が、所定レートでサンプリングされ得る。所定レートは、例えば動作データの読取りをトリガするタイマーに基づくことができ、または動作データ６４は、多くの様々な公知の方法によってサンプリングされ、または取得されることができ、かつ２つ以上のサンプルに関して平均されることができる。
【００４４】
決定するブロック３７２で、動作データ合計３７０が、所定の範囲外（例えば、Ｘ＞Ｘ（max）である、またはＸ＜Ｘ（min）である）にあるかどうか、かつカウンタ値１６６が最小平均カウンタ値３７４よりも大きいかどうかが決定され得る。Ｘ（max）およびＸ（min）は、特定の運動センサ、車両および／または使用されるサンプルレートについて、方法３６０を調整するために使用可能ないくつかのパラメータの２つである。動作データ合計３７０は、任意の軸からのデータを含むことができ、方法３６０は、任意の軸について使用され得る。
【００４５】
決定するブロック３７６で、動作データ合計３７０が、所定の範囲外になく、カウンタ値１６６が最小平均カウンタ値３７４よりも大きくない場合、動作データ６４が所定の範囲外にあるかどうかが決定され得る。決定するブロック３７６は、任意選択のステップであり、動作データ合計３７０を制限することに役立ち、運動センサオフセット計算の速度を向上させるために含まれ得る。決定するブロック３７６が含まれる場合、動作データ６４が所定の範囲外にある場合、その時、動作データ６４は実際の動作データであると決定されることができ、方法３６０は、方法１００または方法１４０へ進むことができる。動作データ６４が、所定の範囲外にない場合、その時、方法３６０は工程ブロック３６４に進むことができる。任意選択の決定するブロック３７６が方法３６０の中に含まれず、動作データ合計３７０が所定の範囲外になく、カウンタ値１６６が最小平均カウンタ値３７４よりも大きくない場合、方法３６０は工程ブロック３６４へ進むことができる。
【００４６】
工程ブロック３６４で、最新の動作データ６４が、動作データ合計３７０に加えられ得る。任意選択で、運動センサオフセット１１８は、動作データ６４から引かれることができる。計算されたオフセットと実際のセンサのオフセットとの間に小さい差が存在する場合、オフセット中の差を追跡することは、運動センサオフセット１１８が更新される回数を制限することに役立つ。次いで、工程ブロック３６８で、カウンタ値１６６がインクリメントされ得る。次いで、方法３６０は、方法１００または方法１４０のいずれかへ進むことができる。
【００４７】
動作データ合計３７０が所定の範囲外にあり、カウンタ値１６６が最小平均カウンタ値３７４よりも大きい場合、動作データ合計３７０は、カウンタ値１６６で割られることができ、任意選択で運動センサオフセット１１８が加えられることができて、工程ブロック３７８で新しい動作データ平均３７１を生成することができる。次いで、工程ブロック３８０で、運動センサオフセット１１８が、新しい動作データ平均３７１をオフセットのための所定値に加え、次いでその合計を２で割ることによって計算され得る。新しい動作データ平均３７１は、以前の動作データ平均３７１と平均されて、各サンプリングサイクルの中の変化量を制限することができる。所望であれば、運動センサオフセット１１８を平均するために使用されるサンプルの数は変更可能であり、それによって運動センサオフセット更新の速度を増加させ、または減少させる。これはほんの１つのフィルタリング技術であり、使用され得る他のフィルタリング技術が存在することを理解されたい。工程ブロック３８２で連続して、次いでカウンタ値１６６がゼロにされ、次いで工程ブロック３８４で、動作データ合計３７０がゼロにされることができる。次いで、方法３６０は、方法１００または方法１４０のいずれかへ進むことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、ロールレート平均１７１が、メモリ９２の中に記憶され得る。いくつかの実施形態では、メモリは不揮発性メモリ９２であり、ロールレート平均１７１を不揮発性メモリ９２の中に維持することは、方法１６０に、より大きい量のサンプルを経時的に提供して、運動センサ８２によって生成される固有誤差をより良好に説明するために有利になる可能性がある。ロールレート平均１７１が不揮発性メモリ９２の中に保存されない場合、車両がパワーダウンされ、次いでパワーがバックアップされるたびに、ロールレート平均１７１計算は、ロールレート平均１７１および関連するカウンタ値１６６が有益なロールレート平均を生成した以前の複数のデータサンプルを経験することができる。
【００４９】
方法１００または１４０がバンク角５０を計算する後、例えば本発明によるヘッドライトなどの照明源が、車両のバンク中に改良された照明パターンを提供するように制御され得る。図１４を参照すると、曲がった道路４８上の自動二輪車４０が、改良された照明パターン１８８を提供することができ、その照明パターン１８８では、運転者の視界領域４６の中に水平の照明パターンを概ね維持するために、追加の照明が設けられている。
【００５０】
次いで図１５から図１８を参照すると、車両のバンク中に、改良された照明パターンを提供するように制御可能なヘッドライト１９０の実施形態が、複数の配向で示されている。この実施形態では、ヘッドライトが所定の封止されたビームランプの容積内に嵌合することができるように、ヘッドライト１９０は寸法調整され、成形されることが可能である。例えば、自動二輪車は、標準ＰＡＲ５６封止ビームヘッドライトを使用することが知られているが、カスタムサイズおよび形状は検討されたい。ヘッドライト１９０は、１つの主照明グループ１９２と、複数の副照明グループ１９４とを含むことができる。いくつかの実施形態では、レンズおよび／または反射鏡が、照明を向上させ、反射するために使用され得る。照明グループ１９２および１９４は、単一の照明源または複数の照明源を含むことができる。照明源は、限定しない実施例として、タングステンハロゲン、ＨＩＤ、ＬＥＤ、発光面、およびレーザを含む任意の公知の、または将来開発される照明源を含むことができる。図示の実施形態では、３つの副照明グループ２００、２０２、２０４が左側２０６（ヘッドライト１９０を見て）上に示され、３つの副照明グループ２１０、２１２、２１４がヘッドライト１９０の右側２１６上に示されているが、数の多少は検討されたい。
【００５１】
本明細書で説明される特徴を達成するために、２つ以上のヘッドランプが使用され得ることを理解されたい。例えば、左側上にあると説明される副照明グループ２００、２０２、２０４が１つのヘッドランプであることができ、右側上にあると説明される副照明グループ２１０、２１２、２１４が別のヘッドランプであることができ、主照明グループ１９２がやはり別のヘッドランプであることができる。図１７の中で最もよく分かるように、ヘッドライト１９０は、照明源２２２および照明源ドライバー２２４を含むドライバーボード２２０を含むことができる。照明源ドライバー２２４は、アナログまたはデジタルであることができ、ロービーム照明、ハイビーム照明およびバンク照明向けに含まれ得る。
【００５２】
一実施形態では、副照明グループ２００および２１０は、水平２２８から５度離隔配置され、離れて回転されることができ、副照明グループ２０２および２１２は、水平２２８から１０度離れて回転されることができ、副照明グループ２０４および２１４は、水平２２８から１５度離れて回転されることができる。より大きいバンク角を含む自動二輪車について水平から離れた回転は、限定しない実施例として例えば２０度、または３０度、または４５度など、より高く延在することができる。水平から離れた回転は、ゼロから９０度の任意の範囲に及ぶことができ、回転は水平２２８の上方および水平２２８の下方の両方であることができることを理解されたい。さらに、例えば５、１０、１５度など、水平２２８から離れた回転は直線的であることができ、または例えば２、４、８、１６、３２度など、水平２２８から離れた回転は指数関数的であることができ、あるいは直線的および指数関数的の組合せであることができる。
【００５３】
図１９から図２２を参照すると、ヘッドライト１９０からの改良された照明投射が示されている。ヘッドライトは、図１９の中で概ね平らまたは水平であり、関連する照明投射２３０もまた概ね平らである。主照明グループ１９２だけが電力印加されて、照明投射２３０を生成する。図２０では、ヘッドライト１９０は、５度の左バンク（例えば、自動二輪車の）をシミュレーションしている。主照明グループ１９２が、右側２１６上の副照明グループ２１０と共に電力印加される。照明投射２３４の中で分かるように、主照明グループ１９２からの照明は概ね５度で傾斜しており、副照明グループ２１０からの照明投射２３６は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ１９２からの傾斜した照明投射２３４の中央部の左側へ照明を提供する。副照明グループ２１０から加えられた照明投射２３６は、運転者の視界領域内に水平の照明パターンを概ね維持するように改良された照明パターンを提供する。
【００５４】
図２１および図２２についても結果は同様である。図２１では、ヘッドライト１９０は、１０度の左バンクをシミュレーションしている。主照明グループ１９２が、右側２１６上の副照明グループ２１２と共に電力印加される。照明投射２４０の中で分かるように、主照明グループ１９２からの照明は概ね１０度で傾斜しており、副照明グループ２１２からの照明投射２４２は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ１９２からの傾斜した照明投射２４０の中央部の左側へ照明を提供する。
【００５５】
図２２では、ヘッドライト１９０は、１５度の左バンクをシミュレーションしている。主照明グループ１９２が、右側２１６上の副照明グループ２１４と共に電力印加される。照明投射２４６の中で分かるように、主照明グループ１９２からの照明は概ね１５度で傾斜しており、副照明グループ２１４からの照明投射２４８は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ１９２からの傾斜した照明投射２４６の中央部の左側へ照明を提供する。
【００５６】
図２０から図２２の中で、ヘッドライト１９０の一方の側上の一方の副照明グループだけが電力印加されて示されている。１つまたは複数の副照明グループが、任意の特定のバンク角で照明されることができ、１つまたは複数の照明グループが、左バンクおよび右バンクに対して、右側および左側の一方または両側上で照明されて、多少とも照明投射を埋めることができることを理解されたい。
【００５７】
次いで図２３から図２６を参照すると、車両のバンク中に、改良された照明パターンを提供するように制御可能なヘッドライト２５０の実施形態が、複数の配向で示されている。図１５から図２２を参照して上記に説明される任意の特徴が、この実施形態と共に考察される。この実施形態では、ヘッドライト２５０が、例えば自動二輪車の内部またはフェアリング上に嵌合するように寸法調整され、成形されることができる。ヘッドライト２５０は、１つの主照明グループ２５２と、複数の副照明グループ２５４とを含むことができる。照明グループ２５２および２５４は、単一の照明源または複数の照明源からの照明を反射することができる。いくつかの実施形態では、レンズもまた、照明を向上させ、反射するために使用され得る。図示の実施形態では、３つの副照明グループ２６０、２６２、２６４が、左側２６６（ヘッドライトを見て）上に示され、３つの副照明グループ２７０、２７２、２７４が、ヘッドライト２５０の右側２７６上に示されているが、数の多少は検討されたい。図２５の中で最もよく分かるように、ヘッドライト２５０は、照明源２２２および照明源ドライバー２２４を含むドライバーボード２２０を含むことができる。照明源ドライバー２２４は、アナログまたはデジタルであることができ、ロービーム照明、ハイビーム照明およびバンク照明向けに含まれ得る。
【００５８】
いくつかの実施形態では、副照明グループ２６０および２７０は、照明カットオフを５度で回転移動させることができ、副照明グループ２６２および２７２は、照明カットオフを１０度で回転移動させることができ、副照明グループ２６４および２７４は、照明カットオフを１５度で回転移動させることができる。
【００５９】
図２７から図３０を参照すると、ヘッドライト２５０からの改良された照明投射が示されている。図１９から図２２と同様に、図２７の中で、ヘッドライト２５０は平らであり、関連する照明投射２８０もまた概ね平らである。主照明グループ２５２だけが、照明源からの照明を反射して、照明投射２８０を生成する。図２８では、ヘッドライト２５０は、５度の左バンク（例えば、自動二輪車の）をシミュレーションしている。主照明グループ２５２が、右側２７６上の副照明グループ２７０と共に電力印加される。照明投射２８２の中で分かるように、主照明グループ２５２からの照明は概ね５度で傾斜しており、副照明グループ２７０からの照明投射２８４は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ２５２からの傾斜した照明投射２８２の中央部の左側へ照明を提供する。副照明グループ２７０から加えられた照明投射２８４は、運転者の視界領域内に水平の照明パターンを概ね維持するように改良された照明パターンを提供する。
【００６０】
図２９および図３０についても結果は同様である。図２９では、ヘッドライト２５０は、１０度の左バンクをシミュレーションしている。主照明グループ２５２が、右側２７６上の副照明グループ２７２と共に電力印加される。照明投射２９０の中で分かるように、主照明グループ２５２からの照明は概ね１０度で傾斜しており、副照明グループ２７２からの照明投射２９２は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ２５２から傾斜した照明投射２９０の中央部の左側へ照明を提供する。
【００６１】
図３０では、ヘッドライト２５０は、１５度の左バンクをシミュレーションしている。主照明グループ２５２が、右側２７６上の副照明グループ２７４と共に電力印加される。照明投射２９４の中で分かるように、主照明グループ２５２からの照明は概ね１５度で傾斜しており、副照明グループ２７４からの照明投射２９６は概ね水平の状態に留まり、上方空間へ、および主照明グループ２５２からの傾斜した照明投射２９４の中央部の左側へ照明を提供する。
【００６２】
図２０から図２２と同様に、図２８から図３０の中で、ヘッドライト２５０の一方の側上の一方の副照明グループだけが、照明源から照明を反射しているように示されている。１つまたは複数の副照明グループが、任意の特定のバンク角で照明を反射することができ、１つまたは複数の照明グループが、左バンクおよび右バンクのために、右側および左側の一方または両側上で照明されて、多少とも照明投射を埋めることができることを理解されたい。１５度という提供される実施例は、単なる例示である。大きい角度のバンクで曲がることができるスポーツバイクなど、他の車両は、多少とも４５度の照明を延伸することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、上記に説明されるように車両のバンク中に、改良された照明パターンを提供するためにバンク角５０を計算することに加えて、例えば道路の坂が原因で、車両が上下に縦揺れしている場合、ＩＭＵ５６からのピッチレートデータ６０が、改良された照明パターンを提供するために使用され得る。図２５の中で分かるように、ヘッドライトは、１つまたは複数の列の照明源２２２を含むことができる。各列は、単独で、あるいはレンズまたは反射鏡と組み合わせて制御されて、車両の概ね前方へ改良された照明パターンを提供して、車両が縦揺れしている間、道路上に照明を維持することができる。さらに、車両のバンク中に、改良された照明パターンは、車両が縦揺れしている間の改良された照明パターンと組み合わされることが可能である。
【００６４】
本発明の少なくともいくつかの実施形態の１つの重要な態様は、車両電子機器７０によって、照明源がパルス幅変調（ＰＷＭ）または他の公知の変調技術を使用して、所定のまたは計算されたレベルに変調されることを可能にして、その結果、照明源が円滑にオンとオフに切り替えることが可能になって、フル稼働時に個々の照明源がオンまたはオフに切り替えられることを運転者が知覚することを回避することができる。例えば、バンク角が４度であると計算される場合、例えば副照明グループ２００および２１０、または副照明グループ２６０および２７０などの５度の要素は、その最大強度の８０パーセントで照明するように制御され得る。
【００６５】
一実施形態では、副照明グループ２００および２１０、または副照明グループ２６０および２７０は、バンクの度数ごとに、ゼロパーセントから最大強度の１００パーセントまでの任意の範囲内を照明するように制御され得る。さらに、照明制御は、例えばバンクの度数ごとに、照明の２０、４０、６０パーセントなど、直線的であることができ、または照明制御は、例えば照明の１０、２０、４０、８０パーセントなど、指数関数的であることができ、あるいは直線的および指数関数的両方の組合せであることができる。
【００６６】
上記に確認されるように、単一、二重、多数要素の照明源、および発光性投射技術が、本発明の範囲内であると考察されたい。例えば、一実施形態は、限定しない実施例として図３１から図３３に示される、照明源のパターンを照明するように制御され得るＬＥＤの列または発光性投射器を含むことができて、それぞれ、様々な改良された照明投射パターン３０２、３０４、３０６を提供することができる。例えば、照明投射パターン３０２は、上方右の四分円３１２の中の複数のより多くの照明されたＬＥＤ３１０と共に、水平な線で照明される複数の照明されたＬＥＤ３１０を示す。加えて、ＬＥＤ列または発光性投射器の形状は、例えば、特定の車両および特定の動作状態のために所望の照明パターンを提供するために最適化されることが可能である。照明源の構造は、最適化された照明パターンを提供するために、平坦、凸形、凹形またはその組合せであることができる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、プロセッサ８０は、バンク角が計算される場合、および／またはバンク角がゼロであると決定される場合、他の車両動作を制御するように構成され得る。例えば、車両が駐車している場合、または車両が通りのコーナで急カーブしている場合など、特定の車両操作のために追加の集中的照明をさらに提供するために、方向指示器またはサイドライト３５０（図３および図５参照）をつけることは有利になる可能性がある。同様に、方向指示器またはサイドライトは、例えば、計算されたバンク角に基づいて、および／またはバンク角がゼロであると決定される場合に、自動的に消えることができる。プロセッサ８０は、車両操作に関連して点灯以外のものを制御するようにもまた構成され得ることを理解されたい。例えば、バンク角が計算される場合、計算されたバンク角に従って、車両衝撃機能または車両操舵機能が調整され得る。
【００６８】
他の実施形態では、プロセッサ８０は、１つまたは複数の照明パターンを制御するように構成され得る。照明パターンの実施例は、車両始動パターン、車両停止パターン、車両駐車パターン、車両の警笛が鳴らされる場合のパターン、車両操作者の起動パターン、および左ヘッドライトおよび右ヘッドライト用の異なるパターンなどを含むことができる。照明パターンは、メモリ１８６の中に記憶され得る。照明パターンは、車両操作のための特定の照明のためではなく、主に娯楽を目的とすることができる。照明パターンは、車両が出力を上げる、および／またはスイッチを切られる場合に起動され得る。照明パターンは、車両が移動しない場合、またはヘッドライト照明が必要とされない日中など、他の時間でもやはり起動され得ることを理解されたい。例えば、照明源は、数秒間、および／または複数のサイクルによって照明強度を上昇および減少させるように制御されることが可能であり、および／または照明源は、照明がそれ自体の尾部を追跡しているように見えるように、円形の形態で照明するように制御され得る。照明パターンの構成は、照明源の特定の構成によってのみ限定される。照明パターンは、ヘッドライトが製造される場合に事前プログラムされることが可能であり、または照明パターンは、ユーザがプログラムで制御できる可能性がある。
【００６９】
やはり別の実施形態では、ユーザが、照明パターンおよび他の照明機能を含むヘッドライトのオプションを制御、および／または構成、および／またはカスタマイズすることができる。例えば、アプリケーション、すなわち「アプリ」がユーザに提供され得る。アプリは、限定しない実施例として、携帯電話および／またはスマートデバイスに、ＨＴＭＬウェブに、または両方に、基づくことができる。加えて、キーフォブまたは他の遠隔デバイスが、制御および／または構成能力を含むことができる。これらの制御および／または構成オプションは、無線通信オプション９０を使用して、またはＵＳＢポート８８を通して接続によって、またはその両方によって、遠隔制御／構成、および／または無線制御、および／またはヘッドライトオプションの構成を提供することができる。
【００７０】
いくつかの実施形態では、ヘッドライトオプションは、認可式であることができ、または都度支払式形態として提供されることができる。例えば、ユーザは、車両がパレードまたはショーなどの参加予定である場合、カスタム照明パターン機能を可能にすることだけを要求することができる。再び、限定しない実施例として、ユーザに提供されるアプリまたはウェブサイトを使用して、ＵＳＢポート８８を通して接続によって、または無線通信オプション９０によって、携帯電話または他のスマートデバイスを有するユーザが、例えば認可式、またはプリペイド式であった何らかの機能など、カスタム照明パターンを制御および／または構成および／または生成することができる。さらに、所定の時間の後、すなわち料金支払い済み時間の終了後に、プリペイド式機能は不能にされることができる。認可または都度支払式によって利用可能になることができる他のヘッドライトオプションは、限定しない実施例として、車両のバンク中に改良された照明パターン、ハイビームまたはロービームのためのブースタ、または任意の他の制御可能なヘッドライト機能を制御する能力を含むことができる。
【００７１】
本明細書で説明される実施形態は、すべてがヘッドライト配置から照明投射を制御および／または調整する目的のためである、カバー、レンズ、投射器、バッフル、モータ、ソレノイドおよび面配置などの他の要素を含むことができることを理解されたい。本明細書で説明される実施形態は、ロービームモードおよびハイビームモードで使用することを考察していることもさらに理解されたい。
【００７２】
本発明は、好適な実施形態を参照して説明されてきたが、本発明の精神および範囲から逸脱せずに形態および詳細に変形が成され得ることを当業者は認識するであろう。例えば、本発明は、自動二輪車のためのヘッドライト照明に限定されず、照明の制御を必要とする他の車両と共に実施され得る。加えて、本明細書で説明される実施形態を単独で、または組み合わせて、追加の実施形態が、バンク中でさえも、水平の照明パターンを連続的に生成するように、バンク中に水平に維持するように制御される１つまたは複数の照明源を含むことができる。
【００７３】
本発明は、本明細書の教示の恩恵を有する当業者にとって明確である、異なってはいるが均等の様式で修正され、実施され得るので、上記に開示される特定の実施形態は単なる例示である。さらに、以下の特許請求の範囲の中で説明される以外、本明細書で示される構成または設計の詳細に限定することは意図されない。したがって、上記に開示される特定の実施形態が、変形可能、かつ修正可能であることは明白であり、そのような変形形態のすべてが、本発明の範囲および精神の範囲内にあると考察されたい。したがって、本明細書で要求される保護は、以下の特許請求の範囲の中に記述の通りである。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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