(57)【要約】【課題】コスト低減、正確性向上を可能にし、安全性確保が可能な車両のヘッドライト光軸制御装置を提供する。【解決手段】車両Ｃ前部の傾斜角度検出センサ１が制御装置２に接続され、傾斜角度検出センサ１内には２つの超音波センサの送受信部１ａ，１ｂが設置され、発射波と路面Ｇからの反射波との位相差でそれぞれの車高が求められ、車高の差から傾斜角度が計測される。傾斜角度は車両の走行中に継続して検出され、傾斜角度の計測値が累積加算され累積平均化され、その平均値に基づきヘッドライト光軸制御部３，４を通してヘッドライトＲ（Ｌ）Ｈの光軸角度を調節する。【選択図】        図１
2004359175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、車両のヘッドライトの光軸を上下に傾動するヘッドライト駆動手段と、車両の走行中に前記傾斜角度検出手段でサンプリングした前記傾斜角度の計測値を累積加算し、前記累積加算値を平均処理して算出した平均値に基づき前記ヘッドライト駆動手段を駆動し前記ヘッドライトの光軸角度を調節する制御手段とを備えた車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項２】
累積加算値の平均処理は、予め決められた経過時点で行うことを特徴とする請求項１記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項３】
累積加算値の平均処理は、予め決められたサンプリング数への到達点で行うことを特徴とする請求項１記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項４】
車両の走行中の加速、減速あるいは所定の速度以下の時にサンプリングした傾斜角度は累積加算しないことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項５】
突発的な直前の平均値に対し、所定の値以上にずれたサンプリング傾斜角度は累積加算しない請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項６】
光軸角度の一変位量を、複数回の平均処理と各平均処理に対応した複数回のアクチュエータ駆動とで調節することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項７】
１回のアクチュエータ駆動で作動できる光軸角度の傾動移動量を少なくとも２種類に設定し、これらの傾動移動量を組み合わせて光軸角度の調節を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項８】
平均処理において、ｎ回目にサンプリングした傾斜角度の計測値をＫ（ｎ）とし、Ｍを所定の正整数とすれば、ｎ≦Ｍにおいては、累積加算値ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）、平均値＝ΣＫ（ｎ）／ｎとし、ｎがＭ値を超えると、累積加算値ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）−ΣＫ（ｎ−１）／（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）、平均値＝ΣＫ（ｎ）／Ｍとすることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項９】
車両の停車時あるいはエンジンスイッチの切断時には、それ以前の走行時の傾斜角度の累積加算値およびその平均値を零にし、車両の走行開始と共に新たに傾斜角度の累積加算およびその平均処理を始めることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【請求項１０】
手動光軸調整動作中は、光軸出力を中央値に設定し、その時に検出された傾斜角度を初期値として記憶する請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用ヘッドライトの光軸を上下に角度制御する車両用ヘッドライト光軸制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のような車両においては、車両の停車時での乗車人員数あるいは荷物の積載量の変化、更には走行中の道路状況の変化により車両の前後方向の角度が道路と平行方向に対して傾く（以下、この傾きの角度を傾斜角度と称する）。それと共に路面に対して車両に固定されたヘッドライト（前照灯）の光軸もその傾斜角度に応じて変化する。そして、ヘッドライトの光軸が路面に対して上方に向き過ぎると対向車を幻惑させ、ヘッドライトの光軸が下方を向き過ぎると運転手の視界が狭くなり安全運転が損なわれる。そこで、この傾斜角度に応じてヘッドライト光軸の角度（以下、光軸角度と称する）を車両の進行方向に対して上下に調節していくことが必須になる。
【０００３】
これ迄、上記傾斜角度を検出し上記光軸角度を調節するヘッドライト光軸制御装置が種々に提案されている。これらの制御装置は、大別すると、ダイナミック制御方式とスタティック制御方式になる。ここで、ダイナミック制御方式は、走行中に傾斜角度の検出、光軸角度の調節を継続して行う光軸制御の方法であり、スタティック制御方式は、一度光軸制御（通常は車両の発進前に行う）した後は傾斜角度の検出あるいは光軸角度の調節を行わない方法である。
【０００４】
上記ダイナミック制御方式のなかで、光軸制御の正確性の向上、および、制御装置の部品（例えばアクチュエータ）の耐久性の向上、を可能にすることを目的とした光軸制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、車両前部および車両後部にそれぞれ路面との変位量を検出するセンサを設置し、上記センサで検出した複数の変位量をそれぞれに平均処理し、その２個の平均値から傾斜角度を算出する。そして、このようにして算出した傾斜角度から調節すべき光軸角度を決めて光軸制御する。この平均処理による算出と光軸制御とが１セットで処理される。そして、このようなセット処理が車両の走行中に次々に継続して行われる。
【０００６】
スタティック制御方式のなかでは、車両の停車時において傾斜角度の複数個のデータから平均値を求め、この停車時の平均値に基づいて光軸角度を調節して、走行中はこの調節した光軸角度に固定する光軸制御装置が提案されている。ここで、傾斜角度は車両の前輪および後輪に設けたストロークセンサにより検出するようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
その他にスタティック制御方式において、車両の停車時にアクセルを踏み込んでから走行状態に入るまでのタイムラグの間で生じる車両の傾斜角度の問題を解決した光軸制御装置が提案されている。ここでは、車速センサが発進を検出した所定時間前における傾斜角度のデータに基づいて光軸制御を行うようにし、上記タイムラグ中の車両の前方上向き状態の傾斜角度のデータに基づくアクチュエータ駆動を回避する（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１８１４２４号公報（３−５頁、図１、図４）
【特許文献２】
特開平１１−１０５６２０号公報（３頁、図１，２）
【特許文献３】
特開２０００−２３３６８１号公報（４−５頁、図１，３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の特許文献１の自動車用前照灯の光軸角度自動調整装置は以上のように構成されているので、ダイナミック制御方式であることに変わりはなく、光軸制御装置の耐久性の向上あるいは消費電力の低減に限界がある。そして、光軸駆動手段であるアクチュエータの作動回数の低減は難しく、モータ、ギア等のアクチュエータを構成する機動機構構成部品の磨耗が起こり易くなり、全体としてコスト高であるなどの課題があった。
【００１０】
また、従来の特許文献２の車両用前照灯の光軸調整装置および特許文献３の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置は、共にスタティック制御方式のために、上述したことからくるコスト高は抑制できるが、走行中の傾斜角度の大きな変動に対応できず、車両走行時の安全性で限界があるなどの課題があった。
【００１１】
また、特許文献１，２，３では、車両の前部と後部に車高センサを取り付け２箇所の車高の差を測定して傾斜角度を計測する方法、あるいは、前部／後部の１箇所に車高センサを取り付け基準の高さとの差から傾斜角度を計測する方法が採られる。このために、車両のゆがみ、タイヤのへこみ等による傾斜角度の計測誤差が生じ易く、光軸角度の適切な調節が損なわれる。更には、車両の種類により専用のセンサ取り付け機構部品、専用の制御ユニットが必要になりコスト高であるなどの課題があった。
【００１２】
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、安価で且つ正確な光軸制御装置が可能な車両用ヘッドライト光軸制御装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、長期使用が可能な車両用ヘッドライト光軸制御装置を得ることを目的とする。
さらに、この発明は、車両走行時の安全性向上を図れる車両用ヘッドライト光軸制御装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用ヘッドライト光軸制御装置は、車両の前後の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、ヘッドライト駆動手段の駆動により光軸が車両に対し上下に傾動するヘッドライトと、上記ヘッドライト駆動手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、車両の走行中継続してサンプリングした複数の傾斜角度の計測値を累積加算し、上記累積加算値を平均処理して算出した傾斜角度の平均値に基づいて上記ヘッドライト駆動手段を駆動しヘッドライトの光軸角度を調節するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１乃至図５はこの発明の車両用ヘッドライト光軸制御装置の実施の形態１を説明するものである。図１は車両の概略図であり、図２はヘッドライト光軸制御装置のブロック図である。図１および図２において、車両Ｃの前部に傾斜角度検出センサ１が取り付けられ、傾斜角度検出センサ１内に所定の離間距離で２つの超音波センサの送受信部１ａ，１ｂが設置されている。上記離間距離は１ｍ以下である。そして、それぞれの超音波センサの送受信部１ａ，１ｂでは、それぞれの発射波（発信波）と路面Ｇからの反射波（受信波）との位相差が測定され、その位相差からそれぞれの車高が求められ、この車高の差から傾斜角度が計測されることになる。この発明の光軸制御装置では、上記傾斜角度は車両の走行中に継続してサンプリングされ、そのサンプリングした傾斜角度の計測値が累次に加算（以下、累積加算という）され平均処理（以下、累積平均化という）される。そして、この平均値を基にして光軸角度を調節していく。
【００１５】
上記傾斜角度検出センサ１は制御装置２に電気接続され、制御装置２には右ヘッドライト光軸制御部３および左ヘッドライト光軸制御部４が電気接続されている。ここで、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は通常の技術からなるヘッドライト光軸の駆動手段であるアクチュエータ、モータ制御部等で構成されている。そして、これらの右／左ヘッドライト光軸制御部３，４が左右のヘッドライトＬＨ、ＲＨの光軸角度を調節することになる。
【００１６】
上記制御装置２には、種々の演算を行うＣＰＵ２ａ、初期値としての傾斜角度、上記サンプリング数（ｎ）、サンプリングした傾斜角度の計測値およびその累積平均化で算出した平均値が格納されるＥＥＰＲＯＭ５、そして電源７が組み込まれている。また、車速センサ６、ＩＧスイッチ８（エンジンスイッチ）、ライティングスイッチ９と光軸調整スイッチ１０が取り付けられている。ここで、ライティングスイッチ９はヘッドライトの点灯に用いるものである。
なお、ＩＧスイッチ８、光軸調整スイッチ１０については後述する。
【００１７】
次に光軸制御の動作について説明する。
図３はこの発明の特徴となる上記傾斜角度の計測値の累積平均化を説明するグラフであり、図４は制御装置２の作動を説明する作動フローチャートである。図３において、横軸には車両の走行時間が示され、縦軸にはそれぞれ車速、サンプリングした傾斜角度の計測値、調節した光軸角度が示される。図に示すように、車両は、走行時間０で停車した状態から、ＩＧオン（エンジン始動）となり加速して走行状態に入る。この加速状態では車両の前部が後部に対して持ち上がり傾斜角度は＋２°程度まで上がる。それから安定した走行状態になると傾斜角度はサンプリングごとに変化するがほぼ＋／−０．２°程度で変動する。この変動は路面の凹凸、粗さあるいは勾配等の変化によって生じる。
【００１８】
この発明では、図３に示すように上記サンプリングした傾斜角度の計測値（Ｋ）を経時累積して平均化する。図３に示すように、所定の光軸制御する時点ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・でそれぞれ累積加算し累積平均化する。すなわち、ｔ１（例えば１０秒）迄の計測値Ｋを加算平均しその平均値を求める。そして、時点ｔ１で上記平均値に基づき光軸角度を調節し、例えば図３では光軸角度は−０．５°から０°（以下、この光軸角度の値を中央値と称する）へと上向かせる。但し、光軸角度の最小変位量を設定しておく。例えばその角度を０．２°としている場合には、上記平均値が０．２°より小さくなると光軸角度は調節しない。すなわち、アクチュエータ等を含む右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せずのままになる。更に継続して、ｔ２（例えば２０秒）迄の計測値Ｋを累積加算し累積平均化しその平均値を求める。ここで、重要なことは、この時点ｔ２での平均化において時点ｔ１迄にサンプリングした傾斜角度も累積して加算平均するところである。そして、同様に光軸角度を例えば＋０．２°に調節する。同様にしてｔ３（例えば３０秒）時点までの累積平均化して光軸角度の調節を行う。
【００１９】
このようにして走行中において傾斜角度の累積平均化を継続していくと、傾斜角度の計測値が累次に加算され、傾斜角度データ量が増加していくために、路面に対して正確な車両の傾斜角度が得られ、車両の平均的な傾きに対して光軸を好適に移動させることができるようになる。通常では、傾斜角度の計測においては、路面の凹凸及び粗さ等の局所的変化、車両の加速・減速による後傾、前傾等のために１回程度の計測では走行上、路面に対する正しい傾斜角度は得られない。また、上記累積平均化の手法であれば、傾斜角度の平均値は安定して小さくなり、ほとんどは上記所定の最小変位量（例えば０．２°）より低い値になる。そして、上述したように光軸角度の調節は不要になり、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せず長時間に亘り停止のままになる。
【００２０】
また、図３に示すように、車両の走行を止めるためにブレーキをかけ減速し停車状態に移行しＩＧオフ（エンジン）にする時には、上述した停車状態から走行状態に移行する場合の逆の傾斜角度を示す。なお、上記のｔ１、ｔ２、ｔ３・・・の値は任意に設定でき、時間間隔を種々に変えてよい。
【００２１】
上述したサンプリングでは傾斜角度の計測値の適正なものを選択することも重要である。図３では、○印を適正値として上記累積平均化に用い、×印を適正値でないとして上記加算平均に使用しない。車両の加速／減速中の計測値は適正値としない。これは、車両の加速・減速中では、車両は路面に対してそれぞれ後傾、前傾になり、正しい傾斜角度でないからである。また、特別な場合を除き車両の停車中での計測値も適正値としない。これは、停車中の傾斜角度の計測値は１路面に対するものであり、時間をかけて多くの計測値を得てもその値は同じであり累積平均化に適さないからである。更には、走行中であっても図３に示すように低速レベル（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下になると適正値としない。これは、このような低速レベルでは車両が半クラッチ状態で不安定になるからである。また、突発的な直前の平均値に対し大きくずれた値も適正値としない。これは路面の凹凸による傾斜や風の影響による誤検出を含む可能性があるからである。そして、上記以外の計測値を適正値として累積した加算平均に用いる。
【００２２】
次に作動フローチャートを示す図４に従って制御装置の作動を更に詳細に説明する。図４において、手動光軸調整をするかどうか判定するステップＳＴ１でＹＥＳ（Ｙ）の場合は光軸出力を中央値にするステップＳＴ２に入る。この中央値は図３で説明した光軸角度０°の初期値に対応する。このヘッドライトを手動光軸調整（リセットのこと）する時にヘッドライトの光軸出力を所定の値（光軸角度０°の初期値）に設定しその時に計測された傾斜角度を計測値の初期値として記憶させる。そして、制御装置の動作時に計測する傾斜角度の上記記憶した傾斜角度からの変位量に基づき、ヘッドライトの光軸出力を、上記変位量に対応した出力に変更するように制御する。このように手動光軸調整する場合には、図２の光軸調整スイッチをオンにし、制御装置の光軸出力を中央位置にし、その出力に対応した光軸角度にリセットする。手動光軸調整中では、制御装置の電気的出力は固定されるがヘッドライトの光学系は機械的な調整により適切な光軸位置に移動される。また、制御装置は、その時の傾斜角度検出センサで計測した傾斜角度の計測値を初期値として記憶する。この手動光軸調整作業が終了すると光軸調整スイッチをオフにし傾斜角度の変位量に相当する変位量を光軸出力として出力し、自動制御にて光軸を制御する。
【００２３】
なお、定常の制御動作において傾斜角度の適正値が得られない時には、上述したヘッドライトの光軸出力を変更させない。正しい傾斜角度を認識するまではそれ迄の光軸を維持し移動動作をしない。更に、光軸制御装置が異常の動作をする可能性がある時は上述したヘッドライトの光軸出力を所定の値に設定する。例えば、ＥＥＰＲＯＭの記憶データの消滅の場合あるいはバッテリがはずされた場合には上記光軸調整時の位置に戻す光軸出力を出力し初期状態にリセットする。
【００２４】
次に、光軸調整を判定するステップＳＴ１でＮＯ（Ｎ）の場合は、車速零ｏｒＩＧオフを判定するステップＳＴ３の判定に行く。そして、車速が零でなくＩＧオンであるとサンプリングのタイミングに至っているかを判定するステップＳＴ４で所定時間（例えば０．１秒）経過していれば傾斜角度の計測値（Ｋ）の計測を行うステップＳＴ５に行く。そのＫ値が図３で説明した適正値かどうかを判定するステップＳＴ６を通過すればサンプリング数ｎ値を判定する。すなわち、ステップＳＴ７でｎ≦Ｍを満たすとステップＳＴ８において図３で説明したようなＫ値の累積加算がなされ、ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）が行われる。ここで、ΣＫ（ｎ）、ΣＫ（ｎ−１）はそれぞれサンプリング数ｎ、ｎ−１までの加算値であり、予め決めた所定の正整数Ｍは累積平均の限度数になる。このＭ値は後述のＥＥＰＲＯＭ等の記憶メモリ容量にも依存し決められる。そして、ステップＳＴ９で累積平均化した平均値＝ΣＫ（ｎ）／ｎを算出する。これに対し、サンプリング数ｎがＭを超えると、ステップＳＴ１０に行き累積加算としてΣＫ（ｎ）＝［１−１／（ｎ−１）］ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）が行われ、ステップＳＴ１１で平均値＝ΣＫ（ｎ）／Ｍを算出する。このように、サンプリング数ｎがＭ値を超えると、サンプリング数ｎ−１までの累積加算値から、サンプリング数ｎ−１までに平均化して算出した平均値を減算し、サンプリング数ｎでの傾斜角度の新たな計測値を１個加算し累積加算値とする。サンプリング数ｎが更に増加しても、このように累積加算に用いるデータの入れ替え操作を繰り返すことで、累積加算のデータ量をＭ個のままに固定する。そして、上述した平均化の算出を行い平均値とする。
【００２５】
上記の手法を採ることで、従来の重み付け平均化のように新たに加算する計測値を１／Ｍにして端数を切り捨てることが無く、新たに加算する計測値を有効に活用できる。また、累積加算するデータ量をＭ個に限定することで、本発明のように走行中に継続して傾斜角度を計測する場合でも、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶メモリ容量を際限なく増大させる必要もなく低コスト化に効果的となる。
【００２６】
次に、ステップＳＴ１２でサンプリング数ｎを１増加させステップＳＴ１３で所定の時点を経過しているかどうかについての判定を行う。この所定の時点とは図３で説明した、所定の光軸制御する時点ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・のことである。そして、次に手動光軸調整をするかどうかの判定ステップＳＴ１４で手動光軸調整をしない場合には、光軸制御のステップＳＴ１５で光軸角度の調節を行い、データ格納するかどうかを判定するステップＳＴ１６に行く。ここで、サンプリングした経過時間が予め決めた規定時間（例えば１０分）値になるとステップＳＴ１７に行き、上述したＫ（ｎ）、ΣＫ（ｎ）、平均値をＥＥＰＲＯＭ等の記憶メモリに記憶させる。上記所定の時間に達していないと初めに還りステップＳＴ１の手動光軸調整の判定ステップに行く。なお、手動光軸調整の判定ステップＳＴ１４で手動光軸調整を行う場合には、ステップＳＴ１８でステップＳＴ２と同様に調整し光軸出力を中央値にリセットする。
【００２７】
ステップＳＴ３で車速零又はＩＧオフの場合には、ステップＳＴ１９に行き停車時に傾斜角度の計測をするかどうか決める。ここで、停車時計測１回目をする場合にはステップＳＴ４に行く。停車時計測２回目以上の場合にはステップＳＴ２０で停車時の計測値データと走行時のデータとを比較しこれらのデータがほぼ等しいとステップＳＴ４に行く。これは、停車中の傾斜角度の計測値は１路面に対するものとなり、時間をかけて多くの計測値を得てもその値はほぼ同じなるからであるが、走行時のデータとほぼ等しければ計測によるサンプリングの増大があっても、平均値は変化しないからである。従って、走行時のデータが増大した事と同等となり、安定な光軸位置が得られる。
【００２８】
なお、ステップＳＴ２０で停車時の計測値データと走行時のデータとを比較しこれらのデータが大きく異なると、停車中の１路面に対する走行時と異なった傾斜角度を順次積算し、正しくない光軸出力を出力する可能性がある為、ステップＳＴ２１に続いてステップＳＴ２２で傾斜角度の累積加算値およびサンプリング数を消去する。すなわち、ΣＫ（ｎ）＝０、ｎ＝０にリセットし、これ以降の傾斜角度の計測を停止する。
【００２９】
上述したように、以前の傾斜角度の累積加算値を全て消去することにより、上記停車中あるいはＩＧオフ中に乗車人員数あるいは荷物の積載量が変化した時でも、次の走行開始の場合の光軸制御が迅速にしかも適切にできるようになる。この理由は、以前の累積加算値がリセットされ新たな計測値の累積加算が始まるために、上記変化による傾斜角度の計測値の変動が累積平均化で大きな重みをもって現れてくるからである。
【００３０】
そして、走行中においては、傾斜角度の累積平均化を継続していくことで、その平均値は安定して変位量が小さくなり、ほとんどは上記所定の最小変位量（例えば０．２°）より低い値になり、上述したように光軸角度の調節動作をしなくなり、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せず長時間に亘り停止のままになる。このようにして光軸制御装置はスタティック制御方式に擬似した動作を続けることになる。
【００３１】
また、この発明の光軸制御装置では、大きな傾斜角度が生じる場合にも臨機応変に対応する。これは荷物の積おろしによる傾斜の変化や、乗車人数によって傾斜角度が大きく変化する場合である。この場合の光軸制御の例について図５を参照して説明する。図５はその場合のフローチャートである。
【００３２】
図５において、ステップＳＴ３１に示すように、上述の累積平均化した傾斜角度が１．５°以上と大きく変化した時で、光軸を上向きにするかどうかの判定ステップＳＴ３２でＮＯの場合すなわち光軸を下向きにしないといけない場合には、ステップＳＴ３３に行き迅速に傾動移動させる。すなわち、通常の光軸制御では上述したような最小変位量０．２°を１回の移動量（すなわち０．２°単位移動）にするが、ここでは０．５°を１回の移動量（すなわち０．５°単位移動）にする。これに対してステップＳＴ３２で、光軸を上向きにしないといけない場合には、ステップＳＴ３４に行き０．２°単位移動の光軸制御を行う。ステップＳＴ３１で傾斜角度が１．５°より小さい場合はステップＳＴ３５に行く。そして、ステップＳＴ３５で傾斜角度が０．５°以上であれば、上述したものと同じような動作になる。すなわち、光軸を上向きにするかどうかの判定ステップＳＴ３６でＮＯの場合すなわち光軸を下向きにしないといけない場合には、ステップＳＴ３７に行き０．２°単位移動で傾動移動させる。これに対してステップＳＴ３６で、光軸を上向きにしないといけない場合にはステップＳＴ３８に行き、特別に設けられた最小変位量０．２°の１／２の０．１°単位移動の光軸制御を行うとよい。
【００３３】
上述したような光軸制御をすることで対向車に対して眩惑を与えないで安全走行が確保される。ここで、アクチュエータのモータがＤＣモータの場合には、０．５°単位移動を取り入れる。すなわち、ステップＳＴ３５で傾斜角度が０．５°より小さくなる場合には、アクチュエータのＤＣモータは起動させないようにする。これは、ＤＣモータにはブラシ等の消耗部品があり、頻繁に動作させるとその寿命が短縮するからである。
【００３４】
更に、その他の臨機応変な対応について説明する。以下、上述の累積平均化した傾斜角度が大きく変化する時の光軸制御の例である。ここで、光軸制御は０．２°単位移動を用いる。例えば車両発進直前の光軸位置を０．５°とし、図３で説明したｔ１、ｔ２、ｔ３・・・をそれぞれ１０秒、２０秒、３０秒・・とする。そして、時点ｔ１での累積平均化した傾斜角度が１．５°ずれていた場合の光軸制御は以下のようにしていく。先ず、光軸の０．２°単位移動を行い、光軸位置を０．７°にする。そして時点ｔ２での累積平均化した傾斜角度が０．９°に変化すると更に０．２°単位移動を行い、上記光軸位置を０．９°に移動させる。更に時点ｔ３での累積平均化した傾斜角度が１．２°に変化すると更に０．２°単位移動を行い、上記光軸位置を１．１°に移動させる。これで好適な光軸制御がなされる。更に長時間の走行において累積平均化した傾斜角度が１．０°と安定化すると、以降は上述したように光軸角度の調節動作をしなくなり、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せず長時間に亘り停止のままになる。
【００３５】
上記のような光軸制御をすると、傾斜角度が安定化するまでの光軸移動のためのアクチュエータの駆動回数は大幅に低減されるようになる。
【００３６】
ここで、光軸制御を０．５°単位移動を加味してもよい。例えば、時点ｔ１での累積平均化した傾斜角度が２．３°ずれていた場合の光軸制御は以下のようにしていく。先ず、光軸の０．５°単位移動を行い、光軸位置を１．０°にする。そして時点ｔ２での累積平均化した傾斜角度が１．９°に変化すると更に０．２°単位移動を行い、上記光軸位置を１．２°に移動させる。更に時点ｔ３での累積平均化した傾斜角度が２．０°に変化すると更に０．２°単位移動を行い、上記光軸位置を１．４°に移動させる。更に長時間の走行において累積平均化した傾斜角度が２．０°と安定化すると、上述した光軸移動を繰り返し光軸制御が完了する。以降は上述したように光軸角度の調節動作はしなくなり、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せず長時間に亘り停止のままになる。この実施の形態において、傾斜角度の適正値が得られない場合あるいは傾斜角度の累積加算、累積平均化を行わない場合には、傾斜角度の計測は止め、傾斜角度検出センサ内の超音波センサの動作を停止する。これは、超音波センサの劣化を防ぐためである。また、超音波の周波数が小動物の可聴域に及ぶことがあり、動物の異常な反応を防止するためである。
【００３７】
上述したように、この実施の形態１によれば、車両の傾斜角度の計測値が累次に加算され、傾斜角度データ量が増加していくために、路面に対して正確な車両の傾斜角度が得られ、車両の平均的な傾きに対して光軸を好適に移動させることができるようになる。そして、車両の走行中における光軸制御は準スタティック制御方式となる。このために、光軸制御装置の耐久性の向上および消費電力の低減が可能になる。特に、ヘッドライト光軸の駆動手段であるアクチュエータの作動回数の低減によりモータ、ギア等の機動機構構成部品の磨耗が抑制され、長期使用できる光軸制御装置が実現できる。更に、この発明の光軸制御装置では上述したように臨機応変な光軸制御となることから、荷物の積おろし、乗員の乗り降りでの傾斜角度の変動にも充分に対応でき、車両走行時の安全性が充分に確保される。
【００３８】
また、この発明では、傾斜角度検出センサ１はヘッドライト直下の１ｍ２以下の狭い範囲内に設置できる。このために、従来の技術で見られた、車両のゆがみ、タイヤのへこみ等による傾斜角度の検出誤差は無くなり、車両の種類によらず同一の部品あるいは制御ユニットが共用できる。以上のようにして、低コスト且つ安全な光軸制御装置の可能な車両用ヘッドライト光軸制御装置が容易に実現できるという効果が得られる。
【００３９】
実施の形態２．
図６はこの発明の車両用ヘッドライト光軸制御装置の実施の形態２における光軸制御の動作を説明するものであり、実施の形態１を説明した図３と同様、この発明の特徴となる上記傾斜角度の平均化処理を説明するグラフである。以下、一部で図４も加味して説明する。この実施の形態２は、実施の形態１の図３に示す経時的に累積平均化することに対して、傾斜角度のサンプル数を蓄えた時点で累積平均化で加算平均するところが異なる。そこで、図３と異なるところを主に説明する。
【００４０】
図６おいて、横軸には車両の走行時間が示され、縦軸にはそれぞれ車速、サンプリングした傾斜角度の計測値、調節した光軸角度が示される。図に示すように、車両は、走行時間０において停車した状態から、ＩＧスイッチ８がオンとなり、加速して走行状態に入る。
【００４１】
この発明では、図６に示すように上記サンプリングした傾斜角度の計測値（Ｋ）をサンプル累積して平均化する。すなわち、図６に示すように、傾斜角度計測のサンプリング数ｎ１、ｎ２、ｎ３・・・まで累積して加算平均する。すなわち、ｎ１（例えば１００個）迄の計測値Ｋを加算平均しその平均値を求める。そして、この時点で上記平均値に基づき光軸角度を調節し、例えば図６では光軸角度は−０．５°から−０．３°へと上向かせる。更に継続して、ｎ２（例えば２００個）迄の計測値Ｋを加算平均しその平均値を求める。そして、同様に光軸角度を例えば＋０．１°に調節する。同様にしてｎ３（例えば３００個）時点までの累積平均化して光軸角度の調節を行う。
【００４２】
このようにして走行中において傾斜角度の累積平均化を継続していくと、その平均値は安定して変位量が小さくなり、ほとんどは上記所定の最小変位量（例えば０．２°）より低い値になる。そして、上述したように光軸角度の調節動作はしなくなり、右／左ヘッドライト光軸制御部３，４は作動せず長時間に亘り停止のままになる。この場合でも、上述したサンプリングでは傾斜角度の計測値の適正なものを選択することが重要である。図４に動作のフローチャートにおいてステップＳＴ１３の所定の時点を経過とは上述した所定のサンプリング数になる時点経過のことになる。この所定の時点は、図３で説明した所定の光軸制御する時点ｎ１、ｎ２、ｎ３・・・のことである。例えば、サンプリング数が１００個となる時点とすればよい。なお、上記のｎ１、ｎ２、ｎ３・・の値は任意に設定してよい。上記の場合にも、実施の形態１で説明したような、傾斜角度の計測値のうち適正値のみを抽出して累積加算する
【００４３】
この実施の形態２によれば、上述した実施の形態１で説明したような効果が得られる。そして、この場合にはサンプリング数で決められるために、各累積平均化においてサンプル数が異なってくる実施の形態１に比べて、傾斜角度の累積計算およびその平均処理の精度が常に確実になるという利点がある。
【００４４】
この発明では、上記実施の形態１の経時累積の平均化と実施の形態２のサンプル累積の平均化とを組み合わせてもよいことに言及しておく。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両用ヘッドライト光軸制御装置は、車両の走行中に継続して検出する複数の傾斜角度の計測値を累積加算し、上記累積加算値を平均処理して算出した傾斜角度の平均値に基づいて上記ヘッドライト光軸の駆動手段を駆動しヘッドライトの光軸角度を調節するように構成したので、光軸制御装置の耐久性の向上および消費電力の低減が可能なことから低コスト化が容易になり、臨機応変な光軸制御となることから、荷物の積おろし、乗員の乗り降りでの傾斜角度の変動にも充分に対応でき、車両走行時の安全性が充分に確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における車両内の光軸制御装置の模式的な配置図である。
【図２】この発明の実施の形態におけるヘッドライト光軸制御装置のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１における傾斜角度の累積平均化と光軸角度の調節を説明するグラフである。
【図４】この発明の実施の形態における作動フローチャート図である。
【図５】この発明の実施の形態における光軸制御のフローチャート図である。
【図６】この発明の実施の形態２における傾斜角度の累積平均化と光軸角度の調節を説明するグラフ図である。
【符号の説明】
１  傾斜角度検出センサ、１ａ，１ｂ  送受信部、２  制御装置、３  右ヘッドライト光軸制御部、４  左ヘッドライト光軸制御部、５  ＥＥＰＲＯＭ、６  車速センサ、７  電源、８  ＩＧスイッチ、９  ライティングスイッチ、１０  光軸調整スイッチ、Ｃ  車両、Ｇ  路面、Ｒ（Ｌ）Ｈ  ヘッドライト。
【図１】
2004359175.tif 000003
【図２】
2004359175.tif 000004
【図３】
2004359175.tif 000005
【図４】
2004359175.tif 000006
【図５】
2004359175.tif 000007
【図６】
2004359175.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月26日(2004.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
平均処理において、ｎ回目にサンプリングした傾斜角度の計測値をＫ（ｎ）とし、Ｍを所定の正整数とすれば、ｎ≦Ｍにおいては、累積加算値ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）、平均値＝ΣＫ（ｎ）／ｎとし、ｎがＭ値を超えると、累積加算値ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）−ΣＫ（ｎ−１）／Ｍ）＋Ｋ（ｎ）、平均値＝ΣＫ（ｎ）／Ｍとすることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の車両用ヘッドライト光軸制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
次に、光軸調整を判定するステップＳＴ１でＮＯ（Ｎ）の場合は、車速零ｏｒＩＧオフを判定するステップＳＴ３の判定に行く。そして、車速が零でなくＩＧオンであるとサンプリングのタイミングに至っているかを判定するステップＳＴ４で所定時間（例えば０．１秒）経過していれば傾斜角度の計測値（Ｋ）の計測を行うステップＳＴ５に行く。そのＫ値が図３で説明した適正値かどうかを判定するステップＳＴ６を通過すればサンプリング数ｎ値を判定する。すなわち、ステップＳＴ７でｎ≦Ｍを満たすとステップＳＴ８において図３で説明したようなＫ値の累積加算がなされ、ΣＫ（ｎ）＝ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）が行われる。ここで、ΣＫ（ｎ）、ΣＫ（ｎ−１）はそれぞれサンプリング数ｎ、ｎ−１までの加算値であり、予め決めた所定の正整数Ｍは累積平均の限度数になる。このＭ値は後述のＥＥＰＲＯＭ等の記憶メモリ容量にも依存し決められる。そして、ステップＳＴ９で累積平均化した平均値＝ΣＫ（ｎ）／ｎを算出する。これに対し、サンプリング数ｎがＭを超えると、ステップＳＴ１０に行き累積加算としてΣＫ（ｎ）＝［１−１／Ｍ］ΣＫ（ｎ−１）＋Ｋ（ｎ）が行われ、ステップＳＴ１１で平均値＝ΣＫ（ｎ）／Ｍを算出する。このように、サンプリング数ｎがＭ値を超えると、サンプリング数ｎ−１までの累積加算値から、サンプリング数ｎ−１までに平均化して算出した平均値を減算し、サンプリング数ｎでの傾斜角度の新たな計測値を１個加算し累積加算値とする。サンプリング数ｎが更に増加しても、このように累積加算に用いるデータの入れ替え操作を繰り返すことで、累積加算のデータ量をＭ個のままに固定する。そして、上述した平均化の算出を行い平均値とする。