(57)【要約】【課題】  車両用ヘッドランプの光軸制御装置において、車両の傾斜状態を高精度に検出してヘッドランプの光軸を適切に調整可能とする。【解決手段】  車両の走行状態における路面に対する車両の傾斜状態（傾斜角Δα）を検出し、この検出データの高周波成分（例えば、0.1Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第１フィルタ手段）に並行して、検出データの高周波成分（例えば、0.05Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第２フィルタ手段）を実行し、複数のデータに基づいて傾斜角Δαを更新してヘッドランプ５の傾斜角を調整する。【選択図】        図１５
2005096623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたヘッドランプの光軸を調整する光軸調整手段と、路面に対する前記車両の傾斜状態を検出する傾斜状態検出手段と、該傾斜状態検出手段の検出値をなまし処理する第１フィルタ手段と、該第１フィルタ手段よりも高い度合いで前記傾斜状態検出手段の検出値をなまし処理する第２フィルタ手段と、前記第１フィルタ手段によりなまし処理された第１検出値に基づいて第１傾斜値を確定する第１傾斜値確定手段と、前記第２フィルタ手段によりなまし処理された第２検出値に基づいて第２傾斜値を確定する第２傾斜値確定手段と、前記第１傾斜値と前記第２傾斜値の少なくともいずれか一方の傾斜値を確定傾斜角とすると共に該確定傾斜角に応じて前記光軸調整手段を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする車両用ヘッドランプの光軸制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ヘッドランプの光軸制御装置において、前記第１傾斜値確定手段と前記第２傾斜値確定手段の少なくともいずれか一方は、前回の傾斜値と今回の傾斜値との平均値を求める平均傾斜値演算手段を有することを特徴とする車両用ヘッドランプの光軸制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用ヘッドランプの光軸制御装置において、前記第１傾斜値確定手段または前記第２傾斜値確定手段が確定した前回の傾斜値と今回の傾斜値との差が所定値以上となったときに積荷に変化があると判定する積荷変化判定手段が設けられ、前記制御手段は、該積荷変化判定手段が積荷に変化があると判定したときに、積荷変化後の傾斜値に基づいて前記光軸調整手段を制御することを特徴とする車両用ヘッドランプの光軸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の傾斜状態に応じてヘッドランプの光軸を調整する光軸制御装置に関し、特に、キャブと荷台がフレーム上に設けられたトラックに適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全性の観点から高輝度ランプが採用されるようになってきている。高輝度ランプは安全性の寄与度が高い反面、他車両へ眩感を与える虞が高くなる。そこで、従来から、車両の傾斜状況に応じてヘッドランプの光軸を調整し、対向車両のドライバに眩感を与えないようにする技術が種々検討されている。
【０００３】
このような車両の傾斜状況に応じてヘッドランプの光軸を調整する光軸調整装置としては、下記特許文献１に開示されたものが提案されている。この特許文献１に記載された「車両用前照灯光軸方向自動調整装置」は、車両の前後輪に配設されたハイトセンサからの信号に基づいて車両の前後方向のピッチ角を算出し、車速と加速度に基づいて設定された走行状態の制御モードにて、ピッチ角をフィルタ処理して対向車に眩光を与えないように前照灯の光軸方向の調整の応答性をする変更するものである。
【０００４】
また、本出願人は、車両用ヘッドランプの光軸調整装置として、下記特許文献２を既に出願している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１６６９３３号公報
【特許文献２】特願２００３−０７３１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の装置にあっては、車両の傾きを検出するために前後の車高の変位量を測定する前後一対のハイトセンサを用いている。この従来の装置を、フレームにキャブと荷台が設けられたトラック等に適用した場合、前後のアクスルとフレーム間の上下方向の変位量を検出し、この前後の変位量差によりキャブ側の傾斜状況を判断してヘッドランプの光軸を調整することとなる。
【０００７】
ところが、フレームに荷台が設けられたトラックでは、積荷の積載によりフレームにたわみが生じ、正確な傾斜状況を判断することが困難となっている。即ち、積荷の位置によっては、フレームにたわみが生じてフレーム先端部（キャブ側）が上方に傾斜しているにも拘らず前後のアクスルとフレーム間の上下方向のストロークが略同じになることが考えられ、この場合、ヘッドランプの光軸を下側に調整する必要があるにも拘らず、傾斜状態にないと判断されてヘッドランプの光軸を調整することができない状況になる虞がある。
【０００８】
また、上述した特許文献２は、このような問題を解決することができるものの、舗装路の表面の凹凸が大きい路面では、車両の傾斜状態の検出が不十分であり、車両の傾斜状態を確実に検出してヘッドランプの光軸を高精度に調整可能な技術が望まれている。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、車両の傾斜状態の確実に検出してヘッドランプの光軸を高精度に調整制御可能な車両用ヘッドランプの光軸制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置は、車両に設けられたヘッドランプの光軸を調整する光軸調整手段と、路面に対する前記車両の傾斜状態を検出する傾斜状態検出手段と、該傾斜状態検出手段の検出値をなまし処理する第１フィルタ手段と、該第１フィルタ手段よりも高い度合いで前記傾斜状態検出手段の検出値をなまし処理する第２フィルタ手段と、前記第１フィルタ手段によりなまし処理された第１検出値に基づいて第１傾斜値を確定する第１傾斜値確定手段と、前記第２フィルタ手段によりなまし処理された第２検出値に基づいて第２傾斜値を確定する第２傾斜値確定手段と、前記第１傾斜値と前記第２傾斜値の少なくともいずれか一方の傾斜値を確定傾斜角とすると共に該確定傾斜角に応じて前記光軸調整手段を制御する制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置では、前記第１傾斜値確定手段と前記第２傾斜値確定手段の少なくともいずれか一方は、前回の傾斜値と今回の傾斜値との平均値を求める平均傾斜値演算手段を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置では、前記第１傾斜値確定手段または前記第２傾斜値確定手段が確定した前回の傾斜値と今回の傾斜値との差が所定値以上となったときに積荷に変化があると判定する積荷変化判定手段が設けられ、前記制御手段は、該積荷変化判定手段が積荷に変化があると判定したときに、積荷変化後の傾斜値に基づいて前記光軸調整手段を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置によれば、ヘッドランプの光軸を調整する光軸調整手段と、路面に対する車両の傾斜状態を検出する傾斜状態検出手段と、傾斜状態検出手段の検出値をなまし処理する第１フィルタ手段及びこの第１フィルタ手段よりも高い度合いで検出値をなまし処理する第２フィルタ手段と、第１、第２検出値に基づいて第１、第２傾斜値を確定する第１、第２傾斜値確定手段と、第１傾斜値と第２傾斜値の少なくともいずれか一方の傾斜値を確定傾斜角として光軸調整手段を制御する制御手段とを設けたので、制御手段はなまし度合いの異なる複数のフィルタ手段により処理された傾斜値に基づいて確定傾斜角を設定するため、各フィルタ手段の足りない領域を補足し合うこととなり、この確定傾斜角に基づいて光軸調整手段を制御することとで、路面状態に拘わらずに車両の傾斜状態を高精度に安定して検出し、ヘッドランプの光軸を適切に調整することができる。
【００１４】
請求項２の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置によれば、第１傾斜値確定手段と第２傾斜値確定手段の少なくともいずれか一方は前回の傾斜値と今回の傾斜値との平均値を求める平均傾斜値演算手段を有しているので、なましがきつくなるフィルタ手段の場合、検出値とフィルタ処理後の傾斜値とが差が大きくなり、確定値の幅が広がる可能性があるが、傾斜値を平均化することでこの幅をできるだけ小さくすることができ、傾斜値の精度を向上することができる。
【００１５】
請求項３の発明の車両用ヘッドランプの光軸調整装置によれば、第１傾斜値確定手段または第２傾斜値確定手段が確定した前回の傾斜値と今回の傾斜値との差が所定値以上となったときに積荷に変化があると判定する積荷変化判定手段を設け、制御手段は積荷変化判定手段が積荷に変化があると判定したときに、積荷変化後の傾斜値に基づいて光軸調整手段を制御するようにしたので、積荷に変化があったときには積荷変化後の傾斜値に基づいて光軸調整手段を制御するため、積荷変化後の傾斜値を高精度に確定し、車両の傾斜状態に最適な光軸角度に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の車両用ヘッドランプの光軸制御装置の最良の形態は、傾斜状態検出手段の検出値を異なる度合いでなまし処理する第１、第２フィルタ手段を設けると共に、各フィルタ手段によりなまし処理された第１、第２検出値に基づいて第１、第２傾斜値を確定する第１、第２傾斜値確定手段を設け、制御手段が第１傾斜値と第２傾斜値の少なくともいずれか一方の傾斜値を確定傾斜角として光軸調整手段を制御するようにしたものであり、以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１に本発明の一実施例に係る車両用ヘッドランプの光軸制御装置を搭載したトラックの概略構成、図２にトラックのフレームの平面、図３に超音波センサの取付状態を表すフレーム前部の概略、図４に図３のIV-IV断面、図５に図４のＶ−Ｖ断面、図６に超音波センサの取付状態を表す概略、図７に車両傾斜状態の検出方法の説明、図８に超音波センサの送信波形及び受信波形を表すグラフ、図９に車両用ヘッドランプの光軸制御装置が装着されたヘッドランプ部の水平断面、図１０に図９のＸ−Ｘ断面、図１１に本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置の制御ブロック、図１２に本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置による全体制御のフローチャート、図１３に初期設定処理のフローチャート、図１４に停止処理のフローチャート、図１５に走行処理(１)のフローチャート、図１６に走行処理(２)のフローチャート、図１７に車両の走行及び停止時における傾斜角データの変化を表すグラフ、図１８に傾斜角データのセンサ値及び平均値の変化を表すグラフを示す。
【００１８】
本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置において、図１及び図２に示すように、左右一組のサイドフレーム１にはこれに直交する複数のクロスメンバ２が組み付けられ、このサイドフレーム１及びクロスメンバ２により構成されるフレーム上にキャブ３及び荷台４が搭載されている。車両前端部のクロスメンバ２の両側には左右のヘッドランプ５が装着され、このクロスメンバ２の略中央部には傾斜判定手段としての傾斜センサ６が配置されている。この傾斜センサ６の検出信号は制御手段としてのＥＣＵ７に入力され、ＥＣＵ７では傾斜センサ６からの検出情報に基づいて車両前部の路面に対する傾斜状態が判定される。
【００１９】
なお、左右ヘッドランプ５はキャブ３側に設けてもよい。また、傾斜センサ６はフロントアクスル８の上部サイドレールやこのフロントアクスル８より前側であれば車両端部のクロスメンバ２以外（例えば、キャブ３側）に設けてもよい。
【００２０】
ここで、傾斜センサ６について詳細に説明する。図３乃至図６に示すように、傾斜センサ６は車幅方向に送受信を行う２組の超音波センサ９，１０であって、信号発信部としての２つの送信子９ａ，１０ａと、信号受信部としての受信子９ｂ，１０ｂとを有している。送信子９ａ，１０ａは車両の右側に配置され、受信子９ｂ，１０ｂは車両の左側に配置されており、各超音波センサ９，１０の送受信波の方向は略平行状態をなし、車両の前後方向に対してほぼ直交する方向となっている。なお、送信子９ａ，１０ａと受信子９ｂ，１０ｂの取付位置は左右逆であっても良い。
【００２１】
そして、この超音波センサ９，１０は下部の送受信面が露出するように箱形のケース１１に収納され、このケース１１がコ字形状をなすブラケット１２を介してクロスメンバ２の中間部に取付けられることで、傾斜センサ６が車両の前部に路面Ｒと対向して取付けられる。これにより、傾斜センサ６の取付スペースを車両の前後方向に短くすることができ、また、超音波センサ９，１０をケース１１内に収納したことにより、傾斜センサ６をコンパクトにすることができ、クロスメンバ２への取付が容易となる。
【００２２】
なお、超音波センサ９，１０は送信子９ａ，１０ａと受信子９ｂ，１０ｂとが別体のものを前後に２組設けたが、これに限定されるものではなく、３組以上設けてもよく、また、送信子と受信子とが一体のものを前後に２つ設けてもよい。また、一つの送信子に対して車幅方向あるいは車両前後方向にずれて二つの受信子を設けてもよく、取付スペースに余裕があれば、送信子及び受信子を車両前後方向に沿って一列に配置することも可能である。更に、傾斜センサ６を超音波センサに代えてレーザセンサを適用することも可能である。
【００２３】
この傾斜センサ６は、２つの超音波センサ９，１０の受信時間差に基づいて路面Ｒに対する車両の傾斜状態を判定するものであり、各送信子９ａ，１０ａからの超音波は路面Ｒを反射して各受信子９ｂ，１０ｂで受信され、この受信子９ｂ，１０ｂの受信時間差に基づいて路面Ｒに対する車両の傾斜状態が判定される。即ち、送信子９ａ，１０ａ及び受信子９ｂ，１０ｂの信号はＥＣＵ７に入力され、受信子９ｂ，１０ｂの超音波の受信時間差に基づいて路面に対する前部のクロスメンバ２の傾斜状態（車両前部の傾斜状態）がＥＣＵ７で判定される。なお、傾斜センサ６は受信時間差に基づいて路面Ｒに対する車両の傾斜状態を判定するようにしたが、受信位相差に基づいて路面Ｒに対する車両の傾斜状態を判定してもよい。
【００２４】
図６乃至図８に基づいて傾斜センサ６による車両の傾斜状態の判定方法を詳細に説明する。
【００２５】
図８に示すように、超音波センサ９，１０において、前後の送信子９ａ，１０ａは波型の超音波波形を発信する一方、前後の受信子９ｂ，１０ｂは所定時間遅れてこの送信子９ａ，１０ａが発信した波型の超音波波形を受信する。そのため、ここに送受信時間差ΔＴf，ΔＴrが発生し、この送受信時間差ΔＴf，ΔＴrに基づいて受信時間差ΔＴを算出して車両の傾斜角Δαを求める。
【００２６】
即ち、図６及び図７(ａ)に示すように、路面Ｒに対し車両前部（前部クロスメンバ２）が傾斜していない場合、前後の検出高さＨf，Ｈrが同様であるため、前方の送信子９ａから受信子９ｂに送信される超音波の経路Ｌａと、後方の送信子１０ａから受信子１０ｂに送信される超音波の経路Ｌｂが等しく（ΔＴf＝ΔＴr）なり、前後の受信子９ｂ，１０ｂの受信時間差ΔＴ＝（ΔＴf−ΔＴr）／２はゼロとなる。
【００２７】
一方、図６及び図７(ｂ)で示すように、荷台４に荷物を積んだことにより車両の後部が沈んで、路面Ｒに対して車両前部が後方（上方）に傾斜している場合、前後の検出高さＨf，Ｈrが相違するため、前方の送信子９ａから受信子９ｂに送信される超音波の経路Ｌａが、後方の送信子１０ａから受信子１０ｂに送信される超音波の経路Ｌｂよりも長く（ΔＴf＞ΔＴr）なり、前後の受信子９ｂ，１０ｂに受信時間差ΔＴが生じる。
【００２８】
このように車両前部が後方に傾斜している場合、距離Ｌだけ離れた送信子９ａ，１０ａの間には高さ方向に距離差ΔＳが生じる。この距離差ΔＳは、受信時間差ΔＴと雰囲気温度及び音速に基づいて次式（１）により求めることができる。この場合、Ｋは雰囲気温度及び音速に基づいた係数である。また、距離差ΔＳと受信子９ｂ，１０ｂの間の前後方向の距離Ｌにより、傾斜角Δαは次式（２）により求めることができる。
【００２９】
ΔＳ＝（Ｈf−Ｈr）＝ΔＴ×Ｋ                          ・・・（１）
Δα＝tan-1（ΔＳ／Ｌ）                              ・・・（２）
【００３０】
従って、ＥＣＵ７は、受信子９ｂ，１０ｂの受信時間差ΔＴに基づいて距離差ΔＳを導出し、上述した（２）式により傾斜角Δαを演算することで、車両の傾斜状態を判定することができる。
【００３１】
なお、図７(ｂ)で示すものとは逆に、荷台４に荷物を積んだことにより車両の前部が沈んで、路面Ｒに対して車両前部が前方（下方）に傾斜している場合、経路Ｌａより経路Ｌｂの方が長くなり、受信子９ｂ，１０ｂに受信時間差ΔＴが生じることとなり、前述と同様に、上述した（２）式により傾斜角Δαを演算することで、車両の傾斜状態を判定することができる。
【００３２】
また、図９及び図１０に基づいてヘッドランプ５及びその光軸調整装置について説明する。
【００３３】
図９及び図１０に示すように、ヘッドランプ５はHi側のランプ１５とLow側のランプ１６で構成され、Low側のランプ１６が、例えば、高輝度ランプ（例えば、ディスチャージヘッドランプ）となっている。Low側のランプ１６はリフレクタホルダ１７に高輝度バルブ１８が取り付けられ、集光レンズ１９が設けられている。Hi側のランプ１５は、例えば、ハロゲンバルブ２０を備えている。そして、高輝度バルブ１８はリフレクタホルダ１７と共に光軸調整手段としてのアクチュエータ２１により傾動駆動され、光軸が上下方向に調整されるようになっている。アクチュエータ２１は、傾斜センサ６からの情報によりＥＣＵ７で判定された傾斜状態に応じたＥＣＵ７からの指令により駆動され、高輝度バルブ１８の光軸が調整される。
【００３４】
また、Low側のランプ１６にはリフレクタホルダ１７を手動で調整して高輝度バルブ１８の光軸を調整する手動ねじ２２が設けられている。手動ねじ２２は傾斜センサ６の初期値に対する高輝度バルブ１８の光軸位置を設定するときに用いられる。
【００３５】
なお、Hi側のランプ１５をLow 側のランプ１６と同様にアクチュエータ２１により上下方向に調整するようにすることも可能である。また、ヘッドランプとしては、リフレクタホルダとバルブが一体の構成のものもあり、リフレクタホルダとバルブが一体の場合、リフレクタホルダをアクチュエータにより傾動駆動させることでバルブの光軸を調整することができる。
【００３６】
このように構成された本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置では、図１１に示すように、ＥＣＵ７には運転状態検出手段としての車速センサ２３からの情報が入力されると共に、傾斜センサ６（送信子９ａ，１０ａ及び受信子９ｂ，１０ｂ）からの検出情報が入力される。このＥＣＵ７では、車速センサ２３が検出した車速に基づいて車両の停車状態や走行状態などが判断されると共に、送信子９ａ，１０ａ及び受信子９ｂ，１０ｂからの検出結果に基づいて上述した傾斜角Δαが演算される。そして、リフレクタホルダ１７を傾動させるアクチュエータ（左右のヘッドランプ５のアクチュエータ）２１に駆動指令が出力され、車両の状況及び傾斜状態に基づいて高輝度バルブ１８の光軸が所定状態に調整される。
【００３７】
また、ＥＣＵ７には、車両が空車で且つ平坦路にあるときの傾斜角Δαの結果を初期値とする機能が備えられ、着脱自在の故障診断ツール２４により初期値を記憶するように指令が出力される。車両が空車で且つ平坦路にあるときの傾斜角Δαの結果を初期値とし、この状態で手動ねじ２２により高輝度バルブ１８の光軸を所定状態に調整する。そして、記憶された初期値を基にして傾斜センサ６からの情報により演算される傾斜角Δαに応じてアクチュエータ２１を駆動し、高輝度バルブ１８の光軸が傾斜状態に応じて調整される。
【００３８】
これにより、傾斜センサ６の検出状況にばらつきがある場合でも、常に一定の精度を維持して傾斜状態を判定して高輝度バルブ１８の光軸を調整することができる。また、故障診断ツール２４により初期値を記憶するように指令がだされるようになっているので、既存の装置を利用することで容易に初期設定を行うことができる。
【００３９】
なお、故障診断ツール２４の代わりに、車体に設けられた初期値用スイッチやハーネスコネクタの抜き差し動作により初期値を記憶させるようにしてもよい。
【００４０】
そして、平面路で送信子９ａ，１０ａ及び受信子９ｂ，１０ｂの検出情報により演算された傾斜角Δαを初期値とした後、手動ねじ２２によりリフレクタホルダ１７と共に高輝度バルブ１８を傾動させて高輝度バルブ１８の光軸を平面路での光軸の状態に調整する。これにより、平坦路で演算された傾斜角Δαを基準にした傾斜センサ６の検出情報に応じた制御（オートレベリング）が可能となる。
【００４１】
また、車両の工場出荷後には、オートレベリングが開始され、車両の停止状態における傾斜状態と、車両の走行状態（例えば、40km/h以上）における傾斜状態とが検出され、ＥＣＵ７は傾斜センサ６からの情報に基づいてアクチュエータ２１を駆動し、高輝度バルブ１８の光軸が調整される。
【００４２】
この場合、本実施例では、路面が凹凸状態にあったり段差や突起に乗り上げているときに、傾斜状態のデータはその状態に反応して正確に検出することができない場合がある。そのため、傾斜状態のデータの高周波成分（例えば、0.1Hzを越える周波数成分）を除去してなまし処理（第１フィルタ手段）するようにしている。傾斜状態のデータを多数集めて各周波数成分で偏差を調べた場合、高周波成分のデータ（例えば、0.1Hzを越える周波数成分のデータ）で偏差が急激に高くなっていることが確認されている。このため、高周波成分のデータを除去することで、偏差の比較的少ないデータにより、即ち、路面の凹凸や段差や突起に乗り上げている状態を排除したデータにより、傾斜状態を判定することができる。
【００４３】
また、車両が走行状態の場合、舗装路が雪路や吸水性向上機能を向上させる目的で、路面に小さな凹凸があるような路面状態であるときには、傾斜状態のデータにおける0.1Hzを越える周波数成分を除去してなまし処理しても、傾斜状態のデータがばらついてしまい、その後の処理でデータがはじかれて所定数のデータを得ることができない場合がある。そのため、車両の走行状態では、傾斜状態のデータの高周波成分（例えば、0.1Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第１フィルタ手段）に並行して、傾斜状態のデータの高周波成分（例えば、0.05Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第２フィルタ手段）を実行するようにしている。
【００４４】
そして、傾斜状態のデータにおける0.05Hzを越える高周波数成分を除去するなまし処理を実行した場合、処理データがある狭い領域内でばらついてしまい、高精度な処理データを得ることができない場合がある。そのため、なまし処理した複数のデータから傾斜角データを得るとき、前回の傾斜データと今回の傾斜データとの平均値を求める処理（平均傾斜値演算手段）を行い、この平均値を確定値とするようにしている。
【００４５】
一方、車両が停止状態の場合、積荷の積み降ろしがあったかどうかを判定し、積み降ろしがあったときにはそれまでの傾斜状態のデータに積み降ろしによるデータの変化量を演算し、この変化量を加減算してデータを更新する。
【００４６】
即ち、車両が停止状態の場合、傾斜センサ６による検出路面に道路の継ぎ目や段差、突起等があると適正な傾斜状態のデータを得ることができない。そのため、傾斜状態のデータを収集して移動平均処理を行い、この処理を行って求められた平均値が所定の範囲内に収束したときの収束平均値をメモリし、この収束平均値の最大値と最小値の差を傾斜状態のデータの変化量として設定（変化量算出手段）し、この変化量が予め設定された設定変化量以上のときに、現在の傾斜角データにこの変化量を加減算してデータを更新する。車両の停止状態では、乗員の乗車及び降車やエンジン振動などにより収集したデータが小さい範囲内でばらつくが、積荷の積み降ろしがあった場合、収集したデータは大きい範囲内で変化することが確認されている。
【００４７】
ここで、図１２乃至図１６に基づいて本実施例に係る車両用ヘッドランプの光軸制御装置による車両の傾斜角データの更新方法について詳細に説明する。
【００４８】
図１２に示すように、オートレベリングが開始されると、ステップＳ１でスタータSWがONであるか否かが判断され、スタータSWがONであると判断された場合、ステップＳ２で傾斜センサ６を作動させて傾斜角Δαを演算する。ステップＳ１２で傾斜角Δαを演算した後、ステップＳ３でシステムの初期設定が未終了であるか否かが判断され、ステップＳ３でシステムの初期設定が未終了であれば、ステップＳ４で初期設定処理が実行される。一方、ステップＳ３でシステムの初期設定が終了していれば、ステップＳ５で車速が0km/hであるか否かが判断される。このステップＳ５で、車速が0km/hであると判断された場合、車両が停車中であると判断され、ステップＳ６に移行して停止処理が実行され、車速が0km/hでないと判断された場合、車両が走行中であると判断され、ステップＳ７及びステップＳ８に移行して走行処理(１)(２)が並行して実行される。
【００４９】
そして、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８で各種処理が実施されると、確定値としての傾斜角Δαが確定されることとなり、その後、ステップＳ９で傾斜角Δαのデータを更新した後、ステップＳ１０でヘッドランプ５を点灯させるランプSWがONであるか否かが判断され、ランプSWがONであると判断された場合、ステップＳ１１でアクチュエータ２１を駆動させて高輝度バルブ１８の光軸が傾斜角Δαに調整される。一方、ステップＳ１０でランプSWがONではないと判断された場合、傾斜角Δαのデータを保持した状態を維持する。
【００５０】
前述した初期設定処理について、図１３に示すように、ステップＳ１０１では、ローパスフィルタ（第１フィルタ手段）により傾斜角Δαのデータの中から高周波成分（0.1Hzを越える周波数成分）を除去するフィルタ処理を実行することで、傾斜角Δαのデータから路面の凹凸や段差や突起に乗り上げたときのデータを除去し、適正な傾斜状態のデータを得る。ステップＳ１０２では、車速が0km/hである状態が規定時間（例えば、５秒間）経過した否かが判断され、車速が0km/hである状態が規定時間経過したと判断された場合、車両が停止中であると判断されてステップＳ１０３に移行する。そして、ステップＳ１０３でセンサ値（傾斜角Δαのデータ）が規定数（例えば、500個）だけ収集されたか否かが判断され、規定数のデータが収集されたと判断された場合、ステップＳ１０４で収集されたデータに基づいて標準偏差を演算する。ステップＳ１０５では、算出した標準偏差が初期規定値（例えば、σ≦0.3deg）以下であるか否かが判断され、初期規定値以下であると判断された場合、ステップＳ１０６に移行し、このときのデータの平均値を演算して初期値として保管する。
【００５１】
停止処理において、図１４に示すように、ステップＳ２０１では、ローパスフィルタ（第１フィルタ手段）により傾斜角Δαのデータの中から高周波成分（0.1Hzを越える周波数成分）を除去するフィルタ処理を実行することで、傾斜角Δαのデータから路面の凹凸や段差や突起に乗り上げたときのデータを除去し、適正な傾斜状態のデータを得る。ステップＳ２０２では、車速が0km/hの状態が規定時間（例えば、１０秒間）経過した否かが判断される。このステップＳ２０２で車速が0km/hの状態が規定時間経過したと判断された場合、車両が停車中であると判断されてステップＳ２０３に移行する。そして、ステップＳ２０３でセンサ値（傾斜角Δαのデータ）を取り込んで移動平均処理を行い、ステップＳ２０４でその平均値の変動量を演算し、ステップＳ２０５でセンサ値における上下のピーク値を順次取り込み、ステップＳ２０６で取り込んだピーク値の移動平均化処理を行う。ステップＳ２０７では、演算した平均値が所定の範囲内に収束したか否かが判断され、平均値が所定の範囲内に収束したと判断された場合、収束した平均値を収束平均値としてメモリされ、ステップＳ２０８でこの収束平均値における最大値と最小値の変化量を演算する。なお、このステップＳ２０７で平均値が所定の範囲内に収束しないと判断された場合、ステップＳ２０１に移行して処理を繰り返す。また、ステップＳ２０７で求められた収束平均値が一つだけの場合、ステップＳ２０８で演算した変化量は０となる。
【００５２】
ステップＳ２０８で変化量を演算した後、ステップＳ２０９ではこの変化量が予め設定された規定値以上であるか否かが判断される。ここで、変化量がこの規定値以上であると判断された場合、積荷の積み降ろしがあったと判定されてステップＳ２１０に移行し、ここで、算出した変化量をデータ更新用の変化量として確定する。
【００５３】
このように車両停止状態で積荷の積み降ろしの有無が判定され、積み降ろしがあった場合には迅速に傾斜角Δαのデータを更新することとなり、路面の凹凸に状態に関係なく傾斜角Δαのデータを確実に、且つ、迅速に更新することが可能となる。
【００５４】
走行処理(１)において、図１５に示すように、ステップＳ３０１では、ローパスフィルタ（第１フィルタ手段）により傾斜角Δαのデータの中から高周波成分（0.1Hzを越える周波数成分）を除去するフィルタ処理を実行することで、傾斜角Δαのデータから路面の凹凸や段差や突起に乗り上げたときのデータを除去し、適正な傾斜状態のデータを得る。ステップＳ３０２では、車速が規定値以上か否かが判断されるが、このときの規定値は、傾斜状態のデータのばらつきが多くなる車速に満たない値、例えば、20km/hに設定される。ステップＳ３０２で車速が規定値以上であると判断された場合、ステップＳ３０３で車両の加減速度が規定値以内か否かが判断されるが、このときの規定値は、加減速状態とはみなされない値、例えば、加減速度が±0.5m/s2に設定される。
【００５５】
ステップＳ３０２で車速が規定値以上で、且つ、ステップＳ３０３で加減速度が規定値以内であると判断された場合、ステップＳ３０４で規定数（例えば、300個）の傾斜角Δαのデータが収集されたか否かが判断され、規定数のデータが収集されたと判断された場合、ステップＳ３０５で収集されたデータに基づいて標準偏差を演算する。一方、ステップＳ３０４で規定数のデータが収集されていないと判断された場合、ステップＳ３０１に戻って規定数のデータが収集されるまで処理を繰り返し行う。
【００５６】
ステップＳ３０５で標準偏差を演算した後、ステップＳ３０６でこの標準偏差が走行規定値（例えば、σ＝0.14deg）以下であるか否かが判断され、走行規定値以下であると判断された場合、ステップＳ３０７に移行する。このステップＳ３０７では標準偏差が走行規定値以下であると判定されたデータの平均値を演算し、算出した平均値をデータ更新用の確定値とする。なお、ここで、ステップＳ３０５〜３０７の処理で本発明の第１傾斜値確定手段が構成される。
【００５７】
このように車両が走行状態にあることが判定され、この走行状態にある場合にのみ、フィルタ処理により0.1Hzを越える周波数成分を除去した傾斜角Δαのデータを用いてデータ更新することとなり、低速時や急加減速時等におけるデータを排除することができ、ばらつきの少ない走行状況での傾斜角Δαのデータを採用することが可能になる。
【００５８】
走行処理(２)において、図１６に示すように、ステップＳ４０１では、ローパスフィルタ（第２フィルタ手段）により傾斜角Δαのデータの中から高周波成分（0.05Hzを越える周波数成分）を除去するフィルタ処理を実行することで、傾斜角Δαのデータから路面の細かい凹凸や段差や突起に乗り上げたときのデータを除去し、適正な傾斜状態のデータを得る。ステップＳ４０２では、車速が規定値以上か否かが判断されるが、このときの規定値は、傾斜状態のデータのばらつきが多くなる車速に満たない値、例えば、5km/hに設定される。ステップＳ４０２で車速が規定値以上であると判断された場合、ステップＳ４０３で車両の加減速度が規定値以内か否かが判断されるが、このときの規定値は、加減速状態とはみなされない値、例えば、加減速度が±0.5m/s2に設定される。
【００５９】
ステップＳ４０２で車速が規定値以上で、且つ、ステップＳ４０３で加減速度が規定値以内であると判断された場合、ステップＳ４０４でセンサ値（傾斜角Δα）の個数のカウント（N1）を開始し、ステップＳ４０５でセンサ値の収集を開始する。そして、ステップＳ４０６で規定数（例えば、N1=300個）の傾斜角Δαのデータが収集されたか否かが判断され、規定数のデータが収集されたと判断された場合、ステップS４０７でセンサ値カウント（N1）をクリアしてから、ステップＳ４０８で収集されたデータに基づいて標準偏差σ１を演算する。一方、ステップＳ４０６で規定数のデータが収集されていないと判断された場合、ステップＳ４０１に戻って規定数のデータが収集されるまで処理を繰り返し行う。
【００６０】
ステップＳ４０８で標準偏差を演算した後、ステップＳ４０９でこの標準偏差が走行規定値（例えば、σ＝0.14deg）以下であるか否かが判断され、走行規定値以下であると判断された場合、ステップＳ４１０に移行する。このステップＳ４１０では、標準偏差が走行規定値以下であると判定されたデータの平均値Avg1を演算し、ステップＳ４１１で前回の平均値Avg0と今回の平均値Avg1との変化量Ｄ１を演算する。そして、ステップＳ４１２では、この新旧平均値の変化量Ｄ１が予め設定された規定値の範囲（例えば、−0.3deg＜Ｄ１＜0.3deg）にあるか否かを判断する。
【００６１】
このステップＳ４１２にて、新旧平均値の変化量Ｄ１がこの規定値範囲内にない場合は、走行中であるにも拘わらず、積荷に変化があったと判定される。即ち、変化量Ｄ１が規定値範囲以下（例えば、Ｄ１≦−0.3deg）であれば、積荷の重量が減少したとして、ステップＳ４２４に移行し、変化量Ｄ１が規定値範囲以下であったときのデータが連続して検出された回数のカウント（N2）を開始する。一方、変化量Ｄ１が規定値範囲以上（例えば、Ｄ１≧0.3deg）であれば、積荷の重量が増加したとして、ステップＳ４１９に移行し、変化量Ｄ１が規定値以上であったときのデータが連続して検出された回数のカウント（N4）を開始する。また、ステップＳ４１２で新旧平均値の変化量Ｄ１がこの規定値範囲内にあれば、積荷に変化ないと判定され、ステップＳ４１３でデータのカウント（N2）をリセットし、ステップＳ４１４でデータのカウント（N4）をリセットする。そして、ステップステップＳ４１５で傾斜角Δαのデータの新旧平均値化処理を実行する。
【００６２】
即ち、前回までの平均値Avg0に処理回数のカウント（N3）を乗算して前回までの合計値を求め、この前回までの合計値に今回の平均値Avg1を加算して今回を含めた合計値を求め、この合計値を今回を含めた処理回数で除算することで、確定値θを演算する。ステップステップＳ４１５で今回までの平均値Avg1を含めた傾斜確定値θが算出されると、ステップＳ４１６で処理回数をカウント（N3）し、ステップＳ４１７で前回までの平均値Avg0を算出した傾斜確定値θとし、ステップＳ４１８で傾斜確定値θとして確定して更新する。
【００６３】
一方、ステップＳ４１２で変化量Ｄ１が規定値範囲以下（例えば、Ｄ１≦−0.3deg）であれば、ステップＳ４２４で検出回数のカウント（N2）を開始し、ステップＳ４２５でこのデータが連続して規定数（例えば、３回）検出したことを確認した後、ステップＳ４２６で処理回数のカウント（N3）をリセットすると共に、ステップＳ４２７で検出回数のカウント（N2）をリセットし、ステップＳ４２８で変化量Ｄ１が規定値範囲以下であったときの平均値Avg1を傾斜確定値θとして確定して更新する。また、ステップＳ４１２で変化量Ｄ１が規定値範囲以上（例えば、Ｄ１≧0.3deg）であれば、ステップＳ４１９で検出回数のカウント（N4）を開始し、ステップＳ４２０でこのデータが連続して規定数（例えば、３回）検出したことを確認した後、ステップＳ４２１で処理回数のカウント（N3）をリセットすると共に、ステップＳ４２２で検出回数のカウント（N4）をリセットし、ステップＳ４２３で変化量Ｄ１が規定値範囲以上であったときの平均値Avg1を傾斜確定値θとして確定して更新する。なお、ここで、ステップＳ４１５〜４１８の処理で本発明の第２傾斜値確定手段が構成される。また、ステップＳ４１１〜４１７の処理で本発明の平均傾斜値演算手段が構成される。更に、ステップＳ４１２の処理で本発明の積荷変化判定手段が構成される。
【００６４】
このように車両が走行状態にあることが判定され、この走行状態にある場合にのみ、フィルタ処理により0.1Hzより低い0.05Hzを越える周波数成分を除去した傾斜角Δαのデータを用いてデータ更新することとなり、低速時や急加減速時等におけるデータを排除することができると共に、検出値とフィルタ処理後の傾斜値とが差が大きくなって確定値の幅が広がる可能性があるが、平均化処理を行うことで、走行状況での高精度な傾斜角Δαのデータを採用することが可能になる。
【００６５】
そして、車両の走行状態では、走行処理(１)と走行処理(２)を同時に並行して実行しており、なまし度合いの異なる２つのフィルタ手段により処理された傾斜角Δαのデータに基づいて確定傾斜角を設定することとなり、各フィルタ手段の足りない領域を補足し合い、路面状態に拘わらずに車両の傾斜状態を高精度に安定して検出することができる。
【００６６】
ここで、上述した車両停止状態における傾斜角Δαのデータの処理方法を具体的に説明する。図１７に示すように、車両の空車での走行状態から停止状態に移行したとき、傾斜センサ６の対象となる検出路面の状態に拘わらず、この傾斜センサ６は所定の範囲内で上下にばらついたセンサ値を出力する。これは車両が停止すると、路面の状態による車体の変動はないものの、乗員の乗車及び降車、エンジン振動などにより車体が変動するためである。このとき、ＥＣＵ７は、傾斜角Δαのデータを取り込んで移動平均処理を行い、この平均値が所定の範囲内に収束した値を収束平均値としてメモリする。即ち、図１８に示すように、傾斜センサ６が出力したセンサ値における上下のピーク値を順次取り込んで移動平均処理を行い、演算した平均値がほぼ一定に収束したら、このときの平均値を収束平均値としてプロットする。
【００６７】
この処理を繰り返し行って多数の収束平均値をプロットしていき、この収束平均値の中から最大値と最小値の偏差、つまり、変化量を演算する。車両の停止時に空車状態（あるいは積車状態）が継続していれば、上述した理由によりセンサ値の上下のばらつき範囲は小さいが、積荷（あるいは荷降ろし）を行うと、センサ値のばらつき範囲は大きく収束平均値も変化していく。従って、収束平均値の中から最大値と最小値の変化量が予め設定された規定値以上であったら、積荷（あるいは荷降ろし）があったとし、この変化量を確定値として現在の傾斜角Δαのデータを更新する。そのため、荷降しをして空車状態となった時点で新しい傾斜角Δαのデータに基づいて迅速に高輝度バルブ１８の光軸を適性に調整できる。
【００６８】
そして、本実施例の場合、第１フィルタ手段により0.1Hzを越える周波数成分を除去した傾斜角Δαのデータ（図１７にて白抜き○）と、第２フィルタ手段により0.05Hzを越える周波数成分を除去した傾斜角Δαのデータ（図１７にて黒塗り■）とを収集するようにしており、舗装路が雪路や吸水性向上機能を向上させる目的で、路面に小さな凹凸があるような路面状態であっても、確実にデータを取得することができ、常時連続して傾斜角Δαのデータを得ることで、高輝度バルブ１８の光軸を適正に調整することができる。
【００６９】
このように本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置にあっては、車両の走行状態における路面に対する車両の傾斜状態（傾斜角Δα）を検出し、この検出データの高周波成分（0.1Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第１フィルタ手段）に並行して、検出データの高周波成分（0.05Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理（第２フィルタ手段）を実行するようにしている。
【００７０】
従って、なまし度合いの異なる２つのフィルタ手段により処理された傾斜角Δαのデータに基づいて確定傾斜角を設定するため、各フィルタ手段の足りない領域を補足し合うこととなり、この確定傾斜角に基づいてヘッドランプ５の傾斜角を調整することとなり、路面の状態にかかわらず車両の傾斜状態を高精度に検出してヘッドランプの光軸を適切に調整することができる。即ち、舗装路が雪路や吸水性向上機能を向上させる目的で、路面に小さな凹凸があるような路面状態であるときには、傾斜状態のデータにおける0.1Hzを越える周波数成分を除去してなまし処理しても、傾斜状態のデータがばらついてしまい、その後の処理でデータがはじかれて所定数のデータを得ることができない場合があるが、これと並行して、傾斜状態のデータにおける0.05Hzを越える周波数成分を除去してなまし処理しており、両方のデータを適用することで、確実に所定数のデータを得ることがきる。
【００７１】
また、第２フィルタ手段で、検出データの高周波成分（0.05Hzを越える周波数成分）を除去するなまし処理を実行したデータに対して、前回の傾斜値と今回の傾斜値との平均値を求めるようにしており、なましがきつくなるフィルタ手段の場合、検出値とフィルタ処理後の傾斜値とが差が大きくなり、確定値の幅が広がる可能性があるが、傾斜値を平均化することでこの幅をできるだけ小さくすることができ、傾斜値の精度を向上することができる。更に、このとき、前回の傾斜値と今回の傾斜値との差が所定値以上となったときに積荷に変化があると判定し、積荷変化後の傾斜値に基づいてヘッドランプの光軸を調整しており、積荷変化後の傾斜値を高精度に確定し、車両の傾斜状態に最適な光軸角度に調整することができる。
【００７２】
一方、車両の停止状態では、路面に対する車両の傾斜状態（傾斜角Δα）を検出し、この車両の傾斜状態（傾斜角Δα）に基づいて傾斜状態の変化量を演算し、この変化量が規定値以上となったら現在の傾斜角Δαに変化量を加減算してデータを更新し、更新した新しい傾斜角Δαに基づいてアクチュエータ２１を駆動してヘッドランプ５の傾斜角を補正するようにしており、変化量の大きさにより積荷の積み降ろしを判定し、傾斜状態とこの変化量に基づいて傾斜角Δαを更新してヘッドランプ５の傾斜角を調整することとなり、路面の状態にかかわらず停止した車両の傾斜状態を高精度に検出してヘッドランプの光軸を適切に調整することができる。
【００７３】
なお、上述の実施例では、走行処理(２)にてデータの平均化処理（ステップＳ４１１〜４２８）を行ったが、走行処理(１)の処理過程に適用しても良い。また、第１フィルタ手段によるなまし処理領域を0.1Hzを越える周波数成分とし、第２フィルタ手段によるなまし処理領域を0.05Hzを越える周波数成分としたが、この周波数に限定されるものではなく、検出状況や機器の検出精度等に応じて適宜設定すればよいものである。更に、上述した実施例で例示した各種の数値もこれに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る車両用ヘッドランプの光軸制御装置は、車両の走行状態における路面に対する車両の傾斜角Δαを検出し、この検出データをなまし度合いの異なる複数のフィルタ手段により並行になまし処理して傾斜角Δαのデータを確定し、このデータに基づいてヘッドランプの光軸を調整するものであり、車両の形態はトラックに限らず、乗用車や特殊車両にも適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例に係る車両用ヘッドランプの光軸制御装置を搭載したトラックの概略構成図である。
【図２】トラックのフレームの平面図である。
【図３】超音波センサの取付状態を表すトラックのフレーム前部の概略図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】超音波センサの取付状態を表す概略図である。
【図７】車両傾斜状態の判定方法の説明図である。
【図８】超音波センサの送信波形及び受信波形を表すグラフである。
【図９】車両用ヘッドランプの光軸制御装置が装着されたヘッドランプ部の水平断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置の制御ブロック図である。
【図１２】本実施例の車両用ヘッドランプの光軸制御装置による全体制御のフローチャートである。
【図１３】初期設定処理のフローチャートである。
【図１４】停止処理のフローチャートである。
【図１５】走行処理(１)のフローチャートである。
【図１６】走行処理(２)のフローチャートである。
【図１７】車両の走行及び停止時における傾斜角データの変化を表すグラフである。
【図１８】傾斜角データのセンサ値及び平均値の変化を表すグラフである。
【符号の説明】
【００７６】
１  サイドフレーム
２  クロスメンバ
３  キャブ
５  ヘッドランプ
６  傾斜センサ（傾斜状態検出手段）
７  ＥＣＵ（変化量演算手段、フィルタ手段、平均値演算手段、制御手段）
９，１０  超音波センサ
９ａ，１０ａ  送信子
９ｂ，１０ｂ  受信子
１８  高輝度バルブ
２１  アクチュエータ（光軸調整手段）
２３  車速センサ
２４  故障診断ツール
【図１】
2005096623.tif 000003
【図２】
2005096623.tif 000004
【図３】
2005096623.tif 000005
【図４】
2005096623.tif 000006
【図５】
2005096623.tif 000007
【図６】
2005096623.tif 000008
【図７】
2005096623.tif 000009
【図８】
2005096623.tif 000010
【図９】
2005096623.tif 000011
【図１０】
2005096623.tif 000012
【図１１】
2005096623.tif 000013
【図１２】
2005096623.tif 000014
【図１３】
2005096623.tif 000015
【図１４】
2005096623.tif 000016
【図１５】
2005096623.tif 000017
【図１６】
2005096623.tif 000018
【図１７】
2005096623.tif 000019
【図１８】
2005096623.tif 000020