(57)【要約】【課題】傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる技術を提供する。【解決手段】照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、路面角度の基準値と車両姿勢角度の基準値とを保持し、車両停止中に路面角度と車両姿勢角度を含む合計角度が変化した場合、変化した合計角度と路面角度の基準値とから得られる車両姿勢角度を用いて制御信号を生成し、得られる車両姿勢角度を新たな基準値として保持し、車両走行中に合計角度が変化した場合、光軸位置を維持し、変化した合計角度と車両姿勢角度の基準値とから得られる路面角度を新たな基準値として保持し、車両３００への給油が実施されている場合、保持している路面角度の基準値を０°に近づけるよう補正する。【選択図】図２
2012106545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜センサから出力される、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度と、給油検出装置から出力される、車両への給油が実施されていることを示す信号とを受信するための受信部と、
車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成するための制御部と、
前記制御信号を車両用灯具の光軸調節部に送信するための送信部と、を備え、
前記制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、
車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて前記制御信号を生成し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、
車両走行中に前記合計角度が変化した場合、前記制御信号の生成を回避するか光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、
車両への給油が実施されている場合、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、車両への給油が実施されている場合であっても、合計角度が所定の範囲を超える場合は保持している第１角度の基準値の補正を回避する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
光軸を調節可能な車両用灯具と、
水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を検出するための傾斜センサと、
車両への給油を検出するための給油検出部と、
前記車両用灯具を制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、
車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて前記車両用灯具の光軸を制御し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、
車両走行中に合計角度が変化した場合、前記車両用灯具の光軸位置を維持し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、
車両への給油が実施されている場合に、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項４】
水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を検出するための傾斜センサと、車両への給油を検出するための給油検出装置とを用いて車両用灯具の光軸を調節するための車両用灯具の制御方法であって、
車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて光軸を調節し、得られる第２角度を第２角度の基準値とし、
車両走行中に合計角度が変化した場合、光軸位置を維持し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな第１角度の基準値とし、
車両への給油が実施されている場合に、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする車両用灯具の制御方法。
【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、車両用灯具システム、および車両用灯具の制御方法に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置、車両用灯具システム、および車両用灯具の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のピッチ方向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を検出する傾斜センサ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には、傾斜センサとして重力センサを用いた構成が開示されている。また、特許文献２には、傾斜センサとして水平面に対する傾斜角度を検出する三次元ジャイロセンサを用いた構成が開示されている。また、特許文献３には、傾斜センサとして車両の重力方向に対する傾斜角を検出する傾斜計を用いた構成が開示されている。また、特許文献４には、傾斜センサとして重力加速度を検出する加速度センサを用いた構成が開示されている。
【０００３】
車両の傾斜センサとして重力センサや三次元ジャイロセンサなどを含む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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
加速度センサを用いたオートレベリング制御において、加速度センサによって検出される傾斜角度は、水平面に対する路面の傾斜角度と路面に対する車両の傾斜角度とを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である。一方、オートレベリング制御に必要な車両の傾斜角度は、路面に対する車両の傾斜角度である。したがって、加速度センサを用いたオートレベリング制御において、加速度センサから出力されたベクトルの変化量だけ光軸位置を変化させると、光軸位置が適正位置からずれてしまうおそれがあった。そのため、加速度センサを用いたオートレベリング制御にはさらなる精度向上が求められている。
【０００６】
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、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができ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】
【０００７】
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、傾斜センサから出力される、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度と、給油検出装置から出力される、車両への給油が実施されていることを示す信号とを受信するための受信部と、車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成するための制御部と、制御信号を車両用灯具の光軸調節部に送信するための送信部と、を備え、制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて制御信号を生成し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、車両走行中に合計角度が変化した場合、制御信号の生成を回避するか光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、車両への給油が実施されている場合、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる。
【０００９】
上記態様において、制御部は、車両への給油が実施されている場合であっても、合計角度が所定の範囲を超える場合は保持している第１角度の基準値の補正を回避してもよい。この態様によれば、路面角度の基準値の補正処理をより高精度に実施することができるため、オートレベリング制御の精度をより高めることができる。
【００１０】
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、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を検出するための傾斜センサと、車両への給油を検出するための給油検出部と、車両用灯具を制御するための制御部と、を備え、制御部は、第１角度の基準値と第２角度の基準値とを保持し、車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて車両用灯具の光軸を制御し、得られる第２角度を新たな基準値として保持し、車両走行中に合計角度が変化した場合、車両用灯具の光軸位置を維持し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな基準値として保持し、車両への給油が実施されている場合に、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のさらに他の態様は車両用灯具の制御方法であり、当該制御方法は、水平面に対する路面の傾斜角度である第１角度と路面に対する車両の傾斜角度である第２角度を含む水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を検出するための傾斜センサと、車両への給油を検出するための給油検出装置とを用いて車両用灯具の光軸を調節するための車両用灯具の制御方法であって、車両停止中に合計角度が変化した場合、変化した合計角度と第１角度の基準値とから得られる第２角度を用いて光軸を調節し、得られる第２角度を第２角度の基準値とし、車両走行中に合計角度が変化した場合、光軸位置を維持し、変化した合計角度と第２角度の基準値とから得られる第１角度を新たな第１角度の基準値とし、車両への給油が実施されている場合に、保持している第１角度の基準値を０°に近づけるよう補正することを特徴とする。
【００１２】
これらの態様によっても、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、傾斜センサから水平面に対する車両の傾斜角度を取得して車両用灯具の光軸位置を調節するオートレベリング制御をより高精度に実施することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る車両用灯具システムの内部構造を説明する概略鉛直断面図である。
【図２】前照灯ユニットの照射制御部と車両側の車両制御部との動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図３】実施形態１に係る車両用灯具システムのオートレベリング制御フローチャートである。
【図４】路面角度の基準値の補正処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用灯具システムの内部構造を説明する概略鉛直断面図である。本実施形態の車両用灯具システム２００は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニット２１０が車両の車幅方向の左右に１つずつ配置された配光可変式前照灯システムである。左右に配置された前照灯ユニット２１０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の説明は適宜省略する。なお、左側の前照灯ユニットの各部材について記載する場合には、説明の便宜上、各部材に対して前照灯ユニット２１０Ｒの対応する部材と同一の符号を付す。
【００１７】
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、その車両後方側にバルブ１４の交換時等に取り外すことができる着脱カバー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。
【００１８】
灯具ユニット１０の一部には、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、曲線道路走行時などに進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯などを構成するための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。
【００１９】
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。
【００２０】
灯具ユニット１０下方の灯室２１６の内壁面には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御、灯具ユニット１０の光軸調節などを実行する照射制御部２２８（制御部、制御装置）が配置されている。図１の場合、前照灯ユニット２１０Ｒを制御するための照射制御部２２８Ｒが配置されている。この照射制御部２２８Ｒは、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６などの制御も実行する。なお、照射制御部２２８Ｒは、前照灯ユニット２１０Ｒの外に設けられてもよい。
【００２１】
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。このエイミング調整は、例えば車両出荷時や車検時、前照灯ユニット２１０Ｒの交換時に行われる。そして、前照灯ユニット２１０Ｒが設計上定められた姿勢に調整され、この姿勢を基準に配光パターンの形成制御や光軸位置の調節制御が行われる。
【００２２】
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。そして、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。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。
【００２３】
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、反転像として車両用灯具システム２００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。
【００２４】
図２は、前照灯ユニットの照射制御部と車両側の車両制御部と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、前照灯ユニット２１０Ｒ側のみの説明を行い前照灯ユニット２１０Ｌ側の説明は省略する。
【００２５】
前照灯ユニット２１０Ｒの照射制御部２２８Ｒは、受信部２２８Ｒ１と、制御部２２８Ｒ２と、送信部２２８Ｒ３と、メモリ２２８Ｒ４とを有する。照射制御部２２８Ｒは、車両３００に搭載された車両制御部３０２から得られた情報に基づいて電源回路２３０の制御を行い、バルブ１４の点灯制御を実行する。また、照射制御部２２８Ｒは、車両制御部３０２から得られた情報に基づいて可変シェード制御部２３２、スイブル制御部２３４、レベリング制御部２３６（光軸調節部）を制御する。車両制御部３０２から送信された各種情報は受信部２２８Ｒ１によって受信され、制御部２２８Ｒ２によって当該情報と必要に応じてメモリ２２８Ｒ４に記憶されている情報とから各種制御信号が生成される。そして、送信部２２８Ｒ３によって当該制御信号が灯具ユニット１０の電源回路２３０や可変シェード制御部２３２、スイブル制御部２３４、レベリング制御部２３６等に送信される。メモリ２２８Ｒ４は、例えば揮発性メモリである。
【００２６】
可変シェード制御部２３２は、回転シェード１２の回転軸１２ａに接続されたモータ２３８を回転制御して、所望のシェードプレートまたは切欠部を光軸Ｏ上に移動させる。また、スイブル制御部２３４は、スイブルアクチュエータ２２２を制御して灯具ユニット１０の光軸Ｏの角度を車幅方向（左右方向）について調整する。レベリング制御部２３６は、レベリングアクチュエータ２２６を制御して、灯具ユニット１０の光軸Ｏをピッチ角度方向について調整する。車両制御部３０２は、前照灯ユニット２１０Ｌに対しても同様の情報を提供し、前照灯ユニット２１０Ｌに設けられた照射制御部２２８Ｌ（制御部、制御装置）が、照射制御部２２８Ｒと同様の制御を実行する。
【００２７】
前照灯ユニット２１０によって形成される配光パターンは、運転者によるライトスイッチ３０４の操作内容に応じて切り替え可能である。この場合、ライトスイッチ３０４の操作に応じて、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが可変シェード制御部２３２を介してモータ２３８を制御して配光パターンを決定する。また、前照灯ユニット２１０は、ライトスイッチ３０４の操作によらず、各種センサで検出された車両３００の状態や車両周囲の状況に最適な配光パターンを形成するように自動制御されてもよい。この配光パターンの自動形成制御は、例えばライトスイッチ３０４によって配光パターンの自動形成制御が指示された場合に実行される。
【００２８】
先行車や対向車などの対象物を検出するために、車両制御部３０２にはステレオカメラなどのカメラ３０６が接続されている。カメラ３０６で撮影された画像フレームデータは、画像処理部３０８で対象物認識処理などの所定の画像処理が施され、その認識結果が車両制御部３０２へ提供される。また、車両制御部３０２は、車両３００に搭載されている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、加速度センサ３１６（傾斜センサ）、給油検出センサ３３０（給油検出装置、給油検出部）などからの情報も取得可能である。これにより、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両３００の走行状態や姿勢に応じて形成する配光パターンを選択したり、光軸Ｏの方向を変化させることができる。給油検出センサ３３０は、車両３００への給油が実施されていることを示す信号を出力するセンサである。
【００２９】
続いて、上述の構成を備えた車両用灯具システム２００によるオートレベリング制御について詳細に説明する。なお、照射制御部２２８Ｌで行われる制御と照射制御部２２８Ｒで行われる制御とは同一であるため、ここでは照射制御部２２８Ｒ側のみの説明を行い照射制御部２２８Ｌ側の説明は省略する。
【００３０】
たとえば、車両後部の荷室に荷物を載せたり後部座席に乗員がいる場合、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の姿勢状態に対応して上下に変動して、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、照射制御部２２８Ｒは、加速度センサ３１６の出力値から車両３００のピッチ方向の傾斜角度を検出し、レベリング制御部２３６を介して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３００の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３１６は、例えば互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３軸加速度センサである。加速度センサ３１６は、センサのＸ軸が車両３００の前後軸と、センサのＹ軸が車両３００の左右軸と、センサのＺ軸が車両３００の上下軸と沿うように車両３００に取り付けられている。加速度センサ３１６は、重力加速度ベクトルに対する車両３００の傾きを検出し、３軸方向における重力加速度ベクトルの各軸成分の数値を出力する。すなわち、加速度センサ３１６は、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度θｒ（第１角度）と、路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度θｖ（第２角度）とを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θをベクトルとして検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Ｘ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。また、以下の説明では加速度センサ３１６のＹ軸方向の成分、すなわち車両３００のロール方向の角度は考慮しない。
【００３２】
オートレベリング制御は、車両のピッチ方向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。そこで、本実施形態に係る車両用灯具システム２００は、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定し、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定する。そして、車両用灯具システム２００は、車両停止中の合計角度θの変化に対して光軸調節を実施し、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。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、車両走行中の合計角度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。
【００３３】
具体的には、例えば車両メーカの製造工場やディーラの整備工場などで、車両３００が水平面に置かれて基準状態とされる。基準状態は、例えば車両３００の運転席に１名乗車した状態、あるいは運転席に１名乗車したときにとるべき状態である。そして、工場の初期化処理装置のスイッチ操作、または照射制御部２２８Ｒと加速度センサ３１６とを車両制御部３０２を介して接続するＣＡＮ（Controller Area Network）システムの通信等により、照射制御部２２８Ｒに初期化信号が送信される。制御部２２８Ｒ２は、受信部２２８Ｒ１から初期化信号を受けると、加速度センサ３１６から出力された合計角度θを基準角度としてメモリ２２８Ｒ４に記録する。また、制御部２２８Ｒ２は、必要に応じてこの基準ベクトルを用いて初期エイミング調整を実施する。また、制御部２２８Ｒ２は、路面角度θｒの基準値＝０°、車両姿勢角度θｖの基準値＝０°という情報をメモリ２２８Ｒ４に記録することでこれらの基準値を保持する。
【００３４】
車両３００が実際に使用されている状況において、車両停止中、制御部２２８Ｒ２は、所定のタイミングで繰り返し車両姿勢角度θｖを計算する。車両姿勢角度θｖは、現在の合計角度θからメモリ２２８Ｒ４に記録されている路面角度θｒの基準値を減じて得られる。そして、制御部２２８Ｒ２は、合計角度θが変化した場合、すなわち、算出された車両姿勢角度θｖとメモリ２２８Ｒ４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値とに所定量以上の差があった場合、算出された車両姿勢角度θｖを用いて灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する。生成された制御信号は、送信部２２８Ｒ３によってレベリング制御部２３６に送信され、レベリング制御部２３６によってレベリングアクチュエータ２２６が制御されて、光軸Ｏが合計角度θに応じた角度に調節される。計算された車両姿勢角度θｖは、新たな基準値としてメモリ２２８Ｒ４に記録される。前記「車両停止中」は、車速センサ３１２の検出値が０になったときから、車速センサ３１２の検出値が０を越えたときまでである。前記「所定量以上の差」および「車両停止中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００３５】
車両走行中、制御部２２８Ｒ２は、合計角度θの変化に対して光軸調節を指示する制御信号の生成を回避する。車両３００が走行中であることは、例えば車速センサ３１２から得られる車速により判断することができる。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。この「車両走行中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。なお、照射制御部２２８Ｒは、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸位置の維持を指示する制御信号を生成し、この制御信号を送信部２２８Ｒ３からレベリング制御部２３６に送信するようにしてもよい。そして、制御部２２８Ｒ２は、車両停止直後に、加速度センサ３１６で検出された現在の合計角度θから、メモリ２２８Ｒ４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値を減じて、車両停止直後の路面角度θｒを計算する。そして、この路面角度θｒを新たな基準値としてメモリ２２８Ｒ４に記録する。その後、制御部２２８Ｒ２は、新たな路面角度θｒの基準値を用いて上述した車両停止中の光軸調節を実施する。前記「車両停止直後」は、車速センサ３１２の検出値が０となってから所定時間後までであり、例えば車速センサ３１２の検出値が０となったときから１〜２秒後までである。また、制御部２２８Ｒ２は、車速センサ３１２の検出値が０となった後、加速度センサ３１６の出力値が安定してから路面角度θｒを計算する。この「安定したとき」は、加速度センサ３１６の出力値の単位時間あたりの変化量が所定量以下となったときとしてもよいし、車速センサ３１２の検出値が０になってから所定時間経過後としてもよい。前記「車両停止直後」、「所定量」、および「所定時間」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００３６】
また、イグニッション（ＩＧ）がオフされると照射制御部２２８Ｒへ電力が供給されない構成である場合、メモリ２２８Ｒ４に記録されている路面角度θｒの基準値が消えてしまう。そこで、制御部２２８Ｒ２は、イグニッションオフを検知すると不揮発性メモリ（図示せず）に路面角度θｒの基準値を記録する。制御部２２８Ｒ２は、例えばイグニッションオフの際に車両制御部３０２側から発進されるＩＧ−ＯＦＦ信号を受信するか、あるいは照射制御部２２８Ｒに供給される電源電圧が所定値以下となったときに、イグニッションオフを検知する。これにより、イグニッションがオフにされても路面角度θｒの基準値を保持することができる。そして、制御部２２８Ｒ２は、イグニッションがオンにされたときに、加速度センサ３１６の出力した現在の合計角度θと不揮発性メモリから呼び出した路面角度θｒの基準値とから車両姿勢角度θｖを計算する。制御部２２８Ｒ２は、計算された車両姿勢角度θｖを用いて制御信号を生成し、計算された車両姿勢角度θｖを新たな基準値としてメモリ２２８Ｒ４に記録する。これにより、イグニッションがオフにされている間に車両姿勢角度θｖが変化していても、イグニッションオン時に光軸Ｏが適切な位置に調節されるため、オートレベリング制御の精度を向上させることができる。なお、制御部２２８Ｒ２は、車両姿勢角度θｖの基準値も不揮発性メモリに記録してもよい。
【００３７】
図３は、実施形態１に係る車両用灯具システムのオートレベリング制御フローチャートである。図３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。また、Ｓと数字との組み合わせによって表示した処理で何らかの判断処理が実行され、その判断結果が肯定的であった場合は、Ｙ（Ｙｅｓの頭文字）を付加して、例えば（Ｓ１０１のＹ）と表示し、逆にその判断結果が否定的であった場合は、Ｎ（Ｎｏの頭文字）を付加して、例えば（Ｓ１０１のＮ）と表示する。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照射制御部２２８Ｒ（制御部２２８Ｒ２）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。
【００３８】
まず、制御部２２８Ｒ２は、車両停止中であるか判断する（Ｓ１０１）。車両停止中である場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部２２８Ｒ２は、車両停止直後であるか判断する（Ｓ１０２）。車両停止直後である場合（Ｓ１０２のＹ）、制御部２２８Ｒ２は、加速度センサ３１６から出力される現在の合計角度θから、メモリ２２８Ｒ４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値を減じて新たな路面角度θｒの基準値を算出し、この路面角度θｒをメモリ２２８Ｒ４に記憶する（Ｓ１０３）。車両停止直後でない場合（Ｓ１０２のＮ）、制御部２２８Ｒ２は、新たな路面角度θｒの基準値を算出せずに車両姿勢角度θｖを計算するステップＳ１０４へ進む。制御部２２８Ｒ２は、加速度センサ３１６から出力される現在の合計角度θから、メモリ２２８Ｒ４に記録されている路面角度θｒの基準値を減じて車両姿勢角度θｖを計算する（Ｓ１０４）。そして、制御部２２８Ｒ２は、計算した車両姿勢角度θｖとメモリ２２８Ｒ４に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値との差が所定量以上であるか判断する（Ｓ１０５）。差が所定量以上である場合（Ｓ１０５のＹ）、制御部２２８Ｒ２は、計算された車両姿勢角度θｖを用いて光軸Ｏを調節し（Ｓ１０６）、計算された車両姿勢角度θｖを基準値としてメモリ２２８Ｒ４に記録し（Ｓ１０７）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
車両停止中でない場合（Ｓ１０１のＮ）、および差が所定量未満である場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部２２８Ｒ２は、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００４０】
また、本実施形態に係る車両用灯具システム２００において、制御部２２８Ｒ２は、車両３００への給油が実施されている場合、メモリ２２８Ｒ４に保持している路面角度θｒの基準値を０°に近づけるよう補正する。通常、ガソリンスタンドなどの給油所は略水平な路面に設置される。そのため、車両３００への給油が実施されている場合は、路面角度θｒが０°であると推定することができる。そこで、制御部２２８Ｒ２は、給油検出センサ３３０から出力された給油が実施されていることを示す信号を取得した場合に、車両３００への給油が実施されていることを検知して路面角度θｒの基準値の補正処理を実行する。これにより、路面角度θｒの基準値を繰り返し書き換えることで加速度センサ３１６の検出誤差等が累積し、光軸Ｏの調節誤差が増大してしまうことを回避することができる。したがって、オートレベリング制御の精度を向上させることができる。前記「０°に近づける」は、路面角度θｒの基準値を０°にすることと、所定量だけ０°に近づけることとを含む。
【００４１】
本実施形態において、給油検出センサ３３０は、車両３００に設けられた給油口の開閉を検知して、給油が実施されていることを示す信号を出力する。なお、給油が実施されていることを検知する方法は給油口の開閉検知に限られず、たとえば給油検出センサ３３０は、従来公知の燃料残量計（図示せず）から燃料残量が増加したことを示す信号を取得した場合に給油実施を示す信号を出力してもよい。あるいは、給油検出センサ３３０は、燃料残量に応じた走行可能距離を算出する従来公知の走行可能距離算出部（図示せず）から走行可能距離が増加したことを示す信号を取得した場合に給油実施を示す信号を出力してもよい。あるいは、給油検出センサ３３０は、ナビゲーションシステム３１４から車両３００が給油所にいることを示す信号を取得した場合に給油実施を示す信号を出力してもよい。これらの給油実施検知方法は、単独であるいは２つ以上を組み合わせて実施することができる。これらの給油実施検知方法が２つ以上組み合わされて実施される場合は、給油が実施されていることをより高精度に検知することができ、その結果オートレベリング制御の精度をより高めることができる。一方、これらの給油実施検知方法が単独で実施される場合は、路面角度θｒの基準値の補正処理を簡略化することができ、その結果オートレベリング制御を簡略化することができる。
【００４２】
また、制御部２２８Ｒ２は、車両３００への給油が実施されている場合であっても、合計角度θが所定の範囲を超える場合は保持している路面角度θｒの基準値の補正を回避する。前記「所定の範囲」は、例えば基準状態での車両姿勢角度θｖから荷室に最大荷重が掛けられた状態での車両姿勢角度θｖの範囲、すなわち、車両３００が実質的にとることができる車両姿勢角度θｖの範囲である。合計角度θがこの範囲を超える場合は、路面角度θｒが０°ではないと推定することができる。そこで、合計角度θが所定の範囲を超える場合、制御部２２８Ｒ２は、給油検出センサ３３０から給油実施を示す信号を取得しても、路面角度θｒの基準値の補正処理を回避する。これにより、路面角度θｒの基準値の補正処理をより高精度に実施することができ、その結果オートレベリング制御の精度をより高めることができる。
【００４３】
図４は、路面角度の基準値の補正処理のフローチャートである。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された場合に制御部２２８Ｒ２（照射制御部２２８Ｒ）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された場合に終了する。また、このフローは、上述したオートレベリング制御フローに適宜組み込まれて実行される。例えば、当該補正処理のフローは、オートレベリング制御フローのステップＳ１０４の前に組み込まれ、ステップＳ１０２で車両停止直後でないと判断された場合、およびステップＳ１０３で新たな路面角度θｒの基準値が算出された後に実行される。
【００４４】
まず、制御部２２８Ｒ２は、給油が実施されているか判断する（Ｓ２０１）。給油が実施されていない場合（Ｓ２０１のＮ）、制御部２２８Ｒ２は本ルーチンを終了する。給油が実施されている場合（Ｓ２０１のＹ）、制御部２２８Ｒ２は、加速度センサ３１６から出力された合計角度θが所定の範囲内にあるか判断する（Ｓ２０２）。合計角度θが所定の範囲を超える場合（Ｓ２０２のＮ）、制御部２２８Ｒ２は本ルーチンを終了する。合計角度θが所定の範囲以内にある場合（Ｓ２０２のＹ）、制御部２２８Ｒ２は、路面角度θｒの補正処理を実行し（Ｓ２０３）、本ルーチンを終了する。
【００４５】
なお、左側の前照灯ユニット２１０Ｌについては、照射制御部２２８Ｌ（制御部２２８Ｌ２）が同様の制御を実行する。あるいは、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒの一方が車両姿勢角度θｖおよび路面角度θｒの計算や給油実施判定等を実施し、他方は計算された車両姿勢角度θｖおよび路面角度θｒや給油実施判定等の結果を取得して、光軸調節や路面角度θｒの基準値の補正処理を実行する構成であってもよい。
【００４６】
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２００は、車両停止中に合計角度θが変化した場合に、変化した合計角度θと路面角度θｒの基準値から車両姿勢角度θｖを導出して、この車両姿勢角度θｖを用いて光軸Ｏを調節し、この車両姿勢角度θｖを記録している。また、車両走行中に合計角度θが変化した場合に、光軸位置を維持するとともに、変化した合計角度θと車両姿勢角度θｖの基準値とから路面角度θｒの新たな基準値を算出して記録している。そのため、傾斜センサとしての加速度センサ３１６から出力された合計角度θの変化量だけ灯具ユニット１０の光軸位置を変化させる場合に比べて、オートレベリング制御をより高精度に実施することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る車両用灯具システム２００は、車両３００への給油が実施されている場合に、路面角度θｒの基準値を０°に近づけるよう補正している。これにより、路面角度θｒの基準値の計算が繰り返された結果、加速度センサ３１６の検出誤差等が累積し、これによりオートレベリング制御の精度が低下してしまうことを回避、あるいは軽減することができる。
【００４８】
なお、上述した実施形態１に係る車両用灯具システム２００は本発明の一態様である。この車両用灯具システム２００は、光軸Ｏを調節可能な灯具ユニット１０と、路面角度θｒと車両姿勢角度θｖを含む合計角度θを検出するための傾斜センサとしての加速度センサ３１６と、車両への給油を検出するための給油検出センサ３３０と、灯具ユニット１０を制御するための照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒと、を備え、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが上述した路面角度θｒの基準値の補正処理を含むオートレベリング制御を実行する。
【００４９】
本発明の他の態様としては、制御装置としての照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒを挙げることができる。照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、加速度センサ３１６から出力される合計角度θと、給油検出センサ３３０から出力される給油実施を示す信号とを受信するための受信部２２８Ｌ１，２２８Ｒ１と、上述したオートレベリング制御を実行するための制御部２２８Ｌ２，２２８Ｒ２と、制御信号をレベリング制御部２３６に送信するための送信部２２８Ｌ３，２２８Ｒ３とを備える。車両用灯具システム２００における照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは広義の制御部に相当し、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒにおける制御部２２８Ｌ２，２２８Ｒ２は狭義の制御部に相当する。
【００５０】
またさらに、本発明の他の態様としては、車両用灯具の制御方法を挙げることができる。この制御方法は、車両停止中に合計角度θが変化した場合、変化した合計角度θと路面角度θｒの基準値とから得られる車両姿勢角度θｖを用いて光軸Ｏを調節し、得られる車両姿勢角度θｖを基準値とする。また、車両走行中に合計角度θが変化した場合、光軸位置を維持し、変化した合計角度θと車両姿勢角度θｖの基準値とから得られる路面角度θｒを新たな路面角度θｒの基準値とし、車両３００への給油が実施されている場合に、路面角度θｒの基準値を０°に近づけるよう補正する。
【００５１】
本発明は、上述の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。上述の実施形態に以下の変形が加えられて生じる新たな実施形態は、実施形態および変形がそれぞれ有する効果をあわせもつ。
【００５２】
上述の実施形態において、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒがレベリング制御部２３６を介さずに光軸調節部としてのレベリングアクチュエータ２２６を制御してもよい。すなわち、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒがレベリング制御部２３６として機能してもよい。また、上述の実施形態における光軸調節を指示する制御信号の生成、および路面角度θｒの基準値の補正処理は、車両制御部３０２が実施してもよい。すなわち、車両制御部３０２が車両用灯具の制御装置を構成してもよい。この場合、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２からの指示に基づいてレベリングアクチュエータ２２６の駆動を制御する。
【符号の説明】
【００５３】
Ｏ  光軸、  ２００  車両用灯具システム、  ２２８，２２８Ｌ，２２８Ｒ  照射制御部、  ２２８Ｌ１，２２８Ｒ１  受信部、  ２２８Ｌ２，２２８Ｒ２  制御部、  ２２８Ｌ３，２２８Ｒ３  送信部、  ３００  車両、  ３１６  加速度センサ、  ３３０  給油検出センサ。
【図１】
2012106545.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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