(57)【要約】【課題】簡単な構成であって、製造コストの低減が可能な傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出装置を提供すること。【解決手段】車両１００の車体１０１に固定された基部１１０に可動可能に支持されたリフレクタ１１５及びリフレクタ１１５に設けられたバルブ１１６を有するヘッドランプ１１１の光軸を調整する傾斜角自動算出装置１等に用いられる傾斜角検出装置１０は、角度を検出する車体１０１に固定される容器２１、容器２１に設けられた回転軸２３、回転軸２３に固定され、回転軸２３を中心に容器２１内で回動可能な振り子２４、傾斜により回動した回転軸２３の傾斜角を検出する角度センサ２５、及び、振り子２４の移動を緩衝させる緩衝部材２６を具備する構成とする。【選択図】      図３
2013083600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
前記容器に設けられた回転軸と、
前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心に前記容器内で回動可能な振り子と、
傾斜により回動した前記回転軸の傾斜角を検出する検出センサと、
前記振り子の移動を緩衝させる緩衝部材と、
を備えることを特徴とする傾斜角検出装置。
【請求項２】
前記緩衝部材は、容器内に貯留され、前記振り子の移動の抵抗となる粘性を有する流体であることを特徴とする請求項１に記載の傾斜角検出装置。
【請求項３】
前記検出センサは、
前記回転軸に、前記回転軸の軸心方向に沿って設けられた等ピッチセンサと、
前記等ピッチセンサを検出可能な検出センサと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の傾斜角検出装置。
【請求項４】
車両の車体に固定された基部に可動可能に支持されたリフレクタ及び前記リフレクタに設けられたバルブを有するヘッドランプの光軸を調整する傾斜角自動算出装置において、
角度を検出する前記車体に固定される容器、前記容器に設けられた回転軸、前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心に前記容器内で回動可能な振り子、傾斜により回動した前記回転軸の傾斜角を検出する検出センサ、及び、前記振り子の移動を緩衝させる緩衝部材を具備する傾斜角検出装置と、
前記検出センサで検出された前記回転軸の角度から前記車体の角度を算出する算出手段と、
前記リフレクタを上下方向に可動させるレベリング機構と、
前記算出手段により算出された前記車体の角度に基づいて、前記レベリング機構を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする傾斜角自動算出装置。
【請求項５】
前記緩衝部材は、容器内に貯留され、前記振り子の移動の抵抗となる粘性を有する流体であることを特徴とする請求項４に記載の傾斜角自動算出装置。
【請求項６】
前記検出センサは、
前記回転軸に、前記回転軸の軸心方向に沿って設けられた等ピッチセンサと、
前記等ピッチセンサを検出可能な検出センサと、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の傾斜角自動算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜角を検出可能な傾斜角検出装置、及び、車両の前照灯のレベリングを行う傾斜角自動算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両の傾斜角を検出する傾斜角検出装置として、車両のフロント及びリアのサスペンションにそれぞれ設けられた、サスペンションの高さを検出するハイトセンサを用いた構成が知られている。このような傾斜角検出装置は、各ハイトセンサから得られたサスペンションの高さ情報に基づいて傾斜角を求める構成である。
【０００３】
また、車両の姿勢の変動量として傾斜角検出装置により求めた傾斜角を用いて、ヘッドランプの上下方向の光軸調整を行う所謂レベリングが可能な傾斜角自動算出装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００４】
しかし、ハイトセンサを用いた傾斜角検出装置は、フロント及びリアのサスペンションにそれぞれハイトセンサ、取付ブラケット及び配線等を設ける必要があり、部品点数が多く、製造コストが高い。
【０００５】
そこで、振り子を用いた傾斜角検出装置として、複数の光学素子により、振り子の傾きを検出することで、傾斜角を検出する傾斜角検出装置（例えば、特許文献２参照）や、磁力出力コイルにより出力した磁力を、揺動する振り子を介して変化した磁力を、磁力検出コイルで検出して電磁誘導機電圧として出力することで、傾斜角を検出する傾斜角検出装置（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００６】
他にも、傾斜角検出装置として、ウェイトの重力に起因したパラメータ及びウェイトの重力及び車両の加速度に起因したパラメータをセンサで測定し、当該測定した情報に基づいて勾配角度及び加速度を発生させる勾配角度／加速度センサも知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１６９２４１号公報
【特許文献２】特開２００３−４２７５９号公報
【特許文献３】特開２００５−３００１９９号公報
【特許文献４】特開平６−２０１３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出装置では、以下の問題があった。即ち、振り子を用いた傾斜角検出装置は、複数の光学素子、磁力出力コイル及び磁力検出コイル、並びに、複数の重力及び加速度に起因したパラメータを検出するセンサ等、多数の部品が必要となり、製造コストが高い、という問題がある。また、ハイトセンサを用いた傾斜角検出装置よりも部品点数が少ないものの、複数の光学素子、磁力出力コイル及び磁力検出コイル、並びに、複数の重力及び加速度に起因したパラメータを検出するセンサ等を用いると、その構成が複雑となる。
【０００９】
そこで本発明は、簡単な構成であって、製造コストの低減が可能な傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出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】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出装置は、次のように構成されている。
【００１１】
本発明の一態様として、傾斜角検出装置は、容器と前記容器に設けられた回転軸と、前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心に前記容器内で回動可能な振り子と、傾斜により回動した前記回転軸の傾斜角を検出する検出センサと、前記振り子の移動を緩衝させる緩衝部材と、を備える。
【００１２】
本発明の一態様として、車両の車体に固定された基部に可動可能に支持されたリフレクタ及び前記リフレクタに設けられたバルブを有するヘッドランプの光軸を調整する傾斜角自動算出装置は、角度を検出する前記車体に固定される容器、前記容器に設けられた回転軸、前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心に前記容器内で回動可能な振り子、傾斜により回動した前記回転軸の傾斜角を検出する検出センサ、及び、前記振り子の移動を緩衝させる緩衝部材を具備する傾斜角検出装置と、前記検出センサで検出された前記回転軸の角度から前記車体の角度を算出する算出手段と、前記リフレクタを上下方向に可動させるレベリング機構と、前記算出手段により算出された前記車体の角度に基づいて、前記レベリング機構を制御する制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製造コストの低減が可能な傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る傾斜角検出装置及び傾斜角自動算出装置を用いた車両の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同車両に用いられる前照灯及び傾斜角検出装置の構成を示す斜視図。
【図３】同前照灯及び傾斜角自動算出装置の構成を模式的に示す斜視図。
【図４】同傾斜角検出装置の構成を示す斜視図。
【図５】同傾斜角検出装置の構成を一部切欠して示す斜視図。
【図６】同傾斜角検出装置の要部構成を示す斜視図。
【図７】同傾斜角自動算出装置の使用の一例を模式的に示す説明図。
【図８】本発明の変形例に係る傾斜角検出装置の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態に係る車両１００に用いられる傾斜角検出装置１０及び傾斜角自動算出装置１の構成を、図１乃至図７を用いて説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る傾斜角検出装置１０を有する傾斜角自動算出装置１を用いた車両１００の構成を模式的に示す説明図、図２は車両１００に用いられる前照灯１０２及び傾斜角検出装置１０の構成を示す斜視図、図３は前照灯１０２及び傾斜角自動算出装置１の構成を模式的に示す斜視図、図４は傾斜角検出装置１０の構成を示す斜視図、図５は傾斜角検出装置１０の構成を一部切欠して示す斜視図、図６は傾斜角検出装置１０の要部構成、特に角度センサ２５の構成を示す斜視図、図７は傾斜角自動算出装置１の使用の一例を模式的に示す説明図である。
【００１６】
図１に示すように、車両１００は、車体１０１の前方に設けられた前照灯１０２と、車体１０１の傾斜角を検出可能な傾斜角検出装置１０を有する傾斜角自動算出装置１と、を備えている。このような車両１００は、内燃機関や走行モータ等の駆動手段を有する自動車である。
【００１７】
図１に示すように、前照灯１０２は、車体１０１の前方の左右端にそれぞれ設けられている。図２及び図３に示すように、前照灯１０２は、車体１０１に固定される基部１１０と、基部１１０に設けられたヘッドランプ１１１と、基部１１０の前面を覆うレンズカバー１１２と、を備えている。
【００１８】
基部１１０は、車体１０１に固定され、ヘッドランプ１１１を固定可能に形成されている。ヘッドランプ１１１は、リフレクタ１１５と、リフレクタ１１５に設けられたバルブ１１６と、を備えている。リフレクタ１１５は、可動可能に基部１１０に固定されている。バルブ１１６は、ハロゲンランプやＨＩＤランプ（High Intensity Discharge lamp）等が用いられる。なお、図１乃至図３においては、ヘッドランプ１１１は、基部１１０に２つ設けられる構成を用いて説明する。
【００１９】
傾斜角自動算出装置１は、傾斜角検出装置１０と、レベリング機構１１と、センサＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２と、レベリングＥＣＵ１３と、を備え、車両のＥＣＵ１４と接続されている。傾斜角自動算出装置１は、傾斜角検出装置１０、レベリング機構１１、センサＥＣＵ１２、レベリングＥＣＵ１３及びＥＣＵ１４がＣＡＮ−ｃのＣＡＮケーブル等の電気配線Ｓにより接続される。
【００２０】
傾斜角検出装置１０は、図１乃至図３に示すように、基部１１０の側部に設けられている。傾斜角検出装置１０は、図３乃至図６に示すように、容器２１と、蓋体２２と、回転軸２３と、振り子２４と、角度センサ２５と、緩衝部材２６と、を備えている。
【００２１】
容器２１は、その内部が空洞に形成されている。具体的には、容器２１は、半円状の一対の側面２１ａと、側面２１ａの外周縁を連続する曲面状の底面２１ｂとを備え、その上端部が方形状に開口して形成されている。容器２１は、その上端側の中央に回転軸２３を支持可能に形成されている。また、容器２１は、その内部に振り子２４及び緩衝部材２６を収納可能、且つ、その外面に角度センサ２５を固定可能に形成されている。
【００２２】
蓋体２２は、容器２１の開口を密閉可能に形成されている。回転軸２３は、容器２１に回転可能に支持される。図６に示すように、回転軸２３は、その一端が容器２１の側面２１ａから外部に突出して形成される。
【００２３】
振り子２４は、回転軸２３に固定される。振り子２４は、回転軸２３に固定される軸体３１と、軸体３１の端部に固定された錘３２と、を備えている。軸体３１は、棒体により構成されており、錘３２の移動により回転軸２３を回動可能に形成されている。振り子２４は、その軸体３１が、錘３２により常時重力方向に延設する。
【００２４】
角度センサ２５は、回転軸２３の突出する一端の外周面に設けられた等ピッチセンサ３５と、等ピッチセンサ３５を検出する検出センサ３６とを備えている。等ピッチセンサ３５は、所定の間隔で、回転軸２３の軸心方向に延設されたライン群である。
【００２５】
検出センサ３６は、等ピッチセンサ３５と対向して容器２１の側面２１ａに固定され、等ピッチセンサ３５のライン群の位置に応じて回転軸２３の回転角度を検出可能に形成されている。検出センサ３６は、電気配線Ｓを介してセンサＥＣＵ１２に接続され、検出した回転軸２３の回転角度を信号としてセンサＥＣＵ１２に送信可能に形成されている。
【００２６】
緩衝部材２６は、傾斜角検出装置１０の傾斜に伴って移動する振り子２４の移動を緩衝可能に形成されている。即ち、緩衝部材２６は、振り子２４の移動の抵抗となることで、振り子２４の急激な移動を防止可能に形成されている。緩衝部材２６は、容器２１内に貯留される流体であって、所定の粘度を有している。ここで、所定の粘度とは、振り子２４の移動の抵抗となり、急激な振り子２４の回動を防止可能な粘度である。
【００２７】
レベリング機構１１は、リフレクタ１１５に接続され、リフレクタ１１５の角度を調整可能に形成されたリフレクタ１１５の駆動機構である。レベリング機構１１は、リフレクタ１１５を上下方向に駆動し、リフレクタの角度を調整することで、ヘッドランプ１１１の図７に示す光軸Ｒを上下方向に調整可能に形成されている。レベリング機構１１は、レベリングＥＣＵ１３に接続されている。
【００２８】
センサＥＣＵ１２は、検出センサ３６から回転軸２３の回転角度の信号を受信可能に形成されている。センサＥＣＵ１２は、記憶部等に記憶された車体１０１の平坦時における回転軸２３の回転角度と、検出センサ３６で検出された回転角度とに基づいて、車体１０１の傾斜角を算出可能に形成された、算出手段である。センサＥＣＵ１２は、算出した車体１０１の傾斜角を、ＥＣＵ１４に送信可能に形成されている。
【００２９】
なお、センサＥＣＵ１２は、基部１１０に設けられた傾斜角検出装置１０で検出した角度から、車体１０１の傾斜角を算出することから、センサＥＣＵ１２で検出される車体１０１の傾斜角は、前照灯１０２の位置における傾斜角である。
【００３０】
また、センサＥＣＵ１２は、左右の傾斜角検出装置１０からそれぞれ検出された回転軸２３の回転角度から、車体１０１の左右方向の傾斜角を算出可能に形成されている。
【００３１】
レベリングＥＣＵ１３は、センサＥＣＵ１２及びＥＣＵ１４に接続されている。レベリングＥＣＵ１３は、センサＥＣＵ１２で算出された車体１０１の傾斜角に基づいて、レベリング機構１１を制御し、ヘッドランプ１１１の光軸Ｒを調整可能に形成された、レベリング機構１１の制御手段である。
【００３２】
ＥＣＵ１４は、センサＥＣＵ１２及びレベリングＥＣＵ１３に接続され、センサＥＣＵ１２により算出された車体１０１の傾斜角に基づいて、レベリングＥＣＵ１３及び他構成要素を制御可能に形成されている。
【００３３】
このように構成された車両１００の傾斜角自動算出装置１は、傾斜角検出装置１０により検出された傾斜角に基づいてセンサＥＣＵ１２により車体１０１の傾斜角が算出される。また、傾斜角自動算出装置１は、算出された傾斜角に応じて、レベリングＥＣＵ１３によりレベリング機構１１を制御することで、ヘッドランプ１１１の光軸Ｒが調整される。
【００３４】
具体的には、図７に示すように、車両１００の走行中に、例えば、平坦路から傾斜路を走行すると、車体１０１は、傾斜路の傾斜角に伴って傾斜する。図７に示すように、傾斜角Ｘの傾斜を車体１０１が走行すると、傾斜角検出装置１０は、当該傾斜角で傾斜し、図５に示すように二点差線で示すように、振り子２４が回転軸２３とともに角度Ｘだけ回動する。
【００３５】
具体的には、傾斜路を車体１０１が走行することで、傾斜角検出装置１０自体、即ち、容器２１及び蓋体２２が傾斜（回動）する。振り子２４は、その錘３２の自重により重力方向に向かって延設されるため、容器２１及び蓋体２２に対して回転軸２３及び振り子２４が回動するが、回転軸２３及び振り子２４は、錘３２によって軸体３１が重力方向への延設を維持する。
【００３６】
このとき、容器２１及び蓋体２２の傾斜に伴って回転軸２３はその回動方向に回転力が印加されるが、振り子２４が緩衝部材２６内に浸漬していることから、振り子２４の移動が緩衝部材２６により抵抗を受け、移動が規制される。このため、急激な車体１０１の傾斜や振動があっても、回転軸２３は、振り子２４の移動が抑制され、振り子２４は角度Ｘを越えて回動する回動量（移動量）が低減する。
【００３７】
容器２１に対して回転軸２３が回動すると、回転軸２３に設けられた等ピッチセンサ３５も回動する。検出センサ３６は、この等ピッチセンサ３５の回動を検出し、センサＥＣＵ１２へと送信する。センサＥＣＵ１２は、受信した傾斜角から、車体１０１の傾斜角を算出し、この情報をＥＣＵ１４に送信する。
【００３８】
ＥＣＵ１４は、受信した車体１０１の傾斜角をレベリングＥＣＵ１３に送信する。レベリングＥＣＵ１３は、受信した車体１０１の傾斜角に基づいて、レベリング機構１１を駆動制御し、光軸Ｒを車体１０１の傾斜角に応じて調整する。
【００３９】
このように構成された傾斜角検出装置１０を有する傾斜角自動算出装置１を用いた車両１００によれば、車体１０１の傾斜角に応じて前照灯１０２の光軸Ｒを調整可能となる。
【００４０】
また、傾斜角自動算出装置１に用いられる傾斜角検出装置１０は、回転軸２３に振り子２４を設け、車体１０１の傾斜に応じて傾斜する容器２１に対する振り子２４の回動量を角度センサ２５により検出する簡単な構成となる。特に、角度センサ２５は、等ピッチセンサ３５及び等ピッチセンサ３５の回動を検出する検出センサ３６でよく、製造コストを低減することが可能となる。
【００４１】
また、傾斜角自動算出装置１に用いられる傾斜角検出装置１０は、左右の前照灯１０２の基部１１０の側方にそれぞれ設けられる構成であることから、その検出する傾斜角は、車体１０１の前照灯１０２が設けられた位置での傾斜角となる。前照灯１０２の光軸Ｒの調整は、前照灯１０２の直接的な傾斜角により行われることから、傾斜角自動算出装置１は、精度の高い光軸調整が可能となる。
【００４２】
また、傾斜角検出装置１０は、振り子２４が移動する容器２１内に、緩衝部材２６を設ける構成であるため、振り子２４の回動が緩衝され、急激な回動を防止可能となる。特に、車体１０１は、走行時の加速や路面状態に応じて、振動や傾斜等が発生する。
【００４３】
振り子２４は、錘３２の自重によって、重力方向に常時延設させるように、回転軸２３を中心に回動する構成であるため、当該振動や、回転速度が高い場合に、遠心力等により、その回動する角度が、容器２１に対して本来回動する傾斜角Ｘ（重力方向）を超える。その後、重力方向へ戻るように、振り子２４が回転する。このとき、さらに重力方向を越えて回転する。このような往復動の回動により、減衰し、最終的に振り子２４が車体１０１の傾斜角で傾斜することとなる。
【００４４】
傾斜角検出装置１０は、容器２１内の緩衝部材２６により、振り子２４の回動の抵抗となることで、当該傾斜角Ｘを超えた往復回動を極力防止し、高い精度で車体１０１の傾斜角を検出可能となる。
【００４５】
上述したように、傾斜角検出装置１０及び傾斜角自動算出装置１を用いた車両１００によれば、製造コストの低減が可能であって、高い精度で傾斜角を検出可能となる。
【００４６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。上述した例では、傾斜角検出装置１０は、回転軸２３の一部が容器２１の外面から突出し、回転軸２３の突出した部位に等ピッチセンサ３５を設ける構成を説明したがこれに限定されない。例えば、図８に示すように、等ピッチセンサ３５を容器２１内の回転軸２３に設け、さらに検出センサ３６を容器２１内に設ける構成であってもよい。このような構成とする場合には、検出センサ３６を緩衝部材２６から保護し、且つ、容器２１の蓋体２２に検出センサ３６の電気配線Ｓを挿通可能とすればよい。このような構成とすることで、回転軸２３は、容器２１内に収納できることから、容器２１及び回転軸２３間の軸封を行わなくてよく、より単純な構成となる。
【００４７】
また、上述した例では、その側面視で、半円形状の容器２１を用いる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、容器２１は、振り子２４が回転軸２３を中心に回動可能であれば方形状であってもよい。また、上述した例では、振り子２４の錘３２と回転軸２３とを棒体である軸体３１により接続する構成を説明したが、回転軸２３を回動可能であれば、軸体３１は、棒体でなくワイヤ等であってもよい。
【００４８】
また、振り子２４は、回転軸を円筒状とし、回転軸の内周面に設けられた錘により、傾斜に応じて回動する構成としてもよい。さらに、上述した例では、傾斜角検出装置１０は、前照灯１０２の光軸Ｒの調整を行う傾斜角自動算出装置１に用いる構成を説明したがこれに限定されず、傾斜角の検出を要する装置に適宜適用可能である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…傾斜角自動算出装置、１０…傾斜角検出装置、１１…レベリング機構、１２…センサＥＣＵ、１３…レベリングＥＣＵ、１４…ＥＣＵ、２１…容器、２１ａ…側面、２１ｂ…底面、２２…蓋体、２３…回転軸、２４…振り子、２５…角度センサ、２６…緩衝部材、３１…軸体、３２…錘、３５…等ピッチセンサ、３６…検出センサ、１００…車両、１０１…車体、１０２…前照灯、１１０…基部、１１１…ヘッドランプ、１１２…レンズカバー、１１５…リフレクタ、１１６…バルブ、Ｒ…光軸、Ｓ…電気配線、Ｘ…傾斜角。
【図１】
2013083600.tif 000003
【図２】
2013083600.tif 000004
【図３】
2013083600.tif 000005
【図４】
2013083600.tif 000006
【図５】
2013083600.tif 000007
【図６】
2013083600.tif 000008
【図７】
2013083600.tif 000009
【図８】
2013083600.tif 000010