(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させる。【解決手段】車両用前照灯の光軸調整装置は、フロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２、フロント側圧力値とリア側圧力値に基づいて車体傾斜角を算出し、当該車体傾斜角に基づいて前照灯ユニット１７，１８の光軸の制御角を設定する制御角設定部２２、上記制御角に基づいて前照灯ユニット１７，１８の光軸を調整するアジャスターユニット１５，１６を備える。制御角設定部２２は、第１時期と第２時期の各々におけるフロント側圧力値とリア側圧力値の差が実質的に一定であり、かつ第１時期と第２時期の間でフロント側圧力値とリア側圧力値の個々に変化がある場合に、フロント側圧力値とリア側圧力値と一定期間内の車両の走行距離に基づいて路面傾斜角を算出し、当該路面傾斜角を用いて車体傾斜角を算出する。【選択図】図１
2013180672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前照灯ユニットの光軸を制御するための装置であって、
前記車両の前部に取り付けられたフロント側圧力センサと、
前記車両の後部に取り付けられたリア側圧力センサと、
前記フロント側圧力センサにより検出されるフロント側圧力値と前記リア側圧力センサにより検出されるリア側圧力値に基づいて前記車両の前後方向の車体傾斜角を算出し、当該車体傾斜角に基づいて前記前照灯ユニットの光軸の制御角を設定する制御角設定部と、
前記制御角に基づいて前記前照灯ユニットの光軸を調整するアジャスターユニットと、
を含み、
前記制御角設定部は、相互に異なる第１時期と第２時期の各々における前記フロント側圧力値と前記リア側圧力値の差が実質的に一定であり、かつ前記第１時期と前記第２時期の間で前記フロント側圧力値と前記リア側圧力値の個々に変化がある場合に、前記フロント側圧力値と前記リア側圧力値と一定期間内の前記車両の走行距離に基づいて路面傾斜角を算出し、当該路面傾斜角と前記フロント側圧力値と前記リア側圧力値に基づいて車体傾斜角を算出する、
車両用前照灯の光軸調整装置。
【請求項２】
前記フロント側圧力値及び前記リア側圧力値の各々の一定期間内における平均値を算出する平均値算出部を更に備える、請求項１に記載の車両用前照灯の光軸調整装置。
【請求項３】
前記制御角設定部と接続されており、前記路面傾斜角及び前記車体傾斜角を記憶する不揮発性メモリを更に備える、請求項１又は２に記載の車両用前照灯の光軸調整装置。
【請求項４】
前記制御角設定部は、前記車両が実質的に一定速度で走行しているときに前記車体傾斜角を算出して前記制御角を設定する、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯の光軸調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の光軸調整装置と、
前記光軸調整装置によって光軸を制御される前照灯ユニットと、
を含む、車両用前照灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯の光軸を適切に制御するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の前照灯はその光軸が規定の範囲内に収まるように調整される。しかし、通常の車両使用時には、乗員の人数や積載物などの増減による車両の姿勢変化により前照灯の光軸が変化してしまうことがある。例えば、車両の後部座席に乗員がいる場合あるいは車両後部のトランクルームに比較的重い積載物がある場合などには、車両の後部が沈み込むことにより前照灯の光軸が上向きに変化する。このような場合にも前照灯の光軸を上下に適切に制御することにより対向車等のドライバーへ眩惑を与えることを防止するオートレベリングシステム（光軸調整装置）が知られており、例えば特開平１１−１０５６２０号公報（特許文献1）などに開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されるような従来の光軸調整装置は、車両の車高変化を検知するために車両のフロント側とリア側の各サスペンションに取り付けられたハイトセンサ（ストロークセンサ）と、このハイトセンサからの信号を受けて車両の傾き（車体角度）を計算し、この傾きに応じて前照灯の光軸を調整するための制御信号をアジャスター機構へ供給するコントロールユニットを含んで構成されている。ここで用いられているハイトセンサは、車両のサスペンションにリンク機構を介して取り付けられている。サスペンションの上下運動はこのリンク機構により回転運動に変換され、ハイトセンサにより回転角として検出され、ハイトセンサからは回転角に応じた大きさの電圧信号が出力される。このハイトセンサから出力される電圧信号は車高を表す信号となる。車体傾斜角θは以下の計算式によって求めることができる。
車体傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（フロント車高−リア車高）／ホイールベース）
【０００４】
ところで、上記した従来の光軸調整装置では、ハイトセンサを車両のフロント側とリア側の各サスペンションに取り付けるためにリンク機構などの取り付け部材が必要となるので、設計工数や取り付け工数が増加し、コストも増加するという不都合がある。また、ハイトセンサからの出力信号をコントロールユニットへ伝達するためのケーブルをサスペンション付近すなわち車両外から車両内に引き込む必要があり、これによっても取り付け工数が増加するという不都合もある。
【０００５】
このような不都合に対して本願発明者らは、車体傾斜角を検出するための手段として圧力センサを用いることを検討している。例えば、車両の前後それぞれに圧力センサを取り付け、これらの圧力センサによって検出される圧力値（気圧）に基づいて以下の計算式により車体傾斜角θを求めることができる。ただし、フロント側に設置された圧力センサとリア側に設置された圧力センサの相互間距離をＬ（ｍｍ）とし、圧力の単位をＰａ（パスカル）とする。
車体傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（フロント側圧力−リア側圧力）×１００／Ｌ）
【０００６】
上記のように車体傾斜角を検出する手段として圧力センサを用いることにより、設計工数や取り付け工数を低減し、かつ検出精度を向上させることができる。しかしながら、例えば車両が傾斜路に停車した場合を考えると、上記した計算式によって求められる車体傾斜角には、車両自体の傾斜角に加えて路面の傾斜角が含まれることになる。このため、上記のように求められる車体傾斜角を用いて前照灯の光軸調整を行った場合には光軸調整の精度が低下する場合が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０５６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明に係る具体的態様は、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能な車両用前照灯の光軸制御技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る一態様の車両用前照灯の光軸調整装置は、車両の前照灯ユニットの光軸を制御するための装置であって、（ａ）車両の前部に取り付けられたフロント側圧力センサと、（ｂ）車両の後部に取り付けられたリア側圧力センサと、（ｃ）フロント側圧力センサにより検出されるフロント側圧力値とリア側圧力センサにより検出されるリア側圧力値に基づいて車両の前後方向の車体傾斜角を算出し、当該車体傾斜角に基づいて前照灯ユニットの光軸の制御角を設定する制御角設定部と、（ｄ）上記制御角に基づいて前照灯ユニットの光軸を調整するアジャスターユニットを含み、（ｅ）制御角設定部は、相互に異なる第１時期と第２時期の各々におけるフロント側圧力値とリア側圧力値の差が実質的に一定であり、かつ第１時期と第２時期の間でフロント側圧力値とリア側圧力値の個々に変化がある場合に、フロント側圧力値とリア側圧力値と一定期間内の車両の走行距離に基づいて路面傾斜角を算出し、当該路面傾斜角とフロント側圧力値とリア側圧力値に基づいて車体傾斜角を算出する、ことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、車両前後でそれぞれ検出されるフロント側圧力値およびリア側圧力値の差および個々の変化を条件にして車両が坂道を走行中であるかどうかを判断できる。そして、フロント側圧力値とリア側圧力値のそれぞれと車両の一定期間内の走行距離に基づいて、例えば後述する計算式に基づいて路面傾斜角を算出することができる。また、車体傾斜角についても、フロント側圧力値とリア側圧力値に基づき、さらに路面傾斜角を考慮して、例えば後述する計算式に基づいて路面傾斜角を含まない実際の車体傾斜角を求めることができる。このようにして求められる車体傾斜角を用いて制御角を設定することにより、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
上記の光軸調整装置は、フロント側圧力値及びリア側圧力値の各々の一定期間内における平均値を算出する平均値算出部を更に備えることも好ましい。
【００１２】
これにより、各圧力値の過剰な変動が抑えられ、路面傾斜角および車体傾斜角をより安定的に精度良く求めることができる。
【００１３】
上記の光軸調整装置は、制御角設定部と接続されており、路面傾斜角及び車体傾斜角を記憶する不揮発性メモリを更に備えることも好ましい。
【００１４】
それにより、車両のエンジンオフ後も路面傾斜角および車体傾斜角を記憶しておき、次のエンジンオン時にこれらを用いて光軸制御を行うことができる。
【００１５】
上記の光軸調整装置において、制御角設定部は、車両が実質的に一定速度で走行しているときに車体傾斜角を算出して制御角を設定することも好ましい。
【００１６】
それにより、車体傾斜角の算出精度が高まり、より適切な状態で光軸制御を行うことができる。
【００１７】
本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した何れかの光軸調整装置と、この光軸調整装置によって光軸を制御される前照灯ユニットを含んで構成される。
【００１８】
上記の車両用前照灯システムによれば、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、フロント側圧力センサ、リア側圧力センサ等の配置状態を示す図である。
【図３】図３は、前照灯ユニットの構造例を示す模式的な断面図である。
【図４】図４は、相互に間隔を設けて配置された圧力センサによる車体傾斜角θの検出精度の検証に用いた実験モデルを示す模式図である。
【図５】図５は、光学テーブルの傾斜角と圧力値の関係を示す測定データである。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両走行時の状況を単純化して示したモデル図である。
【図７】図７は、車両停車時の車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の車両用前照灯システムは、制御部１０、フロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、１４、アジャスター（ＡＤＪ）ユニット１５、１６、前照灯ユニット１７、１８および不揮発性メモリ１９を含んで構成されている。なお、制御部１０、フロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、１４、アジャスターユニット１５、１６および不揮発性メモリ１９が「車両用前照灯の光軸調整装置」に相当する。
【００２２】
制御部１０は、車両用前照灯システムの全体動作を制御する。この制御部１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものであり、平均値算出部２０、２１および制御角設定部２２を有する。
【００２３】
フロント側圧力センサ１１は、前照灯ユニット１７（または前照灯ユニット１８）に取り付けられており、周辺空間の圧力（気圧）を検出してその大きさに応じた電気信号を出力する。このフロント側圧力センサ１１から出力される電気信号は、低周波信号（例えば１Ｈｚ以下の信号）を通過させるローパスフィルタ１３を通して制御部１０へ入力される。これにより、車両の小刻みな振動による信号のブレを排除できる。
【００２４】
リア側圧力センサ１２は、後述する尾灯ユニット２５（図２参照）に取り付けられており、周辺空間の圧力（気圧）を検出してその大きさに応じた電気信号を出力する。このリア側圧力センサ１２から出力される電気信号は、低周波信号（例えば１Ｈｚ以下の信号）を通過させるローパスフィルタ１４を通して制御部１０へ入力される。これにより、車両の小刻みな振動による信号のブレを排除できる。
【００２５】
アジャスターユニット１５は、前照灯ユニット１７の光軸を可変に設定するものであり、モータドライバ３０およびＤＣモータ３１を有する。同様に、アジャスターユニット１６は、前照灯ユニット１８の光軸を可変に設定するものであり、モータドライバ３２およびＤＣモータ３３を有する。
【００２６】
前照灯ユニット１７および前照灯ユニット１８は、それぞれ光源等を有しており、車両の前部に配置され、車両の前方へ光を照射するために用いられる。例えば、前照灯ユニット１７および上記のアジャスターユニット１５が車両の前面部右側に配置され、前照灯ユニット１８および上記のアジャスターユニット１６が車両の前面部左側に配置される。
【００２７】
不揮発性メモリ１９は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）など電源がオフとなった後もデータ記憶状態を保持し得る記憶デバイスであり、制御部１０に接続されている。
【００２８】
平均値算出部２０は、ローパスフィルタ１３を介してフロント側圧力センサ１１から入力される電気信号すなわち圧力値を順次アナログ／デジタル変換して取り込み、圧力値の一定期間における平均値を算出する。同様に平均値算出部２１は、ローパスフィルタ１４を介してリア側圧力センサ１２から入力される電気信号すなわち圧力値を順次アナログ／デジタル変換して取り込み、圧力値の一定期間における平均値を算出する。
【００２９】
制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１によって検出される車両のフロント側の圧力値の平均値とリア側圧力センサ１２によって検出される車両のリア側の圧力値の平均値に基づいて車両の前後方向における車体傾斜角を求め、この車体傾斜角に応じて各前照灯ユニット１７、１８の光軸を調整するための制御角を算出する。そして制御角設定部２２は、算出した制御角に応じた制御信号を各モータドライバ３０、３２へ出力する。
【００３０】
モータドライバ３０は、制御角設定部２２から供給される制御信号に応じてＤＣモータ３１を駆動する。ＤＣモータ３１は、モータドライバ３０から供給される駆動信号に基づいて作動し、前照灯ユニット１７の光軸を調整する。
【００３１】
モータドライバ３２は、制御角設定部２２から供給される制御信号に応じてＤＣモータ３３を駆動する。ＤＣモータ３３は、モータドライバ３２から供給される駆動信号に基づいて作動し、前照灯ユニット１８の光軸を調整する。
【００３２】
図２は、フロント側圧力センサ、リア側圧力センサ等の配置状態を示す図である。図２に例示するようにフロント側圧力センサ１１は、車両前方の適宜位置、例えば前照灯ユニット１７（または１８）に近接した位置に設けられる。また、リア側圧力センサ１２は、車両後方の適宜位置、例えば尾灯ユニット２５に近接した位置に設けられる。各アジャスターユニット１５、１６は、前照灯ユニット１７、１８の付近に設けられる。また、制御部１０は、車両内部の適宜位置、例えばダッシュボード内に設けられ、配線ケーブルを介してフロント側圧力センサ１１、リア側圧力センサ１２および各アジャスターユニット１５、１６と接続される。
【００３３】
図３は、前照灯ユニットの構造例を示す模式的な断面図である。図３に示す前照灯ユニット１７（または１８）は、ハウジング４０、レンズカバー４１、バルブ（電球）４２、リフレクター４３、レンズ４４およびレベリング機構４５を備える。バルブ４２から出射する光はレンズ４４によって集光され、レンズカバー４１を介して外部に照射される。リフレクター４３は、バルブ４２から出射する光の一部をレンズ４４の方向へ反射する。レベリング機構４５は、ＤＣモータ３１（または３３）による駆動力を受けてバルブ４２、リフレクター４３およびレンズ４４の全体を上下方向に回転移動させる。これにより、前照灯ユニット１７（または１８）から出射される光の光軸が上下に調整される。上記したフロント側圧力センサ１１は、このような前照灯ユニット１７においてハウジング４０内の適宜位置、より好ましくはハウジング４０後部の呼吸穴（図示省略）から離れた位置に取り付けられる。なお、図示を省略するがリア側圧力センサ１２についても同様であり、尾灯ユニット２５におけるハウジング内の適宜位置、より好ましくはハウジング後部の呼吸穴から離れた位置に取り付けられる。
【００３４】
次に、本実施形態の車両用前照灯システムの動作原理について具体的な検証結果を交えて説明する。
【００３５】
一般に、圧力（気圧）の０．１Ｐａの変化は高さ（鉛直方向における距離）で１０ｍｍの変化に相当する。これによれば、車体傾斜角θと圧力との関係は、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の間隔（相互間距離）をＬ（ｍｍ）とし、圧力の単位をＰａ（パスカル）とすると以下のように表せる。
θ＝ｔａｎ−１（（フロント側圧力−リア側圧力）×１００／Ｌ）    （式１）
したがって、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１およびリア側圧力センサ１２の各々により検出される圧力値を用いて上記計算式に基づいて車体傾斜角θを求めることができる。そして、この車体傾斜角θを用い、例えばこの車体傾斜角θに適宜係数を乗算する等の補正を加えることにより、前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求めることができる。
【００３６】
ここで、一般に車両のホイールベースは軽自動車から普通乗用車で約２４００ｍｍ〜約２８００ｍｍ程度であり、このような車両のフロント側およびリア側にそれぞれ上記のように圧力センサを設けた場合、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の間隔Ｌは約３４００ｍｍ〜約５０００ｍｍとなる。このとき、車体傾斜角θが１°（度）変化した場合のフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各取り付け位置における前後の車高差は車体全長で約５９ｍｍ〜約８７ｍｍとなり、これはホイールベース位置における車高差の約４２ｍｍ〜４９ｍｍよりも大きな変化量となる。
【００３７】
図４は、相互に間隔を設けて配置された圧力センサによる車体傾斜角θの検出精度の検証に用いた実験モデルを示す模式図である。フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２のそれぞれに対応する２つの圧力センサを２６００ｍｍ離して光学テーブルに配置し、この光学テーブルに付属するスイブル機構を用いて０°から６°まで角度を変化させたときの各圧力センサの圧力値の差を求めた。
【００３８】
図５は、光学テーブルの傾斜角と圧力値の関係を示す測定データである。なお、図５において水平状態（角度０°）でのフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各圧力値が異なるのはセンサ個々のバラツキ（個体差）によるものである。また、角度についてはフロント側圧力センサ１１を相対的に上昇させたときに角度がプラス方向となるように設定している。このとき、フロント側圧力センサ１１の高さが上がるとそれに伴い圧力が下がるので測定値もそのように推移している一方で、リア側圧力センサ１２の高さが下がるとそれに伴い圧力が上がるはずだが測定値はそのようになっていない。これは各圧力センサの温度補正を行っていないことが原因であり、実験そのものに起因するものではない。各圧力センサは実験時に同一温度環境下にあるので、温度による特性変化は２つの圧力センサの圧力値の差をとることでキャンセルできる。
【００３９】
図５に示す測定データから分かるように、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の各圧力値の差を求めることで得られる圧力差にはバラツキがあるものの各圧力センサにより圧力差を検出できることがわかる。図５において、圧力差のデータに対して５０回の移動平均を求め、直線近似を行った結果を示している。この近似式（ｙ＝−０．４５６４ｘ＋１４８．３２）によれば、角度が０°から６°まで変化した際の圧力変化は約２．７Ｐａとなる。これを高さの変化に換算すると約２７０ｍｍの変化を検出できることになり、前照灯ユニットの光軸調整には十分な値である。また、ここでは実験の都合上、各圧力センサの相互間距離を２６００ｍｍとしたが、実際の車両ではその前照灯ユニット付近および尾灯ユニット付近に各圧力センサを配置することにより各圧力センサの相互間距離を３４００ｍｍ〜５０００ｍｍとより大きく確保することができる。それにより、フロント側とリア側の車高差がより大きく現れるため、ハイトセンサを用いる従来例に比較して圧力差をより検出しやすいという利点がある。
【００４０】
次に、本実施形態の車両用前照灯システムの動作について詳細に説明する。以下では、車両の走行時における動作と車両の停車時における動作のそれぞれを説明する。なお、本明細書における「停車時」とは、車両が完全に停止している場合のみならず、一定速度以下の極めて低い速度で走行している場合も含むものとする。
【００４１】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両走行時の状況を単純化して示したモデル図である。図６（Ａ）に示すように車両が水平で平坦な路面を一定速（速度Ｖ０）で走行していると仮定する。時刻ｔ０における車体傾斜角は、走行開始前（停車時）の乗員、トランク等に置かれた荷物などに応じた傾斜角θ０と同一になっている。この傾斜角θ０は前述した式１より求められる。また、このときのフロント側圧力センサ１１によって検出された気圧をＰｆ０、リア側圧力センサ１２によって検出された気圧をＰｒ０とする。その後、車両が速度Ｖ０で水平で平坦な路面を走行し、時刻ｔ１における車体傾斜角をθ１、フロント側圧力センサ１１によって検出された気圧をＰｆ１、リア側圧力センサ１２によって検出された気圧をＰｒ１とすると、それぞれの関係は次式で表される。なお、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間に乗員、トランク等に置かれた荷物などの変化はないものとする。
Ｐｆ０＝Ｐｆ１  ，  Ｐｒ０＝Ｐｒ１  ，  θ０＝θ１      （式２）
【００４２】
次に、図６（Ｂ）に示すように、車両が一定の路面傾斜角（勾配）α０を持つ坂道を一定速度（Ｖα０）で登坂している場合を考える。時刻ｔα０における車両傾斜角をθα０とする。その時のフロント側圧力センサ１１によって検出された気圧をＰｆα０、リア側圧力センサ１２によって検出された気圧をＰｒα０とする。その後、時刻ｔα１における車体傾斜角をθα１、そのときのフロント側圧力センサ１１によって検出された気圧をＰｆα０、リア側圧力センサ１２によって算出された気圧をＰｒα０とすると、時刻ｔα０におけるフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の気圧差ΔＰα０は次式で表される。
ΔＰα０＝Ｐｆα０−Ｐｒα０      （式３）
同様に時刻ｔα１におけるフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の気圧差ΔＰα１は次式で表される。
ΔＰα１＝Ｐｆα１−Ｐｒα１      （式４）
ここで、時刻ｔα０と時刻ｔα１までの間に乗員、トランク等に置かれた荷物などの変化はないものとすれば次式が成り立つ。
ΔＰα０＝ΔＰα１      （式５）
【００４３】
しかし、時刻ｔα０と時刻ｔα１においてそれぞれ検出された気圧は、車両が道路の勾配を登ることにより車両の現在位置の高度が上がっているので以下のような関係となる。
Ｐｆα０≠Ｐｆα１  ，  Ｐｒα０≠Ｐｒα１      （式６）
すなわち、車両が定速走行している場合、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２のそれぞれで検出される圧力の差は一定であり、かつ各センサにより検出される圧力の値そのものは変化している状態が坂道を登坂している場合であると判断できる。一方、車両が平坦な路面を一定速で走行している場合は、フロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２のそれぞれで検出される圧力の差は一定であり、かつ各センサの圧力値も一定となる。
【００４４】
図７は、車両走行時の車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。制御角設定部２２は、車両から取得した車速信号に基づいて車速が時速１０ｋｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで判定基準を「時速１０ｋｍ」としたのは車両の走行速度が安定するからである。
【００４５】
車速が時速１０ｋｍ以上である場合に（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、平均値算出部２０は、フロント側圧力センサ１１から出力される圧力値を読み込み、平均値を算出する。同様に、平均値算出部２１は、リア側圧力センサ１２から出力される圧力値を読み込み、平均値を算出する（ステップＳ１２）。ここでの平均値とは、車両が１０ｍ走行した時のフロント側圧力センサ１１による圧力値の移動平均（Ｐｆ１）とリア側圧力センサ１２による圧力値の移動平均（Ｐｒ１）である。
【００４６】
次に、制御角設定部２２は、車両が１０ｍ走行したかを判定する（ステップＳ１３）。走行距離が１０ｍ未満の場合には上記ステップＳ１１へ戻る（ステップＳ１３；Ｎｏ）。走行距離が１０ｍ以上である場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、１０ｍを走行する間の速度変化が±時速２ｋｍ以内であるかを判定する（ステップＳ１４）。これは、車両の一定速での走行を条件とするためである。速度変化が±時速２ｋｍを超える場合には上記ステップＳ１１へ戻る（ステップＳ１４；Ｎｏ）。速度変化が±時速２ｋｍ以内である場合に（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、各平均値算出部２０、２１によって算出された各平均値Ｐｆ１，Ｐｒ１を不揮発性メモリ１９に書き込む（ステップＳ１５）。
【００４７】
次に、制御角設定部２２は、車両が２０ｍ走行したかを判定する（ステップＳ１６）。走行距離が２０ｍ未満の場合にはステップＳ１６へ戻る（ステップＳ１６；Ｎｏ）。走行距離が２０ｍ以上である場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、車両から取得した車速信号に基づいて車速が時速１０ｋｍより大きいか否かを判定する（ステップＳ１７）。車速が時速１０ｋｍ未満の場合にはステップＳ１７へ戻る（ステップＳ１７；Ｎｏ）。
【００４８】
車速が時速１０ｋｍ以上である場合に（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、平均値算出部２０は、直近の１０ｍを走行する間にフロント側圧力センサ１１から出力された圧力値を読み込み、平均値を算出する。同様に、平均値算出部２１は、直近の１０ｍを走行する間にリア側圧力センサ１２から出力された圧力値を読み込み、平均値を算出する（ステップＳ１８）。ここでの平均値とは、車両が１０ｍ走行した時のフロント側圧力センサ１１による圧力値の移動平均（Ｐｆ１）とリア側圧力センサ１２による圧力値の移動平均（Ｐｒ１）である。
【００４９】
次に、制御角設定部２２は、車両が１０ｍ走行したかを判定する（ステップＳ１９）。走行距離が１０ｍ未満の場合には上記ステップＳ１６へ戻る（ステップＳ１９；Ｎｏ）。走行距離が１０ｍ以上である場合には（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、１０ｍを走行する間の速度変化が±時速２ｋｍ以内であるかを判定する（ステップＳ２０）。これは、車両の一定速での走行を条件とするためである。速度変化が±時速２ｋｍを超える場合には上記ステップＳ１６へ戻る（ステップＳ２０；Ｎｏ）。速度変化が±時速２ｋｍ以内である場合に（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、各平均値算出部２０、２１によって算出された各平均値Ｐｆ２，Ｐｒ２を不揮発性メモリ１９に書き込む（ステップＳ２１）。
【００５０】
ここで、走行距離を１０ｍとし、１回目のデータ収集から２回目のデータ収集までの間隔を２０ｍとしたのは、フロント側圧力センサ１１およびリア側圧力センサ１２の分解能を考慮したものである。ここでいう「分解能」とは、センサや装置が測定または識別できる能力をいう。例えば、分解能が０．３Ｐａ（パスカル）であるとすると、これを高さの変化に換算すると３０ｍｍに相当する。そのため、各圧力センサを用いて０．１°の路面勾配を検出するには約１８ｍの走行が必要であり、走行距離計測の誤差を考慮して間隔を２０ｍとする。また、路面にはうねり、凹凸などがあり車体の振動によりフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２のそれぞれによる圧力値がバラつくことも考えられる。このため、各センサの出力はローパスフィルタ１３、１４（カットオフ：１Ｈｚ）を通し、さらに各ローパスフィルタ１３、１４を通過した信号を移動平均処理することで制御角設定部２２に入力される圧力値を安定化させている。このときの移動平均は走行距離を各圧力センサの分解能０．３Ｐａが得られる距離２０ｍの半分の１０ｍとすることで更なる安定化を図っている。
【００５１】
次に、その圧力値の安定性を確認する。具体的には、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１によって検出される圧力値の２０ｍ走行前後の圧力差（Ｐｆ１−Ｐｆ２）とリア側圧力センサ１２によって検出される圧力値の２０ｍ走行前後の圧力差（Ｐｒ１−Ｐｒ２）の差分ΔＰ１２が圧力センサの分解能（一例として０．３Ｐａ）より小さいか否かを判定する。この差分ΔＰ１２が０．３Ｐａよりも小さければ路面の勾配が一定と判断できる。すなわち、この条件によりフロント側圧力センサ１１とリア側圧力センサ１２の個々の圧力値が一定であるか否かを判断する。併せて、制御角設定部２２は、１回目のデータ収集による（車体傾斜角＋路面傾斜角）に相当する圧力差（Ｐｆ１−Ｐｒ１）と２回目のデータ収集による（車体傾斜角＋路面傾斜角）に相当する圧力差（Ｐｆ２−Ｐｒ２）の差分ΔＰｆｒが圧力センサの分解能（一例として０．３Ｐａ）より小さいか否かを判定する（ステップＳ２２）。この差分ΔＰｆｒが０．３Ｐａよりも小さければ（車体傾斜角＋路面傾斜角）が一定と判断できる。すなわち、この条件によりフロント側圧力センサ１１の圧力値とリア側圧力センサ１２の圧力値の差が一定であるか否かを判断する。上記した２つの条件を満たさない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻る。
【００５２】
上記した２つの条件を満たした場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、路面傾斜角Ｒｍを算出し、これに基づいて車体傾斜角Ｂｍを算出し（ステップＳ２３）、それらを不揮発性メモリ１９に書き込む（ステップＳ２４）。なお、路面傾斜角Ｒｍと車体傾斜角Ｂｍはそれぞれ以下の計算式で求められる。
【数１】
2013180672.tif 000003
【数２】
2013180672.tif 000004
【００５３】
次に、制御角設定部２２は、上記のようにして求められた車体傾斜角Ｂｍに対応して前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求め、この制御角に応じてレベリング機構４５を動作させるためのアジャスター移動量を算出する（ステップＳ２５）。また、制御角設定部２２は、ヘッドランプスイッチ（Ｈ／Ｌスイッチ、Ｈ／Ｌ  ＳＷ）のオンオフ状態を示すヘッドランプスイッチ信号を車両から取得し、これに基づいて、ヘッドランプスイッチがオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ヘッドランプスイッチがオフ状態である場合には（ステップＳ２６；ＮＯ）、以降の処理が実行されず、ステップＳ１１に戻る。
【００５４】
ヘッドランプスイッチがオン状態である場合には（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、上記したステップＳ２５において算出したアジャスター移動量に応じたアジャスター制御信号を生成し、このアジャスター制御信号を各アジャスターユニット１５、１６へ出力する（ステップＳ２７）。アジャスター制御信号を受けた各アジャスターユニット１５、１６は、各モータドライバ３０、３２により各ＤＣモータ３１、３３を動作させる。それにより、各前照灯ユニット１７、１８の光軸調整が実行される。その後、ステップＳ１１に戻ってそれ以降の処理が継続される。
【００５５】
なお、車速が時速１０ｋｍよりも低い場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ２８以降の処理が実行される。すなわち、平均値算出部２０は、フロント側圧力センサ１１から出力された圧力値を読み込み、平均値を算出する。同様に、平均値算出部２１は、リア側圧力センサ１２から出力された圧力値を読み込み、平均値を算出する（ステップＳ２８）。また、制御角設定部２２は、車速が時速１０ｋｍよりも小さい低速状態が１０秒間以上継続したか否かを判定する（ステップＳ２９）。低速状態が１０秒間以上継続していない場合には上記ステップＳ１１へ戻る（ステップＳ２９；Ｎｏ）。
【００５６】
低速状態が１０秒間以上継続している場合には（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、フロント側圧力センサ１１およびリア側圧力センサ１２の各圧力値（平均値）を用いて上記の式１に基づいて（車体傾斜角＋路面傾斜角）ＢＲｎを算出する（ステップＳ３０）。ここで、実際の車両運転時の状況を考えると、駐車状態から車両に乗り込み、エンジンをスタートさせた後、例えば暖機運転等で１０秒間以上停車していれば、その状態における（車体傾斜角+路面傾斜角）ＢＲｎを検出できる。なお、「１０秒間」というのは一例であり、適宜変更することができる。
【００５７】
次に、制御角設定部２２は、不揮発性メモリ１９に格納された車体傾斜角Ｂｍ、路面傾斜角Ｒｍの値を読み込む（ステップＳ３１）。これは、例えばエンジンスタート前すなわち前回走行した時の最後の車体傾斜角Ｂｍと路面傾斜角Ｒｍである。そして、制御角設定部２２は、読み込んだ車体傾斜角Ｂｍと路面傾斜角Ｒｍの和（Ｂｍ＋Ｒｍ）と、ステップＳ３０において算出した（車体傾斜角＋路面傾斜角）ＢＲｎの差である（（Ｂｍ＋Ｒｍ）−ＢＲｎ）が分解能０．３Ｐａよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、（（Ｂｍ＋Ｒｍ）−ＢＲｎ）が０．３Ｐａより小さい場合には上記ステップＳ１１に戻る（ステップＳ３２；Ｎｏ）。
【００５８】
（（Ｂｍ＋Ｒｍ）−ＢＲｎ）が０．３Ｐａ以上である場合に（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、車体傾斜角Ｂｎ（＝ＢＲｎ−Ｒｍ）を算出する（ステップＳ３３）。次に、制御角設定部２２は、上記のようにして求められた車体傾斜角Ｂｎに対応して前照灯ユニット１７、１８における光軸の制御角を求め、この制御角に応じてレベリング機構４５を動作させるためのアジャスター移動量を算出する（ステップＳ３４）。その後、上記と同様にステップＳ２６の判定が実行され、ヘッドランプスイッチがオン状態である場合には（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、制御角設定部２２は、上記したステップＳ３４において算出したアジャスター移動量に応じたアジャスター制御信号を生成し、このアジャスター制御信号を各アジャスターユニット１５、１６へ出力する（ステップＳ２７）。アジャスター制御信号を受けた各アジャスターユニット１５、１６は、各モータドライバ３０、３２により各ＤＣモータ３１、３３を動作させる。それにより、各前照灯ユニット１７、１８の光軸調整が実行される。その後、ステップＳ１１に戻ってそれ以降の処理が継続される。
【００５９】
なお、本システムでは初期状態において、前照灯ユニット１７、１８の光軸を確定させ、そのときの車体傾斜角及び路面傾斜角を算出し、それらの値を不揮発性メモリ１９に保存する作業が必要である。この作業をイニシャライズと呼び、例えば、車両が工場よりラインオフする際に行われる。具体的には、水平な路面に車両を置き、運転者１名、燃料を約半分入れた状態で光軸が＋０．５°〜−２．５°の範囲に入るように調整する（通常は中心となる−１．０°度付近に調整する）。このときの車体傾斜角及び路面傾斜角の各値を初期値として不揮発性メモリ１９に保存するとよい。
【００６０】
以上のような本実施形態によれば、車両前後でそれぞれ検出されるフロント側圧力値およびリア側圧力値の差および個々の変化を条件にして車両が坂道を走行中であるかどうかを判断できる。そして、フロント側圧力値とリア側圧力値のそれぞれと車両の一定期間内の走行距離に基づいて、例えば後述する計算式に基づいて路面傾斜角を算出することができる。また、車体傾斜角についても、フロント側圧力値とリア側圧力値に基づき、さらに路面傾斜角を考慮して、例えば後述する計算式に基づいて路面傾斜角を含まない実際の車体傾斜角を求めることができる。このようにして求められる車体傾斜角を用いて制御角を設定することにより、圧力センサを用いて車体傾斜角を検出する場合における傾斜路での光軸調整の精度を向上させることが可能となる。
【００６１】
また、走行時も一定速で走行している時は制御をおこなうので、前照灯ユニットの光軸を制御する機会が増え、対向車にグレアを与える状態を減らすことができる。
【００６２】
また、車両の前照灯ユニットおよび尾灯ユニットの各々に取り付けた圧力センサによって検出される圧力値に基づいて車体傾斜角を求めて前照灯ユニットの光軸調整を行っているので、ハイトセンサを用いる場合に比較して、設計工数や取り付け工数が低減し、コストも低減する。
【００６３】
また、ハイトセンサを用いる場合は車高の変化量が車両のホイールベースに依存するが、本実施形態では各圧力センサを前照灯ユニットおよび尾灯ユニットに取り付けるため、車高の変化量がほぼ車両全長に依存することとなり、より大きな変化量を検出することができる。それにより、光軸調整の精度を高めることができる。
【００６４】
また、ハイトセンサを用いる場合のような機械的な動作を利用していないため、装置の信頼性を高めることが可能となる。
【００６５】
また、各圧力センサを前照灯ユニットおよび尾灯ユニットの各ハウジング（筐体）内に設けることにより、外界からの風による検出精度への影響を回避することが可能となる。
【００６６】
また、圧力センサは圧力の絶対値を検出できるので、車両のイグニッションをオフにしている間に車体傾斜角が変化しても、イグニッションをオンにしたときに車体傾斜角を正確に検出することができる。
【００６７】
また、各圧力センサを用いて車両前後の圧力値を求め、これに基づいて車体傾斜角を演算しているので、車両の移動時における標高変化による気圧変化、気象変化（高気圧、低気圧の接近）などの外的要因による影響を排除することができる。
【００６８】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では車両の前後に１つずつ圧力センサを配置したが、それぞれに２つ以上の圧力センサを配置してもよい。この場合には、例えばフロント側の各圧力センサによる検出値の平均値とリア側の各圧力センサによる検出値の平均値を求め、これらの差を求めることができる。それにより、圧力差の検出精度がさらに向上することが期待される。
【００６９】
また、上記した実施形態では、圧力センサが取り付けられる灯具ユニットの一例として前照灯ユニットおよび尾灯ユニットを挙げていたが灯具ユニットはこれらに限定されない。例えば、メインの前照灯ユニットに加えて補助的に設けられるサブ前照灯ユニット、いわゆるフォグランプユニット、フロント側方向指示ユニット、リア側方向指示ユニットなど種々の車両用灯具ユニットに近接し、またはそれらの内部に圧力センサを取り付けることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０：制御部
１１：フロント側圧力センサ
１２：リア側圧力センサ
１３、１４：ローパスフィルタ
１５、１６：アジャスターユニット
１７、１８：前照灯ユニット
１９：不揮発性メモリ
２０、２１：平均値算出部
２２：制御角設定部
２５：尾灯ユニット
３０、３２：モータドライバ
３１、３３：ＤＣモータ
【図１】
2013180672.tif 000005
【図２】
2013180672.tif 000006
【図３】
2013180672.tif 000007
【図４】
2013180672.tif 000008
【図７】
2013180672.tif 000009
【図５】
2013180672.tif 000010
【図６】
2013180672.tif 000011