(57)【要約】【課題】装置部分を前照灯付近のみの配置とし、低コスト化可能な光軸制御手段を実現する。【解決手段】前照灯１０の外枠の内面に、水平面ｈに対する車体傾斜角を検出する傾斜角センサ１４と、光軸調整器２０と、光軸調整器２０を作動するアクチュエータ２２とを備えている。また、ドア開閉センサ２４及び車輪速センサ２６を備えている。コントローラ３０は、傾斜角センサ１４で検出した車体傾斜角αを記憶するメモリ３２と、ドア開閉センサ２４及び車輪速センサ２６の検出値から、車両が停止状態にあるか又は発進後かを判定する停止・発進判定部３４と、車両の初期設定時の車体傾斜角α１又は車両の停止中の車体傾斜角α３と、車両の発進後の車体傾斜角α２との差分β１又はβ２を算出する差分算出部３６とを備え、これらの差分β１又はβ２に基づいて前照灯１０の光軸角θを調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両停車時に変化する車体姿勢に対して前照灯の光軸方向を自動調整するようにした車両用前照灯の光軸制御方法において、
車両が走行状態から停止した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出して記憶する基準値設定工程と、
車両が停止状態から発進した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出する変化量検出工程と、
前記基準値設定工程で検出した車体傾斜角と前記変化量検出工程で検出した車体傾斜角との差分を算出する差分算出工程と、
前記前照灯の光軸方向を前記差分算出工程にて算出された前記差分だけ角度修正する光軸角修正工程を含むことを特徴とする車両用前照灯の光軸制御方法。
【請求項２】
前記前照灯の光軸角を法規基準に合致するように調整した際の水平面に対する車両の傾斜角を検出して記憶する初期基準値設定工程と、前記初期基準値設定工程後の最初の走行か否かを判定する初期走行判定工程とを含み、
前記初期走行判定工程で前記最初の走行と判定されたときのみ、前記差分算出工程において前記初期基準値設定工程で検出された車体傾斜角と前記変化量検出工程で検出した車体傾斜角との差分を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯の光軸制御方法。
【請求項３】
車両の停止直後及び発進直後の判定は、ドアの開閉状態及び車両の走行速度から判定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯の光軸制御方法。
【請求項４】
光軸方向を可変とするアクチュエータを備えた車両用前照灯の光軸制御装置において、
水平面に対する車体の傾斜角を検出する傾斜角検出装置と、
該傾斜角検出装置で検出した検出値を記憶する記憶装置と、
車速より車両の停止及び発進を判定する車両状態判定手段と、
車両の発進を判定した際に、前回の走行から車両が停止した際に検出された車体傾斜角と車両が発進した際の車体傾斜角との差分を算出する算出手段と、
車両の発進後に前記差分だけ前記前照灯の光軸角を修正するように前記アクチュエータを作動させるコントローラと、を備えていることを特徴とする車両用前照灯の光軸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構成を簡素化かつ低コスト化可能な車両用前照灯の光軸制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前照灯（ヘッドランプ）は、工場出荷時あるいは車検時等において、その光軸角（水平面に対する光軸の傾斜角）が法規基準を満たすように初期調整されている。例えば、水平な平面上で乗員および積載物が載せられていない状態、即ち、車両が水平面（路面）に対して前後で傾斜していない状態で前照灯の光軸が調整されている。
【０００３】
ところで、路面に対する前照灯の光軸の向き（照射方向）は、車両の前後方向での姿勢（路面に対する車両の傾き）によって変化する。例えば、車両の後方側が沈み込むように傾くと、前照灯が上方側を向くため、光軸の方向が上向き傾向となり、車両の前方側が沈み込むように傾くと、前照灯が下方側を向くため光軸の方向が下向き傾向となる。そして車両の前後方向の傾きの程度によっては、自車の前照灯で対向車を眩惑したり、光軸の方向が下方に向き過ぎて前方を的確に照らすことが出来ない場合がある。
【０００４】
そのため、路面に対する前照灯の光軸の向きが大きく変化されないように車体の前後方向での姿勢（傾き）に応じて前照灯の光軸角を調整するオートレベリング装置が知られている。
【０００５】
従来の前照灯（ヘッドランプ）の光軸制御は、車体の前部及び後部に車高センサを設け、車体の前部及び後部で地面との距離を測り、これら検出値の差分から路面に対する車両の前後方向での傾斜角を検出し、この傾斜角を基に、前照灯の光軸の向き（照射方向）が適正となるよう光軸角を調整していた。特許文献１にかかる方式の光軸制御装置が開示されている。また、特許文献２にはＧＰＳシステムを利用した光軸制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７８８１０号公報
【特許文献２】特開２００５−２０６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された光軸制御装置は、車両の前部及び後部に車高センサを配置する必要があり、システムが大掛かりとなるため、これらの配備に手間がかかると共に、設備費が高コスト化するという問題がある。また、特許文献２に開示されたＧＰＳシステムを利用した光軸制御装置も同様に高コスト化を免れない。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、装置構成を前照灯内又は前照灯近傍に、車体の傾斜角を検出するセンサを配置するだけの簡易な構成とし、低コスト化が可能な前照灯の光軸制御手段を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明の車両用前照灯の光軸制御方法は、車両停車時に変化する車体姿勢に対して前照灯の光軸方向を自動調整するようにした車両用前照灯の光軸制御方法において、車両が走行状態から停止した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出して記憶する基準値設定工程と、車両が停止状態から発進した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出する変化量検出工程と、基準値設定工程で検出した車体傾斜角と変化量検出工程で検出した車体傾斜角との差分を算出する差分算出工程と、前照灯の光軸方向を差分算出工程にて算出された前記差分だけ角度修正する光軸角修正工程を含むものである。
【００１０】
光軸角の変化要因は車体の前後方向姿勢であり、光軸角の変化は車両の停止中に発生する。また、車体の前後方向姿勢の変化要因は、車両要因では、積載物の積み下ろしや乗員の増減又はそれらの重量の分布状態の変化、タイヤの摩耗、燃料の増減、タイヤ空気圧減、車両整備等が考えられ、車両外要因では、路面の傾斜等が考えられる。本発明では、車両外要因を考慮しない。
【００１１】
即ち、図３において、（Ａ）は、路面ｒが水平面に平行な状態で、車両１００のフロント側前面に設けられた前照灯１０２の光軸Ｌの路面ｒに対する角度が、法規基準を満たす範囲内にある場合、即ち、路面ｒに対する車両１００の傾きが許容範囲内である場合を示す。（Ｂ）は、何らかの車両要因によって、光軸Ｌの路面ｒに対する角度が法規基準から外れた場合、即ち、路面ｒに対する車両１００の傾きが許容範囲外である場合を示す。（Ｂ）の場合、光軸方向の変更が必要となる。
【００１２】
図３（Ｃ）は、路面ｒが水平面ｈに対して傾斜している状態で、光軸Ｌの路面ｒに対する角度が法規基準を満たす範囲内にある場合、即ち、路面ｒに対する車両１００の傾きが許容範囲内である場合を示す。この場合も、光軸Ｌの路面ｒに対する角度が法基準を満たす範囲内を維持しているので、走行には支障をきたさない。従って、光軸方向の調整は不要である。
【００１３】
本発明方法は、具体的には、走行状態から停止した直後の車体（前照灯）の傾斜角と、停止状態から走行を開始した直後の車体（前照灯）の傾斜角とを比較して、その変化量（変化角度）を求め、変化角度分だけ前照灯の光軸角を調整するものである。従って、例えば、平坦な路面に車両が空車状態（即ち、乗員および荷物が搭載されていない状態）で停止している時（この時車体の傾斜角は０度）、その後荷物が積み込まれて車体が水平に対して上方に１０度傾斜した場合は、車両が走行を開始した時点で、その傾斜角度を記憶し、走行前（ここでは、前回走行から停車した時）に記憶されている傾斜角度（０度）と比較し、その差分、即ち１０度分光軸の角度を下方側に調整することで、光軸の向きが適正になるように調整する。
【００１４】
また、その後、車体（前照灯）の傾斜角度が上方に１０度傾いた状態（荷物が積載された状態）で、車両が停車すると、その時点での車体（前照灯）の傾斜角が記憶される。そして、停車中に荷物が降ろされ傾斜角が変化した場合は、荷物により傾いていた分だけ、車体の傾斜角が変化するので、その後再び走行を開始した時の傾斜角を検出し、その差分だけ、光軸の角度を上方側に戻してやるという調整をする。なお、基本的に、停車された時と再度走行が開始される時とで、路面の角度が変化することは無いので、路面の傾斜を考慮する必要はない。
【００１５】
このように、車両停止時（車両発進前）に検出した車体傾斜角と、車両発進後に検出した車体傾斜角との差分を算出し、車両発進後にこの差分だけ光軸角を修正するようにしたので、車両の停止中に発生した車体姿勢の変化に対応して、光軸角を適正値に保持できる。これによって、車体傾斜角を検出するセンサを前照灯内又は前照灯近傍に設けるだけの簡易かつ低コストな手段で済む。
【００１６】
また、光軸角を車両発進後に調整するだけで、その後の車両の走行中には光軸角を調整する必要がなくなる。そのため、車両走行中に行なわれる光軸角調整によって発生する前照灯の射光の揺れを防止できる。また、車両の工場出荷時あるいは車検時等に行なわれる光軸角の初期調整以後、光軸角の設定を逐一行なう必要がなくなる。
【００１７】
本発明方法において、前照灯の光軸角を法規基準に合致するように調整した際の水平面に対する車両の傾斜角を検出して記憶する初期基準値設定工程と、初期基準値設定工程後の最初の走行か否かを判定する初期走行判定工程とを含み、初期走行判定工程で、初期基準値設定工程後最初の走行と判定されたときのみ、前記差分算出工程において初期基準値設定工程で検出された車体傾斜角と前記変化量検出工程で検出した車体傾斜角との差分を算出するようにするとよい。
【００１８】
車両の工場出荷時あるいは車検時等において、前照灯の光軸角（水平面に対する光軸の傾斜角）は、法規基準を満たすように初期調整される。そこで、初期走行判定工程で初期基準値設定工程後最初の走行と判定されたときは、初期基準値設定工程で検出された車体傾斜角を車両停止直後の車体傾斜角として用い、車両発進後の車体傾斜角との差分を算出するようにする。これによって、工場出荷後又は車検後の最初の走行時においても、光軸角の調整が正確に行われるようになる。
【００１９】
本発明方法において、車両の停止直後及び発進直後の判定は、ドアの開閉状態及び車両の走行速度から判定されるようにするとよい。すなわち、車両の停止直後および発進直後の車体傾斜角の検出時期をドアの開閉状態及び走行速度から判断している。これによって、例えば、発進時では、ドアが閉められて荷物や乗員の増減による車体傾斜角の変化が起らない状態であると判断した時に車体傾斜角を検出し、停止時では、車両が走行状態から確実に停車したことを判断してから車体傾斜角を検出することができるので、停車時での荷物の積み下ろしや乗員の乗降による車体傾斜角の変化をより正確に算出することができる。
【００２０】
前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の車両用前照灯の光軸制御装置は、光軸方向を可変とするアクチュエータを備えた車両用前照灯の光軸制御装置において、水平面に対する車体の傾斜角を検出する傾斜角検出装置と、該傾斜角検出装置で検出した検出値を記憶する記憶装置と、車速より車両の停止及び発進を判定する車両状態判定手段と、車両の発進を判定した際に、前回の走行から車両が停止した際に検出された車体傾斜角と車両が発進した際の車体傾斜角との差分を算出する算出手段と、車両の発進後に前記差分だけ前照灯の光軸角を修正するように前記アクチュエータを作動させるコントローラと、を備えているものである。
【００２１】
本発明装置では、車両停止時（車両発進前）に検出した車体傾斜角と、車両発進後に検出した車体傾斜角との差分を算出し、車両発進後にこの差分だけ光軸角を修正するようにしたので、車両の停止中に発生した車体姿勢の変化に対応して、光軸角を適正値に保持できる。また、光軸角の自動制御が可能になると共に、車体傾斜角センサを前照灯内又は前照灯近傍に配置するだけの簡易かつ低コストな構成で済む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明方法によれば、車両停車時に変化する車体姿勢に対して前照灯の光軸方向を自動調整するようにした車両用前照灯の光軸制御方法において、車両が走行状態から停止した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出して記憶する基準値設定工程と、車両が停止状態から発進した際の水平面に対する車体の傾斜角を検出する変化量検出工程と、基準値設定工程で検出した車体傾斜角と変化量検出工程で検出した車体傾斜角との差分を算出する差分算出工程と、前照灯の光軸方向を差分算出工程にて算出された前記差分だけ角度修正する光軸角修正工程を含むので、車体の前部及び後部に車高センサを配設する必要がなくなり、装置構成を簡素化かつ低コスト化できると共に、光軸角の自動制御が容易になる。
【００２３】
また、本発明装置によれば、光軸方向を可変とするアクチュエータを備えた車両用前照灯の光軸制御装置において、水平面に対する車体の傾斜角を検出する傾斜角検出装置と、該傾斜角検出装置で検出した検出値を記憶する記憶装置と、車速より車両の停止及び発進を判定する車両状態判定手段と、車両の発進を判定した際に、前回の走行から車両が停止した際に検出された車体傾斜角と車両が発進した際の車体傾斜角との差分を算出する算出手段と、車両の発進後に前記差分だけ前照灯の光軸角を修正するように前記アクチュエータを作動させるコントローラと、を備えているので、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明方法及び本発明装置の一実施形態に係る車両用前照灯の光軸制御手段を示すブロック線図である。
【図２】前記実施形態の操作手順を示すフローチャートである。
【図３】車両の前照灯の光軸角制御を要する場合と要しない場合とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２６】
本発明方法及び本発明装置の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１において、車体（図示省略）のフロント側前面に前照灯１０が設けられている。前照灯１０の内部にリフレクタ１２が設けられている。リフレクタ１２の一端１２ａは固定され、他端１２ｂは矢印方向に移動可能に構成されている。リフレクタ１２の前面中央にバルブ１６が設けられている。バルブ１６の光は、リフレクタ１２で反射され、レンズ１８を介して車体の前方へ放射される。リフレクタ１２の一端１２ｂの背面に、光軸調整器２０が設けられ、光軸調整器２０に隣接して、光軸調整器２０を作動し、光軸Ｌを調節するアクチュエータ２２が設けられている。
【００２７】
前照灯１０の外枠内面に、水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角を検出する傾斜角センサ１４が装着されている。車両内に、例えば運転席に、ドアの開閉状態を検出するドア開閉センサ２４と、車両の速度を検出する車輪速センサ２６が設けられている。なお、傾斜角センサ１４は、左右の前照灯１０のそれぞれに設けられており、左右の前照灯１０各々の傾斜角を計測できるように構成されている。
【００２８】
また、光軸Ｌの角度を制御するコントローラ３０が設けられている。コントローラ３０のメモリ３２は、傾斜角センサ１４で検出した水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角を記憶すると共に、ドア開閉センサ２４で検出した車体のドアの開閉状態、及び車輪速センサ２６で検出した車両の速度を記憶する。停止・発進判定部３４は、ドア開閉センサ２４及び車輪速センサ２６の検出値から、車両が停止状態で荷物等の積み下ろしや乗員の乗り降りが可能な状態(車速Ｖ＝０、ドア開)にあるか、又は発進して荷物の積み下ろしや乗員の乗り降りが不可の状態（車速Ｖ＞０、ドア閉）にあるかを判定する。
【００２９】
差分算出部３６は、車両が走行状態から停止した時（停止直後でドア開）と、発進時（発進直後でドア閉）との水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角の差分を算出する。コントローラ３０は、前記差分に応じた光軸角θの調整量を算出し、算出した光軸角調整量に基づいて、アクチュエータ２２を作動し、前照灯１０の光軸角θを調整する。
【００３０】
前述の車両要因による車体の前後方向姿勢の変化（傾き）は、車両が停止中の時に荷物の積み下ろしや乗員の乗り降り等で発生する。そこで、本実施形態では、例えば、荷物の積み下ろしや乗員が乗り降りする前の車体（前照灯）の傾斜角（車両が走行状態から停車した直後）と、荷物の積み下ろしや乗員の乗り降りがされて車両が発進した後（停車状態から発進するとき）の車体（前照灯）の傾斜角とを検出し、その差分を算出する。そして、算出した差分だけ前照灯１０の光軸角θを補正することで、荷物の積み下ろしや乗員の乗り降りにより発生する車体の前後方向姿勢（前照灯の向き）の変化（傾き）に対応した光軸角に制御できる。これにより、車体が傾いていても路面に対する前照灯１０の光軸の向きが適正な方向に維持される。
【００３１】
以下、図２に基づいて、本実施形態の操作手順を説明する。車両は、工場で製造され出荷される時、また車検時、ユーザ点検時、部品交換時等において、光軸角θが法規適合内に初期調整される（Ｓ１０）。光軸角θの初期調整は、車両を空車状態（荷物や乗員の積載がない状態）とし、ほぼ水平な平面上でなされる。次に、傾斜角センサ１４により、初期調整状態（工場出荷時、車検直後）における水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α１を検出し、このときの傾斜角α１を初期値としてメモリ３２に記憶させる（Ｓ１２）。路面が水平であれば傾斜角α＝０となる。
【００３２】
このとき、初期フラグＦが立てられる（Ｆ＝１）（Ｓ１３）。初期フラグＦの信号は、メモリ３２に入力される。なお、初期フラグＦは、工場出荷時や車検後にのみ設定され、車両が走行した時点でリセットされる。車両の停止中に、積載物の積み下ろしや乗員の増減、又はそれらの重量の分布状態の変化等によって、車体の前後方向姿勢（傾き）が変化し、この変化によって路面に対する光軸の向きが変化する。
【００３３】
次に、ドアが閉で（Ｓ１５）、かつ車速Ｖ＞０のとき（Ｓ１６）、停止・発進判定手段３４によって、車両が発進したと判定する（Ｓ１８）。次に、傾斜角センサ１４により、水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α２を検出し、メモリ３２に記憶させる（Ｓ２０）。次に、コントローラ３０によって、初期フラグＦが立っている（Ｆ＝１）と判定される、即ち、初期調整後の最初の走行であると判定されるので（Ｓ２１）、差分算出部３６で、初期調整時に記憶した初期傾斜角α１と走行直後の傾斜角α２とを比較し、これらの差分β１（β１＝α２−α１）を算出する（Ｓ２２）。
【００３４】
次に、算出した差分β１に基づいて、光軸角調整量を算出し（Ｓ２４）、前照灯１０の光軸角θを調整する（Ｓ２６）。そして、初期フラグＦがリセット（Ｆ＝０）される（Ｓ２７）。次に、車速Ｖ＝０であり（Ｓ２８）、かつドアが開であるとき（Ｓ２９）、停止・発進判定部３４によって、車両が停止したと判定する（Ｓ３０）。次に、傾斜角センサ１４により停止直後の水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α３を検出し、メモリ３２に記憶させる（Ｓ３２）。
【００３５】
その後（制御２周目以降）は、同様にしてＳ１６からＳ２０までの手順を行った後、初期フラグＦがリセットされているので、差分算出部３６で、前回車両が停止した直後に記憶した水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α３と、発進する際（直後）に検出した傾斜角α２とを比較し、それらの差分β２（β２＝α３−α２）を算出する（Ｓ３４）。次に、算出した差分β２に基づいて、光軸角調整量を算出し（Ｓ３６）、アクチュエータ２２で前照灯１０の光軸角θを調整する（Ｓ３８）。その後、Ｓ２８からＳ３８の手順を繰り返し行い、その都度光軸角を調整していく。
【００３６】
なお、傾斜角センサ１４は、左右一対で設けられた前照灯１０の各々に設けられており、上記制御も左右各々の前照灯１０に対して実施されるよう構成されている。従って、前照灯１０の光軸の自動調整は、左右で独立して制御される。
【００３７】
本実施形態によれば、工場出荷時や車検直後は、初期調整時に記憶した傾斜角α１、又は走行状態から車両が停止した時（車両停止直後）に検出した水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α３と、車両発進時（車両発進直後）に検出した水平面ｈに対する車体（前照灯１０）の傾斜角α２との差分β１又はβ２を算出し、この差分β１、β２に基づいて、前照灯１０の光軸角θを修正するようにしたので、車両の停止中に発生した車体（前照灯１０）の前後方向姿勢の変化に対応して、光軸の向きを適正な方向に保持できる。
【００３８】
そのため、車体の前部及び後部に車高センサを配設して車体の前後方向姿勢を検出する必要がなく、簡単な構成で車体の前後の姿勢変化に対する光軸調整を行うことができるので、装置構成を低コスト化できる。しかも左右それぞれの前照灯１０で、独立して光軸の調整を行なうことができるので、例えば、荷物の積載等で車体が左右で傾いている場合、左右の前照灯１０で調整度合い（角度）は変わってくるが、左右夫々の前照灯１０で光軸が調整されるので、より細かな調整が可能となる。
【００３９】
また、光軸角を車両発進後に調整するだけで、その後の車両の走行中には光軸角を調整する必要がなくなる。そのため、車両走行中に行なわれる光軸角調整によって発生する前照灯１０の射光の揺れを防止できる。また、ドアの開閉状態及び車速の両方を検出して、車両が停止状態で荷物等の積み下ろしや乗員の乗り降りが可能な状態(車速Ｖ＝０、ドア開)にあるか、又は発進して荷物の積み下ろしや乗員の乗り降りが不可の状態（車速Ｖ＞０、ドア閉）にあるかを判定して、車体傾斜角の検出時期を判断しているので、荷物の積み下ろしや乗員の乗り降りによる車体傾斜角の変化に対してより正確な判定をすることができる。さらに、車検、ユーザ点検、部品交換等の直後の走行においても、光軸角θの調整が正確に行われるようになる。
【００４０】
なお、前記実施形態では、ドアの開閉状態及び車速の両方を検出して車両が停止しているか又は車両が発進しているかを判定したが、車速のみを検出し、その検出値のみで車両の停止又は発進の判定を行なうようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、車両用前照灯の光軸制御を簡素かつ低コストな手段で自動化可能になり、これによって、従来サスペンション等に付設されていた車高センサ等をなくすことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０，１０２              前照灯
１２                      リフレクタ
１４                      傾斜角センサ
１６                      バルブ
１８                      レンズ
２０                      光軸調整器
２２                      アクチュエータ
２４                      ドア開閉センサ
２６                      車輪速センサ
３０                      コントローラ
３２                      メモリ
３４                      停止・発進判定部
３６                      差分算出部
１００                    車両
Ｌ                        光軸
ｈ                        水平面
ｒ                        路面
θ                        光軸角
【図１】
2013049344.tif 000003
【図２】
2013049344.tif 000004
【図３】
2013049344.tif 000005