(57)【要約】【課題】路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出装置において、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できるようにする。【解決手段】ライト制御システムにおいては重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得し（Ｓ１０５）、自車両が走行中の道路の勾配を取得する（Ｓ１７０）。そして、絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角を演算する（Ｓ１７５）。このようなライト制御システムによれば、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角検出する傾斜検出装置（１０）であって、
重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得する絶対ピッチ角取得手段（Ｓ１０５）と、
自車両が走行中の道路の勾配を取得する勾配取得手段（Ｓ１７０）と、
前記絶対ピッチ角と前記道路の勾配との差を演算することで、前記対路面ピッチ角を演算する傾斜角演算手段（Ｓ１７５）と、
を備えたことを特徴とする傾斜検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の傾斜検出装置において、
少なくとも車速を監視することによって前記道路の勾配を推定する勾配推定手段（Ｓ１７０）、を備え、
前記勾配取得手段は、前記勾配推定手段による推定結果を取得すること
を特徴とする傾斜検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の傾斜検出装置において、
前記勾配推定手段は、スロットル開度に対する車速の変化を監視することによって前記道路の勾配を推定すること
を特徴とする傾斜検出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の傾斜検出装置において、
前記勾配推定手段は、ブレーキ油圧に対する車速の変化を監視することによって前記道路の勾配を推定すること
を特徴とする傾斜検出装置。
【請求項５】
車両に搭載され、自車両のヘッドライトの光軸の向きを制御するライト制御装置であって、
路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出手段（Ｓ１０５〜Ｓ１７５）と、
前記傾斜の大きさに応じて前記ヘッドライトの光軸の向きを路面に対して一定の角度に制御する光軸方向制御手段（Ｓ１８０）と、
を備え、
前記傾斜検出手段は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の傾斜検出装置として構成されていること
を特徴とするライト制御装置。
【請求項６】
コンピュータを請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の装置を構成する各手段として機能させるための傾斜検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出装置、ライト制御装置、および傾斜検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の傾斜検出装置として、車高センサを利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３８４２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車高センサは車輪付近に配置されることが一般的であり、取付けや配線の取り回しの難易度が高いという問題点があった。
そこで、このような問題点を鑑み、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出する傾斜検出装置において、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の傾斜検出装置において、絶対ピッチ角取得手段は重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得し、勾配取得手段は自車両が走行中の道路の勾配を取得する。そして、傾斜角演算手段は絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角を演算する。
【０００６】
ここで、絶対ピッチ角は周知の傾斜センサで検出することができる。また、道路の勾配は周知のナビゲーション装置等から取得することができる。
このような傾斜検出装置によれば、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できる。
【０００７】
また、請求項１に記載の傾斜検出装置においては、請求項２に記載のように、少なくとも車速を監視することによって道路の勾配を推定する勾配推定手段、を備え、勾配取得手段は、勾配推定手段による推定結果を取得するようにしてもよい。
【０００８】
例えば、車両が駆動力や制動力を発揮しない場合、どの程度の割合で車速が変化するかを監視することで、道路の勾配を推定することができる。また、車両が駆動力を発揮する場合（請求項３）や制動力を発揮する場合（請求項４）には、これらの力の大きさに応じて車速がどのように変化するかを監視することによって道路の勾配を推定することができる。
【０００９】
したがって、このような傾斜検出装置によれば、車速を監視することによって道路の勾配を推定するので、道路の勾配を本装置外部から取得することなく自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出することができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するためには、請求項５に記載のように、ライト制御装置としてもよいし、請求項６に記載のように、傾斜検出プログラムとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用されたライト制御システム１の概略構成を示す説明図である。
【図２】制御部１０（ＣＰＵ１１）が実行するライト制御処理を示すフローチャートである。
【図３】アクセル開度（スロットル開度）と速度の変化率と道路の勾配との関係を示すグラフである。
【図４】ブレーキ油圧と速度の変化率と道路の勾配との関係を示すグラフである。
【図５】車両のピッチ角を説明するためのモデルを示す側面図である。
【図６】変形例のライト制御処理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】
【００１２】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
ライト制御システム１は、例えば乗用車等の車両に搭載され、車両の左右に搭載された一対のヘッドランプ３２による照射範囲（光軸の向き）を制御するシステムである。詳細には、図１に示すように、制御部１０、車速センサ２１、傾斜センサ２２、スロットル開度センサ２３、ブレーキ油圧センサ２４、ヘッドランプ駆動部３１を備えている。
【００１３】
車速センサ２１は、単位時間当たりの車輪の回転数に応じた車速信号を制御部１０に対して出力する周知の車速センサとして構成されている。傾斜センサ２２は、水平面（鉛直方向に対して固定された基準面）に対する車体の前後方向の傾きを示す絶対ピッチ角を検出し、検出した絶対ピッチ角を制御部１０に対して出力する。
【００１４】
このような傾斜センサ２２としては、例えば、重力に従って移動可能な物体（例えばボール）の位置を電気的方法で検出するセンサが一般的である。なお、絶対ピッチ角は、車両のノーズ（車両前方）が下がるようなピッチ角を正とし、車両のテール（車両後方）が下がるようなピッチ角を負とする。
【００１５】
スロットル開度センサ２３は、スロットル開度（例えば、アクセル全開時に対するアクセルペダルの踏み込み量の割合）を検出し、このスロットル開度を制御部１０に対して出力する。また、ブレーキ油圧センサは、ブレーキ油圧を検出し、ブレーキ油圧を制御部１０に対して出力する。
【００１６】
ヘッドランプ駆動部３１は、ヘッドランプ３２毎に設けられており、各ヘッドランプ３２を駆動するアクチュエータとして構成されている。このヘッドランプ駆動部３１は、ヘッドランプ３２の光軸の向きを水平方向に変化させるためのスイブルモータ、およびヘッドランプ３２に光軸の向きを鉛直方向に変化させるためのレべリングモータを備えている。
【００１７】
制御部１０はＣＰＵ１１、およびＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ１２を備えた周知のマイコンとして構成されており、メモリ１２に記録されたプログラム（傾斜検出プログラムを含む）を実行する。
【００１８】
［本実施形態の処理］
このように構成された制御部１０は、図２に示すライト制御処理を実行する。ライト制御処理は、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角検出し、この対路面ピッチ角に応じて路面に対して所定の角度になるようヘッドランプ３２の光軸の向きを制御する処理である。
【００１９】
ライト制御処理は、例えば車両のヘッドランプの電源が投入されると開始され、その後、一定周期（例えば１００ｍｓ毎）に繰り返し実施される処理である。ライト制御処理では、まず、傾斜センサ２２によって検出された絶対ピッチ角を取得し（Ｓ１０５）、スロットル開度センサ２３およびブレーキ油圧センサ２４によって検出されたスロットル開度およびブレーキ油圧を取得する（Ｓ１１０）。
【００２０】
そして、車速センサ２１によって検出された車速を取得し（Ｓ１１５）、カウンタリセット後の走行距離を検出する（Ｓ１２０）。この処理では、車速に本処理の周期を乗じることで距離を演算する。
【００２１】
続いて、スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量（前回取得値との差分）が一定値以内であるか否かを判定する（Ｓ１２５）。なお、本ライト制御処理でいう一定値とは、例えば、各パラメータ値（スロットル開度、ブレーキ油圧、絶対ピッチ角、車速変動量）に応じて個別に設定され、前回取得値の１割〜２割程度の値に設定される。
【００２２】
スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量が一定値以内でなければ（Ｓ１２５：ＮＯ）、カウンタの値をリセット（０に設定）する（Ｓ１４５）。そして、前回検出した対路面ピッチ角の値（前回値）を今回検出した対路面ピッチ角の値としてメモリ１２において保持し（Ｓ１５０）、後述するＳ１８０の処理に移行する。
【００２３】
スロットル開度およびブレーキ油圧の変動量が一定値以内であれば（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、傾斜センサ２２から取得した絶対ピッチ角の変動量が一定値以内であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。この処理は、車両が凹凸のある道路を走行するときなどにおいて、絶対ピッチ角が急激に変動したことを検出し、このような状況においては光軸の方向を一定とすることで光軸の方向が小刻みに移動することを抑制するための処理である。
【００２４】
絶対ピッチ角の変動量が一定値以内でなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、前述のＳ１４５の処理に移行する。また、絶対ピッチ角の変動量が一定値以内であれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、車速変動量が一定値以内であるか否かを判定する（Ｓ１３５）。
【００２５】
車速変動量が一定値以内でなければ（Ｓ１３５：ＮＯ）、前述のＳ１４５の処理に移行する。また、車速変動量が一定値以内であれば（Ｓ１３５：ＹＥＳ）、カウンタリセット後の走行距離が基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。
【００２６】
ここで、車速変動量を検出するのは、加速度が急減に変化した直後に再度、加速度が変化する傾向があり、この際、光軸の方向が頻繁に変更されることを抑制するためである。また、走行距離の基準値は、走行中に運転者が光軸の方向の変化に対して気にならない程度の距離（例えば１０ｍ程度（速度の増加とともに大きくなる値でもよい））に設定される。
【００２７】
走行距離が基準値未満であれば（Ｓ１４０：ＮＯ）、カウンタをインクリメントする（Ｓ１５５）。そして、Ｓ１５０の処理と同様に、前回検出した対路面ピッチ角の値（前回値）を今回検出した対路面ピッチ角の値としてメモリ１２において保持し（Ｓ１６０）、後述するＳ１８０の処理に移行する。
【００２８】
また、走行距離が基準値以上であれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１４５の処理と同様に、カウンタの値をリセットする（Ｓ１６５）。そして、自車両が走行する道路の勾配を  算出する（Ｓ１７０）。
【００２９】
この処理では、スロットル開度およびブレーキ油圧に対する車速の変化を監視することによって道路の勾配を推定する。詳細には、制御部１０は、図３および図４に示すように、スロットル開度（アクセル開度）およびブレーキ油圧と車速の変化率（加速度）とに応じて道路の勾配が特定されるように対応付けられたマップをメモリ１２内に保持しており、スロットル開度、ブレーキ油圧、車速を監視しておき、このマップを参照することで、自車両が走行する道路の勾配を算出する。
【００３０】
続いて、対路面ピッチ角を算出し、算出した対路面ピッチ角をメモリ１２に記録する（Ｓ１７５）。この処理では、絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、対路面ピッチ角を演算する。つまり、図５に示すように、傾斜センサ２２から絶対ピッチ角αが得られ、Ｓ１７０の処理で道路の勾配βが得られる。そして、Ｓ１７５の処理では、対路面ピッチ角θを、α−β（またはβ−α）で求める。
【００３１】
続いて、メモリ１２に記録された最新の対路面ピッチ角に基づいて、光軸の向きが路面に対して所定の角度になる光軸の角度を演算し、この光軸の角度になるように制御するための指令をヘッドランプ駆動部３１に送信する（Ｓ１７５）。ヘッドランプ駆動部３１は、この指令を受けてヘッドランプ３２の光軸の向きを制御する。
【００３２】
このような処理が終了すると、ライト制御処理を終了する。
［本実施形態による効果］
以上のように詳述したライト制御システム１において、制御部１０は重力の方向に直交する面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す絶対ピッチ角を取得し、自車両が走行中の道路の勾配を取得する。そして、絶対ピッチ角と道路の勾配との差を演算することで、路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを表す対路面ピッチ角を演算する。さらに、傾斜の大きさに応じてヘッドライトの光軸の向きを路面に対して一定の角度に制御する。
【００３３】
ここで、絶対ピッチ角は周知の傾斜センサで検出することができる。また、道路の勾配は周知のナビゲーション装置等から取得することができる。
このようなライト制御システム１によれば、車高センサを利用することなく路面に対する自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出できる。そして、この傾斜の大きさに応じてヘッドライトの光軸の方向を適切に制御することができる。
【００３４】
また、ライト制御システム１において制御部１０は、少なくとも車速を監視することによって道路の勾配を推定する。
例えば、車両が駆動力や制動力を発揮しない場合、どの程度の割合で車速が変化するかを監視することで、道路の勾配を推定する。また、車両が駆動力を発揮する場合や制動力を発揮する場合には、これらの力に応じて車速がどのように変化するかを監視する。
【００３５】
このようなライト制御システム１によれば、車速、駆動力、制動力等のパラメータのうちの少なくとも車速を含むパラメータを監視することによって道路の勾配を推定するので、道路の勾配を本装置外部から取得することなく自車両の前後方向の傾斜の大きさを検出することができる。
【００３６】
［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００３７】
例えば、上記実施形態においては、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合に（Ｓ１２５：ＮＯ）、ヘッドランプの光軸の方向が変化しないようにしたが、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合であっても、ヘッドランプの光軸の方向を変化させるようにしてもよい。この場合、図６に示すように、図２に示したＳ１２５の処理を省略し、直ちにＳ１３０に移行するようにすればよい。
【００３８】
このようにすれば、スロットル開度やブレーキ油圧の変動が大きい場合においてヘッドランプの光軸の向きを変化させる際の応答性を向上させることができる。
また、上記実施形態においては、スロットル開度およびブレーキ油圧も考慮して道路の勾配を推定したが、車速のみから道路の勾配を推定してもよい。スロットル開度およびブレーキ油圧が０のときには、車速の変化率が勾配に応じて異なるため、車速を監視すれば勾配を推定することができるからである。
【００３９】
さらに、上記実施形態においては、対路面ピッチ角をヘッドライトの光軸制御に利用したが、光軸制御に限らず、車両姿勢制御等の車両制御にも利用することができる。
［実施形態の構成と本発明の構成との対応関係］
上記の実施形態における制御部１０は本発明でいう傾斜検出装置に相当する。また、制御部１０が実行する処理のうちの、Ｓ１０５〜Ｓ１７５の処理は本発明でいう傾斜検出手段に相当し、Ｓ１０５の処理は絶対ピッチ角取得手段に相当する。
【００４０】
さらに、Ｓ１７０の処理は本発明でいう勾配取得手段および勾配推定手段に相当し、Ｓ１７５の処理は本発明でいう傾斜角演算手段に相当する。また、Ｓ１８０の処理は本発明でいう光軸方向制御手段に相当する。
【符号の説明】
【００４１】
１…ライト制御システム、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…車速センサ、２２…傾斜センサ、２３…スロットル開度センサ、２４…ブレーキ油圧センサ、３１…ヘッドランプ駆動部、３２…ヘッドランプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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