(57)【要約】【課題】簡素な構成で積載量や積載位置などの影響を考慮した適切な車両用ヘッドランプの光軸調整をする。【解決手段】    車両の前軸センサと後軸センサの出力値から理想的な光軸方向を求める３次元マップを制御装置に記憶しておく。３次元マップとしては、車両の機種ごとに実験によって予め求めたものを用いる。制御装置は、前軸センサと後軸センサの出力値と３次元マップとから求めた理想的な光軸方向を求め、これに基づいてヘッドランプのアクチュエータに駆動信号を送信し、光軸調整を行う。【選択図】  図３
2009061965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動するアクチュエータと、
前記車両の前軸近傍の車高を検出する前軸センサと、
前記車両の後軸近傍の車高を検出する後軸センサと、
前記前軸センサおよび前記後軸センサの出力値に基づいて前記アクチュエータを駆動制御する制御手段とを備えた車両用ヘッドランプの光軸調整装置であって、
前記制御手段は、少なくとも前記前軸センサの出力値および前記後軸センサの出力値と前記アクチュエータの駆動量とをパラメータとする３次元以上のマップを予め記憶しており、このマップによって定まる駆動量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御し、
前記マップは、前記車両と同じ機種の車両の実験によって定められたものである
ことを特徴とする車両用ヘッドランプの光軸調整制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記車両の左側に設置されているヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動する左側アクチュエータと、前記車両の右側に設置されているヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動する右側アクチュエータから構成され、
前記前軸センサおよび前記後軸センサの少なくとも一方は、前記車両の左右両側に設置されており、
前記マップは、前記左側アクチュエータの駆動量が一意に定まる左側マップと、前記右側アクチュエータの駆動量が一意に定まる右側マップとを含み、
前記制御手段は、前記左側マップおよび前記右側マップによって定まる駆動量に基づいて前記左側アクチュエータおよび前記右側アクチュエータを駆動制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドランプの光軸調整制御装置。
【請求項３】
前記車両のタイヤ空気圧を検知するタイヤ空気圧検知手段と、
前記タイヤ空気圧検知手段の検知結果に基づいて、前記マップを補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ヘッドランプの光軸調整制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載や乗車状態に応じて車体姿勢が大きく変化する車両に用いて好適な、ヘッドランプの光軸方向を適切に調整する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積荷の積載状態や乗員の搭乗状況などに応じて変化する車体の姿勢に応じて、ヘッドランプの光軸を調整し、対向車に無用な眩感を与えずに自車前方の視界を良好に確保する装置が開発、実用化されている。ここで、車体の姿勢を検知する方法としては、例えば特許文献１のように、フレームと車軸にそれぞれ設けた棒状部材の成す角度を出力する角度検出機構を前軸および後軸に設置し、これらの出力値に基づいて車体の姿勢を推定する技術が公知である。また、特許文献２のように、前後のサスペンションに車高センサを取り付けて、これら車高センサの出力値に基づいて車両の路面に対する相対傾斜角を演算する手法も知られている。
【０００３】
これらの文献において、車体姿勢や路面に対する相対傾斜角（以下、車体姿勢）の具体的な求め方については開示されていないが、例えば、前軸側に設けた車高センサの出力値と後軸側に設けたそれとの差（以下、ストローク差）と、前軸および後軸の距離（ホイールベース）に基づいて、容易に算出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９１７７４号公報
【特許文献２】特開平１１−０２８９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前後軸に設けた車高センサの出力値の差によって車体姿勢を求めようとすると、車体固有の剛性や、そのときの積載量、積載位置などによる影響を考慮することができない。すなわち、ストローク差が同じであっても、例えば、車体フレームの剛性によって車体フレームの撓み量が異なるため、調整すべき光軸方向の量が変わってくる。或いは、積載量や積載位置が異なれば、同じ車両であっても、車体フレームの撓み量、タイヤの変形等によって調整すべき光軸方向の量が変わってくる。ここで、車体フレームの剛性の影響については予め記憶しておき、補正することも可能であるが、積載量や積載位置を細かく検知することは、いたずらにセンサの数を増やすことになり、現実的ではないという問題がある。
【０００６】
本願発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成で積載量や積載位置などの影響を考慮した適切な光軸調整をすることができる、車両用ヘッドランプの光軸調整制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本願発明に係る車両のヘッドランプ光軸調整制御装置では、車両のヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動するアクチュエータと、前記車両の前軸近傍の車高を検出する前軸センサと、前記車両の後軸近傍の車高を検出する後軸センサと、前記前軸センサおよび前記後軸センサの検出値に基づいて前記アクチュエータを駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、少なくとも前記前軸センサの出力値および前記後軸センサの出力値と前記アクチュエータの駆動量とをパラメータとする３次元以上のマップを予め記憶しており、このマップによって定まる駆動量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御するようにした。そして、このマップは、前記車両と同じ機種の車両の実験によって定められたものであるから、積載量や積載位置、タイヤの変形量等が全て考慮されて、アクチュエータを駆動する。
【０００８】
また、前記アクチュエータは、前記車両の左側に設置されているヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動する左側アクチュエータと、前記車両の右側に設置されているヘッドランプの光軸を上下方向に変化させるように駆動する右側アクチュエータから構成され、前記前軸センサおよび前記後軸センサの少なくとも一方は、車両の左右両側に設置されており、前記マップは、前記左側アクチュエータの駆動量が一意に定まる左側マップと、前記右側アクチュエータの駆動量が一意に定まる右側マップとを含み、前記制御手段は、前記左側マップおよび前記右側マップによって定まる駆動量に基づいて前記左側アクチュエータおよび前記右側アクチュエータを駆動制御するようにしても良い。
【０００９】
望ましくは、前記車両のタイヤ空気圧を検知するタイヤ空気圧検知手段と、前記タイヤ空気圧検知手段の検知結果に基づいて、前記マップを補正する補正手段とを備えると良い。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、マップによって前軸センサおよび後軸センサの検出値に基づくアクチュエータの駆動量が一意に定まる。そして、このマップは車種毎に実験によって定められたものであるので、積載量や積載位置、タイヤ変形等の影響を全て考慮したアクチュエータの駆動量を求めることができる。したがって、前軸センサと後軸センサとの出力値の差から車体姿勢を求める従来例と比較して、より適切に車両用ヘッドランプの光軸を調整することができる。しかも、新たにセンサを追加することなく制御ロジックの変更のみで対応することも可能であるので、コスト的にも有利である。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前軸センサまたは後軸センサのどちらか少なくとも一方において車両の左右両側に設置されているので、車両の左右方向の積載量の偏りも検知することができ、これに応じて車両のヘッドランプも左右別々に適切な量でもって光軸調整することができる。
【００１２】
請求項3に記載の発明によれば、タイヤの空気圧によって前記マップを補正するので、マップを実験的に求めた車両と比較して、タイヤの空気圧が著しく異なる場合であっても、マップを補正することで、当該マップによって適切なアクチュエータの駆動量を出力することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態として、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置の全体構成を表わす概念図、図２は、本実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置における制御手段の機能構成を示すブロック図、図３は、本実施形態に係るマップの一例を示す。
【００１４】
図１に示すように、車両１は前一軸、後二軸のトラックであり、前後の車軸と車体フレームとの高さをそれぞれ検出できるように、前軸には前軸センサ３０が配置され、後軸（後前軸、後後軸の略中間位置）には後軸センサ４０が配置されている。これらのセンサの出力値は、光軸調整用電子制御装置５０（制御手段）によって検知される。また、車両用ヘッドランプ１０には、上下方向の光軸θcを検知する角度センサ１５が設けられており、このセンサ出力値に基づいて、光軸調整用電子制御装置５０は、ヘッドランプ１０に対する相対的な光軸θcを把握できるようになっている。
【００１５】
次に、光軸調整用電子制御装置５０の機能について図２を用いて説明すると、光軸調整用電子制御装置５０は、前後軸の角度センサ３０、４０の出力値Hf、Hrに基づいて、後述する３次元マップを参照して、車両１の積載状態に応じた車両用ヘッドランプ１０の理想的な光軸θiを求める。そして、車両用ヘッドランプ１０に取り付けられた角度センサ１５の出力値から求まる光軸θcが、理想的な光軸θiとなるように、アクチュエータ１３の駆動信号Sを求めて送信する。アクチュエータ１３は、この駆動信号Sに基づき、公知の手段により、例えば小型モータを回転駆動させることで光源の固定位置や角度を変位させて、ヘッドランプ１０の光軸方向を上下に変化させる。こうして、光軸調整用電子制御装置５０は、前後車軸に設けたセンサの出力値に基づいて適切なアクチュエータ駆動信号Ｓを求めて送信することで、ヘッドランプ１０の光軸方向を理想的な光軸θiに制御する。
【００１６】
次に、光軸調整用電子制御装置５０が備えるマップについて、図３を用いて説明する。図３は、前軸センサ３０の出力値Hfをy軸、後軸センサ４０の出力値Hrをx軸、理想的な光軸θiをz軸にとった３次元マップである。この３次元マップでは、前軸センサ３０の出力値Hfと後軸センサ４０の出力値Hrとに基づいて、一意に理想的な光軸θiが求まるようになっている。そして、このマップは実験によって予め定められたものであり、具体的には、次のような実験を行ってマップを定める。
【００１７】
まず、車両１と同じ機種の車両において、荷台に様々な条件で荷重をかける。すなわち、荷重の分配や荷重の大きさ、或いは車両と路面との勾配（荷重の方向）を様々なパターンで変えながら、車両の荷台に荷重を加える。そして、これらの様々な条件においてそれぞれ、実際のヘッドランプの光軸方向が法規などによって定まる適切な光軸方向となるように、ヘッドランプの光軸方向を調整する。このときの調整量、すなわち、理想的な光軸方向θiと、このときの前軸センサ３０および後軸センサ４０の出力値であるHfおよびHrとをプロットし、プロットできなかった部分を補完して、３次元マップを作成する。このように、実験によって求めた３次元マップは、その実験に用いられた機種と同じ機種の車両１に搭載される光軸調整用電子制御装置５０の記憶領域に予め保存される。
【００１８】
このようにして作成、保存された３次元マップの一例を図３に示す。このマップにおいては、前軸センサ３０の出力値Hfおよび後軸センサ４０の出力値Hrは、荷重によって車体が沈み込むほど大きな値を出力するようになっている。また、理想的な光軸θiは、車両１が空車のときの光軸を基準として、上方に修正する場合を正、下方に修正する場合を負にとっている。このマップにおいては、例えば、後軸に荷重が集中して後軸センサ４０の出力値Hrが大きく、前軸センサ３０の出力値Hfが小さい場合には（同図のA1部）、車両１の車体姿勢は後軸近辺が沈み込むことによって車両前部では光軸が基準よりも上方に変化するので、これを打ち消すために下方に修正する必要があり、θiは負の値となっている。反対に、Hrが小さくHfが大きい場合には（同図のA2部）、車体姿勢が前かがみになっているので、光軸方向は上方に修正する必要があり、θiは正の値となっている。また、前軸センサの出力値Hfも後軸センサ４０の出力値Hrも共に大きな値を取る場合（同図のA3部）、サスペンションやタイヤの変形などにより車両１全体が沈み込んでいるので、前方視界を確保するために若干、上方に修正するようになっている。
【００１９】
また、従来技術においては前軸センサ３０の出力値Hfと後軸センサ４０の出力値Hrとの差に基づいて光軸調整を行っていたので、前軸センサ３０の出力値Hfが増えても、同じように後軸センサHrが増えて、結果として両者の差が同じになると、車体姿勢も同じであるとして、光軸調整が行われなかったが、本発明によれば、３次元マップを用いているので、前後軸センサの出力値の差が同一であっても、前後軸センサの出力値そのものに変化があれば、理想的な光軸方向θiは変化する。換言すれば、本実施形態における光軸調整用電子制御装置は、前後軸センサの出力値の差が同一であっても、前後軸センサの出力値そのものが異なる場合には異なる光軸方向を出力する３次元マップを記憶し、利用している。
【００２０】
光軸調整装置５０は、このようにして前軸センサ３０および後軸センサ４０の出力値と、予め記憶している３次元マップによって理想的な光軸方向θiを求め、ヘッドランプ１０のアクチュエータ13に駆動信号Sを送信して光軸方向を適切に調整する。そして、ここで利用される３次元マップは、車両１０と同じ機種の車両を用いて予め実験によって定められているので、逐一、タイヤの変形量や荷重の位置、量などを詳細に検知するための特別なセンサなどを用いることなく、既存の車高センサとしての前軸センサ３０や後軸センサ４０の出力値に基づいて簡易に理想的な光軸方向θiを求めることができるという利点がある。
【００２１】
次に、本願発明の第二実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、第二実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置の全体構成を表わす概念図である。第一実施形態と異なる点として、まず、制御装置５２は、ヘッドランプ１０の光軸調整を左右別々に独立して制御するようにしている。すなわち、制御装置５２は、左側のヘッドランプ１０Lのアクチュエータ１３Lと右側のヘッドランプ１０Rのアクチュエータ１３Rにそれぞれ別の駆動信号を送信して、ヘッドランプの光軸を調整する。
【００２２】
また、後軸センサとして、車体の左右両側にそれぞれ左側後軸センサ４２と右側後軸センサ４４とが設置されており、制御装置５２には、前軸センサ３０の出力値Hfと、左側後軸センサ４２の出力値Hrlと右側後軸センサ４４の出力値Hrrとが入力される。
【００２３】
制御装置５２には、左側ヘッドランプ１０Lの理想的な光軸θilを求めるための左側マップと、右側ヘッドランプ１０Rの理想的な光軸θirを求めるための右側マップとを備えている。そして、これらのマップはいずれも、２つの後軸センサと１つの前軸センサの出力値に基づいて、すなわち、３つのパラメータに基づいて、一意に理想的な光軸θil、θirを求めることができるようになっている。
【００２４】
第二実施形態においては、このように構成されているので、制御装置５２は、前軸センサ３０および左右両側の後軸センサ４２、４４の出力値Hf、Hrl、Hrrに基づき、左右のヘッドランプ１０L、１０Rのために夫々用意された２つのマップを用いて、左右のヘッドランプの理想的な光軸方向θil、θirを求める。そして、図示しない左右のヘッドランプに取り付けられた角度センサの出力値と、マップから求められた理想的な光軸方向とに基づいて、左右のアクチュエータ１３L、１３Rに適切な駆動信号をそれぞれ送信し、左右のヘッドランプの光軸をそれぞれ別々に制御する。
【００２５】
ここで用いる二つのマップも、第一実施形態の場合と同じく、予め実験によって求められたものであり、簡便に理想的な光軸方向を求めて、ヘッドランプの光軸調整を行うことができる。第二実施形態では、車両の左右両側に搭載された後軸センサの出力値を用いるので、一層正確に荷台における荷重の分布を考慮した光軸調整を行うことができる。
【００２６】
例えば、車両１が路肩に乗り上げて、左側後軸センサ４２の出力値Hrlが右側後軸センサ４４の出力値Hrrと比較して小さい場合、すなわち、車両右側の方が沈み込んでいる場合は、左側ヘッドランプよりも右側ヘッドランプの方が、地面との距離が短くなっている可能性があり、このような場合でも適切に光軸調整することが可能となる。つまり、ヘッドランプと地面との距離が短い場合には、光軸を上方に修正しないと、遠方まで視界を確保できなくなるし、反対にヘッドランプの地面との距離が長い場合には、必要以上に遠方まで照らすこととなるが、本例においては、予め記憶している二つのマップがそれぞれ対応するヘッドランプの理想的な光軸を出力するので、右側ヘッドランプの光軸を上方に修正し、左側ヘッドランプの光軸を下方に修正することができる。
【００２７】
次に、図５を参照しながら第三実施形態について説明する。第三実施形態においては、第一実施形態で説明した構成に加え、さらにタイヤの空気圧を検知する公知の手段を備えており、このタイヤの空気圧の情報が制御装置５４に入力されるようになっている。図５に示すとおり、制御装置５４には、前軸センサ３０の出力値Hf、後軸センサ４０の出力値Hrの他に、タイヤの空気圧の情報が入力される。
【００２８】
そして、予め実験によって定められた３次元マップを読み込み、このタイヤの空気圧の情報に基づいて、３次元マップを補正する。すなわち、実験時と比較して、タイヤの空気圧が低い場合では、同じ荷重に対するタイヤの変形量が大きくなるので、前軸センサや後軸センサの出力値が同じだったとしても、理想的な光軸θiが異なってくる。制御装置５４は、これを補正する補正手段を備えており、３次元マップのｚ軸に所定の係数を乗じて、タイヤ空気圧が所定の基準値よりも低い場合には、理想的な光軸θiの絶対値が大きくなるように補正する。なお、この補正に用いる係数とタイヤ空気圧との関係も、予め実験によって求めておくことが望ましい。
【００２９】
第三実施形態はこのように構成されているので、タイヤ空気圧が減ることで、同じ荷重に対する車体の沈み込みが大きくなるようなことがあっても、適切に３次元マップを補正して、適切な光軸調整をすることができる。
【００３０】
以上で、本発明に係る実施形態の説明を終わるが、本願発明の技術的範囲をこれに限定されることはない。例えば、本実施形態においてはマップを使って理想的な光軸θiを求めたが、マップに代わるテーブルを用いても良い。また、本実施形態においては、前軸センサや後軸センサなどのいわゆるハイトセンサを用いているが、荷重センサを用いても良い。要は、荷台から掛かる荷重の大きさと量が検知できるセンサが少なくとも二つ以上あれば、どのようなセンサを用いても本願発明を実施することはできる。また、車両の種類についても、トラック・バスは無論のこと、乗用自動車にも適用することができる。その他、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本願発明の第一実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置の全体構成を表わす概念図である。
【図２】本願発明の第一実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置における制御手段の機能を示すブロック図である。
【図３】本願発明に係るマップの一例である。
【図４】本願発明の第二実施形態に係る車両用ヘッドランプの光軸調整装置の全体構成を表わす概念図である。
【図５】本願発明の第三実施形態における制御装置の機能概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ヘッドランプ、１３  アクチュエータ、３０  前軸センサ、４０  後軸センサ、５０  制御装置、
【図１】
2009061965.tif 000003
【図２】
2009061965.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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