(57)【要約】【課題】  自動車の急減速時にヘッドランプの照射光軸が大きく下がった場合であっても、自動車の前方を適切に照明して運転者の前方視認性を確保することを可能にしたヘッドランプのオートレベリングシステムを提供する。【解決手段】  ロービームとハイビームを照射可能なランプと、前記ロービームの照射方向を車両姿勢に応じて上下方向に偏向させる照射制御手段を備える車両用ランプのオートレベリングシステムにおいて、前記照射制御手段は前記車両姿勢が基準ピッチ角よりも下がった場合に前記ハイビームを照射するようにし、ブレーキ操作等によって車体前部が下方に大きく向けられたときには、ハイビーム照射により運転者の前遠方視認性を確保する。【選択図】図５
2009248951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロービームとハイビームを照射可能なランプと、前記ロービームの照射方向を車両ピッチ角に応じて上下方向に偏向させる照射制御手段を備える車両用ランプのオートレベリングシステムにおいて、前記照射制御手段は前記車両ピッチ角が基準ピッチ角よりも下がった場合に前記ハイビームを照射させることを特徴とする車両用ランプのオートレベリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動車等の車両前方を照明する車両用ランプの照射方向を車両のピッチ角に応じて上下方向に偏向させる車両用ランプのオートレベリングシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の停車時や走行時における車体前部の上下方向への傾き角（以下、ピッチ角と称する）の変動によって、ヘッドランプの路面に対する照射光軸もこれに伴って上下に変動されてしまい、照射光軸が上向きになると先行車や対向車等の他車両を眩惑し、照射光軸が下向きになると前遠方の照明が不十分になって運転者の遠方視認性が低下する。このような問題を解決するために、ヘッドランプの照射光軸を車体に対して上下に変化制御できるように構成するとともに、基準となるピッチ角に対する車体のピッチ角の変化を検出し、このピッチ角の変化を相殺させて路面に対するヘッドランプの照射光軸が所定のエイミング角に一致するように制御を行うようにしたオートレベリングシステムが提案されている。このようなオートレベリングシステムでは、ピッチ角の変化をそのまま照射光軸の変化制御に対応させると、走行中の僅かなピッチ角の変化によっても照射光軸が変化されてしまうため、運転者に煩わしさを感じさせてしまうことがある。そのため、ピッチ角の変化に追従する照射光軸の変化を鈍らせるためのフィルタリングを行い、高速なピッチ角の変化では照射光軸が追従変化されることがないようにした技術も提案されている。しかし、このようなフィルタリングを行うと、自動車の加速時や減速時等によって路面から車体に加わる荷重が変化し、車体のピッチ角が変化したときには、フィルタリングによって照射光軸の制御に遅れが生じてしまい、適正なレベリング制御ができなくなることがある。
【０００３】
そこで、特許文献１では自動車の車速や加速度（減速度を含む、以下同じ）を検出し、加速度が所定値範囲内のときにはフィルタリングを行うが、所定範囲外になったときには、フィルタリングを行わないようにすることで、加速時や減速時における照射光軸の制御の遅れを回避する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平９−３０１０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は自動車の加速度に基づいてフィルタリングを行わないようにしているので、自動車の加速度が所定レベルを越えて既に車体のピッチ角が変化している状態では当該ピッチ角に対応した適正な照射光軸に制御することができる。しかし、図３のように所定ロービーム配光ＬＰにて照射目標位置Ｓを照射する自動車１が巡行速度（中乃至高速の一定速度）で走行中に運転者が瞬時的に急ブレーキをかけたときのように、自動車１の車体が一時的に大きく下向きになった場合には、その時点では未だ加速度が所定レベルを越えていないため相対的に強いフィルタ効果が機能しており、車体のピッチ角変化に関わらずランプ６の照射光軸が追従制御されない状況が生じてしまう。そのため、図６のように車体の下向きに追従してランプ６の照射光軸が下向きの状態が継続されて照射目標位置Ｓを照射できずに運転者の前方視認性が低下してしまうことになる。
【０００５】
本発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、巡行走行時における急ブレーキ動作での車体ピッチ角急下降時においても運転者の前方視認性が低下することを防止することを可能にした車両用ランプのオートレベリングシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ロービームとハイビームを照射可能なランプと、前記ロービームの照射方向を車両ピッチ角に応じて上下方向に偏向させる照射制御手段を備える車両用ランプのオートレベリングシステムにおいて、前記照射制御手段は前記車両ピッチ角が基準ピッチ角よりも下がった場合に前記ハイビームを照射させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両が定速走行しているときの瞬時的なブレーキ操作によって車両のピッチ角が所定量以上下がったときには、ハイビームを照射させるので、車両の加速度が基準加速度を越えない状況においても車両のピッチ角変化に直ちに適応したランプの照射が行われる。これにより、ブレーキ操作によって車両前部が下方に大きく向けられたときには、ハイビーム照射により運転者の前遠方視認性を確保する。特に、車両が所定の速度以上で定速走行している巡行走行時においては、照射光軸が不必要に上下方向に変化しないように応答性を遅めに設定することが行われているが、このような場合でも車両のピッチ角が瞬時的に所定量以上下がったときにはハイビームを照射することにより、前述した前遠方視認性を確保する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明においては、ロービームとハイビームを照射可能なランプと、前記ロービームの照射方向を車両ピッチ角に応じて上下方向に偏向させる照射制御手段を備える車両用ランプのオートレベリングシステムにおいて、前記照射制御手段は前記車両ピッチ角が基準ピッチ角よりも下がった場合に前記ハイビームを照射する構成とする。
【０００９】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車用ランプのオートレベリングシステムに適用したシステムのブロック構成を示す概念図である。図１において、自動車１の前部の左右にはランプ６Ｌ、６Ｒがそれぞれ配設されており、これらのランプ６Ｌ、６Ｒはそれぞれ自動車１の直進方向へ所定のロービームを照射するロービームランプユニット７および所定のハイビームを照射するハイビームランプユニット８を備えている。詳細は省略するが、ロービームランプユニット７はレベリングアクチュエータ５により上下方向に照射方向を変更可能とされている。
【００１０】
また、図１において、前記自動車１には車高センサ２が設けられており、この車高センサ２によって自動車１の車両の前輪部の高さ、換言すれば路面からの高さを検出することが可能である。この車高センサ２は所要の演算及び制御を行うことが可能な照射制御手段であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４に接続されている。また、前記自動車１には自身の車速を検出する車速センサ３が設けられており、この車速センサ３も前記ＥＣＵ４に接続されている。さらに、前記ＥＣＵ４の制御端は前記ランプのレベリングアクチュエータ５に接続されており、ＥＣＵ４はこのレベリングアクチュエータ５を制御して前述のようにランプの照射光軸を上下方向にレベリング制御することが可能とされている。また、前記ＥＣＵ４の制御端は前記ハイビームランプユニット８にも接続されており、ＥＣＵ４はこのハイビームランプユニット８の点消灯を制御することが可能とされている。
【００１１】
図２は照射制御手段であるＥＣＵ４のシステムのブロック構成を示す概念図である。前記ＥＣＵ４は、前部車高センサ２で検出した車高から自動車１の車両のピッチ角を演算するピッチ角演算部４５と、前記車速センサ３で検出した車速信号に基づいて車速を演算する車速演算部４１と、演算した車速の経時的な変化に基づいて自動車の加速度を演算する加速度演算部４２とを備えている。これらの演算されたピッチ角、車速、加速度はそれぞれ制御部４３に入力される。また、前記ピッチ角演算部４５で演算されたピッチ角に対してフィルタリングを行ってピッチ角の入出力特性を変化させるためのフィルタ部４６と、このフィルタ部４６においてフィルタリングされたピッチ角出力に基づいて前記レベリングアクチュエータ５を制御してロービームランプユニット７の照射光軸を上下方向に制御するためのアクチュエータ駆動部４７とを備えている。
【００１２】
前記制御部４３は、車速演算部４１から入力された車速を予め設定した基準車速と比較する機能と、加速度演算部４２から入力された加速度を予め設定された基準加速度と比較する機能と、ピッチ角演算部４５から入力されたピッチ角を予め設定した基準ピッチ角と比較する機能と、を有しており、さらにこれら車速、加速度、ピッチ角の比較結果に基づいて後述するように所要のアルゴリズムでの演算を行って自動車の姿勢及び走行状態を判定し、この判定に基づいて前記フィルタ部４６の定数を設定するためのフィルタ機能とハイビームランプユニット８の点消灯する制御機能をも有している。
【００１３】
前記フィルタ部４６は、ここでは前記ピッチ角演算部４５から時系列で出力されてくるピッチ角を移動平均処理して出力する回路として構成されている。そして、この移動平均処理の処理時間として、ここでは予め、強効果（５秒）、中効果（１秒）、弱効果（０．５秒）の３種類のフィルタ効果に対応した処理時間が選択できるように構成されており、これら３種類の処理時間は前記制御部４３により設定されるようになっている。フィルタ部４６では、この処理時間が長い程フィルタ効果が強くなって入力されてくるピッチ角変化に対する出力の応答性が遅くなり、反対に処理時間が短いほどフィルタ効果が弱くなって入力されてくるピッチ角変化に対する出力の応答性が速くなる。また、制御部４３は内蔵タイマ４４を備えており、フィルタ部４６に設定するフィルタ定数を設定しておく時間を管理することが可能である。
【００１４】
以上の構成のオートレベリングシステムにおけるヘッドランプの照射光軸のレベリング制御を図３のフローチャートを参照して説明する。説明を省略した自動車のイグニッションスイッチ等がオンされるとフローがスタートし、車速センサ３からの車速信号がＥＣＵ４に入力され、ＥＣＵ４は車速演算部４１において車速を演算し（Ｓ１）、さらに得られた車速の時間軸上での変化から加速度演算部４２において加速度を演算する（Ｓ２）。また、車高センサ２からの車高信号がＥＣＵ４に入力され、ＥＣＵ４はピッチ角演算部４５において自動車のピッチ角を演算する（Ｓ３）。これらの車速、加速度、ピッチ角は制御部４３に入力され、制御部４３において次のアルゴリズムによりフィルタ部４６のフィルタ定数を設定する。即ち、制御部４３は、先ず、現在の状態として「姿勢急下降制御」がＯＮになっているか否かを判定する（Ｓ４）。この「姿勢急下降制御」は、後述するように自動車が所定車速以上で定速走行している巡行走行中にブレーキが瞬時的に操作されて自動車のピッチ角が瞬時的に大きく下がったときの処理フローである。現在の状態が「姿勢急下降制御」がＯＮであると判定した時には、予め設定した制御時間が経過しているか否かをタイマの時間経過で判定し（Ｓ５）、制御時間内であるときにはその制御を維持し、制御時間が経過したときには後述の制御にて点灯しているハイビームランプユニット８を消灯する（Ｓ６）と共に、「姿勢急下降制御」をＯＦＦにする（Ｓ７）。
【００１５】
一方、現在の状態が「姿勢急下降制御」がＯＮでないと判定したときには、加速度演算部４２で演算された加速度を基準加速度と比較して現在の走行状態が「加減速中」であるか否かを判定し（Ｓ８）、「加減速中」と判定したときには弱効果の加減速フィルタを設定する（Ｓ９）。一方、ステップＳ８において「加減速中」でないと判定したときには車速演算部４１で演算された車速を基準車速と比較して現在の走行状態が「巡行走行中」であるか否かを判定し（Ｓ１０）、「巡行走行中」でないと判定したときには中効果の定速フィルタを設定する（Ｓ１１）。ここで、基準加速度は車両のピッチ角が変化し始める程度の加速度であり、基準車速は中乃至高速の一定速度で、例えば８０ｋｍ／ｈに設定されている。
【００１６】
一方、ステップＳ１０において「巡行走行中」であると判定したときには車両の「姿勢急下降」が検知されたか否かを判定する（Ｓ１２）。即ち、ピッチ角演算部４５で演算したピッチ角が基準ピッチ角よりも下がっているか否かを判定し、下がっていないと判定した場合には強効果の巡行フィルタを設定する（Ｓ１３）。一方、ステップＳ１２において「姿勢急下降」と判定したときには、制御部４３はハイビームランプユニット８を点灯して所定ハイビーム配光ＨＰを照射し（Ｓ１４）、直ちに「姿勢急変化制御」をＯＮ状態とする（Ｓ１５）。ここで「姿勢急下降」の判定に際しての基準ピッチ角は、巡行走行中に瞬時のブレーキ操作を行った場合にのみ到達する角度であり、例えば、自動車がオートレベリングシステムによって制御されるべき基準となるピッチ角に対して下方向に０．１°〜０．５°の範囲とする。
【００１７】
制御部４３は以上のフローを経た上で選択した各フィルタに基づいてフィルタ部の定数、すなわち、移動平均処理時間を設定する。この処理時間は前述のように巡行フィルタの場合には５秒、定速フィルタの場合には１秒、加減速フィルタの場合には０．５秒にそれぞれ設定する。これを受けてフィルタ部４６では設定された処理時間に基づいて、ピッチ角演算部から経時的に入カされてくるピッチ角について移動平均をとったフィルタリングを行い、フィルタリングしたピッチ角をアクチュエータ駆動部４７に出カし、アクチュエータ駆動部４７はこのフィルタリングされたピッチ角に基づいてレベリングアクチュエータ５を制御し、ロービームランプユニット７の照射光軸を上下に偏向制御する（Ｓ１６）。
【００１８】
自動車１が「加減速中」のときには制御部４３によりフィルタ部４６は加減速フィルタの定数、すなわち移動平均の処理時間が０．５秒に設定されるため、ピッチ角変化に対するフィルタの応答性は早くなり、自動車１の加減速によって車体のピッチ角が微小にかつ高速に変化した場合でも、このピッチ角変化に応じてヘッドランプＨＬの照射光軸がレベリング制御されることになり、照射光軸はほぼ一定の方向に向けられ運転者に煩わしさを感じさせることはない。
【００１９】
自動車１が「定速走行」しているときには制御部４３によりフィルタ部４６は定速フィルタの定数、すなわち移動平均の処理時間が１秒に設定されるため、ピッチ角変化に対するフィルタの応答性は加減速中よりも遅くなり、走行時に路面の凹凸等によって車体のピッチ角が微小にかつ高速に変化した場合でも、このピッチ角変化にかかわらずヘッドランプＨＬの照射光軸がレベリング制御されることは少なくなり、照射光軸はほぼ一定の方向に向けられ運転者に煩わしさを感じさせることはない。
【００２０】
自動車１が「巡行走行」しているときには制御部４３によりフィルタ部４６は巡行フィルタの定数、すなわち移動平均の処理時間が５秒に設定されるため、ピッチ角変化に対するフィルタの応答性は遅くなり、比較的に高速で走行する郊外や高速道路等での走行時に路面の凹凸等によって車体のピッチ角が微小にかつ高速に変化した場合でも、このピッチ角変化にかかわらずヘッドランプＨＬの照射光軸がレベリング制御されることは少なくなり、照射光軸はほぼ一定の方向に向けられ運転者に煩わしさを感じさせることはない。
【００２１】
また、この「巡行走行」において、瞬時のブレーキ操作によって車体前部が下方に基準ピッチ角よりも下がったときには、加速度が基準加速度領域の下限値より低くならない場合でもハイビームランプユニット８を点灯し、姿勢急下降制御をＯＮにする為、図５のように所定ハイビーム配光ＨＰにて照射目標位置Ｓを照射することができ、運転者の前遠方視認性を確保することができる。
【００２２】
この「姿勢急下降制御」のＯＮ状態は制御部４３の内蔵タイマ４４により予め設定された１〜３秒の制御時間の間のみ行われる。したがって、制御部４３はステップＳ４で「姿勢急下降制御」であることを判定したときには、タイマ４３での制御時間が経過するまで「姿勢急下降制御」のＯＮ状態を継続し（Ｓ５）、制御時間が経過したときにハイビームランプユニット８を消灯する（Ｓ６）と共に、「姿勢急下降制御」をＯＦＦするようにする（Ｓ７）。
【００２３】
このように、実施例のオートレベリングシステムでは、自動車１が巡行走行しているときにはフィルタ部４６を強効果フィルタに設定しておくことで、微細なピッチ角変化にかかわらずランプ６の照射光軸を所定の方向に制御することができ、照射光軸の微細な変動による運転者が煩わしさを感じることを防止することができる。その一方で、巡行走行しているときの瞬時的なブレーキ操作によって車両のピッチ角が基準ピッチ角よりも下がったときには、ハイビームランプユニット８を点灯するので、自動車の加速度が基準加速度領域を越えない状況においても車両のピッチ角変化に直ちに対応したランプ６の照射制御が行われる。即ち、急ブレーキ操作をしても未だ加速度が変化しない場合で、車体前部が下方に大きく向いたとしても、ハイビームランプユニット８を点灯して運転者の前遠方視認性を確保することができる。
【００２４】
この「姿勢急下降制御」は前述のように１〜３秒の制御時間の間のみであり、ブレーキ操作が瞬時的であって制御時間の間に直ちに操作が解除されたような場合には車体のピッチ角も直前の状態に復帰されているので、フィルタ部４６は「巡行走行」の強効果フィルタの設定に戻される。また、ブレーキ操作が制御時間の間もずっと継続しているような場合には、「姿勢急下降制御」が終了しても通常ではその時点では自動車の加速度が基準加速度領域を越えている状態となるので、フィルタ部４６における弱効果フィルタの設定は保持される。したがって、「姿勢急下降制御」を行った場合でも、その後のレベリング制御に何ら影響を与えることはない。
【００２５】
本発明のシステムは実施例１の構成に限定されるものではなく、適宜の変更は可能である。特に、実施例１では「加減速中」、「定速走行」、「巡行走行」のそれぞれにおいて３種類のフィルタを設定しているが、車速や加減速度の大きさに応じて効果の程度を相違させる他のフィルタを設定することも可能である。また、実施例１におけるフィルタの移動平均の処理時間５秒、１秒、０．５秒や、「姿勢急変化制御」でのピッチ角の範囲０．１°〜０．５°や、制御時間の１〜３秒についてもこれらの具体的な数値に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
【００２６】
以上、本発明の車両用ランプのオートレベリングシステムを実施例に沿って説明したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、種々の変更、改良、組み合わせ、利用形態等が考えられることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のオートレベリングシステムの回路構成を示すブロック図である。
【図２】照射制御手段の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のオートレベリングシステムのフローチャートである。
【図４】巡行走行時の照射領域の模式図である。
【図５】本発明による急減速時の照射領域の模式図である。
【図６】従来技術による急減速時の照射領域の模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：自動車
２：車高センサ
３：車速センサ
４：照射制御手段（ＥＣＵ）
５：レベリングアクチュエータ
６Ｌ、６Ｒ：ランプ
７：ロービームランプユニット
８：ハイビームランプユニット
ＬＰ：ロービーム配光
ＨＰ：ハイビーム配光
Ｓ：照射目標位置
【図１】
2009248951.tif 000003
【図２】
2009248951.tif 000004
【図３】
2009248951.tif 000005
【図４】
2009248951.tif 000006
【図５】
2009248951.tif 000007
【図６】
2009248951.tif 000008