車両用灯具の制御装置および車両用灯具システム
【課題】車両の低コスト化を図る技術を提供する。
【解決手段】車両用灯具の制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部１０２と、傾斜センサの出力値から車両３００の傾斜角度を演算する角度演算部１０４１と、得られた傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部１０４２と、傾斜センサの出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両３００に搭載される他のシステムに送信する情報提供部１０４３と、を備える。
【解決手段】車両用灯具の制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部１０２と、傾斜センサの出力値から車両３００の傾斜角度を演算する角度演算部１０４１と、得られた傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部１０４２と、傾斜センサの出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両３００に搭載される他のシステムに送信する情報提供部１０４３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具の制御装置および車両用灯具システムに関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置および車両用灯具システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の傾斜角度に応じて車両用前照灯の光軸位置を自動的に調節して照射方向を変化させるオートレベリング制御が知られている。一般にオートレベリング制御では、車両の傾斜角度を検出するための傾斜センサとして車高センサが用いられ、車高センサにより検出される車両のピッチ角度に基づいて前照灯の光軸位置が調節される。これに対し、特許文献１〜４には、傾斜センサとして加速度センサ（重力センサ）やジャイロセンサを用いてオートレベリング制御を実施する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０８５４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−３４１５７８号公報
【特許文献４】特開２００９−１２６２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の傾斜センサとして加速度センサ等を用いた場合、車高センサを用いた場合に比べてオートレベリングシステムをより安価にすることができ、また軽量化を図ることもできる。その結果、車両の低コスト化および軽量化を図ることができる。
【０００５】
ところで、一般に車両には、オートレベリングシステムの他にも傾斜センサの出力値から得られる車両の傾斜角度に応じて制御を実施するシステムが搭載されている。このようなシステムとしては、例えばヒルスタートアシストシステムが知られている。ヒルスタートアシストシステムは、坂道上にある車両の発進時に、車両がずり下がることを防止するシステムであり、傾斜センサによって車両が坂道上にあることを推定している。
【０００６】
従来、車両の傾斜角度に応じた制御を実施するシステムが複数搭載された車両では、システム毎に傾斜センサが設けられていた。そのため、車両全体で見た場合、車両の低コスト化を図る余地があった。
【０００７】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の低コスト化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具の制御装置であり、当該制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、他のシステムに搭載される傾斜センサを省略することができるため、車両の低コスト化を図ることができる。
【００１０】
上記態様において、出力値は、センサ軸座標系の値であり、角度演算部は、傾斜センサが車両に搭載された状態におけるセンサ軸と車両の姿勢を決める車両軸との位置関係情報を保持する位置関係情報保持部と、位置関係情報を用いてセンサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部と、を備え、情報提供部が送信する中間生成値は、車両軸座標系の値を含んでもよい。この態様によれば、他のシステムの制御において車両に対する傾斜センサの軸ずれをキャンセルすることができるため、他のシステムが要求する精度を満たすことができる。また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１１】
また、上記態様において、車両軸座標系の値は、車両の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする座標系であり、情報提供部が送信する車両軸座標系の値は、上下軸上の値、前後軸上の値および左右軸上の値の少なくとも１つを含んでもよい。この態様によっても、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１２】
また、上記いずれかの態様において、傾斜センサは加速度センサであり、加速度センサから出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度と路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度とが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を算出可能であり、角度演算部は、路面角度の基準値および車両姿勢角度の基準値を保持し、出力値から算出した合計角度の車両停止中の変化を車両姿勢角度の変化として車両姿勢角度の基準値を更新し、合計角度の車両走行中の変化を路面角度の変化として路面角度の基準値を更新し、調節指示部は、車両姿勢角度の基準値を用いて制御信号を生成し、情報提供部が送信する傾斜角度は車両姿勢角度であり、情報提供部が送信する中間生成値は、合計角度および路面角度の少なくとも一方を含んでもよい。この態様によれば、合計角度から路面や車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して路面角度や車両姿勢角度を送信することができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１３】
また、上記いずれかの態様において、傾斜センサは加速度センサであり、角度演算部は、車両の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率から路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度を導出し、調節指示部は、車両姿勢角度を用いて制御信号を生成し、情報提供部が送信する傾斜角度は、車両姿勢角度であってもよい。この態様によれば、合計角度から車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して車両姿勢角度を送信することができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は車両用灯具システムであり、当該車両用灯具システムは、光軸を調節可能な車両用灯具と、傾斜センサと、車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この態様によっても、他のシステムに搭載される傾斜センサを省略することができるため、車両の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両の低コスト化を図る技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニットを含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。
【図２】前照灯ユニット、車両制御ＥＣＵ、他のシステムのＥＣＵおよびレベリングＥＣＵの動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図３】車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【図４】実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【図５】実施形態２に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両の運動加速度ベクトルの方向と車両姿勢角度との関係を説明するための模式図である。
【図７】車両前後方向の加速度と車両上下方向の加速度との関係を表すグラフである。
【図８】実施形態３に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニットを含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。この前照灯ユニット２１０は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニットが車両の車幅方向の左右に１つずつ配置された構造である。左右に配置された前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明し、左側の前照灯ユニット２１０Ｌの説明は適宜省略する。
【００２０】
前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４とを有する。ランプボディ２１２は、その車両後方側に取り外し可能な着脱カバー２１２ａを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とによって灯室２１６が形成されている。灯室２１６には、光を車両前方に照射する灯具ユニット１０（車両用灯具）が収納されている。
【００２１】
灯具ユニット１０には、当該灯具ユニット１０の上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８は、ランプボディ２１２に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合している。また、灯具ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。
【００２２】
ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は、例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０の前傾、後傾により、光軸Ｏのピッチ角度、すなわち、光軸Ｏの上下方向の角度を下方、上方に向けるレベリング調整ができる。
【００２３】
灯具ユニット１０は、エイミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ２２６のロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分に、エイミング調整時の揺動中心となるエイミングピボット機構（図示せず）が配置される。また、ランプブラケット２１８には前述したエイミング調整ネジ２２０が車幅方向に間隔を空けて配置される。そして、２本のエイミング調整ネジ２２０を回転させることで、灯具ユニット１０をエイミングピボット機構を中心に上下左右に旋回させ、光軸Ｏを上下左右に調整することができる。
【００２４】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、および投影レンズ２０を備える。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。リフレクタ１６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、バルブ１４から放射された光を反射する。リフレクタ１６の楕円球面状部分は、バルブ１４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ２０の後方焦点面上に第２焦点を有する。バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部が回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。
【００２５】
回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心に回転可能な円筒部材であり、切欠部と複数のシェードプレート（図示せず）とを備える。切欠部またはシェードプレートのいずれかが光軸Ｏ上に移動されて、所定の配光パターンが形成される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。なお、灯具ユニット１０の構成は特にこれに限定されず、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。
【００２６】
図２は、前照灯ユニット、車両制御ＥＣＵ、他のシステムのＥＣＵおよびレベリングＥＣＵの動作連携を説明する機能ブロック図である。なお、上述のように右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニット２１０Ｌの構成は基本的に同一であるため、図２では前照灯ユニット２１０Ｒおよび前照灯ユニット２１０Ｌをまとめて前照灯ユニット２１０としている。また、レベリングＥＣＵ１００は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図２ではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２７】
レベリングＥＣＵ１００（車両用灯具の制御装置）は、車両姿勢に基づき灯具ユニット１０のレベリング調整をリアルタイムで行うオートレベリングシステムを制御するための装置であり、受信部１０２、制御部１０４、送信部１０６、メモリ１０８、加速度センサ１１０（傾斜センサ）および温度センサ１１２を備える。
【００２８】
制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から車両３００の傾斜角度を演算する角度演算部１０４１と、灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部１０４２と、加速度センサ１１０の出力値、角度演算部１０４１で算出された車両３００の傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、後述する他のシステムに送信する情報提供部１０４３とを備える。角度演算部１０４１は、加速度センサ１１０が車両３００に搭載された状態におけるセンサ軸と車両３００の姿勢を決める車両軸との位置関係を示す情報（以下、適宜この情報を位置関係情報と称する）を保持する位置関係情報保持部と、この位置関係情報を用いてセンサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部１０４１ａとを備える。本実施形態では、メモリ１０８が位置関係情報保持部として機能している。各部の動作については後に詳細に説明する。
【００２９】
レベリングＥＣＵ１００は、例えば車両３００のダッシュボード付近に設置される。なお、レベリングＥＣＵ１００の設置位置は特に限定されず、例えば前照灯ユニット２１０内に設けられてもよい。また、加速度センサ１１０は、レベリングＥＣＵ１００の外に設けられていてもよい。レベリングＥＣＵ１００には、車両３００に搭載された車両制御ＥＣＵ３０２や、ライトスイッチ３０４等が接続されている。車両制御ＥＣＵ３０２やライトスイッチ３０４から出力される信号は、受信部１０２によって受信される。また、受信部１０２は、加速度センサ１１０および温度センサ１１２の出力値を受信する。なお、制御部１０４は、加速度センサ１１０から定期的に加速度を受信し、所定期間分の加速度あるいはその加速度から得られた合計角度θを保持している。
【００３０】
車両制御ＥＣＵ３０２には、ステアリングセンサ３１０、車速センサ３１２、ナビゲーションシステム３１４等が接続されており、これらのセンサ等から各種情報を取得して、レベリングＥＣＵ１００等に送信することができる。例えば、車両制御ＥＣＵ３０２は、車速センサ３１２の出力値をレベリングＥＣＵ１００に送信する。これにより、レベリングＥＣＵ１００は、車両３００の走行状態を検知することができる。ライトスイッチ３０４は、運転者の操作内容に応じて、前照灯ユニット２１０の点消灯を指示する信号や、前照灯ユニット２１０によって形成すべき配光パターンを指示する信号等を、電源３０６や、車両制御ＥＣＵ３０２、レベリングＥＣＵ１００等に送信する。
【００３１】
受信部１０２が受信した信号は、制御部１０４に送信される。制御部１０４は、受信部１０２から送られてきた加速度センサ１１０の出力値と必要に応じてメモリ１０８に保持している情報をもとに車両３００の傾斜角度を導出して、灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する。制御部１０４は、生成した制御信号を送信部１０６からレベリングアクチュエータ２２６に出力する。レベリングアクチュエータ２２６は、受信した制御信号をもとに駆動されて、灯具ユニット１０の光軸Ｏがピッチ角度方向について調整される。
【００３２】
車両３００には、レベリングＥＣＵ１００、車両制御ＥＣＵ３０２および前照灯ユニット２１０に電力を供給する電源３０６が搭載されている。ライトスイッチ３０４の操作により前照灯ユニット２１０の点灯が指示されると、電源３０６から電源回路２３０を介してバルブ１４に電力が供給される。
【００３３】
また、車両３００には、オートレベリングシステム以外の他のシステムが搭載されており、レベリングＥＣＵ１００には、これら他のシステムを制御するＥＣＵが接続されている。本実施形態では、他のシステムを制御するＥＣＵとして、緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０、アダプティブフロントライティングシステムＥＣＵ（以下適宜、このＥＣＵをＡＦＳ−ＥＣＵと称する）３２１、ヒルスタートアシストシステムＥＣＵ３２２、エアバッグシステムＥＣＵ３２３、ボディコントロールシステムＥＣＵ３２４、アクティブサスペンションシステムＥＣＵ３２５、イモビライザシステムＥＣＵ３２６が車両３００に搭載されている。
【００３４】
続いて、上述の構成を備えたレベリングＥＣＵ１００の動作について詳細に説明する。図３は、車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【００３５】
たとえば、車両後部の荷室に荷物が載せられたり後部座席に人等が乗車した場合、車両姿勢は後傾姿勢となり、荷物が下ろされたり後部座席の乗員が下車した場合、車両姿勢は後傾姿勢の状態から前傾する。灯具ユニット１０の照射方向も車両３００の姿勢に対応して上下に変動し、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、レベリングＥＣＵ１００は、オートレベリング制御を実施し、加速度センサ１１０の出力値から車両のピッチ方向の傾斜角度の変化を導出し、レベリングアクチュエータ２２６を制御して光軸Ｏのピッチ角度を車両姿勢に応じた角度とする。これにより、車両姿勢が変化しても前方照射の到達距離を最適に調節することができる。
【００３６】
ここで、加速度センサ１１０は、例えば互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３軸加速度センサである。加速度センサ１１０は、任意の姿勢で車両３００に取り付けられ、車両３００に生じる加速度ベクトルを検出する。走行中の車両３００には、重力加速度と車両３００の移動により生じる運動加速度とが生じる。そのため、加速度センサ１１０は、図３に示すように、重力加速度ベクトルＧと運動加速度ベクトルαとが合成された合成加速度ベクトルβを検出することができる。また、車両３００の停止中、加速度センサ１１０は、重力加速度ベクトルＧを検出することができる。
【００３７】
加速度センサ１１０は、検出した加速度ベクトルの各軸成分の数値を出力する。加速度センサ１１０から出力されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各成分の数値は、制御部１０４によって車両３００の前後軸、左右軸、上下軸の成分に変換される。すなわち、加速度センサ１１０の出力値は、レベリングＥＣＵ１００のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を座標軸とするセンサ軸座標系の値であり、制御部１０４によって、車両３００の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする車両軸座標系の値に変換される。
【００３８】
加速度センサ１１０の出力値からは、重力加速度ベクトルＧに対する車両３００の傾きを導出することができる。すなわち、加速度センサ１１０から出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度θｒと路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度θｖとが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θを算出可能である。なお、路面角度θｒ、車両姿勢角度θｖおよび合計角度θは、それぞれ車両３００の前後軸の上下方向の角度、言い換えれば車両３００のピッチ方向の角度である。
【００３９】
上述したオートレベリング制御は、車両の傾斜角度の変化にともなう車両用灯具の前方照射距離の変化を吸収して、照射光の前方到達距離を最適に保つことを目的とするものである。したがって、オートレベリング制御に必要とされる車両の傾斜角度は、車両姿勢角度θｖである。そのため、加速度センサ１１０を用いたオートレベリング制御では、合計角度θあるいは合計角度θの変化から、車両姿勢角度θｖあるいは車両姿勢角度θｖの変化を抽出する必要がある。
【００４０】
これに対し、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定し、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定して、合計角度θから車両姿勢角度θｖを導出する。車両走行中は、積載荷量や乗車人数が増減して車両姿勢角度θｖが変化することは稀であるため、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定することができる。また、車両停止中は、車両３００が移動して路面角度θｒが変化することは稀であるため、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定することができる。
【００４１】
例えば、まずレベリングＥＣＵ１００の製造出荷時に、予め位置関係情報が位置関係情報保持部としてのメモリ１０８に記録される。この位置関係情報は、例えば、車両設計図等から得られる加速度センサ１１０の車両３００への取付姿勢設計値に基づいて導出される、加速度センサ１１０の軸位置と車両３００の軸位置とを対応付けた変換テーブルである。
【００４２】
次いで、車両メーカの製造工場やディーラの整備工場などで、加速度センサ１１０を含むレベリングＥＣＵ１００が取り付けられた車両３００が水平面に置かれて基準状態とされる。基準状態において、車両３００は、例えば運転席に１名乗車した状態とされる。そして、工場の初期化処理装置のスイッチ操作やＣＡＮ（Controller Area Network）システムの通信等により、制御部１０４に初期化信号が送信される。制御部１０４は、初期化信号を受信すると初期化処理を開始する。
【００４３】
初期化処理において、初期エイミング調整が実施されて灯具ユニット１０の光軸Ｏが初期設定位置に合わせられる。また、角度演算部１０４１の変換部１０４１ａは、現在の加速度センサ１１０の出力値を、メモリ１０８に記録された位置関係情報をもとに車両３００の３軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に変換する。そして、角度演算部１０４１は、変換部１０４１ａによって生成された車両軸座標系の値を、路面角度θｒの基準値（θｒ＝０°）、車両姿勢角度θｖの基準値（θｖ＝０°）としてメモリ１０８に記録することで、これらの基準値を保持する。
【００４４】
車両３００が実際に使用される状況において、角度演算部１０４１は、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸調節を回避する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に現在の加速度センサ１１０の出力値を車両軸座標系の値に変換し、現在（車両停止時）の合計角度θを演算する。次いで、角度演算部１０４１は、現在の合計角度θから車両姿勢角度θｖの基準値を減算して、路面角度θｒを導出する。そして、導出した路面角度θｒを新たな基準値として、メモリ１０８に記録されている路面角度θｒの基準値を更新する。これにより、路面角度θｒの変化と推定される車両走行中の合計角度θの変化が、路面角度θｒの基準値に取り込まれる。前記「車両走行中」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を越えたときから、車速センサ３１２の検出値が０となるまでの間である。また、前記「車両停止時」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０となった後、加速度センサ１１０の検出値が安定したときである。前記「車両走行中」および「車両停止時」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４５】
車両停止中、角度演算部１０４１は、現在の合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して、車両姿勢角度θｖを導出する。そして、導出した車両姿勢角度θｖを新たな基準値として、メモリ１０８に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値を更新する。調節指示部１０４２は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を指示する制御信号を生成し、送信部１０６から出力する。前記「車両停止中」は、例えば加速度センサ１１０の検出値が安定したときから車速センサ３１２の検出値が０を越えたときである。前記「車両停止中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４６】
なお、位置関係情報は、例えば次のようにして生成されてもよい。すなわち、上述した初期化処理において、基準状態での加速度センサ１１０の出力値を第１基準出力値としてメモリ１０８に記録する。その後、車両３００が基準状態からピッチ角度のみを変化させた第２基準状態とされ、角度演算部１０４１は、第２基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を第２基準出力値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、第１および第２基準出力値を用いて加速度センサ１１０のＸ軸およびＺ軸と車両３００の前後軸および上下軸との位置関係を把握する。その結果、加速度センサ１１０の各軸と車両３００の各軸の位置関係が把握される。そして、角度演算部１０４１は、把握した位置関係から位置関係情報を生成してメモリ１０８に記録する。あるいは、車両３００が基準状態からロール角度のみを変化させた第３基準状態とされ、角度演算部１０４１は、第３基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を第３基準出力値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、第１および第３基準出力値を用いて加速度センサ１１０のＹ軸およびＺ軸と車両３００の左右軸および上下軸との位置関係を把握する。これによっても、加速度センサ１１０の各軸と車両３００の各軸の位置関係を把握することができる。
【００４７】
制御部１０４の情報提供部１０４３は、所定のタイミングで、加速度センサ１１０の出力値（すなわち加速度）、角度演算部１０４１により演算された車両３００の傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、他のシステムに送信する。本実施形態では、情報提供部１０４３が送信する中間生成値は、変換部１０４１ａによって生成される車両軸座標系の値を含む。また、この車両軸座標系の値には、車両３００の上下軸上の値、前後軸上の値および左右軸上の値の少なくとも１つが含まれる。また、情報提供部１０４３が送信する車両３００の傾斜角度は車両姿勢角度θｖであり、中間生成値は合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも一方を含む。
【００４８】
たとえば、車両３００には、緊急ブレーキシステムが搭載されている。緊急ブレーキシステムは、車両３００の減速時に、車両前後方向の加速度に応じてブレーキランプを点滅あるいは明度調整し、後続車両に車両３００の急停車を報知するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０に対して、たとえば車両軸座標系の加速度値のうち前後軸の値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれが緊急ブレーキシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値を緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０に送信してもよい。
【００４９】
また、車両３００には、アダプティブフロントライティングシステム（ＡＦＳ）が搭載されている。ＡＦＳは、車両３００のコーナリング時に、スイブルアクチュエータ２２２によって灯具ユニット１０の光軸Ｏを曲線道路のカーブの先に向けて、運転者の前方視認性を向上させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ＡＦＳ−ＥＣＵ３２１に対して、たとえば車両軸座標系の各加速度値を送信部１０６から送信する。ＡＦＳ−ＥＣＵ３２１は、レベリングＥＣＵ１００から受信した加速度値と、ステアリングセンサ３１０の出力値とを用いてＡＦＳ制御を実施する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがＡＦＳの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をＡＦＳ−ＥＣＵ３２１に送信してもよい。
【００５０】
また、車両３００には、ヒルスタートアシストシステムが搭載されている。ヒルスタートアシストシステムは、坂道上にある車両の発進時に、所定時間車両を停止状態に維持することで、運転者の足がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えられる際に車両がずり下がることを防止するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ヒルスタートアシストシステムＥＣＵ３２２に対して、たとえば路面角度θｒを送信部１０６から送信する。
【００５１】
また、車両３００には、エアバッグシステムが搭載されている。エアバッグシステムは、車両３００の加速度に基づいて車両３００の衝突を検知してエアバッグを作動させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、エアバッグシステムＥＣＵ３２３に対して、たとえば車両前後軸の加速度値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがエアバッグシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をエアバッグシステムＥＣＵ３２３に送信してもよい。
【００５２】
また、車両３００には、ボディコントロールシステムが搭載されている。ボディーコントロールシステムは、車両３００の加速度に基づいて車両３００の走行状態を検知し、車両３００の横滑り等を防止するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ボディコントロールシステムＥＣＵ３２４に対して、たとえば車両軸座標系の各加速度値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがボディコントロールシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をボディコントロールシステムＥＣＵ３２４に送信してもよい。
【００５３】
また、車両３００には、アクティブサスペンションシステムが搭載されている。アクティブサスペンションシステムは、車両姿勢から車両の荷重状態を推定し、荷重状態に応じてサスペンション特性を変化させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、アクティブサスペンションシステムＥＣＵ３２５に対して、たとえば車両姿勢角度θｖを送信部１０６から送信する。
【００５４】
また、車両３００には、イモビライザシステムが搭載されている。イモビライザシステムは、駐車中の車両の不正な振動を検知し、警報器あるいは通報装置を作動させることで車上荒らしや盗難等を防ぐためのシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、イモビライザシステムＥＣＵ３２６に対して、たとえばセンサ軸座標系の各加速度値、車両軸座標系の各加速度値、合計角度θあるいは車両姿勢角度θｖを送信部１０６から送信する。
【００５５】
このように、レベリングＥＣＵ１００の加速度センサ１１０を他のシステムの制御に利用することで、他のシステムに搭載される加速度センサや他の傾斜センサを省略することができる。
【００５６】
図４は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。図４のフローチャートではステップを意味するＳ（Ｓｔｅｐの頭文字）と数字との組み合わせによって各部の処理手順を表示する。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００５７】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ１０１）。車両走行中である場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値であるセンサ軸座標系の加速度値を車両軸座標系の加速度値に変換し、センサ軸座標系の加速度値および／または車両軸座標系の加速度値を、他のシステムへ送信する（Ｓ１０２）。なお、制御部１０４は、車両走行中であってもレベリングＥＣＵ１００の出力値を受信するたびに合計角度θを算出してもよく、その場合には、合計角度θも他のシステムへの送信対象に含むことができる。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００５８】
車両走行中でない場合（Ｓ１０１のＮ）、制御部１０４は、車両停止時であるか判断する（Ｓ１０３）。車両停止時である場合（Ｓ１０３のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から合計角度θを算出し、この合計角度θから車両姿勢角度θｖの基準値を減算して路面角度θｒを算出する（Ｓ１０４）。そして、制御部１０４は、路面角度θｒの基準値を更新する（Ｓ１０５）。続いて、制御部１０４は、合計角度θを算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、得られた合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも１つを他のシステムへ送信する（Ｓ１０６）。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００５９】
車両停止時でない場合、（Ｓ１０３のＮ）、この場合は車両停止中であるため、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から合計角度θを算出し、この合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して車両姿勢角度θｖを算出する（Ｓ１０７）。そして、制御部１０４は、車両姿勢角度θｖの基準値を更新し（Ｓ１０８）、車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する（Ｓ１０９）。続いて、制御部１０４は、合計角度θを算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、得られた合計角度θおよび車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ１１０）、本ルーチンを終了する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、加速度センサ１１０の出力値、加速度センサ１１０の出力値から演算される車両姿勢角度θｖ、および車両姿勢角度θｖの演算過程で生成される、車両軸座標系の加速度値や合計角度θ、路面角度θｒ等の中間生成値の少なくとも１つを、他のシステムに送信している。そのため、他のシステムに搭載される加速度センサや傾斜センサを省略することができる。これにより、車両の低コスト化および軽量化を図ることができる。
【００６１】
また、オートレベリング制御では、数％の角度範囲で光軸調節が実施される。そのため、加速度センサ１１０の角度検出分解能は、たとえば０．０４°と非常に高精度である。よって、他のシステムは、従来に比べてより正確な加速度値、合計角度θ、車両姿勢角度θｖ、路面角度θｒ等を取得することができる。その結果、他のシステムが要求する精度を満たすことができ、また、場合によっては他のシステムの制御精度を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、センサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換しており、車両軸座標系の値を他のシステムに送信可能である。車両軸座標系の値を他のシステムに送信することで、他のシステムの制御において車両に対するセンサの軸ずれをキャンセルすることができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができる。また、レベリングＥＣＵ１００は、合計角度θから路面角度θｒと車両姿勢角度θｖとを演算している。そのため、合計角度θから路面や車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して路面角度θｒや車両姿勢角度θｖを送信することができる。すなわち、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００６３】
（実施形態２）
実施形態２に係るレベリングＥＣＵは、オートレベリング制御の内容を除き、実施形態１に係るレベリングＥＣＵ１００の構成と共通する。以下、実施形態２に係るレベリングＥＣＵ１００について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００６４】
本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定し、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定して、合計角度θから車両姿勢角度θｖを導出する。具体的には、車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４の角度演算部１０４１は、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸調節を回避する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に走行前後での合計角度θの差分Δθ１を算出し、路面角度θｒの基準値に得られた差分Δθ１を算入して新たな路面角度θｒの基準値を算出し（新θｒ基準値＝θｒ基準値＋Δθ１）、路面角度θｒの基準値を更新する。
【００６５】
角度演算部１０４１は、たとえば次のようにして差分Δθ１を算出する。すなわち、角度演算部１０４１は、車両３００の発進直後に、発進直前の合計角度θを合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に、現在（車両停止時）の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ１を算出する。前記「発進直後」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を超えたときからの所定期間である。前記「発進直前」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を超えたときから所定時間前の時間である。前記「発進直後」および「発進直前」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００６６】
車両停止中、角度演算部１０４１は、車両停止中に現在の合計角度θとメモリ１０８に記録されている合計角度θの基準値との差分Δθ２を算出する。このとき用いられる合計角度θの基準値は、例えば、車両３００の停止後最初の差分Δθ２の算出では差分Δθ１の算出後に更新された基準値、すなわち車両停止時の合計角度θであり、２回目以降の場合は前回の差分Δθ２の算出後に更新された基準値である。そして、角度演算部１０４１は、車両姿勢角度θｖの基準値に得られた差分Δθ２を算入して新たな車両姿勢角度θｖの基準値を算出し（新θｖ基準値＝θｖ基準値＋Δθ２）、車両姿勢角度θｖの基準値を更新する。調節指示部１０４２は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を指示する制御信号を生成する。
【００６７】
図５は、実施形態２に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００６８】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ２０１）。車両走行中である場合（Ｓ２０１のＹ）、制御部１０４は、車両３００が発進直後であるか判断する（Ｓ２０２）。発進直後である場合（Ｓ２０２のＹ）、制御部１０４は、発進直前の合計角度θを合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録（更新）する（Ｓ２０３）。そして、制御部１０４は、センサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値および合計角度θの少なくとも１つを、他のシステムへ送信する（Ｓ２０４）。その後、制御部１０４は、光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。発進直後でない場合（Ｓ２０２のＮ）、制御部１０４は、合計角度θの基準値を更新することなくステップ２０４へ進む。
【００６９】
車両走行中でない場合（Ｓ２０１のＮ）、制御部１０４は、車両停止時であるか判断する（Ｓ２０５）。車両停止時である場合（Ｓ２０５のＹ）、制御部１０４は、現在の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ１を計算する（Ｓ２０６）。そして、制御部１０４は、計算した差分Δθ１と路面角度θｒの基準値とから新たな路面角度θｒの基準値を計算し、路面角度θｒの基準値を更新する（Ｓ２０７）。また、制御部１０４は、現在の合計角度θを新たな合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する（Ｓ２０８）。続いて、制御部１０４は、差分Δθ１を計算した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも１つを他のシステムへ送信する（Ｓ２０９）。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００７０】
車両停止時でない場合（Ｓ２０５のＮ）、この場合は車両停止中であるため、制御部１０４は、現在の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ２を計算する（Ｓ２１０）。制御部１０４は、計算した差分Δθ２と車両姿勢角度θｖの基準値とから新たな車両姿勢角度θｖの基準値を計算し、車両姿勢角度θｖの基準値を更新する（Ｓ２１１）。そして、制御部１０４は、更新した車両姿勢角度θｖの基準値に応じて光軸調節を実施する（Ｓ２１２）。また、制御部１０４は、現在の合計角度θを新たな合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する（Ｓ２１３）。続いて、制御部１０４は、差分Δ２を計算した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、合計角度θおよび車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ２１４）、本ルーチンを終了する。
【００７１】
本実施形態のレベリングＥＣＵによれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００７２】
（実施形態３）
実施形態３に係るレベリングＥＣＵは、オートレベリング制御の内容を除き、実施形態１に係るレベリングＥＣＵ１００の構成と共通する。以下、実施形態３に係るレベリングＥＣＵ１００について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両の運動加速度ベクトルの方向と車両姿勢角度との関係を説明するための模式図である。図６（Ａ）は、車両姿勢角度θｖが変化していない状態を示し、図６（Ｂ）は、車両姿勢角度θｖが変化している状態を示している。また、図６（Ａ）および図６（Ｂ）において、車両３００が加速したときに生じる運動加速度ベクトルαおよび合成加速度ベクトルβを実線矢印で示し、車両３００が減速したときに生じる運動加速度ベクトルαおよび合成加速度ベクトルβを破線矢印で示している。図７は、車両前後方向の加速度と車両上下方向の加速度との関係を表すグラフである。
【００７３】
通常、車両３００は路面に対して平行に移動する。よって、運動加速度ベクトルαは、車両姿勢によらず路面に対して平行なベクトルとなる。また、図６（Ａ）に示すように、車両姿勢が路面に対して平行であり、車両姿勢角度θｖが０°である場合、車両３００の前後軸Ｌは路面に対して平行となるため、運動加速度ベクトルαは前後軸Ｌに対して平行なベクトルとなる。よって、車両３００の加減速によって運動加速度ベクトルαの大きさが変化した際の合成加速度ベクトルβの先端の軌跡は、車両３００の前後軸Ｌに対して平行な直線となる。
【００７４】
一方、図６（Ｂ）に示すように、車両姿勢が路面に対して傾いており、車両姿勢角度θｖが０°でない場合、車両３００の前後軸Ｌは路面に対して斜めにずれるため、運動加速度ベクトルαは、前後軸Ｌに対して斜めに延びるベクトルとなる。よって、車両の加減速によって運動加速度ベクトルαの大きさが変化した際の合成加速度ベクトルβの先端の軌跡は、前後軸Ｌに対して傾いた直線となる。
【００７５】
そこで、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、加速度センサ１１０が検出する加速度から得られる、車両３００の前後方向の加速度および上下方向の加速度を用いて、次のように車両姿勢角度θｖを導出する。すなわち、例えば、まず車両３００が上述した基準状態とされ、その状態で加速または減速させられる。制御部１０４の角度演算部１０４１は、初期化処理として加速度センサ１１０の出力値から車両前後方向および車両上下方向の加速度を取得し、車両３００の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率を算出する。そして、角度演算部１０４１は、得られた比率を基準値としてメモリ１０８に記録する。
【００７６】
車両３００が実際に使用されている状況において、角度演算部１０４１は、車両３００の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率を算出する。そして、角度演算部１０４１は、初期化処理によって予め記録された比率の基準値と現在の車両における比率とから車両姿勢角度θｖを導出する。
【００７７】
例えば、角度演算部１０４１は、図７に示すように車両前後方向の加速度を第１軸（ｘ軸）に設定し、車両上下方向の加速度を第２軸（ｚ軸）に設定した座標に、基準状態にある車両３００が加速または減速したときの加速度センサ１１０の出力値から変換された車両軸座標系の加速度値を経時的にプロットする。点ｔＡ１〜ｔＡｎは、車両３００が基準状態にあるときの時間ｔ１〜ｔｎにおける加速度値である。そして、角度演算部１０４１は、少なくとも２点から得られる直線またはベクトルの傾きを比率の基準値とする。本実施形態では、角度演算部１０４１は、プロットされた複数点ｔＡ１〜ｔＡｎに対して最小二乗法などにより直線近似式Ａを求め、この直線近似式Ａの傾きを比率の基準値とする。
【００７８】
また、角度演算部１０４１は、実際の使用状況下で車両３００が加減または減速したとき、たとえば車両３００の発進時あるいは停止時の加速度値を、上述の座標に経時的にプロットする。点ｔＢ１〜ｔＢｎは、実際の使用状況下、例えば図６（Ｂ）に示すように車両３００が車両姿勢角度θｖだけ傾いた状態での時間ｔ１〜ｔｎにおける加速度センサ１１０の検出値である。角度演算部１０４１は、プロットされた複数点ｔＢ１〜ｔＢｎに対して同様にして直線近似式Ｂを求め、この直線近似式Ｂの傾きを使用状況下における現在の比率とする。
【００７９】
車両３００が路面に対して所定角度だけ傾いた状態で得られる直線近似式Ｂは、基準状態で得られる直線近似式Ａに対して、車両３００の路面に対する傾きと同じ角度だけ傾く。すなわち、直線近似式Ａと直線近似式Ｂとがなす角度（図７におけるθＡＢ）が、車両姿勢角度θｖとなる。よって、角度演算部１０４１は、２つの直線近似式の傾きから車両姿勢角度θｖを取得することができる。調節指示部１０４２は、得られた車両姿勢角度θｖを用いて光軸調節を指示する制御信号を生成する。
【００８０】
図８は、実施形態３に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００８１】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ３０１）。車両走行中である場合（Ｓ３０１のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の複数の出力値から直線近似式を算出する（Ｓ３０２）。そして、制御部１０４は、予め記録された基準状態での直線近似式と算出された直線近似式とから車両姿勢角度θｖを算出し（Ｓ３０３）、得られた車両姿勢角度θｖを用いて光軸調節を実施する（Ｓ３０４）。続いて、制御部１０４は、直線近似式を算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の出力値、車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ３０５）、本ルーチンを終了する。
【００８２】
車両走行中でない場合（Ｓ３０１のＮ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値であるセンサ軸座標系の加速度値を車両軸座標系の加速度値に変換し、センサ軸座標系の加速度値および／または車両軸座標系の加速度値を、他のシステムへ送信する（Ｓ３０６）。そして、制御部１０４は、光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００８３】
なお、車両走行中である場合、一般に車両３００が一定速度を維持する時間は短く、大部分の時間は加減速していると推定することができる。そのため、本実施形態では、車両３００が加速または減速しているかの判断を省略している。なお、車両３００の加減速を判断してから直線近似式の算出処理を実施する場合には、より高精度に車両姿勢角度θｖを算出することができる。
【００８４】
本実施形態のレベリングＥＣＵによれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００８５】
なお、上述した各実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００と、灯具ユニット１０と、加速度センサ１１０（上述した各実施形態ではレベリングＥＣＵ１００に加速度センサ１１０が含まれている）とにより、車両用灯具システムが構成される。
【００８６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００８７】
上述の各実施形態では、傾斜センサとして加速度センサ１１０を用いているが、傾斜センサは、ジャイロセンサや地磁気センサ等の他のセンサであってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｏ 光軸、 θ 合計角度、 θｒ 路面角度、 θｖ 車両姿勢角度、 １０ 灯具ユニット、 １００ レベリングＥＣＵ、 １０２ 受信部、 １１０ 加速度センサ、 ３００ 車両、 １０４１ 角度演算部、 １０４１ａ 変換部、 １０４２ 調節指示部、 １０４３ 情報提供部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具の制御装置および車両用灯具システムに関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置および車両用灯具システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の傾斜角度に応じて車両用前照灯の光軸位置を自動的に調節して照射方向を変化させるオートレベリング制御が知られている。一般にオートレベリング制御では、車両の傾斜角度を検出するための傾斜センサとして車高センサが用いられ、車高センサにより検出される車両のピッチ角度に基づいて前照灯の光軸位置が調節される。これに対し、特許文献１〜４には、傾斜センサとして加速度センサ（重力センサ）やジャイロセンサを用いてオートレベリング制御を実施する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０８５４５９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４８５６号公報
【特許文献３】特開２００１−３４１５７８号公報
【特許文献４】特開２００９−１２６２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の傾斜センサとして加速度センサ等を用いた場合、車高センサを用いた場合に比べてオートレベリングシステムをより安価にすることができ、また軽量化を図ることもできる。その結果、車両の低コスト化および軽量化を図ることができる。
【０００５】
ところで、一般に車両には、オートレベリングシステムの他にも傾斜センサの出力値から得られる車両の傾斜角度に応じて制御を実施するシステムが搭載されている。このようなシステムとしては、例えばヒルスタートアシストシステムが知られている。ヒルスタートアシストシステムは、坂道上にある車両の発進時に、車両がずり下がることを防止するシステムであり、傾斜センサによって車両が坂道上にあることを推定している。
【０００６】
従来、車両の傾斜角度に応じた制御を実施するシステムが複数搭載された車両では、システム毎に傾斜センサが設けられていた。そのため、車両全体で見た場合、車両の低コスト化を図る余地があった。
【０００７】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の低コスト化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具の制御装置であり、当該制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この態様によれば、他のシステムに搭載される傾斜センサを省略することができるため、車両の低コスト化を図ることができる。
【００１０】
上記態様において、出力値は、センサ軸座標系の値であり、角度演算部は、傾斜センサが車両に搭載された状態におけるセンサ軸と車両の姿勢を決める車両軸との位置関係情報を保持する位置関係情報保持部と、位置関係情報を用いてセンサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部と、を備え、情報提供部が送信する中間生成値は、車両軸座標系の値を含んでもよい。この態様によれば、他のシステムの制御において車両に対する傾斜センサの軸ずれをキャンセルすることができるため、他のシステムが要求する精度を満たすことができる。また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１１】
また、上記態様において、車両軸座標系の値は、車両の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする座標系であり、情報提供部が送信する車両軸座標系の値は、上下軸上の値、前後軸上の値および左右軸上の値の少なくとも１つを含んでもよい。この態様によっても、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１２】
また、上記いずれかの態様において、傾斜センサは加速度センサであり、加速度センサから出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度と路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度とが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を算出可能であり、角度演算部は、路面角度の基準値および車両姿勢角度の基準値を保持し、出力値から算出した合計角度の車両停止中の変化を車両姿勢角度の変化として車両姿勢角度の基準値を更新し、合計角度の車両走行中の変化を路面角度の変化として路面角度の基準値を更新し、調節指示部は、車両姿勢角度の基準値を用いて制御信号を生成し、情報提供部が送信する傾斜角度は車両姿勢角度であり、情報提供部が送信する中間生成値は、合計角度および路面角度の少なくとも一方を含んでもよい。この態様によれば、合計角度から路面や車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して路面角度や車両姿勢角度を送信することができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１３】
また、上記いずれかの態様において、傾斜センサは加速度センサであり、角度演算部は、車両の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率から路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度を導出し、調節指示部は、車両姿勢角度を用いて制御信号を生成し、情報提供部が送信する傾斜角度は、車両姿勢角度であってもよい。この態様によれば、合計角度から車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して車両姿勢角度を送信することができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができ、また、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は車両用灯具システムであり、当該車両用灯具システムは、光軸を調節可能な車両用灯具と、傾斜センサと、車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、制御装置は、傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、出力値、傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この態様によっても、他のシステムに搭載される傾斜センサを省略することができるため、車両の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両の低コスト化を図る技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニットを含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。
【図２】前照灯ユニット、車両制御ＥＣＵ、他のシステムのＥＣＵおよびレベリングＥＣＵの動作連携を説明する機能ブロック図である。
【図３】車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【図４】実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【図５】実施形態２に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両の運動加速度ベクトルの方向と車両姿勢角度との関係を説明するための模式図である。
【図７】車両前後方向の加速度と車両上下方向の加速度との関係を表すグラフである。
【図８】実施形態３に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵの制御対象である灯具ユニットを含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。この前照灯ユニット２１０は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニットが車両の車幅方向の左右に１つずつ配置された構造である。左右に配置された前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明し、左側の前照灯ユニット２１０Ｌの説明は適宜省略する。
【００２０】
前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４とを有する。ランプボディ２１２は、その車両後方側に取り外し可能な着脱カバー２１２ａを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とによって灯室２１６が形成されている。灯室２１６には、光を車両前方に照射する灯具ユニット１０（車両用灯具）が収納されている。
【００２１】
灯具ユニット１０には、当該灯具ユニット１０の上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８は、ランプボディ２１２に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合している。また、灯具ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。
【００２２】
ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は、例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０は、ピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０の前傾、後傾により、光軸Ｏのピッチ角度、すなわち、光軸Ｏの上下方向の角度を下方、上方に向けるレベリング調整ができる。
【００２３】
灯具ユニット１０は、エイミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ２２６のロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分に、エイミング調整時の揺動中心となるエイミングピボット機構（図示せず）が配置される。また、ランプブラケット２１８には前述したエイミング調整ネジ２２０が車幅方向に間隔を空けて配置される。そして、２本のエイミング調整ネジ２２０を回転させることで、灯具ユニット１０をエイミングピボット機構を中心に上下左右に旋回させ、光軸Ｏを上下左右に調整することができる。
【００２４】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、および投影レンズ２０を備える。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。リフレクタ１６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、バルブ１４から放射された光を反射する。リフレクタ１６の楕円球面状部分は、バルブ１４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ２０の後方焦点面上に第２焦点を有する。バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部が回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。
【００２５】
回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心に回転可能な円筒部材であり、切欠部と複数のシェードプレート（図示せず）とを備える。切欠部またはシェードプレートのいずれかが光軸Ｏ上に移動されて、所定の配光パターンが形成される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。なお、灯具ユニット１０の構成は特にこれに限定されず、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。
【００２６】
図２は、前照灯ユニット、車両制御ＥＣＵ、他のシステムのＥＣＵおよびレベリングＥＣＵの動作連携を説明する機能ブロック図である。なお、上述のように右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニット２１０Ｌの構成は基本的に同一であるため、図２では前照灯ユニット２１０Ｒおよび前照灯ユニット２１０Ｌをまとめて前照灯ユニット２１０としている。また、レベリングＥＣＵ１００は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図２ではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２７】
レベリングＥＣＵ１００（車両用灯具の制御装置）は、車両姿勢に基づき灯具ユニット１０のレベリング調整をリアルタイムで行うオートレベリングシステムを制御するための装置であり、受信部１０２、制御部１０４、送信部１０６、メモリ１０８、加速度センサ１１０（傾斜センサ）および温度センサ１１２を備える。
【００２８】
制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から車両３００の傾斜角度を演算する角度演算部１０４１と、灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部１０４２と、加速度センサ１１０の出力値、角度演算部１０４１で算出された車両３００の傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、後述する他のシステムに送信する情報提供部１０４３とを備える。角度演算部１０４１は、加速度センサ１１０が車両３００に搭載された状態におけるセンサ軸と車両３００の姿勢を決める車両軸との位置関係を示す情報（以下、適宜この情報を位置関係情報と称する）を保持する位置関係情報保持部と、この位置関係情報を用いてセンサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部１０４１ａとを備える。本実施形態では、メモリ１０８が位置関係情報保持部として機能している。各部の動作については後に詳細に説明する。
【００２９】
レベリングＥＣＵ１００は、例えば車両３００のダッシュボード付近に設置される。なお、レベリングＥＣＵ１００の設置位置は特に限定されず、例えば前照灯ユニット２１０内に設けられてもよい。また、加速度センサ１１０は、レベリングＥＣＵ１００の外に設けられていてもよい。レベリングＥＣＵ１００には、車両３００に搭載された車両制御ＥＣＵ３０２や、ライトスイッチ３０４等が接続されている。車両制御ＥＣＵ３０２やライトスイッチ３０４から出力される信号は、受信部１０２によって受信される。また、受信部１０２は、加速度センサ１１０および温度センサ１１２の出力値を受信する。なお、制御部１０４は、加速度センサ１１０から定期的に加速度を受信し、所定期間分の加速度あるいはその加速度から得られた合計角度θを保持している。
【００３０】
車両制御ＥＣＵ３０２には、ステアリングセンサ３１０、車速センサ３１２、ナビゲーションシステム３１４等が接続されており、これらのセンサ等から各種情報を取得して、レベリングＥＣＵ１００等に送信することができる。例えば、車両制御ＥＣＵ３０２は、車速センサ３１２の出力値をレベリングＥＣＵ１００に送信する。これにより、レベリングＥＣＵ１００は、車両３００の走行状態を検知することができる。ライトスイッチ３０４は、運転者の操作内容に応じて、前照灯ユニット２１０の点消灯を指示する信号や、前照灯ユニット２１０によって形成すべき配光パターンを指示する信号等を、電源３０６や、車両制御ＥＣＵ３０２、レベリングＥＣＵ１００等に送信する。
【００３１】
受信部１０２が受信した信号は、制御部１０４に送信される。制御部１０４は、受信部１０２から送られてきた加速度センサ１１０の出力値と必要に応じてメモリ１０８に保持している情報をもとに車両３００の傾斜角度を導出して、灯具ユニット１０の光軸調節を指示する制御信号を生成する。制御部１０４は、生成した制御信号を送信部１０６からレベリングアクチュエータ２２６に出力する。レベリングアクチュエータ２２６は、受信した制御信号をもとに駆動されて、灯具ユニット１０の光軸Ｏがピッチ角度方向について調整される。
【００３２】
車両３００には、レベリングＥＣＵ１００、車両制御ＥＣＵ３０２および前照灯ユニット２１０に電力を供給する電源３０６が搭載されている。ライトスイッチ３０４の操作により前照灯ユニット２１０の点灯が指示されると、電源３０６から電源回路２３０を介してバルブ１４に電力が供給される。
【００３３】
また、車両３００には、オートレベリングシステム以外の他のシステムが搭載されており、レベリングＥＣＵ１００には、これら他のシステムを制御するＥＣＵが接続されている。本実施形態では、他のシステムを制御するＥＣＵとして、緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０、アダプティブフロントライティングシステムＥＣＵ（以下適宜、このＥＣＵをＡＦＳ−ＥＣＵと称する）３２１、ヒルスタートアシストシステムＥＣＵ３２２、エアバッグシステムＥＣＵ３２３、ボディコントロールシステムＥＣＵ３２４、アクティブサスペンションシステムＥＣＵ３２５、イモビライザシステムＥＣＵ３２６が車両３００に搭載されている。
【００３４】
続いて、上述の構成を備えたレベリングＥＣＵ１００の動作について詳細に説明する。図３は、車両に生じる加速度ベクトルと、加速度センサで検出可能な車両の傾斜角度を説明するための模式図である。
【００３５】
たとえば、車両後部の荷室に荷物が載せられたり後部座席に人等が乗車した場合、車両姿勢は後傾姿勢となり、荷物が下ろされたり後部座席の乗員が下車した場合、車両姿勢は後傾姿勢の状態から前傾する。灯具ユニット１０の照射方向も車両３００の姿勢に対応して上下に変動し、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、レベリングＥＣＵ１００は、オートレベリング制御を実施し、加速度センサ１１０の出力値から車両のピッチ方向の傾斜角度の変化を導出し、レベリングアクチュエータ２２６を制御して光軸Ｏのピッチ角度を車両姿勢に応じた角度とする。これにより、車両姿勢が変化しても前方照射の到達距離を最適に調節することができる。
【００３６】
ここで、加速度センサ１１０は、例えば互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３軸加速度センサである。加速度センサ１１０は、任意の姿勢で車両３００に取り付けられ、車両３００に生じる加速度ベクトルを検出する。走行中の車両３００には、重力加速度と車両３００の移動により生じる運動加速度とが生じる。そのため、加速度センサ１１０は、図３に示すように、重力加速度ベクトルＧと運動加速度ベクトルαとが合成された合成加速度ベクトルβを検出することができる。また、車両３００の停止中、加速度センサ１１０は、重力加速度ベクトルＧを検出することができる。
【００３７】
加速度センサ１１０は、検出した加速度ベクトルの各軸成分の数値を出力する。加速度センサ１１０から出力されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各成分の数値は、制御部１０４によって車両３００の前後軸、左右軸、上下軸の成分に変換される。すなわち、加速度センサ１１０の出力値は、レベリングＥＣＵ１００のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を座標軸とするセンサ軸座標系の値であり、制御部１０４によって、車両３００の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする車両軸座標系の値に変換される。
【００３８】
加速度センサ１１０の出力値からは、重力加速度ベクトルＧに対する車両３００の傾きを導出することができる。すなわち、加速度センサ１１０から出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度θｒと路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度θｖとが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θを算出可能である。なお、路面角度θｒ、車両姿勢角度θｖおよび合計角度θは、それぞれ車両３００の前後軸の上下方向の角度、言い換えれば車両３００のピッチ方向の角度である。
【００３９】
上述したオートレベリング制御は、車両の傾斜角度の変化にともなう車両用灯具の前方照射距離の変化を吸収して、照射光の前方到達距離を最適に保つことを目的とするものである。したがって、オートレベリング制御に必要とされる車両の傾斜角度は、車両姿勢角度θｖである。そのため、加速度センサ１１０を用いたオートレベリング制御では、合計角度θあるいは合計角度θの変化から、車両姿勢角度θｖあるいは車両姿勢角度θｖの変化を抽出する必要がある。
【００４０】
これに対し、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定し、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定して、合計角度θから車両姿勢角度θｖを導出する。車両走行中は、積載荷量や乗車人数が増減して車両姿勢角度θｖが変化することは稀であるため、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定することができる。また、車両停止中は、車両３００が移動して路面角度θｒが変化することは稀であるため、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定することができる。
【００４１】
例えば、まずレベリングＥＣＵ１００の製造出荷時に、予め位置関係情報が位置関係情報保持部としてのメモリ１０８に記録される。この位置関係情報は、例えば、車両設計図等から得られる加速度センサ１１０の車両３００への取付姿勢設計値に基づいて導出される、加速度センサ１１０の軸位置と車両３００の軸位置とを対応付けた変換テーブルである。
【００４２】
次いで、車両メーカの製造工場やディーラの整備工場などで、加速度センサ１１０を含むレベリングＥＣＵ１００が取り付けられた車両３００が水平面に置かれて基準状態とされる。基準状態において、車両３００は、例えば運転席に１名乗車した状態とされる。そして、工場の初期化処理装置のスイッチ操作やＣＡＮ（Controller Area Network）システムの通信等により、制御部１０４に初期化信号が送信される。制御部１０４は、初期化信号を受信すると初期化処理を開始する。
【００４３】
初期化処理において、初期エイミング調整が実施されて灯具ユニット１０の光軸Ｏが初期設定位置に合わせられる。また、角度演算部１０４１の変換部１０４１ａは、現在の加速度センサ１１０の出力値を、メモリ１０８に記録された位置関係情報をもとに車両３００の３軸成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に変換する。そして、角度演算部１０４１は、変換部１０４１ａによって生成された車両軸座標系の値を、路面角度θｒの基準値（θｒ＝０°）、車両姿勢角度θｖの基準値（θｖ＝０°）としてメモリ１０８に記録することで、これらの基準値を保持する。
【００４４】
車両３００が実際に使用される状況において、角度演算部１０４１は、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸調節を回避する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に現在の加速度センサ１１０の出力値を車両軸座標系の値に変換し、現在（車両停止時）の合計角度θを演算する。次いで、角度演算部１０４１は、現在の合計角度θから車両姿勢角度θｖの基準値を減算して、路面角度θｒを導出する。そして、導出した路面角度θｒを新たな基準値として、メモリ１０８に記録されている路面角度θｒの基準値を更新する。これにより、路面角度θｒの変化と推定される車両走行中の合計角度θの変化が、路面角度θｒの基準値に取り込まれる。前記「車両走行中」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を越えたときから、車速センサ３１２の検出値が０となるまでの間である。また、前記「車両停止時」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０となった後、加速度センサ１１０の検出値が安定したときである。前記「車両走行中」および「車両停止時」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４５】
車両停止中、角度演算部１０４１は、現在の合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して、車両姿勢角度θｖを導出する。そして、導出した車両姿勢角度θｖを新たな基準値として、メモリ１０８に記録されている車両姿勢角度θｖの基準値を更新する。調節指示部１０４２は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を指示する制御信号を生成し、送信部１０６から出力する。前記「車両停止中」は、例えば加速度センサ１１０の検出値が安定したときから車速センサ３１２の検出値が０を越えたときである。前記「車両停止中」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４６】
なお、位置関係情報は、例えば次のようにして生成されてもよい。すなわち、上述した初期化処理において、基準状態での加速度センサ１１０の出力値を第１基準出力値としてメモリ１０８に記録する。その後、車両３００が基準状態からピッチ角度のみを変化させた第２基準状態とされ、角度演算部１０４１は、第２基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を第２基準出力値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、第１および第２基準出力値を用いて加速度センサ１１０のＸ軸およびＺ軸と車両３００の前後軸および上下軸との位置関係を把握する。その結果、加速度センサ１１０の各軸と車両３００の各軸の位置関係が把握される。そして、角度演算部１０４１は、把握した位置関係から位置関係情報を生成してメモリ１０８に記録する。あるいは、車両３００が基準状態からロール角度のみを変化させた第３基準状態とされ、角度演算部１０４１は、第３基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を第３基準出力値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、第１および第３基準出力値を用いて加速度センサ１１０のＹ軸およびＺ軸と車両３００の左右軸および上下軸との位置関係を把握する。これによっても、加速度センサ１１０の各軸と車両３００の各軸の位置関係を把握することができる。
【００４７】
制御部１０４の情報提供部１０４３は、所定のタイミングで、加速度センサ１１０の出力値（すなわち加速度）、角度演算部１０４１により演算された車両３００の傾斜角度、および傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、他のシステムに送信する。本実施形態では、情報提供部１０４３が送信する中間生成値は、変換部１０４１ａによって生成される車両軸座標系の値を含む。また、この車両軸座標系の値には、車両３００の上下軸上の値、前後軸上の値および左右軸上の値の少なくとも１つが含まれる。また、情報提供部１０４３が送信する車両３００の傾斜角度は車両姿勢角度θｖであり、中間生成値は合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも一方を含む。
【００４８】
たとえば、車両３００には、緊急ブレーキシステムが搭載されている。緊急ブレーキシステムは、車両３００の減速時に、車両前後方向の加速度に応じてブレーキランプを点滅あるいは明度調整し、後続車両に車両３００の急停車を報知するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０に対して、たとえば車両軸座標系の加速度値のうち前後軸の値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれが緊急ブレーキシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値を緊急ブレーキシステムＥＣＵ３２０に送信してもよい。
【００４９】
また、車両３００には、アダプティブフロントライティングシステム（ＡＦＳ）が搭載されている。ＡＦＳは、車両３００のコーナリング時に、スイブルアクチュエータ２２２によって灯具ユニット１０の光軸Ｏを曲線道路のカーブの先に向けて、運転者の前方視認性を向上させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ＡＦＳ−ＥＣＵ３２１に対して、たとえば車両軸座標系の各加速度値を送信部１０６から送信する。ＡＦＳ−ＥＣＵ３２１は、レベリングＥＣＵ１００から受信した加速度値と、ステアリングセンサ３１０の出力値とを用いてＡＦＳ制御を実施する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがＡＦＳの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をＡＦＳ−ＥＣＵ３２１に送信してもよい。
【００５０】
また、車両３００には、ヒルスタートアシストシステムが搭載されている。ヒルスタートアシストシステムは、坂道上にある車両の発進時に、所定時間車両を停止状態に維持することで、運転者の足がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えられる際に車両がずり下がることを防止するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ヒルスタートアシストシステムＥＣＵ３２２に対して、たとえば路面角度θｒを送信部１０６から送信する。
【００５１】
また、車両３００には、エアバッグシステムが搭載されている。エアバッグシステムは、車両３００の加速度に基づいて車両３００の衝突を検知してエアバッグを作動させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、エアバッグシステムＥＣＵ３２３に対して、たとえば車両前後軸の加速度値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがエアバッグシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をエアバッグシステムＥＣＵ３２３に送信してもよい。
【００５２】
また、車両３００には、ボディコントロールシステムが搭載されている。ボディーコントロールシステムは、車両３００の加速度に基づいて車両３００の走行状態を検知し、車両３００の横滑り等を防止するシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、ボディコントロールシステムＥＣＵ３２４に対して、たとえば車両軸座標系の各加速度値を送信部１０６から送信する。なお、センサ軸座標系と車両軸座標系とのずれがボディコントロールシステムの制御に支障をきたさない範囲である場合は、情報提供部１０４３はセンサ軸座標系の値をボディコントロールシステムＥＣＵ３２４に送信してもよい。
【００５３】
また、車両３００には、アクティブサスペンションシステムが搭載されている。アクティブサスペンションシステムは、車両姿勢から車両の荷重状態を推定し、荷重状態に応じてサスペンション特性を変化させるシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、アクティブサスペンションシステムＥＣＵ３２５に対して、たとえば車両姿勢角度θｖを送信部１０６から送信する。
【００５４】
また、車両３００には、イモビライザシステムが搭載されている。イモビライザシステムは、駐車中の車両の不正な振動を検知し、警報器あるいは通報装置を作動させることで車上荒らしや盗難等を防ぐためのシステムである。そこで、情報提供部１０４３は、イモビライザシステムＥＣＵ３２６に対して、たとえばセンサ軸座標系の各加速度値、車両軸座標系の各加速度値、合計角度θあるいは車両姿勢角度θｖを送信部１０６から送信する。
【００５５】
このように、レベリングＥＣＵ１００の加速度センサ１１０を他のシステムの制御に利用することで、他のシステムに搭載される加速度センサや他の傾斜センサを省略することができる。
【００５６】
図４は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。図４のフローチャートではステップを意味するＳ（Ｓｔｅｐの頭文字）と数字との組み合わせによって各部の処理手順を表示する。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００５７】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ１０１）。車両走行中である場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値であるセンサ軸座標系の加速度値を車両軸座標系の加速度値に変換し、センサ軸座標系の加速度値および／または車両軸座標系の加速度値を、他のシステムへ送信する（Ｓ１０２）。なお、制御部１０４は、車両走行中であってもレベリングＥＣＵ１００の出力値を受信するたびに合計角度θを算出してもよく、その場合には、合計角度θも他のシステムへの送信対象に含むことができる。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００５８】
車両走行中でない場合（Ｓ１０１のＮ）、制御部１０４は、車両停止時であるか判断する（Ｓ１０３）。車両停止時である場合（Ｓ１０３のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から合計角度θを算出し、この合計角度θから車両姿勢角度θｖの基準値を減算して路面角度θｒを算出する（Ｓ１０４）。そして、制御部１０４は、路面角度θｒの基準値を更新する（Ｓ１０５）。続いて、制御部１０４は、合計角度θを算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、得られた合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも１つを他のシステムへ送信する（Ｓ１０６）。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００５９】
車両停止時でない場合、（Ｓ１０３のＮ）、この場合は車両停止中であるため、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値から合計角度θを算出し、この合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して車両姿勢角度θｖを算出する（Ｓ１０７）。そして、制御部１０４は、車両姿勢角度θｖの基準値を更新し（Ｓ１０８）、車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する（Ｓ１０９）。続いて、制御部１０４は、合計角度θを算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、得られた合計角度θおよび車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ１１０）、本ルーチンを終了する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、加速度センサ１１０の出力値、加速度センサ１１０の出力値から演算される車両姿勢角度θｖ、および車両姿勢角度θｖの演算過程で生成される、車両軸座標系の加速度値や合計角度θ、路面角度θｒ等の中間生成値の少なくとも１つを、他のシステムに送信している。そのため、他のシステムに搭載される加速度センサや傾斜センサを省略することができる。これにより、車両の低コスト化および軽量化を図ることができる。
【００６１】
また、オートレベリング制御では、数％の角度範囲で光軸調節が実施される。そのため、加速度センサ１１０の角度検出分解能は、たとえば０．０４°と非常に高精度である。よって、他のシステムは、従来に比べてより正確な加速度値、合計角度θ、車両姿勢角度θｖ、路面角度θｒ等を取得することができる。その結果、他のシステムが要求する精度を満たすことができ、また、場合によっては他のシステムの制御精度を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、センサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換しており、車両軸座標系の値を他のシステムに送信可能である。車両軸座標系の値を他のシステムに送信することで、他のシステムの制御において車両に対するセンサの軸ずれをキャンセルすることができるため、他のシステムの要求精度を満たすことができる。また、レベリングＥＣＵ１００は、合計角度θから路面角度θｒと車両姿勢角度θｖとを演算している。そのため、合計角度θから路面や車両の傾きを判断していた従来の他のシステムに対して路面角度θｒや車両姿勢角度θｖを送信することができる。すなわち、他のシステムの使用に適した情報を提供することができる。
【００６３】
（実施形態２）
実施形態２に係るレベリングＥＣＵは、オートレベリング制御の内容を除き、実施形態１に係るレベリングＥＣＵ１００の構成と共通する。以下、実施形態２に係るレベリングＥＣＵ１００について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。
【００６４】
本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化を路面角度θｒの変化と推定し、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定して、合計角度θから車両姿勢角度θｖを導出する。具体的には、車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４の角度演算部１０４１は、車両走行中の合計角度θの変化に対して光軸調節を回避する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に走行前後での合計角度θの差分Δθ１を算出し、路面角度θｒの基準値に得られた差分Δθ１を算入して新たな路面角度θｒの基準値を算出し（新θｒ基準値＝θｒ基準値＋Δθ１）、路面角度θｒの基準値を更新する。
【００６５】
角度演算部１０４１は、たとえば次のようにして差分Δθ１を算出する。すなわち、角度演算部１０４１は、車両３００の発進直後に、発進直前の合計角度θを合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する。そして、角度演算部１０４１は、車両停止時に、現在（車両停止時）の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ１を算出する。前記「発進直後」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を超えたときからの所定期間である。前記「発進直前」は、例えば車速センサ３１２の検出値が０を超えたときから所定時間前の時間である。前記「発進直後」および「発進直前」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００６６】
車両停止中、角度演算部１０４１は、車両停止中に現在の合計角度θとメモリ１０８に記録されている合計角度θの基準値との差分Δθ２を算出する。このとき用いられる合計角度θの基準値は、例えば、車両３００の停止後最初の差分Δθ２の算出では差分Δθ１の算出後に更新された基準値、すなわち車両停止時の合計角度θであり、２回目以降の場合は前回の差分Δθ２の算出後に更新された基準値である。そして、角度演算部１０４１は、車両姿勢角度θｖの基準値に得られた差分Δθ２を算入して新たな車両姿勢角度θｖの基準値を算出し（新θｖ基準値＝θｖ基準値＋Δθ２）、車両姿勢角度θｖの基準値を更新する。調節指示部１０４２は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を指示する制御信号を生成する。
【００６７】
図５は、実施形態２に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００６８】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ２０１）。車両走行中である場合（Ｓ２０１のＹ）、制御部１０４は、車両３００が発進直後であるか判断する（Ｓ２０２）。発進直後である場合（Ｓ２０２のＹ）、制御部１０４は、発進直前の合計角度θを合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録（更新）する（Ｓ２０３）。そして、制御部１０４は、センサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値および合計角度θの少なくとも１つを、他のシステムへ送信する（Ｓ２０４）。その後、制御部１０４は、光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。発進直後でない場合（Ｓ２０２のＮ）、制御部１０４は、合計角度θの基準値を更新することなくステップ２０４へ進む。
【００６９】
車両走行中でない場合（Ｓ２０１のＮ）、制御部１０４は、車両停止時であるか判断する（Ｓ２０５）。車両停止時である場合（Ｓ２０５のＹ）、制御部１０４は、現在の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ１を計算する（Ｓ２０６）。そして、制御部１０４は、計算した差分Δθ１と路面角度θｒの基準値とから新たな路面角度θｒの基準値を計算し、路面角度θｒの基準値を更新する（Ｓ２０７）。また、制御部１０４は、現在の合計角度θを新たな合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する（Ｓ２０８）。続いて、制御部１０４は、差分Δθ１を計算した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、合計角度θおよび路面角度θｒの少なくとも１つを他のシステムへ送信する（Ｓ２０９）。そして、制御部１０４は、灯具ユニット１０の光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００７０】
車両停止時でない場合（Ｓ２０５のＮ）、この場合は車両停止中であるため、制御部１０４は、現在の合計角度θから合計角度θの基準値を減算して差分Δθ２を計算する（Ｓ２１０）。制御部１０４は、計算した差分Δθ２と車両姿勢角度θｖの基準値とから新たな車両姿勢角度θｖの基準値を計算し、車両姿勢角度θｖの基準値を更新する（Ｓ２１１）。そして、制御部１０４は、更新した車両姿勢角度θｖの基準値に応じて光軸調節を実施する（Ｓ２１２）。また、制御部１０４は、現在の合計角度θを新たな合計角度θの基準値としてメモリ１０８に記録する（Ｓ２１３）。続いて、制御部１０４は、差分Δ２を計算した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の加速度値、合計角度θおよび車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ２１４）、本ルーチンを終了する。
【００７１】
本実施形態のレベリングＥＣＵによれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００７２】
（実施形態３）
実施形態３に係るレベリングＥＣＵは、オートレベリング制御の内容を除き、実施形態１に係るレベリングＥＣＵ１００の構成と共通する。以下、実施形態３に係るレベリングＥＣＵ１００について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、車両の運動加速度ベクトルの方向と車両姿勢角度との関係を説明するための模式図である。図６（Ａ）は、車両姿勢角度θｖが変化していない状態を示し、図６（Ｂ）は、車両姿勢角度θｖが変化している状態を示している。また、図６（Ａ）および図６（Ｂ）において、車両３００が加速したときに生じる運動加速度ベクトルαおよび合成加速度ベクトルβを実線矢印で示し、車両３００が減速したときに生じる運動加速度ベクトルαおよび合成加速度ベクトルβを破線矢印で示している。図７は、車両前後方向の加速度と車両上下方向の加速度との関係を表すグラフである。
【００７３】
通常、車両３００は路面に対して平行に移動する。よって、運動加速度ベクトルαは、車両姿勢によらず路面に対して平行なベクトルとなる。また、図６（Ａ）に示すように、車両姿勢が路面に対して平行であり、車両姿勢角度θｖが０°である場合、車両３００の前後軸Ｌは路面に対して平行となるため、運動加速度ベクトルαは前後軸Ｌに対して平行なベクトルとなる。よって、車両３００の加減速によって運動加速度ベクトルαの大きさが変化した際の合成加速度ベクトルβの先端の軌跡は、車両３００の前後軸Ｌに対して平行な直線となる。
【００７４】
一方、図６（Ｂ）に示すように、車両姿勢が路面に対して傾いており、車両姿勢角度θｖが０°でない場合、車両３００の前後軸Ｌは路面に対して斜めにずれるため、運動加速度ベクトルαは、前後軸Ｌに対して斜めに延びるベクトルとなる。よって、車両の加減速によって運動加速度ベクトルαの大きさが変化した際の合成加速度ベクトルβの先端の軌跡は、前後軸Ｌに対して傾いた直線となる。
【００７５】
そこで、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、加速度センサ１１０が検出する加速度から得られる、車両３００の前後方向の加速度および上下方向の加速度を用いて、次のように車両姿勢角度θｖを導出する。すなわち、例えば、まず車両３００が上述した基準状態とされ、その状態で加速または減速させられる。制御部１０４の角度演算部１０４１は、初期化処理として加速度センサ１１０の出力値から車両前後方向および車両上下方向の加速度を取得し、車両３００の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率を算出する。そして、角度演算部１０４１は、得られた比率を基準値としてメモリ１０８に記録する。
【００７６】
車両３００が実際に使用されている状況において、角度演算部１０４１は、車両３００の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率を算出する。そして、角度演算部１０４１は、初期化処理によって予め記録された比率の基準値と現在の車両における比率とから車両姿勢角度θｖを導出する。
【００７７】
例えば、角度演算部１０４１は、図７に示すように車両前後方向の加速度を第１軸（ｘ軸）に設定し、車両上下方向の加速度を第２軸（ｚ軸）に設定した座標に、基準状態にある車両３００が加速または減速したときの加速度センサ１１０の出力値から変換された車両軸座標系の加速度値を経時的にプロットする。点ｔＡ１〜ｔＡｎは、車両３００が基準状態にあるときの時間ｔ１〜ｔｎにおける加速度値である。そして、角度演算部１０４１は、少なくとも２点から得られる直線またはベクトルの傾きを比率の基準値とする。本実施形態では、角度演算部１０４１は、プロットされた複数点ｔＡ１〜ｔＡｎに対して最小二乗法などにより直線近似式Ａを求め、この直線近似式Ａの傾きを比率の基準値とする。
【００７８】
また、角度演算部１０４１は、実際の使用状況下で車両３００が加減または減速したとき、たとえば車両３００の発進時あるいは停止時の加速度値を、上述の座標に経時的にプロットする。点ｔＢ１〜ｔＢｎは、実際の使用状況下、例えば図６（Ｂ）に示すように車両３００が車両姿勢角度θｖだけ傾いた状態での時間ｔ１〜ｔｎにおける加速度センサ１１０の検出値である。角度演算部１０４１は、プロットされた複数点ｔＢ１〜ｔＢｎに対して同様にして直線近似式Ｂを求め、この直線近似式Ｂの傾きを使用状況下における現在の比率とする。
【００７９】
車両３００が路面に対して所定角度だけ傾いた状態で得られる直線近似式Ｂは、基準状態で得られる直線近似式Ａに対して、車両３００の路面に対する傾きと同じ角度だけ傾く。すなわち、直線近似式Ａと直線近似式Ｂとがなす角度（図７におけるθＡＢ）が、車両姿勢角度θｖとなる。よって、角度演算部１０４１は、２つの直線近似式の傾きから車両姿勢角度θｖを取得することができる。調節指示部１０４２は、得られた車両姿勢角度θｖを用いて光軸調節を指示する制御信号を生成する。
【００８０】
図８は、実施形態３に係るレベリングＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。このフローは、イグニッションがオンにされた場合に制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
【００８１】
まず、制御部１０４は、車両走行中であるか判断する（Ｓ３０１）。車両走行中である場合（Ｓ３０１のＹ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の複数の出力値から直線近似式を算出する（Ｓ３０２）。そして、制御部１０４は、予め記録された基準状態での直線近似式と算出された直線近似式とから車両姿勢角度θｖを算出し（Ｓ３０３）、得られた車両姿勢角度θｖを用いて光軸調節を実施する（Ｓ３０４）。続いて、制御部１０４は、直線近似式を算出した際のセンサ軸座標系の加速度値、車両軸座標系の出力値、車両姿勢角度θｖの少なくとも１つを他のシステムへ送信し（Ｓ３０５）、本ルーチンを終了する。
【００８２】
車両走行中でない場合（Ｓ３０１のＮ）、制御部１０４は、加速度センサ１１０の出力値であるセンサ軸座標系の加速度値を車両軸座標系の加速度値に変換し、センサ軸座標系の加速度値および／または車両軸座標系の加速度値を、他のシステムへ送信する（Ｓ３０６）。そして、制御部１０４は、光軸調節を実施することなく本ルーチンを終了する。
【００８３】
なお、車両走行中である場合、一般に車両３００が一定速度を維持する時間は短く、大部分の時間は加減速していると推定することができる。そのため、本実施形態では、車両３００が加速または減速しているかの判断を省略している。なお、車両３００の加減速を判断してから直線近似式の算出処理を実施する場合には、より高精度に車両姿勢角度θｖを算出することができる。
【００８４】
本実施形態のレベリングＥＣＵによれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００８５】
なお、上述した各実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００と、灯具ユニット１０と、加速度センサ１１０（上述した各実施形態ではレベリングＥＣＵ１００に加速度センサ１１０が含まれている）とにより、車両用灯具システムが構成される。
【００８６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００８７】
上述の各実施形態では、傾斜センサとして加速度センサ１１０を用いているが、傾斜センサは、ジャイロセンサや地磁気センサ等の他のセンサであってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｏ 光軸、 θ 合計角度、 θｒ 路面角度、 θｖ 車両姿勢角度、 １０ 灯具ユニット、 １００ レベリングＥＣＵ、 １０２ 受信部、 １１０ 加速度センサ、 ３００ 車両、 １０４１ 角度演算部、 １０４１ａ 変換部、 １０４２ 調節指示部、 １０４３ 情報提供部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、
前記出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、
前記傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、
前記出力値、前記傾斜角度、および前記傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
前記出力値は、センサ軸座標系の値であり、
前記角度演算部は、前記傾斜センサが車両に搭載された状態におけるセンサ軸と前記車両の姿勢を決める車両軸との位置関係情報を保持する位置関係情報保持部と、前記位置関係情報を用いて前記センサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部と、を備え、 前記情報提供部が送信する前記中間生成値は、前記車両軸座標系の値を含む請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記車両軸座標系の値は、車両の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする座標系であり、
前記情報提供部が送信する前記車両軸座標系の値は、前記上下軸上の値、前記前後軸上の値および前記左右軸上の値の少なくとも１つを含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記傾斜センサは加速度センサであり、加速度センサから出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度と路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度とが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を算出可能であり、
前記角度演算部は、前記路面角度の基準値および前記車両姿勢角度の基準値を保持し、前記出力値から算出した前記合計角度の車両停止中の変化を前記車両姿勢角度の変化として前記車両姿勢角度の基準値を更新し、前記合計角度の車両走行中の変化を前記路面角度の変化として前記路面角度の基準値を更新し、
前記調節指示部は、前記車両姿勢角度の基準値を用いて前記制御信号を生成し、
前記情報提供部が送信する前記傾斜角度は前記車両姿勢角度であり、前記情報提供部が送信する前記中間生成値は、前記合計角度および前記路面角度の少なくとも一方を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記傾斜センサは加速度センサであり、
前記角度演算部は、車両の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率から路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度を導出し、
前記調節指示部は、前記車両姿勢角度を用いて前記制御信号を生成し、
前記情報提供部が送信する前記傾斜角度は、前記車両姿勢角度である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
光軸を調節可能な車両用灯具と、
傾斜センサと、
前記車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、
前記出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、
前記傾斜角度を用いて前記車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、
前記出力値、前記傾斜角度、および前記傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項１】
傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、
前記出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、
前記傾斜角度を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、
前記出力値、前記傾斜角度、および前記傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
前記出力値は、センサ軸座標系の値であり、
前記角度演算部は、前記傾斜センサが車両に搭載された状態におけるセンサ軸と前記車両の姿勢を決める車両軸との位置関係情報を保持する位置関係情報保持部と、前記位置関係情報を用いて前記センサ軸座標系の値を車両軸座標系の値に変換する変換部と、を備え、 前記情報提供部が送信する前記中間生成値は、前記車両軸座標系の値を含む請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記車両軸座標系の値は、車両の上下軸、前後軸および左右軸を座標軸とする座標系であり、
前記情報提供部が送信する前記車両軸座標系の値は、前記上下軸上の値、前記前後軸上の値および前記左右軸上の値の少なくとも１つを含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記傾斜センサは加速度センサであり、加速度センサから出力される加速度からは、水平面に対する路面の傾斜角度である路面角度と路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度とが含まれる、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度を算出可能であり、
前記角度演算部は、前記路面角度の基準値および前記車両姿勢角度の基準値を保持し、前記出力値から算出した前記合計角度の車両停止中の変化を前記車両姿勢角度の変化として前記車両姿勢角度の基準値を更新し、前記合計角度の車両走行中の変化を前記路面角度の変化として前記路面角度の基準値を更新し、
前記調節指示部は、前記車両姿勢角度の基準値を用いて前記制御信号を生成し、
前記情報提供部が送信する前記傾斜角度は前記車両姿勢角度であり、前記情報提供部が送信する前記中間生成値は、前記合計角度および前記路面角度の少なくとも一方を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記傾斜センサは加速度センサであり、
前記角度演算部は、車両の加速時および減速時の少なくとも一方における、車両前後方向の加速度の時間変化量と車両上下方向の加速度の時間変化量との比率から路面に対する車両の傾斜角度である車両姿勢角度を導出し、
前記調節指示部は、前記車両姿勢角度を用いて前記制御信号を生成し、
前記情報提供部が送信する前記傾斜角度は、前記車両姿勢角度である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
光軸を調節可能な車両用灯具と、
傾斜センサと、
前記車両用灯具の光軸調節を制御するための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記傾斜センサの出力値を受信するための受信部と、
前記出力値から車両の傾斜角度を演算する角度演算部と、
前記傾斜角度を用いて前記車両用灯具の光軸調節を指示する制御信号を生成する調節指示部と、
前記出力値、前記傾斜角度、および前記傾斜角度の演算過程で生成される中間生成値の少なくとも１つを、車両に搭載される他のシステムに送信する情報提供部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３５５１１（Ｐ２０１３−３５５１１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５３１２（Ｐ２０１１−１７５３１２）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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