車両用灯具の制御装置
【課題】傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高める技術を提供する。
【解決手段】車両用灯具の制御装置は、傾斜センサの出力値と、車室ドア開閉センサ３１２が出力する信号およびトランクドア開閉センサ３１４が出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部１０２と、車両停止中は、車室ドア開閉センサ３１２が出力する信号またはトランクドア開閉センサ３１４が出力する信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部１０４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と、車室ドア開閉センサ３１２が出力する信号およびトランクドア開閉センサ３１４が出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部１０２と、車両停止中は、車室ドア開閉センサ３１２が出力する信号またはトランクドア開閉センサ３１４が出力する信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部１０４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、車高センサの出力値から導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、加速度センサ（重力センサ）やジャイロセンサ等の傾斜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】
加速度センサ等の傾斜センサを用いた場合、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。一方で、加速度センサ等の傾斜センサを用いた場合であっても、センサの検出誤差等の影響を減らして高精度にオートレベリング制御を実施したいという要求はある。
【０００５】
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、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高め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】
【０００６】
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る。当該制御装置は、傾斜センサの出力値と、車室ドア開閉センサが出力する信号およびトランクドア開閉センサが出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部と、車両停止中は、車室ドア開閉センサが出力する信号またはトランクドア開閉センサが出力する信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の他の態様も車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、傾斜センサの出力値と、車両が発進しないことが推定される信号とを受信する受信部と、車両停止中は、前記信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これらの態様の制御装置によれば、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【０００９】
上記態様において、前記信号は、シフトポジションの状態を示す信号およびパーキングブレーキの状態を示す信号の少なくとも一方を含んでもよい。また、上記いずれかの態様において、制御部は、前記信号の受信前後に受信した傾斜センサの出力値を用いて調節信号を生成してもよい。
【００１０】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高める技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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により実行されるオートレベリング制御フローチャートである。
【図５】変形例に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（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。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。右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニットＬ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の構造を説明する。
【００１５】
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、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には灯具ユニット１０（車両用灯具）が収納されている。
【００１６】
灯具ユニット１０には、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。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。ユニットブラケット２２４には、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。
【００１７】
灯具ユニット１０は、ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、ピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢となり、ロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、ピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢となる。灯具ユニット１０の前傾、後傾により、光軸Ｏのピッチ角度を下方、上方に向けるレベリング調整ができる。また、ロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分にはエイミングピボット機構（図示せず）が配置されている。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を上下左右にエイミング調整することができる。
【００１８】
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、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、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、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。バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、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。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は、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。
【００１９】
図２は、前照灯ユニット、車両制御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、上述のように左右の前照灯ユニット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。
【００２０】
レベリングＥＣＵ１００（車両用灯具の制御装置）は、受信部１０２、制御部１０４、送信部１０６、メモリ１０８および傾斜センサとしての加速度センサ１１０を備える。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、車両制御ＥＣＵ３０２やライトスイッチ３０４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の出力値を受信する。
【００２１】
車両制御ＥＣＵ３０２には、車速センサ３１０、車室ドア開閉センサ３１２、トランクドア開閉センサ３１４、シフトポジションセンサ３１６、パーキングブレーキセンサ３１８等が接続されている。これらのセンサから出力された信号は、車両制御ＥＣＵ３０２を介してレベリングＥＣＵ１００の受信部１０２によって受信される。車室ドア開閉センサ３１２は、人員等が乗降するための車室ドアの開閉状態を示す車室ドア信号を出力する。トランクドア開閉センサ３１４は、トランクドアの開閉状態を示すトランクドア信号を出力する。シフトポジションセンサ３１６は、シフトポジションの状態を示すシフトポジション信号を出力する。パーキングブレーキセンサ３１８は、パーキングブレーキのオンオフ（作動解除）状態を示すパーキングブレーキ信号を出力する。
【００２２】
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オートレベリング制御の実行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。
【００２３】
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、角度演算部１０４１と、調節指示部１０４２とを備える。角度演算部１０４１は、加速度センサ１１０の出力値と必要に応じてメモリ１０８が保持する情報を用いて車両３００のピッチ角度情報を生成する。調節指示部１０４２は、角度演算部１０４１で生成されたピッチ角度情報を用いて灯具ユニット１０の光軸調節を指示する調節信号を生成する。制御部１０４は、調節指示部１０４２で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、受信した調節信号をもとに駆動し、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。
【００２４】
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。
【００２５】
続いて、上述の構成を備えたレベリングＥＣＵ１００によるオートレベリング制御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。
【００２６】
車両が後傾姿勢あるいは前傾姿勢になると、灯具ユニット１０の照射方向も上下に変動し、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、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、光軸Ｏのピッチ角度を車両姿勢に応じた角度とする。このように、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制御を実施することで、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。
【００２７】
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。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によって車両の前後軸、左右軸、上下軸の成分に変換される。
【００２８】
車両停止中の加速度センサ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の出力値から、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とを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θを導出することができる。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の変化が、車両姿勢角度θｖの変化による場合に光軸調節を実施し、路面角度θｒの変化による場合に光軸位置を維持するように制御することが望まれる。
【００２９】
そこで、レベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、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、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。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、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。一方、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。そして、制御部１０４は、車両停止中、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、調節信号を生成して出力するよう制御する。また、制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化に対しては光軸調節を回避する。制御部１０４は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力することで光軸調節を回避する。なお、調節信号を生成しないことで調節信号の出力を回避してもよいし、調節信号を生成した上で生成した調節信号の出力を回避してもよい。
【００３０】
上述のように、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定可能である。そのため、車両停止中に所定間隔で繰り返し調節信号を出力して光軸調節するオートレベリング制御を実施することもできるが、車両停止中の車両姿勢変化を、光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化と光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化とに分けることで、オートレベリング制御のさらなる精度向上を図ることができる。光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化としては、人の乗降や荷物の積み降ろし等に起因する変化を挙げることができる。光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化としては、例えば車両停止時に沈み込んだサスペンションの伸長等に起因する変化を挙げることができる。
【００３１】
車両停止時に車両３００の減速により沈み込んだサスペンションは、車両停止中に徐々に伸長する（以下、車両停止時のサスペンションの収縮とその後の伸長をサスペンション変位と称する）。サスペンション変位のうち、車両停止時（すなわち車両走行中）に起こるサスペンションの収縮は、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角θｖの変化とみなす制御では車両姿勢角θｖの変化として扱われない。一方、車両停止中に起こるサスペンションの伸長は車両姿勢角θｖの変化として扱われる。したがって、サスペンション変位による合計角度θの変化を光軸調節の対象とすると、もっぱらサスペンションの伸長による合計角度θの変化だけが光軸調節の対象となるため、光軸位置が実際の車両姿勢角度θｖに対応する位置からずれてしまう可能性がある。よって、サスペンション変位に起因する車両姿勢変化は、光軸調節の対象から除外すべきである。
【００３２】
これに対し、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合、人の乗降または荷物の積み降ろしが行われ、それに起因した光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こると推定することができる。そのため、車両停止中でかつ車室ドア信号またはトランクドア信号を光軸調節のトリガとすることで、光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化に対する光軸調節を実施するとともに、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。また、合計角度θには、加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等が含まれる可能性がある。そのため、車両停止中であっても光軸調節の実施タイミングを制限することで、加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。
【００３３】
具体的には、まず、車両メーカの製造工場などで、車両３００が水平面に置かれて基準状態とされる。そして、初期化処理装置のスイッチ操作等により、レベリングＥＣＵ１００に初期化信号が送信される。制御部１０４は、受信部１０２を介して初期化信号を受けると初期エイミング調整を開始し、灯具ユニット１０の光軸Ｏを初期設定位置に合わせる。また、制御部１０４は、車両３００が基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を、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。
【００３４】
車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４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。そして車両停止時に、現在（車両停止時）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を得る。そして、得られた路面角度θｒを新たな基準値としてメモリ１０８に保持する。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３１０の検出値が０を越えたときから、車速センサ３１０の検出値が０となるまでの間である。前記「車両停止時」は、例えば車速センサ３１０の検出値が０となった後、加速度センサ１１０の出力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。
【００３５】
車両停止中、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、車両が所定の姿勢安定状態となった後、加速度センサ１１０が検出した加速度から現在の合計角度θを算出し、得られた合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して、車両姿勢角度θｖを得る。そして、得られた車両姿勢角度θｖを新たな基準値としてメモリ１０８に保持するとともに、更新した車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する。前記「車両停止中」は、例えば加速度センサ１１０の出力値が安定したときから車速センサ３１０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。
【００３６】
図４は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。このフローは、たとえばライトスイッチ３０４によってオートレベリング制御モードの実行指示がなされている状態において、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。
【００３７】
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、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。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（Ｓ１０２）。車両停止時である場合（Ｓ１０２のＹ）、制御部１０４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を計算し（Ｓ１０３）、計算された路面角度θｒを新たな基準値として更新する（Ｓ１０４）。その後、制御部１０４は、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００３８】
車両停止時でない場合（Ｓ１０２のＮ）、この場合は車両停止中であることを意味するため、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信したか判断する（Ｓ１０５）。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信していない場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部１０４は光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（Ｓ１０５のＹ）、制御部１０４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を計算し（Ｓ１０６）、計算された車両姿勢角度θｖを新たな基準値として更新する（Ｓ１０７）。そして、制御部１０４は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値に基づいて光軸を調節し（Ｓ１０８）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に光軸調節を実施し、車両走行中は光軸調節を回避している。すなわち、車両停止中で、かつ光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こる可能性が高いことを示す車両情報が得られたときに光軸調節を実施している。これにより、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化に対して光軸調節を実施した場合に生じ得る光軸位置ずれ等を抑制することができる。そのため、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態２に係る車両用灯具の制御装置は、車両が発進しないことが推定される信号の受信をトリガとして光軸調節を実施するものである。以下、本実施形態について説明する。なお、前照灯ユニットおよびレベリングＥＣＵの主な構成などは実施形態１と同様であるため、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。
【００４１】
本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中、車両３００が発進しないことが推定される信号（以下、適宜この信号を非発進推定信号と称する）を受信した場合に調節信号を生成して出力するよう制御する。上述した人の乗降や荷物の積み降ろしは、通常、車両停止中に行われる。そのため、非発進推定信号を受信した場合に、人の乗降または荷物の積み降ろしが行われ、それに起因した光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こると推定することとした。このように、非発進推定信号をトリガとすることで、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化、あるいは加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。
【００４２】
非発進推定信号は、例えばシフトポジション信号およびパーキングブレーキ信号の少なくとも一方を含む。例えば、シフトポジションがパーキングポジションあるいはニュートラルポジションにある場合や、サイドブレーキがオン状態である場合に、車両３００が発進しない、すなわち停止状態を維持すると推定することができる。なお、シフトポジションがニュートラルポジションにあることを示す信号とブレーキペダルがオン状態にあることを示す信号とを受信したときに車両が発進しないと推定してもよい。ブレーキペダルのオンオフ状態は、車両制御ＥＣＵ３０２に接続されたブレーキペダルセンサ（図示せず）から受信することができる。
【００４３】
本実施形態のオートレベリング制御フローは、図４に示すフローチャートにおけるステップ１０５が、非発進推定信号の受信を判断するステップに置き換えられる点以外は図４に示すフローチャートと同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中で、かつ光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こる可能性が高いことを示す車両情報が得られたときに光軸調節を実施している。そのため、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００４５】
なお、実施形態１のオートレベリング制御と、実施形態２のオートレベリング制御とを組み合わせてもよい。すなわち、制御部１０４は、車両停止中、非発進推定信号を受信し、かつ車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、光軸調節を実施してもよい。これによれば、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化、あるいは加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれをより抑制することができる。
【００４６】
本発明は、上述の各実施形態および各実施形態の組み合わせ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。
【００４７】
実施形態１および実施形態２に係るレベリングＥＣＵ１００には、以下に示す変形例を挙げることができる。すなわち、本変形例では、まず実施形態１，２と同様に、路面角度θｒの基準値および車両姿勢角度θｖの基準値がメモリ１０８に記録される。そして、車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４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。また、制御部１０４は、車両停止時に走行前後での合計角度θの差分Δθ１を算出する。そして、メモリ１０８に記録されている路面角度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）、これをメモリ１０８に記録する。
【００４８】
差分Δθ１は例えば次のようにして算出する。すなわち、制御部１０４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、車両停止時に、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３１０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３１０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。
【００４９】
車両停止中、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（実施形態１）、あるいは非発進推定信号を受信した場合（実施形態２）、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。用いられる合計角度θの基準値は、例えば、光軸調節のトリガとなる上述の車室ドア信号等の受信前にメモリ１０８に記録された基準値である。この基準値は、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とすることができる。あるいは、トリガ信号の受信直前に算出され記録された基準値である。前記「受信直前」は、例えばトリガ信号を受信してから所定時間前の時間である。
【００５０】
そして、制御部１０４は、メモリ１０８に記録されている車両姿勢角度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）、これをメモリ１０８に記録する。また、新たな車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する。すなわち、制御部１０４は、光軸調節のトリガとなる信号の受信前後に受信した加速度センサ１１０の出力値を用いて調節信号を生成する。
【００５１】
図５は、変形例に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。図５では、車室ドア信号またはトランクドア信号を光軸調節のトリガ受信とする場合（実施形態１）を例に説明する。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）、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）し（Ｓ２０３）、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。発進直後でない場合（Ｓ２０２のＮ）、合計角度θの基準値を更新することなく、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００５２】
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（Ｓ２０４）。車両停止時である場合（Ｓ２０４のＹ）、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（Ｓ２０５）。そして、制御部１０４は、計算した差分Δθ１とメモリ１０８に記録されている路面角度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（Ｓ２０６）。また、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に記録し（Ｓ２０７）、本ルーチンを終了する。
【００５３】
車両停止時でない場合（Ｓ２０４のＮ）、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信したか判断する（Ｓ２０８）。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信していない場合（Ｓ２０８のＮ）、制御部１０４は光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（Ｓ２０８のＹ）、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（Ｓ２０９）。そして、計算した差分Δθ２とメモリ１０８に記録されている車両姿勢角度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（Ｓ２１０）。そして、更新した車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する（Ｓ２１１）。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に記録し（Ｓ２１２）、本ルーチンを終了する。
【００５４】
以上説明した変形例によっても、実施形態１および２と同様に、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００５５】
上述の実施形態１，２および変形例において、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（角速度センサ、角加速度センサ）や地磁気センサ等であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ｏ 光軸、 １０ 灯具ユニット、 １００ レベリングＥＣＵ、 １０２ 受信部、 １０４ 制御部、 １１０ 加速度センサ、 ３００ 車両、 ３１２ 車室ドア開閉センサ、 ３１４ トランクドア開閉センサ、 ３１６ シフトポジションセンサ、 ３１８ パーキングブレーキセンサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具の制御装置に関し、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、車高センサの出力値から導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、加速度センサ（重力センサ）やジャイロセンサ等の傾斜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】
加速度センサ等の傾斜センサを用いた場合、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。一方で、加速度センサ等の傾斜センサを用いた場合であっても、センサの検出誤差等の影響を減らして高精度にオートレベリング制御を実施したいという要求はある。
【０００５】
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、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高め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】
【０００６】
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る。当該制御装置は、傾斜センサの出力値と、車室ドア開閉センサが出力する信号およびトランクドア開閉センサが出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部と、車両停止中は、車室ドア開閉センサが出力する信号またはトランクドア開閉センサが出力する信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の他の態様も車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、傾斜センサの出力値と、車両が発進しないことが推定される信号とを受信する受信部と、車両停止中は、前記信号を受信した場合に傾斜センサの出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これらの態様の制御装置によれば、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【０００９】
上記態様において、前記信号は、シフトポジションの状態を示す信号およびパーキングブレーキの状態を示す信号の少なくとも一方を含んでもよい。また、上記いずれかの態様において、制御部は、前記信号の受信前後に受信した傾斜センサの出力値を用いて調節信号を生成してもよい。
【００１０】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、傾斜センサを用いて車両用灯具の光軸調節を実施するオートレベリング制御の精度を高める技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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により実行されるオートレベリング制御フローチャートである。
【図５】変形例に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（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。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。右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニットＬ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の構造を説明する。
【００１５】
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、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には灯具ユニット１０（車両用灯具）が収納されている。
【００１６】
灯具ユニット１０には、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。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。ユニットブラケット２２４には、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。
【００１７】
灯具ユニット１０は、ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、ピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢となり、ロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、ピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢となる。灯具ユニット１０の前傾、後傾により、光軸Ｏのピッチ角度を下方、上方に向けるレベリング調整ができる。また、ロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分にはエイミングピボット機構（図示せず）が配置されている。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を上下左右にエイミング調整することができる。
【００１８】
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、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、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、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。バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、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。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は、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。
【００１９】
図２は、前照灯ユニット、車両制御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、上述のように左右の前照灯ユニット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。
【００２０】
レベリングＥＣＵ１００（車両用灯具の制御装置）は、受信部１０２、制御部１０４、送信部１０６、メモリ１０８および傾斜センサとしての加速度センサ１１０を備える。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、車両制御ＥＣＵ３０２やライトスイッチ３０４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の出力値を受信する。
【００２１】
車両制御ＥＣＵ３０２には、車速センサ３１０、車室ドア開閉センサ３１２、トランクドア開閉センサ３１４、シフトポジションセンサ３１６、パーキングブレーキセンサ３１８等が接続されている。これらのセンサから出力された信号は、車両制御ＥＣＵ３０２を介してレベリングＥＣＵ１００の受信部１０２によって受信される。車室ドア開閉センサ３１２は、人員等が乗降するための車室ドアの開閉状態を示す車室ドア信号を出力する。トランクドア開閉センサ３１４は、トランクドアの開閉状態を示すトランクドア信号を出力する。シフトポジションセンサ３１６は、シフトポジションの状態を示すシフトポジション信号を出力する。パーキングブレーキセンサ３１８は、パーキングブレーキのオンオフ（作動解除）状態を示すパーキングブレーキ信号を出力する。
【００２２】
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オートレベリング制御の実行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。
【００２３】
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、角度演算部１０４１と、調節指示部１０４２とを備える。角度演算部１０４１は、加速度センサ１１０の出力値と必要に応じてメモリ１０８が保持する情報を用いて車両３００のピッチ角度情報を生成する。調節指示部１０４２は、角度演算部１０４１で生成されたピッチ角度情報を用いて灯具ユニット１０の光軸調節を指示する調節信号を生成する。制御部１０４は、調節指示部１０４２で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、受信した調節信号をもとに駆動し、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。
【００２４】
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。
【００２５】
続いて、上述の構成を備えたレベリングＥＣＵ１００によるオートレベリング制御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。
【００２６】
車両が後傾姿勢あるいは前傾姿勢になると、灯具ユニット１０の照射方向も上下に変動し、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、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、光軸Ｏのピッチ角度を車両姿勢に応じた角度とする。このように、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制御を実施することで、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。
【００２７】
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。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によって車両の前後軸、左右軸、上下軸の成分に変換される。
【００２８】
車両停止中の加速度センサ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の出力値から、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とを含む、水平面に対する車両の傾斜角度である合計角度θを導出することができる。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の変化が、車両姿勢角度θｖの変化による場合に光軸調節を実施し、路面角度θｒの変化による場合に光軸位置を維持するように制御することが望まれる。
【００２９】
そこで、レベリングＥＣＵ１００の制御部１０４は、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、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。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、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。一方、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。そして、制御部１０４は、車両停止中、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、調節信号を生成して出力するよう制御する。また、制御部１０４は、車両走行中の合計角度θの変化に対しては光軸調節を回避する。制御部１０４は、調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力することで光軸調節を回避する。なお、調節信号を生成しないことで調節信号の出力を回避してもよいし、調節信号を生成した上で生成した調節信号の出力を回避してもよい。
【００３０】
上述のように、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角度θｖの変化と推定可能である。そのため、車両停止中に所定間隔で繰り返し調節信号を出力して光軸調節するオートレベリング制御を実施することもできるが、車両停止中の車両姿勢変化を、光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化と光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化とに分けることで、オートレベリング制御のさらなる精度向上を図ることができる。光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化としては、人の乗降や荷物の積み降ろし等に起因する変化を挙げることができる。光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化としては、例えば車両停止時に沈み込んだサスペンションの伸長等に起因する変化を挙げることができる。
【００３１】
車両停止時に車両３００の減速により沈み込んだサスペンションは、車両停止中に徐々に伸長する（以下、車両停止時のサスペンションの収縮とその後の伸長をサスペンション変位と称する）。サスペンション変位のうち、車両停止時（すなわち車両走行中）に起こるサスペンションの収縮は、車両停止中の合計角度θの変化を車両姿勢角θｖの変化とみなす制御では車両姿勢角θｖの変化として扱われない。一方、車両停止中に起こるサスペンションの伸長は車両姿勢角θｖの変化として扱われる。したがって、サスペンション変位による合計角度θの変化を光軸調節の対象とすると、もっぱらサスペンションの伸長による合計角度θの変化だけが光軸調節の対象となるため、光軸位置が実際の車両姿勢角度θｖに対応する位置からずれてしまう可能性がある。よって、サスペンション変位に起因する車両姿勢変化は、光軸調節の対象から除外すべきである。
【００３２】
これに対し、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合、人の乗降または荷物の積み降ろしが行われ、それに起因した光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こると推定することができる。そのため、車両停止中でかつ車室ドア信号またはトランクドア信号を光軸調節のトリガとすることで、光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化に対する光軸調節を実施するとともに、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。また、合計角度θには、加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等が含まれる可能性がある。そのため、車両停止中であっても光軸調節の実施タイミングを制限することで、加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。
【００３３】
具体的には、まず、車両メーカの製造工場などで、車両３００が水平面に置かれて基準状態とされる。そして、初期化処理装置のスイッチ操作等により、レベリングＥＣＵ１００に初期化信号が送信される。制御部１０４は、受信部１０２を介して初期化信号を受けると初期エイミング調整を開始し、灯具ユニット１０の光軸Ｏを初期設定位置に合わせる。また、制御部１０４は、車両３００が基準状態にあるときの加速度センサ１１０の出力値を、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。
【００３４】
車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４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。そして車両停止時に、現在（車両停止時）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を得る。そして、得られた路面角度θｒを新たな基準値としてメモリ１０８に保持する。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３１０の検出値が０を越えたときから、車速センサ３１０の検出値が０となるまでの間である。前記「車両停止時」は、例えば車速センサ３１０の検出値が０となった後、加速度センサ１１０の出力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。
【００３５】
車両停止中、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、車両が所定の姿勢安定状態となった後、加速度センサ１１０が検出した加速度から現在の合計角度θを算出し、得られた合計角度θから路面角度θｒの基準値を減算して、車両姿勢角度θｖを得る。そして、得られた車両姿勢角度θｖを新たな基準値としてメモリ１０８に保持するとともに、更新した車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する。前記「車両停止中」は、例えば加速度センサ１１０の出力値が安定したときから車速センサ３１０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。
【００３６】
図４は、実施形態１に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。このフローは、たとえばライトスイッチ３０４によってオートレベリング制御モードの実行指示がなされている状態において、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。
【００３７】
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、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。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（Ｓ１０２）。車両停止時である場合（Ｓ１０２のＹ）、制御部１０４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を計算し（Ｓ１０３）、計算された路面角度θｒを新たな基準値として更新する（Ｓ１０４）。その後、制御部１０４は、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００３８】
車両停止時でない場合（Ｓ１０２のＮ）、この場合は車両停止中であることを意味するため、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信したか判断する（Ｓ１０５）。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信していない場合（Ｓ１０５のＮ）、制御部１０４は光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（Ｓ１０５のＹ）、制御部１０４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を計算し（Ｓ１０６）、計算された車両姿勢角度θｖを新たな基準値として更新する（Ｓ１０７）。そして、制御部１０４は、更新された車両姿勢角度θｖの基準値に基づいて光軸を調節し（Ｓ１０８）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に光軸調節を実施し、車両走行中は光軸調節を回避している。すなわち、車両停止中で、かつ光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こる可能性が高いことを示す車両情報が得られたときに光軸調節を実施している。これにより、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化に対して光軸調節を実施した場合に生じ得る光軸位置ずれ等を抑制することができる。そのため、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態２に係る車両用灯具の制御装置は、車両が発進しないことが推定される信号の受信をトリガとして光軸調節を実施するものである。以下、本実施形態について説明する。なお、前照灯ユニットおよびレベリングＥＣＵの主な構成などは実施形態１と同様であるため、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。
【００４１】
本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中、車両３００が発進しないことが推定される信号（以下、適宜この信号を非発進推定信号と称する）を受信した場合に調節信号を生成して出力するよう制御する。上述した人の乗降や荷物の積み降ろしは、通常、車両停止中に行われる。そのため、非発進推定信号を受信した場合に、人の乗降または荷物の積み降ろしが行われ、それに起因した光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こると推定することとした。このように、非発進推定信号をトリガとすることで、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化、あるいは加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれを抑制することができる。
【００４２】
非発進推定信号は、例えばシフトポジション信号およびパーキングブレーキ信号の少なくとも一方を含む。例えば、シフトポジションがパーキングポジションあるいはニュートラルポジションにある場合や、サイドブレーキがオン状態である場合に、車両３００が発進しない、すなわち停止状態を維持すると推定することができる。なお、シフトポジションがニュートラルポジションにあることを示す信号とブレーキペダルがオン状態にあることを示す信号とを受信したときに車両が発進しないと推定してもよい。ブレーキペダルのオンオフ状態は、車両制御ＥＣＵ３０２に接続されたブレーキペダルセンサ（図示せず）から受信することができる。
【００４３】
本実施形態のオートレベリング制御フローは、図４に示すフローチャートにおけるステップ１０５が、非発進推定信号の受信を判断するステップに置き換えられる点以外は図４に示すフローチャートと同様である。そのため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係るレベリングＥＣＵ１００は、車両停止中で、かつ光軸調節の対象とすべき車両姿勢変化が起こる可能性が高いことを示す車両情報が得られたときに光軸調節を実施している。そのため、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００４５】
なお、実施形態１のオートレベリング制御と、実施形態２のオートレベリング制御とを組み合わせてもよい。すなわち、制御部１０４は、車両停止中、非発進推定信号を受信し、かつ車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合に、光軸調節を実施してもよい。これによれば、光軸調節の対象から除外すべき車両姿勢変化、あるいは加速度センサ１１０の検出誤差や制御部１０４の計算誤差等に起因した光軸位置ずれをより抑制することができる。
【００４６】
本発明は、上述の各実施形態および各実施形態の組み合わせ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。
【００４７】
実施形態１および実施形態２に係るレベリングＥＣＵ１００には、以下に示す変形例を挙げることができる。すなわち、本変形例では、まず実施形態１，２と同様に、路面角度θｒの基準値および車両姿勢角度θｖの基準値がメモリ１０８に記録される。そして、車両３００が実際に使用される状況において、制御部１０４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。また、制御部１０４は、車両停止時に走行前後での合計角度θの差分Δθ１を算出する。そして、メモリ１０８に記録されている路面角度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）、これをメモリ１０８に記録する。
【００４８】
差分Δθ１は例えば次のようにして算出する。すなわち、制御部１０４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、車両停止時に、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３１０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３１０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。
【００４９】
車両停止中、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（実施形態１）、あるいは非発進推定信号を受信した場合（実施形態２）、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。用いられる合計角度θの基準値は、例えば、光軸調節のトリガとなる上述の車室ドア信号等の受信前にメモリ１０８に記録された基準値である。この基準値は、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とすることができる。あるいは、トリガ信号の受信直前に算出され記録された基準値である。前記「受信直前」は、例えばトリガ信号を受信してから所定時間前の時間である。
【００５０】
そして、制御部１０４は、メモリ１０８に記録されている車両姿勢角度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）、これをメモリ１０８に記録する。また、新たな車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する。すなわち、制御部１０４は、光軸調節のトリガとなる信号の受信前後に受信した加速度センサ１１０の出力値を用いて調節信号を生成する。
【００５１】
図５は、変形例に係るレベリングＥＣＵにより実行されるオートレベリング制御フローチャートである。図５では、車室ドア信号またはトランクドア信号を光軸調節のトリガ受信とする場合（実施形態１）を例に説明する。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）、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）し（Ｓ２０３）、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。発進直後でない場合（Ｓ２０２のＮ）、合計角度θの基準値を更新することなく、光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。
【００５２】
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（Ｓ２０４）。車両停止時である場合（Ｓ２０４のＹ）、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（Ｓ２０５）。そして、制御部１０４は、計算した差分Δθ１とメモリ１０８に記録されている路面角度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（Ｓ２０６）。また、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に記録し（Ｓ２０７）、本ルーチンを終了する。
【００５３】
車両停止時でない場合（Ｓ２０４のＮ）、制御部１０４は、車室ドア信号またはトランクドア信号を受信したか判断する（Ｓ２０８）。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信していない場合（Ｓ２０８のＮ）、制御部１０４は光軸調節を回避して本ルーチンを終了する。車室ドア信号またはトランクドア信号を受信した場合（Ｓ２０８のＹ）、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（Ｓ２０９）。そして、計算した差分Δθ２とメモリ１０８に記録されている車両姿勢角度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（Ｓ２１０）。そして、更新した車両姿勢角度θｖの基準値を用いて光軸調節を実施する（Ｓ２１１）。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に記録し（Ｓ２１２）、本ルーチンを終了する。
【００５４】
以上説明した変形例によっても、実施形態１および２と同様に、傾斜センサを用いたオートレベリング制御の精度を高めることができる。
【００５５】
上述の実施形態１，２および変形例において、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（角速度センサ、角加速度センサ）や地磁気センサ等であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ｏ 光軸、 １０ 灯具ユニット、 １００ レベリングＥＣＵ、 １０２ 受信部、 １０４ 制御部、 １１０ 加速度センサ、 ３００ 車両、 ３１２ 車室ドア開閉センサ、 ３１４ トランクドア開閉センサ、 ３１６ シフトポジションセンサ、 ３１８ パーキングブレーキセンサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜センサの出力値と、車室ドア開閉センサが出力する信号およびトランクドア開閉センサが出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部と、
車両停止中は、前記車室ドア開閉センサが出力する信号または前記トランクドア開閉センサが出力する信号を受信した場合に前記出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、前記調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
傾斜センサの出力値と、車両が発進しないことが推定される信号とを受信する受信部と、
車両停止中は、前記信号を受信した場合に前記出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、前記調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項３】
前記信号は、シフトポジションの状態を示す信号およびパーキングブレーキの状態を示す信号の少なくとも一方を含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記信号の受信前後に受信した前記出力値を用いて前記調節信号を生成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１】
傾斜センサの出力値と、車室ドア開閉センサが出力する信号およびトランクドア開閉センサが出力する信号の少なくとも一方とを受信する受信部と、
車両停止中は、前記車室ドア開閉センサが出力する信号または前記トランクドア開閉センサが出力する信号を受信した場合に前記出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、前記調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項２】
傾斜センサの出力値と、車両が発進しないことが推定される信号とを受信する受信部と、
車両停止中は、前記信号を受信した場合に前記出力値を用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を生成して出力するよう制御し、車両走行中は、前記調節信号の出力を回避するか光軸位置の維持を指示する維持信号を生成して出力するよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項３】
前記信号は、シフトポジションの状態を示す信号およびパーキングブレーキの状態を示す信号の少なくとも一方を含む請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記信号の受信前後に受信した前記出力値を用いて前記調節信号を生成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７１４７７（Ｐ２０１３−７１４７７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９８０５（Ｐ２０１１−２０９８０５）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【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４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【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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