JP3782625B2 - 自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンションに設けた車高センサにより検出した車高（車軸と車体の上下方向の距離）の変化から、車両の前後方向の傾斜（以下、ピッチ角という）を推測し、このピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸をピッチ角相当相殺する方向に自動的に傾動調整（以下、オートレベリングという）する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置に係り、特に、主として停止中に検出した車両のピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸を上下に自動調整するオートレベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヘッドランプでは、例えば、光源を挿着したリフレクターがランプボディに対し水平傾動軸周りに傾動可能に支持されるとともに、アクチュエータによってリフレクター（ヘッドランプ）の光軸が水平傾動軸周りに傾動できる構造となっている。
【０００３】
また、停車中に荷物の積み降ろしや乗員の乗り降り等により車体に作用する静荷重が変化すると、車両の基準位置に対するピッチ角が変わるが、ほとんどの場合は、リアもフロントも沈み込む。このため、１個の車高センサを用いる１センサ方式では、例えば、リアサスペンションに車高センサを設けて、リア側の車高（車軸と車体の上下方向の距離）と車両のピッチ角の関係の相関をとると、フロントも沈み込むことを前提とした近似直線（車高センサの出力と車両のピッチ角との相関関数からなる制御データ）が得られる。そこで、車高センサの出力とこの近似直線（制御データ）に基づいて、ピッチ角を演算するようになっている。
【０００４】
即ち、従来のオートレベリング装置としては、図９に示されるように、ヘッドランプ１００の光軸Ｌを車体に対し上下に傾動調整するアクチュエータ１０２と、後輪の左右いずれかのサスペンションに設けられ、車軸と車両との距離を検出する車高センサ１０４と、この車高センサ１０４の出力と車両ピッチ角との相関関数（近似直線）が制御データとして予め入力設定され、車高センサ１０４の出力と前記制御データ（近似直線）とに基づいて車両ピッチ角を演算し、このピッチ角相当だけアクチュエータ１０２の駆動を制御する演算制御ユニット１０６と、を備えて構成されている。
【０００５】
そして、車両に作用する静荷重が変化すると、車高センサ１０４がこれを検出し演算制御ユニット１０６に出力する。演算制御ユニット１０６では、予め入力設定されている車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関数（近似直線）に基づいて、車高センサ１０４の出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に相当する量だけアクチュエータ１０２を駆動（光軸を水平傾動軸周りに傾動）し、ヘッドランプ１００の光軸Ｌが路面に対し常に所定の傾斜状態となるように調整する。
【０００６】
また、フロント側サスペンションおよびリア側サスペンションにそれぞれ車高センサを設ける２センサ方式では、車両ピッチ角θ，フロント側車高センサの出力Ｈ１，リア側車高センサの出力Ｈ２，両センサの出力の差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２），ホイールベース間距離Ｄ間の、ｔａｎθ＝ｈ／Ｄなる関係を利用し、演算制御ユニット１０６がθ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる関係式から車両ピッチ角を演算するという構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のオートレベリング装置では、ドライバー１名乗車時に車両ピッチ角が０となって、アクチュエータ１０２（の前後駆動部材）が前後ストロークの最前端位置Ｐ１にきたときに、光軸Ｌが路面に対し所定の傾きとなるように設定されている。そして、人が乗る等の静加重の増加に伴って、車両ピッチ角（光軸）は上向きにのみ変化するため、光軸Ｌを下向きにのみ傾動調整すればよいことから、アクチュエータ（の前後駆動部材）は、この最前端位置Ｐ１を初期位置として後方にのみ移動できるように構成されている。即ち、アクチュエータの前後ストロークの最前端位置Ｐ１と車両ピッチ角が０である初期位置Ｐ０とが一致することを前提として、アクチュエータの駆動を制御している。なお、符号Ｐ２は、アクチュエータの前後ストロークの最終端位置を示す。
【０００８】
しかし、車両の組立誤差や車高センサをサスペンションに取り付ける際の取り付け誤差や車高センサ自体の出力電圧に関係する誤差（以下、これらを総称して車高センサ等の取付誤差という）が原因で、必ずしもアクチュエータの最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０とが一致するとは限らない。これは、エイミング機構１０８を使ってリフレクターを傾動させて、光軸Ｌを適正位置Ｌ０に調整したとしても、車高センサ等の取付誤差の内、車両の組立誤差は補正されるものの、車高センサのサスペンションへの取り付け誤差や車高センサ自体の出力電圧に関係する誤差（以下、これを車高センサ自体の取付公差という）は依然として残ったままである。
【０００９】
例えば、図１０に示すように、車高センサ自体の取付公差が原因で、車高センサの信号電圧が光軸を上げる方向にオフセット（Ｖ１→Ｖ０）しており、車両ピッチ角０となるドライバー１名乗車の光軸位置が、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１よりさらに先のＰ０位置に対応する形態となっている場合を考える。エイミング機構１０８によって、光軸を適正位置Ｌ０に調整したとしても、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と車両ピッチ角０の初期位置Ｐ０の位置関係は変わらず、車高センサ自体の取付公差が依然として存在しており、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間では、光軸が常にアクチュエータ最前端位置Ｐ１に対応する不感帯となって、適正なレベリングができない。
【００１０】
即ち、アクチュエータは光軸を下げる方向にしか動作しないように構成されているが、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１が正しくセットされていない（アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０とが一致しない）ため、車体のリア側が沈み込んだときに、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１が出力される間は不感帯となって、アクチュエータは引き込む動作をする（図９矢印方向に移動する）ことがない。このため、車体のリア側の沈み込みに合わせて、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間（アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０間）に対応する角度である車高センサ自体の取付公差相当の角度Δθ’だけ光軸が上を向いた後に、光軸を下げる動作が開始されることになって、車高センサ信号Ｖ０〜Ｖ１が出力される間は、対向車にグレア光を与えるおそれがある。
【００１１】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、車高センサ自体の取付公差の影響を受けずにアクチュエータの駆動を制御することで、高精度の光軸補正を可能にする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係わる自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するとともに、
車高センサの出力から前記オフセット値相当出力を減算し、前記所定の演算式に基づいてこのオフセット値減算出力に対応する車両ピッチ角を演算し、このオフセット値減算出力対応ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
演算制御ユニットとしては、請求項５に示すように、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭを一体化したＥＣＵユニットにより構成することができる。そして、車高センサをリアサスペンションに設けた１センサ方式では、車両ピッチ角θと車高センサの出力Ｈとは、θ＝θ0−ｋＨ（但し、θ0は車両の最大ピッチ角、ｋは常数）なる一次直線である制御線で近似でき、演算制御ユニットには、この関係式（制御線）が演算式として入力設定されている。
また、車高センサをフロントサスペンションとリアサスペンションの双方に設けた２センサ方式では、車両ピッチ角θは、フロント側車高センサの出力をＨ１、リア側車高センサの出力をＨ２、両センサの出力の差をｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）、ホイールベース間距離をＤとして、ｔａｎθ＝ｈ／Ｄなる関係があり、演算制御ユニットには、この関係式が演算式として入力設定されている。
また、車高センサ自体の最大取付公差は、経験則で求めることができ、必然的にアクチュエータ初期位置のオフセット量（アクチュエータの仮定初期位置）およびオフセット量相当の車高センサの出力も必然的に決まる。
そして、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するように構成されている。また、演算制御ユニットは、車高センサの出力から前記オフセット値相当出力を減算し、所定の演算式に基づいてこのオフセット値減算出力に対応する車両ピッチ角を演算し、このオフセット値減算出力対応ピッチ角に基づいて、仮定した初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
（作用）自動車（車体）に人が乗るなどして車両ピッチ角が変化すると、車高センサがこれを検出し、演算制御ユニットは、所定の演算式に基づいて車高センサの出力に対応した車両ピッチ角を演算するとともに、このピッチ角を相殺するように、即ち、ヘッドランプの光軸が常に路面に対し一定の傾斜となるように、アクチュエータの駆動を制御する。
特に、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から、少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定する。そして、演算制御ユニットは、車高センサで検出した出力（Ｈ）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を減算することで、車高センサ自体の取付公差を除去した（取付公差を含まない）車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を求める。そして、演算制御ユニットは、この取付公差を除去した車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角を、１センサ方式では、θ＝θ0−ｋＨなる演算式から、２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、それぞれ演算する。即ち、１センサ方式では、図３に示す制御線θ＝θ0−ｋＨ（実線Ａ参照）に代えてθ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ）なる制御線（破線Ｂ参照）に基づいて、また２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（（ｈ−Δｈ）／Ｄ）なる演算式に基づいて、それぞれ演算する。そして、この演算結果である取付公差を除去したピッチ角相当だけ、前記仮定初期位置に対し光軸を傾動させるべくアクチュエータの駆動を制御する。
例えば、アクチュエータの初期位置が、図１０に示すアクチュエータの前後ストローク最前端位置Ｐ１から車高センサの最大取付公差相当ストロークだけ光軸を下げる方向にオフセットした位置にあると仮定され、この仮定した初期位置が、図１０符号Ｐ０’で示されているとする。このときの車高センサ出力がＶ０’とすると、たとえ取付公差によって車高センサの信号電圧が光軸を上げる方向にΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ０）だけオフセットしていたとしても、この取り付け公差による信号電圧のオフセット方向とは逆方向、即ち、光軸を下げる方向に、ΔＶ’（＝Ｖ０’−Ｖ１）だけオフセットした電圧が出力される。そして、ΔＶ’＞ΔＶであることから、車高センサの出力は、少なくともアクチュエータ最前端位置Ｐ１から引き込む位置として出力される。即ち、従来では不感帯となっていた車高センサ信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間においても、Ｖ１〜Ｖ０’間の出力として検出されるため、アクチュエータはただちに引き込む動作ができ、グレア光が発生するおそれは全くない。
請求項２に係る自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置をアクチュエータの初期位置として仮定するとともに、
前記所定の演算式に基づいて演算した車両ピッチ角に前記オフセット値相当ピッチ角を加算し、このオフセット値相当加算ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）請求項２においても、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するように構成されている。
そして、演算制御ユニットは、１センサ方式では、θ＝θ0−ｋＨなる演算式から、２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、車高センサ自体の取付公差を含む車高センサ出力Ｈに対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、この演算結果（取付公差を含むピッチ角）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車両ピッチ角Δθを加算することで、取付公差を除去した（取付公差を含まない）車両ピッチ角（θ＋Δθ）を求める（図３参照）。そして、この演算結果である取付公差を除去した車両ピッチ角（θ＋Δθ）相当だけ光軸を傾動させるべく、仮定した初期位置に対してアクチュエータの駆動を制御する。
また、請求項３においては、請求項１または２に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、エイミング機構によって前記ヘッドランプの光軸を傾動調整できるように構成するとともに、前記アクチュエータの仮定初期位置のオフセット量を、車高センサの最大取付公差相当ストローク量に等しくなるうように設定した。
（作用）アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最高端位置において、光軸が適正位置からずれた場合には、エイミング機構によってヘッドランプの光軸を適正な位置に傾動調整できる。
また、アクチュエータの仮定初期位置のオフセット量は、車高センサの最大取付公差相当ストローク量δ（図２参照）に限られるため、図１０に示すように、アクチュエータの前後ストロークＰ１〜Ｐ２におけるレベリング対応領域はＰ０’〜Ｐ２で、オートレベリング対応領域の減少は、わずか（車高センサの最大取付公差相当ストローク量δ）にとどまり、それだけオートレベリング範囲の減少が極力抑えられる。
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記オートレベリング装置は、車速検出手段、加速度検出手段および安定走行時間検出手段を備え、前記演算制御ユニットは、停車中に、アクチュエータの駆動を制御するとともに、走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続している安定走行時に限り、安定走行中に検出した車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な停車条件下でのオートレベリングがあり得るが、車両の安定走行時は停車時と同様、車高センサの出力は一定で、車両ピッチ角の演算も容易であるので、車両の安定走行時に検出した車高センサ出力から車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御することで、不適正なレベリングを適正なものに修正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図４は、本発明の一実施例を示すもので、図１は、本発明の第１の実施例であるオートレベリング装置を適用した自動車用ヘッドランプの正面図、図２は、同オートレベリング装置の全体構成図、図３（ａ）は、車高センサの出力と車両姿勢（車両ピッチ角）の相関関係を示す図、図３（ｂ）は、車両ピッチ角と車高センサ出力（車高）との関係を示す図、図４は、制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャートである。
【００１５】
図１，２における符号１は、自動車用ヘッドランプで、ランプボディ２の前面開口部には、前面レンズ４が組付けられて灯室Ｓが画成されている。灯室Ｓ内には、光源であるバルブ６を挿着した放物面形状のリフレクター５が、エイミング機構Ｅにより、水平傾動軸Ｌｘ，垂直傾動軸Ｌｙ周りに傾動調整できるように支持されるとともに、アクチュエータであるモータ駆動の前後摺動軸６０によって水平傾動軸Ｌｘ1周りに傾動調整できるように構成されている。
【００１６】
エイミング機構Ｅは、ランプボディ２に支承されて前方に延出する左右一対のエイミングスクリュー４０，５０と、ランプボディ２の前方に延出する前後摺動軸６０と、リフレクター５からそれぞれ延出するブラケット４４，５４に装着され、エイミングスクリュー４０，５０がそれぞれ螺合するナット部材４２，５２と、前後摺動軸６０前端部とリフレクター５間に設けられた玉継手６２（前後摺動軸６０前端部側の玉部６４とリフレクター５側の玉受け部６６）とから構成されている。そして、エイミングスクリュー５０を回動させて、ナット部材４２と玉継手６２を結ぶ垂直傾動軸Ｌｙ周りにリフレクター５を傾動調整できる。またエイミングスクリュー４０，５０を回動させて、玉継手６２を通る水平傾動軸Ｌｘ周りにリフレクター５６を傾動調整できる。即ち、エイミング機構Ｅにより、光軸Ｌを上下左右方向に傾動調整できる。
【００１７】
また、ヘッドランプ１のオートレベリング装置は、ヘッドランプ１の光軸Ｌを上下方向に傾動調整するアクチュエータであるモータ１０および前後摺動軸６０と、ヘッドランプ１の点灯スイッチ１１と、車両の速度を検出する車速検出手段である車速センサー１２と、リア側サスペンションに設けられ、車両ピッチ角（車両の前後方向のピッチ角）検出手段の一部を構成する車高センサー１４と、ヘッドランプの点灯と消灯を判別し、車速センサー１２からの信号に基づいて車両の走行・停車状態を判別し、車高センサー１４からの信号と記憶部２０に入力設定されている制御データに基づいて車両ピッチ角を演算するとともに、演算した車両ピッチ角に基づいてモータ１０を駆動させるための制御信号をモータドライバ１８に出力する制御部であるＣＰＵ１６と、車高センサー１４で検出されＣＰＵ１６で演算された車両ピッチ角を記憶したり、車高センサの出力と車両ピッチ角との相関関係を特定する制御データが設定されている記憶部２０と、から主として構成されている。
【００１８】
アクチュエータは、モータ１０の駆動によって前後摺動軸６０が最大突き出し位置である最前端位置Ｐ1から引き込む方向（光軸を下げる方向）にのみ動作できるように構成されている。そして、ヘッドランプの光軸は、ドライバー１名乗車時において、エイミング機構Ｅによって適正位置（車両ピッチ角０の位置）に調整されているが、このときのアクチュエータには車高センサの取付公差が含まれているため、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ1の実際の位置は、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ1と車高センサの最大取付公差相当ストロークδだけ後退（光軸を下げる方向にオフセットした）位置Ｐ0’間のどこかにある。
【００１９】
また、記憶部２０は、各種データを格納するＲＡＭや制御プログラムを格納したＲＯＭやバックアップＲＯＭで構成されるとともに、ＣＰＵ１６と記憶部２０とは、入出力回路等とともに論理演算回路ユニットであるＥＣＵユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０として一体化されている。
【００２０】
ＣＰＵ１６では、車速センサー１２からの信号（車速）が入力すると、この入力信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別し、停車中に限り、一定のインターバルでモータ１０の駆動を制御する。
【００２１】
また、車高センサ１４は、車軸と車体間の上下方向距離（車高）に相当する信号電圧を出力し、図３（ｂ）に示すように、仮想線に示すように乗車人数が増えてリヤ側が沈み、車軸と車体間の上下方向距離（車高）Ｈが小さくなる程、車両ピッチ角（車高の前後方向の傾きである光軸の上方への変位量）が大きくなるように構成されている。そして、ＣＰＵ１６では、車高センサー１４からの信号が入力すると、車軸と車体間の上下方向距離（車高）に相当するこの信号から、車両の前後方向の傾き（車両ピッチ角）を演算する。
【００２２】
即ち、記憶部２０には、図３（ａ）に示すように、車高センサー１４の出力（ｍｍ）と車両姿勢である車両ピッチ角（度）との相関が制御線（近似直線）Ａで特定された形態（車高センサの出力（車高）が小さく（大きく）なる程、車両ピッチ角が大きくなる（小さくなる）形態）で入力設定されている。制御線Ａは、車高センサ出力が０のときは車両ピッチ角が最大（θ0）となる位置を基準とし、車高センサー１４の出力Ｈ（ｍｍ）と車両ピッチ角θ（度）とがどう変化するかを示す一次直線（θ＝θ0−ｋＨ）である。
【００２３】
そして、ＣＰＵ１６は、図２に示すように、アクチュエータの前後ストローク最前端位置Ｐ1から車高センサの最大取付公差相当ストロークδだけ光軸を下げる方向にオフセットした位置Ｐ0’を前後ストロークの初期位置として仮定し、この初期位置に対してアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
【００２４】
また、ＣＰＵ１６は、図３に示すように、車高センサ１４で検出した出力（Ｈ）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を減算することで、車高センサ自体の取付公差を除去した（取付公差を含まない）車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を求めるとともに、θ＝θ0−ｋＨという演算式（制御線Ａ）に基づいて、この取付公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角θを演算し、そして、この演算した取付公差減算出力対応ピッチ角だけ、仮定したアクチュエータ初期位置Ｐ0’に対しモータ１０の駆動を制御するように構成されている。
【００２５】
なお、記憶部２０に、制御線Ａに代えて、アクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を考慮したθ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ）という演算式（制御線Ｂ）を入力設定し、この制御線Ｂに基づいて車高センサの出力Ｈに対応する車両ピッチ角θを演算するように構成してもよい。
【００２６】
また、ＣＰＵ１６は、点灯スイッチ１１がＯＮかＯＦＦかを判別し、点灯スイッチ１１がＯＮされている場合に限り、モータ１０を駆動するべくモタドライバ１８に出力する。
【００２７】
また、ＣＰＵ１６は、車両の走行中にも安定走行時に限り、１回だけレベリング（光軸補正）するようになっている。
【００２８】
即ち、ＣＰＵ１６は、停車中に車高センサ１４の出力から演算したピッチ角データに基づいてアクチュエータ１０の駆動を制御するが、停車中の車両が坂道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な車両停車中におけるピッチ角データに基づいてレベリング（光軸補正）されることがある。
【００２９】
そこで、ＣＰＵ１６は、安定走行中に限り、しかも１回だけ、安定走行中の車高センサ出力から演算したピッチ角データに基づいてアクチュエータ１０の駆動を制御して、この誤ったレベリング（光軸補正）を補正するようになっている。即ち、路面の凹凸等といった外乱となる要素の多い悪路では、３０ｋｍ／ｈ以上の速度では走行できず、車両の姿勢が変わる急加減速を除くためには、０．７８ｍ／ｓ2以下の加速度に限定することが適切である。したがって、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が３秒以上継続することを安定走行の条件とし、この条件を満たした時にのみ車両のピッチ角を演算することで、突発的な異常値が検出されたり、その影響を受けにくいようになっている。この安定走行状態が３秒以上継続したか否かは、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下という状態が確認された時点で作動する安定走行時間検出タイマ２４をＣＰＵ１６がカウントすることで、判別される。
なお、車両停車中のピッチ角データが適切（停車中の車両が坂道停車とか縁石に乗り上げるなどの不自然な形態での停車ではない場合）であれば、安定走行中のピッチ角データは車両停車中のピッチ角データにほぼ等しく、したがって安定走行中のピッチ角データに基づいたレベリング後の光軸位置は、車両停車中に行われた最後のレベリング後の光軸位置とほぼ同一位置である。
【００３０】
次に、制御部であるＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動の制御を、図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００３１】
まず、ステップ１０２では、車速センサー１２の出力から車速を演算し、記憶部２０に記憶する。ステップ１０３では、ステップ１０２で求めた車速と、記憶部２０に記憶されている前回の車速の差から加速度を演算し、記憶部２０に記憶する。
【００３２】
ステップ１０４では、車高センサ１４の出力Ｈから、車高センサの最大取り付け公差相当出力ΔＨを減算した公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を演算する。そして、ステップ１０５において、この公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角θを、車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関係に対応する制御線Ａに基づいて演算する。なお、記憶部２０に入力されている制御線がＡではなくＢの場合には、ステップ１０４は不要で、ステップ１０５において、制御線Ｂ（演算式θ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ））に基づいて車高センサ出力Ｈに対応する車両ピッチ角を演算する。
【００３３】
ステップ１０６では、点灯スイッチ１１からの出力により、ヘッドランプが点灯か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（点灯中）であれば、ステップ１０９に移行し、一方、ＮＯ（消灯中）であれば、ステップ１０８で走行フラグをリセットした後、ステップ１０２に戻る。
【００３４】
ステップ１０７では、車速センサ１２の出力により、車両が停車中か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（停車中）では、ステップ１０８Ａにおいて、走行補正フラグをリセットした後、ステップ１０９に移行し、モータドライバ１８にモータを１０所定量駆動させるための信号を出力する。一方、ステップ１０７において、ＮＯ（走行中）の場合は、ステップ１１０において、走行補正フラグがセットされているか否か判別される。ステップ１１０において、ＮＯの場合（走行補正フラグがセットされていない場合、即ち、走行中にまだ光軸を補正していない場合）は、ステップ１１１に移行する。
【００３５】
ステップ１１１では、車速が基準値（３０ｋｍ／ｈ）以上か否かが判別され、ＹＥＳ（３０ｋｍ／ｈ以上の場合）であれば、ステップ１１２において、加速度が基準値（０．７８ｍ／ｓ2）以下か否かが判別される。ステップ１１２において、ＹＥＳ（０．７８ｍ／ｓ2以下）であれば、ステップ１１３において、安定走行検出タイマ２４をカウントし、ステップ１１３において、車速が３０ｋｍ／ｈ以上、かつ加速度が０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が所定時間（３秒）以上経過しているか否かが、判別される。
【００３６】
そして、ステップ１１３において、ＹＥＳ（車速３０ｋｍ／ｈ以上で加速度０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が３秒以上経過している場合）であれば、安定走行検出タイマ２４のカウントをクリアする。そして、ステップ１１４において、走行補正フラグをセットした後、ステップ１０９に移行し、モータドライバ１８にモータ１０を所定量駆動させるための信号を出力する。これにより、停車時の車両が縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切なピッチ角に基づくオートレベリングが修正される。
【００３７】
また、ステップ１１０においてＹＥＳ、即ち、走行補正フラグがセットされている場合（走行中に光軸を補正、即ちレベリングしている場合）や、ステップ１１１、１１２において、それぞれＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ未満の場合、加速度が基準値０．７８ｍ／ｓ2を超える場合）、さらには、ステップ１１３において、ＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度が基準値０．７８ｍ／ｓ2以下ではあるが、この状態が３秒以上継続していない場合）には、モータ１０を駆動させることなく、ステップ１０２に戻る。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施例を示し、第２の実施例であるオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００３９】
前記した第１の実施例では、ＣＰＵ１６は、まず車高センサ１４の出力から車高センサの最大取付公差相当出力を減算した後、記憶部２０に記憶されている制御線Ａに基づいてこの取付公差減算車高センサ出力に対応する車両ピッチ角を演算するように構成されていたが、この第２の実施例では、ＣＰＵ１６は、図３に示すように、まず記憶部２０に記憶されている制御線Ａから車高センサ１４の出力に対応する車両ピッチ角θを演算し、その後、その演算結果（車両ピッチ角θ）から最大取付公差相当ピッチ角Δθを加算することで、取付公差を除去した（取付交差を含まない）車両ピッチ角（θ＋Δθ）を求めるように構成されている。
【００４０】
そして、前記した第１の実施例におけるＣＰＵの処理フローとは、第１の実施例のステップ１０４，１０５に代えて、この異なる構成に対応したステップ１０４Ａとステップ１０５Ａだけが主として異なり、その他は、前記した第１の実施例の処理フローと同一であるので、この異なるステップについて説明し、その他は、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４１】
即ち、ステップ１０４Ａでは、記憶部２０に記憶されている車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関係に対応する制御線Ａから、車高センサ１４の出力に対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、ステップ１０５Ａでは、ステップ１０４Ａで求めた車両ピッチ角θに、車高センサ１４の最大取り付け公差相当ピッチ角Δθを加算するとともに、この取り付け公差相当加算車両ピッチ角（θ＋Δθ）を記憶部２０に記憶させる。
【００４２】
図６，７は、本発明の第３の実施例を示し、図６はオートレベリング装置の全体構成を示す図、図７は同オートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００４３】
前記した第１、２の実施例では、車高センサ１４がサスペンションに１個だけ設けられ、演算制御ユニットの記憶部２０には、車高センサの出力と車両ピッチ角の相関に対応する近似直線が制御線Ａとして設定され、車高センサの出力に対応した車両ピッチ角が演算されるように構成されていたが、この第３の実施例では、フロントサスペンションおよびリアサスペンションにそれぞれ車高センサ１４Ａ，１４Ｂが設けられ、演算制御ユニットの記憶部２０には、車両ピッチ角をθ、フロント側車高センサの出力をＨ１、リア側車高センサの出力をＨ２、両センサの出力の差をｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）、ホイールベース間距離をＤとして、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式が入力設定されており、ＣＰＵ１６は、この演算式から車高センサの出力差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）に対応した車両ピッチ角θを演算するようになっている。
【００４４】
そして、前記した第２の実施例におけるＣＰＵの処理フローとは、第２の実施例のステップ１０４Ａ，１０５Ａに代わる、この異なる構成に対応したステップ１０４Ｂとステップ１０５Ｂだけが主として異なり、その他は、前記した第２の実施例の処理フローと同一であるので、この異なるステップについて説明し、その他は、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４５】
即ち、ステップ１０４Ｂでは、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、２つの車高センサ１４Ａ，１４Ｂの出力差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）に対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、ステップ１０５Ｂにおいて、ステップ１０４Ｂで求めた車両ピッチ角θから、２つの車高センサ１４Ａ，１４Ｂの平均最大取り付け公差相当ピッチ角Δθを加算するとともに、この取り付け公差相当加算車両ピッチ角（θ＋Δθ）を記憶部２０に記憶させる。
【００４６】
その他は前記実施例と同一であり、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４７】
なお、前記実施例では、安定走行の条件が（速度３０ｋｍ／ｈ以上，加速度０．７８ｍ／ｓ2以下，３秒継続）となっているが、これに限るものではない。
【００４８】
また、前記実施例では、ランプボディ２の下部位置とリフレクター５の下部位置間にアクチュエータ（モータ１０）が介装されて、アクチュエータの前後摺動軸６０を最前端位置から後退（引き込む）させることで、レベリングするように構成されていたが、図８に示すように、ランプボディ２の上部位置とリフレクター５の上部位置間にアクチュエータ（モータ１０）を介装し、アクチュエータの前後摺動軸６０を最後端位置から前進（突き出す）させることで、レベリングするように構成してもよい。そして、この場合は、アクチュエータ最後端位置から光軸を下げる方向、即ち、アクチュエータ最後端位置の前方所定距離（車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストローク）だけオフセットした位置に、アクチュエータ初期位置がくるように設定することが望ましい。
【００４９】
また、前記実施例では、アクチュエータ初期位置を車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストロークだけオフセットさせるように構成されているが、オフセット量は、車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストローク以上であってもよい。しかし、オフセット量が大きくなればなるほど、光軸制御に利用できるアクチュエータ摺動ストローク長さが短くなるので、車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストロークに等しく設定することが望ましい。
【００５０】
また、前記実施例では、車体に固定されるランプボディ２に対しリフレクター５が傾動可能に設けられているリフレクター可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについて説明したが、車体に固定されるランプハウジングに対しランプボディ・リフレクターユニットが傾動可能に設けられているユニット可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについても同様に適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、アクチュエータの駆動を制御する際に車高センサ自体の取り付け公差による不感帯が形成されないので、対向車にグレア光を与えるおそれもなく、高精度のオートレベリングが可能となる。
請求項２によれば、アクチュエータの駆動を制御する際に車高センサ自体の取り付け公差による不感帯が形成されないので、対向車にグレア光を与えるおそれもなく、高精度のオートレベリングが可能となる。
請求項３によれば、オートレベリングの基準となる光軸位置が適正位置からずれた場合には、エイミング機構によって光軸を適正な所定位置にセットすることで、常に適正なオートレベリングが保証される。
また、アクチュエータの初期設定位置のオフセット量は、車高センサの最大取付公差相当ストローク量に相当し、僅かな角度だけオートレベリング範囲が狭まるにすぎないため、ドライバーの視認性が低下することもない。
請求項４によれば、停車時のオートレベリングが前提であるが、縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な停車条件下でのオートレベリングが適正なものに修正される。
請求項５によれば、演算制御ユニットがＥＣＵユニットとして一体化されているので、装置構造が簡潔となり、装置の車体への取り付けも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるオートレベリング装置を適用した自動車用ヘッドランプの正面図
【図２】第１の実施例であるオートレベリング装置の全体構成図
【図３】（ａ）車高センサの出力と車両姿勢（車両ピッチ角）の相関関係を示す図
（ｂ）車両ピッチ角と車高センサ出力（車高）との関係を示す図
【図４】制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施例のオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図６】本発明の第３の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の全体構成図
【図７】同装置の制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図８】本発明の他の実施例の要部であるヘッドランプの断面図
【図９】従来のオートレベリング装置の全体構成図
【図１０】車高センサ自体の取り付け公差が車高センサ出力・アクチュエータストローク特性に及ぼす影響を説明する図
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
２ ランプボディ
４ 前面レンズ
５ リフレクター
６ 光源であるバルブ
１０ アクチュエータである駆動モータ
１１ 点灯スイッチ
１２ 車速検出手段である車速センサー
１４ 車両ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー
１６ 制御部であるＣＰＵ
１８ モータドライバ
２０ 記憶部
２４ 安定走行時間検出タイマ
３０ ＥＣＵユニット
Ｌ ヘッドランプの光軸
Ｓ 灯室
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンションに設けた車高センサにより検出した車高（車軸と車体の上下方向の距離）の変化から、車両の前後方向の傾斜（以下、ピッチ角という）を推測し、このピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸をピッチ角相当相殺する方向に自動的に傾動調整（以下、オートレベリングという）する自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置に係り、特に、主として停止中に検出した車両のピッチ角に基づいてヘッドランプの光軸を上下に自動調整するオートレベリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヘッドランプでは、例えば、光源を挿着したリフレクターがランプボディに対し水平傾動軸周りに傾動可能に支持されるとともに、アクチュエータによってリフレクター（ヘッドランプ）の光軸が水平傾動軸周りに傾動できる構造となっている。
【０００３】
また、停車中に荷物の積み降ろしや乗員の乗り降り等により車体に作用する静荷重が変化すると、車両の基準位置に対するピッチ角が変わるが、ほとんどの場合は、リアもフロントも沈み込む。このため、１個の車高センサを用いる１センサ方式では、例えば、リアサスペンションに車高センサを設けて、リア側の車高（車軸と車体の上下方向の距離）と車両のピッチ角の関係の相関をとると、フロントも沈み込むことを前提とした近似直線（車高センサの出力と車両のピッチ角との相関関数からなる制御データ）が得られる。そこで、車高センサの出力とこの近似直線（制御データ）に基づいて、ピッチ角を演算するようになっている。
【０００４】
即ち、従来のオートレベリング装置としては、図９に示されるように、ヘッドランプ１００の光軸Ｌを車体に対し上下に傾動調整するアクチュエータ１０２と、後輪の左右いずれかのサスペンションに設けられ、車軸と車両との距離を検出する車高センサ１０４と、この車高センサ１０４の出力と車両ピッチ角との相関関数（近似直線）が制御データとして予め入力設定され、車高センサ１０４の出力と前記制御データ（近似直線）とに基づいて車両ピッチ角を演算し、このピッチ角相当だけアクチュエータ１０２の駆動を制御する演算制御ユニット１０６と、を備えて構成されている。
【０００５】
そして、車両に作用する静荷重が変化すると、車高センサ１０４がこれを検出し演算制御ユニット１０６に出力する。演算制御ユニット１０６では、予め入力設定されている車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関数（近似直線）に基づいて、車高センサ１０４の出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に相当する量だけアクチュエータ１０２を駆動（光軸を水平傾動軸周りに傾動）し、ヘッドランプ１００の光軸Ｌが路面に対し常に所定の傾斜状態となるように調整する。
【０００６】
また、フロント側サスペンションおよびリア側サスペンションにそれぞれ車高センサを設ける２センサ方式では、車両ピッチ角θ，フロント側車高センサの出力Ｈ１，リア側車高センサの出力Ｈ２，両センサの出力の差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２），ホイールベース間距離Ｄ間の、ｔａｎθ＝ｈ／Ｄなる関係を利用し、演算制御ユニット１０６がθ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる関係式から車両ピッチ角を演算するという構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のオートレベリング装置では、ドライバー１名乗車時に車両ピッチ角が０となって、アクチュエータ１０２（の前後駆動部材）が前後ストロークの最前端位置Ｐ１にきたときに、光軸Ｌが路面に対し所定の傾きとなるように設定されている。そして、人が乗る等の静加重の増加に伴って、車両ピッチ角（光軸）は上向きにのみ変化するため、光軸Ｌを下向きにのみ傾動調整すればよいことから、アクチュエータ（の前後駆動部材）は、この最前端位置Ｐ１を初期位置として後方にのみ移動できるように構成されている。即ち、アクチュエータの前後ストロークの最前端位置Ｐ１と車両ピッチ角が０である初期位置Ｐ０とが一致することを前提として、アクチュエータの駆動を制御している。なお、符号Ｐ２は、アクチュエータの前後ストロークの最終端位置を示す。
【０００８】
しかし、車両の組立誤差や車高センサをサスペンションに取り付ける際の取り付け誤差や車高センサ自体の出力電圧に関係する誤差（以下、これらを総称して車高センサ等の取付誤差という）が原因で、必ずしもアクチュエータの最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０とが一致するとは限らない。これは、エイミング機構１０８を使ってリフレクターを傾動させて、光軸Ｌを適正位置Ｌ０に調整したとしても、車高センサ等の取付誤差の内、車両の組立誤差は補正されるものの、車高センサのサスペンションへの取り付け誤差や車高センサ自体の出力電圧に関係する誤差（以下、これを車高センサ自体の取付公差という）は依然として残ったままである。
【０００９】
例えば、図１０に示すように、車高センサ自体の取付公差が原因で、車高センサの信号電圧が光軸を上げる方向にオフセット（Ｖ１→Ｖ０）しており、車両ピッチ角０となるドライバー１名乗車の光軸位置が、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１よりさらに先のＰ０位置に対応する形態となっている場合を考える。エイミング機構１０８によって、光軸を適正位置Ｌ０に調整したとしても、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と車両ピッチ角０の初期位置Ｐ０の位置関係は変わらず、車高センサ自体の取付公差が依然として存在しており、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間では、光軸が常にアクチュエータ最前端位置Ｐ１に対応する不感帯となって、適正なレベリングができない。
【００１０】
即ち、アクチュエータは光軸を下げる方向にしか動作しないように構成されているが、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１が正しくセットされていない（アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０とが一致しない）ため、車体のリア側が沈み込んだときに、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１が出力される間は不感帯となって、アクチュエータは引き込む動作をする（図９矢印方向に移動する）ことがない。このため、車体のリア側の沈み込みに合わせて、車高センサの信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間（アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ１と初期位置Ｐ０間）に対応する角度である車高センサ自体の取付公差相当の角度Δθ’だけ光軸が上を向いた後に、光軸を下げる動作が開始されることになって、車高センサ信号Ｖ０〜Ｖ１が出力される間は、対向車にグレア光を与えるおそれがある。
【００１１】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、車高センサ自体の取付公差の影響を受けずにアクチュエータの駆動を制御することで、高精度の光軸補正を可能にする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係わる自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するとともに、
車高センサの出力から前記オフセット値相当出力を減算し、前記所定の演算式に基づいてこのオフセット値減算出力に対応する車両ピッチ角を演算し、このオフセット値減算出力対応ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
演算制御ユニットとしては、請求項５に示すように、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭを一体化したＥＣＵユニットにより構成することができる。そして、車高センサをリアサスペンションに設けた１センサ方式では、車両ピッチ角θと車高センサの出力Ｈとは、θ＝θ0−ｋＨ（但し、θ0は車両の最大ピッチ角、ｋは常数）なる一次直線である制御線で近似でき、演算制御ユニットには、この関係式（制御線）が演算式として入力設定されている。
また、車高センサをフロントサスペンションとリアサスペンションの双方に設けた２センサ方式では、車両ピッチ角θは、フロント側車高センサの出力をＨ１、リア側車高センサの出力をＨ２、両センサの出力の差をｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）、ホイールベース間距離をＤとして、ｔａｎθ＝ｈ／Ｄなる関係があり、演算制御ユニットには、この関係式が演算式として入力設定されている。
また、車高センサ自体の最大取付公差は、経験則で求めることができ、必然的にアクチュエータ初期位置のオフセット量（アクチュエータの仮定初期位置）およびオフセット量相当の車高センサの出力も必然的に決まる。
そして、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するように構成されている。また、演算制御ユニットは、車高センサの出力から前記オフセット値相当出力を減算し、所定の演算式に基づいてこのオフセット値減算出力に対応する車両ピッチ角を演算し、このオフセット値減算出力対応ピッチ角に基づいて、仮定した初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
（作用）自動車（車体）に人が乗るなどして車両ピッチ角が変化すると、車高センサがこれを検出し、演算制御ユニットは、所定の演算式に基づいて車高センサの出力に対応した車両ピッチ角を演算するとともに、このピッチ角を相殺するように、即ち、ヘッドランプの光軸が常に路面に対し一定の傾斜となるように、アクチュエータの駆動を制御する。
特に、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から、少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定する。そして、演算制御ユニットは、車高センサで検出した出力（Ｈ）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を減算することで、車高センサ自体の取付公差を除去した（取付公差を含まない）車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を求める。そして、演算制御ユニットは、この取付公差を除去した車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角を、１センサ方式では、θ＝θ0−ｋＨなる演算式から、２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、それぞれ演算する。即ち、１センサ方式では、図３に示す制御線θ＝θ0−ｋＨ（実線Ａ参照）に代えてθ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ）なる制御線（破線Ｂ参照）に基づいて、また２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（（ｈ−Δｈ）／Ｄ）なる演算式に基づいて、それぞれ演算する。そして、この演算結果である取付公差を除去したピッチ角相当だけ、前記仮定初期位置に対し光軸を傾動させるべくアクチュエータの駆動を制御する。
例えば、アクチュエータの初期位置が、図１０に示すアクチュエータの前後ストローク最前端位置Ｐ１から車高センサの最大取付公差相当ストロークだけ光軸を下げる方向にオフセットした位置にあると仮定され、この仮定した初期位置が、図１０符号Ｐ０’で示されているとする。このときの車高センサ出力がＶ０’とすると、たとえ取付公差によって車高センサの信号電圧が光軸を上げる方向にΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ０）だけオフセットしていたとしても、この取り付け公差による信号電圧のオフセット方向とは逆方向、即ち、光軸を下げる方向に、ΔＶ’（＝Ｖ０’−Ｖ１）だけオフセットした電圧が出力される。そして、ΔＶ’＞ΔＶであることから、車高センサの出力は、少なくともアクチュエータ最前端位置Ｐ１から引き込む位置として出力される。即ち、従来では不感帯となっていた車高センサ信号電圧Ｖ０〜Ｖ１間においても、Ｖ１〜Ｖ０’間の出力として検出されるため、アクチュエータはただちに引き込む動作ができ、グレア光が発生するおそれは全くない。
請求項２に係る自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置においては、アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置をアクチュエータの初期位置として仮定するとともに、
前記所定の演算式に基づいて演算した車両ピッチ角に前記オフセット値相当ピッチ角を加算し、このオフセット値相当加算ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）請求項２においても、演算制御ユニットは、アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するように構成されている。
そして、演算制御ユニットは、１センサ方式では、θ＝θ0−ｋＨなる演算式から、２センサ方式では、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、車高センサ自体の取付公差を含む車高センサ出力Ｈに対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、この演算結果（取付公差を含むピッチ角）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車両ピッチ角Δθを加算することで、取付公差を除去した（取付公差を含まない）車両ピッチ角（θ＋Δθ）を求める（図３参照）。そして、この演算結果である取付公差を除去した車両ピッチ角（θ＋Δθ）相当だけ光軸を傾動させるべく、仮定した初期位置に対してアクチュエータの駆動を制御する。
また、請求項３においては、請求項１または２に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、エイミング機構によって前記ヘッドランプの光軸を傾動調整できるように構成するとともに、前記アクチュエータの仮定初期位置のオフセット量を、車高センサの最大取付公差相当ストローク量に等しくなるうように設定した。
（作用）アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最高端位置において、光軸が適正位置からずれた場合には、エイミング機構によってヘッドランプの光軸を適正な位置に傾動調整できる。
また、アクチュエータの仮定初期位置のオフセット量は、車高センサの最大取付公差相当ストローク量δ（図２参照）に限られるため、図１０に示すように、アクチュエータの前後ストロークＰ１〜Ｐ２におけるレベリング対応領域はＰ０’〜Ｐ２で、オートレベリング対応領域の減少は、わずか（車高センサの最大取付公差相当ストローク量δ）にとどまり、それだけオートレベリング範囲の減少が極力抑えられる。
請求項４においては、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置において、前記オートレベリング装置は、車速検出手段、加速度検出手段および安定走行時間検出手段を備え、前記演算制御ユニットは、停車中に、アクチュエータの駆動を制御するとともに、走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続している安定走行時に限り、安定走行中に検出した車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御するように構成した。
（作用）縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な停車条件下でのオートレベリングがあり得るが、車両の安定走行時は停車時と同様、車高センサの出力は一定で、車両ピッチ角の演算も容易であるので、車両の安定走行時に検出した車高センサ出力から車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御することで、不適正なレベリングを適正なものに修正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図４は、本発明の一実施例を示すもので、図１は、本発明の第１の実施例であるオートレベリング装置を適用した自動車用ヘッドランプの正面図、図２は、同オートレベリング装置の全体構成図、図３（ａ）は、車高センサの出力と車両姿勢（車両ピッチ角）の相関関係を示す図、図３（ｂ）は、車両ピッチ角と車高センサ出力（車高）との関係を示す図、図４は、制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャートである。
【００１５】
図１，２における符号１は、自動車用ヘッドランプで、ランプボディ２の前面開口部には、前面レンズ４が組付けられて灯室Ｓが画成されている。灯室Ｓ内には、光源であるバルブ６を挿着した放物面形状のリフレクター５が、エイミング機構Ｅにより、水平傾動軸Ｌｘ，垂直傾動軸Ｌｙ周りに傾動調整できるように支持されるとともに、アクチュエータであるモータ駆動の前後摺動軸６０によって水平傾動軸Ｌｘ1周りに傾動調整できるように構成されている。
【００１６】
エイミング機構Ｅは、ランプボディ２に支承されて前方に延出する左右一対のエイミングスクリュー４０，５０と、ランプボディ２の前方に延出する前後摺動軸６０と、リフレクター５からそれぞれ延出するブラケット４４，５４に装着され、エイミングスクリュー４０，５０がそれぞれ螺合するナット部材４２，５２と、前後摺動軸６０前端部とリフレクター５間に設けられた玉継手６２（前後摺動軸６０前端部側の玉部６４とリフレクター５側の玉受け部６６）とから構成されている。そして、エイミングスクリュー５０を回動させて、ナット部材４２と玉継手６２を結ぶ垂直傾動軸Ｌｙ周りにリフレクター５を傾動調整できる。またエイミングスクリュー４０，５０を回動させて、玉継手６２を通る水平傾動軸Ｌｘ周りにリフレクター５６を傾動調整できる。即ち、エイミング機構Ｅにより、光軸Ｌを上下左右方向に傾動調整できる。
【００１７】
また、ヘッドランプ１のオートレベリング装置は、ヘッドランプ１の光軸Ｌを上下方向に傾動調整するアクチュエータであるモータ１０および前後摺動軸６０と、ヘッドランプ１の点灯スイッチ１１と、車両の速度を検出する車速検出手段である車速センサー１２と、リア側サスペンションに設けられ、車両ピッチ角（車両の前後方向のピッチ角）検出手段の一部を構成する車高センサー１４と、ヘッドランプの点灯と消灯を判別し、車速センサー１２からの信号に基づいて車両の走行・停車状態を判別し、車高センサー１４からの信号と記憶部２０に入力設定されている制御データに基づいて車両ピッチ角を演算するとともに、演算した車両ピッチ角に基づいてモータ１０を駆動させるための制御信号をモータドライバ１８に出力する制御部であるＣＰＵ１６と、車高センサー１４で検出されＣＰＵ１６で演算された車両ピッチ角を記憶したり、車高センサの出力と車両ピッチ角との相関関係を特定する制御データが設定されている記憶部２０と、から主として構成されている。
【００１８】
アクチュエータは、モータ１０の駆動によって前後摺動軸６０が最大突き出し位置である最前端位置Ｐ1から引き込む方向（光軸を下げる方向）にのみ動作できるように構成されている。そして、ヘッドランプの光軸は、ドライバー１名乗車時において、エイミング機構Ｅによって適正位置（車両ピッチ角０の位置）に調整されているが、このときのアクチュエータには車高センサの取付公差が含まれているため、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ1の実際の位置は、アクチュエータ前後ストローク最前端位置Ｐ1と車高センサの最大取付公差相当ストロークδだけ後退（光軸を下げる方向にオフセットした）位置Ｐ0’間のどこかにある。
【００１９】
また、記憶部２０は、各種データを格納するＲＡＭや制御プログラムを格納したＲＯＭやバックアップＲＯＭで構成されるとともに、ＣＰＵ１６と記憶部２０とは、入出力回路等とともに論理演算回路ユニットであるＥＣＵユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０として一体化されている。
【００２０】
ＣＰＵ１６では、車速センサー１２からの信号（車速）が入力すると、この入力信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別し、停車中に限り、一定のインターバルでモータ１０の駆動を制御する。
【００２１】
また、車高センサ１４は、車軸と車体間の上下方向距離（車高）に相当する信号電圧を出力し、図３（ｂ）に示すように、仮想線に示すように乗車人数が増えてリヤ側が沈み、車軸と車体間の上下方向距離（車高）Ｈが小さくなる程、車両ピッチ角（車高の前後方向の傾きである光軸の上方への変位量）が大きくなるように構成されている。そして、ＣＰＵ１６では、車高センサー１４からの信号が入力すると、車軸と車体間の上下方向距離（車高）に相当するこの信号から、車両の前後方向の傾き（車両ピッチ角）を演算する。
【００２２】
即ち、記憶部２０には、図３（ａ）に示すように、車高センサー１４の出力（ｍｍ）と車両姿勢である車両ピッチ角（度）との相関が制御線（近似直線）Ａで特定された形態（車高センサの出力（車高）が小さく（大きく）なる程、車両ピッチ角が大きくなる（小さくなる）形態）で入力設定されている。制御線Ａは、車高センサ出力が０のときは車両ピッチ角が最大（θ0）となる位置を基準とし、車高センサー１４の出力Ｈ（ｍｍ）と車両ピッチ角θ（度）とがどう変化するかを示す一次直線（θ＝θ0−ｋＨ）である。
【００２３】
そして、ＣＰＵ１６は、図２に示すように、アクチュエータの前後ストローク最前端位置Ｐ1から車高センサの最大取付公差相当ストロークδだけ光軸を下げる方向にオフセットした位置Ｐ0’を前後ストロークの初期位置として仮定し、この初期位置に対してアクチュエータの駆動を制御するように構成されている。
【００２４】
また、ＣＰＵ１６は、図３に示すように、車高センサ１４で検出した出力（Ｈ）からアクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を減算することで、車高センサ自体の取付公差を除去した（取付公差を含まない）車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を求めるとともに、θ＝θ0−ｋＨという演算式（制御線Ａ）に基づいて、この取付公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角θを演算し、そして、この演算した取付公差減算出力対応ピッチ角だけ、仮定したアクチュエータ初期位置Ｐ0’に対しモータ１０の駆動を制御するように構成されている。
【００２５】
なお、記憶部２０に、制御線Ａに代えて、アクチュエータ初期位置オフセット量相当の車高センサ出力（ΔＨ）を考慮したθ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ）という演算式（制御線Ｂ）を入力設定し、この制御線Ｂに基づいて車高センサの出力Ｈに対応する車両ピッチ角θを演算するように構成してもよい。
【００２６】
また、ＣＰＵ１６は、点灯スイッチ１１がＯＮかＯＦＦかを判別し、点灯スイッチ１１がＯＮされている場合に限り、モータ１０を駆動するべくモタドライバ１８に出力する。
【００２７】
また、ＣＰＵ１６は、車両の走行中にも安定走行時に限り、１回だけレベリング（光軸補正）するようになっている。
【００２８】
即ち、ＣＰＵ１６は、停車中に車高センサ１４の出力から演算したピッチ角データに基づいてアクチュエータ１０の駆動を制御するが、停車中の車両が坂道停車している場合とか、縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な車両停車中におけるピッチ角データに基づいてレベリング（光軸補正）されることがある。
【００２９】
そこで、ＣＰＵ１６は、安定走行中に限り、しかも１回だけ、安定走行中の車高センサ出力から演算したピッチ角データに基づいてアクチュエータ１０の駆動を制御して、この誤ったレベリング（光軸補正）を補正するようになっている。即ち、路面の凹凸等といった外乱となる要素の多い悪路では、３０ｋｍ／ｈ以上の速度では走行できず、車両の姿勢が変わる急加減速を除くためには、０．７８ｍ／ｓ2以下の加速度に限定することが適切である。したがって、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が３秒以上継続することを安定走行の条件とし、この条件を満たした時にのみ車両のピッチ角を演算することで、突発的な異常値が検出されたり、その影響を受けにくいようになっている。この安定走行状態が３秒以上継続したか否かは、速度３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度０．７８ｍ／ｓ2以下という状態が確認された時点で作動する安定走行時間検出タイマ２４をＣＰＵ１６がカウントすることで、判別される。
なお、車両停車中のピッチ角データが適切（停車中の車両が坂道停車とか縁石に乗り上げるなどの不自然な形態での停車ではない場合）であれば、安定走行中のピッチ角データは車両停車中のピッチ角データにほぼ等しく、したがって安定走行中のピッチ角データに基づいたレベリング後の光軸位置は、車両停車中に行われた最後のレベリング後の光軸位置とほぼ同一位置である。
【００３０】
次に、制御部であるＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動の制御を、図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００３１】
まず、ステップ１０２では、車速センサー１２の出力から車速を演算し、記憶部２０に記憶する。ステップ１０３では、ステップ１０２で求めた車速と、記憶部２０に記憶されている前回の車速の差から加速度を演算し、記憶部２０に記憶する。
【００３２】
ステップ１０４では、車高センサ１４の出力Ｈから、車高センサの最大取り付け公差相当出力ΔＨを減算した公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）を演算する。そして、ステップ１０５において、この公差減算車高センサ出力（Ｈ−ΔＨ）に対応する車両ピッチ角θを、車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関係に対応する制御線Ａに基づいて演算する。なお、記憶部２０に入力されている制御線がＡではなくＢの場合には、ステップ１０４は不要で、ステップ１０５において、制御線Ｂ（演算式θ＝θ0−ｋ（Ｈ−ΔＨ））に基づいて車高センサ出力Ｈに対応する車両ピッチ角を演算する。
【００３３】
ステップ１０６では、点灯スイッチ１１からの出力により、ヘッドランプが点灯か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（点灯中）であれば、ステップ１０９に移行し、一方、ＮＯ（消灯中）であれば、ステップ１０８で走行フラグをリセットした後、ステップ１０２に戻る。
【００３４】
ステップ１０７では、車速センサ１２の出力により、車両が停車中か否かが判別される。そして、ＹＥＳ（停車中）では、ステップ１０８Ａにおいて、走行補正フラグをリセットした後、ステップ１０９に移行し、モータドライバ１８にモータを１０所定量駆動させるための信号を出力する。一方、ステップ１０７において、ＮＯ（走行中）の場合は、ステップ１１０において、走行補正フラグがセットされているか否か判別される。ステップ１１０において、ＮＯの場合（走行補正フラグがセットされていない場合、即ち、走行中にまだ光軸を補正していない場合）は、ステップ１１１に移行する。
【００３５】
ステップ１１１では、車速が基準値（３０ｋｍ／ｈ）以上か否かが判別され、ＹＥＳ（３０ｋｍ／ｈ以上の場合）であれば、ステップ１１２において、加速度が基準値（０．７８ｍ／ｓ2）以下か否かが判別される。ステップ１１２において、ＹＥＳ（０．７８ｍ／ｓ2以下）であれば、ステップ１１３において、安定走行検出タイマ２４をカウントし、ステップ１１３において、車速が３０ｋｍ／ｈ以上、かつ加速度が０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が所定時間（３秒）以上経過しているか否かが、判別される。
【００３６】
そして、ステップ１１３において、ＹＥＳ（車速３０ｋｍ／ｈ以上で加速度０．７８ｍ／ｓ2以下の状態が３秒以上経過している場合）であれば、安定走行検出タイマ２４のカウントをクリアする。そして、ステップ１１４において、走行補正フラグをセットした後、ステップ１０９に移行し、モータドライバ１８にモータ１０を所定量駆動させるための信号を出力する。これにより、停車時の車両が縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切なピッチ角に基づくオートレベリングが修正される。
【００３７】
また、ステップ１１０においてＹＥＳ、即ち、走行補正フラグがセットされている場合（走行中に光軸を補正、即ちレベリングしている場合）や、ステップ１１１、１１２において、それぞれＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ未満の場合、加速度が基準値０．７８ｍ／ｓ2を超える場合）、さらには、ステップ１１３において、ＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ以上で、加速度が基準値０．７８ｍ／ｓ2以下ではあるが、この状態が３秒以上継続していない場合）には、モータ１０を駆動させることなく、ステップ１０２に戻る。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施例を示し、第２の実施例であるオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００３９】
前記した第１の実施例では、ＣＰＵ１６は、まず車高センサ１４の出力から車高センサの最大取付公差相当出力を減算した後、記憶部２０に記憶されている制御線Ａに基づいてこの取付公差減算車高センサ出力に対応する車両ピッチ角を演算するように構成されていたが、この第２の実施例では、ＣＰＵ１６は、図３に示すように、まず記憶部２０に記憶されている制御線Ａから車高センサ１４の出力に対応する車両ピッチ角θを演算し、その後、その演算結果（車両ピッチ角θ）から最大取付公差相当ピッチ角Δθを加算することで、取付公差を除去した（取付交差を含まない）車両ピッチ角（θ＋Δθ）を求めるように構成されている。
【００４０】
そして、前記した第１の実施例におけるＣＰＵの処理フローとは、第１の実施例のステップ１０４，１０５に代えて、この異なる構成に対応したステップ１０４Ａとステップ１０５Ａだけが主として異なり、その他は、前記した第１の実施例の処理フローと同一であるので、この異なるステップについて説明し、その他は、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４１】
即ち、ステップ１０４Ａでは、記憶部２０に記憶されている車高センサ出力・車両ピッチ角の相関関係に対応する制御線Ａから、車高センサ１４の出力に対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、ステップ１０５Ａでは、ステップ１０４Ａで求めた車両ピッチ角θに、車高センサ１４の最大取り付け公差相当ピッチ角Δθを加算するとともに、この取り付け公差相当加算車両ピッチ角（θ＋Δθ）を記憶部２０に記憶させる。
【００４２】
図６，７は、本発明の第３の実施例を示し、図６はオートレベリング装置の全体構成を示す図、図７は同オートレベリング装置の制御部であるＣＰＵのフローチャートを示す図である。
【００４３】
前記した第１、２の実施例では、車高センサ１４がサスペンションに１個だけ設けられ、演算制御ユニットの記憶部２０には、車高センサの出力と車両ピッチ角の相関に対応する近似直線が制御線Ａとして設定され、車高センサの出力に対応した車両ピッチ角が演算されるように構成されていたが、この第３の実施例では、フロントサスペンションおよびリアサスペンションにそれぞれ車高センサ１４Ａ，１４Ｂが設けられ、演算制御ユニットの記憶部２０には、車両ピッチ角をθ、フロント側車高センサの出力をＨ１、リア側車高センサの出力をＨ２、両センサの出力の差をｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）、ホイールベース間距離をＤとして、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式が入力設定されており、ＣＰＵ１６は、この演算式から車高センサの出力差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）に対応した車両ピッチ角θを演算するようになっている。
【００４４】
そして、前記した第２の実施例におけるＣＰＵの処理フローとは、第２の実施例のステップ１０４Ａ，１０５Ａに代わる、この異なる構成に対応したステップ１０４Ｂとステップ１０５Ｂだけが主として異なり、その他は、前記した第２の実施例の処理フローと同一であるので、この異なるステップについて説明し、その他は、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４５】
即ち、ステップ１０４Ｂでは、θ＝ｔａｎ-1（ｈ／Ｄ）なる演算式から、２つの車高センサ１４Ａ，１４Ｂの出力差ｈ（＝Ｈ１−Ｈ２）に対応する車両ピッチ角θを演算する。そして、ステップ１０５Ｂにおいて、ステップ１０４Ｂで求めた車両ピッチ角θから、２つの車高センサ１４Ａ，１４Ｂの平均最大取り付け公差相当ピッチ角Δθを加算するとともに、この取り付け公差相当加算車両ピッチ角（θ＋Δθ）を記憶部２０に記憶させる。
【００４６】
その他は前記実施例と同一であり、同一の符号を付すことでその説明は省略する。
【００４７】
なお、前記実施例では、安定走行の条件が（速度３０ｋｍ／ｈ以上，加速度０．７８ｍ／ｓ2以下，３秒継続）となっているが、これに限るものではない。
【００４８】
また、前記実施例では、ランプボディ２の下部位置とリフレクター５の下部位置間にアクチュエータ（モータ１０）が介装されて、アクチュエータの前後摺動軸６０を最前端位置から後退（引き込む）させることで、レベリングするように構成されていたが、図８に示すように、ランプボディ２の上部位置とリフレクター５の上部位置間にアクチュエータ（モータ１０）を介装し、アクチュエータの前後摺動軸６０を最後端位置から前進（突き出す）させることで、レベリングするように構成してもよい。そして、この場合は、アクチュエータ最後端位置から光軸を下げる方向、即ち、アクチュエータ最後端位置の前方所定距離（車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストローク）だけオフセットした位置に、アクチュエータ初期位置がくるように設定することが望ましい。
【００４９】
また、前記実施例では、アクチュエータ初期位置を車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストロークだけオフセットさせるように構成されているが、オフセット量は、車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストローク以上であってもよい。しかし、オフセット量が大きくなればなるほど、光軸制御に利用できるアクチュエータ摺動ストローク長さが短くなるので、車高センサ自体の最大取り付け公差相当ストロークに等しく設定することが望ましい。
【００５０】
また、前記実施例では、車体に固定されるランプボディ２に対しリフレクター５が傾動可能に設けられているリフレクター可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについて説明したが、車体に固定されるランプハウジングに対しランプボディ・リフレクターユニットが傾動可能に設けられているユニット可動型のヘッドランプにおけるオートレベリングについても同様に適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、アクチュエータの駆動を制御する際に車高センサ自体の取り付け公差による不感帯が形成されないので、対向車にグレア光を与えるおそれもなく、高精度のオートレベリングが可能となる。
請求項２によれば、アクチュエータの駆動を制御する際に車高センサ自体の取り付け公差による不感帯が形成されないので、対向車にグレア光を与えるおそれもなく、高精度のオートレベリングが可能となる。
請求項３によれば、オートレベリングの基準となる光軸位置が適正位置からずれた場合には、エイミング機構によって光軸を適正な所定位置にセットすることで、常に適正なオートレベリングが保証される。
また、アクチュエータの初期設定位置のオフセット量は、車高センサの最大取付公差相当ストローク量に相当し、僅かな角度だけオートレベリング範囲が狭まるにすぎないため、ドライバーの視認性が低下することもない。
請求項４によれば、停車時のオートレベリングが前提であるが、縁石に乗り上げて停車している場合のように、不適切な停車条件下でのオートレベリングが適正なものに修正される。
請求項５によれば、演算制御ユニットがＥＣＵユニットとして一体化されているので、装置構造が簡潔となり、装置の車体への取り付けも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるオートレベリング装置を適用した自動車用ヘッドランプの正面図
【図２】第１の実施例であるオートレベリング装置の全体構成図
【図３】（ａ）車高センサの出力と車両姿勢（車両ピッチ角）の相関関係を示す図
（ｂ）車両ピッチ角と車高センサ出力（車高）との関係を示す図
【図４】制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施例のオートレベリング装置の制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図６】本発明の第３の実施例である自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置の全体構成図
【図７】同装置の制御部であるＣＰＵによるモータ駆動制御の処理フローを示すフローチャート
【図８】本発明の他の実施例の要部であるヘッドランプの断面図
【図９】従来のオートレベリング装置の全体構成図
【図１０】車高センサ自体の取り付け公差が車高センサ出力・アクチュエータストローク特性に及ぼす影響を説明する図
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
２ ランプボディ
４ 前面レンズ
５ リフレクター
６ 光源であるバルブ
１０ アクチュエータである駆動モータ
１１ 点灯スイッチ
１２ 車速検出手段である車速センサー
１４ 車両ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー
１６ 制御部であるＣＰＵ
１８ モータドライバ
２０ 記憶部
２４ 安定走行時間検出タイマ
３０ ＥＣＵユニット
Ｌ ヘッドランプの光軸
Ｓ 灯室
Claims (5)
- アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、
車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、
所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置を前後ストロークの初期位置として仮定するとともに、
車高センサの出力から前記オフセット値相当出力を減算し、前記所定の演算式に基づいてこのオフセット値減算出力に対応する車両ピッチ角を演算し、このオフセット値減算出力対応ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御することを特徴とする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。 - アクチュエータの駆動により光軸が車体に対し上下に傾動するヘッドランプと、
車両のサスペンションに設けられ、車軸と車体間の上下距離を検出する車高センサと、
所定の演算式に基づいて前記車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この演算したピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御する演算制御ユニットと、を備え、
前記アクチュエータは、車両ピッチ角が０で光軸が路面に対し所定の傾斜状態にあるアクチュエータ前後ストローク最前端位置または最後端位置から、光軸を下げる方向にのみ動作するよう構成された自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置であって、
前記演算制御ユニットは、前記アクチュエータの前後ストローク最前端位置または最後端位置から少なくとも車高センサの最大取付公差相当ストローク分だけ光軸を下げる方向にオフセットした位置をアクチュエータの初期位置として仮定するとともに、
前記所定の演算式に基づいて演算した車両ピッチ角に前記オフセット値相当ピッチ角を加算し、このオフセット値相当加算ピッチ角に基づいて、前記仮定初期位置に対しアクチュエータの駆動を制御することを特徴とする自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。 - 前記ヘッドランプの光軸は、エイミング機構によって傾動調整できるように構成されるとともに、前記アクチュエータの仮定初期位置のオフセット量は、車高センサの最大取付公差相当ストローク量に等しくなるように設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
- 前記オートレベリング装置は、車速検出手段、加速度検出手段および安定走行時間検出手段を備え、前記演算制御ユニットは、停車中に、アクチュエータの駆動を制御するとともに、走行中は、車速が所定値以上で加速度が所定値以下の状態が所定時間継続している安定走行時に限り、安定走行中に検出した車高センサの出力に対応する車両ピッチ角を演算し、この車両ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
- 前記演算制御ユニットは、ＣＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭを一体化したＥＣＵユニットにより構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプのオートレベリング装置。
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