JP3849960B2 - 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、車両の前後方向の傾斜（以下、ピッチ角という）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、主として停止時の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】
そして、従来のオートレベリング装置としては、ピッチ角検出手段や車速センサーやこれらからの検出信号に 基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御部等を車両に設けて構成され、ヘッドランプ（リフレクター）の光軸が路面に対し常に一定の状態となるように調整するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のオートレベリング装置では、車両の走行、停車時を問わず、走行中の加減速による車両姿勢の変化や停車中の荷物の積み降ろしや乗員の乗り降り等による荷重変化に対し、リアルタイムでレベリングするように構成されている。このため、アクチュエータの作動回数が非常に多く、消費電力がかさむ上に、モータ，ギア等の駆動機構構成部品に多大な耐久性が求められ、コスト高の原因になっていた。
【０００５】
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、アクチュエータの駆動頻度を減らすことで、安価にして長期の使用可能な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。
【０００６】
【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、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記車速検出手段からの信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別するとともに、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角に基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に一定の傾斜状態となるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御ユニットと、を備え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、
前記制御ユニットは、停車中であって、ヘッドランプの点灯時にアクチュエータの駆動を１回制御し、その後、停車中は、アクチュエータの駆動開始後所定時間が経過しているか否かを判別し、少なくとも、１回のレベリングに必要なアクチュエータの最大駆動時間よりも長い所定時間が経過している場合に、一定のインターバルでアクチュエータの駆動を制御するように構成したものである。
停車中におけるアクチュエータの駆動の制御は、点灯を条件に開始され、しかも１回目のアクチュエータの駆動開始後、少なくとも、１回のレベリングに必要なアクチュエータの最大駆動時間よりも長い所定時間が経過している場合に一定のインターバルでアクチュエータの駆動の制御が行われるというように、アクチュエータの駆動のインターバルが従来例に比べて大きいので、それだけアクチュエータの作動回数が少なく、消費電力が節約され、駆動機構構成部材の摩耗が少ない。
また、先の制御と次の制御間のインターバルがアクチュエータの最大駆動時間よりも短いと、アクチュエータは、目標値に達する前に次の動作に移ることとなって、アクチュエータの駆動頻度が多く、アクチュエータの寿命が低下するおそれがあるが、請求項１では、先の制御によりアクチュエータが確実に目標値に達した後に、次の制御によりアクチュエータが駆動し、アクチュエータの駆動頻度がそれだけ少なく、前記した問題が解消される。
また、アクチュエータの駆動のインターバルを大きくすることで、先の制御後、次の制御に至るまでのインターバル内におけるピッチ角の変化をアクチュエータの駆動を伴うことなく省略できるので、即ち、インターバル間の動作がすべて次の制御におけるアクチュエータの駆動に集約されるので、それだけアクチュエータの駆動頻度が少なくなる。
請求項２においては、請求項１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、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御をヘッドランプの点灯と同時に行うようにしたものである。
ヘッドランプの点灯動作がレベリングのスイッチとして機能するので、レベリングのためのスイッチを別途設ける必要がない。
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、前記アクチュエータの駆動制御中にヘッドランプを消灯させたり車両を走行させたりした場合には、前記アクチュエータは、ヘッドランプ消灯状態や車両走行状態となる直前の制御ユニットからの制御量相当だけ駆動を継続するように構成したものである。
アクチュエータの駆動中に、消灯状態となったり、車両が走行状態となる等して、アクチュエータの駆動を制御しない非制御状態となったとしても、アクチュエータは途中で停止することなくピッチ角に対応する所定位置まで駆動されるので、ヘッドランプの光軸が意図せぬ位置となることがない。
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、前記制御ユニットは、点灯、非点灯時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御が点灯直後である場合は、記憶部に記憶されている点灯直前の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ものである。
ヘッドランプの点灯がレベリング開始の条件であるが、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御が点灯直後である場合は、まず、点灯直前のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動が制御されるので、点灯直後のレベリングに要す時間が短くて済む。
請求項５においては、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において、停車中、所定時間にわたって前記車速検出手段から制御ユニットに信号が入力されない場合には、前記制御ユニットは、アクチュエータの駆動制御を中止するように構成したものである。
停車中において車速検出手段から制御ユニットに所定時間以上にわたり信号が入力されない場合としては、車速検出手段が壊れてうまく作動しない場合と、実際に長時間停車中の場合とがあるが、いずれの場合も、アクチュエータの駆動制御が不要な状態であるので、制御ユニットが、アクチュエータの駆動制御を中止し、アクチュエータの無意味な駆動を回避する。
請求項６においては、請求項５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、前記制御ユニットは、点灯、非点灯時、走行、停車時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動制御中止状態中に、前記車速検出手段からの信号が制御ユニットに入力したときは、前記制御ユニットは、前記アクチュエータの駆動制御中止状態を解除するとともに、前記記憶部に記憶されている最新の停車時ピッチ角に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するように構成したものである。
長時間の停車状態から走行状態に移行する場合のように、アクチュエータの駆動制御の中止状態中に、車両走行状態となる場合もあるので、このような場合は、速やかにアクチュエータの駆動制御中止状態を解除し、アクチュエータの駆動制御を再開する。そして、再開当初は、点灯、非点灯時、走行、停車時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部に記憶されている最新の停車時ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御するので、アクチュエータの駆動制御の再開と同時に、空白時間のない適正なレベリングができる。
請求項７においては、請求項１〜６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、前記制御ユニットは、走行中は、安定走行時の車両の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ものである。
安定走行時の車両姿勢は停車時の車両姿勢とほぼ同一で、検出が容易で、しかもそのピッチ角は、停車時のピッチ角とほぼ同一であるため、安定走行時のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御しても、全く問題ない。また、停車時のピッチ角は、車両が縁石に乗り上げた状態で停車している場合には、誤ったピッチ角が検出されることになるが、走行時に、停車時のピッチ角を安定走行時のピッチ角で補正する（安定走行時の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、停車時の誤ったピッチ角データに基づくレベリングが回避される。
【０００７】
【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。
【０００８】
図１〜図３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２は、同装置の制御ユニットによるフローチャートを示す図、図３はインターバル制御ステップの詳細なフローを示す図である。
【０００９】
図１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、水平傾動軸（図１における紙面と垂直な軸）７周りに傾動す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１０によって傾動調整できるように構成されている。
【００１０】
そして、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、車両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、車速センサー１２や車高センサー１４からの信号に基づいて、車両速度や車両のピッチ角を演算するとともに、ヘッドランプの点灯と消灯を判別し、予め設定されている条件に従ってモータ１０を駆動させるための制御信号をモータドライバ１８に出力する制御ユニットであるＣＰＵ１６と、モータ１０の駆動するタイミングを設定するためのインターバルタイマ１７とから構成されている。なお、ＣＰＵ１６は、演算した車両ピッチ角データ等を記憶する記憶部であるＲＡＭを備えている。
【００１１】
ＣＰＵ１６では、車速センサー１２からの信号が入力すると、この入力信号に基づいて、車両速度および加速度を演算し、車両が停車しているか走行しているかを判別し、また走行中であれば、予め入力されている条件に基づいて安定走行時か否かを判別する。
【００１２】
また、ＣＰＵ１６では、車高センサー１４からの信号が入力すると、サスペンションの変位量に相当するこの信号から、車両の前後方向の傾斜（ピッチ角）を演算する。なお、車両のピッチ角は、車高センサーが前輪および後輪の双方に設けられている２センサー方式の場合には、前後の車高の変位量と車両のホイールベース間距離から求まり、前輪または後輪の一方にのみ設けられている１センサー方式の場合には、車高の変化量から推測できる。そして、ＣＰＵ１６は、このピッチ角を打ち消す方向に、光軸Ｌを所定量傾動させるべくモータドライバ１８に出力する。
【００１３】
また、ＣＰＵ１６は、車高センサー１４からの信号を検出する際に、停車中では、比較的速いサンプリングタイムで演算を行い、走行中では、外乱を排除するために、車速が基準値以上で、加速度が基準値以下で、しかもこの状態（車速が基準値以上で、加速度が基準値以下の状態）が一定時間以上継続している場合にのみ、車両のピッチ角を演算するようになっている。
【００１４】
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、０．５ｍ／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０．５ｍ／ｓ2以下という状態が３秒以上継続することを条件に、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。
【００１５】
また、ＣＰＵ１６は、点灯スイッチ１１がＯＮかＯＦＦかを判別し、停車中では、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。
【００１６】
また、ＣＰＵ１６は、インターバルタイマにおいて設定されている所定のインターバルタイムを経過している場合に限り、モータ１０を駆動するべくモタドライバ１８に出力する。
【００１７】
即ち、ヘッドランプ１の光軸の傾動可能範囲は定まっており、したがって一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間も決まっている。そして、モータ駆動のインターバル（タイム）が一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間よりも短いと、人の乗り降りに伴う車両姿勢（ピッチ角）の変化に逐次追従してモータ１０が頻繁に駆動することとなって、光軸Ｌ（モータ１０）が目標位置まで到達することなく正転、逆転、停止を繰り返すこととなり、寿命の低下につながり、好ましいことではない。
【００１８】
そこで、モータ駆動のインターバルを、一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間よりも長い時間に設定することで、レベリング動作中（モータの駆動中）に光軸の目標位置が変わらないようになっている。
【００１９】
次に、制御ユニットであるＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動の制御を、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
まず、ステップ１００では、車速センサー１２からの信号によって、停車時か否かが判別され、ＹＥＳ（停車時）であれば、ステップ１０２において、停車時のピッチ角θ1（θ11）が演算される。そして、ステップ１０４において、点灯スイッチ１１からの信号によって、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＹＥＳ（点灯中）であれば、ステップ１０６に移行し、ピッチ角の演算がはじめてか否か判別される。即ち、ステップ１０６では、ステップ１０２におけるピッチ角の演算処理が１回目か否かが判別され、ＹＥＳ（１回目）であれば、ステップ１０８において、この停車時のピッチ角θ1（θ11）に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ１００に戻る。
【００２１】
一方、ステップ１０６において、ＮＯの場合（ステップ１０２におけるピッチ角の演算処理が２回目以上の場合）には、ステップ１０７に移行し、インターバルタイマー１７からの信号によりモータ１０の駆動開始後所定時間（例えば５秒）が経過しているか否かが判別される。そして、ＮＯ（所定時間経っていない）場合には、ステップ１００に戻り、一方、ＹＥＳ（所定時間経っている）場合には、ステップ１０８に移行して、その時のステップ１０２で演算したピッチ角θ1（θ11）に基づいてモータ１０制御させるべくモータドライバ１８に出力し、即ち、ステップ１００に戻る。
【００２２】
図３は、このステップ（インターバル制御ステップ）１０７におけるフローチャートを示している。
【００２３】
即ち、まず、ステップ１０７−１においてインターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ１０７−２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ１００に戻る。一方、ステップ１０７−２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ１０７−３において、インターバルタイマ１７をリセットするとともに、ステップ１０８に移行するようになっている。
【００２４】
また、図２におけるステップ１００において、ＮＯ（走行時）であれば、ステップ１１０において、走行時にピッチ角を補正したか否かが判別される。そして、ステップ１１０において、ＮＯ（走行時にピッチ角を補正していない場合）であれば、ステップ１１２において、車速が基準値（３０ｋｍ／ｈ）を越えているか否かが判別され、ＹＥＳ（３０ｋｍ／ｈを越える場合）であれば、ステップ１１４において、加速度が基準値（０．５ｍ／ｓ2）未満か否かが判別される。ステップ１１４において、ＹＥＳ（０．５ｍ／ｓ2未満）であれば、ステップ１１６において、車速が３０ｋｍ／ｈを越え、かつ加速度が０．５ｍ／ｓ2未満の状態が所定時間（３秒）以上経過しているか否かが判別される。そして、ステップ１１６において、ＹＥＳ（この状態が３秒以上経過している場合）であれば、ステップ１１８に移行し、安定走行時のピッチ角θ2が演算され、ステップ１０８において、この安定走行時のピッチ角θ2に基づいてモータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ１００に戻る。
【００２５】
また、ステップ１１０においてＹＥＳの場合（既に、ステップ１０８において走行時のピッチ角θ2に基づいてアクチュエータを駆動させた場合のように、走行時にピッチ角を補正している場合）や、ステップ１１２、１１４、１１６においてそれぞれＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ以下の場合、加速度が基準値０．５ｍ／ｓ2以上の場合、この状態が３秒以上経過していない場合）には、いずれもステップ１００に戻る。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００２７】
この第２の実施例が前記第１の実施例と異なる点は、安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1の差が所定基準値以下の場合には、検出したこの走行時のピッチ角θ２を制御データとして使用し、一方、ピッチ角の差（θ2−θ1）が所定基準値以上の場合には、さらに２回にわたって安定走行時のピッチ角を検出するとともに、これらを平均または多数決した値（ピッチ角）を、制御データとして使用するように構成されている点である。
【００２８】
即ち、ステップ２００，２０２，２０４，２０６，２０７，２０８は、ステップ１００，１０２，１０４，１０６，１０７，１０８とそれぞれ同一で、ステップ２１０，２１２，２１４，２１６，２１８は、ステップ１１０，１１２，１１４，１１６，１１８とそれぞれ同一であり、これらのステップについての重複した説明は省略する。
【００２９】
そして、ステップ２１８からステップ２２０に移行すると、ここでは、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理がはじめてか否かが判別される。そして、ＹＥＳの場合（はじめての場合）は、ステップ２２２に移行し、安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1（θ1n）の差が所定基準値（０．１度）以上あるか否かが判別される。そして、ＮＯ（０．１度未満）であれば、ステップ２０８において、この安定走行時のピッチ角θ2に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ２００に戻る。
【００３０】
また、ステップ２２２においてＹＥＳの場合（安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1nの差が０．１度以上ある場合）には、ステップ２２４に移行し、この安定走行時のピッチ角θ2（θ21）を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ３００に戻る。また、ステップ２２０において、ＮＯの場合（ステップ２１８において安定走行時のピッチ角の演算処理がはじめてでない場合）には、ステップ２２６に移行し、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理が２回目か否かが判別される。このステップ２２６において、ＹＥＳの場合（２回目の場合）には、ステップ２２８に移行し、この安定走行時の第２のピッチ角θ22を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ２００に戻る。
【００３１】
一方、ステップ２２６において、ＮＯの場合（２回目でない場合）は、ステップ２３０に移行し、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理が３回目か否かが判別される。このステップ２３０において、ＹＥＳの場合（３回目の場合）には、ステップ２３２に移行し、この安定走行時の第３のピッチ角θ23を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ２００に戻る。また、ステップ２３０において、 ＮＯの場合（３回目でない場合、即ち４回目の場合）は、ステップ２３４に移行し、記憶部（ＲＡＭ）に記憶されている第１〜第３の安定走行時のピッチ角θ21，θ22，θ23の平均値または多数決値を最適ピッチ角として選択し、ステップ２０４に移行する。そしてステップ２０８では、この最適ピッチ角に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ２００に戻る。
【００３２】
また、ステップ２１０において、ＹＥＳの場合（走行時にピッチ角を補正している場合）や、ステップ２１２、２１４、２１６においてそれぞれＮＯの場合（車速が基準値以下の場合、加速度が基準値以上の場合、所定時間経過していない場合）には、モータ１０を駆動させることなく、いずれもステップ２００に戻る。
【００３３】
図５は、本発明の第３の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００３４】
前記第１の実施例では、停車時と安定走行時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっていたが、本実施例では、停車時と走行中にヘッドランプのスイッチ１１がＯＮになった時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっている。
【００３５】
そして、本実施例では、制御ユニットであるＣＰＵ１６は、点灯・非点灯時、走行・停車時を問わず常に車両のピッチ角を演算するとともに、この演算したピッチ角を記憶部であるＲＡＭに記憶するように構成されている。
【００３６】
そして、モータ１０の駆動制御中に消灯させたり、或いは走行させたりすると、ＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動制御は停止状態となるが、光軸の制御が途中で止まることは安全上好ましくないので、たとえモータ１０の駆動制御は停止状態となったとしても、モータ１０（光軸Ｌ）は予め記憶部であるＲＡＭに記憶されている目的位置まで駆動するようになっている。
【００３７】
次に、制御ユニットであるＣＰＵ１６による制御フローを図５を参照しつつ説明する。
【００３８】
まず、ステップ３００において、車高センサ１４からの信号に基づいて、ＣＰＵ１６により車両のピッチ角が演算される。さらに、ステップ３０２において、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＮＯ（消灯時）の場合は、ステップ３０４に移行し、車速センサ２４からの信号に基づいて停車中か走行中かが判別される。そして、ＹＥＳ（停車中）の場合には、ステップ３０６に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角が記憶部であるＲＡＭに停車時のピッチ角として記憶され、ステップ３００に戻る。また、 ＮＯ（走行中）の場合には、何もすることなくステップ３００に戻る。
【００３９】
一方、ステップ３０２において、ＹＥＳ（点灯時）の場合には、ステップ３０８に移行し、このルーチンの下で点灯スイッチ１１をＯＮにしたかが判別され、ＹＥＳの場合（点灯スイッチをＯＮにした場合）には、ステップ３１０において、停車中か走行中かが判別される。ステップ３１０で、ＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ３１２に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角が停車時のピッチ角としての記憶部であるＲＡＭに記憶され、そして、ステップ３１４において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ステップ３１２でＲＡＭに記憶されたピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４０】
また、ステップ３１０において、ＮＯ（走行中）の場合には、ステップ３１６に移行し、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角を呼び出し、ステップ３１４において、呼び出したこのピッチ角に基づいてモータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４１】
一方、ステップ３０８において、 ＮＯ（このルーチンの下で点灯スイッチ１１がＯＮでない）の場合には、ステップ３１８に移行し、停車中か走行中かが判別される。このステップ３１８でＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ３２０において、インターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ３２２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。このステップ３２２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ３２４において、インターバルタイマ１７をリセットするとともに、ステップ３２６に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角（停車時のピッチ角）がＲＡＭに記憶され、そして、ステップ３１４において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ステップ３２６でＲＡＭに記憶されたピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４２】
一方、ステップ３１８において、ＮＯの場合（走行中の場合）や、ステップ３２２において、ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ３００に戻る。
【００４３】
図６および図７は、本発明の第４の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置を示し、図６は同装置の全体構成図、図７は同装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００４４】
この第４の実施例においても、停車時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっているが、図６に示すように、制御ユニットであるＣＰＵ１６には、停車時間検出タイマ１９が接続された構造で、停車中、所定時間にわたって車速センサ１２からＣＰＵ１６に信号が入力されない場合には、これを停車時間検出タイマ１９によって測定し、モータ１０の駆動制御を中止するとともに、このモータの駆動制御中止状態中に車速センサ１２からＣＰＵ１６に信号が入力された場合には、速やかにモータ１０の駆動制御を再開するようになっている。
【００４５】
停車中において車速検出手段からＣＰＵ１６に所定時間以上にわたり信号が入力されない場合としては、車速センサー１２が壊れてうまく作動しない場合と、実際に長時間停車中の場合とがあるが、いずれの場合も、アクチュエータであるモータ１０の駆動制御が不要な状態であるので、 ＣＰＵ１６が、モータ１０の駆動制御を中止し、モータ１０の無意味な駆動を回避する。
【００４６】
また、長時間の停車状態から走行状態に移行した場合は、速やかにモータ１０の駆動制御中止状態を解除するとともに、モータ１０の駆動制御を再開する必要がある。しかし、車両停車中しかレベリングできないので、モータ１０の駆動制御を再開したとしても、実質的にレベリングが困難である。そこで、モータの制御再開当初は、記憶部に記憶されている駆動制御再開状態直前又は走行検出状態直前のピッチ角に基づいてモータ１０の駆動を制御することができるように構成することで、モータ１０の駆動制御の再開と同時に、空白時間のない適正なレベリングができるようになっている。
【００４７】
即ち、ステップ４００において、車高センサ１４からの信号に 基づいて、ＣＰＵ１６により車両のピッチ角が演算される。さらに、ステップ４０２において、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＮＯの場合（消灯時）には、ステップ４００に戻り、 ＹＥＳの場合（点灯時）は、ステップ４０４に移行し、停車中か走行中かが判別される。
【００４８】
ステップ４０４において、ＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ４０６に移行し、 ステップ４００で検出されたピッチ角（停車時のピッチ角）をＲＡＭに記憶させ、ステップ４２０，ステップ４２２，ステップ４２４から構成されたインターバル制御ステップを経て、ステップ４２６に移行する。即ち、ステップ４２０において、インターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ４２２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ４００に戻る。一方、ステップ４２２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ４２４において、インターバルタイマ１７をリセットし、ステップ４２６に移行する。
【００４９】
ステップ４２６では、停車時間検出タイマ１９が停車時間のカウントを開始する。そして、ステップ４２８において、停車時間が所定時間（例えば１分）を経過しているか否かが判別される。 そして、ＮＯの場合（１分経過していない場合）は、ステップ４３０に移行し、ステップ４０６においてＲＡＭに記憶したピッチ角を呼び出して、ステップ４４０に移行し、この呼び出したピッチ角（停車時のピッチ角）に基づいて、モータ１０を制御させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。一方、ステップ４２８において、ＹＥＳの場合（１分経過している場合）には、モータ１０の駆動を制御することなく、ステップ３００に戻る。
【００５０】
また、ステップ４０４において、ＮＯ（走行中）の場合は、ステップ４４２に移行し、停車時間検出タイマ１９をリセットするとともに、ステップ４４４に移行する。ステップ４４４では、このルーチンの下で停車から走行に移行したか否かが判別され、ＹＥＳ（停車から走行に移行した場合）には、ステップ４４６において、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角を呼び出し、ステップ４４０において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ４００に戻る。モータ１０は、呼び出された最新の停車時ピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００５１】
また、ステップ４４４において、ＮＯの場合（停車から走行に移行していない場合、即ち走行継続中の場合）には、 モータを駆動させることなく、ステップ４００に戻る。
【００５２】
なお、前記第１〜第４の実施例において、アクチュエータのインターバル（タイム）が５秒として説明され、前記第１、第２の実施例において、安定走行のピッチ角を検出するための条件として、速度３０ｋｍ／ｈ以上、加速度０．５ｍ／ｓ2以下、これらが３秒以上継続することを要求しており、前記第４の実施例において、停車時間検出タイマを用いたアクチュエータの駆動制御中止条件が１分として説明されているが、これらの数字は例示であって、これに限られるものではない。
【００５３】
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。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１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よれば、停車中、点灯時にオートレベリングが開始され、しかもオートレベリングによるアクチュエータの駆動のインターバルが大きいので、アクチュエータの作動回数は少なく、消費電力も節約され、駆動機構構成部材の摩耗も少ないことから、安価にして的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
また、アクチュエータの駆動頻度が低いので、長期にわたり的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
請求項２によれば、ヘッドランプの点灯動作がレベリングのスイッチとして機能するので非常に便利である。
請求項３によれば、アクチュエータの駆動中に、非制御状態となったとしても、アクチュエータは目的とする所定位置まで駆動して、ヘッドランプの光軸を適正位置に保持するので、安全上何ら問題がない。
請求項４によれば、点灯直後、瞬時にレベリングされるので、安全である。
請求項５によれば、停車中のアクチュエータの無意味な駆動が回避されるので、それだけアクチュエータの寿命が延びる。
請求項６によれば、長時間の停車後に、走行を開始した場合には、速やかにアクチュエータの駆動制御が再開され、しかも直ちにレベリングされるので、安全上、何ら問題はない。
請求項７によれば、走行時に、停車時のピッチ角が安定走行時のピッチ角で補正される（安定走行時のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動が制御される）ので、適正なオートレベリングが達成される。
また、走行時のアクチュエータの駆動は安定走行時に限られるので、それだけアクチュエータの作動回数は少なく、消費電力も節約され、駆動機構構成部材の摩耗も少ないことから、安価にして的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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２】同装置の制御ユニットのフローチャートを示す図
【図３】インターバル制御ステップの詳細なフローを示す図
【図４】本発明の第２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要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【図５】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要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【図６】本発明の第４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】同オートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
Ｌ ヘッドランプの光軸
Ｓ 灯室
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
１２ 車速検出手段である車速センサー
１４ ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー
１６ 制御ユニットであるＣＰＵ
１７ インターバルタイマ
１９ 停車時間検出タイマ
θ1 停車時のピッチ角
θ2（θ21，θ22，θ23） 安定走行時のピッチ角
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前後方向の傾斜（以下、ピッチ角という）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、主として停止時の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】
そして、従来のオートレベリング装置としては、ピッチ角検出手段や車速センサーやこれらからの検出信号に 基づいてアクチュエータの駆動を制御する制御部等を車両に設けて構成され、ヘッドランプ（リフレクター）の光軸が路面に対し常に一定の状態となるように調整するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のオートレベリング装置では、車両の走行、停車時を問わず、走行中の加減速による車両姿勢の変化や停車中の荷物の積み降ろしや乗員の乗り降り等による荷重変化に対し、リアルタイムでレベリングするように構成されている。このため、アクチュエータの作動回数が非常に多く、消費電力がかさむ上に、モータ，ギア等の駆動機構構成部品に多大な耐久性が求められ、コスト高の原因になっていた。
【０００５】
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、アクチュエータの駆動頻度を減らすことで、安価にして長期の使用可能な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。
【０００６】
【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、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記車速検出手段からの信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別するとともに、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角に基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に一定の傾斜状態となるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御ユニットと、を備え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、
前記制御ユニットは、停車中であって、ヘッドランプの点灯時にアクチュエータの駆動を１回制御し、その後、停車中は、アクチュエータの駆動開始後所定時間が経過しているか否かを判別し、少なくとも、１回のレベリングに必要なアクチュエータの最大駆動時間よりも長い所定時間が経過している場合に、一定のインターバルでアクチュエータの駆動を制御するように構成したものである。
停車中におけるアクチュエータの駆動の制御は、点灯を条件に開始され、しかも１回目のアクチュエータの駆動開始後、少なくとも、１回のレベリングに必要なアクチュエータの最大駆動時間よりも長い所定時間が経過している場合に一定のインターバルでアクチュエータの駆動の制御が行われるというように、アクチュエータの駆動のインターバルが従来例に比べて大きいので、それだけアクチュエータの作動回数が少なく、消費電力が節約され、駆動機構構成部材の摩耗が少ない。
また、先の制御と次の制御間のインターバルがアクチュエータの最大駆動時間よりも短いと、アクチュエータは、目標値に達する前に次の動作に移ることとなって、アクチュエータの駆動頻度が多く、アクチュエータの寿命が低下するおそれがあるが、請求項１では、先の制御によりアクチュエータが確実に目標値に達した後に、次の制御によりアクチュエータが駆動し、アクチュエータの駆動頻度がそれだけ少なく、前記した問題が解消される。
また、アクチュエータの駆動のインターバルを大きくすることで、先の制御後、次の制御に至るまでのインターバル内におけるピッチ角の変化をアクチュエータの駆動を伴うことなく省略できるので、即ち、インターバル間の動作がすべて次の制御におけるアクチュエータの駆動に集約されるので、それだけアクチュエータの駆動頻度が少なくなる。
請求項２においては、請求項１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、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御をヘッドランプの点灯と同時に行うようにしたものである。
ヘッドランプの点灯動作がレベリングのスイッチとして機能するので、レベリングのためのスイッチを別途設ける必要がない。
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、前記アクチュエータの駆動制御中にヘッドランプを消灯させたり車両を走行させたりした場合には、前記アクチュエータは、ヘッドランプ消灯状態や車両走行状態となる直前の制御ユニットからの制御量相当だけ駆動を継続するように構成したものである。
アクチュエータの駆動中に、消灯状態となったり、車両が走行状態となる等して、アクチュエータの駆動を制御しない非制御状態となったとしても、アクチュエータは途中で停止することなくピッチ角に対応する所定位置まで駆動されるので、ヘッドランプの光軸が意図せぬ位置となることがない。
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、前記制御ユニットは、点灯、非点灯時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御が点灯直後である場合は、記憶部に記憶されている点灯直前の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ものである。
ヘッドランプの点灯がレベリング開始の条件であるが、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御が点灯直後である場合は、まず、点灯直前のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動が制御されるので、点灯直後のレベリングに要す時間が短くて済む。
請求項５においては、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において、停車中、所定時間にわたって前記車速検出手段から制御ユニットに信号が入力されない場合には、前記制御ユニットは、アクチュエータの駆動制御を中止するように構成したものである。
停車中において車速検出手段から制御ユニットに所定時間以上にわたり信号が入力されない場合としては、車速検出手段が壊れてうまく作動しない場合と、実際に長時間停車中の場合とがあるが、いずれの場合も、アクチュエータの駆動制御が不要な状態であるので、制御ユニットが、アクチュエータの駆動制御を中止し、アクチュエータの無意味な駆動を回避する。
請求項６においては、請求項５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、前記制御ユニットは、点灯、非点灯時、走行、停車時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動制御中止状態中に、前記車速検出手段からの信号が制御ユニットに入力したときは、前記制御ユニットは、前記アクチュエータの駆動制御中止状態を解除するとともに、前記記憶部に記憶されている最新の停車時ピッチ角に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御するように構成したものである。
長時間の停車状態から走行状態に移行する場合のように、アクチュエータの駆動制御の中止状態中に、車両走行状態となる場合もあるので、このような場合は、速やかにアクチュエータの駆動制御中止状態を解除し、アクチュエータの駆動制御を再開する。そして、再開当初は、点灯、非点灯時、走行、停車時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部に記憶されている最新の停車時ピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御するので、アクチュエータの駆動制御の再開と同時に、空白時間のない適正なレベリングができる。
請求項７においては、請求項１〜６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、前記制御ユニットは、走行中は、安定走行時の車両の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ものである。
安定走行時の車両姿勢は停車時の車両姿勢とほぼ同一で、検出が容易で、しかもそのピッチ角は、停車時のピッチ角とほぼ同一であるため、安定走行時のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動を制御しても、全く問題ない。また、停車時のピッチ角は、車両が縁石に乗り上げた状態で停車している場合には、誤ったピッチ角が検出されることになるが、走行時に、停車時のピッチ角を安定走行時のピッチ角で補正する（安定走行時の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、停車時の誤ったピッチ角データに基づくレベリングが回避される。
【０００７】
【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。
【０００８】
図１〜図３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２は、同装置の制御ユニットによるフローチャートを示す図、図３はインターバル制御ステップの詳細なフローを示す図である。
【０００９】
図１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、水平傾動軸（図１における紙面と垂直な軸）７周りに傾動す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１０によって傾動調整できるように構成されている。
【００１０】
そして、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、車両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、車速センサー１２や車高センサー１４からの信号に基づいて、車両速度や車両のピッチ角を演算するとともに、ヘッドランプの点灯と消灯を判別し、予め設定されている条件に従ってモータ１０を駆動させるための制御信号をモータドライバ１８に出力する制御ユニットであるＣＰＵ１６と、モータ１０の駆動するタイミングを設定するためのインターバルタイマ１７とから構成されている。なお、ＣＰＵ１６は、演算した車両ピッチ角データ等を記憶する記憶部であるＲＡＭを備えている。
【００１１】
ＣＰＵ１６では、車速センサー１２からの信号が入力すると、この入力信号に基づいて、車両速度および加速度を演算し、車両が停車しているか走行しているかを判別し、また走行中であれば、予め入力されている条件に基づいて安定走行時か否かを判別する。
【００１２】
また、ＣＰＵ１６では、車高センサー１４からの信号が入力すると、サスペンションの変位量に相当するこの信号から、車両の前後方向の傾斜（ピッチ角）を演算する。なお、車両のピッチ角は、車高センサーが前輪および後輪の双方に設けられている２センサー方式の場合には、前後の車高の変位量と車両のホイールベース間距離から求まり、前輪または後輪の一方にのみ設けられている１センサー方式の場合には、車高の変化量から推測できる。そして、ＣＰＵ１６は、このピッチ角を打ち消す方向に、光軸Ｌを所定量傾動させるべくモータドライバ１８に出力する。
【００１３】
また、ＣＰＵ１６は、車高センサー１４からの信号を検出する際に、停車中では、比較的速いサンプリングタイムで演算を行い、走行中では、外乱を排除するために、車速が基準値以上で、加速度が基準値以下で、しかもこの状態（車速が基準値以上で、加速度が基準値以下の状態）が一定時間以上継続している場合にのみ、車両のピッチ角を演算するようになっている。
【００１４】
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、０．５ｍ／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０．５ｍ／ｓ2以下という状態が３秒以上継続することを条件に、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。
【００１５】
また、ＣＰＵ１６は、点灯スイッチ１１がＯＮかＯＦＦかを判別し、停車中では、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。
【００１６】
また、ＣＰＵ１６は、インターバルタイマにおいて設定されている所定のインターバルタイムを経過している場合に限り、モータ１０を駆動するべくモタドライバ１８に出力する。
【００１７】
即ち、ヘッドランプ１の光軸の傾動可能範囲は定まっており、したがって一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間も決まっている。そして、モータ駆動のインターバル（タイム）が一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間よりも短いと、人の乗り降りに伴う車両姿勢（ピッチ角）の変化に逐次追従してモータ１０が頻繁に駆動することとなって、光軸Ｌ（モータ１０）が目標位置まで到達することなく正転、逆転、停止を繰り返すこととなり、寿命の低下につながり、好ましいことではない。
【００１８】
そこで、モータ駆動のインターバルを、一回のレベリングに必要なモータ１０の最大駆動時間よりも長い時間に設定することで、レベリング動作中（モータの駆動中）に光軸の目標位置が変わらないようになっている。
【００１９】
次に、制御ユニットであるＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動の制御を、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
まず、ステップ１００では、車速センサー１２からの信号によって、停車時か否かが判別され、ＹＥＳ（停車時）であれば、ステップ１０２において、停車時のピッチ角θ1（θ11）が演算される。そして、ステップ１０４において、点灯スイッチ１１からの信号によって、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＹＥＳ（点灯中）であれば、ステップ１０６に移行し、ピッチ角の演算がはじめてか否か判別される。即ち、ステップ１０６では、ステップ１０２におけるピッチ角の演算処理が１回目か否かが判別され、ＹＥＳ（１回目）であれば、ステップ１０８において、この停車時のピッチ角θ1（θ11）に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ１００に戻る。
【００２１】
一方、ステップ１０６において、ＮＯの場合（ステップ１０２におけるピッチ角の演算処理が２回目以上の場合）には、ステップ１０７に移行し、インターバルタイマー１７からの信号によりモータ１０の駆動開始後所定時間（例えば５秒）が経過しているか否かが判別される。そして、ＮＯ（所定時間経っていない）場合には、ステップ１００に戻り、一方、ＹＥＳ（所定時間経っている）場合には、ステップ１０８に移行して、その時のステップ１０２で演算したピッチ角θ1（θ11）に基づいてモータ１０制御させるべくモータドライバ１８に出力し、即ち、ステップ１００に戻る。
【００２２】
図３は、このステップ（インターバル制御ステップ）１０７におけるフローチャートを示している。
【００２３】
即ち、まず、ステップ１０７−１においてインターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ１０７−２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ１００に戻る。一方、ステップ１０７−２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ１０７−３において、インターバルタイマ１７をリセットするとともに、ステップ１０８に移行するようになっている。
【００２４】
また、図２におけるステップ１００において、ＮＯ（走行時）であれば、ステップ１１０において、走行時にピッチ角を補正したか否かが判別される。そして、ステップ１１０において、ＮＯ（走行時にピッチ角を補正していない場合）であれば、ステップ１１２において、車速が基準値（３０ｋｍ／ｈ）を越えているか否かが判別され、ＹＥＳ（３０ｋｍ／ｈを越える場合）であれば、ステップ１１４において、加速度が基準値（０．５ｍ／ｓ2）未満か否かが判別される。ステップ１１４において、ＹＥＳ（０．５ｍ／ｓ2未満）であれば、ステップ１１６において、車速が３０ｋｍ／ｈを越え、かつ加速度が０．５ｍ／ｓ2未満の状態が所定時間（３秒）以上経過しているか否かが判別される。そして、ステップ１１６において、ＹＥＳ（この状態が３秒以上経過している場合）であれば、ステップ１１８に移行し、安定走行時のピッチ角θ2が演算され、ステップ１０８において、この安定走行時のピッチ角θ2に基づいてモータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ１００に戻る。
【００２５】
また、ステップ１１０においてＹＥＳの場合（既に、ステップ１０８において走行時のピッチ角θ2に基づいてアクチュエータを駆動させた場合のように、走行時にピッチ角を補正している場合）や、ステップ１１２、１１４、１１６においてそれぞれＮＯの場合（車速が基準値３０ｋｍ／ｈ以下の場合、加速度が基準値０．５ｍ／ｓ2以上の場合、この状態が３秒以上経過していない場合）には、いずれもステップ１００に戻る。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００２７】
この第２の実施例が前記第１の実施例と異なる点は、安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1の差が所定基準値以下の場合には、検出したこの走行時のピッチ角θ２を制御データとして使用し、一方、ピッチ角の差（θ2−θ1）が所定基準値以上の場合には、さらに２回にわたって安定走行時のピッチ角を検出するとともに、これらを平均または多数決した値（ピッチ角）を、制御データとして使用するように構成されている点である。
【００２８】
即ち、ステップ２００，２０２，２０４，２０６，２０７，２０８は、ステップ１００，１０２，１０４，１０６，１０７，１０８とそれぞれ同一で、ステップ２１０，２１２，２１４，２１６，２１８は、ステップ１１０，１１２，１１４，１１６，１１８とそれぞれ同一であり、これらのステップについての重複した説明は省略する。
【００２９】
そして、ステップ２１８からステップ２２０に移行すると、ここでは、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理がはじめてか否かが判別される。そして、ＹＥＳの場合（はじめての場合）は、ステップ２２２に移行し、安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1（θ1n）の差が所定基準値（０．１度）以上あるか否かが判別される。そして、ＮＯ（０．１度未満）であれば、ステップ２０８において、この安定走行時のピッチ角θ2に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ２００に戻る。
【００３０】
また、ステップ２２２においてＹＥＳの場合（安定走行時のピッチ角θ2と停車時のピッチ角θ1nの差が０．１度以上ある場合）には、ステップ２２４に移行し、この安定走行時のピッチ角θ2（θ21）を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ３００に戻る。また、ステップ２２０において、ＮＯの場合（ステップ２１８において安定走行時のピッチ角の演算処理がはじめてでない場合）には、ステップ２２６に移行し、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理が２回目か否かが判別される。このステップ２２６において、ＹＥＳの場合（２回目の場合）には、ステップ２２８に移行し、この安定走行時の第２のピッチ角θ22を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ２００に戻る。
【００３１】
一方、ステップ２２６において、ＮＯの場合（２回目でない場合）は、ステップ２３０に移行し、ステップ２１８における安定走行時のピッチ角の演算処理が３回目か否かが判別される。このステップ２３０において、ＹＥＳの場合（３回目の場合）には、ステップ２３２に移行し、この安定走行時の第３のピッチ角θ23を記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、ステップ２００に戻る。また、ステップ２３０において、 ＮＯの場合（３回目でない場合、即ち４回目の場合）は、ステップ２３４に移行し、記憶部（ＲＡＭ）に記憶されている第１〜第３の安定走行時のピッチ角θ21，θ22，θ23の平均値または多数決値を最適ピッチ角として選択し、ステップ２０４に移行する。そしてステップ２０８では、この最適ピッチ角に基づいて、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ２００に戻る。
【００３２】
また、ステップ２１０において、ＹＥＳの場合（走行時にピッチ角を補正している場合）や、ステップ２１２、２１４、２１６においてそれぞれＮＯの場合（車速が基準値以下の場合、加速度が基準値以上の場合、所定時間経過していない場合）には、モータ１０を駆動させることなく、いずれもステップ２００に戻る。
【００３３】
図５は、本発明の第３の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００３４】
前記第１の実施例では、停車時と安定走行時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっていたが、本実施例では、停車時と走行中にヘッドランプのスイッチ１１がＯＮになった時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっている。
【００３５】
そして、本実施例では、制御ユニットであるＣＰＵ１６は、点灯・非点灯時、走行・停車時を問わず常に車両のピッチ角を演算するとともに、この演算したピッチ角を記憶部であるＲＡＭに記憶するように構成されている。
【００３６】
そして、モータ１０の駆動制御中に消灯させたり、或いは走行させたりすると、ＣＰＵ１６によるモータ１０の駆動制御は停止状態となるが、光軸の制御が途中で止まることは安全上好ましくないので、たとえモータ１０の駆動制御は停止状態となったとしても、モータ１０（光軸Ｌ）は予め記憶部であるＲＡＭに記憶されている目的位置まで駆動するようになっている。
【００３７】
次に、制御ユニットであるＣＰＵ１６による制御フローを図５を参照しつつ説明する。
【００３８】
まず、ステップ３００において、車高センサ１４からの信号に基づいて、ＣＰＵ１６により車両のピッチ角が演算される。さらに、ステップ３０２において、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＮＯ（消灯時）の場合は、ステップ３０４に移行し、車速センサ２４からの信号に基づいて停車中か走行中かが判別される。そして、ＹＥＳ（停車中）の場合には、ステップ３０６に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角が記憶部であるＲＡＭに停車時のピッチ角として記憶され、ステップ３００に戻る。また、 ＮＯ（走行中）の場合には、何もすることなくステップ３００に戻る。
【００３９】
一方、ステップ３０２において、ＹＥＳ（点灯時）の場合には、ステップ３０８に移行し、このルーチンの下で点灯スイッチ１１をＯＮにしたかが判別され、ＹＥＳの場合（点灯スイッチをＯＮにした場合）には、ステップ３１０において、停車中か走行中かが判別される。ステップ３１０で、ＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ３１２に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角が停車時のピッチ角としての記憶部であるＲＡＭに記憶され、そして、ステップ３１４において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ステップ３１２でＲＡＭに記憶されたピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４０】
また、ステップ３１０において、ＮＯ（走行中）の場合には、ステップ３１６に移行し、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角を呼び出し、ステップ３１４において、呼び出したこのピッチ角に基づいてモータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４１】
一方、ステップ３０８において、 ＮＯ（このルーチンの下で点灯スイッチ１１がＯＮでない）の場合には、ステップ３１８に移行し、停車中か走行中かが判別される。このステップ３１８でＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ３２０において、インターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ３２２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。このステップ３２２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ３２４において、インターバルタイマ１７をリセットするとともに、ステップ３２６に移行し、ステップ３００で検出されたピッチ角（停車時のピッチ角）がＲＡＭに記憶され、そして、ステップ３１４において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。モータ１０は、ステップ３２６でＲＡＭに記憶されたピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００４２】
一方、ステップ３１８において、ＮＯの場合（走行中の場合）や、ステップ３２２において、ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ３００に戻る。
【００４３】
図６および図７は、本発明の第４の実施例であるヘッドランプのオートレベリング装置を示し、図６は同装置の全体構成図、図７は同装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図である。
【００４４】
この第４の実施例においても、停車時に限り、モータ１０の駆動を制御するようになっているが、図６に示すように、制御ユニットであるＣＰＵ１６には、停車時間検出タイマ１９が接続された構造で、停車中、所定時間にわたって車速センサ１２からＣＰＵ１６に信号が入力されない場合には、これを停車時間検出タイマ１９によって測定し、モータ１０の駆動制御を中止するとともに、このモータの駆動制御中止状態中に車速センサ１２からＣＰＵ１６に信号が入力された場合には、速やかにモータ１０の駆動制御を再開するようになっている。
【００４５】
停車中において車速検出手段からＣＰＵ１６に所定時間以上にわたり信号が入力されない場合としては、車速センサー１２が壊れてうまく作動しない場合と、実際に長時間停車中の場合とがあるが、いずれの場合も、アクチュエータであるモータ１０の駆動制御が不要な状態であるので、 ＣＰＵ１６が、モータ１０の駆動制御を中止し、モータ１０の無意味な駆動を回避する。
【００４６】
また、長時間の停車状態から走行状態に移行した場合は、速やかにモータ１０の駆動制御中止状態を解除するとともに、モータ１０の駆動制御を再開する必要がある。しかし、車両停車中しかレベリングできないので、モータ１０の駆動制御を再開したとしても、実質的にレベリングが困難である。そこで、モータの制御再開当初は、記憶部に記憶されている駆動制御再開状態直前又は走行検出状態直前のピッチ角に基づいてモータ１０の駆動を制御することができるように構成することで、モータ１０の駆動制御の再開と同時に、空白時間のない適正なレベリングができるようになっている。
【００４７】
即ち、ステップ４００において、車高センサ１４からの信号に 基づいて、ＣＰＵ１６により車両のピッチ角が演算される。さらに、ステップ４０２において、ヘッドランプが点灯しているか否かが判別され、ＮＯの場合（消灯時）には、ステップ４００に戻り、 ＹＥＳの場合（点灯時）は、ステップ４０４に移行し、停車中か走行中かが判別される。
【００４８】
ステップ４０４において、ＹＥＳ（停車中）の場合は、ステップ４０６に移行し、 ステップ４００で検出されたピッチ角（停車時のピッチ角）をＲＡＭに記憶させ、ステップ４２０，ステップ４２２，ステップ４２４から構成されたインターバル制御ステップを経て、ステップ４２６に移行する。即ち、ステップ４２０において、インターバルタイマ１７がカウントを開始し、ステップ４２２において、インターバルタイム（５秒）経過か否か判別される。ＮＯの場合（５秒経過していない場合）には、ステップ４００に戻る。一方、ステップ４２２において、ＹＥＳの場合（５秒を経過している場合）には、ステップ４２４において、インターバルタイマ１７をリセットし、ステップ４２６に移行する。
【００４９】
ステップ４２６では、停車時間検出タイマ１９が停車時間のカウントを開始する。そして、ステップ４２８において、停車時間が所定時間（例えば１分）を経過しているか否かが判別される。 そして、ＮＯの場合（１分経過していない場合）は、ステップ４３０に移行し、ステップ４０６においてＲＡＭに記憶したピッチ角を呼び出して、ステップ４４０に移行し、この呼び出したピッチ角（停車時のピッチ角）に基づいて、モータ１０を制御させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ３００に戻る。一方、ステップ４２８において、ＹＥＳの場合（１分経過している場合）には、モータ１０の駆動を制御することなく、ステップ３００に戻る。
【００５０】
また、ステップ４０４において、ＮＯ（走行中）の場合は、ステップ４４２に移行し、停車時間検出タイマ１９をリセットするとともに、ステップ４４４に移行する。ステップ４４４では、このルーチンの下で停車から走行に移行したか否かが判別され、ＹＥＳ（停車から走行に移行した場合）には、ステップ４４６において、ＲＡＭに記憶されている最新の停車時ピッチ角を呼び出し、ステップ４４０において、モータ１０を駆動させるべくモータドライバ１８に出力し、ステップ４００に戻る。モータ１０は、呼び出された最新の停車時ピッチ角相当だけ駆動されることで、レベリングされる。
【００５１】
また、ステップ４４４において、ＮＯの場合（停車から走行に移行していない場合、即ち走行継続中の場合）には、 モータを駆動させることなく、ステップ４００に戻る。
【００５２】
なお、前記第１〜第４の実施例において、アクチュエータのインターバル（タイム）が５秒として説明され、前記第１、第２の実施例において、安定走行のピッチ角を検出するための条件として、速度３０ｋｍ／ｈ以上、加速度０．５ｍ／ｓ2以下、これらが３秒以上継続することを要求しており、前記第４の実施例において、停車時間検出タイマを用いたアクチュエータの駆動制御中止条件が１分として説明されているが、これらの数字は例示であって、これに限られるものではない。
【００５３】
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。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１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よれば、停車中、点灯時にオートレベリングが開始され、しかもオートレベリングによるアクチュエータの駆動のインターバルが大きいので、アクチュエータの作動回数は少なく、消費電力も節約され、駆動機構構成部材の摩耗も少ないことから、安価にして的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
また、アクチュエータの駆動頻度が低いので、長期にわたり的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
請求項２によれば、ヘッドランプの点灯動作がレベリングのスイッチとして機能するので非常に便利である。
請求項３によれば、アクチュエータの駆動中に、非制御状態となったとしても、アクチュエータは目的とする所定位置まで駆動して、ヘッドランプの光軸を適正位置に保持するので、安全上何ら問題がない。
請求項４によれば、点灯直後、瞬時にレベリングされるので、安全である。
請求項５によれば、停車中のアクチュエータの無意味な駆動が回避されるので、それだけアクチュエータの寿命が延びる。
請求項６によれば、長時間の停車後に、走行を開始した場合には、速やかにアクチュエータの駆動制御が再開され、しかも直ちにレベリングされるので、安全上、何ら問題はない。
請求項７によれば、走行時に、停車時のピッチ角が安定走行時のピッチ角で補正される（安定走行時のピッチ角に基づいてアクチュエータの駆動が制御される）ので、適正なオートレベリングが達成される。
また、走行時のアクチュエータの駆動は安定走行時に限られるので、それだけアクチュエータの作動回数は少なく、消費電力も節約され、駆動機構構成部材の摩耗も少ないことから、安価にして的確に作動するオートレベリング装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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２】同装置の制御ユニットのフローチャートを示す図
【図３】インターバル制御ステップの詳細なフローを示す図
【図４】本発明の第２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要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【図５】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要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【図６】本発明の第４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】同オートレベリング装置の要部である制御ユニットのフローチャートを示す図
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
Ｌ ヘッドランプの光軸
Ｓ 灯室
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
１２ 車速検出手段である車速センサー
１４ ピッチ角検出手段の一部を構成する車高センサー
１６ 制御ユニットであるＣＰＵ
１７ インターバルタイマ
１９ 停車時間検出タイマ
θ1 停車時のピッチ角
θ2（θ21，θ22，θ23） 安定走行時のピッチ角
Claims (7)
- 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、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両のピッチ角を検出するピッチ角検出手段と、前記車速検出手段からの信号に基づいて車両が停車中か走行中かを判別するとともに、前記ピッチ角検出手段により検出されたピッチ角に基づいて、ヘッドランプの光軸が路面に対し常に一定の傾斜状態となるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御ユニットと、を備え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、
前記制御ユニットは、停車中であって、ヘッドランプの点灯時にアクチュエータの駆動を１回制御し、その後、停車中は、アクチュエータの駆動開始後所定時間が経過しているか否かを判別し、少なくとも、１回のレベリングに必要なアクチュエータの最大駆動時間よりも長い所定時間が経過している場合に、一定のインターバルで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。 - 前記アクチュエータの駆動の１回目の制御は、ヘッドランプの点灯と同時に行われることを特徴とする請求項１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。
- 前記アクチュエータの駆動制御中にヘッドランプを消灯させたり車両を走行させたりした場合には、前記アクチュエータは、ヘッドランプ消灯状態や車両走行状態となる直前の制御ユニットからの制御量相当だけ駆動を継続する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。
- 前記制御ユニットは、点灯、非点灯時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動の１回目の制御が点灯直後である場合は、記憶部に記憶されている点灯直前の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された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。
- 停車中、所定時間にわたって前記車速検出手段から制御ユニットに信号が入力されない場合には、前記制御ユニットは、アクチュエータの駆動制御を中止する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。
- 前記制御ユニットは、点灯、非点灯時、走行、停車時を問わずピッチ角検出手段が検出したそのときのピッチ角を記憶する記憶部を備えており、前記アクチュエータの駆動制御中止状態中に、前記車速検出手段からの信号が制御ユニットに入力したときは、前記制御ユニットは、前記アクチュエータの駆動制御中止状態を解除するとともに、前記記憶部に記憶されている最新の停車時ピッチ角に基づいて前記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５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。
- 前記制御ユニットは、走行中は、安定走行時に限り、安定走行時の車両の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１〜６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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