JP4278106B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリング操作に連動して前照灯の光軸を水平方向に変化させるスイブル動作を実行可能に構成された車両用前照灯装置に関するものである。

従来より、ヘッドランプの照射方向(すなわち、光軸)を変化させることにより、運転者が見たい方向を照射するためにＡＦＳ（アダプティブ・フロントライティングシステム）が提案されている。ＡＦＳは、ヘッドランプの光軸変化方向の違いからレベリング機能(鉛直方向変化)及びスイブル機能(水平方向変化)の二つの機能を包括している。

これら二つの機能の内、スイブル機能では、ヘッドランプ点灯信号・車速・舵角等の入力により、ヘッドランプ光軸を変化させるアクチュエータ駆動を実施する。このスイブル動作は、車両前進状態でのみ実行が許可されるものであり、車両後退状態では安全確保等の理由によって法規により上記スイブル動作を禁止するようになっている。具体的には、従来の自動変速機（Automatic Transmission、以下、『Ａ／Ｔ』という）を搭載した車両（以下、単に『Ａ／Ｔ車』という）において、スイブル動作の許可条件である車両前進状態の判定に、シフトポジションを入力信号とし、シフトポジションがＲ、Ｎ以外（例えば、Ｐ，Ｌ，２，Ｄ）の状態では車両前進状態であると判定されている。
特開平８−１４２７４３号公報

しかしながら、上述した従来技術における車両前進状態の判定方法では、シフトポジションはシフトレバーの位置を表わすものであるため、車両が実際に進行している方向を判定できないという問題がある。例えば、シフトポジションがＮである場合、その情報だけでは実際の車両の状態が前進、後退或いは停止のいずれであるかを判定することは不可能である。

一方、手動変速機(Manually Shifted Transmission、以下、『Ｍ／Ｔ』という）を搭載した車両（以下、単に『Ｍ／Ｔ車 』という）では、チェンジレバーがＡ／Ｔ車のシフトレバーに相当する装置であるが、チェンジレバーの位置を検知して信号出力するように構成されておらず、チェンジレバーの位置に基づいて車両進前進状態を判定することはできない。また、Ｍ／Ｔ車においてチェンジレバーの位置を検出して信号出力する装置を新たに追加することも技術的に不可能とは断定できないが、コストの上昇につながるという問題があり、さらに、Ａ／Ｔ車と同様にチェンジレバーがＮ位置である場合は、実際の車両進行状態が前進又は停止状態であるか、後退状態であるかを判定することは不可能である。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、車両の仕様に拘らずに実際の車両進行状態を正確に判定してスイブル動作を実行することが可能な車両用前照灯装置を提供することを解決すべき課題とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１．車両のステアリング操作に連動して前照灯の光軸を水平方向に変化させるスイブル動作を実行可能に構成された車両用前照灯装置において、
左右一対の各車輪の回転方向を検出する車輪回転方向検出手段と、
その車輪回転方向検出手段により左右両方の車輪の前転又は停止が検出された場合に車両前進状態と判定し、それ以外の場合は車両非前進状態と判定する車両前進判定手段と
を備え、
前記車両前進判定手段により車両前進状態と判定された場合は、前記スイブル動作が許可され、車両非前進状態と判定された場合は、前記スイブル動作が禁止されるように構成されたことを特徴とする車両用前照灯装置。

手段１によれば、車輪回転方向検出手段が左右一対の各車輪の回転方向を検出すると、車両前進判定手段は、車輪回転方向検出手段により左右両方の車輪の前転又は停止が検出された場合に車両前進状態と判定し、それ以外の場合、すなわち左右両方の車輪が後転している場合及び左右の一方の車輪が後転している場合は車両非前進状態と判定し、車両前進判定手段により車両前進状態と判定された場合は、車両のステアリング操作に連動して前照灯の光軸を水平方向に変化させるスイブル動作が許可され、車両非前進状態と判定された場合は、スイブル動作が禁止される。

よって、車両から得られる車輪の回転方向の情報を用いて車両が前進状態か非前進状態かが判定されるので、搭載された変速機の方式等の車両の仕様に拘らずに実際の車両進行状態を正確に判定してスイブル動作の実行の可否を決定することができると共に、スイブル動作の制御における汎用性を向上させることができる。

尚、ステアリングの急旋回によるスリップや信号出力の誤り等に起因して左右の一方の車輪の後転が検出される片輪後転状態の場合は、実際の車両進行方向は不明となるが、このような場合を車両非前進状態と判定することにより、車両が確実に前進している場合のみを車両前進状態と判定してスイブル動作が許可される。

２．前記左右両方の車輪が前転又は停止する両輪前転状態から左右の一方の車輪が前転又は停止し且つ他方の車輪が後転する片輪後転状態に遷移した後、所定の遅延時間を設けて前記スイブル動作を禁止するように構成されたことを特徴とする手段１に記載の車両用前照灯装置。

手段２によれば、左右両方の車輪が前転又は停止する両輪前転状態から左右の一方の車輪が前転又は停止し且つ他方の車輪が後転する片輪後転状態に遷移した後、所定の遅延時間を設けてスイブル動作を禁止するので、タイヤのスリップや信号出力の誤り等により一時的に片輪後転状態となった場合にスイブル動作許可状態から禁止状態に切り替えられて前照灯の光軸が急激に変化することを防止することができる。

３．前記車輪回転方向検出手段は、前記左右一対の各車輪に設けられた車輪速センサであることを特徴とする手段１又は２に記載の車両用前照灯装置。

手段３によれば、左右一対の各車輪に設けられた車輪速センサより出力される車輪速データに基づいて、各車輪の前転、停止、後転を確実に検出することができる。また、車輪速センサは、車両に既存の装置であるので、コストを増大させることなく実現が可能である。

本発明によれば、車両から得られる車輪の回転方向の情報を用いて車両が前進状態か非前進状態かが判定されるので、搭載された変速機の方式等の車両の仕様に拘らずに実際の車両進行状態を正確に判定してスイブル動作の実行の可否を決定することができると共に、スイブル動作の制御における汎用性を向上させることができる。

以下、本発明を具体化した車両用前照灯装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の車両用前照灯装置１のシステム構成を示すブロック図である。

図１において、車両の前面には前照灯として左右のヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒが配設されている。ＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）２０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ２２、各種データを格納するＲＡＭ２３及び入出力回路２５等からなる論理演算回路として構成されている。

ＥＣＵ２０には、車速を検出する車速センサ１４からの出力信号、ステアリングホイール１５の操舵角を検出する操舵角センサ１６からの出力信号、ヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒを点灯するヘッドランプ点灯スイッチ１７からの出力信号、車両前輪の左車輪８Ｌの左車輪速を検出する左車輪速センサ１８Ｌからの出力信号、車両前輪の右車輪８Ｒの右車輪速を検出する右車輪速センサ１８Ｒからの出力信号、その他の各種センサ信号が入力されている。そして、ＥＣＵ２０からの出力信号が車両の左右のヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒの各アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒに入力され、左右のヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒの光軸方向が調整される。尚、左右のヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒが本発明の前照灯を、左右の車輪速センサ１８Ｌ，１８Ｒが、車輪回転方向検出手段をそれぞれ構成するものである。

次に、ＣＰＵ２１によって実行されるスイブル制御処理の内容について、図２及び図３を参照しつつ説明する。尚、図２は、スイブル制御処理の流れを示すフローチャートであり、フローチャートの内容を記述したスイブル制御処理プログラムは、ＲＯＭ２２に格納されており、ＣＰＵ２１はこの制御プログラムをＲＯＭ２２より読み出して実行する。図３は、左右車輪速の状態遷移を示す状態遷移図であり、＜１＞の状態は車両前進状態と判定され、＜２＞〜＜４＞の各状態は車両非前進状態と判定される。

まず、車速センサ１４から出力される車速及び操舵角センサ１６から出力される操舵角から目標スイブル角を演算する（ステップ１。以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）。次に、左車輪速センサ１８Ｌ及び右車輪速センサ１８Ｒの出力信号に基づいて、左右前輪の車輪速回転方向を入力する（Ｓ２）。例えば、車輪速の値が０又は正の値である場合は、車輪速回転方向が「前転」とされ、車輪速の値が負の値である場合は、車輪速回転方向が「後転」とされる。

次に、ヘッドランプ点灯スイッチ１７からの出力信号に基づいて、ヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒが点灯中か否かを判断する（Ｓ３）。ヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒが消灯している場合（Ｓ３：Ｎｏ）、スイブル動作が禁止され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを正面へ駆動する（Ｓ４）。

ヘッドランプ点灯中の場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、右車輪速が前転か否かを判定する（Ｓ５）。右車輪速が前転でない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、左車輪速が前転か否かを判定する（Ｓ６）。左車輪速が前転でない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、図３の＜４＞に示す車両非前進状態と判定されて、スイブル動作が禁止され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを正面へ駆動する（Ｓ４）。

Ｓ６で左車輪速が前転である場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、図３の＜３＞に示す車両非前進状態と判定されて、右車輪速が前転から後転に変化した後、１０秒以内かどうかを判定する（Ｓ７）。Ｓ７で１０秒を超えている場合（Ｓ７：Ｎｏ）、スイブル動作が禁止され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを正面へ駆動する（Ｓ４）。Ｓ７で１０秒以内である場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、スイブル動作が許可され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを目標スイブル角へ駆動する（Ｓ１０）。すなわち、右車輪速が後転状態であり且つ左車輪速が前転状態である片輪後転状態であっても、右車輪速が前転から後転に変化した後、所定の遅延時間（１０秒）以内である場合はスイブル動作が許可されるので、タイヤのスリップや信号出力の誤り等により一時的に片輪後転状態となった場合にスイブル動作許可状態から禁止状態に切り替えられてヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒの光軸が急激に変化することが防止される。

Ｓ５で右車輪速が前転の場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、左車輪速が前転であるか否かを判定する（Ｓ８）。左車輪速が前転でない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、図３の＜２＞に示す車両非前進状態と判定されて、左車輪速が前転から後転に変化した後、１０秒以内かどうかを判定する（Ｓ９）。Ｓ９で１０秒を超えている場合（Ｓ９：Ｎｏ）、スイブル動作が禁止され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを正面へ駆動する（Ｓ４）。Ｓ９で１０秒以内である場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、スイブル動作が許可され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを目標スイブル角へ駆動する（Ｓ１０）。ここで、左車輪速が後転且つ右車輪速が前転である片輪後転状態であっても、左車輪速が前転から後転に変化した後、所定の遅延時間（１０秒）以内である場合はスイブル動作が許可されるので、タイヤのスリップや信号出力の誤り等により一時的に片輪後転状態となった場合に、スイブル動作許可状態から禁止状態に切り替えられてヘッドランプ１１Ｌ，１１Ｒの光軸が急激に変化することが防止される。

Ｓ８で左車輪速が前転である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、図３の＜１＞に示す車両前進状態と判定されて、スイブル動作が許可され、アクチュエータ１２Ｌ，１２Ｒを目標スイブル角へ駆動する（Ｓ１０）。尚、図２のフローチャートに示すＳ５乃至Ｓ９のステップが、本発明の車両前進判定手段として機能するものである。

以上詳述したことから明らかなように、車輪速センサ１８Ｌ，１８Ｒが、左右一対の各車輪８Ｌ，８Ｒの回転方向を検出すると、左右両方の車輪８Ｌ，８Ｒの前転又は停止が検出された場合に車両前進状態と判定してスイブル動作が許可され、それ以外の場合、すなわち左右両方の車輪８Ｌ，８Ｒが後転している場合及び左右の一方の車輪８Ｌ又は８Ｒが後転している場合は車両非前進状態と判定してスイブル動作が禁止される。よって、車両から得られる車輪の回転方向の情報を用いて車両が前進状態か非前進状態かが判定されるので、搭載された変速機の方式等の車両の仕様に拘らずに実際の車両進行状態を正確に判定してスイブル動作の実行の可否を決定することができると共に、スイブル動作の制御における汎用性を向上させることができる。尚、ステアリングの急旋回によるスリップや信号出力の誤り等に起因して左右の一方の車輪の後転が検出される片輪後転状態の場合は、実際の車両進行方向は不明となるが、このような場合を車両非前進状態と判定することにより、車両が確実に前進している場合のみを車両前進状態と判定してスイブル動作が許可される。

また、本実施形態では、車両に既存の装置である車輪速センサ１８Ｌ，１８Ｒより出力される車輪速データに基づいて、各車輪の前転、停止、後転を確実に検出することができるので、コストを増大させることなく実現が可能である。

尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

例えば、前記実施形態では、前輪８Ｌ，８Ｒの左右車輪速に基づいて車両が前進状態であるか非前進状態であるかを判定する構成としたが、図示しない後輪の左右車輪速に基づいて判定する構成としてもよく、前輪及び後輪のすべての車輪の左右車輪速に基づいて判定する構成としてもよい。

また、前記実施形態では、両輪前転状態から片輪後転状態に遷移した後にスイブル動作が禁止されるまでの遅延時間を１０秒に設定した例を示したが、遅延時間の値は車両の仕様等に応じて適宜設定されることが好ましい。

本発明は、車両のステアリング操作に連動して前照灯の光軸を水平方向に変化させるスイブル動作を実行可能に構成された車両用前照灯装置に適用可能である。

本発明の実施形態の車両用前照灯装置のシステム構成を示すブロック図である。 スイブル制御処理の流れを示すフローチャートである。 左右車輪速の状態遷移を示す状態遷移図である。

符号の説明

１ 車両用前照灯装置
８Ｌ 左車輪
８Ｒ 右車輪
１１Ｌ ヘッドランプ（前照灯）
１１Ｒ ヘッドランプ（前照灯）
１２Ｌ アクチュエータ
１２Ｒ アクチュエータ
１８Ｌ 左車輪速センサ（車輪回転方向検出手段）
１８Ｒ 右車輪速センサ（車輪回転方向検出手段）

Claims (3)

1. 車両のステアリング操作に連動して前照灯の光軸を水平方向に変化させるスイブル動作を実行可能に構成された車両用前照灯装置において、
   左右一対の各車輪の回転方向を検出する車輪回転方向検出手段と、
   その車輪回転方向検出手段により左右両方の車輪の前転又は停止が検出された場合に車両前進状態と判定し、それ以外の場合は車両非前進状態と判定する車両前進判定手段と
   を備え、
   前記車両前進判定手段により車両前進状態と判定された場合は、前記スイブル動作が許可され、車両非前進状態と判定された場合は、前記スイブル動作が禁止されるように構成されたことを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記左右両方の車輪が前転又は停止する両輪前転状態から左右の一方の車輪が前転又は停止し且つ他方の車輪が後転する片輪後転状態に遷移した後、所定の遅延時間を設けて前記スイブル動作を禁止するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
3. 前記車輪回転方向検出手段は、前記左右一対の各車輪に設けられた車輪速センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯装置。

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