JP5691892B2 - In-vehicle headlamp optical axis control device - Google Patents
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Description
本発明は、車載ヘッドランプの光軸角度を自動的に制御する光軸制御装置に関する。 The present invention relates to an optical axis control device that automatically controls the optical axis angle of an in-vehicle headlamp.
従来、車両の姿勢に応じて車載ヘッドランプの光軸角度を自動的に傾動調整する光軸制御装置が知られている。光軸制御装置によって制御されるヘッドランプにはアクチュエーターが内蔵されており、光源やリフレクターの向きをアクチュエーターで上下方向に変更することで光軸角度が調整される。例えば、車両の乗員数が増加して車高が下がり、ヘッドランプの照射位置が路面側に近づいた場合には、光軸角度(俯角)を小さくすることで光を遠くまで届くようにし、照射距離を確保する制御が実施される。このような光軸制御装置は、オートレベリング装置とも呼ばれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical axis control device that automatically tilts and adjusts the optical axis angle of an in-vehicle headlamp according to the attitude of a vehicle is known. The headlamp controlled by the optical axis control device incorporates an actuator, and the optical axis angle is adjusted by changing the direction of the light source or reflector in the vertical direction by the actuator. For example, when the number of vehicle occupants increases and the vehicle height decreases and the headlamp irradiation position approaches the road surface, the light beam can reach far by reducing the optical axis angle (Depression angle). Control to ensure the distance is performed. Such an optical axis control device is also called an auto leveling device.
ところで、この種の光軸制御装置には、ダイナミック式のものとスタティック式のものとが存在する。前者は、車両の走行時を含むあらゆる状態でリアルタイムに光軸角度を制御するものであり、例えば車両の加減速によって生じる姿勢の変化に対応するように、光の照射距離が調整される。しかし、ダイナミック式の光軸制御装置はアクチュエーターの作動頻度が高く、消費電力が嵩むうえ、光源やリフレクターを駆動するための部品に高度な耐久性が要求される。そのため、製造や整備にかかるコストが高くつく傾向にあり、費用対効果が低いというデメリットがある。 By the way, this type of optical axis control device includes a dynamic type and a static type. The former controls the optical axis angle in real time in all states including when the vehicle is running. For example, the light irradiation distance is adjusted so as to correspond to a change in posture caused by acceleration / deceleration of the vehicle. However, the dynamic optical axis control apparatus requires a high degree of durability for the components for driving the light source and the reflector in addition to the high frequency of operation of the actuator and high power consumption. Therefore, there is a demerit that costs for manufacturing and maintenance tend to be high, and cost effectiveness is low.
これに対して後者は、おもに停車時に光軸角度を制御するものであり、例えば停車中の乗員数や積荷の変化に応じて光の照射距離が調整される。このスタティック式の光軸制御装置は、アクチュエーターの作動頻度が低いことからダイナミック式のものよりも省電力であり、耐久性に関しても汎用の部品で十分な品質を確保することが可能である。一方、車両の走行中に車体の姿勢が変化した場合に光の照射距離が調整されないため、利便性の面ではダイナミック式のものに及ばない。 On the other hand, the latter mainly controls the angle of the optical axis when the vehicle is stopped. For example, the light irradiation distance is adjusted according to the number of passengers and the load when the vehicle is stopped. This static type optical axis control device is less power intensive than the dynamic type because the actuator is operated less frequently, and it is possible to ensure sufficient quality with general-purpose parts for durability. On the other hand, the light irradiation distance is not adjusted when the posture of the vehicle body changes during the traveling of the vehicle, so that it does not reach the dynamic type in terms of convenience.
近年、このような利便性の改善をねらいとして、停車中以外の状態であっても光軸角度の調整を可能としたスタティック式の光軸制御装置が提案されている。例えば特許文献1には、ヘッドランプの光軸補正を開始するための条件として、車体の振動幅やエンジン回転数を参照する点が記載されている。この技術では、たとえ車両が走行中であっても、車体が振動していない低速での定速走行時には、ヘッドランプの光軸補正が開始されるようになっている。このように、スタティック式のヘッドランプの光軸補正を行うのに適した走行状態を判別することで、コストを抑えつつ利便性を向上させることが可能となる。 In recent years, with the aim of improving the convenience, there has been proposed a static optical axis control device that can adjust the optical axis angle even when the vehicle is not in a stopped state. For example, Patent Document 1 describes that the vibration width of the vehicle body and the engine speed are referred to as conditions for starting the optical axis correction of the headlamp. In this technique, even when the vehicle is traveling, the optical axis correction of the headlamp is started when traveling at a constant speed at a low speed where the vehicle body is not vibrating. As described above, it is possible to improve the convenience while suppressing the cost by determining the traveling state suitable for the optical axis correction of the static headlamp.
しかしながら、上記のような従来の技術では、スタティック式のヘッドランプの光軸補正を行うのに適した走行状態を正しく把握できない場合がある。例えば、特許文献1に記載のように、エンジン回転数に基づく走行状態の判別について検討すると、高速道路での定速走行時にはエンジン回転数がある程度高くても車両姿勢は安定した状態である。一方、たとえエンジン回転数が低速であっても、車両の発進時や停止直前時のように、車体が前後方向に傾斜した不安定な姿勢となることもある。したがって、光軸補正を行うのに支障のない状態をエンジン回転数に基づいて正しく判別することは難しい。 However, with the conventional technology as described above, there are cases where it is not possible to correctly grasp the running state suitable for performing optical axis correction of a static headlamp. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, when the traveling state is determined based on the engine speed, the vehicle posture is stable even when the engine rotational speed is high to some extent during constant speed traveling on an expressway. On the other hand, even when the engine speed is low, the vehicle body may be in an unstable posture inclined in the front-rear direction, such as when the vehicle starts or just before it stops. Therefore, it is difficult to correctly determine a state that does not hinder the optical axis correction based on the engine speed.
また、従来のロジックでは、車両が旋回動作をしている時の車両姿勢を精度よく把握できない場合がある。例えば、高速道路のランプウェイ(高低差のある道路間を螺旋状に接続する傾斜路)を一定速度で走行した場合、車両の前後方向の姿勢が比較的安定していたとしても、車両の左右方向の姿勢が不安定になる場合がある。したがって、光軸制御を適切に実施するためには、車両のピッチ方向の姿勢だけでなくロール方向の姿勢も精度よく判別することが望まれる。
このように、従来のヘッドランプの光軸制御装置には、車両の走行状態の判別精度をさらに向上させることが困難な場合があるという課題がある。
In addition, the conventional logic may not be able to accurately grasp the vehicle posture when the vehicle is turning. For example, when driving on a highway rampway (a ramp that spirally connects roads with different elevations) at a constant speed, the vehicle's left and right The orientation of the direction may become unstable. Therefore, in order to appropriately perform the optical axis control, it is desired to accurately determine not only the posture of the vehicle in the pitch direction but also the posture in the roll direction.
Thus, the conventional headlamp optical axis control device has a problem that it may be difficult to further improve the accuracy of determination of the running state of the vehicle.
本件の目的の一つは、車載ヘッドランプの光軸制御装置において、光軸補正を行うのに適した走行状態を高い精度で判別することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
One of the purposes of the present case is to determine a traveling state suitable for performing optical axis correction with high accuracy in an optical axis control device for an in-vehicle headlamp.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示する車載ヘッドランプの光軸制御装置は、車載ヘッドランプの光軸角度を上下方向に調整する調整手段と、車両の駆動輪に作用する駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段とを備える。また、前記車両の走行時の抵抗トルクを演算する抵抗トルク演算手段と、前記車両の走行時のロール角を演算するロール角演算手段と、前記駆動トルクから前記抵抗トルクを減じたピッチ影響トルクを演算するピッチ影響トルク演算手段とを備える。さらに、前記駆動トルク,前記抵抗トルク及び前記ロール角に基づき、前記車両が静走行状態であるか又は動走行状態であるかを判別する判別手段を備える。
また、前記判別手段で前記車両が前記静走行状態であると判別されたときに前記調整手段による前記光軸角度の調整を許可し、前記動走行状態であると判別されたときに前記調整を禁止する制御手段を備える。
前記判別手段は、予め設定された所定範囲(第一所定範囲)内に前記ロール角の値が存在し、かつ、予め設定された所定範囲(第二所定範囲)内に前記ピッチ影響トルクの値が存在する場合に前記静走行状態であると判定し、それ以外の場合に前記動走行状態であると判定する。
(1) An on-vehicle headlamp optical axis control device disclosed herein includes an adjusting unit that adjusts an optical axis angle of an on-vehicle headlamp in a vertical direction, and a driving torque calculating unit that calculates a driving torque acting on driving wheels of a vehicle. With. Further, a resistance torque calculating means for calculating a resistance torque during traveling of the vehicle, a roll angle calculating means for calculating a roll angle during traveling of the vehicle, and a pitch influence torque obtained by subtracting the resistance torque from the driving torque. And a pitch influence torque calculating means for calculating . Furthermore, a determination unit is provided for determining whether the vehicle is in a static traveling state or a dynamic traveling state based on the driving torque, the resistance torque, and the roll angle.
In addition, when the determination unit determines that the vehicle is in the static running state, the adjustment unit permits the adjustment of the optical axis angle, and when the determination unit determines that the vehicle is in the dynamic running state, the adjustment is performed. The control means to prohibit is provided.
The discriminating means has a value of the roll angle within a predetermined range (first predetermined range) set in advance and a value of the pitch influence torque within a predetermined range (second predetermined range). Is determined to be in the static running state, and in other cases, it is determined to be in the dynamic running state.
ここでいう「静走行状態」とは、車両のピッチ方向及びロール方向の姿勢が停車時の姿勢にほぼ維持されたまま走行を継続している状態を意味する。また「動走行状態」とは「静走行状態」以外の走行状態であって、車両のピッチ方向の姿勢、又はロール方向の姿勢が、停車時の姿勢に必ずしも維持されない走行状態を意味する。これらはともに車両の走行状態の一つであり、車両の停止状態はこれらの状態に含まれない。 Here, the “static running state” means a state where the running is continued while the postures of the vehicle in the pitch direction and the roll direction are substantially maintained at the postures when the vehicle is stopped. The “dynamic running state” means a running state other than the “static running state”, and means a running state in which the posture of the vehicle in the pitch direction or the posture in the roll direction is not necessarily maintained at the posture when the vehicle is stopped. Both of these are one of the traveling states of the vehicle, and the stopped state of the vehicle is not included in these states.
(2)また、前記ロール角演算手段が、前記車両の舵角,車速及びヨーレートに基づいて前記ロール角を演算することが好ましい。
(3)また、前記抵抗トルク演算手段が、前記車両の車速に基づいて前記抵抗トルクを演算することが好ましい。
( 2 ) Moreover, it is preferable that the said roll angle calculating means calculates the said roll angle based on the steering angle, vehicle speed, and yaw rate of the said vehicle.
( 3 ) Moreover, it is preferable that the said resistance torque calculating means calculates the said resistance torque based on the vehicle speed of the said vehicle.
(4)また、前記駆動トルク演算手段が、エンジン及び前記駆動輪間の変速比と、前記エンジンから出力されるエンジントルクとに基づいて、前記駆動トルクを演算することが好ましい。例えば、前記エンジンと前記駆動輪との間に変速機が介装された自動車やハイブリッド車両では、前記変速機の作動状態に基づいて前記変速比が把握される。
(5)また、前記駆動トルク演算手段が、走行用モーターから出力されるモータートルクに基づいて前記駆動トルクを演算することが好ましい。例えば、変速機を持たない電気自動車では、前記モータートルクに基づいて前記駆動トルクが把握される。
( 4 ) Further, it is preferable that the driving torque calculating means calculates the driving torque based on a speed ratio between the engine and the driving wheels and an engine torque output from the engine. For example, in an automobile or a hybrid vehicle in which a transmission is interposed between the engine and the driving wheel, the transmission ratio is grasped based on the operating state of the transmission.
( 5 ) Moreover, it is preferable that the said drive torque calculating means calculates the said drive torque based on the motor torque output from the motor for driving | running | working. For example, in an electric vehicle having no transmission, the driving torque is grasped based on the motor torque.
(6)あるいは、前記駆動トルク演算手段が、前記走行用モーター及び前記駆動輪間の変速比と前記モータートルクとに基づいて前記駆動トルクを演算することが好ましい。例えば、前記走行用モーターと前記駆動輪との間に変速機が介装された電気自動車では、前記変速比と前記モータートルクに基づいて前記駆動トルクが把握される。 ( 6 ) Alternatively, it is preferable that the driving torque calculating means calculates the driving torque based on a speed ratio between the traveling motor and the driving wheels and the motor torque. For example, in an electric vehicle in which a transmission is interposed between the traveling motor and the driving wheel, the driving torque is grasped based on the transmission ratio and the motor torque.
開示の車載ヘッドランプの光軸制御装置によれば、光軸角度の調整を許可又は禁止するための判定条件に、ピッチ影響トルク(駆動輪の駆動トルクから抵抗トルクを減じたトルク)の範囲を用い、これに加えて車両のロール角の範囲を用いることにより、ピッチ方向の姿勢変化及びロール方向の姿勢変化を高精度に推定することができ、光軸補正を行うのに適した走行状態を高い精度で判別することができる。
例えば、エンジン回転数を用いて走行状態を判別する手法と比較して、走行状態の判別精度を向上させることができる。これにより、光軸角度の調整に係る部品寿命を延長することができ、コストと利便性とのバランスを改善することができる。
According to the disclosed on-vehicle headlamp optical axis control device, the range of pitch influence torque ( torque obtained by subtracting the resistance torque from the driving torque of the driving wheel ) is set as the determination condition for permitting or prohibiting the adjustment of the optical axis angle. In addition to this, by using the range of the roll angle of the vehicle, it is possible to estimate the change in posture in the pitch direction and the change in posture in the roll direction with high accuracy, and to achieve a driving state suitable for optical axis correction. It can be determined with high accuracy.
For example, the determination accuracy of the traveling state can be improved as compared with the method of determining the traveling state using the engine speed. As a result, it is possible to extend the life of the parts related to the adjustment of the optical axis angle, and to improve the balance between cost and convenience.
図面を参照して制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下の実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよく、実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The control device will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. In addition, each configuration of the following embodiment can be selected as necessary, or may be appropriately combined, and various modifications can be made without departing from the spirit of the embodiment.
[1.装置構成]
本実施形態の車載ヘッドランプの光軸制御装置は、図1に示す車両10に搭載されている。この車両10は、エンジン7を駆動源として走行するガソリン車両である。エンジン7で発生する駆動力は、変速機9や図示しない動力伝達経路を介して、各車輪11のうちの駆動輪に伝達される。
また、車両10の前部には左右一対のヘッドランプ5が設けられる。各々のヘッドランプ5には、光の照射方向を上下に調整するためのアクチュエーター6(調整手段)が内蔵され、車両10の姿勢に応じて光軸角度を傾動調整する。
[1. Device configuration]
The on-vehicle headlamp optical axis control device of this embodiment is mounted on a
A pair of left and
例えば、図2中に模式的に示すように、ヘッドランプ5の光源5aの周囲に配置されるリフレクター5bが、上下方向に揺動自在に設けられる。リフレクター5bの揺動中心軸5cの向きは、車両10の車幅方向とされる。このリフレクター5bに対して、水平方向(車両前後方向)に伸縮するアクチュエーター6のロッド6aの先端がピン接合される。このような構造により、ロッド6aの水平方向への伸縮作動量に応じてリフレクター5bが揺動し、光軸角度が上下方向に調整される。なお、ロッド6aを駆動するアクチュエーター6は、後述する光軸制御装置1によって制御される。
For example, as schematically shown in FIG. 2, a
本実施形態のアクチュエーター6は、車両10の停止時だけでなく走行中にも光軸角度を調整する調整手段である。ただし、車両10が走行している状態で無制限に光軸角度を調整するのではなく、光軸補正を行うのに適した走行状態でのみ光軸角度を調整するように制御される。
The
本車両10には、上記のエンジン7及びヘッドランプ5を制御するための電子制御装置として、光軸制御装置1及びエンジン制御装置8が設けられる。これらの制御装置は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両10に設けられたCAN,FlexRay等の通信ラインを介して互いに接続される。これらの制御装置は、図示しないイグニッションスイッチの操作位置がアクセサリ位置やオン位置(エンジン7が始動している状態に対応する位置)であるときに通電されて、各種制御を開始する。
The
エンジン制御装置8は、エンジン7に関する点火系,燃料系,吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを制御する電子制御装置であり、運転者の出力要求等に応じてエンジン7の各シリンダに導入する空気量,燃料噴射量及び点火タイミングを制御するものである。また、エンジン7には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサー16が併設されており、ここで検出されたエンジン回転数Neの情報が光軸制御装置1及びエンジン制御装置8に伝達されている。
The
エンジン制御装置8の内部では、後述するアクセルセンサー15で検出されたアクセル操作量θACや車輪速センサー14で検出された車輪速Vt,燃料噴射量,エンジン回転数Ne等に基づく所定の演算手法により、エンジン7から出力されるエンジントルクTeの値が随時演算されている。このエンジントルクTeとは、例えばエンジン7の出力軸から出力されるトルクの値であり、エンジン7から変速機9に入力されるトルクである。ここで演算されたエンジントルクTeの値は、光軸制御装置1に伝達される。なお、エンジントルクTeの値は、実際のエンジン7の制御にも用いられる。
Inside the
光軸制御装置1は、ヘッドランプ5の光量や配光状態,光軸角度等を制御する電子制御装置である。光軸制御装置1の入力側には、図2に示すように、前述のエンジン制御装置8,ドアセンサー12,ハイトセンサー13,車輪速センサー14,アクセルセンサー15,舵角センサー19及びヨーレートセンサー20が接続されている。
The optical axis control device 1 is an electronic control device that controls the light amount, light distribution state, optical axis angle, and the like of the
ドアセンサー12は、車両10の両側面の各ドア17のそれぞれに設けられた開閉センサーであり、各ドア17の開閉の状態を検出して、これに対応する開閉信号Pを出力するものである。これらの開閉信号Pは、光軸制御装置1に伝達される。
The
ハイトセンサー13は、車輪11を車体に対して懸架するサスペンション装置に併設されたセンサーであり、サスペンションスプリング18の伸縮量に対応する車高Hを検出するものである。図1では、ハイトセンサー13が車両10の後輪のサスペンション装置に一個のみ設けられたものを例示するが、前輪及び後輪の両方のサスペンション装置にそれぞれハイトセンサー13を設けてもよい。
The
ハイトセンサー13で検出される車高Hは、ハイトセンサー13が設けられた位置での地面からの高さに対応するパラメーターであり、言い換えると車両10の傾斜の度合いに対応するパラメーターである。また、車高Hの変動は車体の振動に対応し、振動が大きいほど車高Hの経時変動の振幅や変動頻度(振動数)が増加する。ここで検出された車高Hの情報は、車両10の姿勢や振動状態を把握するための指標として光軸制御装置1に伝達される。
The vehicle height H detected by the
車輪速センサー14は、車輪11を支持する車軸の回転角及びその角速度を検出(または演算)するものである。車軸の回転角の単位時間あたりの変化量は車輪11の回転数に比例し、スリップが生じていなければ車輪11の回転数は車輪速Vt(車速)に比例する。ここで検出(または演算)された車輪速Vtの情報は、光軸制御装置1及びエンジン制御装置8に伝達される。なお、車輪速センサー14で検出された車軸の回転角に基づいて、光軸制御装置1で車輪速Vtを演算する構成としてもよい。
The
アクセルセンサー15は、アクセルペダルの踏み込み量に対応する操作量θAC(アクセル操作量)を検出するストロークセンサーである。アクセル操作量θACは、運転者の加速要求に対応するパラメーターであり、すなわちエンジン7への出力要求に対応するものである。ここで検出されたアクセル操作量θACの情報は、光軸制御装置1及びエンジン制御装置8に伝達される。
The
舵角センサー19は、ステアリングの操舵角θST(あるいは、操舵輪の舵角)を検出するセンサーである。また、ヨーレートセンサー20は、車両10に作用するヨーレートYを検出するものである。ヨーレートYとは、垂直軸周りの車両10の回転速度(水平面内での回転運動の角速度)である。これらのセンサーで検出された操舵角θST及びヨーレートYの情報はともに光軸制御装置1に伝達される。
The
[2.制御構成]
[2−1.制御の概要]
光軸制御装置1の出力側には、前述のアクチュエーター6が接続されている。本実施形態の光軸制御装置1は、入力された情報に基づいてヘッドランプ5の光軸制御を実施する。ここでいう光軸制御とは、車両10の姿勢に応じてアクチュエーター6の作動量(ロッド6aの伸縮作動量)を制御することにより、ヘッドランプ5の光軸角度(俯角)を自動的に傾動調整する制御である。
[2. Control configuration]
[2-1. Overview of control]
The
具体的には、ハイトセンサー13で検出された車高Hに基づいて車両10のピッチ角θp(前後方向の傾斜)を推定し、そのピッチ角θpに応じて照射距離を確保するようにアクチュエーター6のロッド6aを駆動する制御である。例えば、車両10が水平な路面に停車している状態を基準状態として、ピッチ角θpが増大するほど光軸角度を小さくし、ピッチ角θpが減少するほど光軸角度を大きくするように、アクチュエーター6を駆動する。言い換えれば、前傾姿勢の傾向が強まるほど照射方向を上向きとし、後傾姿勢の傾向が強まるほど照射方向を下向きとするように、アクチュエーター6のロッド6aを駆動する。
Specifically, the pitch angle θ p (tilt in the front-rear direction) of the
また、本実施形態では車両10の状態を以下の三通りに分類する。光軸制御装置1は、以下の(1)または(2)の状態であるときに光軸制御を実施する。
(1)車両10が停止状態(停止中)である
(2)車両10が走行中であり、静走行状態である
(3)車両10が走行中であり、動走行状態である
In the present embodiment, the state of the
(1) The
上記の(1)には、例えばエンジン7を始動させた直後のアイドリング停車時が含まれる。なお、車両10が一旦走行を開始した後の停車時(例えば、信号待ちの一時停止時等)は、乗員数や積荷の変化がないことから車両10の姿勢が変化していないものと考えられるため、上記の(1)には含まれない状態(光軸制御を実施しない状態)としてもよい。
The above (1) includes, for example, the idling stop time immediately after the engine 7 is started. In addition, when the
上記の(2)には、例えば一定の車速での走行時(定速走行時やオートクルーズ時)が含まれる。静走行状態とは、車両10のピッチ方向及びロール方向の姿勢が停車時の姿勢にほぼ維持されたまま走行を継続している状態を意味する。つまり、停車時と比較して、走行路面を基準としたピッチ方向及びロール方向の姿勢がほぼ同一であって、その姿勢が動的に変動するわけではなく、ある程度の時間は維持されるような比較的安定した走行状態のときには、光軸角度が調整される。
これに対して上記の(3)は、(2)以外の走行状態に対応する。つまり、車両10の姿勢が動的に変化している比較的不安定な走行状態のときには、光軸角度を調整しない。
The above (2) includes, for example, traveling at a constant vehicle speed (during constant speed traveling or autocruising). The static running state means a state where the running is continued while the postures of the
On the other hand, said (3) respond | corresponds to driving states other than (2). That is, the optical axis angle is not adjusted when the
[2−2.制御ブロック構成]
図2に示すように、光軸制御装置1には、演算部2,判別部3及び制御部4が設けられる。これらの演算部2,判別部3及び制御部4の各機能は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[2-2. Control block configuration]
As shown in FIG. 2, the optical axis control device 1 includes a
演算部2は、上記の光軸制御に係る演算を行うものであり、変速比演算部2a,駆動トルク演算部2b,抵抗トルク演算部2c,ピッチ影響トルク演算部2d,移動距離演算部2e及びロール角演算部2fを備える。なお、図3はそれぞれの演算部で演算されるパラメーターの流れを模式的に示している。
The
変速比演算部2aは、エンジン7と駆動輪との間の変速比Rを演算するものである。この変速比Rとは、エンジントルクTeに対する駆動輪の駆動トルクTdの割合に対応するパラメーターであり、変速機9のギヤ比に対応するものである。ここでは、エンジン回転数Ne及び車輪速Vtの比に基づいて変速比Rが演算される。ここで演算された変速比Rの情報は、駆動トルク演算部2bに伝達される。なお、エンジン制御装置8が変速機9の作動状態を把握している場合には、変速比Rの情報をエンジン制御装置8から受け取る構成としてもよい。
The gear
駆動トルク演算部2b(駆動トルク演算手段)は、車両10の駆動トルクTd、すなわち駆動輪に作用する駆動トルクTdを演算するものである。ここでは、エンジン制御装置8から伝達されるエンジントルクTeと変速比演算部2aから伝達される変速比Rとに基づいて、車両10の駆動トルクTdが演算される。駆動トルクTdの値は、例えば以下の式1に従って演算される。ここで演算された駆動トルクTdの値は、ピッチ影響トルク演算部2dに伝達される。
(駆動トルクTd)=(エンジントルクTe)×(変速比R) …(式1)
The
(Drive torque Td) = (Engine torque Te) × (Speed change ratio R) (Formula 1)
抵抗トルク演算部2c(抵抗トルク演算手段)は、車両10の走行時の抵抗トルクTrを演算するものである。抵抗トルクTrとは、車両10の走行速度に依存するトルクの減少分を意味し、空気抵抗や車輪11の摩擦抵抗等によって駆動トルクTdとは逆方向に車両10を動かそうとするトルクがこれに相当する。ここでは、車輪速Vtに基づいて抵抗トルクTrが演算される。例えば、車輪速Vtの二乗に比例して抵抗が増大するような演算モデルに基づいて、抵抗トルクTrの値が演算される。ここで演算された抵抗トルクTrの値は、ピッチ影響トルク演算部2dに伝達される。
The resistance
ピッチ影響トルク演算部2d(ピッチ影響トルク演算手段)は、車両10のピッチ角θp(車両10のピッチ方向の姿勢)に影響を与えるピッチ影響トルクTpを演算するものである。ここでは、以下の式2に従って、駆動トルクTdから抵抗トルクTrを減算したものがピッチ影響トルクTpとして演算される。ここで演算されたピッチ影響トルクTpの値は、判別部3に伝達される。
(ピッチ影響トルクTp)=(駆動トルクTd)−(抵抗トルクTr) …(式2)
The pitch influence
(Pitch influence torque Tp) = (Drive torque Td) − (resistance torque Tr) (Formula 2)
なお、車両10のピッチ角θpは車両10に作用する前後方向の加速度に依存するパラメーターである。例えば、前後方向の加速度が同一であれば、車両10が降坂路を惰性走行しているときであっても、あるいは加速時であっても、車両10のピッチ角θpは同一となる。一方、前後方向の加速度は、駆動トルクTdから抵抗トルクTrを減じたピッチ影響トルクTpの大きさに依存する。したがって、ピッチ影響トルクTpを参照することで、車両10の走行状態や路面勾配にかかわらずピッチ角θpを精度よく推定することが可能となり、すなわち、車両10の姿勢を精度よく推定することが可能となる。
The pitch angle θ p of the
移動距離演算部2eは、車輪速Vtに基づき、車両10の移動距離Lを演算するものである。ここでいう移動距離Lとは、車両10のイグニッションスイッチがオン操作されたときの位置から車両10が移動した距離である。ただし、車両10の何れかのドア17が開放された場合には、移動距離Lがリセットされるものとする。移動距離Lは、車両10の姿勢に影響を与える乗員数や積荷が変化しない状態で走行した距離に相当する。
The movement
ここでは例えば、以下の式3に従って、前回の演算周期で得られた移動距離の前回値L′に基づいて、移動距離Lが累積的に演算される。なお、式3中のkは所定の係数であり、k・Vtは前回の演算周期からの車両10の移動距離に対応する。したがって、車両10が停止している場合には、移動距離Lの値は変化しない。ここで演算された移動距離Lの情報は、判別部3に伝達される。
(移動距離L)=(前回値L′)+k・Vt …(式3)
Here, for example, the movement distance L is cumulatively calculated based on the previous value L ′ of the movement distance obtained in the previous calculation cycle according to the following
(Movement distance L) = (Previous value L ') + k · Vt (Equation 3)
ロール角演算部2f(ロール角演算手段)は、車両10のロール角θy(車両10のロール方向の姿勢)を演算するものである。ロール角θyは、車両10に作用する横加速度Gy(左右方向の加速度)に依存するパラメーターであり、車両10の重量が一定であればロール角θyを横加速度Gyの関数として記述することができる。また、車両10に作用する横加速度Gyは、旋回半径,車両の走行速度及びヨーレートに応じた大きさとなる。このような特性を利用して、ロール角演算部2fは、舵角センサー19で検出された舵角θST,ヨーレートセンサー20で検出されたヨーレートY,車輪速Vt等に基づきロール角θyを演算する。ここで演算されたロール角θyの情報は、判別部3に伝達される。
The roll
なお、横加速度Gyの具体的な演算手法は任意であるが、舵角θST[rad]、車輪速Vt[m/s]、旋回半径Z[m]、ヨーレートY[rad/s]を用いて横加速度Gy[m/s2]を表現すると、以下の式4〜6で求めることができる。
(横加速度Gy)=(車輪速Vt)×(ヨーレートY) …(式4)
(ヨーレートY)=(車輪速Vt)/(旋回半径Z) …(式5)
(旋回半径Z)={(定数Ca)−(定数Cb)×(車輪速Vt)2 }/(舵角θST) …(式6)
Although the specific calculation method of the lateral acceleration G y is arbitrary, the steering angle θ ST [rad], wheel speed Vt [m / s], turning radius Z [m], and yaw rate Y [rad / s] If the lateral acceleration G y [m / s 2 ] is expressed by using it, it can be obtained by the following
(Lateral acceleration G y ) = (wheel speed Vt) × (yaw rate Y) (Formula 4)
(Yaw rate Y) = (wheel speed Vt) / (turning radius Z) (Formula 5)
(Turning radius Z) = {(constant Ca) − (constant Cb) × (wheel speed Vt) 2 } / (steering angle θ ST ) (Expression 6)
したがって、車輪速Vtと、ヨーレートセンサー20から検出されたヨーレートYを使用して、式4から横加速度Gyを求めてもよい。また、車輪速Vtと舵角θSTを用いて式5と式6から演算したヨーレートYを使用して、式4から横加速度Gyを求めてもよい。また、式4〜式6より横加速度Gyは車輪速Vtと舵角θSTに依存することと、ロール角θyは横加速度Gyに依存していることから、ロール角θyと車輪速Vtと舵角θSTとの関係を予めマップ化,数式化しておき、これらのマップや数式等をロール角演算部2fに予め記憶させておいてもよい。
Therefore, the lateral acceleration G y may be obtained from
判別部3(判別手段)は、ピッチ影響トルク演算部2dで演算されたピッチ影響トルクTpに基づき、車両10が静走行状態であるか、それとも動走行状態であるかを判別するものである。つまりここでは、車両10の走行状態が上記の(2),(3)のどちらであるのかが判定される。判別部3は、ピッチ影響トルクTpの値と車両10の状態との対応関係を規定するマップや演算式等を予め記憶しており、これらのマップや演算式等を用いて車両10の状態を判別する。
The discriminating unit 3 (discriminating means) discriminates whether the
例えば、図4に示すように、ピッチ影響トルクTpが所定の正の値Tmaxを超える場合や所定の負の値Tmin未満である場合には、車両10の走行状態が動走行状態であると判断する。同様に、ロール角θyが所定の正の角度θmaxを超える場合や所定の負の角度θmin未満である場合には、車両10の走行状態が動走行状態であると判断する。
For example, as shown in FIG. 4, when the pitch influence torque Tp exceeds a predetermined positive value Tmax or is less than a predetermined negative value Tmin, it is determined that the traveling state of the
一方、ピッチ影響トルクTpがTmin以上でTmax以下の範囲内にあり、かつ、ロール角θyがθmin以上でθmax以下の範囲内にある場合には、静走行状態であると判断する。図4中で車両10が静走行状態であると判定される領域は、斜線でハッチングを施された範囲である。なお、正のトルクは車両10を前進方向に駆動する力に相当し、負のトルクは車両10を後退方向に駆動する力に対応する。ここで判別された車両10の走行状態は、制御部4に伝達される。
On the other hand, the pitch effect torque Tp is within the range of less Tmax above Tmin, and, when the roll angle theta y falls within the following ranges θmax above θmin is determined to be a static traveling state. In FIG. 4, an area where the
制御部4(制御手段)は、移動距離演算部2eで演算された移動距離Lやドアセンサー12からの開閉信号P,判別部3での判別結果等に基づいて、光軸制御を実施するものである。
まず、車両の停車時であって移動距離LがL=0であるときには、車両10の状態が上記の(1)に該当するため、制御部4は光軸制御を実施する。例えば、イグニッションスイッチがアクセサリ位置に操作されているときや、エンジン7を始動させた直後のアイドリング停車時には、車両10の姿勢の変化に応じてオートレベリングが実施される。
The control unit 4 (control means) performs optical axis control based on the movement distance L calculated by the movement
First, when the vehicle is stopped and the moving distance L is L = 0, the state of the
また、車両10が停車中であっても移動距離LがL=0でない場合には、光軸制御を実施しない。例えば、車両10の発進後に交差点で信号待ちのために一時停止している状態では、車両10の姿勢が発進前の停止時の姿勢から変化していないと考えられるため、光軸制御を禁止してアクチュエーター6を停止状態に維持する。
Further, even when the
一方、車両の走行時には、車両10の走行状態が静走行状態であるときに光軸制御を実施し、動走行状態であるときに光軸制御を禁止する。つまり、車両10の状態が上記の(2)であるときにオートレベリングが実施され、上記の(3)である場合にオートレベリングが不実施とされる。
なお、光軸制御が始まると、車両10のピッチ角θpがハイトセンサー13で検出された車高Hに基づいて推定演算され、ピッチ角θpに応じて制御部4からアクチュエーター6に駆動信号が出力される。これにより、ヘッドランプ5の光軸角度が自動的に傾動調整され、光の照射距離が確保される。
On the other hand, when the vehicle is traveling, the optical axis control is performed when the traveling state of the
When the optical axis control starts, the pitch angle θ p of the
[3.フローチャート]
[3−1.移動距離の算出]
図5は、光軸制御装置1で実行される光軸制御の手順を説明するための模式的なフローチャートである。このフローチャートに示される制御は、車両のイグニッションスイッチがアクセサリ位置やオン位置に操作されて光軸制御装置1に通電されたときに開始され、予め設定された所定周期(例えば、数十[ms]サイクル)で繰り返し実施される。本実施形態では、光軸制御装置1で積算される移動距離Lの初期設定値をL=0とし、このフローの開始時に移動距離演算部2eの移動距離Lの値がリセットされるものとする。
[3. flowchart]
[3-1. Calculation of moving distance]
FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining a procedure of optical axis control executed by the optical axis control device 1. The control shown in this flowchart is started when the ignition switch of the vehicle is operated to the accessory position or the on position and the optical axis control device 1 is energized, and is set in a predetermined cycle (for example, several tens [ms]) Cycle). In this embodiment, the initial setting value of the movement distance L integrated by the optical axis control device 1 is L = 0, and the value of the movement distance L of the movement
ステップS10では、光軸制御装置1の入力側に接続された各種センサー類からの情報が読み込まれる。例えば、ドアセンサー12からの開閉信号P,車輪速センサー14からの車輪速Vtの情報,ハイトセンサー13からの車高Hの情報,舵角センサー19からの舵角θSTの情報,ヨーレートセンサー20からのヨーレートYの情報,エンジン制御装置8からのエンジントルクTe,エンジン回転数センサー16からのエンジン回転数Neの情報等が光軸制御装置1に入力される。なお、エンジン7が始動していないときのエンジントルクTe及びエンジン回転数Neの値はともに0である。
In step S10, information from various sensors connected to the input side of the optical axis control device 1 is read. For example, the opening / closing signal P from the
ステップS12では、ドアセンサー12からの開閉信号Pに基づき、車両10の何れかのドア17が開放されているか否かが判定される。開放されたドア17がある場合にはステップS14へ進んで移動距離演算部2eで移動距離LがL=0にリセットされ、全てのドア17が閉まっている場合にはステップS16へ進んで移動距離演算部2eで移動距離Lの積算値が算出される。
In step S12, based on the opening / closing signal P from the
[3−2.駆動トルクなしの状態での制御]
ステップS18では、駆動トルクTdが発生しているか(Td≠0であるか)、それとも発生していないか(Td=0であるか)が判定される。ここでは、例えばエンジントルクTeが0であるか否かが判定される。エンジン7のエンジントルクTeがTe=0のときには駆動トルクTdが発生していないため、ステップS20へ進む。一方、エンジン7が始動している場合(アイドリング時や通常走行時等)にはTe≠0であり、すなわち駆動トルクTdが発生しているため、ステップS28へ進む。なお、エンジントルクTeの代わりにエンジン回転数Neを用いて駆動トルクの有無を判定してもよい。また、演算誤差や制御誤差を考慮して、エンジントルクTeの判定閾値を0の代わりに任意の定数としてもよい。
[3-2. Control without driving torque]
In step S18, it is determined whether the drive torque Td is generated (Td ≠ 0) or not (Td = 0). Here, for example, it is determined whether or not the engine torque Te is zero. When the engine torque Te of the engine 7 is Te = 0, the drive torque Td is not generated, so the process proceeds to step S20. On the other hand, when the engine 7 is started (during idling, normal running, etc.), Te ≠ 0, that is, the drive torque Td is generated, so the process proceeds to step S28. The presence or absence of the drive torque may be determined using the engine speed Ne instead of the engine torque Te. Further, in consideration of calculation error and control error, the determination threshold value of the engine torque Te may be an arbitrary constant instead of 0.
ステップS20では、車高Hの変動に基づき、車体が振動しているか否かが判定される。例えば、車高Hの経時変動の振幅(または振動数)が所定値以上であるときに車体が振動していると判定され、ステップS44へ進む。一方、車体が振動していないと判定されたときには、車両姿勢が安定しているものとみなしてステップS22へ進む。 In step S20, it is determined whether or not the vehicle body is oscillating based on the variation in the vehicle height H. For example, it is determined that the vehicle body is vibrating when the amplitude (or vibration frequency) of the temporal variation of the vehicle height H is greater than or equal to a predetermined value, and the process proceeds to step S44. On the other hand, when it is determined that the vehicle body is not oscillating, it is considered that the vehicle posture is stable and the process proceeds to step S22.
ステップS22では、車高Hに基づいて車両10のピッチ角θpが推定され、そのピッチ角θpに応じてアクチュエーター6の駆動目標値が算出される。続くステップS24では、駆動目標値に応じた駆動信号がアクチュエーター6に出力され、ヘッドランプ5の光軸角度が自動的に傾動調整される。
In step S22, the pitch angle θ p of the
[3−3.駆動トルクありの状態での制御(車両停止時)]
ステップS18で駆動トルクTdが発生していると判定された場合にはステップS28へ進み、移動距離演算部2eで演算された車両10の移動距離LがL=0であるか否かが判定される。ここでL=0となるのは、例えばエンジン7の始動直後や何れかのドア17が開放されたときであり、車両10がまだ発進していない状態に限られる。したがって、移動距離LがL=0であれば、車両10が停止しているものと判断され、ステップS30へ進む。一方、L≠0のときには車両10が走行しているものと判断され、ステップS32へ進む。なお、ステップS28での判定では、0の代わりに任意の定数を移動距離Lの判定閾値としてもよい。
[3-3. Control with drive torque (when the vehicle is stopped)]
When it is determined in step S18 that the drive torque Td is generated, the process proceeds to step S28, and it is determined whether or not the moving distance L of the
ステップS30では、アクセルセンサー15で検出されたアクセル操作量θACの情報に基づき、アクセルが開状態であるか否かが判定される。例えば、θAC=0であるときにはステップS20へ進み、θAC≠0であるときにはステップS44へ進む。なお、移動距離Lと同様に、0の代わりに任意の定数をアクセル操作量θACの判定閾値としてもよい。
In step S30, it is determined whether or not the accelerator is in an open state based on the information on the accelerator operation amount θ AC detected by the
上記のステップS28〜S30の判定により、車両10の停止中であってもアクセルペダルの踏み込み操作が検出されている場合には、ステップS44に進む。ステップS44では光軸制御が実施されず、すなわちアクチュエーター6が非駆動とされて光軸角度の調整が禁止される。したがって、車両10の停止時に光軸制御が実施されるのは、車両10が安定した車両姿勢で停止しているときのみとなる。
If it is determined in steps S28 to S30 that the accelerator pedal is depressed even when the
[3−4.駆動トルクありの状態での制御(車両走行時)]
ステップS28で車両10が走行中であると判断された場合にはステップS32へ進み、駆動トルクTdの値が演算される。このとき変速比演算部2aでは、エンジン回転数Neと車輪速Vtとから変速比Rが演算され、この変速比Rの値が駆動トルク演算部2bに伝達される。一方、駆動トルク演算部2bでは、変速比RにエンジントルクTeを乗じたものが駆動トルクTdとして演算される。
[3-4. Control with drive torque (when driving)]
If it is determined in step S28 that the
また、これに続くステップS34では、抵抗トルクTrの値が演算される。ここでは、抵抗トルク演算部2cで車輪速Vtに基づいて抵抗トルクTrが演算される。さらに続くステップS36では、ピッチ影響トルク演算部2dで駆動トルクTdから抵抗トルクTrを減算した値がピッチ影響トルクTpとして演算される。
In the subsequent step S34, the value of the resistance torque Tr is calculated. Here, the resistance torque Tr is calculated based on the wheel speed Vt by the
ステップS38では、判別部3においてピッチ影響トルクTpがTmin以上かつTmax以下の範囲内にあるか否かが判定される。ここで、Tmin≦Tp≦Tmaxである場合にはステップS40へ進み、引き続き車両の走行状態が判定される。一方、Tmin≦Tp≦Tmaxでない場合には、車両10が動走行状態であると判断され、ステップS44へ進む。つまりこの場合、車両10のピッチ方向の姿勢が動的に変化している比較的不安定な走行状態であると判断され、光軸制御が禁止される。
In step S38, the
ステップS40では、ロール角演算部2fでロール角θyの値が演算される。ここでは、舵角θST,車輪速Vt及びヨーレートYに基づいてロール角θyが演算され、判別部3に伝達される。続くステップS42では、判別部3においてロール角θyがθmin以上かつθmax以下の範囲内にあるか否かが判定される。ここで、θmin≦θy≦θmaxである場合には車両10が静走行状態であると判断され、ステップS22へ進む。つまり、車両10のピッチ方向及びロール方向の姿勢が停車時の姿勢を維持しており、安定した走行を継続している状態であると判断され、光軸制御が実施される。
At step S40, the value of the roll angle theta y is calculated by the roll
一方、θmin≦θy≦θmaxでない場合には、車両10が動走行状態であると判断され、ステップS44へ進む。つまりこの場合、車両10のロール方向の姿勢が動的に変化している比較的不安定な走行状態であると判断され、光軸制御が禁止される。
On the other hand, when θmin ≦ θ y ≦ θmax is not satisfied, it is determined that the
[4.効果]
上記の車載ヘッドランプの光軸制御装置1では、光軸制御の開始条件の判定に際して、車両10の走行状態が静走行状態と動走行状態とに区別して認識される。これらの静走行状態,動走行状態は、車両10のピッチ方向の姿勢及びロール方向の姿勢がともに安定的に維持されているか否かを基準として判別される。そして、ピッチ方向の姿勢の判別には、駆動輪に作用する駆動トルクTd及び抵抗トルクTrの値が用いられ、ロール方向の姿勢の判別にはロール角θyの値が用いられる。
[4. effect]
In the on-vehicle headlamp optical axis control device 1 described above, when determining the optical axis control start condition, the traveling state of the
このように、光軸角度の調整を許可または禁止するための判定条件に駆動輪の駆動トルクTd,抵抗トルクTr及びロール角θyを用いることで、光軸補正を行うのに適した車両10の走行状態を高い精度で判別することができる。
例えば、エンジン回転数Neを用いた走行時の状態判定手法では、高速定速走行(オートクルーズ)の状態を判別することが困難であるが、本実施形態の手法では静走行状態の一種である高速定速走行の状態を精度よく判別することができ、状態の判別精度を向上させることができる。
Thus, by using the driving torque Td of the drive wheel to the determination condition for permitting or prohibiting the adjustment of the optical axis angle, the resistance torque Tr and the roll angle theta y, the
For example, it is difficult to determine the state of high-speed constant speed driving (auto cruise) with the state determination method at the time of traveling using the engine speed Ne, but the method of this embodiment is a kind of static traveling state. The state of high-speed constant speed traveling can be accurately determined, and the state determination accuracy can be improved.
また、駆動トルクTdの値と、車両10の走行速度に依存するトルクの減少分である抵抗トルクTrの値とをともに参照することで、車両10の走行状態や路面勾配にかかわらず、車両10の走行状態を精度よく推定することが可能となる。また、登坂路や降坂路の走行時のように低速かつピッチ方向の姿勢が変化しうる走行状態をも高精度に判別することが可能となる。これに加えて、本実施形態の手法ではロール角θyを参照しているため、例えば高速道路のランプウェイを一定速度で走行したような場合に増大しうるロール方向の姿勢の変化を高精度に推定することも可能となる。
Further, by referring to both the value of the driving torque Td and the value of the resistance torque Tr, which is a decrease in torque depending on the traveling speed of the
したがって、アクチュエーター6に過度な負担をかけることなく光軸補正を実施することが可能な走行状態の判定精度を向上させることができ、ヘッドランプ5のコストを抑えつつ利便性をさらに向上させた光軸制御を実施することができる。また、光軸角度の調整に係るアクチュエーター6等の部品寿命を延長することができ、コストと利便性とのバランスを改善して良好な費用対効果を獲得することができる。
Therefore, it is possible to improve the determination accuracy of the traveling state in which the optical axis correction can be performed without imposing an excessive burden on the
また、上記の車載ヘッドランプの光軸制御装置1では、ロール角θyの値がθmin≦θy≦θmaxである場合に車両10の走行状態が静走行状態であると判定される。つまり、静走行状態と判定されるロール角θyの値の幅を所定範囲に限定することで、ロール角を検出する装置や加速度(重力加速度や前後加速度,横加速度等)を検出する装置等を用いることなく車両10のロール方向の姿勢に与えられる影響を考慮することができ、走行状態の判別精度を向上させることができる。
Further, in the above-described in-vehicle headlamp optical axis control device 1, when the value of the roll angle θ y is θmin ≦ θ y ≦ θmax, it is determined that the traveling state of the
また、上記の車載ヘッドランプの光軸制御装置1では、駆動トルクTdから抵抗トルクTrを減じる演算を通してピッチ影響トルクTpが演算され、このピッチ影響トルクTpの値がTmin≦Tp≦Tmaxである場合に車両10の走行状態が静走行状態であると判定される。つまり、静走行状態と判定されるピッチ影響トルクTpの値の幅を所定範囲に限定することで、車速や路面勾配等を用いることなく車両10のピッチ方向の姿勢に与えられる影響を考慮することができ、走行状態の判別精度を向上させることができる。
Further, in the above-described in-vehicle headlamp optical axis control device 1, the pitch influence torque Tp is calculated through the calculation of subtracting the resistance torque Tr from the drive torque Td, and the value of the pitch influence torque Tp is Tmin ≦ Tp ≦ Tmax. It is determined that the traveling state of the
さらに、ピッチ影響トルクTpは車両10の走行状態や路面勾配にかかわらずピッチ角θpに対応した値となるため、車両10の走行状態の判別精度を格段に向上させることができる。これに加えて、車両10の加減速による姿勢の変化と路面勾配による姿勢の変化とを同一のロジックで高精度に判定することができ、演算構成をシンプルにすることができる。これにより、制御の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, since the pitch influence torque Tp becomes a value corresponding to the pitch angle θ p regardless of the traveling state of the
また、上記の車載ヘッドランプの光軸制御装置1では、舵角θST,車輪速Vt及びヨーレートYに基づいてロール角θyを演算しており、簡素な構成で高精度にロール角θyを求めることができ、車両10の走行状態の判別精度を向上させることができるというメリットがある。
In the optical axis control device 1 of the above vehicle headlamp, a steering angle theta ST, and calculates the roll angle theta y based on the wheel speed Vt and the yaw rate Y, the roll angle with high accuracy by using a simple configuration theta y There is an advantage that the determination accuracy of the traveling state of the
なお、ピッチ影響トルクTpの演算に際し、車輪速Vtに基づいて抵抗トルクTrを演算しているため、例えば高速定速走行時(オートクルーズ時)のように車両10が高速で走行している状態での空気抵抗の影響を加味して姿勢を判断することが可能となり、ピッチ影響トルクの値を高精度で把握することができ、走行時の光軸制御性を向上させることができる。
In addition, since the resistance torque Tr is calculated based on the wheel speed Vt when calculating the pitch influence torque Tp, the
また、上記の車載ヘッドランプの光軸制御装置1では、駆動トルク演算部2bにおいてエンジントルクTeと変速比Rとに基づいて駆動トルクTdが演算される。このように、エンジントルクTeと変速比Rとに基づく演算により、駆動輪に作用する駆動トルクTdの値を高い精度で把握することができる。したがって、エンジン7を動力源として走行する車両10(例えば、ガソリン車両)の走行状態の判別精度を向上させることができる。
Further, in the above-described in-vehicle headlamp optical axis control device 1, the drive torque Td is calculated based on the engine torque Te and the gear ratio R in the
[5.変形例]
上述の実施形態では、エンジン7を駆動源とするガソリン車両に光軸制御装置1を適用したものを例示したが、走行用モーター(電動機や電動発電機等)を駆動源とした電気自動車や走行モーター及びエンジン7を併用したハイブリッド車両,ディーゼル車両等への適用も可能である。上記の光軸制御装置1を電気自動車に適用した場合には、走行用モーターから出力されるモータートルクTmの値に基づいて車両10の駆動トルクTdを演算すればよい。
[5. Modified example]
In the above-described embodiment, an example in which the optical axis control device 1 is applied to a gasoline vehicle using the engine 7 as a drive source is illustrated, but an electric vehicle or a drive using a drive motor (such as an electric motor or a motor generator) as a drive source. Application to a hybrid vehicle using both a motor and an engine 7 and a diesel vehicle is also possible. When the optical axis control device 1 is applied to an electric vehicle, the driving torque Td of the
例えば、変速比演算部2aが走行用モーターと駆動輪との間の回転比(変速比)を演算するとともに、駆動トルク演算部2bがこの回転比にモータートルクTmを乗じたものを駆動トルクTdとすることが考えられる。モータートルクTmは、走行用モーターを制御する電子制御装置から受け取る構成としてもよいし、アクセルセンサー15で検出されたアクセル操作量θACやブレーキペダルの踏み込み操作量,車輪速Vtの情報等に基づいて駆動トルク演算部2b内で演算してもよい。なお、電気自動車には走行用モーターと駆動輪との間に変速機を介装しないものがあるが、この場合は回転比(変速比)を1にしてもよいし、モータートルクTmを駆動トルクTdとして演算してもよい。
For example, the transmission
このように、モータートルクTmに基づく演算(あるいは、モータートルクTmと回転比とに基づく演算)により、駆動トルクTdの値を高い精度で把握することができ、延いてはピッチ影響トルクTpの値を高い精度で把握することができる。したがって、走行用モーターを動力源として走行する車両においても、走行状態の判別精度を向上させることができる。 Thus, the calculation based on the motor torque Tm (or the calculation based on the motor torque Tm and the rotation ratio) makes it possible to grasp the value of the driving torque Td with high accuracy, and consequently the value of the pitch influence torque Tp. Can be grasped with high accuracy. Therefore, even in a vehicle that travels using the traveling motor as a power source, it is possible to improve the determination accuracy of the traveling state.
なお、ハイブリッド車両の場合には、エンジン側のトルク分と走行用モーター側のトルク分とを合算したものを駆動トルクTdとして駆動トルク演算部2bで演算すればよい。
また、上述の実施形態では、静走行状態の判定閾値である値Tmax,Tminの符号がそれぞれ正,負であるものを例示したが、具体的なこれらの値Tmax,Tminの設定に関しては任意である。なお、駆動トルクTdがTd=0の状態が最も安定した走行状態であると考えられるため、静走行状態と判定される駆動トルクTdの範囲内に0(または0に近い微小な値)が含まれることが好ましい。
In the case of a hybrid vehicle, the sum of the torque on the engine side and the torque on the traveling motor side may be calculated by the
Moreover, in the above-described embodiment, the values Tmax and Tmin, which are the determination threshold values for the static running state, are exemplified as positive and negative, respectively. However, specific settings of these values Tmax and Tmin are arbitrary. is there. In addition, since it is considered that the state where the drive torque Td is Td = 0 is the most stable running state, 0 (or a minute value close to 0) is included in the range of the driving torque Td determined as the static running state. It is preferable that
1 光軸制御装置
2 演算部
2a 変速比演算部
2b 駆動トルク演算部(駆動トルク演算手段)
2c 抵抗トルク演算部(抵抗トルク演算手段)
2d ピッチ影響トルク演算部(ピッチ影響トルク演算手段)
2e 移動距離演算部
2f ロール角演算部(ロール角演算手段)
3 判別部(判別手段)
4 制御部(制御手段)
5 ヘッドランプ
6 アクチュエーター(調整手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical
2c Resistance torque calculation unit (resistance torque calculation means)
2d Pitch influence torque calculation section (pitch influence torque calculation means)
2e Movement
3 Discriminator (discriminating means)
4 Control unit (control means)
5
Claims (6)
車両の駆動輪に作用する駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、
前記車両の走行時の抵抗トルクを演算する抵抗トルク演算手段と、
前記車両の走行時のロール角を演算するロール角演算手段と、
前記駆動トルクから前記抵抗トルクを減じたピッチ影響トルクを演算するピッチ影響トルク演算手段と、
前記駆動トルク,前記抵抗トルク及び前記ロール角に基づき、前記車両が静走行状態であるか又は動走行状態であるかを判別する判別手段と、
前記判別手段で前記車両が前記静走行状態であると判別されたときに前記調整手段による前記光軸角度の調整を許可し、前記動走行状態であると判別されたときに前記調整を禁止する制御手段とを備え、
前記判別手段が、予め設定された所定範囲内に前記ロール角の値が存在し、かつ、予め設定された所定範囲内に前記ピッチ影響トルクの値が存在する場合に前記静走行状態であると判定し、それ以外の場合に前記動走行状態であると判定する
ことを特徴とする、車載ヘッドランプの光軸制御装置。 Adjusting means for adjusting the optical axis angle of the in-vehicle headlamp in the vertical direction;
Drive torque calculation means for calculating drive torque acting on the drive wheels of the vehicle;
A resistance torque calculating means for calculating a resistance torque during travel of the vehicle;
A roll angle calculating means for calculating a roll angle during travel of the vehicle;
Pitch affecting torque calculating means for calculating a pitch affecting torque obtained by subtracting the resistance torque from the driving torque;
Discrimination means for discriminating whether the vehicle is in a static running state or a dynamic running state based on the driving torque, the resistance torque, and the roll angle;
The adjustment means permits the adjustment of the optical axis angle when the vehicle is determined to be in the static running state, and prohibits the adjustment when the vehicle is determined to be in the dynamic running state. Control means ,
The determination means is in the static running state when the value of the roll angle exists within a predetermined range set in advance and the value of the pitch influence torque exists within a predetermined range set up in advance. An optical axis control device for an in-vehicle headlamp, characterized in that it is determined and otherwise determined as the dynamic running state .
ことを特徴とする、請求項1記載の車載ヘッドランプの光軸制御装置。 The roll angle calculating means, the steering angle of the vehicle, characterized by calculating said roll angle based on the vehicle speed and the yaw rate, the optical axis control unit of the in-vehicle headlamp of claim 1, wherein.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車載ヘッドランプの光軸制御装置。 The optical axis control device for an in-vehicle headlamp according to claim 1 or 2 , wherein the resistance torque calculation means calculates the resistance torque based on a vehicle speed of the vehicle.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の車載ヘッドランプの光軸制御装置。 The driving torque calculating means, and the gear ratio between the engine and the driving wheels, on the basis of the engine torque output from the engine, characterized by calculating the drive torque, one of claims 1 to 3 An optical axis control device for an in-vehicle headlamp according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の車載ヘッドランプの光軸制御装置。 The optical axis of the in-vehicle headlamp according to any one of claims 1 to 4 , wherein the driving torque calculating means calculates the driving torque based on a motor torque output from a traveling motor. Control device.
ことを特徴とする、請求項5記載の車載ヘッドランプの光軸制御装置。 6. The optical axis of an in-vehicle headlamp according to claim 5 , wherein the driving torque calculating means calculates the driving torque based on a speed ratio between the driving motor and the driving wheel and the motor torque. Control device.
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