DE112015006569B4

DE112015006569B4 - Optikachsensteuervorrichtung für Scheinwerfer

Info

Publication number: DE112015006569B4
Application number: DE112015006569.5T
Authority: DE
Inventors: Takashi Ohsawa; Wataru Tsujita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-05-28
Also published as: US20180065539A1; US10513217B2; CN107614323B; CN107614323A; JP6180690B2; JPWO2016189707A1; WO2016189707A1; DE112015006569T5

Abstract

Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, wobei die Optikachsen-Steuervorrichtung umfasst:eine Steuereinheit (5), die einen Fahrzeugwinkel unter Verwendung von Beschleunigungssignalen in einer Auf/AbRichtung und in einer Front-Heck-Richtung berechnet und ein Signal erzeugt, um eine optische Achse des Scheinwerfers (5L, 5R) zu betätigen, wobei die Beschleunigungssignale durch einen Beschleunigungssensor (2), der an einem Fahrzeug (7) montiert ist, gemessen werden, und der Fahrzeugwinkel ein Neigungswinkel des Fahrzeugs (7) in Bezug auf eine Straßenoberfläche ist, wobeiin einem Zustand, in welchem das Fahrzeug (7) fährt, die Steuereinheit (15):einen ersten Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung, die zu zwei ersten Zeitpunkten gemessen wurden, zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei ersten Zeitpunkten gemessen wurden, berechnet,einen zweiten Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen wurden, zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen wurden, wobei die zwei zweiten Zeitpunkte sich von den zwei ersten Zeitpunkten unterscheiden, berechnet;einen dritten Fahrzeugwinkel, der ein Winkel ist, wenn eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung Null ist, unter Verwendung des ersten Fahrzeugwinkels und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet wurden, um den ersten Fahrzeugwinkel zu berechnen, und des zweiten Fahrzeugwinkel und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet wurden, um den zweiten Fahrzeugwinkel zu berechnen, berechnet; undeine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, von denen jeder der dritte Fahrzeugwinkel ist, berechnet, um einen Repräsentativwert der dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen, basierend auf einer Verteilung der Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, und ein Signal zum Betätigen der optischen Achse des Scheinwerfers (5L, 5R), basierend auf den repräsentativen Wert, erzeugt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, welcher eine optische Achse eines an einem Fahrzeug montierten Scheinwerfers steuert, unter Verwendung eines Beschleunigungssignals, welches durch einen Beschleunigungssensor gemessen wird.
HINTERGRUND
Für ein an einem Fahrzeug montierten Scheinwerfer, um die Sicherheit für Nachtfahrten zu verbessern, während exzellentes Design und anspruchsvoller Eindruck ausgedrückt wird, werden eine helle Entladungslampe und eine Licht emittierende Diode (LEDs), die helle Beleuchtung in gewünschten Richtungen bereitstellen, als Lichtquellen anstelle einer konventionellen Halogenlampe eingesetzt.
Bei Montage der oben beschriebenen hellen Lichtquellen an einem Fahrzeug, beispielsweise wenn das Heck des Fahrzeugs sinkt und sich neigt, weil ein Passagier auf den Rücksitz kommt oder Gepäck in den Kofferraum geladen wird, mit anderen Worten, wenn die Front des Fahrzeugs angehoben wird und somit die Beleuchtungsrichtungen von Scheinwerfern sich aufwärts neigen, gibt es, um zu verhindern, dass ein Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs geblendet wird, und auch zu verhindern, dass ein zu den Scheinwerfern ausgerichteter Fußgänger belästigt wird, eine Notwendigkeit, die Beleuchtungsrichtungen der Scheinwerfer, das heißt die optischen Achsen der Scheinwerfer, abwärts zu bewegen, um die Richtung der optischen Achsen in Bezug auf eine Straßenoberfläche in festen Richtungen zu halten. Kurz gesagt ist es für ein Fahrzeug, das die oben beschriebenen hellen Lichtquellen verwendet, notwendig, daran eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer zu montieren. Die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer ist so, dass zumindest, wenn das Fahrzeug sich aufgrund dem, dass ein Passagier in das Fahrzeug gelangt oder Laden von Gepäck in den Kofferraum, neigt, und entsprechend die Beleuchtungsrichtungen von Scheinwerfern nach oben geändert werden, die Beleuchtungsrichtungen der Scheinwerfer betätigt werden, sich abwärts zu bewegen, um die Beleuchtungsrichtungen zurück zu jenen vor der Änderung zu bringen.
Es ist anzumerken, dass das Einsteigen des Passagiers in das Fahrzeug, oder das Laden von Gepäck durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug angehalten ist, und somit die Steuerung der optischen Achse durch die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer hauptsächlich durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug angehalten ist.
Derweil wird die Steuerung der optischen Achsen der Scheinwerfer dazu dienen, die optischen Achsen aufwärts oder abwärts zu betreiben, um eine Änderung beim FahrzeugNeigungswinkel in Bezug auf eine Straßenoberfläche so zu ändern, dass die Beleuchtungsrichtungen der Scheinwerfer zurück zu ihren Originalrichtungen gebracht werden können, wenn sich das Fahrzeug in Front-Heck-Richtung neigt, wie oben beschrieben. Somit besteht zuerst eine Notwendigkeit, den Fahrzeugneigungswinkel in Bezug auf die Straßenoberfläche zu messen. Nachfolgend wird der Fahrzeugneigungswinkel in Bezug auf die Straßenoberfläche ein „Fahrzeugwinkel“ genannt.
Konventioneller Weise, einen an Federungen (Federvorrichtungen) an Front und Heck eines Fahrzeugs montierten Hubsensor verwendend, werden die Kompressionsbeträge der Front- und Heckfederungen, das heißt die Beträge des Sinkens von Front- und Heck-Achsenbereichen, gemessen, und wird ein Fahrzeugwinkel basierend auf einer Differenz zwischen den Beträgen von Front- und Hecksenkung und der Länge des Radstands berechnet.
Heutzutage ist zusätzlich zu einer Konfiguration, welche die oben beschriebenen Hubsensoren, die an Federungen montiert sind, verwendet, eine Konfiguration erwogen worden, in der ein Beschleunigungssensor, der zum Detektieren der Gravitationsbeschleunigung fähig ist, verwendet wird, wie die in JP 2012-106719 A als Beispiel gezeigte Konfiguration. In der den Beschleunigungssensor verwendenden Konfiguration ist es einfach, eine Änderung beim Neigungswinkel eines Fahrzeugs, das angehalten ist, zu detektieren, und ist es einfach, den Fahrzeugwinkel zur aktuellen Zeit durch Akkumulieren der Änderungsbeträge zu ermitteln, die aufgrund dem auftreten, wenn ein Passagier in das und aus dem Fahrzeug geht, etc., am Anfangs-Fahrzeugwinkel. Andererseits sind ein Versatz und eine Änderung beim Versatz über die Zeit in Ausgaben aus dem Beschleunigungssensor vorhanden und beinhaltet der oben beschriebene durch Akkumulierung ermittelte Fahrzeugwinkel einen potentiellen kumulativen Fehler, so dass es das Problem gibt, dass ein Fahrzeugwinkel, der durch Akkumulieren von Messwerten und Änderungen ermittelt wird, eine niedrige Genauigkeit aufweist. Daher, um die optischen Achsen des Scheinwerfers im richtigen Winkel über einen langen Zeitraum stabil zu halten, muss die Genauigkeit sichergestellt werden, indem eine Art von Korrektur an einer durch den Beschleunigungssensor gemessenen Beschleunigung angewendet wird, oder ein kumulativer Fehler, der in einem Fahrzeugwinkel enthalten ist, beseitigt wird.
Zusätzlich beschreibt DE 11 2015 006 296 T5 eine Scheinwerfer-Optikachsen-Steuervorrichtung, die einen Neigungswinkel eines Fahrzeugs mit Bezug zu einer Straßenoberfläche, aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der vorne-und-hinten Richtung, misst. Sie tut dies zu zwei Zeitpunkten (kn, kn + 1), zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der oben-und-unten Richtung. DE 11 2014 006 958 T5 beschreibt auch eine Scheinwerfer-Optikachsen-Steuervorrichtung, die eine Steuerungs-Information aufweist, die vorab eingestellt ist, und Referenzbeschleunigungen in den Senkrecht- und Längsrichtungen angibt. JP 2014-108639 A und 2014-104788 A beschreiben jeweils eine Steuerungseinheit, um die Genauigkeit der Automatik-Ausrichtung des Scheinwerfers eines Fahrzeuges zu erhöhen.
Eine Optikachsen-Steuervorrichtung der oben beschriebenen JP 2012-106719 A erhöht die Genauigkeit eines Fahrzeugwinkels, während Beschleunigungssensoren für zwei Achsen verwendet werden, die Front-Heck-Richtung und die Auf/Ab-Richtung des Fahrzeugs, und führt nicht nur eine optische Achsensteuerung durch, wenn das Fahrzeug angehalten ist, sondern auch optische Achsensteuerung durch Messen einer Beschleunigung, wenn das Fahrzeug fährt, um eine bevorzugte Steuerung der optischen Achsen von Scheinwerfern durchzuführen. Die Optikachsen-Steuervorrichtung der oben beschriebenen JP 2012 - 106719 A ermittelt für jede Zeitperiode eine Beschleunigungsrichtungsänderung unter Verwendung einer Beschleunigung, die gemessen wird, wenn das Fahrzeug fährt, oder ermittelt eine Beschleunigungsänderungsrichtung aus zwei Beschleunigungen bei unterschiedlichen Messzeitpunkten, und berechnet dadurch einen Fahrzeugwinkel und steuert die optischen Achsen, basierend auf der Änderung beim Fahrzeugwinkel.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In einem tatsächlichen Fahrzeug ändert sich bei Beschleunigung die Neigung des Fahrzeugs in der Richtung, in der die Front des Fahrzeugs angehoben wird oder das Heck abfällt, und ändert sich bei Verlangsamung die Neigung in der Richtung, in welcher die Front des Fahrzeugs abfällt oder das Heck angehoben wird. Daher ist die Änderungsrichtung der Beschleunigung bei Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs nicht linear.
Jedoch wird in der oben beschriebenen JP 2012-106719 A vorausgesetzt, dass der Fahrzeugwinkel sich nicht ändert, selbst wenn das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt, und wird die Änderungsrichtung der Beschleunigung bei Beschleunigung oder Verlangsamung durch lineare Approximation ermittelt, wie in 4 und 6 von JP 2012-106719 A gezeigt. Das heißt, dass die oben beschriebene JP 2012-106719 A nicht die Tatsache berücksichtigt, dass sich der Neigungswinkel aufgrund von Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs ändert, und somit besteht das Problem, dass ein Fahrzeugwinkel nicht mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann.
Weiter werden in der Konfiguration der oben beschriebenen JP 2012-106719 A Detektionswerte des Beschleunigungssensors über die Zeit in den Koordinaten aufgetragen, in welchen die Beschleunigung in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs als die erste Achse eingestellt ist und die Beschleunigung in Auf/AbRichtung des Fahrzeugs als die zweite Achse eingestellt ist. In einer solchen Konfiguration besteht das Problem, dass ein großer Speicher zum Speichern einer großen Anzahl von Detektionswerten erforderlich ist und gleichzeitig eine komplexe Berechnung zum Ermitteln eines einzelnen Winkels aus einer großen Anzahl von Detektionswerten erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugwinkel mit hoher Genauigkeit zu berechnen, der keinen Neigungswinkelfehler enthält, der aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung eines Fahrzeugs auftritt, und die Speicherkapazität und Berechnungslast, die zum Berechnen des Fahrzeugwinkels notwendig ist, zu reduzieren.
PROBLEMLÖSUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, beinhaltet die Optikachsen-Steuervorrichtung: eine Steuereinheit, die einen Fahrzeugwinkel unter Verwendung von Beschleunigungssignalen in einer Auf/Ab-Richtung und in einer Front-Heck-Richtung berechnet und ein Signal erzeugt, eine optische Achse des Scheinwerfers zu betätigen, wobei die Beschleunigungssignale durch einen Beschleunigungssensor, der an einem Fahrzeug montiert ist, gemessen werden, und der Fahrzeugwinkel ein Neigungswinkel des Fahrzeugs in Bezug auf eine Straßenoberfläche ist. In einem Zustand, in welchem das Fahrzeug fährt, berechnet die Steuereinheit einen ersten Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der zu zwei ersten Zeitpunkten gemessenen Auf/Ab-Richtung zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der zu zwei ersten Zeitpunkten gemessenen Front-Heck-Richtung, berechnet sie einen zweite Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen werden, zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen werden, wobei die zwei zweiten Zeitpunkte sich von den zwei ersten Zeitpunkten unterscheiden; berechnet sie einen dritten Fahrzeugwinkel, der ein Winkel ist, wenn eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung Null ist, unter Verwendung des ersten Fahrzeugwinkels und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet werden, um den ersten Fahrzeugwinkel zu berechnen, und des zweiten Fahrzeugwinkels und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet werden, um den zweiten Fahrzeugwinkel zu berechnen; und berechnet sie eine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, von denen jeder der dritte Fahrzeugwinkel ist, um einen Repräsentativwert der dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen, basierend auf einer Verteilung der Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, und erzeugt sie ein Signal zum Betätigen der optischen Achse des Scheinwerfers, basierend auf den repräsentativen Wert.
VORTEILHAFTE ERFINDUNGSEFFEKTE
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein dritter Fahrzeugwinkel, wenn die Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in Front-Heck-Richtung Null ist, unter Verwendung eines ersten Fahrzeugwinkels, einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in Front-Heck-Richtung, die verwendet werden, den ersten Fahrzeugwinkel zu berechnen, eines zweiten Fahrzeugwinkels und einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in Front-Heck-Richtung, die verwendet werden, um den zweiten Fahrzeugwinkel zu berechnen, berechnet, und wird eine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln berechnet, um einen Repräsentativwert der dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen, basierend auf einer Verteilung der dritten Fahrzeugwinkel und wird ein Signal zum Betätigen der optischen Achse des Scheinwerfers basierend auf dem repräsentativen Wert erzeugt. Somit kann die Speicherkapazität und Rechenlast, die erforderlich ist, den Repräsentativwert zu berechnen, reduziert werden. Zusätzlich kann ein Repräsentativwert entsprechend einem Fahrzeugwinkel in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug angehalten ist oder bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, ermittelt werden, und somit kann die optische Achse des Scheinwerfers genau unter Verwendung des Fahrzeugwinkels betätigt werden, der keinen Neigungswinkelfehler enthält, der aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs auftritt.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A bis 2C sind Diagramme, die Beispiele zeigen, in welchen die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform an einem Fahrzeug montiert ist;
3A bis 3C sind Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen Beschleunigung und einem Fahrzeugwinkel in der ersten Ausführungsform;
4A bis 4C sind Diagramme zum Erläutern einer Neigung des Fahrzeugs, die sich durch Beschleunigung oder Verlangsamung in der ersten Ausführungsform ändert;
5 ist ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs und einem Fahrzeugwinkel als ein Referenzbeispiel, um beim Verstehen der ersten Ausführungsform zu helfen;
6 ist ein Graph zum Erläutern eines Prozesses zum Berechnen eines repräsentativen Fahrzeugwinkels durch die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
8A ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Berechnen eines repräsentativen Fahrzeugwinkels der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
8B ist ein Flussdiagramm, das von demjenigen in 8A fortgesetzt ist;
9 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Verwendungsbereichs von Differentialbeschleunigungen in der ersten Ausführungsform zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Anfangseinstellverfahren für die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
11A und 11B sind Diagramme zum Erläutern des Anfangseinstellverfahrens für die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform; und
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen eines Montagewinkels der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben, werden einige Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet eine Stromversorgungseinheit 11, eine Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12, eine Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13, eine Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit 14 und eine Steuereinheit 15. Die Steuereinheit 15 beinhaltet eine Zentraleinheit (CPU) 16, eine Speichereinheit 17, die aus einem Halbleiterspeicher etc. aufgebaut ist, und eine Optikachsen-Betätigungssignal-Ausgabeeinheit 18.
2A bis 2C sind Diagramme, die Beispiele zeigen, in denen die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 an einem Fahrzeug 7 montiert ist. Im Fahrzeug 7 sind ein Linksseiten-Scheinwerfer 5L und ein Rechtsseiten-Scheinwerfer 5R, die Optikachsen-Betätigungsvorrichtungen 6L und 6R zum Justieren der Richtung jeder der optischen Achsen der Linksseiten- und Rechtsseiten-Scheinwerfer 5L und 5R enthalten; ein Beschleunigungssensor 2; ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 und die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 installiert. Der Beschleunigungssensor 2 misst eine Beschleunigung in Front-Heck-Richtung, die auf das Fahrzeug 7 angewendet wird, und eine Beschleunigung in einer Auf/Ab-Richtung, die auf das Fahrzeug 7 angewendet wird, und gibt die gemessene Beschleunigung als Beschleunigungssignal aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 misst eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 7 und gibt die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit als Geschwindigkeitssignal aus.
In einem Beispiel von 2A sind die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 und der Beschleunigungssensor 2 getrennt ausgebildet. Im Beispiel von 2B sind die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 und der Beschleunigungssensor 2 integral so ausgebildet, dass der Beschleunigungssensor 2 in der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 enthalten ist. In einem Beispiel von 2C ist die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, die integral mit dem Beschleunigungssensor 2 ausgebildet ist, in einer andern Fahrzeugelektrokomponente 8 enthalten.
Es ist anzumerken, dass, wenn die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 in der Fahrzeugelektrokomponente 8 enthalten ist, wie in 2C, einige oder alle der Funktionen der Stromversorgungseinheit 11, der Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12, der Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13, der Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit 14 und der Optikachsen-Betätigungssignal-Ausgabeeinheit 18 in der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 vorgesehen sein können, oder in der Fahrzeugelektrokomponente 8 vorgesehen sein können.
Die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 hält die optischen Achsen der Linksseiten- und Rechtsseiten-Scheinwerfer 5L und 5R, die eine Fläche vor dem Fahrzeug 7 beleuchten, auf festen Positionen in der Auf/Ab-Richtung aufrecht.
Die Stromversorgungseinheit 11 ist eine Vorrichtung, die Strom einer Fahrzeugbatterie 1 der Steuereinheit 15 zuführt. Die Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12, die Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 und die Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit 14 sind Kommunikationsvorrichtungen und kommunizieren mit Fahrzeugseitenvorrichtungen wie etwa dem Beschleunigungssensor 2, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 und einem Schalter 4 über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk, wie etwa ein Controller Area Network (CAN). Der Schalter 4 ist ein Zündschalter, ein Lichtschalter, ein Dimmerschalter oder dergleichen. Die Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12 gibt die Beschleunigungssignale in Front-Heck-Richtung und Auf/Ab-Richtung, die aus dem Beschleunigungssensor 2 ausgegeben werden, an der CPU 16 ein. Die Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 gibt ein aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ausgegebenes Geschwindigkeitssignal an der CPU 16 ein. Die Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit 14 gibt Fahrzeuginformation, die den Inhalt von Betätigung, der am Schalter 4 des Fahrzeugs 7 durch einen Fahrer durchgeführt wird, anzeigt, an der CPU 16 ein.
Die CPU 16 berechnet einen Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 in Bezug auf eine Straßenoberfläche unter Verwendung der Beschleunigungssignale und Geschwindigkeitssignale in der Front-Heck-Richtung und Auf/Ab-Richtung, um ein Optikachsen-Betätigungssignal zum Aufheben einer Änderung beim Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 in Bezug auf die Straßenoberfläche zu erzeugen. Die Optikachsen-Betätigungssignal-Ausgabeeinheit 18 ist eine Kommunikationsvorrichtung, die das durch die CPU 16 berechnete Optikachsen-Betätigungssignal an die Optikachsen-Betätigungsvorrichtungen 6L und 6R ausgibt.
Nachfolgend wird der Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 in Bezug auf die Straßenoberfläche ein „Fahrzeugwinkel“ genannt.
Die Optikachsen-Betätigungsvorrichtungen 6L und 6R betreiben den Optikachsenwinkel jedes der Scheinwerfer 5L und 5R in Übereinstimmung mit dem aus der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 eingegebenen Optikachsen-Betätigungssignal und führen dadurch eine Optikachsensteuerung so durch, dass eine Änderung beim Fahrzeugwinkel des Fahrzeugs 7 aufgehoben wird. Entsprechend einer solchen Betätigung, selbst wenn der Fahrzeugwinkel des Fahrzeugs 7 geändert wird, werden die optischen Achsen der Scheinwerfer 5L und 5R in Bezug auf die Straßenoberfläche an festen Positionen gehalten.
3A bis 3C sind Diagramme, die eine Beziehung zwischen einer Beschleunigung und einem Fahrzeugwinkel beschreiben.
In der Beschreibung der ersten Ausführungsform wird ein Messkoordinatensystem für Beschleunigung verwendet, in welchem die Auf/Ab-Richtung des Fahrzeugs 7 die Z-Achse ist und die Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs 7 die X-Achse ist, und wie in 3A gezeigt, werden die Richtung und Größe der an das Fahrzeug 7 angelegten Beschleunigung, die als das Beschleunigungs-Messkoordinatensystem dient, durch die Position eines an einer Feder hängenden Gewichts repräsentiert.
Es ist anzumerken, dass durch Berücksichtigen eines planaren Vierecks, dessen vier Ecken die Zentrumspunkte der Vorder- und Hinterräder links und rechts, die ein Straßenoberfläche berühren, sind, als ein virtuelles Fahrwerk, da die Ebene des virtuellen Fahrzeugs parallel zur Straßenoberfläche ist, der durch das virtuelle Fahrwerk und die Fahrzeugkarosserie, die durch eine Federung (Federungsvorrichtung) unterstützt sind, gebildete Winkel θ der Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 in Bezug auf die Straßenoberfläche, das heißt der Fahrzeugwinkel ist. Eine solche Relation berücksichtigend wird eine an das vom virtuellen Fahrwerk des Fahrzeugs 7 gesehenes Beschleunigungs-Messkoordinatensystem angelegte Beschleunigung, die äquivalent zu jener ist, die aus der Straßenseite gesehen wird, als Verhalten des an der Feder hängenden Gewichts repräsentiert wird. Es ist anzumerken, dass in der Zeichnung die Auf/Ab-Richtung des virtuellen Fahrzeugs die ZI-Achse ist und die Front-Heck-Richtung die XI-Achse ist.
Wie in 3B gezeigt, wenn das Fahrzeug 7 beschleunigt, bewegt sich das Gewicht parallel zur Straßenoberfläche sowohl auf einer horizontalen Straße als auch einer Neigung. Aus einem anderen Gesichtspunkt bewegt sich das Gewicht in der XI-Achsenrichtung des virtuellen Fahrwerks. Das heißt, dass eine Änderung bei der Beschleunigung aufgrund dem, dass das Fahrzeug fährt, parallel zur Straßenoberfläche, das heißt in der durch einen Pfeil 100 gezeigten Richtung ist, welches die XI-Achsenrichtung des virtuellen Fahrwerks ist.
Andererseits, wie in 3A gezeigt, wenn eine an das Fahrzeug 7 angelegte Beschleunigung aus dem Beschleunigungs-Messkoordinatensystem, das in der durch die Federung unterstützten Fahrzeugkarosserie eingestellt ist. betrachtet wird, die auch durch die Beschleunigung des Fahrzeugs 7 verursacht wird, bewegt sich das Gewicht in der XI-Achsenrichtung des virtuellen Fahrzeugs, wie im obigen Fall, unabhängig von der X-Achsenrichtung, welche die Front-Heck-Richtung des Beschleunigungs-Messkoordinatensystems ist.
Aus dem oben beschriebenen Verhalten des Gewichts kann der durch die X-Achse in Front-Heck-Richtung des Beschleunigungs-Messkoordinatensystems und der XI-Achse des virtuellen Fahrwerks gebildete Winkel θ, das heißt der Fahrzeugwinkel, welcher der Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 in Bezug auf die Straßenoberfläche ist, als der durch die X-Achse in der Front-Heck-Richtung und die Richtung, in der das Gewicht sich durch die Beschleunigung des Fahrzeugs 7 bewegt, gebildete Winkel θ detektiert werden (Pfeil 100).
Daher ist es im Beschleunigungs-Messkoordinatensystem, das im Fahrzeug 7 eingestellt ist, möglich, einen Fahrzeugwinkel unabhängig vom Aufsteigen oder Absteigen einer Fahrstraße zu berechnen, durch Beobachten des Bewegungsbetrags (der Pfeil 100) des Gewichts, das sich in der Richtung parallel zur Straßenoberfläche bewegt, zu zwei Zeitpunkten, dem km-Punkt und dem kn-Punkt, das heißt einer Differenz zwischen den Beschleunigungen in der Auf/Ab-Richtung und einer Differenz zwischen Beschleunigungen in der Front-Heck-Richtung.
Jedoch, wenn ein tatsächliches Fahrzeug 7 beschleunigt oder verlangsamt, neigt sich das Fahrzeug 7 vorwärts oder rückwärts (Nicken). Hier zeigt 4B ein Beispiel eines Fahrzeugs 7 in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist und die Fahrzeugkarosserie in Ruhe ist; zeigt 4A ein Beispiel eines Fahrzeugs 7, das verlangsamt, und zeigt 4C ein Beispiel eines beschleunigenden Fahrzeugs 7.
Wenn ein Fahrzeug 7 beschleunigt, wie in 4C gezeigt, rotiert das Fahrzeug 7 bei einem Rotationswinkel θ1 in einer Richtung, die durch den Pfeil 101 angegeben ist, und neigt sich in der Richtung, in der die Front des Fahrzeugs 7 angehoben wird oder das Heck abfällt. Als Referenz wird das Abfallen des Hecks des Fahrzeugs 7 bei Beschleunigung „Hocken“ genannt.
Wenn das Fahrzeugs 7 verlangsamt, sie in 4A gezeigt, rotiert das Fahrzeug 7 bei einem Rotationswinkel θ2 in der durch den Pfeil 102 angegebenen Richtung und neigt sich in der Richtung, in der die Front des Fahrzeugs 7 abfällt oder das Heck ansteigt. Zur Referenz wird das Abfallen der Front des Fahrzeugs 7 bei Beschleunigung „Abtauchen“ genannt.
Wie oben gezeigt, beinhaltet der Fahrzeugwinkel einen Fehler bei der Neigung, der sich aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs 7 ändert, das heißt dem Steigungswinkel, der Genauigkeit eines Fahrzeugwinkels, der aus Beschleunigungen bei zwei indefiniten Zeitpunkten ermittelt wird, zu welchen das Fahrzeug einen Zustand des Hockens oder Abtauchens zeigt, niedrig ist. Daher ist es nicht angemessen, einen Fahrzeugwinkel direkt zu verwenden, der aus Beschleunigungen zu zwei indefiniten Zeitpunkten ermittelt wird, um die optischen Achsen der Scheinwerfer zu steuern.
Demgegenüber korreliert der Steigungswinkel mit der Beschleunigung und steigt der Steigungswinkel gemäß der Größe der Beschleunigung an. Daher, wie in dem in 5 gezeigten Graphen, in dem Fahrzeugwinkel θ in Bezug auf Differenzen zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs 7 aufgetragen werden, das heißt Differentialbeschleunigungen ΔX in Front-Heck-Richtung, und Zeichnen einer repräsentativen geraden Linie 110, die viele der aufgetragenen Fahrzeugwinkel θ passiert, um den Fahrzeugwinkel zu ermitteln, bei dem die Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung Null ist, kann ein Fahrzeugwinkel ermittelt werden, der einem Zustand entspricht, in welchem das Fahrzeug 7 gestoppt ist, oder einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, bei dem der Einfluss von Steigung, die auftritt, wenn das Fahrzeug 7 beschleunigt oder verlangsamt, eliminiert wird.
In dieser 5 werden Fahrzeugwinkel θ, welche unter Verwendung von Beschleunigungssignalen, die durch den Beschleunigungssensor 2 gemessen sind, berechnet werden, als Sterne in der Koordinate aufgetragen, in welcher die Horizontalachse die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung ist und die vertikale Achse der Fahrzeugwinkel θ ist. Ein Fahrzeugwinkel entsprechend einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 gestoppt ist, oder einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, wo der Einfluss von Steigung, die auftritt, wenn das Fahrzeug 7 beschleunigt oder verlangsamt, eliminiert wird, wird ein repräsentativer Winkel θS genannt.
Die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung ist eine Differenz zwischen einem Beschleunigungssignal in Front-Heck-Richtung zu einem gewissen Zeitpunkt und einem Beschleunigungssignal in der Front-Heck-Richtung zu einem anderen Zeitpunkt, welche durch den Beschleunigungssensor 2 gemessen werden, das heißt eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung an zwei Zeitpunkten. Es ist anzumerken, dass in 5 ein Beschleunigungssignal, das in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, oder in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, gemessen wird, als ein Beschleunigungssignal an dem km-Punkt verwendet wird, und eine Differenz zwischen dem Beschleunigungssignal am km-Punkt und einem Beschleunigungssignal am kn-Punkt als eine Differentialbeschleunigung ΔX auf der horizontalen Achse eingestellt wird.
Um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS durch Auftragen vieler von Fahrzeugwinkeln θ in Bezug auf Differentialbeschleunigungen ΔX in einem orthogonalen Koordinatensystem und Zeichnen einer repräsentativen geraden Linie 110, wie im Graphen von 5, zu berechnen, ist ein Speicher großer Kapazität zum Speichern einer großen Anzahl von Fahrzeugwinkeln θ und Differentialbeschleunigungen ΔX erforderlich, und ist gleichzeitig eine CPU erforderlich, die für die Verarbeitung komplexer Berechnung in der Lage ist. Daher ist es unverleugbar, dass eine Konfiguration der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 kompliziert wird, und die Kosten ansteigen.
Daher wird in der ersten Ausführungsform der Prozess des Berechnens eines repräsentativen Fahrzeugwinkels θS, wie der in 5 gezeigte, auf einen Prozess vereinfacht, wie der in 6 gezeigte.
In 6, wie in 5, werden Fahrzeugwinkel θ, die unter Verwendung von Differenzen zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung und Auf/Ab-Richtung zu zwei Zeitpunkten, die durch den Beschleunigungssensor 2 gemessen werden, berechnet werden, als Stern im Koordinatensystem aufgetragen, in welchem die Horizontalachse die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung ist und die Vertikalachse der Fahrzeugwinkel θ ist. Es wird angenommen, dass die Fahrzeugwinkel θ jeweils zu unterschiedlichen Zeiten berechnet werden. Die CPU 16 zeichnet eine gerade Linie 111, die zwei Sterne passiert, die einen ersten Fahrzeugwinkel θ und einen zweiten Fahrzeugwinkel θ angeben, und ermittelt als einen dritten Fahrzeugwinkel θs den Fahrzeugwinkel, bei welchem die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung auf der geraden Linie 111 Null ist. In 6 wird der dritte Fahrzeugwinkel θs durch einen offenen Kreis angegeben. Der dritte Fahrzeugwinkel θs entspricht einem Fahrzeugwinkel in einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, oder einem Zustand, bei dem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Schließlich ermittelt die CPU 16 basierend auf einem Verteilungszustand, eine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln θS, die aus einer Mehrzahl von geraden Linien 111 ermittelt werden, einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS, welches der repräsentative Winkel der dritten Fahrzeugwinkel θs ist. In 6 wird der repräsentative Fahrzeugwinkel θS durch einen geschlossenen Kreis angegeben.
Spezifischer berechnet die CPU 16 eine Differentialbeschleunigung ΔX durch Gleichung (1) unter Verwendung von Beschleunigungssignalen Xkm und Xkn in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei Zeitpunkten gemessen werden, einem km-Punkt und einem kn-Punkt. Zusätzlich berechnet die CPU 16 eine Differentialbeschleunigung ΔZ durch Gleichung (2) unter Verwendung von Beschleunigungssignalen Zkm und Zkn in der Auf/Ab-Richtung, welche zu denselben zwei Zeitpunkten gemessen werden, dem km-Punkt und dem kn-Punkt. Nachfolgend berechnet die CPU 16 einen Fahrzeugwinkel θ aus einem Verhältnis der Differentialbeschleunigung ΔZ zur Differentialbeschleunigung ΔX durch Gleichung (3).
Der Fahrzeugwinkel θ wird ein erster Fahrzeugwinkel θα genannt, und die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung, die verwendet wird, um den ersten Fahrzeugwinkel θα zu berechnen, wird eine erste Differentialbeschleunigung ΔXα genannt. Die CPU 16 speichert den ersten Fahrzeugwinkel θα und die erste Differentialbeschleunigung ΔXα im Speicher 17 als einen Datensatz.
Nachfolgend berechnet die CPU 16 einen Fahrzeugwinkel θ durch Gleichungen (1) bis (3) unter Verwendung von Beschleunigungssignalen Xkm, Xkn, Zkm und ZKn, die zu zwei Zeitpunkten, die andere sind als die oben erwähnten zwei Zeitpunkte, gemessen werden.
Der Fahrzeugwinkel θ wird ein zweiter Fahrzeugwinkel θβ genannt, und die Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung, die verwendet wird, um den zweiten Fahrzeugwinkel θβ zu berechnen, wird eine zweite Differentialbeschleunigung ΔXβ genannt. Die CPU 16 speichert den zweiten Fahrzeugwinkel θβ und die zweite Differentialbeschleunigung ΔXβ in der Speichereinheit 17 als einen Datensatz.
Nachfolgend, unter Verwendung des ersten Fahrzeugwinkels θα, der ersten Differentialbeschleunigung ΔXα, der zweiten Differentialbeschleunigung θβ und der zweiten Differentialbeschleunigung ΔXβ, die in der Speichereinheit 17 gespeichert sind, berechnet die CPU durch Gleichung (4) einen dritten Fahrzeugwinkel θS, bei welchem die Differentialbeschleunigung ΔX auf einer geraden Linie 111 Null ist, die den ersten Fahrzeugwinkel θα und den zweiten Fahrzeugwinkel θβ passiert.
Die CPU 16 wiederholt den oben beschriebenen Prozess, um N dritte Fahrzeugwinkel θs (N ≥ 2) zu berechnen. Schließlich berechnet die CPU 16 den Durchschnitt von N dritten Fahrzeugwinkeln θs durch Gleichung (5) und stellt den berechneten Durchschnitt als einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS ein. Es ist anzumerken, dass der repräsentative Fahrzeugwinkel θS irgendein Wert sein kann, solange wie er die repräsentativen Wert der N dritten Fahrzeugwinkel θs ist, und kann somit der Median, der Modus oder dergleichen sein, neben dem oben beschriebenen Durchschnittswert. $Δ X = Xkn - Xkm$
$Δ Z = Zkn - Zkm$
$θ = {tan}^{- 1} (Δ Z/ Δ X)$
$θ s = (θα \cdot Δ X β - θβ \cdot Δ X α) / (Δ X β - Δ X α)$
$θ S = (θ s 1 + θ s 2 + θ s 3 + \dots + θ sN) / N$
Es ist anzumerken, dass, wie oben beschrieben, da der Fahrzeugwinkel θ unter Verwendung von Differentialbeschleunigungen ΔX und ΔZ berechnet wird, welches die Änderungsbeträge bei der Beschleunigung sind, es keinen Einfluss eines Versatzes gibt, der in Ausgaben aus dem Beschleunigungssensor 2 vorhanden ist, und es somit kein Problem gibt, selbst wenn der Versatz sich über die Zeit ändert.
Die CPU 16 kann konfiguriert sein, einen dritten Fahrzeugwinkel θs jedes Mal zu berechnen, bei dem eine erster Fahrzeugwinkel θα und ein zweiten Fahrzeugwinkel θβ berechnet werden, oder kann konfiguriert sein, eine Mehrzahl von Mengen von berechneten Fahrzeugwinkeln θ und eine Differentialbeschleunigung ΔX in der Speichereinheit 17 zu speichern, und einen dritten Fahrzeugwinkel θs unter Verwendung zumindest einer Menge eines Fahrzeugwinkels θ und eine Differentialbeschleunigung ΔX aus der Mehrzahl von Sätzen eines Fahrzeugwinkel θ und einer Differentialbeschleunigung ΔX, die in der Speichereinheit 17 gespeichert sind, zu berechnen.
Nun werden beispielhafte Ausführungsformen A und B beschrieben, in welchen die CPU 16 die Fahrzeugwinkel θ und Differentialbeschleunigungen ΔX, die in der Speichereinheit 17 gespeichert sind, bei der Berechnung eines dritten Fahrzeugwinkels θs verwendet.
<Beispiel-Konfiguration A>
Wenn die CPU 16 einen ersten Fahrzeugwinkel θα neu berechnet, wählt die CPU 16 einen Satz aus einer Mehrzahl von Sätzen aus, die in der Speichereinheit 17 gespeichert sind und berechnet einen dritten Winkel θs unter Verwendung des Fahrzeugwinkels θ und der Differentialbeschleunigung ΔX, die im ausgewählten Satz enthalten sind, als einen zweiten Fahrzeugwinkel θβ und eine zweite Differentialbeschleunigung ΔXβ.
Zusätzlich wird es beim Auswählen, durch die CPU 16, ein als ein zweiter Fahrzeugwinkel θβ zu verwendender Satz aus einer Mehrzahl von in der Speichereinheit 17 gespeicherten Sätzen, wenn ein erster Fahrzeugwinkel θα neu berechnet wird, bevorzugt, einen Satz von Daten, in welchem die Differenz zwischen einer ersten Differentialbeschleunigung ΔXα und einer zweiten Differentialbeschleunigung ΔXβ am größten ist, auszuwählen. Dies liegt daran, dass, je größer die Differenz zwischen der ersten Differentialbeschleunigung ΔXα und der zweiten Differentialbeschleunigung ΔXβ ist, desto größer die Verbesserung bei der Genauigkeit einer geraden Linie 111, die einen ersten Fahrzeugwinkel θα mit einem zweiten Fahrzeugwinkel θβ verbindet, und somit kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
<Beispiel-Konfiguration B>
Die CPU 16 wählt zwei Sätze aus einer Mehrzahl von in der Speichereinheit 17 gespeicherten Sätzen aus und berechnet einen dritten Fahrzeugwinkel θs, unter Verwendung des Fahrzeugwinkels θ und der Differentialbeschleunigung ΔX, die in einem der ausgewählten Sätze enthalten ist, als einen ersten Fahrzeugwinkel θα und eine erste Differentialbeschleunigung ΔXα, und unter Verwendung des Fahrzeugwinkels θ und der Differentialbeschleunigung ΔX, die in dem anderen einen der ausgewählten Sätze enthalten sind, als einen zweiten Fahrzeugwinkel θβ und eine zweite Differentialbeschleunigung ΔXβ.
Zusätzlich wird es beim Auswählen von zwei Sätzen aus einer Mehrzahl von in der Speichereinheit 17 gespeicherten Sätzen durch die CPU 16 bevorzugt, zwei Datensätze auszuwählen, in welchen die Differenz zwischen Differentialbeschleunigungen ΔX am größten ist. Dies liegt daran, dass, je größer die Differenz zwischen der ersten Differentialbeschleunigung ΔXα und der zweiten Differentialbeschleunigung ΔXβ ist, desto größer wird die Verbesserung bei der Genauigkeit einer geraden Linie 111, die einen ersten Fahrzeugwinkel θα mit einem zweiten Fahrzeugwinkel θβ verbindet, und somit kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Nachfolgend wird die Beispielkonfiguration B beschrieben.
Als Nächstes wird eine Operation der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 unter Verwendung eines Flussdiagramms von 7 beschrieben.
Wenn Strom eingeschaltet wird und der Betrieb gestartet wird, führt die CPU 16 das Flussdiagramm von 7 aus.
Die CPU 16 ermittelt zuerst Beschleunigungssignale in der Auf/Ab-Richtung und der Front-Heck-Richtung, die aus dem Beschleunigungssensor 2 über die Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12 eingegeben werden (Schritt ST1). Der Messzyklus für Beschleunigungssignale ist beispielsweise 100 ms.
Nachfolgend bestimmt die CPU 16, ob das Fahrzeug 7 angehalten ist oder fährt, basierend auf einem aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 über die Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 eingegebenen Geschwindigkeitssignal (Schritt ST2). Im beispielhaften Betrieb von 7 ist die optische Achsensteuerung für einen Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist (Schritte ST3 bis ST9) und die optische Achsensteuerung für einen Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 fährt (Schritte ST12 bis ST15) durchgeführt, um zueinander umgeschaltet zu werden.
Es ist anzumerken, dass es in Schritt ST2, bei welchem eine Bestimmung, ob das Fahrzeug 7 angehalten ist oder fährt, vorgenommen wird, wünschenswert ist, dass ein Filter mit einer Verzögerungszeit von beispielsweise etwa 2 Sekunden bereitgestellt ist, um so zu verhindern, dass in einem Geschwindigkeitssignal enthaltenes Rauschen irrtümlich als ein Fahrsignal bestimmt wird, oder eine Periode ab dann, wenn das Fahrzeug anhält, bis dann, wenn die Fahrzeugkarosserie zur Ruhe kommt, als Fahren bestimmt wird.
Wenn das Fahrzeugs 7 angehalten ist („JA“ in Schritt ST2), berechnet die CPU 16 einen Neigungswinkel des Fahrzeugs relativ zur horizontalen Richtung unter Verwendung der im Schritt ST1 ermittelten Beschleunigungssignale (Schritt ST3). Der Neigungswinkel des Fahrzeugs 7 relativ zur Horizontalrichtung wird ein „Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen“ genannt. Für ein Verfahren des Berechnens eines Fahrzeugwinkels relativ zur Horizontalen, welcher Ausgaben aus einem Beschleunigungssensor verwendet, der zum Detektieren einer Gravitationsbeschleunigung in der Lage ist, kann jegliches bekannte Verfahren verwendet werden, und somit wird dessen Beschreibung weggelassen.
Damit die CPU 16 bestimmen kann, ob die Neigung des Fahrzeugs 7 sich aufgrund dem ändert, dass ein Passagier in oder aus dem Fahrzeug 7 geht oder Laden oder Entladen von Gepäck während des Anhaltens des Fahrzeugs 7, weist die CPU 16 ein Erstmals-Flag auf, welches angibt, ob ein Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen, vor der Änderung ermittelt, in der Speichereinheit 17 gespeichert ist.
Wenn das Verhalten des Fahrzeugs 7 sich von Fahren zu Stopp ändert, prüft die CPU 16, ob das Erstmals-Flag gesetzt ist (Schritt ST4). Falls das Erstmals-Flag nicht gesetzt ist („JA“ in Schritt ST4), das heißt unmittelbar nachdem das Fahrzeug 7 gestoppt ist, setzt die CPU 16 das Erstmals-Flag (Schritt ST5), speichert in der Speichereinheit 17 den Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen, der im Schritt ST3 berechnet wird, als den ersten Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen (Schritt ST6) und kehrt zu Schritt ST1 zurück.
Falls das Erstmals-Flag gesetzt ist („NEIN“ in Schritt ST4), das heißt das zweite und nachfolgende Mal, nachdem das Fahrzeug 7 angehalten ist, liest die CPU 16 den ersten Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen aus der Speichereinheit 17 aus und subtrahiert den Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen, der im Schritt ST3 berechnet ist, vom ersten Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen, und berechnet dadurch eine Neigungswinkeldifferenz (Schritt ST7). Falls es eine Neigungswinkeldifferenz gibt („JA“ in Schritt ST8), wird festgestellt, dass die Neigung des Fahrzeugs 7 sich aufgrund dem geändert hat, dass ein Passagier in oder aus dem Fahrzeug 7 kommt, Laden oder Entladen von Gepäck, oder dergleichen, und sich entsprechend die optischen Achsen auch geändert haben, und somit die CPU 16 den Fahrzeugwinkel und die Neigungswinkeldifferenz addiert und dadurch einen Fahrzeugwinkel nach der Änderung berechnet (Schritt ST9). Falls es keine Neigungswinkeldifferenz gibt („NEIN“ im Schritt ST8), ist dann der Negativwert des Fahrzeugs 7 nicht geändert und entsprechend haben sich die optischen Achsen nicht geändert und somit kehrt di CPU 16 zum Prozess von Schritt ST1 zurück.
Schritt ST10 ist ein Prozess des Ermittelns, wenn der Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen des Fahrzeugs 7 sich aufgrund dem ändert, dass ein Passagier in oder aus dem Fahrzeug 7 gelangt, Laden oder Entladen von Gepäck oder dergleichen, eines optischen Achsen-Betriebswinkels, der den geänderten Winkel aufhebt, um die optischen Achsen zurück zu ihren Anfangspositionen zu bringen.
Im Schritt ST10, wenn es eine Änderung zwischen einem Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen gibt, der unmittelbar, nachdem das Fahrzeug 7 angehalten ist, ermittelt wird (das erste Mal nach dem Anhalten), und einem Fahrzeugwinkel relativ zu einer Horizontalen, der danach ermittelt wird (zweites oder nachfolgendes Mal nach dem Anhalten), berechnet die CPU 16 einen Optikachsen-Betriebswinkel, der die geänderte Neigungswinkeldifferenz aufhebt und bringt dann die optische Achse zurück zu ihren Anfangspositionen und verwendet den Optikachsen-Betriebswinkel für optimale Achsensteuerung. Es ist anzumerken, dass der Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen beim ersten Mal, nachdem das Fahrzeug 7 gestoppt ist, ein Winkel ist, der einem Fahrzeugwinkel entspricht, wenn das Fahrzeug 7 fährt, und kein Passagier in oder aus dem Fahrzeug 7 gelangt, kein Beladen oder Entladen von Gepäck, oder dergleichen vorliegt, und ist geeignet als eine Referenz zum Beobachten einer Änderung beim Negativwert während des Haltens des Fahrzeugs 7.
Bei der während des Anhaltens des Fahrzeugs 7 durchgeführten Optikachsensteuerung, beispielsweise beim Anhalten des Fahrzeugs 7 auf einer horizontalen Straßenoberfläche vorab, werden die Anfangspositionen der optischen Achsen eingestellt, 1% des Winkels der Heruntergehseite zu sein. 1% des Winkels der Heruntergehseite ist ein Winkel, bei welchem die optischen Achsen um 1 m bei einer Position 100 m voraus abgesenkt werden. Nach dem Einstellen können die optischen Achsen in einer Richtung betrieben werden, in welcher der Änderungsbetrag bei dem Fahrzeugwinkel aufgehoben wird, so dass die optischen Achsen der Scheinwerfer 5L und 5R zu ihren Anfangspositionen zurückgebracht werden, in Übereinstimmung mit einer Differenz beim Fahrzeugwinkel, der sich aufgrund dem ändert, dass ein Passagier in oder aus dem Fahrzeug 7 gelangt, Laden oder Entladen von Gepäck oder dergleichen.
Als ein Beispiel wird der Optikachsen-Betriebswinkel aus einem in der Speichereinheit 17 vorab gespeicherten Optikachsenkorrekturwinkel, einem vorab in der Speichereinheit 17 gespeicherten Fahrzeugwinkel-Referenzwert und dem im Schritt ST8 berechneten Fahrzeugwinkel ermittelt. Durch den Wert (den Fahrzeugwinkel-Referenzwert - Fahrzeugwinkel) wird der Änderungsbetrag beim Fahrzeugwinkel aufgehoben, und durch Addieren des Werts (Optikachsenkorrekturwinkel + Fahrzeugwinkel-Referenzwert) zum Wert (Fahrzeugwinkel-Referenzwert - Fahrzeugwinkel) werden die optischen Achsen zurück zu ihren Ausgangspositionen gebracht.
Der Optikachsenkorrekturwinkel und der Fahrzeugwinkel-Referenzwert werden später beschrieben.
Die CPU 16 erzeugt Optikachsen-Betriebssignale aus dem im Schritt ST10 ermittelten Optikachsen-Betriebswinkel und gibt die Optikachsen-Betätigungssignale an die Optikachsen-Betriebsvorrichtungen 6L und 6R durch die Optikachsen-Betriebssignal-Ausgabeeinheit 18 aus (Schritt ST11). Die Optikachsen-Betriebsvorrichtungen 6L und 6R betreiben die Optikachsen der Scheinwerfer 5L und 5R in Übereinstimmung mit den aus der Optikachsen-Betriebssignal-Ausgabeeinheit 18 gesendeten Optikachsen-Betriebssignalen.
Andererseits, wenn das Verhalten des Fahrzeugs 7 sich von „Halt“ zu „fahrend“ ändert („NEIN“ in Schritt ST2), setzt die CPU 16 das Erstmals-Flag zurück (Schritt ST12). Nachfolgend berechnet die CPU 16 einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS unter Verwendung der im Schritt ST1 ermittelten Beschleunigungssignale (Schritt ST13). Falls die CPU 16 einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS berechnete („JA“ in Schritt ST14), aktualisiert die CPU 16 den Fahrzeugwinkel auf den Wert des im Schritt ST13 berechneten repräsentativen Fahrzeugwinkels θS (Schritt ST15). Falls andererseits die CPU 16 keinen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS berechnen konnte („NEIN“ in Schritt ST14), kehrt die CPU 16 zum Prozess von Schritt ST1 zurück. Details der Schritte ST13 und ST14 werden später beschrieben.
Nach Schritt ST15 berechnet die CPU 16 einen Optikachsen-Betriebswinkel im Schritt ST10. Im Schritt ST11 erzeugt die CPU 16 Optikachsen-Betriebssignale und gibt die Optikachsen-Betriebssignale an die Optikachsen-Betriebsvorrichtungen 6L und 6R über die Optikachsen-Betriebssignal-Ausgabeeinheit 18 aus.
Wie oben beschrieben, durch Berechnen eines repräsentativen Fahrzeugwinkels θS unter Verwendung von in einem Zustand ermittelten Beschleunigungen, in welchen das Fahrzeug 7 fährt, kann ein Fahrzeugwinkel, wenn das Fahrzeug 7 angehalten ist oder wenn das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, abgeleitet werden, ohne beeinflusst zu sein durch den Grad der Fahrstraße und durch die Neigung (Steigung) des Fahrzeugs 7, die sich aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs 7 ändert.
Zusätzlich, da Differentialbeschleunigungen zu zwei Zeitpunkten zur Berechnung eines repräsentativen Fahrzeugwinkels θS verwendet werden, gibt es keinen Einfluss eines Versatzes, der in Ausgaben aus dem Beschleunigungssensor 2 vorliegt, und somit gibt es kein Problem, selbst falls sich der Versatz mit der Zeit ändert. Andererseits wird eine optische Achsensteuerung (Schritte ST3 bis ST9), die einen Fahrzeugwinkel relativ zu einer Horizontalen in einem Zustand verwendet, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten wird, durch ein Verfahren durchgeführt, in welchem geänderte Winkel immer weiter akkumuliert werden und somit ein kumulativer Fehler erzeugt werden kann. Daher besteht bei einer optischen Achsensteuerung, die einen Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen verwendet, die Möglichkeit, dass die optischen Achsen mit dem Verstreichen von Zeit abweichen; jedoch kann in der ersten Ausführungsform, durch Verwenden optischer Achsensteuerung (Schritte ST12 bis ST15), die einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS in Kombination verwendet, ein kumulativer Fehler beseitigt werden und als Ergebnis können die optischen Achsen der Scheinwerfer stabil an richtigen Winkeln über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
Als Nächstes werden die Details des Prozesses in Schritten ST13 und ST14, gezeigt in 7, unter Verwendung von Flussdiagrammen von 8A und 8B beschrieben.
Falls Beschleunigungssignale in der Front-Heck-Richtung und der Auf/Ab-Richtung für zwei Zeitpunkte, die aus dem Beschleunigungssensor 2 über die Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit 12 eingegeben werden, verfügbar sind, berechnet die CPU 16 Differentialbeschleunigungen ΔX und ΔZ unter Verwendung der Beschleunigungssignale in der Front-Heck-Richtung zu den zwei Zeitpunkten und Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung zu den zwei Zeitpunkten („JA“ in Schritt ST13-1). Falls andererseits nur Beschleunigungssignale für einen Zeitpunkt verfügbar sind, bestimmt die CPU 16, dass Differentialbeschleunigungen und ΔX und ΔZ nicht berechnet werden können („NEIN“ in Schritt ST13-1) und als Ergebnis bestimmt sie, dass ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS nicht berechnet werden kann (Schritt ST13-19) und schreitet zum Prozess von Schritt ST14 von 7 fort. In diesem Fall bestimmt die CPU 16, dass die CPU 16 nicht in der Lage war, einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS im Schritt ST14 zu berechnen („NEIN“ in Schritt ST14) und kehrt somit zum Prozess von Schritt ST1 zurück, und ermittelt Beschleunigungssignale für den zweiten Zeitpunkt.
Nachfolgend vergleicht die CPU 16 die berechnete Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung mit einem vorbestimmten Verwendungsbereich differentialer Beschleunigungen (Schritt ST13-2). Es wird angenommen, dass der Verwendungsbereich von Differentialbeschleunigungen in der Speichereinheit 17 gespeichert wird.
Hier zeigt 9 ein Beispiel des Verwendungsbereichs von Differentialbeschleunigungen. In 9, wie in 5 und 6, sind Fahrzeugwinkel θ, die unter Verwendung von durch den Beschleunigungssensor 2 gemessenen Beschleunigungssignalen berechnet werden, als Sterne in der Koordinate aufgetragen, in welcher die horizontale Achse die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung ist und die vertikal Achse der Fahrzeugwinkel θ ist. In der Zeichnung wird der Verwendungsbereich der Differentialbeschleunigung ΔX eingestellt, im Bereich von -0,5 G bis -0,1 G und dem Bereich von 0,1 G bis 0,5 G zu sein.
Wenn eine große Beschleunigung aufgrund rascher Beschleunigung, plötzlichen Stopps oder dergleichen des Fahrzeugs 7 gemessen wird, kann das Fahrzeug 7 auch abnormales Verhalten zeigen. Daher, um Beschleunigungssignale, die bei rascher Beschleunigung, plötzlichem Stopp oder dergleichen ermittelt werden, auszuschließen, wird der Verwendungsbereich der Differentialbeschleunigung ΔX eingestellt, im Bereich von - 0,5 G bis 0,5 G zu sein. Wenn andererseits die Beschleunigung klein ist, ist ΔX, welches der Nenner der obigen Gleichung (3) zum Berechnen des Fahrzeugwinkels θ ist, klein, und entsprechend mag ein abnormales Rechenergebnis erhalten werden. Daher wird der Bereich von -0,1 G bis 0,1 G, in welchem ein abnormales Ergebnis der Berechnung eines Fahrzeugwinkels θ erhalten werden kann, aus dem oben beschriebenen Verwendungsbereich ausgeschlossen. Als Ergebnis ist der Verwendungsbereich der Differentialbeschleunigung ΔX, wenn das Fahrzeug 7 ent-beschleunigt, von -0,5 G bis -0,1 G einschließlich, und ist der Verwendungsbereich der Differentialbeschleunigung ΔX, wenn das Fahrzeug 7 beschleunigt, von 0,1 bis 0,5 G inklusive.
Es ist anzumerken, obwohl in diesem Bereich der Verwendungsbereich für die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung eingestellt wird, der Bewegungsbereich für Beschleunigungssignale in der Front-Heck-Richtung eingestellt werden kann.
Falls im Schritt ST13-2 die Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung in dem Verlangsamungsseiten-Verwendungsbereich von -0,5 G bis -0,1 G inklusive ist, schreitet die CPU 16 zu Schritt ST13-3 fort und berechnet einen Verlangsamungs-Fahrzeugwinkel θ unter Verwendung der Differentialbeschleunigungen ΔX und ΔZ, die im Schritt ST13-1 berechnet werden.
Nachfolgend prüft die CPU 16, ob ein Verlangsamungsseitenspeicher in der Speichereinheit 17 freien Bereich aufweist (Schritt ST13-4). Hier wird angenommen, dass die Speichereinheit 17 zwei Speicher enthält, den Verlangsamungsseitenspeicher und einen Beschleunigungsseitenspeicher. Wenn ein Datensatz einen Fahrzeugwinkel θ und eine Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung enthält, der verwendet wird, um den Fahrzeugwinkel θ zu berechnen, weist der Verlangsamungsseitenspeicher eine Kapazität auf, die zum Speichern von zehn Datensätzen in der Lage ist. Der Beschleunigungsseitenspeicher hat ähnlich eine Kapazität, die in der Lage ist, zehn Datensätze zu speichern. Es ist anzumerken, dass der Speicherbereich eines einzelnen Speichers für den Verlangsamungsseitenspeicher und einen Beschleunigungsseitenspeicher zugewiesen sein kann.
Falls der Verlangsamungsseitenspeicher einen freien Bereich hat, das heißt die gespeicherten Daten neun oder weniger Sätze enthalten („JA“ in Schritt ST13-4), speichert die CPU 16 als einen Datensatz den Verlangsamungsfahrzeugwinkel θ, der im Schritt ST13-3 berechnet ist, und die Differentialbeschleunigung ΔX im Verlangsamungsseitenspeicher in der Speichereinheit 17 (Schritt ST13-5).
Falls andererseits der Verlangsamungsseitenspeicher keinen freien Bereich aufweist, das heißt die gespeicherten Daten zehn Sätze enthalten („NEIN“ im Schritt ST13-4), führt im Schritt ST13-6 die CPU 16 einen Datenersatz durch. Falls die Absolutwerte alle Differentialbeschleunigungen ΔX, die im Verlangsamungsseitenspeicher gespeichert sind, größer sind als der Absolutwert der Differentialbeschleunigung ΔX, welcher verwendet wird, um den Fahrzeugwinkel θ im Schritt ST13-3 zu berechnen, verwirft dann die CPU 16 den im Schritt ST13-3 berechneten Verlangsamungsfahrzeugwinkel θ und die Differentialbeschleunigung ΔX. Falls andererseits die Absolutwerte der Differentialbeschleunigungen ΔX, die in dem Verlangsamungsseitenspeicher gespeichert sind, einen enthält, der kleiner ist als der Absolutwert der Differentialbeschleunigung ΔX, der verwendet wird, um den Fahrzeugwinkel θ im Schritt ST13-3 zu berechnen, wird dann ein Datensatz, der die kleinere Differentialbeschleunigung ΔX enthält, durch einen im Schritt ST13-3 berechneten Datensatz ersetzt.
Nachfolgend prüft die CPU 16, ob der Beschleunigungsseitenspeicher einer Speichereinheit 17 einen freien Bereich aufweist (Schritt ST13-7). Falls der Beschleunigungsseitenspeicher einen freien Bereich hat, das heißt die gespeicherten Daten neun Sätze oder weniger enthalten („JA“ im Schritt ST13-7), bestimmt die CPU 16, dass die CPU 16 einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS nicht berechnen kann (Schritt ST13-19) und schreitet zu Schritt ST14 von 7 fort. In diesem Fall bestimmt die CPU 16 im Schritt ST14, dass die CPU 16 nicht in der Lage war, einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen („NEIN“ in Schritt ST14) und kehrt somit zu Schritt ST1 zurück.
Falls andererseits der Beschleunigungsseitenspeicher keinen freien Bereich hat, das heißt die gespeicherten Daten zehn Sätze enthalten („NEIN“ im Schritt ST13-7), berechnet die CPU 16 einen dritte Fahrzeugwinkel θs unter Verwendung eines Datensatzes im Beschleunigungsseitenspeicher und eines Datensatzes im Verlangsamungsseitenspeicher (Schritt ST13-8). Die CPU 16 kann zwei Datensätze auswählen, die verwendet werden, um einen dritten Fahrzeugwinkel θs in irgendeiner Weise zu berechnen, aber es wird bevorzugt, beispielsweise einen Datensatz mit dem größten Absolutwert der Differentialbeschleunigung ΔX (angezeigt als θα in 9) aus den zehn Datensätzen, die im Beschleunigungsseitenspeicher gespeichert sind, und einen Datensatz mit dem größten Absolutwert der Differentialbeschleunigung ΔX (angezeigt als θβ in 9) aus den zehn Datensätzen, die in dem Verlangsamungsseitenspeicher gespeichert sind, auszuwählen. Je größer die Differenz zwischen Differentialbeschleunigungen ΔX in zwei Datensätzen ist, welche verwendet werden, um einen dritten Fahrzeugwinkel θs zu berechnen, desto mehr wird die Genauigkeit einem Fahrzeugwinkel θ in zwei Datensätze verbindenden geraden Linie 111 verbessert und somit kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Nachfolgend entfernt die CPU 16 die zwei Datensätze, die verwendet werden, um den Fahrzeugwinkel zu berechnen, im Schritt ST13-8 aus dem Beschleunigungsseitenspeicher und dem Verlangsamungsseitenspeicher (Schritt ST13-9). Zusätzlich inkrementiert die CPU 16 einen Zählerwert N zum Zählen der Anzahl von dritten Fahrzeugwinkeln θs, die verwendet werden, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen (Schritt ST13-10).
Nachfolgend liest die CPU 16 eine Summe dritter Fahrzeugwinkel θs, die letztes Mal berechnet wurden, aus der Speichereinheit 17 aus und addiert den dritten Fahrzeugwinkel θs, der im Schritt ST13-8 dieses Mal berechnet worden ist, zur ausgelesenen Summe und berechnet dadurch eine Summe dritter Fahrzeugwinkel θs dieses Mals (Schritt ST13-11). Die CPU 16 speichert die Stromumwandlung dritter Fahrzeugwinkel θs, die diesmal berechnet sind, in der Speichereinheit 17. Dann dividiert die CPU 16 die Summe dritter Fahrzeugwinkel θs für dieses Mal, die im Schritt ST13-11 berechnet wird, durch den Zählwert N, um den Durchschnitt der dritten Fahrzeugwinkel θs zu ermitteln und stellt den Durchschnitt als einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS ein (Schritt ST13-12). Es ist anzumerken, dass bei erster Berechnung eines dritten Fahrzeugwinkels θs die Summe dritter Fahrzeugwinkel θs noch nicht in der Speichereinheit 17 gespeichert ist und somit der dritte Fahrzeugwinkel θs, der dieses Mal berechnet wird, als ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θs berechnet wird, so wie er vorliegt.
Schließlich bestimmt die CPU 16, dass der repräsentative Fahrzeugwinkel θS berechnet wurde (Schritt ST13-13) und schreitet zu Schritt ST14 von 7 fort. In diesem Fall bestimmt die CPU 16 im Schritt ST14, dass ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS berechnet wurde („JA“ im Schritt ST14) und schreitet somit zu Schritt ST15 fort.
Falls andererseits im Schritt ST13-2 die Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung im Beschleunigungsseiten-Verwendungsbereich von 0,1 G bis 0,5 G inklusive ist, schreitet die CPU 16 nachfolgend zu Schritt ST13-14 fort und berechnet einen Beschleunigungsfahrzeugwinkel unter Verwendung der Differentialbeschleunigung ΔX und ΔZ, die im Schritt ST13-1 berechnet sind.
Nachfolgend prüft die CPU 16, ob der Beschleunigungsseitenspeicher in der Speichereinheit 17 einen freien Bereich aufweist (Schritt ST13-15) und führt das Speichern von Daten (Schritt ST13-16) oder Datenersatz (Schritt ST13-17) durch. Die Prozesse in Schritten ST13-15, ST13-16, und ST13-17 sind die gleichen wie jene in Schritten ST13-4, ST13-5 und ST13-6 und somit wird deren Beschreibung weggelassen.
Nachfolgend prüft die CPU 16, ob der Verlangsamungsseitenspeicher in der Speichereinheit 17 einen freien Bereich aufweist (Schritt ST17-18). Falls der Verlangsamungsseitenspeicher einen freien Bereich aufweist, d.h. die gespeicherten Daten neun Sätze oder weniger beinhalten („JA“ in Schritt ST13-18), bestimmt die CPU 16, dass die CPU 16 nicht einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS berechnen kann (Schritt ST13-19 und schreitet zu Schritt ST14 von 7 fort. In diesem Fall bestimmt die CPU 16 im Schritt ST14, dass die CPU 16 nicht in der Lage war, einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen („NEIN“ in Schritt ST14) und kehrt somit zum Prozess von Schritt ST1 zurück.
Falls andererseits der Verlangsamungsseitenspeicher keinen freien Bereich aufweist, das heißt die gespeicherten Daten zehn Sätze enthalten („NEIN“ im Schritt ST13-18), führt die CPU 16 die Prozesse in Schritten ST13-8 bis ST13-13 durch, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen.
Es ist anzumerken, dass wenn im Schritt ST13-2 die Differentialbeschleunigung ΔX in Front-Heck-Richtung weder im Verlangsamungsseiten-Verwendungsbereich noch im Beschleunigungsseiten-Verwendungsbereich ist, die CPU 16 zu Schritt ST13-19 fortschreitet und bestimmt, dass die CPU 16 einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS nicht berechnen kann, und schreitet zu Schritt ST14 von 7 fort.
In der ersten Ausführungsform wird ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS in der oben beschriebenen Weise berechnet und somit besteht keine Notwendigkeit, eine große Anzahl von Beschleunigungen in der Front-Heck-Richtung und Fahrzeugwinkeln zu speichern, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel durch komplexe Berechnung zu ermitteln, wie im in 5 gezeigten Prozess. Entsprechend wird die Anzahl von Beschleunigungen in der Front-Heck-Richtung und Fahrzeugwinkel, die zu speichern sind, reduziert, und kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel mit hoher Genauigkeit durch einfache Berechnung abgeleitet werden. Somit, mit der Speicherkapazität und Berechnungsbelastung vergleichend, die erforderlich ist, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel zu berechnen, was in 5 gezeigt ist, können die Speicherkapazitäten und Rechenlast, die erforderlich sind, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel in der ersten Ausführungsform zu berechnen, reduziert werden und als Ergebnis wird die Konfiguration der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 für einen Scheinwerfer vereinfacht und können die Kosten reduziert werden.
Derweil wird das Hinein- und Hinausgehen von Passagieren in und aus dem Fahrzeug 7 oder Laden und Entladen von Gepäck durchgeführt, wenn das Fahrzeug 7 angehalten ist, und somit, wenn das Fahrzeug 7 beginnt, zu fahren, kann sich der Fahrzeugwinkel θ geändert haben. Daher, um den Einfluss eines Fahrzeugwinkels θ, der vor dem Halt ermittelt wurde, zu entfernen, wird der repräsentative Fahrzeugwinkel θS rückgesetzt, wenn das Fahrzeug 7 anhält, so dass ein Raschantwort-Repräsentativ-Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit nach dem Beginn des Fahrens ermittelt werden kann.
Spezifisch, wenn das Fahrzeug 7 anhält, setzt die CPU 16 Daten, wie etwa einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS und Fahrzeugwinkel θ, Differentialbeschleunigung ΔX und eine Summe dritter Fahrzeugwinkel θS, die verwendet werden, um den repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen, zurück, wenn das Fahrzeug 7 beginnt, zu fahren, sammelt die CPU 16 jene Teile von Daten wieder, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen. Die CPU 16 kann den Stopp des Fahrzeugs 7 basierend auf beispielsweise Geschwindigkeitsinformation, die aus der Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 eingegeben werden, bestimmen. Alternativ kann die CPU 16 bestimmen, dass das Fahrzeug 7 beispielsweise anhält, wenn die CPU 16 einen Zustand entsprechend dem Anhalten eines Motors detektiert, basierend auf aus der Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit eingegebener Zündschalterinformation. Im Falle dieser Konfiguration kann ein flüchtiger Speicher oder ein nicht-flüchtiger Speicher als die Speichereinheit 17 verwendet werden.
Als Nächstes wird ein Anfangseinstellverfahren für die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 unter Verwendung eines Flussdiagramms von 10 beschrieben. Hier wird eine Konfiguration, in der, wie in 2B oder 2C gezeigt, der Beschleunigungssensor 2 in der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 installiert ist, als ein Beispiel verwendet.
In einer Fabrik wird nach Fertigstellung der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 ein Erstmals-Flag der CPU 16 rückgesetzt (Schritt ST21). Ein Bediener verkippt die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, auf welchem der Beschleunigungssensor 2 montiert ist, in drei oder mehr Richtungen, durch welches der Beschleunigungssensor 2 Beschleunigung in der Auf/Ab-Richtung und der Front-Heck-Richtung für jedes Verkippen misst und Beschleunigungssignale ausgibt (Schritt ST22). Die CPU 16 schätzt den Versatz und die Sensitivität des Beschleunigungssensors 2, basierend auf den eingegebenen Beschleunigungssignalen, ab (Schritt ST23).
11A ist ein Diagramm, das ein Beschleunigungsmess-Koordinatensystem und ein Gewicht bei Anfangseinstellung beschreibt, die in einer vertikalen Richtung und in einer horizontalen Richtung betrachtet werden. Der Schnittpunkt der X-Achse und der Z-Achse ist der Ursprung des Beschleunigungssensors 2 und der Schnittpunkt einer Achse in der vertikalen Richtung und einer Achse in der Horizontalen ist der Ursprung O für Messung, gesehen von Fahrzeug 7 aus. Wenn im Schritt ST22 die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, an welchem der Beschleunigungssensor 2 montiert ist, rotiert wird, wie in 11B gezeigt, zeigt der Ursprung O, der als das Zentrum von durch den Beschleunigungssensor 2 gemessenen Beschleunigungen dient, wie in 11A gezeigt, das heißt das Zentrum des Kreises, der durch das an einer Feder hängende Gewicht gezeichnet wird, einen Versatz in Bezug auf das Beschleunigungsmess-Koordinatensystem und zeigt die Größe des Kreises die Sensitivität des Beschleunigungsmess-Koordinatensystems. In den Zeichnungen ist der Versatz der in der X-Achsenrichtung als Xoff gezeigt, und ist der Versatz in der Z-Achsenrichtung als Zoff gezeigt. θoff zeigt eine Abweichung im Montagewinkel des Beschleunigungssensors 2 an.
Nachfolgend fixiert der Bediener die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 auf einer horizontalen Oberfläche und stellt dem Montagewinkel des Beschleunigungssensors 2 in Bezug auf die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 ein (Schritt ST24). Wenn ein Einstellsignal an der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 aus einer externen Quelle eingegeben wird, speichert die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 in der Speichereinheit 17 die Einstellwerte des Versatzes und Sensitivität des Beschleunigungssensors 2 im Schritt ST23 und des Montagewinkels im Schritt ST24.
Es ist anzumerken, dass für das oben beschriebene Einstellsignal zum Speichern verschiedener Typen von Einstellwerten anstelle eines über Kommunikation mit einer externen Einrichtung eingegebene Einstellsignals, beispielsweise ein spezifisches Eingabemuster an der Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit 14 eingegeben werden kann. Ein solches spezifisches Muster ist beispielsweise eine Kombination wie eine Chiffre wie etwa: Einstellen eines Auswahlhebels eines Getriebes auf „R“; Einstellen eines Beleuchtungsschalters auf „einschaltend“ und Wiederholen des Einstellens eines Passierschalters zu „einschaltend“ dreimal etc.. Natürlich kann eine Signalkombination für ein Eingabemuster anders als die oben beschriebene sein.
12 zeigt ein Verfahren des Einstellens des Montagewinkels. Mit der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 auf einer horizontalen Oberfläche fixiert, misst der Beschleunigungssensor 2 eine Beschleunigung (Schritt ST24-1) und berechnet die CPU einen Fahrzeugwinkel relativ zu einer Horizontalen (Schritt ST24-2) und speichert in der Speichereinheit 17 den berechneten Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen als einen Fahrzeugwinkel-Referenzwert (Schritt ST24-3). Schließlich subtrahiert die CPU 16 den Fahrzeugwinkel-Referenzwert von einem Optikachsen-Betriebswinkel (z.B. 0 Grad) und berechnet dadurch einen Optikachsenkorrekturwinkel und speichert den Optikachsenkorrekturwinkel in der Speichereinheit 17 (Schritt ST24-4). Es ist anzumerken, dass beim Einstellen des Montagewinkels, da der Beschleunigungssensor 2 auf einer horizontalen Oberfläche fixiert ist, der Median (= 0 Grad) als der Optikachsen-Betriebswinkel verwendet wird.
Der Optikachsenkorrekturwinkel = (Optikachsen-Betriebswinkel, der beim Einstellen des Montagewinkels ermittelt wird - Fahrzeugwinkel-Referenzwert) im Schritt ST24-4 kann transformiert werden in: den Optikachsen-Betriebswinkel, der beim Einstellen des Montagewinkels ermittelt wird = (Optikachsenkorrekturwinkel + Fahrzeugwinkel-Referenzwert). Der Optikachsenkorrekturwinkel und der Fahrzeugwinkel-Referenzwert werden in der Speichereinheit 17 gespeichert und beim Ausführen des Flussdiagramms von 7 verwendet.
Nachfolgend erzeugt die CPU 16 ein Optikachsen-Betriebssignal aus dem beim Einstellen des Montagewinkels ermittelten Optikachsen-Betriebswinkel und gibt das Optikachsen-Betriebssignal aus (Schritt ST25). Der Operator prüft, ob das Optikachsen-Betriebssignal einen korrekten Wert aufweist (Schritt ST26) .
Die Prozesse in Schritten ST27 bis ST30 werden in dem Fahrzeugwerk oder einer Werkstatt durchgeführt. Ein Operator montiert die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 an einem Fahrzeug 7 (Schritt ST27) und stellt dem Montagewinkel des Beschleunigungssensors 2 in Bezug auf das Fahrzeug 7 ein, wobei das Fahrzeugs 7 auf einer horizontalen Straßenoberfläche angehalten ist (Schritt ST28). Die Prozesse in Schritten ST28 und ST29 sind dieselben wie jene in Schritten ST24 und ST25.
Im Schritt ST28 wird das Einstellen des Montagewinkels durch dieselbe Prozedur wie in Schritten ST24-1 bis ST24-4 von 12 durchgeführt. Während das Fahrzeug auf der horizontalen Straßenoberfläche anhält, gestattet der Operator der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, einen Fahrzeugwinkel relativ zur Horizontalen zu erkennen, das heißt eine Abweichung θoff beim Montagewinkel des in 11A gezeigten Beschleunigungssensors 2, um die Abweichung beim Montagewinkel des Beschleunigungssensors 2 in Bezug auf das Fahrzeug 7 zu korrigieren.
Nachdem die oben beschriebene elektrische Einstellung der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 vorgenommen ist, justiert der Operation mechanisch die optischen Achsen der Scheinwerfer 5L und 5R unter Verwendung eines Schlüssels oder Schraubenziehers und stellt dadurch die optische Achse der Scheinwerfer auf ihre Anfangsposition ein (Schritt ST30). Dadurch, wenn der Optikachsen-Betriebswinkel (= Optikachsenkorrekturwinkel + Fahrzeugwinkel-Referenzwert) 0 Grad beträgt, sind die optischen Achsen der Scheinwerfer 5L und 5R an ihren Anfangspositionen.
Es ist anzumerken, dass ein nicht-flüchtiger Speicher als die Speichereinheit 17 verwendet wird, der die Einstellwerte des Versatzes, Sensitivität und Montagewinkels des Beschleunigungssensors 2, den Fahrzeugwinkel-Referenzwert und den Optikachsenkorrekturwinkel speichert.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der ersten Ausführungsform die Steuereinheit 15 so konfiguriert, dass in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 fährt, der erste Fahrzeugwinkel θ aus einem Verhältnis einer Differentialbeschleunigung ΔZ in der Auf/Ab-Richtung zu zwei ersten Zeitpunkten zu einer Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung zu den zwei ersten Zeitpunkten berechnet wird und ein zweiter Fahrzeugwinkel θ aus einem Verhältnis einer Differentialbeschleunigung ΔZ in der Auf/Ab-Richtung zu zwei zweiten Zeitpunkten, zu einer Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung zu den zwei zweiten Zeitpunkten berechnet wird, wobei sich die zwei Zeitpunkte von den zwei ersten Zeitpunkten unterscheiden, ein dritter Fahrzeugwinkel θs, wenn eine Differentialbeschleunigung ΔX in der Front-Heck-Richtung Null ist, unter Verwendung des ersten Fahrzeugwinkels θ berechnet wird und seine entsprechende Differentialbeschleunigung ΔX und der zweite Fahrzeugwinkel θ und sein entsprechend Differentialbeschleunigung ΔX, und eine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwerten θs berechnet werden, um einen repräsentativen Fahrzeugwinkel θS zu berechnen, basierend auf einer Verteilung der dritten Fahrzeugwinkel θs und Signalen zum Betreiben der optischen Achsen der Scheinwerfer 5L und 51R basierend auf dem repräsentativen Fahrzeugwinkel θS erzeugt werden. Somit kann die Speicherkapazität und Rechenlast, die zum Berechnen des repräsentativen Fahrzeugwinkels θS erforderlich sind, reduziert werden. Zusätzlich kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS entsprechend einem Fahrzeugwinkel, wenn das Fahrzeug 7 angehalten ist oder bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, ermittelt werden, und somit können die optischen Achsen der Scheinwerfer 7 unter Verwendung eines Fahrzeugwinkels mit hoher Genauigkeit betätigt werden, der nicht einen Neigungs-Winkelfehler beinhaltet, der aufgrund von Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs 7 auftritt. Weiterhin, da eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen verwendet wird, kann der Einfluss eines Potentialversatzes bei Ausgaben aus dem Beschleunigungssensor 2 und eine Änderung beim Versatz über die Zeit reduziert werden und als Ergebnis ist es möglich, einen stabilen Fahrzeugwinkel über einen langen Zeitraum zu ermitteln. Dadurch kann die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, die zum Steuern der optischen Achsen der Scheinwerfer bei hoher Genauigkeit in der Lage ist, implementiert werden.
Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, da die Steuereinheit 15 konfiguriert ist, als den repräsentativen Fahrzeugwinkel θS den Durchschnitt, den Median oder den Modus der Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln θs zu berechnen, kann der repräsentative Fahrzeugwinkel θS ohne Durchführen komplexer Berechnung ermittelt werden.
Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, da die Steuereinheit 15 konfiguriert ist, Beschleunigungssignale in einem vorbestimmten Verwendungsbereich oder Differentialbeschleunigungen ΔX in einem vorbestimmten Verwendungsbereich zu verwenden, um den ersten Fahrzeugwinkel θ und den zweiten Fahrzeugwinkel θ zu berechnen, kann verhindert werden, dass Beschleunigungssignale oder Differentialbeschleunigungen, die bei rascher Beschleunigung, plötzlichem Stopp oder Fahren bei sehr niedriger Geschwindigkeit ermittelt werden, zur Berechnung eines Fahrzeugwinkels θ verwendet werden, und entsprechend kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, da die Steuereinheit 15 konfiguriert ist, die Speichereinheit 17 zu enthalten, die eine Mehrzahl von Datensätzen speichert, in welcher jeder Datensatz einen Fahrzeugwinkel θ und eine Differentialbeschleunigung ΔX enthält, und zumindest einen Datensatz aus der Mehrzahl von Datensätzen, die in der Speichereinheit 17 gespeichert sind, auszuwählen und zu verwenden, um den dritten Fahrzeugwinkel θs zu berechnen. Als Ergebnis können Daten, die es gestatten, eine gerade Linie 111 genau zu zeichnen, aus der Mehrzahl von Datensätzen ausgewählt werden und somit kann ein repräsentativer Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, da die Steuereinheit 15 konfiguriert ist, den repräsentativen Fahrzeugwinkel θS rückzusetzen, wenn das Fahrzeug 7 anhält, und den repräsentativen Fahrzeugwinkel θS wieder zu berechnen, wenn das Fahrzeug 7 beginnt, zu fahren, verbleibt der Einfluss eines Fahrzeugwinkels θ vor dem Anhalten nicht in einem repräsentativen Fahrzeugwinkel θS nach Beginn des Fahrens. Daher kann ein Raschantwort-Repräsentativ-Fahrzeugwinkel θS mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Zusätzlich können gemäß der ersten Ausführungsform, durch integrales Ausbilden des Beschleunigungssensors 2 mit der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, wie in 2B gezeigt, Verdrahtungsleitungen weggelassen werden und kann als Ergebnis eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 mit einer einfachen Konfiguration implementiert werden.
Zusätzlich, gemäß der ersten Ausführungsform, durch integrales Ausbilden der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 mit einer Fahrzeugelektrokomponente 8, die eine andere Funktion als Optikachsensteuerung aufweist, wie in 2C gezeigt, ist die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 nicht als eine unabhängige Komponente vorhanden und somit wird eine Systemkonfiguration, die im Fahrzeug 7 zu montieren ist, einfach.
Zweite Ausführungsform
Eine Konfiguration einer Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in der Zeichnung die gleiche wie diejenige der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen in 1 in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gezeigten Scheinwerfer 10 und somit wird 1 für die nachfolgende Erläuterung verwendet.
In der Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet die CPU 16 eine Beschleunigung, die als eine Referenz dient, für entweder ein Beschleunigungssignal am km-Punkt oder ein Beschleunigungssignal am kn-Punkt, die verwendet werden, um einen Fahrzeugwinkel θ zu berechnen. Nachfolgend wird die als eine Referenz dienende Beschleunigung als eine „Referenzbeschleunigung“ bezeichnet.
Die CPU 16 in der zweiten Ausführungsform verwendet als die Referenzbeschleunigung beispielsweise ein durch den Beschleunigungssensor 2 in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, gemessenes Beschleunigungssignal.
Wenn im in 7 gezeigten Flussdiagramm in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform eine Optikachsensteuerung (Schritte ST3 bis ST9) in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, speichert die CPU 16 in der zweiten Ausführungsform in der Speichereinheit 17 ein Beschleunigungssignal, wenn das Fahrzeug angehalten ist, was im Schritt ST1 ermittelt wird, als Referenzbeschleunigung. Danach, wenn eine Optikachsensteuerung (Schritte ST12 bis ST15) in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem das Fahrzeug 7 fährt, ermittelt die CPU 16 der zweiten Ausführungsform die in der Speichereinheit 17 gespeicherte Referenzbeschleunigung und berechnet einen Fahrzeugwinkel θ durch die obigen Gleichungen (1) bis (3) unter Verwendung der Referenzbeschleunigung als einem Beschleunigungssignal am km-Punkt und verwendet ein Beschleunigungssignal zum Fahren, welches im Schritt ST1 dieses Mal ermittelt wird, als ein Beschleunigungssignal am kn-Punkt.
Unter Verwendung des in einem Stoppzustand gemessenen Beschleunigungssignals als der Referenzbeschleunigung, kann eine Änderungsbeschleunigung, das heißt eine Differentialbeschleunigung, leicht detektiert werden und somit kann ein Fahrzeugwinkel θ mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Dadurch kann die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 implementiert werden, die zum genauen Steuern der optischen Achsen der Scheinwerfer in der Lage ist.
Jedoch, falls nur ein in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 auf einer horizontalen Straßenoberfläche angehalten ist, gemessenes Beschleunigungssignal als die Referenzbeschleunigung verwendet wird, kann dann der Fahrzeugwinkel θ auf Aufwärtsneigung oder Abwärtsneigung abweichen. Daher kann als die Referenzbeschleunigung ein in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, gemessenes Beschleunigungssignal, oder ein Durchschnitt von über einen langen Zeitraum gemessenen Beschleunigungssignalen verwendet werden.
Selbst wenn das Fahrzeug 7 auf einer Straße fährt, die eine Aufwärts- oder Abwärtsneigung enthält, da das Fahrzeug 7 durch Wiederholen von Beschleunigung und Verlangsamung fährt, gibt es ein Timing, zu welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit zwischen der Beschleunigung und der Verlangsamung fährt. Somit, indem als die Referenzbeschleunigung ein in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit zwischen Beschleunigung und Verlangsamung fährt, gemessenes Beschleunigungssignal verwendet wird, selbst wenn das Fahrzeug 7 auf einer Neigung fährt, wo der Zeitraum, in welchem der Grad einer Straßenoberfläche erwogen wird, konstant ist, kurz ist, wird ein Fahrzeugwinkel θ berechnet.
Im Schritt ST2 des in 7 gezeigten Flussdiagramms in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bestimmt die CPU 16 der zweiten Ausführungsform nicht nur, ob das Fahrzeug 7 angehalten ist oder fährt, basierend auf einem aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 über die Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 eingegebenen Geschwindigkeitssignal, sondern bestimmt auch, ob das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Wenn die CPU 16 der zweiten Ausführungsform bestimmt, dass das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, speichert die CPU 16 in der Speichereinheit 17 ein Beschleunigungssignal während Konstantgeschwindigkeitsfahren, welches im Schritt ST1 dieses Mal ermittelt wird, als die Referenzbeschleunigung. Danach, wenn die Optikachsensteuerung (Schritte ST12 bis ST15) in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem das Fahrzeug 7 fährt, verwendet die CPU 16 der zweiten Ausführungsform die in der Speichereinheit 17 gespeicherte Referenzbeschleunigung.
Alternativ, durch Mitteln von über einen langen Zeitraum ermittelten Beschleunigungssignalen, die alle von einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 auf einer Aufwärtsneigung fährt, einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug 7 auf einer Abwärtsneigung fährt, einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug 7 beschleunigt, und einem Zustand, bei welchem das Fahrzeug 7 verlangsamt, enthalten, und Verwenden des resultierenden Durchschnitts als die Referenzbeschleunigung, kann ein Fahrzeugwinkel θ äquivalent zu einer in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist auf einer horizontalen Straßenoberfläche, ermitteltem Fahrzeugwert erhalten werden. Die CPU 16 sammelt beispielsweise Beschleunigungssignale über einen längeren Zeitraum als ein Zeitintervall zwischen zwei Zeitpunkten von Differentialbeschleunigungen, die verwendet werden, um einen Fahrzeugwinkel θ zu berechnen, berechnet einen Durchschnitt der gesammelten Beschleunigungssignale und verwendet den Durchschnitt als die Referenzbeschleunigung. Durch Vergrößern der Beschleunigungssignal-Sammelzeit können alle Zustände einschließlich Aufwärtsneigung, Abwärtsneigung, Beschleunigung und Verlangsamung enthalten sein und somit wird die Genauigkeit eines Fahrzeugwinkels θ verbessert.
Wenn im Schritt ST2 des in 7 gezeigten Flussdiagramms in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die CPU 16 der zweiten Ausführungsform bestimmt, dass das Fahrzeug 7 basierend auf einem aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 über die Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit 13 eingegebenen Geschwindigkeitssignal fährt, speichert die CPU 16 in der Speichereinheit 17 ein Beschleunigungssignal, wenn das Fahrzeug 7 fährt, welches dieses Mal im Schritt ST1 ermittelt wird. Dann mittelt die CPU 16 der zweiten Ausführungsform eine Mehrzahl von Beschleunigungssignalen, wenn das Fahrzeug 7 fährt, welche in der Speichereinheit 17 gespeichert werden, und verwendet den sich ergebenen Durchschnitt als die Referenzbeschleunigung.
Wie oben beschrieben, ist die Steuereinheit 15 gemäß der zweiten Ausführungsform konfiguriert, ein Beschleunigungssignal entsprechend einer vorbestimmten Referenzbeschleunigung als eines von zu zwei Zeitpunkten gemessenen Beschleunigungssignalen zu verwenden. Somit, indem beispielsweise ein in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, gemessenes Beschleunigungssignal als die Referenzbeschleunigung verwendet wird, können Differentialbeschleunigungen leicht detektiert werden und somit kann ein Fahrzeugwinkel θ mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Entsprechend kann die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10 implementiert werden, die zum genauen Steuern der optischen Achsen des Scheinwerfers 10 fähig ist. Zusätzlich, indem als die Referenzbeschleunigung ein in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, gemessenen Beschleunigungssignal, oder ein Durchschnitt von einer über einen längeren Zeitraum als ein Zeitintervall zwischen zwei Zeitpunkten für Differentialbeschleunigungen, die verwendet werden, um einen Fahrzeugwinkel θ zu berechnen, gemessenen Mehrzahl von Beschleunigungssignalen kann ebenfalls die Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer 10, die in der Lage ist, die optischen Achsen der Scheinwerfer exakt zu steuern, implementiert werden.
Weiter, gemäß der zweiten Ausführungsform, da die Steuereinheit 15 konfiguriert ist, einen Zustand zu bestimmen, in welchem das Fahrzeug 7 angehalten ist, oder einen Zustand, in welchem das Fahrzeug 7 bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, unter Verwendung eines durch den im Fahrzeug 7 montierten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 gemessenen Geschwindigkeitssignals kann die Steuereinheit 15 den Zustand des Fahrzeugs 7, wie etwa Stopp, Konstantgeschwindigkeitsfahren, Beschleunigung und Verlangsamung unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 3 bestimmen, ohne den Beschleunigungssensor 2 zu verwenden, in welchem wahrscheinlich durch Vibration verursachtes Rauschen enthalten ist. Dann, da die Steuereinheit 15 genau, basierend auf dem Ergebnis der oben beschriebenen Bestimmung ein als Referenzbeschleunigung zu verwendendes Beschleunigungssignal extrahieren kann, ist es möglich, den Fahrzeugwinkel θ mit hoher Genauigkeit zu berechnen.
Es ist anzumerken, dass jegliche Kombination der Ausführungsformen, Modifikation oder Weglassen jeglicher Komponente in Ausführungsformen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung fallen, an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer gemäß der vorliegenden Offenbarung ist zum Steuern der optischen Achse eines Scheinwerfers bei hoher Genauigkeit selbst dann in der Lage, wenn ein Beschleunigungssensor 2 verwendet wird und somit ist sie geeignet zur Verwendung als beispielsweise eine Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, der eine Lichtquelle wie etwa LEDs verwendet.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugbatterie, 2 Beschleunigungssensor, 3 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, 4 Schalter, 5L Linksseiten-Scheinwerfer, 5R Rechtsseiten-Scheinwerfer, 6L und 61R Optikachsen-Betriebsvorrichtung, 7 Fahrzeug, 8 Fahrzeugelektrokomponente, 10 Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, 11 Stromversorgungseinheit, 12 Beschleunigungssignal-Eingabeeinheit, 13 Geschwindigkeitssignal-Eingabeeinheit, 14 Fahrzeuginformations-Eingabeeinheit, 15 Steuereinheit, 16 CPU, 17 Speichereinheit, 18 Optikachsen-Betriebssignal-Ausgabeeinheit.

Claims

Optikachsen-Steuervorrichtung für einen Scheinwerfer, wobei die Optikachsen-Steuervorrichtung umfasst: eine Steuereinheit (5), die einen Fahrzeugwinkel unter Verwendung von Beschleunigungssignalen in einer Auf/AbRichtung und in einer Front-Heck-Richtung berechnet und ein Signal erzeugt, um eine optische Achse des Scheinwerfers (5L, 5R) zu betätigen, wobei die Beschleunigungssignale durch einen Beschleunigungssensor (2), der an einem Fahrzeug (7) montiert ist, gemessen werden, und der Fahrzeugwinkel ein Neigungswinkel des Fahrzeugs (7) in Bezug auf eine Straßenoberfläche ist, wobei in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug (7) fährt, die Steuereinheit (15): einen ersten Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung, die zu zwei ersten Zeitpunkten gemessen wurden, zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei ersten Zeitpunkten gemessen wurden, berechnet, einen zweiten Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Auf/Ab-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen wurden, zu einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die zu zwei zweiten Zeitpunkten gemessen wurden, wobei die zwei zweiten Zeitpunkte sich von den zwei ersten Zeitpunkten unterscheiden, berechnet; einen dritten Fahrzeugwinkel, der ein Winkel ist, wenn eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung Null ist, unter Verwendung des ersten Fahrzeugwinkels und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet wurden, um den ersten Fahrzeugwinkel zu berechnen, und des zweiten Fahrzeugwinkel und der Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung, die verwendet wurden, um den zweiten Fahrzeugwinkel zu berechnen, berechnet; und eine Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, von denen jeder der dritte Fahrzeugwinkel ist, berechnet, um einen Repräsentativwert der dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen, basierend auf einer Verteilung der Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln, und ein Signal zum Betätigen der optischen Achse des Scheinwerfers (5L, 5R), basierend auf den repräsentativen Wert, erzeugt.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (15) als den Repräsentativwert einen Durchschnitt, einen Median oder einen Modus der Mehrzahl von dritten Fahrzeugwinkeln berechnet.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (15) ein Beschleunigungssignal entsprechend einer vorbestimmten Referenzbeschleunigung als eines der zu zwei Zeitpunkten gemessenen Beschleunigungssignale verwendet.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 3, wobei die Referenzbeschleunigung eins ist von einem in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug (7) angehalten ist, gemessenen Beschleunigungssignal, einen in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug (7) bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, gemessenen Beschleunigungssignal und einem Durchschnitt einer Mehrzahl von Beschleunigungssignalen, die über einen längeren Zeitraum als ein Zeitintervall zwischen den zwei ersten Zeitpunkten oder zwischen den zwei zweiten Zeitpunkten gemessen werden.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (15) den Zustand bestimmt, in welchem das Fahrzeug (7) angehalten ist, oder den Zustand, in welchem das Fahrzeug (7) bei einer konstanten Geschwindigkeit fährt, unter Verwendung eines durch einen im Fahrzeug (7) montierten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (3) gemessenen Geschwindigkeitssignals.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (15) Beschleunigungssignale in einem vorbestimmten Bereich oder Differenzen zwischen Beschleunigungssignalen in einem vorbestimmten Bereich verwendet, um den ersten Fahrzeugwinkel und den zweiten Fahrzeugwinkel zu berechnen.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine Speichereinheit (17), die eine Mehrzahl von Datensätzen speichert, wobei jeder Datensatz einen Fahrzeugwinkel und eine Differenz zwischen Beschleunigungssignalen bei der Front-Heck-Richtung beinhaltet, die verwendet werden, um den Fahrzeugwinkel zu berechnen, wobei der Fahrzeugwinkel aus einem Verhältnis einer Differenz zwischen Beschleunigungssignalen in der zu zwei Zeitpunkten gemessenen Auf/Ab-Richtung zu einer Differenz zwischen zu zwei Zeitpunkten gemessenen Beschleunigungssignalen in Front-Heck-Richtung berechnet wird, wobei die Steuereinheit (15) zumindest einen Datensatz aus der Mehrzahl von in der Speichereinheit (17) gespeicherten Datensätzen auswählt und verwendet, um den dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (15) zwei Sätze von Daten aus der Mehrzahl von in der Speichereinheit (17) gespeicherten Datensätzen auswählt und verwendet, um den dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (15) zwei Datensätze so auswählt, dass eine Differenz zwischen den Differenzen zwischen Beschleunigungssignalen in der Front-Heck-Richtung am größten ist, aus der Mehrzahl von in der Speichereinheit (17) gespeicherten Datensätzen, um den dritten Fahrzeugwinkel zu berechnen.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (15) den repräsentativen Wert rücksetzt, wenn das Fahrzeug anhält, und den repräsentativen Wert wieder berechnet, wenn das Fahrzeug (7) das Fahren beginnt.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer (10) integral mit dem Beschleunigungssensor (2) ausgebildet ist.
Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer gemäß Anspruch 1, wobei die Optikachsen-Steuervorrichtung für den Scheinwerfer (10) integral mit einer am Fahrzeug (7) montierten Fahrzeugelektrokomponente (8) ausgebildet ist.