特許 7608270 車両状態特定装置並びに同方法、車両用灯具の光軸制御装置並びに同方法、車両用灯具システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-20

(45)【発行日】2025-01-06

(54)【発明の名称】車両状態特定装置並びに同方法、車両用灯具の光軸制御装置並びに同方法、車両用灯具システム

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/115 20060101AFI20241223BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/115

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021086433

(22)【出願日】2021-05-21

(65)【公開番号】P2022179154

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2024-04-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001184

【氏名又は名称】弁理士法人むつきパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】中村 成克

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 陸

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１７３１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２５７９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４３４７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／１１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の状態を特定する装置であって、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の一定期間における加速度変化量を求めるともに、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得して当該角速度の前記一定期間における角速度変化量を求め、
前記加速度変化量が第１閾値以上であり、かつ前記角速度変化量が第２閾値より大きい場合に前記車両を第１状態と特定し、前記加速度変化量が第１閾値より小さく、かつ前記角速度変化量が第２閾値以下である場合に前記車両を前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力するものであり、
前記加速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記加速度を用い、第１時期の前記加速度と当該第１時期以前の第２時期の前記加速度との差分を前記一定期間分積算したものであり、
前記角速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記角速度を用い、前記第１時期の前記加速度と前記第２時期の前記角速度との差分を前記一定期間分積算したものである、
車両状態特定装置。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記加速度変化量が前記第１閾値より小さくて第３閾値より大きく、かつ前記角速度変化量が前記第２閾値以下である場合に前記車両を前記第２状態と特定する、
請求項１記載の車両状態特定装置。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記加速度が前記第１閾値を超えた状態が前記一定期間よりも短い第１期間以上継続しておらず、かつ当該加速度が前記第１閾値以下である状態が前記一定期間よりも長い第２期間以上継続していない場合に、前記加速度変化量及び前記角速度変化量を用いて前記車両が前記第１状態と前記第２状態のいずれであるかを特定する、
請求項１又は２に記載の車両状態特定装置。

【請求項4】

車両の状態を特定する装置であって、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の現在値と前回値との差分である第１差分を求めるとともに、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得し、当該角速度に基づいて前記ロール軸又はピッチ軸における正弦方向ベクトルの現在値と前回値との差分である第２差分を求め、
前記第１差分を前記第２差分で除算することによって得られる比率である状態監視パラメータが所定の閾値以上である場合に前記車両を第１状態と特定し、前記状態監視パラメータが前記閾値より小さい場合に前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力する、
車両状態特定装置。

【請求項5】

前記正弦方向ベクトルは、－９．８×ｓｉｎ（θg）と表され、当該θgに前記単位時間毎の角速度を代入して求められる、
請求項４に記載の車両状態特定装置。

【請求項6】

前記第１状態は前記車両が走行中の状態に対応し、前記第２状態は前記車両が停車中であって振動を有する状態に対応する、
請求項１～５の何れか１項に記載の車両状態特定装置。

【請求項7】

角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラにより実行され、車両の状態を特定する方法であって、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の一定期間における加速度変化量を求めること、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得して当該角速度の前記一定期間における角速度変化量を求めること、
前記加速度変化量が第１閾値以上であり、かつ前記角速度変化量が第２閾値より大きい場合に前記車両の状態を第１状態と特定し、前記加速度変化量が第１閾値より小さく、かつ前記角速度変化量が第２閾値以下である場合に前記車両を前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力すること、
を含み、
前記加速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記加速度を用い、第１時期の前記加速度と当該第１時期以前の第２時期の前記加速度との差分を前記一定期間分積算したものであり、
前記角速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記角速度を用い、前記第１時期の前記加速度と前記第２時期の前記角速度との差分を前記一定期間分積算したものである、
車両状態特定方法。

【請求項8】

角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラにより実行され、車両の状態を特定する方法であって、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の現在値と前回値との差分である第１差分を求めること、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得し、当該角速度に基づいて前記ロール軸又はピッチ軸における正弦方向ベクトルの現在値と前回値との差分である第２差分を求めること、
前記第１差分を前記第２差分で除算することによって得られる比率である状態監視パラメータが所定の閾値以上である場合に前記車両を第１状態と特定し、前記状態監視パラメータが前記閾値より小さい場合に前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力すること、
を含む、車両状態特定方法。

【請求項9】

車両に備わった前照灯の光軸を制御する装置であって、
請求項１～６の何れかに記載の車両状態特定装置によって得られる前記車両の状態の特定結果が前記第１状態の場合には第１処理を選択し、前記第２状態の場合には前記第１処理とは異なる第２処理を選択して前記車両の姿勢角度を求め、当該姿勢角度を用いて前記前照灯の光軸を制御するための制御信号を出力する、
光軸制御装置。

【請求項10】

車両に備わった前照灯の光軸を制御する方法であって、
請求項７又は８に記載の車両状態特定方法によって得られる前記車両の状態の特定結果が前記第１状態の場合には第１処理を選択し、前記第２状態の場合には前記第１処理とは異なる第２処理を選択して前記車両の姿勢角度を求め、当該姿勢角度を用いて前記前照灯の光軸を制御するための制御信号を出力する、
光軸制御方法。

【請求項11】

請求項９に記載の光軸制御装置と、
前記光軸制御装置から出力される前記制御信号に基づいて光軸を可変に設定可能な前照灯と、
を含む、車両用灯具システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両状態特定装置並びに同方法、車両用灯具の光軸制御装置並びに同方法、車両用灯具システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００８－０３２５９１号公報（特許文献１）には、ジャイロセンサを用いて車両の走行開始や停車を検出する技術が記載されている。また、特開２０１８－０６２１８５号公報（特許文献２）には、加速度センサを用いて車両の使用状態（走行開始、駐車）を判定する技術が記載されている。また、特許第４９６８８４１号公報（特許文献３）には、ドア等の開閉部の開閉状態が「開状態」となっているときにのみ前照灯の光軸調整を行うように制御する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－０３２５９１号公報

【文献】特開２０１８－０６２１８５号公報

【文献】特許第４９６８８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示に係る具体的態様は、車両状態をより精度良く特定することを目的の１つとする。
本開示に係る具体的態様は、車両状態に応じた光軸制御を行うことを他の目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

［１］本開示に係る一態様の装置は、
車両の状態を特定する装置であって、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の一定期間における加速度変化量を求めるともに、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得して当該角速度の前記一定期間における角速度変化量を求め、
前記加速度変化量が第１閾値以上であり、かつ前記角速度変化量が第２閾値より大きい場合に前記車両を第１状態と特定し、前記加速度変化量が第１閾値より小さく、かつ前記角速度変化量が第２閾値以下である場合に前記車両を前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力するものであり、
前記加速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記加速度を用い、第１時期の前記加速度と当該第１時期以前の第２時期の前記加速度との差分を前記一定期間分積算したものであり、
前記角速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記角速度を用い、前記第１時期の前記加速度と前記第２時期の前記角速度との差分を前記一定期間分積算したものである、
車両状態特定装置である。
［２］本開示に係る一態様の装置は、
車両の状態を特定する装置であって、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の現在値と前回値との差分である第１差分を求めるとともに、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得し、当該角速度に基づいて前記ロール軸又はピッチ軸における正弦方向ベクトルの現在値と前回値との差分である第２差分を求め、
前記第１差分を前記第２差分で除算することによって得られる比率である状態監視パラメータが所定の閾値以上である場合に前記車両を第１状態と特定し、前記状態監視パラメータが前記閾値より小さい場合に前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力する、車両状態特定装置である。
［３］本開示に係る一態様の方法は、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラにより実行され、車両の状態を特定する方法であって、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の一定期間における加速度変化量を求めること、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得して当該角速度の前記一定期間における角速度変化量を求めること、
前記加速度変化量が第１閾値以上であり、かつ前記角速度変化量が第２閾値より大きい場合に前記車両の状態を第１状態と特定し、前記加速度変化量が第１閾値より小さく、かつ前記角速度変化量が第２閾値以下である場合に前記車両を前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力すること、
を含み、
前記加速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記加速度を用い、第１時期の前記加速度と当該第１時期以前の第２時期の前記加速度との差分を前記一定期間分積算したものであり、
前記角速度変化量は、前記単位時間毎に得られる前記角速度を用い、前記第１時期の前記加速度と前記第２時期の前記角速度との差分を前記一定期間分積算したものである、
車両状態特定方法である。
［４］本開示に係る一態様の方法は、
角速度センサ及び加速度センサと接続されたコントローラにより実行され、車両の状態を特定する方法であって、
前記車両の前後方向に対応する軸における単位時間毎の加速度を前記加速度センサから取得して当該加速度の現在値と前回値との差分である第１差分を求めること、
前記車両のロール軸又はピッチ軸の何れかにおける前記単位時間毎の角速度を前記角速度センサから取得し、当該角速度に基づいて前記ロール軸又はピッチ軸における正弦方向ベクトルの現在値と前回値との差分である第２差分を求めること、
前記第１差分を前記第２差分で除算することによって得られる比率である状態監視パラメータが所定の閾値以上である場合に前記車両を第１状態と特定し、前記状態監視パラメータが前記閾値より小さい場合に前記第１状態とは異なる第２状態と特定して当該特定結果を出力すること、
を含む、車両状態特定方法である。
［５］本開示に係る一態様の装置は、
車両に備わった前照灯の光軸を制御する装置であって、
前記［１］又は［２］の車両状態特定装置によって得られる前記車両の状態の特定結果が前記第１状態の場合には第１処理を選択し、前記第２状態の場合には前記第１処理とは異なる第２処理を選択して前記車両の姿勢角度を求め、当該姿勢角度を用いて前記前照灯の光軸を制御するための制御信号を出力する、
光軸制御装置である。
［６］本開示に係る一態様の方法は、
車両に備わった前照灯の光軸を制御する方法であって、
前記［３］又は［４］の車両状態特定方法によって得られる前記車両の状態の特定結果が前記第１状態の場合には第１処理を選択し、前記第２状態の場合には前記第１処理とは異なる第２処理を選択して前記車両の姿勢角度を求め、当該姿勢角度を用いて前記前照灯の光軸を制御するための制御信号を出力する、
光軸制御方法である。
［７］本開示に係る一態様のシステムは、
前記光軸制御装置と、
前記光軸制御装置から出力される前記制御信号に基づいて光軸を可変に設定可能な前照灯と、
を含む、車両用灯具システムである。

【0006】

上記構成によれば、車両状態をより精度良く特定することができる。また、上記構成によれば、車両状態に応じた光軸制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態の車両用灯具システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、車両用灯具システムのコントローラを実現するコンピュータの構成例を示す図である。

【図3】図３は、車両の状態遷移とそれに伴う加速度、ロール角速度及び車速の変化例を示す図である。

【図4】図４は、Ｘ軸加速度とロール角速度の変化の特徴と車両状態との関係をまとめた表を示す図である。

【図5】図５は、ジャイロセンサ及び加速度センサの各々から出力されるデータに基づいて、車両状態の特定に用いるパラメータを生成する処理手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、コントローラにおける車両状態の特定並びにそれを用いた光軸制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図7】図７は、独自パラメータに用いられるベクトル量について説明するための図である。

【図8】図８は、ジャイロセンサ及び加速度センサの各々から出力されるデータに基づいて、車両状態の特定に用いるパラメータを生成する処理手順を示すフローチャートである。

【図9】図９は、コントローラにおける車両状態の特定並びにそれを用いた光軸制御の処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の車両用灯具システムの構成を示す図である。この車両用灯具システムは、自車両の姿勢に応じて光軸を可変に設定して光照射を行うものであり、コントローラ１０、ジャイロセンサ１１、加速度センサ１２、一対のランプユニット３０Ｌ、３０Ｒを含んで構成されている。

【0009】

コントローラ１０は、車両用灯具システムの動作制御を行うためのものであり、例えば所定の動作プログラムを実行可能なコンピュータを用いて構成される。ここでは、コントローラ１０により実現される機能を理解しやすくするために機能ブロックを用いて説明する。コントローラ１０は、振動検出部２１、走行／停車検出部２２、車両状態出力部２３、光軸制御部２４を有する。また、コントローラ１０には、車両の車速を示す信号ないしデータが入力されている。車速は車両に備わった図示しないセンサ等によって検出されて、例えば車速パルス信号又は車速データという形で得られる。

【0010】

なお、コントローラ１０の振動検出部２１、走行／停車検出部２２、車両状態出力部２３を含んで本開示に係る「車両状態特定装置」が構成されており、また「車両状態特性方法」が実行される。また、コントローラ１０の振動検出部２１、走行／停車検出部２２、車両状態出力部２３および光軸制御部２４を含んで本開示に係る「光軸制御装置」が構成されており、また「光軸制御方法」が実行される。

【0011】

ジャイロセンサ１１は、角速度を検出してその大きさに応じたデータ又は信号を出力するセンサ（角速度センサ）である。本実施形態のジャイロセンサ１１は、少なくとも車両のロール角又はピッチ角のいずれかに対応する角速度を検出できればよい。例えば、本実施形態のジャイロセンサ１１は、ロール角及びピッチ角のそれぞれに対応する角速度を検出可能であるとする。ジャイロセンサ１１は、車両の所定位置（例えばグローブボックスの裏側等）に設置されている。

【0012】

加速度センサ１２は、加速度を検出してその大きさに応じたデータ又は信号を出力するセンサである。本実施形態の加速度センサ１２は、少なくとも車両の前後方向と上下方向のそれぞれに対応した加速度を検出することが可能である。なお、加速度センサ１２の各軸自体は、必ずしも車両の前後方向と上下方向のそれぞれと必ずしも完全に一致していなくてよく、その場合には適宜検出値に対して補正処理を行えばよい。

【0013】

振動検出部２１は、ジャイロセンサ１１又は加速度センサ１２から出力されるデータ（又は信号。以下同様）に基づいて車両の振動を検出し、その大きさに応じたデータ（又は信号。以下同様）を出力する。具体的には、振動検出部２１は、「走行中」、「停車中（安定）」、「不確定」の何れかに対応するデータを生成し出力する。ここでいう「不確定」とは、「走行中」又は「停車中（不安定）」の何れかに対応する状態であることを示す。

【0014】

走行／停車検出部２２は、振動検出部２１から「不確定」に対応するデータが生成されている場合に、更に、ジャイロセンサ１１及び加速度センサ１２の各々から出力されるデータに基づいて得られるパラメータを用い、当該パラメータに応じて「走行中」に対応するデータまたは「停車中（不安定）」に対応するデータ（又は信号。以下同様）を生成する。

【0015】

車両状態出力部２３は、振動検出部２１及び走行／停車検出部２２の各検出結果のデータに基づいて車両状態を決定し、当該車両状態を示すデータ（又は信号。以下同様）を光軸制御部２４へ供給する。本実施形態では、車両状態出力部２３は、車両状態として少なくとも「走行中」、「停車中（安定）」、「停車中（不安定）」の３つの状態の何れかを用いる。

【0016】

光軸制御部２４は、加速度センサ１２によって検出される加速度に基づいて車両の姿勢角度（路面と車両前後方向軸とのなす角度）を求め、この姿勢角度に応じて各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒの照射光の光軸を制御するための制御信号を生成し、各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒへ供給（出力）する。このとき、光軸制御部２４は、車両状態出力部２３から出力される車両状態に応じて演算方法を適宜選択し、当該選択した演算方法を適用して車両の姿勢角度を求める。具体的には、車両状態が「走行中」の場合と「停車中（安定）」の場合では異なる演算方法が用いられる。各々における演算方法としては公知の方法を用いることができる。また、車両状態が「停車中（不安定）」である場合には、姿勢角度を求める処理が一時停止され、光軸制御が中止される。

【0017】

各前照灯３０Ｌ、３０Ｒは、車両の前部の左右に１つずつ設けられ、車両の前方に光照射を行うためのものである。各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒとしては、公知の種々のランプユニットを採用することができる。例えば、光源や反射鏡等を有して構成される光源部と、光源部から放射される光の光軸（主進行方向）を車両のピッチ方向にて上下に調整するために光源部の向きを上下に調整するアクチュエータを有しており、機械的に光照射範囲を制御可能なランプユニットを用いることができる。また、例えば、光源と液晶素子を組み合わせて光照射範囲を制御可能な構成のランプユニット、複数のＬＥＤを選択的に点灯／消灯させることで光照射範囲を制御可能な構成のランプユニット、レーザ素子からの光を可動反射板によって走査してその際にレーザ素子を高速に点消灯させることで光照射範囲を制御可能な構成のランプユニットなど、電子的に光照射範囲を制御可能なランプユニットを用いることもできる。

【0018】

図２は、車両用灯具システムのコントローラを実現するコンピュータの構成例を示す図である。図示のコンピュータは、相互に通信可能に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、記憶装置２０４、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０５を含んで構成されている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から読み出される基本制御プログラムをベースにして動作し、記憶装置２０４に格納されたプログラム（アプリケーションプログラム）２０６を読み出してこれを実行することにより、上記したコントローラ１０の機能を実現する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の動作時に使用させるデータを一時的に記憶する。記憶装置２０４は、例えばハードディスク、ソリッドステートドライブなどの不揮発性の記憶装置であり、プログラム２０６など種々のデータを格納する。外部インタフェース２０５は、ＣＰＵ２０１と外部装置を接続するインタフェースである。

【0019】

図３は、車両の状態遷移とそれに伴う加速度、ロール角速度及び車速の変化例を示す図である。図４は、Ｘ軸加速度とロール角速度の変化の特徴と車両状態との関係をまとめた表を示す図である。ここで、Ｘ軸加速度とは、車両の前後方向に対応する軸（以後「Ｘ軸」という。）の加速度である。ロール角速度とは、車両のロール角（Ｘ軸回りの回転角度）に対応する角速度である。本実施形態では、ここに示されるようなＸ軸加速度とロール角速度の変化の特徴を利用して車両状態を特定する。

【0020】

具体的には、荷物が載せられた際には、Ｘ軸加速度が変化を示し、かつロール角速度も変化を示す（図中（１）のイベント）。このときの車両状態は「停車（不安定）」に相当する。また、車両状態が「安定的な停車」の状態の際には、Ｘ軸加速度、ロール角速度ともにほぼ変化しない（図中（２）のイベント）。

【0021】

少しずつ加速（あるいは減速）を始めた状態の際には、Ｘ軸加速度は少しずつ変化するが、ロール角速度はほぼ変化せず０ｄｐｓ付近である（図中（３）のイベント）。また、加速中の際には、Ｘ軸加速度は大きく変化し、ロール角速度も変化する（図中、（４）のイベント）。

【0022】

定速での走行中の際には、Ｘ軸加速度は変化せず、例えば走行開始時の値を維持し、ロール角速度はほぼ変化せず０ｄｐｓ付近である（図中（５）のイベント）。このときの車両状態は「走行中（加速中）」に相当する。また、減速中の際には、Ｘ軸加速度は大きく変化し、ロール角速度も変化する（図中、（６）のイベント）。このときの車両状態は「走行中（減速）」に相当する。

【0023】

また、減速が完了する間際には、Ｘ軸加速度が変化を示し、かつロール角速度も変化を示す（図中（７）のイベント）。このときの車両状態は「停車（不安定）」に相当する。また、減速が完了して車両の振動が落ち着いた状態の際には、Ｘ軸加速度、ロール角速度ともにほぼ変化しない（図中（８）のイベント）。このときの車両状態は「安定的な停車」に相当する。

【0024】

図５は、ジャイロセンサ及び加速度センサの各々から出力されるデータに基づいて、車両状態の特定に用いるパラメータを生成する処理手順を示すフローチャートである。これらの処理は、コントローラ１０の走行／停車検出部２２によって繰り返し実行される。なお、いずれの動作手順においても、情報処理の結果に矛盾や不整合を生じない限りにおいて適宜処理順序を入れ替えることも可能であり、またここで言及しない他の処理を追加してもよく、それらの実施態様も排除されない。

【0025】

具体的には、走行／停車検出部２２は、ジャイロセンサ１１からロール角速度のデータを取得するとともに（ステップＳ１）、加速度センサ１２からＸ軸加速度のデータを取得する（ステップＳ２）。例えば本実施形態では、ロール角速度のデータ、Ｘ軸加速度のデータのそれぞれが１００ｍｓ毎に取得される。

【0026】

取得された各データを用い、走行／停車検出部２２は、１秒間毎のＸ軸加速度の変化量ΔＸ_１ｓを算出する（ステップＳ３）。１秒間毎のＸ軸加速度の変化量ΔＸ_１ｓは、１００ｍｓ毎に得られるＸ軸加速度を用い、ある時期のＸ軸加速度の値Ｘ(n)と、その１つ前の時期のＸ軸加速度の値Ｘ(n-1)との差分Ｘ(n)－Ｘ(n-1)を、例えば１秒間分積算することよって得られる。具体的には、以下の式で表される。
ΔＸ_１ｓ＝ΣＸ(n)－Ｘ(n-1)

【0027】

また、走行／停車検出部２２は、１秒間毎のロール角度の変化量Ｇｘ_Ａ(n)を算出する（ステップＳ４）。１秒間毎のロール角度の変化量Ｇｘ_Ａ(n)は、１００ｍｓ毎に得られるロール角速度を用い、ある時期のロール角速度θgx(n)と、その１つ前の時期のロール角速度の値θgx(n-1)との差分θgx(n)－θgx(n-1)を、例えば１秒間分積算することよって得られる。具体的には、以下の式で表される。
Ｇｘ_Ａ(n)＝Σθgx(n)－θgx(n-1)

【0028】

以上のようにして求められる各パラメータ（ΔＸ_１ｓ及びＧｘ_Ａ(n)）は、以下に示すように、車両状態の特定に用いることができる。

【0029】

図６は、コントローラにおける車両状態の特定並びにそれを用いた光軸制御の処理手順を示すフローチャートである。ここに示す処理手順は、例えば１００ｍｓ毎に繰り返し実行される。なお、いずれの動作手順においても、情報処理の結果に矛盾や不整合を生じない限りにおいて適宜処理順序を入れ替えることも可能であり、またここで言及しない他の処理を追加してもよく、それらの実施態様も排除されない。

【0030】

コントローラ１０の振動検出部２１は、加速度センサ１２により検出されるＸ軸加速度が１０ｍＧを超えた状態を０．５秒間以上継続した場合には（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、「走行中」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「走行中」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ１２）。なお、本ステップにおける振動検出にはＸ軸加速度に代えてロール角速度を用いてもよいし、両者を用いてもよい。

【0031】

他方、コントローラ１０の振動検出部２１は、Ｘ軸加速度が１０ｍＧを超えた状態を０．５秒間以上継続しない場合に（ステップＳ１１；ＮＯ）、Ｘ加速度が１０ｍＧ以下の状態を２．０秒間以上継続した場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、「停車中（安定）」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「停車中（安定）」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ１４）。

【0032】

他方、コントローラ１０の振動検出部２１は、Ｘ軸加速度が１０ｍＧ以下の状態を２．０秒間以上継続しない場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、「不確定」に対応するデータを生成する。ここでいう不確定とは、「走行中」又は「停車中（不安定）」の何れかに対応する状態であることを示す。

【0033】

この場合に、走行／停車検出部２２は、上記した各パラメータについて、ΔＸ_１ｓ≧１０ｍＧであるか、又はＧｘ_Ａ(n)＞０．２ｄｐｓであれば（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、「停車中（不安定）」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「停車中（不安定）」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ１６）。

【0034】

また、走行／停車検出部２２は、上記した各パラメータについて、ΔＸ_１ｓ＜１０ｍＧであるか、又はＧｘ_Ａ(n)≦０．２ｄｐｓである場合に（ステップＳ１５；ＮＯ）、１０ｍＧ＞ΔＸ_１ｓ＞５ｍｇであり、かつＧｘ_Ａ(n)≦０．２ｄｐｓであれば「走行中」に対応するデータを生成する（ステップＳ１７；ＹＥＳ）。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「走行中」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ１８）。

【0035】

なお、走行／停車検出部２２は、１０ｍＧ＞ΔＸ_１ｓ＞５ｍｇという条件、又はＧｘ_Ａ(n)≦０．１ｄｐｓという条件の何れか１つでも満たさない場合には（ステップＳ１７；ＮＯ）、「停車中（不安定）」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「停車中（不安定）」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ１９）。

【0036】

車両状態出力部２３から車両状態が出力されると、その車両状態に応じて、光軸制御部２４は、車両の姿勢角度を求め、この姿勢角度に応じて各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒの照射光の光軸を制御するための制御信号を生成し、各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒへ出力し、又は制御信号の出力を停止する（ステップＳ２０）。

【0037】

なお、上記した実施形態においてロール角を用いていた部分をピッチ角に置き換えてもよい。ここで、ピッチ角とは、車両の左右方向軸回りの回転角度である。具体的には、まず、上記した図５のステップＳ４における処理を１秒間毎のピッチ角度の変化量Ｇｙ_Ａ(n)の算出に置き換える。１秒間毎のピッチ角度の変化量Ｇｙ_Ａ(n)は、１００ｍｓ毎に得られるピッチ角速度を用い、ある時期のピッチ角速度θgy(n)と、その１つ前の時期のピッチ角速度θgy(n-1)との差分θgy(n)－θgy(n-1)を、例えば１秒間に相当する期間で積算することよって得られる。具体的には、以下の式で表される。
Ｇｙ_Ａ(n)＝Σθgy(n)－θgy(n-1)

【0038】

また、図６のステップＳ１５、Ｓ１７において、Ｇｘ_Ａ(n)を用いていた部分をＧｙ_Ａ(n)に置き換える。具体的には、ステップＳ１５では、ΔＸ_１ｓ≧１０ｍＧであるか、又はＧｙ_Ａ(n)＞０．１ｄｐｓであれば（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、「停車中（不安定）」に対応するデータを生成する。また、ステップＳ１７では、ΔＸ_１ｓ＜１０ｍＧであるか、又はＧｙ_Ａ(n)≦０．１ｄｐｓであって（ステップＳ１５；ＮＯ）、１０ｍＧ＞ΔＸ_１ｓ＞５ｍｇであり、かつＧｙ_Ａ(n)≦０．１ｄｐｓであれば「走行中」に対応するデータを生成する（ステップＳ１７；ＹＥＳ）。

【0039】

以上のような第１実施形態並びにその変形実施例によれば、車両状態をより精度良く特定することができる。また、特定された車両状態に応じた光軸制御を行うことができる。

【0040】

詳細には、極低速の走行中には車両の傾きも小さいことから、ジャイロセンサにより検出される角速度だけを用いた場合にはその変化を検出するのが難しいと考えられる。また、加速度センサにより検出される加速度だけを用いた場合には、特に検知時間を短くしようとすると、荷重による車両の姿勢変化と加減速による車両の姿勢変化とを切り分けるのが難しいと考えられる。さらに、ドア等の開閉状態を用いる場合には停車状態を把握できたとしてもそれ以外の状態を切り分けらず、開閉状態を示す信号を得られない場合には対応できず、荷台を有するような車両にも対応しづらいと考えられる。第１実施形態等によればこれらの不都合を解消し得る。後述する第２実施形態等並びにその他の変形実施例においても同様である。

【0041】

なお、第１実施形態やその変形実施例において場合分けの基準に用いた各数値は例示であってそれらに限定されず、車種やその他諸条件に応じて実験などで適切な数値を設定することが望ましい。例えば、ΔＸ_１ｓに関して、１０ｍＧ＞ΔＸ_１ｓ＞５ｍＧという数値例を挙げていたが、下限の５ｍＧについては加速度センサ１２自身のノイズを考慮して適宜設定すればよく、また上限の１０ｍＧについては荷物の積載等による振動に対応した数値よりも低い数値で適宜設定すればよい。また、Ｇｘ_Ａ(n)やＧｙ_Ａ(n)に関しても、荷物の積載等による振動に対応した数値よりも低い数値で適宜設定すればよい。

【0042】

（第２実施形態）
上記した第１実施形態ではロール角（又はピッチ角）の角速度とＸ軸加速度のそれぞれの変化量を所定の基準値と比較して車両状態の場合分けを行っていたが、以下で説明する独自のパラメータを用いて車両状態の場合分けを行うこともできる。なお、車両用灯具システムの構成は第１実施形態と同様であり、走行／停車検出部２２による情報処理の内容のみが異なるので、以下では相違点のみ詳細に説明する。

【0043】

図７は、独自パラメータに用いられるベクトル量について説明するための図である。ここでは車両を前面側から見た様子が模式的に示されている。図示のように、車両のＸ軸（車両前後方向軸）回りの角度であるロール角θgの単位時間当たりの角速度をベクトル量表現とすると、ロール角のｓｉｎ方向ベクトルＧｙ_Ｖｘ(n)は以下のように表せる。
Ｇｙ_Ｖｘ(n)＝－９．８ｓｉｎ(θg)

【0044】

また、加速度センサ１２から得られるＸ軸加速度をＧＡ_ｘとし、その現在値をＧＡ_ｘ(n)と表し、１つ前の値をＧＡ_ｘ(n-1)と表す。

【0045】

ここで、ｎは単位時間であり、例えば１００ｍｓ毎に計算することを示す。例えば、Ｇｙ_Ｖｘ(n)に対してＧｙ_Ｖｘ(n-1)は１００ｍｓ前に得られた値である。同様に、ＧＡ_ｘ(n)に対して、ＧＡ_ｘ(n-1)は１００ｍｓ前に得られた値である。

【0046】

このとき、状態監視パラメータＳｃを以下のように定義する。
Ｓｃ＝(Ｇｙ_Ｖｘ(n)－Ｇｙ_Ｖｘ(n-1))／(ＧＡ_ｘ(n)－ＧＡ_ｘ(n-1))

【0047】

この状態監視パラメータＳｃは、ロール角のｓｉｎ方向ベクトルの変化量とＸ軸加速度の変化量との比率を示すものである。この状態監視パラメータは、上記図４に示したようなＸ軸加速度とロール角速度の特徴をより強く反映したパラメータである。具体的には、停車中、車両の姿勢角度に変化が生じた場合には、ロール角速度の変化量もＸ軸加速度の変化量も同じように変化し、他方で車両の姿勢角度に変化がない場合には両者とも変化がない。また、低速走行中にはロール角速度はほぼ変化しないので、ｓｉｎ方向ベクトルを算出してもその値はほぼ変化しない。これに対してＸ軸加速度は低速走行中であっても変化がある。低速走行中といっても惰性だけでは走行の維持ができないため多少なりとも加速や減速が発生するので、一定速走行となることはほとんどないからである。

【0048】

以上のことから、状態監視パラメータＳｃを上記のように定義すると、その分子にロール角速度、分母にＸ軸加速度を利用していることから、走行中かつ低速走行中にはＳｃが非常に小さい値となる。他方で、停車中はロール角速度もＸ軸加速度も同様に変動することから、Ｓｃの値は相対的に大きい値になる。すなわち、車両状態の特徴をはっきりと示すパラメータとして用いることができる。また、一例として１００ｍｓ毎に算出可能であるように、比較的短い時間毎に状態監視パラメータを得ることが可能であるので、車両状態の特定に要する時間をより短くすることができる。

【0049】

図８は、ジャイロセンサ及び加速度センサの各々から出力されるデータに基づいて、車両状態の特定に用いるパラメータを生成する処理手順を示すフローチャートである。これらの処理は、コントローラ１０の走行／停車検出部２２によって繰り返し実行される。なお、いずれの動作手順においても、情報処理の結果に矛盾や不整合を生じない限りにおいて適宜処理順序を入れ替えることも可能であり、またここで言及しない他の処理を追加してもよく、それらの実施態様も排除されない。

【0050】

具体的には、走行／停車検出部２２は、ジャイロセンサ１１からロール角速度のデータを取得するとともに（ステップＳ３１）、加速度センサ１２からＸ軸加速度のデータを取得する（ステップＳ３２）。例えば本実施形態では、ロール角速度のデータ、Ｘ軸加速度のデータのそれぞれが１００ｍｓ毎に取得される。

【0051】

取得された各データを用い、走行／停車検出部２２は、ロール角のｓｉｎ方向ベクトルＧｙ_Ｖｘ(n)を算出する（ステップＳ３３）。そして、走行／停車検出部２２は、状態監視パラメータＳｃを算出する（ステップＳ３４）。

【0052】

その後、走行／停車検出部２２は、ＧＡ_ｘ(n)及びＧｙ_Ｖｘ(n)をメモリに一時記憶させる。ここで記憶されるＧＡ_ｘ(n)及びＧｙ_Ｖｘ(n)は、次回演算時にＧｙ_Ｖｘ(n-1)として用いられるものである。なお、初回演算時などにおいて前回値であるＧＡ_ｘ(n)、Ｇｙ_Ｖｘ(n)が存在しない場合には、走行／停車検出部２２は、例えば予め定められた初期値を用いるなど慣用された手法によりステップＳ３４、Ｓ３５の演算を行うとよい。

【0053】

図９は、コントローラにおける車両状態の特定並びにそれを用いた光軸制御の処理手順を示すフローチャートである。ここに示す処理手順は、例えば１００ｍｓ毎に繰り返し実行される。なお、いずれの動作手順においても、情報処理の結果に矛盾や不整合を生じない限りにおいて適宜処理順序を入れ替えることも可能であり、またここで言及しない他の処理を追加してもよく、それらの実施態様も排除されない。

【0054】

ステップＳ４１～Ｓ４４は上記した第１実施形態のフローチャートにおけるステップＳ１１～Ｓ１４と同様の処理が実行されるので、ここでは説明を省略する。

【0055】

走行／停車検出部２２は、上記した状態監視パラメータＳｃが０．５より大きい場合には（ステップＳ４５；ＹＥＳ）、「停車中（不安定）」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「停車中（不安定）」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ４６）。

【0056】

また、走行／停車検出部２２は、上記した状態監視パラメータＳｃが０．５以下である場合には（ステップＳ４５；ＮＯ）、「走行中」に対応するデータを生成する。この場合には、車両状態出力部２３は、車両状態を「走行中」と決定してその旨を示すデータを光軸制御部２４へ出力する（ステップＳ４７）。

【0057】

車両状態出力部２３から車両状態が出力されると、その車両状態に応じて、光軸制御部２４は、車両の姿勢角度を求め、この姿勢角度に応じて各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒの照射光の光軸を制御するための制御信号を生成し、各ランプユニット３０Ｌ、３０Ｒへ出力し、又は制御信号の出力を停止する（ステップＳ４８）。

【0058】

なお、上記した実施形態においてもロール角を用いていた部分をピッチ角に置き換えることができる。具体的には、まず、上記した図８のステップＳ３３における処理をピッチ角度のｓｉｎ方向ベクトルＧｙ_Ｖｙ(n)の算出に置き換える。Ｇｙ_Ｖｙ(n)は以下のように表される。なお、ここでのθgは、車両のＹ軸（車両左右方向軸）回りの角度であるピッチ角であるとする。
Ｇｙ_Ｖｙ(n)＝－９．８ｓｉｎ(θg)

【0059】

また、図８のステップＳ３４において、状態監視パラメータＳｃを以下のように定義する。
Ｓｃ＝(Ｇｙ_Ｖｙ(n)－Ｇｙ_Ｖｙ(n-1))／(ＧＡ_ｘ(n)－ＧＡ_ｘ(n-1))
そして、図９のステップＳ４７においては、例えばＳｃが１．０より大きい場合にはステップＳ４６へ進み、Ｓｃが１．０以下の場合にはステップＳ４７へ進むようにする。

【0060】

以上のような第２実施形態並びにその変形実施例によれば、車両状態をより精度良く特定することができる。また、特定された車両状態に応じた光軸制御を行うことができる。

【0061】

なお、第２実施形態やその変形実施例において場合分けの基準に用いた各数値は例示であってそれらに限定されず、車種やその他諸条件に応じて実験などで適切な数値を設定することが望ましい。

【0062】

（その他の変形実施例）
なお、本開示は上記した各実施形態等の内容に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した各実施形態等では四輪車両を例にして説明を行っていたが、本開示の名用を二輪車両や三輪車両あるいはそれ以外の種々の車両に適用することができる。四輪車両では搭乗者の乗降時や荷物の積載時に車両の左右方向への傾きを生じやすい傾向にあることから、ロール角速度を用いた実施形態ないしその変形実施例がより好適に用いられるとも考えられる。他方、例えば二輪車両では車両の前後方向への傾きを生じやすい傾向にあることから、ピッチ角速度を用いた実施形態ないしその変形実施例がより好適に用いられる場面が多いとも考えられる。ただし、車両の状況等にもよるので何れの実施形態等を適用するかは特に限定されない。

【0063】

また、上記した実施形態等では本開示に係る車両状態特定装置並びに同方法を車両用灯具の光軸調整に用いる場合を例示していたが当該装置及び方法の適用範囲はこれに限定されない。例えば、カーナビゲーションシステムにおいて車両状態に応じた制御を行う場面に適用してもよいし、車両の自動運転制御を行う場面に適用してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０：コントローラ、１１：ジャイロセンサ、１２：加速度センサ、２１：振動検出部、２２：走行／停車検出部、２３：車両状態出力部、２４：光軸制御部、３０Ｌ、３０Ｒ：ランプユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】