车辆用灯具照射方向控制系统的制作方法

专利名称：车辆用灯具照射方向控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及下述系统，其在汽车等车辆的前照灯或辅助灯等的 .照明中使用，追随车辆的转向操纵而将车辆灯具的照射方向向左右进 行偏向控制(转向控制)，特别地，涉及一种在系统中发生异常之后， 在从异常中恢复时可以正确地进行转向控制的车辆用灯具照射方向 控制系统。
背景技术：
— 为了提高汽车行驶的安全性，提出了一种车辆用灯具照射方向
控制系统，其对前照灯(head lamp)的照射方向进行转向控制，以 使其朝向驾驶员进行转向操纵后的方向。另外，在上述系统中，还提 出了在检测出系统异常时停止转向控制的失效保护技术，从而事先避 免下述情况，即，在系统中发生异常时，前照灯被控制朝向与转向操 纵方向不同的方向，从而损害行驶的安全性。例如，在专利文献1 中，提出了一种在系统中发生异常时将前照灯的照射方向固定在汽车 的正面方向的失效保护技术。另外，在该专利文献1中，还提出了一 种防止在系统从异常恢复中时前照灯的照射方向立即追随并朝向转 向操纵方向而导致的弊端的技术。即，如果在向左右进行转向操纵时 系统恢复，则导致此前朝向正面方向的照射方向追随转向操纵角而急 剧地朝向左右，因此有可能对与驾驶员的识别区域不同的区域进行照 明而损害安全性。为了防止上述问题，在专利文献1中，在转向操纵 角朝向直线行驶区域之后再重新开始转向控制。 专利文献l:特开2005— 132340号公报

发明内容
在这种系统中，在对灯具的照射方向进行转向控制时，对转向操纵角进行滤波(滤波处理)，根据通过滤波得到的转向目标角进行 转向控制。例如，在汽车高速行驶时转向操纵角受到路面凹凸的影响 而微小地进行变化的情况下，如果追随该转向操纵角而对照射方向进 行偏向控制，则会使驾驶员感到烦乱，同时从行驶安全性的角度出发 并不优选。因此，通过对转向操纵角进行滤波，计算出使角度变动减 少的转向目标角，根据该转向目标角对照射方向进行偏向控制，从而 避免照射方向的细微变动。在专利文献1中也进行上述滤波，但通过 进行这种滤波，实际的转向操纵角和转向目标角之间在时间轴上会产 生角度差。因此，在专利文献l中，在系统从异常中恢复时，会出现 在转向操纵角朝向直线行驶区域的时刻转向目标角并不朝向直线行 驶区域的状况，如果此时重新开始转向控制，则会追随没有返回至直 线行驶区域的转向目标角而对灯具的照射方向进行转向控制，从而无 法解决系统从异常中恢复时的所述安全性方面的问题。
例如，在专利文献1中，在进行转向操纵角如图4 (a)所示进 行变化的转向操纵时，通过滤波计算出图4 (b)所示的转向目标角， 追随该转向目标角而进行转向控制的情况下，在系统发生异常时，忽 略转向目标角而强制地将照射方向控制为朝向直线行驶方向。在系统 从异常中恢复时，等待转向操纵角朝向直线行驶区域而解除失效保护 动作，重新开始转向控制，但此时转向目标角为通过滤波而仍然位于 直线行驶区域之外的规定的转向角，因此控制照射方向从此前的直线 行驶方向朝向与转向目标角一致的方向，由该照射方向的急剧变化使 驾驶员产生不适感，同时对与驾驶员的识别区域即直线行驶方向不同 的区域进行照明，损害车辆行驶的安全性。
本发明的目的在于，提供一种车辆用灯具照射方向控制系统， 其可以可靠地防止在系统从异常中恢复时意外的灯具的转向控制，提
高行驶的安全性。
本发明是一种车辆用灯具照射方向控制系统，其至少根据车辆 的转向操纵角计算转向目标角，根据该转向目标角对灯具的照射方向 进行偏向控制，其特征在于，具有失效保护控制单元，其在系统中发 生异常时，强制地使所述照射方向朝向车辆的直线行驶方向，所述失
4效保护控制单元在所述系统从异常中恢复，且所述转向目标角满足成 为朝向直线行驶方向的状态的规定条件时，重新开始所述偏向控制。 在这里，规定条件为，转向目标角存在于包括车辆的直线行驶 方向在内的左右两方向上的规定区域内时，以及转向目标角越过直线 行驶方向而从右向左、或从左向右变化时。另外，在计算所述转向目 标角时，根据车辆的转向操纵角及车辆的车速对转向角进行运算，对 运算出的转向角进行滤波处理而计算出转向目标角。
发明的效果
根据本发明，因为在满足转向目标角成为朝向直线行驶方向的 状态的规定条件时重新开始转向控制，所以在汽车直线行驶时，或者 从左向右、或从右向左进行转弯行驶时返回至直线行驶状态的时刻， .分别重新开始转向控制，此时前照灯的照射方向必然朝向汽车的直线 行驶方向或非常接近直线行驶的方向。由此，在转向控制重新开始时， 不会使照射方向较大地变化，不会使驾驶员产生不适感，另外对与驾 驶员进行识别的区域对应的区域进行照明，确保行驶的安全性。


图1是表示实施例1的系统构成的框图。
图2是用于说明转向目标角的运算技术的时序图。
图3是用于说明系统动作的流程图。
图4是用于说明系统动作的作用的时序图。
具体实施例方式
实施例1
下面，说明本发明的实施例1。图1是表示将本发明用于汽车的 前照灯的照射方向控制系统中的系统的模块结构的概念图。在图1 中，在汽车CAR的前部的左右，配置用于对本车前方进行照明的前 照灯LHL、 RHL。所述前照灯LHL、 RHL省略各自的详细结构的说 明，它们分别具有转向机构20，该转向机构20可以在包括汽车CAR的直线行驶方向Ox在内的左右方向上，在规定角度e内进行转向动
作，由汽车所具有的ECU (Electronic Control Unit) l控制该转向机 构20而进行转向控制。另外，所述汽车CAR具有转向操纵角传感 器21，其用于检测由驾驶员被转向操纵的方向盘SW的转向操纵角； 以及车速传感器22，其用于检测汽车CAR的车速，上述传感器21、 22与所述ECU 1连接。
所述ECU 1，作为用于进行转向控制的系统而具有转向目标 角运算部11，其根据从所述转向操纵角传感器21输出的转向操纵角 信号和从所述车速传感器22输出的车速信号，运算转向目标角；以 及转向驱动部12，其用于根据来自该转向目标角运算部11的转向目 标角，驱动所述转向机构20，对前照灯LHL、 RHL进行转向控制。 所述转向目标角运算部11具有转向角运算部111，其根据转向操 纵角信号运算转向角；以及滤波部112，其对由该转向角运算部111 运算出的转向角进行滤波而输出转向目标角。在这里，该滤波部112 如后述所示，可以参照车速，根据车速的不同而变更进行滤波时的滤 波常数，得到与车速对应的适当的转向目标角。另外，所述转向驱动 部12与所输入的转向目标角对应而对前照灯LHL、RHL的各转向机 构20进行控制，但还可以如后述所示，在失效保护时，进行使转向 机构20强制地朝向汽车的直线行驶方向的控制。
简单说明转向目标角运算部11中的对转向目标角进行运算的动 作。例如，在汽车CAR行驶中进行了如图2 (a)所示的转向操纵， 与此对应的转向操纵角从转向操纵角传感器21输入至转向角运算部 U。并且，如果与之相伴而以如图2 (b)所示的车速行驶，则该车 速从车速传感器22输入至转向角运算部111。在转向角运算部111 中根据上述转向操纵角和车速，对成为前照灯LHL、 RHL的照射方 向的转向角进行运算，以使得驾驶员容易地识别行驶目标。提出了各 种算法用于进行该转向角的运算，在这里如图2 (c)所示，得到比 转向操纵方向稍微提前地对方向进行控制的转向角。基于此，由滤波 部112对得到的转向角进行滤波，运算转向目标角。所述滤波部112 例如由可变延迟回路构成，可以通过常数设定延迟时间。或者，使滤
6波部112由移动平均回路构成，可以通过常数设定移动平均时间。在 这里，参照车速、或该车速的变化即加速度，使滤波效果变化，在低 速时或低加速度时，通过设定使延迟时间变短、或移动平均时间变短 的滤波效果较弱的常数，将输入的转向控制角作为大致实时追随转向 操纵角的转向目标角而进行输出。另一方面，在高速时或高加速度时， 通过设定使延迟时间变长、或移动平均时间变长的滤波效果较强的常 数，从而将输入的转向控制角作为在时间轴上延迟的转向目标角而进 行输出。由此，得到如图2 (d)所示的转向目标角。
另外，在实施例1的系统中具有异常检测部23，其用于检测从 所述各传感器21、 22至前照灯LHL、 RHL为止的灯具照射方向控制 系统中发生的异常。作为该系统异常，例如是由于各传感器21、 22、 转向目标角运算部11 (转向角运算部111、滤波部.'112)、转向驱动 部12的各部分中的动作不良、连接各传感器或各部分的配线的连接 不良、各传感器或各部分之间的信号传递不良等导致系统无法正常动 作的状态。异常检测部23可以构成为，例如始终监视用于使系统正 常动作的各部分的电压及电流，在该电压及电流脱离规定区域时，检 测出异常。在此基础上，在所述转向目标角运算部11和转向驱动部 12之间设置失效保护控制部13，其基于来自所述异常检测部23的检 测信号而识别系统异常，执行用于使由所述转向驱动部12进行的转 向控制实质上停止的失效保护，或者详细如后述所示，在系统从异常 中恢复时，基于所述转向目标角，解除失效保护而由所述转向驱动部 12重新开始进行转向控制。
参照图3的流程图，说明由上述结构的实施例1的灯具控制系 统进行的转向控制。在这里，如果汽车的点火开关接通，并且前照灯 开关接通，则开始进行转向控制的流程。ECU 1从转向操纵角传感器 21读入转向操纵角信号，从车速传感器22读入车速信号，基于上述 转向操纵角和车速，在转向角运算部111中运算转向角(S101)。 运算出的转向角是与转向操纵角对应而使前照灯LHL、 RHL的照射 方向偏向时的基本角度。在此基础上，在滤波部112中对运算出的转 向角进行滤波，将其作为转向目标角进行输出(S102)。在该滤波部112中，如前所述通过参照来自车速传感器22的车速或根据该车
速得到的加速度等，对汽车的各种行驶状况进行推测，适当修正进行 滤波时的滤波常数，以得到适合各行驶状况的优选的转向目标角。
然后，根据来自异常检测部23的检测信号，判定系统是否正常
(5103) 。在系统正常的情况下，判定失效保护动作标记是否为OFF
(5104) 。在失效保护动作标记为OFF时，即处于未执行失效保护 的状态时，保持失效保护动作标记的OFF状态，同时对此时得到的 转向目标角执行前照灯的转向控制(S105) 。 S卩，失效保护控制部 13设定为，使转向驱动部12基于由步骤S101及S102运算出的转向 目标角，控制转向机构20而执行转向控制，以使前照灯LHL、 RHL 的照射方向与转向目标角一致(S106)。由此，在系统正常时进行 通常的转向控制。
另一方面，在步骤S103中，在利用来自异常检测部23的检测 信号未判定系统为正常时，即判定系统为异常时，失效保护控制部 13将失效保护动作标记设置为ON，同时立即执行失效保护动作。在 该失效保护动作中，忽略从转向目标角运算部11输出的转向目标角， 取代之而将朝向汽车的直线行驶方向的直线行驶角作为转向目标角， 向转向驱动部12输出(S107)。由此，转向驱动部12对转向机构 20进行控制，以强制地使前照灯LHL、 RHL的照射方向朝向直线行 驶方向。因此，在进行该失效保护动作期间，即使在根据转向操纵角 的变化及车速的变化而运算并输出转向目标角的情况下，前照灯 LHL、 RHL的照射方向也被固定在汽车的直线行驶方向上，事先防 止将前照灯LHL、 RHL向异常方向进行转向控制。
另外，在步骤S103中，判定系统恢复为正常状态的情况下，在 步骤S104中失效保护动作标记不是OFF时，即虽然系统恢复正常但 仍然处于进行失效保护动作的状态时，判定是否满足失效保护解除条 件。该失效保护解除条件在这里有两个条件，作为第1失效保护解除 条件，失效保护控制部13判定从转向目标角运算部11输出的转向目 标角是否存在于规定区域内(S111)。在这里，判定转向目标角是 否存在于包括汽车的直线行驶方向且隔着该直线行驶方向的左右方向上的规定的角度区域内。由于在该规定的角度区域中，即使将方向
盘SW向左右转向操纵，也会由于所谓的游隙而导致汽车CAR实质 上沿直线行驶方向行驶，因此该规定的角度区域是对前照灯LHL、 RHL的照射方向进行转向控制的必要性较低的区域，是通常称为转 向控制的不敏感带的区域。在转向目标角存在于该规定区域时，满足 第1失效保护解除条件，在这种情况下立即跳转至步骤S105，将失 效保护动作标记设置为OFF,同时设定为使前照灯LHL、 RHL的照 射方向与转向目标角一致，在此基础上，在步骤S106中进行转向控 制。这样，在转向目标角存在于规定的角度区域时，由于即使进行转 向控制以使得前照灯LHL、 RHL的照射方向与转向目标角一致，该 照射范围也与驾驶员的识别区域大体一致，因此确保驾驶员的识别 性，确保行驶的安全性。
另外，在步骤S111中，在不满足第1失效保护解除条件时，即 转向目标角不存在于规定角度区域内时，判定是否满足第2失效保护 解除条件。在该判定中，首先判定当前的转向目标角是否相对于汽车 的直线行驶方向位于右方(S112)。在位于右方时，判定紧接着它 之前的转向目标角是否相对于汽车的直线行驶方向位于左方 (S113)。在其位于左方时，满足第2失效保护解除条件，立即跳 转至步骤S105，将失效保护动作标记设置为OFF,同时设定为使前 照灯LHL、 RHL的照射方向与转向目标角一致，在此基础上，在步 骤S106中进行转向控制。这是由于，在转向目标角从左方向右方切 换时，可以判定为汽车CAR的转向操纵刚从左切换为右之后、或者 是与之接近的时刻，可以推定此时驾驶员识别接近汽车CAR直线行 驶的方向或进行转向操纵的右方，所以可以认为转向目标角是驾驶员 进行识别的方向，因此即使进行转向控制以使得前照灯LHL、 RHL 的照射方向与转向目标角一致，也可以确保驾驶员的识别性，确保行
驶的安全性。
另外，在步骤S112中，在失效保护控制部判定当前的转向目标 角不是相对于汽车的直线方向位于右方时，即位于左方时，判定紧接 着它之前的转向目标角是否相对于汽车的直线方向位于右方(S114)。在其位于右方时，这种情况也作为满足第2失效保护解
除条件，立即跳转至步骤S105，将失效保护动作标记设置为OFF， 同时设定为使前照灯LHL、 RHL的照射方向与转向目标角一致，在 步骤S106中进行转向控制。这是由于在转向目标角从右方切换为左 方时，可以判定为汽车CAR的转向操纵刚从右切换为左之后、或者 是与之接近的时刻，可以推定此时驾驶员识别接近汽车CAR直线行 驶的方向或进行转向操纵的左方，所以可以认为转向目标角是驾驶员 进行识别的方向，因此即使进行转向控制以使得前照灯LHL、 RHL 的照射方向与转向目标角一致，也可以确保驾驶员的识别性，确保行 驶的安全性。
聘外，在步骤S113中判定为右方的情况下，转向目标角保持朝 向右方，另外，在步骤S114中判定为左方的情况下，转向目标角保 持朝向左方，在上述情况下均由于无法推定转向操纵方向，无法确定 驾驶员的识别方向，因此无法解除失效保护动作，失效保护动作标记 保持为ON。此时，失效保护控制部13将转向目标角设定为汽车的 直线行驶方向(S115)。因此，转向驱动部12驱动转向机构20，对 前照灯LHL、 RHL的照射方向进行转向控制而强制地使其朝向汽车 的直线方向(S106)。即，继续执行失效保护动作。
这样，在实施例1中，即使系统从异常中恢复，也不使失效保 护动作立即解除，而是在成为满足第1失效保护解除条件、或第2 失效保护解除条件的状态之后，解除失效保护动作。并且，因为作为 第1失效保护解除条件，是转向目标角存在于包括汽车的直线行驶方 向在内的左右方向上的规定区域内，因此在转向目标角进入该规定区 域内时，解除失效保护动作。图4 (c)是与专利文献1中的转向控 制进行比较的图，即使转向操纵角朝向直线行驶方向，也继续进行失 效保护动作，直至通过滤波得到的转向目标角进入接近直线行驶方向 的规定角度区域，在转向目标角进入规定角度区域的时刻，解除失效 保护动作。因此，由于在转向控制重新开始时转向目标角为接近直线 行驶方向的角度，所以前照灯的照射方向朝向接近直线行驶方向的方 向，不会从失效保护动作时被固定的直线行驶方向进行较大变化，不会如图4(b)示出的专利文献1的情况这样，使照射方向急剧变化。 另外，在实施例1中作为第2失效保护解除条件，在转向目标 角隔着汽车的直线行驶方向而从左向右、或从右向左变化时，解除失
效保护动作。即，在转向目标角与直线方向相交叉时进行解除。图4
(d)是与图4 (a)的转向操纵稍微不同的转向操纵的情况的例子， 在通过滤波得到的转向目标角从右方向左方急剧变化时，在转向目标 角与直线行驶方向相交的时刻，解除失效保护动作。因此，由于在转 向控制重新开始时，转向目标角与直线行驶方向一致，因此前照灯的 照射方向从失效保护动作时被固定的直线行驶方向重新开始，不会如 图4 (b)示出的专利文献1的情况那样，使照射方向急剧变化。此 外，由于该第2失效保护解除条件实质上为转向目标角成为朝向直线 行驶方向的时刻，因此也产生与第1失效保护解除条件相同的情况， 伹其在例如下述情况下有效，即，进行急剧的转向操纵而使转向目标 角瞬间在左右间变化，从而在进行判定第1失效保护解除条件时，已 经超出规定角度区域。
这样，在实施例1的灯具控制系统中，通过设定第1及第2失
效保护解除条件，在汽车直线行驶时，或者从左向右、或从右向左进 行转弯行驶时返回至直线行驶状态的时刻，各自的失效保护动作被解
除，因此在转向控制重新开始时，前照灯的照射方向必然朝向汽车的 直线行驶方向或非常接近直线行驶的方向。因此，不会如专利文献l 中所示，在转向控制重新开始时照射方向产生较大变化，不会使驾驶 员产生不适感，另外对与驾驶员进行识别的区域对应的区域进行照 明，确保行驶的安全性。
在这里，实施例1例示了前照灯的转向控制，但只要是如雾灯 等对车辆的前方进行照明的灯具、且是进行转向控制的灯具，就可以
同样地应用本发明。另外，用于得到转向目标角的滤波部的结构并不 限定于实施例1的结构，可以应用各种滤波技术。
权利要求
1. 一种车辆用灯具照射方向控制系统，其至少根据车辆的转向操纵角计算转向目标角，根据该转向目标角对灯具的照射方向进行偏向控制，其特征在于，具有失效保护控制单元，其在系统中发生异常时，强制地使所述照射方向朝向车辆的直线行驶方向，所述失效保护控制单元在所述系统从异常中恢复，且所述转向目标角满足成为朝向直线行驶方向的状态的规定条件时，重新开始所述偏向控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具照射方向控制系统，其特 征在于， -所述规定条件为，转向目标角存在于包括车辆的直线行驶方向 在内的左右两方向上的规定区域内时，以及转向目标角越过直线行驶 方向而从右向左、或从左向右变化时。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具照射方向控制系统， 其特征在于，在计算所述转向目标角时，根据车辆的转向操纵角及车辆的车 速对转向角进行运算，对运算出的转向角进行滤波处理而计算出转向 目标角。
全文摘要
本发明提供一种车辆用灯具照射方向控制系统，其在灯具照射方向控制系统从异常中恢复时，使灯具的照射方向可靠地朝向接近直线行驶的方向，提高行驶的安全性。该车辆用灯具照射方向控制系统具有基于转向操纵角及车速计算转向目标角的单元(11)、以及基于转向目标角对灯具(LHL、RHL)的照射方向进行偏向控制的转向控制单元(12、20)，还具有失效保护控制单元(13)，其在由异常检测部(23)检测出系统异常时，将该照射方向强制地朝向直线方向。在系统从异常中恢复时，因为在转向目标角满足朝向直线方向的规定的解除条件时重新开始偏向控制，因此照射方向必然朝向直线行驶方向或非常接近直线行驶的方向。
文档编号B60Q1/12GK101508267SQ200910006939
公开日2009年8月19日 申请日期2009年2月13日 优先权日2008年2月13日
发明者山崎真嗣 申请人:株式会社小糸制作所