JP7699485B2 - Vehicle condition identification device and method, vehicle lamp light axis control device and method, vehicle lamp system - Google Patents
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Description
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。 This disclosure relates to a vehicle condition identification device and method, a vehicle lamp light axis control device and method, and a vehicle lamp system.
特許第6271943号公報(特許文献1)には、車両前後方向の加速度を第1軸に設定し車両上下方向の加速度を第2軸に設定した座標に、車両の加速時及び減速時の少なくとも一方における加速度の検出値をプロットし、プロットした複数点から直線を導出し、直線の傾きを用いて車両用灯具の光軸調節を指示する調節信号を出力するための制御部を備え、当該制御部は、所定の曲進状態に車両があったときの検出値が、直線の導出に用いようとする検出値に含まれる場合、この検出値を除外して直線を導出する車両用灯具の制御装置が記載されている。この制御装置における制御部は、検出値における車両左右方向の加速度と、複数の検出値における車両左右方向の加速度から導出される曲進判定基準値との差が、所定の曲進判定しきい値を上回る場合に、検出値を除外して直線を導出する。 Patent Publication No. 6271943 (Patent Document 1) describes a control device for vehicle lighting that plots detected values of acceleration during at least one of vehicle acceleration and deceleration on a coordinate system where the acceleration in the vehicle's longitudinal direction is set as the first axis and the acceleration in the vehicle's vertical direction is set as the second axis, derives a straight line from the plotted points, and uses the slope of the straight line to output an adjustment signal that instructs adjustment of the light axis of the vehicle lighting device. The control device derives the straight line by excluding a detected value when the vehicle was in a predetermined turning state if the detected value to be used in deriving the straight line includes the detected value. The control device in this control device derives the straight line by excluding the detected value when the difference between the acceleration in the vehicle's lateral direction in the detected value and a turning judgment reference value derived from the acceleration in the vehicle's lateral direction in the multiple detected values exceeds a predetermined turning judgment threshold value.
本開示に係る具体的態様は、車両状態がカーブ走行(曲進)であるかどうかを精度よく特定することを目的の1つとする。 One of the objectives of a specific aspect of the present disclosure is to accurately determine whether the vehicle is in a curve.
[1]本開示に係る一態様の車両状態特定装置は、
車両の走行状態を特定するための装置であって、
加速度センサと、
少なくとも前記車両のヨー方向に対応した角速度を検出可能な角速度センサと、
前記加速度センサ及び前記角速度センサと接続されたコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
前記角速度センサの出力に基づいて得られる前記車両のヨー方向の角速度の単位時間あたりの変化率である角加速度と、前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の車幅方向の加速度と所定の基準値との差分のそれぞれを演算し、前記角加速度の絶対値が第1閾値以上又は前記差分の絶対値が第2閾値以上の何れかである場合に、前記車両の走行状態が曲進状態であることを示すデータ又は信号を出力する、
車両状態特定装置である。
[2]本開示に係る他態様の車両状態特定装置は、
車両の走行状態を特定するための装置であって、
加速度センサと、
少なくとも前記車両のヨー方向に対応した角速度を検出可能な角速度センサと、
前記加速度センサ及び前記角速度センサと接続されたコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
前記角速度センサの出力に基づいて得られる前記車両のヨー方向の角速度の単位時間あたりの変化率である角加速度と、前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の車幅方向の加速度と所定の基準値との差分のそれぞれを演算する演算部と、
前記演算部により演算された前記角加速度及び前記差分に応じて前記車両の車両状態を特定して当該車両状態を示すデータ又は信号を出力する出力部と、
を有しており、
前記出力部は、前記角加速度の絶対値が第1閾値未満かつ前記差分の絶対値が第2閾値未満の場合から前記角加速度の絶対値が前記第1閾値以上になった場合に前記車両の走行状態が曲進状態である旨の出力を開始し、前記差分の絶対値が前記第2閾値以上である場合には前記車両の走行状態が曲進状態である旨の出力を継続する、
車両状態特定装置である。
[3]本開示に係る一態様の車両用灯具の光軸制御装置は、車両用灯具の光軸制御を行うための装置であって、
前記[1]又は[2]の車両状態特定装置と、
前記車両状態特定装置から出力される前記車両の走行状態に応じて動作する光軸制御コントローラと、
を含む、車両用灯具の光軸制御装置である。
[4]本開示に係る一態様の車両用灯具の光軸制御方法は、
前記[1]又は[2]の車両状態特定装置から出力される前記車両の走行状態に応じて動作する光軸制御コントローラにより実行されて車両用灯具の光軸制御を行うための方法であって、
前記光軸制御コントローラは、前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の前後方向加速度及び上下方向加速度を時間経過に応じて蓄積し、当該蓄積された前後方向加速度及び上下加速度を用いて光軸制御を行い、前記車両の走行状態が前記曲進状態である場合には前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度の蓄積を停止し、又は前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度を前記光軸制御の対象から除外する、
車両用灯具の光軸制御方法である。
[5]本開示に係る一態様の車両用灯具システムは、
前記[3]の車両用灯具の光軸制御装置と、
前記光軸制御装置によって光軸制御が行われる車両用灯具と、
を含む、車両用灯具システムである。
[1] A vehicle state identification device according to one aspect of the present disclosure,
A device for identifying a vehicle's running state,
An acceleration sensor;
an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity corresponding to at least a yaw direction of the vehicle ;
a controller connected to the acceleration sensor and the angular velocity sensor;
Including,
The controller:
an angular acceleration, which is a rate of change per unit time of the angular velocity in the yaw direction of the vehicle, obtained based on the output of the angular velocity sensor , and a difference between an acceleration in the vehicle width direction of the vehicle, obtained based on the output of the acceleration sensor, and a predetermined reference value, are calculated; and when the absolute value of the angular acceleration is equal to or greater than a first threshold value or the absolute value of the difference is equal to or greater than a second threshold value, data or a signal indicating that the vehicle is in a cornering state is output.
A vehicle condition identification device.
[2] A vehicle state identification device according to another aspect of the present disclosure,
A device for identifying a vehicle's running state,
An acceleration sensor;
an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity corresponding to at least a yaw direction of the vehicle;
a controller connected to the acceleration sensor and the angular velocity sensor;
Including,
The controller:
a calculation unit that calculates an angular acceleration, which is a rate of change per unit time of an angular velocity in a yaw direction of the vehicle, obtained based on an output of the angular velocity sensor, and a difference between an acceleration in a vehicle width direction of the vehicle, obtained based on an output of the acceleration sensor, and a predetermined reference value;
an output unit that specifies a vehicle state of the vehicle in accordance with the angular acceleration and the difference calculated by the calculation unit, and outputs data or a signal indicative of the vehicle state;
It has
the output unit starts outputting information indicating that the vehicle is in a turning state when the absolute value of the angular acceleration becomes equal to or greater than the first threshold value from a case in which the absolute value of the angular acceleration is less than a first threshold value and the absolute value of the difference is less than a second threshold value, and continues outputting information indicating that the vehicle is in a turning state when the absolute value of the difference is equal to or greater than the second threshold value.
A vehicle condition identification device.
[3] A light axis control device for a vehicle lamp according to one aspect of the present disclosure is a device for controlling a light axis of a vehicle lamp,
The vehicle state identification device according to [1] or [2] ,
a light axis control controller that operates in response to the vehicle running state output from the vehicle state identification device;
The present invention relates to a light axis control device for a vehicle lamp, comprising:
[4] A method for controlling a light axis of a vehicle lamp according to one aspect of the present disclosure,
A method for controlling a light axis of a vehicle lamp, the method being executed by a light axis control controller that operates in response to a running state of the vehicle output from the vehicle state identification device according to [1] or [2] ,
the optical axis control controller accumulates the longitudinal acceleration and the vertical acceleration of the vehicle obtained based on the output of the acceleration sensor over time, performs optical axis control using the accumulated longitudinal acceleration and vertical acceleration, and when the vehicle is in the turning state, stops accumulating the longitudinal acceleration and the vertical acceleration, or excludes the longitudinal acceleration and the vertical acceleration from the targets of the optical axis control.
A method for controlling the optical axis of a vehicle lamp.
[5] A vehicle lighting system according to one aspect of the present disclosure,
The optical axis control device for a vehicle lamp according to the above [3],
a vehicle lamp in which a light axis control is performed by the light axis control device;
A vehicle lighting system comprising:
上記構成によれば、車両状態がカーブ走行(曲進)であるかどうかを精度よく特定することができる。 The above configuration makes it possible to accurately determine whether the vehicle is in a curve.
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、角速度センサ11、加速度センサ12、メモリ13、一対のランプユニット30L、30Rを含んで構成されている。
Figure 1 is a diagram showing the configuration of a vehicle lighting system according to the first embodiment. This vehicle lighting system irradiates light by variably setting the optical axis according to the attitude of the vehicle, and is composed of a
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、データ蓄積部21、パラメータ演算部(演算部)22、車両状態出力部(出力部)23、光軸制御部24を有する。
The
なお、コントローラ10のパラメータ演算部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のデータ蓄積部21、パラメータ演算部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。また、コントローラ10は「光軸制御コントローラ」にも対応する。
The
角速度センサ(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である。本実施形態の角速度センサ11は、少なくとも車両のヨー角に対応する角速度を検出可能であればよいが、ロール角及びピッチ角のそれぞれに対応する角速度も検出可能であってもよい。角速度センサ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。
The angular velocity sensor (gyro sensor) 11 is a sensor that detects angular velocity and outputs data or a signal according to the magnitude of the angular velocity. The
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、車両の前後方向、左右方向、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、左右方向、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って目的の加速度を得ればよい。
The
メモリ13は、一時的あるいは不揮発にデータを格納できる記憶装置である。本実施形態では、メモリ13は、コントローラ10における情報処理に必要なデータが格納される。
The
データ蓄積部21は、角速度センサ11から出力される角速度や加速度センサ12から出力される加速度を取り込み、これらのデータを時間経過に応じた時系列が分かるようにしてメモリ13に蓄積する。本実施形態では、例えば100ms毎に角速度や加速度が取り込まれ、それらが随時メモリ13に書き込まれて蓄積される。
The
パラメータ演算部22は、データ蓄積部21によってメモリ13に蓄積されるデータと、予めメモリ13に記憶されているデータを用いて、車両状態の特定に必要なパラメータを演算する。本実施形態では、パラメータの1つとして、角速度センサ11の出力に基づいて得られる角速度を用いて角加速度が算出される。また、パラメータの1つとして、加速度センサ12の出力に基づいて得られるY軸加速度(後述する図3参照)と所定の基準値との差分が算出される。
The
車両状態出力部23は、パラメータ演算部22によって求められる各パラメータに応じて車両状態を特定し、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「直進走行」、「カーブ走行」の2つの状態の何れかを用いる。
The vehicle
光軸制御部24は、加速度センサ12の出力に基づいて得られる車両の前後方向加速度及び上下方向加速度を用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。
The optical
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、電子的に光軸を制御可能なランプユニットを用いることもできる。
Each
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。上記したメモリ13はこのRAM203によって実現可能である。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。
2 is a diagram showing an example of the configuration of a computer that realizes a controller for a vehicle lighting system. The computer shown in the figure includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a ROM (Read Only Memory) 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a
図3(A)は、車両における加速度および角速度のそれぞれの基準軸を説明するための図である。図示のように本実施形態では、車両の前後方向をX軸、車両の左右方向をY軸、車両の上下方向をZ軸と定義する。本実施形態の加速度センサ12は、これらX軸、Y軸、Z軸のそれぞれに対応した加速度を検出可能である。なお、加速度センサ12の直交3軸は必ずしもX軸、Y軸、Z軸と完全一致していなくてもよい。例えば、X軸、Y軸、Z軸の何れかあるいは全てに対して加速度センサ12の直交3軸が一定の角度をなして配置されていてもよく、その場合にはコントローラ10にて適宜補正を行うことでX軸、Y軸、Z軸のそれぞれに対応する加速度を得ることができる。
Figure 3 (A) is a diagram for explaining the reference axes of acceleration and angular velocity in a vehicle. As shown in the figure, in this embodiment, the front-rear direction of the vehicle is defined as the X axis, the left-right direction of the vehicle is defined as the Y axis, and the up-down direction of the vehicle is defined as the Z axis. The
また、図3(A)に示すように本実施形態では、車両の前後方向軸回りの回転角をロール角、車両の左右方向軸回りの回転角をピッチ角、車両の上下方向軸回りの回転角をヨー角と定義する。ロール角はX軸回りの回転角であるのでX軸をロール軸とも呼び、ピッチ角はY軸回りの回転角であるのでY軸をピッチ軸とも呼び、ヨー角はZ軸回りの回転角であるのでZ軸をヨー軸とも呼ぶ。本実施形態の角速度センサ11は、これらの軸のうち少なくともヨー角(ヨー軸)に対応した角速度を検出可能である。さらに、ロール角、ピッチ角のそれぞれに対応した角速度を検出可能であってもよい。
As shown in FIG. 3(A), in this embodiment, the rotation angle around the longitudinal axis of the vehicle is defined as the roll angle, the rotation angle around the lateral axis of the vehicle is defined as the pitch angle, and the rotation angle around the vertical axis of the vehicle is defined as the yaw angle. Since the roll angle is a rotation angle around the X axis, the X axis is also called the roll axis, since the pitch angle is a rotation angle around the Y axis, the Y axis is also called the pitch axis, and since the yaw angle is a rotation angle around the Z axis, the Z axis is also called the yaw axis. The
図3(B)は、ヨー角に対応する角速度のベクトル方向を説明するための図である。ここでは車両を上から平面視した様子が模式的に示されている。図示のように、角速度ω[dps]は、車両の左右方向のベクトル量として得られる。具体的には、ある時刻のヨー角をθa[deg]、ある時刻からΔt[s]後の時刻のヨー角をθb[deg]とすると、角速度ωは以下のように表される。
ω=(θb-θa)/Δt [dps]
FIG. 3B is a diagram for explaining the vector direction of the angular velocity corresponding to the yaw angle. Here, a plan view of the vehicle from above is shown as a schematic diagram. As shown in the figure, the angular velocity ω [dps] is obtained as a vector quantity in the left-right direction of the vehicle. Specifically, if the yaw angle at a certain time is θa [deg] and the yaw angle at a time Δt [s] after the certain time is θb [deg], the angular velocity ω is expressed as follows:
ω=(θb-θa)/Δt [dps]
また、上記した角速度ωをさらに時間で微分することで、単位時間あたりの角速度の変化率である角加速度α[dps2]が得られる。具体的には、ある時刻の角速度をωa[dps]、そある時刻からΔt[s]後の時刻の角速度をωb[dps]とすると、角加速度αは以下のように表される。
α=(ωb-ωa)/Δt [dps2]
Furthermore, by further differentiating the above angular velocity ω with respect to time, we obtain the angular acceleration α [ dps2 ], which is the rate of change of the angular velocity per unit time. Specifically, if the angular velocity at a certain time is ωa [dps] and the angular velocity at a time Δt [s] after that time is ωb [dps], the angular acceleration α can be expressed as follows:
α=(ωb−ωa)/Δt [dps 2 ]
図4は、角速度及び角加速度の時間変化の一例を示す図である。本願発明者の検討によれば、カーブ走行時には車両の左右方向の角度変化の影響が強いため、角速度(図中、点線のグラフ)に変化が見られ、角速度の立ち上がり時と立ち下がり時には大きく角速度が変化していることが分かった。このため、角加速度を算出してみると角速度の立ち上がり時と立ち下がり時に対応した区間a、bにおいて特徴的な挙動を得られることが分かった。この角加速度の特徴的な挙動を利用することで、カーブ走行の始まりと終わりを捉えることが可能となる。他方、カーブ走行の途中(区間aと区間bの間)では角速度の変化が相対的に小さいため、この区間では角加速度のみをパラメータとして用いたのではカーブ走行中であることを特定することが難しい。そこで、本願発明者は、ヨー角に対応する角加速度の挙動の特徴と、Y軸加速度の挙動の特徴とを組み合わせることで、カーブ走行中であることを特定する方法を着想した。以下、その詳細について説明する。 Figure 4 is a diagram showing an example of time-dependent changes in angular velocity and angular acceleration. According to the study by the inventors of the present application, the influence of the change in the left-right angle of the vehicle is strong when traveling around a curve, so changes in the angular velocity (dotted line graph in the figure) are observed, and it was found that the angular velocity changes significantly when the angular velocity rises and falls. For this reason, when calculating the angular acceleration, it was found that characteristic behavior can be obtained in sections a and b corresponding to the rise and fall of the angular velocity. By using this characteristic behavior of the angular acceleration, it is possible to capture the start and end of traveling around a curve. On the other hand, since the change in angular velocity is relatively small in the middle of traveling around a curve (between sections a and b), it is difficult to identify that the vehicle is traveling around a curve in this section by using only the angular acceleration as a parameter. Therefore, the inventors of the present application came up with a method of identifying that the vehicle is traveling around a curve by combining the characteristics of the behavior of the angular acceleration corresponding to the yaw angle and the characteristics of the behavior of the Y-axis acceleration. The details of this method are described below.
図5(A)は、カーブ走行時とその前後の直進走行時のY軸加速度(絶対値)の挙動を模式的に示したグラフである。また、図5(B)は、カーブ走行時とその前後の直進走行時のヨー軸の角加速度(絶対値)の挙動を模式的に示したグラフである。図5(A)に示すように、Y軸加速度の絶対値の経時的変化を見ると、直進走行時にはほぼ0で変化が少なく、カーブ走行時には、その始まりから徐々に増加し、途中で最大値となり、終わりにかけて徐々に減少するという挙動を示す。他方、図5(B)に示すように、ヨー軸の角加速度の絶対値の経時的変化を見ると、直進走行時にはほぼ0で一定であり、カーブ走行時には、その始まりの区間で急激に増加して最大値となり急激に減少し、途中期間ではほぼ0で一定となり、終わりの期間でまた急激に増加して最大値となり急激に減少するという挙動を示す。つまり、ヨー軸(ヨー方向)の角加速度は、カーブ走行の始まりと終わりで2回の極大を示す。 Figure 5(A) is a graph showing the behavior of the Y-axis acceleration (absolute value) when driving around a curve and when driving straight before and after the curve. Also, Figure 5(B) is a graph showing the behavior of the yaw axis angular acceleration (absolute value) when driving around a curve and when driving straight before and after the curve. As shown in Figure 5(A), when looking at the absolute value of the Y-axis acceleration over time, it is almost 0 when driving straight and there is little change, and when driving around a curve, it gradually increases from the beginning, becomes a maximum value in the middle, and gradually decreases toward the end. On the other hand, as shown in Figure 5(B), when looking at the absolute value of the yaw axis angular acceleration over time, it is almost constant at 0 when driving straight, and when driving around a curve, it rapidly increases at the beginning of the section, becomes a maximum value, and rapidly decreases, becomes constant at almost 0 in the middle period, and rapidly increases again at the end of the section, becomes a maximum value, and rapidly decreases. In other words, the angular acceleration of the yaw axis (yaw direction) shows two maximum values at the beginning and end of the curve.
従って、本実施形態では、ヨー軸の角加速度の絶対値が予め定めておいた第1閾値以上である場合には「カーブ走行(曲進)」と特定し、第1閾値未満である場合には「直進走行」と特定する。閾値についてはシミュレーションや実験などに基づいて定めればよく、例えば10[dps2]と設定してもよいし、ノイズ等の影響を考慮して例えば20~30[dps2]と設定してもよい。これにより、図5(B)に示す2つの極大を示す区間A、Bにおいて、角加速度に基づいて「カーブ走行中」を特定できる。また、Y軸加速度と所定の基準値との差分をとり、その絶対値が所定の第2閾値以上である場合には「カーブ走行中」と特定し、第2閾値未満である場合には「直進走行中」と特定する。これにより、図5(A)に示すように、区間Aと区間Bの途中に対応する区間Cにおいて、Y軸加速度に基づいて「カーブ走行中」を特定できる。これらを合わせることで、区間A~Cで途切れることなく継続して車両が「カーブ走行中」であることを特定できる。Y軸加速度との差分値を求めるための基準値と第2閾値については、例えば0.2[G]と定めることができ、予めメモリ13に格納しておいたものを読み出して用いることができる。
Therefore, in this embodiment, when the absolute value of the angular acceleration of the yaw axis is equal to or greater than a first threshold value determined in advance, the vehicle is identified as "curve driving (turning)", and when the absolute value is less than the first threshold value, the vehicle is identified as "straight driving". The threshold value may be determined based on simulations or experiments, and may be set to, for example, 10 [dps 2 ], or may be set to, for example, 20 to 30 [dps 2 ] in consideration of the effects of noise, etc. As a result, in the sections A and B showing the two maximum values shown in FIG. 5B, "curve driving" can be identified based on the angular acceleration. In addition, the difference between the Y-axis acceleration and a predetermined reference value is taken, and when the absolute value is equal to or greater than a predetermined second threshold value, the vehicle is identified as "curve driving", and when the absolute value is less than the second threshold value, the vehicle is identified as "straight driving". As a result, in the section C corresponding to the middle of the sections A and B as shown in FIG. 5A, "curve driving" can be identified based on the Y-axis acceleration. By combining these, the vehicle can be identified as "curve driving" continuously without interruption in sections A to C. The reference value and the second threshold value for finding the difference value with respect to the Y-axis acceleration can be set to, for example, 0.2 [G], and can be read out and used from those stored in advance in the
図6は、車両状態を特定するための処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿ってコントローラ10の動作を詳細に説明する。フローチャートに示される処理は、車両の走行中においてコントローラ10によって一定期間毎(例えば100ms毎)に繰り返し実行されるものとする。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。
Figure 6 is a flowchart showing the processing procedure for identifying the vehicle state. The operation of the
パラメータ演算部22は、Y軸加速度に関する基準値をメモリ13から読み出す(ステップS11)。次いでパラメータ演算部22は、データ蓄積部21によって100ms毎に取得されるY軸加速度とメモリ13から読み出した基準値との差分を算出する(ステップS12)。
The
また、パラメータ演算部22は、データ蓄積部21によって100ms毎に取得されるヨー軸の角速度ωに基づいて、ヨー軸に対応する角加速度αを算出する(ステップS13)。これらの算出された差分、角加速度は、パラメータ演算部22から車両状態出力部23へ引き渡される。
The
車両状態出力部23は、角加速度の絶対値が所定の第1閾値以上である場合には(ステップS14;YES)、車両状態を「カーブ走行」と特定する(ステップS15)。
If the absolute value of the angular acceleration is equal to or greater than a predetermined first threshold (step S14; YES), the vehicle
また、車両状態出力部23は、角加速度の絶対値が第1閾値未満の場合に(ステップS14;NO)、Y軸加速度と基準値との差分の絶対値が所定の第2閾値以上であれば(ステップS16;YES)、車両状態を「カーブ走行」と特定する(ステップS15)。
In addition, if the absolute value of the angular acceleration is less than the first threshold value (step S14; NO), and if the absolute value of the difference between the Y-axis acceleration and the reference value is equal to or greater than a predetermined second threshold value (step S16; YES), the vehicle
他方、車両状態出力部23は、角加速度の絶対値が第1閾値未満の場合に(ステップS14;NO)、Y軸加速度と基準値との差分の絶対値が第2閾値未満であれば(ステップS16;NO)、車両状態を「直進走行」と特定する(ステップS17)。
On the other hand, if the absolute value of the angular acceleration is less than the first threshold value (step S14; NO), and if the absolute value of the difference between the Y-axis acceleration and the reference value is less than the second threshold value (step S16; NO), the vehicle
車両状態が特定されると、車両状態出力部23は、その特定した車両状態を示すデータを光軸制御部24へ出力する(ステップS18)。この車両状態を得た光軸制御部24は、車両状態に応じた方法で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へ供給(出力)する。車両状態に応じた制御としては、例えば、直進走行であれば姿勢角度を求めるがカーブ走行であれば姿勢角度を求めずに前回値を維持するといった制御が考えられる。
When the vehicle state is identified, the vehicle
また、データ蓄積部21は、走行状態が「カーブ走行」である場合には(ステップS19;YES)、加速度センサ12から取り込んだX軸加速度、Z軸加速度の各データをメモリ13から除去する(ステップS20)。なお、次の処理機会においてX軸加速度、Z軸加速度の各データを取り込まないようにする処理で代替してもよい。この処理により、カーブ走行時の車両左右方向の加速度による影響を受けて誤差を含んだX軸加速度、Z軸加速度の各データを姿勢角度の計算対象となる統計データから除外することとができる。従って、姿勢角度の精度が向上する。なお、他方、走行状態が「直進走行」の場合には(ステップS19;NO)、各データの除去は行われない。
Furthermore, when the driving state is "curve driving" (step S19; YES), the
図7(A)、図7(B)は、それぞれ比較例による走行状態の特定結果を示す図である。図7(C)は、本実施形態による走行状態の特定結果を示す図である。各図では、Y軸加速度の時間変化が図中上側に示されるとともに、走行状態の特定結果が図中下側に示されている。左縦軸がY軸加速度に対応し、右縦軸が走行状態の特定結果(カーブ/直進)に対応している。また、図7(A)に示す比較例は、Y軸加速度のみを閾値と比較することで走行状態を特定したものであり、図7(B)に示す比較例は、角加速度のみを閾値と比較することで走行状態を特定したものである。 Figures 7(A) and 7(B) are diagrams showing the results of identifying the driving state according to a comparative example. Figure 7(C) is a diagram showing the results of identifying the driving state according to this embodiment. In each figure, the time change in Y-axis acceleration is shown at the top of the figure, and the results of identifying the driving state are shown at the bottom of the figure. The left vertical axis corresponds to the Y-axis acceleration, and the right vertical axis corresponds to the results of identifying the driving state (curve/straight). In addition, the comparative example shown in Figure 7(A) identifies the driving state by comparing only the Y-axis acceleration with a threshold value, and the comparative example shown in Figure 7(B) identifies the driving state by comparing only the angular acceleration with a threshold value.
図7(C)に示すように本実施形態では走行状態がカーブ走行であることがより早い時点で特定され、かつその特定結果がより長く継続している。これに対して、図7(A)の比較例ではカーブ走行であると特定される期間が短い。また、図7(B)の比較例ではカーブ走行であると特定される期間が継続せず、断続的である。また、本実施形態では緩いカーブでのカーブ走行(22s~27s付近)をより多く特定できているのに対し、図7(A)の比較例では特定できておらず、図7(B)の比較例でも特定できている期間が短く、特定できている回数も少ない。 As shown in FIG. 7(C), in this embodiment, the driving state is identified as curve driving at an earlier point in time, and this identification result continues for a longer period of time. In contrast, in the comparative example of FIG. 7(A), the period during which curve driving is identified is short. Also, in the comparative example of FIG. 7(B), the period during which curve driving is identified is not continuous, but intermittent. Also, while this embodiment is able to identify more gentle curve driving (around 22s to 27s), it is not identified in the comparative example of FIG. 7(A), and in the comparative example of FIG. 7(B), the period during which it is identified is short, and the number of times it is identified is also small.
図8(A)は、図7(A)における時間が0s~10sの間を拡大して示した図である。同様に、図8(B)は、図7(C)における時間が0s~10sの間を拡大して示した図である。図示のように本実施形態では、比較例よりも0.6s早い時点でカーブ走行を特定できており、かつ比較例よりも1.5s遅い時点までカーブ走行を特定できていることが分かる。これにより、カーブ走行に入りY軸加速度の影響を含んだX軸加速度及びZ軸加速度をより多く除外することが可能となり、光軸調整の精度(姿勢角度の計算精度)を向上させることができる。 Figure 8 (A) is an enlarged view of the time period from 0 s to 10 s in Figure 7 (A). Similarly, Figure 8 (B) is an enlarged view of the time period from 0 s to 10 s in Figure 7 (C). As shown, in this embodiment, curve driving can be identified 0.6 s earlier than in the comparative example, and curve driving can be identified up to 1.5 s later than in the comparative example. This makes it possible to eliminate more of the X-axis acceleration and Z-axis acceleration, which include the influence of the Y-axis acceleration, when entering a curve, and improves the accuracy of the optical axis adjustment (the accuracy of calculating the attitude angle).
以上のような実施形態によれば、車両状態がカーブ走行(曲進)であるかどうかを精度よく特定することができる。 According to the above embodiment, it is possible to accurately determine whether the vehicle is in a curve.
なお、本開示は上記した実施形態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、上記した実施形態における基準値、閾値の数値は一例であってこれらに限定されず適宜に設定することができる。また、上記した実施形態では車両状態特定装置(方法)を適用した装置・機器の一例として車両用灯具の光軸調整装置を挙げていたが、本開示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適用し、自車位置の推定などの処理に用いてもよい。 Note that the present disclosure is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present disclosure. For example, the reference values and threshold values in the above-described embodiment are merely examples, and are not limited to these and can be set as appropriate. Also, in the above-described embodiment, a light axis adjustment device for vehicle lamps was given as an example of a device or equipment to which the vehicle condition identification device (method) is applied, but the scope of application of the present disclosure is not limited to this. For example, it may be applied to a car navigation system and used for processing such as estimating the vehicle position.
10:コントローラ、11:角速度センサ、12:加速度センサ、13:メモリ、21:データ蓄積部、22:パラメータ演算部、23:車両状態出力部、24:光軸制御部、30L、30R:ランプユニット 10: Controller, 11: Angular velocity sensor, 12: Acceleration sensor, 13: Memory, 21: Data storage unit, 22: Parameter calculation unit, 23: Vehicle status output unit, 24: Optical axis control unit, 30L, 30R: Lamp unit
Claims (9)
加速度センサと、
少なくとも前記車両のヨー方向に対応した角速度を検出可能な角速度センサと、
前記加速度センサ及び前記角速度センサと接続されたコントローラと、
を含み、
前記コントローラは、
前記角速度センサの出力に基づいて得られる前記車両のヨー方向の角速度の単位時間あたりの変化率である角加速度と、前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の車幅方向の加速度と所定の基準値との差分のそれぞれを演算し、前記角加速度の絶対値が第1閾値以上又は前記差分の絶対値が第2閾値以上の何れかである場合に、前記車両の走行状態が曲進状態であることを示すデータ又は信号を出力する、
車両状態特定装置。 A device for identifying a vehicle's running state,
An acceleration sensor;
an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity corresponding to at least a yaw direction of the vehicle ;
a controller connected to the acceleration sensor and the angular velocity sensor;
Including,
The controller:
an angular acceleration, which is a rate of change per unit time of the angular velocity in the yaw direction of the vehicle, obtained based on the output of the angular velocity sensor , and a difference between an acceleration in the vehicle width direction of the vehicle, obtained based on the output of the acceleration sensor, and a predetermined reference value, are calculated; and when the absolute value of the angular acceleration is equal to or greater than a first threshold value or the absolute value of the difference is equal to or greater than a second threshold value, data or a signal indicating that the vehicle is in a cornering state is output.
Vehicle condition identification device.
請求項1に記載の車両状態特定装置。 When the absolute value of the angular acceleration is less than the first threshold value and the absolute value of the difference is less than the second threshold value, the controller outputs data or a signal indicating that the vehicle is traveling in a straight line.
The vehicle condition identification device according to claim 1 .
前記角加速度並びに前記差分を演算する演算部と、
前記角速度の絶対値が前記第1閾値以上の場合又は前記差分の絶対値が前記第2閾値以上の場合の何れかを満たす場合に、前記車両の走行状態が曲進状態であることを示す前記データ又は信号を出力する出力部と、
を含む、請求項1又は2に記載の車両状態特定装置。 The controller:
A calculation unit that calculates the angular acceleration and the difference;
an output unit that outputs the data or a signal indicating that the vehicle is in a turning state when either the absolute value of the angular velocity is equal to or greater than the first threshold value or the absolute value of the difference is equal to or greater than the second threshold value;
The vehicle state identification device according to claim 1 or 2 , further comprising :
前記角速度センサから出力される前記角速度及び前記加速度センサから出力される加速度を取り込み、当該角速度及び加速度を時間経過に応じた時系列が分かるようにメモリへ蓄積するデータ蓄積部、
を含み、
前記演算部は、前記データ蓄積部によって前記メモリに蓄積された前記角速度及び前記加速度を用いて演算を行う、
請求項3に記載の車両状態特定装置。 The controller:
a data storage unit that receives the angular velocity output from the angular velocity sensor and the acceleration output from the acceleration sensor, and stores the angular velocity and the acceleration in a memory so that a time series according to the passage of time can be determined;
Including,
The calculation unit performs a calculation using the angular velocity and the acceleration stored in the memory by the data storage unit.
The vehicle condition identification device according to claim 3 .
加速度センサと、An acceleration sensor;
少なくとも前記車両のヨー方向に対応した角速度を検出可能な角速度センサと、an angular velocity sensor capable of detecting an angular velocity corresponding to at least a yaw direction of the vehicle;
前記加速度センサ及び前記角速度センサと接続されたコントローラと、a controller connected to the acceleration sensor and the angular velocity sensor;
を含み、Including,
前記コントローラは、The controller:
前記角速度センサの出力に基づいて得られる前記車両のヨー方向の角速度の単位時間あたりの変化率である角加速度と、前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の車幅方向の加速度と所定の基準値との差分のそれぞれを演算する演算部と、a calculation unit that calculates an angular acceleration, which is a rate of change per unit time of an angular velocity in a yaw direction of the vehicle, obtained based on an output of the angular velocity sensor, and a difference between an acceleration in a vehicle width direction of the vehicle, obtained based on an output of the acceleration sensor, and a predetermined reference value;
前記演算部により演算された前記角加速度及び前記差分に応じて前記車両の車両状態を特定して当該車両状態を示すデータ又は信号を出力する出力部と、an output unit that specifies a vehicle state of the vehicle in accordance with the angular acceleration and the difference calculated by the calculation unit, and outputs data or a signal indicative of the vehicle state;
を有しており、It has
前記出力部は、前記角加速度の絶対値が第1閾値未満かつ前記差分の絶対値が第2閾値未満の場合から前記角加速度の絶対値が前記第1閾値以上になった場合に前記車両の走行状態が曲進状態である旨の出力を開始し、前記差分の絶対値が前記第2閾値以上である場合には前記車両の走行状態が曲進状態である旨の出力を継続する、the output unit starts outputting information indicating that the vehicle is in a turning state when the absolute value of the angular acceleration becomes equal to or greater than the first threshold value from a case in which the absolute value of the angular acceleration is less than a first threshold value and the absolute value of the difference is less than a second threshold value, and continues outputting information indicating that the vehicle is in a turning state when the absolute value of the difference is equal to or greater than the second threshold value.
車両状態特定装置。Vehicle condition identification device.
請求項1~5の何れかに記載の車両状態特定装置と、
前記車両状態特定装置から出力される前記車両の走行状態に応じて動作する光軸制御コントローラと、
を含む、車両用灯具の光軸制御装置。 A device for controlling the optical axis of a vehicle lamp, comprising:
A vehicle state identification device according to any one of claims 1 to 5 ,
a light axis control controller that operates in response to the vehicle running state output from the vehicle state identification device;
A light axis control device for a vehicle lamp comprising:
前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の前後方向加速度及び上下方向加速度を時間経過に応じて蓄積し、当該蓄積された前後方向加速度及び上下加速度を用いて光軸制御を行い、
前記車両の走行状態が前記曲進状態である場合には前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度の蓄積を停止し、又は前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度を前記光軸制御の対象から除外する、
請求項6に記載の車両用灯具の光軸制御装置。 The optical axis controller includes:
accumulating longitudinal acceleration and vertical acceleration of the vehicle obtained based on the output of the acceleration sensor over time, and performing optical axis control using the accumulated longitudinal acceleration and vertical acceleration;
When the traveling state of the vehicle is the turning state, accumulation of the longitudinal acceleration and the vertical acceleration is stopped, or the longitudinal acceleration and the vertical acceleration are excluded from the targets of the optical axis control.
The optical axis control device for a vehicle lamp according to claim 6 .
前記光軸制御コントローラは、
前記加速度センサの出力に基づいて得られる前記車両の前後方向加速度及び上下方向加速度を時間経過に応じて蓄積し、当該蓄積された前後方向加速度及び上下加速度を用いて光軸制御を行い、
前記車両の走行状態が前記曲進状態である場合には前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度の蓄積を停止し、又は前記前後方向加速度及び前記上下方向加速度を前記光軸制御の対象から除外する、
車両用灯具の光軸制御方法。 A method for controlling a light axis of a vehicle lamp, the method being executed by a light axis control controller that operates in response to a vehicle running state output from the vehicle state identification device according to any one of claims 1 to 5 , comprising:
The optical axis controller includes:
accumulating longitudinal acceleration and vertical acceleration of the vehicle obtained based on the output of the acceleration sensor over time, and performing optical axis control using the accumulated longitudinal acceleration and vertical acceleration;
When the traveling state of the vehicle is the turning state, accumulation of the longitudinal acceleration and the vertical acceleration is stopped, or the longitudinal acceleration and the vertical acceleration are excluded from the targets of the optical axis control.
A method for controlling the optical axis of a vehicle lamp.
前記光軸制御装置によって光軸制御が行われる車両用灯具と、
を含む、車両用灯具システム。
The optical axis control device for a vehicle lamp according to claim 6 ,
a vehicle lamp in which a light axis control is performed by the light axis control device;
A vehicle lighting system comprising:
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