专利名称：用于控制前照灯的光轴的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于控制前照灯的光轴的装置和方法。
背景技术：
有许多熟知的用于控制车辆前照灯的设备。例如，在日本Kokai专利申请第2002-326534中中，转向角度传感器检测车辆的转向并且输出逐步变化的信号。在最近的多个重复检测中，转向角度传感器检测到的转向角度的平均值用来控制前照灯的偏转角度。
发明内容
在本文所述的一种光轴控制器中，控制器包括可操作来检测转向角度的转向角度检测装置、可操作调整至少一个前照灯的光照射方向的驱动装置和控制单元，基于转向角度和滞后值控制单元可操作来计算前照灯的期望的光发射角度和控制至少一个前照灯的实际的光发射方向来用驱动装置匹配期望的光发射方向。
控制车辆的至少一个前照灯的光轴的方法也在本文中说明。一种这样的方法包括检测车辆的转向角度、基于转向角度和滞后值计算至少一个前照灯的光发射方向和控制至少一个前照灯的实际的光发射方向匹配期望的光发射方向。
这里的描述参考附图，其中贯穿几个视图中类似的参考数字参看类似的部件，且其中图1是根据第一实施例说明车辆前照灯的装置的方框图；图2是根据第一实施例说明旋转的灯调节器的方框图；图3是根据第一应用实例说明位置传感器输出电压与旋转角度特性的关系的曲线图；图4是根据第一应用实例说明步进电机的旋转输出轴的旋转方向和旋转的灯的旋转方向之间的关系的图；图5是根据第一应用实例说明车辆直线行驶方向运动模式和在状态转换判断部的旋转控制模式之间的切换的框图；图6是根据第一应用实例说明目标旋转角度图(map)的曲线图；图7是根据第一应用实例说明车辆前照灯装置中的滞后值计算过程的流程图；图8是根据第一应用实例说明车辆前照灯装置中的旋转灯的旋转角度控制的流程图；图9是根据第一应用实例说明车辆前照灯装置中的旋转角度滞后处理值计算过程的流程图；图10是根据第一应用实例说明转向角速度的绝对值和滞后值(限定值K2)之间的另一关系的曲线图；图11是说明在图10中所示的在滞后值(限定值K2)的旋转灯的旋转角度控制的曲线图；图12是根据修改应用实例说明转向角速度的绝对值和滞后值之间的另一关系的曲线图；图13是包括说明图12中所示的在滞后值的旋转灯的旋转角度控制的曲线图；图14是根据第一应用实例说明车辆速度和滞后值(限定值K2)之间的关系的曲线图；图15是根据第一应用实例说明当车辆行驶在低于标准的道路上时转向角速度的绝对值和滞后值之间的关系的曲线图；图16是包括说明图15中所示的在滞后值的旋转灯的旋转角度控制的曲线图；图17是包括根据第一应用实例说明图车辆前照灯装置中的旋转灯的旋转角度控制用于计算滞后值A的曲线图；图18是说明图7中的滞后计算A的步骤的流程图；图19是说明图7中的滞后计算A的步骤的流程图；图20是根据滞后计算A说明到拐角的距离和滞后值之间的关系的曲线图；图21是包括根据第一应用实例说明图车辆前照灯装置中的旋转灯的旋转角度控制用于计算滞后值B的曲线图；图22是说明图7中的滞后计算B的步骤的流程图；图23是说明图7中的滞后计算B的步骤的流程图；图24是包括根据第一应用实例说明图车辆前照灯装置中的旋转灯的旋转角度控制用于计算滞后值C的曲线图；图25是说明图7中的滞后计算C的步骤的流程图；图26是说明图7中的滞后计算C的步骤的流程图；图27是根据第一应用实例说明转向角速度的绝对值和滞后值C的正常模式值之间的关系的曲线图；图28是包括根据第一应用实例说明车辆前照灯装置的旋转灯的旋转角度控制的偏移处理的曲线图；图29是根据第一应用实例说明偏移处理的流程图；图30是根据第一应用实例说明偏移处理的流程图；图31是根据第一应用实例说明转向角速度的绝对值和偏移值之间的关系的曲线图；图32是根据第三应用实例说明通过车辆前照灯装置的转向角度的偏移处理的方法的旋转灯的旋转角度控制的流程图；图33是根据第三应用实例说明转向角度的偏移处理的流程图；图34是根据第三应用实例说明转向角度的偏移处理的流程图；图35是根据第三应用实例说明用于计算在转向角度的偏移处理中计算的转向角度偏移处理值的转向角度滞后处理值的处理的流程图；图36是说明在第五应用实例中通过另一逆曲线进入检测装置的偏移处理的流程图；图37是说明在第五应用实例中通过另一逆曲线进入检测装置的偏移处理的流程图；图38是说明在第三应用实例中的滞后值计算过程的流程图；图39是说明第六应用实例中到达拐角的时间和滞后值之间的关系的曲线图。
具体实施例方式
对于如在日本Kokai专利申请第2002-326534号中所述的车辆的照明装置，方向盘角度的增加约1°，转向角度传感器输出步进信号，以致于前照灯的转向角度响应即使很小的转向操作。这会引起使驾驶员惶恐的不良后果。
根据本发明的实施例，车辆速度和转向角度被检测，基于车辆速度和转向角度和预定的滞后值，前照灯的光发射方向被计算，并且根据计算的光发射方向控制前照灯的光发射方向。因此，除车辆速度和转向角度外，在前照灯的光发射方向的计算中，预定的滞后值也被用作参考，并且前照灯被移动到光发射方向。前照灯不根据驾驶员的微小的转向操作而移动。因此，驾驶员不会因为前照灯的微小的移动而惊慌或慌乱。
图1是说明车辆前照灯装置的一个实施例的方框图。此车辆前照灯装置1具有旋转控制ECU(电控单元)11、点火开关12、前照灯开关13、车辆速度传感器14、转向角度传感器15、车辆高度传感器18、加速传感器19、横摆率传感器20、闪光检测部23、旋转灯(左/右)17a、17b的旋转灯调节器(左/右)16a、16b和导航系统21。
旋转灯调节器16a、16b执行驱动光轴的功能，也就是，沿左右方向分别地移动用作左右前照灯的旋转灯17a、17b的光发射方向。旋转灯调节器16a、16b具有相同的结构，参考图2-4中的左侧旋转灯调节器16a此结构能够被解释。如在图2中所示，旋转灯调节器16a具有步进电机161、齿轮机构162、位置传感器163、分节器(stepper)164和旋转轴165。
步进电机161是用于转换脉冲数字为角度位移。当一个输入脉冲信号到达时，其转子旋转电机固有的预定的角度。结果，相对于参考位置的转子的旋转角度与输入脉冲信号的数量成比例。后面被解释的由驱动脉冲产生部115产生的驱动脉冲输入到步进电机161。
齿轮机构162是具有依次相互啮合的传递步进电机161的旋转输出轴161a的旋转运动到旋转轴165的几组齿轮的单元。该齿轮机构162使旋转轴165能够减速旋转驱动。
位置传感器163检测旋转灯17a的旋转角度并且由霍尔(Hall)传感器或此类传感器构成。在位置传感器163的传感器输出电压和旋转灯17a的旋转角度之间的关系被事先测量。在图3中图形显示的，结果被存储在旋转控制ECU11中作为传感器输出电压/旋转角度特性。结果，通过使用传感器输出电压/旋转角度特性为参考，可以从来自位置传感器163的传感器输出电压检测旋转灯17a的旋转角度。
分节器164将旋转灯17a的旋转限制在预定的范围。突出部(没有显示)被形成在齿轮机构162或旋转灯17a上。如果旋转灯17a的旋转趋向超过预定的范围，分节器164与突出部接触使得超过预定范围的旋转灯17a的旋转被阻止。
旋转轴165连接旋转灯17a和齿轮机构162，并且齿轮机构162的旋转驱动转动旋转灯17a到预定的旋转角度位置。
接下来，在步进电机161的旋转输出轴161a的旋转方向和旋转灯17a、17b的旋转方向之间的关系将参考图4被说明。在图4中，图(a)说明车辆的左侧旋转灯17a。旋转灯17a的右手侧是朝向车辆的中心的一侧，左手侧是车辆的外侧。图(b)用于说明在车辆的右手侧的旋转灯17b。旋转灯17a的右手侧是车辆的外侧，且左手侧是朝向车辆的中心的一侧。
如在图4的图(a)中所示，当在车辆的左手侧的旋转灯调节器16a的旋转输出轴161a以顺时针方向(CW方向)旋转时，旋转灯17a朝向车辆的中心旋转。相反，当旋转输出轴161a以逆时针方向(CCW方向)旋转时，旋转灯17a朝向车辆的外侧旋转。
如在图4的图(b)中所示，对于在车辆右手侧的旋转灯调节器16b，当旋转输出轴161a以顺时针方向(CW方向)旋转时，旋转灯17b朝向车辆的外侧旋转。相反，当旋转输出轴161a以逆时针方向(CCW方向)旋转时，旋转灯17b朝向车辆的中心旋转。这样，左/右旋转灯调节器16a、16b旋转左/右旋转灯17a、17b的光轴，从而控制光发射方向。
现在回到图1，导航系统21具有GPS单元和地图数据存储部，例如，根据车辆的当前位置和相对于车辆的行驶方向的道路的形状，它检测车辆的位置。GPS单元是通过接受来自GPS(全球定位系统)通信卫星的GPS信号检测车辆的当前位置的装置。地图数据存储部储存地图数据，它包括用于计算推荐的路径的路径计算数据、十字路口名称、道路路名称和用于引导车辆沿着推荐的路径到达目的地的其它的路径引导数据，表示道路形状的道路数据、表示地图形状如海岸线、河流、铁路、建筑物和非道路的其它物体的背景数据，POI(兴趣点)数据，等等。
车辆高度传感器18安装在车轮上，并且每个车辆高度传感器18检测车辆高度的变化并输出信号到旋转控制ECU11。车辆高速传感器由检测由悬架的变化引起的车辆高度的变化的悬架位移传感器构成，或由发送超声波在道路表面上并且从超声波的反射时间检测车辆高度变化的超声波传感器构成。加速传感器19检测上/下方向上车辆的加速度并输出该信号到旋转控制ECU11。横摆率传感器20检测车辆的横摆率并输出该信号到旋转控制ECU11。
旋转控制ECU11由微型电子计算机和其外围电路组成。在每个控制周期(例如，10ms)它接收来自点火开关12、前照灯开关13、车辆速度传感器14、转向角度传感器15、车辆高度传感器18、加速传感器19、横摆率传感器20、闪光检测部23、导航系统21等的信号并输出驱动脉冲到旋转灯调节器16a、16b。它还根据转向角度传感器15检测的转向角度的变化计算转向角速度。如在图1中所示，旋转控制ECU11具有状态转换判断部111、转向角度滞后处理部112、转向角度控制值计算部113、步数计算部114、驱动脉冲产生部115、道路表面状态检测部116、转向角速度计算部117、前方道路判断部22和偏移处理部118。它们的操作通过软件处理的方式实现。
状态转换判定部111在车辆直线行驶方向运动模式和旋转控制模式之间转换旋转控制ECU11中的旋转灯17a、17b的旋转角度的控制模式。这里，车辆直线行驶方向运动模式是旋转灯17a、17b的光发射方向在车辆直线行驶方向且此模式中的旋转角度为0°的模式。相反，旋转控制模式是光发射方向基于转向角度或方向盘的角度变化的模式。在这种模式中，旋转灯17a、17b的旋转角度根据转向角度等控制。
接下来，在状态转换判定部111中的车辆直线行驶方向运动模式和旋转控制模式之间转换将参考图5被说明。当状态转换判定部111接受来自点火开关12的点火开关打开的信号时，旋转角度的控制从停止状态51切换到车辆直线行驶方向运动模式52。这样，旋转灯17a、17b被驱动使得光发射是在车辆直线行驶方向。也就是，旋转灯17a、17b的旋转角度变成0°。
在驱动结束后，当从前照灯开关13接受的信号显示前照灯开关打开时，从车辆直线行驶方向运动模式52到旋转控制模式53的切换被执行。在这种模式下，基于来自转向角度传感器15的转向角度信号和来自车辆速度传感器14的车辆速度信号，旋转灯17a、17b的旋转角度被控制使得车辆转向方向中的视野被保证。
同样，在旋转控制模式53中，当前照灯开关关闭信号被接受时，从旋转控制模式53到车辆直线行驶方向运动模式52的切换被执行。此外，当点火开关关闭信号被接受时，从车辆直线行驶方向运动模式52控制回到停止状态51。
前方道路判断部22接受来自导航系统21的车辆附近的道路数据和车辆当前位置信息，并且判定在车辆行驶方向上是否有即将来临的弯道。基于道路的形状，尤其道路的曲率半径，关于即将来临的弯道的判断被执行。例如，当在车辆的行驶方向上的道路的曲率半径小于200m时，判定车辆前方有拐角。相反，当曲率半径为200m或更大，判定车辆前方没有拐角。
根据在当前检测的转向角度和在上次中由转向角度传感器15检测的转向角度之间的变化，转向角速度计算部117计算转向角速度。检测的转向角速度被输出到转向角滞后处理部112和偏移处理部118。
道路表面状态检测部116接受来自车辆高度传感器18和加速传感器19的信号，和判断车辆是否行驶在低于标准的的道路上。例如，如果通过积分预定时间内车辆高度传感器18检测的车辆高度变化的数量所获得的量超过一预定值，车辆高度值超过预定界限的频率被测量。如果此频率超过预定值，判断车辆正行驶在低于标准的的道路上。同样，如果由加速传感器19检测的车辆上/下运动超过预定值，判断车辆正行驶在低于标准的的道路上。检测结果被输出到转向角度滞后处理部112。
基于来自转向角度传感器15的转向角度信号，转向角度滞后处理部112计算转向角度滞后处理值。这里，转向角度滞后处理值是用于计算旋转角度控制值的参数。旋转角度控制值用来控制旋转灯17a、17b的旋转角度。计算的转向角度滞后处理值被输出到旋转角度控制值计算部113或偏移处理部118。
基于转向角度传感器15检测的转向角度和由转向角速度计算部117计算的转向角速度，偏移处理部118进行用转向角度滞后处理部112计算的转向角度滞后处理值的偏移处理。偏移处理部118也计算转向角度偏移处理值。计算的转向角度偏移处理值被输出到旋转角度控制值处理部113。偏移处理的细节将在下文中被说明。
当模式被切换到旋转控制模式23，根据车辆速度传感器14检测的车辆速度和转向角度滞后处理值或转向角度偏移处理值(在下文中称为“转向角度滞后处理值等)，旋转角度控制值计算部113计算旋转灯17a、17b的旋转角度控制值。在图6中所示的目标旋转角度地图60存储在旋转角度控制值计算部113。目标旋转角度地图60表示在预定车辆速度下最优的旋转角度并且转向角度滞后处理值等为目标旋转角度曲线61a～61c。如在图6中所示从目标旋转角度地图60可以看到，当转向角度滞后处理值或此类值增加时，旋转角度同样增加。基于转向角度滞后处理值等和车辆速度，旋转角度控制值由目标旋转角度曲线61a～61c被计算。计算的旋转角度控制值被输出到步数计算部114。
基于从旋转角度控制值计算部113输出的旋转角度控制值(步进角度)，步数计算部114计算安装在每个旋转灯调节器16a、16b中的步进电机的步数。每个旋转灯调节器16a、16b被驱动旋转计算的步数，并且旋转灯17a、17b被转动到计算的旋转角度控制值。
步数用下面的公式被计算。
步数＝转向角度/(分解力/齿轮齿数比)(公式1)这里，分解力指步进电机的分解力，齿轮齿数比指安装在旋转灯调节器16a、16b中的齿轮机构的齿轮齿数比。计算的步数被输出到驱动脉冲产生部115。
驱动脉冲产生部115产生驱动步进电机的驱动脉冲。产生的驱动脉冲被输出到旋转灯调节器16a、16b，且旋转灯17a、17b被转动到匹配旋转角度控制值。
接下来，根据一个实例车辆前照灯装置中的旋转灯17a、17b的旋转角度控制参考图11、16、24、28、17和21被说明。
如在图11中所示，驾驶员进行微小的转向操作，然后以预定的角度转动方向盘，然后再次进行另一个微小的转向操作。图(a)说明方向盘的转向角度和转向角度滞后处理值。线71表示方向盘的实际的转向角度，线72表示转向角度滞后处理值。在虚线73a和73b之间的区域表示具有各自的在中心的转向角度滞后处理值72上面和下面的滞后值宽度74a、74b(在下文中称为滞后宽度)的滞后范围。同样地，在虚线73c和73d之间的区域表示具有各自的在转向角度滞后处理值72上面和下面的滞后值宽度74a、74b的滞后范围。同样地，在虚线73e和73f之间的部表示具有各自的在转向角度滞后处理值72上面和下面的滞后值宽度74e、74f的滞后范围。
滞后宽度74a、74b的滞后值是K2a，滞后宽度74c、74d的滞后值是K2b。此外，滞后值包括关于车辆的行驶方向的右方向上的右滞后值和关于车辆的行驶方向的左方向上的左滞后值。当不另外特指时，“左/右方向”在下面滞后值的描述中将被忽略，并且它们简称为“滞后值”。
图11的图(b)显示方向盘的转向角速度的绝对值101。图(c)显示旋转灯17a、17b的旋转角度75。在这些图中，时间t0为车辆开始增加的时间，它为常数，并且车速保持增加直至时间t1。在时间t1后，车辆速度保持不变。时间t1是方向盘的转向角速度的绝对值101超过J1的时间，并且时间t2是实际的转向角度71从线73c、73d限定的滞后范围分离的时间。时间t3是从线73c、73d限定的滞后范围分离的方向盘的实际的转向角度71返回由线73e、73f限定的滞后范围，也就是，当它开始下降时。
一直到时间t2，方向盘的实际的转向角度71在线73a、73b限定的滞后范围内变动。这样，即使当实际的转向角度71变化，转向角度滞后处理值72不变。结果，旋转角度75也不变。
在从时间t0到t1的期间，当接近时间t1时，车辆速度增加。结果，如在图14中所示，协同此趋势滞后值降低，滞后宽度74a、74b变得更小，由线73a、73b限定的滞后范围变得更窄。
现在返回图11，在时间t1方向盘的转向角速度的绝对值101超过J1。结果，如在图10中所示，滞后宽度从K2a降到K2b，并且滞后宽度从线73a、73b限定的滞后范围到线73c、73d限定的滞后范围变窄。也就是，当方向盘的转向角速度的绝对值超过预定值，滞后值变得更小。同样，如在图14中所示，K2的值根据车辆速度变化。接下来，K2的值将被称为限定值。
再一次返回图11，在时间t2，当实际的转向角度71增加，它从线73c、73d限定的滞后范围分离。这样，转向角度滞后处理值72开始增加，并且旋转角度75开始增加。在时间t2到t3的期间，转向角度滞后处理值72同样相应于实际的转向角度71增加。结果，旋转角度75同实际的转向角度71一起增加。
在时间t3，实际的转向角度71的增加停止。转向角度滞后处理值72的增加同样停止。结果，旋转角度75的增加同样停止。在时间t3后，方向盘的实际的转向角度71在线73e、73f限定的滞后范围内变化。这样，即使当实际的转向角度71变化时，转向角度滞后处理值72仍然是不变的。结果，旋转角度75也是不变的。
如在图16中所示，当车辆行驶在直线的低于标准的道路上时，例如有坑的道路，为了保持车辆的行驶方向，驾驶员进行非常快速的转向操作(转动方向盘)。图(a)说明转向角度和方向盘的转向角度滞后处理值。线71表示方向盘的实际的转向速度，线72表示转向角度滞后处理值。一直到时间t4，滞后宽度74a、74b是限定值K2，滞后宽度74g、74h是时间t4～t5之间的值K4，和滞后宽度74a、74b在时间t5后被限定为值K2。结果，在时间t4，滞后范围从线73a、73b限定的滞后范围到线73g、73h限定的滞后范围变宽。在时间t5，滞后范围从线73g、73h限定的滞后范围到线73a、73b限定的滞后范围变窄。
图(b)说明方向盘的转向角速度的绝对值101。图(c)说明旋转灯17a、17b的旋转角度75。在时间t4，当车轮被卡在坑中时，为了维持行驶方向，驾驶员进行快速的方向盘操作。结果，方向盘的转向角速度的绝对值在此时超过J2。由于方向盘的转向角速度的绝对值超过J2，当预定时间消逝时，时间t5发生。
一直到时间t4，方向盘的实际的转向角度71位于线73a、73b限定的滞后范围内。结果，即使当实际的转向角度71变化时，转向角度滞后处理值72保持不变。结果，一直到时间t4，旋转角度75也不变。在时间t4，方向盘的转向角速度的绝对值101超过预定值J2。结果，滞后范围从线73a、73b限定的滞后范围到线73g、73h限定的滞后范围变宽。(见图15)。
在时间t4到t5期间，实际的转向角度71变得非常大，但是滞后范围更宽。结果，实际的转向角度71仍然留在线73g、73h限定的滞后范围内。结果，即使当实际的转向角度71变化时，转向角度滞后处理值72不变。结果，在时间t4到t5期间旋转角度75也不变。在时间t5后，滞后范围从从线73g、73h限定的滞后范围到线73a、73b限定的滞后范围变窄，但是实际的转向角度71位于线73a、73b限定的滞后范围内。结果，转向角度滞后处理值72不变。结果，在时间t5后旋转角度75也保持不变。
同样，正像限定值K2，在行驶在低于标准的道路上期间的滞后值K4是能够被调整相应于车辆速度和转向角速度的值。
如在图24中所示，车辆进入S形曲线或其它形状曲线的道路，并且假设车辆从右向曲线到左向曲线通过。同样，在直线行驶方向的车辆的转向角度和旋转灯17a、17b的旋转角度是0°，相对于直线行驶方向的右侧方向的转向角度和旋转角度被假定为正值，左方向上的转向角度和旋转角度被假定为负值。
在图24中图(a)显示方向盘的转向角度和转向角度滞后处理值。线71显示方向盘的实际转向角度，线72显示转向角度滞后处理值。在时间t6，实际转向角度71以比180°/sec大的转向角速度被减小，同时转向角度通过45°。在时间t7，实际转向角度71通过0°。图(b)显示旋转灯17a、17b的旋转角度75。
一直到时间t6，转向角度滞后处理值72基于预定滞后值(例如限定值K2)变化。在时间t6，滞后值被切换到小的值K5。协同这个切换，转向角度滞后处理值72也被切换到更小的值并且变得与实际转向角度71相似。在时间t7当实际转向角度71变成0°，没有大的延迟，并且转向角度滞后处理值72通过0°。同样，旋转角度75通过0°而在时间t7没有大的延迟。然后，实际转向角度71没有大的延迟，转向角度滞后处理值72变成负值，且旋转角度75也变成负值而实际转向角度71没有大的延迟。
同样，正像限定值K2，滞后值K5也能够被改变到相应于车辆速度和转向角速度。
如在图28中所示，车辆进入具有连续的S形曲线或其它曲线的道路，并且假设车辆从右向曲线进入左向曲线。同样，在直线行驶方向上的车辆的转向角度和旋转灯17a、17b的旋转角度为0°，关于直线行驶方向的右方向的转向角度和旋转角度被假定为正值，并且左方向上的转向角度和旋转角度被假定为负值。
在图28中图(a)显示转向角度和方向盘的转向角度偏移处理值。线71显示方向盘的实际的转向角度，线272显示转向角度偏移处理值。这里，转向角度偏移处理值是通过滞后处理值减去偏移值得到的值。偏移值详细的描述将在下文中被描述。在时间t8，实际转向角度71以比180°/sec大的转向角速度被减小，同时转向角度通过45°。在时间t9，实际转向角度71通过0°。图(b)显示旋转灯17a、17b的旋转角度75。旋转角度75根据转向角度偏移处理值272变化。
一直到时间t8，偏移值为0°，并且转向角度偏移处理值272同转向角度滞后处理值具有相同的值。在时间t8偏移值被切换到更大的值，并且转向角度偏移处理值272变得更小且变得与实际转向角度71的值相似。在时间t9实际转向角度71变成0°，转向角度偏移处理值272通过0°而没有大的延迟。同样在时间t9，旋转角度75通过0°而没有大的延迟。然后，实际转向角度71没有大的延迟，转向角度偏移处理值272变成负值。再一次实际转向角度71没有大的延迟，旋转角度75也变成负值。
如在图17中所示，当有导航单元提供的关于即将来临的曲线的出现/没有的信息时，也就是，当关于拐角的出现/没有的信号被从导航系统21输入到前方道路判断部22时，车辆在行驶时进入左向曲线。
图(a)说明方向盘的转向角度和转向角度偏移处理值。线71显示方向盘的实际的转向角度，线72显示转向角度滞后处理值。滞后宽度74a、74b的滞后值为限定值K2，并且滞后宽度74k的滞后值为查表值(最小值K6)。
示意图(c)说明车辆391进入向左弯的曲线C1时的状态。位置L2代表曲线C1的进入位置，也就是，道路开始以200m或更小的曲率半径弯曲的位置。位置L1是先于位置L2预定距离的位置。
如在图(a)中所示，在车辆391移动到位置L1之前，滞后宽度74a、74b已经限定值(K2)。然而，当车辆通过位置L1并且靠近位置L2时，在左侧的滞后宽度74a，在拐角的方向，逐渐变窄，由查表值(K6)替代。然后，当车辆391到达位置L2滞后宽度74k达到查表值(最小值K6)。
接下来，旋转灯17a、17b的旋转角度参考图(b)被说明。在位置L1前，因为方向盘的实际转向角度71在线73a、73b限定的滞后范围内，即使当实际转向角度71变化时，转向角度滞后处理值72保持不变。结果，直到位置L1，旋转角度75也保持不变。在位置L1和位置L2之间的区域，左侧滞后宽度74a渐渐地变得更窄(查表值K6)。然而，因为方向盘的实际转向角度71在线73a、73b限定的滞后范围内，转向角度滞后处理值72保持不变。在位置L2和位置L3之间的区域，左侧滞后宽度74k的滞后值是最小值查表值K6。然而，实际转向角度71在线73k、73b限定的滞后范围内，从而转向角度滞后处理值72保持不变。
在通过位置L3后，因为实际转向角度71增加并且从线73k、73b限定的滞后范围分离，转向角度滞后处理值72开始增加。结果，旋转角度75在位置L3开始增加。也就是，在位置L3后，转向角度滞后处理值72同实际转向角度71一起增加，并且旋转角度75也同实际转向角度71一起增加。
如在图21中所示，当没有导航单元提供的关于即将来临的曲线的出现/没有的信息时，也就是，当关于拐角的出现/没有的信号没有被从导航系统21输入到前方道路判断部22时，闪光信号灯打开，车辆向左转。
图21的图(a)说明方向盘的转向角度和转向角度偏移处理值。线71显示方向盘的实际的转向角度，线72显示转向角度滞后处理值。滞后宽度74a、74b的滞后值为限定值K2，并且滞后宽度74n的滞后值为K8(也称作限定值2)。
图(b)显示车辆的加速度。加速度471的负值表示减速度。加速度值-M，也就是，减速度值M，用于从限定值K2到限定值2(K8)切换左滞后值的判断标准。因为当车辆向左/向右转弯时车辆减速，车辆减速度成为判断车辆位置前面的右/左曲线的判断参数。这里，假定在时间t10车辆的减速度超过-M1。然后假定加速度超过-M1的状态持续超过时间t10后的预定时间t12。限定值2(K8)是比限定值(K2)小的滞后值。
图(c)显示闪光信号灯的开/关。当右/左转弯在交叉口被执行时，闪光信号灯打开。结果，闪光信号灯打开能够被用作判断靠近拐角的因素。当来自闪光信号灯的开/关线472位于中心线上时，闪光信号灯没有打开。当开/关线472在中心线上面时，左侧闪光信号灯被打开。相反，当开/关线472在中心线下面时，右侧闪光信号灯被打开。在此实例中，假定在时间t10和t12之间的时间t11时左侧闪光信号灯被打开。
如在图21的图(a)中所示，一直到时间t12的滞后宽度74a、74b的滞后值为限定值(K2)。在时间t11，然而，左侧闪光信号灯被打开，从而当时间12到达时，滞后宽度74n的左滞后值被设定为限定值2(K8)。
接下来，旋转灯17a、17b的旋转角度参考图(d)被说明。直到时间t12，方向盘的实际转向角度71在线73a、73b限定的滞后范围内。结果，即使当实际转向角度71变化时，转向角度滞后处理值72保持不变。结果，直到时间t12旋转角度75也是不变的。在时间t12，滞后宽度74n变得更小。然而，因为方向盘的实际转向角度71位于线73n、73b限定的滞后范围内，转向角度滞后处理值72保持不变。在时间t13，因为实际转向角度71增加和从线73n、73b限定的滞后范围分离，转向角度滞后处理值72开始增加。结果，在时间t13旋转角度75开始增加。也就是，在时间t13后转向角度滞后处理值72同实际转向角度71一起增加，并且旋转角度75也同实际转向角度71一起增加。
接下来，在本发明一个实施例中的车辆前照灯装置1中的旋转灯17a、17b的旋转角度控制处理将参考图8中所示的流程图被说明。在图8中所示的处理以点火开关12被打开时启动的程序的方式在旋转控制ECU11中被执行。这里，初始的转向角度滞后处理值被设为0°，并且车辆直线行驶方向上的旋转角度被设为0°。
在步骤S801，关于前照灯13是否被打开的判断被作出，如果前照灯13被打开，进程流程进行到步骤S802。另一方面，当前照灯13在步骤S801为关闭时，进程流程进行到步骤S808。在步骤S802方向盘的转向角度根据转向角度传感器15的转向角度信号检测，且进程流程进行到步骤S2101。
在步骤S2101转向加速度由转向角度传感器15检测的转向角度的位移距离被计算。在下一步骤中，步骤S804，车辆速度从来自车辆速度传感器14的车辆速度信号被检测。根据下一步骤S2102，滞后值计算处理被执行，并且滞后值被计算。计算滞后值的处理的细节在下文中被说明。进程流程然后进行到步骤S803，转向角度滞后处理值在这里通过转向角度滞后处理值计算式被计算。转向角度滞后处理值计算式也在下文中被说明。
在步骤S809判别中判断是否偏移处理允许标志被设定。如果偏移处理允许标志被设定，进程流程进行到步骤S2801。另一方面，当偏移处理允许标志没有设定，进程流程进行到步骤S811。
在步骤S2801，转向角度偏移处理值被计算，且进程流程进行到步骤S810。偏移值的计算在下文中被说明。在步骤S810偏移处理允许标志被清除，并且进程流程进行到步骤S805。在步骤S805，基于转向角度偏移处理值和车辆速度，旋转角度控制被计算。然后，进程流程进行到步骤S806。
可选择地，在步骤S811，基于转向角度滞后处理值和车辆速度，旋转角度控制值被计算。然后，进程流程进行到步骤S806。
当前照灯开口没有打开时，如在步骤S801中相应判别所示，进程流程进行到步骤S808。在步骤S808旋转角度控制值被设为0°，且进程流程也进行到步骤S806。
在步骤S806步进电机161的步数被计算用来驱动旋转灯17a、17b到计算的旋转角度控制值。接下来，驱动脉冲基于计算的步数被产生，并且在步骤S807输出到旋转灯调节器16a、16b。
接下来，在步骤S2102中滞后值计算处理参考图7被说明。
在步骤S701中，通过道路表面状态检测部116，关于车辆是否行驶在低于标准的道路上的判断被作出。如果车辆正行驶在低于标准的道路上，进程流程进行到步骤S713。相反，如果车辆没有行驶在低于标准的道路上，进程流程进行到步骤S702。
步骤S713的判别转向角速度的绝对值是否比图15中所示的值J2小。如果此值比J2小，在步骤S713正的判断被作出，并且进程流程进行到步骤S702。如果此值比J2大，在步骤S713负的判断被作出，并且进程流程进行到步骤S714。步骤S714对应图16中的条件，并且左滞后值和右滞后值被设定在图15中所示的值K4。这里，值K4是两倍或由限定值(K2)构成。滞后值计算处理然后结束。
在步骤S702的判断中，车辆是否向前直线行驶用转向角度和横摆率来判断。当车辆向前直线行驶时，在步骤S702中正的判断被作出，并且进程流程进行到步骤S703。当车辆跟随曲线时，在步骤S702中负的判断被作出，并且进程流程进行到步骤S710。在步骤S710中判断转向角速度的绝对值是否比预定值大。如果比预定值大，进程流程进行到步骤S711，这里偏移允许标准先于进程流程进行到步骤S712被设定。相反，如果转向角速度的绝对值比预定值小，进程流程直接进行到步骤S712。
步骤S712相应图24中的条件。在这个步骤中，基于后面说明的“滞后计算C”流程图，滞后值被计算。然后，在图8中的步骤S2102的处理结束。
现在返回到图7，在步骤S703中的判断拐角出现/没有的信息是否已经从导航系统21被送到旋转控制ECU11。当关于拐角出现/没有信息已经被传输，在步骤S703中作出正响应的判断。然后，进程流程进行到步骤S704。相反，当信息没有被传输，在步骤S703中作出负响应的判断。然后，进程流程进行到步骤S705。步骤S704相应图17中的条件。在此步骤中，基于在下文中说明的“滞后计算A”流程图，滞后值被计算。在图8中的步骤S2102的处理结束。
现在返回到图7，在步骤S705中，基于关于闪光信号灯是否打开的判断，闪光信号灯检测部23的闪光信号灯打开的检测被作出。如果闪光信号灯打开，肯定的判断在步骤S705中被指示，并且进程流程进行到步骤S706。如果闪光信号灯关闭，否定的判断在步骤S705中被指示，并且进程流程进行到步骤S709。步骤S706与图21中的状态相对应。在此步骤中滞后值基于下文中说明的“滞后计算B”流程图被计算。图8中的步骤S2102的处理然后结束。
在步骤S709中左/右滞后变化标志B被清除，并且进程流程进行到步骤S708。这里，左/右滞后变化标志B是被设置在下文中说明的步骤S706的滞后计算B中的S5105和S5106步骤中的标志。步骤S708与图11中的状态相对应，滞后值被设定为限定值K2。图8中的步骤S2102的处理结束。
接下来，图7的步骤S704的滞后计算A将参考图18、19和20被说明。
从图18开始，在步骤S4102中从车辆的当前位置和导航系统21检测的相对车辆附近的道路数据检测在车辆行驶方向上是否有弯道。下一步的判别，步骤S4103判断在车辆行驶方向上是否有弯道。如果有，进程流程进行到步骤S4104。如果没有，进程流程进行到步骤S4107。在步骤S4104的判别中，做关于弯道是否转向右的判断。如果转向右，进程流程进行到右滞后变化标志被设定的步骤S4105。相反，当曲线不转向右时，也就是，当转向左时，程流程进行到左滞后变化标志被设定的步骤S4106。
这里，右滞后变化标志是判断关于车辆行驶方向的右向方向上滞后宽度是否减小的标志。左滞后变化标志是判断关于车辆行驶方向的左向方向上滞后宽度是否减小的标志。在步骤S4107中右滞后变化标志和左滞后变化标志被清除。
在步骤S4108中的询问判断是否右滞后变化标志被设定。如果标志被设定，进程流程进行到步骤S4109。在步骤S4109关于车辆行驶方向的右向方向上滞后宽度的滞后值(在下文中称为右滞后值)被设为查表值(K6)。查表值(K6)是由图20中所示的到拐角的距离和滞后值之间的预定关系计算的滞后值。如在图20中所示，当到拐角的距离变更短时，滞后值变更小。在步骤S4109后，滞后值计算处理然后结束。
相反，当此标志没有设为根据步骤S4108中判别所指示的，进程流程进行到右滞后值被设为限定值K2的步骤S4112。进程流程然后进行到图19中的步骤S4201。
在步骤S4201的判别中，做关于左滞后变化标志是否被设定的判断。如果标志被设定，正的判断在步骤S4201中被指示。接下来，进程流程进行到步骤S4202。在步骤S4202关于车辆行驶方向的左向方向上滞后宽度的滞后值(在下文中称为左滞后值)被设为图20中所示的查表值(K6)。当左滞后变化标志没有被设为步骤S4201中所示的否定的判断时，进程流程进行到左滞后值被设为限定值K2的步骤S4205。如图18所示，步骤S704然后结束。
接下来，在步骤S706中的滞后计算B参考图22和23被说明。
以图22为开始，在步骤S5101中的判断左滞后变化标志B和右滞后变化标志B是否已经被清除。如果这些标志已经被清除，进程流程进行到步骤S5102。相反，如果它们没有被清除，也就是，如果左滞后变化标志B和右滞后变化标志B被设定，进程流程进行到步骤S5110。
在步骤S5110中的判断车辆的加速度是否超过预定值。如果是，也就是，加速度超过预定值，进程流程进行到步骤S5113。如果没有，也就是，加速度没有超过预定值，进程流程进行到步骤S5107。
可选择地，在步骤S5102的判别中作也关于车辆以比预定值大的减速度已经行驶了比预定时间更长的时间的条件是否从车辆速度传感器14检测的车辆速度中成立的判断。如果此条件成立，进程流程进行到步骤S5104。相反，如果此条件不成立，进程流程进行到步骤S5107。
在步骤S5104中的判断打开的闪光信号灯是否是在右手侧的闪光信号灯。如果闪光信号灯是在右手侧，进程流程进行到右滞后变化标志B被设定的步骤S5105。如果闪光信号灯打开是在左手侧的闪光信号灯，进程流程进行到左滞后变化标志B被设定的步骤S5106。这里，右滞后变化标志B是用于判断关于车辆行驶方向的右向方向上的滞后宽度是否减少的标志，而左滞后变化标志B是用于判断关于车辆行驶方向的左向方向上的滞后宽度是否减少的标志。在步骤S5113中，右滞后变化标志B和左滞后变化标志B被清除。
在步骤S5105、S5106或S5113的任何一个步骤后，进程流程进行到步骤S5107，这里做关于右滞后变化标志B是否已经被设定的判断。如果它已经被设定，进程流程进行到右滞后值被设为限定值2(K8)的步骤S5109。滞后值计算处理然后结束。相反，如果右滞后变化标志B还没有被设定，进程流程进行到右滞后值被设为限定值(K2)的步骤S5108。然后，进程流程进行到图23所示的步骤S5201。
在图23所示的步骤S5201的询问判断左滞后变化标志B是否已经被设定。如果它已经被设定，进程流程进行到左滞后值被设为限定值2(K8)的步骤S5202，当左滞后变化标志B还没有被设定时，进程流程进行到右滞后值被设为限定值(K2)的步骤S5203。如图22所示，滞后值计算处理然后终止。
接下来，图7的步骤S712中的滞后计算C将参考图25、26和27被说明。
这里，特殊的模式值K5指从说明滞后值和转向角速度的绝对值之间的关系的图27中所示的特殊的模式值曲线251计算的滞后值。作为控制，限定值K2的曲线241在图27中显示为虚线。此特殊的模式值K5比以相同的转向角速度的绝对值获得的限定值K2小。
转到图25，在步骤S6101中判断转向方向是否是向右或向左。如果方向是向右，进程流程进行到步骤S6102。如果方向是向左，进程流程进行到图26中所示的步骤S6201，在下文中讨论。步骤S6102也是一个判别，并且它判断滞后变化标志是否被清除或设置。这里，滞后变化标志被用在判断滞后值是否已经被切换到特殊的模式值。如果此标志已经被清除，进程流程进行到步骤S6103。如果此标志已经被设置，进程流程进行到在下文中所述的步骤S6108。
在步骤S6103中的询问判断在上次检测的转向角度是否比45°大和在当前检测的转向角度是否比45°小。如果这些条件都满足，进程流程进行到步骤S6104。如果没有一个条件满足，进程流程进行到步骤S6106。在步骤S6104中的询问判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec大。如果绝对值比180°/sec大，进程流程进行到滞后变化标志被设置的步骤S6105。进程流程然后从步骤S6105进行到步骤S6106。如果绝对值是180°/sec或更小，进程流程直接进行到步骤S6106。
步骤S6108还包括一个判别，它判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec小。如果绝对值比180°/sec小，进程流程进行到滞后变化标志被清除的步骤S6109。进程流程然后进行到步骤S6106。如果绝对值是180°/sec或更大，进程流程直接进行到步骤S6106。
如所述的，通过步骤S6103～S6105、S6108或S6109的任何一个或下文中所述的图26的步骤S6202～S6206的任何一个，步骤S6106被达到。在步骤S6106中判断滞后变化标志是否已经被设置或清除。如果标志已经被设置，进程流程进行到滞后值被设为特殊的模式值K5的步骤S6107。然后，进程流程结束。可选择地，如果标志已经被清除，进程流程进行到步骤S6110。
在步骤S6110中判断在上次计算的滞后值是否比限定值K2小。如果滞后值比限定值K2小，进程流程进行到步骤S6111，这里滞后值被设为通过增加2°到上次的滞后值获得的值。如果滞后值为限定值K2或更大，进程流程进行到滞后值被设为限定值K2的步骤S6112。在两种情况下，进程流程然后结束。
如果转向方向根据步骤S6101的判别是向左的，进程流程进行到图26中所示的步骤S6201。此步骤判断滞后变化标志是否已经被设置或清除。如果标志已经被清除，进程流程进行到步骤S6202。如果标志已经被设置，进程流程进行到步骤S6205。
在步骤S6202中判断在上次检测的转向角度是否比-45°小和在当前检测的转向角度是否比-45°大。如果这些条件满足，进程流程进行到步骤S6203。否则，条件之一不满足，进程流程返回图25中所示的步骤S6106。
现在返回图26，在步骤S6203中判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec大。如果绝对值比180°/sec大，进程流程进行到滞后变化标志被设置的步骤S6204。然后进程流程然后进行到图25中所示的步骤S6106。相反，如果在步骤S6203中转向角速度的绝对值小于或等于180°/sec，进程流程直接进行到步骤S6106。
在步骤S6205中判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec小。如果绝对值比180°/sec小，进程流程进行到滞后变化标志被清除的步骤S6206。进程流程然后进行到图25中所示的步骤S6106。如果在步骤S6205中转向角速度的绝对值等于或大于180°/sec，进程流程直接进行到步骤S6106。
接下来，参考图9，关于图8的步骤S803中的转向角度滞后处理值计算的更详细的说明被给出。这里，滞后值是滞后宽度(例如在图11中74a、74b、74c、74d等的宽度)的值。
进程流程以步骤S901中的判断通过转向角度减去转向角度滞后处理值获得的值是否比滞后值大的判别开始。如果结果值等于或大于滞后值，进程流程进行到步骤S902。在步骤S902，转向角度减去滞后值获得的值被作为转向角度滞后处理值。步骤S803的转向角度滞后处理值的计算处理然后结束。
相反，如果步骤S901中结果值小于滞后值，进程流程进行到步骤S903。在步骤S903中的询问判断转向角度滞后处理值减去转向角度获得的值是否比滞后值大。如果是，进程流程进行到步骤S904。如果不是，对于转向角度滞后处理值没有变化发生，并且步骤S803的转向角度滞后处理值的计算处理结束。在步骤S904中，通过相加转向角度和滞后值获得的值被作为转向角度滞后处理值。然后，步骤S803的转向角度滞后处理值的计算处理结束。
接下来，图8的步骤S2801中的偏移处理参考图29和30中所示的流程图被说明。同样，偏移处理与图28中所示的条件相对应。
从图29开始，在步骤S2901中的判断转向方向是否是向右或向左。当转向方向是向左时，进程流程进行到图30中所示和在下文中所述的步骤S3001。当转向方向是向右时，进程流程进行到步骤S2902中的判别，它判断在上次检测的转向角度是否比45°大和在当前检测的转向角度是否比45°小。如果这些条件满足，进程流程进行到步骤S2903。否则，条件之一不满足，进程流程进行到偏移处理标志被清除的步骤S2908。处理然后进行到步骤S2905。
在步骤S2903的询问中，判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec大。如果绝对值比180°/sec大，进程流程进行到偏移处理标志被设置的步骤S2904。进程流程然后进行到步骤S2905。相反，如果在步骤S2903中转向角速度的绝对值小于或等于180°/sec，进程流程进行到偏移处理标志被清除的步骤S2908。进程流程然后进行到步骤S2905。
在步骤S2905中的判断偏移处理标志是否已经被设置或清除。当标志已经被设置时，进程流程进行到步骤S2906。在步骤S2906中，偏移值被作为计算的值。这里，偏移值是用于控制转向角度偏移处理值使得旋转灯17a、17b的旋转角度相对于方向盘的转向角度不会延迟。同样，计算的值是通过转向角速度的绝对值比图31中所示的偏移值曲线311的方法从转向角速度的绝对值计算的偏移值。转向角速度的绝对值比图31中所示的偏移值曲线311用作计算需要防止改变转向操作期间旋转灯17a、17b的光发射方向的延迟的偏移值。结果，当转向角速度的绝对值增加时偏移值增加。然后，为了防止旋转灯17a、17b的光发射方向当转向角速度的预定的绝对值被超过时在转向操作期间做大的过多旋转，偏移接近恒定值。现在返回图29，在步骤S2906后，在步骤S2907中转向角度滞后处理值减去偏移值获得的值被作为转向角度偏移处理值。
可选择地，当根据步骤S2905中的判别判断偏移处理标志已经被清除时，进程流程进行到步骤S2909。
在步骤S2909中的差别判断在上次计算的偏移值是否比0°大。如果偏移值比0°大，进程流程进行到步骤S2910，这里在上次计算的偏移值减去2°获得的值被作为偏移值。相反，如果偏移值等于或小于0°，进程流程进行到偏移值被设为0°的步骤S2911。在每种情况下，进程流程进行到步骤S2907，它设定转向角度偏移处理值为转向角度滞后处理值减去偏移值。因此，当偏移值为0°时，转向角度滞后处理值变成转向角度偏移处理值。步骤S2801的处理然后结束。
当图29的步骤S2901中的转向方向是左方向时，进程流程进行到图30所示的步骤S3001。步骤S3001的询问判断在上次检测的转向角度是否比-45°小和在当前检测的转向角度是否比-45°大。如果至少条件之一不满足，进程流程进行到偏移处理标志被清除的步骤S3007。在步骤S3007后，进程流程进行到步骤S3004。
如果步骤S3007中的两个条件都满足，进程流程进行到步骤S3002。在步骤S3002中的询问判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec大。如果绝对值比180°/sec大，进程流程进行到偏移处理标志被设置的步骤S3003。进程流程然后进行到步骤S3004。相反，在步骤S3002中的询问指示转向角速度的绝对值等于或小于180°/sec，进程流程进行到步骤S3007并且然后到步骤S3004。
在步骤S3004中的判别，通过步骤S3003或步骤S3007它是否被达到，判断偏移处理标志是否被设置或清除。如果标志已经被设置，进程流程进行到步骤S3005。在步骤S3005，偏移被作为用转向角速度的绝对值比图31中所示的偏移值曲线311计算的值。在下一步骤中，步骤S3006，通过把偏移值加在转向角度偏移处理值上获得的值被作为转向角度偏移处理值。然后偏移处理结束。
然而，如果根据步骤S3004中的判别，指示偏移处理标志没有被设置，进程流程进行到步骤S3008。步骤S3008的判别判断在上次计算的偏移值是否比0°大。当在上次计算的偏移值比0°大时，进程流程进行到步骤S3009，这里在上次计算的偏移值减去2°获得的值被作为偏移值。当在上次计算的偏移值等于或小于0°时，进程流程进行到偏移值被设为0°步骤S3010。在步骤S3009或步骤S3010后，进程流程进行到步骤S3006。在步骤S3006，转向角度偏移处理值被设为转向角度滞后处理值加上偏移值。在步骤S3006后，如图28中所示，然后图8的步骤S2801的处理结束。
如所述的车辆前照灯装置具有下面的功能和作用。
首先，即使当方向盘的实际转向角度在滞后范围内变化时，旋转灯17a、17b仍然不被驱动。结果，当驾驶员以微小的量转动方向盘时旋转灯17a、17b不被驱动。驾驶员不会因前照灯的微小的移动而慌乱或受影响。
此外，当方向盘的实际转向角度从滞后范围分离时，旋转灯17a、17b根据实际转向角度被驱动直到实际转向角度变化返回在滞后范围内。顺便提一下，当滞后范围同滞后范围外侧的实际转向角度上的中心焦点被设定时，当实际转向角度在滞后范围的外面时旋转灯17a、17b被进一步驱动，旋转灯17a、17b被逐步的驱动，驾驶员能够感到慌乱。相反，根据本发明，灯驱动根据转向角度被平滑地进行，从而驾驶员不会慌乱。
当方向盘的转向角速度的绝对值101超过预定值时，滞后宽度变得更窄。结果，当驾驶员进行快速的转向操作时，旋转灯17a、17b的驱动被快速地开始，可以使旋转灯17a、17b的光发射方向匹配驾驶员的视野的方向而没有延迟。
当车辆速度151增加时，滞后宽度74a、74b变得更小。结果，当车辆速度高时，旋转灯17a、17b的驱动相应驾驶员的转向操作被快速地开始，可以使旋转灯17a、17b的光发射方向匹配驾驶员的视野的方向而没有驾驶员的视野延迟。
当行驶在低于标准的道路上方向盘的转向角速度的绝对值101超过预定值时，滞后范围变宽。即使当他/她几乎不能够稳定的保持方向盘时驾驶员进行快速的转向操作，仍然不必使旋转灯17a、17b旋转。因此，驾驶员不会因前照灯的不必要的运动而感到慌乱并且不会被旋转灯17a、17b不必要的运动而引导。
当检测到车辆正从右弯曲道路进入左弯曲道路或从左弯曲道路进入右弯曲道路时，考虑检测结果光发射方向被计算，旋转灯17a、17b被控制在光发射方向上的点。接下来，这样的曲线进入将被称作逆曲线进入。根据本发明的实施例，旋转灯17a、17b的光发射方向迅速地跟随驾驶员的视线的移动，并且可以确保驾驶员的视野。
通过这里所述的检测可以检测逆曲线进入。更特别地，方向盘在关于直线行驶方向的右方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向左通过预定的转向角度。或者，方向盘在关于直线行驶方向的左方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向右通过预定的转向角度。当这样的逆曲线进入被检测到时，因为滞后值是特殊的模式值，滞后宽度被使得更窄。因此，直到逆曲线进入关于转向操作的旋转灯17a、17b的旋转的响应属性被提高。结果，旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动，并且驾驶员的视野能够被确保。
当转向角速度的绝对值增加时滞后值变得更小。结果，即使当驾驶员进行快速的转向操作时，旋转灯17a、17b的光发射方向仍然能够快速地跟随驾驶员视线的运动。
同样如本文所述的，车辆位置的前方的弯道的接近被检测。当到曲线的距离变得更小时，在曲线方向上的滞后宽度变得更小。结果，在拐角处旋转灯17a、17b的光发射方向对方向盘的转向角度的响应是更好，并且旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动。结果，可以确保驾驶员的视野。
因为存储道路的形状的导航系统21的地图数据被用来检测道路中的弯道，可以高准确度地检测车辆位置前面的拐角。
同样可以通过其它检测步骤检测逆曲线进入的转向操作。例如，当方向盘在关于直线行驶方向的右方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向左通过预定的转向角度(转向角度减小)，或方向盘在关于直线行驶方向的左方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向右通过预定的转向角度(转向角度减小增加)时，这样的曲线被检测。当逆曲线进入的转向操作中的这样的变化被检测时，当转向角度减小时，旋转灯17a、17b的旋转角度基于转向角度滞后处理值减去偏移值获得的值被计算。相反，当转向角度增加时，旋转灯17a、17b的旋转角度基于转向角度滞后处理值与偏移值的和获得的值被计算。结果，关于逆曲线进入的转向操作的旋转灯17a、17b的旋转响应被提高。旋转灯的光发射方向能够因此快速地跟随驾驶员视线的运动，并且驾驶员的视野能够被提高。
当转向角速度的绝对值增加时偏移值变得增加。结果，即使当驾驶员进行快速的转向操作时，旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动。
车辆行驶方向的右和左转变方向被检测，而且分别地适合右/左转变方向的滞后宽度被减小。结果，当车辆做这样的转变方向时，旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动。作为进一步的优点，因为右/左转变方向能够通过车辆速度传感器和通常被提供在每个车辆上的闪光信号灯的方法被检测，不必提供任何新的装置来检测右/左转变方向。
在迄今所述的应用实例中，当方向盘的转向角速度的绝对值101超过J1时，滞后值(限定值K2和此类值)从滞后值K2a逐步的减小到K2b(见图10)。然而，如在图12中所示，修改例同样能够被实施，其中当方向盘的转向角速度的绝对值增加时滞后值渐渐地减小。接下来，如在图12中所示，当滞后值渐渐地变化时，旋转灯17a、17b的旋转角度控制将参考图13被说明。在这些图中假定驾驶员在微小的转向操作后转动方向盘。
图13的图(a)说明方向盘的转向角度和转向角度滞后处理值。线71显示方向盘的实际的转向角度，线72显示转向角度滞后处理值。当转向角速度的绝对值增加时，滞后宽度74a、74b变得更小。图(b)显示方向盘的转向角速度的绝对值101。图(c)显示旋转灯17a、17b的旋转角度75。在时间t2，实际转向角度71从线73a、73b限定的滞后范围分离。
在时间t2，因为方向盘的实际转向角度71保留在线73a、73b限定的滞后范围内，尽管实际转向角度71变化，但是转向角度滞后处理值72保持不变。结果，旋转角度75保持不变直到时间t2。当时间t2靠近时，转向角速度的绝对值101变得更大，协同此增加滞后值变得更小。结果，线73a、73b限定的滞后范围变得更窄。
在时间t2，实际转向角度71增加并且从线73a、73b限定的滞后范围分离。因此，转向角度滞后处理值72开始增加，并且，在时间t2，旋转角度75同样开始增加。在时间t2后，转向角度滞后处理值72同实际转向角度71一起增加。在时间t2后，旋转角度75同样增加。
如上面说明的，当方向盘的转向角速度的绝对值101增加时，滞后宽度74a、74b渐渐的变小。因此，当驾驶员进行快速的转向操作时，在适合转向角速度的最优状态旋转灯17a、17b的驱动快速地开始，并且旋转灯17a、17b的光发射方向能够被设置在随驾驶员视野的方向而没有延迟。同样，不管转向角速度的绝对值滞后值能够被设置不变。
当第一应用实例中旋转角度控制值被计算时，代表相应在每个车辆速度的转向角度滞后处理值的最优旋转角度的目标旋转角度曲线61a～61c的目标旋转角度地图60被使用(见图6)。然而，在本发明的第二修改实例中，一种配置同样能够被采用，其中使用代表相应单独的转向角度滞后处理值的最优旋转角度的目标旋转角度曲线的目标旋转角度地图计算旋转角度控制值。
在第一应用实例中，使用通过转向角度滞后处理值的偏移处理获得的转向角度偏移处理值计算旋转角度控制值。第三修改实例能够被实施，其中转向角度隶属于偏移处理，转向角度滞后处理值从此处理值被计算，并且计算的转向角度滞后处理值被用来计算旋转角度控制值。在这种情况下旋转角度控制在图32的流程图中被显示。
当与图8中流程图相比车辆前照灯装置1的旋转角度控制，在图32中所示的流程图不同于步骤S2801的偏移处理在步骤S2102的滞后值计算处理前进行。同样，在转向角度的偏移处理的情况下的步骤S2801中的偏移处理在图33和34所示的流程图中被说明。在那里，在图33中所示的步骤S2907的转向角度偏移处理值变成转向角度减去偏移值获得的值，并且在图34所示的步骤S3006的偏移处理值变成转向角度值和偏移值的和。
对于图32的步骤S2102的滞后值计算处理，在图38中所示的处理，没有适合设置在第一应用实例(图7，S710，S711)中的偏移处理允许标志的步骤。
如在图35中所示，在图32的步骤S803的转向角度滞后处理值计算处理中转向角度偏移处理值而不是转向角度被使用来计算转向角度滞后处理值。然后，在图32的步骤S805中，旋转角度控制值由转向角度滞后处理值被计算。这样，同样，旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动，并且可以确保驾驶员的视野。
在第一应用实例中，如在图31中所示，当转向角速度的绝对值增加时偏移值变得更大。然而，在第四修改实例中，这种关系从图31所示的关系改变。例如，偏移值能够是不变的。同样，如在图31中所示，当转向角速度的绝对值增加时偏移值连续地变得更大。然而，一种配置同样能够被采用，其中偏移值逐步地被增加。
如在第一应用实例中所述的，车辆的逆曲线进入能够通过检测方向盘在关于直线行驶方向的右方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向左通过预定的转向角度，或方向盘在关于直线行驶方向的左方向上并且以比预定值大的绝对值的转向角速度向右通过预定的转向角度(见图25、26、29和30)的条件被决定。在第五修改实例中，车辆的逆曲线进入通过检测以预定间隔的转向角度(接近0°，例如以-45°到+45°的间隔)具有比预定的(例如，180°/sec)高的绝对值的转向角速度被检测。
接下来，通过检测在预定间隔(转向角度间隔-45°到+45°)转向角速度，在逆曲线进入的检测的情况下，图8中的步骤S2801的偏移处理将参考图36和37被说明。这个说明主要包括不同于以前说明的图29和30中所示的偏移处理的部分。在图36和37的步骤S3601和3701的每个中的判别分别地判断转向角度是否在-45°到+45°的范围。在步骤S2903和3002的每个中的判别判断转向角速度的绝对值是否比180°/sec大。这样，同样，可以检测逆曲线进入，并且正像在第一应用实例的车辆前照灯装置1的情况下，旋转灯17a、17b的光发射方向能够快速地跟随驾驶员视线的运动，并且能够确保驾驶员的视野。
如在图20中所示，在第一应用实例中查表值由到拐角的距离和滞后值之间的关系被计算。这不是获得此值的唯一的方法。例如，在第六修改实例中，从到达拐角的时间和滞后值之间的关系它同样能够被计算。到达拐角的时间通过用当前的车辆速度除到拐角的距离而被计算。然后，如在图39中所示，查表值从到达拐角的时间和滞后值之间的关系被计算。同样如图39中所示，当到达拐角的时间变更短时滞后值变得更小。
在第一应用实例中，车辆的减速被图1中所示的车辆速度传感器14检测。然而，这是不必的。在第七修改实例中，代替车辆速度传感器由例如刹车切换的状态和加速踏板的状态来进行，并且它同样能够由不是一个而是这些状态的组合被检测。
如参考图22和23所述，在第一应用实例中，车辆位置前面的右或左转通过车辆的减速和闪光信号灯的打开状态被检测。根据第八修改实例，然而，右或左转能够只通过检测闪光信号灯的开状态而被检测。这样，当右闪光信号灯被检测为打开时，在左方向的滞后值被减小。相反，当左闪光信号灯被检测为打开时，在右方向的滞后值被减小。
同样，上述实施例的说明是为了使本发明理解容易，而不是限制本发明。相反，本发明意在覆盖不同的修改和包括在所附权利要求的范围内的等同的配置，其范围是与最广泛的解释一致，使其包括法律许可的所有修改和等同结构。
权利要求
1.一种光轴控制器，用于安装在带方向盘的车辆上的至少一个前照灯的，其特征在于，所述光轴控制器包括可操作来检测转向角度的转向角度检测装置；可操作来调整所述至少一个前照灯的光发射方向的驱动装置；可操作来基于所述转向角度和滞后值计算前照灯的期望的光发射方向和用所述驱动装置控制所述至少一个前照灯的实际的光发射方向来匹配所述期望的光发射方向的控制单元。
2.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来改变所述滞后值。
3.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度和基于该转向角速度改变所述滞后值。
4.如权利要求3所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来在所述转向角速度的绝对值变得大于预定值时减小所述滞后值。
5.如权利要求3所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来随着所述转向角速度的绝对值增加而减小所述滞后值。
6.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来基于车辆速度改变所述滞后值。
7.如权利要求6所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来随着所述车辆速度增加而减小所述滞后值。
8.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来判断车辆是否在低于标准的道路上，根据所述转向角度计算转向角速度和当车辆在低于标准的道路上时在转向角速度的绝对值变得大于预定值时增加所述滞后值。
9.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来检测车辆的逆曲线进入和基于所述逆曲线进入改变所述滞后值。
10.如权利要求9所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来在所述车辆的逆曲线进入被检测到时减小所述滞后值。
11.如权利要求9所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度，和当所述方向盘以绝对值大于第一预定值的第一转向角速度通过相对于直线行驶方向的右方向上的第一预定转向角度且朝向左方向时，或者当方向盘以绝对值大于第二预定值的第二转向角速度通过相对于直线行驶方向的左方向上的第二预定转向角度且朝向右方向时，检测到所述车辆的逆曲线进入。
12.如权利要求11所述的光轴控制器，其特征在于，所述第二预定转向角度等于所述第一预定转向角度；并且所述第二预定值等于所述第一预定值。
13.如权利要求9所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度和当所述转向角速度的绝对值高于预定值而所述转向角度在预定范围内时检测到所述逆曲线进入。
14.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来检测在车辆的位置前面的拐角和将关于该拐角的方向的滞后值改变为小于没有检测到所述拐角时的值。
15.如权利要求14所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来随着从车辆的位置到所述拐角的距离变短而减少关于所述拐角的方向的滞后值。
16.如权利要求15所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来基于由导航系统检测的车辆的位置和储存在所述导航系统内的地图数据检测距离和方向。
17.如权利要求14所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来随着所述车辆到达所述拐角所需的时间变短而减小所述滞后值。
18.如权利要求17所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来基于由导航系统检测的车辆的位置和储存在所述导航系统内的地图数据判定所述车辆到达拐角所需的时间。
19.如权利要求2所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作基于闪光信号灯操作检测车辆的右转或者左转方向和减少关于被检测的右转或者被检测的左转方向的滞后值使得所述滞后值小于当右转或者左转方向没有被检测到时的值。
20.如权利要求19所述的光轴控制器，其特征在于，该光轴控制器进一步包括检测所述车辆减速度的装置；且所述控制单元进一步可操作来当减速度大于预定值时检测所述车辆的右转或左转方向。
21.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来当所述转向角度在以基于转向角度计算的预定值为中心具有滞后宽度值的滞后范围内变动时基于所述转向角度和滞后值计算所述期望的光发射方向和当所述转向角度超出所述滞后范围时仅根据所述转向角度计算所述期望的光发射方向直到所述转向角度在回到滞后范围的方向上变化。
22.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，进一步包括检测车辆速度的车辆速度检测装置；且所述控制单元进一步可操作来基于所述车辆速度计算所述期望的光发射方向。
23.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度和基于该转向角速度计算所述期望的光发射方向。
24.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作基于所述转向角度和所述滞后值计算转向角度滞后处理值和基于该转向角度滞后处理值计算所述期望的光发射方向。
25.如权利要求24所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值得到的结果和所述滞后值，并且当该结果等于或大于所述滞后值时指定从所述转向角度减去所述滞后值得到的值作为转向角度滞后处理值。
26.如权利要求24所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值获得的第一结果和所述滞后值，并且比较从预定的转向角度滞后值减去所述转向角度获得的第二结果和所述滞后值，并且当所述第一结果小于所述滞后值并且所述第二结果大于所述滞后值时指定所述转向角度和所述滞后值的和作为转向角度滞后处理值。
27.如权利要求24所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值获得的第一结果和所述滞后值，并且比较从预定的转向角度滞后值减去所述转向角度获得的第二结果和所述滞后值，并且当第一结果小于滞后值且所述第二结果等于或小于所述滞后值时指定预定的转向角度滞后处理值作为转向角度滞后处理值。
28.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来检测所述车辆的逆曲线进入，基于所述转向角度和所述滞后值计算转向角度滞后处理值，基于所述转向角度滞后处理值、偏移值和所述逆曲线的进入方向计算转向角度偏移处理值和基于所述转向角度偏移处理值计算所述期望的光发射方向。
29.如权利要求28所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来当检测到所述车辆的逆曲线进入且所述转向角度减小时选择从所述转向角度滞后处理值减去所述偏移值获得的值作为所述转向角度偏移处理值且否则选择所述转向角度滞后处理值作为所述转向角度偏移处理值。
30.如权利要求28所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度；且所述偏移值随着所述转向角速度的绝对值增加而增加。
31.如权利要求28所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来当检测到所述车辆的逆曲线进入且所述转向角度增加时选择所述转向角度滞后处理值与所述偏移值的和作为所述转向角度偏移处理值且否则选择所述转向角度滞后处理值作为所述转向角度偏移处理值。
32.如权利要求31所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来根据所述转向角度计算转向角速度；且所述偏移值随着所述转向角速度的绝对值增加而增加。
33.如权利要求1所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来检测所述车辆的逆曲线进入，基于所述转向角度和所述车辆的逆曲线进入计算转向角度偏移处理值，基于所述转向角度偏移处理值和所述滞后值计算转向角度滞后处理值和基于所述转向角度滞后处理值计算所述期望的光发射方向。
34.如权利要求33所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来当检测到所述车辆的逆曲线进入且转向角度减小时选择从所述转向角度减去所述偏移值获得的值作为所述转向角度偏移处理值且否则选择所述转向角度作为所述转向角度偏移处理值。
35.如权利要求33所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来当检测到车辆进入逆曲线且转向角度增加时选择所述转向角度和所述偏移值的和作为所述转向角度偏移处理值且否则选择所述转向角度作为所述转向角度偏移处理值。
36.如权利要求33所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值获得的结果和所述滞后值，并且当该结果等于或大于所述滞后值时指定从所述转向角度减去所述滞后值得到的值作为所述转向角度滞后处理值。
37.如权利要求33所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值获得的第一结果和所述滞后值，并且比较从所述预定转向角度滞后值减去所述转向角度获得的第二结果和所述滞后值，并且当所述第一结果小于所述滞后值且所述第二结果大于所述滞后值时指定所述转向角度和所述滞后值的和作为所述转向角度滞后处理值。
38.如权利要求33所述的光轴控制器，其特征在于，所述控制单元进一步可操作来比较从所述转向角度减去预定的转向角度滞后处理值获得的第一结果和所述滞后值，并且比较从所述预定转向角度滞后值减去所述转向角度获得的第二结果和所述滞后值，并且当所述第一结果小于所述滞后值且所述第二结果等于或小于所述滞后值时指定所述预定的转向角度滞后处理值作为所述转向角度滞后处理值。
39.一种控制车辆的至少一个前照灯的光轴的方法，其特征在于，该方法包括检测车辆的转向角度；基于所述转向角度和滞后值计算所述至少一个前照灯的期望的光发射方向；和控制所述至少一个前照灯的实际的光发射方向以匹配所述期望的光发射方向。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括检测所述车辆的车辆速度；且所述计算期望的光发射方向进一步包括基于所述车辆速度、所述转向角度和所述滞后值计算期望的光发射方向。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括检测所述车辆的逆曲线进入；且所述计算期望的光发射方向包括基于所述转向角度、所述滞后值和所述车辆的逆曲线进入计算所述期望的光发射方向。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述转向角度、所述滞后值和所述车辆的逆曲线进入计算转向角度滞后处理值；且所述所述基于所述转向角度、所述滞后值和所述车辆的逆曲线进入计算所述期望的光发射方向包括基于所述转向角度滞后处理值计算所述期望的光发射方向。
43.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括检测所述车辆的逆曲线进入；基于所述转向角度和所述滞后值计算转向角度滞后处理值；和基于所述转向角度滞后处理值、偏移值和所述车辆的逆曲线进入计算转向角度偏移处理值；且所述基于所述转向角度和所述滞后值计算所述至少一个前照灯的期望的光发射方向包括基于所述转向角度偏移处理值计算所述期望的光发射方向。
44.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括检测所述车辆的逆曲线进入；基于所述转向角度、偏移值和所述逆曲线进入计算转向角度滞后处理值；基于所述转向角度偏移处理值、所述滞后值计算转向角度滞后处理值；且所述基于所述转向角度和所述滞后值计算所述至少一个前照灯的期望的光发射方向包括基于所述转向角度滞后处理值计算所述期望的光发射方向。
45.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括检测在所述车辆的位置前面的拐角；和计算关于所述转角的方向的拐角滞后值，其中所述拐角滞后值小于当没有检测到拐角时的已有值。
46.如权利要求39所述的方法，其特征在于，进一步包括用闪光信号灯操作检测所述车辆的转弯；和计算关于转弯方向的转弯滞后值，其中所述转弯滞后值小于没有检测到转弯时的已有值。
全文摘要
一种用于车辆的前照灯的光轴控制器和方法，其中旋转灯不因为驾驶员的微小的转向操作而被驱动。方向盘的转向角度通过利用如来自转向角度传感器的转向角度信号被检测。期望的光发射方向基于转向角度和滞后值被计算，并且灯被驱动到匹配期望的光发射方向的实际光发射方向。
文档编号B60Q1/12GK1919651SQ20061012566
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月25日 优先权日2005年8月26日
发明者桥诘武德 申请人:日产自动车株式会社