CN100415567C - 车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用前照灯装置，在对应车辆的行走状况跟踪变化灯光照射方向的适应型照明系统(AFS)中防止在光轴位置设定时眩惑对向车。具备根据车辆的操舵角把投影式灯(30)的照射光轴向左右偏向的左右偏向装置和把投影式灯(30)的照射光轴向上下偏向的上下偏向装置，包括，偏向控制装置，其在通过上下偏向装置使照射光轴是朝向水平方向的下方状态时，用左右偏向装置进行光轴设定动作。在用左右偏向装置把投影式灯(30)的光轴设定在基准角位置上之前通过上下偏向装置使光轴朝向水平方向的下方，所以能防止光轴位置朝向水平方向乃至上方时光轴偏向对向车一侧，防止在光轴位置设定动作中眩惑对向车。

Description

车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法
技术领域
本发明涉及汽车等的车辆前照灯装置，特别是涉及具备对应行走状况使前照灯的照射方向和照射范围跟踪变化的配光控制装置、例如适应型照明系统(以后称AFS(Adaptive Front-Lighting System适应性前照灯照明系统))的前照灯装置中能把前照灯的光轴高精度地设定在基准角位置的车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法。
背景技术
作为为了提高汽车的行走安全性而提案的AFS，其技术在由本申请人提案的特开2002-160581中被公开。该AFS如图1的概念图所示，把表示汽车CAR行走状况的信息用传感器1检测并把其检测输出输出给电子控制单元(以后称ECU(Electronic Control Unit)2。作为该传感器1设置有：转向传感器1A，其检测例如汽车CAR转向轮SW的操舵角；车速传感器1B，检测汽车CAR的车速；车高传感器1C(仅图示了后部车轴的传感器)，其为了检测汽车CAR的水平状态(水平)而检测前后车轴各自的高度，这些传感器1A、1B、1C连接在所述ECU2上。所述ECU2根据输入的传感器1的各输入，控制分别装备在汽车前部左右的转向灯3R、3L，即控制能变化其配光特性的前照灯3使照射方向左右方向地偏向。作为这种转向灯3R、3L是例如能使设置在前照灯内的反光镜和投影式灯水平方向转动的结构，具备通过驱动电机等驱动力源驱动旋转的驱动旋转装置，在此把包括该驱动旋转装置的机构称作执行元件。根据这种AFS、汽车在弯曲的道路上行走时对应于该汽车的行走速度能把转弯前面的道路照明，在提高行走安全性上是有效的。
这种AFS中为了实现适当的照明需要把转向轮的操舵角和转向灯的偏向角正确对应，在不能取得这种对应时则转向灯的光轴对汽车的行走方向不在理想的方向上，例如汽车直向行走和转弯时不能把前进的前方照明，或偏向对向车线眩惑对向车等的产生行走安全性的问题。
因此现在的AFS在把汽车的点火开关接通时把转向灯向规定的基准角位置、通常是汽车的直行方向进行初始化。进行这种初始化能取得转向轮SW与转向灯偏向角的对应，以后以该初始化了的基准角位置为基准就能进行适当的转向灯的偏向动作。但为了把转向灯初始化就需要检测转向灯现在的偏向角，因此现在的该种执行元件中设置有偏向角检测器用于检测与转向灯的偏向角有对应关系的执行元件旋转输出轴的偏向角。例如把电位计配设在驱动转向灯旋转的驱动旋转装置的输出轴上，从该电位计的输出检测输出轴的旋转角即偏向角。
但设置这种电位计成为招致执行元件结构的复杂化、大型化的要因，所以不理想。因此考虑检测执行元件驱动旋转装置的驱动源驱动电机的旋转角来检测转向灯的偏向角，为此作为旋转角检测器、根据驱动电机的旋转量数输出脉冲信号的霍尔元件和霍尔IC(后面称霍尔元件)被使用。即通过把随着驱动电机的旋转动作而从霍尔元件输出的脉冲信号进行统计(计数)、间接地检测执行元件的偏向角，以实现AFS的适当控制。
现在利用来自该霍尔元件的脉冲信号进行转向灯的初始化。例如把转向灯向一个方向转动到尽头即最大偏向角的位置，在从该转动位置把转向灯向相反方向转动的同时开始统计来自霍尔元件的脉冲信号，在统计到预先设定的脉冲信号的时刻停止转动。因此如果预先求得脉冲信号的统计数与转向灯偏向角的相关值，则能根据脉冲信号的统计数使转向灯从尽头位置仅转动规定的偏向角，能把转向灯设定在规定的基准角位置，在此是直行方向。
本发明者对具备水平机构的汽车、即具备检测汽车前轮和后轮的车高并检测汽车垂直方向的倾斜、与之对应调整前照灯上下方向偏向角的水平机构的汽车适用这种AFS的情况进行了讨论，而且这时也讨论了所述转向灯初始化时向左右方向的同时向上下方向的基准角位置进行的设定。例如转向灯初始化时进行左右方向基准角位置设定的使执行元件动作的同时使水平机构动作，这样想把转向灯左右及上下方向地设定在基准角位置上。在此上下方向的基准角位置通常选择水平方向。
发明内容
但这样把左右方向和上下方向基准角位置的设定同时进行时，有时在设定转向灯左右方向基准角位置时照射光轴朝向对向车一侧，这时用水平机构把转向灯上下方向的照射光轴朝向水平方向乃至比它上方时，有可能眩惑对向车。因此转向灯初始化时要求在防止眩惑对向车的状态下进行。
本发明的目的在于提供一种车辆用前照灯装置及其光轴位置设定方法，防止AFS初始化动作时对对向车的眩惑、确保AFS的适当控制。
本发明的一个方面，提供一种车辆用前照灯装置，具备：左右偏向装置，其根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向；上下偏向装置，其把所述前照灯的照射光轴向上下方向偏向，其特征在于，包括：偏向控制装置，所述偏向控制装置包括上下偏向控制装置以及左右偏向控制装置，上下偏向控制装置用以控制所述上下偏向装置，而左右偏向控制装置用以控制左右偏向装置，所述偏向控制装置设置成：在把所述前照灯的照射光轴位置设定在基准角位置时，通过上下偏向控制装置控制上下偏向装置，使所述前照灯的照射光轴朝向水平方向下方，而在所述前照灯的照射光轴处于朝向水平方向下方的状态时，通过所述左右偏向控制装置控制所述左右偏向装置以进行所述前照灯的照射光轴左右方向基准位置的设定动作。
本发明的另一个方面，提供一种车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，所述车辆用前照灯装置包括：左右偏向装置，其根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向；上下偏向装置，其把所述前照灯的照射光轴向上下方向偏向，所述车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法的特征在于，包括，在把所述前照灯的光轴位置设定在基准角位置时，在利用所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴处于朝向水平方向的下方状态时，利用所述左右偏向装置进行光轴左右方向基准位置的设定动作，在所述左右偏向装置完成光轴左右方向基准位置的设定动作后，利用所述上下偏向装置完成光轴上下方向基准位置的设定动作，从而完成所述前照灯光轴位置基准角位置的设定。
此外，优选地在所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始后，在经过第一规定时间后，再开始所述左右偏向装置的设定动作。
进而，优选地在所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始后，在经过第二规定时间后，开始所述上下偏向装置的朝向上方的偏向动作。
另外，所述第一规定时间是从所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始到使所述前照灯的照射光轴朝向水平方向的时间。
另外，所述第二规定时间是从所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始到由所述左右偏向装置进行的所述前照灯照射光轴的左右方向基准位置设定动作结束的时间。
本发明车辆用前照灯装置，其具备：左右偏向装置，其根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向；上下偏向装置，其把前照灯的照射光轴向上下方向偏向，其特征在于，其包括：偏向控制装置，其在利用上下偏向装置使前照灯的照射光轴朝向水平方向下方的状态时，利用左右偏向装置进行前照灯的光轴位置设定动作。
本发明的光轴位置设定方法是在具备根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向的左右偏向装置和把前照灯的照射光轴向上下方向偏向的上下偏向装置的车辆用前照灯装置中，其特征在于，包括，把前照灯的光轴位置设定在基准角位置时，是在利用上下偏向装置使前照灯的照射光轴朝向水平方向下方的状态时，利用左右偏向装置进行光轴位置设定动作，该左右偏向装置的光轴位置设定动作完成后再使上下偏向装置的光轴位置设定动作完成。例如上下偏向装置的动作开始后在经过第一规定时间后，再开始左右偏向装置的动作。使上下偏向装置朝向下方的偏向动作开始后，在经过第二规定时间后，再使该上下偏向装置朝向上方，使偏向动作开始。
根据本发明在利用左右偏向装置把前照灯的光轴位置设定在基准角位置之前，利用上下偏向装置使前照灯的光轴位置朝向水平方向下方，利用左右偏向装置把前照灯的光轴位置设定在基准角位置上后，再把该光轴位置设定在规定的基准位置上。这样能防止光轴位置朝向水平方向乃至上方时前照灯偏向对向车一侧，防止在光轴位置设定动作中眩惑对向车，能确保AFS的适当控制。
附图说明
图1是表示AFS概念结构的图；
图2是转向灯的纵剖面图；
图3是转向灯内部结构主要部的分解立体图；
图4是执行元件的局部分解立体图；
图5是执行元件的平面结构图；
图6是执行元件的纵剖面图；
图7是无刷电机的局部放大立体图；
图8是表示AFS电路结构的方块电路图；
图9是表示执行元件电路结构的电路图；
图10是把点火开关置于接通时实行投影式灯初始化的流程图；
图11是表示投影式灯的转动动作及其同步的图；
图12是表示投影式灯的两端接触方式和单端接触方式的各初始化动作中挠度相抵的模式图；
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施例。图2是图1所示作为本发明灯偏向角度控制装置的AFS结构要素中，利用能使照射方向左右偏向的转向灯构成的前照灯的内部结构纵剖面图，图3是其主要部分的局部分解立体图。透镜12在灯具本体11的前部开口，后盖13安装在后部开口、形成了灯室14，该灯室14内配设有投影式灯30。由于所述投影式灯30把体壳301、反射镜302、透镜303和光源304一体化、已经被广泛使用，所以在此省略详细说明，但在此使用的光源304使用的是放电灯泡。所述投影式灯30被大体成コ字状的托架31支承。所述灯具本体11内的投影式灯30的周围配设有伸出部分15以使不通过透镜12露出内部。该实施例利用安装在所述灯具本体11底面开口的下盖16内装用于把投影式灯的放电灯泡点亮的点灯电路17。
所述投影式灯30以被下板312和上板313夹在其间的状态支承着，该下板312和上板313之间在从所述托架31的垂直板311大致弯曲成直角形成。后述的执行元件4用螺钉314固定在所述下板312的下面，该执行元件4的旋转输出轴448通过下板312上开口的轴孔315突出到上面。螺钉314旋紧在下板312下面突出的突起部318上。然后，所述投影式灯30上面设置的轴部305嵌合在上板313上设置的轴座316上，投影式灯30下面设置的连接部306嵌合连接在所述执行元件4的旋转输出轴448上，这样投影式灯30能对托架31左右方向地转动、且如后述通过执行元件4的动作与旋转输出轴448一体水平方向地做转动动作。
在此所述托架31从正面看，前照灯校光螺母321、322一体地安装在左右的各上部，水平轴承323一体地安装在右侧下部。所述各前照灯校光螺母321、322上分别旋合着水平前照灯校光螺钉331和垂直前照灯校光螺钉332，该水平前照灯校光螺钉331和垂直前照灯校光螺钉332可转轴地被灯具本体11支承。所述水平轴承323上嵌合有支承灯具本体11的水平机构5的水平球51。用该结构通过转轴操作水平前照灯校光螺钉331，托架31以右侧前照灯校光螺母322与水平轴座323的连线为支点可在水平方向转动。通过同时转轴操作水平前照灯校光螺钉331和垂直前照灯校光螺钉332、能把托架31以水平轴座323为支点在上下方向上转动。通过使水平机构5动作、水平球51轴向前后移动，能使托架31以左右各前照灯校光螺母321、322的连线为支点上下方向转动。这样就能把投影式灯30的光轴进行为了向左右方向和上下方向调整的前照灯校光调整，和进行对应随着汽车车高变化的水平状态把投影式灯的光轴上下方向调整的水平调整。投影式灯30的反射镜302的下面有突出的突起307、且与之相对的托架31的下板312上分别在左右位置有冲压立起形成的一对挡块317，随着投影式灯30的转动通过突起307与任一侧的挡块317碰撞接触来限制该投影式灯30的转动范围。
图4是使所述转向灯3R、3L做旋转动作的所述执行元件4要部的分解立体图，图5是其组装状态的平面结构图，图6是纵剖面图。壳体41由分别是近似五角形的盘状下半41D和上半41U构成，下半41D的周面上突出设置的多个突起410与从上半41U的周面向下方垂下的多个嵌合片411相互嵌合，在内部形成壳体室。所述上半41U和下半41D的两侧面分别向两侧突出形成有支承片412、413，用于利用它如所述把壳体41用螺钉314固定在托架31的突起部318上。由花键轴构成的旋转输出轴448突出在所述壳体41的上面、与所述投影式灯30的底面连接部306结合。所述壳体41的背面配设有接线器451，与连接在所述ECU2上的外部接线器21(参照图2)嵌合。
所述壳体41的下半41D的内底面的规定位置上分别竖立设置有4根中空突起部414、415、416、417，第一中空突起部414上安装有作为驱动电机的后述的无刷电机42。第二到第四中空突起部415、416、417上如后述插入支承着齿轮机构44的各轴。沿所述下半41D的内底面周边一体形成有台阶状棱筋418，印刷基板45其周边部以接触的状态放置在该台阶状棱筋418上，并被夹持在上半41U上设置图中未表示的向下方的棱筋与所述台阶状棱筋418之间的状态内装支承在壳体41内。该印刷基板45被所述第一中空突起部414贯通，同时组装在该印刷基板45上的无刷电机42被电连接，并且安装有作为后述控制电路43的图中未表示的各种电子部件与所述接线器451。
如图7的局部断裂立体图所示，所述无刷电机42在所述下半41D的第一中空突起部414上通过推力轴承421和套筒轴承422支承以使旋转轴423可转动。且含有圆周方向等分配置3对线圈的定子线圈424固定支承在第一中空突起部414上，该定子线圈424电连接在所述印刷基板45上并被给电。在此定子线圈424与铁心座425组装成一体，采取利用设置在该铁心座425上的端子425a对所述印刷基板43构成电连接的结构。因此在所述旋转轴423的上端部固定安装着圆筒容器状的转子426以覆盖所述定子线圈424。所述转子426包括：轭体427，是树脂成型的圆筒容器形；转子磁铁428，是圆环状、安装在该轭体427的内周面上，在圆周方向上S极、N极交替地充磁。
这种结构的无刷电机42通过对所述定子线圈424的三个线圈供给位相不同的U、V、W交流电、使与所述转子磁铁428间的磁力方向产生变化，这样来驱动所述转子426及旋转轴423旋转。如图7所示，所述印刷基板45上沿所述转子426的圆周方向按规定间隔排列多个、在此是3个霍尔元件H1、H2、H3被配置支承，转子磁铁428与所述转子426一起旋转时各霍尔元件H1、H2、H3的磁场产生变化，成为各霍尔元件H1、H2、H3的接通断开状态变化，输出对应于转子426旋转周期的脉冲信号。
第一齿轮441在所述转子426的框体427上一体树脂成型，该第一齿轮441构成为齿轮机构44的一部分，成为把所述旋转输出轴448减速旋转驱动的结构。即所述齿轮机构44包括：所述第一齿轮441；第二齿轮443，支承在被所述第二中空突起部415支承的第一固定轴442上可旋转；第三齿轮445，支承在被所述第三中空突起部416支承的第二固定轴444上可旋转；扇形齿轮447，支承在被所述第四中空突起部417支承的第三固定轴446上可旋转并与所述旋转输出轴448形成一体，分别是用树脂成型的。如图5和图6所示，所述第二齿轮443是把第二大径齿轮443a和第二小径齿轮443b轴向一体化，第二大径齿轮443a与所述第一齿轮441啮合。所述第三齿轮445是把第三大径齿轮445a和第三小径齿轮445b轴向一体化，第三大径齿轮445a与所述第二小径齿轮443b啮合。第三小径齿轮445b与所述扇形齿轮447啮合。这样与无刷电机42的转子427一体旋转的第一齿轮441的旋转力通过第二齿轮443、第三齿轮445和扇形齿轮447被减速传递到旋转输出轴448。所述扇形齿轮447旋转方向的两侧所述下半41D的内面上突出形成有挡块419分别与该扇形齿轮447的各端部碰撞接触，通过这些挡块419限制所述扇形齿轮447的全旋转角度范围，换言之限制旋转输出轴448的全旋转角度范围。该扇形齿轮447的全旋转角度范围设计得比用突起307和挡块317限制的投影式灯30的全旋转角度范围稍微大些。
图8是表示包括所述ECU2和执行元件4的照明装置电气电路结构的方块电路图。执行元件4装备在汽车左右的转向灯3R、3L上，与ECU2间可以双向通信。所述ECU2内具备：主CPU201，其根据来自所述传感器1的信息用规定的算法进行处理，输出规定的控制信号C0；接口(以后称为I/F)电路202，其用于在该主CPU201和所述执行元件4之间输出输入。汽车上设置的照明开关S1的接通断开信号可输入到所述ECU2内，根据该照明开关S1的接通、断开、通过控制信号N连接在图外的车载电源上，控制供给投影式灯30的放电灯泡304电力用的点灯电路7，能切换所述两转向灯3R、3L的亮灯和灭灯。ECU2通过水平信号DK控制水平控制电路6、用于控制把支承投影式灯30的托架31的光轴上下方向调整用的水平机构5，进行随着汽车车高变化的投影式灯30的光轴调整。当然这些电路通过汽车上设置的把电气系统接通、断开用的点火开关S2，而与电源的连接状态是接通或是断开的。
汽车左右各转向灯3R、3L上分别设置的内装在所述执行元件4内的印刷基板45上构成的控制电路43，其具备：I/F电路432，用于输出输入与所述ECU2之间的信号；辅助CPU431，根据从所述I/F电路432输入的信号和从所述霍尔元件H1、H2、H3输出的脉冲信号P用规定的算法进行处理；电机驱动电路434，用于旋转驱动作为旋转驱动装置的所述无刷电机42。在此作为所述控制信号C0的一部分从所述ECU2输出转向灯3R、3L的左右偏向角度信号DS并输入到所述执行元件4。
图9是把所述执行元件4内所述控制电路43的电机驱动电路434和无刷电机42模式表示的电路图。所述电机驱动电路434具备：开关矩阵变换电路435，把作为来自所述控制电路43辅助CPU431的控制信号速度控制信号V、开始·停止信号S、正转·反转信号R分别输入，并且输入来自所述三个霍尔元件H1、H2、H3的脉冲信号；输出电路436，接受该开关矩阵变换电路435的输出，调整向所述无刷电机42中定子线圈424的3对线圈供给的三相电力(U相、V相、W相)的位相。该电机驱动电路434通过对定子线圈424供给U相、V相、W相的各电力使磁铁转子428旋转，与之一体的框体427即转子426和旋转轴423旋转。当磁铁转子428旋转时各霍尔元件H1、H2、H3检测磁场的变化、输出脉冲信号P，该脉冲信号P向开关矩阵变换电路435输入，开关矩阵变换电路435调整脉冲信号同步、用输出电路436进行开关动作，这样使转子426继续旋转。
所述开关矩阵变换电路435根据来自辅助CPU431的速度控制信号V、开始·停止信号S、正转·反转信号R把规定的控制信号C1向输出电路436输出，输出电路436接受该控制信号C1并调整向定子线圈424供给的三相电力的位相，控制无刷电机42旋转动作的开始和停止、旋转方向、旋转速度。辅助CPU431分别输入从所述各霍尔元件H1、H2、H3输出的脉冲信号P的各一部分，了解无刷电机42的旋转状态。在此辅助CPU431内内藏有升降计数器437，通过统计来自霍尔元件H1、H2、H3的脉冲信号把该统计值与无刷电机42的旋转位置对应。
根据以上结构，在接通点火开关S2并接通照明开关S1的状态下，如图1所示从汽车配设的传感器1把该汽车的转向轮SW的操舵角、汽车的速度、汽车的车高等信息向ECU2输入，ECU2根据输入的传感器输出用主CPU201进行演算，算出汽车转向灯3R、3L的投影式灯30的左右偏向角度信号DS，向两转向灯3R、3L的各执行元件4输入。执行元件4根据输入的左右偏向角度信号DS用辅助CPU431进行演算，算出与该左右偏向角度信号DS对应的信号，向电机驱动电路434输出，驱动无刷电机42旋转。无刷电机42的旋转驱动力通过齿轮机构44减速向旋转输出轴448传递，因此连接在旋转输出轴448上的投影式灯30在水平方向转动、转向灯3R、3L的光轴方向向左右偏向。该投影式灯30转动动作时从无刷电机42的旋转角检测投影式灯30的偏向角。即如图8所示，根据从设在无刷电机42上的三个霍尔元件H1、H2、H3输出的脉冲信号P(P1、P2、P3)中的至少一个进行辅助CPU431检测。辅助CPU431把检测出的偏向角检测信号与从ECU2输入的左右偏向角度信号DS进行比较，反馈控制无刷电机42的旋转角度使两者一致，能把投影式灯30的光轴方向即转向灯3R、3L的光轴方向通过左右偏向角度信号DS高精度地控制在设定的偏向位置上。
通过这种投影式灯30的偏向动作、两转向灯3R、3L射出的被偏向的光从汽车的直行方向把向左右方向偏向的区域照明，在汽车的行走中不仅照明汽车的直行方向还能照明操舵方向的前方，能提高安全驾驶性。
在此把点火开关S2接通时实行初始化处理，把转向灯3R、3L的光轴分别在上下方向和左右方向设定在规定的偏向角位置即基准角位置上。该实施例中左右的转向灯3R、3L被设计成分别从上下方向为水平方向和左右方向为直行方向的内侧约5.5°、外侧约20.5°的角度范围进行偏向动作。图10是说明所述初始化动作流程用的流程图。图11(a)、(b)是表示投影式灯上下、左右各转动动作的模式图和各自的时序图。把点火开关S2接通时(S101)、首先辅助CPU431用水平控制装置6驱动水平机构5、开始该水平机构5的上下方向的初始化设定。即驱动水平机构5使托架31向水平方向下方倾斜(S102)。这样投影式灯30的光轴偏向下方方向。这时在投影式灯30朝向最大上方时用第一规定时间、在此是0.85秒投影式灯30的光轴就朝向水平方向，然后朝向水平方向的下方。因此投影式灯30在位于比最大上方的偏向角位置小的偏向角位置时，投影式灯30的光轴用比所述第一规定时间短的时间朝向水平方向。然后光轴朝向水平方向的下方。当然从最初就是朝向水平方向的下方时则原样地保持朝下的状态。
这样经过规定的时间、投影式灯的光轴就成为朝向水平方向下方的状态(S103)，辅助CPU431通过电机驱动电路434把无刷电机42向一个方向驱动旋转，把投影式灯30从现在的光轴位置向左右方向的内侧方向转动(S104)。在以后的说明中把同图的顺时针方向定为正、逆时针方向定为负。在投影式灯30的转动停止时，即设在投影式灯30上的突起307碰到设在托架31上一侧的挡块317、投影式灯30偏向到一侧最大偏向角位置θ1(对直行方向约-5.5°)时，检测这时的统计值X1(S105)。接着，这回把无刷电机42向相反方向驱动旋转，把投影式灯30向比直行方向的左右方向的外侧方向转动(S106)。在其转动停止时，即突起307碰到相反一侧的挡块317、投影式灯30偏向到相当于相反一侧最大偏向角位置θ2(对直行方向约+20.5°)的位置时，检测这时的统计值X2(S107)。以上流程中的无刷电机42向一个方向和向相反方向的旋转动作以比较高速的规定速度进行。
然后，求一侧的最大偏向角位置θ1和相反一侧的最大偏向角位置θ2的中央位置中心角位置θc。即
θc＝(θ2+θ1)÷2
实际上该中心角位置θc的计算是使用在内侧方向尽头时的脉冲信号统计值X1和在相反方向尽头时的脉冲信号统计值X2来进行演算(S108)。即中心角位置θc的统计值Xc成为
Xc＝(X2+X1)÷2
然后以该中心角位置θc为基准，从该基准仅以规定的角度θz的向内侧方向的角度位置为基准角度位置θo，即直行方向的角度位置。即
θo＝θc-θz
实际的计算是从演算的所述统计值Xc中减去对应于规定角度θz的统计值Xz来求中心角位置的统计值Xo(S109)。即基准角位置Xo成为
Xo＝Xc-Xz
然后从步骤S107的外侧尽头位置再次把无刷电机42向一个方向驱动旋转，把投影式灯30向内侧方向开始转动(S110)。这时把无刷电机42的旋转速度定为比以前高速。继续旋转直到步骤S109求得的基准角位置θo的统计值Xo，在达到该统计值Xo的时刻停止无刷电机42的旋转(S111)。这样就能把投影式灯30的光轴设定在基准角位置θo，即直行方向，能把投影式灯30的光轴进行初始化设定。
在此如图12(a)所示，从开始位置S向内侧方向转动时的一侧尽头位置最大偏向角位置θ1，由执行元件4和投影式灯30等各部的应力产生变形或由各部材料的热膨胀率随温度变化产生变形，由这些产生了挠度角θx1。同样地对向外侧方向转动时的相反一侧尽头位置的最大偏向角位置θ2也产生了挠度角θx2。因此由这些挠度角两者的最大偏向角位置θ1、θ2实际上分别成为了θ1′、θ2′。
θ1′＝θ1-θx1
θ2′＝θ2+θx2
因此使用这些θ1、θ2在步骤S108进行Xc的演算时中心角位置θc则如下
θc＝(θ2′+θ1′)÷2
＝[(θ2+θx2)+(θ1-θx1)]÷2
＝[(θ2+θ1)+(θx2-θx1)]÷2
＝(θ2+θ1)÷2+(θx2-θx1)÷2
＝θc+(θx2-θx1)÷2
因此(θx2-θx1)÷2的值是误差。
这样外侧方向的挠度角θx2和内侧方向的挠度角θx1的差的1/2作为误差产生了，因此中心角位置θc的设定、进而基准角位置θo的设定中误差非常的小。特别是该例中内侧方向的挠度角θx1和外侧方向的挠度角θx2分别与同一个执行元件和投影式灯有关，而且这中间无刷电机42的旋转速度固定，所以各自的挠度角θx1、θx2大致相等。因此知道这时由挠度角θx1、θx2产生的误差大致是0，用基准角位置θo的设定能得到非常高的精度。
这样投影式灯30在进行左右方向的基准角位置设定时，通过采用把投影式灯30分别向一个方向和相反方向转动到尽头的两端接触方式能把到达各尽头时产生的挠度角相抵消，尽管执行元件4和投影式灯30由应力产生挠度和由温度变化产生挠度变化，也能把投影式灯30的光轴高精度地设定在基准角位置上。
在进行以上的投影式灯30左右方向光轴初始化期间，辅助CPU431通过水平机构5把投影式灯30的光轴保持在最大下方偏向角的状态。然后在规定的时间，即比所述左右方向的基准角位置设定结束的第二规定时间仅前一点的时刻，在此通过水平机构5在开始把投影式灯30的光轴向下方偏向之后的1.9秒后(S112)，辅助CPU431通过水平控制机构6控制水平机构5把投影式灯30向上方转动、使光轴朝向水平方向(S113)。因此光轴在朝向水平方向时已经是投影式灯30的光轴在左右方向眩惑对向车的朝向直行方向了，所以即使光轴设定水平方向时也不会眩惑对向车。
投影式灯在进行左右方向的基准角位置设定时也可进行单端接触方式的初始化。该单端接触方式的初始化如图12(b)的概念图所示，转向灯把投影式灯30从在此的最初位置S转动到一个方向的尽头、在此右方向的最大偏向角的位置θr。然后把投影式灯30从该尽头位置θr向相反方向转动，同时开始统计来自霍尔元件的脉冲信号、在统计到预先设定的脉冲信号的时刻停止转动。因此只要预先求得对投影式灯30偏向角脉冲信号的统计数的相关值，就能根据脉冲信号的统计数把投影式灯30从尽头位置θr只转动规定的偏向角θz，能把投影式灯30设定在规定的基准位置、在此是直行方向上。
但这种单端接触方式的初始化是在设定时把投影式灯到一个方向尽头的位置作为设定开始角位置，根据该设定开始位置统计脉冲信号，设定作为直行方向的基准角位置，所以使投影式灯到一个方向尽头时的尽头位置成为θr′，只按照投影式灯和执行元件的各部产生挠度的转动角度θx则驱动电机有多余旋转，仅此多余旋转就有可能在设定开始角位置上产生误差。并且考虑转向灯和执行元件所使用的树脂和金属等材料的弹性率和热膨胀率等时，这些值随温度的变化而变化，所以到尽头时的挠度量也随温度的变化而变化、有可能在设定开始角位置上产生一些误差。
如上在设定左右方向的光轴位置时，两端接触方式尽管温度变化也能得到高的设定精度，单端接触方式与所述两端接触方式相比能简单进行设定动作，所以在不要求高精度光轴位置设定的车辆用前照灯装置时也可采用该单端接触方式。
所述实施例是上下方向的基准角位置设定动作开始后在经过第一规定时间后再开始左右方向的基准角位置设定动作，但辅助CPU431是输入来自水平机构5的投影式灯30上下方向偏向角的信息、能实时了解的结构时，也可根据该偏向角的信息在投影式灯30的光轴朝向水平方向下方的时间，开始左右方向的基准角位置设定动作。同样地，辅助CPU431能根据脉冲信号实时了解投影式灯30光轴的左右方向偏向角时，也可预测演算左右方向基准角位置设定动作的结束时刻、根据该预测演算结果开始把投影式灯30的光轴朝向水平方向的向上方的转动动作。
在此、所述实施例中转向灯的左右方向偏向范围对汽车的直行方向是把向内侧方向的偏向角度设定得小于向外侧的偏向角度，所以投影式灯向内侧转动后再向外侧转动，但内侧和外侧的偏向角度相等的前照灯装置的情况下，即把基准位置设定在内侧和外侧的偏向角中心的前照灯的情况下，转动方向的顺序也可以是任意的。
所述辅助CPU431的升降计数器437统计的脉冲信号对任何一个霍尔元件H1、H2、H3的脉冲信号P1、P2、P3进行统计都可以。在来自霍尔元件的脉冲信号周期非常短时也可以把脉冲信号进行分频等之后再统计。
所述实施例中对适用于把构成转向灯的投影式灯向左右方向偏向、使照射光轴变化的前照灯的例子进行了表示，但本发明也可适用于仅使反光镜偏向动作的结构或通过使与主反光镜独立设置的辅助反光镜偏向动作、实质上变化照射范围的前照灯。
如以上所说明，本发明具备：在通过上下偏向装置使前照灯的照射光轴是朝向水平方向的下方状态时、利用左右偏向装置进行前照灯光轴位置设定动作的偏向控制装置，在把前照灯的光轴位置向基准角位置设定时，通过上下偏向装置使前照灯的照射光轴是朝向水平方向的下方状态时，利用左右偏向装置进行前照灯光轴位置设定动作，在该左右偏向装置的光轴位置设定动作完成之后，使上下偏向装置的光轴位置设定动作完成，所以在利用左右偏向装置把前照灯的光轴位置设定在基准角位置上之前，通过上下偏向装置使前照灯的光轴位置朝向水平方向的下方，在利用左右偏向装置把前照灯的光轴位置设定在基准角位置上之后成为该光轴位置被设定在规定的基准位置上。这样能防止光轴位置朝向水平方向乃至上方时前照灯偏向对向车，能防止在光轴位置设定动作中眩惑对向车、确保AFS的适当控制。

Claims (6)

1. 一种车辆用前照灯装置，具备：左右偏向装置，其根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向；上下偏向装置，其把所述前照灯的照射光轴向上下方向偏向，其特征在于，包括：偏向控制装置，所述偏向控制装置包括上下偏向控制装置以及左右偏向控制装置，上下偏向控制装置用以控制所述上下偏向装置，而左右偏向控制装置用以控制左右偏向装置，所述偏向控制装置设置成：在把所述前照灯的照射光轴位置设定在基准角位置时，通过上下偏向控制装置控制上下偏向装置，使所述前照灯的照射光轴朝向水平方向下方，而在所述前照灯的照射光轴处于朝向水平方向下方的状态时，通过所述左右偏向控制装置控制所述左右偏向装置以进行所述前照灯的照射光轴左右方向基准位置的设定动作.
2. 一种车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，所述车辆用前照灯装置包括：左右偏向装置，其根据车辆的操舵角把前照灯的照射光轴向左右方向偏向；上下偏向装置，其把所述前照灯的照射光轴向上下方向偏向，所述车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法的特征在于，包括，在把所述前照灯的光轴位置设定在基准角位置时，在利用所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴处于朝向水平方向的下方状态时，利用所述左右偏向装置进行光轴左右方向基准位置的设定动作，在所述左右偏向装置完成光轴左右方向基准位置的设定动作后，利用所述上下偏向装置完成光轴上下方向基准位置的设定动作，从而完成所述前照灯光轴位置基准角位置的设定.
3. 如权利要求2所述的车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，其特征在于，在所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始后，在经过第一规定时间后，再开始所述左右偏向装置的设定动作.
4. 如权利要求2或3所述的车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，其特征在于，在所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始后，在经过第二规定时间后，开始所述上下偏向装置的朝向上方的偏向动作.
5. 如权利要求3所述的车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，其特征在于，所述第一规定时间是从所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始到使所述前照灯的照射光轴朝向水平方向的时间.
6. 如权利要求4所述的车辆用前照灯装置的光轴位置设定方法，其特征在于，所述第二规定时间是从所述上下偏向装置使所述前照灯的照射光轴向下方偏向的动作开始到由所述左右偏向装置进行的所述前照灯照射光轴的左右方向基准位置设定动作结束的时间.
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