JP2006044282A

JP2006044282A - 可変配光型前照灯の駆動装置

Info

Publication number: JP2006044282A
Application number: JP2004223714A
Authority: JP
Inventors: Takumi Kado; 宅見門
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP4404716B2

Abstract

【課題】従来のＡＦＳ方式の前照灯では、前照灯灯具の方向を計算する側のＣＰＵに異常を生じたときに、前照灯灯具の向きによっては、対向車に幻惑を生じさせる恐れがあり、第二のＣＰＵで監視し対策する必要を生じコスト高となる問題点がある。
【解決手段】駆動装置１には、操舵装置の操作量から前照灯灯具の回動量を演算するＣＰＵ２と、その演算結果に基づき前照灯灯具を回動させるステッピングモーター駆動回路７と、データーセレクタ回路６と、ＣＰＵに接続される異常検出回路４と、異常検出回路からの信号により応急位置信号を出力する応急位置発生装置５とから成り、ＣＰＵに異常を検出したときにはデーターセレクタ回路を応急位置発生装置側に切り換えて、前照灯灯具を応急位置に設定する可変配光型前照灯の駆動装置とすることで構成を簡素化し、課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、夜間走行時において、自動車の操舵装置（ハンドル）の操作に伴い前照灯灯具の全体を操作が行われた方向に向けて回動させ車両の進行方向に照射するものとして、より視認性を向上させて安全性の向上を可能とする可変配光型前照灯に係るものであり、詳細にはその駆動装置の構成に係る。

従来の車両用前照灯の照射軸を変更する装置における故障対策としては、車高検出手段に対する第一の演算手段を用意しておき、車高の値を求めると共に、補助検出手段に対しては、第二の演算手段を用意しておき、例えば、積載量による車両の姿勢変化などを、より精密に演算する。

以上の２つの演算結果から、例えば対向車などに幻惑を生じさせない車両用前照灯の最適な照射角度を求め、駆動手段をもって、車両用前照灯を最適値として求められた照射角度の方向に向かわせるものである。

もしも、このときに、補助検出手段側に異常が発生したことが認められた場合には、当該の補助検出手段の正常時における照射光軸の方向よりも下向きとして設定することで、対向車に対して幻惑を生じさせないようにするものとしている。

よって、車両用前照灯の照射軸を変更する装置においては、車高を演算する演算手段、例えばＣＰＵ１と車体の前上がりなど荷重による傾きとを演算する演算手段、例えばＣＰＵ２とが存在するものであり、その総合値で駆動手段により照射方向を設定するものであるので、双方が常時稼働している必要があり、即ち、ＣＰＵ１とＣＰＵ２との２個が必要となる。
特開２００４−１６８１３０号公報

特に、近年においては、図３に示すように、ＡＦＳ方式と称されて、ＣＰＵ１１によりハンドルなど操舵装置の操作量による車両の進行方向を演算させ、その演算結果に応じて前照灯灯具１０ａ、及び、１０ｂ自体をステッピングモータ１３により回動させ、進行方向に向けるものとしたものも採用されている。

この場合にも、第二のＣＰＵ１４が設けられていて、ＣＰＵ１１の状態を常時監視しており、もしも、ＣＰＵ１１に異常が生じた場合には、前照灯灯具１０ａ、及び、１０ｂを下向き専用モータ１７により下向きとし、対向車、歩行者などに幻惑を生じさせないようにされている。尚、図中に符号１５で示すものはステッピングモータ１３の駆動回路であり、符号１６で示すものは下向き専用モータ１７の駆動回路である。

しかしながら、上記した従来の構成では、ＣＰＵが相手側のＣＰＵの状態を常に監視していることが必要となり、即ち、双方が同時に動作していることが要求されるので、２つのＣＰＵが必要となる。しかも、異常が発見されたときには、補助検出手段側の下向きの角度を増すなどそれ程に高度の制御は行って居ない。

よって、可変配光型前照灯を設置しようとするときには、比較的に安易な機能であるにも拘わらずＣＰＵを２個使用しなければ成らず、コストアップするという問題点を生じるものとなっている。しかも、２個のＣＰＵを使用して得られる作用、効果は、単に灯具を下向きに設定するのみで、故障したＣＰＵの代替を行い動作を復旧させるほどのものでなく、投資した費用に対する効果も極めて低いものであり、これらの点に解決が課題とされていた。

本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的な手段として、操舵装置が操作されることで、前照灯灯具を回動させ車両の進行方向を照射して成る可変配光型前照灯の駆動装置において、前記駆動装置には、前記操舵装置の操作量から前記前照灯灯具の回動量を演算するＣＰＵと、前記ＣＰＵの演算結果に基づきステッピングモーターを駆動し前記前照灯灯具を回動させるステッピングモーター駆動回路と、前記ＣＰＵと前記ステッピングモーター駆動回路との間に設けられるデーターセレクタ回路と、前記ＣＰＵに接続される異常検出回路と、この異常検出回路からの信号により応急位置信号を出力する応急位置発生装置とから成り、前記異常検出回路は定期的または常時にＣＰＵからの信号をモニタし、前記信号に異常を検出したときには前記データーセレクタ回路を前記応急位置発生装置側に切り換えて、前記前照灯灯具を応急位置に設定する構成とすることで１つのＣＰＵにより２灯の前照灯灯具を制御することを特徴とする可変配光型前照灯の駆動装置を提供することで、同等の機能を保つ状態でコストダウンを可能とし課題を解決するものである。

従来の、この種の可変配光型前照灯の駆動装置では、万一に駆動用ＣＰＵに故障を生じた場合、対向車線の車両などに幻惑を生じさせることにないように、常時に故障を検出しており、もしも検出された場合には、直ちに前照灯用灯具の照射方向を下向きにさせるための第二のＣＰＵとの、２つのＣＰＵの使用が必須となり、可変配光型前照灯をコスト高のものとしていたが、本発明により異常検出回路を設けることで第二のＣＰＵを不要としコストダウンを可能とするものである。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは、本発明に係る可変配光型前照灯の駆動装置１（以下、駆動装置１と略称する）であり、本発明の駆動装置１においても駆動用ＣＰＵ２が用意され、この駆動用ＣＰＵ２に入力された操舵装置の操作量など外部からの情報により１対の前照灯灯具１０ａ、１０ｂの照射方向を変更するものである点は、従来例のものと同様である。

尚、前記ＣＰＵ２に入力される信号は、上記した操舵装置の操作量に限定されるものではなく、例えば、積載量など静的な荷重変化による車体の姿勢変化の情報、発進時、減速時など動的な荷重変化による姿勢変化の情報など、前照灯の照射方向に対して影響を与えるものであればどのような信号であっても良い。

そして、前記ＣＰＵ２には、例えばステッピッングモータなどである灯具駆動装置３が接続され、前記ＣＰＵ２から出力されるパルスの数に応じて、車両が左旋回を行う場合であれば操舵装置の操作量に応じる量だけ前記前照灯灯具１０ａ、１０ｂを左方向に回動し前方を照射するものとして進行方向の視認性を向上させるものである。

ここで、本発明ではＣＰＵ２には、このＣＰＵ２の適宜の端子から異常検出回路４に対して定期的にアクセスを行うプログラムが組み込まれ、例えば、所定の配列としたパルス列を出力し前記異常検出回路４に対し出力する。尚、前記異常検出回路４の側においても、前記ＣＰＵ２からのパルス列を出力が定期的であることを確認する手段を有している。

前記異常検出回路４では、定期的にＣＰＵ２からの所定の配列のパルス列の受信が行われている間は、正常に動作しているものとして、この異常検出回路４に接続されている応急位置発生装置５に対して、格別な指示を与えない、若しくは、正常信号を与え、この場合、前記応急位置発生装置５は、何らの動作も行わない。

ここで、もしも前記異常検出回路４に定期的にＣＰＵ２からの信号が送信されなかったとき、或いは、送信は行われたが、パルス列の配列が所定のものでなかったときには、前記異常検出回路４は、ＣＰＵ２に異常が生じたと判断して、ＣＰＵ２と灯具駆動装置３との間に接続されているデータセレクタ回路６を、前記応急位置発生装置５側に切り換える。

そして、前記異常検出回路４は、前記データセレクタ回路７を介して灯具駆動装置３に対して、例えばＲＯＭ素子５ａに記憶させられておかれたパルス列Ｘの出力を行わせ、このパルス列Ｘを灯具駆動装置３に入力し、続けて、パルス列Ｙを出力し、結果として前照灯灯具１０ａ、１０ｂを所定の方向に向けて対向車への幻惑の発生など不都合が生じるのを防止する。

前記パルス列Ｘ、及びパルス列Ｙは、上記したように、前記前照灯灯具１０ａ、１０ｂが自車の走行に支障を生ぜず、且つ、対向車などに幻惑を生じさせない位置に設定されれば良いものであるので、車両の正面方向に向けて固定が行われた従来のすれ違い走行用灯具と同じ状態とすれば、現状の固定式の前照灯灯具と同じ条件となり、目的は達せられるものとなる。

ここで、本発明の可変配光型前照灯の駆動装置１を取付けられた車両は、左側通行用のものであるとして説明をする。そして、前記灯具駆動装置３は、前記前照灯灯具１０ａ（１０ｂ）を操舵装置の操作量に応じて、図２に示すように、正面位置から左右に各１０段、合計２１の方向に向きを変えられる構成とされているものとする。

また、上記した応急位置発生装置５から発生されるパルス列Ｘは、１個の出力につき前照灯灯具１０ａ、１０ｂを１段、左方向、即ち路側側に回動させるものとされ、パルス列Ｙは１個の出力に対して前照灯灯具１０ａ、１０ｂを１段、即ち、対向車線側に回動させるものとされている。よって、右側通行用の車両用の場合には、逆に動作するものを形成すれば良いものとなる。

以上の説明で明らかなように、異常検出回路４に異常が検出され、データーセレクタ６を介して応急位置発生装置５からのパルス列Ｘがステッピングモータ駆動回路７に出力されると、前照灯灯具１０ａ、１０ｂはパルス列Ｘが出力された数だけ左側に向きを替えるものとなる。

よって、ＣＰＵ２に異常が検出されたときに、前記前照灯灯具１０ａ、１０ｂが最大限に右側（対向車線側）を向いていたとしても、２０個のパルス列Ｘを送出すれば、反対側である左側（路側側）の最大限の位置に達するものとなる。よって、本実施形態ではパルス列Ｘは２０個として数が定められている。

尚、前記前照灯灯具１０ａ、１０ｂが最大限に右側（対向車線側）を向いていないときには、２０個のパルス列Ｘを出力することで、オーバーランを生じて、前照灯灯具１０ａ、１０ｂが規定位置よりも左向きとなる可能性を生じるので、規定位置（左１０個目）にはストッパ８が設けられて、前記前照灯灯具１０ａ（１０ｂ）がそれ以上に左向きと成らないようにされている。

従って、本発明では前照灯灯具１０ａ（１０ｂ）がどのような方向を向いているときであっても、左方向へ向かわせるパルス列Ｘを２０個入力することで、前照灯灯具１０ａ（１０ｂ）は最大限に左向きになるものとなる。即ち、ストッパ８位置に達する。

前記異常検出回路４は以上のように、まず、応急位置発生装置５に対して、左方向へ向かわせる駆動用のパルス列Ｘの出力を指令し、その出力が行われた後には右方向へ向かわせる駆動用のパルス列Ｙの出力を指令する。尚、このパルス列Ｙも、パルス列Ｘと同様にＲＯＭ素子５ａに予めに保持しておけば良い。

上記の説明でも明らかなように、右方向へ向かわせる駆動用のパルス列Ｙの出力は、前記前照灯用灯具１０ａ、（１０ｂ）が必ずストッパ８に当接している状態から始められる。即ち、前照灯用灯具１０ａ、（１０ｂ）が最も左側を向いている状態から初められるものとなる。

そして、上記した右方向へ向かわせる駆動用のパルス列Ｙの数は１０個であるので、左右の前照灯灯具１０ａ、及び、前照灯灯具１０ｂは共に車両の正面を向くものとなり、そして、異常検出回路４はデータセレクタ６を応急位置発生装置５側に切り換えたまま、以後の動作を停止する。よって、前照灯灯具は、この可変配光型前照灯の駆動装置１の応急位置である車両正面方向に向いて固定されるものとなる。

以上に説明した異常検出回路４の作動により、左右の前照灯灯具１０ａ、１０ｂは、車両の正面に向かう状態で固定が行われるものとなるので、操舵装置に連動することのない、通常のすれ違い用前照灯と全く同じ状態となる。よって、夜間走行をする際には前照灯としての規格は満たすものであり、特に固定型との相違を生じることはない。よって、ＣＰＵ２の修理が行われるまでの間も充分に使用に耐え、関係規格も満足するものとなる。

以上の説明では、左右の前照灯灯具１０ａ、１０ｂはパルス列Ｘを出力することで左方向へ回動し、パルス列Ｙを出力することで右方向へ回動すると説明したが、パルス列Ｘを出力することで左側前照灯灯具１０ａを右側へ、右側前照灯灯具１０ｂを左側へ回動させる。即ち、車両の内側方向に回動し、パルス列Ｙを出力することで左側前照灯灯具１０ａを左側へ、右側前照灯灯具１０ｂを右側へ回動させ、即ち、車両の外側方向に回動させる回路構成とすることも可能である。この場合、図２のＸは内側方向の動きであり、Ｙは外側方向への動きを表し、８は内側方向のストッパとなる。

こうすることで、異常検出回路４で異常が検出された場合の前照灯灯具１０ａ、１０ｂは、パルス列Ｘの出力により内側に回動してストッパ８の位置に達し、その後、パルス列Ｙの出力により、それぞれが外向きに回動することで正面に向く動作となり、機械的にも照明的にも左右のバランスが良い動きとなる。

また、説明を簡略化して理解を容易とするために、図２の灯具駆動装置の動作説明図では、正面位置から左右（内外）二角１０段、合計２１の方向に向きを替えられる構成とし、応急位置発生装置５から発生されるパルス列Ｘを２０個、パルス列Ｙを１０個として説明したが、本発明はこれを限定するものではない。

尚、図１および図２に示した構成例は１つの例であり、異常検出回路４、応急位置発生装置５、ＲＯＭ素子５ａ、データセレクタ６などを１つのＩＣとして形成することは自在であり、本発明の要旨を損なうものでない。更には、ステッピングモータ駆動回路７も一体化することも可能である。

また、車両に用いられるＣＰＵ２では、ノイズなどの多い環境で使用されることが多く、ノイズによるプログラムの暴走、誤動作などを生じやすいので、ＷＤＴ(Watch dog timer)などと称され、一定時間毎にＣＰＵ２に対してリセットを行い、ＣＰＵ２を再起動させて安定を保つ回路が付加されていることが多い。

このような場合、例えば、異常検出回路４に１回でも異常が検出された場合には、上記の手順に入り、前照灯灯具１０ａ、１０ｂを車両正面方向に固定しても良く、或いは、つぎの回の異常検出回路４への出力が正常に回復していれば、上記の手順は省略し、２回以上異常検出回路４に異常が検出されたときに前照灯灯具１０ａ、１０ｂの固定を行うようにしても良い。

以上に説明したように異常検出回路４が設けられた構成としたことで、操舵装置の操作量に応じて前照灯の照射方向を進行方向に向かわせるＡＦＳ型のヘッドライトが１つのＣＰＵ２で実現できるものとなり、単にＣＰＵの誤動作を監視するために２個のＣＰＵを使用し、駆動装置１がコストアップせざるを得ないものとなると言う問題を解決するものである。

尚、本発明では、灯具駆動装置３のステッピングモータはパラレル入力タイプであるとして説明したが、これは、シリアル入力型のステッピングモータであっても良く、或いは、例えば、ロータリーエンコーダなどを使用した駆動装置であっても良く、所定の精度で方向制御が可能なものであれば、どのような構成のものであっても良い。また、ＣＰＵ２の故障時に前照灯灯具１０ａ、１０ｂを下向きにするなどはＣＰＵ２の故障時にも、その動作が保証できるのであれば採用するには自由である。

本発明に係る可変配光型前照灯の駆動装置の構成を示す略示的な配線図である。同じく本発明に係る可変配光型前照灯の駆動装置の灯具駆動装置の部分の動作を示す説明図である。従来例の可変配光型前照灯の駆動装置の構成の例を示す略示的な配線図である。

符号の説明

１…可変配光型前照灯の駆動装置
２…ＣＰＵ
３…灯具駆動装置
４…異常検出回路
５…応急位置発生装置
５ａ…ＲＯＭ素子
６…データーセレクタ
７…ステッピングモータ駆動回路
８…ストッパ
１０ａ、１０ｂ…前照灯灯具

Claims

操舵装置が操作されることで、前照灯灯具を回動させ車両の進行方向を照射して成る可変配光型前照灯の駆動装置において、前記駆動装置には、前記操舵装置の操作量から前記前照灯灯具の回動量を演算するＣＰＵと、前記ＣＰＵの演算結果に基づきステッピングモーターを駆動し前記前照灯灯具を回動させるステッピングモーター駆動回路と、前記ＣＰＵと前記ステッピングモーター駆動回路との間に設けられるデーターセレクタ回路と、前記ＣＰＵに接続される異常検出回路と、この異常検出回路からの信号により応急位置信号を出力する応急位置発生装置とから成り、前記異常検出回路は定期的または常時にＣＰＵからの信号をモニタし、前記信号に異常を検出したときには前記データーセレクタ回路を前記応急位置発生装置側に切り換えて、前記前照灯灯具を応急位置に設定する構成とすることで１つのＣＰＵにより２灯の前照灯灯具を制御することを特徴とする可変配光型前照灯の駆動装置。