JP2006160119A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行状況に応じて照射方向が制御される車両用前照灯において、駆動手段の異常や、制御系、通信線路の障害が発生した場合に適正なグレア防止対策を講じる。
【解決手段】 車両用前照灯１は、照射方向制御が可能なランプユニット２と、その照射方向を水平面内で変化させるための第１の駆動手段３と、照射方向を鉛直面内で変化させるための第２の駆動手段４と、各駆動手段と灯具外の制御手段５との間で通信線路６を介して信号の送受信を行うための通信手段７を有する。グレア防止手段８を設け、各駆動手段３、４の異常発生時に通信手段７を介することなく直接検出するとともに、制御手段５や通信線路６に障害が起きているか否かを検出する。そして、異常等が起きている部位及び異常等が起きていない部位に応じてランプユニット２の照射方向又は消灯若しくは減光を含む点灯状態を変化させ、過剰補正等を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両走行状況に応じて照射方向制御が可能な車両用前照灯において、異常発生や故障によって意図しない方向に照射方向が固定されてしまい、対向車の運転者や歩行者等の道路利用者に対して眩惑光が照射されないようにするためのグレア防止対策技術に関する。

車両の走行状況に応じて配光制御が可能な適応型照明システム（ＡＦＳ：Adaptive Front-lighting System）においては、配光の可変制御のために、ステアリングセンサによる操舵検出情報や、車高センサの検出信号から算定される車両姿勢の変化（ピッチ角）等を取得し、前照灯のランプユニットを左右方向及び上下方向に補正する。これにより車両前方及び側方の視認性を向上させるとともに、対向車両の運転者や歩行者等の道路利用者に対してグレアによる眩惑を与えない照射制御を実現することが可能となる。

このような制御システムでは、照射方向を水平面内において変化させるための駆動制御（以下、「スイブル制御」という。）と、照射方向を鉛直面内において変化させるための駆動制御（以下、「レベリング制御」という。）とを組み合わせた制御が適時に行われ、各動作の駆動機構や駆動回路に対して制御手段（例えば、ＥＣＵ等の電子制御ユニット）からの制御信号が送出される。

例えば、前照灯にスイブル用アクチュエータ及びレベリング用アクチュエータが搭載された構成において、前照灯の外部に設けられた制御装置からの指令に従ってスイブル用アクチュエータが駆動されてスイブル制御による水平面内での方向調整が行われるとともに、該制御装置からの指令に従ってレベリング用アクチュエータが駆動されてレベリング制御による鉛直面内での方向調整が行われる。

ところで、何らかの障害によって、例えば、ランプの照射角度を検出できなくなった場合等への対策として、照射方向を予め設定した基準角度方向に戻すことによって、車両の走行方向に対して照射方向が異常な角度をもって固定された状態とならないようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、スイブル用アクチュエータが故障した場合には、水平方向の調整が不能となり、その時点でのスイブル状態で照射角度が固定されてしまうため、対向車や周囲の車両の運転者あるいは歩行者等に眩惑を与えてしまう虞が生じる。特に、ロービーム（あるいはすれ違いビーム）照射時の配光制御においてスイブル制御を含むシステムでは、自車線と対向車線との間でカットオフラインの高さに相違があるために、適正なスイブル制御から逸脱した状況では不具合が発生する。例えば、日本国のように道路交通法規上左側通行が規定されている場合、対向車線側のカットオフラインの高さが水平線に比して所定角度（０．５７°）だけ下方に向けられることで対向車へのグレア発生を防止している。これに対して、自車線側については前方視認性の向上を考慮して対向車線側よりも上方に光が向けられている。よって、スイブル制御により配光パターンが対向車線側に向けられた状態で該パターンがアクチュエータ故障により固定されてしまうと、本来先行車両等を照射すべき配光をもって対向車線側への照射が行われることになり、状況によっては走行安全性に支障を来たすことにもなりかねない。

そこで、このような異常発生時におけるグレア防止対策として、ランプの照射方向を下向きに変化させることで対向車の運転者等に眩惑を与えないようにした構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

この他には、制御装置と各アクチュエータとを繋ぐ通信線路に何らかの障害が発生した場合には、予期しないスイブル制御やレベリング制御による誤動作が問題となる。例えば、スイブル用アクチュエータが本来受け取るべき制御信号が来なくなってしまうと、その時点で照射角度が固定された状態に陥ることになる。

その対策としては、通信障害のみの場合にはスイブル用アクチュエータが正常に動作することを前提として、該アクチュエータによって照射方向を予め決められた方向（正面）へと戻すようにする。

以上に説明したフェイルセーフ機能による措置について、箇条書きにまとめると下記のようになる。

（Ｉ）スイブル用アクチュエータに異常が起きた場合には、正常であるレベリング用アクチュエータの駆動によりランプユニットの照射方向を下向きに変更すること。

（ＩＩ）スイブル用アクチュエータが正常であってその駆動制御に係る通信線路に異常が生じた場合には、該アクチュエータの駆動により照射方向を正規の方向（正面）に戻すこと。

尚、上記（Ｉ）の制御信号の流れとしては、スイブル用アクチュエータに異常が発生したことを示す信号が制御装置に対して通知され、さらに該制御装置からレベリング用アクチュエータに制御信号が送出されることによって照射方向の下方修正が行われる。

また、上記（ＩＩ）では、通信線路の障害により制御装置とスイブル用アクチュエータとの連絡が途絶えてしまうため、例えば、スイブル用アクチュエータ側に自己復帰機能を持たせること、つまり、通信障害が発生した場合に自動的に照射方向が正面方向に戻るように構成する。

特開２００２−３２６５３５号公報 特開２００２−３２６５３６号公報

しかしながら、従来の構成では、異常や障害等への対応動作が複合して行われた場合への対策が充分に考慮されていないことが問題とされる。

例えば、上記（Ｉ）及び（ＩＩ）を単純に組み合わせた場合において、スイブル用アクチュエータの制御に係る通信系統に異常が生じたにもかかわらず、これがスイブル用アクチュエータ側の異常に拠るものと制御装置が誤認したときに（例えば、アクチュエータが正常であることを示すステータス信号が通信障害によって異常を示す信号に変わってしまった場合等）、上記（Ｉ）に従って制御装置からレベリング用アクチュエータに対して制御信号が送出されて照射方向が下向きに変更される。他方、スイブル用アクチュエータ側では、通信障害の発生が起きたと判断されて上記（ＩＩ）に従って、例えば、照射方向が正面を向くように方向調整される。

このような２重の調整が過度に行われた場合には、不適切な照射状態を誘起する原因となる。つまり、スイブル用アクチュエータの駆動によって照射方向が正面方向へと戻されたにもかかわらず、レベリング用アクチュエータの駆動によってさらに下向きに照射方向が変更される結果、自車両の前方視認性を損なうことになる。

異常や障害の発生が単独で起きるとは限らない状況において、複合的な動作に充分配慮した対策を講じない限り、過剰又は無用の制御を回避することは困難である。

そこで、本発明は、走行状況に応じて照射方向を制御するためにランプユニットに係る複数の駆動手段を備えた車両用前照灯において、該駆動手段の異常や、制御系、通信線路の障害が発生した場合に適正なグレア防止対策を講じることを課題とする。

本発明は、車両の走行状況に応じて照射方向が制御されるランプユニットと、該ランプユニットの照射方向を水平面内において変化させるための第１の駆動手段と、該ランプユニットの照射方向を鉛直面内において変化させるための第２の駆動手段と、該第１の駆動手段及び第２の駆動手段と灯具外に設けられる制御手段との間で通信線路を介して信号の送受信を行うための通信手段を備えた車両用前照灯において、第１の駆動手段又は第２の駆動手段あるいは両駆動手段に異常が発生したことを、通信手段を介することなく直接に検出するとともに、制御手段又は通信線路に障害が起きているか否かを検出し、異常又は障害が検出された部位及び異常又は障害が検出されない部位に応じてランプユニットの照射方向又は消灯若しくは減光を含む点灯状態を変化させてグレアの発生を防止するグレア防止手段を設けたものである。

従って、本発明では、上記第１の駆動手段又は第２の駆動手段に異常が発生した場合に、上記通信手段を介することなく直接的に検出し、異常や障害の部位に応じた処理を行ってグレア防止対策が講じられる。

例えば、上記制御手段に繋がる通信系統に異常が生じたにもかかわらず、これが第１の駆動手段の異常に拠るものと該制御手段が誤認した場合に、第１の駆動手段及び第２の駆動手段による２重の方向調整が行われないように防止できる。つまり、上記グレア防止手段は第１の駆動手段が正常であること及び制御手段との間に通信障害が起きていることを把握しており、よって、制御手段からの制御信号についてはこれを無視して第１の駆動手段によってランプユニットの水平方向調整を行う。尚、第１の駆動手段に係る異常発生が検出された場合に、第２の駆動手段が正常である限りにおいて当該手段によってランプユニットの鉛直方向調整を行えば良い（照射方向を下向きにする。）。

このように異常や障害が起きた部位は勿論、現状を充分に把握した上で照射方向や点灯状態を適正に調整して、道路利用者に眩惑を与えないように照射制御を行うことができる。

本発明によれば、照射方向を制御するための複数の駆動手段に係る異常や、制御手段又は該制御手段との通信系統の障害が生じた場合に、適切な措置が可能であり、道路利用者へのグレア防止対策を充分に講じるとともに、過剰な照射方向調整によって自車両の前方視認性が悪化しないようにすることができる。

そして、上記第１及び第２の駆動手段が一体化された駆動ユニットをランプボディ内に設けた構成によれば、配置スペースの確保や、取付作業の容易化、小型化やコスト低減等に有効である。

また、スイブル制御不能の場合に、道路利用者に眩惑を与えないようにするには、第１の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、通信手段を介さずに第２の駆動手段によってランプユニットに係る鉛直面内における照射角度を予め決められた基準値へと変更して該ランプユニットの光軸が水平面に対して下向きとなるように方向調整することが好ましい。この制御は、特に、対向車線側に向けて照射が行われている状態で上記第１の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に行うと、対向車線に向かう光によるグレア防止に有効である。

レベリング制御不能の場合に、道路利用者に眩惑を与えないようにするには、第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、通信手段を介さずに第１の駆動手段によってランプユニットに係る水平面内における照射角度を予め決められた基準値へと変更することが好ましい。この制御は上向き光の照射時のみに対応すれば良いので（下向き光の照射時には無用である。）、例えば、予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向より上向きの照射状態で第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に行えば良い。

また、照射方向の制御不能時、例えば、第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合又は第１の駆動手段及び第２の駆動手段の制御不能が検出された場合には、ランプユニットの消灯又は減光によって、道路利用者に眩惑を与えないようにすることが好ましい。この制御は、上向き光の照射時のみに対応すれば良いので、予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向より上向きの照射状態で、照射方向制御に係る異常や制御不能が検出された場合に行えば良い。

灯具外部の制御手段又は通信系統の障害への対策としては、誤った制御動作により道路利用者に対して眩惑光を照射しないようにすることが望ましい。そのためには、制御手段又は通信線路に障害が起きていることが検出された場合に、通信手段を介さずに第１の駆動手段によりランプユニットに係る水平面内における照射角度を予め決められた基準値へと変更するとともに、通信手段を介さずに第２の駆動手段によりランプユニットに係る鉛直面内における照射角度を変更して、照射方向を予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向に戻すことが好ましい。

本発明は、水平面内における照射角制御の機能と鉛直面内における照射角制御の機能を具備した灯具構成において、ランプユニットの駆動用アクチュエータに異常や故障が発生した場合や、該アクチュエータの制御手段や通信線路に障害等が生じた場合に、異常や故障が起きた部位及び異常や故障が起きていない部位に応じて適正なグレア防止対策を講じるとともに、自車両の走行に必要な配光を確保することで走行安全性を保証することを目的とする。

図１は、本発明に係る車両用前照灯の基本構成を例示した図である。

車両用前照灯１は、例えば、自動車用ヘッドランプへの適用において、スイブル制御及びレベリング制御が可能なランプユニット２を有する。つまり、ランプユニット２は車両の走行状況に応じて照射方向が制御され、電球や放電灯等を用いた光源２ａと、反射鏡やレンズ部材を用いて前方に光を照射するための光学系を備えている。

スイブル制御及びレベリング制御のためのアクチュエータについては、下記に示す形態が挙げられる。

・スイブルとレベリングの両機能をもった２軸アクチュエータを用いた構成形態
・スイブル用アクチュエータとレベリング用アクチュエータをそれぞれ別個に設けた構成形態。

いずれの形態においても、ランプユニット２の照射方向を水平面内において変化させるための第１の駆動手段３と、該ランプユニット２の照射方向を鉛直面内において変化させるための第２の駆動手段４が設けられ、これらの駆動手段は、灯具外に設けられる制御手段５からの制御信号を受けて制御される。つまり、車両用前照灯１には、第１及び第２の駆動手段と制御手段５との間で通信線路６を介して互いに信号の送受信を行うための通信手段７が設けられている。

グレア防止手段８は、異常又は障害の発生が検出された部位及び異常又は障害の発生が検出されない部位に応じてランプユニット２の照射制御や点灯状態（消灯や減光を含む。）の制御によって、対向車両の運転者や歩行者等の道路利用者に対してグレアによる眩惑を与えないようにするために設けられている。

制御手段５は、各種の検出信号、例えば、ステアリングセンサからの操舵検出情報、車高センサからの車両姿勢に関する情報、車速センサからの車速情報、あるいは衛星通信を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）ナビゲーション装置や路車間通信装置等からの自車両の現在位置周辺の道路情報や走行環境情報等を受けて、照射方向制御を含めた配光制御に必要な演算処理を行い、その結果に基づく制御信号を通信手段５ａから車両用前照灯１の通信手段７に対して送出する。例えば、制御手段５にはＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ等で構成される制御用ＥＣＵが用いられ、スイブル制御やレベリング制御に必要な演算が該ＥＣＵで行われ、その制御信号を第１及び第２の駆動手段に送出することでアクチュエータ動作が行われる。また、制御手段５からの信号が通信手段５ａから通信手段７を介して光源制御手段９に送出され、ランプユニット２内に設けられた光源２ａの点灯状態が制御される。

グレア防止手段８は、車両用前照灯１内の構成部に係る異常検出機能と判断機能を有するとともに、異常や故障の起きた部位に応じた安全保護機能（安全性に著しい支障を来たさないようにするための所謂フェイルセーフ機能）を有する。つまり、第１の駆動手段３又は第２の駆動手段４あるいは両者に異常が発生した場合には、通信手段７を介することなく直接に検出するとともに、制御手段５又は通信線路６に障害が起きているか否かを検出する。

車両用前照灯１側の異常等については、下記に示す例が挙げられる。

・駆動源の不具合（モータの回転不能やロック、断線、電流異常等）
・駆動制御系の異常（位置検出センサの故障や、駆動回路の不具合等）
・通信手段の異常や通信障害。

また、制御手段５の異常や通信線路６の障害には、下記に示す例が挙げられる。

・制御ＥＣＵの通信異常
・通信線の途絶（断線）やショート等。

グレア防止手段８は、異常又は障害が検出された部位及び異常又は障害が検出されない部位に応じてランプユニット２の照射方向又は光源２ａの消灯若しくは減光を含む点灯状態を変化させることによって、グレアの原因となるビーム照射が行われないように防止する役目を有する。

異常発生箇所や故障箇所がスイブル制御に係る第１の駆動手段３に係る場合には、レベリング制御用の第２の駆動手段４を用いてランプユニットの光軸が水平面に対して下向きに方向調整される。また、異常発生箇所や故障箇所がレベリング制御に係る第２の駆動手段４に係る場合には、スイブル制御用の第１の駆動手段３を用いてランプユニット２の光軸が予め決められた基準方向（例えば、正面方向）へと調整される。

そして、通信手段５ａ、７、制御手段５の異常や通信線路６の障害が起きた場合には、第１及び第２の駆動手段が正常である限りにおいて、第１の駆動手段３によってランプユニット２の光軸を予め決められた基準方向（例えば、正面方向）へと調整するとともに、第２の駆動手段４によってランプユニット２の光軸を、予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向へ戻すように方向調整を行う。

このように、異常や故障が生じた部位毎に想定される状況を充分に把握した上で、グレア防止の効果と自車両の前方視認性の確保とを両立させることが可能となる。

例えば、通信系統に障害が発生しているときに制御手段５から車両用前照灯１側をみた場合に、第１の駆動手段３の異常や故障が起きているのか、単に通信線路の問題であるのかを判断する手立てをもたない構成において、レベリング制御による下方への照射方向調整動作と、スイブル制御による正面位置への照射方向調整動作とが重なって過剰な補正が行われてしまうが、上記構成によれば、第１の駆動手段３の異常や故障と、通信線路６の障害とを明確に区別した判断が可能である。つまり、グレア防止手段８は、第１の駆動手段３及び第２の駆動手段４の各状態を、通信手段７を介さずに把握しており、制御手段５又は通信線路６に障害が起きているか否かを検出することができる。従って、仮に通信線路６の障害が起きた場合には、上記のようにスイブル制御の基準方向へと照射方向が調整されるが、レベリング制御によって照射方向を強制的に下方に向けるような方向調整が行われることはない。

尚、図１に示す構成では、制御手段５から送られてくる制御信号が共通の通信手段７を介して第１及び第２の駆動手段にそれぞれ送出されるように構成されているが、これに限らず各駆動手段についてそれぞれに通信手段を設けた構成も可能である。但し、その場合においてグレア防止手段８を共通化することが必要である。つまり、グレア防止手段８の異常検出機能が発揮されるには、第１の駆動手段３又は第２の駆動手段４あるいは両駆動手段に異常が発生したことを、通信手段７を介することなく直接に検出することが必要である（何故なら通信手段を介した異常等の発生通知では、通信障害が起きた場合に従来と同様の問題が生じるからである。）。

次に、具体的な灯具構成の一例について、図２及び図３を用いて説明する。

図２は車両用前照灯１０の縦断面構成を示す図、図３はその要部を示す分解斜視図である。

車両用前照灯１０は、前方に開口したランプボディ２０と、該ランプボディ２０の開口を覆う透明カバー３０とを有し、両者によって灯室４０が形成される。

灯室４０内のブラケット５０は、ランプボディ２０に対して傾動可能な状態で支持されており、ランプユニット６０が水平面内において傾動可能な状態で該ブラケット５０に支持される。尚、このブラケット５０は、その上部において水平方向に離間した２点を回動支持点７０、７０（図３参照）により支持されるとともに、下部において後述の２軸アクチュエータ（８０）を介して支持される。

各回動支持点７０は、ランプボディ２０の後面壁２１に回転可能に支持された調整軸７１と、ブラケット５０に支持されたナット体７２とで構成されている。調整軸７１は螺軸部７１ａと頭部７１ｂを有し、頭部７１ｂが後面壁２１の後側に突出され、これを操作することによって螺軸部７１ａが回転する。また、ナット体７２はブラケット５０に対して若干傾動し得る状態で支持されており、該ナット体に調整軸７１の螺軸部７１ａが螺合される。つまり、調整軸７１の回転操作によって、ナット体７２の部分と後面壁２１との間隔を調整することができる。

ブラケット５０には開口５１が形成されており、その上下両縁から前方に向けて支持片５２、５３が突設されている。上側の支持片５２の前端部には軸支部５２ａが形成され、下側の支持片５３にはその前端寄りの位置に挿通孔５３ａが形成されている。また、支持片５３の下面には取付ボス５３ｂ、５３ｂが突出している。

ランプユニット６０は、リフレクタ６１と、光源部６２と、投光レンズ６３、シェード６４（図２参照。）を備えている。リフレクタ６１に支持された光源部６２には放電バルブ等が用いられ、該光源部から発した光がリフレクタ６１の反射面６１ａで反射され、その一部がシェード６４に遮られずに投光レンズ６３を透過して外部に出射される。尚、シェード６４はその上縁によってロービーム配光に特有のカットオフラインを限定するために設けられている。

投光レンズ６３は、リフレクタ６１の前端部に固定された筒状の取付枠６５の先端部に支持されている。

取付枠６５の後端部の上面からは支持軸６６が上方に突出され、また、取付枠６５の後端部下面には連結用のボス部６７が下方に向けて形成されている。図２に示すように、該ボス部６７には下方に開孔した連結凹部６７ａが形成されており、その中心と支持軸６６の中心とが上下方向において同軸上に位置している。

ランプユニット６０をブラケット５０に取り付けた状態において、支持軸６６がブラケット５０の上側支持片５２の軸支部５２ａに回動自在に支持され、連結用のボス部６７がブラケット５０の下側支持片５３の挿通孔５３ａに対して下向きに挿通される。そして、ランプユニット６０の後端部がブラケット５０の開口５１から後方へ突出される。

このように、ランプユニット６０は、連結凹部６７ａの中心部及び支持軸６６の中心を通る軸回りに回動可能な状態でブラケット５０に支持される。

２軸アクチュエータ８０は、そのハウジング８１内にスイブル用の駆動源及び駆動機構と、レベリング用の駆動源及び駆動機構を備えている（内部の駆動機構については構成の如何を問わないので、詳細な説明を省略する。）。

スイブル用駆動軸９１は、上記第１の駆動手段３の出力軸に相当し、上記ボス部６７の連結凹部６７ａに内嵌される。該駆動軸の外周面には係合突条９１ａ、９１ａ、…が形成されており、それらが連結凹部６７ａの内周面に形成された図示しない係合溝に係合されることで、スイブル用駆動軸９１の駆動力がランプユニット６０に伝達される。

レベリング用駆動軸１０１は、上記第２の駆動手段４の出力軸に相当し、ハウジング８１から後方に突出され、前後方向に摺動される。該駆動軸の後端には球体１０１ａが形成されており、該球体はランプボディ２０の後面壁２１に支持された受け部（球受体）２２の凹部に内嵌される。これにより、レベリング用駆動軸１０１の後端がランプボディ２０に対して傾動可能な状態で連結される。

ハウジング８１には取付部８２、８２が設けられており、それらに形成された挿通孔８２ａ、８２ａには下方から取付ネジ８３、８３が挿通され、ブラケット５０の下側支持片５３の下面に形成された取付ボス５３ｂ、５３ｂに螺合される。

こうして２軸アクチュエータ８０がブラケット５０の下部に取り付けられた状態において、上記レベリング用駆動軸１０１が前後方向に摺動すると、これに伴って２軸アクチュエータ８０と後面壁２１との間隔が変化する。即ち、ランプユニット６０を支持したブラケット５０が後面壁２１からの反作用を受けて鉛直面内において傾動することになる。

尚、ハウジング８１の前面部にはコネクタ８４が設けられており、後述する駆動回路からの信号が接続コード８４ａを介して供給される。

図２に示すように灯室４０内の下部には点灯回路を含む回路ユニット１１０が配置されており、給電コード１１１が光源部６２のバルブソケット１１２に接続されている。つまり、点灯回路の出力電圧が給電コード１１１を介してバルブソケット１１２に取り付けられた光源バルブに供給されて点灯制御が行われる。

以上のように第１及び第２の駆動手段の構成部が一体化された駆動ユニット（本例では２軸アクチュエータ８０）をランプボディ２０内に設けた構成形態では、配置スペースの確保や取付作業が容易であり、小型化やコスト低減等に好適である。

図４は、上記制御手段５に相当する制御ＥＣＵ及びランプ装置を含めた回路構成例１２０を示したものである。

制御ＥＣＵ１２１は、ＣＰＵ１２２とメモリ１２３、通信インターフェース部１２４を備えている。

ＣＰＵ１２２には、前記した各種の検出情報が入力され、メモリ１２３に格納された制御プログラムの命令を解釈して実行する。つまり、時々刻々と変化する走行状況に応じた適応型照射制御を実現するために、各種の演算処理を行って照射方向等に係る制御用信号を生成する。そして、該制御信号が通信インターフェース部１２４からランプ装置１２５に送出される。

ランプ装置１２５は、通信インターフェース部１２６、ＣＰＵ１２７、メモリ１２８、ドライブ回路１２９、１３０、点灯回路１３１を備えている。

通信インターフェース部１２６は通信線路１３２を介して上記通信インターフェース部１２４からの情報を受け取ってＣＰＵ１２７に伝えたり、あるいは制御ＥＣＵに必要な情報を通信インターフェース部１２４に渡してＣＰＵ１２２に伝達する役目をもつ。

ＣＰＵ１２７はメモリ１２８に格納された制御プログラムの命令を解釈して実行する。この制御プログラムには、異常検出や判断及び異常や故障が起きた部位に応じて実行される処理手順について記述したフェイルセーフ用プログラムが含まれる。即ち、本例において上記グレア防止手段８は、ＣＰＵ１２７やメモリ１２８を含めたハードウェアと、制御プログラムに従うソフトウェア処理によって実現されるが、処理の一部を専用回路に移譲したり高速化のための演算処理用回路を付設するといった各種態様での実施が可能である。

ＣＰＵ１２７においてスイブル制御用信号が生成されてドライブ回路１２９に送出されると、該回路からスイブル用駆動源１３３（モータ等）に駆動用信号が送られる。該駆動源１３３はスイブル駆動機構１３４に用いられ、前記２軸アクチュエータ８０内に設けられている。スイブル制御の位置（又は位相）検出用に検出部１３５（センサを含む。）が設けられており、検出情報はドライブ回路１２９に送られるか又はＣＰＵ１２７に送られてスイブル状態（水平方向あるいは左右方向の照射状態）が監視される。尚、スイブル用駆動源１３３を前記２軸アクチュエータ８０内に設ける形態と、さらにドライブ回路１２９を当該アクチュエータ内に搭載させる形態等、各種の実施形態が可能である。

また、ＣＰＵ１２７においてレベリング制御用信号が生成されてドライブ回路１３０に送出されると、該回路からレベリング用駆動源１３６（モータ等）に駆動用信号が送られる。該駆動源１３６はレベリング駆動機構１３７に用いられ、前記２軸アクチュエータ８０内に設けられている。レベリング制御の位置（又は位相）検出用に検出部１３８（センサを含む。）が設けられており、検出情報はドライブ回路１３０に送られるか又はＣＰＵ１２７に送られてレベリング状態（鉛直方向あるいは上下方向の照射状態）が監視される。尚、レベリング用駆動源１３６を前記２軸アクチュエータ８０内に設ける形態と、さらにドライブ回路１３０を当該アクチュエータ内に搭載させる形態等、各種の実施形態が可能である。

ＣＰＵ１２７から点灯回路１３１に送られる制御信号によって光源部６２の点灯又は消灯若しくは減光等が行われる。該点灯回路１３１は前記回路ユニット１１０内に設けられている。

本例において、前記第１の駆動手段３は、ドライブ回路１２９及びスイブル駆動機構１３４を用いて構成され、ＣＰＵ１２７からの制御信号に従ってスイブル制御が行われる。即ち、スイブル用駆動源１３３によってスイブル駆動軸９１が回転し、ランプユニット６０が支点軸６６と連結凹部６７ａとを結ぶ線を回動軸として左右方向に回動する。

また、前記第２の駆動手段４は、ドライブ回路１３０及びレベリング駆動機構１３７を用いて構成され、ＣＰＵ１２７からの制御信号に従ってレベリング制御が行われる。即ち、レベリング用駆動源１３６によってレベリング用駆動軸１０１が前後方向に移動される。これによって、２軸アクチュエータ８０とランプボディ２０の後面壁２１との間の間隔が変化し、ランプユニット６０及びブラケット５０が上向き方向又は下向き方向に傾動される。

次に、上記スイブル制御とレベリング制御を統合した制御構成において、異常や故障の検出手段及び方法について具体的な例を挙げて説明する。

先ず、スイブル機構において下記の事例が挙げられる。

（ａ）モータの回転不能
（ｂ）モータロック
（ｃ）モータ断線
（ｄ）電流異常。

スイブル用駆動源１３３には、例えば、ブラシレスモータやステッピングモータが用いられる。モータの回転検出にはホール素子等のセンサが用いられ、上記（ａ）の場合に、ホール信号が変化しないことや、入力信号に対する出力信号や検出信号の不一致から異常等を検出することができる。

また、上記（ｂ）については、例えば、ブラシレスモータを用いる場合に、ホール素子による回転検出手段が設けられ、上記と同様に異常等を検出可能である。また、ステッピングモータの場合に、出力軸に位置センサを設けることで回転検出を行い、入出力信号の不一致から異常等を検出できる。

上記（ｃ）では、ホール素子等を用いる検出方法や専用の断線検出回路を設ける方法等が挙げられる。

また、上記（ｄ）については過電流検出回路等により検出することができる。

レベリング機構においては、下記の事例が挙げられる。

（Ａ）モータ断線
（Ｂ）電流異常。

レベリング用駆動源１３６にはステッピングモータを用いることが多い。上記（Ａ）については断線検出回路を設け、また、上記（Ｂ）については過電流検出回路を設けることによって異常等を検出できる。

ランプ装置１２５の通信インターフェース部１２６での通信障害については、上記のようにコンピュータを制御手段として用いる形態において、通信ポートの信号に基づいて判断することができる。つまり、通信時の信号が長時間に亘ってハイレベル又はローレベルの一方に固定した状態になってしまった場合、あるいは通信フォーマットに規定されていない異常信号が発生し又は受信される場合等において障害の発生と判断することができる。

また、制御ＥＣＵ１２１を原因とする通信異常や通信線路１３２の途絶（断線）については、ランプ装置１２５側で受信される信号から上記同様に異常等を判断することができる。尚、通信線路１３２のみの障害については制御ＥＣＵ１２１側でもその受信信号から異常等を判断することができる。

ランプ装置１２５の制御系（ＣＰＵ１２７を含む。）に異常が起きた場合には、スイブル及びレベリングが制御不能な状態に陥ることになるが、制御ＥＣＵ１２１において受信信号から同様に異常等を判断することができる。

次に、異常や故障が起きた部位及び異常や故障が起きていない部位に応じて行われる制御動作について、下記に示す場合についてそれぞれ説明する。

（１）２軸アクチュエータの駆動制御に支障を来たす場合
（１−１）スイブル制御不能時
（１−２）レベリング制御不能時
（１−３）制御系の異常時
（２）制御ＥＣＵの異常時や通信障害の場合。

先ず、（１）では、スイブル制御又はレベリング制御の一方に問題が生じ、他方については異常が認められない状況が挙げられる。

上記（１−１）のように、前記第１の駆動手段３に係る異常の発生が検出されてスイブル制御が不可能な状態となった場合には、正常である第２の駆動手段４によって、配光パターンを全体的に下方修正することによりグレア防止対策を講じる。

図５は、自車両前方における配光パターンの制御例を概略的に示したものであり、「Ｈ−Ｈ」線が水平線を示し、「Ｖ−Ｖ」線が鉛直線を示している。尚、破線で示す配光パターン「ＰＴＮ０」は自車両の正面方向に基準高さをもって照射されるパターンを示す。

配光パターン「ＰＴＮ１」は、スイブル制御によって対向車線側に向けられた状態を示しており、この状態でスイブル制御が不能になってしまうと、対向車両の運転者等への眩惑光が照射される虞がある。そこで、矢印「Ｄ」に示すように配光パターン「ＰＴＮ１」をＨ−Ｈ線の下方に移動させる（一点鎖線で示すパターン「ＰＴＮ２」参照）。

この修正動作では、図４の通信インターフェース部１２６を介さずに、ＣＰＵ１２７からの制御信号がドライブ回路１３０に送出され、レベリング制御に係る駆動手段（図４の１３０、１３６、１３７、１３８参照）によって、ランプユニット６０に係る鉛直面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更される。その結果、ランプユニット６０の光軸が水平面に対して下向きに方向調整される。

スイブル制御不能の場合に、対向車線に向かうグレア光によって対向車両の運転者等に眩惑を与えないようにすることが目的であり、よって、自車線側のカットオフラインがＶ−Ｖ線を超えて対向車線側に進入していない場合には上記の下方修正は不要である。つまり、対向車線側に向けて照射が行われている状態でスイブル制御に係る異常の発生が検出された場合にのみ、ランプユニット６０の光軸を水平面に対して下向きに制御すれば良い。

上記（１−２）のように、前記第２の駆動手段４に係る異常の発生が検出されてレベリング制御が不可能な状態となった場合には、正常である第１の駆動手段３によって、照射方向を基準方向（自車正面方向等）に規定することによりグレア防止対策を講じる。

図６は、自車両前方における配光パターンの制御例を概略的に示したものである（「Ｈ−Ｈ」線、「Ｖ−Ｖ」線の意味は既述の通りである。）。

配光パターン「ＰＴＮ３」は、スイブル制御によって対向車線側に向けられた状態であって、かつレベリング制御により該パターン全体がやや上向きとされた状態を示している。この状態でレベリング制御が不能になってしまうと、対向車両の運転者等への眩惑光が照射される虞がある。そこで、矢印「Ｌ」に示すように、スイブル制御によって配光パターン「ＰＴＮ３」を自車線側に移動させ、自車両の正面方向を向くように水平方向において調整する（一点鎖線で示すパターン「ＰＴＮ４」参照）。

この修正動作では、図４の通信インターフェース部１２６を介さずに、ＣＰＵ１２７からの制御信号がドライブ回路１２９に送出され、スイブル制御に係る駆動手段（図４の１２９、１３３、１３４、１３５参照）によってランプユニット６０に係る水平面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更される。尚、上記のように基準値への変更によって照射方向を正面方向（自車両前方の正射方向）に規定する形態の他、正面方向よりもさらに自車線の路肩側に一定の水平角度をもって照射方向を調整する形態でも構わない（先行車両の運転者等へのグレア防止対策に有効である。）。

レベリング制御不能の場合に、その時点で鉛直面内における照射方向が必要以上に上向きとなった状態で該照射方向が固定されてしまうことに問題があり、よって、自車線側のカットオフラインがＶ−Ｖ線を超えて対向車線側に進入している場合でもＨ−Ｈ線を超えなければ、上記の下方修正は不要である。即ち、予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向よりも上向きの照射状態で第２の駆動手段４に係る異常の発生が検出された場合にのみ、ランプユニット６０に係る上記した水平方向の調整を行えば良い。

また、レベリング制御不能時や上記（１−３）の場合には、図４の点灯回路１３１が正常に機能することを前提として、図７に示すように、光源部６２の消灯又は減光制御を行うことが好ましい。

尚、図７において、検出対象部位の欄に示す「ａｂｎ」が異常状態、「ｎｒｍ」が正常状態を意味し、時刻「ｔａ」が異常発生の検出時点を示す。また、光源部６２の光出力については、時刻「ｔａ」以降の実線により減光制御への移行を示し、一点鎖線によって消灯状態への移行を示している。スイブル制御については時刻「ｔａ」以降に照射方向が基準方向へと修正されて固定される。

第２の駆動手段４に係る異常の発生が検出された場合には、スイブル制御による方向調整と併せて光源の光量制御を組み合わせることが可能である。あるいは、第１の駆動手段及び第２の駆動手段の制御不能が検出された場合又は両駆動手段に異常がなくてもＣＰＵ１２７等の異常に起因して制御不能状態に陥ってしまった場合には、点灯回路１３１の制御下でランプユニット６０の消灯又は減光が自動的に行われるように構成し、照射方向の制御不能時に、道路利用者に眩惑を与えないようにする。

この場合も異常等の検出時において上向き光の照射が行われる場合にのみ対応すれば良い（下向き光の照射時には無用である。）。つまり、予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向より上向きの照射状態で第２の駆動手段４に係る異常の発生又は第１及び第２の駆動手段の制御不能が検出された場合に、ランプユニット６０の光源の消灯又は減光制御を行う。

尚、上記した異常や故障等が発生した場合において自車両の運転者に警報表示や音声等で通知を行うようにした形態では、例えば、制御ＥＣＵ又はランプ装置がウォーニング信号を出力することによって図示しないステアリングコラム等の表示部やスピーカから運転者に対して異常発生等について注意を促すことができる。

上記（２）では、図４のランプ装置１２５側が正常に機能することを前提として、スイブル制御及びレベリング制御によって照射方向を正規の基準位置へと調整することが好ましい。即ち、制御ＥＣＵ１２１や通信線路１３２に障害が起きていることが検出された場合には、これらからランプ装置１２５側に送られてくる制御信号をそのまま信用して照射制御を行う訳にはいかない。（誤照射の危険性が高い。）
そこで、通信インターフェース部１２６等の通信手段を介さずに第１の駆動手段３によりランプユニット６０に係る水平面内での照射角度を、予め決められた基準値へと変更して、照射方向を正面方向に規定するとともに、同様に通信手段を介さずに第２の駆動手段４によってランプユニット６０に係る鉛直面内での照射角度を変更し、照射方向を予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向へと戻すことが好ましい。これ以後において、制御ＥＣＵや通信線路の障害がなくなるまでの間、道路利用者に対して眩惑光が照射されないように防止できる。

上記の制御動作について表形式にまとめたものを下表に示す。

尚、上表中の「スイブル」にはスイブル制御に必要な機構や駆動源等が含まれ、「レベリング」にはレベリング制御に必要な機構や駆動源等が含まれる。また、「制御系」にはスイブル制御又はレベリング制御に必要な制御回路、検出器等が含まれ、ランプ装置の通信部後段に位置されるもの（制御ＥＣＵ１２１に含まれないもの）である。

以上の説明から分かるように、上記構成によれば、下記に示す利点が得られる。

・異常や故障が起きた部位に応じた的確な処理が行われてグレア防止対策が講じられること（つまり、異常や故障が起きた部位を特定するとともに、異常や故障が起きた時点での照射状態を把握した上で、フェイルセーフ上必要な処置を行える。）
・複合動作に起因する過剰な照射方向制御によって自車両運転者の前方視界に悪影響を及ぼさないこと。

本発明に係る基本構成例を示す図である。 図３とともに本発明に係る車両用前照灯の構成例を示す図であり、本図は縦断面図である。 要部の分解斜視図である。 回路構成例を示す図である。 図６とともに配光パターンの制御例を示す概略図であり、本図はスイブル制御不能時の制御を示す図である。 レベリング制御不能時の制御例を示す図である。 異常発生の検出時おける光出力制御及びスイブル制御の一例を示す説明図である。

符号の説明

１…車両用前照灯、２…ランプユニット、３…第１の駆動手段、４…第２の駆動手段、５…制御手段、６…通信線路、７…通信手段、８…グレア防止手段、１０…車両用前照灯、６０…ランプユニット

Claims (9)

1. 車両の走行状況に応じて照射方向が制御されるランプユニットと、該ランプユニットの照射方向を水平面内において変化させるための第１の駆動手段と、該ランプユニットの照射方向を鉛直面内において変化させるための第２の駆動手段と、該第１の駆動手段及び第２の駆動手段と灯具外に設けられる制御手段との間で通信線路を介して信号の送受信を行うための通信手段を備えた車両用前照灯において、
   上記第１の駆動手段又は第２の駆動手段あるいは両駆動手段に異常が発生したことを、上記通信手段を介することなく直接に検出するとともに、上記制御手段又は通信線路に障害が起きているか否かを検出し、異常又は障害が検出された部位及び異常又は障害が検出されない部位に応じて上記ランプユニットの照射方向又は消灯若しくは減光を含む点灯状態を変化させてグレアの発生を防止するグレア防止手段を設けた
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 請求項１に記載した車両用前照灯において、
   上記第１及び第２の駆動手段が一体化された駆動ユニットをランプボディ内に設けた
   ことを特徴とする車両用前照灯。
3. 請求項１又は請求項２に記載した車両用前照灯において、
   上記第１の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、上記通信手段を介さずに上記第２の駆動手段により上記ランプユニットに係る鉛直面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更されて該ランプユニットの光軸が水平面に対して下向きに方向調整される
   ことを特徴とする車両用前照灯。
4. 請求項３に記載した車両用前照灯において、
   対向車線側に向けて照射が行われている状態で上記第１の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、上記通信手段を介さずに上記第２の駆動手段により上記ランプユニットに係る鉛直面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更されて該ランプユニットの光軸が水平面に対して下向きに方向調整される
   ことを特徴とする車両用前照灯。
5. 請求項１又は請求項２に記載した車両用前照灯において、
   上記第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、上記通信手段を介さずに上記第１の駆動手段により上記ランプユニットの水平面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更される
   ことを特徴とする車両用前照灯。
6. 請求項１又は請求項２に記載した車両用前照灯において、
   上記第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合又は上記第１の駆動手段及び上記第２の駆動手段の制御不能が検出された場合に、上記ランプユニットの消灯又は減光が行われる
   ことを特徴とする車両用前照灯。
7. 請求項５に記載した車両用前照灯において、
   予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向より上向きの照射状態で上記第２の駆動手段に係る異常の発生が検出された場合に、上記通信手段を介さずに上記第１の駆動手段により上記ランプユニットに係る水平面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更される
   ことを特徴とする車両用前照灯。
8. 請求項６に記載した車両用前照灯において、
   予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向より上向きの照射状態で上記第２の駆動手段に係る異常の発生又は上記第１の駆動手段及び上記第２の駆動手段の制御不能が検出された場合に、上記ランプユニットの消灯又は減光が行われる
   ことを特徴とする車両用前照灯。
9. 請求項１又は請求項２に記載した車両用前照灯において、
   上記制御手段又は通信線路に障害が起きていることが検出された場合に、上記通信手段を介さずに上記第１の駆動手段により上記ランプユニットに係る水平面内における照射角度が予め決められた基準値へと変更されるとともに、
   上記通信手段を介さずに上記第２の駆動手段により上記ランプユニットに係る鉛直面内における照射角度が変更され、照射方向が予め決められた基準方向若しくは異常発生前に算出される基準方向へ戻るようにした
   ことを特徴とする車両用前照灯。

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