JP2008155797A - Light distribution control device for on-vehicle headlight and on-vehicle headlight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車載用前照灯の配光制御装置の異状時動作に関するものである。 The present invention relates to an abnormal operation of a light distribution control device for an on-vehicle headlamp.
近年、車業界において、より安全性を向上させようとする活動が活発化している。車載用前照灯の分野においても、夜間走行の安全性をより向上させる試みが行われている。そのため、夜間の視認性をより向上させるために、配光を車輌情報や車外環境情報等により上下左右に駆動する車両用前照灯システム(Adaptive Frontlighting System)を搭載した車輌が市販されている。舵角や車速情報等に連動して配光を左右に駆動するもの、車輌の前後の傾きや車速等に連動して配光を上下に駆動するものが現在の主流となっている。 In recent years, activities to improve safety in the car industry have become more active. In the field of in-vehicle headlamps, attempts have been made to further improve nighttime safety. Therefore, in order to improve nighttime visibility, vehicles equipped with a vehicle front lighting system that drives light distribution vertically and horizontally based on vehicle information, vehicle exterior environment information, and the like are commercially available. The current mainstream is one that drives the light distribution left and right in conjunction with the steering angle and vehicle speed information, and the other that drives the light distribution up and down in conjunction with the vehicle's front / rear tilt and vehicle speed.
車輌の前後の傾きに連動して、配光を上下に駆動するのみのシステムは、従来より多くの車輌に搭載されており、低機能なものは運転者が手元スイッチにより、配光を上下駆動する目標位置(DC電圧と可変抵抗によるアナログ出力値)を定め、その電圧を灯体近傍のアクチュエータ(DCブラシモータと光軸状態検出部と制御部が1ケース内に納められた装置)が受けて配光を制御するものから、高機能なものは車高センサや車速センサにて車の傾きや車速を検出し、それらに応じて目標位置を定めて、配光を自動制御するもの(モータはDCブラシモータ)がある(特許第2531549号、特許第3782635号など)。 The system that only drives the light distribution up and down in conjunction with the vehicle's front / rear tilt is installed in many vehicles than before, and the low-function one is driven up and down by the driver with a hand switch. The target position (analog output value by DC voltage and variable resistance) is determined, and the actuator receives the voltage (apparatus in which the DC brush motor, optical axis state detection unit and control unit are housed in one case) in the vicinity of the lamp. The one that controls the light distribution, the one with high functionality detects the vehicle tilt and the vehicle speed with the vehicle height sensor and the vehicle speed sensor, determines the target position according to them, and automatically controls the light distribution (motor DC brush motor) (Patent No. 2531549, Patent No. 3784635, etc.).
図16に低機能な配光制御装置の構成例を示す。上述したように、手元スイッチ4により目標位置が決められ、左右車輌灯体近傍のアクチュエータ5,5’に伝えられる。また、バッテリ6より、左右各々のアクチュエータ5,5’及び手元スイッチ4に電源が供給される構成となっている。手元スイッチ4は上述したように、バッテリ電圧を可変抵抗やスライドスイッチにより分圧して出力する。
FIG. 16 shows a configuration example of a low-function light distribution control device. As described above, the target position is determined by the
上記アクチュエータ5の内部ブロック図を図17に示す。バッテリ6よりの電圧と目標位置信号(アナログ値)を制御部53で受けて、駆動部54によりDCブラシモータ51を駆動する。DCブラシモータ51により図17のスライド棒55を駆動することにより、図18(a),(b)に示すように配光を上下に駆動する。図中、11は灯体フレーム、12は支持点、13は凸レンズであり、スライド棒55が前後に駆動されることにより、支持点12を軸として灯体の光軸が上下する。また、スライド棒55のスライド量(配光の上下方向の角度に相当する)を配光可変状態検出部52により検出し、目標位置信号と同値となるように制御部53にてDCブラシモータ51をフィードバック制御する。
An internal block diagram of the
次に、図19に高機能な配光制御装置の例を示す。車輌の前輪と後輪に設けられた車高センサ9,9’よりの信号を制御用ECU8で受けて(前後輪どちらか一方のみに車高センサが付いている場合もある)、車の傾きを演算しアクチュエータ5,5’(図17と同様)にアナログ信号値を出力する。この場合、モータ51がDCブラシモータであるため、駆動できる回数に制限がある(ステッピングモータ等に比較して寿命が短い)ため、走行時の路面の起伏や微妙な振動によりモータを駆動すると車輌の寿命に対してDCブラシモータの寿命が短くなる。このため、車速や車傾の変化幅に応じてモータの駆動に制限をかける制御を行っている。例えば、エンジンのONから停車中は一度しか駆動しない、運転中は車速が一定の場合しか制御しない、車傾の変化が小さい間は制御しない等の制御であり、図20の制御例について説明すると、(a)のタイミングでは、イグニッションスイッチIGNがONしたときの車傾に応じていったん制御するが、(b)のタイミングでは、イグニッションスイッチIGNのONから停車中に一度制御しているため、再度、車傾が変化しても駆動信号は出力しない。(c)のタイミングでは、車速の変化よリ、車輌は停車中でない状態で車傾が変化しているが、車速が安定していないため、制御信号は出力しない。(d)のタイミングでは、車速安定状態で車傾が変化しているが、車傾が不安定なため、制御信号は出力しない。(e)のタイミングでは、走行中に車傾と車速が安定した時に制御信号を出力する。
Next, FIG. 19 shows an example of a highly functional light distribution control device. The control ECU 8 receives signals from vehicle height sensors 9, 9 'provided on the front and rear wheels of the vehicle (the vehicle height sensor may be attached to only one of the front and rear wheels), and the vehicle tilts. And an analog signal value is output to the
また、駆動する必要がない状態のときは、目標位置信号を出力せずに動作を停止する制御を行っている。具体的には、制御部53は目標位置信号が所定の閾値範囲内から逸脱すると動作を停止する。例えば、電源電圧の15%〜85%の範囲から目標位置信号が外れると動作を停止する。
Further, when there is no need to drive, control is performed to stop the operation without outputting the target position signal. Specifically, the
モータ51をステッピングモータやDCブラシレスモータに変更することで、車輌の寿命に対してモータの寿命が短くなるといった問題は防ぐことができるが、コストが高くなることや制御が複雑になること、また、ノイズの問題からアクチュエータ5はDCブラシモータを使用しているものが多い。
Changing the
また、目標位置の信号がグランドに地絡したり、電源に短絡(以降、天絡と記述する)したりする異状時には、アクチュエータ5内の制御部53にて、目標位置信号の電圧値が動作範囲内から外れるため、DCブラシモータ51の駆動を停止させていた。
Further, when the signal at the target position is grounded to ground or short-circuited to the power source (hereinafter referred to as a power fault), the
上記フィードバック制御を行い、かつ異状時にはDCブラシモータ51の駆動を停止させる機能を持った制御部53とDCブラシモータ51の駆動部54が一体となったICも広く普及しており、従来のアクチュエータ構成は非常に有利なものである。
しかし、前述したように配光を上下のみではなく左右にも駆動することのできる車輌が市販され、今後も配光を駆動する自由度が増加する方向にある。このため、従来のように目標位置信号がグランド地絡や天絡した場合に、その場で動作停止させていたのでは、他車に幻惑を与えてしまい、不安全な状態が起こり得る。 However, as described above, vehicles that can drive the light distribution not only up and down but also to the left and right are commercially available, and the degree of freedom to drive the light distribution will continue to increase in the future. For this reason, when the target position signal has a ground fault or a power fault as in the prior art, if the operation is stopped on the spot, the other vehicle is dazzled and an unsafe state may occur.
例をあげると、右折時に配光を右に振り、その位置で配光を左右に駆動するモータが故障した場合が考えられる。この場合、配光が右に振られたままで固定されるために、直進時には対向車側へ光を向けてしまい、対向車に幻惑を与える。上下に駆動するための上記アクチュエータが正常ならば、配光を下に向けることにより、対向車への幻惑を防止することも可能であるが、もしも同時に目標位置信号がグランド地絡や天絡を起こしていた場合は、配光を下げることもできずに対向車へ幻惑を与えてしまう。また、一旦グランド地絡や天絡を起こしてしまうと、手元スイッチや制御用ECUからどのような信号を与えても従来のアクチュエータの構造上、配光を下げることは不可能であった。 As an example, it is conceivable that the light distribution is swung to the right when turning right, and the motor that drives the light distribution left and right at that position fails. In this case, since the light distribution is fixed while being swung to the right, the light is directed toward the oncoming vehicle when traveling straight, and the oncoming vehicle is dazzled. If the above-mentioned actuator for driving up and down is normal, it is possible to prevent dazzling oncoming vehicles by turning the light distribution downward, but at the same time the target position signal will cause a ground fault or a power fault. If it wakes up, it will not be possible to lower the light distribution, and it will cause illusion to the oncoming vehicle. Further, once a ground ground fault or a power fault occurs, it is impossible to lower the light distribution due to the structure of the conventional actuator no matter what signal is given from the hand switch or the control ECU.
本発明は上記の問題点を解決しようとするものであり、目標位置信号がグランド地絡や電源への天絡を起こした場合においても他車への幻惑を防止することが可能な車載用前照灯の配光制御装置を提供することを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and even when the target position signal causes a ground fault or a power supply to the power source, it is possible to prevent dazzling other vehicles. It is an object of the present invention to provide a lighting light distribution control device.
請求項1の発明によれば、上記の課題を解決するために、図1及び図2に示すように、前照灯1を点灯させる点灯装置2と、前照灯1の光軸を左右方向に駆動する、第1のモータ31と第1の制御部32からなる第1のアクチュエータ3と、前照灯1の上下方向の光軸目標角に応じたDC電圧を常時もしくは所定時間出力する光軸目標角設定部4と、該DC電圧を受け、上下方向の光軸を駆動する第2のアクチュエータ5とからなり、該第2のアクチュエータ5は、第2のモータ51と、光軸角度もしくはそれに相当する値を検出する光軸状態検出部52と、前記DC電圧値と該光軸角度もしくはそれに相当する値を比較し、該第2のモータ51をフィードバック駆動する第2の制御部53から構成され、該第2の制御部53は、前記DC電圧の異状時に前記フィードバック制御を停止する制御を行う配光制御装置において、車輌前方の左右方向の光軸の異状を検出し、かつ、前記DC電圧の異状を検出した場合、第2のアクチュエータ5に第2の光軸目標角であるDC電圧を出力する、もしくは、前記点灯装置2に出力を低減する信号を与える第3の制御部21を設けたことを特徴とするものである。
According to invention of
本発明によれば、目標位置信号がグランド地絡や電源への天絡を起こした場合に、その地絡や天絡を起こした目標位置信号を切り離し、第2の目標位置信号をアクチュエータに与え得る第3の制御部を設けることにより、目標位置信号の異状時にも配光を下げることを実現し、他車への幻惑を防止することができる。また、第2の目標位置信号を与えるだけでなく、第3の制御部に、前照灯点灯装置へ電力を低減する信号を送る機能を設けることにより、配光を下げるだけでなく前照灯の光束量を低減することも可能となり、より他車への幻惑を防止することも可能となる。 According to the present invention, when the target position signal causes a ground ground fault or a power supply to the power source, the target position signal causing the ground fault or the power fault is disconnected, and the second target position signal is given to the actuator. By providing the third control unit to be obtained, it is possible to reduce the light distribution even when the target position signal is abnormal, and to prevent dazzling other vehicles. In addition to providing the second target position signal, the third control unit is provided with a function of sending a signal for reducing the power to the headlamp lighting device, thereby reducing the light distribution as well as the headlamp. It is also possible to reduce the amount of luminous flux, and to prevent the other vehicle from being dazzled.
(実施形態1)
図1に本発明の実施形態1の配光制御装置の構成を示す。また、この配光制御装置を車両に搭載した構成を図2に示す。従来例の低機能なシステム(図16)からの変更点は手元スイッチ4にて目標位置信号を設定し、その信号を上下アクチュエータ5,5’に与える途中に前照灯点灯装置2,2’を介している点と、光軸を左右に振るための左右アクチュエータ3,3’から光軸が異状状態にて停止した信号である異状検出信号を前照灯点灯装置2,2’へ入力している点である。以下の説明では、車両左側のアクチュエータ3,5並びに前照灯点灯装置2の構成について説明するが、車両右側のアクチュエータ3’,5’並びに前照灯点灯装置2’についても同様の構成である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of a light distribution control apparatus according to
上下アクチュエータ5は従来例(図17)と同様に、DCブラシモータ51と配光可変状態検出部52と制御部53と駆動部54とスライド棒55が一体化されている。また、左右アクチュエータ3は、ステッピングモータ31とステッピングモータ制御部32と位置センサ33から構成される。ステッピングモータ制御部32は通信にて車輌の走行状態及び車外環境情報を取得し、それに応じてステッピングモータ31を駆動して光軸を駆動する。ステッピングモータ制御部32は駆動と同時に位置センサ33により光軸の駆動状態を検知して、ステッピングモータ31を駆動することにより光軸の状態と位置センサ33により検知した光軸の駆動状態を比較して同一でない場合は異状と判断して前照灯点灯装置2にスイブル異状信号を伝える。以上のシステムにより、スイブルが異状となり、かつ目標位置信号にグランド地絡や天絡あるいはオープン故障といった異状が発生した場合、第2の目標位置信号(アナログ値)を上下アクチュエータ5内の制御部53に与える機能を前照灯点灯装置2に持たせている。
As in the conventional example (FIG. 17), the
前照灯点灯装置2は、前照灯1を制御するため、左右の灯体近傍にそれぞれ存在しており、アクチュエータ3,5との距離も短い。また、詳細は後述するが、前照灯点灯装置2にはマイコン(MPU)21が用いられており、そのマイコン21は、複雑な制御である前照灯制御を行うため、前照灯用に設けられている他のマイコンと比べると高機能なものである。そのため、マイコン21の変更無しに、スイブル異状信号と上下アクチュエータ5への目標位置信号を受けて、両方に異状が発生したことを検知した場合、第1の目標位置信号を遮断し、第2の目標位置信号を上下アクチュエータ5に与える機能を追加することが可能である。これにより、従来の広く普及した上下アクチュエータ(図17)を変更することなく活用し、かつ前照灯点灯装置2の制御用マイコン21と第2の目標位置信号を出力する機能を兼用することでコストアップも最小限に抑えた異状時制御機能を実現できる。
Since the
これを実現するための前照灯点灯装置2のブロック図を図1に示す。一般に、前照灯点灯装置2は前照灯1を安定点灯させるために、電源電圧(バッテリ電圧)をランプ1が必要とする電圧まで昇降圧させるDC/DCコンバータ23と、その出力のDC電圧を矩形波に変換する低周波インバータ24と、DC/DCコンバータ23や低周波インバータ24を制御するためのマイコン21と、そのための制御用電源22から構成されている。また、ランプ1を始動させるために必要な数10kVの電圧を発生させるイグナイタ10が付設されている。
A block diagram of the
前照灯点灯装置2の構成要素の一つであるマイコン21を用いて、上記異状時(グランド地絡・天絡・オープン)制御を実現する。その方法は、目標位置信号をマイコン21のA/D変換入力にて定期的に読み込み、その値がグランド地絡した場合はほぼ0Vに、天絡した場合はほぼ電源電圧と等しくなることから、それぞれ所定の閾値以下か以上かを判定することにより地絡・天絡を検出する。目標位置信号線を、前照灯点灯装置2内にて大きな抵抗(例100kΩ)でグランドへとプルダウン(もしくは電源へとプルアップ)しておくことにより、目標位置信号線が断線した場合も異状を検出することが可能となる(例えば、地絡の判断は0.5V以下ならば地絡と判断する。天絡の判断はバッテリ電圧×90%の電圧値以上ならば天絡と判断する)。この判断を行うために、手元スイッチ4にて設定される電圧値が、正常時には上記異状判断の値とならない範囲に設定しておく。
The
上記のような条件で異状と判断された場合は、目標位置信号をスイッチSW1により切断し(スイッチSW1はリレーやフォトカプラを用いると容易に実現できる)、マイコン21よりのD/A変換出力により第2の目標位置信号を出力し、上下アクチュエータ5へと出力する(D/A変換出力がないマイコンの場合は、外部回路にてアナログ電圧を生成してもよい。)。 If the target position signal is determined to be abnormal under the above conditions, the target position signal is disconnected by the switch SW1 (the switch SW1 can be easily realized by using a relay or a photocoupler), and the D / A conversion output from the microcomputer 21 A second target position signal is output and output to the vertical actuator 5 (in the case of a microcomputer without a D / A conversion output, an analog voltage may be generated by an external circuit).
上記制御を実現するマイコンのフロー例を図3に示す。ステップ#1では目標位置信号をA/D変換して読み込み、ステップ#2では目標位置信号のグランド地絡を判定し、ステップ#3では目標位置信号の電源天絡を判定する。グランド地絡または電源天絡と判定された場合には、ステップ#4に移行し、スイブル異状信号の有無を判定する。スイブル異状信号が検出されれば、ステップ#5でスイッチSW1を切断し、ステップ#6で第2の目標位置信号を出力する。
FIG. 3 shows a flow example of the microcomputer that realizes the above control. In
このフローをランプの点灯制御の中に付加することで上記制御を実現できる。本制御により、左右アクチュエータ3の異状と目標位置信号の地絡や天絡といった異状が重なった際に、上下アクチュエータ5に異状時用の第2の目標位置信号を与えることが可能となり、他車への幻惑を防止することができる。
The above control can be realized by adding this flow to the lamp lighting control. By this control, when the abnormality of the left and
また、この機能を灯体近傍すなわち上下アクチュエータ5の近傍に存在する、前照灯点灯装置2に持たせることにより、従来より用いられている上下アクチュエータ5を変更することなく、かつ前照灯点灯装置2に有していたマイコン21の機能を利用するために大きなコストアップを起こすこともなく実現することができる。
Further, by giving this function to the
前照灯点灯装置2とアクチュエータ5の間の目標位置信号(異状時には第2の目標位置信号)が地絡や天絡した場合は、このシステムでも配光を下げることはできないが、前照灯点灯装置2とアクチュエータ5との距離はアクチュエータ5と手元スイッチ4との距離と比較して格段に短くできるために、その間の目標位置信号(異状時には第2の目標位置信号)が地絡や天絡を起こす可能性は格段に低い。
If the target position signal between the
前照灯点灯装置2とアクチュエータ5を灯具内に収めることにより、その間の天絡や地絡の可能性をさらに低減できるため、なお良いシステムとなることは言うまでもない。
Needless to say, the
ここでは前照灯1をHIDランプとして説明したが、LEDであっても同様の効果を得ることができることは言うまでも無い。
Although the
ここではモータ51をDCブラシモータとして記述したが、アクチュエータ5の入力がアナログ値であれば、図4や図5に示すように、モータ51がステッピングモータ51aやDCブラシレスモータ51bとなっても同等の効果を得ることができる。このとき、制御部53と駆動部54よりの出力はモータ51に応じて変更される(図中に例を表示)。
Here, the
また、配光可変状態検出部52はスライド棒55の位置を可変抵抗等により直接検出する構成、もしくは、制御部53と一体化し、駆動部54より出力したパルス数をカウントし、その値からスライド棒55の位置を検出する構成などを用いることができる。
The light distribution variable
また、左右アクチュエータ3よりのスイブル異状信号を、光軸が対向車方向を向いているときにのみ出力するものとすることにより、左右方向の光軸が対向車側を向いている場合のみ配光を下げる制御が実現でき、幻惑防止が不要な場合(左右方向の光軸が正面方向や路肩側で固定されており、対向車に幻惑を与えない場合)にまで配光を下げてしまい、前方の視認性を落とすことを防止でき、より良いシステムとすることができる。
Further, the swivel abnormality signal from the left /
また、上下アクチュエータ5に、従来からあるモータ51と配光可変状態検出部52と制御部53と駆動部54とスライド棒55から構成され、制御部53にて目標位置信号が天絡や地絡した場合には動作停止する機能を有したセットを用いることにより、上下方向の制御のみに異状が生じた場合は前照灯点灯装置2は何も制御を行わずに上下アクチュエータ5が動作を停止する。さらに、左右アクチュエータ3にも異状が生じた場合は前照灯点灯装置2により上下アクチュエータ5を下向きへと駆動する。といった、2段構えの異状時動作が可能となり、ひとつの制御部53にて異状時動作を行うものと比較してより他車への幻惑を防止できるシステムとなる。
The
(実施形態2)
図6に本発明の実施形態2のフローチャートを示す。本実施形態の構成は、図6のフローチャートを除いて、実施形態1と同様である。実施形態1と同じブロックは同一符号を付けることで、本実施形態の説明を省略する。実施形態1と異なる点は、目標位置信号の地絡もしくは天絡が発生し、かつスイブル異状信号があった場合、前照灯1へ出力する電力を低減する機能(ステップ#7)を加えた点である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a flowchart of the second embodiment of the present invention. The configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the flowchart of FIG. The same blocks as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the present embodiment is omitted. The difference from the first embodiment is that a function (step # 7) for reducing the power output to the
前照灯点灯装置2の出力電力制御は前照灯点灯装置2のマイコン21にて行っており、同じマイコン21により左右アクチュエータ3の異状信号の検出と手元スイッチ4よりの目標位置信号の異状の検出を行い、上下アクチュエータ5に第2の目標位置信号を出力する制御を行っているために、異状時の前照灯1への出力電力の低減を容易に行うことが可能である。
The output power control of the
本実施形態では、上下アクチュエータ5に第2の目標位置を出力するのと同時に、前照灯1への出力電力の低減を行っているが、前照灯1への出力の低減のみでも他車への幻惑を防止することができることは言うまでもない。
In the present embodiment, the output power to the
また、出力電力の低減ではなく、異状側のランプを消灯してしまっても他車への幻惑を防止することができることは言うまでもない。 Needless to say, it is possible to prevent dazzling other vehicles even if the abnormal-side lamp is turned off instead of reducing the output power.
また、上下アクチュエータ5に、従来からあるモータ51と配光可変状態検出部52と制御部53と駆動部54とスライド棒55から構成され、制御部53にて目標位置信号が天絡や地絡した場合には動作停止する機能を有したセットを用いることにより、上下方向の制御のみに異状が生じた場合は前照灯点灯装置2は何も制御を行わずに上下アクチュエータ5が動作を停止する。さらに、左右アクチュエータ3にも異状が生じた場合は前照灯点灯装置2により上下アクチュエータ5を下向きへと駆動する。といった、2段構えの異状時動作が可能となり、これに前照灯1への出力電力の低減も加えると、3段構えの異状時動作が可能となり、一つの制御部53にて異状時動作を行うものと比較してより他車への幻惑を防止できるシステムとなる。
The
(実施形態3)
図7に本発明の実施形態3のブロック図を示す。実施形態1と同じブロックは同一符号を付けることで、本実施形態での説明を省略する。実施形態1と異なる点は、実施形態1のスイッチSW1を削除した点である。実施形態1では、マイコン21は左右アクチュエータ3と上下アクチュエータ5とに同時に異状が発生するかどうかを確認し、異状が発生した場合にのみスイッチSW1をOFFする信号を出力すると共に、D/A変換により第2の目標位置信号を出力していた。
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a block diagram of
これに対し、本実施形態では、異状が発生していない状態では、マイコン21は目標位置信号と同値の信号をD/A変換により出力し、上下アクチュエータ5はマイコン21の目標位置信号を受けてDCブラシモータ51を制御する。かつ、実施形態1と同様に目標位置信号をA/D変換を用いて監視することで、左右アクチュエータ3に異状が発生し、かつ目標位置信号の地絡や天絡やオープンといった異状時には、上下アクチュエータ5に与える信号を異状時用の第2の目標位置信号に変更することが可能となり、目標位置信号の異状時にも配光を下げるといった動作を実現することが可能となり、他車への幻惑を防止することができる。これにより、スイッチSW1を削減することができ、システムの低コスト化を実現できる。
On the other hand, in this embodiment, in a state where no abnormality has occurred, the
また、実施形態2と同様に前照灯1への出力電力を低減する信号を出力することで、前照灯1の光束を低減させ、より他車への幻惑を防止することができることは言うまでもない。
Further, it goes without saying that, similarly to the second embodiment, by outputting a signal for reducing the output power to the
(実施形態4)
図8に本発明の実施形態4のブロック図を示す。実施形態3と同じブロックは同一符号を付けることで、本実施形態での説明を省略する。実施形態3と異なる点は、上下アクチュエータ5の制御部53の動作を前照灯点灯装置2のマイコン21により兼用し、上下アクチュエータ5の駆動部54を前照灯点灯装置2に設けた点である。
(Embodiment 4)
FIG. 8 shows a block diagram of
本実施形態におけるマイコン21の動作は、目標位置信号と配光可変状態検出部52の出力電圧(ともにアナログ電圧値)をA/D変換により読み込み、それらの値が同一となるように駆動部54へと駆動信号を出力する。モータ51がDCブラシモータであるため、駆動のON/OFFの決定と回転方向(正回転/逆回転)を決定することでモータ制御が可能であり、前照灯点灯制御用のマイコン21にても制御可能である。
In the operation of the
本実施形態の構成にても、前照灯点灯装置2内のマイコン21にて、手元スイッチ4よりの目標位置信号を受けているために、その異状の検出も可能であり、異状時には異状時専用の制御を行うことにより、目標位置信号の異状時にも配光を下げる動作を実現でき、他車への幻惑を防止することができる。
Even in the configuration of this embodiment, since the
アクチュエータ5は灯具の後部(図18参照)に設置する必要があり、小型化への要求が大きい。本実施形態によりアクチュエータ5の内部構造を簡略化でき、小型化への貢献が可能となる。
The
本実施形態では、駆動部54を前照灯点灯装置2に設けているが、制御部53のみをマイコン21にて兼用し、駆動部54はアクチュエータ5側に設けておいても同様の動作を実現できることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
(実施形態5)
図9に本発明の実施形態5のシステム構成を示す。従来の高機能なシステム(図19)からの変更点は、制御用ECU8にて目標位置信号を設定し、その信号をアクチュエータ5,5’に与える間に、ヘッドライトをスイブル(左右駆動)制御するためのスイブルドライブECU7,7’を介している点である。本実施形態のスイブルドライブECU7,7’は、左右のヘッドライトの灯体の近傍に設けられ、スイブルドライブECU7,7’とアクチュエータ5,5’の間の距離は、スイブルドライブECU7,7’と制御用ECU8との距離に比べて短い。また、スイブルドライブECU7,7’は、ヘッドライトをスイブル制御するため車輌情報が必要であり、その情報を車内通信(CANもしくはLIN)により入手している。上記車輌情報に基づき左右モータ31,31’へ駆動電流を出力する。
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows a system configuration of
これを実現するためのスイブルドライブECU7のブロック図を図10に示す。ここでは、車両左側のスイブルドライブECU7の構成について説明するが、車両右側のスイブルドライブECU7’についても同様の構成である。スイブルドライブECU7は、バッテリ6の+極からの電源を制御用電源73によりマイコン71の電源に変換してマイコン71に入力し、マイコン71を動作させる。マイコン71は車内通信により車速やハンドル舵角といった車内情報を入手し、それに応じてモータドライバ72へ制御用信号を出力している。モータドライバ72はバッテリ6の+極からの電源とマイコン71からの制御用信号を受けて、ステッピングモータ31へと駆動電流を出力している。本実施形態ではステッピングモータであるが、当然DCブラシレスモータやブラシモータでも良い。また、スイブル動作したステッピングモータ31の動作位置を位置センサ33を介して検知している。マイコン71はモータドライバ72への駆動信号の積算値と位置センサ33からの現在のステッピングモータ31の動作位置を比較することで左右方向の配光状態の異状を検出する(上記異状には、モータドライバ72の故障やモータ31の断線・短絡・駆動機構の故障といったものが挙げられる。)。
A block diagram of the
本実施形態では、上記制御を行っているマイコン71を用いて、実施形態1と同様に上記異状時(目標位置信号のグランド地絡や天絡、および断線)の制御を実施する。実施の方法も実施形態1と同様である。実施の方法にて、実施形態1と異なる点は、実施形態1では目標位置信号の値が常時供給されていたのに対して、本実施形態ではアクチュエータ5の寿命等の課題より、動作させるときのみ目標位置信号が出力される点である。動作させる必要がない場合は、目標位置信号は略グランド電位が出力されている。このため、実施形態1と同様の異状判断を実施すると目標位置信号の非出力時も異状と誤判定してしまう。そこで、本実施形態では図11に示すように、制御用ECU8から目標位置信号を出力するのに同期して、車内通信により信号出力中であることをスイブル制御ECU7へと伝えている。スイブル制御ECU7は、目標位置信号出力中にのみ実施形態1と同様の異状判断を行うことにより、確実な異状検出が可能となる。
In the present embodiment, the
また、実施形態1では左右アクチュエータ3の異状を左右アクチュエータ3からのスイブル異状信号にて判断していたが、本実施形態では上述したように上記と同一のマイコン71にて判断する。
In the first embodiment, the abnormality of the left and
上記の異状検出が重なった場合のみ、第2の目標位置信号を出力することにより、異状時の第2の目標位置信号の出力が誤動作なく可能となる。 By outputting the second target position signal only when the above-described abnormality detection overlaps, the output of the second target position signal at the time of abnormality can be performed without malfunction.
本制御により、目標位置信号の天絡や地絡や断線といった異状時にもアクチュエータ5に異状時用の第2の目標位置信号を与えることが可能となり、目標位置信号の異状時にも配光を下げるといった動作を実現することが可能となり、他車への幻惑を防止することができる。
This control makes it possible to provide the
配光を下げる制御と同時、もしくは個別に前照灯1への出力電力を低減する信号を前照灯点灯装置2へ出力することで、より他車への幻惑を防止することができることは言うまでもない。
It goes without saying that the dazzling to other vehicles can be further prevented by outputting a signal for reducing the output power to the
また、この場合、上下方向のレベリング動作用アクチュエータ5の異状を検出し、スイブル動作を禁止し、正面方向へ固定することによりフェイルセーフ機能を実現することも可能となる。
In this case, it is also possible to realize the fail-safe function by detecting the abnormality of the leveling
スイブルドライブECU7とアクチュエータ5を一つのケースに入れることにより、その間の天絡や地絡を無くすことができるため、なお良いシステムとなることは言うまでもない。
Needless to say, the
また、スイブルドライブECU7は前照灯1の左右方向の光軸の向きをセンサ33または自ら出力したモータ31駆動用の出力パルス数より認知している。つまり、左右方向の光軸が対向車側を向いているかどうかを把握している。この情報を用いることにより、左右方向の光軸が対向車方向を向いている場合のみ第2の目標位置信号をアクチュエータ5に与える制御を実現できる。これにより、左右方向の光軸が対向車側を向いている場合のみ配光を下げる制御が実現でき、不要な場合(左右方向の光軸が正面方向で、対向車に幻惑を与えない場合)にも配光を下げてしまい、前方の視認性を落とすことを防止でき、より良いシステムとすることができる。
The
なお、本実施形態ではスイブルドライブECU7中のマイコン71に上記機能を持たせたが、灯体近傍にて通信機能を有しているマイコンならばその他どのようなECU(例:通信機能を有した前照灯点灯装置、カーブ時に補助灯を点灯させるための補助灯点灯用ECU)にても同様の機能を実現できることは言うまでもない。
In this embodiment, the
(実施形態6)
図12に本発明の実施形態6のブロック図を示す。これまでの実施形態1、実施形態5と同じブロックは同一符号を付けることで、本実施形態での説明を省略する。実施形態1と異なる点は、マイコン21に実施形態5と同様の通信制御とスイブルモータ制御の機能を付加した点である。
(Embodiment 6)
FIG. 12 shows a block diagram of
実施形態1では、左右アクチュエータ3の異状を左右アクチュエータ3よりのスイブル異状信号により検知していたが、本実施形態では、同一のマイコン21にてスイブル制御を行うことができるため、左右方向の光軸が対向車側を向いていれば向いているほど、第2の目標位置信号を下向きにするといった、詳細な制御を行うことが可能となる。また、あまりにも対向車側を向いて止まってしまった場合には、前照灯1への出力電力を低減(消灯)するといった制御も可能となり、他車への幻惑をより防止することが可能となる。
In the first embodiment, the abnormality of the left and
また、前照灯点灯装置2に車内通信が入力されることにより、実施形態5にて示した高機能な従来システムへの対応も容易に実現できる。
Further, by inputting in-vehicle communication to the
(実施形態7)
図13に本発明の実施形態7のブロック図を示す。実施形態1と同じブロックには同一符号をつけることで説明を省略する。従来例の上下アクチュエータ5の中に、目標位置信号の異状を検知し、かつスイブル異状信号を受けた場合は、目標位置信号を切断し、第2の目標位置信号を上下アクチュエータ5の制御部53へ出力する機能を設けたものである。本実施形態では、上記機能の実現をマイコン56にて実現しており、実現方法は実施形態1と同様である。57は制御用電源である。
(Embodiment 7)
FIG. 13 shows a block diagram of the seventh embodiment of the present invention. The same blocks as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. When the abnormality of the target position signal is detected and the swivel abnormality signal is received in the
本実施形態により、上下アクチュエータ5の異状と目標位置信号の異状が同時に発生した際の異状時動作を、手元スイッチ4や制御用ECU7といった目標位置信号設定部と上下アクチュエータ5の間に何も介さずに実現することが可能となる。これにより、コネクタ(例えば、前照灯点灯装置と目標位置信号の連結)等を削減することが可能となり、低コストな他車幻惑防止機能を実現することができる。
According to the present embodiment, when the abnormality of the
また、上記マイコン56と制御部53が同一のケ一ス内に収まるため、その間にて目標位置信号が地絡や天絡を起こす可能性を低減することが可能となる。
Further, since the
(実施形態8)
図14に本発明の実施形態8のブロック図を示す。実施形態6と同じブロックには同一符号を付けることで説明を省略する。実施形態6と異なる点は、上下アクチュエータ5も前照灯点灯装置2に一体化した点である。さらに実施形態4と同様に、DCブラシモータ51を制御していた制御部53の制御をマイコン21へと取り込んだ点である。
(Embodiment 8)
FIG. 14 is a block diagram of the eighth embodiment of the present invention. The same blocks as those in the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference from the sixth embodiment is that the
本実施形態により、上下アクチュエータ5への目標位置信号の異状(地絡・天絡・オープン)と左右アクチュエータ3の異状(本実施形態ではモータ制御もマイコン21により判断する:実施形態5と同様)が同時に発生した場合に他車への幻惑を防止するための機能を、最も構成要素を少なくして実現することが可能となる。 According to the present embodiment, the abnormality of the target position signal to the vertical actuator 5 (ground fault / sky fault / open) and the abnormality of the left / right actuator 3 (in this embodiment, the motor control is also determined by the microcomputer 21: the same as in the fifth embodiment). It is possible to realize the function for preventing the dazzling of other vehicles when there are simultaneous occurrences with the least number of components.
また、前照灯点灯装置2の出力電力の低減も前照灯1の出力電力制御を同一のマイコン21で実現しているため、上記異状の同時発生時には前照灯1の出力電力の低減制御も容易に行うことが可能となる。
Further, since the output power of the
(実施形態9)
図15に本発明の実施形態9の配光制御システムを採用した車載用前照灯を示す。ここでは、実施形態1で述べた図2のシステム構成を用いているが、実施形態2〜8のいずれのシステム構成を用いても良いことは言うまでもない。
(Embodiment 9)
FIG. 15 shows an in-vehicle headlamp that employs the light distribution control system according to the ninth embodiment of the present invention. Here, the system configuration of FIG. 2 described in the first embodiment is used, but it goes without saying that any of the system configurations of the second to eighth embodiments may be used.
本発明の配光制御システムを採用することにより、目標位置信号を伝える信号線にグランド地絡や天絡や断線が生じた場合にも、配光を制御することが可能な、他車に幻惑を与えることのない前照灯を、システムを構成するECUを増加させることなく実現することが可能となる。 By adopting the light distribution control system of the present invention, it is possible to control the light distribution even if a ground fault, a power fault, or a disconnection occurs in the signal line that transmits the target position signal. It is possible to realize a headlamp that does not give any increase without increasing the number of ECUs constituting the system.
1 前照灯
2 前照灯点灯装置
21 マイコン
3 左右アクチュエータ
31 モータ
32 制御部
5 上下アクチュエータ
51 モータ
52 検出部
53 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前照灯の光軸を左右方向に駆動する、第1のモータと第1の制御部からなる第1のアクチュエータと、
前照灯の上下方向の光軸目標角に応じたDC電圧を常時もしくは所定時間出力する光軸目標角設定部と、
該DC電圧を受け、上下方向の光軸を駆動する第2のアクチュエータとからなり、
該第2のアクチュエータは、第2のモータと、光軸角度もしくはそれに相当する値を検出する光軸状態検出部と、前記DC電圧値と該光軸角度もしくはそれに相当する値を比較し、該第2のモータをフィードバック駆動する第2の制御部から構成され、
該第2の制御部は、前記DC電圧の異状時に前記フィードバック制御を停止する制御を行う配光制御装置において、
車輌前方の左右方向の光軸の異状を検出し、かつ、前記DC電圧の異状を検出した場合、第2のアクチュエータに第2の光軸目標角であるDC電圧を出力する、もしくは、前記点灯装置に出力を低減する信号を与える第3の制御部を設けたことを特徴とする車載用前照灯の配光制御装置。 A lighting device for turning on the headlamp;
A first actuator comprising a first motor and a first control unit for driving the optical axis of the headlamp in the left-right direction;
An optical axis target angle setting unit that outputs a DC voltage corresponding to the optical axis target angle in the vertical direction of the headlamp at all times or for a predetermined time;
A second actuator that receives the DC voltage and drives the optical axis in the vertical direction;
The second actuator compares the second motor, an optical axis state detection unit that detects an optical axis angle or a value corresponding thereto, the DC voltage value and the optical axis angle or a value corresponding thereto, A second control unit that feedback-drives the second motor;
In the light distribution control device that performs control to stop the feedback control when the DC voltage is abnormal,
When an abnormality in the left-right optical axis in front of the vehicle is detected and an abnormality in the DC voltage is detected, a DC voltage that is a second optical axis target angle is output to the second actuator, or the lighting is performed A light distribution control device for an on-vehicle headlamp, characterized in that a third control unit for giving a signal for reducing output to the device is provided.
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