JP2014215249A - Motor control system and control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動軸を有するモータを制御する装置、および当該モータと当該装置を含むシステムに関する。 The present invention relates to an apparatus for controlling a motor having a drive shaft, and a system including the motor and the apparatus.
モータの駆動力により可動部材を動かし、車両に搭載される灯具による配光を変化させるシステムが知られている。可動部材の位置は、磁気センサにより検出される。制御装置は、磁気センサの出力信号に応じて可動部材の動きを制御する(例えば、特許文献1を参照)。 A system is known in which a movable member is moved by a driving force of a motor to change a light distribution by a lamp mounted on the vehicle. The position of the movable member is detected by a magnetic sensor. The control device controls the movement of the movable member according to the output signal of the magnetic sensor (see, for example, Patent Document 1).
対象を正確に制御するためには、当該対象の位置を正確に検出する必要がある。よって本発明は、制御対象の位置検出精度を向上し、正確なモータ制御を可能とする技術を提供することを目的とする。 In order to accurately control an object, it is necessary to accurately detect the position of the object. Therefore, an object of the present invention is to provide a technique that improves the position detection accuracy of a control target and enables accurate motor control.
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第1の態様は、モータ制御システムであって、
駆動軸を有するモータと、
前記駆動軸に接続された伝達機構と、
前記伝達機構により伝達される前記モータの駆動力に応じて動く可動部材と、
前記可動部材とともに変位する磁石と、
前記磁石が発生する磁気を検出する磁気センサと、
前記駆動軸を回転させる信号を出力する制御装置とを備え、
前記磁気センサは、前記磁気の第1状態に対応する第1レベル、および前記磁気の第2状態に対応する第2レベルを有する信号を前記制御装置へ出力し、
前記制御装置は、前記駆動軸を回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記可動部材の制御基準位置と定め、
前記制御装置は、前記駆動軸を回転させて前記第2レベルから前記第1レベルへの遷移を検出した場合、前記駆動軸を逆回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める。
In order to achieve the above object, a first aspect that the present invention can take is a motor control system,
A motor having a drive shaft;
A transmission mechanism connected to the drive shaft;
A movable member that moves according to the driving force of the motor transmitted by the transmission mechanism;
A magnet that is displaced together with the movable member;
A magnetic sensor for detecting magnetism generated by the magnet;
A controller for outputting a signal for rotating the drive shaft,
The magnetic sensor outputs a signal having a first level corresponding to the first state of the magnetism and a second level corresponding to the second state of the magnetism to the control device;
The control device determines a rotation angle position of the drive shaft when the drive shaft is rotated to detect a transition from the first level to the second level as a control reference position of the movable member,
When the control device rotates the drive shaft and detects a transition from the second level to the first level, the control device reversely rotates the drive shaft to change the first level to the second level. The rotational angle position of the drive shaft when detected is determined as the control reference position.
伝達機構のバックラッシュや磁気センサのヒステリシス特性に起因して、磁気変化が検出される位置に対応する駆動軸の回転角度位置が、モータの駆動方向によって異なる場合がある。上記の構成によれば、磁気センサの出力信号が第1レベルから第2レベルに遷移する場合のみを、可動部材の制御に係る基準位置の決定に用いるようにしている。これにより、定められる制御基準位置がモータの駆動方向によって異なることがない。したがって、制御対象としての可動部材の位置を正確に検出し、回転制御を正確に実行することができる。 Due to the backlash of the transmission mechanism and the hysteresis characteristics of the magnetic sensor, the rotational angle position of the drive shaft corresponding to the position where the magnetic change is detected may differ depending on the driving direction of the motor. According to said structure, only when the output signal of a magnetic sensor changes from a 1st level to a 2nd level is used for determination of the reference position which concerns on control of a movable member. Thereby, the determined control reference position does not vary depending on the driving direction of the motor. Therefore, it is possible to accurately detect the position of the movable member as a control target and to accurately execute the rotation control.
前記制御装置は、前記第2レベルから前記第1レベルへの遷移を検出してから、前記駆動軸を逆回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出するまでの、前記駆動軸の回転量に基づいて前記伝達機構のバックラッシュ量を推定する構成としてもよい。この場合、前記制御装置は、推定された前記バックラッシュ量に基づいて、前記駆動軸を回転させる信号を補正する。 The control device detects the transition from the second level to the first level and then reversely rotates the drive shaft until the transition from the first level to the second level is detected. The backlash amount of the transmission mechanism may be estimated based on the rotation amount of the drive shaft. In this case, the control device corrects a signal for rotating the drive shaft based on the estimated backlash amount.
バックラッシュ量は製品ごとに異なり、また経年変化する。上記の構成によれば、制御基準位置の決定に際して取得した値を、その後の補正処理に利用できる。したがって伝達機構の実状に即した可動部材の制御を、処理負荷の増大を伴うことなく、正確に実行できる。 The amount of backlash varies from product to product and varies over time. According to said structure, the value acquired at the time of determination of a control reference position can be utilized for subsequent correction processing. Therefore, the control of the movable member in accordance with the actual state of the transmission mechanism can be accurately executed without increasing the processing load.
前記制御装置は、前記駆動軸を所定量回転させても前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出できない場合、前記磁気センサが故障していると判断する構成としてもよい。 The controller may be configured to determine that the magnetic sensor has failed if the transition from the first level to the second level cannot be detected even if the drive shaft is rotated by a predetermined amount.
磁気センサが故障していれば、制御基準位置の決定時にこれが判断されるため、可動部材の制御を適正に行なえない状態であることが早期に発見され、適切な処置を講ずることができる。 If the magnetic sensor is out of order, this is determined when the control reference position is determined. Therefore, it is detected at an early stage that the movable member cannot be properly controlled, and appropriate measures can be taken.
前記可動部材の動きを規制する規制部材を備え、前記制御装置は、前記駆動軸を前記所定量回転させる前に前記規制部材による規制を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める構成としてもよい。 A control member configured to control the movement of the movable member, and the control device determines a rotation angle position of the drive shaft when the control member detects a control by the control member before rotating the drive shaft by the predetermined amount; It is good also as a structure defined as a position.
この場合、規制部材により可動部材の動きが規制されていながら、モータの駆動が継続される事態を回避できる。すなわち、磁気センサの故障が原因でモータや伝達機構に過剰な負荷がかかり、これらにまで故障などが及ぶことを防止できる。 In this case, it is possible to avoid a situation in which the driving of the motor is continued while the movement of the movable member is regulated by the regulating member. That is, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the motor and the transmission mechanism due to the failure of the magnetic sensor, and the failure to reach these.
前記可動部材は、車両に搭載される灯具による配光を変化させる部材である構成としてもよい。 The movable member may be a member that changes light distribution by a lamp mounted on a vehicle.
この場合、不正確な配光制御に基づき前方車両などにグレアを与える事態や、必要な照明が不足する事態を回避できる。 In this case, it is possible to avoid a situation where glare is given to the vehicle ahead based on inaccurate light distribution control, or a situation where necessary illumination is insufficient.
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第2の態様は、駆動軸を有するモータの制御装置であって、
磁気センサからの出力信号を受信する受信部と、
前記駆動軸を回転させる信号を出力する出力部とを備え、
前記出力信号は、磁気の第1状態に対応する第1レベル、および前記磁気の第2状態に対応する第2レベルを有するものであり、
前記駆動軸を回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を制御基準位置と定め、
前記駆動軸を回転させて前記第2レベルから前記第1レベルへの遷移を検出した場合、前記駆動軸を逆回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める。
In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is a motor control device having a drive shaft,
A receiver for receiving an output signal from the magnetic sensor;
An output unit for outputting a signal for rotating the drive shaft,
The output signal has a first level corresponding to a magnetic first state and a second level corresponding to the magnetic second state;
The rotation angle position of the drive shaft when the drive shaft is rotated to detect a transition from the first level to the second level is defined as a control reference position,
When the transition from the second level to the first level is detected by rotating the drive shaft, the transition from the first level to the second level is detected by reversely rotating the drive shaft. The rotational angle position of the drive shaft is determined as the control reference position.
添付の図面を参照しつつ本発明に係る実施形態の例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また以降の説明に用いる「左右」、「前後」、および「上下」の向きは、それぞれ運転席から見た方向を示している。 Exemplary embodiments according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size. In addition, the directions of “left / right”, “front / rear”, and “up / down” used in the following description indicate directions viewed from the driver's seat.
図1は、一実施形態に係るモータ制御システム1が搭載された車両2の全体構成を模式的に示す図である。モータ制御システム1は、統合制御部4、操舵角センサ5、車高センサ6、カメラ7、および前照灯装置10を備えている。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle 2 on which a motor control system 1 according to an embodiment is mounted. The motor control system 1 includes an integrated control unit 4, a steering angle sensor 5, a vehicle height sensor 6, a camera 7, and a
統合制御部4は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のワークエリアとして利用されるRAM等を備え、車両2における様々な制御を実行する。 The integrated control unit 4 includes a CPU that executes various arithmetic processes, a ROM that stores various control programs, a RAM that is used as a work area for data storage and program execution, and executes various controls in the vehicle 2.
操舵角センサ5は、ステアリングホイールに設けられて統合制御部4と通信可能に接続されている。操舵角センサ5は、運転者によるステアリングホイールの操舵回転角に対応した信号を統合制御部4に出力する。統合制御部4は、操舵角センサ5から入力された信号を利用して車両2の進行方向を特定する。 The steering angle sensor 5 is provided on the steering wheel and is communicably connected to the integrated control unit 4. The steering angle sensor 5 outputs a signal corresponding to the steering rotation angle of the steering wheel by the driver to the integrated control unit 4. The integrated control unit 4 specifies the traveling direction of the vehicle 2 using the signal input from the steering angle sensor 5.
車高センサ6は、車両2の後輪付近に設けられて統合制御部4と通信可能に接続されている。車高センサ6は、乗員や荷物の重量に応じて変化する車両2の車高に対応した信号を統合制御部4に出力する。統合制御部4は、車高センサ6から入力された信号を利用して車両2のピッチ角(車両の前後方向についての傾き)を特定する。 The vehicle height sensor 6 is provided near the rear wheel of the vehicle 2 and is communicably connected to the integrated control unit 4. The vehicle height sensor 6 outputs a signal corresponding to the vehicle height of the vehicle 2 that changes according to the weight of the occupant or the luggage to the integrated control unit 4. The integrated control unit 4 specifies the pitch angle of the vehicle 2 (inclination in the longitudinal direction of the vehicle) using the signal input from the vehicle height sensor 6.
カメラ7は、例えばCCD(Charged Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を備え、車両前方を撮影して画像データを生成する。カメラ7は統合制御部4と通信可能に接続されており、生成された画像データは統合制御部4に出力される。 The camera 7 includes an imaging element such as a CCD (Charged Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, and shoots the front of the vehicle to generate image data. The camera 7 is communicably connected to the integrated control unit 4, and the generated image data is output to the integrated control unit 4.
前照灯装置10は、車両2の前端部に配置されている。前照灯装置10は、ハウジング11、透光カバー12、および灯具ユニット20を備えている。透光カバー12は、ハウジング11に装着されて灯室13を区画している。灯具ユニット20は、灯室13内に収容されている。
The
図2に示すように、灯具ユニット20は、灯具本体30、アクチュエータ40、およびブラケット50を備えている。灯具本体30の前部には、投影レンズ31が保持されている。
As shown in FIG. 2, the
灯具本体30の下部には、軸受部32が設けられている。灯具本体30の上部には、回動軸33が設けられている。軸受部32と回動軸33は同軸とされている。一方、アクチュエータ40の上面には回動軸41が設けられている。回動軸41が軸受部32に嵌合されることにより、灯具本体30は、軸受部32と回動軸33が共有する軸周りに回動可能とされている。
A bearing
アクチュエータ40の左右側部には突条42が形成されている。一方、ブラケット50の下部にはガイド溝51、52が形成されている。またブラケット50の上部には、軸受部53が設けられている。アクチュエータ40の突条42と回動軸41が、それぞれブラケット50のガイド溝51、52に挿入されるとともに、灯具本体30の回動軸33がブラケット50の軸受部53に嵌入されることにより、灯具本体30とアクチュエータ40がブラケット50に対して組み付けられる。このとき回動軸33は、軸受部53内で軸周りに回動可能とされるとともに、前後方向に傾動可能とされている。ブラケット50は灯室13内に固定される。
On the left and right sides of the
図3の(a)に示すように、灯具本体30は、光源34、ヒートシンク35、リフレクタ36、ロータリーシェード37、モータ38、および伝達機構39を備えている。
As shown in FIG. 3A, the
光源34は、白色発光ダイオード(LED)や有機EL素子などの半導体発光素子である。光源34は、ヒートシンク35に対して固定されている。ヒートシンク35は、光源34から発する熱を発散させるのに適した材質および形状とされている。光源34から出射された光は、リフレクタ36によって反射される。その光の少なくとも一部は、リフレクタ36の前方に配置された投影レンズ31を通過する。
The
リフレクタ36は、車両2の前後方向に延びる投影レンズ31の光軸A1を中心軸とする略楕円球面を基調とする反射面を有している。光源34は、反射面の鉛直断面を構成する楕円の第1焦点に配置されている。これにより、光源34から出射された光が当該楕円の第2焦点に収束するように構成されている。
The
図3の(b)に示すように、投影レンズ31は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズである。投影レンズ31は、後方焦点Fがリフレクタ36の反射面の第2焦点に一致するように配置されており、後方焦点F上の像を投影レンズ31の前方に反転像として投影するように構成されている。
As shown in FIG. 3B, the
ロータリーシェード37は、光源34から出射された光の一部を遮るように、投影レンズ31の後方に配置されている。ロータリーシェード37は回転軸A2を有しており、当該回転軸A2が、投影レンズ31の後方焦点Fの下方を通るように配置されている。ロータリーシェード37の軸方向右側の端部は、図示しない軸受機構により、灯具本体30に支持されている。
The
モータ38は、ロータリーシェード37の軸方向左側の端部付近に配置されている。モータ38は、駆動軸38aを有している。伝達機構39は、第1ギア39aと第2ギア39bを有している。第1ギア39aは、駆動軸38aと噛合している。第2ギア39bは、ロータリーシェード37の軸方向左側の端部に結合されており、第2ギア39bと噛合している。モータ38と伝達機構39は、ロータリーシェード37を回転軸A2周りに回転させる。
The
図3の(a)に示す角度位置においては、ロータリーシェード37の端縁37aが投影レンズ31の後方焦点Fに配置されるため、図3の(b)に示す端縁37aの形状が、投影レンズ31の前方に投影される。端縁37aの上方を通過する光は、端縁37aの投影像より下方を照明する。すなわち端縁37aの投影像は、いわゆるロービームパターンのカットオフラインに相当する。
At the angular position shown in FIG. 3A, the
図3の(b)に示す角度位置は、ロータリーシェード37を図3の(a)に示す角度位置から前方に約90度回転させた状態である。この状態においては、光源34より出射されリフレクタ36に反射された光は、ロータリーシェード37に遮られることなく投影レンズ31を通過する。したがって投影レンズ31の前方に、いわゆるハイビームパターンが形成される。
The angular position shown in FIG. 3B is a state in which the
車両2の統合制御部4は、モータ38と通信可能に接続されている。統合制御部4は、運転者によるビーム切り替え操作に応じて、あるいはカメラ7による前方車両の検出結果に応じて、配光パターンを切り替える制御信号を生成する。当該生成信号に応じてモータ38が駆動され、伝達機構39を介して、当該信号に応じた角度および方向にロータリーシェード37が回転される。すなわちロータリーシェード37は、灯具ユニット20による配光を変化させる部材として機能する。
The integrated control unit 4 of the vehicle 2 is connected so as to be communicable with the
図4の(a)に示すように、伝達機構39の第2ギア39bには、磁石60が装着されている。磁石60に対向する位置には、ホール素子などの磁気センサ61が配置されている。磁石60は、N極領域とS極領域を有している。図4の(b)に示すように、第2ギア39bの回転角度位置に応じて、磁気センサ61の正面に位置する磁石60の一部が、N極領域とS極領域との間で変化する。これにより変化する磁気が磁気センサ61により検出される。磁気センサ61は、検出した磁気に応じた信号を生成し、車両2の統合制御部4へ出力する。
As shown in FIG. 4A, the
例えば図5の(a)に示すように、S極領域の磁気に対応するレベルL1と、N極領域の磁気に対応するレベルL2の出力信号が、磁気センサ61から出力される。同図においては、初期状態において磁気センサ61に磁石60のS極領域が対向しており、レベルL1の信号が出力されている。モータ38の駆動軸38aが角度位置θ1まで回転すると、ロータリーシェード37(第2ギア39b)が回転し、磁気センサ61に対向する磁石60の一部がS極領域からN極領域に変わる。これに伴い、出力信号レベルはL1からL2に遷移する。
For example, as shown in FIG. 5A, output signals of level L1 corresponding to magnetism in the south pole region and level L2 corresponding to magnetism in the north pole region are output from the
車両2の統合制御部4は、磁気センサ61からの出力信号レベルが遷移したときの駆動軸38aの回転角度位置を、ロータリーシェード37の制御に係る基準位置と定める。以降の処理においては、当該基準位置に基づいてロータリーシェード37の回転方向および回転角度が定められる。
The integrated control unit 4 of the vehicle 2 determines the rotation angle position of the
図5の(b)は、初期状態において磁気センサ61に磁石60のN極領域が対向しており、レベルL2の信号が出力されている場合を示している。この状態からモータ38の駆動軸38aを図5の(a)に示す場合とは逆方向に回転させると、駆動軸38aが角度位置θ2のときに出力信号レベルがL2からL1に遷移する。
FIG. 5B shows a case where the N pole region of the
角度位置θ2は、角度位置θ1とは異なっている。この差異は、主として伝達機構39のバックラッシュや磁気センサ61のヒステリシス特性に起因している。すなわち、モータ38をCW駆動させた場合とCCW駆動させた場合とで、統合制御部4が定める制御基準位置に差異が生じてしまう。
The angular position θ2 is different from the angular position θ1. This difference is mainly due to the backlash of the
そこで本実施形態においては、出力信号レベルがL1からL2に遷移する場合のみを、制御基準位置の決定に用いるようにしている。図5の(c)において、実線はモータ38をCW駆動した場合を、破線はモータ38をCCW駆動した場合を示している。
Therefore, in this embodiment, only when the output signal level transitions from L1 to L2 is used for determining the control reference position. In FIG. 5C, the solid line indicates the case where the
統合制御部4は、磁気センサ61から出力される信号レベルがL1である場合、モータ38をCW駆動する信号を出力する。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t1で磁気センサ61の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t1における駆動軸38aの角度位置θ1をロータリーシェード37の制御基準位置と定めるとともに、モータ38の駆動を停止する。
When the signal level output from the
一方、統合制御部4は、磁気センサ61から出力される信号レベルがL2である場合、モータ38をCCW駆動する信号を出力する。CCW駆動が継続されると、図5の(b)に示したように、ある時点t2で磁気センサ61の出力信号レベルがL2からL1に遷移する。しかしながら統合制御部4は、当該時点t2から所定の角度(θ2−θ0)だけ駆動軸38aが駆動されるようにモータ38のCCW駆動を継続する。
On the other hand, the integrated control unit 4 outputs a signal for CCW driving the
その後、統合制御部4は、モータ38をCW駆動して駆動軸38aを逆回転させる(時点t3)。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t4で磁気センサ61の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t4における駆動軸38aの角度位置θ1をロータリーシェード37の制御基準位置と定めるとともに、モータ38の駆動を停止する。
Thereafter, the integrated control unit 4 drives the
また統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出した時点t2における駆動軸38aの角度位置θ2と、信号レベルL1からL2への遷移を検出した時点t4における駆動軸38aの角度位置θ1の差分Δθを、伝達機構39のバックラッシュ量と推定する。以降のロータリーシェード37の回転制御においては、推定されたバックラッシュ量に基づき、必要に応じてモータ38を駆動する信号を補正する。
Further, the integrated control unit 4 detects the angular position θ2 of the
上記の制御基準位置を決定する処理は、磁気センサ61が正常に動作していることが前提である。そこで統合制御部4は、モータ38の駆動軸38aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ61が故障していると判断する。
The process for determining the control reference position is based on the premise that the
具体的には、伝達機構39の第2ギア39bを180度回転させる量だけ駆動軸38aを回転させても磁気センサ61からの出力信号のレベル遷移が検出できない場合、磁気センサ61は故障していると判断される。第2ギア39bを180度回転させれば、装着されている磁石60のN極とS極は必ず反転するためである。磁気センサ61の故障が判断されると、統合制御部4は適宜のエラー処理を行ない、運転者に故障の旨を報知する。
Specifically, if the level transition of the output signal from the
以上説明したように、モータ38は駆動軸38aを有する。伝達機構39は、駆動軸38aに接続されている。ロータリーシェード37(可動部材の一例)は、伝達機構39により伝達されるモータ38の駆動力に応じて動く。磁石60はロータリーシェード37とともに変位する。磁気センサ61は、磁石60が発生する磁気を検出し、S極(磁気の第1状態の一例)に対応するレベルL1(第1レベルの一例)、およびN極(磁気の第2状態の一例)に対応するレベルL2を有する信号を、車両2の統合制御部4(制御装置の一例)に出力する。
As described above, the
統合制御部4は、駆動軸38aを回転させる信号を出力し、磁気センサ61の出力信号レベルがL1からL2に遷移したことを検出したときの駆動軸38aの回転角度位置を、ロータリーシェード37の制御基準位置と定める。また統合制御部4は、駆動軸38aを回転させて信号レベルL2からL1への遷移を検出した場合、駆動軸38aを逆回転させて、信号レベルL1からL2への遷移を検出したときの駆動軸38aの回転角度位置を、ロータリーシェード37の制御基準位置と定める。
The integrated control unit 4 outputs a signal for rotating the
すなわち、磁気センサ61の出力信号レベルがL1からL2に遷移する場合のみを、ロータリーシェード37の制御に係る基準位置の決定に用いるようにしている。これにより定められる制御基準位置がモータ38の初期駆動方向によって異なることがない。したがって、ロータリーシェード37の回転制御を正確に実行することができる。
That is, only when the output signal level of the
統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出してから、駆動軸38aを逆回転させて信号レベルL1からL2への遷移を検出するまでの、駆動軸38aの回転量Δθに基づいて、伝達機構39のバックラッシュ量を推定する。統合制御部4は、推定されたバックラッシュ量に基づいて、駆動軸38aを回転させる信号を補正する。
The integrated control unit 4 detects the amount of rotation Δθ of the
バックラッシュ量は製品ごとに異なり、また経年変化する。上記の構成によれば、制御基準位置の決定に際して取得した値を、その後の補正処理に利用できる。したがって伝達機構39の実状に即したロータリーシェード37の回転制御を、処理負荷の増大を伴うことなく正確に実行できる。
The amount of backlash varies from product to product and varies over time. According to said structure, the value acquired at the time of determination of a control reference position can be utilized for subsequent correction processing. Therefore, the rotation control of the
統合制御部4は、駆動軸38aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ61が故障していると判断する。
The integrated control unit 4 determines that the
磁気センサ61が故障していれば、制御基準位置の決定時にこれが判断されるため、ロータリーシェード37の回転制御を適正に行なえない状態であることが早期に発見され、適切な処置を講ずることができる。
If the
ロータリーシェード37は、車両2に搭載される灯具ユニット20による配光を変化させる部材である。したがって、不正確な配光制御に基づき前方車両などにグレアを与える事態や、必要な照明が不足する事態を回避できる。
The
図6は、アクチュエータ40の内部構造を模式的に示している。アクチュエータ40は、第1モータ43、第1伝達機構44、セクタギア45、ストッパ46、第2モータ47、第2伝達機構48、およびピニオンギア49を備えている。
FIG. 6 schematically shows the internal structure of the
第1モータ43は、駆動軸43aを有している。第1伝達機構44は、第1ギア44a、第2ギア44b、および第3ギア44cを含んでいる。駆動軸43aは、第1ギア44aと噛合している。第1ギア44aは、第2ギア44bと噛合している。第2ギア44bは、第3ギア44cと噛合している。第3ギア44cは、セクタギア45と噛合している。セクタギア45は、図2を参照して説明した回動軸41と結合している。ストッパ46は、右ストッパ46aと左ストッパ46bを備え、セクタギア45の移動範囲を規制している。
The
車両2の統合制御部4は、第1モータ43と通信可能に接続されている。運転者がステアリングホイールを操作すると、統合制御部4は、操舵角センサ5の出力に応じて車両2の進行方向を特定する。統合制御部4は、特定した進行方向に対応する制御信号を生成し、第1モータ43の駆動軸43aを回転させる。駆動軸43aの回転は、第1伝達機構44を介してセクタギア45に伝達される。セクタギア45の変位に伴い、回動軸41が左右方向に回動する。これにより、図2に示す投影レンズ31の光軸A1が、左右方向に変位する。
The integrated control unit 4 of the vehicle 2 is connected to be communicable with the
すなわち、アクチュエータ40は、灯具ユニット20による配光を左右方向に変化させる、いわゆるスイブルアクチュエータとして機能する。統合制御部4は、車両2の右旋回時には光軸A1を右方向に変位させ、左旋回時には光軸A1を左方向に変位させるように、第1モータ43の駆動を制御する。
That is, the actuator 40 functions as a so-called swivel actuator that changes the light distribution by the
第2モータ47は、駆動軸47aを有している。第2伝達機構48は、第1ギア48a、第2ギア48b、および第3ギア48cを含んでいる。駆動軸47aは、第1ギア48aと噛合している。第1ギア48aは、第2ギア48bと噛合している。第2ギア48bは、第3ギア48cと噛合している。第3ギア48cは、ピニオンギア49と噛合している。図6に破線で示すように、ブラケット50は、ラック54、前ストッパ55a、および後ストッパ55bを備えている。ピニオンギア49は、ラック54と噛合している。前ストッパ55aと後ストッパ55bは、ピニオンギア49の移動範囲を規制している。
The
車両2の統合制御部4は、第2モータ47と通信可能に接続されている。統合制御部4は、車高センサ6の出力に応じて車両2のピッチ角を特定する。統合制御部4は、特定したピッチ角に対応する制御信号を生成し、第2モータ47の駆動軸47aを回転させる。駆動軸47aの回転は、第2伝達機構48を介してピニオンギア49に伝達される。ピニオンギア48の回転に伴い、回動軸41はガイド溝52内を前後方向に変位する。
The integrated control unit 4 of the vehicle 2 is connected to be communicable with the
図2に示すように、灯具本体30の上部に設けられた回動軸33は、ブラケット50の軸受部53に保持されているため、灯具本体30は上下方向に傾動する。これにより、投影レンズ31の光軸A1が、上下方向に変位する。
As shown in FIG. 2, since the
すなわち、アクチュエータ40は、灯具ユニット20による配光を上下方向に変化させる、いわゆるレベリングアクチュエータとして機能する。統合制御部4は、車両2の車高が低くなるほど、アクチュエータ40を後方に変位させるように、第2モータ47の駆動を制御する。アクチュエータ40が後方へ移動するほど、光軸A1は下方に変位する。
That is, the actuator 40 functions as a so-called leveling actuator that changes the light distribution by the
図7に示すように、第1伝達機構44の第3ギア44cには、磁石70が装着されている。磁石70に対向する位置には、ホール素子などの磁気センサ71が配置されている。磁石70は、N極領域とS極領域を有している。第3ギア44bの回転角度位置に応じて、磁気センサ71の正面に位置する磁石70の一部が、N極領域とS極領域との間で変化する。これにより変化する磁気が磁気センサ71により検出される。磁気センサ71は、検出した磁気に応じた信号を生成し、車両2の統合制御部4へ出力する。
As shown in FIG. 7, a
図5を参照して説明した磁気センサ61の場合と同様に、S極領域の磁気に対応するレベルL1と、N極領域の磁気に対応するレベルL2の出力信号が、磁気センサ71から出力される。統合制御部4は、磁気センサ71からの出力信号レベルがL1からL2に遷移したときの駆動軸43aの回転角度位置を、アクチュエータ40によるスイブル制御に係る基準位置と定める。以降の処理においては、当該基準位置に基づいて回動軸41の回転方向および回転角度が定められる。
As in the case of the
統合制御部4は、磁気センサ71から出力される信号レベルがL1である場合、第1モータ43をCW駆動する信号を出力する。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t1で磁気センサ71の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t1における駆動軸43aの角度位置θ1を、光軸A1のスイブル制御に係る基準位置と定めるとともに、第1モータ43の駆動を停止する。
When the signal level output from the magnetic sensor 71 is L1, the integrated control unit 4 outputs a signal for CW driving the
一方、統合制御部4は、磁気センサ71から出力される信号レベルがL2である場合、第1モータ43をCCW駆動する信号を出力する。CCW駆動が継続されると、図5の(b)に示したように、ある時点t2で磁気センサ71の出力信号レベルがL2からL1に遷移する。しかしながら統合制御部4は、当該時点t2から所定の角度(θ2−θ0)だけ駆動軸43aが駆動されるように第1モータ43のCCW駆動を継続する。
On the other hand, when the signal level output from the magnetic sensor 71 is L2, the integrated control unit 4 outputs a signal for CCW driving the
その後、統合制御部4は、第1モータ43をCW駆動して駆動軸43aを逆回転させる(時点t3)。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t4で磁気センサ71の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t4における駆動軸43aの角度位置θ1を光軸A1のスイブル制御に係る基準位置と定めるとともに、第1モータ43の駆動を停止する。
Thereafter, the integrated control unit 4 drives the
また統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出した時点t2における駆動軸43aの角度位置θ2と、信号レベルL1からL2への遷移を検出した時点t4における駆動軸43aの角度位置θ1の差分Δθを、第1伝達機構44のバックラッシュ量と推定する。以降の光軸A1のスイブル制御においては、推定されたバックラッシュ量に基づき、必要に応じて第1モータ43を駆動する信号を補正する。
The integrated control unit 4 also detects the angular position θ2 of the
上記の制御基準位置を決定する処理は、磁気センサ71が正常に動作していることが前提である。そこで統合制御部4は、第1モータ43の駆動軸43aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ71が故障していると判断する。
The process for determining the control reference position is based on the assumption that the magnetic sensor 71 is operating normally. Therefore, the integrated control unit 4 determines that the magnetic sensor 71 is out of order if the transition of the output signal level cannot be detected even when the
このとき統合制御部4により実行される処理について、図8を参照して説明する。先ず磁気センサ71の出力信号レベルについて遷移が検出されたか否かが判定される(ステップS1)。遷移が検出された場合(ステップS1においてYes)、上記の処理に基づいて制御基準位置が定められる(ステップS4)。 Processing executed by the integrated control unit 4 at this time will be described with reference to FIG. First, it is determined whether or not a transition is detected for the output signal level of the magnetic sensor 71 (step S1). When the transition is detected (Yes in step S1), the control reference position is determined based on the above process (step S4).
出力信号レベルの遷移が検出されない場合(ステップS1においてNo)、駆動軸43aの回転量が所定値以上であるか否かが判定される(ステップS2)。ここで所定値は、図7においてセクタギア45の右側端部45aが右ストッパ46aに当接する位置から、セクタギアの左側端部45bが左ストッパ46bに当接する位置まで変位させる駆動軸43aの回転量として定められる。換言すると、磁石70の配置は、上記の量だけセクタギア45が変位する間に必ずN極とS極の境界部が磁気センサ71に検出されるように定められる。
If no transition of the output signal level is detected (No in step S1), it is determined whether or not the rotation amount of the
駆動軸43aの回転量が所定値以上である場合(ステップS2においてYes)、すなわち磁気センサ71の出力信号レベルの遷移が検出されないまま、セクタギア45が許容されている移動量に達している場合、統合制御部4は、磁気センサ71が故障していると判断し、所定のエラー処理を実行する(ステップS5)。
When the rotation amount of the
ステッピングモータやブラシレスモータなどの絶対位置センサを用いないモータを、第1モータ43として使用する場合、電源供給が絶たれる度に制御基準位置の情報が失われる。そのため、基準位置の再設定が必要になる。このときセクタギア45の初期位置によっては、上記の所定量だけ駆動軸43aを回転させる前にセクタギア45がストッパ46に当接する場合がある。例えば、セクタギア45の左側端部45bの初期位置が左ストッパ46bの直前であり、セクタギア45が左方に変位するように駆動軸43aが回転される場合である。
When a motor that does not use an absolute position sensor such as a stepping motor or a brushless motor is used as the
そこで統合制御部4は、駆動量が所定値未満である場合(ステップS2においてNo)、セクタギア45の移動がストッパ46により規制されたか否かを判定する(ステップS3)。規制が検出されるまで(ステップS3においてNo)、駆動量に係る判定(ステップS2)と規制に係る判定(ステップS3)が繰り返される。規制が検出されると(ステップS3においてYes)、磁気センサ71の出力信号レベルに依らず、規制が検出された時点における駆動軸43aの角度位置を制御基準位置と定める(ステップS4)。以降の処理においては、当該制御基準位置に基づいて、回動軸41の回転方向と回転量が定められる。
Therefore, when the drive amount is less than the predetermined value (No in step S2), the integrated control unit 4 determines whether the movement of the
以上説明したように、第1モータ43は駆動軸43aを有する。第1伝達機構44は、駆動軸43aに接続されている。アクチュエータ40の回動軸41(可動部材の一例)は、第1伝達機構44により伝達される第1モータ43の駆動力に応じて動く。磁石70は回動軸41とともに変位する。磁気センサ71は、磁石70が発生する磁気を検出し、S極(磁気の第1状態の一例)に対応するレベルL1(第1レベルの一例)、およびN極(磁気の第2状態の一例)に対応するレベルL2を有する信号を、車両2の統合制御部4(制御装置の一例)に出力する。
As described above, the
統合制御部4は、駆動軸43aを回転させる信号を出力し、磁気センサ71の出力信号レベルがL1からL2に遷移したことを検出したときの駆動軸43aの回転角度位置を、回動軸41の制御基準位置と定める。また統合制御部4は、駆動軸43aを回転させて信号レベルL2からL1への遷移を検出した場合、駆動軸43aを逆回転させて、信号レベルL1からL2への遷移を検出したときの駆動軸43aの回転角度位置を、回動軸41の制御基準位置と定める。
The integrated control unit 4 outputs a signal for rotating the
すなわち、磁気センサ71の出力信号レベルがL1からL2に遷移する場合のみを、投影レンズ31の光軸A1のスイブル制御に係る基準位置の決定に用いるようにしている。これにより、定められる制御基準位置が第1モータ43の初期駆動方向によって異なることがない。したがって、回動軸41の回転制御を正確に実行することができる。
That is, only when the output signal level of the magnetic sensor 71 transitions from L1 to L2 is used for determination of the reference position for swivel control of the optical axis A1 of the
統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出してから、駆動軸43aを逆回転させて信号レベルL1からL2への遷移を検出するまでの、駆動軸43aの回転量Δθに基づいて、第1伝達機構44のバックラッシュ量を推定する。統合制御部4は、推定されたバックラッシュ量に基づいて、駆動軸43aを回転させる信号を補正する。
The integrated control unit 4 detects the amount of rotation Δθ of the
バックラッシュ量は製品ごとに異なり、また経年変化する。上記の構成によれば、制御基準位置の決定に際して取得した値を、その後の補正処理に利用できる。したがって第1伝達機構44の実状に即した回動軸41の回転制御を、処理負荷の増大を伴うことなく正確に実行できる。
The amount of backlash varies from product to product and varies over time. According to said structure, the value acquired at the time of determination of a control reference position can be utilized for subsequent correction processing. Therefore, the rotation control of the
統合制御部4は、駆動軸43aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ71が故障していると判断する。
If the integrated control unit 4 cannot detect the transition of the output signal level even if the
磁気センサ71が故障していれば、制御基準位置の決定時にこれが判断されるため、回動軸41の回転制御を適正に行なえない状態であることが早期に発見され、適切な処置を講ずることができる。
If the magnetic sensor 71 is out of order, this is determined when the control reference position is determined. Therefore, it is discovered at an early stage that the rotation control of the
ストッパ46(規制部材の一例)は、回動軸41の動きを規制する。統合制御部4は、駆動軸43aを所定量回転させる前にストッパ46による規制を検出したときの駆動軸43aの回転角度位置を、制御基準位置と定める。
The stopper 46 (an example of a regulating member) regulates the movement of the
この場合、ストッパ46により回動軸41の動きが規制されていながら、第1モータ43の駆動が継続される事態を回避できる。すなわち、磁気センサ71の故障が原因で第1モータ43や第1伝達機構44に過剰な負荷がかかり、これらにまで故障などが及ぶことを防止できる。
In this case, it is possible to avoid a situation in which the driving of the
アクチュエータ40の回動軸41は、車両2に搭載される灯具ユニット20による配光を変化させる部材である。したがって、不正確な配光制御に基づき前方車両などにグレアを与える事態や、必要な照明が不足する事態を回避できる。
The
図7に示すように、第2伝達機構48の第3ギア48cには、磁石80が装着されている。磁石80に対向する位置には、ホール素子などの磁気センサ81が配置されている。磁石80は、N極領域とS極領域を有している。ラック54と第3ギア44bの相対位置に応じて、磁気センサ81の正面に位置する磁石80の一部が、N極領域とS極領域との間で変化する。これにより変化する磁気が磁気センサ81により検出される。磁気センサ81は、検出した磁気に応じた信号を生成し、車両2の統合制御部4へ出力する。
As shown in FIG. 7, a
図5を参照して説明した磁気センサ61の場合と同様に、S極領域の磁気に対応するレベルL1と、N極領域の磁気に対応するレベルL2の出力信号が、磁気センサ81から出力される。統合制御部4は、磁気センサ81からの出力信号レベルがL1からL2に遷移したときの駆動軸47aの回転角度位置を、アクチュエータ40によるレベリング制御に係る基準位置と定める。以降の処理においては、当該基準位置に基づいて回動軸41の変位方向および変位量が定められる。
As in the case of the
統合制御部4は、磁気センサ81から出力される信号レベルがL1である場合、第2モータ47をCW駆動する信号を出力する。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t1で磁気センサ81の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t1における駆動軸47aの角度位置θ1を、光軸A1のレベリング制御に係る基準位置と定めるとともに、第2モータ47の駆動を停止する。
When the signal level output from the
一方、統合制御部4は、磁気センサ81から出力される信号レベルがL2である場合、第2モータ47をCCW駆動する信号を出力する。CCW駆動が継続されると、図5の(b)に示したように、ある時点t2で磁気センサ81の出力信号レベルがL2からL1に遷移する。しかしながら統合制御部4は、当該時点t2から所定の角度(θ2−θ0)だけ駆動軸47aが駆動されるように第2モータ47のCCW駆動を継続する。
On the other hand, when the signal level output from the
その後、統合制御部4は、第2モータ47をCW駆動して駆動軸47aを逆回転させる(時点t3)。CW駆動が継続されると、図5の(a)に示したように、ある時点t4で磁気センサ81の出力信号レベルがL1からL2に遷移する。統合制御部4は、当該時点t4における駆動軸47aの角度位置θ1を光軸A1のレベリング制御に係る基準位置と定めるとともに、第2モータ47の駆動を停止する。
Thereafter, the integrated control unit 4 drives the
また統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出した時点t2における駆動軸47aの角度位置θ2と、信号レベルL1からL2への遷移を検出した時点t4における駆動軸47aの角度位置θ1の差分Δθを、第2伝達機構48のバックラッシュ量と推定する。以降の光軸A1のレベリング制御においては、推定されたバックラッシュ量に基づき、必要に応じて第2モータ47を駆動する信号を補正する。
The integrated control unit 4 also detects the angular position θ2 of the
上記の制御基準位置を決定する処理は、磁気センサ81が正常に動作していることが前提である。そこで統合制御部4は、第2モータ47の駆動軸47aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ81が故障していると判断する。
The process for determining the control reference position is based on the premise that the
このとき統合制御部4により実行される処理について、図8を参照して説明する。先ず磁気センサ81の出力信号レベルについて遷移が検出されたか否かが判定される(ステップS1)。遷移が検出された場合(ステップS1においてYes)、上記の処理に基づいて制御基準位置が定められる(ステップS4)。 Processing executed by the integrated control unit 4 at this time will be described with reference to FIG. First, it is determined whether or not a transition is detected for the output signal level of the magnetic sensor 81 (step S1). When the transition is detected (Yes in step S1), the control reference position is determined based on the above process (step S4).
出力信号レベルの遷移が検出されない場合(ステップS1においてNo)、駆動軸47aの回転量が所定値以上であるか否かが判定される(ステップS2)。ここで所定値は、図7においてピニオンギア49の前側端部が前ストッパ55aに当接する位置から、ピニオンギア49の後側端部が後ストッパ55bに当接する位置まで変位させる駆動軸47aの回転量として定められる。換言すると、磁石80の配置は、上記の量だけピニオンギア49が変位する間に必ずN極とS極の境界部が磁気センサ81に検出されるように定められる。
If no transition of the output signal level is detected (No in step S1), it is determined whether or not the amount of rotation of the
駆動軸47aの回転量が所定値以上である場合(ステップS2においてYes)、すなわち磁気センサ81の出力信号レベルの遷移が検出されないまま、ピニオンギア49が許容されている移動量に達している場合、統合制御部4は、磁気センサ81が故障していると判断し、所定のエラー処理を実行する(ステップS5)。
When the rotation amount of the
ステッピングモータやブラシレスモータなどの絶対位置センサを用いないモータを、第2モータ47として使用する場合、電源供給が絶たれる度に制御基準位置の情報が失われる。そのため、基準位置の再設定が必要になる。このときピニオンギア49の初期位置によっては、上記の所定量だけ駆動軸47aを回転させる前にピニオンギア49が前ストッパ55aまたは後ストッパ55bに当接する場合がある。例えば、ピニオンギア49の後端部の初期位置が後ストッパ55bの直前であり、ピニオンギア49が後方に変位するように駆動軸47aが回転される場合である。
When a motor that does not use an absolute position sensor such as a stepping motor or a brushless motor is used as the
そこで統合制御部4は、駆動量が所定値未満である場合(ステップS2においてNo)、ピニオンギア49の移動が前ストッパ55aまたは後ストッパ55bにより規制されたか否かを判定する(ステップS3)。規制が検出されるまで(ステップS3においてNo)、駆動量に係る判定(ステップS2)と規制に係る判定(ステップS3)が繰り返される。規制が検出されると(ステップS3においてYes)、磁気センサ81の出力信号レベルに依らず、規制が検出された時点における駆動軸47aの角度位置を制御基準位置と定める(ステップS4)。以降の処理においては、当該制御基準位置に基づいて、回動軸41の変位方向と変位量が定められる。
Therefore, when the driving amount is less than the predetermined value (No in step S2), the integrated control unit 4 determines whether the movement of the
以上説明したように、第2モータ47は駆動軸47aを有する。第2伝達機構48は、駆動軸47aに接続されている。アクチュエータ40の回動軸41(可動部材の一例)は、第2伝達機構48により伝達される第2モータ47の駆動力に応じて動く。磁石80は回動軸41とともに変位する。磁気センサ81は、磁石80が発生する磁気を検出し、S極(磁気の第1状態の一例)に対応するレベルL1(第1レベルの一例)、およびN極(磁気の第2状態の一例)に対応するレベルL2を有する信号を、車両2の統合制御部4(制御装置の一例)に出力する。
As described above, the
統合制御部4は、駆動軸47aを回転させる信号を出力し、磁気センサ81の出力信号レベルがL1からL2に遷移したことを検出したときの駆動軸47aの回転角度位置を、回動軸41の制御基準位置と定める。また統合制御部4は、駆動軸47aを回転させて信号レベルL2からL1への遷移を検出した場合、駆動軸47aを逆回転させて、信号レベルL1からL2への遷移を検出したときの駆動軸47aの回転角度位置を、回動軸41の制御基準位置と定める。
The integrated control unit 4 outputs a signal for rotating the
すなわち、磁気センサ81の出力信号レベルがL1からL2に遷移する場合のみを、投影レンズ31の光軸A1のレベリング制御に係る基準位置の決定に用いるようにしている。これにより、定められる制御基準位置が第2モータ47の初期駆動方向によって異なることがない。したがって、回動軸41の移動制御を正確に実行することができる。
That is, only when the output signal level of the
統合制御部4は、信号レベルL2からL1への遷移を検出してから、駆動軸47aを逆回転させて信号レベルL1からL2への遷移を検出するまでの、駆動軸47aの回転量Δθに基づいて、第2伝達機構48のバックラッシュ量を推定する。統合制御部4は、推定されたバックラッシュ量に基づいて、駆動軸47aを回転させる信号を補正する。
The integrated control unit 4 detects the amount of rotation Δθ of the
バックラッシュ量は製品ごとに異なり、また経年変化する。上記の構成によれば、制御基準位置の決定に際して取得した値を、その後の補正処理に利用できる。したがって第2伝達機構48の実状に即した回動軸41の移動制御を、処理負荷の増大を伴うことなく正確に実行できる。
The amount of backlash varies from product to product and varies over time. According to said structure, the value acquired at the time of determination of a control reference position can be utilized for subsequent correction processing. Therefore, the movement control of the
統合制御部4は、駆動軸47aを所定量回転させても出力信号レベルの遷移を検出できない場合、磁気センサ81が故障していると判断する。
The integrated control unit 4 determines that the
磁気センサ81が故障していれば、制御基準位置の決定時にこれが判断されるため、回動軸41の移動制御を適正に行なえない状態であることが早期に発見され、適切な処置を講ずることができる。
If the
前ストッパ55aと後ストッパ55b(規制部材の一例)は、回動軸41の動きを規制する。統合制御部4は、駆動軸47aを所定量回転させる前に前ストッパ55aまたは後ストッパ55bによる規制を検出したときの駆動軸47aの回転角度位置を、制御基準位置と定める。
The
この場合、前ストッパ55aまたは後ストッパ55bにより回動軸41の動きが規制されていながら、第2モータ47の駆動が継続される事態を回避できる。すなわち、磁気センサ81の故障が原因で第2モータ47や第2伝達機構48に過剰な負荷がかかり、これらにまで故障などが及ぶことを防止できる。
In this case, it is possible to avoid a situation in which the driving of the
アクチュエータ40の回動軸41は、車両2に搭載される灯具ユニット20による配光を変化させる部材である。したがって、不正確な配光制御に基づき前方車両などにグレアを与える事態や、必要な照明が不足する事態を回避できる。
The
上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。 The above embodiment is for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit of the present invention, and it is obvious that the present invention includes equivalents thereof.
上記の実施形態においては、磁石60、70、80のS極が発生する磁気に対応する信号レベルをL1とし、N極が発生する磁気に対応する信号レベルをL2としている。しかしながら、磁極と信号レベルの関係は逆であってもよい。
In the above embodiment, the signal level corresponding to the magnetism generated by the south poles of the
上記の実施形態においては、磁気センサ61、71、81の出力信号レベルがL1からL2に遷移する場合のみを、制御基準位置の決定に用いている。しかしながら、出力信号レベルがL2からL1に遷移する場合のみを制御基準位置の決定に用いてもよい。
In the above embodiment, only when the output signal level of the
磁石60、70、80と磁気センサ61、71、81の配置は、制御対象の変位に伴う磁気変化を検出しうる限りにおいて、適宜に定めうる。例えば磁石をロータリーシェード37やアクチュエータ40の回動軸41に設け、磁気センサを当該磁石に対向するように配置してもよい。
The arrangement of the
上記の実施形態において、ロータリーシェード37は、いわゆるロービームパターンとハイビームパターンの2種を形成可能な構成とされている。ロータリーシェード37が形成可能な配光パターンの数は3種以上であってもよい。このような構成は、投影レンズ31の前方に投影される端縁の形状を適宜に変更することにより得られる。形成する配光パターンの数が増えるほど、限られた円周角の範囲内に形状の異なる端縁を設ける必要があるため、より正確な回転制御が求められる。したがって、上記制御の効果は、形成する配光パターンの数が増えるほど顕著となる。
In the above embodiment, the
複数の配光パターンを切替えうる限りにおいて、ロータリーシェード37に代えて板状のシェードをアクチュエータで変位させる構成としてもよい。この場合、アクチュエータ40を参照して説明した制御を適用しうる。
As long as a plurality of light distribution patterns can be switched, a plate-shaped shade may be displaced by an actuator instead of the
灯具ユニット20は、必ずしもシェードを備え、投影レンズ31の光軸A1のスイブル制御とレベリング制御の双方を実行可能である構成とすることを要しない。シェードによる配光切替制御、光軸A1のスイブル制御とレベリング制御の少なくとも1つが実行可能な構成であってもよい。シェードを備えない灯具ユニットの場合、必ずしも前照灯装置10に搭載されることを要しない。投影レンズ31の光軸A1の向きを変化させる制御が必要な適宜の照明装置に搭載されうる。
The
図1に示すように、磁気センサ61、71、81からの出力信号を受信する受信部4a、およびモータ38の駆動軸38a、第1モータ43の駆動軸43a、第2モータ47の駆動軸47aを回転させる信号を出力する出力部4bを備えている限りにおいて、制御装置としての機能の全てを、統合制御部4に担わせる必要はない。前照灯装置10が備えるハウジング11内に制御装置を配置し、統合制御部4により実現される機能の少なくとも一部を、当該制御装置に担わせる構成としてもよい。
As shown in FIG. 1, the
上述の制御は、必ずしも車両に搭載される灯具が備えるモータに対して行なわれることを要しない。磁気センサが検出する磁気の変化に基づいて制御基準位置が決定され、かつ磁気変化が検出される位置に対応する駆動軸の回転角度位置が、モータの駆動方向によって異なりうるシステムに対して、上述の制御を適用可能である。 The above-described control does not necessarily need to be performed on the motor provided in the lamp mounted on the vehicle. For a system in which the control reference position is determined based on the magnetic change detected by the magnetic sensor and the rotational angle position of the drive shaft corresponding to the position where the magnetic change is detected can vary depending on the driving direction of the motor. Can be applied.
1:モータ制御システム、2:車両、4:統合制御部、4a:受信部、4b:出力部、20:灯具ユニット、37:ロータリーシェード、38:モータ、38a:駆動軸、39:伝達機構、43:第1モータ、43a駆動軸、44:第1伝達機構、46:ストッパ、47:第2モータ、47a:駆動軸、48:第2伝達機構、60:磁石、61:磁気センサ、70:磁石、71:磁気センサ、80:磁石、81:磁気センサ、L1:第1出力信号レベル、L2:第2出力信号レベル、t1:駆動軸を回転させて信号レベルL1からL2への遷移を検出した時点、t4:駆動軸を逆回転させた後に信号レベルL1からL2への遷移を検出した時点、θ1:制御基準位置に対応する回転角度位置、Δθ:信号レベルの遷移が生じる回転角度位置の差 1: motor control system, 2: vehicle, 4: integrated control unit, 4a: receiving unit, 4b: output unit, 20: lamp unit, 37: rotary shade, 38: motor, 38a: drive shaft, 39: transmission mechanism, 43: first motor, 43a drive shaft, 44: first transmission mechanism, 46: stopper, 47: second motor, 47a: drive shaft, 48: second transmission mechanism, 60: magnet, 61: magnetic sensor, 70: Magnet: 71: Magnetic sensor, 80: Magnet, 81: Magnetic sensor, L1: First output signal level, L2: Second output signal level, t1: Rotating drive shaft to detect transition from signal level L1 to L2 T4: When the transition from the signal level L1 to L2 is detected after the drive shaft is reversely rotated, θ1: The rotational angle position corresponding to the control reference position, Δθ: The rotational angle position where the signal level transition occurs difference
Claims (6)
前記駆動軸に接続された伝達機構と、
前記伝達機構により伝達される前記モータの駆動力に応じて動く可動部材と、
前記可動部材とともに変位する磁石と、
前記磁石が発生する磁気を検出する磁気センサと、
前記駆動軸を回転させる信号を出力する制御装置とを備え、
前記磁気センサは、前記磁気の第1状態に対応する第1レベル、および前記磁気の第2状態に対応する第2レベルを有する信号を前記制御装置へ出力し、
前記制御装置は、前記駆動軸を回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記可動部材の制御基準位置と定め、
前記制御装置は、前記駆動軸を回転させて前記第2レベルから前記第1レベルへの遷移を検出した場合、前記駆動軸を逆回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める、モータ制御システム。 A motor having a drive shaft;
A transmission mechanism connected to the drive shaft;
A movable member that moves according to the driving force of the motor transmitted by the transmission mechanism;
A magnet that is displaced together with the movable member;
A magnetic sensor for detecting magnetism generated by the magnet;
A controller for outputting a signal for rotating the drive shaft,
The magnetic sensor outputs a signal having a first level corresponding to the first state of the magnetism and a second level corresponding to the second state of the magnetism to the control device;
The control device determines a rotation angle position of the drive shaft when the drive shaft is rotated to detect a transition from the first level to the second level as a control reference position of the movable member,
When the control device rotates the drive shaft and detects a transition from the second level to the first level, the control device reversely rotates the drive shaft to change the first level to the second level. A motor control system that determines a rotation angle position of the drive shaft when detected as the control reference position.
前記制御装置は、推定された前記バックラッシュ量に基づいて、前記駆動軸を回転させる信号を補正する、請求項1に記載のモータ制御システム。 The control device detects the transition from the second level to the first level and then reversely rotates the drive shaft until the transition from the first level to the second level is detected. Estimating the amount of backlash of the transmission mechanism based on the amount of rotation of the drive shaft;
The motor control system according to claim 1, wherein the control device corrects a signal for rotating the drive shaft based on the estimated backlash amount.
前記制御装置は、前記駆動軸を前記所定量回転させる前に前記規制部材による規制を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める、請求項3に記載のモータ制御システム。 A regulating member for regulating the movement of the movable member;
The motor control system according to claim 3, wherein the control device determines a rotation angle position of the drive shaft when the restriction by the restriction member is detected before rotating the drive shaft by the predetermined amount as the control reference position. .
磁気センサからの出力信号を受信する受信部と、
前記駆動軸を回転させる信号を出力する出力部とを備え、
前記出力信号は、磁気の第1状態に対応する第1レベル、および前記磁気の第2状態に対応する第2レベルを有するものであり、
前記駆動軸を回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を制御基準位置と定め、
前記駆動軸を回転させて前記第2レベルから前記第1レベルへの遷移を検出した場合、前記駆動軸を逆回転させて前記第1レベルから前記第2レベルへの遷移を検出したときの前記駆動軸の回転角度位置を前記制御基準位置と定める、制御装置。 A motor control device having a drive shaft,
A receiver for receiving an output signal from the magnetic sensor;
An output unit for outputting a signal for rotating the drive shaft,
The output signal has a first level corresponding to a magnetic first state and a second level corresponding to the magnetic second state;
The rotation angle position of the drive shaft when the drive shaft is rotated to detect a transition from the first level to the second level is defined as a control reference position,
When the transition from the second level to the first level is detected by rotating the drive shaft, the transition from the first level to the second level is detected by reversely rotating the drive shaft. A control device that determines a rotation angle position of a drive shaft as the control reference position.
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