JP2022015772A - 車両用ランプ制御装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022015772000001
【課題】複数の車両用ランプにおけるフェイルセーフを確保するとともに、ランプ制御の高速化を実現する車両用ランプ制御装置を提供する。
【解決手段】車両に設けられた左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬと、各ランプに設けられてそれぞれ各ランプでのランプ制御を行なうランプＥＣＵ２と、車両に設けられて各ランプＥＣＵ２との間で制御信号を通信する車両ＥＣＵ１を備えており、車両ＥＣＵ１と各ランプＥＣＵ２は第１ＣＡＮ通信ラインＬc1で接続され、各ランプＥＣＵ２はそれぞれ独立してランプ制御を行なう。さらに、各ランプはランプユニット３やレベリングアクチュエータ４を備えており、ランプＥＣＵ２はこれらと第２ＣＡＮ通信ラインＬc2で接続されてランプユニット３とレベリングアクチュエータ４を制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は自動車等の車両に配設される複数のランプの配光を含む各種ランプ制御を行うためのランプ制御装置に関する。
車両、特に自動車では、ヘッドランプの点消灯、配光、ランプ照射方向（エイミング）等の各種ランプ制御を行うために、専用の電子制御ユニット（Electronic Control Unit:以下、ランプＥＣＵと称する）が設けられている。このランプＥＣＵは自動車に配設されている主となる電子制御ユニット（以下、車両ＥＣＵと称する）に接続されており、車両ＥＣＵから出力される制御信号に基づいて各ランプの制御を行う。
このようなランプＥＣＵを備えたランプ制御装置として、特許文献１及び特許文献２には、自動車の左右に設けられたヘッドランプの一方に配設したランプＥＣＵをマスターランプＥＣＵとして構成し、他方のヘッドランプに配設したランプＥＣＵをスレーブランプＥＣＵとして構成したものが提案されている。このランプ制御装置によれば、車両ＥＣＵからの制御信号に基づいてマスターランプＥＣＵにおいて主となる処理を行ない、得られた制御信号で自身側の一方のランプを制御する。また、これと同時に、得られた制御信号をスレーブランプＥＣＵに伝送し、スレーブランプＥＣＵは伝送されてきた制御信号により自身側の他方のランプを制御する。
このように一方のヘッドランプに設けたマスターランプＥＣＵと、他方のヘッドランプに設けたスレーブランプＥＣＵとの間で通信を行って制御信号を伝送することで、同じ制御信号に基づいて左右のヘッドランプを一体的にランプ制御することができる。また、他方のランプＥＣＵをマスターランプＥＣＵよりも低コストのスレーブランプＥＣＵで構成することにより、ランプ制御装置を低コストに構成できる。
このようなマスターランプＥＣＵとスレーブランプＥＣＵを備えるランプ制御装置では、車両ＥＣＵとマスターランプＥＣＵを通信速度の早いＣＡＮ（Controller Area Network）ラインで接続し、マスターとスレーブの各ランプＥＣＵをＣＡＮよりも通信速度の遅いＬＩＮ（Local Interconnect Network）ラインで接続する構成がとられている。すなわち、車両ＥＣＵからの制御信号を高速なＣＡＮラインを用いてマスターランプＥＣＵに伝送することにより、マスターランプＥＣＵにおいて応答性の高いランプ制御信号を形成することができる。一方、ランプ制御されるランプユニットやレベリングアクチュエータは、それぞれの制御に要求される速度がそれほど高くないため、低コストに構成できるＬＩＮラインを用いている。
特開２０１３－６５８０号公報 特開２０１４－１９３４７号公報
ところで、ヘッドランプにおける配光制御の一つの形態としてＡＤＢ（Adaptive Driving Beam:配光可変）配光制御が採用されている。近年では、ＡＤＢ配光制御の高精度を図るために、ＡＤＢ配光領域を極めて多数の微小照射領域に区画し、各微小照射領域を高速で発光・消光制御することが要求されている。しかしながら、ランプＥＣＵによるランプ制御を、ＬＩＮラインを用いたＬＩＮ通信で行う構成では、このような高速な制御に対応することは難しく、ＡＤＢ配光制御における高精度化を実現することが困難である。特に、マスター側とスレーブ側をＬＩＮラインで接続した構成では、スレーブ側におけるランプ制御の高速化と高精度化を実現することは難しい。
また、車両ＥＣＵをＣＡＮラインでマスター側のランプＥＣＵにのみ接続した構成では、マスター側に異常が生じてランプ制御が難しい状況になったときには、スレーブ側でのランプ制御も難しくなる。そのため、マスター側とスレーブ側の両方のランプ制御を停止する対策を取らざるを得ず、フェイルセーフの問題が生じる。仮に、スレーブ側においてランプＥＣＵが独立して制御が可能な構成を採用しても、車両ＥＣＵからの制御信号はＣＡＮラインを通し、さらにＬＩＮラインを通してスレーブ側にまで伝送されることになり、高速なランプ制御を実現することは難しい。
本発明の目的は複数のランプにおけるフェイルセーフを確保するとともに、制御の高速化を実現することが可能な車両用ランプ制御装置を提供する。
本発明は、車両に設けられた少なくとも２つのランプと、各ランプに設けられてそれぞれ各ランプでのランプ制御を行なうランプ制御手段と、車両に設けられて各ランプ制御手段との間で制御信号を通信する車両制御手段を備えており、車両制御手段と各ランプ制御手段は第１高速通信ラインで接続され、各ランプ制御手段は第１高速通信ラインでの通信によりそれぞれ独立してランプ制御を行なう構成である。
さらに、本発明においては、各ランプは配光制御が可能なランプユニットを備えており、ランプ制御手段とランプユニットは第２高速通信ラインで接続され、ランプ制御手段は第２高速通信ラインでの通信によりランプユニットを制御する構成とする。あるいは、各ランプはランプユニットの光軸調整を行うためのアクチュエータを備え、ランプ制御手段とアクチュエータは第２高速通信ラインで接続されており、ランプ制御手段は第２高速通信ラインでの通信によりアクチュエータを制御する構成とする。
本発明の好ましい形態は、第１高速通信ラインと第２高速通信ラインはＣＡＮ通信ラインで構成される。また、２つのランプは車両の左右のヘッドランプであり、ランプ制御手段はランプの配光とアクチュエータによるランプの光軸制御を行なう構成とされる。特に、アクチュエータはランプユニットの光軸を上下方向に制御するレベリングアクチュエータとして構成され、この場合、車両のロール角の変化に追従してそれぞれ独立して制御される。
本発明によれば、車両制御手段と、２つ以上のランプの各ランプ制御手段は第１高速通信ラインで接続されており、各ランプ制御手段は第１高速通信ラインでの高速通信によりそれぞれ独立してランプ制御を行なうことが可能である。したがって、１つのランプにおいて異常が生じた場合でも他のランプのランプ制御手段は、第１高速通信ラインにより高速通信される車両制御手段の制御信号に基づいて制御を継続することができ、フェイルセーフが確保されるとともに、高速でかつ高精細なランプ制御が実現できる。
本発明のランプ制御装置をヘッドランプに適用した自動車の概略構成図。 右ヘッドランプの一部を破断した正面図。 図２のIII-III線に沿う拡大断面図。 ロービーム配光とＡＤＢ配光の配光図。 実施形態１のランプ制御装置のブロック構成図。 実施形態２のランプ制御装置のブロック構成図。 レベリング制御を説明する概略図。 実施形態３のランプ制御装置のブロック構成図。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車の左右のヘッドランプを制御するランプ制御装置に適用した実施形態の概念構成図である。自動車ＣＡＲの車体前部に配設されている左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬにはそれぞれ複合型ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４が設けられており、さらにこれら複合型ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４を制御するためのランプＥＣＵ２が設けられている。このランプＥＣＵ２は本発明におけるランプ制御手段である。
このランプＥＣＵ２についての詳細は後述するが、左右の各ランプＥＣＵ２はそれぞれ自動車ＣＡＲに設けられている車両ＥＣＵ１に車両ＣＡＮラインＬc1で接続されており、当該車両ＥＣＵ１との間で所要の制御信号による通信を行い、前記したランプユニット３とレベリングアクチュエータ４を制御することが可能とされている。この車両ＥＣＵ１はランプ制御のみならず、自動車ＣＡＲにおけるエンジン制御を含む種々の制御を行うことが可能であり、本発明における車両制御手段である。前記車両ＣＡＮラインＬc1はこれらの制御を行うために車両ＥＣＵ１と左右の各ランプＥＣＵ２とをＣＡＮ信号で高速通信接続する第１高速通信ラインである。
また、前記ＥＣＵ１には、制御を行なう際の情報を取得するためのセンサー群５が接続されている。このセンサー群５は複数のセンサーを含んで構成されており、個々のセンサーの具体的な説明は省略するが、本発明に関連のあるセンサーとして、自動車の車速を検出する車速センサー、自動車の加速度を検出する加速度センサー、自動車の操舵角を検出する操舵角センサーで構成されている。さらに、前記ＥＣＵ１にはＡＤＢ配光制御に利用される撮像手段としてのカメラ６が接続されている。
左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬは左右対称の構成であり、図２は右ヘッドランプＲ－ＨＬの一部を破断した正面図、図３は図２のIII-III線に沿う拡大断面図である。これらの図において、右ヘッドランプＲ－ＨＬは、自動車の車体に取り付けられるランプハウジング１００を備えており、このランプハウジング１００内に前記複合型ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４が配設され、さらにこれらを制御するための前記ランプＥＣＵ２が内装されている。ランプハウジング１００は前方を開口した容器状のランプボディ１０１と、このランプボディ１０１の前面開口に取り付けられた透光カバー１０２とで構成されている。
前記複合型ランプユニット３は複数のランプユニット、ここではクリアランスランプユニット（ＣＬＬ）３１とロービームランプユニット（ＬｏＬ）３２とＡＤＢランプユニット（ＡＤＢＬ）３３で構成されており、これらのランプユニット３１～３３が一体的に組立てられている。クリアランスランプユニット３１とロービームランプユニット３２は一般的なリフレクタ型ランプとして構成されたものであり、詳細な説明は省略するが、それぞれＬＥＤで構成された光源３１ｓ，３２ｓから出射された光をリフレクタ３１ｒ，３２ｒにより所要の配光領域を光照射する構成である。このクリアランスランプユニット３１は昼間走行ランプユニットとして構成されてもよい。
ＡＤＢランプユニット３３はプロジェクタ型ランプとして構成されており、図３に概略の断面構造が示されている。このＡＤＢランプユニット３３は光源３３ｓと、光源３３ｓから出射される光を投影する投影レンズ３３ｌを備えており、光源３３ｓの発光を制御することにより発光面において形成される光パターンを制御することが可能とされている。そして、形成された光パターンを投影レンズ３３ｌにより自動車の前方領域に投影することにより、当該前方領域を所望の配光で光照射することが可能とされている。
この光源３３ｓは、詳細な図示は省略するが、μｍオーダの微小ＬＥＤをマトリクス状に配列した数千分割の多分割発光素子（多分割ＬＥＤアレイ）で構成されており、前記ランプＥＣＵ２により発光の制御が行なわれることにより、多数の微小ＬＥＤが選択的に発光される。この微小ＬＥＤの選択的な発光により、光源３３ｓの発光面に所望の光パターンが形成され、この光パターンが投影レンズ３３ｌにより投影されることにより、発光された微小ＬＥＤに対応する自動車前方の微小照射領域が光照射され、ＡＤＢ配光制御が行われる。
図４（ａ）は前記ロービームランプユニット３２とＡＤＢランプユニット３３の配光パターンを説明する図であり、ロービームランプユニット３２は、水平ラインＨに沿った所要のカットオフラインを有するロービーム配光領域Ａ－Ｌｏの光照射を行う。ＡＤＢランプユニット３３は、当該カットオフラインを含んで、それよりも上側のＡＤＢ配光領域Ａ－ＡＤＢを光照射する。このＡＤＢ配光領域Ａ－ＡＤＢは、光源３３ｓを構成している多分割ＬＥＤアレイの各微小ＬＥＤにそれぞれ対応した微小照射領域Ａｓが枡目状に配列された領域であり、発光された微小ＬＥＤにより光照射された微小照射領域Ａｓが集合されてＡＤＢ配光領域Ａ－ＡＤＢが形成される。
このＡＤＢランプユニット３３では、光源３３ｓの多分割ＬＥＤアレイを構成する多数の微小ＬＥＤを１つあるいは複数個の単位（この単位をチャンネルと称することもある）で発光を制御することにより、単位毎に、すなわち１つあるいは複数の微小照射領域Ａｓ毎に光照射を行うことができる。これにより、発光された微小ＬＥＤに対応する微小照射領域Ａｓが集合された所望の配光パターンのＡＤＢ配光制御が行われる。このチャンネルは例えば数十から数百のチャンネル数として設定することが可能である。
一方、前記レベリングアクチュエータ４は、図２及び図３に示したように、前記ランプハウジング１００内に配設されたレベリング機構４１の駆動部として構成されている。レベリング機構４１は、ヘッドランプの前後方向に傾動可能なレベリングフレーム４２を備えている。このレベリングフレーム４２はその上部に設けられた支点部４２ｓによりランプホディ１０１に支持され、下部においてレベリングアクチュエータ４に連結されている。レベリングアクチュエータ４は例えばモータを駆動源とて軸転駆動される駆動スクリュー４３を備えており、この駆動スクリュー４３はレベリングフレーム４２に螺合されている。
レベリングアクチュエータ４が駆動されると駆動スクリュー４３が軸転され、これに螺合されているレベリングフレーム４２は下部が前後移動され、支点部４２ｓを中心にして傾動される。前記複合ランプユニット３、すなわち３つのランプユニット３１～３３はこのレベリングフレーム４２に搭載されており、レベリングアクチュエータ４の駆動によりレベリングフレーム４２とともに複合ランプユニット３が傾動され、各ランプユニット３１～３３の光軸Ｌｘが上下方向に変化制御されてレベリング制御が行われる。
前記ランプＥＣＵ２は複合ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４に電気的に接続されており、複合型ランプユニット３における点消灯や配光を制御する。さらに、ランプＥＣＵ２はレベリングアクチュエータ４により複合型ランプユニット３をレベリング制御する。このランプＥＣＵ２におけるランプユニット３とレベリングアクチュエータ４の制御を合せてランプ制御としており、このランプＥＣＵ２を含むランプ制御装置は、例えば次の実施形態１～３として構成される。
（実施形態１）
図５は実施形態１のランプ制御装置の電気系統のブロック構成図である。ここでは右ヘッドランプＲ－ＨＬの構成を詳しく図示しているが、左ヘッドランプＬ－ＨＬについては一部の図示は簡略化している。右ヘッドランプＲ－ＨＬにおいて、ランプＥＣＵ２は第１から第３のＬＥＤ駆動回路部２１，２２，２３を備えている。第１ＬＥＤ駆動回路部２１は電圧レベルの第１ライン（ＣＬライン）Ｌv1によりクリアランスランプユニット３１に接続され、その光源３１ｓとしてのＬＥＤに発光用の電流を供給する。第２ＬＥＤ駆動回路部２２は同じく電圧レベルの第２ライン（Ｌｏライン）Ｌv2によりロービームランプユニット３２に接続され、その光源３２ｓとしてのＬＥＤに発光用の電流を供給する。第３ＬＥＤ駆動回路部２３は電圧レベルの第３ライン（ＡＤＢライン）Ｌv3によりＡＤＢランプユニット３３に接続され、その光源３３ｓとしての多分割ＬＥＤに発光用の電流を供給する。
また、前記ランプＥＣＵ２は、高速通信回路部としてのＣＡＮ通信回路部２４を備えている。このＣＡＮ通信回路部２４はランプＣＡＮラインＬc2によりＡＤＢランプユニット３３に接続されている。このランプＣＡＮラインＬc2は、本発明における第２高速通信ラインを構成する。このＣＡＮ通信回路部２４は、前記したように車両ＥＣＵ１に接続されている車両ＣＡＮラインＬc1を通して伝送される制御信号を、その通信速度に対応して高速処理する機能を有し、かつ処理した信号に基づいてＡＤＢランプユニット３３の制御を行う構成とされている。
前記したようにＡＤＢランプユニット３３は光源３３ｓとしての多分割ＬＥＤアレイの微小ＬＥＤをチャンネル単位で発光制御する構成であり、この発光制御を行うためのＡＤＢ制御部３３１が設けられている。このＡＤＢ制御部３３１は、図５に概略図示するように、光源３３ｓのチャンネル単位として構成される１つ又は複数の微小ＬＥＤに対してそれぞれ並列に接続された複数のバイパススイッチ３３ｂを選択的にオン・オフ制御する機能を有している。このＡＤＢ制御部３３１は前記ランプＣＡＮラインＬc2を介して接続されているＣＡＮ通信回路部２４により制御され、オフされたバイパススイッチ３３ｂに並列されている微小ＬＥＤ（３３ｓ）を発光させ、オンされたバイパススイッチ３３ｂに並列されている微小ＬＥＤ（３３ｓ）を消光させる。
したがって、ランプＥＣＵ２においては、車両ＣＡＮラインＬc1を通して車両ＥＣＵ１との間で高速に通信される信号によりＣＡＮ通信回路部２４での信号処理が実行され、さらにこの処理された信号はランプＣＡＮラインＬc2を通してＡＤＢ制御部３３１に伝送され、バイパススイッチ３３ｂを高速制御することになる。これにより、光源３３ｓを構成している多分割ＬＥＤアレイにおける微小ＬＥＤの選択的な発光を制御し、ＡＤＢランプユニット３３におけるＡＤＢ制御を実行する。
さらに、図５に示したように、前記ランプＥＣＵ２は、ＣＡＮ通信回路部２４よりも通信速度が低い低速通信回路部としてのＬＩＮ通信回路部２５を備えている。このＬＩＮ通信回路部２５は本発明における低速通信ラインとしてのＬＩＮラインＬｌによりレベリングアクチュエータ４に接続されている。このＬＩＮ通信回路部２５は、例えば、車両ＣＡＮラインＬc1を通して車両ＥＣＵ１から伝送される信号を、レベリングアクチュエータ４の仕様に対応した通信速度の信号に処理し、この信号に基づいて当該レベリングアクチュエータ４の制御を行う構成とされている。
なお、この実施形態１ではランプＥＣＵ２に車高センサー７が接続されている。この車高センサー７で検出された車高はＬＩＮ通信回路部２５に入力され、ＬＩＮ通信回路部２５はこの車高に基づいて自動車のピッチ角（自動車の車体の前後方向の傾き角）を演算し、ＬＩＮラインＬlを通して演算したピッチ角に基づくレベリングアクチュエータ４の制御を行なう構成とされている。
左ヘッドランプＬ－ＨＬの構成も同じであり、図示を簡略化したランプＥＣＵ２と複合型ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４を備えている。この実施形態２では、ランプＥＣＵ２には車高センサー７は接続されていない。その一方で、左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２は右ヘッドランプＲ－ＨＬのＬＩＮ通信回路部２５にＬＩＮラインＬｌを通して接続されている。
以上の構成のヘッドランプでは、車両ＥＣＵ１からの点灯制御信号が車両ＣＡＮラインＬc1を通したＣＡＮ通信により左右のヘッドランプの各ランプＥＣＵ２に伝送されると、各ランプＥＣＵ２の第１ないし第３のＬＥＤ駆動回路部２１～２３はそれぞれ対応するランプユニット３１～３３の各光源、すなわちＬＥＤに所要の電流を供給する。これにより、クリアランスランプユニット３１とロービームランプユニット３２のＬＥＤが発光されてランプ点灯状態とされる。また、ＡＤＢランプユニット３３においては多分割ＬＥＤアレイが発光のスタンバイ状態とされる。
ＡＤＢランプユニット３３のスタンバイ状態において、車両ＥＣＵ１からのＡＤＢ配光制御信号が車両ＣＡＮラインＬc1を通したＣＡＮ通信により左右の各ランプＥＣＵ２に伝送されると、ＣＡＮ通信回路部２４はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信によりＡＤＢ配光制御を実行する。例えば、車両ＥＣＵ１はカメラ６で撮像した自動車の前方領域の画像から前方車両情報を取得する。次いで、ＣＡＮ通信回路部２４はこの前方車両情報を車両ＣＡＮラインＬc1を通して取得し、この前方車両情報に基づいてＡＤＢ制御部を制御する。
すなわち、ランプＣＡＮラインＬc２を通したＣＡＮ通信によりＡＤＢ制御部３３１を制御し、前方車両が存在する微小照射領域に対応する微小ＬＥＤのバイパスイッチ３３ｂをオンし、当該微小ＬＥＤを消光する。他の微小ＬＥＤのバイパスイッチ３３ｂはオフし、発光する。これにより、図４（ｂ）に示すように、前方車両(対向車)ＦＣＡＲや歩行者ＷＭが存在する領域を光照射せず、これ以外のＡＤＢ配光領域を光照射するＡＤＢ配光制御が実行される。この図4（ｂ）では点描した領域を光照射している。
このＡＤＢ配光制御では、光源３３ｓとしての他分割ＡＤＢアレイを構成している微小ＡＤＢが極めて多数であるので、ＡＤＢ配光制御を行なう際の単位としての微小照射領域のチャンネル数を多くできる。したがって、このようなチャンネル単位での光照射を行うことにより、前方車両が存在していない領域のみを光照射することが可能な高精細のＡＤＢ配光制御が実現できる。
その一方で、これら多数のチャンネルを瞬時に制御する必要があり、ＡＤＢ制御の高速化が要求される。特に、前方車両の経時的な相対位置変化に追従して微小照射領域を高速に切り替えるＡＤＢ配光制御が要求される。ＣＡＮ通信回路部２４には車両ＥＣＵ１から車両ＣＡＮラインＬc1を通したＣＡＮ通信によりＡＤＢ配光制御信号が伝送され、さらにＣＡＮ通信回路部２４はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信によりＡＤＢ制御部３３１の制御を行っている。これにより、従来のようなＬＩＮラインを通したＬＩＮ通信による制御に比較して高速な制御が可能となり、ＡＤＢランプユニット３３に要求されている高精細でかつ高速なＡＤＢ配光制御が実現できる。
一方、車両ＥＣＵ１からレベリング制御信号が車両ＣＡＮラインＬc1を通して左右のヘッドランプの各ランプＥＣＵ２に伝送されると、ＬＩＮ通信回路部２５は車高センサー７で検出された車高変化に基づいて自動車のピッチ角（前後方向の傾き角）を演算する。そして、このピッチ角から得られるレベリング制御信号に基づき、ＬＩＮラインＬｌを通したＬＩＮ通信によりレベリングアクチュエータ４を制御し、複合型ランプユニット３の光軸調整を実行する。レベリング制御に要求される制御速度はＡＤＢ配光制御に比較して低いので、ＬＩＮ通信回路部２５はＬＩＮラインＬｌを通したＬＩＮ通信による制御でも通常の自動車における車高変化に追従したレベリング制御が実現できる。
以上のランプ制御は左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬの各ランプＥＣＵ２において同様に行われる。ただし、左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２には車高センサー７が接続されていないので、レベリング制御に際しては右ヘッドランプＲ－ＨＬのランプＥＣＵ２で演算したピッチ角を利用する。すなわち、右ヘッドランプＲ－ＨＬのＬＩＮラインＬｌを通して左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２に伝送する。したがって、左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２においても、右ヘッドランプＲ－ＨＬと同等な応答性を有するレベリング制御が実現できる。
このように、左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬの各ランプＥＣＵ２は、それぞれ車両ＣＡＮラインＬc1を通して車両ＥＣＵ１に接続され、かつＣＡＮ通信により伝送された信号に基づいて制御を行なう独立型のランプＥＣＵとして構成されている。したがって、一方のヘッドランプ、例えば左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２に異常が生じて当該左ヘッドランプＬ－ＨＬにおける複合型ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４の制御が停止されても、正常な右ヘッドランプＲ－ＨＬのランプＥＣＵ２においては車両ＣＡＮラインＬc1を通した車両ＥＣＵ１とのＣＡＮ通信により正常かつ高速な制御が実行される。逆に、右ヘッドランプＲ－ＨＬのランプＥＣＵ２に異常が生じた場合には、左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２において正常な制御が実行される。したがって、いずれか一方のランプおいて異常が生じても、他方のヘッドランプによるランプ制御、特にＡＤＢ配光制御やレベリング制御は確保されることになりフェイルセーフが確保される。
なお、右ヘッドランプＲ－ＨＬのランプＥＣＵ２に異常が生じたとき、接続されている車高センサー７の出力は車両ＣＡＮラインＬc1を通したＣＡＮ通信により左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２に伝送されるようにしてもよい。この場合には、左ヘッドランプＬ－ＨＬのランプＥＣＵ２は伝送された車高センサー７の検出出力に基づいてピッチ角の演算を行い、レベリング制御を実行することになり、この点でもフェイルセーフが確保される。
因みに、従来のマスター・スレーブ方式は、マスター側のランプＥＣＵに車両ＣＡＮラインが接続され、スレーブ側のランプＥＣＵはマスター側にＬＩＮラインで接続され、マスター側のランプＥＣＵで得られた制御信号をＬＩＮ通信によりマスター側とスレーブ側の両方のランプユニットやアクチュエータの制御を行う構成である。そのため、マスター側に異常が生じたときには、マスター側はもとよりスレーブ側においてもランプユニットやアクチュエータの制御が停止されてしまい、フェイルセーフの点で好ましくない。
また、従来のマスター・スレーブ方式では、マスター側とスレーズ側のそれぞれのランプのランプユニットとレベリングアクチュエータは同じＬＩＮラインを介してマスター側のランプＥＣＵに接続されており、このＬＩＮラインを通してマスター側とスレーブ側の各ランプのランプユニットとレベリングアクチュエータを制御する構成である。そのため、各ランプのランプユニットとレベリングアクチュエータを制御する際にはそれぞれを判別するためのＩＤを設定する必要があり、制御が煩雑になる。
この実施形態１では、前記したように、一方のランプＥＣＵ２が異常となっても、正常な他方のランプＥＣＵ２が独立して制御を実行する。すなわち、左右のヘッドランプのうち少なくとも一方については正常に制御することができ、フェイルセーフが確保できる。なお、異常となった一方のランプを消灯したときには、正常な側のランプの光量を増大してヘッドランプ全体の光照射の光量を確保するという制御も実現できる。また、左右のランプの各ランプＥＣＵ２は独立して制御を実行するので、各ランプＥＣＵ２に対してランプユニットやレベリングアクチュエータを判別するためのＩＤを設定する必要はなく、制御が煩雑になることもない。
（実施形態２）
図６は実施形態２におけるランプ制御装置の電気系統のブロック構成図である。実施形態１と等価な部分には同一符号を付しており、詳細な説明は省略する。左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬは同じ構成であり、それぞれ複合ランプユニット３とレベリングアクチュエータ４を備え、かつこれらがそれぞれのランプＥＣＵ２により制御される構成であることは実施形態１と同様である。また、左右のヘッドランプの各ランプＥＣＵ２は車両ＣＡＮラインＬc1により車両ＥＣＵ１に接続されていることも実施形態１と同じである。
各ランプＥＣＵは、第１ないし第３のＬＥＤ駆動回路部２１～２３と２つのＣＡＮ通信回路部２４，２６を備えている。第１ないし第３のＬＥＤ駆動回路２１～２３は、実施形態１と同様に、複合ランプユニット３を構成しているクリアランスランプユニット３１、ロービームランプユニット３２、ＡＤＢランプユニット３３のそれぞれの光源を構成している各ＬＥＤに供給する電流を制御する。
ランプＥＣＵ２に設けられた第１ＣＡＮ通信回路部２４はランプＣＡＮラインＬc2によりＡＤＢランプユニット３３のＡＤＢ制御部３３１に接続されており、この第１ＣＡＮ通信回路部２４により実施形態１と同様にＡＤＢ制御部３３１を制御してＡＤＢランプユニット３３でのＡＤＢ配光制御を行なうように構成されている。
他の第２ＣＡＮ通信回路部２６は別のランプＣＡＮラインＬc2によりレベリングアクチュエータ４に接続されており、この第２ＣＡＮ通信回路部２６はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信によりレベリングアクチュエータ４を制御するように構成されている。これらのランプＣＡＮラインＬc2は実施形態１と同様に本発明における第２の高速通信ラインを構成する。
実施形態２のランプＥＣＵでは、実施形態１のＬＩＮ通信回路部２５に代えて第２ＣＡＮ通信回路部２６が設けられ、この第２ＣＡＮ通信回路部２６がＣＡＮ通信によりレベリングアクチュエータ４を制御する構成である。従来のレベリングアクチュエータは電圧レベルによる制御又はＬＩＮ通信による制御が行われる構成であるが、実施形態２のレベリングアクチュエータ４は、ランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ信号に基づく制御が可能となるように構成されている。ここでは、レベリングアクチュエータ４には、ＣＡＮ通信の信号をＬＩＮ通信又は電圧レベルに変換するための入力回路部４０、換言すればインターフェース回路部を備えている。
実施形態２によれば、第１ＣＡＮ通信回路部２４はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信によりＡＤＢランプユニット３３でのＡＤＢ配光制御を高速制御する。同時に、第２ＣＡＮ通信回路部２６はランプＣＡＮラインＬc2を通してレベリングアクチュエータ４を高速制御することができる。すなわち、第２ＣＡＮ通信回路部２６はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信により高速のレベリング制御信号を入力回路部４０に伝送してレベリング制御を行なう。
これにより、実施形態１のＬＩＮラインＬｌを通したＬＩＮ通信の場合よりも高速にレベリング制御行うことができるようになり、高速制御が可能なＡＤＢ配光制御とともにレベリングアクチュエータ４による複合型ランプユニット３のレベリング制御を高速制御することが可能になる。また、左右のヘッドランプの各ランプＥＣＵ２の第２ＣＡＮ通信回路部２６はそれぞれ独立して各レベリングアクチュエータ４のレベリング制御を行うことができフェイルセーフが確保できる。
このようにレベリングアクチュエータ４によるレベリング制御の高速化が実現できるので、例えば、自動車の旋回走行時等に車体がロール（車幅方向に傾斜）されたような場合においても好適なレベリング制御が実現できる。図７（ａ）のように、自動車ＣＡＲがロールしていないときにはロール角（垂直線Ｖに対する車両ＣＡＲの傾斜角）θRは０であり、左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬにおけるレベリング角、すなわちヘッドランプ光軸Ｌxl,Ｌxrが路面に対してなす角度θr,θlは同じ角度である。
一方、自動車ＣＡＲが右旋回する等してロールされたとき、例えば図７（ｂ）のように、自動車ＣＡＲが左にロールされロール角θR＞０となったときは、左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬの車高が相違された状態となり、鎖線で示すように各ヘッドランプの光軸角θr,θlが相違される。そのため、自動車ＣＡＲの前方路面領域に好適な光照射を行うためには左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬのレベリング角θr,θlを独立して制御することが要求される。この場合には車高が高なる右ヘッドランプＲ－ＨＬのレベリング角θrを左ヘッドランプＬ－ＨＬの光軸角θlよりも小さくする。
この制御に際しては、左右の各ランプＥＣＵ２の第２ＣＡＮ通信回路部２６は、車両ＣＡＮラインＬc1を通したＣＡＮ通信により車両ＥＣＵ1に接続されているセンサー群５、ここでは車速センサー、加速度センサー、操舵角センサーで検出された車速、加速度、操舵角の検出信号を取得する。そして、これらの信号に基づいて所要の演算を行うことにより自動車ＣＡＲのロール角θRを演算する。この演算は左右の各ランプＥＣＵ２、すなわち各第２ＣＡＮ通信回路部２６においてそれぞれ独立して行なわれる。その上で、各第２ＣＡＮ通信回路部２６は演算したロール角に基づいて得られる制御信号によりレベリングアクチュエータ４を制御する。
第２ＣＡＮ通信回路部２６で得られた制御信号はランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信によりレベリングアクチュエータ４に伝送される。レベリングアクチュエータ４では、前記したように入力回路部４０においてＣＡＮ通信の信号をＬＩＮ通信又は電圧レベルの信号に変換し、この信号よりレベリングアクチュエータ４を駆動する。したがって、第２ＣＡＮ通信回路部２６によるレベリングアクチュエータ４の高速制御が可能になり、自動車の走行に伴うロール角の高速変動に対応した応答性及び信頼性の高いレベリング制御が実現できる。
なお、第２ＣＡＮ通信回路部２６におけるロール角の演算に際しては、車高センサー７で検出した車高を参照してもよい。例えば、左右前輪又は左右後輪の車高の差に基づいて演算する。あるいは、加速度センサーで構成されるロール軸検出センサーの出力に基づいて演算してもよい。
実施形態２においては、第２ＣＡＮ通信回路部２６をＬＩＮ通信回路部として機能するように構成しておけば、第２ＣＡＮ通信回路部２６を実施形態１のＬＩＮ通信回路部２５として構成することができる。このようなＣＡＮ通信回路部を備えれば、ＣＡＮ通信対応型のレベリングアクチュエータと、ＬＩＮ通信又は電圧対応型のレベリングアクチュエータのいずれにも対応したランプＥＣＵとして構成することができる。
（実施形態３）
図８は実施形態３におけるランプ制御装置の電気系統のブロック構成図である。実施形態２と等価な部分には同一符号を付しており、詳細な説明は省略する。実施形態３は、１つのＣＡＮ通信回路部２４ＡによってＡＤＢ配光制御とレベリング制御をそれぞれ行なう構成とされている。すなわち、このＣＡＮ通信回路部２４Ａは、実施形態２の第１ＣＡＮ通信回路部２４と第２ＣＡＮ通信回路部２６の両機能を備えたものとして構成されている。そして、このＣＡＮ通信回路部２４ＡはＡＤＢランプユニット３３とレベリングアクチュエータ４のそれぞれにランプＣＡＮラインＬc2により接続されている。
実施形態３によれば、ＣＡＮ通信回路部２４Ａにより、ＡＤＢランプユニット３３におけるＡＤＢ配光制御とレベリング制御を行なうことになる。また、これらの制御は、ランプＣＡＮラインＬc2を通したＣＡＮ通信により行なうので、実施形態１，２と同様に高速な制御が実現できる。
以上説明した実施形態１～３のヘッドランプでは、ＡＤＢランプユニット３３として、光源に多分割ＬＥＤアレイを用いたＡＤＢランプユニットを例示したが、多数個のＬＥＤで構成されるＡＤＢランプユニット、あるいはＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたＡＤＢランプユニット、さらにはシェード切換型のＡＤＢランプユニットであってもよい。また、ロービームランプユニットやクリアランスランプユニットに代えた他のランプユニットを備える構成であってもよい。
実施形態１～３においては、レベリングアクチュエータは複合ランプユニットを傾動させてレベリング制御する構成であるが、複数のランプユニットのうちの一部のランプユニットについてのみレベリング機構を設け、当該ランプユニットのみをレベリング制御する構成であってもよい。また、レベリングアクツチュエータは電磁ソレノイドを駆動源とする構成であってもよい。さらに、レベリングアクチュエータに加えて、あるいはこれに代えて光軸を左右方向に制御するスイブルアクチュエータとして構成してもよい。
実施形態の説明では本発明における高速通信ラインとして車両ＣＡＮラインを適用し、低速通信ラインとしてＬＩＮラインを適用しているが、これらのラインはＣＡＮやＬＩＮと称されるラインに限られるものではなく、通信速度が相対的に異なる高速通信ラインと低速通信ラインとして構成されてもよい。
本発明のランプ制御の対象となるランプはヘッドランプに限られるものではなく複数個のランプをランプ制御する車両用のランプであれば適用可能である。
１ 車両ＥＣＵ（車両制御手段）
２ ランプＥＣＵ（ランプ制御手段）
３ 複合型ランプユニット
４ レベリングアクチュエータ
５ センサー群
６ 車高センサー
７ カメラ
２１～２３ 第１～第３ＡＤＢ駆動回路
２４ ＣＡＮ通信回路部，第１ＣＡＮ通信回路部（第１高速通信回路部）
２４Ａ ＣＡＮ通信回路部（第１と第２の高速通信回路部）
２６ 第２ＣＡＮ通信回路部（第２高速通信回路部）
３１ クリアランスランプユニット
３２ ロービームランプユニット
３３ ＡＤＢランプユニット
４０ 入力回路部
４１ レベリング機構
Ｌc1 車両ＣＡＮライン（第１高速通信ライン：ＣＡＮ通信ライン）
Ｌc2 ランプＣＡＮライン（第２高速通信ライン：ＣＡＮ通信ライン）
Ｌl ＬＩＮライン（低速通信ライン：ＬＩＮ通信ライン）
Ｌ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬ ヘッドランプ

Claims (10)

  1. 車両に設けられた少なくとも２つのランプと、各ランプに設けられてそれぞれ各ランプでのランプ制御を行なうランプ制御手段と、前記車両に設けられて前記各ランプ制御手段との間で制御信号を通信する車両制御手段を備え、前記車両制御手段と前記各ランプ制御手段は第１高速通信ラインで接続され、前記各ランプ制御手段は当該第１高速通信ラインでの通信によりそれぞれ独立してランプ制御を行なう構成である車両用ランプ制御装置。
  2. 前記各ランプは配光制御が可能なランプユニットを備え、前記ランプ制御手段と前記ランプユニットは第２高速通信ラインで接続され、前記ランプ制御手段は当該第２高速通信ラインでの通信により前記ランプユニットを制御する請求項１に記載の車両のランプ制御装置。
  3. 前記各ランプはランプユニットの光軸調整を行うためのアクチュエータを備え、前記ランプ制御手段と前記アクチュエータは第２高速通信ラインで接続され、前記ランプ制御手段は当該第２高速通信ラインでの通信により前記アクチュエータを制御する請求項１又は２に記載の車両用ランプ制御装置。
  4. 前記各ランプ制御手段は、前記ランプユニットの制御を行なう第１高速通信回路部と、前記アクチュエータの制御を行なう第２高速通信回路部を備える請求項２を引用する請求項３に記載の車両用ランプ制御装置。
  5. 前記第１高速通信回路部と前記第２高速通信回路部は１つの高速通信回路部で構成される請求項４に記載の車両用ランプ制御装置。
  6. 前記第１高速通信ラインと前記第２高速通信ラインはＣＡＮ通信ラインである請求項２ないし５のいずれかに記載の車両用ランプ制御装置。
  7. 前記２つのランプは車両の左右のヘッドランプであり、前記ランプ制御手段は前記ヘッドランプの配光と光軸制御を行なう請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用ランプ制御装置。
  8. 前記ランプユニットはＡＤＢ配光制御が可能なランプユニットである請求項１ないし７のいずれかに記載の車両用ランプ制御装置。
  9. 前記アクチュエータはランプユニットの光軸を上下方向に制御するレベリングアクチュエータである請求項３ないし８のいずれかに記載の車両用ランプ制御装置。
  10. 前記ランプ制御手段は、車両のロール角の変化に追従してそれぞれ独立して前記レベリングアクチュエータを制御する請求項９に記載の車両用ランプ制御装置。

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