JP4124704B2 - 回動駆動装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は回動駆動装置及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用ランプの照射方向を制御するアクチュエータは、該車両用ランプの照射方向を変化させるための駆動力を提供するブラシレスモータを使用していた(例えば、特許文献1)。
【0003】
詳述すると、ブラシレスモータの回転軸は、車両用ランプが一体的に回動するように取付けられた出力軸に減速機構を介して、連結されており、該回転軸の回転により車両用ランプの照射方向が変更される。
【0004】
しかし、車両用ランプの照射方向を所定角度だけ回動させる制御には、車両用ランプの照射方向を検出するためのセンサが必要であり、製造コストが高くなる原因となっていた。また、ブラシレスモータは、当該モータ自身の回転を制御する回転センサを要する。
【0005】
そこで、これらセンサがなくとも、パルス信号のパルス数によって回転軸を所定角度回転させることができるステッピングモータを使用して、車両用ランプの照射方向を制御する方法が考えられる。
【0006】
このようなアクチュエータにおいては、ステッピングモータにパルス信号を入力することで該ステッピングモータの回転軸の回転方向及びその回転量が制御されており、該回転軸が制御されることで車両用ランプの照射方向の制御が行われている。
【0007】
図8はステッピングモータの回転軸の駆動例を示す特性図である。横軸は時間、縦軸は回転軸の回転角度を示し、直線の傾きθ5は回転軸の角速度を示す。ステッピングモータには制御装置から制御期間T毎に、回転軸の回転方向及びその回転量を示す駆動目標位置を更新する信号が入力される。具体的には、制御開始時刻T8において第1駆動目標位置S7が入力され、時刻T9において第2駆動目標位置S8が入力され、時刻T10において第3駆動目標位置S9が入力される。
【0008】
そして、入力された駆動目標位置と現在のステッピングモータの回転軸の位置との差異がある場合には、制御装置は所定の角速度θ5にてステッピングモータの回転軸を駆動し、回転軸を駆動目標位置に制御する。回転軸が駆動目標位置に到達すると制御装置は再び回転軸の位置と駆動目標位置との間に差異が発生するまで該ステッピングモータの駆動を停止する。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−160576号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような制御方法では、駆動目標位置の更新が制御期間T毎に固定されているとともに、回転軸の駆動が角速度θ5に固定されているため、回転軸の現在位置と駆動目標位置との差異によっては回転軸が駆動目標位置に到達した後に駆動停止期間X1〜X3が発生する。詳述すると、駆動停止期間X1〜X3は目標位置の更新時における回転軸の位置と駆動目標位置との差異によって決定され、該差異が少なければ回転軸が早く駆動目標位置に到達するため駆動停止期間は長くなり、差異が多ければ回転軸がなかなか駆動目標位置に到達しないため駆動停止期間は短くなる。
【0011】
このように、出力軸の回転制御には該出力軸の位置と駆動目標位置との差異に応じた駆動停止期間X1〜X3が存在していた。そのため、該回転軸にて制御される車両用ランプの照射方向の変更にも駆動停止期間が発生し、光軸が滑らかに移動しないことによりユーザに違和感を与える場合があった。
【0012】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は車両用ランプの照射方向を滑らかに制御することができる回動駆動装置及びその制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項1に記載の発明は、ステッピングモータと、該ステッピングモータにより回動駆動される出力軸と、予め設定された目標位置更新時間毎に前記出力軸の駆動目標位置を設定する設定手段と、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御して前記出力軸の回動駆動の制御を行う制御手段とを備えた回動駆動装置において、前記制御手段は前記出力軸が前記駆動目標位置まで前記目標位置更新時間に亘って停止することなく回動駆動されるように前記出力軸の角速度を制御する。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記出力軸を前記駆動目標位置まで回動駆動するために必要な前記出力軸の回動量及びその角速度を算出する算出手段を備え、前記算出手段は前記回動量を前記目標位置更新時間にて除すことで前記出力軸を回動する角速度を求め、前記制御手段は前記角速度に従って前記出力軸の回動駆動の制御を行う。
【0015】
請求項3に記載の発明は、ステッピングモータと、該ステッピングモータにより回動駆動される出力軸と、予め設定された目標位置更新時間毎に前記出力軸の駆動目標位置を設定する設定手段と、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御して前記出力軸の回動駆動の制御を行う制御手段とを備えた回動駆動装置において、前記制御手段は、前記ステッピングモータを所定の角速度で回動した場合に前記出力軸が前記駆動目標位置に到達するのに必要な駆動時間を算出するとともに、前記目標位置更新時間と前記駆動時間との差からステッピングモータの回動を行わない停止時間を算出する算出手段を備え、前記制御手段は前記算出手段にて算出された前記駆動時間と前記停止時間とをそれぞれ複数に等分し、両時間を交互に繰り返して前記出力軸を駆動する。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の発明において、前記ステッピングモータ及び出力軸を備えたアクチュエータと、該アクチュエータをステアリングホイールの操舵角度に応じて駆動制御して、該出力軸に一体回動可能に取着されたヘッドライトの光軸角度を変更する制御手段を備えた。
【0017】
請求項5に記載の発明は、予め設定された目標位置更新時間毎にステッピングモータにより駆動される出力軸を駆動目標位置に制御する回動駆動装置の制御方法において、前記出力軸が前記所定時間に亘って停止されることなく回動駆動されるように、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御する。
【0018】
請求項6に記載の発明は、予め設定された目標位置更新時間毎にステッピングモータにより駆動される出力軸を駆動目標位置に制御する回動駆動装置の制御方法において、前記所定時間内で出力軸の駆動停止時間が複数に分割されるように、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御する。
【0019】
(作用)
請求項1,2及び5に記載の発明によれば、出力軸は目標位置更新時間に亘って停止されることなく駆動目標位置まで回動駆動される。そのため、出力軸は目標位置更新時間の前後において常にその時の駆動目標位置に向かって回動され、駆動が停止されることがない。
【0020】
請求項3又は6に記載の発明によれば、目標時間更新時間の間で出力軸の回動を行わない停止時間が複数に分割されるため、出力軸の停止時間が長く連続しない。
【0021】
請求項4に記載の発明によれば、ヘッドライトの光軸角度が滑らかに変更される。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第一の実施の形態)
以下、例えば、車両2のヘッドライト6に取り付けられる回動駆動装置1に具体化した第一の実施の形態を、図1〜図7を参照して説明する。
【0023】
図1に示すように、回動駆動装置1は、車両2の先端部左右位置に取り付けられたヘッドライト6を回動駆動するアクチュエータ7と、アクチュエータ7を制御する制御装置5とを備えている。尚、制御装置5は、設定手段、算出手段及び制御手段に相当する。制御装置5は、車両2の進行方向を制御するステアリングホイール3の回転量を検知するアングルセンサ4に接続されており、アングルセンサ4にて検知されたステアリングホイールの回転量に基づいてアクチュエータ7を制御する。
【0024】
図2に示すように、アクチュエータ7は、第1のハウジング11と第2のハウジング12とを備え、その内部に駆動ギヤ13、第1中間ギヤ14、第2中間ギヤ15及び出力ギヤ16等が収容されている。そして、第1のハウジング11の外部にステッピングモータ17が取着されている。
【0025】
ステッピングモータ17は制御装置5と接続されており、該制御装置5にてその駆動が制御されている。具体的には、ステッピングモータ17には制御装置5から駆動信号が入力されている。駆動信号は所定数のパルス信号によって構成されており、パルス信号が1つ入力される度に回転軸18が所定角度回動するようにステッピングモータ17が構成されている。即ち、制御装置5は駆動信号が含むパルス数を制御することで回転軸18の回動回数を制御するとともに、その回動位置を制御する。
【0026】
ステッピングモータ17の回転軸18は、先端付近に該回転軸18と一体的に回転する駆動ギヤ13が備えられている。
第1中間ギヤ14は、円盤状の大径ギヤ20と小径ギヤ21とが一体に形成されており、該大径ギヤ20が前記駆動ギヤ13と噛合している。
【0027】
第2中間ギヤ15は、ギヤ部として円盤状の大径ギヤ22と小径ギヤ23とが一体に形成されており、該大径ギヤ22が前記第1中間ギヤ14の小径ギヤ21と噛合している。
【0028】
出力ギヤ16は、出力軸19及び出力ギヤ部16aを備えており、該出力ギヤ部16aが第2中間ギヤ15の小径ギヤ23と噛合している。出力軸19の先端は第1のハウジング11から突出し、その先端には、ヘッドライト6が一体的に回動するように連結されている。
【0029】
このように組み付けられた駆動ギヤ13、第1中間ギヤ14、第2中間ギヤ15及び出力ギヤ16は、駆動ギヤ13に一体に形成されたステッピングモータ17の回転軸18が回動されるとその回転運動を順次伝達し、出力ギヤ16に連結されたヘッドライト6を回動させる。
【0030】
出力軸19の一端(図2において下端)には、出力軸19の軸心を中心とする円筒形状の収容凹部24が形成されている。該収容凹部24には円筒形状のリング25が接着収容されている。
【0031】
リング25の内周面には、対向する一対の磁石26が固定されている。リング25の中心、即ち、出力軸19の中心には、第2のハウジング12に固定された磁気センサ27が配置されている。該磁気センサ27は、磁石26により発生する磁束量を計測しており、磁束量の変化により出力軸19の回動角度に応じた検出電圧を出力する。具体的には、制御装置5には、予め出力軸19の回動位置に対応する磁気センサ27の検出電圧の値が、マップによって与えられており、制御装置5は該マップに基づいて検出電圧の値から出力軸19の回動位置を判断する。
【0032】
回動駆動装置1は、このように磁気センサ27にて出力される検出電圧に基づいてヘッドライト6の照射方向を検出している。
図4に示すように、制御装置5は、アクチュエータ7に設けられた磁気センサ27に電気的に接続されており、該磁気センサ27に電源を供給している。制御装置5には、記憶装置としてのRAM(Random Access Memory)5aが備えられており、RAM5aは磁気センサ27の検出電圧及びステッピングモータ17の回動位置を記憶する。磁気センサ27の検出電圧は、その値が変化する度に書き換えられる。また、制御装置5はパルス発振回路を備えている。パルス発振回路は、種々の発振数及び周波数を持つパルス信号を発振可能に形成されている。制御装置5はパルス信号の発振数によりステッピングモータ17の回動位置を制御するとともに、該パルス信号の周波数によりステッピングモータ17の回転速度を制御する。
【0033】
制御装置5はアングルセンサ4に接続されている。アングルセンサ4は、制御装置5からの要求に基づいて一定期間毎にステアリングホイール3の操舵角を検出する。アングルセンサ4はステアリングホイール3の操舵角を検出すると、該操舵角に応じた検出信号を制御装置5に出力する。
【0034】
制御装置5はアングルセンサ4から検出信号が入力されると、該検出信号に基づいてステアリングホイール3の操舵角に最適なヘッドライト6の照射方向を決定する。制御装置5は、ヘッドライト6の照射方向を決定すると、所定の期間でヘッドライト6の光軸が所定の方向に向かうように駆動信号が含むパルス信号の数及びその周波数を調整する。
【0035】
このように、制御装置5は、駆動信号のパルス信号の数及びその周波数にてヘッドライト6の照射方向を制御し、ヘッドライト6の照射方向を車両2の進行方向に制御する。
【0036】
次に、回動駆動装置1の作用を図5及び図6に基づいて説明する。尚、上述したようにステッピングモータ17を駆動させると、それに伴い回転軸18、各ギヤ13〜16、出力軸19及びヘッドライト6の照射方向が回動されるが、以下の説明は特に出力軸19の位置(回転角度)に着目して行うものとする。
【0037】
図5は制御装置5による出力軸19の制御を示すフローチャートである。尚、この処理は所定時間毎の定時割り込みにて行われる。
出力軸19の位置の制御がスタートされると、制御装置5は、先ずステップ101において、磁気センサ27から出力される検出電圧の値に基づいて現在の出力軸19の位置を検出する。現在の出力軸19の位置を検出すると、制御装置5は処理をステップ102に移行する。
【0038】
ステップ102において、制御装置5はアングルセンサ4にステアリングホイール3の操舵角を検出する旨の信号を出力し、ステアリングホイール3の操舵角を検出する。ステアリングホイール3の操舵角を検出すると、制御装置5は処理をステップ103に移行する。
【0039】
ステップ103において、制御装置5はステアリングホイール3の操舵角に基づいて、該操舵角に最適な出力軸19の位置を駆動目標位置として一旦メモリに記憶し、処理をステップ104に移行する。
【0040】
ステップ104において、制御装置5は出力軸19の駆動目標位置と現在の出力軸19の位置とを比較し、両位置の差異を演算する。制御装置5は駆動目標位置と現在の位置との差異を演算すると、処理をステップ105に移行する。
【0041】
ステップ105において、制御装置5は出力軸19の位置を駆動目標位置に制御するために必要なパルス数を算出し処理をステップ106に移行する。
ステップ106において、制御装置5はステップ105にて算出したパルス数に基づいた出力軸19の駆動が所定時間内で均等に行われるように駆動信号の周波数を決定する。具体的には、制御装置5はステップ105にて算出したパルス数を所定時間で除し、該値に基づいて駆動信号の周波数を決定する。駆動信号の周波数を決定すると制御装置5は処理をステップ107に移行する。
【0042】
ステップ107において、制御装置5はステップ105及びステップ106にて求められたパルス数及び周波数を持つ駆動信号を発振回路にて発振し、処理をステップ108に移行する。
【0043】
ステップ108において、出力軸19は制御装置5から発振された駆動信号に基づいて駆動制御が行われ、所定時間経過後に駆動目標位置に到達する。制御装置5は出力軸19を駆動目標位置に制御すると処理を一旦終了する。
【0044】
以下、制御装置5は所定時間毎に出力軸19の位置の制御をスタートさせ、上記フローに基づいて出力軸19の駆動制御を行う。
次に上述した態様で行われる出力軸19の駆動例を図6に示す特性図を用いて説明する。図6の横軸は時間、縦軸は出力軸19の位置(回転角度)を示し、直線の傾きθ1〜θ3は出力軸19の角速度を示す。従って、直線の傾きθ1〜θ3が大きくなればなるほど出力軸19は大きい角速度で駆動されていることを示す。また、原点は制御装置5による制御開始時の出力軸19の位置を示し、出力軸19の制御期間をTとして説明する。
【0045】
時刻T0において制御装置5は現在の出力軸19の位置を検出するとともに、ステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第1駆動目標位置S1を設定する。
【0046】
その後、制御装置5は第1駆動目標位置S1と時刻T0における出力軸19の位置との差異に基づいて出力軸19を第1駆動目標位置S1に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第1駆動目標位置S1に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を出力軸19の制御期間Tで除し、駆動信号の周波数を求める。尚、駆動信号の周波数は角速度θ1にて表される。
【0047】
駆動信号が求められると、制御装置5は該駆動信号に基づいて出力軸19を駆動し、時刻T1となる時に出力軸19の位置が第1駆動目標位置S1に到達するように出力軸19の回転を制御する。
【0048】
時刻がT1となり出力軸19が第1駆動目標位置S1に到達すると、制御装置5は次の出力軸19の制御を開始する。即ち、制御装置5は時刻T1における出力軸19の位置(第1駆動目標位置S1)を検出するとともに、時刻T1におけるステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第2駆動目標位置S2を設定する。
【0049】
その後、制御装置5は第2駆動目標位置S2と第1駆動目標位置S1との差異に基づいて出力軸19を第2駆動目標位置S2に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第2駆動目標位置S2に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を出力軸19の制御期間Tで除し、駆動信号の周波数を求める。尚、駆動信号の周波数は角速度θ2にて表される。
【0050】
駆動信号が求められると、制御装置5は該駆動信号に基づいて出力軸19を駆動し、時刻T2となる時に出力軸19の位置が第2駆動目標位置S2に到達するように出力軸19の回転を制御する。
【0051】
時刻がT2となり出力軸19が第2駆動目標位置S2に到達すると、制御装置5は次の出力軸19の制御を開始する。即ち、制御装置は時刻T2における出力軸19の位置(第2駆動目標位置S2)を検出するとともに、時刻T2におけるステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第3駆動目標位置S3を設定する。
【0052】
その後、制御装置5は第3駆動目標位置S3と第2駆動目標位置S2との差異に基づいて出力軸19を第3駆動目標位置S3に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第3駆動目標位置S3に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を出力軸19の制御期間Tで除し、駆動信号の周波数を求める。尚、駆動信号の周波数は角速度θ3にて表される。
【0053】
駆動信号が求められると、制御装置5は該駆動信号に基づいて出力軸19を駆動し、時刻T3となる時に出力軸19の位置が第3駆動目標位置S3に到達するように出力軸19の回転を制御する。
【0054】
以下同様に、制御装置5は制御期間T毎に出力軸19の駆動目標位置を更新するとともに、該制御期間T内において等しい角速度にて出力軸19が駆動されるように該出力軸19を制御する。
【0055】
制御装置5は、このように出力軸19の回転を制御することで、制御期間T毎に出力軸19の角速度を変化させながら常に該出力軸19を回動する。そのため出力軸19にて駆動されるヘッドランプの光軸も常に回動される。
【0056】
上記したように、第一の実施の形態によれば、以下の効果を有する。
(1)出力軸19は時刻T0から時刻T1に至るまでは角速度θ1にて回動され、時刻T1から時刻T2に至るまでは角速度θ2にて回動され、時刻T2から時刻T3に至るまでは角速度θ3にて回動される。従って、出力軸19の回動によってヘッドランプの光軸も常に回動され、光軸の移動を滑らかに行うことができる。
【0057】
(2)本実施形態では、アクチュエータ7はステッピングモータ17及び出力軸19を備える。また、制御装置5は、アクチュエータ7をステアリングホイール3の操舵角度に応じて駆動制御して、出力軸19に一体回動可能に取着されたヘッドライト6の光軸角度を変更する。このため、回動駆動装置1は、ステアリングホイール3の操舵角度に応じて、ヘッドライト6の光軸角度を変更することができる。
【0058】
(第二の実施の形態)
以下、この発明を車両2のヘッドライト6に取り付けられる回動駆動装置1に具体化した第二の実施の形態を、図面に従って説明する。尚、第二の実施の形態は、第一の実施の形態における出力軸19の回動駆動の制御態様、具体的にはステップ106における処理を変更し、制御装置5から発振されるパルス信号の特性を変化したものである。従って、第一の実施の形態と同様の箇所はその詳細な説明を省略する。
【0059】
図5に示すステップ105の処理にて出力軸19の位置を駆動目標位置に制御するために必要なパルス信号のパルス数を算出すると、ステップ106において、制御装置5は出力軸19を所定の角速度にて回動した場合に、該出力軸19が駆動目標位置まで到達するのに要する駆動時間を算出する。制御装置5は駆動時間を算出すると、制御装置5がステアリングホイール3の操舵角を検出する時間間隔と駆動時間との差異を求め、出力軸19を駆動目標位置に到達させた後、次の駆動目標位置が設定されるまでの停止時間を算出する。
【0060】
制御装置5は、出力軸19の駆動時間と停止時間とを算出すると、それぞれの時間を複数に等分し、分割された駆動時間と停止時間とが交互に分配されるようにパルス信号を制御する。
【0061】
図7は出力軸の駆動例を示す特性図である。横軸は時間、縦軸は出力軸19の位置(回転角度)を示し、直線の傾きは出力軸19の角速度を示す。尚、第二の実施の形態において、出力軸19は一定の角速度θ4にて駆動される。また、原点は制御装置5による制御開始時の出力軸19の位置を示し、出力軸19の制御期間をTとして説明する。
【0062】
時刻T4において制御装置5は現在の出力軸19の位置を検出するとともに、ステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第1駆動目標位置S4を設定する。
【0063】
その後、制御装置5は第1駆動目標位置S4と時刻T4における出力軸19の位置との差異に基づいて出力軸19を第1駆動目標位置S4に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第1駆動目標位置S4に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を角速度θ4にて回転駆動する際に必要となる出力軸19の駆動時間Taを算出する。また、制御装置5は検出信号が入力される所定時間から駆動時間Taを引くことで、出力軸19の駆動を停止する停止時間Tbを算出する。
【0064】
駆動時間Ta及び停止時間Tbを算出すると、制御装置5は駆動時間Ta及び停止時間Tbをそれぞれ三等分して第1〜第3駆動時間Ta1〜Ta3及び第1〜第3停止時間Tb1〜Tb3を生成する。そして、制御装置5は出力軸19の駆動と停止とが交互に行われるように駆動時間と停止時間を交互に設定する。
【0065】
具体的には、制御装置5は時刻T4において出力軸19を第1駆動時間Ta1だけ駆動し、その後第1停止時間Tb1だけ停止させる。次に制御装置5は出力軸19を第2駆動時間Ta2だけ駆動し、その後第2停止時間Tb2だけ停止させる。最後に制御装置5は出力軸19を第3駆動時間Ta3だけ駆動し、その後第3停止時間Tb3だけ停止し、時刻T5に至る。
【0066】
時刻がT5となり出力軸19が第1駆動目標位置S4に到達すると、制御装置5は次の出力軸19の制御を開始する。即ち、制御装置5は時刻T5における出力軸19の位置(第1駆動目標位置S4)を検出するとともに、時刻T5におけるステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第2駆動目標位置S5を設定する。
【0067】
その後、制御装置5は第2駆動目標位置S5と第1駆動目標位置S4との差異に基づいて出力軸19を第2駆動目標位置S5に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第2駆動目標位置S5に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を角速度θ4にて回転駆動する際に必要となる出力軸19の駆動時間Tcを算出する。また、制御装置5は検出信号が入力される制御期間Tから駆動時間Tcを引くことで、出力軸19の駆動を停止する停止時間Tdを算出する。
【0068】
駆動時間Tc及び停止時間Tdを算出すると、制御装置5は駆動時間Tc及び停止時間Tdをそれぞれ二等分して第1駆動時間Tc1、第2駆動時間Tc2及び第1停止時間Td1、第2停止時間Td2を生成する。そして、制御装置5は出力軸19の駆動と停止とが交互に行われるように駆動時間と停止時間を交互に設定する。
【0069】
具体的には、制御装置5は時刻T5において出力軸19を第1駆動時間Tc1だけ駆動し、その後第1停止時間Td1だけ停止させる。次に制御装置5は出力軸19を第2駆動時間Tc2だけ駆動し、その後第2停止時間Td2だけ停止し、時刻T6に至る。
【0070】
時刻がT6となり出力軸19が第2駆動目標位置S5に到達すると、制御装置5は次の出力軸19の制御を開始する。即ち、制御装置5は時刻T6における出力軸19の位置(第2駆動目標位置S5)を検出するとともに、時刻T6におけるステアリングホイール3の操舵角に応じた出力軸19の第3駆動目標位置S6を設定する。
【0071】
その後、制御装置5は第3駆動目標位置S6と第2駆動目標位置S5との差異に基づいて出力軸19を第3駆動目標位置S6に駆動制御するために必要な駆動信号のパルス数を演算する。出力軸19を第3駆動目標位置S6に移動するために必要な駆動信号のパルス数が求まると、制御装置5は該パルス数を角速度θ4にて回転駆動する際に必要となる出力軸19の駆動時間Teを算出する。また、制御装置5は検出信号が入力される制御期間Tから駆動時間Teを引くことで、出力軸19の駆動を停止する停止時間Tfを算出する。
【0072】
駆動時間Te及び停止時間Tfを算出すると、制御装置5は駆動時間Te及び停止時間Tfをそれぞれ三等分して第1〜第3駆動時間Te1〜Te3及び第1〜第3停止時間Tf1〜Tf3を生成する。そして、制御装置5は出力軸19の駆動と停止とが交互に行われるように駆動時間と停止時間を交互に設定する。
【0073】
具体的には、制御装置5は時刻T6において出力軸19を第1駆動時間Te1だけ駆動し、その後第1停止時間Tf1だけ停止させる。次に制御装置5は出力軸19を第2駆動時間Te2だけ駆動し、その後第2停止時間Tf2だけ停止させる。最後に制御装置5は出力軸19を第3駆動時間Te3だけ駆動し、その後第3停止時間Tf3だけ停止し、時刻T7に至る。
【0074】
以下同様に、制御装置5は制御期間T毎に出力軸19の駆動目標位置を更新するとともに、該制御期間Tを出力軸19の駆動時間と停止時間とに分けて算出し、両時間をそれぞれ複数に等分するとともに交互に繰り返して出力軸19を駆動する。
【0075】
制御装置5は、このように出力軸19の回転を制御することで、出力軸19の1回当たりの停止時間を短くすることができ、出力軸19にて駆動されるヘッドランプの光軸の1回当たりの停止時間が短くなる。
【0076】
上記したように、第二の実施の形態によれば、上記第一の実施の形態の(2)の効果に加え以下の効果を有する。
(1)出力軸19の1回当たりの停止時間を短くすることで、出力軸19にて駆動されるヘッドランプの光軸の1回当たりの停止時間が短くなり、光軸の移動を滑らかに行うことができる。
【0077】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施の形態では、アクチュエータ7への電力の供給は、制御装置5から行われるものとしたが、アクチュエータ7への電力の供給は、バッテリから行ってもよい。
【0078】
○上記実施の形態では、回動駆動装置1はヘッドランプの光軸の調整に用いられたが、他のものに用いてもよい。
○上記実施の形態では、出力軸19の位置を磁石26及び磁気センサ27を用いて検出していたが、ステッピングモータ17のパルス数に基づいて出力軸19の位置を検出するようにしてもよい。
【0079】
○上記第二の実施の形態では、時刻T4から時刻T5において駆動時間Ta及び停止時間Tbを三等分し、時刻T5から時刻T6において駆動時間Tc及び停止時間Tdを二等分し、時刻T6から時刻T7において駆動時間Te及び停止時間Tfを三等分した。しかし、各期間における駆動時間と停止時間との分割数は適宜変更してもよい。
【0080】
○上記第二の実施の形態では、各期間において駆動時間と停止時間は同数に等分されていた。しかし、駆動時間と停止時間とを同数に等分する必要はなく、例えば駆動時間を三等分するとともに停止時間を二等分し、駆動時間から制御を開始し、その後これらを交互に制御してもよい。
【0081】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、車両用ランプの照射方向を滑らかに制御可能な回動駆動装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態の回動駆動装置を取り付けた車両の概略平面図。
【図2】 アクチュエータを各ギヤの軸に沿って切断した断面図。
【図3】 アクチュエータの内部を説明するための平面図。
【図4】 回動駆動装置の電気的構成を示すブロック図。
【図5】 出力軸の制御を示すフローチャート。
【図6】 第一の実施の形態の出力軸の駆動例を示す特性図。
【図7】 第二の実施の形態の出力軸の駆動例を示す特性図。
【図8】 従来のステッピングモータの回転軸の駆動例を示す特性図。
【符号の説明】
1…回動駆動装置、3…ステアリングホイール、5…設定手段、算出手段及び制御手段としての制御装置、6…ヘッドライト、7…アクチュエータ、17…ステッピングモータ、19…出力軸。
Claims (6)
- ステッピングモータと、該ステッピングモータにより回動駆動される出力軸と、予め設定された目標位置更新時間毎に前記出力軸の駆動目標位置を設定する設定手段と、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御して前記出力軸の回動駆動の制御を行う制御手段とを備えた回動駆動装置において、
前記制御手段は前記出力軸が前記駆動目標位置まで前記目標位置更新時間に亘って停止することなく回動駆動されるように前記出力軸の角速度を制御することを特徴とする回動駆動装置。 - 前記制御手段は、前記出力軸を前記駆動目標位置まで回動駆動するために必要な前記出力軸の回動量及びその角速度を算出する算出手段を備え、
前記算出手段は前記回動量を前記目標位置更新時間にて除すことで前記出力軸を回動する角速度を求め、
前記制御手段は前記角速度に従って前記出力軸の回動駆動の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の回動駆動装置。 - ステッピングモータと、該ステッピングモータにより回動駆動される出力軸と、予め設定された目標位置更新時間毎に前記出力軸の駆動目標位置を設定する設定手段と、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御して前記出力軸の回動駆動の制御を行う制御手段と
を備えた回動駆動装置において、
前記制御手段は、前記ステッピングモータを所定の角速度で回動した場合に前記出力軸が前記駆動目標位置に到達するのに必要な駆動時間を算出するとともに、前記目標位置更新時間と前記駆動時間との差からステッピングモータの回動を行わない停止時間を算出する算出手段を備え、
前記制御手段は前記算出手段にて算出された前記駆動時間と前記停止時間とをそれぞれ複数に等分し、両時間を交互に繰り返して前記出力軸を駆動することを特徴とする回動駆動装置。 - 前記ステッピングモータ及び出力軸を備えたアクチュエータと、該アクチュエータをステアリングホイールの操舵角度に応じて駆動制御して、該出力軸に一体回動可能に取着されたヘッドライトの光軸角度を変更する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の回動駆動装置。
- 予め設定された目標位置更新時間毎にステッピングモータにより駆動される出力軸を駆動目標位置に制御する回動駆動装置の制御方法において、
前記出力軸が前記所定時間に亘って停止されることなく回動駆動されるように、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御することを特徴とする回動駆動装置の制御方法。 - 予め設定された目標位置更新時間毎にステッピングモータにより駆動される出力軸を駆動目標位置に制御する回動駆動装置の制御方法において、
前記所定時間内で出力軸の駆動停止時間が複数に分割されるように、前記ステッピングモータに発振するパルス信号を制御することを特徴とする回動駆動装置の制御方法。
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