JP4569433B2 - 車両用前照灯制御装置および車両用前照灯制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前照灯を制御する装置に関する。

従来、自動車のステアリング操舵角に応じて、前照灯の照射方向を制御する技術であるＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）において、ステアリング操舵角と、前照灯の照射角度とを対応させるために、車両起動時に、前照灯を初期位置に設定する初期化処理を行う技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、車両の起動時に、ストッパーに突き当たるまで、前照灯を回転させ、突き当たった位置から、反対方向に、所定角度だけ回転させた位置を初期位置として設定する方法が開示されている。

特開２００４−１０６７７０号公報

しかしながら、従来の装置では、車両の起動時に１回だけ初期化処理を行うようにしているため、車両の走行中に、前照灯を回転させるステッピングモータが脱調してしまうと、前照灯を所望の角度に制御することができないという問題があった。

本発明による車両用前照灯制御装置および車両用前照灯制御方法は、車両の進行方向に応じて、前照灯を回転駆動させるものであって、前照灯を車両の外側方向から車両中心方向に回転駆動させることによって、前照灯を所定の初期位置にセットする初期化処理を行う。この車両用前照灯制御装置および車両用前照灯制御方法において、左右の前照灯を回転駆動させるための２つのステッピングモータのうち、いずれか一方のステッピングモータの脱調を検出すると、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動される前照灯が車両外側方向に回転駆動されている時に、脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする。

本発明による車両用前照灯制御装置および車両用前照灯制御方法によれば、車両の走行中に、ステッピングモータの脱調が検出された場合に、前照灯の初期化処理に伴って、ドライバの視線が誘導されてしまうことを防ぎつつ、初期化処理を行うことができる。

−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置は、イグニッションスイッチ１と、操舵角センサ２と、車速センサ３と、前照灯スイッチ４と、横加速度センサ５と、道路情報検出装置６と、ヨーレートセンサ７と、コントローラ１００と、スイブルランプアクチュエータ１０，１６とを備える。図２は、第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置によって制御されるスイブルランプ（前照灯）１４，２０の一例を示す図である。

操舵角センサ２は、ステアリングの操舵角度を検出して、コントローラ１００に出力する。前照灯スイッチ４は、ステアリングの近傍に設けられている前照灯スイッチ（不図示）がドライバによってオンされると、オンする。横加速度センサ５は、車両の横方向の加速度を検出して、コントローラ１００に出力する。道路情報検出装置６は、例えば、カーナビゲーション装置であり、地図データに基づいて、道路のカーブ地点における曲率半径を検出し、コントローラ１００に出力する。ヨーレートセンサ７は、車両のヨーレートを検出し、コントローラ１００に出力する。

図３は、車両の左側のスイブルランプ１４（以下、左スイブルランプ１４と呼ぶ）を回転駆動させるためのスイブルランプアクチュエータ１０、および、右側のスイブルランプ２０（以下、右スイブルランプ２０と呼ぶ）を回転駆動させるためのスイブルランプアクチュエータ１６の構成を示す図である。スイブルランプアクチュエータ１０は、ステッピングモータ１１と、歯車機構１２と、位置センサ１３とを備える。

なお、スイブルランプアクチュエータ１０の構成と、スイブルランプアクチュエータ１６の構成とは同じであり、図３では、スイブルランプアクチュエータ１６を構成する各部位の符号を括弧の中に示している。すなわち、スイブルランプアクチュエータ１６は、ステッピングモータ１７と、歯車機構１８と、位置センサ１９とを備えている。以下では、スイブルランプアクチュエータ１０の構成について説明する。

ステッピングモータ１１の回転出力軸は、歯車機構１２と噛み合うように構成されており、ステッピングモータ１１の回転速度を減少させて、スイブルランプ１４に伝達する。図４は、スイブルランプ１４および２０の可動範囲を示す図である。ステッピングモータ１１が時計回り方向（以下、ＣＷ方向と呼ぶ）に回転すると、スイブルランプアクチュエータ１０の回転出力軸に連結されている左スイブルランプ１４は、車両の外側方向から車両の中心方向、すなわち、右方向に回転する。逆に、ステッピングモータ１１が反時計回り方向（以下、ＣＣＷ方向と呼ぶ）に回転すると、左スイブルランプ１４は、車両の中心方向から外側方向、すなわち、左方向に回転する。

また、ステッピングモータ１７がＣＷ方向に回転すると、スイブルランプアクチュエータ１６の回転出力軸に連結されている右スイブルランプ２０は、車両の中心方向から外側方向、すなわち、右方向に回転する。逆に、ステッピングモータ１７がＣＣＷ方向に回転すると、右スイブルランプ２０は、車両の外側方向から車両の中心方向、すなわち、左方向に回転する。

位置センサ１３は、例えば、ホールセンサによって構成され、左スイブルランプ１４の回転角度に応じた電圧値を出力する。図５は、左スイブルランプ１４の回転角度と、位置センサ１３からの出力電圧との関係の一例を示す図である。図５に示すように、左スイブルランプ１４の回転角度と、位置センサ１３からの出力電圧とは、一定の関係が成り立つので、位置センサ１３から出力される電圧値に基づいて、左スイブルランプ１４の回転角度を求めることができる。

ストッパー１５は、左スイブルランプ１４の回転角度を規制するために設けられている。歯車機構１２または左スイブルランプ１４に突起を設けておき、歯車機構１２または左スイブルランプ１４がある角度まで回転すると、突起とストッパー１５が干渉することにより、左スイブルランプ１４の回転範囲が規制される。

コントローラ１００は、マイクロコンピュータおよびその周辺部品により構成され、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により構成される状態遷移判定部１１０と、目標ステップ数算出部１２０と、駆動パルス生成部１３０とを備える。状態遷移判定部１１０、目標ステップ数算出部１２０、および、駆動パルス生成部１３０が行う処理内容については後述する。コントローラ１００は、制御周期（例えば、１０ｍｓ）ごとに、イグニッションスイッチ１、操舵角センサ２，車速センサ３、前照灯スイッチ４、横加速度センサ５、道路情報検出装置６、ヨーレートセンサ７、および、位置センサ１３，１９からの信号を取り込んで、ステッピングモータ１１，１７に回転駆動信号を出力する。

スイブルランプ１４，２０を初期位置にセットする初期化処理の方法について、図６を用いて説明する。ここでは、右スイブルランプ２０の初期化処理を行う方法について説明する。コントローラ１００は、スイブルランプアクチュエータ１６に対して、右スイブルランプ２０を車両中心方向（左方向）に回転させるための指令信号を送信する。この信号を受けたスイブルランプアクチュエータ１６は、ステッピングモータ１７をＣＣＷ方向に回転駆動させることによって、右スイブルランプ２０を左方向に回転させる。

右スイブルランプ２０をストッパー２１が存在するストッパー突き当て位置まで回転させると、コントローラ１００は、ストッパー２１の位置を特定した後、右スイブルランプ２０を車両外側方向（右方向）に回転させるための指令信号をスイブルランプアクチュエータ１６に送信する。この信号を受けたスイブルランプアクチュエータ１６は、ステッピングモータ１７をＣＷ方向に回転駆動させることによって、右スイブルランプ２０を右方向に回転させる。この時、コントローラ１００は、位置センサ１９から入力される右スイブルランプ２０の回転角度に基づいて、ストッパー突き当て位置から所定角度（例えば、１deg）だけ右スイブルランプ２０が回転すると、スイブルランプアクチュエータ１６に停止指令信号を送信する。この所定角度は、図６に示すように、車両の直進方向と、ストッパー２１が存在する方向との間の角度である。この信号を受信したスイブルランプアクチュエータ１６は、ステッピングモータ１７を停止させる。これにより、右スイブルランプ２０は、光軸の方向が車両の直進方向と平行な位置（以下、制御原点位置と呼ぶ）で停止する。

なお、左スイブルランプ１４の初期化処理を行う方法についても同様である。すなわち、左スイブルランプ１４を車両中心方向（右方向）に回転させてストッパー１５に突き当てさせると、反対方向（左方向）に所定角度（例えば、１deg）だけ回転させた位置で停止させる。これにより、左スイブルランプ１４は、制御原点位置で停止する。

第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置では、スイブルランプ１４，２０の駆動制御状態に応じて、４つの状態に区別している。図７は、位置センサ１３，１９からの出力電圧に応じた、スイブルランプ１４，２０の状態遷移を示す図である。イグニッションスイッチ１がオンされると、上述したスイブルランプ１４，２０の初期化処理が開始される。初期化処理において、スイブルランプ１４，２０がストッパー１５，２１の方向に駆動する状態を状態１（状態遷移番号１）とする。

続いて、位置センサ１３，１９からの出力に基づいて、ストッパー１５，２１の位置を確定する処理が行われる状態を状態２（状態遷移番号２）とする。状態１および状態２では、スイブルランプ１４，２０をストッパー１５，２１の方向に回転駆動する処理が継続して行われている。状態２で、ストッパー１５，２１の位置が確定されると、状態３（状態遷移番号３）に遷移して、スイブルランプ１４，２０を反対方向に所定角度だけ駆動させる処理が行われる。状態４（状態遷移番号４）は、通常の制御時の状態であり、前照灯スイッチ４のオン時に、操舵角センサ２および車速センサ３の出力に応じて、スイブルランプ１４，２０の角度を制御する。

図８は、状態１から状態２に遷移する際の処理内容を示すフローチャートである。以下では、左スイブルランプ１４の状態遷移について説明する。イグニッションスイッチ１がオンされると、上述したように、コントローラ１００は、スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。すなわち、スイブルランプ１４をストッパー１５の方向に駆動させる。

ステップＳ１０から開始される処理は、コントローラ１００の状態遷移判定部１１０によって行われる。状態遷移判定部１１０は、イグニッションスイッチ１がオンされると、ステップＳ１０の処理を開始する。ステップＳ１０では、位置センサ１３によって検出される左スイブルランプ１４の回転角度が所定角度（例えば、１deg）未満であるか否かを判定する。なお、位置センサ１３によって検出される角度は、車両直進方向を基準として、車両の外側方向（左方向）を正とする。位置センサ１３によって検出される回転角度が所定角度以上であると判定すると、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、後述する処理で用いる「位置センサ最小値」の値を１degに設定して、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１０において、位置センサ１３によって検出される回転角度が所定角度未満であると判定すると、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、位置センサ１３によって検出される回転角度が「位置センサ最小値」より小さいか否かを判定する。位置センサ１３によって検出される回転角度が位置センサ最小値より小さいと判定すると、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、位置センサ１３によって検出された回転角度を「位置センサ最小値」の値に設定して、ステップＳ１０に戻る。

一方、ステップＳ３０において、位置センサ１３によって検出される回転角度が「位置センサ最小値」以上であると判定すると、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、左スイブルランプ１４がストッパー１５に突き当たったと考えられるので、左スイブルランプ１３の状態を状態２に遷移させて、図８に示すフローチャートの処理を終了する。

図９は、左スイブルランプ１４の状態が状態２から状態３に遷移する際の処理内容を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートのステップＳ５０の処理が行われると、コントローラ１００の状態遷移判定部１１０は、ステップＳ１００の処理を開始する。ただし、左スイブルランプ１４の状態が状態２に遷移すると、コントローラ１００は、ステッピングモータ１１の駆動速度を状態１の場合よりも遅くする（例えば、状態１の場合の駆動速度の１／２から１／１０の大きさとする）。

ステップＳ１００では、位置センサ１３によって検出される回転角度が「位置センサ最小値」より小さいか否かを判定する。位置センサ最小値は、図８に示すフローチャートのステップＳ４０で設定された値、または、後述するステップＳ１１０で設定される値である。位置センサ１３によって検出される回転角度が「位置センサ最小値」より小さいと判定すると、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、位置センサ１３によって検出された回転角度を「位置センサ最小値」の値に設定して、ステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０では、状態遷移判定部１１０内に設けられているカウンタ１１０ｄのカウンタ値を０にセットして、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１００において、位置センサ１３によって検出される回転角度が「位置センサ最小値」以上であると判定すると、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０では、カウンタ１１０ｄのカウンタ値を１だけカウントアップして、ステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０では、カウンタ１１０ｄのカウンタ値が１０に到達したか否かを判定する。カウンタ値が１０に到達していないと判定すると、ステップＳ１００に戻る。

一方、ステップＳ１４０において、カウンタ１１０ｄのカウンタ値が１０に到達したと判定すると、ステップＳ１５０に進む。ステップＳ１５０では、左スイブルランプ１３の状態を状態３とする。すなわち、位置センサ１３により検出される回転角度が小さくなっていく間は、検出角度を「位置センサ最小値」の値に設定し、検出される角度が「位置センサ最小値」を下回らない状態が１０回続くと、状態２から状態３に遷移する。この場合、「位置センサ最小値」の位置をストッパー１５の位置として特定する。ステップＳ１５０の処理を行うと、図９に示すフローチャートの処理を終了する。

状態３では、上述したように、左スイブルランプ１４を反対方向（車両外側方向）に所定角度だけ駆動させる。左スイブルランプ１４を反対方向に所定角度だけ駆動させると、状態４に遷移する。

図１０は、左スイブルランプ１４の状態が状態４になると行われる処理内容を示すフローチャートである。左スイブルランプ１４の状態が状態４に遷移すると、コントローラ１００の状態遷移判定部１１０は、ステップＳ２００の処理を開始する。ステップＳ２００では、次式（１）によって、左スイブルランプ１４の角度推定値を算出する。
左スイブルランプの角度推定値＝実ステップ数×（分解能／ギヤ比） （１）
ただし、実ステップ数は、コントローラ１００の駆動パルス生成部１３０から出力されるステッピングモータ１１のステップ数である。また、分解能は、ステッピングモータ１１の分解能であり、ギヤ比は、歯車機構１２のギヤ比である。

ステップＳ２００において、左スイブルランプ１４の角度推定値を算出すると、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、次式（２）の関係が成り立つか否かを判定する。
｜左スイブルランプの実角度−左スイブルランプの角度推定値｜＞所定値 （２）
ここで、左スイブルランプの実角度は、位置センサ１３によって検出される角度である。

位置センサ１３によって検出される左スイブルランプの実角度と、ステップＳ２００で算出した左スイブルランプの角度推定値との差の絶対値が所定値より大きい場合には、ステッピングモータ１１が脱調したと判断して、ステップＳ２２０に進む。一方、両者の差の絶対値が所定値以下である場合には、ステッピングモータ１１の脱調は起こっていないと判断して、通常の制御を行う。すなわち、前照灯スイッチ４がオンされている場合に、操舵角センサ２により検出される操舵角、および、車速センサ３によって検出される車速に基づいて、左スイブルランプ１４の回転角度を制御する。

ステップＳ２２０では、位置センサ１９によって検出される右スイブルランプ２０の回転角度が所定のしきい値角度より大きいか否かを判定する。なお、位置センサ１９によって検出される角度は、車両直進方向を基準として、車両の外側方向（右方向）を正とする。また、しきい値角度は、位置センサ１３によって検出される左スイブルランプ１４の回転角度より大きい値とする。右スイブルランプ２０の回転角度が所定のしきい値角度より大きいと判定すると、ステップＳ２５０に進み、所定角度以下であると判定すると、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ２３０では、横加速度センサ５によって検出される横加速度が所定加速度より大きいか否かを判定する。ただし、この判定で用いられる横加速度の値は、車両左側方向への加速度を正とする。車両の横加速度が所定加速度より大きいと判定するとステップＳ２５０に進み、所定加速度以下であると判定すると、ステップＳ２４０に進む。ステップＳ２４０では、ヨーレートセンサ７によって検出される車両のヨーレートが所定値より大きいか否かを判定する。ただし、ここでは、車両が右旋回時のヨーレートの値を正の値とする。車両のヨーレートが所定値より大きいと判定するとステップＳ２５０に進み、所定値以下であると判定すると、図１０に示すフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２５０では、左スイブルランプ１４の状態を状態１に遷移する。すなわち、スイブルランプ１４を初期位置にセットする初期化処理を行う。

すなわち、左スイブルランプ１４を回転駆動させるためのステッピングモータ１１の脱調が起こった場合には、次の（ａ）〜（ｃ）の３つの条件のうち、いずれか一つの条件が成立すると、左スイブルランプ１４の初期化処理を行う。
（ａ）右スイブルランプ２０の回転角度が所定角度より大きい
（ｂ）車両左側方向への加速度を正とした時の車両の横加速度が所定加速度より大きい
（ｃ）右旋回時のヨーレートの値を正とした時の車両のヨーレートが所定値より大きい

図１１は、右スイブルランプ２０の状態が状態４になると行われる処理内容を示すフローチャートである。右スイブルランプ２０の状態が状態４に遷移すると、コントローラ１００の状態遷移判定部１１０は、ステップＳ３００の処理を開始する。ステップＳ３００では、次式（３）によって、右スイブルランプ２０の角度推定値を算出する。
右スイブルランプの角度推定値＝実ステップ数×（分解能／ギヤ比） （３）
ただし、実ステップ数は、コントローラ１００の駆動パルス生成部１３０から出力されるステッピングモータ１７のステップ数である。また、分解能は、ステッピングモータ１７の分解能であり、ギヤ比は、歯車機構１８のギヤ比である。

ステップＳ３００において、右スイブルランプ２０の角度推定値を算出すると、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、次式（４）の関係が成り立つか否かを判定する。
｜右スイブルランプの実角度−右スイブルランプの角度推定値｜＞所定値 （４）
ここで、右スイブルランプの実角度は、位置センサ１９によって検出される角度である。また、しきい値角度は、位置センサ１９によって検出される右スイブルランプ２０の回転角度より大きい値とする。

位置センサ１９によって検出される右スイブルランプの実角度と、ステップＳ３００で算出した右スイブルランプの角度推定値との差の絶対値が所定値より大きい場合には、ステッピングモータ１７が脱調したと判断して、ステップＳ３２０に進む。一方、両者の差の絶対値が所定値以下である場合には、ステッピングモータ１７の脱調は起こっていないと判断して、通常の制御を行う。すなわち、前照灯スイッチ４がオンされている場合には、操舵角センサ２により検出される操舵角、および、車速センサ３によって検出される車速に基づいて、右スイブルランプ２０の回転角度を制御する。

ステップＳ３２０では、位置センサ１３によって検出される左スイブルランプ１４の回転角度が所定のしきい値角度より大きいか否かを判定する。左スイブルランプ１４の回転角度が所定のしきい値角度より大きいと判定すると、ステップＳ３５０に進み、所定のしきい値角度以下であると判定すると、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０では、横加速度センサ５によって検出される横加速度が所定加速度より大きいか否かを判定する。ただし、この判定で用いられる横加速度の値は、車両右側方向への加速度を正とする。車両の横加速度が所定加速度より大きいと判定するとステップＳ３５０に進み、所定加速度以下であると判定すると、ステップＳ３４０に進む。ステップＳ３４０では、ヨーレートセンサ７によって検出される車両のヨーレートが所定値より大きいか否かを判定する。ただし、ここでは、車両が左旋回時のヨーレートの値を正の値とする。車両のヨーレートが所定値より大きいと判定するとステップＳ３５０に進み、所定値以下であると判定すると、図１１に示すフローチャートの処理を終了する。

すなわち、右スイブルランプ２０を回転駆動させるためのステッピングモータ１７の脱調が起こった場合には、次の（ｄ）〜（ｆ）の３つの条件のうち、いずれか一つの条件が成立すると、右スイブルランプ２０の初期化処理を行う。
（ｄ）左スイブルランプ１４の回転角度が所定角度より大きい
（ｅ）車両右側方向への加速度を正とした時の車両の横加速度が所定加速度より大きい
（ｆ）左旋回時のヨーレートの値を正とした時の車両のヨーレートが所定値より大きい

コントローラ１００の目標ステップ数算出部１２０は、状態遷移判定部１１０から出力される状態遷移番号、操舵角センサ２によって検出されるステアリング操舵角、および、車速センサ３によって検出される車速信号を取り込み、ステッピングモータ１１，１７の目標ステップ数を算出する。ただし、目標ステップ数算出部１２０は、状態遷移番号が１から３の時には、目標ステップ数を算出せず、状態遷移番号が４の場合に、目標ステップ数を算出する。具体的には、まず、ステアリング操舵角および車速に応じて、ドライバにとって最適な目標スイブル角度を決定し、次式（５）より、目標ステップ数を算出する。
目標ステップ数＝目標スイブル角度／（分解能／ギヤ比） （５）
ただし、分解能は、ステッピングモータ１１，１７の分解能であり、ギヤ比は、歯車機構１２，１８のギヤ比である。

コントローラ１００の駆動パルス生成部１３０は、状態遷移判定部１１０から出力される状態遷移番号、および、目標ステップ数算出部１２０で算出される目標ステップ数に基づいて、ステッピングモータ１１，１７の駆動パルスを生成する。

状態遷移番号が１の場合には、ステッピングモータ１１がＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成し、ステッピングモータ１７がＣＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成する。この時の出力パルスは、高周波（例えば、４００ＰＰＳ［PPS：Pulse per Second］）とする。

状態遷移番号が２の場合には、ステッピングモータ１１がＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成し、ステッピングモータ１７がＣＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成する。ただし、この時の出力パルスは、低周波（例えば、２０ＰＰＳ）とし、ステッピングモータ１１，１７の駆動速度が状態１の場合の駆動速度より遅くなるようにする。

状態遷移番号が３の場合には、ステッピングモータ１１がＣＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成し、ステッピングモータ１７がＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成する。この時の出力パルスは、高周波（例えば、４００ＰＰＳ）とする。

状態遷移番号が４の場合には、目標ステップ数と、現在の実ステップ数とを比較することにより、出力パルスを生成する。ステッピングモータ１１の出力パルスは、以下のように生成する。
・目標ステップ数＞現在の実ステップ数：ＣＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成
・目標ステップ数＜現在の実ステップ数：ＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成
また、ステッピングモータ１７の出力パルスは、以下のように生成する。
・目標ステップ数＞現在の実ステップ数：ＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成
・目標ステップ数＜現在の実ステップ数：ＣＣＷ方向に駆動するように出力パルスを生成

図１２は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、右スイブルランプ２０の回転角度に基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１２の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、右スイブルランプ２０の回転角度が所定角度を超えたタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。すなわち、車両が右旋回中で、ドライバの視線が右方向に注視している時に、左スイブルランプ１４を右方向に回転させる初期化処理を行う。

図１３は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、車両の横加速度に基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１３の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、車両の横加速度（車両左側方向への加速度を正）が所定加速度を越えるタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。すなわち、車両が右旋回中で、ドライバの視線が右方向に注視している時に、左スイブルランプ１４を右方向に回転させる初期化処理を行う。

図１４は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、車両のヨーレートに基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１４の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、車両のヨーレート（右旋回時のヨーレートの値を正）が所定値を越えるタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。すなわち、車両が右旋回中で、ドライバの視線が右方向に注視している時に、左スイブルランプ１４を右方向に回転させる初期化処理を行う。

図１２〜図１４に示すように、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合には、車両が右旋回中の状態の時に、左スイブルランプ１４の初期化処理を行う。これにより、例えば、車両の左旋回時に、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われることによって、左スイブルランプ１４の動きに、ドライバの視線が誘導されてしまい、ドライバの運転に影響を与えてしまうことを防ぐことができる。

また、右側のステッピングモータ１７の脱調が起こった場合には、車両が左旋回中で、ドライバの視線が左方向に注視している時に、右スイブルランプ２０を左方向に回転させる初期化処理を行う。この場合にも、例えば、右旋回時に、右スイブルランプ２０の初期化処理が行われることによって、右スイブルランプ２０の動きに、ドライバの視線が誘導されてしまい、ドライバの運転に影響を与えてしまうことを防ぐことができる。

第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置によれば、左スイブルランプ１４を回転駆動させるステッピングモータ１１および右スイブルランプ２０を回転駆動させるステッピングモータ１７のうち、いずれか一方のステッピングモータの脱調が検出されると、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動されるスイブルランプが車両外側方向に回転駆動されている時に、脱調が検出されたステッピングモータによって駆動されるスイブルランプの初期化処理を行う。これにより、スイブルランプを車両の外側方向から車両中心方向に回転駆動させることによって、所定の初期位置にセットする初期化処理を行う際に、初期化処理時に駆動させるスイブルランプの回転方向と、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動されるスイブルランプが回転駆動している方向とを一致させることができる。すなわち、車両走行中にスイブルランプの初期化処理を行う場合でも、初期化処理に伴うスイブルランプの回転駆動によって、ドライバの視線が誘導されてしまうことを防ぐことができる。また、初期化処理時に駆動させるスイブルランプの方向と車両の旋回方向とを一致させることにより、対向車への眩惑の恐れも無くなる。

また、第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置では、ステッピングモータの脱調に伴うスイブルランプの初期化処理時に、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動されるスイブルランプの回転角度が所定角度を超えると、初期化処理を開始するようにした。この時、所定角度の大きさを、初期化処理を行うスイブルランプの回転角度より大きい角度に設定することにより、初期化処理を行わないスイブルランプが車両直進方向の位置に戻ってきた時に、脱調が検出された側のスイブルランプの初期化処理を完了させた状態にすることができる。すなわち、左右のスイブルランプの動きが不連続にならずに、通常の制御に移行させることができる。

−第２の実施の形態−
第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置では、スイブルランプ１４，２０の初期化処理を行う際の状態遷移番号１の状態において、一定の回転速度でスイブルランプ１４，２０をストッパー１５，２１の方向に駆動した。第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置では、スイブルランプ１４，２０の初期化処理を行う際の状態遷移番号１の状態において、スイブルランプ１４，２０の位置に応じて、スイブルランプの回転速度を変更する。

図１５は、第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置の構成を示す図である。第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置が第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置と異なるのは、コントローラ１００Ａの駆動パルス生成部１３０Ａである。駆動パルス生成部１３０Ａは、状態遷移判定部１１０から出力される状態遷移番号、目標ステップ数算出部１２０で算出される目標ステップ数、および、位置センサ１３，１９によって検出されるスイブルランプ１４，２０の回転角度に基づいて、ステッピングモータ１１，１７の駆動パルスを生成する。

図１６は、スイブルランプ１４，２０の初期化処理を行う際の状態遷移番号１の状態において、スイブルランプ１４，２０の回転角度と、駆動パルス生成部１３０Ａで生成される駆動パルスとの関係を示す図である。例えば、左スイブルランプ１４の初期化処理を行う場合、左スイブルランプ１４の回転角度が所定の回転速度変更角度（例えば、０deg）より大きい場合には、駆動パルス生成部１３０Ａから出力する駆動パルス数を４００ＰＰＳとし、左スイブルランプ１４の回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、出力パルス数を２０ＰＰＳとする。右スイブルランプ２０の初期化処理を行う場合も同様に、右スイブルランプ２０の回転角度が所定の回転速度変更角度より大きい場合に、出力パルス数を４００ＰＰＳとし、右スイブルランプ２０の回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、出力パルス数を２０ＰＰＳとする。

すなわち、初期化処理を行っているスイブルランプ１４，２０の回転角度が小さくなって、スイブルランプ１４，２０がストッパー１５，２１に近づくと、スイブルランプ１４，２０の回転速度を遅くする。これにより、スイブルランプ１４，２０がストッパー１５，２１に突き当たった時のリバウンド量を小さくすることができるので、スイブルランプ１４，２０を制御原点位置に停止させる精度を向上させることができる。また、スイブルランプの回転角度が回転速度変更角度より大きい位置では、出力パルス数を４００ＰＰＳとするので、すばやく初期化処理を完了させることができる。

図１７は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、右スイブルランプ２０の回転角度に基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１７の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、右スイブルランプ２０の回転角度が所定角度を超えたタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。この時、上述したように、左スイブルランプ１４の回転角度が所定の回転速度変更角度（例えば、０deg）以下になると、左スイブルランプ１４の回転速度を遅くする。

図１８は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、車両の横加速度に基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１８の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、車両の横加速度（車両左側方向への加速度を正）が所定加速度を越えるタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。この時、上述したように、左スイブルランプ１４の回転角度が所定の回転速度変更角度（例えば、０deg）以下になると、左スイブルランプ１４の回転速度を遅くする。

図１９は、左側のステッピングモータ１１の脱調が起こった場合に、車両のヨーレートに基づいて、左スイブルランプ１４の初期化処理が行われる場合の左スイブルランプ１４の角度変化を示す図である。図１９の（ａ）のタイミングで左側のステッピングモータ１１の脱調が起こると、車両のヨーレート（右旋回時のヨーレートの値を正）が所定値を越えるタイミング（ｂ）で、左スイブルランプ１４の初期化処理を開始する。この時、上述したように、左スイブルランプ１４の回転角度が所定の回転速度変更角度（例えば、０deg）以下になると、左スイブルランプ１４の回転速度を遅くする。

第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置によれば、スイブルランプの初期化処理を行う際に、スイブルランプの回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、スイブルランプの回転速度を遅くするので、スイブルランプ１４，２０がストッパー１５，２１に突き当たった時のリバウンド量を小さくして、スイブルランプ１４，２０を制御原点位置に停止させる精度を向上させることができる。また、スイブルランプの回転角度が所定の回転速度変更角度より高い場合には、通常の回転速度で回転させるので、回転速度が大きい位置で脱調が生じた場合でも、すばやく初期化処理を完了させることができる。

本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、左側のステッピングモータ１１の脱調に伴い、左スイブルランプ１４の初期化処理を行うタイミングを、右スイブルランプ２０の回転角度が所定角度以上、車両の左側方向への加速度を正とした場合の横加速度が所定加速度以上、および、車両のヨーレート（右旋回時の値を正）が所定値以上、の３つの条件のうち、いずれかの条件が成立したときとした。しかし、車両が走行している道路の形状に応じて、初期化処理を行うようにしてもよい。例えば、左スイブルランプ１４の初期化処理を行う際に、走行中の道路が右方向にカーブしており、かつ、道路情報検出装置６によって検出されるカーブの曲率半径が所定値以下の場合に、初期化処理を行うこともできる。この場合にも、右スイブルランプ２０が右方向に回転駆動されている間に、左スイブルランプ１４の初期化処理を行うことができる。

上述した各実施の形態における車両用前照灯制御装置では、車両の速度、および、ステアリング操舵角に応じて、スイブルランプ１４，２０の制御角度を決定した。従って、車両走行中にスイブルランプの初期化処理を行うタイミングを、車速およびステアリング操舵角に基づいて決定することもできる。

第１の実施の形態では、スイブルランプの初期化処理時に、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動されるスイブルランプの回転角度が所定角度を超えると、初期化処理を開始する例を説明した。この時、所定角度の大きさを、初期化処理を行うスイブルランプの回転角度より大きい角度に設定する例を挙げたが、例えば、初期化処理を行うスイブルランプの回転角度が予め設定された所定角度以下の場合に、初期化処理を開始するようにし、所定角度より大きければ、初期化処理を開始しないようにすることもできる。ただし、これらの制御は、初期化処理を行わないスイブルランプが車両直進方向の位置に戻ってきた時に、脱調が検出された側のスイブルランプの初期化処理を完了させた状態にすることができるという効果を得るためのものであるから、このような効果を求めないのであれば、所定角度の大きさと、初期化処理を行うスイブルランプの回転角度との間の大小関係を問う必要はない。

第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置では、スイブルランプ１４，２０の回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、駆動パルス生成部１３０Ａから出力する駆動パルス数を４００ＰＰＳから２０ＰＰＳに変更した。しかし、スイブルランプの回転角度が小さくなるに連れて、出力パルス数を少しずつ小さくするようにしてもよい。出力パルス数を減少させる方法は、段階的に少しずつ小さくするような非連続的な方法でもよいし、連続的な方法でもよい。これらの場合、スイブルランプ１４，２０の回転角度が小さくなるほど、回転速度が遅くなり、スイブルランプ１４，２０の回転角度が大きいほど、回転速度が速くなる。図２０は、スイブルランプ１４，２０の回転角度が小さくなるにつれて、駆動パルス生成部１３０Ａから出力する駆動パルス数を連続的に少なくしていく場合の回転角度と出力パルス数との関係の一例を示す図である。

スイブルランプ１４，２０の脱調が車両の外側方向に生じている場合、すなわち、位置センサ１３，１９で検出されるスイブルランプ１４，２０の実角度が、回転角度指令値より大きい場合に、初期化処理時の回転速度を速めるようにすることもできる。回転速度を速める処理は、例えば、所定時間だけ行うようにしてもよい。スイブルランプ１４，２０の脱調が車両の外側方向に生じている場合には、対向車に対して眩惑を与えてしまう可能性があるので、初期化処理を行う際のスイブルランプ１４，２０の回転速度を速めることにより、眩惑を与えてしまう状態をより早く解消することができる。

特許請求の範囲の構成要素と第１および第２の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントローラ１００が脱調検出手段および制御手段を、位置センサ１３，１９が角度検出手段を、横加速度センサ５が横加速度検出手段を、ヨーレートセンサ７がヨーレート検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置の構成を示す図 第１の実施の形態における車両用前照灯制御装置によって制御されるスイブルランプの一例を示す図 スイブルランプアクチュエータの構成を示す図 スイブルランプの可動範囲を示す図 左スイブルランプの回転角度と、位置センサからの出力電圧との関係の一例を示す図 スイブルランプを初期位置にセットする初期化処理の方法を説明するための図 位置センサからの出力電圧に応じたスイブルランプの状態遷移を示す図 左スイブルランプの状態が状態１から状態２に遷移する際の処理内容を示すフローチャート 左スイブルランプの状態が状態２から状態３に遷移する際の処理内容を示すフローチャート 左スイブルランプの状態が状態４になると行われる処理内容を示すフローチャート 右スイブルランプの状態が状態４になると行われる処理内容を示すフローチャート 左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、右スイブルランプの回転角度に基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、車両の横加速度に基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、車両のヨーレートに基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 第２の実施の形態における車両用前照灯制御装置の構成を示す図 スイブルランプの初期化処理を行う際に、スイブルランプの回転角度と、駆動パルス生成部で生成される駆動パルスとの関係を示す図 第２の実施の形態において、左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、右スイブルランプの回転角度に基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 第２の実施の形態において、左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、車両の横加速度に基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 第２の実施の形態において、左側のステッピングモータの脱調が起こった場合に、車両のヨーレートに基づいて、左スイブルランプの初期化処理が行われる場合の左スイブルランプの角度変化を示す図 スイブルランプの回転角度が小さくなるにつれて、駆動パルス生成部から出力する駆動パルス数を連続的に少なくしていく場合の回転角度と出力パルス数との関係の一例を示す図

符号の説明

１…イグニッションスイッチ、２…操舵角センサ、３…車速センサ、４…前照灯スイッチ、５…横加速度センサ、６…道路情報検出手段、７…ヨーレートセンサ、１０，１６…スイブルランプアクチュエータ、１１，１７…ステッピングモータ、１２，１８…歯車機構、１３，１９…位置センサ、１４，２０…スイブルランプ、１５，２１…ストッパー、１００…コントローラ、１１０…状態遷移判定部、１２０…目標ステップ数算出部、１３０…駆動パルス生成部

Claims (13)

1. 車両の進行方向に応じて、前照灯を回転駆動させる装置であって、前記前照灯を車両の外側方向から車両中心方向に回転駆動させることによって、前記前照灯を所定の初期位置にセットする初期化処理を行う車両用前照灯制御装置において、
   左側の前照灯を回転駆動させるための第１のステッピングモータ、および、右側の前照灯を回転駆動させるための第２のステッピングモータの脱調を検出する脱調検出手段と、
   前記脱調検出手段によって、前記第１および第２のステッピングモータのうち、いずれか一方のステッピングモータの脱調が検出されると、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動される前照灯が車両外側方向に回転駆動されている時に、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行う制御手段とを備えることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用前照灯制御装置において、
   車両の横方向の加速度を検出する横加速度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、車両の中心を基準として、脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の方向の横加速度が所定加速度を越えると、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする車両用前照灯制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用前照灯制御装置において、
   車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、車両の中心を基準として、脱調が検出されていないステッピングモータによって駆動される前照灯の方向に車両が旋回している時のヨーレートの値を正とした時のヨーレートが所定値を越えると、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする車両用前照灯制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
   道路の曲率半径を検出する道路情報検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、車両が走行している道路が、車両の中心を基準として、脱調が検出されていないステッピングモータによって駆動される前照灯の方向にカーブしており、かつ、カーブの曲率半径が所定の曲率半径以下の場合に、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする車両用前照灯制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
   前照灯の回転角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記角度検出手段によって、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動される前照灯の回転角度が所定角度を超えると、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする車両用前照灯制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用前照灯制御装置において、
   前記所定角度は、前記脱調検出手段によって、脱調が検出されたステッピングモータによって駆動されていた前照灯の回転角度より大きい角度に設定することを特徴とする車両用前照灯制御装置。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
   前照灯の回転角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、初期化処理を行っている前照灯の回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、初期化処理を行っている前照灯の回転速度を遅くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
8. 請求項５または６に記載の車両用前照灯制御装置において、
   前記制御手段は、初期化処理を行っている前照灯の回転角度が所定の回転速度変更角度以下になると、初期化処理を行っている前照灯の回転速度を遅くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
9. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
   前照灯の回転角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、初期化処理を行っている前照灯の回転角度が小さくなるほど、初期化処理を行っている前照灯の回転速度を遅くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
10. 請求項５または６に記載の車両用前照灯制御装置において、
    前記制御手段は、初期化処理を行っている前照灯の回転角度が小さくなるほど、初期化処理を行っている前照灯の回転速度を遅くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
11. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
    前照灯の回転角度を検出する角度検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記脱調検出手段によって脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の回転角度が回転角度指令値より大きい場合に、初期化処理時の前照灯の回転速度を速くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
12. 請求項５〜１０のいずれかに記載の車両用前照灯制御装置において、
    前記制御手段は、前記脱調検出手段によって脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の回転角度が回転角度指令値より大きい場合に、初期化処理時の前照灯の回転速度を速くすることを特徴とする車両用前照灯制御装置。
13. 車両の進行方向に応じて、前照灯を回転駆動させるものであって、前記前照灯を車両の外側方向から車両中心方向に回転駆動させることによって、前記前照灯を所定の初期位置にセットする初期化処理を行う車両用前照灯制御方法において、
    左側の前照灯を回転駆動させるための第１のステッピングモータ、および、右側の前照灯を回転駆動させるための第２のステッピングモータのうち、いずれか一方のステッピングモータの脱調を検出すると、脱調が検出されていない方のステッピングモータによって駆動される前照灯が車両外側方向に回転駆動されている時に、前記脱調が検出されたステッピングモータによって駆動される前照灯の初期化処理を行うことを特徴とする車両用前照灯制御方法。

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