JP4736991B2 - 車載用前照灯制御装置及び車載用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）とモータを同時に制御する車載用前照灯制御装置とそれを具備した車載用前照灯に関するものである。

近年、車載用前照灯の分野において、ＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａｍｐ）を搭載した車輌が普及しており、ＨＩＤランプを点灯させる車載用前照灯点灯装置も広く普及してきている。また、ＨＩＤランプのみではなく、ＬＥＤの効率向上も大きく、ＬＥＤランプを前照灯とした前照灯点灯装置も研究されている。また、前照灯点灯装置そのものの開発のみではなく、前照灯や補助灯を舵角や車速等の車輌情報に応じて上下・左右に駆動する制御ＥＣＵを搭載した車輌も普及してきている。

特開２００６−７９８７号公報や特開２００６−７９８８号公報にそれらを一体化した車両用照明装置が提案されている。そこには、車載用前照灯点灯装置と前照灯や補助灯駆動制御の制御部を一体化し、その電源を点灯装置やその電源スイッチの電路から取ってくる構成が開示されている。しかし、車載用前照灯はエンジンの状態（電源キーの状態：アクセサリ・イグニッション・エンジンＯＮ）に関わらず常時点灯しないといけないため、前照灯点灯装置は運転者の手元の電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより動作開始する。このために、前照灯や補助灯を駆動させようとした場合にも、手元電源スイッチがＯＮされないと電源が得られないために駆動させることができなかった。
特開２００６−７９８７号公報 特開２００６−７９８８号公報

従来、前照灯点灯装置や制御ＥＣＵにはマイコンが用いられており、近年、マイコンの高機能化に伴い、前照灯を制御する機能以外にも、例えば通信機能などの多彩な機能を有している。しかしながら、上記理由により運転者の手元電源であるＬｏｗビームスイッチがＯＦＦの場合は電源を得ることができずに、ＬｏｗビームがＯＮされる以前に、モータの初期化動作等で所定の位置ヘモータを駆動することができなかった。

また、従来の構成のように、車載用前照灯点灯装置と制御ＥＣＵを別置きとしていた場合、制御ＥＣＵは前照灯の点灯状態をＬｏｗビームスイッチの状態により判断し、ＬｏｗビームスイッチがＯＮ状態（＝前照灯点灯）として前照灯や補助灯の駆動をする必要があった。この場合、前照灯の状態（寿命末期・前照灯異常）に応じて、ＬｏｗビームスイッチがＯＮ状態でも前照灯を点灯できない状態においても、従来の制御では前照灯や補助灯を所定の位置へ向かって駆動させたりしており、無用な電力を消費していた。

また、前照灯の制御開始が、制御電源部への電源供給と制御電源の立ち上がりの後となり、特に車輌の走行時等、少しでも早い点灯が必要である場合に時間のロスを生んでいた。

本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、ＬｏｗビームスイッチＯＮ時以外にも、マイコンの機能を活用し、光軸制御用モータの初期化や他の機能の付加を実現することを課題とする。また、制御部を一体化することにより、前照灯そのものの状況に応じた前照灯や補助灯の駆動制御を実現することを課題とする。

本発明にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、少なくとも一つの入力電圧Ｅの受電端子と、この入力電圧Ｅを前照灯Ｌａが必要とする電圧に変換するコンバータ２と、いずれの入力電圧からも制御用電圧を作ることのできる制御電源部６と、制御電源部６から給電されてコンバータ２を制御する制御部（マイコン１０）と、少なくともＬｏｗビームスイッチとイグニッションの状態を含む車輌情報または車外環境情報を得る情報取得手段（ＬＩＮトランシーバ７）とを有する車載用前照灯制御装置１において、ＬｏｗビームスイッチがＯＮ状態の場合、前照灯Ｌａを点灯させ、イグニッションがＯＮ状態の場合、少なくとも一つの光軸制御用モータＭ１を前記制御部（マイコン１０）により駆動することを特徴とするものである。

本発明によれば、ＬｏｗビームスイッチがＯＮされた際の制御電源が立ち上がるまでの時間ロスを解消することができる。また、ＬｏｗビームスイッチＯＦＦ時のモータ制御も実現することができる。また、前照灯の電気的特性等から前照灯の状態を判断し、その状況に応じたモータ駆動制御を実現することができる。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の回路ブロック図を示す。バッテリに直結され常時電源が供給される端子からの入力直流電圧Ｅを、ＤＣ／ＤＣコンバータ２で昇降圧することで、高輝度放電灯よりなるランプＬａを点灯させることの出来る電圧へ変換する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧であるＤＣ電圧をフルブリッジインバータ３によりＡＣ電圧（矩形波）に変換し、ランプＬａに印加することでランプＬａを点灯させる。フルブリッジインバータ３とランプＬａの間に設けているイグナイタ回路５は始動時にランプＬａをブレークダウンさせるための高電圧を発生させるためのものである。

本実施の形態の前照灯制御装置はランプＬａを定電力制御により点灯させており、その制御にマイコン１０を用いている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３を用いてランプ電圧とランプ電流を検出し、オペアンプ等で構成された電圧検出回路８及び電流検出回路９を介してマイコン１０に入力する。マイコン１０はそれらの検出値を平均化演算部１１，１２により平均化し、ＲＯＭ部分１３に有するランプ電力指令値Ｗｓと平均化電圧値Ｖａによりランプ電流指令値Ｉｓを算出する。さらに、比較演算部１４により平均化ランプ電流Ｉａと比較し、同一の値となるよう、一次側電流指令値Ｉ１を演算／出力する。一次側電流検出回路４により検出された一次側電流検出値Ｉｄを一次側電流指令値Ｉ１と比較することによりＤＣ−ＤＣコンバータ２を駆動する。以上により、定電力制御を実現している。

なお、マイコン１０への電源は制御電源部６にて生成され、制御電源部６への電源は、バッテリ直結の常時電源Ｅからとっている。これにより、制御電源は常時存在し、マイコン１０も常時駆動状態である。よって、ランプ点灯信号ＯＮ（Ｌｏｗビーム信号ＯＮ）となった場合の、制御電源の立ち上がり時間による遅れ時間を解消することができる。

また、ＬＩＮ入力をＬＩＮトランシーバ７を介してマイコン１０に入力し、マイコン１０では、ＬＩＮ入力内のモータ目標位置Ｍｓの情報を取得し、モータ駆動演算部１５により駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２としてステッピングモータドライバ１６に出力する。ステッピングモータドライバ１６は駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２により、モータＭ１に駆動パルス電流ｉＰ１，ｉＰ２を出力し、モータＭ１を駆動する。また、ＬＩＮ入力には、Ｌｏｗビーム信号やイグニッション状態を伝える信号も含まれている。

なお、駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２は２本のＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号から構成され、モータＭ１の駆動パルス電流ｉＰ１，ｉＰ２も２系統有り、それぞれが一対一に対応している。

ランプＬａの定電力制御およびモータＭ１の駆動を行うマイコン１０のフローを図２に示す。ステップＦ０３〜Ｆ１７でランプＬａの定電力制御を実現し、ステップＦ１８〜Ｆ３２でモータＭ１の駆動を実現している。

図中の各ステップの説明を以下に示す。ただし、ＬＩＮ入力に含まれるＬｏｗビームスイッチの状態やイグニッションの状態は通信により読み込んでいるものとして、その状況を確認するためのフローは本実施の形態では割愛している。

ステップＦ０１は、電源ＯＮ時のＲＥＳＥＴであるが、本実施の形態では、バッテリ直結のため電源入力がバッテリに接続された時のみ実行される。
ステップＦ０２では、通信の設定や使用する変数・フラグ等の初期化処理を行う。
ステップＦ０３では、モータ駆動用の割り込み制御（Ｆ１８〜Ｆ３２）を開始する。

ステップＦ０４では、ＬｏｗビームスイッチがＯＮかどうかを判断し、ＯＮでない場合はステップＦ０５〜Ｆ１７のランプＬａを点灯させるループヘ移行しない。
ステップＦ０５では、ランプが点灯する前の無負荷時の制御を行う。
ステップＦ０６では、ランプが点灯しているかどうかを判断し、点灯していない場合はステップＦ０５に戻る。点灯していた場合は、以下の定電力制御を行うループヘと進む。

ステップＦ０７では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電圧を読込む。
ステップＦ０８では、読込み値に過去値を合わせて、平均化を行なうことで平均化電圧値Ｖａを取得する。平均化の一例を挙げると、検出値を最新値から３値（読込み時更新）記憶しておき、次の最新値を読込んだとき、上記３値と足し合わせて４で割る。

ステップＦ０９では、マイコン内に持っているテーブルからその時のランプ電力指令値Ｗｓを読み出す。
ステップＦ１０では、ランプ電力指令値Ｗｓ／平均化電圧値Ｖａの計算式により、ランプ電流指令値Ｉｓを演算する。

ステップＦ１１では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電流を読込む。
ステップＦ１２では、読込み値に過去値を合わせて、上述のような平均化を行なうことで平均化電流値Ｉａを取得する。

ステップＦ１３では、ランプ電流指令値Ｉｓと平均化電流値Ｉａを比較演算する。
ステップＦ１４では、比較結果により、１次側電流指令値Ｉ１を変更する。

ステップＦ１５では、フルブリッジインバータ３の前回の極性反転時から極性反転の周期が経過しているかにより分岐する。
ステップＦ１６では、極性反転の周期が経過しているとき、フルブリッジインバータ３に極性反転命令を出す。

ステップＦ１７では、その他の制御を行なう。
以上により定電力制御を実現している。

次に、モータ制御について説明する。なお、以下のフローは割り込みにより実施されており、割り込みの間隔がモータの駆動周期と一致する。

ステップＦ１８では、イグニッションがＯＮかどうかを判断する。イグニッションがＯＦＦの場合、ステップＦ３２で初期化完了フラグをクリアしてモータ駆動は行わない。イグニッションがＯＮの場合、ステップＦ１９〜Ｆ３１の制御を行う。

ステップＦ１９では、初期化が完了しているかどうかを確認する。初期化完了前の場合、ステップＦ２５〜Ｆ３１の初期化ルーチンヘと移行する。初期化が完了していた場合、ステップＦ２０〜Ｆ２４のモータ制御ルーチンヘと移行する。

ステップＦ２０では、ランプ電圧が５Ｖ〜１５０Ｖの間にあるかどうかでランプが点灯しているかどうかを判断する。ランプ電圧は点灯後いったん２０Ｖ程度まで低下し、その後、定格で８５Ｖ程度まで上昇する。ランプの寿命末期等のばらつきを考慮して、ランプの点灯を５Ｖ〜１５０Ｖの範囲で判断している。ランプが点灯していない場合は、モータ制御は行わずに割り込みを終了する。ランプが点灯していた場合は、ステップＦ２１〜Ｆ２４の制御を行う。

ステップＦ２１では、モータ駆動の目標位置を読み込む。
ステップＦ２２では、モータの現在位置を読み込む。

ステップＦ２３では、モータの目標位置と現在位置を比較して、モータをどちらに駆動するか、駆動周波数をいくらに設定するかといった演算を行う。
ステップＦ２４では、ステップＦ２３で演算した駆動パルス信号に応じて、パルス信号を出力する。

以下、初期化ルーチンのフロー（Ｆ２５〜Ｆ３１）について説明する。
ステップＦ２５では、対向車と反対側に駆動パルスを対向車反対側パルス数（マイコンのＲＯＭ上に設定されている）出力したかどうかを判断する。

ステップＦ２６では、ステップＦ２５で対向車反対側パルス数出力されていた場合、つづいて、対向車の方向に駆動パルスを対向車側パルス数（マイコンのＲＯＭ上に設定されている）出力したかどうかを判断する。
ステップＦ２７では、対向車反対側と対向車側のパルス数をともに出力していた場合、初期化完了フラグを設定する。

ステップＦ２８では、ステップＦ２６で対向車側駆動パルス数が出力されていない場合、さらに駆動パルスを出力する。
ステップＦ２９では、出力パルス数をカウントする。

ステップＦ３０では、対向車反対側駆動パルス数が出力されていない場合、さらに駆動パルスを出力する。
ステップＦ３１では、出力パルス数をカウントする。

ステップＦ３２では、そもそものイグニッションＯＮが満たされない場合は、初期化完了フラグをクリアする。

本実施の形態によれば、マイコン１０ヘの常時電源供給が実現できており、ＬｏｗビームスイッチがＯＮされた際の制御電源が立ち上がるまでの時間ロスを解消することができる。また、従来の構成では不可能であったＬｏｗビームスイッチＯＦＦ時のモータ制御も実現することができている。また、前照灯の電気的特性等から前照灯の状態を判断し、その状況に応じたモータ駆動制御を実現することができる。

具体的には、ステップＦ２０のランプ電圧が５Ｖ〜１５０Ｖの範囲ならばモータの駆動を行うという判断により、前照灯が点灯している場合のみモータを駆動させることができ、前照灯が点灯していない状態で前照灯を駆動するといった無駄な電力消費を防ぐことができる。この時の実動作シーケンスを図３に示す。

図中のＡの状況では、イグニッションのＯＮの後にＬｏｗビームスイッチがＯＮされると、ランプ電圧は約４００Ｖ一定となり、ランプ電圧が所定電圧範囲内に入らないためモータ制御は実施されない。従来ならば、ランプは点灯していないがモータ制御は実施していた。

図中のＢの状況では、ランプが点灯し、ランプ電圧が２０Ｖ程度まで低下し、その後定格電圧の８５Ｖ程度まで上昇する。この間はランプ電圧が所定電圧範囲内のためモータ制御を実施する。従来でも同様のモータ制御を実施していた。

図中のＣの状況では、ＬｏｗビームスイッチがＯＦＦのため、ランプ電圧も０となり、モータ制御は実施されない。従来でも同様にモータ制御は実施していない。

図中のＤの状況では、ＬｏｗビームスイッチがＯＮであるが、事故やランプ寿命等の理由で前照灯を消灯させた場合、ランプ電圧が０となるためにモータ制御は実施されない。従来ならば、ランプは点灯していないが、ＬｏｗビームスイッチがＯＮのためモータ制御を実施していた。

なお、本実施の形態のフローでは、ステップＦ２０においてランプ電圧により判断しているが、図３中に示したように、ランプ電流が所定の閾値（例えば０．２Ａ）以上ならばモータ制御を実施する構成としても同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。

また、図２にて、ステップＦ２０の判断を初期化完了の判断（ステップＦ１９）の後に入れているために、前照灯の状況によらずモータの初期化は実施することができる。モータの初期化がされていない状態（ランプがどちらを向いているのか分からない状態）でランプを点灯させるのは他車への幻惑防止の観点から考えると望ましくないため、本実施の形態により初期化処理はランプの状況によらずイグニッションが入れば、まず初期化処理を行うことが実現できる。

また、初期化処理の方法として、まず、モータの光軸を対向車と反対側へと駆動し、その後、所定パルス数だけ外側へと戻す制御（Ｆ２５〜Ｆ３１）を実施している。モータの光軸を車輌内側へ駆動し、その後、所定パルスだけ外側へ戻す制御を行う場合、ランプ点灯時には図４に示すように、対向車と反対側の前照灯を車輌内側へ駆動したときに、対向車へ幻惑を与える可能性がある。本実施の形態により、ランプ点灯時に初期化を行ったとしても対向車側へ光軸を振ることがなくなり、他車への幻惑を防止することができる。

本実施の形態は、１つのマイコンで全てを制御するように記述したが、これをランプ点灯用とモータ駆動用の２つのＥＣＵに分割し、モータ駆動用のＥＣＵではランプを制御せずに状況のみ検出し、モータ駆動の制御に活用する構成としても同様の制御を実現できることは言うまでもない。

本実施の形態ではＬｏｗビームスイッチ状態／イグニッション状態／車輌情報／車外環境情報を得る手段としてＬＩＮ通信を用いているが、ＣＡＮやＦＬＥＸＲＡＹといった、その他の通信を用いてもよい。

また、入力をＬＩＮ通信ではなく、車高センサ等の値を読み取り、それにより光軸を上下に駆動するためのモータを制御してもよい。

また、マイコンによるＨＩＤランプの制御をフローのステップＦ０７〜Ｆ１７を例として挙げたが、本発明はＬｏｗビームの点灯とモータ制御を１つのマイコンで行い、かつ、Ｌｏｗビームが点灯している場合にのみモータの制御を行うことを特徴としているため、ＨＩＤランプの点灯制御は上記記述に制限されるものではない。

本実施の形態では、負荷を放電灯としているが、これをＬＥＤを用いた前照灯としてもよい。この場合、フルブリッジインバータ３やイグナイタ回路５は不要となり、マイコンのソフト的な負荷も軽くなるため、より安価な前照灯制御装置を実現することが可能となる。

（実施の形態２）
図５に実施の形態２の回路ブロック図を示し、図６に本実施の形態の動作を実現するマイコンのフローを示す。実施の形態１と同一の機能、同一の構成は、同一の記号を符して、説明を省略する。

上述の実施の形態１では、“前照灯点灯装置とモータ制御用ＥＣＵを一体化し”かつ“前照灯点灯装置をバッテリに直接つないで電源を得て、運転者の手元スイッチや車輌のエンジン状態（電源キーの状態：アクセサリ・イグニッション・エンジンＯＮ）は別信号で得る”構成であったのに対して、実施の形態２では“前照灯点灯装置に運転者の手元スイッチによる電源Ｅｓ以外にイグニッションに連動する電源Ｅｉを供給する”構成としたものである。

実施の形態１と回路ブロック図で異なる点は、実施の形態１では前照灯制御装置の電源がバッテリ直結の常時電源Ｅであったものが、実施の形態２ではＬｏｗビームスイッチによりＯＮ／ＯＦＦされる電源Ｅｓとイグニッションに連動してＯＮ／ＯＦＦされる電源Ｅｉの２系統に別れた点である。ＬｏｗビームスイッチによりＯＮ／ＯＦＦされる電源Ｅｓより前照灯を点灯させる電力を供給している。実施の形態１では、Ｌｏｗビームスイッチやイグニッションの状況をＬＩＮ通信等により情報取得していたが、本実施の形態ではそれぞれに連動して電源Ｅｓ，Ｅｉが供給されているため、その電圧を検出することにより状況を情報取得している。また、制御電源部６への電源は、Ｌｏｗビームスイッチに連動する電源Ｅｓやイグニッションに連動する電源Ｅｉの双方から得ることにより、どちらの電源がＯＮされた場合でもマイコン１０は動作することが可能である。

実施の形態１とフローで異なる点は、以下のステップについてである。
ステップＦ４１について、実施の形態１ではステップＦ０４にてＬｏｗビームスイッチがＯＮかどうか判断していたが、本実施の形態ではＬｏｗビームスイッチがＯＮかどうかの判断はＬｏｗビームスイッチに連動した電源Ｅｓの電圧値により判断する。電源Ｅｓの電圧値が９Ｖ以上１６Ｖ以下の場合はＬｏｗビームスイッチがＯＮされたと判断している。判断した後の分岐動作は実施の形態１のステップＦ０４と同様である。

ステップＦ４２では、初期化中フラグの状態を確認している。初期化中フラグがＯＮ（モータ駆動割り込みによるモータ駆動が初期化中）の場合は、無負荷時制御（ステップＦ０５）を実施せずにステップＦ４１のループヘと移行することで、初期化中フラグがＯＮの期間は、無負荷時制御を行わずに動作停止状態に等しくなる。

ステップＦ４３では、ランプ点灯後のループの中にも、ステップＦ４２と同等の機能を有する分岐を設けている。ステップＦ４２が無負荷動作時であったものが、点灯後も確認することによりランプ点灯中にモータの初期化が行われた場合、ランプを消灯し、ステップＦ４１のループヘと移行し、初期化中フラグがＯＮの場合はそのまま、動作開始しない。

ステップＦ４４では、前述したステップＦ０４とＦ４１の関係と同様に、図２のステップＦ１８に代えて、イグニッション電源Ｅｉの電圧値を読み込み、それによりイグニッションがＯＮされているかを判断している。

ステップＦ４５では、この位置に来る場合は、モータの初期化が完了した場合のルーチンであるため、ここで、初期化中フラグをクリアしている。

ステップＦ４６では、モータの初期化を実施中に通るループであるため、初期化中フラグを設定している。

ステップＦ４７では、車輌内側に駆動パルスを車輌内側駆動パルス数（マイコンのＲＯＭ上に設定されている）出力したかどうかを判断する。

ステップＦ４８では、ステップＦ４７で車輌内側駆動パルス数出力されていた場合、つづいて、車輌外側に駆動パルスを車輌外側駆動パルス数（マイコンのＲＯＭ上に設定されている）出力したかどうかを判断する。

ステップＦ４９では、ステップＦ４８で車輌外側駆動パルス数出力されていなかった場合は、ここで車輌外側駆動パルスを出力する。

ステップＦ５０では、ステップＦ４７で車輌内側駆動パルス数出力されていなかった場合は、ここで車輌外側駆動パルスを出力する。

ステップＦ５１では、ステップＦ４４のイグニッション電源電圧がまだ立ち上がっていない場合であり、初期化は行わないため、初期化中フラグをクリアしている。

上述の実施の形態１では、電源Ｅがバッテリ直結の常時電源であったために、イグニッションＯＦＦ時（エンジンオフ時）はバッテリの消費を抑えるため、消費電流を抑える制御が必要となり、マイコン１０をスリープさせるといった複雑な制御が必要であった。

これに対して、本実施の形態の電源構成を採用することにより、イグニッションがＯＮもしくはＬｏｗビームスイッチがＯＮの時にのみ、電源が供給される。これにより必要なとき以外にはマイコン１０ヘ電源が供給されなくなり、マイコン動作によるバッテリの消費電流を抑制可能となる。

また、実施の形態１と同様に、イグニッションがＯＮされている状態でＬｏｗビームスイッチがＯＮされる場合については、ＬｏｗビームスイッチＯＮ時からランプが点灯するまでの時間のうち、制御電源が立ち上がるまでの時間は短縮することができる。ランプ点灯までの時間を短縮したい状況は走行中の場合である（停車中は制御電源の立ち上がりの時間程度の遅れならば安全上問題ないと考えられる）ために、実用面で考えると、本実施の形態の構成でランプ点灯までの時間ロスを低減可能である。また、モータ制御についてもイグニッションがＯＮであれば実現することができる。当然、Ｌｏｗビームスイッチの状態にかかわらず、イグニッションがＯＮであれば、前照灯の点灯状況に応じたモータ駆動制御を実現することができる。

本実施の形態のモータの初期化処理の方法として、図７に示すように、モータによりランプ光軸を車輌内側へと駆動し、その後、所定パルスだけ車輌外側へと戻す制御（Ｆ２７，Ｆ２９，Ｆ３１，Ｆ４６〜Ｆ５０）を実施している。一般にモータの駆動可能範囲は正面方向に対して“車輌外側への駆動可能範囲＞車輌内側への駆動可能範囲”である。

実施の形態１に用いた初期化を行う場合、停車時にはモータが略正面方向を向いていると考えられるために、対向車と反対側のライトを駆動可能範囲一杯まで駆動すると、初期化にて駆動する範囲が大きくなってしまう。これにより、初期化に要する時間が長くなってしまっていた。本実施の形態により初期化処理を短くすることが可能となる。

しかし、この初期化処理を行うと、実施の形態１で述べたように他車へ幻惑を与える可能性がある。そこで、本実施の形態では、他車への幻惑を防止するために、モータの初期化時には前照灯を消灯させている。具体的には、ステップＦ４５，Ｆ４６、Ｆ５１で現在モータの初期化中であるかどうかを設定し、ランプを点灯させる側のフローでは、モータ初期化中であることを示すフラグが立っていた場合には、ランプを消灯させて、モータの初期化中フラグがクリアされるまで点灯させないフローとなっている。この制御により、前照灯を点灯させたまま、モータの初期化処理を行い、前照灯の光軸を左右に振るといった制御を行わないために、初期化を内当て（図７）とした場合も他車への幻惑を防止することが可能となる。

モータの初期化はイグニッションがＯＮされたときに行われるものであり、車はまだ走行していない状態であるため、前照灯を消灯しても安全上は問題がない。また、マイコンにモータの初期化と前照灯制御の負荷を同時にかけることがなくなるため、マイコンの負荷を軽くすることができる。この場合の前照灯制御とモータ制御の流れを図８（ａ）に示す。

本実施の形態では、他車への幻惑防止のために、モータ位置の初期化時に前照灯を消灯させたが、初期化時には前照灯を調光することにより光束を低減しても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。この場合の前照灯制御とモータ制御の流れを図８（ｂ）に示す。前照灯を消灯させると、他車への自車の存在感が希薄となってしまい、狭い道路等の場合、他車から追突される危険性もある。他車へ自車の存在を知らしめて予期せぬ事故を防止し、なおかつ、他車への幻惑も防止するという意味では、調光制御を行ったほうがなお良い。

本実施の形態では、モータの位置を初期化する際に前照灯を内あて（図７）とすることから他車への幻惑防止のため前照灯を消灯または調光点灯させた。しかし初期化時に、車輌内側へのモータを駆動するときの角度を小さくすること（ただし、内側へのモータ駆動範囲が狭くなる）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。この場合、上記消灯制御または調光制御は不要となる。

（実施の形態３）
本実施の形態は実施の形態２に示した初期化動作（イグニッションＯＮ時にモータを駆動して光軸を車両内側に振り当て、その後、車輌外側に所定パルス出力して初期化を行う。その動作を行う際には前照灯を消灯しておく）を行う前照灯制御装置を対向車と反対側の前照灯にのみ設置する。他方の前照灯には、モータの動作は同様に行うが、初期化時にも前照灯の消灯は行わない前照灯制御装置を設置した前照灯システムである。

本実施の形態による初期化動作は図９に示す動作となる。日本のように車が左側通行をする際には、図１０に示すような動作となる。図中の実線は点灯中、破線は消灯中を意味する。

モータの初期化時にモータを車輌内側に駆動した際、対向車に幻惑を与える光軸となるのは、車輌左側の灯体による光軸のみである。つまり、たとえ光軸を内側に振り当てても車輌右側の灯体は他車に幻惑を与えることはない。また、左右の前照灯を消灯してしまうと、他車へ与える自車の存在が希薄となってしまう課題があるため、他車への幻惑とはならない右側の灯体はモータ初期化時にも前照灯を点灯させておき、左側の灯体のみモータ初期化時に前照灯を消灯させている。

本実施の形態により、他車への幻惑を防止でき、かつ自車の存在を他車へ知らせることのできる初期化を実現した前照灯制御システムを実現することができる。

（実施の形態４）
図１１に実施の形態４の動作を実現するマイコンのフローを示す。実施の形態２と同一の機能、同一の構成は、同一の記号を符して、説明を省略する。

実施の形態２と異なる点は、ランプ点灯後の電力制御ループにて点灯からの時間を計測し、点灯後、所定時間が経過するまでは光束立上中フラグを設定している点（Ｆ６１〜Ｆ６３）である。かつ、モータ駆動のループでは初期化完了後のモータ制御にて、上記光束立上中フラグが設定されている場合はモータの駆動を行わない制御となっている点（Ｆ６４）である。上記制御を実現するために追加したステップを以下に示す。

ステップＦ６１では、ランプ点灯後の時間を計測し、点灯後、所定時間未満であればステップＦ６３へ、所定時間以上であればステップＦ６２へと移行することで、点灯後所定時間経過したかどうかにより光束立上中フラグをＯＮ／ＯＦＦする。

ステップＦ６２では、光束立ち上げ中フラグをクリアする。
ステップＦ６３では、光束立ち上げ中フラグを設定する。

ステップＦ６４では、初期化完了後のモータ駆動信号を出力する前段にて、光束立上中フラグを確認する。フラグが設定されていた場合は以下のステップＦ２１〜Ｆ２４のモータ駆動パルス出力を行わない。

以上の制御により、モータ制御のタイミングは図１２に示すようになる。図３の動作と比較すると、点灯後に光束が立ち上がるまでの所定時間の間、モータ制御を停止している。

ランプの点灯から、光束が立ち上がり、安定点灯にいたるまでは、前照灯が高輝度放電灯である場合、数１０秒間必要である。この間に、モータを駆動すると、前方の光束が低い状況で前照灯を駆動することとなり、車輌直進方向の照度が通常よりも低くなってしまい、結果的に安全性に問題（運転者に不安を与える）が生じる。本制御の実現により、光束が立ち上がるまではモータの制御を停止させ、前方のみを照射することで、上記のような車輌前方の照度不足といった状況を解消することができる。

また、ステップＦ６４のモータ駆動パルス出力を判断する分岐を、初期化完了の判断（ステップＦ１９）の後段に設けることにより、光束立上中か否かに関わりなく、初期化動作を行う。モータが初期化されていない状態でランプを点灯させるのは他車への幻惑防止の観点から考えると望ましくないため、本実施の形態により初期化処理はランプの状況に拠らずイグニッションが入ればまず初期化を行うことが実現できる。

また、本実施の形態では光束が立ち上がったかどうかを、点灯後、所定時間が経過したかで判断しているが、図１２にも示すように、出力電力指令値の値・ランプ電圧値・ランプ電流値・ランプ電力値も点灯後の経過時間によりほぼ一意に変化するため、これらにより光束が立ち上がったかどうかの判断を行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ない。

（実施の形態５）
図１３に実施の形態５の動作を実現するマイコンのフローを示す。実施の形態４と同一の機能、同一の構成には、同一の記号を符して、説明を省略する。

実施の形態４と異なる点は、モータ駆動のルーチンの中で、モータやモータドライバに異常がないかを検出し、異常があった場合、故障信号のフラグを立てている点（Ｆ７３，Ｆ７４）である。かつ、ランプ点灯のルーチン中のランプ電力指令値読み出し（ステップＦ０９）直前に上記故障信号のフラグを確認し、故障信号があった場合、上記ランプ電力指令値の代わりに故障時ランプ電力指令値を読み出し、その値により制御している点（Ｆ７１，Ｆ７２）である。故障時ランプ電力指令値はステップＦ０９のランプ電力指令値より小さな値を設定しており、これによりランプの調光を実現している。

本実施の形態を実現するための追加のステップを以下に示す。
ステップＦ７１では、故障信号のフラグが立っているか否かを判断する。立っていない場合は、ステップＦ０９のランプ電力指令値の読出しに移行し、立っている場合は故障時ランプ電力指令値の読出しへ移行する。ステップＦ７２では、故障時のランプ電力を読出す。

ステップＦ７３では、モータの故障があるかないかを判断し、あった場合はステップＦ７４へ飛び、故障信号を設定する。
ステップＦ７４では、故障信号のフラグを設定する。

モータの異常検出について、本実施の形態には詳細を記していないが、例えばステッピングモータのオープン故障や短絡を検出することのできるドライバＩＣを用いたり、モータの現在角度を検出して出力したステップ数から計算した角度と比較したりすることにより故障の有無を検出することができる。

本実施の形態により、モータに異常が発生した場合にランプを調光することが可能となり、例えばモータにより前照灯を対向車側に振っており、他車に幻惑を与える位置でモータが壊れて駆動不可能となった場合には、ランプを調光することで他車への幻惑を防止することが可能となる。

（実施の形態６）
図１４に上述の前照灯制御装置を搭載した車載用前照灯を示す。図中、１ａ，１ｂは前照灯制御装置、Ｌａ１，Ｌａ２は前照灯、Ｍ１ａ，Ｍ１ｂとＭ２ａ，Ｍ２ｂは光軸制御用モータ、ＥｓはＬｏｗビームスイッチに連動する電源、Ｅｉはイグニッションに連動する電源である。本実施の形態により、従来は前照灯点灯装置とモータ制御用ＥＣＵの構成で個別に制御していたものを、一つの前照灯制御装置により、前照灯の点灯制御と前照灯の状態に応じた無駄のない配光制御を行うことができる。かつ、この前照灯制御装置を車前方の前照灯部の左右に設けることで低コスト化を実現した車載用前照灯システムが実現できる。また、小型化も実現できるため、前照灯のデザイン性の向上にもつながる。また、初期化時等に他車に与えていた幻惑を防止できる前照灯も実現できる。これらにより、上述の各実施の形態で述べたような機能を有する前照灯を低コストで実現することが可能となる。

本発明の実施の形態１の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１の動作波形図である。 本発明の実施の形態１の動作説明図である。 本発明の実施の形態２の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２の動作説明図である。 本発明の実施の形態２の動作波形図である。 本発明の実施の形態３の動作波形図である。 本発明の実施の形態３の動作説明図である。 本発明の実施の形態４の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４の動作波形図である。 本発明の実施の形態５の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６の説明図である。

符号の説明

Ｌａ 前照灯
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
６ 制御電源部
７ ＬＩＮトランシーバ
１０ マイコン
Ｍ１ 光軸制御用モータ

Claims (14)

1. 少なくとも一つの入力電圧の受電端子と、この入力電圧を前照灯が必要とする電圧に変換するコンバータと、いずれの入力電圧からも制御用電圧を作ることのできる制御電源部と、制御電源部から給電されて前記コンバータを制御する制御部と、少なくともＬｏｗビームスイッチとイグニッションの状態を含む車輌情報または車外環境情報を得る情報取得手段とを有する車載用前照灯制御装置において、ＬｏｗビームスイッチがＯＮ状態の場合、前照灯を点灯させ、イグニッションがＯＮ状態の場合、少なくとも一つの光軸制御用モータを前記制御部により駆動することを特徴とする車載用前照灯制御装置。
2. 前記少なくとも一つの入力電圧は、Ｌｏｗビームスイッチに連動してＯＮ／ＯＦＦされる第１の入力電圧と、イグニッションに連動してＯＮ／ＯＦＦされる第２の入力電圧とし、第１の入力電圧により、前照灯を点灯させ、第２の入力電圧により、光軸制御用モータを駆動することを特徴とする請求項１記載の車載用前照灯制御装置。
3. イグニッションがＯＮされた時に、光軸制御用モータを光軸が車輌内側へ向くように駆動し、その後、所定角度、車輌外側へ駆動することにより、モータの初期位置設定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の車載用前照灯制御装置。
4. イグニッションがＯＮされた時に、光軸制御用モータを光軸が対向車と反対側へ向くように駆動し、その後、所定角度、対向車側へ駆動することにより、モータの初期位置設定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の車載用前照灯制御装置。
5. 制御部は、前照灯の状態および光軸制御用モータの状態に応じて、それぞれ光軸制御用モータの制御および前照灯の制御を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
6. ＬｏｗビームスイッチがＯＮされた状態で、イグニッションがＯＮされた場合、前照灯を消灯した後、光軸制御用モータを駆動して初期位置設定を行い、初期位置設定終了後、前照灯を再度点灯させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
7. 前照灯を消灯するのは、対向車と逆側の前照灯のみであることを特徴とする請求項６記載の車載用前照灯制御装置。
8. ＬｏｗビームスイッチがＯＮされた状態で、イグニッションがＯＮされた場合、前照灯を調光した後、光軸制御用モータを駆動して初期位置設定を行い、初期位置設定終了後、前照灯を全点灯へ戻すことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
9. 制御部は前照灯の電気特性により前照灯の点灯を判断し、前照灯不点灯時は少なくとも一つの光軸制御用モータを駆動しないことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
10. 制御部は、前照灯不点灯時においても、初期位置設定のためのモータ駆動は行うことを特徴とする請求項９記載の車載用前照灯制御装置。
11. 制御部は、前照灯の光束量を前照灯の電気特性または点灯後の経過時間により推測し、光束量が所定量未満の時は光軸制御用モータを駆動しないことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
12. 制御部は、前照灯の光束量が所定量未満のときも、光軸の初期位置設定のためのモータ駆動は行うことを特徴とする請求項１１記載の車載用前照灯制御装置。
13. 制御部は、他車に幻惑を与える位置で、光軸制御用モータが故障した場合、前照灯を調光制御することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の車載用前照灯制御装置を有した車載用前照灯。

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