WO2018198699A1 - 制御装置及び配光制御システム - Google Patents

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WO2018198699A1
WO2018198699A1 PCT/JP2018/014467 JP2018014467W WO2018198699A1 WO 2018198699 A1 WO2018198699 A1 WO 2018198699A1 JP 2018014467 W JP2018014467 W JP 2018014467W WO 2018198699 A1 WO2018198699 A1 WO 2018198699A1
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control
correction
signal
motor
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寿文 速水
鈴木　一弘
祐輔 舟見
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株式会社小糸製作所
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G05B19/0425—Safety, monitoring
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    • B60Q1/115—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to vehicle inclination, e.g. due to load distribution by electric means
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    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/657—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by moving light sources
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    • B60Q2200/00—Special features or arrangements of vehicle headlamps
    • B60Q2200/30—Special arrangements for adjusting headlamps, e.g. means for transmitting the movements for adjusting the lamps

Definitions

  • the present invention relates to a control device for controlling a vehicle lamp, and more particularly to a control device and a light distribution control system suitable for use in lamp light distribution control.
  • the headlamp of an automobile in order to follow the change in the situation of the automobile and ensure an appropriate illumination distribution, the headlamp is accompanied by a change in the pitch angle of the automobile (the vertical inclination angle of the front of the automobile with respect to the road surface)
  • the leveling actuator (hereinafter abbreviated as LA) that controls the light irradiation optical axis in the vertical direction, and the light irradiation optical axis of the headlamp in accordance with the change in the steering angle of the automobile (the left-right angle with respect to the straight direction of the automobile)
  • SA swivel actuator
  • Patent Document 1 proposes a headlamp including a leveling swivel actuator (hereinafter abbreviated as LSA) in which LA and SA are integrated.
  • LA, SA or LSA actuators are selected and equipped.
  • these actuators have different structures including the built-in motors, so the motors are inevitably controlled.
  • a dedicated control device is required. Therefore, it is preferable to provide a dedicated control device corresponding to each actuator, for example, a custom IC (integrated circuit) designed to perform dedicated control.
  • a custom IC integrated circuit
  • the present invention provides a lamp light distribution control system that enables light distribution control by different actuators with a control device having the same configuration, particularly an IC with the same configuration, and that is inexpensive and easy to maintain.
  • the present invention provides a control device that can suppress an abnormality or a decrease in accuracy of light distribution control when a failure occurs.
  • the control device includes a plurality of input ports for inputting binary signals each having a first level and a second level, and a setting for setting a numerical value related to control based on the binary signals input to the respective input ports.
  • the input port is configured to be at the second level when a failure occurs, and the setting means associates different binary signal arrays to a plurality of numerical values,
  • An array of binary signals corresponding to a numerical value corresponding to the reference value among the plurality of numerical values is an array having the largest number of second levels.
  • the binary signal array corresponding to the numerical value adjacent to the reference value is arranged by reducing the second level binary signal by one.
  • the input port is constituted by a pull-down circuit, the first level is “H” level, and the second level is “L” level.
  • a lamp light distribution control system is a light distribution control system including a control device that performs swivel control and / or leveling control of a vehicle lamp, and the control device includes the control device according to the present invention.
  • the numerical values set in the control device are configured as correction values for controlling the rotation of the motor that performs swivel control and / or leveling control.
  • the numerical value set based on the signal is the reference value or the original numerical value. It is possible to suppress a significant change from By constructing a lamp light distribution control system using the control device of the present invention, it is possible to suppress abnormalities in light distribution control and deterioration in accuracy.
  • the conceptual diagram of the light distribution control system of this invention The conceptual block diagram of SA (swivel actuator).
  • the internal block diagram of SA (swivel actuator).
  • the conceptual block diagram of LA leveling actuator).
  • the internal block diagram of LA leveling actuator).
  • the conceptual block diagram of LSA leveling swivel actuator).
  • the external view which shows schematic structure of a control part The block diagram which shows the internal structure of custom IC.
  • 3 is a setting table of a control circuit according to the present invention.
  • the backlash correction value setting table according to the present invention A general backlash correction value setting table as a reference example.
  • FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of an embodiment in which the present invention is applied to left and right headlamps L-HL and R-HL of an automobile CAR.
  • Each headlamp L-HL, R-HL is provided with a lamp unit (hereinafter referred to as LU) 100.
  • LU 100 is provided with an actuator 10, and driving this actuator 10 enables swivel control and / or leveling control of the LU 100.
  • Each actuator 10 of each of the headlamps L-HL and R-HL is electrically connected to a vehicle-mounted battery (hereinafter referred to as BAT) 300, and is a vehicle electronic control unit (hereinafter referred to as vehicle ECU) that centrally controls each part of the automobile. 200 is connected to 200 through a LIN (Local Interconnect Network) 400.
  • the actuators 10 of the headlamps L-HL and R-HL are driven by control signals output from the vehicle ECU 200 to perform swivel control and leveling control of the LU 100.
  • SA10A, LA10B, and LSA10C is selected as the actuator 10 as described later.
  • FIG. 2A shows a conceptual configuration of SA10A.
  • the lamp unit 100 that performs swivel control includes an LED (light emitting diode) 102 mounted on a base 101, reflects the light emitted from the LED 102 by a reflector 103, and irradiates the vehicle forward with a projection lens 104. Is shown.
  • a ball shaft 105 serving as a tilting fulcrum is erected on the upper portion of the LU 100, and a connecting shaft 106 connected to the SA 10A is provided on the lower portion.
  • the SA 10A is arranged on the lower side of the LU 100, and the output shaft 11 directed upward is connected to the connecting shaft 106 of the LU 100.
  • the output shaft 11 is rotated to rotate the connecting shaft 106 integrally, and the LU 100 is rotated (tilted) in the horizontal H direction to execute swivel control of the LU optical axis.
  • FIG. 3A is a diagram showing a conceptual configuration of LA10B.
  • the LU 100 is the same, and the output shaft 11 of the LA 10B is connected to the connecting shaft 106 of the LU 100.
  • the output shaft 11 is linearly moved in the front-rear direction of the lamp, and the LU 100 rotates (tilts) in the vertical V direction with the ball shaft 105 as a fulcrum to execute level control of the LU optical axis.
  • FIG. 4A is a diagram showing a conceptual configuration of the LSA 10C.
  • the LU 100 is the same, and the output shaft 11 of the LSA 10C is connected to the connecting shaft 106 of the LU.
  • the output shaft 11 is rotated and is linearly driven in the lamp front-rear direction.
  • the LU 100 is rotated in the horizontal H direction to perform swivel control of the LU optical axis.
  • the ball shaft 105 is pivoted (tilted) in the vertical V direction with the fulcrum as a fulcrum, and the LU optical axis leveling control is executed.
  • the same custom IC is housed in each casing, the motor built in the custom IC is controlled, and each output shaft is driven. Yes.
  • FIG. 2B is a block diagram showing the internal structure of the SA 10A.
  • the control unit 1 and the output mechanism unit 2 are housed inside the casing 12.
  • the control unit 1 includes a power supply IF unit 3, a communication IF unit 4, a custom IC 5, and a motor 6.
  • the output shaft 11 is rotationally driven by the output mechanism unit 2 connected to the motor 6.
  • FIG. 3B is a block configuration diagram showing the internal configuration of LA 10B, and parts equivalent to SA 10A are denoted by the same reference numerals.
  • a control unit 1 and an output mechanism unit 2 are housed inside the casing 12.
  • the control unit 1 includes a power supply IF unit 3, a communication IF unit 4, a custom IC 5, and a motor 6.
  • the output shaft 11 moves linearly by the output mechanism unit 2 connected to the motor 6.
  • FIG. 4B shows the internal configuration of the LSA 10C, and parts equivalent to the SA 10A and LA 10B are denoted by the same reference numerals.
  • a control unit 1 and an output mechanism unit 2 are housed in the casing 12.
  • the control unit 1 includes a power supply IF unit 3, a communication IF unit 4, two custom ICs 5 (5S, 5L), and two motors 6 (6S, 6L).
  • One custom IC 5S is configured as a custom IC for swivel control, and the other custom IC 5L is configured as a custom IC for leveling control.
  • one motor 6S is configured as a motor for swivel control, and the other motor 6L is configured as a motor for leveling control.
  • the output shaft 11 is rotationally driven and linearly moved by the output mechanism unit 2 connected to the motors 6S and 6L.
  • the control unit 1 of each actuator is connected to the BAT 300 shown in FIG. 1 and supplied with power.
  • the control unit 1 of each actuator is connected to the vehicle ECU 200 via the LIN 400, and a setting signal and a control signal are input from the vehicle ECU 200 through the LIN 400.
  • the control unit 1 is configured to drive and control the motor 6 by the custom IC 5 based on the setting signal and the control signal, and to control each swivel and leveling of the LU 100.
  • control unit 1 is constructed on one control board 13.
  • Various electronic components are mounted on the control board 13, and the power supply IF unit 3 and the communication IF unit 4 described above are configured by these electronic components.
  • the custom IC 5 is mounted on the control board 13, and the motor 6 is integrally incorporated.
  • the power IF section 3 is connected to a power line connected to the BAT 300 via a power connector 7.
  • the power supply IF unit 3 functions as a power source for driving the control unit 1 by converting electric power supplied from the BAT 300 into predetermined voltage and current.
  • the power supply IF unit 3 also functions as a filter for removing noise superimposed on the connected power supply line.
  • the communication IF unit 4 is connected to the LIN 400 via the signal connector 8 and inputs a setting signal and a control signal transmitted from the vehicle ECU 200 to the custom IC 5 to execute control in the custom IC 5.
  • the communication IF unit 4 is configured to decode the setting signal and the control signal and input them to the custom IC 5, but other methods may be employed.
  • the communication IF unit 4 also functions as a filter for removing noise superimposed on the connected LIN 400.
  • the motor 6 is composed of a brushless motor integrated with the control board 13.
  • the brushless motor has a stator 62 formed of a drive coil housed in a cylindrical container-like motor case 61 attached to the control board 13 and a rotation supported by the motor case 61 so as to be partially broken. It is comprised with the rotor 64 which consists of a magnet (permanent magnet) integrally provided in the axis
  • the motor 6 is rotationally driven at a required rotational speed and rotational speed when a drive current is input from the custom IC 5 to each drive coil as the stator 62.
  • a Hall IC (magnetic detection IC) 65 for detecting the rotation of the rotor 64 is mounted on the motor 6 at a position facing the rotor 64 of the control board 13.
  • the output mechanism unit 2 connected to the rotating shaft 63 of the motor 6 is configured by a gear train, a screw mechanism, and the like (not shown). 11 is rotationally driven.
  • the motor 6 can be rotated forward and backward. Accordingly, the output shaft 11 is also driven forward and backward to perform swivel control for reciprocally rotating the LU 100 in the horizontal direction as described above.
  • the internal configuration of the custom IC 5 is shown in FIG.
  • the custom IC 5 includes a power port Pv, a motor port Pm, a setting port Ps, a control port Pc, and a correction port Pa.
  • the power supply port Pv is connected to the power supply IF unit 3 and the power controlled in the power supply IF unit 3 is input.
  • the motor port Pm is connected to the motor 6 and outputs a current for driving the motor 6. Further, the rotation of the motor 6 is detected based on the output from the Hall IC 65.
  • the setting port Ps includes six ports Ps5 to Ps0, which are S / L (swivel / leveling) switching ports Ps5 and Ps4, and 1/2 (single function / 2 function) switching ports Ps3 and Ps2. , R / L (right / left) switching ports Ps1, Ps0 are each composed of two port pairs.
  • the control port Pc and the correction port Pa are each composed of four input ports Pc3 to Pc0 and Pa3 to Pa0.
  • the setting port Ps, the control port Pc, and the correction port Pa are connected to the communication IF unit 4.
  • a setting signal and a control signal from the vehicle ECU 200 are connected to each port via the LIN 400 connected to the communication IF unit 4.
  • a correction signal is input.
  • the custom IC 5 includes a control circuit unit 51, a selection circuit unit 52, and a motor drive circuit unit 53 therein.
  • the control circuit unit 51 includes a plurality of control circuits that execute preset control, and by selecting one control circuit from these control circuits, the custom IC 5 can select the selected control circuit. It is set as an IC that executes control of the function exhibited by. Here, a control circuit having eight different functions is provided.
  • the other four are LSA control circuits.
  • the other four control circuits are SCB2 (R) and SBC2 (L), and LCB2 (R) and LCB2 (L) control circuits in order to perform swivel control and leveling control in the LSA, respectively. Consists of.
  • control circuit indicates a control circuit used for only one of the swivels or leveling, that is, a single-function SA or LA, and “2” indicates that the LSA has both swivel and leveling functions.
  • a control circuit is shown.
  • (R) and (L) indicate control circuits corresponding to the right and left headlamps of the automobile, respectively.
  • the SCB 1 (R) performs a calculation with a predetermined algorithm based on a control signal input to the control port Pc, and outputs a motor control signal to the motor drive circuit unit 53.
  • the motor drive circuit unit 53 controls the rotation of the motor 6 to rotate the output shaft 11 of the output mechanism unit 2, and as shown in FIG. 2A, the motor drive circuit unit 53 is disposed in the LU 100, here the right headlamp.
  • Execute LU swivel control executes swivel control of the LU 100 disposed in the left headlamp.
  • LCB1 (R) similarly outputs a motor control signal to the motor drive circuit unit 53 based on a control signal input to the control port Pc.
  • the rotation of the motor 6 is controlled, the output shaft 11 is linearly moved by the output mechanism unit 2, and the leveling control of the LU 100 disposed in the right headlamp is executed as shown in FIG. 3A.
  • LCB1 (L) performs leveling control of the LU 100 disposed in the left headlamp.
  • SCB2 (R) and SCB2 (L) have basically the same configuration as SCB1 (R) and SCB1 (L), but the configuration of the output mechanism unit 2 of LSA1C is different from that of SA1A and LA1B. . Therefore, SCB2 (R) and SCB2 (L) are configured to execute motor control corresponding to their own output mechanism unit 2. LCB2 (R) and LCB2 (L) are also configured to correspond to the configuration of the output mechanism unit 2.
  • SCB2 (R) and SCB2 (L) rotate the output shaft 11 by the output mechanism unit 2 by controlling the rotation of the motor 6S.
  • LCB2 (R) and LCB2 (L) rotationally control the motor 6L and linearly move the output shaft 11 by the output mechanism unit 2.
  • the selection circuit unit 52 receives the setting signals input to the setting ports Ps, that is, S / L switching ports Ps5 and Ps4, 1/2 switching ports Ps3 and Ps2, and R / L switching ports P1s and Ps0, respectively.
  • One of the plurality of control circuits in the control circuit unit 51 is selected.
  • the selection circuit unit 52 decodes a binary signal input to each of the switching ports Ps5 to Ps0 and selects one control circuit by taking the logic of the decoded signal.
  • the selected control circuit can control the motor 6 as described above based on the control signal input to the control port Pc.
  • the motor drive circuit unit 53 includes a current control unit 54 that controls a current supplied to the motor 6, a rotation detection unit 55 that detects the rotation of the motor 6, and a correction unit 56 that corrects the rotation of the motor 6. ing.
  • the rotation detection unit 54 calculates rotation information such as the rotation position and rotation speed of the motor 6 from the detection output of the Hall IC 65 provided in the motor 6 and outputs it to the current control unit 54.
  • the current control unit 53 generates a control current to be supplied to the motor 6 based on the motor control signal output from the selected control circuit in the control circuit unit 51 and outputs the control current to the motor 6. At this time, feedback control is performed on the magnitude and timing of the current to be supplied based on the rotation information such as the rotation position and rotation speed of the motor 6 detected by the rotation detector 55.
  • the correction unit 56 corrects the rotation amount of the motor 6 in order to correct and standardize an inherent error existing in the output mechanism unit 2 of each actuator, particularly a difference in backlash (amount) generated in the gear train. That is, if there is a difference in backlash generated in the output mechanism section 2 provided in each actuator, the difference in backlash amount when the rotation direction or movement direction of the LU 100 that is swiveled or leveled is reversed. Thus, an error occurs in the control position of the LU 100 after being inverted. Therefore, the backlash of the output mechanism unit 2 of each actuator is measured in advance, and the rotation of the motor 6 is corrected in order to eliminate the measured backlash error during actual swivel control or leveling control. It is provided to perform the control.
  • one of a plurality of prepared backlash correction values is set based on the correction signal input to the correction ports Pa3 to Pa0, and the set backlash correction is set.
  • the value is output to the current control unit 54.
  • the current control unit 54 corrects the current supplied to the motor 6 based on the motor control signal from the control circuit based on the backlash correction value. This eliminates the inherent backlash differences between the individual actuators.
  • LA10B Since the configuration of LA10B is almost the same as SA10A, illustration and description are omitted. That is, the configuration of the control unit 1 is the same including the custom IC 5 and the motor 6.
  • the configuration different from SA10A is the configuration of the output mechanism section 2.
  • the output mechanism section 2 of the LA 10B is configured to perform leveling control in which the output shaft 11 is linearly reciprocated by the rotation of the motor 6 and the LU 100 is reciprocated in the vertical direction.
  • LSA10C The configuration of LSA10C is basically the same as SA10A. Although not shown, the LSA 10C has a configuration in which two custom ICs 5S and 5L and two motors 6S and 6L are mounted on the control board 13 as shown in FIG. 4B.
  • the custom ICs 5S and 5L and the motors 6S and 6L have different reference numerals, but have substantially the same configuration as the custom IC 5 and the motor 6, respectively.
  • the output mechanism section 2 of the LSA 10C includes a gear train that rotationally drives the output shaft 11 by the rotation of the swivel control motor 6S and a gear train or screw mechanism that linearly moves the same output shaft 11 by the rotation of the leveling control motor 6L. It is comprised including.
  • the SA10A, LA1B, and LSA1C in the present invention have the above configuration. Next, the operation of SA10A will be described.
  • BAT300 and LIN400 are connected to SA10A incorporated in the headlamp.
  • vehicle ECU 200 is connected via LIN 400.
  • a setting signal, a control signal, and a correction signal corresponding to the SA 10A are input to the communication IF unit 3.
  • the communication IF unit 3 inputs the setting signal as a binary signal to the setting port Ps of the custom IC 5, inputs the control signal as a binary signal to the control port Pc, and corrects the correction signal as a binary signal. Enter in Pa.
  • the selection circuit unit 52 includes a setting signal, that is, a 2-bit binary signal input to the S / L switching ports Ps5 and Ps4, a 2-bit binary signal input to the 1/2 switching ports Ps3 and Ps2, One of the eight control circuits described above is selected based on the 2-bit binary signal input to the L switching ports Ps1, Ps0.
  • the binary signal is represented by “H” and “L” signals. These “H” and “L” signals are, for example, voltages 5V and 0V (ground voltage). In the present invention, “H” is the first level and “L” is the second level.
  • the selection circuit unit 52 In the selection of the control circuit in the control circuit unit 51, the selection is executed based on the table shown in FIG. For example, if “H, L, L, H, H, L” is input as the setting signal, the selection circuit unit 52 outputs the binary signal “H, L” input to the S / L switching ports Ps5, Ps4. SCB * (*) is selected as a candidate for selection, and SCB1 (*) is narrowed down based on the binary signals “L, H” input to the 1/2 switching ports Ps3, Ps2. Further, the selection circuit unit 52 finally selects SCB1 (R) based on the binary signal “H, L” input to the R / L switching ports Ps1, Ps0, and selects this SCB1 (R) from the control port Pc. It is set to a state in which control is executed by the control signal.
  • the selection circuit unit 52 stops the selection in the control circuit unit 51 and simultaneously stops the communication in the communication IF unit 3. Thereby, even if a control signal is input from the vehicle ECU 200, the swivel control or leveling control by the actuator is stopped, abnormal swivel control or leveling control is prevented in advance, and dazzling on an oncoming vehicle or the like is prevented. In this example, swivel control by SA10A is stopped.
  • a swivel control signal is input from the vehicle ECU 200 to the control port Pc as a control signal.
  • the selected SCB 1 (R) performs a predetermined calculation based on the input swivel control signal, and outputs a motor control signal for performing swivel control corresponding to the swivel control signal.
  • the swivel control signal is composed of a 4-bit binary signal of “H” and “L” input to the four control ports Pc3 to Pc0, respectively.
  • the selected SCB1 (R) outputs a motor control signal based on this control signal.
  • the swivel control signal may be a binary signal having 8 bits or other number of bits, and can be set to an arbitrary number of bits according to the control accuracy.
  • the motor drive circuit unit 53 When receiving the motor control signal from the control circuit selected in the control circuit unit 51, the motor drive circuit unit 53 generates a motor control current corresponding to the swivel control signal in the current control unit 54, and based on this, the motor 6 Control the rotation of The rotational force of the rotating shaft 63 of the motor 6 is shifted in the output mechanism section 2 and transmitted to the output shaft 11, and the rotation of the output shaft 11 controls the rotation of the LU 100 to the swivel angle corresponding to the swivel control signal.
  • feedback control based on the rotation of the motor 6 detected by the rotation detector 55 is performed, but detailed description of the feedback control is omitted here.
  • SCB1 (L) is selected based on the setting signal input to the setting port Ps.
  • the selected SCB 1 (L) controls the rotation of the motor 6 based on the swivel control signal input to the control port Pc, and rotates the output shaft 11 by the output mechanism unit 2 to execute the swivel control.
  • the custom IC 5 selects LCB1 (R) based on the setting signal input to the selection port Ps, and the left headlamp selects LCB1 (L) based on the setting signal.
  • the rotation of the motor 6 is controlled based on a leveling control signal from the vehicle ECU 200 input to the control port Pc, and the output shaft 11 is linearly moved in the output mechanism unit 2 to execute leveling control.
  • the setting signal input to each selected port Ps is input to each of the two custom ICs 5S and 5L.
  • SCB2 (*) is selected in the custom IC 5S connected to the swivel control motor 6S
  • LCB2 (*) is selected in the custom IC 5L connected to the leveling control motor 6L.
  • a leveling / swivel control signal from the vehicle ECU 200 is input to the control port Pc of each custom IC 5S, 5L.
  • the custom IC 5S executes the swivel control by driving the motor 6S based on the swivel control signal included in the leveling / swivel control signal in the selected SCB2 (*).
  • the custom IC 5L executes leveling control by driving the motor 6L based on the leveling control signal included in the leveling swivel control signal in the selected LCB2 (*).
  • SCB1 (*) and SCB2 (*) of the control circuit that is, each of the single-function and dual-function swivel control circuits has basically the same function as described above.
  • the output mechanism unit 2 The configuration of is different.
  • the control circuits SCB1 (*) and SCB2 (*) need to have different motor rotation control even in the same leveling control, and thus are configured as independent control circuits.
  • the custom IC 5 of each actuator performs motor control by the control circuit selected based on the setting signal.
  • the correction unit 56 of the motor drive circuit unit 53 sets a backlash correction value (hereinafter simply referred to as a correction value) based on a correction signal composed of a 4-bit binary signal input to the correction port Pa, and the current The controller 54 corrects the current supplied to the motor 6 with reference to this correction value.
  • FIG. 8 is a table of correction values set in the correction unit 56.
  • a 4-bit binary signal described in the four examples on the right side of the table that is, an array of 4-bit “H” and “L” binary signals. Is assigned.
  • the backlash correction value is set with “5” as a reference value, and this value “5” is an average correction value when the backlash is corrected in the output mechanism section 2 of the standard actuator.
  • the correction unit 56 recognizes a 4-bit binary correction signal input from the correction ports Pa3 to Pa0, and sets a correction value based on the recognized correction signal. For example, based on the setting table of FIG. 7, when the correction signal is “L, L, L, H”, the correction unit 56 sets the correction value to “6” by referring to the setting table.
  • the current control unit 54 converts the motor control current controlled based on the motor control signal from the selected control circuit, for example, SCB1 (R), to the correction value “6”. Correct accordingly.
  • correction for increasing the rotation amount of the motor 6 is executed.
  • the swivel control with high accuracy in which the inherent difference of the backlash in the output mechanism unit 2 is eliminated is executed.
  • the correction unit 56 correcting the motor control signal based on the correction signal input to the correction port Pa is the same in the leveling control in the LA 10B and the leveling swivel control in the LSA 10C.
  • the difference in backlash generated in each output mechanism section 2 of the LA 10B and LSA 10C is corrected, and leveling control and leveling / swivel control with high accuracy are executed.
  • the four correction ports Pa are set to be at a high level (first level) when an “H” signal is input, and to be at a low level (second level) when “L” is input.
  • the correction port Pa is configured as a pull-down circuit. Therefore, for example, when one of the correction ports Pa is opened due to a disconnection of the LIN 400 or a failure such as a connection failure at the correction port Pa, the signal level of the correction port becomes the second low level, and “L "Cannot be distinguished from the signal.
  • the correction unit 56 recognizes that the “L” signal is input even when the “H” signal is input to the correction port Pa, and the correction value referring to the setting table of FIG. An error may occur in the setting.
  • the arrangement (assignment) of correction signals “H” and “L5” with respect to the correction values in the setting table of FIG. And the reduction of each leveling control accuracy is minimized.
  • the correction value setting table provided in the correction unit 56 is based on the simple hexadecimal array shown in FIG. 9, the correction value is greatly increased when a failure occurs in one correction port. It may be different.
  • This setting table uses “5” as a reference value. In this setting table, for example, when a setting signal “L, H, L, H” is input to set the correction value to “5”. When a failure occurs in the correction port Pa2, the binary signal “H” of the corresponding bit changes to “L” and “L, L, L, H” is input. As a result, the correction value is set to “1” which is greatly separated from “5”, and the current control unit 54 executes motor control based on the correction value “1”, and the accuracy of swivel control and leveling control is improved. It will drop significantly.
  • the correction value “5” is set as the reference value (default), and the four correction values “6” to “9” arranged on the upper side are set to the lower side.
  • a 4-bit signal “L, L, L, L” including four “L”, which is the maximum number, that is, “L” which is the second level signal, is assigned to the reference value “5”.
  • the correction values “4” and “6” that are adjacent to each other across the reference value “5” include 4-bit signals “L, L, L.H”, “L, L, and L” including three “L”. H, L "are assigned.
  • “3” and “7” adjacent to the outside include 4-bit signals “L, H, L, L”, “H, L, L, L” including three “L” s having different bit arrangements. Is assigned. That is, a bit array in which the number of “L” of the second level signal is sequentially reduced as the correction value increases or decreases from the reference value “5”, in other words, toward the reference value. The bit arrangement is such that the number of “L” increases sequentially.
  • the correction value “3” is retained.
  • the signal of this port Pa2 becomes “L” of the second level signal, so that the correction signal becomes “L, L, L, L” and is set to the correction value “5”.
  • the correction signal “L, L, L, H” corresponding to the correction value “4” is input, even if a failure occurs in the correction ports Pa3, Pa2, Pa1, the correction value “4” is retained.
  • the signal of this port Pa0 becomes “L” of the second level signal, so that the correction signal becomes “L, L, L, L” and is set to the correction value “5”.
  • the correction signal “H, L, L, L” corresponding to the correction value “7” is input, even if a failure occurs in the correction ports Pa2, Pa1, Pa0, the correction value “7” is retained. .
  • the correction signal becomes “L, L, L, L” and is set to the correction value “5”.
  • the correction signal “L, L, H, L” corresponding to the correction value “6” is input, even if a failure occurs in the correction ports Pa3, Pa2, Pa0, the correction value “6” is retained.
  • the correction signal becomes “L, L, L, L” and is set to the correction value “5”.
  • the original correction value is maintained even when a failure occurs in the correction port, or the correction value is set to the reference value “5”. Setting to a value can be suppressed, and abnormal control of swivel control and leveling control can be prevented in advance.
  • correction signals including “H” of 2 bits or 3 bits are assigned to the correction signals “2”, “8”, and “9” that are relatively far from the correction value “5”. Since the correction signal “L” does not become “H” due to a failure in the correction port Pa, it can be said that the input “H” is a correct signal. Further, since the correction signals “2”, “8”, and “9” are far from the reference value, there is a large error in the correction value that is actually set even if correction is not performed in the direction approaching the reference value. It rarely occurs. Further, since the three bits are “H”, even if one bit becomes “L”, the influence on the correction value is small. Therefore, abnormal control of swivel control and leveling control is rarely performed.
  • the possibility of being set is considered to be extremely low. If these correction values are set, it may be considered that another undesired failure different from the opening of the correction port has occurred. Therefore, in this case, the correction value is forcibly set to the reference value “5”. Therefore, since the motor control current is corrected by the reference value “5”, it is possible to suppress a large error control in swivel control and leveling control.
  • the correction value is set to a reference value or a correction value close to the reference value. Is done. Therefore, it is possible to suppress the set correction value from being significantly changed, and it is possible to improve the control accuracy of swivel control and leveling control.
  • the correction port is configured by four input ports, and the setting signal is correspondingly configured by a 4-bit binary signal.
  • the number of bits is not limited to this. .
  • an 8-bit binary signal may be used to perform control with higher accuracy.
  • the assignment for setting the backlash correction value based on the input signal input as the correction signal has been exemplified.
  • the present invention is applied when various numerical values are set based on the input signal in the custom IC. it can.
  • the present invention can also be applied to a case where a normal distribution having a median value as a reference value is set based on an input signal.

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Abstract

第１レベル「Ｈ」と第２レベル「Ｌ」からなる２値信号を入力する複数の入力ポートＰａ３～Ｐａ０と、各入力ポートＰａ３～Ｐａ０に入力された２値信号「Ｈ」，「Ｌ」に基づいて制御にかかわる数値「２」～「９」を設定する設定手段（５６）を備えた制御装置である。入力ポートＰａ３～Ｐａ０は障害が生じたときに第２レベル「Ｌ」となる。設定手段（５６）は数値「２」～「９」に対して異なる２値信号の配列を対応させており、基準値「５」に対応する２値信号の配列は第２レベル「Ｌ」の個数が最も多い配列とする。

Description

制御装置及び配光制御システム
　本発明は車両用ランプの制御を行う制御装置、特にランプの配光制御に用いて好適な制御装置と配光制御システムに関するものである。
　自動車のヘッドランプでは、自動車の状況変化に追従して適切な照明配光を確保するために、自動車のピッチ角（路面に対する自動車の前部の鉛直方向の傾き角）の変化に伴ってヘッドランプの光照射光軸を鉛直方向に変化制御するレベリングアクチュエータ（以下、ＬＡと略称する）や、自動車の操舵角（自動車の直進方向に対する左右方向の角）の変化に伴ってヘッドランプの光照射光軸を水平方向に変化制御するスイブルアクチュエータ（以下、ＳＡと略称する）を備えたものがある。また、特許文献１には、ＬＡとＳＡを一体化した、レベリング・スイブルアクチュエータ（以下、ＬＳＡと略称する）を備えたヘッドランプが提案されている。
日本国特開２０１７－１３７３７号公報
　ヘッドランプの仕様によってＬＡ、ＳＡあるいはＬＳＡのいずれかのアクチュエータが選択して装備されるが、これらのアクチュエータは内蔵するモーターを含む機構部がそれぞれ異なる構成とされるため、必然的にモーターを制御する専用の制御装置が必要になる。したがって、それぞれのアクチュエータに対応した専用の制御装置、例えば専用の制御を行うように設計されたカスタムＩＣ（集積回路）を装備することが好ましい。しかし、ＬＡ，ＳＡ，ＬＳＡに対応するためには、少なくとも３種類の異なるカスタムＩＣが必要であり、製造、管理の面で煩雑になり、また高コストになる。
　汎用型のＩＣを用いてプログラムにより各アクチュエータを制御する構成も考えられるが、プログラムを記憶するメモリを備えたＩＣは高価であるとともに、個々のＩＣにプログラムを書き込む作業が煩雑になる。また、アクチュエータの制御を修正、変更する場合にはプログラムを変更しなければならずメインテナンスも煩雑になる。
　さらに、汎用型のＩＣに外部から設定信号、制御信号を入力して制御を行うことも考えられるが、これら信号の入力系統に障害が生じたときには正常な制御、あるいは高精度の制御を確保することは難しい。
　本発明は、同一構成の制御装置、特に同一構成のＩＣで異なるアクチュエータによる配光制御を可能にし、かつ低価格でかつメインテナンスが容易なランプの配光制御システムを提供する。また、本発明は障害が生じたときの配光制御の異常あるいは精度低下を抑制することができる制御装置を提供する。
　本発明の制御装置は、それぞれ第１レベルと第２レベルからなる２値信号を入力する複数の入力ポートと、各入力ポートに入力された２値信号に基づいて制御にかかわる数値を設定する設定手段を備えた制御装置であって、入力ポートは障害が生じたときに第２レベルとなる構成であり、設定手段は複数の数値に対してそれぞれ異なる２値信号の配列を対応させており、これら複数の数値のうち基準値に相当する数値に対応する２値信号の配列は第２レベルの個数が最も多い配列である。
　本発明の制御装置において、基準値に隣り合う数値に対応する２値信号の配列は、第２レベルの２値信号を１つ少なくした配設とすることが好ましい。また、本発明の制御装置では、入力ポートはプルダウン回路で構成され、第１レベルは「Ｈ」レベル、第２レベルは「Ｌ」レベルとすることが好ましい。
　本発明のランプの配光制御システムは、車両用ランプのスイブル制御及び／又はレベリング制御を行う制御装置を備えた配光制御システムであって、当該制御装置は本発明にかかる制御装置で構成され、制御装置において設定される数値はスイブル制御及び／又はレベリング制御を行うモーターの回転を制御する際の補正値として構成される。
　本発明によれば、制御装置の入力ポートに障害が生じて開放し、入力ポートに入力される信号が誤って認識された場合でも、当該信号に基づいて設定する数値が基準値ないしは本来の数値から大幅に変化されることが抑制できる。本発明の制御装置を用いてランプの配光制御システムを構築することにより、配光制御の異常や精度低下を抑制することができる。
本発明の配光制御システムの概念図。 ＳＡ（スイブルアクチュエータ）の概念構成図。 ＳＡ（スイブルアクチュエータ）の内部構成図。 ＬＡ（レベリングアクチュエータ）の概念構成図。 ＬＡ（レベリングアクチュエータ）の内部構成図。 ＬＳＡ（レベリング・スイブルアクチュエータ）の概念構成図。 ＬＳＡ（レベリング・スイブルアクチュエータ）の内部構成図。 制御部の概略構成を示す外観図。 カスタムＩＣの内部構成を示すブロック図。 本発明にかかる制御回路の設定テーブル。 本発明にかかるバックラッシュ補正値の設定テーブル。 参照例としての一般的なバックラッシュ補正値の設定テーブル。
　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ＣＡＲの左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬに適用した実施形態の概念構成図である。各ヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬにはそれぞれランプユニット（以下、ＬＵと称する）１００が配設されている。また、各ＬＵ１００にはアクチュエータ１０が配設されており、このアクチュエータ１０を駆動することによりＬＵ１００をスイブル制御、及び／又はレベリング制御が可能とされている。
　前記各ヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬのそれぞれのアクチュエータ１０は、車載バッテリー（以下、ＢＡＴ）３００に電気接続されるともに、自動車の各部を集中制御する車両電子制御ユニット（以下、車両ＥＣＵ）２００にＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）４００を介して接続されている。前記各ヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬのそれぞれのアクチュエータ１０は、この車両ＥＣＵ２００から出力される制御信号によって駆動され、ＬＵ１００のスイブル制御、レベリング制御を行うようになっている。ここで、これらアクチュエータ１０として、後述するようにＳＡ１０Ａ，ＬＡ１０Ｂ，ＬＳＡ１０Ｃのいずれかが選択されている。
　図２ＡはＳＡ１０Ａの概念構成を示している。スイブル制御するランプユニット１００は、ベース１０１にＬＥＤ（発光ダイオード）１０２を搭載しており、ＬＥＤ１０２から出射された光をリフレクタ１０３で反射し、投影レンズ１０４により自動車の前方に向けて照射する構成例を示している。このＬＵ１００の上部には傾動支点となるボール軸１０５が立設され、下部にはＳＡ１０Ａに連結される連結軸１０６が設けられている。
　前記ＳＡ１０ＡはＬＵ１００の下側に配置されており、上方に向けられている出力軸１１がＬＵ１００の連結軸１０６に連結されている。ＳＡ１０Ａが駆動されると出力軸１１は軸転されて連結軸１０６を一体的に回転し、ＬＵ１００を水平Ｈ方向に回動（傾動）してＬＵ光軸のスイブル制御を実行する。
　図３ＡはＬＡ１０Ｂの概念構成を示す図である。ＬＵ１００は同様であり、ＬＵ１００の連結軸１０６にＬＡ１０Ｂの出力軸１１が連結されている。ＬＡ１０Ｂが駆動されると出力軸１１はランプ前後方向に直線移動され、ＬＵ１００はボール軸１０５を支点にして鉛直Ｖ方向に回動（傾動）してＬＵ光軸のレベリング制御を実行する。
　図４ＡはＬＳＡ１０Ｃの概念構成を示す図である。ＬＵ１００は同様であり、ＬＵの連結軸１０６にＬＳＡ１０Ｃの出力軸１１が連結されている。ＬＳＡ１０Ｃが駆動されると、出力軸１１が軸転されるとともにランプ前後方向に直線駆動される。これにより、出力軸１１が回転されたときにＬＵ１００を水平Ｈ方向に回動してＬＵ光軸のスイブル制御を実行する。また、出力軸１１が直線移動されたときにボール軸１０５を支点にして鉛直Ｖ方向に回動（傾動）してＬＵ光軸のレベリング制御を実行する。
　本実施形態においては、これらＳＡ１０Ａ、ＬＡ１０Ｂ、ＬＳＡ１０Ｃにおいて、各ケーシング内に同一のカスタムＩＣを内装し、このカスタムＩＣにて内蔵するモーターを制御し、それぞれの出力軸を駆動する構成がとられている。
　図２ＢはＳＡ１０Ａの内部構成を示すブロック構成図であり、ケーシング１２内に制御部１と、出力機構部２が内装されている。制御部１は電源ＩＦ部３、通信ＩＦ部４、カスタムＩＣ５、モーター６を有している。制御部１においてモーター６が駆動すると、モーター６に連結された出力機構部２によって前記出力軸１１は回転駆動する。
　図３ＢはＬＡ１０Ｂの内部構成を示すブロック構成図であり、ＳＡ１０Ａと等価な部分には同一符号を付してある。ケーシング１２内に制御部１と、出力機構部２が内装されている。制御部１は電源ＩＦ部３、通信ＩＦ部４、カスタムＩＣ５、モーター６を有している。制御部１においてモーター６が駆動すると、モーター６に連結された出力機構部２によって前記出力軸１１は直線移動する。
　図４ＢはＬＳＡ１０Ｃの内部構成を示しており、ＳＡ１０Ａ及びＬＡ１０Ｂと等価な部分には同一符号を付してある。ケーシング内１２に制御部１と、出力機構部２が内装されている。制御部１は電源ＩＦ部３、通信ＩＦ部４、２つのカスタムＩＣ５（５Ｓ，５Ｌ）と２つのモーター６（６Ｓ，６Ｌ）を有している。一方のカスタムＩＣ５Ｓはスイブル制御のためのカスタムＩＣとして構成され、他方のカスタムＩＣ５Ｌはレベリング制御のためのカスタムＩＣとして構成されている。同様に、一方のモーター６Ｓはスイブル制御のためのモーターとして構成され、他方のモーター６Ｌはレベリング制御のためのモーターとして構成されている。制御部１において２つのモーター６Ｓ，６Ｌが駆動すると、これらモーター６Ｓ，６Ｌに連結された出力機構部２によって出力軸１１は回転駆動しかつ直線移動する。
　各アクチュエータの制御部１は、図１に示したＢＡＴ３００に接続され、電力が供給される。また、各アクチュエータの制御部１は車両ＥＣＵ２００にＬＩＮ４００により接続され、当該ＬＩＮ４００を通して車両ＥＣＵ２００から設定信号と制御信号が入力される。制御部１はこの設定信号と制御信号に基づいてカスタムＩＣ５によりモーター６を駆動制御し、ＬＵ１００のスイブル、レベリングの各制御を行う構成とされている。
　このように、ＳＡ１０Ａ，ＬＡ１０Ｂ，ＬＡＳ１０Ｃの基本的な構成はほぼ同じであるので、これらの構成についてＳＡ１０Ａを代表して説明する。図５に制御部１の概略構成を示すように、前記制御部１は１つの制御基板１３に構築されている。この制御基板１３には各種電子部品が搭載されており、これらの電子部品で前記した電源ＩＦ部３と通信ＩＦ部４が構成される。また、制御基板１３には前記カスタムＩＣ５が搭載され、さらにモーター６が一体的に組み込まれている。
　前記電源ＩＦ部３は、電源コネクタ７を介してＢＡＴ３００につながる電源ラインに接続されている。前記電源ＩＦ部３は、当該ＢＡＴ３００から給電される電力を所定の電圧、電流に変換し、制御部１を駆動する際の電源として機能する。また、この電源ＩＦ部３は接続された電源ラインにおいて重畳されるノイズを除去するフィルターとしても機能する。
　前記通信ＩＦ部４は信号コネクタ８を介してＬＩＮ４００に接続され、車両ＥＣＵ２００から伝送される設定信号と制御信号を前記カスタムＩＣ５に入力してカスタムＩＣ５での制御を実行させる。この通信ＩＦ部４は設定信号と制御信号をデコードしてカスタムＩＣ５に入力するように構成しているが、他の方式を採用してもよい。また、この通信ＩＦ部４は接続されたＬＩＮ４００において重畳されるノイズを除去するフィルターとしても機能する。
　前記モーター６は、前記制御基板１３に一体的に組み込まれたブラシレスモーターで構成されている。このブラシレスモーターは、一部を破断しているように、制御基板１３に取り付けられる円筒容器状のモーターケース６１に内装された駆動コイルからなるステーター６２と、このモーターケース６１に軸支持された回転軸６３に一体的に設けられたマグネット（永久磁石）からなるローター６４とで構成されている。
　このモーター６は、ステーター６２としての各駆動コイルにカスタムＩＣ５から駆動電流が入力されることにより、所要の回転数や回転速度で回転駆動される。また、このモーター６には、ローター６４の回転を検出するためのホールＩＣ（磁気検出ＩＣ）６５が、制御基板１３のローター６４に臨む位置に搭載されている。このホールＩＣ６５で検出したローター６４の回転、すなわち回転軸６３の回転量や回転速度等の回転情報をカスタムＩＣ５に入力することにより、モーター６の回転数や回転速度をフィードバック制御することが可能とされている。
　前記モーター６の回転軸６３に連結されている前記出力機構部２は、図示は省略するがギア列やスクリュー機構等で構成されており、モーター６の回転出力を変速、特に減速して出力軸１１を回転駆動する構成となっている。モーター６は正転、逆転が可能であり、したがって出力軸１１も正転、逆転駆動し、これにより前記したようにＬＵ１００を水平方向に往復回動するスイブル制御を実行する。
　前記カスタムＩＣ５の内部構成を図６に示す。このカスタムＩＣ５は、電源ポートＰｖ、モーターポートＰｍ、設定ポートＰｓ、制御ポートＰｃ、補正ポートＰａを備えている。電源ポートＰｖは前記電源ＩＦ部３に接続され、当該電源ＩＦ部３において制御された電力が入力される。モーターポートＰｍは前記モーター６に接続され、当該モーター６を駆動する電流を出力する。また、前記ホールＩＣ６５からの出力に基づいてモーター６の回転を検出する。
　前記設定ポートＰｓは６つのポートＰｓ５～Ｐｓ０を備えており、これらは、Ｓ／Ｌ（スイブル／レベリング）切替ポートＰｓ５，Ｐｓ４と、１／２（単機能／２機能）切替ポートＰｓ３，Ｐｓ２と、Ｒ／Ｌ（右／左）切替ポートＰｓ１，Ｐｓ０として、それぞれ２つのポート対で構成されている。一方、前記制御ポートＰｃと前記補正ポートＰａはそれぞれ４つの入力ポートＰｃ３～Ｐｃ０、Ｐａ３～Ｐａ０で構成されている。これら設定ポートＰｓ、制御ポートＰｃ及び補正ポートＰａは前記通信ＩＦ部４に接続されており、この通信ＩＦ部４に接続されるＬＩＮ４００を介して各ポートには車両ＥＣＵ２００からの設定信号、制御信号、補正信号が入力される。
　前記カスタムＩＣ５は、内部に制御回路部５１と、選択回路部５２と、モーター駆動回路部５３を備えている。前記制御回路部５１は、それぞれ予め設定された制御を実行する複数の制御回路を有しており、これらの制御回路から１つの制御回路を選択することにより、カスタムＩＣ５は当該選択された制御回路が発揮する機能の制御を実行するＩＣとして設定されることになる。ここでは、８つの異なる機能を有する制御回路を備えている。
　８つの制御回路のうち２つは、ＳＡ用のスイブル制御回路ＳＣＢ１（Ｒ）とＳＣＢ１（Ｌ）であり、別の２つはＬＡ用のレベリング制御回路ＬＣＢ１（Ｒ）とＬＣＢ１（Ｌ）である。他の４つは、ＬＳＡ用の制御回路である。当該他の４つの制御回路は、ＬＳＡにおけるスイブル制御とレベリング制御をそれぞれ個別の制御回路で行うために、ＳＣＢ２（Ｒ）とＳＢＣ２（Ｌ）、及びＬＣＢ２（Ｒ）とＬＣＢ２（Ｌ）の制御回路で構成される。
　なお、各制御回路に付した「１」は、スイブル又はレベリングの一方のみ、すなわち単機能のＳＡ，ＬＡに用いる制御回路を示し、「２」はスイブルとレベリングの両方の機能を有するＬＳＡに用いる制御回路を示す。また、（Ｒ），（Ｌ）は、それぞれ自動車の右側ヘッドランプ、左側ヘッドランプに対応する制御回路であることを示している。
　例えば、ＳＣＢ１（Ｒ）は、制御ポートＰｃに入力される制御信号に基づいて所定のアルゴリズムでの演算を行い、前記モーター駆動回路部５３にモーター制御信号を出力する。これにより、モーター駆動回路部５３はモーター６の回転を制御して出力機構部２の出力軸１１を回転し、図２Ａに示したように、ＬＵ１００、ここでは右側ヘッドランプに配設されているＬＵのスイブル制御を実行する。ＳＣＢ１（Ｌ）は同様にして、左側ヘッドランプに配設されているＬＵ１００のスイブル制御を実行する。
　ＬＣＢ１（Ｒ）は、同様にして制御ポートＰｃに入力される制御信号に基づいてモーター駆動回路部５３にモーター制御信号を出力する。これにより、モーター６を回転制御し、出力機構部２により出力軸１１を直線移動し、図３Ａに示したように、右側ヘッドランプに配設されているＬＵ１００のレベリング制御を実行する。ＬＣＢ１（Ｌ）は同様にして、左側ヘッドランプに配設されているＬＵ１００のレベリング制御を実行する。
　ＳＣＢ２（Ｒ）とＳＣＢ２（Ｌ）は、基本的にはＳＣＢ１（Ｒ）とＳＣＢ１（Ｌ）と同様な構成であるが、ＬＳＡ１Ｃの出力機構部２の構成がＳＡ１ＡやＬＡ１Ｂとは相違している。そのため、ＳＣＢ２（Ｒ）とＳＣＢ２（Ｌ）は、自身の出力機構部２に対応したモーター制御を実行する構成とされている。また、ＬＣＢ２（Ｒ）とＬＣＢ２（Ｌ）も当該出力機構部２の構成に対応した構成とされている。
　そして、ＳＣＢ２（Ｒ）とＳＣＢ２（Ｌ）は、モーター６Ｓを回転制御して出力機構部２により出力軸１１を回転する。ＬＣＢ２（Ｒ）とＬＣＢ２（Ｌ）は、モーター６Ｌを回転制御して出力機構部２により出力軸１１を直線移動する。これにより、図４Ａに示したように左側と右側の各ヘッドランプのＬＵ１００のレベリング・スイブル制御を実行する。
　前記選択回路部５２は前記設定ポートＰｓ、すなわち、Ｓ／Ｌ切替ポートＰｓ５，Ｐｓ４と、１／２切替ポートＰｓ３，Ｐｓ２と、Ｒ／Ｌ切替ポートＰ１ｓ，Ｐｓ０にそれぞれ入力された設定信号により前記制御回路部５１内の複数の制御回路のいずれか１つを選択する。この選択回路部５２は、各切替ポートＰｓ５～Ｐｓ０に入力された２値信号をデコードし、デコードした信号の論理をとることにより１つの制御回路を選択する。選択された制御回路は制御ポートＰｃに入力される制御信号に基づいて前記したようにモーター６を制御することが可能になる。
　前記モーター駆動回路部５３は、モーター６に供給する電流を制御する電流制御部５４と、前記モーター６の回転を検出する回転検出部５５と、モーター６の回転を補正する補正部５６とを備えている。回転検出部５４は、モーター６に設けられたホールＩＣ６５の検出出力からモーター６の回転位置や回転速度等の回転情報を演算して電流制御部５４に出力する。
　前記電流制御部５３は、制御回路部５１内の選択された制御回路から出力されるモーター制御信号に基づいてモーター６に供給する制御電流を生成してモーター６に出力する。このとき回転検出部５５で検出されたモーター６の回転位置や回転速度等の回転情報に基づいて供給する電流の大きさやタイミングをフィードバック制御する。
　補正部５６は、個々のアクチュータの出力機構部２に存在する固有の誤差、特にギア列に生じるバックラッシュ（量）の違いを補正して標準化するために、モーター６の回転量を補正する。すなわち、個々のアクチュエータに設けられている出力機構部２に生じるバックラッシュに違いがあると、スイブル又はレベリング制御されているＬＵ１００の回動方向や移動方向が反転する際に、バックラッシュ量の違いにより反転した後のＬＵ１００の制御位置に誤差が生じる。そのため、予め各アクチュエータの出力機構部２のバックラッシュを測定しておき、実際のスイブル制御時やレベリング制御時に、測定したバックラッシュの誤差を解消するためにモーター６の回転を補正し、高い精度の制御を行なうために設けられる。
　この補正部５６の詳細については後述するが、補正ポートＰａ３～Ｐａ０に入力された補正信号に基づいて、予め用意されている複数のバックラッシュ補正値のいずれかを設定し、設定したバックラッシュ補正値を電流制御部５４に出力する。電流制御部５４は制御回路からのモーター制御信号に基づいてモーター６に供給する電流を、このバックラッシュ補正値に基づいて補正する。これにより、個々のアクチュエータにおける固有のバックラッシュの相違が解消される。
　ＬＡ１０Ｂの構成はＳＡ１０Ａと殆ど同じであるので、図示と説明は省略する。すなわち、制御部１の構成はカスタムＩＣ５及びモーター６を含めて同じ構成である。ＳＡ１０Ａと相違する構成は、出力機構部２の構成である。ＬＡ１０Ｂの出力機構部２は、モーター６の回転により出力軸１１を直線往復移動し、ＬＵ１００を鉛直方向に往復回動するレベリング制御を実行するように構成される。
　ＬＳＡ１０Ｃの構成も基本的にはＳＡ１０Ａと同じである。ＬＳＡ１０Ｃについても、図示は省略するが、図４Ｂに示したように、制御基板１３に２つのカスタムＩＣ５Ｓ，５Ｌと、２つのモーター６Ｓ，６Ｌが搭載された構成とされている。これらカスタムＩＣ５Ｓ，５Ｌとモーター６Ｓ，６Ｌはそれぞれ異なる符号を付しているが、それぞれ実質的にはカスタムＩＣ５とモーター６と同一構成である。
　一方、ＬＳＡ１０Ｃの出力機構部２は、スイブル制御のモーター６Ｓの回転によって出力軸１１を回転駆動するギア列と、レベリング制御のモーター６Ｌの回転によって同じ出力軸１１を直線移動するギア列あるいはスクリュー機構を含んで構成されている。モーター６Ｓとモーター６Ｌの回転により出力軸１１を回転しかつ直線移動することにより、ＬＵ１００を水平方向に往復回動するスイブル制御と、鉛直方向に往復回動するレベリング制御を実行する。
　本発明におけるＳＡ１０Ａ，ＬＡ１Ｂ，ＬＳＡ１Ｃは以上の構成である。次に、ＳＡ１０Ａの動作を説明する。図２Ｂにおいて、ヘッドランプに組み込まれたＳＡ１０Ａに、ＢＡＴ３００とＬＩＮ４００が接続される。特にＬＩＮ４００を介して車両ＥＣＵ２００が接続される。車両ＥＣＵ２００からは、当該ＳＡ１０Ａに対応した設定信号、制御信号、補正信号が通信ＩＦ部３に入力される。通信ＩＦ部３は、図６において、設定信号を２値信号としてカスタムＩＣ５の設定ポートＰｓに入力し、制御信号を２値信号として制御ポートＰｃに入力し、補正信号を２値信号として補正ポートＰａに入力する。
　選択回路部５２は、設定信号、すなわちＳ／Ｌ切替ポートＰｓ５，Ｐｓ４に入力された２ビット２値信号と、１／２切替ポートＰｓ３，Ｐｓ２に入力された２ビット２値信号と、Ｒ／Ｌ切替ポートＰｓ１，Ｐｓ０に入力された２ビット２値信号に基づいて前記した８つの制御回路のいずれか１つを選択する。この２値信号は、ここでは「Ｈ」，「Ｌ」信号で表している。これら「Ｈ」と「Ｌ」信号は例えば、電圧５Ｖと０Ｖ（接地電圧）である。本発明においては、「Ｈ」を第１レベルとし、「Ｌ」を第２レベルとしている。
　この制御回路部５１での制御回路の選択においては、図７に示すテーブルに基づいて選択を実行する。例えば、設定信号として「Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｌ」が入力されたとすると、選択回路部５２は、Ｓ／Ｌ切替ポートＰｓ５，Ｐｓ４に入力された２値信号「Ｈ，Ｌ」に基づいてＳＣＢ＊（＊）を選択候補とし、１／２切替ポートＰｓ３，Ｐｓ２に入力された２値信号「Ｌ，Ｈ」に基づいてＳＣＢ１（＊）に絞り混む。さらに選択回路部５２は、Ｒ／Ｌ切替ポートＰｓ１，Ｐｓ０に入力された２値信号「Ｈ，Ｌ」に基づいてＳＣＢ１（Ｒ）を最終的選択し、このＳＣＢ１（Ｒ）を制御ポートＰｃからの制御信号により制御を実行する状態に設定する。
　なお、各切替ポートＰｓに入力される設定信号が他の配列の場合も同様である。一方、設定信号が図７に示した信号配列に該当しない場合には、選択回路部５２は制御回路部５１での選択を停止し、同時に通信ＩＦ部３での通信を停止する。これにより、車両ＥＣＵ２００から制御信号が入力されたとしても、アクチュエータでのスイブル制御やレベリング制御が停止され、異常なスイブル制御やレベリング制御を未然に防止し、対向車等に対する眩惑を防止する。この例ではＳＡ１０Ａによるスイブル制御が停止される。
　前記した制御回路の選択と同時に、車両ＥＣＵ２００から制御信号としてスイブル制御信号が制御ポートＰｃに入力される。選択されたＳＣＢ１（Ｒ）は入力されたスイブル制御信号に基づいて所定の演算を行い、当該スイブル制御信号に対応したスイブル制御を行うためのモーター制御信号を出力する。スイブル制御信号は４つの制御ポートＰｃ３～Ｐｃ０にそれぞれ入力される「Ｈ」と「Ｌ」の４ビットの２値信号で構成される。選択されたＳＣＢ１（Ｒ）はこの制御信号に基づいてモーター制御信号を出力する。なお、スイブル制御信号は８ビットあるいはそれ以外のビット数の２値信号であってもよく、制御の精度に応じて任意のビット数に設定できる。
　モーター駆動回路部５３は、制御回路部５１において選択された制御回路からのモーター制御信号を受けると、電流制御部５４においてスイブル制御信号に対応したモーター制御電流を生成し、これに基づいてモーター６の回転を制御する。モーター６の回転軸６３の回転力は出力機構部２において変速されて出力軸１１に伝達され、この出力軸の回転１１によってＬＵ１００はスイブル制御信号に対応したスイブル角に回動制御される。このスイブル制御に際しては、回転検出部５５において検出したモーター６の回転に基づくフィードバック制御が行われるが、ここではフィードバック制御の詳細な説明は省略する。
　以上は右側ヘッドランプのＳＡについて説明したが、左側ヘッドランプにおいても同様である。カスタムＩＣ５では設定ポートＰｓに入力された設定信号に基づいてＳＣＢ１（Ｌ）が選択される。選択されたＳＣＢ１（Ｌ）は制御ポートＰｃに入力されるスイブル制御信号に基づいてモーター６の回転を制御し、出力機構部２により出力軸１１を回転してスイブル制御を実行する。
　ＬＡ１０Ｂにおいても、右ヘッドランプではカスタムＩＣ５は選択ポートＰｓに入力された設定信号に基づいてＬＣＢ１（Ｒ）を選択し、左ヘッドランプでは設定信号に基づいてＬＣＢ１（Ｌ）を選択する。そして、制御ポートＰｃに入力される車両ＥＣＵ２００からのレベリング制御信号に基づいてモーター６の回転を制御し、出力機構部２において出力軸１１を直線移動してレベリング制御を実行する。
　ＬＳＡ１０Ｃにおいては、制御部１では各選択ポートＰｓに入力された設定信号が２つのカスタムＩＣ５Ｓ，５Ｌのそれぞれに入力される。この設定信号により、スイブル制御のモーター６Ｓに接続されているカスタムＩＣ５ＳではＳＣＢ２（＊）を選択し、レベリング制御のモーター６Ｌに接続されているカスタムＩＣ５ＬではＬＣＢ２（＊）を選択する。
　同時に、各カスタムＩＣ５Ｓ，５Ｌの制御ポートＰｃには車両ＥＣＵ２００からのレベリング・スイブル制御信号が入力される。このレベリング・スイブル制御信号を受けて、カスタムＩＣ５Ｓでは、選択されたＳＣＢ２（＊）においてレベリング・スイブル制御信号に含まれるスイブル制御信号に基づいてモーター６Ｓを駆動してスイブル制御を実行する。カスタムＩＣ５Ｌでは、選択されたＬＣＢ２（＊）においてレベリング・スイブル制御信号に含まれるレベリング制御信号に基づいてモーター６Ｌを駆動してレベリング制御を実行する。これらスイブル制御とレベリング制御は同時進行で実行してもよく、あるいは経時的に交互に実行するようにしてもよい。これらの制御を左右のヘッドランプについて行うことは同じである。
　なお、制御回路のＳＣＢ１（＊）とＳＣＢ２（＊）、すなわち単機能と２機能の各スイブル制御回路は基本的には上述した機能と同じ機能を有するが、ＳＡ１０ＡとＬＳＡ１０Ｃとでは出力機構部２の構成が相違している。そのため、制御回路のＳＣＢ１（＊）とＳＣＢ２（＊）は、同じレベリング制御であってもモーター回転制御を相違させる必要があるので、これらを独立した制御回路として構成している。単機能と２機能のレベリング制御を行う制御回路ＬＣＢ１（＊）とＬＣＢ２（＊）についても同じである。
　以上のように、各アクチュエータのカスタムＩＣ５は、設定信号に基づいて選択された制御回路によりモーター制御を実行するが、各アクチュエータの出力機構部２における製造バラツキ等によりギア列のバックラッシュに固有差が生じている。これがスイブル制御やレベリング制御での制御誤差の要因となる。そこで、モーター駆動回路部５３の補正部５６は、補正ポートＰａに入力された４ビット２値信号からなる補正信号に基づいてバックラッシュ補正値（以下、単に補正値と称する）を設定し、電流制御部５４はこの補正値を参照してモーター６に供給する電流の補正を行っている。
　図８は補正部５６において設定する補正値のテーブルである。ここでは、テーブルの左列に記載したバックラッシュ補正値に対して、テーブルの右４例に記載した４ビットの２値信号、すなわち４ビットの「Ｈ」と「Ｌ」の２値信号の配列を割り付けている。バックラッシュ補正値は「５」を基準値として設定しており、この値「５」は、標準となるアクチュエータの出力機構部２においてバックラッシュを補正する際の平均的な補正値である。
　バックラッシュがこの基準値よりも小さくなるときには、これよりも小さい値の「４」～「２」を対応させている。反対にバックラッシュが大きくなるときには、これより大きい値の「６」～「９」を対応させている。これらのバックラッシュ補正値は、基準値「５」を中央値としてモーター６の回転の補正量が正規分布となるように配列している。
　補正に際しては、予め個々のアクチュエータの出力機構部２のバックラッシュを測定しておき、当該バックラッシュを補正するための補正信号を車両ＥＣＵ２００からアクチュエータに出力し、カスタムＩＣ５に入力する。カスタムＩＣ５においては、補正部５６は補正ポートＰａ３～Ｐａ０から入力された４ビット２値の補正信号を認識し、認識した補正信号に基づいて補正値を設定する。例えば、図７の設定テーブルに基づけば、補正信号が「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ」のときには、補正部５６は設定テーブルを参照することにより補正値を「６」に設定する。
　この補正値「６」の設定を受け、電流制御部５４は選択されている制御回路、例えばＳＣＢ１（Ｒ）からのモーター制御信号に基づいて制御されるモーター制御電流を、補正値「６」に準じて補正する。ここでは、モーター６の回転量を増加する補正を実行する。これにより、出力機構部２におけるバックラッシュの固有差が解消された高精度でのスイブル制御が実行される。
　このようにして、補正ポートＰａに入力される補正信号に基づいて、補正部５６がモーター制御信号を補正することは、ＬＡ１０Ｂにおけるレベリング制御、及びＬＳＡ１０Ｃにおけるレベリング・スイブル制御においても同じである。これにより、ＬＡ１０ＢやＬＳＡ１０Ｃの各出力機構部２に生じているバックラッシュの違いが補正され、高精度でのレベリング制御、レベリング・スイブル制御が実行される。
　ところで、４つの補正ポートＰａは、「Ｈ」信号が入力されたときには高レベル（第１レベル）となり、「Ｌ」のときには低レベル（第２レベル）となるように設定されている。また、この設定に基づいて、補正ポートＰａはプルダウン回路の構成とされている。そのため、例えばＬＩＮ４００の断線、あるいは補正ポートＰａでの接続不良等の障害によって補正ポートＰａのいずれかが開放（オープン）になると、当該補正ポートの信号レベルは低レベルの第２レベルとなり、「Ｌ」信号との区別ができなくなる。
　このような障害が生じたとき、補正部５６は、補正ポートＰａに「Ｈ」信号が入力された場合でも「Ｌ」信号が入力されたと認識し、図８の設定テーブルを参照した補正値の設定に誤差が生じるおそれがある。しかし、この実施形態においては、図８の設定テーブルにおける補正値に対する補正信号の「Ｈ」と「Ｌ５の配列（割り付け）を工夫していることにより、補正値の設定誤差、及びこれに伴うスイブルやレベリングの各制御精度の低下を最小限に抑制している。
　すなわち、補正部５６に備えられる補正値の設定テーブルが、仮に図９に示す単純な１６進数配列に基づくものであったとすると、１つの補正ポートに障害が生じたときに、補正値が大幅に相違されてしまうことがある。この設定テーブルは「５」を基準値としたものであるが、この設定テーブルにおいて、例えば、補正値を「５」に設定すべく設定信号「Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ」を入力したときに、補正ポートＰａ２に障害が生じると、対応するビットの２値信号「Ｈ」が「Ｌ」に変化して、「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ」が入力された状態になる。これにより補正値は「５」から大幅に隔たった「１」に設定されてしまい、電流制御部５４はこの補正値「１」に基づいたモーター制御を実行し、スイブル制御やレベリング制御の精度が顕著に低下してしまう。
　これに対し、図８に示した実施形態の設定テーブルでは、補正値「５」を基準値（デフォルト）とし、その上側に配設した４つの補正値「６」～「９」と、下側に設定した３つの補正値「２「～「４」の範囲に限定している。その上で、基準値「５」に対して「Ｌ」が最大個数、すなわち第２レベル信号である「Ｌ」を４つ含む４ビット信号「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」を割り付ける。そして、この基準値「５」を挟んで隣り合う補正値「４」と「６」には、３つの「Ｌ」を含む４ビット信号「Ｌ，Ｌ，Ｌ．Ｈ」、「Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ」を割り付けている。さらに、その外側に隣り合う「３」と「７」には、ビット配列が異なる３つの「Ｌ」を含む４ビット信号「Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌ」、「Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」を割り付けている。すなわち、基準値「５」を中心にして、そこから補正値が増加又は減少するのにしたがって第２レベル信号の「Ｌ」の個数を順次低減させたビット配列、換言すれば基準値に向けて「Ｌ」の個数が順次増大するビット配列としている。
　このように補正値「３」～「７」を設定することにより、障害により開放になった補正ポートに「Ｈ」の設定信号が入力され、「Ｈ」が「Ｌ」に変化されても、「Ｌ」のビット数が増大することになる。そのため、補正値は基準値「５」に近づく方向に設定されることになる。
　例えば、補正値「３」に対応する補正信号「Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌ」が入力されたとき、補正ポートＰａ３，Ｐａ１，Ｐａ０に障害が生じても、補正値「３」は保持される。補正ポートＰａ２に障害が生じると、このポートＰａ２の信号は第２レベル信号の「Ｌ」になるため、補正信号は「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」になり、補正値「５」に設定される。補正値「４」に対応する補正信号「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ」が入力されたとき、補正ポートＰａ３，Ｐａ２，Ｐａ１に障害が生じても、補正値「４」は保持される。補正ポートＰａ０に障害が生じると、このポートＰａ０の信号は第２レベル信号の「Ｌ」になるため、補正信号は「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」になり、補正値「５」に設定される。
　また、補正値「７」に対応する補正信号「Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」が入力されたとき、補正ポートＰａ２，Ｐａ１，Ｐａ０に障害が生じても、補正値「７」は保持される。補正ポートＰａ３に障害が生じると、補正信号は「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」になり、補正値「５」に設定される。同様に、補正値「６」に対応する補正信号「Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ」が入力されたとき、補正ポートＰａ３，Ｐａ２，Ｐａ０に障害が生じても、補正値「６」は保持される。補正ポートＰａ１に障害が生じると、補正信号は「Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ」になり、補正値「５」に設定される。
　したがって、これらの補正信号の場合には、補正ポートに障害が生じた場合でも本来の補正値が維持され、あるいは基準値「５」に設定されるため、基準値「５」から大きく離れた補正値に設定されることが抑制でき、スイブル制御やレベリング制御の異常な制御が行われることを未然に防止できる。
　一方、補正値「５」から比較的離れた「２」，「８」，「９」の各補正信号については、２ビットあるいは３ビットの「Ｈ」を含む補正信号を割り付けている。補正ポートＰａでの障害によって補正信号「Ｌ」が「Ｈ」になることは無いので、入力された「Ｈ」は正しい信号であると言える。また、これら「２」，「８」，「９」の補正信号は基準値から離れているので、基準値に近づける方向に補正しなくても、実際に設定される補正値に大幅な誤差が生じることは少ない。さらに、３つのビットが「Ｈ」であるので、１つのビットが「Ｌ」になっても補正値に及ぼす影響は少なくて済む。したがって、スイブル制御やレベリング制御の異常な制御が行われることは殆ど無い。
　補正値「２」～「９」に該当しない補正値、例えば図９のテーブルに示した補正値「１」，「１０～「１５」に相当する補正信号については、これらの補正値が実際に設定される可能性は極めて少ないと考えられる。仮にこれらの補正値が設定される場合には、補正ポートにおけるポート開放とは異なる他の好ましくない障害が生じた場合とも考えられる。したがって、この場合には強制的に補正値を基準値「５」となるように設定する。したがって、基準値「５」によるモーター制御電流の補正が行われので、スイブル制御やレベリング制御における大幅な誤差の制御が抑制できる。
　このように、実施形態のアクチュエータでは、カスタムＩＣにおいてバックラッシュ補正を行うための補正信号が入力される補正ポートが開放された場合には、補正値は基準値ないし基準値に近い補正値に設定される。そのため、設定される補正値が大幅に変更されることが抑制でき、スイブル制御やレベリング制御の制御精度を高めることができる。
　以上の説明はＳＡとＬＳＡにおけるスイブル制御でのバックラッシュ補正値の例について説明したが、ＬＡとＬＳＡにおけるレベリング制御でのバックラッシュ補正値についても同様に適用することができる。この場合、スイブル制御とレベリング制御とで補正値が異なる場合においても、補正値の正規分布の中央値またはこれに近い値を基準値に設定すればよい。
　実施形態では、補正ポートが４つの入力ポートで構成されており、これに対応して設定信号は４ビットの２値信号で構成された例を示したが、このビット数に限られるものではない。例えば、精度を高めた制御を行うために８ビットの２値信号で構成されてもよい。
　実施形態では、補正信号として入力される入力信号に基づいてバックラッシュ補正値を設定するための割り付けについて例示したが、本発明はカスタムＩＣにおいて種々の数値を入力信号に基づいて設定する場合に適用できる。また、一般に、中央値を基準値とする正規分布をとるようなものを入力信号に基づいて設定する場合にも適用できる。
　本出願は、２０１７年４月２７日に出願された日本国特許出願（特願２０１７－０８８３９３号）に開示された内容を適宜援用する。

Claims (5)

  1. 　それぞれ第１レベルと第２レベルからなる２値信号を入力する複数の入力ポートと、各入力ポートに入力された２値信号に基づいて制御にかかわる数値を設定する設定手段を備えた制御装置であって、前記入力ポートは障害が生じたときに第２レベルとなる構成であり、前記設定手段は複数の前記数値に対してそれぞれ異なる２値信号の配列を対応させており、前記複数の数値のうち基準値に相当する数値に対応する２値信号の配列は、前記第２レベルの個数が最も多い配列であることを特徴とする制御装置。
  2. 　前記基準値に隣り合う数値に対応する２値信号の配列は、前記第２レベルの２値信号を１つ少なくした配設とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記入力ポートはプルダウン回路で構成され、前記第１レベルは「Ｈ」レベル、前記第２レベルは「Ｌ」レベルである請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 　車両用ランプのスイブル制御及び／又はレベリング制御を行う制御装置を備えた配光制御装置であって、前記制御装置は請求項１から３のいずれかの制御装置で構成され、前記数値はスイブル制御及び／又はレベリング制御を行うモーターの回転を制御する際の補正値であるランプの配光制御システム。
  5. 　前記制御装置は集積回路を備えており、当該集積回路は、制御信号に基づいてスイブル制御を行う制御回路及びレベリング制御を行う制御回路を含む制御回路部と、前記各制御回路の出力に基づいて前記モーターを制御するモーター駆動回路部と、設定信号に基づいて前記制御回路を選択する選択回路部とを備え、前記モーター駆動回路部は補正信号に基づいて前記モーターを制御する際の補正値を設定する補正部を備える請求項４に記載のランプの配光制御システム。
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