(57)【要約】【課題】同一構成の制御装置で異なるアクチュエータによる配光制御を可能にした制御装置及びランプの配光制御システムを提供する。【解決手段】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。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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ないし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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の配光制御システムの概念図。
【図２Ａ】ＳＡ（スイブルアクチュエータ）の概念構成図と内部構成図。
【図２Ｂ】ＬＡ（レベリングアクチュエータ）の概念構成図と内部構成図。
【図２Ｃ】ＬＳＡ（レベリング・スイブルアクチュエータ）の概念構成図と内部構成図。
【図３】制御部の概略構成を示す外観図。
【図４】カスタムＩＣの内部構成を示すブロック図。
【図５】本発明にかかる制御回路の設定テーブル。
【図６】本発明にかかるバックラッシュ補正値の設定テーブル。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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おり、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。
【００１５】
図２Ａ（ａ）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。
【００１６】
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。
【００１７】
図２Ｂ（ａ）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。
【００１８】
図２Ｃ（ａ）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。
【００１９】
本発明においては、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。
【００２０】
図２Ａ（ｂ）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を有しており、制御部１においてモーター６を駆動し、モーター６が連結されている出力機構部２により前記出力軸１１を回転駆動する。
【００２１】
図２Ｂ（ｂ）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を有しており、制御部１においてモーター６を駆動し、モーター６が連結されている出力機構部２により前記出力軸１１を直線移動する。
【００２２】
図２Ｃ（ｂ）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を駆動し、これらモーター６Ｓ，６Ｌが連結されている出力機構部２により出力軸１１を回転駆動しかつ直線移動する。
【００２３】
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、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。
【００２４】
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３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。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
前記カスタムＩＣ５の内部構成を図４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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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用の制御回路であり、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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（ａ）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。
【００３６】
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２Ｂ（ａ）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。
【００３７】
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とは相違しているため、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。
【００３８】
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２Ｃ（ａ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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
【００４５】
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２Ｃ（ｂ）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。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明におけるＳＡ１０Ａ，ＬＡ１Ｂ，ＬＳＡ１Ｃは以上の構成であり、ＳＡ１０Ａの動作を説明する。図２Ａ（ｂ）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４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。
【００４８】
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」信号で表しており、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。
【００４９】
この制御回路部５１での制御回路の選択においては、図５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（＊）に絞り混み、さらに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。
【００５０】
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５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。
【００５１】
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、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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り、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）を選択し、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。
【００５４】
ＬＡ１０Ｂにおいても制御部１での基本的な作用は同じであり、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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の構成が相違しており、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。
【００５８】
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おり、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。
【００５９】
図６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。
【００６０】
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。
【００６１】
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５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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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６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６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。
【００６６】
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７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。
【００６７】
これに対し、図６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。
【００６８】
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ので、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
補正値「２」〜「９」に該当しない補正値、例えば図７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、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。
【００７４】
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した場合には、補正値を基準値ないし基準値に近い補正値に設定するので、設定す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。
【００７５】
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。
【００７６】
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く、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。
【００７７】
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。
【符号の説明】
【００７８】
１  制御部
２  出力機構部
３  電源ＩＦ部
４  通信ＩＦ部
５（５Ｓ，５Ｌ）  カスタムＩＣ（集積回路）
６（６Ｓ，６Ｌ）  モーター
１０  アクチュエータ
１０Ａ  スイブルアクチュエータ（ＳＡ）
１０Ｂ  レベリングアクチュエータ（ＬＡ）
１０Ｃ  レベリング・スイブルアクチュエータ（ＬＳＡ）
１１  出力軸
１２  ケーシング
１３  制御基板
５１  制御回路部
５２  選択回路部
５３  モーター駆動回路部
５４  電流制御部
５５  回転検出部
５６  補正部
１００  ランプユニット（ＬＵ）
２００  車両ＥＣＵ
３００  ＢＡＴ
４００  ＬＩＮ
Ｐｓ  選択ポート
Ｐｃ  制御ポート
Ｐａ  補正ポート
Ｐｖ  電源ポート
Ｐｍ  モーターポート
ＳＣＢ＊（＊），ＬＣＢ＊（＊）  制御回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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