(57)【要約】【課題】監視信号に遅延が生じた場合においても正確な監視を可能にした監視装置を提供する。【解決手段】送信信号Ｓｓの信号レベルと、この送信信号Ｓｓを受信した監視信号Ｓｍの信号レベルとをクロック信号ＣＬＫに同期したタイミングで比較して送信信号Ｓｓを監視する比較手段５２と、監視信号Ｓｍの信号レベルが変化したタイミングにクロック信号ＣＬＫを同期させるクロック制御手段５４を備える。クロック信号ＣＬＫと監視信号Ｓｍとの同期をとることにより、監視信号Ｓｍに遅延が生じたときにも送信信号Ｓｓを正しく監視することができる。【選択図】  図５
2019004232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の信号レベルと、この送信信号を受信した監視信号の信号レベルとをクロック信号に同期したタイミングで比較する比較手段を備える監視装置であって、前記監視信号の信号レベルを検出し、当該監視信号の信号レベルが変化したタイミングに前記クロック信号を同期させるクロック制御手段を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
前記クロック制御手段は、前記監視信号の信号レベルが変化したときに前記クロック信号が一方向にレベル変化するタイミングを同期させ、前記比較手段は、当該クロック信号が逆方向にレベル変化するタイミングのときに前記送信信号と前記監視信号の信号レベルを比較する請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記送信信号は送信時には低レベルであり、前記クロック制御手段は前記監視信号が低レベルに変化したときに前記クロック信号の立下りに同期させ、前記比較手段は前記クロック信号の立上りのときに前記送信信号と前記監視信号の信号レベルを比較する請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
車両に搭載されている車両ＥＣＵと、車両用ランプのスイブル及び／又はレベリングの配光制御を行うアクチュエータを備え、前記車両ＥＣＵと前記アクチュエータとの間で信号を送受して前記配光制御を行う配光制御装置であって、前記アクチュエータから前記車両ＥＣＵに送信する送信信号を監視する監視装置として請求項１ないし３のいずれかの監視装置を備えるランプの配光制御装置。
【請求項５】
前記送信信号は前記車両用ランプのスイブル情報及び／又はレベリング情報である請求項４に記載のランプの配光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信信号を監視する監視装置、および当該監視装置を備えた車両用のランプの配光制御装置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、ランプ光軸を調整するためのアクチュエータと、自動車の車体に設けられている車両ＥＣＵ（電子制御ユニット）をＬＩＮ（Local Interconnect Network）で接続し、アクチュエータと車両ＥＣＵとの間で信号を送受してランプ配光を電子制御する配光制御システムがとられることがある。例えば、車両ＥＣＵからの要求に応じてアクチュエータから現在の配光状態を表す情報信号を送信し、車両ＥＣＵはこの送信されてきた情報信号に基づいて当該アクチュエータを制御するための制御信号をアクチュエータに向けて送信するオンデマンドのシステムが構成される。
【０００３】
このようなシステムにおいては、アクチュエータから送信する情報信号（以下、送信信号と称する）に異常が生じると、正確な配光制御が困難になるので、アクチュエータには送信信号を監視するための監視装置を設けることが好ましい。例えば、特許文献１のように、送信した送信信号を監視信号としてエコーバック検出し、検出した監視信号を送信前の送信信号と比較することにより送信信号が正常に送信されたか否かを監視することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０６４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のシステムにおいて、送信信号の送信ライン、例えば前記したＬＩＮの一部に寄生容量が生じていると、当該寄生容量により正確な監視が行われないことがある。例えば、具体例については後述するが、ＬＩＮにノイズが印加されたような場合、当該ＬＩＮに寄生容量が存在していると、当該寄生容量にノイズによる電荷が蓄積され、この電荷が送信した送信信号、すなわち検出した監視信号に重畳される。そのため、監視信号のレベルが電荷により変化され、送信前の送信信号と監視信号とを正しく比較することができなくなり、正確な監視が困難になる。
【０００６】
本発明は、送信信号を正確に監視することが可能な監視装置及びランプの配光制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の監視装置は、送信信号の信号レベルと、この送信信号を受信した監視信号の信号レベルとをクロック信号に同期したタイミングで比較して送信信号を監視する比較手段を備えており、当該監視信号の信号レベルを検出し、検出した信号レベルが変化したタイミングにクロック信号を同期させるクロック制御手段を備えている。
【０００８】
本発明のランプの配光制御装置は、車両に搭載されている車両ＥＣＵと、車両用ランプのスイブル及び／又はレベリングの配光制御を行うアクチュエータを備え、車両ＥＣＵと前記アクチュエータとの間で信号を送受して前記配光制御を行う配光制御装置であって、アクチュエータから車両ＥＣＵに送信する送信信号を監視する監視装置として本発明にかかる監視装置を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、監視信号の信号レベルのレベル変化にクロック信号を同期させることにより、当該クロック信号に同期して送信信号と監視信号を比較したときに、監視信号に生じている遅延にかかわらず送信信号を正確に監視することができる。これにより、車両用ランプの正常な配光制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の監視装置が配備された配光制御装置の概念図。
【図２】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構成図。
【図５】送信回路部、受信回路部、通信ＩＦ部の回路構成図。
【図６】監視動作における正常時のタイミング図。
【図７】比較例としての監視動作における異常時のタイミング図。
【図８】本発明における監視動作のタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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と、スイブルアクチュエータ（以下、ＳＡと称する）１０が配設されており、このＳＡ１０を駆動することによりＬＵ１００をスイブル制御することが可能とされている。
【００１２】
前記各ヘッドランプＬ−ＨＬ，Ｒ−ＨＬの各ＳＡ１０は、車載バッテリー（以下、ＢＡＴ）３００に電気接続されるとともに、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ＬＩＮ４００を介して接続されている。ＳＡ１０は当該車両ＥＣＵ２００とＬＩＮを介して所定の信号を送受することによりＬＵ１００のスイブル制御を行うようになっている。
【００１３】
図２（ａ）はＳＡ１０の概念構成を示している。ＬＵ１００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ＳＡ１０に連結される連結軸１０６が設けられている。
【００１４】
前記ＳＡ１０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。ＳＡ１０が駆動されると、出力軸１１が軸転される。この出力軸１１が回転されることにより、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。
【００１５】
図２（ｂ）はＳＡ１０の内部構成を示しており、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、カスタムＩＣ５、モーター６を有している。制御部１によりモーター６を駆動し、このモーター６が連結されている出力機構部２により出力軸１１を回転駆動する。
【００１６】
図３に前記制御部１の概略構成を示すように、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には前記したカスタム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。
【００１７】
前記電源ＩＦ部４は、電源コネクタ７を介して前記ＢＡＴ３００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。
【００１８】
前記通信ＩＦ部５は信号コネクタ８を介してＬＩＮに接続され、前記車両ＥＣＵ２００に接続される。制御部１は、車両ＥＣＵ２００からの制御信号を受信し、この制御信号に基づいてカスタムＩＣ５によりモーター６を駆動制御する。また、制御部１はＬＩＮ４００を通して、モーターの回転位置や、これと密接な関係のあるＬＵ１００のスイブル位置等の各種情報信号を車両ＥＣＵ２００に送信する。
【００１９】
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。
【００２０】
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検出素子としてホール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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、内部に制御回路部５１と、比較回路部５２と、モーター駆動回路部５３と、クロック制御回路部５４を備えている。また、前記制御回路部５１に接続されている送信回路部５５と受信回路部５６を備えている。これら送信回路部５５と受信回路部５６は前記通信ＩＦ部４に接続されている。
【００２３】
前記制御回路部５１は、主として前記通信ＩＦ部４及びＬＩＮ４００を介して車両ＥＣＵ２００との間で信号の送受を行う機能と、モーター６の駆動を制御する機能を有する。すなわち、車両ＥＣＵ２００から送信されてきたスイブル制御情報の要求信号を受信回路部５６で受信すると、この要求信号に対応したスイブル制御情報の送信信号Ｓｓを生成し、送信回路部５５に出力する。この送信信号Ｓｓは「Ｈ」，「Ｌ」のビット信号として、前記クロック制御回路部５４で生成されるクロック信号の１周期で１ビットの信号を生成する。
【００２４】
また、制御回路部５１は、車両ＥＣＵ２００から送信されてくるスイブル制御を実行するための制御信号（以下、スイブル制御信号と称する）を受信回路部５６で受信すると、このスイブル制御信号に基づいて所定の演算を行い、モーター制御信号を生成して前記モーター駆動回路部５３に出力する。さらに、当該制御回路部５１には前記モーター６に設けられている回転検出素子（ホールＩＣ）６５で検出した検出信号が前記モーター駆動回路部５３を介して入力され、この検出信号に基づいて前記モーター制御信号をフィードバック制御する。
【００２５】
前記モーター駆動回路部５３は、制御回路部５１から入力されるモーター制御信号に基づいてモーター駆動電流を生成し、このモーター駆動電流をモーター６に供給することによりモーター６を駆動し、ＬＵ１００のスイブル制御を実行する。
【００２６】
前記受信回路部５６は、通信ＩＦ部４を介して車両ＥＣＵ２００から送信されてきた前記した要求信号やスイブル制御信号等を受信し、これらを受信信号Ｓｒとして前記制御回路部５１に出力する。また、受信回路部５６は、送信回路部５５から送信信号Ｓｓを送信する際には、送信した送信信号Ｓｓをモニター受信する。このモニター受信した受信信号Ｓｒは監視信号Ｓｍとして検出されることになる。
【００２７】
前記送信回路部５５は、車両ＥＣＵ２００からの要求信号に基づいて制御回路部５１で生成され、かつ出力される前記モーター制御に係わる情報、すなわちモーター６の回転位置、さらに言えばＬＵ１００のスイブル角やスイブル速度等の情報に基づく送信信号Ｓｓを通信ＩＦ部４に出力し、ここから車両ＥＣＵ２００に向けて送信する。
【００２８】
前記比較回路部５２は、送信回路部５５から送信する送信信号Ｓｓと、この送信信号Ｓｓを通信ＩＦ部４から車両ＥＣＵ２００に向けて送信したときに受信回路部５５でモニター受信した受信信号Ｓｒ、すなわち監視信号Ｓｍを比較する機能を有する。ここでは、後述するように、送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍの「Ｈ」，「Ｌ」レベルが一致しているか否かを比較し、不一致の場合に異常であると判定する。
【００２９】
前記クロック制御回路部５４は、詳細については後述するが、所定周波数でのクロック信号を生成して制御回路部５１に出力し、制御回路部５１はこのクロック信号に基づいて送信信号Ｓの送信タイミングを制御し、かつ前記比較回路部５２での比較タイミングを制御する。また、このクロック制御回路部５４は、前記受信回路部５６で受信した監視信号Ｓｍに基づいてクロック信号のタイミングを制御することが可能に構成されている。
【００３０】
前記送信回路部５５は、図５に示すように、レベルシフト回路を備えている。このレベルシフト回路は送信する送信信号Ｓｓを反転するインバータＩＮＶと、このインバータＩＮＶの出力でオン・オフするＮＭＯＳトランジスタＭ１を含んで構成されている。このＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレインはダイオードＤ１を介してＬＩＮ４００に接続されている。インバータＩＮＶに入力される送信信号ＳｓはＶｂレベル（ベースレベル＝５Ｖ)とＶｅレベル（接地レベル＝０Ｖ）の２値信号である。また、ＬＩＮ４００は通信ＩＦ部４において、プルアップ抵抗Ｒ１によりＬＩＮ伝送レベルとしてのＶｓレベル（＝１２Ｖ）にプルアップされている。
【００３１】
このレベルシフト回路においては、送信信号Ｓｓが「Ｈ」レベルＶｂ（＝５Ｖ）のときにはインバータＩＮＶ出力は「Ｌ」となり、ＮＭＯＳトランジスタＭ１はオフであり、ドレインはＬＩＮ伝送レベルＶｓ（＝１２Ｖ）にシフトされる。送信信号が「Ｌ」レベルＶｅ（＝０Ｖ）のときは、インバータＩＮＶ出力は「Ｈ」となり、ＮＭＯＳトランジスタＭ１はオンになり、ドレインはＶｅ（＝０Ｖ）になる。
【００３２】
したがって、受信回路部５６で受信する監視信号Ｓｍは、出力信号Ｓｓの「Ｈ」，「Ｌ」レベルに対応して、ＶｓレベルＶｅレベルとなる。また、受信回路部５６では、ＬＩＮ４００を通して受信した受信信号のＶｓレベルをＶｂレベルにレベルシフトするための回路が設けられているが、ここではその説明は省略する。
【００３３】
本発明におけるＳＡ１０は以上の構成であり、図２（ｂ）に示したように、ヘッドランプＨＬに組み込まれたＳＡ１０にＬＩＮ４００を介して車両ＥＣＵ２００から要求信号が送信されてくると、通信ＩＦ部４を通して受信回路部５６でこれを受信し、受信した受信信号Ｓｓを制御回路部５１に出力する。制御回路部５１はこの受信信号Ｓｓによる要求を受けて、スイブル制御情報を含む送信信号Ｓｓを生成し、送信回路部５５に出力し、通信ＩＦ部４からＬＩＮ４００を通して車両ＥＣＵ２００に送信する。
【００３４】
車両ＥＣＵ２００は、送信されてきた送信信号Ｓｓのスイブル制御情報に基づいてスイブル制御信号を生成し、ＬＩＮ４００を通してＳＡ１０に送信する。ＳＡ１０はこのスイブル制御信号を通信ＩＦ部４及び受信回路部５６で受信し、制御回路部５１は、受信した受信信号Ｓｒ、すなわちスイブル制御信号に基づいてモーター制御電流を生成し、モーター駆動回路部５３に出力する。これにより、モーター６は所定の回転制御が行われ、出力機構部２によりＬＵ１００のスイブル制御が実行される。
【００３５】
このようなスイブル制御において、比較回路部５２は、送信信号Ｓｓの監視を行っている。すなわち、図６のタイミング図に示すように、送信回路部５５は車両ＥＣＵ２００からの要求に対応して制御回路部５１で生成した送信信号Ｓｓを所要のタイミングでＬＩＮ４００を通して送信する。この送信信号Ｓｓは最初に「Ｌ」レベルに立下るビット信号として出力し、これに続いて「Ｈ」または「Ｌ」のビット信号を順次出力する。
【００３６】
クロック制御回路部５４は送信信号Ｓｓの立下りに同期して立下るようにクロック信号ＣＬＫをタイミング制御する。また、受信回路部５６はＬＩＮ４００を通して送信された送信信号Ｓｓをエコーバックにより監視信号Ｓｍとして受信する。比較回路部５２は、送信前の送信信号Ｓｓと、受信した監視信号Ｓｍのレベルを比較する。この比較はクロック制御回路部５４で生成されたクロック信号ＣＬＫの最初の立上りのタイミングで行い、両信号のレベルの一致、不一致を検出する。図６の例では、両信号レベルはいずれも「Ｌ」であり、比較が一致して送信信号Ｓｓが正常であることが判定される。
【００３７】
ところで、図５に示した送信回路部５５において、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のゲート・ドレイン間、すなわちＬＩＮ４００に接続されている経路に寄生容量Ｃｘが生じていると、ＬＩＮ４００に外部ノイズが加えられたときに、当該外部ノイズにより発生した電荷が当該寄生容量Ｃｘに蓄積される。例えば、寄生容量ＣｘにＶｓよりも極めて高いレベルＶｘ（＝３０Ｖ）に相当する電荷が蓄積されることがあり、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電圧、すなわちＬＩＮ４００のレベルがＶｘに上昇される。
【００３８】
そのため、図７に示すように、送信信号Ｓｓが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化したときに、寄生容量Ｃｘに蓄積された電荷が放電するまで、すなわちＬＩＮ４００のレベルがＶｘからＶｓにまで低下するまでに所要の時間がかかることになる。これにより受信回路部５６で受信した監視信号ＳｍのレベルがＶｅまで低下するタイミングが遅延し、クロック信号ＣＬＫの最初の立上りのタイミングの時点にでは未だ「Ｌ」レベル状態にはならない。そのため、クロック信号ＣＬＫの最初の立上りのタイミングにおいて送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍを比較したときに、両信号のレベルが一致せず、異常な状態であると判定することになる。
【００３９】
比較回路部５２は、送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍのレベルの不一致により異常を判定したときには、この異常を制御回路部５１に出力し、これを受けて制御回路部５１は送信信号Ｓｓの生成を停止し、さらに送信回路部５５への出力を停止する。すなわち、制御回路部５１から正常な送信信号Ｓｓが出力されているのにもかかわらず、監視信号Ｓｍに生じた遅延によって異常が判定されて送信が停止され、以降における正確なスイブル制御が行われなくなることがある。
【００４０】
このような課題に対し、本実施形態においては、クロック制御回路部５２は、監視信号Ｓｍの立下りのタイミングにおいてクロック制御回路部５４でクロック信号ＣＬＫの立下りを同期させるようタイミング制御を行う構成とされている。すなわち、ＬＩＮ４００に加えられたノイズにより寄生容量Ｃｘに電荷が蓄積され、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電圧がＶｘに上昇されている場合に、監視信号Ｓｍが「Ｌ」レベルに低下するのが遅延されても、クロック信号ＣＬＫの立下りは監視信号Ｓｍが「Ｌ」レベルに変化したタイミングに同期される。
【００４１】
制御回路部５１では、このように制御されたクロック信号ＣＬＫに基づいて送信信号Ｓｓを送信回路部５５に出力する。したがって、このクロック信号ＣＬＫの最初の立上りのタイミングにおいて送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍを比較すると、この比較のタイミングでは、送信信号Ｓｓは確実に「Ｌ」レベルにあり、監視信号ＳｍもＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電圧がＶｓ以下になって「Ｌ」レベルの状態にあるので、両信号レベルが一致し、正常な状態であると判定することになる。
【００４２】
このように比較回路部５２において送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍの信号レベルが一致する正常な状態を判定したときには、送信信号Ｓｓの送信を継続することにより、車両ＥＣＵ２００に対してスイブル制御情報を送信できる。したがって、ＳＡ１０においては、車両ＥＣＵ２００からの適正なスイブル制御信号を受信して好適なスイブル制御が実行されることになる。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、ＬＩＮ４００においてノイズの影響を受け、送信回路部５５に存在する寄生容量Ｃｘによって監視信号Ｓｍに遅延が生じた場合でも、監視信号Ｓｍが立下った時点でクロック信号ＣＬＫが立下るため、次の立上りの時点では遅延の影響を解消した状態で送信信号Ｓｓと監視信号Ｓｍを比較することができる。これにより、制御回路部５１で生成されて送信回路部５５から正常な送信信号Ｓｓが送信されているときに、ＬＩＮ４００に加えられたノイズの影響を受けて送信信号Ｓｓの異常を検出するようなことが回避され、正常なスイブル制御が確保される。
【００４４】
説明した実施形態では、監視信号が「Ｌ」に変化したときに、クロック信号が立下がりに同期し、次の立上りのタイミングで送信信号と監視信号を比較する構成としているが、その反対に、監視信号が「Ｌ」に変化したときにクロック信号が立上りに同期し、次の立下りのタイミングで送信信号と監視信号を比較するようにしてもよい。
【００４５】
実施形態では、本発明をＳＡ、すなわちスイブルアクチュエータに適用した例を示したが、レベリングアクチュエータ、あるいはレベリング・スイブルアクチュエータに適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
１  制御部
２  出力機構部
３  電源ＩＦ部
４  通信ＩＦ部
５  カスタムＩＣ
６  モーター
１０  スイブルアクチュエータ（ＳＡ）
１１  出力軸
１２  ケーシング
１３  制御基板
５１  制御回路部
５２  比較回路部
５３  モーター駆動回路部
５４  クロック制御回路部
５５  送信回路部
５６  受信回路部
１００  ランプユニット（ＬＵ）
２００  車両ＥＣＵ
３００  車載バッテリー（ＢＡＴ）
４００  ＬＩＮ
【図１】
2019004232.tif 000003
【図２】
2019004232.tif 000004
【図３】
2019004232.tif 000005
【図４】
2019004232.tif 000006
【図５】
2019004232.tif 000007
【図６】
2019004232.tif 000008
【図７】
2019004232.tif 000009
【図８】
2019004232.tif 000010