(57)【要約】【課題】車両用灯具の照射方向制御装置において、駆動用モータの駆動前故障診断を簡易に行う。【解決手段】照射方向制御装置は、灯具の光軸方向を制御するための駆動源として、ステッピングモータ９を有する。モータコイル９ａに故障診断用電流を供給する電流供給回路１７と、コイル９ａに流れる電流を検出する検出回路１８を設け、故障診断用電流を流した場合と該電流を流さない場合について、検出回路１８による検出電流からモータの駆動前故障診断を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開ループ制御で駆動されるモータ及び該モータにより駆動されて灯具の照射光軸方向を制御し又は調整するための駆動機構を備えた、車両用灯具の照射方向制御装置において、
上記モータのコイルに対してその一端から故障診断用電流を供給するための電流供給回路と、
上記コイルに流れる電流を該コイルの他端から検出する検出回路と、
上記故障診断用電流をコイルに供給した場合に上記検出回路により検出される検出電流又は上記故障診断用電流をコイルに供給しない場合に上記検出回路により検出される検出電流に基いて上記モータの駆動前故障診断を行う診断回路を設けた
ことを特徴とする車両用灯具の照射方向制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両用灯具の照射方向制御装置において、
上記モータ内のコイル毎に上記電流供給回路及び検出回路が付設されており、同一モータ内のある相の故障診断時に、別の相のコイルに電流が流れたことが検出された場合に、上記診断回路により２相間ショートが発生したと診断される
ことを特徴とする車両用灯具の照射方向制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した車両用灯具の照射方向制御装置において、
上記モータがバイポーラ駆動のステッピングモータである
ことを特徴とする車両用灯具の照射方向制御装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２又は請求項３に記載した車両用灯具の照射方向制御装置において、
上記診断回路によって上記モータの駆動前に該モータが故障と診断された場合に該モータの駆動が禁止される
ことを特徴とする車両用灯具の照射方向制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを用いた車両用灯具の照射方向制御（又は調整）装置において、該モータの駆動前故障診断の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用前照灯では、その照射光軸の方向を乗車条件や積載条件、あるいは車両の走行姿勢の変化等に応じて制御したり、光軸方向調整を行えるようにするための装置（所謂レベリング装置）が知られている。
【０００３】
例えば、駆動源にステッピングモータを用いて可動反射鏡の光軸方向を変化させるように構成された灯具（例えば、特許文献１参照。）では、該ステッピングモータの開ループ制御が行われる。そして、モータを駆動する前には、脱調防止等のために、モータの故障診断を行うことが法規上必要とされる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１２７８１４号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では、モータ駆動前に故障診断を行うための有効な手段が講じられていないか、又は構成の複雑化やコスト上昇等の点で問題がある。例えば、バイポーラ駆動のステッピングモータを使用する場合には、専用の駆動用ＩＣを用いるのが一般的であるが、該ＩＣがモータの駆動中にしか故障診断を行わない場合には、モータを駆動する前に故障診断を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明は、車両用灯具の照射方向制御装置に使用するモータの駆動前故障診断を簡易に行えるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開ループ制御で駆動されるモータ及び該モータにより駆動されて灯具の照射光軸方向を制御し又は調整するための駆動機構を備えた、車両用灯具の照射方向制御装置において、下記に示す構成を備えたものである。
【０００８】
・モータのコイルに故障診断用電流を供給する電流供給回路。
【０００９】
・モータのコイルに流れる電流を検出する検出回路。
【００１０】
・故障診断用電流をコイルに供給した場合に検出回路により検出される検出電流又は故障診断用電流をコイルに供給しない場合に検出回路により検出される検出電流に基いてモータの駆動前故障診断を行う診断回路。
【００１１】
従って、本発明によれば、モータを駆動する前に、モータコイルに故障診断用電流を流した場合又は該電流を流さない場合における検出電流から簡易にモータの故障診断を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る車両用灯具の照射方向制御装置の基本構成を示すものである。尚、図には、車両の姿勢変化に追随した照射方向制御を行う動的（ダイナミック）なレベリング装置（オートレベリング装置等）と、乗員の乗車状態や積載状態等に応じた荷重変化に対して照射方向を調整する静的（スタティック）な装置について、便宜上、両者の構成を併せて示している。
【００１３】
照射方向制御装置１は、車両姿勢検出手段２、走行検出手段３、操作入力手段４、照射制御手段５、駆動手段６を備えている。そして、照射制御手段５によって駆動手段６を介して照射方向が制御され又は調整される灯具７には、例えば、自動車用灯具の場合、ヘッドランプ、フォッグランプ、コーナリングランプ等が挙げられる。
【００１４】
車両姿勢検出手段２には、例えば、車高センサー等の車高検出手段が用いられ、車両の前輪又は後輪の車軸部に係る車高変位を検出する。その検出信号は照射制御手段５に送出されて、車両の停止姿勢や走行姿勢を求めるための情報として利用される。
【００１５】
走行検出手段３は、車両の速度や加速度、あるいは車輪毎の速度等を検出するものであり、その検出信号は照射制御手段５に送られて、車両の走行状態（停止又は加速、定速、減速等）を把握するための情報として利用される。
【００１６】
操作入力手段４には、例えば、灯具７の照射方向制御を手動で行うための操作スイッチや、照射方向制御装置１の操作に必要な各種のスイッチ類が含まれる。操作入力手段４による指令信号は照射制御手段５に送られて処理される。
【００１７】
コンピュータ等の計算手段を用いて構成される照射制御手段５は、上記した検出手段からの信号や操作指令信号に応じて灯具７の照射方向を制御し又は調整するために必要な制御信号を生成して、これを駆動手段６に送出する。
【００１８】
駆動手段６はモータ駆動回路８を用いて構成されており、照射制御手段５からの制御信号を受けて、駆動源であるモータ９に駆動信号を送出する。モータ９の回転により駆動される照射光軸の駆動機構（あるいは調整機構）１０によって、灯具７のレベリング制御が行われる。尚、本例では、光源１１と反射鏡１２が灯具内に配置されており、反射鏡１２を動かすことでその光軸方向を許容範囲内で変化させることができるように構成されている。例えば、モータ９の回転に伴って光軸方向に沿って移動するアクチュエータにより、光軸を含む鉛直面内において反射鏡１２が傾動されることで照射光軸の方向が制御されるが、これに限らず、灯具を構成する光学部品（例えば、インナーレンズやシェード等）をモータで駆動することにより、照射方向の制御や調整を行える構成を備えていれば如何なる形態でも構わない。
【００１９】
モータ９は、モータ駆動回路８からの信号により開ループ制御され、例えば、ステッピングモータやブラシレスモータ等が用いられる。モータ９に対して診断回路１３が設けられており、モータ９の駆動前故障診断を行う。診断回路１３は、例えば、モータ駆動回路８に対して並列に設けられており、モータコイルに微小電流を供給する回路と、微小電流を検出する回路を備えている。尚、故障診断結果を示す情報は照射制御手段５に送られ、該情報に基いてモータ９の駆動が許可され又は禁止される。即ち、診断回路１３によってモータ９の駆動前に該モータが故障と診断された場合にモータの駆動が禁止される。
【００２０】
尚、図示は省略するが、この他、車両における乗車人員又は積荷の変化に伴う車両の荷重分布の変化を検出するための荷重状態検出手段（着座センサーや積載量検出用センサー等）等が必要に応じて用いられる。
【００２１】
図２はバイポーラ駆動のステッピングモータを用いた回路構成例１４について要部を示したものである。尚、図には、モータ９における１相分の励磁コイル９ａだけを示す。
【００２２】
本例では、マイクロコンピュータ等を用いた制御部１５（あるいは制御用インターフェース部）からモータ駆動回路部１６に制御信号が送られるが、モータ駆動回路部１６に用いる駆動用ＩＣ内には、自己診断用回路がないか、又はモータ駆動中でのみ自己診断を行う回路が組み込まれているものとする。
【００２３】
モータ駆動時には、モータ駆動回路部１６から励磁コイル９ａに電流が供給しされるが、モータ９の駆動前に故障診断を行うために必要な回路として、電流供給回路１７と検出回路１８が設けられている。
【００２４】
電流供給回路１７は、モータコイルに故障診断用電流を供給するために設けられており、本例では、ＮＰＮトランジスタ１９とＰＮＰトランジスタ２０を用いて構成されている。
【００２５】
エミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタ１９のベースには、制御部１５の出力端子「ＯＵＴ」からの２値信号が抵抗２１を介して供給され、該トランジスタ１９のコレクタが抵抗２２を介してＰＮＰトランジスタ２０のベースに接続されている。尚、抵抗２３がＮＰＮトランジスタ１９のベース−エミッタ間に介挿されている。
【００２６】
ＰＮＰトランジスタ２０については、そのコレクタが抵抗２４を介して給電ラインに接続され、励磁コイル９ａの一端「Ｔ１」に接続されている。該トランジスタ２０のエミッタには所定の電源電圧「Ｖｈ」（＝１２Ｖ）が供給され、ベース−エミッタ間に抵抗２５が介挿されている。
【００２７】
励磁コイル９ａの他端「Ｔ２」側に設けられた検出回路１８は、励磁コイル９ａに流れる電流を検出するために設けられている。本例では、エミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタ２６を用いて構成されており、分圧抵抗２７、２８による検出電圧が該トランジスタ２６のベースに供給される。つまり、分圧抵抗２７の一端が励磁コイル９ａの端子Ｔ２に接続され、分圧抵抗２７の他端がＮＰＮトランジスタ２６のベースに接続されるとともに、分圧抵抗２８を介して接地されている。そして、トランジスタ２６のコレクタには、抵抗２９を介して所定の電源電圧「Ｖｃｃ」（＝５Ｖ）が供給されるとともに、該コレクタが制御部１５の入力端子「ＩＮ」に接続されている。
【００２８】
検出回路１８による検出電流の有無又は検出レベルからモータの駆動前故障診断を行う診断回路については、制御部１５の内部に設けられている。診断回路をハードウェアで構成する方法と、本例のように、コンピュータによるソフトウェア処理として故障の有無及び故障状況を判断する方法が挙げられるが、灯具の照射方向制御に係る計算がマイクロコンピュータ等を用いた演算処理で行われることを考慮した場合、後者の方法が簡単である。
【００２９】
つまり、制御部１５の出力端子「ＯＵＴ」から電流供給回路１７に送出される２値信号（Ｈｉ又はＬｏ）によって、励磁コイル９ａへの微小電流の供給が制御され、また、検出回路１８による検出結果が２値信号として制御部１５の入力端子「ＩＮ」に入力される。
【００３０】
駆動前診断時の初期状態では、「ＯＵＴ」から電流供給回路１７への出力信号が「Ｌｏ」（ロー）レベルであり、モータ９が正常な場合において、「ＩＮ」に入力される信号は「Ｈｉ」（ハイ）レベルである。つまり、この場合、電流供給回路１７を構成するトランジスタ１９、２０はオフ状態であり、励磁コイル９ａに電流が流れないので、検出回路１８のトランジスタ２６はオフ状態である。よって、端子「ＩＮ」への入力信号が「Ｌｏ」レベルの場合には故障と判断される（励磁コイル９ａへの負荷ラインに電源電圧がかかっているか、回路ショート等により電流が流れていることを示す。）。
【００３１】
また、「ＯＵＴ」から電流供給回路１７への出力信号が「Ｈｉ」レベルであって、モータ９が正常な場合には、「ＩＮ」に入力される信号が「Ｌｏ」レベルである。つまり、電流供給回路１７を構成するトランジスタ１９、２０がオン状態であり、励磁コイル９ａに微小電流が流れ、検出回路１８のトランジスタ２６がオン状態となる。よって、端子「ＩＮ」への入力信号が「Ｈｉ」レベルの場合には故障と判断される（コイル接続ラインの地絡又はオープン状態を示す。）。
【００３２】
故障状況には、コイルライン（接続ライン）の電圧又は電流異常、地絡、オープンが挙げられ、正常の場合を含めた入出力値の表（真理値表）を下表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
尚、網掛けの部分が故障状態を表している（つまり、出力値「Ｌｏ」に対して入力値「Ｌｏ」の場合及び出力値「Ｈｉ」に対して入力値「Ｈｉ」の場合。）。
【００３５】
モータ９が正常である場合には、「ＯＵＴ」の出力値に対して期待通りの「ＩＮ」の入力値が返されるので（本例では、正常の場合、出力値の論理否定が入力値とされる。）、この場合には、「ＯＵＴ」からの「Ｈｉ」レベル信号が電源供給回路１７に供給されてトランジスタ１９、２０がオン状態となる（励磁コイル９ａの端子Ｔ１にＶｈが供給される。）。
【００３６】
診断処理の手順をまとめると下記のようになる。
【００３７】
（１）モータ駆動前に、制御部１５から電流供給回路１７にＬｏ又はＨｉレベル信号を出力する
（２）検出回路１８から制御部１５への入力信号を調べる
（３）制御部１５の出力信号と入力信号とが同レベルの信号のとき（論理レベルが同じ場合）に、モータ故障と判断する。
【００３８】
このような電流供給回路１７及び検出回路１８は、モータ内における各相のコイル毎に付設されているので、詳細な故障診断が可能である。例えば、２相間ショートを検出するには、同一モータ内における、Ａ相の故障診断時に、Ｂ相のコイルに電流が流れたどうかを調べれば良い。Ａ相コイルにのみ電流が流れていれば問題ないが、本来流れる筈のないＢ相コイルに電流が流れていることが検出された場合には、ショートの発生と診断される。
【００３９】
以上のように、モータ９の励磁コイル９ａに対して、片方の端子Ｔ１からの微小電流を流すための電流供給回路１７と、励磁コイル９ａの他方の端子Ｔ２から微小電流を検出するための検出回路１８を設け、励磁コイル９ａへの電流供給が許可されていない状態において該コイルに流れる電流の有無を検出すること及び励磁コイル９ａへの電流供給が許可されている状態において該コイルに流れる電流の有無を検出することによって、モータ駆動前に故障診断を行うことができる。
【００４０】
そして、モータ９が故障していると診断された場合には、その旨の表示が車両運転者に通知され、制御部１５によりモータ９の駆動が禁止される。これにより、モータの脱調を回避することができるとともに、アクチュエータを構成する機構等の予期せぬ動きを防止することができる（照射光軸の向きによっては、車両走行の安全性に支障を来たす虞があるため。）。
【００４１】
尚、図２では、電流供給回路１７及び検出回路１８をそれぞれ個別素子で構成した例を示しているが、これらの回路をモータ駆動回路部１６とともに集積化することで１つのＩＣ内に収容する等、各種形態での実施が可能である。また、上記の例では、制御部１５の出力値に対する入力値の関係において、論理レベルが同じ場合にモータ故障と判断されるようにしたが、これに限らず、出力値と入力値の論理レベルが異なる場合にモータ故障と判断するといった、各種形態での実施が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、請求項１に係る発明によれば、モータ駆動前の故障診断を簡易に行うことができる。そして、車両用灯具の照射方向制御への適用において、構成の複雑化や著しいコスト上昇を伴うことがない。
【００４３】
請求項２に係る発明によれば、同一モータ内において２相間のコイルショートが発生したか否かを容易に判断することができる。
【００４４】
請求項３に係る発明によれば、バイポーラ駆動のステッピングモータを用いた車両用灯具の照射方向制御装置への適用において、脱調回避のための故障診断を容易に行うことができる。
【００４５】
請求項４に係る発明によれば、故障原因を抱えたままの状態でモータが駆動されることがなく、予期しない駆動制御により車両走行の安全性に悪影響を及ぼす危険性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る照射方向制御装置の基本構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る診断回路の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…車両用灯具の照射方向制御装置、９…モータ、９ａ…コイル、１０…駆動機構、１３…診断回路、１７…電流供給回路、１８…検出回路
【図１】
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【図２】
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