(57)【要約】【課題】車両の走行状況に対応してランプ光の照射方向を追従変化させる適応型照明システム（ＡＦＳ）において、ランプの照射方向を偏向する回転駆動手段での異常を駆動モータの回転状態により判定する。【解決手段】光源１７からの光の照射方向又は照射範囲を制御可能なプロジェクタランプ３０を備えるスイブルランプ３Ｒ，３Ｌと、プロジェクタランプ３０を偏向動作するブラシレスモータ及び歯車機構を含むアクチュエータ４と、ブラシレスモータの回転範囲を検出するホール素子と、所定の条件に基づいてブラシレスモータを回転駆動したときに、ホール素子で検出されるブラシレスモータの回転範囲に基づいてアクチュエータ４の異常を判定する異常判定手段とを備える。アクチュエータ４における異常の要因をポテンショメータを用いることなく適切に判定し、ＡＦＳの適正な制御が実現できる。【選択図】　図３
2004098851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光の照射方向又は照射範囲を制御する配光制御手段と、前記配光制御手段を駆動する駆動モータを備える回転駆動手段と、前記駆動モータの回転範囲を検出する回転範囲検出手段と、所定の条件で前記回転駆動手段を駆動したときに前記回転範囲検出手段で検出した前記駆動モータの回転範囲に基づいて前記回転駆動手段の異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記所定の条件として前記駆動モータを一方向に回転した後に反対方向へ回転させ、その回転範囲を予め設定した設定回転範囲と比較して異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記異常判定手段は、前記所定の条件として前記駆動モータを一方向に回転したとき、或いは反対方向へ回転したときに、いずれか一方の回転範囲を予め設定した設定回転範囲と比較し、当該設定回転範囲よりも大きいときには異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記異常判定手段は、異常を判定したときには再度の判定動作を繰り返すことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等の車両の前照灯装置に関し、特に走行状況に対応して前照灯の照射方向や照射範囲を追従変化させる配光制御手段、例えば適応型照明システム（以下、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ））を備える前照灯装置において配光制御手段を駆動する駆動手段の異常を判定することを可能にした車両用前照灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行安全性を高めるために提案されているＡＦＳは、図１に概念図を示すように、自動車ＣＡＲの走行状況を示す情報をセンサ１により検出してその検出出力を電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌ　Ｕｎｉｔ）２に出力する。この、センサ１としては例えば自動車ＣＡＲのステアリングホイールＳＷの操舵角を検出するステアリングセンサ１Ａと、自動車ＣＡＲの車速を検出する車速センサ１Ｂと、自動車ＣＡＲの水平状態（レベリング）を検出するために前後の車軸のそれぞれの高さを検出する車高センサ１Ｂ（後部車軸のセンサのみ図示）が設けられており、これらのセンサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが前記ＥＣＵ２に接続される。前記ＥＣＵ２は入力されたセンサ１の各出力に基づいて自動車の前部の左右にそれぞれ装備されたスイブルランプ３Ｒ，３Ｌ、すなわち照射方向を左右方向に偏向制御してその配光特性を変化することが可能な前照灯３を制御する。このようなスイブルランプ３Ｒ，３Ｌとしては、例えば前照灯内に設けられているリフレクタやプロジェクタランプを水平方向に回動可能な構成として駆動モータ等の駆動力源によって回転駆動する回転駆動手段を備えたものがあり、この回転駆動手段を含む機構をここではアクチュエータと称している。この種のＡＦＳによれば、自動車がカーブした道路を走行する際には、当該自動車の走行速度に対応してカーブ先の道路を照明することが可能になり、走行安全性を高める上で有効である。
【０００３】
このようなＡＦＳにおいて適切な照明を実現するためにはステアリングホイールＳＷの操舵角とスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの偏向角とが正しく対応している必要があり、この対応がとれなくなったときにはスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸は自動車の走行方向に対して好ましくない方向、例えば、自動車の直進走行やカーブを曲がる際に進行する前方を照明することができなくなり、あるいは、対向車線側に偏向されて対向車を眩惑してしまう等の走行安全性の問題が生じることになる。
【０００４】
そのため、従来のＡＦＳではスイブルランプのアクチュエータに偏向角を検出するための偏向角検出器を設けている。例えば、スイブルランプを回転駆動する回転駆動手段の出力軸にポテンショメータを配設し、このポテンショメータの出力から出力軸の回転角、すなわち偏向角を検出する。しかしながら、このようなポテンショメータを設けることはアクチュエータの構造の複雑化、大型化をまねく要因になり好ましくない。そのためアクチュエータの回転駆動手段の駆動源である駆動モータの回転角を検出してスイブルランプの偏向角を検出することが考えられており、そのための回転角検出器として駆動モータの回転量に応じたパルス数を出力するホール素子が用いられている。つまり、駆動モータの回転動作に伴って出力されるホール素子からのパルス信号をカウント（計数）することで、間接的にアクチュエータの偏向角を検出し、ＡＦＳの適正な制御を実現しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＦＳでは、ホール素子からのパルス信号のカウント値に基づいてＡＦＳを適正に制御することが可能であるが、回転駆動手段の駆動モータや歯車機構に障害が生じたときにはホール素子のパルス信号のカウント値とスイブルランプの偏向角度との対応がとれなくなり、ＡＦＳの適正な制御が阻害されるおそれがあるため、回転駆動手段を常時監視することが要求される。回転駆動手段における異常としては、例えば駆動モータがロックして全く回転しなくなる状態、駆動モータの回転力を減速して伝達するための歯車機構において一部の歯車に欠損が生じて正常な減速比が得られなくなる状態、歯車機構において互いに噛合する歯車に焼き付きが生じて駆動モータ及び歯車機構が正常に回転動作しなくなる状態、等がある。このような場合には、いずれもホール素子のパルス信号のカウント値とスイブルランプの偏向角度との対応がとれなくなり、正常なＡＦＳ動作が得られなくなる。
【０００６】
この場合、前述のようにホール素子のパルス信号のカウント値を監視することで駆動モータの回転状態の異常を判定することは可能であるが、駆動モータが正常でも歯車機構に異常が生じたときには回転駆動手段の適正な動作が得られなくなると同時に駆動モータの回転も影響を受けることになる。そのため、パルス信号のカウント値に基づいて異常を判定したときに、回転駆動手段における異常の原因がモータにあるのか、駆動モータ以降の歯車機構にあるのかを判定することはできなくなり、結果として、ＡＦＳの異常に対処した適切なメインテナンスを実行することができず、ＡＦＳの適正な制御を確保することができないという問題が生じる。なお、特開昭６４−７４１３７号公報には、車両用コーナリングランプシステムにおいて、当該灯光手段の照射方向がその最大振れ角度位置を越えたときに、灯光手段を駆動する電動モータへの電源の供給をその反転方向への電源供給を可能にした状態で遮断してモータロックによる焼損事故等を防止する技術が記載されている。また、特開昭６２−２４４２２０号公報には、同じく車両用コーナリングランプシステムにおいて、灯光手段の照射方向の可変を制御するステップ駆動式モータへの起動信号の供給を、所定時間経過後に遮断することで、当該モータの焼損事故を防止する技術が記載されている。しかしながら、前者の公知技術は照射方向をモータとは別の手段により検知することによって行っており、モータにおける異常のみからシステムの異常を検出することは困難である。また、後者の公知技術はモータの焼損を未然に防止する上では有効であるが、システムにおける異常を検出することは困難である。したがって、これらの公知技術をＡＦＳに適用したとしても、ＡＦＳの異常に対処した適切なメインテナンスを実行することは難しく、本願発明の前記した問題を解決することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、ＡＦＳにおけるアクチュエータの回転駆動手段の異常原因を適切に判定して、ＡＦＳの適正な制御を確保するようにした車両用前照灯装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用前照灯装置は、光源からの光の照射方向又は照射範囲を制御する配光制御手段と、当該配光制御手段を駆動する駆動モータを備える回転駆動手段と、当該駆動モータの回転範囲を検出する回転範囲検出手段と、所定の条件で回転駆動手段を駆動したときに回転範囲検出手段で検出した駆動モータの回転範囲に基づいて当該回転駆動手段の異常を判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、異常判定手段は、所定の条件として駆動モータを一方向に回転した後に反対方向へ回転させ、その回転範囲を予め設定した設定回転範囲と比較して異常を判定する構成とする。あるいは、異常判定手段は、所定の条件として前記駆動モータを一方向に回転したとき、或いは反対方向へ回転したときに、いずれか一方の回転範囲を予め設定した設定回転範囲と比較し、当該設定回転範囲よりも大きいときには異常を判定する構成とする。また、異常判定手段は、異常を判定したときには再度の判定動作を繰り返す構成とすることが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、前照灯の配光制御手段を駆動する回転駆動手段の駆動モータの回転範囲を検出する回転範囲検出手段を備えるとともに、回転駆動手段を所定の条件で駆動したときに回転範囲検出手段で検出した駆動モータの回転範囲に基づいて回転駆動手段の異常を判定する異常判定手段を備えているので、回転駆動手段を構成する駆動モータや歯車機構に障害が生じたときの異常を判定し、かつその要因を具体的に判定することが可能になり、ＡＦＳの異常に際してのフェールセーフを実現して安全交通を確保する一方で、異常の要因に対処した適切なメンテナンスが実行でき、しかもＡＦＳの適正な制御を確保することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は図１に示した本発明のランプ偏向角度制御手段としてのＡＦＳの構成要素のうち、照射方向を左右に偏向可能なスイブルランプ３Ｒ，３Ｌで構成した前照灯３の内部構造の縦断面図、図３はその主要部の部分分解斜視図である。灯具ボディ１１の前部開口にはレンズ１２が、後部開口には後カバー１３がそれぞれ取着されて灯室１４が形成されており、当該灯室１４内にはプロジェクタランプ３０が配設されている。前記プロジェクタランプ３０はスリーブ３０１、リフレクタ３０２、レンズ３０３及び光源３０４が一体化されており、既に広く使用されているものであるのでここでは詳細な説明は省略するが、ここでは光源３０４には放電バルブを用いたもの使用している。前記プロジェクタランプ３０は概ねコ字状をしたブラケット３１に支持されている。また、前記灯具ボディ１１内のプロジェクタランプ３０の周囲にはレンズ１２を通して内部が露呈しないようにエクステンション１５が配設されている。さらに、この実施形態では、前記灯具ボディ１１の底面開口に取着される下カバー１６を利用してプロジェクタランプ３０の放電バルブ３０４を点灯させるための点灯回路７が内装されている。
【００１２】
前記プロジェクタランプ３０は、前記ブラケット３１の垂直板３１１からほぼ直角に曲げ形成された下板３１２と上板３１３との間に挟さまれた状態で支持されている。前記下板３１２の下側には後述するアクチュエータ４がネジ３１４により固定されており、当該アクチュエータ４の回転出力軸４４８は下板３１２に開口された軸穴３１５を通して上側に突出されている。ネジ３１４は下板３１２の下面に突出されたボス３１８にネジ止めされる。そして、前記プロジェクタランプ３０の上面に設けられた軸部３０５が上板３１３に設けられた軸受３１６に嵌合され、プロジェクタランプ３０の下面に設けられた連結部３０６が前記アクチュエータ４の回転出力軸４４８に嵌合して連結されており、これによりプロジェクタランプ３０はブラケット３１に対して左右方向に回動可能とされ、かつ後述するようにアクチュエータ４の動作によって回転出力軸４４８と一体に水平方向に回動動作されるようになっている。
【００１３】
ここで、前記ブラケット３１は正面から見て左右の各上部にエイミングナット３２１，３２２が一体的に取着されており、右側の下部にレベリング軸受３２３が一体的に取着されている。前記各エイミングナット３２１，３２２にはそれぞれ灯具ボディ１１に軸転可能に支持された水平エイミングスクリュ３３１、垂直エイミングスクリュ３３２が螺合される。また、前記レベリング軸受３２３には灯具ボディ１１に支持されたレベリング機構５のレベリングボール５１が嵌合される。この構成により、水平エイミングスクリュ３３１を軸転操作することでブラケット３１は右側のエイミングナット３２２とレベリング軸受３２３を結ぶ線を支点にして水平方向に回動することが可能である。また、水平エイミングスクリュ３３１と垂直エイミングスクリュ３３２を同時に軸転操作することでブラケット３１をレベリング軸受３２３を支点にして上下方向に回動することが可能である。さらに、レベリング機構５を動作させることで、レベリングポール５１が軸方向に前後移動され、ブラケット３１を左右の各エイミングナット３２１，３２２を結ぶ線を支点として上下方向に回動することが可能である。これにより、プロジェクタランプ３０の光軸を左右方向及び上下方向に調整するためのエイミング調整、及び自動車の車高変化に伴うレベリング状態に対応してプロジェクタランプの光軸を上下方向に調整するレベリング調整が可能になる。なお、プロジェクタランプ３０のリフレクタ３０２の下面には突起３０７が突出されており、またこれに対向するブラケット３１の下板３１２には左右位置にそれぞれ一対のストッパ３１７が切り起こし形成されており、プロジェクタランプ３０の回動に伴って突起３０７がいずれか一方のストッパ３１７に衝接することで、当該プロジェクタ３０の回動範囲が規制されるようになっている。
【００１４】
図４は前記スイブルランプ３Ｒ，３Ｌをスイブル動作するための前記アクチュエータ４の要部の分解斜視図、図５はその組み立て状態の平面構成図、図６は縦断面図である。ケース４１はそれぞれ五角形に近い皿状をした下ハーフ４１Ｄと上ハーフ４１Ｕとで構成され、下ハーフ４１Ｄの周面に突設された複数の突起４１０と上ハーフ４１Ｕの周面から下方に垂下された複数嵌合片４１１とが互いに嵌合されて内部にケース室が形成される。また、前記上ハーフ４１Ｕと下ハーフ４１Ｄの両側面にはそれぞれ支持片４１２，４１３が両側に向けて突出形成されており、ケース４１を前記したようにブラケット３１のボス３１８にネジ３１４により固定するために利用される。そして、前記ケース４１の上面にはスプライン構成をした回転出力軸４４８が突出されて前記プロジェクタランプ３０の底面の連結部３０６に結合される。また、前記ケース４１の背面にはコネクタ４５１が配設され、前記ＥＣＵ２に接続された外部コネクタ２１（図２参照）が嵌合されるようになっている。
【００１５】
前記ケース４１の下ハーフ４１Ｄの内底面には所要位置にそれぞれ４本の中空ボス４１４，４１５，４１６，４１７が立設されており、第１中空ボス４１４には駆動モータとしての後述するブラシレスモータ４２が組み立てられる。また、第２ないし第４中空ボス４１５，４１６，４１７には後述するように歯車機構４４の各シャフトが挿入支持されている。また、前記下ハーフ４１Ｄの内底面の周縁に沿って段状リブ４１８が一体に形成されており、この段状リブ４１８上にプリント基板４５がその周縁部において当接された状態で載置され、上ハーフ４１Ｕに設けられた図には表れない下方に向けられたリブと前記段状リブ４１８との間に挟持された状態でケース４１内に内装支持されている。このプリント基板４５は前記第１中空ボス４１４が貫通されるとともに、当該プリント基板４５上には組み立てられるブラシレスモータ４２が電気接続され、かつ後述する制御回路４３としての図には表れない各種電子部品と前記コネクタ４５１が搭載されている。
【００１６】
前記ブラシレスモータ４２は、図７に一部を破断した斜視図に示すように、前記下ハーフ４１Ｄの第１中空ボス４１４に前記スラスト軸受４２１及びスリーブ軸受４２２によって回転シャフト４２３が軸転可能に支持されている。また、第１中空ボス４１４には円周方向に等配された３対のコイルを含むステータコイル４２４が固定的に支持されており、当該ステータコイル４２４は前記プリント基板４５に電気接続されて給電されるようになっている。ここではステータコイル４２４はコアベース４２５と一体的に組み立てられており、このコアベース４２５に設けられたターミナル４２５ａを利用して前記プリント基板４５に対して電気接続する構成がとられている。そして、前記回転シャフト４２３の上端部には前記ステータコイル４２４を覆うように円筒容器状のロータ４２６が固定的に取着されている。前記ロータ４２６は樹脂成形された円筒容器型のヨーク４２７と、このヨーク４２７の内周面に取着されて円周方向にＳ極、Ｎ極が交互に着磁された円環状のロータマグネット４２８とで構成されている。
【００１７】
このように構成されるブラシレスモータ４２では、前記ステータコイル４２４の３つのコイルに対して位相の異なるＵ，Ｖ，Ｗの交流を供給することによって前記ロータマグネット４２８との間の磁力方向を変化させ、これにより前記ロータ４２６及び回転シャフト４２３を回転駆動させるものである。さらに、図７に示されるように、前記プリント基板４５には前記ロータ４２６の円周方向に沿って所要の間隔で並んだ複数個、ここでは３個のホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が配列支持されており、前記ロータ４２６と共にロータマグネット４２８が回転されたときに各ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３における磁界が変化され、各ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３のオン、オフ状態が変化されてロータ４２６の回転周期に対応したパルス信号を出力するように構成されている。
【００１８】
前記ロータ４２６のヨーク４２７には第１歯車４４１が一体に樹脂成形されており、この第１歯車４４１は歯車機構４４の一部として構成され、前記回転出力軸４４８を減速回転駆動するように構成されている。すなわち、前記歯車機構４４は、前記第１歯車４４１に加えて、前記第２中空ボス４１５に支持された第１固定シャフト４４２に回転可能に支持された第２歯車４４３と、前記第３中空ボス４１６に支持された第２固定シャフト４４４に回転可能に支持された第３歯車４４５と、前記第４中空ボス４１７に支持された第３固定シャフト４４６に回転可能に支持されて前記回転出力軸４４８に一体に形成されたセクタ歯車４４７とを含んで構成され、それぞれ樹脂により成形されている。図５及び図６に示すように、前記第２歯車４４３は第２大径歯車４４３ａと第２小径歯車４４３ｂが軸方向に一体化されており、第２大径歯車４４３ａは前記第１歯車４４１に噛合される。また、前記第３歯車４４５は第３大径歯車４４５ａと第３小径歯車４４５ｂが軸方向に一体化されており、第３大径歯車４４５ａは前記第２小径歯車４４３ｂに噛合される。さらに、第３小径歯車４４５ｂは前記セクタ歯車４４７に噛合される。これにより、ブラシレスモータ４２のロータ４２７と一体に回転される第１歯車４４１の回転力は第２歯車４４３、第３歯車４４５及びセクタ歯車４４７を介して減速されて回転出力軸４４８に伝達されることになる。また、前記セクタ歯車４４７の回転方向の両側の前記下ハーフ４１Ｄの内面には、それぞれ当該セクタ歯車４４７の各端部に衝接されるストッパ４１９が突出形成されており、これらのストッパ４１９により前記セクタ歯車４４７の全回転角度範囲、換言すれば回転出力軸４４８の全回転角度範囲を規制するようになっている。
【００１９】
図８は前記ＥＣＵ２及びアクチュエータ４を含む照明装置の電気回路構成を示すブロック回路図である。なお、アクチュエータ４は自動車の左右のスイブルランプ３Ｒ，３Ｌに装備されたものであり、ＥＣＵ２との間で双方向通信が可能とされている。前記ＥＣＵ２内には前記センサ１からの情報により所定のアルゴリズムでの処理を行なって所要の制御信号Ｃ０を出力するメインＣＰＵ２０１と、当該メインＣＰＵ２０１と前記アクチュエータ４との間で前記制御信号Ｃ０を入出力するためのインターフェース（以下、Ｉ／Ｆと称する）回路２０２とを備えている。また、前記ＥＣＵ２には自動車に設けられた照明スイッチＳ１のオン、オフ信号が入力可能とされ、この照明スイッチＳ１のオン・オフに基づいて制御信号Ｎにより図外の車載電源に接続されてプロジェクタランプ３０の放電バルブ３０４に電力を供給するための点灯回路７を制御して前記両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの点灯、消灯が切替可能とされている。また、ＥＣＵ２は、プロジェクタランプ３０を支持しているブラケット３１の光軸を上下方向に調整するためのレベリング機構５を制御するためのレベリング制御回路６をレベリング信号ＤＫによって制御し、自動車の車高変化に伴なうプロジェクタランプ３０の光軸調整を行うようになっている。なお、これらの電気回路は自動車に設けられた電気系統をオン、オフするためのイグニッションスイッチＳ２により電源との接続状態がオン、オフされるものであることは言うまでもない。
【００２０】
また、自動車の左右の各スイブルランプ３Ｒ，３Ｌにそれぞれ設けられた前記アクチュエータ４内に内装されているプリント基板４５上に構成される制御回路４３は、前記ＥＣＵ２との間の信号を入出力するためのＩ／Ｆ回路４３２と、前記Ｉ／Ｆ回路４３２から入力される信号及び前記ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐに基づいて所定のアルゴリズムでの処理を行うサブＣＰＵ４３１と、回転駆動手段としての前記ブラシレスモータ４２を回転駆動するためのモータドライブ回路４３４とを備えている。ここで、前記ＥＣＵ２からは前記制御信号Ｃ０の一部としてスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの左右偏向角度信号ＤＳが出力され前記アクチュエータ４に入力される。
【００２１】
また、図９は前記アクチュエータ４内の前記制御回路４３のモータドライブ回路４３４及びブラシレスモータ４２を模式的に示す回路図である。前記モータドライブ回路４３４は、前記制御回路４３のサブＣＰＵ４３１から制御信号として速度制御信号Ｖ、スタート・ストップ信号Ｓ、正転・逆転信号Ｒがそれぞれ入力され、かつ前記３つのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号が入力されるスイッチングマトリクス回路４３５と、このスイッチングマトリクス回路４３５の出力を受けて前記ブラシレスモータ４２のステータコイル４２４の３対のコイルに供給する三相の電力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の位相を調整する出力回路４３６とを備えている。このモータドライブ回路４３４では、ステータコイル４２４に対しＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電力を供給することによりマグネットロータ４２８が回転し、これと一体のヨーク４２７、すなわちロータ４２６及び回転シャフト４２３が回転する。マグネットロータ４２８が回転すると磁界の変化を各ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が検出しパルス信号Ｐを出力し、このパルス信号Ｐはスイッチングマトリクス回路４３５に入力され、スイッチングマトリクス回路４３５においてパルス信号のタイミングにあわせて出力回路４３６でのスイッチング動作を行うことによりロータ４２６の回転が継続されることになる。
【００２２】
また、前記スイッチングマトリクス回路４３５はサブＣＰＵ４３１からの速度制御信号Ｖ、スタート・ストップ信号Ｓ、正転・逆転信号Ｒに基づいて所要の制御信号Ｃ１を出力回路４３６に出力し、出力回路４３６はこの制御信号Ｃ１を受けてステータコイル４２４に供給する三相の電力の位相を調整し、ブラシレスモータ４２の回転動作の開始と停止、回転方向、回転速度を制御する。また、サブＣＰＵ４３１には前記各ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐの各一部がそれぞれ入力され、ブラシレスモータ４２の回転状態を認識する。ここでは、サブＣＰＵ４３１内にはアップ・ダウンカウンタ４３７が内蔵されており、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号をカウントすることで、そのカウント値をブラシレスモータ４２の回転位置に対応させている。
【００２３】
以上の構成によれば、イグニッションスイッチＳ２をオンし、かつ照明スイッチＳ１をオンした状態では、図１に示したように自動車に配設されたセンサ１から、当該自動車のステアリングホイールＳＷの操舵角、自動車の速度、自動車の車高等の情報がＥＣＵ２に入力されると、ＥＣＵ２は入力されたセンサ出力に基づいてメインＣＰＵ２０１で演算を行い、自動車のスイブルランプ３Ｒ，３Ｌにおけるプロジェクタランプ３０の左右偏向角度信号ＤＳを算出し両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの各アクチュエータ４に入力する。アクチュエータ４では入力された左右偏向角度信号ＤＳによりサブＣＰＵ４３１が演算を行い、当該左右偏向角度信号ＤＳに対応した信号を算出してモータドライブ回路４３４に出力し、ブラシレスモータ４２を回転駆動する。ブラシレスモータ４２の回転駆動力は歯車機構４４により減速して回転出力軸４４８に伝達されるため、回転出力軸４４８に連結されているプロジェクタランプ３０が水平方向に回動し、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸方向が左右に偏向される。このプロジェクタランプ３０の回動動作に際しては、ブラシレスモータ４２の回転角からプロジェクタランプ３０の偏向角を検出する。すなわち、図８に示したように、ブラシレスモータ４２に設けられた３つのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の少なくとも一つに基づいてサブＣＰＵ４３１が検出する。さらに、サブＣＰＵ４３１は検出した偏向角の検出信号をＥＣＵ２から入力される左右偏向角度信号ＤＳと比較し、両者が一致するようにブラシレスモータ４２の回転角度をフィードバック制御してプロジェクタランプ３０の光軸方向、すなわちスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸方向を左右偏向角度信号ＤＳにより設定される偏向位置に高精度に制御することが可能になる。
【００２４】
このようなプロジェクタランプ３０の偏向動作により、両スイブルランプ３Ｒ，３Ｌでは出射される偏向された光が自動車の直進方向から偏向された左右方向に向いた領域を照明し、自動車の走行中において自動車の直進方向のみならず操舵された方向の前方を照明することが可能になり、安全運転性を高めることが可能になる。
【００２５】
さらに、このＡＦＳにおいては、ブラシレスモータ４２に対応して設けられたホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３のパルス信号Ｐの少なくとも一つをアップ・ダウンカウンタ４３７でカウントすることで、当該ブラシレスモータ４２の回転角度が検出でき、ブラシレスモータ４２を駆動源とするアクチュエータ４によるスイブルリフレクタ１５の偏向角度を相関的に検出している。しかしながら、アクチュエータ４内でのブラシレスモータ４２からプロジェクタランプ３０に至る回転伝達経路において障害が生じたときには、パルス信号Ｐとプロジェクタランプ３０の偏向角度相関が損なわれ、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの正常な偏向制御が不可能になるおそれが生じる。
【００２６】
そこで、本発明では、イグニッションスイッチＳ２をオンしたときにアクチュエータにおける異常を検出するフローを行っている。図１０はイグニッションスイッチをオンしたときにアクチュエータ４の異常を検出するフローを説明するためのフローチャートである。イグニッションスイッチＳ２をオンしたときには（Ｓ１０１）、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌの照射光軸が所定の方向に向くように初期化処理を実行する（Ｓ１０２）。この初期化処理Ｓ１０２は、通常はスイブルランプ３Ｒ，３Ｌのプロジェクタランプ３０が自動車の直進方向を向くようにブラシレスモータ４２を回転制御するための処理である。ここではこの初期化処理の一部として以下の工程を実行する。まず、初期化処理を開始するときのアップ・ダウンカウンタ４３７のカウント値Ｘ１を検出する（Ｓ１０３）。次いで、サブＣＰＵ４３１はモータドライブ回路４３４によりブラシレスモータ４２を一方向に連続的に回転駆動する（Ｓ１０４）。そして、一方向に回転駆動して回転が停止されたとき、すなわちプロジェクタランプ３０の突起３０７がブラケット３１の一方のストッパ３１７に突き当たって一方側の最大角度まで偏向されたとき、あるいはセクタ歯車４４７が一方のストッパ４１９に突き当たったときのカウント値Ｘ２を検出する（Ｓ１０５）。次いで、今度はブラシレスモータ４２を反対方向に連続的に回転駆動し（Ｓ１０６）、回転が停止されたとき、すなわちプロジェクタランプ３０の突起３０７が他方のストッパ３１７に突き当たって反対側の最大角度まで偏向されたとき、あるいはセクタ歯車４４７が反対側のストッパ４１９に突き当たったときのカウント値Ｘ３を検出する（Ｓ１０７）。この場合、セクタ歯車４４７とストッパ４１９との突き当たりによる回転範囲が、突起３０７とストッパ３１７との突き当たりによる回転範囲よりも大きくなるように設計しているため、通常では後者の突き当たりにより最大角度のカウント値を検出することになる。前者の回転範囲の規制は後者におけるストッパ機能が損なわれた場合にプロジェクタランプ３０が無制限に回動されることを防止するためにある。
【００２７】
そして、これらのカウント値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３から、次の回転範囲値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の演算を行う（Ｓ１０８）。
Ｙ１＝Ｘ２−Ｘ１
Ｙ２＝Ｘ２−Ｘ３
Ｙ３＝Ｘ１−Ｘ３
【００２８】
なお、図１１は前記カウント値Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３と回転範囲値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を説明するための模式図であり、ここではブラシレスモータ４２が一方向に回転されたときにパルス信号のカウント値が正方向に増大するようにアップ・ダウンカウンタ４３７が設定されているものとする。
【００２９】
しかる上で、求められた回転範囲値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３に基づいて、アクチュエータ４のブラシレスモータ４２及び歯車機構４４の異常の判定を実行する。この判定では、先ず、Ｙ１＝０，Ｙ２＝０，Ｙ３＝０であるか否かを判定し（Ｓ１０９）、これらの条件を全て満たすときには、ブラシレスモータ４２の回転角度が０であり、これは当該ブラシレスモータ４２がロックされて全く回転されていないことであり、この場合にはブラシレスモータ４２が故障して異常であると判定する（Ｓ１１０）。
【００３０】
ステップＳ１０９においてブラシレスモータ４２が正常であると判定されたときには、プロジェクタランプ３０の全偏向角度範囲に対応する回転範囲値Ｙ２、すなわちプロジェクタランプ３０が一方の側から反対側にまで最大角度で正常に偏向動作されたときにパルス信号をカウントして得られる予め設定された設定回転範囲値Ｚ１と比較し、Ｙ２が当該設定回転範囲値Ｚ１の所定の誤差範囲ΔＺ内に入っているか否かを判定する（Ｓ１１１）。そして、範囲内のとき、すなわち、
Ｚ１−ΔＺ≦Ｙ２≦Ｚ１＋ΔＺ
のときには、アクチュエータ４は正常であると判定する（Ｓ１１２）。
【００３１】
一方、回転範囲値Ｙ２が前記設定回転範囲値Ｚ１の所定の誤差範囲ΔＺ内に入っておらず、この範囲外のときには歯車機構４４が異常であると判定する（Ｓ１１３）。このとき、回転範囲値Ｙ２が誤差範囲ΔＺよりも大きいとき、すなわち、
Ｙ２＞Ｚ１＋ΔＺ
の場合には、プロジェクタランプ３０が最大範囲で偏向動作されたのにかかわらずブラシレスモータ４２の回転範囲が大きいことであり、これはすなわちブラシレスモータ４２が過度に回転しているのであり、この場合には歯車機構４４を構成している各歯車４４１，４４３，４４５，４４７の一部に欠損が生じて歯車機構４４の一部において空回りが生じていると推測される。
【００３２】
逆に、回転範囲値Ｙ２が前記設定回転範囲値Ｚ１の所定の誤差範囲ΔＺ内に入っておらず、この誤差範囲ΔＺよりも小さいとき、すなわち、
Ｙ２＜Ｚ１−ΔＺ、
の場合には、ブラシレスモータ４２の回転動作によりプロジェクタランプ３０が偏向動作されるものの、例えば歯車機構４４の各歯車４４１，４４３，４４５，４４７の一部において焼き付き等のロック状態が生じる等して歯車機構４４における回転動作が阻害されているためにプロジェクタランプ３０の全偏向範囲に対応する角度だけブラシレスモータ４２が回転されないと推測される。
【００３３】
以上のように、歯車機構４４の異常を検出したステップＳ１１３においては、回転範囲値Ｙ２の値により、歯車機構４４の異常の原因を特定することが可能になる。なお、以上のフローのステップＳ１１０，Ｓ１１３においてそれぞれブラシレスモータ４２或いは歯車機構４４において異常が生じていると判定されたときには、確認の意味で再度ステップＳ１０２に戻り、回転範囲値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を求める工程以降の工程を所定回数だけ繰り返し行ってもよい。すなわち、ステップＳ１１０またはＳ１１３の後に、再トライ数に達しているか否かを判定し（Ｓ１１４）、達していない場合にはステップＳ１０２に戻る。また、再トライ数に達している場合には再トライを終了して異常であることを確定する。
【００３４】
そして、ステップＳ１１２においてアクチュエータ４が正常と判定されたときには、正常であることを示す信号を左右の各アクチュエータのサブＣＰＵ４３１からＥＣＵ２に送り、ＥＣＵ２のメインＣＰＵ２０１は正常である信号を受けて通常の偏向処理を実行する（Ｓ１１５）。また、再トライを行っても異常と判定されたときには異常であることを示す信号を左右の各アクチュエータ４のサブＣＰＵ４３１からＥＣＵ２に送り、ＥＣＵ２のメインＣＰＵ２０１は異常である信号を受けてフェールセーフの処理を実行する（Ｓ１１６）。このフェールセーフの処理は、例えば、プロジェクタランプ３０が偏向動作可能である場合には、当該プロジェクタランプ３０を左方向の最大の偏向角度まで偏向させて固定する、この方向は左側通行の日本では対向車線と反対側であるためスイブルランプ３Ｒ，３Ｌが点灯されても対向車を眩惑することはない。なお、右側通行の欧米では、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌを右方向に最大の偏向角度まで偏向させた後、左方向に所定の角度だけ回転させて基準位置に設定することになる。あるいは、同じくプロジェクタランプ３０が偏向動作可能である場合には、当該プロジェクタランプ３０を直進方向に向けて停止させてもよい。
【００３５】
また、フェールセーフ処理において、プロジェクタランプ３０の偏向動作が不可能な場合には、ＥＣＵ２は点灯回路７を制御してスイブルランプ３Ｒ，３Ｌへの電力供給をオフし、あるいは低電流を通流して低輝度で発光させる状態とする。これにより、プロジェクタランプ３０が仮に対向車を眩惑する方向に偏向されている場合においても、当該眩惑を防止することができる。なお、左右のスイブルランプ３Ｒ，３Ｌのうち、異常がある側のスイブルランプの電力供給のみをオフし、異常がない側のスイブルランプの電力供給は正常時と同じで、かつ正常時と同様な偏向制御を行うようにしてもよい。
【００３６】
このように、本発明においては、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号Ｐに基づいてＡＦＳを適正に制御することが可能であることはもとより、ブラシレスモータ４２や歯車機構４４に障害が生じたときの異常を当該パルス信号Ｐに基づいて具体的に判定することが可能になる。そのため、ＡＦＳの異常に際してのフェールセーフを実現して安全交通を確保する一方で、異常の要因に対処した適切なメイテナンスが実行でき、しかもＡＦＳの適正な制御を確保することが可能になる。
【００３７】
なお、本発明において、特に歯車機構４４に欠損等の異常が生じたときには、前述のようにブラシレスモータ４２を一方向に回転したときの回転範囲値Ｙ１が所定の設定回転範囲値Ｚ１よりも大きくなることが考えられる。したがって、図１２にフローチャートを示すように、ステップＳ１０５でカウント値Ｘ２を検出した直後に、回転範囲値Ｙ１の演算を行い（Ｓ２０１）、この回転範囲値Ｙ１を設定回転範囲値Ｚ１と比較し（Ｓ２０２）、Ｙ１＞Ｚ１のときには直ちに歯車機構４４が異常であるとの判定を行うようにしてもよい（Ｓ２０３）。同様に、反対方向に回転したときに得られるカウント値Ｘ３から直ちに回転範囲値Ｙ２の演算を行い（Ｓ２０４）、これを設定回転範囲値Ｚ１と比較し（Ｓ２０５）、Ｙ２＞Ｚ１のときは直ちに歯車機構４４が異常であるとの判定を行うようにしてもよい（Ｓ２０３）。なお、この場合においても前記実施形態と同様に設定回転範囲値Ｚ１について誤差ΔＺを考慮してもよいことは言うまでもない。また、この実施形態において、前述の一方向の向きは特定されるものではなく、一方向と反対方向とが逆向きであってもよいことは言うまでもない。このようなフローにすれば、歯車機構４４の異常を迅速に判定することが可能になる。
【００３８】
ここで、前記サブＣＰＵ４３１のアップ・ダウンカウンタ４３７におけるパルス信号のカウントはいずれのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３のパルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３についてカウントしてもよい。また、ホール素子からのパルス信号の周期が極めて短いような場合には、パルス信号を分周する等した上でカウントするようにしてもよい。
【００３９】
また、前記実施形態では、スイブルランプを構成しているプロジェクタランプを左右方向に偏向して照射光軸を変化させる前照灯に適用した例を示したが、本発明は、リフレクタのみを偏向動作させる構成、あるいは主リフレクタと独立して設けた補助リフレクタを偏向動作させることで実質的な照射範囲を変化させるようにした前照灯に適用してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、前照灯の配光制御手段を駆動する回転駆動手段の駆動モータの回転範囲を検出する回転範囲検出手段を備えるとともに、回転駆動手段を駆動したときに回転範囲検出手段で検出した駆動モータの回転範囲に基づいて回転駆動手段の異常を判定する異常判定手段を備えているので、回転駆動手段の駆動モータや歯車機構に障害が生じたときの異常を判定し、かつその要因を具体的に判定することが可能になり、これにより、ＡＦＳの異常に際してのフェールセーフを実現して安全交通を確保する一方で、異常の要因に対処した適切なメイテナンスが実行でき、しかもＡＦＳの適正な制御を確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＦＳの概念構成を示す図である。
【図２】スイブルランプの縦断面図である。
【図３】スイブルランプの内部構造の主要部の分解斜視図である。
【図４】アクチュエータの部分分解斜視図である。
【図５】アクチュエータの平面構成図である。
【図６】アクチュエータの縦断面図である。
【図７】ブラシレスモータの一部の拡大斜視図である。
【図８】ＡＦＳの回路構成を示すブロック回路図である。
【図９】アクチュエータの回路構成を示す回路図である。
【図１０】イグニッションスイッチをオンにしたときのアクチュエータの異常を検出するフローチャートである。
【図１１】アップ・ダウンカウンタのカウント値と回転範囲値との関係を示す模式図である。
【図１２】アクチュエータの異常を検出する他の実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
１　センサ
２　ＥＣＵ
３　前照灯
３Ｌ，３Ｒ　スイブルランプ
４　アクチュエータ
５　レベリング機構
７　点灯回路
３０　プロジェクタランプ
３１　ブラケット
４１　ケース
４２　ブラシレスモータ
４３　制御回路
４４　歯車機構
４５　プリント基板
２０１　メインＣＰＵ
４３１　サブＣＰＵ
４３４　モータドライブ回路
４３７　アップ・ダウンカウンタ
ＳＷ　ステアリングホイール
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３　ホール素子
Ｓ１　イグニッションスイッチ
Ｓ２　照明スイッチ
【図１】
2004098851.tif 000003
【図２】
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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】
2004098851.tif 000009
【図８】
2004098851.tif 000010
【図９】
2004098851.tif 000011
【図１０】
2004098851.tif 000012
【図１１】
2004098851.tif 000013
【図１２】
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