(57)【要約】【課題】  車載機器のオートレベライザーについて、システムが不安定な状態であってもオートレベライザーの動作を安定に保つことができるようにする。【解決手段】  通常動作時には、マイコン４は車高センサ３により検出された車高値に基づいてヘッドランプ１の光軸を調整制御する。バッテリ９からマイコン用電源回路１０を通じてマイコン４に供給される電源電圧が所定電圧よりも低いときには、調整部７はトランジスタ１６をオフ状態としトランジスタ１４をオン状態として駆動回路５のＤＣ駆動信号を０［Ｖ］とする。これによりヘッドランプ１の光軸を最下向きの基準位置に調整制御することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された車高値に基づいて車載機器の位置等を調整する車両用オートレベライザーであって、
車両用バッテリから電源供給されることにより動作し通常動作時には検出された車高値に基づいて前記車載機器の位置等を調整制御する制御手段と、
前記車両用バッテリから前記制御手段に供給される電源電圧を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された電源電圧が所定の電圧範囲以外であることを条件として前記車載機器の位置を基準位置に調整する調整手段とを備えたことを特徴とする車両用オートレベライザー。
【請求項２】
前記調整手段は、前記検出手段により検出された電源電圧が所定電圧以下であることを条件として車載機器の位置を基準位置に調整することを特徴とする請求項１記載の車両用オートレベライザー。
【請求項３】
前記車載機器はヘッドランプであり、
前記調整手段は、前記ヘッドランプの光軸を最下向きに保つように調整することを特徴とする請求項１または２記載の車両用オートレベライザー。
【請求項４】
前記制御手段の制御に基づいて車載機器を駆動する駆動回路を備え、
前記検出手段は、少なくとも１個の抵抗器を備え、前記制御手段に供給される電源電圧の前記複数の抵抗器による分圧電圧を検出することにより前記電源電圧を検出し、
前記調整手段は、前記検出手段により検出された分圧電圧が所定電圧範囲以外であることを条件として前記駆動回路による車載機器の駆動信号を所定値に固定することで車載機器の位置を基準位置に調整することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両用オートレベライザー。
【請求項５】
前記検出手段は、複数の抵抗器およびダイオードが直列接続されることにより構成され、前記制御手段に与えられる電源電圧を前記複数の抵抗器およびダイオードにより分圧することにより検出し、
前記調整手段は、前記検出手段を構成する複数の抵抗器およびダイオードの共通接続点に制御端子が接続されたスイッチング素子を備え、前記検出手段により検出された分圧電圧により前記スイッチング素子をオンオフ切替えすることで前記駆動回路による車載機器の駆動電圧を所定値に固定し車載機器の位置を基準位置に調整することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車両用オートレベライザー。
【請求項６】
前記検出手段は、
基準電圧発生器と、
前記直列接続された複数の抵抗器およびダイオードに対して並列的に構成された複数の前段抵抗器と、
前記制御手段に与えられる電源電圧の複数の前段抵抗器による分圧電圧と前記基準電圧発生器により生成された基準電圧とを比較するコンパレータとを備え、
前記調整手段は、前記コンパレータの比較結果により前記スイッチング素子をオンオフ切替えすることにより前記駆動回路による車載機器の駆動電圧を所定値に固定し車載機器の位置を基準位置に調整することを特徴とする請求項５記載の車両用オートレベライザー。
【請求項７】
前記スイッチング素子の急峻なオンオフ変化を妨げる変化緩和手段を備えたことを特徴とする請求項５または６記載の車両用オートレベライザー。
【請求項８】
前記変化緩和手段は、コンデンサにより構成されていることを特徴とする請求項７記載の車両用オートレベライザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出された車高値に基づいて車載機器の位置等を調整する車両用オートレベライザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の機器として、例えば特許文献１に車両用オートレベライザーが開示されている。この特許文献１に開示されている車両用オートレベライザーによれば、検出された車高値にフィルター処理を施してピッチング角を演算し、このピッチング角に補正を加え、補正されたピッチング角をしきい値と比較し車載機器の位置を決定しその位置を調節するようにしている。これにより車高検出値にフィルター処理を施して路面の凹凸による影響を排除しながらヘッドランプ（車載機器）の光軸位置をピッチング角に応じて調節している。
【特許文献１】特開平１１−３２１４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えばヘッドランプのオートレベライザーの場合、通常動作時には動作保証しているものの、何らかの影響により動作電源が低電圧化してしまったり瞬断してしまう場合など不安定な状態がシステムに引き起こされると、例えばヘッドランプの光軸が上を向いてしまう虞もあり、この場合対向車両のドライバーの視界を奪ってしまう虞がある。このような課題はヘッドランプのオートレベライザーに限らず全ての車載機器にも同様に存在する課題である。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、車載機器のオートレベライザーについて、システムが不安定な状態であってもオートレベライザーの動作を安定に保つことができる車両用オートレベライザーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、次のように作用する。すなわち、制御手段は、車両用バッテリから電源供給されることにより動作し通常動作時には検出された車高値に基づいて車載機器の位置等を調整制御する。このとき、検出手段は、車両用バッテリから制御手段に供給される電源電圧を検出するが、調整手段は、検出手段により検出された電源電圧が所定の電圧範囲以外であることを条件として車載機器の位置を基準位置に調整するため、たとえ制御手段の動作が不安定となる電圧が与えられたとしても車載機器の位置を基準位置に調整することができオートレベライザーの動作を安定に保つことができるようになる。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、調整手段は、検出手段により検出された電源電圧が所定電圧以下であることを条件として車載機器の位置を基準位置に調整するため、たとえ制御手段の動作が不安定となる所定電圧以下の電圧が与えられたとしても車載機器の位置を基準位置に調整することができ、オートレベライザーの動作を安定に保つことができるようになる。
【０００７】
請求項３記載の発明によれば、車載機器はヘッドランプであり、調整手段は、ヘッドランプの光軸を最下向きに保つように調整するため、対向車両のドライバーの視界を奪う虞がなくなる。
請求項４記載の発明によれば、次のように作用する。すなわち、駆動回路は、制御手段の制御に基づいて車載機器を駆動する。このとき、検出手段は、少なくとも１個の抵抗器を備えて構成されており、制御手段に供給される電源電圧の複数の抵抗器による分圧電圧を検出することにより電源電圧を検出する。調整手段は、検出手段により検出された分圧電圧が所定電圧範囲以外であることを条件として駆動回路による車載機器の駆動信号を所定値に固定することで車載機器の位置を基準位置に調整する。これにより、制御手段に供給される電源電圧が所定電圧範囲以外である場合には、車載機器の位置を基準位置に調整できるため、オートレベライザーの動作を安定に保つことができるようになる。
【０００８】
請求項５記載の発明によれば、次のように作用する。すなわち、検出手段は、複数の抵抗器およびダイオードが直列接続されることにより構成され、制御手段に与えられる電源電圧を複数の抵抗器およびダイオードにより分圧することにより検出する。そして、調整手段は、検出手段を構成する複数の抵抗器およびダイオードの共通接続点に制御端子が接続されたスイッチング素子を備えて構成されているが、検出手段により検出された分圧電圧によりスイッチング素子をオンオフ切替えすることで駆動回路による車載機器の駆動電圧を所定値に固定し車載機器の位置を基準位置に調整する。これにより、制御手段に供給される電源電圧が所定電圧範囲以外である場合には、車載機器の位置を基準位置に調整でき、オートレベライザーの動作を安定に保つことができるようになる。
【０００９】
請求項６記載の発明によれば、次のように作用する。まず、検出手段は、基準電圧発生器と、直列接続された複数の抵抗器およびダイオードに対して並列的に構成された複数の前段抵抗器と、制御手段に与えられる電源電圧の複数の前段抵抗器による分圧電圧と基準電圧発生器により生成された基準電圧とを比較するコンパレータとを備えている。調整手段は、コンパレータの比較結果によりスイッチング素子をオンオフ切替えすることにより駆動回路による車載機器の駆動電圧を所定値に固定し車載機器の位置を基準位置に調整する。ダイオードには温度特性がありダイオードを含む回路構成とすることにより温度変動に弱い回路構成となるにしても、これらの複数の抵抗器およびダイオードに対して並列的に複数の前段抵抗器を構成し、制御手段に与えられる電源電圧の複数の前段抵抗器による分圧電圧と基準電圧発生器により生成された基準電圧とをコンパレータにより比較し、コンパレータの比較結果によりスイッチング素子をオンオフ切替えするため、ダイオードの温度特性を極力排除した回路を構成することができるようになる。
【００１０】
また、請求項７記載の発明によれば、変化緩和手段は、スイッチング素子の急峻なオンオフ変化を妨げるため、たとえ制御手段に与えられる電源電圧が車両用バッテリの電圧に対して高速に追従しスイッチング素子の制御端子に急峻に変化する電圧が印加されたとしても、電圧変化を緩和することができるようになり、車載機器の位置を安定して基準位置に調整でき、オートレベライザーの動作を安定に保つことができるようになる。
請求項８記載の発明のように、変化緩和手段をコンデンサにより構成することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明を、車両用のヘッドランプのオートレベライザーに適用した第１の実施形態について、図１ないし図３を参照しながら説明する。
図１は、車両用のヘッドランプのオートレベライザーについて概略的なブロック図を示している。ヘッドランプ１のオートレベライザー２は、路面の凹凸に伴う車高値を車高センサ３により検出し、この車高値に基づいてヘッドランプ１の光軸の位置や角度を調整するものである。
【００１２】
この図１において、オートレベライザー２は、制御手段としてのマイクロコンピュータ４（以下、マイコンと称す）と、駆動回路５と、車高センサ３と、検出手段としての電源電圧検出部６と、調整手段としての調整部７と、アクチュエータ８とを備えており、車高センサ３により検出された車高値に基づいてヘッドランプ１の光軸を調整する。尚、車高センサ３やアクチュエータ８は、オートレベライザー２の構成要素として含まれていても含まれていなくても良い。
【００１３】
マイコン４は、車両に搭載されたバッテリ９からマイコン用電源回路１０（制御手段用電源回路）を通じて電源供給されるようになっている。マイコン用電源回路１０は、バッテリ９の電源電圧を安定化してマイクロコンピュータ４に電源供給する。尚、バッテリ９は、例えば１２Ｖや２４Ｖの電源により構成されるものであり、外部負荷に応じた電圧変動が大きい。
【００１４】
駆動回路５は、一般的なＤ／Ａ変換部（図示せず）と、増幅回路部１１（図２（ｂ）参照）とから構成されている。この駆動回路５は、バッテリ９から電源供給されることにより動作するように構成されており、マイコン４から出力されるＤＣ信号を増幅回路部１１により増幅しＤＣ駆動信号を生成しアクチュエータ８に与えるようになっている。増幅回路部１１は、図２（ｂ）にそのオペアンプ回路を使用した回路の一例を示すように、オペアンプ１１ａおよび抵抗器１１ｂおよび１１ｃからなる正相増幅器により構成されている。図２（ａ）にオペアンプ回路の一例を示している。このオペアンプ１１ａは、一般的なＰＮＰダーリントン入力型のオペアンプにより構成されており（トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ１０、抵抗器Ｒａ、位相補償用コンデンサＣａ、電流源による電流Ｉ１〜Ｉ５）、回路の詳細説明は省略するが、増幅回路部１１の増幅率は例えば４に調整されている。
【００１５】
駆動回路５により生成されたＤＣ駆動信号がアクチュエータ８に与えられると、ヘッドランプ１（本発明の車載機器に相当：負荷）を駆動することができる。これらの構成により通常動作時には、マイコン４が、駆動回路５によりアクチュエータ８を通じてヘッドランプ１の光軸を調整制御するようになっている。アクチュエータ８は、高い電圧が与えられるとヘッドランプ１の光軸を上向きに、低い電圧が与えられるとヘッドランプ１の光軸を下向きに調整するようになっている。尚、ヘッドランプ１の光軸の基準位置は例えば最下向きとなっている。
【００１６】
電源電圧検出部６は、マイコン４に電源供給される電源電圧を検出するように構成されており、具体的には以下に示す回路により構成されている。すなわち、図１に示すように、マイコン用電源回路１０の出力およびグランド間には、抵抗器１２と複数（Ｎ段、例えば２段）のダイオードＤ（順方向）と抵抗器１３とが接続されている。そして、さらにダイオードＤおよび抵抗１３の共通接続点は、電源電圧検出部６の検出端子となっている。このようにして、電源電圧検出部６は、抵抗器１２、複数のダイオードＤ、抵抗器１３により構成されている。
【００１７】
調整部７は、電源電圧検出部６により検出された電圧がある所定電圧以下であることを条件として駆動回路５からアクチュエータ８に与えられるＤＣ駆動信号を強制的にある所定の電圧（例えば０［Ｖ］）に調整するために設けられている。具体的には、以下に示す回路により構成されている。
すなわち、図１に示すように、駆動回路５とアクチュエータ８の共通接続点とグランドとの間には、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ１４のコレクタ−エミッタ間が接続されている。また、バッテリ９とグランドとの間には、抵抗器１５およびバイポーラトランジスタ１６のコレクタ−エミッタ間が接続されている。また、抵抗器１５とバイポーラトランジスタ１６のコレクタとの共通接続点にはバイポーラトランジスタ１４のベースが接続されている。電源電圧検出部６の検出端子には、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ１６のベースが接続されている。このようにして、調整部７は、抵抗器１５およびバイポーラトランジスタ１４および１６により構成されている。
【００１８】
上記構成の作用について図３をも参照しながら説明する。
ところで、マイコン４の電源端子には所謂パスコン（図示せず）が取り付けられており、電源ノイズやバッテリ９から与えられる電圧の急激な変化を緩和して、マイコン用電源回路１０により生成された電源電圧がマイコン４の電源電圧として与えられるようになっている。
【００１９】
以下の説明では、バッテリ９の電圧の立上り時にマイコン４に与えられる電源電圧（マイコン用電源電圧）がバッテリ９の電圧変化に対して低速で追従したときに、アクチュエータ８に与えられるＤＣ駆動信号のレベルがどのように変化するかということについて説明を行う。
図３に示すように、バッテリ９の電圧Ｖｓが立ち上がるとマイコン用電源回路１０の電圧Ｖｍもこの電圧に追従して徐々に上昇する。マイコン用電源回路１０の電圧Ｖｍが低い場合にはトランジスタ１６のベース電圧も低くトランジスタ１６がオフ状態となる。したがって、バッテリ９から抵抗器１５を通じてトランジスタ１４のベースに電流が流れ込み、トランジスタ１４がオン状態となり駆動回路５の出力は略０［Ｖ］に固定される。
【００２０】
このとき、従来構成例として電源電圧検出部６や調整部７が設けられていない場合について説明する。この場合、マイコン用電源回路１０の出力電圧Ｖｍが徐々に上昇し、マイコン４が不安定な動作状態である場合にも駆動回路５を通じてアクチュエータ８に高い電圧が与えられるようになる。このとき、図３に示すように、駆動回路５はバッテリ９から電源電圧が供給されているため、駆動回路５を構成するオペアンプ１１ａの出力段のトランジスタＴｒ７を駆動できない状態（ＩＮＰの入力電圧＋２×ＶＦ＋電流Ｉ２のトランジスタの飽和電圧＞バッテリ電圧）においては、オペアンプ１１ａの出力段から抵抗器１１ｂおよび１１ｃを介してアクチュエータ８にバッテリ電圧が与えられるようになる（図２（ａ）電流Ｉ３参照）。アクチュエータ８にバッテリ電圧が与えられるとヘッドランプ１の光軸を高く調整してしまうことになる。
【００２１】
本実施形態では、電源電圧検出部６や調整部７が設けられているため、マイコン用電源回路１０から出力される電圧が低くマイコン４の動作が不安定な状態である場合にも駆動回路５から出力されるＤＣ駆動信号を略０［Ｖ］に保つことができるようになる。この後、図３に示すように、マイコン用電源回路１０から出力される電圧が上昇するが、抵抗器１２および１３の抵抗値をそれぞれＲ１およびＲ２とすると共に、ダイオードＤの順方向電圧をＶＦとした場合、（１＋Ｎ＋Ｒ１／Ｒ２）×ＶＦの電圧に達するとトランジスタ１６がオンし、トランジスタ１４がオフする。したがって、マイコン４に与えられる電源電圧が上昇しマイコン４が安定して動作するようになると、駆動回路５の出力電圧がアクチュエータ８に与えられるようになり、通常動作状態に移行する。マイコン４は車高センサ３により検出された車高値に基づいてアクチュエータ８を介してヘッドランプ１の光軸を調整制御することができるようになる。
【００２２】
このような第１の実施形態によれば、通常動作時にはマイコン４は車高センサ３により検出された車高値に基づいてヘッドランプ１の光軸を調整制御するが、電源電圧検出部６によりバッテリ９からマイコン用電源回路１０を通じてマイコン４に供給される電源電圧を常時検出し、例えばバッテリ９の電圧やマイコン電源回路１０の出力電圧の立ち上がり時等、電源電圧検出部６により検出された電圧が所定電圧（１＋Ｎ＋Ｒ１／Ｒ２）×ＶＦよりも低いときには、トランジスタ１６をオフ状態とすることにより調整部７のトランジスタ１４をオン状態として駆動回路５の駆動電流を全てトランジスタ１４が引き込むため、たとえマイコン４が不安定な動作状態になっているときに駆動回路５が高い電圧を出力するようになっていたとしても、ヘッドランプ１の光軸を最下向きの基準位置に調整制御することができるようになり、オートレベライザー２の動作を安定に保つことができるようになる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図４および図５は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、電源電圧検出部６のダイオードＤの順方向電圧ＶＦ温度特性の影響を考慮し、たとえ温度変化したとしてもマイコン４に与えられる電源電圧が所定の電圧以下のときにヘッドランプ１（車載機器）の位置を安定して最下向き位置（基準位置）に調整できるようにしたところにある。第１の実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し以下異なる部分についてのみ説明する。
【００２４】
第１の実施形態で説明を行った車載機器の場合、例えば−４０［℃］〜１４０［℃］の温度範囲内で安定した特性を得る必要がある。第１の実施形態に説明した回路構成の場合、温度が変化するとダイオードＤのＶＦ温度特性の影響によりＤＣ駆動信号が０［Ｖ］に固定される間隔に変動を生じ一定した特性を得ることができなくなる。
そこで、電源電圧検出部６に代えて電源電圧検出部２０を図４に示すように構成することが望ましい。すなわち、図４に示すように、電源電圧検出部２０は、第１の実施形態で説明した構成に加えて、複数の抵抗器２１および２２と、コンパレータ２３と、基準電圧発生器２４と、抵抗器２５と、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ２６とを備えて構成される。
【００２５】
複数の抵抗器２１および２２は、マイコン４に供給される電源電圧を分圧するようになっており、この分圧電圧はコンパレータ２３の反転入力端子に与えられる。
基準電圧発生器２４は、例えばバンドギャップ電圧リファレンス等により高精度の温度特性（温度に対して高安定）を有する電圧発生器により構成されており、この基準電圧はコンパレータ２３の非反転入力端子に与えられるようになっている。
【００２６】
コンパレータ２３は、バッテリ９電圧を駆動電源として構成されるもので、その出力端子は、抵抗器２５を介してトランジスタ２６のベースに接続されている。
トランジスタ２６は、そのコレクタがトランジスタ１６のベースに接続されており、またトランジスタ２６のエミッタは、グランドに接続されている。このようにして電源電圧検出部２０が構成される。
【００２７】
この場合、図５に概略的な動作を示すように、抵抗器２１の抵抗値をＲ３、抵抗器２２の抵抗値をＲ４とすると、マイコン４に与えられる電源電圧が（１＋Ｒ３／Ｒ４）×（基準電圧発生器２４の基準電圧）の電圧以下である場合には、ＤＣ駆動信号は略０［Ｖ］に固定されるようになる。したがって、本実施形態の構成によれば、ダイオードＤの順方向電圧ＶＦの温度特性に依存することなく電圧の設定ができるため、マイコン４に与えられる電源電圧が不安定になったとしても、電源電圧のしきい値電圧をより高精度に設定できるようになる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図６および図７は、本発明の第３の実施形態を示すもので、第２の実施形態と異なるところは、マイコン４に与えられる電源電圧がバッテリ９の電圧に対して高速に追従するものであったとしても安定してヘッドランプ（車載機器）の光軸を最下向き（基準位置）に調整できるようにしたところにある。第２の実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し以下異なる部分についてのみ説明する。
【００２９】
例えば、高速タイプのオペアンプを用いた電源回路等では、マイコン４に与えられる電源電圧がバッテリ９の電圧に対して高速に追従するようになる。この場合、図６に示すように構成することが望ましい。
すなわち、トランジスタ１６のベース−エミッタ間に変化緩和手段としてコンデンサ３０を設けて構成すると良い。このとき、概略的な動作を図７に示すように、バッテリ電圧Ｖｓに高速に追従するようにマイコン用電源電圧Ｖｍが変化したとしても、トランジスタ１６のベース電圧の変化は緩和されるようになり、トランジスタ１６のオンオフ変化が緩和されると共に、安定した期間の０［Ｖ］固定期間を得ることができるようになり、第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３０】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
バイポーラトランジスタ１４、１６、２６を用いた実施形態を示したが、スイッチング素子として機能するものであればどのような素子（例えばＦＥＴ）を使用しても良い。
【００３１】
電源電圧検出部６、２０により検出された電源電圧が所定の電圧以下であることを条件として光軸の位置を強制的に下向きに調整する実施形態を示したが、これは電源電圧検出部６、２０により検出された電源電圧が所定の電圧以上であることを条件としてヘッドランプ１の光軸の位置を下向きに調整するようにしても良い。すなわち、所定の電圧範囲以外であることを条件としてヘッドランプ１の光軸の位置を下向きに調整するように回路を構成しても良い。
【００３２】
ヘッドランプ１の光軸を調整する実施形態を示したが、車載機器の位置等を調整するものであればどのような車載機器に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略的な電気的構成図
【図２】（ａ）（ｂ）は駆動回路の一部を示す図
【図３】車両用バッテリとマイコン用電源電圧とＤＣ駆動信号との電圧変化の関係を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図５】図３相当図
【図６】本発明の第３の実施形態を示す図１相当図
【図７】図３相当図
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１はヘッドランプ（車載機器）、２は車両用オートレベライザー、４はマイクロコンピュータ（制御手段）、５は駆動回路、７は調整部（調整手段）、９はバッテリ（車両用バッテリ）、１２，１３，１５，２５は抵抗器、２１および２２は抵抗器（前段抵抗器）、６，２０は電源電圧検出部（検出手段）、１４および２６はバイポーラトランジスタ、１６はバイポーラトランジスタ（スイッチング素子）、２３はコンパレータ、２４は基準電圧発生器、３０はコンデンサ（変化緩和手段）、Ｄはダイオードを示す。
【図１】
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【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】
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