(57)【要約】  直流電圧Ｅｓが入力され、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を矩形波で点灯し、少なくとも一つのモータＭ１，Ｍ２を駆動する車載用前照灯制御装置１Ａ，１Ｂにおいて、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を点灯する矩形波とモータＭ１，Ｍ２を駆動するパルスを同期させ、放電灯点灯用の矩形波の極性反転後、略一定時間以内にモータＭ１，Ｍ２を駆動するための演算を行う。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の点灯制御と光軸可変用モータＭ１，Ｍ２による前照灯や補助灯の滑らかな駆動制御を安価なマイコンにより実現可能とする。
2008013164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧が入力され、
放電灯を矩形波で点灯し、
少なくとも一つのモータを駆動する車載用前照灯制御装置において、
前記放電灯を点灯する矩形波と前記モータを駆動するパルスとを同期させることを特徴とする車載用前照灯制御装置。
【請求項２】
前記矩形波の極性反転後、所定時間内に前記モータを駆動するための演算を行うことを特徴とする請求項１記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項３】
前記所定時間を、前記モータの状態によらず略一定とすることを特徴とする請求項２記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項４】
前記モータを駆動するパルス周波数を、前記放電灯を点灯する矩形波周波数の２／ｎ（ｎは整数）倍とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項５】
前記モータを駆動する目標位置と前記モータの現在位置との差であるモータ差分が小さいほど、前記モータを駆動するパルス周波数を小さくすることを特徴とする請求項４記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項６】
前記モータの目標位置へ到達する時間が、車輌の左右のモータで略同一となるようにパルス周波数を制御することを特徴とする請求項５記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項７】
前記モータを駆動するパルス周波数は、前記モータの共振周波数帯域を避けて設定することを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項８】
前記モータの動作開始時は、前記モータの駆動パルス周波数を最小値で駆動し、前記モータ差分が大きい場合に駆動パルス周波数を段階的に上昇させることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項９】
前記モータの動作停止時は、前記モータの駆動パルス周波数を段階的に低減し、最小値で駆動したのち動作停止することを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置。
【請求項１０】
前記モータの動作可能最大周波数は、前記放電灯を点灯する矩形波周波数の２倍とすることを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置を有する車載用前照灯制御システム。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置または請求項１０記載の車載用前照灯制御システムを搭載した車載用前照灯。
【請求項１２】
直流電圧が入力され、
高輝度放電灯を矩形波で点灯する高輝度放電灯点灯装置であり、
該高輝度放電灯点灯装置は、前記高輝度放電灯点灯以外の少なくとも一つの負荷を駆動制御する手段を有し、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記負荷の制御とを同期させることを特徴とする高輝度放電灯制御装置。
【請求項１３】
前記負荷は、少なくとも一つの光源であり、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記光源の点灯又は消灯とを同期させることを特徴とする請求項１２記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１４】
前記負荷は、通信手段であり、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記通信手段の送信処理とを同期させることを特徴とする請求項１２記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１５】
前記送信処理は、前記高輝度放電灯の点灯状態を送信することであり、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記通信手段が前記高輝度放電灯の点灯状態を送信する処理とを同期させることを特徴とする請求項１４記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１６】
前記負荷は、少なくとも１つの車両状態情報を読み込むセンサであり、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記センサが車両状態情報を読み込む処理とを同期させることを特徴とする請求項１２記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１７】
前記負荷は、少なくとも一つのモータであり、
前記高輝度放電灯を点灯する矩形波と、前記モータを駆動するパルスを同期させることを特徴とする請求項１２記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１８】
前記矩形波の極性反転に同期し、反転より所定時間内に前記モータを駆動するための演算を行うことを特徴とする請求項１７記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項１９】
前記所定時間を、前記モータの状態によらず略一定とすることを特徴とする請求項１８記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２０】
前記モータを駆動するパルス周波数を、前記高輝度放電灯を点灯する矩形波周波数の２／ｎ（ｎは整数）倍とすることを特徴とする請求項１７乃至請求項１９の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２１】
前記モータを駆動する目標位置と、前記モータの現在位置の差であるモータ差分が小さいほど、前記モータを駆動するパルス周波数を小さくすることを特徴とする請求項２０記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２２】
前記モータの目標位置へ到達する時間が、車両の左右のモータで略同一となるようにパルス周波数を制御することを特徴とする請求項２１記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２３】
前記モータを駆動するパルス周波数は、前記モータの共振周波数帯域を避けて設定することを特徴とする請求項２１または２２の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２４】
前記モータの動作開始時は、前記モータの駆動パルス周波数を最小値で駆動し、モータ差分が大きい場合に駆動パルス周波数を段階的に上昇させることを特徴とする請求項２１乃至請求項２３の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２５】
前記モータの動作停止時は、前記モータの駆動パルス周波数を段階的に低減し、最小値で駆動したのち動作停止することを特徴とする請求項２１乃至請求項２４の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２６】
前記モータの駆動周波数の設定値に応じて、前記高輝度放電灯を駆動する矩形波の周波数を変更することを特徴とする請求項２１乃至請求項２５の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置。
【請求項２７】
前記モータの動作可能最大周波数は、前記高輝度放電灯を点灯する矩形波の周波数の２倍とすることを特徴とする請求項２０乃至請求項２６の何れか一項に記載の高輝度放電灯制御装置を有する高輝度放電灯制御システム。
【請求項２８】
請求項１２乃至請求項２６の何れか一項に記載の車載用前照灯制御装置または請求項１０記載の高輝度放電灯制御システムを搭載した車載用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）とその他負荷（例えばモータ、通信装置、別の光源、センサ等）を同時に制御する車載用前照灯制御装置、高輝度放電灯制御装置とそれを具備した車載用前照灯制御システム、高輝度放電灯制御システムおよび車載用前照灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度放電灯点灯装置の分野において、従来は電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じてランプを点灯させるだけのものから、例えばスポットライト等をアクチュエータにより可動するといった高機能な高輝度放電灯制御システムが検討されている。【０００３】
特に、車載用前照灯の分野において、負荷に高輝度放電灯（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｌａｍｐ、以下、ＨＩＤランプと呼ぶ。）を搭載した車輌が普及しており、ＨＩＤランプを点灯させる車載用前照灯点灯装置（ＨＬＢ：Ｈｅａｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｂａｌｌａｓｔ）も普及してきている。また、近年、前照灯や補助灯を舵角や車速等の車輌情報に応じて上下・左右に駆動する制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を搭載した車輌も普及し始めている。【０００４】
従来、車載用ＨＩＤランプの点灯装置は、運転者の手元にある電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより動作開始し、ＨＩＤランプの始動後、矩形波を利用して点灯させている。このとき、特開２００４−３５５８３３号公報に記載されているように、矩形波の極性反転時及び所定時間はランプの電圧や電流が不安定のため、それらの検出および電力を一定化させる制御を行わない期間（サンプルホールド時間）を設けている。つまり、この期間では、電力を一定化させる制御を行うマイコンへの負荷が小さい。【０００５】
また、近年、特開２００２−１７８８２９号公報や特開２００３−１５９９８９号公報に記載されているように、ＨＩＤランプの点灯装置とは別に、イグニッションスイッチやアクセサリスイッチの操作により動作開始（もしくはバッテリ直結により常時動作）し、前照灯や補助灯を駆動するＥＣＵが、前照灯近傍や車室内部等に設けられている技術がある。前照灯や補助灯の駆動は、夜間の視認性にかかわるため、駆動のモータの制御も非常に複雑な制御を行っている。点灯装置及びＥＣＵには、それぞれ、上記制御の実現のため、マイコンが利用されている。【０００６】
これらの構成を図２７、図２８に示す。図中、Ｍ１，Ｍ３は左側灯体の光軸可変用モータであり、Ｍ２，Ｍ４は右側灯体の光軸可変用モータであり、Ｌａ１は左側灯体のＨＩＤランプであり、Ｌａ２は右側灯体のＨＩＤランプである。ＨＬＢ１，ＨＬＢ２は前照灯点灯装置であり、運転者の手元スイッチにより電源Ｅｓが供給されると、ランプＬａ１，Ｌａ２を点灯させる。Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ３は、各モータを駆動するワイヤーハーネスの束である。【０００７】
図２７の第１の従来例は、車速や舵角の情報を、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などに代表される車両用ネットワーク（ＣＡＮ通信ライン）により車室内のＥＣＵが得ている。ＥＣＵは、車速や舵角の情報に基づいて、前照灯や補助灯を上下もしくは左右に駆動する。前照灯の点灯は、運転者の手元スイッチによりＨＩＤランプを点灯させる。【０００８】
図２８の第２の従来例は、車速や舵角の情報を、車両用ネットワークにより車室内のＥＣＵが得ている。ＥＣＵは、その車速や舵角の情報に基づいて、前照灯や補助灯を駆動するための目標位置、光軸の目標角度等を演算し、前述のネットワークとは異なるローカル通信ライン（例えばＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  ＩｎｔｅｒＣｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））を介して左右の灯体側の個別のＥＣＵ１，ＥＣＵ２へと通信する。左右の灯体側の個別のＥＣＵ１，ＥＣＵ２は、その情報を元に前照灯や補助灯を上下もしくは左右に駆動する。従来例１と同様に、前照灯の点灯は運転者の手元スイッチによりＨＩＤランプを点灯させる。【０００９】
なお、特開２００６−７９８７号公報には、ＨＩＤランプの点灯装置と前照灯や補助灯を駆動するＥＣＵを一体化した構成が開示されている。【００１０】
しかし、図２７や図２８の構成ではＨＩＤランプの点灯装置及び各ＥＣＵに制御用マイコンが必要となる。そのため、フロントモジュールのトータルコストが高くなる。そこで、点灯装置とＥＣＵとを制御面で一体化することにより、トータルコストの低減が考えられる。しかしながら、ＨＩＤランプの点灯装置は、運転者に光のちらつきを与えないよう細やかなランプ電力のフィードバック制御を行っている。一方、舵角に応じて配光を可変させるＥＣＵには、通信制御、Ａ／Ｄ変換による車輌情報の入手、及び運転者により安全で快適な視認性を与えるように滑らかなモータ制御が要求されている。双方とも運転者の視認性に与える影響が大きく、それぞれリアルタイム性が必要とされ、それらの制御にマイコン性能の大部分が占有されてしまっている。そのために、１つのマイコンによって、ランプ電力のフィードバック制御やモータの制御を実現することが非常に困難であった。【００１１】
また、ここでは、車輌用前照灯制御装置について示したが、スポットライトやダウンライトといった一般照明用のＨＩＤランプの点灯制御と配光可変用の制御とを１つのマイコンにて実現する場合も、同様の問題がある。【００１２】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電灯の点灯制御と、その他の通信制御やモータ可動による前照灯や補助灯の滑らかな駆動制御とを、安価なマイコンにより実現可能とすることにある。
【発明の開示】
【００１３】
本発明は、直流電圧が入力され、高輝度放電灯を矩形波で点灯する高輝度放電灯点灯装置であり、上述の課題を解決するために、高輝度放電灯点灯装置は、高輝度放電灯点灯以外の少なくとも一つの負荷を駆動制御する手段を有し、高輝度放電灯を点灯する矩形波と、負荷の制御とを同期させる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態の車載用前照灯制御システムの全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に用いる前照灯制御装置の回路ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態の動作説明のための波形図である。
【図５】図５は、図４の要部を拡大して示した波形図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態の全体構成図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に用いる前照灯制御装置の回路ブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態の動作説明のための波形図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態に用いる前照灯制御装置の回路ブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態の動作説明のための波形図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施の形態に用いる前照灯制御装置の回路ブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施の形態の動作説明のための波形図である。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の第５の実施の形態の動作説明のための波形図である。
【図１８】図１８は、ランプ電圧及びランプ電流の反転周波数とモータの駆動パルス周波数との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第６の実施の形態のマイコン動作を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の第６の実施の形態のモータ差分の概念を示す説明図である。
【図２１】図２１は、本発明の第６の実施の形態の動作説明のための特性図である。
【図２２】図２２は、本発明の第７の実施の形態のマイコン動作の変更箇所を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の第７の実施の形態の基本例の動作説明図である。
【図２４】図２４は、本発明の第７の実施の形態の一変形例の動作説明図である。
【図２５】図２５は、本発明の第８の実施の形態に用いるモータの特性図である。
【図２６】図２６は、本発明の第９の実施の形態の車載用前照灯を示す概略構成図である。
【図２７】図２７は、第１の従来例の構成図である。
【図２８】図２８は、第２の従来例の構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１に、本発明を適用した第１の実施の形態に係る車載用前照灯制御システムの全体構成図を示す。【００１６】
図２８に示した第２の従来例と比較すると、前照灯点灯装置ＨＬＢ１，ＨＬＢ２とモータ制御用のＥＣＵ１，ＥＣＵ２とは、前照灯制御装置１Ａ，１Ｂ（以下、総称する場合には単に「前照灯制御装置１」と呼ぶ。）に一体化されている。前照灯制御装置１Ａ，１Ｂは、左右の前照灯の光軸を駆動するモータＭ１，Ｍ２（以下、総称する場合には単に「モータＭ」と呼ぶ。）とＨＩＤランプＬａ１，Ｌａ２（以下、総称する場合には単に「ＨＩＤランプＬａ」と呼ぶ。）とを制御する。前照灯制御装置１は、電源として、運転者の手元スイッチによる電源Ｅｓと、イグニッションスイッチに連動するイグニッション電源Ｅｉの双方を入力している。前照灯制御装置１は、第２の従来例においてモータ制御用のＥＣＵ１，ＥＣＵ２に入力していたＬＩＮ通信ラインと接続されている。【００１７】
図１では、前照灯を駆動するモータＭ１，Ｍ２が左右の灯体にそれぞれ一つ備えている場合を示したが、以下に示すＨＩＤランプＬａの点灯とモータ駆動を実現した前照灯制御装置１は、モータが複数になった場合も適用することが可能であり、第１の従来例や第２の従来例と同様に２つのモータＭを駆動することも容易であることは言うまでも無い。【００１８】
図２に、本実施の形態における前照灯制御装置１の回路ブロック図を示す。左側灯体、右側灯体の何れの前照灯制御装置１Ａ，１Ｂであっても構成は同様となる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、Ｌｏｗビームスイッチの操作に応じてＯＮ／ＯＦＦされる電源Ｅｓから供給された直流電圧を、ランプＬａを点灯させることの出来る電圧へ昇降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧であるＤＣ電圧は、フルブリッジインバータ３によりＡＣ電圧（矩形波）に変換され、ランプＬａに印加される。これによって、ＨＩＤランプＬａは、点灯される。この例では、ＨＩＤランプＬａは、高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）である。フルブリッジインバータ３とＨＩＤランプＬａの間に設けられているイグナイタ回路５は、ＨＩＤランプＬａの始動時に、ＨＩＤランプＬａをブレークダウンさせるための高電圧を発生させる。【００１９】
本実施の形態の前照灯制御装置１（Ａ）は、ＨＩＤランプＬａを定電力制御により点灯させている。このＨＩＤランプＬａの定電力制御は、マイコン１０によって行っている。前照灯制御装置１（Ａ）は、ランプ電圧とランプ電流の値を抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって検出する。このランプ電圧及びランプ電流は、オペアンプ等よりなる電圧検出回路８及び電流検出回路９を介してマイコン１０に入力される。マイコン１０は、ランプ電圧及びランプ電流を平均化演算部１１，１２によって平均化する。マイコン１０は、ＲＯＭ上のメモリテーブル１３に格納されたランプ電力指令値Ｗｓと平均化電圧値Ｖａとを用いてランプ電流指令値Ｉｓを算出する。さらに、マイコン１０は、比較演算部１４によって、ランプ電流指令値Ｉｓと平均化ランプ電流Ｉａとを比較し、同一の値となるように一次側電流指令値Ｉ１を演算して、出力する。一次側電流検出回路４により検出された一次側電流検出値Ｉｄは、一次側電流指令値Ｉ１と比較される。この比較結果によって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２は駆動する。以上により、前照灯制御装置１（Ａ）は、定電力制御を実現している。【００２０】
なお、マイコン１０が動作するための電源は、制御電源生成部６にて生成されている。制御電源生成部６への電源は、Ｌｏｗビームスイッチの操作によりＯＮ／ＯＦＦされる電源Ｅｓ及びイグニッション電源Ｅｉの双方から供給される構成としている。これにより、前照灯制御装置１Ａは、ＬｏｗビームスイッチがＯＮに操作されていない場合でも、イグニッションがＯＮに操作されている限りは、マイコン１０を駆動でき、かつイグニッションがＯＮに操作されていない状態にても、ＬｏｗビームスイッチがＯＮに操作されることによってＨＩＤランプＬａを点灯することが可能となる。【００２１】
また、前照灯制御装置１（Ａ）は、ＬＩＮ入力をＬＩＮトランシーバ７を介してマイコン１０に入力する。マイコン１０は、ＬＩＮ入力内のモータ目標位置Ｍｓの情報を取得し、モータ駆動演算部１５によって駆動パルス信号を演算する。駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２は、ステッピングモータドライバ１６に出力される。ステッピングモータドライバ１６は、駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２に基づいて、モータＭに駆動パルス電流ｉＰ１，ｉＰ２を出力し、モータＭを駆動させる。なお、図４に示すように、駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２は、図４（ｂ）、（ｃ）のように、２本のＨＩＧＨ／ＬＯＷ信号から構成され、モータＭの駆動パルス電流ｉＰ１，ｉＰ２も、図４（ｄ）、（ｅ）のように、２系統あり、駆動パルス信号と駆動パルス電流とは、それぞれが一対一に対応している。【００２２】
図３に、ＨＩＤランプＬａの定電力制御およびモータＭの駆動を行うマイコン１０の制御フローを示す。【００２３】
図中の各ステップの説明を以下に示す。【００２４】
ステップＳＡでは、電源ＯＮによるＲＥＳＥＴ時に、反転時間や反転回数等のマイコン１０の内部の変数を初期化する。【００２５】
ステップＳＢでは、ＨＩＤランプＬａの点灯前の無負荷時の制御を設定する。【００２６】
ステップＳＣでは、ＨＩＤランプＬａが点灯しているかどうかを判断し、点灯していない場合はステップＳＢに戻る。ＨＩＤランプＬａが点灯していた場合は、以下のＨＩＤランプＬａの定電力制御を行うループヘと進む。【００２７】
ステップＳ１では、矩形波の極性反転後、所定時間が経過しているかどうか判断する。所定時間内である場合には、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を行なわずに、ステップＳ１４〜Ｓ１５の処理を行う。【００２８】
ステップＳ２では、マイコン１０の平均化演算部１１が、電圧検出回路８によって検出した値に対してＡ／Ｄ変換を行うことによりランプ電圧を読込む。【００２９】
ステップＳ３では、マイコン１０の平均化演算部１１が、ランプ電圧の読込み値と過去値とを用いて、ランプ電圧の平均化を行なうことで平均化電圧値Ｖａを算出する。その平均化の一例を挙げると、検出値を最新値から３値記憶しておき（読込み時更新）、次の最新値を読込んだとき、上記３値と足し合わせて４で割る。【００３０】
ステップＳ４では、マイコン１０内に持っているメモリテーブル１３からその時のランプ電力指令値Ｗｓを読み出す。ステップＳ５では、ランプ電力指令値Ｗｓ／平均化電圧値Ｖａの計算式により、ランプ電流指令値Ｉｓを演算する。【００３１】
ステップＳ６では、マイコン１０の平均化演算部１２が、電流検出回路９によって検出した値に対してＡ／Ｄ変換を行うことによりランプ電流を読込む。【００３２】
ステップＳ７では、マイコン１０の平均化演算部１２が、ランプ電流の読込み値と過去値とを用いて、上述のような平均化を行なうことで、平均化電流値Ｉａを算出する。【００３３】
ステップＳ８では、マイコン１０の比較演算部１４が、ランプ電流指令値Ｉｓと平均化電流値Ｉａとを比較演算する。【００３４】
ステップＳ９では、比較演算部１４の比較結果により、１次側電流指令値Ｉ１を変更する。【００３５】
ステップＳ１０では、マイコン１０が、フルブリッジインバータ３の前回の極性反転時から極性反転の周期が経過しているか否かを判定し、前回の極性反転時から極性反転の周期が経過していると判定した場合にはステップＳ１１に処理を進め、前回の極性反転時から極性反転の周期が経過していないと判定した場合にはステップＳ１２に処理を進める。【００３６】
ステップＳ１１では、マイコン１０が、極性反転周期が経過しているので、フルブリッジインバータ３に反転命令を出す。ステップＳ１２では、マイコン１０が、極性反転後の時間計算を行う。【００３７】
ステップＳ１３では、その他の制御を行う。【００３８】
ステップＳ１４では、マイコン１０が、モータＭを駆動するための演算を行う。モータＭを駆動するための演算とは、マイコン１０のモータ駆動演算部１５が、ＬＩＮ通信ラインを介してモータＭの目標位置ＭｓをＬＩＮトランシーバ７を介して受信し、目標位置Ｍｓと現在位置を比較して正転か逆転かを判断し、正転か逆転かに基づいて次回の励磁パターンを演算することである。【００３９】
ステップＳ１５では、マイコン１０のモータ駆動演算部１５が、ステップＳ１４の演算により決めた励磁パターンとなるように、駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２を出力する。ただし、ステップＳ１４，Ｓ１５は、放電灯点灯用の矩形波の一度の極性反転に対して一度だけ実施する。【００４０】
本実施の形態により、高輝度放電灯のための矩形波周波数とモータＭの駆動パルスをと同期させることができる。これにより、従来の定電力制御（特許文献１）では、フルブリッジインバータ３の極性反転後に、サンプルホールドにより時間待ちをしていた空き時間（マイコン１０の余剰演算能力）を利用して、モータＭの駆動演算と駆動信号の出力を実現することができる。【００４１】
出力波形の一例を図４に示す。図中の斜線部の時間帯で示すように、高輝度放電灯の矩形波（ランプ電圧もしくはランプ電流）の反転と、モータＭの駆動電流の反転とが同期している。高輝度放電灯を点灯させる矩形波の周期は、図４（ａ）に示すように、周期Ｔ１であるため、矩形波周波数は１／Ｔ１で表され、モータＭを駆動する電流の周期は、図４中の周期Ｔ２であるため、モータＭの駆動パルスの周波数は１／Ｔ２で表される。【００４２】
これにより、マイコン１０の機能として必要とされる、高輝度放電灯の定電力制御とモータＭの駆動制御とで、演算負荷を時間的に分割することができ、マイコン１０の複数化や高性能化をせずに、双方の制御の両立を実現することが可能となる。【００４３】
また、図５に示すように、矩形波の極性反転時の動作を詳細に記述すると、高輝度放電灯を点灯させるための矩形波の極性反転（ａ）と、モータＭの駆動パルス信号Ｍｐ１，Ｍｐ２の出力（ｂ）、（ｃ）とは、完全に一致するのではなく、ステップＳ１４のモータＭを駆動するための演算分だけ時間ずれが生じる。このモータＭを駆動するための演算としては、通信（車速や舵角等車輌情報及び照度などの車外情報の送受信）・車高センサ等のセンサ値の読込・操舵角変化角速度演算・モータ駆動目標位置の演算・駆動周波数の演算・モータ現在位置の演算等がある。これらの演算は、車輌が走行中や停車中もしくはモータＭの駆動開始時や停止時といった状況に応じて演算時間が変化する。【００４４】
本実施の形態では、高輝度放電灯を点灯させるための矩形波の極性反転を時間計測して反転する制御を記述したが、反転タイミングの精度を上昇させる手段としてマイコン１０の割り込み制御を利用することも考えられる。しかし、割り込み制御を用いたとしても上記演算時間のばらつきがモータＭの駆動パルス周波数のばらつきとなる。そこで、上記演算時間を各状況における一番長い時間に統一する（短い時間のコードには時間待ちの命令を追加する）。これにより、モータ駆動用の演算時間が異なる場合も、ランプ電圧・ランプ電流（矩形波）の反転後から同一の時間経過後に駆動パルス信号を切り替えることができ、駆動パルス周波数のばらつきを低減することが可能となる。【００４５】
高輝度放電灯の矩形波点灯時のサンプルホールド時間（Ｓ＆Ｈ時間）は、ランプ電圧及びランプ電流（矩形波）の極性反転後、数１００μｓ間必要となるため、上記演算を行ってもサンプルホールド時間以内で終了させることができる。すなわち、図５に示すように、高輝度放電灯の点灯制御用マイコンの演算処理能力が余っているサンプルホールド時間の間に、モータ駆動用演算時間ｔを設け且つ実際の駆動パルス信号の切替を行う。【００４６】
本実施の形態では、ステップＳ１４の演算にてＬＩＮ通信ラインを介して目標位置を得ているものを示したが、ＣＡＮ通信ラインによって車速や舵角を得てモータＭを駆動するものであってもよい。ただし、マイコン１０は、車速や舵角の信号に基づいて、モータＭの目標位置を演算するといった処理も必要となることは言うまでもない。【００４７】
また、本実施の形態では、ステップＳ１４の演算にてＬＩＮ通信ラインにより目標位置を得ているものを示したが、車高センサからの車高情報を得てモータＭを駆動するものであっても良い。ただし、この場合も、マイコン１０は、車高情報よりモータＭの目標位置を演算するといった処理が必要となることは言うまでもない。また、それにあわせてＣＡＮやＬＩＮ通信等により車速等の情報も合わせて演算してモータＭを駆動することが更に望ましい。【００４８】
本実施の形態では、モータＭを駆動させることのみを記述し、そのアプリケーションまでは示していないが、このモータＭの駆動により、“前照灯の照射範囲を上下に振る”とか“前照灯もしくは補助灯の照射範囲を左右に振る”とか“モータＭを複数個制御することにより前照灯もしくは補助灯の照射範囲を上下左右に振る”ことを想定している。【００４９】
また、マイコン１０のランプ電力制御の内容についても、ここに例示したものに限定されるものではない。【００５０】
（第２の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第２実施の形態について説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。【００５１】
この第２の実施の形態は、図６に示すように、ＨＩＤランプＬａ（高輝度放電灯）の点灯制御とモータ制御とを一体化したＨＩＤランプ制御装置１００を備えている。このＨＩＤランプ制御装置１００は、前照灯制御装置１と同様の機能を備えている。ＨＩＤランプ制御装置１００は、店舗や舞台照明などの一般用（店舗や舞台照明）のＨＩＤランプＬａの点灯を制御すると共に、当該ＨＩＤランプＬａの配光稼働用のモータＭを駆動させる制御を行う。このモータＭは、図中に示す矢印のように、ＨＩＤランプＬａの取付部を回転駆動して、照射方向を移動させる。なお、ＨＩＤランプＬａは、第１の実施の形態で示した車両用途、店舗用途や舞台照明用途に限らない。すなわち、第２の実施の形態におけるＨＩＤランプ制御装置１００は、ＨＩＤランプＬａの点灯制御とモータＭの駆動制御とを同時に行うものであれば、あらゆる用途に適用することができるものである。【００５２】
このＨＩＤランプ制御装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換部１０１とは、同一の筐体に収容されている。ＡＣ／ＤＣ変換部１０１は、商用ＡＣラインと接続され、ＨＩＤランプ制御装置１００に直流電圧を供給する。ＨＩＤランプＬａは、ＨＩＤランプ制御装置１００と接続されて、筐体から露呈している。ＨＩＤランプ制御装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換部１０１にて変換された直流電圧が供給されることによって、ＨＩＤランプＬａを点灯制御する。【００５３】
また、ＨＩＤランプ制御装置１００は、ＵＡＲＴや赤外線通信等によりモータＭの目標位置情報を入力する。この通信処理は、図７に示すように、通信用トランシーバ７’によって行われる。このモータＭの目標位置情報を通信用トランシーバ７’によって入力したことに応じて、ＨＩＤランプ制御装置１００は、ＨＩＤランプＬａの配光可動用のモータＭに駆動電流を出力する。それと同時に、ＨＩＤランプ制御装置１００は、平均化演算部１１によって平均化した平均化電圧値Ｖａ及び平均化演算部１２によって平均化した平均化ランプ電流Ｉａといったランプ状態を、通信用トランシーバ７’を介して出力する。【００５４】
図７に示すように、ＨＩＤランプ制御装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換部１０１によって変換された直流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ２によって得る。ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、上述したＤＣ−ＤＣコンバータ２とは異なり、降圧チョッパ回路で構成されている。この降圧チョッパ回路で降圧された直流電圧は、フルブリッジインバータ３に供給されて、ＨＩＤランプＬａの点灯に使用される。【００５５】
このように構成されたＨＩＤランプ制御装置１００のマイコン１０は、上述した図３と同様に、ステップＳＡ〜ステップＳＣを行い、ステップＳ１〜ステップＳ１１又はステップＳ１，ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１０，Ｓ１１を行った後に、ステップＳ２１に処理を進める。具体的には、マイコン１０は、ステップＳ１０にてフルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流が反転する周期が経過したことを判定し、図５に示したように一定周期でフルブリッジインバータ３のランプ電圧及びランプ電流が反転したことをステップＳ１１にて検出すると、ステップＳ２１に処理を進める。【００５６】
ステップＳ２１において、マイコン１０は、所定送信周期が経過したか否かを判定する。このとき、マイコン１０は、一定周期でフルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流が反転の後に、反転回数をカウントすることにより、所定送信周期が経過したかを判断する。マイコン１０は、所定送信周期が経過していたと判定した場合のみ、ステップＳ２２に処理を進める。【００５７】
ステップＳ２２において、マイコン１０は、平均化演算部１１によって求めた平均化電圧値Ｖａ及び平均化演算部１２によって求めた平均化ランプ電流Ｉａをランプ状態として通信用トランシーバ７’に出力する。これによって、マイコン１０は、通信用トランシーバ７’によって、ランプ状態を送信させる。【００５８】
これにより、ランプ状態の送信処理は、図９（ｄ）に示すように、図９（ａ）のフルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転と同期させることができる。すなわち、図９の斜線部に示すランプ電圧及びランプ電流の反転タイミングと同期して、ランプ状態を通信用トランシーバ７’から送信できる。なお、図９（ｂ）、（ｃ）は、図４における（ｄ）、（ｅ）に示したモータＭの駆動パルス電流ｉＰ１，ｉＰ２と同様である。したがって、マイコン１０は、ランプ電圧及びランプ電流の反転タイミングと、モータＭの駆動タイミングと、ランプ状態の送信タイミングとを同期させることができる。【００５９】
なお、この実施の形態においては、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転が３回起こるごとにランプ状態の送信処理を行う場合を示している。例えば、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の極性反転の周波数が３００Ｈｚであるため、当該ランプ電圧及びランプ電流の反転周期は１．６６ｍｓｅｃとなるため、ランプ状態の送信周期は、約５ｍｓｅｃとなる。なお、フルブリッジインバータ３の反転周期の１／２の整数倍の時間で、送信周期を設定することも可能となる。【００６０】
このようなＨＩＤランプ制御装置１００によれば、第１の実施の形態と同様に、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とモータ制御との処理負荷を時間的に分割することによって、１つのマイコンによって双方の制御を両立できる。これに加えて、ＨＩＤランプ制御装置１００によれば、ランプ情報を送信するという処理も、１つのマイコン１０によって実現することができる。【００６１】
一般的に、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と、モータ制御との処理負荷を比較すると、ＨＩＤランプＬａの定電力制御の負荷が比較的大きい。したがって、ＨＩＤランプ制御装置１００によれば、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転時にランプ情報の送信処理を行うことによって、マイコン１０の処理負荷を効果的に時間分割することができる。【００６２】
なお、第２の実施の形態は、ＨＩＤランプＬａの配光制御用のモータＭの制御と、ＨＩＤランプＬａそのものの定電力制御と、ランプ情報の送信制御とを同時に行うものを示しているが、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とモータＭの駆動制御との２つの制御を行うものであっても良く、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とランプ状態の送信制御との２つの制御を行うものであっても良い。【００６３】
また、ＨＩＤランプ制御装置１００から送信するランプ情報としては、平均化電圧値Ｖａや平均化ランプ電流Ｉａを挙げているが、その他のＨＩＤランプＬａに関する情報であれば、どのような情報であっても良い。例えば、ＨＩＤランプＬａの異常等によるＨＩＤランプＬａの不点情報や、ＨＩＤランプＬａの総点灯時間や、ＨＩＤランプＬａのオンオフ回数情報や、ＨＩＤランプＬａの故障時の故障箇所情報等を検出する検出回路をＨＩＤランプ制御装置１００に備えて、当該ＨＩＤランプＬａの各種情報をマイコン１０に記憶しておき、ＨＩＤランプＬａの定電力制御やモータＭの駆動制御と同期して、ランプ情報を送信する。これにより、ＨＩＤランプ制御装置１００の外部においてランプ情報を受信して、当該ＨＩＤランプＬａの修理、寿命診断等のメンテナンスを支援することができる。【００６４】
（第３の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。【００６５】
第３の実施の形態に係る前照灯制御装置１は、図１０に示すように、ＨＩＤランプＬａとは異なる他のランプとして、カーブ灯１１０ａと車幅灯１１０ｂとが接続されている。この前照灯制御装置１は、ＨＩＤランプＬａと、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂとを同時に制御する。【００６６】
前照灯制御装置１は、ＬＩＮ通信ラインを介して、ＬＩＮトランシーバ７によってカーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを点灯又は消灯する信号を受信する。ＬＩＮトランシーバ７は、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを点灯又は消灯する信号を受信した場合に、当該信号をマイコン１０の点灯演算部１１１に出力する。【００６７】
点灯演算部１１１は、ＬＩＮトランシーバ７からカーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを点灯又は消灯させる信号を受信したことに応じて、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを点灯又は消灯させる駆動信号を点灯駆動部１１２に出力する。点灯駆動部１１２は、マイコン１０の点灯演算部１１１から供給された駆動信号に応じて、カーブ灯１１０ａ、車幅灯１１０ｂのそれぞれに駆動電流を供給する。【００６８】
また、この前照灯制御装置１は、上述した第２の実施の形態におけるＨＩＤランプ制御装置１００と同様に、平均化演算部１１によって演算した平均化電圧値Ｖａ及び平均化演算部１２によって演算した平均化ランプ電流ＩａをＬＩＮトランシーバ７によって、ＬＩＮ通信ラインに出力する。【００６９】
このような前照灯制御装置１の動作を、図１１を参照して説明する。この前照灯制御装置１は、第２の実施の形態におけるＨＩＤランプ制御装置１００と同様に、ステップＳ１１の後に、ステップＳ２１及びステップＳ２２の処理を行って、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と同期して、ランプ状態の送信処理を行う。【００７０】
また、前照灯制御装置１は、ステップＳ１において、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転後に所定時間が経過していないと判定した場合に、上述したステップＳ１４の及びステップＳ１５の処理に代えて、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を行う。【００７１】
ステップＳ３１において、前照灯制御装置１は、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂといったＨＩＤランプＬａ以外の他灯を点灯させる演算をして、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを駆動させる場合には駆動信号を出力する。この演算は、点灯演算部１１１によって、ＬＩＮトランシーバ７からカーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを点灯させるか否かを判断する処理や、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂの点消灯状態を判断する。例えば、点灯演算部１１１は、ＨＩＤランプＬａが点灯している時のみ、カーブ灯１１０ａを点灯させると判断する。【００７２】
次のステップＳ３２において、前照灯制御装置１は、ステップＳ３１にて演算した駆動信号を点灯駆動部１１２に出力する。【００７３】
このような前照灯制御装置１によれば、図１２（ａ）に示すフルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転タイミングと、図１２（ｂ）に示すカーブ灯１１０ａの駆動信号と、図１２（ｃ）に示す車幅灯１１０ｂの駆動信号と、図１２（ｄ）に示すランプ状態の送信処理とを同期させることができる。【００７４】
これによって、マイコン１０の機能として必要とされるＨＩＤランプＬａの定電力制御と、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂといった他灯の制御と、通信制御とを時間的に分割することができる。したがって、１つのマイコン１０でこれらの制御を行うことができ、マイコン１０の高機能化をせずに、複数の制御を実現できる。これに加えて、前照灯制御装置１によれば、ランプ情報を送信するという処理も、１つのマイコン１０によって実現することができる。【００７５】
一般的に、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と、他灯の制御との処理負荷を比較すると、ＨＩＤランプＬａの定電力制御の負荷が比較的大きい。したがって、前照灯制御装置１によれば、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転時にランプ情報の送信処理を行うことによって、マイコン１０の処理負荷を効果的に時間分割することができる。【００７６】
なお、第３の実施の形態は、他灯の制御と、ＨＩＤランプＬａそのものの定電力制御と、ランプ情報の送信制御とを同時に行うものを示しているが、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と他灯の駆動制御との２つの制御を行うものであっても良く、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とランプ状態の送信制御との２つの制御を行うものであっても良い。【００７７】
また、ＨＩＤランプ制御装置１００から送信するランプ情報としては、平均化電圧値Ｖａや平均化ランプ電流Ｉａを挙げているが、その他のＨＩＤランプＬａに関する情報であれば、どのような情報であっても良い。例えば、ＨＩＤランプＬａの異常等によるＨＩＤランプＬａの不点情報や、ＨＩＤランプＬａの総点灯時間や、ＨＩＤランプＬａのオンオフ回数情報や、ＨＩＤランプＬａの故障時の故障箇所情報等を検出する検出回路をＨＩＤランプ制御装置１００に備えて、当該ＨＩＤランプＬａの各種情報をマイコン１０に記憶しておき、ＨＩＤランプＬａの定電力制御やモータＭの駆動制御と同期して、ランプ情報を送信する。これにより、ＨＩＤランプ制御装置１００の外部においてランプ情報を受信して、当該ＨＩＤランプＬａの修理、寿命診断等のメンテナンスを支援することができる。【００７８】
更に、他灯として、カーブ灯１１０ａ及び車幅灯１１０ｂを例として挙げているが、車両の方向指示ようのウィンカ、Daylight、ハイビームライト（High/Low切替のソレノイド）であっても、上述したようにＨＩＤランプＬａの制御と同期を取って制御をすることができる。【００７９】
更に又、一般的に、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転周波数は数１００Ｈｚであるため、この周波数でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと人の目には明滅していることが分からない。これにより、マイコン１０は、車幅灯１１０ｂを点灯させる制御において、例えば、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転の半周期×３を点灯期間とし、半周期×１を消灯期間とすることによって、車幅灯１１０ｂを７５％のデューティ比で調光制御（インバータ制御）することができる。同様の制御を行うことにより、他灯の調光制御を実現することが可能となる。【００８０】
また、マイコン１０は、ＨＩＤランプＬａの点灯期間及び消灯期間を長くすることにより、ＨＩＤランプＬａの明滅周期を遅くし、人に明滅を認識させることが可能なことは言うまでもなく、例えばウィンカのＯＮ／ＯＦＦ周期の制御と、昼間点灯用の昼光照明（DayLight）を際立たせるための明滅制御との同期を取ることもできる。【００８１】
（第４の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第４の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。【００８２】
第４の実施の形態に係る前照灯制御装置１は、図１３に示すように、制御対象の負荷として、ＨＩＤランプＬａの他に、ＨＩＤランプＬａの光軸を上下方向に駆動するレベリングアクチュエータ１２０が接続されている。この前照灯制御装置１は、ＨＩＤランプＬａの動作と、レベリングアクチュエータ１２０の動作とを同時に制御する。【００８３】
前照灯制御装置１は、ＣＡＮ通信ラインを介して、ＣＡＮトランシーバ７’’によって、車速等の車両情報を入力すると共に、平均化電圧値Ｖａ及び平均化ランプ電流Ｉａを出力する。ＣＡＮトランシーバ７’’は、車両情報を入力すると、当該車両情報をマイコン１０のレベリングモータ制御部１２１に出力する。この車両情報は、レベリングアクチュエータ１２０を駆動するための目標を演算するための情報の１つである。すなわち、上述したモータＭの制御では、モータＭの目標位置情報を得ていたが、これに代えて、第４の実施の形態の前照灯制御装置１は、車両情報を得ている。【００８４】
また、前照灯制御装置１は、図示しない車高センサが接続されている。前照灯制御装置１は、車高センサ信号をＡ／Ｄ変換して、マイコン１０のレベリングモータ制御部１２１に出力する。【００８５】
レベリングモータ制御部１２１は、車高センサ信号に基づいて、車両の前後方向の傾きを演算する。また、レベリングモータ制御部１２１は、ＣＡＮトランシーバ７’’から車速を示す車両情報を受信して、車両が停車中か安定走行中であるかを演算する。これにより、レベリングモータ制御部１２１は、レベリングアクチュエータ１２０を駆動させて、配光を制御するかを判断する。レベリングアクチュエータ１２０を駆動させる必要がある場合には、車両の前後方向の傾きに応じた値の駆動信号をアナログ出力部１２２に出力する。この駆動信号は、マイコン１０から出力されるため０ボルト、５ボルトのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。【００８６】
アナログ出力部１２２は、レベリングモータ制御部１２１から出力された駆動信号に応じて、イグニッション電源Ｅｉから供給された電力を平滑用コンデンサ（図示せず）に充放電させることにより、目標位置となるアナログ信号をレベリングアクチュエータ１２０に出力する。【００８７】
レベリングアクチュエータ１２０は、アナログ出力部１２２から供給された目標位置となるアナログ信号と、レベリングの角度に相当するアナログ値（モータの移動距離を、可変抵抗等を用いて検出した値）とを比較し、それらが一致するようにモータを制御することで、ＨＩＤランプＬａの上下方向の配光を制御する。【００８８】
このような前照灯制御装置１の動作を、図１４を参照して説明する。この前照灯制御装置１は、第２の実施の形態におけるＨＩＤランプ制御装置１００と同様に、ステップＳ１１の後に、ステップＳ２１及びステップＳ２２の処理を行って、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と同期して、ＣＡＮトランシーバ７’’を介してランプ状態の送信処理を行う。【００８９】
また、前照灯制御装置１は、ステップＳ１において、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転後に所定時間が経過していないと判定した場合に、ステップＳ４１及びステップＳ４２の処理を行う。【００９０】
ステップＳ４１において、レベリングモータ制御部１２１は、レベリングモータ（Ｌ／Ａ）を駆動させるための演算を行う。このとき、レベリングモータ制御部１２１は、Ａ／Ｄ変換した車高センサ値を読み込み、当該車高センサ値に基づいて車両の傾きを演算し、車両の傾きが安定しているか否かを判定する。このとき、レベリングモータ制御部１２１は、ＣＡＮトランシーバ７’’を介して供給される車速情報に基づいて、車両が停止中又は一定速度で安定して走行しているかを判定する。レベリングモータ制御部１２１は、車両が停止中又は一定速度で安定して走行しており、車高センサ値も安定している場合には、車両の傾きに応じた信号値の駆動信号を演算する。【００９１】
ステップＳ４２において、アナログ出力部１２２は、ステップＳ４１において演算された駆動信号を受信し、レベリングアクチュエータ１２０を駆動させる。【００９２】
このような前照灯制御装置１によれば、図１５（ａ）に示すフルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転タイミングと、図１５（ｂ）の丸印で示す車高センサ値の読み込みタイミング及びレベリングアクチュエータ１２０を駆動させる演算処理、図１５（ｃ）に示すレベリングモータ制御部１２１の駆動信号と、図１５（ｄ）に示すアナログ出力部１２２からのアナログ出力値と、図１５（ｅ）に示すランプ状態の送信処理とを同期させることができる。【００９３】
これによって、マイコン１０の機能として必要とされるＨＩＤランプＬａの定電力制御と、レベリングアクチュエータ１２０の制御と、通信制御とを時間的に分割することができる。したがって、１つのマイコン１０でこれらの制御を行うことができ、マイコン１０の高機能化をせずに、複数の制御を実現できる。これに加えて、前照灯制御装置１によれば、ランプ情報を送信するという処理も、１つのマイコン１０によって実現することができる。【００９４】
また、マイコン１０は、一般的に、タイマ機能として、ＰＷＭ信号を出力する機能を有しており、一旦出力設定を行うと、ＰＷＭ信号の出力を停止するまで自動的にＰＷＭ信号を出力するため、駆動信号を出力する処理負荷はない。このため、マイコン１０は、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転時にタイマの設定を行うことで、処理の時間的な分割を実現することができる。【００９５】
更に、前照灯制御装置１によれば、車高センサ値に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を変更することによってアナログ出力部１２２から出力するアナログ出力値を変更し、レベリングアクチュエータ１２０がアナログ出力値に応じて上下方向における配光制御を行うため、レベリングアクチュエータ１２０の制御を実現できていることが分かる。【００９６】
更にまた、この前照灯制御装置１によれば、上述した実施の形態と同様に、１つのマイコン１０によって、ＨＩＤランプＬａの制御と同期して、ランプ状態の送信処理を行うことができる。【００９７】
一般的に、ＨＩＤランプＬａの定電力制御と、レベリングアクチュエータ１２０の制御との処理負荷を比較すると、ＨＩＤランプＬａの定電力制御の負荷が比較的大きい。したがって、前照灯制御装置１によれば、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転時にレベリングアクチュエータ１２０の制御を行うことによって、マイコン１０の処理負荷を効果的に時間分割することができる。【００９８】
なお、第４の実施の形態は、レベリングアクチュエータ１２０の制御と、ＨＩＤランプＬａそのものの定電力制御と、ランプ情報の送信制御とを同時に行うものを示しているが、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とレベリングアクチュエータ１２０の駆動制御との２つの制御を行うものであっても良く、ＨＩＤランプＬａの定電力制御とランプ状態の送信制御との２つの制御を行うものであっても良い。また、第４の実施の形態においては、車高センサ値の読み込みを行っているが、レベリングアクチュエータ１２０の位置を読み取るためのＡ／Ｄ変換を同時に行っても、マイコン１０の処理負荷を低減することができる。【００９９】
また、第４の実施の形態においては、車高センサ値によって車両の前後方向における傾きを演算しているが、車両の前後にそれぞれ車高センサを設けて車高センサ値の読み込みを演算しても良い。【０１００】
更に、第４の実施の形態においては、アナログ値の車高センサ値を前照灯制御装置１へ入力していたが、車高センサもしくは専用のＥＣＵによりＣＡＮ信号に変換し、ＣＡＮ信号として車高又は車両の前後方向における傾きの値を前照灯制御装置１に入力しても良い。【０１０１】
（第５の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第５の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。なお、第５の実施の形態は、第１の実施の形態に示した構成を参照して説明する。【０１０２】
上述した実施の形態は、例えば図３に示すように、ステップＳ１において、ＨＩＤランプＬａを点灯させるランプ電圧及びランプ電流（矩形波）の極性反転から所定時間が経過していない場合、ステップＳ１４において、極性反転毎にモータＭの駆動演算を行い（ステップＳ１４）、ステップＳ１５において、駆動パルスを変更していた。【０１０３】
これに対して、第５の実施の形態に係る前照灯制御装置１は、図１６に示すように、ステップＳ１においてランプ電圧及びランプ電流の反転後に所定時間が経過していないと判定した場合に、ステップＳ５１に処理を進めて、ランプ電圧及びランプ電流の反転回数が所定回数を超えたか否かを判定する。ランプ電圧及びランプ電流の反転回数が所定回数を超えていないと判定された場合には、ステップＳ５２において、反転回数のカウント値をカウントアップして、ステップＳ１０に処理を進める。【０１０４】
そして、フルブリッジインバータ３におけるランプ電圧及びランプ電流の反転を所定回数だけ行った後、ステップＳ５１において、ランプ電圧及びランプ電流の反転回数が所定回数を超えたと判定し、ステップＳ５３において、反転回数を１にクリアする。次に、前照灯制御装置１は、ステップＳ１４においてモータＭの駆動演算を行い、ステップＳ１５において駆動パルスを変更する。【０１０５】
このような第５の実施の形態における前照灯制御装置１は、モータＭの駆動パルス周波数をＨＩＤランプＬａの点灯のための矩形波周波数の２／ｎ（ｎは整数）の中から自由に選択することが可能となり、モータＭに要求される特性（精度・トルク・駆動速度）に応じた設定が可能となる。【０１０６】
図１７に、一般的なＨＩＤランプＬａを点灯させるための矩形波周波数として３００Ｈｚを選択した場合の、モータＭの駆動パルス周波数を設定できる範囲を示す。この場合、モータＭの駆動パルスの周波数は、６００Ｈｚ、３００Ｈｚ、２００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、１２０Ｈｚ、１００Ｈｚ、８５．７Ｈｚ、７５Ｈｚ、…のように設定することが可能となる。【０１０７】
このように、モータＭを駆動するためのパルス周波数を離散的にしか設定することができない。そこで、図１６におけるステップＳ１０において判断されるランプ電圧及びランプ電流の反転周期を、図１８に示すように、３００Ｈｚの他に、５００Ｈｚ，７００Ｈｚ，９００Ｈｚ、１ｋＨｚの何れかに変更する。これにより、モータＭの駆動パルス周波数を設定することのできる値を増やすことが可能となる。ＨＩＤランプＬａは矩形波点灯のデューティ比が５０％であれば電極の一方だけが消耗する理由とならないため、矩形波の反転周波数をモータＭの駆動パルスに応じて変更しても問題とはならない。【０１０８】
また、上述した第２〜第４の実施の形態における他灯の制御や、ランプ状態の送信処理、Ａ／Ｄ変換によるデータ読み込みや、レベリングアクチュエータ１２０の制御の周期についても、同様の制御によって周期を設定する幅を広げることができる。【０１０９】
（第６の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第６の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。なお、第６の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態に示した構成を参照して説明する。【０１１０】
第６実施形態に係る前照灯制御装置１は、第５の実施の形態においては、ＨＩＤランプＬａに供給する矩形波の極性反転が所定回数に達した場合にモータＭの駆動パルスを変更していたが、当該所定回数をモータ駆動の目標位置と現在のモータ位置との差分（モータ差分）に応じて、モータＭの駆動パルス変更毎に設定する。【０１１１】
マイコン１０は、図１９に示すように、上述のステップＳ１４の処理を、ステップＳ６１〜ステップＳ６４とし、ステップＳ５１において反転回数と比較される所定回数を、モータ駆動パルスの出力ごとに変更している。以下にフローチャートの説明を示す。【０１１２】
ステップＳ６１では、モータ駆動の目標位置を読み込む。【０１１３】
ステップＳ６２では、ステップＳ６１にて読み込んだ目標位置から、モータＭの現在位置を引くことにより、モータ差分を演算する。【０１１４】
ステップＳ６３では、ステップＳ６２にて演算したモータ差分に応じた反転回数の所定回数を設定する。【０１１５】
ステップＳ６４では、ステップＳ６２にて演算したモータ差分に応じて、配光制御用のモータＭの駆動信号をどのように変更するか（右向き、又は、左向き等）を演算する。【０１１６】
図２０に、モータ差分の概念の説明図を示し、図２１にモータ差分に応じたモータ駆動周波数を決める所定回数：ｎを決めるテーブル（モータ駆動周波数を決める所定回数をｎ＝１，２，３，４と可変する場合）を示す。【０１１７】
本実施の形態により、モータ目標位置とモータ現在位置の差分によりモータＭの駆動周波数を可変とすることができ、モータ差分が小さい場合は駆動周波数を一番遅い状態（本実施の形態ではｎ＝４）に保持することができる。また、モータ差分が大きいため、目標位置に達するまでの時間が長くなるといった場合のみ、駆動周波数を大きくし、モータ駆動速度を上昇させることができる。【０１１８】
モータＭの駆動周波数が大きいほど、マイコン１０にかかる負荷が大きくなる。このため、本実施の形態の前照灯制御装置１は、モータ差分が大きく、モータＭの高速動作が必要という場合を除いて、モータＭを低速で駆動させることが実現でき、これによりマイコン１０にかかるモータ駆動のための処理負荷を軽くすることが可能となる。【０１１９】
図１のモータＭ１，Ｍ２を駆動する目標位置は、車両におけるハンドル操作に基づく舵角に応じて決められている。例えばハンドルを右に切った時に、車両における左右のＨＩＤランプＬａ１，Ｌａ２の照射範囲を共に右へ駆動させる場合を考える。この場合、右側のＨＩＤランプＬａ２はコーナーの先を照らすために大きな角度で駆動させるが、左側のＨＩＤランプＬａ１を右側のＨＩＤランプＬａ２と同一角度で駆動させると、前方方向の光が少なくなる。このため、左側のＨＩＤランプＬａ１は、右側のＨＩＤランプＬａ２と比べて駆動する角度を小さくするのが一般的である。この時、左右のＨＩＤランプＬａ１，Ｌａ２の配光制御用のモータＭ１，Ｍ２を同一の角速度で駆動すると、目標位置に到達するタイミングが左右のＨＩＤランプＬａ１，Ｌａ２でずれてしまい、運転者に違和感を与えてしまう。そこで、モータ差分とモータ駆動周波数の関係を図２１のように設定することにより、モータＭ１，Ｍ２の駆動位置が目標位置へ達するまでの時間を左右の灯体で略一定とすることができ、運転者に違和感を与えることなく、モータＭ１，Ｍ２を駆動することができる。【０１２０】
図２１の関係を式で表すと、以下のようになる。モータ駆動周波数を決める所定回数ｎの最大値をＫとしたとき、モータ差分が所定幅未満の場合はｎ＝Ｋで駆動し、モータ差分が大きくなるにつれて以下の数式にのっとる。【０１２１】
ｉ×所定幅≦モータ差分＜（ｉ＋１）×所定幅の時、ｎ＝Ｋ−ｉのモータ駆動周波数で動作させる。【０１２２】
ただし、上式のｉは整数かつ最大値はＫ−２であり、ｉ＝Ｋ−１となる場合には、モータ差分が（Ｋ−１）×所定幅以上のとき、ｎ＝１のモータ駆動周波数で動作させる。【０１２３】
本実施の形態では、モータＭの駆動周波数を、モータ目標位置とモータ現在位置の差分により演算したが、上記差分の代わりに、モータ目標位置の変化角速度やハンドル舵角の変化角速度（変化角速度が大きい場合はモータ駆動目標位置とモータ現在位置の差分が大きい）を演算して制御しても、同様の効果を得ることが可能である。【０１２４】
（第７の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第７の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。なお、第７の実施の形態は、図１及び図２に示した構成を参照して説明する。【０１２５】
図２２に第７の実施の形態のマイコン１０の要部フローを示す。第７の実施の形態に係る前照灯制御装置１は、第６の実施の形態のステップＳ６３において、図２２の処理を行う。第６の実施の形態からの変更点は、ステップＳ６３の処理において、第６の実施の形態では、モータ差分に応じてモータ駆動パルス周波数を決める所定回数ｎ（１〜４）を設定していたが、第７の実施の形態では、モータ差分が大きい場合にも、モータ動作開始時には最低周波数で駆動することとし、その後、所定パルス数だけ出力した後、（モータ差分により演算された駆動周波数まで）段階的にモータ駆動周波数を上げていく点である。【０１２６】
この前照灯制御装置１のマイコン１０は、ステップＳ７１にてモータＭの動作開始時かどうかを判断し、もしも動作開始時なら、ステップＳ７２で所定回数ｎに４を代入する。つまり、モータＭの駆動パルス周波数を最小値に設定して、モータＭの動作を開始させる。モータＭの動作開始時でない場合は、ステップＳ７３にて、モータ差分に応じた所定回数を演算し、それを所定回数ｎ２に代入する。【０１２７】
ステップＳ７４にて、所定回数ｎ２と現在の所定回数ｎを比較し、所定回数ｎ２が所定回数ｎ以上の場合は、ステップＳ７７にて所定回数ｎ２を所定回数ｎに代入する。つまり、駆動パルス周波数がモータ差分から演算した周波数より大きい場合は駆動パルス周波数を低減する。【０１２８】
ステップＳ７４にて、所定回数ｎ２と現在の所定回数ｎを比較し、所定回数ｎ２が現在の所定回数ｎ未満の場合は、ステップＳ７５にて、現在の周波数にて出力しているパルス数が所定パルス数以上かを判断し、所定パルス数以上出力していた場合、ステップＳ７６にて、所定回数ｎを１低減する。これにより、モータ駆動周波数を上昇させる。【０１２９】
図２３に本実施の形態の制御方式による動作を示す。時刻ｔ＝０で目標位置が変更され、ｔ＝ｔ１で目標位置がさらに変化した場合の、モータ駆動パルス周波数の変更とそれによる現在位置の変化を示している。【０１３０】
第６の実施の形態の動作では、モータ駆動パルス周波数をモータ差分に応じて可変としている。よって、ｔ＝０の目標位置変更時にモータ差分が３×所定幅よりも大きくなり、モータ駆動パルス周波数はｎ＝１の最大周波数で駆動されることとなるが、本実施の形態の制御によりパルス周波数を段階的に上昇させる制御を実現している。【０１３１】
上記制御を行うことにより、マイコン１０にかかる負担の分割を実現しつつ、かつモータＭのスローアップを実現することが可能となり、モータＭの動作開始時のトルクを大きくすること及びモータＭのスムーズな動作を実現することができる。かつモータ動作開始時の周波数を低くすることにより、マイコン１０への負荷の大きいモータＭの動作開始時にマイコン１０の負荷を低減することができる。【０１３２】
また、所定回数ｎを増大させて、モータＭの駆動パルス周波数を低減する際にも同様の制御を行う（一度駆動パルス周波数を上昇させた後は、たとえ目標位置に達していたとしても段階的に駆動パルス周波数を低減する）ことにより、モータＭのスローダウンも実現することが可能となり、さらにモータＭのスムーズな動作を実現することができることは言うまでもない。この際の動作を図２４に示す。【０１３３】
（第８の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第８の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。なお、第８の実施の形態は、図１及び図２に示した構成を参照して説明する。【０１３４】
図２５に本実施の形態にて使用するモータＭの特性を示す。使用する前照灯制御装置１は第７の実施の形態と同様である。本実施の形態では、ＨＩＤランプＬａを点灯させる矩形波の極性反転周波数が３００Ｈｚの場合を記述している。矩形波の周波数の２倍である６００ＰＰＳにおける使用するモータＭのプルアウトトルク（安定動作しているモータＭが出力することのできる周波数に対する最大トルク）が、機構系を駆動するのに必要なトルクＴｓとほぼ同値となるモータＭを使用している。【０１３５】
また、モータＭのプルイントルク（モータＭが動作開始できる周波数に対する最大トルク）が最低周波数で、機構系を駆動するのに必要なトルクＴｓより大きい設定となっている。本実施の形態では矩形波の極性反転をカウントする所定回数ｎの最大値をｎ＝４（１５０ＰＰＳ相当）とする。所定回数ｎの最大値の設定は、モータＭに存在する固有共振周波数帯域を避ける値に設定している。すなわち、所定回数ｎの最大値を４とし、ｎ＝５，６は使用しないものとすることにより、モータＭの共振周波数帯域を使用することを避けることが可能となる。【０１３６】
本実施の形態のモータＭと前照灯制御装置１を組み合わせることにより、前照灯制御装置にて設定できるモータＭの駆動パルス周波数を選択できる範囲がもっとも広がり、よりモータＭの滑らかな制御を実現することができる。【０１３７】
また、本実施の形態では前照灯制御装置１の矩形波の極性反転をカウントする所定回数ｎの最大値を４としているが、これはモータＭの固有共振周波数帯域が存在するために決められており、共振周波数帯域を越えたさらに低周波側の値を所定回数ｎの最大値とし、共振周波数帯域の周波数を避けて使ってもよい。例えば、ｎ＝３０の２０ＰＰＳ等を用いても良い。【０１３８】
（第９の実施の形態）
つぎに、本発明を適用した第９の実施の形態について説明する。なお、上述した発明の実施の形態と同じ部分については同一符号、同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。【０１３９】
図２６に、上述の第１〜第８の実施の形態のうちの何れかの前照灯制御装置１やＨＩＤランプ制御装置１００を搭載した車載用前照灯を示す。図中、１Ａ，１Ｂは前照灯制御装置、ＨＩＤランプＬａ１，ＨＩＤランプＬａ２は前照灯、Ｅｓは運転者の手元スイッチによる電源、Ｅｉはイグニッションに連動する電源である。前照灯制御装置１Ａ，１Ｂはローカル通信であるＬＩＮ通信によりモータ目標位置の情報を取得し、左右のＨＩＤランプＬａ１，ＨＩＤランプＬａ２のモータＭ１〜Ｍ４を駆動する。本実施の形態により、左右の配光が別タイミングで動作完了するといった違和感もなく制御できる前照灯をより簡易かつ低コストに実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明によれば、高輝度放電灯の点灯制御に必要な演算負荷が比較的軽くなる矩形波反転後のサンプルホールド時間と同期して、通信制御、車輌情報取得（Ａ／Ｄ変換）、及びモータの駆動制御を実施することができるので、高輝度放電灯の点灯制御に必要なマイコンの演算負荷と通信制御、車輌情報取得（Ａ／Ｄ変換）、及びモータを駆動制御するマイコンの演算負荷とを時間的に分割することができる。これによって、安価なマイコンを用いて高性能な高輝度放電灯制御システムを実現できる。【０１４１】
また、本発明によれば、矩形波反転を所定回数カウントする毎にモータ駆動等を実施することにより、駆動周期等を設定することが可能となる。また、カウントする矩形波反転の所定回数を、車輌状況に応じて可変することにより、滑らかなモータ制御を実現できる。さらに詳細なモータ駆動制御が必要となる場合は、ＨＩＤランプの矩形波反転周期を可変することで実現することができる。【０１４２】
なお、本発明は車載用ＨＩＤランプに限らず、一般的なＨＩＤランプも矩形波を用いて点灯されるために、一般的なＨＩＤランプの点灯装置においても、同時にモータ制御等の負荷制御を行う場合には、本発明と同様の手段を施すことにより、同様の効果を得ることができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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