JP2002326536A - 車両用照明装置 - Google Patents

車両用照明装置

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JP2002326536A JP2001135898A JP2001135898A JP2002326536A JP 2002326536 A JP2002326536 A JP 2002326536A JP 2001135898 A JP2001135898 A JP 2001135898A JP 2001135898 A JP2001135898 A JP 2001135898A JP 2002326536 A JP2002326536 A JP 2002326536A
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Abstract

(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
いて障害が発生した場合でも、走行安全性を確保したフ
ェールセーフ機能を有する車両用照明装置を提供する。 【解決手段】 車両用照明装置のＡＦＳにおける異常を
検出する異常検出手段２０３，４３３と、異常検出手段
の異常検出信号を受けてランプ３０の垂直方向の光軸角
度を基準角度よりも下方角度位置に設定するランプ垂直
方向光軸調整手段５，６を備える。車両用照明装置が誤
動作する状況に陥ったときに、偏向された状態にあるラ
ンプ３０の光軸を垂直下方向に傾動させることで、当該
ランプ３０が対向車側に偏向された状態の場合でも対向
車を眩惑することがなくなり交通安全の点で好ましいフ
ェールセーフが実現可能になる。

Description

【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照
明装置に関し、特に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ランプ偏向角度制御装置、例えば
適応型照明システム（以下、ＡＦＳ（Adaptive Front-l
ighting System））を備え、システム上において生じる
障害に対して走行安全性を確保した車両用照明装置に関
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
車のステアリングホイールＳＷの操舵角、自動車の速
度、その他自動車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、Ｅ
ＣＵ（Electronic Controll Unit）２に入力し、ＥＣＵ
２は入力されたセンサ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式灯具３Ｒ，３Ｌ、す
なわち照射方向を左右方向に偏向制御可能な前照灯３を
制御するようにしたものである。このような前照灯とし
ては、例えば前照灯内に設けられているリフレクタを水
平方向に回動可能な構成としてリフレクタをモータ等の
駆動力源によって回転駆動する構成のものがあり、この
回転駆動するための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】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＡ
ＦＳにおいて障害が発生したとき、特に前照灯の照射方
向が自動車の直進方向に対して左右のいずれか方向に偏
向した状態で制御不能な状態になったときには、自動車
の直線走行や反対方向のカーブを曲がる際に前方を照明
することができなくなり、あるいは対向車に向けて偏向
した状態で固定されて対向車を眩惑することがあり走行
安全性が悪化してしまうことになる。ＡＦＳにおける障
害としては、例えば、図１に示したＡＦＳにおいては、
センサ１が故障してセンサ１からＥＣＵ２にセンサ出力
が入力されない場合、ＥＣＵ２が故障した場合、前照灯
３内のアクチュエータが故障した場合があり、いずれの
場合もＡＦＳが正常に機能しなくなる。そのため、ＡＦ
Ｓには障害が発生したときにも安全性が低下されること
がないような機能、すなわちフェールセーフ機能を有す
ることが要求される。
【０００４】本発明の目的は、ＡＦＳにおいて障害が発
生した場合でも、走行安全性を確保したフェールセーフ
機能を有する車両用照明装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両の走行状
況に対応してランプの水平方向の偏向角度を制御するラ
ンプ偏向角度制御手段を備える車両用照明装置におい
て、ランプ偏向角度制御手段における異常を検出する異
常検出手段と、異常検出手段からの異常検出信号を受け
てランプの垂直方向の光軸角度を基準角度よりも下方角
度位置に設定するランプ垂直方向光軸調整手段を備える
ことを特徴とする。前記ランプ垂直方向光軸調整手段
は、例えば、ランプを垂直上下方向に傾動するレベリン
グ機構を備え、システム異常検出信号を受けて前記ラン
プの光軸を下方に傾動動作させる構成とする。また、ラ
ンプ偏向角度制御手段は車両に設けられた複数のランプ
についてそれぞれ偏向角度を制御可能に構成され、ラン
プ垂直方向光軸調整手段は異常を生じたランプ以外のラ
ンプの光軸を下方に傾動動作させるとともに正面を照射
するように左右方向にも傾動動作させる構成とすること
が好ましい。
【０００６】本発明によれば、ランプ偏向角度制御手段
を構成しているＡＦＳが誤動作する状況に陥ったとき
に、偏向された状態にあるランプの光軸を垂直下方向に
傾動させることで、当該ランプが対向車側に偏向された
状態の場合でも対向車を眩惑することがなくなり交通安
全の点で好ましいフェールセーフが実現可能になる。ま
た、モータの回転を制御する際にモータに附属されてい
るホール素子から出力されるパルス信号を利用すること
で、既存のモータとは別の部品を必要とすることはな
く、構成の複雑化、コスト高を生じることはない。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施形態を
図面を参照して説明する。図２は図１に示した本発明に
かかる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式灯具
で構成した前照灯の左側灯具３Ｌの縦断面図、図３はそ
の内部構造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、後部開口にはカバー１３が
それぞれ取着されて灯室１４を形成しており、当該灯室
１４内の上部領域には固定リフレタク２１が取着され、
下部領域にはスイブルリフレクタ３１が配設されてい
る。前記固定リフレクタ２１は前記灯具ボディ１１内に
図外のネジ等により固定されており、当該固定リフレク
タ２１内にはシェード２４とともに放電バルブ（ディス
チャージバルブ）２３が取着され、自動車の正面方向に
向けて所定の配光特性となる固定ランプ２０として構成
されている。前記スイブルリフレクタ３１は前記灯具ボ
ディ１１内に内装された支持ブラケット１５の上板１５
１と下板１５２との間に内挿され、当該スイブルリフレ
クタ３１の上面から突出された支軸３２を中心として水
平方向に回動可能に嵌合支持されており、かつその内部
にはシェード３４とともにハロゲンバルブ３３が取着さ
れている。また、前記支持ブラケット１５の下板１５２
の下側には、図１に示したＥＣＵ２によって駆動される
アクチュエータ４が前記支持ブラケット１５の下面から
下方に突出したステム１５３にネジ１６によって固定支
持されている。前記アクチュエータ４の回転出力軸４４
は前記支軸３２と同軸位置において前記スイブルリフレ
クタ３１の下面に設けた軸受部３５に連結され、当該回
転出力軸４４の回転駆動力によって前記スイブルリフレ
クタ３１が回転駆動され、その照明方向が左右に偏向可
能なスイブルランプ３０として構成されている。
【０００８】また、前記灯具ボディ１１内にはほぼＬ字
型に曲げ形成された傾動ブラケット１７が内装され、そ
の底板１７１上に前記スイブルランプ３０、すなわち前
記アクチュエータ４及び前記スイブルリフレクタ３１、
支持ブラケット１５等が搭載されている。前記傾動ブラ
ケット１７は下部寄りの両側位置に設けられている支持
片１７２がボルト状の水平軸１７２によって前記灯具ボ
ディ１１内に支持されており、垂直方向に傾動可能とさ
れている。また、前記傾動ブラケット１７の背面板１７
４の上部寄りの背面一部には先端が球状をした傾動作用
軸１７５が後方に向けて突出されている。
【０００９】前記灯具ボディ１１の下部領域にはレベリ
ング機構５が配設され、前記傾動ブラケット１７を垂直
方向に傾動可能とされている。前記レベリング機構５は
前方に突出したレベリングシャフト５２を有するレベリ
ングアクチュエータ５１を有しており、当該レベリング
アクチュエータ５１は前記レベリングシャフト５２を前
記灯具ボディ１１の内面に突出位置した状態で灯具ボデ
ィ１１の背面に固定されている。また、前記レベリング
シャフト５２の先端部には球軸受部５３が設けられ、前
記傾動ブラケット１７の後方に突出した傾動作用軸１７
５の球部に嵌合して連結されている。前記レベリング機
構５はレベリングアクチュエータ５１に所要の信号が入
力されると、当該信号レベルに応じて内部のソレノイド
が動作されてレベリングシャフト５２をその長さ方向に
伸縮動作させる。そのため、レベリングシャフト５２の
球軸受部５３が灯具ボディ１１内において前後動作され
ることになり、この前後動作によって傾動ブラケット１
７は傾動作用軸１７５と共に前後動作され、その結果傾
動ブラケット１７は水平軸１７３を中心にして垂直方向
に傾動動作されることになる。したがって、傾動ブラケ
ット１７と共にスイブルランプ３０の光軸が垂直上下方
向に調整されることになる。
【００１０】図４は前記スイブルリフレクタ３１をスイ
ブル動作するための前記アクチュエータ（以下、単にア
クチュエータと称するときはこのアクチュエータを示す
ものとする）４の要部の分解斜視図、図５はその組み立
て状態の縦断面図である。ケース４１は下ハーフ４１Ｄ
と上ハーフ４１Ｕとで構成され、下ハーフ４１Ｄの突起
４１０と上ハーフ４１Ｕの嵌合片４１１とが互いに嵌合
される。また、前記上ハーフ４１Ｕと下ハーフ４１Ｄに
は前記固定ブラケット１５を支持するための支持片４１
２，４１３がそれぞれ両側に向けて突出形成されてい
る。前記ケース４１内にはプリント基板４２が内装され
ており、後述する制御回路としての電子部品４３と、前
記スイブルリフレクタ３１を直接的に回転駆動するため
の前記回転出力軸４４と、前記回転出力軸４４を回転駆
動するための駆動源としてのブラシレスモータ４５と、
前記ブラシレスモータ４５の回転力を前記回転出力軸４
４に伝達するための減速歯車機構４６とが搭載されてい
る。前記回転出力軸４４には同軸にランプ偏向角度検出
手段としてのポテンショメータ４８が配設されている。
また、前記プリント基板４２には、前記ブラシレスモー
タ４５及び前記スイブルランプ３０のハロゲンランプ３
３にそれぞれ電力を供給するための図外の車載電源コー
ドが接続されるコネクタ４７が配設されている。また、
前記上ハーフ４１Ｕの上面には、前記アクチュエータ４
と前記ハロゲンランプ３３のコード３６とを電気接続す
るための可動接点機構４９が配設されている。
【００１１】前記ブラシレスモータ４５は、図６に一部
を破断した斜視図を示すように、前記下ハーフ４１Ｄの
ボス穴４１４にスラスト軸受４５１及び軸受スリーブ４
５２によって軸転可能に支持された回転軸４５３と、前
記回転軸４５３の周囲において前記プリント基板４２に
固定支持されたステータコイル４５４と、前記回転軸４
５３に固定されて前記ステータコイル４５４を覆うよう
に被せられた円筒容器状のロータ４５５とを備えてい
る。前記ロータ４５５はロータボス４５６により前記回
転軸４５３に固定され、かつ内面には円筒状のロータマ
グネット４５７を一体に有している。前記ステータコイ
ル４５４は円周方向に等配された３対のコイルで構成さ
れ、各対のコイルは前記プリント基板４２の図外のプリ
ント配線を介して給電され、当該給電により円周方向に
交互にＳ極とＮ極とに磁化される構成である。前記ロー
タマグネット４５７は前記ステータコイル４５４に対応
して円周方向に交互にＳ極とＮ極とに着磁されている。
このブラシレスモータ４５では、前記ステータコイル４
５４の３つのコイルに対して位相の異なる交流、すなわ
ち三相交流を供給することによって前記ロータマグネッ
ト４５７、すなわち前記ロータ４５５及び回転軸４５３
を回転駆動させるものである。さらに、図６に示される
ように、前記プリント基板４２には前記ロータ４５５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４５５と共にロータマグネット４５７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Ｏ
Ｎ，ＯＦＦ状態が変化されてロータ４５５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。
【００１２】前記ポテンショメータ４８は前記プリント
基板４２を貫通して前記下ハーフ４１Ｄのボス穴４１５
に立設された固定軸４８１に固定され、その表面に図外
の抵抗パターンが形成された固定基板４８２と、前記固
定基板４８２と軸方向に対向されて前記固定軸４８１に
回転可能に支持され前記抵抗パターンの表面で摺動され
る図外の摺動接点を有する回転円板４８３とを備えてい
る。前記固定基板４８２は円周一部に設けた係合突片４
８５が下ハーフ４１Ｄの内壁の一部に係合することで下
ハーフ４１Ｄに対して回り止めが行われる。また、前記
回転円板４８３の円周一部には調整片４８６が突出形成
されている。このポテンショメータ４８では、前記回転
円板４８３の回転動作により抵抗パターンの表面上での
摺動接点の摺動位置が変化されることで、前記固定基板
４８２に設けた抵抗パターンの抵抗値が変化され、固定
基板４８２の電極端子４８４から当該抵抗値が回転出力
軸の回転位置、すなわちスイブルリフレクタ３１の偏向
角度検出信号として出力される構成となっている。
【００１３】前記回転出力軸４４は前記ポテンショメー
タ４８の前記回転円板４８３にクラッチ結合した構成と
されており、前記ポテンショメータ４８の前記固定軸４
８１に被せられて軸転可能な中空軸部４４１と、前記中
空軸部４４１の下端部に一体に設けられた短円筒状のク
ラッチ筒４４２と、前記クラッチ筒４４２の外周一部に
わたって一体に形成されたセクタギヤ４４３とを有して
いる。前記クラッチ筒４４２は前記回転円板４８３を覆
うように配設されるとともに、円周一部に切欠き４４４
が設けられ、バネ線材をほぼ円形に曲げ形成して前記回
転円板の円周面に弾着されたクラッチバネ４４５の両端
部が当該切欠き４４４に係合され、当該クラッチバネ４
４５を介して前記回転円板４８３に回転方向に摩擦的に
結合されている。したがって、前記回転円板４８３の円
周一部に突出された調整片４８６を治具等により押さえ
て当該回転円板４８３の回転を係止した状態で前記回転
出力軸４４、すなわちクラッチ筒４４２を手操作により
回転操作すれば、クラッチバネ４４５における摩擦結合
により回転出力軸４４を回転円板４８３に対して滑り回
動させ、ポテンショメータ４８と回転出力軸４４との回
転方向の相対位置調整が可能になる。この相対位置調整
はポテンショメータ４８の出力の零調整に利用される。
【００１４】前記減速歯車機構４６は前記ブラシレスモ
ータ４５と前記ポテンショメータ４８のセクタギヤ４４
３との間の領域に配設されている。前記減速歯車機構４
６は前記ブラシレスモータ４５の回転軸４５３に取着さ
れた駆動歯車４６１と、前記プリント基板４２を貫通し
て前記下ハーフ４１Ｄのボス穴４１６，４１７に所要の
間隔で立設された２本の固定軸４６２，４６３にそれぞ
れ回転可能に軸支された第１歯車４６４と第２歯車４６
５とを備えている。前記第１歯車４６４と第２歯車４６
５はそれぞれ大径歯車４６４Ｌ，４６５Ｌと小径歯車４
６４Ｓ，４６５Ｓが一体化され、前記駆動歯車４６１と
第１歯車４６４の大径歯車４６４Ｌが噛合され、第１歯
車４６４の小径歯車４６４Ｓと第２歯車４６５の大径歯
車４６５Ｌが噛合され、第２歯車４６５の小径歯車４６
５Ｓと前記セクタギヤ４４３が噛合されている。これに
より、前記ブラシレスモータ４５の回動力は減速歯車機
構４６により減速して前記セクタギヤ４４３に伝達さ
れ、前記回転出力軸４４を減速回転動作させることにな
る。前記回転出力軸４４の上端部はスプライン軸４４６
として形成されており、前記上ハーフ４１Ｕに開口され
た出力軸穴４１８を貫通して前記ケース４１の上面側に
突出されており、前記スイブルリフレクタ３１の下面に
設けられた軸受部３５のスプライン溝に嵌合され、当該
回転出力軸４４の回転力によってスイブルリフレクタ３
１が一体的に回動されるようになっている。
【００１５】前記上ハーフ４１Ｕの上面に配設された前
記可動接点機構４９は、前記ケース４１内に内装されて
一部が前記上ハーフ４１Ｕの上面に開口された円周上の
一対の矩形穴４１９を通して露出されスプリング４９２
によって突出方向に付勢された一対の接点ブラシ４９１
と、前記回転出力軸４４のスプライン軸４４６が嵌合さ
れるスプライン軸穴４９４を有して回転出力軸４４と回
転方向に一体化されて前記接点ブラシ４９１の上側領域
において回動される接点板４９３とを備えている。前記
接点板４９３は下面に前記接点ブラシ４９１に摺接され
る一対の接点片（図示せず）が延設されており、前記接
点ブラシ４９１との電気接触を保った状態で回転出力軸
４４と共に回動することが可能とされている。また、前
記接点板４９３には前記接点片につながる電極端子４９
５が設けられており、当該電極端子４９５には図２に示
した前記スイブルランプ３０のハロゲンランプ３３に接
続されたコード３６の図外のコネクタが着脱可能とされ
ている。また、前記一対の接点ブラシ４９１はそれぞれ
前記ケース４１内に延設された細幅の一対の導電板４９
６の一端に導電ワイヤ４９７で接続されており、当該導
電板４９６の他端に接続される図外のコネクタにより図
外の車載電源に電気接続されている。これにより、前記
可動接点機構４９は前記ハロゲンランプ３３を車載電源
に電気接続するとともにスイブルランプ３０のスイブル
リフレクタ３１が可動した際に、スイブルランプ３０と
アクチュエータ４とを接続するコード３６に捩じれ等が
生じることを防止し、スイブルリフレクタ３１の円滑な
回動動作を確保する。
【００１６】図７は前記ＥＣＵ２及びアクチュエータ４
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及びレベリング機構５はそれぞれ自動車
の左右のスイブル式灯具３Ｌ，３Ｒ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ＣＰ
Ｕ２０１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、メインＣＰＵ２０１を含む
ＥＣＵ２における各種信号を監視し、異常を検出したと
きに異常信号を出力する異常検出回路２０３とを備えて
いる。なお、異常検出回路２０３の機能をメインＣＰＵ
２０１に行わせることも可能である。
【００１７】また、自動車の左右の各スイブル式灯具３
Ｌ，３Ｒの各スイブルランプ３０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電子部品で構
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，Ｈ
２，Ｈ３から出力されるパルス信号Ｐ並びに前記ポテン
ショメータ４８から入力される偏向角度検出信号ＤＸに
基づいて所定のアルゴリズムでの処理を行うサブＣＰＵ
４３１と、前記Ｉ／Ｆ回路４３２を通して入力される信
号を監視し、当該信号が異常であると判定したときに前
記サブＣＰＵ４３１に異常信号を出力する異常検出回路
４３３と、前記ブラシレスモータ４５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。なお、
異常検出回路４３３の機能をサブＣＰＵ４３１に行わせ
ることも可能である。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３０の偏向角
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。
【００１８】また、前記ＥＣＵ２のメインＣＰＵ２０１
とアクチュエータ４のサブＣＰＵ４３１はそれぞれＩ／
Ｆ回路２０２，４３２を介して前記レベリング機構５を
駆動制御するレベリング制御回路６に接続されており、
特に障害の発生時に前記各ＣＰＵ２０１，４３１から前
記レベリング制御回路６に向けて光軸下方調整信号ＳＡ
を出力したときにはレベリング制御回路６は前記レベリ
ング機構５によりスイブルランプ３０の光軸を上下方向
に調整し、特に後述する異常検出時にはスイブルランプ
３０の光軸を通常時よりも下方に向くように調整するこ
とが可能に構成されている。
【００１９】また、図８は前記アクチュエータ４の前記
モータドライブ回路４３４及びブラシレスモータを模式
的に示す回路図である。前記アクチュエータ４のサブＣ
ＰＵ４３１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４５のステータコイル
４５４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４５４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４５７が回転し、これと一
体のロータ４５５及び回転軸４５３が回転する。マグネ
ットロータ４５７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マグネットロータ４
５７の回転が継続されることになる。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４３
６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４５４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４５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、前記アクチ
ュエータ４に設けられているポテンショメータ４８の出
力はサブＣＰＵ４３１に入力される。このサブＣＰＵ４
３１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４５の回転状態を認識する。
【００２０】以上の構成によれば、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、その他自
動車の走行状況を示す情報が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ＣＰ
Ｕ２０１で演算を行い、自動車のスイブル式灯具３Ｌ，
３Ｒにおけるスイブルランプ３０の偏向角度信号ＤＳを
算出し両スイブル式灯具３Ｌ，３Ｒの各アクチュエータ
４に入力する。アクチュエータ４では入力された偏向角
度信号ＤＳによりサブＣＰＵ４３１が演算を行い、当該
偏向角度信号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４５を回転駆動
する。ブラシレイスモータ４５の回転駆動力は減速歯車
機構４６により減速して回転出力軸４４に伝達されるた
め、回転出力軸４４に連結されているスイブルリフレク
タ３１が水平方向に回動し、スイブルランプ３０の光軸
方向が変化される。このスイブルリフレクタ３１の回動
動作に際しては、回転出力軸４４の回転に伴いポテンシ
ョメータ４８の回転円板４８３が回転されるため、この
回転円板４８３の回転動作により摺動接点が固定基板４
８２の抵抗パターンの表面上で摺動される際の抵抗値の
変化に基づいて回転出力軸４４の回転角度、すなわちス
イブルリフレクタ３１の偏向角度を検出し、当該偏向角
度検出信号ＤＸがサブＣＰＵ４３１に入力される。サブ
ＣＰＵ４３１はこの偏向角度検出信号ＤＸとＥＣＵ２か
ら入力される偏向角度信号ＤＳとを比較し、両者が一致
するようにブラシレスモータ４５の回転角度をフィード
バック制御してスイブルリフレクタ３１の光軸方向、す
なわちスイブルランプ３０の光軸方向を当該偏向角度信
号ＤＳにより設定される角度位置に高精度に制御するこ
とが可能になる。
【００２１】このようなスイブルリフレクタ３１の偏向
動作により、両スイブル式灯具３Ｌ，３Ｒでは固定ラン
プ２０から出射される自動車の直進方向に向けた光と、
スイブルランプ３０から出射される偏向された光が一体
となり、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。
【００２２】しかしながら、このようなＡＦＳにおい
て、センサ１、ＥＣＵ２、アクチュエータ４において次
のような故障に基づく障害が発生するおそれがある。 Ａ：センサ故障 ａ１：車速センサ故障 ａ２：ステアリングセンサ故障 ａ３：その他センサ故障 Ｂ：ＥＣＵ故障 ｂ１：メインＣＰＵ故障（電源系・暴走） ｂ２：Ｉ／Ｆ回路の故障 Ｃ：アクチュエータ故障 ｃ１：サブＣＰＵ故障（電源系、暴走） ｃ２：ブラシレスモータの故障 ｃ３：ポテンショメータの故障 ｃ４：メカニック（減速機構等）の故障 ｃ５：Ｉ／Ｆ回路の故障 Ｄ：信号系の故障 ｄ１：センサからＥＣＵまでの信号系の故障 ｄ２：ＥＣＵからアクチュエータの信号系の故障
【００２３】このような障害が生じるとスイブルランプ
３０の光軸が偏向された状態のまま動作しなくなり、前
述のような対向車を眩惑する等の安全交通の点で好まし
くない状態が発生することになる。このような障害が発
生したときには、ＥＣＵ２とアクチュエータ４との間の
双方向通信によってそれぞれ内蔵されている異常検出回
路２０３，４３３から異常検出信号が出力される。前記
障害Ａ，Ｄの場合には、ＥＣＵ２の異常検出回路２０３
で異常を検出することが可能であり、前記故障Ｂ，Ｃ，
Ｄについてはアクチュエータ４の異常検出回路４３３で
異常を検出することが可能である。いずれの場合でも異
常検出信号はメインＣＰＵ２０１またはサブＣＰＵ４３
１に入力され、各ＣＰＵ２０１，４３１からは光軸下方
調整信号ＳＡとして出力されレベリング制御回路６に入
力される。この光軸下方調整信号ＳＡを受けてレベリン
グ制御回路６はレベリング機構５に所要の信号を出力
し、レベリングアクチュエータ５１はレベリングシャフ
ト５２を前進させ、傾動ブラケット１７の上部側を水平
軸１７２を支点にして前方に傾動する。これにより、ス
イブルリフレクタ３１が前方に傾動され、スイブルラン
プ３０の光軸が下方に調整される。
【００２４】図９（ａ）はスイブルランプ３０の光軸が
所定の垂直方向角度の配光特性（Ｌ１線）と、そのとき
にスイブルランプ３０の光軸を水平方向に所要の偏向角
度で対向車側に制御したときの配光特性（Ｌ２線）を示
している。日本では自動車は左側通行のため、配光特性
のカットオフラインは右側が左側に比べて垂直軸（Ｖ）
近辺で０．５７°下がるようになっている。スイブルラ
ンプ３０がこの偏向された状態のときに異常が生じてス
イブルランプの偏向角度が固定されると、スイブルラン
プ３０からの照射光が対向車側に向けられたままとなり
対向車を眩惑する等、安全交通上好ましくない。このと
きに本発明のようにスイブルランプ３０の光軸を下方に
調整することで配光特性のカットオフラインがＬ３線に
示すように水平ラインＨよりも約０．７４°〜０．８７
°だけ下げられることになり、スイブルランプ３０の水
平方向の偏向角度が前述の状態に固定されても対向車を
眩惑することが防止され、安全交通上を確保する上で好
ましいものとなる。
【００２５】本発明の第２の実施形態について説明す
る。第１の実施形態では、スイブルランプ３０の偏向角
度位置をポテンショメータ４８の偏向角度検出信号に基
づいて制御するアクチュエータの例を示したが、ブラシ
レスモータ４５に設けられているホール素子Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３から出力されるパルス信号を利用してスイブル
ランプ３０の偏向角度を所望の角度位置に制御するアク
チュエータとして構成することも可能である。このよう
なアクチュエータとしては、図４及び図５に示したアク
チュエータからポテンショメータの構成を除去すればよ
く、図１０及び図１１にその一例を示す。この場合には
回転出力軸４４は単に減速歯車機構４６によって回転動
作される構成であればよく、この実施形態では回転出力
軸４４の上端部４４６をケース４１の上面側に突出した
状態で回転軸部（この場合には中空回転軸部として構成
する必要はない）４４１を直接的にケース４１内に軸支
するとともに、当該回転軸部４４１の一部に第２歯車４
６５に噛合されるセクターギヤ４４３を備える構成であ
ればよい。したがって、第１の実施形態のようなポテン
ショメータ４８を構成する固定基板４８２や回転円板４
８３は不要であり、また、回転出力軸４４のクラッチ筒
４４２やクラッチバネ４４５は不要でありアクチュエー
タ４の構成を簡易化、小型化する上で有利である。ま
た、この場合のアクチュエータ４の回路構成は図７及び
図８の回路図からポテンショメータ４８を除去した回路
構成となる。
【００２６】第２の実施形態においてホール素子Ｈ１，
Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号Ｐを用いてスイブルランプ
３０を所望の偏向位置に設定する方法を説明する。な
お、ＡＦＳの障害におけるスイブルランプ３０の光軸を
下方に調整する動作については第２の実施形態と同じで
ある。図１２は第２の実施形態のアクチュエータの回路
図である。また、図１３は偏向角度位置設定動作のフロ
ーチャート、図１４はブラシレスモータ４５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）の波形図である。スイ
ブルランプ３０を所望の偏向角度位置に設定するときに
はサブＣＰＵ４３１からの偏向角度信号ＤＳを入力し
（Ｓ１０１）、この偏向角度信号ＤＳによりモータドラ
イブ回路４３４はブラシレスモータ４５を強制的に一方
向に連続回動させる（Ｓ１０３）。前述のようにブラシ
レスモータ４５の回転軸４５３の回転力は減速歯車機構
４６を介して回転出力軸４４に伝達され、回転出力軸４
４と一体のセクターギヤ４４３が回転されるため、セク
ターギヤ４４３は回転方向の一方の端部で第２歯車４６
５の小径歯車４６５Ｓとの噛合がロック状態となりそれ
以上の回転は係止される。このロック状態が生じるとブ
ラシレスモータ４５も回転がロックされた状態となり、
ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号Ｐ（Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３）は一定レベルに固定されるため、サブ
ＣＰＵ４３１はブラシレスモータ４５がロック状態であ
ることを認識する（Ｓ１０５）。
【００２７】次いで、サブＣＰＵ４３１はモータドライ
ブ回路４３４に逆回転の信号を送りブラシレスモータ４
５を逆方向に回転始動する（Ｓ１０７）と同時にホール
素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の少なくとも一つのホール素子、
ここではホール素子Ｈ１からのパルス信号Ｐ１のパルス
数を計数する（Ｓ１０９）。パルス信号Ｐ１の計数値と
ブラシレスモータ４５の回転角度量との相関、換言すれ
ばパルス数とスイブルランプ３０の光軸の偏向角度位置
との相関は予め測定して求めておくことができるため、
ブラシレスモータ４５の一方向の機械的な可動範囲の端
部から反対方向に向けてブラシレスモータ４５を所望回
転量だけ回転したときのパルス信号Ｐ１のパルス数を計
数することでブラシレスモータ４５は所定の回転量とな
るため（Ｓ１１１）、スイブルランプ３０の光軸が所定
の偏向角度位置に設定され、その後ブラシレスモータの
回転を停止する（Ｓ１１３）。これによりスイブルラン
プ３０の光軸は所望の光軸偏向角度位置に設定すること
が可能になり、安全交通の点で好ましいフェールセーフ
機能を発揮させることが可能になる。
【００２８】この場合、図示は省略するがサブＣＰＵ４
３１内にアップダウンカウンタを備えておき、当該アッ
プダウンカウンタの零カウント位置を基準の偏向角度位
置となるように設定しておけば、アップダウンカウンタ
のカウント値とスイブルランプ３０の偏向角度位置とを
対応させることが可能になり、偏向角度の設定をより容
易に行うことが可能になる。また、この場合には図１３
及び図１４の偏向角度位置の設定動作は、アップダウン
カウンタのカウント値の零調整を行う場合に利用するこ
とが可能である。
【００２９】第１の実施形態ではスイブルランプ３０の
偏向角度をポテンショメータ４８により検出しているた
めポテンショメータの精度の影響が非常に大きく、偏向
角度の設定精度を高めることは容易ではない。そのため
ポテンショメータ４８に調整機構を設けており、これが
構造の複雑化を生じる要因になっている。第２の実施形
態ではブラシレスモータ４５のホール素子Ｈ１，Ｈ２，
Ｈ３から回転量を求め、これからスイブルランプ３０の
偏向角度を設定しているため高い精度での偏向角度制御
が実現できる。なお、パルス数の計数はいずれのホール
素子のパルス信号について計数を行ってもよい。あるい
は全てのパルス信号について計数を行ってもよい。さら
に、ホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の信号の位相関係から
回転方向を判断して計数を行うことも可能である。ま
た、モータのロック状態はモータ電流の増大を検出する
ことによって行うことも可能である。
【００３０】ここで、前記各実施形態の変形例として、
自動車の左右に設けられているスイブル式灯具３Ｒ，３
Ｌの各スイブルランプ３０のいずれか一方の異常が検出
された場合には、当該一方のスイブルランプ３０につい
てのみ光軸を下げるように構成する。この場合、異常を
検出しない側のランプは、通常通りスイブル可能として
も良いし、正面を向けて停止させてもよい。通常通りス
イブルさせた場合は、カーブ路等で視界が確保できると
いう利点があり、正面を向けて停止させた場合は、片方
のランプのみが動くという違和感がなく、かつ光軸を下
げたランプの左右に偏った配光を補って正面の視認性を
確保するという利点がある。
【００３１】また、自動車の左右に設けられているスイ
ブル式灯具３Ｒ，３Ｌの各スイブルランプ３０のいずれ
か一方の異常が検出された場合には、両方のスイブルラ
ンプ３０の光軸を下げるように構成してもよい。この場
合、異常を検出しない側のランプは、正面から１．５〜
２°程度右側を向くように固定し、正面の視認性を確保
するようにしてもよい。図９（ｂ）はその際の配光特性
を示す図であり、Ｌ４線のように光軸を制御する。
【００３２】さらに、レベリング機構５やレベリング制
御回路６が故障してスイブルランプ３０の光軸を下げる
ことができなくなった場合には、スイブルランプ３０を
消灯し、あるいは減光するように構成してもよい。
【００３３】また、前記各実施形態ではスイブル式灯具
として固定ランプとスイブルランプとを一体的に構成し
た前照灯を用いるＡＦＳの例を示したが、スイブルラン
プを単独の独立した灯具として構成し、これを補助ラン
プとして固定ランプで構成される前照灯に組み合わせて
スイブル式灯具を構成することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ランプ偏
向角度制御手段における異常を検出したときに偏向され
た状態にあるランプの垂直方向の光軸角度を基準角度よ
りも下方角度位置に設定するランプ垂直方向光軸調整手
段を備えることにより、当該ランプが対向車側に偏向さ
れた状態の場合でも対向車を眩惑することがなくなり交
通安全の点で好ましいフェールセーフが実現可能にな
る。また、モータの回転を制御する際にモータに附属さ
れているホール素子から出力されるパルス信号を利用す
ることで、既存のモータとは別の部品を必要とすること
はなく、構成の複雑化、コスト高を生じることはない。
【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】第１の実施形態のスイブルランプの縦断面図で
ある。
【図３】第１の実施形態のスイブルランプの内部構造の
分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態のアクチュエータの部分分解斜
視図である。
【図５】第１の実施形態のアクチュエータの縦断面図で
ある。
【図６】ブラシレスモータの一部の拡大斜視図である。
【図７】ＡＦＳの回路構成を示すブロック回路図であ
る。
【図８】第１の実施形態のアクチュエータの回路構成を
示す回路図である。
【図９】障害発生時の光軸下方調整動作を説明するため
の配光特性図である。
【図１０】第２の実施形態のアクチュエータの部分分解
斜視図である。
【図１１】第２の実施形態のアクチュエータの縦断面図
である。
【図１２】第２の実施形態のアクチュエータの回路構成
を示す回路図である。
【図１３】第２の実施形態での偏向角度の設定位置動作
を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態での偏向角度の設定位置動作
を説明するための信号波形図である。
【符号の説明】
１ センサ ２ ＥＣＵ ３ 前照灯 ３Ｌ，３Ｒ スイブル式灯具 ４ アクチュエータ ５ レベリング機構 ６ レベリング制御回路 １７ 傾動ブラケット ３０ スイブルランプ ４１ ケース ４２ プリント基板 ４３ 制御回路（電子部品） ４４ 回転出力軸 ４５ ブラシレスモータ ４６ 減速歯車機構 ４７ コネクタ ４８ ポテンショメータ ４９ 可動接点機構 ５１ レベリングアクチュエータ ２０１ メインＣＰＵ ４３１ サブＣＰＵ ４３４ モータドライブ回路 ４３４ スイッチングマトリクス回路 ４３４ 出力回路 Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ ホール素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２１Ｙ 101:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の走行状況に対応してランプの水平
    方向の偏向角度を制御するランプ偏向角度制御手段を備
    える車両用照明装置において、前記ランプ偏向角度制御
    手段における異常を検出する異常検出手段と、前記異常
    検出手段からの異常検出信号を受けて前記ランプの垂直
    方向の光軸角度を基準角度よりも下方角度位置に設定す
    るランプ垂直方向光軸調整手段を備えることを特徴とす
    る車両用照明装置。
  2. 【請求項２】 前記ランプ垂直方向光軸調整手段は、前
    記ランプを垂直上下方向に傾動するレベリング機構を備
    え、前記異常検出信号を受けて前記ランプの光軸を下方
    に傾動動作させる構成である請求項１に記載の車両用照
    明装置。
  3. 【請求項３】 前記ランプ偏向角度制御手段は、前記ラ
    ンプの偏向角度を変化させるモータと、前記モータを駆
    動するモータドライブ手段と、前記ランプの偏向角度を
    検出するポテンショメータと、前記ポテンショメータか
    らの偏向角度検出信号に基づいて前記モータドライブ手
    段を制御し、前記モータの回転量を制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車
    両用照明装置。
  4. 【請求項４】 前記ランプ偏向角度制御手段は、前記ラ
    ンプの偏向角度を変化させるモータと、前記モータを駆
    動するモータドライブ手段と、前記モータの回転動作に
    伴ってパルス信号を出力するホール素子と、前記ホール
    素子からの信号に基づいて前記ランプの偏向角度位置を
    検出し、前記モータドライブ手段を制御して前記モータ
    の回転量を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
    る請求項１または２に記載の車両用照明装置。
  5. 【請求項５】 前記ランプ偏向角度制御手段は車両に設
    けられた複数のランプについてそれぞれ偏向角度を制御
    可能に構成され、前記ランプ垂直方向光軸調整手段は異
    常を生じたランプ以外のランプの光軸を下方に傾動動作
    させるとともに正面を照射するように左右方向にも傾動
    動作させる構成である請求項１に記載の車両用照明装
    置。
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