JP4255370B2

JP4255370B2 - 車両用照明装置

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Publication number: JP4255370B2
Application number: JP2003416989A
Authority: JP
Inventors: 洋之輔原; 哲也石田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005170340A

Description

本発明は自動車等の車両の走行状況に対応して前照灯等のランプの照射方向や照射範囲を偏向動作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））を備える車両用照明装置に関し、特に偏向動作を行う駆動源としてのモータ駆動装置に関するものである。

自動車の走行安全性を高めるために提案されているＡＦＳとして、本出願人により提案されている特許文献１に記載の技術がある。このＡＦＳは、図１に概念図を示すように、自動車ＣＡＲにステアリング装置での操舵角を検出するステアリングセンサ１Ａや車速を検出する車速センサ１Ｂを設けておき、これらセンサ１Ａ，１Ｂの検出出力を電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ））２に入力し、ＥＣＵ２は入力された検出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前照灯３（スイブルランプ３Ｒ，３Ｌ）の照射範囲、例えば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させている。このＡＦＳによれば、自動車がカーブした道路を走行する際には、当該自動車の操舵角に対応してスイブルランプの照射方向を偏向制御してカーブ前方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になる。
特開２００２−１６０５８１号公報

このようなＡＦＳにおいては、左右のスイブルランプの駆動源としてモータを設け、このモータの回転出力を減速歯車列により減速してスイブルランプの偏向中心となる回転軸を回転し、各スイブルランプの偏向動作を行うように構成しており、偏向制御はこのモータの回転位置を制御することで各スイブルランプの照射方向を所定の方向に設定している。モータの回転位置を制御するためには、モータ回転位置センサによりモータの回転位置を検出し、検出した回転位置と設定しようとする目標回転位置とを比較して両者の差を求め、この差を零にするようにモータ駆動回路においてフィードバック制御する構成がとられている。通常、モータにブラシレスモータを用いた場合には、モータ駆動回路ではＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式がとられており、パルス幅、すなわちデューティ比を制御することでモータの回転方向及び回転速度を制御し、モータの回転位置を目標御回転位置に設定する方式がとられている。

図１０（ａ）はこのＰＷＭ制御方式でのモータでの回転位置制御を説明するための図であり、横軸が時間、縦軸が回転角度である。なお、回転角度の符号ＣＷは正転をＣＣＷは逆転を意味している。同図に破線で示す特性は正常時の特性であり、モータの回転位置が目標回転位置から大きくずれている場合には、デューティ比を大きくしてモータを高速回転させ、モータの回転位置が目標回転位置に近づくにつれてデューティ比を徐々に低減してモータを低速回転にし、モータの回転位置を目標回転位置に到達させる。

このようなＰＷＭ制御方式でモータ制御を行うＡＦＳにおいてモータ駆動回路に障害が発生した場合、特にモータ駆動回路の一部を構成してデューティ比を制御するＰＷＭ回路に障害が発生した場合には、モータの回転速度を制御することができなくなり、図１０（ａ）に実線で示す特性のようにモータは目標回転位置を超えてＣＷ方向及びＣＣＷ方向に回転方向のみを変化する動作を行うのみとなる。結果としてモータを目標とする回転位置に収束させることができなくなり、スイブルランプの偏向角度が制御できず、対向車を眩惑したり、走行方向を照明することができなくなる等の重大な問題が生じるおそれがある。そのため、ＰＷＭ回路に障害が発生したときには、速やかにＡＦＳによるモータ制御を停止し、スイブルランプを例えば直進方向に固定する等のフェイルセーフを実行することが好ましい。

このようにＰＷＭ回路に障害が生じる場合は、一般にはＰＷＭ信号が全く出力されないデューティ比が０％で固定される場合と、ＰＷＭ信号が連続して出力されてしまうデューティ比が１００％で固定される場合のいずれかである。デューティ比が０％に固定される障害の場合にはモータが全く回転しなくなるため、モータをフィードバック制御する際に用いられるモータ回転位置センサからのモータ回転位置信号に基づいて障害を検出することは可能であり、また障害の検出と同時に前述したフェイルセーフ処理を行うことができる。

しかしながらデューティ比が１００％で固定された場合には、モータは回転動作は可能であるためモータ回転位置センサのモータ回転位置信号ではＰＷＭ回路の障害を検出することはできず、そのためフェイルセーフ処理を行うことができなくなり、前述したようにスイブルランプによって対向車を眩惑したり、走行方向を照明することができなくなる等の重大な問題が生じてしまう。したがって、モータ回転位置センサからのモータ回転位置信号のみならずモータから得られる他の信号を総合勘案してＰＷＭ回路での障害を検出せざるを得ず、そのために新たなセンサや回路要素等のハード部品をモータ駆動回路に付設する必要があり、モータ駆動回路が複雑化し、かつ高価なものになるという問題が生じる。

本発明の目的は、モータ駆動回路の構成を複雑化することなくＰＷＭ回路におけるデューティ比１００％となる障害を迅速に検出して適切なフェイルセーフの実行を可能にした車両用照明装置を提供するものである。

本発明は、車両に設けられた照明装置の照射光軸を偏向する光軸偏向手段を備える車両用照明装置において、光軸偏向手段の回転駆動源としての駆動モータと、当該駆動モータの回転動作を制御するモータ制御手段（モータ駆動回路）とを備え、駆動モータを目標とする回転位置に制御する際に、駆動モータの回転方向が所定時間の間に所定回数以上変化したときにモータ制御手段を異常として判定する異常判定手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、モータ制御手段において異常が生じ、駆動モータの回転速度を制御するためのデューティ比が１００％に固定された場合でも、モータの回転位置が目標となる回転位置に収束しないことを検出し、これに基づいてモータ制御手段の異常を検出することができ、適切なフェイルセーフを実行することが可能になる。そのためモータに対して新たなセンサを付設したり、モータ制御手段での異常を検出し或いは判定するための特別な回路を付設する必要はなく、モータ制御手段の回路構成が煩雑になることが回避でき、またモータ制御手段や含めたモータ駆動回路が高価格になることを防止する。

本発明において、前記異常判定手段は、目標回転位置を含む所要の角度範囲を超えた角度領域において駆動モータの回転方向が所定時間の間に所定回数以上変化したときにモータ制御手段を異常として判定する構成とすることが好ましい。また、異常判定手段から異常を判定した信号が出力されたときに前記光軸偏向手段を所定の位置に固定する手段を備えることが好ましい。さらに、モータ制御手段は、駆動モータの回転の停止を検出するモータ停止検出手段と、駆動モータの回転方向を制御するための回転方向制御手段とを備え、異常判定手段はモータ停止検出手段と回転方向制御手段の両出力に基づいて当該モータ制御手段の異常を判定する構成とすることが好ましい。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図２は図１で説明した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を使用している。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の放電バルブを点灯させるための点灯回路７が内装されている。

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４１１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４１１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４１１と一体に水平方向に回動動作されるようになっている。

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、右側の下部にレベリング軸受３２３が一体的に取着されており、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、レベリング機構５のレベリングボール５１が嵌合される。そして、これら水平エイミングスクリュ３３１、垂直エイミングスクリュ３３２を軸転操作することでブラケット３１を左右方向及び上下方向に回動することが可能となる。また、レベリング機構５によりレベリングポール５１を軸方向に前後移動することで、ブラケット３１を上下方向に回動することが可能となる。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、当該プロジェクタランプ３０の回動範囲が規制されるようになっている。

前記アクチュエータ４は、上下に分割される上ハーフと下ハーフとで構成される五角形に近いケース４１を備えており、このケース４１の両側面には支持片４１２，４１３が両側に向けて突出形成され、ケース４１をブラケット３１のボス３１８にネジ３１４により固定するために利用される。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４１１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。この回転出力軸４１１はアクチュエータ４内に内蔵されている後述するブラシレスモータ４２によって所要の回転角範囲内で往復回転駆動されるものである。また、前記ケース４１の背面には図には表れないコネクタが配設され、前記ＥＣＵ２に接続された外部コネクタ２１が嵌合されるようになっている。

図４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内には前記ステアリングセンサ１Ａ及び車速センサ１Ｂで検出された操舵角と車速と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を出力するメイン制御回路としてのメイン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。ここでは前記制御信号Ｃ０は、アクチュエータ４に対してスイブルランプ３Ｒ，３Ｌの光軸偏向角度を制御するための左右偏向角度信号である。

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４３３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が出力され前記アクチュエータ４に入力される。また、前記スイブルランプ３Ｒ，３Ｌを点灯するための点灯回路７は前記メインＣＰＵ２０１により点灯制御される。

以上の構成のＡＦＳによれば、自動車ＣＡＲに配設されたステアリングセンサ１ＡからはステアリングホイールＳＷの回転角度、すなわち自動車の操舵角の信号と、車速センサ１Ｂからは自動車の車速の信号がそれぞれ検出されてＥＣＵ２に入力される。ＥＣＵ２は入力された検出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Ｃ０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Ｃ０によりサブＣＰＵ４３１が演算を行い、当該左右偏向角度信号Ｃ０に対応した信号を算出してモータドライブ回路４３３に出力しモータ４２を回転駆動する。モータ４２の回転駆動力は減速されて回転出力軸４１１に伝達され、回転出力軸４１１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の照射方向（光軸方向）が左右に偏向される。なお、プロジェクタランプ３０の偏向角は図示を省略した回転角センサによって検出し、これをサブＣＰＵ４３１にフィードバックすることで偏向角度信号Ｃ０に対応した偏向角に制御することが可能とされている。

前記ブラシレスモータ４２は、図５に一部を破断した斜視図に示すように、アクチュエータ４のケース４１内に立設された中空ボス４１４に図外のスラスト軸受及びスリーブ軸受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、前記中空ボス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は前記ケース４１内に配設されたプリント基板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、さらに上端には前記第１歯車４４１が一体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。

さらに、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矩形波のパルス信号Ｐを出力するように構成されている。

図６に前記ブラシレスモータ４２及びモータドライブ回路４３３のブロック回路図を示すように、前記モータドライブ回路４３３には前記サブＣＰＵ４３１からモータの目標となる回転位置に対応したモータ回転制御信号Ｒ１が入力される。モータドライブ回路４３３は、モータ回転制御部４３４とマトリクス回路４３５と出力回路４３６とを備えている。前記モータ回転制御部４３４は、前記モータ回転制御信号Ｒ１と、前記３つのホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からのパルス信号Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）に基づいて後述するデューティ比信号Ｄ１と回転方向信号Ｄ２をマトリクス回路４３５に出力する。マトリクス回路４３５はこれらの信号Ｒ１，Ｄ１，Ｄ２に基づいてモータ駆動制御信号Ｃ１を出力する。出力回路４３６はこのモータ駆動制御信号Ｃ１に基づいて前記ブラシレスモータ４２の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の交流を供給し、これにより前記ロータマグネット４２８との間の磁力方向を変化させ、前記ロータ４２６及び回転シャフト４２３を回転駆動させる。

前記モータ回転制御部４３４は、図７に示すように、前記パルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を検出してモータの回転位置を検出するモータ回転位置検出部４３４１と、前記パルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の少なくとも一つを検出してモータの回転停止を検出するモータ停止検出部４３４２と、前記モータ回転位置検出部４３４１で検出した回転位置を前記モータ回転制御信号Ｒ１と比較して回転角度差を検出する角度差検出部４３４３と、検出した回転角度差に基づいてモータの回転速度と密接な関係のあるディーティ比を演算してディーティ信号Ｄ１を出力するＰＷＭ回路４３４４と、前記検出した回転角度差に基づいてモータの回転方向を決定する回転方向制御部４３４５と、前記モータ停止検出部４３４２からの停止信号と前記回転方向制御部４３４５から出力される回転方向信号Ｄ２を検出してモータにおける異常、この場合にはＰＷＭ回路４３４４の異常を判定し、判定した異常判定信号Ｅ１を前記サブＣＰＵ４３１に出力する異常判定部４３４６とを備えている。

また、前記マトリクス回路４３５は、前記ＰＷＭ回路４３４４から出力されるデューティ比信号Ｄ１と前記回転方向制御部４３４５から出力される回転方向信号Ｄ２とに基づいてマトリクス演算をして前記出力回路４３６に前記モータ駆動制御信号Ｃ１を出力する。

前記回転位置検出部４３４１は、３つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの立ち上がり、立ち下り時に絶対値の信号（正の信号）として出力する絶対値微分回路ｄｉｆ１，ｄｉｆ２，ｄｉｆ３と、これら絶対値微分回路ｄｉｆ１，ｄｉｆ２，ｄｉｆ３の出力の論理和をとるオアゲートＯＲと、前記オアゲートＯＲから出力される信号をカウントするカウンタＣＮＴとを備えており、ブラシレスモータ４２の回転動作に伴ってホール素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３からそれぞれパルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が出力されると、図８にタイミング図を示すように、各絶対値微分回路ｄｉｆ１，ｄｉｆ２，ｄｉｆ３からパルス信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の立ち上がりパルス、立ち下りパルスを正の信号ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３として出力し、これらをオアゲートＯＲを通すことでカウント信号ＰＣを出力する。そして、このカウント信号ＰＣをカウンタＣＮＴにおいてカウントする。このとき、プロジェクタランプ３０の一方の角度端に設定された最大回転位置を始点位置とし、この始点位置からカウント信号ＰＣを他方向に向けて積算しながら、かつ反対方向に向けて減算しながらカウントすることにより、そのカウント値からブラシレスモータ４２の回転位置を検出することが可能である。

以上の構成のモータ回転制御部４３４によれば、前記角度差検出部４３４３では、回転位置検出部４３４１からの回転位置信号とサブＣＰＵ４３１からの目標とする回転位置に制御するためのモータ回転制御信号Ｒ１との差をとって回転角度差信号ｄ１を出力する。この回転角度差信号ｄ１を受けたＰＷＭ回路４３４４は、当該回転角度差信号ｄ１に基づいて、角度差が大きいときにはブラシレスモータ４２の回転速度を速めるべくデューティ比を大きくし、角度差が小さいときにはモータの回転速度を緩めるべくデューティ比を小さくする制御を行ない、制御したデューティ比信号Ｄ１を出力する。また、回転方向制御部４３４５は前記回転角度差信号ｄ１から、ブラシレスモータ４２の回転位置がモータ回転制御信号Ｒ１により設定された回転位置のいずれの回転方向にあるかを判定し、当該ブラシレスモータ４２の回転位置が設定された回転位置となる回転方向（ＣＷ又はＣＣＷ）を正負の信号に対応させた回転方向信号Ｄ２を出力する。

したがって、マトリクス回路４３５はこれらデューティ比信号Ｄ１と回転方向信号Ｄ２とで、ブラシレスモータ４２の回転速度と回転方向を制御するためのモータ駆動制御信号Ｃ１を出力する。モータ回転制御部４３４が正常な場合には、図１０（ａ）に破線の特性で示したように、モータの回転位置が目標回転位置から大きくずれている場合には、デューティ比を大きくしてモータを高速回転させ、モータの回転位置が目標回転位置に近づくにつれてデューティ比を徐々に低減し、モータを低速回転にしてモータの回転位置を目標回転位置に到達させる。このとき、モータの慣性によって目標回転位置を超えることがあるのでパルス幅を若干調整することもある。

一方、モータ回転制御部４３４に障害が生じてＰＷＭ回路４３４４が異常の場合には、ブラシレスモータ４２の回転速度が制御できなくなる。前述のようにＰＷＭ回路４３４４が異常となったときには、出力されるデューティ比信号Ｄ１のデューティ比は０％或いは１００％のいずれかに固定される。デューティ比が０％に固定されたときにはモータ停止検出部４３４２からモータ停止の検出信号が出力されるため、異常判定部４３４６は異常判定信号Ｅ１をサブＣＰＵ４３１に出力する。サブＣＰＵ４３１はフェイルセーフを行うべくマトリクス回路４３５に異常信号を出力し、ブラシレスモータ４２を所定の回転位置に固定する。これにより、スイブルランプ３Ｒ，３Ｌを、例えば直進方向に固定し、対向車の眩惑を防止するとともに、車両の最低限の安全走行を確保する。

また、ＰＷＭ回路４３４４でのデューティ比が１００％に固定されたときは、ブラシレスモータ４２の回転速度が最高速度に固定されてしまうため、回転方向信号のみでモータの回転位置を目標回転位置に設定しようとし、そのため図１０（ａ）に実線の特性で示したように目標回転位置に対して回転位置が収束せず、ＣＷ方向とＣＣＷ方向に目標回転位置をオーバランし、このオーバランが繰り返し生じることになり、いわゆるハンチングが生じる状態となる。そのため、スイブルランプの光軸が左右方向に安定せず、対向車を眩惑したり、安全走行の障害になる。そこで、異常判定部４３４６ではこのような状態を異常として判定し、異常検出信号Ｅ１をサブＣＰＵ４３１に出力する。

この異常判定部４３４６での判定動作を図９のフローチャートを参照して説明する。先ず、内蔵カウンタのカウント値を「０」に設定するとともに（Ｓ１０１）、内蔵タイマーを所定時間に設定し、かつ内蔵タイマでの計時を開始する（Ｓ１０２）。回転方向制御部４３４５からの回転方向信号がＣＷとＣＣＷとの間で変化したか否かを検出する（Ｓ１０３）。最初に回転方向信号の変化を検出すると、カウント値を「１」だけインクリメントし（Ｓ１０４）、次いで、内蔵タイマが所定時間をタイムアップしたか否かを判定する（Ｓ１０５）。タイムアップしていない場合にはステップＳ１０３に戻る。また、計時中に再び回転方向信号が変化したときには更にカウント値を１だけインクリメントする（Ｓ１０５）。以下、タイムアップするまでステップＳ１０３，Ｓ１０４を繰り返す。タイムアップを確認すると（Ｓ１０５）、カウントを終了し（Ｓ１０６）、カウントしたカウント値を予め設定した設定値と比較する（Ｓ１０７）。カウント値が設定値よりも小さいときには、ブラシレスモータ４２の回転速度が収束に向かっていると判定し、ＰＷＭ回路４３４４に異常は生じていないと判定し、ステップＳ１０１に戻る。一方、カウント値が設定値よりも大きいときには、ブラシレスモータ４２の回転速度は収束していないと判定し、ＰＷＭ回路４３４４に異常が生じているものと判定する（Ｓ１０８）。そして、異常を判定したときには、異常判定部４３４６から異常判定信号Ｅ１を出力する。異常判定信号Ｅ１がサブＣＰＵ４３１に入力されたときには、前述のように安全走行を確保するためのフェイルセーフを実行することは言うまでもない。

このように、本実施例においては、従来のモータ回転制御部４３４に設けられている異常判定部の回路構成を若干変更するだけで、ＰＷＭ回路において異常が生じ、デューティ比が１００％に固定された場合でも、モータの回転位置が目標となる回転位置に収束しないことを検出し、これに基づいてＰＷＭ回路の異常を検出することができる。そのためモータに対して新たなセンサを付設したり、ＰＷＭ回路の異常を検出し或いは判定するための特別な回路を付設する必要はなく、モータ回転制御部４３４の回路構成が複雑になることが回避でき、またモータ回転制御部４３４を含めたモータ駆動回路４３３が高価格になることを防止することができる。

前記実施例１では、所定の時間内に回転方向信号の正負が変化する回数に基づいてＰＷＭ回路４３４４の異常を判定しているが、慣性が大きいモータなどで目標回転位置を通り過ぎてしまった場合に誤検出するおそれがある。そこで、図１０（ｂ）に示すように、目標となる角度位置に対してＣＷ方向とＣＣＷ方向のそれぞれに所定角度範囲（デッドバンド）±Δを設定し、このデッドバンドを超えたときの回転方向信号の変化をカウントして異常を判定するようにしてもよい。正常時は図１０（ｂ）に破線の特性で示したようにブラシレスモータ４２の回転速度が漸次低減してゆくため、デッドバンドを超えることはなく誤検出のおそれがなくなる。また、回転方向信号の変化を短時間でカウントするだけで異常を確実に判定することができ、迅速なフェイルセーフが実現できるようになる。

なお、前記各実施例ではＡＦＳの駆動源としてのモータにブラシレスモータを用いているために回転制御を行うためのホール素子から出力されるパルス信号を利用してモータの回転位置の制御を行っているが、モータ回転位置を検出してその検出値からモータの回転位置を目標位置に設定する方式をとるモータ制御手段を備える車両用照明装置であれば本発明を同様に適用することができる。

また、前記実施例では、ＡＦＳを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。

ＡＦＳの概念構成を示す図である。スイブルランプの縦断面図である。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。ＡＦＳの回路構成を示すブロック回路図である。ブラシレスモータの一部を破断した分解斜視図である。ブラシレスモータ、モータドライブ回路のブロック回路図である。モータドライブ回路の内部構成を示すブロック回路図である。回転位置検出部の動作を説明するための波形図である。異常判定部の動作を説明するためのフローチャートである。ブラシレスモータの正常時と異常時の目標角度位置制御時の回転状態を示す図である。

符号の説明

１Ａステアリングセンサ
１Ｂ車速センサ
２ＥＣＵ
３前照灯
３Ｒ右スイブルランプ
３Ｌ左スイブルランプ
４アクチュエータ
３０プロジェクタランプ
４２スイブルモータ
４３制御回路
２０１メインＣＰＵ
４３１サブＣＰＵ
４３３モータドライブ回路
４３４モータ回転制御部
４３５マトリクス回路
４３６出力回路
４３４１回転位置検出部
４３４２モータ停止検出部
４３４３角度差検出部
４３４４ＰＷＭ回路
４３４５回転方向制御部
４３４６異常判定部
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ホール素子

Claims

車両に設けられた照明装置の照射光軸を偏向する光軸偏向手段を備える車両用照明装置において、前記光軸偏向手段の回転駆動源としての駆動モータと、前記駆動モータの回転動作を制御するモータ制御手段とを備え、前記駆動モータを目標とする回転位置に制御する際に、当該駆動モータの回転方向が所定時間の間に所定回数以上変化したときに前記モータ制御手段を異常として判定する異常判定手段を備えることを特徴とする車両用照明装置。
前記異常判定手段は、目標回転位置を含む所要の角度範囲を超えた角度領域において前記駆動モータの回転方向が所定時間の間に所定回数以上変化したときに前記モータ制御手段を異常として判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用照明装置。
前記異常判定手段から異常を判定した信号が出力されたときに前記光軸偏向手段を所定の位置に固定する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用照明装置。
前記モータ制御手段は、前記駆動モータの回転の停止を検出するモータ停止検出手段と、前記駆動モータの回転方向を制御するための回転方向制御手段とを備え、前記異常判定手段は前記モータ停止検出手段と前記回転方向制御手段の両出力に基づいて当該モータ制御手段の異常を判定する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照明装置。