JP4715769B2 - 前照灯点灯装置、配光可変型前照灯システム及び車載用前照灯灯具 - Google Patents

Description

本発明は、車載用前照灯点灯装置、及びこれを配光可変装置と組み合わせた配光可変型前照灯システムおよびそれを搭載した車載用前照灯灯具に関するものである

近年、車業界において、より安全性を向上させようとする活動が活発化している。車載用前照灯の分野においても、夜間走行の安全性をより向上させる試みが行われている。その一環として、夜間の視認性を向上させるために、配光を車輌情報や車外環境情報等により左右に駆動する車輌用前照灯システム（ＡＦＳ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載した車輌が市販されている。

図１７に従来例の構成を示す。車輌１の前方にはヘッドライト２が左右一対設けられている。各ヘッドライト２には前照灯３が光軸を左右に変更自在に設けられている。前照灯３は前照灯点灯装置４により点消灯を制御され、左右の光軸は配光駆動部５により制御される。配光駆動部５はステッピングモータなどの駆動手段を備え、配光可変装置６からの駆動信号により制御される。配光可変装置６は車室内に設けられ、イグニッション（ＩＧＮ）に連動した電源を供給され、ＣＡＮ通信により車輌情報や車外環境情報を入手し、配光駆動部５を制御している。前照灯点灯装置４はＬｏｗビームスイッチ（前照灯をＯＮ／ＯＦＦさせる手元スイッチのことを指す。通常すれ違いビームの状態で点灯する）に連動した電源を受け、前照灯３を点消灯させる。

図１７には記載していないが、上下方向に配光を可変させるシステムも別途もしくは左右方向配光可変装置６に機能を追加する形で存在する。

図１８に前照灯点灯装置４のブロック図を示す。ここでは、前照灯３が高輝度放電灯である例を示している。Ｌｏｗビームスイッチに連動する電源を高輝度放電灯が必要とする電圧に昇降圧するコンバータ４１と、コンバータ４１とＭＰＵ４４をつなげる制御インターフェイス４３と、Ｌｏｗビームスイッチに連動する電源よりＭＰＵ４４への電源を供給する電源部４２を備えている。ＭＰＵ４４は制御インターフェイス４３を介して、コンバータ４１よりランプ電圧Ｖｌａ及びランプ電流Ｉｌａを読み取り、コンバータ４１の出力を高輝度放電灯が必要とする出力に昇降圧させるための出力増減信号Ｓを出力する。

図１９に配光可変装置６のブロック図を示す。ここでは、配光駆動部５がステッピングモータである例を示している。ステッピングモータは、負荷であるアクチュエータを駆動することで光軸を左右に駆動する。イグニッション（ＩＧＮ）に連動する電源とＭＰＵ６４よりの駆動信号を受けて、ステッピングモータを駆動するステッピングモータドライバ６１と、ＩＧＮに連動する電源よりＭＰＵ６４への電源を供給する電源部６２と、ＣＡＮバスより車輌の走行状態等の情報をＭＰＵ６４へ伝達するＣＡＮトランシーバ６３を備えている。ＭＰＵ６４はＩＧＮに連動した電源が入力された際に、光軸を初期化する（正面方向へ向ける）ため所定のパターンで駆動する信号をステッピングモータドライバ６１へ出力し、その後はＣＡＮトランシーバ６３を介して得た車輌の走行状態等に応じてステッピングモータを駆動する信号をステッピングモータドライバ６１へ出力する。

図２０（ａ）に前照灯点灯装置２が前照灯３を点灯させる際のマイコン制御のフローチャートを示す。ここでは、高輝度放電灯へ出力する電力を調整する場合について説明する。

まず、ステップ＃１では、電源ＯＮ（ＲＥＳＥＴ入力）時に、使用する変数やレジスタ等を初期化する。次に、ステップ＃２では、高輝度放電灯の点灯前の無負荷時の制御を設定する。ステップ＃３では、ランプ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＃２に戻る。点灯していた場合は、以下の定電力制御を行うループ（ステップ＃４〜＃１１）へと進む。

ステップ＃４では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電圧Ｖｌａを読み込む。ステップ＃５では、読み込み値に過去値を合わせて平均化を行なう。平均化の一例を挙げると、検出値を最新値から３値記憶（読込み時更新）しておき、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。ステップ＃６では、マイコン（ＭＰＵ４４）内に持っているメモリテーブルからランプ電圧に応じたランプ電力指令値を読み出す。ステップ＃７では、ランプ電力指令値／平均化電圧値の計算式により、ランプ電流指令値を演算する。ステップ＃８では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電流Ｉｌａを読込む。ステップ＃９では、読み込み値に過去値を合わせて、上述のような平均化を行なう。ステップ＃１０では、ランプ電流指令値と平均化電流値を比較演算する。ステップ＃１１では、比較結果により、高輝度放電灯への出力を上下させる制御信号Ｓを出力する。ステップ＃１２では、その他の制御をおこなう。

図２０（ｂ）に配光駆動部５を制御する配光可変装置６の制御フロー（ＭＰＵ６４の動作フロー）を示す。以下のステップ＃２１とステップ＃２２を繰り返している。ステップ＃２１では、ＣＡＮ通信を受信して、配光をどのように可変するか（何をどのように駆動するか）判断する。ステップ＃２２では、上記配光可変命令に応じて駆動信号を出力する。以上のように、従来例では、前照灯の点消灯と配光の可変は、前照灯点灯装置４のＭＰＵ４４と配光可変装置６のＭＰＵ６４とで独立して制御されていた。

このような配光可変装置６を有する前照灯制御システムとして、特許文献１には車輌走行中の天候状態及び車輌の走行路の走行条件を検出して、照射光束の拡散範囲及び灯色を車輌の走行に適するように制御する技術が開示されている。また、特許文献２には左右の前照灯の照射角度を可変とするアクチュエータの一方がロック状態となると、他方のアクチュエータを所定の位置に強制的に固定することが提案されている。
特許第２９０７３７１号公報 特許第２６１３８２５号公報

特許文献１では車輌走行中の天候状態及び車輌の走行路の走行条件に応じて、また、特許文献２ではアクチュエータの状態に応じて照射角度を可変することが提案されているが、前照灯の光源（全体光束）は限られており、前照灯異常や配光可変により可変前の照度と比較して照度が不足する領域が生じてしまう。

これは、以下の三つの例（図２１〜図２３）に示すように、配光を大きく動かすＨｉｇｈビームとＬｏｗビームの切替時や、前照灯３や配光可変装置６の異常時により顕著に発生する。

《例１》
図２１は、すれ違いビームＬＢから走行ビームＨＢへの切り替えによる視認性悪化の例である。車輌１は、夜間走行の際、対向車とすれ違う際には、すれ違いビーム（Ｌｏｗビーム）で走行し、その他は走行ビーム（Ｈｉｇｈビーム）を用いて走行することを想定されている。実際は街中では常時すれ違いビームで走行し、山中や前走車／対向車のいない場合のみ走行ビームに切り替えている。

灯具が大きく４灯式であれば、走行ビーム時にはすれ違いビームとは異なるランプを点灯させるため、走行ビームとすれ違いビームの配光を個別に設計することが可能であり、照度不足による視認性の低下といった問題はなかった。

しかし、近年、灯具の小型化／低コスト化が求められ、２灯式のものが増加している。２灯式の場合、すれ違いビームと走行ビームを同一のランプにて実現しないといけない。走行ビームは、すれ違いビームと比較してより遠方まで光を到達させる必要があり、同一ランプを用いた配光設計により走行ビームとすれ違いビームを両立するのは困難であった。このため、図２１（ａ）のように、すれ違いビームのカットオフラインを配光設計すると、図２１（ｂ）のように、走行ビーム時に必要な配光を実現するのが困難であり、走行ビーム時に視認性が低下するといった課題がある。

《例２》
図２２は、右側ヘッドライト不点による照度低下の例を示している。前照灯は左右一対のもので、原則両方が点灯しているものである。しかし、前照灯点灯装置の異常や前照灯の寿命等、片側の前照灯が点灯しない状態で走行せざるを得ない状態がまれに存在する。この際、片側の前照灯が点灯していないため、その不点灯側の照度（図中の点線丸印部）が低下してしまい、視認性が低下するという課題がある。

《例３》
図２３は、右側ヘッドライトのＡＦＳ駆動時及び異常時の照度低下の例を示している。右折時に右側の灯体のみの配光を右側へ駆動した場合、図２３（ｂ）に示すように、左右の灯体による配光の間隔が広がり、隙間が生じる（図２３（ｂ）の点線丸印）。これにより、配光駆動前と比べて、隙間の領域の照度が低下する。それまで明るかったところが暗くなるため、運転者は違和感を感じてしまう。

また、配光の駆動にはモータ等を使用するため、モータが故障することも考えられる。右側のヘッドライトが対向車側を向いた状態でモータ故障により制御不能となった場合、右側のヘッドライトが対向車に幻惑を与えないように、光軸を下向きへと駆動させないといけない。このため、図２３（ｃ）に示すように、右側の前照灯が前方を照らす領域が狭くなり、右側前方の照度が低下してしまう。

このように、前照灯異常や配光可変により可変前の照度と比較して照度が不足する領域が生じてしまうが、一般に前照灯に用いられる高輝度放電灯やＬＥＤといった光源は、定格点灯出力にて点灯させることを前提に設計されているので、定格出力と比較して大きな出力で点灯させると寿命は短くなる。特に、前照灯が高輝度放電灯の場合は定格出力よりも小さな出力で点灯させても寿命が短くなることは一般に良く知られている。図２４に定格電力１５０Ｗの高輝度放電灯を出力電力比１００％、６０％、４０％で点灯させた際の光束低下の一例を示す。

本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、定格点灯による寿命を維持しながら、配光状態の変化による照度不足に対して、それを補完するように前照灯の光束を制御することにより、車輌走行の安全性を向上させることを課題とするものである。

請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１０に示すように、直流電源を受け、前照灯３を点灯させるコンバータ部４１と、車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号を得る情報取得部６３と、前記コンバータ部４１と情報取得部６３を制御する制御部４４とから構成される前照灯点灯装置において、前記制御部４４は車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、図６に示すように、前照灯点灯装置４は、車輌１の前方の左右に対で設けられており、前記情報取得部（例えばＬＩＮトランシーバ８）は他方の前照灯点灯装置４による配光状態もしくはそれに対応する信号を検出する手段を有し、前記制御部４４は他方の前照灯点灯装置４による配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、他方の前照灯点灯装置４による配光状態もしくはそれに対応する信号とは、図７、図８に示すように、他方が不点であることを示す信号であり、前記制御部４４は他方が不点であることを示す信号を検出した場合、図７（ｃ）に示すように、前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、図１０に示すように、直流電源を受け、前照灯３を点灯させるコンバータ部４１と、車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号を得る情報取得部６３と、前記コンバータ部４１と情報取得部６３を制御する制御部４４とから構成される前照灯点灯装置において、前記制御部４４は車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、図６に示すように、前照灯点灯装置４は車輌１前方の左右に対で設けられており、前記情報取得部（例えばＬＩＮトランシーバ８）は他方の前照灯点灯装置４による配光状態もしくはそれに対応する信号を検出する手段を有し、前記制御部４４は他方の前照灯点灯装置４による配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号とは、図１１（特に＃６１〜＃６３）に示すように、他方が光軸異常であることを示す信号であり、前記制御部４４は他方が光軸異常であることを示す信号を検出した場合、図１２（ｄ）に示すように、前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかの発明において、図１４、図１５（ｄ），（ｅ）に示すように、前照灯３の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させる場合に、光軸を車輌内側へ駆動することを特徴とする。

請求項４の発明は、図１０に示すように、請求項１〜３のいずれかの前照灯点灯装置４と、車輌前方の配光状態を変更する配光可変装置６とが同一筐体４６内に収納されて１つのＭＰＵ４４で制御されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの前照灯点灯装置を含んでなる配光可変型前照灯システムである。

請求項６の発明は、請求項１〜４のいずれかの前照灯点灯装置を含んでなる車載用前照灯灯具（図４、図１６）である。

請求項１、２の発明によれば、照度の低下する状態となったことを検出した場合、それを補完するために左右両方もしくは異常の発生していない側の前照灯の光束を増加させることにより照度低下を緩和させ、車輌走行の安全性を向上させることができる。

請求項１の発明によれば、片側が正常点灯できず車輌前方の照度が低下した場合にも、正常側の前照灯の光束量を増加させることで、車輌前方の照度を上昇させることができ、夜間走行の安全性を向上させることができる。また、片方の前照灯が不点となる場合のみ出力を増すので、ランプの寿命に対する影響は小さく、安全性の向上とランプ寿命短命化防止の両立を実現することができる

請求項２の発明によれば、車輌前方左右の前照灯の一方の配光可変状態が異常であることを検出した場合、他方の出力電力を増加させることで、車輌前方照度を確保し、夜間走行の安全性を向上させることができる。また、配光が異常となる場合のみ、他方の出力を増加させるので、安全性の向上とランプ短寿命化の防止の両立を実現することができる。

請求項３の発明によれば、出力電力を増加させた前照灯を更に内側へ振ることにより、車輌前方の照度の偏りを緩和することが可能となり、夜間走行の安全性をさらに向上させることができる。

請求項４の発明によれば、省スペース且つ低コストでありながら、信頼性が高い前照灯点灯装置を実現できる。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、後述の実施形態３、４が請求項１、２の構成にそれぞれ対応しており、その他の実施形態は前提となる構成または付加的な構成として説明する。
（実施形態１）
図１に本実施形態の車輌１内の前照灯点灯装置４等の設置状況を示す。従来例と同一部分については、従来例と同一番号を付すことにより本実施形態での説明を省略する。図１７の従来例との相違点は、光軸を左右に可変とする配光可変装置６に代えてＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７としたことであり、また、この装置７に入力される信号がＣＡＮ信号ではなく、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号であることである。また、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７より前照灯点灯装置４へＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替状態信号が伝達されていることである。

ここで、配光駆動部５には例えばソレノイドコイルによるアクチュエータ等が用いられており、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号に応じて、図２に示すように、Ｈｉｇｈビーム（走行ビームＨＢ）とＬｏｗビーム（すれ違いビームＬＢ）を切り替える。

本実施形態における、前照灯点灯装置４を制御するマイコン（ＭＰＵ４４）のフローを図３（ａ）に示す。従来例（図２０）と異なる点は、ステップ＃６のランプ電力指令値の読み出しの後に、ステップ＃６ａ〜＃６ｃのフローを追加し、Ｈｉｇｈビーム（配光状態が走行ビームＨＢ）の場合はランプ電力指令値に所定の電力値（定格電力３５Ｗに対して例えば２〜１０Ｗ）だけ加算している点である。

ステップ＃６ａでは、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７よりの入力であるＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替状態を取得する。ステップ＃６ｂでは、前照灯３がＨｉｇｈビームかＬｏｗビームかを判断する。Ｈｉｇｈ（走行ビームＨＢ）の場合、ステップ＃６ｃへ移行してランプ電力指令値に加算する。Ｌｏｗ（すれ違いビームＬＢ）の場合、上記加算を行わずにステップ＃７へ移行する。ステップ＃６ｃでは、ランプ電力指令値に所定電力だけ加算する。

本実施形態におけるＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７の制御フローを図３（ｂ）に示す。以下のステップ＃７１〜＃７３を繰り返す。ステップ＃７１では、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号を受信する。ステップ＃７２では、上記信号に応じて、配光駆動部５へＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号（ソレノイド駆動用）を出力する。ステップ＃７３では、前照灯点灯装置４へＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替状態を出力する。

上記制御により、図２に示すように、すれ違いビームＬＢから走行ビームＨＢに切り替えた際に前照灯３へ投入する出力電力を定格電力に対して増加させることが可能となり、これにより図２（ｃ）に示すように、走行ビーム時の車輌近傍領域での照度の低下を緩和することが可能となり、夜間走行の安全性を向上させることが可能となる。

一般に通常走行は、すれ違いビームで走行しているため、走行ビームを点灯させるような状況はランプ寿命に対して短い。本実施形態では、走行ビームを必要とする車輌周辺が暗い状態のときにのみ、出力電力を定格電力に対して増加させることにより前方視認性を向上させるので、現状のシステムより安全な走行とランプ寿命短命化防止の両方を実現することが出来る。

本実施形態のランプは高輝度放電灯を用いているが、ＬＥＤを用いても同様の効果を得ることができる。ＬＥＤは一般的に定電流制御を行うため、制御目標となる出力電流を増加させることで同様の制御を実現できる。

（実施形態２）
図４に本実施形態の構成を示す。実施形態１と同じ構成要素には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。実施形態１ではＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７と前照灯点灯装置４は個別のＥＣＵ（電子制御ユニット）であったが、本実施形態では一つのＥＣＵ（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能付き前照灯点灯装置４７）となっている。このため、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号もＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能付き前照灯点灯装置４７へ入力されている。

本実施形態のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能付き前照灯点灯装置４７の制御フローを図５に示す。実施形態１と同じ機能を有するステップには同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。１つのＭＰＵにて、前照灯とＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能の両方を制御するために、前照灯の点灯制御とＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能を交互に行うフローとなっている。

ステップ＃３ａでは、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号を受信する。受信した信号は、この後の制御ステップ＃６ｂ、＃１２ａにおいて利用する。ステップ＃３では、ランプが点灯しているかどうかを判断する。点灯していない場合、ステップ＃２へ移行し、高輝度放電灯の点灯前の無負荷時の制御を行う。点灯していた場合、ステップ＃４〜＃１２およびステップ＃６ｂ、＃６ｃのランプ点灯時の定電力制御を行う。

ステップ＃６ｂでは、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号がＨｉｇｈかＬｏｗかを判断する。Ｈｉｇｈ（走行ビーム）の場合、ステップ＃６ｃへ移行してランプ電力指令値に加算する。Ｌｏｗ（すれ違いビーム）の場合、上記加算を行わずにステップ＃７へ移行する。上記ランプ制御の終了後、以下のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替制御を行う。

ステップ＃１２ａでは、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替信号がＨｉｇｈかＬｏｗかを判断する。Ｌｏｗの場合ステップ＃１２ｂへ、Ｈｉｇｈの場合ステップ＃１２ｃへ移行する。ステップ＃１２ｂでは、Ｌｏｗビーム信号（すれ違いビーム）を配光駆動部５に出力する。ステップ＃１２ｃでは、Ｈｉｇｈビーム信号（走行ビーム）を配光駆動部５に出力する。

上記制御により、実施形態１と同様に、図２に示すように、すれ違いビームＬＢから走行ビームＨＢに切り替えた際に前照灯３へ投入する出力電力を増加させることが可能となり、これにより走行ビーム時の車輌近傍領域での照度の低下を緩和することが可能となり、夜間走行の安全性を向上させることが可能となる。

また、前照灯３と配光駆動部５を一つのＥＣＵ（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替機能付き前照灯点灯装置４７）にて制御することにより、ノイズ等による影響を受けやすいＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替状態の信号線（図１のＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置７から前照灯点灯装置４への配線）を削除することができる。また、１つのＭＰＵにより制御することにより制御対象である前照灯３の状態とＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切替の状態を同時に把握しつつ、それぞれを制御することができる。上記により、システム信頼性の大幅な向上とＥＣＵの個数削減による車室内配置の容易化を実現することができる。

本実施形態のランプは高輝度放電灯を用いているが、ＬＥＤを用いても同様の効果を得ることができる。ＬＥＤは一般的に定電流制御を行うため、制御目標となる出力電流を増加させることで同様の制御を実現できる。

（実施形態３）
図６に本実施形態の車輌１内の前照灯点灯装置４の設置状況を示す。従来例（図１７）と異なる点は、左右の前照灯点灯装置４の間に情報を伝達する手段として、本実施形態では左右の前照灯点灯装置４にＬＩＮ通信用トランシーバ８を設け、その間をＬＩＮ通信にて接続している点である。

図８に本実施形態の前照灯点灯装置４の制御フローを示す。従来例（図２０）と同じフローについては同一符号を付けることにより本実施形態での説明を省略する。

ステップ＃５Ａと＃５Ｂにより前照灯の点灯状態を他方の前照灯点灯装置へと伝え、ステップ＃６Ａ〜＃６Ｃにて他方の点灯状態を受信し、他方が消灯している場合は電力指令値を加算する。

ステップ＃５Ａでは、ランプ電圧平均値よりランプ点灯状態を判断する。ランプ電圧が２５０Ｖ以下の場合はランプ点灯と判断する。

ステップ＃５Ｂでは、ステップ＃５Ａにて判断したランプ点灯状態をＬＩＮ通信を介して、他方の前照灯点灯装置へ伝達する。

ステップ＃６Ａでは、ＬＩＮ通信を介して、他方の前照灯点灯装置の点灯状態を受信する。

ステップ＃６Ｂでは、他方ランプが点灯しているか判別する。他方ランプが消灯している場合、ステップ＃６Ｃに移行し、ランプ電力指令値を増加させる。

ステップ＃６Ｃでは、ランプ電力指令値を加算する。例えば、定格電力３５Ｗのランプに対して１０Ｗ増加させ、４５Ｗの出力電力指令値とする。

上記制御を実施することにより、事故等による前照灯点灯装置の故障やランプ寿命等の理由により片方の前照灯が不点となった場合に、正常側の出力電力を上昇させることが可能となる。これにより図７（ｂ）に示すように、片側が正常点灯できず車輌前方の照度が低下した場合にも、図７（ｃ）に示すように、正常側の前照灯の光束量を増加させることができ、車輌前方の照度を上昇させることができる。

これにより、夜間走行の安全性を向上させることができる。また、片方の前照灯が不点となる場合のみ出力を増すので、実施形態１と同様に、ランプの寿命に対する影響は小さく、安全性の向上とランプ寿命短命化防止の両立を実現することができる。

本実施形態では、前照灯点灯装置の間の通信にＬＩＮ通信を用いたが、ＣＡＮ通信やシリアル通信やディジタル／アナログ信号等、前照灯の不点状態を伝えることのできるものであれば、同様の効果を得ることができる。

本実施形態では、ランプの点灯状態の確認（ステップ＃５Ａ）にランプ電圧を用いたが、ランプ電流値（０．１Ａ以上なら点灯）を用いて判断しても良い。または、ランプ電圧とランプ電流の両方で判断することにより更に精度を向上させることも可能である。

本実施形態のランプは高輝度放電灯を用いているが、ＬＥＤを用いても同様の効果を得ることができる。ＬＥＤは一般的に定電流制御を行うため、制御目標となる出力電流を増加させることで同様の制御を実現できる。

（実施形態４）
図９に本発明の実施形態４の構成を示す。従来例（図１７）と異なる点は、配光可変装置６の機能を左右の前照灯点灯装置４に分配し、前照灯制御装置４６として一体化した点である。また、他方の配光状態や点灯状態を取得するため、前照灯制御装置４６にＣＡＮ通信トランシーバ６３を設け、前照灯制御装置４６をＣＡＮ通信に接続している。配光駆動部５は配光駆動用のモータ（ステッピングモータ）である。

図１０に本実施形態の回路ブロック図を示す。従来例（図１８、図１９）と比較して、前照灯点灯装置４と配光可変装置６を１つのＥＣＵ（電子制御ユニット）とし、かつ、１つのＭＰＵ４４で制御することにより、ＭＰＵ４４へ電源供給する電源４２の数を１つに削減し、Ｌｏｗビーム電源に連動した電源およびイグニッション（ＩＧＮ）に連動した電源のどちらからでもＭＰＵ４４へ電源供給できる構成とした。

図１１に本実施形態における前照灯制御装置４６の制御フローを示す。従来例の前照灯点灯装置４のフロー（図２０）と同じ項目については同一符号を付けることにより本実施形態での説明を省略する。従来例では前照灯点灯装置４と配光可変装置６を個別のＭＰＵ４４，６４により制御していたが、本実施形態では１つのＭＰＵ４４にて両方を制御するために前照灯３の制御と配光可変の制御を交互に行うフローとしている。

ステップ＃１ａでは、Ｌｏｗビーム電源がＯＮかどうかを判断する。Ｌｏｗビーム電源（Ｌｏｗビームスイッチに連動する電源）が９Ｖ以上１６Ｖ以下の場合はＬｏｗビームスイッチがＯＮであると判断する。Ｌｏｗビーム電源がＯＮの場合はランプを点灯させる制御（ステップ＃３〜＃１２、＃６１〜＃６３）を行う。Ｌｏｗビーム電源がＯＦＦの場合はランプの制御を行わず、モータ駆動制御（＃１３〜＃２０）へ移行する。

ステップ＃３では、ランプが点灯しているかどうかを判断する。ランプが点灯していない場合、ランプを点灯させるための無負荷時制御（ステップ＃２）を行う。ランプが点灯している場合は、一定電力出力のためのステップ＃４〜＃１２、＃６１〜＃６３の制御へ移行する。

ステップ＃６１では、ＣＡＮ通信により左右前照灯の他方の配光可変状態を検出する。

ステップ＃６２では、他方の配光可変状態が正常かどうかを判断する。他方のＡＦＳが異常の場合、ステップ＃６３に移行して出力電力指令値を上昇させる。

ステップ＃６３では、ランプ電力指令値を加算する。例えば、定格電力３５Ｗのランプに対して１０Ｗ増加させ、４５Ｗの出力電力指令値とする。

ステップ＃１３では、ＣＡＮ通信により車輌の走行状態（車速・舵角）を受信する。

ステップ＃１４では、自方の配光可変状態が正常かどうかを判断する。正常の場合は、車速や舵角に応じた配光角度を演算する。異常の場合は、異常時制御の設定を行う。

ステップ＃１５では、車速や舵角に応じた配光角度を演算する。配光角度はモータへ出力するパルス数と一対一に対応する。ただし、他方ランプの配光可変状態が異常の場合は正面方向を設定する。

ステップ＃１６では、異常の車速や舵角の信号によらず、配光角度を正面方向下向きへ向けるように設定する。配光を左右方向に駆動するためのモータが故障であり、正面方向へ向けることが不可能であり、別系統のモータにより左右方向ではなく下向きに駆動することで対向車に幻惑を与えるのを防止している。

ステップ＃１７では、現在の配光角度と上記車速や舵角に応じた配光角度が同じかどうか判断する。現在の配光角度とはステップ＃２０にて演算する、出力したパルス数から演算する配光角度を示す。同じ場合はステップ＃１ａへ移行し、ランプ点灯制御へ移行する。異なる場合はステップ＃１８へと移行し、モータへの駆動パルス出力処理へ移行する。

ステップ＃１８では、モータへの駆動パルスを出力する間隔を決める所定時間が経過したかを確認する。つまり、駆動パルスを所定時間間隔で出力するための時間計測を行なう。所定時間が経過している場合はステップ＃１９へ、経過していない場合はステップ＃１ａへ移行し、ランプ点灯制御へ移行する。

ステップ＃１９では、モータへ駆動パルスを出力する。

ステップ＃２０では、出力パルス数を演算し、現在の配光角度として記憶しておく。ステップ＃１７で用いる現在の配光角度として利用する。

以上の制御により、図１０に示すように、１つのＭＰＵ４４にて配光可変用のモータ５と前照灯点灯回路（コンバータ４１）を制御することが可能となる。１つのＭＰＵ４４により制御することにより、制御対象である前照灯３の状態と配光状態を同時に把握しつつ、それぞれを制御することができる。よって、システムの信頼性の大幅な向上とＥＣＵの個数削減による車室内配置の容易化を実現することができる。

また、ステップ＃６１〜＃６３により、車輌前方左右の前照灯の一方の配光可変状態が異常であることを検出した場合、出力電力を増加させることが可能となる。これにより図１２（ｃ）に示すように、片側の左右方向の配光可変用のモータが異常となり、対向車側を向いたまま制御不能となり、対向車への幻惑を防止するために配光を下向きに駆動することで車輌前方の照度が低下した場合に、図１２（ｄ）に示すように、他方（正常側）の前照灯の光束量を増加させることができ、車輌前方照度を上昇させることができる。これにより、夜間走行の安全性を向上させることができる。また、配光が異常となる場合のみ、他方の出力を増加させることが可能となるため、実施形態１と同様に、安全性の向上とランプ短寿命化の防止の両立を実現することができる。

また、ステップ＃６２では、『他方の配光可変状態が異常かどうか』でランプ電力指令値を加算するかどうか判断しているが、このステップ＃６２を『現在他方が配光を稼動しているかどうか』を判断する処理内容に変更することにより、他方の前照灯制御装置４６が配光を稼動している場合は自方の出力電力を上昇する制御も可能である。これにより、図１２（ｅ）に示すように配光稼動時に発生する、左右灯体による配光の隙間を低減することも可能となり、さらに安全性を向上させることが出来る。

本実施形態（図９）では左右方向配光可変装置６を左右の二つに分割したが、図１３に示すように、ＣＡＮ通信とＬＩＮ通信をつなぐゲートウェイ（ＧＷ）を設けて、ＣＡＮ信号から配光可変の演算を行う左右方向配光演算ＧＷ９と左右のＥＣＵという３つのＥＣＵに分割し、左右のＥＣＵと前照灯点灯装置４を併せて一体のＥＣＵ（前照灯制御装置４６）とし、かつ、前照灯制御装置４６（図１０）のＣＡＮ通信トランシーバ６３をＬＩＮ通信トランシーバ８に変更し、上記左右方向配光演算ＧＷ９と前照灯制御装置４６をＬＩＮ通信を介して接続することによっても同様の効果を得ることが出来る。

本実施形態では配光可変状態の異常として、『配光可変用のモータが異常となり対向車側を向いたまま制御不能となり、対向車への幻惑を防止するために配光を下向きに駆動した場合』を想定したが、その他に、『配光を対向車側へ振った際に、前照灯制御装置が故障しモータが制御不能となり、対向車への幻惑防止のために配光を下向きとした場合』や『配光を上下方向に駆動するモータが故障して、配光を下げないといけないが下げることができずに異常側の前照灯を減光（調光もしくは消灯）した場合』にも同様に正常側の電力を増加させるように制御することで同様の効果を得ることができる。

（実施形態５）
図１４に実施形態４からのフローの変更点を示す。実施形態４のフロー（図１１）において、自方ランプの配光可変状態が正常で、かつ他方ランプの配光可変状態が異常である場合の配光角度を変更するステップ＃１５のみ変更している。

実施形態４では自方ランプの配光可変状態が正常で、かつ他方ランプの配光可変状態が異常の場合、自方ランプは正面方向を向けるように設定していたが、これを数度内側の配光状態に設定するように変更し、かつ他方ランプの配光可変状態が異常の場合のみでなく、配光可変中の場合も数度内側を向けるように変更した。

これにより、図１５（ｄ），（ｅ）に示すように、出力電力を増加させた前照灯を更に内側へ振ることにより、車輌前方の照度の偏りを緩和することが可能となり、夜間走行の安全性をさらに向上させることが可能となる。

同様の制御を実施形態３（他方ランプが不点の場合）に対して実施することによっても同様の効果を得ることができる。

（実施形態６）
図１６に実施形態４または５の配光可変型前照灯システムを用いた車載用前照灯灯具の実装例を示す。本発明の配光可変型前照灯システムを採用することにより、配光可変や前照灯異常や配光異常の際にも、車輌前方照度の低下を緩和することの可能な車載用前照灯を実現することができる。また、配光可変制御用のＥＣＵやワイアハーネスの削減も実現することができ、車輌内でのＥＣＵの設置場所及びハーネスの配線領域を減らすこともでき、車輌設計の容易化を実現することができる。

本発明の実施形態１の全体構成図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施形態２の要部構成図である。 本発明の実施形態２の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施形態３の全体構成図である。 本発明の実施形態３の動作説明図である。 本発明の実施形態３の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施形態４の全体構成図である。 本発明の実施形態４の前照灯制御装置のブロック図である。 本発明の実施形態４の動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施形態４の動作説明図である。 本発明の実施形態４の一変形例の全体構成図である。 本発明の実施形態５の要部動作説明のためのフローチャートである。 本発明の実施形態５の動作説明図である。 本発明の実施形態６の配光可変型前照灯システムと車載用前照灯灯具の構成図である。 従来の前照灯システムの構成図である。 従来の前照灯点灯装置のブロック図である。 従来の配光可変装置のブロック図である。 従来例の動作説明のためのフローチャートである。 従来例の課題１を示す説明図である。 従来例の課題２を示す説明図である。 従来例の課題３を示す説明図である。 従来の高輝度放電灯の寿命特性を示す特性図である。

符号の説明

１ 車輌
２ ヘッドライト
３ 前照灯
４ 前照灯点灯装置
５ 配光駆動部
６ 配光可変装置
７ Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ切替装置

Claims (6)

1. 直流電源を受け、前照灯を点灯させるコンバータ部と、車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号を得る情報取得部と、前記コンバータ部と情報取得部を制御する制御部とから構成される前照灯点灯装置において、前記制御部は車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、
   前照灯点灯装置は車輌前方の左右に対で設けられており、前記情報取得部は他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号を検出する手段を有し、前記制御部は他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、
   他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号とは、他方が不点であることを示す信号であり、前記制御部は他方が不点であることを示す信号を検出した場合、前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させることを特徴とする前照灯点灯装置。
2. 直流電源を受け、前照灯を点灯させるコンバータ部と、車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号を得る情報取得部と、前記コンバータ部と情報取得部を制御する制御部とから構成される前照灯点灯装置において、前記制御部は車輌前方の配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、
   前照灯点灯装置は車輌前方の左右に対で設けられており、前記情報取得部は他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号を検出する手段を有し、前記制御部は他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号に応じて前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させ、
   他方の前照灯点灯装置による配光状態もしくはそれに対応する信号とは、他方が光軸異常であることを示す信号であり、前記制御部は他方が光軸異常であることを示す信号を検出した場合、前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させることを特徴とする前照灯点灯装置。
3. 前照灯の光出力を定格点灯時の光出力に対して増加させる場合に、光軸を車輌内側へ駆動することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の前照灯点灯装置。
4. 車輌前方の配光状態を変更する配光可変装置と同一筐体内に収納されて配光可変装置と共に１つのＭＰＵで制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の前照灯点灯装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の前照灯点灯装置を含んでなる配光可変型前照灯システム。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の前照灯点灯装置を含んでなる車載用前照灯灯具。

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