JPH1191436A - 車両用前照灯制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右の前照灯にＨＩＤランプ(High Intensit
y Discharge Lamp）を有し光軸方向を自動調整するシス
テムであって、電子制御ユニットに接続されるセンサ信
号線を減少させコストダウンを図ること。 【解決手段】 同一構成のＥＣＵ（電子制御ユニット）
２０Ｌ，２０ＲによってＨＩＤランプを有する車両の左
右のヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒが独立して発光制御さ
れる。ここで、ＥＣＵ２０Ｌが各種センサ信号の入力状
況によってメインと自動判定され、各種センサ信号に基
づきヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向の水平面に
対する傾き角が算出され、他方のサブＥＣＵ２０Ｒにも
通信される。そして、ステップモータ３５Ｌ，３５Ｒが
駆動され、ヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向が調
整される。このように、ＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒは同一構
成であるため生産性が向上し、かつ両ＥＣＵに対するセ
ンサ信号線を半減させることができるため大幅なコスト
ダウンが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用前照灯にＨ
ＩＤランプを搭載し、その光軸方向の自動調整機構を有
する車両用前照灯制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両用前照灯にＨＩＤランプを搭
載した車両が増加の傾向にある。この理由として、ＨＩ
Ｄランプは従来のハロゲンランプと比較して省電力（約
７０％）であり、また、高照度（２倍強）で発光色が太
陽光に近いことから夜間における視認性が優れているこ
とが挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用前照
灯にＨＩＤランプを使用するためには電圧または電流を
フィードバック制御して供給する電力を一定に保持する
安定器（以下、『バラスト回路』という）が必要であ
り、従来のハロゲンランプを使用したものに比較して非
常に高価なものとなる。また、ＨＩＤランプは高照度で
あるが故に、車体の傾きによってその光軸方向が上向き
となると対向車等に幻惑を与えることがあり、これに対
処するため、ＨＩＤランプを有する前照灯の光軸方向を
自動的に調整する機構（前照灯光軸方向自動調整機構）
を備えたものにおいては、システム全体が更に高価なも
のとなる。

【０００４】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、左右の前照灯にＨＩＤランプ
を有し前照灯光軸方向自動調整機構を搭載するシステム
であって、そのアクチュエータを駆動する電子制御ユニ
ットに接続されるセンサ信号線を減少させることで大幅
なコストダウンが可能な車両用前照灯制御装置の提供を
課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の車両用前照灯
制御装置によれば、同一構成の２つの電子制御ユニット
によってＨＩＤランプを有する車両の左右に配設された
前照灯が独立して発光制御される。ここで、各種センサ
が接続されている一方の電子制御ユニットは、メイン／
サブ判定手段にて各種センサ信号の入力状況に基づきメ
インの電子制御ユニットと自動判定され、そのメインの
電子制御ユニットで制御量演算手段によって各種センサ
信号に基づき前照灯の光軸方向の制御量が算出される。
この演算結果が制御量通信手段によって他方のサブの電
子制御ユニットに通信され、光軸方向調整手段によって
各アクチュエータが駆動され左右の前照灯の光軸方向が
調整される。このように、ＨＩＤランプを有し左右の前
照灯の光軸方向を各アクチュエータによって自動調整す
る２つの電子制御ユニットは同一構成であるため生産性
が向上し、各種センサ信号は何れか一方の電子制御ユニ
ットに入力するだけでよいため、センサ信号線を半減さ
せることができ大幅なコストダウンが可能となる。更
に、各種センサ信号の入力状況によってメイン／サブが
自動判定されるため設計上の自由度が増すという効果も
得られる。

【０００６】請求項２の車両用前照灯制御装置では、制
御量通信手段が車内ＬＡＮを利用するものであり、車内
ＬＡＮが元々車両に設置されているものではその通信機
能を用いて情報を伝達する構成とすることで車両全体と
しての配線が簡素化され、機能追加によるコストアップ
を抑止することができる。

【０００７】請求項３の車両用前照灯制御装置では、メ
インの電子制御ユニットによる制御量演算手段にて前照
灯の光軸方向の制御量としての水平面に対する傾き角が
算出され、制御量通信手段にてその傾き角がサブの電子
制御ユニットに通信され、両電子制御ユニットによる光
軸方向調整手段にて傾き角に基づきアクチュエータが駆
動され前照灯の光軸方向が調整される。このように、制
御量としての傾き角を算出するための各種センサ信号は
何れか一方の電子制御ユニットに入力するだけでよいた
め、センサ信号線を半減させることができ大幅なコスト
ダウンが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。

【０００９】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用前照灯制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００１０】図１において、本実施例の車両用前照灯制
御装置は、主として、左右２つの同一構成のＥＣＵ（El
ectronic Control Unit:電子制御ユニット）２０Ｌ，２
０Ｒ、ＨＩＤランプを有する左右のヘッドライト（前照
灯）３０Ｌ，３０Ｒ、左右のヘッドライト３０Ｌ，３０
Ｒの光軸方向の水平面に対する傾き角を自動調整するた
めのアクチュエータとしての左右のステップモータ３５
Ｌ，３５Ｒとからなる。

【００１１】ＥＣＵ２０Ｌ，２０ＲはＧＮＤ（グラン
ド）、ＶＢＢ（バッテリ電源）に接続され、また、ＥＣ
Ｕ２０Ｌ，２０ＲにはＩＧ（イグニッションスイッチ）
信号、ＨＩＤランプ点灯信号が入力されている（図１に
実線にて示す）。そして、左側のＥＣＵ２０Ｌには各種
センサ信号としてのＬ・Ｒ（左・右）車輪速センサ信
号、Ｆ・Ｒ（前輪側・後輪側）ハイトセンサ信号が入力
されている（図１に実線にて示す）。更に、ＥＣＵ２０
Ｌは車内ＬＡＮに接続され、その通信機能を介して情報
が入出力されている（図１に実線にて示す）。ＥＣＵ２
０Ｌからはセンサ用Ｖcc（基準電圧）が出力され、ま
た、センサＧＮＤ（グランド）に接続されている（図１
に実線にて示す）。一方、右側のＥＣＵ２０Ｒには各種
センサ信号は入力されておらず、対応する各端子は空き
となっている（図１に破線にて示す）。そして、ＥＣＵ
２０Ｒには車内ＬＡＮのみが接続され、その通信機能を
介した情報のみが入出力されている（図１に実線にて示
す）。

【００１２】次に、ＥＣＵ２０Ｌの構成について説明す
る。ここで、ＥＣＵ２０ＬとＥＣＵ２０Ｒとは中身が全
く同じ構成からなるため、図１に示すように同一符号及
び同一記号を付し、ＥＣＵ２０Ｒの構成についての説明
は省略する。

【００１３】ＥＣＵ２０Ｌは、周知の中央処理装置とし
てのＣＰＵ２１、制御プログラムを格納したＲＯＭ２
２、各種データを格納するＲＡＭ２３、Ｂ／Ｕ（バック
アップ）ＲＡＭ２４、ヘッドライト３０ＬのＨＩＤラン
プ３１を発光制御するためのバラスト回路２５、ステッ
プモータ３５Ｌを駆動するためのモータ駆動回路２６、
その他の入出力回路２７及びそれらを接続するバスライ
ン２８等からなる論理演算回路として構成されている。

【００１４】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用前照灯制御装置が適用された車両用前照灯光
軸方向自動調整システムの全体構成を示す図２の概略図
について説明する。なお、図２には車両の左側に配設さ
れたヘッドライト３０Ｌ、ステップモータ３５Ｌ及びＥ
ＣＵ２０Ｌに接続された各種センサ等が図示されてお
り、車両の右側に配設されているヘッドライト３０Ｒ、
ステップモータ３５Ｒ及びＥＣＵ２０Ｒ、右車輪の車輪
速センサ１２Ｒについては省略されている。

【００１５】図２において、車両の前部及び後部の運転
席側または助手席側の車軸と車体との間のサスペンショ
ンにはそれぞれフロント（前輪）側のハイトセンサ（車
高センサ）１１Ｆ、リヤ（後輪）側のハイトセンサ（車
高センサ）１１Ｒが取付けられている。このハイトセン
サ１１Ｆ，１１Ｒからは前輪側の車軸及び後輪側の車軸
と車体との相対変位量（車高の変位量）としてのＦ・Ｒ
ハイトセンサ信号、また、車速センサとしての車両側に
配設され周知のＡＢＳ(Antilock Brake System）制御等
で用いられている左側の車輪速センサ１２Ｌ（右側の車
輪速センサ１２Ｒ）からはＬ・Ｒ車輪速センサ信号等の
各種センサ信号が車両に搭載されたＥＣＵ２０Ｌに入力
されており、後述のようにメインＥＣＵと判定される。

【００１６】図３は図２のヘッドライト３０Ｌ（３０
Ｒ）の要部構成を示す断面図である。

【００１７】図３において、ヘッドライト３０Ｌ（３０
Ｒ）は主として、ＨＩＤランプ３１とそのＨＩＤランプ
３１を固定するリフレクタ３２、そのリフレクタ３２を
円弧矢印方向に揺動自在に支持する一方のロッド状の支
持部３３及びリフレクタ３２を支持すると共に可動自在
な他方のロッド状の可動部３４、その可動部３４を前後
矢印方向に駆動するステップモータ３５Ｌ（３５Ｒ）に
て構成されている。このため、ＥＣＵ２０Ｌ（２０Ｒ）
からの出力信号が車両のヘッドライト３０Ｌ（３０Ｒ）
のステップモータ３５Ｌ（３５Ｒ）に入力され、可動部
３４がステップモータ３５Ｌ（３５Ｒ）にて前後方向に
駆動されることで支持部３３の先端を支点としてリフレ
クタ３２が上下方向にアクチュエータ駆動角（所定の光
軸方向調整角度）だけ傾けられ、ヘッドライト３０Ｌ
（３０Ｒ）の光軸方向が自動調整される。なお、ヘッド
ライト３０Ｌ（３０Ｒ）の光軸方向は運転者１名が乗車
した状態を想定して初期設定されている。

【００１８】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる車両用前照灯制御装置で使用されているＥＣＵ２０
Ｌ，２０Ｒ内のＣＰＵ２１におけるメイン／サブ判定の
処理手順を示す図４のフローチャートに基づいて説明す
る。なお、このメイン／サブ判定ルーチンはイグニッシ
ョンスイッチ（図示略）がＯＮ（オン）された直後にＥ
ＣＵ２０Ｌ，２０Ｒ内の各ＣＰＵ２１にて同時に実行さ
れる。ここで、車両の各種センサ信号としてハイトセン
サ１１Ｆ，１１ＲからのＦ・Ｒハイトセンサ信号や車輪
速センサ１２Ｌ，１２ＲからのＬ・Ｒ車輪速センサ信号
等がＥＣＵ２０Ｌにはその入出力回路２７を介して入力
されており、ＥＣＵ２０Ｒには入力されていない。

【００１９】ＥＣＵ２０Ｌでは、図４において、ステッ
プＳ１０１でイニシャル処理として各メモリ値や各フラ
グ等が初期化されたのち、車両の各種センサ信号のうち
ハイトセンサ１１Ｆ，１１Ｒからのハイトセンサ信号が
それぞれＡ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換される。
次にステップＳ１０２に移行して、ステップＳ１０１で
求められた両Ａ／Ｄ変換値が０．５〔Ｖ〕以上、かつ
４．５〔Ｖ〕以下の電圧範囲内であるかが判定される。
ここで、ハイトセンサ１１Ｆ，１１Ｒの接続時における
ハイトセンサ信号のＡ／Ｄ変換値は、通常、０．５
〔Ｖ〕以上、かつ４．５〔Ｖ〕以下の電圧範囲内とな
る。一方、ハイトセンサ１１Ｆ，１１Ｒの非接続時にお
けるハイトセンサ信号のＡ／Ｄ変換値は、入力処理によ
って０．５〔Ｖ〕未満のＧＮＤレベルまたは４．５
〔Ｖ〕を越える基準電圧Ｖccレベルとなる。

【００２０】ステップＳ１０２の判定条件が成立、即
ち、両Ａ／Ｄ変換値が０．５〔Ｖ〕以上、かつ４．５
〔Ｖ〕以下の電圧範囲内であるときにはハイトセンサ１
１Ｆ，１１Ｒが接続されているとしてステップＳ１０３
に移行し、自分自身（ＥＣＵ２０Ｌ）をメインＥＣＵで
あると認識（メイン判定）したのち、ステップＳ１０４
に移行し、ステップＳ１０３のメイン判定に基づくメイ
ン情報（相手に対してメインＥＣＵを認識させる情報）
が車内ＬＡＮ通信機能を利用して送信され、本ルーチン
を終了する。ここで、当然のことながら、ＥＣＵ２０Ｌ
がメインＥＣＵであるならば、センサフェイル（センサ
異常）や接続異常（回路上の断線・ショート）状態等が
ない限りステップＳ１０２の判定条件がＮＯとなること
はない。

【００２１】一方、ＥＣＵ２０Ｒでは、図４において、
ステップＳ１０１でイニシャル処理として各メモリ値や
各フラグ等が初期化されたのち、ハイトセンサ信号をＡ
／Ｄ変換しようとしてもハイトセンサ１１Ｆ，１１Ｒが
接続されていないため、Ａ／Ｄ変換値は０．５〔Ｖ〕以
上、かつ４．５〔Ｖ〕以下の電圧範囲内を逸脱してお
り、ステップＳ１０２の判定条件が成立することがない
ためステップＳ１０５に移行する。ステップＳ１０５で
は、ハイトセンサ１１Ｆ，１１Ｒの接続なしまたはセン
サフェイル状態の両方があり得るため、自分自身（ＥＣ
Ｕ２０Ｒ）をサブＥＣＵであるとサブ仮判定したのち、
ステップＳ１０６に移行し、車内ＬＡＮ通信機能を介し
てメインＥＣＵとしてのＥＣＵ２０Ｌから送信されるメ
イン情報が所定時間（センサフェイル判定時間）内に受
信されたかが判定される。

【００２２】ステップＳ１０６の判定条件が成立、即
ち、ＥＣＵ２０Ｌから送信されるメイン情報を所定時間
内に受信したときにはステップＳ１０７に移行し、自分
自身（ＥＣＵ２０Ｒ）をサブＥＣＵであると認識（サブ
判定）し、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１
０６の判定条件が成立せず、即ち、所定時間内にメイン
情報が受信されなかったときにはステップＳ１０８に移
行し、センサフェイルであると判定し、ステップＳ１０
９に移行し、ヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向を
初期状態に戻すフェイルセーフ処理が実行されたのち、
本ルーチンを終了する。

【００２３】このように、本実施例の車両用前照灯制御
装置は、ＨＩＤランプ３１を有する車両の左右に配設さ
れたヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの発光状態をバラスト
回路２５を介してそれぞれ独立に制御する同一構成の２
つのＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒと、各種センサ信号のうちＦ
・Ｒハイトセンサ信号のＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒへの入力
状況によってＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒのうちの何れか一方
をメイン、他方をサブと判定するＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒ
内の各ＣＰＵ２１にて達成されるメイン／サブ判定手段
と、前記メイン／サブ判定手段で判定されたメインＥＣ
Ｕ２０ＬにてＦ・Ｒハイトセンサ信号に基づきヘッドラ
イト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向の制御量を算出するメイ
ンＥＣＵ２０Ｌ内のＣＰＵ２１にて達成される制御量演
算手段と、前記制御量演算手段で算出された前記制御量
をサブＥＣＵ２０Ｒに通信するメインＥＣＵ２０Ｌ内の
ＣＰＵ２１にて達成される制御量通信手段と、前記制御
量に基づきアクチュエータとしてのステップモータ３５
Ｌ，３５Ｒをモータ駆動回路２６を介して駆動しヘッド
ライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向を調整するメインＥＣ
Ｕ２０Ｌ、サブＥＣＵ２０Ｒ内の各ＣＰＵ２１にて達成
される光軸方向調整手段とを具備するものである。

【００２４】つまり、同一構成のＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒ
によってバラスト回路２５を介してＨＩＤランプ３１を
有する車両の左右に配設されたヘッドライト３０Ｌ，３
０Ｒが発光制御される。ここで、各種センサが接続され
ているＥＣＵ２０Ｌは、各種センサ信号の入力状況によ
ってメインＥＣＵと自動判定され、このメインＥＣＵ２
０Ｌにて各種センサ信号に基づきヘッドライト３０Ｌ，
３０Ｒの光軸方向の制御量が算出される。この演算結果
がサブＥＣＵ２０Ｒに通信され、ＥＣＵ２０Ｌ，２０Ｒ
のモータ駆動回路２６を介して各ステップモータ３５
Ｌ，３５Ｒが駆動されヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光
軸方向が調整される。

【００２５】このため、ＨＩＤランプ３１を有し左右の
ヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向をステップモー
タ３５Ｌ，３５Ｒによって自動調整するＥＣＵ２０Ｌ，
２０Ｒは同一構成であるため生産性が向上し、各種セン
サ信号は何れか一方のＥＣＵに入力するだけでよいた
め、センサ信号線を半減させることができ大幅なコスト
ダウンが可能となる。更に、各種センサ信号の入力状況
によってメイン／サブが自動判定されるため設計上の自
由度が増すという効果も期待できる。

【００２６】また、本実施例の車両用前照灯制御装置
は、ＥＣＵ２０Ｌ内のＣＰＵ２１にて達成される制御量
通信手段が車内ＬＡＮの通信機能を用いて前記制御量を
通信するものである。即ち、車内ＬＡＮが元々車両に設
置されているときにはその通信機能を用いて情報を伝達
する構成とすることで車両全体としての配線が簡素化さ
れ、機能追加によるコストアップを抑止することができ
る。

【００２７】そして、本実施例の車両用前照灯制御装置
は、ＥＣＵ２０Ｌ内のＣＰＵ２１にて達成される制御量
演算手段がヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向の制
御量としての水平面に対する傾き角を算出する手段であ
り、メインＥＣＵ２０Ｌ内のＣＰＵ２１にて達成される
制御量通信手段が前記傾き角をサブＥＣＵ２０Ｒに通信
し、メインＥＣＵ２０Ｌ、サブＥＣＵ２０Ｒ内の各ＣＰ
Ｕ２１にて達成される光軸方向調整手段が前記傾き角に
基づきアクチュエータとしてのステップモータ３５Ｌ，
３５Ｒをモータ駆動回路２６を介して駆動しヘッドライ
ト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向を調整するものである。

【００２８】即ち、メインＥＣＵ２０Ｌにて各種センサ
信号に基づきヘッドライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向の
制御量としての水平面に対する傾き角が算出される。こ
の演算結果がサブＥＣＵ２０Ｒに通信され、ＥＣＵ２０
Ｌ，２０Ｒのモータ駆動回路２６を介して各ステップモ
ータ３５Ｌ，３５Ｒが駆動されヘッドライト３０Ｌ，３
０Ｒの光軸方向が調整される。このようにヘッドライト
３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向の制御量として具体的な水平
面に対する傾き角がＥＣＵのうちのメインＥＣＵ２０Ｌ
にて算出され、この傾き角が通信を用いて左右のヘッド
ライト３０Ｌ，３０Ｒの光軸方向が自動調整される。こ
のように、制御量としての傾き角を算出するための各種
センサ信号は何れか一方のＥＣＵに入力するだけでよい
ため、センサ信号線を半減させることができ大幅なコス
トダウンが可能となる。

【００２９】ところで、上記実施例では、車内ＬＡＮ通
信機能を利用して情報を通信するとしたが、本発明を実
施する場合には、これに限定されるものではなく、車内
ＬＡＮ通信機能を有しない車両においてもＥＣＵ同士を
直接、１対１接続しローカル通信させることで同様の効
果を得ることができる。

【００３０】また、上記実施例では、アクチュエータと
してステップモータ３５Ｌ，３５Ｒを用いたが、本発明
を実施する場合には、これに限定されるものではなく、
ＤＣモータ等を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用前照灯制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用前照灯制御装置が適用された車両用前照灯光軸
方向自動調整システムの全体構成を示す概略図である。

【図３】 図３は図２のヘッドライトの要部構成を示す
断面図である。

【図４】 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る車両用前照灯制御装置で使用されている各ＥＣＵ内の
ＣＰＵにおけるメイン／サブ判定の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

２０Ｌ，２０Ｒ ＥＣＵ（電子制御ユニット） ２１ ＣＰＵ ３０Ｌ，３０Ｒ ヘッドライト（前照灯） ３５Ｌ，３５Ｒ ステップモータ（アクチュエータ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＨＩＤランプ(High Intensity Discharg
   e Lamp）を有する車両の左右に配設された前照灯の発光
   状態をそれぞれ独立に制御する同一構成の２つの電子制
   御ユニットと、 各種センサ信号の前記電子制御ユニットへの入力状況に
   よって前記電子制御ユニットのうちの何れか一方をメイ
   ン、他方をサブと判定するメイン／サブ判定手段と、 前記メイン／サブ判定手段で判定された前記メインの電
   子制御ユニットにて前記各種センサ信号に基づき前記前
   照灯の光軸方向の制御量を算出する制御量演算手段と、 前記制御量演算手段で算出された前記制御量を前記サブ
   の電子制御ユニットに通信する制御量通信手段と、 前記制御量に基づきアクチュエータを駆動し前記前照灯
   の光軸方向を調整する光軸方向調整手段とを具備するこ
   とを特徴とする車両用前照灯制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御量通信手段は、車内ＬＡＮ（Lo
   cal Area Network）または１対１接続の何れか１つの通
   信機能を用いて前記制御量を通信することを特徴とする
   請求項１に記載の車両用前照灯制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御量演算手段は、前記前照灯の光
   軸方向の水平面に対する傾き角を算出する手段であり、 前記制御量通信手段は、前記傾き角を前記サブの電子制
   御ユニットに通信し、 前記光軸方向調整手段は、前記傾き角に基づきアクチュ
   エータを駆動し前記前照灯の光軸方向を調整することを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用前照
   灯制御装置。