本发明涉及进行光扫描方式的照明的车辆用灯具和车辆用灯具的控制方法。
背景技术
已知下述技术,即,对存在于汽车的前方区域的前行车辆、逆向车辆、行人等对象物进行检测,进行配光控制以使得检测出的对象物不发生眩目。例如,汽车的ADB(Adaptive Driving Beam)配光控制是在对与近光配光的明暗截止线相比上侧的区域进行照明时,对配光进行控制以使得选择性地不对存在于该区域的对象物进行照明。该ADB配光控制采用了光扫描方式的灯。
作为进行光扫描方式的照明的车辆用灯具,已知下述前大灯,其利用了一边使从光源射出的光的照射方向变化、一边进行光照射的扫描镜。例如,专利文献1的前大灯具有对光源的光进行反射的旋转镜(旋转反射镜)而作为扫描镜,通过电动机对该旋转镜进行旋转驱动,由此使该旋转镜处的反射角变化,使光照射方向变化而进行光扫描。
专利文献1:国际公开第2016/104319号
专利文献2:日本特开2020-026170
技术实现要素:
在对通过旋转镜实施的光扫描进行控制时,要求对旋转镜的旋转位置进行检测,基于检测出的旋转位置对电动机的旋转进行控制。专利文献1作为对旋转镜的旋转位置进行检测的技术而公开了下述技术,即,对旋转镜的反射片(光反射叶片)的位置进行检测的技术和使用霍尔元件对电动机的旋转位置进行检测的技术。专利文献1没有记载关于这些位置检测器的具体结构的详细的说明。前者的技术例如被推测为是使用光中断器等对反射片的位置进行检测的技术,后者的技术被推测为是对构成电动机的转子的磁铁的磁极位置进行检测的技术。
在使用光中断器等位置检测器的技术中,需要将位置检测器配置于旋转镜的反射片附近。这种位置检测器难以小型化,并且需要在旋转镜的附近确保对位置检测器进行配置的空间,因此难以实现旋转镜的小型化。另外,光中断器等位置检测器总体上为高价,因此难以实现旋转镜的低价格化。
另一方面,在使用霍尔元件的技术中,霍尔元件为小型且比较低价,因此容易实现旋转镜的小型化、低价格化。但是,霍尔元件对电动机的旋转位置进行检测,因此如果在电动机和安装于电动机的反射片之间发生了旋转方向的位置偏移,则有时在检测出的旋转位置和旋转镜的实际的旋转位置之间产生检测误差。特别地,如果在电动机的磁铁的S极、N极发生了旋转方向的位置的波动,则该波动直接成为检测误差。如果产生如上所述的检测误差,则即使准确地控制电动机的旋转,也难以进行旋转镜的高精度的光扫描。
另外,在专利文献1中,在实现ADB配光控制下的期望区域的照明时,需要使光源的发光和旋转镜的旋转定时相匹配。如果与ADB配光控制的定时相匹配而开始旋转镜的旋转,则在从电动机的启动至旋转速度稳定为止的上升时间的期间,发生与电动机旋转速度的变动相伴的照明的闪烁。其结果在专利文献1中,配光特性降低而使驾驶员产生不协调感、不适感。
另外,如果在没有进行ADB配光控制时使旋转镜的旋转停止,则在停止的期间电动机的轴承,例如滚珠轴承、滑动轴承的润滑油的粘性变化。有可能润滑性降低而轴承的寿命变短。特别地,如果在通过近光配光使灯点灯时将旋转镜停止,则与点灯相伴的前大灯的温度上升,由此给润滑油带来不好的影响。
专利文献2在ADB配光控制停止时也继续使旋转镜旋转。如上所述如果使旋转镜继续旋转,则能够抑制润滑油的润滑性的降低。但是,专利文献2使旋转镜始终通过规定旋转速度、即进行ADB配光控制时的旋转速度进行旋转,因此如果前大灯的点灯时间变长,则旋转镜的总转数增大而电动机的轴承中的磨损加深。其结果,包含电动机和旋转镜在内的旋转扫描部的寿命可能变短。
本发明的目的在于,提供能够实现旋转镜中的高精度的光扫描的小型的车辆用灯具。
并且,本发明的目的在于,提供实现了旋转扫描部的长寿命化的车辆用灯具和其控制方法。
本发明的车辆用灯具具有:
光源;
点灯控制部,其对从所述光源射出的光的出射定时进行控制;以及
旋转扫描部,其一边旋转、一边使从所述光源射出的光反复扫描,
通过扫描的光对所用的区域进行照明,
在该车辆用灯具中,
所述旋转扫描部是在旋转1周时进行多个反复扫描的结构,
所述点灯控制部对所述旋转扫描部的旋转周期进行检测,在将检测出的所述旋转周期等分的定时对所述光源的所述出射定时进行控制。
在本发明中优选所述旋转扫描部具有:旋转镜,其具有在旋转方向配置的同一形状的多个光反射片;以及电动机,其对所述旋转镜进行旋转驱动。所述点灯控制部具有:周期检测部,其对所述电动机的旋转周期进行检测;以及周期分割部,其对将检测出的所述旋转周期等分为多个的分割周期进行检测。所述点灯控制部基于检测出的所述旋转周期及所述分割周期对所述光源的所述出射定时进行控制。
本发明的车辆用灯具具有:第1灯,其进行第1配光的照明;第2灯,其进行与所述第1配光不同的第2配光的照明;以及灯控制部,其对所述第2灯的旋转扫描部的旋转速度进行控制,所述第2灯具有一边旋转、一边使从光源射出的光进行扫描的所述旋转扫描部。所述灯控制部将所述第1灯点灯时且所述第2灯点灯时的所述旋转扫描部的所述旋转速度设定为第1旋转速度,将所述第1灯点灯时且所述第2灯熄灯时的所述旋转扫描部的所述旋转速度控制为与所述第1旋转速度相比低速度的其他旋转速度。
本发明的车辆用灯具的所述旋转扫描部可以具有:电动机;以及旋转镜,其由该电动机进行旋转驱动,与旋转位置变化相应地将从所述光源射出的光朝向不同的方向反射。另外,所述电动机可以具有通过润滑剂进行润滑的轴承。
本发明的所述灯控制部将所述第2灯熄灯时的所述旋转扫描部的所述旋转速度控制为与所述第1旋转速度相比低速度的第2旋转速度。另外,所述灯控制部可以在所述第2灯熄灯时,在从该熄灯时起规定时间的期间,将所述旋转扫描部的所述旋转速度控制为第3旋转速度,该第3旋转速度与所述第1旋转速度相比为低速度,与比所述第1旋转速度低速度的第2旋转速度相比为高速度。并且,所述灯控制部可以在所述第2灯熄灯时,在从该熄灯时起规定时间的期间,使所述旋转扫描部的所述旋转速度从所述第1旋转速度起连续地或者阶段性地变化至与所述第1旋转速度相比低速度的第2旋转速度。
本发明的车辆用灯具的控制方法,该车辆用灯具具有:第1灯,其进行第1配光的照明;第2灯,其进行与所述第1配光不同的第2配光的照明;以及灯控制部,其对所述第2灯的光源的点灯状态进行控制,所述第2灯具有使从该光源射出的光进行扫描的旋转扫描部,所述车辆用灯具的控制方法是通过所述灯控制部,在所述第1灯点灯时且所述第2灯点灯时将所述旋转扫描部的旋转速度控制为第1旋转速度,在所述第1灯点灯时且所述第2灯熄灯时将所述旋转扫描部的所述旋转速度控制为与所述第1旋转速度相比低速度的第2旋转速度。
发明的效果
本发明是点灯控制部对旋转扫描部的旋转周期进行检测,在将检测出的旋转周期等分的定时对光源的出射定时进行控制,因此得到对光源的出射定时进行控制,能够高精度地进行ADB控制的车辆用灯具。
并且,本发明将进行了熄灯时的旋转扫描部的旋转速度控制为与点灯时的旋转速度相比低速度,因此能够改善旋转扫描部中的轴承的润滑性,减少旋转扫描部的总转数,延长旋转扫描部的寿命。
附图说明
图1是应用了本发明的汽车的前大灯的概略水平剖视图。
图2是将旋转扫描部的一部分剖开的概略斜视图。
图3是旋转扫描部的剖视图。
图4是点灯控制装置的结构框图的一部分。
图5是点灯控制装置的结构框图的另一部分。
图6A是近光配光的配光特性图。
图6B是远光配光的配光特性图。
图7是对ADB配光进行说明的配光特性图。
图8是对设计上的磁铁的磁化和扫描定时的相关性进行说明的图。
图9是对成为课题1的磁铁的磁化和扫描定时的相关性进行说明的图。
图10是对本发明中的磁铁的磁化和扫描定时的相关性进行说明的图。
图11是用于对现有技术的课题2进行说明的电动机旋转控制的定时图。
图12是用于对现有技术的课题3进行说明的电动机旋转控制的定时图。
图13是本发明的实施方式1的点灯控制的定时图。
图14是本发明的实施方式2的点灯控制的定时图。
图15是实施方式2的点灯控制的变形例的定时图。
具体实施方式
接下来,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是应用了本发明的汽车的前大灯HL(对所用的区域进行照明的车辆用灯具)的概略水平剖视图。前大灯HL具有由灯体11和透光性的前表面罩12构成的灯壳体1。前大灯HL还具有内装于该灯壳体1的近光灯单元2和远光灯单元3。在此后的说明中,前后方向是基于汽车及灯的前后方向的方向。
近光灯单元2是本发明中的进行第1配光的照明的第1灯,作为投射型灯单元而构成。近光灯单元2具有:作为发出白色光的光源的第1白色LED(发光二极管)21;反射镜22,其将从该第1白色LED 21射出的白色光反射为聚光状态;以及投影透镜23,其将通过该反射镜22聚光后的白色光向前方区域投影。
远光灯单元3是本发明中的进行与第1配光不同的第2配光的照明的第2灯,作为光扫描方式的ADB配光控制的灯单元而构成。远光灯单元3具有:第2白色LED 31,其射出白色光;旋转扫描部32,其对从该第2白色LED 31射出的白色光进行反射,并且使白色光的反射方向在水平方向偏转;以及投影透镜33,其将反射出的白色光朝向汽车的前方区域投影。
灯壳体1内装有对象物检测装置4(对象物检测部)和点灯控制装置5(灯控制部)。对象物检测装置4具有:拍摄元件41,其对汽车的前方区域进行拍摄;以及图像解析部42,其对由该拍摄元件41拍摄到的图像进行解析而检测对象物。如果在汽车的前方区域存在对象物,则该对象物由拍摄元件41拍摄,在图像解析部42中进行检测,检测到包含对象物相对于汽车的位置、方向在内的位置信息等。点灯控制装置5基于检测出的对象物的位置信息对第2白色LED 31的发光(出射定时)进行控制。对象物检测装置4可以设置于灯壳体1的外部。例如对象物检测装置4可以设置于与汽车的车室内的前车窗相面对的位置或者前保险杠、车顶。
图2是将旋转扫描部32的一部分剖开的概略斜视图。旋转扫描部32具有:无刷电动机(下面,称为电动机)6;以及旋转镜7,其通过该电动机6进行旋转驱动。旋转镜7是在凸台73支撑有2片形成为半圆形的光反射片(下面,简称为反射片)71、72,作为整体而形成为大致圆板状。凸台73通过键槽等在旋转方向一体地支撑于电动机6的旋转轴61的一端部。各反射片71、72的表面,即朝向汽车的斜前方的面是光反射面。2片反射片71、72为同一形状,与凸台73一起通过树脂成型而一体形成。至少在两反射片71、72的表面形成有将铝膜通过蒸镀、镀敷等得到的光反射膜。
2片反射片71、72是以凸台73为中心的点对称的形状。作为光反射面的表面的倾斜角度,即,相对于与电动机6的旋转轴61的轴向垂直的面的倾斜角度沿旋转方向而连续地(逐渐地)变化。由此,旋转镜7在通过电动机6进行旋转驱动时与第2白色LED 31相对的反射面的水平方向的角度连续地变化。旋转镜7构成为通过该角度变化将第2白色LED 31的白色光在水平方向进行扫描。换言之,旋转镜7与旋转镜7的旋转位置变化相应地将从第2白色LED 31射出的光朝向不同的方向反射。另外,在2片反射片71、72的圆周方向之间分别设置有在径向延伸的间隙,该间隙构成为不进行光反射的无反射区域74。
图3是电动机6和旋转镜7的剖视图。电动机6组装于设为圆形浅盘状的基座62。基座62与在中心位置开口的孔62a相面对而固定有定子筒63。在该定子筒63的内部通过在筒轴方向分离配置的一对滚珠轴承64将旋转轴61能够旋转地支撑。该旋转轴61的一端部延伸至基座62的表面侧,旋转镜7安装于旋转轴61的一端部。
在定子筒63的外周面,将在芯(铁芯)卷绕导线得到的(在这里为4个)线圈65在圆周方向以相等的间隔配置。这些线圈65与定子筒63一起构成电动机6的定子。
在旋转轴61的另一端部安装有转子轭66,该转子轭66设为在将定子筒63及线圈65覆盖的外周位置配置的短圆筒容器状。该转子轭66由强磁体构成,设为圆形的底壁的中心处一体地安装于旋转轴61的另一端部。在转子轭66的圆周壁的内表面安装有圆筒状的磁铁67。如图2所示,磁铁67在圆周方向大致4等分的区域磁化出多对磁极,S极和N极的各磁极交替地排列。在圆周方向,多对磁极之中的一个磁极位于与一个光反射片相对应的位置。该磁铁67与转子轭66一起构成电动机6的转子。
在基座62的背面侧安装有电路基板8。在该电路基板8搭载有构成点灯控制装置5的电路部件。点灯控制装置5具有电动机控制部51和点灯控制部52。电动机控制部51对电动机6的旋转进行控制,点灯控制部52对第1白色LED 21(近光灯单元2)和第2白色LED31(远光灯单元3)的点灯状态进行控制。另外,在电路基板8,作为电路部件的一个而搭载有对电动机6的旋转状态进行检测的霍尔元件81。在电路基板8搭载有用于与外部的电源等电连接的连接器82。
霍尔元件81通常在圆周方向的一部分至少配置有1个。在该霍尔元件81利用霍尔效应对磁铁67的S极和N极的变化进行检测,由此对转子轭66即旋转轴61的旋转状态进行检测。而且,基于该检测控制针对线圈65的供电而对电动机6的旋转进行控制。省略通过霍尔元件81进行的电动机控制的详细的说明。另外,在将电动机控制高精度地控制的情况下,霍尔元件81也可以设置有2个或3个。
在本发明中,点灯控制部52基于由霍尔元件81检测出的检测信号对远光灯单元3的第2白色LED 31的点灯状态,即发光和消光(包含减光)进行控制。
图4是点灯控制装置5的结构框图的一部分。关于详细内容在后面记述,点灯控制部52具有:旋转位置检测部521,其基于霍尔元件81的检测信号对电动机6及旋转镜7的旋转位置进行检测;定时检测部522,其根据检测出的旋转位置对发光定时进行检测;以及发光控制部523,其基于检测出的定时对第2白色LED 31的发光进行控制。
图5是点灯控制装置(灯控制部)5的结构框图的另一部分。点灯控制部52具有:近光控制部526,其基于灯开关LSW的接通信号对近光灯单元2的第1白色LED 21进行发光控制;以及远光控制部527,其对远光灯单元3的第2白色LED 31进行发光控制。远光控制部527在ADB开关ASW接通而切换为ADB配光控制时,能够基于由霍尔元件81检测出的检测信号进行第2白色LED 31的发光控制。
电动机控制部51具有对电动机6的旋转速度进行控制的旋转速度控制部511。旋转速度控制部511基于点灯控制部52中的点灯控制状态,即第1白色LED 21和第2白色LED 31的发光状态对电动机6的旋转速度进行控制。在这里旋转速度控制部511为了在进行ADB配光控制时使旋转镜7以规定的旋转速度进行旋转,能够将电动机6控制为预先设定的规定的第1旋转速度。另外,也能够控制为比第1旋转速度低速的旋转速度。并且,电动机控制部51具有用于执行本发明的实施方式的计时器512。
在以上的前大灯HL中,灯开关LSW接通,如果通过点灯控制装置5的点灯控制部52(近光控制部526)使近光灯单元2点灯,则如图6A的配光特性图所示进行近光配光区域PL(Lo配光照明)的照明。即,如果第1白色LED 21发光,则具有大致沿汽车的前方区域的水平线H延伸的明暗截止线COL,进行与该明暗截止线COL相比下侧的近光配光区域(左上虚线区域)PL的照明。明暗截止线COL在铅垂线V的右侧(逆向车辆线侧)和左侧(本车辆线侧)高度存在差异。
在该近光灯单元2的点灯的基础上,如果通过灯控制部5的远光控制部527使远光灯单元3点灯,则如图6B的配光特性图所示,在近光配光区域PL的基础上进行远光配光区域PH(Hi配光照明)的照明。即,如果第2白色LED 31发光,则从该LED 31射出的光投射于旋转镜7的反射片71、72的表面,在反射片71、72的表面进行反射。反射出的光束射入至投影透镜33,朝向前大灯HL的前方,即汽车的前方进行投影,照射至汽车的前方区域。
如果与第2白色LED 31的发光同时地旋转镜7通过电动机6进行了旋转,则来自第2白色LED 31的光向旋转镜7的反射片71、72的表面射入的圆周方向的位置在圆周方向发生变化。反射片71、72的表面的倾斜角度在圆周方向发生变化,因此与旋转镜7的旋转相伴而射入的光束的入射角变化,反射的光的反射角也变化而在水平方向进行扫描。通过旋转镜7的旋转将来自第2白色LED 31的白色光(白色光束)L在水平方向反复扫描。通过该扫描,如图所示,进行与近光配光区域PL的明暗截止线COL相比上侧的区域(右上虚线区域)的远光配光区域PH的照明(Hi配光照明)。
在远光配光区域的照明(Hi配光照明)中,在对象物检测装置4中拍摄元件41对汽车的前方区域(车辆的周围)进行拍摄,图像解析部42根据拍摄到的图像而检测对象物。在图7所示的例子中,对行人M1、M2和逆向车辆CAR进行检测。在检测到这些对象物时,点灯控制部52基于由对象物检测装置4检测出的对象物的位置(方向)和由霍尔元件81检测出的旋转镜7的旋转位置对第2白色LED31的发光的定时、发光的光度进行控制。在这里点灯控制部52包含有使第2白色LED 31消光或者减光。
由此,如图7所示,在远光配光区域PH中,在存在对象物M1、M2、CAR的区域中不进行第2白色LED 31的光束L的照射,由远光灯单元3进行的照明被限制。在存在对象物M1、M2、CAR的区域以外,执行通过第2白色LED 31的光束L实现的所需光度的照明。因此,作为对象物的逆向车辆CAR、行人M1、M2不会发生眩目,实现将汽车的前方区域的视觉识别性提高的ADB配光控制。此后,将能够进行ADB配光控制的Hi配光照明称为Hi配光照明(ADB配光控制)。
在远光灯单元3中,点灯控制部52基于霍尔元件81的检测信号对第2白色LED 31的发光进行控制。关于第2白色LED 31的发光控制,参照图8进行说明。如图8的上部那样,磁铁67在圆周方向磁化出2个N极和S极。如果电动机6旋转1周,则从霍尔元件81输出图8的中部所示的信号D。横轴为旋转角(时间),纵轴为输出电平。旋转位置检测部521对信号从负切换为正的第1旋转位置θ1和第2旋转位置θ2进行检测。这些旋转位置θ1、θ2相当于旋转镜7旋转1周之中的0°和180°的旋转位置。
定时检测部522对从旋转位置θ1、θ2起以相当于规定的旋转角度Δθ的时间Δt延迟的第1定时t1和第2定时t2进行检测。发光控制部523基于第1定时t1而开始第2白色LED 31的发光,在以规定的时间ts继续发光继续之后进行消光或者减光。接下来,发光控制部523基于第2定时t2而再次开始第2白色LED 31的发光,在以规定的时间ts继续发光之后进行消光或者减光。
由此,如图8的下部那样,在沿逆时针方向旋转的旋转镜7中,在2个反射片71、72的圆周方向各自的区域r1、r2即相同的倾斜角度的区域中进行扫描。因此,通过2个反射片71、72,周期性地有规律地变化并扫描的光的反射方向,即照明区域完全地一致,实现高精度的远光配光区域的照明及ADB配光控制。
但是,在制造电动机6时的磁铁67的磁化工序中,难以准确地制造4个磁极,有时在各磁极的圆周方向的长度产生误差(波动)。例如,如图9的上部所示,在磁铁67中,即使基于设定出的第1旋转位置θ1将4个磁极(各2个N极、S极)磁化,有时1个S极的圆周方向的长度与设计值相比磁化得长,该S极和下一个N极的边界即第2旋转位置θ2如第2旋转位置θ2’那样与设计相比向顺时针方向偏移。
在这里,在将旋转镜7向电动机6安装时,省略详细的说明,但例如使用光反射镜等对旋转镜7的无反射区域74进行检测,将检测出的无反射区域74的旋转位置设定为基准旋转位置。另外,将电动机6的磁铁67中的N极和S极的1个边界设为第1旋转位置,将该第1旋转位置相对于基准旋转位置进行定位,在该状态下将旋转镜7安装于电动机6。因此,第1旋转位置θ1能够相对于旋转镜7的无反射区域74准确地定位。
如上所述如果发生了第2旋转位置θ2成为第2旋转位置θ2’这样的位置偏移,则在电动机6旋转1周后从霍尔元件81输出图9的中部所示的信号D’。在旋转位置检测部521中进行检测的第1旋转位置θ1相同,但第2旋转位置θ2’与正常时的旋转位置θ2相比在时间轴上发生延迟。
定时检测部522对从旋转位置θ1、θ2’起以相当于规定的旋转角度Δθ的时间Δt延迟的定时t1、t2’进行检测。发光控制部523基于定时t1、t2’而开始第2白色LED 31的发光,在以规定的时间ts继续发光之后进行消光或者减光。由此,如图9的下部那样,在旋转镜7中一个反射片71中的圆周方向的区域r1的倾斜角度和另一个反射片72中的圆周方向的区域r2’的倾斜角度彼此不同,在这些区域r1、r2’中进行扫描。因此,通过2个反射片71、72,周期性地有规律地变化并扫描的光的反射方向,即投影方向产生差异。由于该差异,在扫描产生偏差,难以实现高精度的远光配光区域的照明及ADB配光控制。
在如上所述的情况下,通过反射片72反射出的光成为比通过反射片71反射出的光更向水平方向前进的扫描光。因此,在进行ADB配光控制时,如图7中双点划线所示,扫描的光有时照射至作为对象物的逆向车辆CAR、行人M1、M2,导致对象物发生眩目。这对于第2旋转位置θ2’与正常时的第2旋转位置θ2相比在时间轴上提前的情况也是同样的,成为在水平方向延迟的扫描光。
在本发明中,如图4所示,点灯控制部52的定时检测部522具有周期检测部524和周期分割部525。周期检测部524将旋转镜7旋转1周的时间检测为周期1T。周期分割部525对将检测出的周期分割为1/2的分割周期1/2T进行检测。而且,定时检测部522基于检测出的周期和分割周期将第1定时和第2定时输出至发光控制部523,发光控制部523构成为基于该第1和第2定时对第2白色LED 31的发光进行控制。
如上所述,定时检测部522具有周期检测部524和周期分割部525,因此解决了图9所示的课题1。即,在图10的上部,与图9的上部同样地如果磁铁67的一个S极的圆周方向的长度与设计值相比磁化得长而S极至N极的边界即第2旋转位置θ2’与设计相比在顺时针方向发生了偏移,则如图10的中部那样在电动机6旋转1周后从霍尔元件81输出图10的中部的信号D’。
如果在定时检测部522中检测到以旋转镜7的无反射区域74为基准的第1旋转位置θ1,则在周期检测部524中基于该信号D’对从第1旋转位置θ1至下一个第1旋转位置θ1为止的周期1T进行检测。此时,不进行第2旋转位置的检测。接下来,周期分割部525对将检测出的周期1T等分为1/2的分割周期1/2T进行检测,将相当于该分割周期的旋转位置作为第2旋转位置θ2进行输出。即,第2旋转位置θ2相对于第1旋转位置θ1成为旋转镜7的周向的180°的位置。
在该周期检测部524中,电动机6进行等速旋转运动,因此能够根据电动机6的转速而容易且准确地对周期1T进行检测。而且,在周期分割部525中,通过将该周期1T进行1/2运算,从而能够容易且准确地对第2旋转位置θ2进行运算。
定时检测部522对从这些第1和第2旋转位置θ1、θ2起以相当于规定的旋转角度Δθ的时间Δt延迟的第1定时t1和第2定时t2进行检测。发光控制部523基于第1定时t1而开始第2白色LED 31的发光,在以规定的时间ts继续发光之后进行消光或者减光。接下来,发光控制部523基于第2定时t2而开始第2白色LED 31的发光,在以规定的时间ts继续发光之后进行消光或者减光。
由此,如图10的下部那样,与在磁铁67正确地磁化出磁极的图8的情况同样地,在旋转镜7的2个反射片71、72各自相同的倾斜角度的区域r1、r2中进行扫描。在旋转镜7中,通过2个反射片71、72而交替地进行扫描的光的反射方向,即投影方向完全地一致,实现如图7中实线所示那样的高精度的远光配光区域的照明及ADB配光控制。
点灯控制装置5如果检测到对旋转镜7进行驱动的电动机6的旋转周期,则基于该旋转周期对第1和第2定时进行检测,由此对远光灯单元3的第2白色LED 31的发光进行控制而能够高精度地实现ADB控制。而且,在旋转周期的检测时可以仅使用如霍尔元件那样的小型的电子部件,因此能够实现远光灯单元3的小型化以及前大灯HL的小型化。
以上说明的实施方式,对在前大灯的远光灯单元3应用了本发明的例子进行了说明,但也可以构成为在近光灯单元2配置旋转镜而设为扫描型的灯。在如上所述的情况下,关于该近光灯单元2的旋转镜也能够应用本发明。
在实施方式中,对旋转镜具有2个反射片的结构进行了说明,但旋转镜也可以具有大于或等于3个反射片。在本发明中反射片由n个(n为大于或等于2的整数)构成的情况下,在定时检测部的周期分割部中,将周期进行n等分。
关于电动机,对磁铁在圆周方向具有4个磁极的结构例进行了说明,但该磁极的数量没有限定。另外,关于点灯控制装置,作为对电动机的旋转位置进行检测的旋转位置检测部,可以是使用霍尔元件以外的位置检测器的结构。
发光控制部不仅对光源的发光和消光进行控制,还可以进行将光源减光的控制。另外,也可以构成为一边使发光继续、一边使遮光材料(遮光罩)相对于光源的光路进退,对来自光源的光的出射状态进行控制。特别地,在光源使用与半导体发光元件不同的发光体的情况下进行通过遮光罩实施的光的出射控制是有效的。
在实施方式中,将对象物检测装置配置于灯壳体内,但并不限定于此,也可以配置于与前车窗相面对的车室内、或者发动机室内等车体面板内、甚至是保险杠内等。
在进行ADB配光控制的前大灯中,在远光灯单元3点灯时,在与其同步对旋转镜7进行旋转控制的现有技术中产生课题2。即,图11是表示近光灯单元2和远光灯单元3的点灯控制和旋转镜7(电动机6)的旋转速度的相关性的定时图。此后将旋转镜7的旋转设为电动机6的旋转而进行说明。横轴表示时刻(t)的变化,在t1~t2、t3~近光灯单元2点灯,在t4~t5远光灯单元3也点灯。t1及t3是近光灯单元2的点灯时,t4是远光灯单元3的点灯时,t5是远光灯单元3的熄灯时。在该点灯控制中,如果只是与远光灯单元3的第2白色LED 31的发光同时地开始电动机6的旋转,则直至电动机6达到第1旋转速度v1为止的上升时间Δt3的期间旋转速度不稳定,Hi配光照明(ADB配光控制)的配光特性降低。
为了解决该课题2,专利文献2公开了解决方法,但在专利文献2中可能产生课题3。专利文献2如图12所示,在近光灯单元2点灯时,与远光灯单元3的点灯·熄灯无关地将电动机6以第1旋转速度v1进行旋转控制。即,在专利文献2控制为在远光灯单元3点灯的t4~t5中使电动机6进行旋转是不言而喻的,但在仅近光灯单元2点灯的t1~t2、t3~t4、t5~也使电动机6进行旋转。
根据专利文献2,在远光灯单元3点灯而开始Hi配光照明(ADB配光控制)时电动机6已经达到规定的第1旋转速度v1。防止电动机6的上升时间Δt3中的与电动机6的旋转速度的变化相伴的照明的闪烁。此外,在设定为Hi配光照明(ADB配光控制)时,必须事先将灯开关LSW接通而使近光灯单元2点灯,因此在远光灯单元3点灯的时刻电动机6达到第1旋转速度v1。
另外,根据专利文献2,在远光灯单元3熄灯的Lo配光照明时电动机6也旋转,因此防止在电动机6停止时电动机6的轴承(滚珠轴承)64的润滑油的粘性变高这样的情况,抑制由润滑性的降低引起的轴承64的寿命缩短。但是,在Hi配光照明(ADB配光控制)的停止时电动机6也以第1旋转速度v1旋转,因此电动机6的总转数增大,轴承64中的磨损成为问题,发生电动机6的寿命缩短这一课题3。
在本发明中,灯控制部5与现有技术同样地,如果通过点灯控制部52使近光灯单元2点灯,则与近光灯单元2的点灯同时地通过电动机控制部51使电动机6旋转。另外,在近光灯单元2的点灯的基础上在远光灯单元3点灯时,电动机6以第1旋转速度v1旋转,进行Hi配光照明(ADB配光控制)也是相同的。
另一方面,在近光灯单元2点灯而远光灯单元3仍没有发光时,即仅近光灯单元2点灯的Lo配光照明时,灯控制部5进行控制以使得电动机6以与第1旋转速度v1相比低速度进行旋转。接下来对该电动机6的旋转控制的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图13是表示实施方式1中的近光灯单元2和远光灯单元3的点灯状态和电动机6的旋转速度的相关性的定时图。横轴的t1~t5为时刻。t0~t1、t2~t3的期间前大灯HL熄灯。即,近光灯单元2和远光灯单元3两者熄灯。t1~t2、t3~t4、t5~的期间是仅近光灯单元2点灯的Lo配光照明,t4~t5的期间是远光灯单元3也点灯而执行Hi配光照明及ADB配光控制。
在Lo配光照明的t1~t2、t3~t4的期间,远光灯单元3为熄灯状态,但电动机6旋转。该电动机6的旋转速度被控制为与执行Hi配光照明(ADB配光控制)时的第1旋转速度v1相比低速的第2旋转速度v2(其他旋转速度)(v1>v2)。在这里第2旋转速度v2设定为第1旋转速度v1的50%的旋转速度。
在Lo配光照明的基础上远光灯单元3点灯的t4~t5的Hi照明及ADB配光控制中,电动机6的旋转速度从第2旋转速度v2增速为第1旋转速度v1。由此,在远光灯单元3中进行通过旋转镜7实施的光扫描,进行远光区域PH的照明(ADB配光控制)。此时,电动机6从第1旋转速度v1的50%的第2旋转速度v2增速至第1旋转速度v1,因此与电动机6从停止状态起开始旋转的情况相比较,达到第1旋转速度v1的上升时间Δt1变得极短,几乎不产生与旋转速度的变动相伴的照明的闪烁的影响,防止由于对驾驶员的不协调感、不适感而导致的配光特性的降低。
另外,在Lo配光照明时电动机6也继续被旋转控制,因此抑制轴承64中的润滑油的润滑性的降低。因此,由于近光灯单元2的点灯而前大灯HL的温度上升,在电动机6的温度上升的情况下,也得到抑制润滑油的润滑性的降低的效果。
并且,即使Hi配光照明(ADB配光控制)结束而成为Lo配光照明,也使电动机6继续旋转,因此担心电动机6的轴承64中的磨损的影响,但电动机6的旋转速度为第1旋转速度v1的50%的第2旋转速度v2,因此抑制相对于旋转时间的电动机6的总转数的增大,能够延长电动机6的寿命。
此外,如t2~t3那样在前大灯HL熄灯时电动机6的旋转也停止,但在前大灯HL熄灯时电动机6的温度几乎不上升,因此即使电动机6的旋转停止也会抑制电动机6的轴承64中的润滑油的润滑性的降低。
(实施方式2)
图14是表示实施方式2中的通过灯控制部5进行的近光灯单元2和远光灯单元3的点灯和电动机6的旋转控制的定时图。在实施方式2中,与实施方式1同样地,在Hi配光照明(ADB配光控制)中电动机6以第1旋转速度v1旋转,在Lo配光照明中电动机6以与第1旋转速度v1相比低速度的第2旋转速度v2旋转。
另一方面,在实施方式2中,在t5从Hi配光控制(ADB配光控制)转换为Lo配光照明时,即在点灯的近光灯单元2和远光灯单元3之中的仅远光灯单元3熄灯时,在其后的规定的转换时间tx(从远光灯单元3的熄灯时起规定时间)的期间,如图14中实线所示,电动机6的旋转速度被控制为与第2旋转速度v2相比高速度的第3旋转速度v3(其他旋转速度)(v1>v3>v2)。在这里第3旋转速度v3设为第1旋转速度v1的70%。另外,转换时间tx在图5所示的电动机控制部51的计时器512中预先设定。
实施方式2与实施方式1同样地,在仅近光灯单元2点灯时电动机6仍继续被旋转控制,因此抑制润滑油的润滑性的降低。另外,在远光灯单元3的熄灯时仍继续使电动机6以与第1旋转速度v1相比低速度的第2旋转速度v2或第3旋转速度v3进行旋转,由此抑制相对于旋转时间的电动机6的总转数的增大,能够延长电动机6的寿命。
在实施方式2中,如图14中双点划线所示,在t5从Hi配光照明(ADB配光控制)切换为Lo配光照明时,在转换时间tx之间电动机6可以从第1旋转速度v1朝向第2旋转速度v2连续地降低旋转速度。
或者,省略图示,但也可以不是在转换时间tx使电动机6的旋转速度从第1旋转速度v1朝向第2旋转速度v2连续地降低,而可以使旋转速度从第1旋转速度v1朝向第2旋转速度v2阶段性地降低。
另外,在实施方式2中,如图15所示,在t5从Hi配光照明(ADB配光控制)切换为Lo配光照明时,在其转换时间tx的期间电动机6以第3旋转速度v3旋转。因此,在该转换时间tx期间的t6再次切换为Hi配光照明(ADB配光控制)时,电动机6从第1旋转速度的70%的第3旋转速度v3增速至第1旋转速度v1。由此,与如实施方式1那样以第2旋转速度v2旋转的情况相比较,直至达到第1旋转速度v1为止的上升时间Δt2变短,提高防止与旋转速度的变动相伴的照明的闪烁的效果。
在实施方式2中,如果经过规定的转换时间tx,则减速为第2旋转速度v2,与实施方式1相同。如上所述在即使经过转换时间tx也不成为从Lo配光照明切换为Hi配光照明(ADB配光控制)的状况的情况下,比考虑电动机6中的上升时间而能够更优先考虑轴承64的寿命。
在实施方式1、2中将第2旋转速度v2设为第1旋转速度v1的50%,在实施方式2中将第3旋转速度v3设为第1旋转速度v1的70%,但这些数值能够适当地设定。在将轴承的寿命优先的情况下将第2旋转速度v2设定为与第1旋转速度v1的50%相比低速,在将电动机的启动的特性优先的情况下将第2旋转速度v2设定为与第1旋转速度v1的50%相比高速。
在实施方式2中,灯控制部5对Lo配光照明和Hi配光控制(ADB配光控制)的切换状态进行监视,可以在预先设定的时间内的切换的频度高的情况下进行第3旋转速度v3下的控制,在切换的频度低的情况下进行第2旋转速度v2下的控制。或者,可以与频度的程度相应地将第2旋转速度v2和第3旋转速度v3的至少一者适当地变化控制。
在实施方式1、2中,作为车辆用灯而具有近光灯单元和远光灯单元,应用于进行ADB配光控制的前大灯,但如果是具有如旋转镜那样的将电动机等作为驱动源的旋转扫描部的灯,则能够应用本发明。
对旋转镜进行旋转驱动的电动机并不限定于实施方式中记载的无刷电动机,如果是通过润滑剂将轴承润滑的结构的电动机,则能够应用本发明。另外,轴承并不限定于实施方式中记载的滚珠轴承,也可以是滑动轴承。
本申请基于2019年6月20日申请的日本申请第2019-114172号及2019年6月20日申请的日本申请第2019-114173号而要求优先权,引用在前述日本申请中记载的全部记载内容。