JP4509704B2

JP4509704B2 - 車両用灯具の点灯制御回路

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Publication number: JP4509704B2
Application number: JP2004256826A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: DE102005041792A1; FR2875670A1; JP2006073400A; FR2875670B1; US20060055244A1; US7403107B2; CN1744789A; CN1744789B

Description

本発明は、車両用灯具の点灯制御回路に係り、特に、半導体発光素子で構成された半導体光源の点灯を制御するように構成された車両用灯具の点灯制御回路に関する。

従来、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を光源に用いた車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤを光源として車両用灯具を構成した場合、灯具は車両の目であり、意匠面が重要視されるので、その仕様は多くの種類に分けられる。例えば、車両（車種）によって、用いるＬＥＤの数が異なったり、灯具自身の形状や大きさが異なったり、各ＬＥＤの点・消灯や明るさを制御するための車両用灯具の点灯制御回路の回路構成が異なったりし、様々なバリエーションが有り得る。

特開２００２−２３１０１３号公報(第２頁〜第４頁、図１〜図５）

様々なバリエーションに対して一品一様な回路開発を行うと、膨大な開発費を投入することが余儀なくされる。例えば、１個のＬＥＤに対して１つの回路を対応させるシステム（Ｏｎｅｂｙｏｎｅ）を構成するに際しては、ＬＥＤの種類に応じて駆動回路を構成したり、車種に応じて駆動回路を構成したりしなければならず、回路開発費の増加に伴って製品のコストアップとなる。

本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、半導体発光素子で構成された半導体光源を駆動する回路を標準化することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、車両からの通信信号に応答して制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段の生成による制御信号に従って複数の半導体光源に対する電流の供給を制御する複数の電流供給手段とを備え、前記制御信号生成手段は、前記車両からの通信信号の内容に変更が生じたときには、前記通信信号の内容に応じて前記制御信号の内容を変更してなる構成とし、前記複数の電流供給手段は、それぞれ半導体光源に流れる電流が一定となるように制御するスイッチングレギュレータを備えるとともに、前記制御信号生成手段の生成による制御信号のうち同一の制御信号に対してそれぞれ半導体光源の明るさの比を同一とする動作を実行してなる構成とした。

（作用）半導体発光素子で構成された複数の半導体光源を駆動するための車両用灯具の点灯制御回路を、各半導体光源にそれぞれ電流（電力）を供給する複数の電流供給手段と、各電流供給手段に対して共通の制御信号を出力する制御信号生成手段とに分けて構成し、車両からの通信信号の内容が変更になったとき、例えば、車種や車ごとに仕様が変わったときには、変更になった仕様に合わせて制御信号の内容を変更するようにしたため、車種や車によってその仕様が変化しても対応することができ、回路の標準化を図ることができる。このため、開発費用を低減させ、ひいては製品のコストダウンに寄与することが可能になる。また、各電流供給手段は同一の制御信号に対してそれぞれ半導体光源の明るさの比を同一とする動作を実行するため、各電流供給手段に接続される半導体光源の種類が互いに異なる場合でも、各半導体光源に対して同一の動作を実行させることができる。例えば、制御信号としてアナログ信号が用いられ、アナログ信号の電圧で半導体光源の点・消灯あるいは調光を制御するものと規定し、５Ｖで全点灯、０Ｖで消灯、２．５Ｖで５０％減光点灯をさせるときに、制御信号として５Ｖが各電流供給手段に入力されたときには、各電流供給手段に接続された半導体光源は全点灯状態となり、制御信号として０Ｖが各電流供給手段に入力されたときには、各電流供給手段に接続された半導体光源は消灯する。また、制御信号として２．５Ｖが各電流供給手段に入力されたときには、各電流供給手段に接続された半導体光源は５０％減光点灯することになる。このように、制御信号に対して全ての電流供給手段が同一の動作を実行するため、ハード的な対応を車両や製品ごとにする必要はなく、しかも各電流供給手段と制御信号とを１対１に対応させずに組み付けることができる。

請求項２に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記制御信号生成手段は、車両に搭載された直流電源に接続される一対の電源入力端子と、前記一対の電源入力端子に供給された直流電力を前記各供給ユニットに分配する複数の電源出力端子を備えているとともに、前記一対の電源入力端子のうち一方の電源入力端子に接続された逆接続保護素子又は前記一対の電源入力端子間に印加されたサージ電圧を吸収するサージ保護素子、あるいは前記逆接続保護素子を介して入力された直流信号に重畳したノイズ成分を除去し、ノイズ成分の除去された直流信号を前記各電源出力端子に出力するノイズフィルタを備えてなる構成とした。

（作用）車両に搭載された直流電源から一対の電源入力端子に入力された直流電力が逆接続保護素子又はサージ保護素子、あるいはノイズフィルタを介して複数の電源出力端子に供給されると、各電源出力端子から各供給ユニットに直流電力が分配されるため、車両に搭載された直流電源から各供給ユニットに直流電力を供給する構成を採用したときよりも配線数を減らすことができ、配線に伴うコスト低減を図ることができる。また、一対の電源入力端子に極性の異なる直流電圧が印加されたときには、逆接続保護素子によって各電流供給手段に逆電圧が印加されるのを防止することができる。さらに、一対の電源入力端子間にサージ電圧が印加されたときには、このサージ電圧をサージ保護素子によって吸収することができる。また、一対の電源入力端子からノイズを含む信号が入力されたときには、このノイズ成分をノイズフィルタによって除去することができる。

請求項３に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、請求項１または２に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記複数の電流供給手段は、各半導体光源への電力の供給に伴う異常を検出したときに、前記制御信号生成手段と前記各電流供給手段とをそれぞれ結ぶ制御信号ラインに異常信号を出力する異常検出手段を備え、前記制御信号生成手段は、前記各制御信号ラインに制御信号を出力するとともに、前記各制御信号ラインの状態を監視して、前記いずれかの電流供給手段から異常信号を入力したときに異常情報を出力する異常情報出力手段を備えて構成した。

（作用）各半導体光源への電力の供給に伴う異常、例えば、半導体光源に供給される電流が設定値よりも低くなったり、あるいは半導体光源に印加される電圧が設定電圧よりも低くなったりしたときに、制御信号ラインに異常信号が出力され、この異常信号によって異常情報が出力されるため、この異常情報を運転者に報知することで、いずれかの半導体光源に異常が発生したことを運転者に知らせることが可能になる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御回路によれば、回路の標準化を図ることができ、開発費用を低減させ、ひいては製品のコストダウンに寄与することが可能になるとともに、各電流供給手段と制御信号とを１対１に対応させずに組み付けることができる。

請求項２によれば、配線に伴うコスト低減を図ることができるとともに、逆接続保護素子を設けることで、電源入力端子の逆接続時に、各電流供給手段に逆電圧が印加されるのを防止することができ、また、サージ吸収素子を設けることで、一対の電源入力端子間にサージ電圧が印加されたときに、このサージ電圧をサージ保護素子によって吸収することができ、一方、ノイズフィルタを設けることで、一対の電源入力端子からノイズを含む信号が入力されたときに、このノイズ成分をノイズフィルタによって除去することができる。

請求項３によれば、異常情報を運転者に報知することで、いずれかの半導体光源に異常が発生したことを運転者に知らせることが可能になる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路のブロック構成図、図２は、単一の供給ユニットに３つのスイッチングレギュレータを設けたときのブロック構成図、図３は、供給ユニットの回路構成図、図４は、本発明の第２実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路のブロック構成図、図５は、制御ユニットにノイズフィルタなどを設けたときの回路構成図、図６は、本発明の第３実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。

これらの図において、車両用灯具の点灯制御回路１０は、車両用灯具の一要素として、単一の制御ユニット１２と、複数の供給ユニット１４を備えており、制御ユニット１２と各供給ユニット１４が基板（図示せず）に実装されており、各供給ユニット１４は、半導体発光素子で構成された半導体光源としてのＬＥＤ１６に接続されている。ＬＥＤ１６は、ヘッドランプ、ストップ＆テールランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプ等の各種車両用灯具の光源として構成することができる。

制御ユニット１２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有するマイクロコンピュータで構成されており、制御ユニット１２には、信号入力端子１８、電源端子２０、２２、配信端子２４、２６、２８、３０、３２、３４が設けられている。信号入力端子１８は通信信号入力端子３６に接続されており、通信信号入力端子３６には、車両のエンジンなどを制御するための制御装置から通信信号が入力されるようになっている。電源端子２０は、電源入力端子３８を介して、車両に搭載されたバッテリ（直流電源）のプラス端子（＋Ｂ）に接続され、電源端子２２は、電源入力端子４０を介して、バッテリのマイナス端子（ＧＮＤ）に接続されている。配信端子２４〜３４のうち配信端子２４、２６、２８、３０は、それぞれ供給ユニット１４に接続されているが、配信端子３２、３４は、供給ユニット１４に接続されず、ノンコネクションの端子となっている。配信端子３２、３４に接続されるソケットの極（コンタクト）は、Ｌｏｗ電位あるいはハイインピーダンス（ＨＺ）に維持され、ソケットの極と車体（ＧＮＤ）とが万一短絡しても、何ら影響が生じないようになっている。

制御ユニット１２は、信号入力端子１８に通信信号が入力されたときに、この通信信号に応答して制御信号を生成し、生成した制御信号を配信端子２４、２６、２８、３０から各供給ユニット１４に配信する制御信号生成手段として構成されている。制御信号は各ＬＥＤ１６の点・消灯あるいは明るさを制御するための信号として、通信信号に基づいて生成されるようになっており、通信信号の内容が車種や車両によって異なることがある。このため、本実施例においては、車両ごとあるいは車種に応じて通信信号の内容が異なるときには、入力された通信信号の内容が変更になったとして、通信信号の変更、すなわち、仕様の変更に合わせて制御信号の内容を変更あるいは書き換えることとしている。

例えば、制御信号をアナログ信号とし、その電圧で点・消灯／調光を制御するものと規定し、５Ｖで全点灯、０Ｖで消灯、２．５Ｖで５０％減光点灯した場合、ある車種のときには全てのＬＥＤ１６に対して全点灯を行うときには５Ｖの制御信号を生成するが、他の車種のときに、単一のＬＥＤ１６のみを全点灯し、他のＬＥＤ１６を消灯とするときには、単一の制御ユニット１４に対する制御信号として５Ｖの制御信号を生成し、他の供給ユニット１４に対する制御信号として０Ｖの信号を生成することとしている。

また、制御信号をパルス信号とし、例えば、５ＶＤＣで全点灯、０ＶＤＣで消灯、５０％デューティで５０％減光点灯としたときでも、車種によって通信信号の内容が変更になったときには、通信信号の変更に合わせてパルス信号の仕様を変更することとしている。また、通信信号の内容が車速や蛇角で変化するときには、車速や蛇角の変化に合わせて制御信号の内容を変更することとしている。

一方、各供給ユニット１４は、電流供給手段として、スイッチングレギュレータ４２とシャント抵抗Ｒ１を備えて構成されており、各供給ユニット１４には端子４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６が設けられている。端子４４、４６は電源入力端子（＋Ｂ）３８に接続され、端子４８は、各配信端子２４、２６、２８、３０に接続され、端子５０、５２は、電源入力端子（ＧＮＤ）４０に接続され、端子５４と端子５６には、ＬＥＤ１６が直列に接続されている。スイッチングレギュレータ４２は、フィードバック型のスイッチングレギュレータとして、シャント抵抗Ｒ１両端の電圧が一定となるように、すなわち、ＬＥＤ１６に流れる電流が一定となるように、各ＬＥＤ１６に供給する電流を制御するようになっている。各供給ユニット１４は、各ＬＥＤ１６の特性あるいは仕様に合わせてＬＥＤ１６に流れる電流を制御するようになっており、ＬＥＤ１６の特性によっては各スイッチングレギュレータ４２の出力電流は異なるようになっている。

ただし、各供給ユニット１４は、同一の制御信号に対してはそれぞれ同一の動作を実行するようになっている。すなわち、アナログ信号の制御信号に関して、５Ｖで全点灯、０Ｖで消灯、２．５Ｖで５０％減光点灯と規定されているときに、５Ｖの制御信号が各供給ユニット１４に入力されたときには、各供給ユニット１４は各ＬＥＤ１６を全点灯し、０Ｖの制御信号が各供給ユニット１４に入力されたときには、各供給ユニット１４は各ＬＥＤ１６を消灯し、２．５Ｖの制御信号が各供給ユニット１４に入力されてときには、各供給ユニット１４は各ＬＥＤ１６を５０％減光点灯するようになっている。

なお、本実施例では、各供給ユニット１４には１個のＬＥＤ１６のみが示されているが、ＬＥＤ１６の数は限定されるものではなく、複数のものを用いることができ、複数のＬＥＤ１６を直列接続したり、並列接続したりすることもできる。

また、ＬＥＤ１６としては、マルチチップのものを用いることもできる。また図２に示すように、供給ユニット５８としては、３個のスイッチングレギュレータ４２と３個のシャント抵抗Ｒ１を備え、各スイッチングレギュレータ４２に対応してＬＥＤ１６を設ける構成を採用することもできる。この場合、端子４４が電源入力端子（＋Ｂ）３８に接続され、端子４６、５０、５２がそれぞれ配信端子２４、２６、２８に接続され、端子４８が電源入力端子（ＧＮＤ）４０に接続され、端子５４と端子５６にそれぞれＬＥＤ１６が接続されることになる。

スイッチングレギュレータ４２は、図３に示すように、トランスＴ、コンデンサＣ１、Ｃ２、ダイオードＤ１、ＮＭＯＳトランジスタ６０、ＩＣで構成された制御回路６２を備えて構成されており、スイッチングレギュレータ４２を制御するための回路素子として、抵抗Ｒ１の他に、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、コンデンサＣ３、Ｃ４、ＰＮＰトランジスタ６４、６６を備えて構成されている。抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３との接続点は電流検出端子６８を介して制御回路６２に接続され、抵抗Ｒ３の一端は基準電圧５Ｖに接続され、抵抗Ｒ４の一端は端子４８を介して、配信端子２４、２６、２８、３０のうちいずれか１つに接続されている。

電流検出端子６８は、ＬＥＤ１６に流れる電流をシャント抵抗Ｒ１で電圧に変換し、変換した電圧を制御回路６２にフィードバックするための端子として構成されており、電流検出端子６８の電圧が一定電圧になるように、すなわち、ＬＥＤ１６に流れる電流が一定となるように、制御回路６２がＮＭＯＳトランジスタ６０のスイッチング動作を制御するようになっている。

ここで、電流検出端子６８の電圧が０．１４Ｖになるように制御されると仮定すると、スイッチングレギュレータ４２の動作は以下のようになる。例えば、端子４８に入力される制御信号の電圧が５Ｖ以上のときには、ＰＮＰトランジスタ６６のベースには、ＰＮＰトランジスタ６６のダイオードを介して、（５Ｖ−ＶＢＥ）以上の電圧が印加され、ＰＮＰトランジスタ６４はオフ状態になるので、シャント抵抗Ｒ１で生じる電圧降下が０．１４Ｖになるように、スイッチングレギュレータ４２による制御が行われる。このとき、シャント抵抗Ｒ１の抵抗値を０．２Ωにすると、ＬＥＤ１６には、０．１４Ｖ÷０．２Ω＝０．７Ａの電流が流れる。シャント抵抗Ｒ１の抵抗値が０．１Ωであれば、ＬＥＤ１６に流れる電流は１．４Ａとなる。

一方、制御信号の電圧が３Ｖのときには、この３Ｖの電圧は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ４で構成されるローパスフィルタを介してＰＮＰトランジスタ６６のエミッタに入力された後、ＰＮＰトランジスタ６６のダイオードを介して、ＰＮＰトランジスタ６４のベースに印加される。ＰＮＰトランジスタ６６のベースには、３Ｖ−ＶＢＥの電圧が印加される。このため、ＰＮＰトランジスタ６４のエミッタには、（５Ｖ−ＶＢＥ−（３Ｖ−ＶＢＥ））÷Ｒ３＝（５Ｖ−３Ｖ）÷Ｒ３の電流が流れ、この電流は電流検出端子６８に流れ込むことになる。ＩＣで構成された制御回路６２の入力端子はハイインピーダンスに構成されているため、電流供給端子６８に流れ込めない電流は、シャント抵抗Ｒ１に流れることになる。このため、抵抗Ｒ２の両端には、Ｒ２（５Ｖ−３Ｖ）÷Ｒ３の電圧降下が生じる。したがって、シャント抵抗Ｒ１で生じる電圧降下に加え、Ｒ２の両端の電圧分がオフセットとして生じることになる。すなわち、電流検出端子６８の電圧（０．１４Ｖ）＝シャント抵抗Ｒ１の電圧降下＋Ｒ２の電圧降下となる。なお、ＰＮＰトランジスタ６６のダイオードによるＶＢＥは、ＰＮＰトランジスタ６４のベース・エミッタ間の電圧ＶＢＥの電圧補正として用いられている。

端子４８に制御信号としてアナログ信号が入力した場合について述べたが、端子４８にパルス信号が入力されたときでも同様に対応することができる。例えば、パルス信号として、振幅が５Ｖと０Ｖでデューティ＝６０％の信号が入力されたときには、このパルス信号は、抵抗Ｒ４、コンデンサＣ４によるローパスフィルタによって３Ｖに整流される。整流された電圧（３Ｖ）が、ＰＮＰトランジスタ６６のエミッタに印加されると、ＰＮＰトランジスタ６４のベースには、（３Ｖ−ＶＢＥ）の電圧が印加され、ＰＮＰトランジスタ６４のエミッタには、（５Ｖ−３Ｖ）÷Ｒ３の電流が流れ、この電流が電流供給端子６８に流れ込もうとする。すなわち、抵抗Ｒ２には、アナログ信号のときと同様な電流が流れ、スイッチングレギュレータ４２においては、アナログ信号のときと同様の制御が行われることになる。

このとき、例えば、Ｒ３：Ｒ２＝３５．７：１にすると、Ｒ２の電圧降下＝０．０５６Ｖとなり、シャント抵抗Ｒ１の電圧降下＝０．０８４Ｖとなるように、スイッチングレギュレータ４２による制御が実行される。すなわち、ＬＥＤ１６に流れる電流は、シャント抵抗Ｒ１=０．２Ωのときには、０．４２Ａとなり、シャント抵抗Ｒ１＝０．１Ωのときには０．８４Ａとなる。また供給ユニット１４に入力される制御信号の電圧が２．５Ｖのときには、抵抗Ｒ２の電圧降下＝０．０７Ｖとなり、ＬＥＤ１６に流れる電流は、シャント抵抗Ｒ１=０．２Ωのときには０．３５Ａとなり、シャント抵抗Ｒ１=０．１Ωのときには０．７Ａとなり、ＬＥＤ１６に流れる電流は半減することになる。

そして、全ての供給ユニット１４は、各ＬＥＤ１６に流す電流が異なっていても、シャント抵抗Ｒ１で検出する電圧値が同一になるように制御することになり、各供給ユニット１４を標準化することができる。またＬＥＤ１６に０．７Ａの電流は流したいときには、シャント抵抗Ｒ１の抵抗値を０．２Ωとし、１．４Ａを流したいときにはシャント抵抗Ｒ１の抵抗値を０．１Ωにする。すなわち、電流×（シャント抵抗Ｒ１の抵抗値）から得られる電圧の値を一定にするとともに、電流検出端子６８の端子電圧を同一の電圧、すなわち０．１４Ｖにする。

このように、各制御ユニット１４は、制御信号の電圧あるいはデューティによって各ＬＥＤ１６の明るさを制御することができる。例えば、制御信号の電圧＝２．５Ｖでは、全点灯×０．５の明るさとなり、電流に関しては、全点灯時０．７Ａであった電流が０．３５Ａ（シャント抵抗Ｒ１の抵抗値＝０．２Ω）となり、全点灯時に１．４Ａであった電流が０．７Ａ（シャント抵抗Ｒ１の抵抗値＝０．１Ω）となる。また制御信号の電圧が３Ｖのときには、全点灯×０．６の明るさとなり、電流は、シャント抵抗Ｒ１の抵抗値＝０．２Ωのときには、０．７Ａから０．４２Ａとなり、シャント抵抗Ｒ１の抵抗値＝０．１Ωのときには、１．４Ａから０．８４Ａになる。

また、制御ユニット１４から出力する制御信号は、マイクロコンピュータ内のＤ／Ａ（デジタル・アナログ変換器）を用いてアナログ信号で出力することもできるとともに、Ｉ／Ｏ（入出力インタフェース）からパルス信号として出力することもできる。

このように、本実施例においては、各ＬＥＤ１６の特性に合わせて供給ユニット１４を設けても、各供給ユニット１４が同一の制御信号に対して同一の動作を実行するため、回路を標準化することができる。さらに、制御信号の内容が車種あるいは車両ごとに異なり、その仕様が異なるときでも、通信信号の内容に応じて制御信号の内容、すなわち仕様を変更するようにしたため、車種や車両ごとに仕様が変化しても回路の標準化を図ることができる。従って、車両用灯具の点灯制御回路を開発するための開発費用を低減することができ、結果として製品のコストダウンを図ることが可能になる。

次に、本発明の第２実施例を図４および図５にしたがって説明する。本実施例は、制御ユニット１２に電源部１２ａを設け、バッテリからの直流電力を電源部１２ａに取り込み、電源部１２ａから各供給ユニット１４に直流電力（直流信号）を分配するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

具体的には、電源部１２ａは、逆接続保護素子としてのダイオードＤ２と、サージ保護素子としてのツェナーダイオードＺ１と、コンデンサＣ５、Ｃ６およびコイルＬ１から構成されたノイズフィルタとを備え、ノイズフィルタの出力側に複数の電源出力端子７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４が設けられている。ダイオードＤ２はアノード側が端子２０を介して電源入力端子（＋Ｂ）３８に接続されており、カソード側がツェナーダイオードＺ１、端子２２を介して電源入力端子（ＧＮＤ）４０に接続されている。このダイオードＤ２は電源入力端子３８、４０がバッテリのプラス端子とマイナス端子に対して、逆極性の端子に接続されたときに、電源部１２ａに直流電流が入力されるのを阻止し、逆接続から制御ユニット１２の回路素子などを保護するように構成されている。ツェナーダイオードＺ１は、コンデンサＣ５の両端に並列接続されており、端子２０と端子２２との間にサージ電圧が印加されたときに、このサージ電圧を吸収するようになっている。コンデンサＣ５、Ｃ６およびコイルＬ１からなるノイズフィルタは、端子２０からダイオードＤ２を介して入力された直流信号に重畳したノイズ成分を除去するようになっている。

一方、各電源出力端子７０、７２、７４、７６はそれぞれ供給ユニット１４の端子４４に接続され、ＧＮＤ側の電源出力端子７８、８０、８２、８４はそれぞれ供給ユニット１４の端子５２に接続されるようになっている。

すなわち、本実施例においては、バッテリからの直流電力（直流信号）を電源部１２ａを介して各供給ユニット１４に分配するに際して、電源出力端子７０、７２、７４、７６をそれぞれ供給ユニット１４の端子４４に接続し、電源出力端子７８、８０、８２、８４をそれぞれ供給ユニット１４の端子５２に接続する構成を採用している。このような構成を採用すると、バッテリからの電力を、図１に示すように、上段側の供給ユニット１４から順次下段側の供給ユニット１４に供給する方式を用いるときよりも、配線数を少なくすることができ、コスト低減に寄与することができる。

また、各供給ユニット１４に電源部１２ａからの電力を供給するようにしているため、供給ユニット１４ごとにダイオードＤ２、ツェナーダイオードＺ１やノイズフィルタを設けることなく、各供給ユニット１４に対する保護や各供給ユニット１４にノイズが浸入するのを防止することができる。なお、ダイオードＤ２の代わりに、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いることもできる。

次に、本発明の第３実施例を図６にしたがって説明する。本実施例は、各ＬＥＤ１６に関する異常を検出したときに、制御ユニット１２の配信端子２４、２６、２８、３０と各供給ユニット１４の端子４８とを結ぶ制御信号ラインＣＬに異常信号を出力する異常検出手段を各供給ユニット１４に設け、いずれかの供給ユニット１４から制御信号ラインＣＬを介して制御ユニット１２に異常信号が入力されたときに異常情報を出力する異常情報出力手段を制御ユニット１２に設けたものである。

具体的には、各供給ユニット１４には、異常検出手段として、抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、ＮＰＮトランジスタ８６、コンパレータ８８、９０が設けられている。コンパレータ８８は、ＬＥＤ１６の電流Ｉｆが設定電流以下になったときに、ＬＥＤ１６の異常、例えば、ＬＥＤ１６の短絡異常としてオープンコレクタ出力がローレベルとなってＮＰＮトランジスタ８６をオフにするようになっている。

また、コンパレータ９０は、ＬＥＤ１６の電圧Ｖｆが設定電圧よりも低くなったときに、ＬＥＤ１６の異常としてオープンコレクタ出力がローレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ８６をオフにするようになっている。ＮＰＮトランジスタ８６がオフになると、例えば、配信端子２４と供給ユニット１４の端子４８とを結ぶ制御信号ラインＣＬが外れたときと同様に、この制御信号ラインＣＬに電流がほとんど流れなくなる。これにより、制御ユニット１２に対しては、ＬＥＤ１６に異常が発生したとして、異常を検出した供給ユニット１４から制御ユニット１２に対して異常信号が制御信号ラインＣＬを介して出力されることになる。

一方、制御ユニット１２には、異常情報出力手段として、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、ＮＰＮトランジスタ９２、コンパレータ９４がそれぞれ各供給ユニット１４に対応づけて設けられている。抵抗Ｒ１１は制御信号ラインＣＬに接続されているとともに、ＣＰＵのＩ／Ｏ（入出力インタフェース）またはＤ／Ａ（デジタル・アナログ変換器）に接続されている。また抵抗Ｒ１１の両端はコンパレータ９４の入力端子にそれぞれ接続されており、コンパレータ９４の出力側がＮＰＮトランジスタ９２のエミッタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ９２のコレクタは異常情報出力端子９６に接続され、ベースは抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との接続点に接続されている。コンパレータ９４は、制御信号ラインＣＬに電流が流れているときには、抵抗Ｒ１１の両端に電圧降下が生じるため、出力側がハイレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ９２はオフの状態にある。したがって、異常情報出力端子９６のレベルもハイレベルに維持されている。

一方、制御信号ラインＣＬに電流が流れなくなると、抵抗Ｒ１１の両端に電圧降下が生じないため、コンパレータ９４のオープンコレクタ出力側がローレベルとなり、ＮＰＮトランジスタ９２がオンとなり、異常情報出力端子９６のレベルがハイレベルからローレベルに反転する。異常情報出力端子９６のレベルがローレベルとなると、異常情報出力端子９６に接続された異常情報報知器（図示せず）によって異常情報が運転者に報知されることになる。これにより、運転者は、いずれかのＬＥＤ１６に異常が発生したことを把握することができる。

本実施例においては、制御信号ラインＣＬを用いて異常信号を伝送するようにしているため、制御信号ラインＣＬを制御信号の伝送ラインと異常信号の伝送ラインとして共用することができる。

また、本実施例においては、コンパレータ９４の出力側にＮＰＮトランジスタ９２が接続されているため、制御信号の電圧が小さいときに誤って異常を検出するのを防止ができる。例えば、制御信号の電圧が１Ｖ程度のときには、制御信号によって制御信号ラインＣＬを流れる電流も小さくなり、抵抗Ｒ１１の両端に生じる電圧降下も小さくなり、電圧ドロップによる検出精度も悪くなる。また制御信号の電圧が小さいということは、正常時でもＬＥＤ１６には大きな電流が流れず、暗い状態で光っているため、このときに電流が小さくなったことを無理に検出する必要はないためである。

また制御信号としてパルス信号が用いられた場合、パルス信号のレベルがローレベルのときに、異常検出をマスクすることができる。したがって、制御信号としてアナログ信号あるいはパルス信号が用いられても、この制御信号を異常信号として検出することなく供給ユニット１４に出力することができ、供給ユニット１４でＬＥＤ１６の異常を検出したときには制御信号ラインＣＬに電流が流れなくなるようにし、ＬＥＤ１６で異常が発生したことを確実に知らせることができ、制御信号ラインＣＬを共用し、配線を増やすことなくＬＥＤ１６の異常を確実に報知することができる。

本発明の第１実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路のブロック構成図である。単一の供給ユニットに３つのスイッチングレギュレータを設けたときのブロック構成図である。供給ユニットの回路構成図である。本発明の第２実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路のブロック構成図である。制御ユニットにノイズフィルタなどを設けたときの回路構成図である。本発明の第３実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。

符号の説明

１０車両用灯具の点灯制御回路
１２制御ユニット
１４供給ユニット
１６ＬＥＤ
２４、２６、２８、３０、３２、３４配信端子
３６通信信号入力端子
３８、４０電源入力端子
４２スイッチングレギュレータ
４４〜５６端子

Claims

車両からの通信信号に応答して制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段の生成による制御信号に従って複数の半導体光源に対する電流の供給を制御する複数の電流供給手段とを備え、前記制御信号生成手段は、前記車両からの通信信号の内容に変更が生じたときには、前記通信信号の内容に応じて前記制御信号の内容を変更してなり、前記複数の電流供給手段は、それぞれ半導体光源に流れる電流が一定となるように制御するスイッチングレギュレータを備えるとともに、前記制御信号生成手段の生成による制御信号のうち同一の制御信号に対してそれぞれ半導体光源の明るさの比を同一とする動作を実行してなる車両用灯具の点灯制御回路。
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記制御信号生成手段は、車両に搭載された直流電源に接続される一対の電源入力端子と、前記一対の電源入力端子に供給された直流電力を前記各供給ユニットに分配する複数の電源出力端子を備えているとともに、前記一対の電源入力端子のうち一方の電源入力端子に接続された逆接続保護素子又は前記一対の電源入力端子間に印加されたサージ電圧を吸収するサージ保護素子、あるいは前記逆接続保護素子を介して入力された直流信号に重畳したノイズ成分を除去し、ノイズ成分の除去された直流信号を前記各電源出力端子に出力するノイズフィルタを備えてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御回路。
請求項１または２に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記複数の電流供給手段は、各半導体光源への電力の供給に伴う異常を検出したときに、前記制御信号生成手段と前記各電流供給手段とをそれぞれ結ぶ制御信号ラインに異常信号を出力する異常検出手段を備え、前記制御信号生成手段は、前記各制御信号ラインに制御信号を出力するとともに、前記各制御信号ラインの状態を監視して、前記いずれかの電流供給手段から異常信号を入力したときに異常情報を出力する異常情報出力手段を備えてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御回路。