CN104427728B - 点亮装置、使用点亮装置的前照灯设备及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及点亮装置、使用点亮装置的前照灯设备及车辆。微计算机进行第一控制和第二控制。该第一控制如下：在第一电源电压超过开始电压的情况下，开始电力转换器的操作；以及在第一电源电压为维持电压以下的情况下，停止电力转换器的操作。该第二控制如下：在第二电源电压超过第一阈值电压的情况下，将第二开关元件切换为断开；维持第二开关元件的断开状态，直到第二电源电压为第二阈值电压以下为止；以及在第二电源电压为第二阈值电压以下的情况下，将第二开关元件切换为接通。

Description

点亮装置、使用点亮装置的前照灯设备及车辆
技术领域
本发明通常涉及点亮装置、使用该点亮装置的前照灯设备及车辆，并且更特别地，涉及被配置为使包括诸如发光二极管等的发光元件的光源点亮的点亮装置、使用该点亮装置的前照灯设备及车辆。
背景技术
传统上，代替卤素灯而包括HID(高强度放电)灯作为前照灯的车辆的数量已经增加，从而提高可视性(明度)。然而，近来，由于LED(发光二极管)的发光效率的提高，已经开始量产包括LED作为前照灯的车辆。例如，日本特开2010-143447(以下称为“文献1”)公开了包括LED作为前照灯的车辆用点亮装置。
文献1中的车辆用点亮装置包括：第一光源单元，其包括多个LED；第二光源单元，其包括多个LED；以及电流驱动单元(DC/DC转换器)，其被配置为向各LED供给驱动电流。此外，该车辆用点亮装置还包括与第二光源单元的多个LED并联连接的开关单元(旁路单元)，并且通过该开关单元的断开操作来向第二光源单元的多个LED供给驱动电流。此外，该车辆用点亮装置包括控制器，其中该控制器被配置为输出用于控制开关单元的接通/断开操作的旁路控制信号。
该车辆用点亮装置还包括近光用继电器，其中该近光用继电器连接在控制器和车辆电池之间，并且被配置为在使近光灯(第一光源单元)点亮的情况下导通。该车辆用点亮装置还包括远光用继电器，其中该远光用继电器被配置为将如下的旁路指示信号输出至控制器，其中该旁路指示信号用于在使远光灯(第一光源单元和第二光源单元)点亮的情况下，使开关单元进行断开操作。
这里，在如以上传统示例那样的车辆用点亮装置中，使用车辆电池作为电源。然而，车辆电池的电源电压根据车辆电池的由于其寿命所引起的劣化或消耗电流的增加而波动。此外，在如以上传统示例那样的车辆用点亮装置中，通常对电源电压的大小进行设置以成为各光束灯的点亮和非点亮时的条件，从而使近光灯和远光灯以充足的照度点亮。由于该原因，在如以上传统示例那样的车辆用点亮装置中，在车辆电池的电源电压波动的情况下，存在无法正常切换近光和远光、即负载的点亮状态的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供即使在电源电压波动的情况下也能够正常切换负载的点亮状态的点亮装置、使用该点亮装置的前照灯设备及车辆。
根据本发明的一方面的一种点亮装置，包括：电力转换器，其被配置为对经由第一路径从直流电源所接收到的第一电源电压进行转换，并且将通过该转换所获得的输出供给至多个发光元件串联连接而成的负载；旁路单元，其被配置为使所述多个发光元件中的作为所述负载的一部分的至少一个发光元件发生短路；以及控制器，其被配置为控制所述电力转换器，其中，所述控制器被配置为对第一状态和第二状态进行切换控制，其中在所述第一状态中，利用所述旁路单元使所述至少一个发光元件发生短路，以及在所述第二状态中，使所述短路开放，以及所述控制器被配置为进行第一控制和第二控制，所述第一控制是如下控制：在所述第一电源电压超过开始电压的情况下，开始所述电力转换器的操作；以及在所述第一电源电压为比所述开始电压低的维持电压以下的情况下，停止所述电力转换器的操作，以及所述第二控制是如下控制：在第二电源电压超过比所述开始电压低的第一阈值电压的情况下，切换为所述第二状态，其中所述第二电源电压是经由与所述第一路径不同的第二路径从所述直流电源所输入的；维持所述第二状态，直到所述第二电源电压为比所述第一阈值电压低的第二阈值电压以下为止；以及在所述第二电源电压为所述第二阈值电压以下的情况下，切换为所述第一状态。
根据本发明的一方面的一种前照灯设备，其包括：上述的点亮装置；负载；以及壳体，用于容纳所述负载。
根据本发明的方面的一种车辆，包括：上述的前照灯设备；以及车体，用于安装所述前照灯设备。
根据本发明，作为切换至利用旁路单元使至少一个发光元件发生短路的第一状态或使该短路开放的第二状态的条件，控制器被配置为利用要与第二电源电压进行比较的第一阈值电压和第二阈值电压具有滞后特性。此外，根据本技术，作为开始电力转换器的操作的条件，将要与第一电源电压进行比较的开始电压设置为比第一阈值电压低。因此，即使在电源电压波动的情况下，也可以正常切换负载的点亮状态。
附图说明
附图仅以示例而非限制的方式根据本教导来描述一个或多个实现。在附图中，相同的附图标记是指相同或相似的元件。
图1A是示出根据第一实施例的点亮装置的电路示意图；
图1B是示出根据第一实施例的点亮装置中的第二开关元件的接通/断开切换的图；
图2是根据第一实施例的点亮装置中的微计算机的点亮控制的流程图；
图3A是示出根据第一实施例的点亮装置的操作的时序图；
图3B是示出作为比较示例的点亮装置的操作的时序图；
图4是示出根据第二实施例的点亮装置的电路示意图；
图5是示出根据第二实施例的点亮装置的操作的时序图；
图6是示出根据第三实施例的点亮装置的电路示意图；
图7是根据第三实施例的点亮装置中的微计算机的点亮控制的流程图；
图8是示出根据第三实施例的点亮装置的操作的时序图；
图9是示出根据第四实施例的点亮装置的电路示意图；
图10是根据第四实施例的点亮装置中的微计算机的点亮控制的流程图；
图11是示出根据第四实施例的点亮装置的操作的时序图；
图12是示出根据实施例的前照灯设备的示意图；以及
图13是示出根据实施例的车辆的示意图。
具体实施方式
第一实施例
根据本实施例的点亮装置1包括电力转换器3、第二开关元件Q2(旁路单元)和微计算机4(控制器)。电力转换器3被配置为对经由第一路径50(参见图13)从电池8(DC(直流)电源)所接收到的第一电源电压进行转换，并且将通过该转换所获得的输出供给至多个LED20(发光元件)串联连接的负载2。第二开关元件Q2被配置为使多个LED 20中的作为负载2的一部分的至少一个LED 20(第二光源单元22)发生短路。微计算机4被配置为控制电力转换器3。此外，微计算机4被配置为对第二开关元件Q2的接通/断开(利用第二开关元件Q2使第二光源单元22发生短路的第一状态和使该短路开放的第二状态)的切换进行控制。
微计算机4被配置为进行如下的第一控制：在第一电源电压超过开始电压的情况下，开始电力转换器3的操作；以及在第一电源电压低于比开始电压低的维持电压以下的情况下，停止电力转换器3的操作。此外，微计算机4被配置为进行如下的第二控制：在第二电源电压超过第一阈值电压的情况下，将第二开关元件Q2切换为断开(切换为第二状态)；以及维持第二开关元件Q2的断开状态(第二状态)，直到第二电源电压为第二阈值电压以下为止。此外，在第二控制中，微计算机4被配置为在第二电源电压为第二阈值电压以下的情况下，将第二开关元件Q2切换为接通(切换为第一状态)。这里，第二电源电压是经由与第一路径50不同的第二路径51(参见图13)从电池8所输入的。第一阈值电压低于开始电压，并且第二阈值电压低于第一阈值电压。
在下文，将参考附图来具体说明根据本实施例的点亮装置1。如图1A所示，根据本实施例的点亮装置1被配置为通过向多个LED(发光元件)20(这里为八个LED)串联连接的负载2施加DC电压，来使该负载2点亮。在以下说明中，将配置于负载2的高电位侧的四个LED20称为“第一光源单元21”，并且将配置于低电位侧的四个LED 20称为“第二光源单元22”。然而，第一光源单元21和第二光源单元22各自中的LED 20的数量不局限于4个。也就是说，各光源单元可以包括至少一个LED 20。
假定将根据本实施例的点亮装置1安装至作为自动车的车辆。在构成负载2的LED20中，使用第一光源单元21作为通过用光(近光)。另外，使用第一光源单元21和第二光源单元22作为行驶用光(远光)。在这种情况下，例如，在各LED 20两端施加2[V]～4[V]的电压。在图1的示例中，由于负载2包括8个LED 20，因此在远光时，在负载2两端施加16[V]～32[V]的电压。
点亮装置1还包括作为反激型DC/DC转换器的电力转换器3。电力转换器3连接至作为DC电源的电池8(参见13)，并且被配置为使电池8所施加的DC电源电压升压或降压为能够使负载2点亮的DC电压，并且输出升压或降压后的DC电压。电力转换器3可以是除反激型以外的DC/DC转换器。另外，代替电池8，电力转换器3可以连接至AC/DC转换器(未示出)，其中该AC/DC转换器被配置为将从AC(交流)电源(未示出)所接收到的AC电压转换成DC电压并且输出该DC电压。
电力转换器3被配置为与近光开关201(参见图13)连动地从电池8接收第一电源电压。也就是说，在将近光开关201切换为接通的情况下，电力转换器3从电池8接收第一电源电压。另一方面，在将近光开关201切换为断开的情况下，停止从电池8向着电力转换器3的第一电源电压的供给。
第二光源单元22与作为N沟道型MOSFET的第二开关元件Q2(旁路单元)并联连接。第二开关元件Q2被配置为在从后面所述的切换部44接收到切换信号的情况下，对接通/断开进行切换。在第二开关元件Q2的接通状态下(即，在第一状态下)，第二光源单元22发生短路，并且仅第一光源单元21点亮(近光)。在第二开关元件Q2的断开状态下(即，在第二状态下)，第一光源单元21和第二光源单元22这两者都点亮(远光)。
电力转换器3包括：变压器T1；第一开关元件Q1，其与变压器T1的初级绕组串联连接；以及电容器C1，其经由二极管D1与变压器T1的次级绕组相连接。包括变压器T1的初级绕组和第一开关元件Q1的串联电路连接至电池8。因此，根据第一开关元件Q1的接通/断开切换，电流从变压器T1的次级绕组经由二极管D1流向电容器C1，因此在电容器C1的两端间产生DC电压。
在下文，将说明电力转换器3的操作。在第一开关元件Q1切换为接通的情况下，电流流经变压器T1的初级绕组，因此能量储存在初级绕组中。结果，第一开关元件Q1的漏极和源极之间的电压上升。这里，电力转换器3还包括初级电流测量部30，其中该初级电流测量部30被配置为测量流经变压器T1的初级绕组的初级电流。初级电流测量部30被配置为将与第一开关元件Q1的漏极和源极之间的电压成比例的电压输出至比较器10。
比较器10被配置为将初级电流测量部30的输出值与后面所述的微计算机4的比较计算部43所输出的控制值进行比较。将比较器10的输出输入至RS触发器电路11的复位端(R)。在初级电流测量部30的输出值超过比较计算部43所输出的控制值的情况下，将“1”输入至RS触发器电路11的复位端(R)，因此RS触发器电路11的输出变为“0”并且第一开关元件Q1切换为断开。
在第一开关元件Q1切换为断开的情况下，使变压器T1的初级绕组中所储存的能量排出至次级侧。然后，在完成能量的排出的情况下，第一开关元件Q1的漏极和源极之间的电压下降。利用微分电路12来检测漏极和源极之间的电压的下降。然后，由于微分电路12的输出而将“1”输入至RS触发器电路11的设置端(S)。因此，RS触发器电路11的输出变为“1”，并且第一开关元件Q1再次切换为接通。这样，利用临界电流模式(Boundary Current Mode)来控制电力转换器3。
点亮装置1通常被配置为通过用于将流经负载2的电流控制为恒定水平的恒定电流控制来使负载2点亮。该控制是利用微计算机4(控制器)来进行的。此外，点亮装置1还包括电压测量电路13和电流测量电路14。电压测量电路13被配置为测量施加至负载2的电压作为输出电压。电流测量电路14被配置为测量流经负载2的电流作为输出电流。电压测量电路13被配置为基于在电力转换器3的输出端间串联连接的电阻器R1和R2进行分压后的电压来测量输出电压。电流测量电路14被配置为基于插入在电力转换器3和负载2之间的电阻器R3的两端的电压来测量输出电流。
微计算机4还包括：第一平均化部40，用于对电压测量电路13所获得的输出电压进行平均化；第二平滑化部41，用于对电流测量电路14所获得的输出电流进行平均化；以及电流命令部42。微计算机4被配置为读出预先存储在内部ROM(未示出)中的电流命令值，并且将该电流命令值输出至电流命令部42。电流命令部42被配置为对电流命令值进行校正，从而成为如下值，其中该值是基于第一电源测量电路15所测量到的电源电压、第一温度测量单元5所测量到的负载2的周围温度和第二温度测量单元6所测量到的微计算机4的周围温度。
这里，第一电源测量电路15连接至电池8，并且被配置为测量电池8的DC电压。第一温度测量单元5包括诸如热敏电阻等的热敏元件，并且配置在负载2的附近以测量负载2的周围温度。第二温度测量单元6包括诸如热敏电阻等的热敏元件，并且配置在电力转换器3的附近以测量电力转换器3的周围温度。
然后，微计算机4经由比较计算部43将校正后的电流命令值与输出电流的平均值进行比较。然后，微计算机4将控制值输出至比较器10以对电力转换器3进行控制，以使得平均值与校正后的电流命令值一致。因此，对电力转换器3进行恒定电流控制，以使得输出电流与恒定的电流命令值一致。
尽管没有示出，但微计算机4具有对第一电源测量电路15所获得的电源电压进行平均化的功能、对第一温度测量单元5所获得的温度进行平均化的功能、以及对第二温度测量单元6所获得的温度进行平均化的功能。微计算机4通过从电源生成单元17接收操作电压来进行工作。电源生成单元17连接至电池8，并且被配置为利用从电池8所供给的DC电压来生成微计算机4所用的操作电压。
微计算机4还包括切换部44，其中该切换部44被配置为通过根据切换信号切换第二开关元件Q2的接通/断开，来切换仅使第一光源单元21点亮的状态以及使第一光源单元21和第二光源单元22这两者都点亮的状态。切换部44被配置为基于连接至电池8的第二电源测量电路16所测量到的第二电源电压来输出切换信号。第二电源测量电路16被配置为与远光开关202(参见图13)的接通/断开连动地测量从电池8所供给的第二电源电压。
因此，在远光开关202切换为接通的情况下，经由切换信号将第二开关元件Q2切换为断开，并且第一光源单元21和第二光源单元22这两者作为远光点亮。另一方面，在远光开关202切换为断开的情况下，经由切换信号将第二开关元件Q2切换为接通，并且仅第一光源单元21作为近光点亮。
尽管第一路径50和第二路径51彼此不同，但输入至电力转换器3的“第一电源电压”和输入至第二电源测量电路16的“第二电源电压”是从同一电池8供给的。因此，“第一电源电压”和“第二电源电压”这两者都表示电池8的电源电压。
这里，在使用负载2作为前照灯的情况下，使用车载电池8作为DC电源。传统的点亮装置被配置为在将远光开关切换为接通时、电池的电源电压超过12[V]的基准电压的情况下，使远光点亮。这依赖于车辆的发动机在运转中的状态下通常约为14[V]的电池的电源电压。
如本申请的背景技术部分所述，电池的电源电压根据电池的由于其寿命所引起的劣化或消耗电流的增加而波动。为了解决该问题，传统的点亮装置被配置为在将近光开关切换为接通时、电池的电源电压超过9[V]的开始电压的情况下，开始DC/DC转换器(电力转换器)的操作。另外，传统的点亮装置被配置为在电池的电源电压为6[V]的维持电压以下的情况下，停止电力转换器的操作。
这里，图3B示出在近光开关和远光开关这两者都切换为接通的状态下电池的电源电压波动的情况下、电力转换器的操作状态和远光的点亮状态，作为比较示例。如图3B所示，在电池的电源电压在9[V]～12[V]的范围内的情况下，与远光开关的接通状态无关地，存在仅近光点亮而远光没有点亮的问题。此外，在电池的电源电压在基准电压(12V)的附近波动的情况下，存在重复地切换近光和远光的问题。也就是说，在作为比较示例的点亮装置中，在电池的电源电压波动的情况下，存在无法正常进行近光灯和远光灯的切换、即负载的点亮状态的切换的可能性。
为了解决该问题，根据本实施例的点亮装置1的微计算机4被配置为进行如下的第一控制：在第一电源电压超过开始电压的情况下，开始电力转换器3的操作；以及在第一电源电压为维持电压以下的情况下，停止电力转换器3的操作。此外，微计算机4被配置为进行如下的第二控制：在第二电源电压超过第一阈值电压的情况下，将第二开关元件Q2切换为断开；以及维持第二开关元件Q2的断开状态，直到第二电源电压为第二阈值电压以下为止。
在下文，参考图2来说明微计算机4的点亮控制流程。首先，在电源切换为接通并且复位微计算机4的情况下(F01)，微计算机4对要使用的变量或标志等进行初始化处理(F02)。接着，微计算机4判断近光开关201是否切换为接通(F03)。在判断为近光开关201切换为接通的情况下，微计算机4通过A/D转换获取第一电源电压，并且判断第一电源电压是否超过从内部ROM(未示出)所读出的开始电压(F04)。然后，在判断为第一电源电压超过开始电压的情况下，微计算机4开始电力转换器3的操作，并且处理进入用于使负载2点亮的控制(F05之后)。关于F03，具体地，通过将近光开关201切换为接通来启动微计算机4，并且微计算机4被配置为将经由第一电源测量电路15所测量到的电压与比微计算机4的最小操作电压高的阈值电压进行比较。微计算机4还被配置为在经由第一电源测量电路15所测量到的电压高于阈值电压的情况下，判断为近光开关201切换为接通。
微计算机4在使负载2点亮的情况下，通过A/D转换获取电源电压(F05)，将该电源电压与过去所获取到的测量值相加，并且进行这些电源电压的平均化(F06)。作为一个示例，微计算机4始终存储三个值作为最新的测量值(在获取时进行更新)，并且在获取新的测量值时，将该新的测量值与这三个值相加，并且通过将总和除以4来进行平均化。
接着，微计算机4通过A/D转换获取电力转换器3的输出电压(F07)，将这些输出电压与过去所获取到的测量值相加，并且进行这些输出电压的平均化(F08)。然后，微计算机4通过A/D转换获取驱动器温度(电力转换器3的周围温度)(F09)，将该驱动器温度与过去所获取到的测量值相加，并且进行驱动器温度的平均化(F10)。然后，微计算机4通过A/D转换获取LED温度(负载2的周围温度)(F11)，将该LED温度与过去所获取到的测量值相加，并且进行这些LED温度的平均化(F12)。
然后，微计算机4读出内部ROM(未示出)中所存储的电流命令值，并且对该电流命令值进行校正，从而成为基于电源电压的平均值、驱动器温度的平均值和LED温度的平均值的值(F13)。此外，微计算机4通过A/D转换获取电力转换器3的输出电流(F14)，将该输出电流与过去所获取到的测量值相加，并且进行这些输出电流的平均化(F15)。然后，微计算机4将校正后的电流命令值与输出电流的平均值进行比较(F16)，并且基于该比较结果来改变控制值(F17)。
然后，微计算机4判断通过A/D转换所获取到的第一电源电压是否为从内部ROM所读出的维持电压以下(F18)。然后，在判断为第一电源电压为维持电压以下的情况下，微计算机4停止电力转换器3的操作。另一方面，在微计算机4判断为第一电源电压不为维持电压以下的情况下，处理进入远光的控制(F19之后)。
接着，微计算机4通过A/D转换获取第二电源电压(F19)。如图1B所示，在第二电源电压超过从内部ROM所读出的第一阈值电压的情况下，微计算机4输出用于将第二开关元件Q2切换为断开的切换信号(F20)。此外，如图1B所示，在第二开关元件Q2的断开状态下、第二电源电压为从内部ROM所读出的第二阈值电压以下的情况下，微计算机4输出用于将第二开关元件Q2切换为接通的切换信号(F20)。然后，微计算机4进行诸如用于判断负载2的异常或电源的异常的控制等的其它控制(F21)。
在以上所述的微计算机4的点亮控制流程中，“F04”和“F18”的流程与“第一控制”相对应，并且“F19”和“F20”的流程与“第二控制”相对应。
这里，图3A示出点亮装置1中的、在近光开关201和远光开关202这两者切换为接通的状态下电池8的电源电压波动的情况下电力转换器3的操作状态和远光的点亮状态。在根据本实施例的点亮装置1中，微计算机4的内部ROM存储将开始电压、维持电压、第一阈值电压和第二阈值电压分别定义为9[V]、6[V]、7.5[V]和4[V]的信息。
如图3A所示，由于将第一阈值电压(7.5[V])设置得比开始电压(9[V])低，因此在远光开关202切换为接通的情况下，电力转换器3已处于工作状态。由于该原因，不同于传统的点亮装置，根据本实施例的点亮装置1可以防止如下情形：虽然远光开关202接通，但远光没有点亮。另外，由于将第二阈值电压(4[V])设置得比第一阈值电压(7.5[V])低，因此即使在电池8的电源电压在第一阈值电压的附近波动的情况下，也可以维持远光的点亮状态。
如上所述，在根据本实施例的点亮装置1中，作为切换第二开关元件Q2(旁路单元)的接通/断开(切换为第一状态或第二状态)的条件，微计算机4(控制器)被配置为利用要与第二电源电压进行比较的第一阈值电压和第二阈值电压具有滞后特性。此外，在根据本实施例的点亮装置1中，作为开始电力转换器3的操作的条件，将要与第一电源电压进行比较的开始电压设置得比第一阈值电压低。因此，在根据本实施例的点亮装置1中，即使在电池8的电源电压波动的情况下，也可以正常切换近光和远光、即负载2的点亮状态。
关于车载电池的电源电压，通常已知其峰值电压由于外围设备而在2[V]～3[V]的范围内波动。由于该原因，作为根据本实施例的点亮装置1，优选对各阈值电压进行设置，以使得第一阈值电压(7.5[V])和第二阈值电压(4[V])之间的差超过2[V]～3[V]的范围。
作为根据本实施例的点亮装置1，优选将维持电压(6[V])设置得比第二阈值电压(4[V])高。通过这样设置维持电压，如图3A所示，可以维持远光的点亮状态、直到电池8的电源电压为维持电压以下并且电力转换器3的操作停止为止。
第二实施例
以下将参考附图来说明根据本实施例的点亮装置1。由于根据本实施例的点亮装置1的基本结构与根据第一实施例的点亮装置1的基本结构相同，因此向与第一实施例相同的组件指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些组件的说明。如图4所示，在根据本实施例的点亮装置1中，控制器包括被配置为进行第一控制的微计算机4和被配置为进行第二控制的切换电路7。
切换电路7包括：检测电路70，用于检测第二电源电压；以及施密特(Schmidt)触发电路71，其利用第一阈值电压和第二阈值电压具有滞后特性。检测电路70包括由电阻器R4和R5组成的串联电路，利用该串联电路对第二电源电压进行分压，并且检测分压后的电压。(用于使分压后的电压稳定的)电容器C2和(用于吸收叠加在第二电源电压上的浪涌的)齐纳二极管ZD1各自与电阻器R5并联连接。
施密特触发电路71包括电阻器R6～R8、以及各自是N沟道型MOSFET的两个开关元件SW1和SW2。将利用电阻器R6和R7以及开关元件SW1进行分压后的电压输入至开关元件SW2的栅极端子。电源生成单元17将恒定电压经由电阻器R8供给至开关元件SW2的漏极端子。此外，将施密特触发电路71的输出电压(通过利用电阻器R8和开关元件SW2对从电源生成单元17供给的恒定电压进行分压所获得的电压)输入至开关元件SW1的栅极端子。
在下文，将参考图5来说明切换电路7的操作。在根据本实施例的点亮装置1中，开关元件SW2的栅极阈值电压为1.0[V]，并且电阻器R4～R7的阻抗值分别为15[kΩ]、5.1[kΩ]、5.1[kΩ]和10[kΩ]。
在时刻t1之前，开关元件SW2处于断开状态，因此电源生成单元17将恒定电压经由电阻器R8输出至开关元件SW1的栅极端子。因此，将开关元件SW1切换为接通，然后将通过利用电阻器R4～R7对第二电源电压进行分压所获得的电压输入至开关元件SW2的栅极端子。
在时刻t1、第二电源电压超过7.42[V](第一阈值电压)的情况下，开关元件SW2切换为接通，然后施密特触发电路71的输出变为等于接地电位(GND电平)。因此，将第二开关元件Q2切换为断开，并且将开关元件SW1切换为断开。因此，在时刻t1之后，将通过利用电阻器R4和R5对第二电源电压进行分压所获得的电压输入至开关元件SW2的栅极端子。
然后，在时刻t2、第二电源电压为3.94[V](第二阈值电压)以下的情况下，开关元件SW2切换为断开，并且施密特触发电路71的输出变为等于从电源生成单元17所供给的恒定电压。因此，将第二切换元件Q2切换为接通，并且将开关元件SW2切换为接通。
也就是说，根据本实施例的点亮装置1被配置为代替微计算机4而是利用开关电路7来进行根据第一实施例的点亮装置1中的第二控制，并且可以提供与第一实施例相同的效果。
第三实施例
以下将参考附图来说明根据本实施例的点亮装置1。由于根据本实施例的点亮装置1的基本结构与根据第二实施例的点亮装置1的基本结构相同，因此向与第二实施例相同的组件指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些组件的说明。根据本实施例的点亮装置1的特征在于：控制器被配置为测量第二光源单元22(作为负载2的一部分的至少一个LED 20)的负载电压，并且在该负载电压满足规定条件的情况下判断为发生异常，然后将第二开关元件Q2(旁路单元)切换为接通(切换为使第二光源单元22发生短路的第一状态)。
如图6所示，在根据本实施例的点亮装置1中，微计算机4还包括：第三平均化部45，用于对要施加至第二光源单元22的负载电压进行平均化；以及异常判断部46，用于基于该负载电压来判断在第二光源单元22中是否发生异常。微计算机4的输出端子连接至切换电路7中的开关元件SW2的源极端子，因此利用微计算机4来控制源极电位。
在下文，将参考图7来说明微计算机4的点亮控制流程。向与第一实施例的微计算机4的点亮控制流程相同的点亮控制流程指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些点亮控制流程的说明。在根据本实施例的点亮装置1中，切换电路7进行第二控制，因此微计算机4不进行F19和F20的流程。
如图7所示，在F18的流程之后，微计算机4通过A/D转换获取第二光源单元22的负载电压(F22)。此时，微计算机4将该负载电压与过去所获取到的测量值相加，并且进行这些负载电压的平均化。然后，微计算机4将所获取到的负载电压与从内部ROM所读出的电压判断值进行比较，并且判断在第二光源单元22中是否发生异常(F23)。在这种情况下，例如，设置任意的以下条件以判断“异常”：负载电压低于电压判断值的状态持续保持规定时间段的条件；以及负载电压高于电压判断值的状态持续保持规定时间段的条件。
在判断为在第二光源单元22中发生异常的情况下，微计算机4将高电平的异常信号输出至切换电路7中的开关元件SW2的源极端子。在第二光源单元22中没有发生异常的正常状态下，开关元件SW2的源极端子两端的电压电平处于低电平。开关元件SW2的源极电压和漏极电压由于异常信号而上升为与从电源生成单元17所供给的恒定电压相对应的电压。因此，可以强制将第二开关元件Q2切换为接通。
如图8所示，在微计算机4判断为在时刻t3(t1<t3<t2)发生异常的情况下，即使在时刻t3之后远光开关202切换为接通的情况下，也使近光点亮。也就是说，在根据本实施例的点亮装置1中，在第二光源单元22中的任意LED 20处判断为发生异常的情况下，强制将第二开关元件Q2(旁路单元)切换为接通(即，进行短路)以使近光点亮。因此，可以确保驾驶员的一定程度的可视性。
根据本实施例的点亮装置1被配置成利用第二开关元件Q2使低电位侧的第二光源单元22发生短路。然而，点亮装置1也可被配置成利用第二开关元件Q2使高电位侧的第一光源单元21发生短路。在这种情况下，可以利用微计算机4来测量第一光源单元21的负载电压。
在根据本实施例的点亮装置1中，利用微计算机4进行第一控制，并且利用切换电路7进行第二控制。然而，可以采用其它结构。例如，与根据第一实施例的点亮装置1相同，点亮装置1可被配置成仅利用微计算机4来进行第一控制和第二控制这两者。
第四实施例
在下文，将参考附图来说明根据本实施例的点亮装置1。由于根据本实施例的点亮装置1的基本结构与根据第三实施例的点亮装置1的基本结构相同，因此向与第三实施例相同的组件指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些组件的说明。根据本实施例的点亮装置1的特征在于：微计算机4(控制器)被配置为在第二电源电压低于第二阈值电压的状态持续保持规定时间段的情况下，将第二开关元件Q2(旁路单元)切换为接通(切换为使第二光源单元22发生短路的第一状态)。
如图9所示，在根据本实施例的点亮装置1中，微计算机4还包括切换判断部47，其中该切换判断部47被配置为基于切换电路7的输出电压来判断是否应切换第二开关元件Q2的接通/断开。
在下文，将参考图10来说明微计算机4的点亮控制流程。向与第三实施例的微计算机4的点亮控制流程相同的点亮控制流程指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些点亮控制流程的说明。在根据本实施例的点亮装置1中，切换电路7和微计算机4这两者进行第二控制，因此微计算机4不进行F19和F20的流程。
如图10所示，在F18的流程之后，微计算机4通过A/D转换获取切换电路7的输出电压(F25)。在将所获取到的输出电压从高电平切换为低电平(第二电源电压超过第一阈值电压)的情况下，微计算机4输出用于将第二开关元件Q2切换为断开的切换信号(F26)。在将所获取到的输出电压从低电平切换为高电平(第二电源电压为第二阈值电压以下)的情况下，微计算机4判断输出电压的高电平状态是否持续保持规定时间段。然后，在判断为高电平状态持续保持规定时间段的情况下，微计算机4输出用于将第二开关信号Q2切换为接通的切换信号(F26)。另一方面，在判断为高电平状态没有持续保持规定时间段的情况下，微计算机4不输出切换信号。
例如，在使远光点亮的状态下、周边设备所消耗的电力量急剧上升的情况下，存在电池8的电源电压(第二电源电压)急剧下降的情况。电池8的电源电压的这种下降仅是暂时的(例如，持续几百毫秒)。由于该原因，在根据电池8的电源电压暂时下降而将光从远光切换为近光的情况下，驾驶员可能误感觉到发生异常，而这是不期望的。为了解决该问题，在根据本实施例的点亮装置1中，如图11所示，在时刻t4(t1<t4<t2)、第二电源电压暂时为第二阈值电压以下的情况下，微计算机4在无需切换为近光的情况下维持远光的点亮状态。因此，在根据本实施例的点亮装置1中，即使电池8的电源电压暂时下降，也没有将光从远光切换为近光，因此可以防止驾驶员误感觉到发生异常。
在根据本实施例的点亮装置1中，利用微计算机4来进行第一控制，并且利用微计算机4和切换电路7这两者来进行第二控制。然而，还可以采用其它结构。例如，与根据第一实施例的点亮装置1相同，点亮装置1可被配置成仅利用微计算机4来进行第一控制和第二控制这两者。
在下文，将参考图12来说明根据实施例的前照灯设备100。如图12所示，根据本实施例的前照灯设备100包括：根据第一实施例至第四实施例中任一实施例所述的点亮装置1；负载2(在图12中，负载2由串联连接的三个第一光源单元21和串联连接的两个第二光源单元22构成)；以及壳体101，用于容纳负载2。第一光源单元21和第二光源单元22各自安装在灯体110处。安装有第一光源单元21的各灯体110配置有透镜111和反射板112。安装有第二光源单元22的各灯体110配置有透镜111。
在下文，将参考图13来说明根据实施例的车辆200。如图13所示，根据本实施例的车辆200包括：一对前照灯设备100；以及车体150，其安装有前照灯设备100。各前照灯设备100的点亮装置1与配置在车辆200内的驾驶员座椅附近的近光开关201和远光开关202相连接。因此，通过将近光开关201切换为接通来点亮近光(各前照灯设备100的第一光源单元21)。此外，通过将远光开关202切换为接通来点亮远光(各前照灯设备100的第一光源单元21和第二光源单元22)。
尽管前述已经说明了被认为是最佳模式的实施例和/或其它示例，但应当理解，可以对这些实施例进行各种修改且可以以各种形式和示例实现这里所公开的主题，并且可以将这些变形应用在多个用途中，而这里仅说明了这些用途中的一些用途。所附权利要求书意图要求保护落在本教导的真实范围内的任何及所有变形和变化。

Claims (6)

1.一种点亮装置，包括：
电力转换器，其被配置为对经由第一路径从直流电源所接收到的第一电源电压进行转换，并且将通过该转换所获得的输出供给至多个发光元件串联连接而成的负载；
旁路单元，其被配置为使所述多个发光元件中的作为所述负载的一部分的至少一个发光元件发生短路；以及
控制器，其被配置为控制所述电力转换器，
其中，所述控制器被配置为对第一状态和第二状态进行切换控制，其中在所述第一状态中，利用所述旁路单元使所述至少一个发光元件发生短路，以及在所述第二状态中，解除所述短路，以及
所述控制器被配置为进行第一控制和第二控制，
所述第一控制是如下控制：
在所述第一电源电压超过开始电压的情况下，开始所述电力转换器的操作；以及
在所述第一电源电压为比所述开始电压低的维持电压以下的情况下，停止所述电力转换器的操作，以及
所述第二控制是如下控制：
在第二电源电压超过比所述开始电压低的第一阈值电压的情况下，切换为所述第二状态，其中所述第二电源电压是经由与所述第一路径不同的第二路径从所述直流电源所输入的；
维持所述第二状态，直到所述第二电源电压为比所述第一阈值电压低的第二阈值电压以下为止；以及
在所述第二电源电压为所述第二阈值电压以下的情况下，切换为所述第一状态。
2.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，
所述维持电压设置得比所述第二阈值电压高。
3.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其中，
所述控制器被配置为测量作为所述负载的一部分的所述至少一个发光元件的负载电压，以及
所述控制器被配置为在所述负载电压满足规定条件的情况下，判断为发生异常，然后切换为所述第一状态。
4.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其中，
所述控制器被配置为在所述第二电源电压低于所述第二阈值电压的状态持续保持规定时间段的情况下，切换为所述第一状态。
5.一种前照灯设备，包括：
根据权利要求1至4中任一项所述的点亮装置；
所述负载；以及
壳体，用于容纳所述负载。
6.一种车辆，包括：
根据权利要求5所述的前照灯设备；以及
车体，用于安装所述前照灯设备。
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