CN110770080B - 车载用照明装置 - Google Patents

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Abstract

桥式电路(22)由串联连接的第1发光元件组(102、110)和第2发光元件组(103、120)、以及生成与它们的连接点的电压(VLED)相同的电压(Vref)且串联连接的一对比较用电阻(201、202)构成。晶体管(301、302)与第1发光元件组(102、110)和第2发光元件组(103、120)的连接点以及比较用电阻(201、202)的连接点连接，在第1发光元件组(102、110)或第2发光元件组(103、120)短路时进行动作。

Description

车载用照明装置
技术领域
本发明涉及一种车载用照明装置，例如前照灯、制动灯、方向指示灯等。
背景技术
近来，作为用于以行驶灯和错车灯等车载用前照灯为代表的各种灯具的光源，代替以往的钨丝灯泡和由电弧放电形成的放电灯，发光二极管(LED：Light EmittingDiode)、激光二极管(LD：Laser Diode)和有机发光二极管(OLED：Organic Light EmittingDiode)等半导体发光元件得到普及。半导体发光元件寿命长，能够以少的电力确保必要的亮度，通过提供恒定电流的简单控制，能够发出稳定的亮度。另外，通过将多个半导体发光元件配置成面状，能够形成大面积的光源。这样，半导体发光元件适合作为车辆用灯具的光源。
另外，在车载用的前照灯、制动灯及方向指示灯等安全相关的灯具中，在该灯具的功能即亮度及配光等基于该灯具的识别性不充分时，需要将该情况通知给驾驶员。
在串联连接多个LED而使用的前照灯、制动灯以及方向指示灯等中，若包括LED的电源路径中发生断线，则所有的LED熄灭。因此，驾驶员容易识别断线。另一方面，在多个LED中的一部分LED由于短路而熄灭的情况下，作为灯具有时可看到正在发光，从而存在驾驶员无法识别亮度及配光等异常的情况。
此外，串联连接的LED的数量越多，1个LED点亮时的电压降相对于全部LED正常点亮时的输出电压的比例越小。因此，即使多个LED中的一部分LED短路，异常时的输出电压相对于正常时的输出电压的比率也较小，LED点亮装置难以根据输出电压的下降来判断LED的短路。此外，由于各个LED的电压降存在偏差，该偏差还会随着温度而变动，因此在串联连接的LED的数量较多的光源中，各个偏差自然会与变动相乘，从而可能会大于一个LED的电压降。在这种情况下，基于输出电压的下降来判断LED的短路更加困难。
在专利文献1中记载了检测在串联连接的多个LED的一部分中发生的短路故障的短路检测电路。具体地说，短路检测电路将串联连接的多个LED中的一个连接点和生成与该连接点的电压相同的电压的一对电阻的连接点之间的电位与阈值进行比较，从而检测LED的短路故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：
日本专利特开2012－160436号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1中，构成短路检测电路的IC(Integrated Circuit：集成电路)不是配置在LED侧，而是配置在电源侧。其理由是，越能配置在高温的LED附近，耐热温度高的IC价格越高，安装有高温的LED的基板因提高了热传导率而单位面积的单价高，安装有复杂电路结构的IC的基板尺寸变大、价格变高，从而需要追加使IC工作的电源用的布线等。
在短路检测电路配置在电源侧的情况下，需要连接LED侧的连接点与电源侧的短路检测电路的电位差检测用的布线。若外来噪声进入该布线，则存在短路检测电路误检测的问题。
另外，若上述那样串联连接的LED的数量增多，则还存在难以根据输出电压的下降来判断LED短路的问题。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于防止对在串联连接的多个发光元件的一部分中发生的短路故障进行误检测。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的车载用照明装置具备具有串联连接的多个发光元件的光源部、以及点亮多个发光元件的电源部，光源部具备串联连接的一对比较用电阻，该一对比较用电阻将串联连接的多个发光元件分割为第1发光元件组和第2发光元件组，并与第1发光元件组及第2发光元件组的高电位侧和低电位侧连接，生成与两者的连接点的电压相同的电压；以及晶体管，该晶体管的基极与第1发光元件组和第2发光元件组的连接点以及一对比较用电阻的连接点中的任意一方连接，该晶体管的发射极与另一方连接，由第1发光元件组、第2发光元件组以及一对比较用电阻构成桥式电路，若第1发光元件组及第2发光元件组所包含的一个以上的发光元件短路，则晶体管进行动作。
发明效果
根据本发明，由于与桥式电路的第1发光元件组和第2发光元件组的连接点以及一对比较用电阻的连接点连接的晶体管设为在第1发光元件组以及第2发光元件组所包含的一个以上的发光元件短路时进行动作，因此不需要以往所需的电位差检测用的布线，从而能够防止对串联连接的多个发光元件的一部分发生的短路故障进行误检测。
另外，通过将串联连接的发光元件分割而形成发光元件组，能够减少检测对象的发光元件的串联连接数，能够避免发光元件的偏差电压和变动电压的影响而进行可靠的短路检测。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的车载用照明装置的结构的一个示例的电路图。
图2是表示实施方式1所涉及的车载用照明装置的结构的其他示例的电路图。
图3是示出实施方式1的桥式电路的结构的一个示例的电路图，是使用npn型晶体管的示例。
图4是示出实施方式1的桥式电路的结构的其他示例的电路图，是使用pnp型晶体管的示例。
图5是表示与实施方式1中的桥式电路等效的惠斯通桥式电路的图。
图6是说明图3的桥式电路中的LED102短路时的动作的图。
图7是说明图3的桥式电路中的LED103短路时的动作的图。
图8是表示调整图3的桥式电路中的晶体管301的检测电压的示例的图。
图9A～图9H是表示实施方式1中的桥式电路的结构例的图。
图10是表示实施方式2中的状态切换部的结构的一个示例的电路图。
图11是表示实施方式2中的状态切换部的结构的其他示例的电路图。
图12是表示实施方式2中的状态切换部的结构的其他示例的电路图。
图13是表示实施方式2中的状态切换部的结构的其他示例的电路图。
图14是表示实施方式3中的多个桥式电路的结构例的图。
图15是表示与实施方式3中的多个桥式电路等效的惠斯通桥式电路的图。
图16是表示实施方式3中的多个桥式电路的结构例的图。
图17是表示实施方式3中的多个桥式电路的结构例的图。
图18是表示实施方式4中的多个桥式电路的结构例的图。
图19是表示实施方式4中的桥式电路的结构例的图。
图20是表示实施方式4中的多个桥式电路的结构例的图。
具体实施方式
下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1﹒
图1是表示实施方式1所涉及的车载用照明装置1的结构的一个示例的电路图。实施方式1的车载用照明装置1利用从车载电池等电源2提供的电力，使光源部20点亮。该车载用照明装置1具备：具有串联连接的多个发光元件的光源部20、以及使光源部20点亮的电源部10。这里，举例示出LED作为半导体发光元件。
光源部20具有串联连接在电源部10的光源侧电源端子14、15之间的多个LED、以及连接在光源侧电源端子14、15之间的状态切换部30。多个LED被分割为短路检测用的桥式电路21～26。在桥式电路21～26内的一个以上的LED发生了短路故障的情况下，状态切换部30通过切换光源部20的状态来向驾驶员以及电源部10通知短路故障。例如，状态切换部30在光源部20正常时使光源侧电源端子14、15之间断开，在光源部20发生短路故障时使光源侧电源端子14、15之间短路，或者使光源部20与电源部10断开。
电源部10具备点亮控制部11、检测用电阻12以及电压电流控制部13。点亮控制部11检测光源侧电源端子14、15之间的电压。在光源部20发生故障时，状态切换部30使光源侧电源端子14、15之间短路，由此检测电压下降，因此点亮控制部11能够识别光源部20的短路故障。点亮控制部11识别到光源部20的短路故障时通知车辆侧。另外，状态切换部30使光源侧电源端子14、15之间短路，由此光源部20熄灭，因此驾驶员能够识别光源部20的短路故障。
另外，点亮控制部11检测连接在电源2的低电位侧与光源侧电源端子15之间的检测用电阻12的两端电压，并转换为流过光源部20的电流值。点亮控制部11使用转换后的电流值来控制电压电流控制部13的动作。
点亮控制部11例如由微型计算机或控制用IC等构成。
电压电流控制部13是根据点亮控制部11的控制，生成LED点亮用的电压以及电流并输出的DC/DC转换器。
图2是表示实施方式1所涉及的车载用照明装置1的结构的其他示例的电路图。在图2的结构例中，在连接光源侧电源端子15和电源部10的信号端子16的短路通知用信号线34上设置有状态切换部30。点亮控制部11通过检测短路通知用信号线34有无通电来识别光源部20的短路故障。
接着，说明桥式电路21～26的结构例。以下，以桥式电路21～26为代表示出桥式电路22。
图3是示出实施方式1的桥式电路22的结构的一个示例的电路图，是使用npn型晶体管301、302的示例。如图3所示，桥式电路22由LED102、103和比较用电阻201、202构成。LED102是"第1发光元件组"，LED103是"第2发光元件组"。串联连接的一对比较用电阻201、202生成与串联连接的多个LED101～104中的一对LED102、103的连接点的电压VLED相同的电压Vref。在该结构中，比较用电阻201的电阻值与比较用电阻202的电阻值之比为1:1。此外，桥式电路22具有用于检测LED102、103的短路故障的晶体管301、302。晶体管301的基极通过基极电阻203与LED102、103的连接点连接，晶体管301的发射极与比较用电阻201、202的连接点连接。晶体管302的基极通过基极电阻204与比较用电阻201、202的连接点连接，晶体管302的发射极与LED102、103的连接点连接。状态切换单元30是pnp型晶体管303，晶体管303的发射极连接到光源侧电源端子14，晶体管303的集电极连接到光源侧电源端子15，并且晶体管303的基极通过基极电阻205连接到晶体管301和302的集电极。
图4是示出实施方式1的桥式电路22的结构的其他示例的电路图，是使用pnp型晶体管311、312的示例。如图4所示，桥式电路22也可以是具有pnp型晶体管311、312的结构。晶体管311的基极通过基极电阻203与LED102、103的连接点连接，晶体管311的发射极与比较用电阻201、202的连接点连接。晶体管312的基极通过基极电阻204与比较用电阻201、202的连接点连接，晶体管312的发射极与LED102、103的连接点连接。此外，状态切换单元30是npn型晶体管313，晶体管313的发射极连接到光源侧电源端子15，晶体管313的集电极连接到光源侧电源端子14，并且晶体管313的基极通过基极电阻205连接到晶体管311和312的集电极。
桥式电路22是所谓的惠斯通电桥。
图5是表示与实施方式1中的桥式电路22等效的惠斯通桥式电路的图。未图示的晶体管301、302或晶体管311、312对LED102、103的连接点与比较用电阻201、202的连接点的端子间电压进行比较。在图5中，作为第1发光元件组例示了一个LED102，作为第2发光元件组例示了一个LED103。
接着，说明桥式电路22中的短路故障的检测方法。
图6是说明图3的桥式电路22中的LED102短路时的动作的图。图7是说明图3的桥式电路22中的LED103短路时的动作的图。另外，为了简化说明，在图6中省略了晶体管302等，在图7中省略了晶体管301等。
在图6中，将桥式电路22的高电位侧的电压设为"V"，将低电位侧的电压设为"V0"。晶体管301在满足式(1)的条件的情况下动作。在式(1)中，VBE是晶体管301的基极-发射极间电压。晶体管301具有基极-发射极间电压VBE到"约0.7V"为止的死区。
正常时，LED102、103的连接点的电压VLED为"约(V+V0)/2"，比较用电阻201、202的连接点的电压Vref也为"(V+V0)/2"。由于两个连接点的电压VLED、Vref的差为0.7V以下，所以不流过基极电流Ib1、Ib2，晶体管301、303不工作。LED102短路时，电压VLED变为"V+V0"，所以流过基极电流Ib1、Ib2，晶体管301、303动作。
VLED＞(Vref+VBE)(1)
在图7中，晶体管302在满足式(2)的条件的情况下工作。在式(2)中，VBE是晶体管302的基极-发射极间电压。晶体管302具有基极-发射极间电压VBE到"约0.7V"为止的死区。
正常时，LED102、103的连接点的电压VLED和比较用电阻201、202的连接点的电压Vref为"(V+V0)/2"。因此，不流过基极电流Ib1、Ib2，晶体管302、303不动作。LED103短路时，电压VLED变为"V0"，所以流过基极电流Ib1、Ib2，晶体管302、303动作。
VLED＜(Vref－VBE)(2)
晶体管301、302的各集电极相互连接。因此，即使LED102、103中的哪一个发生短路故障，短路通知用信号线35也进行通电。
在图1所示的车载用照明装置1的情况下，在LED102或LED103短路时，状态切换部30的晶体管303动作，使光源侧电源端子14、15之间短路。在图2所示的车载用照明装置1的情况下，当LED102或LED103短路时，流过图6所示的短路通知用信号线35的基极电流Ib2、即晶体管301的集电极电流被通电至图6中未图示的信号端子16。
在将晶体管301动作时的基极-发射极间电压VBE设为"0.7V"的情况下，如果LED102点亮时的电压降Vf为"1.4V"以上，则在LED102短路时晶体管301动作，能够检测出短路故障。同样地，在将晶体管302动作时的基极-发射极间电压VBE设为"0.7V"的情况下，如果LED103点亮时的电压降Vf为"1.4V"以上，则在LED103短路时晶体管302动作，能够检测出短路故障。即，LED点亮时的电压降Vf是晶体管动作时的基极-发射极间电压VBE的2倍以上。
在半导体发光元件是LED(发光二极管)的情况下，红色、黄色和绿色LED点亮时的电压降Vf大致为"2V"，蓝色LED点亮时的电压降Vf大致为"3V"。另外，蓝色LED包括使用荧光体将蓝色转换为黄色的白色LED。由于上述颜色的LED的电压降Vf为"1.4V"以上，因此能够检测出晶体管301、302的短路故障。
此外，在半导体发光元件是LD(激光二极管)的情况下，电压降Vf也高达"5V"左右，因此能够检测出晶体管301、302的短路故障。
此外，进行与晶体管301、302同样的动作的FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)在动作时的栅极-源极间电压VGS成为"3V"左右。因此，在将桥式电路22的晶体管301、302置换为FET的情况下，只要是点亮时的电压降Vf为"6V"以上的发光元件，就可以检测出短路故障。
在上式(1)和上式(2)中，检测出短路的检测电压、即外观上的基极-发射极间电压VBE是可调整的。
此处，图8示出了调整晶体管301的检测电压的示例。通过在晶体管301的基极和发射极之间连接VBE调整用电阻208，检测电压即外观上的基极-发射极间电压VBE被调整。
同样地，通过在晶体管302的基极和发射极之间连接电阻，检测电压即外观上的基极-发射极间电压VBE被调整。
另外，构成桥式电路22的第1发光元件组的LED数与构成第2发光元件组的LED数之比不需要为1:1，构成第1发光元件组的LED数与构成第2发光元件组的LED数之比可以是任意的。
以下，在图9A～图9H中示出桥式电路22的结构例。
图9A是在第1发光元件组110中包含一个LED，在第2发光元件组120中包含一个LED的示例。图9B是在第1发光元件组110中包含两个LED，在第2发光元件组120中包含两个LED的示例。图9C是在第1发光元件组110中包含三个LED，在第2发光元件组120中包含三个LED的示例。图9D是在第1发光元件组110中包含四个LED，在第2发光元件组120中包含四个LED的示例。图9A至9D的结构例中，第1发光元件组110的LED数与第2发光元件组120的LED数之比均为1:1。这些结构例中，对应的比较用电阻201、202的电阻值之比也为1:1。另外，当每个LED的电压降Vf为"3V"时，构成第1发光元件组110的LED中的一个短路时的端子间电压(VLED-Vref)为"1.5V"，构成第2发光元件组120的LED中的一个短路时的端子间电压(Vref-VLED)也为"1.5V"。
另外，LED的电压降Vf大致有10％的偏差，该偏差会因温度而进一步变动10％左右。因此，串联连接的LED的数量越多，各个偏差和变动自然会被累计，端子间电压的偏差变大，从而晶体管301、302的短路故障的检测准确度降低。因此，串联连接的LED的数量越少，检测准确度越高。
然而，即使在如图9D所示的结构例那样多个LED串联连接的情况下，若这些LED被配置在一个灯具中，则这些LED的温度大致均匀，因此，电压降Vf不会由于温度而变动，并且检测准确度不会因该变动而降低。
在图9A至图9D的结构例中，第1发光元件组110和第2发光元件组120的LED的数量相同，但也可以不同。
图9E是在第1发光元件组110中包含两个LED，在第2发光元件组120中包含两个LED的示例。在图9E的结构例中，由于第1发光元件组110的LED数与第2发光元件组120的LED数之比为2:1，所以对应的比较用电阻201、202的电阻值之比也为2:1。另外，当每一个LED的电压降Vf为"3V"时，构成第1发光元件组110的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.0V"，构成第2发光元件组120的LED中的1个短路时的端子间电压为"2.0V"。
图9F是在第1发光元件组110中包含三个LED，在第2发光元件组120中包含三个LED的示例。在图9E的结构例中，由于第1发光元件组110的LED数与第2发光元件组120的LED数之比为3:2，所以对应的比较用电阻201、202的电阻值之比也为3:2。另外，当每一个LED的电压降Vf为"3V"时，构成第1发光元件组110的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.0V"，构成第2发光元件组120的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.8V"。
图9G是在第1发光元件组110中包含四个LED，在第2发光元件组120中包含三个LED的示例。在图9G的结构例中，由于第1发光元件组110的LED数与第2发光元件组120的LED数之比为4:3，所以对应的比较用电阻201、202的电阻值之比也为4:3。另外，当每一个LED的电压降Vf为"3V"时，构成第1发光元件组110的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.3V"，构成第2发光元件组120的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.7V"。
图9H是在第1发光元件组110中包含五个LED，在第2发光元件组120中包含四个LED的示例。在图9H的结构例中，由于第1发光元件组110的LED数与第2发光元件组120的LED数之比为5:4，所以对应的比较用电阻201、202的电阻值之比也为5:4。另外，当每一个LED的电压降Vf为"3V"时，构成第1发光元件组110的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.3V"，构成第3发光元件组120的LED中的1个短路时的端子间电压为"1.7V"。
由此，第1发光元件组所包含的LED数与第2发光元件组所包含的LED数越接近，端子间电压的偏差越小，由晶体管301、302进行的短路故障的检测准确度越高。
如上所述，实施方式1的车载用照明装置1具备：具有串联连接的多个LED的光源部20、以及点亮多个LED的电源部10。光源部20具有：串联连接的一对比较用电阻201和202，产生与多个LED中串联连接的第1发光元件组110和第2发光元件组120的连接点的电压VLED相同的电压Vref；由第1发光元件组110、第2发光元件组120以及比较用电阻201、202构成的桥式电路21；基极经由电阻与桥式电路21的第1发光元件组110和第2发光元件组120的连接点以及一对比较用电阻201、202的连接点中的任意一方连接，发射极与另一方连接，且在第1发光元件组110及第2发光元件组120所包含的一个以上的LED短路时进行动作的晶体管301、302。
检测LED的短路故障的晶体管301、302与现有的短路检测电路中使用的IC相比，可使用的温度高，所以可以配置在成为高温的光源部20中。由于在光源部20中具有桥式电路21和晶体管301、302，所以能够在光源部20侧检测出LED的短路故障。因此，不需要以往所需的连接LED侧的连接点和电源侧的短路检测电路的电位差检测用的布线，外来噪声不会从布线进入。此外，晶体管301、302通过电流而动作，输入阻抗比在以往的短路检测电路中所使用的IC要低。因此，晶体管301、302难以对外来噪声反应。因此，车载用照明装置1能够防止对串联连接的多个LED的一部分中发生的短路故障的误检测。
此外，晶体管301、302与以往的短路检测电路中使用的短路检测用IC相比尺寸小，所以能够减小光源部20的基板尺寸，能够实现简单且廉价的车载用照明装置1。
另外，在实施方式1中，第1发光元件组110及第2发光元件组120所包含的一个LED点亮时的电压降Vf为晶体管301、302动作时的基极-发射极间电压VBE的2倍以上。在晶体管301、302的基极-发射极间电压VBE为"0.7V"的情况下，能够检测电压降Vf为基极-发射极间电压VBE的2倍以上的一般的LED的短路故障。
此外，实施方式1的车载用照明装置1具备状态切换部30，该状态切换部30在晶体管301、302进行了动作的情况下，对光源部20相对于电源部10的负载状态进行切换。状态切换部30使光源侧电源端子14、15之间短路或断开，由此光源部20熄灭，能够在视觉上向驾驶员通知车载用照明装置1的异常。另外，状态切换部30使光源侧电源端子14、15之间短路或断开，从而能够使电源部10识别电压的输出异常，能够从电源部10向车辆侧通知光源部20的异常。
此外，在图3中，当LED102、103两者都短路时，桥式电路22不能检测出短路故障。但是，电源部10的点亮控制部11能够基于光源侧电源端子14、15间的电压变化可靠地识别在光源部20中发生了异常事态。另外，在点亮控制部11识别出异常而停止向光源部20提供的电源的情况下，由于光源部20熄灭，所以驾驶员也能够容易地识别异常事态。
例如，电源部10的点亮控制部11在电源部10的输出电压降低到2/3的情况下，即在构成光源部20的全部LED中的1/3短路的情况下，识别为光源部20发生了异常事态。由此，点亮控制部11能够考虑光源部20点亮时的LED的电压降Vf的偏差以及电压降Vf因温度而产生的变动等特性，并且具有余量地识别异常事态。
实施方式2﹒
实施方式1的状态切换部30由切换光源部20的负载状态的晶体管303等开关构成。在晶体管303切换光源侧电源端子14、15间的开路和短路的结构中，从电源部10输出的电压模拟地变化，因此电源部10的点亮控制部11难以识别短路故障。因此，在实施方式2中，以从电源部10输出的电压数字地变化的方式构成状态切换部30，电源部10的点亮控制部11容易识别短路故障。
图10是表示实施方式2中的状态切换部30的结构的一个示例的电路图。在图10和后述的图11～图13中，对与图1～图9相同或相当的部分标以相同的符号，并省略说明。
图10所示的状态切换部30由晶闸管构成。此外，晶闸管可以如图10所示是组合npn型晶体管和pnp型晶体管的结构，也可以是一个元件。在LED102或LED103发生短路故障而使晶体管301或晶体管302动作的期间，晶闸管使光源侧电源端子14、15间短路，通过自保持动作而维持该短路状态。
图11是表示实施方式2中的状态切换部30的结构的其他示例的电路图。图11所示的状态切换部30由逻辑部36、FET等开关元件37、二极管38、电容器39构成。逻辑部36在晶体管311或晶体管312动作时，控制设置在光源侧电源端子14、15之间的开关元件37，使光源侧电源端子14、15之间短路，或者重复短路和开路。在光源侧电源端子14、15之间串联连接有二极管38和电容器39。逻辑部36是处理数字信号的逻辑电路，并且将经由防止回流用的二极管38充电的电容器39的电荷作为电源来动作。
图12是表示实施方式2中的状态切换部30的结构的其他示例的电路图。图12所示的状态切换部30由逻辑部40、FET等开关元件41构成。逻辑部40在晶体管301或晶体管302动作时，控制设置在桥式电路22与光源侧电源端子15之间的开关元件41，使LED102、103从电源部10断开，或者重复断开和连接。逻辑部40将电源部10的输出作为电源来动作。
图13是表示实施方式2中的状态切换部30的结构的其他示例的电路图。图13所示的状态切换部30具备晶体管303、FET等开关元件42、电流限制用电阻43、状态保持用电阻44、FET栅极电压稳定用电阻45，如图10所示的晶闸管那样进行自保持动作。晶体管303控制设置在连接光源侧电源端子14、15之间的电流旁路线上的开关元件42，使光源侧电源端子14、15之间短路，维持该短路状态。此外，在图13的结构例中，状态切换部分30的电流旁路线设置有适当地抑制通电电流的电流限制用电阻43。
如上所述，实施方式2的车载用照明装置1具备图10～图13所示的结构的状态切换部30。状态切换部30使光源部20的两端短路，或者使光源部20与电源部10断开，由此光源部20熄灭，能够在视觉上向驾驶员通知车载用照明装置1的异常。或者，状态切换部30反复进行光源侧电源端子14、15之间的短路状态或断续状态和稳定状态，由此，光源部20闪烁，能够以视觉方式向驾驶员通知车载用照明装置1的异常。
另外，状态切换部30使光源侧电源端子14、15之间短路或断开，从而能够使电源部10识别电压的输出异常，能够从电源部10向车辆侧通知光源部20的异常。此时，状态切换部30由晶闸管或逻辑部等构成，由此从电源部10输出的电压数字地变化，因此电源部10的点亮控制部11容易识别短路故障。
实施方式3﹒
在实施方式3中，示出光源部20具备多个桥式电路的结构。
图14是表示实施方式3中的多个桥式电路21～23的结构例的图。图15是表示图15是表示与实施方式3中的多个桥式电路21～23等效的惠斯通桥式电路的图。在图14和图15以及后述的图16和图17中，对与图1～图13相同或相当的部分标注相同的标号，并省略说明。
如实施方式1中说明的那样，由于LED的电压降Vf存在偏差，因此串联连接的LED的数量越少，短路故障的检测准确度越高。因此，如图14和图15所示，通过将串联连接的多个LED分解而使桥式电路为多个，从而构成各桥式电路的LED的数量变少。
如图14所示，作为桥式电路21的第2发光元件组的LED102兼用于其他桥式电路22的第1发光元件组。作为桥式电路22的第2发光元件组的LED103兼用于其他桥式电路23的第1发光元件组。
具体地说，桥式电路22由串联连接的LED102、103和串联连接的比较用电阻201、202构成。此外，桥式电路21包括用于检测LED101的短路故障的晶体管321和基极电阻213。LED102的短路故障由桥式电路22的晶体管301检测。
桥式电路23由串联连接的LED103、104和串联连接的比较用电阻231、232构成。此外，桥式电路23包括用于检测LED104的短路故障的晶体管332和基极电阻234。LED103的短路故障由桥式电路22的晶体管302检测。
此外，在桥式电路22的LED102、103双方都发生短路故障的情况下，通过如图15所示那样配置桥式电路，从而由桥式电路21、23检测出这些短路故障。
另外，桥式电路21～23所具有的晶体管301、302、321、332的各集电极与短路通知用信号线35连接。
图16是表示实施方式3中的多个桥式电路21、22的结构例的图。如图16所示，LED131、132构成桥式电路21的第1发光元件组。LED133、134构成桥式电路21的第2发光元件组。此外，LED133、134兼用作桥式电路22的第1发光元件组。LED135构成桥式电路22的第2发光元件组。
如桥式电路22那样，构成第1发光元件组的LED数和构成第2发光元件组的LED数也可以不同。
此外，LED131和LED132例如是将多个LED芯片组装入一个封装的LED模块。同样，LED133、134也是LED模块。
图17是表示实施方式3中的多个桥式电路21～28的结构例的图。桥式电路21由串联连接的LED101、102和串联连接的比较用电阻211、212构成。此外，桥式电路21具有用于检测LED101的短路故障的晶体管321。LED102的短路故障由桥式电路22的晶体管301检测。
桥式电路22由串联连接的LED102、103和串联连接的比较用电阻201、202构成。此外，桥式电路22具有用于检测LED102的短路故障的晶体管301。
桥式电路23由串联连接的LED103、104和串联连接的比较用电阻231、232构成。此外，桥式电路23具有用于检测LED103的短路故障的晶体管331。LED104的短路故障由桥式电路24的晶体管341检测。
桥式电路24由串联连接的LED104、105和串联连接的比较用电阻241、242构成。此外，桥式电路25包括用于检测LED104的短路故障的晶体管341、和用于检测LED105的短路故障的晶体管342。
桥式电路25由串联连接的LED105、106和串联连接的比较用电阻251、252构成。此外，桥式电路25具有用于检测LED106的短路故障的晶体管352。
桥式电路26由串联连接的LED106、107和串联连接的比较用电阻261、262构成。此外，桥式电路26具有用于检测LED107的短路故障的晶体管362。
桥式电路27由串联连接的LED107、108和串联连接的比较用电阻271、272构成。此外，桥式电路27具有用于检测LED108的短路故障的晶体管372。
桥式电路28由串联连接的LED108、109和串联连接的比较用电阻281、282构成。此外，桥式电路28具有用于检测LED109的短路故障的晶体管382。
另外，晶体管301、321、331、341、342、352、362、372、382的各集电极与短路通知用信号线35连接。
如上所述，实施方式3的光源部20具备多个桥式电路21～28。根据该结构，构成一个桥式电路的LED的数量减少，因此短路故障的检测准确度提高。
另外，实施方式3的光源部20中，多个桥式电路21～28各自所具有的多个晶体管301、321、331、341、342、352、362、372、382的集电极相互连接。由此，能够将从光源部20到电源部10的短路通知用信号线35集中为一根。此外，连接电源部10和光源部20的光源侧电源端子14、15以及布线可以被配置为一个系统，从而可以简化结构。
实施方式4﹒
在实施方式4中，示出在分割安装有多个LED的多个基板的每一个上设置有桥式电路和状态切换部的结构。
图18是表示具有实施方式4中的多个桥式电路21、23的结构例的图。在图18和后述的图19～图20中，对与图1～图17相同或相当的部分标以相同的符号，并省略说明。
如图18所示，构成光源部20的多个LED101～104中的LED101、102安装于第1基板51，LED103、104安装于第2基板52。第1基板51具备状态切换部31和桥式电路21，桥式电路21由串联连接的LED101、102、串联连接的比较用电阻211、212、用于检测LED101、102的短路故障的晶体管321、322构成。第2基板52具有状态切换部32和桥式电路23，桥式电路23由串联连接的LED103、104、串联连接的比较用电阻231、232、以及用于检测LED103、104的短路故障的晶体管331、332构成。第1基板51的LED102和第2基板52的LED103之间通过连接线61连接。这样，图18的结构例是在第1基板51以及第2基板52中分别完成LED、比较用电阻和状态切换部的结构。
图19是表示具有实施方式4中的桥式电路21的结构例的图。安装在第1基板51上的LED131、132是LED模块，安装在第2基板52上的LED133、134也是LED模块。在图19的结构例中，构成桥式电路21的第1发光元件组的LED131、132、对应的比较用电阻211、检测LED131、132的短路故障的晶体管321、根据晶体管321的动作来切换负载状态的状态切换部31配置在第1基板51侧。此外，第2发光元件组的LED133、134、对应的比较用电阻212、检测LED133、134的短路故障的晶体管322、根据晶体管322的动作来切换负载状态的状态切换部32配置在第2基板52侧。第1基板51的LED132与第2基板52的LED133之间通过连接线61连接。第1基板51的比较用电阻211与第2基板52的比较用电阻212之间通过连接线62连接。由此，图19的结构例是一对比较用电阻211、212横跨第1基板51和第2基板52的结构，是第1发光元件组和第2发光元件组被分割配置在第1基板51和第2基板52上的结构。
图20是表示具有实施方式4中的多个桥式电路21、22的构成例的图。作为桥式电路21的第2发光元件组的LED模块的LED133、134兼用作桥式电路22的第1发光元件组。另外，桥式电路21的比较用电阻211配置在第1基板51上，桥式电路21的比较用电阻212和桥式电路22的比较用电阻201配置在第2基板52上，桥式电路22的比较用电阻202配置在第3基板53上。LED132与LED133之间通过连接线61连接，LED134与LED135之间通过连接线63连接。比较用电阻211与比较用电阻212之间由连接线62连接，比较用电阻201与比较用电阻202之间由连接线64连接。由此，图20的结构例是一对比较用电阻横跨两个基板的结构，是第1发光元件组和第2发光元件组分割配置在两个基板上的结构。
如上所述，实施方式4的光源部20具备分割安装有多个LED的多个基板。多个基板分别具有桥式电路的至少一部分，至少一部分基板具有状态切换部。因此，当光源部20的多个LED被配置在车辆灯具内的多个部位时，可以检测这些LED的短路故障。
此外，实施方式1～4的车载用照明装置1例如用作为前照灯、制动灯、或者方向指示灯用。前照灯是确保驾驶员从本车辆观察的夜间的视野的单元。制动灯和方向指示灯是向本车辆周围的车辆和行人等传达驾驶本车辆的驾驶员的意志的单元。因此，为了确保驾驶员驾驶车辆时的安全，需要将前照灯、制动灯以及方向指示灯产生的异常迅速地通知给驾驶员，尽早进行修理等应对。实施方式1～4的车载用照明装置1能够检测构成光源部20的多个LED中的一个以上的LED的短路故障，因此能够迅速地检测到光源部20中发生异常。
本发明可以在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意构成要素进行变形，或省略各实施方式的任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明的车载用照明装置由于检测串联连接的多个发光元件的短路故障，因此适用于前照灯、制动灯以及方向指示灯等。
标号说明
1车载用照明装置，2电源，10电源部，11点亮控制部，12检测用电阻，13电压电流控制部，14、15光源侧电源端子，16信号端子，20光源部，21～28桥式电路，30～33状态切换部，35短路通知用信号线，36、40逻辑部，37、41、42开关元件，38二极管，39电容器，43电流限制用电阻，44状态保持用电阻，45FET栅极电压稳定用电阻，208VBE调整用电阻，51第1基板，52第2基板，53第3基板，61～64连接线，101～109、131～136LED，110第1发光元件组，120第2发光元件组，201、202、211、212、231、232、241、242、251、252、261、262、271、272、281、282比较用电阻，203～205、213、215、216、234、235基极电阻，301、302、311、312、321、322、331、332、341、342、351、362、372、382晶体管。

Claims (12)

1.一种车载用照明装置，包括：
具有串联连接的多个发光元件的光源部；以及
点亮所述多个发光元件的电源部，该车载用照明装置的特征在于，
所述光源部将串联连接的所述多个发光元件分割为第1发光元件组和第2发光元件组，且包括：
一对比较用电阻，该一对比较用电阻串联连接第1比较用电阻和第2比较用电阻；以及
晶体管，该晶体管的基极与所述第1发光元件组和所述第2发光元件组的连接点以及所述一对比较用电阻的连接点中的任意一方连接，该晶体管的发射极与另一方连接，
所述第1比较用电阻中的不是与所述第2比较用电阻的连接点的一端、以及所述第2比较用电阻中的不是与所述第1比较用电阻的连接点的一端分别连接至所述第1发光元件组的高电位侧、以及所述第2发光元件组的低电位侧，且所述一对比较用电阻生成与所述第1发光元件组和所述第2发光元件组的连接点的电压相同的电压，
所述第1发光元件组、所述第2发光元件组以及所述一对比较用电阻构成桥式电路，
若所述第1发光元件组及所述第2发光元件组所包含的一个以上的发光元件短路，则所述晶体管进行动作，
具备在所述晶体管动作时对所述光源部相对于所述电源部的负载状态进行切换的状态切换部，或者具备在所述晶体管动作时对所述电源部的短路检测用信号端子的通电状态进行切换的状态切换部。
2.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
串联连接的所述多个发光元件被分割为三个以上的发光元件组，所述桥式电路构成有多个。
3.如权利要求2所述的车载用照明装置，其特征在于，
构成多个所述桥式电路中的一个桥式电路的所述第1发光元件组或所述第2发光元件组兼用作为构成其他的所述桥式电路的所述第1发光元件组或所述第2发光元件组。
4.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述第1发光元件组及所述第2发光元件组中所包含的一个发光元件点亮时下降的电压为所述晶体管动作时的基极与发射极之间的电压的2倍以上。
5.如权利要求2所述的车载用照明装置，其特征在于，
多个所述桥式电路各自所具有的多个所述晶体管的集电极相互连接。
6.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述状态切换部在所述晶体管进行了动作时，使连接于所述电源部的所述光源部的两端成为短路状态。
7.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述状态切换部在所述晶体管进行了动作时，将所述光源部从所述电源部断开。
8.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述状态切换部在所述晶体管进行了动作时，重复设为使连接到所述电源部的所述光源部的两端短路的状态和稳定状态。
9.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述状态切换部在所述晶体管进行了动作时，重复设为使所述光源部从所述电源部断开的状态和稳定状态。
10.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述光源部由分割安装有所述多个发光元件的多个基板构成，
安装于所述多个基板的各个基板的发光元件成为所述桥式电路的至少一部分。
11.如权利要求10所述的车载用照明装置，其特征在于，
分割安装有所述多个发光元件的所述多个基板的至少一部分具备状态切换部，该状态切换部对所述光源部相对于所述电源部的负载状态进行切换。
12.如权利要求1所述的车载用照明装置，其特征在于，
所述光源部是前照灯、制动灯或方向指示灯用的光源。
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