CN114747297A - 发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置 - Google Patents

发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114747297A
CN114747297A CN202080081521.8A CN202080081521A CN114747297A CN 114747297 A CN114747297 A CN 114747297A CN 202080081521 A CN202080081521 A CN 202080081521A CN 114747297 A CN114747297 A CN 114747297A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light emitting
light
emitting element
emitting elements
clock signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080081521.8A
Other languages
English (en)
Inventor
高木元伸辅
青木启
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of CN114747297A publication Critical patent/CN114747297A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/16Controlling the light source by timing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/165Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/34Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction
    • B60Q1/38Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction using immovably-mounted light sources, e.g. fixed flashing lamps
    • B60Q1/381Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction using immovably-mounted light sources, e.g. fixed flashing lamps with several light sources activated in sequence, e.g. to create a sweep effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

在第一发光控制装置(10A)中,生成时钟信号,并且在开始执行第一驱动序列之后,其中第一发光元件阵列(20A)中的发光元件的相应状态与所述时钟信号同步地顺序切换,在特定时间点,所述时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性。在改变之后,在第二发光控制装置(10B)中,执行第二驱动序列,其中第二发光元件阵列(20B)中的发光元件的相应状态与所述时钟信号同步地顺序切换。

Description

发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置
技术领域
本发明涉及发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置。
背景技术
如今,用于车载应用的方向指示灯(转向指示灯)被实际运用,其采用多个发光元件的顺序点亮来使发光区域看起来有流动感。这种方向指示灯被称为顺序闪烁灯(winker)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-091311号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
为了控制多个发光元件的点亮,通常使用多个发光控制装置。例如,在布置在后备箱盖上的发光元件阵列和布置在主体上的发光元件阵列一起构成后方向指示灯的设计中,用于驱动和控制后备箱盖上的发光元件阵列的发光控制装置被布置在后备箱盖中,并且用于驱动和控制主体上的发光元件阵列的发光控制装置被布置在主体中;该两个发光控制装置协同操作以实现整体的顺序点亮,由此光看起来具有流动感。
顺序点亮以从一个点亮状态到另一个点亮状态(例如,从i个发光元件被点亮的状态到(i+1)个发光元件被点亮的状态)的持续转换进行,并且在此点亮状态预期以规则的时间间隔改变。使用微处理器允许时序的简易控制,但是导致成本增加,因此最好避免。还期望在多个发光控制装置中使用尽可能少的引线(电缆)。不方便的是,已知的方案在包括上述那些各种要求方面留有空间(这将在后面详细讨论)。
代替顺序点亮,可以使用顺序熄灭,由此逐渐减少点亮的发光元件的数量。不方便的是,顺序熄灭被发现是与顺序点亮情况相似的。虽然已经结合聚焦于车载应用的顺序点亮和顺序熄灭讨论了各种情况,但是在采用顺序点亮或顺序熄灭的任何其他应用中遇到了类似的情况。
本发明的目的是提供一种发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置,其允许实现令人满意的顺序点亮或顺序熄灭(例如,以低成本和节省配线的方式实现这种控制,以允许点亮状态以规则的时间间隔改变)。
解决课题的手段
根据本发明的一个方面,发光控制系统包括:第一发光控制装置和第二发光控制装置,其中,第一发光控制装置包括:第一控制器,其被配置为能够执行控制以单独地点亮或熄灭包括在第一发光元件阵列中的多个发光元件;时钟发生器,其被配置为生成具有可变特性的时钟信号;以及第一时钟端子,其连接到时钟引线,通过该时钟引线传输时钟信号;第二发光控制装置包括:第二控制器,其被配置为能够执行控制以单独地点亮或熄灭包括在第二发光元件阵列中的多个发光元件;以及第二时钟端子,其连接到所述时钟引线。第一控制器被配置为当由预定条件的满足而被触发时执行第一驱动序列,其中第一控制器与时钟信号同步地将第一发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换。该时钟发生器被配置为在第一驱动序列开始之后的特定时间点将时钟信号的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性。第二控制器被配置为在第二时钟端子处接收的时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性之后,执行第二驱动序列,其中第二控制器与时钟信号同步地将第二发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且参考在第二时钟端子处接收的时钟信号的特性被改变的时间点来确定开始第二驱动序列的时间点。(第一配置)。
在上述第一配置的发光控制系统中,第一发光控制装置还可以包括第一故障检测器,该第一故障检测器被配置为基于第一发光控制装置与第一发光元件阵列中的每个发光元件之间的连接节点处的电压来检测第一发光元件阵列中任何发光元件中的故障。第一控制器可以被配置为,当第一故障检测器检测到第一发光元件阵列中任何发光元件中的故障时,优先于第一驱动序列来熄灭第一发光元件阵列中的所有发光元件,并且将第一时钟端子处的电位保持在预定电位。(第二配置)。
在上述第二配置的发光控制系统中,第二控制器可以被配置为,当第二时钟端子处的电位被保持持续预定的时间长度或更长时,优先于第二驱动序列来熄灭第二发光元件阵列中的所有发光元件。(第三配置)。
在上述第一配置的发光控制系统中,第二发光控制装置还可以包括第二故障检测器,该第二故障检测器被配置为基于第二发光控制装置与第二发光元件阵列中的每个发光元件之间的连接节点处的电压来检测第二发光元件阵列中任何发光元件中的故障。第二控制器可以被配置为,当第二故障检测器检测到第二发光元件阵列中任何发光元件中的故障时,优先于第二驱动序列来熄灭第二发光元件阵列中的所有发光元件,并且将第二时钟端子处的电位保持在预定电位。第一控制器可以被配置为,当第一时钟端子处的电位被保持持续预定的时间长度或更长时,优先于第一驱动序列来熄灭第一发光元件阵列中的所有发光元件。(第四配置)。
在上述第一配置至第四配置中任一项的发光控制系统中,在满足预定条件之前,第一发光元件阵列和第二发光元件阵列中的所有发光元件可以处于熄灭状态。第一控制器可以被配置为,在满足预定条件之后,在第一驱动序列中以与时钟信号同步的时间间隔顺序地增加第一发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。第二控制器可以被配置为,在第二驱动序列中,以与时钟信号同步的时间间隔顺序地增加第二发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。(第五配置)。
在上述第一配置至第四配置中任一项的发光控制系统中,在满足预定条件的情况下,第一控制器和第二控制器可以点亮第一发光元件阵列和第二发光元件阵列中的所有发光元件。第一控制器可以被配置为,在满足预定条件之后,在第一驱动序列中以与时钟信号同步的时间间隔顺序地减少第一发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。第二控制器可以被配置为,在第二驱动序列中,以与时钟信号同步的时间间隔顺序地减少第二发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。(第六配置)。
在上述第一配置至第六配置中任一项的发光控制系统中,时钟信号的特性可以是时钟信号的占空比或脉冲宽度。(第七配置)。
在上述第一配置至第七配置中任一项的发光控制系统中,预定条件可以通过发光控制系统被供应电力来满足。(第八配置)。
在上述第一配置至第七配置中任一项的发光控制系统中,预定条件可以通过发光控制系统开始被供给预定信号来满足。(第九配置)。
在上述第一配置至第九配置中任一项的发光控制系统中,第一发光控制装置和第二发光控制装置可以是共享公共配置的两个发光控制装置。两个发光控制装置可以分别具有用于设置的外部端子。该两个发光控制装置可以被配置为将不同的电压供给到相应的外部端子以设置两个发光控制装置,使得两个发光控制装置中的一个作为第一发光控制装置操作,而另一个作为第二发光控制装置操作。(第十配置)。
根据本发明的另一方面,发光系统包括:第一发光元件阵列,其包括多个发光元件;第二发光元件阵列,其包括另外的多个发光元件;驱动电流供给部,其被配置为能够向第一发光元件阵列和第二发光元件阵列中的每个发光元件供应用于点亮发光元件的驱动电流;以及根据上述第一配置至第十配置中任一种的发光控制系统。(第十一配置)。
根据本发明的另一方面,发光控制装置包括:控制器,其被配置为能够执行控制以单独点亮或熄灭包括在发光元件阵列中的多个发光元件;时钟发生器,其被配置为能够生成具有可变特性的时钟信号;以及时钟端子。该发光控制装置以第一模式或第二模式操作。该控制器和该时钟发生器被配置为,在由时钟发生器生成的时钟信号被供给到时钟端子的第一模式下,控制器在被预定条件的满足而触发时执行第一驱动序列,其中控制器与时钟信号同步地将发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且时钟发生器在第一驱动序列开始之后的特定时间点将时钟信号的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性;并且在第二模式下,其中由时钟发生器生成的时钟信号停止被供给到时钟端子并且在时钟端子处接收由另一发光控制装置生成的另一时钟信号,控制器在时钟端子处接收的另一时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性之后执行第二驱动序列,其中控制器与另一时钟信号同步地将发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且参考在时钟端子处接收的另一时钟信号的特性被改变的时间点来确定第二驱动序列开始的时间点。(第十二配置)。
上述第十二配置的发光控制装置还可以包括故障检测器,该故障检测器被配置为基于发光控制装置与发光元件阵列中的每个发光元件之间的连接节点处的电压来检测发光元件阵列中任何发光元件中的故障。控制器可以被配置为在第一模式下,当故障检测器检测到发光元件阵列中任何发光元件中的故障时,控制器优先于第一驱动序列而熄灭发光元件阵列中的所有发光元件,并且将时钟端子处的电位保持在预定电位。(第十三配置)。
在上述第十三配置的发光控制装置中,控制器可以被配置为,在第二模式下,当时钟端子处的电位保持持续预定时间长度或更长时,优先于第二驱动序列而熄灭发光元件阵列中的所有发光元件。(第十四配置)。
上述第十二配置的发光控制装置还可以包括故障检测器,该故障检测器被配置为基于发光控制装置与发光元件阵列中的每个发光元件之间的连接节点处的电压来检测发光元件阵列中任何发光元件中的故障。控制器可以被配置为,在第二模式下,当故障检测器检测到发光元件阵列中任何发光元件中的故障时,控制器优先于第二驱动序列而熄灭发光元件阵列中的所有发光元件,并且将时钟端子处的电位保持在预定电位;并且在第一模式下,当时钟端子处的电位被保持持续预定时间长度或更长时,控制器优先于第一驱动序列而熄灭发光元件阵列中的所有发光元件。(第十五配置)。
在上述第十二配置至第十五配置中任一项的发光控制装置中,在满足预定条件之前,发光元件阵列中的所有发光元件可以处于熄灭状态。控制器可以被配置为,在第一模式下,在满足预定条件之后,在第一驱动序列中,控制器以与时钟信号同步的时间间隔顺序地增加发光元件阵列中点亮的发光元件的数量;并且在第二模式下,在第二驱动序列中,控制器以与另一时钟信号同步的时间间隔顺序地增加发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。(第十六配置)。
在上述第十二配置至第十五配置中任一项的发光控制装置中,在满足预定条件的情况下,控制器可以点亮发光元件阵列中的所有发光元件。控制器可以被配置为,在第一模式下,在满足预定条件之后,在第一驱动序列中,控制器以与时钟信号同步的时间间隔顺序地减少发光元件阵列中点亮的发光元件的数量;并且在第二模式下,在第二驱动序列中,控制器以与另一时钟信号同步的时间间隔顺序地减少发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。(第十七配置)。
在上述第十二配置至第十七配置中任一项的发光控制装置中,时钟信号的特性可以是时钟信号的占空比或脉冲宽度。另一时钟信号的特性可以是另一时钟信号的占空比或脉冲宽度。(第十八配置)。
在上述第十二配置至第十八配置中任一项的发光控制装置中,预定条件可以通过发光控制装置开始被供应电力来满足。(第十九配置)。
在上述第十二配置至第十八配置中任一项的发光控制装置中,预定条件可以通过发光控制装置开始被供给预定信号来满足。(第二十配置)。
在上述第十二配置至第二十配置中任一项的发光控制装置还可以包括用于设置的外部端子。发光控制装置可以根据供给到用于设置的外部端子的电压以第一模式和第二模式中的任一种来进行操作。(第二十一配置)。
根据本发明的另一方面,发光装置包括:发光元件阵列,其包括多个发光元件;驱动电流供给部,其被配置为能够向发光元件阵列中的每个发光元件供应用于点亮发光元件的驱动电流;以及第十二配置至第二十一配置中任一种的发光控制装置。(第二十二配置)。
发明的效果
根据本发明,可以提供发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置,其允许实现令人满意的顺序点亮或顺序熄灭(例如,以低成本和节省配线的方式实现这种控制,以使得点亮状态以规则的时间间隔改变)。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的发光装置的整体配置图。
图2是根据本发明第一实施例的发光装置的外部透视图。
图3是示出根据本发明第一实施例的驱动电流供给部的配置示例的图;
图4是根据本发明第一实施例的发光系统的配置图;
图5是示出根据本发明第一实施例的发光系统与外部装置的关系的图。
图6的(a)和(b)分别是根据本发明第一实施例的后备箱关闭和打开的车辆的外部视图。
图7是根据本发明第一实施例的设置在车辆上的右转向灯的结构图。
图8是示出根据本发明第一实施例的顺序点亮操作的序列的图。
图9的(a)和(b)是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中实现顺序点亮操作所涉及的发光控制装置的一部分的配置图。
图10是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中控制信号与时钟信号之间关系的图。
图11是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中的时钟信号的特性的图。
图12是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中相对于时钟信号特性比较第一特性和第二特性的图。
图13是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中的正常状况下两个发光控制装置的状态的图。
图14是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_1中的正常状况下顺序点亮操作的序列的图。
图15的(a)和(b)是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_2中的引入使能信号的配置的图。
图16是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_3中的第一主故障状况下观察到的时序图。
图17是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_3中的主故障状况下两个发光控制装置的状态的图。
图18是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_3中的第二主故障状况下观察到的时序图。
图19是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_4中的从故障状况下观察到的时序图。
图20是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_4中的从故障条件下两个发光控制装置的状态的图。
图21是示出在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_6中的三端电压与相连发光元件数量的关系的图。
图22是在属于本发明第一实施例的实践示例EX1_6中的用于控制四个发光元件的发光系统的配置图。
图23是示出根据本发明第二实施例的顺序熄灭操作的序列的图;
图24是示出根据本发明第二实施例的正常状况下顺序熄灭操作的序列的图。
图25是根据本发明第三实施例的发光系统的配置图。
图26是示出根据本发明第四实施例的发光控制装置与发光元件阵列之间的互连的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图具体描述实现本发明的示例。过程中涉及的不同的图中,相同的部件由相同的附图标记标识,并且原则上将不再重复相同部件的重叠描述。在本说明书中,为了简单起见,指代信息、信号、物理量、元件、部件等的符号和附图标记有时被用与这些符号和附图标记相对应的信息、信号、物理量、元件、部件等的名称的省略或缩写来表示。例如,稍后描述的并由“10”标识的发光控制装置(参见图1)有时被称为发光控制装置10,有时缩写为装置10,所有名称都指代相同的实体。
首先,将定义一些用于描述本发明的实施例的术语。“接地”是指在0V(零伏)的基准电位下的导电部件,或指0V本身的电位。0V的电位有时被称为接地电位。在本发明的实施例中,所提及的没有具体参照的所有电压是相对于接地的电位。“电平”表示电位的电平,并且对于任何信号或电压,“高电平”具有比“低电平”更高的电位。对于任何信号或电压,其处于高电平意味着其电平等于高电平,并且其处于低电平意味着其电平等于低电平。信号的电平有时被称为信号电平,电压的电平有时被称为电压电平。
对于给定的信号或电压,从低电平到高电平的转变被称为上升沿,并且从低电平到高电平的转变的时间点被称为上升沿时间点。同样,对于给定的信号或电压,从高电平到低电平的转变被称为下降沿,并且从高电平到低电平的转变的时间点被称为下降沿时间点。
对于被配置为FET(场效应晶体管)的任何晶体管(其可以是MOSFET),“导通状态”是指晶体管的漏极-源极沟道导通的状态,“关断状态”是指晶体管的漏极-源极沟道不导通(切断)的状态。类似的定义适用于未被分类为FET的任何晶体管。除非另有说明,否则任何MOSFET都可以被理解为增强型MOSFET。“MOSFET”是“金属氧化物半导体场效应晶体管”的缩写。
任何开关元件可以配置有一个或多个FET(场效应晶体管)。当给定的开关元件处于导通状态时,开关元件在两个端子之间导通;当给定的开关元件处于关断状态时,开关元件在两个端子之间不导通。
对于任何晶体管或开关元件,其从关断状态到导通状态的切换被称为其被接通,其从导通状态到关断状态的切换被称为其被关闭。对于任何晶体管或开关元件,其处于导通状态的区间通常被称为导通区间,其处于关断状态的区间通常被称为关断区间。在以下描述中,对于任何晶体管或开关元件,其处于导通状态或关断状态通常分别简称为其导通或关断。
对于将高电平或低电平作为其信号电平的任何信号,信号处于高电平的区间被称为高电平区间,信号处于低电平的区间被称为低电平区间。这同样适用于将高电平或低电平作为其电压电平的任何电压。
工业适用性
<<第一实施例>>
将描述本发明的第一实施例。图1是根据本发明第一实施例的发光装置1的整体配置图。发光装置1包括发光控制装置10、发光元件阵列20和驱动电流供给部30。
发光控制装置10是通过被供应正直流输入电压Vin以便单独点亮或熄灭构成发光元件阵列20的多个发光元件而进行操作的控制装置。如图2所示,发光控制装置10是通过将半导体集成电路密封在由树脂制成的壳体(封装)中而形成的电子部件(半导体装置),并且通过在半导体基板上集成构成发光控制装置10的电路而形成。发光控制装置10的壳体具有多个形成为从其中暴露出的外部端子。多个外部端子包括图1中所示的端子CH[0]至CH[8]、VIN、VREG、SEL0至SEL3、CLK和GND,并且还包括图1中未示出的其他端子。应当注意,发光控制装置10上的外部端子的数量和发光控制装置10的外观(如图2所示)仅仅是说明性的。
发光元件阵列20是由多个发光元件组成的发光构件。这里,假设发光元件阵列20由多达八个发光元件组成;在图1中的示例中,发光元件阵列20由总共八个发光元件LED[1]至LED[8]组成。发光元件阵列20可以由七个或更少的发光元件组成,这将在后面进行论述。在该实施例中,发光元件LED[1]至LED[8]彼此串联连接。这些发光元件中的每一个可以是单个发光二极管或通过将多个发光二极管串联或并联连接在一起而形成的发光二极管集群。在以下描述中,除非必要,否则每个发光元件作为单个二极管来处理。在本说明书中,非发光中的发光元件被称为不发光或熄灭。为了表达与熄灭相反之意,正在发光的发光元件被称为点亮。对于发光元件,其发光与其被点亮同义。后面描述的发光区段同样如此。
驱动电流供给部30基于输入电压Vin进行操作,并且向发光元件阵列20供应驱动电流Idrv,以使发光元件阵列20中的发光元件发光。在发光元件LED[1]至LED[8]中,发光元件LED[1]被连接在最低电位位置,发光元件LED[8]被连接在最高电位位置。发光元件LED[i+1]的阴极连接至发光元件LED[i]的阳极。这里,i是任何整数。从驱动电流供给部30供应到发光元件LED[8]的阳极的电压被称为驱动电压Vdrv。由于驱动电流供给部30在发光元件LED[8]的阳极与发光元件LED[1]的阴极之间施加电压,驱动电流Idrv被供应给发光元件阵列20。然而,应当注意的是,如稍后将描述的,每个发光元件连接到与其并联的开关电路100中的对应的一个开关元件,并且因此驱动电流Idrv通过发光元件阵列20和开关电路100的并联电路。这里,假设发光元件LED[1]的阴极未连接到接地的配置;相反,可以采用发光元件LED[1]的阴极连接到接地的配置。
可以与发光控制装置10内的电路协同实现驱动电压Vdrv的生成。这里,假设驱动电流供给部30基于输入电压Vin生成驱动电压Vdrv;然而,驱动电流供给部30也可以是通过被供应除了输入电压Vin之外的电压作为电源电压来生成驱动电压Vdrv的电路。
发光控制装置10包括开关电路100、驱动器电路110、主控制器120、故障检测器130、时钟发生器140和内部电源电路150,并且设置有上述多个外部端子。
在上述多个外部端子中,端子CH[8]连接到发光元件LED[8]的阳极,端子CH[0]连接到发光元件LED[1]的阴极。对于满足1≤i≤7的任何整数i,端子CH[i]连接到发光元件LED[i+1]的阴极和发光元件LED[i]的阳极。端子VIN由输入电压Vin供电。端子GND接地。稍后将描述端子SEL0至SEL3和CLK的功能。
开关电路100由与多个通道对应的开关元件组成。这里,假设开关电路100由与八个通道对应的开关元件组成,并且这些开关元件将被称为开关元件SW[1]至SW[8]。开关元件SW[i]对应于发光元件LED[i],且经由对应的外部端子与发光元件LED[i]并联连接。
具体地,对于满足1≤i≤8的任何整数i,开关元件SW[i]设置在端子CH[i]和CH[i-1]之间。对于满足1≤i≤8的任何整数i,当开关元件SW[i]导通时,端子CH[i]和CH[i-1]经由开关元件SW[i]短路在一起,且驱动电流Idrv停止通过发光元件LED[i],使得发光元件LED[i]不发光。对于满足1≤i≤8的任何整数i,当开关元件SW[i]关断时,开关元件SW[i]在其两端之间为开路,并且驱动电流Idrv通过发光元件LED[i],使得发光元件LED[i]发光(然而,毋庸置疑,在驱动电流供给部30不进行操作的情况下,发光元件LED[i]不发光)。
驱动器电路110由驱动器DRV[1]至DRV[8]组成,驱动器DRV[1]至DRV[8]分别在主控制器120的控制下单独地驱动开关元件SW[1]至SW[8]。对于任何整数i,根据驱动器DRV[i]的输出信号,开关元件SW[i]保持导通或关断。应注意,输入电压Vin由电荷泵电路(图1中未示出)升压,且基于所得升压电压Vcp,驱动器DRV[1]至DRV[8]驱动开关元件SW[1]至SW[8]。开关元件SW[i]可以配置有N沟道MOSFET。在这种情况下,作为开关元件SW[i]的MOSFET的漏极和源极分别连接到端子CH[i]和CH[i-1],并且驱动器DRV[i]向作为开关元件SW[i]的MOSFET的栅极供给用于接通和关断开关元件SW[i]的栅极信号。
主控制器120执行驱动序列作为其主功能,在该驱动序列中,主控制器120使用驱动器电路110根据预定模式将开关元件SW[1]至SW[8]在导通状态和关断状态之间顺序地切换;主控制器120还全面地控制发光控制装置10内的不同块的操作。通过该驱动序列,发光元件LED[1]至LED[8]在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换。因此,该驱动序列可以被理解为用于将发光元件LED[1]至LED[8]在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换的操作序列。
故障检测器130基于端子CH[0]至CH[8]处的电压(即,发光控制装置10与发光元件LED[1]至LED[8]之间的连接节点处的电压)检测发光元件LED[1]至LED[8]中的故障,并且将指示检测结果的信号Serr供给至主控制器120。发光元件LED[i]中的故障可以是短路故障,其中不论开关元件SW[i]的状态如何,发光元件LED[i]在其阳极和阴极之间保持短路;或者是开路故障,其中发光元件LED[i]在其阳极和阴极之间保持开路。
故障检测器130可以基于开关元件SW[i]关断时端子CH[i]和CH[i-1]之间的电压来检测发光元件LED[i]中的短路故障或开路故障。具体地,例如,如果在开关元件SW[i]关断的情况下,端子CH[i]和CH[i-1]之间的电压小于预定短路确定电压VSHORT,则可以判断发光元件LED[i]具有短路故障;如果在开关元件SW[i]关断的情况下,端子CH[i]和CH[i-1]之间的电压大于预定开路确定电压VOPEN,则可以判断发光元件LED[i]具有开路故障;否则,可以判断发光元件LED[i]没有故障(VSHORT<VOPEN)。故障检测器130可以配置有用于每个通道的窗口比较器。
只有当在发光元件LED[1]至LED[8]中的任何一个或多个中检测到故障时,故障检测器130才向主控制器120供给具有逻辑值“1”的信号Serr;否则,故障检测器130向主控制器120供给具有逻辑值“0”的信号Serr。在接收到具有逻辑值“1”的信号Serr时,主控制器120执行预定的故障处理过程。该故障处理过程包括终止正在执行的驱动序列的过程和熄灭所有发光元件LED[1]至LED[8]的过程。接通所有开关元件SW[1]至SW[8]允许所有发光元件LED[1]至LED[8]被熄灭。
时钟发生器140生成具有预定时钟频率的时钟信号Sclk。时钟信号Sclk是矩形波信号,其信号电平在低电平和高电平之间交替变化。在给定的发光控制装置10中,上述驱动序列可以与在发光控制装置10内生成的时钟信号Sclk同步执行,或者可以与自另一发光控制装置10供给的时钟信号Sclk同步执行(这将在后面详细描述)。在给定的发光控制装置10中,在发光控制装置10内生成的时钟信号Sclk可以经由端子CLK被向外供给(这将在后面详细描述)。
时钟频率可以基于由电阻器和电容器的相应特性确定的时间常数通过使用由电阻器和电容器组成的RC电路来设置,或者可以通过使用晶体振荡器来设置。用于确定时钟频率的部件可以全部或部分地被提供为发光控制装置10外部的分立部件,以在外部连接到发光控制装置10。
内部电源电路150基于输入电压Vin生成包括内部供给电压Vreg(例如,3.3V)的一个或多个内部供给电压。发光控制装置10内的包括主控制器120的电路各自通过使用由内部电源电路150生成的内部供给电压来进行操作。内部电源电压Vreg被施加到端子VREG,并且在端子VREG和接地之间提供电容器。
驱动电流供给部30可以是任何配置,只要其可以向发光元件供应驱动电流Idrv;图3示出了驱动电流供给部30的一个配置示例。在图3中的配置示例中,驱动电流供给部30包括被配置为N沟道MOSFET的晶体管311、电感器312、续流二极管313、平滑电容器314、感测电阻器315和316、电容器317和318以及二极管319。在图3中的配置示例中,发光控制装置10设置有多个外部端子,包括端子GL、IS、PGND、SNSP、SNSN、CURLIMI、CURLIMO、BOOT和CP,并且发光控制装置10包括DC-DC驱动控制器181、过电压检测器182、电流检测器183、限流器184、开关元件185和二极管186至188。
图3中所示的部件互连如下。电感器312的一个端子连接到端子VIN和二极管319的阴极。电感器312的另一端子连接到晶体管311的漏极、续流二极管313的阳极以及电容器317的一个端子。电容器317的另一端子连接到端子BOOT。晶体管311的源极连接到感测电阻器315的一个端子和端子IS。感测电阻器315的另一端子连接到接地和端子PGND。晶体管311的栅极连接到端子GL。
续流二极管313的阴极经由平滑电容器314连接到接地,并且还连接到感测电阻器316的一个端子和端子SNSP。感测电阻器316的另一端子连接到端子SNSN和端子CURLIMI。在发光控制装置10内,端子CURLIMI连接到开关元件185的一个端子,端子CURLIMO连接到开关元件185的另一端子。端子CURLIMO还连接到端子CH[8]和发光元件LED[8]的阳极。二极管319的阳极连接到端子CH[0]和发光元件LED[1]的阴极。因此,在所需的输入电压Vin被供应给端子VIN的情况下,切换晶体管311使得从输入电压Vin升压的电压出现在续流二极管313的阴极处;因此,在开关元件185导通的情况下,升压的电压作为驱动电压Vdrv被施加到发光元件LED[8]的阳极,并且此时驱动电流Idrv准备好被供应。
续流二极管313的阴极经由电容器318连接到端子CP。二极管186的阳极被馈送有在内部电源电路150中生成的正直流电压(其可以不同于Vreg)。二极管188的阳极被馈送有输入电压Vin。二极管186的阴极和二极管187的阳极连接到端子BOOT,并且二极管187和188各自的阴极连接到端子CP。这些二极管186至188以及电容器317和318构成电荷泵电路,该电荷泵电路通过晶体管311的切换在端子CP处产生升压电压Vcp。
DC-DC驱动控制器181连接到端子GL和IS,并且通过基于例如感测电阻器315两端的电压降向晶体管311供给栅极信号来切换晶体管311(即,交替地接通和关断)。DC-DC驱动控制器181连接到图1中的主控制器120,并且它们彼此交换所需的信号。
过电压检测器182连接到端子SNSP。如果端子SNSP处的电压等于或大于预定过电压阈值,则过电压检测器182判断端子SNSP处的电压处于过电压状态。如果端子SNSP处的电压被判断为处于过电压状态,则DC-DC驱动控制器181暂停晶体管311的切换,直到过电压状态被消除。过电压阈值被滞后给予。
电流检测器183连接到端子SNSP和SNSN。电流检测器183检测端子SNSP和SNSN之间的电压(即,感测电阻器316两端的电压降),从而检测通过感测电阻器316的电流的大小(即,驱动电流Idrv的大小)。电流检测器183的检测结果被馈送到DC-DC驱动控制器181。
限流器184在DC-DC驱动控制器181的控制下接通或关断开关元件185。开关元件185原则上是导通的;当电流检测器183检测到驱动电流Idrv的大小等于或大于预定过电流阈值的过电流状态时,在DC-DC驱动控制器181的控制下,限流器184关断开关元件185。基于过电流状态的检测的开关元件185的关断状态可以保持一段预定时间,或者可以保持直到发光控制装置10停止被供应输入电压Vin。
过电压状态或过电流状态的检测与本发明的本质无关;因此,在以下描述中,不考虑过电压状态或过电流状态,并且除非另有说明,否则假设开关元件185始终保持导通。
[发光系统]
各个如上所述配置的多个发光装置1可用于构建发光系统。图4示出了由两个发光装置1组成的发光系统SYS的配置。该两个发光装置1共享公共接地电位。该两个发光装置1共享公共配置。然而,该两个发光装置1可以具有不同数量的发光元件(这里假设该两个发光装置1具有相同数量的发光元件)。至少这两个发光装置1使它们各自的发光控制装置10相似地(相同地)配置。
当发光控制装置10安装在电路板上时,端子SEL0至SEL3单独地连接到端子VREG或GND(参见图1)。如上所述,在发光控制装置10被供应输入电压Vin的情况下,端子VREG被馈送有电压Vreg,电压Vreg是正直流电压。在图4中的发光系统SYS中,在两个发光装置1的一个发光装置1中,发光控制装置10的端子SEL0连接到端子VREG(即,被供给电压Vreg),并且在另一发光装置1中,发光控制装置10的端子SEL0连接到端子GND(即,连接到接地)。
使端子SEL0连接到端子VERG(即,使端子SEL0被供给相对高电平电位(电压Vreg))的发光控制装置10将具体称为发光控制装置10A。使端子SEL0连接到端子GND(即,使端子SEL0被供给有相对低电平电位(接地电位))的发光控制装置10将具体称为发光控制装置10B。包括发光控制装置10A的发光装置1将具体地称为发光装置1A,并且发光装置1A中的发光元件阵列20和驱动电流供给部30有时将分别具体地称为发光元件阵列20A和驱动电流供给部30A。同样地,包括发光控制装置10B的发光装置1将具体地称为发光装置1B,并且发光装置1B中的发光元件阵列20和驱动电流供给部30有时将分别具体地称为发光元件阵列20B和驱动电流供给部30B。
如上所述,端子SEL0用作用于设置的外部端子,并且向两个发光控制装置10的两个端子SEL0供给不同的电压,这允许两个发光控制装置10中的一个作为发光控制装置10A运行,而另一个作为发光控制装置10B运行。
每个发光控制装置10可以在主模式或从模式下操作。使端子SEL0被供给电压Vreg的发光控制装置10(即,发光控制装置10A)在主模式下操作,使端子SEL0被供给接地电位的发光控制装置10(即,发光控制装置10B)在从模式下操作。相反,使端子SEL0被供给接地电位的发光控制装置10可以在主模式下操作,使端子SEL0被供给电压Vreg的发光控制装置10可以在从模式下操作。或者,使端子SEL0被供给等于或大于预定阈值电压的电压的发光控制装置10可以在主模式下操作,使端子SEL0被供给小于预定阈值电压的电压的发光控制装置10可以在从模式下操作;或者相反。
在两个发光装置1中的每一个中,端子SEL1至SEL3单独地连接到端子VREG或GND,并且根据它们连接的方式,设置由发光控制装置10控制的发光元件的数量。这里,假设在两个发光装置1中的每一个中,端子SEL1至SEL3全都连接到端子GND(即,接地),其结果是要由发光控制装置10控制的发光元件的数量设定为8(上述的基于连接的设定将在后面详细描述)。
发光控制装置10A和10B各自的端子CLK连接到时钟引线WR,时钟引线WR是设置在发光控制装置10A和10B之间的电缆。因此,发光控制装置10A的端子CLK和发光控制装置10B的端子CLK通过时钟引线WR连接在一起。
图5示出了发光系统SYS与连接至发光系统SYS的装置之间的关系。在该实施例中,假设发光系统SYS安装在诸如汽车的车辆CC(参见图6的(a)和(b))上。
除了发光系统SYS之外,安装在车辆CC上的还有电池3、开关元件4和ECU 5。电池3是配置为铅酸蓄电池的二次电池,并且输出相对于接地的正直流电压。
开关元件4设置在电池3与发光装置1A和1B之间。仅在开关元件4导通的情况下,基于电池3的输出电压,输入电压Vin作为正直流电压被供应给发光装置1A和1B(因此,输入电压Vin作为正直流电压被供应给发光控制装置10A和10B的相应端子VIN)。输入电压Vin可以是电池3的输出电压,或者是基于电池3的输出电压生成的任何其他直流电压。顺便提及,可以在从开关元件4到发光装置1A的引线与接地之间、发光装置1A附近插入电容器,并且可以在从开关元件4到发光装置1B的引线与接地之间、发光装置1B附近插入电容器。
在开关元件4关断的情况下,切断输入电压Vin向发光装置1A和1B的供应(即,供应给发光控制装置10A和10B的相应端子VIN的电压等于零),因此发光装置1A和1B保持非运行。在发光装置1A和1B非运行的情况下,驱动电压Vdrv或驱动电流Idrv不被供应给发光元件阵列20A和20B中的任一个,因此发光元件阵列20A和20B中包括的发光元件都保持在熄灭状态。
ECU 5是安装在车辆CC上的电子控制单元中的一个,并且在导通状态和关断状态之间控制开关元件4。
这里,为了描述得具体,假设发光系统SYS构成车辆CC的一个后方向指示灯中的右转向灯。图6的(a)示出了后备箱关闭的车辆CC的外观,图6的(b)示出了后备箱打开的车辆CC的外观。车辆CC的车身包括主体BDY和后备箱盖LID。后备箱盖LID是布置为车辆CC后部中的行李厢的后备箱的盖,并且装配到主体BDY以便相对于其自由地打开和关闭。抬起处于关闭状态(图6的(a))的后备箱的后备箱盖使后备箱变为打开状态(图6的(b))。
在车辆CC上,发光装置1A布置在后备箱盖LID的右后端部,而发光装置1B布置在主体BDY的右后端部。发光控制装置10A安装在布置在后备箱盖LID中的第一电路板上,发光控制装置10B安装在布置在主体BDY中的第二电路板上。在后备箱关闭的情况下,发光装置1A中的发光元件阵列20A和发光装置1B中的发光元件阵列20B一起构成单个右转向灯。
图7以简化形式示出了从车辆CC后面看到的右转向灯的结构。在图7的示例中,该右转向灯包括发光区段L[1]至L[16]。在车辆CC位于平行于水平面的路面上的情况下,发光区段L[1]至L[16]沿着水平面大致以直线排列,其中,从车辆CC后面看,发光区段L[i]和L[i+1]彼此相邻,并且其中发光区段L[i+1]位于发光区段L[i]的右侧(其中i是整数)。可替代地,发光区段L[1]至L[16]可以不以直线而是以折线或曲线排列。发光区段L[1]至L[8]设置在后备箱盖LID上,发光区段L[9]至L[16]设置在主体BDY上。
发光区段L[1]至L[8]由发光元件阵列20A中的发光元件LED[1]至LED[8]构成。也就是说,对于满足1≤i≤8的任何整数i,发光区段L[i]由发光元件阵列20A中的发光元件LED[i]构成,并且随着发光元件阵列20A中的发光元件LED[i]被点亮和熄灭而被点亮和熄灭。发光区段L[9]至L[16]由发光元件阵列20B中的发光元件LED[1]至LED[8]构成。也就是说,对于满足1≤i≤8的任何整数i,发光区段L[i+8]由发光元件阵列20B中的发光元件LED[i]构成,并且随着发光元件阵列20B中的发光元件LED[i]被点亮和熄灭而被点亮和熄灭。
在车辆CC中的驾驶员座椅附近,设置由驾驶员操作的转向杆,并且转向杆受到怎样的操作被传送到ECU 5。在转向杆从预定中间位置向右转向方向倾斜的情况下,ECU 5周期性地和交替地接通和关断开关元件4,从而基于输入电压Vin向发光系统SYS(发光装置1A和1B)间歇地供应电力;在转向杆不向右转向方向倾斜的情况下,ECU 5使开关元件4保持关断。
在基于输入电压Vin向发光系统SYS供应电力的情况下,发光装置1A和1B协同操作以执行顺序点亮操作,其中随着时间的推移,从发光区段L[1]向发光区段L[16]增加被点亮的发光区段的数量。
图8示出了顺序点亮操作的序列。发光区段L[1]至L[16]全部熄灭的状态(即发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件都熄灭的状态)将被称为完全熄灭状态SX[0],所有发光区段L[1]至L[16]点亮的状态(即发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件都点亮的状态)将被称为完全点亮状态SX[16]。对于满足1≤j≤15的任何整数j,在发光区段L[1]至L[16]中仅发光区段L[1]至L[j]被点亮的状态将被称为状态SX[j]。在状态SX[j](1≤j≤8)下,在发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件中,仅发光元件阵列20A中的发光元件LED[1]至LED[j]被点亮。在状态SX[j])(9≤j≤15)下,在发光元件阵列20A中,发光元件LED[1]至LED[8]全部被点亮,在发光元件阵列20B中,仅发光元件LED[1]至LED[j-8]被点亮。
在顺序点亮操作中,从完全熄灭状态SX[0]开始直到完全点亮状态SX[16],从状态SX[i]到状态SX[i+1]的转变以规则的时间间隔发生。一旦达到完全点亮状态SX[16],则保持完全点亮状态SX[16],直到当开关元件4关闭并且因此发光系统SYS停止被供应输入电压Vin时,返回到完全熄灭状态SX[0]。
在顺序点亮操作中,从状态SX[i]到状态SX[i+1]的转变间隔要求是恒定的,而与整数i的值无关(该要求将被称为相等时间间隔要求)。此外,为了允许信号通过发光装置1A和1B之间的引线传输,该引线(电缆)需要从布置在后备箱盖LID中的发光装置1A首先经由主体BDY然后铺设到发光装置1B。因此,要求在发光装置1A和1B之间铺设尽可能少的引线(该要求将被称为配线节省要求)。
下面将通过实践示例来描述满足上述相等时间间隔要求和配线节省要求的发光系统SYS的配置和操作的示例。第一实施例包括下面描述的实践示例EX1_1至EX1_6。除非另有说明或除非不一致,否则上面结合第一实施例描述的任何特征都适用于下面描述的实践示例EX1_1至EX1_6。对于与上面结合第一实施例描述的内容相矛盾的任何实践示例的任何特征,以结合该实践示例给出的该特征的描述为准。在实践示例EX1_1至EX1_6中,除非不一致,否则结合一个实践示例描述的任何特征适用于任何其他实践示例(即,任何两个或两个以上实践示例可以结合在一起)。
[实践示例EX1_1]
将描述实践示例EX1_1。结合实践示例EX1_1,将详细描述顺序点亮操作;在此之前,参考图9的(a),将描述发光控制装置10的涉及实现顺序点亮操作的部分的配置。图9的(a)中的发光控制装置10在以主模式操作时对应于发光控制装置10A,在以从模式操作时对应于发光控制装置10B。
在发光控制装置10中,时钟发生器140包括配置为N沟道MOSFET的晶体管141和信号发生器142。发光控制装置10还包括作为连接到端子CLK的部件的缓冲器电路BF。
晶体管141的漏极和缓冲器电路BF的输入端子连接到端子CLK。晶体管141的源极接地。信号发生器142可以通过使用如上所述的RC电路或晶体振荡器来生成具有预定时钟频率的矩形波信号。将生成的矩形波信号供给到晶体管141的栅极允许晶体管141以时钟频率执行切换。尽管在图9的(a)中未示出,但是端子CLK经由上拉电阻器被上拉到端子VREG,如稍后将描述的(参见图13)。因此,当晶体管141以时钟频率执行切换时,具有时钟频率的时钟信号Sclk出现在端子CLK处。时钟信号Sclk的高电平、端子CLK处电位的高电平以及时钟引线WR上电位的高电平基本上等于电压Vreg的电位。时钟信号Sclk的低电平、端子CLK处电位的低电平以及时钟引线WR上电位的低电平基本上等于接地电位。
可替代地,时钟发生器140可以是这样的电路,该电路可以每一次处于以下状态中的一种:保持端子CLK处的电位为高的高状态、保持端子CLK处的电位为低的低状态和保持端子CLK处的阻抗足够高的Hiz状态。具体地,例如,如图9的(b)所示,如上所述配置的时钟发生器140可以另外设置有配置为P沟道MOSFET的晶体管143。在图9的(b)中的配置中,晶体管143的源极被供给电压Vreg,并且晶体管143的漏极与晶体管141的漏极一起连接到端子CLK。在图9的(b)中的配置中,信号发生器142控制晶体管141和143的相应栅极电位,以在高状态、低状态和Hiz状态之间切换端子CLK的状态。在晶体管141和143分别关断及导通的情况下,产生高状态;在晶体管141及143分别导通及关断的情况下,产生低状态;在晶体管141及143两者均关断的情况下,产生Hiz状态。晶体管141和143都没有导通。因此,图9的(a)中的配置可以修改为图9的(b)中的配置。作为示例,以下描述涉及采用图9的(a)中的配置的情况。
缓冲器电路BF的输出端子连接到主控制器120,使得端子CLK处的信号通过缓冲器电路BF馈送到主控制器120。也就是说,如果端子CLK处的信号处于高电平,则将高电平信号从缓冲器电路BF供给到主控制器120;如果端子CLK处的信号处于低电平,则将低电平信号从缓冲器电路BF供给到主控制器120。此外,如上所述,来自故障检测器130的信号Serr被供给到主控制器120。
主控制器120将控制信号CNT1和CNT2供给到时钟发生器140,从而控制时钟发生器140的操作。控制信号CNT1和CNT2每个都是取“0”或“1”的值的二进制信号。
图10示出了控制信号CNT1和CNT2与时钟发生器140的操作的关系。当控制信号CNT1的值为“1”时,在时钟发生器140中,信号发生器142生成具有预定时钟频率的矩形波信号,并将生成的矩形波信号供给到晶体管141的栅极,以使晶体管141以时钟频率执行切换。因此,具有时钟频率的时钟信号Sclk出现在端子CLK处。在由信号发生器142生成的矩形波信号的高电平区间中,时钟信号Sclk也处于高电平,并且在由信号发生器142生成的矩形波信号的低电平区间中,时钟信号Sclk也处于低电平。
时钟发生器140(信号发生器142)被配置为在生成和输出时钟信号Sclk的同时能够改变时钟信号Sclk的特性。时钟信号Sclk的特性可以是其占空比或脉冲宽度。时钟发生器140可以被配置为使得时钟信号Sclk的特性在三个或三个以上步骤中是可变的。这里,假设时钟信号Sclk的特性在两个步骤中是可变的,即在第一特性和第二特性之间。第一和第二特性彼此不同。当控制信号CNT1的值为“1”时,如果控制信号CNT2的值为“0”,则时钟发生器140生成并输出具有第一特性的时钟信号Sclk,如果控制信号CNT2的值为“1”,则时钟发生器140生成并输出具有第二特性的时钟信号Sclk。
图11示出了时钟信号Sclk的波形。时钟信号Sclk的信号电平在高电平和低电平之间交替。在时钟信号Sclk中,彼此相邻的一个高电平区间和一个低电平区间构成一个单位区间。单位区间的长度等于时钟周期的长度,时钟周期的长度等于时钟频率的倒数。在一个单位区间内,时钟信号Sclk的高电平区间的时间长度由tH表示,时钟信号Sclk的低电平区间的时间长度由tL表示。时钟信号Sclk的占空比表示每个单位区间中的tH/(tH+tL)的值,并且时钟信号Sclk的脉冲宽度表示每个单位区间中的时间长度tH。可以进行如下修改,其中tL/(tH+tL)被当作时钟信号Sclk的占空比,也可以进行如下修改,其中时间长度tL被当作时钟信号Sclk的脉冲宽度(以下描述不会讨论这些修改)。
图12示出了时钟信号Sclk的波形、占空比和脉冲宽度的示例。与具有第一特性的时钟信号Sclk的占空比相比,具有第二特性的时钟信号Sclk的占空比更大。与具有第一特性的时钟信号Sclk的脉冲宽度相比,具有第二特性的时钟信号Sclk的脉冲宽度更大。例如,具有第一特性和第二特性的时钟信号Sclk的占空比分别为20%和80%,然后,假设时钟频率为1kHz(千赫兹),则具有第一特性和第二特性的时钟信号Sclk的脉冲宽度分别为200微秒和800微秒。由于时钟频率是恒定的,所以随着时钟信号Sclk的占空比改变,时钟信号Sclk的脉冲宽度改变。因此,可以理解,时钟信号Sclk的占空比的变化相当于时钟信号Sclk的脉冲宽度的变化。
这里,为了描述得具体,假设与具有第一特性的时钟信号Sclk的占空比和脉冲宽度相比,具有第二特性的时钟信号Sclk的占空比和脉冲宽度更大。然而,可以进行如下修改,其中与具有第一特性的时钟信号Sclk的占空比和脉冲宽度相比,具有第二特性的时钟信号Sclk的占空比和脉冲宽度更小。
返回参考图10,当控制信号CNT1的值为“0”时,在时钟发生器140中,暂停时钟信号Sclk的生成,并且保持晶体管141关断或导通。当控制信号CNT1的值为“0”时,如果控制信号CNT2的值为“0”,则时钟发生器140使晶体管141保持关断,并且如果控制信号CNT2的值为“1”,则时钟发生器140使晶体管141保持导通。在一个发光控制装置10中,保持晶体管141关断导致了可以在端子CLK处接收来自另一发光控制装置10的时钟信号Sclk的状态。在一个发光控制装置10中,保持晶体管141导通使得时钟引线WR上和端子CLK处的电位保持在低电平(接地电位),而不论时钟信号Sclk是否在另一发光控制装置10中正被生成。
参考图13,将给出对发光系统SYS的顺序点亮操作的详细描述,假设一个正常状况,即,构成发光元件阵列20A和20B的任何发光元件中不存在任何故障(短路故障或开路故障)的状况。在以下描述中,必要时,发光控制装置10A中的主控制器120、故障检测器130、时钟发生器140和缓冲器电路BF将分别由附图标记“120A”、“130A”、“140A”和“BFA”标识,并且发光控制装置10B中的主控制器120、故障检测器130、时钟发生器140和缓冲器电路BF将分别由附图标记“120B”、“130B”、“140B”和“BFB”标识。
在以主模式操作的发光控制装置10中,即在发光控制装置10A中,端子CLK经由上拉电阻器连接到端子VREG。在发光控制装置10A中,控制信号CNT1的值为“1”(稍后将讨论控制信号CNT2)。另一方面,在以从模式操作的发光控制装置10中,即在发光控制装置10B中,控制信号CNT1和CNT2的值都是“0”。因此,在发光控制装置10A中,晶体管141以时钟频率切换以在端子CLK处产生具有第一特性或第二特性的时钟信号Sclk,并且由时钟发生器140A生成的时钟信号Sclk经由时钟引线WR供给到发光控制装置10B的端子CLK。结果,在发光控制装置10A和10B两者中,主控制器120经由缓冲器电路BF被供给公共时钟信号Sclk(这里,忽略信号延迟和波形失真)。可以使用任何时钟频率,并且低至几百赫兹到几千赫兹的频率就足够了;因此可以忽略信号延迟和波形失真。
图14是正常状况下的顺序点亮操作的时序图。当开始向发光系统SYS供应输入电压Vin时,发光控制装置10A和10B(主控制器120A和120B)基本上同时启动。时间点TA[0]是自发光控制装置10A和10B(主控制器120A和120B)启动以来经过预定的启动延迟时间后的时间点。在发光控制装置10A中,当主控制器120A启动时,控制信号CNT1的值为“0”,并且在时间点TA[0],控制信号CNT1的值从“0”切换到“1”;此时,控制信号CNT2的值为“0”。在发光控制装置10A中,将控制信号CNT1的值从“0”到“1”的切换触发具有第一特性的时钟信号Sclk的生成和输出的开始(参见图10)。在正常状况下,从时间点TA[0]起,发光控制装置10A中的控制信号CNT1的值保持在“0”。另一方面,在以从模式操作的发光控制装置10B中,控制信号CNT1的值始终为“0”。此外,在发光控制装置10B中,控制信号CNT2的值原则上为“0”,使得晶体管141保持关断。在正常状况下,原则上,发光控制装置10B中的控制信号CNT2的值为“0”。
在发光控制装置10A中,当开始供应输入电压Vin并且主控制器120A启动时,在主控制器120A的控制下,开关元件SW[1]至SW[8]全部导通,因此发光元件阵列20A中的所有发光元件都处于熄灭状态。或者,在发光控制装置10A中,不使所有开关元件SW[1]至SW[8]保持导通,图3中的开关元件185可以保持关断以使发光元件阵列20A中的所有发光元件保持熄灭(这适用于稍后描述的使发光元件阵列20A中的所有发光元件保持熄灭的任何操作)。
在发光控制装置10B中,当开始供应输入电压Vin并且主控制器120B启动时,在主控制器120B的控制下,开关元件SW[1]至SW[8]全部导通,因此发光元件阵列20B中的所有发光元件都处于熄灭状态。或者,在发光控制装置10B中,不使所有开关元件SW[1]至SW[8]保持导通,图3中的开关元件185可以保持关断以使发光元件阵列20B中的所有发光元件保持熄灭(这适用于稍后描述的使发光元件阵列20B中的所有发光元件保持熄灭的任何操作)。
在时间点TA[0],发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件都处于熄灭状态(即,现为完全熄灭状态SX[0])。从时间点TA[0]开始,主控制器120A对从缓冲器电路BFA供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且每当时钟脉冲的数量增加预定数量时,执行从SX[i]到SX[i+1]的转变,从完全熄灭状态SX[0]开始直到状态SX[8]。时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量表示时钟信号Sclk中出现上升沿或下降沿的次数。这里,假设预定数量是“8”。该预定数量可以是除了“8”之外的任何整数。在下面的描述中,假设时钟信号Sclk中出现上升沿的次数对应于时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量。
也就是说,从时间点TA[0]开始,在时间点TA[1],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数变为“8”时,主控制器120A仅关闭开关元件SW[1]至SW[8]中的开关元件SW[1],以执行从完全熄灭状态SX[0]到状态SX[1]的转变。此后,从时间点TA[1]开始,在时间点TA[2],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数增加了又一个“8”时,主控制器120A在保持开关元件SW[1]关断的同时,仅关闭开关元件SW[2]至SW[8]中的开关元件SW[2],以执行从状态SX[1]到状态SX[2]的转变。此后,重复类似的操作。时间点TA[i]是从状态SX[i-1]到状态SX[i]的转变发生的时间点。
在已经从时间点TA[0]开始计数的时钟脉冲的数量变为“64”的时间点,即,在时间点TA[8],主控制器120A将控制信号CNT2的值从“0”切换到“1”,并且之后将控制信号CNT2的值保持在“1”。在正常状况下,从时间点TA[8]开始,主控制器120A使开关元件SW[1]至SW[8]全部保持关断,从而使发光元件阵列20A中的所有发光元件保持点亮。
在时间点TA[8],在主控制器120A的控制下,从时钟发生器140A输出的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性。在发光控制装置10B中,主控制器120B可以执行特性检查操作,由此确定经由缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk的特性是第一特性还是第二特性。通过特性检查操作,主控制器120B将时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性的时间点检测作为特性改变时间点。检测到的特性改变时间点在这里是时间点TA[8]。
在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,从侧主控制器120B对从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且每当时钟脉冲的数量增加8时执行从状态SX[i]到状态SX[i+1]的转换,从状态SX[8]开始直到状态SX[16]。
也就是说,从时间点TA[8]开始,在时间点TA[9],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数变为“8”时,主控制器120B仅关闭开关元件SW[1]至SW[8]中的开关元件SW[1]以执行从状态SX[8]到状态SX[9]的转变。此后,从时间点TA[9]开始,在时间点TA[10],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数增加了又一个“8”时,主控制器120B在保持开关元件SW[1]关断的同时,仅关闭开关元件SW[2]至SW[8]中的开关元件SW[2]以执行从状态SX[9]到状态SX[10]的转变。此后,重复类似的操作。
在已经从时间点TA[8]开始计数的时钟脉冲的数量变为“64”的时间点,即,在时间点TA[16],发生从状态SX[15]到完全点亮状态SX[16]的转变。此后,保持完全点亮状态SX[16]直到发光装置1A和1B停止被供应输入电压Vin。在正常状况下,时钟发生器140A在时间点TA[16]之后继续生成并输出时钟信号Sclk,直到发光装置1A停止被供应输入电压Vin。
如上所述,在该实践示例中,发光系统SYS以如下所述的配置(为了方便起见,称为配置WP1)被构建。具有配置WP1的发光系统SYS包括:
发光控制装置10A,其包括:
第一开关电路(100),该第一开关电路(100)由开关元件(SW[1]至SW[8])组成,对应于多个通道,每个开关元件与第一发光元件阵列(20A)所包含的多个发光元件(LED[1]至LED[8])中的一个并联连接;
第一控制器(120A),该第一控制器(120A)可以执行控制,由此在导通状态和关断状态之间控制第一开关电路(100)中的开关元件,从而单独点亮或熄灭第一发光元件阵列(20A)中的发光元件;
时钟发生器(140A),该时钟发生器(140A)生成具有可变特性的时钟信号(Sclk);以及
第一时钟端子(CLK),该第一时钟端子(CLK)连接到时钟引线(WR),通过该时钟引线(WR)传输时钟信号;以及
发光控制装置10B,其包括:
第二开关电路(100),该第二开关电路(100)由开关元件(SW[1]至SW[8])组成,对应于多个通道,每个开关元件与第二发光元件阵列(20B)所包含的多个发光元件(LED[1]至LED[8])中的一个并联连接;
第二控制器(120A),该第二控制器(120A)可以执行控制,由此在导通状态和关断状态之间控制第二开关电路(100)中的开关元件,从而单独点亮或熄灭第二发光元件阵列(20B)中的发光元件;以及
第二时钟端子(CLK),该第二时钟端子(CLK)连接到时钟引线(WR)。
并且,具有配置WP1的发光系统SYS进行操作使得:
在发光控制装置10A中,当通过满足预定序列开始条件(例如,开始供应电力)而被触发时,第一控制器(120A)执行第一驱动序列,其中第一控制器(120A)与时钟信号(Sclk)同步地将第一开关电路中的开关元件在导通状态和关断状态之间顺序地切换,从而将第一发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,
在发光控制装置10A中,在第一驱动序列开始之后的特定时间点(这里,在时间点TA[8]),时钟发生器(140A)将时钟信号的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性,并且
在发光控制装置10B中,在第二时钟端子(CLK)处接收的时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性之后,第二控制器(120A)执行第二驱动序列,其中第二控制器(120A)与时钟信号同步地将第二开关电路中的开关元件在导通状态和关断状态之间顺序地切换,从而将第二发光元件阵列(20B)中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且第二控制器(120A)参考在第二时钟端子处接收的时钟信号的特性被改变的时间点来确定开始第二驱动序列的时间点。
利用如上所述配置的发光控制装置10A和10B,可以满足上述相等时间间隔要求和配线节省要求。
可以理解,发光控制装置10A和10B构成发光控制系统。
在顺序点亮操作中,第一驱动序列表示将第一发光元件阵列20A中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间切换,依序从状态SX[0]切换至状态SX[8]的操作序列。在顺序点亮操作中,第二驱动序列是在第一驱动序列之后执行的序列,表示将第二发光元件阵列20B中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间切换,依序从状态SX[8]切换至状态SX[16]的操作序列。
通过实践示例EX1_1中的第一驱动序列,在满足序列开始条件之后(例如,在开始供应电力之后),第一发光元件阵列(20A)中点亮的发光元件的数量以与时钟信号同步的时间间隔依序增加。通过实践示例EX1_1中的第二驱动序列,第二发光元件阵列(20B)中点亮的发光元件的数量以与时钟信号同步的时间间隔依序增加。这里,虽然在图14中的示例中,与时钟信号同步的时间间隔等于时钟周期的八倍,但这并不意味着任何限制;时间间隔可以是时钟周期的任何整数倍。
在上述操作的示例中,时间点TA[8]对应于特定时间点(时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性的时间点)。时间点TA[8]可以说是第一驱动序列结束的时间点。该特定时间点可以是在第一驱动序列开始之后的任何其他时间点;例如,在从状态SX[7]转变到状态SX[8]的时间点TA[8]之后,时钟信号Sclk中的第四上升沿的时间点可以作为特定时间点。在这种情况下,在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,当从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量达到“4”时,从侧主控制器120B可以执行从状态SX[8]到状态SX[9]的转变。在从状态SX[8]转变到状态SX[9]的时间点TA[9]之后,进行如上所述的操作。可以将时间点TA[6]和TA[7]之间的或时间点TA[7]和TA[8]之间的任何时间点作为特定时间点。
当发光系统SYS(发光控制系统)开始被供应电力时,满足上述序列开始条件。当发光系统SYS开始被供应电力时,换句话说,当发光装置1A和1B或发光控制装置10A和10B开始被供应电力时。这里,电力供应的开始是指基于由开关元件4(图5)接通而产生的输入电压Vin的电力供应的开始。也就是说,由发光系统SYS(发光控制装置10A和10B)基于输入电压Vin开始被供应电力而触发,发光控制装置10A开始第一驱动序列。
如上所述,当设置在车辆CC中驾驶员座椅附近的转向杆从预定中间位置向右转向方向倾斜时,ECU 5周期性地和交替地接通和关断开关元件4,从而向发光系统SYS(发光装置1A和1B)间歇地供应基于输入电压Vin的电力。在开关元件4重复接通和关断的每个周期中,开关元件4保持导通的时间长度长于时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度,并且例如是时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度的两倍。因此,只要转向杆保持向右转向方向倾斜,就重复执行包括从完全熄灭状态SX[0]经由状态SX[1]到SX[15]再到完全点亮状态SX[16]的依序转变的顺序点亮操作。
现在,将与在过程中描述的一些参考配置相比,来讨论本发明的配置的重要性。作为第一参考配置,其可以是这样的配置:包括对应于16个通道的开关元件的单个发光控制装置被布置在后备箱盖LID中,并且利用该单个发光控制装置,控制发光元件LED[1]至LED[16]的熄灭和点亮。利用第一参考配置,容易满足相等时间间隔要求,但是需要铺设多个引线(电缆)以将布置在后备箱盖LID中的单个发光控制装置与布置在主体BDY中的发光元件LED[9]至LED[16]连接。这是不切实际的。
作为第二参考配置,其可以是这样的配置:用于控制发光元件LED[1]至LED[8]的发光控制装置被布置在后备箱盖LID中并且用于控制发光元件LED[9]至LED[16]的发光控制装置被布置在主体BDY中,其中两个发光控制装置各自独立地生成时钟信号。不方便的是,利用第二参考配置,两个发光控制装置之间的时钟频率的偏差可能导致例如从状态SX[1]到状态SX[2]的转变花费15毫秒,而从状态SX[9]到状态SX[10]的转变花费25毫秒(即,难以满足相等时间间隔要求)。此外,为了实现从状态SX[8]到状态SX[9]的平滑过渡,需要采取额外的措施(例如,第一发光控制装置和第二发光控制装置之间的通信)。
例如,基于第二参考配置的第三参考配置可以如下。在第三参考配置中,在后备箱盖LID中设置MCU(微控制器单元),并且在MCU和主体BDY中的发光控制装置之间设置CAN(控制器区域网)收发器。MCU向后备箱盖LID中的发光控制装置给出指令以实现后备箱盖LID上的发光元件的顺序点亮,并且经由CAN收发器向主体中的发光控制装置给出指令以实现主体上的发光元件的顺序点亮。通过让MCU指定点亮每个发光元件的时间点,可以满足上述相等时间间隔要求。然而,利用第三参考配置,顺序点亮需要CAN收发器和MCU,从而导致成本增加。而且,用于通信的引线需要铺设在后备箱盖LID和主体BDY之间。此外,CAN上的相对高速的通信可能导致高电磁噪声发射。
各种其他配置是可能的,包括其中使用一个以上MCU来实现顺序点亮中所需的时序控制的配置;在任何情况下,对MCU和通信的需要都会带来与第三参考配置类似的不便。
相比之下,利用该实践示例的配置,不需要MCU(有助于降低成本),并且可以通过在发光控制装置10A和10B之间简单地传输可具有低频率的时钟信号Sclk来实现期望的顺序点亮。
顺便提及,在发光控制装置10A中,时钟发生器140可以在生成和输出时钟信号Sclk的同时执行转换速率控制。转换速率控制是控制或限制时钟信号Sclk的电位改变的梯度的操作。具体地,例如,在转换速率控制中,当时钟信号Sclk从低电平变为高电平时,信号发生器142在预定的时间长度上向晶体管141的栅极供给恒定电流,以逐渐增加晶体管141的栅极电位;当时钟信号Sclk从高电平变为低电平时,信号发生器142在预定的时间长度上从晶体管141的栅极吸收恒定电流,以逐渐减小晶体管141的栅极电位。这使得时钟信号Sclk的电位改变的梯度平缓,并且有助于保持从时钟引线WR发射的电磁噪声低至可以忽略不计。由于时钟信号Sclk可以具有低频率(约1kHz),所以可以执行转换速率控制而不存在任何实际问题。考虑到对车辆车载应用中的电磁噪声发射的严格规定,低电磁噪声发射非常有用。
[实践示例EX1_2]
将描述实践示例EX1_2。在实践示例EX1_1中,通过发光系统SYS开始被供应电力而满足序列开始条件。然而,这并不意味着限制序列开始条件。序列开始条件可以通过向发光系统SYS供给预定信号来满足。下面将描述其具体示例。
如图15的(a)所示,每个发光控制装置10可以设置有作为一个外部端子的使能端子EN。ECU 5向每个发光控制装置10的使能端子EN供给具有值“1”或“0”的使能信号Sen。在“0”使能信号Sen被供给到使能端子EN的情况下,每个发光控制装置10暂停其操作(包括图3中的时钟信号Sclk的生成和晶体管311的切换),从而导致完全熄灭状态SX[0]。只有“1”使能信号Sen被供给到使能端子EN时,每个发光控制装置10才执行结合该实施例描述的各种操作。
ECU 5在必要时接通开关元件4(参见图5)。在实践示例EX1_2中,可以理解,开关元件4始终保持导通。在设置在驾驶员座椅附近的转向杆从预定中间位置向右转向方向倾斜的情况下,ECU 5在保持开关元件4导通的同时,周期性地并且交替地在值“1”和“0”之间切换供给到每个发光控制装置10(即,发光控制装置10A和10B)的使能信号Sen。按照图14中的示例,在使能信号Sen的值改变的每个周期中,使能信号Sen的值保持在“1”的时间长度长于时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度,并且例如是时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度的两倍。因此,只要转向杆保持向右转向方向倾斜,就重复执行包括从完全熄灭状态SX[0]经由状态SX[1]到SX[15]直到完全点亮状态SX[16]的依序转变的顺序点亮操作。在实践示例EX1_2中,时间点TA[0]可以被理解为使能信号Sen的值从“0”切换到“1”的时间点。
如上所述,将预定信号(这里,“1”使能信号Sen)供给至发光系统SYS可以被视为满足了序列开始条件以开始包括第一驱动序列和第二驱动序列的顺序点亮操作。在图15的(a)中的配置中,这需要用于在ECU 5与发光控制装置10A和10B之间传输预定信号的引线(电缆)。考虑到这一点,将电力供应的开始视为对序列开始条件的满足的方案是更有利的。在图6的(a)和图6的(b)所示的配置中,发光控制装置10A和10B安装在单独的电路板上;否则,也就是说,在发光控制装置10A和10B可以安装在公共电路板上的应用中,图15的(a)所示的控制器可以特别有用。
另一种可能的配置如下。如图15的(b)所示,ECU 5将使能信号Sen仅供给到发光控制装置10A和10B中的以主模式操作的发光控制装置10A。另一方面,发光控制装置10B的使能端子EN保持连接到端子VREG。这里,假设当使能信号Sen具有电压Vreg的电位时,使能信号Sen具有值“1”。参考来自发光控制装置10A的时钟信号Sclk从第一特性改变为第二特性的时间点,发光控制装置10B开始发光元件阵列20B中的发光元件的顺序点亮,并且这允许发光控制装置10B的使能端子EN处的电压保持在对应于“1”的电压。
在设置在驾驶员座椅附近的转向杆从预定中间位置向右转向方向倾斜的情况下,在图15的(b)中的配置中的ECU 5在保持开关元件4导通的同时,周期性地并且交替地在值“1”和“0”之间切换供给到发光控制装置10A的使能信号Sen。按照图14中的示例,在使能信号Sen的值改变的每个周期中,使能信号Sen的值保持在“1”的时间长度长于时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度,并且例如是时间点TA[0]和TA[16]之间的时间长度的两倍。因此,同样利用图15的(b)中的配置,只要转向杆保持向右转向方向倾斜,就重复执行包括从完全熄灭状态SX[0]经由状态SX[1]到SX[15]直到完全点亮状态SX[16]的依序转变的顺序点亮操作。当被供给到发光控制装置10A的使能信号Sen的值从“1”切换到“0”时,发光控制装置10A停止生成并输出时钟信号Sclk;因此,发光元件阵列20B中的所有发光元件通过从侧监测操作被立即熄灭,这将稍后描述。
[实践示例EX1_3]
将描述实践示例EX1_3。针对车辆的法律或法规(例如,在提交本申请时的日本法律或法规)可能要求,如果构成转向灯的多个发光元件中的任何发光元件有故障,则所有发光元件都要熄灭(在以下描述中,该要求将被称为故障时完全熄灭要求)。在实践示例EX1_3中,并且还在稍后呈现的实践示例EX1_4中,将描述用于满足故障时完全熄灭要求的技术。在实践示例EX1_3中,将给出对于当发光元件阵列20A中的发光元件中发生故障时所执行的操作的描述(参见图4)。
为了描述得具体,将考虑主故障状况,其中在发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件中,仅在发光元件阵列20A中的发光元件LED[4]中存在故障(开路故障或短路故障)。在发光控制装置10A中的第一驱动序列开始之后,直到紧接在时间点TA[4]之前,如结合实践示例EX1_1所描述的那样进行操作。
作为主故障状况的一个示例的第一主故障状况,考虑以下情况:在时间点TA[4],主控制器120A关断开关元件SW[4]以尝试点亮发光元件LED[4];然而,在发光元件LED[4]中存在故障(开路故障或短路故障),并且故障检测器130A在时间点TA[4]之后马上检测到故障。图16是在第一主故障状况下获得的时序图。
在第一主故障状况下的发光控制装置10A中,在检测到发光元件LED[4]中的故障时,故障检测器130A将指示故障的信号Serr传输到主控制器120A。响应于信号Serr,在发光控制装置10A中,主控制器120A替换其保持在其中的故障标志FLGA中的“1”。在发光控制装置10A中,当主控制器120A启动时,初始值“0”存储在故障标志FLGA中;仅响应于从故障检测器130A接收到指示检测到发光元件中的故障的信号Serr,主控制器120A替换并锁存故障标志FLGA中的“1”。
在发光控制装置10A中,如果故障标志FLGA中的值为“1”,则优先于主控制器120A可以执行的第一驱动序列,主控制器120A熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件,并且另外使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”。
按照图16中的示例,在发光控制装置10A中,当由接收到指示检测到故障的信号Serr触发时,主控制器120A暂停其正在执行的第一驱动序列并接通所有开关元件SW[1]至SW[8](或关断图3中的开关元件185),从而熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件,然后将发光元件阵列20A中的所有发光元件保持在熄灭状态;此外,主控制器120A将用于时钟发生器140A的控制信号CNT1和CNT2的值分别切换为“0”和“1”,然后将控制信号CNT1和CNT2的值分别保持在“0”和“1”。
在发光控制装置10A中,如图17所示,使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”,导致晶体管141(发光控制装置10A中的晶体管141)保持导通并且时钟信号Sclk的电位保持在低电平。因此,发光控制装置10A和10B的相应端子CLK处的电位以及时钟引线WR上的信号电位保持在低电平,并且发光控制装置10B中的缓冲器电路BFB的输出信号也保持在低电平。在图16中的示例中,在时间点TA[4]之后,时钟信号Sclk在其电位保持在低电平之前变为高电平一次。
在第一主故障状况下,在时间点TA[9]之前,即,在发光控制装置10B开始第二驱动序列之前,端子CLK处的电位保持在低电平,因此发光元件阵列20B中的发光元件都不被点亮。因此,当发光装置1A中的整个发光元件阵列20A熄灭时,则满足故障时完全熄灭要求。
发光元件阵列20A中的发光元件LED[4]中的故障(开路故障或短路故障)可以在时间点TA[9]之后发生并被检测到,并且该状况将被称为第二主故障状况。在第二主故障状况下,在发光控制装置10A通过第一驱动序列达到状态SX[8]之后,发光控制装置10B启动第二驱动序列,并且在发光元件阵列20B中的一个或多个发光元件点亮的某个时间点,在发光元件阵列20A中的发光元件LED[4]中发生故障。这里,为了描述得具体,假设如图18所示,在时间点TA[13]之前、时间点TA[12]之后的故障检测时间点TAE1处,在发光元件阵列20A中的发光元件LED[4]中发生故障并且由故障检测器130A检测到。图18是在第二主故障状况下获得的时序图。
在第二主故障状况下,故障检测器130A向主控制器120A供给指示检测到发光元件LED[4]中的故障的信号Serr。响应于信号Serr,主控制器120A替换其保持在其中的故障标志FLGA中的“1”。故障标志FLGA如上所述。
因此,在第二主故障状况下,当由接收到指示检测到故障的信号Serr触发时,即,在故障检测时间点TAE1,主控制器120A接通所有开关元件SW[1]至SW[8](或关断开关元件185),从而熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件,然后将发光元件阵列20A中的所有发光元件保持在熄灭状态;此外,在故障检测时间点TAE1,主控制器120A将控制信号CNT1和CNT2的值分别切换为“0”和“1”,然后将控制信号CNT1和CNT2的值分别保持在“0”和“1”。
在发光控制装置10A中,如图17所示,将控制信号CNT1和CNT2的值分别变为“0”和“1”,导致晶体管141(发光控制装置10A中的晶体管141)保持导通并且时钟信号Sclk的电位保持在低电平。因此,发光控制装置10A和10B的相应端子CLK处的电位以及时钟引线WR上的信号电位保持在低电平,并且发光控制装置10B中的缓冲器电路BFB的输出信号也保持在低电平。
从侧主控制器120B执行从侧监测操作,其中从侧主控制器120B基于缓冲器电路BFB的输出信号来监测端子CLK(发光控制装置10B的端子CLK)处的电位。在发光控制装置10B中,主控制器120B可以在其已经启动之后、或者在使能信号Sen从“0”切换到“1”之后、或者在开始接收具有第二特性的时钟信号Sclk之后,开始从侧监测操作。在从侧监测操作中,如果端子CLK(发光控制装置10B的端子CLK)处的电位保持(例如,处于低电平)持续一段预定的错误确定时间tERR2或更长,则主控制器120B优先于第二驱动序列而熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件。错误确定时间tERR2比时钟信号Sclk的周期长(例如,两倍到五倍)。
在第二主故障状况中,从时间点TA[12]之后发生的故障检测时间点TAE1处开始,端子CLK处的电位保持在低电平。因此,在故障检测时间点TAE1之后经过错误确定时间tERR2时,也就是说,在时间点TAE2时,主控制器120B暂停其正在执行的第二驱动序列并接通所有开关元件SW[1]至SW[8](或关断图3中的开关元件185),从而熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,然后将发光元件阵列20B中的所有发光元件保持在熄灭状态。通过该操作,同样在第二主故障状况下,满足故障时完全熄灭要求。
顺便提及,在图18中,在时间点TAE1和TAE2之间的区间期间,发生异常发光状态,其中当发光元件阵列20A中的所有发光元件处于熄灭状态时,只有发光元件阵列20B中的发光元件LED[1]至LED[4]处于点亮状态。然而,该区间很短,以至于人类视线无法感知该异常状态并且不造成问题。如果需要,可以进行如下配置:在发光控制装置10A中,在检测到发光元件中的故障之后经过错误确定时间tERR2时,发光元件阵列20A中的所有发光元件都切换到熄灭状态。
[实践示例EX1_4]
将描述实践示例EX1_4。在实践示例EX1_4中,将描述当发光元件阵列20B中的发光元件中发生故障时所执行的操作(参见图4)。
为了描述得具体,将考虑从故障条件,其中在发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件中,仅发光元件阵列20B中的发光元件LED[4]存在故障(开路故障或短路故障)。在发光控制装置10B中的第二驱动序列开始之后,直到紧接在时间点TA[12]之前,如结合实践示例EX1_1所描述的那样进行操作。
作为从故障状况,考虑以下情况:在时间点TA[12],主控制器120B关断开关元件SW[4]以尝试点亮发光元件阵列20B中的发光元件LED[4];然而,在发光元件LED[4]中存在故障(开路故障或短路故障),并且在时间点TA[12]之后马上检测到故障。图19是在从故障状况下获得的时序图。
在从故障状况下,在检测到发光元件LED[4]中的故障时,故障检测器130B将指示故障的信号Serr传输到主控制器120B。响应于信号Serr,主控制器120B替换其保持在其中的故障标志FLGB中的“1”。在发光控制装置10B中,当主控制器120B启动时,初始值“0”被存储在故障标志FLGB中;仅响应于从故障检测器130B接收到指示检测到发光元件中的故障的信号Serr,主控制器120B替换并锁存故障标志FLGB中的“1”。
在发光控制装置10B中,如果故障标志FLGB中的值为“1”,则优先于主控制器120B可以执行的第二驱动序列,主控制器120B熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,并且另外使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”。
按照图19中的示例,在发光控制装置10B中,当由接收到指示检测到故障的信号Serr触发时,主控制器120B暂停其正在执行的第二驱动序列并接通所有开关元件SW[1]至SW[8](或关断图3中的开关元件185),从而熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,然后将发光元件阵列20B中的所有发光元件保持在熄灭状态;此外,主控制器120B将用于时钟发生器140B的控制信号CNT1和CNT2的值分别切换为“0”和“1”,然后将控制信号CNT1和CNT2的值分别保持在“0”和“1”。
在发光控制装置10B中,如图20所示,使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”,导致晶体管141(发光控制装置10B中的晶体管141)保持导通并且时钟信号Sclk的电位保持在低电平。因此,发光控制装置10A和10B的相应端子CLK处的电位以及时钟引线WR上的信号电位保持在低电平,并且发光控制装置10A中的缓冲器电路BFA的输出信号也保持在低电平。在图19中的示例中,在时间点TA[12]之后,时钟信号Sclk在其电位保持在低电平之前变为高电平一次。
主侧主控制器120A执行主侧监测操作,其中主侧主控制器120A基于缓冲器电路BFA的输出信号来监测端子CLK(发光控制装置10A的端子CLK)处的电位。主控制器120A可以在其已经启动之后、或者在使能信号Sen从“0”切换到“1”之后、或者在开始传输具有第二特性的时钟信号Sclk之后,开始主侧监测操作。在主侧监测操作中,如果端子CLK(发光控制装置10A的端子CLK)处的电位保持(例如,处于低电平)持续一段预定的错误确定时间tERR1或更长,则主控制器120A优先于第一驱动序列而熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件。错误确定时间tERR1比时钟信号Sclk的周期长(例如,两倍到五倍)。错误确定时间tERR1可以等于或可以不等于实践示例EX1_3中的错误确定时间tERR2
在这里假设的从故障状况中,从紧接在时间点TA[12]之后开始,端子CLK处的电位保持在低电平。在端子CLK处的电位被保持在低电平的时间点之后,在错误确定时间tERR1经过时,即,在时间点TAE3,主控制器120A优先于第一驱动序列,接通所有开关元件SW[1]至SW[8](或关断图3中的开关元件185),从而熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件,然后将发光元件阵列20A中的所有发光元件保持在熄灭状态。通过该操作,同样在从故障状况下,满足故障时完全熄灭要求。
顺便提及,在图19中,在时间点TA[12]和TAE3之间的区间期间,作为状态SX[0]之前的状态,短暂发生状态SX[8],其中当发光元件阵列20B中的所有发光元件处于熄灭状态时,发光元件阵列20A中的所有发光元件处于点亮状态。然而,该区间很短,以至于人类视线无法感知该异常状态并且不造成问题。如果需要,可以进行如下配置:在发光控制装置10B中,在检测到发光元件中的故障之后经过错误确定时间tERR1时,发光元件阵列20B中的所有发光元件都切换到熄灭状态。
[实践示例EX1_5]
将描述实践示例EX1_5。单个发光控制装置10可以根据端子SEL0处的电压在主模式或信号电平下操作。也就是说,当在主模式下操作时,单个发光控制装置10充当发光控制装置10A,当在从模式下操作时,单个发光控制装置10充当发光控制装置10B。
因此,结合具有上述配置WP1的发光系统SYS,如果注意构成发光系统SYS的单个发光控制装置,则可以说单个发光控制装置具有如下所述的配置WQ1
具体地,具有配置WQ1的发光控制装置包括:
开关电路(100),该开关电路(100)由开关元件(SW[1]至SW[8])组成,对应于多个通道,每个开关元件与发光元件阵列(20)所包含的多个发光元件(LED[1]至LED[8])中的一个并联连接;
控制器(120),该控制器(120)可以执行控制,由此在导通状态和关断状态之间控制开关电路(100)中的开关元件,从而单独点亮或熄灭发光元件阵列中的发光元件;
时钟发生器(140),该时钟发生器(140)可以生成具有可变特性的时钟信号(Sclk);以及
时钟端子(CLK);
该发光控制装置以第一模式或第二模式操作。
在第一模式下(即,在作为发光控制装置10A的操作中),由时钟发生器生成的时钟信号被供给到时钟端子,并且
在第一模式下,当通过满足预定序列开始条件(例如,开始供应电力)而被触发时,控制器执行第一驱动序列,其中控制器与时钟信号同步地将开关电路中的开关元件在导通状态和关断状态之间顺序地切换,从而将发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且在第一驱动序列开始之后的特定时间点(这里,在时间点TA[8]),时钟发生器将时钟信号的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性。
在第二模式下(即,在作为发光控制装置10B的操作中),时钟发生器停止将时钟信号供给到时钟端子,并且在另一发光控制装置中生成的另一时钟信号(对应于从发光控制装置10A输出的时钟信号Sclk)在时钟端子处被接收,并且
在第二模式下,在时钟端子处接收的另一时钟信号的特性从第一特性改变为第二特性之后,控制器执行第二驱动序列,其中控制器与另一时钟信号同步地将开关电路中的开关元件在导通状态和关断状态之间顺序地切换,从而将发光元件阵列中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且控制器参考在时钟端子处接收的另一时钟信号的特性被改变的时间点来确定开始第二驱动序列的时间点。
[实践示例EX1_6]
将描述实践示例EX1_6。至此,假设8个发光元件(LED[1]至LED[8])外部连接至每个发光控制装置10。外部连接至每个发光控制装置10的发光元件的数量(以下称为连接的发光元件数量)可以是7个或更少。
图21示出了端子电压VSEL1至VSEL3与连接的发光元件数量之间的关系。端子电压VSEL1、VSEL2和VSEL3分别指的是施加到端子SEL1、SEL2和SEL3的电压。在每个发光控制装置10中,根据端子电压VSEL1至VSEL3的组合,主控制器120确定外部连接至端子CH[0]至CH[8]的发光元件的数量(即,连接的发光元件数量)。在主控制器120中,如果端子电压VSEL1比低于电压Vreg的正阈值电压更高的话,则端子电压VSEL1被识别为处于高电平;否则端子电压VSEL1被识别为处于低电平。这同样适用于端子电压VSEL2和VSEL3。端子SEL1、SEL2和SEL3各自连接到端子VREG或GND,并且因此端子电压VSEL1至VSEL3各自设置为处于高电平或低电平。
当端子电压VSEL1至VSEL3全部处于低电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第八连接状态,并且发光装置1实际上进入第八连接状态。如上所述,第八连接状态是发光元件LED[0]至LED[8]外部连接到端子CH[0]至CH[8]的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于高电平、低电平和低电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第七连接状态,并且发光装置1实际上进入第七连接状态。与第八连接状态相比,第七连接状态是发光元件LED[8]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[7]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于低电平、高电平和低电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第六连接状态,并且发光装置1实际上进入第六连接状态。与第八连接状态相比,第六连接状态是发光元件LED[8]和LED[7]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[6]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于高电平、高电平和低电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第五连接状态,并且发光装置1实际上进入第五连接状态。与第八连接状态相比,第五连接状态是发光元件LED[8]至LED[6]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[5]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于低电平、低电平和高电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第四连接状态,并且发光装置1实际上进入第四连接状态。与第八连接状态相比,第四连接状态是发光元件LED[8]至LED[5]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[4]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于高电平、低电平和高电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第三连接状态,并且发光装置1实际上进入第三连接状态。与第八连接状态相比,第三连接状态是发光元件LED[8]至LED[4]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[3]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3分别处于低电平、高电平和高电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第二连接状态,并且发光装置1实际上进入第二连接状态。与第八连接状态相比,第二连接状态是发光元件LED[8]至LED[3]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[2]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
当端子电压VSEL1至VSEL3都处于高电平时,主控制器120识别端子CH[0]至CH[8]处于第一连接状态,并且发光装置1实际上进入第一连接状态。与第八连接状态相比,第一连接状态是发光元件LED[8]至LED[2]被移除并且不必要的通道间路径(端子CH[8]和CH[1]之间)在发光控制装置10外部短路在一起的状态。
作为一个示例,图22示出了处于第四连接状态的发光装置1的连接配置。如上所述,虽然故障检测器130可以基于端子CH[i]和CH[i-1]之间的电压检测发光元件LED[i]中的故障,但是在图22中的发光装置1中,主控制器120基于端子电压VSEL1至VSEL3分别处于低电平、低电平和高电平,指示故障检测器130将端子CH[4]和CH[5]之间、端子CH[5]和CH[6]之间、端子CH[6]和CH[7]之间以及端子CH[7]和CH[8]之间的电压从监测的目标中排除。结果,在图22中的发光装置1中,信号Serr不取决于从监测目标中排除的那些电压。
现在将描述当图22中的发光装置1中的发光控制装置10用作发光控制装置10A时执行的顺序点亮操作。这里假设8个发光元件LED[1]至LED[8]都连接到从侧发光控制装置10B。在这种情况下,在顺序点亮操作中,发光控制装置10A中的主控制器120A对从缓冲器电路BFA供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且从完全熄灭状态SX[0]开始直到状态SX[4],每当时钟脉冲的数量增加8时,执行从状态SX[i]到状态SX[i+1]的转变。从时间点TA[0]开始,在被计数的时钟脉冲的数量变为“32”的时间点,即,在时间点TA[4],主控制器120A将控制信号CNT2的值从“0”切换到“1”,从而将从时钟发生器140A供给的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性。在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,从侧主控制器120B对从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且从状态SX[4]开始,顺序地点亮发光元件LED[1]至LED[8],使得在连接到发光控制装置10B的发光元件中,每当时钟脉冲的数量增加8时,点亮的发光元件的数量增加1。
现在将描述当图22中的发光装置1中的发光控制装置10用作发光控制装置10B时执行的顺序点亮操作。这里假设8个发光元件LED[1]至LED[8]连接到主侧发光控制装置10A。在这种情况下,在顺序点亮操作中,发光控制装置10A中的主控制器120A对从缓冲器电路BFA供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且从完全熄灭状态SX[0]开始直到状态SX[8],每当时钟脉冲的数量增加8时,执行从状态SX[i]到状态SX[i+1]的转变。从时间点TA[0]开始,在被计数的时钟脉冲的数量变为“64”的时间点,即,在时间点TA[8],主控制器120A将控制信号CNT2的值从“0”切换到“1”,从而将从时钟发生器140A供给的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性。在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,从侧主控制器120B对从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且从状态SX[8]开始直到状态SX[12],顺序地点亮发光元件LED[1]至LED[4],使得在连接到发光控制装置10B的发光元件中,每当时钟脉冲的数量增加8时,点亮的发光元件的数量增加1。
虽然以上描述涉及发光控制装置10A和10B中的一个处于第八连接状态而另一个处于第四连接状态的示例,但是类似的描述适用于发光控制装置10A和10B都处于除第八连接状态之外的连接状态的情况。利用这种配置,可以灵活地满足不同的用户需求(关于发光装置1A和1B中所需的发光元件的数量)。
<<第二实施例>>
将描述本发明的第二实施例。第二实施例以及稍后描述的第三实施例至第五实施例是基于第一实施例的实施例。对于未结合第二实施例至第五实施例具体描述的任何特征,除非不一致,否则对第一实施例中的对应特征的描述适用于第二实施例至第五实施例。在解释第二实施例时,对于其与第一实施例的描述相矛盾的描述的任何部分,以结合第二实施例给出的描述为准(对于稍后描述的第三实施例至第五实施例也是如此)。除非不一致,否则第一实施例至第五实施例中的任何两个或两个以上可以结合实施。
针对车辆的法律或法规(例如,在提交本申请时的美国法律或法规)可能要求转向灯在其点亮开始时的亮度等于或高于预定亮度。在顺序点亮操作中,为了满足该要求,状态SX[1](参见图8)中的转向灯的亮度必须等于或高于预定亮度(即,一个发光元件的亮度(具体地,LED[1]本身的亮度)必须等于或高于预定亮度),并且该要求通常难以满足。因此,为了满足上述要求,代替顺序点亮操作,可以在发光系统SYS中执行顺序熄灭操作。
关于顺序点亮操作和顺序熄灭操作,可以单独制造仅支持顺序点亮操作的发光控制装置10和仅支持顺序熄灭操作的发光控制装置10。可替代地,发光控制装置10可以被配置为能够进行顺序点亮操作和顺序熄灭操作。在这种情况下,发光控制装置10可以设置有作为一个外部端子的端子SEL4(未示出),使得根据端子SEL4处的电压,主控制器120可以执行顺序点亮操作或顺序熄灭操作。
第二实施例的以下描述涉及可以在图4中的发光系统SYS上执行的顺序熄灭操作。假设车辆CC具有如第一实施例(参见图7)中构造的右转向灯。图23示出了顺序熄灭操作的序列。在顺序熄灭操作中,发光装置1A和1B协同操作以便,从所有发光区段L[1]至L[16]都被点亮的状态开始,随着时间经过从发光区段L[1]朝向发光区段L[16]一个接一个地熄灭发光区段。
发光区段L[1]至L[16]全部被点亮的状态(即,发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件都被点亮的状态)将被称为完全点亮状态SY[16],并且发光区段L[1]至L[16]全部被熄灭的状态(即,发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件都被熄灭的状态)将被称为完全熄灭状态SY[0]。对于满足2≤j≤16的整数j,发光区段L[1]至L[16]中只有发光区段L[j]L[16]被点亮的状态将由SY[17-j]标识。
在顺序熄灭操作中,从完全点亮状态SY[16]开始直到完全熄灭状态SY[0],从状态SY[i+1]到状态SY[i]的转变以相等的时间间隔发生。一旦达到完全熄灭状态SY[0],则保持完全熄灭状态SY[0]。
参考图24,假设一种在构成发光元件阵列20A和20B的任何发光元件中都不存在故障(开路故障或短路故障)的正常状况,将详细描述发光系统SYS上的顺序熄灭操作。图24是在正常状况下顺序熄灭操作的时序图。
当开始向发光系统SYS供应输入电压Vin时,发光控制装置10A和10B(主控制器120A和120B)基本上同时启动。时间点TB[0]是自发光控制装置10A和10B(主控制器120A和120B)启动以来经过预定启动延迟时间后的时间点。在发光控制装置10A中,当主控制器120A启动时,控制信号CNT1的值为“0”,并且在时间点TB[0],控制信号CNT1的值从“0”切换到“1”;此时,控制信号CNT2的值为“0”(参见图10)。在发光控制装置10A中,将控制信号CNT1的值从“0”到“1”的切换触发具有第一特性的时钟信号Sclk的生成和输出的开始(参见图10)。在正常状况下,从时间点TB[0]起,发光控制装置10A中的控制信号CNT1的值保持在“1”。另一方面,在以从模式操作的发光控制装置10B中,控制信号CNT1的值始终为“0”。此外,在发光控制装置10B中,控制信号CNT2的值原则上为“0”,使得晶体管141保持关断。在正常状况下,原则上,发光控制装置10B中的控制信号CNT2的电压为“0”。
在从主控制器120A启动起经过预定启动延迟时间后的时间点,主控制器120A关断所有开关元件SW[1]至SW[8],从而点亮发光元件阵列20A中的所有发光元件。独立于此,在从主控制器120B启动起经过预定启动延迟时间后的时间点,主控制器120B关断所有开关元件SW[1]至SW[8],从而点亮发光元件阵列20B中的所有发光元件。严格地说,发光装置1A中的开关元件SW[1]至SW[8]关断的时间点和发光装置1B中的开关元件SW[1]至SW[8]关断的时间点可能略有差异;这里,该差异被忽略,并且假设这些时间点在时间点TB[0]处重合。因此,在时间点TB[0],发生从完全熄灭状态SY[0]到完全点亮状态SY[16]的转变。
从时间点TB[0]开始,主控制器120A开始对从缓冲器电路BFA供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且每当时钟脉冲的数量增加8时,执行从状态SY[i]到状态SY[i-1]的转变,从完全点亮状态SY[16]开始直到状态SY[8]。时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量表示时钟信号Sclk中出现上升沿的次数。
也就是说,从时间点TB[0]开始,在时间点TB[1],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数变为“8”时,主控制器120A仅接通开关元件SW[1]至SW[8]中的开关元件SW[1],以执行从完全点亮状态SY[16]至状态SY[15]的转变。此后,从时间点TB[1]开始,在时间点TB[2],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数增加了又一个“8”时,主控制器120A在保持开关元件SW[1]导通的同时,仅接通开关元件SW[2]至SW[8]中的开关元件SW[2],以执行从状态SY[15]至状态SY[14]的转变。此后,重复类似的操作。时间点TB[i]是从状态SY[17-i]到状态SY[16-i]的转变发生的时间点。
在已经从时间点TB[0]开始计数的时钟脉冲的数量变为“64”的时间点,即,在时间点TB[8],主控制器120A将控制信号CNT2的值从“0”切换到“1”,并且之后将控制信号CNT2的值保持在“1”。在正常状况下,从时间点TB[8]开始,主控制器120A使开关元件SW[1]至SW[8]全部保持导通(或使图3中的开关元件185保持关断),从而使发光元件阵列20A中的所有发光元件保持熄灭。
在时间点TB[8],在主控制器120A的控制下,从时钟发生器140A输出的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性。在发光控制装置10B中,主控制器120B可以执行如结合第一实施例所述的特性检查操作。通过特性检查操作,主控制器120B将时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性的时间点检测作为特性改变时间点。检测到的特性改变时间点在这里是时间点TB[8]。
在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,从侧主控制器120B对从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,并且每当时钟脉冲的数量增加8时执行从状态SY[i]到状态SY[i-1]的转换,从状态SY[8]开始直到状态SY[0]。
也就是说,从时间点TB[8]开始,在时间点TB[9],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数变为“8”时,主控制器120B仅接通开关元件SW[1]至SW[8]中的开关元件SW[1]以执行从状态SY[8]到状态SY[7]的转变。此后,从时间点TB[9]开始,在时间点TB[10],当时钟信号Sclk中出现上升沿的次数增加了又一个“8”时,主控制器120B在保持开关元件SW[1]导通的同时,仅接通开关元件SW[2]至SW[8]中的开关元件SW[2]以执行从状态SY[7]到状态SY[6]的转变。此后,重复类似的操作。
在已经从时间点TB[8]开始计数的时钟脉冲的数量变为“64”的时间点,即,在时间点TB[16],发生从状态SY[1]到完全熄灭状态SY[0]的转变,并且此后保持完全熄灭状态SY[0]。在正常状况下,时钟发生器140A在时间点TB[16]之后继续生成并输出时钟信号Sclk,直到发光装置1A停止被供应输入电压Vin。
如上所述,在设置在车辆CC中驾驶员座椅附近的转向杆从预定中间位置向右转向方向倾斜的情况下,ECU 5周期性地和交替地接通和关断开关元件4,以向发光系统SYS(发光装置1A和1B)间歇地供应基于输入电压Vin的电力。在开关元件4重复接通和关断的每个周期中,开关元件4保持导通的时间长度长于时间点TB[0]和TB[16]之间的时间长度,并且例如是时间点TB[0]和TB[16]之间的时间长度的两倍。因此,只要转向杆保持向右转向方向倾斜,就重复执行包括从完全点亮状态SY[16]经由状态SY[15]到SY[1]再到完全熄灭状态SY[0]的依序转变的顺序熄灭操作。
在顺序熄灭操作中,第一驱动序列表示将第一发光元件阵列(20A)中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间切换,依序从状态SY[16]切换至状态SY[8]的操作序列。在顺序熄灭操作中,第二驱动序列是在第一驱动序列之后执行的序列,表示将第二发光元件阵列(20B)中的发光元件在点亮状态和熄灭状态之间切换,依序从状态SY[8]切换至状态SY[0]的操作序列。
在第二实施例中,在满足预定序列开始条件的情况下,首先,主控制器120A和120B点亮发光元件阵列20A和20B中的所有发光元件;此后,通过主控制器120A的第一驱动序列,第一发光元件阵列(20A)中点亮的发光元件的数量以与时钟信号同步的时间间隔依序减少;随后,通过主控制器120B的第二驱动序列,第二发光元件阵列(20B)中点亮的发光元件的数量以与时钟信号同步的时间间隔依序减少。这里,虽然在图24中的示例中,与时钟信号同步的时间间隔等于时钟周期的八倍,但这并不意味着任何限制;时间间隔可以是时钟周期的任何整数倍。
在顺序熄灭操作中,在第一驱动序列开始之后的特定时间点(这里,TB[8]),时钟发生器140A将时钟信号Sclk的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性。在上述操作的示例中,时间点TB[8]对应于特定时间点。时间点TB[8]可以说是第一驱动序列结束的时间点。该特定时间点可以是在第一驱动序列开始之后的任何其他时间点。例如,在从状态SY[9]转变到状态SY[8]的时间点TB[8]之后,时钟信号Sclk中的第四上升沿的时间点可以作为特定时间点。在这种情况下,在时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,当从缓冲器电路BFB供给的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量达到“4”时,从侧主控制器120B可以执行从状态SY[8]到状态SY[7]的转变。在从状态SY[8]转变到状态SY[7]的时间点TB[9]之后,进行如上所述的操作。可以将时间点TB[6]和TB[7]之间或时间点TB[7]和TB[8]之间的任何时间点作为特定时间点。
当开始向发光系统SYS供给电力时,满足序列开始条件,并且这与实践示例EX1_1中一样。可替代地,可以基于如结合实践示例EX1_2所描述的使能信号Sen来满足序列开始条件。
在第二实施例中,主故障状况下的操作可以类似于结合实践示例EX1_3描述的操作。具体地,在时间点TB[0]之后,如果主侧故障检测器130A检测到发光元件阵列20A中的任何发光元件中的故障,则指示故障检测的信号Serr被传输到主控制器120A。响应于信号Serr,主控制器120A替换并锁存其保持在其中的故障标志FLGA中的“1”。当故障标志FLGA的值为“1”时,优先于主控制器120A可以执行的第一驱动序列,主控制器120A熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件,并且另外使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”。
在发光控制装置10A中,如图17所示,使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”,导致晶体管141(发光控制装置10A中的晶体管141)保持导通并且时钟信号Sclk的电位保持在低电平。因此,发光控制装置10A和10B的相应端子CLK处的电位以及时钟引线WR上的信号电位保持在低电平,并且发光控制装置10B中的缓冲器电路BFB的输出信号也保持在低电平。
从侧主控制器120B执行从侧监测操作,其中从侧主控制器120B基于缓冲器电路BFB的输出信号来监测端子CLK(发光控制装置10B的端子CLK)处的电位。在发光控制装置10B中,主控制器120B可以在其已经启动之后、或者在使能信号Sen从“0”切换到“1”之后,开始从侧监测操作。在从侧监测操作中,如果端子CLK(发光控制装置10B的端子CLK)处的电位保持(例如,处于低电平)持续一段预定的错误确定时间tERR2或更长,则主控制器120B优先于第二驱动序列而熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件。这甚至在第二驱动序列开始之前发生。也就是说,例如,如果在图24中的时间点TB[2]判断出端子CLK(发光控制装置10B的端子CLK)处的电位保持持续预定错误确定时间tERR2或更长,则主控制器120B立即熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,并且此后不执行第二驱动序列。
在第二实施例中,从故障状况下的操作可以类似于如结合实践示例EX1_4描述的操作。具体地,在时间点TB[0]之后,如果从侧故障检测器130B检测到发光元件阵列20B中的任何发光元件中的故障,则指示故障检测的信号Serr被传输到主控制器120B。响应于信号Serr,主控制器120B替换并锁存其保持在其中的故障标志FLGB中的“1”。当故障标志FLGB的值为“1”时,优先于主控制器120B可以执行的第二驱动序列,主控制器120B熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,并且另外使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”。这甚至在第二驱动序列开始之前发生。也就是说,例如,如果故障标志FLGB的值在时间点TB[2]从“0”切换到“1”,则主控制器120B立即熄灭发光元件阵列20B中的所有发光元件,并且此后不执行第二驱动序列。
在发光控制装置10B中,如图20所示,使控制信号CNT1和CNT2的值分别为“0”和“1”,导致晶体管141(发光控制装置10B中的晶体管141)保持导通并且时钟信号Sclk的电位保持在低电平。因此,发光控制装置10A和10B的相应端子CLK处的电位以及时钟引线WR上的信号电位保持在低电平,并且发光控制装置10A中的缓冲器电路BFA的输出信号也保持在低电平。
主侧主控制器120A执行主侧监测操作,其中主侧主控制器120A基于缓冲器电路BFA的输出信号来监测端子CLK(发光控制装置10A的端子CLK)处的电位。主控制器120A可以在其已经启动之后、或者在使能信号Sen从“0”切换到“1”之后,开始主侧监测操作。在主侧监测操作中,如果端子CLK(发光控制装置10A的端子CLK)处的电位保持(例如,处于低电平)持续一段预定的错误确定时间tERR1或更长,则主控制器120A优先于第一驱动序列而熄灭发光元件阵列20A中的所有发光元件。
<<第三实施例>>
将描述本发明的第三实施例。发光系统SYS可以包括三个或三个以上发光装置1。图25示出了发光系统SYSa的配置,其是包括三个发光装置1的发光系统SYS。发光系统SYSa中的每个发光装置1的配置可以如结合第一实施例或第二实施例所述。一个区别在于,在发光系统SYSa中,每个发光装置1具有端子CLKOUT和CLKIN作为外部端子,而不是上述端子CLK。下面将给出使用端子CLKOUT和CLKIN的特殊顺序点亮操作的描述。
在发光系统SYSa中,一个发光装置1在主模式下操作,另两个发光装置1在从模式下操作。在发光系统SYSa中,以主模式操作的一个发光装置1将被称为发光装置1A,并且以从模式操作的两个发光装置1将被称为发光装置1B和1C。假设发光装置1A、1B和1C都处于上述第八连接状态(发光元件LED[1]至LED[8]都连接到发光装置1A、1B和1C的状态)(尽管其可以处于第八连接状态以外的任何连接状态)。发光装置1A、1B和1C中的发光控制装置10将分别由附图标记“10A”、“10B”和“10C”标识,发光装置1A、1B和1C中的发光元件阵列20将分别由附图标记“20A”、“20B”和“20C”标识,并且发光装置1A、1B和1C中的驱动电流供给部30将分别由附图标记“30A”、“30B”和“30C”标识。发光控制装置10A的端子CLKOUT经由时钟引线WR1连接到发光控制装置10B的端子CLKIN,时钟引线WR1是设置在装置10A和10B之间的电缆。发光控制装置10B的端子CLKOUT经由时钟引线WR2连接到发光控制装置10C的端子CLKIN,时钟引线WR2是设置在装置10B和10C之间的电缆。在发光系统SYSa中,发光控制装置10A的端子CLKIN和发光控制装置10C的端子CLKOUT未被使用。
发光系统SYSa中的发光控制装置10A的端子CLKOUT用作第一实施例中的发光控制装置10A的端子CLK,发光系统SYSa中的发光控制装置10B的端子CLKIN用作第一实施例中的发光控制装置10B的端子CLK。基于在发光控制装置10A中生成的时钟信号Sclk,发光控制装置10A和10B协同操作以顺序地点亮发光元件阵列20A和20B中的发光元件,并且该操作(顺序点亮操作)如结合第一实施例所述。
在第三实施例中,每个发光控制装置10包括时钟信号波整形电路(未示出)。在每个发光控制装置10中,时钟信号波整形电路被供给有缓冲器电路BF的输出信号。
在每个发光控制装置10中,如果经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的特性是第一特性,则时钟信号波整形电路经由端子CLKOUT输出未改变的经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk。
在每个发光控制装置10中,在经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性之后,在波整形目标区间期间,时钟信号波整形电路将经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的特性改变为第一特性,并且经由端子CLKOUT输出其特性如此改变的时钟信号Sclk;随后在直通区间中,时钟信号波整形电路经由端子CLKOUT输出未改变的经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk。在每个发光控制装置10中,波整形目标区间是从经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的特性从第一特性改变为第二特性时到从经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk从第一特性到第二特性的切换时间点开始计数的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量达到“64”时的区间,并且直通区间是波整形目标区间结束之后的区间。
时钟信号波整形电路仅在以从模式操作的发光控制装置10中操作,并且在以主模式操作的发光控制装置10中保持不操作。在图25中的发光系统SYSa中,仅发光控制装置10B中的时钟信号波整形电路实质上进行操作。
基于图14中的操作示例,将描述图25中的发光系统SYSa上的顺序点亮操作。紧接在发光控制装置10A至10C启动之后,在时间点TA[0],发光元件阵列20A至20C中的所有发光元件都处于熄灭状态。
在时间点TA[0]之后,从完全熄灭状态SX[0]开始直到状态SX[16]的操作如上文结合实践示例EX1_1所述。因此,在时间点TA[8],从发光控制装置10A中的时钟发生器140输出的时钟信号Sclk的特性从第一特性切换到第二特性,并且通过发光控制装置10B中的特性检查操作,时间点TA[8]被检测为特性改变时间点;此后,参考特性改变时间点(TA[8]),第二驱动序列由发光控制装置10B执行。
在发光控制装置10B中,时钟信号波整形电路将以特性改变时间点(TA[8])开始并且当时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量达到“64”时结束的区间设置为波整形目标区间,并且将其之后的区间设置为直通区间。因此,在图14中的操作示例中,从时间点TA[8]到时间点TA[16]的区间是波整形目标区间。在发光控制装置10B中,在波整形目标区间(时间点TA[8]和TA[16]之间的区间)期间,时钟信号波整形电路将经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的特性改变为第一特性,并且经由端子CLKOUT输出其特性如此改变的时钟信号Sclk。在发光控制装置10B中,经由端子CLKOUT输出的时钟信号Sclk的频率等于经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk的频率。也就是说,在发光控制装置10B中,在波整形目标区间期间,经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk和经由端子CLKOUT输出的时钟信号Sclk仅在占空比或脉冲宽度方面不同。
时间点TA[16]是波整形目标区间和直通区间之间的边界时间点。因此,从时间点TA[16]开始,发光控制装置10B中的时钟信号波整形电路经由端子CLKOUT输出未改变的经由端子CLKIN输入的时钟信号Sclk。在时间点TA[16]之后,直到发光系统SYSa停止被供应输入电压Vin(或直到使能信号Sen变为“0”),发光元件组阵列20A和20B中的所有发光元件保持点亮。
发光控制装置10C以与发光控制装置10B相同的方式操作(除了发光控制装置10C中的时钟信号波整形电路实质上不工作)。从发光控制装置10B供给到发光控制装置10C的端子CLKIN的时钟信号Sclk的特性在时间点TA[16]从第一特性切换到第二特性。也就是说,发光控制装置10B中的时钟信号波整形电路如此工作使得,如从发光控制装置10C所见,时钟信号Sclk的特性的改变的时间点是时间点TA[16]。因此,通过发光控制装置10C的特性检查操作,时间点TA[16]被检测为特性改变时间点,并且之后,参考该特性改变时间点(TA[16]),发光控制装置10C执行第三驱动序列。
在第三驱动序列中,发光控制装置10C中的主控制器120基于缓冲器电路BF的输出信号对经由发光控制装置10C的端子CLKIN输入的时钟信号Sclk中的时钟脉冲的数量进行计数,然后可以从发光元件阵列20C中的所有发光元件都被熄灭的状态开始,每当时钟脉冲的数量增加8时,增加在发光元件阵列20C中的发光元件中点亮的发光元件的数量。
在图25中的发光系统SYSa中,代替顺序点亮操作,可以执行结合第二实施例描述的顺序熄灭操作。顺序点亮操作和顺序熄灭操作的区别仅在于点亮的发光元件的数量是随时间增加还是减少。在对发光系统SYSa执行顺序熄灭操作的情况下,根据上面结合第三实施例描述的内容,在发光元件阵列20A至20C所有的发光元件中,点亮的发光元件的数量可以随着时间经过而减少。
还可以构建包括四个或四个以上发光装置1的发光系统,并且在这种情况下,可以用与上述类似的方式执行顺序点亮操作或顺序熄灭操作。
<<第四实施例>>
将描述本发明的第四实施例。在发光元件阵列20内,多个发光元件之间的互连不限于上述内容;多个发光元件可以彼此并联连接。在图26中示出了如此修改使得多个发光元件并联连接的发光装置1的配置示例。图26仅示出了修改的发光控制装置10的一部分。
具体地,假设发光元件阵列20包括发光元件LED[1]至LED[8],则所有发光元件LED[1]至LED[8]的阳极都被供给从驱动电流供给部30输出的驱动电压Vdrv,并且发光元件LED[1]至LED[8]的阴极分别连接到发光控制装置10的端子CH[1]至CH[8]。在图26中的发光控制装置10中,在端子CH[i]和接地之间,开关元件SW[i]和恒定电流电路串联插入(其中i是等于或大于1但等于或小于8的整数)。因此,利用图26中的配置,当开关元件SW[i]导通时,电流通过发光元件LED[i],因此发光元件LED[i]被点亮;当开关元件SW[i]关断时,没有电流通过发光元件LED[i],因此发光元件LED[i]保持在熄灭状态。
因此,当结合第一实施例至第三实施例描述的内容应用于图26中的配置时,需要注意用于点亮和熄灭发光元件LED[i]的开关元件SW[i]的状态被颠倒的事实。具体地,用于点亮发光元件LED[i]的开关元件SW[i]的状态在第一实施例至第三实施例中是关断状态,而在图26的配置中是导通状态;用于熄灭发光元件LED[i]的开关元件SW[i]的状态在第一实施例至第三实施例中是导通状态,而在图26的配置中是关断状态。此外,在图26的配置中,基于开关元件SW[i]导通时的端子CH[i]处的电压,可以检测到发光元件LED[i]中存在故障。
<<第五实施例>>
将描述本发明的第五实施例。第五实施例涉及可以在第一实施例至第四实施例中的任何一个中采用的应用技术和修改技术。
如上所述,发光元件中的故障可以是短路故障或开路故障。当在包括在发光系统(SYS、SYSa)中的任何发光元件中检测到短路故障或开路故障时,可以通过上述任何方法执行用于熄灭包括在发光系统中的所有发光元件的过程(下文称为“完全熄灭过程”)。可以仅在检测到开路故障时而没有检测到短路故障时执行完全熄灭过程(即,结合第一实施例至第四实施例所述的故障可以限于发光元件中的开路故障)。可以允许用于禁用完全熄灭过程的设置。
每个发光控制装置10可以设置有作为外部端子的第一设置端子和第二设置端子,用于确定完全熄灭过程的细节以及是否执行完全熄灭过程。在这种情况下,
当发光控制装置10在第一设置端子和第二设置端子两处接收到低电平电压时,在检测到短路故障和开路故障中的任一个时执行完全熄灭过程;
当发光控制装置10在第一设置端子处和第二设置端子处分别接收到高电平电压和低电平电压时,在检测到短路故障时不执行完全熄灭过程,而在检测到开路故障时执行完全熄灭过程;
当发光控制装置10在第一设置端子处和第二设置端子处分别接收到低电平电压和高电平电压时,在检测到短路故障时执行完全熄灭过程,但在检测到开路故障时不执行完全熄灭过程;
当发光控制装置10在第一设置端子和第二设置端子两处接收到高电平电压时,在检测到短路故障或开路故障时不执行完全熄灭过程。
虽然图4示出了其中发光系统SYS包括与发光元件阵列20A和20B一一对应的单独的驱动电流供给部30A和30B的配置,但是发光系统SYS可以替代地包括单个驱动电流供给部(未示出),该单个驱动电流供给部向发光元件阵列20A和20B中的发光元件(所有发光元件)供应驱动电流Idrv以用于点亮所述发光元件。或者,图4中的驱动电流供给部30A和30B构成驱动电流供给部,该驱动电流供给部向发光元件阵列20A和20B中的发光元件(所有发光元件)供应驱动电流Idrv以用于点亮所述发光元件。类似的描述适用于包括三个或三个以上发光元件阵列的发光系统,如图25中的发光系统SYSa。
例如,在图4中的发光系统SYS(同样参见图1)中,也可以进行如下配置:发光元件阵列20A中的发光元件LED[1]的阴极连接到发光元件阵列20B中的发光元件LED[8]的阳极(即,发光元件阵列20A中的发光元件LED[8]至LED[1]和发光元件阵列20B中的发光元件LED[8]至LED[1]串联连接),使得驱动电流供给部通过施加驱动电压Vdrv来向包括发光元件阵列20A中的发光元件LED[8]至LED[1]和发光元件阵列20B中的发光元件LED[8]至LED[1]的总共16个发光元件供应驱动电流Idrv。在将图3中的配置应用于图4中的发光系统SYS的情况下,可以进行如下配置:省略图3中的二极管319,连接到发光控制装置10A的发光元件LED[1]的阴极被连接到发光元件LED[8](其连接到发光控制装置10B)的阳极,并且在连接到发光控制装置10B的发光元件LED[1]的阴极与发光控制装置10A的端子VIN之间插入二极管,二极管的正向从连接到发光控制装置10B的发光元件LED[1]的阴极指向发光控制装置10A的端子VIN。
虽然上述实施例涉及可以连接到每个发光控制装置10的发光元件的最大数量为“8”的示例,但是该最大数量可以是2或2以上的任何整数(并且甚至可以是1)。
代替根据端子SEL0处的电压在主模式和从模式之间切换操作模式,可以分别提供专用于在主模式下操作的发光控制装置10和专用于在从模式下操作的发光控制装置10。
构成发光元件阵列20的发光元件可以是除发光二极管之外的任何发光元件;其可以是采用有机电致发光的发光元件。
虽然以上描述假设发光元件阵列20构成右转向灯,但是发光元件阵列20也可以构成左转向灯或安装在车辆CC上的任何灯,诸如前照灯、雾灯或尾灯。
本发明可以用于除了车载应用的任何应用中。
对于任何信号或电压,其高电平与低电平之间的关系可颠倒,只要其可在与上文所描述的内容无本质偏差的情况下进行即可。
上述任何晶体管可以是任何类型。例如,上述作为MOSFET的任何晶体管可以用结型FET、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或双极型晶体管代替。
在不脱离所附权利要求书中限定的技术概念的范围的情况下,可以根据需要以许多方式修改本发明的实施例。这里描述的实施例仅仅是如何实现本发明的示例,并且用于描述本发明及其组成元件的任何术语的含义不限于结合实施例提及的含义。以上描述中提到的具体值仅仅是说明性的,并且毋庸置疑,可以被修改为不同的值。
附图标记列表
1 发光装置
10 发光控制装置
20 发光元件阵列
30 驱动电流供给部
100 开关电路
110 驱动器电路
120 主控制器
130 故障检测器
140 时钟发生器
LED[i] 发光元件
SW[i] 开关元件
SYS 发光系统。

Claims (22)

1.一种发光控制系统,包括:
第一发光控制装置,包括:
第一控制器,所述第一控制器被配置为能够执行控制以单独点亮或熄灭包括在第一发光元件阵列中的多个发光元件;
时钟发生器,所述时钟发生器被配置为生成具有可变特性的时钟信号;以及
第一时钟端子,所述第一时钟端子连接到时钟引线,通过该时钟引线传输所述时钟信号;以及
第二发光控制装置,包括:
第二控制器,所述第二控制器被配置为能够执行控制以单独点亮或熄灭包括在第二发光元件阵列中的多个发光元件;以及
第二时钟端子,所述第二时钟端子连接到所述时钟引线,
其中,
所述第一控制器被配置为当由预定条件的满足而被触发时执行第一驱动序列,其中所述第一控制器与所述时钟信号同步地将所述第一发光元件阵列中的所述发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换;
所述时钟发生器被配置为在所述第一驱动序列开始之后的特定时间点将所述时钟信号的所述特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性,并且
所述第二控制器被配置为,
在所述第二时钟端子处接收的所述时钟信号的所述特性从所述第一特性改变为所述第二特性之后,执行第二驱动序列,其中所述第二控制器与所述时钟信号同步地将所述第二发光元件阵列中的所述发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,并且
参考在所述第二时钟端子处接收的所述时钟信号的所述特性被改变的时间点来确定开始所述第二驱动序列的时间点。
2.根据权利要求1所述的发光控制系统,其中,
所述第一发光控制装置还包括第一故障检测器,所述第一故障检测器被配置为基于所述第一发光控制装置与所述第一发光元件阵列中每个所述发光元件之间的连接节点处的电压来检测所述第一发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障,并且
所述第一控制器被配置为当所述第一故障检测器检测到所述第一发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障时,优先于所述第一驱动序列而熄灭所述第一发光元件阵列中的所有所述发光元件,并且将所述第一时钟端子处的电位保持在预定电位。
3.根据权利要求2所述的发光控制系统,其中,
所述第二控制器被配置为,当所述第二时钟端子处的电位被保持持续预定时间长度或更长时,优先于所述第二驱动序列而熄灭所述第二发光元件阵列中的所有所述发光元件。
4.根据权利要求1所述的发光控制系统,其中,
所述第二发光控制装置还包括第二故障检测器,所述第二故障检测器被配置为基于所述第二发光控制装置与所述第二发光元件阵列中的每个所述发光元件之间的连接节点处的电压来检测所述第二发光元件阵列中的任何所述发光元件中的故障,并且
所述第二控制器被配置为当所述第二故障检测器检测到所述第二发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障时,优先于所述第二驱动序列而熄灭所述第二发光元件阵列中的所有所述发光元件,并且将所述第二时钟端子处的电位保持在预定电位;并且
所述第一控制器被配置为,当所述第一时钟端子处的电位被保持持续预定时间长度或更长时,优先于所述第一驱动序列而熄灭所述第一发光元件阵列中的所有所述发光元件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光控制系统,其中,
在满足所述预定条件之前,所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列中的所有所述发光元件都处于所述熄灭状态,
在满足所述预定条件之后,在所述第一驱动序列中,所述第一控制器被配置为以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地增加所述第一发光元件阵列中点亮的发光元件的数量,并且
在所述第二驱动序列中,所述第二控制器被配置为以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地增加所述第二发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的发光控制系统,其中,
在满足所述预定条件的情况下,所述第一控制器和所述第二控制器点亮所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列中的所有所述发光元件,
在满足所述预定条件之后,在所述第一驱动序列中,所述第一控制器被配置为以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地减少所述第一发光元件阵列中点亮的发光元件的数量,并且
在所述第二驱动序列中,所述第二控制器被配置为以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地减少所述第二发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光控制系统,其中,
所述时钟信号的所述特性是所述时钟信号的占空比或脉冲宽度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光控制系统,其中,
通过所述发光控制系统被供应电力来满足所述预定条件。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的发光控制系统,其中,
通过所述发光控制系统开始被供给预定信号来满足所述预定条件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发光控制系统,其中,
所述第一发光控制装置和所述第二发光控制装置是共享公共配置的两个发光控制装置,
所述两个发光控制装置分别具有用于设置的外部端子,
所述两个发光控制装置被配置为将不同的电压供给到相应的外部端子以设置所述两个发光控制装置,使得所述两个发光控制装置中的一个作为所述第一发光控制装置操作,而另一个作为所述第二发光控制装置操作。
11.一种发光系统,包括:
第一发光元件阵列,所述第一发光元件阵列包括多个发光元件;
第二发光元件阵列,所述第二发光元件阵列包括另外多个发光元件;
驱动电流供给部,所述驱动电流供给部被配置为能够向所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列中的每个所述发光元件供应用于点亮所述发光元件的驱动电流;以及
根据权利要求1至10中任一项所述的发光控制系统。
12.一种发光控制装置,包括:
控制器,所述控制器被配置为能够执行控制以单独点亮或熄灭包括在发光元件阵列中的多个发光元件;
时钟发生器,所述时钟发生器被配置为生成具有可变特性的时钟信号;以及
时钟端子,
所述发光控制装置以第一模式或第二模式操作,
其中,所述控制器和所述时钟发生器被配置为,
在由所述时钟发生器生成的所述时钟信号被供给到所述时钟端子的所述第一模式下,
当通过满足预定条件而被触发时,所述控制器执行第一驱动序列,其中所述控制器与所述时钟信号同步地将所述发光元件阵列中的所述发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,以及
在所述第一驱动序列开始之后的特定时间点,所述时钟发生器将所述时钟信号的特性从预定的第一特性改变为预定的第二特性,以及
在所述第二模式下,其中,所述时钟发生器停止将所述时钟信号供给到所述时钟端子,并且在所述时钟端子处接收由另一发光控制装置生成的另一时钟信号,
在所述时钟端子处接收的所述另一时钟信号的特性从所述第一特性改变为所述第二特性之后,所述控制器执行第二驱动序列,其中所述控制器与所述另一时钟信号同步地将所述发光元件阵列中的所述发光元件在点亮状态和熄灭状态之间顺序地切换,以及
参考在所述时钟端子处接收的所述另一时钟信号的所述特性被改变的时间点来确定开始所述第二驱动序列的时间点。
13.根据权利要求12所述的发光控制装置,还包括故障检测器,所述故障检测器被配置为基于所述发光控制装置与所述发光元件阵列中的每个所述发光元件之间的连接节点处的电压来检测所述发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障,
其中,所述控制器被配置为,
在所述第一模式下,当所述故障检测器检测到所述发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障时,所述控制器优先于所述第一驱动序列而熄灭所述发光元件阵列中的所有所述发光元件,并且将所述时钟端子处的电位保持在预定电位。
14.根据权利要求13所述的发光控制装置,其中,
在所述第二模式下,所述控制器被配置为当所述时钟端子处的所述电位被保持持续预定时间长度或更长时,优先于所述第二驱动序列而熄灭所述发光元件阵列中的所有所述发光元件。
15.根据权利要求12所述的发光控制装置,还包括故障检测器,所述故障检测器被配置为基于所述发光控制装置与所述发光元件阵列中的每个所述发光元件之间的连接节点处的电压来检测所述发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障,
其中,所述控制器被配置为,
在所述第二模式下,当所述故障检测器检测到所述发光元件阵列中任何所述发光元件中的故障时,所述控制器优先于所述第二驱动序列而熄灭所述发光元件阵列中的所有所述发光元件,并且将所述时钟端子处的电位保持在预定电位,并且
在所述第一模式下,当所述时钟端子处的所述电位被保持持续预定时间长度或更长时,所述控制器优先于所述第一驱动序列而熄灭所述发光元件阵列中的所有所述发光元件。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的发光控制装置,其中,
在满足所述预定条件之前,所述发光元件阵列中的所有所述发光元件都处于所述熄灭状态,并且
所述控制器被配置为,
在所述第一模式下,在满足所述预定条件之后,在所述第一驱动序列中,所述控制器以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地增加所述发光元件阵列中点亮的发光元件的数量,并且,
在所述第二模式下,在所述第二驱动序列中,所述控制器以与所述另一时钟信号同步的时间间隔顺序地增加所述发光元件阵列中点亮的发光元件的数量。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的发光控制装置,其中,
在满足所述预定条件的情况下,所述控制器点亮所述发光元件阵列中的所有所述发光元件,并且
所述控制器被配置为,
在所述第一模式下,在满足所述预定条件之后,在所述第一驱动序列中,所述控制器以与所述时钟信号同步的时间间隔顺序地减少所述发光元件阵列中点亮的发光元件的数量,并且,
在所述第二模式下,在所述第二驱动序列中,所述控制器以与所述另一时钟信号同步的时间间隔顺序地减少所述发光元件阵列中点亮的发光元件的所述数量。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的发光控制装置,其中,
所述时钟信号的所述特性是所述时钟信号的占空比或脉冲宽度,以及
所述另一时钟信号的所述特性是所述另一时钟信号的占空比或脉冲宽度。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的发光控制装置,其中,
通过所述发光控制装置开始被供应电力来满足所述预定条件。
20.根据权利要求12至18中任一项所述的发光控制装置,其中,
通过所述发光控制装置被供给预定信号来满足所述预定条件。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的发光控制装置,还包括用于设置的外部端子,
其中,所述发光控制装置根据供给到所述用于设置的外部端子的电压以所述第一模式和所述第二模式中的任一种模式操作。
22.一种发光装置,包括:
发光元件阵列,所述发光元件阵列包括多个发光元件;
驱动电流供给部,所述驱动电流供给部被配置为能够向所述发光元件阵列中的每个所述发光元件供应用于点亮所述发光元件的驱动电流;以及
根据权利要求12至21中任一项所述的发光控制装置。
CN202080081521.8A 2019-11-26 2020-09-25 发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置 Pending CN114747297A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019213370 2019-11-26
JP2019-213370 2019-11-26
PCT/JP2020/036424 WO2021106344A1 (ja) 2019-11-26 2020-09-25 発光制御システム、発光システム、発光制御装置及び発光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114747297A true CN114747297A (zh) 2022-07-12

Family

ID=76130457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080081521.8A Pending CN114747297A (zh) 2019-11-26 2020-09-25 发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11924941B2 (zh)
JP (1) JPWO2021106344A1 (zh)
CN (1) CN114747297A (zh)
DE (1) DE112020005823T5 (zh)
WO (1) WO2021106344A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48113375U (zh) * 1972-03-31 1973-12-25
JP3984938B2 (ja) * 2002-09-02 2007-10-03 キヤノン株式会社 シフトレジスタ及び表示装置及び情報表示装置
JP4993181B2 (ja) 2006-09-10 2012-08-08 アルパイン株式会社 Led駆動装置
JP4811450B2 (ja) * 2008-11-11 2011-11-09 富士ゼロックス株式会社 発光装置、発光素子チップ
WO2011037024A1 (ja) * 2009-09-25 2011-03-31 パナソニック電工株式会社 発光モジュール装置と同装置に用いられる発光モジュール、及び同装置を備えた照明器具
US9109888B2 (en) * 2012-03-21 2015-08-18 Honda Motor Co., Ltd. Distance measuring system
DE102013223710A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Osram Gmbh Steuern eines wenigstens zwei Halbleiterlichtquellen aufweisenden Leuchtmittels
JP6470083B2 (ja) * 2015-03-20 2019-02-13 ローム株式会社 スイッチ駆動装置、発光装置、車両
CN117087530A (zh) 2018-04-25 2023-11-21 株式会社小糸制作所 尾转向灯
JP6622931B2 (ja) 2019-01-17 2019-12-18 ローム株式会社 スイッチ駆動装置、発光装置、車両

Also Published As

Publication number Publication date
US20220388446A1 (en) 2022-12-08
DE112020005823T5 (de) 2022-09-15
JPWO2021106344A1 (zh) 2021-06-03
WO2021106344A1 (ja) 2021-06-03
US11924941B2 (en) 2024-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101932873B1 (ko) 스위치 구동 장치, 발광 장치, 차량
US9320107B2 (en) Vehicular lamp
US8970136B2 (en) Semiconductor light source lighting circuit and vehicular lamp
US10081301B2 (en) Lighting circuit and vehicular turn signal lamp
US9992835B2 (en) Lighting circuit
US8624499B2 (en) Power converter and vehicle lighting device, vehicle headlight and vehicle using power converter
CN107113948B (zh) 光源点灯电路、转向信号灯
US8946927B2 (en) Control device for lighting LED and detecting breakage thereof
CN109691235B (zh) 点亮电路、车辆用灯具及光源的驱动方法
US20170008447A1 (en) Lighting device, vehicle illumination device, and vehicle
US20150069906A1 (en) Circuit arrangement, lighting unit for a vehicle and method for driving semiconductor lighting elements
CN114747297A (zh) 发光控制系统、发光系统、发光控制装置以及发光装置
US9764682B2 (en) Systems and methods for vehicle lighting
US10492281B2 (en) Selective power supply device for incandescent lamp or light-emitting diode
CN113243143B (zh) 用于限制汽车照明装置中的电流浪涌的方法
CN111163546A (zh) 车灯控制设备
US11865968B2 (en) Vehicle lamp and lamp control module
KR101552638B1 (ko) 자동차의 램프구동장치
CN110651421B (zh) 具有可选输出电压范围的转换器
KR20150120229A (ko) 자동차의 램프구동장치
KR20180074256A (ko) 차량용 엘이디 구동 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination