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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Energiequellenvorrichtung
und eine Fahrzeuglampe.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Konventionell
ist eine Fahrzeuglampe, die ein lichtemittierendes Diodenelement
verwendet, bekannt, wie z.B. in dem japanischen Patent Offenlegungsnummer
JP 2002-231013 AA offengelegt.
Ein lichtemittierendes Diodenelement für eine Fahrzeuglampe emittiert
Licht gemäß elektrischer
Energie, die von z.B. einem Schaltregler empfangen wird.
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Der
Schaltregler emittiert elektrische Leistungsenergie in Synchronisation
mit der Zeitsteuerung, in der ein Schaltelement schaltet. In diesem
Fall ist es in einigen Fällen
wünschenswert,
dass das Schaltelement basierend auf dem Ende von Energieemission
gesteuert wird. Es gab jedoch konventionell ein Problem, dass Kosten
einer Fahrzeuglampe wegen Kosten von Schaltungstechnik zum Erfassen
des Endes von Energieemission ansteigen.
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Darüber hinaus
ist in der
JP 04-127847
AA eine Schaltung zum Laden einer Batterie beschrieben.
Diese umfasst einen Transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung,
wobei die Primärwicklung
in Übereinstimmung
mit einer an der Sekundärwicklung
auftretenden Stromstärke durch
ein Schaltelement Pulsbreitengesteuert wird.
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Allerdings
ist in dieser Schaltung keine Vorrichtung zum Detektieren des Endes
einer Energieausgabe von der Sekundärspule bereitgestellt, da eine
Stromerfassungseinheit erst nach einer Gleichrichterstufe des Schaltkreises
angeordnet ist. Daher entsteht das Problem, dass die Energieabgabe
der zweiten Spule nicht zeitnah detektiert werden kann und daher
durch Steuern der Primärspule
keine kontinuierliche Energieabgabe der Sekundärspule bewirkt werden kann.
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Die
US 2003/0128974 A1 offenbart
einen Schaltkreis zum Aufladen eines Kondensators. Diese Schaltung
umfasst einen Transformator mit einer Primärspule und einer Sekundärspule,
wobei die Primärspule
des Transformators über
ein Schaltelement gesteuert wird. Die Steuerung des Schaltelementes der
Primärspule
erfolgt periodisch in Abhängigkeit des
Stromes durch die Primärspule.
Darüber
hinaus wird ein Entladungszeit messender Block für den sekundären Strom
bereitgestellt, der dazu dient festzustellen, ob sich der Schaltkreis
in einem abnormalen Zustand befindet.
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Allerdings
wird auch in diesem Schaltkreis der Zeitverlauf der Energieabgabe
der Sekundärspule
nicht dazu verwendet, das Schaltelement, das in dem Primärkreis angeordnet
ist, zu steuern. Daher entsteht das Problem, dass in diesem Schaltkreis
keine durch den Sekundärkreis
rückgekoppelte
Energieabgabe der Sekundärspule
bewirkt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Deshalb
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Energiequellenvorrichtung
und eine Fahrzeuglampe vorzusehen, in der ein Schaltregler in einem
Stromgrenzmodus adäquat
und effizient rückgekoppelt
betrieben und stabilisiert wird und durch die die vorangehenden
Probleme gelöst
werden. Die obigen und andere Ziele können durch Kombinationen erreicht
werden, die in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben
werden. Die abhängigen Ansprüchen definieren
weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden
Erfindung.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Energiequellenvorrichtung
vorgesehen. Die Energiequellenvorrichtung inkludiert: einen Ausgangssteuerschalter,
der betriebsfähig
ist, intermittierend einen elektrischen Strom durch Wiederholen
von ein und aus zu übertragen;
eine Ausgangsspule, die betriebsfähig ist, Energie gemäß dem Strom
zu akkumulieren, der in den Ausgangssteuerschalter fließt, wenn
der Ausgangssteuerschalter eingeschaltet ist, und elektrische Energie basierend
auf der akkumulierten Energie auszugeben, wenn der Ausgangssteuerschalter
ausgeschaltet ist; eine Enderfassungseinheit, die betriebsfähig ist
zu erfassen, dass die Ausgangsspule die Ausgabe der Energie beendet;
und eine Ausgangssteuereinheit, die betriebsfähig ist, den Ausgangssteuerschalter
ein- und auszuschalten, wobei die Ausgangssteuereinheit inkludiert:
eine Zeitabspeichereinheit, die eine AUS-Zeit abspeichert, für die der
Ausgangssteuerschalter aus gehalten werden sollte; eine Schaltersteuereinheit,
die den Ausgangssteuerschalter basierend auf der AUS-Zeit, die in
der Zeitabspeichereinheit abgespeichert ist, ein- und ausschaltet; und
eine Zeitänderungseinheit,
die die AUS-Zeit ändert,
die in der Zeitabspeichereinheit abgespeichert ist, wo bei die Zeitänderungseinheit
die AUS-Zeit erhöht,
wenn die Enderfassungseinheit das Ende der Ausgabe nicht erfasst,
und die AUS-Zeit verringert, wenn die Enderfassungseinheit das Ende
der Ausgabe erfasst, in der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter
eingeschaltet ist.
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Die
Energiequellenvorrichtung kann elektrische Energie zu jeder aus
einer Vielzahl von Lasten zuführen,
die parallel verbunden sind, die Zeitabspeichereinheit kann die
Vielzahl von AUS-Zeit in Verbindung mit jeder aus der Vielzahl von
Lasten abspeichern, die Ausgangssteuereinheit kann ferner eine Auswahlsteuereinheit
inkludieren, die jede aus der Vielzahl von Lasten sequentiell auswählt, die
Schaltersteuereinheit kann den Ausgangssteuerschalter basierend
auf der AUS-Zeit entsprechend der Last, die durch die Auswahlsteuereinheit
ausgewählt
ist, ein- und ausschalten, die Ausgangsspule kann zu der Last, die
durch die Auswahlsteuereinheit ausgewählt ist, elektrische Energie
zuführen,
und die Zeitänderungseinheit
kann die AUS-Zeit entsprechend der Last, die durch die Auswahlsteuereinheit
ausgewählt ist, ändern.
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Die
Zeitabspeichereinheit kann ein Zähler sein,
der einen numerischen Wert entsprechend der AUS-Zeit abspeichert,
die Zeitänderungseinheit
kann den numerischen Wert, der in der Zeitabspeichereinheit abgespeichert
ist, um einen vorbestimmten ersten Modifikationswert ändern, wenn
die Enderfassungseinheit das Ende der Ausgabe in der Zeitsteuerung
nicht erfasst, wenn der Ausgangssteuerschalter eingeschaltet ist,
und die Zeitänderungseinheit kann
den numerischen Wert, der in der Zeitabspeichereinheit abgespeichert
ist, um einen vorbestimmten zweiten Modifikationswert in der entgegengesetzten
Richtung von dem ändern,
wo das Ende der Ausgabe nicht erfasst wird, wenn die Enderfassungseinheit
das Ende der Ausgabe in der Zeitsteuerung erfasst, wenn der Ausgangssteuerschalter
eingeschaltet ist.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeuglampe vorgesehen, die
für ein
Fahrzeug verwendet wird. Die Fahrzeuglampe inkludiert: eine Lichtquelleneinheit,
die Licht emittiert; und eine Energiequelleneinheit, die der Lichtquelleneinheit
elektrische Energie zuführt, wobei
die Energiequelleneinheit inkludiert: einen Ausgangssteuerschalter,
der einen elektrischen Strom durch Wiederholen von ein und aus intermittierend überträgt; eine
Ausgangsspule, die Energie gemäß dem Strom
akkumuliert, der in den Ausgangssteuerschalter fließt, wenn
der Ausgangssteuerschalter eingeschaltet ist, und elektrische Energie basierend
auf der akkumulierten Energie ausgibt, wenn der Ausgangssteuerschalter
ausgeschaltet ist; eine Enderfassungseinheit, die erfasst, dass
die Ausgangsspule die Ausgabe der Energie beendet; und eine Ausgangssteuereinheit,
die aus einem Mikrocomputer in mindestens einen Teil davon besteht
und den Ausgangssteuerschalter ein- und ausschaltet, und die Ausgangssteuereinheit
inkludiert: eine Zeitabspeichereinheit, die eine AUS-Zeit abspeichert,
für die
der Ausgangssteuerschalter aus gehalten werden sollte; eine Schaltersteuereinheit,
die den Ausgangssteuerschalter basierend auf der AUS-Zeit, die in
der Zeitabspeichereinheit abgespeichert ist, ein- und ausschaltet;
und eine Zeitänderungseinheit,
die die AUS-Zeit, die in der Zeitabspeichereinheit abgespeichert
ist, ändert,
wobei die Zeitänderungseinheit die
AUS-Zeit erhöht,
wenn die Enderfassungseinheit das Ende der Ausgabe nicht erfasst
und die AUS-Zeit verringert, wenn die Enderfassungseinheit das Ende der
Ausgabe erfasst, in der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter
eingeschaltet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Ziele und Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten
beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung offensichtlicher, genommen in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen, in denen:
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1 ein
Diagramm ist, das beispielhaft eine Konfiguration einer Fahrzeuglampe
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Diagramm ist, das beispielhaft eine Konfiguration einer Enderfassungseinheit
zeigt;
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3A bis 3C Zeitsteuerungsdiagramme
sind, die beispielhaft eine Operation einer Enderfassungseinheit
zeigen;
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4 ein
Flussdiagramm ist, das eine Operation einer Fahrzeuglampe zeigt;
und
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5 ein
Diagramm ist, das ein anderes Beispiel einer Konfiguration einer
Fahrzeuglampe zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Diagramm, das beispielhaft eine Konfiguration einer Fahrzeuglampe 10 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Bezugsspannungsenergiequelle 50 zeigt.
Die Bezugsspannungsenergiequelle 50 ist z.B. eine Batterie
in einem Fahrzeug und führt
der Fahrzeuglampe 10 eine vorbestimmte Gleichspannung zu.
In diesem Beispiel inkludiert die Fahrzeuglampe 10 eine
Lichtquelleneinheit 104 und eine Energiequelleneinheit 100.
In der Fahrzeuglampe 10 des vorliegenden Beispiels ist
es ein Ziel, einen Schaltregler 102 der Energiequelleneinheit 100 bei
geringen Kosten adäquat
zu steuern.
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Die
Lichtquelleneinheit 104 inkludiert ein oder mehr lichtemittierende
Diodenelemente 12. Das lichtemittierende Diodenelement 12 ist
ein Beispiel eines halbleiter-lichtemittierenden Elementes und emittiert
Licht gemäß elektrischer
Energie, die von der Energiequelleneinheit 100 empfangen
wird. Außerdem
kann in einem anderen Beispiel die Fahrzeuglampe 10 eine
Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104 inkludieren, die
parallel verbunden sind.
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Die
Energiequelleneinheit 100 inkludiert einen Schaltregler 102,
eine Diode 210, einen Kondensator 318, eine Enderfassungseinheit 106 und
eine Ausgangssteuereinheit 108. Der Schaltregler 102 inkludiert
einen Ausgangssteuerschalter 312 und einen Transformator 306.
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Der
Ausgangssteuerschalter 312 ist mit einer Primärspule 402 des
Transformators 306 in Reihe verbunden und überträgt intermittierend
einen elektrischen Strom durch Wiederholen von ein und aus gemäß der Steuerung
der Ausgangssteuereinheit 108. Auf diese Weise ändert der
Ausgangssteuerschalter 312 intermittierend den Strom, der
in die Primärspule 402 fließt.
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Der
Transformator 306 hat die Primärspule 402 und eine
Sekundärspule 404.
Wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist,
durchströmt
die Primärspule 402 der
Strom, der von der Bezugsspannungsenergiequelle 50 empfangen
wird. Die Sekundärspule 404 ist
ein Beispiel einer Ausgangsspule und führt elektrische Energie gemäß dem Strom,
der in die Primärspule 402 fließt, der Lichtquelleneinheit 104 über die
Diode 210 zu. In diesem Beispiel akkumuliert die Sekundärspule 404 Energie
gemäß dem Strom,
der in den Ausgangssteuerschalter 312 und die Primärspule 402 fließt, wenn
der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist. Unterdessen
gibt die Sekundärspule 404 elektrische
Energie basierend auf der akkumulierten Energie aus, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 ausgeschaltet ist.
Außerdem
ist die Diode 210 eine Gleichrichtungsdiode, die in einer
Vorwärtsrichtung
zwischen der Sekundärspule 404 und
der Lichtquelleneinheit 104 verbunden ist. Der Strom, der
in die Lichtquelleneinheit 104 fließt, wird durch den Kondensator 318 geglättet.
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Die
Enderfassungseinheit 106 inkludiert eine Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 und
eine Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408.
Die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 identifiziert,
ob die Emission von Energie durch die Sekundärspule 404 beendet
war, basierend auf einer Spannung eines Ausgangsanschlusses der
Sekundärspule 404.
Hier kann identifiziert werden, ob die Emission beendet war, basierend
auf einer Spannung eines Verbindungspunktes zwischen dem Ausgangssteuerschalter 312 und
der Primärspule 402.
Auf diese Weise erfasst die Enderfassungseinheit 106, dass
die Sekundärspule 404 die Ausgabe
elektrischer Energie beendet.
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Die
Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 empfängt ein
Identifikationsergebnis durch die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 von
der Sekundärseitenoperationserfas sungsschaltung 406,
und empfängt
ein Steuersignal für
den Ausgangssteuerschalter 312 von der Ausgangssteuereinheit 108.
Dieses Steuersignal ist ein Signal, den Ausgangssteuerschalter 312 ein-
und auszuschalten.
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Außerdem erfasst
die Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 ein
Identifikationsergebnis in der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
ist, und führt
das erfasste Ergebnis der Ausgangssteuereinheit 108 zu.
Auf diese Weise informiert die Enderfassungseinheit 106 die Ausgangssteuereinheit 108 über einen
Operationsmodus der Sekundärspule 404 in
der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist.
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In
diesem Beispiel informiert die Enderfassungseinheit 106 die
Ausgangssteuereinheit 108 darüber, ob eine Operation der
Sekundärspule 404 entweder
von einem Stromdiskontinuitätsmodus oder
einem Stromkontinuitätsmodus
ist. Hier ist ein Stromdiskontinuitätsmodus ein Modus, in dem die Sekundärspule 404 die
Ausgabe von Energie beendet, z.B. bevor der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
wird. Außerdem
ist ein Stromkontinuitätsmodus
ein Modus, in dem die Sekundärspule 404 die Ausgabe
von Energie nicht beendet, z.B. in der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
wird. Auf diese Weise informiert die Enderfassungseinheit 106 die
Ausgangssteuereinheit 108 darüber, ob die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet.
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Die
Ausgangssteuereinheit 108 besteht aus einem Mikrocomputer,
und inkludiert eine Zeitabspeichereinheit 412, eine Schaltersteuereinheit 410 und eine
Zeitänderungseinheit 414.
Die Zeitabspeichereinheit 412 speichert eine AUS-Zeit ab,
für die
der Ausgangssteuerschalter 312 aus gehalten werden sollte.
In diesem Beispiel ist die Zeitabspeichereinheit 412 ein Zähler, der
einen numerischen Wert entsprechend der AUS-Zeit abspeichert.
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Die
Schaltersteuereinheit 410 führt ein Steuersignal basierend
auf der AUS-Zeit, die in der Zeitabspeichereinheit 412 abgespeichert
ist, dem Ausgangssteuerschalter 312 zu, um den Ausgangssteuerschalter 312 zu
steuern. Auf diese Weise hält
z.B., wenn der Ausgangssteuerschalter 312 ausgeschaltet ist,
die Schaltersteuereinheit 410 den Ausgangssteuerschalter 312 für die AUS-Zeit
aus. Außerdem
berechnet in diesem Beispiel die Schaltersteuereinheit 410 eine
EIN-Zeit, für
die der Ausgangssteuerschalter 312 ein gehalten werden
sollte, basierend auf einer Ausgangsspannung der Energiequelleneinheit 100 oder
des Schaltreglers 102. In diesem Beispiel speichert der
Ausgangssteuerschalter 312 einen numerischen Wert entsprechend
der EIN-Zeit z.B. mit einem Zähler
ab. Wenn der Ausgangssteuerschalter 312 als Nächstes eingeschaltet
wird, hält
die Schaltersteuereinheit 410 dann den Ausgangssteuerschalter 312 für die berechnete
EIN-Zeit ein. Auf diese Weise schaltet die Ausgangssteuereinheit 108 den Ausgangssteuerschalter 312 basierend
auf der berechneten EIN-Zeit und der AUS-Zeit, die in der Zeitabspeichereinheit 412 abgespeichert
ist, ein und aus.
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Außerdem kann
in einem anderen Beispiel die Ausgangssteuereinheit 108 die
EIN-Zeit basierend auf einem elektrischen Strom, der in die Lichtquelleneinheit 104 fließt, berechnen.
In diesem Fall hat die Lichtquelleneinheit 104 ferner z.B.
einen Widerstand, der mit der Lichtquelleneinheit 104 in
Reihe verbunden ist. Somit erfasst die Ausgangssteuereinheit 108 einen
elektrischen Strom, der in die Lichtquelleneinheit 104 fließt, basierend
auf einer Spannung von beiden Enden dieses Widerstands.
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Die
Zeitänderungseinheit 414 ändert die AUS-Zeit,
die in der Zeitabspeichereinheit 412 abgespeichert ist,
gemäß Informa tion
von der Enderfassungseinheit 106. Wenn z.B. Information
von der Enderfassungseinheit 106 empfangen wird, dass eine
Operation der Sekundärspule 404 ein
Stromkontinuitätsmodus
ist, erhöht
die Zeitänderungseinheit 414 die
AUS-Zeit. Wenn Information, dass eine Operation der Sekundärspule 404 ein
Stromdiskontinuitätsmodus
ist, empfangen wird, verringert die Zeitänderungseinheit 414 außerdem die
AUS-Zeit. Wenn die Enderfassungseinheit 106 das Ende einer Ausgabe
in der Zeitsteuerung nicht erfasst, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
ist, erhöht auf
diese Weise die Zeitänderungseinheit 414 die AUS-Zeit.
Wenn die Enderfassungseinheit 106 das Ende einer Ausgabe
erfasst, verringert des weiteren die Zeitänderungseinheit 414 die
AUS-Zeit.
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Gemäß diesem
Beispiel kann deshalb der Schaltregler 102 in einem Stromgrenzmodus
adäquat
betrieben werden. Hier ist ein Stromgrenzmodus ein Operationsmodus,
in dem der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist,
wenn die Sekundärspule 404 Energie
vollständig
emittiert hat. Auf diese Weise kann der Schaltregler 102 effizient
betrieben werden.
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Gemäß diesem
Beispiel ist es außerdem möglich, den
Ausgangssteuerschalter 312 unter Verwendung der Ausgangssteuereinheit 108,
die aus einem preiswerten Mikrocomputer besteht, z.B. ohne Hochgeschwindigkeits-Interruptbehandlungsfunktion,
adäquat
zu steuern. Deshalb kann gemäß diesem
Beispiel die Fahrzeuglampe 10 bei geringen Kosten angeboten
werden.
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In
einem anderen Beispiel kann außerdem z.B.
ein Teil der Enderfassungseinheit 106 aus einem Mikrocomputer
zusammen mit der Ausgangssteuereinheit 108 bestehen. Z.B.
kann ein Teil der Ausgangssteuereinheit 108 auch aus einem
Mikrocomputer bestehen. In diesen Fällen kann der Schaltregler 102 unter
Verwendung eines preiswerten Mikrocomputers in einem Stromgrenzmodus
adäquat
betrieben werden.
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2 ist
ein Diagramm, das beispielhaft eine Konfiguration der Enderfassungseinheit 106 zeigt.
In diesem Beispiel inkludiert die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 der
Enderfassungseinheit 106 eine Vielzahl von Widerständen 702 und 704,
eine Vielzahl von Dioden 706 und 708 und einen Schmidt-Trigger-Inverter 710.
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Die
Vielzahl von Widerständen 702 und 704 unterteilt
die Spannung Vout des Ausgangsanschlusses
der Sekundärspule 404 und
führt sie
dem Schmidt-Trigger-Inverter 710 zu. Die Diode 706 ist zwischen
einem Eingangsanschluss des Schmidt-Trigger-Inverters 710 und einer vorbestimmten
Energiequellenspannung VCC in der Umkehrrichtung
verbunden. Außerdem
ist die Diode 708 zwischen dem Eingangsanschluss des Schmidt-Trigger-Inverters 710 und
einem vorbestimmten Massepotenzial in der Umkehrrichtung verbunden.
Auf diese Weise schützt
die Vielzahl von Dioden 706 und 708 den Eingangsanschluss
des Schmidt-Trigger-Inverters 710.
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Der
Schmidt-Trigger-Inverter 710 führt das Vergleichsergebnis
zwischen der Vielzahl von Widerständen 702 und 704 und
einer vorbestimmten Schwellenspannung der Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 zu.
Auf diese Weise erfasst die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406, dass
die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet. Wenn in diesem Beispiel die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet, gibt die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 ein
H-Signal zu der Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 gemäß einer Spannungsverringerung
des Ausgangsanschlusses der Sekundärspule 404 aus. Wenn
die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie nicht beendet, gibt die Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 außerdem ein
L-Signal aus. Gemäß diesem
Beispiel ist es möglich,
das Ende einer Energieausgabe mit hoher Präzision durch Verwenden des
Schmidt-Trigger-Inverters 710 mit einer niedrigen Schwellenspannung
zu erfassen.
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Die
Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 inkludiert
eine Vielzahl von Schmidt-Trigger-Invertern 716a bis 716c und
eine Vielzahl von Flip-Flops 712 und 714. Die
Vielzahl von Schmidt-Trigger-Invertern 716a bis 716c ist
seriell verbunden. Der Schmidt-Trigger-Inverter 716a in
einer ersten Stufe empfängt
ein Steuersignal für
den Ausgangssteuerschalter 312 (siehe 1)
von der Schaltersteuereinheit 410. Auf diese Weise gibt
der Schmidt-Trigger-Inverter 716b in einer nächsten Stufe
ein normales Signal V2 des Steuersignals
aus, und der Schmidt-Trigger-Inverter 716c in einer letzten Stufe
gibt ein Inversionssignal V3 des Steuersignals aus.
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Die
Vielzahl von Flip-Flops 712 und 714 sind D-Flip-Flops.
Der Flip-Flop 712 empfängt
eine Ausgabe V1 des Schmidt-Trigger-Inverters 710 durch
einen Taktanschluss CK und das Inversionssignal V3 des
Steuersignals durch einen /CLK-Anschluss (einen CLR-Schienenanschluss).
Außerdem
empfangen ein D-Eingangsanschluss und ein /PR-Anschluss (ein PR-Schienensignalanschluss)
des Flip-Flops 712 eine Energiequellenspannung VCC. Hier können die Schmidt-Trigger-Inverter 716a bis 716c ein
reiner Inverter sein.
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In
diesem Fall gibt, wenn ein Eingang V1 ansteigt,
während
das Inversionssignal V3 H ist, der Flip-Flop 712 ein
H-Signal aus. Hier wird das Inversionssignal V3 H,
wenn der Ausgangssteuerschalter 312 aus ist. Außerdem steigt
der Eingang V1 an, wenn die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet. Zu diesem Zweck gibt in diesem
Beispiel der Flip-Flop 712 ein H-Signal aus, wenn die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet, während der Ausgangssteuerschalter 312 aus
ist.
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Der
Flip-Flop 714 empfängt
das normale Signal V2 des Steuersignals
durch einen Taktanschluss CK und einen Q-Ausgang V4 des
Flip-Flops 712 durch einen D-Eingangsanschluss. Ein /CLK-Anschluss und ein
/PR-Anschluss des Flip-Flops 714 empfängt die Energiequellenspannung
VCC. Außerdem
führt der
Flip-Flop 714 einen Q-Ausgang V5 der Zeitänderungseinheit 414 zu.
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In
diesem Fall führt
der Flip-Flop 712 den Q-Ausgang V4 des
Flip-Flops 712 der Zeitänderungseinheit 414 als
Reaktion auf eine ansteigende Flanke des normalen Signals V2 zu. Hier wird das normale Signal V2 H, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 ein
ist. Deshalb führt
der Flip-Flop 714 den Q-Ausgang V4 des
Flip-Flops 712 in der Zeitsteuerung, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist,
der Zeitänderungseinheit 414 zu.
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Wenn
die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet, während der Ausgangssteuerschalter 312 gerade
zuvor aus wird, gibt deshalb der Flip-Flop 714 ein H-Signal
als den Q-Ausgang V5 aus. Auf diese Weise
informiert die Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 die Zeitänderungseinheit 414 über die
Information, dass eine Operation des Schaltreglers 102 (siehe 1) ein
Stromdiskontinuitätsmodus
ist. Wenn z.B. die Spannung des Ausgangsanschlusses der Sekundärspule 404 im
wesentlichen 0V in der Zeitsteuerung ist, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
ist, informiert die Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 die
Zeitänderungseinheit 414 über einen
Stromdiskontinuitätsmodus.
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Wenn
die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie nicht beendet, während der Ausgangssteuerschalter 312 gerade
zuvor im Aus ist, gibt der Flip-Flop 714 außerdem ein
L-Signal als den Q-Ausgang V5 aus. Auf diese
Weise informiert die Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408 die Zeitänderungseinheit 414 über die
Information, dass eine Operation des Schaltreglers 102 ein
Stromkontinuitätsmodus
ist. Gemäß diesem
Beispiel ist es möglich,
einen Operationsmodus des Schaltreglers 102 adäquat zu
erfassen.
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In
einem anderen Beispiel kann hier auch eine Spannung des Ausgangsanschlusses
der Sekundärspule 404 durch
z.B. einen Interrupt eines Mikroprozessors erfasst werden. Da die
Fahrzeuglampe 10 Spannungserfassung mit einer Präzision nicht mehr
als z.B. ungefähr
500 ns erfassen muss, kann jedoch in diesem Fall ein Hochgeschwindigkeits-Mikrocomputer
nicht weniger als z.B. ungefähr
120 MHz in einigen Fällen
erforderlich sein, wenn eine Interruptverzögerung betrachtet wird (z.B.
ungefähr
60 Takte in 30 Zuständen
mit zwei Takten pro einem Zustand). Es steigen jedoch die Kosten
von Fahrzeuglampe 10 wegen einem derartigen Hochgeschwindigkeits-Mikrocomputer.
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Außerdem ist
es denkbar, dass die Ausgangssteuereinheit 108 (siehe 1)
aus einer dedizierten PWM-(Impulsbreitenmodulation, pulse-width modulation)
Steuerschaltung ohne die Verwendung eines Mikrocomputers besteht.
Die PWM-Steuerschaltung ist jedoch Schaltungstechnik in großem Maßstab, da
sie einen Komparator und einen Op-Verstärker oder einen dedizierten
PWMIC inkludiert. Deshalb erhöhen
sich auch in diesem Fall die Kosten von Fahrzeuglampe 10.
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In
diesem Beispiel erfasst jedoch die Enderfassungseinheit 106,
ob eine Operation der Sekundärspule 404 ein
Stromdiskontinuitätsmodus
oder ein Stromkontinuitätsmodus
ist, unter Verwendung der Sekundärseitenoperationserfassungsschaltung 406 und
der Ein-Zeitsteuerungsüberprüfungsschaltung 408,
die aus preiswerten Schaltungselementen bestehen können. Dann ändert die
Ausgangssteuereinheit 108 die AUS-Zeit in dem Steuersignal
basierend auf einem Erfassungsergebnis der Enderfassungseinheit 106.
Gemäß diesem
Beispiel kann deshalb, da ein Hochgeschwindigkeitsinterrupt nicht
erforderlich ist, die Ausgangssteuerregion 108 aus einem preiswerten
Mikrocomputer hergestellt werden. Auf diese Weise ist es auch möglich, die
Fahrzeuglampe 10 bei geringen Kosten vorzusehen. Ferner
kann die Fahrzeuglampe 10 durch Zusammenstellung der Ausgangssteuereinheit 108 mit
einem Mikrocomputer miniaturisiert werden.
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Außerdem kann
dieser Mikrocomputer ein Mikrocomputer sein, der gemeinsam mit der
anderen Steuereinheit in dem Fahrzeug verwendet wird. Z.B. kann
dieser Mikrocomputer ferner einen Drehring und eine automatische
Nivellierung eines adaptiven Frontbeleuchtungssystems steuern. Auf
diese Weise kann die Zahl von Komponenten in der Steuereinheit des
Fahrzeugs reduziert werden.
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3A bis 3C sind
Zeitsteuerungsdiagramme, die beispielhaft eine Operation der Enderfassungseinheit 106 zeigen. 3A zeigt
eine Operation der Enderfassungseinheit 106 im Fall eines Stromkontinuitätsmodus.
Da der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist, während die
Sekundärspule 404 elektrische
Energie ausgibt, steigt in diesem Fall das normale Signal V2 des Steuersignals an, während der Ausgang V1 des Schmidt-Trigger-Inverters 710 L ist.
Deshalb geben die Flip-Flops 712 und 714 das L-Signal
als die Q-Ausgänge
V4 und V5 aus.
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3B zeigt
eine Operation der Enderfassungseinheit 106 im Fall eines
Stromdiskontinuitätsmodus.
Da der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet wird, nachdem
die Sekundärspule 404 die Ausgabe
elektrischer Energie beendet, steigt in diesem Fall das normale
Signal V2 des Steuersignals an, nachdem
der Ausgang V1 des Schmidt-Trigger-Inverters 710 in
H invertiert ist. Deshalb gibt der Flip-Flop 712 ein Impulssignal
als Reaktion auf einen Anstieg des Ausgangs V1 als
den Q-Ausgang V4 aus. Dann gibt der Flip-Flop 714 das
H-Signal als Re aktion auf einen Anstieg des normalen Signals V2 basierend auf diesem Impulssignal aus.
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3C zeigt
eine Operation der Enderfassungseinheit 106, wenn in dem
Ausgangsanschluss der Sekundärspule 404 in
einem Stromdiskontinuitätsmodus
Resonanz generiert wird. Wenn Resonanz in dem Ausgangsanschluss
der Sekundärspule 404 generiert
wird, schwingt der Ausgang V1 des Schmidt-Trigger-Inverters 710 in Übereinstimmung mit
dieser Resonanz mit. Der Q-Ausgang V4 des Flip-Flops 712 wird
jedoch in der Zeitsteuerung gelöscht,
wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist.
Für diesen
Zweck hält,
nachdem der Flip-Flop 714 den D-Eingang in Synchronisation mit der Zeitsteuerung
verriegelt, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
ist, der Flip-Flop 714 den Wert des Q-Ausgangs V5, während
der Ausgangssteuerschalter 312 von aus zu ein geschaltet wird.
Obwohl Resonanz in einem Strom oder einer Spannung des Ausgangsanschlusses
der Sekundärspule 404 generiert
wird, z.B. nachdem die Sekundärspule 404 die
Ausgabe elektrischer Energie beendet, kann in diesem Fall die Resonanz
adäquat
von einer Spannungsschwankung durch eine Operation der Sekundärspule 404 unterschieden
werden. Deshalb kann gemäß diesem
Beispiel ein Operationsmodus des Schaltreglers 102 adäquat erfasst
werden.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das beispielhaft eine Operation der Fahrzeuglampe 10 zeigt.
In diesem Beispiel setzt die Schaltersteuereinheit 410 zuerst
den Vorgabewert einer Zielspannung Vset im Gegensatz
zu der Ausgangsspannung der Sekundärspule 404 und die
EIN-Zeit Ton und AUS-Zeit Toff in dem Steuersignal
(S102). In diesem Fall wird der Vorgabewert der AUS-Zeit Toff in der Zeitabspeichereinheit 412 abgespeichert.
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Dann
gibt die Schaltersteuereinheit 410 einen Impuls des Steuersignals
basierend auf der eingestellten EIN-Zeit Ton und AUS-Zeit Toff aus (S104), und liest eine Ausgangsspannung
Vr, die von der Energiequelleneinheit 100 oder
dem Schaltregler 102 ausgegeben wird (S106).
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Wenn
die Ausgangsspannung Vr höher als die
Zielspannung Vset ist (S108: JA), verringert
die Schaltersteuereinheit 410 die EIN-Zeit Ton durch Dekrementieren
eines numerischen Wertes entsprechend der EIN-Zeit Ton um eins (S110).
Auf diese Weise wird Energie, die in der Sekundärspule 404 akkumuliert
ist, gemäß einem
Impuls des Steuersignals verringert, und somit wird die Ausgangsspannung
der Sekundärspule 404 verringert.
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Wenn
die Ausgangsspannung Vr kleiner als die
Zielspannung Vset ist (S108: NEIN), erhöht die Schaltersteuereinheit 410 außerdem die
EIN-Zeit Ton durch Inkrementieren eines numerischen Wertes entsprechend
der EIN-Zeit Ton um eins (S112). Auf diese Weise wird Energie, die
in der Sekundärspule 404 akkumuliert
ist, gemäß einem
Impuls des Steuersignals erhöht,
und somit wird die Ausgangsspannung der Sekundärspule 404 erhöht. Für diesen Zweck
kann gemäß diesem
Beispiel die Ausgangsspannung des Schaltreglers 102 in Übereinstimmung mit
der Zielspannung Vset adäquat gesteuert werden.
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Als
Nächstes
erfasst die Enderfassungseinheit 106, ob eine Operation
des Schaltreglers 102 ein Stromkontinuitätsmodus
ist (S114). Wenn er in einem Stromkontinuitätsmodus ist (S114: Ja), inkrementiert die
Zeitänderungseinheit 414 den
numerischen Wert entsprechend der AUS-Zeit Toff in
der Zeitabspeichereinheit 412 um eins (S116). Auf diese
Weise erhöht die
Zeitänderungseinheit 414 die
AUS-Zeit Toff um die Zeitsteuerung zu verzögern, wenn
der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist. Außerdem bringt
die Zeitänderungseinheit 414 eine
Operation des Schaltreglers 102 nahe zu einem Stromgrenzmodus.
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Wenn
eine Operation des Schaltreglers 102 nicht ein Stromkontinuitätsmodus
ist (S114: Nein), dekrementiert die Zeitänderungseinheit 414 den
numerischen Wert entsprechend der AUS-Zeit Toff um eins
(S118). Auf diese Weise verringert die Zeitänderungseinheit 414 die
AUS-Zeit Toff um die Zeitsteuerung zu beschleunigen,
wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist.
In diesem Fall bringt die Zeitänderungseinheit 414 auch
eine Operation des Schaltreglers 102 nahe zu einem Stromgrenzmodus.
Für diesen
Zweck kann gemäß diesem
Beispiel der Schaltregler 102 adäquat in einem Stromgrenzmodus
betrieben werden.
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Dann
setzt die Schaltersteuereinheit 410 geänderte neue EIN-Zeit Ton und AUS-Zeit
Toff (S120), und kehrt dann zu dem S104
zurück,
um einen Impuls des nächsten
Steuersignals auszugeben (S104). Gemäß diesem Beispiel kann der
Schaltregler 102 adäquat
gesteuert werden.
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Außerdem kann
in den Schritten S110 oder S112 die Schaltersteuereinheit 410 die
EIN-Zeit Ton um einen vorbestimmten Wert abgesehen von eins ändern. Ferner
kann in den Schritten S116 oder S118 die Zeitänderungseinheit 414 die
AUS-Zeit Toff um einen vorbestimmten Wert
abgesehen von eins ändern.
Wenn die Enderfassungseinheit 106 das Ende einer Ausgabe
in der Zeitsteuerung nicht erfasst, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet ist,
kann z.B. die Zeitänderungseinheit 414 den
numerischen Wert, der in der Zeitabspeichereinheit 412 gespeichert
ist, um den ersten vorbestimmten Modifikationswert ändern. Wenn
die Enderfassungseinheit 106 das Ende einer Ausgabe in
der Zeitsteuerung erfasst, wenn der Ausgangssteuerschalter 312 eingeschaltet
ist, kann außerdem
die Zeitänderungseinheit 414 den
numerischen Wert, der in der Zeitabspeichereinheit 412 gespeichert
ist, um den zweiten vorbestimmten Modifikationswert in der entgegengesetzten
Richtung von dem, wo das Ende der Ausgabe nicht erfasst ist, ändern.
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5 ist
ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Konfiguration einer
Fahrzeuglampe 10 zeigt. Außerdem wird die Erläuterung
der Konfiguration von 5 mit dem gleichen Bezugszeichen
wie 1 mit Ausnahme der Komponenten, die nachstehend
erörtert
werden, weggelassen, da die Konfiguration des gleichen Bezugszeichens
die gleiche oder ähnliche
Funktion hat. In diesem Beispiel inkludiert die Fahrzeuglampe 10 eine
Vielzahl von Lichtquelleneinheitn 104a und 104b,
die parallel verbunden sind. Die Lichtquelleneinheiten 104 sind
ein Beispiel einer Last, die mit einer Energiequelleneinheit 100 verbunden
ist.
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Die
Energiequelleneinheit 100 inkludiert eine Vielzahl von
Dioden 210a und 210b und eine Vielzahl von Kondensatoren 318a und 318b in
Entsprechung zu der Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104a und 104b.
Außerdem
inkludiert die Energiequelleneinheit 100 ferner Lichtquellenseitenschalter 212a und 212b entsprechend
der Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104a und 104b.
Die Lichtquellenseitenschalter 212 verbinden einen Schaltregler 102 mit
der entsprechenden Lichtquelleneinheit 104, wenn eingeschaltet.
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Eine
Ausgangssteuereinheit 108 inkludiert ferner eine Auswahlsteuereinheit 416.
Die Auswahlsteuereinheit 416 wählt sequenziell jede aus der
Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104a und 104b,
und schaltet den Lichtquellenseitenschalter 212 entsprechend
der gewählten
Lichtquelleneinheit 104 ein. In diesem Beispiel wählt eine
Zeitänderungseinheit 414 sequenziell
die anschließende
Lichtquelleneinheit 104, wann immer ein Ausgangssteuerschalter 312 ausgeschaltet
wird, in Synchronisation mit einer Operation des Ausgangssteuerschalters 312.
In diesem Fall führt
eine Sekundärspule 404 elektrische
Energie der Lichtquelleneinheit 104 zu, die durch die Auswahlsteuereinheit 416 ausgewählt ist.
Auf diese Weise führt
die Energiequelleneinheit 100 sequenziell elektrische Energie
zu jeder aus der Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104a und 104b zu.
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Hier
in diesem Beispiel speichert eine Zeitabspeichereinheit 412 eine
Vielzahl von AUS-Zeit ab, die jeweils jeder aus der Vielzahl von
Lichtquelleneinheiten 104a und 104b entspricht.
Eine Schaltersteuereinheit 410 schaltet den Ausgangssteuerschalter 312 basierend
auf der AUS-Zeit entsprechend der Lichtquelleneinheit 104 ein
und aus, die durch die Auswahlsteuereinheit 416 ausgewählt wird.
In diesem Fall ändert
die Zeitänderungseinheit 414 auch die
AUS-Zeit entsprechend der Lichtquelleneinheit 104, die
durch die Auswahlsteuereinheit 416 ausgewählt ist,
basierend auf der Ausgabe der Enderfassungseinheit 106.
Für diesen
Zweck kann gemäß diesem
Beispiel, obwohl elektrische Energie der Vielzahl von Lichtquelleneinheiten 104a und 104b sequenziell
zugeführt
wird, der Schaltregler 102 adäquat gesteuert werden. Außerdem berechnet
in diesem Beispiel eine Schaltersteuereinheit 410 eine EIN-Zeit, für die der
Ausgangssteuerschalter 312 ein gehalten werden sollte basierend
auf der Ausgangsspannung der Sekundärspule 404.