-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Technisches
Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungssteuerschaltung
für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung und
insbesondere eine Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung, die
aufgebaut ist zum Steuern der Beleuchtung einer Halbleiterlichtquelle,
die aus einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung ausgebildet
ist.
-
Im
Stand der Technik ist als die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung die
Ausrüstung
unter Verwendung einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung wie
zum Beispiel einer LED (lichtemittierende Diode) oder Ähnlichem
als Lichtquelle bekannt. Auch ist die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung dieses
Typs mit einer Beleuchtungssteuerschaltung ausgerüstet, die die
Beleuchtung der LED steuert. Beim Aufbauen des Hauptscheinwerfers
unter Verwendung der LED als einer Lichtquelle können als Modi einer Kombination der
LED und der Beleuchtungssteuerschaltung für die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung (Energieversorgungsschaltung)
zum Steuern der Beleuchtung der LED der Modus (Einleitungsantrieb),
in welchem die Beleuchtungssteuerschaltung für die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung (Energieversorgungsschaltung)
quer über
eine Vielzahl von serienverbundenen LEDs verbunden ist und dann
derselbe Strom auf alle LEDs von einer Beleuchtungssteuerschaltung
für die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung (Energieversorgungsschaltung)
angewendet wird, der Modus, in welchem die Einheit zum EIN-schalten einer LED oder
einer Vielzahl von serienverbundenen LEDs durch eine Beleuchtungssteuerschaltung
für die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung mehrmals
vorgesehen ist, und andere angewendet werden.
-
Falls
der Hauptscheinwerfer in Übereinstimmung
mit irgendeinem der obigen Modi aufgebaut ist, muss bzw. müssen die
LEDs) auf das Substrat oder Ähnliches
gepackt werden. Wenn jedoch die Hand des Arbeiters etc. beim Packen
der LED s) auf das Substrat oder Ähnliches elektrostatisch aufgeladen ist,
wird in einigen Fällen
eine durch die statische Elektrizität erzeugte Überspannung auf die LEDs) angewendet,
was zu einem Beschädigen
der LED führt.
-
Daher
wurde, um die LED vor statischer Elektrizität zu schützen, vorgeschlagen, den Kondensator,
den Widerstand und die Zenerdiode parallel zu der LED zu verbinden
(siehe JP-A-11-331494
(Seite 3 bis Seite 4; 1)).
-
Unterdessen,
nachdem der Hauptscheinwerf er unter Verwendung einer Vielzahl von
LEDs als einer Lichtquelle aufgebaut ist durch Packen einer Vielzahl
von LEDs auf das Substrat oder Ähnliches,
wird das Lichtintensitätsverteilungsverhalten
des Hauptscheinwerfers verändert,
wenn ein Teil der LEDs beschädigt
wird. Daher muss eine Funktion, den Fahrer davon in Kenntnis zu
setzen, dass die LED beschädigt
ist, wenn irgendeine der LEDs beschädigt ist, hinzugefügt werden.
Mit anderen Worten, in dem Fall, in dem der Hauptscheinwerfer durch
eine Vielzahl von LEDs aufgebaut ist, ist es, wenn nur ein Teil der
LEDs beschädigt
ist und die verbleibenden LEDs noch EIN-geschaltet werden, schwierig
für den
Fahrer, zu wissen, dass ein Teil der LEDs beschädigt ist basierend auf einer Änderung
des Beleuchtungsintensitätsverteilungs-Verhaltens des Hauptscheinwerfers.
-
Beim
Erfassen des Beschädigtwerdens
von LEDs wird normalerweise überhaupt
kein Strom zu der LED geführt,
wenn die Verdrahtung der LED beispielsweise unterbrochen ist. Wenn
demnach ein Stromsensor zum Erfassen, dass der Strom reduziert wird
oder Null wird, vorgesehen ist und dann eine Indikatorlampe EIN-geschaltet
wird basierend auf einem erfassten Ausgang dieses Sensors, kann
die Indikatorlampe den Fahrer von der Tatsache in Kenntnis setzen,
dass die LED beschädigt
ist.
-
RESÜMEE DER
ERFINDUNG
-
Jedoch,
trotz der Tatsache, dass erfasst wird, dass kein Strom zugeführt wird,
um das Beschädigtsein
der LED zu erfassen, kann manchmal das Beschädigtsein der LED nicht erfasst
werden. Insbesondere, wenn die Verdrahtung (Leiterbahn), die mit der
LED verbunden ist, unterbrochen ist, kann die Unterbrechung bzw.
der Ausfall der LED erfasst werden durch Erfassen der Tatsache,
dass der LED kein Strom zugeführt
wird. Jedoch, wenn die Unterbrechung in dem LED-Gehäuse
erzeugt wird, kann eine solche Unterbrechung manchmal nicht erfasst
werden. Beispielsweise in dem Fall, in dem der die lichtemittierende
Einrichtung bildende Halbleiterchip und die parallel zu dem Halbleiterchip
verbundene Zenerdiode in dem LED-Gehäuse untergebracht sind, wird der
Strom noch über
die Zenerdiode geführt,
selbst wenn entweder der Halbleiterchip oder der Verbindungsdraht
beschädigt
oder unterbrochen wird. Daher kann manchmal eine solche Unterbrechung
nicht erfasst werden.
-
Insbesondere,
da dem Halbleiterchip kein Strom zugeführt wird, wenn ein solcher
Halbleiterchip im LED-Gehäuse beschädigt ist,
wird eine Belastung der Energie-Versorgungsschaltung
verringert und demnach steigt eine über das LED-Gehäuse anlegende
Spannung an. Wenn die ansteigende Spannung eine Vorwärtsspannung
der LED übersteigt
und dann eine Zenerspannung der Zenerdiode erreicht, beginnt der
Strom durch die Zenerdiode zu fließen und demnach ändert sich
die dem LED-Gehäuse
zugeführte
Spannung von der Vorwärtsspannung
der LED zur Zenerspannung. Wenn N LED-Gehäuse in Serie verbunden sind, ändert sich
die über
die gesamten LED-Gehäuse
angelegte Spannung von der Vorwärtsspannung × N zu (Vorwärtsspannung × (N–1) + die
Zenerspannung. Wenn der Strom durch die Zenerdiode fließt, führt die
Energieversorgungsschaltung die Steuerung aus, um jeweiligen LEDs denselben
Strom zuzuführen.
Als ein Ergebnis wird eine hohe Spannung über das LED-Gehäuse angelegt,
in welchem der Halbleiterchip beschädigt ist, dann nimmt ein Energieverbrauch
in einem solchen LED-Gehäuse
bedingt durch die hohe Spannung zu und dann wird in manchen Fällen der
thermische Durchbruch der Zenerdiode verursacht. Die Zenerspannung
wird um die thermische Durchbruchspannung der Zenerdiode verringert
und wird thermisch stabil bei einer Spannung, die niedriger ist
als die Vorwärtsspannung
der LED.
-
Das
heißt,
wenn die Verbindung nicht in der Verdrahtung, sondern im LED-Gehäuse erzeugt
wird, in welchem die Zenerdiode als statischer Schutz verwendet
wird, setzt sich der Stromfluss über
die Zenerdiode fort. Wenn demnach der Stromsensor zum Erfassen,
dass der LED kein Strom zugeführt
wird, vorgesehen ist, kann manchmal das Beschädigtsein der LED nicht fehlerfrei
erfasst werden.
-
Eine
oder mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erfassen zuverlässig eine Unterbrechung einer
Halbleiterlichtquelle, zu welcher ein statisches Schutzelement parallel
verbunden ist.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
umfasst eine Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung eine
Steuervorrichtung zum Steuern eines Stroms und einer an eine Halbleiterlichtquelle
angelegten Spannung während
des Verwendens einer Eingangsspannung als eine Beleuchtungsenergie
der Halbleiterlichtquelle; und eine Unterbrechungserfassungsvorrichtung
zum Ausgeben eines Unterbrechungserfassungssignals, wenn der Strom
der Halbleiterlichtquelle einen außergewöhnlichen Wert zeigt; wobei
unter einer Bedingung, dass N (N ist eine positive ganze Zahl) Halbleiterlichtquellen
serienverbunden sind und auch ein statisches Schutzelement jeweils
zu den N Halbleiterlichtquellen parallel geschaltet ist, die Steuervorrichtung
eine maximale an die N Halbleiterlichtquellen angelegte Spannung
innerhalb eines Bereichs von (eine Vorwärtsspannung der Halbleiterlichtquelle × N) zu
(eine Vorwärtsspannung
der Halbleiterlichtquelle × (N–1) + eine
Betriebsspannung des statischen Schutzelementes).
-
(Wirkung)
Wenn die Unterbrechung in irgendeiner Halbleiterlichtquelle der
N Halbleiterlichtquellen auftritt, wird die Last der Steuervorrichtung beleuchtet
und die über
die N Halbleiterlichtquellen angelegte Spannung zeigt eine ansteigende
Tendenz. Jedoch kann die maximale, an die N Halbleiterlichtquellen
angelegte Spannung innerhalb eines Bereichs begrenzt werden von
(die Vorwärtsspannung der
Halbleiterlichtquelle × N)
zu (die Vorwärtsspannung
der Halbleiterlichtquelle × (N–1) + die
Betriebsspannung des statischen Schutzelementes), der Spannungsanstieg
in den N Halbleiterlichtquellen kann unterdrückt werden, und es kann unterdrückt werden,
dass die Spannung über
eine Betriebsspannung des statischen Schutzelementes des unterbrochenen
Halbleiters hinaus ansteigt. Demnach fließt kein Strom durch das der
unterbrochenen Halbleiterlichtquelle hinzugefügte statische Schutzelement
und daher wird ein Unterbrechungserfassungssignal von der Unterbrechungserfassungsvorrichtung
ausgegeben, wenn der Strom der Halbleiterlichtquelle einen außergewöhnlichen
Wert zeigt, z.B., wenn der Strom reduziert wird um kleiner zu sein
als ein festgelegter Strom, oder wenn der Strom Null wird. Als ein
Ergebnis kann, selbst wenn die Unterbrechung in der Verdrahtung
innerhalb der Halbleiterlichtquelle (z.B. die Halbleiterchip- oder
die Verbindungsverdrahtung) oder der mit der Halbleiterlichtquelle
verbundenen Verdrahtung auftreten, eine solche Unterbrechung der
Halbleiterlichtquelle fehlerfrei erfasst werden. Auch kann, weil
der Strom nicht durch das statische, der ausgefallenen Halbleiterlichtquelle
hinzugefügte, Schutzelement
fließt,
eine thermische Beschädigung des
statischen Schutzelementes verhindert werden.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
umfasst eine Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung eine
Steuervorrichtung zum Steuern eines Stroms und einer Spannung, die
an N (N ist eine positive ganze Zahl) Halbleiterlichtquellen-angelegt
wird, in einem Zustand, dass die N serienverbundenen Halbleiterlichtquellen,
zu welchen ein statisches Schutzelement jeweils parallel verbunden
ist, als eine Last verwendet wird; eine Unterbrechungserfassungsvorrichtung
zum Ausgeben eines Unterbrechungserfassungssignals, wenn der Strom
der N Halbleiterlichtquellen einen außergewöhnlichen Wert zeigt; und N Hilfsunterbrechungserfassungsvorrichtungen
zum Ausgeben des Unterbrechungserfassungssignals, wenn eine Spannung über die
N Halbleiterlichtquellen verringert wird, um jeweils niedriger zu
sein als die Vorwärtsspannungen
der N Halbleiterlichtquellen.
-
(Wirkung)
In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen in
einer vollständigen
Reihe angetrieben werden, kann, wenn die Anzahl der Halbleiterlichtquellen
(LEDs), die in Reihe verbunden sind, groß wird, die an die N Halbleiterlichtquellen
angelegte Spannung nicht gesteuert durch die Steuervorrichtung in
ausreichender Weise beschränkt
werden wegen einer Variation der Vorwärtsspannung oder der Betriebsspannung
des statischen Schutzelementes oder des Temperaturverhaltens. In
einem solchen Fall wird, wenn der Strom der Halbleiterlichtquelle
einen außergewöhnlichen
Wert zeigt, z.B., wenn der Strom reduziert wird um kleiner zu sein
als ein festgelegter Strom, oder wenn der Strom Null wird, bis ein
Strom durch das der unterbrochenen Halbleiterlichtquelle zugefügte statische
Schutzelement zu fließen
beginnt, nachdem die Halbleiterlichtquelle unterbrochen worden ist,
das Unterbrechungserfassungssignal von der Unterbrechungserfassungsvorrichtung
ausgegeben. Daher kann, selbst wenn die Unterbrechung in der Verdrahtung
innerhalb der Halbleiterlichtquelle (z.B. dem Halbleiterchip oder
der Verbindungsverdrahtung), oder in der mit der Halbleiterlichtquelle
verbundenen Verdrahtung auftritt, eine solche Unterbrechung der
Halbleiterlichtquelle sicher erfasst werden. Wenn demgegenüber das
statische Schutzelement beispielsweise bedingt durch einen durch
das mit der unterbrochenen Halbleiterlichtquelle verbundene statische
Schutzelement fließenden
Strom thermisch beschädigt
wird, wird die Spannung über
die Halbleiterlichtquelle reduziert, um niedriger zu sein als die
Vorwärtsspannung.
Wenn demnach durch die Hilfsunterbrechungserfassungsvorrichtung
erfasst wird, dass diese Spannung über die Halbleiterlichtquellen
auf niedriger reduziert wird als die Vorwärtsspannung, kann die Unterbrechung
der Halbleiterlichtquelle gewiss erfasst werden.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
umfasst eine Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeug-Beleuchtungsausrüstung eine Steuervorrichtung
zum Steuern eines Stroms und einer Spannung, die an N (N ist eine
positive ganze Zahl) Halbleiterlichtquellen in einem Zustand angelegt
wird, dass die N in Serie verbundenen Halbleiter- Lichtquellen, an welche jeweils ein
statisches Schutzelement parallel verbunden ist, als eine Last verwendet
werden; eine Unterbrechungserfassungsvorrichtung zum Ausgeben eines
Unterbrechungserfassungssignals, wenn ein Strom der N Halbleiterlichtquellen
einen außergewöhnlichen
Wert zeigt; eine Vielzahl von Spannungsabfallerfassungsvorrichtungen
zum Erfassen, dass eine Gesamtsumme von Spannungen über eine
Vielzahl von Halbleiterlichtquellen verringert wird auf niedriger
als eine Gesamtsumme von Vorwärtsspannungen
der Vielzahl von Halbleiterlichtquellen während des Auswählens einer
Vielzahl von Halbleiterlichtquellen aus den N Halbleiterlichtquellen
als ein überwachtes
Objekt; und eine Spannungsabfalllogikvorrichtung zum Ausgeben einer
logischen Summe erfasster Ausgangsgrößen der Vielzahl von Spannungsabfallerfassungsvorrichtungen
als das Unterbrechungserfassungssignal.
-
(Wirkung)
In dem Fall, in dem eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen in
einer vollständigen
Reihe angetrieben werden, kann die über die N Halbleiterlichtquellen
angelegte Spannung, wenn die Anzahl der Halbleiterlichtquellen (LEDs),
die in Serie verbunden sind, groß wird, nicht ausreichend begrenzt
werden gesteuert durch die Steuervorrichtung während einer Variation der Vorwärtsspannung
oder der Betriebsspannung des statischen Schutzelementes oder des
Temperaturverhaltens. In einem solchen Fall wird, wenn der Strom
der Halbleiterlichtquelle einen außergewöhnlichen Wert zeigt, z.B.,
wenn der Strom reduziert wird auf niedriger als einen festgelegten
Strom oder wenn der Strom Null wird, bis ein Strom durch das an
der unterbrochenen Halbleiterlichtquelle angebrachte statische Schutzelement
zu fließen
beginnt, nachdem die Halbleiterlichtquelle getrennt worden ist,
das Unterbrechungserfassungssignal von der Unterbrechungserfassungsvorrichtung ausgegeben.
Demnach kann, obwohl die Unterbrechung in der Verdrahtung innerhalb
(z.B. auf dem Halbleiterchip oder in der Verbindungsverdrahtung) der
Halbleiterlichtquelle oder in der mit der Halbleiterlichtquelle
verbundenen Verdrahtung aufritt, eine solche Unterbrechung der Halbleiterlichtquelle
sicher erfasst werden. Wenn demgegenüber das statische Schutzelement
beispielsweise thermisch beschädigt wird
bedingt durch den durch das mit der unterbrochenen Halbleiterlichtquelle
verbundene statische Schutzelement fließenden Strom, wird die Spannung über die
Halbleiterlichtquelle reduziert auf niedriger als die Vorwärtsspannung.
Dann wird, in dem Fall, in dem mehrere Halbleiterlichtquellen, z.B.
zwei oder mehr Halbleiterlichtquellen aus den N Halbleiterlichtquellen,
als ein überwachtes
Objekt angeordnet sind, wenn die Unterbrechung in irgendeiner Halbleiterlichtquelle
des überwachten
Objektes auftritt, die Gesamtsumme der Spannungen über die
Halbleiterlichtquellen als dem erfassten Objekt reduziert auf niedriger
als eine Gesamtsumme der Vorratsspannungen mehrere Halbleiterlichtquellen.
Daher kann, wenn durch eine Vielzahl von Spannungsabfallüberwachungsvorrichtungen
erfasst wird, dass eine Gesamtsumme der Spannungen über eine
Vielzahl von Halbleiterlichtquellen reduziert wird auf niedriger
als eine Gesamtsumme der Vorwärtsspannungen
von mehreren Halbleiterlichtquellen und dann eine logische Summe
erfasster Ausgangsgrößen einer
Vielzahl von Spannungsabfallerfassungsvorrichtungen ausgegeben wird,
die Unterbrechung der Halbleiterlichtquellen fehlerfrei erfasst
werden. Auch kann, da mehrere Halbleiterlichtquellen als überwachtes
Objekt angeordnet sind, eine Vereinfachung der Struktur und eine
Reduzierung der Anzahl von Verdrahtungen erreicht werden bezogen
auf den Fall, in dem eine einzelne Halbleiterlichtquelle als überwachtes
Objekt ausgewählt
ist.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
umfasst die Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung ferner
eine Vielzahl von Steuervorrichtungen und eine Vielzahl von Unterbrechungserfassungsvorrichtungen,
die vorgesehen sind, um der Vielzahl von Halbleiterlichtquellen
in einem Zustand zu entsprechen, dass die N in Serie verbundenen
Halbleiterlichtquellen in Serie vorgesehen sind; und eine Überwachungserfassungslogikvorrichtung
zum Ausgeben einer logischen Summe erfasster Ausgangsgrößen der
Vielzahl von Unterbrechungserfassungsvorrichtungen als Unterbrechungserfassungssignal.
-
(Wirkung)
Eine Vielzahl von Steuervorrichtungen und eine Vielzahl von Unterbrechungserfassungsvorrichtungen
sind in Entsprechung zu einer Vielzahl von Halbleiterlichtquellen
vorgesehen und dann wird eine logische Summe der erfassten Ausgangsgrößen einer
Vielzahl von Unterbrechungserfassungsvorrichtungen von der Unterbrechungserfassungslogikvorrichtung
ausgegeben. Daher kann sicher erfasst werden, dass die Unterbrechung
in irgendeiner Halbleiterlichtquelle aufgetreten ist.
-
Wie
aus der vorangehenden Erläuterung
ersichtlich, schließen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung einen oder mehrere der folgenden Vorteile
ein. In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
kann die Unterbrechung der Halbleiterlichtquelle sicher erfasst
werden und auch die thermische Beschädigung des statischen Schutzelementes
kann verhindert werden.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
kann selbst in dem Zustand, dass eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen
in einer Reihe angetrieben werden, es sicher erfasst werden, dass
die Unterbrechung in irgendeiner Halbleiterlichtquelle auftritt.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
kann selbst in dem Zustand, dass eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen
in einer Reihe angetrieben werden, sicher erfasst werden, dass die
Unterbrechung in irgendeiner Halbleiterlichtquelle auftritt und
auch eine Vereinfachung des Aufbaus und eine Reduzierung der Anzahl
von Verdrahtungen können
erreicht werden im Gegensatz zu dem Fall, in dem eine Halbleiterlichtquelle
als überwachtes
Objekt ausgewählt
ist.
-
In Übereinstimmung
mit einer oder mehreren Ausführungsformen
kann in einem Zustand, in dem eine Vielzahl von Halbleiterlichtquellen
vorgesehen ist, es sicher erfasst werden, dass die Unterbrechung in
irgendeiner Halbleiterlichtquelle auftritt.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Es
zeigt:
-
1 ein
Blockschaltungsdiagramm einer Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung, eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigend;
-
2 ein
Schaltungsdiagramm einer Energieversorgungsschaltung;
-
3 ein
Blockschaltungsdiagramm einer Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung, eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigend;
-
4 ein
Schaltungsdiagramm einer durch N serienverbundene LEDs aufgebauten
Halbleiterlichtquelle; und
-
5 ein
Schaltungsdiagramm eines LED-Gehäuses,
das durch die N serienverbundenen LEDs aufgebaut ist und mit einer
Energieversorgungsschaltung verbunden ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Als
nächstes
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele erläutert. 1 ist
ein Blockschaltungsdiagramm einer Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung und
zeigt eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2 ist ein
Schaltungsdiagramm einer Energieversorgungsschaltung. 3 ist
ein Blockschaltungsdiagramm einer Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung und
zeigt eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein
Schaltungsdiagramm einer Halbleiterlichtquelle, aufgebaut durch
N serienverbundene LEDs. 5 ist ein Schaltungsdiagramm
eines LED-Gehäuse,
das aufgebaut wird durch N serienverbundene LEDs und mit einer Energieversorgungsschaltung verbunden
ist.
-
In
diesen Figuren ist eine Beleuchtungssteuerschaltung 10 für die Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung aufgebaut,
um vier Energieversorgungsschaltungen 14 zu haben, die
vier LEDs 12 jeweils als Element der Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung (lichtemittierende
Ausrüstung)
zugeordnet sind. Das heißt, eine
Energieversorgungsschaltung 14 ist für eine LED 12 vorgesehen.
-
Wie
in 2 gezeigt, ist jede Energieversorgungsschaltung 14 aufgebaut,
um einen Transformator T zu haben, Kondensatoren Cl, C2, eine Diode D1,
einen PMOS-Transistor bzw. Leistungs-MOS-Feldeffekttransistor 16,
eine Steuerschaltung 18 und einen Unterbrechungserfassungs-NPN-Transistor 20.
Eingangsanschlüsse 22, 24 sind
mit Energieversorgungseingangsanschlüssen 26, 28 jeweils
verbunden und die LED 12 und ein Stromerfassungswiderstand
R1 sind in Serie verbunden und zwischen Ausgangsanschlüssen 30, 32 eingefügt. Der
Energieversorgungseingangsanschluss 26 ist an einen Plus-Anschluss
einer Batterieenergieversorgung angeschlossen und der Energieversorgungseingangsanschluss 28 ist
an einen Minus-Anschluss der Batterieenergieversorgung angeschlossen.
-
Jede
LED 12 ist in einem LED-Gehäuse 34 installiert
als die Halbleiterlichtquelle, die durch die lichtemittierende Halbleitereinrichtung
aufgebaut wird. Beispielsweise eine Zenerdiode 36 ist in
Sperrrichtung parallel zu der LED 12 verbunden als statisches
Schutzelement. In diesem Fall können
statt der Zenerdiode 36 als das statische Schutzelement
auch ein Kondensator, ein Widerstand oder ähnliches verwendet werden.
Auch kann jede LED 12 aufgebaut sein als Lichtquelle für verschiedene
Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung
wie zum Beispiel dem Hauptscheinwerfer, das Brems- und Rücklicht,
die Fahrtrichtungsanzeigelampe und Ähnliches.
-
Ein
Kollektor des Unterbrechungserfassungs-NPN-Transistors 20 ist
mit einem externen Verbindungsanschluss 38 verbunden und
auch eine LED 40 ist mit den externen Verbindungsanschlüssen 38 verbunden.
Die LED 40 ist mit dem Plus-Anschluss der Batterieenergieversorgung über einen Widerstand
R2 angeschlossen und befindet sich im Führerhaus als eine Anzeigelampe.
-
Jede
Energieversorgungsschaltung 14 ist als eine Steuervorrichtung
aufgebaut, die einen Strom und eine Spannung steuert, welche an
eine LED 12 angelegt werden während des Verwendens einer zwischen
den Eingangsanschlüssen 22, 24 angelegten
Batteriespannung als Leuchtenergie jeder LED 12. Auch ist
jede Energieversorgungsschaltung 14 aufgebaut, um eine
solche Steuerung auszuführen, dass
ein spezifizierter Strom, z.B. ein Nennstrom, jeder LED 12 zugeführt wird,
und zum Begrenzen der maximalen, an jede LED angelegten Spannung
innerhalb eines spezifizierten Bereiches, während die LED 12 EIN-geschaltet
ist.
-
Beispielsweise
in dem Fall, in dem eine LED 12 jeder Energieversorgungsschaltung 14 zugeordnet
ist, begrenzt eine solche Energieversorgungsschaltung 14 die
maximale an eine LED 12 angelegte Spannung innerhalb eines
Bereichs von der Vorwärtsspannung
der LED 12 zu der Zenerspannung der Zenerdiode 36 (eine
Betriebsspannung des statischen Schutzelementes).
-
Demgegenüber begrenzt
in dem Fall, in dem N LEDs 12 (N ist eine positive ganze
Zahl) jeder Energieversorgungsschaltung 14 zugeordnet sind
und jeweilige LEDs 12 in Serie zueinander verbunden sind,
eine solche Energieversorgungsschaltung 14 die maximale
an die N LEDs 12 angelegte Spannung innerhalb eines Bereichs
von der Vorwärtsspannung der
LED 12 × N
zu (die Vorwärtsspannung
der LED 12 × (N–1) + die
Zenerspannung der Zenerdiode 36).
-
Mit
anderen Worten, wenn die Unterbrechung innerhalb der LED 12,
z.B. die Unterbrechung im Halbleiterchip, der Verbindungsverdrahtung
oder Ähnlichem
der LED 12, auftritt, um die Last der Energieversorgungsschaltung 14 zu
verringern, kann unterdrückt
werden, dass die über
die Zenerdiode 36 anliegende Spannung die Zenerspannung
der Zenerdiode 36 übersteigt.
-
Wenn
daher irgendein LED 12 einer Vielzahl von LEDs 12 getrennt
bzw. unterbrochen wird, wird die Belastung der dieser unterbrochenen
LED 12 entsprechenden Energieversorgungsschaltung 14 verringert
und demnach zeigt eine Ausgangsspannung der Energieversorgungsschaltung 14 eine
Anstiegstendenz, obwohl die maximal an die LEDs 12 der
Energieversorgungsschaltung 14 angelegte Spannung innerhalb
des spezifizierten Bereichs begrenzt ist. Als eine Folge davon wird
niemals eine Spannung, die die Zenerspannung übersteigt, über die Zenerdiode 36 angelegt
und demnach fließt
kein Strom durch die Zenerdiode 36, selbst wenn die Unterbrechung innerhalb
der LED 12 auftritt.
-
Demgegenüber, wenn
die LED 12 getrennt wird, wird der durch den widerstand
R1 fließende Strom
niedriger als ein festgelegter Wert oder wird Null, demnach hat
dieser durch den Widerstand R1 fließende Strom einen außergewöhnlichen
Wert. Daher wird beispielsweise eine verglichene Ausgangsgröße ausgegeben
von einem Komparator (nicht dargestellt), welcher den durch den
Widerstand R1 fließenden
Strom mit dem festgelegten Wert vergleicht, in der Steuerschaltung 18,
dann wird der NPN-Transistor 20 ansprechend auf diese verglichene
Ausgangsgröße EIN-geschaltet, und dann
wird eine Unterbrechungserfassung von dem NPN-Transistor 20 ausgegeben.
In diesem Fall bilden der Unterbrechungserfassungswiderstand R1,
die Steuerschaltung 18 und der NPN-Transistor 20 eine
Unterbrechungserfassungsvorrichtung.
-
Der
Strom wird der LED 40 zugeführt, sobald der NPN-Transistor 20 EIN-geschaltet
wird, und dann wird die als eine Anzeigelampe dienende LED 40 AUS-geschaltet.
Daher kann die LED 40 den Fahrer über die Tatsache informieren,
dass die LED 12 unterbrochen wurde.
-
Da
die Kollektoren jeweiliger NPN-Transistoren 20 gegenseitig
ODER-verbunden sind, und dann an den externen Verbindungsanschluss 38 angeschlossen
sind, kann jede Energieversorgungsschaltung 14 eine logische
Summe der Ausgangsgrößen der
jeweiligen NPN-Transistoren 20 als das Verbindungserfassungssignal
ausgeben. In diesem Fall bildet eine verdrahtete ODER-Schaltung
zum ODER-Verbinden der Kollektoren jeweiliger NPN-Transistoren 20 eine
Unterbrechungserfassungslogikvorrichtung, die die logische Summe
der Ausgangsgröße jeweiliger
NPN-Transistoren 20 als Unterbrechungserfassungssignal
ausgibt. Wenn demnach der NPN-Transistor 20 in
irgendeiner Energieversorgungsschaltung 14 der vier Energieversorgungsschaltungen 14 EIN-geschaltet
wird, kann das Aufleuchten der LED 40 den Fahrer in Bezug
auf die Tatsache informieren, dass irgendeine LED 12 unterbrochen
war.
-
Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 erläutert. In
dieser Ausführungsform
sind als die Beleuchtungssteuerschaltung für Fahrzeugbeleuchtungsausrüstung zum
Antreiben einer Vielzahl von LEDs 12 in einer Reihe acht
LEDs 12 zueinander serienverbunden und dann sind beide
Endseiten der serienverbundenen LEDs 12 mit einer Energieversorgungsschaltung 14 verbunden.
Auch sind Spannungsüberwachungsanschlüsse 42, 44 46 alle zwei
LEDs von acht LEDs 12 und vier Spannungsabfallerfassungsschaltungen 48 vorgesehen
während der
jeweiligen Verwendung zweier LEDs 12 als Überwachungsobjekt.
-
Die
erste Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 ist zwischen
dem Ausgangsanschluss 30 der Energieversorgungsschaltung 14 und
den Spannungsüberwachungsanschlüssen 42 verbunden.
Die zweite Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 ist zwischen
dem Spannungsüberwachungsanschluss 42 und
dem Spannungsüberwachungsanschluss 44 verbunden.
Die dritte Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 ist zwischen
dem Spannungsüberwachungsanschluss 44 und
dem Spannungsüberwachungsanschluss 46 verbunden.
Die vierte Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 ist zwischen dem
Spannungsüberwachungsanschluss 46 und dem
Ausgangsanschluss 32 der Energieversorgungsschaltung 14 verbunden.
Jede Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 ist aufgebaut
als eine Spannungsabfallerfassungsvorrichtung zum Erfassen, dass
eine Gesamtsumme von Spannungen über zwei
LEDs 12 niedriger reduziert worden ist als eine Gesamtsumme
von Vorwärtsspannungen
von zwei LEDs 12.
-
Insbesondere
ist jede Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 aufgebaut,
um Widerstände
R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 zu haben, eine Zenerdiode Z2, einen PNP-Transistor 50 und
NPN-Transistoren 52, 54.
Auch sind Kollektoren der NPN-Transistoren 54 zueinander
ODER-verbunden und dann mit dem externen Verbindungsanschluss 38 verbunden.
-
Jede
Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 überwacht die Spannung über zwei
LEDs 12 als das überwachte
Objekt. Wenn eine Gesamtsumme von Spannungen über zwei LEDs 12 die
Zenerspannung der Zenerdiode Z2 übersteigt,
entscheidet die Spannungsabfallerfassungsschaltung, dass in keiner der
beiden LEDs 12 eine Unterbrechung auftritt und beide LEDs 12 normal
betrieben werden. Demnach wird der PNP-Transistor 50 EIN-geschaltet, der NPN-Transistor 52 wird
AUS-geschaltet und der NPN-Transistor 54 wird AUS-geschaltet.
Als ein Ergebnis wird der LED 40, die als Anzeigelampe
dient, kein Strom zugeführt
und demnach befindet sich die LED 40 in einem nicht-operativen Zustand.
-
Demgegenüber, wenn
eine Unterbrechung in irgendeiner der beiden LEDs 12 auftritt
und auch eine Gesamtsumme der Spannungen über zwei LEDs kleiner ist als
die Zenerspannung der Zenerdiode Z2, wird der PNP-Transistor 50 AUS-geschaltet.
-
Insbesondere,
wenn die Unterbrechung in der LED 12, z.B. die Unterbrechung
innerhalb des LED-Gehäuses 34 auftritt,
wird die Belastung der Energieversorgungsschaltung 14 verringet
und daher zeigt die Ausgangsspannung der Energieversorgungsschaltung 14 eine
ansteigende Tendenz. Zu diesem Zeitpunkt führt die Energieversorgungsschaltung 14 die
Steuerung aus zum Begrenzen der Maximalspannung der Ausgangsspannung
innerhalb des spezifizierten Bereichs. In der Situation, dass die
Anzahl der LEDs 12, die mit der Energieversorgungsschaltung 14 verbunden
ist, zunimmt, kann manchmal die maximale Spannung nicht gesteuert
durch die Energieversorgungsschaltung 14 innerhalb des spezifizierten
Bereichs beschränkt
werden aufgrund von entweder einer Schwankung in der Vorwärtsspannung
der LED 12 oder der Zenerspannung der Zenerdiode 36 oder
ihrem Temperaturverhalten. In einem solchen Fall wird beim Aufkommen
eines Anstiegs in der Ausgangsspannung der Energieversorgungsschaltung 14,
der bedingt ist durch die Unterbrechung irgendeiner LED 12,
der Strom der Zenerdiode 36 zugeführt, an die die unterbrochene
LED verbunden ist, um den thermischen Durchbruch der Zenerdiode
zu bewirken. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Spannung über die
Zenerdiode 36 auf die Spannung ab, die niedriger ist als
die Vorwärtsspannung der
LED 12.
-
Wenn
demgemäss
die Spannung über
die LED 12 verringert wird, weil die mit der ausgefallenen LED
verbundene Zenerdiode thermisch durchbricht, wird der PNP-Transistor 50 AUS-geschaltet. Dann, wenn
der PNP-Transistor 50 AUS-geschaltet ist, wird ein NPN-Transistor 52 AUS-geschaltet
und der NPN-Transistor 54 wird
EIN-geschaltet. Dann, wenn der NPN-Transistor 54 EIN-geschaltet
ist, wird das Unterbrechungserfassungssignal von dem NPN-Transistor 54 ausgegeben,
so dass der Strom der LED 40, die als Anzeigelampe dient,
zugeführt wird,
und dann die LED 40 EIN-geschaltet
wird. Als ein Ergebnis, kann die LED 40 den Fahrer in Bezug auf
die Tatsache informieren, dass eine Unterbrechung in irgendeiner
LED 12 aufgetreten ist.
-
Auch
kann, weil die Kollektoren der NPN-Transistoren 54 zueinander
ODER-verbunden sind und an den externen Verbindungsanschluss 38 verbunden
sind, jede Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 eine logische
Summe der Ausgangsgrößen der
NPN-Transistoren 54 als das Unterbrechungserfassungssignal
ausgeben. IN diesem Fall bildet die verdrahtete ODER-Schaltung für das ODER-Verbinden
der Kollektoren jeweiliger NPN-Transistoren 54 gemeinsam
eine Spannungsabfallerfassungslogikvorrichtung, die die logische
Summe der Ausgangsgrößen jeweiliger NPN-Transistoren 54 als
Unterbrechungserfassungssignal ausgibt. Wenn demnach der NPN-Transistor 54 in
irgendeiner Spannungsabfallerfassungsschaltung 48 der vier
Spannungsabfallerfassungsschaltungen 48 EIN-geschaltet
wird, kann das Beleuchten der LED 40 den Fahrer über die
Tatsache informieren, dass irgendeine LED 12 von den acht LEDs 12 unterbrochen
worden ist.
-
Wenn
hier die Unterbrechung der mit der LED 12 verbundenen Verdrahtung
auftritt, fließt
kein Strom durch den Widerstand R1 und dann wird der NPN-Transistor 20 EIN-geschaltet.
Daher kann eine solche Unterbrechung der mit der LED 12 verbundenen
Verdrahtung fehlerfrei erfasst werden.
-
Auch
wird, wenn die Unterbrechung in den mit den Spannungsüberwachungsanschlüssen 42, 44, 46 verbundenen
Leitungen auftritt, der PNP-Transistor 15 AUS-geschaltet.
Daher kann wie die Unterbrechung des LED-Gehäuses 34 auch die Unterbrechung
der mit den Spannungsüberwachungsanschlüssen 42, 44, 46 verbundenen
Verdrahtungen erfasst werden.
-
Auch
werden in der vorliegenden Ausführungsform
zwei LEDs 12 als überwachtes
Objekt ausgewählt.
Demnach kann die Anzahl der Spannungsabfallerfassungsschaltungen 48 eher
reduziert werden als in dem Fall, in dem eine LED 12 als überwachtes
Objekt ausgewählt
ist, und auch die Anzahl der Verdrahtungen, die zu den Spannungsüberwachungsschaltungen 48 der
Spannungsüberwachungsanschlüsse 42, 44, 46 verwendet
werden, kann reduziert werden.
-
Auch
kann eine solche Konfiguration verwendet werden, während eine
LED 12 als überwachtes
Objekt verwendet wird, dass eine Hilfsunterbrechungserfassungsschaltung
als eine Hilfsunterbrechungserfassungsvorrichtung, die das Unterbrechungserfassungssignal
ausgibt, wenn die Spannung über
die LED 12 niedriger reduziert wird als die Vorwärtsspannung, über jede
LED 12 verbunden wird. In diesem Fall, wenn die Zenerdiode,
deren Zenerspannung niedriger ist als in dem Fall, in dem zwei LEDs 12 als
erfasstes Objekt ausgewählt
sind, als die Zenerdiode Z2 verwendet wird, kann eine solche Unterbrechungserfassungsschaltung
durch Verwenden der ähnlichen
Schaltungskonfiguration aufgebaut sein.
-
In
den obigen Ausführungsformen
wird als die Halbleiterlichtquelle, die als Last der Energieversorgungsschaltung 14 dient,
die Lichtquelle beschrieben, die durch Installieren einer LED und
einer Zenerdiode 36 in dem LED-Gehäuse 34 aufgebaut ist. Hier,
wie in 4 gezeigt, kann eine solche Konfiguration verwendet
werden, dass mehrere (N) serienverbundene LEDs 12 in einem
LED-Gehäuse 35 untergebracht
sind und dann die Zenerdiode 36 parallel über die
N serienverbundenen LEDs 12 verbunden ist. In diesem Fall,
wenn eine Zenerdiode mit der Zenerspannung, die größer ist
als eine Gesamtsumme der Vorwärtsspannungen
der N LEDs 12 als Zenerdiode 36 verwendet wird,
können
auch Vorteile ähnlich denen
der oben beschriebenen Ausführungsformen erzielt
werden.
-
Auch
kann auf das Aufbauen der Halbleiterlichtquelle agierend als Last
der Energieversorgungsschaltung 14 eine solche Konfiguration
verwendet werden, dass, wie in 5 gezeigt,
eine Endseite mehrere (N) serienverbundener LED-Gehäuse 34 oder
LED-Gehäuse 35 mit
dem Ausgangsanschluss 30 der Energieversorgungsschaltung 14 verbunden
ist und auch die andere Endseite davon mit dem Ausgangsanschluss 23 der
Energieversorgungsschaltung 14 über den Widerstand R1 verbunden
ist.