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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft eine Lichtemissionsvorrichtung
und insbesondere eine Lichtemissionsvorrichtung für ein
Fahrzeug, die eine Halbleiter-Lichtemissionseinrichtung enthält.
Die Offenbarung betrifft des Weiteren eine Beleuchtungsschaltung
zum Anschalten der Halbleiter-Lichtemissionseinrichtung.
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HINTERGRUND
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Bei
einer Lichtemissionseinrichtung für ein Fahrzeug wird eine
Halbleiter-Lichtemissionseinrichtung, wie beispielsweise eine LED
(Leuchtdiode), als eine Lichtquelle eingesetzt. Eine Beleuchtungs-Steuerschaltung
zum Steuern von Funktion der LED ist an der Beleuchtungseinrichtung
für ein Fahrzeug dieses Typs angebracht.
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Bei
einigen Beleuchtungs-Steuerschaltungen wird ein Schaltregler eingesetzt,
um eine Ausgangsspannung für die LED auf Basis des Stroms der
LED zu steuern. Der Schaltregler steuert die Ausgangsspannung so,
dass bewirkt wird, dass unabhängig davon, ob die LED in
Reihe oder parallel mit dem Schaltregler verbunden sind, ein vorgegebener Strom
zu jeder LED fließt.
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In
einigen Fällen, in denen ein Ausgang des Schaltreglers
kurzgeschlossen oder geerdet ist, nimmt jedoch eine Last des Schaltreglers
so zu, dass es mit einer zu hohen Leistungsbelastung zu einem Ausfall
kommt. Bei einem Schaltregler eines sogenannten Flyback-Typs beispielsweise
wird in einigen Fällen, in denen der Ausgang des Schaltreglers
aufgrund einer Trennung geöffnet wird, eine Ausgangsspannung
zu hoch.
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Daher
ist vorgeschlagen worden, die Ausgangsspannung des Schaltreglers
abzusenken, wenn ein abnormaler Zustand an der Ausgangsseite des
Schaltreglers erfasst wird (siehe beispielsweise japanisches Patentdokument
JP-A-2004-134147 ).
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Wenn
der Ausgangsanschluss des Schaltreglers einen Erdfehler erzeugt,
wird der abnormale Zustand an der Ausgangsseite des Schaltreglers
erzeugt. Selbst wenn der Erdfehler an einem der Abschnitte zwischen
den LED erzeugt wird, kann der Erdfehler jedoch nicht erfasst werden.
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Es
ist beispielsweise vorgeschlagen worden, einen gesamten LED-Block
als eine Last des Schaltreglers festzulegen und die Ausgangsspannung
des Schaltreglers zu reduzieren, wenn ein abnormaler Zustand über
den gesamten LED-Block erzeugt wird. Selbst wenn jedoch der Erdfehler
in einem beliebigen der Abschnitte zwischen den LED erzeugt wird,
kann daher der Erdfehler nicht erfasst werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Offenbarung wendet sich den erwähnten Problemen
zu und betrifft unter anderem das Erfassen eines Erdfehlers mehrerer
Erfassungs-Zielabschnitte in Abschnitten, die mit Elektroden von
Halbleiter-Lichtquellen verbunden sind. Verschiedene Merkmale und
Vorteile werden aus der Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen
und den Patentansprüchen auf einfache Weise ersichtlich.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Lichtemissionsvorrichtung,
die einen Lichtquellenblock mit Halbleiter-Lichtquellen, die in
Reihe miteinander verbunden sind, einen Widerstand, der parallel
mit beliebigen der Halbleiter-Lichtquellen verbunden ist, die den
Lichtquellenblock bilden, und mit zwei Erfassungs-Zielabschnitten
in Abschnitten verbunden ist, die mit jeweiligen Elektroden der
Halbleiter-Lichtquellen verbunden sind, und eine Erdfehler-Erfassungsschaltung
umfasst, die mit einem der zwei Erfassungs-Zielabschnitte verbunden
ist, der an einer Erdpotentialseite angeordnet ist. Einer der Anschlüsse
des Lichtquellenblocks ist mit einer Stromquelle verbunden, und
der andere Anschluss ist geerdet. Die Erdfehler-Erfassungsschaltung
ist so eingerichtet, dass auf Basis einer Spannung des Erfassungs-Zielabschnitts
an der Erdpotentialseite erfasst, das ein Erdfehler in einem der
zwei Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt wird.
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Wenn
der Erdfehler in einem der zwei Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt
wird, die mit den jeweiligen Elektroden der Halbleiter-Lichtquellen
verbunden sind, wird die Spannung des Erfassungs-Zielabschnitts,
in dem der Erdfehler erzeugt wird, zu der Erdspannung geändert.
Indem die Änderung der Spannung des Erfassungs-Zielabschnitts,
der das Erdpotential haben soll, über die Erdfehler-Erfassungsschaltung
erfasst wird, ist es möglich, zu erfassen, dass der Erdfehler
in einem der zwei Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt wird, die mit
den jeweiligen Elektroden der Halbleiter-Lichtquellen verbunden
sind. Des Weiteren ist der Widerstand nicht parallel zu jeder der
Halbleiter-Lichtquellen vorhanden. Stattdessen ist vorgesehen, dass
nur eine bestimmte der Halbleiter-Lichtquellen das Erfassungs-Ziel
zum Erfassen des Erdfehlers ist. Daher ist es möglich,
die Anzahl von Bauteilen sowie die Kos ten gegenüber dem
Fall zu reduzieren, in dem der Widerstand parallel zu allen der
Halbleiter-Lichtquellen vorhanden ist.
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Bei
einigen Ausführungen können andere Merkmale enthalten
sein. So sind beispielsweise gemäß einem zweiten
Aspekt alle Halbleiter-Lichtquellen, mit denen der Widerstand parallel
verbunden ist, und der Widerstand in einem anderen Körperelement als
einem Körperelement angeordnet, in dem die Halbleiter-Lichtquellen
angeordnet sind. Ein Überzugelement ist an einem Teil einer
Schaltung angebracht, die die Halbleiter-Lichtquelle, mit der der
Widerstand verbunden ist, parallel mit dem Widerstand verbindet.
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Wenn
einige der Halbleiter-Lichtquellen, mit denen der Widerstand parallel
verbunden ist, in dem Körperelement angeordnet sind, das
sich von dem Körperelement unterscheidet, in dem die anderen Halbleiter-Lichtquellen
angeordnet sind, und wenn angenommen wird, das die Erzeugung des
Erdfehlers auf einen Abstand zu der Stromquelle zurückzuführen
ist, kann selbst dann Erzeugung des Erdfehlers in einem Teil der
Schaltung verhindert werden, die einige der Halbleiter-Lichtquellen
mit dem Widerstand verbindet, wenn der Teil der gleichen Schaltung in
andere Bauteile in der Beleuchtungseinrichtung oder einer Fahrzeugkarosserie
in einer Baugruppe eingesetzt ist. Selbst wenn das Körperelement,
in dem einige der Halbleiter-Lichtquellen und der Widerstand angeordnet
sind, bewegt werden kann, ist es möglich, zu verhindern,
dass der Erdfehler in einem Teil der Schaltung erzeugt wird, die
einige der Halbleiter-Lichtquellen mit dem Widerstand verbindet.
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Gemäß einem
dritten Aspekt sind mehrere Widerstände an einem Knoten
vorhanden, der zwischen die jeweiligen Halbleiter-Lichtquelle geschaltet ist.
Die Widerstände bilden ein Widerstandselement, das die
Stromquelle mit der Erdfehler-Erfassungsschaltung verbindet, und
sie sind über jeden der Erfassungs-Zielabschnitte, die
mit Elektroden der jeweiligen Halbleiter-Lichtquellen zu verbinden
sind, in Reihe miteinander verbunden.
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Wenn
der Erdfehler in einem beliebigen der Erfassungs-Zielabschnitte
erzeugt wird, die mit den jeweiligen Elektroden der Halbleiter-Lichtquellen
verbunden sind, wird die Spannung des Erfassungs-Zielabschnitts,
in dem der Erdfehler erzeugt wird, so geändert, dass er
das Erdpotential hat, und die Spannung des Erfassungs-Zielabschnitts,
der mit der Erdfehler-Erfassungsschaltung verbunden ist, wird ebenfalls
so geändert, dass er das Erdpotential hat. Indem die Änderung
der Spannung über die Erdfehler-Erfassungsschaltung erfasst
wird, ist es möglich, die Erzeugung des Erdfehlers in jedem
Erfassungs-Zielabschnitt zu erfassen, der mit jeder der Elektroden
der Halbleiter-Lichtquellen verbunden ist.
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Einige
Ausführungen weisen einen oder mehrere der folgenden Vorteile
auf. Gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich,
zu erfassen, dass der Erdfehler in einem der zwei Erfassungs-Zielabschnitte
in den Abschnitten erzeugt wird, die mit den jeweiligen Elektroden
der Halbleiter-Lichtquellen verbunden sind.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt ist es möglich, zu verhindern, dass der
Erdfehler in einem Teil der Schaltung erzeugt wird, die einige der
Halbleiter-Lichtquellen, mit denen der Widerstand verbunden ist,
parallel mit dem Widerstand verbindet.
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Gemäß dem
dritten Aspekt ist es möglich, zu erfassen, dass der Erdfehler
in einem beliebigen der Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt wird,
die mit den jeweiligen Elektroden der Halbleiter-Lichtquellen verbunden
sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Lichtemissionsvorrichtung
gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung zeigt,
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2 ist
ein Schema, das einen Schaltungsaufbau eines Gleichstromwandlers
zeigt,
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3 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine LED in
ein Körperelement eingesetzt ist, das in einer Halterung
ausgebildet ist,
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4 ist ein Wellenformdiagramm zum Erläutern
eines Zustandes der Spannung und des Stroms an einem Ausgangsanschluss
und einem Knoten,
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5 ist
ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Lichtemissionsvorrichtung
gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung zeigt,
und
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6 ist
ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer Lichtemissionsvorrichtung
gemäß einem dritten Beispiel der Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Beispiele
gemäß der Erfindung werden im Folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Eine
Lichtemissionsvorrichtung 10 enthält, wie in 1 gezeigt,
einen Gleichstromwandler 12, einen Widerstand R1, einen
Lichtquellenblock 14 und eine Erdfehler-Erfassungs schaltung 16.
Der Gleichstromwandler 12, der Widerstand R1 und die Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 sind
an einer Leiterplatte 18 angebracht. Der Lichtquellenblock 14 enthält
LED 1, 2, 3, 4 und 5, die in Reihe miteinander verbunden sind. Die
LED 1 und 2 sind an einem Körperelement 20 angebracht,
das in einer Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist, und die LED
3 bis 5 sind an einem anderen Körperelement 22 angebracht,
das in der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist.
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Der
Gleichstromwandler 12 ist, wie in 2 gezeigt,
beispielsweise als ein Schaltregler vom sog. Flyback-Typ ausgeführt,
der eine Spule L1, Kondensatoren C1, C2 und C3, einen NMOS-Transistor
Q1, einen Transformator T1, eine Diode D1 und eine Steuerschaltung 24 enthält.
Beide Anschlüsse des Kondensators C1 sind mit Eingangsanschlüssen 26 und 28 verbunden,
und beide Anschlüsse des Kondensators C3 sind mit Ausgangsanschlüssen 30 und 32 verbunden.
Der Eingangsanschluss 26 ist mit einem positiven Anschluss
einer Fahrzeugbatterie (eine Gleichstromquelle) 36 über
einen Schalter 34 verbunden, und der Eingangsanschluss 28 ist
mit einem negativen Anschluss der Fahrzeugbatterie 36 verbunden
und geerdet. Der Ausgangsanschluss 30 ist mit einer Anode
der LED 1 des Lichtquellenblocks 14 verbunden und der Ausgangsanschluss 32 ist
mit einer Kathode der LED 5 des Lichtquellenblocks 14 verbunden.
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Die
Steuerschaltung 24 ist als eine integrierte Schaltung ausgeführt
und hat beispielsweise die Funktion einer Recheneinrichtung, und
die Steuerschaltung dient dazu, ein Schaltsignal (ein Impulssignal)
entsprechend einem Programm zu erzeugen, um das erzeugte Schaltsignal
(Impulssignal) als ein Steuersignal an den NMOS-Transistor Q1 anzulegen und
den Schaltvorgang des NMOS-Transistors Q1 so zu steuern, dass die
Spannung des Ausgangsanschlusses 30 konstant ist.
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Die
Spule L1 und die Kondensatoren C1 und C2 bilden ein Rauschfilter
eines π-Typs zum Beseitigen von Schaltrauschen einer Stromleitung
und dienen dazu, die von dem Eingangsanschluss angelegte Gleichspannung
zu glätten und die geglättete Gleitspannung an
eine Primärseite des Transformators T1 anzulegen. Wenn
die Gleichspannung an den Transformator T1 angelegt wird, führt
der NMOS-Transistor Q1 einen Schaltvorgang entsprechend dem Schaltsignal
durch. Wenn der NMOS-Transistor Q1 beispielsweise angeschaltet wird,
wird die geglättete Gleichspannung als elektromagnetische
Energie einer Primärwicklung des Transformators T1 gespeichert.
Wenn der NMOS-Transistor Q1 abgeschaltet wird, wird die gespeicherte
elektromagnetische Energie über eine Sekundärwicklung
des Transformators T1 entladen. Die entladene elektromagnetische
Energie wird durch die Diode D1 gleichgerichtet, und wird über
den Kondensator C3 geglättet und so in eine Gleichspannung umgewandelt.
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Der
Gleichstrom, der dem Gleichstromwandler 12 zugeführt
wird, wird in elektromagnetische Energie umgewandelt und dann in
Gleichstrom umgewandelt, der den LED 1 bis 5 zugeführt
wird. Es kann ein Gleichstromwandler vom Boot-Up-Typ oder Boot-Down-Typ
zusätzlich zu dem Schaltregler vom Flyback-Typ eingesetzt
werden.
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Einer
der Anschlüsse des Lichtquellenblocks 14 ist mit
der Fahrzeugbatterie 36 über den Ausgangsanschluss 30,
den Gleichstromwandler 12, den Eingangsanschluss 26 und
den Schalter 34 verbunden, und sein anderer Anschluss ist
mit dem Ausgangsanschluss 32 geerdet. Die LED 1 bis 5 bilden den
Lichtquellenblock 14, der als eine Halbleiter-Lichtquelle
in eine Ausgangsschleife des Gleitstromwandlers 12 eingesetzt
ist.
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Die
Anode der LED 1 ist mit dem Ausgangsanschluss 30 verbunden,
und ein Knoten (ein Verbindungsanschluss) 38 der LED 2
und 3 ist mit einem der Anschlüsse des Widerstandes R1
verbunden. Ein Überzugselement 42 mit einer isolierenden
Eigenschaft ist an einem Zuleitungsdraht 40 angebracht,
der als eine Leitung zur Verbindung der Anode der LED 1 mit dem
Ausgangsanschluss 30 dient. Ein Überzugselement 46 mit
einer isolierenden Eigenschaft ist an dem Zuleitungsdraht 44 angebracht, der
als eine Leitung zur Verbindung des Knotens 38 mit der
Kathode der LED 2 dient. Ein Überzugselement 50 mit
einer isolierenden Eigenschaft ist an einem Zuleitungsdraht 48 angebracht,
der als eine Leitung zur Verbindung des Knotens 38 mit
einer Anode der LED 3 dient.
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Die
LED 1 und 2 sind an dem Körperelement 20 angebracht,
das sich von dem Körperelement 22 unterscheidet,
an dem die LED 3 bis 5 angebracht sind. Die Körperelemente 20 und 22 sind über
eine vertikale Trennwand in einer Halterung 150 als ein gemeinsamer
Anbringungsabschnitt der Halterung 150 ausgebildet, die
aus Kunststoff besteht, wie dies beispielsweise in 3 dargestellt
ist. Licht, das von jeder der LED 1 und 2 emittiert wird, die an
dem Körperelement 20 angebracht sind, wird über
einen Reflektor 52, der als ein Parabolzylinder geformt
ist, schräg, nach vorne und seitlich von einem Fahrzeug ausgestrahlt.
Licht, das von jeder der LED 3 bis 5 emittiert wird, die an dem
Körperelement 22 angebracht sind, wird über
einen Reflektor 54, der als ein Parabolzylinder geformt
ist, stärker schräg, nach vorn und seitlich von
dem Fahrzeug ausgestrahlt.
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In
diesem Fall sind die Überzugselemente 42, 46 und 50 an
den Zuleitungsdrähten 40, 44 bzw. 48 angebracht.
Wenn die Körperelemente 20 und 22 in
einer Beleuchtungsvorrichtung angeordnet werden, ist es selbst dann
möglich, zu verhindern, dass die Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 einen
Erdfehler über andere Bauteile in der Beleuchtungsvorrichtung oder
der Fahrzeugkarosserie erzeugen, wenn die Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 in
die anderen Bauteile in der Beleuchtungsvorrichtung oder der Fahrzeugkarosserie
eingesetzt werden.
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Der
Lichtquellenblock 14 ist nicht auf einen Einzeltyp beschränkt,
sondern es können mehrere Lichtquellenblöcke 15 parallel
zueinander verbunden sein. Des Weiteren können die Leuchtdioden
LED 1 bis 5 als Lichtquellen verschiedener Beleuchtungsvorrichtungen
für Fahrzeuge ausgeführt sein, so beispielsweise
eines Scheinwerfers, eines Brems- und Rücklichts, einer
Nebelleuchte oder einer Blinkleuchte.
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Einer
der Anschlüsse des Widerstandes R1 ist mit dem Ausgangsanschluss 30 verbunden,
und sein anderer Anschluss ist mit dem Knoten 38 verbunden
und parallel mit dem LED 1 und 2 verbunden. Das heißt,
bei den Abschnitten, die jeweils mit den Elektroden der LED 1 bis
5 verbunden sind, sind der Zuleitungsdraht 40, der die
Anodenelektrode der LED 1 mit dem Ausgangsanschluss 30 verbindet, und
die Zuleitungsdrähte 44 und 48, die die
Kathodenelektrode der LED 2 über den Knoten 38 mit
der Anodenelektrode der LED 3 verbinden, als Erfassungs-Zielabschnitte
festgelegt. Beide Anschlüsse des Widerstandes R1 sind mit
dem Ausgangsanschluss 30 und dem Knoten 38 verbunden,
die mit den Erfassungs-Zielabschnitten verbunden sind.
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Die
Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 enthält einen
Komparator 56 und Widerstände R11, R12, R13 und
R14. Eine Anschlussseite des Widerstandes R11 ist mit Vref verbunden,
eine Anschlussseite des Widerstandes R12 ist geerdet, eine Anschlussseite
des Widerstandes R13 ist mit dem Knoten 38 und dem Widerstand
R1 verbunden, und eine Anschlussseite des Widerstandes R14 ist geerdet. Eine
Spannung, die gewonnen wird, indem Vref über die Widerstände
R11 und R12 geteilt wird, wird dem Komparator 56 als eine
Bezugsspannung Vth bereitgestellt, und eine Spannung, die gewonnen
wird, indem eine Spannung V1 des Bezugspunktes 38 über die
Widerstände R13 und R14 geteilt wird, wird dem Komparator 56 als
eine Erdfehler-Erfassungsspannung Vs bereitgestellt. Der Komparator 56 vergleicht die
Erdfehler-Erfassungsspannung Vs mit der Bezugsspannung Vth und stellt
als einen Ausgang über einen Ausgangsanschluss 58 eine
Spannung bereit, die dem Vergleichsergebnis entspricht.
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Wenn
sich der Gleichstromwandler 12 oder der Lichtquellenblock 14 in
einem normalen Zustand befindet, haben beispielsweise die Spannung
V1 des Knotens 38 und die Spannung V2 des Ausgangsanschlusses 30 festgelegte
Spannungen, und ein Strom If jeder der LED 1 bis 5 hat einen festgelegten Stromwert,
wie dies zur Zeit t0 in 4 dargestellt
ist. Dabei ist die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs, die durch Teilen
der Spannung V1 gewonnen wird, höher als die Bezugsspannung
Vth, eine Spannung, die einen normalen Zustand anzeigt, wird über
den Ausgangsanschluss 58 des Komparators 56 bereitgestellt,
und eine Leuchte 60 wird in einen AUS-Zustand versetzt.
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Andererseits
wird, wenn der Ausgangsanschluss 30 den Erdfehler erzeugt
(d. h. kurzgeschlossen ist), die Spannung V1 in dem Knoten 38 mit
einer Verringerung der Spannung V2 auf ungefähr 0 Volt reduziert,
und der Strom If jeder der LED 1 bis 5 wird, wie zur Zeit t1 in 4 gezeigt, schnell erhöht. Dabei ist
die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs, die gewonnen wird, indem die
Spannung V1 geteilt wird, niedriger als die Bezugsspannung Vth,
eine Spannung, die einen abnormalen Zustand anzeigt, wird über
den Ausgangsanschluss 58 des Komparators 56 bereitgestellt,
und die Leuchte 60 wird angeschaltet. Indem die Leuchte 60 angeschaltet
wird, kann einem Fahrer ein Hinweis gegeben werden, dass der Erdfehler
erzeugt wird.
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Des
Weiteren wird, wenn der Erdfehler in anderen Abschnitten als dem
Ausgangsanschluss 30 (beispielsweise Abschnitten mit Ausnahme
des Ausgangsanschlusses 32, die mit dem Knoten 38 verbunden
sind (die Kathodenelektrode der LED 2, die Anodenelektrode der LED
1 und ein Abschnitt zwischen den LED 2 und 3, der die Zuleitungsdrähte 44 und 48 einschließt))
erzeugt wird, die Spannung V1 in dem Knoten 38 so reduziert,
dass sie niedriger ist als in dem normalen Zustand, und die Erdfehler-Erfassungsspannung
Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung V1 geteilt wird, ist niedriger
als die Bezugsspannung Vth. Daher kann der Erdfehler, wenn er in
den mit dem Knoten 38 verbundenen Abschnitten erzeugt wird,
zuverlässig erfasst werden.
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Wenn
der Zuleitungsdraht 40 getrennt oder unterbrochen wird,
so dass sich der Ausgangsanschluss 30 in einem offenen
Zustand befindet, sind beide Spannungen V1 und V2 höher
als die in dem normalen Zustand, und der Strom If jeder der LED
1 bis 5 ist 0A, wie dies zur Zeit t2 in 4 dargestellt ist.
Dabei ist die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs, die gewonnen wird,
indem die Spannung V1 geteilt wird, höher als die Bezugsspannung
Vth und ist höher als die in dem normalen Zustand. Daher
erfasst die Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 nicht, dass sich
der Ausgangsanschluss 30 in dem offenen Zustand befindet,
und so kann die Unterscheidung eines offenen Erdfehlers ausgeführt
werden.
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Wenn
erfasst werden soll, dass sich der Ausgangsanschluss 30 in
dem offenen Zustand befindet, wird in einer mit Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 identischen
Schaltungsstruktur als der Komparator 56 ein Komparator
eingesetzt, der eine Spannung bereitstellt, die den normalen Zustand
anzeigt, wenn die Spannung Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung
V1 geteilt wird, genauso groß ist wie oder niedriger als
die Bezugsspannung Vth, und der eine Spannung bereitstellt, die
den abnormalen Zustand anzeigt, wenn die Spannung Vs, die gewonnen
wird, indem die Spannung V1 geteilt wird, höher ist als
die Bezugsspannung Vth, und die Schaltung wird als eine offene Erfassungsschaltung
festgelegt. Eine derartige Schaltung ist mit dem Knoten 38 parallel
zu der Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 verbunden. Daher
ist es möglich zu erfassen, dass sich der Ausgangsanschluss 30 in
dem offenen Zustand befindet.
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Gemäß dem
Beispiel ist der Abschnitt, der mit dem Ausgangsanschluss 30 oder
dem Knoten 38 verbunden ist, als der Erfassungs-Zielabschnitt
festgelegt, der Widerstand R1 ist mit dem Ausgangsanschluss 30 und
dem Knoten 38 verbunden, und die Spannung V1 des Knotens 38 wird über
die Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 überwacht.
Wenn die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs, die gewonnen wird, indem
die die Spannung V1 geteilt wird, niedriger ist als die Bezugsspannung
Vth, ist es möglich, zuverlässig zu erfassen,
dass der Erdfehler in dem Erfassungs-Zielabschnitt erzeugt wird,
der mit dem Ausgangsanschluss 30 oder dem Knoten 38 in
den Abschnitten verbunden ist, die mit den jeweiligen Elektroden
der LED 1 bis 5 verbunden sind.
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Gemäß dem
Beispiel sind die Überzugselemente 42, 46 und 50 an
den Zuleitungsdrähten 40, 44 bzw. 48 angebracht.
Selbst wenn die Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 in
andere Komponenten in der Beleuchtungsvorrichtung oder der Fahrzeugkarosserie in
einer Baugruppe eingesetzt sind, ist es möglich zu verhindern,
dass die Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 einen
Erdfehler erzeugen. Selbst wenn das Körperelement 20 bewegt
werden kann, kann verhindert werden, dass die Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 einen Erdfehler
erzeugen, da die Überzugselemente 42, 46 und 50 an
den Zuleitungsdrähten 40, 44 bzw. 48 angebracht
sind.
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Gemäß dem
Beispiel wird der Erdfehler erfasst, indem der Widerstand R1 nur
in den spezifischen LED 1 und 2 bereitgestellt wird, die die Erfassungs-Ziele
sein sollen. Verglichen mit dem Fall, in dem der Widerstand parallel
zu den LED 1 bis 5 vorhanden ist, ist es daher möglich,
die Anzahl von Bauteilen sowie die Kosten zu reduzieren.
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Im
Folgenden wird ein zweites Beispiel gemäß der
Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Bei diesem Beispiel sind mehrere Widerstände vorhanden,
und sie entsprechen Knoten, die mit LED 1 bis 5 verbunden sind.
Die Widerstände dienen als Widerstandselemente, die einen
Ausgangsanschluss 30 eines Gleichstromwandlers 12 mit
einer Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 über die
jeweiligen Knoten verbinden, und sie sind in Reihe miteinander verbunden,
um Abschnitte, die mit Elektroden (Anoden- und Kathodenelektroden)
der jeweiligen LED 1 bis 5 verbunden sind (bis auf eine Elektrode mit
einem Erdpotential), festzulegen. Die anderen Strukturen sind die
gleichen wie bei dem ersten Beispiel.
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Das
heißt, ein Knoten 62, der zwischen den LED 1 und
2 vorhanden ist, und ein Knoten 64, der zwischen den Widerständen
R1 und R2 vorhanden ist, sind miteinander über einen verbindenden
Anschluss 65 und einen Zuleitungsdraht 66 verbunden. Ein
Knoten 38, der zwischen den LED 2 und 3 vorhanden ist,
und ein Knoten 68, der zwischen dem Widerstand R2 und einem
Widerstand R3 vorhanden ist, sind miteinander über eine
Leiterplatte 18 verbunden. Ein Knoten 70, der
zwischen den LED 3 und 4 vorhanden ist, und ein Knoten 72,
der zwischen dem Widerstand R3 und einem Widerstand R4 vorhanden ist,
sind miteinander über einen Verbindungsanschluss 73 und
einen Zuleitungsdraht 74 verbunden. Ein Knoten 76,
der zwischen den LED 4 und 5 vorhanden ist, und ein Knoten 78,
der zwischen dem Widerstand R4 und einem Widerstand R13 vorhanden ist,
sind miteinander über einen Verbindungsanschluss 79 und
einen Zuleitungsdraht 80 verbunden. Isolierende Überzugselemente 82, 84 und 86 sind
auf die gleiche Weise wie Zuleitungsdrähte 40, 44 und 48 an
den Zuleitungsdrähten 66, 74 bzw. 80 angebracht.
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Eine
Spannung V1 des Knotens 78 wird über den Widerstand
R13 und einen Widerstand R14 geteilt und wird einem Komparator 56 als
ein Eingang bereitgestellt. Der Komparator 56 überwacht
die Spannung V1 des Knotens 78 und schaltet in der Annahme,
dass ein Erdfehler in einem der Erfassungs-Zielabschnitte in dem
Ausgangsanschluss 30 und einem Lichtquellenblock 14 erzeugt
wird, eine Leuchte 60 an, wenn eine Erdfehler-Erfassungsspannung
Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung V1 geteilt wird, so verringert
wird, dass sie niedriger ist als eine Bezugsspannung Vth.
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Wenn
beispielsweise der Erdfehler in einem beliebigen der Erfassungs-Zielabschnitte
erzeugt wird, die mit dem Ausgangsanschluss 30 oder den Knoten 62, 38, 70 und 76 verbunden
sind, wird die Spannung V1 mit dem Erdfehler verringert, und die Erdfehler-Erfassungsspannung
Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung V1 geteilt wird, wird
so verringert, dass sie niedriger ist als die Bezugsspannung Vth.
Indem die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs so verringert wird, dass
sie niedriger ist als die Bezugsspannung Vth, kann so der Erdfehler
erfasst werden.
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Das
heißt, selbst wenn der Erdfehler in einem der Erfassungs-Zielabschnitte
erzeugt wird, die mit dem Ausgangsanschluss 30 und den
Knoten 62, 38, 70 und 76 in
den Erfassungs-Zielabschnitten verbunden sind, die mit den jeweiligen
Elektroden (Anoden- und Kathodenelektroden) der LED 1 bis 5 verbunden
sind, wird die Spannung V1 mit dem Erdfehler so verringert, dass
sie annähernd 0 Volt beträgt, und die Erdfehler-Erfassungsspannung
Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung V1 geteilt wird, ist niedriger
als die Bezugsspannung Vth. Daher ist es möglich, den Erdfehler
zuverlässig zu erfassen.
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Gemäß einem
Beispiel ist es, selbst wenn der Erdfehler in einem der Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt
wird, die mit dem Ausgangsanschluss 30 und den Knoten 62, 38, 70 und 76 in
dem Lichtquellenblock 14 verbunden sind (die Abschnitte,
die mit den Elektroden der LED 1 bis 5 verbunden sind), möglich, den
Erdfehler zuverlässig zu erfassen.
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Gemäß dem
Beispiel sind Überzugselemente 42, 46 und 50 und
die Überzugselemente 82, 84 und 86 an
den Zuleitungsdrähten 40, 44, 48, 66, 74 bzw. 80 angebracht.
Selbst wenn die Zuleitungsdrähte 40, 44, 48, 66, 74 und 80 in
andere Bauteile in einer Beleuchtungsvorrichtung oder einer Fahrzeugkarosserie
in einer Baugruppe eingesetzt werden, ist es möglich zu
verhindern, das die Zuleitungsdrähte 40, 44, 48, 66, 74 und 80 einen
Erdfehler erzeugen.
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Im
Folgenden wird ein drittes Beispiel gemäß der
Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
In diesem Beispiel ist ein Gleichstromwandler 12 als ein
Schaltregler zum Erzeugen einer negativen Spannung ausgeführt,
ein Ausgangsanschluss 32 ist geerdet, eine negative Spannung
wird von einem Ausgangsanschluss 30 bereitgestellt, und die
Polarität der Spannung V1 von Knoten 38 wird umgekehrt.
Eine Erdfehler-Erfassungsspannung Vs wird dann einer Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 bereitgestellt.
Die anderen Strukturen sind die gleichen wie die in dem ersten Beispiel.
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Das
heißt, die Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 enthält
einen Komparator 56 und Widerstände R11 und R13,
und ein Eingangsanschluss ist mit einer invertierenden Schaltung 88 verbunden.
Die invertierende Schaltung 88 enthält einen Operationsverstärker 90 und
Widerstände R15 sowie R16. Ein positiver Eingangsanschluss
des Operationsverstärkers 90 ist geerdet und ein
negativer Eingangsanschluss ist über den Widerstand R15
mit dem Knoten 38 verbunden. Der negative Eingangsanschluss
und ein Ausgangsanschluss sind über den Widerstand R16
miteinander verbunden. Wenn die Spannung V1 des Knotens 30 über
den Widerstand R15 dem positiven Eingangsanschluss bereitgestellt
wird, invertiert der Operationsverstärker 90 die
negative Spannung und verstärkt sie und stellt sie als
einen Ausgang der Erdfehler-Erfassungsspannung Vs mit einer positiven
Polarität über den Ausgangsanschluss bereit.
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Der
Komparator 56 der Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 vergleicht
die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs von dem Operationsverstärker 90 mit
einer Bezugsspannung Vth und stellt als einen Ausgang eine Spannung,
die einem Vergleichsergebnis entspricht, über einen Ausgangsanschluss 58 bereit.
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Wenn
beispielsweise der Gleichstromwandler 12 oder ein Lichtquellenblock 14 in
einen normalen Zustand versetzt ist, ist die Erdfehler-Erfassungsspannung
Vs, die von dem Operationsverstärker 90 ausgegeben
wird, höher als die Bezugsspannung Vth, und eine Spannung,
die den normalen Zustand anzeigt, wird über den Ausgangsanschluss 58 des Komparators 56 bereitgestellt.
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Andererseits
ist, wenn ein Erfassungs-Zielabschnitt, der mit dem Ausgangsanschluss 30 oder dem
Knoten 38 verbunden ist, einen Erdfehler erzeugt (d. h.
kurzgeschlossen ist), die Spannung V1 in dem Knoten 38 annähernd
0 Volt, und die Erdfehler-Erfassungsspannung Vs wird so verringert,
dass sie niedriger ist als die Bezugsspannung Vth. Eine Spannung,
die einen abnormalen Zustand anzeigt, wird über den Ausgangsanschluss 58 des
Komparators 56 angelegt, und so wird die Leuchte 60 angeschaltet.
Indem die Leuchte 60 angeschaltet wird, ist es möglich,
einen Fahrer darüber zu informieren, dass der Erdfehler
erzeugt wird.
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Gemäß dem
Beispiel wird die Spannung V1 des Knotens 38 über
die Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 überwacht,
und es ist möglich, sicher zu erfassen, dass der Erdfehler
in einem der Erfassungs-Zielabschnitte erzeugt wird, die mit dem
Ausgangsanschluss 30 und den jeweiligen Elektroden der
LED 1 bis 5 verbunden sind, wenn die Erdfehler-Erfassungs spannung
Vs, die gewonnen wird, indem die Spannung V1 invertiert wird, so
verringert wird, dass sie niedriger ist als die Bezugsspannung Vth.
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Es
ist auch möglich, bei dem zweiten Beispiel die Struktur
einzusetzen, bei der der Gleichstromwandler 12 als ein
Schaltregler zum Erzeugen der negativen Spannung ausgeführt
ist, der Ausgangsanschluss 32 geerdet ist, die negative
Spannung über den Ausgangsanschluss 30 angelegt
wird und die Polarität der Spannung V1 des Knotens 38 invertiert
wird und die so gewonnene Spannung der Erdfehler-Erfassungsschaltung 16 bereitgestellt
wird.
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Die
obenstehenden Beispiele beschreiben eine Struktur, bei der der Gleichstromwandler 12 als eines
der Elemente der Gleichstromquelle verwendet wird und der über
die Batterie 36 angelegte Gleichstrom den LED 1 bis 5 über
den Gleichstromwandler 12 zugeführt wird. In anderen
Beispielen ist es auch möglich, eine Struktur einzusetzen,
bei der der über die Batterie 36 angelegte Gleichstrom
den LED 1 bis 5 direkt zugeführt wird.
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In
der obenstehenden Beschreibung des ersten und des zweiten Beispiels
wird die Spannung V1 über die Widerstände R13
und R14 geteilt, und die Spannung Vs, die durch die Teilung gewonnen wird,
wird dem Komparator 56 bereitgestellt. Es ist in Abhängigkeit
von der Struktur des Komparators 56 auch möglich,
die Spannung V1 direkt bereitzustellen.
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Andere
Ausführungen liegen im Schutzumfang der Ansprüche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-134147
A [0005]