JP2004009826A

JP2004009826A - 車両用灯具装置

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Publication number: JP2004009826A
Application number: JP2002164281A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Omi; 近江　武史
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US6972674B2; DE10325618A1; DE10325618B4; FR2841431A1; US20030226954A1; FR2841431B1

Abstract

【課題】発光素子を用いた車両用灯具において、断線発生を早期に発見するとともに、灯具として必要な光量が維持される限り、未断線の発光素子を活用する。
【解決手段】車両用灯具装置１は、複数の発光素子９ａ、９ａ、…を組にした発光ユニット９を、並列に接続して構成される灯具を備えている。第一の断線検出手段１０Ａにより、発光ユニットの断線が検出された場合には当該発光ユニットに係る断線の発生を表示手段１１で表示する。そして、第二の断線検出手段１０Ｂによって、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したことが検出された場合には、断線が検出されない発光ユニット又は当該発光ユニットのみを含む灯具について、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させて警告を発する。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子群を用いた車両用灯具装置において、発光素子の断線検出及び給電制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の周期をもって点滅を繰り返す車両用灯具として、ターンシグナルランプが挙げられ、法規上、その作動状態を車両運転者が容易に把握できるように、断線検出が必要とされる。例えば、白熱電球に係る断線検出の機能がリレーフラッシャー回路（点滅回路）に含まれており、白熱電球に流れる電流値の減少を検知して断線の有無を判断している。
【０００３】
ところで、白熱電球以外の光源として、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を用いた灯具が、薄型化や省電力化等の観点から、あるいはデザイン上のニーズとして求められている。そして、発光素子を使用する場合には、複数の発光素子を１組にまとめた発光ユニットを互いに並列に接続した構成形態を採ることが多い。よって、白熱電球の場合のように、１つのランプにつき１つの電球の断線検出を行う訳にはいかず、複数の発光ユニットに係る断線検出を必要とし、例えば、下記に示す方法が挙げられる。
【０００４】
（１）発光ユニット毎に該ユニットに流れる電流を検出して断線が発生したか否かを判断する方法
（２）各発光ユニットに流れる電流の総計値が、予め決められた基準値を下回ったことを検出したときに、ランプ全体について断線が発生したと判断する方法。
【０００５】
上記（１）の方法では、各発光ユニットについて断線検出を行えるので、例えば、発光ユニットのうち１つでも断線が検出された場合において、断線の発生を車両運転者に対して、点滅回路による高速点滅で知らせることが可能である。
【０００６】
また、上記（２）の方法では、発光ユニットを構成する発光素子について断線した素子数が多いため、ランプとして必要な明るさ（法規で定められた規定光量）に満たない場合において、断線の発生を車両運転者に対して、点滅回路による高速点滅で知らせることが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、断線検出の精度や時期に関して以下に示す問題がある。
【０００８】
先ず、上記（１）の方法では、ある発光ユニットについて断線が検出された場合に、直ちに断線異常の警告を行えるという観点からは精度が良いが、その反面、断線検出回路が過敏な反応を示す虞がある（誤動作等の発生を誘発する。）。また、ランプ全体の光量が、法規上の規定光量を充分に満たしているにも関わらず、少数の発光ユニットについて断線が検出されたことをもってランプ全体の断線が発生したものと判断されてしまう。
【０００９】
これに対して、上記（２）の方法では、ランプ全体の光量が規定光量未満となった場合において、断線が発生したと判断されるので（１）の方法との比較では検出の感度が低い。よって、多数の発光ユニットが断線により機能しなくなるまでの間、個々の発光ユニットに係る断線の発生が車両運転者に知らされないままとなり、その結果、修理等の対処が遅れてしまう虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、複数の発光素子を用いた車両用灯具装置において、断線発生を早期に検出するとともに、灯具として必要な光量が維持される限り、未断線の発光素子を活用することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の発光素子を組にして発光ユニットを構成するとともに、各発光ユニットを並列に接続して構成される灯具を備えた車両用灯具装置において、下記に示す構成を備えたものである。
【００１２】
・発光ユニットを構成する発光素子の断線を発光ユニット毎に検出する第一の断線検出手段が設けられていること。
【００１３】
・発光ユニットのうち、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したか否かを検出する第二の断線検出手段が設けられていること。
【００１４】
・第一の断線検出手段によって、発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合には当該発光ユニットに係る断線の発生が表示されること。そして、第二の断線検出手段によって、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したことが検出された場合には、断線が検出されない発光ユニット又は当該発光ユニットのみを含む灯具について、制御手段が、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させること。
【００１５】
従って、本発明によれば、ある発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合には当該断線の発生を表示することで、当該断線の発生を車両運転者に対して早期に知らせることができる。そして、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線の発生が検出された場合には、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させることで、当該発光ユニットを含む灯具全体として異常が発生したこと（規定光量未満の光量低下を含む。）の警告が可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、光源として発光素子群を用いた車両用灯具装置に関するものであり、複数の発光素子を１組にした発光ユニットを有し、各発光ユニットを並列に接続して構成された灯具を備えている。例えば、自動車用ターンシグナルランプへの適用が挙げられる。
【００１７】
図１は本発明に係る回路の基本構成例を示すものであり、フラッシャー機能及び断線検出機能を備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）への適用が可能である。
【００１８】
本例では、ターンシグナルランプと、テールアンドストップランプを含めて点滅や点灯の制御を行う場合の構成を示しており、車両用灯具装置１は、下記に示す構成要素を備えている（括弧内の数字は符号を示す。）。
【００１９】
・ターンシグナルランプ部（２）
・テールアンドストップランプ部（３）
・点滅回路部（４）
・断線検出部（５）
・制御部（６）
・電源回路部（７）
・電圧変換及び電圧検出部（８）。
【００２０】
尚、図中に示す各記号の意味は以下の通りである。
【００２１】
・「＋Ｂ」＝バッテリー電圧（常時１２Ｖが入力され、ハザードスイッチのオン時に回路を動作させるための入力電圧）
・「ＩＧ」＝イグニッション電圧（キー操作によるオン時に回路を動作させるための入力電圧）
・「ＨＺＤ」＝ハザード入力信号（Ｌｏレベル電圧（例：６Ｖ）以下でオン）
・「ＳＴＰ」＝ストップランプ入力信号（Ｌｏレベル電圧（例：６Ｖ）以上でオン）
・「ＴＬＬ」＝テールランプ入力信号（６Ｖ以上でオン）
・「ＴＵＲＮ」＝ターンシグナル入力信号（６Ｖ以下でオン）
・「Ｓｏｕｔ」＝断線通知用出力信号。
【００２２】
先ず、ターンシグナルランプ部２については、車両前後の左右両端寄りの位置にそれぞれ付設されるターンシグナルランプ（全４灯）から構成される。各ランプの光源部については、複数の発光素子を用いた発光ユニットを並列に接続した構成を有し、点滅回路部４からの信号に応じて発光素子が点滅制御される。
【００２３】
また、テールアンドストップランプ部３については、車両後部に設けられる複数のテールアンドストップランプから構成され、制御部６からの信号に応じて点消灯の制御が行われる。尚、ランプの光源部については、発光素子を用いた構成形態と、白熱電球を用いた構成形態、あるいは、発光素子と白熱電球を併用した構成形態が挙げられる。
【００２４】
断線検出部５は、ターンシグナルランプ部２を構成する発光素子群についての断線状態を検出するために設けられており、検出結果は制御部６に送出される。
【００２５】
電源回路部７は、上記した「＋Ｂ」や「ＩＧ」を受けて、各回路部に必要な電圧を供給するために設けられており、点滅回路部４、断線検出部５、制御部６等への電源供給を行うものである。
【００２６】
また、電圧変換及び電圧検出部８は、上記のＨＺＤ、ＳＴＰ、ＴＬＬ、ＴＵＲＮの各入力信号を受けて電圧変換を行った後に、当該信号を制御部６に送出したり、過電圧検出を行ってその検出結果を制御部６に送出する。
【００２７】
制御部６は、点滅回路部４とともに制御手段を構成し、ターンシグナルランプ部２の点滅制御及び当該ランプ部を構成する発光素子群に係る断線状態に応じた制御処理を担当している。例えば、ある発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合に、断線通知用出力信号Ｓｏｕｔを図示しない表示手段（インジケータや表示ランプ等）に送出することにより、当該発光ユニットに係る断線の発生について表示する。また、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したことが検出された場合には、未断線の発光ユニット又は未断線の発光ユニットのみを含む灯具について、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させるための制御信号を点滅回路部４に送出し、車両運転者への断線警告を行う。この他、制御部６はテールアンドストップランプ部３の制御、例えば、機能切替及びそれに伴う光量の制御等を担当する。
【００２８】
尚、ターンシグナルランプ部２やテールアンドストップランプ部３以外の部分（図１に破線で示す四角枠内を参照。）については、ＥＣＵ内に収められている。
【００２９】
図２は、ターンシグナルランプ部２を構成する発光ユニットに係る断線検出の要部について説明するための図である。
【００３０】
各発光ユニット９は、複数の発光素子９ａ、９ａ、…を直列に接続した構成を有しており、光源部については、複数の発光ユニットが互いに並列に接続された構成を備えている。例えば、図２の例では、２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を直列に接続するとともに、一方のＬＥＤのアノードに「＋Ｂ」電源電圧が供給され、他方のＬＥＤのカソードに抵抗９ｂが接続されている。そして、各抵抗９ｂのうち、ＬＥＤに接続される端子とは反対側の端子が接地（ＧＮＤ）されている。このように、複数のＬＥＤと抵抗を直列に接続した回路により１つの発光ユニットが構成されており、各発光ユニットが互いに並列に接続されている。
【００３１】
各発光ユニットを構成する発光素子の断線検出については、下記に示す２つの検出手段が設けられている。
【００３２】
（１）発光ユニット毎に当該発光ユニットを構成する発光素子の断線を検出する第一の断線検出手段
（２）発光ユニットのうち、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したか否かを検出する第二の断線検出手段。
【００３３】
先ず、第一の断線検出手段１０Ａは、発光ユニット毎の断線検出を行うために必要とされ、発光ユニットを構成する発光素子９ａに電流が流れないか又は電流値が減少したことを検出して断線の有無を検知する。例えば、発光素子９ａと抵抗９ｂとの接続点の電位を検出して、検出電圧のレベルから断線の発生を知ることができる。そして、発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合には、当該発光ユニットに係る断線の発生を表示して車両運転者に通知する。例えば、断線発生が検知された場合には、上記Ｓｏｕｔをインジケータ等の表示手段１１に送出することで車両運転者に断線発生が通知される。尚、表示手段１１における断線表示の形態については、少なくと１つの発光ユニットが断線したことをパイロットランプ等で表示する形態（例えば、上記検出電圧をＨ、Ｌの２値信号として、発光ユニット毎の検出電圧に係る入力信号についての論理和演算を行い、演算結果に基いて断線発生の有無を表示する等。）と、断線した発光素子を含む灯具の場所や発光ユニットの位置等を併せて表示する形態等が挙げられる。また警報音等を併用しても良い。
【００３４】
第二の断線検出手段１０Ｂは、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生した場合、灯具に必要な光量を確保することが困難となるので、そのような状況が発生したことを検知して、車両運転者に対して警告を発するために設けられる。
【００３５】
ＬＥＤを使用したランプを例にすると、その光度低下の原因については、ＬＥＤの断線と経年変化（劣化）が挙げられるが、断線検出における「断線」について、「初期値の５０％以下に光度が低下したこと」をもって定義する場合には、経年変化による光度低下を加味することが必要となる場合もある。
【００３６】
そして、上記判断基準に基いて予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したことが検出された場合には、断線が検出されない発光ユニット又は当該発光ユニットのみを含む灯具について、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させることで、断線による異常の発生を車両運転者に知らせることができる。
【００３７】
具体的な検出方法としては、各発光素子９ａに流れる電流に基いて、断線した発光素子又は当該素子を含む発光ユニットの数を算定する方法（断線数検出方法）と、各発光素子に流れる電流の総計値を検出する方法（総電流検出方法）が挙げられる。
【００３８】
前者の場合には、例えば、発光素子９ａと抵抗９ｂとの接続点の電位を検出する。そして、検出電圧のレベルに基いて各発光ユニットに断線が発生したか否か及び断線した発光素子を含む発光ユニットの数を計数して、その数が予め決められた数（灯具の光量維持に必要な発光ユニット数）以上になったか否かについて判断する。例えば、全８個の発光ユニットに対して３ユニット）以上の断線を検知する場合には、８ユニットに対して少なくとも５ユニットが正常である場合が基準となる（つまり、光量換算では、６２．５％＝（５／８）×１００である。）。
【００３９】
また、上記の総電流検出方法では、例えば、図２において各抵抗９ｂの一端を直接接地することなく、電流検出用抵抗に接続した上で接地する。そして、該電流検出用抵抗によって電圧変換されて検出される検出信号のレベルを、予め決められた基準電圧（灯具に必要な規定光量に対応する基準値）と比較することで断線の発生について判断することができる。
【００４０】
いずれの方法でも、断線が検出された発光ユニットの数が多く、灯具に必要な光量の維持が困難である場合には、点滅回路部４に信号を送出することで、断線していない発光ユニットを含む灯具やパイロットランプに対して、正常時（非断線時）よりも短い周期の点滅指示信号が送られ、高速点滅動作が行われる（断線警告）。
【００４１】
このように、各発光ユニットが並列接続とされており、第一の断線検出手段１０Ａにより、ある発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合には当該断線の発生を表示することで、車両運転者に対して早めに注意を促すことができる。そして、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線の発生が第二の断線検出手段１０Ｂにより検出された場合には、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させることで、当該発光ユニットを含む灯具全体として異常が発生して規定光量を維持することができなくなったことを車両運転者に警告することができる。
【００４２】
尚、発光素子としてＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤに直列接続される抵抗９ｂに現れる電圧について２値的な検出を行う（つまり、断線発生の有無をＨレベル又はＬレベルに応じて判断する）ことが好ましく、個々のＬＥＤのＶｆ（順方向電圧降下）に係るバラツキの影響を受けないように配慮することが望ましい。
【００４３】
図３乃至図６は、本発明に係る回路構成の一例を示したものである。
【００４４】
図３は電源回路部７の構成例を示すものである。
【００４５】
イグニッション電圧ＩＧは、バリスタ１２の一端（接地されていない方の端子）及びダイオード１３のアノードに供給される。ＩＧから見て順方向のダイオード１３を介して電圧ＩＧが電圧レギュレータ１４に入力され、また、バッテリー電圧「＋Ｂ」については、ダイオード１５や、ＰＮＰトランジスタ１６、ダイオード１７を介して電圧レギュレータ１４に供給される。
【００４６】
ダイオード１５は、そのカソードが端子「ＴＢ」に接続されるとともに、トランジスタ１６のエミッタに接続されており、該トランジスタ１６のコレクタが、順方向のダイオード１７を介して電圧レギュレータ１４の入力端子に接続されている。
【００４７】
トランジスタ１６のベース−エミッタ間には抵抗１８が介挿され、該トランジスタのベースが抵抗１９を介してＨＺＤの信号ラインに接続されている。
【００４８】
よって、ダイオード１５の導通時に、「＋Ｂ」が端子ＴＢに供給され、また、ＨＺＤのレベルが低くトランジスタ１６がオン状態の場合に、ダイオード１７を介して電圧レギュレータ１４に「＋Ｂ」が入力される。
【００４９】
電圧レギュレータ１４には、例えば、３端子レギュレータが用いられており、その入力端子にコンデンサ２０が接続され、出力端子にコンデンサ２１が接続されている。そして、コンデンサ２１の端子電圧が電源電圧「Ｖｃｃ」として得られる構成となっている。
【００５０】
図４はターンシグナルランプ部２、点滅回路部４、断線検出部５、制御部６についての構成例を示すものである。
【００５１】
先ず、ターンシグナルランプ部２については、複数の発光ユニット９、９、…を並列に接続した構成を有する。つまり、複数の発光素子９ａ、９ａ、…（本例では２個のＬＥＤ）を直列に接続した回路に対して、電流検出用抵抗９ｂを接続したものを単位構造とする。尚、各発光ユニット９については、最も下位のＬＥＤのカソードに電流検出用抵抗９ｂが接続されて当該抵抗の一端が接地されているので、当該ＬＥＤに流れる電流が抵抗９ｂによって電圧変換されて検出される。また、各ＬＥＤのうち、高位側に位置する素子のアノードが、端子「ＴＴ２」に接続されている。
【００５２】
断線検出部５については、発光ユニット毎に付設された検出回路として構成されており、各ユニットについてそれぞれに同じ回路構成を有する（よって、以下では、１つのユニットについてのみ説明する。）。
【００５３】
コレクタ接地とされるＰＮＰトランジスタ２２のベースは、抵抗２３を介して、発光素子９ａと電流検出用抵抗９ｂとの接続点に接続されており、トランジスタ２２のエミッタが抵抗２４を介して上記電源電圧Ｖｃｃの供給端子に接続されている。尚、トランジスタ２２のベース−エミッタ間には、抵抗２５が介挿されている。
【００５４】
各トランジスタ２２のエミッタは、上記制御部６を構成する制御用ＩＣ２６に設けられた検出端子「Ｄ１」乃至「Ｄｎ」（「ｎ」は発光ユニットの総数を示す。）にそれぞれ接続されており、ある発光ユニットを構成する発光素子に断線が発生した場合には、当該発光ユニットに対応するトランジスタ２２がオン状態となって、トランジスタ２２のエミッタに接続された検出端子には、Ｌ（ロー）レベル信号が入力される（非断線時には、Ｈ（ハイ）レベル信号が入力される。）。
【００５５】
尚、本例において、制御用ＩＣ２６には、ＣＰＬＤ（「Ｃｏｍｐｌｅｘｅｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ」の略）を用いており、内部回路の書き換えが可能である。つまり、基板に実装したままで内部回路についてのプログラミングあるいは再プログラミングを行うことができるので、開発期間の短縮化及び製造コストの削減にとって有効である。制御部６については、マイクロコンピュータ等を用いることも勿論可能であるが、ＣＰＬＤを採用する構成形態では、開発設備に要する費用が少なく、また、内部クロックが必要でないことによる利点（ノイズ対策に要するコストを削減できる等。）が得られる。
【００５６】
制御用ＩＣ２６において、各出力端子に示す「Ｏ１」、「Ｏ２」、「Ｏ３」の意味は、下記の通りである。
【００５７】
・「Ｏ１」＝正常時（非断線検出時）において発光素子を所定の周期で点滅させるための制御出力信号（Ｈレベル又はＬレベルを示す２値信号）
・「Ｏ２」＝断線検出時（所定数以上の発光ユニットの断線状態が検出された時）に、発光素子（未断線）を高速に点滅させるための制御出力信号（Ｈレベル又はＬレベルを示す２値信号）
・「Ｏ３」＝１つ以上の発光ユニットが断線した場合に、その旨を図示しない表示部（車内のインナーパネル上の表示ランプ等）に送出するための出力信号（上記Ｓｏｕｔに相当する信号）。
【００５８】
上記のように、検出端子Ｄ１乃至Ｄｎからの入力信号に基いて各発光ユニットに係る断線発生の有無を２値状態として検出することができるので、例えば、発光ユニットのうちの１つでも断線が検出された場合には、検出端子Ｄ１乃至ＤｎのいずれかにＬレベル信号が入力され、信号Ｏ３が表示部に送られて断線通知の表示が行われる（トランジスタ等で表示ランプを駆動すれば良い。）。
【００５９】
また、例えば、灯具の規定光量を初期値の５０％と定義した場合には、全発光ユニットの過半数について断線したことが制御用ＩＣ２６において検出されたときに、制御出力信号Ｏ２の点滅周期が、制御出力信号Ｏ１による点滅周期よりも短い周期に規定される（高速フラッシャー）。
【００６０】
図示のように、信号Ｏ１に係る出力端子は、順方向のダイオード２７及び抵抗２８を介してＮＰＮトランジスタ２９のベースに接続され、また、信号Ｏ２に係る出力端子が、順方向のダイオード３０及び抵抗２８を介してＮＰＮトランジスタ２９のベースに接続されている。尚、抵抗３１の一端が、エミッタ接地とされたトランジスタ２９のベースに接続され、該抵抗の他端が接地されている。
【００６１】
端子「ＴＢ」と「ＴＴ２」とを繋ぐライン上には、ＰＮＰトランジスタ３２及びダイオード３３が設けられている。つまり、トランジスタ３２のエミッタが端子ＴＢに接続され、該トランジスタのコレクタがダイオード３３のアノードに接続されており、ダイオード３３のカソードが端子ＴＴ２に接続されている。
【００６２】
そして、トランジスタ３２のベースが、抵抗３４を介してトランジスタ２９のコレクタに接続されており、トランジスタ３２のベース−エミッタ間には抵抗３５が介挿されている。
【００６３】
よって、信号Ｏ１又はＯ２のレベルに応じてトランジスタ２９のオン／オフ状態が規定される。その結果、トランジスタ３２のオン／オフ状態が規定され、トランジスタ３２がオン状態の場合に端子ＴＢからの電圧「＋Ｂ」がダイオード３３を介して端子ＴＴ２に供給される。
【００６４】
尚、端子「ＴＴ１」はトランジスタ３２のコレクタに接続されており、該端子は後述の電圧変換及び電圧検出部８において用いられる。
【００６５】
図５は電圧変換及び電圧検出部８及びこれに関係する制御部６についての構成例を示すものである。
【００６６】
先ず、ＨＺＤについては、分圧抵抗３６、３７を介して比較器３８の正入力端子に供給される。尚、比較器３８の負入力端子には、上記電源電圧Ｖｃｃに基いて生成される所定の基準電圧「Ｅｒｅｆ」（図には定電圧源の記号で示す。）が供給される。また、比較器３８の出力端子がダイオード３９のカソードに接続され、ダイオード３９のアノードが制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ１」に接続されている。
【００６７】
また、ＴＵＲＮについては、分圧抵抗４０、４１を介して比較器４２の正入力端子に供給される。尚、比較器４２の負入力端子には、基準電圧Ｅｒｅｆが供給される。そして、比較器４２の出力端子がダイオード４３のカソードに接続され、ダイオード４３のアノードが制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ１」に接続されている。
【００６８】
尚、ＨＺＤ、ＴＵＲＮの各入力信号については、Ｌ（ロー）アクティブの仕様とされている（例えば、６Ｖ以下でオンとされる。）。
【００６９】
端子ＴＴ１については、分圧抵抗４４、４５を介して比較器４６の正入力端子に供給される。比較器４６の負入力端子には、基準電圧Ｅｒｅｆが供給され、比較器４６の出力端子が制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ２」に接続されている。よって、端子ＴＴ１にかかる電圧の抵抗分圧値がＥｒｅｆよりも大きい場合にＨレベル信号が入力端子「ＩＮ２」に送られる。つまり、この信号は断線検出に係る有効性を示す信号である。当該信号がＬレベルの場合には、上記の端子ＴＴ２から発光素子への電源電圧が行われないか、又は電源電圧値が必要レベル以下となっているので、断線検出を無効とする。これは、信号ＴＵＲＮがＬレベルのとき（点滅指示における消灯期間）には、発光素子が断線していなくても、検出端子Ｄ１乃至ＤｎにＬレベルが入力されることになるので、誤った判断を下さないように防止する必要があることに依る。
【００７０】
信号ＳＴＰについては、バリスタ４７が設けられるとともに、順方向のダイオード４８及び分圧抵抗４９、５０を介して比較器５１の正入力端子に供給される。比較器５１の負入力端子には基準電圧Ｅｒｅｆが供給され、比較器５１の出力端子が制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ４」に接続されている。
【００７１】
また、信号ＴＬＬについては、バリスタ５２が設けられるとともに、順方向のダイオード５３及び分圧抵抗５４、５５を介して比較器５６の正入力端子に供給される。比較器５６の負入力端子には基準電圧Ｅｒｅｆが供給され、比較器５６の出力端子が制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ５」に接続されている。
【００７２】
尚、ＳＴＰ、ＴＬＬの各入力信号については、Ｈ（ハイ）アクティブの仕様とされている（例えば、６Ｖ以上でオンとされる。）。
【００７３】
比較器５７は、ＳＴＰの過電圧入力について検出するために設けられており、上記ダイオード４８から、そのカソードに接続された分圧抵抗５８、５９を介した検出電圧が比較器５７の正入力端子に供給される。そして、比較器５７の負入力端子には基準電圧Ｅｒｅｆが供給され、比較器５７の出力端子が制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ３」に接続されている。よって、ＳＴＰの入力電圧の抵抗分圧値がＥｒｅｆよりも大きい場合に比較器５７からのＨレベル信号が入力端子「ＩＮ３」に入力される。
【００７４】
尚、各比較器への供給電圧（上記Ｖｃｃに基く電源電圧）やプルアップ抵抗等については、図示を省略している。
【００７５】
端子「ＴＣ」は、ダイオード６０、６１をそれぞれ介してＳＴＰ、ＴＬＬの各入力端子に接続されている。つまり、一方のダイオード６０のアノードが上記ダイオード４８のアノードに接続され、他方のダイオード６１のアノードが上記ダイオード５３のアノードに接続されており、両ダイオード６０、６１のカソード同士が接続されて端子「ＴＣ」に接続されている。尚、端子ＴＣは、後述のテールアンドストップランプ部への電圧供給端子である。
【００７６】
図６はテールアンドストップランプ部３及びこれに関係する制御部６についての構成例を示すものである。
【００７７】
テールアンドストップランプ部３は、複数の発光素子６２、６２、…（本例では２個のＬＥＤ）と電流制限抵抗６３を直列に接続した発光ユニットを単位構造として、複数のユニットを並列に接続した構成を備えている。つまり、本例では、２つのＬＥＤを直列に接続するとともに、高位側のＬＥＤに電流制限抵抗６３を接続した回路構成を有する。
【００７８】
抵抗６３の一端が端子ＴＣに接続され、抵抗６３の他端がＬＥＤに接続されており、当該ＬＥＤの他端が別のＬＥＤを介してＮＰＮトラジスタ６４のコレクタに接続されている。
【００７９】
各トランジスタ６４、６４、…は、発光ユニット毎に付設されたＬＥＤの駆動用回路を構成しており、当該回路は各発光ユニットについてそれぞれに同じ構成を有する。
【００８０】
エミッタ接地とされるＮＰＮトランジスタ６４のコレクタは、発光ユニットを構成する低位側のＬＥＤのカソードに接続されており、該トランジスタのベース−エミッタ間には、抵抗６５が介挿されている。
【００８１】
各トランジスタ６４のベースは、抵抗６６をそれぞれ介して制御用ＩＣ２６に設けられた制御出力端子「ＳＬ１」乃至「ＳＬｍ」（「ｍ」は上記発光ユニットの総数を示す。）にそれぞれ接続されており、各出力端子からそれぞれのトランジスタ６４に送られる制御信号によって各トランジスタのオン／オフ状態が規定される。
【００８２】
つまり、各発光ユニットを構成する２つのＬＥＤについては、トランジスタ駆動とされる。制御出力端子ＳＬ１乃至ＳＬｍから各別に出力される制御信号のデューティーサイクルについては、例えば、ストップランプの点灯時に１００％とし、テールランプの点灯時に１０〜１５％とすることで、両ランプの切替をデューティーサイクルの変更で行えるよう、チョッパー制御方式を採用している。また、ＬＥＤに流す電流が小さいと、ＬＥＤの光束−電流特性に係るバラツキが大きくなり、テールランプ点灯時における光量の不均一（ムラ）が発生する虞を生じるが、チョッパー制御を採用することにより、そのような問題を解消することができる。
【００８３】
尚、上記ＳＴＰについての過電圧入力（例えば、１６Ｖ以上）が比較器５７によって検出された場合には、ストップランプ点灯時における制御信号のデューティーサイクルを５０％程度に落とすことで対処している。
【００８４】
しかして、上記した構成における、断線検出に係るアルゴリズムについて、箇条書きにしてまとめると以下のようになる（制御用ＩＣ２６の検出端子Ｄ１乃至Ｄｎに係る入力信号については、断線時にＬレベルを示すことに注意を要する。）。
【００８５】
（ｉ）制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ２」に係る入力信号がＬレベルの場合には、ターンシグナルランプ部２の発光ユニットを構成する各発光素子には電圧が供給されないので、制御用ＩＣ２６の検出端子Ｄ１乃至Ｄｎに係る入力信号がＬレベルであっても、断線の検出を行わない（誤動作防止のため）。
【００８６】
（ｉｉ）制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ２」に係る入力信号がＨレベルであって、かつ、検出端子Ｄ１乃至Ｄｎに係る入力信号が全てＨレベルである場合には、断線していない（正常状態）と判断する。
【００８７】
（ｉｉｉ）制御用ＩＣ２６の入力端子「ＩＮ２」に係る入力信号がＨレベルであって、かつ、検出端子Ｄ１乃至Ｄｎに係る入力信号のいずれかがＬレベルである場合には、以下の規準に従って判断する。
【００８８】
（ｉｉｉ−１）断線した発光ユニットの数が予め決められた数よりも少ない場合には、上記信号Ｏ３による断線発生の表示を行う。
【００８９】
（ｉｉｉ−２）断線した発光ユニットの数が予め決められた数以上である場合には、上記信号Ｏ２による高速点滅で警告を行う。
【００９０】
例えば、発光ユニットの数を８とし、ＣＰＬＤ又はＰＬＤ（「Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ」の略）に所定のクロック信号を入力し、１６ステートからなるステートマシン（制御用ＩＣ２６）を想定した場合において、検出端子Ｄ１乃至Ｄ８への入力信号がＨレベルであるかＬレベルであるかを、１ステート毎に記憶させていく。そして、ある発光ユニットの構成素子が断線して、当該発光ユニットに対応する検出端子への入力信号がＬレベルになった場合には、１回路（１発光ユニット）の断線が検出される。よって、上記（ｉｉｉ−１）の場合には、単に断線の表示が行われるが、上記（ｉｉｉ−２）の場合、例えば、８ユニット中の５ユニット以上が断線した場合には、高速フラッシャーでの警告を行う（点滅周波数を２倍にする等。）。
【００９１】
尚、ノイズ等に起因する誤検出を低減するには、上記検出端子Ｄ１〜Ｄｎのうち、どれか１つ以上がＬレベルである状態が、所定のステート数以上に亘って連続して検出された場合（例えば、５ステート）に、次のステートに進んで断線の判定を開始するように設計すれば良く、これにより検出の確実性を高めることができる。
【００９２】
１つの灯具において、予め決められた数以上の上記発光ユニットについて断線したことが検出された場合には、断線が検出された発光ユニットを含む灯具への電力供給を停止させることも可能である。例えば、図４に示す各発光ユニットによって１つの灯具を構成していると考えた場合に、信号Ｏ１及びＯ２のレベルをともにＬレベルに規定し、トランジスタ２９、３２をオフ状態にして各発光ユニットへの給電を遮断すれば良い（断線が検出されない灯具については、上記（ｉｉｉ−２）に従って処理する。）。
【００９３】
尚、ＬＥＤ等の発光素子を用いた灯具の制御回路（ＥＣＵ等）については、マイクロコンピュータを用いる方法が一般的であるが、上記したＣＰＬＤやＰＬＤを使用した構成形態においては、発光素子に係る点灯又は点滅パターンの制御や変更、点灯順序の制御等が容易である。また、電源回路を付設するだけでシステムを簡易に構成することができ、システム全体としての回路規模を小さくして、灯具装置の小型化及び低コスト化を図るのに有効である。
【００９４】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、請求項１に係る発明によれば、断線した発光ユニットについて車両運転者に対して早期に注意を促すとともに、予め決められた数以上の発光ユニットが発生した場合においてランプ全体として異常発生について警告することができる。従って、断線の早期発見と、未断線の発光素子の利用したランプ機能の維持について、両立化を実現できる。
【００９５】
請求項２に係る発明によれば、発光ユニットについて断線が起きても、その数が少ないために、必要な規定光量（法規を満たす光量等）を維持できる場合には、ランプ全体としての断線発生の判断を下さないことにより、極力発光ユニットの点灯又は点滅を続行させることができる。また、誤検出等の発生頻度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基本構成について一例を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明に係る断線検出について説明するための図である。
【図３】図４乃至図６とともに、回路構成例を示すものであり、本図は電源回路部の構成例を示す回路図である。
【図４】要部の構成を示す回路図である。
【図５】電圧変換及び電圧検出部に関する構成例を示す回路図である。
【図６】テールアンドストップランプ部に関する構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１…車両用灯具装置、４、６…制御手段、９…発光ユニット、９ａ…発光素子、１０Ａ…第一の断線検出手段、１０Ｂ…第二の断線検出手段

Claims

複数の発光素子を組にして発光ユニットを構成するとともに、各発光ユニットを並列に接続して構成される灯具を有する車両用灯具装置において、
上記発光ユニットを構成する発光素子の断線を発光ユニット毎に検出する第一の断線検出手段と、
上記発光ユニットのうち、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したか否かを検出する第二の断線検出手段と、
上記第一の断線検出手段によって、上記発光ユニットを構成する発光素子の断線が検出された場合に当該発光ユニットに係る断線の発生を表示し、上記第二の断線検出手段によって、予め決められた数以上の発光ユニットについて断線が発生したことが検出された場合に、断線が検出されない発光ユニット又は当該発光ユニットのみを含む灯具について、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させる制御手段を設けた
ことを特徴とする車両用灯具装置。
請求項１に記載の車両用灯具装置において、
予め決められた数以上の発光ユニットについて断線したことが、上記第二の断線検出手段によって検出された場合に、断線が検出された発光ユニットを含む灯具への電力供給が上記制御手段により停止される
ことを特徴とする車両用灯具装置。