JP2004026010A - 車両用ランプ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冗長性やフォールトトレランスを考慮した保護機能を有する車両用ランプ駆動装置を提供すること。
【解決手段】制御部（２０）が、ランプ駆動部（３）にランプ（Ｌ１）を点灯する動作を行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号（Ｓ２０）を出力しながら、ランプ（Ｌ１）に一定の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号（Ｓ１０）をランプ印加電圧検出部（１６）から受けた場合には、電磁コイル（４８）に電流を流す動作をリレー駆動部（６０）に止めさせるリレー駆動制御信号（Ｓ１５）を出力し、それにより接触片（４６）が電磁コイル（４８）によって第３リレー接点（４３）に接触させられ、第１および第３リレー接点（４２，４３）を介して予備電力供給線（１１）からランプ駆動部（３）にランプ（Ｌ１）を駆動するための電力が供給される。
【選択図】 図１
【解決手段】制御部（２０）が、ランプ駆動部（３）にランプ（Ｌ１）を点灯する動作を行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号（Ｓ２０）を出力しながら、ランプ（Ｌ１）に一定の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号（Ｓ１０）をランプ印加電圧検出部（１６）から受けた場合には、電磁コイル（４８）に電流を流す動作をリレー駆動部（６０）に止めさせるリレー駆動制御信号（Ｓ１５）を出力し、それにより接触片（４６）が電磁コイル（４８）によって第３リレー接点（４３）に接触させられ、第１および第３リレー接点（４２，４３）を介して予備電力供給線（１１）からランプ駆動部（３）にランプ（Ｌ１）を駆動するための電力が供給される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等を含む種々の車両に搭載可能な車両用ランプ駆動装置に関し、より詳細にはフェールセーフ機能を有する車両用ランプ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１４ボルト（以下、“Ｖ”と称す。）のオルタネータおよび充放電可能な１２Ｖバッテリを有する定格直流１２Ｖ〜１４Ｖ出力の電源部を搭載した自動車（即ち、所謂１４Ｖ車）は、従来の車両として一般的に知られている。この１４Ｖ車において、電源部から電力供給を受け、ヘッドランプ、ルームランプ、等の種々のランプ（即ち、フィラメントを有する白熱バルブ）を駆動する車両用ランプ駆動装置は、各ランプに対して直流１２Ｖ〜１４Ｖを印加して当該ランプを点灯させる。
【０００３】
近年、４２Ｖモータ／ジェネレータおよび充放電可能な３６Ｖバッテリを有する定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部を搭載した、燃費に有利な、高電圧自動車（即ち、所謂４２Ｖ車）の開発が進められている。この４２Ｖ車において高価な４２Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）の代わりに１４Ｖ車で従来から用いられている汎用の１４Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）を用いることができれば、コスト的に大変有利である。そこで、電源部の直流３６Ｖ〜４２Ｖといった出力電圧を直流１４Ｖに変換する直流電圧変換器（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を４２Ｖ車に設けて、この直流電圧変換器からの電力供給により１４Ｖ系電気負荷を駆動可能にする方法が検討されている。
【０００４】
しかしながら、直流３６Ｖ〜４２Ｖといった高電圧を直流１４Ｖといった低電圧に変換して幾つかの１４Ｖ系電気負荷を駆動しながら更に１４Ｖ車用ランプ等の重い電気負荷を駆動できる能力を持つ直流電圧変換器は、非常に高価であり、サイズ、重量、発熱、等にも課題がある。そのため、１４Ｖ車用ランプに関しては、ＰＷＭ制御（即ち、パルス幅変調制御）によりランプにパルス電圧を印加して、ランプに供給される電力量を調節し、それにより４２Ｖ車において１４Ｖ車用ランプの駆動を可能にする車両用ランプ駆動装置が現在検討されている。このような車両用ランプ駆動装置の一例を図８および図９に基づいて説明する。
【０００５】
図８は、車両用ランプ駆動装置１の回路構成を示す図である。前述のように、車両用ランプ駆動装置１は、ランプＬ１へ供給される電力量をＰＷＭ制御により調節する。この車両用ランプ駆動装置１には、定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部６からランプ駆動電力供給線４を介して電力供給を受け、ランプＬ１を駆動するランプ駆動部３と、当該ランプ駆動部３の動作を制御する制御部２と、が設けられている。尚、前述のように電源部６には４２Ｖモータ／ジェネレータ７および充放電可能な３６Ｖバッテリ８が設けられている。ランプ駆動電力供給線４にかかる供給電圧Ｖｂは、電源部６の定格出力電圧に従い、直流３６Ｖ〜直流４２Ｖである。
【０００６】
制御部２は、ランプ駆動部３と電気的に接続されており、ランプＬ１を点灯および消灯するためのスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１に応じてランプ駆動制御信号Ｓ１１を出力し、該ランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給して当該ランプ駆動部３の動作を制御する。ランプ駆動部３は、ランプ駆動電力供給線４およびランプ駆動線５に電気的に接続されており、制御部２からのランプ駆動制御信号Ｓ１１に従って、ランプＬ１にランプ駆動線５を介して電圧の印加および非印加を行ない、それによりランプＬ１を点灯および消灯させる。図９は、指示信号Ｓ１の電圧波形、ランプ駆動制御信号Ｓ１１の電圧波形、およびランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形のタイミングチャートである。
【０００７】
図９に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２は、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルを交互に繰り返すパルス電圧波形のランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給し、ランプ駆動部３に当該ランプ駆動制御信号Ｓ１１に従ったランプＬ１へのランプ印加電圧ＶＬの印加を行なわせてランプＬ１を点灯させる。即ち、制御部２が、ランプＬ１の点灯を指示する指示信号Ｓ１を受けた際に、ランプ駆動部３にランプＬ１へ電力を供給させるランプ駆動制御信号Ｓ１１を出力する。
【０００８】
ランプＬ１の点灯時におけるランプ駆動制御信号Ｓ１１およびランプ印加電圧ＶＬは、ランプＬ１に適切な電力が供給されるように、１周期に対するハイレベルのパルス幅に所定のデューティ比が設定されている。一方、指示信号Ｓ１の電圧波形がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２は、ローレベルの電圧波形のランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給し、ランプ駆動部３に当該ランプ駆動制御信号Ｓ１１に従ったランプＬ１への電圧の非印加を行なわせてランプＬ１を消灯させる。
【０００９】
ランプ駆動部３は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるスイッチングトランジスタＴｒ１と、Ｐチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１と、を備えている。スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）は、抵抗Ｒ１を介して制御部２と電気的に接続されており、ランプ駆動制御信号Ｓ１１を受信する。更に、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）と抵抗Ｒ１を結ぶ導体は、抵抗Ｒ２を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。また、スイッチングトランジスタＴｒ１のエミッタ端子（Ｅ）はグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。
【００１０】
スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）は、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）と抵抗Ｒ３を介して電気的に接続され、ドレイン端子（Ｄ）はランプ駆動電力供給線４に電気的に接続され、そしてソース端子（Ｓ）はランプ駆動線５と電気的に接続されている。
【００１１】
スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）およびドレイン端子（Ｄ）には、抵抗Ｒ４とツェナーダイオードＤ１が並列に接続されている。抵抗Ｒ４、ツェナーダイオードＤ１、および抵抗Ｒ３は、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に制御部２からハイレベルのランプ駆動制御信号Ｓ１１が供給されてスイッチングトランジスタＴｒ１がＯＮ状態となった際に、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に流れる電流をランプ駆動電力供給線４から供給する。このとき、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）には、ランプ駆動電力供給線４の供給電圧Ｖｂを分圧した電圧が印加される。
【００１２】
さて、スイッチングトランジスタＴｒ１は、そのベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ１１がハイレベルのとき、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に電流が流れる状態となり、電流がランプ駆動電力供給線４から抵抗Ｒ４、ツェナーダイオードＤ１、および抵抗Ｒ３を介して流れるため、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がローレベルとなって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がＯＮ状態となる。よって、電流が、グランド（Ｇ）に電気的に接続されたランプＬ１にランプ駆動電力供給線４からスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１およびランプ駆動線５を介して流れる。
【００１３】
一方、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ１１がローレベルになると、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなるので、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がハイレベル（即ち、供給電圧Ｖｂ）となって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１はＯＦＦ状態となり、ランプＬ１には電流が流れなくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の車両用ランプ駆動装置１における例えばスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がドレイン端子（Ｄ）・ソース端子（Ｓ）間のショートモードで故障した場合、例えば直流４２Ｖといった高電圧が直接ランプＬ１に印加されるため、ランプＬ１のフィラメントが溶断されてしまう。スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がショートモードで故障すると、少なくともスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１を交換しない限り車両用ランプ駆動装置１の正常な動作は得られない。それ故、電源系や回路系の異常発生等といった不測の事態においても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１には要求される。
【００１５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冗長性やフォールトトレランスを考慮した保護機能を有する車両用ランプ駆動装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項１に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
前記ランプ駆動制御信号の波形に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、
前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴としている。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号の波形に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えば直流４２Ｖといった高電圧のランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力が供給されるランプ駆動部の入力回路と、ランプに電力を供給するランプ駆動部の出力回路がショートモードで故障したとしても、ランプ印加電圧としてパルス波形電圧ではなく所定電圧以上の直流電圧がランプに印加状態であることを通知する検出信号がランプ印加電圧検出部から制御部に供給され、それに応じて制御部が、例えば１４Ｖといったランプ駆動電力供給線よりも低電圧の予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００１８】
また、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項２に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えばヒューズの溶断等によってランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部が、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながらランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受ければ、予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００２０】
また、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項３に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
前記電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力しながら、前記電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記コイル印加電圧検出部から受けた場合には、前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる直流電圧の前記ランプ駆動制御信号を出力することを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら、電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受けた場合には、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。従って、例えばヒューズの溶断等によって電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわすことができなくなっても、制御部が、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受ければ、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００２２】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の車両用ランプ駆動装置１０の回路構成を示す図である。尚、本実施形態において、従来の車両用ランプ駆動装置１の説明のために参照した図８および図９に示される回路や信号と同じものを採用可能な箇所には同一符号を付して明確化を図る。
【００２４】
車両用ランプ駆動装置１０は、ランプＬ１へ供給される電力量をＰＷＭ制御により調節する。この車両用ランプ駆動装置１０は、制御部２０と、ランプ駆動部３と、リレー４０と、ダイオード（整流器）５０と、リレー駆動部６０と、を備えている。
【００２５】
制御部２０は、ランプＬ１の点灯および消灯を指示するためのスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１に応じてリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー４０へ出力し且つランプ駆動制御信号Ｓ２０をランプ駆動部３へ出力して、リレー４０の動作およびランプ駆動部３の動作を制御する。この制御部２０は、例えばＣＰＵ等の半導体集積回路により構成でき、指示信号Ｓ１の入力に対してリレー駆動制御信号Ｓ１５およびランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する処理回路を内蔵している。ランプ駆動部３は、制御部２０と電気的に接続されており、制御部２０から供給されるランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ってランプＬ１に電力を供給する。
【００２６】
リレー４０は、ランプ駆動部３に電気的に接続された第１リレー接点４２、ランプ駆動部３に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線４に電気的に接続された第２リレー接点４４、ランプ駆動電力供給線４に代ってランプ駆動部３に電力を供給するための予備電力供給線１１に電気的に接続された第３リレー接点４３、第１リレー接点４２に電気的に接続且つ第３リレー接点４３と接触し、第１および第３リレー接点４２，４３を導通させる接触片４６、および接触片４６を第３リレー接点４３から離し且つ第２リレー接点４２と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有している。
【００２７】
尚、リレー４０は、非駆動時に、第１および第３リレー接点４２，４３がショート状態（即ち、導通状態）で且つ、第１および第２リレー接点４２，４４がオープン状態（即ち、非導通状態）となる。換言すれば、リレー４０は、第１および第３リレー接点４２，４３がノーマリークローズ（ＮＣ）接点タイプで第１および第２リレー接点４２，４４がノーマリーオープン（ＮＯ）接点タイプである所謂トランスファータイプのリレーである。
【００２８】
ランプ駆動部３は、リレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４がショート状態（即ち、導通状態）であるときに定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部６からランプ駆動電力供給線４を介して電力供給を受け、ランプＬ１を駆動する。電源部６には４２Ｖモータ／ジェネレータ７および充放電可能な３６Ｖバッテリ８が設けられている。ランプ駆動電力供給線４にかかる供給電圧Ｖｂは、電源部６の定格出力電圧に従い、直流３６Ｖ〜直流４２Ｖである。尚、ランプ駆動電力供給線４には過電流保護用のヒューズＦ４２が挿入されており、第１リレー接点４２とランプ駆動部３とを結ぶ導体には過電流保護用のヒューズＦ１が挿入されている。
【００２９】
リレー４０の電磁コイル４８は、その一端４８ａがリレー駆動電力供給線９に電気的に接続されており、リレー駆動電力供給線９から電流の供給を受ける。このリレー駆動電力供給線９は、電源部６の出力電圧を直流１４Ｖに変換する直流電圧変換器（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ）１４の出力に電気的に接続されている。尚、図１に示されるように、直流電圧変換器１４は主たる１４Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）への電力供給を主な目的として設けられている。また、リレー駆動電力供給線９には過電流保護用のヒューズＦ１４が挿入されている。
【００３０】
整流器として働くダイオード５０は、そのアノード端子（Ａ）が電磁コイル４８の他端４８ｂに電気的に接続されており、リレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８への一方向のみ電流が流れるように電流の流れを規制する。尚、ダイオード５０の代わりにリレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８への一方向のみ電流が流れるように電流の流れを規制する整流器を採用してもよい。
【００３１】
リレー駆動部６０は、ダイオード５０のカソード端子（Ｃ）に電気的に接続されており、リレー駆動制御信号Ｓ１５に従ってリレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８に電流を流す。尚、ダイオード５０のカソード端子（Ｃ）を電磁コイル４８の一端４８ａに電気的に接続し且つ、アノード端子（Ａ）をリレー駆動電力供給線９に電気的に接続する形態を採ってもよく、この場合、リレー駆動部６０は電磁コイル４８の他端４８ｂに電気的に接続される。
【００３２】
リレー駆動部６０は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるリレー駆動用トランジスタＴｒ２を備えている。リレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）は、抵抗Ｒ５を介して制御部２０と電気的に接続されており、リレー駆動制御信号Ｓ１５を受信する。更に、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）と抵抗Ｒ５を結ぶ導体は、抵抗Ｒ６を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。また、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のエミッタ端子（Ｅ）はグランド（Ｇ）と電気的に接続され、そしてコレクタ端子（Ｃ）がダイオード５０のカソード端子（Ｃ）に電気的に接続されている。
【００３３】
ランプ駆動部３は、制御部２０、ランプ駆動電力供給線４、およびランプ駆動線５に電気的に接続されており、ランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ってランプＬ１にランプ駆動線５を介して電圧の印加および非印加を行ない、それによりランプＬ１を点灯および消灯させる。ランプ駆動部３の回路構成については、既に図８を参照して説明しているため、説明を省略する。尚、本実施形態では、スイッチングトランジスタＴｒ１の一例としてＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを使用したが、その他、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、等を適宜用いてもよい。また、用いられるスイッチングトランジスタＴｒ１のタイプに応じて、適宜、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の位相を反転させてもよい。また、本実施形態では、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１の一例としてＰチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴを使用したが、その他、Ｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、等を適宜用いてもよい。また、用いられるスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のタイプに応じて、適宜、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の位相を反転させてもよい。
【００３４】
さて、このように構成された車両用ランプ駆動装置１０では、制御部２０が、ランプＬ１の点灯を指示する指示信号Ｓ１を受けた際に、リレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力し、それにより電磁コイル４８がリレー４０の接触片４６を第３リレー接点４３から離し且つ第２リレー接点４４と接触させて第１リレー接点４２と導通させられるので、第１および第２リレー接点４２，４４を介してランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となる。
【００３５】
図２は、指示信号Ｓ１の電圧波形、リレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形、およびランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形のタイミングチャートである。
【００３６】
図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２０は、ロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わる電圧波形のリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。このときの指示信号Ｓ１はランプＬ１の点灯を指示している。
【００３７】
ハイレベルのリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー駆動部６０のリレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）が抵抗Ｒ５を介して受信すると、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に電流が流れる状態となり、電流がリレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に流れ込む。このとき、接触片４６が電磁力によって電磁コイル４８に引き寄せられて第１および第２リレー接点４２，４４間がショート状態になる。従って、ランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となる。
【００３８】
制御部２０は、ランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプＬ１を点灯する動作（即ち、ランプＬ１に電力を供給する動作）をランプ駆動部３に行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。即ち、図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形およびリレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形のローレベルからハイレベルに切り換わる立ち上がりタイミングに対して、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形のロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わる立ち上がりタイミングは僅かに遅れている。このランプ駆動制御信号Ｓ２０はハイレベルとローレベルを交互に繰り返すパルス電圧波形を有しており、ランプ駆動部３はランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ったランプＬ１へのランプ印加電圧ＶＬの印加を行なってランプＬ１を点灯させる。ランプＬ１の点灯時におけるランプ駆動制御信号Ｓ２０およびランプ印加電圧ＶＬは、ランプＬ１に適切な電力が供給されるように１周期に対するハイレベルのパルス幅に所定のデューティ比が設定されている。
【００３９】
一方、図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２０は、ランプＬ１を消灯する動作（即ち、ランプＬ１に電力を供給しない動作）をランプ駆動部３に行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。勿論、このときの指示信号Ｓ１はランプＬ１の消灯を指示している。
【００４０】
スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ２０がローレベルになると、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなるので、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がハイレベル（即ち、供給電圧Ｖｂ）となって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１はＯＦＦ状態となり、ランプ駆動部３からランプＬ１への電力供給が途絶える。
【００４１】
制御部２０は、ランプ駆動部３からランプＬ１への電力供給が途絶えた後に接触片４６により第１および第２リレー接点４２，４４間をオープン状態にさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー駆動部６０へ出力する。即ち、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形およびランプ印加電圧ＶＬの波形がハイレベルからローレベルに切り換わった後にハイレベルからローレベルに切り換わる電圧波形のリレー駆動制御信号Ｓ１５を制御部２０は出力する。図２に示されるように、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形およびランプ印加電圧ＶＬの波形のハイレベルからローレベルに切り換わる立ち下がりタイミングに対して、リレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形のハイレベルからローレベルに切り換わる立ち下がりタイミングは僅かに遅れている。
【００４２】
リレー駆動部６０のリレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）に印加されるリレー駆動制御信号Ｓ１５がローレベルになると、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなる状態となり、リレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に電流が流れなくなる。従って、電磁コイル４８の電磁力によって引き寄せられていた接触片４６が第２リレー接点４４から離れて第３リレー接点４３と接触する。従って、ランプ駆動部３にはランプ駆動電力供給線４からランプＬ１を駆動するための電力が供給されない状態となり、イグニッションスイッチＩＧ１がＩＧ位置またはＡｃｃ位置であるときのみ、予備電力供給線１１から第３および第１リレー接点４３，４２を介してランプＬ１を駆動するための電力がランプ駆動部３に供給可能な状態となる。
【００４３】
従って、車両用ランプ駆動装置１０は、ランプＬ１が点灯する前にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４を接触片４６によりショート状態にし且つ、ランプＬ１が消灯した後にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をオープン状態にする。換言すれば、車両用ランプ駆動装置１０は、第１および第２リレー接点４２，４４間が導通した後にランプＬ１を点灯させ、ランプＬ１消灯後に第１および第２リレー接点４２，４４間の導通を解除する。それ故、ランプ駆動電力供給線４にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点４２，４４にはアークが生じないため、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。勿論、ＰＷＭ制御のため第１および第２リレー接点４２，４４に流れる電流量も抑制されている。
【００４４】
さて、車両用ランプ駆動装置１０は、電磁コイル４８に印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示すコイル印加電圧検出信号Ｓ５を制御部２０に通知するコイル印加電圧検出部１２と、ランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬを検出して、当該ランプ印加電圧ＶＬの印加状態を示すランプ印加電圧検出信号Ｓ１０を制御部２０に通知するランプ印加電圧検出部１６と、を更に備えている。
【００４５】
コイル印加電圧検出部１２は抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８を有している。制御部２０はコイル印加電圧検出信号Ｓ５が得られるように抵抗Ｒ７を介して電磁コイル４８に電気的に接続されており、該抵抗Ｒ７と電磁コイル４８とを結ぶ導体は抵抗Ｒ８を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。ランプ印加電圧検出部１６は抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１０を有している。制御部２０はランプ印加電圧検出信号Ｓ１０が得られるように抵抗Ｒ９を介してランプ駆動部３のスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のソース端子（Ｓ）およびランプＬ１の入力端子に電気的に接続されており、該抵抗Ｒ９とソース端子（Ｓ）およびランプＬ１の入力端子とを結ぶ導体は抵抗Ｒ１０を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。
【００４６】
このように、車両用ランプ駆動装置１０にはコイル印加電圧検出部１２およびランプ印加電圧検出部１６が設けられており、ランプＬ１が車両運行上重要な例えば、ヘッドランプ、ターンランプ、ストップランプ、等であって、例え車両運行中に車両用ランプ駆動装置１０の故障が発生した場合でも、車両用ランプ駆動装置１０はランプＬ１を点灯させることができる。完全には故障することが無く且つ機能が失われない車両用ランプ駆動装置１０の冗長性やフォールトトレランスについて説明する（図３，図４，図５参照）。
【００４７】
例えばランプ駆動部３のスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がドレイン端子（Ｄ）・ソース端子（Ｓ）間のショートモードで故障またはスイッチングトランジスタＴｒ１がコレクタ端子（Ｃ）・エミッタ端子（Ｅ）間のショートモードで故障したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。
【００４８】
具体的に、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に一定の直流電圧が印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信した場合には、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。これにより、接触片４６が電磁コイル４８によって第３リレー接点４３に接触させられ、第１および第３リレー接点４２，４３を介して予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給される。
【００４９】
即ち、ランプ印加電圧ＶＬとしてパルス波形電圧ではなく一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０がランプ印加電圧検出部１６から制御部２０に供給され、それに応じて制御部２０が、ランプ駆動電力供給線４よりも低電圧の予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。尚、制御部２０は、ランプ印加電圧検出信号Ｓ１０のハイレベル電圧の時間長をランプ駆動制御信号Ｓ２０のハイレベル電圧の時間長と比較して、ランプ印加電圧ＶＬとしてパルス波形電圧ではなく電圧一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であるか否かを判定する。また、制御部２０にはハイレベル時のランプ印加電圧ＶＬが所定電圧以上であるか否かを判定するための閾値電圧（データ）が記録されており、制御部２０はランプ印加電圧ＶＬをランプ印加電圧検出信号Ｓ１０を基に監視して当該ランプ印加電圧検出信号Ｓ１０の電圧を閾値電圧と比較する。このような制御部２０の更なる制御動作例として、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信した場合、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。即ち、ランプ印加電圧ＶＬとして例えば１４Ｖではなく例えば４２Ｖ一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０がランプ印加電圧検出部１６から制御部２０に供給され、それに応じて制御部２０が、ランプ駆動電力供給線４よりも低電圧の予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。
【００５０】
このようなスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１またはスイッチングトランジスタＴｒ１のショートモードでの故障の際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図３に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５１】
また、例えばランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。具体的に、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に電圧が非印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受けた場合には、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力し、それにより接触片４６が電磁コイル４８によって第３リレー接点４３に接触させられ、第１および第３リレー接点４２，４３を介して予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプを駆動するための電力が供給される。
【００５２】
即ち、ランプ駆動電力供給線４からランプＬ１を駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながらランプＬ１に電圧が非印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信すれば、予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。このようなランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図４に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５３】
また、例えばリレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。具体的に、制御部２０は、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力しながら、電磁コイル４８に電圧が非印加状態であることを通知するコイル印加電圧検出信号Ｓ５をコイル印加電圧検出部１２から受信した場合には、ランプＬ１を点灯する動作をランプ駆動部３に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。
【００５４】
即ち、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわすことができなくなっても、制御部２０は、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイル４８に電圧が非印加状態であることを通知するコイル印加電圧検出信号Ｓ５をコイル印加電圧検出部１２から受信すれば、ランプＬ１を点灯する動作をランプ駆動部３に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。このようなリレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図５に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５５】
尚、上記実施形態では、１つのリレー４０に対して１つのランプＬ１を割り当てていたが、車両において重要な灯具として考慮されている複数のランプ（例えば、ヘッドランプ、ターンランプ、ストップランプ、等）を１つのリレー４０に対して割り当ててもよい。このように１つのリレー４０に対して複数のランプを割り当てれば、リレー４０を複数設けずに済むのでコストダウンができる。このような車両用ランプ駆動装置を図６に基づいて説明する。
【００５６】
図６は、図１の車両用ランプ駆動装置１０の変形例を示す図であり、複数のランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎが１つのリレー４０に対して割り当てられている車両用ランプ駆動装置１００が示されている。尚、前述の車両用ランプ駆動装置１０の説明のために参照した図１および図２に示される回路や信号と同じものを採用可能な箇所には同一符号を付して明確化を図る。
【００５７】
制御部２００は、ランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎそれぞれの点灯および消灯を指示するためのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，・・・，ＳＷｎそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに応じてリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー４０へ出力し且つランプ駆動制御信号Ｓ２０，Ｓ３０，・・・，Ｓ４０を複数のランプ駆動部３それぞれへ出力して、リレー４０の動作およびランプ駆動部３の動作を制御する。複数のランプ駆動部３は、それぞれ、制御部２００と電気的に接続されており、制御部２００から供給されるランプ駆動制御信号Ｓ２０，Ｓ３０，・・・，Ｓ４０に従ってランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎに電力を供給する。リレー４０の第１リレー接点４２には複数のランプ駆動部３（注：図６では、ランプＬ２，Ｌｎ用のランプ駆動部３の図示を簡略化している。）が電気的に接続されている。
【００５８】
図７は、図６の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートを示している。図７に示されるように、車両用ランプ駆動装置１００は、ランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎのうち少なくとも１つが点灯する前にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をショート状態にし、且つ、全てのランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎが消灯した後にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をオープン状態にしている。その他、車両用ランプ駆動装置１００に係る回路構成、回路動作、等に関しては、図１〜図５を参照して既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。
【００５９】
尚、本発明は、前述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した実施形態や変形例における各構成要素の数，配置個所，等、および波形，数値，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００６０】
尚、前述した各信号波形は図２〜図５および図７に示されるような矩形波に限らず、適宜、例えば、三角波、ノコギリ波、等にしてもよい。また、前述の実施形態では、ハイレベルとローレベルの電位差により形成された電圧波形を有する指示信号を用いているが、例えば数種類のロジック信号をそれぞれ制御部に入力し、それらのロジック信号を基にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を制御部に割り出させ、適宜、リレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を生成させてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号の波形に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えば直流４２Ｖといった高電圧のランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力が供給されるランプ駆動部の入力回路と、ランプに電力を供給するランプ駆動部の出力回路がショートモードで故障したとしても、ランプ印加電圧としてパルス波形電圧ではなく所定電圧以上の直流電圧がランプに印加状態であることを通知する検出信号がランプ印加電圧検出部から制御部に供給され、それに応じて制御部が、例えば１４Ｖといったランプ駆動電力供給線よりも低電圧の予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えばヒューズの溶断等によってランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部が、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながらランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受ければ、予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００６３】
また、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら、電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受けた場合には、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。従って、例えばヒューズの溶断等によって電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわすことができなくなっても、制御部が、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受ければ、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用ランプ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１の指示信号の電圧波形、リレー駆動制御信号の電圧波形、ランプ駆動制御信号の電圧波形、およびランプ印加電圧の波形のタイミングチャートである。
【図３】スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１またはスイッチングトランジスタＴｒ１のショートモードでの故障の際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図４】ランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図５】リレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図６】図１の車両用ランプ駆動装置の変形例を示す図である。
【図７】図６の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図８】従来の車両用ランプ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図９】図８の指示信号の電圧波形、ランプ駆動制御信号の電圧波形、およびランプ印加電圧の波形のタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ ランプ駆動部
４ ランプ駆動電力供給線
９ リレー駆動電力供給線
１０ 車両用ランプ駆動装置
１１ 予備電力供給線
１２ コイル印加電圧検出部
１６ ランプ印加電圧検出部
２０ 制御部
４０ リレー
４２ 第１リレー接点
４３ 第３リレー接点
４４ 第２リレー接点
４６ 接触片
４８ 電磁コイル
５０ ダイオード（整流器）
６０ リレー駆動部
Ｌ１ ランプ
Ｓ１ 指示信号
Ｓ５ コイル印加電圧検出信号
Ｓ１０ ランプ印加電圧検出信号
Ｓ１５ リレー駆動制御信号
Ｓ２０ ランプ駆動制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等を含む種々の車両に搭載可能な車両用ランプ駆動装置に関し、より詳細にはフェールセーフ機能を有する車両用ランプ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１４ボルト（以下、“Ｖ”と称す。）のオルタネータおよび充放電可能な１２Ｖバッテリを有する定格直流１２Ｖ〜１４Ｖ出力の電源部を搭載した自動車（即ち、所謂１４Ｖ車）は、従来の車両として一般的に知られている。この１４Ｖ車において、電源部から電力供給を受け、ヘッドランプ、ルームランプ、等の種々のランプ（即ち、フィラメントを有する白熱バルブ）を駆動する車両用ランプ駆動装置は、各ランプに対して直流１２Ｖ〜１４Ｖを印加して当該ランプを点灯させる。
【０００３】
近年、４２Ｖモータ／ジェネレータおよび充放電可能な３６Ｖバッテリを有する定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部を搭載した、燃費に有利な、高電圧自動車（即ち、所謂４２Ｖ車）の開発が進められている。この４２Ｖ車において高価な４２Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）の代わりに１４Ｖ車で従来から用いられている汎用の１４Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）を用いることができれば、コスト的に大変有利である。そこで、電源部の直流３６Ｖ〜４２Ｖといった出力電圧を直流１４Ｖに変換する直流電圧変換器（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を４２Ｖ車に設けて、この直流電圧変換器からの電力供給により１４Ｖ系電気負荷を駆動可能にする方法が検討されている。
【０００４】
しかしながら、直流３６Ｖ〜４２Ｖといった高電圧を直流１４Ｖといった低電圧に変換して幾つかの１４Ｖ系電気負荷を駆動しながら更に１４Ｖ車用ランプ等の重い電気負荷を駆動できる能力を持つ直流電圧変換器は、非常に高価であり、サイズ、重量、発熱、等にも課題がある。そのため、１４Ｖ車用ランプに関しては、ＰＷＭ制御（即ち、パルス幅変調制御）によりランプにパルス電圧を印加して、ランプに供給される電力量を調節し、それにより４２Ｖ車において１４Ｖ車用ランプの駆動を可能にする車両用ランプ駆動装置が現在検討されている。このような車両用ランプ駆動装置の一例を図８および図９に基づいて説明する。
【０００５】
図８は、車両用ランプ駆動装置１の回路構成を示す図である。前述のように、車両用ランプ駆動装置１は、ランプＬ１へ供給される電力量をＰＷＭ制御により調節する。この車両用ランプ駆動装置１には、定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部６からランプ駆動電力供給線４を介して電力供給を受け、ランプＬ１を駆動するランプ駆動部３と、当該ランプ駆動部３の動作を制御する制御部２と、が設けられている。尚、前述のように電源部６には４２Ｖモータ／ジェネレータ７および充放電可能な３６Ｖバッテリ８が設けられている。ランプ駆動電力供給線４にかかる供給電圧Ｖｂは、電源部６の定格出力電圧に従い、直流３６Ｖ〜直流４２Ｖである。
【０００６】
制御部２は、ランプ駆動部３と電気的に接続されており、ランプＬ１を点灯および消灯するためのスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１に応じてランプ駆動制御信号Ｓ１１を出力し、該ランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給して当該ランプ駆動部３の動作を制御する。ランプ駆動部３は、ランプ駆動電力供給線４およびランプ駆動線５に電気的に接続されており、制御部２からのランプ駆動制御信号Ｓ１１に従って、ランプＬ１にランプ駆動線５を介して電圧の印加および非印加を行ない、それによりランプＬ１を点灯および消灯させる。図９は、指示信号Ｓ１の電圧波形、ランプ駆動制御信号Ｓ１１の電圧波形、およびランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形のタイミングチャートである。
【０００７】
図９に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２は、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルを交互に繰り返すパルス電圧波形のランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給し、ランプ駆動部３に当該ランプ駆動制御信号Ｓ１１に従ったランプＬ１へのランプ印加電圧ＶＬの印加を行なわせてランプＬ１を点灯させる。即ち、制御部２が、ランプＬ１の点灯を指示する指示信号Ｓ１を受けた際に、ランプ駆動部３にランプＬ１へ電力を供給させるランプ駆動制御信号Ｓ１１を出力する。
【０００８】
ランプＬ１の点灯時におけるランプ駆動制御信号Ｓ１１およびランプ印加電圧ＶＬは、ランプＬ１に適切な電力が供給されるように、１周期に対するハイレベルのパルス幅に所定のデューティ比が設定されている。一方、指示信号Ｓ１の電圧波形がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２は、ローレベルの電圧波形のランプ駆動制御信号Ｓ１１をランプ駆動部３に供給し、ランプ駆動部３に当該ランプ駆動制御信号Ｓ１１に従ったランプＬ１への電圧の非印加を行なわせてランプＬ１を消灯させる。
【０００９】
ランプ駆動部３は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるスイッチングトランジスタＴｒ１と、Ｐチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１と、を備えている。スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）は、抵抗Ｒ１を介して制御部２と電気的に接続されており、ランプ駆動制御信号Ｓ１１を受信する。更に、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）と抵抗Ｒ１を結ぶ導体は、抵抗Ｒ２を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。また、スイッチングトランジスタＴｒ１のエミッタ端子（Ｅ）はグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。
【００１０】
スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）は、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）と抵抗Ｒ３を介して電気的に接続され、ドレイン端子（Ｄ）はランプ駆動電力供給線４に電気的に接続され、そしてソース端子（Ｓ）はランプ駆動線５と電気的に接続されている。
【００１１】
スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）およびドレイン端子（Ｄ）には、抵抗Ｒ４とツェナーダイオードＤ１が並列に接続されている。抵抗Ｒ４、ツェナーダイオードＤ１、および抵抗Ｒ３は、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に制御部２からハイレベルのランプ駆動制御信号Ｓ１１が供給されてスイッチングトランジスタＴｒ１がＯＮ状態となった際に、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に流れる電流をランプ駆動電力供給線４から供給する。このとき、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）には、ランプ駆動電力供給線４の供給電圧Ｖｂを分圧した電圧が印加される。
【００１２】
さて、スイッチングトランジスタＴｒ１は、そのベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ１１がハイレベルのとき、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に電流が流れる状態となり、電流がランプ駆動電力供給線４から抵抗Ｒ４、ツェナーダイオードＤ１、および抵抗Ｒ３を介して流れるため、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がローレベルとなって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がＯＮ状態となる。よって、電流が、グランド（Ｇ）に電気的に接続されたランプＬ１にランプ駆動電力供給線４からスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１およびランプ駆動線５を介して流れる。
【００１３】
一方、スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ１１がローレベルになると、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなるので、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がハイレベル（即ち、供給電圧Ｖｂ）となって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１はＯＦＦ状態となり、ランプＬ１には電流が流れなくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の車両用ランプ駆動装置１における例えばスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がドレイン端子（Ｄ）・ソース端子（Ｓ）間のショートモードで故障した場合、例えば直流４２Ｖといった高電圧が直接ランプＬ１に印加されるため、ランプＬ１のフィラメントが溶断されてしまう。スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がショートモードで故障すると、少なくともスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１を交換しない限り車両用ランプ駆動装置１の正常な動作は得られない。それ故、電源系や回路系の異常発生等といった不測の事態においても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１には要求される。
【００１５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冗長性やフォールトトレランスを考慮した保護機能を有する車両用ランプ駆動装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項１に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
前記ランプ駆動制御信号の波形に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、
前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴としている。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号の波形に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えば直流４２Ｖといった高電圧のランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力が供給されるランプ駆動部の入力回路と、ランプに電力を供給するランプ駆動部の出力回路がショートモードで故障したとしても、ランプ印加電圧としてパルス波形電圧ではなく所定電圧以上の直流電圧がランプに印加状態であることを通知する検出信号がランプ印加電圧検出部から制御部に供給され、それに応じて制御部が、例えば１４Ｖといったランプ駆動電力供給線よりも低電圧の予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００１８】
また、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項２に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えばヒューズの溶断等によってランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部が、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながらランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受ければ、予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００２０】
また、本発明の車両用ランプ駆動装置は、請求項３に記載したように、
ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
前記電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力しながら、前記電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記コイル印加電圧検出部から受けた場合には、前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる直流電圧の前記ランプ駆動制御信号を出力することを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら、電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受けた場合には、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。従って、例えばヒューズの溶断等によって電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわすことができなくなっても、制御部が、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受ければ、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００２２】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の車両用ランプ駆動装置１０の回路構成を示す図である。尚、本実施形態において、従来の車両用ランプ駆動装置１の説明のために参照した図８および図９に示される回路や信号と同じものを採用可能な箇所には同一符号を付して明確化を図る。
【００２４】
車両用ランプ駆動装置１０は、ランプＬ１へ供給される電力量をＰＷＭ制御により調節する。この車両用ランプ駆動装置１０は、制御部２０と、ランプ駆動部３と、リレー４０と、ダイオード（整流器）５０と、リレー駆動部６０と、を備えている。
【００２５】
制御部２０は、ランプＬ１の点灯および消灯を指示するためのスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１に応じてリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー４０へ出力し且つランプ駆動制御信号Ｓ２０をランプ駆動部３へ出力して、リレー４０の動作およびランプ駆動部３の動作を制御する。この制御部２０は、例えばＣＰＵ等の半導体集積回路により構成でき、指示信号Ｓ１の入力に対してリレー駆動制御信号Ｓ１５およびランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する処理回路を内蔵している。ランプ駆動部３は、制御部２０と電気的に接続されており、制御部２０から供給されるランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ってランプＬ１に電力を供給する。
【００２６】
リレー４０は、ランプ駆動部３に電気的に接続された第１リレー接点４２、ランプ駆動部３に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線４に電気的に接続された第２リレー接点４４、ランプ駆動電力供給線４に代ってランプ駆動部３に電力を供給するための予備電力供給線１１に電気的に接続された第３リレー接点４３、第１リレー接点４２に電気的に接続且つ第３リレー接点４３と接触し、第１および第３リレー接点４２，４３を導通させる接触片４６、および接触片４６を第３リレー接点４３から離し且つ第２リレー接点４２と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有している。
【００２７】
尚、リレー４０は、非駆動時に、第１および第３リレー接点４２，４３がショート状態（即ち、導通状態）で且つ、第１および第２リレー接点４２，４４がオープン状態（即ち、非導通状態）となる。換言すれば、リレー４０は、第１および第３リレー接点４２，４３がノーマリークローズ（ＮＣ）接点タイプで第１および第２リレー接点４２，４４がノーマリーオープン（ＮＯ）接点タイプである所謂トランスファータイプのリレーである。
【００２８】
ランプ駆動部３は、リレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４がショート状態（即ち、導通状態）であるときに定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部６からランプ駆動電力供給線４を介して電力供給を受け、ランプＬ１を駆動する。電源部６には４２Ｖモータ／ジェネレータ７および充放電可能な３６Ｖバッテリ８が設けられている。ランプ駆動電力供給線４にかかる供給電圧Ｖｂは、電源部６の定格出力電圧に従い、直流３６Ｖ〜直流４２Ｖである。尚、ランプ駆動電力供給線４には過電流保護用のヒューズＦ４２が挿入されており、第１リレー接点４２とランプ駆動部３とを結ぶ導体には過電流保護用のヒューズＦ１が挿入されている。
【００２９】
リレー４０の電磁コイル４８は、その一端４８ａがリレー駆動電力供給線９に電気的に接続されており、リレー駆動電力供給線９から電流の供給を受ける。このリレー駆動電力供給線９は、電源部６の出力電圧を直流１４Ｖに変換する直流電圧変換器（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ）１４の出力に電気的に接続されている。尚、図１に示されるように、直流電圧変換器１４は主たる１４Ｖ系電気負荷（即ち、電装機器）への電力供給を主な目的として設けられている。また、リレー駆動電力供給線９には過電流保護用のヒューズＦ１４が挿入されている。
【００３０】
整流器として働くダイオード５０は、そのアノード端子（Ａ）が電磁コイル４８の他端４８ｂに電気的に接続されており、リレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８への一方向のみ電流が流れるように電流の流れを規制する。尚、ダイオード５０の代わりにリレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８への一方向のみ電流が流れるように電流の流れを規制する整流器を採用してもよい。
【００３１】
リレー駆動部６０は、ダイオード５０のカソード端子（Ｃ）に電気的に接続されており、リレー駆動制御信号Ｓ１５に従ってリレー駆動電力供給線９から電磁コイル４８に電流を流す。尚、ダイオード５０のカソード端子（Ｃ）を電磁コイル４８の一端４８ａに電気的に接続し且つ、アノード端子（Ａ）をリレー駆動電力供給線９に電気的に接続する形態を採ってもよく、この場合、リレー駆動部６０は電磁コイル４８の他端４８ｂに電気的に接続される。
【００３２】
リレー駆動部６０は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるリレー駆動用トランジスタＴｒ２を備えている。リレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）は、抵抗Ｒ５を介して制御部２０と電気的に接続されており、リレー駆動制御信号Ｓ１５を受信する。更に、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）と抵抗Ｒ５を結ぶ導体は、抵抗Ｒ６を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。また、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のエミッタ端子（Ｅ）はグランド（Ｇ）と電気的に接続され、そしてコレクタ端子（Ｃ）がダイオード５０のカソード端子（Ｃ）に電気的に接続されている。
【００３３】
ランプ駆動部３は、制御部２０、ランプ駆動電力供給線４、およびランプ駆動線５に電気的に接続されており、ランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ってランプＬ１にランプ駆動線５を介して電圧の印加および非印加を行ない、それによりランプＬ１を点灯および消灯させる。ランプ駆動部３の回路構成については、既に図８を参照して説明しているため、説明を省略する。尚、本実施形態では、スイッチングトランジスタＴｒ１の一例としてＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを使用したが、その他、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、等を適宜用いてもよい。また、用いられるスイッチングトランジスタＴｒ１のタイプに応じて、適宜、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の位相を反転させてもよい。また、本実施形態では、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１の一例としてＰチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴを使用したが、その他、Ｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、等を適宜用いてもよい。また、用いられるスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のタイプに応じて、適宜、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の位相を反転させてもよい。
【００３４】
さて、このように構成された車両用ランプ駆動装置１０では、制御部２０が、ランプＬ１の点灯を指示する指示信号Ｓ１を受けた際に、リレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力し、それにより電磁コイル４８がリレー４０の接触片４６を第３リレー接点４３から離し且つ第２リレー接点４４と接触させて第１リレー接点４２と導通させられるので、第１および第２リレー接点４２，４４を介してランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となる。
【００３５】
図２は、指示信号Ｓ１の電圧波形、リレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形、およびランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形のタイミングチャートである。
【００３６】
図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２０は、ロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わる電圧波形のリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。このときの指示信号Ｓ１はランプＬ１の点灯を指示している。
【００３７】
ハイレベルのリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー駆動部６０のリレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）が抵抗Ｒ５を介して受信すると、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のコレクタ端子（Ｃ）からエミッタ端子（Ｅ）に電流が流れる状態となり、電流がリレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に流れ込む。このとき、接触片４６が電磁力によって電磁コイル４８に引き寄せられて第１および第２リレー接点４２，４４間がショート状態になる。従って、ランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となる。
【００３８】
制御部２０は、ランプ駆動電力供給線４からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプＬ１を点灯する動作（即ち、ランプＬ１に電力を供給する動作）をランプ駆動部３に行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。即ち、図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形およびリレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形のローレベルからハイレベルに切り換わる立ち上がりタイミングに対して、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形のロー（Ｌｏｗ）レベルからハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに切り換わる立ち上がりタイミングは僅かに遅れている。このランプ駆動制御信号Ｓ２０はハイレベルとローレベルを交互に繰り返すパルス電圧波形を有しており、ランプ駆動部３はランプ駆動制御信号Ｓ２０に従ったランプＬ１へのランプ印加電圧ＶＬの印加を行なってランプＬ１を点灯させる。ランプＬ１の点灯時におけるランプ駆動制御信号Ｓ２０およびランプ印加電圧ＶＬは、ランプＬ１に適切な電力が供給されるように１周期に対するハイレベルのパルス幅に所定のデューティ比が設定されている。
【００３９】
一方、図２に示されるように、指示信号Ｓ１の電圧波形がハイレベルからローレベルに切り換わるタイミングに同期して、制御部２０は、ランプＬ１を消灯する動作（即ち、ランプＬ１に電力を供給しない動作）をランプ駆動部３に行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。勿論、このときの指示信号Ｓ１はランプＬ１の消灯を指示している。
【００４０】
スイッチングトランジスタＴｒ１のベース端子（Ｂ）に印加されるランプ駆動制御信号Ｓ２０がローレベルになると、スイッチングトランジスタＴｒ１のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなるので、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のゲート端子（Ｇ）の電位がハイレベル（即ち、供給電圧Ｖｂ）となって、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１はＯＦＦ状態となり、ランプ駆動部３からランプＬ１への電力供給が途絶える。
【００４１】
制御部２０は、ランプ駆動部３からランプＬ１への電力供給が途絶えた後に接触片４６により第１および第２リレー接点４２，４４間をオープン状態にさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー駆動部６０へ出力する。即ち、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形およびランプ印加電圧ＶＬの波形がハイレベルからローレベルに切り換わった後にハイレベルからローレベルに切り換わる電圧波形のリレー駆動制御信号Ｓ１５を制御部２０は出力する。図２に示されるように、ランプ駆動制御信号Ｓ２０の電圧波形およびランプ印加電圧ＶＬの波形のハイレベルからローレベルに切り換わる立ち下がりタイミングに対して、リレー駆動制御信号Ｓ１５の電圧波形のハイレベルからローレベルに切り換わる立ち下がりタイミングは僅かに遅れている。
【００４２】
リレー駆動部６０のリレー駆動用トランジスタＴｒ２のベース端子（Ｂ）に印加されるリレー駆動制御信号Ｓ１５がローレベルになると、リレー駆動用トランジスタＴｒ２のコレクタ端子（Ｃ）とエミッタ端子（Ｅ）の間には電流が流れなくなる状態となり、リレー駆動電力供給線９からリレー４０の電磁コイル４８に電流が流れなくなる。従って、電磁コイル４８の電磁力によって引き寄せられていた接触片４６が第２リレー接点４４から離れて第３リレー接点４３と接触する。従って、ランプ駆動部３にはランプ駆動電力供給線４からランプＬ１を駆動するための電力が供給されない状態となり、イグニッションスイッチＩＧ１がＩＧ位置またはＡｃｃ位置であるときのみ、予備電力供給線１１から第３および第１リレー接点４３，４２を介してランプＬ１を駆動するための電力がランプ駆動部３に供給可能な状態となる。
【００４３】
従って、車両用ランプ駆動装置１０は、ランプＬ１が点灯する前にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４を接触片４６によりショート状態にし且つ、ランプＬ１が消灯した後にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をオープン状態にする。換言すれば、車両用ランプ駆動装置１０は、第１および第２リレー接点４２，４４間が導通した後にランプＬ１を点灯させ、ランプＬ１消灯後に第１および第２リレー接点４２，４４間の導通を解除する。それ故、ランプ駆動電力供給線４にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点４２，４４にはアークが生じないため、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。勿論、ＰＷＭ制御のため第１および第２リレー接点４２，４４に流れる電流量も抑制されている。
【００４４】
さて、車両用ランプ駆動装置１０は、電磁コイル４８に印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示すコイル印加電圧検出信号Ｓ５を制御部２０に通知するコイル印加電圧検出部１２と、ランプ駆動部３によりランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬを検出して、当該ランプ印加電圧ＶＬの印加状態を示すランプ印加電圧検出信号Ｓ１０を制御部２０に通知するランプ印加電圧検出部１６と、を更に備えている。
【００４５】
コイル印加電圧検出部１２は抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８を有している。制御部２０はコイル印加電圧検出信号Ｓ５が得られるように抵抗Ｒ７を介して電磁コイル４８に電気的に接続されており、該抵抗Ｒ７と電磁コイル４８とを結ぶ導体は抵抗Ｒ８を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。ランプ印加電圧検出部１６は抵抗Ｒ９および抵抗Ｒ１０を有している。制御部２０はランプ印加電圧検出信号Ｓ１０が得られるように抵抗Ｒ９を介してランプ駆動部３のスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のソース端子（Ｓ）およびランプＬ１の入力端子に電気的に接続されており、該抵抗Ｒ９とソース端子（Ｓ）およびランプＬ１の入力端子とを結ぶ導体は抵抗Ｒ１０を介してグランド（Ｇ）と電気的に接続されている。
【００４６】
このように、車両用ランプ駆動装置１０にはコイル印加電圧検出部１２およびランプ印加電圧検出部１６が設けられており、ランプＬ１が車両運行上重要な例えば、ヘッドランプ、ターンランプ、ストップランプ、等であって、例え車両運行中に車両用ランプ駆動装置１０の故障が発生した場合でも、車両用ランプ駆動装置１０はランプＬ１を点灯させることができる。完全には故障することが無く且つ機能が失われない車両用ランプ駆動装置１０の冗長性やフォールトトレランスについて説明する（図３，図４，図５参照）。
【００４７】
例えばランプ駆動部３のスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１がドレイン端子（Ｄ）・ソース端子（Ｓ）間のショートモードで故障またはスイッチングトランジスタＴｒ１がコレクタ端子（Ｃ）・エミッタ端子（Ｅ）間のショートモードで故障したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。
【００４８】
具体的に、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に一定の直流電圧が印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信した場合には、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。これにより、接触片４６が電磁コイル４８によって第３リレー接点４３に接触させられ、第１および第３リレー接点４２，４３を介して予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給される。
【００４９】
即ち、ランプ印加電圧ＶＬとしてパルス波形電圧ではなく一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０がランプ印加電圧検出部１６から制御部２０に供給され、それに応じて制御部２０が、ランプ駆動電力供給線４よりも低電圧の予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。尚、制御部２０は、ランプ印加電圧検出信号Ｓ１０のハイレベル電圧の時間長をランプ駆動制御信号Ｓ２０のハイレベル電圧の時間長と比較して、ランプ印加電圧ＶＬとしてパルス波形電圧ではなく電圧一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であるか否かを判定する。また、制御部２０にはハイレベル時のランプ印加電圧ＶＬが所定電圧以上であるか否かを判定するための閾値電圧（データ）が記録されており、制御部２０はランプ印加電圧ＶＬをランプ印加電圧検出信号Ｓ１０を基に監視して当該ランプ印加電圧検出信号Ｓ１０の電圧を閾値電圧と比較する。このような制御部２０の更なる制御動作例として、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信した場合、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。即ち、ランプ印加電圧ＶＬとして例えば１４Ｖではなく例えば４２Ｖ一定の直流電圧がランプＬ１に印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０がランプ印加電圧検出部１６から制御部２０に供給され、それに応じて制御部２０が、ランプ駆動電力供給線４よりも低電圧の予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。
【００５０】
このようなスイッチングパワートランジスタＦＥＴ１またはスイッチングトランジスタＴｒ１のショートモードでの故障の際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図３に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５１】
また、例えばランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。具体的に、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながら、ランプＬ１に電圧が非印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受けた場合には、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に止めさせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力し、それにより接触片４６が電磁コイル４８によって第３リレー接点４３に接触させられ、第１および第３リレー接点４２，４３を介して予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプを駆動するための電力が供給される。
【００５２】
即ち、ランプ駆動電力供給線４からランプＬ１を駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部２０は、ランプ駆動部３にランプＬ１を点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力しながらランプＬ１に電圧が非印加状態であることを通知するランプ印加電圧検出信号Ｓ１０をランプ印加電圧検出部１６から受信すれば、予備電力供給線１１からランプ駆動部３にランプＬ１を駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力する。このようなランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図４に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５３】
また、例えばリレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断したとしても、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置１０には備わっている。具体的に、制御部２０は、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号Ｓ１５を出力しながら、電磁コイル４８に電圧が非印加状態であることを通知するコイル印加電圧検出信号Ｓ５をコイル印加電圧検出部１２から受信した場合には、ランプＬ１を点灯する動作をランプ駆動部３に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。
【００５４】
即ち、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわすことができなくなっても、制御部２０は、電磁コイル４８に電流を流す動作をリレー駆動部６０に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイル４８に電圧が非印加状態であることを通知するコイル印加電圧検出信号Ｓ５をコイル印加電圧検出部１２から受信すれば、ランプＬ１を点灯する動作をランプ駆動部３に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号Ｓ２０を出力する。このようなリレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作は、図５に示される図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートから明らかである。
【００５５】
尚、上記実施形態では、１つのリレー４０に対して１つのランプＬ１を割り当てていたが、車両において重要な灯具として考慮されている複数のランプ（例えば、ヘッドランプ、ターンランプ、ストップランプ、等）を１つのリレー４０に対して割り当ててもよい。このように１つのリレー４０に対して複数のランプを割り当てれば、リレー４０を複数設けずに済むのでコストダウンができる。このような車両用ランプ駆動装置を図６に基づいて説明する。
【００５６】
図６は、図１の車両用ランプ駆動装置１０の変形例を示す図であり、複数のランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎが１つのリレー４０に対して割り当てられている車両用ランプ駆動装置１００が示されている。尚、前述の車両用ランプ駆動装置１０の説明のために参照した図１および図２に示される回路や信号と同じものを採用可能な箇所には同一符号を付して明確化を図る。
【００５７】
制御部２００は、ランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎそれぞれの点灯および消灯を指示するためのスイッチＳＷ１，ＳＷ２，・・・，ＳＷｎそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す指示信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに応じてリレー駆動制御信号Ｓ１５をリレー４０へ出力し且つランプ駆動制御信号Ｓ２０，Ｓ３０，・・・，Ｓ４０を複数のランプ駆動部３それぞれへ出力して、リレー４０の動作およびランプ駆動部３の動作を制御する。複数のランプ駆動部３は、それぞれ、制御部２００と電気的に接続されており、制御部２００から供給されるランプ駆動制御信号Ｓ２０，Ｓ３０，・・・，Ｓ４０に従ってランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎに電力を供給する。リレー４０の第１リレー接点４２には複数のランプ駆動部３（注：図６では、ランプＬ２，Ｌｎ用のランプ駆動部３の図示を簡略化している。）が電気的に接続されている。
【００５８】
図７は、図６の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートを示している。図７に示されるように、車両用ランプ駆動装置１００は、ランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎのうち少なくとも１つが点灯する前にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をショート状態にし、且つ、全てのランプＬ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎが消灯した後にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４をオープン状態にしている。その他、車両用ランプ駆動装置１００に係る回路構成、回路動作、等に関しては、図１〜図５を参照して既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。
【００５９】
尚、本発明は、前述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した実施形態や変形例における各構成要素の数，配置個所，等、および波形，数値，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００６０】
尚、前述した各信号波形は図２〜図５および図７に示されるような矩形波に限らず、適宜、例えば、三角波、ノコギリ波、等にしてもよい。また、前述の実施形態では、ハイレベルとローレベルの電位差により形成された電圧波形を有する指示信号を用いているが、例えば数種類のロジック信号をそれぞれ制御部に入力し、それらのロジック信号を基にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を制御部に割り出させ、適宜、リレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を生成させてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号の波形に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えば直流４２Ｖといった高電圧のランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力が供給されるランプ駆動部の入力回路と、ランプに電力を供給するランプ駆動部の出力回路がショートモードで故障したとしても、ランプ印加電圧としてパルス波形電圧ではなく所定電圧以上の直流電圧がランプに印加状態であることを通知する検出信号がランプ印加電圧検出部から制御部に供給され、それに応じて制御部が、例えば１４Ｖといったランプ駆動電力供給線よりも低電圧の予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００６２】
また、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部によりランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながら、ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受けた場合には、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に止めさせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第３リレー接点に接触させられ、第１および第３リレー接点を介して予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給される。従って、例えばヒューズの溶断等によってランプ駆動電力供給線からランプを駆動するための電力を供給することができなくなっても、制御部が、ランプ駆動部にランプを点灯する動作を行なわせるランプ駆動制御信号を出力しながらランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をランプ印加電圧検出部から受ければ、予備電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給されるようにリレー駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【００６３】
また、本発明によれば、制御部と、該制御部から出力されたランプ駆動制御信号に従ってランプに電力を供給するランプ駆動部と、該ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、ランプ駆動電力供給線に代ってランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、第１リレー接点に電気的に接続且つ第３リレー接点と接触し、第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および接触片を第３リレー接点から離し且つ第２リレー接点と接触させて第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従い電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、を車両用ランプ駆動装置が備えている。制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力し、それにより接触片が電磁コイルによって第２リレー接点に接触させられ、そして第１および第２リレー接点を介してランプ駆動電力供給線からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後にランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形のランプ駆動制御信号を出力する。制御部は、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら、電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受けた場合には、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。従って、例えばヒューズの溶断等によって電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわすことができなくなっても、制御部が、電磁コイルに電流を流す動作をリレー駆動部に行なわせるリレー駆動制御信号を出力しながら電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号をコイル印加電圧検出部から受ければ、ランプを点灯する動作をランプ駆動部に行なわせる直流電圧のランプ駆動制御信号を出力する。よって、完全には故障することが無く且つ機能が失われない冗長性やフォールトトレランスが車両用ランプ駆動装置には備わっている。それ故、当該車両用ランプ駆動装置に、前述のような故障が発生した場合でも、ランプを点灯させる事ができる。尚、本発明の車両用ランプ駆動装置は、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させるため、ランプ駆動電力供給線にかかる電圧が例えば４２Ｖといった高電圧であっても、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このため、制御部が、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際も、ランプを消灯する動作（即ち、ランプに電力を供給しない動作）をランプ駆動部に行なわせるランプ駆動制御信号を出力し、ランプへのランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に電磁コイルに接触片を第２リレー接点から離し且つ第３リレー接点に接触させるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力すれば、第１および第２リレー接点にはアークが生じない。このように、第１および第２リレー接点間が導通した後にランプを点灯させ、更にランプ消灯後に第１および第２リレー接点間の導通を解除すれば、アーク遮断対策が為された高価な４２Ｖリレーを採用する必要がなく、汎用の安価な１４Ｖリレーを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用ランプ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１の指示信号の電圧波形、リレー駆動制御信号の電圧波形、ランプ駆動制御信号の電圧波形、およびランプ印加電圧の波形のタイミングチャートである。
【図３】スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１またはスイッチングトランジスタＴｒ１のショートモードでの故障の際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図４】ランプ駆動電力供給線４のヒューズＦ４２が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図５】リレー駆動電力供給線９のヒューズＦ１４が溶断した際の車両用ランプ駆動装置１０の制御動作に関して説明するための、図１の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図６】図１の車両用ランプ駆動装置の変形例を示す図である。
【図７】図６の各ポイントにおける信号の電圧波形のタイミングチャートである。
【図８】従来の車両用ランプ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図９】図８の指示信号の電圧波形、ランプ駆動制御信号の電圧波形、およびランプ印加電圧の波形のタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ ランプ駆動部
４ ランプ駆動電力供給線
９ リレー駆動電力供給線
１０ 車両用ランプ駆動装置
１１ 予備電力供給線
１２ コイル印加電圧検出部
１６ ランプ印加電圧検出部
２０ 制御部
４０ リレー
４２ 第１リレー接点
４３ 第３リレー接点
４４ 第２リレー接点
４６ 接触片
４８ 電磁コイル
５０ ダイオード（整流器）
６０ リレー駆動部
Ｌ１ ランプ
Ｓ１ 指示信号
Ｓ５ コイル印加電圧検出信号
Ｓ１０ ランプ印加電圧検出信号
Ｓ１５ リレー駆動制御信号
Ｓ２０ ランプ駆動制御信号
Claims (3)
- ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
前記ランプ駆動制御信号の波形に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、
前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに所定電圧以上の直流電圧が印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴とする車両用ランプ駆動装置。 - ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、
前記ランプ駆動部により前記ランプに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するランプ印加電圧検出部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記ランプ駆動部に前記ランプを点灯する動作を行なわせる前記ランプ駆動制御信号を出力しながら、前記ランプに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記ランプ印加電圧検出部から受けた場合には、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に止めさせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第３リレー接点に接触させられ、前記第１および第３リレー接点を介して前記予備電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給されることを特徴とする車両用ランプ駆動装置。 - ランプの点灯および消灯を指示するための指示信号に応じてリレー駆動制御信号およびランプ駆動制御信号を出力する制御部と、
該ランプ駆動制御信号に従って前記ランプに電力を供給するランプ駆動部と、
前記ランプ駆動部に電気的に接続された第１リレー接点、前記ランプ駆動部に電力を供給するためのランプ駆動電力供給線に電気的に接続された第２リレー接点、前記ランプ駆動電力供給線に代って前記ランプ駆動部に電力を供給するための予備電力供給線に電気的に接続された第３リレー接点、前記第１リレー接点に電気的に接続且つ前記第３リレー接点と接触し、前記第１および第３リレー接点を導通させる接触片、および前記接触片を前記第３リレー接点から離し且つ前記第２リレー接点と接触させて前記第１リレー接点と導通させることが可能な電磁コイル、を有するリレーと、
前記リレー駆動制御信号に従い前記電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、
前記電磁コイルに印加される電圧を検出して、当該電圧の印加状態を示す検出信号を前記制御部に通知するコイル印加電圧検出部と、
を備え、
前記制御部が、前記ランプの点灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力し、それにより前記接触片が前記電磁コイルによって前記第２リレー接点に接触させられ、そして前記第１および第２リレー接点を介して前記ランプ駆動電力供給線から前記ランプ駆動部に前記ランプを駆動するための電力が供給可能な状態となった後に前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせるパルス電圧波形の前記ランプ駆動制御信号を出力し、
前記制御部が、前記電磁コイルに電流を流す動作を前記リレー駆動部に行なわせる前記リレー駆動制御信号を出力しながら、前記電磁コイルに電圧が非印加状態であることを通知する検出信号を前記コイル印加電圧検出部から受けた場合には、前記ランプを点灯する動作を前記ランプ駆動部に行なわせる直流電圧の前記ランプ駆動制御信号を出力することを特徴とする車両用ランプ駆動装置。
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