JP2004031095A - ランプ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フェールセーフ機能を有するランプ駆動装置を提供すること。
【解決手段】ランプ駆動部（３）は、制御部（２０）から出力された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。リレー駆動部（６０）は、制御部から出力された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）からリレー（４０）の電磁コイル（４８）に電流を流す。制御部が、ランプ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から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、それにより電磁コイルがリレーの接触片（４６）のオープン動作をショート動作に切換え、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）からランプ駆動部にランプを駆動するための電力が供給可能な状態となる。
【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。周知のとおり、定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部を搭載し、更に、１４Ｖ車用電装システムを流用可能なように該１４Ｖ車用電装システムの電源として１２Ｖバッテリも搭載した４２Ｖ車が既に製品化されている。
【０００４】
現在、従来から１４Ｖ車で用いられているコスト的に有利な汎用のランプを４２Ｖ車において定格直流３６Ｖ〜４２Ｖ出力の電源部からの電力供給により駆動可能にするランプ駆動装置が検討されている。当該ランプ駆動装置は、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。このようなランプ駆動装置の一例を図５および図６に基づいて説明する。
【０００５】
図５は、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、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Ｓ２を出力し、該ランプ駆動制御信号Ｓ２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Ｓ２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６は、指示信号Ｓ１の電圧波形、ランプ駆動制御信号Ｓ２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６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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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Ｓ２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】
しかしながら、前述のランプ駆動装置１へランプ駆動電力供給線４を介して電力を供給するジャンクションブロック等の電力分配装置（不図示）に対して電源部６のプラス端子（不図示）とマイナス端子（不図示）の逆接続（即ち、誤接続）が行なわれると、ランプＬ１のフィラメントが溶断される。なぜならば、前述の逆接続が行なわれると、図５に示されるように、スイッチングパワートランジスタＦＥＴ１のソース−ドレイン端子間の寄生ダイオードＤｐのために例えば直流４２Ｖの貫通電流がグランドＧから電源部６に向かってランプＬ１を一気に流れるからである。それ故、前述の逆接続が為された場合でもランプの破損を阻止し且つ、改めて正しい接続が為された場合には正常な動作を保証するフェールセーフ機能がランプ駆動装置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、フェールセーフ機能を有する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、
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、前記第１および第２リレー接点間のショート動作およびオープン動作を行なう接触片、および前記接触片の動作を前記オープン動作または前記ショート動作に切換える電磁コイル、を有し、前記電磁コイルがリレー駆動電力供給線から電流の供給を受けるリレーと、
前記リレー駆動電力供給線から前記電磁コイル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と、
前記リレー駆動制御信号に従って前記リレー駆動電力供給線から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、前記リレー駆動電力供給線から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の前記オープン動作が前記電磁コイルによって前記ショート動作に切換えられて、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に従ってランプに電力を供給する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、第１および第２リレー接点間のショート動作およびオープン動作を行なう接触片、および接触片の動作をオープン動作またはショート動作に切換える電磁コイル、を有するリレーと、リレー駆動電力供給線から前記電磁コイル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と、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従ってリレー駆動電力供給線から電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、をランプ駆動装置が備えているので、制御部が、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、リレー駆動電力供給線から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、それにより接触片のオープン動作がショート動作に電磁コイルによって切換えられて、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る。それ故、例え車両の電源部の逆接続が行なわれたとしても、リレーの第１および第２リレー接点間はオープン状態であるため、ランプへは電流が流れず、当該逆接続によるランプの破損を確実に防止できる。また、逆接続の後、電源部の正しい接続が為された場合にはランプ駆動装置の正常な動作が保証される。
【００１８】
また、本発明のランプ駆動装置は、請求項２に記載したように、
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、前記ランプの消灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記ランプを消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、前記ランプへの前記ランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に前記接触片の前記オープン動作を前記電磁コイルに行なわせる前記リレー駆動制御信号を前記リレー駆動部へ出力すること
を特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、制御部は、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、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（即ち、ランプに電力を供給する動作）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。一方、制御部は、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際に、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接触片のオープン動作を電磁コイルに行なわせるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力する。従って、本発明のランプ駆動装置は、ランプが点灯する前にリレーの第１および第２リレー接点を接触片によりショート状態にし且つ、ランプが消灯した後にリレーの第１および第２リレー接点をオープン状態にする。換言すれば、本発明のランプ駆動装置は、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、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る。それ故、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。
【００２０】
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。
【００２１】
【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、従来のランプ駆動装置１の説明のために参照した図５および図６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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、第１および第２リレー接点４２，４４間のショート動作およびオープン動作を行なう接触片４６、および接触片４６の動作をオープン動作またはショート動作に切換える電磁コイル４８、を有している。
【００２５】
尚、接触片４６のショート動作とは、第１および第２リレー接点４２，４４に接触片４６を接触させ、接触片４６を介して第１および第２リレー接点４２，４４を導通状態にする動作のことである。また、接触片４６のオープン動作とは、第１および第２リレー接点４２，４４の少なくとも一方から接触片４６を非接触状態にして第１および第２リレー接点４２，４４を非導通状態にする動作のことである。尚、リレー４０は、非駆動時に第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）となる所謂ノーマリーオープン接点タイプのリレーである。
【００２６】
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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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５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。
【００３２】
さて、このように構成されたランプ駆動装置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のオープン動作をショート動作に切換え、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。
【００３３】
それ故、例え電源部６の逆接続が行なわれたとしても、リレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４間はオープン状態であるため、ランプＬ１へは電流が流れず、当該逆接続によるランプＬ１の破損を確実に防止できる。また、逆接続の後、電源部６の正しい接続が為された場合には正常な動作が保証される。このようにランプ駆動装置１０にはフェールセーフ機能が備えられている。尚、ランプＬ１の交換時にリレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４間をオープン状態とすることで安全性も向上させることが可能である。また、例え電源部６においてロードダンプサージ等が生じても、リレー４０の第１および第２リレー接点４２，４４間がオープン状態であれば、ランプ駆動部３を保護することができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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間のショート動作を行なう。このショート動作により、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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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リレー４０の接触片４６のオープン動作を電磁コイル４８に行なわ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。
【００４１】
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１および第２リレー接点４２，４４の少なくとも一方から離れるオープン動作を行なう。このオープン動作により、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る。
【００４２】
従って、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、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。
【００４３】
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。このようなランプ駆動装置を図３に基づいて説明する。
【００４４】
図３は、図１のランプ駆動装置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ランプ駆動装置１００が示されている。尚、前述のランプ駆動装置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。
【００４５】
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が電気的に接続されている。
【００４６】
図４は、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に従ってランプＬ１に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形、ランプ駆動制御信号Ｓ３０に従ってランプＬ２に印加されるランプ印加電圧ＶＬの波形、およびランプ駆動制御信号Ｓ４０に従ってランプＬｎ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。図４に示されるように、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、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および図２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。
【００４７】
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。尚、前述した実施形態は、本発明のランプ駆動装置を車両に搭載して車両用ランプを駆動させた一例を示すものであるが、本発明のランプ駆動装置が車両以外の装置に採用可能であることは言うまでもない。
【００４８】
尚、前述した各信号波形は図２および図４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。
【００４９】
【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に従ってランプに電力を供給する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、第１および第２リレー接点間のショート動作およびオープン動作を行なう接触片、および接触片の動作をオープン動作またはショート動作に切換える電磁コイル、を有するリレーと、リレー駆動電力供給線から前記電磁コイル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と、制御部から出力されたリレー駆動制御信号に従ってリレー駆動電力供給線から電磁コイルに電流を流すリレー駆動部と、をランプ駆動装置が備えているので、制御部が、ランプの点灯を指示する指示信号を受けた際に、リレー駆動電力供給線から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、それにより接触片のオープン動作がショート動作に電磁コイルによって切換えられて、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る。それ故、例え車両の電源部の逆接続が行なわれたとしても、リレーの第１および第２リレー接点間はオープン状態であるため、ランプへは電流が流れず、当該逆接続によるランプの破損を確実に防止できる。また、逆接続の後、電源部の正しい接続が為された場合にはランプ駆動装置の正常な動作が保証される。
【００５０】
また、本発明によれば、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、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（即ち、ランプに電力を供給する動作）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。一方、制御部は、ランプの消灯を指示する指示信号を受けた際に、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接触片のオープン動作を電磁コイルに行なわせるリレー駆動制御信号をリレー駆動部へ出力する。従って、本発明のランプ駆動装置は、ランプが点灯する前にリレーの第１および第２リレー接点を接触片によりショート状態にし且つ、ランプが消灯した後にリレーの第１および第２リレー接点をオープン状態にする。換言すれば、本発明のランプ駆動装置は、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、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る。それ故、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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】図１のランプ駆動装置の変形例を示す図である。
【図４】図３のリレー駆動制御信号の電圧波形および各ランプ印加電圧の波形のタイミングチャートである。
【図５】従来のランプ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図６】図５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　ランプ駆動装置
２０　制御部
４０　リレー
４２　第１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
Ｓ１５　リレー駆動制御信号
Ｓ２０　ランプ駆動制御信号

Claims (2)

1. 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、前記第１および第２リレー接点間のショート動作およびオープン動作を行なう接触片、および前記接触片の動作を前記オープン動作または前記ショート動作に切換える電磁コイル、を有し、前記電磁コイルがリレー駆動電力供給線から電流の供給を受けるリレーと、
   前記リレー駆動電力供給線から前記電磁コイル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と、
   前記リレー駆動制御信号に従って前記リレー駆動電力供給線から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、前記リレー駆動電力供給線から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の前記オープン動作が前記電磁コイルによって前記ショート動作に切換えられて、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ることを特徴とするランプ駆動装置。
2. 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、前記ランプの消灯を指示する前記指示信号を受けた際に、前記ランプを消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、前記ランプへの前記ランプ駆動部からの電力供給が途絶えた後に前記接触片の前記オープン動作を前記電磁コイルに行なわせる前記リレー駆動制御信号を前記リレー駆動部へ出力することを特徴とする請求項１に記載したランプ駆動装置。

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