【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリー等の直流電源で複数のＬＥＤを点灯する照明装置に関するもので、例えば車載用のテール／ストップランプとして複数のＬＥＤを用いた照明装置の異常を確実に検出し、システムの安全性向上を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、複数のＬＥＤを用いた車載用テール／ストップランプの回路図を図９に示す。また、図１０はこのようなテール／ストップランプの装着箇所を図示したものである。テールランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を低く抑え、ブレーキを踏んだストップランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を増大させて使用される。テールランプ点灯状態では図のＴａｉｌ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ１を介して複数個直列に接続された第１のＬＥＤユニット（ＬＥＤ１）が、またダイオードＤ２と抵抗Ｒ４を介して複数個直列に接続された第２のＬＥＤユニット（ＬＥＤ２）が点灯し、抵抗Ｒ１とＲ４の抵抗値を等しく設定すれば、ＬＥＤ１とＬＥＤ２は略等しく発光する。ストップランプ点灯状態では図のＳｔｏｐ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２を介してＬＥＤ１が、またダイオードＤ１と抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ２が点灯し、抵抗Ｒ２とＲ３の抵抗値を等しく且つＲ１，Ｒ４に対して十分小さく設定すれば、ＬＥＤ１とＬＥＤ２は略等しく高出力で発光する。
【０００３】
このような従来例における課題として、ＬＥＤが断線などにより不点灯となった場合に断線になったＬＥＤユニットは消灯するが、断線していないＬＥＤユニットは点灯しており、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを認識させることが出来ず、十分な性能を確保できないまま使用を継続される可能性が高い。
【０００４】
特に車載用のテール／ストップランプはブレーキを踏んだことを後続車に知らせるために設けられているランプであり、万一、一部が不点灯のまま使用されると重大な問題になる可能性があり、早期にユーザーが不点灯を認識できるということは、非常に重要な性能である。
【０００５】
これらの課題を解消する方法として、例えば、図１３に示すようにＬＥＤに断線検出回路を設けたり、図１１，図１２に示すように昇圧回路を用いてＬＥＤを直列に接続する等して断線した場合には全てのＬＥＤを消灯させることも考えられるが、これらはあくまでＬＥＤが断線した場合の対策であり、ＬＥＤが短絡して故障を起こして発光しない場合等には全く効果がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、複数のＬＥＤで構成された照明装置において、ＬＥＤが不点灯になったことを確実に検出でき、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを確実に認識させることが可能な照明装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の照明装置によれば、上記の課題を解決するために、図１〜図４に示すように、直流電源Ｖｄｃ間にスイッチング素子Ｔｒ５と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニット（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２）と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に光検知素子（例えばフォトトランジスタ）を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記光検知素子により検知して前記スイッチング素子Ｔｒ５をＯＦＦさせることを特徴とするものである。
請求項２の照明装置によれば、請求項１において、図５及び図６に示すように、ＬＥＤと光検知素子を同一のパッケージ内に設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の照明装置によれば、上記の課題を解決するために、図７および図８に示すように、直流電源Ｖｄｃ間にスイッチング素子Ｔｒ５と複数個のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤユニット（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２）と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が直列に接続された照明装置において、ＬＥＤ近傍に個別に温度検知素子（例えばサーミスタ）を配置し、ＬＥＤが不点灯になったことを前記温度検知素子により検知して前記スイッチング素子Ｔｒ５をＯＦＦさせることを特徴とするものである。
請求項４の照明装置によれば、負荷として複数のＬＥＤユニットが並列に接続されている請求項１〜３のいずれかの照明装置において、いずれかのＬＥＤの不点灯を検出すると全てのＬＥＤを消灯することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１〜図４に本発明の第１の実施形態を示す。本実施形態では、基板５上に面実装形状のＬＥＤと受光素子３と遮蔽板４を実装し、ＬＥＤが点灯した時の光を受光素子３が受光することでＬＥＤが点灯しているか、不点灯であるかを判別可能としたものである。遮蔽板４は例えば車のテール／ストップランプのような場合に、昼間時の外光の影響や、小型の照明装置に使用されている他の光源のＬＥＤの影響を受けないように、受光素子３に検知したいＬＥＤの一部を覆う形で弧状の遮蔽板４を設けたものである。図３に示すようにＬＥＤから出た光は遮蔽板４に当たり受光素子３に当たることで、ＬＥＤが点灯していることが判別でき、外光は遮蔽板４により、受光素子３に入ることはないので、ＬＥＤが点灯していることだけを検出することが可能である。受光素子３としてはフォトダイオードやフォトトランジスタ、ＣｄＳ等、光により動作する素子であればよい。なお、ＬＥＤがパルス点灯している場合には、受光素子３はパルス点灯の周期に比べて応答速度の遅いものを選定すれば好都合である。
【００１０】
図５，図６に受光素子３とＬＥＤを同一パッケージ６内に設けた例を示す。ＬＥＤのチップが基板５上にダイボンディング７等により設けられており、チップ上面からワイヤ８で内部電極に接続されている。内部電極は外部電極Ａ，Ｂにそれぞれに接続されている。受光素子３は同様にもう一方の外部電極Ｃ，Ｄにワイヤボンディングにより接続されている。受光素子３としてはフォトダイオードやフォトトランジスタ等、光により動作する素子であればよい。受光素子３は受光面がＬＥＤのチップ側に向いており、ＬＥＤが発光すると受光面で受光し、受光素子３が動作する。この例では、遮蔽板４などを設ける必要が無く、かつ一部品として実装が可能であるというメリットがある。
【００１１】
図１に上記図２〜図６を用いた車載用テール／ストップランプの点灯回路の例を示した。ＬＥＤに電流が流れるとＬＥＤが発光し、個別に設けられた受光素子（ここではフォトトランジスタ）がオンする。全てのＬＥＤが点灯すると、全てのフォトトランジスタがオンするので、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４はいずれもオンする。このとき、ＮＯＲ回路ＩＣ３の入力は＜Ｌｏｗ，Ｌｏｗ＞となるので、出力はＨｉｇｈとなり、点灯を維持する。なお、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベース・エミッタ間には小容量のコンデンサを並列接続しておいても良い。
【００１２】
次に仮にＬＥＤ１−１が点灯しなくなったとすると、ＬＥＤ１−１に対応するフォトトランジスタがオフとなり、トランジスタＴｒ３はオフする。そうすると、ＮＯＲ回路ＩＣ３の入力は＜Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗ＞となるので、出力はＬｏｗとなり、トランジスタＴｒ６がオフしてトランジスタＴｒ５がオフするからＬＥＤは全て消灯する。
【００１３】
電源を入れたときには各ＬＥＤは消灯しており、フォトトランジスタがオフしているので、ＮＯＲ回路ＩＣ３の出力には遅延回路ＤＬを設けて、電源投入後の一定時間は遅延回路ＤＬの出力をＨｉｇｈにして、ＬＥＤが点灯するようにしている。
【００１４】
このように、本実施形態ではＬＥＤが一つ一つ点灯していることをＬＥＤの光で判断することができるので、ＬＥＤが断線した場合だけではなく、短絡などの現象で不点灯になった場合においても確実に検出が可能である。
【００１５】
また、図５，図６の例では一部品として実装が可能であるというメリットがある。また、図１に示すような回路構成では複数並列接続されたＬＥＤユニットにおいて、１灯が不点灯に陥った場合にも確実に検出が可能であり、また全てのＬＥＤを消灯させることが可能である。
【００１６】
（実施形態２）
図７，図８に第２の実施形態を示す。ＬＥＤの近傍に温度検出素子（例えばＮＴＣサーミスタなど）を設け、ＬＥＤの温度を検出して、ＬＥＤが点灯しているかを判断する。ＬＥＤが点灯すると、ＬＥＤにはほぼ同じ電流が流れるので、ＬＥＤの温度は上昇する。ＬＥＤの温度が上昇するとＬＥＤ近傍に設けられたサーミスタの抵抗値が変化するので、ＬＥＤ１のサーミスタ群と抵抗Ｒ７、同様にＬＥＤ２のサーミスタ群と抵抗Ｒ９の分圧比が変わり、ＩＣ１のＡ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２の電圧が変化する。抵抗Ｒ９とＲ７は同じ定数とする。Ａ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２の値は本来同じであるが、いずれかのＬＥＤが点灯していなければ、温度が上昇しないＬＥＤがあるので、そのＬＥＤに対応するサーミスタの抵抗値は変化しないから、分圧比が点灯しているＬＥＤユニットとは異なる値になる。このことから、点灯していないＬＥＤがあると判断して、ＩＣ１のＯＵＴ端子はＬｏｗとなり、トランジスタＴｒ６，Ｔｒ５がオフして消灯する。ＩＣ１はマイコンなどで構成されており、電源が入った初期は一定時間Ｈｉｇｈを出力する遅延機能を有している。
【００１７】
このように本実施形態ではＬＥＤ一つ一つが点灯していることをＬＥＤの温度で判断することができるので、ＬＥＤが断線だけではなく短絡などの現象で不点灯になった場合においても確実に検出が可能である。また、図７に示すような回路構成では複数並列接続されたＬＥＤユニットにおいて、１灯が不点灯に陥った場合でも確実に検出が可能であり、また全てのＬＥＤを消灯させることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のＬＥＤで構成された照明装置の点灯回路において、ＬＥＤが不点灯になったことを確実に検出でき、ユーザーにＬＥＤが消灯していることを確実に認識させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の実装構造の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の実装構造の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の実装構造の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の回路図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の実装構造の一例を示す斜視図である。
【図９】複数のＬＥＤを用いた照明装置の従来例を示す回路図である。
【図１０】車載用テール／ストップランプの装着箇所を示す斜視図である。
【図１１】昇圧回路を用いたＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【図１２】昇圧回路を用いたＬＥＤ照明装置の制御回路の一例を示す回路図である。
【図１３】断線検知回路付きのＬＥＤ照明装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
ＬＥＤ１ 第１のＬＥＤユニット
ＬＥＤ２ 第２のＬＥＤユニット
Ｖｄｃ 直流電源
Ｔｒ１〜Ｔｒ７ トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device that turns on a plurality of LEDs with a DC power supply such as a battery. For example, the present invention relates to a lighting device that uses a plurality of LEDs as a tail / stop lamp for in-vehicle use. It is intended to improve the performance.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example, FIG. 9 shows a circuit diagram of an on-vehicle tail / stop lamp using a plurality of LEDs. FIG. 10 illustrates the mounting location of such a tail / stop lamp. When the tail lamp is lit, the light output of the LED is kept low, and when the stop lamp is lit with the brake depressed, the light output of the LED is increased. In the tail lamp lighting state, a battery is connected between the Tail terminal and the GND terminal, and a plurality of first LED units (LED1) connected in series via a diode D2 and a resistor R1, and a diode D2 and a resistor R4 are connected. If a plurality of second LED units (LED2) connected in series via the LED light up and the resistance values of the resistors R1 and R4 are set to be equal, LED1 and LED2 emit light substantially equally. In the stop lamp lighting state, a battery is connected between the Stop terminal and the GND terminal in the figure, LED1 lights up through the diode D1 and the resistor R2, LED2 lights up through the diode D1 and the resistor R3, and the resistance of the resistors R2 and R3. If the values are set to be equal and sufficiently smaller than R1 and R4, LED1 and LED2 emit light at substantially the same high output.
[0003]
As a problem in such a conventional example, when an LED is turned off due to disconnection or the like, the LED unit that has been disconnected is turned off, but the LED unit that is not disconnected is turned on, and the LED is turned off by the user. Therefore, there is a high possibility that the user will be able to continue using the product without securing sufficient performance.
[0004]
In particular, the tail / stop lamps mounted on the vehicle are provided to notify the following vehicle that the driver has stepped on the brakes. The fact that the user can recognize the non-lighting at an early stage is a very important performance.
[0005]
As a method for solving these problems, for example, a disconnection detecting circuit is provided in the LED as shown in FIG. 13, or the LED is disconnected in series by using a booster circuit as shown in FIGS. In such a case, it is conceivable to turn off all the LEDs. However, these are only measures to be taken when the LEDs are disconnected, and have no effect when the LEDs are short-circuited, fail, and do not emit light.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a point, and in a lighting device including a plurality of LEDs, it is possible to reliably detect that an LED has become unlit, and to inform a user that the LED is turned off. It is an object to provide a lighting device that can be surely recognized.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the illuminating device of claim 1, in order to solve the above problem, as shown in FIGS. 1 to 4, an LED unit in which a switching element Tr5 and a plurality of LEDs are connected in series between DC power supplies Vdc In an illumination device in which (LED1, LED2) and resistors R12, R14 are connected in series, a light detection element (for example, a phototransistor) is individually arranged in the vicinity of the LED, and it is determined that the LED has become unlit. And turning off the switching element Tr5.
According to the illumination device of the second aspect, in the first aspect, as shown in FIGS. 5 and 6, the LED and the light detecting element are provided in the same package.
[0008]
According to the lighting device of claim 3, in order to solve the above problem, as shown in FIGS. 7 and 8, an LED unit in which a switching element Tr5 and a plurality of LEDs are connected in series between DC power supplies Vdc In the lighting device in which (LED1, LED2) and the resistors R12, R14 are connected in series, a temperature detecting element (for example, a thermistor) is individually arranged near the LED, and the fact that the LED is turned off is determined by the temperature detecting element. It is characterized in that the switching element Tr5 is turned off upon detection.
According to the lighting device of claim 4, in the lighting device of any one of claims 1 to 3, in which a plurality of LED units are connected in parallel as a load, when the non-lighting of any of the LEDs is detected, all the LEDs are turned on. It is characterized by being turned off.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the surface-mounted LED, the light receiving element 3, and the shielding plate 4 are mounted on the substrate 5, and the light receiving element 3 receives the light when the LED is turned on. It is possible to determine whether the light is on. The shielding plate 4 is, for example, in the case of a tail / stop lamp of a car, a light-receiving element so as not to be affected by external light during the daytime or by the LED of another light source used in a small-sized lighting device. 3 is provided with an arc-shaped shielding plate 4 so as to cover a part of the LED to be detected. As shown in FIG. 3, the light emitted from the LED hits the light shielding element 4 and hits the light receiving element 3, so that it is possible to determine that the LED is turned on, and the external light does not enter the light receiving element 3 due to the light shielding plate 4. Therefore, it is possible to detect only that the LED is lit. The light receiving element 3 may be any element that operates with light, such as a photodiode, a phototransistor, or CdS. When the LED is pulse-lighted, it is convenient to select a light-receiving element 3 having a slower response speed than the pulse-lighting cycle.
[0010]
5 and 6 show examples in which the light receiving element 3 and the LED are provided in the same package 6. An LED chip is provided on a substrate 5 by die bonding 7 or the like, and is connected to an internal electrode by a wire 8 from the upper surface of the chip. The internal electrodes are connected to the external electrodes A and B, respectively. The light receiving element 3 is similarly connected to the other external electrodes C and D by wire bonding. The light receiving element 3 may be any element that operates by light, such as a photodiode or a phototransistor. The light receiving element 3 has a light receiving surface facing the chip side of the LED. When the LED emits light, the light is received by the light receiving surface and the light receiving element 3 operates. In this example, there is an advantage that it is not necessary to provide the shielding plate 4 and the like, and it can be mounted as one component.
[0011]
FIG. 1 shows an example of a lighting circuit of a tail / stop lamp for a vehicle using FIGS. When a current flows through the LED, the LED emits light and the individually provided light receiving element (phototransistor in this case) turns on. When all the LEDs are turned on, all the phototransistors are turned on, so that both the transistors Tr3 and Tr4 are turned on. At this time, since the input of the NOR circuit IC3 becomes <Low, Low>, the output becomes High and the lighting is maintained. Note that a small-capacity capacitor may be connected in parallel between the base and the emitter of the transistors Tr3 and Tr4.
[0012]
Next, assuming that the LED 1-1 does not turn on, the phototransistor corresponding to the LED 1-1 turns off, and the transistor Tr3 turns off. Then, since the input of the NOR circuit IC3 becomes <High, Low>, the output becomes Low, and the transistor Tr6 is turned off and the transistor Tr5 is turned off, so that all the LEDs are turned off.
[0013]
When the power is turned on, each LED is turned off and the phototransistor is turned off. Therefore, a delay circuit DL is provided at the output of the NOR circuit IC3, and the output of the delay circuit DL is kept High for a certain period after the power is turned on. To turn on the LED.
[0014]
As described above, in the present embodiment, it is possible to determine that each LED is turned on one by one by the light of the LED. Therefore, not only when the LED is disconnected, but also the light is turned off due to a phenomenon such as a short circuit. Even in such a case, the detection can be reliably performed.
[0015]
In addition, the examples of FIGS. 5 and 6 have an advantage that they can be mounted as one component. Further, in the circuit configuration as shown in FIG. 1, in a plurality of LED units connected in parallel, it is possible to reliably detect even if one lamp is turned off, and to turn off all the LEDs. is there.
[0016]
(Embodiment 2)
7 and 8 show a second embodiment. A temperature detecting element (for example, an NTC thermistor) is provided near the LED, and detects the temperature of the LED to determine whether the LED is turned on. When the LED is turned on, almost the same current flows through the LED, so that the temperature of the LED rises. When the temperature of the LED rises, the resistance value of the thermistor provided near the LED changes, so that the voltage dividing ratio of the thermistor group of LED1 and the resistor R7, and similarly, the voltage dividing ratio of the thermistor group of LED2 and the resistor R9, change the A / D conversion of the IC1. The voltages at the input terminals A / D1 and A / D2 change. The resistors R9 and R7 have the same constant. Although the values of the A / D conversion input terminals A / D1 and A / D2 are originally the same, there is an LED whose temperature does not rise unless one of the LEDs is turned on. Therefore, the resistance of the thermistor corresponding to that LED is high. Since the value does not change, the partial pressure ratio is different from that of the LED unit that is lit. From this, it is determined that there is an LED that is not lit, and the OUT terminal of IC1 becomes Low, and the transistors Tr6 and Tr5 are turned off and turned off. The IC 1 is constituted by a microcomputer or the like, and has a delay function of outputting High for a certain period of time when the power is turned on.
[0017]
As described above, in the present embodiment, it is possible to determine that each LED is turned on based on the temperature of the LED. Therefore, not only when the LED is turned off due to a phenomenon such as a short circuit but also a disconnection, the LED is surely turned on. Detection is possible. Further, in the circuit configuration shown in FIG. 7, even when one of the LED units connected in parallel is turned off, the detection can be reliably performed, and all the LEDs can be turned off. .
[0018]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the lighting circuit of the illuminating device composed of a plurality of LEDs, it is possible to reliably detect that the LED has been turned off, and to make the user surely recognize that the LED is turned off. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing another example of the mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing another example of the mounting structure according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of a mounting structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional example of a lighting device using a plurality of LEDs.
FIG. 10 is a perspective view showing a mounting position of an on-vehicle tail / stop lamp.
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an example of an LED lighting device using a booster circuit.
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an example of a control circuit of an LED lighting device using a booster circuit.
FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of an LED lighting device with a disconnection detection circuit.
[Explanation of symbols]
LED1 First LED unit LED2 Second LED unit Vdc DC power supply Tr1 to Tr7 Transistor
