JP2004134147A

JP2004134147A - 点灯回路

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Publication number: JP2004134147A
Application number: JP2002295486A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Ito; 伊藤　昌康; Hiroo Ishibashi; 石橋　広生; Kentaro Murakami; 村上　健太郎; Hitoshi Takeda; 武田　仁志
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: FR2845559B1; DE10346528B4; FR2845559A1; DE10346528A1; US6847169B2; US20040080273A1; JP4236894B2

Abstract

【課題】車両用灯具の光源を、安全に点灯させる。
【解決手段】発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部に設けられた直流電源から受け取る電源電圧に基づく出力電圧を発光ダイオードに印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、スイッチングレギュレータの出力電圧、供給電流、又は電源電圧の少なくとも一つに基づき、点灯回路の異常を検出する異常検出部と、供給電流、又はスイッチングレギュレータの出力電圧に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御し、かつ、異常検出部が異常を検出した場合に、スイッチングレギュレータの出力電圧を低下させる出力制御部とを備える。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点灯回路に関する。特に本発明は、発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用灯具の光源に対して電力を供給するスイッチングレギュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。スイッチングレギュレータの出力電圧は、例えば、光源に流れる電流に基づいて制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１―２１５９１３号公報（第３頁、第７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両は、ガソリン等の引火性の高い燃料を搭載している。そのため、車両に搭載されるスイッチングレギュレータにおいては、高い安全性が要求される。
【０００５】
しかし、例えば、スイッチングレギュレータの出力がショートや地落した場合、スイッチングレギュレータの負荷が重くなるため、スイッチングレギュレータは、過度な電力負担から故障したり、発熱、発煙を生じる場合がある。
【０００６】
また、断線等により出力がオープンになった場合、例えばフライバック方式のスイッチングレギュレータでは、出力電圧が過度に上昇する場合があり、ユーザの感電等の危険が生じる場合や、高電圧からのリーク、放電等による発煙、発火等の危険が生じる場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる点灯回路を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部に設けられた直流電源から受け取る電源電圧に基づく出力電圧を発光ダイオードに印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、スイッチングレギュレータの出力電圧、供給電流、又は電源電圧の少なくとも一つに基づき、点灯回路の異常を検出する異常検出部と、供給電流、又はスイッチングレギュレータの出力電圧に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御し、かつ、異常検出部が異常を検出した場合に、スイッチングレギュレータの出力電圧を低下させる出力制御部とを備える。
【０００９】
また、車両用灯具は、並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数２、３、４・・・のいずれか）の発光ダイオードを備え、異常検出部は、ｎ個の発光ダイオードの少なくとも一つの断線を、異常として検出し、異常検出部が異常を検出した場合、出力制御部は、スイッチングレギュレータの出力電圧を低下させることにより、供給電流を略（ｎ−１）／ｎの大きさに減少させてよい。
【００１０】
また、異常検出部が異常を検出した場合、出力制御部は、スイッチングレギュレータを停止させてよい。異常検出部は、スイッチングレギュレータの出力電圧が予め定められた値より高い値に変化することを、異常として検出してよい。
【００１１】
また、異常検出部は、電源電圧が予め定められた範囲の外の値に変化することを異常として検出し、出力制御部は、異常が検出された場合にスイッチングレギュレータを停止させ、異常が検出されなくなった場合に、スイッチングレギュレータを再開させてよい。
【００１２】
また、スイッチングレギュレータの出力電圧、供給電流、又は電源電圧の少なくとも一つに基づく被平滑電圧の変化を平滑化する平滑コンデンサを更に備え、異常検出部は、被平滑電圧に基づき、異常を検出してよい。
【００１３】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の回路構成の一例を示す。本例の車両用灯具１０は、例えば車両用バッテリ等の、外部に設けられた直流電源１１２から受け取る電力に基づき、発光ダイオード３０を安全に点灯させる。車両用灯具１０は、光源ブロック５８、及び点灯回路１０２を備える。
【００１６】
光源ブロック５８は、並列に接続された複数の光源ユニット６０と、それぞれの光源ユニット６０と直列に接続された複数の抵抗１０６とを有する。光源ユニット６０は、直列に接続された一又は複数の発光ダイオード３０を含む。また、抵抗１０６は、両端に、供給電流に応じて光源ユニット６０に流れる電流に基づく電圧を生じる。そのため、光源ユニット６０が含む一又は複数の発光ダイオード３０のいずれかが断線した場合、抵抗１０６の両端の電圧は低下する。
【００１７】
点灯回路１０２は、スイッチングレギュレータ１１４、抵抗１１８、異常検出部１２０、出力制御部１１６、コンデンサ１２２、コンデンサ１２６、ダイオード１３４、及びダイオード１２４を有する。
【００１８】
スイッチングレギュレータ１１４は、ＮＭＯＳトランジスタ１３０及びトランス１２８を含む。ＮＭＯＳトランジスタ１３０は、トランス１２８の一次コイルと直列に接続されることにより、直流電源１１２から受け取る電源電圧をトランス１２８の一次コイルに供給するか否かを切り替えるスイッチである。
【００１９】
トランス１２８は、一次コイルに受け取る電源電圧に基づく出力電圧を２次コイルから出力する。本例において、トランス１２８は、２次コイルの低電圧出力端が接地されることにより、高電圧出力端から正電圧を出力する。スイッチングレギュレータ１１４は、当該正電圧を、複数の発光ダイオード３０に印加することにより、複数の発光ダイオード３０に供給電流を供給して、発光ダイオード３０を点灯させる。
【００２０】
ここで、例えば、光源ブロック５８と直列に接続された抵抗に電源電圧を与えることにより、供給電流を生成するとすれば、当該抵抗における熱損失が大きくなり、車両用灯具１０の消費電力は増大する。しかし、本例においては、スイッチングレギュレータ１１４が供給電流を生成する。そのため、本例によれば、電力効率の高い車両用灯具１０を提供することができる。
【００２１】
尚、本例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フライバック方式のスイッチングレギュレータである。他の例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フォワード方式、又は降圧型等他の方式のスイッチングレギュレータであってもよい。スイッチングレギュレータ１１４は、トランス１２８に代えて、直流電源１１２から受け取る電流を光源ブロック５８に供給するコイルを有してもよい。
【００２２】
抵抗１１８は、光源ブロック５８と直列に接続され、光源ブロック５８に流れる供給電流に基づく電圧である電流検知電圧を、両端に生じる。また、異常検出部１２０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧、発光ダイオード３０の断線を示す情報、供給電流、及び電源電圧のそれぞれに基づき、車両用灯具１０の異常を検出する。
【００２３】
出力制御部１１６は、抵抗１１８が生じる電流検知電圧に基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１３０がオン又はオフになる比を制御する。これにより、出力制御部１１６は、供給電流に基づき、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を制御する。
【００２４】
ここで、異常検出部１２０が異常を検出した場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を低下させる。出力制御部１１６は、例えば、スイッチングレギュレータ１１４を停止させる。本例によれば、発光ダイオード３０を安全に点灯させることができる。
【００２５】
尚、例えば、車両用灯具１０が並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数２、３、４・・・のいずれか）の発光ダイオード３０を備える場合、異常検出部１２０は、当該ｎ個の発光ダイオード３０の少なくとも一つの断線を、異常として検出する。そして、異常検出部１２０が当該異常を検出した場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を低下させることにより、供給電流を略（ｎ−１）／ｎの大きさに減少させてよい。この場合、車両用灯具１０は、断線していない発光ダイオード３０を適切な明るさに発光させることができる。
【００２６】
図２は、異常検出部１２０の回路構成の一例を示す。異常検出部１２０は、断線検出部２１２、出力電圧監視部２０２、ホールド部２０４、供給電流監視部２０８、電源電圧監視部２０６、及び異常信号出力部２１０を含む。
【００２７】
断線検出部２１２は、抵抗１０６の両端の電圧に基づき、抵抗１０６と直列に接続された発光ダイオード３０（図１参照）の断線を検出し、検出結果を異常信号出力部２１０に与える。尚、このような断線を検出する回路構成は、多様な回路が知られているため説明を省略する。
【００２８】
出力電圧監視部２０２は、コンパレータ３０２、コンパレータ３０４、及び複数の抵抗を有する。コンパレータ３０２及びコンパレータ３０４のそれぞれは、正入力に受け取る電圧が、負入力に受け取る電圧より高い場合、出力をハイインピーダンスに保ち、正入力に受け取る電圧が、負入力に受け取る電圧より低い場合、出力を接地する。また、コンパレータ３０４は、出力をホールド部２０４に供給する。
【００２９】
そのため、例えばスイッチングレギュレータ１１４の出力がオープンになる等の故障により、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧があらかじめ定められた上限出力電圧より高くなった場合、コンパレータ３０２はコンパレータ３０４の負入力を接地する。この場合、コンパレータ３０４は、出力をハイインピーダンスに保つ。また、例えばスイッチングレギュレータ１１４の出力がショートする等の故障により、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、上限出力電圧より低い、あらかじめ定められた下限出力電圧より低い値になった場合も、コンパレータ３０４は、出力をハイインピーダンスに保つ。
【００３０】
一方、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、下限出力電圧と上限出力電圧との間の電圧である場合、コンパレータ３０４は出力を接地する。これにより、出力電圧監視部２０２は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が上限出力電圧より高い値、又は下限出力電圧より低い値に変化することを、異常として検出し、検出結果をホールド部２０４に伝達する。本例によれば、出力電圧監視部２０２は、スイッチングレギュレータ１１４の出力のオープン又はショートに基づく異常を検出することができる。
【００３１】
ホールド部２０４は、ＮＰＮトランジスタ３０８、コンデンサ３１０、ＮＰＮトランジスタ３０６、及び複数の抵抗を含む。出力電圧監視部２０２がスイッチングレギュレータ１１４の出力電圧の異常を検出した場合、ＮＰＮトランジスタ３０８はオンになり、コレクタ電流を流すことにより、当該異常が検出されたことを異常信号出力部２１０に伝達する。
【００３２】
コンデンサ３１０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧に基づく電圧であるＮＰＮトランジスタ３０８のベース電圧の変化を平滑化することにより、ノイズ等の短時間の誤信号に応じてＮＰＮトランジスタ３０８が誤動作するのを防止する。また、これにより、出力電圧監視部２０２が予め定められた監視時間以上の間、継続してスイッチングレギュレータ１１４の出力に異常を検出した場合に、ホールド部２０４は当該異常が検出されたことを異常信号出力部２１０に伝達する。
【００３３】
また、出力電圧監視部２０２がスイッチングレギュレータ１１４の出力電圧の異常を検出した場合、ＮＰＮトランジスタ３０６はオンになり、コレクタ電流を流すことにより、コンパレータ３０４の負入力の電位を低下させる。
【００３４】
これにより、コンパレータ３０４は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧によらず、出力をハイインピーダンスに保つ。すなわち、ＮＰＮトランジスタ３０８は、出力電圧監視部２０２の出力信号に基づく信号を出力電圧監視部２０２に帰還させることにより、以後に出力電圧監視部２０２が出力する信号の値を固定する。
【００３５】
尚、出力電圧監視部２０２が異常を検出した場合、ＮＰＮトランジスタ３０６は、ＮＰＮトランジスタ３０８より先にオンになるのが好ましい。この場合、ホールド部２０４は出力電圧監視部２０２の出力する信号の値を確実に固定することができる。
【００３６】
供給電流監視部２０８は、ＮＰＮトランジスタ３２０及びＮＰＮトランジスタ３１８を有する。ＮＰＮトランジスタ３２０は、抵抗１１８が生じる電流検知電圧をベース端子に受け取ることにより、供給電流が予め定められた下限電流値より低下した場合にオフになる。
【００３７】
ＮＰＮトランジスタ３２０がオフになった場合、ＮＰＮトランジスタ３１８はオンになってコレクタ電流を流すことにより、コンパレータ３０４の負入力を低下させる。これにより、供給電流監視部２０８は、供給電流が下限電流値より低下することを異常として検出し、当該異常を検出したことを、出力電圧監視部２０２及びホールド部２０４を介して異常信号出力部２１０に伝達する。尚、この場合、コンデンサ３１０は、供給電流に基づく電圧の変化を平滑化する。
【００３８】
電源電圧監視部２０６は、ダイオード３４０、ダイオード３３６、コンパレータ３２２、ＮＰＮトランジスタ３２６、ＮＰＮトランジスタ３２８、コンパレータ３２４、ＮＰＮトランジスタ３３４、ＮＰＮトランジスタ３３２、ＮＰＮトランジスタ３３０、及び複数の抵抗を有する。ダイオード３４０は、電源電圧監視部２０６の出力を異常信号出力部２１０に供給する。ダイオード３３６は、ＮＰＮトランジスタ２０６が電源電圧の異常を検出した場合にコンデンサ３１０を放電する。
【００３９】
コンパレータ３２２及びコンパレータ３２４は、コンパレータ３０２と同一又は同様の機能を有する。コンパレータ３２２は、基準電圧として予め定められた上限電源電圧を受け取る。そして、電源電圧が上限電源電圧より高い値になった場合、コンパレータ３２２は、ＮＰＮトランジスタ３２６をオンにすることにより、電源電圧の異常を、異常信号出力部２１０に通知する。また、この場合、ＮＰＮトランジスタ３２８は、オンになってコレクタ電流を流すことにより、コンパレータ３２２が受け取る基準電圧の電位を、予め定められた低下上限電圧に低下させる。
【００４０】
これにより、ＮＰＮトランジスタ３２８は、コンパレータ３２２が受け取る基準電圧にヒステリシスを与える。そのため、電源電圧が上限電源電圧より高い値になった後、電源電圧が低下上限電圧より低い値になるまでの期間、コンパレータ３２２は、出力を固定する。
【００４１】
コンパレータ３２４、ＮＰＮトランジスタ３３４、及びＮＰＮトランジスタ３３０のそれぞれは、コンパレータ３２２、ＮＰＮトランジスタ３２６、及びＮＰＮトランジスタ３３０と同一又は同様の機能を有する。コンパレータ３２４は、基準電圧として、ＮＰＮトランジスタ３３０がオンである期間、予め定められた下限電源電圧を受け取り、ＮＰＮトランジスタ３３０がオフである期間、下限電源電圧より高い、予め定められた上昇下限電圧を受け取る。コンパレータ３２４は、下限電源電圧として、上限電源電圧より低い電圧を受け取る。コンパレータ３２４は、上昇下限電圧として、低下上限電圧より低い電圧を受け取ってよい。
【００４２】
また、電源電圧が下限電源電圧より低い値になった場合、ＮＰＮトランジスタ３３２は、オンになることにより、電源電圧の異常を、異常信号出力部２１０に通知する。
【００４３】
すなわち、電源電圧監視部２０６は、電源電圧が、下限電源電圧から上限電源電圧までの範囲の外の値に変化することを異常として検出する。また、異常信号出力部２１０が電源電圧の異常を検出した後、電源電圧が、低下上限電圧と上昇下限電圧との間の正常範囲に変化した場合、異常信号出力部２１０は、電源電圧の異常を検出しなくなる。尚、電源電圧の異常が検出された場合、出力制御部１１６はスイッチングレギュレータ１１４を停止させてよい。また、当該異常が検出されなくなった場合、出力制御部１１６はスイッチングレギュレータ１１４を再開させてよい。
【００４４】
ここで、スイッチングレギュレータ１１４の停止に応じて出力電圧が低下した場合に、出力電圧監視部２０２が当該低下を異常として検出するとすれば、ホールド部２０４が出力電圧監視部２０２の出力を固定することとなる。この場合、電源電圧が正常範囲に復帰した場合であっても、スイッチングレギュレータ１１４は動作を復帰しない。
【００４５】
しかし、本例においては、電源電圧の異常が検出された場合、ダイオード３３６はコンデンサ３１０を放電するため、ホールド部２０４は出力電圧監視部２０２の出力を固定しない。そのため、本例によれば、出力制御部１１６は、電源電圧の正常範囲への復帰に応じて、スイッチングレギュレータ１１４を再開させることができる。
【００４６】
また、スイッチングレギュレータ１１４が停止すると、スイッチングレギュレータ１１４は、配線のインピーダンスに起因して変動する電源電圧を受け取る場合がある。そして、当該変動に応じて、電源電圧監視部２０６は、電源電圧の異常を検出しなくなる場合がある。この場合、出力制御部１１６はスイッチングレギュレータ１１４を再開させるため、スイッチングレギュレータ１１４は動作の停止と再開を短い周期で繰り返すこととなる。しかし、本例の電源電圧監視部２０６は、ヒステリシスを有する閾電圧に基づき、電源電圧の異常を検出する。そのため、本例によれば、安定してスイッチングレギュレータ１１４を制御することができる。
【００４７】
尚、他の例において、コンパレータ３２２は、低下上限電圧として、上限電源電圧と同じ電圧を受け取ってよい。コンパレータ３２４は、上昇上限電圧として、下限電源電圧と同じ電圧を受け取ってよい。この場合、電源電圧監視部２０６は、ヒステリシスをさない閾電圧に基づき、電源電圧の異常を検出する。出力制御部１１６は、配線のインピーダンスに起因する電源電圧の変動に応じてスイッチングレギュレータ１１４の動作を短い周期で繰り返して停止及び再開させることにより、発光ダイオード３０を当該周期で点滅させてよい。この場合、異常検出部１２０は、当該点滅により、ユーザに直流電源１１２の異常を通知することができる。
【００４８】
異常信号出力部２１０は、断線検出部２１２、出力電圧監視部２０２、供給電流監視部２０８、又は電源電圧監視部２０６のいずれかが、異常を検出した場合に、当該異常を示す情報を出力制御部１１６に供給する。本例によれば、車両用灯具１０（図１参照）の異常を適切に検出することができる。また、スイッチングレギュレータ１１４を、当該異常の検出結果に応じて、適切に制御することができる。
【００４９】
尚、本例において、コンデンサ３１０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧、又は供給電流のいずれかに基づく電圧の変化を平滑化する。他の例において、コンデンサ３１０は、電源電圧等に基づく電圧の変化を平滑化してもよい。異常検出部１２０は、これらの平滑化された電圧に基づき、異常を検出してもよい。この場合、ノイズ等に基づくこれらの電圧の変動を異常として誤検出するのを防ぐことができる。
【００５０】
また、他の例において、異常検出部１２０は、出力状態監視部２０２、供給電流監視部２０８、電源電圧監視部２０６、及び断線検出部２１２のすべてを有する代わりに、これらの一つのみを有してもよい。この場合、異常検出部１２０の部品点数を低減することにより、車両用灯具１０を低いコストで提供することができる。
【００５１】
例えば、異常検出部１２０は、図２に示す構成から、供給電流監視部２０８、電源電圧監視部２０６、及び断線検出部２１２を削除した構成であってよく、図２に示す構成から、出力状態監視部２０２、供給電流監視部２０８、ホールド部２０４、及び断線検出部２１２を削除した構成であってもよい。
【００５２】
また、異常検出部１２０は、図２に示す構成から、出力状態監視部２０２、電源電圧監視部２０６、及び断線検出部２１２を削除した構成であってもよい。この場合、ホールド部２０４は、図２に示す構成から、コンパレータ３０４、及びコンパレータ３０４に入力を与える構成以外の部分を削除した構成であってよい。
【００５３】
また、更なる他の例において、異常検出部１２０は、出力状態監視部２０２、供給電流監視部２０８、電源電圧監視部２０６、及び断線検出部２１２に代えて、これらのうちの二つ又は三つを有する構成であってもよい。本例によれば、必要な監視機能を組み合わせて有する車両用灯具１０を提供することができる。
【００５４】
図３（ａ）は、出力電圧監視部２０２の回路構成の他の例を示す。本例において、出力電圧監視部２０２は、ＮＰＮトランジスタ４０２、ＮＰＮトランジスタ４０４、ツェナーダイオード４０６、及び複数の抵抗を有する。
【００５５】
スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、予め定められた下限出力電圧より低い値になった場合、ＮＰＮトランジスタ４０２はオフになることにより、当該出力電圧の異常を、ホールド部２０４に伝達する。また、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、予め定められた上限出力電圧より高い値になった場合、ツェナーダイオード４０６に電流が流れることにより、ＮＰＮトランジスタ４０４はオンになる。この場合、ＮＰＮトランジスタ４０４は、ＮＰＮトランジスタ４０２をオフにすることにより、当該出力電圧の異常を、ホールド部２０４に伝達する。本例によれば、出力電圧監視部２０２は、スイッチングレギュレータの出力電圧の異常を、適切に検出することができる。
【００５６】
尚、ＮＰＮトランジスタ４０２のベース端子は、ＮＰＮトランジスタ３０６のコレクタ端子と電気的に接続される。これにより、出力電圧監視部２０２が異常を検出した場合、ホールド部２０４は、出力電圧監視部２０２の出力を固定する。
【００５７】
図３（ｂ）は、出力電圧監視部２０２の回路構成の更なる他の例を示す。本例において、ＮＰＮトランジスタ４０２、ＮＰＮトランジスタ４０４、ツェナーダイオード４０６、ＮＰＮトランジスタ４１０、及び複数の抵抗を有する。図３（ｂ）において、図３（ａ）と同じ符号を付した構成は、図３（ａ）における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。尚、本例において、ＮＰＮトランジスタ４０２のベース端子はプルアップ抵抗に接続されており、ＮＰＮトランジスタ４０４がオフの場合、ＮＰＮトランジスタ４０２はオンになる。
【００５８】
ＮＰＮトランジスタ４１０のベース端子は、ＮＰＮトランジスタ４０４より下流において、ツェナーダイオード４１２及び抵抗を介して、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を受け取る。この場合、ＮＰＮトランジスタ４１０のベース端子は、ＮＰＮトランジスタ３０６のベース電圧より低い電圧を受け取る。これにより、ＮＰＮトランジスタ４１０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、上限出力電圧より更に高い停止電圧より高くなることを、異常として検出する。この場合、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が過度に上昇することを、適切に検出することができる。
【００５９】
尚、本例において、ＮＰＮトランジスタ４１０のコレクタ端子は、ＮＰＮトランジスタ４０４を介さずに、異常信号出力部２１０と電気的に接続される。そのため、本例において、ＮＰＮトランジスタ４１０がオンになった場合、出力制御部１１６（図１参照）は、直ちにスイッチングレギュレータ１１４の出力を停止させる。この場合、異常の検出後に、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が更に上昇するのを防ぐことができる。本例によれば、出力電圧監視部２０２は、スイッチングレギュレータの出力電圧の異常を適切に検出することができる。
【００６０】
また、ＮＰＮトランジスタ４１０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧が、例えば６０Ｖを越えた場合にオンになる。この場合、車両用灯具１０を安全に動作させることができる。
【００６１】
図４は、ホールド部２０４の回路構成の他の例を示す。本例において、ホールド部２０４は、ＮＰＮトランジスタ３０８、コンデンサ３１０、ダイオード４３０、ＰＮＰトランジスタ４２０、及び複数の抵抗を有する。図４において、図２と同じ符号を付した構成は、図２における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００６２】
出力状態監視部２０２の出力に応じてＮＰＮトランジスタ３０８がオンになった場合、ＰＮＰトランジスタ４２０は、オンになることにより、ＮＰＮトランジスタ３０８のベース電圧を上昇させ、ＮＰＮトランジスタ３０８をオンに保持する。これにより、ホールド部２０４は、ＮＰＮトランジスタ３０８から出力する信号の値を固定する。そのため、本例によれば、出力状態監視部２０２が異常を検出した場合、ホールド部２０４は、当該異常の検出を示す信号を、継続して異常信号出力部２１０に供給することができる。
【００６３】
図５は、点灯回路１０２の回路構成の他の例を示す。図５において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、トランス１２８は、２次コイルの高電圧出力端が、抵抗１１８を介して接地されることにより、低電圧出力端から負電圧を出力する。
【００６４】
そのため、本例において、点灯回路１０２は、反転部４４０を更に有する。反転部４４０は、トランス１２８の２次コイルにおける低電圧出力端から受け取る、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧の符号を反転して、異常検出部１２０に供給する。反転部４４０は、符号を反転した当該出力電圧を、出力状態監視部２０２に供給してよい。この場合、異常検出部１２０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧の異常を適切に検出することができる。
【００６５】
尚、本例において、反転部４４０は、正入力が接地され、出力が負入力に帰還されたオペアンプ４４２を含む。オペアンプ４４２は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を、抵抗を介して負入力に受け取り、出力を異常検出部１２０に供給する。
【００６６】
図６は、車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す。本例において、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧に基づいてＮＭＯＳトランジスタ１３０を制御することにより、スイッチングレギュレータ１１４に予め定められた電圧を出力させる。また、異常検出部１２０は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧の異常を検出して、異常を検出する。そのため、本例によっても、発光ダイオード３０を安全に点灯させることができる。
【００６７】
また、光源ブロック５８は、複数の光源ユニット６０と、複数の光源ユニット６０に対してそれぞれ直列に接続された抵抗６０２とを有する。本例において、一部の光源ユニット６０は、他の光源ユニット６０と異なる数の発光ダイオード３０を含む。また、一部の光源ユニット６０は、他の光源ユニット６０が含む発光ダイオード３０と、異なる色の発光ダイオード３０を含む。そのため、本例において、光源ユニット６０が含む発光ダイオード３０の、発光に伴う順方向電圧降下の和（以下、順方向電圧和という）は、一部の光源ユニット６０において、他の光源ユニット６０より大きい。
【００６８】
抵抗６０２は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧、及び光源ユニット６０の順方向電圧和に応じた電流を光源ユニット６０に供給する。複数の抵抗６０２は、それぞれ異なる抵抗値を有してよい。この場合、抵抗１０４は、それぞれの光源ユニット６０に対して、適切な電流を供給できる。
【００６９】
ここで、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４に、いずれの光源ユニット６０における順方向電圧和よりも大きな電圧を出力させる。そのため、本例によれば、全ての発光ダイオード３０を適切に点灯させることができる。尚、上記の点を除き、図６において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００７０】
図７（ａ）は、図６における光源ブロック５８の回路構成の他の例を示す。図７（ａ）において、図６と同じ符号を付した構成は、図６における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、光源ブロック５８は、それぞれの光源ユニット６０に対し、抵抗６０２に代えて、ＮＭＯＳトランジスタ６１０、オペアンプ６１２、及び抵抗６１４を有する。
【００７１】
ＮＭＯＳトランジスタ６１０は、光源ユニット６０と直列に、光源ユニット６０の下流に接続され、ゲート端子に受け取る電圧に応じて、光源ユニット６０に流れる電流を制御する。抵抗６１４は、光源ユニット６０及びＮＭＯＳトランジスタ６１０と直列に接続され、光源ユニット６０に流れる電流に応じた電圧を生じる。
【００７２】
オペアンプ６１２は、正入力に予め定められた一定電圧を受け取り、負入力に抵抗６１４に生じる電圧を受け取り、出力をＮＭＯＳトランジスタ６１０のゲート端子に与える。これにより、オペアンプ６１２は、光源ユニット６０に流れる電流を、予め定められた電流値に保つ。この場合、発光ダイオード３０を更に適切に点灯させることができる。
【００７３】
図７（ｂ）は、本例における出力制御部１１６の回路構成の一例を示す。出力制御部１１６は、オペアンプ６２０、コンパレータ６１８、コンデンサ６１６、及び複数の抵抗を含む。
【００７４】
オペアンプ６２０は、負帰還されており、負入力に受け取る、複数の抵抗により分割されたスイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を、正入力に受け取る、予め定められた一定電圧と比較した結果をコンパレータ６１８の正入力に出力する。コンパレータ６１８は、オペアンプ６２０の出力を、負入力に受け取る所定の鋸波状の電圧と比較した結果を、ＮＭＯＳトランジスタ１３０のゲート端子に与えることにより、ＮＭＯＳトランジスタ１３０を制御する。
【００７５】
尚、コンデンサ６１６は、オペアンプ６２０の位相補償用のコンデンサであり、オペアンプ６２０の発振を防止する。また、鋸波状の電圧を生成する回路は、多様な回路が知られているため説明を省略する。本例によれば、スイッチングレギュレータ１１４を適切に制御することができる。
【００７６】
図８（ａ）は、図６における光源ブロック５８の回路構成の他の例を示す。図８（ａ）において、図７（ａ）と同じ符号を付した構成は、図７（ａ）における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧に代えて、複数のオペアンプ６１２のそれぞれの出力電圧を受け取り、これらに基づいて、スイッチングレギュレータ１１４を制御する。
【００７７】
図８（ｂ）は、図８（ａ）における光源ブロック５８に対応する出力制御部１１６の回路構成の一例を示す。本例において、出力制御部１１６は、複数のダイオード６２２、オペアンプ６２０、コンパレータ６１８、コンデンサ６１６、及び複数の抵抗を含む。ダイオード６２２は、複数のオペアンプ６１２のそれぞれに対応して設けられ、対応するオペアンプ６１２の出力をオペアンプ６２０の正入力に供給する。
【００７８】
また、オペアンプ６２０の負入力は抵抗を介して定電圧源と電気的に接続される。オペアンプ６２０は、負帰還されており、これらを比較した結果を、コンパレータ６１８に出力する。その他の点について、図８（ｂ）において、図７（ｂ）と同じ符号を付した構成は、図７（ｂ）における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００７９】
本例において、複数の光源ユニット６０のいずれかに流れる電流が、予め定められた電流値より小さい場合、出力制御部１１６は、ＮＭＯＳトランジスタ１３０のゲート電圧を制御することにより、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧を上昇させる。そのため、本例によれば、スイッチングレギュレータ１１４を適切に制御することができる。
【００８０】
図９は、図６における光源ブロック５８の回路構成の更なる他の例を示す。図９において、図８（ａ）と同じ符号を付した構成は、図８（ａ）における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００８１】
本例において、光源ブロック５８は、複数の光源ユニット６０のそれぞれに対応して設けられた複数のダイオード６２４を更に有する。ダイオード６２４のアノードは、ＮＭＯＳトランジスタ６１０のゲート端子と電気的に接続され、カソードは、光源ブロック５８の外部からの指示である選択信号を受け取る。
【００８２】
ここで、ダイオード６２４が選択信号として、Ｌｏｗ信号を受け取った場合、ＮＭＯＳトランジスタ６１０のゲート電圧は、ダイオード６２４を介して接地され、ＮＭＯＳトランジスタ６１０はオフになるため、このＮＭＯＳトランジスタ６１０と直列に接続された光源ユニット６０が含む発光ダイオード３０は点灯しない。一方、ダイオード６２４が選択信号として、Ｈｉｇｈ信号を受け取った場合、ダイオード６２４は電流を流さないため、ＮＭＯＳトランジスタ６１０は、予め定められた値の電流を流す。
【００８３】
尚、本例において、オペアンプ６１２は、出力電圧を、抵抗を介してＮＭＯＳトランジスタ６１０のゲート端子に与える。また、ダイオード６２４のカソードは、抵抗を介して接地される。この場合、選択信号に応じて、オペアンプ６１２の出力によらず、光源ユニット６０を適切に非選択にすることができる。本例によれば、外部からの指示に基づき、発光ダイオード３０を選択的に点灯することができる。
【００８４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８５】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、車両用灯具の光源を、安全に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の回路構成の一例を示す。
【図２】異常検出部１２０の回路構成の一例を示す。
【図３】出力電圧監視部２０２の回路構成の他の例を示す。
図３（ａ）は、出力電圧監視部２０２の回路構成の他の例を示す。
図３（ｂ）は、出力電圧監視部２０２の回路構成の更なる他の例を示す。
【図４】ホールド部２０４の回路構成の他の例を示す。
【図５】点灯回路１０２の回路構成の他の例を示す。
【図６】車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す。
【図７】光源ブロック５８及び出力制御部１１６の他の例を示す。
図７（ａ）は、光源ブロック５８の回路構成の他の例を示す。
図７（ｂ）は、出力制御部１１６の回路構成の一例を示す。
【図８】光源ブロック５８及び出力制御部１１６の他の例を示す。
図８（ａ）は、光源ブロック５８の回路構成の他の例を示す。
図８（ｂ）は、出力制御部１１６の回路構成の一例を示す。
【図９】光源ブロック５８の回路構成の更なる他の例を示す。
【符号の説明】
１０・・・車両用灯具、３０・・・発光ダイオード、５８・・・光源ブロック、６０・・・光源ユニット、１０２・・・点灯回路、１０６・・・抵抗、１１２・・・直流電源、１１４・・・スイッチングレギュレータ、１１６・・・出力制御部、１２０・・・異常検出部、１２８・・・トランス、１３０・・・ＮＭＯＳトランジスタ、２００・・・断線検出部、２０２・・・出力電圧監視部、２０４・・・ホールド部、２０６・・・電源電圧監視部、２０８・・・供給電流監視部、２１０・・・異常信号出力部、２１２・・・断線検出部、４４０・・・反転部

Claims

発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、
外部に設けられた直流電源から受け取る電源電圧に基づく出力電圧を前記発光ダイオードに印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、
前記スイッチングレギュレータの出力電圧、前記供給電流、又は前記電源電圧の少なくとも一つに基づき、前記点灯回路の異常を検出する異常検出部と、
前記供給電流、又は前記スイッチングレギュレータの出力電圧に基づき、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を制御し、かつ、前記異常検出部が前記異常を検出した場合に、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を低下させる出力制御部と
を備えることを特徴とする点灯回路。
前記車両用灯具は、並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数２、３、４・・・のいずれか）の前記発光ダイオードを備え、
前記異常検出部は、前記ｎ個の発光ダイオードの少なくとも一つの断線を、前記異常として検出し、
前記異常検出部が前記異常を検出した場合、前記出力制御部は、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を低下させることにより、前記供給電流を略（ｎ−１）／ｎの大きさに減少させることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
前記異常検出部が前記異常を検出した場合、前記出力制御部は、前記スイッチングレギュレータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
前記異常検出部は、前記スイッチングレギュレータの出力電圧が予め定められた値より高い値に変化することを、前記異常として検出することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
前記異常検出部は、前記電源電圧が予め定められた範囲の外の値に変化することを前記異常として検出し、
前記出力制御部は、前記異常が検出された場合に前記スイッチングレギュレータを停止させ、前記異常が検出されなくなった場合に、前記スイッチングレギュレータを再開させることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
前記スイッチングレギュレータの出力電圧、前記供給電流、又は前記電源電圧の少なくとも一つに基づく被平滑電圧の変化を平滑化する平滑コンデンサを更に備え、
前記異常検出部は、前記被平滑電圧に基づき、前記異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。