JP2009241665A - ランプ駆動装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】方向指示器に用いられるランプの断線を高精度に検出する。
【解決手段】車両のバッテリー電圧値を検出し、検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する。そして、各ランプに流れる電流値を検出し、検出した各ランプに流れる電流値と演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、四輪車や二輪車の車両に搭載される方向指示器に用いられるランプ駆動装置およびプログラムに関する。

従来の方向指示器に用いられるランプ駆動装置は、点滅周波数を生成する発振回路と、ランプの断線を検出する電流検出回路と、ランプに電流を流す駆動回路（スイッチング素子・リレー）とより構成される。この従来の装置を図６を用いて、説明する。

図中１〜６が電源回路Ａ、７〜１４が発振回路Ｂ、１５〜２６が検出回路Ｃ、２７〜３０が反転回路Ｉ、３２が第１の半導体スイッチ、３３が第２の半導体スイッチ、３４がバッテリーＥ、３５、３６が指示灯、３７がＳＷである。

先ず、スイッチ３７が閉じ指示灯３５、３６が接続されると、指示灯３５、３６を介してダイオード１、２及びコンデンサ３、バッテリー３４により、コンデンサ３が充電されツェナーダイオード６で定まる電源までコンデンサ５が充電され、電源が立上がる。

スイッチ３７が閉じた瞬間は、コンデンサ１２には、電荷が蓄積されていないので増幅器１４のマイナス入力は、プラス入力に対して高電位となり増幅器１４の出力はＬ０電位となる。そしてコンデンサ１２と抵抗１３で定まる時定数でコンデンサ１２が充電され、増幅器１４のマイナス入力の電位が、抵抗７と抵抗８、１０で定まる電位（増幅器１４のプラス入力）より低くなると増幅器１４の出力が反転し、Ｈｉ出力となる。

すると、コンデンサ１２と抵抗１３で定まる時定数でコンデンサ１２が放電され、増幅器１４のマイナス入力の電位が抵抗７、９、１０、ダイオ−ド１１と抵抗８で定まる電位（増幅器１４のプラス入力）より高くなると、増幅器１４の出力が反転しＬ０出力となる。以上の作動を繰り返し発振回路Ｂが作動する。そして、その発振波形を抵抗３１を介し電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴ）３２のゲ−トに入力し、（増幅器１４の出力）ＦＥＴ３２がオン・オフを繰り返し、指示灯３６が点滅する。

また、増幅器１４の出力がＬ０の電位の時抵抗２７、２８に電流が流れトランジスタ２９が導通しトランジスタ２９のコレクタはＨｉ電位となる。すなわち、増幅器１４の出力が反転される。逆に、増幅器１４の出力がＨｉ電位の時トランジスタ２９は不導通となり、トランジスタ２９のコレクタは、Ｌ０電位となる。これが、反転回路Ｃの動作である。

次に、指示灯３６の一灯３６ａが断線されると、ＦＥＴ３２に流れる負荷電流が約半分になりＦＥＴ３２で生ずる電圧降下も半分になる。その電圧の変化をダイオ−ド２５、２６及び抵抗２４を介して検出用増幅器２０のマイナス入力に入力する。ここで、定常時のＦＥＴ３２で生ずる電圧降下をＥ１とし、断線時にＦＥＴ３２で生ずる電圧降下をＥ２とし、抵抗２１、２２で分割する電圧をＥ３として、その電圧Ｅ３が以下なる条件になる様に設定する。
Ｅ１＜Ｅ３＜Ｅ２………………………（１）

この設定によれば。検出用増幅器２０の出力が定常時Ｈｉ電位、断線時Ｌ０電位とすることができる。したがって、断線時は増幅器２０の出力が、Ｌ０電圧であるからコンデンサ１２、抵抗１５を介してトランジスタ１８のベース電流が流れ、トランジスタ１８が導通して前記発振回路内の時定数がコンデンサ１２と抵抗１３及びダイオ−ド１６、抵抗１７、１５で定まる時定数に変化し、つまり発振時定数が変化し、指示灯３５、３６の点滅周期が変わり、１灯断線したことを警報する。指示灯３５の一灯が断線した時も同様でＦＥＴ３３の電圧降下の変化をダイオ−ド２５及び抵抗２３、２４を介して検出用増幅器２０のマイナス入力に入力してやればよい。
特開平５−９６９９０号公報

上記のように、従来の方向指示器はコンデンサの充放電を利用して、点滅周波数を生成していたが、バッテリ電圧やコンデンサのばらつきや周囲温度の変化により点滅周波数に大きなばらつきが生じていた。

また、方向指示器には、ランプの断線を検出し、断線時はランプを倍速で点滅させる機能が要求されるが、断線を検出する電流検出回路においても、ランプに流れる電流を検出抵抗での電圧降下等により検出し、基準電圧や抵抗分割で作成した閾値電圧との比較で判定を行うが、閾値電圧が周囲温度やバッテリー電圧の変化に対しほぼ一定であるのに対し、ランプに流れる電流は大きく変化するため、断線誤検出の原因となっているという問題があった。

そこで、本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、方向指示器に用いられるランプの断線を高精度に検出するランプ駆動装置およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。

（１）本発明は、車両に搭載されるランプのランプ駆動装置であって、車両のバッテリー電圧値を検出するバッテリー電圧値検出手段（例えば、図１のバッテリー電圧検出回路１０２に相当）と、該検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する断線閾値電流値演算手段（例えば、図２の断線検出閾値演算部１２７に相当）と、各ランプに流れる電流値を検出する電流値検出手段（例えば、図１の電流検出回路１０３、１０４、１０５に相当）と、前記電流値検出手段により検出した各ランプに流れる電流値と該断線閾値電流値演算手段により演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する断線検出手段（例えば、図２の断線検出判定部１２８に相当）と、を備えたことを特徴とするランプ駆動装置を提案している。

この発明によれば、バッテリー電圧値検出手段が、車両のバッテリー電圧値を検出し、断線閾値電流値演算手段が、検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する。電流値検出手段は、各ランプに流れる電流値を検出し、断線検出手段が、電流値検出手段により検出した各ランプに流れる電流値と断線閾値電流値演算手段により演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する。したがって、バッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算し、この閾値と各ランプに流れる電流値を比較して、各ランプの断線の有無を判別することから、バッテリー電圧値が変化しても、高精度に各ランプの断線の有無を判別することができる。

（２）本発明は、（１）のランプ駆動装置について、前記断線閾値電流値演算手段が、基準となるバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を前記バッテリー電圧値検出手段により検出したバッテリー電圧値で補正して、該検出したバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を演算することを特徴とするランプ駆動装置を提案している。

この発明によれば、断線閾値電流値演算手段が、基準となるバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を前記バッテリー電圧値検出手段により検出したバッテリー電圧値で補正して、該検出したバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を演算することから、バッテリー電圧値が変動しても正確に、そのときのバッテリー電圧値に対応した閾値電流値を得ることができる。

（３）本発明は、（１）または（２）のランプ駆動装置について、車両に取り付けられたスイッチの切替を検出して、ウインカーの作動状態を判定する判定手段（例えば、図１のＳＷ検出回路１０９、１１０に相当）と、該判定手段の判定結果と、前記断線検出手段の検出結果とに応じて、車両のフロント側及びリア側に配置された各ランプの動作モードを決定する動作モード決定手段（例えば、図２の動作モード判定部１２９に相当）と、を備えたことを特徴とするランプ駆動装置を提案している。

この発明によれば、判定手段が、車両に取り付けられたスイッチの切替を検出して、ウインカーの作動状態を判定し、動作モード決定手段が、判定手段の判定結果と、断線検出手段の検出結果とに応じて、車両のフロント側及びリア側に配置された各ランプの動作モードを決定することから、正確に動作モードの決定を行うことができる。

（４）本発明は、車両に搭載されるランプの断線を検出するための方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、車両のバッテリー電圧値を検出する第１のステップ（例えば、図４のステップＳ２０３に相当）と、該検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する第２のステップ（例えば、図４のステップＳ２０３に相当）と、各ランプに流れる電流値を検出する第３のステップ（例えば、図４のステップＳ２０４に相当）と、前記検出した各ランプに流れる電流値と演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する第４のステップ（例えば、図４のステップＳ２０４に相当）と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

この発明によれば、車両のバッテリー電圧値を検出し、検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する。そして、各ランプに流れる電流値を検出し、検出した各ランプに流れる電流値と演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する。したがって、バッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算し、この閾値と各ランプに流れる電流値を比較して、各ランプの断線の有無を判別することから、バッテリー電圧値が変化しても、高精度に各ランプの断線の有無を判別することができる。

本発明によれば、ランプの断線を高精度に検出することができるという効果がある。実際に従来品では、バッテリー電圧が８Ｖ以下及び１５Ｖ以下では断線の誤検出が発生していたが、本発明を適用することにより、６〜８Ｖや１５〜２４Ｖといったバッテリー電圧でも断線の誤検出がなかったことが実験的に証明されている。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１から図５を用いて、本件発明のランプ駆動装置に係る実施形態について説明する。

＜ランプ駆動装置の構成＞

本実施形態に係るランプ駆動装置は、図１に示すように、電源回路１０１と、バッテリー電圧検出回路１０２と、電流検出回路１０３、１０４、１０５と、出力回路１０６、１０７、１０８と、ＳＷ検出回路１０９、１１０と、ランプ１１２、１１３、１１４、１１５と、ウィンカーＳＷ１１６と、バッテリー１１７と、制御部１２０とから構成されている。

電源回路１０１は、バッテリー１１７から供給される電圧と電流とにより、制御部１２０の電源を生成する。バッテリー電圧検出回路１０２は、バッテリー１１７の電圧をモニタし、制御部１２０に出力する。

電流検出回路１０３、１０４は、車両のフロント側に配置されたランプ１１４、１１５に流れる電流値を検出し、これを電圧値に変換して、制御部１２０に出力する。電流検出回路１０５は、車両のリア側に配置されたランプ１１２、１１３に流れる電流値を検出し、制御部１２０に出力する。

出力回路１０６、１０７、１０８は、制御部１２０の制御のもと出力される各動作モードに対応した電圧をランプ１１２、１１３、１１４、１１５に供給する。なお、例えば、電圧をランプ１１２と１１４、ランプ１１３と１１５とは対の関係にあり、後述するウィンカーＳＷ１１６の動作状態により、ランプが正常状態である場合には、それぞれ、制御部１２０から同様の動作モードの電圧が出力される。

ＳＷ検出回路１０９、１１０は、ランプ１１２、１１３に接続され、接続点の電流値を検出する。制御部１２０は、ＳＷ検出回路１０９、１１０の検出結果から、ウィンカーＳＷ１１６の動作状態を検出する。

ランプ１１２、１１３は、車両のリア側に設けられた方向指示用のランプであり、ランプ１１４、１１５は、車両のフロント側に設けられた方向指示用のランプである。

これらのランプ１１２、１１３、１１４、１１５は、動作モードに応じて、制御部１２０から出力される信号に基づいて点灯する。

ウィンカーＳＷ１１６は、車両のユーザが道路を右折あるいは左折する場合に、操作するＳＷであり、制御部１２０は、上記のように、ＳＷ検出回路１０９、１１０の検出結果から、ウィンカーＳＷ１１６の動作状態を検出する。

バッテリー１１７は、車両に搭載された蓄電池である。このバッテリーは、寿命や車両の動作状態に応じて、その電圧値が変化する。制御部１２０は、予め記憶された制御プログラムに従って、ランプ駆動装置全体を制御する。なお、詳細な構成や機能については、後述する。

＜制御部の構成＞
本実施形態に係るランプ駆動装置の制御部１２０は、図２に示すように、右側ＳＷ入力部１２１と、左側ＳＷ入力部１２２と、バッテリー電圧入力部１２３と、右側ランプ電流入力部１２４と、左側ランプ電流入力部１２５と、リア側ランプ電流入力部１２６と、断線検出閾値演算部１２７と、断線検出判定部１２８と、動作モード判定部１２９とから構成されている。

ここで、右側ＳＷ入力部１２１は、例えば、ＳＷ検出回路１０９から出力される電流値の入力に相当し、左側ＳＷ入力部１２２は、例えば、ＳＷ検出回路１１０から出力される電流値の入力に相当する。また、右側ランプ電流入力部１２４は、例えば、ランプ１１４の電流値を検出する電流検出回路１０４から出力される電流値の入力に相当し、左側ランプ電流入力部１２５は、例えば、ランプ１１５の電流値を検出する電流検出回路１０３から出力される電流値の入力に相当し、リア側ランプ電流入力部１２６は、ランプ１１２あるいはランプ１１３の電流値を検出する電流検出回路１０５から出力される電流値の入力に相当する。さらに、バッテリー電圧入力部１２３は、バッテリー電圧検出回路が出力するバッテリー電圧の入力に相当する。

断線検出閾値演算部１２７は、バッテリー電圧入力部１２３に入力されたバッテリー電圧に基づいて、ランプの断線を検出するための閾値を演算する。具体的には、以下のような一次式に入力したバッテリー電圧を代入して、断線閾値電流Ｉｔｈを求める。
Ｉｔｈ＝Ａ・Ｖｂａｔ−Ｂ
ここで、Ｖｂａｔは、入力したバッテリー電圧である。

断線検出判定部１２８は、右側ランプ電流入力部１２４、左側ランプ電流入力部１２５、リア側ランプ電流入力部１２６から入力した各電流値と、断線検出閾値演算部１２７から入力した断線閾値電流Ｉｔｈとに基づいて、各ランプの断線を検出する。

動作モード判定部１２９は、右側ＳＷ入力部１２１と左側ＳＷ入力部１２２とから入力した電流値と、断線検出判定部１２８から入力した断線検出結果に基づいて、右側点滅出力、右側倍速点滅出力、左側点滅出力、左側倍速点滅出力の４つの動作モードのうち、適切な動作モードを決定する。

＜ランプ駆動装置の処理＞
次に、図３および図４を用いて、ランプ駆動装置の処理をメインルーチンと割り込み処理とに分けて説明する。

＜メインルーチン＞
図３を用いて、ランプ駆動装置のメインルーチンについて説明する。

まず、制御部１２０は、初期設定を実行する（ステップＳ１０１）。続いて、入力された値をＡ／Ｄ変換したデジタルデータを読み込む（ステップＳ１０２）。さらに、ＳＷ入力を読み込んで（ステップＳ１０３）、ウィンカー動作モードの判定を行う（ステップＳ１０４）。そして、ウィンカー動作モードの判定が終了すると、ステップＳ１０２に戻り、以下、上記の処理を繰り返す。

＜割り込み処理＞
次に、図４を用いて、ランプ駆動装置の割り込み処理について説明する。

まず、ランプ出力を行い（ステップＳ２０１）、点灯用カウンタを「１」だけカウントアップする（ステップＳ２０２）。そして、断線検出演算を実行し（ステップＳ２０３）、断線検出を実行する（ステップＳ２０４）。

次に、動作モードがハザードであるか否かを検出し（ステップＳ２０５）、ハザードであれば（ステップＳ２０５の「Ｙｅｓ」）、ハザード動作を実行させる（ステップＳ２０６）。

次に、右側ランプの点滅状態であるか否かを検出し（ステップＳ２０７）、右側ランプの点滅状態である場合（ステップＳ２０７の「Ｙｅｓ」）には、続いて、断線かどうかを判別する（ステップＳ２０８）。このとき、断線であれば（ステップＳ２０８の「Ｙｅｓ」）、右側倍速点滅モードに移行する（ステップＳ２０９）。一方で、断線でなければ（ステップＳ２０８の「Ｎｏ」）、右側通常モードに移行する（ステップＳ２１０）。

右側ランプの点滅状態でない場合（ステップＳ２０７の「Ｎｏ」）には、左側ランプの点滅状態であるか否かを検出する（ステップＳ２１１）。このとき、左側ランプの点滅状態である場合（ステップＳ２１１の「Ｙｅｓ」）には、続いて、断線かどうかを判別する（ステップＳ２１２）。このとき、断線であれば（ステップＳ２１２の「Ｙｅｓ」）、左側倍速点滅モードに移行する（ステップＳ２１３）。一方で、断線でなければ（ステップＳ２１２の「Ｎｏ」）、左側通常モードに移行する（ステップＳ２１４）。

左側ランプの点滅状態でない場合（ステップＳ２１１の「Ｎｏ」）には、消灯モードに移行してリターンする（ステップＳ２１５）。

図５は、正常時、断線時の出力電流範囲と一灯断線閾値との関係を示している。
ここで、破線部は、正常時の出力電流バラツキ範囲を、実線部は、一灯断線検出閾値とユニットバラツキの範囲を、点線部は、断線時の出力電流バラツキ範囲を示している。

この図によれば、閾値を固定値とすると、いずれも場合も、バッテリー電圧が低い部分および高い部分で、断線動作がＮＧとなる領域が存在する。しかしながら、本実施形態のように、検出したバッテリー電圧により、閾値を示す直線の傾きを決めるようにすれば、たとえ、バッテリー電圧の変動が大きくても、上記の断線判別を精度よく実行することができる。

なお、これらプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをランプ駆動装置に読み込ませ、実行することによって本発明のランプ駆動装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

本実施形態のモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の制御部の構成を示す図である。 本実施形態のメインルーチンを示す図である。 本実施形態の割り込み処理を示す図である。 本実施形態の効果を示す図である。 従来例の構成を示す図である。

符号の説明

１０１・・・電源回路
１０２・・・バッテリー電圧検出回路
１０３、１０４、１０５・・・電流検出回路
１０６、１０７、１０８・・・出力回路
１０９、１１０・・・ＳＷ検出回路
１１２、１１３、１１４、１１５・・・ランプ
１１６・・・ウィンカーＳＷ
１１７・・・バッテリー
１２０・・・制御部
１２１・・・右側ＳＷ入力部
１２２・・・左側ＳＷ入力部
１２３・・・バッテリー電圧入力部
１２４・・・右側ランプ電流入力部
１２５・・・左側ランプ電流入力部
１２６・・・リア側ランプ電流入力部
１２７・・・断線検出閾値演算部
１２８・・・断線検出判定部
１２９・・・動作モード判定部

Claims (4)

1. 車両に搭載されるランプのランプ駆動装置であって、
   車両のバッテリー電圧値を検出するバッテリー電圧値検出手段と、
   該検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する断線閾値電流値演算手段と、
   各ランプに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、
   前記電流値検出手段により検出した各ランプに流れる電流値と該断線閾値電流値演算手段により演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する断線検出手段と、
   を備えたことを特徴とするランプ駆動装置。
2. 前記断線閾値電流値演算手段が、基準となるバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を前記バッテリー電圧値検出手段により検出したバッテリー電圧値で補正して、該検出したバッテリー電圧値に対する断線閾値電流値を演算することを特徴とする請求項１に記載のランプ駆動装置。
3. 車両に取り付けられたスイッチの切替を検出して、ウインカーの作動状態を判定する判定手段と、
   該判定手段の判定結果と、前記断線検出手段の検出結果とに応じて、車両のフロント側及びリア側に配置された各ランプの動作モードを決定する動作モード決定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のランプ駆動装置。
4. 車両に搭載されるランプの断線を検出するための方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   車両のバッテリー電圧値を検出する第１のステップと、
   該検出したバッテリー電圧値からランプの断線閾値電流値を演算する第２のステップと、
   各ランプに流れる電流値を検出する第３のステップと、
   前記検出した各ランプに流れる電流値と演算した断線閾値電流値とを比較して、各ランプの断線を検出する第４のステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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