JP2010018170A - 車両用オートライト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マイコンが正常動作しない状況においても、ライトが突然に消灯するという事態を回避できるようにする車両用オートライト装置を提供する。
【解決手段】車両の周囲の光量を推定する車両周囲光量推定回路と、推定された光量に基づいて車両のライトを、マイコンにより自動点灯/消灯制御するオートライト制御回路と、マイコンの動作状態が正常か否かを判定する動作状態判定回路と、マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときに、該マイコンの動作状態が正常であったときの、オートライト制御の状態を維持するオートライト制御状態維持回路と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両に搭載され車外の明るさに基づいてライトの制御を行う車両用オートライト装置に関するものである。
車両に搭載され車外の明るさに基づいてライトの制御を行う車両用オートライト装置が普及している。これにより、ライトの点灯し忘れや消し忘れを防止することができる。
例えば、イグニッションスイッチのON/OFF状態をIGN信号としてCPUに入力する入力ラインが断線等で不全になった場合でも、オートライト処理を行えるようにして、ライトが突然に消灯するという事態を回避できるようにする車両用オートライト装置が考案されている(特許文献1参照)。
特開2005−41330号公報
車両用オートライト装置は、マイコン(マイクロコンピュータ)により動作制御されている。とりわけ、ライトが視界を確保するために重要な役割を果たす夜間の使用中に、マイコン故障,発振子の故障,電源の故障などが発生し、マイコンが正常動作できない状態になった場合、オートライトは突然消灯してしまい、視界を確保することができず、運転に重大な支障を及ぼす。そこで、マイコンの異常動作時にも視界を確保することができるようなフェールセーフシステムが必要となるが、特許文献1では、マイコンが正常動作しない状況におけるフェールセーフに関しては開示・示唆ともされていない。
上記問題を背景として、本発明の課題は、マイコンが正常動作しない状況においても、ライトが突然に消灯するという事態を回避できるようにする車両用オートライト装置を提供することにある。
課題を解決するための手段および発明の効果
上記課題を解決するための車両用オートライト装置は、車両の周囲の光量を推定する車両周囲光量推定回路と、推定された光量に基づいて車両のライトを、マイコンにより自動点灯/消灯制御するオートライト制御回路と、マイコンの動作状態が正常か否かを判定する動作状態判定回路と、マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときに、該マイコンの動作状態が正常であったときの、オートライト制御の状態を維持するオートライト制御状態維持回路と、を備えることを特徴とする。
上記構成によって、従来はマイコンが故障したときには、オートライト制御の状態を維持することができなかったが、マイコンが故障して正常動作しなくなっても、オートライト制御の状態を維持することができ、ライトが突然に消灯するという事態を回避することができる。
また、本発明の車両用オートライト装置におけるマイコンは、予め定められたタイミングでパルス信号を出力し、動作状態判定回路は、パルス信号を検出するパルス信号検出回路と、検出したパルス信号の状態に基づいて、マイコンの動作状態が正常か否かを判定した結果を出力する判定結果出力回路と、含み、オートライト状制御態維持回路は、出力された判定結果に基づいて、オートライト制御の状態を維持するように構成される。
従来、マイコンの動作の監視や故障判定のために、例えばウォッチドッグICと呼ばれる監視ICが用いられている。この監視ICは、マイコンから出力されるパルス信号を検出し、パルス信号が検出されない状態予め定められた時間を超えたときに、マイコンの動作に異常が発生したと判定している。上記構成によって、従来のマイコンをそのまま利用して、本発明の構成を実現できる。
また、本発明の車両用オートライト装置は、乗員の操作入力により、オートライト制御を行うか否かを選択する選択スイッチと、選択スイッチの状態に基づくマイコンからのオートライト制御出力により、車両のライトを点灯/消灯する第1ライト点灯回路と、選択スイッチの状態に基づいて、マイコンを介さずに車両のライトを点灯/消灯する第2ライト点灯回路と、を備え、オートライト状制御態維持回路は、マイコンの動作状態が正常であると判定されたときには、第1ライト点灯回路により車両のライトを点灯/消灯し、マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときには、第1ライト点灯回路から第2ライト点灯回路に切り替えて車両のライトを点灯/消灯するための切替回路を含むように構成される。
上記構成によって、マイコンが故障したときには、マイコンを介さず現在のオートライトの制御状態を維持することができる。
また、本発明の車両用オートライト装置におけるオートライト状制御態維持回路は、乗員の操作入力により、オートライト制御を行う選択がなされ、かつマイコンの動作状態が正常でないと判定されたときに、第2ライト点灯回路により車両のライトを点灯状態とするように構成される。
上記構成によって、車両のライトをオートライト制御中に、マイコンの動作状態が正常でなくなっても、ライトの制御状態によらず、ライトは点灯状態となるので、ライトが突然に消灯するという事態を回避することができる。
以下、本発明の車両用オートライト装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1に車両用オートライト装置100のシステム構成図を示す。車両用オートライト装置100は、イグニッションスイッチ(以下、IG_SWと表記)11,AUTO_SW13,運転席カーテシSW14,ライトセンサ15,テールランプリレー31,ヘッドランプリレー34,およびこれらが接続された制御回路20を含んで構成される。
AUTO_SW13は、オートライト制御を選択するためのもので、AUTO_SW13がON状態となると、オートライト制御が行われる。なお、AUTO_SW13が本発明の選択スイッチに相当する。
運転席カーテシSW(以下、カーテシSWと略称)14は、運転席のドアの開閉を検出するもので、ルームランプや半ドア警告灯、あるいはドアの開閉に連動して点灯するカーテシランプに利用される。
ライトセンサ15は、電流−周波数変換器とフォトダイオードを組み合わせたCMOSフォトICとして構成され、入射光の強度に比例した発振周波数を出力する。
テールランプリレー31は、制御回路20からの制御出力に基づいてON/OFF状態となり、バッテリー12から電源(VB)を供給され、テールランプ32を点灯/消灯する。テールランプ32は、オートライト制御時に予め定められた条件(詳細は後述)が成立したとき、および乗員が操作するテールSW33がON状態となったときに点灯する。
ヘッドランプリレー34は、制御回路20からの制御出力に基づいてON/OFF状態となり、バッテリー12から電源(VB)を供給され、ヘッドランプ35を点灯/消灯する。ヘッドランプ35は、オートライト制御時に予め定められた条件(詳細は後述)が成立したとき、および乗員が操作するヘッドSW36がON状態となったときに点灯する。
AUTO_SW13,テールSW33,ヘッドSW36は、例えば、ウィンカーレバーに組み込まれたダイアル式のライトスイッチとして構成され、ライトスイッチの操作位置により、OFF(消灯),AUTO(AUTO_SW13に相当),テール(テールSW33に相当),ヘッド(ヘッドSW36に相当)のいずれかが選択されるようになっている。
制御回路20は、フェール処理回路1,フェール処理回路2,スイッチ回路であるSW回路1,SW回路2,周知の信号入出力回路であるI/F1,I/F2,I/F3,I/F4,I/F5,I/F6,I/F7,I/F8,パルス検出回路22,およびこれらが接続されたMPU21を含んで構成される。また、制御回路20には、バッテリー12から電源(+B)の供給を受けて必要に応じて変圧を行い、制御回路20の各部に電源を供給する電源回路24も含まれている。なお、制御回路20が本発明のオートライト制御回路に相当する。
MPU21は、周知のマイクロプロセッサであり、ROM21a,RAM21bを含んで構成され、ROM21aに記憶された制御プログラムを実行することで、車両用オートライト装置の機能を実現する。なお、MPU21が本発明のマイコンに相当する。
フェール処理回路1,フェール処理回路2は、MPU21の動作が異常となったときに、オートライト制御を維持するためのものである(詳細は後述)。なお、フェール処理回路1が本発明の第2ライト点灯回路に相当する。また、フェール処理回路2が本発明のオートライト制御状態維持回路,第2ライト点灯回路,切替回路に相当する。
SW回路1,SW回路2は、それぞれIG_SW11,AUTO_SW13の状態に応じて、MPU21からの制御出力に基づいて、所定の回路への電源の供給/遮断を行う(詳細は後述)。
I/F1は、IG_SW11の状態を検出し、その状態をMPU21に出力するための回路である。I/F2は、AUTO_SW13の状態を検出し、その状態をMPU21に出力するための回路である。I/F3は、カーテシSW14の状態を検出し、その状態をMPU21に出力するための回路である。I/F4は、ライトセンサ15の状態を検出し、その状態をMPU21に出力するための回路である。なお、ライトセンサ15,I/F4が本発明の車両周囲光量推定回路に相当する。
I/F5は、MPU21からの制御出力に基づいて、テールランプリレー31を駆動するための出力回路である。I/F6は、I/F5が正常に動作しているかモニタし、その状態をMPU21に出力するための回路である。I/F7は、MPU21からの制御出力に基づいて、ヘッドランプリレー34を駆動するための出力回路である。I/F8は、I/F7が正常に動作しているかモニタし、その状態をMPU21に出力するための回路である。なお、I/F5,I/F7が本発明の第1ライト点灯回路に相当する。
パルス検出回路22は、MPU21の出力端子O1から出力されるパルス信号の状態を検出する(詳細は後述)。なお、パルス検出回路22が本発明の動作状態判定回路,パルス信号検出回路,判定結果出力回路に相当する。
図2を用いて、オートライト制御処理の概略について説明する。なお、本処理はROM21aに記憶された制御プログラムに含まれ、制御プログラムの他の処理とともに繰り返し実行される。
MPU21は、I/F1を介してIG_SW11がON状態となったことを検出すると(S110:Yes)、SW回路1にON指令信号を出力してSW回路1をON状態とし、電源回路24からAUTO_SW13の状態検出用のI/F2,カーテシSW14の状態検出用のI/F3へ電源を供給する(S120)。
次に、MPU21は、I/F2を介してAUTO_SW13がON状態となったことを検出すると(S130:Yes)、オートライトモードに移行する。そして、SW回路2にON指令信号を出力してSW回路2をON状態とし、ライトセンサ15(周辺回路を含む)とライトセンサ15の状態検出用のI/F4へ電源を供給する(S140)。
次に、I/F4を介してMPU21の、信号の長さや周期を計測することが可能なインプットキャプチャ機能を有するIPC端子に入力される、ライトセンサ15からのセンサ信号(周波数信号)に基づいて、車両の周囲の明るさを周波数Fとして計測する(S150)。
次に、明るさ(周波数F)に応じて、以下のようにテールランプ32,ヘッドランプ35の点灯制御を行う。
・F<F1:ライトセンサ15から出力される周波数Fの下限値F1を下回っているため、ライトセンサ15の異常と判定し、現在の点灯状態を保持する(S170)。このときは、MPU21の出力端子O1から出力されているパルス信号を反転しない。
・F1≦F<F2:車両の周囲は十分明るいと判定し、テールランプ32,ヘッドランプ35とも点灯しない(S180)。この後、MPU21の出力端子O1から出力されているパルス信号を反転する(S220)。
・F2≦F<F3:車両の周囲はやや暗い(例えば薄暮)と判定し、テールランプ32のみ点灯する(S190)。この後、MPU21の出力端子O1から出力されているパルス信号を反転する(S220)。
・F3≦F<F4:車両の周囲は十分暗い(例えば夜間)と判定し、テールランプ32,ヘッドランプ35とも点灯する(S200)。この後、MPU21の出力端子O1から出力されているパルス信号を反転する(S220)。
・F4≦F:ライトセンサ15から出力される周波数Fの上限値F4を上回っているため、ライトセンサ15の異常と判定し、現在の点灯状態を保持する(S210)。このときは、MPU21の出力端子O1から出力されているパルス信号を反転しない。
テールランプ32は、MPU21からI/F5に点灯指令信号を出力すると、I/F5がテールランプリレー31をON状態とすることで点灯する。逆に、MPU21からI/F5に消灯指令信号を出力すると、I/F5がテールランプリレー31をOFF状態とすることでテールランプ32は消灯する。
同様に、ヘッドランプ35は、MPU21からI/F7に点灯指令信号を出力すると、I/F7がヘッドランプリレー34をON状態とすることで点灯する。逆に、MPU21からI/F7に消灯指令信号を出力すると、I/F7がヘッドランプリレー34をOFF状態とすることでヘッドランプ35は消灯する。
上述のように、ライトセンサ15から出力される周波数Fが正常範囲内(F1≦F<F4)にあれば、MPU21の出力端子O1からパルス信号が連続して出力される。一方、周波数Fが正常範囲内にないときには、パルス信号が出力されなくなる。
次に、運転席側のドアが開状態となり、I/F3を介してカーテシSW14がON状態となったことを検出したとき(S230:Yes)、乗員の降車を予測し、その後、I/F1を介してIG_SW11がOFF状態となったことを検出したとき(S240:Yes)、MPU21からI/F5およびI/F7に対して消灯指令信号を出力し、テールランプ32およびヘッドランプ35を消灯する。そして、オートライトモードを停止する(S250)。あるいは、このとき、テールランプ32およびヘッドランプ35は、テールSW33およびヘッドSW36の状態にしたがって点灯/消灯する。
続いて、MPU21は、SW回路1にOFF指令信号を出力してSW回路1をOFF状態とし、電源回路24からAUTO_SW13の状態検出用のI/F2,カーテシSW14の状態検出用のI/F3への電源供給を遮断する(S260)。
さらに、MPU21は、SW回路2にON指令信号を出力してSW回路2をOFF状態とし、ライトセンサ15(周辺回路を含む)とライトセンサ15の状態検出用のI/F4への電源供給を遮断する(S270)。
図3を用いて、MPU21の異常検出時のオートライト制御状態維持の処理の流れについて説明する。上述のように、オートライト制御処理により、正常動作中であれば、定期的(例えば、10〜100ms)にMPU21の出力端子O1からパルス信号(矩形波)が出力される。
まず、パルス検出回路22において、MPU21からのパルス信号を検出したとき(S310:Yes)、次のように動作を行う。パルス検出回路22に入力されるパルス信号は繰返しの矩形波形(交流波形)であるので、コンデンサC1が、パルス信号がLレベルのときに、抵抗R5により充電されたコンデンサC2の電荷をダイオードD42から汲み出し、パルス信号の次のHレベルで、ダイオードD41より放出することで、コンデンサC2の電荷を逃がし、電位V1が上昇しないように動作する。よって、MPU21からのパルス信号を検出したときには、パルス検出回路のダイオードD41,D42で構成されるチャージポンプ回路による放電によりヒステリシス付反転回路Q(判定結果出力回路)への入力V1は、Lレベルを保持する(S320)。
これにより、次段のヒステリシス付反転回路Qでは、入力V1はLレベルとなっているので、ヒステリシス付反転回路Qからの出力はHレベルとなり、抵抗R6,R7を通して、トランジスタT2は、ON状態となる(S330)。
そのため、抵抗R1,R2,R3およびトランジスタT1で構成され、IG_SW11とAUTO_SW13の状態に基づいて所定のレベル(H,L)を出力するフェール処理回路1からの出力信号は、抵抗R3,R4間でショートすることで無効となり、フェール処理回路2のFETであるトランジスタT3はOFF状態となるので(S340)、MPU21が正常動作中は、MPU21からの制御指令信号により、I/F5,I/F7からの出力が有効となり、オートライト制御が行われる。
一方、オートライトモード時(IG_SW11=ON、AUTO_SW13=ON)に、MPU21が故障,発振子の停止などが発生し、MPU21が正常動作しなくなったとき、オートライト制御処理が正常に行われなくなるため、パルス信号の出力は停止する(S310:No)。このとき、MPU21の出力端子O1の状態(Lレベル,Hレベル)は確定せず不定である。
このとき、パルス検出回路22のチャージポンプ回路(ダイオードD41,D42)によるコンデンサC2の放電が停止して、コンデンサC2は充電され続け電圧が上昇する、よって、出力端子O1の状態によらず、ヒステリシス付反転回路Qへの入力V1はHレベルとなり、ヒステリシス付反転回路Qの出力はLレベルとなる(S350,S380)。
このため、トランジスタT2は、OFF状態となる(S360)。よって、トランジスタT2による信号禁止は解除されることにより、IG_SW11とAUTO_SW13の状態に基づいて、フェール処理回路1から出力される信号が有効となり、トランジスタT3がON状態となり、I/F5、I/F7からの出力の如何によらず、ダイオードD5,D6を介して、テールランプリレー31,ヘッドランプリレー34をON状態とし、テールランプ32,ヘッドランプ35を点灯状態とすることができる(S370)。
すなわち、IG_SW11およびAUTO_SW13がON状態であるオートライトモード時には、フェール処理回路1の出力はトランジスタT1がON状態となるのでHレベルとなる。ここで、MPU21が正常動作しているときには、上述のようにパルス検出回路22のトランジスタT2がON状態となり、フェール処理回路1の出力は無効(グランドに短絡)となってMPU21によりテールランプ32、ヘッドランプ35の点灯制御が行われる。
一方、MPU21が正常動作していないときには、上述のようにパルス検出回路22のトランジスタT2がOFF状態となり、フェール処理回路1の出力(Hレベル)が有効となって、フェール処理回路2のトランジスタT3がON状態となり、VB(バッテリー電圧線)〜テールランプリレー31〜ダイオードD6〜トランジスタT3〜GND(グランド)の経路が形成され、テールランプリレー31がON状態となり、テールランプ32を点灯状態とする。同様に、VB〜ヘッドランプリレー34〜ダイオードD5〜トランジスタT3〜GNDの経路が形成され、ヘッドランプリレー34がON状態となり、ヘッドランプ35を点灯状態とする。
このようにして、MPU21からのパルス信号出力を用い、MPU21とは独立したパルス検出回路22,フェール処理回路1,フェール処理回路2を追加することで、MPU21により制御できない場合にフェールを考慮した制御となるように動作することで乗員に安全を提供できる。夜間走行中、オートライト制御実行中に、MPU21が故障すると、従来技術では運転視界が確保できなくなるが、上述の本発明の構成では、異常検出と同時に、テールランプ31,ヘッドランプ34が点灯し、運転視界が確保される。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
車両用オートライト装置の回路構成を示す図。 オートライト制御処理を説明するフロー図。 オートライト制御状態維持の処理の流れを説明するフロー図。
符号の説明
11 イグニッションスイッチ(IG_SW)
13 AUTO_SW(選択スイッチ)
14 運転席カーテシSW
15 ライトセンサ(車両周囲光量推定回路)
20 制御回路(オートライト制御回路)
21 MPU(マイコン)
22 パルス検出回路(動作状態判定回路,パルス信号検出回路,判定結果出力回路,切替回路)
31 テールランプリレー
32 テールランプ
34 ヘッドランプリレー
35 ヘッドランプ
100 車両用オートライト装置
フェール処理回路1(第2ライト点灯回路)
フェール処理回路2(オートライト制御状態維持回路,第2ライト点灯回路,切替回路)
I/F5,I/F7(第1ライト点灯回路)

Claims (4)

  1. 車両の周囲の光量を推定する車両周囲光量推定回路と、
    前記推定された光量に基づいて前記車両のライトを、マイコンにより自動点灯/消灯制御するオートライト制御回路と、
    前記マイコンの動作状態が正常か否かを判定する動作状態判定回路と、
    前記マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときに、該マイコンの動作状態が正常であったときの、前記オートライト制御の状態を維持するオートライト制御状態維持回路と、
    を備えることを特徴とする車両用オートライト装置。
  2. 前記マイコンは、予め定められたタイミングでパルス信号を出力し、
    前記動作状態判定回路は、
    前記パルス信号を検出するパルス信号検出回路と、
    検出した前記パルス信号の状態に基づいて、前記マイコンの動作状態が正常か否かを判定した結果を出力する判定結果出力回路と、含み、
    前記オートライト状制御態維持回路は、出力された前記判定結果に基づいて、前記オートライト制御の状態を維持する請求項1に記載の車両用オートライト装置。
  3. 乗員の操作入力により、前記オートライト制御を行うか否かを選択する選択スイッチと、
    前記選択スイッチの状態に基づく前記マイコンからのオートライト制御出力により、前記車両のライトを点灯/消灯する第1ライト点灯回路と、
    前記選択スイッチの状態に基づいて、前記マイコンを介さずに前記車両のライトを点灯/消灯する第2ライト点灯回路と、
    を備え、
    前記オートライト状制御態維持回路は、
    前記マイコンの動作状態が正常であると判定されたときには、前記第1ライト点灯回路により前記車両のライトを点灯/消灯し、
    前記マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときには、前記第1ライト点灯回路から前記第2ライト点灯回路により前記車両のライトを点灯/消灯するための切替回路を含む請求項1または請求項2に記載の車両用オートライト装置。
  4. 前記オートライト状制御態維持回路は、前記乗員の操作入力により、前記オートライト制御を行う選択がなされ、かつ前記マイコンの動作状態が正常でないと判定されたときに、前記第2ライト点灯回路により前記車両のライトを点灯状態とする請求項3に記載の車両用オートライト装置。
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