JP2010052630A - 車両用灯具の調光制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 光源ユニットの調光制御時において給電線又は光源ユニットの異常の判断を正確に行うこと。
【解決手段】 調光制御システム１は、ＬＥＤ１３−１〜１３−３をそれぞれ有する光源ユニット３−１〜３−３と、光源ユニット３−１〜３−３にそれぞれ給電線を介して接続されている制御ユニット２とを備える。制御ユニット２は、それぞれ光源ユニット３−１〜３−３に直列接続され、オンオフを所定の周期で繰り返すことによりＬＥＤ１３−１〜１３−３を調光制御するスイッチ部２１−１〜２１−３と、それぞれ前記各給電線を介して供給される電流又は電圧を検出する電流検出回路８−１〜８−３及び電圧検出回路９−１〜９−３と、スイッチ部２１−１〜２１−３がオンである時に、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線又は光源ユニット３−１〜３−３が異常であると判定するＣＰＵ５を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用灯具の調光制御システムに関し、半導体光源を有する光源ユニットと該光源ユニットを調光制御する制御ユニットとを備えた車両用灯具の調光制御システムに関する。

一般に、車両用灯具の調光制御システムは、半導体光源と該半導体光源を駆動する駆動電流を制御する電流制御部とを有する複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットにそれぞれ給電線を介して接続された制御ユニットとを備えて構成されている。制御ユニットは、オンオフを所定の周期で繰り返して前記各光源ユニットを調光制御する複数のスイッチ素子（スイッチ部）を有する。

車両用灯具の調光制御は、外光検出を行い、検出された外光の明るさに応じて行われる。例えば、夕方には夜（通常時）よりもヘッドランプの明るさは少なくてもよいため、通常時よりヘッドランプの明るさをやや暗くするように車両用灯具の調光制御を行う。

光源ユニットの点灯時における給電線又は光源ユニットの異常の判断は、給電線を介して供給される電流値又は電圧値を検出し、検出された電流値又は電圧値が所定の値を超えたか否かを判定することにより行われる（例えば、特許文献１参照）。この判定は制御ユニット内のＣＰＵ（Central Processing Unit）に格納された異常判定処理プログラムにより行われる。

特開２００５−２５９６０３号公報

上記したように各光源ユニットの調光制御は所定の周期で繰り返されるスイッチ素子のオンオフにより行われる。上記した従来の車両用灯具の調光制御システムでは、スイッチ素子のオン期間のみならずオフ期間においても給電線を介して供給される電流値又は電圧値を検出しているため、検出された電流値又は電圧値は所定値より低いと判断され給電線又は光源ユニットが異常であると判断されてしまう。

従って、給電線又は光源ユニットの異常の判断を正確に行うことができないという問題が生じる。

そこで、本発明は光源ユニットの調光制御時において給電線又は光源ユニットの異常の判断を正確に行うことを課題とする。

本発明の一態様による車両用灯具の調光制御システムは、半導体光源と該半導体光源を駆動する駆動電流を制御する電流制御部とをそれぞれ有する複数の光源ユニットと、前記複数の光源ユニットにそれぞれ給電線を介して接続されている制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、それぞれ前記各光源ユニットに直列接続され、オンオフを所定の周期で繰り返すことにより前記各半導体光源を調光制御する複数のスイッチ部と、それぞれ前記各給電線を介して供給される電流又は電圧を検出する複数の異常検出部と、前記スイッチ部がオンである時に、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判定する異常判定部とを有するようにしたものである。

従って、スイッチ部がオンである時に、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判定され、光源ユニットに対する給電停止制御がなされる。

本発明車両用灯具の調光制御システムは、半導体光源と該半導体光源を駆動する駆動電流を制御する電流制御部とをそれぞれ有する複数の光源ユニットと、前記複数の光源ユニットにそれぞれ給電線を介して接続されている制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、それぞれ前記各光源ユニットに直列接続され、オンオフを所定の周期で繰り返すことにより前記各半導体光源を調光制御する複数のスイッチ部と、それぞれ前記各給電線を介して供給される電流又は電圧を検出する複数の異常検出部と、前記スイッチ部がオンである時に、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判定する異常判定部とを有することを特徴とする。

従って、スイッチ部のオンオフによる調光動作時において、スイッチ部のオン動作時にのみ異常判定を行うように制御しているので、給電線又は光源ユニットの異常の判断を正確に行うことができる。

請求項２に記載した発明にあっては、前記所定の周期が第１の周期と該第１の周期より長い第２の周期からなり、前記第１の周期及び第２の周期でそれぞれオンオフが繰り返され、前記複数のスイッチ部は、それぞれ前記第２の周期におけるオン期間が前記第１の周期におけるオン期間よりも長くなるように制御され、前記異常判定部は、前記第２の周期のオン期間に異常判定する安定した電流値の検出が可能となる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記異常判定部が、前記スイッチ部がオン動作した直後の共振期間経過後に判定を行っているので、検出電流を安定して検出でき、正確な電流検出を行うことができる。

請求項４に記載した発明にあっては、前記異常判定部が、前記所定範囲を超えた電流又は電圧の検出回数が所定回数以上である場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判断しているので、正確な異常判断を行うことができる。

以下に、本発明の第１の実施の形態に係る車両用灯具の調光制御システムについて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る車両用灯具の調光制御システムの構成を示した図である。

調光制御システム１は、制御ユニット２と、例えば、三つの光源ユニット３−１〜３−３を備えている。制御ユニット２は、入力回路４と、異常判定部としてのＣＰＵ５と、それぞれ光源ユニット３−１〜３−３を調光するスイッチ部としてのＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３と、それぞれＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフ制御を行うスイッチ制御回路６−１〜６−３と、それぞれ所定値以上の電流を検出したときにスイッチ制御回路６−１〜６−３にＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３をオフさせる電流制限回路７−１〜７−３と、それぞれ光源ユニット３−１〜３−３及び制御ユニット２の出力配線の異常を検出する異常検出部としての電流検出回路８−１〜８−３及び電圧検出回路９−１〜９−３を備えている。

入力回路４はノイズフィルタとダンプサージなどのサージ保護素子（サージアブソーバ・パワーツェナー）を備えている。

スイッチ素子制御回路６−１〜６−３は、それぞれコレクタがＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のゲートに接続されたＮＰＮトランジスタ２０と抵抗Ｒ１〜Ｒ５を備えている。

電流制限回路７−１〜７−３は、それぞれコレクタがＮＰＮトランジスタ２０のベースに接続されたＮＰＮトランジスタ２４、エミッタがＮＰＮトランジスタ２４のベースに接続されたＰＮＰトランジスタ２５及び抵抗Ｒ６〜Ｒ８を備えている。電流検出回路８−１〜８−３はそれぞれ抵抗Ｒ１０〜Ｒ１２、シャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３、互いにベース同士が接続されたＰＮＰトランジスタ２６、２７備え、ＰＮＰトランジスタ２６のコレクタがＣＰＵ５に接続されている。電圧検出回路９−１〜９−３は、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４を備え、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の間のノードがＣＰＵ５に接続されている。シャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３はそれぞれＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３に直列に接続されている。

光源ユニット３−１〜３−３は、それぞれ共振回路（ノイズフィルタ）１１−１〜１１−３、電流制御部としてのスイッチングレギュレータ１０−１〜１０−３、制御回路１２−１〜１２−３、半導体光源としてのＬＥＤ１３−１〜１３−３を備えている。

共振回路１１−１〜１１−３はそれぞれコイルＬ１〜Ｌ３、コンデンサＣ２〜Ｃ７を備えている。コンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６の一端はそれぞれ給電線Ｓ１−１〜Ｓ１−３を介してシャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３に接続されている。

以下に、第１の実施の形態に係る調光制御システムの動作について説明する。

ＬＥＤ１３−１〜１３−３の点消灯及び調光（減光）は、それぞれＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフにより光源ユニット３−１〜３−３ヘの直流電圧の給電を制御することにより行われる。

ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフはそれぞれＣＰＵ５及びスイッチ素子制御回路６−１〜６−３によって制御される。

ＬＥＤ１３−１〜１３−３の点灯と消灯については、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフにより行う。

ＬＥＤ１３−１〜１３−３の調光（減光）は、高速（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）でＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３をオンオフさせ、スイッチングレギュレータ１０−１〜１０−３ヘの給電と給電停止（スイッチングレギュレータの起動/停止）を繰り返し、ＬＥＤ１３−１〜１３−３を高速で点滅させることにより行う。ＬＥＤ１３−１〜１３−３のこのような調光として、例えば、ＰＷＭ調光が知られている。

尚、実施の形態ではスイッチ部（スイッチ素子）としてＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３を例に挙げているが、バイポーラトランジスタでも良い。

電流検出回路８−１〜８−３は、それぞれシャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３に流れる電流値を検出する。検出された電流値はＰＮＰトランジスタ２６、２７を介してＣＰＵ５に入力される。電圧検出回路９−１〜９−３は光源ユニット３−１〜３−３に供給する電圧値を検出する。検出された電圧値は抵抗Ｒ１３、Ｒ１４によって分圧されてＣＰＵ５に入力される。ＣＰＵ５に入力された電流値又は電圧値の情報はＣＰＵ５内のメモリ（図示せず）に記憶される。

光源ユニット３−１〜３−３及び制御ユニット２の給電線Ｓ１−１〜Ｓ１−３（出力配線）の異常判定は、検出された電流値又は電圧値が、後述するように、所定範囲を超えたか否かにより行われる。この異常判定処理は、ＣＰＵ５に入力された電流値又は電圧値を検出する電流・電圧検出プログラムと異常判定する異常判定プログラムの実行により行われる。尚、両プログラムはＣＰＵ５内のメモリ（図示せず）に記憶されている。

以下に、上記した電流・電圧検出プログラムと異常判定プログラムを用いた異常判定処理について説明する。電流・電圧検出プログラムは、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３がオンである時にのみ行われ、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線Ｓ１−１〜Ｓ１−３又は前記各光源ユニット３−１〜３−３が異常であると異常判定プログラムによって判定される。

調光するときのＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフの１周期を電流・電圧検出プログラムのプログラムルーチンの１周期と同一にする。図２に示すように上記両プログラムの処理はＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフ期間（規定時間Ｔで分割された期間（１）〜（１０））に行われる。このとき電流・電圧検出プログラムを処理するのはＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間（図２の（１）〜（５）の期間）である。オン期間のいずれかで電流・電圧検出プログラムの処理をすることにより、オフ期間で電流・電圧検出プログラムの処理が行われた場合の低い電流値が検出されて異常であるとされる誤判定が生じないため、異常状態の正確な判定ができる。

また、電流・電圧検出プログラムはオンにされたときの直後の期間で行うことが望ましい。例えば、期間（１）又は期間（２）で上記した電流・電圧検出プログラム処理をすれば、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンデューティ（ON Duty：調光割合）が例えば５０％から２５％に小さくなったとしても、オン期間に電流値又は電圧値の検出を確実に行うことができる。

異常判定プログラムの処理の第１の例を図３に示すフローチャートを参照して説明する。この異常判定プログラムは検出の回数、すなわち、電流値又は電圧値（以下、「検出値」と呼ぶ。）が所定の範囲を超えているか否の判定回数に着目して異常判断するものである。尚、以下の説明において、検出値が所定の範囲を超える場合とは、検出値が電流値である場合には電流値が所定値以下又は以上となった場合を意味し、検出値が電圧値である場合には電圧値が所定値以上又は以下となった場合を意味する。

まず、検出値が所定の範囲を超えているか否を判定する（ステップＳ１０２）。次に、検出値が所定の範囲を超えている場合に検出回数の計数演算を開始（カウントをアップ）させる（ステップＳ１０３）。次に、カウントされた検出回数が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ１０４）。検出回数が所定値以上である場合には異常と判断し（ステップＳ１０５）、異常判定プログラムが終了する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０４において検出回数が所定値未満である場合には正常と判断して異常判定プログラムが終了する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０２において検出値が所定の範囲を超えていない場合には検出回数をクリア（初期化）した（ステップＳ１０６）後、異常判定プログラムが終了する（ステップＳ１０７）。検出回数が所定値未満である場合には正常と判断して異常判定プログラムが終了する（ステップＳ１０７）。

異常判定プログラムの処理の第２の例を図４に示すフローチャートを参照して説明する。この異常判定プログラムでは、検出値が所定の範囲を超えたか否かを判定する処理（ステップＳ２０３）の前に検出回数のカウントをアップさせて（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０３の判定処理の後に、検出値が所定の範囲を超えている場合に異常状態回数のカウントをアップさせ（ステップＳ２０４）、その後に、カウントされた検出回数が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ２０５）。検出回数が所定値以上である場合にはカウントされた異常状態回数が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ２０６）。異常状態回数が所定値以上である場合には異常と判断し（ステップＳ２０７）、異常判定プログラムが終了する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０５において、検出回数が所定値未満である場合には正常と判断して異常判定プログラムが終了する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０６において、異常状態回数が所定値未満である場合には正常と判断して、検出回数及び異常状態回数をクリア（初期化）した（ステップＳ２０８）後、異常判定プログラムが終了する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０３の判定処理において検出値が所定の範囲を超えていない場合にはステップＳ２０５〜Ｓ２０９の処理フローに従う。

次に、電流・電圧検出プログラムの処理のタイミングについて説明する。図５は電流・電圧検出プログラムの処理のタイミングを説明するための図である。

調光時にＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフ周波数が低すぎるとＬＥＤ１３−１〜１３−３が点滅していることが視認者に判別されてしまうので、オンオフ周波数は２００Ｈｚ（周期＝５ｍ秒）以上が必要となる。例えば、オンデューティの下限を５％とした場合に、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間の最小値は２５０μ秒（＝５ｍ秒×５％）となる。この２５０μ秒の間に上記した電流・電圧検出プログラムを処理することにより、調光割合が５％以上１００％未満の範囲において、正確な異常状態を判定することが可能となる。

上記した電流・電圧検出プログラムの処理では、光源ユニット３−１〜３−３の数（チャンネル数（ｃｈ数））分の検出処理が行われる。プログラム１ルーチン毎の電流・電圧検出プログラムで全チャンネル分を処理すると処理時間が長くなるので、上記したオン期間の最小値は大きくなる。この場合には調光制御できるオンデューティの範囲が狭くなるか、もしくは、オンデューティ５％の調光時に検出処理ができなくなる。そこで、図５に示すようにプログラム１ルーチン内における電流・電圧検出プログラム処理において、チャンネル数を分割して検出処理を行う。これにより、処理時間が短くなりオン期間の最小値（図５のハッチング範囲）を小さくできる。尚、図５の例は、全チャンネル数６つ（チャンネルｃｈＡ〜ｃｈＦ）を１ルーチンで２チャンネルずつ検出する場合の例である。

異常判定処理において、検出する電流値が高い場合、例えば、制御ユニット２の出力配線のショートによる異常が生じた場合等には、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３やシャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３の発煙・発火の危険性が高くなる。

そこで、本発明に係る調光制御システムに設けられた電流制限回路７−１〜７−３は、以下のように、検出された電流値が高い場合における上記した発煙・発火の危険性を防止する機能を有する。

電流制限回路７−１〜７−３は、それぞれシャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３の電圧降下を検出し、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３に流れる電流値が所定値以上にならないように制御する。ＰＮＰトランジスタ２５のエミッタとベース間の電圧差（Ｖ_be）は検出電流が大きい程高くなり、検出電流が電圧差（Ｖ_be）を超えるとＰＮＰトランジスタ２５がオンし、ＰＮＰトランジスタ２５のコレクタに接続されたＮＰＮトランジスタ２４もオンする。ＮＰＮトランジスタ２４がオンするとスイッチ素子制御回路６−１〜６−３内のＮＰＮトランジスタ２０がオフする。このようにして検出電流が所定値以上になるとＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３をオフして電流制限し、電流値が高くなった場合における上記した危険性を回避する。

次に、電流検出回路９−１〜９−３で検出された電流値又は電圧値が所定の範囲を超えている場合であって電流値が所定値より高い場合にのみ短期間で異常判定処理を行わせる異常判定プログラムについて図６に示されるフローチャートを参照して説明する。

まず、検出値（電流値又は電圧値）が所定の範囲内にあるか否を判定する（ステップＳ３０２）。検出値が所定の範囲を超えている場合に、電流値が所定の範囲より高いか否かを判定する（ステップＳ３０３）。尚、所定値の設定は、例えばシャント抵抗Ｒ９−１〜Ｒ９−３等の発煙・発火の危険性を生じさせない最大の電流の値を予め定めることによって行われる。

検出された電流値が所定値より高い場合に検出回数のカウントをアップさせる（ステップＳ３０４）。次に、第１所定検出回数が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ３０５）、第１所定検出回数が所定値以上である場合には異常と判断し（ステップＳ３０６）異常判定プログラムは終了する（ステップＳ３１０）。第１所定検出回数が所定値未満である場合には正常と判断して異常判定プログラムは終了する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３０３において電流値が所定の範囲より低い場合にも検出回数のカウントをアップさせ（ステップＳ３０７）、第１所定検出回数より多く設定された第２所定検出回数が所定値以上か否かを判定し（ステップＳ３０８）、第２所定検出回数が所定値以上である場合には異常と判断し（ステップＳ３０６）、異常判定プログラムは終了する（ステップＳ３１０）。第２所定検出回数が所定値未満である場合には正常と判断して異常判定プログラムは終了する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３０２の判定処理において検出値が所定の範囲を超えていない場合には検出回数をクリア（初期化）した（ステップＳ３０９）後、異常判定プログラムが終了する（ステップＳ３１０）。

上記した異常判定プログラムによって異常判定処理を行えば、上記した電流制限回路７−１〜７−３を設けなくても、検出する電流値が高い場合には異常検出の回数を少なくし（図６の第１所定検出回数）、短時間で異常判断して、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３をオフ（停止）させることにより上記した危険性を回避できる。また、上記した検出電流が高い場合のみならず検出する電流値が低い場合（例えば、制御ユニット２の出力配線のオープンによる異常が生じた場合）にもステップＳ３０３、Ｓ３０７、Ｓ３０８の一連の処理で対応できる。その理由は検出する電流値が低い場合には上記した危険性が生じないため、異常検出する回数を多くして（図６の第２所定検出回数）、異常判定に時間をかけてもよいからである。

尚、調光するときのＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のデューティは、ＣＰＵ５内に設けられたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）タイマー（図示せず）出力の値を設定することでコントロールされる。図７は、ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフの初期設定をオンとするようにＰＷＭタイマーの値を設定した例を示している。上段はＰＷＭタイマーの出力信号であり、下段はＰＷＭタイマーの出力信号に同期したＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフ信号である。ハッチング領域は電流・電圧検出プログラムを処理する期間を示している。

また、図８に示すようにＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフの初期設定をオフとして位相を反転させることも可能である。この場合、検出期間は、オンした後から２５０μ秒の間ではなく、オフする前の２５０μ秒の間となる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る車両用灯具の調光制御システムについて図９〜図１５を参照して説明する。

光源ユニット３−１〜３−３の出力異常及び制御ユニット２の出力配線異常には図９に示すようにオープン（ｏｐｅｎ）、ショート（ｓｈｏｒｔ）、地絡による異常がある。また、電流や電圧が小さいことで異常検出を行う。この中で調光時における電流が小さいことの検出によって各光源ユニット３−１〜３−３の出力異常及び制御ユニット２の出力配線異常を検出する場合に（図９のハッチング部分）、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３がオンした直後にそれぞれ各光源ユニット３−１〜３−３の入力段に配置された共振回路１１−１〜１１−３を構成するコイル（Ｌ１〜Ｌ３）及びコンデンサ（Ｃ２〜Ｃ７）によって検出された電流が共振してしまう。

異常を検出する場合に、検出された電流が共振してしまうと、図１０に示すように、その共振している期間は検出電流の値が不安定であり、正確な電流検出ができない。そこで、図１０の下段に示すように、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３がオンした直後に電流検出を行わないマスク期間を設け、マスク期間経過後に異常判定プログラムを実行させる。尚、マスク期間は共振している期間と同一に設定することが望ましい。また、マスク期間は、共振の振動が弱くなった後に安定した正確な電流値を検出するために、共振周波数の時間（共振周期）の２倍以上とすることが望ましい。

図１１は、スイッチ部のオンオフ周期と処理期間の関係を示すものである。図１１の例では各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間とマスク期間（図７の期間（１））が同程度しかない。図１１に示すようにオン期間が短い場合には、上記したようにマスク期間経過後には各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３がオフ動作状態であるので電流の検出ができない。

そこで、図１１に示すように、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンオフを第１周期と該第１周期より長い第２周期で繰り返し行うように設定し、第２周期における各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間を第１周期における各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間よりも長くするように設定し、その設定プログラムをＣＰＵ５内のメモリ（図示せず）に記憶させる。以下、第２周期におけるスイッチ素子のオン期間を第１周期におけるスイッチ素子のオン期間よりも長く設定する機能を変調機能と呼ぶ。

これにより、第２周期におけるオン期間中に電流値による異常検出処理を行うことができる。電流値による異常検出処理を第２周期において長く設定した期間のみで行うことにより、安定した電流値の検出が可能となるので、マスク期間ほどのオン期間しかないオンデューティでの調光時における正確な異常判定ができる。

また、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間が常に−定となるように設定して調光する場合は、図１２の上段に示すように、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３の一周期におけるオンデューティの割合が調光割合（オフデューティ時の光量に対するオンデューティ時の光量の割合）として調光制御される。図１２の上段の例では調光割合は１０％とされている。

上記した変調機能が動作している場合には、図１２の下段に示すように、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３の一周期（図１１の第２周期に相当）におけるオンデューティの平均値（図１２の下段の例では（２０＋５＋５）÷３＝１０）が、変調機能が動作していない場合における調光割合（１０％）と同等になるようにオン期間及びオンデューティが制御される。図１１の例では、変調機能動作時（図１１の第２周期）における第１のオンデューティ（図１２の下段左から１番目のオンデューティ）を２０％とすると、第２及び第３のオンデューティ（図１２の下段左から２番目、３番目のオンデューティ）を５％とすることにより変調機能が無い場合における調光割合（１０％）と同等の制御ができる。即ち、変調機能を用いても変調機能を用いない時と調光率（減光率）は変わらない。

上記した変調機能は、各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオンデューティが後述する所定値より小さい場合に働くようにする。

各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間がマスク期間と検出処理時間の合計時間より長い調光制御の場合（図１３参照）には、検出期間において共振の振動が残っていないので安定して正確な電流を検出する変調機能が無くても正確な電流検出が可能である。

各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン期間がマスク期間と検出処理時間の合計時間より短い調光制御の場合（図１４参照）には、検出期間において共振の振動が残っているので安定して正確な電流を検出することができず変調機能を動作させる必要がある。

従って、変調機能の動作／停止を決めるオンデューティの前記所定値は、少なくともマスク期間と検出処理時間の合計時間をオン期間としたデューティとなるように設定する必要がある。

次に、マスク期間経過後に実行される電流・電圧検出プログラムの他の例について図１５を参照して説明する。電流・電圧検出プログラムの処理において、電圧検出回路９−１〜９−３で検出された電圧値は、それぞれ各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン直後においても共振回路１１−１〜１１−３による影響はなく安定しているので、電流検出を行わないマスク期間であるＡ期間で検出しても正確な異常検出が可能である。すなわち、Ａ期間を、Ｂ期間で電流検出する場合のマスク期間として用いるだけでなく、電圧値を検出する期間としても用いることができる。以下に上記したＡ期間を、電圧値を検出する期間として利用する例について説明する。

各ＰＭＯＳトランジスタ２１−１〜２１−３のオン直後から始まるＡ期間で電圧値を検出し、Ａ期間後から始まるＢ期間で電流値を検出する。また、異常判定はＡ期間及びＢ期間でそれぞれ検出された電圧値及び電流値に基づいて行われる。

なお、Ａ期間による異常判断時間はＢ期間による異常判断時間より短くなるように設定されている。これは、Ａ期間で検出される電圧値に基づく異常は、図９に示すように、ショート、地絡による出力配線異常であり、大電流が生じて電子部品の発煙・発火などの危険性が高く、なるべく短時間で制御ユニット等を停止する必要があるのに対し、Ｂ期間で検出される電流値に基づく異常は、光源ユニットの出力異常など、電流が低く、上記した危険性が低く、制御ユニット等を短時間で停止する必要がないからである。

従って、上記した電流・電圧検出プログラムの他の例によれば、十分な検出精度（十分な検出回数）による各種異常の状態に適した異常判定ができる。

上記した各実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。

本発明の第１の実施の形態に係る調光制御システムの構成を示した図である。 スイッチ部のオン期間と電流又は電圧の検出期間との関係を示した図である。 異常判定プログラムの一例を示した図である。 異常判定プログラムの他の例を示した図である。 電流・電圧検出プログラムの処理のタイミングを説明するための図である。 異常判定プログラムのさらに他の例を示した図である。 スイッチ部のオンオフの初期設定をオンとするようにＰＷＭタイマーの値を設定した例を示した図である。 スイッチ部のオンオフの初期設定をオフとするようにＰＷＭタイマーの値を設定した例を示した図である。 光源ユニットの出力異常及び制御ユニットの出力配線異常の種類と異常判定される検出電流・電圧の大小を示した図である。 スイッチ部がオンした直後の共振電流と電流検出を行わないマスク期間との関係を示した図である。 スイッチ部のオンオフ周期と処理期間の関係を示した図である。 変調機能が無い場合と有る場合における調光割合を示した図である。 スイッチ部がオンした直後の共振電流の共振周期とマスク期間との関係の一例を示した図である。 スイッチ部がオンした直後の共振電流の共振周期とマスク期間との関係の他の例を示した図である。 マスク期間経過後に実行される電流・電圧検出プログラムの他の例を示した図である。

符号の説明

１…調光制御システム、２…制御ユニット、３−１〜３−３…光源ユニット、５…ＣＰＵ、６−１〜６−３…スイッチ制御回路、７−１〜７−３…電流制限回路、８−１〜８−３…電流検出回路、９−１〜９−３…電圧検出回路、１０−１〜１０−３…スイッチングレギュレータ、１２−１〜１２−３…制御回路、１３−１〜１３−３…ＬＥＤ、２１−１〜２１−３…ＰＭＯＳトランジスタ（スイッチ部）

Claims (4)

1. 半導体光源と該半導体光源を駆動する駆動電流を制御する電流制御部とをそれぞれ有する複数の光源ユニットと、
   前記複数の光源ユニットにそれぞれ給電線を介して接続されている制御ユニットとを備え、
   前記制御ユニットは、
   それぞれ前記各光源ユニットに直列接続され、オンオフを所定の周期で繰り返すことにより前記各半導体光源を調光制御する複数のスイッチ部と、
   それぞれ前記各給電線を介して供給される電流又は電圧を検出する複数の異常検出部と、
   前記スイッチ部がオンである時に、検出された電流又は電圧の値が所定の範囲を超えた場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判定する異常判定部とを有する
   ことを特徴とする車両用灯具の調光制御システム。
2. 前記所定の周期は第１の周期と該第１の周期より長い第２の周期からなり、前記第１の周期及び第２の周期でそれぞれオンオフが繰り返され、
   前記複数のスイッチ部は、それぞれ前記第２の周期におけるオン期間が前記第１の周期におけるオン期間よりも長くなるように制御され、
   前記異常判定部は、前記第２の周期のオン期間に異常判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の調光制御システム。
3. 前記異常判定部は前記スイッチ部がオンになってから所定の期間経過後に判定を行う
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具の調光制御システム。
4. 前記異常判定部は、前記所定範囲を超えた電流又は電圧の検出回数が所定回数以上である場合に前記各給電線又は前記各光源ユニットが異常であると判断する
   ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車両用灯具の調光制御システム。

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