JP2016058268A - 保護回路およびそれを用いた車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】主回路の異常が検出されると、主回路の異常の要因が取り除かれるまでは主回路を動作不能とする。
【解決手段】主回路82を保護する保護回路90が提供される。異常検出器92は、主回路82の異常を検出する。ヒューズ94は、電源84から主回路82への電力の供給経路上に設けられ、交換可能である。溶断回路96は、異常検出器92が異常を検出すると、ヒューズ94を溶断させる。
【選択図】図3
【解決手段】主回路82を保護する保護回路90が提供される。異常検出器92は、主回路82の異常を検出する。ヒューズ94は、電源84から主回路82への電力の供給経路上に設けられ、交換可能である。溶断回路96は、異常検出器92が異常を検出すると、ヒューズ94を溶断させる。
【選択図】図3
Description
本発明は、保護回路に関する。
従来、車両用灯具、特に前照灯の光源としては、ハロゲンランプやHID(High Intensity Discharge)ランプが主流であったが、近年それらに代えて、LED(発光ダイオード)などの半導体光源を用いた車両用灯具の開発が進められている。
さらなる視認性の向上のため、LEDに代えて、レーザダイオード(半導体レーザとも称する)と蛍光体とを備えた車両用灯具が開示されている(たとえば特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術では、レーザダイオードから出射された励起光である紫外光が蛍光体に照射される。蛍光体は、紫外光を受けて白色光を生成する。蛍光体により生成された白色光は灯具前方に照射され、これにより所定の配光パターンが形成される。特許文献1に記載の技術では、励起光は車両前方には照射されず、また異常状態に陥った場合の保護回路が設けられていない。
図1は、本発明者が検討した車両用灯具の光源の断面図である。この光源10は、主としてレーザダイオード12、蛍光体14、光学系16、ハウジング18を備える。光源10は、レーザダイオード12および蛍光体14を備える点で特許文献1の技術と共通する。
図1のレーザダイオード12は、紫外光に代えて、青色の励起光20を発生する。励起光20は、光学系16により蛍光体14に集光される。光学系16は、レンズや光ファイバ、あるいはそれらの組み合わせで構成される。青色の励起光20を受けた蛍光体14は、励起光20より長い波長領域(緑〜赤)にスペクトル分布を有する蛍光22を発生する。蛍光体14に照射された励起光20は、蛍光体14により散乱され、コヒーレンスが失われた状態で、蛍光体14を通過する。蛍光体14は、たとえばハウジング18に設けられた開口部に嵌合して支持される。
図2は、光源10の出力光24のスペクトルを示す図である。光源10の出力光24は、蛍光体14を通過した青色の励起光20aと、蛍光体14が発する緑〜赤の蛍光22を含んでおり、白色光のスペクトル分布を有する。
つまり特許文献1の光源では、紫外光である励起光は車両の前方を照射する出射光の一部としては使用されないのに対して、図1の光源10では、青色の励起光が前照灯の出射光の一部として利用される。
本発明者は、図1の光源10について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。図1の光源10では、蛍光体14が割れたり、蛍光体14がハウジング18から外れるなどの異常が発生すると、レーザダイオード12が発生する励起光20が、蛍光体14によって散乱されることなく強いコヒーレンスを有した状態で直接的に出射され、車両前方に照射されることになり望ましくない。
そこで蛍光体14の異常を検出する異常検出器を設け、異常が発生するとレーザダイオード12を停止させるフェイルセーフ機構が必要となる。ところが、光源10の点灯のたびに異常を検出し、異常検出時にレーザダイオード12を停止することとした場合、点灯開始後、異常を検知するまでの間は、生のレーザ光が前方照射されることとなる。このような問題は、車両用灯具のみでなく、その他のさまざまな用途においても同様に生じうる。
本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、一旦、主回路(被保護回路)の異常が検出されると、主回路の異常の要因が取り除かれるまでは主回路を動作不能とする保護回路の提供にある。
本発明のある態様は、主回路を保護する保護回路に関する。保護回路は、主回路の異常を検出する異常検出器と、電源から主回路への電力の供給経路上に設けられたヒューズと、異常検出器が異常を検出すると、ヒューズを溶断させる溶断回路と、を備える。
この態様によると、ひとたび異常が発生するとヒューズが溶断するため、その後主回路は動作不能となり、主回路が起動のたびに異常状態で動作するのを防止できる。そして、主回路を修理・メンテナンスしてまたは正常な主回路と交換して、異常の要因を取り除く際に、ヒューズを新しいものと交換することにより、再び主回路を正常に動作させることができる。あるいは異常となった主回路とヒューズが溶断した保護回路の両方を同時に正常品と交換してもよい。
ヒューズは、電源の正極端子と主回路の正側電源端子の間の電源ライン上、または、電源の負極端子と主回路の負側電源端子の間の電源ライン上に設けられてもよい。
溶断回路は、主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に設けられ、異常検出器が異常を検出するとオンとなる電流源を含んでもよい。
溶断回路は、主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に設けられ、異常検出器が異常を検出するとインピーダンスが低下する可変インピーダンス回路を含んでもよい。
溶断回路は、主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に直列に設けられた第1トランジスタおよび電流制限抵抗を含んでもよい。第1トランジスタの制御端子に、異常検出器からの検出信号が入力されてもよい。
ある態様の保護回路は、ヒューズの状態に応じた通知信号を外部に出力する通知回路をさらに備えてもよい。これにより、ヒューズが溶断しているか否かを外部に通知可能となる。
ヒューズは、電源の正極端子と主回路の正側電源端子の間の電源ライン上、または、電源の負極端子と主回路の負側電源端子の間の電源ライン上に設けられてもよい。通知回路は、エミッタ/ソースがヒューズの電源側の一端と接続され、ベース/ゲートがヒューズの主回路側の他端と接続された第2トランジスタと、第2トランジスタのコレクタ/ドレインとヒューズが設けられない電源ラインの間に設けられたインピーダンス素子と、を含み、第2トランジスタのコレクタ/ドレインの電位を通知信号として出力してもよい。
ヒューズが導通している正常状態では、第2トランジスタはオフとなり、ヒューズが溶断した状態では、第2トランジスタはオンとなる。これにより、異常有無に応じて、ハイレベルまたはローレベルの通知信号を生成できる。
ヒューズが導通している正常状態では、第2トランジスタはオフとなり、ヒューズが溶断した状態では、第2トランジスタはオンとなる。これにより、異常有無に応じて、ハイレベルまたはローレベルの通知信号を生成できる。
主回路は、励起光を出射するレーザダイオードと、励起光の光軸上に設けられ、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を含み、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成された光源と、レーザダイオードを駆動するドライバと、を備えてもよい。異常検出器は、蛍光体の異常を検出してもよい。
本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、励起光を出射するレーザダイオードと、励起光の光軸上に設けられ、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を含み、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成された光源と、レーザダイオードを駆動するドライバと、光源およびドライバを主回路として保護する上述のいずれかの保護回路と、を備える。
本発明のある態様によれば、一旦、主回路(被保護回路)の異常が検出されると、主回路の異常の要因が取り除かれるまでは主回路を動作不能ことができる。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。
図3は、実施の形態に係る保護回路100を備える回路装置(回路システム)80のブロック図である。回路装置80は、主回路82、保護回路90を備える。主回路82は、電源ラインLP、LNを介して、電源84からの電源電圧を受ける。保護回路90は、主回路82を保護対称として保護する。
保護回路90は、異常検出器92、ヒューズ94、溶断回路96、通知回路98を備える。異常検出器92は、主回路82の異常を検出し、異常と判定すると異常検出信号S1をアサート(たとえばハイレベル)する。異常検出方法は特に限定されないが、たとえば主回路82の電気的状態、機械的状態、温度、主回路82の内部に設けられた負荷の状態などが参照される。
ヒューズ94は、電源84から主回路82への電力(電源電圧VDD)の供給経路上に設けられる。ヒューズ94はメンテナンスにより交換可能としてもよい。本実施の形態では、ヒューズ94は、電源84の正極端子(+)と主回路82の正側電源端子VDDを結ぶ正側の電源ラインLP上に配置される。このヒューズ94は、一般的な過電流保護の目的で設けられるヒューズとは異なり、それとは別に設けられるものであることに留意されたい。
溶断回路96は、異常検出器92が異常を検出し、異常検出信号S1がアサートされると、溶断のための電流を発生してヒューズ94に流し、ヒューズ94を溶断させる。溶断のための電流Iは、主回路82とは別経路を流れることが好ましい。このために溶断回路86は、主回路82の正側電源端子VDDと負側電源端子VSSの間に設けられ、異常検出器92が異常を検出するとオンとなる電流源を含んでもよい。
通知回路98は、ヒューズ94の状態に応じた通知信号S10を外部のマイコンなどに出力する。具体的には通知回路98は、ヒューズ94の溶断の有無を検出し、溶断されているときに通知信号S10を第1レベル(ハイレベル)、溶断されていないときに通知信号S10を第2レベル(ローレベル)とする。
以上が保護回路90の基本構成である。続いてその動作を説明する。
主回路82の故障前(異常発生前)においては、溶断回路96はオフしており、電源84から主回路82に電力が供給され、主回路82は本来の動作を行う。主回路82が故障すると、異常検出器92により異常が検出され、異常検出信号S1がアサートされる。これを受けて溶断回路96は、電流を発生し、ヒューズ94を溶断させる。ヒューズ94が溶断した後は、主回路82には電力が供給されない。
主回路82の故障前(異常発生前)においては、溶断回路96はオフしており、電源84から主回路82に電力が供給され、主回路82は本来の動作を行う。主回路82が故障すると、異常検出器92により異常が検出され、異常検出信号S1がアサートされる。これを受けて溶断回路96は、電流を発生し、ヒューズ94を溶断させる。ヒューズ94が溶断した後は、主回路82には電力が供給されない。
このように保護回路90では、ひとたび異常が発生するとヒューズ94が溶断するため、その後、主回路82は動作不能となる。つまり主回路82が起動のたびに異常状態で動作するのを防止できる。そして主回路82を修理・メンテナンスして異常の要因を取り除く際に、ヒューズ94を新しいものと交換することにより、再び主回路82を正常に動作させることができる。あるいは異常となった主回路82とヒューズ94が溶断した保護回路90の両方を同時に正常品と交換してもよい。
続いて回路装置80の具体的な構成例を説明する。図4は、回路装置80の第1の構成例を示す回路図である。
溶断回路96は、第1トランジスタM11および電流制限抵抗R11を含む。電流制限抵抗R11および第1トランジスタM11は、主回路82の正側電源端子VDDと負側電源端子VSSの間に直列に設けられる。第1トランジスタM11はNチャンネルMOSトランジスタであり、その制御端子(ゲート)には、異常検出器92からの異常検出器92が入力され、異常検出時に第1トランジスタM11はオンする。MOSトランジスタに代えてバイポーラトランジスタを用いてもよく、この場合、ゲート、ソース、ドレインをそれぞれ、ベース、エミッタ、コレクタと読み替えればよい。電流制限抵抗R11の抵抗値は、溶断電流を流したときに第1トランジスタM11の信頼性が損なわれないように定められる。第1トランジスタM11の電流容量が大きい場合、電流制限抵抗R11は省略してもよい。
第1トランジスタM11のゲートソース間には、キャパシタC11が接続される。キャパシタC11を設けることにより、異常検出信号S1がアサートされたときに、第1トランジスタM11をオン状態でホールドすることができ、ヒューズ94を確実に溶断できる。言い換えればキャパシタC11の容量値は、ホールド時間が、ヒューズ94を確実に溶断できる時間より長くなるように定めればよい。
このような構成を有する溶断回路96は、異常検出器92が異常を検出するとオンとなる電流源と把握でき、あるいは別の観点からは、異常検出器92が異常を検出するとインピーダンスが低下する可変インピーダンス回路と把握することもできる。
通知回路98は、第2トランジスタM12、ベース抵抗R12、コレクタ抵抗R13を含む。第2トランジスタM12はPNP型バイポーラトランジスタである。第2トランジスタM12のエミッタは、ヒューズ94の電源側の一端と接続され、ベースがヒューズ94の主回路82側の他端と接続される。抵抗R12は、第2トランジスタM12のベースとヒューズ94の他端の間に挿入される。コレクタ抵抗R13は、インピーダンス素子であり、第2トランジスタM12のコレクタとヒューズ94が設けられない電源ラインLNの間に設けられる。通知回路98は、第2トランジスタM12のコレクタの電位を通知信号S10として出力する。
なお第2トランジスタM12は、PMOSトランジスタであってもよく、この場合、ベース、エミッタ、コレクタをそれぞれ、ゲート、ソース、ドレインと読み替えればよい。
この通知回路98において、ヒューズ94が導通している正常状態では、第2トランジスタM12は、そのベースエミッタ間電圧が小さくなるためオフとなり、ヒューズ94が溶断した状態では、第2トランジスタM12はそのベース電圧が低下するため、オンとなる。これにより、ヒューズ94の溶断の有無に応じて、ハイレベルまたはローレベルの通知信号を生成できる。この通知回路98は、不揮発的なメモリを利用することなく、ヒューズ94の状態を外部に通知できる点で有利である。
図5は、回路装置80の第2の構成例を示す回路図である。この回路装置80aにおいて、ヒューズ94は、電源84の負極端子(−)と主回路82の負側電源端子VSSの間の電源ラインLN上に設けられる。
溶断回路96aは、図4の溶断回路96のNチャンネルMOSトランジスタをPチャンネルMOSトランジスタに置換して、天地反転した構成である。この保護回路90aは負論理系であり、異常検出器92aは、異常検出時にローレベルの異常検出信号S1#を出力する。これにより異常時に第2トランジスタM12がオンし、ヒューズ94を溶断しうる電流が流れる。
続いて、回路装置80の具体的なアプリケーションを説明する。
回路装置80は、車両用灯具に好適に利用できる。図6は、車両用灯具1のブロック図である。
主回路82は、光源10と、ドライバ11を備える。光源10は、図1に示すように、励起光を出射するレーザダイオード12と、励起光の光軸上に設けられ、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体14と、を含み、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成される。
回路装置80は、車両用灯具に好適に利用できる。図6は、車両用灯具1のブロック図である。
主回路82は、光源10と、ドライバ11を備える。光源10は、図1に示すように、励起光を出射するレーザダイオード12と、励起光の光軸上に設けられ、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体14と、を含み、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成される。
ドライバ11は、光源10のレーザダイオード12に、光源10の目標輝度に応じた駆動電流ILDを供給する。たとえばドライバ11は、電源電圧を昇圧、降圧、あるいは昇降圧するDC/DCコンバータ11aと、DC/DCコンバータ11aのスイッチングを制御するコントローラ11bを含む。コントローラ11bは、駆動電流ILDの経路上に設けられた検出抵抗Rsの電圧降下(検出電圧Vs)を受け、検出電圧Vsが目標輝度に応じた基準レベルに近づくように、DC/DCコンバータのスイッチングのデューティ比をフィードバック制御する。
上述したように、図1の光源10を用いた車両用灯具では、蛍光体14に異常が生ずると、レーザダイオード12が生成する励起光が直接、車両前方に照射されることとなり望ましくない。そこで異常検出器92は、光源10の異常、より具体的には蛍光体14の異常を検出し、蛍光体14に異常が発生すると異常検出信号S1をアサートする。
蛍光体14の異常、故障は不可逆的なものであり、部品を交換し、あるいは修理するまでは正常に戻ることはないと言える。このような車両用灯具1に、保護回路90を採用することにより、ひとたび蛍光体14に異常、故障が生ずると、それを交換、修理するまでは、主回路82が動作するのを防止でき、安全性を高めることができる。
車両用灯具1において、コントローラ11bは、図示しないマイコン(マイクロコントローラ)に対して、主回路82の正常、異常を通知する診断信号S11(ダイアグ信号)を出力するよう構成されるのが一般的であり、診断信号S11は、蛍光体14が異常のときでも、有効に生成されることが望ましい。そこでコントローラ11bの電源端子VDDには、ヒューズ94よりも電源84側から、電源電圧を供給するようにしている。これによりコントローラ11bは、ヒューズ94が切断した状態でも診断信号S11を生成できる。
続いて、異常検出器92(30)の好ましい構成を、いくつかの実施の形態をもとに説明する。
(第1の実施の形態)
図7は、第1の実施の形態に係る異常検出器30を備える車両用灯具1のブロック図である。車両用灯具1は、光源10と、光源10の異常を検出する異常検出器30と、を備える。
図7は、第1の実施の形態に係る異常検出器30を備える車両用灯具1のブロック図である。車両用灯具1は、光源10と、光源10の異常を検出する異常検出器30と、を備える。
光源10は、図1を参照して説明したように、レーザダイオード12、蛍光体14、光学系16を備える。レーザダイオード12は、励起光20を出射する。レーザダイオード12は、図示しない駆動回路からの駆動電流に応じた強度で発光する。蛍光体14は励起光20の光軸上に設けられ、励起光20により励起されて蛍光22を発する。光源10は、励起光20と蛍光22のスペクトルを含む白色の出力光24を生成するよう構成される。
異常検出器30は、出力光24の一部を受け、光源10の異常の有無、より具体的には、蛍光体14の異常の有無を判定する。蛍光体14の異常は、たとえば蛍光体14の割れ、外れ、経年劣化、などが例示されるが、特に限定されない。
異常検出器30は、第1フォトセンサ32、第2フォトセンサ34、第1電流電圧変換回路36、第2電流電圧変換回路38、判定部40を備える。第1フォトセンサ32は、励起光20の波長に感度を有し、蛍光22の波長に対して実質的に不感である。第1フォトセンサ32は、出力光24の一部を受け、蛍光体14を通過した励起光20の強度に応じた第1電流ISC1を生成する。一方、第2フォトセンサ34は、蛍光22の波長に感度を有し、励起光20の波長に対して実質的に不感である。第2フォトセンサ34は、出力光24の一部24を受け、蛍光体14が発する蛍光22の強度に応じた第2電流ISC2を生成する。
第1フォトセンサ32、第2フォトセンサ34それぞれの感度の波長選択性は、カラーフィルタにより実現してもよいし、センサの半導体材料やデバイス構造により実現してもよい。また第1フォトセンサ32、第2フォトセンサ34は特に限定されず、フォトダイオードやフォトトランジスタをはじめとする半導体光センサを利用可能である。本実施の形態では、第1フォトセンサ32、第2フォトセンサ34はフォトダイオードを含むものとする。
第1電流電圧変換回路36は、第1電流ISC1の経路上に設けられた第1抵抗R1を含み、第1抵抗R1の電圧降下VSC1に応じた第1検出信号V1を出力する。第1検出信号V1は、第1電流ISC1に対して、第1抵抗R1の抵抗値に応じた傾きで線形に変化する。
第2電流電圧変換回路38は、第2電流ISC2の経路上に設けられた第2抵抗R2を含み、第2抵抗R2の電圧降下VSC2に応じた第2検出信号V2を出力する。第2検出信号V2は、第2電流ISC2に対して、第2抵抗R2の抵抗値に応じた傾きで線形に変化する。
判定部40は、第1検出信号V1と第2検出信号V2にもとづいて、異常の有無を判定する。判定部40は、異常を検出すると、異常検出信号S1をアサート(たとえばハイレベル)する。以上が異常検出器30の基本構成である。続いてその動作原理を説明する。
第1検出信号V1は、励起光20の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第1抵抗R1の抵抗値に応じて定まる。同様に、第2検出信号V2は、蛍光22の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第2抵抗R2の抵抗値に応じて定まる。ここで蛍光体14が正常であるときには、励起光20の強度と、蛍光22の強度と、光源10の出力光24の強度は、互いに比例関係にある。したがって、蛍光体14が正常であるとき第1検出信号V1と第2検出信号V2の比は実質的に一定値をとる反面、蛍光体14に異常が生じて励起光20が直接出射すると、出力光24に含まれる励起光20と蛍光22のバランスが崩れ、第1検出信号V1と第2検出信号V2の比が変化する。図7の異常検出器30によれば、第1抵抗R1と第2抵抗R2の抵抗値を適切に定め、第1検出信号V1と第2検出信号V2を監視することで、白色光の強度、つまり光源の出力によらずに、簡易かつ確実に蛍光体14の異常を検出することができる。
図8(a)は、蛍光体14が正常であるときの、出力光強度と第1検出信号V1、第2検出信号V2の関係を示す図であり、図8(b)は、蛍光体14が異常であるときの、出力光強度と第1検出信号V1、第2検出信号V2の関係を示す図である。
蛍光体14が正常であるとき、ある出力光強度における第1電流ISC1をI1、第2電流ISC2をI2、蛍光体14が異常であるときの第1電流ISC1をI1’、第2電流ISC2をI2’とする。蛍光体14に異常が生ずると、蛍光22の強度が低下し、励起光20は蛍光22により吸収されずに通過するため、I1’>I1、I2’<I2となる。このとき第1抵抗R1の抵抗値および第2抵抗R2の抵抗値は、以下の関係式を満たすように定めることが望ましい。
R1×I1<R2×I2 …(1)
R1×I1’>R2×I2’ …(2)
R1×I1<R2×I2 …(1)
R1×I1’>R2×I2’ …(2)
異常検出器30は、第1検出信号V1と第2検出信号V2の大小関係を比較し、大小関係が反転すると、異常状態と判定する。この異常検出器30の処理は、第1フォトセンサ32の検出電流ISC1と、第2フォトセンサ34の検出電流ISC2の比ISC1/ISC2を、第1抵抗R1と第2抵抗R2の抵抗値の比R2/R1と比較することと等価である。異常検出器30は、青色の励起光20の強度と、黄色の蛍光の強度の比ISC1/ISC2が、所定の判定値(R2/R1)を超えると、異常と判定することができる。
本発明の範囲は、図7のブロック図として把握されるさまざまな回路に及ぶが、以下ではその具体的な構成例について説明する。
(第1の構成例)
図9は、第1の構成例に係る異常検出器30aを示す回路図である。
この構成例において、第1フォトセンサ32は、第1フォトダイオードPD1と第1カラーフィルタCF1を含む。第1カラーフィルタCF1は、励起光20の波長である青色の光に対して透過率が高く、蛍光22の波長に対して透過率が低い。第2フォトセンサ34は、第2フォトダイオードPD2と第2カラーフィルタCF2を含む。第2カラーフィルタCF2は、蛍光22の波長領域である緑〜赤に対して透過率が高く、青色の光に対して透過率が低い。第1カラーフィルタCF1としては青色フィルタを、第2カラーフィルタCF2としては黄色フィルタ、緑色フィルタあるいは赤色フィルタを用いてもよい。
図9は、第1の構成例に係る異常検出器30aを示す回路図である。
この構成例において、第1フォトセンサ32は、第1フォトダイオードPD1と第1カラーフィルタCF1を含む。第1カラーフィルタCF1は、励起光20の波長である青色の光に対して透過率が高く、蛍光22の波長に対して透過率が低い。第2フォトセンサ34は、第2フォトダイオードPD2と第2カラーフィルタCF2を含む。第2カラーフィルタCF2は、蛍光22の波長領域である緑〜赤に対して透過率が高く、青色の光に対して透過率が低い。第1カラーフィルタCF1としては青色フィルタを、第2カラーフィルタCF2としては黄色フィルタ、緑色フィルタあるいは赤色フィルタを用いてもよい。
第1電流電圧変換回路36は、第1抵抗R1に加えて第1演算増幅器OA1を含む。第1演算増幅器OA1の反転入力端子(−)には、第1フォトセンサ32が接続され、非反転入力端子(+)に固定電圧が印加される。固定電圧はたとえば接地電圧である。第1抵抗R1は、第1演算増幅器OA1の反転入力端子(+)と出力端子の間に設けられる。
より具体的には、第1演算増幅器OA1の反転入力端子(−)には、第1フォトセンサ32の第1フォトダイオードPD1のカソードが接続され、第1フォトダイオードPD1のアノードには、固定電圧(接地電圧)が印加される。
第1電流電圧変換回路36が生成する第1検出信号V1の電圧レベルは、式(3)となる。
V1=R1×ISC1 …(3)
V1=R1×ISC1 …(3)
第2電流電圧変換回路38は、第2抵抗R2に加えて第2演算増幅器OA2を含み、第1電流電圧変換回路36と同様に構成され、その出力V2の電圧レベルは、式(4)となる。
V2=R2×ISC2 …(4)
V2=R2×ISC2 …(4)
判定部40は、第1検出信号V1と第2検出信号V2の電圧レベルを比較する電圧コンパレータCMP1を含む。電圧コンパレータCMP1から出力される異常検出信号S1は、V1<V2のとき、つまり蛍光体14が正常であるときにローレベル(ネゲート)、V1>V2のとき、つまり蛍光体14が異常であるときにハイレベル(アサート)となる。
図9の異常検出器30aは、2個のフォトダイオードに加えて、2個のオペアンプ、2個の抵抗、1個のコンパレータ、と小規模な回路で構成できる。加えて第1電流電圧変換回路36、第2電流電圧変換回路38それぞれの電流電圧変換利得(トランスインピーダンス)は、第1抵抗R1、第2抵抗R2のみに依存することとなる。したがって素子バラツキの影響を小さくでき、高精度な異常検出が可能となる。
さらに図9の第1電流電圧変換回路36によれば、第1演算増幅器OA1の仮想接地により、第1フォトダイオードPD1のアノード、カソードそれぞれに接地電圧が印加され、第1フォトダイオードPD1のアノードカソード間の電位差が実質的にゼロとなる。したがって、広い光量範囲で暗電流の影響を受けずに光を検出できる。第2電流電圧変換回路38についても同様である。
(第2の構成例)
図10は、第2の構成例に係る異常検出器30bを示す回路図である。
第1電流電圧変換回路36に関して、第1演算増幅器OA21の反転入力端子(−)には、第1フォトダイオードPD1のアノードが接続され、第1演算増幅器OA21の非反転入力端子(+)には、第1フォトダイオードPD1のカソードが接続されるとともに、所定の固定電圧が印加される。たとえば固定電圧は電源電圧VCCであってもよいし、そのほかの電圧レベルであってもよい。
図10は、第2の構成例に係る異常検出器30bを示す回路図である。
第1電流電圧変換回路36に関して、第1演算増幅器OA21の反転入力端子(−)には、第1フォトダイオードPD1のアノードが接続され、第1演算増幅器OA21の非反転入力端子(+)には、第1フォトダイオードPD1のカソードが接続されるとともに、所定の固定電圧が印加される。たとえば固定電圧は電源電圧VCCであってもよいし、そのほかの電圧レベルであってもよい。
図10の第1電流電圧変換回路36が生成する第1検出信号V21の電圧レベルは、式(5)となる。
V21=VCC−R21×ISC1 …(5)
V21=VCC−R21×ISC1 …(5)
第2電流電圧変換回路38は、第1電流電圧変換回路36と同様に構成され、その出力V22の電圧レベルは、式(6)となる。
V22=VCC−R22×ISC2 …(6)
V22=VCC−R22×ISC2 …(6)
図11(a)は、蛍光体14が正常であるときの、出力光強度と第1検出信号V21、第2検出信号V22の関係を示す図であり、図11(b)は、蛍光体14が異常であるときの、出力光強度と第1検出信号V21、第2検出信号V22の関係を示す図である。上述のように、抵抗R21、R22の抵抗値は、関係式(1)、(2)が成り立つように定められる。したがって、正常であるときV21>V22が成り立ち、異常のときV22<V21となる。図10の電圧コンパレータCMP21は、V21>V22のとき、つまり正常のときに異常検出信号S1をローレベル(ネゲート)とし、V21<V22のとき、つまり異常のときに異常検出信号S1をハイレベル(アサート)する。
この構成例によれば、図9の異常検出器30と同様の効果を得ることができる。
(第3の構成例)
図8(a)、(b)に戻る。図9の第1の構成例では、出力光強度が小さい領域では、検出電流ISC1、ISC2が小さいため、第1検出信号V21と第2検出信号V22が近接する。したがってノイズや素子バラツキ、演算増幅器や電圧コンパレータのオフセット電圧など(以下、誤差要因という)が無視できない程度に大きい場合、出力光強度が小さい範囲で第1検出信号V21と第2検出信号V22の大小関係が反転し、異常を誤検出したり、本来異常であるにもかかわらず、異常を検出できないといった問題が生じうる。図11(a)、(b)から分かるように、図10の第2の構成例においてもこの問題は同様に生じうる。
図8(a)、(b)に戻る。図9の第1の構成例では、出力光強度が小さい領域では、検出電流ISC1、ISC2が小さいため、第1検出信号V21と第2検出信号V22が近接する。したがってノイズや素子バラツキ、演算増幅器や電圧コンパレータのオフセット電圧など(以下、誤差要因という)が無視できない程度に大きい場合、出力光強度が小さい範囲で第1検出信号V21と第2検出信号V22の大小関係が反転し、異常を誤検出したり、本来異常であるにもかかわらず、異常を検出できないといった問題が生じうる。図11(a)、(b)から分かるように、図10の第2の構成例においてもこの問題は同様に生じうる。
そこで、第3の構成例では、判定部40は、第1検出信号V21および第2検出信号V22の少なくとも一方を、それらが離間する方向にオフセットさせ、オフセット後の検出信号V21、V22にもとづいて異常の有無を判定する。
図12は、第3の構成例に係る異常検出器30cの回路図である。判定部40cは、電圧コンパレータCMP21に加えて、分圧回路R11、R12を含む。分圧回路R11、R12は、第2検出信号V22を分圧する。電圧コンパレータCMP21は、分圧後の第2検出信号V32を第1検出信号V21と比較し、異常検出信号S1を生成する。
図13は、図12の異常検出器30cにおいて、蛍光体14が正常であるときの、出力光強度と第1検出信号V21、第2検出信号V22の関係を示す図である。異常検出器30cにおいて、分圧後の第2検出信号V32は、式(7)で与えられる。
V32=R12/(R11+R12)×V22
=R12/(R11+R12)×VCC−R12/(R11+R12)×R22×ISC2 …(7)
V32=R12/(R11+R12)×V22
=R12/(R11+R12)×VCC−R12/(R11+R12)×R22×ISC2 …(7)
つまり、図13の第2検出信号V32のy切片は、第1検出信号V21から離間する方向にオフセットされる。オフセット幅ΔVは、VCC×R11/(R11+R12)であり、抵抗R11、R12により設定可能である。たとえば誤差要因として電圧コンパレータCMP21のオフセット電圧が支配的であるとする。この場合、オフセット幅ΔVは、電圧コンパレータCMP21のオフセット電圧よりもわずかに大きいことが好ましい(たとえば20mV)。
このように、第3の構成例によれば、出力光強度が小さな範囲において、検出精度を高めることができる。特に図12では、分圧回路の2個のR11、R12を挿入するのみでよいため、低コスト、小面積で、検出精度を高めることができる。
また上述のように、分圧回路R11、R12によって、分圧された第2検出信号V32の傾きの絶対値は、分圧回路が無い場合に比べて小さくなる。したがって、出力光強度がある程度大きな定常点灯の領域Aでは、分圧回路によるオフセット幅ΔVの影響は、出力光強度が小さい領域に比べて十分に小さくなり、検出値に与える影響は無視しうる。
分圧回路R11、R12の導入にともない、第2抵抗R22の抵抗値を最適化することにより、第2検出信号V32の傾きとオフセット幅ΔVは、独立かつ任意に設定できることが理解されよう。
続いて、第1の実施の形態の変形例を説明する。
(第1の変形例)
実施の形態では、判定部40を電圧コンパレータCMP1で構成したが、本発明はそれには限定されない。たとえば判定部40は、第1検出信号V1、第2検出信号V2それぞれをデジタル値D1、D2に変換するA/Dコンバータと、デジタル値D1、D2を、デジタル信号処理することにより、異常を判定してもよい。
実施の形態では、判定部40を電圧コンパレータCMP1で構成したが、本発明はそれには限定されない。たとえば判定部40は、第1検出信号V1、第2検出信号V2それぞれをデジタル値D1、D2に変換するA/Dコンバータと、デジタル値D1、D2を、デジタル信号処理することにより、異常を判定してもよい。
(第2の変形例)
オフセット幅ΔVを導入する方法は、分圧回路R11、R12には限定されない。たとえば、コンパレータCMP1を、入力オフセット電圧を調節可能に構成し、第1検出信号V1、第2検出信号V2の少なくとも一方をオフセットさせてもよい。この場合、ノイズ等の誤差要因による誤検出を防止できる。
オフセット幅ΔVを導入する方法は、分圧回路R11、R12には限定されない。たとえば、コンパレータCMP1を、入力オフセット電圧を調節可能に構成し、第1検出信号V1、第2検出信号V2の少なくとも一方をオフセットさせてもよい。この場合、ノイズ等の誤差要因による誤検出を防止できる。
(第3の変形例)
図9の異常検出器30aにおいて、第1検出信号V1、第2検出信号V2の少なくとも一方をオフセットさせることも有効である。具体的には、図8(a)の第2検出信号V2を正方向にオフセットさせてもよい。これは、第1演算増幅器OA1の非反転入力端子(+)に、オフセット幅ΔVに対応する固定電圧を印加すればよい。
図9の異常検出器30aにおいて、第1検出信号V1、第2検出信号V2の少なくとも一方をオフセットさせることも有効である。具体的には、図8(a)の第2検出信号V2を正方向にオフセットさせてもよい。これは、第1演算増幅器OA1の非反転入力端子(+)に、オフセット幅ΔVに対応する固定電圧を印加すればよい。
(第2の実施の形態)
図14は、第2の実施の形態に係る異常検出器50を備える車両用灯具1のブロック図である。車両用灯具1は、光源10と、光源10の異常を検出する異常検出器50と、を備える。光源10については、第1の実施の形態と同様であり、励起光20と蛍光22のスペクトルを含む白色の出力光24を生成するよう構成される。
図14は、第2の実施の形態に係る異常検出器50を備える車両用灯具1のブロック図である。車両用灯具1は、光源10と、光源10の異常を検出する異常検出器50と、を備える。光源10については、第1の実施の形態と同様であり、励起光20と蛍光22のスペクトルを含む白色の出力光24を生成するよう構成される。
異常検出器50は、出力光24の一部を受け、光源10の異常の有無、より具体的には、蛍光体14の異常の有無を判定する。蛍光体14の異常は、たとえば蛍光体14の割れ、外れ、経年劣化などが例示されるが、特に限定されない。
異常検出器50は、回折素子52、光検出器54、判定部56を備える。
回折素子52は、光源10の出力光24を回折させる。たとえば回折素子52としては透過型あるいは反射型の回折格子が利用される。光検出器54は、回折素子52の回折光26を検出する。判定部56は、光検出器54の検出結果にもとづいて異常の有無を判定する。
回折素子52は、光源10の出力光24を回折させる。たとえば回折素子52としては透過型あるいは反射型の回折格子が利用される。光検出器54は、回折素子52の回折光26を検出する。判定部56は、光検出器54の検出結果にもとづいて異常の有無を判定する。
以上が異常検出器50の基本構成である。続いてその原理を説明する。
図15(a)は、蛍光体14が正常であるときの回折光を、図15(b)は、蛍光体14が異常であるときの回折光を示す図である。
蛍光体14が正常であるとき、励起光20は蛍光体14により散乱されるため、回折素子52に入力される励起光20は、そのコヒーレント性が低下しており、したがって回折素子52により得られる回折光26には、有意な干渉縞は観測されない(図15(a))。一方、蛍光体14が異常であるときには、励起光20は散乱されず、コヒーレントな状態で回折素子52に入力されるため、回折素子52による回折光26には、有意な干渉縞が観測されることとなる(図15(b))。
図15(a)は、蛍光体14が正常であるときの回折光を、図15(b)は、蛍光体14が異常であるときの回折光を示す図である。
蛍光体14が正常であるとき、励起光20は蛍光体14により散乱されるため、回折素子52に入力される励起光20は、そのコヒーレント性が低下しており、したがって回折素子52により得られる回折光26には、有意な干渉縞は観測されない(図15(a))。一方、蛍光体14が異常であるときには、励起光20は散乱されず、コヒーレントな状態で回折素子52に入力されるため、回折素子52による回折光26には、有意な干渉縞が観測されることとなる(図15(b))。
したがって異常検出器50によれば、回折素子52により得られる回折光26にもとづいて、より詳しくは、有意な回折パターン(干渉縞)の有無にもとづいて、蛍光体14の異常の有無を判定できる。
本発明の範囲は、図14のブロック図として把握されるさまざまな回路に及ぶが、以下ではその具体的な構成例について説明する。
(第1の構成例)
図16は、第1の構成例に係る異常検出器50aを含む車両用灯具1aを示す図である。車両用灯具1aは、光源10と光源10の出射光24を反射するリフレクタ2と、リフレクタ2で反射した出射光24を受けて灯具前方に出射するレンズ4を備える。リフレクタ2にはピンホールが設けられる。リフレクタ2の背面側には回折素子52が設けられ、出射光24のうちピンホール58を通過する一部の光が回折素子52に到達する。ピンホール58の大きさ(開口面積)は特に限定されない。
図16は、第1の構成例に係る異常検出器50aを含む車両用灯具1aを示す図である。車両用灯具1aは、光源10と光源10の出射光24を反射するリフレクタ2と、リフレクタ2で反射した出射光24を受けて灯具前方に出射するレンズ4を備える。リフレクタ2にはピンホールが設けられる。リフレクタ2の背面側には回折素子52が設けられ、出射光24のうちピンホール58を通過する一部の光が回折素子52に到達する。ピンホール58の大きさ(開口面積)は特に限定されない。
光検出器54は、蛍光体14が正常であるときに回折光26のパターンがピークを有する第1位置Aと、蛍光体14が正常であるときにピークの存在しない第2位置Bの2点の光強度を検出可能に構成される。たとえば光検出器54は、それら2点A,Bの位置に設けられた2個のフォトセンサPS1、PS2を含む。光検出器54は、励起光20である青色に対して感度を有するよう構成され、特に蛍光である黄色に対して感度が低い(不感である)ことが望ましい。
判定部56は、2点の光強度にもとづいて、異常の有無を判定する。より具体的には判定部56は、2個のフォトセンサPS1、PS2の出力の差分が所定のしきい値を超えると、蛍光体14が異常であると判定してもよい。
あるいは判定部56は、A点、B点の光強度の差分に代えて、光強度の比にもとづいて、異常の有無を判定してもよい。この場合、光源10の出力光強度によらずに、異常の有無を判定できる。あるいは判定部56は、差分と比を組み合わせて、異常の有無を判定してもよい。
リフレクタ2にピンホール58を形成する代わりに、リフレクタ2の一部の反射率を低くし、光源10の出力光24を透過するようにしてもよい。
図17(a)、(b)は、判定部56の具体的な構成例を示す回路図である。
図17(a)の判定部56は、差分演算器60と、電圧コンパレータCMP2を含む。差分演算器60は、フォトセンサPS1からの検出信号Vs1と、フォトセンサPS2からの検出信号Vs2を受け、それらの差分を増幅する。差分演算器60の構成は特に限定されず、公知の回路を用いればよい。電圧コンパレータCMP2は、差分演算器60の出力電圧V3を、所定のしきい値電圧VTHと比較する。電圧コンパレータCMP2の出力(異常検出信号S1)は、2つのフォトセンサの出力の差分がしきい値より小さいときネゲートされ、差分がしきい値より大きくなるとアサートされる。この構成例では、負論理系が採用され、アサートがローレベル、ネゲートがハイレベルに割り当てられる。
図17(a)の判定部56は、差分演算器60と、電圧コンパレータCMP2を含む。差分演算器60は、フォトセンサPS1からの検出信号Vs1と、フォトセンサPS2からの検出信号Vs2を受け、それらの差分を増幅する。差分演算器60の構成は特に限定されず、公知の回路を用いればよい。電圧コンパレータCMP2は、差分演算器60の出力電圧V3を、所定のしきい値電圧VTHと比較する。電圧コンパレータCMP2の出力(異常検出信号S1)は、2つのフォトセンサの出力の差分がしきい値より小さいときネゲートされ、差分がしきい値より大きくなるとアサートされる。この構成例では、負論理系が採用され、アサートがローレベル、ネゲートがハイレベルに割り当てられる。
判定部56は、デジタル回路で構成してもよい。図17(b)の判定部56は、A/Dコンバータ62、64、減算器66、比較器68を含む。A/Dコンバータ62、64は、フォトセンサPS1、PS2それぞれの検出信号Vs1、Vs2をデジタル信号Ds1、Ds2に変換する。A/Dコンバータ64は、デジタル信号Ds1とDs2の差分信号S3を演算する。比較器68は、差分信号S3としきい値THを比較し、異常の有無を判定する。
(第2の構成例)
図18は、第2の構成例に係る異常検出器50bを示す回路図である。光検出器54bは、回折光26を受ける複数の画素55を含む。光検出器54bは、CCDやCMOSセンサが利用可能であり、カラーフィルタと組み合わせてもよい。光検出器54bは、1次元に配列された複数の画素を含むラインセンサであってもよいし、マトリクス状に配列された複数の画素を含むマトリクスアレイセンサであってもよい。
図18は、第2の構成例に係る異常検出器50bを示す回路図である。光検出器54bは、回折光26を受ける複数の画素55を含む。光検出器54bは、CCDやCMOSセンサが利用可能であり、カラーフィルタと組み合わせてもよい。光検出器54bは、1次元に配列された複数の画素を含むラインセンサであってもよいし、マトリクス状に配列された複数の画素を含むマトリクスアレイセンサであってもよい。
判定部56bは、複数の画素55により測定される回折光26のパターンにもとづいて異常の有無を判定する。以下、異常検出器50bによる判定方法についていくつか説明する。
たとえば複数の画素55のうち、図16のA点、B点に対応する画素を、図16のフォトセンサPS1、PS2として利用してもよい。この場合の判定部56bの処理は、上述した通りである。
あるいは、複数の画素55のすべて、あるいは一部を利用して、回折光26のパターンを取得し、予め定めておいた回折パターンとの比較して、それらのマッチングを調べることにより、干渉縞の有無を検出し、異常の有無を判定してもよい。
あるいは判定部56は、光検出器54bにより測定される回折光26のデータを演算処理することにより、異常の有無を判定してもよい。図19(a)は、蛍光体14が異常であるときの、光検出器54bの出力S4およびその微分データS5を示す図であり、図19(b)は、蛍光体14が正常であるときの光検出器54bの出力S4およびその微分データS5を示す図である。
光検出器54bの出力S4を微分することは、複数の画素55により測定されたデータを空間微分することと等価であり、微分処理により干渉縞のエッジを検出することができる。そして微分データS5を所定のしきい値THと比較することにより、有意な干渉縞が生じているかを判定し、蛍光体14の異常の有無を判定することができる。なお、しきい値THを負方向に設けてもよく、その場合、干渉縞の反対のエッジを検出できる。あるいはしきい値THは、正負両方に設定してもよい。
図20は、判定部56bの構成例を示す回路図である。判定部56bは、回折光26を示すデータS4を空間微分する微分器70を含む。光検出器54bの複数の画素55からのデータS4は、端から順にシーケンシャルリードされるものであってもよい。このとき空間微分は、順次読み出される複数の画素55からのデータS4を時間微分することと等価であり、したがって微分器70は、アナログのデータ信号S4を微分する微分アンプで構成できる。微分アンプ(ハイパスフィルタ)は、主として抵抗R21、キャパシタC21、演算増幅器OA3を含む。
電圧コンパレータ72は、微分器70の出力信号S5をしきい値VTHと比較し、S5>VTHのときローレベルを、S5<VTHのときハイレベルを出力する。電圧コンパレータ72の後段には、フィルタあるいはタイマなどを含む最終判定回路74を設けてもよい。最終判定回路74は、電圧コンパレータ72の出力が、所定の判定時間にわたりローレベルを持続すると、蛍光体14が異常であるものと判定し、異常検出信号S1をアサート(ハイレベル)する。
光検出器54bからの信号S4がノイズを多く含む場合、微分器70によりノイズが増幅され、S/N比が低下するおそれがある。そこで微分器70に、演算増幅器OA3とともに弱い積分器(ローパスフィルタ)を形成する抵抗R22(R11>R22)およびキャパシタC22(C21>C22)を追加してもよい。これにより、ノイズを除去し、S/N比を高めることができる。とする
図20には、アナログ回路の判定部56bが示されるが、当業者によれば、それと等価な処理をデジタル回路で実現しうることが理解される。具体的には光検出器54bからのアナログの検出信号S4をA/Dコンバータによりデジタル値に変換し、デジタル値を微分し、しきい値と比較することで、異常の有無を判定することができる。
最後に、車両用灯具1の用途を説明する。図21は、実施の形態に係る車両用灯具1を備えるランプユニット(ランプアッシー)500の斜視図である。ランプユニット500は、透明のカバー502、ハイビームユニット504、ロービームユニット506、筐体508を備える。上述の車両用灯具1は、たとえばハイビームユニット504に用いることができる。車両用灯具1は、ひとつ、あるいは複数の光源10を備える。ハイビームユニット504に代えて、あるいはそれに加えて、ロービームユニット506に車両用灯具1を用いてもよい。
なお、実施の形態では、保護回路90の用途として車両用灯具を説明したが、その用途は特に限定されない。たとえば保護回路90は、冷蔵庫や洗濯機、エアコンなどの白物家電に搭載してもよいし、車両に搭載される灯具以外の電子部品に搭載してもよいし、オーディオアンプなどに搭載してもよい。保護回路90は、一旦、主回路(被保護回路)の異常が検出されると、主回路の異常の要因が取り除かれるまでは主回路を動作不能とすべき用途に好適に利用できる。
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
1…車両用灯具、2…リフレクタ、4…レンズ、10…光源、11…ドライバ、11a…DC/DCコンバータ、11b…コントローラ、12…レーザダイオード、14…蛍光体、16…光学系、18…ハウジング、20…励起光、22…蛍光、24…出力光、S1…異常検出信号、80…保護システム、82…主回路、84…電源、90…保護回路、92…異常検出器、94…ヒューズ、96…溶断回路、98…通知回路、M11…第1トランジスタ、R11…電流制限抵抗、C11…キャパシタ、M12…第2トランジスタ、R12…ベース抵抗、R13…コレクタ抵抗、500…ランプユニット、502…カバー、504…ハイビームユニット、506…ロービームユニット、508…筐体。
Claims (8)
- 主回路を保護する保護回路であって、
前記主回路の異常を検出する異常検出器と、
電源から前記主回路への電力の供給経路上に設けられたヒューズと、
前記異常検出器が異常を検出すると、前記ヒューズを溶断させる溶断回路と、
を備えることを特徴とする保護回路。 - 前記ヒューズは、前記電源の正極端子と前記主回路の正側電源端子の間の電源ライン上、または、前記電源の負極端子と前記主回路の負側電源端子の間の電源ライン上に設けられ、
前記溶断回路は、前記主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に設けられ、前記異常検出器が異常を検出するとオンとなる電流源を含むことを特徴とする請求項1に記載の保護回路。 - 前記ヒューズは、前記電源の正極端子と前記主回路の正側電源端子の間の電源ライン上、または、前記電源の負極端子と前記主回路の負側電源端子の間の電源ライン上に設けられ、
前記溶断回路は、前記主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に設けられ、前記異常検出器が異常を検出するとインピーダンスが低下する可変インピーダンス回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の保護回路。 - 前記溶断回路は、前記主回路の正側電源端子と負側電源端子の間に直列に設けられた第1トランジスタおよび電流制限抵抗を含み、前記第1トランジスタの制御端子に、前記異常検出器からの検出信号が入力されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の保護回路。
- 前記ヒューズの状態に応じた通知信号を外部に出力する通知回路をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の保護回路。
- 前記ヒューズは、前記電源の正極端子と前記主回路の正側電源端子の間の電源ライン上、または、前記電源の負極端子と前記主回路の負側電源端子の間の電源ライン上に設けられ、
前記通知回路は、
エミッタ/ソースが前記ヒューズの前記電源側の一端と接続され、ベース/ゲートが前記ヒューズの前記主回路側の他端と接続された第2トランジスタと、
前記第2トランジスタのコレクタ/ドレインと前記ヒューズが設けられない電源ラインの間に設けられたインピーダンス素子と、
を含み、
前記第2トランジスタのコレクタ/ドレインの電位を前記通知信号として出力することを特徴とする請求項5に記載の保護回路。 - 前記主回路は、
励起光を出射するレーザダイオードと、前記励起光の光軸上に設けられ、前記励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を含み、前記励起光と前記蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成された光源と、
前記レーザダイオードを駆動するドライバと、
を備え、
前記異常検出器は、前記蛍光体の異常を検出することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の保護回路。 - 励起光を出射するレーザダイオードと、前記励起光の光軸上に設けられ、前記励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を含み、前記励起光と前記蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成された光源と、
前記レーザダイオードを駆動するドライバと、
前記光源および前記ドライバを主回路として保護する請求項1から7のいずれかに記載の保護回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014184375A JP2016058268A (ja) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | 保護回路およびそれを用いた車両用灯具 |
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JP2014184375A JP2016058268A (ja) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | 保護回路およびそれを用いた車両用灯具 |
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JP2016058268A true JP2016058268A (ja) | 2016-04-21 |
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ID=55758869
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2016058268A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020149808A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 岩崎電気株式会社 | 照明器具 |
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2014
- 2014-09-10 JP JP2014184375A patent/JP2016058268A/ja active Pending
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JP2020149808A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 岩崎電気株式会社 | 照明器具 |
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