JP2017030581A

JP2017030581A - Ｌｅｄ灯具のシーケンシャル回路

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Publication number: JP2017030581A
Application number: JP2015153075A
Authority: JP
Inventors: 太一池田; Taichi Ikeda; 明須永; Akira Sunaga
Original assignee: PIAA Corp
Current assignee: PIAA Corp
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: EP3128807A1; JP5947964B1

Abstract

【課題】シーケンシャル動作の開始直後から純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力にすることによりＬＥＤを正常な点灯周期で点滅させるＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路。
【解決手段】複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤに対応して設けられ、ＬＥＤに並列に接続された複数のスイッチ素子と、複数のＬＥＤに対応して設けられ、ＬＥＤとスイッチ素子とに直列に接続され、通電開始指令時に電源が印加される複数の抵抗と、複数のＬＥＤの各々のＬＥＤを順次点灯させるとともに、ＬＥＤの点灯に先立ってスイッチ素子をオンさせて抵抗及びスイッチ素子に電流を流した後、スイッチ素子をオフさせて抵抗及びＬＥＤに電流を流す制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や二輪車等の車両に搭載されるＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路に関する。

自動車等の車両の左右側には従来の点灯回路としてウインカーが搭載されている（特許文献１）。このウインカーは、バルブを点滅することにより進行方向を指示するものである。自動車等の左右側に搭載されたウインカーの内、例えば、一方のウインカーのバルブが切れる場合がある。

この場合、車両側に設けられた制御部は、一方のバルブに電流が流れていないことを検出し、他方のウインカーのバルブの点滅周期を早くさせるハイフラ（ハイフラッシャー）の状態にさせる。これにより、バルブが切れたことを運転者に知らせることができる。

また、従来のこの種の点灯回路をシーケンシャル動作させた場合、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を１個ずつ順次点灯させることにより進行方向を指示することができる。この場合、全てのＬＥＤが点灯した時に、純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力に設定している。

特開２００８−１０５６７４号公報

しかしながら、シーケンシャル動作を開始させた直後には、一方のＬＥＤに流れる電流は僅かであり、この時の消費電力は上記所定の消費電力に満たない。このため、車両側に設けられた制御部は、ＬＥＤが故障していると判断し、他方のＬＥＤの点灯周期を早くしてしまう。

本発明の課題は、シーケンシャル動作の開始直後から純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力にすることにより、ＬＥＤを正常な点灯周期で点滅させることができるＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路を提供する。

本発明に係るＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路は、上記課題を解決するために、複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤに並列に接続された複数のスイッチ素子と、前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤと前記スイッチ素子とに直列に接続され、通電開始指令時に電源が印加される複数の抵抗と、前記複数のＬＥＤの各々のＬＥＤを順次点灯させるとともに、前記ＬＥＤの点灯に先立って前記スイッチ素子をオンさせて前記抵抗及び前記スイッチ素子に電流を流した後、前記スイッチ素子をオフさせて前記抵抗及び前記ＬＥＤに電流を流す制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤに並列にスイッチ素子を接続し、制御部は、複数のＬＥＤの各々のＬＥＤを順次点灯させるとともに、ＬＥＤの点灯に先立ってスイッチ素子をオンさせて抵抗及びスイッチ素子電流を流した後、スイッチ素子をオフさせて抵抗及びＬＥＤに電流を流す。

従って、シーケンシャル動作の開始直後から純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力にすることができるので、ＬＥＤを正常な点灯周期で点滅させることができる。

本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の基本的な回路構成図である。本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の具体的な回路構成図である。図２に示す本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。

以下、本発明のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の基本的な回路構成図である。図１に示す例では、ＬＥＤを１個として説明する。具体的には、図２に示すように、ＬＥＤが複数個設けられる。実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路は、自動車、二輪車のシーケンシャルＬＥＤウインカーに用いられる。

電源入力部ＩＮＰＵＴは、抵抗Ｒの一端に接続され、抵抗Ｒに電源を入力する。抵抗Ｒの他端にはＬＥＤのアノードとスイッチ素子Ｑのソースが接続されている。スイッチ素子Ｑは、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。

ＬＥＤのカソードとスイッチ素子ＱのドレインとはグランドＧＮＤに接続されている。スイッチ素子Ｑのゲートには、図示しない制御部からコントロール信号ＣＯＮＴ１が印加される。

次に、このように構成された実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の基本的な動作を説明する。

まず、ウインカーの点灯開始によりＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路への通電が開始されると、Ｌレベルのコントロール信号ＣＯＮＴ１により、スイッチ素子Ｑがオンする。すると、電源入力部ＩＮＰＵＴから抵抗Ｒ、スイッチ素子Ｑ、グランドＧＮＤの経路で電流が流れる。このため、ＬＥＤは点灯しないが、抵抗Ｒを介してグランドＧＮＤに電流が流れることにより抵抗Ｒで電流が消費される。

次に、Ｈレベルのコントロール信号ＣＯＮＴ１によりスイッチ素子Ｑがオフする。すると、電源入力部ＩＮＰＵＴから抵抗Ｒ、ＬＥＤ、グランドＧＮＤの経路で電流が流れる。これにより、ＬＥＤを点灯することができる。

以上の動作により、ＬＥＤの消灯時も点灯時も、ＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路に電流を流し続けることにより、車両側の制御部が、ＬＥＤの故障と判定する電流値以上の電流を流すことができる。

即ち、シーケンシャル動作の開始直後から純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力にすることができる。これにより、車両側の制御部は、他方のＬＥＤの点灯周期を早くすることがなくなり、ＬＥＤを正常な点灯周期で点滅させることができる。

図２は、本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の具体的な回路構成図である。図２に示す実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路は、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ６、複数のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６、複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ６、制御部１１、シフトレジスタ１２を備える。

複数のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６は、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ６に対応して設けられ、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６に並列に接続されている。複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ６は、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ６に対応して設けられ、ＬＥＤとスイッチ素子とに直列に接続され、通電開始指令時に電源入力部１０の電源が印加される。

電源入力部１０は、正極ＣＮ１と負極ＣＮ２とを有し、正極ＣＮ１は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる電源開閉用スイッチＱ７のソースに接続されている。負極ＣＮ２はグランドＧＮＤに接続されている。

電源開閉用スイッチＱ７のドレインには抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ６の一端が接続されている。抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ６の他端は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のアノードとスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のソースとに接続されている。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のカソードとスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のドレインとはグランドＧＮＤに接続されている。

ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のアノードとスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のソースとには、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ６ａのカソードとダイオードＤ１ｂ〜Ｄ６ｂのアノードとが接続されている。

ダイオードＤ１ａ〜Ｄ６ａのアノード及びダイオードＤ１ｂ〜Ｄ６ｂのカソードは、制御部１１に接続されている。ダイオードＤ１ａ〜Ｄ６ａは、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のショート故障を検出するもので、本発明のショート故障検出部に対応する。ダイオードＤ１ｂ〜Ｄ６ｂは、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のオープン故障を検出するもので、本発明のオープン故障検出部に対応する。

制御部１１は、シフトレジスタ１２にコントロール信号ＣＴＲＬを出力して、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を順次点灯させるとともに、ＬＥＤの点灯に先立ってスイッチ素子をオンさせて抵抗及びスイッチ素子に電流を流した後、スイッチ素子をオフさせて抵抗及びＬＥＤに電流を流す。

シフトレジスタ１２は、制御部１１からのコントロール信号ＣＴＲＬに基づき、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を順次点灯させるためのシーケンシャル信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６を生成し、シーケンシャル信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６をスッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに出力する。

また、制御部１１は、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ６ａがＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のショート故障を検出した時には、電源開閉用スイッチＱ７をオフさせる。制御部１１は、ダイオードＤ１ｂ〜Ｄ６ｂがＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のオープン故障を検出した時には、電源開閉スイッチＱ７をオフさせる。

図３は、図２に示す本発明の実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。

次に、このように構成された図２に示す実施例１のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路の動作を図３に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

まず、通電開始時に、シフトレジスタ１２からの信号により、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６をオンとし初期化を行う。

次に、制御部１１からの信号により、電源開閉用スイッチＱ７をオンさせる。このとき、即ち、時刻ｔ１において、電源入力部１０から電源が入力される。このため、電源入力部１０から電源が抵抗Ｒ１〜Ｒ６の一端に印加される。

時刻ｔ１において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ１によりスイッチ素子Ｑ１をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ１、ＬＥＤ１、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ１が点灯する。

次に、時刻ｔ１〜時刻ｔ２において、初期化時にシフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号によりスイッチ素子Ｑ２はオンとなっている。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ２、スイッチ素子Ｑ２、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ２は消灯を維持する。

時刻ｔ２において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ２によりスイッチ素子Ｑ２をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ２、ＬＥＤ２、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ２が点灯する。

次に、時刻ｔ１〜時刻ｔ３において、初期化時にシフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号によりスイッチ素子Ｑ３はオンとなっている。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ３、スイッチ素子Ｑ３、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ３は消灯を維持する。

時刻ｔ３において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ３によりスイッチ素子Ｑ３をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ３、ＬＥＤ３、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ３が点灯する。

次に、時刻ｔ１〜時刻ｔ４において、初期化時にシフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号によりスイッチ素子Ｑ４はオンとなっている。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ４、スイッチ素子Ｑ４、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ４は消灯を維持する。

時刻ｔ４において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ４によりスイッチ素子Ｑ４をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ４、ＬＥＤ４、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ４が点灯する。

次に、時刻ｔ１〜時刻ｔ５において、初期化時にシフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号によりスイッチ素子Ｑ５はオンとなっている。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ５、スイッチ素子Ｑ５、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ５は消灯を維持する。

時刻ｔ５において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ５によりスイッチ素子Ｑ５をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ５、ＬＥＤ５、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ５が点灯する。

次に、時刻ｔ１〜時刻ｔ６において、初期化時にシフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号によりスイッチ素子Ｑ６はオンとなっている。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ６、スイッチ素子Ｑ６、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ６は消灯を維持する。

時刻ｔ６において、シフトレジスタ１２からのシーケンシャル信号ＯＵＴ６によりスイッチ素子Ｑ６をオフさせる。このため、電源入力部１０から抵抗Ｒ６、ＬＥＤ６、グランドＧＮＤの経路で電流が流れて、ＬＥＤ６が点灯する。

次に、時刻ｔ７において、電源入力部１０をオフさせることにより、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を消灯させる。

このように実施例１に係るＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路によれば、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６に並列にスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６を接続し、制御部１１は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を順次点灯させるとともに、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６の点灯に先立ってスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６をオンさせて抵抗Ｒ１〜Ｒ６及びスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６に電流を流した後、スイッチ素子スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６をオフさせて抵抗Ｒ１〜Ｒ６及びＬＥＤ１〜ＬＥＤ６に電流を流す。

従って、シーケンシャル動作の開始直後から純正のウインカーのバルブと同等の所定の消費電力にすることができるので、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を正常な点滅周期で点滅させることができる。

また、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を正常点灯させるためだけの抵抗等が不要となる。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６を正常点灯させるためだけの抵抗がないため、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６が全点灯した時も純正のバルブと同等の消費電力のため、車両への余分な負荷がなくなる。

また、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のいずれかのＬＥＤ、例えばＬＥＤ１がオープンした場合には、電源入力部１０からの電圧が抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１ｂを介して制御部１１に入力される。制御部１１は、入力された電圧が閾値電圧を超えるため、ＬＥＤ１がオープン故障したと判定し、電源開閉用スイッチＱ７をオフさせる。

即ち、電源開閉用スイッチＱ７をオフさせて、電流消費をなくすことで、車両側に設けられた制御部に対して、ＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路内のＬＥＤの故障があることを知らせることができる。

また、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６のいずれかのＬＥＤ、例えばＬＥＤ２がショートした場合には、ＬＥＤ２を介してダイオードＤ２ａのカソードがグランドＧＮＤに接続される。このため、制御部１１からダイオードＤ２ａ、ＬＥＤ２を介してグランドＧＮＤに電流が流れる。このため、制御部１１は、ＬＥＤ２がショート故障したと判定し、電源開閉用スイッチＱ７をオフさせる。

Ｒ，Ｒ１〜Ｒ６抵抗
Ｑ，Ｑ１〜Ｑ６スイッチ素子
ＬＥＤ，ＬＥＤ１〜ＬＥＤ６発光ダイオード
Ｄ１ａ〜Ｄ６ｂダイオード
Ｑ７電源開閉用スイッチ
１０電源入力部
１１制御部
１２シフトレジスタ

Claims

複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤに並列に接続された複数のスイッチ素子と、
前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤと前記スイッチ素子とに直列に接続され、通電開始指令時に電源が印加される複数の抵抗と、
前記複数のＬＥＤの各々のＬＥＤを順次点灯させるとともに、前記ＬＥＤの点灯に先立って前記スイッチ素子をオンさせて前記抵抗及び前記スイッチ素子に電流を流した後、前記スイッチ素子をオフさせて前記抵抗及び前記ＬＥＤに電流を流す制御部と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路。
前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤのオープン故障を検出する複数のオープン故障検出部を備え、
前記制御部は、前記複数のオープン故障検出部からの検出出力に基づき前記ＬＥＤのオープン故障を判定することを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路。
前記複数のＬＥＤに対応して設けられ、前記ＬＥＤのショート故障を検出する複数のショート故障検出部を備え、
前記制御部は、前記複数のショート故障検出部からの検出出力に基づき前記ＬＥＤのショート故障を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＬＥＤ灯具のシーケンシャル回路。