JP2017203664A - 地絡検出回路、異常検出回路、発光装置、車両 - Google Patents

地絡検出回路、異常検出回路、発光装置、車両 Download PDF

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Abstract

【課題】短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡と区別して短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を検出することができる地絡検出回路を提供する。【解決手段】発光装置は、Ｎ個の発光素子Ｄ１〜Ｄ８から成る直列接続体と、前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路１と、各々が各発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチＱ１〜Ｑ８と、各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部３と、を有する。地絡検出回路は、前記発光装置の地絡を検出する地絡検出回路であって、基準電圧を生成する基準電圧源７と、前記直列接続体のアノード電圧と前記基準電圧とを比較するコンパレータ６と、を有する。前記基準電圧は、短絡用スイッチＱ１〜Ｑ８のうち１個のオン抵抗と発光素子駆動回路１の出力電流との積より小さい。【選択図】図１

Description

本発明は、地絡検出回路、並びに、これを用いた異常検出回路、発光装置、及び車両に関する。
複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有する発光装置は、例えば車両のヘッドライトに適用される。車両のヘッドライトに用いた場合にＡＦＳ（adaptive front-lighting system）やＡＤＢ（adaptive driving beam）を実現するためには、上記直列接続体の各発光素子に並列に設けられる短絡用スイッチを設け、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる構成が望ましい。
図１０Ａは、複数の発光ダイオードから成る直列接続体を有し、上記短絡用スイッチのオン／オフによって発光ダイオードの点灯個数を制御できる発光装置の一般的な構成を示す図である。
図１０Ａに示す発光装置は、８個の発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８を駆動する駆動回路１と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８の点灯個数を制御する点灯個数制御ＩＣ(Integrated Circuit)２と、を有する。点灯個数制御ＩＣ２は、各発光ダイオードＤ１〜Ｄ８に並列に設けられ短絡用スイッチとして機能するＮチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ８と、外部から供給される点灯個数指示信号Ｓ１に応じてトランジスタＱ１〜Ｑ８のオン／オフを制御する制御ロジック回路３と、を含む。
図１０Ａは、点灯個数制御ＩＣ２が８個の発光ダイオードＤ１〜Ｄ８を点灯させる制御を行っている状態を示している。この場合、トランジスタＱ１〜Ｑ８は全てオフ状態であり、駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴが発光ダイオードＤ１〜Ｄ８に流れ、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８が点灯する。
図１０Ｂは、図１０Ａに示す発光装置の点灯個数制御ＩＣ２が４個の発光ダイオードＤ５〜Ｄ８のみを点灯させる制御を行っている状態を示している。この場合、トランジスタＱ１〜Ｑ４はオン状態でありトランジスタＱ５〜Ｑ８はオフ状態であり、駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴがトランジスタＱ１〜Ｑ４及び発光ダイオードＤ５〜Ｄ８に流れ、発光ダイオードＤ５〜Ｄ８が点灯する。
図１０Ｃは、図１０Ａに示す発光装置の点灯個数制御ＩＣ２が発光ダイオードの点灯個数を零に制御している状態を示している。この場合、トランジスタＱ１〜Ｑ８は全てオン状態であり、駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴがトランジスタＱ１〜Ｑ８に流れ、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８が点灯しない。なお、図１０Ｃに示す状態は、駆動回路１の出力端がトランジスタＱ１〜Ｑ８を介してグランドに短絡しているため、地絡状態の一種であると言えるが、短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が発生している状態ではない。
図１０Ｄは、図１０Ａに示す発光装置に短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が発生している状態を示している。図１０Ｄでは、制御ロジック回路３がトランジスタＱ１をオフ状態に制御しているため、本来であれば発光ダイオードＤ１が点灯すべきであるが、短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡のせいで発光ダイオードＤ１が点灯していない。
図１０Ｅは、図１０Ａに示す発光装置の発光ダイオードＤ１にショート異常が発生している状態を示している。図１０Ｅでは、制御ロジック回路３がトランジスタＱ１をオフ状態に制御しているため、本来であれば発光ダイオードＤ１が点灯すべきであるが、発光ダイオードＤ１にショート異常が発生しているせいで発光ダイオードＤ１が点灯していない。また、図１０Ｅでは、制御ロジック回路３がトランジスタＱ２〜Ｑ８をオン状態に制御している。したがって、駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴが、ショートしている発光ダイオードＤ１と、トランジスタＱ２〜Ｑ８とに流れ、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８が点灯しない。なお、図１０Ｅに示す状態は、駆動回路１の出力端が発光ダイオードＤ１及びトランジスタＱ２〜Ｑ８を介してグランドに短絡しているため、地絡状態の一種であると言えるが、短絡用スイッチを経路に含まない地絡が発生している状態ではない。
特開２０１２−７１７１２号公報
図１０Ｄ示す状態すなわち短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が発生している状態では、トランジスタＱ２〜Ｑ８のオン／オフ状態にかかわらず駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴが無駄にグランドに流れ続ける。また、図１０Ｄ示す状態すなわち短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が発生している状態では、予期せぬ地絡経路に電流が流れるため使用者が地絡経路に触れるおそれがあり危険である。
これに対して、図１０Ｃ示す状態または図１０Ｅに示す状態すなわち短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡が発生している状態では、トランジスタＱ２〜Ｑ８のオン／オフ状態が変われば地絡が解消されるので、駆動回路１の出力電流ＩＯＵＴが無駄にグランドに流れるのは一時的である。また、図１０Ｃ示す状態または図１０Ｅに示す状態すなわち短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡が発生している状態では、地絡経路は配線に沿っているため、使用者が地絡経路に触れるおそれがなく安全である。
したがって、短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡と短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡とを区別することができ、短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を検出できることが望まれている。
ここで、特許文献１にはＬＥＤ地絡検出部を有するＬＥＤ駆動装置が開示されている。しかしながら、特許文献１で開示されているＬＥＤ地絡検出部を単純に図１０Ａに示す発光装置に適用すると、図１０Ｃ〜図１０Ｅに示す状態全てを地絡として検出してしまうという問題が生じる。
本発明は、上記の状況に鑑み、短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡と区別して短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を検出することができる地絡検出回路、並びに、これを用いた異常検出回路、発光装置、及び車両を提供することを目的とする。
本明細書中に開示されている地絡検出回路は、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、各々が各前記発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有する発光装置の地絡を検出する地絡検出回路であって、前記直列接続体のアノード電圧が入力される入力部と、前記入力部によって入力された前記直列接続体のアノード電圧が、前記短絡用スイッチ１個のオン抵抗と前記発光素子駆動回路の出力電流との積より小さい所定値以下である場合に、前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が生じていると判定する地絡判定部と、を有する構成（第１の構成）である。
また、上記第１の構成の地絡検出回路において、前記地絡判定部は、前記所定値の基準電圧を生成する基準電圧源と、前記直列接続体のアノード電圧と前記基準電圧とを比較するコンパレータと、を有する構成（第２の構成）であってもよい。
本明細書中に開示されている他の地絡検出回路は、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、各々が各前記発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有する発光装置の地絡を検出する地絡検出回路であって、各々が各前記発光素子の短絡を検出するＮ個の短絡検出回路と、前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、Ｎ個全ての前記短絡検出回路によってＮ個全ての前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が生じていると判定する地絡判定部と、を有する構成（第３の構成）である。
本明細書中に開示されている異常検出回路は、上記第１または第２の構成の地絡検出回路と、各々が各前記発光素子の短絡を検出するＮ個の短絡検出回路と、前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、少なくとも１個の前記短絡検出回路によって前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、短絡が生じていると判定する短絡判定部と、を有する構成（第４の構成）である。
本明細書中に開示されている他の異常検出回路は、上記第３の構成の地絡検出回路と、前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、少なくとも１個の前記短絡検出回路によって前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、短絡が生じていると判定する短絡判定部と、を有する構成（第５の構成）である。
また、上記第４または第５の構成の異常検出回路において、前記地絡判定部の出力信号と前記短絡判定部の出力信号とに基づいて異常検出信号を生成する信号生成部を有し、前記信号生成部は、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号である場合と、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号でなく前記異常判定部の出力信号が短絡を示す信号である場合とで、前記異常検出信号の波形を変える構成（第６の構成）であってもよい。
本明細書中に開示されている発光装置は、上記第１〜第３いずれかの構成の地絡検出回路又は上記第４〜第６いずれかの構成の異常検出回路と、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、各々が各発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有する構成（第７の構成）である。
また、上記第７の構成の発光装置において、前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子である構成（第８の構成）であってもよい。
また、上記第７または第８の構成の発光装置において、車載ランプとして用いられる構成（第９の構成）であってもよい。
また、上記第９の構成の発光装置において、ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着される構成（第１０の構成）であってもよい。
本明細書中に開示されている車両は、上記第９または第１０の構成の発光装置を有する構成（第１１の構成）である。
また、上記第１１の構成の車両において、前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられる構成（第１２の構成）であってもよい。
本明細書中に開示されている地絡検出回路、並びに、これを用いた異常検出回路、発光装置、及び車両によれば、短絡用スイッチを地絡経路に含む地絡を検出と区別して短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を検出することができる。
発光装置の第１構成例を示す図 発光装置の第２構成例を示す図 発光装置の第３構成例を示す図 発光装置の第４構成例を示す図 発光装置が搭載される車両の外観図（前面） 発光装置が搭載される車両の外観図（背面） ＬＥＤヘッドライトモジュールの外観図 ＬＥＤターンランプモジュールの外観図 ＬＥＤリアランプモジュールの外観図 発光装置の一般的な構成例を示す図 図１０Ａに示す発光装置の一部点灯状態を示す図 図１０Ａに示す発光装置の点灯個数を零に制御している状態を示す図 図１０Ａに示す発光装置に短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が発生している状態を示す図 図１０Ａに示す発光装置にショート異常が発生している状態を示す図
＜第１構成例＞
図１は、発光装置の第１構成例を示す図である。図１に示す発光装置は、８個の発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８を駆動する駆動回路１と、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８の点灯個数を制御する点灯個数制御ＩＣ(Integrated Circuit)２と、を有する。点灯個数制御ＩＣ２は、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタＱ１〜Ｑ８と、外部から供給される点灯個数指示信号Ｓ１に応じてトランジスタＱ１〜Ｑ８のオン／オフを制御する制御ロジック回路３と、短絡検出回路４Ａ〜４Ｈと、ＯＲゲート５と、コンパレータ６と、基準電圧源７と、を含む。なお、図１の構成例では、発光ダイオードの個数、短絡用スイッチであるトランジスタの個数、短絡検出回路の個数をそれぞれ８個にしているが、８個に限定されることはなく複数であればよい。
駆動回路１は、例えば、出力端に接続される負荷に定電流を供給するシリーズレギュレータ、出力端に接続される負荷に所定のオンデューティのＰＷＭ[pulse width modulation]電流を供給するスイッチングレギュレータ等である。
発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体のアノード（発光ダイオードＤ１のアノード）は駆動回路１の出力端に接続される。発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体のカソード（発光ダイオードＤ８のカソード）はグランドに接続される。
トランジスタＱｋ（ｋは８以下の自然数）が発光ダイオードＤｋ（ｋは８以下の自然数）に対して並列になるように、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体の両端及び発光ダイオード同士の各接続点が点灯個数制御ＩＣ２に接続される。これにより、トランジスタＱｋは発光ダイオードＤｋの短絡用スイッチとなる。また、トランジスタＱ１のドレインが接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子は、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体のアノード電圧（発光ダイオードＤ１のアノード電圧）が入力される入力部となる。
制御ロジック回路３は、トランジスタＱ１〜Ｑ８の各ゲート−ソース間電圧を制御してトランジスタＱ１〜Ｑ８のオン／オフを制御する。したがって、図１では図示を省略しているが、実際にはトランジスタＱ１〜Ｑ８の各ゲートだけでなくトランジスタＱ１〜Ｑ８の各ソースも制御ロジック回路３に接続される。
短絡検出回路４Ａは、トランジスタＱ１がオフ状態であるときに発光ダイオードＤ１のアノード−カソード間電圧が略零になっているか否かを確認し、略零になっていれば発光ダイオードＤ１の短絡を検出してローレベルの信号を出力し、発光ダイオードＤ１の短絡を検出していないときはハイレベルの信号を出力する。したがって、図１では図示を省略しているが、実際には制御ロジック回路３から短絡検出回路４ＡにトランジスタＱ１の状態を知らせる信号が送られる。短絡検出回路４Ｂ〜４Ｈも同様にして発光ダイオードＤ２〜Ｄ８の短絡を検出する。
ＯＲゲート５は、ハイレベルを「０」とし、ローレベルを「１」として短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の論理和を求める。そして、ＯＲゲート５は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときに短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の少なくとも１つがローレベルである場合に、短絡が生じていると判定したことを示すローレベルの信号を出力する。したがって、制御ロジック回路３は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときにＯＲ５ゲートに論理和演算処理を行わせ、トランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つがオン状態であるときにＯＲ５ゲートに論理和演算処理を行わせず、ＯＲ５ゲートの出力をオープン状態にさせる。ＯＲ５ゲートの出力がオープン状態であるときにＯＲ５ゲートの出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子をハイレベルにするために、ＯＲ５ゲートの出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子にはプルアップ抵抗が接続されている。
コンパレータ６は、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体のアノード電圧（発光ダイオードＤ１のアノード電圧）と、基準電圧源７によって生成される基準電圧ＶＲＥＦとを比較し、発光ダイオードＤ１のアノード電圧が基準電圧ＶＲＥＦより大きい場合はハイレベルの信号を出力し、発光ダイオードＤ１のアノード電圧が基準電圧ＶＲＥＦ以下である場合はローレベルの信号を出力する。基準電圧ＶＲＥＦは、トランジスタＱ１〜Ｑ８のうち１個のオン抵抗（トランジスタＱ１〜Ｑ８のオン抵抗が異なる場合は最も小さいオン抵抗とする。）と駆動回路１の出力電流（出力電流がＰＷＭ電流である場合はＰＷＭ電流の平均値）との積より小さくする。
発光ダイオードＤ１〜Ｄ８の少なくとも一つが点灯している場合（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）、点灯している発光ダイオードの順方向電圧がトランジスタＱ１〜Ｑ８のうち１個のオン抵抗と駆動回路１の出力電流との積よりも大きいため、コンパレータ６の出力信号はハイレベルになる。
また発光ダイオードＤ１〜Ｄ８が点灯しておらずトランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つに電流が流れている場合（図１０Ｃ及び図１０Ｅ参照）、発光ダイオードＤ１のアノード電圧がトランジスタＱ１〜Ｑ８のうち１個のオン抵抗と駆動回路１の出力電流との積よりも大きいため、コンパレータ６の出力信号はハイレベルになる。すなわち、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれかを地絡経路に含む地絡が生じた場合は、コンパレータ６の出力信号はハイレベルになる。
一方、トランジスタＱ１〜Ｑ８を地絡経路に含まない地絡が生じた場合（図１０Ｄ参照）、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれにも電流が流れないため、コンパレータ６の出力信号はローレベルになる。すなわち、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡が生じた場合は、コンパレータ６の出力信号はローレベルになる。
このようにコンパレータ６は、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれかを地絡経路に含む地絡と区別してトランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出することができ、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したときにそのことを示すローレベルの信号を出力する。
ＯＲゲート５から出力され得るローレベルの信号及びコンパレータ６から出力され得るローレベルの信号をどのように利用するかについては特に制約はない。しかしながら、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡が発生している状態では予期せぬ地絡経路に電流が流れるため使用者が地絡経路に触れるおそれがあり危険であることを考慮すると、ＯＲゲート５からローレベルの信号が出力された場合に比べてコンパレータ６からローレベルの信号が出力された場合に安全対策を強化することが望ましい。例えば、ＯＲゲート５からローレベルの信号が出力された場合には、短絡が生じていることを報知部（不図示）が使用者に報知して駆動回路１の動作を継続するのに対して、コンパレータ６からローレベルの信号が出力された場合には、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡が生じていることを報知部（不図示）が使用者に報知するとともに駆動回路１の動作を停止させることが考えられる。
＜第２構成例＞
図３は、発光装置の第２構成例を示す図である。図３に示す発光装置は、図１に示す発光装置に信号生成回路８を追加し、信号生成回路８を点灯個数制御ＩＣ２の内部に設けた構成である。
信号生成回路８は、コンパレータ６の出力信号とＯＲゲート５の出力信号とに基づいて異常検出信号を生成して、その異常検出信号を外部に出力する。
信号生成回路８は、コンパレータ６の出力信号がローレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形の信号（例えばローレベルの信号）にする。
信号生成回路８は、コンパレータ６の出力信号がハイレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）でなく、ＯＲゲート５の出力信号がローレベルの信号（短絡が生じていることを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形と異なる第２波形の信号（例えばパルス信号）にする。
図３に示す発光装置は、図１に示す発光装置と同様の効果を奏する。また図３に示す発光装置は、信号生成回路８によってコンパレータ６の出力信号及びＯＲゲート５の出力信号から一つの異常検出信号が生成されているので、図１に示す発光装置よりも点灯個数制御ＩＣ２の外部端子を１つ減らすことができる。
＜第３構成例＞
図３は、発光装置の第３構成例を示す図である。図３に示す発光装置は、図１に示す発光装置からコンパレータ６及び基準電圧源７を取り除くとともにＡＮＤゲート９を追加し、ＡＮＤゲート９を点灯個数制御ＩＣ２の内部に設けた構成である。
ＡＮＤゲート９は、ハイレベルを「０」とし、ローレベルを「１」として短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の論理積を求める。そして、ＡＮＤゲート９は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときに短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の全てがローレベルである場合に、ローレベルの信号を出力する。したがって、制御ロジック回路３は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときにＡＮＤゲート９に論理積演算処理を行わせ、トランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つがオン状態であるときにＡＮＤゲート９に論理積演算処理を行わせず、ＡＮＤゲート９の出力をオープン状態にさせる。ＡＮＤゲート９の出力がオープン状態であるときにＡＮＤゲート９の出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子をハイレベルにするために、ＡＮＤゲート９の出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子にはプルアップ抵抗が接続されている。
発光ダイオードＤ１〜Ｄ８の少なくとも一つが点灯している場合（図１０Ａ及び図１０Ｚ参照）、点灯している発光ダイオードは短絡していないので、ＡＮＤゲート９の出力信号はハイレベルになる。
また発光ダイオードＤ１〜Ｄ８が点灯しておらずトランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つに電流が流れている場合（図１０Ｃ及び図１０Ｅ参照）、トランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つはオン状態であるので、ＡＮＤゲート９は論理積演算処理を行わず、ＡＮＤゲート９の出力はオープン状態になる。
一方、トランジスタＱ１〜Ｑ８を地絡経路に含まない地絡が生じた場合（図１０Ｄ参照）、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８は全て短絡している。このため、トランジスタＱ１〜Ｑ８がすべてオフ状態であるときにＡＮＤゲート９は論理積演算処理を行い、ＡＮＤゲート９の出力信号はローレベルになり、トランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つはオン状態であるときにＡＮＤゲート９は論理積演算処理を行わず、ＡＮＤゲート９の出力はオープン状態になる。
このようにＡＮＤゲート９は、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれかを地絡経路に含む地絡と区別してトランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出することができ、トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したときにそのことを示すローレベルの信号を出力する。すなわち、図３に示す発光装置は、図１に示す発光装置と同様の効果を奏する。
＜第４構成例＞
図４は、発光装置の第４構成例を示す図である。図４に示す発光装置は、図３に示す発光装置に信号生成回路８を追加し、信号生成回路８を点灯個数制御ＩＣ２の内部に設けた構成である。
信号生成回路８は、ＡＮＤゲート９の出力信号とＯＲゲート５の出力信号とに基づいて異常検出信号を生成して、その異常検出信号を外部に出力する。
信号生成回路８は、ＡＮＤゲート９の出力信号がローレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形の信号（例えばローレベルの信号）にする。
信号生成回路８は、ＡＮＤゲート９の出力信号がハイレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）でなく、ＯＲゲート５の出力信号がローレベルの信号（短絡が生じていることを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形と異なる第２波形の信号（例えばパルス信号）にする。
図４に示す発光装置は、図３に示す発光装置と同様の効果を奏する。また図４に示す発光装置は、信号生成回路８によってＡＮＤゲート９の出力信号及びＯＲゲート５の出力信号から一つの異常検出信号が生成されているので、図３に示す発光装置よりも点灯個数制御ＩＣ２の外部端子を１つ減らすことができる。
＜用途＞
上記した発光装置は、例えば、図５及び図６で示す通り、車両Ｘ１０のヘッドライト（ハイビーム／ロービーム／スモールランプ／フォグランプなどを適宜含む）Ｘ１１、白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源Ｘ１２、テールランプ（スモールランプやバックランプなどを適宜含む）Ｘ１３、ストップランプＸ１４、及び、ター ンランプＸ１５などとして好適に用いることができる。
なお、上述した発光装置は、モジュール（図７のＬＥＤヘッドライトモジュールＹ１０、図８の ＬＥＤターンランプモジュールＹ２０、及び、図９のＬＥＤリアランプモジュールＹ３０など）として提供されるものであってもよい。また、上述した発光装置から発光ダイオードＤ１〜Ｄ８及び駆動回路１の外付け部品などを取り除いた半製品である発光個数制御機能付き駆動装置の形態で提供されてもよい。
また上記した発光装置は、例えば、表示装置のバックライトとしても用いることができる。
＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機ＥＬ［electro-luminescence］素子を用いることも可能である。
また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、トランジスタＱ１〜Ｑ８を点灯個数制御ＩＣ２から取り出し、トランジスタＱ１〜Ｑ８と、トランジスタＱ１〜Ｑ８を取り出した点灯個数制御ＩＣ２とを別々の半導体パッケージに収容してもよい。また例えば、トランジスタＱ１〜Ｑ８を点灯個数制御ＩＣ２から取り出し、トランジスタＱ１〜Ｑ８と発光ダイオードＤ１〜Ｄ８をモジュール化してもよい。また例えば、発光ダイオードＤ１〜Ｄ８から成る直列接続体のアノード電圧（発光ダイオードＤ１のアノード電圧）を分圧する分圧回路を設け、コンパレータ６の非反転入力端子に上記分圧回路の出力を供給してもよい。この場合、基準電圧ＶＲＥＦは、上記実施形態での設定値に上記分圧回路の分圧比を乗じた値にすればよい。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
１ 駆動回路
２ 点灯個数制御ＩＣ
３ 制御ロジック回路
４Ａ〜４Ｈ 短絡検出回路
５ ＯＲゲート
６ コンパレータ
７ 基準電圧源
８ 信号生成回路
９ ＡＮＤゲート
Ｄ１〜Ｄ８ 発光ダイオード
Ｑ１〜Ｑ８ トランジスタ
Ｘ１０ 車両
Ｘ１１ ヘッドライト
Ｘ１２ 白昼夜走行（ＤＲＬ）用光源
Ｘ１３ テールランプ
Ｘ１４ ストップランプ
Ｘ１５ ターンランプ
Ｙ１０ ＬＥＤヘッドライトモジュール
Ｙ２０ ＬＥＤターンランプモジュール
Ｙ３０ ＬＥＤリアランプモジュール
また、上記第４または第５の構成の異常検出回路において、前記地絡判定部の出力信号と前記短絡判定部の出力信号とに基づいて異常検出信号を生成する信号生成部を有し、前記信号生成部は、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号である場合と、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号でなく前記短絡判定部の出力信号が短絡を示す信号である場合とで、前記異常検出信号の波形を変える構成（第６の構成）であってもよい。
ＯＲゲート５は、ハイレベルを「０」とし、ローレベルを「１」として短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の論理和を求める。そして、ＯＲゲート５は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときに短絡検出回路４Ａ〜４Ｈから供給される信号の少なくとも１つがローレベルである場合に、短絡が生じていると判定したことを示すローレベルの信号を出力する。したがって、制御ロジック回路３は、トランジスタＱ１〜Ｑ８がオフ状態であるときにＯＲゲート５に論理和演算処理を行わせ、トランジスタＱ１〜Ｑ８の少なくとも一つがオン状態であるときにＯＲゲート５に論理和演算処理を行わせず、ＯＲゲート５の出力をオープン状態にさせる。ＯＲゲート５の出力がオープン状態であるときにＯＲゲート５の出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子をハイレベルにするために、ＯＲゲート５の出力が接続されている点灯個数制御ＩＣ２の外部端子にはプルアップ抵抗が接続されている。
＜第２構成例＞
図２は、発光装置の第２構成例を示す図である。図２に示す発光装置は、図１に示す発光装置に信号生成回路８を追加し、信号生成回路８を点灯個数制御ＩＣ２の内部に設けた構成である。
信号生成回路８は、コンパレータ６の出力信号がローレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）でなく、ＯＲゲート５の出力信号がローレベルの信号（短絡が生じていることを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形と異なる第２波形の信号（例えばパルス信号）にする。
図２に示す発光装置は、図１に示す発光装置と同様の効果を奏する。また図２に示す発光装置は、信号生成回路８によってコンパレータ６の出力信号及びＯＲゲート５の出力信号から一つの異常検出信号が生成されているので、図１に示す発光装置よりも点灯個数制御ＩＣ２の外部端子を１つ減らすことができる。
発光ダイオードＤ１〜Ｄ８の少なくとも一つが点灯している場合（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）、点灯している発光ダイオードは短絡していないので、ＡＮＤゲート９の出力信号はハイレベルになる。
信号生成回路８は、ＡＮＤゲート９の出力信号がローレベルの信号（トランジスタＱ１〜Ｑ８のいずれも地絡経路に含まない地絡を検出したことを示す信号）でなく、ＯＲゲート５の出力信号がローレベルの信号（短絡が生じていることを示す信号）である場合に、異常検出信号を第１波形と異なる第２波形の信号（例えばパルス信号）にする。

Claims (12)

  1. Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、
    前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、
    各々が各前記発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、
    各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有する発光装置の地絡を検出する地絡検出回路であって、
    前記直列接続体のアノード電圧が入力される入力部と、
    前記入力部によって入力された前記直列接続体のアノード電圧が、前記短絡用スイッチ１個のオン抵抗と前記発光素子駆動回路の出力電流との積より小さい所定値以下である場合に、前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が生じていると判定する地絡判定部と、を有することを特徴とする地絡検出回路。
  2. 前記地絡判定部は、
    前記所定値の基準電圧を生成する基準電圧源と、
    前記直列接続体のアノード電圧と前記基準電圧とを比較するコンパレータと、を有する請求項１に記載の地絡検出回路。
  3. Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、
    前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、
    各々が各前記発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、
    各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有する発光装置の地絡を検出する地絡検出回路であって、
    各々が各前記発光素子の短絡を検出するＮ個の短絡検出回路と、
    前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、Ｎ個全ての前記短絡検出回路によってＮ個全ての前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡が生じていると判定する地絡判定部と、を有することを特徴とする地絡検出回路。
  4. 請求項１または請求項２に記載の地絡検出回路と、
    各々が各前記発光素子の短絡を検出するＮ個の短絡検出回路と、
    前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、少なくとも１個の前記短絡検出回路によって前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、短絡が生じていると判定する短絡判定部と、を有することを特徴とする異常検出回路。
  5. 請求項３に記載の地絡検出回路と、
    前記スイッチ制御部がＮ個全ての前記短絡用スイッチをオフ状態にしているときに、少なくとも１個の前記短絡検出回路によって前記発光素子の短絡が生じていることが検出されている場合に、短絡が生じていると判定する短絡判定部と、を有することを特徴とする異常検出回路。
  6. 前記地絡判定部の出力信号と前記短絡判定部の出力信号とに基づいて異常検出信号を生成する信号生成部を有し、
    前記信号生成部は、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号である場合と、前記地絡判定部の出力信号が前記短絡用スイッチを地絡経路に含まない地絡を示す信号でなく前記異常判定部の出力信号が短絡を示す信号である場合とで、前記異常検出信号の波形を変える請求項４または請求項５に記載の異常検出回路。
  7. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の地絡検出回路又は請求項４〜６のいずれか一項に記載の異常検出回路と、
    Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の発光素子から成る直列接続体と、
    前記直列接続体のアノードに出力端が接続される発光素子駆動回路と、
    各々が各発光素子に並列に設けられるＮ個の短絡用スイッチと、
    各前記短絡用スイッチをオン／オフ制御するスイッチ制御部と、を有することを特徴とする発光装置。
  8. 前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
  9. 車載ランプとして用いられることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の発光装置。
  10. ヘッドライトモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着されることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
  11. 請求項９または請求項１０に記載の発光装置を有することを特徴とする車両。
  12. 前記発光装置は、ヘッドライト、白昼夜走行用光源、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられることを特徴とする請求項１１に記載の車両。
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