JP2018090029A - 計器ユニット及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、方向指示器を小型化可能とする計器ユニット及び車両を提供する。【解決手段】計器ユニットに方向指示駆動部５が配置されている。方向指示駆動部５は、制御回路１０と、点灯制御回路３２と、昇圧回路３１と、ＦＥＴから構成されるスイッチ１１と、を備える。昇圧回路３１は、方向指示器２のＬＥＤ２１を含む電流路に電流を流す。スイッチ１１は、電流路に配置されている。制御回路１０は、点灯制御回路３２に点滅信号を送信する。点灯制御回路３２は、点滅信号に応答し、スイッチ１１をオン・オフすることにより、ＬＥＤ２１に電流を通電・遮断させ、ＬＥＤ２１を点灯・消灯する。点灯制御回路３２は、昇圧回路３１に動作出力を安定させる電圧制御信号を送信し、電流路を流れる電流を安定化する。【選択図】図３

Description

本発明は、計器ユニット及び車両に関する。

方向指示器を点滅させるための点滅回路は車両用計器ユニットの外部に設けられている。このため、車両用計器ユニットは、点滅している方向指示器の点灯状態を取得し、車両用計器ユニットのインジケータランプの点滅と方向指示器の点滅とを同期させている（例えば、特許文献１）。

また、従来の点滅回路は、方向指示灯を適切な電圧で駆動するため、バッテリ電圧を所定の印加電圧に変圧する安定化電源を備えている（例えば、特許文献２図２）。

特開２００７−１６８７３４号公報 特開平１１−２０８３６８号公報

上述のように、従来は、方向指示器の点滅とインジケータランプの点滅とを同期させるための構成が複雑であった。また、安定化電源を備える点滅回路を方向指示器に配置している。このため、方向指示器が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記状況を鑑みなされたものであり、簡単な構成で、方向指示器を小型化可能とする計器ユニット及び車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る計器ユニットは、
方向指示用のランプを含む電流路に、前記ランプを点灯させるための電流を流す電源回路と、
前記方向指示用のランプを含む電流路に配置され、前記電流路を断続するスイッチと、
前記電源回路に動作を安定化させるための制御信号を供給し、さらに、前記スイッチに、前記ランプを含む電流路を閉成させる閉信号と前記電流路を開成させる開信号を交互に供給することにより前記ランプに流れる電流を断続して点滅させる点灯制御回路と、
を備える。

上記目的を達成するため、本発明の第２の態様に係る車両は、上述の計器ユニットを備える。

本発明によれば、計器ユニットが、方向指示用のランプを点滅させる点灯制御する点灯制御回路を備える。従って、方向指示器自体は、その内部に点灯制御回路を備える必要がない。従って、方向指示器を小型化することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る計器ユニットを備える車両の図である。 実施の形態に係る計器ユニットの正面図である。 実施の形態１に係る計器ユニットの回路図である。 図３に示す各部の信号波形を示すタイミングチャートであり、（ａ）は点灯信号Ｓ１のタイミングチャート、（ｂ）は、点滅信号Ｓ２のタイミングチャート、（ｃ）は駆動信号Ｓ３のタイミングチャート、（ｄ）はスイッチング信号ＳＳのタイミング津チャートである。 実施の形態２に係る計器ユニットの回路図である。 （ａ）は、実施の形態１における第２ＦＥＴ１２のゲート電圧とドレイン電圧の波形であり、（ｂ）は、実施の形態２における第２ＦＥＴ１２のゲート電圧とドレイン電圧の波形である。 実施の形態４に係る計器ユニットの回路図である。 実施の形態５に係る計器ユニットの回路図である。 実施の形態６に係る計器ユニットの回路図である。 実施の形態７に係る二輪車両の構成図である。

以下、本発明の実施の形態に係る計器ユニットと該計器ユニットを備える車両を説明する。
この計器ユニットは、方向指示器の駆動機構を備えることにより、方向指示器の構成の簡略化可能と小型化を可能としたものである。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態に係る計器ユニット１は車両１００に配置され、方向指示器２を点滅駆動する機能を備える。
計器ユニット１は、図２に例示するように、左右の方向指示インジケータ１０１と、速度計、タコメータ等のメータ１０２と、オイルメータ等の指標表示部１０３と、警告表示部１０４とを備える。計器ユニット１は、方向指示器２及び方向指示インジケータ１０１を点滅駆動するための方向指示駆動部５を内部に備える。

図３に示すように、方向指示駆動部５は、制御回路１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、点灯回路３０と、電源端子５０と、点灯信号入力端子５１と、出力端子５２、５３とを備える。なお、図３は、１個の方向指示器２用の構成を示している。
方向指示器２は、内部に、ランプとして機能する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）２１を備える。

電源端子５０は、バッテリ３の正極端子に接続されている。電源端子５０を介して、バッテリ３から計器ユニット１に電力が供給される。なお、本明細書において、接続とは、電気的に接続されていることを示し、機能を害さない範囲で、電子部品を介して接続されていてもよい。なお、バッテリ３の負極端子は接地されている。

点灯信号入力端子５１は、方向指示部４に接続されている。方向指示部４は、車両１００の操作レバーが操作された場合等に、図４（ａ）に示すように、方向指示器２の点滅点灯を指示する点灯信号Ｓ１を点灯信号入力端子５１を介して制御回路１０に出力する。また、方向指示部４は、操作レバーを戻すあるいはハンドルを戻す操作をすることにより、点灯信号Ｓ１をオフする。

ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ２０は、バッテリ３の出力する直流電圧、例えば、電力系の２４Vを、制御回路１０の規格に応じた、例えば信号系の５Vの直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の電源入力端子ＶＩＮは、電源端子５０に接続され、電源出力端子ＶＯＵＴは、制御回路１０の電源入力端子ＶＩＮに接続されている。

制御回路１０は、方向指示部４からの点灯信号Ｓ１に応答し、点灯回路３０を制御する。具体的には、制御回路１０の点灯信号入力端子ＳＷＩＮは、点灯信号入力端子５１に接続され、点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴは、点灯回路３０に接続されている。制御回路１０は、方向指示部４から点灯信号入力端子ＳＷＩＮに供給される点灯信号Ｓ１に応答し、点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴから、ＬＥＤ２１の点滅を指示する点滅信号Ｓ２を出力する。点滅信号Ｓ２は、図４（ｂ）に示すように、１．５Ｈｚ程度の周期で、ＨＩＧＨレベルでＬＥＤ２１の点灯を、ＬＯＷレベルでＬＥＤ２１の消灯を指示するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

また、制御回路１０は、点灯制御回路３２から後述する異常検出信号が診断信号端子ＤＩＡＧに供給されると、警告表示部１０４に異常の発生とその原因を表示する。

点灯回路３０は、昇圧回路３１と、点灯制御回路３２と、第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、Ｐチャネルの第１ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１と、を備える。

昇圧回路３１は、インダクタＬと、ダイオードＤと、コンデンサＣ１と、Ｎチャネルの第２ＦＥＴ１２と、第４抵抗Ｒ４とを備え、バッテリ３の出力電圧を昇圧し、コンデンサＣ１を高電圧で充電する回路である。昇圧回路３１は、方向指示器２のＬＥＤ２１を点滅させるための電流を、ＬＥＤ２１を含む電流路に流す電源回路として機能する。

インダクタＬの一端は、第１ノードＮ１を介して、電源端子５０に接続されている。インダクタＬの他端は、第２ノードＮ２を介して、ダイオードＤのアノードに接続されている。

ダイオードＤは、逆流防止ダイオードとして機能し、そのカソードは、第３ノードＮ３を介して、コンデンサＣ１の一端に接続されている。

コンデンサＣ１の他端は、第４ノードＮ４と第１ノードＮ１とを介して、インダクタＬの一端に接続されている。第３ノードＮ３と第４ノードＮ４は、昇圧回路３１から構成される電源回路の出力端として機能する。

第２ＦＥＴ１２は、昇圧回路３１で高電圧を生成するためのスイッチング素子であり、そのドレインは、第２ノードＮ２に接続され、ソースは第４抵抗Ｒ４を介して接地されている。ゲートは、点灯制御回路３２のゲートドライブ端子ＧＤＲＶに接続されている。

点灯制御回路３２のゲートドライブ端子ＧＤＲＶから送信されるスイッチング信号ＳＳは、点灯信号Ｓ１がＨＩＧＨレベルの期間に出力される信号であり、図４（ｄ）に示すように、１．５ｋＨｚ程度の高周波のＰＷＭ信号である。

スイッチング信号ＳＳがＨＩＧＨレベルの期間ｔ_１には、第２ＦＥＴ１２がオンし、バッテリ３→電源端子５０→インダクタＬ→第２ＦＥＴ１２→第４抵抗Ｒ４と電流が流れる。これにより、インダクタＬに励磁電流が流れ、インダクタＬに磁気エネルギーが蓄積される。続いて、スイッチング信号ＳＳがＬＯＷレベルになると、第２ＦＥＴ１２がオフして、電流を遮断する。すると、インダクタＬに蓄積された磁気エネルギーにより、インダクタＬの両端間に高電圧が発生し、インダクタＬの他端→ダイオードＤ→コンデンサＣ１→インダクタＬの一端という閉回路が形成され、コンデンサＣ１が高電圧で充電される。即ち、バッテリ３の出力電圧を昇圧した電圧が、コンデンサＣ１の両端間に生成され、これが昇圧回路３１の出力電圧となる。なお、コンデンサＣ１からのインダクタＬへの逆流はダイオードＤにより阻止される。

第１ＦＥＴ１１は、ＬＥＤ２１を含む電流路に配置され、電流路を断続することにより、電流を通電・遮断するスイッチであり、第１ＦＥＴ１１のソースは、第１抵抗Ｒ１を介して、第３ノードＮ３に接続され、ドレインは、出力端子５３に接続されている。第１ＦＥＴ１１のゲートは点灯制御回路３２の駆動信号出力端子ＰＷＭＯに接続されている。第１ＦＥＴ１１は、点灯制御回路３２が駆動信号出力端子ＰＷＭＯに出力する図４（ｃ）に示す駆動信号Ｓ３に応答してオン・オフし、第１ＦＥＴ１１を通過する電流の通電／遮断を切り替える。具体的には、駆動信号Ｓ３がＬＯＷレベルのときに、第１ＦＥＴ１１はオンする。一方、駆動信号Ｓ３がＨＩＧＨレベルのときに、第１ＦＥＴ１１はオフする。

出力端子５２は、第４ノードＮ４を介して、コンデンサＣ１の一端に接続されている。このため、コンデンサＣ１と、第１抵抗Ｒ１と、第１ＦＥＴ１１と、ＬＥＤ２１とで閉回路が形成されている。駆動信号Ｓ３がＬＯＷレベルとなると、第１ＦＥＴ１１がオンし、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギーにより、この閉回路に電流が流れ、ＬＥＤ２１が点灯する。一方、駆動信号Ｓ３がＨＩＧＨレベルとなると、第１ＦＥＴ１１がオフし、ＬＥＤ２１が消灯する。駆動信号Ｓ３の電圧レベルが周期的に変動することで、ＬＥＤ２１が点滅する。

点灯制御回路３２は、電源回路として機能する昇圧回路３１の動作、具体的には、出力電流を定格レベルに維持するように制御する機能を備える。具体的には、点灯制御回路３２のゲートドライブ端子ＧＤＲＶは、第２ＦＥＴ１２のゲートに接続され、電圧検知端子ＩＳＰは、第１抵抗Ｒ１の一端に接続され、電圧検知端子ＩＳＮは第１抵抗Ｒ１の他端に接続されている。点灯制御回路３２は、点滅信号Ｓ２がＨＩＧＨレベルの期間に、電圧検知端子ＩＳＰの電圧と電圧検知端子ＩＳＮの電圧との差から、第１抵抗Ｒ１の両端間電圧を求める。この両端間電圧を求めることは、第１抵抗Ｒ１を流れる電流、即ち、ＬＥＤ２１を含む電流路に流れる電流を求めることに対応する。点灯制御回路３２は、求めた両端間電圧と基準値との偏差を求め、偏差が０となるように、図４（ｄ）に示すスイッチング信号ＳＳのデューティを制御する。即ち、昇圧回路３１の電流供給動作を安定化するように制御信号を供給する。具体的には、点灯制御回路３２は、第１抵抗Ｒ１の両端間電圧が基準値より小さい場合は、ゲートドライブ端子ＧＤＲＶから出力するスイッチング信号ＳＳのデューティを大きくし（単位時間当たりのＨＩＧＨレベル期間ｔ_１を長くし）、両端間電圧が基準値より大きい場合は、スイッチング信号のデューティを小さくする（単位時間当たりのＬＯＷレベル期間ｔ_２を長くする）。

また、点灯制御回路３２は、ＬＥＤ２１を点滅駆動する機能を備える。具体的には、点灯制御回路３２は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、制御回路１０から供給される点滅信号Ｓ２の電圧レベルを反転して、駆動信号Ｓ３を生成し、駆動信号出力端子ＰＷＭＯから、ＬＥＤ２１を含む電流路に配置されているスイッチとして機能する第１ＦＥＴ１１のゲートに印加する。駆動信号Ｓ３がＬＯＷレベルのとき、第１ＦＥＴ１１がオンして、ＬＥＤ２１が点灯し、駆動信号Ｓ３がＨＩＧＨレベルのとき、第１ＦＥＴ１１がオフして、ＬＥＤ２１が消灯する。即ち、ＬＯＷレベルの駆動信号Ｓ３は、第１ＦＥＴ１１をオンすることにより、ＬＥＤ２１を含む電流路を閉成し、ＬＥＤ２１に電流を流す閉信号として機能し、ＨＩＧＨレベルの駆動信号Ｓ３は、第１ＦＥＴ１１をオフすることにより、ＬＥＤ２１を含む電流路を開成し、ＬＥＤ２１に流れる電流を遮断する開信号として機能する。

点灯制御回路３２は、さらに、回路の異常を検出する異常検出手段としての機能を備える。
具体的には、点灯制御回路３２は、第４抵抗Ｒ４の一端の電圧を検出端子ＩＳＮＳにより検出し、検出した電圧を第１の閾値とを比較する。点灯制御回路３２は、検出した電圧が第１の閾値より高いこと、即ち、超過電圧であることを検出すると、診断信号端子ＤＩＡＧから、昇圧回路３１の異常を示す診断信号を制御回路１０の診断信号端子ＤＩＡＧに出力する。

また、点灯制御回路３２は、第１抵抗Ｒ１の両端の電圧を電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮにより検出し、検出した電圧の差から第１抵抗Ｒ１の両端間電圧を求め、求めた両端間電圧と第２の閾値電圧及び第３の閾値電圧とを比較する。なお、第２の閾値＞第３の閾値電圧である。点灯制御回路３２は、検出した電圧が第２の閾値より高いこと、即ち、第３ノードＮ３の電圧が超過電圧であることを検出すると、診断信号端子ＤＩＡＧから、ＬＥＤ２１のショートを示す診断信号を制御回路１０の診断信号端子ＤＩＡＧに出力する。また、点灯制御回路３２は、求めた両端間電圧がほぼ０で、第３の閾値より低いことを検出すると、診断信号端子ＤＩＡＧから、ＬＥＤ２１の断線を示す診断信号を制御回路１０の診断信号端子ＤＩＡＧに出力する。

さらに、第３ノードＮ３の電圧は、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３とから形成された分圧回路で分圧され、点灯制御回路３２のフィードバック入力端子ＯＶＦＢに印加されている。点灯制御回路３２は、フィードバック入力端子ＯＶＦＢの電圧が第４閾値を超えた場合に、昇圧回路３１の出力電圧を下げるように制御する。換言すると、点灯制御回路３２は、フィードバック入力端子ＯＶＦＢで検知した電圧を用いて、昇圧回路３１の第３ノードＮ３の電圧が上限値である第４閾値を超えないように監視する。なお、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３の合成抵抗の抵抗値は、第１抵抗Ｒ１の抵抗値に比べて、十分大きいものが望ましい。

点灯制御回路３２の電源入力端子ＶＩＮは、電源端子５０に接続されている。点灯制御回路３２は、電源端子５０を介して供給されるバッテリ３の電圧で動作する。

（計器ユニット１の動作）
次に、上記構成を有する計器ユニット１の方向指示駆動部５が、方向指示器２を点滅させる動作を説明する。

まず、操作レバーの操作などにより、方向指示器２の点滅が指示されると、方向指示部４は、図４（ａ）に示すように、点灯信号入力端子５１を介して制御回路１０の点灯信号入力端子ＳＷＩＮに供給する点灯信号Ｓ１をＨＩＧＨレベルとする。

制御回路１０は、点灯信号Ｓ１に応答して、図４（ｂ）に示す点滅信号Ｓ２を点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴから点灯制御回路３２の入力端子ＰＷＭＩＮに出力する。この点滅信号Ｓ２のＨＩＧＨレベルは方向指示器２の点灯を指示し、点滅信号Ｓ２のＬＯＷレベルは方向指示器２の消灯を指示する。

点灯制御回路３２は、点滅信号がＨＩＧＨレベルの期間、ゲートドライブ端子ＧＤＲＶより、図４（ｄ）に示す高周波数のスイッチング信号ＳＳを第２ＦＥＴ１２のゲートに出力する。

第２ＦＥＴ１２は、ゲートにＨＩＧＨレベルの電圧が印加されると、オンし、電流が、バッテリ３→電源端子５０→第１ノードＮ１→インダクタＬ→第２ノードＮ２→第２ＦＥＴ１２→第４抵抗Ｒ４の経路で流れ、インダクタＬに磁気エネルギーが蓄えられる。続いて、点灯制御回路３２がスイッチング信号をＬＯＷレベルとすると、第２ＦＥＴ１２はオフし、従前の電流路が開き、電流が遮断される。このため、インダクタＬは、蓄積した磁気エネルギーにより、高電圧となり、インダクタＬの他端→第２ノードＮ２→ダイオードＤ→第３ノードＮ３→コンデンサＣ１→第４ノードＮ４→第１ノードＮ１→インダクタＬの一端という閉ループに電流を流す。これにより、コンデンサＣ１が高電圧で充電される。なお、このとき、第３ノードＮ３の電圧＞第４ノードＮ４の電位となる。

スイッチング信号ＳＳに従って、この動作を繰り返すことにより、コンデンサＣ１は高電圧で充電される。

一方、点灯制御回路３２は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、点滅信号Ｓ２がＨＩＧＨレベルの期間、ＬＯＷレベルの駆動信号Ｓ３を第１ＦＥＴ１１のゲートに印加する。これにより、第１ＦＥＴ１１がオンし、コンデンサＣ１の両端の電圧により、第３ノードＮ３→第１抵抗Ｒ１→第１ＦＥＴ１１→出力端子５３→ＬＥＤ２１→出力端子５２→第４ノードＮ４と電流が流れ、ＬＥＤ２１が点灯する。

また、点灯制御回路３２は、第１抵抗Ｒ１の両端間電圧を電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮの電圧の差から測定する。求めた両端間電圧は、第１抵抗Ｒ１を流れる電流に比例する。点灯制御回路３２は、求めた両端間電圧と基準値との偏差を求め、この偏差が０となるように、図４（ｄ）に示すスイッチング信号ＳＳのデューティを制御する。具体的には、点灯制御回路３２は、第１抵抗Ｒ１の両端間電圧が基準値より小さい場合は、ゲートドライブ端子ＧＤＲＶから出力するスイッチング信号ＳＳのデューティを大きくし、両端間電圧が基準値より大きい場合は、スイッチング信号のデューティを小さくする。こうして、ＬＥＤ２１にはほぼ規定値の電流が流れる。

続いて、点滅信号Ｓ２がＬＯＷレベルになると、点灯制御回路３２は、スイッチング信号ＳＳをＬＯＷレベルとする。これにより、第２ＦＥＴ１２はオフし、コンデンサＣ１の高電圧による充電は休止する。また、点灯制御回路３２は、ＨＩＧＨレベルの駆動信号Ｓ３を第１ＦＥＴ１１のゲートに印加する。これにより、第１ＦＥＴ１１がオフし、ＬＥＤ２１を含む電流路が開き、電流が遮断され、ＬＥＤ２１が消灯する。

以上の動作が、点滅信号Ｓ２のＨＩＧＨレベルとＬＯＷレベルの応じて繰り替えし実行されることにより、ＬＥＤ２１が一定周期で点滅する。

その後、操作レバーが戻される、ハンドルが戻される等の操作が行われると、方向指示部４は、点灯信号Ｓ１をＬＯＷレベルとする。これにより、点灯制御回路３２は、スイッチング信号ＳＳをＬＯＷレベルに維持し、駆動信号Ｓ３をＨＩＧＨレベルに維持する。これにより、第１ＦＥＴ１１と第２ＦＥＴ１２は共にオフし、ＬＥＤ２１は消灯する。

ここで、ＬＥＤ２１が断線する故障が発生したと仮定する。この場合、第１抵抗Ｒ１に電流が流れなくなり、両端間電圧は実質０となる。このため、点灯制御回路３２の電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮとの電圧差はなくなる。点灯制御回路３２は、電圧差が０であり、第３の閾値より小さいことより、断線の発生を検出し、診断信号端子ＤＩＡＧより制御回路１０に異常の発生とその原因（エラーコード）を通知する。

次に、動作中にＬＥＤ２１がショートしたと仮定する。この場合、第１抵抗Ｒ１に流れる電流が過大となる。このため、点灯制御回路３２の電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮとの電圧差が基準値以上となる。点灯制御回路３２は、電圧差が第２の閾値より大きいことより、ショートの発生を検出し、診断信号端子ＤＩＡＧより制御回路１０に異常の発生とその原因を通知する。

次に、動作中にコンデンサＣ１の充電電圧が過大になったと仮定する。この場合、第３ノードＮ３の電圧が高くなり、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３とから形成された分圧回路で分圧され、点灯制御回路３２のフィードバック入力端子ＯＶＦＢに印加されている電圧が、第４閾値を超える。この場合、点灯制御回路３２は、昇圧回路３１の出力電圧を下げるように、スイッチング信号ＳＳのデューティを低下させる。異常が解消できない場合には、点灯制御回路３２は、診断信号端子ＤＩＡＧより制御回路１０に、異常の発生とその原因を通知する。

また、インダクタＬ、第２ＦＥＴ１２、第４抵抗Ｒ４を含む回路が断線したと仮定する。この場合、第４抵抗Ｒ４に電流が流れず、検出端子ＩＳＮＳの電圧は常時０となる。同様に、第１抵抗Ｒ１にも電流が流れなくなる。このため、電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮの電圧の差も常時０となる。点灯制御回路３２は、これらの状況から異常の発生とその原因を特定し、診断信号端子ＤＩＡＧより制御回路１０に、異常の発生とその原因を通知する。

また、インダクタＬがショートしたと仮定する。この場合、第４抵抗Ｒ４に過大な電流が流れ、検出端子ＩＳＮＳの電圧は第４の閾値を超える。同様に、第１抵抗Ｒ１にも電流が流れなくなる。このため、点灯制御回路３２の電圧検知端子ＩＳＰとＩＳＮの電圧の差も常時０となる。点灯制御回路３２は、これらの状況から異常の発生とその原因を特定し、診断信号端子ＤＩＡＧより制御回路１０に、異常の発生とその原因を通知する。

制御回路１０は、診断信号端子ＤＩＡＧに異常の発生とその原因が通知された場合には、警告表示部１０４に異常の発生とその原因を表示させる。

以上説明したように、計器ユニット１に点灯回路３０を備える。この結果、方向指示器２に点滅回路を備える必要がなくなり、方向指示器２の小型化を実現できる。また、計器ユニット１に電源回路としての昇圧回路３１を備えることで、計器ユニット１の外部に安定化電源を備える必要はなくなる。

また、点灯制御回路３２は、方向指示器２のショートと断線を検知し、異常の発生とその原因を通知できる。

（実施の形態２）
実施形態１では、第２ＦＥＴ１２により電流をスイッチングする。このため、電流の断続による放射ノイズが生じる。

本実施形態の昇圧回路３１Ａは、この放射ノイズを低減するため、図５に示すように、第２ＦＥＴ１２のゲートとドレインとの間に第２コンデンサＣ２を備える。この構成では、第２ＦＥＴ１２のゲートに電圧を印加すると、第２コンデンサＣ２に電荷が溜まる。このため、ゲートの電圧が、第２ＦＥＴ１２をオンにする電圧まで上昇するのに一定の時間が必要となる。さらに、第２コンデンサＣ２に電荷が溜まることで、第２ＦＥＴ１２のドレインの電圧は低下する。つまり、第２ＦＥＴ１２のオン直前のドレイン電圧と、オン直後のドレイン電圧との差は、第２コンデンサＣ２を備えることで小さくなる。このため、放射ノイズが低減される。

図６（ａ）と（ｂ）に示すように、第２ＦＥＴ１２をオンしたときのドレインの電圧の変動は、実施の形態１（第２コンデンサＣ２なし）の変動Ｖ_１よりも、実施の形態２（第２コンデンサＣ２あり）の変動Ｖ_２の方が小さい。即ち、図６（ａ）では、第２ＦＥＴ１２のドレインの電圧が急激に下降しているのに対し、図６（ｂ）では、第２ＦＥＴ１２のドレインの電圧は、ｔ_３の間に徐々に下降している。ここで、図６（ｂ）のＡ部に示すように、図４の構成では、第２コンデンサＣ２に電荷を蓄え、第２ＦＥＴ１２のゲート電圧が階段状に上昇していることがわかる。つまり、第２ＦＥＴ１２のゲート電圧が上昇し、第２ＦＥＴ１２がオンする前に、第２ＦＥＴ１２のドレイン電圧が下降している。これにより、ドレインの放射ノイズが低減されている。

このように、本実施の形態では、第２ＦＥＴ１２のスイッチング動作による電磁ノイズの発生を抑えることができる。また、計器ユニット１Ａ内に昇圧回路３１Ａを備えているため、第２ＦＥＴ１２の放射ノイズの低減により、点灯制御回路３２、制御回路１０などの計器ユニット１Ａ内の電子部品に与える影響も低減される。

（実施の形態３）
実施の形態１、２では、１つの方向指示器２を点滅する回路を例示したが、車両１００に搭載される複数の左用方向指示器２と左用の方向指示インジケータ１０１を一括して制御し、複数の右用方向指示器２と右用の方向指示インジケータ１０１を一括して制御するように構成することも可能である。
この場合、例えば、左用と右用で制御回路１０を別個に配置し、複数の左用方向指示器２と左用の方向指示インジケータ１０１を左用の制御回路１０が出力する点滅信号Ｓ２で制御し、複数の右用方向指示器２と右用の方向指示インジケータ１０１を右用の制御回路１０が出力する点滅信号Ｓ２で制御するように構成すればよい。

この構成によれば、簡単な構成で、方向指示器２と方向指示インジケータ１０１を同期させることができる。

なお、昇圧回路３１については、左用と右用で共用する、左用と右用にそれぞれ１個ずつ配置する、方向指示器２毎に配置する等してもよい。
具体的構成例を、以下の実施の形態４と５で説明する。

（実施の形態４）
実施の形態１、２では、１つの方向指示器２を点滅する回路を例示したが、本実施形態では、車両１００に搭載される４つの方向指示器を制御する。図７に示すように、計器ユニット１Ｂは、左前側方向指示器２ＦＬと、左後側方向指示器２ＲＬと、右前側方向指示器２ＦＲと、右後側方向指示器２ＲＲと、それぞれに対応した点灯回路３０ＦＬ、３０ＲＬ、３０ＦＲ、３０ＲＲとを備える。各点灯回路３０ＦＬ、３０ＲＬ、３０ＦＲ、３０ＲＲと、各方向指示器２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲの動作は、実施の形態１、２と同じである。

制御回路１０Ｂが各点灯回路３０ＦＬ、３０ＲＬ、３０ＦＲ、３０ＲＲを制御するため、各診断信号端子ＤＩＡＧ１〜４及び各点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１〜４は各点灯回路３０ＦＬ、３０ＲＬ、３０ＦＲ、３０ＲＲに、それぞれ接続されている。具体的には、第１診断信号端子ＤＩＡＧ１と第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１は左前側点灯回路３０ＦＬにそれぞれ接続されている。第２診断信号端子ＤＩＡＧ２と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２は左後側点灯回路３０ＲＬにそれぞれ接続されている。第３診断信号端子ＤＩＡＧ３と第３点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ３は右前側点灯回路３０ＦＲに接続されている。第４診断信号端子ＤＩＡＧ４と第４点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ４は右後側点灯回路３０ＲＲに接続されている。

制御回路１０Ｂの左側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌと右側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｒは方向指示部４に接続されている。

方向指示部４は、左側の方向指示器２ＦＬ、２ＲＦを点滅させる場合に左側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌに点灯信号を出力する。また、方向指示部４は、右側の方向指示器２ＦＲ、２ＲＲを点滅させる場合に右側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｒに点灯信号を出力する。すべての方向指示器２ＦＬ、２ＲＦ、２ＦＲ、２ＲＲを点滅させる場合には、両点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌ、ＳＷＩＮ＿Ｒにそれぞれ点灯信号を出力する。

制御回路１０Ｂは、左側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌで点灯信号を検知すると、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２に点滅信号を出力する。これにより、左前側方向指示器２ＦＬと左後側方向指示器２ＲＬが点滅する。

また、制御回路１０Ｂは、右側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｒで点灯信号を検知すると、第３点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ３と第４点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ４に点滅信号を出力する。これにより、右前側方向指示器２ＦＲと右後側方向指示器２ＲＲが点滅する。

以上のようにして、車両に搭載された４つの方向指示器を制御する。

ここで、左前側方向指示器２ＦＬに断線が発生した場合の動作を説明する。

左前側点灯回路３０ＦＬは、左前側方向指示器２ＦＬの断線を検知すると、制御回路１０Ｂの第１診断信号端子ＤＩＡＧ１に断線を示す信号を出力する。制御回路１０Ｂは、第１診断信号端子ＤＩＡＧ１からこの信号を受信すると、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２から出力している点滅信号の周期を第１の周期から第２の周期に変更する。これにより、左前側方向指示器２ＦＬと左後側方向指示器２ＲＬが点滅する周期が正常時の第１の周期から異常を報知するための第２の周期に変更される。

具体的には、制御回路１０Ｂは、第１診断信号端子ＤＩＡＧ１に断線を示す信号を受信すると、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２に供給する点滅信号の周期を非異常時から異ならせる。この結果、左前側方向指示器２ＦＬの点滅する周期が変更される（左前側方向指示器２ＦＬが点灯可能な場合、以下同様）。例えば、通常時の点滅信号Ｓ２の第１の周波数、例えば、１．５Ｈｚが、異常検出時は、第２の周波数、例えば、２．７５Ｈｚに変更される。同様に、正常な左後側方向指示器２ＲＬの点滅周期も第２の周波数（他の周波数でもよい）に変更される。

左後側方向指示器２ＲＬが断線した場合は、左後側点灯回路３０ＲＬがこれを検知し、制御回路１０Ｂの第２診断信号端子ＤＩＡＧ２に信号を出力する。制御回路１０Ｂは、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２から出力している点滅信号の周期を通常時から変更する。これにより、左前側方向指示器２ＦＬと左後側方向指示器２ＲＬの点滅する周期が通常時から変更される。

右前側方向指示器２ＦＲが断線した場合も同様に、制御回路１０Ｂは、第３診断信号端子ＤＩＡＧ３で断線を示す信号を受信し、第３点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ３と第４点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ４から出力している点滅信号の周期を通常時から変更する。これにより、右前側方向指示器２ＦＲと右後側方向指示器２ＲＲの点滅する周期が通常時から変更される。

右後側方向指示器２ＲＲが断線した場合も同様に、制御回路１０Ｂは、第３点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ３と第４点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ４から出力している点滅信号の周期を通常時から変更する。これにより、右前側方向指示器２ＦＲと右後側方向指示器２ＲＲの点滅する周期が変更される。

また、制御回路１０Ｂが左側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌと右側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｒとの両方で点灯信号を受信している状態で、方向指示器２ＦＬ、２ＲＬ、２ＦＲ、２ＲＲで断線を検知した場合、制御回路１０Ｂは、対応している点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１〜４から出力している点滅信号の周期を通常時から変更する。つまり、方向指示器２ＦＬが断線した場合、方向指示器２ＲＬの点滅する周期を通常時から変更し、方向指示器２ＦＲ、２ＲＲの点滅する周期は変更しない。

次に、左前側方向指示器２ＦＬがショートした時の動作を説明する。

左前側点灯回路３０ＦＬは、左前側方向指示器２ＦＬのショートを検知すると、制御回路１０Ｂの第１診断信号端子ＤＩＡＧ１にショートを示す信号を出力する。制御回路１０Ｂは、第１診断信号端子ＤＩＡＧ１にこの信号を受信すると、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２から出力している点滅信号を停止する。これにより、左前側方向指示器２ＦＬと左後側方向指示器２ＲＬが消灯する。

左後側方向指示器２ＲＬがショートした時も同様に、制御回路１０Ｂは、第１点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１と第２点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ２から出力している点滅信号を停止する。これにより、左前側方向指示器２ＦＬと左後側方向指示器２ＲＬが消灯する。

右前側方向指示器２ＦＲ、又は、右後側方向指示器２ＲＲがショートした時も同様に、制御回路１０Ｂは、第３点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ３と第４点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ４から出力している点滅信号を停止する。これにより、左前側方向指示器４ＦＬと左後側方向指示器４ＲＬが消灯する。

ここで、制御回路１０Ｂが左側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｌと右側点灯信号入力端子ＳＷＩＮ＿Ｒとの両方で点灯信号を受信している状態で、いずれかの方向指示器２ＦＬ、２ＲＬ、２ＦＲ、２ＲＲでショートを検知した場合、各点滅信号出力端子ＳＷＯＵＴ１〜４から出力している点滅信号を停止する。つまり、すべての方向指示器が消灯する。

（実施の形態５）
上記実施の形態４においては、方向指示器毎に点灯回路３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲを個別に配置したが、複数の点灯回路を１つの回路にまとめることも可能である。一例として、前側の２つの点灯回路３０ＦＬと３０ＦＲとをまとめた前側点灯回路３０Ｆの回路構成を図８に示す。この場合、点灯制御回路３２Ｆは、方向指示器２ＦＬと方向指示器２ＲＬとを制御するため、ゲートドライブ端子ＧＤＲＶなどの端子をそれぞれ２つ備える。なお、後ろ側の点灯回路３０ＲＬと３０ＲＲとをまとめた後ろ側点灯回路の構成は、前側点灯回路３０Ｆの構成と実質的に同一であり、図示を省略する。

なお、前側の点灯回路３０ＦＬと３０ＦＲとをまとめて前側の点灯回路３０Ｆに、後ろ側の点灯回路３０ＲＬと３０ＲＲとをまとめて後ろ側の点灯回路３０Ｒとする例を示したが、点灯回路のまとめ方は任意である。例えば、左側の点灯回路３０ＦＬと３０ＲＬとをまとめて左側の点灯回路３０Ｌに、右側の点灯回路３０ＦＲと３０ＲＲとをまとめて右側の点灯回路３０Ｒとしてもよい。

なお、右折する際は方向指示器２ＦＲと２ＲＲが同時に点滅し、左折する際は方向指示器２ＦＬと２ＲＬが同時に点滅する。このため、点灯回路３０ＦＬと３０ＲＬ、３０ＦＲと３０ＲＲとをそれぞれまとめて点灯回路３０Ｌ、３０Ｒとした場合、右折及び左折時に、点灯回路３０Ｌ、３０Ｒにかかる電気的負荷が大きなものとなる。これに対し、点灯回路３０ＦＬと３０ＦＲ、３０ＲＬと３０ＲＲとをそれぞれまとめて点灯回路３０Ｆ、３０Ｒとした場合、右左折のどちらの場合においても点灯回路３０Ｆ、３０Ｒが点滅する方向指示器は１つずつとなる。このため１つの点灯回路にかかる電気的負荷が均一となる。従って、回路構成上は、前側と後ろ側の２つの方向指示器を、それぞれ１つにまとめる構成が望ましい。点灯制御回路３２の劣化の観点からも、前側の２つの点灯回路を１つにまとめ、後ろ側の２つの方向指示器を１つにまとめることが望ましい。右と左のいずれかに偏って方向指示器を点滅させても、いずれかの点灯回路が偏って劣化することを防止できるからである。

（実施の形態６）
以上の説明では、方向指示インジケータ１０１用に、方向指示器２と同様の駆動回路を配置する例を示した。これに限定されず、回路構成を簡略化するために、図９に示す回路を採用可能である。図９に示す回路構成では、方向指示器２のＬＥＤ２１の駆動電流の流路上に方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉを配置している。これにより、方向指示インジケータ１０１用に方向指示駆動部５を設ける必要がなく、計器ユニット１の小型化が可能になる。

なお、方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉは、前側用あるいは後側用の点灯回路３０に配置される。ただし、前側用と後側用の両方の点灯回路３０の両方に方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉを設けてもよい。具体的には、前方左側の方向指示器２ＦＬを点滅させる点灯回路３０ＦＬに、左方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉを設ける。さらに、後方左側の方向指示器２ＲＬを点滅させる点灯駆動回路３０ＲＬに、左方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉを設ける。この前側と後側の方向指示インジケータ１０１用のＬＥＤ＿Ｉを用いて、左用の方向指示インジケータ１０１を点灯させる。このため、前方左側の方向指示器２ＦＬが断線しても、後方左側の点灯回路３０ＲＬに接続されているＬＥＤ＿Ｉが点灯することができる。このとき、第２実施形態の機能によって、方向指示インジケータ１０１の点滅周期が通常時から変更され、運転者に異常を知らせるようにしてもよい。

（実施の形態７）
以上の説明では、自動車用の計器ユニットを例に本願発明を説明したが、本願発明の計器ユニットは、二輪車、船舶などにも適用可能である。
二輪車両３００に適用した構成例を図１０に示す。

二輪車両３００は、計器ユニット１と、方向指示器２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲと、バッテリ３と、方向指示部４とを備える。

方向指示部４は、二輪車両３００のハンドルに配置されている。運転者は、左折又は右折する際に、対応する方向指示器を点滅させるために方向指示部４を操作する。方向指示部４は、運転者の操作に応じて、計器ユニット１に点灯信号を送信する。

計器ユニット１は、二輪車両３００のハンドルの中央上部に配置されている。

方向指示器２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲは、それぞれ、二輪車両３００の前方左側、前方右側、後方左側、後方右側に配置されている。各方向指示器２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲは、計器ユニット１に接続されており、計器ユニット１からの信号に基づき、点灯する。

バッテリ３は、二輪車両３００の中心部に配置されている。バッテリ３は、計器ユニット１に接続されており、計器ユニット１に電力を供給する。

（変形例）
以上の実施の形態では、各方向指示器２に１つのＬＥＤ２１を備える例を示したが、複数のＬＥＤを備えていてもよい。この場合、ＬＥＤは、直列接続、並列接続など、任意の構成を選択することができる。

方向指示器２のランプ部として、ＬＥＤを例に示したが、これに限定されない。電気により発光するものであればよく、任意の部材を選択することができる。

計器ユニットにＤＣ／ＤＣコンバータ２０を備える例を示したが、これに限定されない。バッテリ３の出力電圧が変動しても、制御回路１０に影響がない場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を設けなくてもよい。また、バッテリ３の出力電圧の変動により、点灯制御回路３２の動作が不安定な場合は、点灯制御回路３２の電源入力端子ＶＩＮとバッテリ３との間にＤＣ／ＤＣコンバータを設けてもよい。

上記実施の形態では、コンデンサＣ１の一端に接続されている第４ノードＮ４が、インダクタＬの一端に接続されている第１ノードＮ１と接続されている例を示したが、これに限定されない。例えば、第３ノードＮ３に接続されず、第４ノードＮ４が接地されていてもよい。この場合、バッテリ３の電圧が変動することで、ＬＥＤの点灯が不安定になる可能性がある。このため、さらに降圧回路など、電圧を安定化するための回路が必要になる場合がある。言い換えれば、第４ノードＮ４が第３ノードＮ３に接続されていることで、降圧回路などの回路が不要となり、計器ユニットはより小型になる。

第１ＦＥＴ１１がＮチャンネル、第２ＦＥＴ１２がＰチャンネルの例を示したが、第１ＦＥＴ１１と第２ＦＥＴ１２は、所期のスイッチング動作が可能ならば、ＮチャネルでもＰチャネルでもよい。また、電流路と制御端子を有し、ＬＥＤ２１を含む電流路を開成・閉成できスイッチング素子ならば、ＦＥＴ以外のスイッチング素子も使用可能である。例えば、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を使用してもよい。

具体的な回路構成は、所期の回路動作と機能が得られるならば、任意に変更可能である。例えば、昇圧回路３１の構成は種々変更可能である。例えば、第３ノードＮ３から、第１抵抗Ｒ１、第１ＦＥＴ１１の順番に接続される例を示したが、これに限定されず、例えば、第１ＦＥＴ１１が、第１抵抗Ｒ１よりも第３ノードＮ３側に接続されていてもよい。また、上記実施の形態では、制御回路１０が点滅信号Ｓ２を生成したが、制御回路１０が点灯信号Ｓ１を点滅制御回路３２に供給し、点灯制御回路３２が内部で点滅信号を生成するように構成してもよい。

実施の形態１〜５を、各機能を阻害しない範囲で、いずれかの実施の形態の構成を他の実施の形態に適用するなど、各実施の形態の構成を任意に組み合わせてもよい。

１ 計器ユニット
２ 方向指示器
３ バッテリ
４ 方向指示部
５ 方向指示駆動部
１０ 制御回路
１１、１２ ＦＥＴ
２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２１ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
３０ 点灯回路
３１ 昇圧回路
３２ 点灯制御回路
５０ 電源端子
５１ 点灯信号入力端子
５２、５３ 出力端子
１００ 車両
１０１ 方向指示インジケータ
１０２ メータ
１０３ 指標表示部
１０４ 警告表示部
３００ 二輪車両

Claims (9)

1. 方向指示用のランプを含む電流路に、前記ランプを点灯させるための電流を流す電源回路と、
   前記方向指示用のランプを含む電流路に配置され、前記電流路を断続するスイッチと、
   前記電源回路に動作を安定化させるための制御信号を供給し、さらに、前記スイッチに、前記ランプを含む電流路を閉成させる閉信号と前記電流路を開成させる開信号を交互に供給することにより前記ランプに流れる電流を断続して点滅させる点灯制御回路と、
   を備える計器ユニット。
2. 前記電源回路が、昇圧回路であり、
   前記点灯制御回路は、前記ランプを含む電流路に流す電流を安定化させる制御信号を前記昇圧回路に供給する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の計器ユニット。
3. 前記昇圧回路は、
   一端が外部の電源に接続されるインダクタと、
   前記インダクタの他端に、アノードが接続されたダイオードと、
   前記ダイオードのカソードに一端が接続され、他端が前記インダクタの一端に接続されている第１コンデンサと、
   制御端を備え、前記インダクタの他端に接続され、オンすることで前記インダクタに励磁電流を流し、オフすることにより前記インダクタの蓄積している磁気エネルギーにより前記第１コンデンサを充電させるスイッチング動作を行うスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子の制御端子と前記インダクタの他端との間に接続されている第２コンデンサと、
   を備える請求項２に記載の計器ユニット。
4. 前記点灯制御回路は、前記ランプを含む電流路を流れる電流を求め、この電流が基準値に一致するように、前記スイッチング素子のオン・オフのデューティを制御する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の計器ユニット。
5. 前記点灯制御回路は、前記ランプを含む電流路を流れる電流の値から、電流路の断線とショートの少なくとも一方の異常を検出する異常検出手段を備え、
   前記点灯制御回路が検出した異常を示す情報を表示する手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の計器ユニット。
6. 前記点灯制御回路は、
   前記スイッチを第１の周期でオン・オフし、
   前記異常検出手段が異常を検出した場合には、前記第１の周期とは異なる第２の周期で前記スイッチをオン・オフする、
   ことを特徴とする請求項５に記載の計器ユニット。
7. 前記点灯制御回路は、複数のランプを駆動する構成を有し、
   一のランプの電流路で異常が検出された際に、他の正常なランプの電流路の前記スイッチのオン・オフの周期を前記第２の周期とする、
   ことを特徴とする請求項６に記載の計器ユニット。
8. ランプを備える方向指示用のインジケータを備え、
   前記方向指示用のインジケータを構成するランプは、前記方向指示用のランプの電流路に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の計器ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の計器ユニットを備える車両。

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