JP4561715B2 - ヘッドランプ制御回路 - Google Patents

Description

本発明は、車両のヘッドランプの点灯駆動を制御するヘッドランプ制御回路に関する。

従来より、車両のヘッドランプの方式として、車両の左右にハイビーム用のヘッドランプとロービーム用のヘッドランプとをそれぞれ備える４灯式と、ハイビーム用のフィラメントとロービーム用のフィラメントとを備えたヘッドランプを車両の左右に備える２灯式とが知られている。

そして、４灯式のヘッドランプの場合、ロービーム状態にする際には左右のロービーム用のヘッドランプのみを点灯させ、ハイビーム状態にする際には左右のロービーム用のヘッドランプ、及び左右のハイビーム用のヘッドランプをすべて点灯させるようにしている。

また、２灯式のヘッドランプの場合、ロービーム状態にする際には左右のロービーム用のフィラメントのみを点灯させ、ハイビーム状態にする際には左右のハイビーム用のフィラメントのみを点灯させるようにしている。

そして、このようなヘッドランプの点灯駆動を制御するヘッドランプ制御回路は、４灯式のヘッドランプの場合、各ヘッドランプ毎に点灯駆動用のスイッチング素子を備え、２灯式のヘッドランプの場合、各フィラメント毎に点灯駆動用のスイッチング素子を備えており、いずれの方式においても、点灯駆動用のスイッチング素子を４個備えていた（例えば、特許文献１参照。）。

また、４灯式のヘッドランプの場合、ヘッドランプ制御回路の小型化や発熱量の低減を目的として、左右２つのハイビーム用ヘッドランプの点灯駆動を一つのスイッチング素子で行うものも知られている。
特開２０００−２３３６７９号公報

上述のように、４灯式のヘッドランプにおいて、左右２つのハイビーム用ヘッドランプの点灯駆動を一つのスイッチング素子で行う場合には、ハイビーム状態でこのスイッチング素子が故障しても左右２つのロービーム用のヘッドランプも点灯しているので、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはなく、安全性が保たれる。

しかしながら、２灯式のヘッドランプにおいて、左右２つのハイビーム用フィラメントの点灯駆動を一つのスイッチング素子で行うと、ハイビーム状態でこのスイッチング素子が故障した場合には、すべてのヘッドランプが消灯してしまうという不都合があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、２灯式のヘッドランプの点灯制御に用いた場合、左右２つのハイビーム用フィラメントの点灯駆動を一つのスイッチング素子で行いつつ、ハイビーム状態で当該スイッチング素子が故障しても、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができるヘッドランプ制御回路を提供することを目的とする。

本発明に係るヘッドランプ制御回路は、ロービーム用のヘッドランプとして用いられる第１及び第２発光部を点灯させるためのロービーム点灯電圧を、それぞれ出力する第１及び第２接続端子と、ハイビーム用のヘッドランプとして用いられる第３及び第４発光部を点灯させるためのハイビーム点灯電圧を、それぞれ出力する第３及び第４接続端子と、前記第１及び第２接続端子への前記ロービーム点灯電圧の供給をそれぞれオン、オフする第１及び第２スイッチ部と、前記第３及び第４接続端子への前記ハイビーム点灯電圧の供給を一括してオン、オフする第３スイッチ部と、前記第３スイッチ部の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記ロービーム用のヘッドランプを点灯させる旨のロービーム点灯指示及び前記ハイビーム用のヘッドランプを点灯させる旨のハイビーム点灯指示を受け付ける指示受付部と、前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、前記第３スイッチ部をオンさせると共に、前記指示受付部により前記ロービーム点灯指示が受け付けられた場合と、前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられ、かつ前記出力電圧検出部により前記ハイビーム点灯電圧が検出されない場合とに、前記第１及び第２スイッチ部をオンさせる制御部とを備える。

この構成によれば、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、第３スイッチ部がオンされて、第３及び第４接続端子に接続されるハイビーム用の第３及び第４発光部が点灯する。また、指示受付部によりロービーム点灯指示が受け付けられた場合、第１及び第２スイッチ部がオンされて、第１及び第２接続端子に接続されるロービーム用の第１及び第２発光部が点灯する。そして、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられ、かつ出力電圧検出部によりハイビーム点灯電圧が検出されない場合には、第３スイッチ部が故障してハイビーム用の第３及び第４発光部が点灯しないと考えられるので、制御部によってロービーム用の第１及び第２発光部が点灯される。このようなヘッドランプ制御回路を２灯式のヘッドランプの点灯制御に用いると、ハイビーム用の第３及び第４発光部の点灯駆動を第３スイッチ部一つで行いつつ、ハイビーム状態で第３スイッチ部が故障しても、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができる。

また、前記制御部は、前記指示受付部により前記ロービーム点灯指示及び前記ハイビーム点灯指示のうちいずれか一方が受け付けられた場合、前記第１及び第２スイッチ部をオンさせる旨の信号を出力するロービーム点灯信号出力部と、前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、前記第３スイッチ部をオンさせる旨の信号を出力するハイビーム点灯信号出力部と、前記出力電圧検出部により前記ハイビーム点灯電圧が検出された場合、強制的に前記第１及び第２スイッチ部をオフさせる強制オフ部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、指示受付部によりロービーム点灯指示及びハイビーム点灯指示のうちいずれか一方が受け付けられた場合、ロービーム点灯信号出力部によって、第１及び第２スイッチ部をオンさせる旨の信号が出力される。また、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、ハイビーム点灯信号出力部により第３スイッチ部をオンさせる旨の信号が出力される。そして、第３スイッチ部がオンして出力電圧検出部によりハイビーム点灯電圧が検出された場合、強制オフ部により、ロービーム点灯信号出力部から出力された信号に関わらず、強制的に第１及び第２スイッチ部がオフされるので、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられた場合には、ハイビーム用の第３及び第４発光部のみが点灯されて２灯式ヘッドライトのハイビーム点灯動作が行われる。この場合、ハイビーム状態で第３スイッチ部が故障すると、出力電圧検出部によりハイビーム点灯電圧が検出されなくなるので、強制的に第１及び第２スイッチ部がオフされることがなくなる結果、ロービーム点灯信号出力部から出力された信号に応じて第１及び第２スイッチ部がオンされ、ロービーム用の第１及び第２発光部が点灯される。このようなヘッドランプ制御回路を２灯式のヘッドランプの点灯制御に用いると、ハイビーム用の第３及び第４発光部の点灯駆動を第３スイッチ部一つで行いつつ、ハイビーム状態で第３スイッチ部が故障しても、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができる。

さらに、このように構成されたヘッドランプ制御回路から、出力電圧検出部を取り外すと、出力電圧検出部によりハイビーム点灯電圧が検出されることがなくなるので、ハイビーム点灯時に強制的に第１及び第２スイッチ部がオフされることがなくなる結果、ロービーム点灯信号出力部から出力された信号に応じて第１及び第２スイッチ部がオンされる。そうすると、ハイビーム点灯時に第１、第２、第３、第４発光部が点灯されることとなり、出力電圧検出部が取り外されたヘッドランプ制御回路を用いて４灯式のヘッドランプの点灯制御を行うことができる。

また、前記第３スイッチ部は、半導体スイッチとしてもよい。半導体スイッチは、メカリレーより信頼性が低く故障の可能性が高いが、このように構成されたヘッドランプ制御回路を２灯式のヘッドランプの点灯制御に用いると、ハイビーム状態で第３スイッチ部が故障しても、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができるので、第３スイッチ部を半導体スイッチとして小型化することが容易である。

また、前記第３スイッチ部は、異常を検出した場合に出力電圧をチョッピングする自己保護部をさらに備えるものであり、前記第３スイッチ部から、前記出力電圧検出部及び前記制御部を介して前記第１及び第２スイッチ部に至る信号経路中に、ローパスフィルタが介設されていることが好ましい。

この構成によれば、自己保護部によって異常が検出された場合、第３スイッチ部の出力電圧がチョッピングされて出力電流が制限される。そして、出力電圧検出部及び制御部を介して第１及び第２スイッチ部に至る信号経路中にローパスフィルタが介設されているので、第３スイッチ部によりチョッピングされた電圧がローパスフィルタにより遮断され、当該チョッピングされた電圧によって第１及び第２スイッチ部がオン、オフすることが抑制される。

このような構成のヘッドランプ制御回路は、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、第３スイッチ部がオンされて、第３及び第４接続端子に接続されるハイビーム用の第３及び第４発光部が点灯する。また、指示受付部によりロービーム点灯指示が受け付けられた場合、第１及び第２スイッチ部がオンされて、第１及び第２接続端子に接続されるロービーム用の第１及び第２発光部が点灯する。そして、指示受付部によりハイビーム点灯指示が受け付けられ、かつ出力電圧検出部によりハイビーム点灯電圧が検出されない場合には、第３スイッチ部が故障してハイビーム用の第３及び第４発光部が点灯しないと考えられるので、制御部によってロービーム用の第１及び第２発光部が点灯される。このようなヘッドランプ制御回路を２灯式のヘッドランプの点灯制御に用いると、ハイビーム用の第３及び第４発光部の点灯駆動を第３スイッチ部一つで行いつつ、ハイビーム状態で第３スイッチ部が故障しても、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るヘッドランプ制御回路を用いたヘッドランプ制御システムの構成の一例を示す回路図である。図１に示すヘッドランプ制御システムは、ヘッドランプ制御回路１と、左ヘッドランプ２と、右ヘッドランプ３と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）５と、操作スイッチ６，７と、バッテリ８とを備えている。

左ヘッドランプ２は、ロービーム用フィラメント２１（第１発光部）と、ハイビーム用フィラメント２２（第３発光部）とを備えている。また、右ヘッドランプ３は、ロービーム用フィラメント３１（第２発光部）と、ハイビーム用フィラメント３２（第４発光部）とを備えている。ＥＣＵ５は、マイコン５１と、トランジスタ５２，５３と、抵抗５４，５５とから構成されている。

マイコン５１の信号入力端子Ｐ１，Ｐ２は、操作スイッチ６，７とそれぞれ接続されている。また、マイコン５１の信号出力端子Ｐ３は、抵抗５４を介してトランジスタ５２のベースに接続され、トランジスタ５２のエミッタが、グラウンドに接続されている。マイコン５１の信号出力端子Ｐ４は、抵抗５５を介してトランジスタ５３のベースに接続され、トランジスタ５３のエミッタが、グラウンドに接続されている。そして、マイコン５１は、操作スイッチ６，７のオン、オフに応じてトランジスタ５２，５３をオン、オフさせることで、トランジスタ５２，５３のコレクタ電圧を、信号Ｓ１，Ｓ２としてヘッドランプ制御回路１へ出力させる。

ヘッドランプ制御回路１は、ランプ接続端子１０１，１０２，１０３，１０４（第１，第２，第３，第４接続端子）と、点灯指示受付端子１０５，１０６（指示受付部）と、電源端子１０７と、グラウンド端子１０８と、ヒューズ１１１，１１２，１１３，１１４と、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３（第１，第２，第３スイッチ部）と、ダイオードＤ１（出力電圧検出部）と、制御部１２０とを備えている。

そして、ランプ接続端子１０１は、ロービーム用フィラメント２１を介してグラウンドに接続され、ランプ接続端子１０２は、ロービーム用フィラメント３１を介してグラウンドに接続され、ランプ接続端子１０３は、ハイビーム用フィラメント２２を介してグラウンドに接続され、ランプ接続端子１０４は、ハイビーム用フィラメント３２を介してグラウンドに接続されている。電源端子１０７は、バッテリ８の正極に接続されている。グラウンド端子１０８は、回路グラウンドに接続されている。

点灯指示受付端子１０５，１０６は、ＥＣＵ５を介して操作スイッチ６，７と接続されている。具体的には、点灯指示受付端子１０５は、トランジスタ５２のコレクタに接続され、ＥＣＵ５から出力された信号Ｓ１を受信する。点灯指示受付端子１０６は、トランジスタ５３のコレクタに接続され、ＥＣＵ５から出力された信号Ｓ２を受信する。

スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、例えば出力短絡等による過電流や過熱等の異常を検出した場合に出力電流を制限する自己保護機能を有する半導体スイッチで、例えばインフィニオン社製ＰＲＯＦＥＴシリーズの半導体リレースイッチを用いることができる。スイッチ部ＳＷ１は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）２０１と、自己保護部１１５とを備えている。スイッチ部ＳＷ２は、ＦＥＴ２０２と、自己保護部１１６とを備えている。スイッチ部ＳＷ３は、ＦＥＴ２０３と、自己保護部１１７とを備えている。自己保護部１１５，１１６，１１７は、異常を検出した場合に出力電圧を所定の周波数でチョッピングすることにより、出力電流を制限する回路部である。

ＦＥＴ２０１，ＦＥＴ２０２，ＦＥＴ２０３のドレインには、バッテリ８から電源端子１０７を介して電源電圧が供給されるようになっている。また、ＦＥＴ２０１，２０２のソースは、ヒューズ１１１，１１２を介してランプ接続端子１０１，１０２に接続されている。そして、ＦＥＴ２０３のソースは、ヒューズ１１３を介してランプ接続端子１０３に接続されると共に、ヒューズ１１４を介してランプ接続端子１０４に接続されている。さらに、自己保護部１１５，１１６，１１７は、制御部１２０からの制御信号に応じてＦＥＴ２０１，ＦＥＴ２０２，ＦＥＴ２０３をオン、オフさせたり、保護動作を行うべく所定周波数でＦＥＴ２０１，ＦＥＴ２０２，ＦＥＴ２０３をオン、オフさせたりする。

ダイオードＤ１は、ＦＥＴ２０３の出力電圧を制御部１２０へ出力する出力電圧検出部として機能する。

制御部１２０は、例えばマイクロコンピュータや論理回路、発振回路等を用いて構成されており、点灯指示受付端子１０５で受信された信号Ｓ１がハイレベル、かつ点灯指示受付端子１０６で受信された信号Ｓ２がハイレベルの場合、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をすべてオフさせて左ヘッドランプ２及び右ヘッドランプ３を全消灯させ、信号Ｓ１がローレベル、かつ信号Ｓ２がハイレベルの場合、ロービーム点灯指示を受け付けてスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオンさせることでロービーム用フィラメント２１，３１を点灯させ、信号Ｓ１がローレベル、かつ信号Ｓ２がローレベルの場合、ハイビーム点灯指示を受け付けてスイッチ部ＳＷ３をオンさせることでハイビーム用フィラメント２２，３２を点灯させ、さらにハイビーム点灯指示を受け付けてスイッチ部ＳＷ３をオンさせた後、ダイオードＤ１を介して得られたスイッチ部ＳＷ３の出力電圧がローレベルであった場合には、スイッチ部ＳＷ３やその周辺回路等が故障していると考えられるので、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオンさせてロービーム用フィラメント２１，３１を点灯させることで、ヘッドランプが全部消灯してしまうことを回避するようになっている。

また、制御部１２０は、信号Ｓ１がハイレベル、かつ信号Ｓ２がローレベルの場合、ヘッドランプの光量を低下させて点灯させるＤＲＬ（Day-time Running Light）モードの指示を受け付けて、左ヘッドランプ２及び右ヘッドランプ３をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により調光点灯させるようになっている。

図２は、図１に示すヘッドランプ制御回路１の一例をより詳細に示す回路図である。図２に示すヘッドランプ制御回路１では、ＦＥＴ２０３のソースは、ＣＲフィルタ１３０（ローパスフィルタ）を介してダイオードＤ１のアノードに接続されている。

また、図２に示す制御部１２０は、ＤＲＬ制御回路１２１、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２、ＨＬＨ制御回路１２３（ハイビーム点灯信号出力部）、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ダイオードＤ２（ロービーム点灯信号出力部）、及びキャパシタＣ１，Ｃ２を備えている。

そして、点灯指示受付端子１０６は、ＤＲＬ制御回路１２１、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２、及び抵抗Ｒ１を介して、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２、及びダイオードＤ１のカソードの接続点Ｐ１に接続されている。また、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２と抵抗Ｒ１との接続点は、ダイオードＤ２のアノードに接続され、ダイオードＤ２のカソードが点灯指示受付端子１０５に接続されている。また、点灯指示受付端子１０５はキャパシタＣ１を介してグラウンドに接続され、点灯指示受付端子１０６はキャパシタＣ２を介してグラウンドに接続されている。キャパシタＣ１，Ｃ２はノイズフィルタである。

ＤＲＬ制御回路１２１は、信号Ｓ２がローレベルの場合、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２、及びＨＬＨ制御回路１２３へ、ＤＲＬモードを指示する制御信号を出力する。ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２は、ＤＲＬ制御回路１２１からＤＲＬモードを指示する制御信号を受信すると、例えば予め設定されたデューティ比、例えばデューティ比８０％のＰＷＭ信号を生成し、抵抗Ｒ１を介してスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２へ出力すると共に、当該ＰＷＭ信号をＨＬＨ制御回路１２３へ出力する。

ＨＬＨ制御回路１２３は、点灯指示受付端子１０５で受信された信号Ｓ１がローレベルであって、かつＤＲＬ制御回路１２１からＤＲＬモード（信号Ｓ２がローレベル）を指示する制御信号を受信した場合、抵抗Ｒ２を介してスイッチ部ＳＷ３へ制御信号を出力し、ハイビーム用フィラメント２２，２３を点灯させる。

また、ＨＬＨ制御回路１２３は、点灯指示受付端子１０５で受信された信号Ｓ１がハイレベルであって、かつＤＲＬ制御回路１２１からＤＲＬモード（信号Ｓ２がローレベル）を指示する制御信号を受信した場合、ハイビーム用フィラメント２２，２３を調光点灯させるべく、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２から出力されたＰＷＭ信号を、抵抗Ｒ２を介してスイッチ部ＳＷ３へ出力する。

次に、上述のように構成されたヘッドランプ制御回路１の正常時の動作について説明する。図３は、ヘッドランプ制御回路１の動作を示す一覧表である。図３において、信号Ｓ１，Ｓ２がハイレベルのときは「Ｈ」、ローレベルのときは「Ｌ」として記載している。まず、２灯式の動作について説明する。４灯式の動作については後述する。信号Ｓ１：「Ｈ」、信号Ｓ２：「Ｈ」は、ヘッドランプの全消灯を意味している。この場合、制御部１２０によって、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフされ、ロービーム用フィラメント２１，３１、及びハイビーム用フィラメント２２，３２が消灯され、左ヘッドランプ２及び右ヘッドランプ３が全消灯状態にされる。

信号Ｓ１：「Ｌ」、信号Ｓ２：「Ｈ」は、ロービーム点灯指示を示している。この場合、信号Ｓ１がローレベル、すなわち点灯指示受付端子１０５の電圧がローレベルとなる結果、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１を介してスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号がローレベルにされ、自己保護部１１５，１１６によってＦＥＴ２０１、ＦＥＴ２０２がオンされてロービーム用フィラメント２１，３１が点灯し、左ヘッドランプ２及び右ヘッドランプ３がロービーム点灯状態にされる。

信号Ｓ１：「Ｈ」、信号Ｓ２：「Ｌ」は、ＤＲＬモードでの点灯指示を示している。この場合、信号Ｓ２がローレベルとなるので、ＤＲＬ制御回路１２１によって、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２へ、ＤＲＬモードを指示する制御信号が出力される。そして、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２によって、例えばデューティ比８０％のＰＷＭ信号が抵抗Ｒ１を介してスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２へ出力されて、自己保護部１１５，１１６によってＦＥＴ２０１、ＦＥＴ２０２がＰＷＭ信号に応じて８０％のデューティ比でオン、オフされる結果、ロービーム用フィラメント２１，３１が調光点灯する。

一方、ＨＬＨ制御回路１２３は、信号Ｓ１がハイレベルであるためスイッチ部ＳＷ３をオフさせ、ハイビーム用フィラメント２２，３２を消灯させる。これにより、ロービーム用フィラメント２１，３１を調光点灯させ、ハイビーム用フィラメント２２，３２を消灯させて、左ヘッドランプ２及び右ヘッドランプ３の光量を低下させたＤＲＬモードでの点灯状態にされる。

信号Ｓ１：「Ｌ」、信号Ｓ２：「Ｌ」は、ハイビーム点灯指示を示している。この場合、信号Ｓ１がローレベルになると、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１によって、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオンさせるべくローレベルの信号がスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力端子へ出力される。

そして、信号Ｓ２がローレベルとなるので、ＤＲＬ制御回路１２１によって、ＨＬＨ制御回路１２３へ、ＤＲＬモードを指示する制御信号が出力される。ＨＬＨ制御回路１２３では、信号Ｓ１がローレベルであって、かつＤＲＬ制御回路１２１からＤＲＬモードを指示する制御信号が出力された場合には、ハイビーム点灯指示が受け付けられて、スイッチ部ＳＷ３をオンさせる。そうすると、ハイビーム用フィラメント２２，３２が点灯する。

さらに、スイッチ部ＳＷ３がオンして出力電圧が上昇すると、信号Ｓ１がローレベル、すなわち点灯指示受付端子１０５の電圧がローレベルとなっているので、ＣＲフィルタ１３０、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、及びダイオードＤ２を介して点灯指示受付端子１０５へ電流がながれ、抵抗Ｒ１で電圧降下が生じる結果、接続点Ｐ１の電圧が上昇し、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号が強制的にハイレベルにされて、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２がオフされる結果、ロービーム用フィラメント２１，３１がオフされる。

この場合、ダイオードＤ１は出力電圧検出部の一例に相当し、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１は強制オフ部の一例に相当している。また、点灯指示受付端子１０５，１０６によって、ロービーム点灯指示及びハイビーム点灯指示のうちいずれが受け付けられた場合でも、信号Ｓ１はローレベルとなって、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１によって、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２をオンさせるべくローレベルの信号がスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力端子へ出力されるので、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１は、ロービーム点灯信号出力部の一例に相当している。

次に、故障が発生した場合におけるヘッドランプ制御回路１の動作について説明する。図４は、故障が発生した場合におけるヘッドランプ制御回路１の動作状態を示す一覧表である。まず、ロービーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ１の負荷、例えばロービーム用フィラメント２１がショートした場合、スイッチ部ＳＷ２は正常動作するからロービーム用フィラメント３１は正常に点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。同様に、ロービーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ２の負荷、例えばロービーム用フィラメント３１がショートした場合、スイッチ部ＳＷ１は正常動作するからロービーム用フィラメント２１は正常に点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。

また、ロービーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ１がショート故障、あるいはオープン故障した場合、スイッチ部ＳＷ２は正常動作するからロービーム用フィラメント３１は正常に点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。同様に、ロービーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ２がショート故障、あるいはオープン故障した場合、スイッチ部ＳＷ１は正常動作するからロービーム用フィラメント２１は正常に点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。

また、ハイビーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ３の負荷、例えばハイビーム用フィラメント２２やハイビーム用フィラメント３２がショートした場合、自己保護部１１７により過電流が検知され、自己保護動作によりＦＥＴ２０３がオン、オフされて出力電圧がチョッピングされる。

図５は、スイッチ部ＳＷ３の自己保護動作により、チョッピングされたＦＥＴ２０３の出力電圧波形の一例を示す信号波形図である。横軸は時間、縦軸は電圧を示している。図５（ａ）は、横軸の一目盛りが１００ｍｓｅｃにされている。図５（ｂ）は、図５（ａ）に符号Ａで示す部分の信号波形を拡大したもので、横軸の一目盛りが５ｍｓｅｃにされている。図５（ｂ）に示すように、スイッチ部ＳＷ３の自己保護動作によりチョッピングされた出力電圧は、例えば２０ｍｓｅｃ周期でパルス幅が１ｍｓｅｃ以下という非常に短いパルスにされている。

図５（ｂ）に示すような出力電圧波形は、ＣＲフィルタ１３０で平滑されてローレベルの信号となるので、ダイオードＤ１を介して接続点Ｐ１の電圧が強制的にハイレベルにされることがなく、従ってスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号がローレベルにされてスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２がオンし、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯する。

これにより、ハイビーム点灯状態で、スイッチ部ＳＷ３の負荷、例えばハイビーム用フィラメント２２やハイビーム用フィラメント３２がショートした場合、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。

次に、スイッチ部ＳＷ３がショート故障した場合、ハイビーム用フィラメント２２，３２が点灯し続けるため、安全側動作となりフェールセーフが保たれる。また、スイッチ部ＳＷ３のオープン故障した場合は、スイッチ部ＳＷ３の出力電圧がローレベルとなるため、ダイオードＤ１を介して接続点Ｐ１の電圧が強制的にハイレベルにされることがなく、従ってスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号がローレベルにされてスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２がオンし、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯するので、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。

なお、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３として、メカリレーを用いてもよいが、半導体リレースイッチを用いることにより、ヘッドランプ制御回路１の小型化が容易となる。この場合、一般にメカリレーよりも半導体リレースイッチの信頼性が低いため、左右２つのハイビーム用フィラメントの点灯駆動を一つのスイッチ部ＳＷ３で行うとスイッチ部ＳＷ３が故障してハイビーム用フィラメントが左右２つとも点灯できなくなってしまうおそれが増大するが、図１、図２に記載のヘッドランプ制御回路１によれば、ハイビーム点灯状態でスイッチ部ＳＷ３が故障しても、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯するので、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはなく、フェールセーフが保たれる。

また、スイッチ部ＳＷ３として、メカリレーを用いた場合、ランプ接続端子１０３，１０４に接続された配線が車体に接触するなどして負荷のショートが生じると、ヒューズ１１３，１１４が溶断してフェールセーフが保たれるが、スイッチ部ＳＷ３として出力電圧をチョッピングして出力電流を制限する自己保護機能を有する半導体リレースイッチを用いると、負荷ショートが発生した際に、出力電流が制限されてヒューズ１１３，１１４が溶断しない故障モードが生じるおそれがある。しかし、図１、図２に記載のヘッドランプ制御回路１によれば、ハイビーム点灯状態でスイッチ部ＳＷ３がこのような自己保護動作をした場合であっても、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯するので、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはなく、フェールセーフが保たれる。

次に、４灯式ヘッドライトの点灯制御を行う場合について説明する。図６は、図２に記載のヘッドランプ制御回路１を、４灯式ヘッドライトの点灯制御に用いたヘッドランプ制御システムの構成の一例を示す回路図である。

図６に示すように、ヘッドランプ制御回路１を、４灯式ヘッドライトの点灯制御に用いる場合には、ダイオードＤ１を取り外してヘッドランプ制御回路１ａとして使用する。ヘッドランプ制御回路１ａは、ランプ接続端子１０１に、ロービーム用フィラメント２１の代わりに左ロービーム用ヘッドランプ９１（第１発光部）を接続し、ランプ接続端子１０２に、ロービーム用フィラメント３１の代わりに右ロービーム用ヘッドランプ９２（第２発光部）を接続し、ランプ接続端子１０３に、ハイビーム用フィラメント２２の代わりに左ハイビーム用ヘッドランプ９３（第３発光部）を接続し、ランプ接続端子１０４に、ハイビーム用フィラメント３２の代わりに右ハイビーム用ヘッドランプ９４（第４発光部）を接続することで、４灯式ヘッドランプの点灯制御が可能となる。なお、ダイオードＤ１と共にＣＲフィルタ１３０も取り外すようにしてもよい。

次に、このように構成されたヘッドランプ制御回路１ａの動作について、図３を参照しつつ説明する。まず、信号Ｓ１：「Ｈ」、信号Ｓ２：「Ｈ」は、２灯式の場合と同様ヘッドランプの全消灯を意味している。この場合、制御部１２０によって、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフされ、左ロービーム用ヘッドランプ９１、右ロービーム用ヘッドランプ９２、左ハイビーム用ヘッドランプ９３、及び右ハイビーム用ヘッドランプ９４が消灯されてヘッドランプが全消灯状態にされる。

信号Ｓ１：「Ｌ」、信号Ｓ２：「Ｈ」は、２灯式の場合と同様ロービーム点灯指示を示している。この場合、信号Ｓ１がローレベル、すなわち点灯指示受付端子１０５の電圧がローレベルとなる結果、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１を介してスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号がローレベルにされ、自己保護部１１５，１１６によってＦＥＴ２０１、ＦＥＴ２０２がオンされて、左ロービーム用ヘッドランプ９１及び右ロービーム用ヘッドランプ９２が点灯し、ロービーム点灯状態にされる。

信号Ｓ１：「Ｈ」、信号Ｓ２：「Ｌ」は、２灯式の場合と同様ＤＲＬモードでの点灯指示を示している。そして、ＤＲＬ制御回路１２１からの制御信号に応じて、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２により生成されたＰＷＭ信号に基づき、ＨＬＨ制御回路１２３によって、スイッチ部ＳＷ３が８０％のデューティ比でオン、オフされる結果、左ハイビーム用ヘッドランプ９３及び右ハイビーム用ヘッドランプ９４が調光点灯する。この場合、例えば図略のジャンパピン等の設定手段により４灯式の設定がされることにより、ＤＲＬ制御回路１２１は、ＤＲＬモードにおいてＤＲＬ点灯させる発光部を、２灯式におけるロービーム側から４灯式におけるハイビーム側に切り替えるようにしてもよい。

信号Ｓ１：「Ｌ」、信号Ｓ２：「Ｌ」は、２灯式の場合と同様ハイビーム点灯指示を示している。この場合、点灯指示受付端子１０５で受信される信号Ｓ１がローレベルとなるので、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１を介してスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力がローレベルにされ、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２がオンして左ロービーム用ヘッドランプ９１及び右ロービーム用ヘッドランプ９２が点灯する。

さらに、信号Ｓ２がローレベルとなるので、ＤＲＬ制御回路１２１によって、ＨＬＨ制御回路１２３へ、ＤＲＬモードを指示する制御信号が出力される。ＨＬＨ制御回路１２３では、信号Ｓ１がローレベルであって、かつＤＲＬ制御回路１２１からＤＲＬモード（信号Ｓ２がローレベル）を指示する制御信号が出力された場合には、ハイビーム点灯指示が受け付けられて、スイッチ部ＳＷ３をオンさせる。そうすると、左ハイビーム用ヘッドランプ９３及び右ハイビーム用ヘッドランプ９４が点灯する。この場合、ダイオードＤ１が取り付けられていないので、スイッチ部ＳＷ３がオンして出力電圧が上昇しても、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の制御入力信号が強制的にハイレベルにされてスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２がオフされることはなく、左ロービーム用ヘッドランプ９１及び右ロービーム用ヘッドランプ９２は点灯したままとなる。

これにより、左ロービーム用ヘッドランプ９１、右ロービーム用ヘッドランプ９２、左ハイビーム用ヘッドランプ９３、及び右ハイビーム用ヘッドランプ９４のすべてを点灯させて、４灯式ヘッドランプにおけるハイビーム点灯状態にされる。

この場合、２灯式ヘッドライトの点灯制御に用いるヘッドランプ制御回路１から、ダイオードＤ１を取り外すだけでヘッドランプ制御回路１ａとして４灯式ヘッドライトの点灯制御に用いることができるので、ヘッドランプ制御回路１とヘッドランプ制御回路１ａとでプリント配線基板を共用することができ、プリント配線基板の設計工数や設計コストを低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るヘッドランプ制御回路について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係るヘッドランプ制御回路１ｂの構成の一例を示す回路図である。図７に示すヘッドランプ制御回路１ｂは、図１に示すヘッドランプ制御回路１とは、下記の点で異なる。

すなわち、ヘッドランプ制御回路１ｂは、制御部１２０ａがＤＲＬ制御回路１２１、ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路１２２、及びＨＬＨ制御回路１２３を備えず、代わりにＨＬＬ制御回路１２４，１２５を備えている。また、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の代わりにスイッチ部ＳＷ１ａ，ＳＷ２ａとしてメカリレースイッチを用い、スイッチ部ＳＷ１ａ，ＳＷ２ａを駆動するためのリレー駆動回路１３３，１３４を備える。また、スイッチ部ＳＷ３から、ダイオードＤ１及び制御部１２０ａを介してスイッチ部ＳＷ１ａ，ＳＷ２ａに至る信号経路中において、ＣＲフィルタ１３１，１３２（ローパスフィルタ）が設けられる位置が異なる。

具体的には、点灯指示受付端子１０６は、抵抗Ｒ２を介してスイッチ部ＳＷ３の制御入力端子と接続されている。また、点灯指示受付端子１０５は、抵抗Ｒ１、ＨＬＬ制御回路１２４、ＣＲフィルタ１３１、及びリレー駆動回路１３３を介してスイッチ部ＳＷ１ａの制御入力端子に接続されている。また、点灯指示受付端子１０５は、抵抗Ｒ１、ＨＬＬ制御回路１２５、ＣＲフィルタ１３２、及びリレー駆動回路１３４を介してスイッチ部ＳＷ２ａの制御入力端子に接続されている。ＨＬＬ制御回路１２４，１２５は、例えばバッファ回路である。リレー駆動回路１３３，１３４は、電流駆動用のドライバ回路やサージ吸収回路によって構成されている。

次に、上述のように構成されたヘッドランプ制御回路１ｂの正常時の動作について説明する。ヘッドランプ制御回路１ｂは、図３におけるＤＲＬモードの動作を行わない。

まず、２灯式の場合について説明する。信号Ｓ２、すなわち点灯指示受付端子１０６の電圧がローレベルになると、抵抗Ｒ２を介してスイッチ部ＳＷ３の制御入力信号がローレベルにされ、スイッチ部ＳＷ３がオンしてハイビーム用フィラメント２２，３２が点灯する。また、スイッチ部ＳＷ３がオンしてスイッチ部ＳＷ３の出力電圧がハイレベルになると、ダイオードＤ１によって、強制的に抵抗Ｒ１とＨＬＬ制御回路１２４，１２５との接続点Ｐ２の電圧がハイレベルにされる。そうすると、ＨＬＬ制御回路１２４、ＣＲフィルタ１３１、及びリレー駆動回路１３３によってスイッチ部ＳＷ１ａがオフにされ、ＨＬＬ制御回路１２５、ＣＲフィルタ１３２、及びリレー駆動回路１３４によってスイッチ部ＳＷ２ａがオフにされる結果、ロービーム用フィラメント２１，３１が強制的に消灯される。

また、信号Ｓ１、すなわち点灯指示受付端子１０５の電圧がローレベルになると、スイッチ部ＳＷ３の出力電圧がハイレベルになっていない限り、抵抗Ｒ１を介して接続点Ｐ２の電圧がローレベルにされ、ＨＬＬ制御回路１２４、ＣＲフィルタ１３１、及びリレー駆動回路１３３によってスイッチ部ＳＷ１ａがオンにされ、ＨＬＬ制御回路１２５、ＣＲフィルタ１３２、及びリレー駆動回路１３４によってスイッチ部ＳＷ２ａがオンにされる結果、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯する。

次に、４灯式の場合、ダイオードＤ１を取り外すことにより、信号Ｓ２がローレベルになってもダイオードＤ１によって強制的に接続点Ｐ２の電圧がハイレベルにされることがなくなる。従って、左ロービーム用ヘッドランプ９１及び右ロービーム用ヘッドランプ９２は、信号Ｓ１がハイレベルになると消灯し、信号Ｓ１がローレベルになると信号Ｓ２に関わらず点灯する。左ハイビーム用ヘッドランプ９３及び右ハイビーム用ヘッドランプ９４は、信号Ｓ２がハイレベルになると消灯し、信号Ｓ２がローレベルになると点灯する。

これにより、図３に示す全消灯、ロービーム点灯、及びハイビーム点灯に応じた動作を行う。

次に、故障が発生した場合におけるヘッドランプ制御回路１ｂの動作について説明する。図４を参照して、スイッチ部ＳＷ３から、ダイオードＤ１及びＨＬＬ制御回路１２４，１２５、ＣＲフィルタ１３１，１３２、及びリレー駆動回路１３３，１３４を介してスイッチ部ＳＷ１ａ，ＳＷ２ａに至る信号経路中のいずれかに、ＣＲフィルタが設けられていれば、スイッチ部ＳＷ３で自己保護部１１７によりチョッピングされた信号をカットすることができるから、ハイビーム点灯状態でスイッチ部ＳＷ３の負荷がショートした場合、スイッチ部ＳＷ３で自己保護部１１７によりチョッピングされた信号は、ＣＲフィルタ１３１，１３２によってカットされるので、接続点Ｐ２の電圧が強制的にハイレベルにされることがなく、従って、ロービーム用フィラメント２１，３１が点灯し、すべてのヘッドランプが消灯してしまうことはない。

その他の故障モードにおける動作は、図２に示すヘッドランプ制御回路１と同様であるのでその説明を省略する。

以上のように、図１、図２に示すヘッドランプ制御回路及び図７に示すヘッドランプ制御回路１ｂによれば、２灯式のヘッドランプの点灯制御を行う場合に、左右２つのハイビーム用フィラメント２２，３２の点灯駆動を一つのスイッチ部ＳＷ３で行いつつ、ハイビーム状態でスイッチ部ＳＷ３が故障してもすべてのヘッドランプが消灯してしまうことを低減することができる

本発明の第１の実施形態に係るヘッドランプ制御回路を用いたヘッドランプ制御システムの構成の一例を示す回路図である。 図１に示すヘッドランプ制御回路の詳細に示した回路図である。 図１，図２に示すヘッドランプ制御回路の動作を示す一覧表である。 故障が発生した場合におけるヘッドランプ制御回路の動作状態を示す一覧表である。 図１，図２に示すスイッチ部の自己保護動作により、チョッピングされた出力電圧波形の一例を示す信号波形図である。 図２に示すヘッドランプ制御回路を、４灯式ヘッドライトの点灯制御に用いたヘッドランプ制御システムの構成の一例を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係るヘッドランプ制御回路の構成の一例を示す回路図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ ヘッドランプ制御回路
２ 左ヘッドランプ
３ 右ヘッドランプ
２１，３１ ロービーム用フィラメント
２２，３２ ハイビーム用フィラメント
９１ 左ロービーム用ヘッドランプ
９２ 右ロービーム用ヘッドランプ
９３ 左ハイビーム用ヘッドランプ
９４ 右ハイビーム用ヘッドランプ
１０１，１０２，１０３，１０４ ランプ接続端子
１０５，１０６ 点灯指示受付端子
１１５，１１６，１１７ 自己保護部
１２０，１２０ａ 制御部
１２１ ＤＲＬ制御回路
１２２ ＤＲＬ用ＰＷＭ生成回路
１２３ ＨＬＨ制御回路
１２４，１２５ ＨＬＬ制御回路
１３０，１３１，１３２ ＣＲフィルタ
１３３，１３４ リレー駆動回路
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
ＳＷ１，ＳＷ１ａ，ＳＷ２，ＳＷ２ａ，ＳＷ３ スイッチ部

Claims (4)

1. ロービーム用のヘッドランプとして用いられる第１及び第２発光部を点灯させるためのロービーム点灯電圧を、それぞれ出力する第１及び第２接続端子と、
   ハイビーム用のヘッドランプとして用いられる第３及び第４発光部を点灯させるためのハイビーム点灯電圧を、それぞれ出力する第３及び第４接続端子と、
   前記第１及び第２接続端子への前記ロービーム点灯電圧の供給をそれぞれオン、オフする第１及び第２スイッチ部と、
   前記第３及び第４接続端子への前記ハイビーム点灯電圧の供給を一括してオン、オフする第３スイッチ部と、
   前記第３スイッチ部の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、
   前記ロービーム用のヘッドランプを点灯させる旨のロービーム点灯指示及び前記ハイビーム用のヘッドランプを点灯させる旨のハイビーム点灯指示を受け付ける指示受付部と、
   前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、前記第３スイッチ部をオンさせると共に、前記指示受付部により前記ロービーム点灯指示が受け付けられた場合と、前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられ、かつ前記出力電圧検出部により前記ハイビーム点灯電圧が検出されない場合とに、前記第１及び第２スイッチ部をオンさせる制御部と
   を備えることを特徴とするヘッドランプ制御回路。
2. 前記制御部は、
   前記指示受付部により前記ロービーム点灯指示及び前記ハイビーム点灯指示のうちいずれか一方が受け付けられた場合、前記第１及び第２スイッチ部をオンさせる旨の信号を出力するロービーム点灯信号出力部と、
   前記指示受付部により前記ハイビーム点灯指示が受け付けられた場合、前記第３スイッチ部をオンさせる旨の信号を出力するハイビーム点灯信号出力部と、
   前記出力電圧検出部により前記ハイビーム点灯電圧が検出された場合、強制的に前記第１及び第２スイッチ部をオフさせる強制オフ部とを備えること
   を特徴とする請求項１記載のヘッドランプ制御回路。
3. 前記第３スイッチ部は、半導体スイッチであること
   を特徴とする請求項１又は２記載のヘッドランプ制御回路。
4. 前記第３スイッチ部は、異常を検出した場合に出力電圧をチョッピングする自己保護部をさらに備えるものであり、
   前記第３スイッチ部から、前記出力電圧検出部及び前記制御部を介して前記第１及び第２スイッチ部に至る信号経路中に、ローパスフィルタが介設されていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヘッドランプ制御回路。

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