JP5576892B2 - Ｌｅｄ点灯および断線検出制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、灯火の点灯および断線検出制御装置に関し、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）である灯火の点灯および断線検出制御装置に関する。

車両に装備される灯火（フロントライト、方向指示器、ストップランプなど）が断線し、点灯しなくなった場合、夜間での運転者の運転を妨げたり、車両の周囲に対して当該車両の方向転換や停車の意思を示せなくなったりする。そのため、従来から車両のライトの断線を検知する技術が知られている。たとえば、特許文献１では、制御ユニットに接続された各ランプの点灯時の電圧を検出し、各ランプの抵抗値の違いに基づいていずれかのランプが断線しているかどうかを検出している。

また、最近では、車両や施設に備えられる灯火には、その光源として使用電力の小さいＬＥＤを用いることが多い。
例えば、特許文献２では、ＬＥＤを点灯させることなくその断線を検出することを目的として、ＬＥＤの断線検出装置が開示されている。この断線検出装置は、ＬＥＤを点灯させない程度のパルス幅のパルス信号をＬＥＤに供給し、パルス信号がＬＥＤに供給された際にＬＥＤの断線の有無を検出する。

また、特許文献３では、発光素子の断線を簡素な構成により安定的に検出することを目的として、断線検出装置が開示されている。この断線検出装置は、直列接続される第１及び第２の抵抗素子と、直列接続されかつ一端が車両側からの信号入力端子に接続され、他端がＮＰＮ型トランジスタのコレクタと接続される第３及び第４の抵抗素子と、第３及び第４の抵抗素子との交点にベースが接続され、信号入力端子にエミッタが接続されるＰＮＰ型トランジスタと、ＰＮＰ型トランジスタのコレクタにアノードが接続されるダイオードと、一端がダイオードのカソードと接続され、他端が接地端子と接続される第５の抵抗素子と、一端がダイオードのカソードと接続され、他端が接地端子と接続される容量素子とを備える。

また、特許文献４では、ＬＣＤ−ＴＶのバックライト光源等に用いられる発光素子の短絡故障や断線故障を確実かつ容易に検出することを目的として、発光素子駆動装置が開示されている。この発光素子駆動装置は、直列接続された発光素子列と駆動回路との各接続点の電圧をモニタ電圧とし、各モニタ電圧の中で最大のモニタ電圧を検出する最大検出部と最小のモニタ電圧を検出する最小検出部のそれぞれの出力の差分電圧を所定の基準電圧と比較し、その比較結果に基づいて発光素子の短絡または断線を検出する。

また、特許文献５では、ターンランプのＬＥＤの故障を識別することを目的として、光源ユニット群点灯装置が開示されている。この光源ユニット群点灯装置は、全てのＬＥＤユニットが非断線状態の場合には、断続的に入力される点灯指示信号に応答して全てのＬＥＤユニットを点灯させ、少なくとも１個のＬＥＤユニットが断線状態の場合には、断続的に入力される点灯指示信号に対して、１発目の点灯指示信号の入力時に断線していない異なるＬＥＤユニットを一定時間点灯させた後に消灯し、次いで２発目以降の点灯指示信号の入力時には全てのＬＥＤユニットを消灯状態に維持させる。

しかし、よりユーザに意識させることなくＬＥＤの断線検出を行うことが求められている。

特開平８−３３２８９７号公報 特開２０１０−１０５５９０号公報 特開２０１１−９８６２０号公報 特開２０１０−２８７６０１号公報 特開２００８−１６８７０６号公報

本発明は、複数のＬＥＤから構成される車両などの灯火を制御する装置において、その複数のＬＥＤの点灯を制御するとともに、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを、運転者が乗車時などにおいてＬＥＤを点灯させなくても検出することができるＬＥＤ点灯および断線検出制御装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、複数のＬＥＤの点灯を制御し、ＬＥＤの断線を検出する制御装置であって、一以上の直列に接続されたＬＥＤと、そのＬＥＤに直列接続された抵抗素子とからそれぞれが構成され、グラウンドに接続されるとともに、互いに並列接続される複数のＬＥＤ列と、その複数のＬＥＤ列と電源との間に介在する第一スイッチング回路と、複数のＬＥＤ列と電源との間に介在する第二スイッチング回路と、第一スイッチング回路に一端を、複数のＬＥＤ列に他端を接続したコンデンサと、コンデンサの他端と一端を接続した電圧検出回路と、第一スイッチング回路と第二スイッチング回路の導通状態の切り替えを制御し、電圧検出回路からの電圧値を読み込む制御回路と、を備え、ＬＥＤに直列接続された抵抗素子のそれぞれは、互いに異なる抵抗値を有し、制御回路は、第一スイッチング回路を切断状態にして、ＬＥＤが点灯する電圧を供給するように第二スイッチング回路を導通させることによりＬＥＤを点灯し、第二スイッチング回路を切断状態にして、ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路を導通させることにより電圧検出回路から読み込んだ電圧値に基づいてＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線したＬＥＤ列を特定する、制御装置が提供される。
これによれば、複数のＬＥＤの点灯を制御するとともに、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを、ＬＥＤを点灯させなくても検出することができる。

さらに、制御回路は、ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路を導通させた後、切断するまでの期間であって、切断する直前に電圧検出回路からの電圧値を読み込むことを特徴としてもよい。
これによれば、高い精度で断線したＬＥＤ列を特定することができる。

さらに、制御装置は、電圧検出回路から読み込んだ電圧値と、抵抗素子の抵抗値に基づき予め求められた電圧閾値とを比較することにより、ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線した前記ＬＥＤ列を特定することを特徴としてもよい。
これによれば、予め理論的に求められた電圧閾値と比較することにより、正確かつ迅速に断線の有無を検出し、断線したＬＥＤを特定することができる。

さらに、制御装置は、電圧検出回路から読み込んだ電圧値に変化があったことにより、ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出することを特徴としてもよい。
これによれば、簡便な方法で断線の有無を検出することができる。

さらに、制御装置は、第一スイッチング回路を切断状態にして、かつ第二スイッチング回路をＬＥＤが点灯する電圧を断続的に供給するように導通と切断を繰り返し、矩形波パルス電圧を供給する期間であって、その矩形波パルス電圧が０である期間に、第二スイッチング回路を切断状態にして、かつＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路を導通させることを特徴としてもよい。
これによれば、ＬＥＤを断続的に点灯させる場合や、ＬＥＤを人間があたかも継続的に点灯していると認識できる程度のデューティ比で点灯させている場合であっても、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを特定することができる。

さらに、一の灯火がＬＥＤ列を複数備える場合であって、制御回路は、一の灯火の複数のＬＥＤ列の内の一のＬＥＤ列の断線を検出した場合、一の灯火の他のＬＥＤ列を構成するＬＥＤの輝度を上げることを特徴としてもよい。
これによれば、たとえ１つのＬＥＤが断線して輝度を失っても、修理までの間暫定的にそのＬＥＤを含む灯火全体では輝度を維持することが可能となる。

さらに、上記のＬＥＤが車両に備えられることを特徴とする上記の制御装置を特徴としてもよい。
これによれば、複数のＬＥＤから構成される車両の灯火を制御する装置において、その複数のＬＥＤの点灯を制御するとともに、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを、運転者が乗車時などにおいてＬＥＤを点灯させなくても検出することができるＬＥＤ点灯および断線検出制御装置を提供できる。

以上説明したように、複数のＬＥＤの点灯を制御するとともに、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを、ＬＥＤを点灯させなくても検出することができるＬＥＤ点灯および断線検出制御装置を提供することができる。

本発明に係る第一実施例における制御装置の、車両の方向指示器へ適用した場合の回路図。 本発明に係る第一実施例における、車両の方向指示器の灯火における、複数並列に設けられたＬＥＤを制御する制御装置を示す回路図。 本発明に係る第一実施例における、通常時の方向指示器に対するパルス信号とスイッチング素子のタイミングを示す説明図。 本発明に係る第一実施例の、方向指示器に対する回路における通常時の動作の説明図。 本発明に係る第一実施例における、断線がない場合の、断線検出時の方向指示器に対するパルス信号とスイッチング素子のタイミングを示す図と、Ｖｉｎ電圧と読み込むタイミングを示す図。 本発明に係る第一実施例における、断線がない場合の、方向指示器に対する回路における断線検出時の動作の説明図。 本発明に係る第一実施例における、断線が一部にある場合の、断線検出時の方向指示器に対するパルス信号とスイッチング素子のタイミングを示す図と、Ｖｉｎ電圧と読み込むタイミングを示す図。 本発明に係る第一実施例における、断線が一部にある場合の、方向指示器に対する回路における断線検出時の動作の説明図。 本発明に係る第一実施例における、断線が一部にある場合の、電圧判定を示す説明図。 本発明に係る第一実施例の変形例における制御装置の、車両の方向指示器への適用した場合の回路図。

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１は、本実施例における制御装置１を、車両の方向指示器へ適用した場合の回路図を示す。制御装置１は、車両の右前、右後、左前、左後の４か所に備えられた方向指示器毎に対応して備えられている。本図においては、右前の方向指示器に対応した制御装置１が記載されているが、他の右後、左前、左後の方向指示器に対応して同じ制御装置１が配置されている。制御装置１のスイッチング素子やコンデンサ、電圧検出回路３、制御回路４などは、通常車両の電子制御装置（ＥＣＵ）などに設けられる。

なお、本図では、右前の方向指示器に対して１つの制御装置１が対応しており、右前の方向指示器において、並列に複数のＬＥＤが設けられているが、これに限定されない。例えば、図７に示す変形例では、１つの制御装置１が、右前の主ＬＥＤ１、右後の主ＬＥＤ２、右従ＬＥＤ１、および右従ＬＥＤ２と、異なる位置に配置された複数の方向指示器のＬＥＤを並列に設けてもよい。なお、主ＬＥＤとは、車両の前後に設けられたメインの方向指示器の灯火をいい、従ＬＥＤとは、メインの方向指示器以外の、例えば、サイドミラーや車体側面などに設けられた灯火を言う。

図２は、車両の方向指示器の灯火における、複数並列に設けられたＬＥＤを制御する制御装置１を示す回路図である。制御装置１は、複数のＬＥＤの点灯を制御し、ＬＥＤの断線を検出する制御装置である。制御装置１は、ＥＣＵに配置される部分と方向指示器の灯火に配置される部分に大別され、両者はＰｏｕｔで接続される。制御装置１の内ＥＣＵに配置される部分は、電源２、電圧検出回路３、制御回路４（マイクロコントローラ）、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ４、および、コンデンサＣ１を有する。また、方向指示器の灯火に配置される部分は、抵抗素子５とＬＥＤが直列接続されたＬＥＤ列が４列互いに並列接続されるように構成されている。ＬＥＤ列が４列であることに限定されないことは言うまでもない。

なお、各ＬＥＤ列には１つのＬＥＤしか記載していないが、これに限定されず、複数のＬＥＤが直列に配置されてもよい。複数のＬＥＤが直列に配置される場合、電流方向における上流側のＬＥＤのカソードと下流側のＬＥＤのアノードとが接続される。ＬＥＤ列内の最も上流側のＬＥＤのアノードは抵抗素子５に接続され、最も下流側のＬＥＤのカソードは、グランウドに接地される。

各ＬＥＤ列内の抵抗素子５のもう一方の端子は、共通接続され、電源側となるＰｏｕｔに接続される。但し、本実施例では、抵抗素子５は直列に複数接続されたＬＥＤの電流方向上流側にあるが、下流側にあってもよく、その場合、抵抗素子５の一方の端子には複数接続されたＬＥＤの内最下流のＬＥＤのカソードに接続され、抵抗素子５のもう一方の端子は、接地される。これらの抵抗素子５は、それぞれ互いに異なる抵抗値を有する。

制御回路４は、マイクロコントローラの内部に集積回路の一部として構成される。制御回路４の端子であるＬｔｒ２とＬｔｒ４は、それぞれ、第一スイッチング回路６と第二スイッチング回路７に接続され、第一スイッチング回路６と第二スイッチング回路７の導通状態の切り替えを制御する。

第一スイッチング回路６と第二スイッチング回路７の内部回路は、２つのトランジスタであるスイッチング素子から構成され、同じ回路構成を有する。第一スイッチング回路６を例に説明すれば、制御回路４のＬｔｒ２は、スイッチング素子ＴＲ２のベースに接続され、スイッチング素子ＴＲ２の導通状態の切り替えを制御する。なお、スイッチング素子はトランジスタに限定されず、その場合もＬｔｒ２は、スイッチング素子のスイッチングを制御するラインとして機能する。

スイッチング素子ＴＲ２のエミッタは接地され、コレクタはもう一方のスイッチング素子ＴＲ１のベースに接続される。また、スイッチング素子ＴＲ１のコレクタは、電源２に接続され、エミッタは負荷側に接続される。そうすると、制御回路４のＬｔｒ２がＯＮになるとスイッチング素子ＴＲ２が導通し、スイッチング素子ＴＲ２が導通するとスイッチング素子ＴＲ１も同様に導通する。その結果、第一スイッチング回路６全体として導通状態となり、電源２から負荷側へ電圧をかけることができる状態となり、負荷側のＰｏｕｔに即ちＬＥＤ列に電圧を供給する。第二スイッチング回路７も同じ構成であり、同様の動作を示す。従って、第一スイッチング回路６および第二スイッチング回路７は、方向指示器の灯火を構成する複数のＬＥＤ列と電源との間に介在する。

第二スイッチング回路７の負荷側の端子は直接Ｐｏｕｔに接続されるが、第一スイッチング回路６の負荷側の端子は、コンデンサＣ１を介して、Ｐｏｕｔに接続される。換言すれば、コンデンサＣ１の一端は第一スイッチング回路６の負荷側の端子に、他端はＰｏｕｔ即ち複数のＬＥＤ列に接続される。なお、コンデンサＣ１のコンデンサ容量は、任意で選択可能であり、積層セラミックコンデンサや電解コンデンサなどいずれであっても問わない。

また、制御回路４の端子の一つであるＶｉｎは、電圧検出回路３に接続され、コンデンサＣ１が放電する電圧を検出し、その電圧値を読み込む。また、制御回路４は、Ｖｉｎから電圧を読み込むタイミングを制御する。電圧検出回路３は、一方の端子をコンデンサＣ１と、他方の端子を制御回路４のＶｉｎに接続される。電圧検出回路３は、２つの抵抗素子とツェナーダイオードからなり、一の抵抗素子とツェナーダイオードは接地され、他の抵抗素子の一方の端子はコンデンサＣ１側に、他方の端子は一の抵抗素子およびツェナーダイオードの他端と共通接続され、Ｖｉｎに接続される。なお、抵抗素子の抵抗値は、任意で選択可能である。

図３Ａと図３Ｂを参照し、通常時即ち方向指示器の灯火を点灯させる場合における、方向指示器に対するパルス信号とスイッチング素子のタイミングと、動作を説明する。なお、通常時においては、Ｌｔｒ２は常にＯＦＦ状態、即ち第一スイッチング回路６は切断状態である。運転手が方向指示器を操作した場合、制御回路４は、Ｌｔｒ４をＯＮにしてスイッチング素子ＴＲ４を導通させる。そうすると、スイッチング素子ＴＲ３も導通するので、電圧が電源２からＰｏｕｔへ供給され、電流が方向指示器の灯火に流れる。即ち、制御回路４は、第二スイッチング回路７を導通させることにより、通常時の方向指示器の灯火を構成するＬＥＤを点灯させる。

制御回路４は、方向指示器のフラッシュ周期でＯＮとＯＦＦを交互にして電圧を供給する。この場合のＯＮ時のパルス幅は、方向指示器の灯火として点灯する必要があるから、人間の目により十分に認識できる程度のパルス幅を有する。

Ｐｏｕｔにフラッシュ周期の点灯用の電圧がかけられると、それぞれのＬＥＤ列に電流が流れ（図３Ｂ中の点線の矢印で示す）、各列内のＬＥＤを点灯させる。従って、Ｌｔｒ４のＯＮ／ＯＦＦに同期して、灯火を構成する各ＬＥＤもＯＮ／ＯＦＦが繰り返される。なお、抵抗素子５の抵抗値Ｘ１〜Ｘ４はそれぞれ異なる値を有するが、各ＬＥＤ列の間でＬＥＤの輝度に差が生じないように、抵抗値の差は十分に小さいものにする。

次に、図４Ａと図４Ｂを参照し、断線検出時における、方向指示器に対するパルス信号とスイッチング素子のタイミングと、動作を説明する。なお、本図においては、すべてのＬＥＤが断線していない場合を説明する。なお、断線検出時においては、Ｌｔｒ４は常にＯＦＦ状態、即ち第二スイッチング回路７は切断状態である。

制御回路４は、断線検出用の電圧を生成するため、Ｌｔｒ２をＯＮにしてスイッチング素子ＴＲ２を導通させる。断線検出用の電圧とは、ＬＥＤが点灯しないほど短いパルス幅を有する矩形波パルス電圧を言う。厳密には、短いパルス幅であってもＬＥＤは点灯するので、本明細書では、「ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧」の「点灯」とは、人間の目により認識できる程度の点灯をいう。従って、「ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧」とは、ＬＥＤが点灯したとは人間の目には認識できない程度のパルス幅を有する矩形波パルス電圧である。従って、制御回路４がＬｔｒ２をＯＮにしてスイッチング素子ＴＲ２を導通させる時間は、上記パルス幅の時間である。

制御回路４は、上記パルス幅の時間だけスイッチング素子ＴＲ２を導通させると、上記パルス幅の時間だけスイッチング素子ＴＲ１も導通し、同様に、上記パルス幅の時間だけ電圧が電源２からＰｏｕｔへ供給される。即ち、制御回路４は、ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路６を導通させることにより断線検出を行う。

図４Ａに示すように、制御回路４は、ＬＥＤが点灯したとは人間の目には認識できない程度のパルス幅を有する矩形波パルス電圧である断線検出用の電圧が電源２からＰｏｕｔに出力されるように、Ｌｔｒ２をＯＮにする。そうすると、Ｌｔｒ２がＯＮになった時にコンデンサＣ１に電圧が供給される。一方、コンデンサＣ１は、電圧の供給と同時に放電を始める。

コンデンサＣ１の放電による電流は、各ＬＥＤ列に流れる（図４Ｂ中の点線の矢印で示す）。すべてのＬＥＤが断線していない場合、各ＬＥＤ列は接地されているので、コンデンサＣ１の放電は短い時間で終了し、コンデンサＣ１の荷電は０となる。そのタイミングで電圧検出回路３を通して電圧を検出すると、制御回路４はＶｉｎを０として読み込む。制御回路４がＶｉｎを電圧検出回路３から読み込むタイミング、即ち第一スイッチング回路６を導通させた以降所定の時間（図中のＴ）は、矩形波パルス幅との関係で決められる。

この所定の時間は、ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路６を導通させた後であって、第一スイッチング回路６を切断するより前の期間である。また、所定の時間は、図４Ａに示すように、すべてのＬＥＤが断線していない場合には、読み込んだ時にＶｉｎが０となるように定めることが好ましいが、これに限定されない。なお、第一スイッチング回路６を導通させた直後、電圧値は急激に降下するので、検出電圧値は不安定となる。従って、制御回路４は、第一スイッチング回路６を切断する直前に電圧検出回路３からの電圧値を読み込む方が、検出する電圧値が安定しており、好ましい。これによれば、高い精度で断線したＬＥＤ列を特定することができる。

抵抗素子５の抵抗値Ｘ１〜Ｘ４はそれぞれ異なる値を有するので、コンデンサＣ１が放電し終わるまでの時間は、断線が生じたＬＥＤと同じＬＥＤ列内にある抵抗素子５の抵抗値に応じて長くなる。即ち、ＬＥＤの断線有無の状況に応じて、コンデンサＣ１からの放電状態が変化する。そうすると、制御回路４は、電圧検出回路３から読み込んだ電圧値Ｖｉｎに基づいてＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線したＬＥＤ列を特定することができる。これによれば、複数のＬＥＤの点灯を制御するとともに、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを、ＬＥＤを点灯させなくても検出することができる。

なお、図４Ａでは、制御回路４は、Ｖｉｎを２回読み込む例が記載されている。何回Ｖｉｎを読み込むかは任意であり、複数回数読み込み、Ｖｉｎ電圧の平均値により断線を検出してもよい。

図５Ａと図５Ｂを参照し、断線したＬＥＤ列を特定する方法をより詳細に説明する。本図は、抵抗値Ｘ１を有する抵抗素子５を備えるＬＥＤ列内のＬＥＤ１が断線した場合を示す。また、抵抗値は、Ｘ１＞Ｘ２＞Ｘ３＞４の関係があり、Ｘ１はこの中で最も大きな抵抗値を有する。なお、図４Ａや図４Ｂと重複する説明は省略する。

制御回路４は、ＬＥＤの断線を検出するために、Ｌｔｒ４により第二スイッチング回路７を切断状態にして、Ｌｔｒ２により第一スイッチング回路６を制御して断線検出用の電圧を供給する。即ち、制御回路４は、ＬＥＤが点灯したとは人間の目には認識できない程度のパルス幅を有する矩形波パルス電圧である断線検出用の電圧を電源２からコンデンサＣ１に出力する。そうすると、コンデンサＣ１は、電圧が供給されるとともに放電を始める。

コンデンサＣ１の放電による電流は、ＬＥＤ１を含むＬＥＤ列以外のＬＥＤ列に流れる（図５Ｂ中の点線の矢印で示す）。すべてのＬＥＤが断線していない場合コンデンサＣ１の放電は短い時間で終了したが、抵抗値の最も大きい抵抗値Ｘ１を有する抵抗素子５を含むＬＥＤ列で断線が生じると、断線がない場合には流れていた電流が流れないために、コンデンサＣ１が放電し終わってＶｉｎが０になるまでに比較的時間を要するようになる。そこで、所定の時間（Ｔ）でＶｉｎを読み込むと、すべてのＬＥＤが断線してない時のＶｉｎより大きな値のＶｉｎを読み込むこととなる。

Ｘ１の抵抗値は、他の抵抗素子の抵抗値に比べて最も大きいので、ＬＥＤ１が断線した場合はすべてが断線していない場合に比べて放電時間が長くなるものの、他の抵抗値を有する抵抗素子と同じＬＥＤ列内のＬＥＤが断線した場合に比べれば、その長くなる程度は最も小さい。コンデンサＣ１の放電に要する時間は、２番目に抵抗値の大きいＸ２を有する抵抗素子５を含むＬＥＤ列のＬＥＤが断線した場合、３番目に抵抗値の大きいＸ３を有する抵抗素子５を含むＬＥＤ列のＬＥＤが断線した場合、最も小さい抵抗値Ｘ４を有する抵抗素子５を含むＬＥＤ列のＬＥＤが断線した場合、の順に、徐々に長くなっていく。

そうすると、制御回路４が所定の時間（Ｔ）でＶｉｎを読み込むと、ＬＥＤ１が断線した場合検出される電圧Ｖｉｎは、Ｖ３＞Ｖｉｎ＞Ｖ４の関係を有する。ここで、Ｖ４とは、すべてのＬＥＤが断線していない場合における、すべての抵抗素子５の抵抗値とコンデンサＣ１から定められる時定数に基づき予め求められる電圧閾値である。また、Ｖ３とは、Ｘ１の抵抗値を有する抵抗素子を有するＬＥＤ列内のＬＥＤ１のみが断線した場合における、Ｘ１の抵抗値を有する抵抗素子以外の抵抗値とコンデンサＣ１から定められる時定数に基づき予め求められる電圧閾値である。また、Ｖ２、Ｖ１も同様に、それぞれＸ２、Ｘ３の抵抗値に基づき予め求められる電圧閾値である。

同様に、図６が示すように、抵抗値が２番目に大きいＸ２を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線した場合のＶｉｎは、Ｖ２＞Ｖｉｎ＞Ｖ３の関係、抵抗値が３番目に大きいＸ３を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線した場合のＶｉｎは、Ｖ１＞Ｖｉｎ＞Ｖ２の関係、最も抵抗値が小さいＸ４を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線した場合のＶｉｎは、Ｖ０＞Ｖｉｎ＞Ｖ１の関係を有することになる。なお、すべてのＬＥＤが断線していない場合は、Ｖ４＞Ｖｉｎ≧０となる。

従って、制御回路４は、Ｖｉｎを読み込んだ時に、Ｖ４＞Ｖｉｎ≧０ならばすべて正常であり、Ｖ３＞Ｖｉｎ＞Ｖ４ならばＸ１の抵抗値の抵抗素子を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線したと判断し、Ｖ２＞Ｖｉｎ＞Ｖ３ならばＸ２の抵抗値の抵抗素子を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線したと判断し、Ｖ１＞Ｖｉｎ＞Ｖ２ならばＸ３の抵抗値の抵抗素子を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線したと判断し、Ｖ０＞Ｖｉｎ＞Ｖ１ならばＸ４の抵抗値の抵抗素子を有するＬＥＤ列内のＬＥＤが断線したと判断することができる。

図６に示すように、さらに、Ｔより短い所定の時間Ｔ０のタイミングで読み込んだＶｉｎ電圧が０（Ｖｉｎ＝０）の場合、Ｐｏｕｔから各抵抗５までの間の配線のどこかが地絡したと判断できる。地絡したと判断する場合には、制御装置１は、Ｌｔｒ２やＬｔｒ４の出力を停止し、警告を出してもよい。これによれば、高価なハイサイドドライバを持ちいなくとも、ハイサイドドライバの過電流検知機能と同等の機能を有することができる。また、Ｔ０やＴにかかわらず常にＶｉｎ＞Ｖ０ならば、全負荷がオープン状態となっているか、Ｐｏｕｔから各抵抗５までの間の配線のどこかが天絡している（誤って電源に接続してしまっている）と判断することもできる。

従って、制御装置４は、電圧検出回路３から読み込んだ電圧値と、抵抗素子５の抵抗値に基づき予め求められた電圧閾値とを比較することにより、ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線したＬＥＤ列を特定することができる。これによれば、予め理論的に求められた電圧閾値と比較することにより、正確かつ迅速に断線の有無を検出し、断線したＬＥＤを特定することができる。

また、制御回路４は、どのＬＥＤかは特定しないまでも、電圧検出回路３から読み込んだ電圧値に変化があったことにより、ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出する。これによれば、簡便な方法で断線の有無を検出することができる。

また、上記では、灯火の通常点灯時と断線検出時を分けて行う場合を説明したが、通常点灯時の合間に断線検出を行うことも可能である。即ち、制御装置４は、第一スイッチング回路６を切断状態にして、かつ第二スイッチング回路７をＬＥＤが点灯する電圧を断続的に供給するように導通と切断を繰り返し、矩形波パルス電圧を供給する期間であって、その矩形波パルス電圧が０である期間に、第二スイッチング回路７を切断状態にして、かつＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように第一スイッチング回路６を導通させてもよい。

これによれば、ＬＥＤを断続的に点灯させる場合や、ＬＥＤを人間があたかも継続的に点灯していると認識できる程度の出力デューティ比で点灯させている場合であっても、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを特定することができる。これによれば、ＬＥＤを断続的に点灯させる場合や、ＬＥＤを人間があたかも継続的に点灯していると認識できる程度の出力デューティ比で点灯させている場合であっても、ＬＥＤの断線の有無を検出し、どのＬＥＤが断線したのかを特定することができる。

また、キーレスエントリーシステムにてドアの施錠または開錠が完了したことを示すために左右両方の方向指示器を点灯させることがある（以下、アンサーバックと呼ぶ）。このアンサーバックを実行している際に断線検出を行ってもよい。

また、一の灯火がＬＥＤ列を複数備える場合、制御装置１は、その灯火の複数のＬＥＤ列の内の一のＬＥＤ列の断線を検出した場合、ＬＥＤの出力デューティ比を変化させることにより、その灯火内の他のＬＥＤ列を構成するＬＥＤの輝度を上げてもよい。これによれば、たとえ１つのＬＥＤが断線して輝度を失っても、修理までの間暫定的にそのＬＥＤを含む灯火全体では輝度を維持することが可能となる。
また、制御装置１は、ＬＥＤの断線等による故障状態を検知し、故障情報を電子制御装置等の記憶装置に記憶させることができる。また、電子制御装置の通信機能を使用して、故障状態を他のユニットへ送信することも可能である。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。即ち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に関し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、実施例は車両に対する制御装置であったが、これに限定されるものではなく、船舶などの他の乗り物や、家屋などの施設などにおいても適用可能である。

１ 制御装置
２ 電源
３ 電圧検出回路
４ 制御回路
５ 抵抗素子
６ 第一スイッチング回路
７ 第二スイッチング回路
Ｘ１、Ｘ２、・・・Ｘｎ 抵抗値
ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４ スイッチング素子
Ｃ１ コンデンサ
ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、・・・ＬＥＤｎ ＬＥＤ

Claims (7)

1. 複数のＬＥＤの点灯を制御し、前記ＬＥＤの断線を検出する制御装置であって、
   一以上の直列に接続されたＬＥＤと、該ＬＥＤに直列接続された抵抗素子とからそれぞれが構成され、グラウンドに接続されるとともに、互いに並列接続される複数のＬＥＤ列と、
   前記複数のＬＥＤ列と電源との間に介在する第一スイッチング回路と、
   前記複数のＬＥＤ列と電源との間に介在する第二スイッチング回路と、
   前記第一スイッチング回路に一端を、前記複数のＬＥＤ列に他端を接続したコンデンサと、
   前記コンデンサの前記他端と一端を接続した電圧検出回路と、
   前記第一スイッチング回路と前記第二スイッチング回路の導通状態の切り替えを制御し、前記電圧検出回路からの電圧値を読み込む制御回路と、
   を備え、
   前記ＬＥＤに直列接続された前記抵抗素子のそれぞれは、互いに異なる抵抗値を有し、
   前記制御回路は、
   前記第一スイッチング回路を切断状態にして、前記ＬＥＤが点灯する電圧を供給するように前記第二スイッチング回路を導通させることにより前記ＬＥＤを点灯し、
   前記第二スイッチング回路を切断状態にして、前記ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように前記第一スイッチング回路を導通させることにより前記電圧検出回路から読み込んだ前記電圧値に基づいて前記ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線した前記ＬＥＤ列を特定する、
   制御装置。
2. 前記制御回路は、前記ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように前記第一スイッチング回路を導通させた後、切断するまでの期間であって、切断する直前に前記電圧検出回路からの電圧値を読み込むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記電圧検出回路から読み込んだ電圧値と、前記抵抗素子の抵抗値に基づき予め求められた電圧閾値とを比較することにより、前記ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出し、断線した前記ＬＥＤ列を特定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記電圧検出回路から読み込んだ電圧値に変化があったことにより、前記ＬＥＤ列内のＬＥＤの断線の有無を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
5. 前記制御装置は、
   前記第一スイッチング回路を切断状態にして、かつ前記第二スイッチング回路を前記ＬＥＤが点灯する電圧を断続的に供給するように導通と切断を繰り返し、矩形波パルス電圧を供給する期間であって、該矩形波パルス電圧が０である期間に、前記第二スイッチング回路を切断状態にして、かつ前記ＬＥＤが点灯しないパルス幅を有する矩形波パルス電圧を供給するように前記第一スイッチング回路を導通させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置。
6. 一の灯火が前記ＬＥＤ列を複数備える場合であって、
   前記制御回路は、前記一の灯火の複数の前記ＬＥＤ列の内の一のＬＥＤ列の断線を検出した場合、前記一の灯火の他のＬＥＤ列を構成するＬＥＤの輝度を上げることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の制御装置。
7. 前記ＬＥＤが車両に備えられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御装置。