JP6249555B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は車両用灯具に関する。

特開２００４−９８２５号公報

上記特許文献１には、半導体発光素子を用いた車両用灯具として、発光素子の断線が発生したランプへの電力供給を停止させたり、他のランプの発光素子を短い周期で点滅させる技術が開示されている。

ところで特許文献１のように、ターンシグナルランプとして用いる灯具として、発光素子群と並列にダミー負荷回路等の電力消費手段を設けているものがある。これは例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を用いる構成の場合に、従前の白熱電球を用いる場合と消費電力を同等とすることで、車両側に対する車両用灯具の互換性を維持するためである。このようにすれば半導体発光素子の車両用灯具を車体に装着する場合に車両側の制御系・給電系の設計変更を不要とできる。

この特許文献１の技術では、あるランプ内での発光素子の断線が検出された場合、そのランプは、電力入力経路のスイッチをオフとし、発光素子全体及びダミー負荷回路への給電を停止している。このため断線が生じていない発光素子部分があったとしても、その部分の発光も停止されてしまう。
ランプに電力を供給する車体側の制御部では、ランプ側で電力入力が停止されることによる電流低下によって、断線状態を検知することができる。この場合に、他のランプの点滅周期を早めることで、ドライバー（運転者）に断線を告知することも記載されている。その意味で、断線が生じたランプにおいて電力入力を停止することは、車体側に断線状況を検出可能とするためでもある。
ところが断線が生じた発光素子全体への給電を停止することは、その断線が生じたランプ内における断線が生じていない発光素子も消灯されてしまうことになる。

そこで本発明は、一部に断線が生じた場合でも、発光可能な部位は発光駆動させ、発光動作をなるべく維持する一方、外部（車両側）の制御システムに断線が認識できるようにもする手法を提案する。

本発明に係る車両用灯具は、ｎを２以上の整数としたときに、それぞれが１又は複数の半導体発光素子を有して構成され、互いに並列関係に接続される第１〜第ｎの発光素子部と、第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、各々が対応する発光素子部に対して直列接続される第１〜第ｎの定電流回路と、前記複数の発光素子部と並列に接続される電力消費部と、前記電力消費部と直列接続され、前記電力消費部への電流供給をオン／オフする電力消費用スイッチ部と、前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、対応する発光素子部についての断線検出を行う第１〜第ｎの断線検出部と、前記第１〜第ｎの断線検出部のいずれかによって断線が検出された場合に、前記電力消費用スイッチ部をオフに制御するスイッチ制御部と、を備えている。
第１〜第ｎの発光素子部のいずれかで断線があっても、発光素子部に対する電力供給を停止しないことで、断線していない発光素子部は通常に機能する。そして発光素子部と並列接続されている電力消費部への電流供給をオフすることで電流量を低下させる。

そして電圧制御回路により駆動電流供給が行われる駆動電力供給ラインに対して、前記電力消費部と前記電力消費用スイッチ部の直列接続、及び前記第１〜第ｎの発光素子部と前記第１〜第ｎの定電流回路の複数の直列接続が、各々、並列に接続され、前記第１〜第ｎの発光素子部のうちで断線が検出されない発光素子部は定電流で発光動作を維持するように構成されている。
これにより電力消費用スイッチ部による、電力消費部のみに対する電流オン／オフが行われる。
また、前記第１〜第ｎの発光素子部は、それぞれが車両用のターンシグナルランプとして点滅発光を行うものとされ、前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれのカソードには前記定電流回路が接続され、前記第１〜第ｎの断線検出部は、一端が対応する発光素子部の前記カソード側に接続され他端がグランドに接続されたコンデンサを備え、前記コンデンサの一端の電圧値がほぼグランドレベルとなることで断線を示す信号を生成する構成とされていることが考えられる。

本発明に係る車両用灯具は、ｎを２以上の整数としたときに、それぞれが１又は複数の半導体発光素子を有して構成され、互いに並列関係に接続される第１〜第ｎの発光素子部と、前記複数の発光素子部と並列に接続される電力消費部と、前記電力消費部への電流供給をオン／オフする電力消費用スイッチ部と、前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、対応する発光素子部についての断線検出を行う第１〜第ｎの断線検出部と、前記第１〜第ｎの発光素子部への駆動電力供給ラインの電圧が低電圧状態になっているか否かを監視する低電圧監視部と、前記第１〜第ｎの断線検出部のいずれかによって断線が検出された場合に、前記電力消費用スイッチ部をオフに制御し、また前記低電圧監視部によって低電圧状態が検出された場合にも前記電力消費用スイッチ部をオフに制御するスイッチ制御部と、を備える。

また、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれは、複数の半導体発光素子の直列接続で構成されていることが望ましい。
即ち複数の半導体発光素子の直列接続としての発光素子部が複数備えられる。断線が生じた発光素子部は点灯不能となるが、他の発光素子部においては複数の半導体発光素子の直列接続による発光動作が行われる。
また、上記した本発明に係る車両用灯具においては、前記第１〜第ｎの発光素子部は車両用のターンシグナルランプを構成し、車両側制御部から供給されるパルス電圧を受けることで前記第１〜第ｎの発光素子部での点滅発光を行う車両用灯具である。ここで前記車両側制御部が、車両用灯具への出力電流が所定電流値以上の場合に第１周波数のパルス電圧を車両用灯具に供給し、車両用灯具への出力電流が所定電流値未満の場合に前記第１周波数より高い第２周波数のパルス電圧を車両用灯具に供給するものである。ここで前記車両側制御部から供給される入力電流について、前記第１〜第ｎの発光素子部に係るｎ個の発光系統で消費される入力電流の和をＩｄａｌ、電力消費部で消費される入力電流をＩｒ、前記第１〜第ｎの発光素子部によるｎ個の発光系統のうちの１つで断線が生じたときの残りの（ｎ−１）個の発光系統で消費される入力電流の和としての最大値をＩｄｓとした場合に、Ｉｄｓ＜前記所定電流値＜（Ｉｄａｌ＋Ｉｒ）を満たす。
電力消費部を有することで発光動作以外に電力が消費されてしまうが、このため不要な電力消費を低下させるため、点灯時間が短いターンシグナルランプに本発明の車両用灯具の構成が好適となる。そしてこの場合、所定電流値に対して上記式を満たすように消費電流が設定されることで、一部断線時に高速点滅を行う状態となる。

本発明によれば、一部に断線が生じた場合でも、発光可能な部位は発光駆動させ、発光動作をなるべく維持することで、灯具としての機能をできる限り発揮させるという動作を実現できる。その上で、断線時に電力消費部への電流供給をオフとすることで、外部（車両側）の制御システムに断線が認識できるようにもできる。

本発明の実施の形態の車両用灯具のブロック図である。 実施の形態の発光素子部と断線検出部の回路図である。 実施の形態の電力消費用スイッチ部と電力消費部の回路図である。 実施の形態の低電圧監視部とスイッチ制御部の回路図である。

以下、実施の形態の車両用灯具について図１〜図４を参照しながら説明する。実施の形態の車両用灯具１は、ターンシグナルランプとして用いられる例とする。
図１に示すように車両用灯具１は、車両側制御部２と端子１０，１１が接続されている。端子１１は例えばグランド端子である。
車両側制御部２は、ドライバーのターンシグナルランプ点灯操作に応じて、一例として０．７秒周期で２４Ｖのパルス電圧Ｖｐを端子１０に供給する。この端子１０に入力されるパルス電圧Ｖｐは、直接発光駆動電圧として用いられる。

なお車両側制御部２は、出力するパルス電圧Ｖｐの周期を出力電流に応じて変化させるようにしている。例えば出力電流値が所定値以上であれば例えば０．７秒周期のパルス、所定値未満となったら例えば０．３５秒周期のパルスとするなどである。
車両用灯具１は、このパルス電圧Ｖｐに基づく駆動電流で半導体発光素子が発光駆動される構成であるため、例えば０．７秒周期のパルスが供給された場合は、通常の０．７秒周期のターンシグナルランプの点滅が行われる。０．３５秒周期のパルスが供給された場合は、０．３５秒周期の高速点滅が行われる、いわゆるハイフラッシャー状態となる。

本実施の形態の車両用灯具１は、図１に示すように、保護回路１２、電圧制御回路１３、過電圧監視部１４、基準電圧生成部１５、低電圧監視部１６、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、定電流回路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、電力消費用スイッチ２０、電力消費部２１、スイッチ制御部２２を有する。

端子１０からの駆動電力供給ライン３１上には、保護回路１２，電圧制御回路１３が設けられている。
保護回路１２は、逆接保護回路やサージ保護回路により構成される。
電圧制御回路１３は、過電圧が印加された場合に遮断する過電圧保護スイッチと、入力電圧（＝Ｖｐ）を昇圧又は降圧させるＤＣ／ＤＣコンバータの少なくとも一方を含む。
ここでは少なくとも過電圧保護スイッチを有するものとして説明する。過電圧保護スイッチは、通常はオンとされ、パルス電圧Ｖｐを発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに与えるが、過電圧状態となったらオフとされる。
この動作のため、過電圧監視部１４が、端子１０から駆動電力供給ライン３１に供給された電圧が過電圧状態（例えば３６Ｖ以上）となっているか否かを監視し、過電圧状態を検出した際に電圧制御回路１３内の過電圧保護スイッチをオフとする回路構成を採る。
過電圧保護スイッチがオフとされることで、後段の発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃが駆動電力供給ライン３１から切り離され、駆動電流供給が行われなくなる。つまり発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに過大な電圧が印加されることを防止して、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの保護が図られる。

発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、それぞれ図２に示すように半導体発光素子としての６個のＬＥＤの直列接続で構成されている。発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは駆動電力供給ライン３１からみて互いに並列に接続されている。
発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに対しては、それぞれ定電流回路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが設けられている。定電流回路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃによって、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃとしての各ＬＥＤ群は、定電流で発光駆動される。

基準電圧生成部１５は、入力電圧を用いて必要な基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。この基準電圧Ｖｒｅｆは、定電流回路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃにおいて、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに流す電流の定電流制御のための比較基準として用いられる。

低電圧監視部１６は、端子１０に供給されたパルス電圧Ｖｐが低電圧状態（例えば１６Ｖ以下）となっているか否かを監視する。低電圧が検出された場合、低電圧監視部１６は低電圧検出信号Ｓｕを検出ライン３２によりスイッチ制御部２２に供給する。
また発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに対しては、それぞれ断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが設けられている。断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃは、それぞれ対応する発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃにおける断線状態を検出する。断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのいずれか１つでも断線を検出した場合、検出ライン３０により断線検出信号Ｓｄがスイッチ制御部２２に供給される。

駆動電力供給ライン３１上では、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと並列に、電力消費用スイッチ部２０と電力消費部２１が接続されている。
電力消費部２１は、図３に示すように多数のダミー抵抗ｒ群によるダミー負荷回路として構成される。
電力消費用スイッチ部２０は、この電力消費部２１を駆動電力供給ライン３１から切り離して、電力消費部２１への電流供給をオフとすることができるスイッチ回路で構成されている。
電力消費用スイッチ部２０は、スイッチ制御部２２の制御により電流供給のオン／オフを行う。
スイッチ制御部２２は、上述の断線検出信号Ｓｄや、低電圧検出信号Ｓｕに応じて、電力消費用スイッチ部２０をオフ状態にする動作を行う。

ここで以上の図１の構成において、端子１０の入力電流について、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと定電流回路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃで消費される入力電流をＩin1，Ｉin2，Ｉin3、電力消費部２１で消費される入力電流をＩｒとする。
また発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに係る３つの発光系統で消費される入力電流の和（＝Ｉin1＋Ｉin2＋Ｉin3）をＩｄａｌとする。
さらに発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに係る３つの発光系統のうちの１つで断線が生じたときの残りの２つの発光系統で消費される入力電流の和としての最大値をＩｄｓとする。
車両側制御部２は、
・車両用灯具１に対する出力電流が所定の電流値Ｉｃ以上の場合に通常の点滅動作を行うように所定の周波数（第１周波数）のパルス電圧Ｖｐを供給し、
・車両用灯具１に対する出力電流が所定の電流値Ｉｃ未満の場合に通常の点滅より早い点滅動作を行うようにより高い周波数（第２周波数）のパルス電圧Ｖｐを供給する
ように構成されている。
この場合に本実施の形態の車両用灯具１においては、
Ｉｄｓ＜Ｉｃ＜（Ｉｄａｌ＋Ｉｒ）
を満たすように、Ｉin1，Ｉin2，Ｉin3，Ｉｒが設定されている。
但し“Ｉｄｓ”は、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに係る３つの発光系統のうちの１系統で断線が生じたときの残りの２系統で消費される入力電流の和としての最大値を示す。
例えば発光素子部１７Ｂが断線した場合は残りの２系統よる消費電流＝Ｉin1＋Ｉin3、発光素子部１７Ａが断線した場合は残りの２系統による消費電流＝Ｉin2＋Ｉin3、発光素子部１７Ｃが断線した場合は残りの２系統による消費電流＝Ｉin1＋Ｉin2となるが、“Ｉｄｓ”は、「Ｉin1＋Ｉin3」「Ｉin2＋Ｉin3」「Ｉin1＋Ｉin2」のうちの最大値となる。

図２により、断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃの回路構成を説明する。
断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃはそれぞれ同一の回路構成とされている。それぞれ差動アンプＡＰ１、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、コンデンサＣ１〜Ｃ３、ＮＰＮトランジスタＱ１を有する。また各断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃには、所定の電圧Ｖｃｃラインから抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧して生成した比較電圧Ｖｃｐが供給されている。

断線検出部１９Ａで代表して説明する。発光素子部１７ＡのＬＥＤの直列接続におけるカソード側が、抵抗Ｒ１を介して差動アンプＡＰ１の反転入力端に接続されている。またこの反転入力端とグランドの間にコンデンサＣ１が接続されている。差動アンプＡＰ１の非反転入力端には比較電圧Ｖｃｐが抵抗Ｒ５を介して入力される。抵抗Ｒ２は差動アンプＡＰ１の帰還抵抗である。
差動アンプＡＰ１の出力端は、抵抗Ｒ３を介してＮＰＮトランジスタＱ１のベースに接続される。また差動アンプＡＰ１の出力端とグランドの間にコンデンサＣ３が接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１のベース−エミッタ間に抵抗Ｒ４が接続され、エミッタはグランドに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは、出力ライン３０に接続されている。検出ライン３０とグランドの間は検出信号のノイズ除去のためのコンデンサＣ２が挿入されている。

このような断線検出部１９Ａでは、次のように断線検出を行う。
ターンシグナルランプとしての発光動作が行われる場合、発光素子部１７Ａに対しては、パルス電圧Ｖｐが印加され、その電圧印加に応じて発光駆動電流が断続的に流れる。断線がなく、発光駆動電流が正常に断続的な周期で流れる場合は、コンデンサＣ１での充放電により平滑化された電圧が差動アンプＡＰ１の反転入力端に印加される。一方、発光素子部１７ＡでのＬＥＤ直列回路において断線が発生し、電流が流れなくなると、差動アンプＡＰ１の反転入力端の電位が低下することとなる。
つまり断線により差動アンプＡＰ１の反転入力端の電位が比較電圧Ｖｃｐよりも低下した場合、差動アンプＡＰ１の出力電圧が上昇し、ＮＰＮトランジスタＱ１にベース電流が与えられてＮＰＮトランジスタＱ１がオンする。これによって検出ライン３０が、ほぼグランドレベルとなる。
図４で後述するが、検出ライン３０は、通常は所定電位とされている。この検出ライン３０の電位が断線検出信号Ｓｄであり、この電位がほぼグランドレベルとなることが、断線検出を示すこととなる。

ここで図２からわかるように、検出ライン３０は、断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃについて共通となっている。即ち断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９ＣのそれぞれのＮＰＮトランジスタＱ１が接続されている。従って、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃのいずれか１つでも断線が生じた場合、検出ライン３０の電位、つまり断線検出信号Ｓｄはグランドレベルとなる。

続いて図３で電力消費用スイッチ部２０の回路構成を説明する。電力消費用スイッチ部２０は、スイッチ用トランジスタＱ１０，制御用トランジスタＱ１１、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３、コンデンサＣ１０，Ｃ１１を有する。
スイッチ用トランジスタＱ１０は、例えばＰチャネルＦＥＴ（Field Effect Transistor）で構成され、そのソース−ドレインが、駆動電力供給ライン３１と電力消費部２１の間に接続されている。即ちスイッチ用トランジスタＱ１０がオンされることで電力消費部２１に電流が流れ、オフされることで電力消費部２１への電流供給がオフされる。
スイッチ用トランジスタＱ１０のゲート−ソース間にはコンデンサＣ１０と抵抗Ｒ１２が接続され、またスイッチ用トランジスタＱ１０のゲートには抵抗Ｒ１１を介してＮＰＮトランジスタによる制御用トランジスタＱ１１のコレクタが接続されている。
制御用トランジスタＱ１１のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ１５が接続され、ベースは抵抗Ｒ１４，Ｒ１３を介して駆動電力供給ライン３１に接続されている。またベース−グランド間はコンデンサＣ１１が挿入されている。制御用トランジスタＱ１１のエミッタはグランドに接続されている。ここで抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１１の接続点を接続点ＴＡとして示しているが、この接続点ＴＡは次に図４で説明するスイッチ制御部２２と接続されている。

図４でスイッチ制御部２２及び低電圧監視部１６の回路構成を説明する。
低電圧監視部１６は、図４に示すようにカソード側が駆動電力供給ライン３１に接続されたツェナーダイオードＺＤ、コンデンサＣ２０、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１、ＮＰＮトランジスタＱ２０を有する。ツェナーダイオードＺＤのアノードは抵抗Ｒ２０を介してＮＰＮトランジスタＱ２０のベースに接続され、またアノード−グランド間はコンデンサＣ２０が接続されている。抵抗Ｒ２１はＮＰＮトランジスタＱ２０のベース−エミッタ間に接続され、エミッタは接地されている。
この場合、駆動電力供給ライン３１に与えられるパルス電圧Ｖｐが、例えば２４Ｖの正常状態であると、ＮＰＮトランジスタＱ２０はオン状態となるが、ツェナーダイオードＺＤの降伏電圧の選定に応じた所定電圧、例えば１６Ｖ以下となるとＮＰＮトランジスタＱ２０はオフする。ＮＰＮトランジスタＱ２０のオン／オフによって変動する検出ライン３２の電位状態が、低電圧検出信号Ｓｕとなる。

スイッチ制御部２２は、断線対応部２２Ａと低電圧対応部２２Ｂが設けられている。
まず断線対応部２２Ａは、抵抗Ｒ３０〜Ｒ３５、コンデンサＣ３０〜Ｃ３３、ＮＰＮトランジスタＱ３０、Ｑ３１を有する。
所定電位＋Ｂに対して抵抗Ｒ３０，Ｒ３１で分圧された電位が、上述の断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃとの間の検出ライン３０に与えられ、またＮＰＮトランジスタＱ３０のベース電圧となる。ＮＰＮトランジスタＱ３０のベースとグランドの間はコンデンサＣ３０が接続される。ＮＰＮトランジスタＱ３０のエミッタは接地されている。
また所定電位Ｖｃｃとグランド間で抵抗Ｒ３２とコンデンサＣ３１が接続され、その接続点が抵抗Ｒ３３を介してＮＰＮトランジスタＱ３０のコレクタに接続される。
また抵抗Ｒ３２とコンデンサＣ３１の接続点は抵抗Ｒ３４を介してＮＰＮトランジスタＱ３１のベースに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ３０のベースとグランド間は抵抗Ｒ３５、コンデンサＣ３２，Ｃ３３が接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ３０のエミッタは接地され、コレクタは上述した接続点ＴＡ（図３の接続点ＴＡ参照）に接続されている。

スイッチ制御部２２における低電圧対応部２２Ｂは、抵抗Ｒ４０〜Ｒ４３、コンデンサＣ４０〜Ｃ４２、ＮＰＮトランジスタＱ４０を有する。
所定電位Ｖｃｃとグランド間で抵抗Ｒ４１とコンデンサＣ４０が接続され、その接続点が抵抗Ｒ４０を介して検出ライン３２に接続される。
また抵抗Ｒ４１とコンデンサＣ４０の接続点は抵抗Ｒ４２を介してＮＰＮトランジスタＱ４０のベースに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ４０のベースとグランド間は抵抗Ｒ４３、コンデンサＣ４１，Ｃ４２が接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ４０のエミッタは接地され、コレクタは上述した接続点ＴＡ（図３の接続点ＴＡ参照）に接続されている。

以上の構成においてスイッチ制御部２２は、断線が検出された場合と、低電圧状態が検出された場合に、電力消費用スイッチ部２０のスイッチ用トランジスタＱ１０をオフに制御して、電力消費部２１への電流供給をオフとすることになる。以下、この動作を説明する。

まず断線検出信号Ｓｄに応じた動作を述べる。
断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのいずれもが断線を検出していないとき、つまり発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに正常に電流が流れている場合、検出ライン３０の電位は、図４に示した抵抗Ｒ３０，Ｒ３１で分圧された電位となる。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ３０にベース電流が流れてＮＰＮトランジスタＱ３０はオン状態であるため、所定電位Ｖｃｃからの電流が抵抗Ｒ３３→ＮＰＮトランジスタＱ３０→グランドと流れる。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ３１はベース電流が得られずオフ状態となり、接続点ＴＡはグランドから切り離される。
従って図３の電力消費用スイッチ部２０では、制御用トランジスタＱ１１がオンとなり、これによってスイッチ用トランジスタＱ１０はオンとなる。これにより電力消費部２１は駆動電力供給ライン３１に接続され、ダミー抵抗ｒ群に電流が流れることになる。

断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのいずれか１つでも断線が生じた場合、検出ライン３０の電位状態は、ほぼグランドレベルとなる。この場合、図４のスイッチ制御部２２のＮＰＮトランジスタＱ３０がオフとなり、所定電位Ｖｃｃからの電流が抵抗Ｒ３４を介してＮＰＮトランジスタＱ３１のベース電流となるためＮＰＮトランジスタＱ３１はオン状態となる。これによって接続点ＴＡからグランドへの電流経路ができる。
従って図３の電力消費用スイッチ部２０では、制御用トランジスタＱ１１がオフとなり、これによってスイッチ用トランジスタＱ１０はオフとなる。従って電力消費部２１は駆動電力供給ライン３１から切り離され、ダミー抵抗ｒ群への電流がオフとなる。
なおこの場合、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは駆動電力供給ライン３１に接続されたままであるため、断線が生じていない発光素子部では発光動作が維持される。
また、電力消費部２１への電流供給をオフすることで車両用灯具１に流される電流量が低下する。発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの少なくとも１つが断線し、また電力消費部２１が駆動電力供給ライン３１から切り離されることで、車両側制御部２にとっては、車両用灯具１に対する出力電流が所定の電流値Ｉｃ未満となる。このため車両側制御部２は、当該車両用灯具１についての電流低下に応じてパルス電圧Ｖｐの周期を短くする（第２周波数のパルス電圧Ｖｐ出力）。これによって断線が生じていない発光可能な発光素子部での点滅発光は、ハイフラッシャー状態となる。

次に低電圧検出信号Ｓｕに応じた動作を述べる。
パルス電圧Ｖｐが所定電圧以下とはなっていない場合、図４の低電圧監視部１６のＮＰＮトランジスタＱ２０はオンである。従って所定電位Ｖｃｃからの電流が抵抗Ｒ４０→ＮＰＮトランジスタＱ２０→グランドと流れる。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ４０はベース電流が得られずオフ状態となり、接続点ＴＡはグランドから切り離される。
従って図３の電力消費用スイッチ部２０では、制御用トランジスタＱ１１がオンとなり、これによってスイッチ用トランジスタＱ１０はオンとなる。従って電力消費部２１は駆動電力供給ライン３１に接続され、ダミー抵抗ｒ群に電流が流れる。

パルス電圧Ｖｐが所定電圧以下となると、図４の低電圧監視部１６のＮＰＮトランジスタＱ２０はオフとなる。このため所定電位Ｖｃｃからの電流が抵抗Ｒ４２を介してＮＰＮトランジスタＱ４０のベース電流となるためＮＰＮトランジスタＱ４０はオン状態となる。これによって接続点ＴＡからグランドへの電流経路ができる。
従って図３の電力消費用スイッチ部２０では、制御用トランジスタＱ１１がオフとなり、スイッチ用トランジスタＱ１０もオフとなる。これにより電力消費部２１は駆動電力供給ライン３１から切り離され、ダミー抵抗ｒ群への電流がオフとなる。

以上の説明からわかるように本実施の形態では、それぞれが複数のＬＥＤを有して構成され、互いに並列関係に接続される第１〜第３の発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと、これら複数の発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと並列に接続される電力消費部２１と、電力消費部２１への電流供給をオン／オフする電力消費用スイッチ部２０を備える。また第１〜第３の発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃのそれぞれに対応して設けられ、対応する発光素子部についての断線検出を行う第１〜第３の断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃと、断線検出部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃのいずれかによって断線が検出された場合に、電力消費用スイッチ部２０をオフに制御するスイッチ制御部２２とを備える。
これにより、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃのいずれかで断線があっても、電力消費部２１への電流供給が停止されるが、発光素子部に対する電力供給は停止されない。つまり断線していない発光素子部は通常に機能する。例えば発光素子部１７Ａに断線が発生しても、発光素子部１７Ｂ、１７Ｃの発光動作は継続される。従って、一部に断線が生じた場合でも車両用灯具１としての発光機能をできうる限り発揮させることができる。
そのうえで、電力消費部２１への電流供給をオフすることで車両用灯具１に流される電流量が低下する。上述のようにＩｄｓ＜Ｉｃ＜（Ｉｄａｌ＋Ｉｒ）を満たすように、第１〜第３の発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの各系統で消費される電流値Ｉin1、Ｉin2、Ｉin3、及び電力消費部２で消費される電流値Ｉｒが設定されていることで、車両側制御部２（図１参照）は、当該車両用灯具１についての電流低下に応じてパルス電圧Ｖｐの周期を短くする。これによって発光可能な発光素子部での点滅発光はハイフラッシャー状態となる。従ってドライバー等は、断線等による異常等を認識できることになる。つまり本実施の形態は、異常告知機能を発揮させたうえで、できる限り点滅発光を継続できるものとなる。

また電力消費用スイッチ部２０は電力消費部２１と直列接続され、電力消費用スイッチ部２０と電力消費部２１の直列接続が、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと並列に接続されている。これにより電力消費用スイッチ部２１による、電力消費部のみに対する電流オン／オフが行われる構成が具体的に実現される。
また発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃのそれぞれは、複数の半導体発光素子（ＬＥＤ）の直列接続で構成されている。このため断線が生じた発光素子部は点灯不能となるが、他の発光素子部においては複数のＬＥＤの直列接続による十分な光量の発光動作が行われる。

本実施の形態の車両用灯具１はターンシグナルランプとして用いることが望ましい。電力消費部２１を有する構成であることから発光動作以外に電力が消費されてしまうが、点灯時間が短いターンシグナルランプであれば、不要な電力消費が低減されるためである。また、断線時に高速点滅することになるが、これは点滅発光するターンシグナルランプとしての機能も損なわないためである。

また本実施の形態では、スイッチ制御部２２は、低電圧監視部１６によって入力電圧（Ｖｐ）が所定電圧以下となったことが検出された場合に、電力消費用スイッチ部２０をオフに制御する。即ち発光駆動のために供給される電圧（Ｖｐ）が低下した場合に、電力消費部２１を切り離すことで負荷を低減し、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの各ＬＥＤへの駆動電流を確保することができる。従って、ある程度の低電圧状態が生じても、発光動作を維持できる。
また発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃが並列であるが、発光光量の都合などで複数の発光素子を用いる場合、複数の発光素子部を互いに並列接続される構成とすることで、１つの直列系統における順電圧（Ｖｆ）があまり大きくならないようにできる。これにより発光可能な低電圧の範囲を広げることができる。

そして本実施の形態では、断線が生じた場合と、低電圧状態となった場合の両方に対応して、発光素子部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃへの電流供給を継続したまま電力消費部２１に対しての電流供給をオフするものであるが、このような動作を実現する構成をスイッチ制御部２２と電力消費用スイッチ部２０を用いて効率的な回路構成で実現できる。

以上、実施の形態を説明したが、本発明に該当する変形例は多様に考えられる。
例えば電力消費部２１はダミー抵抗ｒによるダミー負荷回路としたが、これ以外に他の受動素子や能動素子を用いたものや、白熱電球の電流−電圧特性を擬製した回路、さらにはダミーでは無く何らかの他の動作機能を持つ回路部としてもよい。
また第１〜第ｎの発光素子部としてｎの数は３に限らない。ｎは２以上であればよい。また発光素子部を構成するＬＥＤの数は複数でなくても１つであってもよい。
また本発明は、ターンシグナルランプ以外のランプ、例えばテールランプ、ストップランプ等への適用にも適している。

１…車両用灯具、１６…低電圧監視部、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ…発光素子部、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ…断線検出部、２０…電力消費用スイッチ部、２１…電力消費部、２２…スイッチ制御部

Claims (6)

1. ｎを２以上の整数としたときに、それぞれが１又は複数の半導体発光素子を有して構成され、互いに並列関係に接続される第１〜第ｎの発光素子部と、
   第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、各々が対応する発光素子部に対して直列接続される第１〜第ｎの定電流回路と、
   前記複数の発光素子部と並列に接続される電力消費部と、
   前記電力消費部と直列接続され、前記電力消費部への電流供給をオン／オフする電力消費用スイッチ部と、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、対応する発光素子部についての断線検出を行う第１〜第ｎの断線検出部と、
   前記第１〜第ｎの断線検出部のいずれかによって断線が検出された場合に、前記電力消費用スイッチ部をオフに制御するスイッチ制御部と、
   を備え、
   電圧制御回路により駆動電流供給が行われる駆動電力供給ラインに対して、前記電力消費部と前記電力消費用スイッチ部の直列接続、及び前記第１〜第ｎの発光素子部と前記第１〜第ｎの定電流回路の複数の直列接続が、各々、並列に接続され、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のうちで断線が検出されない発光素子部は定電流で発光動作を維持するように構成されている
   車両用灯具。
2. 前記第１〜第ｎの発光素子部は、それぞれが車両用のターンシグナルランプとして点滅発光を行うものとされ、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれのカソードには前記定電流回路が接続され、
   前記第１〜第ｎの断線検出部は、一端が対応する発光素子部の前記カソード側に接続され他端がグランドに接続されたコンデンサを備え、前記コンデンサの一端の電圧値がほぼグランドレベルとなることで断線を示す信号を生成する構成とされている
   請求項１に記載の車両用灯具。
3. ｎを２以上の整数としたときに、それぞれが１又は複数の半導体発光素子を有して構成され、互いに並列関係に接続される第１〜第ｎの発光素子部と、
   前記複数の発光素子部と並列に接続される電力消費部と、
   前記電力消費部への電流供給をオン／オフする電力消費用スイッチ部と、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、対応する発光素子部についての断線検出を行う第１〜第ｎの断線検出部と、
   前記第１〜第ｎの発光素子部への駆動電力供給ラインの電圧が低電圧状態になっているか否かを監視する低電圧監視部と、
   前記第１〜第ｎの断線検出部のいずれかによって断線が検出された場合に、前記電力消費用スイッチ部をオフに制御し、また前記低電圧監視部によって低電圧状態が検出された場合にも前記電力消費用スイッチ部をオフに制御するスイッチ制御部と、
   を備えた車両用灯具。
4. 前記第１〜第ｎの発光素子部は、それぞれが車両用のターンシグナルランプとして点滅発光を行うものとされ、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれに対応して設けられ、各々が対応する発光素子部のカソードに対して直列接続される第１〜第ｎの定電流回路を有し、
   前記電力消費用スイッチ部は前記電力消費部と直列接続され、
   電圧制御回路により駆動電流供給が行われる駆動電力供給ラインに対して、前記電力消費部と前記電力消費用スイッチ部の直列接続、及び前記第１〜第ｎの発光素子部と前記第１〜第ｎの定電流回路の複数の直列接続が、各々、並列に接続され、
   前記第１〜第ｎの発光素子部のうちで断線が検出されない発光素子部は定電流で発光動作を維持するように構成され、
   前記第１〜第ｎの断線検出部は、一端が対応する発光素子部の前記カソード側に接続され他端がグランドに接続されたコンデンサを備え、前記コンデンサの一端の電圧値がほぼグランドレベルとなることで断線を示す信号を生成する構成とされている
   請求項３に記載の車両用灯具。
5. 前記第１〜第ｎの発光素子部のそれぞれは、複数の半導体発光素子の直列接続で構成されている
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用灯具。
6. 前記第１〜第ｎの発光素子部は車両用のターンシグナルランプを構成し、車両側制御部から供給されるパルス電圧を受けることで前記第１〜第ｎの発光素子部での点滅発光を行う車両用灯具であって、
   前記車両側制御部が、車両用灯具への出力電流が所定電流値以上の場合に第１周波数のパルス電圧を車両用灯具に供給し、車両用灯具への出力電流が所定電流値未満の場合に前記第１周波数より高い第２周波数のパルス電圧を車両用灯具に供給するものである場合に、
   前記車両側制御部から供給される入力電流について、前記第１〜第ｎの発光素子部に係るｎ個の発光系統で消費される入力電流の和をＩｄａｌ、電力消費部で消費される入力電流をＩｒ、前記第１〜第ｎの発光素子部によるｎ個の発光系統のうちの１つで断線が生じたときの残りの（ｎ−１）個の発光系統で消費される入力電流の和としての最大値をＩｄｓとして、
   Ｉｄｓ＜前記所定電流値＜（Ｉｄａｌ＋Ｉｒ）
   を満たす請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両用灯具。

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