JP6567439B2 - 車載用照明灯制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載用照明灯制御装置に関する発明である。
例えば、二輪車・四輪車に使われている車載照明灯は、デザイン性や省電力化に優れているという点で、バルブ(電球)ランプからLED(発光ダイオード)ランプに置き換えられている。
しかしながら、例えば、ユーザーが車載照明灯をバルブランプからLEDランプに交換する場合、バルブランプはバッテリに直接接続して駆動電流を供給させるのに対し、LEDランプは制限抵抗や専用のLED用電源等が必要となる(例えば、特許文献1参照)。
このため、車載照明灯において、ユーザーによるバルブランプとLEDランプのランプ負荷の置き換えが困難になる問題があった。
特開2015−20460号公報
そこで、本発明では、ランプ負荷の種類に応じて、当該ランプ負荷に供給する駆動電流を自動的に切り替えることにより、ユーザーによる車載照明灯のバルブランプとLEDランプの置き換えを容易にすることが可能な車載用照明灯制御装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る実施例に従った車載用照明灯制御装置は、
負極が接地されたバッテリと、
LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、
一端が前記バッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、
一端が前記第1の制御スイッチの他端に接続され、他端が第2の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第2の制御スイッチと、
前記第1の制御スイッチがオンされることにより前記バッテリから前記第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、
前記第1及び第2の制御スイッチがオンされることによりバッテリから前記第2の電源端子に供給される第2の電源電圧に基づいて、前記第1及び第2の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、
前記制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、
前記第1の電源電圧に基づいて、前記LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を前記負荷端子に出力するLED用電源と、
前記判定電圧が供給されて駆動し、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷に、前記負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、
前記第1の電源端子と前記負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、
前記第1の駆動電圧が供給されて駆動し、前記通知信号が入力されると前記判定信号を取得し、取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御するCPUと、を備える
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記CPUは、
前記負荷電流が前記閾値未満であることを前記判定信号が示す場合には、前記切換用スイッチ素子をオフするとともに、前記LED用電源から前記負荷端子に前記第2の駆動電圧を出力させ、
一方、前記負荷電流が前記閾値以上であることを前記判定信号が示す場合には、前記切換用スイッチ素子をオンするとともに、前記LED用電源から前記負荷端子に前記第2の駆動電圧を出力させない
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記入力回路は、
前記第2の電源電圧が供給された後、前記判定期間、前記制御電圧を出力し、
前記第2の制御電源は、
前記制御電圧に基づいて、前記判定期間、前記判定電圧を出力し、
前記CPUは、
前記判定期間において取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御する
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記第2の制御電源が出力する前記判定電圧は、前記LEDランプのLED素子の順方向電圧未満の電圧である
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記切換用スイッチ素子は、一端が前記第1の電源端子に接続され、
前記車載用照明灯制御装置は、
一端が前記切換用スイッチ素子の他端に接続され、他端が前記負荷端子に接続され、前記切換用スイッチ素子の前記他端から前記負荷端子に向かう方向が順方向となる電源用整流素子を、さらに備える
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記電源用整流素子は、
アノードが前記切換用スイッチ素子の前記他端に接続され、カソードが前記負荷端子に接続された電源用ダイオードである
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記LED用電源は、
前記負荷端子に定電流が供給されるように定電流制御する。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記LED用電源は、
カソードが前記負荷端子に接続されたLED用ダイオードと、
出力が前記LED用ダイオードのアノードに接続され、前記CPUにより制御され、前記第1の電源電圧から生成した前記第2の駆動電圧を前記LED用ダイオードのアノードに出力するLED駆動回路と、を備える
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記LED駆動回路は、
エミッタが前記第1の電源端子に接続されたPNP型バイポーラトランジスタと、
アノードが前記PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、カソードが接地されたダイオードと、
一端が前記PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続されたコイルと、
一端が前記コイルの他端に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
一端が前記コイルの他端に接続され、他端が前記LED用ダイオードのアノードに接続された電流検出用抵抗と、
前記電流検出用抵抗に流れる電流に応じたフィードバック信号を出力するフィードバック回路と、
前記CPUにより制御され、前記フィードバック信号に基づいて、前記電流検出用抵抗に流れる電流が目標値になるように前記PNP型バイポーラトランジスタのベース電流をPWM制御するPWM制御回路と、を備える
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記判定回路は、
エミッタに前記第2の制御電源から前記判定電圧が供給される判定用PNP型バイポーラトランジスタと、
一端が前記判定用PNP型バイポーラトランジスタのベースに接続された第1の判定用抵抗と、
アノードが前記第1の判定用抵抗の他端に接続され、カソードが前記負荷端子に接続された判定用ダイオードと、
一端が前記判定用PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、他端から前記CPUに前記判定信号を出力する第2の判定用抵抗と、を備える
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記判定回路において、
前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷が前記LEDランプである場合には、エミッタに前記判定電圧が供給されている判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れないことにより、前記判定用PNP型バイポーラトランジスタがオフして、前記判定信号が、前記負荷電流が前記閾値未満であることを示す第1のレベルになり、
一方、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷がバルブランプである場合には、エミッタに前記判定電圧が供給された判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れることにより、前記判定用PNP型バイポーラトランジスタがオンして、前記判定信号が、前記負荷電流が前記閾値以上であることを示す第2のレベルになる
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記第1及び第2の判定用抵抗の抵抗値は、前記バルブランプの抵抗値よりも大きいことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記切換用スイッチ素子は、
ドレインが前記第1の電源端子に接続され、ソースが前記電源用ダイオードのアノードに接続され、ゲート電圧が前記CPUにより制御されるnMOSトランジスタである
ことを特徴とする。
前記車載用照明灯制御装置において、
前記車載用照明灯制御装置は、二輪車又は四輪車に積載されることを特徴とする。
本発明の一態様に係る実施例に従った車載用照明灯制御装置は、
負極が接地されたバッテリと、
LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、
一端が前記バッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、
前記第1の制御スイッチがオンされることにより前記バッテリから前記第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、
前記第1の制御スイッチがオンされることによりバッテリから前記第1の電源端子に供給される前記第1の電源電圧に基づいて、前記第1の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、
前記制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、
前記第1の電源電圧に基づいて、前記LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を前記負荷端子に出力するLED用電源と、
前記判定電圧が供給されて駆動し、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷に、前記負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、
前記第1の電源端子と前記負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、
前記第1の駆動電圧が供給されて駆動し、前記通知信号が入力されると前記判定信号を取得し、取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御するCPUと、を備える
ことを特徴とする。
本発明の一態様に係る車載用照明灯制御装置は、負極が接地されたバッテリと、LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、一端がバッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、一端が第1の制御スイッチの他端に接続され、他端が第2の電源端子に接続され、ランプ負荷を制御するための第2の制御スイッチと、第1の制御スイッチがオンされることによりバッテリから第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、第1及び第2の制御スイッチがオンされることによりバッテリから第2の電源端子に供給される第2の電源電圧に基づいて、前記第1及び第2の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、第1の電源電圧に基づいて、LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を負荷端子に出力するLED用電源と、判定電圧が供給されて駆動し、負荷端子に接続されたランプ負荷に、負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、第1の電源端子と負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、第1の駆動電圧が供給されて駆動し、通知信号が入力されると判定信号を取得し、取得した判定信号に基づいて、切換用スイッチ素子およびLED用電源を制御するCPUと、を備える。
特に、車載用照明灯制御装置は、CPUは、負荷電流が閾値未満である(LEDランプが接続されている)ことを判定信号が示す場合には、切換用スイッチ素子をオフするとともに、LED用電源から負荷端子に第2の駆動電圧を出力させ、一方、負荷電流が閾値以上であること(バルブランプが接続されている)を判定信号が示す場合には、切換用スイッチ素子をオンするとともに、LED用電源から負荷端子に第2の駆動電圧を出力させない。
これにより、本発明に係る車載用照明灯制御装置は、ランプ負荷の種類に応じて、当該ランプ負荷に供給する駆動電流を自動的に切り替えて、ユーザーによる車載照明灯のバルブランプとLEDランプの置き換えを容易にすることができる。
図1は、第1の実施形態に係る車載用照明灯制御装置100の構成の一例を示す図である。 図2は、図1に示す車載用照明灯制御装置100のLED駆動回路Xの構成の一例を示す図である。 図3は、ランプ負荷10としてLEDランプ10aが接続されている場合における、車載用照明灯制御装置100の動作波形の一例を示す波形図である。 図4は、ランプ負荷10としてバルブランプ10bが接続されている場合における、車載用照明灯制御装置100の動作波形の一例を示す波形図である。 図5は、第2の実施形態に係る車載用照明灯制御装置200の構成の一例を示す図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
第1の実施形態
図1は、第1の実施形態に係る車載用照明灯制御装置100の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、車載用照明灯制御装置100は、例えば、バッテリBと、第1の電源端子T1と、第2の電源端子T2と、負荷端子TRと、第1の制御スイッチSW1と、第2の制御スイッチSW2と、第1の制御電源CS1と、第2の制御電源CS2と、入力回路Yと、LED用電源SLと、判定回路Zと、切換用スイッチ素子SWCと、CPU20と、電源用整流素子D3と、を備える。
図1に示すように、バッテリBは、負極が接地されている。
また、ランプ負荷10は、LEDランプ10a又はバルブランプ10bの何れかである。
また、負荷端子TRは、LEDランプ10a又はバルブランプ10bの何れかのランプ負荷10が、接地との間に接続されている。
また、第1の制御スイッチSW1は、一端がバッテリBの正極に接続され、他端が第1の電源端子T1に接続されている。この第1の制御スイッチSW1は、オンすることによりバッテリBの正極と第1の電源端子T1との間を導通し、オフすることによりバッテリBの正極と第1の電源端子T1との間を遮断するようになっている。この第1の制御スイッチSW1は、ランプ負荷10の駆動を制御するためのスイッチである。
また、第2の制御スイッチSW2は、一端が第1の制御スイッチSW1の他端に接続され、他端が第2の電源端子T2に接続されている。この第2の制御スイッチSW2は、オンすることによりバッテリBの正極と第2の電源端子T2との間を導通し、オフすることによりバッテリBの正極と第2の電源端子T2との間を遮断するようになっている。この第2の制御スイッチSW2は、ランプ負荷10の駆動を制御するためのスイッチである。
ここで、車載用照明灯制御装置100は、例えば、二輪車又は四輪車等の車両に積載される。この場合、例えば、ランプ負荷10は、当該車両のヘッドライト、又は、当該車両のウインカー等である。さらに、この場合、第1、第2の制御スイッチSW1、SW2は、ユーザーにより操作され且つランプ負荷10の駆動を制御するための当該車両のスイッチである。
また、第1の制御電源CS1は、第1の制御スイッチSW1がオンされることによりバッテリBから第1の電源端子T1に供給される第1の電源電圧SV1に基づいて、第1の駆動電圧DV1を出力するようになっている。
また、入力回路Yは、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされることによりバッテリBから第2の電源端子T2に供給される第2の電源電圧SV2に基づいて、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされたことを通知するための通知信号SYを出力する。さらに、入力回路Yは、既述の第2の電源電圧SV2に基づいて(第2の電源電圧SV2が供給されると)、制御電圧VYを出力するようになっている。
特に、入力回路Yは、第2の電源電圧SV2が供給された後、予め設定された判定期間、制御電圧VYを出力するようになっている。
第2の制御電源CS2は、入力回路Yが出力した制御電圧VYに基づいて、上述の予め設定された判定期間、判定電圧VZを出力するようになっている。
LED用電源SLは、第1の電源電圧SV1に基づいて、ランプ負荷10(LEDランプ10a)に供給するための第2の駆動電圧DV2を負荷端子TRに出力するようになっている。
さらに、LED用電源SLは、第2の駆動電圧DV2を負荷端子TRに出力する場合に、負荷端子TRに定電流が供給されるように定電流制御するようになっている。
このLED用電源SLは、例えば、図1に示すように、LED用ダイオードD2と、LED駆動回路Xと、を備える。
LED用ダイオードD2は、カソードが負荷端子TRに接続されている。
また、LED駆動回路Xは、ノードX1が第1の電源端子T1に接続され、入力X2がCPU20に接続され、出力X3がLED用ダイオードD2のアノードに接続されている。
このLED駆動回路Xは、ノードX1を介して第1の電源電圧SV1が供給され、CPU20により制御され、第1の電源電圧SV1から生成した第2の駆動電圧DV2を、出力X3を介してLED用ダイオードD2のアノードに出力する。
ここで、図2は、図1に示す車載用照明灯制御装置100のLED駆動回路Xの構成の一例を示す図である。
この図2に示すように、LED駆動回路Xは、例えば、PNP型バイポーラトランジスタTrと、ダイオードDと、コイルLと、コンデンサCと、電流検出用抵抗DRと、フィードバック回路FCと、PWM制御回路PCと、を備える。
PNP型バイポーラトランジスタTrは、エミッタが第1の電源端子T1(ノードX1)に接続されている。
また、ダイオードDは、アノードがPNP型バイポーラトランジスタTrのコレクタに接続され、カソードが接地されている。
また、コイルLは、一端がPNP型バイポーラトランジスタTrのコレクタに接続されている。
また、コンデンサCは、一端がコイルLの他端に接続され、他端が接地されている。
また、電流検出用抵抗DRは、一端がコイルLの他端に接続され、他端がLED用ダイオードD3のアノード(出力X3)に接続されている。
また、フィードバック回路FCは、電流検出用抵抗DRに流れる電流に応じたフィードバック信号SFを出力するようになっている。
また、PWM制御回路PCは、CPU20により制御され、フィードバック信号SFに基づいて、電流検出用抵抗DRに流れる電流が目標値になるようにPNP型バイポーラトランジスタTrのベース電流をPWM制御するようになっている。
例えば、PWM制御回路PCは、入力X2を介してCPU20から入力される信号に応じて、電流検出用抵抗DRに流す電流の該目標値を取得する。そして、PWM制御回路PCは、フィードバック信号SFに基づいて、電流検出用抵抗DRに流れる電流の情報を取得する。そして、PWM制御回路PCは、電流検出用抵抗DRに流れる電流が該目標値になるようにPNP型バイポーラトランジスタTrのベース電流をPWM制御する。
すなわち、このLED駆動回路Xは、第2の駆動電圧DV2を負荷端子TRに出力する場合に、CPU20により制御されて、第1の電源電圧SV1を用いて、出力Xに定電流が供給されるように定電流制御する。
また、図1に示すように、判定回路Zは、判定電圧VZが供給されて駆動するようになっている。この判定回路Zは、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10に、負荷端子TRを介して予め設定された閾値以上の負荷電流IRが流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号SZを出力するようになっている。
この判定回路Zは、例えば、図1に示すように、判定用PNP型バイポーラトランジスタQ1と、判定用ダイオードD1と、第1の判定用抵抗R1と、第2の判定用抵抗R2と、を備える。
判定用PNP型バイポーラトランジスタQ1は、エミッタに第2の制御電源CS2から判定電圧VZが供給される。
また、第1の判定用抵抗R1は、一端が判定用PNP型バイポーラトランジスタQ1のベースに接続されている。
また、判定用ダイオードD1は、アノードが第1の判定用抵抗R1の他端に接続され、カソードが負荷端子TRに接続されている。
また、第2の判定用抵抗R2は、一端が判定用PNP型バイポーラトランジスタQ1のコレクタに接続され、他端からCPU20に判定信号SZを出力するようになっている。
ここで、例えば、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がLEDランプ10aである場合には、判定回路Zにおいて、エミッタに判定電圧VZが供給されている判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れないことにより、判定用PNP型バイポーラトランジスタがオフして、判定信号SZが、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10Aが接続されている)ことを示す第1のレベル(例えば、“Low”レベル)になる。
すなわち、判定回路Xは、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がLEDランプ10aである場合には、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10aが接続されている)ことを示す第1のレベル(“Low”レベル)の判定信号SZをCPU20に出力する。
一方、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がバルブランプ10bである場合には、判定回路Zにおいて、エミッタに判定電圧VZが供給された判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れることにより、判定用PNP型バイポーラトランジスタがオンして、判定信号SZが、負荷電流IRが該閾値以上である(バルブランプ10bが接続されている)ことを示す第2のレベル(例えば、“High”レベル)になる。
すなわち、判定回路Xは、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がバルブランプ10bである場合には、負荷電流IRが該閾値以上である(バルブランプ10bが接続されている)ことを示す第2のレベル(“High”レベル)の判定信号SZを出力する。
なお、第1及び第2の判定用抵抗R1、R2の抵抗値は、バルブランプ10bの抵抗値よりも大きくなるように設定されている。
これにより、判定回路Zの判定動作時(判定期間中)にバルブランプ10bが点灯しないようにすることができる。
また、第2の制御電源CS2が出力する判定電圧VZは、LEDランプ10aのLED素子の順方向電圧未満の電圧(LED素子が直列に接続されている場合には、順方向電圧と直列に接続されたLED素子の段数とを積算した電圧未満の電圧)である。
これにより、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がLEDランプ10aである場合には、エミッタに判定電圧VZが供給されている判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れないようにすることができる。
また、図1に示すように、切換用スイッチ素子SWCは、第1の電源端子T1と負荷端子TRとの間に接続されている。この切換用スイッチ素子SWCは、例えば、図1に示すように、一端(ドレイン)が第1の電源端子T1に接続され、他端(ソース)が電源用整流素子D3の一端に接続されている。この切換用スイッチ素子SWCは、CPU20により制御される。
この切換用スイッチ素子SWCは、例えば、図1に示すように、ドレインが第1の電源端子T1に接続され、ソースが電源用ダイオードD3のアノードに接続され、ゲート電圧がCPU20により制御されるnMOSトランジスタである。
また、電源用整流素子D3は、一端が切換用スイッチ素子SWCの他端に接続され、他端が負荷端子TRに接続されている。この電源用整流素子D3は、切換用スイッチ素子SWCの他端から負荷端子TRに向かう方向が順方向となる。
この電源用整流素子D3は、例えば、図1に示すように、アノードが切換用スイッチ素子SWCの他端に接続され、カソードが負荷端子TRに接続された電源用ダイオードである。
また、CPU20は、第1の駆動電圧DV1が供給されて駆動するようになっている。このCPU20は、通知信号SYが入力されると判定信号SZを取得し、取得した判定信号SZに基づいて、切換用スイッチ素子SWCおよびLED用電源SLを制御するようになっている。
特に、CPU20は、該判定期間において取得した判定信号SZに基づいて、切換用スイッチ素子SWCおよびLED用電源SLを制御するようになっている。
そして、例えば、CPU20は、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10aが接続されている)ことを判定信号SZが示す場合には、切換用スイッチ素子SWCをオフするとともに、LED用電源SLから負荷端子TRに第2の駆動電圧DV2を出力させる。
これにより、LEDランプ10aに、負荷端子TRを介して、LEDランプ10aを駆動するための第2の駆動電圧DV2が供給されることとなる。
一方、CPU20は、負荷電流IRが該閾値以上であること(バルブランプ10bが接続されている)を判定信号SZが示す場合には、切換用スイッチ素子SWCをオンするとともに、LED用電源SLから負荷端子TRに第2の駆動電圧DV2を出力させない。
これにより、バルブランプ10bに、切換用スイッチ素子SWC、電源用整流素子D3、及び負荷端子TRを介して、バルブランプ10bを駆動するための第1の駆動電圧DV1が供給されることとなる。
次に、以上のような構成を有する車載用照明灯制御装置100の動作の一例について、図3、図4を用いて説明する。図3は、ランプ負荷10としてLEDランプ10aが接続されている場合における、車載用照明灯制御装置100の動作波形の一例を示す波形図である。また、図4は、ランプ負荷10としてバルブランプ10bが接続されている場合における、車載用照明灯制御装置100の動作波形の一例を示す波形図である。
例えば、ランプ負荷10としてLEDランプ10aが接続されている場合、図3に示すように、時刻t1において、第1の制御スイッチSW1がオンすると第1の電源端子T1にバッテリBの電圧が供給され、第1の電源電圧SV1が立ち上がる(“High”レベル)になる。
そして、第1の制御電源CS1は、第1の制御スイッチSW1がオンされることによりバッテリBから第1の電源端子T1に供給される第1の電源電圧SV1に基づいて、第1の駆動電圧DV1を出力する(第1の駆動電圧DV1が立ち上がる(“High”レベル)になる)。
これにより、CPU20は、第1の駆動電圧DV1が供給されて駆動する。
その後、時刻t2において、第2の制御スイッチSW2がオンすると第2の電源端子T2にバッテリBの電圧が供給され、第2の電源電圧SV2が立ち上がる(“High”レベル)になる。
そして、入力回路Yは、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされることによりバッテリBから第2の電源端子T2に供給される第2の電源電圧SV2に基づいて、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされたことを通知するための通知信号SYを出力する。
そして、CPU20は、通知信号SYが入力されると判定信号SZの取得を開始する(時刻t2)。
さらに、入力回路Yは、第2の電源電圧SV2が供給されると、該判定期間T(時刻t3〜t4)、制御電圧VYを出力する。
ここで、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がLEDランプ10aであるので、判定回路Zにおいて、エミッタに判定電圧VZが供給されている判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れないことにより、判定用PNP型バイポーラトランジスタがオフして、判定信号SZが、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10aが接続されている)ことを示す第1のレベル(例えば、“Low”レベル)になる。
すなわち、判定回路Xは、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がLEDランプ10aであるので、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10aが接続されている)ことを示す第1のレベル(“Low”レベル)の判定信号SZをCPU20に出力する(時刻t3〜t4)。
そして、CPU20は、この判定期間Tにおいて、負荷電流IRが該閾値未満である(LEDランプ10aが接続されている)ことを判定信号SZが示すので、切換用スイッチ素子SWCをオフするとともに、LED用電源SLから負荷端子TRに第2の駆動電圧DV2を出力させる(時刻t5)。
これにより、LEDランプ10aに、負荷端子TRを介して、LEDランプ10aを駆動するための第2の駆動電圧DV2が供給され、LEDランプ10aが点灯することとなる。
なお、CPU20は、LEDランプ10aが点滅動作するように、LED用電源SLが出力する第2の駆動電圧DV2を制御するようにしてもよい。
一方、ランプ負荷10としてバルブランプ10bが接続されている場合、図4に示すように、時刻t1において、第1の制御スイッチSW1がオンすると第1の電源端子T1にバッテリBの電圧が供給され、第1の電源電圧SV1が立ち上がる(“High”レベル)になる。
そして、第1の制御電源CS1は、第1の制御スイッチSW1がオンされることによりバッテリBから第1の電源端子T1に供給される第1の電源電圧SV1に基づいて、第1の駆動電圧DV1を出力する(第1の駆動電圧DV1が立ち上がる(“High”レベル)になる)。
これにより、CPU20は、第1の駆動電圧DV1が供給されて駆動する。
その後、時刻t2において、第2の制御スイッチSW2がオンすると第2の電源端子T2にバッテリBの電圧が供給され、第2の電源電圧SV2が立ち上がる(“High”レベル)になる。
そして、入力回路Yは、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされることによりバッテリBから第2の電源端子T2に供給される第2の電源電圧SV2に基づいて、第1及び第2の制御スイッチSW1、SW2がオンされたことを通知するための通知信号SYを出力する。
そして、CPU20は、通知信号SYが入力されると判定信号SZの取得を開始する(時刻t2)。
さらに、入力回路Yは、第2の電源電圧SV2が供給されると、該判定期間T(時刻t3〜t4)、制御電圧VYを出力する。
ここで、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がバルブランプ10bであるので、判定回路Zにおいて、エミッタに判定電圧VZが供給された判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れることにより、判定用PNP型バイポーラトランジスタがオンして、判定信号SZが、負荷電流IRが該閾値以上である(バルブランプ10bが接続されている)ことを示す第2のレベル(例えば、“High”レベル)になる。
すなわち、判定回路Xは、負荷端子TRに接続されたランプ負荷10がバルブランプ10bであるので、負荷電流IRが該閾値以上である(バルブランプ10bが接続されている)ことを示す第2のレベル(“High”レベル)の判定信号SZを出力する(時刻t3〜t4)。
そして、CPU20は、負荷電流IRが該閾値以上であること(バルブランプ10bが接続されている)を判定信号SZが示すので、切換用スイッチ素子SWCをオンするとともに、LED用電源SLから負荷端子TRに第2の駆動電圧DV2を出力させない(時刻t5)。
これにより、バルブランプ10bに、切換用スイッチ素子SWC、電源用整流素子D3、及び負荷端子TRを介して、バルブランプ10bを駆動するための第1の駆動電圧DV1が供給され、バルブランプ10bが点灯することとなる。
なお、CPU20は、バルブランプ10bが点滅動作するように、切換用スイッチ素子SWCをオン/オフするようにしてもよい。
以上のように、本発明の一態様に係る車載用照明灯制御装置は、本発明の一態様に係る車載用照明灯制御装置は、負極が接地されたバッテリと、LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、一端がバッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、一端が第1の制御スイッチの他端に接続され、他端が第2の電源端子に接続され、ランプ負荷を制御するための第2の制御スイッチと、第1の制御スイッチがオンされることによりバッテリから第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、第1及び第2の制御スイッチがオンされることによりバッテリから第2の電源端子に供給される第2の電源電圧に基づいて、第1及び第2の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、第1の電源電圧に基づいて、LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を負荷端子に出力するLED用電源と、判定電圧が供給されて駆動し、負荷端子に接続されたランプ負荷に、負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、第1の電源端子と負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、第1の駆動電圧が供給されて駆動し、通知信号が入力されると判定信号を取得し、取得した判定信号に基づいて、切換用スイッチ素子およびLED用電源を制御するCPUと、を備える。
特に、車載用照明灯制御装置は、CPUは、負荷電流が閾値未満である(LEDランプが接続されている)ことを判定信号が示す場合には、切換用スイッチ素子をオフするとともに、LED用電源から負荷端子に第2の駆動電圧を出力させ、一方、負荷電流が閾値以上であること(バルブランプが接続されている)を判定信号が示す場合には、切換用スイッチ素子をオンするとともに、LED用電源から負荷端子に第2の駆動電圧を出力させない。
これにより、本発明に係る車載用照明灯制御装置は、ランプ負荷の種類に応じて、当該ランプ負荷に供給する駆動電流を自動的に切り替えて、ユーザーによる車載照明灯のバルブランプとLEDランプの置き換えを容易にすることができる。
第2の実施形態
本第2の実施形態では、検出回路の構成が第1の実施形態と異なる車載用照明灯制御装置の構成の一例について説明する。図5は、第2の実施形態に係る車載用照明灯制御装置200の構成の一例を示す図である。なお、この図5において、図1と同じ符号は、第1の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
第2の実施形態に係る車載用照明灯制御装置200は、例えば、図5に示すように、例えば、バッテリBと、第1の電源端子T1と、負荷端子TRと、第1の制御スイッチSW1と、第1の制御電源CS1と、第2の制御電源CS2と、入力回路Yと、LED用電源SLと、判定回路Zと、切換用スイッチ素子SWCと、CPU20と、電源用整流素子D3と、を備える。
すなわち、この第2の実施形態に係る車載用照明灯制御装置200は、第1の実施形態の車載用照明灯制御装置100と比較して、第1の電源端子T1と第2の電源端子T2とが共通化され、第2の制御スイッチSW2が省略される点が異なる。
ここで、第1の制御スイッチSW1は、一端がバッテリBの正極に接続され、他端が第1の電源端子T1に接続されている。この第1の制御スイッチSW1は、オンすることによりバッテリBの正極と第1の電源端子T1との間を導通し、オフすることによりバッテリBの正極と第1の電源端子T1との間を遮断するようになっている。この第1の制御スイッチSW1は、ランプ負荷10の駆動を制御するためのスイッチである。
また、第1の制御電源CS1は、第1の制御スイッチSW1がオンされることによりバッテリBから第1の電源端子T1に供給される第1の電源電圧SV1に基づいて、第1の駆動電圧DV1を出力するようになっている。
そして、本実施形態においては、入力回路Yは、第1の制御スイッチSW1がオンされることによりバッテリBから第1の電源端子T1に供給される第1の電源電圧SV1に基づいて、第1の制御スイッチSW1がオンされたことを通知するための通知信号SYを出力する。さらに、入力回路Yは、既述の第1の電源電圧SV1に基づいて(第1の電源電圧SV1が供給されると)、制御電圧VYを出力するようになっている。
特に、入力回路Yは、第1の電源電圧SV1が供給された後、予め設定された判定期間、制御電圧VYを出力するようになっている。
この車載用照明灯制御装置200のその他の構成は、図1に示す車載用照明灯制御装置100と同様である。
また、以上のような構成を有する車載用照明灯制御装置200の動作は、第1の電源端子T1と第2の電源端子T2とが共通化されて、第2の制御スイッチSW2の動作が省略されて入力回路Yの動作が第1の電源電圧SV1に基づく以外は、第1の実施形態に係る車載用照明灯制御装置100の動作と同様である。
すなわち、本第2の実施形態に係る車載用照明灯制御装置によれば、第1の実施形態と同様に、ランプ負荷の種類に応じて、当該ランプ負荷に供給する駆動電流を自動的に切り替えて、ユーザーによる車載照明灯のバルブランプとLEDランプの置き換えを容易にすることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100 車載用照明灯制御装置
B バッテリ
T1 第1の電源端子
T2 第2の電源端子
TR 負荷端子
SW1 第1の制御スイッチ
SW2 第2の制御スイッチ
CS1 第1の制御電源
CS2 第2の制御電源
Y 入力回路
SL LED用電源
Z 判定回路
SWC 切換用スイッチ素子
20 CPU
D3 電源用整流素子

Claims (15)

  1. 負極が接地されたバッテリと、
    LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、
    一端が前記バッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、
    一端が前記第1の制御スイッチの他端に接続され、他端が第2の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第2の制御スイッチと、
    前記第1の制御スイッチがオンされることにより前記バッテリから前記第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、
    前記第1及び第2の制御スイッチがオンされることによりバッテリから前記第2の電源端子に供給される第2の電源電圧に基づいて、前記第1及び第2の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、
    前記制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、
    前記第1の電源電圧に基づいて、前記LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を前記負荷端子に出力するLED用電源と、
    前記判定電圧が供給されて駆動し、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷に、前記負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、
    前記第1の電源端子と前記負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、
    前記第1の駆動電圧が供給されて駆動し、前記通知信号が入力されると前記判定信号を取得し、取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御するCPUと、を備える
    ことを特徴とする車載用照明灯制御装置。
  2. 前記CPUは、
    前記負荷電流が前記閾値未満であることを前記判定信号が示す場合には、前記切換用スイッチ素子をオフするとともに、前記LED用電源から前記負荷端子に前記第2の駆動電圧を出力させ、
    一方、前記負荷電流が前記閾値以上であることを前記判定信号が示す場合には、前記切換用スイッチ素子をオンするとともに、前記LED用電源から前記負荷端子に前記第2の駆動電圧を出力させない
    ことを特徴とする請求項1に記載の車載用照明灯制御装置。
  3. 前記入力回路は、
    前記第2の電源電圧が供給された後、前記判定期間、前記制御電圧を出力し、
    前記第2の制御電源は、
    前記制御電圧に基づいて、前記判定期間、前記判定電圧を出力し、
    前記CPUは、
    前記判定期間において取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御する
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載用照明灯制御装置。
  4. 前記第2の制御電源が出力する前記判定電圧は、前記LEDランプのLED素子の順方向電圧未満の電圧である
    ことを特徴とする請求項1に記載の車載用照明灯制御装置。
  5. 前記切換用スイッチ素子は、一端が前記第1の電源端子に接続され、
    前記車載用照明灯制御装置は、
    一端が前記切換用スイッチ素子の他端に接続され、他端が前記負荷端子に接続され、前記切換用スイッチ素子の前記他端から前記負荷端子に向かう方向が順方向となる電源用整流素子を、さらに備える
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載用照明灯制御装置。
  6. 前記電源用整流素子は、
    アノードが前記切換用スイッチ素子の前記他端に接続され、カソードが前記負荷端子に接続された電源用ダイオードである
    ことを特徴とする請求項5に記載の車載用照明灯制御装置。
  7. 前記LED用電源は、
    前記負荷端子に定電流が供給されるように定電流制御することを特徴とする請求項1に記載の車載用照明灯制御装置。
  8. 前記LED用電源は、
    カソードが前記負荷端子に接続されたLED用ダイオードと、
    出力が前記LED用ダイオードのアノードに接続され、前記CPUにより制御され、前記第1の電源電圧から生成した前記第2の駆動電圧を前記LED用ダイオードのアノードに出力するLED駆動回路と、を備える
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載用照明灯制御装置。
  9. 前記LED駆動回路は、
    エミッタが前記第1の電源端子に接続されたPNP型バイポーラトランジスタと、
    アノードが前記PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、カソードが接地されたダイオードと、
    一端が前記PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続されたコイルと、
    一端が前記コイルの他端に接続され、他端が接地されたコンデンサと、
    一端が前記コイルの他端に接続され、他端が前記LED用ダイオードのアノードに接続された電流検出用抵抗と、
    前記電流検出用抵抗に流れる電流に応じたフィードバック信号を出力するフィードバック回路と、
    前記CPUにより制御され、前記フィードバック信号に基づいて、前記電流検出用抵抗に流れる電流が目標値になるように前記PNP型バイポーラトランジスタのベース電流をPWM制御するPWM制御回路と、を備える
    ことを特徴とする請求項8に記載の車載用照明灯制御装置。
  10. 前記判定回路は、
    エミッタに前記第2の制御電源から前記判定電圧が供給される判定用PNP型バイポーラトランジスタと、
    一端が前記判定用PNP型バイポーラトランジスタのベースに接続された第1の判定用抵抗と、
    アノードが前記第1の判定用抵抗の他端に接続され、カソードが前記負荷端子に接続された判定用ダイオードと、
    一端が前記判定用PNP型バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、他端から前記CPUに前記判定信号を出力する第2の判定用抵抗と、を備える
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載用照明灯制御装置。
  11. 前記判定回路において、
    前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷が前記LEDランプである場合には、エミッタに前記判定電圧が供給されている判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れないことにより、前記判定用PNP型バイポーラトランジスタがオフして、前記判定信号が、前記負荷電流が前記閾値未満であることを示す第1のレベルになり、
    一方、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷がバルブランプである場合には、エミッタに前記判定電圧が供給された判定用PNP型バイポーラトランジスタのベース電流が流れることにより、前記判定用PNP型バイポーラトランジスタがオンして、前記判定信号が、前記負荷電流が前記閾値以上であることを示す第2のレベルになる
    ことを特徴とする請求項10に記載の車載用照明灯制御装置。
  12. 前記第1及び第2の判定用抵抗の抵抗値は、前記バルブランプの抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項10に記載の車載用照明灯制御装置。
  13. 前記切換用スイッチ素子は、
    ドレインが前記第1の電源端子に接続され、ソースが前記電源用ダイオードのアノードに接続され、ゲート電圧が前記CPUにより制御されるnMOSトランジスタである
    ことを特徴とする請求項2に記載の車載用照明灯制御装置。
  14. 前記車載用照明灯制御装置は、二輪車又は四輪車に積載されることを特徴とする請求項1に記載の車載用照明灯制御装置。
  15. 負極が接地されたバッテリと、
    LEDランプ又はバルブランプの何れかのランプ負荷が、接地との間に接続される負荷端子と、
    一端が前記バッテリの正極に接続され、他端が第1の電源端子に接続され、前記ランプ負荷を制御するための第1の制御スイッチと、
    前記第1の制御スイッチがオンされることにより前記バッテリから前記第1の電源端子に供給される第1の電源電圧に基づいて、第1の駆動電圧を出力する第1の制御電源と、
    前記第1の制御スイッチがオンされることによりバッテリから前記第1の電源端子に供給される前記第1の電源電圧に基づいて、前記第1の制御スイッチがオンされたことを通知するための通知信号および制御電圧を出力する入力回路と、
    前記制御電圧に基づいて、予め設定された判定期間、判定電圧を出力する第2の制御電源と、
    前記第1の電源電圧に基づいて、前記LEDランプに供給するための第2の駆動電圧を前記負荷端子に出力するLED用電源と、
    前記判定電圧が供給されて駆動し、前記負荷端子に接続された前記ランプ負荷に、前記負荷端子を介して予め設定された閾値以上の負荷電流が流れるか否かを判定し、この判定結果に基づいた判定信号を出力する判定回路と、
    前記第1の電源端子と前記負荷端子との間に接続された切換用スイッチ素子と、
    前記第1の駆動電圧が供給されて駆動し、前記通知信号が入力されると前記判定信号を取得し、取得した前記判定信号に基づいて、前記切換用スイッチ素子および前記LED用電源を制御するCPUと、を備える
    ことを特徴とする車載用照明灯制御装置。
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