JP6800586B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
このような不完全なハイビーム配光状態は、夜間を快適に走行する上で望ましくないため、上記のケースにおいては、全ての光学ユニットをロービーム照射状態とすることが要請される。このとき、光学ユニットにおけるソレノイドのON/OFF制御は、車両側のECU(Electronic Control Unit)により行われるため、車両用灯具としてはソレノイドの断線検知結果を車両側に通知する機能を有することが要請される。
図1は、車両用灯具1の概略構成を示したブロック図である。
車両用灯具1は、車両の前端部に左右一対の計二つが配置されるヘッドランプとされている。車両用灯具1には、ロービーム/ハイビームの切り替えが可能とされた複数の光学ユニット2と、ロービームよりも上方の領域に光を照射する追加ビーム照射ユニット3と、不図示の車載バッテリーを供給源とする電源電圧VB2に基づき光学ユニット2、追加ビーム照射ユニット3がそれぞれ備える光源部(後述する光源部21、追加光源部31)を発光駆動する光源駆動回路4と、光学ユニット2が備える後述するソレノイド24を駆動するソレノイド駆動回路5と、スイッチSW1とが備えられている。
スイッチSW1は、上記の車載バッテリーからのバッテリー電圧Bを車両側に設けられたECU(Electronic Control Unit)100からの制御信号Sswに基づきON/OFFする。スイッチSW1がONされることで、バッテリー電圧Bに基づく電源電圧VB1がソレノイド駆動回路5に供給される。なお、ソレノイド駆動回路5からECU100に対しては、後述する異常通知信号Sdが出力される。
ここで、本例ではECU100は車両側に設けられた例を示しているが、ECU100は車両用灯具1側に設けてもよい。
各光学ユニット2は、それぞれ光源部21と、光源部21より発せられた光を車両前方に照射するための光学系22と、光学系22に配置された可動シェード23を駆動するソレノイド24とを備えている。図中では、光学ユニット2−1、2−2、2−3が備える光源部21、光学系22、可動シェード23、ソレノイド24については、末尾に対応する数値を付してそれぞれ光源部21−1、21−2、21−3、光学系22−1、22−2、22−3、可動シェード23−1、23−2、23−3、ソレノイド24−1、24−2、24−3と表記している。以下、これら光源部21、光学系22、可動シェード23、ソレノイド24については、必要に応じて符号末尾の数値を付して表記し分ける。
光学系22は、例えば光源部21より発せられた光を反射するリフレクタや投射レンズ等を備え、リフレクタによる反射光を含む光源部21からの光を投射レンズを介して車両前方に投射(照射)する。可動シェード23は、このような光学系22における光路中に配置され、光源部21からの光の一部を遮光する第一状態と遮光しない第二状態との間で変位自在となるように構成されている。
本例では、可動シェード23が第一状態時にロービーム照射状態が、第二状態時にハイビーム照射状態が得られるように光学系22が構成されている。
可動シェード23は、本例においては第一状態側に付勢されており、従ってソレノイド24が非駆動状態ではロービーム照射状態、駆動状態ではハイビーム照射状態が得られる。
ハイビーム点灯指示に応じては、ECU100は、制御信号SswによりスイッチSWをON状態としてソレノイド駆動回路5に電源電圧VB1を供給させる。これにより、ソレノイド24−1〜24−3を駆動状態とし、可動シェード23−1〜23−3を第二状態とさせる。さらに、ECU100は、制御信号Scによって、光源駆動回路4に各光学ユニット2における光源部21−1〜21−3及び追加ビーム照射ユニット3における追加光源部31を点灯させる指示を行う。
なお、図2では、車両用灯具1の回路構成のうち主としてソレノイド24の駆動に係る構成、具体的にはソレノイド24−1〜24−3が有するソレノイドコイル24−1a〜24−3aとソレノイド駆動回路5、及びソレノイド駆動回路5に対する電源電圧VB1の供給制御を行うスイッチSW1を抽出して示している。
端子部51は、電源電圧VB1の入力端子として機能する正極側入力端子T1及び負極側入力端子T2と、後述する異常通知信号Sdを車両側(上述した車載ECU)に出力するための通知信号出力端子T3と、ソレノイド24−1〜24−3を駆動するための駆動電圧Vdを出力するための正極側出力端子T4及び負極側出力端子T5とを備えている。
図示するように負極側入力端子T2及び負極側出力端子T5は接地されている。
コンデンサC1は、正極端子が正極側入力端子T1と接続され、負極端子が接地されており、静電対策用のノイズフィルタとして機能する。
ツェナーダイオードZD2とツェナーダイオードZD3の逆接続回路は、MOSFETと共に逆接停止回路52aを構成している。
なお、図中では、MOSFETのドレイン−ソース間に生じる寄生ダイオード(ボディダイオード)を示している。
上記のようなMOSFETを用いた逆接停止回路52aは、正常時における電力損失をダイオードを用いた場合よりも低減できる点で有利である。
駆動IC53は、電源入力端子tv、入力端子ti、出力端子to、接地端子tg、及び検知信号端子tsを有している。なお、接地端子tgは接地されている。
電源入力端子tvは、駆動IC53が動作電源を入力するための入力端子であり、前述したコンデンサC4の正極端子と接続されて、出力電圧Voutが入力される。なお、電源入力端子tvとアースとの間にはコンデンサC6が挿入されている。
駆動IC53は、電源入力端子tvから入力された出力電圧Vout(直流電圧)を出力端子toから出力する。これにより、端子部51における正極側出力端子T4と負極側出力端子T5との間にソレノイド24−1〜24−3を駆動するための駆動電圧Vdが生じる。
これにより、ソレノイドコイル24−1a〜24−3aのそれぞれに駆動電圧Vdを印加可能とされている。
このダイオードD1は、電源OFF時におけるサージ吸収のためのダイオードとして機能する。
本例では、上記のようにソレノイドコイル24−1a〜24−3aを並列接続していることから、サージ吸収素子としてのダイオードD1をソレノイドコイル24−1a〜24−3aごとに設ける必要がなく、一つのみとすることができる。
なお、上記の異常検知手法はあくまで一例であり、異常検知としては駆動電圧Vdを印加するための給電ラインの給電状態に基づき行うものであればよい。
通知信号生成回路54は、抵抗R3、抵抗R4、抵抗R5、トランジスタQ1、発振回路54a、抵抗R10、ダイオードD2、コンデンサC10、抵抗R11、抵抗R12、トランジスタQ4、抵抗R13、インダクタL1、及びコンデンサC11を備えている。
後述するように、トランジスタQ1のコレクタは、発振回路54aの動作をON/OFFするための制御端子として機能する。
トランジスタQ2、Q3は、本例ではPNP型のバイポーラトランジスタを用いている。トランジスタQ2、Q3は、それぞれエミッタが前述したツェナーダイオードZD4のカソードに接続され、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R6を介して接地され、トランジスタQ3のコレクタは抵抗R9を介して接地されている。トランジスタQ2のベースは、抵抗R8を介して接地され、トランジスタQ3のベースは抵抗R7を介して上述したトランジスタQ1のコレクタに接続されている。
トランジスタQ2のコレクタと抵抗R6との接続点とトランジスタQ3のベースと抵抗R7との接続点との間には、コンデンサC8が挿入され、トランジスタQ3のコレクタと抵抗R9との接続点とトランジスタQ2のベースと抵抗R8との接続点との間には、コンデンサC9が挿入されている。
トランジスタQ3のコレクタは、抵抗R10と抵抗R11による直列接続回路を介して例えばNPN型のバイポーラトランジスタで構成されたトランジスタQ4のベースに接続されている。抵抗R10に対しては、ダイオードD2がカソード側をトランジスタQ3のコレクタに接続する向きに並列接続され、また抵抗R10と抵抗R11との接続点とアースとの間にはコンデンサC10が挿入されている。
通知信号出力端子T3とアースとの間には、コンデンサC11が挿入されている。
先ず、本例において、駆動IC53は検知結果信号Snとして、異常なしとの判定結果が得られた場合はHレベルを出力し、異常有りとの判定結果が得られた場合はLレベルを出力する。
このため、異常なしと判定された正常時には、検知結果信号SnがHレベルであることに応じてトランジスタQ1がON状態とされる。トランジスタQ1がONされると、発振回路54aにおいてトランジスタQ3がONとされ、トランジスタQ3とトランジスタQ2とが交互に所定周期でON/OFFを繰り返す発振動作が開始される。これにより、トランジスタQ3のコレクタに上記所定周期に応じた発振信号が得られる。
この発振信号に応じてトランジスタQ4がON/OFFを繰り返し、これにより通知信号出力端子T3を介して出力される異常通知信号Sdは、所定周期で発振する発振信号とされる。この場合の発振信号は、GND電位(Low電位)とハイインピーダンスとを周期的に繰り返す信号とされる。
これにより、車両用灯具1においては、ソレノイド24−1〜24−3の少なくとも何れかの断線によって不完全な配光状態によるハイビーム照射が行われてしまうことの防止が図られる。
なお、ECU100は、上記の異常通知信号Sdに基づき、正常状態と、ソレノイド側又は通知信号生成回路54側何れかの異常状態と、通知信号供給経路の異常状態(前述した通知信号出力端子T3の地絡異常)との3状態について判定を行うこともできる。
変形例としての車両用灯具1Aは、ソレノイドコイル24−1a〜24−3aごとに駆動IC53を個別に設けたものである。
図示するように車両用灯具1Aは、ソレノイド駆動回路5に代えてソレノイド駆動回路5Aが設けられている。ソレノイド駆動回路5Aにおいて、個別に設けられた駆動IC53はそれぞれ末尾の数値を対応するソレノイドコイル24と一致させて駆動IC53−1、53−2、53−3と表記する。
また、駆動IC53−1〜53−3における電源入力端子tvには、図2に示した駆動IC53の場合と同様に出力電圧Voutが入力されている(コンデンサC6の接続形態も同様)。
この場合、ソレノイドコイル24−1aは、一端が正極側出力端子T4−1に接続され、他端が負極側出力端子T5に接続されている。ソレノイドコイル24−2aは、一端が正極側出力端子T4−2に接続され、他端が負極側出力端子T5に接続され、ソレノイドコイル24−3aは一端が正極側出力端子T4−3に接続され他端が負極側出力端子T5に接続されている。
つまりこの場合、異常通知信号Sdとしては、車両用灯具1の場合と同様にソレノイドコイル24−1〜24−3の正常時には所定周期による発振信号が出力され、何れかに断線等の異常が生じた場合には該発振信号と異なる信号(本例ではハイインピーダンス状態を維持する信号)が出力される。
また、駆動IC53をソレノイドコイル24−1a〜24−3aごとに個別に設けたことで、ソレノイドコイル24−1a〜24−3aごとに断線検知を個別に行うことができる。
従って、ソレノイドの断線有無の通知を、通知のための回路が異常を来すことも考慮して適切に行うことのできる車両用灯具を実現できる。
これにより、ソレノイドの断線が検知されたか、或いは通知のための回路に異常が生じて断線有無の適正な通知が不能な状態の何れかである旨を通知するための構成を、発振回路を設けるという比較的簡易な構成で実現可能となる。
従って、上記の通知を実現するにあたっての回路部品点数の削減、回路の大型化の防止、及びコスト削減を図ることができる。
これにより、ソレノイドごとに断線検知のための回路を設けずに済む。
従って、部品点数削減による回路の大型化の防止、及びコスト削減を図ることができる。
これにより、ソレノイドごとにサージ吸収素子及び逆接停止回路を設けずに済む。
従って、部品点数削減による回路の大型化の防止、及びコスト削減を図ることができる。
光学ユニットとは別途の追加ビーム照射ユニットを備えることで、所望のビーム配光パターンを実現する上での設計自由度の向上を図ることができる。
これにより、ハイビーム/ロービームの切り替え照射機能を有する車両用灯具として、ソレノイドの断線有無の通知を、通知のための回路が異常を来すことも考慮して適切に行うことのできる車両用灯具を実現できる。
これに対し、並列接続とすれば、ソレノイドコイル24aの数に依らず各ソレノイドコイル24aに印加される電圧は一定とできるため、車両用灯具1に設ける光学ユニット2の数に依らず共通仕様のソレノイド24を用いることができる。
例えば、上記では、本発明が車両用のヘッドランプに適用される場合を例示したが、本発明はヘッドランプ以外の他の車両用の灯具にも好適に適用できる。
Claims (7)
- 光学要素と前記光学要素を駆動するソレノイドとを有する光学ユニットと、前記ソレノイドに対し直流電源からの電圧を受けて駆動電圧を印加する駆動回路と、を備え、車両の前端部における左右何れかに配置される車両用灯具であって、
前記光学ユニットを複数備え、
前記駆動回路は、
複数の前記光学ユニットが有する前記ソレノイドの断線検知を行う断線検知部と、
前記ソレノイドの断線有無を表す通知信号を生成する信号生成回路と、を備え、
前記信号生成回路は、
前記ソレノイドが正常な場合は前記通知信号として第一信号を生成し、
前記ソレノイドの断線が検知された場合の前記通知信号が前記第一信号とは異なる第二信号とされ、
前記信号生成回路は、前記通知信号として、
前記ソレノイドの断線が検知されず且つ前記信号生成回路に異常がない状態である第一状態と、前記ソレノイドの断線が検知された状態又は前記信号生成回路に異常がある状態である第二状態との何れの状態であるかを車両側に通知可能な信号を生成する
車両用灯具。 - 前記駆動回路は、
複数の前記光学ユニットが有する各前記ソレノイドに対し前記駆動電圧を印加するための共通の給電ラインを有し、
前記断線検知部は、
単一の断線検知回路が、前記共通の給電ラインの給電状態に基づき断線検知を行う
請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記断線検知部は、
複数の断線検知回路によって前記ソレノイドごとに個別に断線検知を行う
請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記第一信号が所定周期で発振する発振信号とされ、
前記第二信号が非発振信号とされた
請求項1から請求項3の何れかに記載の車両用灯具。 - 前記駆動回路は、
複数の前記ソレノイドに対し並列接続された共通のサージ吸収素子と、
複数の前記ソレノイドに共通の給電ラインに対して挿入された逆接停止回路とを備える
請求項2に記載の車両用灯具。 - ロービームよりも上方の領域に光を照射する追加ビーム照射ユニットを備える
請求項1から請求項5の何れかに記載の車両用灯具。 - 前記光学ユニットは、
前記光学要素の駆動/非駆動によりハイビーム照射状態/ロービーム照射状態の切り替えが行われる
請求項1から請求項6の何れかに記載の車両用灯具。
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