JP7024388B2 - 車両用前方照明装置、断線検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の照明器を用いて車両の前方の領域を分担して照明する技術に関する。

車両に搭載される前方照明装置には、自車両の運転者が遠方の状況を把握可能とするために、高輝度の光を遠方まで且つ広範囲に照射可能なことが望まれる。その一方で、対向車両の運転者に高輝度の光を照射して幻惑感（いわゆるグレア）を与えることを回避するために、対向車両が存在する領域に対しては照射する光の輝度を抑制可能なことが望まれる。

そこで、車両の前方に向けて光を照射する照明器を複数搭載して、それぞれの照明器を用いて、車両の前方の領域を分担して照明するようにした技術が提案されている（特許文献１）。
この技術では、対向車両や歩行者などが存在しない場合には、遠方まで且つ広範囲に高輝度の光を照射することによって、自車両の運転者が遠方の状況を容易に把握可能とする。その一方で、対向車両や歩行者などが検出された場合には、対向車両や歩行者などが存在する領域を担当する照明器の輝度を低下させ、あるいは照明器を消灯させることによって、対向車両の運転者や歩行者などに幻惑感を与える事態を回避することができる。

また、上述した技術では、車両に搭載される照明器の数が次第に増加する傾向にある。この理由は、搭載される照明器の数が増えると、個々の照明器が照明を分担する領域が小さくなるので、例えば対向車両が検出されて照明器の輝度を低下あるいは消灯した時に、対向車両が存在しない範囲まで照明が暗くなってしまう事態を抑制可能なためである。あるいは、照明器の数が増えるほど、車両の前方の領域がより小さな領域に細分されるので、前方を照明する明るさの分布をより適切な分布に近付けることが可能なためである。

特開２００８－０３７２４０号公報

しかし、車両に搭載される照明器の数が増加するに従って、それら照明器を駆動するための配線本数も増加するので、配線での断線有無を検出することが困難になるという問題があった。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、車両の前方の領域を分担して照明する複数の照明器が搭載されている場合でも、照明器を駆動するための配線での断線有無を容易に検出することが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために本発明の車両用前方照明装置、および本発明の車両用前方照明装置に適用される断線検出方法は、複数の照明器が直列に接続された照明器アレイと、各々の照明器を点灯させるか否かを照明器毎に制御するスイッチ素子とを備えており、照明器アレイに流れる電流値が目標電流値となるように、印加する電圧値を制御する。そして、所定の検出条件が成立する度に、照明器が点灯するように制御したスイッチ素子の数と、印加した電圧値とを検出して、前回に検出したスイッチ素子の数からの変化量と、前回に検出した電圧値からの変化量とを取得する。こうして得られたスイッチ素子の数の変化量と、電圧値の変化量とが整合するか否かを判断して、整合していない場合は、断線が発生したものと判断する。

こうすれば、点灯させようとする照明器の数の変化量と、印加した電圧値の変化量とが整合しているかによって、断線の有無を判断することができるので、複数の照明器を用いて車両の前方の領域を照明する場合でも、照明器を駆動する配線での断線有無を容易に検出することが可能となる。

車両１に搭載された本実施例の車両用前方照明装置１００を示す説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００の内部構造を示すブロック図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を個別に点灯させる動作についての説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤの輝度を変更する方法を示した説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を同じ輝度で点灯させて車両１の前方を照明する様子を例示した説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を異なる輝度で点灯させて車両１の前方を照明する様子を例示した説明図である。 バイパス配線２１ｄが断線した影響で、点灯させようとしていないＬＥＤが点灯する一例を示した説明図である。 バイパス配線２１ｄが断線した影響で、点灯させようとしていないＬＥＤが点灯する他の一例を示した説明図である。 バイパス配線２１ｄでの断線がＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２での点灯動作に与える影響を示した説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がバイパス配線での断線有無を検出する原理についての説明図である。 本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤアレイ１０を駆動して車両１の前方を照明する照明制御処理の前半部分を示したフローチャートである。 本実施例の車両用前方照明装置１００が実行する照明制御処理の後半部分を示したフローチャートである。 照明制御処理中で断線の有無を検出する検出タイミングＤＴについての説明図である。 消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断する所定期間が設定されている理由を示す説明図である。 変形例の照明制御処理で断線位置を検出する検出タイミングＤＴを例示した説明図である。 変形例の照明制御処理の前半部分を示したフローチャートである。 変形例の照明制御処理の中間部分を示したフローチャートである。 変形例の照明制御処理の後半部分を示したフローチャートである。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成 ：
図１（ａ）には、本実施例の車両用前方照明装置１００を搭載した車両１が示されている。図示されるように、車両１には、左右に１つずつ車両用前方照明装置１００が搭載されており、それぞれの車両用前方照明装置１００は、複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）が列状に配置されたＬＥＤアレイ１０と、ＬＥＤアレイ１０を形成する個々のＬＥＤの点灯動作を制御する制御モジュール２０とを備えている。ＬＥＤアレイ１０は、車両１の前方左右に搭載されたヘッドライト２の下方に１つずつ搭載されており、制御モジュール２０は、ＬＥＤアレイ１０よりも内側の車両１内部に搭載されている。
また、図１（ｂ）に示すように、制御モジュール２０は、車両１に搭載されたランプＥＣＵ５０に接続されており、ランプＥＣＵ５０からの指示に従って、ＬＥＤアレイ１０を形成する個々のＬＥＤの点灯動作を制御する。また、ランプＥＣＵ５０は、車両１に搭載された図示しない複数の制御ＥＣＵを接続する車内ＬＡＮ３０に接続されており、車内ＬＡＮ３０を介して他の制御ＥＣＵから受け取った情報に基づいて、ランプＥＣＵ５０に出力する指示内容を決定する。

図２には、本実施例の車両用前方照明装置１００の大まかな内部構造が示されている。図示されるように、本実施例の車両用前方照明装置１００は、ＬＥＤアレイ１０と、制御モジュール２０とを備えている。ＬＥＤアレイ１０は、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が直列に接続された構造となっており、ＬＥＤ１２のカソード側はグランドＧＮＤに接地されている。尚、本実施例では、これらＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が本発明における「照明器」に対応し、ＬＥＤアレイ１０が本発明における「照明器アレイ」に対応する。

また、制御モジュール２０は、ＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２と同数のスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２を備えており、これらスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２は互いに直列に接続されている。そして、スイッチ素子ＳＷ１の上流側（すなわち、スイッチ素子ＳＷ２に接続されていない側）には、ＬＥＤ１のアノード側（すなわち、ＬＥＤ２と接続されていない側）から引き出されたバイパス配線２１ａが接続されている。また、スイッチ素子ＳＷ１とスイッチ素子ＳＷ２との間には、ＬＥＤ１とＬＥＤ２との間から引き出されたバイパス配線２１ｂが接続されている。更に、スイッチ素子ＳＷ２とスイッチ素子ＳＷ３との間には、ＬＥＤ２とＬＥＤ３との間から引き出されたバイパス配線２１ｃが接続されている。以下、同様に、スイッチ素子ＳＷ３～スイッチ素子ＳＷ１２の間には、ＬＥＤ３～ＬＥＤ１２の間から引き出されたバイパス配線２１ｄ～２１ｌが接続されている。そして、スイッチ素子ＳＷ１２の下流側（すなわち、スイッチ素子ＳＷ１１に接続されていない側）には、ＬＥＤ１２のカソード側（すなわち、グランドＧＮＤに接地されている側）から引き出されたバイパス配線２１ｍが接続されている。

このため、スイッチ素子ＳＷ１を導通状態とすれば、バイパス配線２１ａとバイパス配線２１ｂとがスイッチ素子ＳＷ１を介して導通する結果、ＬＥＤ１をバイパスするバイパス回路２１が形成される。また、スイッチ素子ＳＷ２を導通状態とすれば、バイパス配線２１ｂとバイパス配線２１ｃとがスイッチ素子ＳＷ２を介して導通する結果、ＬＥＤ２をバイパスするバイパス回路２１が形成される。以下、同様に、スイッチ素子ＳＷ３～スイッチ素子ＳＷ１２をそれぞれ導通状態とすることによって、ＬＥＤ３～ＬＥＤ１２をそれぞれバイパスするバイパス回路２１が形成される。
尚、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２には、いわゆるパワートランジスタと呼ばれるスイッチ素子が使用されている。周知のようにパワートランジスタは、３つの端子を備えており、そのうちの制御用端子をＨｉ状態とすると、他の２つの端子間が導通状態となり、制御用端子をＬｏｗ状態にすると、他の２つの端子間が切断状態となる。

また、制御モジュール２０は、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２に加えて、点灯制御部２２や、電流値検出部２３、電圧値制御部２４、変化量取得部２５、断線有無判断部２６も備えている。
尚、これらの「部」は、制御モジュール２０がＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯動作させると共に、バイパス配線２１ａ～２１ｍでの断線の有無を検出するために、車両用前方照明装置１００の制御モジュール２０が備える機能に着目して、制御モジュール２０の内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、車両用前方照明装置１００の制御モジュール２０がこれらの「部」に物理的に区分されることを表すものではない。これらの「部」は、ＣＰＵで実行されるコンピュータープログラムとして実現することもできるし、ＬＳＩやメモリーを含む電子回路として実現することもできるし、更にはこれらを組合せることによって実現することもできる。

点灯制御部２２は、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の制御用端子に接続されており、それぞれのスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の制御用端子を個別に、Ｈｉ状態またはＬｏｗ状態とすることができる。
電流値検出部２３は、ＬＥＤアレイ１０と直列に接続されており、ＬＥＤアレイ１０に流れる電流値を検出することができる。尚、ＬＥＤアレイ１０の内部にはＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が直列に接続されているので、電流値検出部２３で検出された電流値は、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の各々を流れる電流値となる。
電圧値制御部２４は、ＬＥＤアレイ１０に電圧を印加すると共に、ＬＥＤアレイ１０を流れる電流値を電流値検出部２３から受け取って、電流値が所定の目標電流値となるように、ＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値を制御する。
変化量取得部２５は、所定の検出条件が成立する度に、制御用端子をＬｏｗ状態としたスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の数を点灯制御部２２から受け取って、前回に受け取った数からの変化量を取得する。更に、電圧値制御部２４からは、ＬＥＤアレイ１０に印加している電圧値を受け取って、前回の電圧値からの変化量を取得する。尚、検出条件としては、所定の時間が経過する度など、様々な条件とすることができる。そして、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の数の変化量と、電圧値の変化量とを、断線有無判断部２６に出力する。
断線有無判断部２６は、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の数の変化量と、電圧値の変化量とを受け取ると、両者が整合するか否かを判断する。そして、整合していない場合は、バイパス配線２１ａ～２１ｍの少なくとも何れかで断線が発生したものと判断する。
以下では、本実施例の車両用前方照明装置１００が、バイパス配線２１ａ～２１ｍでの断線の有無を検出する方法について説明するが、その準備として、車両用前方照明装置１００がＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させる動作について説明する。

Ｂ．車両用前方照明装置１００の動作 ：
図３には、本実施例の車両用前方照明装置１００が、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させ、あるいは消灯させる動作が示されている。尚、ＬＥＤアレイ１０には、ＬＥＤ１～ＬＤ１２の１２個のＬＥＤが直列に接続されているが（図２参照）、図示が煩雑となることを避けるため、図３では、ＬＥＤ７～ＬＥＤ１２についての図示を省略している。そこで、図３の説明では、ＬＥＤアレイ１０がＬＥＤ１～ＬＥＤ６の６個のＬＥＤが直列に接続されているものと、これに伴ってスイッチ素子も、スイッチ素子ＳＷ１～スイッチ素子ＳＷ６の６個が設けられているものとする。

図３（ａ）に示したように、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ６の各制御用端子をＬｏｗ状態とすると、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ６は何れも切断状態となる。このため、電圧値制御部２４からＬＥＤアレイ１０に電圧を印加すると、図中に太い実線で示したように、ＬＥＤ１～ＬＥＤ６を電流が流れて、ＬＥＤ１～ＬＥＤ６が点灯される。
次に、図３（ｂ）に示したように、スイッチ素子ＳＷ２の制御用端子をＨｉ状態にする。すると、スイッチ素子ＳＷ２が導通状態となって、ＬＥＤ２をバイパスするバイパス回路２１（すなわち、バイパス配線２１ｂ、スイッチ素子ＳＷ２、バイパス配線２１ｃ）が接続された状態となる。そして、一般にＬＥＤの抵抗値は、バイパス回路２１の抵抗値よりも大きいから、ＬＥＤ２を流れていた電流は、スイッチ素子ＳＷ２を経由するバイパス回路２１を流れるようになり、その結果、ＬＥＤ２は消灯する。
また、スイッチ素子ＳＷ４およびスイッチ素子ＳＷ５の制御用端子をＨｉ状態にすると、スイッチ素子ＳＷ４およびスイッチ素子ＳＷ５が導通状態となる。その結果、ＬＥＤ４およびＬＥＤ５を流れていた電流が、スイッチ素子ＳＷ４およびスイッチ素子ＳＷ５を経由するバイパス回路２１（すなわち、バイパス配線２１ｄ、スイッチ素子ＳＷ４、スイッチ素子ＳＷ５、バイパス配線２１ｆ）を流れるようになって、ＬＥＤ４およびＬＥＤ５が消灯する。

図３（ｂ）には、スイッチ素子ＳＷ２、スイッチ素子ＳＷ４、およびスイッチ素子ＳＷ５の制御用端子をＬｏｗ状態としたときに電流が流れる経路を、太い実線で表している。従って、図３（ｂ）に示した例では、ＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ６から光が照射されることになる。
図３（ａ）および図３（ｂ）から明らかなように、点灯制御部２２が、あるスイッチ素子の制御用端子をＬｏｗ状態にすると、そのスイッチ素子ＳＷに対応するＬＥＤは点灯し、逆に、制御用端子をＨｉ状態にすると、そのスイッチ素子ＳＷに対応するＬＥＤは消灯する。また、何れのＬＥＤを点灯させているかに拘わらず、それぞれのＬＥＤに流れる電流の電流値は、電流値検出部２３で検出した電流値となる。

尚、図３（ａ）に示した例では６つのＬＥＤを電流が流れているが、図３（ｂ）に示した例では、３つのＬＥＤと３つのスイッチ素子を電流が流れている。ここで、スイッチ素子の抵抗値はＬＥＤの抵抗値に比べて十分に小さいから、電流が流れる経路の抵抗値は、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態に切り換わることで半減する。従って、電圧値制御部２４で印加する電圧値が変わらなければ、それぞれのＬＥＤを流れる電流値は倍増することになる。逆に言えば、それぞれのＬＥＤを流れる電流値を所定の目標電流値に保とうとすると、電圧値制御部２４で印加すべき電圧値も半減させる必要がある。
そこで、電圧値制御部２４は、ＬＥＤの電流値を電流値検出部２３で検出して、電流値が目標電流値となるように、印加する電圧値を制御している。
また、こうしてＬＥＤの電流値が一定の目標電流値となるように制御しているので、電流値を変更してＬＥＤの輝度を変更することはできない。そこで、次のような方法でＬＥＤの輝度を変更する。

図４には、点灯したＬＥＤの輝度を変更する様子が示されている。図示されるように、ＬＥＤは、所定の点灯周期内で点灯と消灯とを繰り返している。ここで、点灯周期を、人間が認識できない程度の短い時間に設定しておけば、点灯周期内で点灯している時間の比率を小さくすることで、人間には、あたかもＬＥＤの輝度が小さくなったかのように感じさせることができる。また逆に、点灯している時間の比率を大きくしてやれば、あたかもＬＥＤの輝度が大きくなったかのように感じさせることができる。
そこで、本実施例の車両用前方照明装置１００では、所定の点灯周期でＬＥＤを定期的に点灯させた後、消灯するタイミングを変更することによって、ＬＥＤの輝度を変更する。尚、点灯周期内で点灯している時間が「０」の状態が消灯した状態となり、点灯周期の間中、点灯している状態が最大輝度の状態となる。また、本実施例の車両用前方照明装置１００では、点灯周期が３ｍｓｅｃ程度の時間に設定されている。

また、図２を用いて前述したように、ＬＥＤアレイ１０にはＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の１２個のＬＥＤが存在している。これらＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の何れについても、図４に示したように、所定の点灯周期で定期的にＬＥＤを点灯させた後、消灯させるタイミングを変更することによって輝度を調整している。しかし、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯周期は、互いに位相をずらして設定されており、この結果、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が点灯するタイミングも異なっている。

図５には、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が互いに異なるタイミングで点灯する様子が例示されている。尚、図５に示した例では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の何れについても、点灯デューティー比が５０％に設定されている。ここで、点灯デューティー比とは、ＬＥＤが点灯している時間の点灯周期に対する比率を表している。
図示したように、ＬＥＤ１はＴ１のタイミングで点灯し、ＬＥＤ２はＴ２のタイミングで点灯し、ＬＥＤ３はＴ３のタイミングで点灯する。ＬＥＤ４～ＬＥＤ１２についても同様に、Ｔ４～Ｔ１２のタイミングで順番に点灯していく。こうして順番に点灯したＬＥＤ１～ＬＥＤ１２は、点灯してから所定時間（ここでは、点灯デューティー比が５０％に設定されているので、点灯周期の半分の時間）が経過したタイミングで、順番に消灯していく。そして、ＬＥＤ１が点灯してから点灯周期の経過後に、再び、ＬＥＤ１が点灯し、続いて、ＬＥＤ２～ＬＥＤ１２が順番に点灯していく。

ここで、仮に、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を一度に点灯させると、電圧値制御部２４が電流を流す経路の抵抗値は、１２個分のＬＥＤの抵抗値となるから、電圧値制御部２４は大きな電圧値の電圧を印加する必要がある（図３参照のこと）。更に、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を一度に点灯させると、点灯デューティー比に相当する時間の経過後は、それらのＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が同時に消灯することになる。このため、電流が流れる経路の抵抗値は、１２個分のスイッチ素子の抵抗値に急減するから、電圧値制御部２４が印加する電圧値も急減させる必要がある。その後、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させる際には、再び、大きな電圧値の電圧を印加する必要が生じる。このように、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を一度に点灯させると、電圧値制御部２４は印加する電圧値を大きく変動させる必要が生じる。

これに対して、図５に例示したように、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯周期の位相をずらしておけば、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が順番に点灯した後、順番に消灯するので、電圧値制御部２４が印加する電圧値の変動を抑制することができる。特に、図５に示した例では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯デューティー比が５０％に設定されていることもあって、点灯しているＬＥＤは、何れのタイミングでも６個となっている。このため、電圧値制御部２４は電圧値の変更が不要となる。

もっとも、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させる輝度は、車両１の周囲の状況や、対向車両や歩行者などの有無や、対向車や歩行者が検出された位置などの情報に応じて変化する。図１（ｂ）を用いて前述したように、車両１に搭載されたランプＥＣＵ５０は、車内ＬＡＮ３０を介してこれらの情報を取得すると、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させる輝度の分布（いわゆる配光パターン）を決定して、車両用前方照明装置１００に出力する。すると、車両用前方照明装置１００の制御モジュール２０は、配光パターンに応じて、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させるタイミングを決定する。

図６（ａ）には、配光パターンに応じて決定されたＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させるタイミングが例示されている。図示した例では、配光パターンが、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２の点灯デューティー比は３０％であり、ＬＥＤ３の点灯デューティー比は５０％、ＬＥＤ４の点灯デューティー比は６０％、ＬＥＤ５～ＬＥＤ８の点灯デューティー比は８０％、ＬＥＤ９およびＬＥＤ１０の点灯デューティー比は６０％、ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１２の点灯デューティー比は５０％であるものとしている。

図５を用いて前述したように、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２は、Ｔ１～Ｔ１２のタイミングで順番に点灯する。また、ＬＥＤ１については、点灯デューティー比が３０％なので、Ｔ１のタイミングで点灯してから、点灯周期の３０％に相当する時間が経過したタイミングで消灯させる。ＬＥＤ２についても、点灯デューティー比が３０％なので、Ｔ２のタイミングで点灯してから、点灯周期の３０％に相当する時間が経過したタイミングで消灯させる。また、ＬＥＤ３については、点灯デューティー比が５０％なので、Ｔ３のタイミングで点灯してから、点灯周期の５０％に相当する時間が経過したタイミングで消灯させる。以下、ＬＥＤ４～ＬＥＤ１２についても同様に、Ｔ４～Ｔ１２のタイミングで順番に点灯してから、それぞれの点灯デューティー比に相当する時間が経過したタイミングで消灯させる。このようにして、配光パターンに応じてＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させるタイミングを決定することができる。
尚、本明細書中では、配光パターンに応じて決定されたＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させるタイミングを、「点灯スケジュール」と称するものとする。また、本実施例では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングは予め決まっているため、実際には消灯タイミングを専ら決定している。しかし、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングも、必要に応じて適宜、変更してもよい。

以上のようにしてＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯スケジュールを決定したら、点灯スケジュールに従って、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の制御用端子をＬｏｗ状態あるいはＨｉ状態とすることによって、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯あるいは消灯させる。
また、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯スケジュールを決定すると、点灯させるＬＥＤの個数（以下、点灯数）が時間の経過と共に変化する様子も決定される。図６（ｂ）には、時間の経過に伴って、ＬＥＤの点灯数が刻々と変化する様子が示されている。
図３を用いて前述したように、電流が流れる経路の抵抗値は、ＬＥＤの点灯数に比例する。従って、図６に示した点灯スケジュールに従ってＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯あるいは消灯させながら、電流値検出部２３で検出した電流値が所定の目標電流値となるように、電圧値制御部２４の電圧値を制御すると、電圧値はＬＥＤの点灯数に比例して変化する電圧値となる。

本実施例の車両用前方照明装置１００は、ランプＥＣＵ５０から配光パターンを受け取ると、以上のようにして決定した点灯スケジュールに従って、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の制御用端子をＬｏｗ状態あるいはＨｉ状態とする。こうすることによって、ランプＥＣＵ５０から指定された配光パターンで車両１の前方を照明することができる。
もっとも、ＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２と、制御モジュール２０のスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２とは、多数のバイパス配線２１ａ～２１ｍによって接続されている。そして、何れかのバイパス配線２１ａ～２１ｍで断線が発生すると、ランプＥＣＵ５０から指定された配光パターンで前方を照明することができなくなるので、断線が発生したら、そのことを速やかに検出可能としておく必要がある。
その一方で、前述したように、ＬＥＤアレイ１０に搭載されるＬＥＤの個数は年々増加する傾向にあり、ＬＥＤの個数が増加すると、バイパス配線の本数も増加するため、断線の検出は年々と困難になっている。そこで、本実施例の車両用前方照明装置１００は、ＬＥＤアレイ１０に搭載されるＬＥＤの個数が増加しても、バイパス配線での断線を速やかに且つ容易に検出可能とするために、以下のような方法を採用した。

Ｃ．断線の検出原理 ：
図７には、バイパス配線で断線が発生したことによって、電流が流れる経路が変化する様子が例示されている。尚、前述したように、本実施例のＬＥＤアレイ１０にはＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の１２個のＬＥＤが接続されているが、図示が煩雑となることを避けるために、図７においても図３と同様に、ＬＥＤ７～ＬＥＤ１２についての図示を省略している。このことに対応して、図７の説明でも、ＬＥＤアレイ１０にはＬＥＤ１～ＬＥＤ６の６個のＬＥＤが直列に接続されているものと、これに伴ってスイッチ素子も、スイッチ素子ＳＷ１～スイッチ素子ＳＷ６の６個が設けられているものとする。

図７（ａ）は、断線が生じていない状態を表している。図７（ａ）に示されるように、スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ６の制御用端子をＬｏｗ状態とし、スイッチ素子ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５の制御用端子をＨｉ状態とすると、図中に太い実線で示した経路を電流が流れる。その結果、ＬＥＤ１、ＬＥＤ３、ＬＥＤ６が点灯して、ＬＥＤ２、ＬＥＤ４、ＬＥＤ５が消灯する。
ここで、バイパス配線２１ｄで断線が生じたものとする。図７（ａ）に示したように、バイパス配線２１ｄは、ＬＥＤ４に流れる電流をバイパスさせる経路となっているから、バイパス配線２１ｄが断線すると、電流をバイパスさせることができなくなる。その結果、スイッチ素子ＳＷ４の制御用端子がＨｉ状態となって、スイッチ素子ＳＷ４が導通状態となっているにも拘わらず、ＬＥＤ４に電流が流れて、ＬＥＤ４が点灯することになる。
図７（ｂ）に示した太い実線は、このときに電流が流れる経路を表している。また、図中に示した×印は、バイパス配線２１ｄで断線が生じたことを表している。更に、図中でＬＥＤ４を矩形で囲って表示しているのは、スイッチ素子ＳＷ４が導通状態となっていることに対応して本来であれば消灯しているべきであるにも拘わらず、実際にはＬＥＤ４が点灯していることを表している。

図７（ｂ）では、断線したバイパス配線２１ｄが、ＬＥＤ４をバイパスする経路の一部となっていた場合について説明した。電流をバイパスさせていたバイパス配線２１ｄが断線すると、バイパスさせることができなくなってＬＥＤ４に電流が流れる結果、ＬＥＤ４が点灯することになる。
断線したバイパス配線２１ｄが、ＬＥＤ３をバイパスする経路の一部となっていた場合にも同様なことが当て嵌まる。

図８（ａ）には、断線したバイパス配線２１ｄの上流側のスイッチ素子ＳＷ３が導通状態（すなわち、制御用端子がＨｉ状態）で、下流側のスイッチ素子ＳＷ４が切断状態（すなわち、制御用端子がＬｏｗ状態）になっている場合が示されている。スイッチ素子ＳＷ３が導通状態となっているので、本来であれば電流はＬＥＤ３をバイパスするが、バイパスする経路の一部であるバイパス配線２１ｄが断線しているので、電流はＬＥＤ３をバイパスすることができなくなる。その結果、図８（ａ）中に太い実線で示した経路を電流が流れることになって、ＬＥＤ３が点灯する。図８（ａ）中でＬＥＤ３を矩形で囲って表示しているのは、スイッチ素子ＳＷ３が導通状態となっていることに対応して本来であれば消灯しているべきであるにも拘わらず、実際にはＬＥＤ３が点灯していることを表している。

これに対して、図８（ｂ）には、断線したバイパス配線２１ｄの上流側のスイッチ素子ＳＷ３および下流側のスイッチ素子ＳＷ４が何れも導通状態となった場合が示されている。スイッチ素子ＳＷ３およびスイッチ素子ＳＷ４が導通状態となっているので、電流はＬＥＤ３およびＬＥＤ４をバイパスする。このため、ＬＥＤ３とＬＥＤ４との間から引き出されたバイパス配線２１ｄは、電流がＬＥＤ３およびＬＥＤ４をバイパスするための経路の一部とはならないので、バイパス配線２１ｄで断線が生じても、ＬＥＤ３およびＬＥＤ４は消灯したままとなる。
また、図８（ｂ）に示した場合とは逆に、断線したバイパス配線２１ｄの上流側のスイッチ素子ＳＷ３および下流側のスイッチ素子ＳＷ４が何れも切断状態となった場合は、そもそも電流がＬＥＤ３およびＬＥＤ４をバイパスすることはない。このため、バイパス配線２１ｄが電流のバイパス経路の一部となることはないので、バイパス配線２１ｄで断線が生じても、ＬＥＤ３およびＬＥＤ４は点灯したままとなる。

以上の説明から明らかなように、あるバイパス配線で断線が生じると、そのバイパス配線の上流側のＬＥＤおよび下流側のＬＥＤの一方を点灯させ、他方を消灯させようとしても、どちらのＬＥＤも点灯してしまう。また、どちらのＬＥＤも点灯あるいは消灯させようとした場合には、意図した通りに点灯あるいは消灯させることができる。
従って、予め決定しておいた点灯スケジュールでＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させようとしても、断線したバイパス配線が存在していると、実際に点灯するＬＥＤの個数（以下、実点灯数）は、点灯スケジュールによって定まる点灯数よりも多くなる。

図９（ａ）には、ＬＥＤ３とＬＥＤ４との間から引き出されたバイパス配線２１ｄが断線している状態で、図６（ａ）に示した点灯スケジュールでＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯および消灯させようとした場合が例示されている。図９（ａ）中に斜線を付した部分は、バイパス配線２１ｄが断線したために、意図せずにＬＥＤが点灯していることを表している。例えば、ＬＥＤ４については、まだ点灯するタイミングになっていないにも拘わらず、ＬＥＤ３が点灯したために、ＬＥＤ３と一緒に点灯している。また、ＬＥＤ３については、消灯するタイミングになっているにも拘わらず、ＬＥＤ４がまだ点灯しているために、点灯したままとなっている。

その結果、実際にＬＥＤが点灯する実点灯数は、点灯スケジュールに従って点灯させようとした点灯数よりも多くなる。図９（ｂ）中で斜線を付して示した部分が、断線によって増加した点灯数となる。
また、前述したように、ＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２は、Ｔ１～Ｔ１２のタイミングで順番に点灯して行く。そこで、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が点灯するタイミングから所定時間が経過したタイミングで、実際に点灯しているＬＥＤの個数（すなわち、実点灯数）を検出して、実点灯数が、点灯スケジュールによる点灯数と一致するか否かを判断すれば、断線の有無を判断することが可能と考えられる。
更に、図３を用いて前述したように、電圧値制御部２４がＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値は、実点灯数に比例した電圧値となっているから、ＬＥＤアレイ１０に印加される電圧値を検出すれば、実点灯数を求めることができる。

図１０（ａ）には、図９（ｂ）が時間軸を拡大した状態で示されている。図中に示した太い実線は、点灯スケジュールによる点灯数を表しており、図中に斜線を付した部分が、断線の影響で点灯数が増加した部分を表している。また、図中の横軸に示したＴ１～Ｔ１２は、それぞれＬＥＤ１～ＬＥＤ１２が点灯するタイミングを表している。
これらＴ１～Ｔ１２のタイミングから所定時間が経過したＤＴ１～ＤＴ１２のタイミング（以下、検出タイミング）で、点灯スケジュールによる点灯数、および実点灯数を求めると、図１０（ｂ）が得られる。

図１０（ｂ）に示されるように、ＤＴ３の検出タイミングでは、点灯スケジュールによる点灯数が１０個であるのに対して、実点灯数は１１個となっており、不一致が生じている。点灯スケジュールによる点灯数は、ＤＴ３のタイミングで制御用端子をＬｏｗ状態としているスイッチ素子ＳＷを数えれば良いので、直ちに求めることができる。
また、実点灯数は、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値から求めることができる。すなわち、ＬＥＤの１個あたりの抵抗値をＲ、実点灯数をＮ、ＬＥＤアレイ１０の各ＬＥＤに流す目標電流値をＩ、電圧値制御部２４がＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値をＶとすれば、
Ｖ＝Ｉ・（Ｎ・Ｒ） …（１）
が成り立つ。ここで、（Ｎ・Ｒ）は、電圧値制御部２４から見たＬＥＤアレイ１０全体の抵抗値である。そして、Ｖは実測することができ、ＩおよびＲは予め与えられているので、実点灯数Ｎは算出可能と考えられる。

もっとも、実際には、ＬＥＤの抵抗値Ｒにはバラツキが存在する。従って、点灯している複数のＬＥＤが、たまたま抵抗値の大きなＬＥＤであった場合、あるいは抵抗値の小さなＬＥＤであった場合、電圧値制御部２４から見たＬＥＤアレイ１０全体の抵抗値にも大きな誤差が生じる。そして、点灯するＬＥＤの数が多くなって、こうした抵抗値の誤差が、ＬＥＤ１つ分の抵抗値に相当する大きさになった場合には、（１）式を用いて実点灯数を算出すると、誤った実点灯数を求めてしまう可能性がある。
例えば、図１０（ｂ）のＤＴ３のタイミングでは、実際には１１個のＬＥＤが点灯しているが、たまたま、それらのＬＥＤの抵抗値が小さかった場合には、実点灯数を誤って１０個と算出してしまい、断線の発生を検出できなくなる可能性がある。また、ＤＴ２やＤＴ４のタイミングでは、１０個のＬＥＤが点灯しているが、たまたま、それらのＬＥＤの抵抗値が大きかった場合には、実点灯数を誤って１１個と算出してしまい、断線の発生を誤検出する可能性がある。
ＤＴ９や、ＤＴ１０、ＤＴ１１のタイミングでは、ＤＴ３のタイミングに比べて、点灯するＬＥＤの数が少なくなるので、断線の有無を誤検出する可能性も少なくなるが、それでも、ＬＥＤの抵抗値のバラツキが大きくなると、依然として誤検出する可能性がある。
加えて、前述したように、ＬＥＤアレイ１０を形成するＬＥＤの数は増加することが予想され、そうすると、点灯するＬＥＤの数も多くなると考えられるので、断線の有無を誤検出する可能性がある。

そこで、それぞれの検出タイミングＤＴでの点灯数および実点灯数ではなく、点灯数および実点灯数の変化量に着目する。すなわち、ある検出タイミングＤＴで点灯数および実点灯数を検出したら、その点灯数および実点灯数が、その前の検出タイミングＤＴで検出した点灯数および実点灯数と比較して、点灯数の変化量および実点灯数の変化量を算出する。
図１０（ｃ）には、こうして得られた点灯数の変化量および実点灯数の変化量が示されている。例えば、ＤＴ１のタイミングとＤＴ２のタイミングとの間では、点灯数および実点灯数の変化量は「＋１」で一致しているが、ＤＴ２のタイミングとＤＴ３のタイミングとの間では、点灯数の変化量と実点灯数の変化量とで不一致が生じている。同様に、ＤＴ３のタイミングとＤＴ４のタイミングとの間や、ＤＴ８のタイミングとＤＴ９のタイミングとの間や、ＤＴ１１のタイミングとＤＴ１２のタイミングとの間でも、点灯数の変化量と実点灯数の変化量とで不一致が生じている。このように変化量の不一致が生じるのは、図１０（ｂ）に示したように、ＬＥＤの点灯数と実点灯数とが異なる部分が生じているためである。従って、ＬＥＤの点灯数および実点灯数を検出して、両者が一致するか否かを判断する代わりに、点灯数の変化量と実点灯数の変化量とが一致するか否かを判断しても
不一致となるか否かを判断しても同じことになる。

そして、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）とを比較すれば明らかなように、ＬＥＤの実点灯数よりも、実点灯数の変化量の方が小さな値となるので、ＬＥＤの抵抗値のバラツキの影響を受け難くなる。例えば、ＬＥＤの抵抗値が設計上の抵抗値の±１０％程度、ばらつくものとする。このとき、図１０（ｂ）に示した１０個の点灯したＬＥＤがたまたま抵抗値の大きなＬＥＤであったとすると、実点灯数を１１個と誤検出する可能性がある。これに対して、図１０（ｃ）に示したように実点灯数の変化量であれば、「－３個」であるところを、「－２個」あるいは「－４個」と誤検出することはない。このように、ＬＥＤを点灯させようとする点灯数の変化量と、実際に点灯した実点灯数の変化量とに着目すれば、ＬＥＤアレイ１０を形成するＬＥＤの数が多くなっても、断線の有無を確実に検出することができる。
そこで、本実施例の車両用前方照明装置１００は、以上のような原理に基づいて、ＬＥＤアレイ１０と制御モジュール２０とを接続するバイパス配線２１ａ～２１ｍでの断線の有無を検出する。

Ｄ．照明制御処理 ：
図１１および図１２には、本実施例の車両用前方照明装置１００がＬＥＤアレイ１０を用いて車両１の前方の領域を照明するために実行する照明制御処理のフローチャートが示されている。
図示されるように、照明制御処理を開始すると先ず初めに、ＬＥＤアレイ１０を用いて照明を開始するか否かを判断する（Ｓ１００）。本実施例では、ランプＥＣＵ５０が、車内ＬＡＮ３０から取得した情報に基づいて照明の要否を判断して、その結果を車両用前方照明装置１００に出力するようになっている。従って、照明を開始する旨の指示をランプＥＣＵ５０から受け取っていない場合は、照明を開始しないと判断して（Ｓ１００：ｎｏ）、照明を開始する旨の指示を受け取るまで、同じ判断を繰り返しながら待機状態となる。

そして、照明を開始する旨の指示を受け取ったら、照明を開始すると判断し（Ｓ１００：ｙｅｓ）、配光パターンをランプＥＣＵ５０から取得する（Ｓ１０１）。前述したように配光パターンとは、ＬＥＤアレイ１０の複数のＬＥＤを、どのような輝度で点灯させるかを示す情報である。
続いて、配光パターンに応じた点灯スケジュールを生成する（Ｓ１０２）。前述したように点灯スケジュールとは、ＬＥＤアレイ１０を形成する複数のＬＥＤについて、どのようなタイミングで点灯させ、どのようなタイミングで消灯させるかの予定を示すデータである。図６（ａ）に例示したように、配光パターンが、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２の点灯デューティー比は３０％、ＬＥＤ３の点灯デューティー比は５０％、ＬＥＤ４の点灯デューティー比は６０％、ＬＥＤ５～ＬＥＤ８の点灯デューティー比は８０％、ＬＥＤ９およびＬＥＤ１０の点灯デューティー比は６０％、ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１２の点灯デューティー比は５０％というパターンであった場合には、図６（ａ）に示すような点灯スケジュールを生成する。

そして、生成した点灯スケジュールに従って、それぞれのＬＥＤに対応するスイッチ素子ＳＷの駆動を開始する（Ｓ１０３）。すなわち、点灯スケジュールに従って、点灯させるＬＥＤのスイッチ素子ＳＷについては制御用端子をＬｏｗ状態とし、消灯させるＬＥＤのスイッチ素子ＳＷについては制御用端子をＨｉ状態とする操作を、ＬＥＤの点灯周期で繰り返す。

続いて、照明を終了する旨がランプＥＣＵ５０から指示されたか否かを判断して（Ｓ１０４）、終了する旨が指示されていない場合は、照明を終了しないと判断して（Ｓ１０４：ｎｏ）、今度は、点灯周期が経過したか否かを判断する（Ｓ１０５）。
各スイッチ素子ＳＷの駆動を開始してから、まだ点灯周期が経過していない場合は、Ｓ１０５では「ｎｏ」と判断して、断線の検出タイミングＤＴか否かを判断する（図１２のＳ１１０）。図１０を用いて前述したように、検出タイミングＤＴは、ＬＥＤアレイ１０の各ＬＥＤを点灯させるタイミングから、所定のインターバル時間ＩＴが経過したタイミングに設定されている。また、断線の検出タイミングＤＴがこのようなタイミングに設定されているのは、電圧値制御部２４が電圧値を変化させるためには、ある程度の時間が必要なことを考慮したためである。

図１３には、Ｔ１のタイミングでＬＥＤ１を点灯させたときに、電圧値制御部２４がＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値の時間変化が例示されている。図示されているように、ＬＥＤの点灯数が切り換わっても、電圧値の変化には時間遅れが発生する。この理由は、電圧値制御部２４は、電流値検出部２３で検出した電流値が目標電流値となるように電圧値を制御しているためである。そこで、電圧値が余裕を持って安定するまでに要する時間（すなわち、インターバル時間ＩＴ）を決めておき、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングＴ１～Ｔ１２からインターバル時間ＩＴが経過したタイミングを、断線の検出タイミングＤＴに設定する。こうすれば、安定する前の電圧値を検出してしまい、断線の有無を誤って判断してしまうことを回避することができる。

ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングＴ１～Ｔ１２からインターバル時間ＩＴが経過していない場合は、断線の検出タイミングではないと判断して（図１２のＳ１１０：ｎｏ）、図１１のＳ１０４に戻って、照明を終了するか否かを判断する。その結果、照明を終了しない場合は（Ｓ１０４：ｎｏ）、点灯周期が経過したか否かを判断し（Ｓ１０５）、点灯周期が経過していない場合は（Ｓ１０５：ｎｏ）、再び、断線の検出タイミングになったか否かを判断する（図１２のＳ１１０）。
このような操作が繰り返されている間も、図１１のＳ１０３で開始された各スイッチ素子ＳＷの駆動が、点灯スケジュールに従って継続されている。

その結果、やがては、断線の検出タイミングＤＴに達したと判断されるので（図１２のＳ１１０：ｙｅｓ）、今度は、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断する（Ｓ１１１）。ここで、所定期間とは、インターバル時間ＩＴに所定の余裕時間ｄＴ（但し、インターバル時間ＩＴよりは短い時間）を加算した時間に設定されている。
そして、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在していない場合は（Ｓ１１１：ｎｏ）、断線の有無を検出するために以下の操作を開始するが、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在する場合は（Ｓ１１１：ｙｅｓ）、断線を検出することなく、再び、照明を終了するか否かを判断する（図１１のＳ１０４）。このように、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かによって、操作を異ならせているのは、次のような理由による。

図１４には、Ｔ１１のタイミングの前後での点灯数の変化、および印加する電圧値の変化が拡大して示されている。図６を用いて前述したように、Ｔ１１のタイミングはＬＥＤ１１が点灯するタイミングであるから、これに伴って点灯数が１つ増加し、その結果、図１４中に破線で示すように、印加される電圧値が増加する。しかし、この電圧値が安定する前（すなわち、検出タイミングＤＴになる前）に、他のＬＥＤが消灯して点灯数が１つ減少している。その結果、増加していた電圧値が減少に転じることになる。
従って、点灯タイミング（ここではＴ１１）からインターバル時間ＩＴが経過するまでの期間中に消灯するＬＥＤが存在する場合には、断線の検出タイミングＤＴで電圧値を検出すると、減少中の電圧値を検出することになって、正しい電圧値を検出できなくなる。

また、ちょうど検出タイミングＤＴで消灯するＬＥＤが存在していたとする。電圧値を検出するためにもある程度の時間が掛かることを考えると、この場合は、電圧値を検出している最中に電圧値が減少を始めることになって、正しい電圧値を検出できなくなる。従って、電圧値を検出するために要する時間を余裕時間ｄＴとして、検出タイミングＤＴから余裕時間ｄＴが経過するまでの間には、消灯するＬＥＤは存在すると、正しい電圧値を検出できない虞が生じる。

そこで、図１２のＳ１１１では、Ｔ１～Ｔ１２の何れかの点灯タイミングから、インターバル時間ＩＴおよび余裕時間ｄＴが経過するまでの所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断する。そして、消灯するＬＥＤが存在する場合には（Ｓ１１１：ｙｅｓ）、正しい電圧値が検出できない可能性があるものとして、断線の有無を検出することなく、図１１のＳ１０４に戻って、照明を終了するか否かを判断しているのである。
また、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２の点灯および消灯は、配光パターンに応じて生成した点灯スケジュール（図６参照）に従って行われるので、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かは、点灯スケジュールを参照することで容易に判断することができる。

尚、上述した余裕時間ｄＴは、実際にはインターバル時間ＩＴに比べて十分に短いので、簡易的には余裕時間ｄＴを無視してもよい。この場合は、図１２のＳ１１１では、Ｔ１～Ｔ１２の何れかの点灯タイミングから、インターバル時間ＩＴが経過するまで（すなわち、断線の検出タイミングＤＴになるまで）の間に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断すればよい。

その結果、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在しない場合は（Ｓ１１１：ｎｏ）、ＬＥＤの点灯数（すなわち、点灯させようとするＬＥＤの個数）を取得する（Ｓ１１２）。ＬＥＤの点灯数は、点灯スケジュールに基づいて取得することができる。
続いて、前回のタイミングで取得した点灯数からの変化量を取得する（Ｓ１１３）。上述したように、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在していた場合は（Ｓ１１１：ｙｅｓ）、点灯数が取得されないので、この場合は、その前に取得した点灯数が、前回のタイミングで取得した点灯数となって、その点灯数からの変化量を取得する。

こうして、点灯数の変化量を取得したら、今度は、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値を取得する（Ｓ１１４）。
続いて、前回のタイミングで取得した電圧値からの変化量を取得する（Ｓ１１５）。上述したように、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在していた場合は（Ｓ１１１：ｙｅｓ）、点灯数と同様に電圧値も取得されないので、この場合も、その前に取得した電圧値からの変化量を取得する。

そして、Ｓ１１３で取得した点灯数の変化量と、Ｓ１１５で取得した電圧値の変化量とが整合するか否かを判断する（Ｓ１１６）。すなわち、Ｓ１１３で取得した点灯数の変化量ｄＮ、ＬＥＤの平均的な抵抗値をＲ、抵抗値のバラツキをｄＲ、ＬＥＤに流す目標電流値をＩとすれば、ＬＥＤアレイ１０に印加される電圧値の変化量ｄＶは、
ｄＮ・（Ｒ－ｄＲ）・Ｉ ＜ ｄＶ ＜ ｄＮ・（Ｒ＋ｄＲ）・Ｉ …（２）
の範囲内にある筈である。従って、Ｓ１１５で取得した電圧値の変化量が、（２）式を満たす範囲内にあった場合は、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合すると判断し（Ｓ１１６：ｙｅｓ）、（２）式を満たす範囲内になかった場合は、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合しないと判断する（Ｓ１１６：ｎｏ）。

その結果、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合していないと判断した場合は（Ｓ１１６：ｎｏ）、「断線あり」の検出結果を、外部（例えば図１のランプＥＣＵ５０）に出力した後（Ｓ１１７）、図１１のＳ１０４に戻って、照明を終了するか否かを判断する。
これに対して、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合すると判断した場合は（Ｓ１１６：ｙｅｓ）、特に検出結果を出力することなく、そのまま図１１のＳ１０４に戻って、照明を終了するか否かを判断する。

このように本実施例の照明制御処理では、配光パターンに応じた点灯スケジュールに従って、各スイッチ素子ＳＷの駆動を開始すると（Ｓ１０３）、以上に説明した操作を繰り返すことによって、断線の有無を検出する（図１２のＳ１１６、Ｓ１１７）。
そして、このような操作を繰り返しているうちに、点灯周期が経過したら（図１１のＳ１０５：ｙｅｓ）、ランプＥＣＵ５０から配光パターンを取得する（Ｓ１０６）。
そして、新たに取得した配光パターンが、既に取得している配光パターンから変更されているか否かを判断する（Ｓ１０７）。その結果、配光パターンに変更がない場合は（Ｓ１０７：ｎｏ）、再び、点灯周期が経過してＳ１０５で「ｙｅｓ」と判断するまで、上述した一連の処理（図１２のＳ１１０～Ｓ１１７）を繰り返す。

これに対して、新たに取得した配光パターンが、既に取得している配光パターンから変更されていた場合は（Ｓ１０７：ｙｅｓ）、新たな配光パターンに応じた新たな点灯スケジュールを生成する（Ｓ１０８）。そして、新たな点灯スケジュールに従って、各スイッチ素子ＳＷの駆動を開始した後（Ｓ１０９）、再び、断線の検出タイミングＤＴか否かを判断した後（図１２のＳ１１０）、続く上述した一連の操作（Ｓ１１１～Ｓ１１７）を繰り返す。このような操作を、照明を終了するか（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、点灯周期が経過するまで（Ｓ１０５：ｙｅｓ）繰り返す。
そして、最終的に、照明を終了すると判断したら（図１１のＳ１０４：ｙｅｓ）、図１１および図１２の照明制御処理を終了する。

以上に説明したように、本実施例の車両用前方照明装置１００は、上述した照明制御処理を行うことによって、ＬＥＤアレイ１０の各ＬＥＤの点灯動作を制御するバイパス配線２１ａ～２１ｍに断線が生じると、断線の発生を速やかに検出することができる。
また、断線の検出に際しては、ＬＥＤアレイ１０中で点灯させようとしたＬＥＤの点灯数の変化量と、ＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値の変化量とが整合するか否かを判断すればよいので、簡単に且つ迅速に、断線の有無を検出することができる。

Ｅ．変形例 ：
上述した本実施例には、以下のような変形例が存在する。以下では、本実施例との相違点を中心に、変形例について簡単に説明する。
上述した本実施例では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させた後の所定の検出タイミングＤＴで、ＬＥＤを点灯させようとする点灯数、およびＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値を検出して、点灯数の変化量および電圧値の変化量を取得するものとして説明した。
しかし、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングを基準として前後に設定された所定の検出タイミングで、点灯数および電圧値を検出して、点灯数の変化量および電圧値の変化量を取得するものとしてもよい。
例えば、図１５に例示したように、ＬＥＤ１を点灯させるＴ１のタイミングに対しては、点灯前に設定された検出タイミングＤＴ１ｆと、点灯後に設定された検出タイミングＤＴ１ｒとを設定しておく。また、ＬＥＤ２を点灯させるＴ２のタイミングについても、点灯前の検出タイミングＤＴ２ｆと、点灯後の検出タイミングＤＴ２ｒとを設定しておく。以下、ＬＥＤ３～ＬＥＤ１２を点灯させるＴ３～Ｔ１２のタイミングについても同様に、点灯前の検出タイミングＤＴ３ｆ～ＤＴ１２ｆと、点灯後の検出タイミングＤＴ３ｒ～ＤＴ１２ｒとを設定しておく。そして、ＬＥＤを点灯させる前後で点灯数と電圧値とを検出して、点灯数の変化量と電圧値との変化量とを取得することによって、断線の有無を判断しても良い。

図１６～図１８には、上述した方法で断線の有無を検出する変形例の照明制御処理のフローチャートが示されている。
図示されるように、変形例の照明制御処理でも、前述した本実施例の照明制御処理と同様に、先ず初めにＬＥＤアレイ１０を用いて照明を開始するか否かを判断する（Ｓ２００）。照明を開始しないと判断した場合は（Ｓ２００：ｎｏ）、同じ判断を繰り返しながら待機状態となるが、照明を開始すると判断したら（Ｓ２００：ｙｅｓ）、配光パターンをランプＥＣＵ５０から取得する（Ｓ２０１）。
そして、配光パターンに応じた点灯スケジュールを生成した後（Ｓ２０２）、点灯スケジュールに従って、それぞれのＬＥＤに対応するスイッチ素子ＳＷの駆動を開始する（Ｓ２０３）。

続いて、照明を終了するか否かを判断して（Ｓ２０４）、照明を終了しない場合は（Ｓ２０４：ｎｏ）、点灯周期が経過したか否かを判断する（Ｓ２０５）。その結果、点灯周期が経過していない場合は（Ｓ２０５：ｎｏ）、点灯前の検出タイミングＤＴｆか否かを判断する（図１７のＳ２１０）。図１５を用いて前述したように、変形例の照明制御処理では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングの前後に、点灯前の検出タイミングＤＴｆと、点灯後の検出タイミングＤＴｒとが設定されている。そこで、Ｓ２１０では、何れかの検出タイミングＤＴｆになったか否かを判断する。
その結果、検出タイミングＤＴｆではないと判断した場合は（Ｓ２１０：ｎｏ）、図１６のＳ２０４に戻って、照明を終了するか否かを判断した後、照明を終了しない場合は（Ｓ２０４：ｎｏ）、点灯周期が経過したか否かを判断し（Ｓ２０５）、点灯周期が経過していない場合は（Ｓ２０５：ｎｏ）、再び、点灯前の検出タイミングＤＴｆになったか否かを判断する（図１７のＳ２１０）。

このような操作を繰り返しているうちに、点灯前の検出タイミングＤＴｆに達したと判断したら（図１７のＳ２１０：ｙｅｓ）、今度は、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断する（Ｓ２１１）。変形例の場合も、前述した本実施例と同様に、所定期間は、インターバル時間ＩＴに所定の余裕時間ｄＴ（但し、インターバル時間ＩＴよりは短い時間）を加算した時間に設定されている。また、前述した本実施例と同様に、簡易的には余裕時間ｄＴを無視してもよい。
そして、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在する場合は（Ｓ２１１：ｙｅｓ）、再び、照明を終了するか否かを判断する（図１６のＳ２０４）。これに対して、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在しない場合は（図１７のＳ２１１：ｎｏ）、ＬＥＤの点灯数（すなわち、点灯させようとするＬＥＤの個数）を取得し（Ｓ２１２）、続いて、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値を取得する（Ｓ２１３）。

その後、変形例の照明制御処理では、点灯後での検出タイミングＤＴｒになったか否かを判断する（Ｓ２１４）。すなわち、変形例の照明制御処理では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させるタイミングの前後に、点灯前の検出タイミングＤＴｆと点灯後の検出タイミングＤＴｒとが設定されており、点灯前の検出タイミングＤＴｆについては既にＳ２１０で判断したので、今度は点灯後の検出タイミングＤＴｒになったか否かを判断する。
その結果、まだ、検出タイミングＤＴｒになっていないと判断した場合は（Ｓ２１４：ｎｏ）、検出タイミングＤＴｒになるまで、同じ判断を繰り返すことによって待機状態となる。
尚、ＬＥＤを点灯するタイミングから点灯後の検出タイミングＤＴｒまでの時間は、前述した本実施例の検出タイミングＤＴと同様に、インターバル時間ＩＴに所定の余裕時間ｄＴを加えた時間に設定されている。

その結果、点灯後の検出タイミングＤＴｒに達したと判断したら（図１７のＳ２１４：ｙｅｓ）、今度は、点灯前の検出タイミングＤＴｆで点灯数および電圧値を検出したか否かを判断する（Ｓ２１５）。そして、点灯前の検出タイミングＤＴｆで点灯数および電圧値を検出していなかった場合は（Ｓ２１５：ｎｏ）、点灯の前後での変化量を求めることができないので、再び、照明を終了するか否かを判断する（図１６のＳ２０４）。
これに対して、点灯前の検出タイミングＤＴｆで点灯数および電圧値を検出していた場合は（Ｓ２１５：ｙｅｓ）、今度は、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断する（Ｓ２１６）。
そして、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在する場合は（Ｓ２１６：ｙｅｓ）、再び、照明を終了するか否かを判断するが（図１６のＳ２０４）、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在しない場合は（図１７のＳ２１６：ｎｏ）、点灯後の検出タイミングＤＴｒでのＬＥＤの点灯数を取得し（Ｓ２１７）、続いて、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値を取得する（Ｓ２１８）。
尚、前述したように、ＬＥＤを点灯するタイミングから点灯後の検出タイミングＤＴｒまでの時間は、インターバル時間ＩＴに所定の余裕時間ｄＴを加えた時間に設定されている。これに対して、点灯前の検出タイミングＤＴｆからＬＥＤを点灯するタイミングまでの時間は、インターバル時間ＩＴよりも短い時間に設定することができる。この理由は、Ｓ２１６で、検出タイミングＤＴｆより前の所定期間内に消灯するＬＥＤが存在するか否かを判断しており、消灯するＬＥＤが存在しない場合は（Ｓ２１６：ｎｏ）、変化する途中のタイミングで電圧値を検出してしまう虞が無いためである。

続いて、Ｓ２１２で取得した点灯前の検出タイミングＤＴｆでの点灯数と、Ｓ２１７で取得した点灯後の検出タイミングＤＴｒでの点灯数とに基づいて、点灯前後での点灯数の変化量を取得する（図１８のＳ２１９）。
更に、Ｓ２１３で取得した点灯前の検出タイミングＤＴｆでの電圧値と、Ｓ２１８で取得した点灯後の検出タイミングＤＴｒでの電圧値とに基づいて、点灯前後での電圧値の変化量を取得する（Ｓ２２０）。

そして、前述した本実施例の照明制御処理のＳ１１５と同様にして、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合するか否かを判断する（Ｓ２２１）。その結果、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合していないと判断した場合は（Ｓ２２１：ｎｏ）、「断線あり」の検出結果を、外部（例えば図１のランプＥＣＵ５０）に出力した後（Ｓ２２２）、図１６のＳ２０４に戻って、照明を終了するか否かを判断する。
これに対して、点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合すると判断した場合は（Ｓ２２１：ｙｅｓ）、特に検出結果を出力することなく、そのまま図１６のＳ２０４に戻って、照明を終了するか否かを判断する。

以下の操作は、変形例の照明制御処理でも、前述した本実施例の照明制御処理と同様です。以下、簡単に説明すると、上述した操作を繰り返しているうちに、やがて、点灯周期が経過したら（図１６のＳ２０５：ｙｅｓ）、ランプＥＣＵ５０から配光パターンを取得する（Ｓ２０６）。そして、新たに取得した配光パターンが、既に取得している配光パターンから変更されているか否かを判断して（Ｓ２０７）、配光パターンに変更がない場合は（Ｓ２０７：ｎｏ）、再び、点灯周期が経過してＳ２０５で「ｙｅｓ」と判断するまで、上述した一連の処理を繰り返す。

これに対して、新たに取得した配光パターンが、既に取得している配光パターンから変更されていた場合は（Ｓ２０７：ｙｅｓ）、新たな配光パターンに応じた新たな点灯スケジュールを生成し（Ｓ２０８）、その点灯スケジュールに従って、各スイッチ素子ＳＷの駆動を開始する（Ｓ２０９）。そして再び、点灯前の検出タイミングＤＴｆか否かを判断した後（図１７のＳ２１０）、続く上述した一連の操作を繰り返す。
そして、最終的に、照明を終了すると判断したら（図１６のＳ２０４：ｙｅｓ）、図１６～図１８に示した変形例の照明制御処理を終了する。

以上に説明した変形例の照明制御処理では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯する前後で点灯数の変化量と電圧値の変化量とが整合するか否かを判断することができる。このため、不整合が生じた場合には、その不整合が生じた時に点灯させたＬＥＤの下流側から引き出されたバイパス配線が断線しているものと、判断することが可能となる。

以上、本実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。

１…車両、 ２…ヘッドライト、 １０…ＬＥＤアレイ、
２０…制御モジュール、 ２１…バイパス回路、 ２２…点灯制御部、
２３…電流値検出部、 ２４…電圧値制御部、 ２５…変化量取得部、
２６…断線有無判断部、 ５０…ランプＥＣＵ、 １００…車両用前方照明装置。

Claims (6)

1. 複数の照明器（ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２）を用いて車両（１）の前方の領域を分担して照明する車両用前方照明装置（１００）であって、
   前記複数の照明器が直列に接続された照明器アレイ（１０）と、
   前記複数の照明器の各々に対して設けられて、前記照明器に流れる電流をバイパスさせるバイパス回路（２１）と、
   複数の前記バイパス回路の各々に対して設けられて、前記バイパス回路を開閉するスイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ１２）と、
   点灯させる前記照明器に対応する前記スイッチ素子は開状態とし、消灯させる前記照明器に対応する前記スイッチ素子は閉状態とすることによって、前記照明器アレイの点灯態様を制御する点灯制御部（２２）と、
   前記照明器アレイに流れる電流値を検出する電流値検出部（２３）と、
   前記照明器アレイに電圧を印加すると共に、前記照明器アレイに流れる電流値が所定の目標電流値となるように、印加する電圧値を制御する電圧値制御部（２４）と、
   前記開状態としたスイッチ素子の数と、前記制御された電圧値とを、所定の検出条件が成立する度に検出して、前回に検出した前記スイッチ素子の数からの変化量と、前回に検出した前記電圧値からの変化量とを取得する変化量取得部（２５）と、
   前記スイッチ素子の数の変化量と、前記電圧値の変化量とが整合するか否かを判断し、整合しない場合には、前記バイパス回路で断線が発生したものと判断する断線有無判断部（２６）と
   を備える車両用前方照明装置。
2. 請求項１に記載の車両用前方照明装置であって、
   前記点灯制御部は、
   前記複数のスイッチ素子を所定周期で開閉させ、該所定周期中で前記開状態となる時間比率を変更することによって、前記照明器の明るさを制御しており、
   前記複数のスイッチ素子を開閉させる前記所定周期の位相は、前記複数のスイッチ素子間で互いにずらして設定されている
   ことを特徴とする車両用前方照明装置。
3. 請求項２に記載の車両用前方照明装置であって、
   前記点灯制御部は、前記複数のスイッチ素子毎に、該スイッチ素子の前記所定周期を基準として設定された所定の点灯タイミングで前記スイッチ素子を前記開状態とした後、前記スイッチ素子毎に設定された前記時間比率に応じた消灯タイミングで前記スイッチ素子を前記閉状態としており、
   前記変化量取得部は、前記複数のスイッチ素子の何れかが前記点灯タイミングとなるタイミングを基準に設定された所定の検出タイミングで、前記スイッチ素子の数と前記電圧値とを検出することによって、前記スイッチ素子の数および前記電圧値についての前記変化量を取得する
   ことを特徴とする車両用前方照明装置。
4. 請求項３に記載の車両用前方照明装置であって、
   前記変化量取得部は、前記複数のスイッチ素子の何れかが前記点灯タイミングとなるタイミングを基準として、前後に設定された所定の検出タイミングで、前記スイッチ素子の数と前記電圧値とを検出することによって、前記スイッチ素子の数および前記電圧値についての前記変化量を取得する
   ことを特徴とする車両用前方照明装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の車両用前方照明装置であって、
   前記変化量取得部は、前記複数のスイッチ素子の中で、前記検出タイミングを基準とする所定期間内に前記閉状態に切り換わる前記スイッチ素子が存在する場合には、前記スイッチ素子の数および前記電圧値についての前記変化量の取得を中止する
   ことを特徴とする車両用前方照明装置。
6. 複数の照明器（ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２）が直列に接続された照明器アレイ（１０）を用いて、車両（１）の前方の領域を照明する車両用前方照明装置（１００）に適用されて、前記複数の照明器を駆動する配線での断線の有無を検出する断線検出方法であって、
   前記車両用前方照明装置は、
   前記複数の照明器の各々に対して設けられて、前記照明器に流れる電流をバイパスさせるバイパス回路（２１）と、
   複数の前記バイパス回路の各々に対して設けられて、前記バイパス回路を開閉するスイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ１２）と、
   点灯させる前記照明器に対応する前記スイッチ素子は開状態とし、消灯させる前記照明器に対応する前記スイッチ素子は閉状態とすることによって、前記照明器アレイの点灯態様を制御する点灯制御部（２２）と
   を備えた前記車両用前方照明装置であり、
   前記照明器アレイに電圧を印加して、前記照明器アレイに流れる電流値を検出し、前記照明器アレイに流れる電流値が所定の目標電流値となるように、前記照明器アレイに印加する電圧値を制御する工程（Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ２０３、Ｓ２０９）と、
   所定の検出条件が成立する度に、前記開状態の前記スイッチ素子の数を検出して、前回に検出した前記スイッチ素子の数からの変化量を取得する工程（Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ２１２、Ｓ２１７、Ｓ２１９）と、
   前記検出条件が成立する度に、前記照明器アレイに印加された電圧値を検出して、前回に検出した前記電圧値からの変化量を取得する工程（Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ２１３、Ｓ２１８、Ｓ２２０）と、
   前記スイッチ素子の数の変化量と、前記電圧値の変化量とが整合するか否かを判断し、整合しない場合には、前記バイパス回路で断線が発生したものと判断する工程（Ｓ１１６、Ｓ１１７、Ｓ２２１、Ｓ２２２）と
   を備える断線検出方法。

Images