KR102012071B1 - 차량용 등기구 - Google Patents

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데페이 무라마츠
요시나오 다이쵸
가즈마 모치즈키
데츠야 이시다
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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현한다.
광학 요소와 광학 요소를 구동하는 솔레노이드를 갖는 광학 유닛과, 솔레노이드에 대하여 직류 전원으로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 구비한 차량용 등기구로서, 구동 회로는, 솔레노이드의 단선 유무를 나타내는 통지 신호를 생성하는 신호 생성 회로를 구비하고, 신호 생성 회로는, 솔레노이드가 정상인 경우는 통지 신호로서 제1 신호를 생성하며, 솔레노이드의 단선이 검지된 경우의 통지 신호가 제1 신호와는 상이한 제2 신호로 되어 있다.

Description

차량용 등기구{VEHICLE LAMP}
본 발명은 광학 요소와 광학 요소를 구동하는 솔레노이드를 갖는 광학 유닛과, 광학 유닛에서의 솔레노이드에 대하여 직류 전원으로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 구비한 차량용 등기구에 대한 기술분야에 관한 것이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-56745호 공보
예컨대 상기 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 차량용 등기구로서는, 로우 빔/하이 빔을 전환하여 조사 가능하게 구성된 광학 유닛을 구비하는 것이 있다. 이 경우, 광학 유닛에는, 로우 빔/하이 빔 전환을 실현하기 위한 가동 쉐이드로서의 광학 요소와, 광학 요소를 구동하는 솔레노이드가 마련된다. 그리고, 차량용 등기구에는, 그 광학 유닛에 있어서의 솔레노이드에 대하여 차재 배터리(직류 전원)로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로가 구비된다.
여기서, 상기와 같은 로우 빔/하이 빔의 전환이 가능한 차량용 등기구에 있어서, 솔레노이드에 단선이 생긴 경우에는, 로우 빔/하이 빔 전환을 위한 광학 요소가 원래의 동작 상태로 되지 않아, 차량용 등기구의 배광 상태가 소기의 배광 상태와는 상이해져 버린다. 예컨대, 솔레노이드가 온(ON) 시에 하이 빔 조사, 오프(OFF) 시에 로우 빔 조사를 행하는 구성에 있어서는, 본래의 하이 빔 조사 상태가 아니라 로우 빔 조사 상태로 되어 버린다.
이 때, 소위 다안(多眼)의 헤드 램프로서, 로우 빔/하이 빔의 전환 기능을 갖는 광학 유닛을 복수 구비한 구성을 채용하는 것이 구상가능하다. 이 경우, 어떤 광학 유닛에 솔레노이드의 단선이 생겼다고 하면, 본래는 모든 광학 유닛을 하이 빔 조사 상태로 해야 하는 바, 일부의 광학 유닛만이 로우 빔 조사 상태로 되어, 차량용 등기구 전체의 배광(配光) 상태로서는 불완전한 하이 빔 배광 상태로 되어 버린다.
이러한 불완전한 하이 빔 배광 상태는, 야간을 쾌적하게 주행하는 데 있어서 바람직하지 않기 때문에, 상기 케이스에서는, 모든 광학 유닛을 로우 빔 조사 상태로 하는 것이 요청된다. 이 때, 광학 유닛에서의 솔레노이드의 ON/OFF 제어는, 차량측의 ECU(Electronic Control Unit)에 의해 행해지기 때문에, 차량용 등기구로서는 솔레노이드의 단선 검지 결과를 차량측에 통지하는 기능을 갖는 것이 요청된다.
또한, 이 때, 통지 기능을 실현하였다고 해도 통지에 관한 회로가 고장 등에 의한 이상을 초래하는 것도 구상가능하다. 그 경우에는, 차량측에 단선 유무를 적절하게 통지할 수 없어, 상기와 같은 불완전한 하이 빔 조사 상태로부터 로우 빔 조사 상태로 전환하는 제어를 적절하게 실현할 수 없게 되어 버린다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 등기구는, 광학 요소와 상기 광학 요소를 구동하는 솔레노이드를 갖는 광학 유닛과, 상기 솔레노이드에 대하여 직류 전원으로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 구비한 차량용 등기구로서, 상기 구동 회로는, 상기 솔레노이드의 단선 유무를 나타내는 통지 신호를 생성하는 신호 생성 회로를 구비하고, 상기 신호 생성 회로는, 상기 솔레노이드가 정상인 경우는 상기 통지 신호로서 제1 신호를 생성하며, 상기 솔레노이드의 단선이 검지된 경우의 상기 통지 신호가 상기 제1 신호와는 상이한 제2 신호로 된 것이다.
상기와 같은 제1 신호와 제2 신호의 구별에 의해, 제1 신호에 따라서는, 솔레노이드의 단선이 없는 취지와 함께, 단선 통지를 위한 회로에 이상이 생기지 않은 것, 결국은 고장 등이 없이 상기 제1 신호를 생성 가능한 정상 상태에 있는 것을 차량측에 통지 가능해진다. 바꾸어 말하면, 한쪽의 제2 신호에 따르면, 솔레노이드의 단선이 검지되었는지, 혹은 통지를 위한 회로에 이상이 생겨 단선 유무가 적정한 통지가 불능한 상태 중 어느 것인지의 취지를 차량측에 통지 가능해진다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 등기구에 있어서는, 상기 제1 신호가 미리 정해진 주기로 발진하는 발진 신호로 되고, 상기 제2 신호가 비발진 신호로 되는 것이 가능하다.
이에 의해, 솔레노이드의 단선이 검지되었는지, 혹은 통지를 위한 회로에 이상이 생겨 단선 유무가 적정한 통지가 불능한 상태 중 어느 것인지의 취지를 통지하기 위한 구성을, 발진 회로를 마련한다고 하는 비교적 간이한 구성으로 실현 가능해진다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 등기구에서는, 상기 광학 유닛을 복수 구비하고, 상기 구동 회로는, 복수의 상기 솔레노이드에 대하여 상기 구동 전압을 인가하기 위한 공통의 급전 라인을 가지며, 상기 공통의 급전 라인의 급전 상태에 기초하여 복수의 상기 솔레노이드의 단선 검지를 행하는 것이 가능하다.
이에 의해, 솔레노이드마다 단선 검지를 위한 회로를 마련하지 않는다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 등기구에서, 상기 구동 회로는, 복수의 상기 솔레노이드에 대하여 병렬 접속된 공통의 서지 흡수 소자와, 복수의 상기 솔레노이드에 공통의 급전 라인에 대하여 삽입된 역접 정지 회로를 구비하는 것이 가능하다.
이에 의해, 솔레노이드마다 서지 흡수 소자 및 역접 정지 회로를 마련하지 않는다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 등기구에서는, 로우 빔보다 상방의 영역에 광을 조사하는 추가 빔 조사 유닛을 구비하는 것이 가능하다.
광학 유닛이란 별도의 추가 빔 조사 유닛을 구비함으로써, 원하는 빔 배광 패턴을 실현하는 데 있어서의 설계 자유도의 향상이 도모된다.
상기한 본 발명에 따른 차량용 등기구에서, 상기 광학 유닛은, 상기 광학 요소의 구동/비구동에 의해 하이 빔 조사 상태/로우 빔 조사 상태의 전환이 행해지는 것이 가능하다.
이에 따라, 하이 빔/로우 빔의 전환 조사 기능을 갖는 차량용 등기구로서, 솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현 가능해진다.
본 발명에 따르면, 솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태로서의 차량용 등기구의 개략 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시형태로서의 차량용 등기구의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 변형예로서의 차량용 등기구의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시형태로서의 차량용 등기구(1)에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 차량용 등기구(1)의 개략 구성을 나타낸 블록도이다.
차량용 등기구(1)는, 차량의 전단부에 좌우 한쌍의 총 2개가 배치되는 헤드 램프로 되어 있다. 차량용 등기구(1)에는, 로우 빔/하이 빔의 전환이 가능으로 된 복수의 광학 유닛(2)과, 로우 빔보다 상방의 영역에 광을 조사하는 추가 빔 조사 유닛(3)과, 도시하지 않은 차재 배터리를 공급원으로 하는 전원 전압(VB2)에 기초하여 광학 유닛(2), 추가 빔 조사 유닛(3)이 각각 구비하는 광원부[후술하는 광원부(21), 추가 광원부(31)]를 발광 구동하는 광원 구동 회로(4)와, 광학 유닛(2)이 구비하는 후술하는 솔레노이드(24)를 구동하는 솔레노이드 구동 회로(5)와, 스위치(SW1)가 구비되어 있다.
스위치(SW1)는, 상기 차재 배터리로부터의 배터리 전압(B)을 차량측에 마련된 ECU(Electronic Control Unit)(100)로부터의 제어 신호(Ssw)에 기초하여 ON/OFF한다. 스위치(SW1)가 ON됨으로써, 배터리 전압(B)에 기초한 전원 전압(VB1)이 솔레노이드 구동 회로(5)에 공급된다. 또한, 솔레노이드 구동 회로(5)로부터 ECU(100)에 대해서는, 후술하는 이상 통지 신호(Sd)가 출력된다.
여기서, 본 예에서는 ECU(100)는 차량측에 마련된 예를 나타내고 있지만, ECU(100)는 차량용 등기구(1)측에 마련하여도 좋다.
본 예에서는, 광학 유닛(2)의 수는 3개로 되고, 이하에서는 각각 광학 유닛(2-1, 2-2, 2-3)으로 표기한다.
각 광학 유닛(2)은, 각각 광원부(21)와, 광원부(21)로부터 발생된 광을 차량 전방에 조사하기 위한 광학계(22)와, 광학계(22)에 배치된 가동 쉐이드(23)를 구동하는 솔레노이드(24)를 구비하고 있다. 도면 중에서는, 광학 유닛(2-1, 2-2, 2-3)이 구비하는 광원부(21), 광학계(22), 가동 쉐이드(23), 솔레노이드(24)에 대해서는, 말미에 대응하는 수치를 붙여 각각 광원부(21-1, 21-2, 21-3), 광학계(22-1, 22-2, 22-3), 가동 쉐이드(23-1, 23-2, 23-3), 솔레노이드(24-1, 24-2, 24-3)로 표기하고 있다. 이하, 이들 광원부(21), 광학계(22), 가동 쉐이드(23), 솔레노이드(24)에 대해서는, 필요에 따라 부호 말미의 수치를 붙여 나누어 표기한다.
각 광학 유닛(2)에 있어서, 광원부(21)는, 예컨대 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드) 등에 의한 광원을 1개 또는 복수 구비하고 있다.
광학계(22)는, 예컨대 광원부(21)로부터 발생한 광을 반사하는 리플렉터나 투사 렌즈 등을 구비하고, 리플렉터에 의한 반사광을 포함하는 광원부(21)로부터의 광을 투사 렌즈를 통해 차량 전방에 투사(조사)한다. 가동 쉐이드(23)는, 이러한 광학계(22)에 있어서의 광로 중에 배치되고, 광원부(21)로부터의 광의 일부를 차광하는 제1 상태와 차광하지 않는 제2 상태 사이에서 변위 가능으로 되도록 구성되어 있다.
본 예에서는, 가동 쉐이드(23)가 제1 상태 시에 로우 빔 조사 상태가, 제2 상태 시에 하이 빔 조사 상태가 얻어지도록 광학계(22)가 구성되어 있다.
가동 쉐이드(23)는, 본 예에 있어서는 제1 상태측으로 편향되어 있고, 따라서 솔레노이드(24)가 비구동 상태에서는 로우 빔 조사 상태, 구동 상태에서는 하이 빔 조사 상태가 얻어진다.
솔레노이드(24)는, 코일[후술하는 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)]과 그 코일에 생기는 자계에 따른 자력에 기초하여 변위되는 가동 철심(플런저)을 구비하고 있다. 가동 쉐이드(23)는, 가동 철심이 변위함으로써 얻어지는 동력에 기초하여 상기 제1 상태로부터 제2 상태로 변위한다.
추가 빔 조사 유닛(3)은, 예컨대 LED 등의 광원을 1개 또는 복수 갖는 추가 광원부(31)와, 추가 광원부(31)로부터 발생된 광을 차량 전방에 조사하기 위한 추가 광학계(32)를 구비하고 있다. 추가 빔 조사 유닛(3)은, 본 예에서는 하이 빔을 조사하는 하이 빔 조사 유닛으로 되어 있다.
여기서, 차량에 있어서는, 운전자 등의 조작자에 의한 조작에 기초하여, 로우 빔의 점등 지시, 하이 빔의 점등 지시가 행해진다. 로우 빔 점등 지시에 따라서는, ECU(100)가, 전술한 제어 신호(Ssw)에 의해 스위치(SW)를 OFF 상태로 하고, 솔레노이드 구동 회로(5)에 대한 전원 전압(VB1)의 공급을 정지 상태로 함으로써, 솔레노이드(24-1∼24-3)를 비구동 상태로 하며, 가동 쉐이드(23-1∼23-3)를 제1 상태로 만든다. 또한 이 때, ECU(100)는, 도면 중의 제어 신호(Sc)에 의해, 광원 구동 회로(4)에 각 광학 유닛(2)에서의 광원부(21-1∼21-3)를 점등시키고 또한 추가 빔 조사 유닛(3)에서의 추가 광원부(31)를 소등 상태로 만드는 지시를 행한다.
하이 빔 점등 지시에 따라서는, ECU(100)는, 제어 신호(Ssw)에 의해 스위치(SW)를 ON 상태로 하여 솔레노이드 구동 회로(5)에 전원 전압(VB1)을 공급시킨다. 이에 의해, 솔레노이드(24-1∼24-3)를 구동 상태로 하고, 가동 쉐이드(23-1∼23-3)를 제2 상태로 만든다. 또한, ECU(100)는, 제어 신호(Sc)에 의해, 광원 구동 회로(4)에 각 광학 유닛(2)에 있어서의 광원부(21-1∼21-3) 및 추가 빔 조사 유닛(3)에 있어서의 추가 광원부(31)를 점등시키는 지시를 행한다.
도 2는 차량용 등기구(1)의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
또한, 도 2에서는, 차량용 등기구(1)의 회로 구성 중 주로 솔레노이드(24)의 구동에 따른 구성, 구체적으로는 솔레노이드(24-1∼24-3)가 갖는 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)과 솔레노이드 구동 회로(5) 및 솔레노이드 구동 회로(5)에 대한 전원 전압(VB1)의 공급 제어를 행하는 스위치(SW1)를 추출하여 나타내고 있다.
도 2에 있어서, 솔레노이드 구동 회로(5)는, 단자부(51), 전원 필터(52), 구동 IC(Integrated Circuit)(53) 및 통지 신호 생성 회로(54)를 구비하고 있다.
단자부(51)는, 전원 전압(VB1)의 입력 단자로서 기능하는 정극측 입력 단자(T1) 및 부극측 입력 단자(T2)와, 후술하는 이상 통지 신호(Sd)를 차량측(전술한 차재 ECU)에 출력하기 위한 통지 신호 출력 단자(T3)와, 솔레노이드(24-1∼24-3)를 구동하기 위한 구동 전압(Vd)을 출력하기 위한 정극측 출력 단자(T4) 및 부극측 출력 단자(T5)를 구비하고 있다.
도시하는 바와 같이 부극측 입력 단자(T2) 및 부극측 출력 단자(T5)는 접지되어 있다.
전원 필터(52)는, 전원 전압(VB1)의 정극측 라인[정극측 입력 단자(T1)와의 접속 라인]과 어스 사이에 삽입된 콘덴서(C1)와, 예컨대 P 채널형의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 가지고 구성된 역접 정지 회로(52a)와, 저항(R1), 콘덴서(C3) 및 제너 다이오드(ZD1)와, 콘덴서(C4)를 구비하고 있다.
콘덴서(C1)는, 정극 단자가 정극측 입력 단자(T1)와 접속되고, 부극 단자가 접지되어 있으며, 정전 대책용의 노이즈 필터로서 기능한다.
역접 정지 회로(52a)에 있어서, MOSFET는, 드레인이 콘덴서(C1)의 정극 단자와 정극측 입력 단자(T1)의 접속점에 접속되고, 소스가 부하측에 접속되며, 게이트가 저항(R1)을 통해 접지되어 있다. MOSFET의 게이트-소스 사이에는, 제너 다이오드(ZD2)와 제너 다이오드(ZD3)가 역방향으로 접속된(캐소드끼리가 접속된) 역접속 회로 및 콘덴서(C3)가 각각 병렬 접속되어 있다.
제너 다이오드(ZD2)와 제너 다이오드(ZD3)의 역접속 회로는, MOSFET과 함께 역접 정지 회로(52a)를 구성하고 있다.
또한, 도면 중에서는, MOSFET의 드레인-소스 사이에 생기는 기생 다이오드(보디 다이오드)를 나타내고 있다.
역접 정지 회로(52a)에 있어서, 차재 배터리가 정상적으로 접속되어 있는 경우에는, MOSFET의 게이트 전위가 소스 전위보다 낮아지기 때문에, MOSFET가 ON 상태로 된다. 즉, 이에 의해 전원 전압(VB1)[배터리 전압(B)]에 기초한 부하측에의 전력 공급이 가능한 상태가 된다. 한편, 차재 배터리가 역접속된 경우에는, MOSFET의 게이트 전위가 소스 전위보다 높아지기 때문에, MOSFET가 OFF 상태로 된다. 또한 이 때, 기생 다이오드도 비도통 상태로 된다. 이에 의해, 전원의 역접속에 대한 회로 보호가 도모된다.
또한, 역접 정지 회로(52a)의 구성은 상기에 한정되지 않고, 예컨대 전원 전압(VB1)의 정극측 라인에 다이오드를 애노드가 정극측 입력 단자(T1)측에 접속되는 방향으로 삽입하는 구성으로 하는 등, 다른 구성을 채용할 수도 있다.
상기와 같은 MOSFET를 이용한 역접 정지 회로(52a)는, 정상 시에 있어서의 전력 손실을 다이오드를 이용한 경우보다 저감할 수 있다는 점에서 유리하다.
제너 다이오드(ZD1)는, 캐소드가 MOSFET의 소스와 콘덴서(C3)의 접속점에 접속되고, 애노드가 접지되어 있으며, MOSFET의 전압 보호 기능을 갖는다.
콘덴서(C4)는, 상기한 MOSFET의 소스와 콘덴서(C3)의 정극 단자와 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드의 접속점과 어스 사이에 삽입되고, 평활 콘덴서로서 기능한다. 상기 콘덴서(C4)의 양단 사이 전압으로서, 전원 필터(52)의 출력 전압(Vout)이 얻어진다. 본 예의 경우, 출력 전압(Vout)은 예컨대 12 V계로 되어 있다.
구동(IC53)은, 전원 필터(52)의 출력 전압(Vout)에 기초하여 솔레노이드(24-1∼24-3)를 구동하기 위한 구동 전압(Vd)을 출력하며, 솔레노이드(24-1∼24-3)의 단선(부하측의 단선)이나 부하 단락 등의 이상을 검지하는 이상 검지 기능을 갖는다.
구동(IC53)은, 전원 입력 단자(tv), 입력 단자(ti), 출력 단자(to), 접지 단자(tg) 및 검지 신호 단자(ts)를 가지고 있다. 또한, 접지 단자(tg)는 접지되어 있다.
전원 입력 단자(tv)는, 구동(IC53)이 동작 전원을 입력하기 위한 입력 단자이며, 전술한 콘덴서(C4)의 정극 단자와 접속되어, 출력 전압(Vout)이 입력된다. 또한, 전원 입력 단자(tv)와 어스 사이에는 콘덴서(C6)가 삽입되어 있다.
입력 단자(ti)는, 저항(R2)을 통해 전술한 콘덴서(C4)와 접속되고, 이에 의해 제너 다이오드(ZD4)[입력 단자(ti)와 저항(R2)의 접속점과 어스 사이에 애노드측을 접지하는 방향으로 삽입되어 있음]에 의한 제너 전압[예컨대 5 V계]이 입력된다. 이하, 상기 제너 전압을 전압(Vcc)으로 표기한다.
출력 단자(to)는, 단자부(51)에 있어서의 정극측 출력 단자(T4)와 접속되어 있다. 정극측 출력 단자(T4)와 어스 사이에는 콘덴서(C7)가 삽입되어 있다.
구동(IC53)은, 전원 입력 단자(tv)로부터 입력된 출력 전압(Vout)(직류 전압)을 출력 단자(to)로부터 출력한다. 이에 의해, 단자부(51)에 있어서의 정극측 출력 단자(T4)와 부극측 출력 단자(T5) 사이에 솔레노이드(24-1∼24-3)를 구동하기 위한 구동 전압(Vd)이 생긴다.
솔레노이드(24-1∼24-3)는, 각각 상이한 광학 유닛(2) 내에 마련되지만(도 1 참조), 이들 솔레노이드(24-1∼24-3)에 마련되는 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)은, 회로 상에서는 도면과 같이 병렬 접속되어 있다. 구체적으로, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)은, 각각 일단이 정극측 출력 단자(T4)에 접속된 공통의 라인에 대하여 접속되고, 타단이 부극측 출력 단자(T5)에 접속된 공통의 라인에 대하여 접속되어 있다.
이에 의해, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)의 각각에 구동 전압(Vd)을 인가 가능하게 되어 있다.
여기서, 본 예의 솔레노이드 구동 회로(5)에서는, 구동(IC53)의 출력 단자(to)와 어스 사이에, 다이오드(D1)를 애노드측을 접지하는 방향으로 삽입하고 있다. 즉 다이오드(D1)는, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)의 각각에 대하여 병렬의 관계로 접속되어 있다.
이 다이오드(D1)는, 전원 OFF 시에서의 서지 흡수를 위한 다이오드로서 기능한다.
본 예에서는, 상기한 바와 같이 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)을 병렬 접속하고 있기 때문에, 서지 흡수 소자로서의 다이오드(D1)를 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)마다 마련할 필요가 없어, 하나만으로 할 수 있다.
또한, 구동(IC53)은, 상기와 같은 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)의 병렬 접속 회로를 갖는 부하측의 이상 검지를 행한다. 구체적으로, 상기 이상 검지로서는, 구동 전압(Vd)의 전압값이 미리 정해진 제1 임계값 이하로 저하하였는지의 여부(쌍단락) 및 미리 정해진 제2 임계값(＞제1 임계값) 이상으로 상승하였는지의 여부(쌍단선)를 판별하고, 어느 판별에서 긍정 결과가 얻어진 경우는 이상 있음이라는 판정 결과를 얻고, 어느 판별에서도 부정 결과가 얻어진 경우는 이상 없음의 판정 결과를 얻는다.
또한, 상기 이상 검지 방법은 어디까지나 일례이며, 이상 검지로서는 구동 전압(Vd)을 인가하기 위한 급전 라인의 급전 상태에 기초하여 행하는 것이면 좋다.
구동(IC53)은, 상기와 같은 이상 검지의 결과를 나타내는 검지 결과 신호(Sn)를 검지 신호 단자(ts)를 통해 통지 신호 생성 회로(54)에 출력한다.
통지 신호 생성 회로(54)는, 차량측에 출력해야 하는 솔레노이드(24-1∼24-3)의 단선 유무를 나타내는 통지 신호[본 예에서는 이상 통지 신호(Sd)]를 생성한다.
통지 신호 생성 회로(54)는, 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5), 트랜지스터(Q1), 발진 회로(54a), 저항(R10), 다이오드(D2), 콘덴서(C10), 저항(R11), 저항(R12), 트랜지스터(Q4), 저항(R13), 인덕터(L1) 및 콘덴서(C11)를 구비하고 있다.
트랜지스터(Q1)는, 예컨대 NPN형의 바이폴러 트랜지스터로 되고, 베이스가 저항(R4)을 통해 구동(IC53)에 있어서의 검지 신호 단자(ts)에 접속되며, 이미터가 접지되고, 베이스-이미터 사이에 저항(R5)이 삽입되어 있다. 또한, 트랜지스터(Q1)의 베이스는, 저항(R4)과 저항(R3)의 직렬 접속 회로를 통해 전압(Vcc)에 접속되어 있다. 저항(R3)은, 일단이 저항(R4)과 검지 신호 단자(ts)의 접속점에 대하여 접속되고, 타단이 전압(Vcc)에 접속되어 있다.
후술하는 바와 같이, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는, 발진 회로(54a)의 동작을 ON/OFF하기 위한 제어 단자로서 기능한다.
발진 회로(54a)는, 본 예에서는 2석의 트랜지스터(Q2, Q3)를 갖는 멀티바이브레이터로 구성하고 있다.
트랜지스터(Q2, Q3)는, 본 예에서는 PNP형의 바이폴러 트랜지스터를 이용하고 있다. 트랜지스터(Q2, Q3)는, 각각 이미터가 전술한 제너 다이오드(ZD4)의 캐소드에 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 저항(R6)을 통해 접지되며, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 저항(R9)을 통해 접지되어 있다. 트랜지스터(Q2)의 베이스는, 저항(R8)을 통해 접지되고, 트랜지스터(Q3)의 베이스는 저항(R7)을 통해 전술한 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속되어 있다.
트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 저항(R6)의 접속점과 트랜지스터(Q3)의 베이스와 저항(R7)의 접속점 사이에는, 콘덴서(C8)가 삽입되고, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터와 저항(R9)의 접속점과 트랜지스터(Q2)의 베이스와 저항(R8)의 접속점 사이에는, 콘덴서(C9)가 삽입되어 있다.
본 예에서는, 상기 발진 회로(54a)에 있어서의 트랜지스터(Q3)의 콜렉터가 발진 신호의 출력 단자로서 기능한다.
트랜지스터(Q3)의 콜렉터는, 저항(R10)과 저항(R11)에 의한 직렬 접속 회로를 통해 예컨대 NPN형의 바이폴러 트랜지스터로 구성된 트랜지스터(Q4)의 베이스에 접속되어 있다. 저항(R10)에 대해서는, 다이오드(D2)가 캐소드측을 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 접속하는 방향으로 병렬 접속되고, 또한 저항(R10)과 저항(R11)의 접속점과 어스 사이에는 콘덴서(C10)가 삽입되어 있다.
트랜지스터(Q4)는, 이미터가 접지되어 있으며, 베이스-이미터 사이에 저항(R12)이 삽입되어 있다. 트랜지스터(Q4)의 콜렉터는 저항(R13)과 인덕터(L1)에 의한 직렬 접속 회로를 통해 단자부(51)에서의 통지 신호 출력 단자(T3)에 접속되어 있다. 통지 신호 출력 단자(T3)와 어스 사이에는, 콘덴서(C11)가 삽입되어 있다.
상기 구성에 따른 통지 신호 생성 회로(54)의 동작에 대해서 설명한다.
먼저, 본 예에 있어서, 구동(IC53)은 검지 결과 신호(Sn)로서, 이상 없음의 판정 결과가 얻어진 경우는 H 레벨을 출력하고, 이상 있음의 판정 결과가 얻어진 경우는 L 레벨을 출력한다.
이 때문에, 이상 없음이라고 판정된 정상 시에는, 검지 결과 신호(Sn)가 H 레벨인 것에 따라 트랜지스터(Q1)가 ON 상태로 된다. 트랜지스터(Q1)가 ON되면, 발진 회로(54a)에 있어서 트랜지스터(Q3)가 ON으로 되고, 트랜지스터(Q3)와 트랜지스터(Q2)가 교대로 미리 정해진 주기로 ON/OFF를 반복하는 발진 동작이 개시된다. 이에 의해, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 상기 미리 정해진 주기에 따른 발진 신호가 얻어진다.
이 발진 신호에 따라 트랜지스터(Q4)가 ON/OFF를 반복하고, 이에 의해 통지 신호 출력 단자(T3)를 통해 출력되는 이상 통지 신호(Sd)는, 미리 정해진 주기로 발진하는 발진 신호로 된다. 이 경우의 발진 신호는, GND 전위(Low 전위)와 하이 임피던스를 주기적으로 반복하는 신호로 된다.
한편, 이상 시(솔레노이드측의 이상 시)에서는, 검지 결과 신호(Sn)가 L 레벨인 것에 따라 트랜지스터(Q1)가 OFF로 되고, 이에 따라, 발진 회로(54a)에 의한 상기 발진 동작이 OFF로 된다. 이 결과, 이상 통지 신호(Sd)는 하이 임피던스 상태를 유지하는 신호로 된다.
또한, 이상으로서는, 솔레노이드측의 이상만이 아니라, 통지 신호 생성 회로(54)측의 이상도 생길 수 있다. 고장 등의 어떠한 요인으로 통지 신호 생성 회로(54)가 동작 정지가 되는 이상이 생긴 경우, 이상 통지 신호(Sd)는, 상기 솔레노이드측의 이상 시와 마찬가지로, 트랜지스터(Q1)가 OFF로 되기 때문에 하이 임피던스 상태를 유지하는 신호로 된다.
또한, 이상 통지 신호(Sd)의 ECU(100)에의 공급 경로 전체에서 생길 수 있는 이상으로서는, 통지 신호 출력 단자(T3)가 지락(地絡)하는(GND 전위로 되는) 이상도 생길 수 있다. 이 경우, 이상 통지 신호(Sd)는 GND 전위(Low 전위)를 유지하는 신호로 된다.
ECU(100)는, 상기와 같은 이상 통지 신호(Sd)의 신호 양태의 상위에 기초하여, 솔레노이드(24-1∼24-3)의 이상 유무를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 이상 통지 신호(Sd)가 상기 발진 상태로 되어 있지 않은 경우에 이상 있음의 판정 결과를 얻는다. ECU(100)는, 솔레노이드(24-1∼24-3)의 이상 있음으로 판정한 경우에는, 솔레노이드 구동 회로(5)에의 전원 전압(VB1)의 공급을 OFF로 하고, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)에 대한 구동 전압(Vd)의 인가를 정지시킴으로써, 광학 유닛(2-1∼2-3) 각각을 로우 빔 조사 상태로 천이시킨다. 또한, 이와 함께 ECU(100)는, 솔레노이드(24-1∼24-3)의 이상 있음으로 판정한 경우에는, 광원 구동 회로(4)에 대하여 추가 빔 조사 유닛(3)에서의 추가 광원부(31)를 OFF하는 지시를 행한다.
이에 의해, 차량용 등기구(1)에서는, 솔레노이드(24-1∼24-3) 중 적어도 어느 하나의 단선에 의해 불완전한 배광 상태에 의한 하이 빔 조사가 행해져 버리는 것의 방지가 도모된다.
또한, ECU(100)는, 상기 이상 통지 신호(Sd)에 기초하여, 정상 상태와, 솔레노이드측 또는 통지 신호 생성 회로(54)측 중 어느 하나의 이상 상태와, 통지 신호 공급 경로의 이상 상태[전술한 통지 신호 출력 단자(T3)의 지락 이상]의 3가지 상태에 대해서 판정을 행할 수도 있다.
도 3은 변형예로서의 차량용 등기구(1A)의 회로 구성을 나타낸 도면이다. 또한 도 3에서는, 스위치(SW1)의 도시는 생략하고 있다.
변형예로서의 차량용 등기구(1A)는, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)마다 구동(IC53)을 개별로 마련한 것이다.
도시하는 바와 같이 차량용 등기구(1A)는, 솔레노이드 구동 회로(5) 대신에솔레노이드 구동 회로(5A)가 마련되어 있다. 솔레노이드 구동 회로(5A)에서, 개별로 마련된 구동(IC53)은 각각 말미의 수치를 대응하는 솔레노이드 코일(24)과 일치시켜 구동(IC53-1, 53-2, 53-3)으로 표기한다.
이 경우, 구동(IC53-1, 53-2, 53-3) 각각의 입력 단자(ti)는, 각각 어스와의 사이에 대응하는 제너 다이오드(ZD4)가 삽입되고, 또한 입력 단자(ti)와 제너 다이오드(ZD4)의 접속점과 콘덴서(C4) 사이에는 저항(R2)이 각각 삽입되어 있다. 이에 의해, 각 입력 단자(ti)에는 각각 대응하는 제너 다이오드(ZD4)에 의한 제너 전압(Vcc)이 입력된다.
또한, 구동(IC53-1∼53-3)에서의 전원 입력 단자(tv)에는, 도 2에 나타낸 구동(IC53)의 경우와 마찬가지로 출력 전압(Vout)이 입력되어 있다[콘덴서(C6)의 접속 형태도 마찬가지임].
또한, 이 경우, 단자부(51) 대신에 단자부(51A)가 마련된다. 단자부(51A)는, 단자부(51)와의 비교로, 정극측 출력 단자(T4) 대신에 정극측 출력 단자(T4-1, T4-2, T4-3)가 마련된 점이 상이하다.
이 경우, 솔레노이드 코일(24-1a)은, 일단이 정극측 출력 단자(T4-1)에 접속되고, 타단이 부극측 출력 단자(T5)에 접속되어 있다. 솔레노이드 코일(24-2a)은, 일단이 정극측 출력 단자(T4-2)에 접속되고, 타단이 부극측 출력 단자(T5)에 접속되며, 솔레노이드 코일(24-3a)은 일단이 정극측 출력 단자(T4-3)에 접속되고 타단이 부극측 출력 단자(T5)에 접속되어 있다.
정극측 출력 단자(T4-1, T4-2, T4-3)는, 각각 어스와의 사이에 콘덴서(C7)와 서지 흡수를 위한 다이오드(D1)와의 병렬 접속 회로가 삽입되어 있다.
구동(IC53-1)은, 출력 전압(Vout)에 기초한 구동 전압(Vd-1)을 정극측 출력 단자(T4-1)를 통해 솔레노이드 코일(24-1a)에 인가한다. 마찬가지로, 구동(IC53-2)은 출력 전압(Vout)에 기초한 구동 전압(Vd-2)을 정극측 출력 단자(T4-2)를 통해 솔레노이드 코일(24-2a)에 인가하고, 구동(IC53-3)은 출력 전압(Vout)에 기초한 구동 전압(Vd-3)을 정극측 출력 단자(T4-3)를 통해 솔레노이드 코일(24-3a)에 인가한다.
또한, 구동(IC53-1∼53-3) 각각의 검지 신호 단자(ts)는, 통지 신호 생성 회로(54)에서의 저항(R3)과 저항(R4)의 접속점에 접속되어 있다.
즉, 이 경우, 이상 통지 신호(Sd)로서는, 차량용 등기구(1)의 경우와 마찬가지로 솔레노이드 코일(24-1∼24-3)의 정상 시에는 미리 정해진 주기에 의한 발진 신호가 출력되고, 어느 하나에 단선 등의 이상이 생긴 경우에는 그 발진 신호와 상이한 신호(본 예에서는 하이 임피던스 상태를 유지하는 신호)가 출력된다.
상기와 같은 변형예로서의 차량용 등기구(1A)는, 구동(IC53)을 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)마다 개별로 마련함으로써, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)을 개별의 구동 전압에 의해 구동할 수 있다. 이것은, 예컨대 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)에 상이한 전압값에 의한 구동 전압을 인가하는 것이 요청되는 경우 등에 유리하다.
또한, 구동(IC53)을 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)마다 개별로 마련함으로써, 솔레노이드 코일(24-1a∼24-3a)마다 단선 검지를 개별로 행할 수 있다.
상기한 바와 같이 실시형태의 차량용 등기구(동1 또는 1A)는, 광학 요소[가동 쉐이드(23)]와 광학 요소를 구동하는 솔레노이드(동24)를 갖는 광학 유닛(동2)과, 솔레노이드에 대하여 직류 전원으로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로[솔레노이드 구동 회로(5, 5A)]를 구비한 차량용 등기구로서, 구동 회로는, 솔레노이드의 단선 유무를 나타내는 통지 신호를 생성하는 신호 생성 회로(동54)를 구비하고, 신호 생성 회로는, 솔레노이드가 정상인 경우는 통지 신호로서 제1 신호를 생성하며, 솔레노이드의 단선이 검지된 경우의 통지 신호가 제1 신호와는 상이한 제2 신호로 된 것이다.
상기와 같은 제1 신호와 제2 신호의 구별에 의해, 제1 신호에 따라서는, 솔레노이드의 단선이 없는 취지와 함께, 단선 통지를 위한 회로에 이상이 생기지 않은 것, 결국은 고장 등이 없이 상기 제1 신호를 생성 가능한 정상 상태에 있는 것을 차량측에 통지 가능해진다. 바꾸어 말하면, 한쪽의 제2 신호에 따르면, 솔레노이드의 단선이 검지되거나, 혹은 통지를 위한 회로에 이상이 생겨 단선 유무의 적정한 통지가 불능한 상태 중 어느 것인 취지를 차량측에 통지 가능해진다.
따라서, 솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현할 수 있다.
또한, 실시형태의 차량용 등기구는, 제1 신호가 미리 정해진 주기로 발진하는 발진 신호로 되고, 제2 신호가 비발진 신호로 된 것이다.
이에 의해, 솔레노이드의 단선이 검지되거나, 혹은 통지를 위한 회로에 이상이 생겨 단선 유무의 적정한 통지가 불능한 상태 중 어느 것인 취지를 통지하기 위한 구성을, 발진 회로를 마련한다고 하는 비교적 간이한 구성으로 실현 가능해진다.
따라서, 상기 통지를 실현하는 데 있어서의 회로 부품 개수의 삭감, 회로의 대형화의 방지 및 비용 삭감을 도모할 수 있다.
또한, 실시형태의 차량용 등기구(동5)는, 광학 유닛을 복수 구비하고, 구동 회로는, 복수의 솔레노이드에 대하여 구동 전압을 인가하기 위한 공통의 급전 라인을 가지며, 공통의 급전 라인의 급전 상태에 기초하여 복수의 솔레노이드의 단선 검지를 행하고 있다.
이에 의해, 솔레노이드마다 단선 검지를 위한 회로를 마련하지 않는다.
따라서, 부품 개수 삭감에 의한 회로의 대형화의 방지 및 비용 삭감을 도모할 수 있다.
또한, 실시형태의 차량용 등기구(동5)에서, 구동 회로는, 복수의 솔레노이드에 대하여 병렬 접속된 공통의 서지 흡수 소자[다이오드(D1)]와, 복수의 솔레노이드에 공통의 급전 라인에 대하여 삽입된 역접 정지 회로(동52a)를 구비하고 있다.
이에 의해, 솔레노이드마다 서지 흡수 소자 및 역접 정지 회로를 마련하지 않는다.
따라서, 부품 개수 삭감에 의한 회로의 대형화의 방지 및 비용 삭감을 도모할 수 있다.
또한, 실시형태의 차량용 등기구는, 로우 빔보다 상방의 영역에 광을 조사하는 추가 빔 조사 유닛(동3)을 구비하는 것이다.
광학 유닛이란 별도의 추가 빔 조사 유닛을 구비함으로써, 원하는 빔 배광 패턴을 실현하는 데 있어서의 설계 자유도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 실시형태의 차량용 등기구에서, 광학 유닛은, 광학 요소의 구동/비구동에 의해 하이 빔 조사 상태/로우 빔 조사 상태의 전환이 행해지는 것이다.
이에 의해, 하이 빔/로우 빔의 전환 조사 기능을 갖는 차량용 등기구로서, 솔레노이드의 단선 유무의 통지를, 통지를 위한 회로가 이상을 초래하는 것도 고려하여 적절하게 행할 수 있는 차량용 등기구를 실현할 수 있다.
또한, 앞의 도 2에서는, 복수의 솔레노이드 코일(24a)의 접속 회로에 공통의 구동 전압(Vd)을 출력하는 구성을 채용하는 경우에서, 복수의 솔레노이드 코일(24a)을 병렬 접속하는 경우를 예시하였지만, 복수의 솔레노이드 코일(24a)에 대해서는, 병렬 접속이 아니라 직렬 접속하는 것도 구상가능하다. 직렬 접속이라고 하면, 1개의 솔레노이드(24)의 단선에 따라 다른 솔레노이드(24)도 자동적으로 OFF하기 때문에, 단선 검지의 필요성을 없애는 것이 가능하다. 그러나, 직렬 접속으로 한 경우는, 접속하는 솔레노이드 코일(24a)의 수에 따라 개개의 솔레노이드 코일(24a)에 인가되는 전압이 제각기 달라지기 때문에, 차량용 등기구(1)에 마련하는 광학 유닛(2)의 수에 따라 상이한 사양의 솔레노이드(24)를 이용할 필요가 생겨나 버린다.
이에 대하여, 병렬 접속으로 하면, 솔레노이드 코일(24a)의 수에 관계없이 각 솔레노이드 코일(24a)에 인가되는 전압은 일정하게 할 수 있기 때문에, 차량용 등기구(1)에 마련하는 광학 유닛(2)의 수에 관계없이 공통 사양의 솔레노이드(24)를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에 의해 설명한 구체예에 한정되는 것이 아니다.
예컨대, 상기에서는, 본 발명이 차량용의 헤드 램프에 적용되는 경우를 예시하였지만, 본 발명은 헤드 램프 이외의 다른 차량용의 등기구에도 적합하게 적용할 수 있다.
또한, 상기에서는, 광학 요소가 로우 빔 조사 상태/하이 빔 조사 상태의 전환을 가능하게 하기 위한 가동 쉐이드인 경우를 예시하였지만, 광학 요소로서는, 예컨대 배광 상태를 미리 정해진 제1 상태와 제2 상태로 전환 가능하게 하는 것 등, 다른 형태도 채용할 수 있는 것이다.
1, 1A…차량용 등기구, 2(2-1∼2-3)…광학 유닛, 23(23-1∼23-3)…가동 쉐이드, 24(24-1∼24-3)…솔레노이드, 24a(24-1a∼24-3a)…솔레노이드 코일, 3…하이 빔 조사 유닛, 5, 5A…솔레노이드 구동 회로, 52a…역접 정지 회로, 53(53-1∼53-3)…구동 IC, Sd…이상 통지 신호

Claims (6)

  1. 광학 요소와 상기 광학 요소를 구동하는 솔레노이드를 갖는 광학 유닛과,
    상기 솔레노이드에 대하여 직류 전원으로부터의 전압을 받아 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 구비한 차량용 등기구로서,
    상기 구동 회로는,
    상기 솔레노이드의 단선 유무를 나타내는 통지 신호를 생성하는 신호 생성 회로를 구비하고,
    상기 신호 생성 회로는,
    상기 솔레노이드가 정상인 경우는 상기 통지 신호로서 제1 신호를 생성하며,
    상기 솔레노이드의 단선이 검지된 경우의 상기 통지 신호가 상기 제1 신호와는 상이한 제2 신호로 되고,
    상기 제2 신호에 따라, 상기 광학 유닛이 하이 빔 조사 상태에서 로우 빔 조사 상태로 전환되고,
    상기 신호 생성 회로에 이상이 생긴 경우에도 상기 통지 신호가 제2 신호가 되는 것인, 차량용 등기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호가 미리 정해진 주기로 발진하는 발진 신호로 되고,
    상기 제2 신호가 비발진 신호로 된 것인, 차량용 등기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 유닛을 복수 구비하고,
    상기 구동 회로는,
    복수의 상기 솔레노이드에 대하여 상기 구동 전압을 인가하기 위한 공통의 급전 라인을 가지며,
    상기 공통의 급전 라인의 급전 상태에 기초하여 복수의 상기 솔레노이드의 단선 검지를 행하는 것인, 차량용 등기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    복수의 상기 솔레노이드에 대하여 병렬 접속된 공통의 서지 흡수 소자와,
    복수의 상기 솔레노이드에 공통의 급전 라인에 대하여 삽입된 역접 정지 회로를 구비하는 것인, 차량용 등기구.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    로우 빔보다 상방의 영역에 광을 조사하는 추가 빔 조사 유닛을 구비하는, 차량용 등기구.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 유닛은,
    상기 광학 요소의 구동/비구동에 의해 하이 빔 조사 상태/로우 빔 조사 상태의 전환이 행해지는 것인, 차량용 등기구.
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