WO2019123859A1 - 車両用前方照明装置 - Google Patents

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WO2019123859A1
WO2019123859A1 PCT/JP2018/040930 JP2018040930W WO2019123859A1 WO 2019123859 A1 WO2019123859 A1 WO 2019123859A1 JP 2018040930 W JP2018040930 W JP 2018040930W WO 2019123859 A1 WO2019123859 A1 WO 2019123859A1
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led
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voltage value
leds
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PCT/JP2018/040930
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洋一 深津
寿也 田中
洋介 石黒
久宣 竹中
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株式会社デンソー
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicular front lighting device that uses a plurality of illuminators to share and illuminate an area in front of the vehicle.
  • the front illumination device mounted on a vehicle it is desirable for the front illumination device mounted on a vehicle to be able to emit high-intensity light to a wide area in a wide range in order for the driver of the own vehicle to be able to grasp the situation in the distance.
  • the intensity of the light to be applied to the area where the oncoming vehicle is present is suppressed It is desirable to be possible.
  • the driver of the host vehicle can easily grasp the situation in the distance by irradiating high-intensity light to a long distance and in a wide range.
  • the oncoming vehicle is reduced by reducing the luminance of the illuminator responsible for the area where the oncoming vehicle or the pedestrian is present, or turning off the illuminator. It is possible to avoid a situation in which the driver or pedestrian of the
  • the number of illuminators mounted on a vehicle tends to gradually increase.
  • the reason for this is that as the number of mounted illuminators increases, the area in which the individual illuminators share the illumination decreases, so, for example, when the oncoming vehicle is detected and the luminance of the illuminator is reduced or turned off, the oncoming vehicle The reason is that it is possible to suppress the situation where the illumination becomes dark to the range where there is no.
  • the area in front of the vehicle is subdivided into smaller areas, so that it is possible to make the distribution of the light illuminating the front more approximate to the distribution.
  • the present disclosure is directed to a vehicle capable of easily detecting the presence or absence of a break in a wire for driving a lighting unit, even when a plurality of lighting units are mounted that illuminate in a shared manner in the area in front of the vehicle.
  • the purpose is to provide a front lighting device.
  • a front illumination device for a vehicle uses a plurality of illuminators to share and illuminate an area in front of the vehicle, and an illuminator array in which a plurality of illuminators are connected in series
  • a plurality of bypass circuits provided for each of the plurality of illuminators for bypassing the current flowing to the illuminator, and a plurality of provided for each of the plurality of bypass circuits for opening and closing the plurality of bypass circuits
  • the lighting control unit controls the lighting mode of the lighting array by setting the switch elements corresponding to the lighting devices to be lighted to an open state and the switching elements corresponding to the lighting devices to be extinguished to a closed state.
  • the current value detects the current value flowing to the illuminator array.
  • the voltage value control unit applies a voltage to the illuminator array and controls a voltage value to be applied so that the current value flowing to the illuminator array becomes a predetermined target current value.
  • the disconnection judging unit judges whether or not the number of switch elements in the open state matches the controlled voltage value, and if not matched, a disconnection occurs in any of the plurality of bypass circuits I will judge.
  • the presence or absence of a disconnection can be determined based on whether the number of illuminators to be lit matches the applied voltage value. Even in the case of illuminating the area in front of, it is possible to easily detect the presence or absence of a break in the wiring for driving the illuminator.
  • FIG. 1A is a view showing a vehicle equipped with a front illumination device for a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is an explanatory view showing a front illumination device for a vehicle mounted on a vehicle.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the internal structure of the front illumination device for a vehicle.
  • FIG. 3A is an explanatory view of an operation in which the vehicle front lighting device lights a plurality of LEDs of the LED array at one time.
  • FIG. 3B is an explanatory view of an operation in which the vehicle front lighting device individually lights a plurality of LEDs of the LED array.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a method of changing the luminance of the LED by the front illumination device for a vehicle.
  • FIG. 5 is explanatory drawing which illustrated a mode that the front illumination apparatus for vehicles makes the some LED of LED array light with the same brightness, and illuminates the front of a vehicle.
  • FIG. 6A is a diagram showing the timing at which the vehicle front lighting device turns on and off the plurality of LEDs determined according to the light distribution pattern.
  • FIG. 6B is a diagram showing how the number of lighting of the LEDs of the front illumination device for vehicle changes as time passes.
  • FIG. 7A is an explanatory view showing a state in which no disconnection occurs in the bypass wiring.
  • FIG. 7B is an explanatory view showing an example of the influence of the break in the bypass wiring on the lighting operation of the plurality of LEDs of the LED array.
  • FIG. 8A is an explanatory view showing another example of the influence of the break in the bypass wiring on the lighting operation of a plurality of LEDs of the LED array.
  • FIG. 8B is an explanatory view showing another example of the influence of the break in the bypass wiring on the lighting operation of the plurality of LEDs of the LED array.
  • FIG. 9A is an explanatory view of the principle of the vehicle front lighting device detecting the presence or absence of a break in the bypass wiring.
  • FIG. 9B is an explanatory view of the principle of the vehicle front lighting device detecting the presence or absence of a break in the bypass wiring.
  • FIG. 10 is a flow chart showing the first half of the illumination control process performed by the vehicle front illumination device.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the second half of the illumination control process performed by the front illumination device for a vehicle.
  • FIG. 12A is an explanatory diagram of a detection timing DT for detecting the presence or absence of disconnection during the illumination control process.
  • FIG. 12B is an enlarged view showing a change in the number of lighting before and after the timing of T1 in FIG. 12A and a change in a voltage value to be applied.
  • FIG. 12C is an enlarged view showing a change in the number of lighting before and after the timing of T11 in FIG. 12A and a change in a voltage value to be applied.
  • FIG. 12A is an explanatory diagram of a detection timing DT for detecting the presence or absence of disconnection during the illumination control process.
  • FIG. 12B is an enlarged view showing a change in the number of lighting before and after the timing of T1 in FIG. 12A and a
  • FIG. 13 is an explanatory view exemplifying a lighting schedule used to detect a disconnection position in the illumination control processing of the first modified example.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an internal structure of a front illumination device for a vehicle according to a second modification.
  • FIG. 1A shows a vehicle 1 equipped with a front illumination device (FL) 100 for a vehicle.
  • the vehicle 1 is equipped with the vehicle front lighting devices 100 one on the left and one on the right, and each of the vehicle front lighting devices 100 has a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs).
  • the LED array 10 arranged in a row and a control module (CM) 20 that controls the lighting operation of the individual LEDs forming the LED array 10 are provided.
  • the LED array 10 is mounted under the headlights 2 mounted on the front left and right of the vehicle 1, and the control module 20 is mounted inside the vehicle 1 inside the LED array 10.
  • the control module 20 is connected to the lamp ECU (LE) 50 mounted on the vehicle 1, and according to an instruction from the lamp ECU 50, lighting of the individual LEDs forming the LED array 10 Control the operation.
  • the lamp ECU 50 is connected to an in-vehicle LAN 30 connecting a plurality of control ECUs (not shown) mounted on the vehicle 1, and outputs the lamp ECU 50 to the lamp ECU 50 based on information received from other control ECUs via the in-vehicle LAN 30. Decide what you want to do.
  • the vehicle front lighting device 100 of the present embodiment includes an LED array 10 and a control module 20.
  • the LED array 10 has a structure in which the LEDs 1 to 12 are connected in series, and the cathode side of the LEDs 12 is grounded to the ground GND.
  • these LEDs 1 to 12 correspond to the “illuminator” in the present disclosure
  • the LED array 10 corresponds to the “illuminator array” in the present disclosure.
  • the control module 20 also includes switch elements SW1 to SW12 in the same number as the LED1 to LED 12 of the LED array 10.
  • the switch elements SW1 to SW12 are connected in series.
  • the bypass wiring 21a drawn from the anode side of the LED 1 (ie, the side not connected to the LED 2) is connected to the upstream side of the switch element SW1 (ie, the side not connected to the switch element SW2).
  • a bypass wire 21 b drawn from between the LED 1 and the LED 2 is connected between the switch element SW 1 and the switch element SW 2.
  • a bypass wire 21c drawn from between the LED 2 and the LED 3 is connected between the switch element SW2 and the switch element SW3.
  • bypass wires 21d to 21l drawn out from between the LEDs 3 to 12 are connected between the switch elements SW3 to SW12.
  • the bypass wiring 21m drawn from the cathode side of the LED 12 (that is, the side grounded to the ground GND) is connected to the downstream side of the switch element SW12 (that is, the side not connected to the switch element SW11). ing.
  • the switch element SW1 when the switch element SW1 is brought into conduction, the bypass wiring 21a and the bypass wiring 21b are electrically connected via the switch element SW1. As a result, the bypass circuit 21 for bypassing the LED 1 is formed. Further, when the switch element SW2 is made conductive, the bypass wiring 21b and the bypass wiring 21c are electrically connected via the switch element SW2, so that a bypass circuit 21 bypassing the LED 2 is formed.
  • the switch element SW3 to the switch element SW12 are made conductive, whereby the bypass circuit 21 bypassing the LED3 to the LED12 is formed.
  • the switch elements so-called power transistors are used as the switch elements SW1 to SW12. The power transistor has three terminals. When the control terminal is in the Hi state, the other two terminals are conductive, and when the control terminal is in the Low state, the other two terminals are connected. It becomes disconnected.
  • the control module 20 also includes a lighting control unit (LC) 22, a current value detection unit 23, a voltage value control unit (VC) 24, and a disconnection determination unit (DD) 25 in addition to the switch elements SW1 to SW12. ing.
  • LC lighting control unit
  • VC voltage value control unit
  • DD disconnection determination unit
  • the control module 20 controls the lighting of the LEDs 1 to 12 and the control module 20 includes the control module 20 of the vehicle front lighting device 100 to detect the presence or absence of disconnection at the bypass wires 21a to 21m. It is an abstract concept in which the inside of the control module 20 is conveniently classified by focusing on the function. Therefore, it does not indicate that the control module 20 of the vehicular front lighting device 100 is physically divided into these "parts". These "sections" can be realized as computer programs executed by a CPU, or as electronic circuits including LSIs and memories, and further, can be realized by combining them. .
  • the lighting control unit 22 is connected to the control terminals of the switch elements SW1 to SW12, and the control terminals of the switch elements SW1 to SW12 can be individually brought into the Hi state or the Low state.
  • the current value detection unit 23 is connected in series to the LED array 10, and can detect the current value flowing through the LED array 10. Since the LEDs 1 to 12 are connected in series inside the LED array 10, the current value detected by the current value detection unit 23 becomes the current value flowing through each of the LEDs 1 to 12.
  • the voltage value control unit 24 applies a voltage to the LED array 10 and receives a current value flowing through the LED array 10 from the current value detection unit 23 so that the current value becomes a predetermined target current value. Control the voltage value applied to the
  • the disconnection determination unit 25 receives from the lighting control unit 22 the number of switch elements SW1 to SW12 in which the control terminal is in the low state, and from the voltage value control unit 24, the voltage value applied to the LED array 10 Receive Then, it is detected whether or not there is a break in the bypass wires 21a to 21m by judging whether or not both are in alignment.
  • the vehicle front lighting device 100 lights LED1 to LED12. The operation to make it be explained.
  • FIG. 3A and FIG. 3B show the operation of turning on or off the LEDs 1 to 12 of the vehicle front lighting device 100 of the present embodiment.
  • 12 LED1 of LED1-LD12 are connected in series to LED array 10 (refer FIG. 2), in order to avoid that illustration becomes complicated, in FIG. 3A and FIG. 3B, LED7-LED12 Illustration of is omitted. Therefore, in the description of FIG. 3A and FIG. 3B, when the LED array 10 includes six LEDs of LED1 to LED6 connected in series, the switch elements SW1 to SW6 are also connected. It is assumed that an individual is provided.
  • the control terminal of the switch element SW2 is set to the Hi state. Then, the switch element SW2 becomes conductive, and the bypass circuit 21 bypassing the LED 2 (that is, the bypass wire 21b, the switch element SW2, and the bypass wire 21c) is connected. Then, since the resistance value of the LED is generally larger than the resistance value of the bypass circuit 21, the current flowing through the LED 2 flows through the bypass circuit 21 via the switch element SW2, and as a result, the LED 2 is turned off. .
  • a thick solid line indicates a path through which current flows when the control terminals of the switch element SW2, the switch element SW4, and the switch element SW5 are in the Hi state. Therefore, in the example shown to FIG. 3B, light is irradiated from LED1, LED3, and LED6.
  • the lighting control unit 22 sets the control terminal of a switch element to the low state
  • the LED corresponding to the switch element SW lights up, and conversely, the control terminal is set to Hi.
  • the LED corresponding to the switch element SW is turned off.
  • the current value of the current flowing through each LED is the current value detected by the current value detection unit 23.
  • the voltage value control unit 24 detects the current value of the LED by the current value detection unit 23, and controls the voltage value to be applied so that the current value becomes a predetermined target current value.
  • the current value of the LED is controlled to be a constant target current value in this way, it is not possible to change the current value to change the brightness of the LED. Therefore, the brightness of the LED is changed by the following method.
  • FIG. 4 shows how to change the brightness of the lit LED.
  • the LED repeats lighting and extinguishing within a predetermined lighting cycle.
  • the lighting cycle is set to a short time that human beings can not recognize, by reducing the ratio of the lighting time in the lighting cycle, the brightness of the LED will be reduced to human beings. It can make you feel like you are. Conversely, if the ratio of lighting time is increased, it can be felt as if the brightness of the LED has increased.
  • the brightness of the LEDs is changed by changing the timing of turning off the LEDs.
  • the lighting time is "0"
  • the lighting state is the maximum brightness during the lighting cycle.
  • the lighting cycle is set to a time of about 3 msec.
  • twelve LEDs of LED 1 to LED 12 exist in the LED array 10.
  • the brightness is adjusted by changing the timing of turning off the LEDs after turning on the LEDs periodically in a predetermined lighting cycle.
  • the lighting cycles of the LEDs 1 to 12 are set to be out of phase with each other, and as a result, the timing at which the LEDs 1 to 12 are lighted is also different.
  • FIG. 5 illustrates how the LEDs 1 to 12 are lighted at different timings.
  • the lighting duty ratio is set to 50% for all of the LEDs 1 to 12.
  • the lighting duty ratio represents the ratio of the time during which the LED is lit to the lighting cycle.
  • the LED 1 lights up at the timing T1, the LED 2 lights up at the timing T2, and the LED 3 lights up at the timing T3.
  • the LEDs 4 to 12 are sequentially turned on at the timing of T4 to T12.
  • the LEDs 1 to 12 that are sequentially turned on are turned off sequentially at a timing when a predetermined time (here, the lighting duty ratio is set to 50%, half of the lighting cycle) has elapsed after lighting. To go. Then, after the lighting cycle has elapsed since the LED 1 was turned on, the LED 1 is turned on again, and then the LED 2 to the LED 12 are turned on in order.
  • a predetermined time here, the lighting duty ratio is set to 50%, half of the lighting cycle
  • the voltage value control unit 24 applies a large voltage. Need (see Figure 3A). Furthermore, when the LEDs 1 to 12 are lit at one time, those LEDs 1 to 12 are simultaneously turned off after the time corresponding to the lighting duty ratio has elapsed. For this reason, since the resistance value of the path through which the current flows rapidly decreases to the resistance value of the 12 switch elements, the voltage value applied by the voltage value control unit 24 also needs to be rapidly reduced. Thereafter, when lighting the LEDs 1 to 12, it is necessary to apply a large voltage again. As described above, when the LEDs 1 to 12 are lighted at once, the voltage value control unit 24 needs to largely change the voltage value to be applied.
  • the LED 1 to the LED 12 are sequentially turned on and then sequentially turned off. Can be suppressed.
  • the lighting duty ratio of the LEDs 1 to 12 is set to 50%, and six LEDs are lit at any timing. Therefore, the voltage value control unit 24 does not need to change the voltage value.
  • the brightness for lighting the LEDs 1 to 12 changes in accordance with the surrounding conditions of the vehicle 1, the presence or absence of an oncoming vehicle or a pedestrian, and information such as the position at which the oncoming vehicle or the pedestrian is detected.
  • the lamp ECU 50 mounted on the vehicle 1 determines the luminance distribution (so-called light distribution pattern) for lighting the LEDs 1 to 12 when these pieces of information are acquired through the in-vehicle LAN 30. Output to the vehicle front lighting device 100.
  • the control module 20 of the vehicular front lighting device 100 determines the timing of turning on and off the LEDs 1 to 12 according to the light distribution pattern.
  • FIG. 6A exemplifies the timing of turning on and off the LEDs 1 to 12 determined according to the light distribution pattern.
  • the lighting duty ratio of LED 1 and LED 2 is 30%
  • the lighting duty ratio of LED 3 is 50%
  • the lighting duty ratio of LED 4 is 60%
  • the lighting duty of LED 5 to LED 8 It is assumed that the ratio is 80%
  • the lighting duty ratio of the LEDs 9 and 10 is 60%
  • the lighting duty ratio of the LEDs 11 to 12 is 50%.
  • the LED 1 to the LED 12 sequentially light up at the timing of T 1 to T 12. Further, since the lighting duty ratio of the LED 1 is 30%, it is turned off at the timing when a time corresponding to 30% of the lighting cycle has elapsed since the lighting at the timing T1. Since the lighting duty ratio of the LED 2 is also 30%, it is turned off at the timing when a time corresponding to 30% of the lighting cycle has elapsed since the lighting at the timing T2. Further, since the lighting duty ratio of the LED 3 is 50%, it is turned off at the timing when a time corresponding to 50% of the lighting cycle has elapsed since the lighting at the timing T3.
  • the LEDs 4 to 12 are similarly turned on sequentially at the timings T4 to T12, and then turned off at the timing when a time corresponding to each lighting duty ratio has elapsed. In this way, it is possible to determine the timing for turning on and off the LEDs 1 to 12 according to the light distribution pattern.
  • the timing for turning on and off the LEDs 1 to 12 determined according to the light distribution pattern is referred to as “lighting schedule”. Further, in the present embodiment, since the timing of lighting the LEDs 1 to 12 is determined in advance, the timing of extinguishing is actually determined exclusively. However, the timing at which the LEDs 1 to 12 are turned on may be changed as appropriate.
  • the control terminal of the switch elements SW1 to SW12 is set to the low state or the high state according to the lighting schedule to turn on or off the LED1 to LED12.
  • the number of LEDs to be lighted (hereinafter, the number of lightings) changes with the passage of time.
  • FIG. 6B shows how the number of lighting of the LED changes with time as time passes.
  • the resistance value of the current flow path is proportional to the number of lighting of the LED. Therefore, while turning on or off the LEDs 1 to 12 according to the lighting schedule shown in FIG. 6A, the voltage value of the voltage value control unit 24 is set so that the current value detected by the current value detection unit 23 becomes a predetermined target current value. When controlled, the voltage value changes in proportion to the number of lighting of the LED.
  • the front illumination device 100 for a vehicle When receiving the light distribution pattern from the lamp ECU 50, the front illumination device 100 for a vehicle according to the present embodiment sets the control terminals of the switch elements SW1 to SW12 to the low state or the hi state according to the lighting schedule determined as described above. . By doing this, it is possible to illuminate the front of the vehicle 1 with the light distribution pattern specified by the lamp ECU 50.
  • the LEDs 1 to 12 of the LED array 10 and the switch elements SW 1 to SW 12 of the control module 20 are connected by a large number of bypass wires 21a to 21m. Then, when a break occurs in any of the bypass wires 21a to 21m, it is not possible to illuminate the front with the light distribution pattern specified from the lamp ECU 50. Therefore, if a break occurs, this can be detected promptly. There is a need.
  • the front illumination device 100 for a vehicle can detect a break in the bypass wiring promptly and easily even if the number of LEDs mounted on the LED array 10 increases, as described below. Adopted a method like this.
  • FIGS. 7A and 7B illustrate that the path through which the current flows changes due to the occurrence of the disconnection in the bypass wiring.
  • twelve LEDs of LED1 to LED12 are connected to the LED array 10 of the present embodiment, but in order to avoid complication of illustration, FIGS. 7A and 7B are also illustrated. Similar to 3A and FIG. 3B, illustration of the LEDs 7 to 12 is omitted.
  • the switch element is also the switch element SW1. It is assumed that six of the switch elements SW6 are provided.
  • FIG. 7A shows a state in which no disconnection occurs.
  • the control terminals of the switch elements SW1, SW3 and SW6 are in the low state and the control terminals of the switch elements SW2, SW4 and SW5 are in the hi state, a path shown by thick solid lines in the figure.
  • the current flows.
  • the LED1, the LED3 and the LED6 are turned on, and the LED2, the LED4 and the LED5 are turned off.
  • bypass wire 21d is a path for bypassing the current flowing to the LED 4, when the bypass wire 21d is broken, the current can not be bypassed. As a result, even though the control terminal of the switch element SW4 is in the Hi state and the switch element SW4 is in the conductive state, a current flows in the LED 4 and the LED 4 is lit.
  • a thick solid line shown in FIG. 7B indicates a path through which current flows at this time. Moreover, the crosses shown in the drawing indicate that a break occurs in the bypass wiring 21d. Furthermore, the fact that the LED 4 is enclosed and displayed in the figure is actually in spite of the fact that the switch element SW4 should normally be turned off in response to the conduction state. It indicates that the LED 4 is on.
  • FIG. 7B the case where the disconnected bypass wire 21d is a part of the path bypassing the LED 4 has been described.
  • the bypass 4b can not be bypassed, and the current flows to the LED 4, so that the LED 4 is lit.
  • the switch element SW3 on the upstream side of the disconnected bypass wiring 21d is in the conductive state (that is, the control terminal is in the Hi state), and the switch element SW4 on the downstream side is in the disconnected state (that is, the control terminal is in the Low state).
  • the switch element SW3 Since the switch element SW3 is in the conductive state, the current originally bypasses the LED 3 but the bypass wire 21d which is a part of the bypass path is broken, so the current may bypass the LED 3 become unable. As a result, the current flows through the path shown by the thick solid line in FIG. 8A, and the LED 3 is turned on.
  • the display surrounding the LED 3 in FIG. 8A is actually the LED 3 in spite of the fact that the switch element SW 3 should normally be turned off corresponding to the conductive state. Indicates that the light is on.
  • FIG. 8B shows the case where both the switch element SW3 on the upstream side and the switch element SW4 on the downstream side of the disconnected bypass wiring 21d are brought into conduction. Since the switch element SW3 and the switch element SW4 are in the conductive state, the current bypasses the LED3 and the LED4. For this reason, since the bypass wiring 21d drawn from between the LED 3 and the LED 4 does not become a part of the path for bypassing the LED 3 and the LED 4, the LED 3 and the LED 4 are disconnected even if disconnection occurs in the bypass wiring 21d. Will remain off.
  • the number of LEDs actually lit (hereinafter referred to as the actual number of lights) is It will be more than the number of lights determined by the lighting schedule.
  • FIG. 9A exemplifies a case where it is attempted to turn on and off the LEDs 1 to 12 in the lighting schedule shown in FIG. 6A in a state where the bypass wiring 21d drawn from between the LED 3 and the LED 4 is broken. There is.
  • the hatched portion in FIG. 9A indicates that the LED is lighted unintentionally because the bypass wire 21d is broken.
  • the LED 4 is lit together with the LED 3 because the LED 3 is lit even though it is not yet time to turn on. Further, although the LED 3 is turned off, the LED 3 is still turned on because the LED 4 is still turned on.
  • the actual number of lightings at which the LED actually lights up is greater than the number of lightings that were to be turned on according to the lighting schedule.
  • the hatched portion in FIG. 9B is the number of lightings increased due to the disconnection.
  • the voltage value control unit 24 controls the voltage value applied to the LED array 10 so that the current value flowing through the LED becomes the target current value.
  • the voltage value applied by the voltage value control unit 24 is proportional to the number of LEDs actually lit (ie, the actual number of lights).
  • the front illumination device 100 for a vehicle detects the presence or absence of a break in the bypass wires 21a to 21m connecting the LED array 10 and the control module 20.
  • FIGS. 10 and 11 show a flowchart of a lighting control process that the vehicle front lighting device 100 of this embodiment executes to illuminate the area in front of the vehicle 1 using the LED array 10.
  • the lamp ECU 50 determines the necessity of lighting based on the information acquired from the in-vehicle LAN 30, and outputs the result to the vehicle front lighting device 100. Therefore, when the instruction to start the illumination is not received from the lamp ECU 50, it is determined that the illumination is not started (S100: NO), and the same determination is repeated until the instruction to start the illumination is received. It becomes a state.
  • the light distribution pattern is information indicating how to turn on the plurality of LEDs of the LED array 10.
  • a lighting schedule corresponding to the light distribution pattern is generated (S102).
  • the lighting schedule is data indicating a schedule of what timing to turn on and turning off the plurality of LEDs forming the LED array 10.
  • the lighting duty ratio of LED 1 and LED 2 is 30%
  • the lighting duty ratio of LED 3 is 50%
  • the lighting duty ratio of LED 4 is 60%
  • the lighting duty ratio of LED 5 to LED 8 is If the lighting duty ratio of 80%, the LED 9 and the LED 10 is 60%, and the lighting duty ratio of the LEDs 11 to 12 is 50%, a lighting schedule as shown in FIG. 6A is generated.
  • the detection timing DT is set to a timing at which a predetermined interval time IT has elapsed from the timing at which each LED of the LED array 10 is lit. That is, as described above with reference to FIGS. 6A and 6B, when the LED array 10 includes the LEDs 1 to 12, the LEDs 1 to 12 are sequentially lighted at timings of T1 to T12. Twelve timings in which a predetermined interval time IT has elapsed from the respective timings T1 to T12 become the disconnection detection timing DT.
  • the disconnection detection timing DT is set to such timing for the following reasons.
  • FIG. 12A illustrates how the number of lighting of the LEDs changes with the passage of time when the LEDs 1 to 12 of the LED array 10 are lighted according to the lighting schedule. Further, as described above, the voltage to be applied to the LED array 10 by the voltage value control unit 24 increases or decreases in proportion to the number of LEDs to be lit.
  • the voltage value control unit 24 controls the voltage value so that the current value detected by the current value detection unit 23 becomes the target current value, the change in voltage value occurs even if the number of lighting of the LED is switched. Causes a time delay.
  • FIG. 12B is an enlarged view of the change in the number of lighting and the change in the applied voltage value before and after the timing of T1.
  • the time required for the voltage value to stabilize with a margin that is, the interval time IT
  • the timing is set to DT.
  • interval time IT has not elapsed from the timing T1 to T12 of lighting the LED1 to LED12, it is determined that it is not a disconnection detection timing (S110 in FIG. 11: NO), and the process returns to S104 in FIG. Determine if you want to finish.
  • S104 when the illumination is not finished (S104: NO), it is determined whether the lighting cycle has elapsed (S105), and when the lighting cycle has not elapsed (S105: NO), disconnection detection is performed again. It is determined whether the timing has come (S110 in FIG. 11).
  • the predetermined period is set to a time obtained by adding a predetermined margin time dT (however, a time shorter than the interval time IT) to the interval time IT.
  • FIG. 12C is an enlarged view of the change in the number of lighting and the change in the applied voltage value before and after the timing of T11.
  • the timing of T11 is the timing at which the LED 11 lights up
  • the number of lightings increases by one, and as a result, as shown by the broken line in FIG. 12C.
  • the applied voltage value increases.
  • this voltage value stabilizes (that is, before the detection timing DT)
  • the other LEDs turn off and the number of lights decreases by one.
  • S111 of FIG. 11 it is determined whether or not there is an LED that is turned off within a predetermined period from the lighting timing of T1 to T12 until the interval time IT and the allowance time dT elapse. Then, if there is an LED to be turned off (S111: YES), it is determined that there is a possibility that the correct voltage value can not be detected, and the process returns to S104 of FIG. It is determined whether or not to
  • the spare time dT since the above-mentioned spare time dT is actually sufficiently shorter than the interval time IT, the spare time dT may be simply ignored. In this case, in S111 of FIG. 11, is there any LED that is turned off from the lighting timing of any of T1 to T12 until the interval time IT elapses (that is, until the disconnection detection timing DT)? It may be determined whether or not.
  • the number of lighting of the LED (that is, the number of LEDs to be turned on) is acquired (S112).
  • the lighting number of the LED can be acquired based on the lighting schedule.
  • the number of lightings thus acquired matches the number of actually lit LEDs (that is, the actual number of lightings), but if disconnection occurs, the actual number of lightings is lighting It becomes larger than the lighting number obtained based on the schedule (see FIGS. 9A and 9B). Since the voltage value applied to the LED array 10 by the voltage value control unit 24 is determined by the actual number of lightings, whether the voltage value applied to the LED array 10 matches the number of lightings obtained by the lighting schedule If it is determined, it is possible to determine the presence or absence of disconnection.
  • the vehicle front lighting device 100 when disconnection occurs in any of the bypass wires 21a to 21m, an LED that is not intended to be lit is turned on.
  • the actual number of lighting of the LED is larger than the number of lighting based on the lighting schedule.
  • the resistance value of the LED array 10 increases, and the voltage value applied by the voltage value control unit 24 also increases.
  • an appropriate allowable number is determined in advance, and when the number of lighting of the LED obtained by the lighting schedule is larger than the allowable number (S113: NO In order to avoid false detection, it is decided not to judge the presence or absence of disconnection.
  • the allowable number in the present embodiment is set to nine.
  • the lighting number of LED obtained based on the lighting schedule and the acquired voltage value correspond (S115). That is, assuming that the number of lighting of the LED is N, the average resistance value of the LED is R, the variation of the resistance value is dR, and the target current value to be supplied to the LED is I, the current value V applied to the LED array 10 is N ⁇ (R ⁇ dR) ⁇ I ⁇ V ⁇ N ⁇ (R + dR) ⁇ I (1) It should be in the range of Therefore, if the voltage value acquired in S114 is within the range satisfying the equation (1), it is determined that the number of lighting and the voltage value match (S115: YES), and the voltage value is determined by the equation (1). If not within the range, it is determined that the lighting number and the voltage value do not match (S115: NO).
  • the number of LEDs to be lit increases and decreases when disconnection occurs in the bypass wires 21a to 21m. Absent. Therefore, in S115, in place of equation (1), V ⁇ N. (R + dR) .I (2) It may be determined whether or not the number of lighting and the voltage value match. This makes it possible to judge more quickly than in the case of using equation (1).
  • the vehicle front lighting device 100 causes disconnection in the bypass wires 21a to 21m that control the lighting operation of each LED of the LED array 10 by performing the above-described lighting control process. And, the occurrence of disconnection can be detected promptly.
  • the disconnection when detecting the disconnection, it may be determined whether the number of lighting of the LEDs to be lighted in the LED array 10 matches the voltage value applied to the LED array 10, so that it is easy and quick. It is possible to detect the presence or absence of a break.
  • the detection timing DT after the timing of T3, the detection timing DT after the timing of T9, the detection timing DT after the timing of T10, and the detection timing after the timing of T11 Inconsistencies are detected at four points in DT.
  • the reason why the LED that is not to be lit is lit is that either the upstream side or the downstream side of the broken bypass wiring is lit and the other is turned off. If you are trying to Therefore, there is a possibility that the circuit may be disconnected at two points of the bypass wiring 21 d (see FIG. 2) drawn from the downstream side of the LED 3 or the bypass wiring 21 f (see FIG. 2) drawn from the upstream side of the LED 6 It becomes.
  • LED4 to LED9 are going to be turned on, so there is a possibility that there is a disconnection.
  • the bypass taken out from the upstream side of LED4 The wiring 21 d or the bypass wiring 21 j (see FIG. 2) drawn from the downstream side of the LED 9 is provided at two locations.
  • the disconnected position is the bypass wiring 21 d from the information of the LED which is going to be lit at the two points (that is, the detection timing DT after the timing of T3 and T9).
  • the detection timing DT after the timing of T3 and T9.
  • the illumination control process of the present embodiment described above determines that the illumination is to be started (S100 of FIG. 10: YES), before acquiring the light distribution pattern from the lamp ECU 50 (S101), as illustrated in FIG.
  • the LEDs 1 to 12 may be turned on according to the lighting schedule for detecting the broken line position.
  • the LEDs 1 to 12 are lit one by one. For this reason, it is possible to immediately detect that the bypass wiring drawn from the downstream side of the LED that was intended to be lit when the number of lights and the voltage value applied to the LED array 10 are mismatched is disconnected. it can. In addition, even in the case of disconnection at a plurality of places, it becomes possible to immediately detect those disconnection points.
  • the number of LEDs in each group may not exceed the allowable number by dividing the plurality of LEDs (LED 1 to LED 12 in the above embodiment) forming the LED array 10 into a plurality of groups. .
  • the internal structure of the vehicle front illumination device 150 of the 2nd modification which divided LED of LED array 10 into several groups is shown by FIG.
  • the vehicle front lighting device 150 of the second modification shown in FIG. 14 has the voltage values applied to the groups 10 a of the LED 1 to LED 6 with respect to the vehicle front lighting device 100 of this embodiment shown in FIG. The difference is that a voltage detection unit (VD) 26a to be detected and a voltage detection unit (VD) 26b to detect a voltage value applied to the group 10b of the LEDs 7 to 12 are included.
  • VD voltage detection unit
  • VD voltage detection unit
  • the lighting control unit 22 switches the control terminals of the switch elements SW1 to SW12 to the low state or the hi state. By doing this, the LEDs 1 to 12 are turned on or off. Further, the voltage value control unit 24 controls the voltage value applied to the LED array 10 so that the current value detected by the current value detection unit 23 becomes a predetermined target current value.
  • the voltage detection unit 26 a detects the voltage value applied to the LED 1 to LED 6 in the group 10 a and outputs the voltage value to the disconnection judgment unit 25. Further, the voltage detection unit 26 b detects a voltage value applied to the LED 7 to the LED 12 in the group 10 b and outputs the voltage value to the disconnection judgment unit 25.
  • the disconnection presence / absence determination unit 25 determines whether or not the number of lighting for which the LED is to be lit matches the voltage value applied to each of the groups 10a and 10b. If the voltage values do not match, it is determined that disconnection has occurred in the bypass wiring of the groups 10a and 10b.
  • the number of LEDs in the groups 10a and 10b can be made equal to or less than the allowable number, so that even if the number of LEDs in the LED array 10 increases, it is possible to detect the presence or absence of a break.

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Abstract

車両用前方照明装置は、複数の照明器（ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２）が直列に接続された照明器アレイ（１０）と、複数のバイパス回路（２１）と、複数のスイッチ素子（ＳＷ１～ＳＷ１２）と、点灯制御部（２２）と、電流値検出部（２３）と、電圧値制御部（２４）と、断線有無判断部（２５）とを備える。電圧値制御部は、照明器アレイに電圧を印加すると共に、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。断線有無判断部は、照明器が点灯するように制御したスイッチ素子の数と、制御された電圧値とが整合しない場合には、複数のバイパス回路のいずれかで断線が発生したものと判断する。

Description

車両用前方照明装置 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１７年１２月１９日に出願された日本出願番号２０１７－２４２５２２号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、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車両用前方照明装置に関する。
　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。
　本開示は、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車両用前方照明装置の提供を目的とする。
　本開示の一態様に係る車両用前方照明装置は、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ものであり、複数の照明器が直列に接続された照明器アレイと、複数の照明器の各々に対して設けられて、照明器に流れる電流をバイパスさせる複数のバイパス回路と、複数のバイパス回路の各々に対して設けられて、複数のバイパス回路を開閉する複数のスイッチ素子と、点灯制御部と、電流値検出部と、電圧値制御部と、断線有無判断部とを備える。点灯制御部は、点灯させる照明器に対応するスイッチ素子は開状態とし、消灯させる照明器に対応するスイッチ素子は閉状態とすることによって、照明器アレイの点灯態様を制御する。電流値は、照明器アレイに流れる電流値を検出する。電圧値制御部は、照明器アレイに電圧を印加すると共に、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。断線判断部は、開状態としたスイッチ素子の数と、制御された電圧値とが整合するか否かを判断し、整合しない場合には、複数のバイパス回路のいずれかで断線が発生したものと判断する。
　上記車両用前方照明装置では、点灯させようとする照明器の数と、印加した電圧値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。
　本開示における上記あるいは他の目的、構成、利点は、下記の図面を参照しながら、以下の詳細説明から、より明白となる。図面において、
図１Ａは、本開示の一実施例の車両用前方照明装置を搭載した車両を示す図である。 図１Ｂは、車両に搭載された車両用前方照明装置を示す説明図である。 図２は、車両用前方照明装置の内部構造を示すブロック図である。 図３Ａは、車両用前方照明装置がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤを一度に点灯させる動作についての説明図である。 図３Ｂは、車両用前方照明装置がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤを個別に点灯させる動作についての説明図である。 図４は、車両用前方照明装置がＬＥＤの輝度を変更する方法を示した説明図である。 図５は、車両用前方照明装置がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤを同じ輝度で点灯させて車両の前方を照明する様子を例示した説明図である。 図６Ａは、車両用前方照明装置が配光パターンに応じて決定された複数のＬＥＤを点灯および消灯させるタイミングを示した図である。 図６Ｂは、時間の経過に伴って、車両用前方照明装置のＬＥＤの点灯数が変化する様子を示した図である。 図７Ａは、バイパス配線に断線が生じていない状態を示した説明図である。 図７Ｂは、バイパス配線での断線がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤの点灯動作に与える影響の一例を示した説明図である。 図８Ａは、バイパス配線での断線がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤでの点灯動作に与える影響の他の一例を示した説明図である。 図８Ｂは、バイパス配線での断線がＬＥＤアレイの複数のＬＥＤでの点灯動作に与える影響の他の一例を示した説明図である。 図９Ａは、車両用前方照明装置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。 図９Ｂは、車両用前方照明装置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。 図１０は、車両用前方照明装置が実行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。 図１１は、車両用前方照明装置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。 図１２Ａは、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。 図１２Ｂは、図１２Ａ中のＴ１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を示す拡大図である。 図１２Ｃは、図１２Ａ中の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を示す拡大図である。 図１３は、第１変形例の照明制御処理で断線位置を検出するために用いる点灯スケジュールを例示した説明図である。 図１４は、第２変形例の車両用前方照明装置の内部構造を示すブロック図である。
　（実施例）
　本開示の一実施例の車両用前方照明装置１００について、図面を参照して説明する。図１Ａには、車両用前方照明装置（ＦＬ）１００を搭載した車両１が示されている。図１Ａに示されるように、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（ＣＭ）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１Ｂ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ＥＣＵ（ＬＥ）５０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２に示されるように、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が本開示における「照明器」に対応し、ＬＥＤアレイ１０が本開示における「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。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（ＬＣ）２２や、電流値検出部２３、電圧値制御部（ＶＣ）２４、断線有無判断部（ＤＤ）２５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。
　断線有無判断部２５は、点灯制御部２２からは、制御用端子をＬｏｗ状態としたスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ１２の数を受け取り、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る。そして、両者が整合するか否かを判断することによって、バイパス配線２１ａ～２１ｍでの断線の有無を検出する。
　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。
　図３Ａおよび図３Ｂ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３Ａおよび図３Ｂでは、ＬＥＤ７～ＬＥＤ１２についての図示を省略している。そこで、図３Ａおよび図３Ｂ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３Ａ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３Ｂ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３Ｂ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Ｈｉ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３Ｂ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３Ａおよび図３Ｂ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３Ａに示した例では６つのＬＥＤを電流が流れているが、図３Ｂ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３Ａの状態から図３Ｂ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。逆に言えば、それぞれのＬＥＤを流れる電流値を保とうとすると、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、電流値が所定の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４に示されるように、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を点灯した後、消灯す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。
　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は大きな電圧を印加する必要がある（図３Ａ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１Ｂ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６Ａ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６Ａに示した例では、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６Ｂ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３Ａおよび図３Ｂ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６Ａ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。
　図７Ａおよび図７Ｂ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７Ａおよび図７Ｂにおいても図３Ａおよび図３Ｂ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７Ａおよび図７Ｂ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７Ａは、断線が生じていない状態を表している。図７Ａ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７Ａ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７Ｂ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７Ｂ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８Ａ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８Ａ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８Ａ中でＬＥＤ３を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８Ｂ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８Ｂ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９Ａ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６Ａ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９Ａ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９Ｂ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。そして、図３Ａおよび図３Ｂを用いて前述したように、電圧値制御部２４は、ＬＥＤを流れる電流値が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しているから、電圧値制御部２４が印加する電圧値は、実際に点灯するＬＥＤの個数（すなわち、実点灯数）に比例する。
　従って、電圧値制御部２４がＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値が、点灯スケジュールによって定まるＬＥＤの点灯数の変動に応じて増減していれば、断線は生じていないが、点灯数の変動と電圧値の増減とが整合しなくなった場合（例えば、点灯数の変動に対して電圧値の増減が大きくなった場合）は、断線が生じたものと判断することができる。
　本実施例の車両用前方照明装置１００は、こ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。
　図１０および図１１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６Ａ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６Ａ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１１のＳ１１０）。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。すなわち、図６Ａおよび図６Ｂを用いて前述したように、ＬＥＤアレイ１０がＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を備えている場合、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２は、Ｔ１～Ｔ１２のタイミングで順番に点灯される。この各々のタイミングＴ１～Ｔ１２から所定のインターバル時間ＩＴが経過した１２個のタイミングが、断線の検出タイミングＤＴとなる。
　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、次のような理由による。
　図１２Ａには、点灯スケジュールに従ってＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させたときに、時間の経過と共にＬＥＤの点灯数が変化する様子が例示されている。また、前述したように、電圧値制御部２４がＬＥＤアレイ１０に印加すべき電圧は、点灯するＬＥＤの数に比例して増減する。
　ここで、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ので、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。
　図１２Ｂには、Ｔ１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。図示されるように、図中に破線で示した電圧値は、実線で示した点灯数とは異なって連続的に変化するため、電圧値が安定するまでに、ある程度の時間が必要となる。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に設定しておく。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１１のＳ１１０：ＮＯ）、図１０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１１のＳ１１０）。
　このような操作が繰り返されている間も、図１０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１１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１０のＳ１０４）。これは次のような理由による。
　図１２Ｃ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６Ａおよび図６Ｂ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１２Ｃ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１１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１０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６Ａおよび図６Ｂ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１１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。
　仮に、断線が生じていなければ、こうして取得した点灯数は、実際にＬＥＤが点灯した個数（すなわち、実点灯数）と一致するが、断線が生じている場合には、実点灯数は、点灯スケジュールに基づいて得られた点灯数よりも大きくなる（図９Ａおよび図９Ｂ参照）。そして、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よって決まるから、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値と、点灯スケジュールによって得られた点灯数とが整合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である。
　しかし、本実施例では、断線の有無を判断するに先立って、点灯スケジュールによって得られた点灯数が、所定の許容数よりも小さいか否かを判断する（Ｓ１１３）。そして、点灯数が許容数よりも大きかった場合は（Ｓ１１３：ＮＯ）、断線の有無を判断することなく、再び、照明を終了するか否かを判断する（図１０のＳ１０４）。これは次のような理由による。
　図９Ａおよび図９Ｂを用いて前述したように、本実施例の車両用前方照明装置１００では、バイパス配線２１ａ～２１ｍの何れかで断線が生じると、点灯させるつもりのないＬＥＤが点灯するので、ＬＥＤの実点灯数は、点灯スケジュールに基づく点灯数よりも大きくなる。その結果、ＬＥＤアレイ１０の抵抗値が大きくなって、電圧値制御部２４が印加する電圧値も大きくなる。
　ここで、個々のＬＥＤの抵抗値にはバラツキが存在する。従って、点灯しているＮ個のＬＥＤが、たまたま抵抗値が大きめのＬＥＤであった場合、Ｎ＋１個分のＬＥＤに相当する抵抗値となってしまい、断線が生じていると誤判断してしまう可能性がある。また、逆に、断線が生じて点灯しているＮ＋１個のＬＥＤが、たまたま抵抗値が小さめのＬＥＤであったために、Ｎ個分のＬＥＤに相当する抵抗値となってしまい、断線が生じていないと誤判断してしまう可能性がある。こうした誤判断が生じる可能性は、点灯しているＬＥＤの個数が大きくなるほど、高くなる。
　そこで、本実施例では、ＬＥＤの抵抗値のバラツキに応じて、予め適切な許容数を決めておき、点灯スケジュールによって求めたＬＥＤの点灯数が、許容数よりも大きかった場合は（Ｓ１１３：ＮＯ）、誤検出を避けるために、断線の有無を判断しないこととしているのである。尚、本実施例の許容数は９個に設定されている。
　これに対して、点灯スケジュールに基づいて得られたＬＥＤの点灯数が許容数以下であった場合は（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、ＬＥＤアレイ１０に印加されている電圧値を取得する（Ｓ１１４）。
　そして、点灯スケジュールに基づいて得られたＬＥＤの点灯数と、取得した電圧値とが整合するか否かを判断する（Ｓ１１５）。すなわち、ＬＥＤの点灯数をＮ、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に印加される電流値Ｖは、
　　　Ｎ・（Ｒ－ｄＲ）・Ｉ　＜　Ｖ　＜　Ｎ・（Ｒ＋ｄＲ）・Ｉ　…（１）
の範囲内にある筈である。従って、Ｓ１１４で取得した電圧値が、（１）式を満たす範囲内にあった場合は、点灯数と電圧値とが整合すると判断し（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、電圧値が、（１）式を満たす範囲内になかった場合は、点灯数と電圧値とが整合しないと判断する（Ｓ１１５：ＮＯ）。
　尚、図９Ａおよび図９Ｂを用いて前述したように、本実施例の車両用前方照明装置１００では、バイパス配線２１ａ～２１ｍに断線が生じると点灯するＬＥＤの個数が増加し、減少することはない。従って、Ｓ１１５では、（１）式の代わりに
　　　Ｖ　＜　Ｎ・（Ｒ＋ｄＲ）・Ｉ　…（２）
を用いて、点灯数と電圧値とが整合するか否かを判断しても良い。こうすれば、（１）式を用いた場合よりも迅速に判断することが可能となる。
　その結果、点灯数と電圧値とが整合していないと判断した場合は（Ｓ１１５：ＮＯ）、「断線あり」の検出結果を、外部（例えば図１ＢのランプＥＣＵ５０）に出力した後（Ｓ１１６）、図１０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、点灯数と電圧値とが整合すると判断した場合は（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、特に検出結果を出力することなく、そのまま図１０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１１のＳ１１５、Ｓ１１６）。
　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１０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１１のＳ１１０～Ｓ１１６）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）、照明を終了するか（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、点灯周期が経過するまで（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、上述した図１１のＳ１１０～Ｓ１１６の処理を繰り返す。
　そして、最終的に、照明を終了すると判断したら（図１０のＳ１０４：ＹＥＳ）、図１０および図１１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の点灯数と、ＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値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。
　もちろん、所定期間内に消灯するＬＥＤが存在する場合や（図１１のＳ１１１：ＹＥＳ）、点灯させようとするＬＥＤの点灯数が許容数を超えていた場合には（Ｓ１１３：ＮＯ）、断線の有無を検出することはできないが、点灯させるＬＥＤは時間の経過と共に刻々と変化し（図６Ｂ参照）、更に、配光パターンによっても変化する。従って、ある程度の時間が経過すれば、やがては断線の有無を検出することが可能となる。
　上記実施例には、幾つかの変形例が存在する。以下では、これらの変形例について、上記実施例との相違点を中心として簡単に説明する。
　（第１変形例）
　上記実施例では、断線が発生したことを検出するものの、断線が発生した箇所までは検出しないものとして説明した。しかし、図１１のＳ１１５で、点灯数と電圧値とが不整合と判断した時に（Ｓ１１５：ＮＯ）、何れのＬＥＤを点灯しようとしていたかを検出することによって、断線が発生した箇所を検出しても良い。
　例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示した例では、Ｔ３のタイミング後の検出タイミングＤＴと、Ｔ９のタイミング後の検出タイミングＤＴと、Ｔ１０のタイミング後の検出タイミングＤＴと、Ｔ１１のタイミング後の検出タイミングＤＴの４箇所で、不整合を検出する。
　ここで、１箇所目（すなわち、Ｔ３のタイミング後の検出タイミングＤＴ）では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ３、およびＬＥＤ６～ＬＥＤ１２を点灯させようとしている。そして、図７Ａ～図８Ｂを用いて前述したように、点灯させようとしていないＬＥＤが点灯してしまうのは、断線したバイパス配線の上流側あるいは下流側の何れか一方を点灯させ、他方は消灯させようとしている場合となる。従って、断線している可能性があるのは、ＬＥＤ３の下流側から引き出されたバイパス配線２１ｄ（図２参照）か、ＬＥＤ６の上流側から引き出されたバイパス配線２１ｆ（図２参照）の２箇所となる。
　また、２箇所目（すなわち、Ｔ９のタイミング後の検出タイミングＤＴ）では、ＬＥＤ４～ＬＥＤ９を点灯させようとしているから、断線している可能性があるのは、ＬＥＤ４の上流側から引き出されたバイパス配線２１ｄか、ＬＥＤ９の下流側から引き出されたバイパス配線２１ｊ（図２参照）の２箇所となる。
　従って、この２箇所（すなわち、Ｔ３およびＴ９のタイミング後の検出タイミングＤＴ）で点灯させようとしていたＬＥＤの情報から、断線している位置がバイパス配線２１ｄであることを特定することができる。また、たとえ、複数箇所で断線している場合でも、図１１のＳ１１５の判断で不整合と判断された複数の箇所で、上述した方法を適用すれば、断線が生じた位置を特定することが可能となる。
　あるいは、上述した本実施例の照明制御処理で、照明を開始すると判断した後に（図１０のＳ１００：ＹＥＳ）、ランプＥＣＵ５０から配光パターンを取得する前に（Ｓ１０１）、図１３に例示するような断線位置検出用の点灯スケジュールでＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を点灯させても良い。
　図１３に例示した断線位置検出用の点灯スケジュールでは、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２を１つずつ点灯させていく。このため、点灯数と、ＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値とが不整合となった時に点灯させようとした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ことを直ちに検出することができる。加えて、複数箇所で断線している場合でも、それらの断線箇所を直ちに検出することが可能となる。
　（第２変形例）
　上記実施例では、点灯させようとするＬＥＤの個数（すなわち点灯数）が所定の許容数を超えていた場合には、断線の有無を検出しないものとして説明した。
　しかし、ＬＥＤアレイ１０を形成する複数のＬＥＤ（上記実施例では、ＬＥＤ１～ＬＥＤ１２）を複数のグループに分割することによって、個々のグループ内ではＬＥＤの個数が許容数を超えないようにしても良い。
　図１４には、ＬＥＤアレイ１０のＬＥＤを複数のグループに分割した第２変形例の車両用前方照明装置１５０の内部構造が示されている。図１４に示す第２変形例の車両用前方照明装置１５０は、図２に示した本実施例の車両用前方照明装置１００に対して、ＬＥＤ１～ＬＥＤ６までのグループ１０ａに印加される電圧値を検出する電圧検出部（ＶＤ）２６ａと、ＬＥＤ７～ＬＥＤ１２までのグループ１０ｂに印加される電圧値を検出する電圧検出部（ＶＤ）２６ｂとを備える点が異なっている。
　第２変形例の車両用前方照明装置１５０も、前述した本実施例の車両用前方照明装置１００と同様に、点灯制御部２２がスイッチ素子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、電圧値制御部２４は、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、ＬＥＤアレイ１０に印加する電圧値を制御する。
　第２変形例の車両用前方照明装置１５０では、グループ１０ａ内のＬＥＤ１～ＬＥＤ６に印加される電圧値を電圧検出部２６ａが検出して、断線有無判断部２５に出力する。また、グループ１０ｂ内のＬＥＤ７～ＬＥＤ１２に印加される電圧値を電圧検出部２６ｂが検出して、断線有無判断部２５に出力する。
　そして、断線有無判断部２５は、それぞれのグループ１０ａ、１０ｂに対して、ＬＥＤを点灯させようとする点灯数と、印加された電圧値とが整合するか否かを判断して、点灯数と電圧値とが整合してない場合は、そのグループ１０ａ、１０ｂのバイパス配線で断線が生じたものと判断する。
　こうすれば、グループ１０ａ、１０ｂ内のＬＥＤの個数を許容数以下としておくことができるので、ＬＥＤアレイ１０内のＬＥＤの個数が多くなっても、断線の有無を検出することが可能となる。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  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、１５０）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複数のバイパス回路（２１）と、
    　前記複数のバイパス回路の各々に対して設けられて、前記複数のバイパス回路を開閉する複数のスイッチ素子（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が整合するか否かを判断し、整合しない場合には、前記複数のバイパス回路のいずれかで断線が発生したものと判断する断線有無判断部（２５）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、
    　前記断線有無判断部は、前記所定周期に同期して設定された所定のタイミングで前記断線の有無を判断しているが、前記複数のスイッチ素子の中で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、前記判断を中止する車両用前方照明装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の車両用前方照明装置であって、
    　前記断線有無判断部は、前記閉状態とする前記スイッチ素子の数が所定の許容数以下の場合に、前記断線の有無を判断する車両用前方照明装置。
  5. 　請求項２または請求項３に記載の車両用前方照明装置（１５０）であって、
    　前記照明器アレイを前記複数の照明器が直列に接続された複数のグループ（１０ａ、１０ｂ）に分割して、前記複数のグループの各々に印加される電圧値を検出する電圧検出部（２６ａ，２６ｂ）をさらに備え、
    　前記断線有無判断部は、前記グループ毎に、前記断線の有無を判断する車両用前方照明装置。
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