WO2019139021A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2019139021A1
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light source
signal
semiconductor light
determination
detection
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PCT/JP2019/000299
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賢 菊池
村上　健太郎
俊幸 土屋
隆雄 村松
翔平 柳津
知幸 市川
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株式会社小糸製作所
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Publication date
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    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle lamp used for a car or the like.
  • Vehicle lamps are generally capable of switching between low beam and high beam.
  • the low beam illuminates the near side with a predetermined illuminance, and a light distribution rule is defined so as not to give glare to oncoming vehicles and preceding vehicles, and is mainly used when traveling in a city area.
  • the high beam illuminates a wide range and a distance ahead with relatively high illuminance, and is mainly used when traveling at high speed on a road where there are few oncoming vehicles and preceding vehicles. Therefore, although the high beam is more excellent in the visibility by the driver than the low beam, there is a problem that glare is given to the driver of the vehicle existing in front of the vehicle and the pedestrian.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • ADB technology reduces the glare to be given to a vehicle or pedestrian by detecting the presence or absence of a preceding vehicle in front of the vehicle, an oncoming vehicle or a pedestrian, and reducing the area corresponding to the vehicle or pedestrian. is there.
  • An array method and a scan method are known as methods for realizing the ADB function.
  • a screen is divided into a plurality of regions, and a desired light distribution pattern is formed by turning on and off a light source that illuminates each region.
  • the array method has a problem that the spatial resolution of the light distribution pattern that can be formed is limited by the number of light sources.
  • the scanning method light is incident on a reflector (blade) that repeats periodic motion, and light from a light source is reflected at an angle according to the position of the reflector to scan the reflected light in front of the vehicle.
  • a reflector blade
  • the scanning method can dramatically improve the spatial resolution of the light distribution pattern as compared to the array method.
  • Vehicle lamps are required to have a function (abnormality detection function) for detecting a failure of a light source, a disconnection or a short circuit of a wiring.
  • a function abnormality detection function
  • the scanning frequency is 200 Hz
  • one cycle is 5 ms.
  • the light distribution pattern includes a 20% off area
  • the light source will be on for 4 ms and will be off for 1 ms. That is, it is necessary to detect an abnormality within a short time of 1 ms.
  • This invention is made in view of the subject which concerns.
  • One of the exemplary objects of the one aspect is provision of the vehicle lamp of the scanning system which can detect abnormality.
  • the vehicle lamp includes a semiconductor light source, and includes a scanning light source that scans the light emitted from the semiconductor light source in front of the lamp, and a control device that controls turning on and off of the semiconductor light source in synchronization with the scanning of the scanning light source. .
  • the control device determines the presence or absence of abnormality with (i) at least one of immediately before switching from lighting to lighting off and (ii) immediately before switching from lighting to lighting off as determination timing.
  • the vehicle lamp includes a semiconductor light source, and includes a scanning light source that scans the light emitted from the semiconductor light source in front of the lamp, and a control device that controls turning on and off of the semiconductor light source in synchronization with the scanning of the scanning light source.
  • the control device generates a command signal instructing to turn on or off the semiconductor light source, a detection circuit to generate a detection signal indicating whether the semiconductor light source is actually on or off, and a command And a determination unit that determines the presence or absence of an abnormality based on the match between the state indicated by the signal and the state indicated by the detection signal.
  • an abnormality can be reliably detected in a scan-type vehicle lamp.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a vehicle lamp according to a first embodiment.
  • 1 is a block diagram of a lamp system provided with a vehicle lamp according to Embodiment 1.
  • FIG. FIGS. 3A and 3B are time charts for explaining the operation of the vehicle lamp of FIG. It is a block diagram of a vehicle lamp concerning the 1st example of composition. It is a circuit diagram showing an example of composition of a detection circuit and a bypass switch.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) are block diagrams of parts of the vehicle lamp according to the second and third configuration examples.
  • FIGS. 7A and 7B are time charts for explaining the on / off control and the determination timing.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (c) are time charts relating to the detection of abnormality of the vehicle lamp. It is a block diagram of a vehicle lamp concerning the 1st example of composition. It is a circuit diagram showing an example of composition of a detection circuit and a bypass switch. It is a circuit diagram showing an example of composition of an unusual judging part. It is an operation
  • the vehicle lamp includes a semiconductor light source, and includes a scanning light source that scans the light emitted from the semiconductor light source in front of the lamp, and a control device that controls turning on and off of the semiconductor light source in synchronization with the scanning of the scanning light source. .
  • the control device determines the presence or absence of abnormality with (i) at least one of immediately before switching from lighting to lighting off and (ii) immediately before switching from lighting to lighting off as determination timing.
  • the control device includes a lighting on / off control unit that generates an instruction signal instructing lighting on / off of the semiconductor light source, a detection circuit that generates a detection signal indicating whether the semiconductor light source is actually on or off. And a determination unit that determines the presence or absence of an abnormality based on coincidence or non-coincidence of the instruction signal and the detection signal in timing.
  • the on / off control unit and the determination unit may be implemented in a microcomputer.
  • the microcomputer may generate an interrupt signal immediately before making the transition of the instruction signal output by itself, and determine the presence or absence of abnormality based on the coincidence or non-coincidence of the instruction signal and the detection signal at that time. This reduces additional hardware and costs.
  • the scanning light source may further include a reflector that receives emitted light from the semiconductor light source and scans its reflected light forward of the vehicle by repeating a predetermined periodic motion.
  • the control device may determine the determination timing as immediately before the switching from lighting to lighting off that occurs first in one scanning cycle and immediately before switching to lighting from lighting off that occurs first. This can reduce the load on the microcomputer.
  • a turn-off period may be inserted once in one scanning cycle so that the light reflected by the reflector does not simultaneously illuminate the left end and the right end of the light distribution pattern. Thus, regardless of the light distribution pattern, it is always possible to determine an abnormality in each scanning cycle.
  • the controller may include a bypass switch provided in parallel with the semiconductor light source.
  • the detection circuit may be configured to be able to compare the voltage across the semiconductor light source with a predetermined threshold. When the bypass switch is on, the semiconductor light source is turned off, and the voltage across the semiconductor light source at this time is substantially zero. Conversely, when the bypass switch is off, the semiconductor light source is turned on, and at this time, a non-zero forward voltage is generated across the semiconductor light source. By comparing the voltage between both ends with the threshold value, it is possible to detect non-lighting during the lighting period or lighting during the light-off period.
  • the detection circuit may include a detection transistor in which a voltage between both ends of the semiconductor light source is applied between the base emitter and the gate source, and the detection signal may be in response to on and off of the detection transistor.
  • the detection signal can be generated with a simple configuration without using a voltage comparator or the like.
  • the vehicle lamp includes a semiconductor light source, and includes a scanning light source that scans the light emitted from the semiconductor light source in front of the lamp, and a control device that controls turning on and off of the semiconductor light source in synchronization with the scanning of the scanning light source.
  • the control device generates a command signal instructing to turn on or off the semiconductor light source, a detection circuit to generate a detection signal indicating whether the semiconductor light source is actually on or off, and a command And a determination unit that determines the presence or absence of an abnormality based on the match between the state indicated by the signal and the state indicated by the detection signal.
  • the determination unit may include a logic gate that generates a temporary determination signal that is asserted when the state indicated by the instruction signal and the state indicated by the detection signal do not match.
  • the determination unit may further include a mask circuit that masks assertion of the temporary determination signal shorter than the mask time.
  • the determination unit may further include a hold circuit that holds assertion of the temporary determination signal for a hold period longer than one scanning cycle.
  • the determination unit may make the main determination as an abnormal state when assertion of the temporary determination signal continues for a predetermined determination time.
  • the function of this determination may be implemented in the microcomputer together with the on / off control unit.
  • the controller may include a bypass switch provided in parallel with the semiconductor light source.
  • the detection circuit may be configured to be able to compare the voltage across the semiconductor light source with a predetermined threshold.
  • the detection circuit may include a detection transistor in which a voltage across the semiconductor light source is applied between the base emitter and the gate source, and the detection signal may be in response to on and off of the detection transistor.
  • the state in which the member A is connected to the member B means that the members A and B are electrically connected in addition to the case where the members A and B are physically and directly connected. It also includes the case of indirect connection via other members that do not substantially affect the connection state of the connection or do not impair the function or effect provided by the connection.
  • a state where the member C is provided between the member A and the member B means that the member A and the member C, or the member B and the member C are directly connected, and It also includes the case of indirect connection via other members that do not substantially affect the connection state of the connection or do not impair the function or effect provided by the connection.
  • reference numerals attached to electric signals such as voltage signals and current signals or circuit elements such as resistors and capacitors indicate respective voltage values, current values, or resistance values and capacitance values as necessary. It shall represent.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a vehicular lamp 1 according to a first embodiment.
  • the vehicle lamp 1 of FIG. 1 has a scanning ADB function and forms various light distribution patterns in front of the vehicle.
  • the vehicular lamp 1 mainly includes a scanning light source 10, a projection lens 120, and a control device 200.
  • the scanning light source 102 includes a light source 110 and scans the light emitted from the light source 110 in front of the vehicle. Although a plurality of light sources 110 may be provided, the case of one light source 110 will be described here for ease of understanding and simplification of the description.
  • a semiconductor light source such as a light emitting diode (LED) or a laser diode can be used.
  • the scanning light source 10 includes a reflector (also referred to as a blade) 100 in addition to the light source 110.
  • the reflector 100 receives the emitted light L1 of the light source 110, and scans the reflected light L2 in the horizontal direction (H direction in the figure) in front of the vehicle by repeating a predetermined periodic motion.
  • the reflector 100 is attached to a rotor of a motor (not shown) and performs rotational movement. At a certain time, incident light L1 to the reflector 100 is reflected at a reflection angle according to the position of the reflector 100 (rotational angle of the rotor) to form an irradiation area 300 in front of the vehicle.
  • the irradiation area 300 has a predetermined width in each of the horizontal direction (H direction) and the vertical direction (V direction).
  • a light distribution pattern 310 is formed in front of the vehicle by repeating this operation at high speed, for example, 50 Hz or more.
  • the control device 200 controls the on / off of the light source 110 in synchronization with the scanning of the scanning light source 10, specifically, in synchronization with the periodic motion of the reflector 100 so as to obtain a desired light distribution pattern 310. .
  • a range in which the illuminance is non-zero (lighting area R ON ) and a range in which the illuminance is zero (light-off area R OFF ) are formed.
  • the light distribution pattern 310 is a combination of the lighting area R ON and the lighting area R OFF .
  • the control device 200 may change the light amount of the light source 110 in the lighting area R ON .
  • FIG. 2 is a block diagram of a lamp system 2 including the vehicle lamp 1 according to the first embodiment.
  • the lamp system 2 includes the ECU 4 and the vehicle lamp 1.
  • the ECU 4 may be mounted on the vehicle side or may be incorporated in the vehicle lamp 1.
  • the scanning light source 10 includes a motor 130 in addition to the light source 110 and the reflector 100.
  • the reflector 100 is attached to a positioning device such as a motor 130, and the rotation of the motor 130 changes the incident angle (and reflection angle) of the emitted light L1 to the reflector 100, and the reflected light L2 is scanned in front of the vehicle .
  • the ECU 4 receives camera information S1 and vehicle information S2.
  • the ECU 4 detects the situation in front of the vehicle, specifically, the presence or absence of an oncoming vehicle, a preceding vehicle, the presence or absence of a pedestrian, or the like based on the camera information S1. Further, the ECU 4 detects a current vehicle speed, a steering angle and the like based on the vehicle information S2.
  • the ECU 4 determines a light distribution pattern to be irradiated in front of the vehicle based on these pieces of information, and transmits information (light distribution pattern information) S3 instructing the light distribution pattern to the vehicle lamp 1.
  • the control device 200 controls on / off of the light source 110 in synchronization with the rotation of the reflector 100 based on the light distribution pattern information S3.
  • the control device 200 mainly includes a lighting circuit 220, a lighting on / off control unit 210, a position detector 202, and an abnormality determination unit 230.
  • the position detector 202 is provided to detect the position of the reflector 100, in other words, the current scanning position of the beam.
  • the position detector 202 generates a position detection signal S4 indicating the timing at which the predetermined reference point of the reflector 100 passes the predetermined position.
  • the reference point may be the end (break) of the two reflectors 100 or may be the center of each blade, and may be any point.
  • a Hall element may be attached to the motor 130 that rotates the reflector 100.
  • the Hall signal from the Hall element has a periodic waveform according to the position of the rotor, that is, the position of the blade.
  • the position detector 202 may detect the timing at which the polarity of the Hall signal is inverted, and may specifically be configured by a Hall comparator that compares a pair of Hall signals.
  • the on / off control unit 210 generates an instruction signal S7 instructing the on / off of the light source 110 in synchronization with the movement of the reflector 100.
  • the instruction signal S7 is a binary value indicating on and off, for example, high corresponds to on and low to off.
  • the lighting circuit 220 can include a constant current driver and generates a drive current I LED stabilized at a predetermined current level.
  • the lighting circuit 220 is configured to be capable of switching the drive current I LED supplied to the light source 110 in response to the instruction signal S7.
  • the abnormality determination unit 230 detects an abnormality of the vehicular lamp 1.
  • the type of abnormality to be detected is not particularly limited, and may include, for example, at least one of a short of the light source 110, an open, a short of wiring, an open, and a failure or abnormality of the lighting circuit 220 itself.
  • the lighting circuit 220 is configured to be capable of generating a detection signal S8 indicating whether the light source 110 is on or off. For example, it is assumed that the detection signal S8 is high while the light is on, and the detection signal S8 is low when the light is off.
  • the detection method of lighting on / off is not particularly limited.
  • the abnormality determination unit 230 can determine the presence or absence of an abnormality based on the coincidence or non-coincidence of the two signals S7 and S8.
  • the match / mismatch state (or a signal indicating the same) of the two signals S7 and S8 is given the symbol S10.
  • the abnormality determination unit 230 determines the presence or absence of an abnormality with (i) at least one of immediately before switching from on to off and (ii) immediately before switching on from off to on as determination timing. Hereinafter, both of them will be described as determination timings.
  • the lighting on / off control unit 210 may generate a timing signal S9 asserted (for example, high) immediately before switching on / off (that is, transition of the instruction signal S7), and may supply the timing signal S9 to the abnormality determination unit 230.
  • FIGS. 3A and 3B are time charts for explaining the operation of the vehicular lamp 1 of FIG.
  • FIG. 3A shows the operation in the normal state.
  • an instruction signal S7 transitions high, switching from off to light up is instructed.
  • the lighting circuit 220 supplies the drive current I LED to the light source 110 to light the light source 110.
  • the detection signal S8 transitions to high.
  • the instruction signal S7 transitions low, switch from the lighting to extinction is instructed.
  • the lighting circuit 220 shuts off the drive current I LED and turns off the light source 110.
  • the detection signal S8 transitions to low.
  • the detection signal S8 is delayed with respect to the instruction signal S7. Therefore, even if the circuit is normal immediately after the switching on and off, a mismatch may occur between the detection signal S8 and the instruction signal S7. If the abnormality determination is performed immediately after the on / off switching, the circuit will be erroneously determined to be abnormal although the circuit is normal.
  • the determination timing is immediately before the switching on / off. Since the timing immediately before a certain switching has most elapsed since the previous switching, the state of the circuit is stable. Therefore, it is not susceptible to the response delay of the circuit, and accurate determination is possible.
  • FIG. 3B shows a state in which the light source 110 is not lit even though the lighting instruction is given.
  • an instruction signal S7 transitions high, switching from off to light up is instructed.
  • the lighting circuit 220 tries to supply the drive current LED to the light source 110, but the light source 110 can not be turned on, and thus the detection signal S8 remains low.
  • the instruction signal S7 and the detection signal S8 do not match.
  • Transition instruction signal S7 at time t 2 is low, switch from off to light up is instructed.
  • the above is the operation of the vehicular lamp 1. According to the vehicular lamp 1, it is possible to detect an abnormality based on the stable state of the semiconductor light source 110 and the control device 200 by setting the determination timing immediately before switching the lighting state and the extinguishing state.
  • the present invention is understood as the block diagram or the circuit diagram of FIG. 2 or extends to various devices and methods derived from the above description, and is not limited to a specific configuration.
  • FIG. 2 the block diagram or the circuit diagram of FIG. 2 or extends to various devices and methods derived from the above description, and is not limited to a specific configuration.
  • FIG. 4 is a block diagram of the vehicular lamp 1 according to the first configuration example. In FIG. 4, only the blocks related to the abnormality determination are shown, and the other motors 130 and position detectors 202 are omitted.
  • the light source 110 includes a plurality of (here, two) light sources 110_1 and 110_2 that can be individually turned on and off.
  • the two light sources 110_1 and 110_2 are connected in series.
  • the control device 200 can switch on and off of the two light sources 110_1 and 110_2 independently in synchronization with the movement of the reflector.
  • the lighting circuit 220 includes a constant current converter 222, bypass switches SWB_1 and SWB_2, and detection circuits 224_1 and 224_2.
  • the constant current converter 222 is, for example, a buck converter (buck converter) or a buck-boost converter, and its output current I OUT is stabilized to a predetermined current amount by feedback.
  • the bypass switches SWB_1 and SWB_2 are provided in parallel with the two light sources 110_1 and 110_2.
  • the detection circuit 224 — i (i 1, 2) detects whether or not the corresponding light source 110 — i is actually turned on, and generates a detection signal S 8 — i.
  • the detection circuit 224 is configured to be able to compare the voltage across the corresponding light source 110 with the predetermined threshold value Vth.
  • the threshold value Vth may be defined to satisfy 0 ⁇ Vth ⁇ Vf.
  • the on / off control unit 210 and the abnormality determination unit 230 of FIG. 2 are provided for each light source 110, and the presence or absence of an abnormality is determined for each light source.
  • the on / off control unit 210 and the abnormality determination unit 230 are implemented in the microcomputer 250, and thus the functions of the on / off control unit 210 and the abnormality determination unit 230 are defined by a software program.
  • Reference numerals 252_1 and 252_2 indicate that the same function is implemented for each light source.
  • the microcomputer 250 (abnormality judging unit 230_1) can detect the coincidence / non-coincidence of the instruction signal S7_1 output by itself and the detection signal S8_1 supplied from the detection circuit 224_1.
  • the microcomputer 250 (light on / off control unit 210_1) generates an interrupt signal (corresponding to the above-mentioned timing signal S9) immediately before transitioning the instruction signal S7_1, and at that time, the instruction signal S7_1 and the detection signal S8_1 match or disagree Determine the presence or absence of abnormality based on The same applies to the light source 110_2 and the block 252_2.
  • the number of parts can be reduced.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the detection circuit 224 and the bypass switch SWB.
  • the bypass switch SWB includes a MOS transistor 262 and an interface circuit 264.
  • the source of the MOS transistor 262 is connected to the cathode of the corresponding light source 110, and the drain is connected to the anode of the corresponding light source 110.
  • the interface circuit 264 is a level shifter, and appropriately shifts the level of the instruction signal S7 to generate a gate signal of the MOS transistor 262.
  • the detection circuit 224 includes a detection transistor 266 and an inverter 268.
  • the detection transistor is a PNP bipolar transistor, and a voltage across the light source 110 is applied between the base and the emitter.
  • the drive current I LED is supplied to the light source 110 to emit light
  • the forward voltage Vf is applied between the base and the emitter
  • the detection transistor 266 is turned on, and a collector current flows.
  • the inverter 268 receives the collector current flowing to the detection transistor 266 and converts it into a high / low binary detection signal S8.
  • the detection signal S8 is in response to the on / off of the detection transistor 266.
  • FIG. 6A is a block diagram of part of the vehicular lamp 1 according to the second configuration example.
  • part of the function of the abnormality determination unit 230 is implemented by hardware.
  • the function of determining whether the instruction signal S7 and the detection signal S8 match or not is formed of a logic gate 270 (for example, an XOR gate).
  • the output of the logic gate 270 is a determination signal S10 indicating coincidence or non-coincidence.
  • the determination signal S10 is input to the microcomputer 250.
  • An interrupt occurs at a timing immediately before the on / off control unit 210 changes the instruction signal S7.
  • the abnormality determination unit 230 can determine the presence or absence of an abnormality by acquiring the determination signal S10 input to the pin at the timing of the interrupt.
  • FIG. 6B is a block diagram of a part of the vehicular lamp 1 according to the third configuration example.
  • the function of the abnormality determination unit 230 is implemented by hardware.
  • the instruction signal S7 generated by the on / off controller 210 passes through the delay circuit 272 and is supplied to the bypass switch SWB. Therefore, the instruction signal S7 'after the delay becomes a signal instructing switching on and off.
  • the logic gate 270 generates a determination signal S10 indicating whether the instruction signal S7 'and the detection signal S8 match or not.
  • the flip-flop (or latch) 274 latches the determination signal S10 at the timing of the instruction signal S7 before the delay. Since the instruction signal S7 transits before the delayed instruction signal S7 ', it can be used as the timing signal S9 for defining the determination timing immediately before the switching on / off. In the configuration of FIG. 6B, only switching from off to on is to be monitored, but switching from on to off if a signal corresponding to the negative edge of the instruction signal S7 is supplied to the gate of the flip flop 274. Can also be monitored.
  • the scanning light source 10 includes a plurality of reflectors 100, and a gap is provided between them.
  • the on / off control unit 210 inserts a turn-off period (referred to as a forced turn-off period) once in one scanning cycle so that the light reflected by the reflector 100 does not simultaneously illuminate the left end and the right end of the light distribution pattern.
  • the forced turn-off period is provided so that the light emitted from the light source 110 does not simultaneously strike the two reflectors 100.
  • FIGS. 7A and 7B are time charts for explaining the on / off control and the determination timing.
  • T S is a scanning cycle. Across the boundary of the scanning period and the scanning period is inserted forced off period T A, instruction signal S7 is low.
  • the light distribution pattern in addition to the forced off period T A, 1 times, or a plurality of times of turn-off period T B occurs.
  • switching of all on and off may be the determination target, but the load of the microcomputer 250 may be too heavy.
  • the previous switching lighting from the first off that occurs may be determined timing.
  • the number of off periods T B included in the scan peripheral T S is increased can also suppress an increase in load of the microcomputer 250.
  • FIG. 8 is a block diagram of a lamp system 2 including the vehicle lamp 1 according to the second embodiment.
  • the lamp system 2 includes the ECU 4 and the vehicle lamp 1.
  • the ECU 4 may be mounted on the vehicle side or may be incorporated in the vehicle lamp 1.
  • the scanning light source 10 includes a motor 130 in addition to the light source 110 and the reflector 100.
  • the reflector 100 is attached to a positioning device such as a motor 130, and the rotation of the motor 130 changes the incident angle (and reflection angle) of the emitted light L1 to the reflector 100, and the reflected light L2 is scanned in front of the vehicle .
  • the ECU 4 receives camera information S1 and vehicle information S2.
  • the ECU 4 detects the situation in front of the vehicle, specifically, the presence or absence of an oncoming vehicle, a preceding vehicle, the presence or absence of a pedestrian, or the like based on the camera information S1. Further, the ECU 4 detects a current vehicle speed, a steering angle and the like based on the vehicle information S2.
  • the ECU 4 determines a light distribution pattern to be irradiated in front of the vehicle based on these pieces of information, and transmits information (light distribution pattern information) S3 instructing the light distribution pattern to the vehicle lamp 1.
  • the control device 200 controls on / off of the light source 110 in synchronization with the rotation of the reflector 100 based on the light distribution pattern information S3.
  • the control device 200 mainly includes a lighting circuit 220, a lighting on / off control unit 210, a position detector 202, and an abnormality determination unit 230.
  • the position detector 202 is provided to detect the position of the reflector 100, in other words, the current scanning position of the beam.
  • the position detector 202 generates a position detection signal S4 indicating the timing at which the predetermined reference point of the reflector 100 passes the predetermined position.
  • the reference point may be the end (break) of the two reflectors 100 or may be the center of each blade, and may be any point.
  • a Hall element may be attached to the motor 130 that rotates the reflector 100.
  • the Hall signal from the Hall element has a periodic waveform according to the position of the rotor, that is, the position of the blade.
  • the position detector 202 may detect the timing at which the polarity of the Hall signal is inverted, and may specifically be configured by a Hall comparator that compares a pair of Hall signals.
  • the on / off control unit 210 generates an instruction signal S7 instructing the on / off of the light source 110 in synchronization with the movement of the reflector 100.
  • the instruction signal S7 is a binary value indicating on and off, for example, high corresponds to on and low to off.
  • the lighting circuit 220 can include a constant current driver and generates a drive current I LED stabilized at a predetermined current level.
  • the lighting circuit 220 is configured to be capable of switching the drive current I LED supplied to the light source 110 in response to the instruction signal S7.
  • the abnormality determination unit 230 detects an abnormality of the vehicular lamp 1.
  • the type of abnormality to be detected is not particularly limited, but may include, for example, a short circuit of the light source 110, an open circuit, a short circuit of the wiring, an open circuit, a failure or abnormality of the lighting circuit 220 itself.
  • the lighting circuit 220 is configured to be capable of generating a detection signal S8 indicating whether the light source 110 is actually turned on or off. For example, it is assumed that the detection signal S8 is high while the light is on, and the detection signal S8 is low when the light is off.
  • the detection method of lighting on / off is not particularly limited.
  • the abnormality determination unit 230 determines the presence or absence of an abnormality based on coincidence or non-coincidence of the state indicated by the instruction signal S7 (on / off) and the state indicated by the detection signal S8 (on / off). In the present embodiment, when the vehicular lamp 1 is operating normally, the levels of the instruction signal S7 and the detection signal S8 coincide with each other. Conversely, if an abnormality occurs, the levels of the instruction signal S7 and the detection signal S8 do not match. Therefore, the abnormality determination unit 230 can determine the presence or absence of an abnormality based on the coincidence or non-coincidence of the two signals S7 and S8.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (c) are time charts related to abnormality detection of the vehicular lamp 1.
  • the code S10 is added to the coincidence / noncoincidence state (or the temporary judgment signal indicating that) of the two signals S7 and S8.
  • the temporary determination signal (provisional determination state) S10 is low when they coincide (that is, normal) and becomes high when they do not coincide (that is, abnormal).
  • FIG. 9A shows a normal state.
  • the logic levels of the lighting signal S7 and the detection signal S8 always coincide with each other.
  • FIG. 9 (b) shows an abnormal state in which lighting is not performed when the lighting instruction is given. Such anomalous mode may occur due to a short on the load (i.e., light source 110).
  • FIG. 9C shows an abnormal state in which the light is not turned off when the light-off instruction is given.
  • Such an abnormal mode may occur due to an abnormality in a switch or a circuit for controlling on / off.
  • the light source 110 and the lighting circuit 220 can be generated by constantly monitoring the coincidence / mismatch between the instruction signal S 7 and the detection signal S 8 every lighting period and extinguishing period which appear every moment. Abnormality can be detected quickly and reliably.
  • the present invention is understood as the block diagram or the circuit diagram of FIG. 8 or extends to various devices and methods derived from the above description, and is not limited to a specific configuration.
  • FIG. 8 the block diagram or the circuit diagram of FIG. 8 or extends to various devices and methods derived from the above description, and is not limited to a specific configuration.
  • FIG. 10 is a block diagram of the vehicular lamp 1 according to the first configuration example. In FIG. 10, only the blocks related to the abnormality determination are shown, and the other motors 130 and position detectors 202 are omitted.
  • the light source 110 includes a plurality of (here, two) light sources 110_1 and 110_2 that can be individually turned on and off.
  • the two light sources 110_1 and 110_2 are connected in series.
  • the control device 200 can switch on and off of the two light sources 110_1 and 110_2 independently in synchronization with the movement of the reflector.
  • the lighting circuit 220 includes a constant current converter 222, bypass switches SWB_1 and SWB_2, and detection circuits 224_1 and 224_2.
  • the constant current converter 222 is, for example, a buck converter (buck converter) or a buck-boost converter, and its output current I OUT is stabilized to a predetermined current amount by feedback.
  • the bypass switches SWB_1 and SWB_2 are provided in parallel with the two light sources 110_1 and 110_2.
  • the detection circuit 224 — i (i 1, 2) detects whether or not the corresponding light source 110 — i is actually turned on, and generates a detection signal S 8 — i.
  • the detection circuit 224 is configured to be able to compare the voltage across the corresponding light source 110 with the predetermined threshold value Vth.
  • the threshold value Vth may be defined to satisfy 0 ⁇ Vth ⁇ Vf.
  • Lighting on / off control unit 210 generates instruction signals S7_1 and S7_2 for light sources 110_1 and 110_2, respectively.
  • the on / off control unit 210 is implemented in the microcomputer 250, and thus the function of the on / off control unit 210 is defined by a software program.
  • the abnormality determination unit 230 includes first logic gates 232_1 and 232_2, a second logic gate 234, a mask circuit 236, a hold circuit 238, and a main determination processing unit 240.
  • the first logic gates 232_1 and 232_2 correspond to the light sources 110_1 and 110_2.
  • the logic gate 232 can use an XOR (exclusive-OR) gate, and the temporary determination signal S10_i becomes low when the logic levels of the two inputs match, and becomes high when they do not match.
  • the state corresponding to the non-coincidence of the temporary determination signal S10 is also referred to as assert, and the state corresponding to the non-coincidence is also referred to as negate.
  • the second logic gate 234 logically operates the two temporary determination signals S10_1 and S10_2 and combines them into one system.
  • the second logic gate 234 asserts its output S11 when at least one of the temporary determination signals S10_1 and S10_2 is asserted, and when both of the temporary determination signals S10_1 and S10_2 are negated, the output S11 is negated .
  • the mask circuit 236 removes the noise of the temporary determination signal S11 grouped into one system. Specifically, the mask circuit 236 masks assertion of the temporary determination signal S11 shorter than the mask time.
  • the mask time may be determined in consideration of the delay of the detection signal S8 with respect to the instruction signal S7, and may be several tens ms to about 1 ms.
  • the mask circuit 236 can prevent false detection due to delay.
  • the mask circuit 236 can be configured by a low pass filter or a delay circuit, and the configuration is not particularly limited.
  • the hold circuit 238 holds the assertion of the temporary determination signal S12 passed through the mask circuit 236 for a hold period longer than one scan cycle (for example, 5 ms).
  • a hold period can be, for example, several tens of ms.
  • the hold circuit 238 can be configured by a filter circuit or a one-shot circuit, and the configuration is not particularly limited.
  • the main determination processing unit 240 determines that the state is an abnormal state.
  • the determination time is specified to be longer than the hold time, and can be, for example, several hundred ms to several thousand ms.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of the detection circuit 224 and the bypass switch SWB.
  • the bypass switch SWB includes a MOS transistor 262 and an interface circuit 264.
  • the source of the MOS transistor 262 is connected to the cathode of the corresponding light source 110, and the drain is connected to the anode of the corresponding light source 110.
  • the interface circuit 264 is a level shifter, and appropriately shifts the level of the instruction signal S7 to generate a gate signal of the MOS transistor 262.
  • Detection circuit 224 includes detection transistor 266 and inverters 268 and 270.
  • the detection transistor is a PNP bipolar transistor, and a voltage across the light source 110 is applied between the base and the emitter.
  • the drive current I LED is supplied to the light source 110 to emit light
  • the forward voltage Vf is applied between the base and the emitter
  • the detection transistor 266 is turned on, and a collector current flows.
  • the inverter 268 receives the collector current flowing to the detection transistor 266 and converts it into a high / low binary signal.
  • Inverter 270 inverts the output of inverter 268 to generate detection signal S8.
  • the detection signal S8 corresponds to the on / off of the detection transistor 266, the detection signal S8 is high when lit, and the detection signal S8 is low when lit.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of the abnormality determination unit 230.
  • the temporary determination signal S10 is a signal asserted in an abnormal state, and in FIG. 12, assert (mismatch) is high and negate (match) is low.
  • the second logic gate 234 is a NOR gate, and its output is asserted (low) when at least one of the plurality of temporary determination signals S10 is asserted (high).
  • the mask circuit 236 is a filter using a capacitor. One end of the capacitor C11 is grounded. The transistor Tr11 is turned on when the output S11 of the second logic gate 234 is negated (that is, high, in the normal state), and charges the capacitor C11.
  • the transistor Tr11 is turned off when the output S11 of the second logic gate 234 is asserted (ie, low, abnormal state). At this time, the capacitor C11 is discharged through the resistors R11 and R12 and gradually decreases.
  • the above-mentioned mask time is defined by the resistors R11 and R12 and the capacitor C11.
  • the voltage D of the capacitor C11 is divided by the resistors R11 and R12 and input to the base of the transistor Tr12.
  • the transistor Tr11 When the transistor Tr11 is turned on in the normal state, the voltage D of the capacitor C11 rises, a collector current flows through the transistor Tr12, and the temporary determination signal S12 after noise masking becomes low.
  • the transistor Tr21 and the resistors R21 and R22 at the first stage of the hold circuit 238 form an inverter, and the temporary determination signal S12 is inverted.
  • the temporary determination signal S12 becomes high in an abnormal state, a collector current flows through the transistor Tr22, the capacitor C21 is charged, and the voltage E of the capacitor C21 instantaneously rises.
  • the temporary determination signal S12 is low in the normal state, the transistor Tr22 is off, the capacitor C21 is discharged gently via the resistors R23 and R24, and the voltage E of the capacitor C21 drops gently.
  • the above-mentioned hold time is defined by the resistors R23 and R24 and the capacitor C12.
  • the voltage E of the capacitor C12 is divided by the resistors R23 and R24 and input to the base of the transistor Tr23.
  • FIG. 13 is an operation waveform diagram of the abnormality determination unit 230 of FIG. 12 in a normal state.
  • Instruction signal S7 in before the time t 0 is low, a light-off period.
  • the gate-source voltage Vgs of the MOS transistor (262 in FIG. 11) of the bypass switch SWB is high, the MOS transistor 262 is on, and the drain-source voltage Vds is near zero.
  • Instruction signal S7 transitions high at time t 0, the process proceeds to the lighting period.
  • the gate-source voltage Vgs of the MOS transistor 262 of the bypass switch SWB decreases, and the MOS transistor 262 is turned off. Accordingly, MOS drain-source voltage Vds of the transistor 262 is increased, at time t 1, exceeds the threshold voltage Vf of the light source 110, the drive current I LED flowing First light source 110 and illuminated.
  • the detection signal B is high indicating light off, and thus the temporary determination signal C is high indicating temporary mismatch even though the circuit is normal. It becomes (assert).
  • the assertion of temporary temporary determination signal C is shorter than the mask time specified in mask circuit 236. Therefore, the decreasing width of the voltage D of the capacitor C11 is small, and the transistor Tr12 is kept on. Since the output S12 of the mask circuit 236 remains low, the voltage E of the capacitor C21 also maintains 0 V, and the output F of the hold circuit 238 maintains high indicating normal. Instruction signal S7 transitions low at time t 2. The subsequent operation is also the same.
  • FIG. 14 is an operation waveform diagram at the time of load shorting of the abnormality determination unit 230 of FIG. It is normal before the time t 3, the operation is the same as FIG. 13.
  • the detection circuit 224 may be formed of a photodiode to directly monitor the light emission of the light source 110.
  • a semiconductor light source such as an LD (laser diode) or an organic EL (electroluminescence) may be used in addition to the LED.
  • the scanning light source 10 is not limited to the reflective type, and the direction of the light source 110 may be changed by an actuator.
  • the lighting states are assigned to the same level of the instruction signal S7 and the detection signal S8, and the light-off states are assigned to those other same levels, but this is not the case.
  • the lighting state of the light source may be assigned to different levels of the instruction signal S7 and the detection signal S8.
  • the comparison result of the two signals is normal when they do not match, and abnormal when they match. It may be determined.
  • the present invention can be used for a vehicle lamp.

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Abstract

走査型光源（１０）は、光源（１１０）を含み、光源（１１０）の出射光を灯具前方で走査する。制御装置（２００）は、走査型光源（１０）の走査と同期して、半導体光源の点消灯を制御する。制御装置（２００）は、（i）点灯から消灯への切換の直前、および（ii）消灯から点灯の切換の直前の少なくとも一方を判定タイミングとして、異常の有無を判定する。

Description

車両用灯具
　本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。
　車両用灯具は、一般にロービームとハイビームとを切りかえることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。したがってハイビームはロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、車両前方に存在する車両の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。
　近年、車両の周囲の状態にもとづいて、ハイビームの配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）技術が提案されている。ＡＤＢ技術は、車両の前方の先行車、対向車や歩行者の有無を検出し、車両あるいは歩行者に対応する領域を減光するなどして、車両あるいは歩行者に与えるグレアを低減するものである。
　ＡＤＢ機能を実現する方式として、アレイ方式とスキャン方式が知られている。アレイ方式は、スクリーンを複数の領域に分割し、各領域を照射する光源を点消灯させることにより、所望の配光パターンを形成する。アレイ方式は、形成可能な配光パターンの空間分解能が、光源の個数によって制約されるという問題がある。
　一方、スキャン方式は、周期運動を繰り返すリフレクタ（ブレード）に光を入射し、リフレクタの位置に応じた角度で光源からの光を反射して反射光を車両前方で走査する。光源の点消灯を、リフレクタの位置に応じて変化させることで、車両前方に、所望の配光パターンを形成することができる。スキャン方式は、配光パターンの空間分解能を、アレイ方式に比べて飛躍的に高めることができる。
国際公開ＷＯ／２０１６／１０４３１９号
　車両用灯具では、光源の故障、配線の断線やショートを検出する機能（異常検出機能）が求められる。本発明者らは、スキャン方式の異常検出機能について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。
　簡単のため、ある配光パターンを長時間にわたり固定的に生成するものとする。アレイ方式では、複数の光源それぞれの点灯／消灯状態、あるいは点灯状態における輝度は一定である。したがって異常判定を長い時間をかけて行うことができる。
　スキャン方式において、スキャン周波数を２００Ｈｚとした場合、１周期は５ｍｓとなる。たとえば、配光パターンの中に２０％の消灯領域が含まれる場合、光源は、４ｍｓの間、点灯し、１ｍｓの間、消灯することとなる。つまり１ｍｓという短時間の間に異常を検出しなければならない。
　本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、異常を検出可能なスキャン方式の車両用灯具の提供にある。
　本発明のある態様は車両用灯具に関する。車両用灯具は、半導体光源を含み、半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、走査型光源の走査と同期して、半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、（i）点灯から消灯への切換の直前、および（ii）消灯から点灯の切換の直前の少なくとも一方を判定タイミングとして、異常の有無を判定する。
　本発明の別の態様も車両用灯具に関する。車両用灯具は、半導体光源を含み、半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、走査型光源の走査と同期して、半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、半導体光源の点消灯を指示する指示信号を生成する点消灯制御部と、半導体光源が実際に点灯状態であるか消灯状態であるかを示す検出信号を生成する検出回路と、指示信号が示す状態と検出信号が示す状態の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、を含む。
　なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明のある態様によれば、スキャン方式の車両用灯具において、異常を確実に検出できる。
実施の形態１に係る車両用灯具を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る車両用灯具を備える灯具システムのブロック図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具の動作を説明するタイムチャートである。 第１構成例に係る車両用灯具のブロック図である。 検出回路およびバイパススイッチの構成例を示す回路図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、第２、第３構成例に係る車両用灯具の一部のブロック図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、点消灯制御と判定タイミングを説明するタイムチャートである。 実施の形態２に係る車両用灯具を備える灯具システムのブロック図である。 図９（ａ）～（ｃ）は、車両用灯具の異常検出に関するタイムチャートである。 第１構成例に係る車両用灯具のブロック図である。 検出回路およびバイパススイッチの構成例を示す回路図である。 異常判定部の構成例を示す回路図である。 図１２の異常判定部の正常時の動作波形図である。 図１２の異常判定部の負荷ショート時の動作波形図である。
（実施の形態の概要）
　本明細書に開示される一実施の形態（特に実施の形態１）は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、半導体光源を含み、半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、走査型光源の走査と同期して、半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、（i）点灯から消灯への切換の直前、および（ii）消灯から点灯の切換の直前の少なくとも一方を判定タイミングとして、異常の有無を判定する。
　点灯、消灯の指示が発生した後、それに応答して実際に半導体光源の状態が安定化するまでには遅延が存在する。また半導体光源の状態を監視する回路が安定するまでにも遅延が存在する。この実施の形態によれば、点灯状態と消灯状態を切り替えた直前を判定タイミングとすることで、半導体光源や制御装置が安定した状態にもとづいて、異常を検出することができる。なお「直前」は、処理に支障が無い範囲においてある程度の幅を有していてよい。
　制御装置は、半導体光源の点消灯を指示する指示信号を生成する点消灯制御部と、半導体光源が実際に点灯状態であるか消灯状態であるかを示す検出信号を生成する検出回路と、判定タイミングにおける、指示信号と検出信号の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、を含んでもよい。
　点消灯制御部および判定部はマイコンに実装されてもよい。マイコンは、自身が出力する指示信号を遷移させる直前に割り込み信号を発生し、そのときの、指示信号と検出信号の一致、不一致にもとづいて異常の有無を判定してもよい。これにより追加のハードウェアを少なくでき、コストを下げることができる。
　走査型光源は、半導体光源の出射光を受け、所定の周期運動を繰り返すことによりその反射光を車両前方で走査する反射体をさらに含んでもよい。制御装置は、１走査周期において最初に発生した点灯から消灯への切換の直前と、最初に発生した消灯から点灯の切換の直前を、判定タイミングとしてもよい。これにより、マイコンの負荷を軽減できる。
　反射体によって反射される光が配光パターンの左端および右端を同時照射しないように、１走査周期において１回、消灯期間が挿入されてもよい。これにより、配光パターンにかかわらず、毎走査周期に、必ず異常の判定を行うことができる。
　制御装置は、半導体光源と並列に設けられたバイパススイッチを含んでもよい。検出回路は、半導体光源の両端間電圧と所定のしきい値を比較可能に構成されてもよい。バイパススイッチがオンのとき半導体光源は消灯し、このときの半導体光源の両端間の電圧は実質的にゼロである。反対にバイパススイッチがオフのとき半導体光源は点灯し、このとき半導体光源の両端間には、非ゼロの順電圧が発生する。両端間電圧としきい値を比較することにより、点灯期間中の不点灯、あるいは消灯期間中の点灯を検出できる。
　検出回路は、ベースエミッタ間またはゲートソース間に半導体光源の両端間電圧が印加された検出トランジスタを含み、検出信号は、検出トランジスタのオン、オフに応じていてもよい。これにより、電圧コンパレータなどを用いずに、簡素な構成で検出信号を生成できる。
　本明細書に開示される一実施の形態（特に実施の形態２）もまた、車両用灯具に関する。
車両用灯具は、半導体光源を含み、半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、走査型光源の走査と同期して、半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、半導体光源の点消灯を指示する指示信号を生成する点消灯制御部と、半導体光源が実際に点灯状態であるか消灯状態であるかを示す検出信号を生成する検出回路と、指示信号が示す状態と検出信号が示す状態の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、を含んでもよい。
　判定部は、指示信号が示す状態と検出信号が示す状態が不一致のときアサートされる仮判定信号を生成する論理ゲートを含んでもよい。
　判定部は、マスク時間より短い仮判定信号のアサートをマスクするマスク回路をさらに含んでもよい。
　判定部は、仮判定信号のアサートを、一走査周期より長いホールド期間の間、保持するホールド回路をさらに含んでもよい。
　判定部は、仮判定信号のアサートが、所定の判定時間にわたり持続すると、異常状態と本判定してもよい。
　本判定の機能は、点消灯制御部とともにマイコンに実装されてもよい。
　制御装置は、半導体光源と並列に設けられたバイパススイッチを含んでもよい。検出回路は、半導体光源の両端間電圧と所定のしきい値を比較可能に構成されてもよい。
　検出回路は、ベースエミッタ間またはゲートソース間に半導体光源の両端間電圧が印加された検出トランジスタを含み、検出信号は、検出トランジスタのオン、オフに応じてもよい。
（実施の形態）
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
　同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
　また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る車両用灯具１を模式的に示す斜視図である。図１の車両用灯具１は、スキャン方式のＡＤＢ機能を有し、車両前方に多様な配光パターンを形成する。車両用灯具１は主として、走査型光源１０、投影レンズ１２０および制御装置２００を備える。
　走査型光源１０２は光源１１０を含み、光源１１０の出射光を車両前方で走査する。光源１１０は複数個、設けてもよいが、ここでは理解の容易化、説明の簡素化のため、１個の光源１１０の場合を説明する。光源１１０には、ＬＥＤ（発光ダイオード）あるいはレーザダイオードなどの半導体光源を用いることができる。走査型光源１０は、光源１１０に加えて、リフレクタ(ブレードともいう)１００を有する。リフレクタ１００は光源１１０の出射光Ｌ１を受け、所定の周期運動を繰り返すことによりその反射光Ｌ２を車両前方で水平方向（図中、Ｈ方向）に走査する。本実施の形態では、リフレクタ１００は、図示しないモータのロータに取り付けられており、回転運動を行なう。ある時刻においてリフレクタ１００への入射光Ｌ１は、リフレクタ１００の位置（ロータの回転角）に応じた反射角で反射し、車両前方に照射領域３００を形成する。照射領域３００は、水平方向（Ｈ方向）、垂直方向（Ｖ方向）それぞれに所定の幅を有している。
　リフレクタ１００が回転することで、反射角が変化し、照射領域３００の位置（走査位置）が水平走査（Ｈ方向）される。この動作を高速に、たとえば５０Ｈｚ以上で繰り返すことで、車両前方には配光パターン３１０が形成される。
　制御装置２００は、所望の配光パターン３１０が得られるように、走査型光源１０の走査と同期して、具体的にはリフレクタ１００の周期運動と同期しながら、光源１１０の点消灯を制御する。それにより照度が非ゼロの範囲（点灯領域ＲＯＮ）と、照度がゼロの範囲（消灯領域ＲＯＦＦ）が形成される。配光パターン３１０は、点灯領域ＲＯＮと消灯領域ＲＯＦＦの組み合わせである。なお制御装置２００は、点灯領域ＲＯＮにおいて光源１１０の光量を変化させてもよい。
　続いて、車両用灯具１の制御装置２００の構成を説明する。図２は、実施の形態１に係る車両用灯具１を備える灯具システム２のブロック図である。灯具システム２は、ＥＣＵ４および車両用灯具１を備える。ＥＣＵ４は、車両側に搭載されてもよいし、車両用灯具１に内蔵されてもよい。
　走査型光源１０は、光源１１０およびリフレクタ１００に加えて、モータ１３０を備える。リフレクタ１００はモータ１３０などの位置決め装置に取り付けられており、モータ１３０の回転によって、リフレクタ１００への出射光Ｌ１の入射角（および反射角）が変化し、反射光Ｌ２が車両前方で走査される。ＥＣＵ４は、カメラ情報Ｓ１や車両情報Ｓ２を受ける。ＥＣＵ４は、カメラ情報Ｓ１にもとづいて、車両前方の状況、具体的には対向車、先行車の有無、歩行者の有無等を検出する。またＥＣＵ４は、車両情報Ｓ２にもとづいて、現在の車速、操舵角などを検出する。ＥＣＵ４はこれらの情報にもとづいて、車両前方に照射すべき配光パターンを決定し、配光パターンを指示する情報（配光パターン情報）Ｓ３を車両用灯具１に送信する。
　制御装置２００は、配光パターン情報Ｓ３にもとづいてリフレクタ１００の回転と同期しながら光源１１０のオン、オフを制御する。たとえば制御装置２００は主として、点灯回路２２０、点消灯制御部２１０、位置検出器２０２、異常判定部２３０、を備える。
　位置検出器２０２は、リフレクタ１００の位置、言い換えれば現在のビームの走査位置を検出するために設けられる。位置検出器２０２は、リフレクタ１００の所定の基準箇所が所定位置を通過するタイミングを示す位置検出信号Ｓ４を生成する。たとえば基準箇所は、２枚のリフレクタ１００の端部（区切れ目）であってもよいし、各ブレードの中央であってもよく、任意の箇所とすることができる。
　リフレクタ１００を回転させるモータ１３０には、ホール素子が取り付けられていてもよい。この場合、ホール素子からのホール信号は、ロータの位置、すなわちブレードの位置に応じた周期波形となる。位置検出器２０２は、ホール信号の極性が反転するタイミングを検出してもよく、具体的には一対のホール信号を比較するホールコンパレータで構成してもよい。
　点消灯制御部２１０は、リフレクタ１００の運動と同期して、光源１１０のオン、オフを指示する指示信号Ｓ７を生成する。指示信号Ｓ７は、オン、オフを示す２値であり、たとえばハイがオンに、ローがオフに対応する。
　点灯回路２２０は、定電流ドライバを含むことができ、所定の電流レベルに安定化された駆動電流ＩＬＥＤを生成する。点灯回路２２０は、指示信号Ｓ７に応じて、光源１１０に供給する駆動電流ＩＬＥＤをスイッチングすることが可能に構成される。
　異常判定部２３０は、車両用灯具１の異常を検出する。検出対象とする異常の種類は特に限定されないが、たとえば、光源１１０のショート、オープン、配線のショート、オープン、点灯回路２２０自体の故障や異常の少なくともひとつを含むことができる。
　たとえば点灯回路２２０は、光源１１０が点灯しているか、消灯しているかを示す検出信号Ｓ８を生成可能に構成されている。たとえば、実際に点灯している状態では検出信号Ｓ８はハイ、消灯している状態では検出信号Ｓ８はローをとるものとする。点消灯の検出方法は特に限定されない。
　車両用灯具１が正常に動作しているとき、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８のレベルは一致する。反対に異常が生じていれば、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８のレベルは不一致である。そこで異常判定部２３０は、２つの信号Ｓ７，Ｓ８の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定することができる。２つの信号Ｓ７，Ｓ８の一致、不一致の状態（もしくはそれを示す信号）に、符号Ｓ１０を付す。
　異常判定部２３０は、（i）点灯から消灯への切換の直前、および（ii）消灯から点灯の切換の直前の少なくとも一方を判定タイミングとして、異常の有無を判定する。以下ではそれらの両方を判定タイミングとして説明する。点消灯制御部２１０は、点灯、消灯の切換（すなわち指示信号Ｓ７の遷移）の直前おいてアサート（たとえばハイ）されるタイミング信号Ｓ９を生成し、異常判定部２３０に供給してもよい。
　以上が車両用灯具１の構成である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具１の動作を説明するタイムチャートである。図３（ａ）は、正常時の動作を示す。
　時刻ｔ１に、指示信号Ｓ７がハイに遷移し、消灯から点灯への切換が指示される。これに応答して、点灯回路２２０は、駆動電流ＩＬＥＤを光源１１０に供給して、光源１１０を点灯させる。光源１１０が点灯すると、検出信号Ｓ８がハイに遷移する。
　時刻ｔ２に、指示信号Ｓ７がローに遷移し、点灯から消灯への切換が指示される。これに応答して、点灯回路２２０は、駆動電流ＩＬＥＤを遮断し、光源１１０を消灯させる。光源１１０が消灯すると、検出信号Ｓ８がローに遷移する。
　図３（ａ）に示すように、検出信号Ｓ８は指示信号Ｓ７に対して遅延する。したがって点消灯の切換直後は回路が正常であったとしても、検出信号Ｓ８と指示信号Ｓ７の間に不一致が生ずる場合がある。もし点消灯の切換直後に異常判定を行うとすれば、回路が正常であるにもかかわらず、異常と誤判定することとなる。
　この問題を解決するアプローチとして、遅延に起因する不一致期間（ハッチングを付す）をマスクする方法も考えられる。ただしこのマスク処理には、回路面積が大きなフィルタ回路やタイマーなどが必要となるであろう。
　これに対して、本実施の形態では、点消灯の切換の直前を判定タイミングとしている。ある切換の直前のタイミングは、前回の切換から最も時間が経過しているため、回路の状態は安定している。したがって回路の応答遅延の影響を受けにくく、正確な判定が可能となる。
　図３（ｂ）は、点灯指示を与えたにもかかわらず、光源１１０が点灯しない状況を示す。時刻ｔ１に、指示信号Ｓ７がハイに遷移し、消灯から点灯への切換が指示される。点灯回路２２０は、駆動電流ＩＬＥＤを光源１１０に供給しようとするが、光源１１０は点灯できず、したがって検出信号Ｓ８はローを維持する。その結果、消灯期間の間、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８は不一致となる。
　時刻ｔ２に指示信号Ｓ７がローに遷移し、消灯から点灯への切換が指示される。その直前の時刻ｔ３が判定タイミングとなる。判定タイミングｔ３において、２つの信号Ｓ７，Ｓ８は不一致であるから、異常と判定される。
　以上が車両用灯具１の動作である。この車両用灯具１によれば、点灯状態と消灯状態を切り替えた直前を判定タイミングとすることで、半導体光源１１０や制御装置２００が安定した状態にもとづいて、異常を検出することができる。
　この方式では、フィルタやタイマーなどが不要であり、小さい回路規模で、正確に異常を検出できる。
　本発明は、図２のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や実施例を説明する。
　図４は、第１構成例に係る車両用灯具１のブロック図である。図４には、異常判定に関連するブロックのみを示すこととし、それ以外のモータ１３０や位置検出器２０２は省略している。
　図４において、光源１１０は、個別に点灯、消灯が制御可能な複数（ここでは２個）の光源１１０＿１，１１０＿２を含む。２つの光源１１０＿１，１１０＿２は直列に接続される。制御装置２００は、２個の光源１１０＿１，１１０＿２の点灯、消灯を、リフレクタの動きと同期して独立に切換可能である。
　点灯回路２２０は、定電流コンバータ２２２、バイパススイッチＳＷＢ＿１，ＳＷＢ＿２、検出回路２２４＿１，２２４＿２を備える。定電流コンバータ２２２は、たとえば降圧コンバータ（Ｂｕｃｋコンバータ）あるいは昇降圧コンバータであり、その出力電流ＩＯＵＴをフィードバックにより所定の電流量に安定化する。
　バイパススイッチＳＷＢ＿１，ＳＷＢ＿２は、２個の光源１１０＿１，１１０＿２と並列に設けられる。バイパススイッチＳＷＢ＿ｉ（ｉ＝１，２）がオフの状態では、定電流コンバータ２２２の出力電流ＩＯＵＴが光源１１０＿ｉに駆動電流ＩＬＥＤｉとして供給され、光源１１０＿ｉは点灯する。
　バイパススイッチＳＷＢ＿ｉ（ｉ＝１，２）がオンの状態では、定電流コンバータ２２２の出力電流ＩＯＵＴは、バイパススイッチＳＷＢ＿ｉに迂回して流れ、したがって光源１１０＿ｉへの駆動電流ＩＬＥＤｉが遮断され、光源１１０＿ｉは消灯する。
　検出回路２２４＿ｉ（ｉ＝１，２）は、対応する光源１１０＿ｉが実際に点灯しているか否かを検出し、検出信号Ｓ８＿ｉを生成する。具体的には検出回路２２４は、対応する光源１１０の両端間電圧と所定のしきい値Ｖｔｈを比較可能に構成される。光源１１０が消灯した状態では、両端間電圧は実質的にゼロであり、点灯した状態では、順電圧Ｖｆとなる。したがってしきい値Ｖｔｈは、０＜Ｖｔｈ＜Ｖｆを満たすように規定すればよい。
　図２の点消灯制御部２１０および異常判定部２３０は、光源１１０ごとに設けられ、光源ごとに異常の有無が判定される。図４では、点消灯制御部２１０および異常判定部２３０は、マイコン２５０に実装され、したがって点消灯制御部２１０および異常判定部２３０の機能はソフトウェアプログラムによって規定される。符号２５２＿１，２５２＿２は、同じ機能が、光源ごとに実装されることを示す。
　光源１１０＿１およびブロック２５２＿１に着目する。マイコン２５０（異常判定部２３０＿１）は、自身が出力する指示信号Ｓ７＿１と、検出回路２２４＿１から供給される検出信号Ｓ８＿１を受け、それらの一致、不一致を検出可能である。マイコン２５０（点消灯制御部２１０＿１）は、指示信号Ｓ７＿１を遷移させる直前に、割り込み信号（上述のタイミング信号Ｓ９に相当）を発生し、そのときの、指示信号Ｓ７＿１と検出信号Ｓ８＿１の一致、不一致にもとづいて異常の有無を判定する。光源１１０＿２、ブロック２５２＿２も同様である。
　点消灯制御部２１０、異常判定部２３０の機能をマイコン２５０にソフトウェアで実装することにより、部品点数を減らすことができる。
　図５は、検出回路２２４およびバイパススイッチＳＷＢの構成例を示す回路図である。バイパススイッチＳＷＢは、ＭＯＳトランジスタ２６２と、インタフェース回路２６４を含む。ＭＯＳトランジスタ２６２のソースは対応する光源１１０のカソードと接続され、ドレインは対応する光源１１０のアノードと接続される。インタフェース回路２６４はレベルシフタであり、指示信号Ｓ７を適切にレベルシフトし、ＭＯＳトランジスタ２６２のゲート信号を生成する。
　検出回路２２４は、検出トランジスタ２６６およびインバータ２６８を含む。検出トランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、ベースエミッタ間に光源１１０の両端間電圧が印加される。光源１１０に駆動電流ＩＬＥＤが供給されて発光状態となると、順電圧Ｖｆがベースエミッタ間に印加され、検出トランジスタ２６６がオンとなり、コレクタ電流が流れる。インバータ２６８は、検出トランジスタ２６６に流れるコレクタ電流を受け、ハイ・ロー２値の検出信号Ｓ８に変換する。検出信号Ｓ８は、検出トランジスタ２６６のオン、オフに応じている。
　図６（ａ）は、第２構成例に係る車両用灯具１の一部のブロック図である。この構成例では、異常判定部２３０の機能の一部が、ハードウェアで実装される。具体的には、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８の一致、不一致を判定する機能が、論理ゲート２７０（たとえばＸＯＲゲート）で構成される。論理ゲート２７０の出力は、一致、不一致を示す判定信号Ｓ１０となる。判定信号Ｓ１０はマイコン２５０に入力される。点消灯制御部２１０が指示信号Ｓ７を遷移させる直前のタイミングで、割り込みが発生する。異常判定部２３０は、割り込みのタイミングでピンに入力される判定信号Ｓ１０を取得し、異常の有無を判定することができる。
　図６（ｂ）は、第３構成例に係る車両用灯具１の一部のブロック図である。この構成例では、異常判定部２３０の機能が、ハードウェアで実装される。点消灯制御部２１０が生成する指示信号Ｓ７は、遅延回路２７２を経て、バイパススイッチＳＷＢに供給される。したがって遅延後の指示信号Ｓ７’が、点消灯の切換を指示する信号となる。
　論理ゲート２７０は、指示信号Ｓ７’と検出信号Ｓ８の一致・不一致を示す判定信号Ｓ１０を生成する。フリップフロップ（あるいはラッチ）２７４は、判定信号Ｓ１０を、遅延前の指示信号Ｓ７のタイミングでラッチする。指示信号Ｓ７は、遅延後の指示信号Ｓ７’よりも前に遷移するため、点消灯の切換直前の判定タイミングを規定するタイミング信号Ｓ９として用いることができる。図６（ｂ）の構成では、消灯から点灯への切換のみが監視対象となるが、指示信号Ｓ７のネガエッジに応じた信号を、フリップフロップ２７４のゲートに供給すれば、点灯から消灯への切換も監視対象とすることができる。
　続いて、判定タイミングの設定例を説明する。図２に示すように、走査型光源１０は、複数のリフレクタ１００を含み、それらの間には、隙間が設けられる。この場合、光源１１０の出射光が隙間を跨いで２枚のリフレクタ１００に当たると、配光パターンの左端と右端が同時照射されることとなり、光源の点消灯制御が複雑化し、あるいは配光パターンが乱れる要因となる。そこで点消灯制御部２１０は、リフレクタ１００によって反射される光が配光パターンの左端および右端を同時照射しないように、１走査周期において１回、消灯期間（強制消灯期間という）を挿入することとする。この例では、強制消灯期間は、光源１１０の出射光が２枚のリフレクタ１００に同時に当たらないように設けられる。
　図７（ａ）、（ｂ）は、点消灯制御と判定タイミングを説明するタイムチャートである。ＴＳは走査周期である。走査周期と走査周期の境界を跨いで、強制消灯期間ＴＡが挿入され、指示信号Ｓ７はローとなる。
　強制消灯期間ＴＡを挿入することで、図７（ａ）に示すように、配光パターンによらずに、１走査周期に必ず１回、点灯から消灯への切換と、消灯から点灯への切換が発生することとなる。したがってそれらの切換の直前を判定タイミングとすることで、確実な異常検出が可能となる。
　図７（ｂ）に示すように、配光パターンによっては、強制消灯期間ＴＡ以外に、１回、あるいは複数回の消灯期間ＴＢが発生する。この場合において、Ｓ９’に示すように、すべての点消灯の切換を判定対象としてもよいが、マイコン２５０の負荷が重くなりすぎる場合もある。
　そこで、Ｓ９”として示すように、１走査周期ＴＳにおいて最初に発生した点灯から消灯への切換の直前と、最初に発生した消灯から点灯の切換の直前を、判定タイミングとしてもよい。これにより１走査周囲ＴＳに含まれる消灯期間ＴＢの数が増えた場合にも、マイコン２５０の負荷の増加を抑制できる。
（実施の形態２）
　図８は、実施の形態２に係る車両用灯具１を備える灯具システム２のブロック図である。灯具システム２は、ＥＣＵ４および車両用灯具１を備える。ＥＣＵ４は、車両側に搭載されてもよいし、車両用灯具１に内蔵されてもよい。
　走査型光源１０は、光源１１０およびリフレクタ１００に加えて、モータ１３０を備える。リフレクタ１００はモータ１３０などの位置決め装置に取り付けられており、モータ１３０の回転によって、リフレクタ１００への出射光Ｌ１の入射角（および反射角）が変化し、反射光Ｌ２が車両前方で走査される。ＥＣＵ４は、カメラ情報Ｓ１や車両情報Ｓ２を受ける。ＥＣＵ４は、カメラ情報Ｓ１にもとづいて、車両前方の状況、具体的には対向車、先行車の有無、歩行者の有無等を検出する。またＥＣＵ４は、車両情報Ｓ２にもとづいて、現在の車速、操舵角などを検出する。ＥＣＵ４はこれらの情報にもとづいて、車両前方に照射すべき配光パターンを決定し、配光パターンを指示する情報（配光パターン情報）Ｓ３を車両用灯具１に送信する。
　制御装置２００は、配光パターン情報Ｓ３にもとづいてリフレクタ１００の回転と同期しながら光源１１０のオン、オフを制御する。たとえば制御装置２００は主として、点灯回路２２０、点消灯制御部２１０、位置検出器２０２、異常判定部２３０、を備える。
　位置検出器２０２は、リフレクタ１００の位置、言い換えれば現在のビームの走査位置を検出するために設けられる。位置検出器２０２は、リフレクタ１００の所定の基準箇所が所定位置を通過するタイミングを示す位置検出信号Ｓ４を生成する。たとえば基準箇所は、２枚のリフレクタ１００の端部（区切れ目）であってもよいし、各ブレードの中央であってもよく、任意の箇所とすることができる。
　リフレクタ１００を回転させるモータ１３０には、ホール素子が取り付けられていてもよい。この場合、ホール素子からのホール信号は、ロータの位置、すなわちブレードの位置に応じた周期波形となる。位置検出器２０２は、ホール信号の極性が反転するタイミングを検出してもよく、具体的には一対のホール信号を比較するホールコンパレータで構成してもよい。
　点消灯制御部２１０は、リフレクタ１００の運動と同期して、光源１１０のオン、オフを指示する指示信号Ｓ７を生成する。指示信号Ｓ７は、オン、オフを示す２値であり、たとえばハイがオンに、ローがオフに対応する。
　点灯回路２２０は、定電流ドライバを含むことができ、所定の電流レベルに安定化された駆動電流ＩＬＥＤを生成する。点灯回路２２０は、指示信号Ｓ７に応じて、光源１１０に供給する駆動電流ＩＬＥＤをスイッチングすることが可能に構成される。
　異常判定部２３０は、車両用灯具１の異常を検出する。検出対象とする異常の種類は特に限定されないが、たとえば、光源１１０のショート、オープン、配線のショート、オープン、点灯回路２２０自体の故障や異常を含むことができる。
　たとえば点灯回路２２０は、光源１１０が実際に点灯しているか、消灯しているかを示す検出信号Ｓ８を生成可能に構成されている。たとえば、実際に点灯している状態では検出信号Ｓ８はハイ、消灯している状態では検出信号Ｓ８はローをとるものとする。点消灯の検出方法は特に限定されない。
　異常判定部２３０は、指示信号Ｓ７が示す状態（点灯・消灯）と検出信号Ｓ８（点灯・消灯）が示す状態の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する。本実施の形態では、車両用灯具１が正常に動作しているとき、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８のレベルは一致する。反対に異常が生じていれば、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８のレベルは不一致である。そこで異常判定部２３０は、２つの信号Ｓ７，Ｓ８の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定することができる。
　図９（ａ）～（ｃ）は、車両用灯具１の異常検出に関するタイムチャートである。２つの信号Ｓ７，Ｓ８の一致、不一致の状態（もしくはそれを示す仮判定信号）に、符号Ｓ１０を付す。仮判定信号（仮判定状態）Ｓ１０は、一致のとき（つまり正常であるとき）にロー、不一致のとき（つまり異常であるとき）にハイとなる。
　図９（ａ）は、正常状態を示す。正常状態では、常に点灯信号Ｓ７と検出信号Ｓ８の論理レベルは一致する。なお詳しくは後述するが、点灯信号Ｓ７が変化してから、実際に光源１１０の状態が変化し、検出信号Ｓ８の値が安定化するまでにはある遅延が存在するが、ここではそのような遅延は無視している。
　図９（ｂ）は、点灯指示を与えたときに点灯しない異常状態を示す。このような異常モードは、負荷（すなわち光源１１０）のショートによって発生しうる。
　図９（ｃ）は、消灯指示を与えたときに消灯しない異常状態を示す。このような異常モードは、点消灯を制御するためのスイッチや回路の異常によって発生しうる。
　以上が車両用灯具１の動作である。この車両用灯具１によれば、時々刻々と現れる点灯期間、消灯期間ごとに、常に、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８の一致・不一致を監視し続けることにより、光源１１０や点灯回路２２０において生じうる異常を高速かつ確実に検出できる。
　本発明は、図８のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、方法に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や実施例を説明する。
　図１０は、第１構成例に係る車両用灯具１のブロック図である。図１０には、異常判定に関連するブロックのみを示すこととし、それ以外のモータ１３０や位置検出器２０２は省略している。
　図１０において、光源１１０は、個別に点灯、消灯が制御可能な複数（ここでは２個）の光源１１０＿１，１１０＿２を含む。２つの光源１１０＿１，１１０＿２は直列に接続される。制御装置２００は、２個の光源１１０＿１，１１０＿２の点灯、消灯を、リフレクタの動きと同期して独立に切換可能である。
　点灯回路２２０は、定電流コンバータ２２２、バイパススイッチＳＷＢ＿１，ＳＷＢ＿２、検出回路２２４＿１，２２４＿２を備える。定電流コンバータ２２２は、たとえば降圧コンバータ（Ｂｕｃｋコンバータ）あるいは昇降圧コンバータであり、その出力電流ＩＯＵＴをフィードバックにより所定の電流量に安定化する。
　バイパススイッチＳＷＢ＿１，ＳＷＢ＿２は、２個の光源１１０＿１，１１０＿２と並列に設けられる。バイパススイッチＳＷＢ＿ｉ（ｉ＝１，２）がオフの状態では、定電流コンバータ２２２の出力電流ＩＯＵＴが光源１１０＿ｉに駆動電流ＩＬＥＤｉとして供給され、光源１１０＿ｉは点灯する。
　バイパススイッチＳＷＢ＿ｉ（ｉ＝１，２）がオンの状態では、定電流コンバータ２２２の出力電流ＩＯＵＴは、バイパススイッチＳＷＢ＿ｉに迂回して流れ、したがって光源１１０＿ｉへの駆動電流ＩＬＥＤｉが遮断され、光源１１０＿ｉは消灯する。
　検出回路２２４＿ｉ（ｉ＝１，２）は、対応する光源１１０＿ｉが実際に点灯しているか否かを検出し、検出信号Ｓ８＿ｉを生成する。具体的には検出回路２２４は、対応する光源１１０の両端間電圧と所定のしきい値Ｖｔｈを比較可能に構成される。光源１１０が消灯した状態では、両端間電圧は実質的にゼロであり、点灯した状態では、順電圧Ｖｆとなる。したがってしきい値Ｖｔｈは、０＜Ｖｔｈ＜Ｖｆを満たすように規定すればよい。
　点消灯制御部２１０は、光源１１０＿１，１１０＿２それぞれに対する指示信号Ｓ７＿１，Ｓ７＿２を生成する。点消灯制御部２１０は、マイコン２５０に実装され、したがって点消灯制御部２１０の機能はソフトウェアプログラムによって規定される。
　異常判定部２３０は、第１論理ゲート２３２＿１，２３２＿２、第２論理ゲート２３４、マスク回路２３６、ホールド回路２３８、本判定処理部２４０を備える。
　第１論理ゲート２３２＿１，２３２＿２は、光源１１０＿１，１１０＿２に対応する。論理ゲート２３２＿ｉ（ｉ＝１，２）は、対応する検出信号Ｓ８＿ｉと対応する指示信号Ｓ７＿ｉの一致、不一致を示す仮判定信号Ｓ１０＿ｉを生成する。たとえば論理ゲート２３２は、ＸＯＲ（排他的論理和）ゲートを用いることができ、仮判定信号Ｓ１０＿ｉは、２つの入力の論理レベルが一致のときロー、不一致のときハイとなる。以下では、仮判定信号Ｓ１０の不一致に対応する状態をアサート、一致に対応する状態をネゲートともいう。
　第２論理ゲート２３４は、２つの仮判定信号Ｓ１０＿１，Ｓ１０＿２を論理演算して、１系統にまとめる。第２論理ゲート２３４は、仮判定信号Ｓ１０＿１，Ｓ１０＿２の少なくとも一方がアサートされると、その出力Ｓ１１をアサートし、仮判定信号Ｓ１０＿１，Ｓ１０＿２の両方がネゲートであるとき、その出力Ｓ１１はネゲートである。
　マスク回路２３６は、１系統にまとめられた仮判定信号Ｓ１１のノイズを除去する。具体的には、マスク回路２３６は、マスク時間より短い仮判定信号Ｓ１１のアサートをマスクする。マスク時間は、指示信号Ｓ７に対する検出信号Ｓ８の遅延を考慮して定めればよく、数十ｍｓ～１ｍｓ程度とするとよい。マスク回路２３６によって、遅延に起因する誤検知を防止できる。マスク回路２３６は、ローパスフィルタや遅延回路で構成することができ、その構成は特に限定されない。
　ホールド回路２３８は、マスク回路２３６を経た仮判定信号Ｓ１２のアサートを、一走査周期（たとえば５ｍｓ）より長いホールド期間にわたり保持する。一走査周期の間に、必ず点灯期間と消灯期間が含まれるような制御が行われる場合、ホールド回路２３８を設けることにより、サイクルごとに異常の判定が解除されるのを防止できる。ホールド期間は、たとえば数十ｍｓとすることができる。ホールド回路２３８は、フィルタ回路やワンショット回路で構成でき、その構成は特に限定されない。
　本判定処理部２４０は、仮判定信号Ｓ１３のアサートが所定の判定時間にわたり持続すると、異常状態と本判定する。判定時間は、ホールド時間より長く規定され、たとえば数百ｍｓ～数千ｍｓとすることができる。
　図１１は、検出回路２２４およびバイパススイッチＳＷＢの構成例を示す回路図である。バイパススイッチＳＷＢは、ＭＯＳトランジスタ２６２と、インタフェース回路２６４を含む。ＭＯＳトランジスタ２６２のソースは対応する光源１１０のカソードと接続され、ドレインは対応する光源１１０のアノードと接続される。インタフェース回路２６４はレベルシフタであり、指示信号Ｓ７を適切にレベルシフトし、ＭＯＳトランジスタ２６２のゲート信号を生成する。
　検出回路２２４は、検出トランジスタ２６６およびインバータ２６８，２７０を含む。検出トランジスタはＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、ベースエミッタ間に光源１１０の両端間電圧が印加される。光源１１０に駆動電流ＩＬＥＤが供給されて発光状態となると、順電圧Ｖｆがベースエミッタ間に印加され、検出トランジスタ２６６がオンとなり、コレクタ電流が流れる。インバータ２６８は、検出トランジスタ２６６に流れるコレクタ電流を受け、ハイ・ロー２値の信号に変換する。インバータ２７０は、インバータ２６８の出力を反転し、検出信号Ｓ８を生成する。検出信号Ｓ８は、検出トランジスタ２６６のオン、オフに応じており、点灯のとき検出信号Ｓ８はハイ、消灯のとき検出信号Ｓ８はローである。
　図１２は、異常判定部２３０の構成例を示す回路図である。仮判定信号Ｓ１０は異常状態においてアサートされる信号であり、図１２においてアサート（不一致）はハイ、ネゲート（一致）はローである。第２論理ゲート２３４は、ＮＯＲゲートであり、複数の仮判定信号Ｓ１０の少なくともひとつがアサート（ハイ）のときに、その出力はアサート（ロー）となる。
　マスク回路２３６は、キャパシタを用いたフィルタである。キャパシタＣ１１の一端は接地される。トランジスタＴｒ１１は、第２論理ゲート２３４の出力Ｓ１１がネゲート（すなわちハイ、正常状態）であるときにオンとなり、キャパシタＣ１１を充電する。
　トランジスタＴｒ１１は、第２論理ゲート２３４の出力Ｓ１１がアサート（すなわちロー、異常状態）であるときにオフとなる。このとき、キャパシタＣ１１は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介して放電され、緩やかに低下していく。抵抗Ｒ１１、Ｒ１２およびキャパシタＣ１１によって、上述のマスク時間が規定される。
　キャパシタＣ１１の電圧Ｄは、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって分圧され、トランジスタＴｒ１２のベースに入力される。
　正常状態においてトランジスタＴｒ１１がオンすると、キャパシタＣ１１の電圧Ｄが上昇し、トランジスタＴｒ１２にコレクタ電流が流れ、ノイズマスク後の仮判定信号Ｓ１２はローとなる。
　反対に、異常状態がマスク時間にわたり持続すると、キャパシタＣ１１の電圧Ｄが低下し、トランジスタＴｒ１２のコレクタ電流が遮断され、仮判定信号Ｓ１２がハイとなる。
　ホールド回路２３８の初段のトランジスタＴｒ２１，抵抗Ｒ２１，Ｒ２２はインバータを形成しており、仮判定信号Ｓ１２が反転される。異常状態において仮判定信号Ｓ１２がハイとなると、トランジスタＴｒ２２にコレクタ電流が流れ、キャパシタＣ２１が充電され、キャパシタＣ２１の電圧Ｅが瞬時に上昇する。正常状態において仮判定信号Ｓ１２がローのとき、トランジスタＴｒ２２はオフであり、キャパシタＣ２１は、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して緩やかに放電され、キャパシタＣ２１の電圧Ｅが緩やかに低下する。抵抗Ｒ２３、Ｒ２４およびキャパシタＣ１２によって、上述のホールド時間が規定される。キャパシタＣ１２の電圧Ｅは、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４によって分圧され、トランジスタＴｒ２３のベースに入力される。
　図１３は、図１２の異常判定部２３０の正常時の動作波形図である。時刻ｔ０より前において指示信号Ｓ７はローであり、消灯期間である。消灯期間において、バイパススイッチＳＷＢのＭＯＳトランジスタ（図１１の２６２）がゲートソース間電圧Ｖｇｓはハイであり、ＭＯＳトランジスタ２６２はオンしており、そのドレインソース間電圧Ｖｄｓはゼロ付近となっている。
　時刻ｔ０に指示信号Ｓ７がハイに遷移し、点灯期間に移行する。バイパススイッチＳＷＢのＭＯＳトランジスタ２６２のゲートソース間電圧Ｖｇｓが低下し、ＭＯＳトランジスタ２６２がターンオフする。これにより、ＭＯＳトランジスタ２６２のドレインソース間電圧Ｖｄｓが増大し、時刻ｔ１に、光源１１０のしきい値電圧Ｖｆを超えると、光源１１０に駆動電流ＩＬＥＤが流れはじめ、点灯する。
　時刻ｔ０の直後の期間（ｔ０～ｔ１）、検出信号Ｂは消灯を示すハイであり、したがって仮判定信号Ｃは、回路が正常であるにもかかわらず、一時的に不一致を示すハイ（アサート）となる。ただし一時的な仮判定信号Ｃのアサートは、マスク回路２３６に規定したマスク時間より短い。したがってキャパシタＣ１１の電圧Ｄの低下幅は小さく、トランジスタＴｒ１２はオンを維持する。マスク回路２３６の出力Ｓ１２はローのままであるから、キャパシタＣ２１の電圧Ｅも０Ｖを維持しつづけ、ホールド回路２３８の出力Ｆは正常を示すハイを維持する。時刻ｔ２に指示信号Ｓ７がローに遷移する。その後の動作も同様である。
　図１４は、図１２の異常判定部２３０の負荷ショート時の動作波形図である。時刻ｔ３より前は正常であり、その動作は図１３と同様である。
　時刻ｔ３に、光源１１０＿１のショートが発生する。そうすると、検出信号Ｂがローとなり、仮判定信号Ｃが不一致を示すハイとなる。時刻ｔ４に、仮判定信号Ｃのハイ期間がマスク時間を超えると、仮判定信号Ｓ１２がハイ（アサート）となる。仮判定信号Ｓ１２のアサートに応答して、キャパシタＣ２１の電圧Ｅが上昇し、異常検出信号Ｆはローとなる。その後、キャパシタＣ２１の電圧Ｅは時間ともに緩やかに低下していく。
　時刻ｔ５に、指示信号Ａがローとなると、仮判定信号Ｃは一致を示すローに戻る。時刻ｔ６に指示信号Ａがハイとなり、マスク時間経過後の時刻ｔ７に仮判定信号Ｓ１２が再びアサートされる。このアサートに応答して、キャパシタＣ２１が再び充電され、電圧Ｅがハイに戻る。キャパシタＣ２１の電圧Ｅが高い状態では、異常検出信号Ｆはローを維持し続ける。
　時刻ｔ８に、正常状態に復帰する。やがてキャパシタＣ２１の電圧Ｅが低下し、トランジスタＴｒ２３がオフすると、異常検出信号Ｆはハイに戻る。
　以上、本発明について、いくつかの実施の形態を参照して説明した。この実施の形態１は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
（第１変形例）
　検出回路２２４をフォトダイオードで構成し、光源１１０の発光の有無を直接的に監視してもよい。
（第２変形例）
　実施の形態では２枚のリフレクタ１００の場合を説明したが、ブレードの枚数は限定されず、１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。また実施の形態では、リフレクタ１００を回転運動させる場合を説明したが、リフレクタ１００は往復運動させてもよい。
（第３変形例）
　光源１１０としては、ＬＥＤの他に、ＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの半導体光源を用いてもよい。
（第４変形例）
　走査型光源１０の構成にもさまざまな変形例が存在する。実施の形態では、反射体としてブレード型を採用したが、それに限定されない。たとえばポリゴンミラーやガルバノミラーを用いてもよいし、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャンミラーを用いてもよい。
（第５変形例）
　走査型光源１０は反射型に限定されず、光源１１０の向きをアクチュエータによって変化させてもよい。
（第６変形例）
　実施の形態２に関連して、点灯状態を、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８の同一レベルに、消灯状態をそれらの別の同一レベルに割り当てたがその限りでない。たとえば、光源の点灯状態を、指示信号Ｓ７と検出信号Ｓ８の異なるレベルに割り当ててもよく、この場合には、２つの信号の比較結果が不一致であるときに正常、一致であるときに異常と判定すればよい。
　実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
　１　車両用灯具、　２　灯具システム、　４　ＥＣＵ、　１０　走査型光源、　１００　リフレクタ、　１１０　光源、　１２０　投影レンズ、　１３０　モータ、　２００　制御装置、　２０２　位置検出器、　２１０　点消灯制御部、　２２０　点灯回路、　２２２　定電流コンバータ、　２２４　検出回路、　２３０　異常判定部、　２３２　第１論理ゲート、　２３４　第２論理ゲート、　２３６　マスク回路、　２３８　ホールド回路、　２４０　本判定処理部、　２５０　マイコン、　ＳＷＢ　バイパススイッチ、　２６２　ＭＯＳトランジスタ、　２６４　インタフェース回路、　２２４　検出回路、　２６６　検出トランジスタ、　２６８　インバータ、　２７０　論理ゲート、　２３０　異常判定部、　３００　照射領域、　３１０　配光パターン、　Ｓ１　カメラ情報、　Ｓ２　車両情報、　Ｓ３　配光パターン情報、　Ｓ４　位置検出信号、　Ｓ７　指示信号、　Ｓ８　検出信号、　Ｓ１０　仮判定信号。
　本発明は、車両用灯具に利用できる。

Claims (15)

  1. 　半導体光源を含み、前記半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、
    　前記走査型光源の走査と同期して、前記半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、（i）点灯から消灯への切換の直前、および（ii）消灯から点灯の切換の直前の少なくとも一方を判定タイミングとして、異常の有無を判定することを特徴とする車両用灯具。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記半導体光源の点消灯を指示する指示信号を生成する点消灯制御部と、
    　前記半導体光源が実際に点灯状態であるか消灯状態であるかを示す検出信号を生成する検出回路と、
    　前記判定タイミングにおける、前記指示信号と前記検出信号の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、
    　を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記点消灯制御部および前記判定部はマイコンに実装され、
    　前記マイコンは、自身が出力する前記指示信号を遷移させる直前に割り込み信号を発生し、そのときの、前記指示信号と前記検出信号の一致、不一致にもとづいて異常の有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記走査型光源は、前記半導体光源の出射光を受け、所定の周期運動を繰り返すことによりその反射光を車両前方で走査する反射体をさらに含み、
    　前記制御装置は、１走査周期において最初に発生した点灯から消灯への切換の直前と、最初に発生した消灯から点灯の切換の直前を、前記判定タイミングとすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用灯具。
  5. 　前記反射体によって反射される光が配光パターンの左端および右端を同時照射しないように、１走査周期において１回、消灯期間が挿入されることを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具。
  6. 　前記制御装置は、前記半導体光源と並列に設けられたバイパススイッチを含み、
    　前記検出回路は、前記半導体光源の両端間電圧と所定のしきい値を比較可能に構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用灯具。
  7. 　前記検出回路は、ベースエミッタ間またはゲートソース間に前記半導体光源の両端間電圧が印加された検出トランジスタを含み、前記検出信号は、前記検出トランジスタのオン、オフに応じていることを特徴とする請求項６に記載の車両用灯具。
  8. 　半導体光源を含み、前記半導体光源の出射光を灯具前方で走査する走査型光源と、
    　前記走査型光源の走査と同期して、前記半導体光源の点消灯を制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記半導体光源の点消灯を指示する指示信号を生成する点消灯制御部と、
    　前記半導体光源が実際に点灯状態であるか消灯状態であるかを示す検出信号を生成する検出回路と、
    　前記指示信号が示す状態と前記検出信号が示す状態の一致、不一致にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、
    　を含むことを特徴とする車両用灯具。
  9. 　前記判定部は、前記指示信号が示す状態と前記検出信号が示す状態が不一致のときアサートされる仮判定信号を生成する論理ゲートを含むことを特徴とする請求項８に記載の車両用灯具。
  10. 　前記判定部は、マスク時間より短い前記仮判定信号のアサートをマスクするマスク回路をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用灯具。
  11. 　前記判定部は、前記仮判定信号のアサートを、一走査周期より長いホールド期間の間、保持するホールド回路をさらに含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用灯具。
  12. 　前記判定部は、前記仮判定信号のアサートが、所定の判定時間にわたり持続すると、異常状態と本判定することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の車両用灯具。
  13. 　前記本判定の機能は、前記点消灯制御部とともにマイコンに実装されることを特徴とする請求項１２に記載の車両用灯具。
  14. 　前記制御装置は、前記半導体光源と並列に設けられたバイパススイッチを含み、
    　前記検出回路は、前記半導体光源の両端間電圧と所定のしきい値を比較可能に構成されることを特徴とする請求項８から１３のいずれかに記載の車両用灯具。
  15. 　前記検出回路は、ベースエミッタ間またはゲートソース間に前記半導体光源の両端間電圧が印加された検出トランジスタを含み、前記検出信号は、前記検出トランジスタのオン、オフに応じていることを特徴とする請求項１４に記載の車両用灯具。
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