WO2024142190A1 - Strobe device and driver monitoring system - Google Patents

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WO2024142190A1
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Inventor
俊彦 岩谷
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三菱電機株式会社
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Abstract

A strobe device 2 comprises: a battery member (12) having a positive electrode (12a) and a negative electrode (12b), the positive electrode (12a) being connected to a power supply (10) that outputs a DC voltage, the negative electrode (12b) being connected to a virtual ground; a light-emitting body (13) having an anode and a cathode, the cathode being connected to the ground or virtual ground; and a DC conversion circuit 14 that performs one of a charging operation and a discharging operation, the charging operation involving charging the battery member (12) by reducing the DC voltage output from the power supply (10), reversing the polarity of the reduced DC voltage, and outputting the resulting negative DC voltage to the virtual ground, the discharging operation involving causing the light-emitting body (13) to emit light by outputting a current to the positive electrode of the light-emitting body (13) on the basis of the DC voltage output from the positive electrode (12a) of the battery member (12).

Description

ストロボ装置及びドライバーモニタリングシステムStrobe device and driver monitoring system
　本開示は、ストロボ装置及びドライバーモニタリングシステムに関するものである。 This disclosure relates to a strobe device and a driver monitoring system.
　カメラの撮影時に発光するストロボ装置がある。
　このようなストロボ装置として、特許文献１には、昇圧回路と、充電回路と、蓄電部材であるコンデンサと、発光体であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＥＤ駆動制御回路とを備えるものが開示されている。
　当該昇圧回路は、電力供給源から出力された電圧を昇圧させる。当該充電回路は、昇圧回路による昇圧後の電圧をコンデンサの両極間に印加することで、コンデンサに電気エネルギーを充電させる。当該ＬＥＤ駆動制御回路は、コンデンサの充電が完了したのち、コンデンサの両極間の電圧（以下「両極間電圧」という）をＬＥＤに印加することで、ＬＥＤを発光させる。 There is a strobe device that emits light when taking a picture with a camera.
As such a strobe device, Patent Document 1 discloses one that includes a boost circuit, a charging circuit, a capacitor as a power storage member, an LED (Light Emitting Diode) as a light emitter, and an LED drive control circuit.
The boost circuit boosts the voltage output from the power supply source. The charging circuit charges the capacitor with electrical energy by applying the voltage boosted by the boost circuit across the electrodes of the capacitor. After the charging of the capacitor is complete, the LED drive control circuit applies the voltage across the electrodes of the capacitor (hereinafter referred to as the "electrode-electrode voltage") to the LED, causing the LED to emit light.
特開２００７－４７５４４号公報JP 2007-47544 A
　特許文献１に開示されているストロボ装置は、コンデンサを充電させる充電動作と、ＬＥＤを発光させる放電動作とを実現するためには、ＬＥＤ駆動制御回路と別個に、昇圧回路と充電回路とを備える必要があるという課題があった。 The strobe device disclosed in Patent Document 1 had the problem that in order to realize the charging operation for charging the capacitor and the discharging operation for emitting light from the LED, it was necessary to provide a boost circuit and a charging circuit in addition to the LED drive control circuit.
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、１つの直流変換回路だけで、蓄電部材を充電させる充電動作と、発光体を発光させる放電動作とを実現することができるストロボ装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to provide a strobe device that can achieve both a charging operation for charging a storage member and a discharging operation for emitting light from a light-emitting body, using only one DC conversion circuit.
　本開示に係るストロボ装置は、正極と負極とを有し、直流電圧を出力する電力供給源と正極が接続され、仮想グランドと負極が接続されている蓄電部材と、陽極と陰極とを有し、グランド又は仮想グランドのいずれかと陰極が接続されている発光体と、電力供給源から出力された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を仮想グランドに出力することで、蓄電部材を充電させる充電動作と、蓄電部材の正極から出力された直流電圧に基づいて、発光体の陽極に対して電流を出力することで、発光体を発光させる放電動作とのうち、いずれかの動作を行う直流変換回路とを備えている。 The strobe device according to the present disclosure includes a storage member having a positive electrode and a negative electrode, the positive electrode of which is connected to a power supply source that outputs a DC voltage, and the negative electrode of which is connected to a virtual ground; a light emitter having an anode and a cathode, the cathode of which is connected to either the ground or the virtual ground; and a DC conversion circuit that performs one of the following operations: a charging operation in which the storage member is charged by stepping down the DC voltage output from the power supply source and outputting a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage to the virtual ground; and a discharging operation in which the light emitter is made to emit light by outputting a current to the anode of the light emitter based on the DC voltage output from the positive electrode of the storage member.
　本開示によれば、１つの直流変換回路だけで、蓄電部材を充電させる充電動作と、発光体を発光させる放電動作とを実現することができる。 According to the present disclosure, a single DC conversion circuit can be used to perform both the charging operation for charging the storage member and the discharging operation for causing the light-emitting element to emit light.
実施の形態１に係るストロボ装置２を含むドライバーモニタリングシステムを示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a driver monitoring system including a strobe device 2 according to a first embodiment. 実施の形態１に係るストロボ装置２を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a strobe device 2 according to a first embodiment; ストロボ装置２の充電動作と放電動作とを示す説明図である。3A to 3C are explanatory diagrams showing charging and discharging operations of the flash device 2. 実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。4 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to the first embodiment. FIG. 実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。4 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to the first embodiment. FIG. 実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。4 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to the first embodiment. FIG. 実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。4 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to the first embodiment. FIG. 実施の形態２に係るストロボ装置２を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a strobe device 2 according to a second embodiment.
　以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 To explain this disclosure in more detail, the form for implementing this disclosure will be described below with reference to the attached drawings.
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るストロボ装置２を含むドライバーモニタリングシステムを示す構成図である。
　図１に示すドライバーモニタリングシステムは、撮影装置１、ストロボ装置２及び監視装置３を備えている。
　撮影装置１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ、又は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラによって実現される。
　撮影装置１は、例えば、車両のインパネ、車両のフロントガラス、又は、車両の天井に設置される。
　撮影装置１は、監視装置３から撮影指令が出力されたときに乗員を撮影し、乗員の撮影画像を監視装置３に出力する。 Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a driver monitoring system including a strobe device 2 according to the first embodiment.
The driver monitoring system shown in FIG. 1 includes an imaging device 1, a strobe device 2, and a monitoring device 3.
The photographing device 1 is realized by, for example, a charge coupled device (CCD) camera or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) camera.
The image capturing device 1 is installed, for example, on an instrument panel, a windshield, or a ceiling of a vehicle.
The image capturing device 1 captures an image of an occupant when an image capturing command is output from the monitoring device 3, and outputs the captured image of the occupant to the monitoring device 3.
　ストロボ装置２は、監視装置３からの制御信号に基づいて、撮影装置１により乗員が撮影されるときに発光する。ストロボ装置２が発光することで、撮影画像に写る乗員の鮮明化が図られる。 The strobe device 2 emits light when the occupant is photographed by the photographing device 1 based on a control signal from the monitoring device 3. The strobe device 2 emits light to make the occupant appear more clearly in the photographed image.
　監視装置３は、撮影装置１及びストロボ装置２におけるそれぞれの動作を制御する。
　監視装置３は、撮影装置１から出力された撮影画像に基づいて、乗員の運転状態等を監視する。
　監視装置３は、運転状態等の監視結果に基づいて、警告等を例えば図示せぬ車両の制御装置に出力する。警告としては、例えば、乗員である運転者が居眠り運転をしている可能性を示すものがある。
　図１に示すストロボ装置２は、ドライバーモニタリングシステムに実装されている。しかしながら、ストロボ装置２は、撮影装置１により乗員が撮影されるときに発光するものであればよく、ドライバーモニタリングシステムに実装されているものに限るものではない。 The monitoring device 3 controls the operations of the photographing device 1 and the strobe device 2 .
The monitoring device 3 monitors the driving state of the occupants, etc., based on the captured images output from the imaging device 1.
The monitoring device 3 outputs a warning or the like to, for example, a vehicle control device (not shown) based on the monitoring result of the driving state, etc. As an example of the warning, there is a warning indicating that the driver, who is an occupant, may be dozing off while driving.
1 is mounted in a driver monitoring system. However, the strobe device 2 may be any device that emits light when an occupant is photographed by the photographing device 1, and is not limited to being mounted in a driver monitoring system.
　図２は、実施の形態１に係るストロボ装置２を示す構成図である。
　図２に示すストロボ装置２は、開閉素子である整流素子１１、蓄電部材１２、発光体１３、直流変換回路１４及び動作切替回路１６を備えている。
　図２において、電力供給源１０の出力端は、ストロボ装置２と接続されている。
　電力供給源１０は、直流電圧ＶＢＡＴをストロボ装置２に出力する。
　整流素子１１は、例えば、逆流防止用ダイオードによって実現される。
　整流素子１１のアノードは、電力供給源１０の出力端と接続されている。
　整流素子１１のカソードは、蓄電部材１２の正極１２ａ及び直流変換回路１４の入力端ＶＩＮのそれぞれと接続されている。
　整流素子１１は、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴを直流変換回路１４に与える一方、蓄電部材１２の正極１２ａから電力供給源１０への逆流を阻止する。
　図２に示すストロボ装置２は、開閉素子として、整流素子１１を備えている。電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴを直流変換回路１４に与える一方、蓄電部材１２の正極１２ａから電力供給源１０への逆流を阻止することができれば、整流素子１１に限るものではなく、ストロボ装置２は、開閉素子として、例えば、スイッチを備えているものであってもよい。 FIG. 2 is a configuration diagram showing the strobe device 2 according to the first embodiment.
The strobe device 2 shown in FIG. 2 includes a rectifying element 11 which is an opening/closing element, a power storage member 12, a light emitter 13, a DC conversion circuit 14, and an operation switching circuit 16.
In FIG. 2, the output terminal of a power supply source 10 is connected to a strobe device 2 .
The power supply 10 outputs a DC voltage V BAT to the strobe device 2 .
The rectifying element 11 is realized by, for example, a reverse current prevention diode.
The anode of the rectifying element 11 is connected to the output terminal of the power supply source 10 .
The cathode of the rectifying element 11 is connected to the positive electrode 12 a of the electricity storage member 12 and to the input terminal V IN of the DC conversion circuit 14 .
The rectifier element 11 provides the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 to the DC conversion circuit 14 , while preventing a reverse current from flowing from the positive electrode 12 a of the electricity storage member 12 to the power supply source 10 .
The strobe device 2 shown in Fig. 2 includes a rectifier element 11 as an opening/closing element. As long as the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 can be applied to the DC conversion circuit 14 while preventing reverse current from flowing from the positive electrode 12a of the electricity storage member 12 to the power supply source 10, the opening/closing element is not limited to the rectifier element 11, and the strobe device 2 may include, for example, a switch.
　蓄電部材１２は、例えば、電解コンデンサ、積層コンデンサ、又は、蓄電池によって実現される。
　蓄電部材１２は、正極１２ａ及び負極１２ｂを有している。
　蓄電部材１２の正極１２ａは、整流素子１１のカソード及び直流変換回路１４の入力端ＶＩＮのそれぞれと接続されている。
　蓄電部材１２の負極１２ｂは、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴ、動作切替回路１６及び仮想グランドＶＧＮＤのそれぞれと接続されている。 The electricity storage member 12 is realized by, for example, an electrolytic capacitor, a multilayer capacitor, or a storage battery.
The electricity storage member 12 has a positive electrode 12a and a negative electrode 12b.
The positive electrode 12 a of the electricity storage member 12 is connected to the cathode of the rectifier element 11 and the input terminal V IN of the DC conversion circuit 14 .
The negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is connected to the output terminal V OUT of the DC conversion circuit 14, the operation switching circuit 16, and the virtual ground VGND.
　発光体１３は、例えば、ＬＥＤ、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｌａｓｅｒ）、又は、赤外線ＬＥＤによって実現される。
　発光体１３は、陽極及び陰極を有している。
　発光体１３の陽極は、動作切替回路１６と接続されている。また、発光体１３の陽極は、後述するシャント抵抗１５ａを介して、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴと接続されている。
　発光体１３の陰極は、グランドＧＮＤと接続されている。
　発光体１３が例えばＬＥＤによって実現されている場合、発光体１３の陽極は、ＬＥＤのアノードであり、発光体１３の陰極は、ＬＥＤのカソードである。
　図２に示すストロボ装置２は、１つの発光体１３を備えている。しかし、これは一例に過ぎず、ストロボ装置２は、例えば、直列に接続されている複数の発光体１３を備えているものであってもよい。
　図２に示すストロボ装置２では、発光体１３の陰極が、グランドＧＮＤと接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、発光体１３の陰極が、仮想グランドＶＧＮＤと接続されていてもよい。 The light emitter 13 is realized by, for example, an LED, a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL), or an infrared LED.
The light emitter 13 has an anode and a cathode.
The anode of the light emitter 13 is connected to the operation switching circuit 16. In addition, the anode of the light emitter 13 is connected to the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 via a shunt resistor 15a, which will be described later.
The cathode of the light emitter 13 is connected to the ground GND.
If the light emitter 13 is realized, for example, by an LED, the anode of the light emitter 13 is the anode of the LED, and the cathode of the light emitter 13 is the cathode of the LED.
The strobe device 2 shown in Fig. 2 includes one light emitter 13. However, this is merely an example, and the strobe device 2 may include, for example, a plurality of light emitters 13 connected in series.
2, the cathode of the light emitter 13 is connected to the ground GND. However, this is merely an example, and the cathode of the light emitter 13 may be connected to the virtual ground VGND.
　直流変換回路１４は、例えば、降圧型ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）－ＤＣコンバータ、又は、降圧型スイッチングレギュレータによって実現される。
　直流変換回路１４は、入力端ＶＩＮ及び出力端ＶＯＵＴを有している。
　入力端ＶＩＮは、整流素子１１を介して、電力供給源１０の出力端と接続されている。また、入力端ＶＩＮは、蓄電部材１２の正極１２ａと接続されている。
　出力端ＶＯＵＴは、シャント抵抗１５ａを介して、発光体１３の陽極及び後述する第１のスイッチ１６ａの一端のそれぞれと接続されている。図２に示すシャント抵抗１５ａの配置は、一例であり、シャント抵抗１５ａは、発光体１３に流れる電流の経路に存在していればよく、当該配置に限るものではない。また、出力端ＶＯＵＴは、分圧抵抗１５ｂ，１５ｃを介して、蓄電部材１２の負極１２ｂ及び仮想グランドＶＧＮＤのそれぞれと接続されている。 The direct current conversion circuit 14 is realized by, for example, a step-down DC (Direct Current)-DC converter or a step-down switching regulator.
The DC converter circuit 14 has an input terminal V IN and an output terminal V OUT .
The input terminal V IN is connected to an output terminal of a power supply source 10 via a rectifying element 11. The input terminal V IN is also connected to a positive electrode 12 a of an electricity storage member 12.
The output terminal VOUT is connected to the anode of the light emitting body 13 and one end of a first switch 16a (described later) via a shunt resistor 15a. The arrangement of the shunt resistor 15a shown in Fig. 2 is one example, and the shunt resistor 15a is not limited to this arrangement as long as it is present on the path of the current flowing through the light emitting body 13. The output terminal VOUT is connected to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 and the virtual ground VGND via voltage dividing resistors 15b and 15c.
　直流変換回路１４は、充電動作と放電動作とのうち、いずれかの動作を行う。
　充電動作は、発光体１３の発光に要する電気エネルギーを蓄電部材１２に充電させる動作であり、具体的には、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴを降圧し、降圧後の直流電圧ＶＮの極性を反転した負の電圧－ＶＮを仮想グランドＶＧＮＤに出力することで、蓄電部材１２を充電させる動作である。
　放電動作は、蓄電部材１２に充電されている電気エネルギーを用いて、発光体１３を発光させる動作であり、具体的には、蓄電部材１２の正極１２ａから出力された直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮに基づいて、発光体１３の陽極に対して電流を出力することで、発光体１３を発光させる動作である。放電動作では、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮに対する定電流制御を行うことで、定電流を発光体１３の陽極に供給する。 The DC conversion circuit 14 performs either a charging operation or a discharging operation.
The charging operation is an operation for charging the electricity storage member 12 with the electric energy required for the light emission of the light-emitting body 13, and specifically, is an operation for charging the electricity storage member 12 by stepping down the DC voltage V BAT output from the power supply source 10, and outputting a negative voltage −VN obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage VN to the virtual ground VGND.
The discharging operation is an operation for causing the light-emitting body 13 to emit light by using the electric energy stored in the electricity storage member 12, and specifically, is an operation for causing the light-emitting body 13 to emit light by outputting a current to the anode of the light-emitting body 13 based on the DC voltage V BAT +VN output from the positive electrode 12a of the electricity storage member 12. In the discharging operation, the DC conversion circuit 14 supplies a constant current to the anode of the light-emitting body 13 by performing constant current control for the DC voltage V BAT +VN.
　直流変換回路１４は、ハイサイドスイッチ（以下「ＳＤＨ」という）１４ａ、ローサイドスイッチ（以下「ＳＤＬ」という）１４ｂ、チョークコイル１４ｃ、平滑化コンデンサ１４ｄ、誤差アンプ１４ｅ及びＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御部１４ｆを備えている。
　ＳＤＨ１４ａの一端は、入力端ＶＩＮと接続されている。
　ＳＤＨ１４ａの他端は、チョークコイル１４ｃの一端及びＳＤＬ１４ｂの一端のそれぞれと接続されている。
　ＳＤＬ１４ｂの一端は、ＳＤＨ１４ａの他端及びチョークコイル１４ｃの一端のそれぞれと接続されている。
　ＳＤＬ１４ｂの他端は、仮想グランドＶＧＮＤと接続されている。 The DC conversion circuit 14 includes a high-side switch (hereinafter referred to as "SDH") 14a, a low-side switch (hereinafter referred to as "SDL") 14b, a choke coil 14c, a smoothing capacitor 14d, an error amplifier 14e, and a PWM (Pulse Width Modulation) control unit 14f.
One end of the SDH 14a is connected to the input terminal VIN .
The other end of the SDH 14a is connected to one end of the choke coil 14c and one end of the SDL 14b.
One end of the SDL 14b is connected to the other end of the SDH 14a and one end of the choke coil 14c.
The other end of the SDL 14b is connected to the virtual ground VGND.
　チョークコイル１４ｃの一端は、ＳＤＨ１４ａの他端及びＳＤＬ１４ｂの一端のそれぞれと接続されている。
　チョークコイル１４ｃの他端は、平滑化コンデンサ１４ｄの一端及び出力端ＶＯＵＴのそれぞれと接続されている。
　チョークコイル１４ｃは、ＳＤＨ１４ａが閉状態で、ＳＤＬ１４ｂが開状態であるときに電気エネルギーが充電される。
　チョークコイル１４ｃは、ＳＤＨ１４ａが開状態で、ＳＤＬ１４ｂが閉状態であるときに、充電していた電気エネルギーを放電する。 One end of the choke coil 14c is connected to the other end of the SDH 14a and one end of the SDL 14b.
The other end of the choke coil 14c is connected to one end of a smoothing capacitor 14d and to the output terminal VOUT .
The choke coil 14c is charged with electric energy when the SDH 14a is in a closed state and the SDL 14b is in an open state.
The choke coil 14c discharges the electric energy stored therein when the SDH 14a is in an open state and the SDL 14b is in a closed state.
　ＳＤＨ１４ａとＳＤＬ１４ｂとは、ＰＷＭ制御部１４ｆから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、交互に閉状態になる。例えば、ＰＷＭ信号の信号レベルがハイレベルであれば、ＳＤＨ１４ａが閉状態になり、ＳＤＬ１４ｂが開状態になる。ＰＷＭ信号の信号レベルがローレベルであれば、ＳＤＨ１４ａが開状態になり、ＳＤＬ１４ｂが閉状態になる。
　ＰＷＭ信号の信号レベルがハイレベルである期間と、ＰＷＭ信号の信号レベルがローレベルである期間との割合によって、直流変換回路１４による直流電圧ＶＢＡＴの降圧量が決定される。 The SDH 14a and the SDL 14b alternately close based on the PWM signal output from the PWM control unit 14f. For example, when the signal level of the PWM signal is high, the SDH 14a closes and the SDL 14b opens. When the signal level of the PWM signal is low, the SDH 14a opens and the SDL 14b closes.
The amount of step-down of the DC voltage V BAT by the DC conversion circuit 14 is determined by the ratio of the period during which the signal level of the PWM signal is at a high level to the period during which the signal level of the PWM signal is at a low level.
　平滑化コンデンサ１４ｄの一端は、チョークコイル１４ｃの他端及び出力端ＶＯＵＴのそれぞれと接続されている。
　平滑化コンデンサ１４ｄの他端は、仮想グランドＶＧＮＤと接続されている。
　平滑化コンデンサ１４ｄは、チョークコイル１４ｃから出力された降圧後の直流電圧ＶＮの変動を抑制する。 One end of the smoothing capacitor 14d is connected to the other end of the choke coil 14c and the output terminal VOUT .
The other end of the smoothing capacitor 14d is connected to the virtual ground VGND.
The smoothing capacitor 14d suppresses fluctuations in the stepped-down DC voltage VN output from the choke coil 14c.
　誤差アンプ１４ｅは、電圧帰還端子ＶＦＢ、電流検出端子Ｖ（－）及び電流検出端子Ｖ（＋）を有している。
　電圧帰還端子ＶＦＢには、降圧後の直流電圧ＶＮに比例する電圧として、分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによる分圧電圧ＶＤが与えられる。
　電流検出端子Ｖ（－）には、シャント抵抗１５ａの一端の電圧が与えられる。
　電流検出端子Ｖ（＋）には、シャント抵抗１５ａの他端の電圧が与えられる。
　誤差アンプ１４ｅは、例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、分圧電圧ＶＤを検出して、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出する。そして、誤差アンプ１４ｅは、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分に基づいて、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御するためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。
　誤差アンプ１４ｅは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、電流検出端子Ｖ（－）に与えられた電圧と電流検出端子Ｖ（＋）に与えられた電圧とシャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳとから、発光体１３の陽極に流れている電流を検出する。誤差アンプ１４ｅは、発光体１３の陽極に流れている電流を定電流にするためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。誤差アンプ１４ｅにおいて、シャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳは、既値である。
　図２に示すストロボ装置２では、誤差アンプ１４ｅが、分圧電圧ＶＤを検出して、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出している。しかし、これは一例に過ぎず、誤差アンプ１４ｅが、降圧後の直流電圧ＶＮを検出して、直流電圧ＶＮと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出するようにしてもよい。 The error amplifier 14e has a voltage feedback terminal V FB , a current detection terminal V(-), and a current detection terminal V(+).
A divided voltage VD between voltage dividing resistors 15b and 15c is applied to a voltage feedback terminal VFB as a voltage proportional to the stepped-down DC voltage VN.
The voltage at one end of the shunt resistor 15a is applied to the current detection terminal V(-).
The voltage at the other end of the shunt resistor 15a is applied to the current detection terminal V(+).
For example, when a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3 of the driver monitoring system, the error amplifier 14e detects the divided voltage VD and detects the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF . Then, the error amplifier 14e outputs a PWM signal for controlling the step-down of the DC voltage VBAT output from the power supply source 10 to the PWM control unit 14f based on the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF.
When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the error amplifier 14e detects the current flowing through the anode of the light emitter 13 from the voltage given to the current detection terminal V(-), the voltage given to the current detection terminal V(+), and the resistance value RS of the shunt resistor 15a. The error amplifier 14e outputs a PWM signal to the PWM control unit 14f for making the current flowing through the anode of the light emitter 13 a constant current. In the error amplifier 14e, the resistance value RS of the shunt resistor 15a is a known value.
2, the error amplifier 14e detects the divided voltage VD and detects the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF . However, this is merely an example, and the error amplifier 14e may detect the stepped-down DC voltage VN and detect the difference between the DC voltage VN and the reference voltage VREF .
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御する。
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、出力端ＶＯＵＴから発光体１３の陽極に流れる電流を定電流にする定電流制御を行う。
　図２に示すストロボ装置では、直流変換回路１４が、誤差アンプ１４ｅ及びＰＷＭ制御部１４ｆを備えている。しかし、これは一例に過ぎず、誤差アンプ１４ｅ及びＰＷＭ制御部１４ｆのそれぞれが、直流変換回路１４の外部に設けられていてもよい。 When a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f controls the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e, thereby controlling the step-down of the DC voltage V BAT output from the power supply source 10.
When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f performs constant current control to keep the current flowing from the output terminal VOUT to the anode of the light emitter 13 constant by controlling the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e.
2, the DC conversion circuit 14 includes an error amplifier 14e and a PWM control unit 14f. However, this is merely an example, and the error amplifier 14e and the PWM control unit 14f may each be provided outside the DC conversion circuit 14.
　シャント抵抗１５ａは、電流検出用の抵抗であり、シャント抵抗１５ａの抵抗値は、ＲＳである。
　シャント抵抗１５ａの一端は、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴ及び誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（－）のそれぞれと接続されている。
　シャント抵抗１５ａの他端は、誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（＋）、発光体１３の陽極及び第１のスイッチ１６ａの一端のそれぞれと接続されている。 The shunt resistor 15a is a resistor for detecting a current, and the resistance value of the shunt resistor 15a is RS.
One end of the shunt resistor 15a is connected to the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 and to a current detection terminal V(-) of the error amplifier 14e.
The other end of the shunt resistor 15a is connected to a current detection terminal V(+) of the error amplifier 14e, the anode of the light emitter 13, and one end of a first switch 16a.
　分圧抵抗１５ｂは、電圧分圧用の抵抗であり、分圧抵抗１５ｂの抵抗値は、ＲＢ１である。
　分圧抵抗１５ｂの一端は、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴ及びシャント抵抗１５ａの一端のそれぞれと接続されている。
　分圧抵抗１５ｂの他端は、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢ及び分圧抵抗１５ｃの一端のそれぞれと接続されている。
　分圧抵抗１５ｃは、電圧分圧用の抵抗であり、分圧抵抗１５ｃの抵抗値は、ＲＢ２である。
　分圧抵抗１５ｃの一端は、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢ及び分圧抵抗１５ｂの他端のそれぞれと接続されている。
　分圧抵抗１５ｃの他端は、蓄電部材１２の負極１２ｂ、仮想グランドＶＧＮＤ及び第２のスイッチ１６ｂの一端のそれぞれと接続されている。 The voltage dividing resistor 15b is a resistor for dividing a voltage, and the resistance value of the voltage dividing resistor 15b is RB1.
One end of the voltage dividing resistor 15b is connected to the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 and one end of the shunt resistor 15a.
The other end of the voltage dividing resistor 15b is connected to a voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e and one end of the voltage dividing resistor 15c.
The voltage dividing resistor 15c is a resistor for dividing a voltage, and the resistance value of the voltage dividing resistor 15c is RB2.
One end of the voltage dividing resistor 15c is connected to the voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e and the other end of the voltage dividing resistor 15b.
The other end of the voltage dividing resistor 15c is connected to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, the virtual ground VGND, and one end of the second switch 16b.
　動作切替回路１６は、第１のスイッチ１６ａ及び第２のスイッチ１６ｂを備えている。
　動作切替回路１６は、例えば、監視装置３から、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号、又は、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられたとき、スイッチ制御信号に従って第１のスイッチ１６ａ及び第２のスイッチ１６ｂにおけるそれぞれの開閉を制御する。
　動作切替回路１６は、直流変換回路１４に対して充電動作を行わせるとき、蓄電部材１２の負極１２ｂをグランドＧＮＤから切り離す。
　動作切替回路１６は、直流変換回路１４に対して放電動作を行わせるとき、蓄電部材１２の負極１２ｂをグランドＧＮＤに接続する。 The operation switching circuit 16 includes a first switch 16a and a second switch 16b.
When the operation switching circuit 16 receives, for example, a switch control signal indicating a charging operation or a switch control signal indicating a discharging operation from the monitoring device 3, it controls the opening and closing of the first switch 16a and the second switch 16b in accordance with the switch control signal.
When the operation switching circuit 16 causes the DC conversion circuit 14 to perform a charging operation, the operation switching circuit 16 separates the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 from the ground GND.
When the operation switching circuit 16 causes the DC conversion circuit 14 to perform a discharging operation, the operation switching circuit 16 connects the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 to the ground GND.
　第１のスイッチ１６ａの一端は、シャント抵抗１５ａを介して、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴと接続されている。また、第１のスイッチ１６ａの一端は、発光体１３の陽極と接続されている。
　第１のスイッチ１６ａの他端は、グランドＧＮＤと接続されている。
　第１のスイッチ１６ａは、例えば、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、直流変換回路１４に対して充電動作を行わせる旨を示していれば閉状態になり、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、直流変換回路１４に対して放電動作を行わせる旨を示していれば開状態になる。 One end of the first switch 16a is connected to the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 via a shunt resistor 15a. In addition, one end of the first switch 16a is connected to the anode of the light emitter 13.
The other end of the first switch 16a is connected to the ground GND.
The first switch 16a is closed, for example, if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the DC conversion circuit 14 is to perform a charging operation, and is open, if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the DC conversion circuit 14 is to perform a discharging operation.
　第２のスイッチ１６ｂの一端は、蓄電部材１２の負極１２ｂ、仮想グランドＶＧＮＤ及び分圧抵抗１５ｃの他端のそれぞれと接続されている。
　第２のスイッチ１６ｂの他端は、グランドＧＮＤと接続されている。
　第２のスイッチ１６ｂは、例えば、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、直流変換回路１４に対して充電動作を行わせる旨を示していれば開状態になり、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、直流変換回路１４に対して放電動作を行わせる旨を示していれば閉状態になる。 One end of the second switch 16b is connected to each of the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, the virtual ground VGND, and the other end of the voltage dividing resistor 15c.
The other end of the second switch 16b is connected to the ground GND.
The second switch 16b is in an open state, for example, if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the DC conversion circuit 14 is to perform a charging operation, and is in a closed state if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the DC conversion circuit 14 is to perform a discharging operation.
　次に、図２に示すストロボ装置２について説明する。
　ストロボ装置２は、発光体１３の発光に要する電気エネルギーを蓄電部材１２に充電させる充電動作と、蓄電部材１２に充電されている電気エネルギーを用いて、発光体１３を発光させる放電動作とを例えば交互に行う。
　図３は、ストロボ装置２の充電動作と放電動作とを示す説明図である。 Next, the strobe device 2 shown in FIG. 2 will be described.
The strobe device 2 alternately performs, for example, a charging operation for charging the storage member 12 with the electrical energy required for the light emitter 13 to emit light, and a discharging operation for causing the light emitter 13 to emit light using the electrical energy stored in the storage member 12.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the charging and discharging operations of the strobe device 2. As shown in FIG.
　まず、直流変換回路１４が充電動作を行っているときのストロボ装置２の動作について説明する。
　電力供給源１０は、直流電圧ＶＢＡＴをストロボ装置２に出力する。
　ストロボ装置２の整流素子１１は、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴを直流変換回路１４に与える。
　例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３は、充電動作を行う旨を示す発光制御信号を直流変換回路１４に出力し、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号を第１のスイッチ１６ａ及び第２のスイッチ１６ｂのそれぞれに出力する。
　監視装置３から、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、図３に示すように、第２のスイッチ１６ｂが開状態（ＯＦＦ）になってから、第１のスイッチ１６ａが閉状態（ＯＮ）になる。 First, the operation of the flash device 2 when the DC conversion circuit 14 is performing a charging operation will be described.
The power supply 10 outputs a DC voltage V BAT to the strobe device 2 .
The rectifier element 11 of the strobe device 2 supplies the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 to the DC converter circuit 14 .
For example, the monitoring device 3 of the driver monitoring system outputs a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed to the DC conversion circuit 14, and outputs switch control signals indicating that a charging operation is to be performed to each of the first switch 16a and the second switch 16b.
When a switch control signal indicating that a charging operation is to be performed is provided from the monitoring device 3, as shown in FIG. 3, the second switch 16b is opened (OFF) and then the first switch 16a is closed (ON).
　第２のスイッチ１６ｂが開状態（ＯＦＦ）になることで、蓄電部材１２の負極１２ｂがグランドＧＮＤから切り離される。蓄電部材１２の負極１２ｂがグランドＧＮＤから切り離されることで、後述するように、蓄電部材１２の負極１２ｂに負の電圧－ＶＮが印加されたときに、蓄電部材１２に対する充電が可能になる。
　第１のスイッチ１６ａが閉状態（ＯＮ）になることで、発光体１３の陽極がグランドＧＮＤに接続される。発光体１３の陽極がグランドＧＮＤに接続されることで、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから直流電圧Ｖｄｉｓが出力されても、発光体１３は発光しない。 When the second switch 16b is in the open state (OFF), the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is disconnected from the ground GND. When the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is disconnected from the ground GND, as described below, when a negative voltage −VN is applied to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, charging of the electricity storage member 12 becomes possible.
When the first switch 16a is in a closed state (ON), the anode of the light-emitting body 13 is connected to the ground GND. When the anode of the light-emitting body 13 is connected to the ground GND, the light-emitting body 13 does not emit light even if a DC voltage Vdis is output from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14.
　以下、直流変換回路１４による充電動作を具体的に説明する。
　直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された直流電圧Ｖｄｉｓは、分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによって分圧される。
　分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによる分圧電圧ＶＤは、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに与えられる。分圧電圧ＶＤは、以下の式（１）のように表される。 The charging operation by the DC conversion circuit 14 will now be described in detail.
The DC voltage V dis output from the output terminal V OUT of the DC conversion circuit 14 is divided by the voltage dividing resistors 15 b and 15 c.
A divided voltage VD by the voltage dividing resistors 15b and 15c is provided to a voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e. The divided voltage VD is expressed by the following equation (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
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　誤差アンプ１４ｅは、監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、分圧電圧ＶＤを検出して、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出する。
　誤差アンプ１４ｅは、分圧電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦと一致するように、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分に基づいて、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御するためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。 When a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the error amplifier 14e detects the divided voltage VD and detects the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF .
The error amplifier 14e outputs a PWM signal to the PWM control unit 14f for controlling the step-down of the DC voltage VBAT output from the power supply source 10 based on the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF so that the divided voltage VD coincides with the reference voltage VREF .
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御する。
　ＳＤＨ１４ａとＳＤＬ１４ｂとは、ＰＷＭ制御部１４ｆから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、交互に閉状態になる。 When a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f controls the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e, thereby controlling the step-down of the DC voltage V BAT output from the power supply source 10.
The SDH 14a and the SDL 14b are alternately brought into a closed state based on a PWM signal output from a PWM control unit 14f.
　ＳＤＨ１４ａが閉状態で、ＳＤＬ１４ｂが開状態であるとき、入力端ＶＩＮに印加された直流電圧ＶＢＡＴによって、チョークコイル１４ｃに電気エネルギーが充電される。
　チョークコイル１４ｃに電気エネルギーが充電されたのち、ＳＤＨ１４ａが開状態で、ＳＤＬ１４ｂが閉状態であるとき、チョークコイル１４ｃに充電されていた電気エネルギーが電流として放電される。このとき、チョークコイル１４ｃの他端は、第１のスイッチ１６ａを介して、グランドＧＮＤと接続されているため、チョークコイル１４ｃの他端の電位は、０（Ｖ）である。このため、チョークコイル１４ｃから電流が流れることで、チョークコイル１４ｃの一端と接続されている仮想グランドＶＧＮＤの電位が負電位になる。
　仮想グランドＶＧＮＤの電位は、図３に示すように、０（Ｖ）から－ＶＮまで徐々に低下する。蓄電部材１２の負極１２ｂは、仮想グランドＶＧＮＤと接続されているので、仮想グランドＶＧＮＤの電位によって蓄電部材１２が充電される。図３では、この充電が「負充電」のように表記されている。
　－ＶＮは、ＰＷＭ信号の信号レベルがハイレベルである期間と、ＰＷＭ信号の信号レベルがローレベルである期間との割合によって決定される。ＶＮは、入力端ＶＩＮに印加された直流電圧ＶＢＡＴよりも低い電圧である。
　例えば、ハイレベルである期間とローレベルである期間との割合が１：１であれば、降圧後の直流電圧ＶＮは、直流電圧ＶＢＡＴの２分の１となる。ハイレベルである期間とローレベルである期間との割合が３：１であれば、降圧後の直流電圧ＶＮは、直流電圧ＶＢＡＴの４分の３となる。 When the SDH 14a is in a closed state and the SDL 14b is in an open state, the choke coil 14c is charged with electric energy by the DC voltage V_BAT applied to the input terminal V_IN .
After the choke coil 14c is charged with electrical energy, when the SDH 14a is open and the SDL 14b is closed, the electrical energy charged in the choke coil 14c is discharged as a current. At this time, the other end of the choke coil 14c is connected to the ground GND via the first switch 16a, so the potential of the other end of the choke coil 14c is 0 (V). Therefore, when a current flows from the choke coil 14c, the potential of the virtual ground VGND connected to one end of the choke coil 14c becomes negative.
The potential of the virtual ground VGND gradually decreases from 0 (V) to −VN, as shown in Fig. 3. Since the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is connected to the virtual ground VGND, the electricity storage member 12 is charged by the potential of the virtual ground VGND. In Fig. 3, this charging is represented as "negative charging."
−VN is determined by the ratio of the period during which the PWM signal level is at a high level to the period during which the PWM signal level is at a low level, and is a voltage lower than the DC voltage V BAT applied to the input terminal V IN .
For example, if the ratio of the high level period to the low level period is 1:1, the DC voltage VN after the voltage step-down will be half the DC voltage VBAT . If the ratio of the high level period to the low level period is 3:1, the DC voltage VN after the voltage step-down will be three-quarters the DC voltage VBAT .
　ここで、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴは、変動を生じることがある。
　直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じていれば、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴも変動を生じる。入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じることで、蓄電部材１２の両極間電圧であるＶＢＡＴ＋ＶＮも変動を生じる。
　変動が生じているときの直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最小値がＶＭＩＮで、変動が生じているときの直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値がＶＭＡＸであるとすれば、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの変動幅は、最小値ＶＭＩＮ～最大値ＶＭＡＸである。
　直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができなければ、蓄電部材１２としては、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値ＶＭＡＸよりも大きな耐電圧ＶＷＩＴＨを有している蓄電部材を採用する必要がある。
　図２に示すストロボ装置２では、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができるため、蓄電部材１２としては、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値ＶＭＡＸよりも小さな耐電圧ＶＷＩＴＨを有している蓄電部材を採用することが可能である。 Here, the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 may fluctuate.
If the DC voltage V BAT fluctuates, the DC voltage V BAT applied to the input terminal V IN also fluctuates. When the DC voltage V BAT applied to the input terminal V IN fluctuates, the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, V BAT +VN, also fluctuates.
If the minimum value of the DC voltage V BAT +VN when fluctuations occur is V MIN and the maximum value of the DC voltage V BAT +VN when fluctuations occur is V MAX , the fluctuation range of the DC voltage V BAT +VN is from the minimum value V MIN to the maximum value V MAX .
If the DC conversion circuit 14 cannot control the DC voltage VN, it is necessary to employ, as the electric storage member 12, an electric storage member having a withstand voltage V WITH that is greater than the maximum value V MAX of the DC voltage V BAT +VN.
In the strobe device 2 shown in FIG. 2, the DC conversion circuit 14 can control the DC voltage VN, and therefore it is possible to employ, as the storage member 12, a storage member having a withstand voltage V WITH that is smaller than the maximum value V MAX of the DC voltage V BAT +VN.
　誤差アンプ１４ｅが分圧電圧ＶＤを検出する場合の基準電圧ＶＲＥＦは、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが、蓄電部材１２の耐電圧ＶＷＩＴＨよりも設計余裕分の電圧ＤＭだけ低いときに、電圧帰還端子ＶＦＢに与えられる電圧ＶＤである。なお、誤差アンプ１４ｅが、降圧後の直流電圧ＶＮを検出して、直流電圧ＶＮと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出する場合には、基準電圧ＶＲＥＦは、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが、蓄電部材１２の耐電圧ＶＷＩＴＨよりも設計余裕分の電圧ＤＭだけ低いときに、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された降圧後の直流電圧ＶＮである。
　充電動作のときは、電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦよりも高ければ、蓄電部材１２の両極間電圧である直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが耐電圧ＶＷＩＴＨよりも高くなる可能性があるため、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ制御部１４ｆに出力するＰＷＭ信号のデューティ比を小さくすることで電圧ＶＮを下げる。この結果、蓄電部材１２の両極間電圧である直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが、電圧（ＶＷＩＴＨ－ＤＭ）よりも低くなる。
　電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦ以下であれば、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが耐電圧ＶＷＩＴＨよりも高くなる可能性がないため、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ信号のデューティ比を維持する。 The reference voltage VREF when the error amplifier 14e detects the divided voltage VD is the voltage VD provided to the voltage feedback terminal VFB when the DC voltage VBAT applied to the input terminal VIN is lower by the voltage DM, which is the design margin, than the withstand voltage VWITH of the electricity storage material 12. Note that when the error amplifier 14e detects the stepped-down DC voltage VN and detects the difference between the DC voltage VN and the reference voltage VREF , the reference voltage VREF is the stepped-down DC voltage VN output from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 when the DC voltage VBAT applied to the input terminal VIN is lower by the voltage DM, which is the design margin, than the withstand voltage VWITH of the electricity storage material 12.
During charging, if the voltage VD is higher than the reference voltage VREF , the DC voltage VBAT +VN, which is the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, may be higher than the withstand voltage VWITH , so the error amplifier 14e reduces the duty ratio of the PWM signal output to the PWM control unit 14f to lower the voltage VN. As a result, the DC voltage VBAT +VN, which is the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, becomes lower than the voltage ( VWITH -DM).
If the voltage VD is equal to or lower than the reference voltage VREF , there is no possibility that the DC voltage VBAT +VN will become higher than the withstand voltage VWITH , and therefore the error amplifier 14e maintains the duty ratio of the PWM signal.
　例えば、直流電圧ＶＢＡＴの公称電圧が１２（Ｖ）、直流電圧ＶＢＡＴの最大値が１６（Ｖ）、直流電圧ＶＢＡＴの最小値が８（Ｖ）、電圧ＶＮが１５（Ｖ）であるものとする。ここでは、説明の簡単化のため、整流素子１１の順方向飽和電圧は、無視する。
　直流電圧ＶＢＡＴが変動によって最大値になる場合、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴは、以下の式（２）に示すようになる。
ＶＴ＝直流電圧ＶＢＡＴの最大値＋電圧ＶＮ
　　＝１６＋１５＝３１（Ｖ）　　　　　　　　　　　（２）
　直流電圧ＶＢＡＴが変動によって最小値になる場合、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴは、以下の式（３）に示すようになる。
ＶＴ＝直流電圧ＶＢＡＴの最小値＋電圧ＶＮ
　　＝８＋１５＝２３（Ｖ）　　　　　　　（３）
　直流電圧ＶＢＡＴが公称電圧である場合、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴは、以下の式（４）に示すようになる。
ＶＴ＝直流電圧ＶＢＡＴの公称電圧＋電圧ＶＮ
　　＝１２＋１５＝２７（Ｖ）　　　　　　　　　　　（４） For example, it is assumed that the nominal voltage of the DC voltage V BAT is 12 (V), the maximum value of the DC voltage V BAT is 16 (V), the minimum value of the DC voltage V BAT is 8 (V), and the voltage VN is 15 (V). For the sake of simplicity, the forward saturation voltage of the rectifying element 11 is ignored.
When DC voltage V BAT fluctuates to a maximum value, voltage VT between both electrodes of electricity storage member 12 is expressed by the following equation (2).
VT = DC voltage V BAT maximum value + voltage VN
= 16 + 15 = 31 (V) (2)
When the DC voltage V BAT fluctuates to a minimum value, the inter-electrode voltage VT of the electricity storage member 12 is expressed by the following equation (3).
VT = DC voltage V BAT minimum value + voltage VN
= 8 + 15 = 23 (V) (3)
When the DC voltage V BAT is a nominal voltage, the voltage VT between both electrodes of the electricity storage member 12 is expressed by the following equation (4).
VT = DC voltage V BAT nominal voltage + voltage VN
= 12 + 15 = 27 (V) (4)
　直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じる場合、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴは、直流電圧ＶＢＡＴが最大値になるときに最大になる。このため、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができなければ、蓄電部材１２としては、式（２）に示す両極間電圧ＶＴ以上の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用する必要がある。具体的には、蓄電部材１２としては、３１（Ｖ）以上の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用する必要がある。設計余裕分の電圧ＤＭを考慮する場合、設計余裕分の電圧ＤＭが例えば２（Ｖ）であるとすれば、蓄電部材１２としては、３３（Ｖ）の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用する必要がある。 When the DC voltage V BAT fluctuates, the electrode-to-electrode voltage VT of the electricity storage member 12 becomes maximum when the DC voltage V BAT becomes maximum. Therefore, if the DC conversion circuit 14 cannot control the DC voltage VN, it is necessary to adopt an electricity storage member having a withstand voltage V WITH equal to or higher than the electrode-to-electrode voltage VT shown in formula (2) as the electricity storage member 12. Specifically, it is necessary to adopt an electricity storage member having a withstand voltage V WITH of 31 (V) or higher as the electricity storage member 12. When taking into consideration the design margin voltage DM, if the design margin voltage DM is, for example, 2 (V), it is necessary to adopt an electricity storage member having a withstand voltage V WITH of 33 (V) as the electricity storage member 12.
　図２に示すストロボ装置２では、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができる。このため、直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じた場合に、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴが、例えば、直流電圧ＶＢＡＴが公称電圧である場合の両極間電圧ＶＴと同じになるように、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御するとすれば、蓄電部材１２としては、式（４）に示す両極間電圧ＶＴ以上の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用すればよい。具体的には、蓄電部材１２としては、２７（Ｖ）以上の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用すればよい。設計余裕分の電圧ＤＭを考慮する場合、設計余裕分の電圧ＤＭが例えば２（Ｖ）であるとすれば、蓄電部材１２としては、２９（Ｖ）の耐電圧ＶＷＩＴＨを有する蓄電部材を採用すればよい。
　なお、これは一例であり、後述の図５に示すストロボ装置２によれば、電力供給源１０の直流電圧ＶＢＡＴが最大値以上に変動した場合でも、蓄電部材１２に掛かる充電電圧ＶＩＮを固定して、より低い耐圧の蓄電部材を採用することが可能である。 In the strobe device 2 shown in Fig. 2, the DC conversion circuit 14 can control the DC voltage VN. For this reason, if the DC conversion circuit 14 controls the DC voltage VN so that the electrode-to-electrode voltage VT of the electricity storage member 12 becomes equal to the electrode-to-electrode voltage VT when the DC voltage VBAT is a nominal voltage when the DC voltage VBAT fluctuates, for example, an electricity storage member having a withstand voltage VWITH equal to or higher than the electrode-to-electrode voltage VT shown in formula (4) may be used as the electricity storage member 12. Specifically, an electricity storage member having a withstand voltage VWITH of 27 (V) or higher may be used as the electricity storage member 12. When the design margin voltage DM is taken into consideration, if the design margin voltage DM is, for example, 2 (V), an electricity storage member having a withstand voltage VWITH of 29 (V) may be used as the electricity storage member 12.
This is just one example, and according to the strobe device 2 shown in FIG. 5 described later, even if the DC voltage V BAT of the power supply source 10 fluctuates to a maximum value or more, it is possible to fix the charging voltage V IN applied to the electricity storage member 12 and employ an electricity storage member having a lower withstand voltage.
　特許文献１に開示されているストロボ装置において、電力供給源から出力された電圧が変動することがあると仮定する。電力供給源から出力された電圧の公称電圧が１２（Ｖ）、電力供給源から出力された電圧が変動したときの当該電圧の最大値が１６（Ｖ）、昇圧回路による昇圧電圧が１５（Ｖ）である場合、コンデンサの両極間電圧は、最大で３１（Ｖ）になる。このため、蓄電部材として用いるコンデンサとしては、３１（Ｖ）以上の耐電圧を有するコンデンサを採用する必要がある。設計余裕分の電圧ＤＭを考慮する場合、設計余裕分の電圧が例えば２（Ｖ）であるとすれば、蓄電部材として用いるコンデンサとしては、３３（Ｖ）以上の耐電圧を有するコンデンサを採用する必要がある。 In the strobe device disclosed in Patent Document 1, it is assumed that the voltage output from the power supply source can fluctuate. If the nominal voltage of the voltage output from the power supply source is 12 (V), the maximum value of the voltage when the voltage output from the power supply source fluctuates is 16 (V), and the boosted voltage by the boost circuit is 15 (V), then the voltage between the two electrodes of the capacitor will be a maximum of 31 (V). For this reason, it is necessary to adopt a capacitor with a withstand voltage of 31 (V) or more as the capacitor used as the electricity storage member. When taking into account the design margin voltage DM, if the design margin voltage is, for example, 2 (V), it is necessary to adopt a capacitor with a withstand voltage of 33 (V) or more as the capacitor used as the electricity storage member.
　次に、直流変換回路１４が放電動作を行っているときのストロボ装置２の動作について説明する。
　例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３は、放電動作を行う旨を示す発光制御信号を直流変換回路１４に出力し、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号を第１のスイッチ１６ａ及び第２のスイッチ１６ｂのそれぞれに出力する。
　監視装置３から、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、図３に示すように、第１のスイッチ１６ａが開状態（ＯＦＦ）になってから、第２のスイッチ１６ｂが閉状態（ＯＮ）になる。 Next, the operation of the strobe device 2 when the DC conversion circuit 14 is performing a discharging operation will be described.
For example, the monitoring device 3 of the driver monitoring system outputs a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed to the DC conversion circuit 14, and outputs a switch control signal indicating that a discharge operation is to be performed to each of the first switch 16a and the second switch 16b.
When a switch control signal indicating that a discharge operation is to be performed is provided from the monitoring device 3, as shown in FIG. 3, the first switch 16a is opened (OFF) and then the second switch 16b is closed (ON).
　第１のスイッチ１６ａが開状態（ＯＦＦ）になることで、発光体１３の陽極がグランドＧＮＤから切り離される。発光体１３の陽極がグランドＧＮＤから切り離されることで、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された電圧が発光体１３の陽極に印加される。この結果、発光体１３の発光が可能になる。
　第２のスイッチ１６ｂが閉状態（ＯＮ）になることで、蓄電部材１２の負極１２ｂ及び仮想グランドＶＧＮＤのそれぞれがグランドＧＮＤと接続される。蓄電部材１２の負極１２ｂ及び仮想グランドＶＧＮＤのそれぞれがグランドＧＮＤと接続されることで、仮想グランドＶＧＮＤの電位及び蓄電部材１２の負極１２ｂの電位のそれぞれが、－ＶＮから０（Ｖ）まで引き上げられる。その結果、蓄電部材１２の正極１２ａの電位は、ＶＢＡＴからＶＢＡＴ＋ＶＮまで引き上げられる。これにより、直流変換回路１４の入力端ＶＩＮには、ＶＢＡＴ＋ＶＮが印加される。 When the first switch 16a is opened (OFF), the anode of the light-emitting body 13 is disconnected from the ground GND. When the anode of the light-emitting body 13 is disconnected from the ground GND, the voltage output from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 is applied to the anode of the light-emitting body 13. As a result, the light-emitting body 13 is able to emit light.
When the second switch 16b is in a closed state (ON), the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 and the virtual ground VGND are each connected to the ground GND. When the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 and the virtual ground VGND are each connected to the ground GND, the potential of the virtual ground VGND and the potential of the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 are each raised from -VN to 0 (V). As a result, the potential of the positive electrode 12a of the electricity storage member 12 is raised from V BAT to V BAT +VN. As a result, V BAT +VN is applied to the input terminal V IN of the DC conversion circuit 14.
　直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された直流電圧Ｖｄｉｓは、シャント抵抗１５ａに印加される。
　このとき、誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（－）には、シャント抵抗１５ａの一端の電圧が与えられる。
　誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（＋）には、シャント抵抗１５ａの他端の電圧が与えられる。
　誤差アンプ１４ｅは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、電流検出端子Ｖ（－）に与えられた電圧と電流検出端子Ｖ（＋）に与えられた電圧とシャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳとから、発光体１３の陽極に流れている電流Ｉを検出する。
　誤差アンプ１４ｅは、発光体１３の陽極に流れている電流Ｉを定電流にするためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。 The DC voltage V dis output from the output terminal V OUT of the DC conversion circuit 14 is applied to the shunt resistor 15 a.
At this time, the voltage at one end of the shunt resistor 15a is applied to the current detection terminal V(-) of the error amplifier 14e.
The voltage at the other end of the shunt resistor 15a is applied to a current detection terminal V(+) of the error amplifier 14e.
When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the error amplifier 14e detects the current I flowing through the anode of the light-emitting body 13 from the voltage given to the current detection terminal V(-), the voltage given to the current detection terminal V(+), and the resistance value RS of the shunt resistor 15a.
The error amplifier 14e outputs a PWM signal to the PWM control unit 14f for making the current I flowing through the anode of the light emitter 13 a constant current.
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、出力端ＶＯＵＴから発光体１３の陽極に流れる電流Ｉを定電流にする定電流制御を行う。
　直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから発光体１３の陽極に定電流が供給されることで、発光体１３は、発光される。 When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f controls the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e, thereby performing constant current control to make the current I flowing from the output terminal VOUT to the anode of the light emitter 13 a constant current.
A constant current is supplied from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 to the anode of the light emitter 13, causing the light emitter 13 to emit light.
　以上の実施の形態１では、正極１２ａと負極１２ｂとを有し、直流電圧を出力する電力供給源１０と正極１２ａが接続され、仮想グランドと負極１２ｂが接続されている蓄電部材１２と、陽極と陰極とを有し、グランド又は仮想グランドのいずれかと陰極が接続されている発光体１３と、電力供給源１０から出力された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を仮想グランドに出力することで、蓄電部材１２を充電させる充電動作と、蓄電部材１２の正極１２ａから出力された直流電圧に基づいて、発光体１３の陽極に対して電流を出力することで、発光体１３を発光させる放電動作とのうち、いずれかの動作を行う直流変換回路１４とを備えるように、ストロボ装置２を構成した。したがって、ストロボ装置２は、１つの直流変換回路１４だけで、蓄電部材１２を充電させる充電動作と、発光体１３を発光させる放電動作とを実現することができる。 In the above-described first embodiment, the strobe device 2 is configured to include a power supply source 10 that outputs a DC voltage and has a positive electrode 12a and a negative electrode 12b, the positive electrode 12a is connected to the power supply source 10, and the negative electrode 12b is connected to a virtual ground; a light emitter 13 that has an anode and a cathode and has a cathode connected to either the ground or the virtual ground; and a DC conversion circuit 14 that performs one of the following operations: a charging operation to charge the power storage member 12 by stepping down the DC voltage output from the power supply source 10 and outputting a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage to the virtual ground; and a discharging operation to cause the light emitter 13 to emit light by outputting a current to the anode of the light emitter 13 based on the DC voltage output from the positive electrode 12a of the power storage member 12. Therefore, the strobe device 2 can realize a charging operation to charge the power storage member 12 and a discharging operation to cause the light emitter 13 to emit light with only one DC conversion circuit 14.
　また、実施の形態１では、直流変換回路１４が、降圧後の直流電圧に比例する電圧を検出し、検出した電圧と基準電圧との差分に基づいて、電力供給源１０から出力された直流電圧を降圧するように、ストロボ装置２を構成した。したがって、ストロボ装置２は、電力供給源１０から出力された電圧が公称電圧よりも高くなる変動を生じることがあっても、電力供給源１０から出力された電圧が公称電圧よりも高いときに必要な耐電圧よりも低い耐電圧を有する蓄電部材を用いることができる。 Furthermore, in the first embodiment, the strobe device 2 is configured so that the DC conversion circuit 14 detects a voltage proportional to the stepped-down DC voltage, and steps down the DC voltage output from the power supply source 10 based on the difference between the detected voltage and the reference voltage. Therefore, even if the voltage output from the power supply source 10 fluctuates to be higher than the nominal voltage, the strobe device 2 can use an electricity storage member having a lower withstand voltage than the withstand voltage required when the voltage output from the power supply source 10 is higher than the nominal voltage.
　図２に示すストロボ装置２では、電力供給源１０が、整流素子１１を介して、直流変換回路１４と接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、図４に示すように、電力供給源１０が、整流素子１１を介して、直流変換回路１４と接続されているほかに、電力供給源１０が、直流変換回路１４と直接接続される経路１１ａが設けられていてもよい。
　図４は、実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。図４において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。
　経路１１ａが設けられていることで、蓄電部材１２の経年劣化等の要因で、蓄電部材１２の正極１２ａから直流変換回路１４の入力端ＶＩＮに出力される電圧が低下した場合でも、ストロボ装置２は、発光体１３を発光させることができる。具体的には、蓄電部材１２の正極１２ａから直流変換回路１４の入力端ＶＩＮに出力される電圧が低下した場合、直流変換回路１４は、経路１１ａを介して、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴと蓄電部材１２の正極１２ａから出力された直流電圧とを用いて、発光体１３の発光に必要な電位の出力電圧を生成する。そして、直流変換回路１４は、当該出力電圧に基づいて、発光体１３の陽極に電流を供給することで、発光体１３を発光させる。 In the strobe device 2 shown in Fig. 2, the power supply source 10 is connected to the DC conversion circuit 14 via the rectifying element 11. However, this is merely one example, and in addition to the power supply source 10 being connected to the DC conversion circuit 14 via the rectifying element 11, a path 11a may be provided that directly connects the power supply source 10 to the DC conversion circuit 14, as shown in Fig. 4.
Fig. 4 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to embodiment 1. In Fig. 4, the same reference numerals as in Fig. 2 denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
By providing the path 11a, even if the voltage output from the positive electrode 12a of the electricity storage member 12 to the input terminal VIN of the DC conversion circuit 14 drops due to factors such as aging deterioration of the electricity storage member 12, the strobe device 2 can cause the light emitter 13 to emit light. Specifically, when the voltage output from the positive electrode 12a of the electricity storage member 12 to the input terminal VIN of the DC conversion circuit 14 drops, the DC conversion circuit 14 generates an output voltage of a potential required for the light emitter 13 to emit light using the DC voltage VBAT output from the power supply source 10 and the DC voltage output from the positive electrode 12a of the electricity storage member 12 via the path 11a. Then, the DC conversion circuit 14 supplies a current to the anode of the light emitter 13 based on the output voltage, thereby causing the light emitter 13 to emit light.
　図２に示すストロボ装置２では、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴと一端が接続されている分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによる分圧電圧ＶＤが、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに印加されている。しかし、これは一例に過ぎず、図５に示すように、入力端ＶＩＮに印加されている電圧が、分圧抵抗１５ｂ’と分圧抵抗１５ｃとによって分圧され、分圧後の電圧ＶＤ’が、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに印加されているものであってもよい。分圧抵抗１５ｂ’の一端は、入力端ＶＩＮと接続され、分圧抵抗１５ｂ’の他端は、分圧抵抗１５ｃの一端と接続されている。
　図５は、実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。図５において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。 In the strobe device 2 shown in Fig. 2, a divided voltage VD by voltage-dividing resistors 15b and 15c, one end of which is connected to the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14, is applied to a voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e. However, this is merely an example, and as shown in Fig. 5, the voltage applied to the input terminal V IN may be divided by voltage-dividing resistors 15b' and 15c, and the divided voltage VD' may be applied to the voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e. One end of the voltage-dividing resistor 15b' is connected to the input terminal V IN , and the other end of the voltage-dividing resistor 15b' is connected to one end of the voltage-dividing resistor 15c.
Fig. 5 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to embodiment 1. In Fig. 5, the same reference numerals as in Fig. 2 denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
　この場合、誤差アンプ１４ｅは、電圧帰還端子ＶＦＢに与えられた電圧ＶＤ’と基準電圧ＶＲＥＦとを比較する。
　電圧ＶＤ’は、入力端ＶＩＮと仮想グランドＶＧＮＤとの間に印加される電圧ＶＰＳを分圧したものである。この場合、式（１）のＶｄｉｓは、入力端ＶＩＮと仮想グランドＶＧＮＤとの間の電圧であり、かつ、式（２）以降の蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴに相当する。ＰＷＭ制御部１４ｆは、電圧ＶＰＳを定電圧制御するため、電圧ＶＰＳは、以下の式（５）のように表される。
ＶＰＳ＝ＶＴ＝降圧設定の電圧ＶＮ　　　　　　（５）
　例えば、降圧設定の電圧ＶＮが２７（Ｖ）である場合、充電電圧も２７（Ｖ）であり、電力供給源１０の電圧ＶＢＡＴが１６（Ｖ）で充電されても、蓄電部材１２の負極１２ｂ側の電圧が２７－１６＝１１（Ｖ）と可変する。このとき、両極間電圧ＶＴは固定であるため、蓄電部材１２の耐電圧ＶＷＩＴＨは、２７（Ｖ）＋設計余裕ＤＭ分だけでよい。
　電圧ＶＤ’が基準電圧ＶＲＥＦよりも高ければ、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ制御部１４ｆに出力するＰＷＭ信号のデューティ比を小さくすることで電圧ＶＮを下げる。この結果、蓄電部材１２の両極間電圧ＶＴが、電圧（ＶＷＩＴＨ－ＤＭ）よりも低くなる。
　電圧ＶＤ’が基準電圧ＶＲＥＦ以下に減衰すれば、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ信号のデューティ比を拡大することで、降圧設定電圧ＶＮを上昇させる。 In this case, the error amplifier 14e compares the voltage VD' applied to the voltage feedback terminal VFB with the reference voltage VREF .
Voltage VD' is obtained by dividing voltage VPS applied between input terminal VIN and virtual ground VGND. In this case, Vdis in equation (1) is the voltage between input terminal VIN and virtual ground VGND, and corresponds to electrode-to-electrode voltage VT of electricity storage member 12 in equation (2) and subsequent equations. Since PWM control unit 14f performs constant voltage control on voltage VPS, voltage VPS is expressed by the following equation (5).
VPS = VT = step-down setting voltage VN (5)
For example, when the step-down setting voltage VN is 27 (V), the charging voltage is also 27 (V), and even if the voltage V BAT of the power supply source 10 is charged at 16 (V), the voltage on the negative electrode 12b side of the electricity storage member 12 varies to 27-16=11 (V). At this time, since the electrode-to-electrode voltage VT is fixed, the withstand voltage V WITH of the electricity storage member 12 need only be 27 (V) + the design margin DM.
If the voltage VD' is higher than the reference voltage VREF , the error amplifier 14e reduces the duty ratio of the PWM signal output to the PWM control unit 14f to lower the voltage VN. As a result, the electrode-to-electrode voltage VT of the electricity storage member 12 becomes lower than the voltage ( VWITH -DM).
If the voltage VD' attenuates to the reference voltage VREF or lower, the error amplifier 14e increases the duty ratio of the PWM signal to increase the step-down setting voltage VN.
　図２に示すストロボ装置２では、発光体１３の陰極がグランドＧＮＤと接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、図６に示すように、発光体１３の陰極が、シャント抵抗１５ａを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続されているものであってもよい。
　図６は、実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。図６において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。
　図６に示すストロボ装置２は、スイッチ１５ｅ及びスイッチ１５ｆを備えている。
　スイッチ１５ｅの一端は、シャント抵抗１５ａの一端及びスイッチ１５ｆの他端のそれぞれと接続されている。
　スイッチ１５ｅの他端は、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢ、分圧抵抗１５ｂの他端及び分圧抵抗１５ｃの一端のそれぞれと接続されている。
　スイッチ１５ｆの一端は、発光体１３の陰極と接続されている。
　スイッチ１５ｆの他端は、シャント抵抗１５ａの一端及びスイッチ１５ｅの一端のそれぞれと接続されている。
　図６に示すストロボ装置２では、スイッチ１５ｆが、発光体１３の陰極とシャント抵抗１５ａの一端との間に接続されている。スイッチ１５ｆは、発光体１３に流れる電流の経路に存在していればよく、例えば、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴと発光体１３の陽極との間、又は、シャント抵抗１５ａの他端と仮想グランドＶＧＮＤとの間に接続されていてもよい。 In the strobe device 2 shown in Fig. 2, the cathode of the light emitter 13 is connected to the ground GND. However, this is merely an example, and the cathode of the light emitter 13 may be connected to the virtual ground VGND via a shunt resistor 15a as shown in Fig. 6.
Fig. 6 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to embodiment 1. In Fig. 6, the same reference numerals as in Fig. 2 denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
The strobe device 2 shown in FIG. 6 includes a switch 15e and a switch 15f.
One end of the switch 15e is connected to one end of the shunt resistor 15a and the other end of the switch 15f.
The other end of the switch 15e is connected to a voltage feedback terminal V FB of the error amplifier 14e, the other end of the voltage dividing resistor 15b, and one end of the voltage dividing resistor 15c.
One end of the switch 15 f is connected to the cathode of the light emitter 13 .
The other end of the switch 15f is connected to one end of the shunt resistor 15a and one end of the switch 15e.
6, a switch 15f is connected between the cathode of the light emitter 13 and one end of the shunt resistor 15a. The switch 15f only needs to be present on the path of the current flowing through the light emitter 13, and may be connected, for example, between the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 and the anode of the light emitter 13, or between the other end of the shunt resistor 15a and the virtual ground VGND.
　図６に示すストロボ装置２では、シャント抵抗１５ａの一端が、スイッチ１５ｆを介して、発光体１３の陰極と接続され、また、シャント抵抗１５ａの一端が、スイッチ１５ｅの一端と接続されている。また、シャント抵抗１５ａの他端が、蓄電部材１２の負極１２ｂ、仮想グランドＶＧＮＤ、第２のスイッチ１６ｂの一端及び分圧抵抗１５ｃの他端のそれぞれと接続されている。
　監視装置３から、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、スイッチ１５ｅが開状態（ＯＦＦ）になり、かつ、スイッチ１５ｆが開状態（ＯＦＦ）になる。この場合、図２に示すストロボ装置２と同様に、分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによる分圧電圧ＶＤが、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに印加される。 6, one end of the shunt resistor 15a is connected to the cathode of the light emitter 13 via a switch 15f, and one end of the shunt resistor 15a is connected to one end of a switch 15e. The other end of the shunt resistor 15a is connected to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, the virtual ground VGND, one end of a second switch 16b, and the other end of a voltage dividing resistor 15c.
When a switch control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the switch 15e is opened (OFF), and the switch 15f is also opened (OFF). In this case, similar to the strobe device 2 shown in FIG. 2, the divided voltage VD by the voltage dividing resistors 15b and 15c is applied to the voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e.
　監視装置３から、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、スイッチ１５ｅが閉状態（ＯＮ）になり、かつ、スイッチ１５ｆが閉状態（ＯＮ）になる。この場合、シャント抵抗１５ａの一端の電圧が、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに印加される。放電動作を行うときは、第２のスイッチ１６ｂが閉状態（ＯＮ）であるため、シャント抵抗１５ａの他端の電圧は、０（Ｖ）である。したがって、誤差アンプ１４ｅは、シャント抵抗１５ａの一端の電圧が分かれば、シャント抵抗１５ａの一端の電圧とシャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳとから、発光体１３に流れている電流Ｉを検出することが可能である。
　分圧抵抗１５ｂの抵抗値ＲＢ１及び分圧抵抗１５ｃの抵抗値ＲＢ２のそれぞれは、シャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳと比べて極めて大きい。このため、誤差アンプ１４ｅは、分圧抵抗１５ｂ及び分圧抵抗１５ｃの影響をほとんど受けることなく、シャント抵抗１５ａの一端の電圧を検出して、発光体１３に流れている電流Ｉを検出することが可能である。 When a switch control signal indicating that a discharging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the switch 15e is closed (ON) and the switch 15f is closed (ON). In this case, the voltage at one end of the shunt resistor 15a is applied to the voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e. When a discharging operation is performed, the second switch 16b is closed (ON), so the voltage at the other end of the shunt resistor 15a is 0 (V). Therefore, if the voltage at one end of the shunt resistor 15a is known, the error amplifier 14e can detect the current I flowing through the light emitter 13 from the voltage at one end of the shunt resistor 15a and the resistance value RS of the shunt resistor 15a.
The resistance value RB1 of the voltage-dividing resistor 15b and the resistance value RB2 of the voltage-dividing resistor 15c are each much larger than the resistance value RS of the shunt resistor 15a. Therefore, the error amplifier 14e is hardly affected by the voltage-dividing resistors 15b and 15c, and can detect the voltage at one end of the shunt resistor 15a to detect the current I flowing through the light-emitting body 13.
　図６に示すストロボ装置２では、発光体１３の陰極が、シャント抵抗１５ａを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続されている。しかし、これは一例に過ぎず、図７に示すように、発光体１３の陰極が、シャント抵抗１５ａを介して、グランドＧＮＤと接続されていてもよい。
　図７は、実施の形態１に係る他のストロボ装置２を示す構成図である。図７において、図２及び図６と同一符号は同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。 In the strobe device 2 shown in Fig. 6, the cathode of the light emitter 13 is connected to the virtual ground VGND via a shunt resistor 15a. However, this is merely an example, and the cathode of the light emitter 13 may be connected to the ground GND via a shunt resistor 15a as shown in Fig. 7.
Fig. 7 is a configuration diagram showing another strobe device 2 according to embodiment 1. In Fig. 7, the same reference numerals as in Fig. 2 and Fig. 6 indicate the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
実施の形態２．
　実施の形態２では、発光体１３を反転出力で発光させるストロボ装置について説明する。
　図８は、実施の形態２に係るストロボ装置２を示す構成図である。図８において、図２と同一符号は同一又は相当部分を示すので詳細な説明を省略する。
　図８に示すストロボ装置２は、整流素子１１、蓄電部材１２、発光体１３、直流変換回路１４及び動作切替回路１７を備えている。 Embodiment 2.
In the second embodiment, a strobe device in which the light emitter 13 emits light with an inverted output will be described.
Fig. 8 is a configuration diagram showing a strobe device 2 according to embodiment 2. In Fig. 8, the same reference numerals as in Fig. 2 denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
The strobe device 2 shown in FIG. 8 includes a rectifying element 11 , a power storage member 12 , a light emitter 13 , a DC conversion circuit 14 and an operation switching circuit 17 .
　図８に示すストロボ装置２では、発光体１３の陽極は、グランドＧＮＤと接続され、発光体１３の陰極は、シャント抵抗１５ａと後述するスイッチ１７ａとを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続されている。
　直流変換回路１４は、電力供給源１０の出力端から入力端ＶＩＮに出力された直流電圧ＶＢＡＴを降圧する。
　直流変換回路１４は、出力端ＶＯＵＴから、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧－ＶＮを蓄電部材１２の負極１２ｂ、仮想グランドＶＧＮＤ及び動作切替回路１７のそれぞれに出力する。 In the strobe device 2 shown in FIG. 8, the anode of the light emitter 13 is connected to the ground GND, and the cathode of the light emitter 13 is connected to the virtual ground VGND via a shunt resistor 15a and a switch 17a (described later).
The DC conversion circuit 14 steps down the DC voltage V BAT output from the output terminal of the power supply source 10 to the input terminal V IN .
The DC conversion circuit 14 outputs a negative voltage −VN obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage from the output terminal V OUT to the negative electrode 12 b of the electricity storage member 12 , the virtual ground VGND, and the operation switching circuit 17 .
　動作切替回路１７は、スイッチ１７ａを備えている。
　動作切替回路１７は、例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３から、蓄電部材１２に充電させる旨を示すスイッチ制御信号、又は、発光体１３を発光させる旨を示すスイッチ制御信号が与えられたとき、スイッチ１７ａの開閉を制御する。
　動作切替回路１７は、蓄電部材１２に充電させるとき、発光体１３の陰極を仮想グランドＶＧＮＤから切り離す。
　動作切替回路１７は、発光体１３を発光させるとき、発光体１３の陰極を、シャント抵抗１５ａを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続する。 The operation switching circuit 17 includes a switch 17a.
The operation switching circuit 17 controls the opening and closing of the switch 17a, for example, when a switch control signal indicating that the storage member 12 is to be charged or a switch control signal indicating that the light-emitting body 13 is to be illuminated is given from the monitoring device 3 of the driver monitoring system.
When the electricity storage member 12 is charged, the operation switching circuit 17 separates the cathode of the light emitting body 13 from the virtual ground VGND.
When the light emitter 13 is caused to emit light, the operation switching circuit 17 connects the cathode of the light emitter 13 to the virtual ground VGND via the shunt resistor 15a.
　スイッチ１７ａの一端は、発光体１３の陰極と電気的に接続されている。即ち、スイッチ１７ａの一端は、シャント抵抗１５ａを介して、発光体１３の陰極と接続されている。
　スイッチ１７ａの他端は、蓄電部材１２の負極１２ｂ、仮想グランドＶＧＮＤ及び分圧抵抗１５ｃの他端のそれぞれと接続されている。
　スイッチ１７ａは、例えば、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、蓄電部材１２に充電させる旨を示していれば開状態（ＯＦＦ）になり、監視装置３から出力されたスイッチ制御信号が、発光体１３を発光させる旨を示していれば閉状態（ＯＮ）になる。 One end of the switch 17a is electrically connected to the cathode of the light emitter 13. That is, one end of the switch 17a is connected to the cathode of the light emitter 13 via the shunt resistor 15a.
The other end of the switch 17a is connected to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, the virtual ground VGND, and the other end of the voltage dividing resistor 15c.
The switch 17a is in an open state (OFF) if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the storage member 12 is to be charged, and is in a closed state (ON) if the switch control signal output from the monitoring device 3 indicates that the light-emitting body 13 is to be illuminated.
　まず、直流変換回路１４が充電動作を行っているときのストロボ装置２の動作について説明する。
　電力供給源１０は、直流電圧ＶＢＡＴをストロボ装置２に出力する。
　ストロボ装置２の整流素子１１は、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴを直流変換回路１４に与える。
　例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３は、充電動作を行う旨を示す発光制御信号を直流変換回路１４に出力し、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号をスイッチ１７ａに出力する。
　監視装置３から、充電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、スイッチ１７ａは、開状態（ＯＦＦ）になる。 First, the operation of the flash device 2 when the DC conversion circuit 14 is performing a charging operation will be described.
The power supply 10 outputs a DC voltage V BAT to the strobe device 2 .
The rectifier element 11 of the strobe device 2 supplies the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 to the DC converter circuit 14 .
For example, the monitoring device 3 of the driver monitoring system outputs a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed to the DC conversion circuit 14, and outputs a switch control signal indicating that a charging operation is to be performed to the switch 17a.
When a switch control signal indicating that a charging operation is to be performed is provided from the monitoring device 3, the switch 17a is opened (OFF).
　スイッチ１７ａが開状態（ＯＦＦ）になることで、発光体１３の陰極が仮想グランドＶＧＮＤから切り離される。発光体１３の陰極が仮想グランドＶＧＮＤから切り離されることで、発光体１３の陰極には負の電圧が印加されないため、発光体１３は発光しない。
　また、発光体１３の陰極が仮想グランドＶＧＮＤから切り離され、蓄電部材１２の負極１２ｂに負の電圧－ＶＮが印加されたときに、蓄電部材１２に対する充電が可能になる。 When the switch 17a is in the open state (OFF), the cathode of the light-emitting body 13 is disconnected from the virtual ground VGND. By disconnecting the cathode of the light-emitting body 13 from the virtual ground VGND, a negative voltage is not applied to the cathode of the light-emitting body 13, and therefore the light-emitting body 13 does not emit light.
Furthermore, when the cathode of the light emitting body 13 is separated from the virtual ground VGND and a negative voltage −VN is applied to the negative electrode 12b of the electricity storage member 12, charging of the electricity storage member 12 becomes possible.
　以下、直流変換回路１４による充電動作を具体的に説明する。
　直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された直流電圧Ｖｄｉｓは、分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによって分圧される。
　分圧抵抗１５ｂと分圧抵抗１５ｃとによる分圧電圧ＶＤは、誤差アンプ１４ｅの電圧帰還端子ＶＦＢに与えられる。分圧電圧ＶＤは、式（１）のように表される。 The charging operation by the DC conversion circuit 14 will now be described in detail.
The DC voltage V dis output from the output terminal V OUT of the DC conversion circuit 14 is divided by the voltage dividing resistors 15 b and 15 c.
A divided voltage VD produced by the voltage dividing resistors 15b and 15c is provided to a voltage feedback terminal VFB of the error amplifier 14e. The divided voltage VD is expressed by the following equation (1).
　誤差アンプ１４ｅは、監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、分圧電圧ＶＤを検出して、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出する。
　誤差アンプ１４ｅは、分圧電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦと一致するように、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分に基づいて、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御するためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。
　図８に示すストロボ装置２では、誤差アンプ１４ｅが、分圧電圧ＶＤを検出して、分圧電圧ＶＤと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出している。しかし、これは一例に過ぎず、誤差アンプ１４ｅが、降圧後の直流電圧ＶＮを検出して、直流電圧ＶＮと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出するようにしてもよい。 When a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the error amplifier 14e detects the divided voltage VD and detects the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF .
The error amplifier 14e outputs a PWM signal to the PWM control unit 14f for controlling the step-down of the DC voltage VBAT output from the power supply source 10 based on the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF so that the divided voltage VD coincides with the reference voltage VREF .
8, the error amplifier 14e detects the divided voltage VD and detects the difference between the divided voltage VD and the reference voltage VREF . However, this is merely an example, and the error amplifier 14e may detect the stepped-down DC voltage VN and detect the difference between the DC voltage VN and the reference voltage VREF .
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、充電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴの降圧を制御する。
　ＳＤＨ１４ａとＳＤＬ１４ｂとは、ＰＷＭ制御部１４ｆから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、交互に閉状態になる。 When a light emission control signal indicating that a charging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f controls the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e, thereby controlling the step-down of the DC voltage V BAT output from the power supply source 10.
The SDH 14a and the SDL 14b are alternately brought into a closed state based on a PWM signal output from a PWM control unit 14f.
　ＳＤＨ１４ａが閉状態で、ＳＤＬ１４ｂが開状態であるとき、入力端ＶＩＮに印加された直流電圧ＶＢＡＴによって、チョークコイル１４ｃに電気エネルギーが充電される。
　チョークコイル１４ｃに電気エネルギーが充電されたのち、ＳＤＨ１４ａが開状態で、ＳＤＬ１４ｂが閉状態であるとき、チョークコイル１４ｃに充電されていた電気エネルギーが電流として放電される。このとき、チョークコイル１４ｃの他端は、グランドＧＮＤと接続されているため、チョークコイル１４ｃの他端の電位は、０（Ｖ）である。このため、チョークコイル１４ｃから電流が流れることで、チョークコイル１４ｃの一端と接続されている仮想グランドＶＧＮＤの電位が負電位になる。
　仮想グランドＶＧＮＤの電位は、０（Ｖ）から－ＶＮまで徐々に低下する。蓄電部材１２の負極１２ｂは、仮想グランドＶＧＮＤと接続されているので、仮想グランドＶＧＮＤの電位によって蓄電部材１２が充電される。 When the SDH 14a is in a closed state and the SDL 14b is in an open state, the choke coil 14c is charged with electric energy by the DC voltage V_BAT applied to the input terminal V_IN .
After the choke coil 14c is charged with electrical energy, when the SDH 14a is open and the SDL 14b is closed, the electrical energy charged in the choke coil 14c is discharged as a current. At this time, the other end of the choke coil 14c is connected to the ground GND, so the potential of the other end of the choke coil 14c is 0 (V). Therefore, when a current flows from the choke coil 14c, the potential of the virtual ground VGND connected to one end of the choke coil 14c becomes negative.
The potential of the virtual ground VGND gradually decreases from 0 (V) to −VN. Since the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is connected to the virtual ground VGND, the electricity storage member 12 is charged by the potential of the virtual ground VGND.
　ここで、電力供給源１０から出力された直流電圧ＶＢＡＴは、変動を生じることがある。
　直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じていれば、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴも変動を生じる。入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが変動を生じることで、蓄電部材１２の両極間電圧であるＶＢＡＴ＋ＶＮも変動を生じる。
　変動が生じているときの直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最小値がＶＭＩＮで、変動が生じているときの直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値がＶＭＡＸであるとすれば、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの変動幅は、最小値ＶＭＩＮ～最大値ＶＭＡＸである。
　直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができなければ、蓄電部材１２としては、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値ＶＭＡＸよりも大きな耐電圧ＶＷＩＴＨを有している蓄電部材を採用する必要がある。
　図８に示すストロボ装置２では、直流変換回路１４が、直流電圧ＶＮを制御することができるため、蓄電部材１２としては、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮの最大値ＶＭＡＸよりも小さな耐電圧ＶＷＩＴＨを有している蓄電部材を採用することが可能である。 Here, the DC voltage V BAT output from the power supply source 10 may fluctuate.
If the DC voltage V BAT fluctuates, the DC voltage V BAT applied to the input terminal V IN also fluctuates. When the DC voltage V BAT applied to the input terminal V IN fluctuates, the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, V BAT +VN, also fluctuates.
If the minimum value of the DC voltage V BAT +VN when fluctuations occur is V MIN and the maximum value of the DC voltage V BAT +VN when fluctuations occur is V MAX , the fluctuation range of the DC voltage V BAT +VN is from the minimum value V MIN to the maximum value V MAX .
If the DC conversion circuit 14 cannot control the DC voltage VN, it is necessary to employ, as the electric storage member 12, an electric storage member having a withstand voltage V WITH that is greater than the maximum value V MAX of the DC voltage V BAT +VN.
In the strobe device 2 shown in FIG. 8, the DC conversion circuit 14 can control the DC voltage VN, and therefore it is possible to employ, as the storage member 12, a storage member having a withstand voltage V WITH that is smaller than the maximum value V MAX of the DC voltage V BAT +VN.
　誤差アンプ１４ｅが分圧電圧ＶＤを検出する場合の基準電圧ＶＲＥＦは、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが、蓄電部材１２の耐電圧ＶＷＩＴＨよりも設計余裕分の電圧ＤＭだけ低いときに、電圧帰還端子ＶＦＢに与えられる電圧ＶＤである。なお、誤差アンプ１４ｅが、降圧後の直流電圧ＶＮを検出して、直流電圧ＶＮと基準電圧ＶＲＥＦとの差分を検出する場合には、基準電圧ＶＲＥＦは、入力端ＶＩＮに印加される直流電圧ＶＢＡＴが、蓄電部材１２の耐電圧ＶＷＩＴＨよりも設計余裕分の電圧ＤＭだけ低いときに、直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから出力された降圧後の直流電圧ＶＮである。
　充電動作のときは、電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦよりも高ければ、蓄電部材１２の両極間電圧である直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが耐電圧ＶＷＩＴＨよりも高くなる可能性があるため、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ制御部１４ｆに出力するＰＷＭ信号のデューティ比を小さくすることで電圧ＶＮを下げる。この結果、蓄電部材１２の両極間電圧である直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが、電圧（ＶＷＩＴＨ－ＤＭ）よりも低くなる。
　電圧ＶＤが基準電圧ＶＲＥＦ以下であれば、直流電圧ＶＢＡＴ＋ＶＮが耐電圧ＶＷＩＴＨよりも高くなる可能性がないため、誤差アンプ１４ｅは、ＰＷＭ信号のデューティ比を維持する。 The reference voltage VREF when the error amplifier 14e detects the divided voltage VD is the voltage VD provided to the voltage feedback terminal VFB when the DC voltage VBAT applied to the input terminal VIN is lower by the voltage DM, which is the design margin, than the withstand voltage VWITH of the electricity storage material 12. Note that when the error amplifier 14e detects the stepped-down DC voltage VN and detects the difference between the DC voltage VN and the reference voltage VREF , the reference voltage VREF is the stepped-down DC voltage VN output from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 when the DC voltage VBAT applied to the input terminal VIN is lower by the voltage DM, which is the design margin, than the withstand voltage VWITH of the electricity storage material 12.
During charging, if the voltage VD is higher than the reference voltage VREF , the DC voltage VBAT +VN, which is the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, may be higher than the withstand voltage VWITH , so the error amplifier 14e reduces the duty ratio of the PWM signal output to the PWM control unit 14f to lower the voltage VN. As a result, the DC voltage VBAT +VN, which is the voltage between both electrodes of the electricity storage member 12, becomes lower than the voltage ( VWITH -DM).
If the voltage VD is equal to or lower than the reference voltage VREF , there is no possibility that the DC voltage VBAT +VN will become higher than the withstand voltage VWITH , and therefore the error amplifier 14e maintains the duty ratio of the PWM signal.
　次に、直流変換回路１４が放電動作を行っているときのストロボ装置２の動作について説明する。
　例えば、ドライバーモニタリングシステムの監視装置３は、放電動作を行う旨を示す発光制御信号を直流変換回路１４に出力し、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号をスイッチ１７ａに出力する。
　監視装置３から、放電動作を行う旨を示すスイッチ制御信号が与えられた場合、スイッチ１７ａが閉状態（ＯＮ）になる。 Next, the operation of the strobe device 2 when the DC conversion circuit 14 is performing a discharging operation will be described.
For example, the monitoring device 3 of the driver monitoring system outputs a light emission control signal indicating that a discharging operation is to be performed to the DC conversion circuit 14, and outputs a switch control signal indicating that a discharging operation is to be performed to the switch 17a.
When a switch control signal indicating that a discharging operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the switch 17a is brought into a closed state (ON).
　スイッチ１７ａが閉状態（ＯＮ）になることで、発光体１３の陰極が、シャント抵抗１５ａを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続される。
　発光体１３の陰極が、シャント抵抗１５ａを介して、仮想グランドＶＧＮＤと接続されることで、蓄電部材１２の負極１２ｂが発光体１３の陰極と電気的に接続される。蓄電部材１２の負極１２ｂが発光体１３の陰極と電気的に接続されることで、発光体１３の陰極に負の電圧－ＶＮが印加されて、発光体１３の発光が可能になる。 When the switch 17a is closed (ON), the cathode of the light emitter 13 is connected to the virtual ground VGND via the shunt resistor 15a.
The cathode of the light-emitting body 13 is connected to the virtual ground VGND via the shunt resistor 15a, so that the negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is electrically connected to the cathode of the light-emitting body 13. The negative electrode 12b of the electricity storage member 12 is electrically connected to the cathode of the light-emitting body 13, so that a negative voltage -VN is applied to the cathode of the light-emitting body 13, enabling the light-emitting body 13 to emit light.
　このとき、誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（－）には、シャント抵抗１５ａの一端の電圧が与えられる。
　誤差アンプ１４ｅの電流検出端子Ｖ（＋）には、シャント抵抗１５ａの他端の電圧が与えられる。
　誤差アンプ１４ｅは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、電流検出端子Ｖ（－）に与えられた電圧と電流検出端子Ｖ（＋）に与えられた電圧とシャント抵抗１５ａの抵抗値ＲＳとから、発光体１３に流れている電流Ｉを検出する。
　誤差アンプ１４ｅは、発光体１３に流れている電流Ｉを定電流にするためのＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部１４ｆに出力する。 At this time, the voltage at one end of the shunt resistor 15a is applied to the current detection terminal V(-) of the error amplifier 14e.
The voltage at the other end of the shunt resistor 15a is applied to a current detection terminal V(+) of the error amplifier 14e.
When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the error amplifier 14e detects the current I flowing through the light-emitting body 13 from the voltage given to the current detection terminal V(-), the voltage given to the current detection terminal V(+), and the resistance value RS of the shunt resistor 15a.
The error amplifier 14e outputs a PWM signal to the PWM control unit 14f for making the current I flowing through the light emitter 13 a constant current.
　ＰＷＭ制御部１４ｆは、監視装置３から、放電動作を行う旨を示す発光制御信号が与えられた場合、誤差アンプ１４ｅから出力されたＰＷＭ信号に基づいて、ＳＤＨ１４ａ及びＳＤＬ１４ｂにおけるそれぞれの開閉を制御することで、出力端ＶＯＵＴから発光体１３に流れる電流Ｉを定電流にする定電流制御を行う。
　直流変換回路１４の出力端ＶＯＵＴから発光体１３に定電流が供給されることで、発光体１３は、発光される。 When a light emission control signal indicating that a discharge operation is to be performed is given from the monitoring device 3, the PWM control unit 14f performs constant current control to keep the current I flowing from the output terminal VOUT to the light emitter 13 constant by controlling the opening and closing of the SDH 14a and the SDL 14b based on the PWM signal output from the error amplifier 14e.
A constant current is supplied from the output terminal VOUT of the DC conversion circuit 14 to the light emitter 13, causing the light emitter 13 to emit light.
　以上の実施の形態２では、正極１２ａと負極１２ｂとを有し、直流電圧を出力する電力供給源１０と正極１２ａが接続され、仮想グランドと負極１２ｂが接続されている蓄電部材１２と、陽極と陰極とを有し、グランドと陽極が接続されている発光体１３と、電力供給源１０から出力された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を仮想グランドに出力することで、蓄電部材１２を充電させる充電動作と、蓄電部材１２の正極１２ａから出力された直流電圧の極性を反転した負の電圧に基づいて、発光体１３の陰極に対して電流を出力することで、発光体１３を発光させる放電動作とのうち、いずれかの動作を行う直流変換回路１４とを備えるように、ストロボ装置２を構成した。したがって、ストロボ装置２は、１つの直流変換回路１４だけで、蓄電部材１２を充電させる充電動作と、発光体１３を発光させる放電動作とを実現することができる。 In the above-described second embodiment, the strobe device 2 is configured to include a power supply source 10 having a positive electrode 12a and a negative electrode 12b, which outputs a DC voltage, a storage member 12 to which the positive electrode 12a is connected and to which the negative electrode 12b is connected to a virtual ground, an illuminant 13 having an anode and a cathode and to which the ground and anode are connected, and a DC conversion circuit 14 that performs one of the following operations: a charging operation to charge the storage member 12 by stepping down the DC voltage output from the power supply source 10 and outputting a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage to the virtual ground, and a discharging operation to cause the illuminant 13 to emit light by outputting a current to the cathode of the illuminant 13 based on the negative voltage obtained by inverting the polarity of the DC voltage output from the positive electrode 12a of the storage member 12. Therefore, the strobe device 2 can realize a charging operation to charge the storage member 12 and a discharging operation to cause the illuminant 13 to emit light with only one DC conversion circuit 14.
　また、実施の形態２では、直流変換回路１４が、降圧後の直流電圧に比例する電圧を検出し、検出した電圧と基準電圧との差分に基づいて、電力供給源１０から出力された直流電圧を降圧するように、ストロボ装置２を構成した。したがって、ストロボ装置２は、電力供給源１０から出力された電圧が公称電圧よりも高くなる変動を生じることがあっても、電力供給源１０から出力された電圧が公称電圧よりも高いときに必要な耐電圧よりも低い耐電圧を有する蓄電部材を用いることができる。 Furthermore, in the second embodiment, the strobe device 2 is configured so that the DC conversion circuit 14 detects a voltage proportional to the stepped-down DC voltage, and steps down the DC voltage output from the power supply source 10 based on the difference between the detected voltage and the reference voltage. Therefore, even if the voltage output from the power supply source 10 fluctuates to be higher than the nominal voltage, the strobe device 2 can use a storage member having a lower withstand voltage than the withstand voltage required when the voltage output from the power supply source 10 is higher than the nominal voltage.
　なお、本開示は、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, this disclosure allows for free combinations of each embodiment, modifications to any of the components of each embodiment, or the omission of any of the components of each embodiment.
　本開示は、ストロボ装置及びドライバーモニタリングシステムに適している。 This disclosure is suitable for strobe devices and driver monitoring systems.
　１　撮影装置、２　ストロボ装置、３　監視装置、１０　電力供給源、１１　整流素子（開閉素子）、１１ａ　経路、１２　蓄電部材、１２ａ 陽極、１２ｂ　負極、１３　発光体、１４　直流変換回路、１４ａ　ＳＤＨ、１４ｂ　ＳＤＬ、１４ｃ　チョークコイル、１４ｄ　平滑化コンデンサ、１４ｅ　誤差アンプ、１４ｆ　ＰＷＭ制御部、１５ａ　シャント抵抗、１５ｂ，１５ｂ’　分圧抵抗、１５ｃ　分圧抵抗、１５ｅ，１５ｆ　スイッチ、１６　動作切替回路、１６ａ　第１のスイッチ、１６ｂ　第２のスイッチ、１７　動作切替回路、１７ａ　スイッチ。 1 photographing device, 2 strobe device, 3 monitoring device, 10 power supply source, 11 rectifying element (switching element), 11a path, 12 power storage member, 12a anode, 12b negative electrode, 13 light emitter, 14 DC conversion circuit, 14a SDH, 14b SDL, 14c choke coil, 14d smoothing capacitor, 14e error amplifier, 14f PWM control unit, 15a shunt resistor, 15b, 15b' voltage dividing resistor, 15c voltage dividing resistor, 15e, 15f switch, 16 operation switching circuit, 16a first switch, 16b second switch, 17 operation switching circuit, 17a switch.

Claims (12)

  1. 　正極と負極とを有し、直流電圧を出力する電力供給源と前記正極が接続され、仮想グランドと前記負極が接続されている蓄電部材と、
    　陽極と陰極とを有し、グランド又は前記仮想グランドのいずれかと前記陰極が接続されている発光体と、
    　前記電力供給源から出力された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を前記仮想グランドに出力することで、前記蓄電部材を充電させる充電動作と、前記蓄電部材の前記正極から出力された直流電圧に基づいて、前記発光体の前記陽極に対して電流を出力することで、前記発光体を発光させる放電動作とのうち、いずれかの動作を行う直流変換回路と
    　を備えたストロボ装置。     an electricity storage member having a positive electrode and a negative electrode, the positive electrode being connected to a power supply source that outputs a DC voltage, and the negative electrode being connected to a virtual ground;
    a light emitter having an anode and a cathode, the cathode being connected to either a ground or the virtual ground;
    a DC conversion circuit that performs one of the following operations: a charging operation, in which the storage member is charged by stepping down the DC voltage output from the power supply source and outputting a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage to the virtual ground; and a discharging operation, in which the light-emitting body is made to emit light by outputting a current to the anode of the light-emitting body based on the DC voltage output from the positive electrode of the storage member.
  2. 　前記直流変換回路は、
    　降圧後の直流電圧、又は、降圧後の直流電圧に比例する電圧のいずれかを検出し、前記検出した電圧と基準電圧との差分に基づいて、前記電力供給源から出力された直流電圧を降圧することを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。     The DC conversion circuit includes:
    2. The strobe device according to claim 1, further comprising: a step-down DC voltage detecting means for detecting a voltage proportional to the stepped-down DC voltage; and a step-down of the DC voltage output from the power supply source based on a difference between the detected voltage and a reference voltage.
  3. 　前記直流変換回路に対して前記充電動作を行わせるとき、前記蓄電部材の負極を前記グランドから切り離し、前記直流変換回路に対して前記放電動作を行わせるとき、前記蓄電部材の負極を前記グランドに接続する動作切替回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。 The strobe device according to claim 1, further comprising an operation switching circuit that disconnects the negative electrode of the storage member from the ground when the DC conversion circuit is caused to perform the charging operation, and connects the negative electrode of the storage member to the ground when the DC conversion circuit is caused to perform the discharging operation.
  4. 　前記直流変換回路は、
    　入力端及び出力端を有し、前記電力供給源及び前記蓄電部材の正極のそれぞれと前記入力端が接続され、前記発光体の陽極、前記蓄電部材の負極及び前記仮想グランドのそれぞれと前記出力端が接続されており、
    　前記動作切替回路によって、前記蓄電部材の負極が前記グランドから切り離されたとき、前記電力供給源から前記入力端に出力された直流電圧を降圧し、前記出力端から、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を前記仮想グランドに出力する充電動作を行い、
    　前記動作切替回路によって、前記蓄電部材の負極が前記グランドに接続されたとき、前記蓄電部材の正極から前記入力端に出力された直流電圧に対する定電流制御を行うことで、前記出力端から、定電流を前記発光体の陽極に出力する放電動作を行うことを特徴とする請求項３記載のストロボ装置。     The DC conversion circuit includes:
    the input terminal is connected to the power supply source and the positive electrode of the storage member, and the output terminal is connected to the anode of the light emitter, the negative electrode of the storage member, and the virtual ground,
    a charging operation is performed by the operation switching circuit when the negative electrode of the electricity storage member is disconnected from the ground, in which the DC voltage output from the power supply source to the input terminal is stepped down, and a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage is output from the output terminal to the virtual ground;
    The strobe device according to claim 3, characterized in that when the negative electrode of the storage member is connected to the ground, the operation switching circuit performs constant current control on the DC voltage output from the positive electrode of the storage member to the input terminal, thereby performing a discharge operation in which a constant current is output from the output terminal to the anode of the light-emitting body.
  5. 　前記動作切替回路は、
    　前記直流変換回路の前記出力端と一端が接続され、前記グランドと他端が接続されており、前記直流変換回路に対して前記充電動作を行わせるときに閉状態になり、前記直流変換回路に対して前記放電動作を行わせるときに開状態になる第１のスイッチと、
    　前記蓄電部材の負極及び前記仮想グランドのそれぞれと一端が接続され、前記グランドと他端が接続されており、前記直流変換回路に対して前記充電動作を行わせるときに開状態になり、前記直流変換回路に対して前記放電動作を行わせるときに閉状態になる第２のスイッチとを備えていることを特徴とする請求項４記載のストロボ装置。     The operation switching circuit includes:
    a first switch having one end connected to the output end of the DC conversion circuit and the other end connected to the ground, the first switch being in a closed state when the DC conversion circuit is caused to perform the charging operation and being in an open state when the DC conversion circuit is caused to perform the discharging operation;
    5. The strobe device according to claim 4, further comprising a second switch having one end connected to the negative electrode of the storage member and the virtual ground and the other end connected to the ground, the second switch being open when the DC conversion circuit is caused to perform the charging operation and being closed when the DC conversion circuit is caused to perform the discharging operation.
  6. 　前記蓄電部材の正極及び前記直流変換回路の前記入力端のそれぞれと、前記電力供給源との間に接続され、前記蓄電部材の正極から前記電力供給源への逆流を阻止する開閉素子を備えたことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。 The strobe device according to claim 1, further comprising a switching element connected between the positive electrode of the storage member and the input terminal of the DC conversion circuit and the power supply source, for preventing reverse current from the positive electrode of the storage member to the power supply source.
  7. 　前記直流変換回路が前記放電動作を行っているときは、前記直流変換回路から前記発光体の陽極に出力される電流は定電流であることを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。 The strobe device according to claim 1, characterized in that when the DC conversion circuit is performing the discharging operation, the current output from the DC conversion circuit to the anode of the light emitter is a constant current.
  8. 　正極と負極とを有し、直流電圧を出力する電力供給源と前記正極が接続され、仮想グランドと前記負極が接続されている蓄電部材と、
    　陽極と陰極とを有し、グランドと前記陽極が接続されている発光体と、
    　前記電力供給源から出力された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧の極性を反転した負の電圧を前記仮想グランドに出力することで、前記蓄電部材を充電させる充電動作と、前記蓄電部材の前記正極から出力された直流電圧の極性を反転した負の電圧に基づいて、前記発光体の前記陰極に対して電流を出力することで、前記発光体を発光させる放電動作とのうち、いずれかの動作を行う直流変換回路と
    　を備えたストロボ装置。     an electricity storage member having a positive electrode and a negative electrode, the positive electrode being connected to a power supply source that outputs a DC voltage, and the negative electrode being connected to a virtual ground;
    a light emitter having an anode and a cathode, the anode being connected to a ground;
    a DC conversion circuit that performs one of the following operations: a charging operation, in which the storage member is charged by stepping down the DC voltage output from the power supply source and outputting a negative voltage obtained by inverting the polarity of the stepped-down DC voltage to the virtual ground; and a discharging operation, in which the light-emitting body is made to emit light by outputting a current to the cathode of the light-emitting body based on the negative voltage obtained by inverting the polarity of the DC voltage output from the positive electrode of the storage member.
  9. 　前記直流変換回路は、
    　降圧後の直流電圧、又は、降圧後の直流電圧に比例する電圧のいずれかを検出し、前記検出した電圧と基準電圧との差分に基づいて、前記電力供給源から出力された直流電圧を降圧することを特徴とする請求項８記載のストロボ装置。     The DC conversion circuit includes:
    9. The strobe device according to claim 8, further comprising: detecting either the stepped-down DC voltage or a voltage proportional to the stepped-down DC voltage; and stepping down the DC voltage output from the power supply source based on a difference between the detected voltage and a reference voltage.
  10. 　前記直流変換回路に対して前記充電動作を行わせるとき、前記発光体の陰極を前記仮想グランドから切り離し、前記直流変換回路に対して前記放電動作を行わせるとき、前記発光体の陰極を前記仮想グランドと接続する動作切替回路を備えたことを特徴とする請求項９記載のストロボ装置。 The strobe device according to claim 9, further comprising an operation switching circuit that disconnects the cathode of the light emitter from the virtual ground when the DC conversion circuit is caused to perform the charging operation, and connects the cathode of the light emitter to the virtual ground when the DC conversion circuit is caused to perform the discharging operation.
  11. 　前記動作切替回路は、
    　前記発光体の陰極と一端が接続され、前記仮想グランドと他端が接続されており、前記直流変換回路に対して前記充電動作を行わせるときに閉状態になり、前記直流変換回路に対して前記放電動作を行わせるときに閉状態になるスイッチを備えていることを特徴とする請求項１０記載のストロボ装置。     The operation switching circuit includes:
    The strobe device according to claim 10, further comprising a switch having one end connected to the cathode of the light-emitting body and the other end connected to the virtual ground, the switch being closed when the DC conversion circuit is caused to perform the charging operation, and being closed when the DC conversion circuit is caused to perform the discharging operation.
  12. 　車両の乗員の状態を監視するドライバーモニタリングシステムであって、
    　前記ドライバーモニタリングシステムは、
    　前記乗員を撮影する撮影装置と、
    　前記撮影装置により乗員が撮影されるときに発光するストロボ装置とを備え、
    　前記ストロボ装置は、請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載のストロボ装置であることを特徴とするドライバーモニタリングシステム。     A driver monitoring system for monitoring the state of a vehicle occupant,
    The driver monitoring system includes:
    An imaging device for imaging the occupant;
    a strobe device that emits light when the passenger is photographed by the photographing device,
    The driver monitoring system, wherein the strobe device is the strobe device according to any one of claims 1 to 11.
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