(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、
灯具の一端と接続される接続端子と、
該接続端子に前記灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、
前記灯具の種類を判定する判定部と、を有し、
定電圧源とグランドとの間で、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が直列接続され、前記灯具の他端が前記グランドに接続されており、
前記電圧印加部は、前記定電圧源と前記接続端子との間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、
前記オペアンプの第１入力端子が、前記判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、前記トランジスタと前記接続端子との間に接続されており、
前記判定部は、前記接続端子に前記灯具が接続された際の、前記接続端子と前記電圧印加部との間の電圧に基づいて、前記灯具の種類を判定することを特徴とする灯具判定装置。
【請求項２】
灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、
灯具の一端と接続される接続端子と、
該接続端子に前記灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電
圧印加部と、
前記灯具の種類を判定する判定部と、を有し、
定電圧源とグランドとの間で、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が直列接続され、前記灯具の他端が前記定電圧源に接続されており、
前記電圧印加部は、前記接続端子と前記グランドとの間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、
前記オペアンプの第１入力端子が、前記判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、前記トランジスタと前記接続端子との間に接続されており、
前記判定部は、前記接続端子に前記灯具が接続された際の、前記接続端子と前記電圧印加部との間の電圧に基づいて、前記灯具の種類を判定することを特徴とする灯具判定装置。
【請求項３】
前記トランジスタと前記接続端子との間に設けられた判定スイッチと、該判定スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記接続端子に灯具が接続された後に、前記判定スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を、前記判定スイッチに出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の灯具判定装置。
【請求項４】
灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、
灯具の一端と接続される接続端子と、
該接続端子に前記灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、
前記灯具の種類を判定する判定部と、を有し、
定電圧源とグランドとの間で、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が直列接続され、前記灯具の他端が前記グランドに接続されており、
前記電圧印加部は、前記定電圧源に一端が接続された充電スイッチと、該充電スイッチの他端と自身の一端が接続されたコンデンサと、を有し、
前記コンデンサの他端と自身の一端が接続され、他端が前記接続端子に接続された判定スイッチと、前記充電スイッチ及び前記判定スイッチそれぞれのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御する制御部と、を有し、
前記コンデンサが充電された状態で、自身の両端に生じる電圧が、前記判定電圧に相当し、
前記制御部は、前記接続端子に灯具が接続される前に、前記充電スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を前記充電スイッチに出力し、前記接続端子に灯具が接続された後に、前記判定スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を前記判定スイッチに出力し、
前記判定部は、前記接続端子に前記灯具が接続された際の、前記接続端子と前記電圧印加部との間の電圧に基づいて、前記灯具の種類を判定することを特徴とする灯具判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記判定電圧よりも低い閾値電圧を出力する閾値電圧生成部と、一方の入力端子が前記閾値電圧生成部に接続され、他方の入力端子が前記接続端子と前記電圧印加部との間に接続されたコンパレータと、を有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の灯具判定装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記判定電圧よりも低い閾値電圧を出力する閾値電圧生成部と、一方の入力端子が前記閾値電圧生成部に接続され、他方の入力端子が前記接続端子と前記電圧印加部との間に接続されたコンパレータと、前記判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、前記コンパレータの出力信号の電圧レベルが反転するまでの判定時間を計測する時間計測部と、該時間計測部にて計測された判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定する時間判定部と、を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の灯具判定装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記接続端子と前記電圧印加部との間のアナログ電圧をデジタル電圧に
変換するＡ／Ｄ変換回路を有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の灯具判定装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記接続端子と前記電圧印加部との間のアナログ電圧をデジタル電圧に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の電圧レベルが所定電圧を超えるまでの判定時間を計測する時間計測部と、該時間計測部にて計測された判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定する時間判定部と、を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の灯具判定装置。
【請求項９】
電圧降下によって、電流量を調整する電流調整抵抗を有し、
前記定電圧源とグランドとの間で、前記電流調整抵抗、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が順に直列接続されていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の灯具判定装置。
【請求項１０】
灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、
灯具の一端と接続される接続端子と、
該接続端子に前記灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、
電圧降下によって、電流量を調整する電流調整抵抗と、
前記灯具の種類を判定する判定部と、を有し、
定電圧源とグランドとの間で、前記電流調整抵抗、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が順に直列接続され、前記灯具の他端がグランドに接続されており、
前記電圧印加部は、前記電流調整抵抗と前記接続端子との間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、
前記オペアンプの第１入力端子が、前記判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、前記トランジスタと前記接続端子との間に接続されており、
前記判定部は、前記接続端子に前記灯具が接続された際の、前記電圧印加部と前記電流調整抵抗との間の電圧に基づいて、前記灯具の種類を判定することを特徴とする灯具判定装置。
【請求項１１】
灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、
灯具の一端と接続される接続端子と、
該接続端子に前記灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、
電圧降下によって、電流量を調整する電流調整抵抗と、
前記灯具の種類を判定する判定部と、を有し、
定電圧源とグランドとの間で、前記電流調整抵抗、前記電圧印加部、及び、前記接続端子が順に直列接続され、前記灯具の他端が前記定電圧源に接続されており、
前記電圧印加部は、前記接続端子と前記グランドとの間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、
前記オペアンプの第１入力端子が、前記判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、前記トランジスタと前記接続端子との間に接続されており、
前記判定部は、前記接続端子に前記灯具が接続された際の、前記電圧印加部と前記電流調整抵抗との間の電圧に基づいて、前記灯具の種類を判定することを特徴とする灯具判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具の種類を判定する灯具判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、高周波電圧を負荷（ランプ）に印加するインバータ回路と、ランプの予熱・始動後のランプ電圧と時間の関係を検出する手段と、を具備する放電点点灯装置が提案されている。前述した手段は、ランプの予熱・始動後の一定時間が経過した後のランプ電圧を測定し、その絶対値により複数種のランプを判別する機能を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８７３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したように、特許文献１に示される放電灯点灯装置では、ランプの予熱・始動後の一定時間が経過した後のランプ電圧を測定し、その絶対値により複数種のランプを判別する。そのため、ランプの種類を判別する度にランプを点灯しなくてはならなかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、灯具を点灯することなく、灯具の種類を判定する灯具判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、灯具の一端と接続される接続端子と、該接続端子に灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、灯具の種類を判定する判定部と、を有し、定電圧源とグランドとの間で、電圧印加部、及び、接続端子が直列接続され、灯具の他端がグランドに接続されており、電圧印加部は、定電圧源と接続端子との間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、オペアンプの第１入力端子が、判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、トランジスタと接続端子との間に接続されており、判定部は、接続端子に灯具が接続された際の、接続端子と電圧印加部との間の電圧に基づいて、灯具の種類を判定することを特徴とする。
【０００７】
これによれば、灯具を点灯することなく、灯具の種類を判定することができる。
【０００８】
また請求項１では、灯具の他端がグランドに接続されており、電圧印加部は、定電圧源と接続端子との間に設けられたトランジスタと、該トランジスタの制御電極に出力端子が接続されたオペアンプと、を有し、オペアンプの第１入力端子が、判定電圧が入力される制御端子に接続され、第２入力端子が、トランジスタと接続端子との間に接続されている。
【０００９】
これによれば、灯具としてＬＥＤが接続端子に接続された際に、ＬＥＤに電流が流れないので、接続端子と電圧印加部との間の電圧（以下、測定電圧と示す）は判定電圧から変動しない。これとは異なり、灯具として、フィラメントなどの抵抗が発熱することで光を発するランプが接続端子に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、トランジスタの両端電圧がグランド電位まで下がり、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。このように、接続する灯具によって、測定電圧の変動が異なる。この変動を判定部にて判定することで、灯具の種類を判別することができる。
【００１０】
なお、前述したように、フィラメントには電流が流れるので、多少なりとも、ランプは微弱な光を発する。しかしながら、判定電圧は、ランプの発光量が、人間が視認できる量よりも少なくなるように決定される。したがって、上記構成においても、実質的に、灯具を点灯することなく、灯具の種類を判定することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同等なので、その記載を省略する。
【００１２】
請求項３に記載のように、トランジスタと接続端子との間に設けられた判定スイッチと、該判定スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御する制御部と、を有し、制御部は、接続端子に灯具が接続された後に、判定スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を、判定スイッチに出力する構成が良い。
【００１３】
これによれば、接続端子と灯具とを接続した際に、すぐに灯具の判定が行われることが防止される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、灯具の種類を判定する灯具判定装置であって、灯具の一端と接続される接続端子と、該接続端子に灯具を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加する電圧印加部と、灯具の種類を判定する判定部と、を有し、定電圧源とグランドとの間で、電圧印加部、及び、接続端子が直列接続され、灯具の他端がグランドに接続されており、電圧印加部は、定電圧源に一端が接続された充電スイッチと、該充電スイッチの他端と自身の一端が接続されたコンデンサと、を有し、コンデンサの他端と自身の一端が接続され、他端が接続端子に接続された判定スイッチと、充電スイッチ及び判定スイッチそれぞれのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御する制御部と、を有し、コンデンサが充電された状態で、自身の両端に生じる電圧が、判定電圧に相当し、制御部は、接続端子に灯具が接続される前に、充電スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を充電スイッチに出力し、接続端子に灯具が接続された後に、判定スイッチをＯＮ状態にするＯＮ信号を判定スイッチに出力し、判定部は、接続端子に灯具が接続された際の、接続端子と電圧印加部との間の電圧に基づいて、灯具の種類を判定することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、灯具としてＬＥＤが接続端子に接続された際に、ＬＥＤに電流が流れないので、測定電圧が判定電圧から変動しない。これとは異なり、灯具として、フィラメントなどの抵抗が発熱することで光を発するランプが接続端子に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、コンデンサが放電され、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。このように、接続する灯具によって、測定電圧の変動が異なる。この変動を判定部にて判定することで、灯具の種類を判別することができる。
【００１６】
請求項５に記載のように、判定部は、判定電圧よりも低い閾値電圧を出力する閾値電圧生成部と、一方の入力端子が閾値電圧生成部に接続され、他方の入力端子が接続端子と電圧印加部との間に接続されたコンパレータと、を有する構成が良い。
【００１７】
これによれば、灯具としてＬＥＤが接続端子に接続された際に、ＬＥＤに電流が流れないので、測定電圧が判定電圧から変動しない。そのため、コンパレータの出力信号の電圧レベルは変動しない。これとは異なり、灯具として、フィラメントなどの抵抗が発熱することで光を発するランプが接続端子に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。そのため、コンパレータの出力信号の電圧レベルが変動する。このように、接続する灯具によって、コンパレータの出力信号の電圧レベルが異なる。これにより、灯具を判定することができる。
【００１８】
請求項６に記載のように、判定部は、判定電圧よりも低い閾値電圧を出力する閾値電圧生成部と、一方の入力端子が閾値電圧生成部に接続され、他方の入力端子が接続端子と電圧印加部との間に接続されたコンパレータと、判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、コンパレータの出力信号の電圧レベルが反転するまでの判定時間を計測する時間計測部と、該時間計測部にて計測された判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定する時間判定部と、を有する構成が良い。
【００１９】
例えば、接続端子に、ランプの光を反射する反射板の角度を調整する、ソレノイドを含む部材が接続された場合、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続された場合とは異なり、判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、測定電圧が判定電圧からグランド電位に落ちるまでには、誘導性負荷のために、ある程度の時間を要する。そのため、請求項６に記載のように、コンパレータの出力信号の電圧レベルが反転するまでの判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定することで、接続端子に、ソレノイドを含む部材が接続されたのか、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続されたのか、を判別することができる。なお、前述した所定時間とは、判定対象となる部材が有するソレノイドの誘導係数（インダクタンス）によって、決定される。
【００２０】
請求項７に記載のように、判定部は、接続端子と電圧印加部との間のアナログ電圧をデジタル電圧に変換するＡ／Ｄ変換回路を有する構成が良い。
【００２１】
これによれば、灯具としてＬＥＤが接続端子に接続された際に、ＬＥＤに電流が流れないので、測定電圧が判定電圧から変動しない。そのため、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の電圧レベルは変動しない。これとは異なり、灯具として、フィラメントなどの抵抗が発熱することで光を発するランプが接続端子に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。そのため、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の電圧レベルが変動する。このように、接続する灯具によって、Ａ／Ｄ変換回路のデジタル信号の電圧レベルが異なる。これにより、灯具を判定することができる。
【００２２】
請求項８に記載のように、判定部は、接続端子と電圧印加部との間のアナログ電圧をデジタル電圧に変換するＡ／Ｄ変換回路と、判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の電圧レベルが所定電圧を超えるまでの判定時間を計測する時間計測部と、該時間計測部にて計測された判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定する時間判定部と、を有する構成が良い。
【００２３】
例えば、接続端子に、ランプの光を反射する反射板の角度を調整する、ソレノイドを含む部材が接続された場合、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続された場合とは異なり、判定スイッチにＯＮ信号が入力されてから、測定電圧が判定電圧からグランド電位に落ちるまでには、誘導性負荷のために、ある程度の時間を要する。そのため、請求項８に記載のように、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の電圧レベルが所定電圧を超えるまでの判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定することで、接続端子に、ソレノイドを含む部材が接続されたのか、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続されたのか、を判別することができる。
【００２４】
請求項１〜８に記載の構成の場合、請求項９に記載のように、電圧降下によって、電流量を調整する電流調整抵抗を有し、定電圧源とグランドとの間で、電流調整抵抗、電圧印加部、及び、接続端子が順に直列接続された構成を採用することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同等なので、その記載を省略する。また請求項１１に記載の発明の作用効果は、請求項２に記載の発明の作用効果と同等なので、その記載を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】灯具判定装置と負荷駆動装置との接続状態を示すブロック図である。
【図２】負荷駆動装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は負荷駆動装置がハイサイド駆動素子、（ｂ）は負荷駆動装置がローサイド駆動素子、（ｃ）は負荷駆動装置がハイサイド駆動素子とローサイド駆動素子からなる図である。
【図３】第１実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図である。
【図４】第１実施形態に係る灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【図５】第２実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図である。
【図６】第２実施形態に係る灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【図７】第３実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図である。
【図８】第４実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図である。
【図９】図８に示す判定部を説明するための回路図である。
【図１０】第４実施形態に係る灯具判定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【図１２】灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態で示される灯具判定装置１００は、特に、車両に搭載されるものである。
（第１実施形態）
図１は、灯具判定装置と負荷駆動装置との接続状態を示すブロック図である。図２は、負荷駆動装置の概略構成を示すブロック図であり、（ａ）は負荷駆動装置がハイサイド駆動素子、（ｂ）は負荷駆動装置がローサイド駆動素子、（ｃ）は負荷駆動装置がハイサイド駆動素子とローサイド駆動素子からなる図である。図３は、第１実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図である。
【００２８】
図１に示すように、灯具判定装置１００と負荷駆動装置２００とは、負荷３００（灯具）が接続される端子３０１と並列接続されている。灯具判定装置１００と負荷３００とを電気的に接続する場合、負荷駆動装置２００と端子３０１との電気的な接続は切られ、負荷駆動装置２００と端子３０１とを電気的に接続する場合、灯具判定装置１００と端子３０１との電気的な接続は切られる。図２に示すように、負荷駆動装置２００は、ハイサイド側に配置されるハイサイド駆動素子２０１、ローサイド側に配置されるローサイド駆動素子２０２、若しくは、２つの駆動素子２０１，２０２から成る。駆動素子２０１，２０２は、電気的な接続を切り替える素子であり、例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、リレーなどが採用される。
【００２９】
これに対して、灯具判定装置１００は、図３に示すように、要部として、負荷３００に接続される接続端子１０と、該接続端子１０に判定電圧を印加する電圧印加部３０と、負荷３００の種類を判定する判定部５０と、を有する。本実施形態に係る灯具判定装置１００は、電流量を調整する電流調整抵抗７０と、電圧印加部３０と接続端子１０との間に設けられた判定スイッチ９０と、を有し、定電圧源からグランドに向かって、電流調整抵抗７０、電圧印加部３０、判定スイッチ９０、及び、接続端子１０が順に直列接続されている。判定スイッチ９０がＯＮ状態になると、電圧印加部３０と接続端子１０とが電気的に接続され、判定電圧が負荷３００に印加される。この判定電圧の印加による電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間の電圧（以下、測定電圧と示す）の変化に基づいて、負荷３００の種類が判定部５０にて判定される。
【００３０】
接続端子１０は、負荷３００と、電圧印加部３０及び判定部５０とを電気的に接続するものであり、図１に示す端子３０１に相当する。本実施形態では、負荷３００の一端が接続端子１０に接続され、他端がグランドに接続されている。
【００３１】
電圧印加部３０は、接続端子１０に負荷３００を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧を印加するものである。本実施形態に係る電圧印加部３０は、定電圧源と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間に設けられたトランジスタ３１と、該トランジスタ３１の制御電極に出力端子が接続されたオペアンプ３２と、判定電圧を生成する電圧生成部３３と、を有する。図３に示すように、オペアンプ３２の第１入力端子は、制御端子３４を介して電圧生成部３３と接続され、第２入力端子は、トランジスタ３１と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間に接続されている。このように、トランジスタ３１は、仮想短絡（バーチャルショート）しているので、２つの入力端子は同電位となり、第２入力端子が接続されたトランジスタ３１と判定スイッチ９０との間の電圧（測定電圧）は、判定電圧となっている。したがって、判定スイッチ９０がＯＮ状態になり、電圧印加部３０と接続端子１０とが電気的に接続されると、判定電圧が負荷３００に印加される。なお、本実施形態に係るトランジスタ３１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであり、前述した制御電極としてのベース電極がオペアンプ３２の出力端子に接続され、コレクタ電極が定電圧源（電流調整抵抗７０）に接続され、エミッタ電極が接続端子１０（判定スイッチ９０）に接続されている。ちなみに、前述した判定電圧は、０．５Ｖ程度である。
【００３２】
判定部５０は、測定電圧に基づいて、負荷３００の種類を判定するものである。本実施形態に係る判定部５０は、判定電圧よりも低い閾値電圧を出力する閾値電圧生成部５１と、一方の入力端子が閾値電圧生成部５１に接続され、他方の入力端子が電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間に接続されたコンパレータ５２と、コンパレータ５２の出力信号に基づいて負荷３００の種類を判定する負荷判定部５３と、を有する。図３に示すように、コンパレータ５２は出力端子５４を介して負荷判定部５３と接続され、その非反転入力端子は閾値電圧生成部５１に接続され、反転入力端子は電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間に接続されている。これによれば、測定電圧が判定電圧のままであれば、コンパレータ５２からは電圧レベルがＬｏレベルの信号（Ｌｏ信号）が出力されるが、測定電圧が判定電圧からゼロ電圧へと移行し、測定電圧が閾値電圧を下回ると、コンパレータ５２からは、電圧レベルがＨｉレベルの信号（Ｈｉ信号）が出力される。負荷判定部５３は、このコンパレータ５２の出力信号に基づいて、負荷３００の種類を判定するが、その判定基準については、後述する。なお、閾値電圧は、判定電圧の半分の値である。
【００３３】
電流調整抵抗７０は、電圧降下によって、電流量を調整するものである。図３に示すように、電流調整抵抗７０は、定電圧源とトランジスタ３１のコレクタ電極との間に設けられており、電流調整抵抗７０によって電圧降下された定電圧源の電圧が、コレクタ電極に印加される構成となっている。電流調整抵抗７０の抵抗値は、電圧印加部３０の電流能力が数十μＡ程度になるように設定される。
【００３４】
判定スイッチ９０は、接続端子１０と電圧印加部３０との電気的な接続を制御するものである。図３に示すように、判定スイッチ９０のＯＮ・ＯＦＦ状態は、制御部９１によって制御されるようになっており、制御部９１からＯＮ信号が判定スイッチ９０に入力されている間、判定スイッチ９０がＯＮ状態となる。制御部９１は、接続端子１０に負荷３００が接続された後に、ＯＮ信号を判定スイッチ９０に出力する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る灯具判定装置１００の負荷３００の検出原理とその作用効果を説明する。接続端子１０に接続される負荷３００の種類としては、閾値電圧を有するＬＥＤと、フィラメントなどの抵抗が発熱することで光を発するランプと、がある。ＬＥＤが接続端子１０に接続された場合、ＬＥＤに印加される電圧は、負荷３００を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧（閾値電圧よりも低い判定電圧）なので、ＬＥＤに電流は流れない。そのため、接続端子１０と電圧印加部３０との間の電圧（測定電圧）は判定電圧から変動せず、コンパレータ５２からはＬｏ信号が出力される。この場合、負荷判定部５３は、接続端子１０に接続された負荷３００を、ＬＥＤと判定する。これとは異なり、ランプが接続端子１０に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、トランジスタ３１のエミッタ電圧がグランド電位まで下がり、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。そのため、コンパレータ５２からはＨｉ信号が出力される。この場合、負荷判定部５３は、接続端子１０に接続された負荷３００を、ランプと判定する。
【００３６】
なお、前述したように、フィラメントには電流が流れるので、多少なりとも、ランプは微弱な光を発する。しかしながら、判定電圧は、ランプの発光量が、人間が視認できる量よりも少なくなるように決定される。したがって、上記構成においても、実質的に、負荷３００は点灯することがない。
【００３７】
以上により、本実施形態に係る灯具判定装置１００であれば、負荷３００（ＬＥＤ、ランプ）を点灯することなく、負荷３００の種類を判定することができる。
【００３８】
制御部９１は、接続端子１０に負荷３００が接続された後に、ＯＮ信号を判定スイッチ９０に出力する。これによれば、接続端子１０と負荷３００とを接続した際に、すぐに負荷３００の判定が行われることが防止される。
【００３９】
本実施形態では、図３に示すように、定電圧源からグランドに向かって、電流調整抵抗７０、電圧印加部３０、判定スイッチ９０、及び、接続端子１０が順に直列接続され、負荷３００がグランドに接続された例を示した。しかしながら、これとは反対に、図４に示すように、定電圧源からグランドに向かって、接続端子１０、判定スイッチ９０、電圧印加部３０、及び、電流調整抵抗７０が順に直列接続され、負荷３００が定電圧源に接続された構成を採用することもできる。図４は、第１実施形態に係る灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【００４０】
本実施形態では、判定スイッチ９０と、制御部９１とを有する例を示した。しかしながら、これら、判定スイッチ９０及び制御部９１は、なくとも良い。例えば、接続端子１０に負荷３００を接続した後に、電圧生成部３３にて、判定電圧を出力する構成とすることで、接続端子１０と負荷３００とを接続した際に、すぐに負荷３００の判定が行われることが防止される。また、接続端子１０と負荷３００とを接続した際に、コンパレータ５２の出力信号を無視するように負荷判定部５３を設定しておけば、負荷３００の種類判定が行われなくなる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第２実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図であり、第１実施形態で示した図３に対応している。
【００４２】
第２実施形態に係る灯具判定装置１００は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００４３】
第１実施形態では、電圧印加部３０が、トランジスタ３１と、オペアンプ３２と、電圧生成部３３と、を有する例を示した。これに対し、本実施形態では、電圧印加部３０が、定電圧源（電流調整抵抗７０）に一端が接続された充電スイッチ３５と、該充電スイッチ３５の他端と自身の一端が接続されたコンデンサ３６と、を有することを第１の特徴点とする。また、充電スイッチ３５が、制御部９１によってＯＮ・ＯＦＦ制御されることを第２の特徴点とする。
【００４４】
制御部９１からＯＮ信号が充電スイッチ３５だけに入力されることで、電流調整抵抗７０によって電圧降下された電圧がコンデンサ３６に印加される。これによってコンデンサ３６が充電され、コンデンサ３６の両端電圧が、第１実施形態で示した判定電圧と同一となる。このコンデンサ３６が充電された状態で、制御部９１からＯＮ信号が判定スイッチ９０だけに入力され、コンデンサ３６と負荷３００とが電気的に接続される。
【００４５】
負荷３００としてＬＥＤが接続端子１０に接続された場合、ＬＥＤに印加される電圧は、負荷３００を点灯するのに必要な駆動電圧よりも低い判定電圧なので、ＬＥＤに電流は流れない。そのため、測定電圧は判定電圧から変動せず、コンパレータ５２からはＬｏ信号が出力される。これとは異なり、ランプが接続端子１０に接続された場合、ランプに電流が流れる。その際、コンデンサ３６が放電され、測定電圧が判定電圧からグランド電位まで変動する。そのため、コンパレータ５２からはＨｉ信号が出力される。
【００４６】
以上により、本実施形態に係る灯具判定装置１００であれば、第１実施形態と同様にして、負荷３００（ＬＥＤ、ランプ）を点灯することなく、負荷３００の種類を判定することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、電流調整抵抗７０が、定電圧源と充電スイッチ３５との間に配置された例を示した。しかしながら、定電圧源の電圧が、判定電圧と同一である場合、電流調整抵抗７０は不要である。
【００４８】
本実施形態では、図３に示すように、判定部５０が、電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間に接続される例を示した。しかしながら、図６に示すように、判定部５０が、充電スイッチ３５とコンデンサ３６との間に接続された構成を採用することもできる。図６は、第２実施形態に係る灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図７に基づいて説明する。図７は、第３実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図であり、第１実施形態で示した図３に対応している。
【００５０】
第３実施形態に係る灯具判定装置は、前述した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、前述した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００５１】
第１実施形態では、判定部５０が、閾値電圧生成部５１と、コンパレータ５２と、負荷判定部５３と、を有する例を示した。これに対して、本実施形態では、判定部５０が、判定スイッチ９０にＯＮ信号が入力されてから、コンパレータ５２の出力信号の電圧レベルが反転するまでの判定時間を計測する時間計測部５５を有することを第１の特徴点とする。また、負荷判定部５３が、時間計測部５５にて計測された判定時間が所定時間を超過したか否かを判定する機能も兼ねることを第２の特徴点とする。本実施形態では、負荷判定部５３が、特許請求の範囲に記載の時間判定部の機能も兼ねている。
【００５２】
図７に示すように、コンパレータ５２、時間継続部５５、及び、負荷判定部５３が直列接続され、時間計測部５５と制御部９１とが電気的に接続されている。時間計測部５５は、判定スイッチ９０をＯＮ状態とするＯＮ信号が制御部９１から入力されると、時間計測を開始し、その計測時間を含む出力信号を負荷判定部５３に出力する。負荷判定部５３は、時間計測部５５の出力信号に基づいて、接続端子１０に接続された負荷を判定する。
【００５３】
接続端子１０には負荷３００が接続されるが、その負荷３００としては、ＬＥＤ、ランプに限らず、ランプの光を反射する反射板の角度を調整する、ソレノイドを含む部材が接続される場合がある。このような部材が接続端子１０に接続された場合、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続された場合とは異なり、判定スイッチ９０にＯＮ信号が入力されてから、測定電圧が判定電圧からグランド電位に落ちるまでには、ソレノイドの誘導性負荷のために、ある程度の時間を要する。そこで、負荷判定部５３は、コンパレータ５２の出力信号の電圧レベルが反転（Ｌｏ信号からＨｉ信号に反転）するまでの判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定する。そうすることで、接続端子１０に、ソレノイドを含む部材が接続されたのか、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続されたのか、が判別される。なお、前述した所定時間とは、判定対象となる部材が有するソレノイドの誘導係数（インダクタンス）によって、予め決定される。
【００５４】
ちなみに、ＬＥＤが接続端子１０に接続された場合、コンパレータ５２の出力信号の電圧レベルは反転しないので、判定時間は無限大となる。そのため、判定時間が所定時間を超え、且つ、判定時間が無限大である場合、負荷判定部５３は、接続端子１０に接続された負荷をＬＥＤと判定する。ただし、無限に時間を計測することはできないので、実際には、所定時間の数倍を越えてもコンパレータ５２の出力信号の電圧レベルが反転しない場合、負荷判定部５３は、負荷をＬＥＤと判定する。
【００５５】
以上により、本実施形態に係る灯具判定装置１００の場合、接続端子１０に、ソレノイドを含む部材が接続された場合においても、接続端子１０に接続された負荷３００を判別することができる。
【００５６】
本実施形態では、電圧印加部３０として、第１実施形態で示した電圧印加部３０を採用した例を示した。しかしながら、電圧印加部３０としては、第２実施形態で示した電圧印加部３０を採用することもできる。
【００５７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図８〜図１０に基づいて説明する。図８は、第４実施形態に係る灯具判定装置の概略構成を示す回路図であり、第１実施形態で示した図３に対応している。図９は、図８に示す判定部を説明するための回路図である。図１０は、第４実施形態に係る灯具判定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図９では、負荷判定部５３を省略している。
【００５８】
第４実施形態に係る灯具判定装置は、前述した各実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、前述した各実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
【００５９】
第３実施形態では、判定部５０が、判定スイッチ９０にＯＮ信号が入力されてから、コンパレータ５２の出力信号の電圧レベルが反転するまでの判定時間を計測する時間計測部５５を有し、負荷判定部５３は、時間計測部５５にて計測された判定時間が、所定時間を超過したか否かを判定することを特徴とした。これに対して、本実施形態では、判定部５０が、コンパレータ５２と閾値電圧生成部５１の代わりに、Ａ／Ｄ変換回路５６を有することを第１の特徴点とする。また、時間計測部５５が、Ａ／Ｄ変換回路５６から出力されるデジタル信号の電圧レベルが所定電圧を超えるまでの判定時間を計測することを第２の特徴点とする。
【００６０】
図８に示すように、電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間にＡ／Ｄ変換回路５６の入力端子が接続され、時間計測部５５と出力端子５４を介して、Ａ／Ｄ変換回路５６の出力端子が負荷判定部５３の入力端子に接続されている。そして、制御部９１に、Ａ／Ｄ変換回路５６と時間計測部５５とが電気的に接続されている。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換回路５６は、判定スイッチ９０をＯＮ状態とするＯＮ信号が制御部９１から入力されると、入力電圧をアナログ電圧からデジタル電圧に変換し始め、時間計測部５５は、ＯＮ信号が入力されると、時間計測を開始する。負荷判定部５３は、時間計測部５５から計測時間を含む出力信号が入力されると、時間計測部５５の出力信号に基づいて、接続端子１０に接続された負荷３００を判定する。
【００６２】
図９に示すように、本実施形態に係るＡ／Ｄ変換回路５６は、アナログ電圧を３ビットのデジタル電圧に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路５６は、３つの出力端子Ｄ０〜Ｄ２を有しており、各出力端子Ｄ０〜Ｄ２から、デジタル信号として、Ｈｉ信号若しくはＬｏ信号が出力される。以下においては、Ｈｉ信号を１、Ｌｏ信号を０とし、Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２それぞれの出力信号を、右から順にカッコ内に並べて示す。例えば、Ｄ２の出力信号が１、Ｄ１の出力信号が０、Ｄ０の出力信号が０の場合、（１００）と示す。図示しないが、Ａ／Ｄ変換回路５６には、クロック信号が入力されるようになっており、１クロック毎に、アナログ電圧がデジタル電圧に変換され、各出力端子Ｄ０〜Ｄ２の出力信号（ビット）が変化する。アナログ電圧が徐々に低くなる場合、各ビットは、例えば、（１１１）、（１１０）、（１０１）、（１００）、（０１１）、（０１０）、（００１）、（０００）と変化する。なお、（１００）が、前述した所定電圧に相当する。
【００６３】
図９に示すように、本実施形態に係る時間計測部５５は、ＮＡＮＤ５７と、ＡＮＤ５８と、クロック信号をカウントするカウンタ５９と、を有する。本実施形態に係るＮＡＮＤ５７はＡ／Ｄ変換回路５６の３つの出力端子Ｄ０〜Ｄ２に対応する３つの入力端子を有し、Ａ／Ｄ変換回路５６から（１００）の出力信号が入力された場合、Ｌｏ信号を出力し、他の出力信号が出力された場合、Ｈｉ信号を出力する。ＡＮＤ５８は、２つの入力端子を有し、一方の入力端子にＮＡＮＤ５７の出力端子が接続され、他方の入力端子に制御部９１の出力端子が接続されている。ＡＮＤ５８は、２つの入力端子にＨｉ信号が入力されている場合に、出力端子ＯＵＴからＨｉ信号を出力し、少なくとも一方の入力端子にＬｏ信号が入力された場合に、出力端子ＯＵＴからＬｏ信号を出力する。本実施形態では、制御部９１から出力されるＯＮ信号の電圧レベルがＨｉレベルの信号（Ｈｉ信号）となっている。そのため、Ａ／Ｄ変換回路５６から（１００）のデジタル信号がＮＡＮＤ５７に入力され、ＮＡＮＤ５７からＡＮＤ５８にＬｏ信号が入力された場合に限り、ＡＮＤ５８の出力端子ＯＵＴからＬｏ信号が出力される。
【００６４】
カウンタ５９は、制御部９１からＯＮ信号が出力されると、ＡＮＤ５８の出力端子ＯＵＴからＨｉ信号が入力されている間、自身に入力されるクロック信号をカウントする。すなわち、カウンタ５９は、判定スイッチ９０にＯＮ信号が入力されてから、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になり、ＮＡＮＤ５７からＡＮＤ５８にＬｏ信号が入力され、ＡＮＤ５８の出力端子ＯＵＴからＬｏ信号が入力されるまでの間、クロック信号をカウントする。このクロック信号のカウント数を含む出力信号が負荷判定部５３に入力される。なお、前述した、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になるまでのクロック信号のカウント数が、特許請求の範囲に記載の判定時間に相当する。
【００６５】
負荷判定部５３は、ＡＮＤ５８から出力されたカウント数が、所定カウント数（所定時間）を超過したか否かを判定することで、接続端子１０に接続された負荷３００を判定する。
【００６６】
第３実施形態で示したように、接続端子１０に接続された負荷３００としては、ＬＥＤ、ランプなどの灯具に限らず、ソレノイドを含む部材が接続される場合がある。このような部材が接続端子１０に接続された場合、ランプが接続された場合とは異なり、判定スイッチ９０にＯＮ信号が入力されてから、測定電圧が判定電圧からグランド電位に落ちるまでには、ソレノイドの誘導性負荷のために、ある程度の時間を要する。
【００６７】
接続端子１０に負荷３００としてランプが接続され、ＯＮ信号が判定スイッチ９０に入力されると、図１０に実線で示すように、測定電圧は、直ぐにゼロ電圧へと以降する。そのため、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になり、ＡＮＤ５８の出力端子ＯＵＴから出力される信号（以下、出力信号ＯＵＴと示す）がＨｉ信号からＬｏ信号に移行するまでには、それほど時間がかからない。図１０に示す例の場合、４クロックでＡＮＤ５８の出力信号ＯＵＴがＨｉ信号からＬｏ信号に移行している。なお、図１０では、説明を簡便とするために、接続端子１０にランプが接続された際の測定電圧を間延びして図示している。
【００６８】
これに対して、接続端子１０に負荷３００としてソレノイドを含む部材が接続され、ＯＮ信号が判定スイッチ９０に入力されると、図１０に一点鎖線で示すように、測定電圧は、時間をかけてゼロ電圧へと以降する。そのため、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になり、ＡＮＤ５８の出力信号ＯＵＴがＨｉ信号からＬｏ信号に移行するまでには、ある程度の時間がかかる。図１０に示す例の場合、７クロックでＡＮＤ５８の出力信号ＯＵＴがＨｉ信号からＬｏ信号に移行している。なお、図１０では、説明を簡便とするために、接続端子１０にソレノイドを含む部材が接続された際の測定電圧を急峻にして図示している。
【００６９】
以上、示したように、接続端子１０にランプが接続された場合と、ソレノイドを含む部材が接続された場合とでは、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になるまでの時間が異なる。そこで、負荷判定部５３は、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号が（１００）になるまでの判定時間（カウント数）が、所定時間（所定カウント数）を超過したか否かを判定する。そうすることで、接続端子１０に、ソレノイドを含む部材が接続されたのか、フィラメントなどの抵抗を有するランプが接続されたのか、が判別される。
【００７０】
ちなみに、ＬＥＤが接続端子１０に接続された場合、Ａ／Ｄ変換回路５６のデジタル信号は変化しないので、判定時間（カウント数）は無限大となる。そのため、判定時間が所定時間を超え、且つ、判定時間が無限大である場合、負荷判定部５３は、接続端子１０に接続された負荷をＬＥＤと判定する。ただし、無限に時間を計測することはできないので、実際には、所定時間の数倍を越えてもコンパレータ５２の出力信号の電圧レベルが反転しない場合、負荷判定部５３は、負荷３００をＬＥＤと判定する。
【００７１】
以上により、本実施形態に係る灯具判定装置１００の場合、接続端子１０に、ソレノイドを含む部材が接続された場合においても、接続端子１０に接続された負荷を判別することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、判定部５０が、時間計測部５５を有する例を示した。しかしながら、ソレノイドを含む部材を判定しなくとも良い場合、時間測定部５５を有さずとも良い。この場合、負荷判定部５３は、Ａ／Ｄ変換回路５６から出力されるデジタル信号が、（１００）以上の場合に、負荷３００として、ＬＥＤが接続端子１０に接続されたと判断し、（１００）よりも下の場合に、ランプが接続端子１０に接続されたと判断する。
【００７３】
本実施形態では、電圧印加部３０として、第１実施形態で示した電圧印加部３０を採用した例を示した。しかしながら、電圧印加部３０としては、第２実施形態で示した電圧印加部３０を採用することもできる。
【００７４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００７５】
第１実施形態では、図３及び図４に示すように、判定部５０は、電圧印加部３０と接続端子１０（判定スイッチ９０）との間の電圧（測定電圧）の変化に基づいて、負荷３００の種類を判別する例を示した。しかしながら、図１１及び図１２に示すように、判定部５０は、電流調整抵抗７０と電圧印加部３０との間の電圧に基づいて、負荷３００の種類を判別しても良い。図１１及び図１２は、灯具判定装置の変形例を示す回路図である。
【００７６】
第１、第３、第４実施形態それぞれでは、電圧印加部３０の構成要素であるトランジスタ３１が、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである例を示した。しかしながら、トランジスタ３１としては、上記例に限定されず、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどを採用することができる。
【００７７】
第１〜第４実施形態それぞれでは、判定電圧が０．５Ｖ程度である例を示した。しかしながら、判定電圧としては、上記例に限定されず、接続端子１０に接続予定の負荷３００に対応して、適宜変更することができる。例えば、接続端子１０に０．４Ｖの閾値電圧を有するＬＥＤが接続される予定であれば、判定電圧は０．２Ｖに設定される。
【００７８】
第１〜第３実施形態それぞれでは、閾値電圧が判定電圧の半分の値である例を示した。しかしながら、閾値電圧としては、上記例に限定されず、判定電圧よりも低ければよい。
【００７９】
第１〜第４実施形態では、電流調整抵抗７０の抵抗値は、電圧印加部３０の電流能力が数十μＡ程度になるように設定される例を示した。しかしながら、電流調整抵抗７０としては、上記例に限定されず、接続端子１０に接続予定の負荷３００に対応して、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０・・・接続端子
３０・・・電圧印加部
５０・・・判定部
７０・・・電流調整抵抗
９０・・・判定スイッチ
１００・・・灯具判定装置
３００・・・負荷
【図１】
0005640949.tif 000002
【図２】
0005640949.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005640949.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0005640949.tif 000008
【図８】
0005640949.tif 000009
【図９】
0005640949.tif 000010
【図１０】
0005640949.tif 000011
【図１１】
0005640949.tif 000012
【図１２】
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