(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギャップ付き磁性体コアと、該ギャップ付き磁性体コアに設けられた、２n（ｎ＝０又は正の整数）に比例する互いに異なる巻数の複数の検出コイル部と、前記ギャップに設けられた磁気感応部と、前記磁気感応部の出力の大きさを検出する検出部から成り、前記複数の各検出コイル部に複数の各ランプに流れる電流をそれぞれ流し、前記検出部が前記磁気感応部の出力の大きさから断線したランプを特定することを特徴とするランプ断線検出装置。
【請求項２】
電源から複数のランプに電流を供給する点灯回路に請求項１のランプ断線検出装置を設けたランプ断線検出装置付き点灯回路であって、該複数の各ランプに流れる電流をそれぞれ前記の互いに異なる巻数の複数の各検出コイル部に流すように構成し、前記検出部が前記磁気感応部の出力の大きさから断線したランプを特定することを特徴とするランプ断線検出装置付き点灯回路。
【請求項３】
前記検出部の出力側に該検出部の検出出力に応じた表示をする表示部を備えたことを特徴とする請求項２記載のランプ断線検出装置付き点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同時に点灯する複数のランプのいずれか一灯以上の断線を検出するとともに、断線したランプを特定するランプ断線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のランプが同時に点灯する回路例として、図５にテールランプ回路が示されている。このテールランプ回路では、電源からライティングスイッチ１５を介して並列接続された電源ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４にそれぞれフロントクリアランスランプ１１、１２、およびテールランプ１３、１４が接続されている。また、これらのランプは同一定格である。そこでライティングスイッチ１５が閉成されると、フロントクリアランスランプ１１、１２、およびテールランプ１３、１４が正常であればすべて点灯する。そしていずれかのランプが断線故障すると、その電源ラインには電流が流れなくなる。しかしランプが断線したことは、それらがドライバーの目に入らないフロントクリアランスランプやテールランプであるから、ドライバーには気づき難い。これをそのままき気づかずに放置しておくと、思わぬ事故につながる恐れがあった。そこでこれらのランプの断線をいち早く検出する装置が必要となっていた。
【０００３】
従来この種のランプ断線検出装置には、典型的なものとしてはたとえば特開平１−３１１９２７号公報に見られるようなものがあった。これは図６に示すような装置６で構成されている。同図において、左右１対のランプ６１および６２は例えば車両の左右後端部に設けられるようなストップランプでたがいに同一定格のものである。これらのランプ６１および６２は互いに並列配置された電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２によりランプスイッチ６３を介してそれぞれ電源Ｂに接続されており、上記ランプ６１および６２が断線していない状態では電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２には等しい電流が流れている。上記各ランプ６１および６２の電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２には、ランプ６１および６２から上記ランプスイッチ６３へ至る途中に電流の方向が互いに逆向きとなるように平行に配置された平行部が設けられており、この平行部にはセンサ６４が２本の電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２と直交する方向に配置されている。このセンサ６４は電流が流れている導体を磁界中に置くと電流及び磁界の両者に垂直な方向に電圧を発生するホール素子で構成している。センサ６４から出力電圧があると、検出部６５によって検出され、トランジスタ６６を介して上記検出部６５に接続された警報ランプ６７が点灯するようになっている。
【０００４】
そこで、ランプスイッチ６３を閉成すると、電源Ｂから電流がランプ６１および６２に流れ、これらが点灯する。その際、上述のようにランプ６１および６２の電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２が電流の方向が互いに逆になるように配置されており、ホール素子で構成されたセンサ６４がそれらを囲うように設けられているので、ランプ６１および６２がともに正常な場合は、電源ライン６Ｌ１および６Ｌ２で発生する磁界が打ち消し合うため、センサ６４にはホール電圧が発生しない。ところがランプ６１および６２のうちのいずれか一方が断線した場合、磁界のバランスが失われるので、ホール電圧が発生する。このホール電圧を検出部６５が検出し、トランジスタ６６を作動させて、警報ランプ６７を点灯させるものである。
しかし、この装置ではランプ６１および６２のうちのいずれか一方が断線したことは警報できるが、ランプ６１および６２のうちのいずれが断線したかを特定することはできない。また、ランプ６１および６２の両者が共に断線した場合には磁界が発生しないので、磁界がバランスしているのと同様であり、したがってホール電圧が発生せず、警報ランプ６７は点灯しない。さらに、従来装置にあったは、３個以上の奇数個のランプについてはもはや検出のしようがないし、偶数個のランプについても特定ができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来装置の上記欠点を解消するもので、同時に点灯する複数のランプのいずれか一灯以上の断線を検出するとともに、断線したランプを特定することができるものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１記載のランプ断線検出装置の発明によると、ギャップ付き磁性体コアと、該ギャップ付き磁性体コアに設けられた、２n（ｎ＝０又は正の整数）に比例する互いに異なる巻数の複数の検出コイル部と、前記ギャップに設けられた磁気感応部と、前記磁気感応部の出力の大きさを検出する検出部から成り、前記複数の各検出コイル部に複数の各ランプに流れる電流をそれぞれ流し、前記検出部が前記磁気感応部の出力の大きさから断線したランプを特定するようにしている。
また、請求項２記載のランプ断線検出装置付き点灯回路の発明によると、電源から複数のランプに電流を供給する点灯回路に請求項１のランプ断線検出装置を設けたランプ断線検出装置付き点灯回路であって、該複数の各ランプに流れる電流をそれぞれ前記の互いに異なる巻数の複数の各検出コイル部に流すように構成し、前記検出部が前記磁気感応部の出力の大きさから断線したランプを特定するようにしている。
また、請求項３記載の発明によると、請求項２記載のランプ断線検出装置付き点灯回路において、前記検出部の出力側に該検出部の検出出力に応じた表示をする表示部を備えるようにしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るランプ断線検出装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は図５の複数ランプ点灯回路に適用した本発明の第１実施例の断線検出装置であり、図２は図１の断線検出装置の等価回路である。また、図３は図５の回路に適用した本発明の第２実施例の断線検出装置で、図４は図３の断線検出装置の等価回路である。図５は同時点灯する回路例としてのテールランプ回路図である。
【０００８】
図１には、本発明の第１実施例である断線検出装置１が示されている。この断線検出装置１にはギャップ付き磁性体コア２１があり、このギャップ付き磁性体コア２１にランプ１１、１２、１３、１４の電源ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４がそれぞれ１Ｔ（１ターン：１回巻き）、２Ｔ（２ターン）、４Ｔ（４ターン）、８Ｔ（８ターン）巻かれている。これらの各コイルは図５の回路の各電源ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４によって巻回されているので、回路的には図２の回路ように構成されている。すなわち、図５の回路の各電源ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４に夫々１次コイル１Ｔ、２Ｔ、４Ｔ、８Ｔが挿入されたような構成になっている。また、磁性体コア２１のギャップ部にはホール素子２２が設置され、このホール素子２２は、各電源ラインから発生する磁束の和に比例するホール電圧を発生する。そのホール電圧の式は（１）式で示される。
ＶH ＝Ｋ×φtotal ×φ1         （１）
ＶH     ＝ホール電圧
φtotal ＝各電源ラインから発生する磁束の和である総磁束
φ1     ＝１ターン（又はその倍数）により発生する磁束
Ｋ      ＝比例定数
【０００９】
また一般的にホール電圧は微弱なため増幅器２３をホール素子２２の出力側に設け、この増幅器２３で増幅し、その後メーター３０内の検出部３１に送られる。検出部３１は、その検出電圧の大きさによりランプの断線を判断し、かつ断線したランプを表示器３２で表示する。
【００１０】
検出電圧の大きさによりどのランプが断線したのかを判断する判断手法はつぎのようになる。
【００１１】
１）いずれのランプも正常な場合。
いずれのランプも正常で断線していない場合は電源ラインＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４のすべてに電流が流れるから、その各１次コイル１Ｔ、２Ｔ、４Ｔ、８Ｔのすべてから磁束が発生する。いま電線源Ｌ１１により磁性体コア内に発生する磁束をφ1 とすると、電源ラインＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４により発生する磁束は、それらの巻数が２Ｔ、４Ｔ、８Ｔであることから、それぞれ２×φ1 、４×φ1 、８×φ1 となる。したがって磁性体コア２１内に発生する総磁束はその合計であるから１５×φ1 となる。この総磁束である１５×φ1 によりホール素子２２が発生するホール電圧は（２）式のようになる。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１５×φ1                     （２）
【００１２】
２）ランプ１灯のみが断線した場合。
２−１）ランプ１１のみの断線の場合。
ランプ１１の一灯のみが断線した場合、ランプ１１を流れていた電流によって発生していた磁束はφ1 であったから、磁性体コア２１内に発生する総磁束は全灯点灯時の総磁束よりもφ1 分だけ少なくなる。よって、磁性体コア内に発生する総磁束は１４×φ1 となり、ホール素子２２は（３）式のホール電圧ＶH を発生する。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１４×φ1                     （３）
【００１３】
２−２）ランプ１２のみの断線の場合。
ランプ１２を流れていた電流によって発生していた磁束は２×φ1 であったから、磁性体コア２１内に発生する総磁束は全灯点灯時の総磁束よりも２×φ1 分だけ少なくなる。よって、磁性体コア内に発生する総磁束は１３×φ1 となり、ホール素子２２は（４）式のホール電圧ＶH を発生する。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１３×φ1                     （４）
２−３）その他のランプ１個のみの断線の場合も同様であるので、以下の説明は省略する。
【００１４】
３）ランプ２灯が断線した場合。
３−１）ランプ１１とランプ１２とが断線の場合。
ランプ１１を流れていた電流によって発生していた磁束のφ1 とランプ１２を流れていた電流によって発生していた磁束の２×φ1 とが消失するから、コア２１内に発生する総磁束は全灯点灯時の総磁束よりも３×φ1 分だけ少なくなる。
よって、磁性体コア内に発生する総磁束は１２×φ1 となり、ホール素子２２は（５）式のホール電圧ＶH を発生する。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１２×φ1                     （５）
３−２）その他のランプ２灯の断線の場合も同様であるので、以下の説明は省略する。
【００１５】
４）ランプ３灯が断線した場合。
４−１）ランプ１１とランプ１２とランプ１３とが断線の場合。
ランプ１１を流れていた電流によって発生していた磁束のφ1 とランプ１２を流れていた電流によって発生していた磁束の２×φ1 とランプ１３を流れていた電流によって発生していた磁束の４×φ1 とが消失するから、コア２１内に発生する総磁束は全灯点灯時の総磁束よりも７×φ1 分だけ少なくなる。
よって、磁性体コア内に発生する総磁束は、１５×φ1 −７×φ1 ＝８×φ1 となり、ホール素子２２は（６）式のホール電圧ＶH を発生する。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×８×φ1                       （６）
４−２）その他のランプ３灯の断線の場合も同様であるので、以下の説明は省略する。
【００１６】
５）ランプ全灯が断線した場合。
ランプ全灯が断線した場合は、総磁束であった１５×φ1 が消失するので、ホール素子２２が発生するホール電圧ＶH もゼロとなる。
以上の説明をまとめたのが表１である。
【００１７】
【表１】
0003717006.tif 000002
【００１８】
表１には、考えられうる全ての組み合わせの断線故障が挙げられ、各故障の場合の総磁束の値が最下欄に示されている。その総磁束の値を見て判るように、全ての組み合わせの断線故障について総磁束の値はすべて異なっている。
【００１９】
このように、本発明によると、磁性体コアに２n （ｎ＝０又は正の整数）に比例する巻数でランプの電源ラインを順次巻きつけているので、４灯のランプ電線源による１次コイルから発生される磁束がそれぞれφ1 、２×φ1 、４×φ1 、８×φ1 と２進法的に変化するため、ランプがどのような組み合わせで断線しても発生する総磁束φtotal はすべて異なることとなる。したがってこれによって得られるホール電圧ＶH もすべて異なるので、このホール電圧ＶH の大きさを検出部３１で検出することにより、断線故障したランプの特定ができる。その特定結果をメーター３０内の表示器３２によって表示してドライバーに注意を喚起する。
【００２０】
次に、本発明の第２実施例である断線検出装置について説明する。
図３は、図１と同じく図５の回路に適用した本発明の第２実施例の断線検出装置であり、図４は図３の断線検出装置の等価回路を示している。
【００２１】
図３には、ギャップ付き磁性体コア２１にはランプ１４の電源ラインＬ１４が８Ｔ（８ターン：８回巻）巻かれている。その巻線部の１Ｔ（１ターン）、２Ｔ（２ターン）、４Ｔ（４ターン）部にランプ１１、１２、１３の電源ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３が接続されている。また、磁性体コア２１のギャップ部にはホール素子２２が設置され、このホール素子２２は、巻線部から発生する磁束に比例するホール電圧を発生する。また一般的にホール電圧は微弱なため増幅器２３をホール素子２２の出力側に設け、この増幅器２３で増幅し、その後メーター３０内の検出部３１に送られる。検出部３１は、その検出電圧によりランプの断線を判断し、断線が発生していれば、断線したランプを表示器３２で表示する。
【００２２】
検出電圧の大きさによりどのランプが断線したのかを判断する判断手法はつぎのようになる。
【００２３】
１）いずれのランプも断線していない場合。
いずれのランプも断線していない場合は電源ラインＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４のすべてに電流が流れるから、その各１次コイル１Ｔ、２Ｔ、４Ｔ、８Ｔのすべてから磁束が発生する。いま電線源Ｌ１１により磁性体コア内に発生する磁束をφ1 とすると、電源ラインＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４により発生する磁束は、それらの巻数が２Ｔ、４Ｔ、８Ｔであることから、それぞれ２×φ1 、４×φ1 、８×φ1 となる。したがって磁性体コア２１内に発生する総磁束はその合計であるから１５×φ1 となる。この総磁束である１５×φ1 によりホール素子２２が発生するホール電圧は（７）式のようになる。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１５×φ1 （Ｋは比例定数）    （７）
【００２４】
２）ランプ１１の一灯のみが断線した場合。
ランプ１１の一灯のみが断線した場合、ランプ１１を流れていた電流によって発生していた磁束はφ1 であったから、磁性体コア２１内に発生する総磁束は全灯点灯時の総磁束よりもφ1 分だけ少なくなる。よって、磁性体コア内に発生する総磁束は１４×φ1 となり、ホール素子２２は（８）式のホール電圧ＶH を発生する。
ホール電圧ＶH ＝Ｋ×１４×φ1                     （８）
【００２５】
３）以下、第１実施例について行った説明と同様であるので説明は省略する。ここでもすべての組み合わせの断線故障ついて、表１が当てはまることが判る。すなわち、全ての組み合わせの断線故障について総磁束の値はすべて異なっている。したがってこれによって発生するホール電圧ＶH も（１）式が当てはまるから、ホール電圧ＶH も考えられうる全ての組み合わせの断線故障について全て異なる値を示すこととなる。
【００２６】
したがって、このホール電圧ＶH の大きさを検出部３１で検出することにより、いずれのランプが断線したのかを特定することができる。その特定結果を表示器３２で表示させれば、ドライバーに容易に認識させることができる。
また、ブザーなどの警報器を使用して聴覚的にドライバーに容易に認識させるようにしてもよい。その場合、ブザーの警笛の周波数・断続周期・強弱・減衰等の値を変えるようにすれば、ランプを特定させることが出来る。
【００２７】
【発明の効果】
以上、第１及び第２実施例について詳細に説明したように、本発明に係るランプ断線検出装置によれば、磁性体コアに２n （ｎ＝０又は正の整数）に比例する巻数の検出コイルを設けることにより、同時に点灯する複数のランプのいずれか一灯以上の断線を検出するとともに、断線したランプを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図５の回路に適用した本発明の第１実施例の断線検出装置、
【図２】図１の断線検出装置の等価回路、
【図３】図５の回路に適用した本発明の第２実施例の断線検出装置、
【図４】図３の断線検出装置の等価回路、
【図５】複数ランプが同時点灯する点灯回路例としてのテールランプ回路図、
【図６】従来例のランプ断線検出装置、
【符号の説明】
１              本発明の断線検出装置
Ｌ１１〜Ｌ１４    電源ライン
１１、１２        フロントクリアランスランプ
１３、１４、      テールランプ
１５              ライティングスイッチ
２１              ギャップ付き磁性体コア
２２              ホール素子
２３              増幅器
３０              メーター
３１              検出部
３２              断線故障ランプの表示器
６              従来の断線検出装置
６１、６２        ランプ
６Ｌ１、６Ｌ２    電源ライン
６３              ランプスイッチ
Ｂ                電源
６４              センサ
６５              検出部
６６              トランジスタ
６７              警報ランプ
【図１】
0003717006.tif 000003
【図２】
0003717006.tif 000004
【図３】
0003717006.tif 000005
【図４】
0003717006.tif 000006
【図５】
0003717006.tif 000007
【図６】
0003717006.tif 000008