(57)【要約】【課題】昇圧回路の出力電圧に異常が検出された場合に、昇圧回路の動作を直ちに停止させて故障を防止する。【解決手段】昇圧制御装置（車両灯制御装置）１００は、直流電源Ｂ１の電圧を昇圧して負荷５へ供給する昇圧回路３と、昇圧回路３から負荷５への電力供給を制御する制御回路１と、制御回路１からの昇圧許可信号または昇圧禁止信号を受けて、昇圧回路３を動作または停止させる昇圧制御部２１と、昇圧回路３から負荷５へ出力される電圧Ｖｏを検出し、当該出力電圧Ｖｏが所定値以上である場合に、制御回路１から昇圧制御部２１への昇圧許可信号の入力を強制的に禁止するスイッチング回路４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の電圧を昇圧して負荷へ供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路から前記負荷への電力供給を制御する制御回路と、
前記制御回路からの昇圧許可信号または昇圧禁止信号を受けて、前記昇圧回路を動作または停止させる昇圧制御部と、
前記昇圧回路から前記負荷へ出力される電圧を検出し、当該出力電圧が所定値以上である場合に、前記制御回路から前記昇圧制御部への前記昇圧許可信号の入力を強制的に禁止する昇圧禁止回路と、を備えたことを特徴とする昇圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の昇圧制御装置において、
前記昇圧禁止回路は、前記昇圧許可信号の信号ラインとグランドとの間に接続されたスイッチング素子を含み、
前記出力電圧が所定値以上になったときに、前記スイッチング素子がオンすることにより、前記昇圧制御部への前記昇圧許可信号の入力を強制的に禁止する、ことを特徴とする昇圧制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の昇圧制御装置において、
前記昇圧禁止回路は、前記出力電圧が前記所定値以上になったことを検出したときに、割込信号を発生し、
前記制御回路は、
前記割込信号を検出する割込検出部を備え、
前記昇圧許可信号の出力中に、前記割込検出部が前記割込信号を検出した場合に、前記昇圧許可信号を前記昇圧禁止信号に切り替える、ことを特徴とする昇圧制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の昇圧制御装置において、
前記制御回路は、
前記割込検出部が前記割込信号を検出した場合に、前記出力電圧を監視する電圧監視部をさらに備え、
前記割込信号が検出された後、前記電圧監視部で監視される出力電圧が所定値以上である場合に、前記昇圧許可信号を前記昇圧禁止信号に切り替える、ことを特徴とする昇圧制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の昇圧制御装置において、
前記昇圧禁止回路は、前記出力電圧が前記閾値以上になったことを検出したときに、割込信号を発生し、
前記制御回路は、
前記割込信号を検出する割込検出部を備え、
前記昇圧許可信号の出力中に、前記割込検出部が前記割込信号を予め定められた複数回だけ検出した場合に、前記昇圧許可信号を前記昇圧禁止信号に切り替える、ことを特徴とする昇圧制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の昇圧制御装置において、
前記制御回路は、
前記割込検出部が前記割込信号を検出した場合に、前記出力電圧を監視する電圧監視部をさらに備え、
前記割込信号が検出され、かつ前記電圧監視部で監視される出力電圧が所定値以上となった回数が所定回数に達した場合に、前記昇圧許可信号を前記昇圧禁止信号に切り替える、ことを特徴とする昇圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧を昇圧して負荷に供給する昇圧回路を備えた装置において、異常発生時の昇圧動作を制御するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、自動車のヘッドライトなどの車両灯にＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられる場合、車両灯の点灯・消灯を制御する車両灯制御装置には、昇圧回路が設けられるのが一般的である。これは、ＬＥＤの駆動電圧が一定値を下回ると、ＬＥＤが直ちに消灯してしまい、夜間などの走行に危険を伴うことから、駆動電圧を一定値以上に維持し、ＬＥＤを安定して点灯させるためである。特許文献１、２には、トランスを有する昇圧回路を備えた車両灯制御装置が記載されている。
【０００３】
特許文献１の装置においては、トランスから電力供給を受ける複数の光源部が設けられている。トランスは、１次コイルと、複数の光源部に対応して設けられた複数の２次コイルとを備えている。そして、複数の２次コイルから、各コイルに対応する光源部に、それぞれ電力を供給するようになっている。また、光源部での地絡の発生により、いずれかの光源部の電圧が所定値より小さくなった場合に、トランスの出力を停止させる出力制御部が設けられている。これにより、地絡に対して適切にフェールセーフ動作が行われるようにしている。
【０００４】
特許文献２の装置においては、トランスの一次コイルにトランジスタと抵抗が接続され、抵抗の両端に生じる電圧を監視する制御回路が設けられている。トランジスタがオンしてＬＥＤが点灯している過程で、抵抗の両端電圧を制御回路で監視し、トランジスタに流れる電流が制限電流値に達したときは、トランジスタのオン動作を制限する。また、トランスの二次側に設けられた出力回路の出力電圧が第１の設定電圧を超えたときは、制限電流値を低下させてトランジスタのオン動作をさらに制限する。そして、出力回路の出力電圧が第２の設定電圧を超えたときは、トランジスタのオン動作を強制的に停止させる。これにより、光源の異常時にトランスが磁気飽和を起こすのを緩和して、回路素子の損傷を防止している。
【０００５】
上述した特許文献１、２に記載されている昇圧回路は、トランスを用いた絶縁型の昇圧回路であるが、昇圧回路には、トランスを用いない非絶縁型の昇圧回路もある。図１１は、非絶縁型の昇圧回路を備えた車両灯制御装置の一例を示している。
【０００６】
図１１において、車両灯制御装置５０は、制御回路１、昇圧ＩＣ（Integrated Circuit）２、昇圧回路３、抵抗Ｒ２〜Ｒ６、コンデンサＣ、およびスイッチＳＷから構成される。負荷５は、複数のＬＥＤからなる車両灯である。
【０００７】
昇圧回路３は、スイッチング素子Ｑ１、抵抗Ｒ１、コイルＬ、およびダイオードＤ１を有し、直流電源Ｂ１の電圧を昇圧して負荷５へ供給する。ＭＣＵ（Micro Controller Unit）からなる制御回路１は、操作部（図示省略）から点灯指令信号が入力されると、昇圧ＩＣ２に昇圧許可信号を与えるとともに、スイッチＳＷをオンさせて、昇圧回路３から負荷５への電力供給を行う。また、制御回路１は、消灯指令信号が入力されると、昇圧ＩＣ２に昇圧禁止信号を与えるとともに、スイッチＳＷをオフさせて、昇圧回路３から負荷５への電力供給を停止する。
【０００８】
昇圧ＩＣ２は、制御回路１からの昇圧許可信号を受けて、昇圧回路３を動作させる。詳しくは、昇圧ＩＣ２は、抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに、所定のデューティを持ったＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を与える。スイッチング素子Ｑ１は、このＰＷＭ信号に応じてオン・オフ動作を行い、これによって、コイルＬに高電圧が発生する。この高電圧は、ダイオードＤ１で整流され、コンデンサＣで平滑されて、昇圧された直流電圧として負荷５へ供給される。
【０００９】
また、昇圧ＩＣ２は、抵抗Ｒ４により、昇圧回路３に流れる電流を検出するとともに、抵抗Ｒ５、Ｒ６により、昇圧回路３の出力電圧Ｖｏを検出し、これらの結果に基づいて故障を検出する。故障が検出されると、昇圧ＩＣ２から制御回路１へ、故障検出信号が出力される。制御回路１は、故障検出信号を受け取ると、昇圧ＩＣ２へ出力している昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替え、昇圧回路３の動作を停止させる。詳しくは、昇圧ＩＣ２は、制御回路１からの昇圧禁止信号を受けて、ＰＷＭ信号の出力を停止する。これによって、スイッチング素子Ｑ１は非動作状態（オフ状態）となり、昇圧回路３の昇圧動作が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２０６０７４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２１８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１１の車両灯制御装置５０において、たとえば、抵抗Ｒ５がオープン故障（断線）したり、抵抗Ｒ６がショート故障（短絡）したりすると、昇圧ＩＣ２で出力電圧Ｖｏを正確に監視できなくなる。この場合、昇圧ＩＣ２は、昇圧不足と判断して、昇圧回路３のスイッチング素子Ｑ１に与えるＰＷＭ信号のデューティを変化させ、出力電圧Ｖｏをさらに昇圧させようとする。このため、出力電圧Ｖｏが短時間で上昇する。そして、出力電圧Ｖｏが所定値（閾値）を超えると、昇圧ＩＣ２は、出力電圧Ｖｏが異常と判断し、制御回路１へ故障検出信号を出力する。その結果、前述したように、制御回路１から昇圧回路３へ昇圧禁止信号が与えられる。
【００１２】
しかしながら、制御回路１の処理は定周期で行われるため、図１２に示したように、故障検出信号が出力されてから昇圧禁止信号が出力されるまでに、時間遅れτがある。そして、この時間遅れτの間、昇圧回路３は昇圧動作を続けるので、出力電圧Ｖｏがさらに上昇する。このため、周辺回路に耐圧を超える電圧が印加されて、素子が破壊するなどの故障が発生するおそれがある。
【００１３】
本発明は、昇圧回路の出力電圧に異常が検出された場合に、昇圧回路の動作を直ちに停止させて故障を防止するようにした昇圧制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る昇圧制御装置は、直流電源の電圧を昇圧して負荷へ供給する昇圧回路と、この昇圧回路から負荷への電力供給を制御する制御回路と、この制御回路からの昇圧許可信号または昇圧禁止信号を受けて、昇圧回路を動作または停止させる昇圧制御部と、昇圧回路から負荷へ出力される電圧を検出し、当該出力電圧が所定値以上である場合に、制御回路から昇圧制御部への昇圧許可信号の入力を強制的に禁止する昇圧禁止回路とを備えている。
【００１５】
このような構成によると、昇圧回路の出力電圧が所定値以上になると、昇圧禁止回路によって、制御回路から出力されている昇圧許可信号が昇圧制御部へ入力されなくなる。これにより、昇圧制御部は、昇圧回路の動作を直ちに停止させるので、制御回路の処理時間の遅れに起因して、昇圧回路の出力電圧が異常に上昇するのが回避される。その結果、周辺回路に耐圧を超える電圧が印加されて素子が破壊するなどの故障を未然に防止することができる。
【００１６】
本発明において、昇圧禁止回路は、昇圧許可信号の信号ラインとグランドとの間に接続されたスイッチング素子を含んでいてもよい。この場合、出力電圧が所定値以上になったときに、スイッチング素子がオンすることにより、昇圧制御部への昇圧許可信号の入力を強制的に禁止するようにすればよい。
【００１７】
本発明において、昇圧禁止回路は、出力電圧が所定値以上になったことを検出したときに、割込信号を発生するようにしてもよい。この場合、制御回路は、割込信号を検出する割込検出部を備え、昇圧許可信号の出力中に、割込検出部が割込信号を検出した場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替える。
【００１８】
本発明において、制御回路は、割込検出部が割込信号を検出した場合に出力電圧を監視する、電圧監視部をさらに備えていてもよい。この場合、割込信号が検出された後、電圧監視部で監視される出力電圧が所定値以上である場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えればよい。
【００１９】
本発明において、昇圧許可信号の出力中に、割込検出部が割込信号を予め定められた複数回だけ検出した場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えるようにしてもよい。
【００２０】
この場合、制御回路は、電圧監視部をさらに備え、割込信号が検出され、かつ電圧監視部で監視される出力電圧が所定値以上となった回数が所定回数に達した場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、昇圧回路の出力電圧に異常が検出された場合に、昇圧回路の動作を直ちに停止させて、故障を防止することが可能な昇圧制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両灯制御装置の回路図である。
【図２】図１の車両灯制御装置における信号波形図である。
【図３】第１実施形態の問題点を説明するための信号波形図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両灯制御装置の回路図である。
【図５】図４の車両灯制御装置における信号波形図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る車両灯制御装置の回路図である。
【図７】図６の車両灯制御装置における信号波形図である。
【図８】本発明の第４実施形態による信号波形図である。
【図９】第４実施形態の動作を表したフローチャートである。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る車両灯制御装置の回路図である。
【図１１】従来の車両灯制御装置の回路図である。
【図１２】図１１の車両灯制御装置における信号波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には同一符号を付してある。以下の各実施形態においては、昇圧制御装置として、ヘッドライトなどの車両灯の点灯・消灯を制御する車両灯制御装置を例に挙げる。
【００２４】
図１は、第１実施形態の構成を示している。車両灯制御装置１００は、制御回路１、昇圧ＩＣ（Integrated Circuit）２、昇圧回路３、スイッチング回路４、抵抗Ｒ２〜Ｒ６、コンデンサＣ、およびスイッチＳＷから構成される。図１１の車両灯制御装置５０との違いは、スイッチング回路４が設けられている点である。負荷５は、複数のＬＥＤからなる車両灯である。
【００２５】
昇圧回路３は、スイッチング素子Ｑ１、抵抗Ｒ１、コイルＬ、およびダイオードＤ１を有し、直流電源Ｂ１の電圧を昇圧して負荷５へ供給する。スイッチング素子Ｑ１は、たとえばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）からなる。スイッチング素子Ｑ１のドレインは、コイルＬの一端に接続され、コイルＬの他端は、直流電源Ｂ１に接続されている。直流電源Ｂ１の電圧は、たとえば１２〔Ｖ〕である。スイッチング素子Ｑ１のソースは、抵抗Ｒ４の一端に接続され、抵抗Ｒ４の他端は、グランドに接地されている。スイッチング素子Ｑ１のゲートは、抵抗Ｒ１の一端に接続され、抵抗Ｒ１の他端は、昇圧ＩＣ２に接続されている。
【００２６】
コイルＬとスイッチング素子Ｑ１との接続点には、ダイオードＤ１のアノードが接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、昇圧回路３の出力ラインｋに接続されている。出力ラインｋには、コンデンサＣの一端、およびスイッチＳＷの一端が接続されている。コンデンサＣの他端は、グランドに接地されている。スイッチＳＷの他端は、負荷５の一端に接続され、負荷５の他端は、グランドに接地されている。スイッチＳＷは、ＦＥＴまたはリレーなどからなる。
【００２７】
抵抗Ｒ５の一端は、昇圧回路３の出力ラインｋに接続されており、抵抗Ｒ５の他端は、抵抗Ｒ６の一端に接続されている。抵抗Ｒ６の他端は、グランドに接地されている。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点、およびスイッチング素子Ｑ１と抵抗Ｒ４との接続点は、それぞれ昇圧ＩＣ２に接続されている。
【００２８】
制御回路１は、ＣＰＵやメモリなどが内蔵されたＭＣＵ（Micro Controller Unit）からなる。制御回路１と昇圧ＩＣ２との間には、信号ラインａ、ｂが設けられている。信号ラインａの一端は、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。信号ラインａの他端は、昇圧ＩＣ２に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、制御回路１に接続されているとともに、抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は、直流電源Ｂ２に接続されている。直流電源Ｂ２の電圧は、たとえば５〔Ｖ〕である。
【００２９】
制御回路１には、図示しない操作部やセンサなどから信号が入力される。制御回路１は、たとえば操作部から点灯指令信号が入力されると、信号ラインａを介して、昇圧ＩＣ２に昇圧許可信号を与えるとともに、スイッチＳＷをオンさせて、昇圧回路３から負荷５への電力供給を行う。また、制御回路１は、消灯指令信号が入力されると、信号ラインａを介して、昇圧ＩＣ２に昇圧禁止信号を与えるとともに、スイッチＳＷをオフさせて、昇圧回路３から負荷５への電力供給を停止する。
【００３０】
昇圧ＩＣ２は、昇圧制御部２１、電流検出部２２、故障検出部２３、および電圧検出部２４を有している。昇圧制御部２１は、信号ラインａから入力される制御回路１からの昇圧許可信号を受けて、昇圧回路３を動作させる。詳しくは、昇圧制御部２１は、抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに、所定のデューティを持ったＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を与える。スイッチング素子Ｑ１は、このＰＷＭ信号に応じてオン・オフ動作を行い、これによって、コイルＬに高電圧が発生する。この高電圧は、ダイオードＤ１で整流され、コンデンサＣで平滑されて、昇圧された直流電圧として負荷５へ供給される。
【００３１】
電流検出部２２は、抵抗Ｒ４に生じる電圧を取り込み、当該電圧に基づいて、昇圧回路３に流れる電流を検出する。故障検出部２３は、電流検出部２２の検出結果に基づいて、故障を検出する。詳しくは、電流検出部２２で検出された電流の値が所定値を超えている場合に、故障検出部２３は故障が発生したと判断する。故障が検出されると、昇圧ＩＣ２は、信号ラインｂへ故障検出信号を出力し、制御回路１に故障を通知する。
【００３２】
制御回路１は、昇圧ＩＣ２から故障検出信号を受け取ると、昇圧ＩＣ２へ出力している昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替え、昇圧回路３の動作を停止させる。詳しくは、昇圧ＩＣ２は、制御回路１からの昇圧禁止信号を受けて、ＰＷＭ信号の出力を停止する。これによって、スイッチング素子Ｑ１は非動作状態（オフ状態）となり、昇圧回路３の昇圧動作が停止される。
【００３３】
電圧検出部２４は、抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧された電圧を取り込み、当該電圧に基づいて、昇圧回路３の出力電圧Ｖｏを検出する。この検出結果は、昇圧制御部２１に送られる。昇圧制御部２１は、検出された出力電圧Ｖｏを目標値と比較する。そして、出力電圧Ｖｏが目標値となるように、ＰＷＭ信号のデューティを演算し、当該デューティを持ったＰＷＭ信号を昇圧回路３へ出力する。なお、故障検出部２３は、電圧検出部２４で検出された出力電圧Ｖｏの異常は検出しない。出力電圧Ｖｏの異常は、次に述べるスイッチング回路４で検出される。
【００３４】
スイッチング回路４は、スイッチング素子としてのトランジスタＱ２と、抵抗Ｒ７、Ｒ８とから構成される。トランジスタＱ２は、信号ラインａとグランドとの間に接続されている。詳しくは、トランジスタＱ２のコレクタは、信号ラインａに接続されており、トランジスタＱ２のエミッタは、グランドに接地されている。トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ８の一端に接続され、抵抗Ｒ８の他端は、昇圧回路３の出力ラインｋに接続されている。トランジスタＱ２のベースと抵抗Ｒ８との接続点には、抵抗Ｒ７の一端が接続され、抵抗Ｒ７の他端は、グランドに接地されている。スイッチング回路４は、本発明における「昇圧禁止回路」の一例である。
【００３５】
スイッチング回路４の抵抗Ｒ７、Ｒ８の値は、出力電圧Ｖｏが所定値（後述の閾値α）以上になったときに、トランジスタＱ２がオンするように設定されている。トランジスタＱ２のオンにより、出力電圧Ｖｏの異常が検出される。制御回路１から信号ラインａに昇圧許可信号が出力されている状態で、トランジスタＱ２がオンすると、信号ラインａがグランドに接地される。これにより、昇圧ＩＣ２への昇圧許可信号の入力が強制的に禁止されるため、昇圧制御部２１は、ＰＷＭ信号の出力を停止する。その結果、スイッチング素子Ｑ１は非動作状態（オフ状態）となり、昇圧回路３の昇圧動作が停止される。
【００３６】
次に、図２を参照しながら、第１実施形態による昇圧制御の詳細について説明する。図２において、（Ａ）は制御回路１から昇圧ＩＣ２に与えられる昇圧許可／禁止信号、（Ｂ）は昇圧ＩＣ２から制御回路１に与えられる故障検出信号、（Ｃ）はスイッチング回路４のトランジスタＱ２のオン・オフ動作、（Ｄ）は出力電圧Ｖｏの波形を表している。
【００３７】
図２（Ｄ）に示すように、出力電圧Ｖｏに対して、一点鎖線で示す閾値αが設定される。この閾値αは、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンするときの出力電圧Ｖｏの値であり、たとえば２８〔Ｖ〕である。また、破線で示すＶａは、周辺回路の耐圧に相当する値であり、たとえば３２〔Ｖ〕である。
【００３８】
制御回路１に点灯指令信号が入力されると、時刻ｔ１において、制御回路１から昇圧ＩＣ２に、昇圧許可信号が出力される。この昇圧許可信号を受けて、昇圧ＩＣ２は昇圧回路３を動作させ、昇圧回路３から負荷５（車両灯）へ昇圧された直流電圧が供給される。これにより、車両灯が点灯する。
【００３９】
この状態で、抵抗Ｒ５のオープン故障（断線）や、抵抗Ｒ６のショート故障（短絡）が発生すると、昇圧ＩＣ２の電圧検出部２４で検出される電圧の値が低下する。このため、昇圧制御部２１は、昇圧不足と判断して、昇圧回路３のスイッチング素子Ｑ１に与えるＰＷＭ信号のデューティを変化させ、出力電圧Ｖｏをさらに昇圧させようとする。その結果、出力電圧Ｖｏは短時間で上昇し、時刻ｔ２において、閾値α以上となる。すると、図２（Ｃ）に示すように、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンする。なお、出力電圧Ｖｏが閾値α以上となっても、図２（Ｂ）に示すように、昇圧ＩＣ２は故障検出信号を出力しない。
【００４０】
トランジスタＱ２がオンすると、信号ラインａがグランドに接地されるので、制御回路１から出力されている昇圧許可信号は、昇圧ＩＣ２に入力されなくなる（但し、図２（Ａ）で示すように、昇圧許可信号の出力は継続される）。このため、昇圧制御部２１からのＰＷＭ信号の出力が停止され、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態となって、昇圧回路３から昇圧電圧が出力されなくなる。その結果、出力電圧Ｖｏは、図２（Ｄ）に示すように急速に低下する。なお、時刻ｔ２でトランジスタＱ２がオンした後、昇圧回路３の動作が停止するまでには、僅かな時間遅れがある。このため、Ｘ部拡大図に示すように、出力電圧Ｖｏは、この時間遅れΔｔの期間だけオーバーシュートするが、耐圧Ｖａに達することはない。
【００４１】
このように、第１実施形態では、昇圧回路３の出力電圧Ｖｏが所定値（閾値α）以上になると、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンして、制御回路１から昇圧制御部２１への昇圧許可信号の入力が強制的に禁止される。これにより、昇圧制御部２１は、昇圧回路３の動作を直ちに停止させるので、従来のような制御回路１の処理時間の遅れに起因して、昇圧回路３の出力電圧Ｖｏが異常に上昇するのが回避される。その結果、周辺回路に耐圧Ｖａを超える電圧が印加されて素子が破壊するなどの故障を未然に防止することができる。
【００４２】
ところで、第１実施形態の場合は、図３に示すように、時刻ｔ２でトランジスタＱ２がオンして出力電圧Ｖｏが低下した後も、昇圧許可信号の出力が継続される。このため、出力電圧Ｖｏが低下して時刻ｔ３でトランジスタＱ２がオフになると、再び昇圧許可信号が昇圧制御部２１に与えられるので、昇圧回路３が動作する。このため、図３（Ｄ）に示すように、出力電圧Ｖｏが再び上昇を開始する。そして、時刻ｔ４において出力電圧Ｖｏが閾値α以上となると、図３（Ｃ）に示すように、トランジスタＱ２が再びオンする。以降、制御回路１からの昇圧許可信号が昇圧禁止信号に切り替わるまで、同様の動作が繰り返されることになる。この問題は、以下に述べる第２実施形態ないし第４実施形態によって解決することができる。
【００４３】
図４は、第２実施形態の構成を示している。車両灯制御装置２００は、図１の車両灯制御装置１００の構成に加えて、ダイオードＤ２、Ｄ３と、抵抗Ｒ９と、信号ラインｃとを備えている。また、制御回路１には、割込検出部１１が備わっている。その他の構成については、図１の車両灯制御装置１００の構成と同じであるので、説明を省略する。
【００４４】
ダイオードＤ３は、信号ラインａとトランジスタＱ２との間に設けられており、アノードが信号ラインａに、カソードがトランジスタＱ２のコレクタに、それぞれ接続されている。ダイオードＤ２のカソードは、ダイオードＤ３とトランジスタＱ２との接続点に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、信号ラインｃの一端に接続されているとともに、抵抗Ｒ９の一端に接続されている。信号ラインｃの他端は、制御回路１に接続されており、抵抗Ｒ９の他端は、直流電源Ｂ３に接続されている。直流電源Ｂ３の電圧は、たとえば５〔Ｖ〕である。
【００４５】
第２実施形態の車両灯制御装置２００では、出力電圧Ｖｏが所定値以上になってトランジスタＱ２がオンすると、第１実施形態と同様に、信号ラインａがグランドに接地される。そして、これに加えて、スイッチング回路４から信号ラインｃを介して、制御回路１へ割込信号が出力される。詳しくは、トランジスタＱ２のオンによって、信号ラインａはダイオードＤ３を介して、グランドに接地される。このとき、ダイオードＤ２のカソードもグランドに接地されるので、ダイオードＤ２に、直流電源Ｂ３から抵抗Ｒ９を介して順方向電流が流れ、信号ラインｃの電位が変化する。この電位の変化が割込信号となって、制御回路１の割込端子（図示省略）に入力される。制御回路１は、割込検出部１１で割込信号が検出されると、昇圧ＩＣ２に出力している昇圧許可信号を、昇圧禁止信号に切り替える。
【００４６】
次に、図５を参照しながら、第２実施形態による昇圧制御の詳細について説明する。図５において、（Ａ）は制御回路１から昇圧ＩＣ２に与えられる昇圧許可／禁止信号、（Ｂ）は昇圧ＩＣ２から制御回路１に与えられる故障検出信号、（Ｃ）はスイッチング回路４のトランジスタＱ２のオン・オフ動作、（Ｄ）はスイッチング回路４から制御回路１に与えられる割込信号、（Ｅ）は出力電圧Ｖｏの波形を表している。
【００４７】
制御回路１に点灯指令信号が入力されると、時刻ｔ１において、制御回路１から昇圧ＩＣ２に、昇圧許可信号が出力される。この昇圧許可信号を受けて、昇圧ＩＣ２は昇圧回路３を動作させ、昇圧回路３から負荷５（車両灯）へ昇圧された直流電圧が供給される。これにより、車両灯が点灯する。
【００４８】
この状態で、抵抗Ｒ５のオープン故障（断線）や、抵抗Ｒ６のショート故障（短絡）が発生すると、昇圧ＩＣ２の電圧検出部２４で検出される電圧の値が低下する。このため、昇圧制御部２１は、昇圧不足と判断して、昇圧回路３のスイッチング素子Ｑ１に与えるＰＷＭ信号のデューティを変化させ、出力電圧Ｖｏをさらに昇圧させようとする。その結果、出力電圧Ｖｏは短時間で上昇し、時刻ｔ２において、閾値α以上となる。すると、図５（Ｃ）に示すように、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンするので、昇圧動作が停止する。ここまでの動作は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４９】
トランジスタＱ２のオンと同時に、図５（Ｄ）に示す割込信号が、制御回路１へ与えられる。制御回路１は、この割込信号を受け取ると、時刻ｔ３において、図５（Ａ）に示すように、それまで出力していた昇圧許可信号を、昇圧禁止信号に切り替える。一方、昇圧動作の停止によって出力電圧Ｖｏが低下するので、図５（Ｃ）に示すように、トランジスタＱ２は時刻ｔ４でオフになる。これと同時に、図５（Ｄ）に示すように、割込信号も停止する。しかるに、トランジスタＱ２がオフした時刻ｔ４の時点では、制御回路１から昇圧禁止信号が出力されている。したがって、トランジスタＱ２のオフに伴って再び昇圧許可信号が昇圧制御部２１に与えられることはない。このため、第１実施形態のような、昇圧動作と昇圧停止の繰り返しが生じるのを回避することができる。
【００５０】
図６は、第３実施形態の構成を示している。車両灯制御装置３００は、図４の車両灯制御装置２００の構成に加えて、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１と、電圧監視ラインｄとを備えている。また、制御回路１には、電圧監視部１２が備わっている。その他の構成については、図４の車両灯制御装置２００の構成と同じであるので、説明を省略する。
【００５１】
抵抗Ｒ１０、Ｒ１１は、昇圧回路３の出力ラインｋとグランドとの間に、直列に接続されている。詳しくは、抵抗Ｒ１０の一端は、出力ラインｋに接続され、抵抗Ｒ１０の他端は、抵抗Ｒ１１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は、グランドに接地されている。抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との接続点には、電圧監視ラインｄの一端が接続されており、電圧監視ラインｄの他端は、制御回路１の電圧監視端子（図示省略）に接続されている。
【００５２】
第３実施形態の車両灯制御装置３００では、出力電圧Ｖｏが所定値以上になってトランジスタＱ２がオンすると、信号ラインａがグランドに接地され、また、スイッチング回路４から制御回路１へ割込信号が出力される。そして、これらに加えて、割込信号が出力された場合に、電圧監視部１２により出力電圧Ｖｏを監視する。詳しくは、制御回路１の割込検出部１１で割込信号が検出されると、電圧監視部１２は、電圧監視ラインｄを介して、抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１との接続点の電圧を取り込み、当該電圧に基づいて、出力電圧Ｖｏを監視する。そして、出力電圧Ｖｏが所定値（後述の閾値β）以上であれば、制御回路１は、昇圧ＩＣ２に出力している昇圧許可信号を、昇圧禁止信号に切り替える。
【００５３】
次に、図７を参照しながら、第３実施形態による昇圧制御の詳細について説明する。図７において、（Ａ）は制御回路１から昇圧ＩＣ２に与えられる昇圧許可／禁止信号、（Ｂ）は昇圧ＩＣ２から制御回路１に与えられる故障検出信号、（Ｃ）はスイッチング回路４のトランジスタＱ２のオン・オフ動作、（Ｄ）はスイッチング回路４から制御回路１に与えられる割込信号、（Ｅ）は出力電圧Ｖｏの波形、（Ｆ）は電圧監視部１２による電圧監視のタイミングを表している。
【００５４】
図７（Ｅ）に示すように、出力電圧Ｖｏに対して、一点鎖線で示す２つの閾値α、βが設定される。閾値αは、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンするときの出力電圧Ｖｏの値であり、たとえば２８〔Ｖ〕である。閾値βは、制御回路１が昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えるときの出力電圧Ｖｏの値であり、たとえば２４〔Ｖ〕である。破線で示すＶａは、周辺回路の耐圧に相当する値であり、たとえば３２〔Ｖ〕である。
【００５５】
制御回路１に点灯指令信号が入力されると、時刻ｔ１において、制御回路１から昇圧ＩＣ２に、昇圧許可信号が出力される。この昇圧許可信号を受けて、昇圧ＩＣ２は昇圧回路３を動作させ、昇圧回路３から負荷５（車両灯）へ昇圧された直流電圧が供給される。これにより、車両灯が点灯する。
【００５６】
この状態で、抵抗Ｒ５のオープン故障（断線）や、抵抗Ｒ６のショート故障（短絡）が発生すると、昇圧ＩＣ２の電圧検出部２４で検出される電圧の値が低下する。このため、昇圧制御部２１は、昇圧不足と判断して、昇圧回路３のスイッチング素子Ｑ１に与えるＰＷＭ信号のデューティを変化させ、出力電圧Ｖｏをさらに昇圧させようとする。その結果、出力電圧Ｖｏは短時間で上昇し、時刻ｔ２において、閾値α以上となる。すると、図７（Ｃ）に示すように、スイッチング回路４のトランジスタＱ２がオンするので、昇圧動作が停止する。トランジスタＱ２がオンすると同時に、図７（Ｄ）に示す割込信号が、制御回路１へ与えられる。ここまでの動作は、第２実施形態の場合と同様である。
【００５７】
時刻ｔ２で割込信号が出力されてから、一定時間（制御回路１のＣＰＵの処理時間に相当）が経過した後の時刻ｔ３において、図７（Ｆ）に示すように、電圧監視部１２が出力電圧Ｖｏの監視を開始する。そして、このとき検出された出力電圧Ｖｏの値が、閾値βを超えているか否かを制御回路１で検証する。検証の結果、図７（Ｅ）に示すように、時刻ｔ３における出力電圧Ｖｏの値が閾値βを超えておれば、制御回路１は、時刻ｔ４において、それまで出力していた昇圧許可信号を、昇圧禁止信号に切り替える（図７（Ａ））。
【００５８】
一方、昇圧動作の停止によって出力電圧Ｖｏが低下するので、図７（Ｃ）に示すように、トランジスタＱ２は時刻ｔ５でオフになる。これと同時に、図７（Ｄ）に示すように、割込信号も停止する。しかるに、トランジスタＱ２がオフした時刻ｔ５の時点では、制御回路１から昇圧禁止信号が出力されている。したがって、トランジスタＱ２のオフに伴って再び昇圧許可信号が昇圧制御部２１に与えられることはない。このため、第１実施形態のような、昇圧動作と昇圧停止の繰り返しが生じるのを回避することができる。
【００５９】
また、第３実施形態では、割込信号が発生した直後（つまりトランジスタＱ２がオンした直後）の出力電圧Ｖｏを監視するようにしている。このため、制御回路１が定周期に従って出力電圧Ｖｏを監視した場合の、正常値まで下がった時点の出力電圧Ｖｏを監視してしまうという誤検出を防ぐことができる。
【００６０】
次に、本発明の第４実施形態について述べる。第４実施形態の構成は、図６に示したものと同じであるので説明を省略し、第４実施形態の動作について、図８を参照しながら説明する。
【００６１】
図８において、（Ａ）は制御回路１から昇圧ＩＣ２に与えられる昇圧許可／禁止信号、（Ｂ）は昇圧ＩＣ２から制御回路１に与えられる故障検出信号、（Ｃ）はスイッチング回路４のトランジスタＱ２のオン・オフ動作、（Ｄ）はスイッチング回路４から制御回路１に与えられる割込信号、（Ｅ）は出力電圧Ｖｏの波形、（Ｆ）は電圧監視部１２による電圧監視のタイミングを表している。
【００６２】
第３実施形態（図７）の場合は、時刻ｔ３で電圧監視部１２が監視した出力電圧Ｖｏが閾値β以上（Ｖｏ≧β）であれば、制御回路１は、出力電圧Ｖｏをそれ以上監視せずに、直後の時刻ｔ４で昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えた。これに対し、第４実施形態の場合は、図８に示すように、時刻ｔ３でＶｏ≧βであれば、電圧監視部１２は引き続き出力電圧Ｖｏを監視する。そして、次の監視タイミングである時刻ｔ５でもＶｏ≧βであれば、制御回路１は、２回連続してＶｏ≧βとなったと判断して、時刻ｔ６で昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替える（図８（Ａ））。このようにすることで、出力電圧Ｖｏの異常を精度良く検出することができる。
【００６３】
図９は、上述した第４実施形態の動作を表したフローチャートである。この手順は、制御回路１に備わるＣＰＵによって実行され、一定周期で繰り返し実行される。ステップＳ１では、スイッチング回路４からの割込信号を割込検出部１１が検出したか否かが判定される。判定の結果、割込信号が検出されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ステップＳ２へ進み、割込信号が検出されなければ（ステップＳ１；ＮＯ）、処理を終了する。
【００６４】
ステップＳ２では、電圧監視部１２が監視した昇圧回路３の出力電圧Ｖｏが閾値β以上（Ｖｏ≧β）か否かが判定される。判定の結果、Ｖｏ≧βであれば（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ステップＳ３へ進んで、カウント値ｎが所定値Ｎ以上（ｎ≧Ｎ）になったか否かが判定される。ｎやＮの値は、制御回路１に備わるメモリに記憶されている。図８の例では、Ｎ＝２に設定されている。一方、Ｖｏ＜βであれば（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ６へ進んで、カウント値ｎをｎ＝０とする。
【００６５】
ステップＳ３での判定の結果、カウント値ｎが所定値Ｎ未満であれば（ステップＳ３；ＮＯ）、ステップＳ５へ進んでカウント値ｎに１を加算し、ｎ＝ｎ＋１とする。一方、カウント値ｎが所定値Ｎに達すると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ステップＳ４へ進み、制御回路１から昇圧ＩＣ２へ出力されている昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えて、昇圧回路３による昇圧動作を禁止する。
【００６６】
図１０は、第５実施形態の構成を示している。車両灯制御装置４００は、図１の車両灯制御装置１００におけるスイッチング回路４に代えて、コンパレータ回路６を備えている。コンパレータ回路６は、本発明における「昇圧禁止回路」の一例である。その他の構成については、図１の車両灯制御装置１００の構成と同じであるので、説明を省略する。
【００６７】
コンパレータ回路６は、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５と演算増幅器ＯＰから構成されている。抵抗Ｒ１２の一端は、昇圧回路３の出力ラインｋに接続されており、抵抗Ｒ１２の他端は、抵抗Ｒ１３の一端に接続されている。抵抗Ｒ１３の他端は、グランドに接地されている。抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との接続点は、演算増幅器ＯＰの非反転入力端子（＋端子）に接続されている。抵抗Ｒ１４の一端は、直流電源Ｂ４に接続されている。直流電源Ｂ４の電圧は、たとえば５〔Ｖ〕である。抵抗Ｒ１４の他端は、抵抗Ｒ１５の一端に接続されている。抵抗Ｒ１５の他端は、グランドに接地されている。抵抗Ｒ１４と抵抗Ｒ１５との接続点は、演算増幅器ＯＰの反転入力端子（−端子）に接続されている。演算増幅器ＯＰの出力端子は、信号ラインａに接続されている。
【００６８】
演算増幅器ＯＰは、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５で分圧された電圧Ｖｘ（基準電圧）と、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３で分圧された電圧Ｖｙ（検出電圧）とを比較し、Ｖｙ≧Ｖｘの場合に、ロー（Low）レベルの信号（以下「Ｌレベル信号」と表記）を出力する。ここで、抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５の値は、昇圧回路３の出力電圧Ｖｏが所定値（前記の閾値α）以上になったときに、演算増幅器ＯＰがＬレベル信号を出力するように設定されている。演算増幅器ＯＰの出力がＬレベルとなることにより、出力電圧Ｖｏの異常が検出される。
【００６９】
制御回路１から信号ラインａに昇圧許可信号が出力されている状態で、演算増幅器ＯＰの出力がＬレベルになると、信号ラインａがグランドに接地される。これにより、昇圧ＩＣ２への昇圧許可信号の入力が強制的に禁止されるため、昇圧制御部２１は、ＰＷＭ信号の出力を停止する。その結果、スイッチング素子Ｑ１は非動作状態（オフ状態）となり、昇圧回路３の昇圧動作が停止される。
【００７０】
本発明では、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、第２実施形態（図５）では、１回の割込信号に基づいて、制御回路１からの昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えた。これに代えて、割込検出部１１が割込信号を予め定められた複数回だけ検出した場合に、制御回路１からの昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えるようにしてもよい。
【００７１】
また、第４実施形態（図８）では、電圧監視部１２が監視した出力電圧Ｖｏが閾値β以上となった回数が２回連続した場合に、制御回路１からの昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えた。これに代えて、Ｖｏ≧βとなった回数が３回以上連続した場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えてもよい。すなわち、Ｖｏ≧βとなった回数が所定回数に達した場合に、昇圧許可信号を昇圧禁止信号に切り替えればよい。
【００７２】
また、上記の所定回数は、連続した回数でなくてもよい。たとえば、あらかじめ定められた時間内で、Ｖｏ≧βとなった回数を合計し、その値が所定回数に達したか否かを判定してもよい。あるいは、車両灯（負荷５）が点灯している時間内で、Ｖｏ≧βとなった回数を合計し、その値が所定回数に達したか否かを判定してもよい。
【００７３】
また、第５実施形態（図１０）では、図１のスイッチング回路４をコンパレータ回路６に置き換えた例を示したが、図４や図６のスイッチング回路４をコンパレータ回路６に置き換えることも可能である。
【００７４】
また、第１〜第４実施形態では、スイッチング回路４のスイッチング素子としてトランジスタＱ２を用いたが、これに代えてＦＥＴなどを用いてもよい。
【００７５】
さらに、上記各実施形態では、昇圧制御装置として車両灯制御装置１００〜４００を例に挙げたが、本発明は、車両灯制御装置以外の装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１    制御回路
２    昇圧ＩＣ
３    昇圧回路
４    スイッチング回路（昇圧禁止回路）
５    負荷
６    コンパレータ回路（昇圧禁止回路）
１１  割込検出部
１２  電圧監視部
２１  昇圧制御部
１００、２００、３００、４００  車両灯制御装置（昇圧制御装置）
ａ    信号ライン
Ｂ１  直流電源
Ｑ２  トランジスタ（スイッチング素子）
【図１】
2014180074.tif 000003
【図２】
2014180074.tif 000004
【図３】
2014180074.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014180074.tif 000007
【図６】
2014180074.tif 000008
【図７】
2014180074.tif 000009
【図８】
2014180074.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014180074.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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