(57)【要約】      （修正有）【課題】あるランプの断線が生じた場合にそのランプの機能を自律的に代替することが可能な車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具は、外部から電力供給を受けて動作する第１のランプ１０２Ｒ、Ｌと、第１のランプの故障を検出する故障検出手段１０３Ｒ，Ｌと、外部から電力供給を受けて動作する第２のランプ１００Ｒ、Ｌを含み、第２のランプは、一対の入出力端と、一対の入出力端の間に直列又は直並列に接続された複数の発光ダイオードと、複数の発光ダイオードのうちの２つの発光ダイオードの接点であって一対の入出力端のいずれとも接続されていない接点に設けられた中間入力端を有し、故障検出手段は、故障を検出したときに、外部から供給される電力を用いて第２のランプの中間入力端に電力供給する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から電力供給を受けて動作する第１のランプと、
前記第１のランプの故障を検出する故障検出手段と、
外部から電力供給を受けて動作する第２のランプを含み、
前記第２のランプは、
一対の入出力端と、
前記一対の入出力端の間に直列又は直並列に接続された複数の発光ダイオードと、
前記複数の発光ダイオードのうちの２つの発光ダイオードの接点であって前記一対の入出力端のいずれとも接続されていない接点に設けられた中間入力端を有し、
前記故障検出手段は、前記故障を検出したときに、外部から供給される電力を用いて前記第２のランプの前記中間入力端に電力供給する、
車両用灯具。
【請求項２】
前記故障検出手段は、前記故障として前記第１のランプの断線を検出する、請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第２のランプを点滅させる制御を行う点滅駆動手段を更に備える、請求項１又は２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第１のランプがポジションランプである、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウィンカーとしての用途やポジションランプとしての用途に適した車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第２７８５０１４号公報（特許文献１）には、自動車等に搭載される電子式方向指示装置において、指示灯の断線を検出した際に他の指示灯の点灯周期を変化させて断線したことを知らせる警報機能を持った方向指示装置に対して薄暮点灯機能を付加した電子式方向指示装置が開示されている。この電子式方向指示装置は、ウィンカー動作の際には指示灯をある周波数で点滅させるとともに、薄暮点灯動作の際には指示灯を比較的高い周波数で点滅させることで実質的に連続点灯状態とすることにより、指示灯機能と薄暮点灯機能を両立させている。また、ある指示灯の断線を検出した際には他の指示灯の点滅周期を可変させることにより断線の警報を行う。
【０００３】
ところで、上記した先行例においては、ランプの断線を検出した際において警報が行われるものの、指示灯機能あるいは薄暮点灯機能を代替する手段が存在しない。このため、自動車等の所有者にとっては、常に断線に注意を払い、断線時には、例えば車両に保管されている予備ランプを用いて直ちにランプ交換作業を行う必要があり、煩わしさを与えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７８５０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、あるランプに断線等の故障が生じた場合にそのランプの機能を自律的に代替することが可能な車両用灯具を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の車両用灯具は、（ａ）外部から電力供給を受けて動作する第１のランプと、（ｂ）第１のランプの故障を検出する故障検出手段と、（ｃ）外部から電力供給を受けて動作する第２のランプを含み、第２のランプは、（ｄ）一対の入出力端と、（ｅ）一対の入出力端の間に直列又は直並列に接続された複数の発光ダイオードと、（ｆ）複数の発光ダイオードのうちの２つの発光ダイオードの接点であって一対の入出力端のいずれとも接続されていない接点に設けられた中間入力端を有し、（ｇ）断線検出手段は、故障を検出したときに、外部から供給される電力を用いて第２のランプの中間入力端に電力を供給する、車両用灯具である。上記した故障とは、例えば第１のランプの断線である。
【０００７】
上記構成によれば、第１のランプの断線等の故障が生じた場合にその第１のランプの機能を第２のランプに含まれる複数の発光ダイオードの一部、具体的には中間入力端から一方の入出力端までの間の発光ダイオードによって自律的に代替することが可能になる。
【０００８】
上記の車両用灯具は、第２のランプを点滅させる制御を行う点滅駆動手段を更に備えることも好ましい。
【０００９】
それにより、第２のランプをターンランプとして機能させ、かつこのターンランプに第１のランプとしての機能を代替させることができる。
【００１０】
上記の車両用灯具においては、例えば第１のランプがポジションランプであることも好ましい。
【００１１】
それにより、第１のランプとしてのポジションランプに故障が生じた場合にこのポジションランプとしての機能を第２のランプに代替させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（Ａ）は、一実施形態のＬＥＤモジュールの構造を示す平面図であり、図１（Ｂ）は同ＬＥＤモジュールの構造を示す側面図である。
【図２】図２（Ａ）は、一実施形態のＬＥＤランプの構造を示す平面図であり、図２（Ｂ）は同ＬＥＤランプの構造を示す側面図である。
【図３】図３（Ａ）は、一実施形態のレンズ付きＬＥＤランプの構造を示す平面図であり、図３（Ｂ）は同レンズ付きＬＥＤランプの構造を示す側面図である。
【図４】図４（Ａ）は、ＬＥＤランプの回路図である。図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）は、それぞれＬＥＤランプの応用例の回路図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図４（Ｃ）は、それぞれＬＥＤランプの応用例の回路図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、それぞれＬＥＤランプの他の応用例を示す回路図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、それぞれＬＥＤランプの他の応用例を示す回路図である。
【図８】図８は、ＬＥＤランプを含んで構成される車両用灯具の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１（Ａ）は、一実施形態のＬＥＤモジュールの構造を示す平面図であり、図１（Ｂ）は同ＬＥＤモジュールの構造を示す側面図である。各図に示すように、ＬＥＤモジュールは、ベース基板２の一面側に４つのＬＥＤ電極３を有し、これらのＬＥＤ電極３のそれぞれにＬＥＤチップ４が設けられている。ベース基板２は、例えばセラミック基板、金属基板、プリント配線基板などである。各ＬＥＤ電極３は、銅薄膜などの金属薄膜を任意のパターンに形成したものである。各ＬＥＤチップ４は、固定手段５によって各ＬＥＤ電極３に固定されている。ここでいう固定手段５とは、例えば銀ペースト、金バンプ、ハンダなどである。各ＬＥＤチップ４は、それぞれの上面に電極（アノード、カソード）が設けられており、各電極はワイヤーボンディング６を介して各引出電極７と接続されている。各引出電極７は、ベース基板２の上面から側面にかけて設けられており、外部電源との導通をとるために用いられる。
【００１５】
図２（Ａ）は、一実施形態のＬＥＤランプの構造を示す平面図であり、図２（Ｂ）は同ＬＥＤランプの構造を示す側面図である。各図に示すようにＬＥＤランプは、メイン基板１２の一面側に上記のＬＥＤモジュールを載置して構成されている。メイン基板１２の一面側には、複数の引き回し配線１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが設けられている。そして、各引き回し配線１３ａ等の一端部には入力端子電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが設けられており、他端部には固定電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈが設けられている。また、メイン基板１２の中央部には、ＬＥＤモジュールと同じ大きさのＬＥＤモジュール電極１７が設けられている。ＬＥＤモジュールの各引出電極７は、メイン基板１２の各固定電極１４ａ等とはんだ又は導通性を有する接着剤等を介して接続されている。さらに、メイン基板１２には、ＬＥＤランプを所定位置に取り付ける際に用いられる４つの貫通孔１６が設けられている。
【００１６】
図３（Ａ）は、一実施形態のレンズ付きＬＥＤランプの構造を示す平面図であり、図３（Ｂ）は同レンズ付きＬＥＤランプの構造を示す側面図である。各図に示すレンズ付きＬＥＤランプは、上記した図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示したＬＥＤランプをモールドケース２２によって形成したものである。モールドケース２２は、透明樹脂で形成されており、内部のＬＥＤチップ４から放出される光を透過させることができる。このモールドケース２２には、各ＬＥＤチップ４の発光部に対応して凹部２３が設けられている。この凹部２３には、各ＬＥＤチップ４に対応付けて４つの光学レンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが設けられている。
【００１７】
図４（Ａ）は、ＬＥＤランプの回路図である。図示のように、ＬＥＤランプは、直列接続された４つのＬＥＤ（発光ダイオード）４１、４２、４３、４４を有する。この直列回路の一端側であるＬＥＤ４１のアノードには入力端子電極１５ａが接続され、他端側であるＬＥＤ４４のカソードには入力端子電極１５ｅが接続されている。また、ＬＥＤ４１のカソードとＬＥＤ４２のアノードの接点には入力端子電極１５ｂが接続され、ＬＥＤ４２のカソードとＬＥＤ４３のアノードの接点には入力端子電極１５ｃが接続され、ＬＥＤ４３のカソードとＬＥＤ４４のアノードの接点には入力端子電極１５ｄが接続されている。つまり、本実施形態のＬＥＤランプは、いずれのＬＥＤも入力端子電極と接続されており、外部とのコンタクトが可能となっている。
【００１８】
図４（Ｂ）は、ＬＥＤランプの応用例の回路図である。このＬＥＤランプは、基本的に上記した図４（Ａ）に示したＬＥＤランプと基本的に同じ構成を備える。ここでは、入力端子電極１５ａがターン入力（TURN）、入力端子電極１５ｂがポジション入力（Po）、入力端子電極１５ｅが基準電位（GND）にそれぞれ対応付けられている。なお、本例では、入力端子電極１５ａと入力端子電極１５ｅが「一対の入出力端」に対応し、入力端子電極１５ｂが「中間入力端」に対応する。
【００１９】
ターン入力には、車両側に備わったターンスイッチ（図示せず）がオンとなった場合に点滅駆動装置から毎分６０〜１２０周期のパルス電圧（オンオフ電圧）が供給される。ここでいう点滅駆動装置とは、例えばリレー等を含む制御装置である。また、パルス電圧のオン電圧はバッテリー電圧にほぼ等しく、オフ電圧は０Ｖ（接地レベル）である。ポジション入力には、車両側に備わったライティングスイッチ（図示せず）がオンとなった場合に直流電圧が供給される。それにより、ポジションランプが連続点灯する。ポジションランプは車両周辺が暗くなってきたとき（薄暮時）に点灯するもので、日中での明るいときは点灯しない（トンネル内など暗い環境を除く）。ターン入力にパルス電圧が入力されたときには、ＬＥＤ４１〜４４の４つが点灯と消灯を周期的に繰り返す。他方で、ポジション入力に直流電圧が入力されたときには、ＬＥＤ４２〜４４の３つが連続点灯する。ターン入力とポジション入力に対して同時に電圧が入力されたときには、ターン電流のほうがポジション電流よりも大きいため、見かけ上、パルス信号のオフ電圧の期間のみポジションランプとしての機能が発揮される。
【００２０】
なお、図４（Ｂ）に示した応用例のＬＥＤランプでは入力端子電極１５ｂをポジション入力に対応付けていたが、図４（Ｃ）に示すように入力端子電極１５ｃをポジション入力に対応付けてもよいし、図４（Ｄ）に示すように入力端子電極１５ｄをポジション入力に対応付けてもよい。本例では、ターン入力TURNと基準電位端GNDが「一対の入出力端」に対応し、入力端子電極１５ｃまたは入力端子電極１５ｄが「中間入力端」に対応する。
【００２１】
また、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように３つのＬＥＤ４１、４２、４３を含んでＬＥＤランプを構成してもよい。この場合に、図５（Ａ）に示すように入力端子電極１５ｂをポジション入力に対応付けてもよいし、図５（Ｂ）に示すように入力端子電極１５ｃをポジション入力に対応付けてもよい。さらに、図５（Ｃ）に示すように２つのＬＥＤ４１、４２を含んでＬＥＤランプを構成してもよい。この場合、入力端子電極１５ｂをポジション入力に対応付けられる。なお、本例では、ターン入力TURNと基準電位端GNDが「一対の入出力端」に対応し、入力端子電極１５ｂまたは入力端子電極１５ｃが「中間入力端」に対応する。
【００２２】
上記したいずれの構成例のＬＥＤランプであっても、全てのＬＥＤがターンランプとして機能し、かつ少なくとも１つのＬＥＤがポジションランプとして機能する。すなわち、ＬＥＤランプは２つの機能を有することになる。
【００２３】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、それぞれＬＥＤランプの他の応用例を示す回路図である。各図に示すＬＥＤランプは、上記した図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示した各ＬＥＤランプにおいて、ターン入力TURNとＬＥＤ４１のアノードの間に逆接続保護用ダイオード５１を順方向に直列接続し、電流制限抵抗器６１を直列接続するとともに、ポジション入力Po1とＬＥＤ４２のアノードの間、ポジション入力Po2とＬＥＤ４３のアノードの間またはポジション入力Po3とＬＥＤ４４のアノードの間に逆接続保護用ダイオード５２を直接接続し、電流制限抵抗器６２を直列接続したものである。なお、本例では、ターン入力TURNと基準電位端GNDが「一対の入出力端」に対応し、ポジション入力Po1、Po2、Po3が「中間入力端」に対応する。
【００２４】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、それぞれＬＥＤランプの他の応用例を示す回路図である。各図に示すＬＥＤランプは、上記した図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示した各ＬＥＤランプにおいて、直列接続されたＬＥＤ４１、４２、４３、４４と同じく直列接続されたＬＥＤ４５、４６、４７、４８とを並列に接続し、かつＬＥＤ４１とＬＥＤ４５の各カソードおよびＬＥＤ４２とＬＥＤ４６の各アノード、ＬＥＤ４２とＬＥＤ４６の各カソードおよびＬＥＤ４３とＬＥＤ４７の各アノード、ＬＥＤ４３とＬＥＤ４７の各カソードおよびＬＥＤ４４とＬＥＤ４７の各アノード、ＬＥＤ４４とＬＥＤ４５の各カソードをそれぞれ接続したものである。なお、本例では、ターン入力TURNと基準電位端GNDが「一対の入出力端」に対応し、ポジション入力Po1、Po2、Po3が「中間入力端」に対応する。
【００２５】
図８は、上記したいずれかの実施形態によるＬＥＤランプを含んで構成される車両用灯具の構成例を示すブロック図である。この車両用灯具は、ターンランプとポジションランプを含み、かつポジションランプに断線などの故障が生じた際には、ターンランプがポジションランプとしても動作する。具体的には、図示のように本実施形態の車両用灯具は、Ｌ側（左側）ターンランプ１００Ｌおよびこれを点滅駆動する点滅駆動装置１０１Ｌ、Ｒ側（右側）ターンランプ１００Ｒおよびこれを点滅駆動する点滅駆動装置１０１Ｒ、Ｌ側ポジションランプ１０２Ｌとこれの断線を検出する断線判断装置１０３Ｌ、Ｒ側ポジションランプ１０２Ｒとこれの断線を検出する断線判断装置１０３Ｒを含んで構成されている。
【００２６】
各点滅駆動装置１００Ｌ、１００Ｒは、ターンスイッチ１０４Ｌ、１０４Ｒを介してバッテリー（電源）１０６のプラス端子と接続されている。Ｌ側ポジションランプ１０２ＬおよびＲ側ポジションランプ１０２Ｒは、それぞれポジションスイッチ１０５を介してバッテリー（電源）１０６のプラス端子と接続されている。この車両用灯具において、Ｌ側ターンランプ１００Ｌ、Ｒ側ターンランプ１００Ｒは、上記したいずれかの実施形態によるＬＥＤランプを含んで構成されている。
【００２７】
断線判断装置１０３Ｌ、１０３Ｒの各々は、例えば、ポジションランプの出力電圧や出力電流の低下（すなわち故障）を検出するトランジスタ回路と、出力電圧等の低下が検出されたときにバッテリー１０６から供給される電力を各ターンランプへ出力する電力制御回路を備えている。
【００２８】
なお、本実施形態の車両用灯具においては、Ｌ側ポジションランプ１０２Ｌ、Ｒ側ポジションランプ１０２Ｒがそれぞれ「第１のランプ」に対応し、断線判断装置１０３Ｌ、断線判断装置１０３Ｒがそれぞれ「故障検出手段」に対応し、Ｌ側ターンランプ１００Ｌ、Ｒ側ターンランプ１００Ｒがそれぞれ「第２のランプ」に対応し、点滅駆動装置１００Ｌ、点滅駆動装置１００Ｒがそれぞれ「点滅駆動手段」に対応する。
【００２９】
本実施形態の車両用灯具の動作は以下の通りである。通常動作時には、ターンスイッチ１０４Ｌが閉状態となることにより、点滅駆動装置１００Ｌはバッテリー１０６から電力供給を受けてＬ側ターンランプ１００Ｌを点滅駆動し、ターンスイッチ１０４Ｒが閉状態となることにより、点滅駆動装置１００Ｒはバッテリー１０６から電力供給を受けてＲ側ターンランプ１００Ｒを点滅駆動する。また、ポジションスイッチ１０５が閉状態となることにより、Ｌ側ポジションランプ１０２Ｌはバッテリー１０６から電力供給を受けて連続点灯し、Ｒ側ポジションランプ１０２Ｒはバッテリー１０６から電力供給を受けて連続点灯する。
【００３０】
一方、Ｌ側ポジションランプ１０２Ｌに断線（負荷オープン）が発生した場合には、これが断線判断装置１０３Ｌによって検出される。この場合、断線判断装置１０３Ｌは、バッテリー１０６から供給される電力を用いて、Ｌ側ターンランプ１００Ｌに電力供給を行う。具体的には、上記のようにＬ側ターンランプ１００Ｌには、ポジション入力に対応付けられた入力端子電極（中間入力端）が備わっており、この入力端子電極を介して断線判断装置１０３Ｌから電力が供給される。それにより、Ｌ側ターンランプ１００Ｌは、ポジションランプとしても機能する。なお、Ｒ側ポジションランプ１０２Ｒに断線が発生した場合も同様であり、Ｒ側ターンランプ１００Ｒがポジションランプとしても機能する。
【００３１】
以上のような本実施形態によれば、ポジションランプに断線等の故障が生じた場合にその機能をターンランプに含まれる複数の発光ダイオードの一部によって自律的に代替することが可能になる。
【００３２】
また、ターンランプは複数のＬＥＤを含んでおり、主目的であるターンランプとして機能させる際には全てのＬＥＤを用い、副目的であるポジションランプとして機能させる際には任意の数のＬＥＤを用いることができるので、デザイン性および応用性に富み、かつ配置スペースの削減と低コスト化を達成でき、さらにデザイン自由度が向上する。
【００３３】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。
【００３４】
例えば、上記した実施形態ではポジションランプの断線時にターンランプがポジションランプを兼ねる場合、すなわちポジションランプ機能付きターンランプを例示したが、それ以外の例として、ポジションランプ機能付きドアミラー・ターンランプ、ポジションランプ機能付きＤＲＬランプ、リアフォグランプ機能付きストップ・テールランプ、ポジションランプ機能付きバックランプ、サイドマーカー機能付きストップ・テールランプ、ポジションランプ機能付きハイマウントストップランプ、ポジションランプ機能付きコーナリングランプなどにも応用することができる。この場合に、第１のランプとしてのポジションランプ等は発光ダイオードを用いて構成されたものでなくてもよい。
【００３５】
また、上記した実施形態ではＬＥＤモジュールの一例としてＬＥＤチップを搭載した場合について示したが、ＬＥＤチップをＬＥＤ部品（ディスクリートタイプ、チップ樹脂モジュールタイプ、アレイタイプ等）をベース基板に電気的に接続し、固定したものなどであってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
２：ベース基板
３：ＬＥＤ電極
４：ＬＥＤチップ
５：固定手段
６：ワイヤーボンディング
７：引出電極
１２：メイン基板
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ：引き回し配線
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ：固定電極
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ：入力端子電極
１６：貫通孔
１７：ＬＥＤモジュール電極
２２：モールドケース
２３：凹部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ：光学レンズ
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８：ＬＥＤ（発光ダイオード）
５１、５２：逆接続保護用ダイオード
６１、６２：電流制限抵抗器
１００Ｌ：Ｌ側（左側）ターンランプ
１００Ｒ：Ｒ側（右側）ターンランプ
１０１Ｌ、１０１Ｒ：点滅駆動装置
１０２Ｌ：Ｌ側ポジションランプ
１０２Ｒ：Ｒ側ポジションランプ
１０３Ｌ、１０３Ｒ：断線判断装置
１０４：ターンスイッチ
１０５：ポジションスイッチ
１０６：バッテリー
TURN：ターン入力
GND：基準電位端
Po1、Po2、Po3：ポジション入力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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