(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される複数のランプの点灯を制御する車両用ランプの制御装置において、
前記各ランプの一端はスイッチ手段を介して電源に接続され、他端はグランド側に接続されており、
少なくとも２つの前記ランプの他端を連結した点とグランドとの間に設けられたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子を所望のデューティ比でＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段と、
を備え、
更に、第１コネクタ、及び該第１コネクタに対して着脱可能な第２コネクタを有し、
前記ＰＷＭ制御手段、及び前記スイッチ素子は前記第１コネクタに搭載され、
前記第１コネクタは、前記車両のグランド端子に接続可能な接続部を有し、且つ、前記ＰＷＭ制御手段に連結された第１端子群を備え、
前記第２コネクタは、少なくとも２つの前記ランプの他端が接続された第２端子群を備え、
前記第１コネクタに第２コネクタを装着した際に、前記第１端子群と第２端子群が電気的に接続されること
を特徴とする車両用ランプの制御装置。
【請求項２】
前記ランプに供給される電圧を検出する電圧検出手段を更に備え、
前記ＰＷＭ制御手段は、前記電圧検出手段にて検出される電圧に応じて、前記ＰＷＭ制御のデューティ比を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の車両用ランプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるランプの点灯を制御する制御装置に係り、特に、ランプに供給する電圧を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるブレーキランプ、テールランプ、ヘッドランプ等の各ランプは、該車両に搭載されるバッテリより電力が供給されて点灯する。また、バッテリの出力電圧は常時一定値ではなく、車両の走行状態に応じて変動する。例えば、高速道路の走行時にはバッテリ電圧は高い値となる。
【０００３】
ここで、上述した各ランプは、通常の作動電圧よりも高い電圧が供給されると寿命が短くなる。例えば、通常時のバッテリ電圧である１３．５Ｖで動作するランプは、バッテリ電圧が１６Ｖ程度まで上昇すると、ランプの寿命は約１／３程度まで短くなってしまう。
【０００４】
そこで、バッテリ電圧が上昇した場合においても各ランプに供給する電圧を一定値に保持するために、バッテリとランプを接続する配線上にＦＥＴ等のスイッチ素子を設置し、該スイッチ素子を所望のデューティ比でＰＷＭ制御することにより、供給電圧を低下させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、図９に示す回路図を参照して、従来における制御装置について説明する。図９は車両後部に搭載される右側、左側（車両進行方向に向けて右側、左側）のテールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及び右側、左側のブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給する電圧を低減する回路を示している。
【０００６】
図示のように、この制御回路は、バッテリＶＢに接続される共通母線から分岐する３系統の分岐線を有しており、１つ目の分岐線はリレー１１、フューズＦｕ１、ＦＥＴ等のスイッチ素子Ｔ１１を介してテールランプ１４Ｒ，１４Ｌの一端に接続され、他端はグランドに接地されている。そして、ライトスイッチ１２が操作されるとリレーコイル１１ｃが励磁され、リレー接点１１ｓが導通してテールランプ１４Ｒ，１４Ｌに電圧が供給されて該テールランプ１４Ｒ，１４Ｌが点灯する。なお、フューズＦｕ２を介して、図示しないテールランプ１４Ｒ，１４Ｌ以外の他の電装品（例えば、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌが点灯していることを示す室内灯等）と接続されている。
【０００７】
２つ目の分岐線は、スイッチ１３及びスイッチ素子Ｔ１２を介してブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌの一端に接続され、他端はグランドに接地されている。そして、スイッチ１３がオンとされると、ブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに電圧が供給されて該ブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌが点灯する。
【０００８】
更に、３つ目の分岐線は、スイッチ５１を介してヒータ５２の一端に接続され、他端はグランドに接地されている。そして、スイッチ５１がオンとされると、ヒータ５２に電圧が供給されて該ヒータ５２が発熱する。
【０００９】
また、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌに供給する電圧を低減するために、スイッチ素子Ｔ１１の制御端子に制御部５３が接続されており、バッテリＶＢの電圧が高い場合にはスイッチ素子Ｔ１１を所望のデューティ比でＰＷＭ制御することにより、各テールランプ１４Ｒ，１４Ｌに供給する電圧を低減させる。
【００１０】
更に、ブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給する電圧を低減するために、スイッチ素子Ｔ１２の制御端子に制御部５４が接続されており、バッテリＶＢの電圧が高い場合にはスイッチ素子Ｔ１２を所望のデューティ比でＰＷＭ制御することにより、各ブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給する電圧を低減させる。
【００１１】
このような従来の制御装置においては、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及びブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給する電圧を調整するために、２つのスイッチ素子Ｔ１１，Ｔ１２、及び２つの制御部５３，５４を設ける必要があり、装置構成が大規模化するという問題が生じる。そこで、制御部５３，５４を共通化するために、共通母線にスイッチ素子を設けてＰＷＭ制御する構成とすると、ＰＷＭ制御を必要としないヒータ５２、及びフューズＦｕ２に接続されるテールランプ１４Ｒ，１４Ｌ以外の電装品までもがＰＷＭ制御されてしまうという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３５５８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来における車両用ランプの制御装置では、ランプに供給する電圧を低減する目的でＰＷＭ制御を実施する場合に、複数のスイッチ素子、及び制御部を搭載する必要が生じるので、構成が複雑となり、装置の大型化、高コスト化を招くという問題が発生していた。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でランプに供給する電圧を低減することが可能な車両用ランプの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両に搭載される複数のランプの点灯を制御する車両用ランプの制御装置において、前記各ランプの一端はスイッチ手段（１１，１３）を介して電源（ＶＢ）に接続され、他端はグランド側に接続されており、少なくとも２つの前記ランプの他端を連結した点とグランドとの間に設けられたスイッチ素子（Ｔ１）と、前記スイッチ素子を所望のデューティ比でＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段（１７）と、を備え、更に、第１コネクタ、及び該第１コネクタに対して着脱可能な第２コネクタを有し、前記ＰＷＭ制御手段、及び前記電子スイッチは前記第１コネクタに搭載され、前記第１コネクタは、前記車両のグランド端子（ボディー）に接続可能な接続部（３２）を有し、且つ、前記ＰＷＭ制御手段に連結された第１端子群を備え、前記第２コネクタは、少なくとも２つの前記ランプの他端が接続された第２端子群を備え、前記第１コネクタに第２コネクタを装着した際に、前記第１端子群と第２端子群が電気的に接続されることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記ランプに供給される電圧を検出する電圧検出手段（１７）を更に備え、前記ＰＷＭ制御手段は、前記電圧検出手段にて検出される電圧に応じて、前記ＰＷＭ制御のデューティ比を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、各ランプとグランドとの間にスイッチ素子を設け、該スイッチ素子を所望のデューティ比でＰＷＭ制御することにより、各ランプに供給する電圧を低減する。従って、一つのスイッチ素子で複数のランプに供給する電圧をＰＷＭ制御することが可能となり、使用する部品点数を削減し、装置規模を小型化することができる。また、第１コネクタをグランド端子に接続し、該第１コネクタと第２コネクタを装着する構成としているので、第１コネクタに装着する電気回路の構成を変更することにより、種々の接続パターンを選択することができ、簡単な操作で設計変更を行うことができる。
【００１９】
請求項２の発明では、電圧検出手段で検出される電圧に応じて、スイッチ素子を駆動する際のデューティ比を変更するので、電源より供給される電圧の変動に応じたデューティ比を設定することが可能となり、より安定した電圧をランプに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置を含むランプ点灯回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用ランプ制御装置を用いない場合の、ランプ点灯回路の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置の、第１コネクタ内部に設けられる回路を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置を使用しない場合に用いる第１コネクタの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置の、第１コネクタの構成を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置の、第１コネクタ及び第２コネクタの装着の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置の、第２コネクタの内部構成を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来におけるランプ点灯回路の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ランプの制御装置１６（以下、単に「制御装置１６」という）を含むランプの点灯回路を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、車両に搭載されるバッテリ（電源）ＶＢの出力端子は３系統に分岐され、このうち１つ目の分岐線は、リレー（スイッチ手段）１１、フューズＦｕを介して右側及び左側の各テールランプ１４Ｒ，１４Ｌの一端に接続され、他端は制御装置１６に接続されている。リレー１１は、リレーコイル１１ｃ、及びリレー接点１１ｓを備えており、図示省略の上流側装置よりライトスイッチ１２がオンとされると、リレーコイル１１ｃが励磁されてリレー接点１１ｓを導通し、各テールランプ１４Ｒ，１４ＬにバッテリＶＢの出力電圧が供給される。また、各テールランプ１４Ｒ，１４Ｌの一端側は、電線ｎ１を経由して制御装置１６に接続されている。
【００２４】
２つ目の分岐線は、スイッチ（スイッチ手段）１３を介してブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌの一端に接続され、他端は制御装置１６に接続されている。そして、スイッチ１３がオンとされると、各ブレーキランプ１５Ｒ，１５ＬにバッテリＶＢの出力電圧が供給される。また、各ブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌの一端側は、電線ｎ２を経由して制御装置１６に接続されている。
【００２５】
３つ目の分岐線は、スイッチ５１を介してヒータ５２の一端に接続され、他端はグランドに接地されている。そして、スイッチ５１がオンとされると、ヒータ５２に電圧が供給されて該ヒータ５２が発熱する。
【００２６】
次に、制御装置１６の詳細な構成について説明する。本実施形態に係る制御装置１６は、図６に示すように、第１コネクタ４１、及び該第１コネクタ４１に嵌合する第２コネクタ４２を備えている。
【００２７】
図３は、第１コネクタ４１の内部に搭載される回路基板を示す構成図である。図示のように、第１コネクタ４１の内部には基板３４、及び該基板３４に連設された金属製の突起部（接続部）３２が設けられている。そして、突起部３２には、開口部３３が形成されており、該開口部３３にビスを挿通して例えば車両のボディーアースに締結することができる。
【００２８】
また、基板３４にはＩＣチップ等で構成される制御部１７、及びＦＥＴ等のスイッチ素子Ｔ１が搭載され、該スイッチ素子Ｔ１の一端（例えば、ＦＥＴのソース）は突起部３２に接続され、他端（例えば、ＦＥＴのドレイン）は４系統に分岐し、それぞれ端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ（第１端子群）に接続されている。そして、後述するように、４つの各端子３７ａ〜３７ｄは、第２コネクタ４２が連結された際に、該第２コネクタ４２を介してそれぞれテールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及びブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに接続される。
【００２９】
更に、制御部１７は、スイッチ素子Ｔ１の制御入力端（例えば、ＦＥＴのゲート）に接続され、後述する手順でスイッチ素子Ｔ１を所望のデューティ比でＰＷＭ制御する。また、該制御部１７は、端子３７ｅ，３７ｆ（第１端子群）に接続されている。また、後述するように端子３７ｅ，３７ｆは、第２コネクタ４２が連結された際に、該第２コネクタ４２を介して図１に示した電線ｎ１，ｎ２にそれぞれ接続される。そして、制御部１７は、電線ｎ１，ｎ２に生じる電圧に基づいて、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及びブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給される電圧を測定し、この電圧に基づいてスイッチ素子Ｔ１をＰＷＭ制御する。即ち、制御部１７は、ランプに供給される電圧を検出する電圧検出手段としての機能を備え、且つ、スイッチ素子Ｔ１を所望のデューティ比でＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段としての機能を備えている。
【００３０】
また、図５に示すように、基板３４全体がケーシング３５に覆設されて、図６に示した第１コネクタ４１が構成される。この際、図５に示すようにケーシング３５の下側は拡開部３５ａとされており、該拡開部３５ａ内に第２コネクタ４２が挿入されて、双方のコネクタ４１，４２が連結されることになる。
【００３１】
一方、図６に示した第２コネクタ４２は、図７に示すように、第１コネクタ４１の各端子３７ａ〜３７ｆと接続する端子４４ａ〜４４ｆ（第２端子群）を備えている。更に、各端子４４ａ〜４４ｆには電線４３が接続されている。そして、各電線４３を経由することにより、端子４４ａは右側のテールランプ１４Ｒに接続され、端子４４ｂは左側のテールランプ１４Ｌに接続され、端子４４ｃは右側のブレーキランプ１５Ｒに接続され、端子４４ｄは左側のブレーキランプ１５Ｌに接続され、端子４４ｅは電線ｎ１に接続され、端子４４ｆは電線ｎ２に接続されている。
【００３２】
そして、本実施形態に係る制御装置１６は、第２コネクタ４２が第１コネクタ４１に装着され、且つ、突起部３２が車両のボディーアースに接続された状態で作動する。以下、制御部１７による制御手順を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
初めにステップＳ１１において、制御部１７は、モニタ電圧が予め設定した閾値電圧以上であるか否かを判定する。例えば、閾値電圧を１３．５Ｖに設定しておき、モニタ電圧、即ち、電線ｎ１または電線ｎ２を介して検出されるモニタ電圧が閾値電圧以上である場合には、ステップＳ１３に処理を進め、閾値電圧よりも低い場合にはステップＳ１２に処理を進める。
【００３４】
ステップＳ１２において、制御部１７は、スイッチ素子Ｔ１をモニタ電圧に応じたデューティ比でＰＷＭ制御する。例えば、モニタ電圧が１６Ｖである場合には、デューティ比を７０％に設定してＰＷＭ制御する。その結果、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌに供給される電圧を閾値電圧程度まで低減することができる。従って、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌに過大な電圧を供給することを防止できる。
【００３５】
ステップＳ１３において、制御部１７は、スイッチ素子Ｔ１を常時オン（デューティ比１００％）となるように制御する。従って、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌには、閾値電圧（例えば、１３．５Ｖ）よりも低い電圧が供給されて点灯することになる。
【００３６】
このようにして、本実施形態に係る車両用ランプの制御装置１６では、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及びブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌに供給される電圧をモニタし、このモニタ電圧が予め設定した閾値電圧（例えば、１３．５Ｖ）よりも高い場合には、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌとボディーアース（グランド）との間に設けられたスイッチ素子Ｔ１を所望のデューティ比でＰＷＭ制御することにより、各ランプに供給される電圧を低減させる。従って、バッテリＶＢの出力電圧が変動した場合であっても、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌに供給する電圧を安定化することができ、ランプの寿命が短くなるという問題を解消することができる。
【００３７】
また、複数のランプ（本実施形態では、４個のランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌ）に対して、一つのスイッチ素子Ｔ１を設け、該スイッチ素子Ｔ１を制御部１７によりＰＷＭ制御してランプへの供給電圧を調整するので、従来のように複数のスイッチ素子を設ける必要がない。即ち、図１に示すヒータ５２は、ＰＷＭ制御されずにバッテリＶＢの出力電圧が供給されることになり、本実施形態に係る制御装置１６を採用することにより、ランプに接続される回路のみをＰＷＭ制御することが可能となる。その結果、従来の場合と比較して装置構成を簡素化でき、省スペース化、低価格化を図ることができる。
【００３８】
更に、本実施形態では、制御装置１６を第１コネクタ４１と第２コネクタ４２で構成しているので、簡単な操作で第１コネクタ４１を付け替えることが可能である。即ち、ＰＷＭ制御を必要としない場合には、第１コネクタ４１内に搭載する基板を、図４に示す如くの全体を導体とした基板３４ａに変更することにより、容易に設計変更が可能となる。
【００３９】
図４に示す基板３４ａは、全体が導体とされ、且つ端子３７ａ〜３７ｄがこの導体と電気的に接続されている。また、端子３７ｅ，３７ｆは導体と接続されていない。
【００４０】
従って、図５に示したように、図４に示す基板３４ａにケーシング３５を覆設して第１コネクタ４１とし、この第１コネクタ４１に第２コネクタ４２と連結すると、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌのグランド側の端子は、端子３７ａ〜３７ｄを介して車両のボディーアースに接続されることになる。また、電線ｎ１，ｎ２は、端子３７ｅ，３７ｆに接続されるので、その先端部は開放状態となる。即ち、図２に示す回路２１のように接続されるので、各ランプ１４Ｒ，１４Ｌ，１５Ｒ，１５Ｌの端子を接地することができる。
【００４１】
即ち、バッテリＶＢの電圧変動が大きく、出力電圧をＰＷＭ制御する必要がある場合には、図３に示した基板３４を有する第１コネクタ４１を用いて接続し、ＰＷＭ制御しない場合には、図４に示した基板３４ａを有する第１コネクタ４１を用いて接続することにより、大規模な回路の変更を行うことなく回路を切り替えることが可能となる。
【００４２】
なお、上述した実施形態では、電線ｎ１，ｎ２のいずれか一方で検出されるモニタ電圧が閾値電圧以上となった場合に、スイッチ素子Ｔ１をＰＷＭ制御する例について説明したが、電線ｎ１，ｎ２のうちのいずれか一方のみを配索し、この電線を用いてバッテリ電圧をモニタするようにしても良い。
【００４３】
以上、本発明の車両用ランプの制御装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００４４】
例えば、上述した実施形態では、テールランプ１４Ｒ，１４Ｌ、及びブレーキランプ１５Ｒ，１５Ｌの端子とボディーアースとの間に制御装置１６を設けて、電圧を低下させる構成としたが、他のランプ、例えば、バックランプやヘッドランプ等に用いることも可能である。
【００４５】
更に、上述した実施形態では、４個のランプに対して一つのスイッチ素子Ｔ１を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２個以上のランプに対して一つのスイッチ素子を設ける場合を含む。また、各ランプはＬＥＤで構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、車両に搭載されるランプに供給する電圧を低減することに利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
Ｔ１  スイッチ素子
ＶＢ  バッテリ
ｎ１，ｎ２  電線
１１  リレー
１１ｃ  リレーコイル
１１ｓ  リレー接点
１２  ライトスイッチ
１３  スイッチ
１４Ｒ，１４Ｌ  テールランプ
１５Ｒ，１５Ｌ  ブレーキランプ
１６  制御装置
１７  制御部
３２  突起部
３３  開口部
３４，３４ａ  基板
３５  ケーシング
３５ａ  拡開部
４１  第１コネクタ
４２  第２コネクタ
４３  電線
【図１】
0005778512.tif 000002
【図２】
0005778512.tif 000003
【図３】
0005778512.tif 000004
【図４】
0005778512.tif 000005
【図５】
0005778512.tif 000006
【図６】
0005778512.tif 000007
【図７】
0005778512.tif 000008
【図８】
0005778512.tif 000009
【図９】
0005778512.tif 000010