(57)【要約】【課題】発光素子を用いた車両用灯具の断線検出において、回路構成の共通化及び低コスト化を図る。【解決手段】ランプ２の消費電力を含む総電力値を規定の電力値にするために発光素子群に対して並列に設けられた電力消費手段８と、発光素子群３について断線を検出する断線検出手段４と、発光素子群３への電力供給について制御する制御手段７を設ける。断線検出手段４によって発光素子の断線が検出された場合に、制御手段７によって当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減されるように構成する。電力消費手段８を設けることで負荷特性を一定化させるとともに、発光素子の断線が検出された場合に消費電力を低減することができる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子群を含む複数のランプを備えた車両用灯具装置において、
上記ランプの消費電力を含む総電力値を規定の電力値にするために上記発光素子群に対して並列に設けられた電力消費手段と、
上記発光素子群について断線を検出する断線検出手段と、
上記発光素子群への電力供給について制御する制御手段とを備え、
上記ランプへの指示信号が入力された場合に、上記発光素子群を点灯又は点滅させるとともに、上記断線検出手段によって発光素子の断線が検出された場合に、上記制御手段によって当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減される
ことを特徴とする車両用灯具装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用灯具装置において、
上記断線検出手段によって発光素子の断線が検出された場合に、断線が検出されない発光素子を含むランプが、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅する
ことを特徴とする車両用灯具装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具装置において、
予め決められた数以上の発光素子について断線したことが、上記断線検出手段によって検出された場合に、断線が検出された発光素子を含むランプへの電力供給が停止される
ことを特徴とする車両用灯具装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の車両用灯具装置において、
上記発光素子群のうち、１つの発光素子に係る断線が、上記断線検出手段によって検出された場合に、当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止される
ことを特徴とする車両用灯具装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両用灯具装置において、
上記断線検出手段によって発光素子の断線が検出された場合に、断線が検出された発光素子を有するランプ内における未断線の発光素子について、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させる
ことを特徴とする車両用灯具装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子群を用いた車両用灯具装置において、発光素子の断線検出及び給電制御の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の周期をもって点滅を繰り返す車両用灯具として、ターンシグナルランプが挙げられ、法規上、その作動状態を車両運転者が容易に把握できるように、断線検出が必要とされる。例えば、白熱電球に係る断線検出の機能がリレーフラッシャー回路（点滅回路）に含まれており、白熱電球に流れる電流値が減少したことを検知して断線の有無を判断している。
【０００３】
ところで、白熱電球以外の光源として、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を用いた灯具が、薄型化や省電力化等の観点から、あるいはデザイン上のニーズとして求められている。そして、発光素子を使用する場合には、消費電流や電流−電圧特性等が白熱電球とは異なるため、断線検出の機能を備えたフラッシャー回路を新たに設計する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、使用する発光素子の種類や数は、灯具に応じて異なるため、その都度フラッシャー回路を新設していたのでは、部品管理や保守等が煩雑となり、また、少量生産の場合にコスト高となってしまうといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、発光素子を用いた車両用灯具装置の断線検出において、回路構成の共通化及び低コスト化を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光素子群を含む複数のランプを備えた車両用灯具装置において、ランプの消費電力を含む総電力値を規定の電力値にするために発光素子群に対して並列に設けられた電力消費手段と、発光素子群について断線を検出する断線検出手段と、発光素子群への電力供給について制御する制御手段とを備え、ランプへの指示信号が入力された場合に、発光素子群を点灯又は点滅させるとともに、断線検出手段によって発光素子の断線が検出された場合に、制御手段によって当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減されるようにしたものである。
【０００７】
従って、本発明によれば、ランプの消費電力を含む総電力値を規定の電力値にするために電力消費手段を設けることで、負荷特性を一定化させることができるとともに、発光素子の断線が検出された場合には、当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減されるので、電力消費が低減される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子群を含む複数のランプを備えた車両用灯具装置に関するものであり、ターンシグナルランプや、テールランプ、ストップランプ等への適用が可能である。
【０００９】
図１は本発明に係る装置の基本構成を示すものである。
【００１０】
車両用灯具装置１において、ランプ（あるいはランプ部）２には、発光素子群３と、その断線について検出するための断線検出手段４が設けられている。
【００１１】
断線検出手段４は、発光素子の断線を検出した場合に、（電力）供給制御部５に信号を送出して断線が検出された発光素子を含むランプへの電力供給を遮断し又は供給電力を低減するために設けられている。尚、断線検出方法としては、発光素子群に係る光度が予め決められた基準値未満に低下したことを電流値に基いて検出して断線と判断する方法と、発光素子の一部が断線して点灯不能状態になったことを当該発光素子の電流値から判断して断線と判断する方法、あるいは両方法を併用した方法等が挙げられる。
【００１２】
指示部６は、供給制御部５とともに発光素子群への電力供給を制御する制御手段７を構成している。ランプへの指示信号が指示部６からランプ２に対して入力された場合に、供給制御部５を介して発光素子群３に給電が行われて発光素子が点灯又は点滅する。尚、供給制御部５を構成する遮断用スイッチ手段については、リレーや半導体スイッチ素子が挙げられるが、その如何は問わない。
【００１３】
発光素子群３に対して並列に設けられた電力消費手段８は、ランプの消費電力を含む総電力値を規定の電力値（白熱電球と同じ電力値等）にする目的で付設されるものであり、例えば、下記の形態が挙げられる。
【００１４】
（Ｉ）ダミー負荷回路
（ＩＩ）白熱電球等のランプ光源
（ＩＩＩ）送風機や冷却装置
（ＩＶ）ヒーター等の熱源。
【００１５】
先ず、（Ｉ）のダミー負荷回路については、抵抗や能動素子等によって電力を消費させるためのものであり、例えば、抵抗素子を用いた梯子型回路の構成や、トランジスタ等を用いて白熱電球の電流−電圧特性を擬制した回路等が挙げられる。
【００１６】
ターンシグナルランプを例にして、１２Ｖ２１Ｗのバルブ用フラッシャーリレーを流用する場合を想定すると、発光ダイオード群の消費電力が１３Ｗ程度のとき、８Ｗ分の電力をダミー負荷回路に負担させれば良い。尚、本形態では、低コスト化に適しているが、ダミー抵抗等の発熱によって電力が消費される（但し、ターンシグナルランプでは点灯時間が短いので実用上の問題はない。）。
【００１７】
上記（ＩＩ）では、発光素子以外のランプを負荷として付設する形態であり、不足分の電力を補うワット数のランプ光源（白熱電球等）を用いれば良い。本形態では、発光素子と白熱電球等を組み合わせた構成となり、デザイン上の自由度を拡げることができる。
【００１８】
また、上記（ＩＩＩ）では、例えば、冷却ファンや冷却素子を用いて不足分の電力を補うとともに、発光素子の発光効率について改善することができる。
【００１９】
上記（ＩＶ）については、ヒーター等の熱源をランプのレンズ近傍に設置して、雪害や結露等の影響を防止することができる。つまり、抵抗発熱体による熱を積極的に活用することが可能となる。
【００２０】
尚、（ＩＩ）乃至（ＩＶ）の形態では、図１に示すように、電力消費手段８に対して断線検出手段９を設けることが好ましく、該断線検出手段による断線検出時に供給制御部５に送られる信号によって電力消費手段８への給電が停止されるように構成すれば良い。
【００２１】
発光素子群３や電力消費手段８への給電は、指示部６から供給制御部５を介して行われるが、断線検出手段４によって発光素子の断線が検出された場合には、制御手段７によって当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減される。例えば、断線検出手段４から供給制御部５に送られる信号によって当該ランプ内の発光素子群への給電が断たれる。尚、断線が検出されない発光素子を含むランプについては、指示部６から当該ランプに送られる信号により、断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって発光素子を点滅させる。即ち、断線が検出された発光素子を含むランプについては、当該ランプに対して供給制御部５が働くので、電流が流れない状態（断線状態と同様の状態）となったことを指示部６が検知して、他のランプ（パイロットランプ等を含む）に対する点滅周期を速めることで車両運転者に警告する。
【００２２】
図２は回路構成例１０を示すものであり、図中の「ＶＴ」は図示しないフラッシャー回路からのターンシグナル入力信号を示し、「ＩＧ」はイグニッション電圧（キーのオン操作時に回路を動作させるための入力電圧）を示している。
【００２３】
本例では、供給制御部５を構成する遮断用スイッチ手段としてリレー１１を用いており、図示しない点滅指示回路（フラッシャー回路）から入力されるＶＴがＮＣ（ノーマル・クローズ）側の接点（トランスファー接点１１ｂ参照）を介して電力消費回路１２や発光部１３（上記発光素子群に相当する）に供給される。
【００２４】
電力消費回路１２については上記（Ｉ）の形態を採っており、本例では、白熱電球用の設計仕様とされる点滅（指示）回路を流用するために必要とされる回路である。つまり、当該白熱電球とは電流−電圧特性の異なる発光素子を用いたランプに関して、白熱電球仕様の点滅回路をそのまま用いることはできないので、本回路を付設することで、点滅回路からみた場合に、あたかも白熱電球と同等の負荷特性をもつかのように擬制している。尚、本回路については、複数の受動素子、例えば、抵抗素子を用いた回路構成でも良いが、白熱電球の電流−電圧特性に対して近似の特性を得るためには、後述するように、複数の能動素子（パワートランジスタ等）を用いて構成することが好ましい。
【００２５】
電力消費回路１２の後段にはバリスタ１４とダイオード１５が設けられており、バリスタ１４の一端及びダイオード１５のアノードがリレー１１のＮＣ側接点に接続されるとともに、バリスタ１４の他端が接地されている。そして、ダイオード１５のカソードから、発光部１３に対して給電が行われる。
【００２６】
発光部１３については、電流制限用抵抗及び複数の発光素子を直列に接続した回路を単位構造として備える。例えば、１つの電流制限用抵抗１６と、Ｎ個の発光素子１７、１７、…を直列に接続したものを１ユニット（以下、「発光ユニット」と呼び、「ＬＵ」と記す。）として、ユニットをＭ個並列に接続した回路によって、合計Ｎ×Ｍ個の発光素子を点灯させることができる。
【００２７】
尚、図２では、説明の便宜上、１つのランプに関する構成だけを示しているが、ターンシグナルランプについては、既知のように、車両前後の左右両端寄りの位置にそれぞれランプ（合計４つ）が付設され、いずれのランプも同様の構成を有する（このことは、後述する構成についても同じである。）。また、本例では、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いており、２個ずつのＬＥＤを含む各発光ユニットＬＵを並列に接続した回路構成を有する。つまり、各発光ユニットＬＵを構成する２つのＬＥＤのうち、一方のＬＥＤの一端が電流制限用抵抗１６を介してダイオード１５のカソードに接続されるとともに、当該ＬＥＤの他端が別のＬＥＤを介して電流検出用抵抗１８に接続されている。
【００２８】
電流検出用抵抗１８は、各発光ユニットＬＵに流れる電流の総計（総電流値）について検出するための設けられており、その一端が各発光ユニットＬＵの低位側ＬＥＤのカソードに接続され、他端が接地されている。
【００２９】
尚、電流検出用抵抗１８は、比較器１９とともに電流検出部２０を構成しており（上記断線検出手段４を構成する。）、電流検出用抵抗１８と各発光ユニットＬＵとの接続点が、抵抗２１を介して比較器１９の負入力端子に接続されている。
【００３０】
比較器１９の正入力端子には、所定の基準電圧が供給され、本例では、ツェナーダイオード２２及び分圧抵抗２３、２４を用いている。つまり、ツェナーダイオード２２のカソードがダイオード１５のカソードに接続され、ツェナーダイオード２２のアノードが分圧抵抗２３及び２４を介して接地されていて、抵抗２３と抵抗２４との接続点が比較器１９の正入力端子に接続されている。
【００３１】
比較器１９の出力端子には、プルアップ抵抗２５が付設されるとともに、コンデンサ２６を介して接地されている。
【００３２】
リレー１１の駆動用にＮＰＮトランジスタ２７が設けられており、該トランジスタのコレクタがリレー１１のコイル１１ａに接続されている。尚、コイル１１ａには、イグニッション電圧ＩＧが供給されるとともに、逆電圧防止用のダイオード２８が並列に接続されている。
【００３３】
エミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタ２７のベースは、抵抗２９を介して比較器１９の出力端子及びコンデンサ２６の一端に接続されている。
【００３４】
イグニッション電圧ＩＧは、バリスタ３０に供給されるとともに、順方向のダイオード３１を介して電圧レギュレータ３２に入力される。尚、電圧レギュレータ３２には、例えば、３端子レギュレータが用いられており、その出力電圧がＰＮＰトランジスタ３３のエミッタに供給される。
【００３５】
トランジスタ３３については、そのベースが抵抗３４を介してトランジスタ２７のコレクタに接続されている。また、トランジスタ３３のコレクタは、抵抗３５を介してコンデンサ３６の一端（接地側でない方の端子）に接続され、抵抗３５とコンデンサ３６との接続点が抵抗３７及び順方向のダイオード３８を介してトランジスタ２７のベースに接続されている。尚、これらは比較器１９の出力するＨ（ハイ）レベル信号に対する保持（ホールド）部３９を構成している。
【００３６】
ＬＥＤを使用したランプの場合、その光度低下の原因については、ＬＥＤの断線と経年変化（劣化）が挙げられるが、断線検出における「断線」について、例えば、「初期値の５０％以下に光度が低下したこと」をもって定義する場合には、経年変化による光度低下を加味する必要がある。例えば、車両寿命を仮に１５年程度とした場合において、経年変化に伴うＬＥＤの光度低下の割合（初期値を１００％として、光度が「α」％低下するものとする。）を考慮すると、初期値の「５０」％に代わって、「５０／（１００−α）」％を判断基準とすれば良い。つまり、ランプの光度がこの基準を下回った時点で断線と判断すれば良い。
【００３７】
本例では、比較器１９の正入力端子に供給される基準電圧が、発光部１３に係る光度の初期値に対して、「５０／（１００−α）」％となった場合に相当する電流の基準値又はこれに安全率を見込んで、やや高めに設定した基準値に相当しており、電流検出用抵抗１８による検出値が当該基準値未満の場合に、比較器１９の出力信号がＨレベルとなって当該信号が保持される。例えば、α値を１８％とした場合に、Ｍ（＝８）回路のＬＥＤ群に対して３回路（３ユニット）以上の断線を検知する場合には、８回路に対して少なくとも５回路が正常である場合が基準となるので、６２．５％（＝（５／８）×１００）に相当する電流基準値を設定すれば良い。
【００３８】
尚、図２の回路動作について簡単に説明すると、全発光ユニットＬＵの光度が予め決められている基準値以上である場合には、電流検出用抵抗１８に流れるＬＥＤの総電流値の検出レベルが総電流値に係る基準値以上であるため、比較器１９の出力信号がＬ（ロー）レベルである。よって、トランジスタ２７及び３３がオフ状態であって、リレー１１の接点が閉じたまま（ＮＣ側）であるので、発光ユニットＬＵへの給電が行われる（ＶＴによる所定周期の点滅指示に従って発光素子が点滅する。）。また、発光ユニットＬＵの光度が予め決められている基準値未満となった場合には、電流検出用抵抗１８に流れるＬＥＤの総電流値の検出レベルが該総電流値に係る基準値未満であるため、比較器１９の出力するＨレベル信号によって、トランジスタ２７がオンし、トランジスタ３３のオンによってこの状態が保持される。よって、リレー１１の接点が開かれ（オープン側に切り替わる）、発光ユニットＬＵへの給電経路が断たれるので、発光素子１７、１７、…は全て消灯する。リレー１１の接点が開いた状態は、ランプ自体の断線状態と等価な状態であり、よって、既知のように、図示しない点滅回路（フラッシャー回路）の断線検出機能が働いて、断線していない他のランプやパイロットランプに対して、正常時（非断線時）よりも短い周期の点滅指示信号が送られるため、断線が検出されたランプ以外のランプについて高速点滅動作が行われる（断線警告）。
【００３９】
このように、発光素子の個数又は発光ユニットの数が予め決められた数以上に亘って断線したことから断線状態を検出するとともに、断線と判断された発光素子を含むランプへの電力供給を停止することが好ましく、比較的少数の発光素子について断線が検出されても、ランプの光度低下に関して大きな影響がない場合には、当該ランプへの電力供給を極力継続させてランプ機能を果たせるようにすることで安全性を保証できる。
【００４０】
電力消費回路１２については、上記したようにＬＥＤを用いたランプでも白熱電球と同等の負荷特性をもつように擬制する場合に、例えば、抵抗を用いたダミー負荷回路として構成したのでは、白熱電球について規格で定められた電流−電圧特性から外れてしまう等の問題を引き起こす。
【００４１】
図３は、横軸に電圧Ｖをとり、縦軸に電流Ｉをとって、電力消費回路に係る特性をグラフ曲線で概略的に示したものである。
【００４２】
図中のグラフ曲線Ｇｔは、白熱電球の規格を示す近似曲線（実際には折れ線である。）を示し、グラフ曲線「Ｇ％＋」が、Ｇｔを基準にした上限の許容限界を表し（所定の割合、例えば、１０％の設定幅で、ＧｔをＩ軸の正方向に平行移動したもの）、また、バルブのグラフ曲線「Ｇ％−」が、Ｇｔを基準にした下限の許容限界を表している（所定の割合、例えば、１０％の設定幅で、ＧｔをＩ軸の負方向に平行移動したもの）。
【００４３】
グラフ線「ｇＬ」は、抵抗素子だけを用いて構成した場合の電力消費回路の特性を比較例として示したものであり、この場合には、所定の傾斜をもった直線状となるために、Ｇｔのような形状をもった特性を得ることが困難である。
【００４４】
そこで、電力消費回路１２では、トランジスタの電流−電圧特性（コレクタ−エミッタ間電圧ＶＣＥに対する、コレクタ電流Ｉｃの飽和特性）を利用することにより、グラフ曲線Ｇ％＋及びＧ％−を上下限とする範囲内に、グラフ曲線Ｇｒで示す特性を位置させることが可能であり、回路パラメータや素子定数等の設定によって、グラフ曲線Ｇｔに近い特性を得ることができる。
【００４５】
図４は電力消費回路１２の構成例を示したものである。
【００４６】
端子ＴＴは、図２のリレー１１のＮＣ接点とダイオード１５とを繋ぐラインに接続される接続端子であり、該端子にツェナーダイオード４０のアノードが接続され、ツェナーダイオード４０のカソードが抵抗４１を介して接地されている。
【００４７】
エミッタフォロワのＮＰＮトランジスタ４２は、そのベースが抵抗４３を介してツェナーダイオード４０のアノードに接続されているので、ベース電位が一定化される。そして、トランジスタ４２のコレクタが抵抗４４を介して端子ＴＴに接続され、エミッタが抵抗４５を介して接地されている。尚、トランジスタ４２のベース−エミッタ間には抵抗４６が介挿されている。
【００４８】
エミッタフォロワとされるＰＮＰトランジスタ４７は、そのエミッタが、ＰＮＰトランジスタ４８乃至５２の各ベースに接続されており、トランジスタ４７のベースがトランジスタ４２のエミッタに接続されている。
【００４９】
ＰＮＰトランジスタ４８乃至５２については、パワートランジスタが使用され、各トランジスタのコレクタが接地されるとともに、各エミッタがそれぞれの抵抗を介して端子ＴＴに接続された構成を有しており、互いに並列な接続関係とされる。つまり、トランジスタ４８乃至５２の各エミッタに対して抵抗５３乃至５７（各抵抗値は異なる。）がそれぞれに接続されている。尚、抵抗５８、５９は、いずれも抵抗５３乃至５７に対して並列に設けられており、それらの一端が端子ＴＴに接続され、他端が接地されている。
【００５０】
本回路において、抵抗５８、５９しかない場合には、端子ＴＴへの供給電圧が増加するにつれて直線的に電流が大きくなる特性を示すに過ぎない。そこで、トランジスタのＩｃ−ＶＣＥ特性が飽和曲線で表されることから、端子ＴＴへの供給電圧が増加し、コレクタ−エミッタ間電圧が大きくなるに従って、各トランジスタ４８乃至５２に流れるコレクタ電流が曲線的に増加して一定値に漸近していく特性を組み合わせている。これによって、図３にグラフ曲線Ｇｒで示すような近似特性を得ることができる。
【００５１】
よって、光源として発光素子群を用いた灯具において、白熱電球用の点灯回路又は点滅回路を使用することが可能となり、しかも発光素子の断線が検出された場合には、発光素子群への電力供給を遮断して、擬似的な断線状態を作り出すこと（発光素子の断線状態を個々に検出しただけでは、その断線前後における電流値の変化が微小であるため、発光素子群への電力供給を断つことにより、ランプ全体が断線したかの如き状態にすること）で、正常な断線検出機能が保証される。
【００５２】
尚、トランジスタ４８乃至５２の発熱量が大きいために周辺部品等への熱的影響を無視できない場合には、例えば、電力消費回路１２のケース体を合成樹脂製として、そのカバーを熱伝導率の高い材料（アルミニウム等）で形成し、当該カバーに放熱フィンやヒートシンク等を一体的に形成した構造を採用することが好ましい（カバーの一部をコ字状に屈曲させてトランジスタと接触させ、この接触面からトランジスタの熱をカバーに伝達する等。）。
【００５３】
図５は、本発明に係る別の回路構成例６０を示すものである。
【００５４】
信号ＶＴは端子６１から供給され、該端子がダイオード６２のアノードに接続されている。そして、ダイオード６２のカソードがバリスタ６３の一端及びＰＮＰトランジスタ６４のエミッタに接続されている。尚、トランジスタ６４のベース−エミッタ間には抵抗６５が介挿されており、トランジスタ６４のベースについては、該トランジスタとともに電流供給制御部６６を構成する後述のＮＰＮトランジスタ（８７）に接続されている。
【００５５】
トランジスタ６４のコレクタ電圧は、電力消費回路１２及び発光部１３Ａに供給される。
【００５６】
発光部１３Ａについては、複数の発光素子１７、１７、…（本例では３個のＬＥＤ）を直列に接続した発光ユニットＬＵを単位構造とし、多数の発光ユニットが互いに並列な関係で接続されている。
【００５７】
ＰＮＰトランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）及び電流検出用抵抗Ｒｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は、各発光ユニットＬＵに係る電流検出部６７を構成しており、それらの数は、発光部１３Ａを構成する発光ユニットＬＵの数と同じとされている。つまり、各電流検出用抵抗Ｒｉについては、各発光ユニットＬＵに対して直列に接続されるとともに、各トランジスタＱｉのベースに接続されている。そして、各電流検出用抵抗Ｒｉの他端（発光ユニットに接続された方とは反対側の端子）が接地されている。各トランジスタＱｉのコレクタについてはいずれも接地されており、また、それらのエミッタ同士が接続されるとともに、保持部６８を構成する比較器６９の正入力端子に接続されている。
【００５８】
保持部６８を構成するダイオード７０は、そのアノードが上記ダイオード６２のカソードに接続され、ダイオード７０のカソードが抵抗７１を介して、各トランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）のエミッタ及び比較器６９の正入力端子に接続される。
【００５９】
抵抗７２、ダイオード７３、抵抗７４からなる直列回路については、抵抗７２の一端がトランジスタ６４のコレクタに接続され、抵抗７２の他端が順方向のダイオード７３を介して抵抗７４の一端及び比較器６９の負入力端子に接続されている。そして、抵抗７４の一端（ダイオード７３との接続点とは反対側の端子）が接地され、抵抗７４に対してコンデンサ７５が並列に接続されている。
【００６０】
比較器６９への電源供給については、その電源端子が上記ダイオード７０のカソードに接続されている。
【００６１】
また、比較器６９の出力段において、抵抗７６、７７、７８及びコンデンサ７９とＰＮＰトランジスタ８０を含む回路が設けられており、抵抗７６、７７、７８が直列に接続されている。つまり、抵抗７６の一端が上記ダイオード７０のカソードに接続され、抵抗７６の他端が抵抗７７、７８を介して比較器６９の出力端子に接続されている。尚、コンデンサ７９は抵抗７６及び７７に対して並列に接続されている。そして、トランジスタ８０については、そのエミッタがダイオード７０のカソードに接続されるとともに、そのベースが抵抗７６と抵抗７７との接続点に接続されている。トランジスタ８０のコレクタは抵抗８１を介して比較器６９の負入力端子に接続されている。
【００６２】
ダイオード８２は、そのカソードが比較器６９の出力端子に接続され、アノードが抵抗８３とコンデンサ８４との接続点に接続されている。尚、抵抗８３、コンデンサ８４は上記電流供給制御部６６を構成しており、抵抗８３の一端がダイオード７０のカソードに接続され、該抵抗の他端がコンデンサ８４を介して接地されている。
【００６３】
抵抗８５、８６については、抵抗８５の一端がダイオード８２のアノードに接続され、抵抗８５の他端が抵抗８６の一端及びＮＰＮトランジスタ８７のベースに接続されている。尚、抵抗８６の他端（抵抗８５に接続されない方の端子）は接地されている。
【００６４】
エミッタ接地とされたトランジスタ８７については、そのコレクタが抵抗８８を介してトランジスタ６４のベースに接続されている。
【００６５】
本例では、リレーを用いずにトランジスタ６４を使用して無接点化することで信頼性の向上及びコスト低減、省スペース化を図っている。また、発光ユニット毎の断線検出を行うとともに、ある発光ユニットが断線した場合に発光ユニットについて強制的に消灯させるために保持部６８を設けており、断線が検出されない他のランプについては、点滅回路（図示せず。）によって点滅周期を速めることで車両運転者に断線発生が通知される。
【００６６】
尚、発光ユニットの１つが断線した場合に、その状態が外観から分かり難く、一見して断線と視覚的に判別することが容易でないランプ（発光素子配列や光り方等に依る。）について、本例の適用が効果的である。
【００６７】
上記した回路の動作について簡単に説明すると、発光部１３Ａを構成する発光素子１７、１７、…について断線が起きていない場合には、各トランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）がオフ状態であり、比較器６９の出力信号がＨレベルである。よって、トランジスタ８７、６４がオン状態であり、発光部１３Ａの各発光ユニットＬＵへの給電が行われる。また、ある発光素子の断線により当該発光素子を含む発光ユニットが消灯した場合には、当該発光ユニットに対応するトランジスタＱｉ（ｉは１〜ｎのいずれかを示す。）がオン状態となり、比較器６９の出力信号がＬレベルとなる。すると、トランジスタ８０がオン状態となり、比較器１９の負入力端子の電位（基準電位）が上がるため、比較器６９においてＬレベルの状態が保持される。よって、トランジスタ８７、６４がオフ状態となり、発光部１３Ａへの給電が停止される。
【００６８】
このように、発光素子群のうち、少なくとも１つの発光素子に係る断線が検出された場合には、当該発光素子を含むランプへの電力供給を停止する形態を採用すると、断線の早期発見が可能となり、修理等の対応を迅速に行うことができる。
【００６９】
上記した各例では、発光素子の断線が検出された場合に当該発光素子を含むランプへの電力供給を停止する構成形態について説明したが、発光素子の断線検出時に当該発光素子を含むランプへの供給電力を低減させる構成形態について、図６に示す回路構成例８９に従って説明する。
【００７０】
信号ＶＴは、端子９０からバリスタ９１及びコンデンサ９２の並列回路を介して、リレー９３のＮＯ（ノーマル・オープン）側でない方の接点（図のトランスファー接点９３ｂ参照）から電力消費回路１２及び発光部１３Ｂに供給される。
【００７１】
発光部１３Ｂについては、電流制限用抵抗９４及びダイオード９５と、複数の発光素子１７、１７（本例では２個のＬＥＤ）を直列に接続した発光ユニットＬＵを単位構造とし、多数の発光ユニットが互いに並列な関係で接続されている。
【００７２】
ＰＮＰトランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）は、各発光ユニットについての断線検出を行うとともに、発光ユニットの断線を検出した場合において上記リレー９３の接点を開く（ＮＯ側にする）ために設けられている。尚、ＰＮＰトランジスタの数は、発光部１３Ｂを構成する発光ユニットの数と同じとされて、各トランジスタが直列に接続されている。つまり、最も上位のトランジスタＱ１のエミッタが端子９０に接続され、該トランジスタのコレクタが下位のトランジスタＱ２（図示せず。）のエミッタに接続される。同様にして、トランジスタＱ１から数えて第ｉ番目に位置するトランジスタＱｉのエミッタが、トランジスタＱｉ−１のコレクタに接続され、トランジスタＱｉのコレクタが、トランジスタＱｉ＋１のエミッタに接続されている。そして、最も下位のトランジスタＱｎのコレクタがリレー９３のコイル９３ａの一端に接続されている。
【００７３】
各トランジスタＱｉのベースについては、該ベースに対して接続された各抵抗９６と順方向の各ダイオード９７を介して、各発光ユニットＬＵにおけるダイオード９５と発光素子１７との接続点にそれぞれ接続されている。尚、各トランジスタＱｉのベース−エミッタ間には、各抵抗９８がそれぞれ介挿されている。
【００７４】
リレー９３のコイル９３ａには、逆電圧防止用のダイオード９９が並列に接続されており、コイル９３ａのうち、トランジスタＱｎのコレクタに接続された方とは反対側の端子が順方向のダイオード１００を介して接地されている。
【００７５】
本例の回路動作について説明すると、先ず、発光ユニットＬＵのいずれかを構成する発光素子について断線が検出されない場合には、全トランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）のオン／オフ状態及びリレー９３の接点の開閉状態について、信号ＶＴと同期した関係となる。つまり、ターンシグナル入力信号ＶＴのレベルと同期してリレー９３の接点が開閉されるため、発光素子が点滅する。また、ある発光素子が断線して当該発光素子を含む発光ユニットが消灯すると、当該ユニットに対応するトランジスタＱｉ（ｉは１〜ｎのいずれかを示す。）がオフ状態となる。よって、リレー９３の接点が開いて（ＮＯ側となる。）、発光素子が全て消灯するか又は大幅な減光状態となる。
【００７６】
例えば、図６の最右列に位置する発光ユニット（トランジスタＱ１に対応するユニット）を構成する発光素子が断線した場合には、トランジスタＱ１がオフ状態となるため、トランジスタＱ２乃至Ｑｎがオフ状態となり、リレー９３の接点がＮＯ側となる。よって、この場合には、最右列に位置する発光ユニットは勿論、その左方に位置する全ての発光ユニットが消灯する。
【００７７】
また、図６の最右列に位置する発光ユニット以外の発光ユニット（添え字ｉが１でないトランジスタＱｉに対応する発光ユニット）を構成する発光素子が断線した場合には、トランジスタＱｉ（ｉ≠１）がオフ状態となるため、トランジスタＱｉ＋１乃至Ｑｎがオフ状態となり、リレー９３の接点がＮＯ側となる。よって、この場合には、断線が検出された発光ユニットは勿論、図６においてその左方に位置する全ての発光ユニットが消灯する。図６において、断線が検出された発光ユニットの右方に位置する発光ユニットについては、当該発光ユニットを構成する発光素子への通電により減光状態となる。これは、トランジスタＱｊ（ｊ＝１、２、…、ｉ−１）に対応する発光ユニットが断線していないので、それらのトランジスタがオン状態であり、抵抗９６、９８やダイオード９７を介して発光素子が通電されて数ミリアンペア程度の電流が流れることに依る。尚、この場合、図示しない点滅回路によって点滅周期を速めることで高速点滅となる（このことは、断線が検出されない他のランプについても同様であり、点滅周期を速めることで車両運転者に断線発生が通知される。）。
【００７８】
図７は、本発明に係る回路構成例１０１を示すものであり、本例では、前記した図２の構成と同様、発光素子群に流れる総電流について検出し、光度が規定値以下になった状態をもって断線の発生と判断する回路を設けている。
【００７９】
信号ＶＴは端子１０２からダイオード１０３のアノードに供給され、該ダイオードのカソードには、バリスタ１０４及びコンデンサ１０５が接続されている。
【００８０】
発光素子群を含む発光部１３Ｃへの給電経路上には、ＰＮＰトランジスタ１０６が設けられており、そのエミッタがダイオード１０３のカソードに接続されている。尚、トランジスタ１０６のベース−エミッタ間には、抵抗１０７が介挿されている。
【００８１】
トランジスタ１０６の後段には、電力消費回路１２が設けられており、その一端がトランジスタ１０６のコレクタに接続されている。
【００８２】
発光部１３Ｃについては、複数の発光素子１７、１７、…を直列に接続した回路に対して、電流制限用抵抗１０８を接続したものを単位構造として備えている。例えば、図示のように、発光素子としてＬＥＤを用いる場合において、３つのＬＥＤを直列に接続してさらに抵抗１０８を直列に接続した回路を、１つの発光ユニットとし、複数の発光ユニットを並列に接続する。つまり、最も下位のＬＥＤのカソードに抵抗１０８が接続されるとともに、それらの抵抗が電流検出用抵抗１０９の一端に接続されて抵抗１０９の他端が接地されているので、全ＬＥＤに流れる電流（総電流）が抵抗１０９によって電圧変換されて検出される。
【００８３】
断線検出部を構成する比較器１１０については、その正入力端子が抵抗１１１を介して電流検出用抵抗１０９の一端（各抵抗１０８と接続された方の端子）に接続されるとともに、コンデンサ１１２を介して接地されている。また、比較器１１０の負入力端子には、直列接続とされたダイオードＤ１乃至Ｄ６及び抵抗１１３、１１４、ダイオード１１５を含む回路からの電圧（基準電圧）が供給される。つまり、最上位のダイオードＤ１は、そのアノードがトランジスタ１０６のコレクタに接続され、そのカソードがダイオードＤ２のアノードに接続されている。そして、上位側から順にダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６が直列に接続（いずれも順方向に沿う接続）されて、ダイオードＤ６のカソードが抵抗１１３の一端に接続されている。尚、Ｄ１乃至Ｄ６及び抵抗１１３に対してダイオード１１５が並列に接続されており、ダイオード１１５のカソードがダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオード１１５のアノードが抵抗１１３と抵抗１１４との接続点に接続されている。
【００８４】
抵抗１１３のうち、Ｄ６とは反対側の端子が抵抗１１４を介して接地されており、両抵抗１１３、１１４の接続点が抵抗１１６を介して比較器１１０の負入力端子に接続されるとともに、コンデンサ１１７を介して接地されている。
【００８５】
尚、比較器１１０への電源電圧の供給については、ダイオード１１８及びコンデンサ１１９、１２０から行われる。つまり、ダイオード１１８のアノードが上記ダイオード１０３のカソードに接続され、ダイオード１１８のカソードがコンデンサ１１９、１２０を介して接地されている。そして、これらのコンデンサの端子電圧が比較器１１０の電源電圧端子に供給され、また、抵抗１２１を介して抵抗１１１とコンデンサ１１２との接続点に供給される（比較器１１０等に対する初期動作のため。）。
【００８６】
また、比較器１１０に係る基準電位の生成回路に複数のダイオード（Ｄ１乃至Ｄ６）を使用している理由は、比較器１１０への電源電圧が変動した場合にその正入力端子に係る入力変化が、ダイオード（ＬＥＤ）の特性を加味した変化であり、当該変化に対して基準電位（負入力端子の電位）の変動を合致させる必要があることに依る。本例では３個のＬＥＤに対して６個のダイオード（Ｄ１乃至Ｄ６）を直列に設けているが、これは、Ｖｆ（順方向電圧降下）に関して、ＬＥＤの値が各ダイオードＤ１乃至Ｄ６の値の約２倍であるからである（よって、一般には、ＬＥＤとダイオードについて、Ｖｆ値の比に応じた倍数分のダイオードを設ければ良い。）。
【００８７】
比較器１１０の出力端子については、ダイオード１２２のカソードに接続され、該ダイオード１２２のアノードが抵抗１２３を介してダイオード１１８のカソードに接続されている。
【００８８】
抵抗１２４、１２５及びコンデンサ１２６、ＰＮＰトランジスタ１２７を含む回路については、抵抗１２４及び該抵抗に対して並列に接続されたコンデンサ１２６のそれぞれの一端がダイオード１１８のカソードに接続されており、抵抗１２４及びダイオード１２６の他端が抵抗１２５を介して比較器１１０の出力端子に接続されている。そして、トランジスタ１２７は、そのエミッタがダイオード１１８のカソードに接続され、そのベースが抵抗１２４と抵抗１２５との接続点に接続されている。トランジスタ１２７のコレクタは比較器１１０の負入力端子に接続される。
【００８９】
エミッタ接地とされたＮＰＮトランジスタ１２８において、そのベースには抵抗１２９、１３０が接続されており、該ベースが抵抗１２９を介してダイオード１２２のアノードに接続されている。尚、抵抗１３０は、その一端がトランジスタ１２８のベースに接続され、他端が接地されている。また、トランジスタ１２８のコレクタが抵抗１３１を介して上記トランジスタ１０６のベースに接続されている。
【００９０】
本例の回路動作について説明すると、先ず、発光部１３Ｃを構成する発光素子について断線が検出されない場合（つまり、発光素子が全く断線していないか、又は予め決められた数未満の発光素子が断線した場合）には、電流検出用抵抗１０９によって検出される電流値（発光素子群に流れる電流値）が、予め決められている基準値よりも大きいので、比較器１１０の出力信号がＨレベルである。よって、トランジスタ１２８、１０６はオン状態であり、発光部１３Ｃへの給電状態とされる。また、発光部１３Ｃを構成する発光素子群について断線が検出された場合（つまり、予め決められた数以上の発光素子が断線した場合）には、電流検出用抵抗１０９によって検出される発光素子群の電流値が、予め決められている基準値よりも小さくなるので、比較器１１０の出力信号がＬレベルとなる。よって、ダイオード１２２が導通してトランジスタ１２８、１０６がオフ状態となるが、比較器１１０の出力するＬレベル信号によってトランジスタ１２７がオン状態となって、比較器１１０の負入力端子の電位（基準電位）が上昇するため、比較器１１０がＬレベルの出力状態に保持される。これにより、発光素子群への給電が持続的に停止される結果、各発光素子が消灯する。尚、断線が検出されない他のランプについては、図示しない点滅回路からの指示により点滅周期が短くされて点滅が速まり、その結果として車両運転者に断線発生が通知される。
【００９１】
本例や、図２、図５に示す構成例では、発光素子の断線を検出した場合に発光部への給電を停止して、この状態を保持するための保持手段（保持部）を設けているが、このような手段を設けることなく、断線検知時において、断線していない発光素子を異常発生の警告用に点滅させるように構成しても良い。
【００９２】
図８は、そのような回路構成例１３２を示すものであり、本例では、前記した図５の構成と同様、複数の発光素子を含む発光ユニット毎に電流を検出して、断線の発生について判断する回路を設けている。
【００９３】
信号ＶＴは端子１３３からダイオード１３４のアノードに供給され、該ダイオードのカソードには、バリスタ１３５及びコンデンサ１３６が互いに並列な関係で接続されている。
【００９４】
発光素子群を含む発光部１３Ｄへの給電経路上には、ＰＮＰトランジスタ１３７が設けられており、そのエミッタがダイオード１３４のカソードに接続されている。尚、トランジスタ１３７のベース−エミッタ間には、コンデンサ１３８及び抵抗１３９が互いに並列な関係をもって介挿されている。
【００９５】
トランジスタ１３７の後段には、電力消費回路１２及び発光部１３Ｄが設けられており、それらの一端がトランジスタ１３７のコレクタに接続されている。
【００９６】
発光部１３Ｄについては、複数の発光素子１７、１７、…を直列に接続した回路に対して、電流検出用抵抗Ｒｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）をそれぞれ接続したものを単位構造として備えている。例えば、図示のように、発光素子としてＬＥＤを用いる場合において、３つのＬＥＤを直列に接続し、さらに電流検出用抵抗Ｒｉを直列に接続した回路を、１つの発光ユニットとして当該ユニットを並列に接続した構成が挙げられる。つまり、各発光ユニットを構成するＬＥＤのうち、最も下位のＬＥＤのカソードに電流検出用抵抗Ｒｉが接続されて該抵抗の一端が接地されているので、各発光ユニットを構成するそれぞれのＬＥＤに流れる電流が該抵抗によって電圧変換されて検出される。
【００９７】
尚、各発光ユニットを構成するＬＥＤのうち、最も高位のＬＥＤのアノードが、トランジスタ１３７のコレクタに接続されている。
【００９８】
断線検出部１４０については、発光ユニット毎に付設された検出回路を有しており、各発光ユニットについてそれぞれに同じ回路構成を有する。
【００９９】
つまり、ｎ個の発光ユニットに対して、コレクタ接地とされるＰＮＰトランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）がそれぞれに設けられており、各トランジスタのベースは、各発光ユニットＬＵにおいて最下位の発光素子１７と電流検出用抵抗Ｒｉとの接続点に接続されている。
【０１００】
そして、各トランジスタＱｉのエミッタについては、抵抗１４１を介して上記トランジスタ１３７のエミッタにそれぞれ接続されるとともに、抵抗１４２を介してＮＰＮトランジスタ１４３のベースに接続されている。
【０１０１】
エミッタ接地とされるＮＰＮトランジスタ１４３については、そのコレクタが抵抗１４４を介してＰＮＰトランジスタ１３７のベースに接続されており、トランジスタ１４３のベースは、抵抗１４５、１４６、１４２の接続点に接続されている。尚、抵抗１４５の一端がコンデンサ１４７を介してＰＮＰトランジスタ１３７のエミッタに接続され、抵抗１４５の他端が、抵抗１４６及びダイオード１４８（のカソード）、コンデンサ１４９に接続されている（抵抗１４６、コンデンサ１４９の他端及びダイオード１４８のアノードはいずれも接地されている。）。
【０１０２】
本例の回路動作について説明すると、先ず、発光部１３Ｄを構成する発光素子について断線が検出されない場合には、各トランジスタＱｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）がいずれもオフ状態であるため、トランジスタ１４３、１３７がオン状態であり、発光部１３Ｄへの給電状態とされる。また、発光部１３Ｄを構成する発光素子について断線が検出された場合、例えば、ある発光素子が断線して当該素子を含む発光ユニットが消灯した場合には、その断線が抵抗Ｒｉ及びトランジスタＱｉ（ｉは１〜ｎのいずれかを示す。）によって検知される。つまり、トランジスタＱｉがオン状態となるため、トランジスタ１４３、１３８が一時的にオフ状態となる。そして、このような検知については、信号ＶＴによる点滅指示において、点灯指示期間（点灯の指示を意味する期間）が到来する度に行われ、断線していない発光素子に対して瞬間的に電流を流して点灯させた後にトランジスタ１３７のオフにより発光素子への給電がその都度遮断される。このような異常状態が信号ＶＴを送出する点滅回路（図示せず。）に内蔵された断線検知回路（電流の減少に基いて断線の如何を検知する、既知の回路）によって検知されると、信号ＶＴの点滅周期が短くなって高速点滅の指示信号が端子１３３に供給される。この時、高速点滅に係るオン期間、つまり、点灯指示期間の長さと、上記した断線検知時に発光素子が一時的に点灯する期間（瞬間的な点灯期間）の長さとが等しくなるように、上記抵抗１４５、１４６の各抵抗値及びコンデンサ１４７の静電容量値を設定しておく（点灯指示期間の長さよりも、発光素子に係る一時点灯の期間長が長いと、高速点滅の指示に応答できないので、時定数の設定によって両者の期間長を合わせる必要がある。）。
【０１０３】
これにより、発光素子の断線が検出された場合において、断線が検出された発光素子を有するランプ内で断線していない発光素子については断線検出前の点滅周期よりも短い点滅周期をもって点滅させることができる。即ち、ある発光素子が断線した場合に、当該断線による異常の発生を、信号ＶＴに従う高速点滅の状態として車両運転者に対して通知することができるとともに、断線していない残りの発光素子の機能を存続させることで安全性を確保することができる（断線した発光素子を含む発光ユニットだけが消灯し、他の発光ユニットについては高速に点滅する。よって、仮に全ランプにおいて断線が生じたとしても、生き残っている未断線の発光ユニットを構成する発光素子により高速点滅を行うことができる。）。
【０１０４】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、請求項１に係る発明によれば、電力消費手段を設けて負荷特性を一定化させることで、回路構成の共通化及び低コスト化が可能となる。また、発光素子の断線が検出された場合には、当該発光素子を含むランプへの電力供給が停止され又は供給電力が低減されるので、消費電力が低減される。
【０１０５】
請求項２に係る発明によれば、断線による異常状態の発生を、点滅周期の違いによって視覚上明確に区別することができる。
【０１０６】
請求項３に係る発明によれば、多少の発光素子について断線が起きても、充分な光量（法規を満たす光量等）が得られる場合には断線の判断を下さないことにより、極力発光素子の点灯又は点滅を続行させることができる。また、誤検出等の頻度を低減することができる。
【０１０７】
請求項４に係る発明によれば、発光素子群のうち１つでも断線が検出された場合には断線と判断して、必要な措置（修理等）を早期に施すことができる。
【０１０８】
請求項５に係る発明によれば、断線していない発光素子の機能を存続させることで、断線発生の通知及び安全性の確保を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用灯具装置について基本構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る車両用灯具装置の構成例について要部を示す回路図である。
【図３】図４とともに、電力消費手段について説明するための図であり、本図は電流−電圧特性を概略的に示すグラフ図である。
【図４】回路構成の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る車両用灯具装置について別の構成例の要部を示す回路図である。
【図６】本発明に係る車両用灯具装置について、発光素子の断線検出時に減光点灯を行うことが可能な構成例の要部を示す回路図である。
【図７】本発明に係る車両用灯具装置について、さらに別の構成例の要部を示す回路図である。
【図８】本発明に係る車両用灯具装置について、未断線の発光素子を異常発生の警告用に点滅させるようにした構成例の要部を示す回路図である。
【符号の説明】
１…車両用灯具装置、２…ランプ、３…発光素子群、４…断線検出手段、７…制御手段、８…電力消費手段、１７…発光素子
【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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