(57)【要約】【課題】  スイッチ数が増加した場合でも回路規模の大型化を抑制することができる車両用照明制御装置を提供する。【解決手段】  複数のスイッチのノブに内蔵される照明２の内の１つについて点灯時に流れる電流を抵抗１２及び１３により検出し、スイッチングレギュレータＩＣ１４は、その検出電流に応じた電圧信号が入力端子−ＩＮに与えられ、当該電圧信号に基づいたＰＷＭ信号を出力し、ＦＥＴ４３は、そのＰＷＭ信号に基づくスイッチング動作を行なうことで、自動車に搭載されるバッテリ４の電源から複数の照明２に供給される電流を制御する。また、入力端子−ＩＮにバッテリ４の分圧電位を重畳することで、バッテリ４の電圧が異常に上昇した場合はＩＣ１４より出力されるＰＷＭ信号をダイレクトに遮断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置される複数のスイッチのノブに内蔵される略同一輝度の照明の内、何れか１つについて、点灯時に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流に応じた電圧信号が入力端子に与えられ、前記電圧信号に基づいたＰＷＭ信号を出力するもので、ＩＣとして構成されるＰＷＭ信号出力手段と、
前記ＰＷＭ信号に基づくスイッチング動作を行なうことで、車両に搭載されるバッテリの電源を前記複数の照明に供給するスイッチング素子とを備え、
前記ＰＷＭ信号出力手段の入力端子に、前記バッテリ電源の分圧電位を重畳したことを特徴とする車両用照明制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に配置される複数のスイッチのノブに内蔵される略同一輝度の照明を点灯制御するための車両用照明制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、車両において極一般的に使用されているスイッチノブ照明の点灯制御装置の構成を示すものである。例えば、自動車のインストルメントパネルなどには、乗員が操作するための様々なスイッチが配置されている。そして、各スイッチのノブ部分には複数個（例えば４個）のＬＥＤ１が直並列接続されたものが照明２として内蔵されており、それらの照明２は、マイコン５０がライトスイッチ３のＯＮを検出した場合にトランジスタ５１のベースをＬｏにすることによりトランジスタ５１がＯＮしバッテリ４の電源が供給されて点灯するようになっている。
【０００３】
即ち、照明２のカソード側には、夫々ＮＰＮ型のトランジスタ５のコレクタが接続されており、そのトランジスタ５のエミッタは、エミッタ抵抗６を介してグランドに接続されている。そして、照明２のアノード側とグランドとの間には、抵抗７及びツェナーダイオード８の直列回路が接続されており、各トランジスタ５のベースは、ベース抵抗９を介して前記直列回路の共通接続点に共通に接続されている。
【０００４】
この構成においては、バッテリ４の電圧が多少変動した場合でも、ツェナーダイオード８の作用により各トランジスタ５のベース電位は変化せず、各ＬＥＤ１に流れる電流の変化を抑えて照明２の輝度を一定に維持するようになっている。
尚、出願人は、上記従来技術に対応する特許文献等を発見することはできなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、スイッチの数が多くなるとそれに伴って照明２の数も増えるため、その結果、トランジスタ５及びベース抵抗９の数が増加することが避けられず、回路規模が大型化してしまうという問題があった。
本発明は上記事情にかんがみて成されたものであり、その目的は、スイッチ数が増加した場合でも回路規模の大型化を抑制することができる車両用照明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】
【０００６】
本発明の車両用照明制御装置によれば、電流検出手段は、複数のスイッチのノブに内蔵される照明の内何れか１つについて点灯時に流れる電流を検出する。そして、ＩＣとして構成されるＰＷＭ信号出力手段は、前記電流に応じた電圧信号が入力端子に与えられ、前記電圧信号に基づいたＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子は、そのＰＷＭ信号に基づくスイッチング動作を行なうことで、車両に搭載されるバッテリの電源から複数の照明に供給される電流を制御する。
【０００７】
即ち、バッテリの電源電圧が変動すると、それに伴って照明に供給される電流量も変動するが、その電流量の変動はＰＷＭ信号出力手段の入力端子に与えられ、スイッチング素子に出力されるＰＷＭ信号に反映される。従って、照明に供給される電流量、即ち照明の輝度を一定に維持することができる。そして、例えスイッチの数が増加した場合でも、電流検出は常に１個の照明について行ない、全ての照明に関する電流制御はＰＷＭ信号出力手段を介して１つのスイッチング素子によって行われるので、回路規模が大型化することは抑制される。
【０００８】
ところで、上記の構成のみでは、バッテリの電圧が異常に上昇すると、スイッチング素子がＯＮした場合に各照明回路に流れる電流が大幅に増加し、電流制御を行う抵抗が定格を越えて破壊されるおそれがある。そこで、本発明では、ＰＷＭ信号出力手段の入力端子にバッテリ電源の分圧電位を重畳しており、バッテリ電圧が異常に上昇した場合は、ＰＷＭ信号出力手段より出力されるＰＷＭ信号はダイレクトに遮断されるようになっている。従って、異常な過電圧が発生した場合も照明回路を確実に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例について図１及び図２を参照して説明する。尚、図３に示すものと同一の部分には同一符号を付して示す。７個の照明２のカソード側とグランドとの間には、図３に示すトランジスタ５は削除されており、ＬＥＤ１に流れる電流、即ち照明２の輝度を制御するための抵抗１１が夫々接続されている。そして、照明２の内１つのカソード側は、抵抗１２及び１３の直列回路（電流検出手段）を介してスイッチングレギュレータＩＣ（ＰＷＭ信号出力手段）１４の入力端子−ＩＮに接続されている。また、抵抗１２及び１３の共通接続点は、コンデンサ１５を介してグランドに接続されている。
【００１０】
スイッチングレギュレータＩＣ１４は一般的な電源用のＩＣであり、例えば、富士通半導体デバイスのＭＢ３８００などが使用される。スイッチングレギュレータＩＣ１４（以下、単にＩＣ１４と称す）の内部は、基準電圧源１７、エラーアンプ１８、ＰＷＭコンパレータ１９、ノコギリ波発生器２０、出力ドライブ制御回路２１、ソフトスタート制御部２２などを中心として構成されている。
【００１１】
ＩＣ１４の電源端子ＶCCには、自動車のバッテリ４より別途生成される動作用電源＋５Ｖが与えられており、その動作用電源は、内部の基準電圧源１７並びに電流源２３，２４に供給されている。端子ＯＳＣは、ノコギリ波発生器２０により出力されるＰＷＭ搬送波たるノコギリ波の発振周波数を設定するため、コンデンサ２５及び抵抗２６の並列回路を介してグランドに接続されている。端子ＳＣＰは、ソフトスタート動作を制御するコンデンサ２７を介してグランドに接続されている。動作制御用の端子BR/CTLは、抵抗２８を介してグランドに接続されており、ＩＣ１４は常時アクティブとなるように設定されている。
【００１２】
基準電圧源１７は、電源端子ＶCCより供給される動作用電源＋５Ｖから温度補償された基準電圧（約１．２５Ｖ）を生成出力する。エラーアンプ１８の反転入力端子は入力端子−ＩＮに接続されており、非反転入力端子には基準電圧０．５Ｖが与えられている。そして、エラーアンプ１８の出力端子は、抵抗２９を介してＰＷＭコンパレータ１９の非反転入力端子の１つに接続されている。
【００１３】
ＰＷＭコンパレータ１９は、１つの反転入力端子と３つの非反転入力端子とを有しており、その反転入力端子には、０．１Ｖのオフセット電圧を介してノコギリ波発生器２０により出力されるノコギリ波が与えられている。ノコギリ波発生器２０が出力するノコギリ波の電圧振幅は０．１Ｖ−０．６Ｖの範囲で変化するので、ＰＷＭコンパレータ１９の非反転入力端子においては、０．２Ｖ−０．７Ｖの範囲で変化する。非反転入力端子の他の１つには、ソフトスタート制御部２２の出力信号が与えられており、更に他の１つには０．６Ｖの休止期間設定電圧が与えられている。そして、ＰＷＭコンパレータ１９は、ノコギリ波の振幅電圧がエラーアンプ１８の出力電圧，ソフトスタート設定電圧及び休止期間設定電圧のどれよりも低い期間に出力レベルを「Ｈ」にする。
【００１４】
出力ドライブ制御回路２１は、例えばトーテムポール形式で構成されており、ＮＰＮ型のトランジスタ３０を直接駆動するようになっている。そのトランジスタ３０のコレクタは電流源２４に接続されていると共に３０ｋΩの抵抗３１を介してグランドに接続され、更に出力端子ＯＵＴに接続されており、エミッタはグランドに接続されている。
ＩＣ１４の入力端子−ＩＮは、コンデンサ３２を介してグランドに接続されている。エラーアンプ１８の出力端子ＦＢは、抵抗３３を介して抵抗２９とＰＷＭコンパレータ２０の非反転入力端子との共通接続点に接続されている。そして、入力端子−ＩＮと出力端子ＦＢとの間には、コンデンサ３４及び抵抗３５の並列回路が外付けされている。更に、入力端子−ＩＮには、トランジスタ５１を介してバッテリ４の電圧が分圧抵抗３６及び３７により分圧されて与えられている。尚、バッテリ４の通常状態における電圧では、入力端子−ＩＮの分圧電位が０．５Ｖとなるように分圧抵抗３６及び３７の抵抗値が設定されている。
【００１５】
ＩＣ１４の出力端子ＯＵＴは、抵抗３８及び３９の直列回路を介してＮＰＮ型のトランジスタ４０のベースに接続されており、そのベースは、抵抗４１を介してグランドに接続されている。また、トランジスタ４０のコレクタは抵抗４２を介してバッテリ４に接続されていると共にＰチャネルＦＥＴ（スイッチング素子）４３のゲートに接続されており、エミッタはグランドに接続されている。
【００１６】
ＦＥＴ４３のソースはバッテリ４に接続されており、ドレインは、各照明１１のアノード側に共通に接続されている。即ち、自動車のライト点灯時には、ＩＣ１４を介してＦＥＴ４３がスイッチング制御されることで、バッテリ４の電源電流が各照明１７に供給され、点灯制御が行われるようになっている。
【００１７】
次に、本実施例の作用について図２も参照して説明する。ライトスイッチ３がＯＮされて自動車のライトが点灯される場合、バッテリ４の分圧電位がＩＣ１４の入力端子−ＩＮに与えられる。この場合、ソフトスタート設定機能が作用し、出力端子ＯＵＴより出力されるＰＷＭ信号はＯＮ期間が徐々に増加する。ＰＷＭ信号がＯＮ即ち「Ｈ」レベルであれば、トランジスタ４０がオンするのでＦＥＴ４３のゲート電位が低下してＦＥＴ４３はＯＮとなり、各照明２には電源電流が供給されて点灯する。
【００１８】
定常状態では、バッテリ４の電圧は例えば１４Ｖを最大としてその他の負荷の駆動状況に応じて変動する（図２（ａ）参照）。そして、バッテリ４の電圧が上昇するとＩＣ１４の入力端子−ＩＮに与えられる照明２の電流検出電圧も上昇するので、エラーアンプ１８の反転増幅出力は低下する（図２（ｂ）参照）。すると、それに伴って、ＰＷＭコンパレータ１９の入力電位が低下し、出力端子ＯＵＴより出力されるＰＷＭ信号のＯＮ期間は短くなり、照明２に供給される電源電流は抑制されるようにフィードバック制御される（図２（ｃ）参照）。
【００１９】
ところで、自動車については、例えば、冬場のような低温環境下でエンジンの起動が困難になると、ユーザが車両用のバッテリを１台外付けすることで２台のバッテリを直列接続し、通常よりもかなり高い電圧をセルモータに印加してエンジンの起動を図る場合がある。そこで、自動車のメーカでは、そのような場合も想定してバッテリに接続される各回路については、２４Ｖの電圧が印加されても破壊されないことを確認する耐圧試験を行うようにしている。
【００２０】
本実施例の構成において上記のようなケースを想定すると、ＩＣ１４の入力端子−ＩＮにバッテリ４の分圧電位を重畳しているため、異常な過電圧が印加された場合は、照明２を介したフィードバック経路の電位上昇を待つまでもなく、入力端子−ＩＮの電位が急激に上昇するようになる。すると、エラーアンプ１８の出力電圧は、ノコギリ波の最小電圧
０．２Ｖを下回るため、出力端子ＯＵＴの出力電圧は遮断されるようになる。
【００２１】
以上のように本実施例によれば、複数のスイッチのノブに内蔵される照明２の内の１つについて点灯時に流れる電流を抵抗１２及び１３により検出し、ＩＣ１４は、その検出電流に応じた電圧信号が入力端子−ＩＮに与えられ、当該電圧信号に基づいたＰＷＭ信号を出力し、ＦＥＴ４３は、そのＰＷＭ信号に基づくスイッチング動作を行なうことで、自動車に搭載されるバッテリ４の電源から複数の照明２に供給される電流を制御するようにした。
【００２２】
従って、例えスイッチの数が増加した場合でも、電流検出は常に１個の照明２について行ない、全ての照明２に関する電流制御はＩＣ１４を介して１つのＦＥＴ４３によって行われるので、回路規模が大型化することを抑制できる。
そして、ＩＣ１４の入力端子−ＩＮにバッテリ４の分圧電位を重畳することで、バッテリ４の電圧が異常に上昇した場合はＩＣ１４より出力されるＰＷＭ信号をダイレクトに遮断するので、通常の使用状態では想定されない異常な過電圧が発生した場合も照明２を確実に保護することができる。
【００２３】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
ＰＷＭ信号出力手段は、スイッチングレギュレータＩＣ１４に限らず、同様にＰＷＭ信号を出力可能な構成であればどのようなＩＣであっても良い。
スイッチング素子はＦＥＴ４３に限ることなく、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴなどであっても良い。
【００２４】
照明はＬＥＤによって構成するものに限らず、電流駆動型の発光素子であればどのようなものでも良い。
自動車に限ることなく、車両一般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例であり、車両用照明制御装置の電気的構成を示す図
【図２】（ａ）はバッテリ電圧の変化、（ｂ）は、ノコギリ波の電圧波形とエラーアンプの出力電圧波形変化、（ｃ）はスイッチングレギュレータＩＣの出力信号波形を示す図
【図３】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
【００２６】
図面中、１はＬＥＤ、２は照明、１２及び１３は抵抗（電流検出手段）、１４はスイッチングレギュレータＩＣ（ＰＷＭ信号出力手段）、３６及び３７は分圧抵抗を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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