(57)【要約】【課題】直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源のオープン故障あるいはショート故障を適切に検出できる車両用灯具を提供すること。【解決手段】この車両用灯具１は、車両に設置される。また、車両用灯具１は、直列に順方向接続された複数の発光素子２１から成る光源２と、光源２への供給電圧を変化させて光源２に流れる電流を一定値に維持する電圧制御手段４と、光源２への供給電圧値を取得すると共に光源２への供給電圧値が所定のオープン故障電圧値あるいは所定のショート故障電圧値となったときに警告を発するＣＰＵ７とを備える。また、オープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が正常時における光源２の順方向電圧の実測値に基づいて規定される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置される車両用灯具であって、
直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源と、
前記光源への供給電圧を変化させて前記光源に流れる電流を一定値に維持する電圧制御手段と、
前記光源への供給電圧値を取得すると共に、前記光源への供給電圧値が所定のオープン故障電圧値あるいは所定のショート故障電圧値となったときに警告を発するＣＰＵとを含み、且つ、
前記オープン故障電圧値あるいは前記ショート故障電圧値が正常時における前記光源の順方向電圧の実測値に基づいて規定されることを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記電圧制御手段の出力電圧を規制する電圧リミッタを備える請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記オープン故障電圧値が前記電圧リミッタの制限値に設定される請求項２に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用灯具に関し、さらに詳しくは、直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源のオープン故障あるいはショート故障を適切に検出できる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両用灯具では、定電流駆動による安定的な点灯を実現するために、直列に順方向接続された複数の発光素子（半導体発光素子）から成る光源が採用されている。ここで、いずれかの発光素子が故障して点灯異常が生じた場合には、危険防止の観点から、これを車両のドライバーに適切に報知すべきことが求められる。例えば、いずれかの発光素子にオープン故障（開放故障）が発生すると、複数の発光素子が全て消灯する。また、いずれかの発光素子にショート故障（短絡故障）が発生すると、光源の光束量が著しく低下する。このため、このような状態での車両の運転は極めて危険である。
【０００３】
かかる課題において、発光素子のオープン故障を検出できる従来の車両用灯具警告装置には、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の車両用灯具警告装置は、車両に用いられる車両用灯具であって、光を発生する半導体発光素子と、前記半導体発光素子と直列に接続され、前記半導体発光素子に流れる電流に応じた電流検知電圧を生じる電流検知用抵抗と、前記電流検知用抵抗及び前記半導体発光素子と直列に順方向接続された直列ダイオードと、前記直列ダイオードの順方向電圧と、前記電流検知電圧との和である和電圧に基づき、前記半導体発光素子の断線を検出する断線検出部とを備える。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１４８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源のオープン故障あるいはショート故障を適切に検出できる車両用灯具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用灯具は、車両に設置される車両用灯具であって、直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源と、前記光源への供給電圧を変化させて前記光源に流れる電流を一定値に維持する電圧制御手段と、前記光源への供給電圧値を取得すると共に、前記光源への供給電圧値が所定のオープン故障電圧値あるいは所定のショート故障電圧値となったときに警告を発するＣＰＵとを含み、且つ、前記オープン故障電圧値あるいは前記ショート故障電圧値が正常時における前記光源の順方向電圧の実測値に基づいて規定されることを特徴とする。
【０００７】
この車両用灯具では、発光素子の故障の判断基準となるオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が正常時における光源の順方向電圧の実測値に基づいて規定されるので、発光素子の個体差（製造バラつき）に関わらず、適切なオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が製品毎に設定される。これにより、発光素子のオープン故障あるいはショート故障が適切に検出される利点がある。
【０００８】
また、この発明にかかる車両用灯具は、前記電圧制御手段の出力電圧を規制する電圧リミッタを備える。
【０００９】
この車両用灯具では、電圧制御手段の出力電圧（光源への供給電圧）を規制する電圧リミッタが設置されているので、無負荷による電圧制御手段の破損が防止される利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる車両用灯具は、前記オープン故障電圧値が前記電圧リミッタの制限値に設定される。
【００１１】
この車両用灯具では、オープン故障電圧値が電圧リミッタの制限値に設定されることが好ましい。発光素子のオープン故障時には、電圧制御手段の出力電圧が上昇して電圧リミッタの制限値となる。したがって、かかる構成とすれば、発光素子のオープン故障が容易に検出可能となる利点がある。
【発明の効果】
【００１２】
この発明にかかる車両用灯具では、発光素子の故障の判断基準となるオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が正常時における光源の順方向電圧の実測値に基づいて規定されるので、発光素子の個体差に関わらず、適切なオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が製品毎に設定される。これにより、発光素子のオープン故障あるいはショート故障が適切に検出される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００１４】
図１は、この発明の実施例にかかる車両用灯具を示す回路図である。図２は、図１に記載した車両用灯具の電圧制御手段を示す回路図である。
【００１５】
［構成］
この車両用灯具１は、車両に設置される灯具であり、例えば、ヘッドランプ、ストップランプ、テールランプ、ターンランプ等に適用される。車両用灯具１は、光源２と、電流制限抵抗３と、電圧制御手段（昇圧電源）４と、電圧リミッタ５と、Ａ／Ｄコンバータ６と、ＣＰＵ（central processing unit）７と、記憶装置８とを含み構成される（図１参照）。また、車両用灯具１は、車両側の電源（例えば、バッテリー）１０および車体ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続されている。
【００１６】
光源２は、直列に順方向接続された複数の発光素子２１を有する。これらの発光素子２１は、例えば、ＬＥＤ（light-emitting diode）、その他の半導体発光素子から成る。この光源２は、電流制限抵抗３を介して車両に接続されて接地される。
【００１７】
電流制限抵抗３は、光源２（発光素子２１群）に対して直列に接続され。この電流制限抵抗３は、光源２に流れる電流値を規定する機能を有する。
【００１８】
電圧制御手段４は、電流制限抵抗３の端子間電圧が所定の定常値となるように光源２への供給電圧（車両の電源１０からの電圧）を昇圧させて、光源２（各発光素子２１）に流れる電流を一定値に維持する機能を有する。具体的には、電圧制御手段４は、電流制限抵抗３の端子間電圧が一定となるように電源２への供給電圧を制御して、光源２に流れる電流を一定値に維持する。
【００１９】
例えば、この電圧制御手段４は、基準電圧源４１と比較器４２と電圧変換部４３とから成る（図２参照）。基準電圧源４１の電圧は、所定の一定電圧（以下、基準電圧という。）に設定されている。比較器４２は、マイナス端子から基準電圧源４１の基準電圧を取得すると共にプラス端子から電流制限抵抗３の端子間電圧を取得し、これらの電圧の差を演算して出力する。電圧変換部４３は、電源１０からの供給電圧を比較器４２の出力に応じて変換し、光源２への供給電圧として出力する。そして、この電圧制御手段４によりフィードバック制御が行われて、電流制限抵抗３の端子間電圧が所定の定常値（略基準電圧）に収束し、光源２の各発光素子２１に流れる電流が一定値に維持される。
【００２０】
電圧リミッタ５は、発光素子２１のオープン故障時にて、電圧制御手段４の出力電圧（光源２への供給電圧）を所定の制限値にてクランプする機能を有する。Ａ／Ｄコンバータ６は、取得された光源２への供給電圧値をデジタル値に変換する機能を有する。
【００２１】
ＣＰＵ７は、発光素子２１のオープン故障およびショート故障を検出して、車体ＥＣＵに警告する機能を有する。具体的には、ＣＰＵ７は、光源２の点灯時にて光源２への供給電圧値（Ａ／Ｄコンバータ６によりデジタル値に変換されたデータ）を取得すると共に、記憶装置８に記憶された情報（例えば、後述するオープン故障電圧値やショート故障電圧値）に基づいて、発光素子２１のオープン故障あるいはショート故障を判断する。
【００２２】
記憶装置８には、発光素子２１のオープン故障およびショート故障の判断に必要な情報が記憶されている。かかる情報には、発光素子２１のオープン故障の判断基準となる電圧値（以下、オープン故障電圧値という。）と、発光素子２１のショート故障の判断基準となる電圧値（以下、ショート故障電圧値という。）とが含まれる。
【００２３】
オープン故障電圧値としては、例えば、電圧リミッタ５の制限値（電圧リミッタ値）や、正常時（発光素子２１の故障が生じていない時）における光源２への最大供給電圧値に所定値を加えた電圧値などが設定される。また、ショート故障電圧値としては、例えば、正常時における光源２への最大供給電圧値から所定値（例えば、略１個分の発光素子２１の順方向電圧値）を差し引いた電圧値が設定される。また、これらの情報（オープン故障電圧値およびショート故障電圧値）は、例えば、製品の出荷段階にて予め記憶装置８に記憶されている。
【００２４】
ここで、発光素子２１の順方向電圧には、一般に約１０［％］程度の製造バラつき（個体差）がある。したがって、複数の発光素子２１が直列に配列されて成る光源２では、その順方向電圧（各発光素子の順方向電圧の総和）を一律に規定できない。そこで、この車両用灯具１では、オープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が、正常時における光源２の順方向電圧の実測値に基づいて規定される。したがって、製品毎に固有のオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が規定される。これにより、発光素子２１の個体差に関わらず、適切なオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が製品毎に設定される。
【００２５】
［作用］
この車両用灯具１では、ＥＣＵ側のメインスイッチ（図示省略）がＯＮされると、電源１０の電圧が電圧制御手段４および電圧リミッタ５を介して光源２に印加され、光源２の発光素子２１群に電流が流れて、灯具が点灯状態となる（図１参照）。このとき、電流制限抵抗３の端子間電圧が所定の定常値（略基準電圧）となるように、電圧制御手段４が光源２への供給電圧を昇圧させ、光源２の各発光素子２１に流れる電流が一定値に維持される。なお、各発光素子２１を流れる電流は、（基準電圧源４１の基準電圧）／（電流制限抵抗３の抵抗値）に略等しくなる。
【００２６】
ここで、いずれかの発光素子２１がオープン故障すると、直列に順方向接続されている複数の発光素子２１が全て消灯する。すると、電流制限抵抗３の端子電圧が０［Ｖ］となるため、電圧制御手段４が光源２への供給電圧を限界まで昇圧させる。そして、光源２への供給電圧値がオープン故障電圧値（電圧リミッタ５の制限値）まで上昇すると、いずれかの発光素子２１にオープン故障が発生したと判断されて、車体ＥＣＵに警告が行われる。
【００２７】
また、いずれかの発光素子２１がショート故障すると、故障した発光素子２１のみが消灯する。すると、光源２（発光素子２１群）全体の順方向電圧が消灯した発光素子２１の分だけ減少する。また、複数の発光素子２１が同時にショート故障した場合にも、同様に、光源２全体の順方向電圧が消灯した発光素子２１の個数分だけ減少する。そして、光源２への供給電圧がショート故障電圧値まで低下すると、いずれかの発光素子２１にショート故障が発生したと判断されて、車体ＥＣＵに警告が行われる。
【００２８】
［効果］
この車両用灯具１では、発光素子２１の故障の判断基準となるオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が正常時における光源２の順方向電圧の実測値に基づいて規定されるので、発光素子２１の個体差（製造バラつき）に関わらず、適切なオープン故障電圧値あるいはショート故障電圧値が製品毎に設定される。これにより、発光素子２１のオープン故障あるいはショート故障が適切に検出される利点がある。
【００２９】
また、発光素子２１のオープン故障では、光源２に電流が流れなくなるため、電圧制御手段４が光源２への供給電圧を限界まで昇圧させる。したがって、オープン故障電圧値が所定の閾値（例えば、電圧リミッタ５の制限値）に設定されることにより、容易に発光素子２１のオープン故障が判断される。しかしながら、発光素子２１のショート故障では、上記のように各発光素子２１が個体差を有するため、光源２の順方向電圧を一律に規定できない。このため、オープン故障時のような閾値を一律に規定できないため、その判断が困難である。この点において、この車両用灯具１は、発光素子２１の個体差に関わらず発光素子２１のショート故障を検出できるので、極めて有益である。また、発光素子２１のオープン故障およびショート故障のいずれをも判断できる点で有益である。
【００３０】
また、この車両用灯具１では、電圧制御手段４の出力電圧（光源２への供給電圧）を規制する電圧リミッタ５が設置されているので、無負荷による電圧制御手段４の破損が防止される利点がある。すなわち、発光素子２１のオープン故障時には、電流制限抵抗３の端子電圧が０［Ｖ］となるため、電圧制御手段４が光源２への供給電圧を限界まで昇圧させる。このとき、電圧リミッタ５により、電圧制御手段４の出力電圧が規制されるので、電圧制御手段４の破損が防止される。
【００３１】
また、上記の構成では、オープン故障電圧値が電圧リミッタ５の制限値に設定されることが好ましい。発光素子２１のオープン故障時には、電圧制御手段４の出力電圧が上昇して電圧リミッタ５の制限値となる。したがって、かかる構成とすれば、発光素子２１のオープン故障が容易に検出可能となる利点がある。
【００３２】
また、この車両用灯具１では、電圧制御手段４が、電流制限抵抗３の端子間電圧を所定の定常値に維持することにより光源２（各発光素子２１）に流れる電流を一定値に維持するので、光源２に対する定電流源が簡易に構成される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる車両用灯具は、直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源のオープン故障あるいはショート故障を適切に検出できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施例にかかる車両用灯具を示す回路図である。
【図２】図１に記載した車両用灯具の電圧制御手段を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３５】
１     車両用灯具
２     光源
２１   発光素子
３     電流制限抵抗
４     電圧制御手段
４１   基準電圧源
４２   比較器
４３   電圧変換部
５     電圧リミッタ
６     コンバータ
８     記憶装置
７     ＣＰＵ
１０   電源
【図１】
2007015578.tif 000003
【図２】
2007015578.tif 000004