(57)【要約】【課題】コスト上昇や消費電力増加の回避しつつ、複数の発光素子の１つに断線等の異常が発生しても灯具に要求される配光規格を満足する。【解決手段】複数の発光素子群１２、１３のそれぞれは、直列接続された複数の発光素子１５ａ〜１５ｆ、１６ａ〜１６ｆを含む。駆動回路１１は、複数の発光素子群１２、１３のそれぞれに対して電流を供給する。複数の発光素子群１２、１３の一つに断線が検知された場合に、駆動回路１１は断線の検知されていない発光素子群への供給電流の量を増加する。【選択図】図１
2013095307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の発光素子をそれぞれが含む複数の発光素子群と、
前記複数の発光素子群のそれぞれに対して電流を供給する駆動回路とを備え、
前記複数の発光素子群の少なくとも一つに断線が検知された場合に、前記駆動回路は、前記複数の発光素子群のうち断線の検知されていない発光素子群への供給電流の量を増加する、車両用灯具。
【請求項２】
前記断線の検知されていない発光素子群への前記供給電流の量Ｉは、前記断線が検出される前に前記駆動回路が当該発光素子群に供給した電流の量をＩｏ、全ての前記発光素子群の数をｍ、前記断線が検知された発光素子群の数をｎとしたとき、次式（１）を満たす、請求項１に記載の車両用灯具。
【数１】
2013095307.tif 000005
…（１）
【請求項３】
前記駆動回路は、前記複数の発光素子群を、第１の光度で発光する第１の点灯状態と、前記第１の光度よりも高い第２の光度で発光する第２の点灯状態とをとるように駆動し、かつ前記断線が検知された場合には、前記第１の光度が増加するように前記供給電流の量を増加する、請求項１または２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第１の点灯状態はテールランプ機能に対応するとともに、前記第２の点灯状態はストップランプ機能に対応する、請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記断線が検知された場合、前記駆動回路は前記断線を報知する報知信号を出力する、請求項１から４のいずれか一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、車両用灯具に関し、特に発光素子を備える車両灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
テールランプとストップランプの双方の機能を兼ね備えるリアコンビネーションランプとして構成された車両用灯具の光源として、複数個の発光素子（例えば発光ダイオード）を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記複数の発光素子は、それぞれ電源に並列接続されている。よって一部の発光素子が断線等の異常により発光しない場合でも、他の発光素子が発光し続けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８３２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような異常が発生した状況下においても灯具に要求されている配光規格（照明光の明るさを規定する法規）を満足する必要があるため、発光できない発光素子分の光量を補うべく予め必要数以上の発光素子を設けたり、各発光素子の光量を予め高く設定しておく等の方策がとられている。このような方策の必要性は、部品コストの抑制、灯具の小型化、消費電力の抑制に係る要求に対する障害となっている。
【０００６】
また特許文献１に記載の構成においては、断線により発光しない発光素子の数が所定値を超えると、配光規格を充足しない事実を運転者に知らしめるために、全ての発光素子への電流供給を遮断する。このような構成においては、運転者に異常事態を報知するためのテルテール機能を車両側に装備することが法規上求められているが、そのような追加装備を行なうにあたっては、部品体積・重量の増加やコスト上昇が避けられない。
【０００７】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、コスト上昇や消費電力増加の回避を可能とする一方で、複数の発光素子の１つに断線等の異常が発生しても灯具に要求される配光規格を満足することが可能な技術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】
【０００８】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明が採りうる態様は、車両用灯具であって、直列接続された複数の発光素子をそれぞれが含む複数の発光素子群と、前記複数の発光素子群のそれぞれに対して電流を供給する駆動回路とを備え、前記複数の発光素子群の少なくとも一つに断線が検知された場合に、前記駆動回路は、前記複数の発光素子群のうち断線の検知されていない発光素子群への供給電流の量を増加する。
【０００９】
このような構成によれば、断線が生じていない発光素子群に含まれる発光素子は通常動作時よりも高い光度で発光し、断線が生じて発光できなくなった発光素子群による光量不足を補うことができる。供給電流の量を適宜定めることにより配光規格を満足することができる。
【００１０】
前記断線の検知されていない発光素子群への前記供給電流の量Ｉは、前記断線が検出される前に前記駆動回路が当該発光素子群に供給した電流の量をＩｏ、全ての前記発光素子群の数をｍ、前記断線が検知された発光素子群の数をｎとしたとき、次式（１）を満たす。
【００１１】
【数１】
2013095307.tif 000003
…（１）
【００１２】
このような構成によれば、発光素子群を構成する発光素子の総数が車両用灯具の配光規格を満足しうる最低限数である場合でも、断線が生じる前の光量を確保することができる。
【００１３】
前記駆動回路は、前記複数の発光素子群を、第１の光度で発光する第１の点灯状態と、前記第１の光度よりも高い第２の光度で発光する第２の点灯状態とをとるように駆動し、かつ前記断線が検知された場合には、前記第１の光度が増加するように前記供給電流の量を増加する。例えば、前記第１の点灯状態はテールランプ機能に対応するとともに、前記第２の点灯状態はストップランプ機能に対応する。
【００１４】
このような構成によれば、断線した発光素子群が修理されるまでの間、少なくともテールランプの配光規格を充足した状態での車両の走行が可能となる。また車両側にテルテール機能を装備する必要がない。
【００１５】
前記断線が検知された場合、前記駆動回路は前記断線を報知する報知信号を出力してもよい。
【００１６】
車両用灯具がテルテール機能を標準装備している車両に搭載される場合、当該報知信号を通じて断線の事実を運転者に報知することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コスト上昇や消費電力増加の回避しつつ、複数の発光素子の１つに断線等の異常が発生しても灯具に要求される配光規格を満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す車両用灯具の変形例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る車両用灯具の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る車両用灯具１０の全体構成を図１に模式的に示す。車両用灯具１０は、駆動回路１１、第１の発光素子群１２、および第２の発光素子群１３を備えている。
【００２１】
車両用灯具１０は車両の後部に配置され、第１の発光素子群１２および第２の発光素子群１３は、テールランプとストップランプの双方の機能を兼ね備えるリアコンビネーションランプの光源として機能する。第１の発光素子群１２と第２の発光素子群１３は、必要に応じて「発光素子群」と総称することにする。
【００２２】
駆動回路１１は、第１の入力端子１１ａ、第２の入力端子１１ｂ、第１の出力端子１１ｃ、および第２の出力端子１１ｄを備えている。また駆動回路１１は、電圧変換部２１、断線検知部２２、および電圧調整部２３を備えている。
【００２３】
第１の入力端子１１ａは電圧変換部２１の入力側に電気的に接続されるとともに、ストップランプスイッチ３１を介して車載電源４０に電気的に接続されている。第２の入力端子１１ｂは電圧変換部２１の入力側に電気的に接続されるとともに、テールランプスイッチ３２を介して車載電源４０に電気的に接続されている。
【００２４】
第１の発光素子群１２は、６つの発光素子１５ａ〜１５ｆが直列接続されることにより構成されている。発光素子１５ａ〜１５ｆには、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような半導体発光素子が用いられる。発光素子１５ａのアノード側は駆動回路１１の第１の出力端子１１ｃに電気的に接続されている。発光素子１５ｆのカソード側は接地されている。発光素子１５ａ〜１５ｆは、必要に応じて「発光素子１５」と総称することにする。
【００２５】
第２の発光素子群１３は、６つの発光素子１６ａ〜１６ｆが直列接続されることにより構成されている。発光素子１６ａ〜１６ｆには、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような半導体発光素子が用いられる。発光素子１６ａのアノード側は駆動回路１１の第２の出力端子１１ｄに電気的に接続されている。発光素子１６ｆのカソード側は接地されている。発光素子１６ａ〜１６ｆは、必要に応じて「発光素子１６」と総称することにする。
【００２６】
電圧変換部２１は、車載電源４０の電圧値を所定の電圧値に変換する機能を備えており、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路として構成される。電圧変換部２１の出力側は、駆動回路１１の第１の出力端子１１ｃおよび第２の出力端子１１ｄと電気的に接続されている。ここで所定の電圧値とは、発光素子群を所望の光度で発光させるのに必要な電流を第１の出力端子１１ｃおよび第２の出力端子１１ｄから供給可能な電圧値として定義される。
【００２７】
本実施形態の発光素子１５および発光素子１６は、テールランプ用光源とストップランプ用光源の双方に用いられる。テールランプの光度（第１の光度）に対してストップランプの光度（第２の光度）は５倍とすることが法規により定められている。したがって発光素子群がテールランプとして発光する場合（第１の点灯状態）とストップランプとして発光する場合（第２の点灯状態）とで、駆動回路１１より発光素子群へ供給される電流（供給電流）の値を変化させる必要が生ずる。
【００２８】
そこで本実施形態の電圧変換部２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧（変換後の電圧値）を変更しうる構成とされており、発光素子群を第１の点灯状態とする場合と第２の点灯状態とする場合とで出力電圧の値を切り替える。
【００２９】
ストップランプスイッチ３１は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれたときにオン状態となるように構成されている。ストップランプスイッチ３１がオン状態になると、車載電源４０からの電流が第１の入力端子１１ａを介して電圧変換部２１に供給される。電圧変換部２１の出力電圧は、発光素子群がストップランプとして発光するのに必要な電流を供給可能な電圧値に設定される。
【００３０】
電圧変換部２１によって車載電源４０の電圧値が所定の電圧値に変換され、これに対応する電流が第１の出力端子１１ｃおよび第２の出力端子１１ｄを通じて、第１の発光素子群１２および第２の発光素子群１３にそれぞれ供給される。駆動回路１１からの電流供給・遮断に応じ、直列接続された発光素子１５ａ〜１５ｆおよび発光素子１６ａ〜１６ｆは、一斉にストップランプとして点灯または消灯される。
【００３１】
テールランプスイッチ３２は、運転者によりテールランプを点灯する操作が行なわれたときにオン状態となるように構成されている。テールランプスイッチ３２がオン状態になると、車載電源４０からの電流が第２の入力端子１１ｂを介して電圧変換部２１に供給される。電圧変換部２１の出力電圧は、発光素子群がテールランプとして発光するのに必要な電流を供給可能な電圧値に設定される。
【００３２】
電圧変換部２１によって車載電源４０の電圧値が所定の電圧値に変換され、これに対応する電流が第１の出力端子１１ｃおよび第２の出力端子１１ｄを通じて、第１の発光素子群１２および第２の発光素子群１３にそれぞれ供給される。駆動回路１１からの電流供給・遮断に応じ、直列接続された発光素子１５ａ〜１５ｆおよび発光素子１６ａ〜１６ｆは、一斉にテールランプとして点灯または消灯される。
【００３３】
ストップランプとしての発光はテールランプとしての発光に優先する。すなわちテールランプの点灯時においてブレーキペダルが操作されると、電圧変換部２１は発光素子群をストップランプとして点灯するための上述の動作を行なう。
【００３４】
断線検知部２２は電圧変換部２１の出力側と電気的に接続されており、第１の発光素子群１２と第２の発光素子群１３のいずれかにおいて断線が発生したことを検知するように構成されている。
【００３５】
第１の発光素子群１２を構成する発光素子１５ａ〜１５ｆは直列接続されているため、これらのうち少なくとも１つに断線等の異常が発生すると、第１の発光素子群１２全体に電流が流れなくなる。結果として第１の発光素子群１２と接続されている第１の出力端子１１ｃの電位が変化する。同様に、第２の発光素子群１３を構成する発光素子１６ａ〜１６ｆの少なくとも１つに断線等の異常が発生した場合には、第２の出力端子１１ｄの電位が変化する。断線検知部２２は、上記の電位変化を検知して出力状態を変化させるように構成されている。
【００３６】
電圧調整部２３は断線検知部２２と電気的に接続されており、断線検知部２２における出力状態の変化が電圧調整部２３において検出されるように構成されている。また電圧調整部２３は、電圧変換部２１と電気的に接続されており、電圧変換部２１の出力電圧を変更可能に構成されている。
【００３７】
具体的には、断線検知部２２の出力状態の変化を検出したときに電圧変換部２１の出力電圧を上昇させるように構成されている。すなわち発光素子群の一方に断線が検知された場合に、断線の検知されていない他方の発光素子群への供給電流の量を増加させる構成とされている。
【００３８】
発光素子群の一方に含まれる発光素子の少なくとも１つに断線が生じると、当該発光素子群全体が消灯するため、車両用灯具１０が備える光源の半数が消灯することとなり、テールランプの配光規格を満足することができなくなってしまう。しかしながら上記の構成によれば、断線が生じていない発光素子群に供給される電流が増加するので、当該発光素子群を構成する発光素子は通常動作時よりも高い光度で発光し、断線で発光不能となった発光素子群による光量不足を補うことができる。
【００３９】
ここで電圧調整部２３により変更設定される電圧変換部２１の出力電圧値は、テールランプの配光規格を満足しうる発光状態が得られる程度の電流が供給されるように定められる。例えば２つの発光素子群を構成する発光素子の総数がテールランプの配光規格を満足しうる最低限数である場合には、断線していない発光素子群に含まれる発光素子の光度が２倍程度となるように当該発光素子群に供給される電流を増加させる。
【００４０】
これにより断線の発生に備えて必要数以上の発光素子を予め設けたり、各発光素子の光量を予め高く設定しておく等の方策は不要となり、部品コストの抑制、灯具の小型化、消費電力の抑制が可能となる。
【００４１】
断線検知部２２により発光素子群の１つに断線が検知された場合の供給電流の増加は、少なくともテールランプスイッチ３２が操作された場合に行なわれるようにすればよい。これにより断線した発光素子群が修理されるまでの間、少なくともテールランプの配光規格を充足した状態での車両の走行が可能となる。また車両側にテルテール機能を装備する必要がないため、追加装備に伴う部品体積・重量の増加やコスト上昇を回避することができる。
【００４２】
ストップランプスイッチ３１が操作された場合に、テールランプ点灯時と同様の比率で増加された電流を断線していない発光素子群に供給すると、各発光素子の定格電流を上回るおそれがある。そこで単一の発光素子群の定格電流値を予め取得し、当該定格電流値の範囲内で供給電流を増加するように電圧変換部２１の出力電圧値が設定される。
【００４３】
すなわち電圧調整部２３が断線検知部２２の出力状態の変化を検出している状態においてストップランプスイッチ３１が操作された場合、電圧変換部２１の出力電圧は上記定格電流値に対応する値に切り替えられる。これによりストップランプ点灯時においても、断線していない発光素子群を構成する発光素子は通常動作時よりも高い光度で発光する。したがって断線で点灯不能となった発光素子群による光度低下分を最大限補うことができる。
【００４４】
なお駆動回路１１の動作をより簡易にするという観点からは、ストップランプスイッチ３１が操作された場合に発光素子群に供給される電流の量は、断線の有無によらず一定としてもよい。すなわち断線検知部２２が発光素子群の一方に断線を検知した場合においても、他方の発光素子群がストップランプとして発光するときの光度は変化しないこととしてもよい。
【００４５】
また断線検知部２２が発光素子群の一方に断線を検知した場合においてストップランプスイッチ３１が操作されたときは、ストップランプ点灯用の電流が他方の発光素子群へ供給されないように構成してもよい。すなわちテールランプ点灯時においてブレーキペダルが操作されてもテールランプの点灯状態が維持され、ストップランプ点灯状態にはならない構成としてもよい。この構成によれば、断線していない発光素子群にかかる負荷を最小限にすることができる。
【００４６】
ところで複数の発光素子が電源に並列接続される構成においては、各発光素子に流れる電流量は、一般に電源と各発光素子の間に介挿された駆動回路が備える抵抗素子により調整される。この場合、発光素子の増加に伴って増える抵抗素子により駆動回路基板が大型化しやすく、かつ車種ごとに発光素子（抵抗素子）の数が異なるために駆動回路基板の標準化が難しい。
【００４７】
本実施形態においては、直列接続された複数の発光素子が同じ量の電流で駆動されるため、駆動回路１１の少なくとも一部をパッケージＩＣとして構成するのに適している。これにより駆動回路基板の小型化および標準化が可能となり、さらなるコスト抑制に寄与しうる。
【００４８】
また上述した駆動回路基板の標準化の観点からは、本発明に係る車両用灯具１０がテルテール機能を標準装備している車両に搭載される可能性を考慮し、図２の変形例に示すように、駆動回路１１に報知信号出力部２４および報知信号出力端子１１ｆを設けてもよい。
【００４９】
報知信号出力部２４は、断線検知部２２および報知信号出力端子１１ｆと電気的に接続されている。報知信号出力部２４は、断線検知部２２が発光素子群のいずれかに断線を検知したときに生ずる出力状態の変化を検出し、報知信号を出力するように構成されている。
【００５０】
車両用灯具１０がテルテール機能を装備していない車両に搭載される場合、報知信号出力端子１１ｆはオープンとしておけばよい。車両用灯具１０がテルテール機能を装備している車両に搭載される場合は、報知信号出力端子１１ｆが当該車両の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と電気的に接続される。発光素子群の断線が検知されるとＥＣＵが報知信号出力部２４より出力される報知信号を受信し、車両側に設けられたテルテール装備を通じて断線の事実が運転者に報知される。
【００５１】
なお駆動回路１１が備える電圧変換部２１、断線検知部２２、電圧調整部２３、および報知信号出力部２４の各々が有する機能の少なくとも一部は、回路要素により構成されるハードウェアにより実現されるものであってもよいし、プロセッサ等に格納されたソフトウェアにより実現されるものであってもよい。
【００５２】
次に図３を参照しつつ、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同一あるいは同様の構成や機能を有する要素については同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。
【００５３】
本実施形態の車両用灯具１０Ａは、駆動回路１１Ａと、直列接続された４つの発光素子をそれぞれが含む３つの発光素子群１２Ａ、１３Ａ、１４Ａとを備えている。
【００５４】
駆動回路１１Ａは、第１の出力端子１１ｃ、第２の出力端子１１ｄ、第３の出力端子１１ｅを備えている。また駆動回路１１Ａは、電圧変換部２１Ａ、断線検知部２２Ａ、および電圧調整部２３Ａを備えている。
【００５５】
第１の発光素子群１２Ａは、４つの発光素子１５ａ〜１５ｄが直列接続されることにより構成されている。第２の発光素子群１３Ａは、４つの発光素子１６ａ〜１６ｄが直列接続されることにより構成されている。第３の発光素子群１４Ａは、４つの発光素子１７ａ〜１７ｄが直列接続されることにより構成されている。発光素子１５ａ、１６ａ、１７ａのアノード側は、それぞれ駆動回路１１Ａの第１の出力端子１１ｃ、第２の出力端子１１ｄ、第３の出力端子１１ｅに電気的に接続されている。
【００５６】
電圧変換部２１Ａの出力側は、駆動回路１１Ａの第１の出力端子１１ｃ、第２の出力端子１１ｄ、および第３の出力端子１１ｅと電気的に接続されている。電圧変換部２１Ａによって車載電源４０の電圧値が所定の電圧値に変換され、これに対応する電流が第１〜３の出力端子１１ｃ〜１１ｅを通じて、それぞれ第１〜３の発光素子群１２Ａ〜１４Ａに供給される。直列接続された各発光素子は、駆動回路１１Ａからの電流供給・遮断に応じて一斉にストップランプまたはテールランプとして点灯または消灯される。
【００５７】
断線検知部２２Ａは電圧変換部２１Ａの出力側と電気的に接続されており、第１〜３の発光素子群１２Ａ〜１４Ａの少なくとも１つに断線が発生したことを検知するように構成されている。
【００５８】
具体的には、各発光素子群が含む発光素子の少なくとも１つに断線が発生した場合に生ずる第１〜３の出力端子１１ｃ〜１１ｅの電位変化を検知し、電位変化が検知された出力端子の数に応じて断線検知部２２Ａの出力状態が変化するように構成されている。
【００５９】
電圧調整部２３Ａは断線検知部２２Ａと電気的に接続されており、断線検知部２２Ａの出力状態の変化が電圧調整部２３Ａにおいて検出されるように構成されている。また電圧調整部２３Ａは、電圧変換部２１Ａと電気的に接続されており、電圧変換部２１Ａの出力電圧を変更可能に構成されている。
【００６０】
具体的には、断線検知部２２Ａの出力状態の変化に応じて電圧変換部２１Ａの出力電圧を上昇させるように構成されている。すなわち発光素子群の少なくとも１つに断線が検知された場合に、断線の検知されていない残りの発光素子群への供給電流の量を増加させる構成とされている。これにより、当該残りの発光素子群を構成する発光素子は通常動作時よりも高い光度で発光し、断線で発光不能となった発光素子群による光量不足を補うことができる。
【００６１】
ここで電圧調整部２３Ａにより変更設定される電圧変換部２１Ａの出力電圧値は、テールランプの配光規格を満足しうる発光状態が得られる程度の電流が供給されるように定められる。
【００６２】
例えば３つの発光素子群を構成する発光素子の総数がテールランプの配光規格を満足しうる最低限数であり、断線が検知された発光素子群の数が１個である場合には、断線していない２個の発光素子群に含まれる発光素子の光度が３／２倍程度となるように当該発光素子群に供給される電流を増加させる。断線が検知された発光素子群の数が２個である場合には、断線していない１個の発光素子群に含まれる発光素子の光度が３倍程度となるように当該発光素子群に供給される電流を増加させる。
【００６３】
この電圧調整方法は、それぞれが同数の発光素子を含む発光素子群を４つ以上備える車両用灯具にも適用可能である。より一般的に表現すると、断線が検知されていない発光素子群への供給電流の量Ｉは、次式（１）を満足する。
【００６４】
【数２】
2013095307.tif 000004
…（１）
【００６５】
ここでＩｏは、断線が検出される前に駆動回路１１Ａが当該発光素子群へ供給した電流の量、ｍは全ての発光素子群の数、ｎは断線が検知された発光素子群の数を表す。
【００６６】
したがって本実施形態の構成によれば、発光素子群を３つ以上含む場合においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６７】
上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。
【００６８】
本発明は、同じ色で発光し、供給される電流量により明るさを変化させることによって異なる機能に兼用される発光素子群を備える車両用灯具に適用可能である。例として、デイタイムランニングランプおよびクリアランスランプに兼用される車両用灯具や、フロントターンランプおよびサイドマーカーランプに兼用される車両用灯具が挙げられる。
【符号の説明】
【００６９】
１０：車両用灯具、１１：駆動回路、１２：発光素子群、１３：発光素子群、１５ａ〜１５ｆ：発光素子、１６ａ〜１６ｆ：発光素子
【図１】
2013095307.tif 000006
【図２】
2013095307.tif 000007
【図３】
2013095307.tif 000008