DE102017212940A1

DE102017212940A1 - Beleuchtungsschaltung und Fahrzeuglampe

Info

Publication number: DE102017212940A1
Application number: DE102017212940.9A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Matsui; Takao Sugiyama; Susumu Ogo
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2018-02-01
Also published as: US20180029526A1; JP6811051B2; FR3054772B1; JP2018018774A; US10173580B2; CN107666740A; CN107666740B; FR3054772A1

Abstract

Eine Beleuchtungsschaltung, die eine Halbleiterlichtquelle leuchten lässt, wobei die Beleuchtungsschaltung eine Antriebsschaltung beinhaltet, die konfiguriert ist, ein PWM-Signal aus einer Steuerung zu empfangen, um einen Antriebsstrom an die Halbleiterlichtquelle zu erzeugen, und den Antriebsstrom gemäß dem PWM-Signal zu schalten. Wenn ein Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals eine vorbestimmte Zeit überschreitet, ist die Beleuchtungsschaltung konfiguriert, ein Abnormalitäts-Detektionssignal zu erklären und das Abnormalitäts-Detektionssignal an die Steuerung auszugeben.

Description

HINTERGRUND
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsschaltung für eine Lampe, die für ein Automobil oder dergleichen verwendet wird, und auf eine Fahrzeuglampe, die die Beleuchtungsschaltung enthält.
Halogenlampen oder HID(Hochintensitäts-Entladungs)-Lampen sind hauptsächlich als Lichtquelle einer Fahrzeuglampe, insbesondere eines Scheinwerfers, verwendet worden. Jedoch ist in den letzten Jahren statt dieser Lampen die Entwicklung einer Fahrzeuglampe, die eine Halbleiterlichtquelle wie etwa eine LED (lichtemittierende Diode) oder LD (Halbleiterlaser) verwendet, vorangetrieben worden.
Als ein Verfahren zum Steuern der Lichtmenge einer Halbleiterlichtquelle ist ein analoges Dimmen, bei welchem die Menge (Amplitude oder Spitzenwert) eines Antriebsstroms (Lampenstrom) geändert wird, und ein PWM(Pulsweitenmodulations)-Dimmen, bei welchem ein Antriebsstrom geschaltet wird und ein Tastverhältnis der Schaltung geändert wird, bekannt gewesen. 1 ist ein Blockdiagramm eines Lampensystems 200R, welches durch die hiesigen Erfinder untersucht worden ist. Das Lampensystem 200R beinhaltet eine externe Steuerung 202, eine Batterie 204, einen Schalter 206 und eine Fahrzeuglampe 300R. Die externe Steuerung 202 kann auch als eine ECU (Elektroniksteuereinheit, Steuergerät) bezeichnet werden und beinhaltet einen Mikrocomputer (Prozessor) zum Steuern der Fahrzeuglampe 300R.
Die ECU 202 schaltet den Schalter 206 ein, wenn die Fahrzeuglampe 300R eingeschaltet wird. Auf diese Weise wird die Batteriespannung V_BAT der Fahrzeuglampe 300R zugeführt. Weiter erzeugt die ECU 202 ein PWM-Signal, welches die Lichtmenge der Fahrzeuglampe 300R zusammen mit dem Einschalten des Schalters 26 angibt und das PWM-Signal an der Fahrzeuglampe 300R eingibt.
Die Fahrzeuglampe 300R beinhaltet eine Halbleiterlichtquelle 302 und eine Antriebsschaltung 304. Wenn die Halbleiterlichtquelle 302 eine LED ist, wird die Antriebsschaltung 304 auch als ein LDM (LED-Treibermodul, LED Driver Module) bezeichnet. Die Antriebsschaltung 304 beinhaltet einen Konstantstrom-Ausgabeschaltwandler und eine Steuerung für den Schaltwandler. Die Antriebsschaltung 304 schaltet einen Lampenstrom I_LAMP, welcher der Halbleiterlichtquelle 302 zugeführt wird, anhand eines PWM-Signals um. Weiter, wenn eine Abnormalität der Fahrzeuglampe 300R detektiert wird, erteilt die Antriebsschaltung 304 ein diagnostisches Signal DG und teilt es der ECU 202 mit.

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-147220

In diesem Lampensystem 200R sind die ECU 202 und die Fahrzeuglampe 300R elektrisch durch einen Kabelbaum 210 verbunden. Wenn eine Abnormalität wie etwa eine Unterbrechung in diesem Kabelbaum 210 auftritt, wird das PWM-Signal der Antriebsschaltung 304 nicht zugeführt und somit wird die Lichtmenge der Halbleiterlichtquelle 302 unkontrollierbar. Aus diesem Grund ist eine Abnormalitäts-Detektionsfunktion des Kabelbaums 210 erforderlich.
Um das obige Problem zu lösen, wird eine Rückkehrleitung 212 in dem Kabelbaum 210 vorgesehen und wird ein das Innere der Antriebsschaltung 304 umgehendes PWM-Signal zur ECU 202 rückgeführt. Die ECU 202 vergleicht das gesendete PWM-Signal und das rückgeführte PWM-Signal. Wenn diese Signale koinzidieren (zueinander passen) kann dies als ein Normalzustand bestimmt werden. Wenn diese Signale nicht koinzidieren (nicht passen) kann ein abnormaler Zustand bestimmt werden.
Jedoch ist im Abnormalitäts-Detektionsverfahren von 1 die Rückkehrleitung 212 notwendig und es ist auf Seiten der ECU 202 oder der Antriebsschaltung 304 ein extra Kontaktstift für das Rückführen notwendig. Daher wird die Verbindung des Lampensystems 200R kompliziert.
ZUSAMMENFASSUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung stellen eine Beleuchtungsschaltung und eine Fahrzeuglampe bereit, die eine verbesserte Abnormalitäts-Detektionstechnik bereitstellen kann.
Eine Beleuchtungsschaltung, die eine Halbleiterlichtquelle beleuchtet, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, umfasst
eine Antriebsschaltung, welche konfiguriert ist, ein PWM-Signal aus einer Steuerung zu empfangen, um einen Antriebsstrom der Halbleiterlichtquelle zu erzeugen, und den Antriebsstrom gemäß dem PWM-Signal umzuschalten,
wobei, wenn ein Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals eine vorbestimmte Zeit übersteigt, die Beleuchtungsschaltung konfiguriert ist, ein Abnormalitäts-Detektionssignal kundzutun und das Abnormalitäts-Detektionssignal an die Steuerung auszugeben.
Gemäß diesem Aspekt wird eine Einheit, welche eine Abnormalität des PWM-Signals detektiert, auf Seiten der Beleuchtungsschaltung vorgesehen und wird das Detektionsergebnis der Steuerung mitgeteilt. Als Ergebnis wird die Rückführleitung des Kabelbaums unnötig.
Ein Zufuhrstart des PWM-Signals durch die Steuerung und ein Start der Stromversorgung an die Beleuchtungsvorrichtung durch die Steuerung kann synchronisiert werden. Auf diese Weise kann die Beleuchtungsschaltung den Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals unter Verwendung der Zufuhr von Strom als einen Auslöser messen.
Ein Abnormalitäts-Detektionssignal, welches eine Abnormalität der Beleuchtungsschaltung angibt, und ein Abnormalitäts-Detektionssignal, das eine Abnormalität des PWM-Signals angibt, können logisch synthetisiert und der Steuerung über eine einzelne Signalleitung zugeführt werden.
Die Antriebsschaltung kann einen Wandler und eine Wandlersteuerung enthalten, die konfiguriert ist, den Wandler gemäß dem PWM-Signal zu steuern. Die Wandlersteuerung kann eine Timer-Schaltung enthalten, die konfiguriert ist, den Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals, der sich eine vorbestimmte Zeit lang fortsetzt, zu detektieren.
Die Timer-Schaltung kann außerhalb der Wandlersteuerung vorgesehen sein.
Die Wandlersteuerung kann einen Regulator umfassen, welcher konfiguriert ist, eine Stromversorgungsspannung, die in der Beleuchtungsschaltung verwendet wird, zu erzeugen, und die Stromversorgungsspannung abzuschalten, wenn der Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals, der sich für eine vorbestimmte Zeit fortsetzt, detektiert wird, so dass das der Steuerung zugeführte Abnormalitäts-Detektionssignal in einem erklärten Zustand ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglampe. Die Fahrzeuglampe kann eine Halbleiterlichtquelle und die Beleuchtungsschaltung gemäß einem der obigen Aspekte enthalten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Abnormalität des PWM-Signals zu detektieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm eines von den vorliegenden Erfindern untersuchten Lampensystems.
2 ist ein Blockdiagramm eines Lampensystems, das eine Beleuchtungsschaltung gemäß einer Ausführungsform beinhaltet.
3A und 3B sind Betriebswellenformdiagramme des in 2 in einem Normalzustand und in einem abnormalen Zustand gezeigten Lampensystems.
4 ist ein Blockdiagramm eines Konfigurationsbeispiels einer Fahrzeuglampe.
5 ist ein Blockdiagramm, welches ein anderes Konfigurationsbeispiel des Lampensystems zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das noch ein anderes Konfigurationsbeispiel des Lampensystems zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend, basierend auf bevorzugten Ausführungsformen, wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder ähnlichen Bestandteilselemente, Teile oder Prozesse, die in jeder Zeichnung gezeigt sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und die wiederholten Erläuterungen werden je nachdem weggelassen. Weiter ist nicht beabsichtigt, dass die Ausführungsform die Erfindung beschränkt, sondern ist ein Beispiel. Alle in der Ausführungsform beschriebenen Merkmale und Kombinationen derselben sind nicht notwendiger Weise für die Erfindung essentiell.
In der vorliegenden Spezifikation beinhaltet ein durch den Ausdruck „ein Teil A ist mit einem Teil B verbunden“ repräsentierte Zustand einen Zustand, in welchem das Teil A indirekt mit dem Teil B über ein anderes Teil verbunden ist, welches nicht maßgeblich den elektrischen Verbindungszustand dazwischen beeinträchtigt, oder nicht die durch ihre Verbindung gezeigte Funktion oder Effekt behindert, zusätzlich zu einem Zustand, in welchem das Teil A physisch und direkt mit dem Teil B verbunden ist.
Ähnlich beinhaltet ein durch den Ausdruck „ein Teil C ist zwischen einem Teil A und einem Teil B vorgesehen“ repräsentierte Zustand einen Zustand, in welchem das Teil A indirekt mit dem Teil C verbunden ist oder das Teil B indirekt mit dem Teil C über ein anderes Teil verbunden ist, das im Wesentlichen nicht den elektrischen Verbindungszustand dazwischen beeinträchtigt, oder nicht die Funktion oder durch deren Verbindung ausgeübten Effekt hemmt, zusätzlich zu einem Zustand, in welchem das Teil A direkt mit dem Teil C verbunden ist, oder einem Zustand, in welchem das Teil B direkt mit dem Teil C verbunden ist.
Weiter repräsentieren in der vorliegenden Spezifikation die an elektrischen Signalen angebrachten Symbole, wie etwa Spannungssignalen und Stromsignalen oder Schaltungselementen, wie etwa Widerstände und Kondensatoren jeweils Spannungswerte und Stromwerte oder Widerstandswerte und Kapazitätswerte, nach Bedarf.
2 ist ein Blockdiagramm eines Lampensystems, das eine Beleuchtungsschaltung 400 gemäß einer Ausführungsform beinhaltet. Das Lampensystem 200 beinhaltet eine ECU (Steuerung) 202, eine Batterie 204, einen Schalter 206 und eine Fahrzeuglampe 300. Die ECU 202, die Batterie 204 und der Schalter 206 sind im Wesentlichen die gleichen wie in 1.
Die ECU 202 und die Fahrzeuglampe 300 (Beleuchtungsschaltung 400) sind durch zwei Kabelbäume 214 (214a, 214b) verbunden. Ein durch die ECU 202 erzeugtes PWM-Signal wird an den Kabelbaum 214a gesendet. Weiter wird ein diagnostisches Signal DG, welches durch die Fahrzeuglampe 300 erzeugt wird, an den Kabelbaum 214b gesendet. Das diagnostische Signal DG ist ein Abnormalitäts-Detektionssignal, welches Abnormaltiät oder Ausfall angibt, der in der Fahrzeuglampe 300 oder dem Kabelbaum 214 oder dergleichen auftritt.
Die Fahrzeuglampe 300 beinhaltet eine Halbleiterlichtquelle 302 und die Beleuchtungsschaltung 400. Die Beleuchtungsschaltung 400 empfängt ein PWM-Signal aus der ECU 202, erzeugt einen Antriebsstrom (Lampenstrom) I_LAMP an die Halbleiterlichtquelle 302 und schaltet ein Antriebsstrom I_LAMP entsprechend dem PWM-Signal.
Wenn ein Nicht-Eingabezustand des PWM-Signals eine vorbestimmte Zeit (Bestimmungszeit τ) übersteigt, erklärt die Beleuchtungsschaltung 400 das Abnormalitäts-Detektionssignal, das heißt das oben beschriebene Diagnostiksignal DG und gibt das Abnormalitäts-Detektionssignal an die ECU 202 aus. Das Erklären kann ein Hochpegel, ein niedriger Pegel oder ein Hochimpedanzzustand sein. Die Bestimmungszeit τ kann bestimmt werden, etwas länger als die Periode des PWM-Signals zu sein. Typischer Weise, da das PWM-Signal in der Größenordnung mehrerer hundert Hz (Periode ist mehrere ms) ist, kann die Bestimmungszeit τ auf mehrere zehn ms bis mehrere hundert ms eingestellt werden.
Die Beleuchtungsschaltung 400 beinhaltet funktional eine Antriebsschaltung 410, eine Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 und eine Oder-Schaltung 430. Die Antriebsschaltung 410 weist eine Konstantstromausgabe auf und ihr Antriebsstrom I_LAMP kann gemäß dem PWM-Signal umgeschaltet werden. Die Antriebsschaltung 410 erklärt ein Abnormalitäts-Detektionssignal DG2, wenn eine Abnormalität in der Beleuchtungsschaltung 400 oder in der Halbleiterlichtquelle 302 detektiert wird. Dieses Abnormalitäts-Detektionssignal DG2 wird an die ECU 202 als das oben beschriebene Diagnostiksignal DG gesendet.
Die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 detektiert eine Abnormalität des PWM-Signals, spezifischer eine Abnormalität wie etwa einen Erdungsfehler oder eine Unterbrechung des Kabelbaums 214a. Spezifisch, wenn der Nicht-Eingabezustand des PWM-Signals sich eine vorbestimmte Zeit τ fortsetzt, erklärt die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 ein Abnormalitäts-Detektionssignal DG1. Die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 kann durch eine Timer-Schaltung konfiguriert werden.
Derweil sind in 2 die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 und die Oder-Schaltung 430 nicht notwendiger Weise von der Antriebsschaltung 410 getrennte Hardware, sondern können mit der Antriebsschaltung 410 integriert (oder darin inkorporiert) sein.
Der Start der Stromversorgung an die Beleuchtungsschaltung 400 durch die ECU 202, mit anderen Worten das Einschalt-Timing des Schalters 206 wird mit dem Zufuhrstart des PWM-Signals synchronisiert. Das heißt, dass die ECU 202 durch Zufuhr des PWM-Signals gleichzeitig mit dem Einschalten des Schalters 206 oder nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit ab dem Einschalten des Schalters 206 startet, basierend auf der Aktivierungszeit der Beleuchtungsschaltung 400. In diesem Fall kann die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 die Überwachung des PWM-Signals starten, sobald die Stromversorgungsspannung V_BAT der Fahrzeuglampe 300 (Beleuchtungsschaltung 400) zugeführt wird und somit wird die Fahrzeuglampe 300 (Beleuchtungsschaltung 400) operabel.
Das Abnormalitäts-Detektionssignal DG2, welches eine Abnormalität der Beleuchtungsschaltung 400 angibt, und das Abnormalitäts-Detektionssignal DG1, das eine Abnormalität des PMW-Signals angibt, können logisch synthetisiert und der ECU 202 über eine einzelne Signalleitung (Kabelbaum) 214b zugeführt werden. Die Oder-Schaltung 430 synthetisiert logisch (summiert logisch) die zwei Abnormalitäts-Detektionssignale DG1, DG2, um das Diagnostiksignal DG zu erzeugen. Die Oder-Schaltung 430 beinhaltet nicht notwendiger Weise ein Oder-Gatter und kann so konfiguriert sein, dass das Diagnostiksignal DG erklärt wird, wenn zumindest eines der zwei Abnormalitäts-Detektionssignalen DG1, DG2 erklärt wird. Weiter kann die Oder-Schaltung 430 eine Offenkollektortyp-Ausgangsstufe oder eine Offen-Drain-Typ-Ausgangsstufe aufweisen oder kann ein Treiber (Puffer) zum Antreiben des Kabelbaums 214b aufweisen.
Obig ist die Konfiguration des Lampensystems 200, welches die Beleuchtungsschaltung 400 enthält, beschrieben worden. Nachfolgend wird ein Betrieb des Lampensystems 200 beschrieben. Die 3A und 3B sind Betriebswellen vom Diagramm des in 2 gezeigten Lampensystems 200 in einem Normalzustand und in einem Abnormalzustand. Eine vertikale Achse und eine horizontale Achse einer Wellenform oder ein Zeitdiagramm, wie in der vorliegenden Spezifikation verwendet, werden angemessen vergrößert oder verkleinert, aus Gründen des einfachen Verständnisses. Weiter ist jede gezeigte Wellenform ebenfalls vereinfacht oder übertrieben oder betont, für das einfache Verständnis.
Ein Signal SW, das Ein/Aus des Schalters 206 angibt, das PWM-Signal, das Diagnostiksignal DG und der Lampenstrom I_LAMP sind in 3 gezeigt. Im PWM-Signal entspricht der niedrige Pegel dem Einschalten und entspricht der hohe Pegel dem Ausschalten. Derweil, obwohl die Wellenform des Lampenstroms I_LAMP tatsächlich anhand des PWM-Signals umgeschaltet wird, wird dessen Durchschnittswert in 3A gezeigt.
Bezugnehmend auf 3A wird ein Betrieb des Lampensystems in einem Normalzustand beschrieben. Vor der Zeit t₀ befindet sich der Schalter 206 in einem Aus-Zustand und ist das PWM-Signal auf einem hohen Pegel (ausgeschaltet). Zur Zeit t₀ schaltet die ECU den Schalter 206 ein, um die Halbleiterlichtquelle 302 einzuschalten. Wenn die ECU 202 den Schalter 206 einschaltet, wird eine Spannung (Stromversorgungsspannung) VBAT der Fahrzeuglampe 300 zugeführt und werden die Antriebsschaltung 410 und die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 betriebsbereit. Die ECU 202 erzeugt das PWM-Signal zusammen mit dem Einschalten des Schalters 206. Ein Tastverhältnis des PWM-Signals kann graduell gesteigert werden, um sanft die Luminanz der Halbleiterlichtquelle 302 zu steigern. Der Durchschnittswert des Lampenstroms I_LAMP variiert anhand des Tastverhältnisses des PWM-Signals.
Bezugnehmend auf 3B wird ein Betrieb des Lampensystems in einem abnormalen Zustand beschrieben. Zur Zeit t₀, um die Halbleiterlichtquelle 302 einzuschalten, schaltet die ECU 202 den Schalter 206 ein und erzeugt dasselbe PWM-Signal wie in 3A. Übrigens ist aufgrund der Unterbrechung des Kabelbaums 214a das durch die Beleuchtungsschaltung 400 empfangene PWM-Signal auf einem konstanten Pegel (als ein Beispiel, dem hohen Pegel). Die Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 startet die Messung zur Zeit t₁. Zur Zeit t₂ nachdem die Bestimmungszeit τ verstreicht, wird das Abnormalitäts-Detektionssignal DG2 (DG) erklärt und der ECU 202 mitgeteilt.
Obenstehend ist der Betrieb des Lampensystems 200 beschrieben worden. Gemäß diesem Lampensystem 200 wird eine Einheit, die eine Abnormalität des PWM-Signals detektiert, auf Seiten der Beleuchtungsschaltung 400 bereitgestellt und wird das Detektionsergebnis der ECU 202 mitgeteilt. Daher wird eine Rückkehrleitung des Kabelbaums, die in 1 gezeigt ist, unnötig. Das heißt, da die Anzahl des Kabelbaums um eins reduziert werden kann, kann das Lampensystem 200 vereinfacht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf spezifische Konfigurationen beschränkt, sondern erstreckt sich auf verschiedene Vorrichtungen und Schaltungen, die als das Blockdiagramm oder Schaltungsdiagramm in 2 erfasst werden, oder die aus der obigen Beschreibung abgeleitet werden. Nachfolgend werden spezifischere Konfigurationsbeispiele und Ausführungsformen beschrieben, um beim Verständnis des Kerns der Erfindung zu unterstützen und den Betrieb der Schaltung und ihrer Klarheit, nicht, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuengen.
4 ist ein Blockdiagramm eines Konfigurationsbeispiels der Fahrzeuglampe 300. Die Beleuchtungsschaltung 400 beinhaltet einen Wandler 412, eine Wandlersteuerung 414, die Oder-Schaltung 430 und einen Schaltungsblock 440. Der Wandler 412 ist ein Tiefsetzwandler und beinhaltet einen Schalttransistor M₁, einen synchronen Gleichrichttransistor M2, einen Induktor L₁ und einen Glättungskondensator C₁. Man beachte, dass die Topologie des Wandlers 412 nicht darauf beschränkt ist. Hier wird eine „bootstrap“-Schaltung zum Antreiben des Schalttransistors M1 auf der hohen Seite weggelassen.
Die Wandlersteuerung 414 ist ein Funktions-IC zum Steuern des Wandlers 412 und beinhaltet hauptsächlich einen Impulsgenerator 416 und einen Treiber 418. Die Stromversorgungsspannung V_BAT wird an einem Eingang (VIN) der Wandlersteuerung 414 eingegeben, ein Detektionssignal entsprechend dem Lampenstrom I_LAMP wird an einem CS(Stromdetektions-)Stift eingegeben und das PWM-Signal aus der ECU 202 wird an einm PWM-Stift eingegeben. Ein LX(Umschalt)-Stift ist mit dem Induktor L₁ verbunden. Der Impulsgenerator 416 erzeugt ein Impulssignal S₁ so, dass ein Detektionssignal VCS sich einem Zielwert nähert. Der Impulsgenerator 416 kann durch einen Impulsbreitenmodulator konfiguriert sein, der einen Fehlerverstärker oder einen Impulsfrequenzmodulator verwendet, oder kann eine Steuerung für Hysteresesteuerung (Bang-Bang-Steuerung) sein.
Der Treiber 418 schaltet die Transistoren M₁, M₂, basierend auf dem Impulssignal S₁ um. Weiter blockiert der Treiber 418 den Lampenstrom I_LAMP während der Periode, wenn das PWM-Signal das Ausschalten anweist.
Die Wandlersteuerung 414 beinhaltet eine Timer-Schaltung 422 und eine interne Stromversorgungsschaltung 424. Die interne Stromversorgungsschaltung 424 ist beispielsweise ein Linearregulator. Die interne Stromversorgungsschaltung 424 empfängt die Spannung V_BAT des VIN-Pins und erzeugt eine stabilisierte Stromversorgungsspannung V_{CC_M}. Die Stromversorgungsspannung V_{CC_M} wird aus dem VCC-Stift der Wandlersteuerung 414 nach außen ausgegeben und verschiedenen Schaltungen (nicht gezeigt) außerhalb der Wandlersteuerung 414 zugeführt.
Die Timer-Schaltung 422 empfängt das PWM-Signal und erklärt das Abnormalitäts-Detektionssignal DG1, wenn der Nicht-Eingangszustand sich die Bestimmungszeit τ lang fortsetzt. Die interne Stromversorgungsschaltung 424 stoppt in Reaktion auf das Erklären des Abnormalitäts-Detektionssignals DG1.
Derweil kann die gesamte Wandlersteuerung 414 in Reaktion auf das Erklären des Abnormalitäts-Detektionssignals DG1 herunterfahren. Wenn die interne Stromversorgungsschaltung 424 gestoppt wird, wird die Stromversorgungsspannung V_{CC_M} zu Null. Die Timer-Schaltung 422 und die interne Stromversorgungsschaltung 424 entsprechen der Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 in 2. Die Stromversorgungsspannung V_{CC_M} dient auch als Abnormalitäts-Detektionssignal DG1.
Der Schaltungsblock 440 ist außerhalb oder innerhalb der Wandlersteuerung 414 vorgesehen und führt eine Art von Signalverarbeitung durch. Weiter erklärt der Schaltungsblock 440 das Abnormalitäts-Detektionssignal DG2, wenn eine Abnormalität der Beleuchtungsschaltung 400 detektiert wird.
In 4 wird das Erklären der Abnormalitäts-Detektionssignale DG1, DG2 einem niedrigen Pegel zugewiesen. Weiter ist das Erklären des Diagnostiksignals DG1 in einem offenen Zustand und das negierte ist auf einem niedrigen Pegel.
Wenn das Abnormalitäts-Detektionssignal DG2 erklärt wird, das heißt zu niedrigem Pegel wird, wird ein Transistor M₁₃ ausgeschaltet und geht das Diagnostiksignal DG in einen offenen Zustand. Weiter, wenn das Abnormalitäts-Detektionssignal DG1 erklärt wird, das heißt wenn die Stromversorgungsspannung V_{CC_M} zu niedrigem Pegel wird, wird ein Transistor Q₁₁ der Oder-Schaltung 430 ausgeschaltet, wird ein Transistor Q₁₂ der Oder-Schaltung 430 eingeschaltet, wird der Transistor M13 ausgeschaltet und gelangt das Diagnostiksignal DG in einen offenen Zustand. Wenn die beiden Abnormalitäts-Detektionssignale DG1, DG2 negiert sind (auf einem hohen Pegel), wird der Transistor M₁₃ eingeschaltet und wird das Diagnostiksignal DG zu einem niedrigen Pegel.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Konfigurationsbeispiel des Lampensystems 200 zeigt. Die Fahrzeuglampe 300 besteht aus drei Lampen eines Abblendlichtes, eines Zusatzabblendlichtes und eines Fernlichts und beinhaltet Halbleiterlichtquellen 302_1 bis 302_3, die diesen entsprechen. Ein Antriebsmodul 410_Lo für das Abblendlicht beinhaltet zwei Antriebsschaltungen 450_1, 450_2, von denen jede die entsprechende Halbleiterlichtquelle 302_1, 302_2 für das Abblendlicht einschaltet.
Ein Antriebsmodul 410_Hi für das Fernlicht schaltet die Halbleiterlichtquelle 302_3 für das Fernlicht ein. Das Antriebsmodul 410_Hi beinhaltet eine Lampen-ECU 452 und eine Antriebsschaltung 450_3.
Die Fahrzeuglampe 300 und die Fahrzeug-ECU 203 sind miteinander über einen Pfad 216 wie etwa LIN (Local Interconnect Network) oder CAN (Controller Area Network) und dem Kabelbaum 214b verbunden. Die Lampen-ECU 452 empfängt aus der Fahrzeug-ECU 203 ein Steuersignal S₃, das Ein/Aus einer Mehrzahl von Halbleiterlichtquellen 302 und Befehlswerte von Luminanz und dergleichen enthält. Die Luminanz des Zusatzabblendlichtes ist variabel und das Steuersignal S₃ beinhaltet Daten, welche die Luminanz des Zusatzabblendlichtes angeben. Die Lampen-ECU 452 erzeugt ein PWM-Signal mit einem Tastverhältnis entsprechend den Daten. Das PWM-Signal wird der Antriebsschaltung 450_2 über den Kabelbaum 214a zugeführt. Die Antriebsschaltung 450_2 beinhaltet die Timer-Schaltung 422. Wenn der Nicht-Eingangszustand des PWM-Signales detektiert wird, länger als die Bestimmungszeit τ zu sein, erklärt die Antriebsschaltung 450_2 das Abnormalitäts-Detektionssignal DG1. Weiter erklärt die Antriebsschaltung 450_1 (und 450_2) das Abnormalitäts-Detektionssignal DG2, wenn eine Abnormalität detektiert wird. Die Oder-Schaltung 430 sendet das Diganostiksignal DG, das auf den Abnormalitäts-Detektionssignalen DG1, DG2 basiert, an die Fahrzeug-ECU über den Kabelbaum 214b.
Das heißt, es versteht sich, dass im Lampensystem 200 in 5 die Funktion der ECU 202 in 2 in die Fahrzeug-ECU 203 und die Lampen-ECU 452 unterteilt ist. Mit anderen Worten ist in der vorliegenden Erfindung die physische Anordnung der Steuerung (ECU), der Beleuchtungsschaltung 400 und der Abnormalitäts-Detektionsschaltung 420 nicht besonders beschränkt.
6 ist ein Blockdiagramm, welches noch ein anderes Konfigurationsbeispiel des Lampensystems 200 zeigt. Da eine Basiskonfiguration der Beleuchtungsschaltung 400 die gleiche wie in 4 ist, ist die Beleuchtungsschaltung 400 in einer vereinfachten Weise gezeigt. Die Fahrzeuglampe 300 beinhaltet die Lampen-ECU 320. Die Lampen-ECU 320 beinhaltet einen Schalter 322 und eine CPU (Steuerung) 324. Der Schalter 322 entspricht dem Schalter 206 in 2 und die CPU 324 entspricht der ECU 202 in 2. Die CPU 324 ist mit der Fahrzeug-ECU 203 über den Pfad 216 verbunden und empfängt das Steuersignal S₃. Wenn das Steuersignal S₃ das Einschalten anweist, schaltet die CPU 324 den Schalter 322 ein und liefert die Stromversorgungsspannung VBAT an die Beleuchtungsschaltung 400. Weiter erzeugt die CPU 324 ein PWM-Signal mit einem Tastverhältnis entsprechend dem Befehlswert der Luminanz der Halbleiterlichtquelle 302 und sendet das PWM-Signal an die Beleuchtungsschaltung 400 über den Kabelbaum 214a. Weiter, wenn der Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals detektiert wird, erklärt die Beleuchtungsschaltung 400 das Diagnostiksignal DG. Das Diagnostiksignal DG wird an der CPU 324 über den Kabelbaum 214b eingegeben.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung spezifischer Wörter und Phrasen beschrieben worden ist und basierend auf der Ausführungsform, illustriert die Ausführungsform lediglich das Prinzip und Anwendung der vorliegenden Erfindung. Viele Modifikationen und Änderungen der Anordnung sind an der Ausführungsform gestattet, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die in den Ansprüchen definiert ist.
In der obigen Ausführungsform ist der Fall, bei dem die Antriebsschaltung 410 durch den Tiefsetzwandler gebildet ist, beschrieben worden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Antriebsschaltung 410 ein Hochsetz/Tiefsetzwandler sein oder kann eine Kombination eines Hochsetzwandlers und eines Tiefsetzwandlers sein oder kann ein linearer Regulator oder eine Konstantstromschaltung sein.
Die Halbleiterlichtquelle 302 ist nicht auf die LED beschränkt und kann eine LD oder eine organische EL (Elektrolumineszenz) sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-147220 [0005]

Claims

Beleuchtungsschaltung, die eine Halbleiterlichtquelle beleuchtet, wobei die Beleuchtungsschaltung umfasst: eine Antriebsschaltung, welche konfiguriert ist, ein PWM-Signal aus einer Steuerung zu empfangen, um einen Antriebsstrom der Halbleiterlichtquelle zu erzeugen, und den Antriebsstrom gemäß dem PWM-Signal umzuschalten, wobei, wenn ein Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals eine vorbestimmte Zeit übersteigt, die Beleuchtungsschaltung konfiguriert ist, ein Abnormalitäts-Detektionssignal kundzutun und das Abnormalitäts-Detektionssignal an die Steuerung auszugeben.
Beleuchtungsschaltung gemäß Anspruch 1, wobei ein Zufuhrstart des PWM-Signals durch die Steuerung und ein Start der Stromversorgung durch die Beleuchtungsschaltung durch die Steuerung synchronisiert sind.
Beleuchtungsschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Abnormalitäts-Detektionssignal, welches eine Abnormalität der Beleuchtungsschaltung angibt, und ein Abnormalitäts-Detektionssignal, das eine Abnormalität des PWM-Signals angibt, logisch synthetisiert und der Steuerung über eine einzelne Signalleitung zugeführt werden.
Beleuchtungsschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antriebsschaltung einen Wandler umfasst und eine Wandlersteuerung, welche konfiguriert ist, den Wandler anhand des PWM-Signals zu steuern, und die Wandlersteuerung eine Timer-Schaltung umfasst, die konfiguriert ist, den Nicht-Eingangszustand des PWM-Signals, die sich eine vorbestimmte Zeit lang fortsetzt, zu detektieren.
Beleuchtungsschaltung gemäß Anspruch 4, wobei die Wandlersteuerung einen Regulator umfasst, der konfiguriert ist, eine Stromversorgungsspannung zu erzeugen, die in der Beleuchtungsschaltung verwendet wird, und die Stromversorgungsspannung abzuschalten, wenn der Nicht-Eingangszustand des sich für eine vorbestimmte Zeit fortsetzenden PWM-Signals detektiert wird, so dass das der Steuerung zugeführte Abnormalitäts-Detektionssignal in einem erklärten Zustand ist.
Fahrzeuglampe, umfassend: eine Halbleiterlichtquelle; und eine Beleuchtungsschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Fahrzeuglampe gemäß Anspruch 6, weiter umfassend: eine Steuerung, die konfiguriert ist, ein PWM-Signal an die Beleuchtungsschaltung auszugeben und ein Abnormalitäts-Detektionssignal aus der Beleuchtungsschaltung zu empfangen.
Lampensystem, umfassend: eine Halbleiterlichtquelle; eine Beleuchtungsschaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, ein PWM-Signal an die Beleuchtungsschaltung auszugeben und ein Abnormalitäts-Detektionssignal aus der Beleuchtungsschaltung zu empfangen.