DE112019006217T5

DE112019006217T5 - Lampensteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112019006217T5
Application number: DE112019006217.4T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Nakayama
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-09-02
Also published as: US20240166131A1; CN113226904A; JP2023101804A; JP7503177B2; JPWO2020121864A1; US20220055538A1; CN113226904B; US11919441B2; WO2020121864A1; JP7291725B2

Abstract

Eine Lampensteuervorrichtung umfasst einen ersten Eingangsanschluss, einen zweiten Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss, der so ausgebildet ist, dass er über einen externen Schalter mit einer Leuchte verbunden werden kann und einen Steuerstrom für die Leuchte ausgibt, einen internen Schalter, der auf einem ersten Pfad bereitgestellt ist, der den ersten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, einen Konstantstromabschnitt, der auf einem zweiten Pfad bereitgestellt ist, der den zweiten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, einen Spannungsmonitorabschnitt, der eine an den Ausgangsanschluss angelegte Spannung überwacht, und einen Steuerabschnitt, der den internen Schalter auf der Grundlage eines Überwachungsergebnisses von dem Spannungsmonitorabschnitt steuert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungssteuerung für eine an einem Fahrzeug bereitgestellte Leuchte (z.B. eine Blinkerleuchte an einem Motorrad).
Hintergrund der Erfindung
Eine Lampensteuervorrichtung, die die Beleuchtung von an einem Fahrzeug bereitgestellten Blinkerleuchten steuert, führt eine Beleuchtungssteuerung für die Blinkerleuchten in Übereinstimmung mit dem Zustand eines von einem Fahrer betätigten Blinkerschalters durch.
Ein Blinkerschalter, der an einem Motorrad bereitgestellt ist, wird im Gegensatz zu einem Blinkerschalter, der an einem vierrädrigen Fahrzeug bereitgestellt ist, in einer Umgebung verwendet, wo der Schalter dem Wetter ausgesetzt ist. Dementsprechend ist es bei einem Blinkerschalter an einem Motorrad viel wahrscheinlicher als bei einem Blinkerschalter an einem vierrädrigen Fahrzeug, dass ein Leckstrom aufgrund von Regentropfen, Staub usw. auftritt, selbst wenn er ausgeschaltet ist.
Daher besteht insbesondere bei Lampensteuervorrichtungen zur Steuerung des Aufleuchtens von Blinkerleuchten an Motorrädern ein hoher Bedarf an der Fähigkeit, ein unbeabsichtigtes Aufleuchten von Lampen aufgrund eines Leckstroms zu unterdrücken.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP 2017-214017
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
In Anbetracht des oben erwähnten Bedarfs stoppt die in Patentdokument 1 vorgeschlagene Lampensteuervorrichtung das Blinken einer Leuchte, wenn erkannt wird, dass der Strom, der durch den Blinkerschalter fließt, ein Leckstrom ist, und unterdrückt dadurch ein unbeabsichtigtes Aufleuchten der Lampe aufgrund des Leckstroms.
Das Lampenbeleuchtungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform, die im Patentdokument 1 offenbart ist, ist so ausgebildet, dass ein Widerstand parallel zu einer Lampe geschaltet ist. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, auch bei Schwankungen in den Durchlassspannungen der als Lampen verwendeten LEDs oder in der der Lampensteuervorrichtung zugeführten Versorgungsspannung einen Fehler im Strom, der durch den Blinkerschalter fließt, zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, die Genauigkeit bei der Überwachung des Widerstandswertes des Blinkerschalters zu verbessern.
Mit dem oben beschriebenen System ist es jedoch nicht möglich, den Leistungsverlust aufgrund eines eventuell vorhandenen Leckstroms zu reduzieren.
Bei der im Patentdokument 1 vorgeschlagenen Lampensteuervorrichtung beeinflussen die Schwellenspannung des in der Eingangsstufe bereitgestellten Digitaltransistors und die Zenerspannung der im Pegelsteller bereitgestellten Zenerdiode die Bestimmung, ob der durch den Blinkerschalter fließende Strom ein Leckstrom ist oder nicht. Das heißt, mit der im Patentdokument 1 vorgeschlagenen Lampensteuervorrichtung ist es aufgrund von Variationen in der Schwellenspannung des oben erwähnten Digitaltransistors und Variationen in der Zener-Spannung der oben erwähnten Zener-Diode nicht möglich, unbeabsichtigtes Aufleuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms in akkurater Weise zu unterdrücken.
In Anbetracht der oben beschriebenen Umstände besteht ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Lampensteuervorrichtung bereitzustellen, die unbeabsichtigtes Leuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms unterdrücken kann und die auch den Leistungsverlust aufgrund eines Leckstroms reduzieren kann, wenn es einen gibt.
In Anbetracht der oben beschriebenen Umstände besteht ein zweiter Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Lampensteuervorrichtung bereitzustellen, die unbeabsichtigtes Leuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms in akkurater Weise unterdrücken kann.
Mittel zur Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt des hierin Offenbarten umfasst eine Lampensteuervorrichtung: einen ersten Eingangsanschluss; einen zweiten Eingangsanschluss; einen Ausgangsanschluss, der so ausgebildet ist, dass er über einen externen Schalter mit einer Leuchte verbunden werden kann, wobei ein Steuerstrom für die Leuchte über den Ausgangsanschluss ausgegeben wird; einen internen Schalter, der auf einem ersten Pfad angeordnet ist, der den ersten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet; eine Konstantstromschaltung, die auf einem zweiten Pfad angeordnet ist, der den zweiten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet; einen Spannungsmonitor, der so ausgebildet ist, dass er eine dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung überwacht; und eine Steuerung, die so ausgebildet ist, dass sie den internen Schalter basierend auf einem Ergebnis der Überwachung durch den Spannungsmonitor steuert (eine erste Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen ersten Konfiguration kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass sie beginnt, abwechselnd zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi umzuschalten, wenn die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung niedriger als ein erster vorbestimmter Wert ist (eine zweite Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen zweiten Konfiguration kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass sie, nachdem sie begonnen hat, abwechselnd zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi umzuschalten, wenn die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung höher als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, das abwechselnde Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Steuermodus beendet und den Steuermodus auf den ersten Steuermodus fixiert (eine dritte Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen dritten Konfiguration kann der zweite vorbestimmte Wert höher sein als der erste vorbestimmte Wert (eine vierte Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen zweiten bis vierten Konfigurationen kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass sie den internen Schalter durch PWM im zweiten Steuermodus ansteuert (eine fünfte Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen zweiten bis fünften Konfigurationen kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass die Konstantstromschaltung im ersten Steuermodus intermittierend arbeitet (eine sechste Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen zweiten bis sechsten Konfigurationen kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass die Konstantstromschaltung im zweiten Steuermodus außer Betrieb bleibt (eine siebte Konfiguration).
Gemäß einem weiteren Aspekt des hier Offenbarten umfasst ein Lampensystem die Lampensteuervorrichtung gemäß einer der ersten bis siebten Konfigurationen, den externen Schalter und die Lampe (eine achte Konfiguration).
Das Lampensystem gemäß der achten Konfiguration kann weiterhin erste und zweite Widerstände umfassen. Eine Eingangsspannung kann einem Anschluss des ersten Widerstands und einem Anschluss des zweiten Widerstands zugeführt werden, wobei der andere Anschluss des ersten Widerstands mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden sein kann, der andere Anschluss des zweiten Widerstands kann mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden sein, und der Widerstandswert des zweiten Widerstands kann höher sein als der Widerstandswert des ersten Widerstands (eine neunte Konfiguration).
Gemäß einem noch weiteren Aspekt des hierin Offenbarten umfasst ein Fahrzeug das Lampensystem gemäß der achten oder neunten Konfiguration und eine Batterie als Energiequelle für das Lampensystem (eine zehnte Konfiguration).
In dem Fahrzeug gemäß der oben beschriebenen zehnten Konfiguration kann das Fahrzeug ein Motorrad sein, der Schalter kann ein Blinkerschalter sein, und die Leuchte kann eine Blinkerleuchte sein (eine elfte Konfiguration).
Gemäß einem noch weiteren Aspekt des hier Offenbarten umfasst eine Lampensteuervorrichtung: einen Ausgangsanschluss, der so ausgebildet ist, dass über ihn ein Lampensteuerstrom ausgegeben werden kann; einen Komparator; und einen ersten Einsteller, der so ausgebildet ist, dass er die einem ersten Eingangsanschluss des Komparators zugeführte Spannung auf eine zweite Spannung, die von einer ersten Spannung abhängt, oder auf eine dritte Spannung, die von einem ersten Strom abhängt, einstellt. Der Ausgangsanschluss ist mit einem zweiten Eingangsanschluss des Komparators verbunden. Die Ausgangsanschluss ist so ausgebildet, dass er über einen Schalter mit der Lampe verbunden werden kann. Die Ausgangsanschluss ist so ausgebildet, dass er mit einem zweiten Einsteller verbunden werden kann, der den Schalter enthält. Wenn der erste Einsteller die dem ersten Eingangsanschluss des Komparators zugeführte Spannung auf die zweite Spannung einstellt, stellt der zweite Einsteller die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung auf eine vierte Spannung ein, die von der ersten Spannung und dem Widerstandswert des Schalters abhängt. Wenn der erste Einsteller die dem ersten Eingangsanschluss des Komparators zugeführte Spannung auf die dritte Spannung einstellt, stellt der zweite Einsteller die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung auf eine fünfte Spannung ein, die von dem ersten Strom und dem Widerstandswert des Schalters abhängt (eine zwölfte Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen zwölften Konfiguration, kann, wenn die Lampensteuervorrichtung die Lampe ausgeschaltet hält, der zweite Einsteller die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung auf die vierte oder fünfte Spannung einstellen (eine dreizehnte Konfiguration).
Bei der Lampensteuervorrichtung gemäß der oben beschriebenen zwölften oder dreizehnten Konfiguration kann der erste Einsteller die dem ersten Eingangsanschluss des Komparators zugeführte Spannung auf die zweite Spannung einstellen. Der zweite Einsteller kann die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung auf die vierte Spannung einstellen. Der zweite Einsteller kann einen Pull-up-Widerstand enthalten, der so ausgebildet ist, dass er, an einem Anschluss, mit dem Ausgangsanschluss verbindbar ist und, am anderen Anschluss, mit der ersten Spannung gespeist werden kann (eine vierzehnte Konfiguration).
In der Lampensteuervorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen zwölften bis vierzehnten Konfigurationen kann die erste Spannung die Eingangsspannung der Lampensteuervorrichtung sein (eine fünfzehnte Konfiguration).
Gemäß einem weiteren Aspekt des hier Offenbarten umfasst ein Lampensystem die Lampensteuervorrichtung gemäß einer der zwölften bis fünfzehnten Konfigurationen, den Schalter, die Lampe und den zweiten Einsteller (eine sechzehnte Konfiguration).
Gemäß einem weiteren Aspekt des hierin Offenbarten umfasst ein Fahrzeug das Lampensystem gemäß der sechzehnten Konfiguration und eine Batterie als Energiequelle für das Lampensystem (eine siebzehnte Konfiguration).
Bei dem Fahrzeug gemäß der oben beschriebenen siebzehnten Konfiguration kann das Fahrzeug ein Motorrad sein, der Schalter kann ein Blinkerschalter sein, und die Leuchte kann eine Blinkerleuchte sein (eine achtzehnte Konfiguration).
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der hierin offenbarten Erfindung ist es möglich, eine Lampensteuervorrichtung bereitzustellen, die ein unbeabsichtigtes Aufleuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms unterdrücken kann, und die auch den Leistungsverlust aufgrund eines Leckstroms, falls vorhanden, reduzieren kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der hierin offenbarten Erfindung ist es möglich, eine Lampensteuervorrichtung bereitzustellen, die unbeabsichtigtes Aufleuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms in akkurater Weise unterdrücken kann.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Lampensystems zeigt;
2 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Konstantstromschaltung und einer Spannungsüberwachung zeigt;
3 ist ein Zeitdiagramm eines Lampensteuerstroms;
4 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel des Lampensystems zeigt;
5 ist ein weiteres Zeitdiagramm des Lampensteuerstroms;
6 ist eine äußere Draufsicht auf ein Lampensteuervorrichtung;
7 ist eine Außenansicht eines Motorrads;
8 ist ein Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel des Lampensystems zeigt;
9 ist ein Diagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel des Lampensystems zeigt;
10 ist ein Diagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel für einen Zustandsdetektor zeigt; und
11 ist ein Diagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel für den Zustandsdetektor zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
<Konfiguration eines Lampensystems>
1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Lampensystems zeigt. Das Lampensystem dieses Ausführungsbeispiels umfasst eine Lampensteuervorrichtung 100A und extern angebrachte Komponenten, die extern mit der Lampensteuervorrichtung 100A verbunden sind. Zu den extern angebrachten Komponenten gehören ein Schalter SW1, ein linkes-vorderes Lampenmodul LF, ein linkes-hinteres Lampenmodul LR, ein rechtesvorderes Lampenmodul RF und ein rechtes-hinteres Lampenmodul RR. Die Lampenmodule enthalten jeweils eine LED (Licht-emittierende Diode). Obwohl 1 eine Konfiguration zeigt, bei der jedes Lampenmodul eine LED enthält, ist auch eine Konfiguration möglich, bei der jedes Lampenmodul eine Vielzahl von LEDs enthält.
Die Lampensteuervorrichtung 100A ist eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung (was als LED-Treiber-IC bezeichnet wird), die eine von einer Batterie E1 eingespeiste Spannung empfängt, um einen Ausgangsstrom an jedes Lampenmodul einzuspeisen, und umfasst eine Vielzahl von externen Anschlüssen zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit der Außenseite der Vorrichtung.
Ein negativer Pol (Anode) der Batterie E1 ist mit einem geerdeten Anschluss verbunden. Ein positiver Pol (Kathode) der Batterie E1 ist mit der Anode einer Rückstromsperrdiode verbunden. Die Kathode einer Rückstromsperrdiode ist mit dem externen Anschluss VIN verbunden.
Der externe Anschluss VIN wird mit einer Eingangsspannung V_IN (≈ der Ausgangsspannung der Batterie E1) gespeist. Die externen Anschlüsse SOURCE und SE werden über einen Widerstand R1 mit der Eingangsspannung V_IN gespeist. Der externe Anschluss VDR wird mit einer Teilerspannung der Eingangsspannung V_IN gespeist. Der externe Anschluss SSE wird über einen Widerstand R2 mit der Eingangsspannung V_IN gespeist. Der Strom, der über den Pfad fließt, der die externen Anschlüsse SSE und OUT miteinander verbindet, ist niedriger eingestellt als der Strom, der über den Pfad fließt, der die externen Anschlüsse SOURCE und OUT miteinander verbindet, und dementsprechend wird bevorzugt, dass der Widerstandswert des Widerstands R2 höher ist als der des Widerstands R1.
Über den externen Anschluss VREG wird eine konstante Spannung V_REG ausgegeben, die innerhalb der Lampensteuervorrichtung 100A erzeugt wird. An die externen Anschlüsse DISC und CRT ist eine CR-Schaltung zur Bestimmung einer Blinkperiode einer Leuchte angeschlossen.
Der externe Anschluss GND wird mit einem Massepotenzial gespeist.
Der externe Anschluss VSCP wird mit einer Spannung gespeist, die einen Erkennungsschwellenwert für die Kurzschlussfehlererkennung angibt. Dem externen Anschluss VOP wird eine Spannung zugeführt, die einen Erkennungsschwellenwert für eine Stromkreisunterbrechungsfehler-Erkennung angibt.
Ein gemeinsamer Kontakt c des Schalters SW1 ist mit den externen Anschlüssen OUT und OUTS verbunden. Der externe Anschluss OUT ist ein Ausgangsanschluss, über den ein Lampensteuerstrom l_o ausgegeben wird. Der externe Anschluss OUTS ist ein Anschluss, über den die dem externen Anschluss OUT zugeführte Spannung überwacht werden kann. Ein Kontakt a des Schalters SW1 ist mit dem linken-vorderen und linken-hinteren Lampenmodul LF und LR verbunden. Ein Kontakt b des Schalters SW1 ist mit den rechten-vorderen und rechten-hinteren Lampenmodulen RF und RR verbunden.
Um die linken-vorderen und linken-hinteren Lampenmodule LF und LR einzuschalten, muss der Schalter SW1 also vorher betätigt werden, um den gemeinsamen Kontakt c mit dem Kontakt a zu verbinden. Ebenso muss der Schalter SW1 vorher betätigt werden, um die rechten-vorderen und rechten-hinteren Lampenmodule RF und RR einzuschalten, um den gemeinsamen Kontakt c mit dem Kontakt b zu verbinden.
Die linken-vorderen, rechten-vorderen, linken-hinteren, und rechten-hinteren Lampenmodule LF, RF, LR und RR sind jeweils eine Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand und einer LED.
<Interner Aufbau der Lampensteuervorrichtung>
Weiterhin mit Bezug auf 1 wird der interne Aufbau der Lampensteuervorrichtung 100A beschrieben. Die Lampensteuervorrichtung 100A hat einen Bandlücken-Referenzspannungserzeuger 1, einen Konstantspannungserzeuger 2, eine Tastverhältnissteuerung 3, einen Takterzeuger 4, eine Logikschaltung 5, einen Treiber 6, einen PMOS-(p-Kanal-Metalloxid-Halbleiter)-Transistor 7, einen Unterspannungs-Störungsschutz 8, einen Überhitzungsschutz 9, einen Fehlerdetektor 10, eine Konstantstromschaltung 11 und einen Spannungsmonitor 12 in sich integriert.
Der Bandlücken-Referenzspannungserzeuger 1 erzeugt eine Referenzspannung VBG unter Verwendung der Eingangsspannung V_IN, die dem externen Anschluss VIN zugeführt wird, um die Referenzspannung V_BG verschiedenen Teilen in der Lampensteuervorrichtung 100A zuzuführen.
Der Konstantspannungserzeuger 2 erzeugt eine Konstantspannung V_REGunter Verwendung der Referenzspannung V_BG, um die Konstantspannung V_REG verschiedenen Teilen in der Lampensteuervorrichtung 100A zuzuführen.
Die Tastverhältnissteuerung 3 steuert das Einschaltverhältnis eines PWM-Signals (Pulsweitenmodulation) in Übereinstimmung mit einer Spannung V_DR (die eine Teilungsspannung der Eingangsspannung V_IN ist), die dem externen Anschluss VDR zugeführt wird. Konkret speist die Tastverhältnissteuerung 3 die Logikschaltung 5 mit dem Ergebnis, als PWM-Signal, des Vergleichs (in Form eines Binärsignals) der Spannung V_DR mit einer Dreiecksspannung einer festen Periode, die vom Takterzeuger 4 erzeugt wird.
Der Takterzeuger 4 erzeugt ein Taktsignal und die Dreiecksspannung, beide mit fester Periode, um das Taktsignal mit fester Periode der Logikschaltung 5 und die Dreiecksspannung mit fester Periode der Tastverhältnissteuerung 3 zuzuführen.
Die Logikschaltung 5 steuert das Schalten des PMOS-Transistors 7. Insbesondere führt die Logikschaltung 5 dem Treiber 6 ein Steuersignal zu, und der Treiber 6 steuert den PMOS-Transistor 7 in Übereinstimmung mit dem Steuersignal von der Logikschaltung 5.
Bei der Durchführung der Blinkersteuerung für eine Lampe wechselt die Logikschaltung 5 zwischen einem ersten Steuermodus, in dem sie den PMOS-Transistor 7 während einer Periode, die M Perioden des Taktsignals entspricht, ausgeschaltet hält, und einem zweiten Steuermodus, in dem sie den PMOS-Transistor 7 in Übereinstimmung mit dem PWM-Signal während einer Periode, die N Perioden des Taktsignals entspricht, ein- und ausschaltet. Im ersten Steuermodus hält die Logikschaltung 5 den Treiber 6 außer Betrieb. Im zweiten Steuermodus steuert die Logikschaltung 5 den PMOS-Transistor 7 per PWM über den Treiber 6 an. Durch die Ansteuerung des PMOS-Transistors 7 per PWM lässt sich die Lampe mit der gewünschten Leuchtdichte leicht einschalten. M und N, die oben erwähnt wurden, sind jeweils eine natürliche Zahl von zwei oder mehr. M und N, die oben erwähnt wurden, können gleich oder unterschiedlich sein.
Bei der Durchführung der Steuerung einer Beleuchtungsunterdrückung für eine Lampe hält die Logikschaltung 5 den PMOS-Transistor 7 über den gesamten Zeitraum, in dem die Beleuchtung der Lampe unterdrückt ist, ausgeschaltet.
Der Unterspannungs-Störungsschutz 8 sperrt, wenn die Eingangsspannung V_IN gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, den Betrieb aller Schaltungen in der Lampensteuervorrichtung 100A mit Ausnahme des Konstantspannungserzeugers 2.
Der Überhitzungsschutz 9 führt bei Erkennung einer Überhitzung einen Überhitzungsschutzbetrieb durch.
Der Fehlerdetektor 10 meldet der Logikschaltung 5 das Auftreten eines Fehlers, wenn er einen Leerlauf- oder Kurzschlussfehler in einer Lampe erkennt.
Die Konstantstromschaltung 11 ist auf dem Pfad zwischen den externen Anschlüssen SSE und OUT angeordnet und speist einen Konstantstrom in den externen Anschluss OUT ein. Um den Stromverbrauch in der Lampensteuervorrichtung 100A zu reduzieren, lässt die Logikschaltung 5 die Konstantstromschaltung 11 im ersten Steuermodus intermittierend arbeiten und hält die Konstantstromschaltung 11 im zweiten Steuermodus außer Betrieb. Wenn die Konstantstromschaltung 11 intermittierend arbeitet, lässt die Logikschaltung 5 die Konstantstromschaltung 11 intermittierend arbeiten, basierend auf dem Taktsignal der festen Periode, das von dem Takterzeuger 4 zugeführt wird.
Der Spannungsmonitor 12 überwacht die Spannung, die dem externen Anschluss OUT zugeführt wird. Insbesondere prüft der Spannungsmonitor 12, ob die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger als der erste vorbestimmte Wert ist und ob sie höher als der zweite vorbestimmte Wert ist (> der erste vorbestimmte Wert), und teilt der Logikschaltung 5 das Prüfergebnis mit. Wenn die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert, beginnt die Logikschaltung 5, abwechselnd zwischen dem ersten und dem zweiten Steuermodus umzuschalten. Danach, wenn die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung höher wird als der zweite vorbestimmte Wert, beendet die Logikschaltung 5 das abwechselnde Umschalten zwischen den ersten und zweiten Steuermodi und fixiert den Steuermodus auf den ersten Steuermodus. In dieser Ausführungsform ist der zweite vorbestimmte Wert größer als der erste vorbestimmte Wert gewählt, um eine Hysterese zwischen dem Beginn und dem Ende des abwechselnden Umschaltens zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi zu erreichen. Stattdessen können die ersten und die zweiten vorbestimmten Werte so gewählt werden, dass sie gleich sind.
<Konfigurationsbeispiel der Konstantstromschaltung und des Spannungsmonitors>
2 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Konstantstromschaltung 11 und des Spannungsmonitors 12 zeigt. In 2 sind die Teile, die ihre Entsprechung in 1 finden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Konstantstromschaltung 11 in diesem Konfigurationsbeispiel enthält einen PMOS-Transistor 11A, einen Operationsverstärker 11B und eine Konstantspannungsquelle 11C. Der Spannungsmonitor 12 umfasst in diesem Konfigurationsbeispiel einen Komparator 12A und eine Konstantspannungsquelle 12B.
Die Source des PMOS-Transistors 11A und der invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 11B sind mit dem externen Anschluss SSE verbunden, und der Drain des PMOS-Transistors 11A ist mit dem externen Anschluss OUT verbunden. Die Eingangsspannung VIN wird der positiv gepolten Seite der Konstantspannungsquelle 11C zugeführt, und die negativ gepolte Seite der Konstantspannungsquelle 11C ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 11B verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 11B ist mit dem Gate des PMOS-Transistors 11A verbunden.
Der invertierende Eingangsanschluss des Komparators 12A ist mit dem externen Anschluss OUTS verbunden. Die positiv gepolte Seite der Konstantspannungsquelle 12B ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 12A verbunden. Die negativ gepolte Seite der Konstantspannungsquelle 12B ist mit dem Massepotenzial verbunden. Das Ausgangssignal des Komparators 12A wird der Logikschaltung 5 zugeführt.
Der eingestellte Konstantstromwert der Konstantstromschaltung 11 ist der Wert, der sich aus der Division des Konstantspannungswertes der Konstantspannungsquelle 11C durch den Widerstandswert des Widerstands R2 ergibt.
Der Spannungsmonitor 12 prüft, ob die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert und ob sie höher ist als der zweite vorbestimmte Wert (> der erste vorbestimmte Wert). Wenn die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger als der erste vorbestimmte Wert ist, hält der Spannungsmonitor 12 das der Logikschaltung 5 zugeführte Signal auf hohem Pegel. Wenn, während die dem externen Anschluss OUT zugeführte Spannung höher als der erste vorbestimmte Wert ist, die dem externen Anschluss OUT zugeführte Spannung höher als der zweite vorbestimmte Wert wird, schaltet der Spannungsmonitor 12 das der Logikschaltung 5 zugeführte Signal von hohem Pegel auf niedrigen Pegel.
Im ersten Steuermodus wird der Strom, der über den Pfad fließt, der die externen Anschlüsse SSE und OUT miteinander verbindet, durch die Konstantstromschaltung 11 als konstanter Strom gehalten. Somit ist es möglich, durch Verringern des eingestellten Konstantstromwertes der Konstantstromschaltung 11 die Verlustleistung aufgrund eines eventuellen Leckstroms zu verringern.
Darüber hinaus wird die Konstantstromschaltung 11 im ersten Steuermodus intermittierend betrieben, und somit ist es möglich, die Verlustleistung aufgrund eines Leckstroms, falls vorhanden, weiter zu reduzieren.
<Betrieb des Lampensystems>
Als nächstes wird der Betrieb des in 1 gezeigten Lampensystems unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Zeitdiagramm des Lampensteuerstroms l_o. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem im zweiten Steuermodus der PMOS-Transistor 7 mit einer Einschaltdauer von 100 % PWM-gesteuert ist.
In einem Fall, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 weder mit dem Kontakt a noch mit dem Kontakt b verbunden ist und zusätzlich kein Leckpfad in dem Schalter SW1 aufgrund eines externen Faktors wie Regen und Staub gebildet ist (im Folgenden als „erster Fall“ bezeichnet), ist der Widerstandswert des Schalters SW1 ausreichend hoch.
Somit wird im ersten oben erwähnten Fall die dem externen Anschluss OUT zugeführte Spannung nicht niedriger als der erste vorbestimmte Wert.
Wie oben beschrieben, beginnt die Logikschaltung 5 nicht, abwechselnd zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi umzuschalten, wenn die dem externen Anschluss OUT zugeführte Spannung nicht niedriger als der erste vorbestimmte Wert wird, und somit bleibt im ersten oben erwähnten Fall der erste Steuermodus bestehen.
In einem Fall, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 weder mit dem Kontakt a noch mit dem Kontakt b verbunden ist und zusätzlich ein Leckpfad in dem Schalter SW1 aufgrund eines externen Faktors wie Regen und Staub gebildet ist (im Folgenden als „zweiter Fall“ bezeichnet), wird der Widerstandswert des Schalters SW1 halbwegs niedrig.
Wie oben beschrieben, beginnt die Logikschaltung 5 erst dann mit dem abwechselnden Umschalten zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi, wenn die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger als der erste vorbestimmte Wert wird, und somit bleibt auch im oben beschriebenen zweiten Fall der erste Steuermodus bestehen.
Wenn zum Beispiel der oben beschriebene zweite Fall in einen Zustand übergeht, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 ordnungsgemäß mit dem Kontakt a oder dem Kontakt b verbunden ist, wird der Widerstandswert des Schalters SW1 ausreichend niedrig. Dadurch wird die an den externen Anschluss OUT angelegte Spannung niedriger als der erste vorbestimmte Wert, und das abwechselnde Umschalten zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi wird gestartet.
In dieser Ausführungsform findet nur dann ein Übergang vom ersten zum zweiten Steuermodus statt, wenn das Ausgangssignal des Spannungsmonitors 12, das auf einen hohen Pegel umgeschaltet wurde, für eine bestimmte Zeitdauer PT auf hohem Pegel gehalten wird (siehe 3).
Durch den oben beschriebenen Vorgang ist es möglich, ein unbeabsichtigtes Einschalten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms zu unterdrücken. Im ersten Steuermodus ist die vom Spannungsmonitor 12 überwachte Spannung das Produkt aus dem von der Konstantstromschaltung 11 ermittelten Konstantstrom und der Impedanz der an dem Ausgangsanschluss OUT angeschlossenen Last. In dem in 1 gezeigten Konfigurationsbeispiel ändert sich aufgrund der Variation der Durchlassspannungen der LEDs die Impedanz der an den Ausgangsanschluss OUT angeschlossenen Last. So wird z.B., wie in einem modifizierten Beispiel in 4 gezeigt, durch die Bereitstellung eines Widerstands R3, der parallel zu einer Lampe geschaltet ist, die vom Spannungsmonitor 12 überwachte Spannung gleich dem Produkt aus dem von der Konstantstromschaltung 11 bestimmten Konstantstrom und dem kombinierten Widerstand des Schalters SW1 und des Widerstands R3. Dadurch ist es möglich, ein falsches Aufleuchten einer Lampe aufgrund eines Leckstroms genau zu unterdrücken.
Wie oben beschrieben, lässt die Logikschaltung 5 im ersten Steuermodus die Konstantstromschaltung 11 intermittierend arbeiten. Dies trägt dazu bei, den Stromverbrauch zu reduzieren, wenn der Schalter SW1 den gemeinsamen Kontakt c weder mit dem Kontakt a noch mit dem Kontakt b verbunden hat. Dies trägt auch dazu bei, den durchschnittlichen Strom zu reduzieren, der durch eine Lampe fließt, wenn die Lampe unbeabsichtigt durch einen Leckstrom leuchtet, und somit ist es möglich, die Leuchtdichte der unbeabsichtigt leuchtenden Lampe zu reduzieren.
Obwohl es im Vergleich zu dieser Ausführungsform in Bezug auf die elektrische Leistungsaufnahme und die Leuchtdichte einer unbeabsichtigt leuchtenden Lampe weniger vorteilhaft ist, kann die Konstantstromschaltung 11 im ersten Steuerungsmodus kontinuierlich betrieben werden. In diesem Fall ist das Zeitdiagramm des Lampenansteuerungsstroms I_o z.B. wie in 5 dargestellt.
<Anordnung der externen Anschlüsse der Lampensteuervorrichtung>
6 ist eine äußere Draufsicht auf die Lampensteuervorrichtung 100A, die ein Beispiel für die Anordnung der externen Anschlüsse der Lampensteuervorrichtung 100A zeigt. In 6 sind die Teile, die ihre Entsprechung in 1 finden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Entlang einer ersten Seite S1 eines rechteckigen Gehäuses P1 sind die externen Anschlüsse SE, SOURCE, NC, SSE, NC, VIN, NC, VDR, VOP, und PSSW in dieser Reihenfolge angeordnet.
Entlang einer zweiten Seite S2 des rechteckigen Gehäuses P1, die der ersten Seite S1 gegenüberliegt, sind die externen Anschlüsse OUT, OUTS, NC, VREG, NC, DISC, CRT, VSCP, NC und GND in dieser Reihenfolge angeordnet. Wie in diesem Anordnungsbeispiel ist es vorteilhaft, dass die externen Anschlüsse OUT und OUTS auf der gleichen Seite des rechteckigen Gehäuses bereitgestellt sind. Außerdem ist es vorteilhaft, dass sich zwischen den externen Anschlüsse OUT und OUTS keine weiteren externen Anschlüsse befinden. Dies erleichtert den Anschluss des Schalters SW1 an den externen Anschluss OUT oder OUTS.
Die externen Anschlüsse NC sind Anschlüsse, die nicht mit der internen Schaltung des rechteckigen Gehäuses P1 verbunden sind. Der externe Anschluss PSSW ist, obwohl in der Darstellung in 1 und anderen Zeichnungen weggelassen, ein Anschluss zur Reduzierung der Stromaufnahme in einem Stand-by-Modus, indem er anstelle der Masse der Teilungsspannung mit der Low-Side (Niederpotenzialseite) der Teilungsspannung verbunden wird.
<Fahrzeug (Motorrad)>
7 ist eine Außenansicht eines Motorrads. Das Motorrad A in 7 ist eine Art von Fahrzeug, das als ein sogenanntes mittelgroßes zweirädriges Fahrzeug bezeichnet wird (entsprechend einem Standardmotorrad, das in der japanischen Straßenverkehrsordnung in die Fahrzeugkategorie mit einem Hubraum von mehr als 50 cm³, aber nicht mehr als 400 cm³ eingestuft ist). Das Motorrad A umfasst eine Blinkerleuchte A1, die an der linken Vorderseite des Motorrads bereitgestellt ist, eine Blinkerleuchte A2, die an der linken Rückseite des Motorrads bereitgestellt ist, eine Blinkerleuchte, die an der rechten Vorderseite des Motorrads bereitgestellt ist (in 7 nicht dargestellt), eine Blinkerleuchte A3, die an der rechten Rückseite des Motorrads bereitgestellt ist, und eine Batterie A4 als deren Stromquelle.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Blinkerleuchten A1 bis A3 und die Batterie A4 zur besseren Veranschaulichung auch an anderen Stellen angeordnet sein können, als es in 7 dargestellt ist.
Die oben beschriebene Lampensteuervorrichtung 100A kann zweckmäßigerweise als eine Vorrichtung zum Steuern des Aufleuchtens der Blinkerlampen am Motorrad A verwendet werden. Wenn die oben beschriebene Lampensteuervorrichtung 100A als eine Vorrichtung zum Steuern des Aufleuchtens der Blinkerlampen am Motorrad A verwendet wird, dient der in 1 gezeigte Schalter SW1 als ein Blinkerschalter, der von einem Fahrer des Motorrads A betätigt wird.
<Weitere modifizierte Beispiele der ersten Ausführungsform>
Obwohl die oben beschriebene erste Ausführungsform ein Ausführungsbeispiel behandelt, bei dem LEDs als Lampen verwendet werden, ist es auch möglich, beispielsweise Halogenlampen, Xenonlampen, organische EL-Elemente (Elektrolumineszenz) oder dergleichen zu verwenden.
In einer Anwendung, in der unter Berücksichtigung des Verhaltens des Schalters SW1 und dergleichen ein Leckstrom sicher vollständig ignoriert werden kann, kann das in 8 gezeigte Lampensystem unter Verwendung der Lampensteuervorrichtung 100A ausgebildet sein. Bei dem in 8 gezeigten Lampensystem ist der externe Anschluss OUTS mit dem Massepotenzial verbunden. Dadurch wird das Ausgangssignal des Spannungsmonitors 12 unabhängig von der an den externen Anschluss OUT angelegten Spannung auf hohem Niveau gehalten. Das heißt, der Spannungsmonitor 12 befindet sich in einem gesperrten Zustand und überwacht somit nicht die Spannung, die dem externen Anschluss OUT zugeführt wird.
In dem in 8 gezeigten Lampensystem hat der Fehlerdetektor 10 die Funktion, wenn die Differenz zwischen der an den externen Anschluss VIN angelegten Spannung und der an den externen Anschluss VSE angelegten Spannung gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, d.h. wenn der durch den Widerstand R1 fließende Strom gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist, einen Zustand zu erkennen, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 entweder mit dem Kontakt a oder dem Kontakt b nicht verbunden ist.
Wenn der Fehlerdetektor 10 einen Zustand detektiert, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 weder mit dem Kontakt a noch mit dem Kontakt b verbunden ist, selbst wenn sich die Logikschaltung 5 im zweiten Steuermodus befindet, findet ein Übergang vom zweiten zum ersten Modus zu einem Schaltzeitpunkt statt, der auf dem Taktsignal basiert. Wenn also der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 weder mit dem Kontakt a noch mit dem Kontakt b verbunden ist, bleibt der zweite Steuermodus nur für maximal eine Periode des Taktsignals bestehen.
Andererseits, wenn der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 entweder mit dem Kontakt a oder dem Kontakt b verbunden ist, ist die Differenz zwischen der Spannung, die dem externen Anschluss VIN zugeführt wird, und der Spannung, die dem externen Anschluss VSE zugeführt wird, höher als der vorbestimmte Wert, und daher erkennt der Fehlerdetektor 10 keinen Zustand, in dem der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 entweder mit dem Kontakt a oder dem Kontakt b nicht verbunden ist.
Die verschiedenen technischen Merkmale, die hierin offenbart sind, können in jeder anderen Weise als in der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, implementiert sein, und erlauben viele Modifikationen, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das heißt, die erste Ausführungsform oben beschrieben sollte verstanden werden, um in jedem Aspekt illustrativ und nicht restriktiv zu sein. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die obige Beschreibung der Ausführungsformen, sondern durch die beigefügten Ansprüche definiert, und sollte so verstanden werden, dass alle Modifikationen im Sinne und Umfang äquivalent zu denen der Ansprüche umfasst sind.
<Zweite Ausführungsform>
<Konfiguration des Lampensystems>
9 ist ein Diagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel eines Lampensystems zeigt. In 9 sind solche Teile, die ihre Entsprechung in 1 finden, durch gemeinsame Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei keine überlappende Beschreibung wiederholt wird. Das Lampensystem dieses Ausführungsbeispiels umfasst eine Lampensteuervorrichtung 100B und extern angebrachte Komponenten, die extern mit der Lampensteuervorrichtung 100B verbunden sind. Zu den extern angebrachten Komponenten gehören ein Widerstand R3, ein Schalter SW1, ein linkes vorderes Lampenmodul LF, ein linkes hinteres Lampenmodul LR, ein rechtes vorderes Lampenmodul RF, und ein rechtes hinteres Lampenmodul RR. Die Lampenmodule enthalten jeweils eine LED. Obwohl 9 eine Konfiguration zeigt, bei der jedes Lampenmodul eine LED enthält, ist auch eine Konfiguration möglich, bei der jedes Lampenmodul eine Vielzahl von LEDs enthält. Das spezifische Konfigurationsbeispiel des linken vorderen Lampenmoduls LF, des linken hinteren Lampenmoduls LR, des rechten vorderen Lampenmoduls RF und des rechten hinteren Lampenmoduls RR in dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem spezifischen Konfigurationsbeispiel derjenigen in der ersten Ausführungsform.
Die Lampensteuervorrichtung 100B ist eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung (was als LED-Treiber-IC bezeichnet wird), die eine von einer Batterie E1 zugeführte Spannung empfängt, um einen Ausgangsstrom an jedes Lampenmodul zu liefern, und umfasst eine Vielzahl von externen Anschlüssen zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit der Außenseite der Vorrichtung.
Die Lampensteuervorrichtung 100B enthält im Gegensatz zu der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Lampensteuervorrichtung 100A keinen externen Anschluss SSE.
Ein Anschluss des Widerstands R3 und ein gemeinsamer Kontakt c des Schalters SW1 sind mit dem externen Anschluss OUT verbunden. Der externe Anschluss OUT ist ein Ausgangsanschluss, über den ein Lampensteuerstrom ausgegeben werden kann. Der andere Anschluss des Widerstands R3 wird mit der Eingangsspannung VIN gespeist. Ein Kontakt a des Schalters SW1 ist mit dem linken vorderen und linken hinteren Lampenmodul LF und LR verbunden. Ein Kontakt b des Schalters SW1 ist mit den rechten vorderen und rechten hinteren Lampenmodulen RF und RR verbunden.
Zum Einschalten der linken vorderen und linken hinteren Lampenmodule LF und LR muss der Schalter SW1 also vorher betätigt werden, um den gemeinsamen Kontakt c und den Kontakt a miteinander zu verbinden. Ebenso muss zum Einschalten der rechten vorderen und rechten hinteren Lampenmodule RF und RR der Schalter SW1 vorher betätigt werden, um den gemeinsamen Kontakt c und den Kontakt b miteinander zu verbinden.
Die linken vorderen und rechten vorderen Lampenmodule LF und RF enthalten jeweils einen Widerstand R4_1, der parallel zu einer Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand und einer LED geschaltet ist. Das linke und rechte hintere Lampenmodul LR und RR enthalten jeweils einen Widerstand R4_2, der parallel zu einer Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand und einer LED geschaltet ist.
<Interner Aufbau der Lampensteuervorrichtung>
Weiterhin mit Bezug auf 9 wird der interne Aufbau der Lampensteuervorrichtung 100B beschrieben. Die Lampensteuervorrichtung 100B hat in sich einen Bandlücken-Referenzspannungserzeuger 1, einen Konstantspannungserzeuger 2, eine Tastverhältnissteuerung 3, einen Takterzeuger 4, eine Logikschaltung 5, einen Treiber 6, einen PMOS-Transistor 7, einen Unterspannungs-Störungsschutz 8, einen Überhitzungsschutz 9, einen Fehlerdetektor 10 und einen Zustandsdetektor 200 integriert.
Der Bandlücken-Referenzspannungserzeuger 1 erzeugt eine Referenzspannung V_BG unter Verwendung der Eingangsspannung V_IN, die dem externen Anschluss VIN zugeführt wird, um die Referenzspannung V_BG verschiedenen Teilen in der Lampensteuervorrichtung 100B zuzuführen.
Der Konstantspannungserzeuger 2 erzeugt eine Konstantspannung V_REG unter Verwendung der Referenzspannung V_BG, um die Konstantspannung V_REG verschiedenen Teilen in der Lampensteuervorrichtung 100B zuzuführen.
Bei der Durchführung der Blinkersteuerung für eine Lampe wechselt die Logikschaltung 5 zwischen einem ersten Steuermodus (Löschsteuerung), in dem sie den MOS-Transistor 7 während einer Periode, die M Perioden des Taktsignals entspricht, ausgeschaltet hält, und einem zweiten Steuermodus (Beleuchtungssteuerung), in dem sie den MOS-Transistor 7 während einer Periode, die N Perioden des Taktsignals entspricht, in Übereinstimmung mit dem PWM-Signal ein- und ausschaltet. M und N, die oben erwähnt wurden, sind jeweils eine natürliche Zahl von zwei oder mehr. M und N, die oben erwähnt wurden, können gleich oder unterschiedlich sein.
Der Zustandsdetektor 200 erfasst den Zustand des Schalters SW1. Insbesondere prüft der Zustandsdetektor 200, ob der Widerstandswert des Schalters SW1 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und teilt der Logikschaltung 5 das Prüfergebnis mit.
<Konfiguration des Zustandsdetektors>
(Erstes Konfigurationsbeispiel)
10 ist ein Diagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel des Zustandsdetektors 200 zeigt. In 10 sind die Teile, die in 9 ihre Entsprechung finden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Zustandsdetektor 200 dieses Konfigurationsbeispiels umfasst einen Widerstand R11, einen Widerstand R12 und einen Komparator CMP1.
Der eine Anschluss des Widerstands R11 wird mit der Eingangsspannung V_IN gespeist. Der andere Anschluss des Widerstands R11 und ein Anschluss des Widerstands R12 sind mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 verbunden. Der andere Anschluss des Widerstands R12 ist mit dem Massepotenzial verbunden. Der externe Anschluss OUT ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 verbunden.
Dem invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 wird eine Teilerspannung der Eingangsspannung V_IN zugeführt. Das Verhältnis des Widerstandswerts des Widerstands R11 zum Widerstandswert des Widerstands R12 wird auf 9 gesetzt. Wie in 10 gezeigt, wird also 0,1 V_IN an den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 angelegt. Das heißt, es gilt die unten stehende Formel (1). Dabei stellt V+ die Spannung dar, die dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 zugeführt wird. $V_{+} = 0.1 \times V_{IN}$
In einem Zustand, in dem keine Lampe leuchtet, gilt die nachstehende Formel (2). Hier stellt V- die Spannung dar, die dem invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 zugeführt wird, R3 stellt den Widerstandswert des Widerstands R3 dar, R₄ stellt den kombinierten Widerstandswert des Widerstands R4_1 im linken vorderen Lampenmodul LF (siehe 9) und dem Widerstand R4_2 im linken hinteren Lampenmodul LR (siehe 9) oder dem kombinierten Widerstandswert des Widerstands R4_1 im rechten vorderen Lampenmodul RF (siehe 9) und des Widerstands R4_2 im rechten hinteren Lampenmodul RR (siehe 9), und RSW stellt den Widerstandswert des Schalters SW1 dar. $V_{-} = V_{IN} \times (R_{SW} + R_{4}) / (R_{SW} + R_{3} + R_{4})$
Die Bedingung, unter der das Ausgangssignal SG1 des Komparators CMP1 einen hohen Pegel hat, ist durch die folgende Formel (3) gegeben. Setzt man die obigen Formeln (1) und (2) in die unten stehende Formel (3) ein und ordnet das Ergebnis um, erhält man die unten stehende Formel (4). $V_{-} < V_{+}$
$\begin{array}{l} V_{IN} \times (R_{SW} + R_{4}) / (R_{SW} + R_{3} + R_{4}) < 0.1 \times V_{IN} \\ R_{SW} < (R_{3} / 9) - R_{4} \end{array}$
Wenn der Schalter SW1 so betätigt wird, dass der gemeinsame Kontakt c des Schalters SW1 und der Kontakt a oder der Kontakt b miteinander verbunden sind, ist der Widerstandswert RSW des Schalters SW1 im Wesentlichen gleich Null. Somit gilt die obige Formel (4), und das Ausgangssignal SG1 des Komparators CMP1 ist auf hohem Pegel.
Andererseits, wenn ein Leckstrom durch den Schalter SW1 fließt, ist der Widerstandswert RSW des Schalters SW1 bis zu einem gewissen Grad hoch. Daher werden der Widerstandswert R3 und der kombinierte Widerstandswert R₄ so eingestellt, dass, wenn ein Leckstrom durch den Schalter SW1 fließt, die obige Formel (4) nicht gilt. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Empfindlichkeit der Leckstromerkennung durch die Einstellung des Widerstandswertes R3 und des kombinierten Widerstandswertes R₄ einzustellen.
Sowohl die Spannung V+, die dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 zugeführt wird, als auch die Spannung V-, die dem invertierenden Eingangsanschluss des Komparators CMP1 zugeführt wird, sind Spannungen, die von der Eingangsspannung V_IN abhängen, und daher kann eine Variation der Eingangsspannung V_IN kein Fehlerfaktor bei der Leckstromerkennung sein.
Ein Fehlerfaktor bei der Leckstromerkennung ist „9“ in der obigen Formel (4). Das heißt, ein Fehler bei der Leckstromerkennung ist ungefähr so groß wie ein Fehler im Spannungsteilungsverhältnis der Spannungsteilerschaltung, die aus den Widerständen R11 und R12 besteht. Somit kann der Zustandsdetektor 200 dieses Ausführungsbeispiels einen Leckstrom im Schalter SW1 genauer erkennen als die im Patentdokument 1 vorgeschlagene Lampensteuervorrichtung.
Durch Unterdrücken des Einschaltens einer Leuchte, wenn das Ausgangssignal SG1 des Komparators CMP1 auf niedrigem Pegel ist, ist es möglich, unbeabsichtigtes Einschalten der Lampe aufgrund eines Leckstroms genau zu unterdrücken.
Als Spannung, die einem Anschluss des Widerstands R3 und einem Anschluss des Widerstands R11 zugeführt wird, kann z. B. die konstante Spannung V_REG anstelle der Eingangsspannung V_IN verwendet werden.
(Zweites Konfigurationsbeispiel)
11 ist ein Diagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel des Zustandsdetektors 200 zeigt. In 11 sind die Teile, die ihre Entsprechung in 10 finden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Zustandsdetektor 200 dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass er eine Konstantstromquelle CS1 anstelle eines Widerstands R11 enthält und dass er weiterhin eine Konstantstromquelle CS2 und eine Einstellschaltung ADJ1 enthält. In anderer Hinsicht ist der Zustandsdetektor 200 dieses Konfigurationsbeispiels identisch mit dem des ersten Konfigurationsbeispiels.
Wenn der Zustandsdetektor 200 dieses Konfigurationsbeispiels ausgebildet ist, wie in 11 gezeigt, ist kein Widerstand R3 mit dem externen Anschluss OUT verbunden.
Die Versorgungsspannung für die Konstantstromquellen CS1 und CS2 ist die Eingangsspannung V_IN. Es ist möglich, anstelle der Eingangsspannung V_IN eine konstante Spannung V_REG als Versorgungsspannung für die Konstantstromquellen CS1 und CS2 zu verwenden. Die Konstantstromquelle CS2 speist einen Konstantstrom in den externen Anschluss OUT ein.
Die Einstellschaltung ADJ1 stellt in Übereinstimmung mit dem Wert eines Widerstands, der mit dem externen Anschluss ADJ verbunden ist, das Verhältnis des Werts des von der Konstantstromquelle CS2 eingespeisten Konstantstroms zum Wert des von der Konstantstromquelle CS1 eingespeisten Konstantstroms ein. Durch die Einstellung des Verhältnisses des Wertes des von der Konstantstromquelle CS2 eingespeisten Konstantstroms zum Wert des von der Konstantstromquelle CS1 eingespeisten Konstantstroms und des kombinierten Widerstandswertes R₄ ist es möglich, die Empfindlichkeit der Leckstromerkennung einzustellen.
Ein Fehler in der Leckstromerkennung ist etwa so groß wie ein Fehler im Verhältnis des Wertes des von der Konstantstromquelle CS2 gespeisten Konstantstroms zum Wert des von der Konstantstromquelle CS1 gespeisten Konstantstroms. Somit kann der Zustandsdetektor 200 dieses Ausführungsbeispiels einen Leckstrom im Schalter SW1 genauer erkennen als die im Patentdokument 1 vorgeschlagene Lampensteuervorrichtung.
<Fahrzeug (Motorrad)>
Die oben beschriebene Lampensteuervorrichtung 100B kann wie die oben beschriebene Lampensteuervorrichtung 100A zweckmäßigerweise als eine Vorrichtung zum Steuern des Aufleuchtens der Blinkerlampen an einem in 7 gezeigten Motorrad A verwendet werden, wie oben beschrieben. Wenn die oben beschriebene Lampensteuervorrichtung 100B als eine Vorrichtung zum Steuern des Aufleuchtens der Blinkerlampen an dem Motorrad A verwendet wird, dient der in 9 gezeigte Schalter SW1 als ein Blinkerschalter, der von einem Fahrer des Motorrads A betätigt wird.
<Andere modifizierte Beispiele der zweiten Ausführungsform>
Obwohl die oben beschriebene zweite Ausführungsform ein Ausführungsbeispiel behandelt, bei dem LEDs als Lampen verwendet werden, ist es auch möglich, beispielsweise Halogenlampen, Xenonlampen, organische EL-Elemente oder dergleichen zu verwenden.
Die logischen Pegel des Ausgangssignals SG1 können im Vergleich zu denen in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform vertauscht sein.
Der Widerstand R3 kann in die Lampensteuervorrichtung 100B eingebaut sein. Unter dem Gesichtspunkt, eine größere Flexibilität bei der Einstellung der Leckstromerkennungsempfindlichkeit zu erreichen, ist es jedoch vorzuziehen, dass der Widerstand R3 ein extern eingebautes Bauteil wie in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist.
Die verschiedenen hierin offenbarten technischen Merkmale können in jeder anderen Weise als in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform umgesetzt werden und erlauben viele Modifikationen, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das heißt, die oben beschriebene zweite Ausführungsform sollte so verstanden werden, dass sie in jedem Aspekt illustrativ und nicht einschränkend ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die obige Beschreibung der zweiten Ausführungsform, sondern durch die beigefügten Ansprüche definiert und sollte so verstanden werden, dass alle Modifikationen umfasst sind, die im Sinne und Umfang denen der Ansprüche entsprechen.
Bezugszeichenliste

100A, 100B: Lampensteuervorrichtung
11: Konstantstromschaltung
12: Spannungsmonitor
200: Zustandsdetektor
CMP1: Komparator
OUT: Ausgangsanschluss (externer Anschluss)
R1, R2, RSW: Widerstand
A: Motorrad (Fahrzeug)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017214017 [0005]

Claims

Lampensteuervorrichtung, umfassend: einen ersten Eingangsanschluss; einen zweiten Eingangsanschluss; einen Ausgangsanschluss, der so ausgebildet ist, dass er über einen externen Schalter mit einer Leuchte verbunden werden kann, wobei ein Steuerstrom für die Leuchte über den Ausgangsanschluss ausgegeben wird; einen internen Schalter, der auf einem ersten Pfad angeordnet ist, der den ersten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet; eine Konstantstromschaltung, die auf einem zweiten Pfad angeordnet ist, der den zweiten Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet; einen Spannungsmonitor, der so ausgebildet ist, dass er eine dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung überwacht; und eine Steuerung, die so ausgebildet ist, dass sie den internen Schalter basierend auf einem Ergebnis der Überwachung durch den Spannungsmonitor steuert.
Lampensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie beginnt, abwechselnd zwischen dem ersten und dem zweiten Steuermodus umzuschalten, wenn die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung niedriger als ein erster vorbestimmter Wert ist.
Lampensteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie nach dem Starten des abwechselnden Umschaltens zwischen den ersten und den zweiten Steuermodi das abwechselnde Umschalten zwischen den ersten und dem zweiten Steuermodi beendet und den Steuermodus auf den ersten Steuermodus fixiert, wenn die dem Ausgangsanschluss zugeführte Spannung höher als ein zweiter vorbestimmter Wert wird.
Lampensteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite vorbestimmte Wert höher ist als der erste vorbestimmte Wert.
Lampensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den internen Schalter im zweiten Steuermodus mittels PWM ansteuert.
Lampensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie die Konstantstromschaltung dazu bringt, im ersten Steuermodus intermittierend zu arbeiten.
Lampensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie die Konstantstromschaltung im zweiten Steuermodus außer Betrieb hält.
Lampensystem, umfassend: die Lampensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7; den externen Schalter; und die Lampe.
Lampensystem nach Anspruch 8, weiterhin umfassend erste und zweite Widerstände, wobei eine Eingangsspannung an einen Anschluss des ersten Widerstands und an einen Anschluss des zweiten Widerstands angelegt ist, ein weiterer Anschluss des ersten Widerstands mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden ist, ein weiterer Anschluss des zweiten Widerstands mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist, und ein Widerstandswert des zweiten Widerstands höher ist als ein Widerstandswert des ersten Widerstands.
Fahrzeug, umfassend: das Lampensystem nach Anspruch 8 oder 9; und eine Batterie als Stromquelle für das Lampensystem.
Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Fahrzeug ein Motorrad ist, der Schalter ein Blinkerschalter ist, und die Leuchte eine Blinkerleuchte ist.