JP2006131048A - 車両用ヘッドライト点灯制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置位置の自由度を向上し、電磁ノイズの発生を抑制し、かつヘッドライト毎の照度が一定する車両用ヘッドライト点灯制御装置を提供する。
【解決手段】デューティ比制御部63およびデューティ比制御部63と協働する半導体リレー8、9からなり左右ヘッドライト1、2のそれぞれに対してバッテリBからの通電期間を制御するPWM手段を備え、バッテリ電圧に対応して照度目標値に基づくデューティ比情報を記憶させたメモリ61からバッテリ電圧を参照してデューティ比情報を読み出し、読み出したデューティ比情報にて定まるデューティ比にて左右ヘッドライト1、2の通電期間が時間的に重複しないようにPWM制御手段によりPWM制御すると共に、ヘッドライト毎の照度をフォトダイオード12と22で検出し、両検出照度が低い方の検出照度で同一となるようにPWM制御におけるデューティ比を調整制御する。
【選択図】図1
【解決手段】デューティ比制御部63およびデューティ比制御部63と協働する半導体リレー8、9からなり左右ヘッドライト1、2のそれぞれに対してバッテリBからの通電期間を制御するPWM手段を備え、バッテリ電圧に対応して照度目標値に基づくデューティ比情報を記憶させたメモリ61からバッテリ電圧を参照してデューティ比情報を読み出し、読み出したデューティ比情報にて定まるデューティ比にて左右ヘッドライト1、2の通電期間が時間的に重複しないようにPWM制御手段によりPWM制御すると共に、ヘッドライト毎の照度をフォトダイオード12と22で検出し、両検出照度が低い方の検出照度で同一となるようにPWM制御におけるデューティ比を調整制御する。
【選択図】図1
Description
本発明は車両用ヘッドライト点灯制御装置に関する。
従来、車両のヘッドライトの点滅に伴う電磁ノイズ放射を抑制しつつ大電流負荷の制御が可能な車両用ヘッドライト点灯制御装置として、図9に示すように、左右のヘッドライト201および202を並列接続して、並列接続されたヘッドライト201および202をPWM制御回路200によって制御すると共に、この場合にPWM制御の通電波形を台形状に形成し、台形状の通電波形にてヘッドライト点滅制御のためのMOSトランジスタ等のヘッドライト駆動素子を駆動することにより、ヘッドライトの通電電流の変化を緩やかにして、ヘッドライト駆動に基づく電磁ノイズの低減、大電流負荷の制御を可能にしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開平9−204230号公報
しかしながら、上記した特許文献1に記載されたような車両用ヘッドライト点灯制御装置の従来技術は、並列接続された左右のヘッドライトを1つのPWM制御回路によってPWM制御を行うものである。このため、PWM制御回路の設置位置によっては、PWM制御回路の位置から一方側のヘッドライト位置に至るまでのワイヤハーネスの長さと、PWM制御回路の位置から他方側のヘッドライト位置に至るまでのワイヤハーネスの長さに差が生じる場合がある。しかるに車両においては左右ヘッドライトの照度を同一にすることが望まれる。
このためにワイヤハーネスの長さを同一にする必要が生じ、ワイヤハーネスの長さを同一にするために、一方側のワイヤハーネスをたるませる等のワイヤハーネスに余分な長さが必要となるという問題点がある。逆にワイヤハーネスの長さをたるませずに左右のヘッドライトに対して同一にする場合は、ヘッドライト駆動源としてのPWM制御回路の設置位置の自由度がなくなるという問題点が生ずる。
本発明は、ヘッドライトを点灯制御する制御装置の設置位置の自由度が向上し、電磁ノイズの発生を抑制し、かつヘッドライト毎の照度が一定して高い商品性を得ることができる車両用ヘッドライト点灯制御装置を提供することを目的とする。
本発明にかかる請求項1記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置は、左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段を設け、左右ヘッドライトの点灯指示がされると、PWM制御によるヘッドライト毎の点灯に基づく照度を検出し、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度を前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるデユーティ比を制御することを特徴とする。
本発明にかかる請求項2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置は、左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段を設け、左右ヘッドライトの減光指示がされるとPWM制御手段におけるデューティ比を制御して減光し、減光時のヘッドライト毎の点灯に基づく照度を検出し、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度を前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるデユーティ比を制御することを特徴とする。
本発明にかかる請求項3記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置は、請求項1または2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置において、一方のヘッドライトのPWM制御における通電期間と他方のヘッドライトのPWM制御における通電期間とは時間的に重複しないように制御することを特徴とする。
本発明にかかる請求項4記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置は、請求項1または2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置において、バッテリ電圧に対応して照度目標値に基づくデューティ比情報を記憶させたメモリ手段を有し、バッテリ電圧を参照してメモリ手段からデューティ比情報を読み出し、読み出したデューティ比情報にて定まるPWM制御手段におけるデューティ比にて通電制御を行うことを特徴とする。
本発明にかかる請求項1記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置によれば、左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段が設けられており、左右ヘッドライトの点灯指示がされると、PWM制御によるヘッドライト毎の点灯に基づく照度が検出され、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度が前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるデユーティ比が制御される。
ここで、PWM制御手段は左右ヘッドライトのそれぞれに対して設けられているため、PWM制御手段とヘッドライト間を結ぶワイヤハーネスの長さはPWM制御手段の設置位置に拘わらずPWM制御手段とヘッドライトとの間の最短長さとすることができ、かつ左右ヘッドライトの照度は低い検出照度と同一の照度に制御される。この結果、デザイン、衝突時の安全をはじめとする外的要因による形状やエンジン、補機類の乱立する内的要因による配置上の制約があっても、この制約を避けて所望の位置に車両用ヘッドライト点灯制御装置を設置することができて、車両用ヘッドライト点灯制御装置の設置位置の自由度が向上する。
本発明にかかる請求項2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置によれば、左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段が設けられ、左右ヘッドライトの減光指示がされるとPWM制御手段におけるデューティ比が制御されて減光される。この減光時のヘッドライト毎の照度が検出され、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度が前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるディユーティ比が制御される。
このように、PWM制御手段は左右ヘッドライトのそれぞれに対して設けられているため、PWM制御手段とヘッドライト間を結ぶワイヤハーネスの長さはPWM制御手段の設置位置に拘わらずPWM制御手段とヘッドライトとの間の最短長さで済み、かつ減光制御時においても左右ヘッドライトの照度は低い検出照度と同一の検出照度に制御される。この結果、デザイン、衝突時の安全をはじめとする外的要因による形状やエンジン、補機類の乱立する内的要因による配置上の制約があっても、この制約を避けて所望の位置に車両用ヘッドライト点灯制御装置を設置することができて、車両用ヘッドライト点灯制御装置の設置位置の自由度が向上する。
本発明にかかる請求項3記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置によれば、一方のヘッドライトのPWM制御における通電期間と他方のヘッドライトのPWM制御における通電期間とは時間的に重複しないように設定されるために、通電時および通電遮断時における突入電流は少なくて済み、電磁ノイズは低減される。この結果、車両に搭載されている他の電子機器に対する電磁ノイズの影響を低減できて、耐電磁ノイズ性の問題に関連する付帯コストを低減させることができる。
本発明にかかる請求項4記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置によれば、バッテリ電圧に対応して照度目標値に基づくデューティ比情報がメモリ手段に記憶されており、バッテリ電圧が参照されてメモリ手段からデューティ比情報が読み出され、読み出されたデューティ比情報にて定まるPWM制御手段のデューティ比にて通電制御がなされる。
したがって、本発明にかかる請求項4記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置によれば、バッテリの経年変化等によってバッテリ電圧が徐々に変化したときにおいても、該バッテリ電圧に対応するデューティ比に基づく通電制御がなされて、バッテリ電圧の変化に対して追従することができる。またこのPWM制御手段における通電制御において、ヘッドライトの検出照度が異なるときは、検出照度の低い側のヘッドライトの検出照度に、検出照度の高い側のヘッドライトの検出照度が一致するように検出照度の高い側のヘッドライトのデューティ比が制御されて、左右ヘッドライトの照度が同一にされる。
以下、本発明にかかる車両用ヘッドライト点灯制御装置を実施の形態によって説明する。
図1は本発明の実施の形態にかかる車両用ヘッドライト点灯制御装置の構成の説明に供するブロック図である。
本発明の実施の形態にかかる車両用ヘッドライト点灯制御装置100は、図1に示すように、コンビネーションスイッチ3からの出力を受けて左側ヘッドライト1および右側ヘッドライト2へ各別にPWM制御信号を出力するマイクロコンピュータ4と、マイクロコンピュータ4から出力されるPWM制御信号を受けて左側ヘッドライト1の点滅を制御する半導体リレー8とマイクロコンピュータ4から出力されるPWM制御信号を受けて右側ヘッドライト2の点滅を制御する半導体リレー9とを備えている。
コンビネーションスイッチ3にはヘッドライトの点灯を指示するヘッドライトスイッチ31と、デイタイム・ランニング・ライト(DRLとも記す)の点灯を指示するDRLスイッチ32と、車幅灯であるスモールライトの点灯を指示するスモールライトスイッチ33と、フォグライトの点灯を指示するフォグライトスイッチ34を含んでいる。
マイクロコンピュータ4は、コンビネーションスイッチ3からの点灯指示信号をダイオード41、42、43、44、45を介して受ける入力回路5と、入力回路5を介して受けたコンビネーションスイッチ3からの出力を受けてPWM制御信号を送出するCPU6と、CPU6から出力されるPWM制御信号を、各半導体リレー8、9を駆動するレベルにまで変換する出力回路7を備えている。
CPU6は、バッテリ電圧Bに対応してヘッドライト点灯時における照度目標値に基づくデューティ比情報を格納したメモリ61と、バッテリ電圧Bに対応してDRL点灯時における照度目標値に基づくデューティ比情報を格納したメモリ62と、バッテリ電圧Bを参照してメモリ61または62から読み出したデューティ比情報に基づくデューティ比で左側ヘッドライト1を点滅制御、すなわちPWM制御するPWM制御信号を送出するデューティ比制御部63と、バッテリ電圧Bを参照してメモリ61または62から読み出したデューティ比情報に基づくデューティ比で右側ヘッドライト2を点滅制御、すなわちPWM制御するPWM制御信号を送出するデューティ比制御部64を機能的に備えている。
ここで、ヘッドライト点灯時にはメモリ61から読み出したデューティ比情報を使用し、DRL点灯時にはメモリ62から読み出したデューティ比情報を使用する。参照符号11および21はヘッドライトエレメント本体を示し、ヘッドライトエレメント本体11および21に通電することによってヘッドライト1および2を点灯させるが、単にヘッドライトの点灯とも記す。
デューティ比制御部63とデューティ比制御部64は、デューティ比制御部63から出力されるPWM制御信号におけるデューティ比に基づく通電期間とデューティ比制御部64から出力されるPWM制御信号におけるデューティ比に基づく通電期間とは時間的に重複しないように制御し、かつ、デューティ比制御部63は、左側ヘッドライト1内に設けられて左側ヘッドライトエレメント本体11の点灯に基づく照度を検出するフォトダイオード12からの照度検出信号を受け、デューティ比制御部64は、右側ヘッドライト2内に設けられて右側ヘッドライトエレメント本体21の点灯に基づく照度を検出するフォトダイオード22からの照度検出信号を受けて、検出した照度の小さい方の照度に検出した大きい方の照度が一致するように、すなわち両方の検出照度が同一となるように、照度の大きい方の、PWM制御信号におけるデューティ比を制御する。
ここで、フォトダイオード12および22からの照度検出信号はマイクロコンピュータ4にてPWM制御信号の予め定めた数サイクル期間毎の平均値を算出して検出照度としている。これはデューティ比の非導通期間における照度の無検出期間を補償するためである。
半導体リレー8は、図2に示すように、ロジック回路81、チャージポンプ82、MOSFET83、電流検出回路84および温度センサ85を備え、マイクロコンピュータ4から出力回路7を介して出力される左ヘッドライト駆動のためのPWM制御信号をロジック回路81にて受けて、チャージポンプ82へ送出してチャージポンプ82にてMOSFET83駆動のための電圧レベルにまで電圧変換してMOSFET83のゲートに印加し、MOSFET83にて左側ヘッドライト1を点灯駆動制御する。
左側ヘッドライト1の駆動電流の一部は電流検出回路84に分流させて検出し、抵抗86にて電圧に変換の上マイクロコンピュータ4に送出することによって左側ヘッドライトエレメント本体11の断線を検知する。一方、半導体リレー8の温度は温度センサ85によって検出し、電流検出回路84による検出電流により左側ヘッドライトエレメント本体11の断線を検出したとき、検出電流値が異常値であることを検出したとき、温度センサ85が異常温度を検出したとき、ロジック回路81からチャージポンプ82への出力を遮断して左側ヘッドライト1への通電を遮断する。
半導体リレー9は半導体リレー8と同様に構成され、右側ヘッドライト2を点灯駆動制御する。
ここで、マイクロコンピュータ4すなわち基本的にメモリ61、62およびデューティ比制御部63と、半導体リレー8とは左側ヘッドライト1の点灯駆動を制御するPWM制御手段を構成し、マイクロコンピュータ4すなわち基本的にメモリ61、62およびデューティ比制御部64と、半導体リレー9とは右側ヘッドライト2の点灯駆動を制御するPWM制御手段を構成している。
図3は、図2に示した車両用ヘッドライト点灯制御装置100におけるPWM制御部分を簡略化して模式的に示した図である。
上記のように構成された車両用ヘッドライト点灯制御装置100において、コンビネーションスイッチ3を操作してヘッドライトスイッチ31をオン状態にしたときは、左右ヘッドライト1、2の点灯指示がなされて、例えば、左側ヘッドライト1は図4(a)に示すようにPWM制御がなされ、右側ヘッドライト2は図4(b)に示すようにPWM制御がなされる。図4におけるPWM制御によるデューティ比は模式的に示したものである。
さらに説明すれば、ヘッドライト点灯指示がなされたときは、バッテリ電圧が参照されてメモリ61から照度目標値に基づくデューティ比情報が読み出されて、読み出されたデューティ比情報に基づく図5(a)に示したデューティ比でデューティ比制御部63の制御の下に左側ヘッドライト1はPWM制御される。同様に、バッテリ電圧が参照されてメモリ61から照度目標値に基づくデューティ比情報が読み出されて、読み出されたデューティ比情報に基づく図5(b)に示したデューティ比でデューティ比制御部64の制御の下に、左側ヘッドライト1の通電期間と通電期間とが時間的に重ならないように右側ヘッドライト2がPWM制御される。
このように、PWM制御が左右のヘッドライト1、2のそれぞれに対して独立して行われるために、マイクロコンピュータ4および半導体リレー8、9の設置位置の自由度は向上し、マイクロコンピュータ4および半導体リレー8、9とヘッドライト1、2とを接続するワイヤハーネスの長さは最短にすることができる。
さらに上記のように、ヘッドライト点灯指示がなされたときは、バッテリ電圧に基づいてデューティ比情報が読み出されて、該デューティ比情報に基づくデューティ比によってPWM制御されるためにバッテリの経年変化に対しても対応することができる。さらにまた、PWM制御によるデューティ比の通電時と非通電時とにおける突入電流は少なくて済み、通電時が重なる場合に発生する電磁ノイズレベル(破線の周波数対ノイズレベルを示す図6のA参照)に比較して、通電時が重ならないようにPWM制御されたときに発生する電磁ノイズレベルは抑制される(実線の周波数対ノイズレベルを示す図6のB参照)。したがって車載されている他の電子機器に対する電磁ノイズの影響は低減されて、耐電磁ノイズ性の問題に関連する付帯コストは低減させられる。
この場合に、左側ヘッドライト1の点灯による照度はフォトダイオード12によって検出され、右側ヘッドライト2の点灯による照度はフォトダイオード22によって検出されていて、低い方の検出照度に、高い方の検出照度が一致するように検出照度が高い方のヘッドライト側のデューティ比が調整制御されて、左右のヘッドライト1、2の検出照度が等しく制御される。この結果、点灯のときにおける左側ヘッドライト1の検出照度と右側ヘッドライト2の検出照度とは等しく制御される。
また、上記のように構成された車両用ヘッドライト点灯制御装置100において、コンビネーションスイッチ3を操作してDRLスイッチ32をオン状態にしたときは、ヘッドライトのDRL点灯指示がなされて、例えば、左側ヘッドライト1は図7(a)に示すように通電期間の短いデューティ比のPWM制御がなされて、左側ヘッドライト1はDRL点灯される。右側ヘッドライト2は図7(b)に示すように通電期間の短いデューティ比で、かつ左側ヘッドライト1の通電期間と右側ヘッドライト2の通電期間が時間的に互いに重複しないPWM制御がなされて、右側ヘッドライト2はDRL点灯される。
この点をさらに説明すれば、DRL点灯指示がなされたときは、バッテリ電圧が参照されてメモリ62から照度目標値に基づくデューティ比情報が読み出されて、読み出されたデューティ比情報に基づく図7(a)に示したデューティ比でデューティ比制御部63の制御の下に左側ヘッドライト1はPWM制御されて、DRL点灯される。同様に、バッテリ電圧が参照されてメモリ62から照度目標値に基づくデューティ比情報が読み出されて、読み出されたデューティ比情報に基づく図7(b)に示したデューティ比でデューティ比制御部64の制御の下に左側ヘッドライト1の通電期間と通電期間とが時間的に重ならないように右側ヘッドライト2はPWM制御されて、DRL点灯される。
この場合に、左側ヘッドライト1のDRL点灯による照度はフォトダイオード12によって検出され、右側ヘッドライト2のDRL点灯による照度はフォトダイオード22によって検出されていて、低い方の検出照度に、高い方の検出照度が一致するように検出照度が高い方のヘッドライト側のデューティ比が調整制御されて、左右のヘッドライト1、2の検出照度が等しく制御される。この結果左右のヘッドライト1、2のDRL点灯時の検出照度は等しく制御される。
このように、DRL点灯のためのPWM制御も左右のヘッドライト1、2のそれぞれに対して独立して行われるために、マイクロコンピュータ4および半導体リレー8、9の設置位置の自由度は向上し、かつマイクロコンピュータ4および半導体リレー8、9とヘッドライト1、2とを接続するワイヤハーネスの長さは最短にすることができる。
このように、バッテリ電圧に基づいてデューティ比情報が読み出されて、該デューティ比情報に基づくデューティ比によってPWM制御されるためにバッテリの経年変化に対しても対応することができる。さらにまた、PWM制御によるデューティ比の通電時と非通電時とにおける突入電流は少なくて済み、通電時が重なる場合に発生する電磁ノイズレベルに対して通電時期が重ならないようにしたため発生する電磁ノイズレベルは抑制される。したがって車載されている他の電子機器に対する電磁ノイズの影響は低減されて、耐電磁ノイズ性の問題に関連する付帯コストは低減させられる。
また、PWM制御において図5(a)および(b)、図7(a)および(b)に代わって、左側ヘッドライト1および右側ヘッドライト2への通電電流のレベルをそれぞれ図8(a)および(b)に示す如く、PWM制御における通電期間において順次減少するようにメモリ61および62の格納内容を設定しておくことによって、左右ヘッドライト1、2に流される電流レベルは順次減少させられる。この場合の左右ヘッドライト1、2の照度も同一に制御される。図8(c)は左側ヘッドライト1および右側ヘッドライト2への通電電流を合成して示したものである。
1…左側ヘッドライト 2…右側ヘッドライト
3…コンビネーションスイッチ 4…マイクロコンピュータ
5…入力回路 6…CPU
7…出力回路 8、9…半導体リレー
12、22…フォトダイオード 61、62…メモリ
63、64…デューティ比制御部 100…車両用ヘッドライト点灯制御装置
3…コンビネーションスイッチ 4…マイクロコンピュータ
5…入力回路 6…CPU
7…出力回路 8、9…半導体リレー
12、22…フォトダイオード 61、62…メモリ
63、64…デューティ比制御部 100…車両用ヘッドライト点灯制御装置
Claims (4)
- 左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段を設け、左右ヘッドライトの点灯指示がされると、PWM制御によるヘッドライト毎の点灯に基づく照度を検出し、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度を前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるディユーティ比を制御することを特徴とする車両用ヘッドライト点灯制御装置。
- 左右ヘッドライトのそれぞれに対してバッテリからの通電期間を制御するPWM制御手段を設け、左右ヘッドライトの減光指示がされるとPWM制御手段におけるデューティ比を制御して減光し、減光時のヘッドライト毎の点灯に基づく照度を検出し、検出照度の低い側ヘッドライトの照度検出結果に基づいて検出照度の高い側ヘッドライトの検出照度を前記低い側の検出照度と一致するように検出照度の高い側ヘッドライトのPWM制御手段におけるディユーティ比を制御することを特徴とする車両用ヘッドライト点灯制御装置。
- 請求項1または2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置において、一方のヘッドライトのPWM制御における通電期間と他方のヘッドライトのPWM制御における通電期間とは時間的に重複しないように制御することを特徴とする車両用ヘッドライト点灯制御装置。
- 請求項1または2記載の車両用ヘッドライト点灯制御装置において、バッテリ電圧に対応して照度目標値に基づくデューティ比情報を記憶させたメモリ手段を有し、バッテリ電圧を参照してメモリ手段からデューティ比情報を読み出し、読み出したデューティ比情報にて定まるPWM制御手段におけるデューティ比にて通電制御を行うことを特徴とする車両用ヘッドライト点灯制御装置。
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