JP2018133252A - 検出装置、車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ接点の長期的な信頼性を確保する。【解決手段】電流制御部は、状態を検出する検出素子とコネクタ及び導電線材を介して電気的に接続される。そしてこの電流制御部は、検出素子に対し検出動作に係る第１電流が流れる第１期間と、第１期間と次の第１期間の間に、コネクタに第１電流より大きな電流の第２電流が流れる第２期間とが発生するように電流制御を行う。信号生成部は、第１電流に基づく信号を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は検出素子を用いた状態検出を行うための検出装置及び車両用灯具に関し、特に検出素子についての電流制御のための技術に関する。

車両用灯具ではレーザダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を用いることが一般的となっている。これらの車両用灯具では、高温下での熱から光源を保護するとともに、低温下では発光光量の増加によるＣＯＤ（catastrophic optical damage：光学的損傷）を抑えるために温度によって光源への駆動電流を制御する、いわゆる温度ディレーティングを行うようにしているものがある。
例えばレーザダイオードやＬＥＤは発光量が負の温度特性を有し、低温になる程光量が増える。このため高温時には熱影響を考慮して駆動電流値を低下させるとともに、低温時にも発光光量の増加を抑えるために駆動電流値を低下させる。
下記特許文献１、２には温度ディレーティングを行う車両用灯具が記載されている。

特開２０１６−２０１３４１号公報 特開２０１６−１９２５１２号公報

温度ディレーティングを行うためには、光源の温度、即ちチップのジャンクション温度の情報が必要である。そのため光源素子の近傍に温度センサを配置して光源温度を検出するようにしている。そして光源素子に駆動電流を供給する点灯回路では、温度センサで検出された温度情報に基づいて駆動電流の電流を調整する。

温度センサとして例えばサーミスタを用いる場合、サーミスタに流れる電流を大きく設定すると、サーミスタはジュール熱による自己発熱を生じ、正しい光源温度を検出できなくなる場合がある。そこで、サーミスタに流れる電流を少なく設定する。
ところがこれにより、サーミスタが接続されたコネクタ端子においてコネクタ接点電流が少なくなり、長期信頼性を鑑みるとコネクタの接点不良が生ずる可能性がある。
この対策としては、コネクタ端子に金メッキを施す等が考えられるが、コストアップを生じ望ましくない。

なお以上は温度ディレーティングのための温度センサについて事情を述べたが、光センサ等の他の検出素子を用いる検出系においても、検出素子の電流を少なく設定する場合、その検出素子が接続されたコネクタ電流が低下することで同様の問題が生ずる。

そこで本発明は、検出素子に比較的小さな電流を流すように設定する場合でも、コネクタの接点不良が生じにくいようにする技術を提案する。

本発明に係る検出装置は、状態を検出する検出素子とコネクタ及び導電線材を介して電気的に接続されると共に、前記検出素子に対し検出動作に係る第１電流が流れる第１期間と、前記第１期間と次の前記第１期間の間に、前記コネクタに前記第１電流より大きな電流の第２電流が流れる第２期間とが発生するように電流制御を行う電流制御部と、前記第１電流に基づく信号を生成する信号生成部とを備える。
信号生成部とは、検出温度に応じて温度ディレーティングのための制御信号を生成する温度ディレーティング部や、異常検知に応じて異常信号を生成する異常検知部などが該当する。
電流制御部は、第１期間に検出動作に係る比較的小電流を流し、第２期間には比較的大きい電流を流すことで、検出素子が接続されたコネクタの接点に流す電流量を増加させる。
なお本明細書でいう電流の大小は、流れる電流量の大小（多い／少ない）という意味であり、電流値としては絶対値の大小のこととなる。

上記の検出装置においては、前記検出素子は温度センサであり、前記コネクタに対して前記温度センサ側に、前記温度センサと並列にダイオードが接続されており、前記電流制御部は、前記第１期間には、前記ダイオードの逆方向の前記第１電流を前記温度センサに流し、前記第２期間には、前記ダイオードに対して順方向に前記第２電流を流すようにすることが考えられる。
第１期間に温度センサによる温度情報検出のために第１電流を流す。第２期間は、ダイオードを介してコネクタ接点に比較的大きい電流が流れるようにする。

上記の検出装置においては、前記ダイオードはツェナーダイオードであることが考えられる。
検出素子を搭載した装置側では、静電保護用のツェナーダイオードを温度センサと並列に接続する構成としている。

上記の検出装置においては、前記検出素子は温度センサであり、前記コネクタに対して前記温度センサ側に、前記温度センサと並列にコンデンサが接続されており、前記電流制御部は、前記第１期間には前記温度センサに前記第１電流を流し、前記第２期間には、前記コネクタに、前記コンデンサの放電による前記第２電流が流れるようにすることが考えられる。
コンデンサの充放電を制御する。例えば第１期間に温度センサに検出のために第１電流を流しつつコンデンサを充電し、第２期間はコンデンサを放電させることで、端子に比較的大きい電流が流れるようにする。

上記の検出装置においては、前記検出素子は光の強さを検出するフォトダイオードであり、
前記電流制御部は、前記第１期間には前記フォトダイオードによる検出電流が前記第１電流として流れ、前記第２期間には前記フォトダイオードの順方向に前記第２電流が流れるようにすることが考えられる。
第１期間は、フォトダイオードによって得られる検出電流で光源素子の発光状態を検知する。第２期間はフォトダイオードの順方向に第２電流を流すことでコネクタに比較的大きな電流が流れるようにする。

本発明の車両用灯具は、上記の検出装置と、前記検出素子と、前記検出素子の近傍に配置された光源と、前記信号に基づいて前記光源に電流を供給する電流供給部とを備える。
即ち第１電流に基づく信号により光源への電流制御を行う車両用灯具であって、検出素子のコネクタ接点には第２電流が流れる機会が生ずるものである。

本発明によれば、検出素子が接続されたコネクタ接点等の端子に、比較的小さい電流の検出電流（第１電流）が流れるだけでなく、比較的大きな電流の第２電流が流れることになる。このため端子の接点信頼性を確保できる。

本発明の第１の実施の形態の車両用灯具のブロック図である。 第１の実施の形態の動作タイミングの説明図である。 第２の実施の形態の車両用灯具のブロック図である。 第３の実施の形態の車両用灯具のブロック図である。 第３の実施の形態の動作タイミングの説明図である。 第４の実施の形態の動作タイミングの説明図である。 第４の実施の形態の動作タイミングの説明図である。

＜第１の実施の形態＞
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお各実施の形態は、本発明の検出装置の実施の形態としての検出装置７０を備えた車両用灯具１とする。

図１は点灯回路部２及び光源部３を有して構成される第１の実施の形態の車両用灯具１の構成を示したブロック図である。
この車両用灯具１は、例えば車両の前照灯、ターンシグナルランプ、バックライトなど、各種の灯具に好適に適用できる。

車両用灯具１は、点灯回路部２と光源部３を有しており、点灯回路部２は各種電子部品が搭載された点灯回路基板２Ｋを含み、光源部３は光源素子が搭載された光源基板３Ｋを含むように、構成されている。
図１には点灯回路基板２Ｋに端子４３，４４，４５，４６を示し、光源基板３Ｋに端子５３，５４，５５，５６を示しているが、これらの端子はそれぞれハーネス８０による導電線路Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４により電気的に接続される。
例えば４本の導電線路Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を有するハーネス８０の両端はコネクタ（第１コネクタ、第２コネクタ）が形成され、一方の第１コネクタは点灯回路基板２Ｋの第３コネクタと接続され、他方の第２コネクタは光源基板３Ｋの第４コネクタと接続されるとする。
従って端子４３，４４，４５，４６は、前記第１コネクタの接点端子と前記第３コネクタの接点端子との接触部を表すものとし、端子５３，５４，５５，５６は前記第２コネクタの接点端子と前記第４コネクタの接点端子との接触部を表すものとする。
なお、導電線路Ｈ１，Ｈ２の接点端子と導電線路Ｈ３，Ｈ４の接点端子は、異なるコネクタに配置されていてもよい。

ハーネス８０の両端にコネクタが形成されるのは一例である。
例えば端子４３，４４，４５，４６は実際には点灯回路基板２Ｋにハーネス８０の一端が半田付けにより接続された接点とされ、端子５３，５４，５５，５６が、ハーネス８０の他端側において前記第２コネクタと光源基板３Ｋの前記第４コネクタが接続された接点端子とされる場合もある。
逆に端子５３，５４，５５，５６は光源基板３Ｋにハーネス８０の一端が半田付けにより接続された接点とされ、端子４３，４４，４５，４６が、ハーネス８０の他端側において前記第１コネクタと点灯回路基板２Ｋの前記第３コネクタが接続された接点端子とされる場合もある。
本実施の形態では、ハーネス８０の両端がコネクタの場合と一方の端部がコネクタの場合のいずれも想定される。つまり、図示する端子４３−５３の経路、端子４４−５４の経路、端子４５−５５の経路、端子４６−５６の経路には、電気的には少なくとも１つ以上のコネクタ接点を有するものとする。

光源部３は光源基板３Ｋに配置された１又は複数の光源素子を有して形成されている。ここでは光源素子としてレーザダイオード３１を用いる例とする。但し、光源素子としてＬＥＤ等、他の種の光源が用いられるものでもよい。
なお光源素子は、光源基板３Ｋに搭載されるのではなく、灯具を構成する部材に固定又は支持されていてもよい。

この光源部３では、端子５３，５４間にレーザダイオード３１が接続されている。そしてレーザダイオード３１に対しては、点灯回路部２から定電流制御された駆動電流Ｉｄｒが供給され、これによりレーザダイオード３１が発光駆動される。

また光源部３には温度センサとしてのサーミスタ（温度検出抵抗）Ｒｔｈがレーザダイオード３１の近傍に配置されて、レーザダイオード３１の温度検出（ジャンクション温度の検出）ができるようにしている。
サーミスタＲｔｈは端子５５，５６間に接続されている。サーミスタＲｔｈに対しては点灯回路部２から温度検出のための電流Ｉｔが供給される。
さらに光源部３では、サーミスタＲｔｈと並列にダイオード３２が接続されている。ダイオード３２はアノードが端子５６に、カソードが端子５５に接続されている。
なおサーミスタＲｔｈは光源基板３Ｋに搭載してもよく、或いは光源基板３Ｋとは別の基板に搭載しても良い。その場合、端子５５，５６は当該別の基板における接点（例えばコネクタ接点）となる。

点灯回路部２は、端子４１，４２間に対して、車両のバッテリ９０から電源供給を受ける構成とされる。
バッテリ９０の正極端子と点灯回路部２の端子４１との間にはスイッチ９１が挿入され、当該スイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦにより車両用灯具１の点灯／消灯が制御される。車両用灯具１の端子４２は接地点を介してバッテリ９０の負極側に接続されている。
なお図示していないが、点灯回路部２は車両側に設けられる電気的な制御を行うＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）と通信可能に接続される構成とされてもよい。その場合、バッテリ９０からの電源電圧ライン及びグランドラインが、ＥＣＵを介して端子４１，４２に接続されるようにし、ＥＣＵが点灯回路部２への電源供給を制御できるようにする構成も考えられる。

点灯回路部２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、電圧生成部２２、コンバータ駆動部２４、検出装置７０を有する。
この例では検出装置７０は、電流制御部２０と温度ディレーティング部２５を有するものとしている。

電圧生成部２２は入力電圧から、コンバータ駆動部２４等で用いる動作電圧や検出装置７０で用いる基準電圧Ｖｒｅｆ等、必要な電圧を生成し各部に供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、光源部３のレーザダイオード３１に駆動電流Ｉｄｒを供給する電圧変換部である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１はバッテリ９０からの直流電圧を受けて電圧変換を行い、端子４３，４４間に出力電圧Ｖｄｒを生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力側に現れる出力電圧Ｖｄｒに基づく駆動電流Ｉｄｓは端子４３→端子５３→レーザダイオード３１→端子５４→端子４４というように流れる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は例えばスイッチングレギュレータとされる。光源部３の光源構成（順方向効果電圧等）とバッテリ９０による電源電圧の関係にもよるが、昇圧型、降圧型、昇降圧型のいずれも考えられる。

コンバータ駆動部２４はＤＣ／ＤＣコンバータ２１の電圧変換動作を実行させるとともに駆動電流Ｉｄｒの定電流制御を行う。
例えばコンバータ駆動部２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力（駆動電流Ｉｄｒ）の検出信号ＳＩｄに基づいて、駆動電流Ｉｄｒの電流値と目標電流値を比較し、その差分に応じたＰＷＭ制御信号Ｓｐｗｍを生成する。このＰＷＭ制御信号ＳｐｗｍをＤＣ／ＤＣコンバータ２１のスイッチング素子に供給して電圧変換動作を制御し、定電流出力を実現する。

コンバータ駆動部２４に対しては、温度ディレーティング部２５からディレーティング制御信号Ｓｔｄが供給されている。コンバータ駆動部２４が、ディレーティング制御信号Ｓｔｄに基づいて目標電流値を増減することで温度ディレーティングを実現する。
温度ディレーティング部２５は検出されたレーザダイオード３１の温度の検出値（検出電圧Ｖｓ）に応じた値となるディレーティング制御信号Ｓｔｄを出力する。

この温度ディレーティングのために、光源部３にはサーミスタＲｔｈが搭載され、また点灯回路部２には検出装置７０が設けられている。
検出装置７０はサーミスタＲｔｈによる検出温度に基づいてディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成する機能を持つことになる。

検出装置７０における電流制御部２０は、サンプル／ホールド回路２６、発振回路２７、スイッチ２８，２９、抵抗Ｒ１，Ｒ２を有する。

発振回路２７は発振信号ＳＳとして、例えば図２に示すようにＨレベル／Ｌレベルのパルス出力を行う。この発振信号ＳＳは、サンプル／ホールド回路２６の動作制御信号に用いられるとともに、スイッチ２８，２９の切替制御信号として用いられる。
発振信号ＳＳは、例えば数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚのパルス信号とされる。

スイッチ２８は接点ＳＴ１，ＳＴ２を選択するスイッチである。接点ＳＴ１は抵抗Ｒ１を介して基準電圧Ｖｒｅｆのラインに接続されている。接点ＳＴ２はグランドに接続されている。
スイッチ２９も接点ＳＴ１，ＳＴ２を選択するスイッチである。接点ＳＴ２は抵抗Ｒ２を介して基準電圧Ｖｒｅｆのラインに接続されている。接点ＳＴ１はグランドに接続されている。
このスイッチ２８，２９は発振信号ＳＳにより、連動して切替制御される。即ち発振信号ＳＳがＨレベルの期間は、スイッチ２８，２９は共に接点ＳＴ１が選択され、発振信号ＳＳがＬレベルの期間は、スイッチ２８，２９は共に接点ＳＴ２が選択される。

サンプル／ホールド回路２６には、スイッチ２８の接点ＳＴ１に現れる電圧が検出電圧Ｖｓとして入力される。

この電流制御部２０においては、スイッチ２８，２９で接点ＳＴ１が選択されている場合は、基準電圧Ｖｒｅｆのラインから、抵抗Ｒ１→スイッチ２８→端子４５→端子５５→サーミスタＲｔｈ→端子５６→端子４６→スイッチ２９→グランドという経路で電流Ｉｔ（第１電流）が流れる。
この場合、電流Ｉｔとして、サーミスタＲｔｈが自己発熱を起こすような過大な電流が流れないように各値が設定されている。例えばサーミスタＲｔｈは２５度で１０ＫΩ程度のものが用いられ、基準電圧Ｖｒｅｆ＝５Ｖ、抵抗Ｒ１＝８２０Ωなどとされる。
もちろん電流Ｉｔの電流量は温度によって変化するが、大まかには５００μＡ程度とされる。
そしてこの場合、検出電圧Ｖｓは基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈで分圧した値となる。
サーミスタＲｔｈは、例えばＮＴＣ（negative temperature coefficient）サーミスタとしており、温度上昇に従って抵抗値が下がる素子である。従って高温になるほど検出電圧Ｖｓの値は低下することになる。

一方、この電流制御部２０においては、スイッチ２８，２９で接点ＳＴ２が選択されている場合は、基準電圧Ｖｒｅｆのラインから、抵抗Ｒ２→スイッチ２９→端子４６→端子５６→ダイオード３２→端子５５→端子４５→スイッチ２８→グランドという経路で電流Ｉｔ（第２電流）が流れる。
この場合、電流Ｉｔとしては比較的大きな電流（例えば５ｍＡ〜１０ｍＡ程度）となるように抵抗Ｒ２の抵抗値が設定されている。

図２に示す第１期間Ｔ１は、スイッチ２８，２９で接点ＳＴ１が選択される期間である。この第１期間Ｔ１には、図２に示すように、電流Ｉｔとして比較的小さい電流がサーミスタＲｔｈに流れる。
第２期間Ｔ２は、スイッチ２８，２９で接点ＳＴ２が選択される期間である。この第２期間Ｔ２には、電流Ｉｔとしてダイオード３２に比較的大きい電流が流れる。

スイッチ２８，２９が発振信号ＳＳにより切り替えられるため、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２は交互に発生する。
そして同じく発振信号ＳＳで動作制御されるサンプル／ホールド回路２６は、図２に示すように、第１期間Ｔ１に入力された検出電圧Ｖｓをサンプリングし、第２期間Ｔ２の間は、そのサンプリングした検出電圧Ｖｓをホールド出力する。このサンプル／ホールド出力される検出電圧Ｖｓが、温度検出値として温度ディレーティング部２５に供給される。
即ちサーミスタＲｔｈの検出情報は第１期間Ｔ１のみ検出電圧Ｖｓに反映されるため、その第１期間Ｔ１の検出電圧Ｖｓのみを温度検出値として温度ディレーティング部２５に供給するものである。これにより、温度ディレーティング部２５は検出電圧Ｖｓに基づいて適切にディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成することができ、適切な温度ディレーティング制御が実行される。
第１期間Ｔ１の電流Ｉｔ（第１電流）は比較的小さい電流であるため、サーミスタＲｔｈの自己発熱によって検出電圧Ｖｓが不正確になるということもない。
一方で、第２期間Ｔ２には比較的大きな電流Ｉｔ（第２電流）が端子４６，５６，５５，４５に流れる。つまり各端子４５，４６，５５，５６には第２期間Ｔ２毎に大きな電流が流れるため、これらの端子に相当するコネクタ接点に金メッキを施さなくても長期的な接点信頼性を確保できる。
なお第１期間Ｔ１，第２期間Ｔ２の電流の大小とは、流れる電流量の大小（多い／少ない）のことであり、電流値でいえば絶対値としての大小となる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の車両用灯具１の構成を図３に示す。なお第２から第４の実施の形態では、既出の構成と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
図３の第２の実施の形態の車両用灯具１は、光源部３におけるダイオード３２が静電気保護用のツェナーダイオード３３とされていることが第１の実施の形態と異なる。
ツェナーダイオード３３のアノードは端子５６に接続され、カソードは端子５５に接続されている。

サーミスタは静電気に弱い場合があり、この対策として、サーミスタと並列に静電気保護用のツェナーダイオードを付加することがある。
そこで第２の実施の形態では、第２期間Ｔ２に第２電流を流すためのダイオードとしての機能と静電気保護機能を共に得られるツェナーダイオード３３をサーミスタＲｔｈと並列に接続するようにしたものである。
この場合、電流制御部２０による動作は第１の実施の形態と同様であり、第２期間Ｔ２には、基準電圧Ｖｒｅｆのラインから、抵抗Ｒ２→スイッチ２９→端子４６→端子５６→ツェナーダイオード３３→端子５５→端子４５→スイッチ２８→グランドという経路で比較的大きな電流Ｉｔ（第２電流）が流れることになる。

なおコンバータ駆動部２４と温度ディレーティング部２５は、破線で示すようにマイクロコンピュータ２３により実現することも考えられる。
即ちサンプル／ホールド回路２６からの検出電圧Ｖｓはマイクロコンピュータ２３のＡ／Ｄ変換入力ポートによりデジタルデータとして取り込まれる。
マイクロコンピュータ２３には、ソフトウエアプログラムにより、温度ディレーティング演算機能やコンバータ駆動機能が設けられている。それぞれ図１の温度ディレーティング部２５、コンバータ駆動部２４と同様の機能を実現する演算を行う。

このようにマイクロコンピュータ２３を用いても適切な温度ディレーティングを実行する車両用灯具１を実現できる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態の車両用灯具１を図４に示す。
この場合、光源部３側では、端子５５，５６間に、サーミスタＲｔｈとコンデンサ３４が並列に接続されるものとしている。
点灯回路部２側では、検出装置７０は電流制御部２０Ａと温度ディレーティング部２５を有して構成される。

電流制御部２０Ａは、サンプル／ホールド回路２６、タイミング発生回路６１、放電スイッチ６２，抵抗Ｒ１、Ｒ３を有する。
タイミング発生回路６１は、図５に示すコンデンサ放電指示信号Ｓｃやサンプル／ホールド指示信号Ｓｓｈを生成する。
コンデンサ放電指示信号Ｓｃは周期Ｔ１０のパルスで、第２期間Ｔ１２がＨレベル、第１期間Ｔ１１がＬレベルの信号とされる。
サンプル／ホールド指示信号Ｓｓｈも周期Ｔ１０のパルスで、期間Ｔ２２がＨレベル、期間Ｔ２１がＬレベルの信号とされる。

図４に示すように基準電圧Ｖｒｅｆとグランド間には、抵抗Ｒ１，Ｒ３、放電スイッチ６２が挿入されている。抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点の電圧が検出電圧Ｖｓとされてサンプル／ホールド回路２６に入力される。また、この抵抗Ｒ１，Ｒ３の接続点が端子４５に接続されている。
抵抗Ｒ３と放電スイッチは端子４５，４６間に接続される。端子４６はグランドに接続されている。
そして放電スイッチ６２がＯＮの場合、抵抗Ｒ３、サーミスタＲｔｈ、コンデンサ３４は並列になり、これらの定数で時定数が決まる放電回路が形成されることになる。

放電スイッチ６２はコンデンサ放電指示信号ＳｃによりＯＮ／ＯＦＦされる。
放電スイッチ６２がＯＦＦとなっているのが図５の第１期間Ｔ１１である。この間、基準電圧Ｖｒｅｆのラインから、抵抗Ｒ１→端子４５→端子５５→サーミスタＲｔｈ（及びコンデンサ３４）→端子５６→端子４６→グランドという経路で電流Ｉｔ（第１電流）が流れる。
この場合、電流Ｉｔは、図５に示すように比較的小さい電流（例えば５００μＡ程度）とされている。なお電圧ＶｔはサーミスタＲｔｈとコンデンサ３４の並列回路の両端に現れる電圧として示している。
なお第１期間Ｔ１１の開始直後は、その直前の第２期間Ｔ１２でコンデンサ３４が放電されているため、比較的大きな充電電流が流れ、電圧Ｖｔは所定の時定数で上昇していく。充電が進むにつれ電流は小さくなり、やがて安定した小電流となる。

図５の第２期間Ｔ１２では、放電スイッチ６２がＯＮとされる。この間、上記の放電回路が形成されることになり、コンデンサ３４の放電電流が比較的大きな電流（例えばピーク電流で１０ｍＡ程度）の電流Ｉｔとして端子４５，５５，４６，５６に流れる。

このような第１期間Ｔ１１と第２期間Ｔ１２が繰り返されることで、サーミスタＲｔｈによって比較的小電流による正確な温度検出が行われる一方、端子４５，４６，５５，５６にはコンデンサ３４の充放電により大電流が流れる機会が生じることになり、コネクタ接点の長期信頼性を得ることができる。

ところでこの場合、サンプル／ホールド回路２６は、サンプル／ホールド指示信号Ｓｓｈによるタイミングでサンプリングとホールドを行う。
サンプルの開始タイミングは、放電スイッチ６２がＯＦＦになってから（第１期間Ｔ１の開始から）充電時定数の５倍以上の時間が経過した以降のタイミングとすることが好ましい。充電時定数の５倍以上の時間が経過すれば、コンデンサ３４は定常値の９９．３％まで充電されるため、充電時の電圧Ｖｔの変化がサーミスタＲｔｈの検出値（検出電圧Ｖｓ）に影響しないためである。
図５では、このような点を考慮したサンプル／ホールド指示信号Ｓｓｈを示している。
周期Ｔ１０が１００Ｈｚの周期の１０ｍｓ、充電時定数が１ｍｓ、放電スイッチＯＮ時間（第２期間Ｔ１２）が２ｍｓであるとすると、ホールドする期間Ｔ２２は７ｍｓ、サンプルする期間Ｔ２１は３ｍｓなどとすると好適である。

なお、図４の例は放電回路により比較的大きな電流Ｉｔ（第２電流）を流す例を挙げたが、放電回路に変えて電流源回路を用いても良い。

＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態の車両用灯具１を図６に示す。
この場合、光源部３側では、端子５５，５６間に、光検出素子としてフォトダイオード３５が接続されるものとしている。フォトダイオード３５のアノードは端子５６に接続され、カソードは端子５５に接続されている。

例えばレーザダイオード３１は白色レーザ光源とする。
白色レーザ光源は、ＣＯＤによる光源故障や、蛍光体脱落などによる青レーザ漏光の可能性があるため、フォトダイオード等の光検出素子で出射光を検出する場合がある。
図６の実施の形態は、このような目的でフォトダイオード３５を光源部３に配置し、レーザダイオード３１の出射光を検出できるようにするものである。

点灯回路部２側では、検出装置７０は電流制御部２０Ｂと異常検出部６３を有して構成される。
異常検出部６３は、フォトダイオード３５に基づく検出電圧Ｖｓからレーザダイオード３１に異常が発生しているか否かを検出し、異常検出信号ＥＭを出力する。
異常検出信号ＥＭにより異常発生が通知される場合、コンバータ駆動部２４はＤＣ／ＤＣコンバータ２１の駆動電流Ｉｄｒの出力を停止させるなどの対応処理を行うことができる。或いは異常検出信号ＥＭは図示しない車両側のＥＣＵに通知されるものとしてもよい。

電流制御部２０Ｂは、サンプル／ホールド回路２６、発振回路２７、検出アンプ６４、スイッチ６５，６６、抵抗Ｒ６０を有する。

発振回路２７は発振信号ＳＳとして、例えば図７に示すようにＨレベル／Ｌレベルのパルス出力を行う。この発振信号ＳＳは、サンプル／ホールド回路２６の動作制御信号に用いられるとともに、スイッチ６５，６６のＯＮ／ＯＦＦ制御信号として用いられる。
発振信号ＳＳは、例えば数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚのパルス信号とされる。

スイッチ６５は端子４５とグランド間を断接するスイッチである。
スイッチ６６は端子４６と抵抗Ｒ６０の間に接続される。即ちスイッチ６６は端子４６と基準電圧Ｖｒｅｆラインを断接するスイッチである。
図７に示すように、スイッチ６５，６６は発振信号ＳＳがＨレベルである第１期間Ｔ３１においてＯＦＦとなり、発振信号ＳＳがＬレベルである第２期間Ｔ３２においてＯＮとなる。

また端子４５，４６は、それぞれ検出アンプ６４の各入力端子に接続されている。この検出アンプ６４では電流／電圧変換を行って検出電圧Ｖｓを生成する。
フォトダイオード３５は、検出光量に応じた電流Ｉｐｄを流す。検出アンプ６４ではこの電流Ｉｐｄを電圧Ｖｓに変換する。
サンプル／ホールド回路２６には検出電圧Ｖｓが入力される。

この電流制御部２０Ｂにおいては、スイッチ６５，６６がＯＦＦである第１期間Ｔ３１にフォトダイオード３５の光検出による電流Ｉｐｄ（第１電流）が流れる。
フォトダイオード３５は受けた光を電流に変換する素子であり、フォトダイオード３５の出力電流がレーザダイオード３１の出射光に比例する。しかしフォトダイオード３５の出力電流はμＡオーダーであり、端子４５，４６，５５，５６のコネクタ接点電流は小さい。

スイッチ６５，６６がＯＮである第２期間Ｔ３２では、フォトダイオード３５に順方向電流（第２電流）が流れる。即ち、基準電圧Ｖｒｅｆ→抵抗Ｒ６０→スイッチ６６→端子４６→端子５６→フォトダイオード３５→端子５５→端子４５→スイッチ６５→グランドの経路の電流である。この場合、電流値は例えば１０ｍＡ以上とする。
図７にはこのような第１期間Ｔ３１、第２期間Ｔ３２の電流Ｉｐｄを示している。

スイッチ６５，６６が発振信号ＳＳにより切り替えられるため、第１期間Ｔ３１と第２期間Ｔ３２は交互に発生する。
そして同じく発振信号ＳＳで動作制御されるサンプル／ホールド回路２６は、図７に示すように、第１期間Ｔ３１に入力された検出電圧Ｖｓをサンプリングし、第２期間Ｔ３２の間は、そのサンプリングした検出電圧Ｖｓをホールド出力する。このサンプル／ホールド出力される検出電圧Ｖｓが光検出値として異常検出部６１に供給される。
従って、光検出値は第２期間Ｔ３２の影響を受けず、フォトダイオード３５の光検出を正しく反映した値となる。
またフォトダイオード３５の出力電流は微少であるが、第２期間Ｔ３２において比較的大きな電流が流れるため、各端子４５，４６，５５，５６に相当するコネクタ接点に金メッキを施さなくても長期的な接点信頼性を確保できる。

＜実施の形態の効果及び変形例＞
以上の第１〜第４の実施の形態によれば以下の効果が得られる。
実施の形態の検出装置７０は、状態を検出する検出素子（サーミスタＲｔｈ、フォトダイオード３５等）とコネクタ及び導電線材を介して電気的に接続されると共に、検出素子に対し検出動作に係る第１電流が流れる第１期間Ｔ１（又はＴ１１，Ｔ３１）と、第１期間Ｔ１と次の第１期間Ｔ１の間に、コネクタに第１電流より大きな電流の第２電流が流れる第２期間Ｔ２（又はＴ１２，Ｔ３２）とが発生するように電流制御を行う電流制御部２０（又は２０Ａ、２０Ｂ）と、第１電流に基づく信号を生成する信号生成部（温度ディレーティング部２５、異常検知部６３）とを備える。
そして電流制御部２０（又は２０Ａ、２０Ｂ）は、第１期間Ｔ１（又はＴ１１，Ｔ３１）に検出動作に係る比較的小電流を流し、第２期間Ｔ２（又はＴ１２，Ｔ３２）には比較的大きい電流を流すことで、検出素子が接続されたコネクタの接点に流す電流量を増加させる。
コネクタの接点不良が生じない程度の大きな電流が流れることで、コネクタの長期的な接点信頼性を確保できる。
またこれにより、コネクタ接点に金メッキを施す等は不要となり、製造コストの削減を図ることができる。
またこれにより、検出のために検出素子に流す電流を小さくでき、検出精度を上げることができる。
また第１期間Ｔ１（又はＴ１１，Ｔ３１）と第２期間Ｔ２（又はＴ１２，Ｔ３２）を交互に切り替えることで、検出に支障が無いようにすることができる。

第１の実施の形態では、検出素子は温度センサ（サーミスタＲｔｈ）であり、コネクタに対して温度センサ側に、温度センサと並列にダイオード３２が接続されている。そして電流制御部２０は、第１期間Ｔ１には、ダイオード３２の逆方向の第１電流をサーミスタＲｔｈに流し、第２期間Ｔ２には、ダイオード３２に対して順方向に第２電流を流すようにしている。
温度センサとしてのサーミスタＲｔｈに対しては、第１電流（比較的小さな電流）を流し、自己発熱による影響が生じないようにする。これにより適正な温度検出値が得られるようになる。第１の実施の形態は、定電流制御と温度ディレーティング制御として駆動電流Ｉｄｒの制御を行う構成であるが、適正な温度検出値としての検出電圧Ｖｓに基づいて温度ディレーティングが適切に行われることになる。
また第１期間Ｔ１の検出電圧Ｖｓがサンプル／ホールド回路２６を介して温度ディレーティング部２５に供給されるため、温度検出動作は、第２期間Ｔ２の影響を受けず、正しく行われる。
また第２期間Ｔ２はダイオード３２を介して第２電流（比較的大きな電流）を流すことで、サーミスタＲｔｈに大電流付加をかけずに大きな電流を端子４５，５５間、端子４６，５６間に流すことができる。これによりコネクタ接点にコネクタの接点不良が生じない程度の十分な接点電流を流すことができる。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成において、ダイオード３２をツェナーダイオード３３とした。
ツェナーダイオード３３は、温度センサであるサーミスタＲｔｈを静電気から保護する機能を持つ。従って、この構成は、ツェナーダイオード３３がサーミスタ保護と接点保護の両機能を兼ね備えることになる。

第３の実施の形態では、検出素子は温度センサ（サーミスタＲｔｈ）であり、コネクタに対してサーミスタＲｔｈ側に、サーミスタＲｔｈと並列にコンデンサ３４が接続されている。そして電流制御部２０Ａは、第１期間Ｔ１１にはサーミスタＲｔｈに第１電流を流し、第２期間Ｔ１２には、コネクタに、コンデンサ３４の放電による第２電流が流れるようにした。
この場合も、温度センサとしてのサーミスタＲｔｈに対しては、第１電流（比較的小さな電流）を流し、自己発熱による影響が生じないようにする。これにより適正な温度検出値が得られるようになる。第３の実施の形態の処理部２３も温度ディレーティングを行う構成であり、温度ディレーティングが適切に行われることになる。
もちろんこの場合も、第１期間Ｔ１１の検出電圧Ｖｓがサンプル／ホールド回路２６を介して温度ディレーティング部２５に供給されるため、温度検出動作は、第２期間の影響を受けず、正しく行われる。
また第２期間Ｔ１２ではコンデンサ３４の放電により第２電流（比較的大きな電流）を端子４５，５５間、端子４６，５６間に流すことができ、コネクタ接点電流を確保でき、長期的な接点信頼性を得ることができる。
さらに、コンデンサ３４が並列であることで、コンデンサ３４によるサーミスタＲｔｈの静電気保護機能も兼ね備えたものとなる。

第４の実施の形態では検出素子は光の強さを検出するフォトダイオード３５とした。そして電流制御部２０Ｂは、第１期間Ｔ３１にはフォトダイオード３５による検出電流が第１電流として流れ、第２期間Ｔ３２にはフォトダイオード３５の順方向に第２電流が流れるようにした。
フォトダイオード３５によっては受光に応じて比較的小さい電流の第１電流が流れる。これに基づいて光検出動作を行うことができる。また第１期間Ｔ３１の検出電圧Ｖｓはサンプル／ホールド回路５２を介して異常検出部５１に供給されるため、異常検出動作は、第２期間の影響を受けない。従って異常検知を適切に行うことができ、異常検知に応じた制御が適切に行われる。例えばＤＣ／ＤＣコンバータ２１の停止、電流低減制御等を適切に実行できる。なお、車両側のＥＣＵと通信可能な構成であれば、車両側への異常通知も適切に行うことができる。
また第２期間Ｔ３２はフォトダイオード３５を介して第２電流（比較的大きな電流）を流すことで、大電流を端子４５，５５間、端子４６，５６間に流すことができる。これによりコネクタ接点にコネクタの接点不良が生じない程度の十分な接点電流を流すことができ、コネクタ接点の長期的な信頼性を確保できる。

なお、各実施の形態では、第１期間（Ｔ１，Ｔ１１，Ｔ３１）と第２期間（Ｔ２，Ｔ１２，Ｔ３２）は交互に繰り返す例を挙げたが、交互に繰り返さなくてもよい。少なくとも第１期間と次の第１期間の間に第２期間が設けられて、比較的大きな電流を流す期間が生じれば良い。また、第１期間と次の第１期間の間として毎回、第２期間が設けられる必要も無い。
例えば第１期間と次の第１期間の間に、第２期間がある場合と、他の動作期間である第３期間が生じる場合とが発生するようにしても良い。
さらに第１期間と次の第１期間の間に、第２期間と第３期間の両方が発生するような制御も考えられる。
また第１期間、第２期間の期間長は均等でなくても良い。

実施の形態では車両用灯具１としての例を挙げたが、本発明の検出装置は、各種の灯具に搭載する検出装置として適用できる。
例えば道路照明用の灯具、屋外照明用の灯具、室内照明用の灯具などにも本発明は用いることができ、それらの場合も上記同様の効果を得ることができる。
また本発明の検出装置は、灯具に限らず各種の製品に適用できる。
車両に搭載される各種のセンサに対する検出装置としてもよい。家庭用や業務用の各種電子・電気製品に設けられている検出素子に関する電流を制御する検出装置としても適用できる。いずれの場合も検出素子が接続されているコネクタ端子の長期信頼性確保に有用である。
また温度センサとしてサーミスタＲｔｈ、光センサとしてフォトダイオード３５を挙げたが、他の素子を用いることも想定される。
また温度センサや光センサ以外の検出素子を用いる装置、例えば圧力センサ、加速度センサ、角速度センサ、風力センサ、磁気センサ、方位センサ、その他の各種センサを検出素子として用いる装置に適応する検出装置としても本発明は適用できる。

１…車両用灯具、２…点灯回路部、２Ｋ…点灯回路基板、３…光源部、３Ｋ…光源基板、２０，２０Ａ，２０Ｂ…電流制御部、２１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２２…電圧生成部、２３…マイクロコンピュータ、２４…コンバータ駆動部、２５…温度ディレーティング部、２６…サンプル／ホールド回路、２７…発振回路、２８，２９…スイッチ、３１…レーザダイオード、３２…ダイオード、３３…ツェナーダイオード、３４…コンデンサ、３５…フォトダイオード、４１〜４６，５３〜５６…端子 ６１…タイミング発生回路、６２…放電スイッチ、６３…異常検出部、６５，６６…スイッチ、７０…検出装置、Ｒｔｈ…サーミスタ

Claims (6)

1. 状態を検出する検出素子とコネクタ及び導電線材を介して電気的に接続されると共に、前記検出素子に対し検出動作に係る第１電流が流れる第１期間と、前記第１期間と次の前記第１期間の間に、前記コネクタに前記第１電流より大きな電流の第２電流が流れる第２期間とが発生するように電流制御を行う電流制御部と、
   前記第１電流に基づく信号を生成する信号生成部と、を備えた
   検出装置。
2. 前記検出素子は温度センサであり、
   前記コネクタに対して前記温度センサ側に、前記温度センサと並列にダイオードが接続されており、
   前記電流制御部は、前記第１期間には、前記ダイオードの逆方向の前記第１電流を前記温度センサに流し、前記第２期間には、前記ダイオードに対して順方向に前記第２電流を流すようにする
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記ダイオードはツェナーダイオードである
   請求項２に記載の検出装置。
4. 前記検出素子は温度センサであり、
   前記コネクタに対して前記温度センサ側に、前記温度センサと並列にコンデンサが接続されており、
   前記電流制御部は、前記第１期間には前記温度センサに前記第１電流を流し、前記第２期間には、前記コネクタに、前記コンデンサの放電による前記第２電流が流れるようにする
   請求項１に記載の検出装置。
5. 前記検出素子は光の強さを検出するフォトダイオードであり、
   前記電流制御部は、前記第１期間には前記フォトダイオードによる検出電流が前記第１電流として流れ、前記第２期間には前記フォトダイオードの順方向に前記第２電流が流れるようにする
   請求項１に記載の検出装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の検出装置と、
   前記検出素子と、
   前記検出素子の近傍に配置された光源と、
   前記信号に基づいて前記光源に電流を供給する電流供給部と、
   を備えたことを特徴とする車両用灯具。

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