JP3679700B2 - 車両用ランプ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧化されたバッテリ（以下、「高電圧バッテリ」という）によりランプに給電する車両用ランプ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ユーザによる車両へのオプション的な電装品の設置、あるいは車両の高性能化に伴い、電力消耗が大きくなってきていることから、従来のバッテリ（乗用車では通常１２Ｖ電圧を供給）では電力を供給する能力が不足ぎみとなってきている。また、このような電装品の増加により、電装品とバッテリとを接続するハーネスに電流がより多く流れるようになるため、その発熱への対応を余儀なくされている。
【０００３】
そこで、こうした問題への対応として、車両のバッテリを高電圧化（例えば、３６Ｖ電源など）した新しい規格への移行が検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした高電圧バッテリが採用された場合、現行の１２Ｖ仕様のランプを従来の手法で点灯させることはできない。そこで、各ランプへの給電時間をデューティ制御することで当該ランプに供給する電力量を制御する車両用ランプ制御装置が提案されている。
【０００５】
こうした装置においては、そのときの制御態様に応じた好適なランプの点灯制御が望まれている。
特に、現行の１２Ｖ仕様のランプを高電圧バッテリにより給電するため、その給電異常（過大な給電、あるいは給電不能等）に対する対応の向上が望まれている。
【０００６】
本発明の第１の目的は、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、ランプへの給電異常に対する対応を向上することができる車両用ランプ制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、運転者が著しい暗さを感じる状態でのランプへの給電量を好適に制御することができる車両用ランプ制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、高電圧バッテリからランプへの給電時間をデューティ制御することで該ランプへの給電量を制御する車両用ランプ制御装置において、ＣＰＵから出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第１デューティ制御手段と、前記ＣＰＵ以外から出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第２デューティ制御手段と、前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電異常が検出されたときに、前記第２デューティ制御手段による前記ランプへの給電に切り替えるデューティ制御切替手段と
を備えたことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ランプ制御装置において、始動時には、前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電を停止した状態で前記第２デューティ制御手段による該ランプへの給電を行い、該第２デューティ制御手段による該ランプへの給電が正常であることを確認した後に前記第１デューティ制御手段による該ランプへの給電に切り替える始動時デューティ制御切替手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用ランプ制御装置において、前記ランプへの給電時間のデューティ比を制限して該ランプへの過大な給電を制限する給電量制限手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載の車両用ランプ制御装置において、ワイパースイッチ及び光量増スイッチの少なくとも一方がオンされているときに、前記ランプへの給電量を基準量よりも増大補正する給電量補正手段とを更に備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用ランプ制御装置において、前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を所定時間経過後において基準量に戻すことを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両用ランプ制御装置において、前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を漸減して基準量に戻すことを要旨とする。
【００１８】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、上記第１デューティ制御手段によるランプへの給電異常が検出されたときに、上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電に切り替えるデューティ制御切替手段を備えている。従って、上記第１デューティ制御手段（ＣＰＵ）の不具合発生時には、上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電時間のデューティ制御に切り替えることで、不具合発生に対する装置の強靱性が向上される。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、始動時には、上記第１デューティ制御手段によるランプへの給電を停止した状態で上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電を行い、同第２デューティ制御手段によるランプへの給電が正常であることが確認された後に第１デューティ制御手段によるランプへの給電に切り替えられる。このように、始動時において第２デューティ制御手段によるランプへの給電が正常であることを予め確認しておくことで、例えば同第２デューティ制御手段によるランプへの給電が異常であるときの迅速な対応を促し、第１及び第２デューティ制御手段に同時に不具合が発生する状態が回避される。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、上記ランプへの給電時間のデューティ比を制限して同ランプへの過大な給電を制限する給電量制限手段を備えている。従って、意図しないランプへの過大な給電が制限されることで、同ランプの損傷等は回避される。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ワイパースイッチ及び光量増スイッチの少なくとも一方がオンされているときには、ランプへの給電量は基準量よりも増大補正される。従って、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、ランプの明るさが好適に確保される。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、上記増大補正された給電量は所定時間経過後において基準量に戻されるため、同増大補正された給電量がランプに長時間にわたって供給されてランプの寿命が短くなったりすることは回避される。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、上記増大補正された給電量は漸減されて基準量に戻されるため、同ランプは違和感なく基準の明るさに戻される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１〜図３は、本実施形態の電気的構成を示す回路図であり、特に図１及び図２は主としてその入力側及び出力側をそれぞれ示している。同図に示されるように、この車両用ランプ制御装置は、例えば３６Ｖの高電圧バッテリ１１及び１２Ｖのバッテリ１２に接続されており、ライトコントロールスイッチ１３、ディマースイッチ１４、ＤＲＬ（Daytime Runnning Light）スイッチ１５、フォグスイッチ１６、光量増スイッチ１７、イグニッションスイッチ１８、ワイパースイッチ１９、照度センサ２０、これらスイッチ等に基づき点灯制御される右左各側のロービームランプ２１，２２、同ハイビームランプ２３，２４、同フォグランプ２５，２６、同ヘッドランプインジケータ２７，２８及び制御態様等に応じてこれらランプの制御を行うコントローラ３０を備えている。
【００２５】
上記ライトコントロールスイッチ１３は、運転者等の操作によりヘッドライト（ロービームランプ２１，２２及びハイビームランプ２３，２４）を点灯又は消灯するためのスイッチである。また、上記ディマースイッチ１４は、特にハイビームランプ２３，２４を点灯又は消灯するためのスイッチである。
【００２６】
上記ＤＲＬスイッチ１５は、運転者等の操作によりカナダの法規制に対応して昼間に前照灯（ロービームランプ２１，２２）を基準の８０％程度の明るさで点灯させるためのスイッチである。
【００２７】
上記光量増スイッチ１７は、運転者等の操作により特に暗さの著しい状態において選択されているランプ２１〜２６を、例えば基準の１２０％程度の明るさで点灯させるためのスイッチである。
【００２８】
上記照度センサ２０は、例えば車両のインストルメントパネル（図示略）の上部に設置されており、周囲の明るさを検出する。
上記ランプ２１〜２６は、高電圧バッテリ１１に接続されて給電されるが、現行の１２Ｖ仕様のランプが採用されている。上記ヘッドランプインジケータ２７，２８は、例えばコンビネーションメータに組み込まれており、それぞれ後述するロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されることで点灯制御される。
【００２９】
上記コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１、入力インターフェース３２、イグニッションスイッチ１８のオン・オフ状態を検出するイグニッションスイッチ入力回路部３３、基準電源３４、ウォッチドッグタイマ３５、リセット回路３６、電圧検出回路部３７、給電量制限手段を構成する出力部４０ａ〜４０ｆ、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６、電流検出回路部４１，４２及びパルス発振器を構成するフェイルセーフ回路４３等により構成されている。
【００３０】
上記イグニッションスイッチ入力回路部３３はＣＰＵ３１に接続されており、同ＣＰＵ３１にはイグニッションスイッチ１８のオン状態に対応してＨ（ハイ）レベルとなるイグニッションスイッチ信号ＩＧが入力されている。このイグニッションスイッチ信号ＩＧは、上記フェイルセーフ回路４３にも入力されている。
【００３１】
上記基準電源３４は、例えば５Ｖの基準電圧Ｖｃｃを生成してＣＰＵ３１等に給電する。
上記ウォッチドッグタイマ３５は、ＣＰＵ３１に接続されて同ＣＰＵ３１からのランパルス信号を監視する。このランパルス信号は、ＣＰＵ３１が正常に動作しているときに出力される信号であって、ウォッチドッグタイマ３５は、このランパルス信号を監視することでＣＰＵ３１の診断を行っている。そして、ウォッチドッグタイマ３５は、この診断結果を上記リセット回路３６に出力している。リセット回路３６は、この診断において異常が検出されたときに、ＣＰＵ３１をリセットする。
【００３２】
上記電圧検出回路部３７は、一方端が上記高電圧バッテリ１１に接続された第１抵抗Ｒｆ１と、同第１抵抗Ｒｆ１に直列接続され、一方端の接地された第２抵抗Ｒｆ２を有し、これら第１及び第２抵抗Ｒｆ１，Ｒｆ２の接続端はＣＰＵ３１に接続されている。ＣＰＵ３１は、この電圧検出回路部３７の上記第１及び第２抵抗Ｒｆ１，Ｒｆ２に基づく高電圧バッテリ１１の分圧が入力されることで同高電圧バッテリ１１の実際の電圧値を演算する。
【００３３】
上記ライトコントロールスイッチ１３、ディマースイッチ１４、ＤＲＬスイッチ１５、フォグスイッチ１６、光量増スイッチ１７及びワイパースイッチ１９は、上記入力インターフェース３２を介してＣＰＵ３１に接続されており、同ＣＰＵ３１にはこれらスイッチの操作状態等が入力されている。特に、ライトコントロールスイッチ１３からは、そのオン状態に対応してＨレベルとなるヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤがＣＰＵ３１に入力されている。このヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤは、上記フェイルセーフ回路４３にも入力されている。
【００３４】
図２に示されるように、上記各出力部４０ａ〜４０ｆはそれぞれＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ（単安定マルチバイブレータ）４７を有している。そして、各ＮＯＲ回路４６の一方の入力端子はＣＰＵ３１に直接接続されており、同他方の入力端子はＭＭＶ４７を介してＣＰＵ３１に接続されている。また、各ＮＯＲ回路４６の出力端子は対応するスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに接続されている。
【００３５】
本実施形態では、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電するようになっており、通常は同ランプ２１〜２６への給電時間をＰＷＭ制御（デューティ制御）することでその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御する。そして、ＣＰＵ３１は、ランプ２１〜２６への所要の給電時間に対応するＬ（ロー）レベルの時間幅を有する信号を所要のタイミングで各出力部４０ａ〜４０ｆに選択的に出力するようになっている。
【００３６】
従って、ランプ２１〜２６への給電時、各ＮＯＲ回路４６の一方の入力端子には所要の給電時間のＬレベルの幅を有する信号が入力される。一方、上記ＭＭＶ４７は、ＣＰＵ３１からの上記信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、ランプ２１〜２６への給電時、各ＮＯＲ回路４６の他方の入力端子には上記所定時間のＬレベルの幅を有する信号が入力される。この時間（３［ｍｓ］）は、ＣＰＵ３１によって制御（ＰＷＭ制御）されるランプ２１〜２６への給電時間に比べて長く、且つ、同ランプ２１〜２６に対して過大に給電されることのない好適な値に設定されている。
【００３７】
各ＮＯＲ回路４６の出力端子からは、その一方及び他方の入力端子にともにＬレベルの信号が入力された状態のときに当該スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートにＨレベルの信号が出力される。換言すると、各ＮＯＲ回路４６の出力端子からは、その一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号、通常はＣＰＵ３１によってＰＷＭ制御される信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力される。
【００３８】
上記各スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のドレインは、それぞれランプ２１〜２６に接続されており、同ランプ２１〜２６は高電圧バッテリ１１のプラス極に接続されている。また、右側のランプ２１，２３，２５に対応する各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースは、一括されて一方の電流検出回路部４１に接続されており、同電流検出回路部４１を介して接地されている。左側のランプ２２，２４，２６に対応する各スイッチングトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６のソースは、一括されて他方の電流検出回路部４２に接続されており、同電流検出回路部４２を介して接地されている。従って、出力部４０ａ〜４０ｆを介してＣＰＵ３１から所要のスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートにＨレベルの信号が出力されると、当該トランジスタＴ１〜Ｔ６はオン状態となって対応するランプ２１〜２６に電流が流れ、同ランプ２１〜２６に給電される。
【００３９】
なお、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力されるＨレベルの信号は、既述のようにＮＯＲ回路４６の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号が反転されて生成される。このため、図３に併せ示されるように、ＣＰＵ３１の不具合などで出力部４０ａ〜４０ｆに過大なＬレベルの時間幅を有する信号が入力されても、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力される信号のＨレベルの時間幅は出力部（ＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ４７）によって規制されるため、当該トランジスタＴ１〜Ｔ６のオン時間（デューティ比）は制限されて上記ランプ２１〜２６への過大な給電は防止されている。
【００４０】
上記電流検出回路部４１，４２は、それぞれコンパレータ５１、ＭＭＶ５２及び抵抗Ｒを備えている。そして、右側のランプ２１，２３，２５に対応する各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースは電流検出回路部４１の抵抗Ｒを介して接地されており、左側のランプ２２，２４，２６に対応する各スイッチングトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６のソースは電流検出回路部４２の抵抗Ｒを介して接地されている。
【００４１】
また、これら抵抗Ｒの上記ソース側は、それぞれ対応するコンパレータ５１の＋入力端子に接続されている。そして、各コンパレータ５１の−入力端子はＣＰＵ３１に接続されて所定の判定基準電圧が入力されている。従って、各コンパレータ５１の出力端子からは、抵抗Ｒの上記ソース側の電圧が判定基準電圧よりも大きいか否かを示す２値信号が出力される。
【００４２】
ここで、右側のランプ２１，２３，２５若しくは左側のランプ２２，２４，２６を一括して流れる各電流が対応する電流検出回路部４１，４２の抵抗Ｒを流れると、そのソース側に電圧を発生する。これら電圧がそれぞれコンパレータ５１及びＭＭＶ５２を介してＣＰＵ３１に入力されることで、同電圧、すなわち右側のランプ２１，２３，２５若しくは左側のランプ２２，２４，２６を一括して流れる各電流（ランプ電流）が２値化された電圧値としてそれぞれ検出される。
【００４３】
なお、各ＭＭＶ５２は、コンパレータ５１の出力端子からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、各コンパレータ５１の出力端子からの上記２値信号は、このＭＭＶ５２を介することで、一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号としてＣＰＵ３１に入力される。以上により、例えば各コンパレータ５１の出力端子からの上記２値信号が短周期的に変動しても、ＭＭＶ５２によって一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号に変換されるため、ＣＰＵ３１に影響を及ぼすことはない。
【００４４】
次に、上記フェイルセーフ回路４３について、図３を併せ参照して説明する。このフェイルセーフ回路４３は、大きくはパルス信号生成部６１、出力部６２ａ，６２ｂ及びスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂを備えている。
【００４５】
上記パルス信号生成部６１は、ロービームランプ２１，２２に対して個別に設けられたレベルシフト回路６４、ＭＭＶ６５、パルス生成回路６６及びＡＮＤ回路６７，６８，６９を備えている（図３においては、便宜的にロービームランプ２１に対してのみ図示）。レベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間にそれぞれ接続されている。このレベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２の非通電時において、例えば３６Ｖの電圧を５Ｖの基準電圧に変換し、Ｈレベルの信号としてＭＭＶ６５に出力する。また、レベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２の通電時において電圧降下した電圧をＬレベルの信号としてＭＭＶ６５に出力する。
【００４６】
上記ＭＭＶ６５は、レベルシフト回路６４からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、４０〜１００［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。この時間（４０〜１００［ｍｓ］）は、ロービームランプ２１，２２に対する通常の給電周期に対して十分に長く設定されている。従って、ロービームランプ２１，２２に対して正常な通電が行われると、ＭＭＶ６５はその給電周期を通してＬレベルの信号を生成する。
【００４７】
上記ＡＮＤ回路６７の一方の入力端子はＭＭＶ６５に接続されており、同他方の入力端子は上記パルス生成回路６６に接続されている。このパルス生成回路６６は、各ロービームランプ２１，２２への給電周期と同等の周期にて所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、ロービームランプ２１，２２の非通電時には、ＭＭＶ６５からＨレベルの信号がＡＮＤ回路６７の一方の入力端子に入力されるため、パルス生成回路６６において生成された信号がそのままその出力端子から出力される。また、ロービームランプ２１，２２の通電時には、その給電周期を通してＭＭＶ６５からＬレベルの信号がＡＮＤ回路６７の一方の端子に入力されるため、常にＬレベルの信号がその出力端子から出力される。
【００４８】
一方、ＡＮＤ回路６８の一方及び他方の入力端子には、それぞれＣＰＵ３１へと入力される前記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８からの各信号（イグニッションスイッチ信号ＩＧ及びヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤ）が分岐・入力されている（図１及び図２参照）。従って、このＡＮＤ回路６８の出力端子からは、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされているときにのみＨレベルの信号が出力される。
【００４９】
上記ＡＮＤ回路６９の一方及び他方の入力端子には、それぞれ上記ＡＮＤ回路６７，６８の各出力端子が接続されており、その出力端子は前記出力部６２ａ，６２ｂに接続されている。従って、このＡＮＤ回路６９の出力端子からは、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされており、且つ、当該ロービームランプ２１，２２への非通電時においてのみ、パルス生成回路６６において生成された信号がそのまま対応する出力部６２ａ，６２ｂに出力される。
【００５０】
図３に示されるように、上記出力部６２ａ，６２ｂは、それぞれＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２を有している。そして、ＮＯＲ回路７１の一方の入力端子は上記ＡＮＤ回路６９の出力端子に直接接続されており、同他方の入力端子はＭＭＶ７２を介して同ＡＮＤ回路６９の出力端子に接続されている。ＭＭＶ７２は、上記ＡＮＤ回路６９の出力端子からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。
【００５１】
上記ＮＯＲ回路７１の出力端子は対応するスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに接続されている。そして、各スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのドレインは、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間に接続されており、そのソースは接地されている。
【００５２】
従って、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされており、且つ、当該ロービームランプ２１，２２への非通電時においては、上記ＮＯＲ回路７１の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうちそのＬレベルの時間の幅が小さい方の信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される。従って、例えば通常の給電経路に異常（例えば、ＣＰＵ３１の異常、スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２の損傷など）が発生した場合には、通常はパルス生成回路６６において生成された信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される。これにより、このスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される信号がＨレベルになるときに同スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂはオンされ、対応するロービームランプ２１，２２が給電されて点灯する。このように、各ロービームランプ２１，２２に対して補完的な給電経路を設けたのは、その通常の給電経路に異常（例えば、ＣＰＵ３１の異常、スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２の損傷など）が発生した場合においても、同ロービームランプ２１，２２の意図しない消灯を回避するためである。
【００５３】
なお、スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力されるＨレベルの信号は、ＮＯＲ回路７１の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号が反転されて生成されるようになっている。このため、図３に示されるように、パルス信号生成部６１の不具合などによりＡＮＤ回路６９から過剰なＬレベルの時間幅を有する信号が出力されても、スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂへの出力信号のＨレベルの時間幅は出力部（ＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２）によって規制されるため、当該トランジスタ６３ａ，６３ｂのオン時間（デューティ比）は制限され、上記ロービームランプ２１，２２への過大な給電は防止される。
【００５４】
ちなみに、上記ＮＯＲ回路７１の出力端子は、ＣＰＵ３１にも接続されており、その出力信号がＣＰＵ３１により監視されている。これは、少なくともＣＰＵ３１が正常である場合においてフェイルセーフ回路４３のみによるロービームランプ２１，２２への給電が正常であることを確認するためである。
【００５５】
上記ヘッドランプインジケータ２７，２８の一方端はそれぞれスイッチ７３，７４を介して高電圧バッテリ１１に接続されており、同他方端は接地されている。これらヘッドランプインジケータ２７，２８は、後述するロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されると、ＣＰＵ３１からの駆動信号によって当該スイッチ７３，７４がオンされて点灯する。
【００５６】
次に、コントローラ３０が実行する処理の内容とともに、本実施形態に係る車両用ランプ制御装置の動作について、図４〜図８を参照して説明する。
図４のフローチャートで示すルーチンにおいてＣＰＵ３１は、まずステップ１０１において必要な初期設定を行った後、所定時間ごとの定時割り込みによりステップ１０２以降の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップ１０２においてＣＰＵ３１は、イニシャルフラグがオンか否かを判断する。このイニシャルフラグは、後述のイニシャルチェックのサブルーチンが完了することでオンされるものである。ここで、イニシャルフラグがオフと判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２００に移行し、図６に示されるイニシャルチェックのサブルーチンを実行する。また、イニシャルフラグがオンと判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０３に移行する。
【００５８】
図６に示されるように、ステップ２００のサブルーチンにおいてＣＰＵ３１は、まず、ステップ２０１においてイグニッションスイッチ１８がオンか否かを判断する。そして、イグニッションスイッチ１８がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。一方、イグニッションスイッチ１８がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０２に移行する。
【００５９】
ステップ２０２においてＣＰＵ３１は、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。一方、ライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０３に移行する。
【００６０】
ステップ２０３においてＣＰＵ３１は、ロービームランプ２１，２２（出力部４０ａ，４０ｂ）に対する駆動信号の出力を停止する。このとき、前記フェイルセーフ回路４３のパルス信号生成部６１（ＡＮＤ回路６７の一方の入力端子）に常にＨレベルの信号が入力されるため、各出力部６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１）から前記パルス生成回路６６において生成されたパルス信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂにそれぞれ出力されるのは既述のとおりである。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ３１はステップ２０４に移行して、上記フェイルセーフ回路４３のパルスチェックを行う。既述のように、各出力部６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１）からの信号はＣＰＵ３１にも出力されており、これら信号をチェックすることで各ロービームランプ２１，２２に対するフェイルセーフ回路４３の給電状態をチェックする。
【００６２】
次いで、ＣＰＵ３１は、ステップ２０５に移行して、上記チェックされたパルスが正常か否かを判断する。具体的には、各出力部６２ａ，６２ｂから出力された信号（パルス信号）のＨレベルの時間幅、或いは周期等をそれぞれ規定値と比較して正常か否かを判断する。
【００６３】
ここで、上記チェックされたパルスが正常であると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０６に移行してＣＰＵ出力に切り替える。具体的には、図６に併せ示されるように、ＣＰＵ３１は、切替開始時において同期をとるための短パルス（例えば、通常の２０分の１程度のＨレベルの時間幅を有する信号がスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２に出力されるパルス信号）を出力する。この短パルスは、ロービームランプ２１，２２への給電において同ランプ２１，２２に損傷を与えることのないものである。そして、この短パルスのタイミングを起点として、ＣＰＵ３１によるランプ２１〜２６への所要のタイミング及び給電時間でのＰＷＭ制御に移行する。
【００６４】
一方、ステップ２０５において、チェックされたパルスが異常であると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０７に移行してこの診断結果をダイアグに記憶するとともに、当該ヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯する。具体的には、ＣＰＵ３１は、異常が検出されたロービームランプ２１，２２に対応する前記スイッチ７３，７４に駆動信号を出力して当該ヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯する。
【００６５】
ステップ２０６若しくは２０７の処理を行ったＣＰＵ３１は、ステップ２０８に移行してイニシャルフラグをオンし、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。
【００６６】
ステップ１０３においてＣＰＵ３１は、イグニッションスイッチ１８がオンか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ１８がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０４に移行し、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０５に移行する。
【００６７】
ステップ１０５においてＣＰＵ３１は、ＤＲＬスイッチ１５がオンか否かを判断する。ここで、ＤＲＬスイッチ１５がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、そのままステップ１０２に戻る。また、ＤＲＬスイッチ１５がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１０６に移行してヘッドフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「０．８」に設定し、更に後述するステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。なお、ヘッドフラグはロービームランプ２１，２２を点灯させるときにオンに設定されるものである。また、ＰＷＭ補正係数は、ランプへの給電時間の基準値に乗ずることで実際の給電時間、すなわちランプへの給電量を増減補正するものである。
【００６８】
一方、ステップ１０４においてライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１は図５のステップ１２１に移行する。そして、前記電圧検出回路部３７において検出された高電圧バッテリ１１の電圧を読み込み、ステップ１２２に移行する。そして、ステップ１２２においてＣＰＵ３１は、上記高電圧バッテリ１１の電圧に基づきＰＷＭ補正係数の算出に供せられる電圧補正係数を演算する。図７に示されるように、この電圧補正係数は高電圧バッテリ１１の電圧が小さくなるほど大きくなるように設定されている。これは、高電圧バッテリ１１の電圧低下に伴うランプへの給電量の低下を補うため、その分、同ランプへの給電時間を長く（ＰＷＭ補正係数を大きく）設定するためである。
【００６９】
その後、ステップ１２３に移行してＣＰＵ３１は、ヘッドフラグをオンして更にステップ１２４に移行する。
ステップ１２４においてＣＰＵ３１は、前記光量増スイッチ１７がオンか否かを判断する。ここで、光量増スイッチ１７がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、更にステップ１２５に移行してワイパースイッチ１９がオンか否かを判断する。そして、ワイパースイッチ１９がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、更にステップ１２７に移行する。一方、ステップ１２４において光量増スイッチ１７がオンであると判断され、若しくはステップ１２５においてワイパースイッチ１９がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１２６において光量増フラグをオンした後に、ステップ１２７に移行する。
【００７０】
ステップ１２７においてＣＰＵ３１は、ディマースイッチ１４がオンか否かを判断する。ここで、ディマースイッチ１４がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１２８に移行し、ハイフラグをオンにしてステップ１２９に移行する。一方、ディマースイッチ１４がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１２９に移行する。なお、ハイフラグはハイビームランプ２３，２４を点灯させるときにオンに設定されるものである。
【００７１】
ステップ１２９においてＣＰＵ３１は、フォグスイッチ１６がオンか否かを判断する。ここで、フォグスイッチ１６がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３０に移行し、フォグフラグをオンにしてステップ１３１に移行する。一方、フォグスイッチ１６がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１３１に移行する。なお、フォグフラグはフォグランプ２５，２６を点灯させるときにオンに設定されるものである。
【００７２】
ステップ１３１においてＣＰＵ３１は、光量増フラグがオンか否かを判断する。ここで、光量増フラグがオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３３に移行し、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定する。
【００７３】
一方、光量増フラグがオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３２に移行し、光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過しているか否かを判断する。そして、光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過していないと判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３４に移行し、ＰＷＭ補正係数を値「１．２」に設定する。このような補正は、光量増スイッチ１７若しくはワイパースイッチ１９がオンされている間、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、所定の設定時間を経過していないことを条件にＰＷＭ補正係数を所定値（値「０．２」）だけ増大し、ランプの明るさをその分確保するためである。
【００７４】
ステップ１３２において光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過していると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３５に移行し、ＰＷＭ補正係数の漸減を行う。具体的には、演算の都度に（時間の経過とともに）このＰＷＭ補正係数を値「１．０」を下限として漸減する。このようなＰＷＭ補正係数の補正は、増大補正されたＰＷＭ補正係数に基づきランプへの過剰な給電が長時間にわたることで同ランプの寿命が短くなったりすることを回避するためである。また、ＰＷＭ補正係数を漸減するのは、上記設定時間の経過後において同ＰＷＭ補正係数に基づくランプへの給電量を徐々に減らし、違和感なくランプを基準の明るさに戻すためである。
【００７５】
ステップ１３３〜１３５のいずれかの処理によりＰＷＭ補正係数の設定等を行うと、ＣＰＵ３１はステップ１３６に移行し、上記設定等されたＰＷＭ補正係数にステップ１２２において演算された電圧補正係数を乗じてこのときのＰＷＭ補正係数の値を更新し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７６】
一方、ステップ１０３においてイグニッションスイッチ１８がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０７に移行し、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０８に移行し、更にディマースイッチ１４がオンか否かを判断する。そして、ディマースイッチ１４がオフであると判断されると、ステップ１０９に移行してヘッドフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。また、ステップ１０８においてディマースイッチ１４がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１１０に移行してヘッドフラグ及びハイフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７７】
また、ステップ１０７においてライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１０２の処理に戻る。
次に、ステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンについて、図８を参照して説明する。ステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンに移行したＣＰＵ３１は、まずステップ３０１において基準ＰＷＭ値にＰＷＭ補正係数を乗じて出力ＰＷＭを演算する。この基準ＰＷＭ値は、高電圧バッテリ１１から選択されたランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電するときの同ランプ２１〜２６への給電時間の基準値である。この基準値に上述のように演算されたＰＷＭ補正係数を乗ずることで、ランプ２１〜２６への給電時間である出力ＰＷＭが算出される。
【００７８】
出力ＰＷＭを算出したＣＰＵ３１は、ステップ３０２に移行し、各種オンフラグに基づき所要のランプにＰＷＭを出力する。すなわち、ＣＰＵ３１は、上記演算された給電時間（出力ＰＷＭ）だけ当該ランプのスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６がオンされるように駆動信号を出力する。これにより、所要のランプに所要の給電が行われる。そして、ＰＷＭを出力したＣＰＵ３１は、ランプ点灯処理のサブルーチンを終了してその後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、高電圧バッテリ１１からロービームランプ２１，２２への給電量を、ＣＰＵ３１と、フェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）との２重系によってＰＷＭ制御（デューティ制御）した。そして、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたときに、フェイルセーフ回路４３による同ランプ２１，２２への給電制御に切り替えるようにした。従って、例えばＣＰＵ３１の不具合発生時においても上記ランプ２１，２２への給電を補完的に行うことができ、不具合発生に対する装置の強靱性を向上することができる。
【００８０】
（２）本実施形態では、ＣＰＵ３１による右左各側のロービームランプ２１，２２への給電異常を個別に検出するようにした。そして、いずれかのロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたとき、当該ランプ２１，２２のみへの給電をフェイルセーフ回路４３による給電に切り替えるようにした。従って、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたときの対応をより厳密に行うことができる。
【００８１】
（３）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電を停止した状態でフェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）による同ランプ２１，２２への給電を行い、同フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が正常であることが確認された後にＣＰＵ３１によるランプ２１，２２への給電に切り替えるようにした。このように、イニシャルチェックにおいてフェイルセーフ回路４３によるロービームランプ２１，２２への給電が正常であることを予め確認しておくことで、例えば同フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が異常であるときの迅速な対応を促し、ＣＰＵ３１及びフェイルセーフ回路４３に同時に不具合が発生する状態を回避することができる。
【００８２】
（４）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、フェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）によるロービームランプ２１，２２への給電が異常であることが確認されたとき、当該ランプ２１，２２に対応するスイッチ７３，７４を駆動してヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯するようにした。従って、フェイルセーフ回路４３によるロービームランプ２１，２２への給電異常が好適に運転者に報知され、整備所等への退避などの迅速な対応を行うことができる。
【００８３】
（５）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が正常であることが確認された後にＣＰＵ３１によるランプ２１，２２への給電に切り替える際、同期をとるための短パルスを出力するようにした。そして、この短パルスのタイミングを起点として、ＣＰＵ３１による選択されたランプ２１〜２６への所要のタイミング及び給電時間でのＰＷＭ制御に移行するようにした。従って、この給電系の移行時において、ロービームランプ２１，２２への過大な給電が行われて同ランプ２１，２２が損傷することを回避することができる。
【００８４】
（６）本実施形態では、ランプ２１〜２６に給電するための各出力部４０ａ〜４０ｆ（ＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ４７）、６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２）によってその給電時間（デューティ比）を制限し、同ランプへの過大な給電を制限するようにした。従って、意図しないランプ２１〜２６への過大な給電を制限して同ランプ２１〜２６の損傷等を回避することができる。
【００８５】
（７）本実施形態では、電流検出回路部４１，４２のコンパレータ５１の出力端子からの２値信号を、ＭＭＶ５２を介することで一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号としてＣＰＵ３１に入力した。従って、例えば各コンパレータ５１の出力端子からの２値信号が短周期的に変動しても、ＭＭＶ５２によって一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号に変換されるため、ＣＰＵ３１に影響を及ぼすことはない。
【００８６】
（８）本実施形態では、光量増スイッチ１７及びワイパースイッチ１９の少なくとも一方がオンされているときには、ランプ２１〜２６への給電量を基準量よりも所定量だけ増大補正した。従って、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、ランプ２１〜２６の明るさを好適に確保することができる。
【００８７】
（９）本実施形態では、増大補正されたランプ２１〜２６への給電量は所定時間経過後において基準量に戻されるため、同増大補正された給電量がランプ２１〜２６に長時間にわたって供給されて同ランプの寿命が短くなったりすることを回避することができる。
【００８８】
（１０）本実施形態では、増大補正されたランプ２１〜２６への給電量は所定時間経過後において漸減されて基準量に戻されるため、同ランプを違和感なく基準の明るさに戻すことができる。
【００８９】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、フェイルセーフ回路４３のレベルシフト回路６４と、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間とを接続してそのレベル（Ｈ又はＬ）を監視することで、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出した。これに対して、図９に示されるように、フェイルセーフ回路４３のＭＭＶ６５と、各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインと対応する出力部４０ａ，４０ｂとの間とをＮＯＴ回路８１を介して接続し、同出力部４０ａ，４０ｂからの信号（駆動信号）を監視することで、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出してもよい。
【００９０】
また、前記ウォッチドッグタイマ３５において監視されるランパルス信号によって、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出してもよい。
・前記実施形態においては、ＣＰＵ３１による右左各側のロービームランプ２１，２２への給電異常をそれぞれ個別に検出したが、両ロービームランプ２１，２２への給電異常を一括して検出してもよい。この場合、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電から、フェイルセーフ回路４３による同ランプ２１，２２への給電の切り替えを、左右のロービームランプ２１，２２に対して同時に行う。
【００９１】
・前記実施形態においては、フェイルセーフ回路４３を各ロービームランプ２１，２２に個別に設けたが、例えばパルス生成回路６６が両ロービームランプ２１，２２に共用となるような回路構成を採用してもよい。
【００９２】
・前記実施形態においては、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電し、基本的には同ランプ２１〜２６への給電時間（オン時間）をＰＷＭ制御（デューティ制御）することでその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御した。これに対して、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、一定のオン時間（パルス時間幅）で給電してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御によりその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御してもよい。
【００９３】
図１０は、例えば５７Ｈｚの周期にて高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、給電する場合の同高電圧バッテリ１１の電圧値とデューティ比及び給電時間（Ｔｏｎ時間）との関係を示すグラフである。各ランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、給電するためには、そのデューティ比の上限は１６．６（１００／６）％（オン時間では、約３（＝１／５７／６×１０００）ｍｓ）になる。そして、このデューティ比を上限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する給電時間の補正を行う場合、３４Ｖまでの電圧値の範囲で補正可能であることが出願人らによって確認されている。
【００９４】
一方、図１１は、例えば１．５６ｍｓの一定のオン時間（パルス時間幅）で給電してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御の場合の同高電圧バッテリ１１の電圧値と周波数、デューティ比及びオン及びオフの合計時間Ｔａｌｌとの関係を示すグラフである。この場合においても、そのデューティ比の上限は同様に１６．６（１００／６）％である。このデューティ比を上限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する上記合計時間Ｔａｌｌ（オフ時間）の補正を行う場合、その最小値は約９．３（＝１．５６×６）ｍｓとなる。そして、この最小値を下限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する給電周期の補正を行う場合にも、この電圧値に対する補正可能範囲は同等の３４Ｖとなっている。このようにオン時間（パルス時間幅）を固定してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御の場合、例えばスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６への駆動信号をＭＭＶを介して出力することで常に確実なオン時間にすることができる。さらに、ＣＰＵ３１によるスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６の駆動時間が一定であるために、同ＣＰＵ３１の診断をより確実に行うことができる。
【００９５】
なお、この場合のランプ２１〜２６への過大な給電を制限するための給電時間のデューティ比の制限は、オフ時間が短くなりすぎないよな回路構成にて行う。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、ランプへの給電異常に対する対応を向上することができる。
請求項４〜６のいずれかに記載の発明によれば、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、運転者が著しい暗さを感じる状態でのランプへの給電量を好適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図２】同実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図３】同実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図４】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図７】バッテリ電圧と電圧補正係数との関係を示すマップ。
【図８】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図９】同実施形態の別例の電気的構成を示す回路図。
【図１０】バッテリ電圧とデューティ比等との関係を示すグラフ。
【図１１】バッテリ電圧とデューティ比等との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１１ 高電圧バッテリ
１７ 光量増スイッチ
１９ ワイパースイッチ
２１〜２６ ランプ
３０ コントローラ
３１ ＣＰＵ
３５ 電圧検出回路部
３６ 電流検出回路部
４０ａ〜４０ｆ 給電量制限手段を構成する出力部
４３ パルス発振器を構成するフェイルセーフ回路
４７ ＭＭＶ
６６ パルス生成回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧化されたバッテリ（以下、「高電圧バッテリ」という）によりランプに給電する車両用ランプ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ユーザによる車両へのオプション的な電装品の設置、あるいは車両の高性能化に伴い、電力消耗が大きくなってきていることから、従来のバッテリ（乗用車では通常１２Ｖ電圧を供給）では電力を供給する能力が不足ぎみとなってきている。また、このような電装品の増加により、電装品とバッテリとを接続するハーネスに電流がより多く流れるようになるため、その発熱への対応を余儀なくされている。
【０００３】
そこで、こうした問題への対応として、車両のバッテリを高電圧化（例えば、３６Ｖ電源など）した新しい規格への移行が検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした高電圧バッテリが採用された場合、現行の１２Ｖ仕様のランプを従来の手法で点灯させることはできない。そこで、各ランプへの給電時間をデューティ制御することで当該ランプに供給する電力量を制御する車両用ランプ制御装置が提案されている。
【０００５】
こうした装置においては、そのときの制御態様に応じた好適なランプの点灯制御が望まれている。
特に、現行の１２Ｖ仕様のランプを高電圧バッテリにより給電するため、その給電異常（過大な給電、あるいは給電不能等）に対する対応の向上が望まれている。
【０００６】
本発明の第１の目的は、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、ランプへの給電異常に対する対応を向上することができる車両用ランプ制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、運転者が著しい暗さを感じる状態でのランプへの給電量を好適に制御することができる車両用ランプ制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、高電圧バッテリからランプへの給電時間をデューティ制御することで該ランプへの給電量を制御する車両用ランプ制御装置において、ＣＰＵから出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第１デューティ制御手段と、前記ＣＰＵ以外から出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第２デューティ制御手段と、前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電異常が検出されたときに、前記第２デューティ制御手段による前記ランプへの給電に切り替えるデューティ制御切替手段と
を備えたことを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ランプ制御装置において、始動時には、前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電を停止した状態で前記第２デューティ制御手段による該ランプへの給電を行い、該第２デューティ制御手段による該ランプへの給電が正常であることを確認した後に前記第１デューティ制御手段による該ランプへの給電に切り替える始動時デューティ制御切替手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用ランプ制御装置において、前記ランプへの給電時間のデューティ比を制限して該ランプへの過大な給電を制限する給電量制限手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載の車両用ランプ制御装置において、ワイパースイッチ及び光量増スイッチの少なくとも一方がオンされているときに、前記ランプへの給電量を基準量よりも増大補正する給電量補正手段とを更に備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用ランプ制御装置において、前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を所定時間経過後において基準量に戻すことを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両用ランプ制御装置において、前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を漸減して基準量に戻すことを要旨とする。
【００１８】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、上記第１デューティ制御手段によるランプへの給電異常が検出されたときに、上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電に切り替えるデューティ制御切替手段を備えている。従って、上記第１デューティ制御手段（ＣＰＵ）の不具合発生時には、上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電時間のデューティ制御に切り替えることで、不具合発生に対する装置の強靱性が向上される。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、始動時には、上記第１デューティ制御手段によるランプへの給電を停止した状態で上記第２デューティ制御手段によるランプへの給電を行い、同第２デューティ制御手段によるランプへの給電が正常であることが確認された後に第１デューティ制御手段によるランプへの給電に切り替えられる。このように、始動時において第２デューティ制御手段によるランプへの給電が正常であることを予め確認しておくことで、例えば同第２デューティ制御手段によるランプへの給電が異常であるときの迅速な対応を促し、第１及び第２デューティ制御手段に同時に不具合が発生する状態が回避される。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、上記ランプへの給電時間のデューティ比を制限して同ランプへの過大な給電を制限する給電量制限手段を備えている。従って、意図しないランプへの過大な給電が制限されることで、同ランプの損傷等は回避される。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ワイパースイッチ及び光量増スイッチの少なくとも一方がオンされているときには、ランプへの給電量は基準量よりも増大補正される。従って、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、ランプの明るさが好適に確保される。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、上記増大補正された給電量は所定時間経過後において基準量に戻されるため、同増大補正された給電量がランプに長時間にわたって供給されてランプの寿命が短くなったりすることは回避される。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、上記増大補正された給電量は漸減されて基準量に戻されるため、同ランプは違和感なく基準の明るさに戻される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１〜図３は、本実施形態の電気的構成を示す回路図であり、特に図１及び図２は主としてその入力側及び出力側をそれぞれ示している。同図に示されるように、この車両用ランプ制御装置は、例えば３６Ｖの高電圧バッテリ１１及び１２Ｖのバッテリ１２に接続されており、ライトコントロールスイッチ１３、ディマースイッチ１４、ＤＲＬ（Daytime Runnning Light）スイッチ１５、フォグスイッチ１６、光量増スイッチ１７、イグニッションスイッチ１８、ワイパースイッチ１９、照度センサ２０、これらスイッチ等に基づき点灯制御される右左各側のロービームランプ２１，２２、同ハイビームランプ２３，２４、同フォグランプ２５，２６、同ヘッドランプインジケータ２７，２８及び制御態様等に応じてこれらランプの制御を行うコントローラ３０を備えている。
【００２５】
上記ライトコントロールスイッチ１３は、運転者等の操作によりヘッドライト（ロービームランプ２１，２２及びハイビームランプ２３，２４）を点灯又は消灯するためのスイッチである。また、上記ディマースイッチ１４は、特にハイビームランプ２３，２４を点灯又は消灯するためのスイッチである。
【００２６】
上記ＤＲＬスイッチ１５は、運転者等の操作によりカナダの法規制に対応して昼間に前照灯（ロービームランプ２１，２２）を基準の８０％程度の明るさで点灯させるためのスイッチである。
【００２７】
上記光量増スイッチ１７は、運転者等の操作により特に暗さの著しい状態において選択されているランプ２１〜２６を、例えば基準の１２０％程度の明るさで点灯させるためのスイッチである。
【００２８】
上記照度センサ２０は、例えば車両のインストルメントパネル（図示略）の上部に設置されており、周囲の明るさを検出する。
上記ランプ２１〜２６は、高電圧バッテリ１１に接続されて給電されるが、現行の１２Ｖ仕様のランプが採用されている。上記ヘッドランプインジケータ２７，２８は、例えばコンビネーションメータに組み込まれており、それぞれ後述するロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されることで点灯制御される。
【００２９】
上記コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１、入力インターフェース３２、イグニッションスイッチ１８のオン・オフ状態を検出するイグニッションスイッチ入力回路部３３、基準電源３４、ウォッチドッグタイマ３５、リセット回路３６、電圧検出回路部３７、給電量制限手段を構成する出力部４０ａ〜４０ｆ、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６、電流検出回路部４１，４２及びパルス発振器を構成するフェイルセーフ回路４３等により構成されている。
【００３０】
上記イグニッションスイッチ入力回路部３３はＣＰＵ３１に接続されており、同ＣＰＵ３１にはイグニッションスイッチ１８のオン状態に対応してＨ（ハイ）レベルとなるイグニッションスイッチ信号ＩＧが入力されている。このイグニッションスイッチ信号ＩＧは、上記フェイルセーフ回路４３にも入力されている。
【００３１】
上記基準電源３４は、例えば５Ｖの基準電圧Ｖｃｃを生成してＣＰＵ３１等に給電する。
上記ウォッチドッグタイマ３５は、ＣＰＵ３１に接続されて同ＣＰＵ３１からのランパルス信号を監視する。このランパルス信号は、ＣＰＵ３１が正常に動作しているときに出力される信号であって、ウォッチドッグタイマ３５は、このランパルス信号を監視することでＣＰＵ３１の診断を行っている。そして、ウォッチドッグタイマ３５は、この診断結果を上記リセット回路３６に出力している。リセット回路３６は、この診断において異常が検出されたときに、ＣＰＵ３１をリセットする。
【００３２】
上記電圧検出回路部３７は、一方端が上記高電圧バッテリ１１に接続された第１抵抗Ｒｆ１と、同第１抵抗Ｒｆ１に直列接続され、一方端の接地された第２抵抗Ｒｆ２を有し、これら第１及び第２抵抗Ｒｆ１，Ｒｆ２の接続端はＣＰＵ３１に接続されている。ＣＰＵ３１は、この電圧検出回路部３７の上記第１及び第２抵抗Ｒｆ１，Ｒｆ２に基づく高電圧バッテリ１１の分圧が入力されることで同高電圧バッテリ１１の実際の電圧値を演算する。
【００３３】
上記ライトコントロールスイッチ１３、ディマースイッチ１４、ＤＲＬスイッチ１５、フォグスイッチ１６、光量増スイッチ１７及びワイパースイッチ１９は、上記入力インターフェース３２を介してＣＰＵ３１に接続されており、同ＣＰＵ３１にはこれらスイッチの操作状態等が入力されている。特に、ライトコントロールスイッチ１３からは、そのオン状態に対応してＨレベルとなるヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤがＣＰＵ３１に入力されている。このヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤは、上記フェイルセーフ回路４３にも入力されている。
【００３４】
図２に示されるように、上記各出力部４０ａ〜４０ｆはそれぞれＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ（単安定マルチバイブレータ）４７を有している。そして、各ＮＯＲ回路４６の一方の入力端子はＣＰＵ３１に直接接続されており、同他方の入力端子はＭＭＶ４７を介してＣＰＵ３１に接続されている。また、各ＮＯＲ回路４６の出力端子は対応するスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに接続されている。
【００３５】
本実施形態では、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電するようになっており、通常は同ランプ２１〜２６への給電時間をＰＷＭ制御（デューティ制御）することでその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御する。そして、ＣＰＵ３１は、ランプ２１〜２６への所要の給電時間に対応するＬ（ロー）レベルの時間幅を有する信号を所要のタイミングで各出力部４０ａ〜４０ｆに選択的に出力するようになっている。
【００３６】
従って、ランプ２１〜２６への給電時、各ＮＯＲ回路４６の一方の入力端子には所要の給電時間のＬレベルの幅を有する信号が入力される。一方、上記ＭＭＶ４７は、ＣＰＵ３１からの上記信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、ランプ２１〜２６への給電時、各ＮＯＲ回路４６の他方の入力端子には上記所定時間のＬレベルの幅を有する信号が入力される。この時間（３［ｍｓ］）は、ＣＰＵ３１によって制御（ＰＷＭ制御）されるランプ２１〜２６への給電時間に比べて長く、且つ、同ランプ２１〜２６に対して過大に給電されることのない好適な値に設定されている。
【００３７】
各ＮＯＲ回路４６の出力端子からは、その一方及び他方の入力端子にともにＬレベルの信号が入力された状態のときに当該スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートにＨレベルの信号が出力される。換言すると、各ＮＯＲ回路４６の出力端子からは、その一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号、通常はＣＰＵ３１によってＰＷＭ制御される信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力される。
【００３８】
上記各スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のドレインは、それぞれランプ２１〜２６に接続されており、同ランプ２１〜２６は高電圧バッテリ１１のプラス極に接続されている。また、右側のランプ２１，２３，２５に対応する各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースは、一括されて一方の電流検出回路部４１に接続されており、同電流検出回路部４１を介して接地されている。左側のランプ２２，２４，２６に対応する各スイッチングトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６のソースは、一括されて他方の電流検出回路部４２に接続されており、同電流検出回路部４２を介して接地されている。従って、出力部４０ａ〜４０ｆを介してＣＰＵ３１から所要のスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートにＨレベルの信号が出力されると、当該トランジスタＴ１〜Ｔ６はオン状態となって対応するランプ２１〜２６に電流が流れ、同ランプ２１〜２６に給電される。
【００３９】
なお、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力されるＨレベルの信号は、既述のようにＮＯＲ回路４６の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号が反転されて生成される。このため、図３に併せ示されるように、ＣＰＵ３１の不具合などで出力部４０ａ〜４０ｆに過大なＬレベルの時間幅を有する信号が入力されても、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに出力される信号のＨレベルの時間幅は出力部（ＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ４７）によって規制されるため、当該トランジスタＴ１〜Ｔ６のオン時間（デューティ比）は制限されて上記ランプ２１〜２６への過大な給電は防止されている。
【００４０】
上記電流検出回路部４１，４２は、それぞれコンパレータ５１、ＭＭＶ５２及び抵抗Ｒを備えている。そして、右側のランプ２１，２３，２５に対応する各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースは電流検出回路部４１の抵抗Ｒを介して接地されており、左側のランプ２２，２４，２６に対応する各スイッチングトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６のソースは電流検出回路部４２の抵抗Ｒを介して接地されている。
【００４１】
また、これら抵抗Ｒの上記ソース側は、それぞれ対応するコンパレータ５１の＋入力端子に接続されている。そして、各コンパレータ５１の−入力端子はＣＰＵ３１に接続されて所定の判定基準電圧が入力されている。従って、各コンパレータ５１の出力端子からは、抵抗Ｒの上記ソース側の電圧が判定基準電圧よりも大きいか否かを示す２値信号が出力される。
【００４２】
ここで、右側のランプ２１，２３，２５若しくは左側のランプ２２，２４，２６を一括して流れる各電流が対応する電流検出回路部４１，４２の抵抗Ｒを流れると、そのソース側に電圧を発生する。これら電圧がそれぞれコンパレータ５１及びＭＭＶ５２を介してＣＰＵ３１に入力されることで、同電圧、すなわち右側のランプ２１，２３，２５若しくは左側のランプ２２，２４，２６を一括して流れる各電流（ランプ電流）が２値化された電圧値としてそれぞれ検出される。
【００４３】
なお、各ＭＭＶ５２は、コンパレータ５１の出力端子からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、各コンパレータ５１の出力端子からの上記２値信号は、このＭＭＶ５２を介することで、一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号としてＣＰＵ３１に入力される。以上により、例えば各コンパレータ５１の出力端子からの上記２値信号が短周期的に変動しても、ＭＭＶ５２によって一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号に変換されるため、ＣＰＵ３１に影響を及ぼすことはない。
【００４４】
次に、上記フェイルセーフ回路４３について、図３を併せ参照して説明する。このフェイルセーフ回路４３は、大きくはパルス信号生成部６１、出力部６２ａ，６２ｂ及びスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂを備えている。
【００４５】
上記パルス信号生成部６１は、ロービームランプ２１，２２に対して個別に設けられたレベルシフト回路６４、ＭＭＶ６５、パルス生成回路６６及びＡＮＤ回路６７，６８，６９を備えている（図３においては、便宜的にロービームランプ２１に対してのみ図示）。レベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間にそれぞれ接続されている。このレベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２の非通電時において、例えば３６Ｖの電圧を５Ｖの基準電圧に変換し、Ｈレベルの信号としてＭＭＶ６５に出力する。また、レベルシフト回路６４は、各ロービームランプ２１，２２の通電時において電圧降下した電圧をＬレベルの信号としてＭＭＶ６５に出力する。
【００４６】
上記ＭＭＶ６５は、レベルシフト回路６４からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、４０〜１００［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。この時間（４０〜１００［ｍｓ］）は、ロービームランプ２１，２２に対する通常の給電周期に対して十分に長く設定されている。従って、ロービームランプ２１，２２に対して正常な通電が行われると、ＭＭＶ６５はその給電周期を通してＬレベルの信号を生成する。
【００４７】
上記ＡＮＤ回路６７の一方の入力端子はＭＭＶ６５に接続されており、同他方の入力端子は上記パルス生成回路６６に接続されている。このパルス生成回路６６は、各ロービームランプ２１，２２への給電周期と同等の周期にて所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。従って、ロービームランプ２１，２２の非通電時には、ＭＭＶ６５からＨレベルの信号がＡＮＤ回路６７の一方の入力端子に入力されるため、パルス生成回路６６において生成された信号がそのままその出力端子から出力される。また、ロービームランプ２１，２２の通電時には、その給電周期を通してＭＭＶ６５からＬレベルの信号がＡＮＤ回路６７の一方の端子に入力されるため、常にＬレベルの信号がその出力端子から出力される。
【００４８】
一方、ＡＮＤ回路６８の一方及び他方の入力端子には、それぞれＣＰＵ３１へと入力される前記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８からの各信号（イグニッションスイッチ信号ＩＧ及びヘッドスイッチ信号ＨＥＡＤ）が分岐・入力されている（図１及び図２参照）。従って、このＡＮＤ回路６８の出力端子からは、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされているときにのみＨレベルの信号が出力される。
【００４９】
上記ＡＮＤ回路６９の一方及び他方の入力端子には、それぞれ上記ＡＮＤ回路６７，６８の各出力端子が接続されており、その出力端子は前記出力部６２ａ，６２ｂに接続されている。従って、このＡＮＤ回路６９の出力端子からは、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされており、且つ、当該ロービームランプ２１，２２への非通電時においてのみ、パルス生成回路６６において生成された信号がそのまま対応する出力部６２ａ，６２ｂに出力される。
【００５０】
図３に示されるように、上記出力部６２ａ，６２ｂは、それぞれＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２を有している。そして、ＮＯＲ回路７１の一方の入力端子は上記ＡＮＤ回路６９の出力端子に直接接続されており、同他方の入力端子はＭＭＶ７２を介して同ＡＮＤ回路６９の出力端子に接続されている。ＭＭＶ７２は、上記ＡＮＤ回路６９の出力端子からの信号のＨレベルからＬレベルへの立ち下がりに同期して所定時間（例えば、３［ｍｓ］）のＬレベルの時間幅を有するパルス信号を生成する。
【００５１】
上記ＮＯＲ回路７１の出力端子は対応するスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに接続されている。そして、各スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのドレインは、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間に接続されており、そのソースは接地されている。
【００５２】
従って、上記ライトコントロールスイッチ１３及びイグニッションスイッチ１８がともにオンされており、且つ、当該ロービームランプ２１，２２への非通電時においては、上記ＮＯＲ回路７１の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうちそのＬレベルの時間の幅が小さい方の信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される。従って、例えば通常の給電経路に異常（例えば、ＣＰＵ３１の異常、スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２の損傷など）が発生した場合には、通常はパルス生成回路６６において生成された信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される。これにより、このスイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力される信号がＨレベルになるときに同スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂはオンされ、対応するロービームランプ２１，２２が給電されて点灯する。このように、各ロービームランプ２１，２２に対して補完的な給電経路を設けたのは、その通常の給電経路に異常（例えば、ＣＰＵ３１の異常、スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２の損傷など）が発生した場合においても、同ロービームランプ２１，２２の意図しない消灯を回避するためである。
【００５３】
なお、スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂのゲートに出力されるＨレベルの信号は、ＮＯＲ回路７１の一方及び他方の入力端子に入力される各信号のうち、そのＬレベルの時間幅の小さい方の信号が反転されて生成されるようになっている。このため、図３に示されるように、パルス信号生成部６１の不具合などによりＡＮＤ回路６９から過剰なＬレベルの時間幅を有する信号が出力されても、スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂへの出力信号のＨレベルの時間幅は出力部（ＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２）によって規制されるため、当該トランジスタ６３ａ，６３ｂのオン時間（デューティ比）は制限され、上記ロービームランプ２１，２２への過大な給電は防止される。
【００５４】
ちなみに、上記ＮＯＲ回路７１の出力端子は、ＣＰＵ３１にも接続されており、その出力信号がＣＰＵ３１により監視されている。これは、少なくともＣＰＵ３１が正常である場合においてフェイルセーフ回路４３のみによるロービームランプ２１，２２への給電が正常であることを確認するためである。
【００５５】
上記ヘッドランプインジケータ２７，２８の一方端はそれぞれスイッチ７３，７４を介して高電圧バッテリ１１に接続されており、同他方端は接地されている。これらヘッドランプインジケータ２７，２８は、後述するロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されると、ＣＰＵ３１からの駆動信号によって当該スイッチ７３，７４がオンされて点灯する。
【００５６】
次に、コントローラ３０が実行する処理の内容とともに、本実施形態に係る車両用ランプ制御装置の動作について、図４〜図８を参照して説明する。
図４のフローチャートで示すルーチンにおいてＣＰＵ３１は、まずステップ１０１において必要な初期設定を行った後、所定時間ごとの定時割り込みによりステップ１０２以降の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップ１０２においてＣＰＵ３１は、イニシャルフラグがオンか否かを判断する。このイニシャルフラグは、後述のイニシャルチェックのサブルーチンが完了することでオンされるものである。ここで、イニシャルフラグがオフと判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２００に移行し、図６に示されるイニシャルチェックのサブルーチンを実行する。また、イニシャルフラグがオンと判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０３に移行する。
【００５８】
図６に示されるように、ステップ２００のサブルーチンにおいてＣＰＵ３１は、まず、ステップ２０１においてイグニッションスイッチ１８がオンか否かを判断する。そして、イグニッションスイッチ１８がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。一方、イグニッションスイッチ１８がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０２に移行する。
【００５９】
ステップ２０２においてＣＰＵ３１は、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。一方、ライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０３に移行する。
【００６０】
ステップ２０３においてＣＰＵ３１は、ロービームランプ２１，２２（出力部４０ａ，４０ｂ）に対する駆動信号の出力を停止する。このとき、前記フェイルセーフ回路４３のパルス信号生成部６１（ＡＮＤ回路６７の一方の入力端子）に常にＨレベルの信号が入力されるため、各出力部６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１）から前記パルス生成回路６６において生成されたパルス信号が反転した状態で当該スイッチングトランジスタ６３ａ，６３ｂにそれぞれ出力されるのは既述のとおりである。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ３１はステップ２０４に移行して、上記フェイルセーフ回路４３のパルスチェックを行う。既述のように、各出力部６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１）からの信号はＣＰＵ３１にも出力されており、これら信号をチェックすることで各ロービームランプ２１，２２に対するフェイルセーフ回路４３の給電状態をチェックする。
【００６２】
次いで、ＣＰＵ３１は、ステップ２０５に移行して、上記チェックされたパルスが正常か否かを判断する。具体的には、各出力部６２ａ，６２ｂから出力された信号（パルス信号）のＨレベルの時間幅、或いは周期等をそれぞれ規定値と比較して正常か否かを判断する。
【００６３】
ここで、上記チェックされたパルスが正常であると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０６に移行してＣＰＵ出力に切り替える。具体的には、図６に併せ示されるように、ＣＰＵ３１は、切替開始時において同期をとるための短パルス（例えば、通常の２０分の１程度のＨレベルの時間幅を有する信号がスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２に出力されるパルス信号）を出力する。この短パルスは、ロービームランプ２１，２２への給電において同ランプ２１，２２に損傷を与えることのないものである。そして、この短パルスのタイミングを起点として、ＣＰＵ３１によるランプ２１〜２６への所要のタイミング及び給電時間でのＰＷＭ制御に移行する。
【００６４】
一方、ステップ２０５において、チェックされたパルスが異常であると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ２０７に移行してこの診断結果をダイアグに記憶するとともに、当該ヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯する。具体的には、ＣＰＵ３１は、異常が検出されたロービームランプ２１，２２に対応する前記スイッチ７３，７４に駆動信号を出力して当該ヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯する。
【００６５】
ステップ２０６若しくは２０７の処理を行ったＣＰＵ３１は、ステップ２０８に移行してイニシャルフラグをオンし、イニシャルチェックのサブルーチンを終了してステップ１０３に移行する。
【００６６】
ステップ１０３においてＣＰＵ３１は、イグニッションスイッチ１８がオンか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ１８がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０４に移行し、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０５に移行する。
【００６７】
ステップ１０５においてＣＰＵ３１は、ＤＲＬスイッチ１５がオンか否かを判断する。ここで、ＤＲＬスイッチ１５がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、そのままステップ１０２に戻る。また、ＤＲＬスイッチ１５がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１０６に移行してヘッドフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「０．８」に設定し、更に後述するステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。なお、ヘッドフラグはロービームランプ２１，２２を点灯させるときにオンに設定されるものである。また、ＰＷＭ補正係数は、ランプへの給電時間の基準値に乗ずることで実際の給電時間、すなわちランプへの給電量を増減補正するものである。
【００６８】
一方、ステップ１０４においてライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１は図５のステップ１２１に移行する。そして、前記電圧検出回路部３７において検出された高電圧バッテリ１１の電圧を読み込み、ステップ１２２に移行する。そして、ステップ１２２においてＣＰＵ３１は、上記高電圧バッテリ１１の電圧に基づきＰＷＭ補正係数の算出に供せられる電圧補正係数を演算する。図７に示されるように、この電圧補正係数は高電圧バッテリ１１の電圧が小さくなるほど大きくなるように設定されている。これは、高電圧バッテリ１１の電圧低下に伴うランプへの給電量の低下を補うため、その分、同ランプへの給電時間を長く（ＰＷＭ補正係数を大きく）設定するためである。
【００６９】
その後、ステップ１２３に移行してＣＰＵ３１は、ヘッドフラグをオンして更にステップ１２４に移行する。
ステップ１２４においてＣＰＵ３１は、前記光量増スイッチ１７がオンか否かを判断する。ここで、光量増スイッチ１７がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、更にステップ１２５に移行してワイパースイッチ１９がオンか否かを判断する。そして、ワイパースイッチ１９がオフであると判断されるとＣＰＵ３１は、更にステップ１２７に移行する。一方、ステップ１２４において光量増スイッチ１７がオンであると判断され、若しくはステップ１２５においてワイパースイッチ１９がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１２６において光量増フラグをオンした後に、ステップ１２７に移行する。
【００７０】
ステップ１２７においてＣＰＵ３１は、ディマースイッチ１４がオンか否かを判断する。ここで、ディマースイッチ１４がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１２８に移行し、ハイフラグをオンにしてステップ１２９に移行する。一方、ディマースイッチ１４がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１２９に移行する。なお、ハイフラグはハイビームランプ２３，２４を点灯させるときにオンに設定されるものである。
【００７１】
ステップ１２９においてＣＰＵ３１は、フォグスイッチ１６がオンか否かを判断する。ここで、フォグスイッチ１６がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３０に移行し、フォグフラグをオンにしてステップ１３１に移行する。一方、フォグスイッチ１６がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１３１に移行する。なお、フォグフラグはフォグランプ２５，２６を点灯させるときにオンに設定されるものである。
【００７２】
ステップ１３１においてＣＰＵ３１は、光量増フラグがオンか否かを判断する。ここで、光量増フラグがオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３３に移行し、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定する。
【００７３】
一方、光量増フラグがオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３２に移行し、光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過しているか否かを判断する。そして、光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過していないと判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３４に移行し、ＰＷＭ補正係数を値「１．２」に設定する。このような補正は、光量増スイッチ１７若しくはワイパースイッチ１９がオンされている間、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、所定の設定時間を経過していないことを条件にＰＷＭ補正係数を所定値（値「０．２」）だけ増大し、ランプの明るさをその分確保するためである。
【００７４】
ステップ１３２において光量増フラグがオンに移行してから所定の設定時間を経過していると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１３５に移行し、ＰＷＭ補正係数の漸減を行う。具体的には、演算の都度に（時間の経過とともに）このＰＷＭ補正係数を値「１．０」を下限として漸減する。このようなＰＷＭ補正係数の補正は、増大補正されたＰＷＭ補正係数に基づきランプへの過剰な給電が長時間にわたることで同ランプの寿命が短くなったりすることを回避するためである。また、ＰＷＭ補正係数を漸減するのは、上記設定時間の経過後において同ＰＷＭ補正係数に基づくランプへの給電量を徐々に減らし、違和感なくランプを基準の明るさに戻すためである。
【００７５】
ステップ１３３〜１３５のいずれかの処理によりＰＷＭ補正係数の設定等を行うと、ＣＰＵ３１はステップ１３６に移行し、上記設定等されたＰＷＭ補正係数にステップ１２２において演算された電圧補正係数を乗じてこのときのＰＷＭ補正係数の値を更新し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７６】
一方、ステップ１０３においてイグニッションスイッチ１８がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０７に移行し、ライトコントロールスイッチ１３がオンか否かを判断する。そして、ライトコントロールスイッチ１３がオンであると判断されると、ＣＰＵ３１はステップ１０８に移行し、更にディマースイッチ１４がオンか否かを判断する。そして、ディマースイッチ１４がオフであると判断されると、ステップ１０９に移行してヘッドフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。また、ステップ１０８においてディマースイッチ１４がオンであると判断されるとＣＰＵ３１は、ステップ１１０に移行してヘッドフラグ及びハイフラグをオンするとともに、ＰＷＭ補正係数を値「１．０」に設定し、更にステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンを実行した後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７７】
また、ステップ１０７においてライトコントロールスイッチ１３がオフであると判断されると、ＣＰＵ３１はそのままステップ１０２の処理に戻る。
次に、ステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンについて、図８を参照して説明する。ステップ３００のランプ点灯処理のサブルーチンに移行したＣＰＵ３１は、まずステップ３０１において基準ＰＷＭ値にＰＷＭ補正係数を乗じて出力ＰＷＭを演算する。この基準ＰＷＭ値は、高電圧バッテリ１１から選択されたランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電するときの同ランプ２１〜２６への給電時間の基準値である。この基準値に上述のように演算されたＰＷＭ補正係数を乗ずることで、ランプ２１〜２６への給電時間である出力ＰＷＭが算出される。
【００７８】
出力ＰＷＭを算出したＣＰＵ３１は、ステップ３０２に移行し、各種オンフラグに基づき所要のランプにＰＷＭを出力する。すなわち、ＣＰＵ３１は、上記演算された給電時間（出力ＰＷＭ）だけ当該ランプのスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６がオンされるように駆動信号を出力する。これにより、所要のランプに所要の給電が行われる。そして、ＰＷＭを出力したＣＰＵ３１は、ランプ点灯処理のサブルーチンを終了してその後、ステップ１０２の処理に戻る。
【００７９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、高電圧バッテリ１１からロービームランプ２１，２２への給電量を、ＣＰＵ３１と、フェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）との２重系によってＰＷＭ制御（デューティ制御）した。そして、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたときに、フェイルセーフ回路４３による同ランプ２１，２２への給電制御に切り替えるようにした。従って、例えばＣＰＵ３１の不具合発生時においても上記ランプ２１，２２への給電を補完的に行うことができ、不具合発生に対する装置の強靱性を向上することができる。
【００８０】
（２）本実施形態では、ＣＰＵ３１による右左各側のロービームランプ２１，２２への給電異常を個別に検出するようにした。そして、いずれかのロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたとき、当該ランプ２１，２２のみへの給電をフェイルセーフ回路４３による給電に切り替えるようにした。従って、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電異常が検出されたときの対応をより厳密に行うことができる。
【００８１】
（３）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電を停止した状態でフェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）による同ランプ２１，２２への給電を行い、同フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が正常であることが確認された後にＣＰＵ３１によるランプ２１，２２への給電に切り替えるようにした。このように、イニシャルチェックにおいてフェイルセーフ回路４３によるロービームランプ２１，２２への給電が正常であることを予め確認しておくことで、例えば同フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が異常であるときの迅速な対応を促し、ＣＰＵ３１及びフェイルセーフ回路４３に同時に不具合が発生する状態を回避することができる。
【００８２】
（４）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、フェイルセーフ回路４３（パルス生成回路６６）によるロービームランプ２１，２２への給電が異常であることが確認されたとき、当該ランプ２１，２２に対応するスイッチ７３，７４を駆動してヘッドランプインジケータ２７，２８を点灯するようにした。従って、フェイルセーフ回路４３によるロービームランプ２１，２２への給電異常が好適に運転者に報知され、整備所等への退避などの迅速な対応を行うことができる。
【００８３】
（５）本実施形態では、イニシャルチェックにおいて、フェイルセーフ回路４３によるランプ２１，２２への給電が正常であることが確認された後にＣＰＵ３１によるランプ２１，２２への給電に切り替える際、同期をとるための短パルスを出力するようにした。そして、この短パルスのタイミングを起点として、ＣＰＵ３１による選択されたランプ２１〜２６への所要のタイミング及び給電時間でのＰＷＭ制御に移行するようにした。従って、この給電系の移行時において、ロービームランプ２１，２２への過大な給電が行われて同ランプ２１，２２が損傷することを回避することができる。
【００８４】
（６）本実施形態では、ランプ２１〜２６に給電するための各出力部４０ａ〜４０ｆ（ＮＯＲ回路４６及びＭＭＶ４７）、６２ａ，６２ｂ（ＮＯＲ回路７１及びＭＭＶ７２）によってその給電時間（デューティ比）を制限し、同ランプへの過大な給電を制限するようにした。従って、意図しないランプ２１〜２６への過大な給電を制限して同ランプ２１〜２６の損傷等を回避することができる。
【００８５】
（７）本実施形態では、電流検出回路部４１，４２のコンパレータ５１の出力端子からの２値信号を、ＭＭＶ５２を介することで一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号としてＣＰＵ３１に入力した。従って、例えば各コンパレータ５１の出力端子からの２値信号が短周期的に変動しても、ＭＭＶ５２によって一定のＬレベルの時間幅を有するパルス信号に変換されるため、ＣＰＵ３１に影響を及ぼすことはない。
【００８６】
（８）本実施形態では、光量増スイッチ１７及びワイパースイッチ１９の少なくとも一方がオンされているときには、ランプ２１〜２６への給電量を基準量よりも所定量だけ増大補正した。従って、例えば夜間の降雨時等、運転者が著しい暗さを感じる状態において、ランプ２１〜２６の明るさを好適に確保することができる。
【００８７】
（９）本実施形態では、増大補正されたランプ２１〜２６への給電量は所定時間経過後において基準量に戻されるため、同増大補正された給電量がランプ２１〜２６に長時間にわたって供給されて同ランプの寿命が短くなったりすることを回避することができる。
【００８８】
（１０）本実施形態では、増大補正されたランプ２１〜２６への給電量は所定時間経過後において漸減されて基準量に戻されるため、同ランプを違和感なく基準の明るさに戻すことができる。
【００８９】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、フェイルセーフ回路４３のレベルシフト回路６４と、各ロービームランプ２１，２２と対応するスイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインとの間とを接続してそのレベル（Ｈ又はＬ）を監視することで、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出した。これに対して、図９に示されるように、フェイルセーフ回路４３のＭＭＶ６５と、各スイッチングトランジスタＴ１，Ｔ２のドレインと対応する出力部４０ａ，４０ｂとの間とをＮＯＴ回路８１を介して接続し、同出力部４０ａ，４０ｂからの信号（駆動信号）を監視することで、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出してもよい。
【００９０】
また、前記ウォッチドッグタイマ３５において監視されるランパルス信号によって、ＣＰＵ３１による同ランプ２１，２２への給電異常を検出してもよい。
・前記実施形態においては、ＣＰＵ３１による右左各側のロービームランプ２１，２２への給電異常をそれぞれ個別に検出したが、両ロービームランプ２１，２２への給電異常を一括して検出してもよい。この場合、ＣＰＵ３１によるロービームランプ２１，２２への給電から、フェイルセーフ回路４３による同ランプ２１，２２への給電の切り替えを、左右のロービームランプ２１，２２に対して同時に行う。
【００９１】
・前記実施形態においては、フェイルセーフ回路４３を各ロービームランプ２１，２２に個別に設けたが、例えばパルス生成回路６６が両ロービームランプ２１，２２に共用となるような回路構成を採用してもよい。
【００９２】
・前記実施形態においては、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、周期的に給電し、基本的には同ランプ２１〜２６への給電時間（オン時間）をＰＷＭ制御（デューティ制御）することでその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御した。これに対して、高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、一定のオン時間（パルス時間幅）で給電してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御によりその給電量、すなわちランプ２１〜２６の明るさを制御してもよい。
【００９３】
図１０は、例えば５７Ｈｚの周期にて高電圧バッテリ１１からランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、給電する場合の同高電圧バッテリ１１の電圧値とデューティ比及び給電時間（Ｔｏｎ時間）との関係を示すグラフである。各ランプ２１〜２６に互いに異なるタイミングで順次、給電するためには、そのデューティ比の上限は１６．６（１００／６）％（オン時間では、約３（＝１／５７／６×１０００）ｍｓ）になる。そして、このデューティ比を上限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する給電時間の補正を行う場合、３４Ｖまでの電圧値の範囲で補正可能であることが出願人らによって確認されている。
【００９４】
一方、図１１は、例えば１．５６ｍｓの一定のオン時間（パルス時間幅）で給電してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御の場合の同高電圧バッテリ１１の電圧値と周波数、デューティ比及びオン及びオフの合計時間Ｔａｌｌとの関係を示すグラフである。この場合においても、そのデューティ比の上限は同様に１６．６（１００／６）％である。このデューティ比を上限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する上記合計時間Ｔａｌｌ（オフ時間）の補正を行う場合、その最小値は約９．３（＝１．５６×６）ｍｓとなる。そして、この最小値を下限として高電圧バッテリ１１の電圧値に対する給電周期の補正を行う場合にも、この電圧値に対する補正可能範囲は同等の３４Ｖとなっている。このようにオン時間（パルス時間幅）を固定してその給電周期、すなわちオフ時間を制御するデューティ制御の場合、例えばスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６への駆動信号をＭＭＶを介して出力することで常に確実なオン時間にすることができる。さらに、ＣＰＵ３１によるスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ６の駆動時間が一定であるために、同ＣＰＵ３１の診断をより確実に行うことができる。
【００９５】
なお、この場合のランプ２１〜２６への過大な給電を制限するための給電時間のデューティ比の制限は、オフ時間が短くなりすぎないよな回路構成にて行う。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、ランプへの給電異常に対する対応を向上することができる。
請求項４〜６のいずれかに記載の発明によれば、高電圧バッテリにより給電される車両用ランプ制御装置において、運転者が著しい暗さを感じる状態でのランプへの給電量を好適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図２】同実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図３】同実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図４】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図７】バッテリ電圧と電圧補正係数との関係を示すマップ。
【図８】同実施形態の動作態様を示すフローチャート。
【図９】同実施形態の別例の電気的構成を示す回路図。
【図１０】バッテリ電圧とデューティ比等との関係を示すグラフ。
【図１１】バッテリ電圧とデューティ比等との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１１ 高電圧バッテリ
１７ 光量増スイッチ
１９ ワイパースイッチ
２１〜２６ ランプ
３０ コントローラ
３１ ＣＰＵ
３５ 電圧検出回路部
３６ 電流検出回路部
４０ａ〜４０ｆ 給電量制限手段を構成する出力部
４３ パルス発振器を構成するフェイルセーフ回路
４７ ＭＭＶ
６６ パルス生成回路
Claims (6)
- 高電圧バッテリからランプへの給電時間をデューティ制御することで該ランプへの給電量を制御する車両用ランプ制御装置において、
ＣＰＵから出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第１デューティ制御手段と、
前記ＣＰＵ以外から出力される駆動信号に応じて前記ランプへの給電時間をデューティ制御する第２デューティ制御手段と、
前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電異常が検出されたときに、前記第２デューティ制御手段による前記ランプへの給電に切り替えるデューティ制御切替手段と
を備えたことを特徴とする車両用ランプ制御装置。 - 請求項１に記載の車両用ランプ制御装置において、
始動時には、前記第１デューティ制御手段による前記ランプへの給電を停止した状態で前記第２デューティ制御手段による該ランプへの給電を行い、該第２デューティ制御手段による該ランプへの給電が正常であることを確認した後に前記第１デューティ制御手段による該ランプへの給電に切り替える始動時デューティ制御切替手段を更に備えたことを特徴とする車両用ランプ制御装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の車両用ランプ制御装置において、
前記ランプへの給電時間のデューティ比を制限して該ランプへの過大な給電を制限する給電量制限手段を更に備えたことを特徴とする車両用ランプ制御装置。 - 請求項１〜３のうち何れか１項に記載の車両用ランプ制御装置において、
ワイパースイッチ及び光量増スイッチの少なくとも一方がオンされているときに、前記ランプへの給電量を基準量よりも増大補正する給電量補正手段を更に備えたことを特徴とする車両用ランプ制御装置。 - 請求項４に記載の車両用ランプ制御装置において、
前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を所定時間経過後において基準量に戻すことを特徴とする車両用ランプ制御装置。 - 請求項５に記載の車両用ランプ制御装置において、
前記給電量補正手段は、前記増大補正された給電量を漸減して基準量に戻すことを特徴とする車両用ランプ制御装置。
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