JP6470083B2 - スイッチ駆動装置、発光装置、車両 - Google Patents
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Description
図1は、発光装置1を搭載した車両Xの全体構成例を示すアプリケーション図である。本構成例の車両Xは、発光装置1と、バッテリ2と、電源スイッチ3及び4と、コントローラ5を有する。
引き続き、図1を参照しながら、発光装置1の内部構成について説明する。発光装置1は、スイッチ駆動装置10と、発光素子駆動装置20と、発光素子群30と、種々のディスクリート部品(抵抗R1〜R3、キャパシタC1〜C5、ダイオードD1〜D3)と、を含む。
図2は、スイッチ駆動装置10の内部構成例を示すブロック図である。本構成例のスイッチ駆動装置10は、スイッチ部100と、ドライバ部110と、ロジック部120と、内部レギュレータ部130と、UVLO[under voltage lock out]部140と、電流設定部150と、オシレータ部160と、周波数設定部170と、起動遅延部180と、第1ウォッチドッグタイマ部190と、第2ウォッチドッグタイマ部200と、セレクタ部210と、チャージポンプ部220と、オープン/ショート検出部230と、を含む。なお、図示の便宜上、図1と図2では、外部端子の配列が一部で異なっているが、同一名称の外部端子は互いに対応関係にある。
図3は、スイッチ駆動シーケンスの一例を示すタイミングチャートであり、上から順番に、入力電圧Vin、定電圧Vreg、UVLO信号Suvlo、内部クロック信号INTCLK、昇圧電圧Vcp、SETCLK端子電圧、可変クロック信号CLK、SETDLY端子電圧、起動遅延信号Sdly、SG端子電圧、CMPLT端子電圧、並びに、LED*(ただし*=8、7、…、1)の点消灯状態(H:点灯、L:消灯)及びスイッチ素子SW*のオン/オフ状態が描写されている。
図4は、起動遅延部180の内部構成例を示す回路図である。起動遅延部180は、電流源181と、スイッチ182と、Nチャネル型MOS[metal oxide semiconductor]電界効果トランジスタ183と、コンパレータ184と、Dフリップフロップ185と、フィルタ186と、を含む。
図6は、周波数設定部170の内部構成例を示す回路図である。本図(a)欄の周波数設定部170は、電流源171と、スイッチ172と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ173と、コンパレータ174と、を含む。
図7は、スイッチ駆動装置10a及び10bの多段接続例を示すアプリケーション図である。本図の発光装置1は、スイッチ駆動装置10a及び10b(各々の内部構成については先出のスイッチ駆動装置10(図2)と同様)と、発光素子駆動装置20と、発光素子群30a及び30bと、種々のディスクリート部品(抵抗R1〜R5、キャパシタC1〜C9、ダイオードD1〜D3)と、を含む。以下では、先に説明した図1との相違点を中心に説明を行う。
図11は、SEL端子電圧と発光素子灯数との関係を示すテーブルである。ロジック部120は、複数のSEL端子電圧(ここでは、SEL1端子電圧、SEL2端子電圧、SEL3端子電圧)の組み合わせに応じて、CH0端子〜CH8端子に外付けされる発光ダイオードの灯数を判別する。
図13は、発光ダイオードLED1〜LED8の全点灯モードについて説明するためのタイミングチャートであり、(a)欄〜(c)欄のそれぞれにおいて、上から順に、CMPLT端子電圧、及び、発光ダイオードLED*(ただし*=8、7、…、2、1)の点消灯状態(H:点灯、L:消灯))が描写されている。
図15は、ウォッチドッグタイマ動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、本図(a)欄は、第1ウォッチドッグタイマ部190の一動作例を示すものであり、上から順番に、UVLO信号Suvlo、可変クロック信号CLK、及び、第1異常検出信号Swdt1が描写されている。また、本図(b)欄は、第2ウォッチドッグタイマ部200の一動作例を示すものであり、上から順番に、UVLO信号Suvlo、起動遅延信号Sdly、及び、第2異常検出信号Swdt2が描写されている。
以上で説明したように、スイッチ駆動装置10は、比較的単純な順次点灯機能の実装に際して、基本的な点灯パターンを固定とし、ユーザ調整が必要なパラメータのみを数点の外付け素子(抵抗やキャパシタなど)で任意に設定することが可能な構成とされている。このような構成であれば、マイコン制御を要することなく、従来とほぼ同様の順次点灯を行うことができるので、セット設計の簡易化、部品点数の削減、基板面積の縮小、コストダウン、高効率化、ないしは、セット動作の安定性などを実現することが可能となる。
発光装置1は、例えば、図16の(a)欄ないし(b)欄で示したように、車両X10のヘッドランプ(ハイビーム/ロービーム/スモールランプ/フォグランプなどを適宜含む)X11、白昼夜走行(DRL[daytime running lamps])ランプX12、テールランプ(スモールランプやバックランプなどを適宜含む)X13、ストップランプX14、及び、ターンランプX15などとして好適に用いることができる。特に、これまで説明してきた通り、発光装置1は、シーケンシャル型のターンランプX15として好適である。
なお、上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機EL[electro-luminescence]素子を用いることも可能である。
2 バッテリ
3、4 電源スイッチ
5 コントローラ
10、10a、10b スイッチ駆動装置(マトリクススイッチドライバIC)
20 発光素子駆動装置(LEDドライバIC)
30、30a、30b 発光素子群(LEDストリング)
100 スイッチ部
110 ドライバ部
120 ロジック部
130 内部レギュレータ部
140 UVLO部
150 電流設定部
160 オシレータ部
170 周波数設定部
180 起動遅延部
171、181 電流源
172、182 スイッチ
173、183 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
174、184 コンパレータ
185 Dフリップフロップ
186 フィルタ
190 第1ウォッチドッグタイマ部
200 第2ウォッチドッグタイマ部
210 セレクタ部
220 チャージポンプ部
230 オープン/ショート検出部
LED1〜LED12 発光素子(発光ダイオード)
R1〜R5 抵抗
C1〜C9 キャパシタ
D1〜D3 ダイオード
SW1〜SW8 スイッチ素子
DRV1〜DRV8 ドライバ
L1、L2 電力線
L3 信号線
X、X10 車両
X11 ヘッドランプ
X12 白昼夜走行(DRL)用光源
X13 テールランプ
X14 ストップランプ
X15 ターンランプ
Y10 ヘッドランプモジュール
Y20 ターンランプモジュール
Y30 リアランプモジュール
Claims (16)
- 車載用の発光装置に含まれている複数の発光素子に対して各々並列接続される複数チャンネルのスイッチ素子と、
装置への電源投入を受けて所定のパターンで各スイッチ素子のオン/オフ状態を順次切り替えていくように一連のスイッチ駆動シーケンスを自動的に開始するロジック部と、
外付け素子を用いて前記スイッチ駆動シーケンスの開始遅延時間を任意に設定する起動遅延部と、
を有することを特徴とするスイッチ駆動装置。 - 外付け素子を用いて前記スイッチ駆動シーケンスの動作周波数を任意に設定する周波数設定部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のスイッチ駆動装置。
- 車載用の発光装置に含まれている複数の発光素子に対して各々並列接続される複数チャンネルのスイッチ素子と、
装置への電源投入を受けて所定のパターンで各スイッチ素子のオン/オフ状態を順次切り替えていくように一連のスイッチ駆動シーケンスを自動的に開始するロジック部と、
外付け素子を用いて前記スイッチ駆動シーケンスの動作周波数を任意に設定する周波数設定部と、
を有することを特徴とするスイッチ駆動装置。 - 前記ロジック部は、前記スイッチ駆動シーケンスの完了後、他のスイッチ駆動装置に対して待機解除トリガを出力することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のスイッチ駆動装置。
- 車載用の発光装置に含まれている複数の発光素子に対して各々並列接続される複数チャンネルのスイッチ素子と、
装置への電源投入を受けて所定のパターンで各スイッチ素子のオン/オフ状態を順次切り替えていくように一連のスイッチ駆動シーケンスを自動的に開始するロジック部と、
を有し、
前記ロジック部は、前記スイッチ駆動シーケンスの完了後、他のスイッチ駆動装置に対して待機解除トリガを出力することを特徴とするスイッチ駆動装置。 - 車載用の発光装置に含まれている複数の発光素子に対して各々並列接続される複数チャンネルのスイッチ素子と、
装置への電源投入を受けて所定のパターンで各スイッチ素子のオン/オフ状態を順次切り替えていくように一連のスイッチ駆動シーケンスを自動的に開始するロジック部と、
を有し、
前記ロジック部は、前記スイッチ駆動シーケンスに従って各スイッチ素子を順次駆動する順次点灯モードのほか、全てのスイッチ素子を一斉にオフさせる全点灯モードを実装しており、前記順次点灯モードでは第1クロック信号に同期して前記スイッチ駆動シーケンスを実施する一方、前記全点灯モードでは前記第1クロック信号よりも高周波数の第2クロック信号に同期して前記スイッチ駆動シーケンスを実施することを特徴とするスイッチ駆動装置。 - 前記複数のスイッチ素子を各々駆動するドライバ部と、
前記ドライバ部に昇圧電圧を供給するチャージポンプ部と、
前記チャージポンプ部の動作に必要な内部クロック信号を生成するオシレータ部と、
をさらに有し、
前記内部クロック信号が前記第2クロック信号として流用されることを特徴とする請求項6に記載のスイッチ駆動装置。 - 前記ロジック部は、装置外部からハザード信号が入力されているとき、ないしは、前記スイッチ駆動シーケンスの異常が検出されているときに、前記全点灯モードで全てのスイッチ素子を一斉にオフさせることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のスイッチ駆動装置。
- 前記ロジック部は、各スイッチ素子の動作不定期間経過後、前記スイッチ駆動シーケンスの開始前に、装置外部の発光素子駆動装置に対して各発光素子への電流供給開始トリガを出力することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のスイッチ駆動装置。
- 前記ロジック部は、外部端子電圧に応じて発光素子灯数を判別することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のスイッチ駆動装置。
- 前記スイッチ駆動シーケンスの開始遅延時間ないし動作周波数の異常を監視するウォッチドッグタイマをさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載のスイッチ駆動装置。
- 複数の発光素子と、
各発光素子の駆動電流を生成する発光素子駆動装置と、
請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載のスイッチ駆動装置と、
を有することを特徴とする発光装置。 - 前記複数の発光素子は、それぞれ、発光ダイオード、または、有機EL素子であることを特徴とする請求項12に記載の発光装置。
- ヘッドランプモジュール、ターンランプモジュール、または、リアランプモジュールとして車両に装着されることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の発光装置。
- 請求項12〜請求項14のいずれか一項に記載の発光装置を有する車両。
- 前記発光装置は、ヘッドランプ、白昼夜走行ランプ、テールランプ、ストップランプ、及び、ターンランプの少なくとも一つとして用いられることを特徴とする請求項15に記載の車両。
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