JP6623591B2

JP6623591B2 - 車載照明灯の制御装置

Info

Publication number: JP6623591B2
Application number: JP2015141975A
Authority: JP
Inventors: 泰裕大塚
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: JP2017024455A

Description

本発明は、車両に搭載される照明灯を制御する車載照明灯の制御装置に関する。

従来の車載照明灯の制御装置としては、例えば、特許文献１に開示されており、このような車載照明灯の制御装置は、車載照明灯としての方向指示灯を駆動する駆動手段と、駆動手段と方向指示灯との間に配設される抵抗素子と、この抵抗素子の両端の電圧を検出する検出手段とを有し、検出手段により検出された電圧により方向指示灯の断線及び短絡を判定するものであった。

また、これら車載照明灯の駆動状態を示すインジケータを計器内に備える構成も従来からある。

特開２００９−４０２８５号公報

このような車載照明灯（方向指示灯）の断線や短絡を検出する場合、点灯開始直後の突入電流が大きくなりがちであるため、例えば、４０ミリ秒程の経過を待ち、安定状態となってから、断線や短絡を判定する必要がある。

一方、何らかの原因によって、車載照明灯や車載照明灯用の操作スイッチ側で、断線や短絡が生じてしまった場合には、車載照明灯が点灯しないため、該インジケータも点灯させない方が望ましい。しかしながら、前述のように安定状態を待ってから断線や短絡を判定するために、インジケータが瞬灯してしまう。

そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、車載照明灯の状態を迅速に判定でき、最適にインジケータ駆動ができる車載照明灯の制御装置を提供することにある。

本発明の車載照明灯の制御装置は、
車載照明灯に接続する配線を通じて前記車載照明灯が点灯するための電力を駆動信号として出力する駆動回路と、
前記駆動信号の出力状態を検出するとともに、前記駆動回路による電力供給の有無を切り替える制御信号を出力する制御手段と、
前記制御手段の制御により点消灯することで、前記車載照明灯の作動状態を示すインジケータ用の光源と、を備え、
前記駆動回路は、前記駆動信号の電流値に応じた信号を状態信号として前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記状態信号を入力して、前記配線への通電開始を判定する通電開始判定処理と、
前記通電開始後、前記駆動信号の立ち上がりの電圧値を検出し、前記電圧値が正常であるか否かを判定する電圧判定処理と、
前記電圧判定処理の結果、前記電圧値が正常であり、前記状態信号が安定状態となる前記通電開始から一定時間後に前記状態信号が異常値でないか否かを判定する状態判定処理と、
これら処理に基づいて、前記光源を点消灯制御する
ことを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記状態判定処理に基づいて、異常でない場合に、前記光源の点滅を促す制御信号を前記駆動回路へ出力することを特徴とする。

また、前記電圧判定処理の判定結果に応じて前記駆動回路への制御信号の出力状態を切り替えることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記電圧判定処理によって、異常状態であると判定した場合に、この異常状態が再現するか否か、定期的に前記電圧判定処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、車載照明灯の制御装置に関し、車載照明灯の状態を迅速に判定でき、最適にインジケータ駆動ができる。

本発明の実施形態による制御装置の電気回路構成を示すブロック図。同上実施形態によるインジケータの車載計器実装例を示す図。同上実施形態による制御手段の処理手順を示すフロー図。同上実施形態による通常時の光源駆動例を示すタイムチャート。同上実施形態による異常時の駆動例を示すタイムチャート。

以下、本発明の車載照明灯の制御装置の実施の形態として、オートバイ用の車載計器（制御装置）に適用したものを例に挙げて図面を用いて説明する。

図１は、本発明に関する車載計器Ａの電気的な構成について一例を示すものであり、本実施形態における車載計器Ａは、駆動回路１と、制御手段２と、光源３と、を備える。

車載計器Ａには、車両に搭載されるバッテリの電源が接続されており、この電源から供給される電力により車載計器Ａ内の光源３や駆動回路１、制御手段２等の電子部品を駆動させ、また、車載計器Ａは、この電源に接続する電源回路Ｂと配線Ｃとの通電状態（通電／非通電）を切り替えて、車載照明灯Ｄを点滅駆動できる。

また、本実施形態における車載照明灯の制御装置は、車載計器Ａの筐体４０（図２に示す）内に設けられる構成であり、各電子部品は、筐体４０内に収納された回路基板に実装される。つまり、本実施形態の車載計器Ａは、メータパネル内に設けられたインジケータ等の制御装置と、車両の外郭側に配設された車載照明灯Ｄと、が配線Ｃを介して電気的に接続された構成である。

車載照明灯Ｄは、例えば、フィラメントを用いた電球（白熱電球）、またはＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子であり、この場合、方向指示灯として適用し、車両の外側の前後左右の４箇所にそれぞれ配設される。また、車載照明灯Ｄは、前方用光源と後方用光源とが並列接続され、駆動回路１を介して電流供給される。なお、車載照明灯Ｄは、一方側が接地され前方用と後方用とが並列接続された右側用の一組と、左側用の一組とが、操作スイッチＥによって選択できるように設けられる。また、左右共通の駆動回路１と制御手段２に接続される。

操作スイッチＥは、車両利用者が、方向指示するための車載照明灯Ｄへの通電／非通電状態をオンオフして切り替えるための操作手段であり、図示しないハンドルに設けられる。このため操作スイッチＥは、車載照明灯Ｄと直列に設けられ、一端側が車載計器Ａの駆動回路１に配線Ｃを介して接続し、他端側が車体を介して接地される。この場合、操作スイッチＥは、車両利用者による左折指示（通電）／右折指示（通電）／指示なし（非通電）の選択に応じて、通電状態を切り替えることができる。

駆動回路１は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの半導体素子で構成されるスイッチング素子を用いた半導体（例えば、ハイサイドドライバ）を適用でき、電源回路Ｂと、車載照明灯Ｄと、制御手段２とに電気的に接続される。駆動回路１は、制御手段２からの制御信号（オンまたはオフ）に基づいて、接続された車載照明灯Ｄへ電源回路Ｂからの電流（駆動信号）を供給または停止し、車載照明灯Ｄを所定の周期で点滅（点消灯）させる。

また、駆動回路１は、車載照明灯Ｄを駆動する駆動信号を配線Ｃを通じて出力し、この駆動信号の電流値に応じた状態信号を、制御手段２に出力する。制御手段２は、この状態信号に基づいて、後述のように光源３を点消灯させて、車載照明灯Ｄの動作状態をインジケータ表示させる。

制御手段２は、ＣＰＵやメモリ及びインターフェース回路などを含むマイクロコンピュータ等の電子制御ユニットを適用でき、駆動回路１や光源３に接続される。また、制御手段２は、駆動回路１が出力する駆動信号について監視するための入力ポートが用意されており、駆動信号の電流値に応じた状態信号を駆動回路１を介して入力できる。また、制御手段２は、駆動信号の電圧値に応じた検出信号を入力できるように回路接続される。

また、制御手段２は、各信号の入力状態と、予めメモリに格納されたプログラムとに基づいて、演算処理を行い、演算結果に応じた出力として、図２に示すように、インジケータ１０用に光源３を点消灯制御する信号や、駆動回路１を制御するための制御信号を発する出力ポートを備える。なお、制御手段２は、車両情報を入力し、車載計器Ａの指針２０や液晶表示素子３０などを制御するための演算処理手段として、兼用される。

光源３は、車載計器Ａ内に設けられる車載照明灯Ｄの動作状態を示すインジケータ１０を背面側（内側）から透過照明する照明手段であり、筐体４０に収納される回路基板に実装される発光ダイオードを適用できる。インジケータ１０は、透光性の部材にて矢印形状に形成され、右折または左折用の方向指示中であることを示す。光源３は、制御手段２からの出力信号に基づいて、点灯／消灯状態が切り替えられる。

次に、図３乃至５を用いて、車載照明灯Ｄや光源３の駆動例について説明する。

図３は、制御手段２の処理手順を示し、図４は、通常時の各信号の状態を示す例である。まず、制御手段２は、制御信号としてオン（「Ｈ」なる信号）出力する（ステップＳ１）。この制御信号により、駆動回路１は、電源回路Ｂと配線Ｃとを通電状態にする。

次に、制御手段２は、状態信号を入力し、駆動回路１から電流が流れたか否かを判定する通電開始判定処理（ステップＳ２）を行う。なお、制御手段２は、所定しきい値を超えるか否かでこの判定を行ってもよいし、状態信号の波形から立ち上がり部分を検出することで判定することもできる。

制御手段２は、この通電開始判定処理の条件を満たさない場合に、車両利用者による操作スイッチＥの操作がなされていない、または、車載照明灯Ｄが全て断線状態であるため、非通電状態であるとして、光源３を消灯状態としたまま待機する。

また、制御手段２は、上記通電開始判定処理の条件を満たした場合に、車両利用者によって操作スイッチＥがオン操作（例えば、右折指示操作）され、電源回路Ｂの電力が配線Ｃ側へ流れているものとして、検出信号を入力し、駆動回路１から出力される駆動信号の電圧値（配線Ｃの電位）が、所定の電圧値以上であるか否か（「Ｈ」／「Ｌ」）を判定する電圧判定処理を行う（ステップＳ３）。

制御手段２は、この電圧判定処理の条件を満たしていると判定した場合、制御信号が「Ｈ」であることに対して、駆動回路１が作動し、正常な駆動信号が車載計器Ａ外へ供給されていると判別し、車載計器Ａ内のインジケータ１０用の光源３が点灯するように制御する（ステップＳ４）。上述処理によって、車載照明灯Ｄの点灯開始から迅速に車載計器Ａの光源３を点灯開始させることができるため、反応が良好で違和感のないインジケータ１０の点滅表示を車両利用者に視認させることができる。

次に制御手段２は、ステップＳ２で検出した通電開始から一定時間Ｔ１後（例えば、１００ミリ秒後）に、突入電流から安定状態となった状態信号（駆動信号の電流値に応じた信号）を読み取り、異常値でないか否かを判定する状態判定処理を行う（ステップＳ５）。

制御手段２は、この状態判定処理によって異常値でないと判定した場合に、以下のように、通常の点滅駆動を行う。まず、制御手段２は、駆動回路１への制御信号について、「Ｈ」なる信号の出力することによって、駆動回路１を介して車載照明灯Ｄを点灯状態とし、この状態を保持させたまま所定点灯時間（例えば、１秒間）Ｔ２経過するまで待機する（ステップＳ６）。その後、制御手段２は、制御信号について「Ｌ」なる信号を出力し、車載照明灯Ｄを消灯状態に切り替え（ステップＳ７）、更に光源３を消灯させる（ステップＳ８）。なお、光源３の消灯処理は、別途処理によって、状態信号の所定しきい値未満、または立下り波形の検出を機会に実行することもできる。次に、制御手段２は、所定消灯時間（例えば、１秒間）Ｔ３経過するまで、これら消灯状態を保持したまま待機する（ステップＳ９）。これらステップＳ６からステップＳ９までの処理により、車載照明灯Ｄは、一周期分の点滅が行われ、これに同期するように、光源３を点滅させる。

なお、光源３の点滅処理については、周期毎に同期していれば違和感なく表示できるため、車載照明灯Ｄの消灯タイミングに対して必ずしも同期して消灯しなくてもよい。また、制御手段２は、状態判定処理のしきい値判別によって、前後の車載照明灯Ｄのうち一方側が球切れするなどで断線状態となったことも判定でき、この場合には、光源３の点滅周期を複数倍にするなどして車両利用者に知らせることもできる。

また、制御手段２は、ステップＳ３の電圧判定処理の条件を満たしていないと判定した場合、または、ステップＳ５の状態判定処理によって異常値であると判定した場合、何らかの異常状態とみなして、図５に示すように、制御信号「Ｌ」を出力し（ステップＳ１０）、光源３を消灯させるように制御し（ステップＳ１１）、これら制御状態を所定時間（例えば、２．５秒間）Ｔ４経過するまで維持する（ステップＳ１２）。なお、制御信号「Ｌ」を所定時間Ｔ４維持することで、仮に、配線Ｃや車載照明灯Ｄ側で短絡が生じたことによる異常状態であった場合に、駆動回路１の通電（特に、電源回路Ｂと配線Ｃとの間の通電）による発熱状態を低減できる。

これら処理を繰り返すことによって、操作スイッチＥの操作を判別する専用の信号線を設けなくとも、車載計器Ａが車載照明灯Ｄを点滅駆動できるとともに、駆動信号を監視することで違和感のないインジケータ１０の点滅表示を行うことができる。

また、異常状態時には、光源３の瞬灯や点滅を防止できるとともに、この異常状態が再現するか否かを判別するため、定期的に駆動信号を出力させてこの反応に対して電圧判定処理を行う。この際、正常な状態に復帰した場合に備えて、発熱の少ない監視状態となる。

斯かる車載照明灯Ｄの制御装置となる車載計器Ａは、車載照明灯Ｄに接続する配線Ｃを通じて車載照明灯Ｄが点灯するための電力を駆動信号として出力する駆動回路１と、前記駆動信号の出力状態を検出するとともに、駆動回路１による電力供給の有無を切り替える制御信号を出力する制御手段２と、制御手段２の制御により点消灯することで、車載照明灯Ｄの作動状態を示すインジケータ１０用の光源３と、を備え、制御手段２は、前記駆動信号の電圧値を検出し、この電圧値に基づいて、光源３を点消灯制御する。

したがって、制御手段２は、駆動信号の電圧値を用いることで、駆動信号の電流の安定状態を待たずに迅速に車載照明灯Ｄの状態を判定できる。このため、異常時には、光源３に余計な発光をさせず、通常時には、車載照明灯Ｄに対して反応良く同期した最適なインジケータ駆動ができる。

また、駆動回路１は、前記駆動信号の電流値に応じた信号を状態信号として制御手段２に出力し、制御手段２は、前記状態信号に基づいて、異常の有無を判定する状態判定処理を行う。また、制御手段２は、前記状態判定処理に基づいて、異常でない場合に、光源３の点滅を促す制御信号を駆動回路１へ出力する。

したがって、操作スイッチＥからの操作状況を駆動信号の通電状態にて判別できる。このため、制御手段２は、この判別結果に基づいて、光源３を点滅駆動できるだけでなく、配線Ｃを、車載照明灯Ｄと状態判定用とで兼用できるため有効である。

また、制御手段２は、前記電圧値に基づいて異常の有無を判定する電圧判定処理を行い、この判定結果に応じて駆動回路１への制御信号の出力状態を切り替えることで、例えば、車載照明灯Ｄや操作スイッチＥ側の接地短絡などの異常時において、駆動信号の電流が安定状態になる必要がある状態判定処理よりも迅速に異常状態を判別できるため、光源３の余計な点灯を抑止できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施の形態に適用可能である。

例えば、上述実施の形態では、車載照明灯Ｄとして方向指示灯に適用したものを例に挙げて説明したが、車幅灯やブレーキランプ、前照灯、ハイビームライトなどに適用することもでき、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は、車載照明灯の制御装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車載計器として好適である。

１駆動回路
２制御手段
３光源
１０インジケータ
２０指針
３０液晶表示素子
４０筐体
Ａ車載計器
Ｂ電源回路
Ｃ配線
Ｄ車載照明灯
Ｅ操作スイッチ

Claims

車載照明灯に接続する配線を通じて前記車載照明灯が点灯するための電力を駆動信号として出力する駆動回路と、
前記駆動信号の出力状態を検出するとともに、前記駆動回路による電力供給の有無を切り替える制御信号を出力する制御手段と、
前記制御手段の制御により点消灯することで、前記車載照明灯の作動状態を示すインジケータ用の光源と、を備え、
前記駆動回路は、前記駆動信号の電流値に応じた信号を状態信号として前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記状態信号を入力して、前記配線への通電開始を判定する通電開始判定処理と、
前記通電開始後、前記駆動信号の立ち上がりの電圧値を検出し、前記電圧値が正常であるか否かを判定する電圧判定処理と、
前記電圧判定処理の結果、前記電圧値が正常であり、前記状態信号が安定状態となる前記通電開始から一定時間後に前記状態信号が異常値でないか否かを判定する状態判定処理と、
これら処理に基づいて、前記光源を点消灯制御する
ことを特徴とする車載照明灯の制御装置。
前記制御手段は、前記状態判定処理に基づいて、異常でない場合に、前記光源の点滅を促す制御信号を前記駆動回路へ出力することを特徴とする請求項１に記載の車載照明灯の制御装置。
前記電圧判定処理の判定結果に応じて前記駆動回路への制御信号の出力状態を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車載照明灯の制御装置。
前記制御手段は、前記電圧判定処理によって、異常状態であると判定した場合に、この異常状態が再現するか否か、定期的に前記電圧判定処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車載照明灯の制御装置。