(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。
【0016】
以下、実施形態の灯体点灯システム1を、図面を用いて説明する。
図1は、本実施形態における灯体点灯システム1を備えた自動二輪車の概略を示す上面図である。
図1に示すように、車両である自動二輪車11の車体12には、前輪12aと後輪12bが設けられている。車体12の中央部に設けられた座席13に着座した運転者は、ハンドル14を操作して自動二輪車11を走行させる。
【0017】
図2は、本実施形態における灯体点灯システム1の概略構成の一例を示す図である。
図1及び
図2に示すように、灯体点灯システム1は、灯体ユニット20、表示スイッチ23及び灯体制御装置30を備える。
【0018】
図2に示すように、灯体ユニット20は、複数のダイオードD1〜D4、複数の灯体15及び複数の定電流回路40を備える。
図1及び
図2に示すように、車体12の前方及び後方の右側には、灯体15としての右側のターンシグナルランプ15a1,ターンシグナルランプ15a2が設けられる。本実施形態では、ターンシグナルランプ15a1が車体12の右側における前方の灯体である。ターンシグナルランプ15a2が車体12の右側における後方の灯体である。
また、車体12の前方及び後方の左側には、灯体としての左側のターンシグナルランプ15b1,15b2が設けられる。本実施形態では、ターンシグナルランプ15b1が車体12の左側における前方の灯体である。ターンシグナルランプ15b2が車体12の左における後方の灯体である。例えば、灯体15は、LED(light emitting diode)である。なお、本実施形態では、複数の灯体15は、すべて同一の特性を有するLEDである。
【0019】
車体12の前後に配置される2つの右側のターンシグナルランプ15a1,15a2は、互いに並列に接続される。車体12の前後に配置される2つの左側のターンシグナルランプ15b1,15b2は互いに並列に接続される。なお、以下の説明において、ターンシグナルランプ15a1,15a2を総称してターンシグナルランプ15aと称する場合がある。ターンシグナルランプ15b1,15b2を総称してターンシグナルランプ15bと称する場合がある。
【0020】
複数の定電流回路40(40a1,40a2,40b1,40b2)は、灯体15に対して直列に接続され、灯体15に流れる電流を一定に制御する。本実施形態では、定電流回路40は、複数の灯体15のそれぞれの電流経路に直列に接続される。具体的には、定電流回路40a1は、灯体15a1に直列に接続される。定電流回路40a2は、灯体15a2に直列に接続される。そして、定電流回路40a1及び定電流回路40a2は、互いに並列に接続される。したがって、定電流回路40a1は、ターンシグナルランプ15a1に流れる電流値を一定に制御する。また、定電流回路40a2は、ターンシグナルランプ15a2に流れる電流値を一定に制御する。
【0021】
定電流回路40b1は、灯体15b1に直列に接続される。定電流回路40b2は、灯体15b2に直列に接続される。そして、定電流回路40b1及び定電流回路40b2は、互いに並列に接続される。したがって、定電流回路40b1は、ターンシグナルランプ15b1に流れる電流値を一定に制御する。また、定電流回路40b2は、ターンシグナルランプ15b2に流れる電流値を一定に制御する。なお、本実施形態では、複数の定電流回路40は、同一の定電流回路である。すなわち、複数の定電流回路40は、自装置が設けられた電流経路に流れる電流値が、それぞれ同一の電流値Ivになるように制御する。
【0022】
複数のダイオードD1〜D4は、それぞれ複数の灯体15のそれぞれの電流経路に直列に接続される。複数のダイオードD1〜D4は、それぞれ接続された電流経路に流れる電流の逆流を抑制する。
【0023】
図1に示すように、表示スイッチ23は、車体12のハンドル14の部分に自動二輪車11の外部から操作可能に配置されている。
【0024】
運転者が表示スイッチ23を操作することにより、左右のターンシグナルランプ15a及びターンシグナルランプ15bのいずれか一方を点滅表示、つまりターンシグナル表示(T/S表示)させ、自動二輪車11の進行方向を他車等に知らせることができる。すなわち、表示スイッチ23は、左右のターンシグナルランプ15a及びターンシグナルランプ15bのいずれか一方を点滅表示、つまりT/S表示させるためのターンシグナルスイッチである。
【0025】
図2に示すように、例えば、表示スイッチ23は、駆動用出力端子Lに接続される共通接続点23cと、右側のターンシグナルランプ15aに接続される右側接続点23aと、左側のターンシグナルランプ15bに接続される左側接続点23bと、を備えている。運転者の操作により、表示スイッチ23を投入(操作)すると、共通接続点23cは、右側接続点23a又は左側接続点23bのいずれか一方に選択的に接続される。表示スイッチ23が投入、つまりオンされたときには、右側のターンシグナルランプ15a又は左側のターンシグナルランプ15bのいずれか一方が、駆動用出力端子Lに接続される。そして、駆動用出力端子Lに接続されたターンシグナルランプ15a又は左側のターンシグナルランプ15bは、灯体制御装置30から出力される点滅信号に基づいて、点滅する。なお、表示スイッチ23は、左右のターンシグナルランプ15a及びターンシグナルランプ15bを同時に点滅表示、つまりハザード表示させるためのハザードスイッチを備えてもよい。すなわち、運転者が表示スイッチ23を投入することにより、左右のターンシグナルランプ15a及びターンシグナルランプ15bを同時に点滅表示、つまりハザード表示させることにより、故障等により路上に非常停止することを他車等に知らせるようにしてもよい。
【0026】
図2に示すように、灯体制御装置30には、駆動用電源端子Bと駆動用出力端子Lとが設けられ、駆動用電源端子Bは車体12に搭載された電源5に接続されている。例えば、電源5は、バッテリである。灯体制御装置30は、車体12に搭載された電源5から灯体15のそれぞれに電流を供給することで灯体15を点灯させる。本実施形態では、運転者が、イグニッションスイッチ2を投入することにより自動二輪車11の図示しないエンジンを始動させるとともに、電源5の電圧VBを駆動用電源端子Bを介して灯体制御装置30に供給することができる。電源5からイグニッションスイッチ2を介して駆動用電源端子Bに供給された電圧VBは、駆動用出力端子Lから灯体15を点滅させる点滅信号として出力される。すなわち、灯体制御装置30は、表示スイッチ23がオンされたときに、ターンシグナルランプ15a及びターンシグナルランプ15bの少なくとも一方を点滅表示させるために、点滅信号を駆動用出力端子Lから出力する。
【0027】
図2に示すように、灯体制御装置30は、制御部31、灯体駆動部32及び断線検出部33を備える。
【0028】
制御部31は、イグニッションスイッチ2がオン状態に操作されることで駆動用電源端子Bを介して電源5の電圧VBが供給されると、灯体15の点滅のタイミング(以下、「点滅タイミング」という。)を指示する点滅指令信号を灯体駆動部32に出力する。例えば、点滅指令信号は、High−Lowの2値化された信号である。
【0029】
灯体駆動部32は、イグニッションスイッチ2がオン状態に操作されると、断線検出部33を介して電源5から電圧VBが供給される。灯体駆動部32は、制御部31から出力される点滅指令信号に基づいて、電圧VBから灯体15を点滅させる点滅信号を生成する。そして、灯体駆動部32は、生成した点滅信号を駆動用出力端子Lから出力する。例えば、点滅信号は、点滅指令信号が指示する点滅タイミングに応じて、High(例えば、電圧VB)とLow(例えば、0V)とを一定周期で繰り返す信号である。これにより、点滅信号は、駆動用出力端子Lに接続された表示スイッチ23を介して灯体15に供給される。これにより、灯体15は、灯体駆動部32から供給された点滅信号に基づいて一定周期で点滅する。例えば、灯体駆動部32は、灯体15を点灯させるための出力電圧に変換する電圧変換回路や灯体15を点灯させるために必要な電流に増幅する電流増幅回路である。
【0030】
断線検出部33は、複数の灯体15のそれぞれの断線を検出する。断線検出部33は、灯体15の断線を検出すると、その灯体15の断線を示す断線検出信号を制御部31に出力する。本実施形態では、断線検出部33は、駆動用電源端子Bと灯体駆動部32との間に接続されるが、これに限定されない。例えば、断線検出部33は、灯体駆動部32と駆動用出力端子Lとの間に接続されてもよい。すなわち、断線検出部33は、灯体制御装置30内において、電源5から灯体15に流れる電流の電流経路に接続されていればよい。
【0031】
図3は、本実施形態における断線検出部33の概略構成の一例を示す図である。
図3に示すように、断線検出部33は、シャント抵抗51及び断線判定部52を備える。
シャント抵抗51は、電源5から灯体15に電流を供給する電流経路に設けられている。本実施形態では、シャント抵抗51は、駆動用電源端子Bから灯体駆動部32に流れる電流の駆動電流経路53に接続される。
【0032】
例えば、表示スイッチ23がオンされたときには、右側のターンシグナルランプ15a又は左側のターンシグナルランプ15bのいずれか一方が、駆動用出力端子Lに接続される。そして、駆動用出力端子Lに接続されたターンシグナルランプ15a又は左側のターンシグナルランプ15bには、灯体制御装置30から出力される点滅信号に基づいて、電源5から電流が供給される。例えば、表示スイッチ23がオンされ駆動用出力端子Lにターンシグナルランプ15aが電気的に接続したとする(共通接続点23cと右側接続点23aとが接続)。この場合において、定電流回路40a1が接続されたターンシグナルランプ15a1と、定電流回路40a2が接続されたターンシグナルランプ15a2のそれぞれに電源5から一定値(Iv)の電流が供給される。一方、表示スイッチ23がオンされ駆動用出力端子Lにターンシグナルランプ15bが電気的に接続したとする(共通接続点23cと左側接続点23bとが接続)。この場合において、定電流回路40b1が接続されたターンシグナルランプ15b1と、定電流回路40b2が接続されたターンシグナルランプ15b2のそれぞれに電源5から一定値(Iv)の電流が供給される。
【0033】
ここで、1つの灯体15に電流値Ivの電流が流れると、駆動電流経路53に同じ電流値Ivの電流が灯体駆動部32に向けて流れる。したがって、表示スイッチ23がオンされたときには、駆動電流経路53に電流値Ivの2倍の電流が流れる。したがって、シャント抵抗51の両端には、電流値Ivの2倍の電流に応じた電圧(電位差)が発生する。以下に、シャント抵抗51の両端に発生する電圧を両端電圧Vdと称する。
【0034】
断線判定部52は、シャント抵抗51の両端電圧Vdが閾値電圧Vth未満になった場合には、灯体15が断線していると判定する。断線判定部52は、灯体15が断線していると判定した場合には、断線検出信号を制御部31に出力する。
以下に、本実施形態における閾値電圧Vthの設定方法について、説明する。
【0035】
図4は、本実施形態における閾値電圧Vthの設定方法について、説明する図である。
例えば、表示スイッチ23がオンされ、共通接続点23cと右側接続点23aとが接続したとする。この場合には、駆動用出力端子Lにターンシグナルランプ15aが電気的に接続されるため、ターンシグナルランプ15a1,15a2のそれぞれに電流値Ivの電流が流れる。したがって、駆動電流経路53には、電流値Ivの2倍の電流が流れる。例えば、ターンシグナルランプ15a1が断線した場合には、ターンシグナルランプ15a2にのみ電流値Ivの電流が流れるため、駆動電流経路53には電流値Ivの電流のみが流れる。ここで、ターンシグナルランプ15a1,15a2のそれぞれには定電流回路40a1,40a2が接続されている。したがって、
図4に示すように、電源5から出力される電圧−電流特性は、電源5から出力される電圧VBが変動しても電源5から出力される電流が一定である安定領域を含む。本実施形態では、車両における電源5の使用可能電圧が電圧値Vcであるとする。そのため、灯体15の断線の判定に用いられる閾値電圧Vthは、2つのターンシグナルランプ15a1,15a2のうち、いずれか一方のターンシグナルランプのみが点灯した場合において、電源5から出力される電流値と、両方のターンシグナルランプが点灯したときの場合において電源5から出力される電流値と、の間の安定領域における電流値Ithに基づいて設定することができる。すなわち、閾値電圧Vthは、電流値Ith×シャント抵抗51の抵抗値Rthになる。この閾値電圧Vthは、
図4に示す閾値設定範囲内の出力電圧の値である。このように、電源5の出力電圧の変動に係わらず所定の閾値電圧Vthを設定することができる。なお、
図4に示すように、閾値電圧Vthは、灯体制御装置30の回路ばらつきによる電流値の変動分ΔIを考慮して設定される。また、駆動用出力端子Lにターンシグナルランプ15bが電気的に接続された場合における断線検出においても、上述の方法で設定した閾値電圧Vthを用いてターンシグナルランプ15bの断線検出が可能である。
【0036】
以下に、本実施形態における灯体点灯システム1の効果について、説明する。
図5は、従来の灯体点灯システム100の構成を示す図である。
図6は、従来の閾値電圧Vthの設定方法を示す図である。
従来の灯体点灯システム100は、灯体ユニット200、表示スイッチ23及び灯体制御装置300を備える。
【0037】
灯体ユニット20は、複数のダイオードD1〜D4、複数の灯体15及び複数の抵抗R11〜R14を備える。
【0038】
抵抗R11〜R14は、灯体15に流れる電流を制御する電流制限抵抗である。
抵抗R11は、ターンシグナルランプ15a1に直列に接続される。抵抗R11は、ターンシグナルランプ15a1に流れる電流を制限する。抵抗R12は、ターンシグナルランプ15a2に直列に接続される。抵抗R11は、ターンシグナルランプ15a2に流れる電流を制限する。抵抗R13は、ターンシグナルランプ15b1に直列に接続される。抵抗R13は、ターンシグナルランプ15b1に流れる電流を制限する。抵抗R14は、ターンシグナルランプ15b2に直列に接続される。抵抗R14は、ターンシグナルランプ15b2に流れる電流を制限する。
【0039】
灯体制御装置300には、駆動用電源端子Bと駆動用出力端子Lとが設けられ、駆動用電源端子Bは車両に搭載された電源5に接続されている。灯体制御装置300は、イグニッションスイッチ2を投入することにより、車両に搭載された電源5から灯体15のそれぞれに電流を供給することで灯体15を点灯させる。この従来の灯体点灯システム100において、電源5から出力される電圧−電流特性は、
図6に示すように、出力電圧に応じて出力電流が変化する特性を有する。すなわち、灯体点灯システム100において、灯体15が電源5によって駆動されている場合、灯体15に流れる電流は出力電圧によって電流値が変動する。したがって、車両前後にある2灯の灯体(例えば、ターンシグナルランプ15a1,15a2)のいずれかが一灯断線したことを電流値変化で検知する場合、灯体制御装置300は、電源5の出力電圧によって検知する閾値(閾値電圧Vth又は閾値電流Ith)を予めマップ化して保存しておき、実際の電源5の出力電圧に応じてリアルタイムで、その閾値を変化させなければならない。また、
図6に示すように、2灯点灯時と1点灯時において、灯体15の順電圧VFの特性により電源5の出力電圧と出力電流(灯体15に流れる電流値)との傾きに差異が生じる。したがって、使用できる電源5の電源電圧範囲を狭めてしまう。また、閾値電圧Vthを
図6に示す閾値設定範囲に合わせこむため、閾値電圧Vthによる傾きも、閾値設定範囲に合わせて変化させる等の配慮が必要となり制御の複雑さとそれに伴う、回路規模増加による回路特性ばらつき要素が多くなる。その結果、閾値の設定範囲が狭くなってしまい、システム構築としての自由度を狭くする恐れがある。
【0040】
一方、本実施形態における灯体点灯システム1は、灯体15に対して直列に接続され、灯体15に流れる電流を一定に制御する定電流回路40を備える。したがって、本実施形態における電源5から出力される電圧−電流特性は、電源5から出力される電圧VBが変動しても電源5から出力される電流が一定である安定領域を含む。これにより、電源電圧による閾値のマップ化が不必要になり、電源5の出力電圧の変動に係わらず閾値電圧Vthを設定することができる。また、従来と比較して閾値設定範囲が広くなり、制御の自由度が向上する。
【0041】
図7は、従来の灯体点灯システム100の構成に定電流回路40a1を設けた構成を示す図である。灯体点灯システム100は、車両に搭載された電源5から駆動用出力端子Lを介して灯体15のそれぞれに電流を供給することで灯体15を点灯させる灯体駆動部320を備える。
図7に示すように、灯体点灯システム100において、灯体15に流す電流を安定化させるには、灯体駆動部320と駆動用出力端子Lとの間に定電流回路40a1を設けることが考えられる。
【0042】
ただし、
図7に示す構成において、共通接続点23cと右側接続点23aとが接続されている場合において一灯断線すると、定電流回路40a1は灯体15に流す電流を一定に保つように制御する。したがって、
図8に示すように、2灯点灯時と1点灯時との電源5から出力される電圧−電流特性は、同一の特性を有することになる。そのため、灯体制御装置300は、灯体15が断線した状態であるか又は灯体15が断線していない正常状態であるかを区別することができない。また、この構成において、断線検出を行うには、複数の灯体15毎に灯体駆動部320と断線検出回路とを灯体制御装置300に設ける必要があり、灯体制御装置300の回路規模が大きくなり、高コストとなる。
【0043】
一方、本実施形態における灯体点灯システム1は、灯体15の断線検出に用いる閾値を広げることを目的として複数の灯体15のそれぞれの電流経路に定電流回路40を直列に接続する構成を備える。したがって、灯体制御装置30は、灯体15が断線した状態であるか又は灯体15が断線していない正常状態であるかを容易に区別することができる。
【0044】
上述したように、本実施形態における灯体点灯システム1は、車両に設けられ、それぞれ並列に接続される複数の灯体15と、車両に搭載された電源から灯体15に電流を供給することで灯体15を点灯させる灯体制御装置30と、灯体15に対して直列に接続され、灯体15に流れる電流を一定に制御する定電流回路40と、を備える。これにより、電源5(バッテリ)の出力電圧の変動に係わらず故障検出に用いる閾値電圧Vthを設定することができる。
【0045】
灯体制御装置30各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。
【0046】
上述した実施形態における灯体制御装置30をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【0047】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。