特表 2024-544951 発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-05

(54)【発明の名称】発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024527693

(86)(22)【出願日】2022-02-28

(85)【翻訳文提出日】2024-05-10

(86)【国際出願番号】 CN2022078225

(87)【国際公開番号】W WO2023159551

(87)【国際公開日】2023-08-31

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511207730

【氏名又は名称】聯嘉光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】陳 復邦

(72)【発明者】

【氏名】趙 永祥

(72)【発明者】

【氏名】陳 宗庠

(72)【発明者】

【氏名】黄 長清

(72)【発明者】

【氏名】黄 國欣

【テーマコード（参考）】

2G036

【Ｆターム（参考）】

2G036AA19

2G036AA28

2G036BA12

2G036BB09

2G036CA06

(57)【要約】

【課題】発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造を提供する。
【解決手段】発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造であって、少なくとも１つの発光ダイオード光源は少なくとも１つの駆動電源回路の少なくとも１つの電気通路のいずれかに選択的に設けられ、少なくとも１つの回路遮断ユニットは、少なくとも１つの駆動電源回路に対応し且つ少なくとも１つの発光ダイオード光源を備える電気通路に設けられた少なくとも１つの回路スイッチを備え、少なくとも１つの回路スイッチを制御して少なくとも１つの電気通路を駆動電源と隔離した状態にし、電力量計接続回路は少なくとも１つの発光ダイオード光源のいずれかの両側に接続される。これにより、少なくとも１つの発光ダイオード光源を駆動電源と隔離した状態にすることにより、駆動電源回路の電流及び電圧の影響を受けず、したがって、電流源電力量計で電力量計接続回路を介して少なくとも１つの発光ダイオード光源に対して順次チップを検出することができ、損壊したかどうか又はそのうち損壊するものを特定することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造であって、
ライトハウジングであって、ライトハウジングの内部空間を備える前記ライトハウジングと、
前記ライトハウジングの内部空間内に設けられ、且つ少なくとも１つの駆動電源供給装置を備え、各前記駆動電源供給装置は駆動電圧を出力する電源正極端と、電源負極端とを備えるＬＥＤライトドライブモジュールと、
前記ライトハウジングを通り抜け且つ前記ＬＥＤライトドライブモジュールに電気的に接続される電源及び制御ケーブルと、
少なくとも１つの発光ダイオード光源と、
少なくとも１つの駆動電源回路であって、前記少なくとも１つの駆動電源供給装置に対応して接続され、各前記駆動電源回路は前記ライトハウジングの内部空間内に設けられ且つ第１端及び第２端を備え、前記第１端は前記電源正極端に接続され、前記第２端は前記電源負極端に接続され、且つ前記第１端と前記第２端との間に少なくとも１つの電気通路を備え、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源は前記少なくとも１つの電気通路に選択的に設けられる前記少なくとも１つの駆動電源回路と、
少なくとも１つの回路遮断ユニットであって、前記少なくとも１つの駆動電源回路に対応して設けられ、各前記回路遮断ユニットは少なくとも１つの回路スイッチを備え、且つ前記少なくとも１つの回路スイッチは前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を備える前記電気通路に設けられ、前記少なくとも１つの回路スイッチを制御してオン又はオフにすることにより、前記回路遮断ユニットはそれぞれオン状態、オフ状態を備え、前記回路遮断ユニットがオフ状態である時に、対応する前記少なくとも１つの発光ダイオード光源は駆動電源と隔離した状態になる前記少なくとも１つの回路遮断ユニットと、
少なくとも１つの正極回路と、少なくとも１つの負極回路とを備え、前記少なくとも１つの正極回路及び前記少なくとも１つの負極回路は、２つずつ組となり且つ前記少なくとも１つの発光ダイオード光源のいずれかの両側に選択的に接続される電力量計接続回路と、を含むことを特徴とする自動車照明ユニット構造。

【請求項2】

前記ライトハウジングが、車用ヘッドライト、フォグライト、テールライト、スモールライト、投影式の車用ヘッドライトからいずれか１種が選ばれることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項3】

前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を備える前記電気通路の最前端及び最後端にそれぞれ、前記回路スイッチが設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項4】

前記少なくとも１つの発光ダイオード光源を備える前記電気通路の最前端及び最後端のいずれかに前記回路スイッチが設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項5】

電気計測接続箱をさらに含み、前記電力量計接続回路が前記電気計測接続箱内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項6】

前記少なくとも１つの回路遮断ユニットの前記少なくとも１つの回路スイッチは前記電気計測接続箱内に設けられ、且つ前記少なくとも１つの回路スイッチは電気制御式回路スイッチであり、前記少なくとも１つの回路スイッチの電気制御信号は前記電気計測接続箱外に設けられた外部電気制御信号線によって提供されることを特徴とする請求項５に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項7】

前記電気計測接続箱がコネクタの第１部分及びコネクタの第２部分を含み、前記コネクタの第２部分は両頭コネクタであり、前記両頭コネクタは第１接続部及び第２接続部を備え、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源が設けられた前記電気通路はさらに前記コネクタの第１部分内まで延在しており、且つ前記コネクタの第１部分内に２つの遮断点が形成され、前記少なくとも１つの発光ダイオード光源は前記２つの遮断点の間に設けられ、また、前記第１接続部は前記遮断点をそれぞれ導通させて前記回路遮断ユニットとすることができる２つの電気接続部を備え、前記第２接続部は２つの接続回路を備え、前記２つの接続回路はそれぞれ前記正極回路、前記負極回路になることを特徴とする請求項５に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項8】

前記第１接続部と前記第２接続部の相対的位置は、前記両頭コネクタの同じ側、隣側又は反対側に位置することからいずれかが選ばれることを特徴とする請求項７に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項9】

前記両頭コネクタの前記第１接続部及び前記第２接続部は、分離している２つのパーツによって組み合わされることを特徴とする請求項７に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項10】

前記少なくとも１つの回路遮断ユニットの前記少なくとも１つの回路スイッチは前記ライトハウジング内に設けられ、且つ前記少なくとも１つの回路スイッチは電気制御式回路スイッチであり、前記少なくとも１つの回路スイッチの電気制御信号は前記電気計測接続箱外に設けられた外部電気制御信号線によって提供されることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項11】

前記少なくとも１つの回路遮断ユニットの前記少なくとも１つの回路スイッチは、電気制御式回路スイッチで、リレー又は半導体素子であるトランジスタからいずれか１種が選ばれることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項12】

前記電流源電力量計は、ジャックによるオンオフ切り替え、手動によるオンオフ切り替え又は電気制御によるオンオフ切り替えのいずれかの方式であり、異なる組の前記正極回路と前記負極回路に接続されることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項13】

前記少なくとも１つの駆動電源回路は、１つであり、並列回路である２つの前記電気通路を備え、一方の前記電気通路には前記少なくとも１つの発光ダイオード光源が直列に設けられ、他方の前記電気通路には静電気保護部品が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項14】

前記静電気保護部品が、ツェナーダイオード、コンデンサ、抵抗からいずれか１種が選ばれることを特徴とする請求項１３に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項15】

前記少なくとも１つの発光ダイオード光源と前記静電気保護部品が１つのパッケージングキャリア内にパッケージングされることを特徴とする請求項１３に記載の自動車照明ユニット構造。

【請求項16】

前記パッケージングキャリアの材料は、セラミック基板、ＢＴ基板、銅基板、炭化ケイ素基板からいずれか１種が選ばれることを特徴とする請求項１５に記載の自動車照明ユニット構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオードによる自動車照明ユニットに関し、特に、その内部の発光ダイオード光源の発光ダイオードチップの半導体電気的特性を直接的に正確に検出できる自動車照明ユニット構造に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、半導体の電子と正孔の結合を利用して高輝度を生成できる光源である。車用ヘッドライト、テールライト、その他の車外ライト（青色、黄色、オレンジ色、赤色、白色、赤外線）などに幅広く使用されている。高品質の高出力発光ダイオードには、高輝度と高照度だけでなく、良好な信頼性も求められる。自動車照明ユニット（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を例とすると、発光ダイオードが不動作になった場合、夜間の安全走行に影響を与える。車用発光ダイオードの高い基準からすると、たとえ１ｐｐｍという微小な不動作でも、自動車業界では改善することが必要であり、そのため部品の光学的又は電気的特性を正しく検出することが極めて重要である。

【0003】

自動車照明ユニットの製造プロセスはおおよそ以下のとおりである。エピタキシャルウェーハで半導体ＰＮ接合の発光ダイオードチップ（ｃｈｉｐ）を作製し、次に発光ダイオードパッケージング部品を作製し、続いて発光ライトモジュール（ＰＣＢＡ）を作製し、最後に自動車照明ユニットを作製して自動車に使用する。発光ダイオード光源は従来のタングステンフィラメント電球又は電球形蛍光灯光源と比べてコストが高いが、起動が速く安全性がより高く、またエリア光源で良好な指向性を有するという利点があり、車用ヘッドライトに使用する場合、道路照明に幅広く用いることができる。例えば、センサーを併用して特定のエリアの照明強化又は対向車線での局所自動消灯の機能を実現する。車用ヘッドライトの突発的な故障が走行の安全に影響を与えるため、夜間走行中に予期しない損壊が生じた場合、夜間交通事故が起きる恐れがある。

【0004】

図１を参照すると、ライトは、自動車照明ユニット２のハウジング３内に配置される、ロービーム光源モジュール１Ａ及びハイビーム光源モジュール１Ｂである２つの光源モジュールを備え、ハウジング３内の密閉空間にはＬＥＤライトドライブモジュール４（ＬＥＤ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｄｕｌｅ、ＬＤＭ）が設けられ、その内部の駆動電源供給装置はロービーム制御ユニット４Ａ及びハイビーム制御ユニット４Ｂである２つの部分を備え、それぞれ駆動電源回路Ａ、駆動電源回路Ｂを提供して、ロービーム光源モジュール１Ａ及びハイビーム光源モジュール１Ｂのオン制御又は輝度調整を実現できる。

【0005】

ロービーム光源モジュール１Ａを例とすると、ロービーム制御ユニット４Ａは直流駆動電源を提供して、駆動電源回路Ａのロービーム光源モジュール１Ａの発光動作を実現し、駆動電源回路Ａは並列に接続された２つの電流通路Ａ１、Ａ２を備え、電流通路Ａ１はロービーム光源モジュール１ＡのＬＥＤ部品を備え、電流通路Ａ２はＬＥＤ部品を保護する静電気保護部品１Ｃを備え、静電気保護部品１Ｃは一方向のツェナーダイオード部品（Ｚｅｎｅｒ Ｄｉｏｄｅ）で、一方向のツェナーダイオード部品のＰ電極及びＮ電極がＬＥＤ部品の極性と逆であることが求められる。ロービーム光源モジュール１ＡのＬＥＤ部品が順バイアス下で動作する場合、一方向のツェナーダイオードの電流は通過せず、ロービーム光源モジュール１ＡのＬＥＤ部品が高い逆バイアス下である場合にのみ、一方向のツェナーダイオードは通過保護の効果を有する。従来技術では、ロービーム光源モジュール１Ａに並列に接続された静電気保護部品１Ｃによりロービーム光源モジュール１ＡのＬＥＤ部品はより良い静電気防止及びサージ防止効果を備える。また、静電気保護部品１Ｃを使用しないもの、又は静電気保護部品１ＣをＬＥＤライトドライブモジュール４内に配置するライト設計もある。

【0006】

図１では、ロービーム光源モジュール１Ａとハイビーム光源モジュール１Ｂは異なる駆動電源回路Ａ、Ｂを備え、その電流起点がそれぞれロービーム光源モジュール１Ａ及びハイビーム光源モジュール１ＢのＬＥＤ部品のアノード端であり、ロービーム光源モジュール１Ａ及びハイビーム光源モジュール１ＢのＬＥＤ部品のカソード端で合流して、ＬＥＤライトドライブモジュール４の駆動電源供給装置に戻る。

【0007】

ＬＥＤライトドライブモジュール４は、ハウジング３外のコネクタ５を介してボディコントロールモジュール６（Ｂｏｄｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）に電気的に接続され、自動車内の二次電池７がボディコントロールモジュール６に電気的に接続される。ボディコントロールモジュール６はＬＥＤライトドライブモジュール４によって様々なライト機能を制御及び管理する。

【0008】

自動車照明ユニット２は、ハウジング３内の全てのパーツ及びハウジング３外のコネクタ５を含む。防水と防湿のために、密閉空間として設計され、ロービーム光源モジュール１Ａ、ハイビーム光源モジュール１Ｂの発光ダイオードチップが高電流と高温下で動作するため、ロービーム光源モジュール１Ａ及びハイビーム光源モジュール１ＢのＬＥＤ部品は、一般的には、自動車照明ユニット２内の最も損壊しやすい部品である。

【0009】

図２を参照すると、発光ダイオードチップの電流電圧特性曲線の模式図である。発光ダイオードチップの場合、検出可能な項目は、順電流Ｉ_ｆ１下の順電圧Ｖ_ｆ１、非常に小さい順電流Ｉ_ｆ２下の順電圧Ｖ_ｆ２、逆電圧Ｖｒ下の逆漏れ電流Ｉｒを含む。例えば、面積が１ｍｍ^２である窒化インジウムガリウム青色チップを例とすると、その順電流Ｉ_ｆ１が３５０ｍＡであるとき、それに対応する順電圧Ｖ_ｆ１はおおよそ３．０Ｖである。また、非常に小さい順電流Ｉ_ｆ２が１０μＡであるとき、それに対応する順電圧Ｖ_ｆ２はおおよそ２．７Ｖである。逆電圧Ｖｒが－５Ｖであるとき、それに対応する逆漏れ電流Ｉｒはおおよそ０．０２μＡである。

【0010】

発光ダイオードチップに接触不良が生じ、又は発光ダイオードチップの半導体層に導電異常が生じた場合、その順電流Ｉ_ｆ１下の順電圧Ｖ_ｆ１は上昇し、発光ダイオードチップの半導体ＰＮ接合のエピタキシャル材料が劣化した場合、逆電圧Ｖｒ下の逆漏れ電流Ｉｒは増大すると同時に、非常に小さい順電流Ｉ_ｆ２下の順電圧Ｖ_ｆ２は低下する。

【0011】

この特性が発光ダイオードチップの電気的特性を反映するため、発光ダイオードチップが正常かどうかを判定でき、また時間に対するその数値の変化を比較すれば、異常な発光ダイオードチップの寿命を推定することが可能である。

【0012】

しかし、従来、ロービーム光源モジュール１Ａ、ハイビーム光源モジュール１Ｂが密閉したハウジング３内にあり、ロービーム光源モジュール１Ａ、ハイビーム光源モジュール１Ｂの発光ダイオードチップのアノードとカソードがＬＥＤライトドライブモジュール４に接続される。発光ダイオードチップの外部に直接正負電極を接続して測定する場合、それがＬＥＤライトドライブモジュール４と並列回路を形成し、この場合にロービーム光源モジュール１Ａ、ハイビーム光源モジュール１Ｂの発光ダイオードチップの順電圧下及び逆電圧下の電気的特性を正しくに測定できず、発光ダイオードチップの半導体ＰＮ接合とチップパッケージングの品質判定が難しくなる。また、ロービーム光源モジュール１Ａ、ハイビーム光源モジュール１Ｂの発光ダイオードチップは密閉したハウジング３内に位置するため、ハウジング３を分解してトラブルシューティングすることが困難な作業である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

そこで、本発明の主な目的は、発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造を開示し、テスト対象の発光ダイオード光源を駆動電源と隔離した状態にすることにより、外部要因の干渉を排除することができ、それから発光ダイオード光源の発光ダイオードチップのアノードとカソードを順次測定すれば、各発光ダイオード光源の発光ダイオードチップの材料の状態を正しく評価でき、さらに信頼性に問題がある発光ダイオードチップを見つける。また、発光ダイオード光源の発光ダイオードチップを長時間に監視することもできるし、異常部品の状態を監視することもできる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、ライトハウジングと、ＬＥＤライトドライブモジュール（ＬＥＤ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｄｕｌｅ、ＬＤＭ）と、電源及び制御ケーブルと、少なくとも１つの発光ダイオード光源と、少なくとも１つの駆動電源回路と、少なくとも１つの回路遮断ユニットと、電力量計接続回路とを含む発光ダイオード部品の電気的特性を検出可能な自動車照明ユニット構造であり、当該ライトハウジングはライトハウジングの内部空間を備え、当該ＬＥＤライトドライブモジュールは当該ライトハウジングの内部空間の内部に設けられ、且つ当該ＬＥＤライトドライブモジュールは少なくとも１つの駆動電源供給装置を備え、各当該駆動電源供給装置は駆動電圧を出力する電源正極端と、電源負極端とを備え、当該電源及び制御ケーブルは当該ライトハウジングを通り抜け且つ当該ＬＥＤライトドライブモジュールに電気的に接続される。

【0015】

当該少なくとも１つの駆動電源回路は当該少なくとも１つの駆動電源供給装置に対応して接続され、各当該駆動電源回路は当該ライトハウジングの内部空間内に設けられ且つ第１端及び第２端を備え、当該第１端は当該電源正極端に接続され、当該第２端は当該電源負極端に接続され、且つ当該第１端と当該第２端との間に少なくとも１つの電気通路を備え、当該少なくとも１つの発光ダイオード光源は当該少なくとも１つの電気通路に選択的に設けられる。

【0016】

当該少なくとも１つの回路遮断ユニットは当該少なくとも１つの駆動電源回路に対応して設けられ、各当該回路遮断ユニットは少なくとも１つの回路スイッチを備え、且つ当該少なくとも１つの回路スイッチは当該少なくとも１つの発光ダイオード光源を備える当該電気通路に設けられ、当該少なくとも１つの回路スイッチを制御してオン又はオフにすることにより、当該回路遮断ユニットはそれぞれオン状態、オフ状態を備え、当該回路遮断ユニットがオフ状態である時に、対応する当該少なくとも１つの発光ダイオード光源は駆動電源と隔離した状態になる。

【0017】

当該電力量計接続回路は少なくとも１つの正極回路と、少なくとも１つの負極回路とを備え、当該電力量計接続回路の当該少なくとも１つの正極回路及び当該少なくとも１つの負極回路は、２つずつ組となり且つ当該少なくとも１つの発光ダイオード光源のいずれかの両側に選択的に接続される。２つずつ組となる当該正極回路及び当該負極回路は、電気的にそれぞれ電流源電力量計に電気的に接続される。

【発明の効果】

【0018】

これにより、回路遮断ユニットをオフ状態にすることにより、同じ電気通路に位置する発光ダイオード光源を駆動電源と隔離した状態にすることができ、外部電圧、例えば、並列回路の影響を受けず、したがって、電力量計接続回路を介して少なくとも１つの発光ダイオード光源に対して順次チップを検出することができ、電流源電力量計の測定データの数値から、少なくとも１つの発光ダイオード光源の発光ダイオードチップの電気的特性が正常かどうかを推定して、損壊したかどうか又はそのうち損壊するものを特定することができる。また、時間に対するその電気的特性の数値の変化を比較すれば、少なくとも１つの発光ダイオード光源中の異常な発光ダイオードチップの残り寿命を推定できる。少なくとも１つの発光ダイオード光源が走行中に突発的に不動作となることを避け、安全走行を保証する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】従来の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【図2】発光ダイオードチップの電流電圧特性曲線の模式図である。

【図3】本発明の自動車照明ユニットの実物の外観模式図である。

【図4】本発明の第１実施例の構造の模式図その１である。

【図5】本発明の第１実施例の構造の模式図その２である。

【図6】本発明の第２実施例の自動車照明ユニット構造の模式図その１である。

【図7】本発明の第２実施例の自動車照明ユニット構造の模式図その２である。

【図8】本発明の第３実施例の両頭プラグ構造の模式図である。

【図9】本発明の第４実施例の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【図10】本発明の第５実施例の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【図11】本発明の第６実施例の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【図12】本発明の第７実施例の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【図13】本発明の第８実施例の自動車照明ユニット構造の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の特徴、目的及び効果が一層知られ、認められるよう、好ましい実施例を挙げ、図面を添えて以下のとおりに説明する。
図３及び図４を参照すると、本発明の自動車照明ユニットの実物の外観及び第１実施例の構造の模式図である。それがライトハウジング１０と、ＬＥＤライトドライブモジュール２０（ＬＥＤ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｄｕｌｅ、ＬＤＭ）と、電源及び制御ケーブル３０と、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０と、少なくとも１つの駆動電源回路５０と、少なくとも１つの回路遮断ユニット６０と、電力量計接続回路７０とを含み、ライトハウジング１０内にはライトハウジングの内部空間１１を備え、ＬＥＤライトドライブモジュール２０はライトハウジングの内部空間１１内に設けられ、且つＬＥＤライトドライブモジュール２０は少なくとも１つの駆動電源供給装置２０Ａを備え、各駆動電源供給装置２０Ａは駆動電圧を出力する電源正極端２１と、電源負極端２２とを備える。電源及び制御ケーブル３０はライトハウジング１０を通り抜け且つＬＥＤライトドライブモジュール２０に電気的に接続され、電源及び制御ケーブル３０が自動車のボディコントロールモジュール８０に接続され、さらにボディコントロールモジュール８０が二次電池８１に接続されて、必要な電力を得る。

【0021】

少なくとも１つの駆動電源回路５０は少なくとも１つの駆動電源供給装置２０Ａに対応して接続され、且つ各駆動電源回路５０はライトハウジングの内部空間１１内に設けられ且つ第１端５１及び第２端５２を備え、第１端５１は電源正極端２１に接続され、第２端５２は電源負極端２２に接続され、且つ第１端５１と第２端５２との間に少なくとも１つの電気通路５３を備え、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０は少なくとも１つの電気通路５３のいずれかに選択的に設けられる。本実施例では、少なくとも１つの駆動電源供給装置２０Ａ及び少なくとも１つの駆動電源回路５０は１つであり、他の実施例では、複数の駆動電源供給装置２０Ａ及び複数の駆動電源回路５０を備えてもよく、複数の駆動電源回路５０はいずれもＬＥＤライトドライブモジュール２０内の複数の駆動電源供給装置２０Ａに対応して接続され、独立的にオンオフと発光強度を制御できる。各駆動電源回路５０の備える少なくとも１つの電気通路５３は、基本的に１つであるが、並列に接続された複数の電気通路５３を備えてもよい。並列に接続された複数の電気通路５３には少なくとも１つの発光ダイオード光源４０又は他の機能部品を設ける。少なくとも１つの発光ダイオード光源４０も１つであるが、他の実施例では、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０は直列に接続された複数であってもよい。

【0022】

回路遮断ユニット６０は前端の回路スイッチ６０Ｘ及び後端の回路スイッチ６０Ｙによって構成され、駆動電源回路５０には、回路遮断の効果を得るために、少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ又は回路スイッチ６０Ｙを設ける必要がある。好ましくは、少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ又は回路スイッチ６０Ｙは少なくとも１つの発光ダイオード光源４０を備える電気通路５３に設けられる。回路遮断ユニット６０はオン状態及びオフ状態をそれぞれ備え、実施に際し、少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ又は回路スイッチ６０Ｙをオン又はオフに制御することにより、回路遮断ユニット６０をオン状態又はオフ状態にする。

【0023】

且つ、回路遮断ユニット６０がオフ状態である場合、対応する少なくとも１つの発光ダイオード光源４０は駆動電源と隔離した状態になる。この場合に、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０が電力量計接続回路７０に電気的に接続され、電力量計接続回路７０は少なくとも１つの正極回路７１及び少なくとも１つの負極回路７２を備え、電力量計接続回路７０の少なくとも１つの正極回路７１と少なくとも１つの負極回路７２が２つずつ組となり且つ（発光ダイオード光源４０が複数ある場合）少なくとも１つの発光ダイオード光源４０のいずれかの両側に選択的に接続され、２つずつ組となる正極回路７１及び負極回路７２が電気的にそれぞれ電流源電力量計９０に電気的に接続される。図４では、点線枠９１で囲まれた部分が本発明の自動車照明ユニットである。

【0024】

実施に際し、ライトハウジング１０は、車用ヘッドライト、フォグライト、テールライト、スモールライト、投影式の車用ヘッドライトからいずれか１種が選ばれてもよい。少なくとも１つの回路遮断ユニット６０の回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙは、電気制御式回路スイッチで、リレー（Ｒｅｌａｙ）及び半導体素子であるトランジスタ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からいずれかが選ばれる。また、本発明は電気計測接続箱７３をさらに含んでもよく、電力量計接続回路７０が電気計測接続箱７３内に設けられ、正極回路７１、負極回路７２は、電気計測接続箱７３において、それぞれ、正極外部測定端子７１ａ、負極外部測定端子７２ａを備える。

【0025】

且つ、電力量計接続回路７０の片端がライトハウジング１０を通り抜けて少なくとも１つの発光ダイオード光源４０の両側に接続され、電力量計接続回路７０の他端が電流源電力量計９０に接続される。また、図４に示す第１実施例では、少なくとも１つの回路遮断ユニット６０の回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙはライトハウジング１０内に設けられ、且つ回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙは電気制御式回路スイッチであり、電気制御信号はライトハウジング１０外に設けられた外部電気制御信号線６１によって提供される。

【0026】

図４に示すのは、第１実施例の測定状態であり、正極外部測定端子７１ａ及び負極外部測定端子７２ａは、電流源電力量計９０を電気的に接続させることを表して中実円形として描画され、図４の構造では、外部電気制御信号線６１を利用して制御信号を提供することによって、回路遮断ユニット６０の回路スイッチ６０Ｘ又は回路スイッチ６０Ｙをオフ状態にしさえすれば（図面では中空円形として描画される）、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０は駆動電源と隔離した状態になり、したがって、電力量計接続回路７０を利用して（複数ある場合は）少なくとも１つの発光ダイオード光源４０のいずれかの両側に選択的に接続させて、電流源電力量計９０を併用してテストすることができる。したがって、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０は外部要因の干渉を受けず、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０の発光ダイオードチップの順バイアス及び逆バイアス下の微小電流特性を正しく正確に測定することにより、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０の発光ダイオードチップの品質特性を正しく評価することができ、自動車整備時の交換の基準にもなる。

【0027】

併せて図５を参照すると、第１実施例の動作状態であり（少なくとも１つの発光ダイオード光源４０をオンしてライト照明として使用する）、図５の構造では、外部電気制御信号線６１を利用して制御信号を提供することによって、駆動電源回路５０上の回路遮断ユニット６０をオン状態にしさえすれば（図面では中実円形として描画される）、つまり、全ての回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙをいずれもオンとし、また、正極外部測定端子７１ａ及び負極外部測定端子７２ａを電力量計接続回路７０に接続させず（図面では中空円形として描画される）、つまり、発光ダイオード光源４０の両側が電流源電力量計９０と分離したようにしさえすれば、この回路は図１の従来の自動車照明ユニットの構造の模式図に示すように、走行時の照明を正常に提供できる。

【0028】

併せて図６及び図７を参照すると、本発明の第２実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、少なくとも１つの回路遮断ユニット６０が１つで、少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙが２つであるのを例として説明する。少なくとも１つの回路遮断ユニット６０の少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙが電気計測接続箱７３内に設けられ、且つ少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙが電気制御式回路スイッチであり、少なくとも１つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙの電気制御信号は電気計測接続箱７３外に設けられた外部電気制御信号線６１によって提供される。

【0029】

第２実施例の測定状態では、図６の構造において、外部電気制御信号線６１を利用して制御信号を提供することによって、回路遮断ユニット６０の回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙをオフにしさえすれば（図面では中空円形として描画される）、電力量計接続回路７０を利用して正極外部測定端子７１ａと負極外部測定端子７２ａを接続させることによって（図面では中実円形として描画される）、（複数ある場合は）少なくとも１つの発光ダイオード光源４０のいずれかの両側に選択的に接続させることができる。

【0030】

第２実施例の動作状態では、図７の構造において、外部電気制御信号線６１を利用して制御信号を提供することによって、回路遮断ユニット６０をオン状態にし（図面では中実円形として描画される）、且つ電力量計接続回路７０を正極外部測定端子７１ａ又は負極外部測定端子７２ａに接続させず（図面では中空円形として描画される）、つまり、発光ダイオード光源４０の両側に接続させずにしさえれば、走行時の照明を正常に提供できる。

【0031】

併せて図８を参照すると、本発明の第３実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、電気計測接続箱７３はコネクタの第１部分７３Ａ及びコネクタの第２部分７３Ｂを含み、電気計測接続箱７３は手動制御の回路スイッチ機能を備える。コネクタの第２部分７３Ｂは両頭コネクタ１４であり、両頭コネクタ１４は第１接続部１４１及び第２接続部１４２を備え、第１接続部１４１と第２接続部１４２の相対的位置は両頭コネクタ１４の同じ側、隣側又は反対側に位置することからいずれかが選ばれ、図８で描画されているのが反対側の場合である。また、両頭コネクタ１４の第１接続部１４１及び第２接続部１４２は分離している２つのパーツによって組み合わされるものであってもよく、つまり、第１接続部１４１及び第２接続部１４２が単独のパーツであり、場合により解体させ又は組み立てることができ、組み立ては、接着、係止などの方式で実現してもよい。

【0032】

少なくとも１つの発光ダイオード光源４０が設けられた電気通路５３はさらにコネクタの第１部分７３Ａ内まで延在しており、且つコネクタの第１部分７３Ａ内に２つの遮断点１４３Ｘ、１４３Ｙが形成され、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０が２つの遮断点１４３Ｘと１４３Ｙとの間に設けられ、また、第１接続部１４１は遮断点１４３Ｘ、１４３Ｙをそれぞれ導通させて回路遮断ユニット６０とすることができる２つの電気接続部１４１Ｘ、１４１Ｙを備え、第２接続部１４２は２つの接続回路１４２Ｘ、１４２Ｙを備え、２つの接続回路１４２Ｘ、１４２Ｙはそれぞれ正極回路７１、負極回路７２になり、正極回路７１及び負極回路７２の片端がそれぞれ発光ダイオード光源４０の両側に接続され、他端がそれぞれ正極外部測定端子７１ａ、負極外部測定端子７２ａに接続される。

【0033】

図８で描画されている構造では、第１接続部１４１の２つの電気接続部１４１Ｘ、１４１Ｙが２つの遮断点１４３Ｘ、１４３Ｙと接合している時に、２つの遮断点１４３Ｘ、１４３Ｙを導通させて、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０を正常に発光させて照明することができる。一方、第２接続部１４２の２つの接続回路１４２Ｘ、１４２Ｙが２つの遮断点１４３Ｘ、１４３Ｙと接合している時に、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０が隔絶されて駆動電源と隔離した状態になり、正極外部測定端子７１ａ及び負極外部測定端子７２ａに電流源電力量計９０を接続させて（図４を参照）測定することができ、接続されている電流源電力量計９０で少なくとも１つの発光ダイオード光源４０の発光ダイオードチップの順バイアス及び逆バイアス下の微小の精密電流及び電圧の特性数値を測定できる。

【0034】

併せて図９を参照すると、本発明の第４実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、３つの駆動電源回路５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを備え、それぞれが３つの駆動電源供給装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対応して接続され、３つの駆動電源回路５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃがそれぞれ電気通路５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃを備え、電気通路５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃにはそれぞれ発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ及び回路遮断ユニット６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが設けられる。

【0035】

回路遮断ユニット６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは電気計測接続箱７３内に設けられ、外部電気制御信号線６１を利用して制御信号を提供する。実際に実施する際に、回路遮断ユニット６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃはそれぞれ、それぞれ電気通路５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃに位置し、且つそれぞれ発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃに対応する３つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚを含む。

【0036】

図９に示すように、３つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚが全てオフであるため、３つの回路遮断ユニット６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは全てオフ状態であり、つまり、対応する３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを駆動電源と隔離した状態とし、いずれも測定可能である。また、電力量計接続回路７０は、それぞれ異なる電気通路５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの両端に接続された３つの正極回路７１－１、７１－２、７１－３及び共通の負極回路７２を備える。

【0037】

電流源電力量計９０は、ジャックによるオンオフ切り替え、手動によるオンオフ切り替え又は電気制御によるオンオフ切り替えのいずれかの方式であってもよく、異なる組の正極回路７１－１、７１－２、７１－３と負極回路７２に接続される。図９では正極回路７１－２と負極回路７２が電流源電力量計９０に接続されており、発光ダイオード光源４０Ｂに対して測定できる。

【0038】

また併せて図１０を参照すると、本発明の第５実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、駆動電源回路５０は電気通路５３を備え、電気通路５３には、３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが直列に設けられる。回路遮断ユニット６０は２つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙを備え、回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙは電気通路５３の最前端及び最後端に、且つ電気計測接続箱７３内に設けられる。つまり、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを備える電気通路５３の最前端及び最後端にそれぞれ、回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙが設けられる。

【0039】

電力量計接続回路７０は、それぞれ３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの両側に接続された３つの正極回路７１－１、７１－２、７１－３及び３つの負極回路７２－１、７２－２、７２－３を備え、且つ正極回路７１－１、７１－２、７１－３の一部と負極回路７２－１、７２－２、７２－３の一部が共通回路であり、即ち、正極回路７１－２と負極回路７２－１が共通であり、正極回路７１－３と負極回路７２－２が共通である。図１０では、正極回路７１－２と負極回路７２－２が電流源電力量計９０に接続された状態である。

【0040】

電流源電力量計９０は、ジャックによるオンオフ切り替え、手動によるオンオフ切り替え又は電気制御によるオンオフ切り替えのいずれかの方式であってもよく、異なる組の正極回路７１－１、７１－２、７１－３と負極回路７２－１、７２－２、７２－３に接続され、つまり、特定の発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを選択して測定できる。

【0041】

また併せて図１１を参照すると、本発明の第６実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、１つの駆動電源回路５０に３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃがいずれも個別に測定可能に設けられ、第５実施例との相違点は、電気通路５３の最前端にしか回路遮断ユニット６０が設けられないことであり、１つの回路スイッチ６０Ｘだけを有するが、３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを駆動電源と隔離した状態にすることができる。電気通路５３に他の並列回路がない場合は、電気通路５３の回路遮断ユニット６０には１つの回路スイッチ６０Ｘだけ設けられてよく、回路スイッチ６０Ｘをオフ状態にすることにより、電気通路５３上の３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを駆動電源と隔離した状態にすることができる。より明確に言えば、少なくとも１つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを備える電気通路５３の最前端及び最後端のいずれかに回路スイッチ６０Ｘが設けられる（図１１では最前端が選択される）。

【0042】

またさらに併せて図１２を参照すると、本発明の第７実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、少なくとも１つの駆動電源回路５０が１つである。第６実施例との相違点は、駆動電源回路５０が、並列回路である２つの電気通路５３Ａ、５３Ｂを備えることであり、一方の電気通路５３Ａには少なくとも１つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが直列に設けられ、他方の電気通路５３Ｂには静電気保護部品４１が設けられる。静電気保護部品４１はツェナーダイオード（一方向又は二方向）、コンデンサ、抵抗などであってもよく、静電気又はサージショックに対して保護効果を果たすことができる。

【0043】

またさらに併せて図１３を参照すると、本発明の第８実施例の自動車照明ユニットの構造の模式図である。本実施例では、第６実施例との相違点は、回路遮断ユニット６０は駆動電源回路５０において２つの回路スイッチ６０Ｘ、６０Ｙを必要とすることである。駆動電源回路５０が回路スイッチ６０Ｘ後に、電気通路５３１及び並列電気通路５３２１を備えるためである。この場合に、電気通路５３１と並列電気通路５３２１が合体する前に回路スイッチ６０Ｙを増設する必要があり、そうして回路遮断ユニット６０は動作できる。また、直列に接続された３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃと並列される静電気保護部品４１（ツェナーダイオード）が１つのパッケージングキャリア５４内にパッケージングされ、且つパッケージングキャリア５４の材料はセラミック基板、ＢＴ基板、銅基板、炭化ケイ素基板からいずれか１種が選ばれ、ライトモジュールの回路基板にそれを使用すると、車用の場合は信頼性及び整合性が高い。

【0044】

少なくとも１つの発光ダイオード光源４０を駆動電源と隔離した状態にした後、電流源電力量計９０を利用して測定することができる。下表に示すのは、第８実施例の３つの発光ダイオード光源４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ（表中ＬＥＤ－Ａ、ＬＥＤ－Ｂ、ＬＥＤ－Ｃと記された）の測定データであった。

【表1】

【0045】

ここで、ＬＥＤ－Ａ、ＬＥＤ－Ｂ、ＬＥＤ－Ｃがいずれも１ｍｍ^２の窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）青色ＬＥＤチップで、それぞれ逆漏れ電流（逆バイアス－５Ｖ）を測定し、その漏れ電流がそれぞれ０．６μＡ、２．８μＡ、０．１μＡであった。従来の半導体特性によると、５μＡを超えると不動作（ｆａｉｌ）であり、２μＡと５μＡの間は異常警告（ｗａｒｎｉｎｇ）であり、２μＡ未満は正常（ｎｏｒｍａｌ）である。表中、ＬＥＤ－ＢはＩｒ＝２．８μＡの結果であるため警告と判定され、その原因として、半導体の欠陥により漏れ電流通路が拡大することが考えられる。さらに動作条件下の順電圧Ｖ_ｆ１（動作条件が電流３５０ｍＡである）をそれぞれ測定し、そのＶ_ｆ１がそれぞれ３．０１Ｖ、３．０６Ｖ、５．６２Ｖであった。従来の半導体特性によれば、５Ｖを超えると不動作であり、３．５Ｖと５．０Ｖとの間は警告であり、３．５Ｖ未満は正常である。表中、ＬＥＤ－ＣはＶ_ｆ１＝５．６２Ｖの結果であるため不動作と判定され、不動作の原因として、チップ内の界面又はワイヤーボンディングとダイボンディング接点が加熱されて劣化することが考えられる。実務上、不動作の場合は直ちに発光モジュールを修理又は交換し、警告の場合はＬＥＤ－Ｃが悪化し続けるかどうか注意が必要である。

【0046】

以上をまとめると、本発明が少なくとも以下の利点を有する。
１．従来のＬＥＤ自動車照明ユニット内の発光ダイオードチップは品質測定ができないという欠点を解消し、ＬＥＤ自動車照明ユニットが高価で複雑な構造であるが、ＬＥＤ光源は従来の光源と違って発光ダイオードの特性曲線をテストして寿命を推定できる。本発明は、回路遮断ユニットをオフ状態にすることにより、同じ電気通路に位置する少なくとも１つの発光ダイオード光源を駆動電源と隔離した状態にすることができ、少なくとも１つの発光ダイオード光源は、外部要因、例えば、並列回路の影響を受けず、したがって、電力量計接続回路を介して少なくとも１つの発光ダイオード光源に対して順次発光ダイオードチップを検出することができ、測定データの数値から、少なくとも１つの発光ダイオード光源の発光ダイオードチップの残り寿命を推定して、そのうち損壊するかどうかを知ることができ、少なくとも１つの発光ダイオード光源が走行中に突発的に不動作となることを避け、安全走行を保証する。

【0047】

２．本発明は、シンプルな設計で利点を実現でき、また、電気制御モード及び手動制御モードを備え、回路遮断ユニットは電気制御モードでは、外部電気制御信号線を利用して、動作上の様々なニーズを満たすことができる。手動制御モードでは、より作製しやすく、より低コストであり、回路遮断ユニットは、手動で両頭コネクタの第１接続部及び第２接続部という設計により、それぞれ挿設すれば異なる機能を提供する。

【0048】

３．本発明は、無人自動運転車の安全性をより一層向上させ、電気制御モードでは電流源電力量計を併用して、自動運転車ライトの自己検出を実現できる。自動運転車がライトの自己検出ができれば、ライトの不動作が防止され、車と歩行者の衝突事故が避けられる。

【0049】

４．整合式パッケージの設計を提供し、複数の発光ダイオード光源と並列される静電気保護部品を１つのパッケージングキャリア内にパッケージングすることにより、より良い発光特性及びシステムの整合性を得る。

【符号の説明】

【0050】

従来の構成：
Ａ、Ｂ 駆動電源回路
Ａ１、Ａ２ 電流通路
Ｉ_ｆ１、Ｉ_ｆ２ 順電流
Ｖ_ｆ１、Ｖ_ｆ２ 順電圧
Ｖｒ 逆電圧
Ｉｒ 逆漏れ電流
１Ａ ロービーム光源モジュール
１Ｂ ハイビーム光源モジュール
１Ｃ 静電気保護部品
２ 自動車照明ユニット
３ ハウジング
４ ＬＥＤライトドライブモジュール
４Ａ ロービーム制御ユニット
４Ｂ ハイビーム制御ユニット
５ コネクタ
６ ボディコントロールモジュール
７ 二次電池

本発明：
１０ ライトハウジング
１１ ライトハウジングの内部空間
１４ 両頭コネクタ
１４１ 第１接続部
１４１Ｘ、１４１Ｙ 電気接続部
１４２ 第２接続部
１４２Ｘ、１４２Ｙ 接続回路
１４３Ｘ、１４３Ｙ 遮断点
２０ ＬＥＤライトドライブモジュール
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 駆動電源供給装置
２１ 電源正極端
２２ 電源負極端
３０ 電源及び制御ケーブル
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 発光ダイオード光源
４１ 静電気保護部品
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 駆動電源回路
５１ 第１端
５２ 第２端
５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３１ 電気通路
５３２１ 並列電気通路
５４ パッケージングキャリア
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 回路遮断ユニット
６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚ 回路スイッチ
６１ 外部電気制御信号線
７０ 電力量計接続回路
７１、７１－１、７１－２、７１－３ 正極回路
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ 正極外部測定端子
７２、７２－１、７２－２、７２－３ 負極回路
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ 負極外部測定端子
７３ 電気計測接続箱
７３Ａ コネクタの第１部分
７３Ｂ コネクタの第２部分
８０ ボディコントロールモジュール
８１ 二次電池
９０ 電流源電力量計
９１ 点線枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】