光源制御回路
【課題】 光源をＰＷＭ駆動させるためのＰＷＭ信号の周期が短い場合であっても、光源の断線状態及び非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路を提供する。
【解決手段】 制御部１１からの指令信号により制御されるトランジスタ１２と、トランジスタ１２のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３と、光源１３に電力を供給する電源１４と、光源１３の断線検出を行う断線検出回路１６とを備えた光源制御回路において、制御部１１は、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、断線検出回路１６を介して制御部１０へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、信号波形にパルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、信号波形にパルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する。
【解決手段】 制御部１１からの指令信号により制御されるトランジスタ１２と、トランジスタ１２のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３と、光源１３に電力を供給する電源１４と、光源１３の断線検出を行う断線検出回路１６とを備えた光源制御回路において、制御部１１は、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、断線検出回路１６を介して制御部１０へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、信号波形にパルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、信号波形にパルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ等からなるスイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより光源を発光制御する光源制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光源制御回路にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。かかる特許文献１に記載の光源制御回路１００は、例えば車両用計器（車両用メータ）に搭載されたメータ基板（回路基板）上に設けられ、図５に示すようにＡ／Ｄ変換回路１１０ａが内蔵されたマイクロコンピュータからなる制御部１１０と、制御部１１０からの指令信号により制御されるトランジスタ（スイッチ手段）１２０と、トランジスタ１２０のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３０と、光源１３０に電力を供給する電源１４０と、電源１４０と光源１３０とを繋ぐ第１配線部Ｈ１に介在し、光源１３０に供給される電力（電流）を調整するための制限抵抗１５０と、光源１３０の断線検出を行うべく、光源１３０と制限抵抗１５０との間に位置する第１配線部Ｈ１の所定箇所と制御部１１０との間に介在する第２配線部Ｈ２に設けられる断線検出回路１６０とを備えてなる。
【０００３】
なお、光源１３０の断線状態または非断線状態時において、電源１４０、制限抵抗１５０並びに断線検出回路１６０を介して制御部１１０に入力されることになるアナログ信号は、前述したＡ／Ｄ変換回路１１０ａによって、電圧値であるデジタル信号に変換される構成となっている。
【特許文献１】特開２００２−１９９５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した光源制御回路１００において、車速情報等の各種車両情報が入力信号として制御部１１０に入力されると、制御部１１０は、前記入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、その演算処理結果から、例えば上述した光源１３０に対応するように設けられる車速超過インジケータにて報知すべきと判定したとき（換言すれば、車速が設定車速値を超過している状態のとき）、前記車速超過インジケータの直下に位置する光源１３０を発光させるすべく、前記指令信号をトランジスタ１２０に出力してなる。
【０００５】
すると、前記指令信号に基づきトランジスタ１２０がオン状態となり光源１３０が発光することで、前記車速超過インジケータが発光表示され、車両の利用者に対し車速が前記設定車速値をオーバーしていることを報知することが可能となる。
【０００６】
ここで、前記車速超過インジケータの直下に位置する光源１３０が、所定時間継続して点灯している場合、つまり、図６（ａ）に示すごとく、前記指令信号がオン状態信号となってトランジスタ１２０に継続出力されている場合、光源１３０が断線状態でなければ、電源１４０から供給される電力（電源電圧）は、そのほとんとが光源１３０、トランジスタ１２０を経て、トランジスタ１２０のエミッタに接続されたアースに至ることになる。
【０００７】
従って、光源１３０非断線時に、光源１３０側ではなく第２配線部Ｈ２側（断線検出回路１６０側）へと供給される前記電源電圧の値は、略０Ｖである。このことは、光源１３０非断線時において、断線検出回路１６０を介して制御部１１０へと入力され、その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換されたデジタル信号である電圧信号が、略０Ｖ（ロウレベル）からなる信号波形となることを意味してなる（図６（ｂ）参照）。
【０００８】
これとは逆に、光源１３０が何らかの原因で断線状態となってしまった場合には、前記電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｈ２を通じて断線検出回路１６０側へと供給され、光源１３０側にはほとんど供給されない。つまり、このことは、光源１３０断線時において、断線検出回路１６０を介して制御部１１０へと入力され、その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換されたデジタル信号である電圧信号が、ハイレベルからなる信号波形となることを意味してなる（図６（ｃ）参照）。
【０００９】
ところで、前記車両用計器には、例えば前記車速超過インジケータの発光輝度を前記利用者が自由に調節できるように、輝度調整用の操作部（以下、イルミノブという）が組み込まれる場合がある。例えば外光が車内に入射され易い昼間は、前記利用者が前記イルミノブを時計方向に回転操作すれば、前記車速超過インジケータが明るく光輝するので、前記利用者側から前記車速超過インジケータを視認することができる。
【００１０】
一方、夜間において、昼間と同様に前記イルミノブを時計方向に回転操作すれば、前記利用者は、前記車速超過インジケータの発光状態を眩しいと感じるため、前記イルミノブを反時計方向に回転操作することで、前記車速超過インジケータの発光状態を暗く設定することができる。これにより夜間においても、前記利用者側から前記車速超過インジケータを良好に視認することができる。
【００１１】
ここで、上述した前記イルミノブを用いた前記車速超過インジケータの発光輝度調整を実現するためには、制御部１１０に光源１３０の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能を持たせ、前記イルミノブの操作により、トランジスタ１２０に図７（ａ）に示すごとく矩形波信号であるＰＷＭ信号を出力させればよい。そして、かかるＰＷＭ信号がトランジスタ１２０に出力されると、トランジスタ１２０がオン状態となり、光源１３０がＰＷＭ駆動される構成となる。
【００１２】
この光源１３０のＰＷＭ駆動時において、光源１３０が非断線状態であるとき、断線検出回路１６０を介し制御部１１０には、ＰＷＭ信号がオン状態のときは、前述した図６（ｂ）と同様にロウレベルのアナログ信号が入力されるとともに、ＰＷＭ信号がオフ状態（この状態は光源１３０の断線状態に相当する）のときは、前述した図６（ｃ）と同様にハイレベルのアナログ信号が入力される。従って、ＰＷＭ駆動時において、光源１３０が非断線状態であるときには、図７（ｂ）に示すごとく図７（ａ）のＰＷＭ信号を反転させた反転ＰＷＭ信号が断線検出回路１６０を介しアナログ信号として制御部１１０に入力されることになる。
【００１３】
また、光源１３０のＰＷＭ駆動時において、光源１３０が断線状態であるときにあっては、前述のように前記電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｈ２を通じて断線検出回路１６０側へと供給され、光源１３０側にはほとんど供給されないから、前述した図６（ｃ）と同様にＡ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換後の電圧信号は、ハイレベルからなる信号波形となる（図７（ｃ）参照）。
【００１４】
以下、前述した図７（ｂ）にて図示した光源１３０の非断線状態時における前記反転ＰＷＭ信号の制御部１１０での処理動作について説明する。まず、前記反転ＰＷＭ信号は、前述したようにアナログ信号として制御部１１０に入力されると、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにより、デジタル信号である電圧信号へと変換される処理が行われる。
【００１５】
その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて、所定の周期で前記電圧信号の検知処理を行う。ここで、前記イルミノブの反時計方向への回転操作に伴い、図８に示すごとく個々のパルス波形の周期が著しく短くなってしまった場合、図８に示すサンプリング周期Ｔ１〜Ｔ３において、それぞれ最初に現れる波形の波高値Ｗ１〜Ｗ３が、予め定められた閾値電圧Ｖを超えるときと、閾値電圧Ｖ以下となるときとが混在してしまう場合があった。このような混在状態（誤判定状態）は、前記イルミノブが反時計方向へ回転操作されるに従って、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａによる前記検知処理をより高速化させることに伴い生じてしまう。
【００１６】
つまり、制御部１１０は、波高値Ｗ１〜Ｗ３が、閾値電圧Ｖを超えているとき光源１３０を非断線状態とみなし、閾値電圧Ｖ以下のとき光源１３０を断線状態と判断（判定）する判断機能を備えてなる場合、図８の状態では、制御部１１０は、サンプリング周期Ｔ１、Ｔ３にあっては光源１３０が非断線状態であると判定するとともに、サンプリング周期Ｔ２にあっては光源１３０が断線状態であると判定する。つまり、本来であれば制御部１１０は、サンプリング周期Ｔ１〜Ｔ３全てにおいて、光源１３０が非断線断線であると判定すべきであるのに、サンプリング周期Ｔ２にて光源１３０が断線状態であると誤判定してしまい、結果的に光源１３０の断線状態及び非断線状態を確実に検出することができないという問題点を有していた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、光源をＰＷＭ駆動させるためのＰＷＭ信号の周期が短い場合であっても、光源の断線状態及び非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、制御部からの指令信号により制御されるスイッチ手段と、前記スイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源と、前記光源に電力を供給する電源と、前記光源の断線検出を行うべく、前記電源と前記光源とを繋ぐ第１配線部の所定箇所と前記制御部との間に介在する第２配線部に設けられる断線検出回路とを備えた光源制御回路において、前記制御部は、前記光源の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、前記断線検出回路を介して前記第２配線部から前記制御部へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき前記光源が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき前記光源が断線状態であると判断する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、光源をＰＷＭ駆動させるためのＰＷＭ信号の周期が短い場合であっても、光源の断線状態及び非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。なお、図１は本発明の実施形態による車両用計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施形態による光源制御回路を示すブロック図、図４は同実施形態による光源の断線／非断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図である。
【００２０】
図１において、本実施形態による車両用計器は、車両情報として例えば車速を表示するスピードメータからなる指針式表示部Ｄ１と、エンジン回転数を表示するタコメータからなる指針式表示部Ｄ２と、これら各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２間に配置され、各種の警報情報、報知情報を表示するインジケータＤ３とを備える。
【００２１】
各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２は、図２に示すように、計器ムーブメントＭに設けられた回転軸Ｍ１に装着され、車両に搭載される速度センサや回転センサの出力に応じて回転作動する指針１と、この指針１の指示対象となる目盛や文字、マーク等の指標部Ｄ１１（図１参照）が形成された表示板２とで構成され、これら指針１及び表示板２の背後には、それぞれに対応する複数の光源３，４が配置されている。この場合、指針１は光源３の点灯によりその照射光を受けて発光可能な光透過材料により形成され、また表示板２の指標部Ｄ１１は光源４の点灯によりその照射光を受けて発光するよう光透過性材料により形成されている。
【００２２】
インジケータＤ３は、各表示板２間に配置されたインジケータプレート５からなり、このインジケータプレート５には、光透過性材料からなる所定の警報マークや報知マーク（図示しない）が列をなすように複数隣接形成され、その背後には各警報マークや各報知マークに対応する複数の光源６が列をなすように隣接配置され、前記車速センサや燃料センサ等の各種センサからの入力信号に基づいて警報や報知を行うべき状況が発生したとき点灯して警報マークや報知マークを車両の利用者に発光表示させるようになっている。
【００２３】
各光源３，４，６は、例えば所定色にて発光する発光ダイオードからなり、各表示板２及びインジケータプレート５の背後に位置する硬質の回路基板７の前面側に装着（実装）され、この回路基板７を通じて点灯用電力の供給が行われるようになっている。なお本実施形態では、光源３，４，６として、発光ダイオードを適用したが、その全部または一部をフィラメントバルブに置き換えてもよい。また、光源３，４，６の設けられた回路基板７の背面側には、計器ムーブメントＭが装着され、回路基板７を通じて駆動用電力が供給されるようになっている。
【００２４】
さらに回路基板７の前方側には、例えば白色系の遮光性合成樹脂からなる反射体兼フレーム体機能を有するケース体８が設けられており、このケース体８には、各光源３，４，６を収納しそれらの光を表示板２及びインジケータプレート５側に案内する照明室が複数形成されている。
【００２５】
また指針式表示部Ｄ１，Ｄ２及びインジケータＤ３の前方には、透明合成樹脂からなる保護カバー９が配置されている。
【００２６】
次に、図３を用いて、上述したインジケータＤ３のうち、中央上部に位置する所定のインジケータ１０（図１参照）を発光／非発光制御するための光源制御回路について説明する。なお、このインジケータ１０は、例えば車両の走行速度超過を車両の利用者に対し報知する車速超過インジケータであるものとする（詳細図示は省略）。
【００２７】
前記光源制御回路は、回路基板７上に設けられ、制御部１１と、トランジスタ（スイッチ手段）１２と、光源１３と、電源１４と、制限抵抗１５と、断線検出回路１６とを備えてなる。
【００２８】
制御部１１は、例えばマイクロコンピュータを適用でき、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルやイグニションスイッチ等の機器と接続され、前記入力信号を受信すると、この入力信号に基づいてトランジスタ１２のオン／オフ状態を制御するための指令信号（制御信号）を生成し、トランジスタ１２へ出力する。
【００２９】
また、制御部１１は、前記入力信号に基づいて演算処理するためのＣＰＵと、このＣＰＵにおける演算処理結果等を一時的に格納する読出し及び書換え可能なＲＡＭや、制御プログラム等を格納したＲＯＭから構成される記憶部と、前記入力信号や前記制御信号等をやり取りするためにバス接続された入出力インターフェイスと、を備えている。
【００３０】
なお、本例においても、前記車両用計器には、前述したイルミノブが搭載されており、前記イルミノブを時計方向に回転操作することで、インジケータ１０の発光輝度が徐々に増加するとともに、前記イルミノブを反時計方向に回転操作することで、インジケータ１０の発光輝度が徐々に減少するようになっているものとする。つまり、このことは、制御部１１が、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能を備えることを意味してなる。
【００３１】
また、制御部１１は、前記ＰＷＭ制御機能に加えて、後述するように光源１３の断線／非断線状態時において、断線検出回路１６を介して後述する第２配線部から制御部１１へと入力されることになる信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能を備えてなる。そして、制御部１１は、前記信号波形に前記パルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、且つ、前記信号波形に前記パルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する制御を行うようになっている。
【００３２】
トランジスタ１２は、前記制御信号に応じて、オン／オフ状態を切り換えることで、光源１３を発光制御するためのスイッチ手段となるものであり、コレクタ側が光源１３のカソード側と接続され、エミッタ側がグランドレベルに接地され、ベース側が制御手段１１の出力部に接続されている。
【００３３】
光源１３は、前述した複数の光源６のうちの１つであり、インジケータ１０に対応（対向）する回路基板７上に実装されてなる（図１，図２参照）。また光源１３は、カソード側がトランジスタ１２のコレクタと接続され、アノード側が制限抵抗１５を介して電源１４と接続されてなる。
【００３４】
制限抵抗１５は、電源１４から光源１３へと供給される電力（電流）を調整するためのチップ抵抗等の抵抗素子からなり、光源１３と電源１４とを繋ぐ配線パターンである第１配線部Ｐ１に介在し、その一端側が光源１３のアノード側と接続され、その他端側が電源１４と接続されてなる。
【００３５】
断線検出回路１６は、光源１３の断線検出を行うためのものであり、本例では光源１３と制限抵抗１５との間に位置する第１配線部Ｐ１の所定箇所と制御部１１との間に介在する配線パターンとなる第２配線部Ｐ２に設けられてなる。
【００３６】
ところで、車速がある設定車速値を超過したことを示す前記車速センサからの前記入力信号が制御部１１に入力されると、制御部１１はトランジスタ１２をオンさせるような前記制御信号を出力する。トランジスタ１２は、この制御信号を受けて、トランジスタ１２をオン状態に切り換え、光源１３を発光させて前記利用者に対し報知すべき表示（この場合、車速が前記設定車速値を超過していることを示す警告表示）をインジケータ１０にて行う。
【００３７】
ここで、インジケータ１０が所定時間継続して発光表示されている構成において、前記イルミノブが反時計方向に回転操作され、且つ、光源１３が非断線状態である場合での光源制御回路の動作について説明する。
【００３８】
制御部１１は、前記イルミノブが反時計方向に回転操作されることに伴い、光源１３の発光輝度を減少させるべく、例えば図４（ａ）に示すような周期の短いＰＷＭ信号をトランジスタ１２に出力してなる。かかるＰＷＭ駆動時において、光源１３が非断線状態であれば、前述したようにＰＷＭ信号を反転させた反転ＰＷＭ信号が断線検出回路１６を介して制御部１１に入力されることになる（図４（ｂ）参照）。なお、前記反転ＰＷＭ信号は、請求項１におけるパルス波形に相当する。
【００３９】
このとき、前記パルス判定機能を有する制御部１１は、これに入力される前記信号波形としてパルス波形である前記反転ＰＷＭ信号が含まれていると判定してなる。従って、図４（ｂ）に示す前記反転ＰＷＭ信号が、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力された際には、制御部１１は、光源１３が非断線状態であると判断することになる。
【００４０】
一方、前記ＰＷＭ駆動時において、光源１３が断線状態となってしまった場合には、前述したように電源１４の電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｐ２を通じて断線検出回路１６側へと供給され、光源１３側にはほとんど供給されない。このことは、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力されることになる信号波形が、図４（ｃ）に示すごとくハイレベルからなる信号波形となることを意味してなる。
【００４１】
このとき、前記パルス判定機能を有する制御部１１は、これに入力される前記信号波形としてパルス波形（前記反転ＰＷＭ信号）ではなく波高値一定の信号波形が含まれていると判定してなる。従って、図４（ｃ）に示すハイレベルからなる信号波形（つまり、波高値一定の信号波形）が、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力された際には、制御部１１は、光源１３が断線状態であると判断することになる。
【００４２】
以上のように本実施形態では、制御部１１からの前記指令信号により制御されるトランジスタ１２と、トランジスタ１２のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３と、光源１３に電力を供給する電源１４と、光源１３の断線検出を行うべく、電源１４と光源１３とを繋ぐ第１配線部Ｐ１の所定箇所と制御部１１との間に介在する第２配線部Ｐ２に設けられる断線検出回路１６とを備えた光源制御回路において、制御部１１は、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、断線検出回路１６を介して第２配線部Ｐ２から制御部１１へと入力される前記信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する制御を行うものである。
【００４３】
従って、前記ＰＷＭ駆動時において、特に前記イルミノブが反時計方向に回転操作されることで、制御部１１から出力されるＰＷＭ信号の周期が短くなった場合であっても、制御部１１は、これに入力されるパルス波形の有無を判定可能なパルス判定機能を有してなることで、断線検出回路１６を介して制御部１１にパルス波形（前記反転ＰＷＭ信号）が入力されたときだけ光源１３が非断線状態であると判断するから、ＰＷＭ駆動時における光源１３の断線／非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路を提供することができる。
【００４４】
また本実施形態では、インジケータ１０として車速超過インジケータを適用した例について説明したが、インジケータ１０は、車速超過インジケータに限らず、あらゆる種類のインジケータを採用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態による車両用計器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施形態による光源制御回路を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は同実施形態による制御部から出力されるＰＷＭ信号を示す図であり、（ｂ）は同実施形態による光源非断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図であり、（ｃ）は同実施形態による光源断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図である。
【図５】従来技術による光源制御回路を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの制御部からの指令信号を示す図であり、（ｂ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの光源非断線時における電圧信号を示す図であり、（ｃ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの光源断線時における電圧信号を示す図である。
【図７】（ａ）は従来技術による制御部から出力されるＰＷＭ信号を示す図でり、（ｂ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたときの光源非断線時における電圧信号を示す図であり、（ｃ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたときの光源断線時における電圧信号を示す図である。
【図８】従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたとき、光源非断線時において、ＰＷＭ信号の周期が短くなった場合の電圧信号を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 制御部
１２ トランジスタ（スイッチ手段）
１３ 光源
１４ 電源
１５ 制限抵抗
１６ 断線検出回路
Ｐ１ 第１配線部
Ｐ２ 第２配線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ等からなるスイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより光源を発光制御する光源制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光源制御回路にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。かかる特許文献１に記載の光源制御回路１００は、例えば車両用計器（車両用メータ）に搭載されたメータ基板（回路基板）上に設けられ、図５に示すようにＡ／Ｄ変換回路１１０ａが内蔵されたマイクロコンピュータからなる制御部１１０と、制御部１１０からの指令信号により制御されるトランジスタ（スイッチ手段）１２０と、トランジスタ１２０のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３０と、光源１３０に電力を供給する電源１４０と、電源１４０と光源１３０とを繋ぐ第１配線部Ｈ１に介在し、光源１３０に供給される電力（電流）を調整するための制限抵抗１５０と、光源１３０の断線検出を行うべく、光源１３０と制限抵抗１５０との間に位置する第１配線部Ｈ１の所定箇所と制御部１１０との間に介在する第２配線部Ｈ２に設けられる断線検出回路１６０とを備えてなる。
【０００３】
なお、光源１３０の断線状態または非断線状態時において、電源１４０、制限抵抗１５０並びに断線検出回路１６０を介して制御部１１０に入力されることになるアナログ信号は、前述したＡ／Ｄ変換回路１１０ａによって、電圧値であるデジタル信号に変換される構成となっている。
【特許文献１】特開２００２−１９９５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した光源制御回路１００において、車速情報等の各種車両情報が入力信号として制御部１１０に入力されると、制御部１１０は、前記入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、その演算処理結果から、例えば上述した光源１３０に対応するように設けられる車速超過インジケータにて報知すべきと判定したとき（換言すれば、車速が設定車速値を超過している状態のとき）、前記車速超過インジケータの直下に位置する光源１３０を発光させるすべく、前記指令信号をトランジスタ１２０に出力してなる。
【０００５】
すると、前記指令信号に基づきトランジスタ１２０がオン状態となり光源１３０が発光することで、前記車速超過インジケータが発光表示され、車両の利用者に対し車速が前記設定車速値をオーバーしていることを報知することが可能となる。
【０００６】
ここで、前記車速超過インジケータの直下に位置する光源１３０が、所定時間継続して点灯している場合、つまり、図６（ａ）に示すごとく、前記指令信号がオン状態信号となってトランジスタ１２０に継続出力されている場合、光源１３０が断線状態でなければ、電源１４０から供給される電力（電源電圧）は、そのほとんとが光源１３０、トランジスタ１２０を経て、トランジスタ１２０のエミッタに接続されたアースに至ることになる。
【０００７】
従って、光源１３０非断線時に、光源１３０側ではなく第２配線部Ｈ２側（断線検出回路１６０側）へと供給される前記電源電圧の値は、略０Ｖである。このことは、光源１３０非断線時において、断線検出回路１６０を介して制御部１１０へと入力され、その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換されたデジタル信号である電圧信号が、略０Ｖ（ロウレベル）からなる信号波形となることを意味してなる（図６（ｂ）参照）。
【０００８】
これとは逆に、光源１３０が何らかの原因で断線状態となってしまった場合には、前記電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｈ２を通じて断線検出回路１６０側へと供給され、光源１３０側にはほとんど供給されない。つまり、このことは、光源１３０断線時において、断線検出回路１６０を介して制御部１１０へと入力され、その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換されたデジタル信号である電圧信号が、ハイレベルからなる信号波形となることを意味してなる（図６（ｃ）参照）。
【０００９】
ところで、前記車両用計器には、例えば前記車速超過インジケータの発光輝度を前記利用者が自由に調節できるように、輝度調整用の操作部（以下、イルミノブという）が組み込まれる場合がある。例えば外光が車内に入射され易い昼間は、前記利用者が前記イルミノブを時計方向に回転操作すれば、前記車速超過インジケータが明るく光輝するので、前記利用者側から前記車速超過インジケータを視認することができる。
【００１０】
一方、夜間において、昼間と同様に前記イルミノブを時計方向に回転操作すれば、前記利用者は、前記車速超過インジケータの発光状態を眩しいと感じるため、前記イルミノブを反時計方向に回転操作することで、前記車速超過インジケータの発光状態を暗く設定することができる。これにより夜間においても、前記利用者側から前記車速超過インジケータを良好に視認することができる。
【００１１】
ここで、上述した前記イルミノブを用いた前記車速超過インジケータの発光輝度調整を実現するためには、制御部１１０に光源１３０の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能を持たせ、前記イルミノブの操作により、トランジスタ１２０に図７（ａ）に示すごとく矩形波信号であるＰＷＭ信号を出力させればよい。そして、かかるＰＷＭ信号がトランジスタ１２０に出力されると、トランジスタ１２０がオン状態となり、光源１３０がＰＷＭ駆動される構成となる。
【００１２】
この光源１３０のＰＷＭ駆動時において、光源１３０が非断線状態であるとき、断線検出回路１６０を介し制御部１１０には、ＰＷＭ信号がオン状態のときは、前述した図６（ｂ）と同様にロウレベルのアナログ信号が入力されるとともに、ＰＷＭ信号がオフ状態（この状態は光源１３０の断線状態に相当する）のときは、前述した図６（ｃ）と同様にハイレベルのアナログ信号が入力される。従って、ＰＷＭ駆動時において、光源１３０が非断線状態であるときには、図７（ｂ）に示すごとく図７（ａ）のＰＷＭ信号を反転させた反転ＰＷＭ信号が断線検出回路１６０を介しアナログ信号として制御部１１０に入力されることになる。
【００１３】
また、光源１３０のＰＷＭ駆動時において、光源１３０が断線状態であるときにあっては、前述のように前記電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｈ２を通じて断線検出回路１６０側へと供給され、光源１３０側にはほとんど供給されないから、前述した図６（ｃ）と同様にＡ／Ｄ変換回路１１０ａにて変換後の電圧信号は、ハイレベルからなる信号波形となる（図７（ｃ）参照）。
【００１４】
以下、前述した図７（ｂ）にて図示した光源１３０の非断線状態時における前記反転ＰＷＭ信号の制御部１１０での処理動作について説明する。まず、前記反転ＰＷＭ信号は、前述したようにアナログ信号として制御部１１０に入力されると、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにより、デジタル信号である電圧信号へと変換される処理が行われる。
【００１５】
その後、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａにて、所定の周期で前記電圧信号の検知処理を行う。ここで、前記イルミノブの反時計方向への回転操作に伴い、図８に示すごとく個々のパルス波形の周期が著しく短くなってしまった場合、図８に示すサンプリング周期Ｔ１〜Ｔ３において、それぞれ最初に現れる波形の波高値Ｗ１〜Ｗ３が、予め定められた閾値電圧Ｖを超えるときと、閾値電圧Ｖ以下となるときとが混在してしまう場合があった。このような混在状態（誤判定状態）は、前記イルミノブが反時計方向へ回転操作されるに従って、Ａ／Ｄ変換回路１１０ａによる前記検知処理をより高速化させることに伴い生じてしまう。
【００１６】
つまり、制御部１１０は、波高値Ｗ１〜Ｗ３が、閾値電圧Ｖを超えているとき光源１３０を非断線状態とみなし、閾値電圧Ｖ以下のとき光源１３０を断線状態と判断（判定）する判断機能を備えてなる場合、図８の状態では、制御部１１０は、サンプリング周期Ｔ１、Ｔ３にあっては光源１３０が非断線状態であると判定するとともに、サンプリング周期Ｔ２にあっては光源１３０が断線状態であると判定する。つまり、本来であれば制御部１１０は、サンプリング周期Ｔ１〜Ｔ３全てにおいて、光源１３０が非断線断線であると判定すべきであるのに、サンプリング周期Ｔ２にて光源１３０が断線状態であると誤判定してしまい、結果的に光源１３０の断線状態及び非断線状態を確実に検出することができないという問題点を有していた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、光源をＰＷＭ駆動させるためのＰＷＭ信号の周期が短い場合であっても、光源の断線状態及び非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、制御部からの指令信号により制御されるスイッチ手段と、前記スイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源と、前記光源に電力を供給する電源と、前記光源の断線検出を行うべく、前記電源と前記光源とを繋ぐ第１配線部の所定箇所と前記制御部との間に介在する第２配線部に設けられる断線検出回路とを備えた光源制御回路において、前記制御部は、前記光源の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、前記断線検出回路を介して前記第２配線部から前記制御部へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき前記光源が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき前記光源が断線状態であると判断する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、光源をＰＷＭ駆動させるためのＰＷＭ信号の周期が短い場合であっても、光源の断線状態及び非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。なお、図１は本発明の実施形態による車両用計器の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施形態による光源制御回路を示すブロック図、図４は同実施形態による光源の断線／非断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図である。
【００２０】
図１において、本実施形態による車両用計器は、車両情報として例えば車速を表示するスピードメータからなる指針式表示部Ｄ１と、エンジン回転数を表示するタコメータからなる指針式表示部Ｄ２と、これら各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２間に配置され、各種の警報情報、報知情報を表示するインジケータＤ３とを備える。
【００２１】
各指針式表示部Ｄ１，Ｄ２は、図２に示すように、計器ムーブメントＭに設けられた回転軸Ｍ１に装着され、車両に搭載される速度センサや回転センサの出力に応じて回転作動する指針１と、この指針１の指示対象となる目盛や文字、マーク等の指標部Ｄ１１（図１参照）が形成された表示板２とで構成され、これら指針１及び表示板２の背後には、それぞれに対応する複数の光源３，４が配置されている。この場合、指針１は光源３の点灯によりその照射光を受けて発光可能な光透過材料により形成され、また表示板２の指標部Ｄ１１は光源４の点灯によりその照射光を受けて発光するよう光透過性材料により形成されている。
【００２２】
インジケータＤ３は、各表示板２間に配置されたインジケータプレート５からなり、このインジケータプレート５には、光透過性材料からなる所定の警報マークや報知マーク（図示しない）が列をなすように複数隣接形成され、その背後には各警報マークや各報知マークに対応する複数の光源６が列をなすように隣接配置され、前記車速センサや燃料センサ等の各種センサからの入力信号に基づいて警報や報知を行うべき状況が発生したとき点灯して警報マークや報知マークを車両の利用者に発光表示させるようになっている。
【００２３】
各光源３，４，６は、例えば所定色にて発光する発光ダイオードからなり、各表示板２及びインジケータプレート５の背後に位置する硬質の回路基板７の前面側に装着（実装）され、この回路基板７を通じて点灯用電力の供給が行われるようになっている。なお本実施形態では、光源３，４，６として、発光ダイオードを適用したが、その全部または一部をフィラメントバルブに置き換えてもよい。また、光源３，４，６の設けられた回路基板７の背面側には、計器ムーブメントＭが装着され、回路基板７を通じて駆動用電力が供給されるようになっている。
【００２４】
さらに回路基板７の前方側には、例えば白色系の遮光性合成樹脂からなる反射体兼フレーム体機能を有するケース体８が設けられており、このケース体８には、各光源３，４，６を収納しそれらの光を表示板２及びインジケータプレート５側に案内する照明室が複数形成されている。
【００２５】
また指針式表示部Ｄ１，Ｄ２及びインジケータＤ３の前方には、透明合成樹脂からなる保護カバー９が配置されている。
【００２６】
次に、図３を用いて、上述したインジケータＤ３のうち、中央上部に位置する所定のインジケータ１０（図１参照）を発光／非発光制御するための光源制御回路について説明する。なお、このインジケータ１０は、例えば車両の走行速度超過を車両の利用者に対し報知する車速超過インジケータであるものとする（詳細図示は省略）。
【００２７】
前記光源制御回路は、回路基板７上に設けられ、制御部１１と、トランジスタ（スイッチ手段）１２と、光源１３と、電源１４と、制限抵抗１５と、断線検出回路１６とを備えてなる。
【００２８】
制御部１１は、例えばマイクロコンピュータを適用でき、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルやイグニションスイッチ等の機器と接続され、前記入力信号を受信すると、この入力信号に基づいてトランジスタ１２のオン／オフ状態を制御するための指令信号（制御信号）を生成し、トランジスタ１２へ出力する。
【００２９】
また、制御部１１は、前記入力信号に基づいて演算処理するためのＣＰＵと、このＣＰＵにおける演算処理結果等を一時的に格納する読出し及び書換え可能なＲＡＭや、制御プログラム等を格納したＲＯＭから構成される記憶部と、前記入力信号や前記制御信号等をやり取りするためにバス接続された入出力インターフェイスと、を備えている。
【００３０】
なお、本例においても、前記車両用計器には、前述したイルミノブが搭載されており、前記イルミノブを時計方向に回転操作することで、インジケータ１０の発光輝度が徐々に増加するとともに、前記イルミノブを反時計方向に回転操作することで、インジケータ１０の発光輝度が徐々に減少するようになっているものとする。つまり、このことは、制御部１１が、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能を備えることを意味してなる。
【００３１】
また、制御部１１は、前記ＰＷＭ制御機能に加えて、後述するように光源１３の断線／非断線状態時において、断線検出回路１６を介して後述する第２配線部から制御部１１へと入力されることになる信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能を備えてなる。そして、制御部１１は、前記信号波形に前記パルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、且つ、前記信号波形に前記パルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する制御を行うようになっている。
【００３２】
トランジスタ１２は、前記制御信号に応じて、オン／オフ状態を切り換えることで、光源１３を発光制御するためのスイッチ手段となるものであり、コレクタ側が光源１３のカソード側と接続され、エミッタ側がグランドレベルに接地され、ベース側が制御手段１１の出力部に接続されている。
【００３３】
光源１３は、前述した複数の光源６のうちの１つであり、インジケータ１０に対応（対向）する回路基板７上に実装されてなる（図１，図２参照）。また光源１３は、カソード側がトランジスタ１２のコレクタと接続され、アノード側が制限抵抗１５を介して電源１４と接続されてなる。
【００３４】
制限抵抗１５は、電源１４から光源１３へと供給される電力（電流）を調整するためのチップ抵抗等の抵抗素子からなり、光源１３と電源１４とを繋ぐ配線パターンである第１配線部Ｐ１に介在し、その一端側が光源１３のアノード側と接続され、その他端側が電源１４と接続されてなる。
【００３５】
断線検出回路１６は、光源１３の断線検出を行うためのものであり、本例では光源１３と制限抵抗１５との間に位置する第１配線部Ｐ１の所定箇所と制御部１１との間に介在する配線パターンとなる第２配線部Ｐ２に設けられてなる。
【００３６】
ところで、車速がある設定車速値を超過したことを示す前記車速センサからの前記入力信号が制御部１１に入力されると、制御部１１はトランジスタ１２をオンさせるような前記制御信号を出力する。トランジスタ１２は、この制御信号を受けて、トランジスタ１２をオン状態に切り換え、光源１３を発光させて前記利用者に対し報知すべき表示（この場合、車速が前記設定車速値を超過していることを示す警告表示）をインジケータ１０にて行う。
【００３７】
ここで、インジケータ１０が所定時間継続して発光表示されている構成において、前記イルミノブが反時計方向に回転操作され、且つ、光源１３が非断線状態である場合での光源制御回路の動作について説明する。
【００３８】
制御部１１は、前記イルミノブが反時計方向に回転操作されることに伴い、光源１３の発光輝度を減少させるべく、例えば図４（ａ）に示すような周期の短いＰＷＭ信号をトランジスタ１２に出力してなる。かかるＰＷＭ駆動時において、光源１３が非断線状態であれば、前述したようにＰＷＭ信号を反転させた反転ＰＷＭ信号が断線検出回路１６を介して制御部１１に入力されることになる（図４（ｂ）参照）。なお、前記反転ＰＷＭ信号は、請求項１におけるパルス波形に相当する。
【００３９】
このとき、前記パルス判定機能を有する制御部１１は、これに入力される前記信号波形としてパルス波形である前記反転ＰＷＭ信号が含まれていると判定してなる。従って、図４（ｂ）に示す前記反転ＰＷＭ信号が、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力された際には、制御部１１は、光源１３が非断線状態であると判断することになる。
【００４０】
一方、前記ＰＷＭ駆動時において、光源１３が断線状態となってしまった場合には、前述したように電源１４の電源電圧は、そのほとんどが第２配線部Ｐ２を通じて断線検出回路１６側へと供給され、光源１３側にはほとんど供給されない。このことは、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力されることになる信号波形が、図４（ｃ）に示すごとくハイレベルからなる信号波形となることを意味してなる。
【００４１】
このとき、前記パルス判定機能を有する制御部１１は、これに入力される前記信号波形としてパルス波形（前記反転ＰＷＭ信号）ではなく波高値一定の信号波形が含まれていると判定してなる。従って、図４（ｃ）に示すハイレベルからなる信号波形（つまり、波高値一定の信号波形）が、断線検出回路１６を介して制御部１１に入力された際には、制御部１１は、光源１３が断線状態であると判断することになる。
【００４２】
以上のように本実施形態では、制御部１１からの前記指令信号により制御されるトランジスタ１２と、トランジスタ１２のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源１３と、光源１３に電力を供給する電源１４と、光源１３の断線検出を行うべく、電源１４と光源１３とを繋ぐ第１配線部Ｐ１の所定箇所と制御部１１との間に介在する第２配線部Ｐ２に設けられる断線検出回路１６とを備えた光源制御回路において、制御部１１は、光源１３の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、断線検出回路１６を介して第２配線部Ｐ２から制御部１１へと入力される前記信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき光源１３が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき光源１３が断線状態であると判断する制御を行うものである。
【００４３】
従って、前記ＰＷＭ駆動時において、特に前記イルミノブが反時計方向に回転操作されることで、制御部１１から出力されるＰＷＭ信号の周期が短くなった場合であっても、制御部１１は、これに入力されるパルス波形の有無を判定可能なパルス判定機能を有してなることで、断線検出回路１６を介して制御部１１にパルス波形（前記反転ＰＷＭ信号）が入力されたときだけ光源１３が非断線状態であると判断するから、ＰＷＭ駆動時における光源１３の断線／非断線状態を確実に検出することが可能な光源制御回路を提供することができる。
【００４４】
また本実施形態では、インジケータ１０として車速超過インジケータを適用した例について説明したが、インジケータ１０は、車速超過インジケータに限らず、あらゆる種類のインジケータを採用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態による車両用計器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施形態による光源制御回路を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は同実施形態による制御部から出力されるＰＷＭ信号を示す図であり、（ｂ）は同実施形態による光源非断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図であり、（ｃ）は同実施形態による光源断線時での制御部に入力される電圧信号を示す図である。
【図５】従来技術による光源制御回路を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの制御部からの指令信号を示す図であり、（ｂ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの光源非断線時における電圧信号を示す図であり、（ｃ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させないときの光源断線時における電圧信号を示す図である。
【図７】（ａ）は従来技術による制御部から出力されるＰＷＭ信号を示す図でり、（ｂ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたときの光源非断線時における電圧信号を示す図であり、（ｃ）は従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたときの光源断線時における電圧信号を示す図である。
【図８】従来技術による光源をＰＷＭ駆動させたとき、光源非断線時において、ＰＷＭ信号の周期が短くなった場合の電圧信号を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 制御部
１２ トランジスタ（スイッチ手段）
１３ 光源
１４ 電源
１５ 制限抵抗
１６ 断線検出回路
Ｐ１ 第１配線部
Ｐ２ 第２配線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部からの指令信号により制御されるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源と、
前記光源に電力を供給する電源と、
前記光源の断線検出を行うべく、前記電源と前記光源とを繋ぐ第１配線部の所定箇所と前記制御部との間に介在する第２配線部に設けられる断線検出回路とを備えた光源制御回路において、
前記制御部は、前記光源の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、前記断線検出回路を介して前記第２配線部から前記制御部へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき前記光源が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき前記光源が断線状態であると判断する制御を行うことを特徴とする光源制御回路。
【請求項１】
制御部からの指令信号により制御されるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段のオン／オフ状態を切り換えることにより発光制御される光源と、
前記光源に電力を供給する電源と、
前記光源の断線検出を行うべく、前記電源と前記光源とを繋ぐ第１配線部の所定箇所と前記制御部との間に介在する第２配線部に設けられる断線検出回路とを備えた光源制御回路において、
前記制御部は、前記光源の発光輝度を調節可能なＰＷＭ制御機能と、前記断線検出回路を介して前記第２配線部から前記制御部へと入力される信号波形にパルス波形が含まれているか否かを判定可能なパルス判定機能とを有し、前記信号波形にパルス波形が含まれているとき前記光源が非断線状態であると判断し、前記信号波形にパルス波形が含まれていないとき前記光源が断線状態であると判断する制御を行うことを特徴とする光源制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１２７７３１（Ｐ２０１０−１２７７３１Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０１９２７（Ｐ２００８−３０１９２７）
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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