JP4277643B2 - 複数のｌｅｄによる表示灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のＬＥＤによって表示を行うと共に、複数のＬＥＤへの電源供給を行うライン（以下、ＬＥＤラインという）の断線検出が行える表示灯装置に関するものである。

従来、車両用方向指示器として用いられる断線検出機能付き表示灯装置の回路構成として、図６に示されるものが知られている。この回路では、バッテリ１００の電圧ＶをツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７で分圧した電圧値がしきい値電圧Ｖｔｈとして設定される。そして、車両のフロントおよびリア位置に配置される白熱灯１０１、１０２のいずれか一方が断線した場合に、シャント抵抗Ｒ８を流れる電流値が小さくなることから、シャント抵抗Ｒ８での電圧降下量が小さくなる。このため、断線前の状態と断線後の状態とで、シャント抵抗Ｒ８での電圧降下量（つまり、シャント抵抗Ｒ８と白熱灯１０１、１０２との間の電圧値）としきい値電圧Ｖｔｈとの大小が切り替わるようにすることで、コンパレータ１０３からの出力レベルが変わるようにし、白熱灯１０１、１０２の断線が検出できるようにしている。

一方、近年、車両に使用される方向指示装置などの表示灯装置においては、省電力化のために、白熱灯ではなくＬＥＤでの発光によって、その表示を行うことが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この場合、１つのＬＥＤでは発光量が少ないため、複数個のＬＥＤが配列され、所望の明るさとなるようにされる。

図７に、複数個のＬＥＤ１１０を配列したときの表示灯装置の回路図を示す。この図に示されるように、ｎ個のＬＥＤ１１０および抵抗１１１が直列接続されたＬＥＤラインがｍ列分並列接続され、これら各列にバッテリ１１２から電源供給が成されるように構成されている。

このような回路構成において、バッテリ１１２の電圧をＶ、バッテリ１１２から表示灯装置に流される電流をＩ、ｍ列に並べられた各ラインそれぞれに流れる電流をＩ１、抵抗Ｒの抵抗値をＲ、各ＬＥＤ１１０での電圧降下量をＶｆとすると、Ｉ１およびＩは次式で示される。

（数１）
Ｉ１＝（Ｖ−ｎ×Ｖｆ）／Ｒ
（数２）
Ｉ＝ｍ×Ｉ１
このため、これら数式１、２より、電流Ｉが次式のように表される。

（数３）
Ｉ＝ｍ／Ｒ×（Ｖ−ｎ×Ｖｆ）
したがって、バッテリ電圧Ｖに対する電流の変化を示す電圧−電流特性が図８のようになり、バッテリ電圧がｎ個のＬＥＤでの電圧降下分以上である場合に、各ラインに電流が流れ、ＬＥＤ１１０が発光することになる。
特開平２００２−７６４３９号公報

上記のような複数個のＬＥＤを用いた表示灯装置における断線検出、すなわち、ｍ列のＬＥＤラインうちの数列が断線したことを検出する回路として、図６に示した回路を適用することが考えられる。すなわち、図７に示したバッテリ１１２とｍ列に並べられたＬＥＤ１１０との間に図６に示したシャント抵抗Ｒ８を挿入し、シャント抵抗Ｒ８での電圧降下量（つまり、シャント抵抗Ｒ８とｍ列に並べられたＬＥＤ１１０との間の電圧）をしきい値電圧Ｖｔｈと大小比較することで、断線検出を行うことができる。

このような場合、バッテリ電圧Ｖに対するしきい値電圧Ｖｔｈの特性が図９（ａ）のような直線Ｌ１になる。ただし、直線Ｌ１としきい値電圧Ｖｔｈが０の軸との交点（点Ｖａ）は、ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧（ツェナ電圧）Ｖｚに相当する。

また、表示灯装置におけるシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値と、バッテリ電圧Ｖとの関係を示す特性は図９（ｂ）に示すような直線Ｌ２となる。ただし、直線Ｌ２とシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分が０の軸との交点Ｂは、ｎ×Ｖｆに相当する。

そして、その直線Ｌ２の傾きは、断線が発生すると、数式３で示されたｍの値が小さくなるため、断線したラインの数に応じて小さくなる。

したがって、各ＬＥＤラインでのツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧Ｖｚが数式３におけるｎ×Ｖｆと一致した値となるようにすれば、図９（ｃ）に示されるように、直線Ｌ１としきい値電圧Ｖｔｈが０の軸との交点（点Ｖａ）と、直線Ｌ２とシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値が０の軸との交点とが一致する。そして、直線Ｌ２の傾きは、直線Ｌ１の傾きと比べて、断線が生じていない場合には大きく、断線が生じた場合には小さくなる。このため、直線Ｌ１に対して、バッテリ電圧Ｖに対するシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値が紙面右側に位置するか、左側に位置するかで断線しているか否かを判定することが可能となる。

しかしながら、ＬＥＤ１１０の電圧降下量もＬＥＤ１１０毎にバラツキがあるため、そのバラツキ分だけバッテリ電圧Ｖに対するシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値がシフトする。例えば、断線が発生していない正常時およびｍ列の半分（ｍ／２列分）のラインで断線が発生した時におけるバッテリ電圧Ｖとシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値との特性がＬＥＤ１１０の電圧降下量のバラツキによって変化する様子を表すと、図１０のようになる。

図１０では、ＬＥＤ１１０の電圧降下量が平均的なものであった場合の特性が中心値として表されている。そして、ＬＥＤ１１０の電圧降下量の大小によってｎ×Ｖｆが変動することから、ＬＥＤ１１０の電圧降下量が小さい場合にはそのときの特性の直線が中心値よりも紙面左側へシフトし、ＬＥＤ１１０の電圧降下量が大きい場合にはそのときの特性の直線が中心値よりも紙面右側へシフトしている。なお、図中の正常時最大値および断線時最大値は、発光時におけるＬＥＤ１１０での電圧降下量が最も小さくなるときの特性直線、正常時最小値および断線時最小値は、発光時におけるＬＥＤ１１０での電圧降下量が最も大きくなるときの特性直線を示している。

このような場合、断線が発生していない正常時であったとしても、ＬＥＤ１１０の電圧降下量が平均的より大きいと、バッテリ電圧Ｖが低いときに、バッテリ電圧Ｖに対するシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値の関係が、直線Ｌ１よりも紙面右側に位置してしまい、断線が発生したと誤判定してしまう。

また、断線時であったとしても、ＬＥＤ１１０の電圧降下量が平均的より小さいと、バッテリ電圧Ｖが低いときに、バッテリ電圧Ｖに対するシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値の関係が、直線Ｌ１よりも紙面左側に位置してしまい、断線が発生しているのにも関わらず断線していないと誤判定してしまう。

このため、バッテリ電圧Ｖに対するシャント抵抗Ｒ８での電圧降下分の電圧値の関係が、図１０中のハッチングで示した領域に存在する場合には、断線が発生していないにも関わらず断線していると誤判定したり、断線しているにも関わらず断線していないと誤判定したりするという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、断線が発生していないにも関わらず断線していると誤判定したり、断線しているにも関わらず断線していないと誤判定したりしてしまうことを防止できる表示灯装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ＬＥＤ（１１０）が備えられたＬＥＤラインを複数有し、これら複数のＬＥＤラインが並列に並べられ、電源（３）からの電源供給を受けてＬＥＤを発光させるＬＥＤ表示灯（４、５）と、電源とＬＥＤ表示灯との間を接続する電源供給ラインのオン、オフを制御する点滅用スイッチ（６）と、ＬＥＤ表示灯を点灯させるためのスイッチ（２）が投入されると、点滅用スイッチのオンオフを制御する点滅制御回路部（７）と、電源からＬＥＤ表示灯への電流を電圧に変換し、この変換された電圧をしきい値電圧（Ｖｔｈ）と比較することにより、ＬＥＤ表示灯におけるＬＥＤラインの少なくとも１つが断線したことを検出する断線検出回路部（８）と、電源の電圧が所定値（Ｖｚ）より小さい場合には、断線検出回路部での断線検出結果をカットし、点灯制御回路部にて点滅用スイッチのオンオフを行わせる低電圧カット回路部（１２）とを備えていることを特徴としている。

このように、低電圧カット回路部によって、バッテリ電圧が所定電圧よりも小さい場合には、断線検出が成されないようにされる。このため、断線が発生していないにも関わらず断線していると誤判定したり、断線しているにも関わらず断線していないと誤判定したりしてしまうことを防止することができる。

例えば、請求項２に示されるように、低電圧カット回路部は、ＬＥＤを発光させたときにおける該ＬＥＤでの順方向電圧のバラツキが最も大きくなる場合の電源の電圧と変換された電圧との関係を示す直線（Ｌａ）と、電源の電圧としきい値電圧の関係を示す直線（Ｌｂ）との交点における電源の電圧（Ｖｚ）を所定値として設定する。

また、請求項３に示すように、断線検出回路部には、電源の電圧に基づいて作動し、変換された電圧としきい値電圧との大小を比較する電圧比較器（１１）が備えられ、電圧比較器は、変換された電圧がしきい値電圧よりも大きい場合には、ハイレベル信号として電源の電圧を出力するようになっている場合、低電圧カット回路部は、電圧比較器から出力されるハイレベル信号が所定値よりも小さい場合に、断線検出回路部での検出結果をカットし、点灯制御回路部にて点滅用スイッチのオンオフを行わせることができる。

具体的には、請求項４に示されるように、低電圧カット回路部には、ツェナーダイオード（１３）が備えられており、このツェナーダイオードに電圧比較器が出力する電圧が印加されるようになっており、電圧比較器が出力する電圧がツェナーダイオードの降伏電圧よりも高い場合には、ツェナーダイオードに電流が流れ、点滅制御回路部に対して断線検出回路部からの断線検出結果が伝えられるようになっており、電圧比較器が出力する電圧がツェナーダイオードの降伏電圧よりも低い場合には、ツェナーダイオードに電流が流れず、断線検出回路部からの断線検出結果がカットされるようにすることができる。

請求項５ないし８に記載の発明では、断線検出回路部は、電源からＬＥＤ表示灯への電流を電圧に変換する電流電圧変換回路（９）と、しきい値電圧（Ｖｔｈ）を設定する断線検出しきい値回路部（１０）と、電流電圧変換回路によって変換された電圧としきい値電圧とを比較することにより、断線の検出を行う電圧比較器（１１）とを備え、断線検出しきい値回路部（１０）は、電源の電圧が第１の所定値から該第１の所定値よりも大きい第２の所定値の間であれば、電源の電圧が大きくなるに応じてしきい値電圧が第１の傾きで変化し、電源電圧が第２の所定値よりも大きい場合には、電源の電圧が大きくなるに応じてしきい値電圧が第１の傾きとは異なる第２の傾きで変化するように、しきい値電圧を設定するようになっていることを特徴としている。

このようにすれば、誤判定してしまう領域を避けるように、しきい値電圧を設定することができる。このため、請求項１と同様の効果を得ることができる。

例えば、請求項６に示されるように、第１の所定値は、ＬＥＤを発光させたときにおける該ＬＥＤでの順方向電圧のバラツキが最も大きくなる場合におけるＬＥＤ表示灯での電圧降下量とされる。
また、請求項７に示されるように、第２の所定値は、電源の電圧とＬＥＤを発光させたときにおける電流電圧変換回路で変換された電圧との特性直線と、第２の傾きで変化する電源の電圧に対するしきい値電圧の特性直線（Ｌｄ）との交点における電源の電圧（Ｃ）とされる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態が適用された表示灯装置としての方向指示装置１の回路構成を図１に示す。この図に基づいて、方向指示装置１の構成についての説明を行う。

方向指示装置１は、ドライバによって例えば車室内のステアリング裏に配置された方向指示スイッチ２が操作されると、バッテリ３からの電源供給に基づいて、車両の左右両側に設置された左側ＬＥＤ表示灯４もしくは右側ＬＥＤ表示灯５を点滅させるものである。各ＬＥＤ表示灯４、５は、上述した図７で示されるように、ｎ個のＬＥＤおよび抵抗Ｒが直列接続されたラインがｍ列分並列接続されて構成されている。各ＬＥＤ表示灯４、５は、図１では、それぞれ１つずつしか記載されていないが、実際には各ＬＥＤ表示灯４、５それぞれフロント位置とリア位置の３箇所、車両によってはサイド位置も含めた３箇所に備えられており、これら各位置の表示灯を同時に点滅させるようになっている。

また、この方向指示装置１では、各ＬＥＤ表示灯４、５で断線が検出された際に、そのことをドライバに報知するために、各ＬＥＤ表示灯４、５の点滅周期を早めるという作動を行うようになっている。

図１に示されるように、表示灯装置１には、点滅用リレー６、点滅制御回路部７、断線検出回路部８および低電圧カット回路部１２を備えて構成されている。

点滅用リレー６は、点滅用スイッチに相当するもので、リレー接点６ａと、通電によってリレー接点６ａを吸引するコイル６ｂとを備えて構成される周知のリレーである。リレー接点６ａは、方向指示スイッチ２にて接続された左側ＬＥＤ表示灯４または右側ＬＥＤ表示灯５とバッテリ３とを接続する電源供給ラインのオン、オフを制御するようになっている。このため、点滅用リレー６は、コイル６ｂに通電が成され、リレー接点６ａが吸引されると、リレー接点６ａにて電源供給ラインがオンして、バッテリ３から左側ＬＥＤ表示灯４または右側ＬＥＤ表示灯５への電源供給を行うようになっている。

点滅制御回路部７は、点滅リレー６と方向指示スイッチ２との間の電位に基づいて、方向指示スイッチ２が操作されたことを検出し、それに基づいて点滅リレー６におけるコイル６ｂへの通電を行うと共に、その通電のタイミングを制御するものである。この点滅制御回路部７には、断線検出回路部８からの断線検出信号が入力されるようになっており、断線検出回路部８からの断線検出信号に基づいて、コイル６ｂへの通電タイミングを調整するようになっている。具体的には、点滅制御回路部７は、断線検出回路部８から断線した旨の信号が伝えられていないときには、第１の点灯周期のパルス電圧を出力するようになっており、断線検出回路部８から断線した旨の信号が伝えられると、第１の点灯周期よりも周期が短い第２の点灯周期のパルス電圧を第２のパルス幅で出力するようになっている。

断線検出回路部８は、複数のＬＥＤの列で構成された各ＬＥＤ表示灯４、５における断線検出を行うものである。例えば、各ＬＥＤ表示灯４、５を構成するｍ列のＬＥＤラインのうちの少なくとも１列、例えばｍ列の半分（ｍ／２）が断線した場合に断線が検出され、断線検出回路部８から断線した旨の信号が点滅制御回路部７から出力されるようになっている。

この断線検出回路部８は、電流検出用シャント抵抗９と、断線検出しきい値回路部１０と、電圧比較器１１とを備えて構成されている。

電流検出用シャント抵抗９は、電源供給ラインに流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路部に相当するものである。この電流検出用シャント抵抗９は、バッテリ３から各ＬＥＤ表示灯４、５につながる電源供給ラインの電流量を検出するものであり、電源供給ラインに直列接続されている。つまり、電流検出用シャント抵抗９の両端電圧が電源供給ラインの電流量に応じて変化することから、電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値にて電源供給ラインの電流量が検出されるようになっている。具体的には、電流検出用シャント抵抗９と点滅用リレー６のリレー接点６ａとの間（図中点Ｓ）の電位が電圧比較器１１に入力されるようになっており、この電位の大小に基づいて断線検出が行われるようになっている。

断線検出しきい値回路部１０は、断線検出のしきい値電圧Ｖｔｈを設定する回路であり、この断線検出しきい値回路１０によって設定されたしきい値電圧Ｖｔｈが電圧比較器１１に入力されるようになっている。このしきい値電圧Ｖｔｈの大きさに応じて、断線検出回路部８が断線と検出するＬＥＤラインの数が決まる。なお、この断線検出しきい値回路部１０の回路構成は、上述した図６に示される回路と同様であるため、ここでは省略する。

電圧比較器１１は、電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値（図中点Ｓの電位）と、断線検出しきい値回路部１０にて設定されたしきい値電圧Ｖｔｈとを大小比較するものであり、コンパレータで構成されている。この電圧比較器１１は、図中点Ｓの電位の方がしきい値電圧Ｖｔｈよりも大きいときには、断線していないことを意味するローレベル信号を出力し、図中点Ｓの電位の方がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなると、断線した旨を示すハイレベル信号を出力するようになっている。具体的には、電圧比較器１１を構成するコンパレータは、バッテリ電圧が印加されて作動するようになっており、ローレベル信号を出力するときにはＧＮＤレベルの出力、ハイレベル信号を出力するときにはバッテリ電圧を出力するようになっている。このため、点Ｓの電位がしきい地電圧Ｖｔｈよりも小さくなったときには、コンパレータからハイレベル信号としてバッテリ電圧が出力される。

低電圧カット回路部１２は、ツェナーダイオード１３と、抵抗１４とＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタという）１５とを備えて構成されている。具体的には、ツェナーダイオード１３に電圧比較器１１の出力電圧が印加され、ツェナーダイオード１３と抵抗１４との間の電圧がトランジスタ１５のベース電圧として印加されるようになっている。また、トランジスタ１５のコレクタが点滅制御回路部７に接続され、点滅制御回路部７にてトランジスタ１５のコレクタに電流が流れ、コレクタの電位がローレベルになっているか否かを検出できるようになっている。

続いて、このように構成された方向指示装置の作動について説明する。

ドライバによって方向指示スイッチ２が操作されると、方向指示スイッチ２が左側ＬＥＤ表示灯４または右側ＬＥＤ表示灯５に投入される。これにより、電源供給ラインのうち点滅用リレー６と方向指示スイッチ２の間の電位がＬＥＤ表示灯４、５を介してＧＮＤに接続され、それが点滅制御回路部７に伝えられる。したがって、点滅制御回路部７は、方向指示スイッチ２が操作されたことを検出し、バッテリ３からの電源供給に基づいて点滅リレー６のコイル６ｂへの通電を開始する。

このとき、電圧比較器１１では、電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値（図中点Ｓの電位）と、断線検出しきい値回路部１０にて設定されたしきい値電圧Ｖｔｈとを大小比較し、その結果に応じたレベルの信号を出力する。すなわち、図７で示されるように、ｎ個のＬＥＤおよび抵抗Ｒが直列接続されたＬＥＤラインがｍ列分並列接続されて各ＬＥＤ表示灯４、５が構成されていることから、そのＬＥＤラインが断線すると、断線した分だけ電源供給ラインの電流量が減る。このため、断線した場合には、断線したＬＥＤラインの数に応じて電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値、つまり図中点Ｓの電位が小さくなっていき、しきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなる。

そして、断線したＬＥＤラインの数が断線検出回路部８で断線と検出できる数に到達する前の状態では、図中点Ｓの電位の方がしきい値電圧Ｖｔｈよりも大きいため、電圧比較器１１から断線していないことを意味するローレベル信号が出力される。この場合には、ツェナーダイオード１３に対して降伏電圧よりも低い電圧が印加されることになるため、ツェナーダイオード１３は電流を流さず、トランジスタ１５がオンしない。このため、点滅制御回路部７は、トランジスタ１５のコレクタの電位がハイレベルであること、つまりローレベルとなっていないことを検出し、断線していないものとして、第１の点灯周期となるパルス電圧をコイル６ｂに印加する。これにより、ドライバによって方向指示スイッチ２が投入された側のＬＥＤ表示灯４、５が第１の点灯周期で点滅する。

一方、断線したＬＥＤラインの数が断線検出回路部８で断線と検出できる数に到達すると、図中点Ｓの電位の方がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなり、電圧比較器１１から断線していることを意味するハイレベル信号が出力される。

このとき、電圧比較器１１が出力するハイレベル信号がバッテリ電圧であることから、バッテリ電圧がツェナーダイオード１３の降伏電圧以上であるか否かでトランジスタ１５がオンするか否かが変わる。

すなわち、バッテリ電圧がツェナーダイオード１３の降伏電圧以上である場合には、ツェナーダイオード１３に電流が流れるため、抵抗１４にも電流が流れる。このため、トランジスタ１５がオンし、トランジスタ１５のコレクタ−エミッタ間に電流が流れる。これにより、トランジスタ１５のコレクタの電位がほぼＧＮＤ電位となってローレベルとなる。したがって、この場合には、点滅制御回路部７は、断線したものとして、第２の点灯周期となるパルス電圧をコイル６ｂに印加する。これにより、ドライバによって方向指示スイッチ２が投入された側のＬＥＤ表示灯４、５が第１の点灯周期よりも短い第２の点灯周期で点滅する。

一方、バッテリ電圧がツェナーダイオード１３の降伏電圧に達していない場合には、ツェナーダイオード１３は電流を流さず、トランジスタ１５がオンしない。このため、点滅制御回路部７は、トランジスタ１５のコレクタの電位がハイレベルであること、つまりローレベルとなっていないことを検出し、断線していないものとして、第１の点灯周期となるパルス電圧をコイル６ｂに印加する。これにより、ドライバによって方向指示スイッチ２が投入された側のＬＥＤ表示灯４、５が第１の点灯周期で点滅する。

以上説明したように、ツェナーダイオード１３の降伏電圧を所定電圧として、この降伏電圧に応じて、断線検出が行われるバッテリ電圧の大きさが決定される。このため、本実施形態では、次のようにツェナーダイオード１３の降伏電圧を決めている。

図２に、ツェナーダイオード１３の降伏電圧と、バッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの特性およびバッテリ電圧と電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値のと特性の関係を示す。この図に示されるように、ＬＥＤの電圧降下量に応じてバッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの関係を示す直線がシフトする。

このため、正常時最小値におけるバッテリ電圧と電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値との関係を示す直線をＬａ、バッテリ電圧と断線検出用のしきい値電圧Ｖｔｈの関係を示す直線をＬｂとすると、バッテリ電圧がこれらの交点での電圧値Ｖｚよりも小さくなったときに、誤判定が生じる。したがって、本実施形態では、ツェナーダイオード１３の降伏電圧が電圧値Ｖｚ以上となるように設定している。ただし、方向指示装置１において、断線検出機能が実現できなければならないとされるバッテリ電圧の最小値、つまり作動電圧範囲最小値が規格されることから、その作動電圧範囲最小値よりも小さくなるようにツェナーダイオード１３の降伏電圧が設定される。

このように、本実施形態では、バッテリ電圧がツェナーダイオード１３の降伏電圧よりも小さい場合には、断線検出が成されないようにされる。そして、ツェナーダイオード１３の降伏電圧が電圧値Ｖｚ以上となるようにしている。このため、断線が発生していないにも関わらず断線していると誤判定したり、断線しているにも関わらず断線していないと誤判定したりしてしまうことを防止することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３に、本実施形態における方向指示装置の回路構成を示す。この図に示されるように、本実施形態における方向指示器は、ほぼ第１実施形態と同様の回路構成を有しており、第１実施形態に対して低電圧カット回路部が無い点と、断線検出しきい値回路部の構成が変更されている点が異なる。以下、本実施形態における方向指示装置について説明するが、上述した第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

図３に示す方向指示装置に備えられた断線検出しきい値回路部１０は、図４のような回路構成となっている。具体的には、断線検出しきい値回路部１０は、バッテリ３とＧＮＤ端子との間において、第１の抵抗Ｒ１、第１のツェナーダイオードＺＤ１、第２の抵抗Ｒ２および第２のツェナーダイオードＺＤ２が順に直列接続され、さらに、直列接続された第３、第４の抵抗Ｒ３、Ｒ４が第１の抵抗Ｒ１と第１のツェナーダイオードＺＤ１とに並列接続された構成となっている。

このような構成におけるバッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈの関係を表す特性図と、その特性を図１０に示した誤判定してしまう領域と比較した図を、それぞれ図５（ａ）、（ｂ）に示し、こられの図を参照してバッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの関係について説明する。

まず、バッテリ電圧が第１の所定値、つまり第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧よりも低い場合、第２のツェナーダイオードＺＤ２によって電流が流れないようにされる。

そして、バッテリ電圧が第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧以上、かつ、第１のツェナーダイオードＺＤ１および第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧の合計値よりも低い場合には、第３、第４の抵抗Ｒ３、Ｒ４を通じ、さらに、第２の抵抗Ｒ２および第２のツェナーダイオードＺＤ２を通じる経路Ｘを通って電流が流れる。

このため、しきい値電圧Ｖｔｈは、バッテリ電圧から第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧を減算した値を第２〜第４の抵抗Ｒ２〜Ｒ４にて分圧した値に設定される。そして、バッテリ電圧に大きさに応じて第３の抵抗Ｒ３に流れる電流が変化するため、図５（ａ）に示されるように、バッテリ電圧が大きくなると、それ対して第１の傾きでしきい値電圧Ｖｔｈが増加する。

このとき、第１の傾きとなるバッテリ電圧−しきい値電圧Ｖｔｈの直線をＬｃとすると、直線Ｌｃとしきい値電圧Ｖｔｈが０となる軸との交点となる点Ｂは、第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧となるため、点Ｂとして設定したい値となるように、第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧が設定される。具体的には、本実施形態では、点Ｂは、図５（ｂ）に示した正常時最小値の特性直線と電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値が０となる軸との交点、つまり発光時における各ＬＥＤ表示灯４、５での電圧降下量に相当する点Ａよりも大きく、かつ、正常時最小値の特性直線と後述する直線Ｌｄとの交点におけるバッテリ電圧を示す点Ｃよりも小さくなるように設定される。

次に、バッテリ電圧が第２の所定値、つまり第１のツェナーダイオードＺＤ１および第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧の合計値よりも高い場合には、上記経路Ｘに加えて、第１の抵抗Ｒ１および第１のツェナーダイオードＺＺＤ１を通じ、さらに、第２の抵抗Ｒ２および第２のツェナーダイオードＺＤ２を通じる経路Ｙを通って電流が流れる。このため、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流量が多くなり、第２の抵抗Ｒ２での電圧降下分の電圧値が大きくなることから、第４の抵抗Ｒ４と第２の抵抗Ｒ２との間の点の電位が高くなり、第３、第４の抵抗Ｒ３、Ｒ４の両端電圧が低くなる。

したがって、経路Ｘのみに電流が流れる場合よりも、経路Ｘおよび経路Ｙに電流が流れる場合のほうが、第３の抵抗Ｒ３に流れる電流が少なくなる。このため、第３の抵抗Ｒ３の両端電圧で決定されるしきい値電圧Ｖｔｈは、バッテリ電圧が大きくなると、それに対して第１の傾きよりも小さな傾きとなる第２の傾きで増加する。つまり、バッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの関係を示す特性は、バッテリ電圧が第２の所定値となる点を折れ点として、第１の傾きから第２の傾きに変わる。

このとき、第２の傾きとなるバッテリ電圧−しきい値電圧Ｖｔｈの直線をＬｄとすると、直線Ｌｃと直線Ｌｄとの交点となるバッテリ電圧の値が点Ｄは、第２のツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧となる。このため、点Ｄとして設定したい値となるように、第１のツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧が設定される。具体的には、本実施形態では、点Ｄは、図５（ｂ）に示した正常時最小値の特性直線と断線検出しきい値を示す直線Ｌｄとの交点におけるバッテリ電圧を示す点Ｃよりも大きく、かつ、作動電圧範囲最小値（方向指示装置１において、断線検出機能が実現できなければならないとされるバッテリ電圧の最小値）よりも小さくなるように設定される。

以上説明したように、本実施形態によれば、図５（ｂ）のハッチングで示した誤判定してしまう領域を避けるように、しきい値電圧Ｖｔｈを設定することができる。そして、点Ｂが点Ｃよりも小さい値に設定されるようにしている。このため、第１実施形態と同様の効果が得られると共に、さらに、バッテリ電圧が点Ｂから点Ｄの間に位置する大きさとなった場合に、断線検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値とバッテリ電圧との関係が直線Ｌｃよりも紙面右側に位置するような状態になったときにも、断線検出を行うことが可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ツェナーダイオード１３の降伏電圧が電圧値Ｖｚとなるように設定している。このとき、電圧値Ｖｚは、正常時最小値におけるバッテリ電圧と電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値との関係を示す直線Ｌａと、バッテリ電圧と断線検出用のしきい値電圧Ｖｔｈの関係を示す直線Ｌｂの交点におけるバッテリ電圧とされている。

しかしながら、電圧値Ｖｚは、断線時最大値におけるバッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの関係を示す直線と直線Ｌｂとの交点におけるバッテリ電圧とされても良い。また、このようなバッテリ電圧と、正常時最小値におけるバッテリ電圧と電流検出用シャント抵抗９での電圧降下分の電圧値との関係を示す直線Ｌａと、バッテリ電圧と断線検出用のしきい値電圧Ｖｔｈの関係を示す直線Ｌｂの交点におけるバッテリ電圧とのうち、大きいほうの電圧を電圧値Ｖｚとしても良い。

本発明の第１実施形態における方向指示装置の回路構成を示す図である。 図１における断線検出しきい値回路部の回路構成を示した図である。 バッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈとの関係を示した図である。 方向指示装置に備えられた断線検出しきい値回路部の回路構成を示した図である。 （ａ）は、バッテリ電圧としきい値電圧Ｖｔｈの関係を表す特性図、（ｂ）は、（ａ）の特性を誤判定してしまう領域と比較した図である。 従来より車両用方向指示器として用いられている断線検出機能付き表示灯装置の回路構成を示す図である。 複数個のＬＥＤを配列したときの表示灯装置の回路図を示す。 バッテリ電圧Ｖに対する電流の変化を示す電圧−電流特性図である。 （ａ）は、バッテリ電圧Ｖに対するしきい値電圧Ｖｔｈの特性を示す図、（ｂ）は、シャント抵抗での電圧降下分の電圧値とバッテリ電圧Ｖとの特性を示す図、（ｃ）は、（ａ）と（ｂ）に示した直線Ｌ１、Ｌ２を組み合わせて示した図である。 断線が発生していない正常時および断線が発生した時におけるバッテリ電圧とシャント抵抗での電圧降下分の電圧値との特性がＬＥＤの電圧降下量のバラツキによって変化する様子を表した図である。

符号の説明

１…方向指示装置、２…方向指示スイッチ、３…バッテリ、４、５…ＬＥＤ表示灯、６…点滅用リレー、７…点滅制御回路部、８…断線検出回路部、９…断線検出用シャント抵抗、１０…断線検出しきい値回路部、１１…電圧比較器、１２…低電圧カット回路部、１３…ツェナーダイオード、１４…抵抗、１５…トランジスタ。

Claims (8)

1. ＬＥＤ（１１０）が備えられたＬＥＤラインを複数有し、これら複数のＬＥＤラインが並列に並べられ、電源（３）からの電源供給を受けて前記ＬＥＤを発光させるＬＥＤ表示灯（４、５）と、
   前記電源と前記ＬＥＤ表示灯との間を接続する電源供給ラインのオン、オフを制御する点滅用スイッチ（６）と、
   前記ＬＥＤ表示灯を点灯させるためのスイッチ（２）が投入されると、前記点滅用スイッチのオンオフを制御する点滅制御回路部（７）と、
   前記電源から前記ＬＥＤ表示灯への電流を電圧に変換し、この変換された電圧をしきい値電圧（Ｖｔｈ）と比較することにより、前記ＬＥＤ表示灯における前記ＬＥＤラインの少なくとも１つが断線したことを検出する断線検出回路部（８）と、
   前記電源の電圧が所定値（Ｖｚ）より小さい場合には、前記断線検出回路部での断線検出結果をカットし、前記点灯制御回路部にて前記点滅用スイッチのオンオフを行わせる低電圧カット回路部（１２）とを備えていることを特徴とする表示灯装置。
2. 前記低電圧カット回路部は、前記ＬＥＤを発光させたときにおける該ＬＥＤでの順方向電圧のバラツキが最も大きくなる場合の前記電源の電圧と前記変換された電圧との関係を示す直線（Ｌａ）と、前記電源の電圧と前記しきい値電圧の関係を示す直線（Ｌｂ）との交点における前記電源の電圧（Ｖｚ）を前記所定値として設定していることを特徴とする請求項１に記載の表示灯装置。
3. 前記断線検出回路部には、前記電源の電圧に基づいて作動し、前記変換された電圧と前記しきい値電圧との大小を比較する電圧比較器（１１）が備えられ、
   前記電圧比較器は、前記変換された電圧が前記しきい値電圧よりも小さい場合には、ハイレベル信号として前記電源の電圧を出力するようになっており、
   前記低電圧カット回路部は、前記電圧比較器から出力されるハイレベル信号が前記所定値よりも小さい場合に、前記前記断線検出回路部での検出結果をカットし、前記点灯制御回路部にて前記点滅用スイッチのオンオフを行わせるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示灯装置。
4. 前記低電圧カット回路部には、ツェナーダイオード（１３）が備えられており、このツェナーダイオードに前記電圧比較器が出力する電圧が印加されるようになっており、
   前記電圧比較器が出力する電圧が前記ツェナーダイオードの降伏電圧よりも高い場合には、前記ツェナーダイオードに電流が流れ、前記点滅制御回路部に対して断線検出回路部からの断線検出結果が伝えられるようになっており、前記電圧比較器が出力する電圧が前記ツェナーダイオードの降伏電圧よりも低い場合には、前記ツェナーダイオードに電流が流れず、断線検出回路部からの断線検出結果がカットされるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の表示灯装置。
5. ＬＥＤ（１１０）が備えられたＬＥＤラインを複数有し、これら複数のＬＥＤラインが並列に並べられ、電源（３）からの電源供給を受けて前記ＬＥＤを発光させるＬＥＤ表示灯（４、５）と、
   前記電源と前記ＬＥＤ表示灯との間を接続する電源供給ラインのオン、オフを制御する点滅用スイッチ（６）と、
   前記ＬＥＤ表示灯を点灯させるためのスイッチ（２）が投入されると、前記点滅用スイッチのオンオフを制御する点滅制御回路部（７）と、
   前記ＬＥＤ表示灯における前記ＬＥＤラインの少なくとも１つが断線したことを検出する断線検出回路部（８）とを有してなる表示灯装置であって、
   前記断線検出回路部は、
   前記電源から前記ＬＥＤ表示灯への電流を電圧に変換する電流電圧変換回路（９）と、
   しきい値電圧（Ｖｔｈ）を設定する断線検出しきい値回路部（１０）と、
   前記電流電圧変換回路によって変換された電圧と前記しきい値電圧とを比較することにより、前記断線の検出を行う電圧比較器（１１）とを備え、
   前記断線検出しきい値回路部（１０）は、前記電源の電圧が第１の所定値から該第１の所定値よりも大きい第２の所定値の間であれば、前記電源の電圧が大きくなるに応じて前記しきい値電圧が第１の傾きで変化し、前記電源電圧が前記第２の所定値よりも大きい場合には、前記電源の電圧が大きくなるに応じて前記しきい値電圧が前記第１の傾きとは異なる第２の傾きで変化するように、前記しきい値電圧を設定するようになっていることを特徴とする表示灯装置。
6. 前記第１の所定値は、前記ＬＥＤを発光させたときにおける該ＬＥＤでの順方向電圧のバラツキが最も大きくなる場合における前記ＬＥＤ表示灯での電圧降下量であることを特徴とする請求項５に記載の表示灯装置。
7. 前記第２の所定値は、前記電源の電圧と前記ＬＥＤを発光させたときにおける前記電流電圧変換回路で変換された電圧との特性直線と、前記第２の傾きで変化する前記電源の電圧に対する前記しきい値電圧の特性直線（Ｌｄ）との交点における前記電源の電圧（Ｃ）であることを特徴とする請求項５または６に記載の表示灯装置。
8. 前記第２の傾きは、前記第１の傾きよりも傾きが小さくなっていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の表示灯装置。
   
   
   

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