JP4420199B2 - 照明制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば車両におけるインストルメントパネルに設けられたメータディスプレイおよび各種アクセリー機器の照明を、タイミングを揃えて点灯/消灯するに好適な照明制御装置に関する。
車両のインストルメントパネルには、車速やエンジン回転数等を表示する為のメータディスプレイ(いわゆるコンビネーションメータ)のみならず、空調機(A/C)やオーディオ機器等のアクセサリー機器の操作パネルが設けられる。またこれらのメータディスプレイやアクセサリー機器の操作パネルには、専ら、夜間照明用の照明装置がそれぞれ組み込まれており、通常、コラムスイッチの操作によりオン/オフ(点灯/消灯)制御される(例えば特許文献1を参照)。またチョッパ回路を用いて上記照明装置に供給する電力をスイッチングして、その照度を調整することも行われている。
特開平10−59066号公報
しかしながら上述した照明装置の中には、コンビネーションメータやオーディオ機器のように、その照明系自体(例えば発光ダイオード等のバックライト)がコンピュータ制御されているものと、A/Cパネルに組み込まれたランプ(バルブ)のように単にパワーリレーを介して電力供給が制御されてオン/オフされるものとが混在する。この為、コラムスイッチの操作により上記照明系の点灯/消灯(オン/オフ)を指示しても、コンピュータ制御されている照明系(CPU制御部品)と、ランプ等の非CPU制御照明部品との点灯/消灯タイミングにずれが生じ易い。
例えばCPU制御部品においては、バックライトとして用いられる発光ダイオード自体の応答速度は速いものの、CPU自体がコラムスイッチのオン/オフを検出して上記発光ダイオードをオン/オフするまでに時間が掛かる。これに対して非CPU制御照明部品であるランプ(バルブ)の場合には、電力供給のオン/オフに対する反応が鈍く、安定した発光状態に至るまでに時間が掛かる。更には調光器(レオスタット)を用いて照度を切り換えるような場合、上記調光器の起動にも時間が掛かる。このような調光器や各照明部品の反応遅れの違いに起因して、例えばその点灯時にインストルメントパネルの一部の照明部品だけが一瞬明るく点灯したように見える等の違和感を与えるような場合がある。
そこで従来一般的には、CPUを内蔵したCPU制御照明部品に対しては遅延時間を設定してその照明系(発光ダイオード)のオン/オフタイミングを調整するようにしている。しかし非CPU制御照明部品に対しては、そのオン/オフタイミングを遅延制御することが困難である。これ故、CPU制御照明部品と非CPU制御照明部品とが混在するインストルメントパネル全体の照明タイミングを揃えることが困難であった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、CPU制御照明部品と非CPU制御照明部品とが混在する、例えば車両のインストルメントパネルに配設されている複数の照明機器の点灯/消灯タイミングを揃えることができる簡易で実用性の高い構成の照明制御装置を提供することにある。
上述した目的を達成するべく本発明に係る照明制御装置は、CPU制御照明部品と非CPU制御照明部品とが混在する、例えば車両のインストルメントパネル全体の照明を一元管理するようにしたもので、請求項に記載するように
<a> バッテリからの電力を受けて点灯駆動される第1照明機器(バルブ等の非CPU制御部品)と、
<b> 上記バッテリからの電力を受けてコンピュータ制御(CPU制御)されて点灯駆動される第2照明機器(CPU制御部品)と、
<c> 前記第1照明機器および第2照明機器への前記バッテリからの電力供給をオン・オフ制御する点灯制御手段(例えばパワーリレー)と、
<d> 前記バッテリから前記第1照明機器および第2照明機器にそれぞれ供給する電力量を制御してその発光強度を調整する調光手段(レオスタット等のスイッチング手段)と、
<e> 照明スイッチのオン・オフに応じて前記点灯制御手段および前記調光手段の作動をそれぞれ制御して前記第1照明機器と前記第2照明機器との点灯/消灯タイミングを揃えるタイミング調整手段(CPU)と
を具備したことを特徴としている。
好ましくは請求項2に記載するように前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを点灯させるときには、前記調光手段を作動させた後に前記点灯制御手段をオン動作させるものとして構成される。また請求項3に記載するように前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを消灯させるときには、前記点灯制御手段をオフ動作させた後に前記調光手段の作動を停止させるように構成される。
ちなみに前記調光手段は、例えば請求項4に記載するように、前記第1照明機器および第2照明機器にそれぞれ供給する電力を所定の周期でスイッチングしてそれらの供給電力量を調整するものからなる。
このような調光手段を備える場合、請求項5に記載するように前記タイミング調整手段を、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを点灯させるときには、前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が略最小となるように前記調光手段を作動させ、その後、前記点灯制御手段をオン動作させて前記第1照明機器および前記第2照明機器に電力を供給した後に前記調光手段の作動を前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が目的値まで上昇するように制御するものとして構成しても良い。
更には請求項6に記載するように前記タイミング調整手段においては、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを消灯させるときには、前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が略最小となるように前記調光手段を作動させた後に前記点灯制御手段をオフ動作させるように構成しても良い。
また好ましくは前記点灯制御手段、調光手段およびタイミング調整手段を、前記第2照明機器の点灯を制御する第2照明機器制御手段が有する機能として実現することが望ましい。
上述した構成の照明制御装置によれば、第1照明機器(非CPU制御部品)および第2照明機器(CPU制御部品)への電力供給をオン・オフ制御する点灯制御手段、およびその供給電力量を制御してそれらの発光強度を調整する調光手段の各作動を、タイミング調整手段にてそれぞれ制御するので、例えば一般的に時間遅れを有する調光手段を立ち上げた後に、前記点灯制御手段を介して前記第1照明機器(非CPU制御部品)および第2照明機器(CPU制御部品)に対して一斉に電力を供給することができるので、これらの点灯タイミングを効果的に揃えることができる。また消灯時には前記点灯制御手段をオフ動作させることで、前記第1照明機器(非CPU制御部品)および第2照明機器(CPU制御部品)を一斉に消灯させた後、調光手段をオフ動作させるので、該調光手段と時間遅れに拘わることなくその消灯タイミングを揃えることができる。
また前記第1照明機器と第2照明機器とを点灯させるときには、前記第1照明機器と第2照明機器との発光強度が略最小となるように前記調光手段を作動させておき、その後、前記点灯制御手段をオン動作させて前記第1照明機器および第2照明機器に電力を供給した後に前記調光手段の作動を、前記第1照明機器と第2照明機器との発光強度が目的値まで上昇するように制御することで、前記調光手段の立ち上がり動作遅れに拘わることなく前記第1照明機器(非CPU制御部品)および第2照明機器(CPU制御部品)が所定の照明強度に至るタイミングを揃えることが可能となる。
また前記第1照明機器と第2照明機器とを消灯させるときには、前記第1照明機器と第2照明機器との各発光強度が略最小となるように前記調光手段の作動を制御した後に前記点灯制御手段をオフ動作させることで、前記第1照明機器(非CPU制御部品)および第2照明機器(CPU制御部品)を実質的に一斉に消灯状態に設定した後、その電力供給を停止させるので、電力供給の停止タイミングに拘わることなくその消灯タイミングを揃えることができる。
即ち、本発明に係る照明制御装置によれば、第1照明機器(非CPU制御部品)と第2照明機器(CPU制御部品)とが混在する場合であっても、上記第1照明機器および第2照明機器への電力供給をオン/オフ制御する点灯制御手段の作動と、その供給電力量を制御する前記調光手段の作動とを制御するので、動作遅れの違いに拘わることなく第1照明機器(非CPU制御部品)の点灯/消灯タイミングと第2照明機器(CPU制御部品)の点灯/消灯タイミングとを効果的に揃えることができる。しかもこれらの点灯/消灯タイミングを一元的に管理することができる等の効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る照明制御装置について説明する。
この照明制御装置は、例えば車両のインストルメントパネルに設けられたメータディスプレイ(いわゆるコンビネーションメータ)やオーディオ機器等に組み込まれてコンピュータ制御される発光ダイオード等の照明系(第2照明機器;CPU制御部品)、また空調機(A/C)の操作パネル等に設けられたランプ(第1照明機器;非CPU制御部品)を、コラムスイッチのオン/オフ操作を受けて点灯/消灯制御するに好適なものである。
図1は第1の実施形態に係る照明制御装置の概略構成図で、10はメータパネル、20はA/Cパネル、30はオーディオ機器、そして40はナビゲーション情報等を表示するディスプレイ装置である。メータパネル10は、基本的には図示しないバッテリからの電力供給(+B)を受けて所定の内部電圧(Vcc)を生成する内部電源11と、この内部電源11からの電力供給を受けて動作するCPU12と、このCPU12からの指示を受けて車速やエンジン回転数等を表示するメータ13とを備える。更にこのメータパネル10は、前記CPU12からの制御信号を受けて導通動作するトランジスタ14を介して、前記バッテリからの電力を受けて発光駆動されて該メータパネル10を、例えばその裏面側から照明するバックライトとしての発光ダイオード(LED)15を備える。
また上記オーディオ機器30およびディスプレイ装置40も前記バッテリからの電力供給を受けて所定の内部電圧を生成する内部電源31,41と、各内部電源31,41からの電力供給を受けて動作するCPU32,42とを備え、更にCPU32,42からの制御信号を受けて導通動作するトランジスタ33,43を介して、後述するように前記メータパネル10から出力される照明駆動電圧(ILL+)を受けて発光駆動されてその操作パネルやディスプレイをその裏面側から照明するバックライトとしての発光ダイオード34,44を備える。
尚、図示しない切り換えスイッチや操作レバー等を設けた空調機制御用のA/Cパネル20には、通常、そのパネル面等を照明するランプ(バルブ)21が設けられており、また前記インストルメントパネルには、その他のランプ50や発光ダイオード60等の照明部品が設けられている。これらのランプ(バルブ)21,50および発光ダイオード60は、前述した発光ダイオード34,44と同様に、前記メータパネル10から出力される照明駆動電圧(ILL+)を受けて発光駆動されるようになっている。前述したメータパネル10の発光ダイオード15等を含むこれらの照明部品は、いわゆる室内イルミネーション系を構成する。
さて照明制御部1は、基本的には照明用のコラムスイッチ2のオン/オフを検出して、更には外光の明るさを検出して上述した室内イルミネーション系のオン/オフ(点灯/消灯)を制御するものであり、同時に車両本体部に設けられた車幅灯3のオン/オフ(点灯/消灯)も制御している。特に照明制御部1は、パワーリレー4を直接的にオン/オフすることで前記バッテリから車幅灯3への電力供給を制御し、これによって車幅灯3を点灯/消灯制御している。
しかし前述した室内イルミネーション系に対しては、上記照明制御部1は通信バス5を介して前述したメータパネル10、オーディオ機器30およびディスプレイ装置40の各CPU12,32,42に対してそれぞれ点灯/消灯指令を与えるようになっている。そしてメータパネル10に設けられたパワーリレー16を、該メータパネル10のCPU12にてオン/オフ制御し、このパワーリレー16を介して前記バッテリからの電力(+B)を前述した照明駆動電圧(ILL+)としてA/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60にそれぞれ電力供給するように構成されている。
またメータパネル10のCPU12は、所定のデューティ比でオン/オフするPWM信号を生成しており、このPWM信号を用いて前述したトランジスタ14をスイッチング駆動している。このトランジスタ14のスイッチング制御により、該メータパネル10の発光ダイオード15が所定のデューティ比で点灯駆動され、その発光強度(明るさ)が調整される。
また同時に前記CPU12は上記PWM信号を用いて外部出力制御用のトランジスタ17をスイッチングしており、このトランジスタ17を介して前記A/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60に前述した照明駆動電圧(ILL+)と対をなす負側の照明駆動電圧(ILL−)を供給している。換言すればCPU12はトランジスタ17をオン/オフ制御することで、A/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60の接地ライン(ILL−)を接地するか否かを制御している。
このような接地ライン(ILL−)のオン/オフ制御により、前述したA/Cパネル20の照明駆動電圧(ILL+)が印加されたランプ21やその他のランプ50が、所定のデューティ比で導通駆動されて、所定の明るさで点灯する。またオーディオ機器30およびディスプレイ装置40におけるCPU32,42は、前記トランジスタ17のオン/オフに伴う接地ライン(ILL−)の電圧変化を前述したPWM信号として取り込み、このPWM信号に従ってトランジスタ34,44をスイッチング駆動することで各発光ダイオード34,44をそれぞれ所定の明るさで発光駆動する。
尚、上述したようにトランジスタ17を用いてA/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60に対する接地ライン(ILL−)を一括して制御することに代えて、図2に示すように上記A/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60毎に、その接地ラインを選択的に接地するトランジスタ17a,17b,17c,17dを個別に設け、これらの各トランジスタ17a,17b,17c,17dを前述したCPU12が出力するPWM信号を用いてそれぞれスイッチング制御することも勿論可能である。
このようにメータパネル10に組み込んだパワーリレー16を介して前記A/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60に対する照明駆動電源(ILL+)の供給をオン/オフ制御し(点灯制御手段)、またPWM信号を用いてその接地ライン(ILL−)の接地をスイッチング制御する(調光手段)ように構成された照明制御装置において、この実施形態が特徴とするところは前記メータパネル10に組み込まれたCPU12の制御の下で、例えば図3(a)(b)に示すように、点灯制御時には先ず前述した接地ライン(ILL−)をスイッチング制御するPWM信号の出力を開始した後[ステップS1]、照明駆動電圧(ILL+)を出力するようにし[ステップS2]、一方、消灯制御時には先ず上記照明駆動電圧(ILL+)の供給を停止させた後[ステップS5]、前記PWM信号(ILL−)の出力を停止する[ステップS6]ようにした点にある。
このようにしてメータパネル10から、前記A/Cパネル20、オーディオ機器30、ディスプレイ装置40、その他のランプ(バルブ)50および発光ダイオード60に対する照明駆動電源(ILL+)の供給とその接地ライン(ILL−)のスイッチングとを制御するようにした照明制御装置によれば、オーディオ機器30およびディスプレイ装置40の各CPU32,42が、メータパネル10から与えられるPWM信号を検出し、所定の時間遅れを経てそのトランジスタ33,43をスイッチング動作させる準備が整った後に前述した照明駆動電源(ILL+)が一斉に供給されるので、ランプ21,50および発光ダイオード34,44,60の点灯タイミングを揃えることが可能となる。この際、発光ダイオード34,44の点灯応答時間に比較してランプ21が点灯するまでの応答時間に遅れがある場合には、例えばメータパネル10、オーディオ機器30およびディスプレイ装置40の各CPU12,32,42においてトランジスタ14,33,43のスイッチング動作開始タイミングをそれぞれ遅延制御することで、その点灯タイミングを調整することが容易である。従って簡易な調整だけで、その点灯タイミングを容易に揃えることができる。
また消灯時には、トランジスタ33,43がスイッチング動作していても、前述した照明駆動電源(ILL+)の供給を一斉に停止させるので、ランプ21,50および発光ダイオード34,44,60の消灯タイミングを揃えることが可能となる。特にメータパネル10においては、CPU12の制御の下で、パワーリレー16のオフ動作と同時にトランジスタ14のスイッチング駆動を停止させるだけで、その発光ダイオード15の点灯を停止させることができる。従ってメータパネル10、オーディオ機器30およびディスプレイ装置40の各CPU12,32,42が動作しているか否かに拘わることなく、全ての照明部品を一斉に消灯させることができる。
即ち、本発明に係る照明制御装置においては、ランプ(バルブ)21のような非CPU制御部品であるか、或いはCPU12,32,42の制御の下で発光駆動される発光ダイオード15,34,44のようなCPU制御部品であるかに拘わらず、これらの発光部品(ランプおよび発光ダイオード)に対する照明駆動電源(ILL+)の供給と、その発光強度を規定するPWM信号(ILL−)の出力とをそれぞれ一斉にオン/オフ制御し、且つこれらのオン/オフ制御タイミングを前述したように順序付けしている。この結果、インストルメントパネルに設けたメータパネル10やA/Cパネル20等にそれぞれ組み込まれた上記各発光部品(ランプおよび発光ダイオード)を、その点灯/消灯タイミングを揃えて一斉に点灯/消灯することが可能となる。従ってコラムスイッチ2の操作に応じた違和感のないの照明制御が可能となる。
ところで前述したランプ21,50および発光ダイオード34,44,60の点灯/消灯タイミングを正確に揃えることができない場合には、次のように制御することも有用である。即ち、この場合には、例えば図4(a)(b)に示すように、点灯制御時には先ずデューティ比を0〜3%程度に設定したPWM信号(ILL−)を出力し[ステップS11]、その後、照明駆動電源(ILL+)を供給する[ステップS12]。そしてランプ21,50および発光ダイオード34,44,60を、その発光が視認できない程度の状態で発光駆動する。その後、前述したPWM信号(ILL−)のデューティ比を、所望とする発光強度が得られるデューティ比まで徐々に高める[ステップS13]。
このような制御形態を採用すれば、ランプ21,50および発光ダイオード34,44,60の全てを微弱電流で駆動した後、その駆動電流を徐々に高めることで上記各照明部品(ランプおよび発光ダイオード)を所定の発光強度(明るさ)で発光させることが可能となる。従ってその発光タイミングにずれがあっても、実質的に視認可能な明るさとなるタイミングを揃えることが可能となり、点灯タイミングのバラツキを感じなくすることが可能となる。
また消灯時においては、先ずPWM信号(ILL−)のデューティ比を0〜3%程度まで徐々に低減させた後[ステップS15]、照明駆動電源(ILL+)の供給を停止する[ステップS16]。その後、前記PWM信号(ILL−)の出力自体を停止させる[ステップS17]。このようにしてその消灯を制御すれば、ランプ21,50および発光ダイオード34,44,60の各駆動電流の全てがそれぞれ微弱電流まで低減されるので、これらの各発光状態を実質的に視認できない程度まで抑えることが可能となる。この結果、見掛け上、各照明部品(ランプおよび発光ダイオード)を一斉に消灯させ、その後、照明駆動電源(ILL+)の供給停止により完全に消灯することができる。故にその消灯タイミングのバラツキを、実質的になくすことができる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここでは照明部品(ランプおよび発光ダイオード)に対する駆動電源(ILL+)の供給と、接地ライン(ILL−)のスイッチングとをそれぞれ制御したが、上記駆動電源(ILL+)自体をスイッチングすることも勿論可能である。但し、この場合には高耐圧のスイッチング素子が必要となるので、部品コストの点からも前述した実施形態のように接地ライン(ILL−)をスイッチングした方が有利である。また前述したPWM信号のデューティ比を可変することで、例えば外光の明るさに応じて発光部品の発光強度(明るさ)を多段階に制御することも勿論可能である。更には通信バス5を介してメータパネル10、オーディオ機器30およびディスプレイ装置40の各CPU12,32,42に点灯/消灯タイミングの情報をそれぞれ個別に通知するようにしても良いことは言うまでもない。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
本発明の第1の実施形態に係る照明制御装置の概略構成図。 本発明の第2の実施形態に係る照明制御装置の概略構成図。 本発明に係る照明制御の手順を示す図。 本発明に係る照明制御の別の手順を示す図。
符号の説明
2 コラムスイッチ
10 メータパネル
12 CPU
14 トランジスタ
15 発光ダイオード
16 パワーリレー
17 トランジスタ(PWM信号)
20 A/Cパネル
21 ランプ(バルブ)
30 オーディオ機器
32 CPU
33 トランジスタ
34 発光ダイオード
40 ディスプレイ装置
42 CPU
43 トランジスタ
44 発光ダイオード

Claims (7)

  1. バッテリから電力が供給されて点灯駆動される第1照明機器(21),(50),(60)と、
    上記バッテリからの電力を受けてコンピュータ制御により点灯駆動される第2照明機器(15),(34),(44)と、
    前記第1照明機器および第2照明機器への前記バッテリからの電力供給をオン・オフ制御する点灯制御手段(16)と、
    前記バッテリから前記第1照明機器および第2照明機器にそれぞれ供給する電力量を制御してそれらの発光強度を調整する調光手段(17)と、
    照明スイッチのオン・オフに応じて前記点灯制御手段および前記調光手段の作動をそれぞれ制御して前記第1照明機器前記第2照明機器との点灯/消灯タイミングを揃えるタイミング調整手段と(12)
    を具備したことを特徴とする照明制御装置。
  2. 前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを点灯させるときには、前記調光手段を作動させた後に前記点灯制御手段をオン動作させるものである請求項1に記載の照明制御装置。
  3. 前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを消灯させるときには、前記照明スイッチのオフ時には前記点灯制御手段をオフ動作させた後に前記調光手段の作動を停止させるものである請求項1に記載の照明制御装置。
  4. 前記調光手段は、前記第1照明機器および第2照明機器にそれぞれ供給する電力を所定の周期でスイッチングしてそれらの供給電力量を調整するものである請求項1に記載の照明制御装置。
  5. 前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを点灯させるときには、前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が略最小となるように前記調光手段を作動させ、その後、前記点灯制御手段をオン動作させて前記第1照明機器および前記第2照明機器に電力を供給した後に前記調光手段の作動を前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が目的値まで上昇するように制御するものである請求項1に記載の照明制御装置。
  6. 前記タイミング調整手段は、前記第1照明機器と前記第2照明機器とを消灯させるときには、前記第1照明機器と前記第2照明機器との発光強度が略最小となるように前記調光手段を作動させた後に前記点灯制御手段をオフ動作させるものである請求項1に記載の照明制御装置。
  7. 前記点灯制御手段、調光手段およびタイミング調整手段は、前記第2照明機器の点灯を制御する第2照明機器制御手段(12),(32),(42)が有する機能として実現されるものである請求項1に記載の照明制御装置。
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