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公開番号2025138999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024037683
出願日2024-03-12
発明の名称故障検出回路および撮像装置
出願人三菱電機モビリティ株式会社
代理人弁理士法人山王内外特許事務所
主分類H05B 45/54 20200101AFI20250918BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】回路の規模の増大を抑えることができる故障検出回路を提供する。
【解決手段】故障検出回路(11)は、IR-LEDである発光素子(D1、D2およびD3)のそれぞれに対して設けられ、それぞれが対応する発光素子の両端電圧(Vf)を検出する3つの検出回路部(111a、111bおよび111c)を備える。検出回路部(111a、111bおよび111c)の出力は、一つの出力端子(2a)に結線され、発光素子(D1、D2およびD3)のうち、少なくとも一つに故障が発生したときと、発光素子(D1、D2およびD3)のすべてが故障が発生していない場合とで互いに異なる信号を出力端子(2a)から出力することを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の発光素子のそれぞれに対して設けられ、それぞれが対応する前記発光素子の両端電圧を検出する複数の検出回路部を備え、
複数の前記検出回路部の出力は、一つの出力端子に結線され、
複数の前記発光素子のうち、少なくとも一つに故障が発生したときと、複数の前記発光素子のすべてが故障が発生していない場合とで異なる信号を前記出力端子から出力する
ことを特徴とする故障検出回路。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
複数の前記発光素子は、直列に接続され、
複数の前記検出回路部のそれぞれは、少なくとも、前記発光素子の両端電圧の有無に応じて、ハイレベルとロウレベルの信号を出力する、出力側スイッチング素子を備え、
複数の前記出力側スイッチング素子の出力が一つの前記出力端子に結線され、
複数の前記発光素子のうち、少なくとも一つに故障が発生したときにロウレベルの信号を前記出力端子から出力し、
複数の前記発光素子のすべてが故障が発生していない場合は、ハイレベルとロウレベルの信号を交互に前記出力端子から出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の故障検出回路。
【請求項３】
複数の前記検出回路部のそれぞれは、第１抵抗素子、第２抵抗素子、第３抵抗素子、第４抵抗素子、第５抵抗素子、第６抵抗素子、Ｐチャネル電界効果トランジスタ、第１Ｎチャネル電界効果トランジスタ、および、前記出力側スイッチング素子である第２Ｎチャネル電界効果トランジスタを備え、
前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子とにより前記発光素子の両端電圧が抵抗分圧された電圧が、前記Ｐチャネル電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間に印加され、
前記第３抵抗素子と前記第４抵抗素子とにより前記Ｐチャネル電界効果トランジスタのドレイン端子側に発生する電圧が抵抗分圧された電圧が、前記第１Ｎチャネル電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間に印加され、
前記第１Ｎチャネル電界効果トランジスタは、ゲート端子が前記第４抵抗素子を介して接地され、ソース端子が直接接地され、ドレイン端子が前記第５抵抗素子を介して電源に接続され、
前記第１Ｎチャネル電界効果トランジスタのドレイン端子側に発生する電圧は、前記第２Ｎチャネル電界効果トランジスタのゲート端子とソース端子との間に印加され、
前記第２Ｎチャネル電界効果トランジスタのドレイン端子は、前記電源から供給される電圧に対して前記第６抵抗素子によりプルアップされ、
複数の前記検出回路部が備える前記第２Ｎチャネル電界効果トランジスタのドレイン端子が、一つの前記出力端子に結線されている
ことを特徴とする請求項２に記載の故障検出回路。
【請求項４】
前記発光素子は、赤外線発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の故障検出回路。
【請求項５】
被写体を撮像するイメージセンサと、
前記被写体を照明するための赤外線発光ダイオードである複数の前記発光素子が直列に接続された光源と、
前記発光素子を発光させるための電流を前記発光素子に供給する駆動回路と、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の故障検出回路と、を備える
ことを特徴とする撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、故障検出回路およびこれを備えた撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の乗員の安全を確保するためのドライバモニタリングシステム（以下、ＤＭＳと記載する。）が普及している。ＤＭＳは、一般に、赤外線で乗員を撮像した画像に対して画像解析を行うことにより、乗員の状態を認識するものである。乗員を撮像する撮像装置は、例えば、被写体である乗員を光源から照射された赤外線で照明し、照明された乗員をイメージセンサにより撮像する。
【０００３】
撮像装置が備える光源では、複数の赤外線発光ダイオード（以下、ＩＲ－ＬＥＤと記載する。）が直列に接続されている。複数のＩＲ－ＬＥＤのいずれか一つのＩＲ－ＬＥＤが短絡故障によって不灯になると、予め設定された配光が満たされないにも関わらず、光源全体としては発光しているため、上記不灯に気付かない可能性がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＤＭＳにおける乗員の撮像に用いられるＩＲ－ＬＥＤの故障検出を行うものではないが、車両用のヘッドランプを構成する複数のＬＥＤの故障検出を行う点灯制御装置が記載されている。この点灯制御装置では、直列に接続された複数のＬＥＤのそれぞれの両端に並列にＶｆ検出回路が接続されている。これらのＶｆ検出回路によって定期的に検出された順方向電圧Ｖｆを比較することにより、複数のＬＥＤのうちのいずれかに発生したＬＥＤの短絡故障を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－０１１８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載される従来の技術は、複数の発光素子のそれぞれの順方向電圧を取得し、これらの電圧を比較した結果に基づいて複数の発光素子のいずれかに発生した故障を検出している。このため、従来の技術は、順方向電圧の検出信号に基づいて、発光素子の故障を検出するマイクロコントローラ（以下ＭＣＵと記載する。）に対して発光素子ごとの検出信号を出力するための複数の出力端子を設ける必要があり、回路の規模が増大するという課題があった。
特に、特許文献１に記載された点灯制御装置は、車両用ヘッドランプの点灯制御を想定した比較的大きな回路で構成されているため、発光素子ごとに検出信号を出力するための複数の出力端子を設けることによる回路規模の増大が許容される。しかしながら、ＤＭＳにおける乗員の撮像に用いられるＩＲ－ＬＥＤの故障検出を行う回路は、小型の撮像装置に搭載される可能性があるため、回路規模の増大を抑える必要がある。
【０００７】
本開示は上記課題を解決するものであり、回路の規模の増大を抑えることができる故障検出回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る故障検出回路は、複数の発光素子のそれぞれに対して設けられ、それぞれが対応する発光素子の両端電圧を検出する複数の検出回路部を備え、複数の検出回路部の出力は、一つの出力端子に結線され、複数の発光素子のうち、少なくとも一つに故障が発生したときと、複数の発光素子のすべてが故障が発生していない場合とで異なる信号を出力端子から出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、発光素子の両端電圧を検出する複数の検出回路部の出力が一つの出力端子に結線され、複数の発光素子のうち、少なくとも一つに故障が発生したときと複数の発光素子のすべてが故障が発生していない場合とで異なる信号を出力端子から出力する。複数の発光素子のうち、少なくとも一つに故障が発生したことを一つの出力端子から出力される信号により認識することができるので、本開示に係る故障検出回路は、回路の規模の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
実施の形態１に係る故障検出回路の構成例を示す回路図である。
光源を構成する赤外線発光ダイオードの電圧波形を示す波形図である。
実施の形態１に係る故障検出回路の各点における電圧波形を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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