JP4928064B2 - 電子回路装置および電子回路装置をコーディングする方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路素子を駆動回路から駆動する給電線を備えた電子回路装置、例えばＬＥＤ回路装置に関する。駆動回路は例えばドライバモジュールであり、電子回路装置は例えば少なくとも１つのＬＥＤである。本発明はまた、電子回路装置、例えばＬＥＤ回路装置をコーディングする方法に関する。

この出願の内容は独国特許出願公開第１０３０３４５４．４−３５明細書に示されている発明の内容に関連している。

電子回路装置の給電線のコーディングにより例えば種々の電流を調整して配線板または他の機能部へ送出することができる。

特に車両のＬＥＤ後部ライトや他のＬＥＤ照明、例えば信号を形成するＬＥＤ照明などに対してはしばしば輝度に関して厳しい設定要求が課される。このときＬＥＤ回路装置を適切に駆動するにはＬＥＤ回路装置を特性に応じてコーディングすることが必要である。

例えば冒頭に言及した形式の電子回路装置はＬＥＤモジュールのかたちで構成されており、各ＬＥＤ素子は輝度に関する要求に応じて種々のグループに割り当てられる。輝度のグループはＬＥＤ素子を製造する際の製造許容差から定められる。ここで各輝度のグループのＬＥＤモジュールの実際の輝度が所定の適用分野における法的規格から外れないようにするために、各グループのＬＥＤモジュールをそれぞれ異なる電流で駆動しなければならないことが多い。

例えばＬＥＤ照明では駆動回路およびＬＥＤ回路装置はたいてい種々の支持体（剛性の配線板および／または可撓性の配線板）上に配置され、一般に種々のメーカで製造される。したがって最終実装時にこれらのコンポーネントを統合し、電気的に接続しなければならない。

使用されるそれぞれの電子回路装置に必要な駆動信号（例えば駆動電流）は従来の手段では手動で設定されている。例えば差込可能なジャンパを介して駆動回路へのアクセスが行われているのである。電子回路装置を相応に識別するために、例えばＬＥＤモジュールでは製造中または製造完了直後にマーキングを貼付し、後の最終実装の際にどのＬＥＤ輝度グループがモジュールに実装されているか、また所定の定格輝度限界範囲内でＬＥＤモジュールを駆動するにはどれだけの駆動電流が必要かを識別できるようにしている。

差込可能なジャンパを用いて駆動パラメータを設定する際に有利には駆動回路が用いられる。これには個別の動作ステップが必要となるため、さらにコストがかかる。またジャンパ接続は例えば車両で発生する持続的な振動によって解離してしまうことがあるので、誤動作の原因となりうる。

これに代わる従来周知の手段として、適切な駆動信号を形成するためにプログラミング可能なモジュール、例えばマイクロコントローラを使用することが挙げられるが、これは技術的に煩雑でコストもかかる。
独国特許出願公開第１０３０３４５４．４−３５明細書

本発明の課題は、技術的に簡単な手段で駆動信号を調製してこれを種々の電子回路装置へ供給できるようにすることである。特にＬＥＤモジュールに対して、当該のモジュールで使用されるＬＥＤ素子の輝度グループをコーディングする簡単な手段を提供することを目的とする。

この課題は、給電線は複数のコーディング導体路を有しており、このコーディング導体路は電気的に遮断されるものと電気的に導通するものとの組み合わせによって所定の回路特性を示すコードを表す構成の装置により解決される。

課題はまた、電子回路装置を製造した後、当該の電子回路装置の特性、パラメータおよび／または関数に相応にパンチング、スタンピングおよび／または切削その他の手段によって給電線をコーディングすることにより解決される。

本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。

本発明の給電線は有利には回路装置への給電を行う少なくとも３つの導体路または接続ワイヤその他（一般には接続導体路）を有している。回路装置の特性に対応するコーディングは、当該の特性に対応する接続導体路を導通させ、他の接続導体路を電気的に遮断することによって実現される。電気的に導通する接続導体路と導通しない接続導体路との組み合わせによりコード情報が表される。

こうした組み合わせにより表されるコードの検出は相応の評価回路を介して行われるか、または直接に駆動回路によって行われる。

情報の検出を直接に駆動回路によって行うケースでは例えば駆動回路は複数の駆動出力側を有している。この複数の駆動出力側のうち、電気的に導通している接続導体路に結合された出力側のみが回路装置に電気的に接続される。コードに相応する駆動回路のパラメータまたは関数は自動的かつ低コストかつ確実に、他の影響要素から独立に形成される。

有利には回路装置のコーディングは不要な接続導体路の分離によって行われる。この分離はスタンピング、パンチングおよび／または切削によって行われる。接続導体路はここでは有利には電子回路装置と同じ支持体プレート上に配置されている。電子回路装置は例えば複数のＬＥＤ素子を備えたＬＥＤモジュールのＬＥＤ回路装置である。

本発明によるコーディングは一方ではコストのかかる個別のモジュールマーキングを省略でき、他方ではコーディングの際に振動やその他の影響をほとんど考慮せずに済み、駆動回路と回路装置とのあいだの導電接続が簡単化されるという利点を有する。

コーディングは特に有利には電子回路装置またはＬＥＤモジュールの製造完了直後に行われる。すなわち回路装置内で回路素子のどのグループが使用されているかが確認されてから行われる。コーディングは例えばパラメータまたは関数に相応した回路素子のグループ化（ここではＬＥＤ輝度のグループ化）に応じてバーコードが付されることにより自動的に行われる。ＬＥＤグループのバーコードがスキャンされると、遮断部が機械的に形成される。

特に有利には、導体路の遮断部はディジタルコードとして検出される。このようにすればパラメータを簡単に形成することができる。遮断されている導体路と遮断されていない導体路とは論理状態“０”“１”により評価回路で検出可能である。評価回路はコードに相応する制御信号を駆動回路へ供給する。駆動回路はコードに対応する相応の給電電圧または給電電流を回路装置へ送出する。また評価回路が給電電圧または給電電流を直接に回路装置へ供給してもよい。これに代えて駆動回路が種々の給電電圧または給電電流の出力の組み合わせを形成できるように構成し、導通された接続導体路に応じて駆動回路と回路装置との接続時にこれを自動的に回路装置に電気的に結合するようにすることもできる。

評価回路は駆動回路および回路装置から分離して配置することができる。また測定電圧または測定電流を形成し、駆動回路から独立してコーディング導体路の遮断を検出してもよい。

有利には評価回路は駆動回路を介して給電部へ接続される。これにより測定電圧または測定電流を簡単に調製できる。

また評価回路は駆動回路または回路装置内へ組み込んでもよい。

評価回路が駆動回路に属している場合、有利には全てのコーディング導体路が一方では駆動回路の測定電圧源の一方の極に接続され、他方ではコードを評価する評価回路に導電接続されるように構成する。

本発明の回路装置は、評価回路からコーディング導体路へいたる個別の測定線路および／または個別の駆動線路が必要ないので有利である。さらに測定電圧を駆動回路の給電部によって簡単に形成することができる。

評価回路がＬＥＤ回路装置に属しているかまたはＬＥＤ回路装置内に組み込まれている場合、駆動回路の給電線を介してＬＥＤ回路装置へ給電を行うと有利である。

この実施形態では評価回路は固有の測定電圧を形成しなくてよい。

評価回路は有利にはディジタルアナログ変換器である。ここでは抵抗回路網を備えたディジタルアナログ変換器が特に適している。

有利には、ディジタルアナログ変換器の基準電圧は測定電圧源の測定電圧である。

コーディングの別の手法として、駆動回路の１つの極への導電接続または給電信号の接続を相互に並列接続された導体路の組み合わせにより調製することが挙げられる。相互に並列接続された導体路はそれぞれ素子に直列接続されている。この場合には素子はオーム抵抗であり、導体路の遮断はアドミタンスの消失に相当するので、駆動電圧が印加されると電子回路装置のパラメータとしての駆動電流は相応に低下する。オーム抵抗に代えてまたはオーム抵抗に加えて、交流電圧の場合にはコンデンサおよび／またはインダクタンスが用いられる。

有利には、給電線および回路装置には直列接続された付加的な電気抵抗は必要なく、駆動回路に抵抗を設けるだけでよい。このように本発明の回路装置はきわめて簡単に構成することができる。

コーディング導体路が給電線に対して相互に並列に延在している場合、特にこの導体路へのアクセスが簡単となる。コーディングのための遮断を相互に並列に配置された導体路の区間に沿って簡単に行うことができる。このようにしてコーディング過程が自動的に行われる。

さらに有利には、導体路は支持体としての配線板またはシート上に配置される。これにより給電線は機械的に特に安定した駆動回路を基礎とすることになる。したがって導体路の遮断を行っても給電部およびコーディング導体路において他の必要な遮断されない導体路は損なわれない。

給電線と同じ支持体上に回路装置が配置される場合、ＬＥＤ回路装置とコーディングを行う給電線との機械的な一体性を簡単に実現することができる。

コーディング導体路はコーディングのためにパンチング、スタンピングおよび／または切削により簡単に遮断することができる。このためにレーザを使用することもできる。いわゆる遮断プロセスは自動的なコーディングに対して特に有利である。

回路装置および駆動回路は有利には差込接続部を介して接続される。それ以外の特別な手段は必要ない。

コーディングは有利にはＬＥＤ回路装置の実施形態であるＬＥＤモジュールにおいてパラメータまたは関数を検出する際に利用される。

この種のＬＥＤモジュールは複数のＬＥＤを有する。ＬＥＤは相互に直列および／または並列に配置される。コードは例えばＬＥＤモジュールの輝度グループを表す。

ＬＥＤのタイプと相互の配列状態とに相応して固有の駆動パラメータ、例えば駆動電流および／または駆動電圧が必要となる。これらのパラメータがコードとして表される。

導体路が可撓性の配線板または剛性の配線板上に配置されている場合、特に簡単に遮断を行うことができる。導体路に代えて適切なワイヤを用いてもよい。その場合には専用の支持体を設ける必要はない。

本発明はさらに電子回路装置、例えばＬＥＤ回路装置をコーディングする方法に関する。ここで有利には、電子回路装置を製造した後、当該の電子回路装置の特性、パラメータおよび／または関数に相応にパンチング、スタンピングおよび／または切削その他の手段を行って自動的に給電線をコーディングする。

本発明の回路装置の他の利点や態様を以下に図１〜図１０に示された実施例に則して詳細に説明する。

実施例中、相応の素子には同じ参照番号を付してある。

図１の第１の実施例では、電子回路装置は相互に並列に接続された３つのＬＥＤチェーンを備えたＬＥＤモジュール１であり、ＬＥＤチェーンはそれぞれ直列に接続された複数（ここでは４つ）のＬＥＤ６を有している。ＬＥＤモジュール１への駆動信号の供給はコーディング部を有する給電線３によって行われる。この給電線は複数の電気導体、例えば導体路３ａ、３ｂ、３ｃを有している。これについては図３のコーディング導体路の拡大図を参照されたい。

この明細書で説明する全ての実施例において、給電線３の導体は例えば配線板１０上に配置された導体路として構成されている。配線板１０は給電線３の所定の領域に剛性または可撓性で構成される。これに代えて例えばワイヤのかたちの他のタイプの導体を使用してもよい。

駆動回路２（ここではドライバモジュール）への給電は図１の実施例では導体路３ａ、３ｂを介して行われる。導体路３ａ、３ｂは例えば差込接続部４を介して駆動回路２の給電出力側へ接続されている。駆動回路２は別の差込接続部を介して図示しないエネルギ供給部へ接続されている。このために端子５が用いられる。このようにして駆動回路２のコーディング電圧源が準備される。

導体路３ａと導体路３ｂとのあいだに配置された３つの導体路３ｃはＬＥＤ６の並列回路には接続されていない。この導体路３ｃはコーディングのみに用いられる。ＬＥＤモジュール１の電力供給は導体路３ａ、３ｂのみを介して行われる。導体路３ｃはＬＥＤ装置の給電に必要な導体路の組３ａ、３ｂに隣接するように設けてもよい。

３つの導体路３ｃはそれぞれ異なる形式で評価回路７０のコーディング電圧へ接続されている。コーディング電圧により導体路３ｃのコードが求められる。

図１に示されている第１の実施例では、評価回路７０が各導体路３ｃを個別に２つずつの端部でタップし、各導体路３ｃが導通しているかまたは遮断されているかを検出する。導通している導体路と遮断されている導体路との組み合わせによりＬＥＤモジュール１のＬＥＤ輝度グループに対応するコードが表されている。導体路３ｃには測定電圧が印加され、評価回路によってコードが読み出される。

図２に示されている第２の実施例では、コーディングのために駆動回路側のコーディング導体路３ｃの部分に測定電圧が印加される。測定電圧はここでは駆動回路で調製される。このとき評価回路７１は各コーディング導体路３ｃを１つずつの端部のみでタップすればよい。

例えば評価回路７１は遮断された導体路に論理“０”を割り当て、遮断されていない導体路に論理“１”を割り当てる。このようにして３つの導体路で７通りのコードが表され、これによりＬＥＤモジュール１の７つの輝度グループが表される。さらに多くのコードが必要な場合にはコーディング導体路の数を増やせば簡単である。

求められたコードに基づいて図１、図２の評価回路７０、７１は制御線路８０、８１を介して相応の制御信号を駆動回路２へ送信する。駆動回路２ではこれに応じてＬＥＤモジュール１に必要な給電パラメータが形成される。

図３には図１、図２の実施例のコーディング導体路３の拡大図が示されている。中央の３つの導体路３ｃは左方の図ではコード“０１０”を有しており、右方の図ではコード“１００”を有している。

図４には別の実施例が示されている。ここではコーディング導体路３ｄによって形成されているコードが駆動回路２０内に組み込まれた評価回路７２によって検出される。

導体路３ｄ’は駆動回路２０の測定電圧源に接続されている。導体路３ｄ’はアース電位に置かれ、基準電圧Ｕｒｅｆを印加される。導体路３ｄ’は他方ではコーディング導体路３ｄのＬＥＤモジュール側の端部に導電接続されている。コーディング導体路３ｄの他方側の端部は評価回路７２に接続されている。

評価回路７２は例えばディジタルアナログ変換器Ｄ／Ａであり、これを介してＬＥＤモジュール１に直接に給電電圧Ｕａが印加される。この場合ディジタルアナログ変換器Ｄ／ＡはＬＥＤモジュール１に対して充分な電流を駆動できるように設計されている。

図５には図４の実施例に則して遮断された導体路と遮断されていない導体路との組み合わせによりコーディングされた給電線３の拡大図が示されている。導体路３ａ、３ｂは給電に用いられ、導体路３ｄはコーディングに用いられ、導体路３ｄ’はコーディング導体路３ｄへの電圧供給に用いられる。

図６に示されている実施例では、図４に示されている実施例とは異なって、評価回路７３が駆動回路２１にではなくＬＥＤモジュール１に組み込まれており、コーディング導体路３ｄがＬＥＤモジュール１への電流供給および電圧供給に用いられる。このためここでは図４の実施例と比べて導体路３ａを省略することができる。コーディングに用いられる他の素子は図４の実施例の素子と共通している。

したがって少なくとも１つの導体路３ｄはコーディングにも用いられるし、また導体路３ｂと共働してＬＥＤモジュール１への電流供給および電圧供給にも用いられる。

評価回路７３はディジタルアナログ変換器Ｄ／Ａであり、これを介してＬＥＤモジュール１に直接に給電電圧Ｕａが印加される。この場合ディジタルアナログ変換器Ｄ／ＡはＬＥＤモジュール１に対して充分な電流を駆動できるように設計されている。

図７には図６の実施例にしたがってコーディングを行う給電線３の拡大図が示されている。ここでもやはり遮断された導体路と遮断されていない導体路との組み合わせによってコーディングが行われる。ここでは４つの導体路が構成されている。給電導体路３ｂはＬＥＤモジュール１にアース電位または他の基準電位を接続する。その上方のコーディング導体路３ｄはＬＥＤモジュール１の輝度グループに相応するコーディングに用いられる。導通した少なくとも１つのコーディング導体路３ｄはＬＥＤモジュール１への第２の給電路としても用いられる。

図８にはディジタルアナログ変換器Ｄ／Ａのかたちの評価回路７２、７３の例が示されている。

ディジタルアナログ変換器Ｄ／Ａにはコーディングに用いられる各導体路に対して直列にそれぞれ１つずつ電気抵抗が接続されている。この電気抵抗は相互にバイナリの段をなしており、抵抗回路網を形成している。測定電圧源によって調製される測定電圧はコードに相応にこの電気抵抗へ印加される。ここで生じる電流は加法的な反転を行うオペアンプへ供給され、そこから相応の制御電圧が出力として制御線路８を介して送出される。フィードバック抵抗Ｒ／２を通る電流は電気抵抗を通る全電流を完全に補償する。

図９の実施例は技術的に特に簡単であり、本発明のコンセプトを特に有利に実現したものである。

給電導体路３ｂはＬＥＤモジュール１（例えば上述の実施例でのＬＥＤモジュールと同一のもの）を駆動回路２２のアースまたは他の基準電位に電気的に接続している。駆動回路２２の他方の極は、給電線３の複数のコーディング導体路３ｄのうち、導通した少なくとも１つのコーディング導体路を介して接続される。したがってここではコーディング導体路３ｄはコーディングにも用いられるし、給電導体路３ｂと共働するときにはＬＥＤモジュール１の給電にも用いられる。駆動回路は種々の出力信号を調製する複数の出力側を有している。唯一の出力側、または１つまたは複数の遮断されていないコーディング導体路３ｄに対応する出力側がＬＥＤモジュール１に電気的に接続される。

相互に並列接続された任意の数の導体路３ｄがコーディングおよび／または給電に用いられる。また相互に並列接続された導体路３ｄから複数のグループを形成し、各グループに例えばそれぞれ異なる電圧を印加することもできる。

有利には、電気的に相互に並列接続されたコーディング導体路３ｄに対して直列に駆動回路２２内の電気抵抗９を接続する。この抵抗９を介して例えば駆動電圧などの給電電圧ＵがＬＥＤモジュール１へ供給される。コーディング導体路３ｄの遮断に応じてアドミタンスは消失する。これにより簡単にＬＥＤモジュール１の駆動パラメータを調整することができる。

図１０には図９の実施例にしたがってコーディングを行うコーディング導体路３の拡大図が示されている。ここでもやはり遮断された導体路と遮断されていない導体路との組み合わせによってコーディングが行われる。ここには５つの導体路３ｂ、３ｄが構成されている。給電導体路３ｂはＬＥＤモジュール１にアース電位または他の基準電位を接続する。その上方のコーディング導体路３ｄはＬＥＤモジュール１の輝度グループに相応するコーディングに用いられる。導通した少なくとも１つのコーディング導体路３ｄはＬＥＤモジュール１への第２の給電路としても用いられる。

コーディングはパンチング、スタンピング、切削など、可撓性の配線板においても剛性の配線板においても標準的なプロセスで行われる。遮断は給電線３の任意の位置で行うことができるが、ＬＥＤモジュール１のきわめて近傍で行うと有利である。このようにすれば任意の電子回路装置またはＬＥＤモジュール１に対して汎用の駆動回路を使用することができる。基本的には遮断は駆動回路内で行ってもよい。

また導体路に代えて、ワイヤその他の形態の従来の電気導体を使用することもできる。ただしコーディングの際にはワイヤは完全に切り離すか、分離しなければならない。

本発明を実施例に則して説明したが、本発明はもちろんこれらの実施例のみに限定されるものではない。またＬＥＤモジュールへの適用に限定されるものでもない。遮断可能な電気導体を介してパラメータを取得し、これに基づいて給電およびコーディングを行う種々の電子回路装置で本発明の技術コンセプトを利用することができる。

本発明の特徴はそれぞれ単独でも組み合わせても特許請求の範囲の対象となりうる。つまり特に特許請求の範囲に言及されていなくとも本発明の特徴の組み合わせは特許請求の範囲に含まれる。

第１の実施例の回路図である。

第２の実施例の回路図である。

第１の実施例および第２の実施例での遮断の組み合わせによるコーディング導体路の拡大図である。

第３の実施例の回路図である。

第３の実施例での遮断の組み合わせによるコーディング導体路の拡大図である。

第４の実施例の回路図である。

第４の実施例での遮断の組み合わせによるコーディング導体路の拡大図である。

ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）のかたちの評価回路の実施例を示す図である。

第４の実施例の回路図である。

第５の実施例での遮断の組み合わせによるコーディング導体路の拡大図である。

符号の説明

１ ＬＥＤモジュール
２、２０、２１、２２ 駆動回路
３ コーディング部を有する給電線
４ 差込接続部
５ 端子
６ ＬＥＤ
９ 電気抵抗
７０、７１、７２、７３ 評価回路
８、８０、８１ 制御線路

Claims (13)

1. 電子回路素子（６）を駆動回路（２；２０；２１；２２）から駆動する給電線（３）を備えた電子回路装置、例えばＬＥＤ回路装置（１）において、
   前記給電線（３）は複数のコーディング導体路（３ｃ，３ｄ）を有しており、該コーディング導体路は電気的に遮断されるものと電気的に導通するものとの組み合わせによって所定の回路特性を示すコードを表し、
   該コードは当該の電子回路装置に組み込まれた評価回路（７０；７１；７２；７３）としてのディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）によって検出される
   ことを特徴とする電子回路装置。
2. 遮断されたコーディング導体路は論理状態"０"を表し、遮断されていないコーディング導体路は論理状態"１"を表す、請求項１記載の電子回路装置。
3. 前記ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）は抵抗回路網を含む、請求項１記載の電子回路装置。
4. 前記ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）の基準電圧（Ｕｒｅｆ）は測定電圧源によって調製される測定電圧である、請求項３記載の電子回路装置。
5. 前記電子回路素子に対する前記給電線は電気的に導通された少なくとも１つのコーディング導体路（３ｄ）によって形成される、請求項１記載の電子回路装置。
6. 前記給電線および当該の電子回路装置は共通の支持体、例えば共通の配線板上に配置されている、請求項１記載の電子回路装置。
7. 前記給電線は支持体の可撓部材上に配置されている、請求項１記載の電子回路装置。
8. 前記コーディング導体路（３ｃ，３ｄ）はパンチング、スタンピングおよび／または切削その他の手段によって遮断される、請求項１記載の電子回路装置。
9. 前記給電線は差込接続部を介して前記駆動回路および／または当該の電子回路装置（１）に導電接続される、請求項１記載の電子回路装置。
10. 当該の電子回路装置（１）はＬＥＤ回路装置である、請求項１記載の電子回路装置。
11. 前記ＬＥＤ回路装置（１）は電気的に相互に並列接続された複数のＬＥＤチェーンを有しており、該チェーンは複数のＬＥＤ素子（６）を有している、請求項１０記載の電子回路装置。
12. 前記コードは前記ＬＥＤ回路装置で使用される複数のＬＥＤ素子の輝度のグループ化と相関している、請求項１０または１１記載の電子回路装置。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載の電子回路装置をコーディングする方法において、
    電子回路装置を製造した後、当該の電子回路装置の特性、パラメータおよび／または関数に相応にパンチング、スタンピングおよび／または切削その他の手段によって給電線をコーディングする
    ことを特徴とする電子回路装置をコーディングする方法。

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