CN106341920B - 点亮装置、车辆用照明装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供能够提高调光控制的可控性的点亮装置、车辆用照明装置和车辆。点亮装置(1)包括控制电路(14)，该控制电路(14)用于进行根据期望调光水平来对光源装置(30)进行调光的调光控制。在调光控制中，控制电路(14)将振幅控制的期望电流值设置为与期望调光水平相对应的值，并且将脉冲宽度调制控制的期望占空比设置为与光源装置(30)的总调光范围(D0)的多个不同的调光子范围(D1,D2,D3)中的、包含期望调光水平的调光子范围相对应的预定值。该预定值是使得在光源装置(30)的电流的电流值是最大值的状态下、光源装置(30)的亮度能够等于该关联调光子范围的上限亮度的占空比。

Description

点亮装置、车辆用照明装置和车辆
技术领域
本发明通常涉及点亮装置、车辆用照明装置和车辆，尤其涉及能够对光源进行调光的点亮装置、车辆用照明装置和车辆。
背景技术
传统上，(例如，如文献1(日本特开2011-181454)中所公开的)提出了能够对发光二极管(LED)发光单元进行调光的LED点亮装置。
文献1中所公开的LED点亮装置包括恒流输出单元和脉冲宽度调制(PWM)电流输出单元。恒流输出单元将具有恒定振幅的第一LED电流供给至LED发光单元。PWM电流输出单元将具有预定占空比的第二LED电流供给至LED发光单元。该LED点亮装置将与第一LED电流和第二LED电流之和相等的电流供给至LED发光单元。在给定的调光水平等于或高于第一调光水平的情况下，为了对LED发光单元进行调光，将第二LED电流的占空比固定为预定值，并且根据该给定的调光水平来调整第一LED电流的振幅。在给定的调光水平等于或低于比第一调光水平低的第二调光水平的情况下，为了对LED发光单元进行调光，将第一LED电流的振幅固定为预定振幅，并且根据该给定的调光水平来调整第二LED电流的占空比。
在文献1所公开的LED点亮装置中，在给定的调光水平等于或低于第二调光水平的情况下，PWM电流输出单元根据该给定的调光水平来调整第二LED电流的占空比，由此对LED发光单元进行调光。因此，在改变调光水平而使亮度下降的情况下，占空比根据该调光水平而减小，因而第二LED电流的接通时间段变短。在第二LED电流的接通时间段变短的情况下，压摆率(slew rate)所引起的影响将增大，并且这可能导致产生期望LED电流的难度增加，另外还可能导致调光控制的可控性下降。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供能够提高调光控制的可控性的点亮装置、车辆用照明装置和车辆。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面的一种点亮装置，包括：点亮电路，其被配置为向光源装置供给电流；以及控制电路，其被配置为根据期望调光水平来对所述点亮电路进行调光控制，由此对所述光源装置进行调光。所述调光控制包括振幅控制和脉冲宽度调制控制。所述振幅控制是用于将所述电流的电流值调整为期望电流值的控制。所述脉冲宽度调制控制是用于将占空比调整为期望占空比的控制，所述占空比被定义为接通时间段与作为所述接通时间段和断开时间段之和的周期的比，所述接通时间段是电流流经所述光源装置的时间段，所述断开时间段是电流没有流经所述光源装置的时间段。所述光源装置的总调光范围包括多个不同的调光子范围，所述多个不同的调光子范围是调光水平的不同范围并且与各自被定义为如下占空比的不同的预定值相关联，其中该占空比使得在所述电流的电流值是最大值的状态下、所述光源装置的亮度等于所述多个不同的调光子范围中的关联调光子范围的预先确定的上限亮度。所述控制电路被配置为在所述调光控制中，将所述期望电流值设置为与所述期望调光水平相对应的值，并且还将所述期望占空比设置为所述不同的预定值中的、与所述多个不同的调光子范围中的包含所述期望调光水平的调光子范围相关联的预定值。
根据本发明的一个方面的一种车辆用照明装置，包括：光源装置；以上方面的点亮装置，用于控制所述光源装置；以及本体，其要安装至车辆，并且用于保持所述光源装置和所述点亮装置。
根据本发明的另一方面的一种车辆用照明装置，包括：一对光源装置；一对第一方面至第四方面中任一方面的点亮装置，用于分别控制所述一对光源装置；以及一对本体，其要安装至车辆的左侧和右侧，并且用于分别保持所述一对光源装置和一对所述点亮装置。
根据本发明的一个方面的一种车辆，包括：以上方面的车辆用照明装置至少之一；以及车体，其安装有所述车辆用照明装置。
发明的效果
本发明的方面的点亮装置、车辆用照明装置和车辆能够提高调光控制的可控性。
附图说明
图1是实施例1的点亮装置的电路图。
图2与实施例1的点亮装置的调光操作有关，并且是示出调光水平和DC(直流)调光水平之间的关系的图。
图3是实施例2的点亮装置的电路图。
图4与实施例2的点亮装置的调光操作有关，并且是示出调光水平和DC调光水平之间的关系的图。
图5是示出根据实施例2的点亮装置的、流经各光源组的电流和输出光的强度的时间变化的示例的图。
图6是示出根据实施例2的点亮装置的、流经各光源组的电流和输出光的强度的时间变化的另一示例的图。
图7与实施例2的点亮装置的另一调光操作有关，并且是示出调光水平和DC调光水平之间的关系的图。
图8是实施例3的点亮装置的电路图。
图9与实施例3的点亮装置的调光操作有关，并且是示出调光水平和DC调光水平之间的关系的图。
图10是实施例4的车辆用照明装置的截面图。
图11是实施例4的车辆的前部的立体图。
附图标记列表
1,1A,1B 点亮装置
10,10A,10B 点亮电路
14 控制电路
30,30A,30B 光源装置
31to 35 光源组
40 车辆用照明装置
41 本体
50 车辆
51 车体
D0 总调光范围
D1to D4 调光子范围
L1 第一调光水平
L2 第二调光水平
具体实施方式
以下参考附图来说明本实施例的点亮装置。本实施例的点亮装置可用于使安装至车辆(例如，汽车和摩托车)的光源(例如，前照灯)进行工作。然而，以下实施例是根据本发明的实施例中的一些实施例。本发明的范围不限于以下实施例，并且在没有背离本发明的范围的情况下，还可以根据设计等对这些实施例进行修改。
1.实施例1
图1是本实施例的点亮装置1的电路图。点亮装置1包括点亮电路10和控制电路14，并且被配置为使光源装置30进行工作(点亮)。
光源装置30包括三个光源组31、32和33。光源组31、32和33各自包括串联和/或并联连接的多个发光二极管。注意，光源组31、32和33各自不限于包括多个发光二极管。光源组31、32和33各自可以包括一个发光二极管。
点亮电路10被配置为向光源装置30供给电流。例如，点亮电路10包括电压转换电路11、滤波器电路12和开关20。
电压转换电路11例如是诸如升压斩波电路等的开关电源电路。电压转换电路11根据从控制电路14输入的控制信号(第一控制信号)来进行开关控制，以将从诸如车辆电池等的DC电源2供给的DC电压转换成具有与该控制信号相对应的电压值的输出电压。注意，电压转换电路11不限于升压斩波电路，而且可以是诸如降压斩波电路和升降压斩波电路等的DC-DC转换器。
滤波器电路12被配置为使电压转换电路11的输出电压中所包含的高频成分有所损失，由此抑制电压转换电路11的输出电压中所包含的高频成分。
在滤波器电路12的输出端子之间，开关20与光源组31、32和33串联连接。开关20例如可以是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等的半导体开关。开关20根据从控制电路14向开关20的控制电极所输入的控制信号(第二控制信号)而接通和断开。注意，开关20不限于MOSFET，而且可以是诸如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等的双极型晶体管。
控制电路14例如被配置为根据从外部电路(例如，车辆上所安装的引擎控制单元(ECU))输入的调光信号来对光源装置30(光源组31、32和33)进行调光。更详细地，为了对光源装置30进行调光，控制电路14基于调光信号所指示的调光水平(期望调光水平)来进行被定义为振幅控制和脉冲宽度调制(PWM)控制的组合的控制。注意，控制电路14对光源装置30进行PWM控制，并且这可能产生光源装置30熄灭的时间段。然而，PWM控制的周期被设置成不允许人从视觉上感知到光源装置30熄灭。因而，使用本实施例作为照明装置并不存在实际问题。
控制电路14被配置为测量与光源装置30(光源组31、32和33)串联连接的电阻器13的两端电压，并且基于电阻器13的两端电压来确定流经光源装置30的电流的电流值(振幅)。控制电路14被配置为基于测量流经光源装置30的电流的电流值的结果来将第一控制信号输出至电压转换电路11，以使电压转换电路11进行开关操作，由此改变电压转换电路11的输出电压。总之，控制电路14调整电压转换电路11的输出电压，由此控制从点亮电路10向光源装置30供给的电流的电流值(振幅控制)。
控制电路14将第二控制信号输出至开关20，以使开关20接通和断开。控制电路14控制开关20接通的时间段和开关20断开的时间段的长度，由此控制占空比(PWM控制)。占空比是接通时间段相对于周期的比。周期是接通时间段和断开时间段之和。接通时间段是电流流经光源装置30的时间段，并且断开时间段是电流不流经光源装置30的时间段。
控制电路14针对从光源装置30的总调光范围分割得到的多个调光子范围各自进行后面所述的调光控制。针对多个调光子范围各自，控制电路14按如下的固定占空比进行PWM控制，其中该固定占空比使得在电流的电流值是最大值的状态下，光源装置30的亮度能够等于调光子范围的上限亮度。这意味着在多个调光子范围各自中，PWM控制的占空比是恒定的。此外，针对多个调光子范围各自，控制电路14进行用于在按恒定的占空比进行PWM控制的状态下、控制供给至光源装置30的电流的电流值的振幅控制。由此，控制电路14使光源装置30按由例如调光信号指定的调光水平进行工作。
如通过以上显而易见，控制电路14被配置为根据期望调光水平进行点亮电路10的调光控制，由此对光源装置30进行调光。调光控制包括振幅控制和PWM控制。振幅控制是用于将从点亮电路10向光源装置30供给的电流的电流值调整为期望电流值的控制。PWM控制是用于将占空比调整为期望占空比的控制。将占空比定义为接通时间段相对于周期的比。周期是接通时间段和断开时间段之和。接通时间段是电流流经光源装置30的时间段，并且断开时间段是电流不流经光源装置30的时间段。光源装置(30；30A；30B)的总调光范围(D0)包括作为调光水平的不同范围的并且与各自被定义为如下占空比的不同的预定值相关联的多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的状态下，光源装置(30；30A；30B)的亮度能够等于多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)中的关联调光子范围的预先确定的上限亮度。控制电路14被配置为在调光控制中，将期望电流值设置为与期望调光水平相对应的值，并且还将期望占空比设置为不同的预定值中的、与多个调光子范围(D1,D2,D3,D4)中的包含期望调光水平的调光子范围相关联的预定值。
图2是用于示出特定情况下的调光水平和DC调光水平之间的关系的图。在该特定情况下，总调光范围D0是调光水平为0％(全功率点亮状态)～100％(熄灭状态)的范围，且被分割成三个调光子范围D1、D2和D3，并且在调光子范围D1、D2和D3各自中，进行振幅控制和PWM控制。DC调光水平(％)等于与流经光源装置30的电流的电流值成比例的值。DC调光水平在电流值是最大值的情况下为100％，并且在电流值是零的情况下为0％。
已知用于通过使用蓝色LED和黄色荧光体来发出白色光的光源表现出以下特性：随着流经光源的电流减少，所发出的光的颜色变得越来越淡黄色。在图2所示的控制的示例中，假定在流经光源装置30的电流的电流值低于与25％的DC调光水平相对应的电流值的情况下、LED表现出颜色的变化。考虑到发光二极管和电路组件的个体差异，将用于改变占空比的电流值的阈值设置为50％。
简言之，在调光子范围D1和D2各自中、通过振幅控制使电流值减小为与50％的DC调光水平相对应的电流值的情况下，控制电路14进行用于改变占空比的控制。此外，控制电路14将PWM控制的频率设置为与使得人能够从视觉上感知到闪烁的频率(例如，约100Hz)相比足够高的频率(例如，1kHz)。注意，在控制电路14切换调光子范围的情况下，可能发生流经光源组31、32和33的电流的变化。在对调光子范围进行切换之前足以使得人能够从视觉上感知到闪烁的时间(例如，约10ms)内的输出电流的积分几乎等于在对调光子范围进行切换之后的该积分。因此，人不能将这种变化感知为闪烁。
在这方面，调光子范围D1中的占空比等于占空比(100％)，其中该占空比(100％)使得在电流值是最大值(与100％的DC调光水平相对应的电流值)的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D1的上限亮度(调光水平为0％)。因此，在调光子范围D1中，控制电路14在保持占空比等于100％的状态下调整电流值，由此对光源装置30进行调光。在控制电路14在调光子范围D1中使调光水平增加至50％的情况下，电流值减少至最大值的50％。因此，为了从50％起进一步增加调光水平，控制电路14切换占空比。注意，将光源装置30的调光水平给出为通过从100％中减去振幅控制的DC调光水平(％)(以电流值的最大值的百分比来表示)与占空比(％)的乘积所获得的值。
调光子范围D2中的占空比等于占空比(50％)，其中该占空比(50％)使得在电流的电流值是最大值(与100％的DC调光水平相对应的电流值)的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D2的上限亮度(调光水平为50％)。因此，在调光子范围D2中，控制电路14在保持占空比等于50％的状态下调整电流值，由此对光源装置30进行调光。在控制电路14在调光子范围D2中使调光水平增加至75％的情况下，电流值减小为最大值的50％。因此，为了从75％起进一步增加调光水平，控制电路14切换占空比。
调光子范围D3中的占空比等于占空比(25％)，其中该占空比(25％)使得在电流的电流值是最大值(与100％的DC调光水平相对应的电流值)的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D3的上限亮度(调光水平为75％)。因此，在调光子范围D3中，控制电路14在保持占空比等于25％的状态下调整电流值，由此对光源装置30进行调光。在控制电路14在调光子范围D3中使调光水平增加至93.7％的情况下，电流值减小为最大值的25％。
在仅通过用于控制流经光源装置30的电流的振幅控制来进行光源装置30的调光的情况下，在调光水平被设置为75％的情况下，DC调光水平达到25％。作为对比，在本实施例中，占空比改变了两次，因此在DC调光水平为25％时的输出电流的调光水平增加至93.7％。因此，本实施例的点亮装置1可以按与较低的亮度相对应的调光水平进行调光控制，同时抑制了所发出的光的颜色变得淡黄色。
此外，本实施例的点亮装置1进行PWM控制和振幅控制的组合，由此进行调光控制。因而，与仅通过PWM控制来进行调光的情况相比，可以使占空比保持得大，因此可以按与较低的亮度相对应的调光水平进行调光控制。因而，可以提高调光控制的可控性。例如，在仅通过PWM控制来进行调光的情况下，在PWM控制的频率为1kHz时，使得调光水平能够等于93.7％的接通时间段的长度为63μs。作为对比，在本实施例中，在调光子范围D3中，占空比是25％，并且接通时间段的长度是250μs。因此，本实施例中的接通时间段的长度是在仅通过PWM控制来进行调光的情况的约四倍。因而，可以提高调光控制的可控性。
注意，在图2所示的示例中，控制电路14设置从总调光范围D0分割得到的三个调光子范围D1、D2和D3。然而，调光子范围的数量不限于三个。可以将总调光范围分割成两个调光子范围、或者可以将总调光范围分割成四个以上的调光子范围。调光子范围的数量增加可以使得流经光源装置30的电流的振幅的下限值提高，但可能导致存在占空比较低的调光子范围。因此，可以考虑到电流的振幅的下限值和占空比来适当地设置调光子范围的数量和调光子范围的调光水平的范围。
本实施例的点亮装置1包括：点亮电路10，其被配置为向光源装置30供给电流；以及控制电路14，其被配置为对光源装置30进行调光。控制电路14被配置为通过对点亮电路10向光源装置30供给的电流的电流值进行振幅控制、并且对被定义为接通时间段相对于接通时间段和断开时间段之和的比的占空比进行PWM控制，来对光源装置30进行调光，其中接通时间段是电流流经光源装置30的时间段，并且断开时间段是电流没有流经光源装置30的时间段。控制电路14被配置为在从光源装置30的总调光范围分割得到的多个调光子范围各自中，按使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源的亮度能够等于相应调光子范围的上限亮度的占空比进行PWM控制，并且对该电流的电流值进行振幅控制。
因此，与仅通过振幅控制来进行调光的情况相比，可以使流经光源装置30的电流的电流值保持得大，因此可以防止从光源装置30发出的光的颜色变得淡黄色。因而，可以抑制所发出的光的颜色的变化。此外，与仅通过PWM控制来进行调光的情况相比，可以使占空比保持得大，因此可以减少压摆率的影响。因此，可以提高调光控制的可控性。
在本实施例中，控制电路14可被配置为在多个调光子范围各自中，在等于或大于预定最小值的电流的范围内进行振幅控制。
因此，在振幅控制中，可以保持流经光源装置30的电流的电流值在等于或大于最小值的电流的范围内。例如，在光源装置30是发光二极管的情况下，可以将最小值设置为比使得所发出的光的颜色能够变得淡黄色的电流值高的电流值。结果，可以抑制发光二极管的发光颜色发生改变。
2.实施例2
图3是本实施例的点亮装置1A的电路图。注意，利用相同的附图标记来指定本实施例的点亮装置1A和实施例1的点亮装置1共通的组件，以省略针对这些组件的重复说明。
实施例1的点亮装置1使三个光源组31、32和33整体点亮和熄灭。然而，本实施例使三个光源组31、32和33单独点亮和熄灭。
光源装置30包括三个光源组31、32和33，并且这三个光源组31、32和33在滤波器电路12的输出端子之间串联连接。光源组31、32和33各自例如包括串联连接的相同数量的多个发光二极管。光源组31、32和33各自可以包括并联连接的相同数量的多个发光二极管。注意，光源组31、32和33各自不限于包括多个发光二极管。光源组31、32和33各自可以包括一个发光二极管。
开关21、22和23分别与光源组31、32和33并联连接。
开关21、22和23各自例如可以是诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等的半导体开关。开关21、22和23分别根据从控制电路14向开关21、22和23的控制电极所输入的控制信号(第二控制信号)而接通和断开。注意，开关21、22和23不限于各自MOSFET，而且可以是诸如IGBT等的双极型晶体管。
控制电路14进行作为振幅控制和PWM控制的组合的控制，由此对光源组31、32和33进行调光。
控制电路14被配置为测量与光源组31、32和33串联连接的电阻器13的两端电压，并且基于电阻器13的两端电压来确定流经光源组31、32和33的电流的电流值。控制电路14被配置为基于测量流经光源组31、32和33的电流的电流值的结果来将控制信号(第一控制信号)输出至电压转换电路11，以使电压转换电路11进行开关操作，由此改变电压转换电路11的输出电压。总之，控制电路14调整电压转换电路11的输出电压，由此控制从点亮电路10向光源组31、32和33供给的电流的电流值(振幅控制)。
控制电路14将控制信号(第二控制信号)输出至开关21、22和23，以分别使开关21、22和23接通和断开。控制电路14对占空比进行PWM控制。占空比是接通时间段Ton相对于由接通时间段Ton和断开时间段Toff之和定义的周期T1的比(参见图5和图6)。接通时间段Ton是电流流经光源组31、32和33中的相应光源组的时间段，并且断开时间段Toff是电流没有流经光源组31、32和33中的相应光源组的时间段。
特别地，在本实施例中，多个调光子范围D1、D2和D3在总调光范围(D0)内具有相同的宽度，并且多个调光子范围D1、D2和D3的数量等于多个光源组31、32和33的数量。控制电路14被配置为在PWM控制中，按时间间隔顺次向多个光源组31、32和33供给电流。该时间间隔等于通过将PWM控制的周期T1除以多个光源组31、32和33的数量所获得的值。
控制电路14针对通过将光源组31、32和33共用的总调光范围D0相等地除以多个光源组31、32和33的数量(在本实施例中为三个)所获得的三个调光子范围D1、D2和D3各自，进行后面所述的调光控制。
针对多个调光子范围D1、D2和D3各自，控制电路14按如下的占空比进行PWM控制，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的状态下，光源组31、32和33各自的亮度能够等于调光子范围的上限亮度。这意味着在多个调光子范围D1、D2和D3各自中，PWM控制的占空比是恒定的。此外，针对多个调光子范围D1、D2和D3各自，控制电路14在按恒定的占空比进行PWM控制的情况下，对供给至光源组31、32和33的电流的电流值进行振幅控制，由此对光源组31、32和33进行调光。注意，控制电路14例如进行与要从外部电路输入的调光信号相对应的振幅控制和PWM控制。由此，控制电路14使光源组31、32和33按由该调光信号指定的调光水平进行工作。
图4是示出在调光子范围D1、D2和D3各自中针对电流进行振幅控制和PWM控制的情况下、调光水平和电流的振幅之间的关系的图。
在本实施例中，总调光范围D0将等分成三个子范围。因此，调光子范围D1是调光水平为0％～33.33％的调光范围，调光子范围D2是调光水平为33.33％～66.67％的调光范围，并且调光子范围D3是调光水平为66.67％～100％的调光范围。
在控制电路14使光源组31、32和33的亮度从全功率点亮状态起下降的情况下，控制电路14在调光子范围D1中，在使占空比保持等于100％的状态下对电流进行振幅控制。
为了使调光水平从33.33％起进一步增大(即，使亮度下降)，控制电路14切换占空比。控制电路14将调光子范围D2中的占空比设置为占空比(66.67％)，其中该占空比(66.67％)使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D2的上限亮度(调光水平为33.33％)。因此，在调光子范围D2中，控制电路14在保持占空比等于66.67％的状态下对电流进行振幅控制，由此对光源组31、32和33进行调光。
图5是示出在调光子范围D2中将调光水平设置为33.33％的情况下、输出光的亮度与分别流经光源组31、32和33的电流I31、I32和I33之间的关系的图。
控制电路14设置使光源组31、32和33点亮的时刻，以使得前一时刻和后一时刻之间的差等于通过将PWM控制的一个周期T1除以光源组31、32和33的数量所获得的时间(T1/3)。在图5所示的示例中，控制电路14按光源组31、32和33的顺序使光源组31、32和33点亮。在下文，将光源组31开始发光的时刻定义为时刻t1，将从时刻t1起经过了时间(T1/3)的时刻定义为时刻t2，并且将从时刻t2起经过了时间(T1/3)的时刻定义为时刻t3。
在时刻t1，光源组31开始发光，光源组32熄灭，并且光源组33继续发光。在时刻t1和时刻t2之间的时间段内，光源组31和33发光，并且光源组32熄灭。在时刻t2，光源组31继续发光，光源组32开始发光，并且光源组33熄灭。在时刻t2和时刻t3之间的时间段内，光源组31和32发光，并且光源组33熄灭。在时刻t3，光源组31熄灭，光源组32继续发光，并且光源组33开始发光。在时刻t3和下一周期的时刻t1之间的时间段内，光源组32和33发光，并且光源组31熄灭。
总之，在调光子范围D2中，将占空比设置为66.67％，并且使光源组31、32和33开始发光的时刻按时间(T1/3)的间隔顺次出现。因此，三个光源组31、32和33中的两个光源组始终点亮。因此，在假定所有的光源组31、32和33同时发光的情况下的亮度为300％的情况下，调光子范围D2中的亮度是200％，因此可以减少亮度的时间变化。
此外，控制电路14在相互不同的时刻进行使光源组31、32和33点亮的交替操作的情况下，始终使三个光源组31、32和33中的两个光源组点亮。因此，可以减少过冲量和下冲量并且降低噪声水平。
为了使调光水平从66.67％起进一步提高，控制电路14切换占空比。注意，在调光子范围D2中，与66.67％的调光水平相对应的DC调光水平是50％。
控制电路14将调光子范围D3中的占空比设置为占空比(33.33％)，其中该占空比(33.33％)使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D3的上限亮度(调光水平是66.67％)。因此，在调光子范围D3中，控制电路14在保持占空比等于33.33％的状态下对电流进行振幅控制，由此对光源组31、32和33进行调光。
图6是示出在调光子范围D3中将调光水平设置为66.67％的情况下、输出光的亮度与分别流经光源组31、32和33的电流I31、I32和I33之间的关系的图。注意，控制电路14使光源组31、32和33点亮的时刻与图5所示的操作示例中的时刻相同。
在时刻t1，光源组31开始发光，光源组32熄灭，并且光源组33继续熄灭状态。在时刻t1和时刻t2之间的时间段内，光源组31发光，并且光源组32和33熄灭。在时刻t2，光源组31熄灭，光源组32开始发光，并且光源组33继续熄灭状态。在时刻t2和时刻t3之间的时间段内，光源组32发光，并且光源组31和33熄灭。在时刻t3，光源组31继续熄灭状态，光源组32熄灭，并且光源组33开始发光。在时刻t3和下一周期的时刻t1之间的时间段内，光源组33发光，并且光源组31和32熄灭。
总之，在调光子范围D3中，将占空比设置为33.33％，并且使光源组31、32和33开始发光的时刻按时间(T1/3)的间隔顺次出现。因此，光源组31、32和33中的仅一个光源组始终点亮。因此，在假定所有的光源组31、32和33同时发光的情况下的亮度是300％的情况下，调光子范围D3中的亮度是100％，因此可以减少亮度的时间变化。
注意，以上针对本实施例的说明涉及包括三个光源组31、32和33的情况。然而，发光组的数量不限于三个。以下参考图7来说明在发光组的数量是四个的情况下的调光操作。
在光源组的数量是四个的情况下，控制电路14将总调光范围D0等分成四个调光子范围D1～D4。调光子范围D1是调光水平为0％～25％的范围，调光子范围D2是调光水平为25％～50％的范围，调光子范围D3是调光水平为50％～75％的范围，并且调光子范围D4是调光水平为75％～100％的范围。
在控制电路14使四个光源组的亮度从全功率点亮状态起下降的情况下，控制电路14在调光子范围D1中，在占空比保持等于100％的情况下，对电流进行振幅控制。
为了使调光水平从25％起进一步增大，控制电路14切换占空比。控制电路14将调光子范围D2中的占空比设置为占空比(75％)，其中该占空比(75％)使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D2的上限亮度(调光水平是25％)。因此，在调光子范围D2中，控制电路14在保持占空比等于75％的状态下，对电流进行振幅控制，由此对四个光源组进行调光。
为了使调光水平从50％起进一步增大，控制电路14切换占空比。注意，在调光子范围D2中，与50％的调光水平相对应的DC调光水平是66.6％。
控制电路14将调光子范围D3中的占空比设置为占空比(50％)，其中该占空比(50％)使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D3的上限亮度(调光水平是50％)。因此，在调光子范围D3中，控制电路14在保持占空比等于50％的状态下，对电流进行振幅控制，由此对四个光源组进行调光。
为了使调光水平从75％起进一步增大，控制电路14切换占空比。注意，在调光子范围D3中，与75％的调光水平相对应的DC调光水平是50％。
控制电路14将调光子范围D4中的占空比设置为占空比(25％)，其中该占空比(25％)使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30的亮度能够等于调光子范围D4的上限亮度(调光水平是75％)。因此，在调光子范围D4中，控制电路14在保持占空比等于25％的状态下，对电流进行振幅控制，由此对四个光源组进行调光。
在这方面，可以使控制电路14开始使光源组点亮的各个时刻彼此不同，使得这些时刻中的前一时刻和后一时刻之间的差等于通过将PWM控制的一个周期除以光源组的数量所获得的时间(T1/4)。因此，可以减少亮度的时间变化。
注意，在光源组的数量是“n”(n是等于或大于2的整数)的情况下，控制电路14将总调光范围D0等分成n个调光子范围D1～Dn。控制电路14在保持各调光子范围的占空比恒定的情况下，对电流进行振幅控制，由此对光源组进行调光。
在这方面，可以通过DT1＝((n-(k-1))/n)×100(％)的公式来表示第k(k＝1,2,...,n)个调光子范围Dk的占空比DT1。
控制电路14对使“n”个光源组点亮的各个时刻进行设置，以使得这些时刻中的前一时刻和后一时刻之间的差等于通过将PWM控制的一个周期T1除以“n”所获得的时间。因而，可以减少亮度的时间变化。
在本实施例的点亮装置1A中，点亮电路10被配置为向光源装置30中所包括的多个光源组(光源组31、32和33)供给电流。控制电路14被配置为在通过将总调光范围相等地除以发光组的数量所获得的多个调光子范围各自中，针对多个光源组各自进行振幅控制和PWM控制。控制电路14被配置为进行PWM控制，以使得电流开始流经多个光源组的时刻以如下方式不同：这些时刻中的前一时刻和后一时刻之间的差等于通过将PWM控制的一个周期除以光源组的数量所获得的时间差。
因此，与时间的经过无关地，使发出光的发光组的数量保持恒定。因此，可以减少输出光的亮度的时间变化。
3.实施例3
图8是本实施例的点亮装置1B的电路图。
本实施例的点亮装置1B包括两个点亮电路10A和10B。这两个点亮电路10A和10B分别向光源装置30A和30B供给电力。这两个点亮电路10A和10B各自包括电压转换电路11和滤波器电路12。注意，利用相同的附图标记来指定本实施例的点亮装置1B和实施例1的点亮装置1共通的组件，以省略针对这些组件的重复说明。
此外，在本实施例的点亮装置1B中，一个控制电路14控制两个点亮电路10A和10B的操作。控制电路14接收与光源装置30A串联连接的电阻器13A的两端电压和与光源装置30B串联连接的电阻器13B的两端电压。
与实施例1相同，控制电路14进行被定义为PWM控制和振幅控制的组合的调光控制。图9是示出本实施例的点亮装置1B的调光操作的图。在本实施例中，将总调光范围D0等分成两个调光子范围D1和D2。将调光子范围D1被定义为调光水平是0％～50％(与图9中的L2相对应)的调光范围，并且将调光子范围D2定义为调光水平是50％(L2)～100％的调光范围。
在调光子范围D1和D2各自中，控制电路14进行占空比恒定的PWM控制和针对电流的振幅的振幅控制，由此对光源装置30A和30B进行调光。控制电路14将调光子范围D1和D2各自中的占空比设置为如下的占空比，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30A和30B的亮度能够等于调光子范围的上限亮度。更详细地，控制电路14将调光子范围D1中的占空比设置为如下占空比(例如，100％)，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30A和30B的亮度能够等于调光子范围D1的上限亮度(调光水平为0％)。此外，控制电路14将调光子范围D2中的占空比设置为如下占空比(例如，50％)，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的情况下、光源装置30A和30B的亮度能够等于调光子范围D2的上限亮度(调光水平为50％)。
总之，在调光子范围D1中，控制电路14进行占空比为100％的PWM控制和针对电流的振幅的振幅控制，由此对光源装置30A和30B进行调光。在调光子范围D2中，控制电路14进行占空比为50％的PWM控制和针对电流的振幅的振幅控制，由此对光源装置30A和30B进行调光。
此外，在本实施例中，控制电路14被配置为对定义调光子范围D1和D2之间的边界的调光水平设置滞后。设置滞后意味着设置第一调光水平和第二调光水平，以使得与第二调光水平相对应的亮度高于与第一调光水平相对应的亮度。第一调光水平是在将当前调光子范围从调光子范围Dk(k是等于或大于1的整数)切换为调光子范围D(k+1)的情况下使用的，其中调光子范围D(k+1)对应于比与调光子范围Dk相对应的亮度低的亮度。第二调光水平是在将当前调光子范围从调光子范围D(k+1)切换为调光子范围Dk的情况下使用的。在本实施例中，将第二调光水平(例如，50％)设置成对应于比与第一调光水平(例如，60％)相对应的亮度高的亮度。第一调光水平是在将当前调光子范围从调光子范围D1切换为调光子范围D2的情况下使用的，其中调光子范围D2对应于比与调光子范围D1相对应的亮度低的亮度。第二调光水平是在将当前调光子范围从调光子范围D2切换为调光子范围D1的情况下使用的。因而，可以抑制在调光水平在调光子范围D1和D2之间的边界附近时、PWM控制的占空比和振幅控制的DC调光水平在调光子范围D1中的值和调光子范围D2中的值之间的频繁切换。因此，可以使流经光源装置30A和30B的电流稳定。注意，如何设置滞后不限于上述示例。例如，在定义调光子范围D1和D2之间的边界的调光水平是50％的情况下，可以将第一调光水平L1设置为(50+x1)％并且可以将第二调光水平L2设置为(50-x2)％，其中x1和x2是可以适当设置的。
如通过以上应当理解，对定义调光子范围之间的边界的调光水平设置滞后意味着除定义第一调光子范围和第二调光子范围之间的边界的调光水平外，还设置不同的第一调光水平和第二调光水平。第一调光水平是用于判断是否将当前调光子范围从第一调光子范围切换为第二调光子范围的调光水平，并且是从第二调光子范围内所包括的调光水平中所选择的。第二调光水平是用于判断是否将当前调光子范围从第二调光子范围切换为第一调光子范围的调光水平，并且是从第一调光子范围内所包括的调光水平中所选择的。注意，第一调光水平和第二调光水平其中之一可以等于定义第一调光子范围和第二调光子范围之间的边界的调光水平。
如上所述，控制电路14可以对定义多个调光子范围之间的边界(多个调光子范围中的连续两个调光子范围之间的至少一个边界)的调光水平设置滞后。
因此，可以抑制在调光水平在调光子范围之间的边界附近时、PWM控制的占空比和振幅控制的振幅的频繁切换，因而可以使控制稳定。
注意，关于实施例1和2的点亮装置1和1A，控制电路14可以对定义多个调光子范围之间的边界的调光水平设置滞后。在这种情况下，可以抑制在调光水平在多个调光子范围之间的边界附近时、占空比和DC调光水平的频繁切换。
4.实施例4
以下参考图10来说明包括实施例3的点亮装置1B的车辆用照明装置40。注意，基于图10所示的箭头所指定的上下前后方向来进行与图10有关的说明。
车辆用照明装置40例如可以是用于使车辆的前照灯进行工作的照明装置。
该车辆用照明装置40包括本体41。本体41包括壳体42和盖43。壳体42的前面(在壳体42安装至车辆的情况下指向车辆的前方的面)具有开口。盖43具有透光性并且安装至壳体42以覆盖该开口。
在本体41内容纳有三个光源组34和两个光源组35。三个光源组34构成光源装置30A，并且两个光源组35构成光源装置30B。本实施例的车辆用照明装置40是前照灯装置，使用光源装置30A作为远光灯，并且使用光源装置30B作为近光灯。注意，光源组34和35各自可以包括多个LED或一个LED。
在本体41内配置有三个安装台44和两个安装台45。三个光源组34分别安装至三个安装台44。两个光源组35分别安装至安装台45。
多个安装台44和45各自由金属制成并且其侧视图具有L字状。存在用于控制光分布的透镜46、以及用于使来自光源组34的光向着透镜46反射的反射板47，其中透镜46安装至安装有光源组34的安装台44。存在有安装至安装有光源组35的安装台45的、用于控制光分布的透镜46。
点亮装置1B安装至壳体42的下部。点亮装置1B经由线缆48电气连接至光源组34和35。
注意，车辆用照明装置40不限于包括实施例3的点亮装置1B，而是可以作为代替或另外包括实施例1的点亮装置1和实施例2的点亮装置1A中的至少一个。
如上所述，本实施例的车辆用照明装置40包括要安装至车辆的本体41，并且利用本体41保持点亮装置1B和光源装置30A和30B(光源组34和35)。换句话说，车辆用照明装置40包括：光源装置30A和30B；点亮装置1B，用于控制光源装置30A和30B；以及本体41，其安装至车辆50并且用于保持光源装置30A和30B以及点亮装置1B。
本实施例的车辆用照明装置40可以包括实施例1～3的点亮装置1、1A和1B中的任意，因此可以提高调光控制的可控性。
图11是包括本实施例的车辆用照明装置40的车辆50的前部的立体图。
本实施例的车辆50包括用作前照灯的一对车辆用照明装置40。车辆用照明装置40分别安装在车体51的前部的左侧和右侧。一对车辆用照明装置40的点亮装置1B各自响应于驾驶员的舱室所设置的开关的手动操作和/或安装至车辆50的亮度传感器所测量到的周围亮度而(以全功率状态或调光状态)进行工作或者使光源装置30A和30B熄灭。
左右侧的车辆用照明装置40的点亮装置1B经由通信总线3彼此进行通信。因此，使车辆用照明装置40其中之一的光源装置30A和30B点亮和熄灭的时刻可以与使另一个车辆用照明装置40的光源装置30A和30B点亮和熄灭的时刻同步。左侧的车辆用照明装置40的光源装置30A和30B的光分布的区域与右侧的车辆用照明装置40的光源装置30A和30B光分布的区域部分重叠。左右的车辆用照明装置40的点亮装置1B控制光源装置30A和30B，以在使车辆用照明装置40其中之一的光源装置30A和30B熄灭时，使另一个车辆用照明装置40的光源装置30A和30B点亮。在这种情况下，可以在光分布的区域之间的重叠中减少亮度的时间变化。
如上所述，本实施例的车辆用照明装置40包括要安装至车辆50(车体51)的左侧和右侧的一对本体41。一对本体41各自保持实施例1～3的点亮装置1、1A和1B中的任意、以及至少一个光源装置(利用光源装置30、30A和30B来例示)。换句话说，车辆用照明装置40包括：一对光源装置30A和30B；一对点亮装置1B；以及一对本体41。一对点亮装置1B分别用于控制一对光源装置30A和30B。一对本体41要安装至车辆50的左侧和右侧。一对本体41分别用于保持一对光源装置30A和30B以及一对点亮装置1B。
本实施例的车辆用照明装置40可以包括实施例1～3的点亮装置1、1A和1B中的任意，因此可以提高调光控制的可控性。
此外，本实施例的车辆50包括车辆用照明装置40和车辆用照明装置40安装至的车体51。
本实施例的车辆50可以包括本实施例的车辆用照明装置40，因此可以提高调光控制的可控性。
5.方面
如通过以上实施例显而易见，根据本发明的第一方面的点亮装置(1；1A；1B)包括：点亮电路(10,10A,10B)，其被配置为向光源装置(30；30A；30B)供给电流；以及控制电路(14)，其被配置为根据期望调光水平来对点亮电路(10；10A；10B)进行调光控制，由此对光源装置(30；30A；30B)进行调光。调光控制包括振幅控制和脉冲宽度调制控制。振幅控制是用于将电流的电流值调整为期望电流值的控制。脉冲宽度调制控制是用于将占空比调整为期望占空比的控制。占空比被定义为接通时间段(Ton)相对于作为接通时间段(Ton)和断开时间段(Toff)之和的周期(T1)的比。接通时间段(Ton)是电流流经光源装置(30；30A；30B)的时间段。断开时间段(Toff)是电流没有流经光源装置(30；30A；30B)的时间段。光源装置(30；30A；30B)的总调光范围(D0)包括多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)，其中这多个不同的调光子范围是调光水平的不同范围，并且与各自被定义为如下占空比的不同的预定值相关联，其中该占空比使得在电流的电流值是最大值的状态下、光源装置(30；30A；30B)的亮度能够等于多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)中的关联调光子范围的预先确定的上限亮度。控制电路(14)被配置为在调光控制中，将期望电流值设置为与期望调光水平相对应的值，并且还将期望占空比设置为不同的预定值中的、与多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)中的包含期望调光水平的调光子范围相关联的预定值。根据第一方面，可以提高调光控制的可控性。
将与第一方面相结合地实现根据本发明的第二方面的点亮装置(1；1A；1B)。在第二方面中，控制电路(14)被配置为在多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)中的各调光子范围中，在等于或大于预定最小值的电流的范围中进行振幅控制。根据第二方面，在振幅控制中，可以使流经光源装置(30；30A；30B)的电流的电流值保持在等于或大于最小值的电流的范围内。
将与第一方面或第二方面相结合地实现根据本发明的第三方面的点亮装置(1A)。在第三方面中，光源装置(30)包括多个光源组(31,32,33)。多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)在总调光范围(D0)内具有相同的宽度。多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)的数量等于多个光源组(31,32,33)的数量。控制电路(14)被配置为在脉冲宽度调制控制中，按时间间隔顺次向多个光源组(31,32,33)供给电流。该时间间隔等于通过将脉冲宽度调制控制的周期(T1)除以多个光源组(31,32,33)的数量所获得的值。根据第三方面，与时间的经过无关地，使发出光的发光组的数量保持恒定。因此，可以减少输出光的亮度的时间变化。
将与第一方面至第三方面中的任一方面相结合地实现根据本发明的第四方面的点亮装置(1；1A；1B)。在第四方面中，控制电路(14)被配置为对定义多个不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)之间的边界的调光水平设置滞后。根据第四方面，可以抑制在调光水平在不同的调光子范围(D1,D2,D3,D4)之间的边界附近时、脉冲宽度调制控制的占空比和振幅控制的振幅的频繁切换，由此可以使控制稳定。
根据本发明的第五方面的车辆用照明装置(40)包括：光源装置(30A,30B)；根据第一方面至第四方面中任一方面所述的点亮装置(1；1A；1B)，用于控制光源装置(30A,30B)；以及本体(41)，其要安装至车辆(50)，并且用于保持光源装置(30A,30B)和点亮装置(1；1A；1B)。根据第五方面，可以提高调光控制的可控性。
根据本发明的第六方面的车辆用照明装置(40)包括：一对光源装置(30A,30B)；一对根据第一方面至第四方面中任一方面所述的点亮装置(1；1A；1B)，用于分别控制一对光源装置(30A,30B)；以及一对本体(41)，其要安装至车辆(50)的左侧和右侧，并且用于分别保持一对光源装置(30A,30B)和一对点亮装置(1；1A；1B)。根据第六方面，可以提高调光控制的可控性。
根据本发明的第七方面的车辆(50)包括：根据第五方面或第六方面所述的车辆用照明装置(40)；以及车体(51)，其安装有车辆用照明装置(40)。根据第七方面，可以提高调光控制的可控性。

Claims (7)

1.一种点亮装置，包括：
点亮电路，其被配置为向光源装置供给电流；以及
控制电路，其被配置为根据期望调光水平来对所述点亮电路进行调光控制，由此对所述光源装置进行调光，
其中，所述调光控制包括振幅控制和脉冲宽度调制控制，
所述振幅控制是用于将所述电流的电流值调整为期望电流值的控制，
所述脉冲宽度调制控制是用于将占空比调整为期望占空比的控制，所述占空比被定义为接通时间段与作为所述接通时间段和断开时间段之和的周期的比，所述接通时间段是电流流经所述光源装置的时间段，所述断开时间段是电流没有流经所述光源装置的时间段，
所述光源装置的总调光范围包括多个不同的调光子范围，所述多个不同的调光子范围是调光水平的不同范围并且与各自被定义为如下占空比的不同的预定值相关联，其中该占空比使得在所述电流的电流值是最大值的状态下、所述光源装置的亮度等于所述多个不同的调光子范围中的关联调光子范围的预先确定的上限亮度，以及
所述控制电路被配置为在所述调光控制中，将所述期望电流值设置为与所述期望调光水平相对应的值，并且还将所述期望占空比设置为所述不同的预定值中的、与所述多个不同的调光子范围中的包含所述期望调光水平的调光子范围相关联的预定值。
2.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，
所述控制电路被配置为在所述多个不同的调光子范围中的各个调光子范围中，在等于或大于预定最小值的电流的范围中进行所述振幅控制。
3.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其中，
所述光源装置包括多个光源组，
所述多个不同的调光子范围在所述总调光范围内具有相同的宽度，
所述多个不同的调光子范围的数量等于所述多个光源组的数量，
所述控制电路被配置为在所述脉冲宽度调制控制中，按时间间隔顺次向所述多个光源组供给电流，以及
所述时间间隔等于通过将所述脉冲宽度调制控制的所述周期除以所述多个光源组的数量所获得的值。
4.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其中，
所述多个不同的调光子范围包括第一调光子范围和第二调光子范围；
除定义所述第一调光子范围和所述第二调光子范围之间的边界的调光水平外，所述控制电路被配置为还设置彼此不同的第一调光水平和第二调光水平；
所述第一调光水平是用于判断是否将当前调光子范围从所述第一调光子范围切换为所述第二调光子范围的调光水平，并且是从所述第二调光子范围内所包括的调光水平中所选择的；以及
所述第二调光水平是用于判断是否将当前调光子范围从所述第二调光子范围切换为所述第一调光子范围的调光水平，并且是从所述第一调光子范围内所包括的调光水平中所选择的。
5.一种车辆用照明装置，包括：
光源装置；
根据权利要求1至4中任一项所述的点亮装置，用于控制所述光源装置；以及
本体，其要安装至车辆，并且用于保持所述光源装置和所述点亮装置。
6.一种车辆用照明装置，包括：
一对光源装置；
一对根据权利要求1至4中任一项所述的点亮装置，用于分别控制所述一对光源装置；以及
一对本体，其要安装至车辆的左侧和右侧，并且用于分别保持所述一对光源装置和一对所述点亮装置。
7.一种车辆，包括：
根据权利要求5或6所述的车辆用照明装置；以及
车体，其安装有所述车辆用照明装置。
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