CN110939913A - 车辆用灯具及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够在增加远光模式下的光量的同时抑制总计的消耗电力的车辆用灯具及其控制方法。近光单元(40)，其具有第一发光部(43)，仅对比明暗截止线靠下方照射光；远光单元(30)，其具有第二发光部(33)，对比明暗截止线靠上方也照射光；以及点亮控制部(60)，其控制近光单元(40)与远光单元(30)的点亮，点亮控制部(60)切换控制点亮近光单元(40)且熄灭远光单元(30)的近光模式和点亮近光单元(40)以及远光单元(30)的远光模式，在远光模式中，近光单元(40)所照射的第一光量比在近光模式中近光单元(40)所照射的第二光量大。

Description

车辆用灯具及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆用灯具以及其控制方法，特别是涉及具备近光单元与远光单元的车辆用灯具及其控制方法。
背景技术
作为车辆用灯具的光源，正在普及有使用发光二极管(LED：Light EmittingDiode)的光源。通过将LED用作前照灯的光源，与以往的卤素灯、HID(High IntensityDischarge)灯相比，能够减少消耗电力。另外，作为在发光部中使用了LED的前照灯，还提出了具备向比明暗截止线靠下方照射光的近光单元、以及向比明暗截止线靠上方照射光的远光单元的前照灯(例如参照专利文献1等)。
在这种前照灯中，在与对面车辆交错的机会多的状况下，仅点亮近光单元的，不向明暗截止线的上方照射光，抑制给对面车辆的驾驶员带来的眩惑(近光模式)。另外，在与对面车辆交错的机会少的状况下，同时点亮近光单元与远光单元，向更远的地方照射光，从而能够良好地目视确认大范围(远光模式)。
专利文献1：日本特开2010－143447号公报
一般在实际的车辆行驶中，由于根据车辆的行驶环境而切换近光模式与远光模式，因此在市区等人口密集地，近光模式下的行驶时间的比率变高，在高速公路、山间部的行驶中，远光模式下的行驶时间的比率有变高的趋势。另外，如上述那样，虽然通过将LED用作发光部，能够减少前照灯的消耗电力，但存在实现进一步的消耗电力减少、并且希望进一步提高行驶时的远光模式下的远方可视性这样的需求。
但是，在专利文献1所记载的前照灯中，将近光单元与远光单元以串联的方式连接，以共用的光源驱动电流IL点亮。因而，流过发光部的光源驱动电流IL在近光模式与远光模式下相同，为了增加光量需要增大光源驱动电流IL。即使是这种共用的光源驱动电流IL，如果增加使用于远光单元的LED的个数，也能够增大远光模式下的光量，但由于驱动电压与正向电压Vf的关系，LED的个数存在限制，难以根据需要实现最佳的光量。
另外，如果为了增加远光模式的光量而增加光源驱动电流IL，则近光单元的光量也增加，但在市区等地，在近光单元的照射范围，光量不一定不足，在可视性与消耗电力的平衡中存在改善的余地。
发明内容
发明将要解决的课题
因此，本发明鉴于上述以往的问题而完成，目的在于提供能够在增加远光模式下的光量的同时抑制总计的消耗电力的车辆用灯具及其控制方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的车辆用灯具的特征在于，具备：近光单元，其具有第一发光部，仅对比明暗截止线靠下方照射光；远光单元，其具有第二发光部，对比所述明暗截止线靠上方也照射光；以及点亮控制部，其控制所述近光单元与所述远光单元的点亮；所述点亮控制部切换控制点亮所述近光单元且熄灭所述远光单元的近光模式和点亮所述近光单元以及所述远光单元的远光模式，在所述远光模式中所述近光单元所照射的第一光量比在所述近光模式中所述近光单元所照射的第二光量大。
由此，能够使近光单元中的第一光量增加而增大远光模式中的光量，并且使近光单元中的第二光量减少来抑制近光模式中的消耗电力。
此外，在本发明的一方式中，在所述远光模式中向所述第一发光部供给的电流比在所述近光模式中向所述第一发光部供给的电流大。
此外，在本发明的一方式中，所述第一发光部与所述第二发光部以串联的方式连接，在所述远光模式中，流过所述第一发光部与所述第二发光部的电流值相等。
此外，在本发明的一方式中，所述点亮控制部通过PWM控制的第一脉冲电流对所述第一发光部进行点亮控制，所述第一脉冲电流的占空比在所述远光模式与所述近光模式下相等。
此外，本发明的车辆用灯具的控制方法的特征在于，该车辆用灯具具备：近光单元，其具有第一发光部，仅对比明暗截止线靠下方照射光；以及远光单元，其具有第二发光部，对比所述明暗截止线靠上方也照射光，其特征在于，所述车辆用灯具的控制方法包括如下步骤：在近光模式中，点亮所述近光单元并熄灭所述远光单元，在远光模式中，点亮所述近光单元以及所述远光单元，在所述远光模式中所述近光单元所照射的第一光量比在所述近光模式中所述近光单元所照射的第二光量大。
发明效果
本发明中，能够提供可在增加远光模式下的光量的同时抑制总计的消耗电力的车辆用灯具以及其控制方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的车辆用灯具100的一个例子的示意俯视图。
图2是表示远光单元30与近光单元40的配光图案的示意图。
图3是表示第一实施方式中的车辆用灯具100的驱动电路的一个例子的电路图。
图4是表示本发明的实施例的表。
附图标记说明
100…车辆用灯具；30…远光单元；40…近光单元；50…信标灯单元；60…点亮控制部；11…灯体；12…外透镜；13…瞄准调节螺钉；14…瞄准调节枢轴；21…中间托架22…单元瞄准调节螺钉；31…第一发光部；41…第二发光部；51…第三发光部；61…运算部；62…升压电路部；63…恒定电流电路部；64…第一旁通电路部；65…第二旁通电路部；66…第一开关电路部；67…第三旁通电路部；68…第二开关电路部；69…AD监视部。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对各附图所示的相同或者同等构成要素、部件、处理赋予相同的附图标记，适当省略重复的说明。
图1是表示本实施方式中的车辆用灯具100的一个例子的示意俯视图。图中左侧为车辆用灯具100的前方，图中右侧为后方。如图1所示，车辆用灯具100具备在车辆前方侧具有开口部的灯体11和以覆盖灯体11的开口部的方式安装的外透镜12。外透镜12由具有透光性的树脂、玻璃等形成。在由灯体11与外透镜12形成的灯室内，利用瞄准调节螺钉13与瞄准调节枢轴(aiming pivot)14保持中间托架21，在中间托架21上分别由单元瞄准调节螺钉22保持远光单元30、近光单元40、信标灯单元50。
中间托架21是以主表面朝向车辆用灯具100的前方向的方式配置的板状部件，在板状部边缘的规定位置具有滚珠承受部与螺孔。瞄准调节螺钉13从灯体11的背面侧贯通而插入到灯室内，与形成于中间托架21的一端的螺孔螺合。瞄准调节枢轴14的一端固定在灯体的背面，另一端的滚珠部转动自如地卡合于滚珠承受部。
单元瞄准调节螺钉22是从中间托架21的后方贯通中间托架21而插入、并与远光单元30、近光单元40、信标灯单元50螺合的类似螺栓的部件。
远光单元30、近光单元40以及信标灯单元50包含作为发光部的LED、反射器、透镜等光学要素，根据供给的电流与控制信号，从外透镜12向前方以规定的光量与配光图案照射光。信标灯单元50是用于对车辆外显示某种信息或者信号的灯单元，例如可列举定位灯、日间行车灯、侧转向灯等。
图2是表示远光单元30与近光单元40的配光图案的示意图。在图2中，用实线包围近光单元40的配光图案LL，用虚线包围远光单元30的配光图案LH。如图所示，近光单元40仅对比明暗截止线Lc靠下方照射光，远光单元30对比明暗截止线Lc靠上方也照射光。
图3是表示本实施方式中的车辆用灯具100的驱动电路的一个例子的电路图。如图3所示，车辆用灯具100具备第一发光部31、第二发光部41、第三发光部51、以及点亮控制部60。第一发光部31、第二发光部41以及第三发光部51分别包含在远光单元30、近光单元40以及信标灯单元50中，由多个LED串联连接而构成。
另外，第一发光部31的阳极与点亮控制部60的LED+端子连接。第一发光部31的阴极与第二发光部41的阳极连接于点亮控制部60的Hi－端子。第二发光部41的阴极连接于点亮控制部60的Lo－端子。第三发光部51的阳极连接于点亮控制电路60的DRL+端子，阴极连接于点亮控制部60的DRL－端子。由此，第一发光部31与第二发光部41串联连接，第三发光部51与第一发光部31及第二发光部41并联连接。
在图3中，示出了由三个LED构成第一发光部31，由三个LED构成第二发光部41，由五个LED构成第三发光部51的例子，但构成各个发光部的LED的个数不被限定。另外，第一发光部31、第二发光部41、第三发光部51所含的LED的种类可以相同，也可以不同。
如图3所示，点亮控制部60具备运算部61、升压电路部62、第一恒定电流电路部63a、第二恒定电流电路部63b、第一旁通电路部64、第二旁通电路部65、第一开关电路部66、第三旁通电路部67、第二开关电路部68、以及AD监视部69。
运算部61是按照预先记录的程序控制升压电路部62、第一恒定电流电路部63a、第二恒定电流电路部63b、第一旁通电路部64、第二旁通电路部65、第一开关电路部66、第三旁通电路部67、第二开关电路部68等各部的信息处理机构。运算部61由从电源供给的电力驱动，对经由布线等连接的各部送出控制信号来控制各部的动作。
升压电路部62连接有外部的电源、运算部61、以及第一恒定电流电路部63a、第二恒定电流电路部63b按照，从运算部61供给的控制信号，使从电源供给的电压升压并向第一恒定电流电路部63a以及第二恒定电流电路部63b输出。作为一个例子，将从车载用的12V电源供给的电压升压到45V并向第一恒定电流电路部63a以及第二恒定电流电路部63b输出。
第一恒定电流电路部63a连接有运算部61、升压电路部62、第一旁通电路部64、以及LED+端子，是根据从升压电路部62供给的电压供给恒定电流的基极电流的电路。在本实施方式的第一恒定电流电路部63a中，能够对LED+端子输出由从运算部61供给的控制信号确定的电流值，并根据来自运算部61的控制信号变更电流值。
第二恒定电流电路部63b连接有运算部61、升压电路部62、DRL+端子，是根据从升压电路部62供给的电压供给恒定电流的基极电流的电路。在本实施方式的第二恒定电流电路部63b中，能够对DRL+端子输出由从运算部61供给的控制信号确定的电流值，并根据来自运算部61的控制信号变更电流值。
第一旁通电路部64是一端连接于LED+端子，另一端连接于Hi－端子的电路，根据来自运算部61的控制信号来控制开闭。第二旁通电路部65是一端连接于Hi－端子，另一端连接于Lo－端子的电路，根据来自运算部61的控制信号来控制开闭。第三旁通电路部67是一端经由端子连接于第三发光部51的阳极侧、另一端经由端子连接于第三发光部51的阴极侧电路，根据来自运算部61的控制信号来控制开闭。
第一开关电路部66是一端连接于Lo－端子，另一端连接于接地电位的开关，根据来自运算部61的控制信号来控制开闭。第三开关电路部68是一端连接于DRL－端子、另一端连接于接地电位的开关，根据来自运算部61的控制信号来控制开闭。
AD监视部69是监视升压电路部62的输出电位、第一恒定电流电路部63a的输出电位、第一旁通电路部64与第二旁通电路部65之间的电位，并向运算部61传递信息的电路。虽然在图中省略了布线，但是AD监视部69也监视第二恒定电流电路部63b的输出电位。运算部61从AD监视部69接收各部的电位，进行反馈控制而控制升压电路部62、第一恒定电流电路部63a、第二恒定电流电路部63b、第一旁通电路部64、第二旁通电路部65、第一开关电路部66、第三旁通电路部67、第二开关电路部68等各部。
接下来，对图3所示的驱动电路的动作进行说明。在熄灭前照灯的情况下，远光单元30与近光单元40都熄灭，运算部61将第一开关电路部66控制为“开”。点亮前照灯，在远光模式或者近光模式的情况下，运算部61将第一开关电路部66控制为“闭”。
在熄灭信标灯单元50的情况下，运算部61将第二开关电路部68控制为“开”。在点亮信标灯单元50的情况下，运算部61将第二开关电路部68控制为“闭”，对第二恒定电流电路部63b指示电流值Id的输出，对第三旁通电路部67送出PWM号，以脉冲状控制开闭。由此，信标灯单元50在基极电流Id下通过PWM控制进行光量控制，与远光单元30以及近光单元40独立地被控制而发光。
在前照灯是近光模式的情况下，运算部61对第一恒定电流电路部63a指示电流值Il的输出，对第一旁通电路部64送出“闭”信号，对第二旁通电路部65送出PWM(Pulse WidthModulation)信号，以脉冲状控制开闭。
此时，由于在LED+端子与Hi－端子之间，第一旁通电路部64以闭合状态导通，因此在第一发光部31中不流过电流流。另外，在Hi－端子与Lo－端子之间，第二旁通电路部65被进行PWM控制，因此在第二旁通电路部65为“开”的期间，在第二发光部41中流过电流值Il。在第二旁通电路部65为“闭”的期间，第二旁通电路部65导通，因此在第二发光部41中不流过电流。因而，在近光模式中，远光单元30的第一发光部31被熄灭，近光单元40的第二发光部41通过PWM控制而点亮。
在前照灯是远光模式的情况下，运算部61对第一恒定电流电路部63a指示电流值Ih的输出，对第一旁通电路部64与第二旁通电路部65送出相同的PWM信号，以脉冲状控制开闭。此时，第一恒定电流电路部63a所供给的电流值Ih设定为比近光模式时供给的电流值Il大。因而，第二发光部41发出的光量为，远光模式时的第一光量比近光模式时的第二光量大。
在第一旁通电路部64与第二旁通电路部65为“开”的期间，由于在LED+端子与Lo－端子之间，电流不被旁通，因此在第一发光部31与第二发光部41中流过电流值Ih。在第一旁通电路部64与第二旁通电路部65为“闭”的期间，在LED+端子与Lo－端子之间，电流被旁通，第一发光部31与第二发光部41中不流过电流。因而，在远光模式中，远光单元30的第一发光部31与近光单元40的第二发光部41都通过PWM控制而点亮。由于第一发光部31与第二发光部41以串联的方式连接，因此流过两者的电流以电流值Ih相等。
另外，运算部61对第一旁通电路部64与第二旁通电路部65的PWM控制优选的是在近光模式与远光模式中占空比相等。若占空比相等，则近光模式与远光模式下的有效电流之差仅由来自第一恒定电流电路部63a的基极电流之差决定，因此光量的控制方法变得容易。另外，PWM控制的占空比优选的是80％以上，更优选的是90％以上。通过在该范围内控制占空比，能够抑制闪烁。
如上述那样，在本实施方式的车辆用灯具中，点亮控制部60在近光模式下点亮近光单元40且熄灭远光单元30，在远光模式中将近光单元40与远光单元30点亮。另外，在远光模式中由近光单元40的第二发光部41发出的第一光量比在近光模式中由第二发光部41发出的第二光量大。
如上述那样，在市区等人口密集地等中，由于对面车辆、行人的数量多，所以近光模式下的使用比率变高，因此通过减少近光模式下的消耗电力，也能够抑制总计的电力消耗。另外，在高速公路、山间部的行驶中，由于远光模式下的使用比率变高，因此通过增加从近光单元40向比明暗截止线靠下方照射的光量，也增加远光单元30的光量，能够提高车辆周边区域的可视性与远方可视性。
(实施例)
图4是表示本发明的实施例的表。在实施例1中，作为第一发光部31，使用了将六个LED串联连接而得的发光部，作为第二发光部41使用了将三个LED串联连接而得的发光部。在实施例2第一发光部31与第二发光部41都使用了将六个LED串联连接而得的发光部。另外，实施例1、2都是来自第一恒定电流电路部63a的输出电流在近光模式下设定为Il＝700mA，在远光模式下设定为Ih＝900mA。PWM信号的占空比在实施例1、2的近光模式与远光模式下全部设定为90％。
在实施例1中，近光单元40照射的光在近光模式下为250流明(lm)，在远光模式下为300流明(lm)。在远光模式下，远光单元30照射的光为300流明(lm)。
在实施例2中，近光单元40照射的光在近光模式下为250流明(lm)，在远光模式下为300流明(lm)。在远光模式下，远光单元30照射的光为600流明(lm)。
如图4所示，在近光模式与远光模式下使第一恒定电流电路部63a供给的基极电流从Il上升到Ih，从而使近光单元40照射的光的光量增加。由此，可知能够兼顾在远光模式时增加向比明暗截止线靠下方照射的光量而提高可视性、以及在近光模式时减少消耗电力。另外，在远光模式时不使基极电流增加到Ih的情况下，从远光单元30照射的光量明显低于图4所示的光量，远光模式时的来自远光单元30的光量也增加，能够提高远方区域的可视性。
(第二实施方式)
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。对于与第一实施方式重复的内容省略说明。在第一实施方式中，远光模式与近光模式下的PWM控制的占空比设为相等，但也可以通过在远光模式下将占空比设定得比近光模式高，从而在远光模式下将近光单元40照射的光量设定得比近光模式时的光量大。
此外，在图3中，示出了在一个第一恒定电流电路部63a串联连接有第一发光部31与第二发光部41的例子，但也可以具备两个第一恒定电流电路部63a而分别与第一发光部31与第二发光部41独立地连接，并分别进行PWM控制。另外，示出了运算部61对第一发光部31与第二发光部41进行PWM控制的例子，但也可以利用连续电流而并非脉冲电流来进行DC驱动。
本发明并不限定于上述各实施方式，能够在权利要求书所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

Claims (5)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：
近光单元，其具有第一发光部，仅对比明暗截止线靠下方照射光；
远光单元，其具有第二发光部，对比所述明暗截止线靠上方也照射光；以及
点亮控制部，其控制所述近光单元与所述远光单元的点亮；
所述点亮控制部切换控制点亮所述近光单元且熄灭所述远光单元的近光模式和点亮所述近光单元以及所述远光单元的远光模式，
在所述远光模式中所述近光单元所照射的第一光量比在所述近光模式中所述近光单元所照射的第二光量大。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，
在所述远光模式中向所述第一发光部供给的电流比在所述近光模式中向所述第一发光部供给的电流大。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述第一发光部与所述第二发光部以串联的方式连接，
在所述远光模式中，流过所述第一发光部与所述第二发光部的电流值相等。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用灯具，其特征在于，
所述点亮控制部通过PWM控制的第一脉冲电流对所述第一发光部进行点亮控制，
所述第一脉冲电流的占空比在所述远光模式与所述近光模式下相等。
5.一种车辆用灯具的控制方法，该车辆用灯具具备：近光单元，其具有第一发光部，仅对比明暗截止线靠下方照射光；以及远光单元，其具有第二发光部，对比所述明暗截止线靠上方也照射光，其特征在于，所述车辆用灯具的控制方法包括如下步骤：
在近光模式中，点亮所述近光单元并熄灭所述远光单元，在远光模式中，点亮所述近光单元以及所述远光单元，
在所述远光模式中所述近光单元所照射的第一光量比在所述近光模式中所述近光单元所照射的第二光量大。
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