JP2004228385A

JP2004228385A - 車両計器用照明回路

Info

Publication number: JP2004228385A
Application number: JP2003015321A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Miyage; 宮毛　　勝之; Tatsuji Wada; 竜次和田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】直列接続された発光ダイオードの個数が異なる発光ダイオード駆動回路がある場合でも、照度切り換えしたとき照明のアンバランスを抑える。
【解決手段】計器を照明する複数の発光ダイオードと第１電流制限抵抗１１〜４１とが直列接続された第１発光ダイオード駆動回路１〜４と、この回路１〜４と並列接続され、第１発光ダイオード駆動回路より少ない個数の発光ダイオードと第２電流制限抵抗５１とが直列接続された第２発光ダイオード駆動回路５と、計器の照明時に両駆動回路１〜５に対し電源を供給する第１電源供給回路６と、計器の減光照明時に両駆動回路１〜５に対し、第３電流制限抵抗７２を介して電源を供給する第２電源供給回路７とを備え、かつ発光ダイオード５２と並列に調整回路１００が接続され、各発光ダイオード１３〜５２に流れる電流値が略同一となるように電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４が設定されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される計器を照明する車両計器用照明回路に関し、例えば昼間と夜間のように計器の照度を切り換える場合に、発光ダイオードの個数の異なる駆動回路間において、計器を照明する発光ダイオードの輝度に差が生じないようにバランスをとるようにした発明である。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両計器用照明回路として、図３に示すように、計器内に所定の照明（照度）を得るために、計器の配置や構造等に応じて発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５内に接続される発光ダイオードの個数が異なる場合がある。このような場合でも、昼間時に、第１電源供給回路６から各発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５に電源供給し、他方、夜間時に減光照明するため、第２電源供給回路７から電流制限抵抗７１を介して各発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５に電源供給していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昼間時に所望の照明を得るように各発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５の電流バランスを設定しても、夜間時には第２電源供給回路７から電流制限抵抗７１を介して各発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５に電源供給するため各駆動回路１、２、３、４、５間の電流バランスにずれが生じていた。そのため発光ダイオードの個数によって各発光ダイオード駆動回路１、２、３、４、５に流れる電流値が異なり、照明のアンバランスを生じることが分かった。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであって、直列接続された発光ダイオードの個数が異なる発光ダイオード駆動回路がある場合でも、照度切り換えしたとき照明のアンバランスを抑えることが可能な車両計器用照明回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、計器を照明する複数の発光ダイオードと第１電流制限抵抗とが直列接続された第１発光ダイオード駆動回路と、この第１発光ダイオード駆動回路と並列接続され、計器を照明するのに第１発光ダイオード駆動回路より少ない個数の発光ダイオードと第２電流制限抵抗とが直列接続された第２発光ダイオード駆動回路と、計器の照明時に第１、第２発光ダイオード駆動回路に対し電源を供給する第１電源供給回路と、計器の減光照明時に第１、第２発光ダイオード駆動回路に対し、第３電流制限抵抗を介して電源を供給する第２電源供給回路とを備えた車両計器用照明回路であって、
第２発光ダイオード駆動回路の発光ダイオードと並列に電流調整抵抗を含む調整回路が接続され、第１、第２発光ダイオード駆動回路の各発光ダイオードに流れる電流値が略同一となるように電流調整抵抗の抵抗値が設定されることを特徴とする。
【０００７】
それにより、直列接続された発光ダイオードの個数が異なる発光ダイオード駆動回路を並列接続して駆動する場合、照明時および減光照明時のいずれにおいても並列接続された各発光ダイオードに流れる電流値を揃えることが可能となり、計器照明のばらつきを抑えることが可能となる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、第１発光ダイオード駆動回路は直列接続された２個の発光ダイオードを有すると共に、第２発光ダイオード駆動回路は１個の発光ダイオードを有することで、例えば１２ｖ系の車載バッテリから電源供給される場合でも確実に第１、第２発光ダイオード駆動回路の各発光ダイオードを駆動することができ、計器照明のばらつきを抑えることが可能となる。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、第１発光ダイオード駆動回路を複数個備えると共に、第２発光ダイオード駆動回路を１個備えることで、最小限の個数の電流調整抵抗を含む調整回路でもって、第１、第２発光ダイオード駆動回路の各発光ダイオードに流れる電流値を調整可能になり、調整回路のコストを低減可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
以下の例では昼夜毎に照度を切り換え可能な自動車の計器盤照明用光源として発光ダイオードを用い、この発光ダイオードを点灯制御する照明回路に本発明を適用した例について説明する。なお、本発明は自動車の他に２輪車等の車両にも適用可能である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態である照明回路の回路図を示している。
【００１２】
第１発光ダイオード駆動回路１は、第１電流制限抵抗１１と、図示していない車両用計器の計器盤や指針等を照明する互いに直列接続された２個の発光ダイオード１２、１３とが直列接続された構成である。他の第１発光ダイオード駆動回路２、３、４も同様であり、それぞれ第１電流制限抵抗２１、３１、４１と、直列接続された２個の発光ダイオード２２，２３、３２，３３、４２，４３とが直列に接続された構成である。なお、各第１電流制限抵抗２１〜４１はいずれも略同一の抵抗値Ｒ１が設定されている。
【００１３】
それに対し、第２発光ダイオード駆動回路５は、例えば図示していない車両用計器の計器盤や指針等のうち、第１発光ダイオード駆動回路１による照明部分とは少し異なる部分を同一照度で照明する回路であり、計器の構造や形状等により発光ダイオードの輝度の低いものが要求されることがある。そのような要求に合わせるために、第２電流制限抵抗５１〈抵抗値Ｒ２〉と、図示していない１個の発光ダイオード５２とが直列接続された構成である。また各発光ダイオード１２〜５２〈順方向降下電圧Ｖｌｅｄ〉は、均一な照明を実現するために略同一の発光特性をもつものが選択されている。
【００１４】
調整回路１００は、第２発光ダイオード駆動回路５の発光ダイオード５２へ流れる電流値を調整するための回路であり、この発光ダイオード５２に並列に所定抵抗値Ｒ４の電流調整抵抗１０１が接続されている。
【００１５】
第１電源供給回路６は、昼夜切換スイッチ１０により昼間照明位置Ａが選択されたとき、車載バッテリ８のバッテリ電圧を点灯スイッチ９を介して各駆動回路１〜５に供給する。なお、ダイオード６１は、この駆動回路１〜５に対し誤って逆方向電圧印加されたとき駆動回路１〜５を遮断して各発光ダイオード１２〜４３、５２を破壊から保護するための保護用である。第２電源供給回路７は、昼夜切換スイッチ１０により夜間照明位置Ｂが選択されたときバッテリ電圧を第３電流制限抵抗７２〈抵抗値Ｒ３〉を介して各駆動回路１〜５に供給する回路である。この第３電流制限抵抗７２によって各発光ダイオード１２〜４３を駆動する電流は制限されるため発光輝度が低下し、計器盤側の照度を夜間に応じた照度まで低下させる。なお、ダイオード７１もダイオード６１と同じく逆方向電圧に対する保護用である。いずれのダイオード６１、７１も順方向降下電圧Ｖｆとする。
【００１６】
次に上記構成による作動について説明する。
【００１７】
まず、昼夜切換スイッチ１０が昼間照明位置Ａに選択されたとき、第１発光ダイオード駆動回路１〜４の各発光ダイオード１２〜４３に流れる電流Ｉ１は、数式１で示される。
【００１８】
【数１】
Ｉ１＝（Ｖｂ−Ｖｆ−２Ｖｌｅｄ）／Ｒ１
また、そのとき第２発光ダイオード駆動回路５の電流Ｉ２、および発光ダイオード５２に流れる電流Ｉ３は、数式２、３で示され、電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４の設定により適宜調整可能なことが分かる。
【００１９】
【数２】
Ｉ２＝（Ｖｂ−Ｖｆ−Ｖｌｅｄ）／Ｒ２
【００２０】
【数３】
Ｉ３＝（ＶＢ−Ｖｆ−Ｖｌｅｄ）／Ｒ２−Ｖｌｅｄ／Ｒ４
他方、昼夜切換スイッチ１０が夜間照明位置Ｂに選択されたとき、第１発光ダイオード駆動回路１〜４の各発光ダイオード１２〜４３に流れる電流Ｉ１１は、数式４、５で示される。なお、Ｉ０は第３電流制限抵抗７２を流れる電流である。
【００２１】
【数４】
Ｉ１１＝（Ｖｂ−Ｖｆ−２Ｖｌｅｄ−Ｉ０×Ｒ３）／Ｒ１
【００２２】
【数５】
Ｉ０＝４Ｉ１１＋Ｉ２１
また、そのとき第２発光ダイオード駆動回路５の電流Ｉ２１、および発光ダイオード５２に流れる電流Ｉ３１は、数式６、７で示され、電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４の設定により適宜調整可能なことが分かる。
【００２３】
【数６】
Ｉ２１＝（Ｖｂ−Ｖｆ−Ｖｌｅｄ）／Ｒ２
【００２４】
【数７】
Ｉ３１＝（Ｖｂ−Ｖｆ−Ｖｌｅｄ）／Ｒ２−Ｖｌｅｄ／Ｒ４
従って、昼夜切換スイッチ１０が昼間照明位置Ａに選択されたときの各発光ダイオード１２〜４３、５２に流れる電流Ｉ１、Ｉ３とが略一致し、しかも昼夜切換スイッチ１０が昼間照明位置Ｂに選択されたときの各発光ダイオード１２〜４３、５２に流れる電流Ｉ１１、Ｉ３１とが略一致する範囲内の電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４を選定すればよい。
【００２５】
それにより、第２発光ダイオード駆動回路５を流れる電流Ｉ２、Ｉ２１は、この場合発光ダイオード５２の個数が第１発光ダイオード駆動回路５内で直列接続された発光ダイオード５２の個数より少ないため、第１発光ダイオード駆動回路１〜４を流れる電流Ｉ１、Ｉ１１より電流値が大きくなるが、発光ダイオード５２をバイパスする電流値を抵抗値Ｒ４でもって調整することにより、発光ダイオード５２を流れる電流Ｉ３、Ｉ３１を適宜小さく調整できる。
【００２６】
その結果、昼間時の照明および夜間時の照明のいずれでも、第１、第２の発光ダイオード駆動回路１〜４、５により駆動される各発光ダイオード１２〜４３と発光ダイオード５２との発光輝度を略一致させ、計器盤における照度のアンバランス（ばらつき）を解消することが可能になる。
【００２７】
具体的には、第１電流制限抵抗１１〜４１の抵抗値Ｒ１（２７０Ω）、第２電流制限抵抗５１の抵抗値Ｒ２〈２７０Ω〉、第３電流制限抵抗Ｒ３〈１５０Ω〉、電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４〈２７０Ω〉とすると、昼間時照明の両電流３２．５９ｍＡ／３２．５９ｍＡ、夜間時照明の両電流７．５４ｍＡ／７．５４ｍＡとなり良好な結果が得られた。このとき、Ｖｂ＝１３．５ｖ、Ｖｆ＝２ｖ、Ｖｌｅｄ＝０．７ｖとした。
【００２８】
なお、上記実施形態によれば、第１の発光ダイオード駆動回路１〜４ではそれぞれ２個ずつ直列接続された発光ダイオード１２〜４３と、第２の発光ダイオード駆動回路５では１個の発光ダイオード５２の個数関係に設定してあるが、本実施形態のように少ない数の電流調整抵抗１０１でもって電流調整可能とするためには、第１の発光ダイオード駆動回路１〜４より少ない個数の発光ダイオードを持つように第２の発光ダイオード駆動回路５を設定すればよい。その際、バッテリ電圧Ｖｂが１２ｖ系のときには直列接続する発光ダイオードは２個以内とし、２４ｖ系以上では３個以上発光ダイオードを直列接続する構成としても、作動に影響はしない。
【００２９】
次に、本発明の他の実施形態を、図２に示す回路図を用いて説明する。図１に示す一実施形態と異なる点は、昼夜切換スイッチ１０に代えて夜間照明切換スイッチ２００を設けた点と、外部に設けた制御回路３００の昼夜切換信号を受けて自動的に昼夜の照明制御する点と、第１電源供給回路６Ａとして電源供給を切り換え制御するためのトランジスタ６２、６３を設け、制御回路３００にて自動切り換えするようにした点と、第２電源供給回路７Ａとして電源供給を切り換え制御するためのトランジスタ７３、７４を設け、制御回路３００にて自動切り換えするようにした点と、車載バッテリ８Ａとして２４ｖ系を用いた点と、各第１の発光ダイオード駆動回路１Ａ〜４Ａにそれぞれ３個の発光ダイオード１２〜１４、２２〜２４、３２〜３４、４２〜４４を直列接続した点である。
【００３０】
図２の回路によれば、制御回路３００は、例えばリモートによるドア解除信号やドア開放信号等を受けてユーザーの乗車を検出すると、計器の昼間照明制御を開始させるために昼間照明信号を第１電源供給回路６Ａに出力する。この昼間照明信号を受けるとトランジスタ６３、６２がＯＮし、バッテリー電圧Ｖｂを第１、第２発光ダイオード駆動回路１〜５に電源供給する。このとき第２電源供給回路７ＡはＯＦＦしている。
【００３１】
他方、夜間照明切換スイッチ２００をＯＮすると、制御回路３００は、計器の夜間照明制御を開始させるために夜間照明信号を第２電源供給回路７Ａに出力する。それによりトランジスタ７３、７４をＯＮし、バッテリー電圧Ｖｂを電流制限抵抗７２で電圧降下させた電圧（電流）を第１、第２発光ダイオード駆動回路１〜５に電源供給する。このとき第１電源供給回路６ＡはＯＦＦしている。
【００３２】
いずれの際も、調整回路１００の電流調整抵抗１０１の抵抗値Ｒ４が、一実施形態と同様にして第１、第２発光ダイオード駆動回路１〜５内の発光ダイオード１２〜４４、５２の電流値が略一致する値に設定されているため、計器照明はばらつくことなくバランスされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両計器用照明回路の回路図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す回路図である。
【図３】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１〜４第１発光ダイオード駆動回路
５第２発光ダイオード駆動回路
６第１電源供給回路
７第２電源供給回路
８車載バッテリ
９点灯スイッチ
１１〜４１第１電流制限抵抗〈Ｒ１〉
１２〜４３、５２発光ダイオード
５１第２電流制限抵抗〈Ｒ２〉
７２第３電流制限抵抗〈Ｒ３〉
１００調整回路
１０１電流調整抵抗〈Ｒ４〉

Claims

計器を照明する複数の発光ダイオードと第１電流制限抵抗とが直列接続された第１発光ダイオード駆動回路と、
この第１発光ダイオード駆動回路と並列接続され、前記計器を照明するのに前記第１発光ダイオード駆動回路より少ない個数の発光ダイオードと第２電流制限抵抗とが直列接続された第２発光ダイオード駆動回路と、
前記計器の照明時に前記第１、第２発光ダイオード駆動回路に対し電源を供給する第１電源供給回路と、
前記計器の減光照明時に前記第１、第２発光ダイオード駆動回路に対し、第３電流制限抵抗を介して前記電源を供給する第２電源供給回路とを備えた車両計器用照明回路であって、
前記第２発光ダイオード駆動回路の前記発光ダイオードと並列に電流調整抵抗を含む調整回路が接続され、前記第１、第２発光ダイオード駆動回路の前記各発光ダイオードに流れる電流値が略同一となるように前記電流調整抵抗の抵抗値が設定されることを特徴とする車両計器用照明回路。
前記第１発光ダイオード駆動回路は直列接続された２個の発光ダイオードを有すると共に、前記第２発光ダイオード駆動回路は１個の発光ダイオードを有することを特徴とする請求項１に記載の車両計器用照明回路。
前記第１発光ダイオード駆動回路を複数個備えると共に、前記第２発光ダイオード駆動回路を１個備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両計器用照明回路。