JP2004276738A - 車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両に用いられる車両用灯具であって、車両用灯具に用いる光を発生する半導体発光素子と、予め設定された電流を半導体発光素子に供給し、車両用灯具の温度に基づき、電流を変化させる電流制御部とを備える。また、電流制御部は、車両用灯具の温度が予め設定された閾温度より大きい場合に、電流を減少させてよい。また、電流制御部は、車両が停止した場合に、電流を減少させてよい。また、また、車両の速度が予め設定された速度より小さい場合、第1の閾温度を設定し、車両の速度が予め設定された速度以上の場合、第1の閾温度より大きな、第2の閾温度を設定する閾温度設定部を更に備え、閾温度設定部が設定する閾温度よりも、車両用灯具の温度が大きい場合に、電流制御部は、電流を減少させてよい。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用灯具に関する。特に本発明は、車両に用いられる車両用灯具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体発光素子を利用した車両用灯具が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、近年、車両用前照灯の光源に半導体発光素子を用いることが検討されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−231014号公報(第3−6頁、第1−13図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両用前照灯の灯室内の温度は、例えば車両のエンジンルーム等からの輻射熱により、大きく上昇する場合がある。そのため、従来、灯室内の温度上昇に起因して、半導体発光素子が適切に発光しなくなる場合があった。そのため、従来、車両用前照灯を適切に点灯させるのが困難な場合があった。
【0005】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる車両用灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0006】
即ち、本発明の第1の形態によると、車両に用いられる車両用灯具であって、車両用灯具に用いる光を発生する半導体発光素子と、予め設定された電流を半導体発光素子に供給し、車両用灯具の温度に基づき、電流を変化させる電流制御部とを備える。
【0007】
また、電流制御部は、車両用灯具の温度が予め設定された閾温度より大きい場合に、電流を減少させてよい。また、電流制御部は、車両が停止した場合に、電流を減少させてよい。
【0008】
また、車両の速度が予め設定された速度より小さい場合、第1の閾温度を設定し、車両の速度が予め設定された速度以上の場合、第1の閾温度より大きな、第2の閾温度を設定する閾温度設定部を更に備え、閾温度設定部が設定する閾温度よりも、車両用灯具の温度が大きい場合に、電流制御部は、電流を減少させてよい。
【0009】
また、電流制御部は、車両用灯具の温度が予め設定された閾温度より大きく、かつ車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合に、電流を減少させてよい。また、車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合、第1の閾温度を設定し、車両の周囲が予め設定された明るさより暗い場合、第1の閾温度より大きな、第2の閾温度を設定する閾温度設定部を更に備え、閾温度設定部が設定する閾温度よりも、車両用灯具の温度が大きい場合に、電流制御部は、電流を減少させてよい。
【0010】
また、電流制御部は、車両の外部の温度に更に基づき、半導体発光素子に供給する電流を変化させてよい。また、半導体発光素子の順方向電圧に基づき、車両用灯具の温度を検出する温度検出部を更に備え、温度検出部が検出する車両用灯具の温度に基づき、電流制御部は、電流を変化させてよい。
【0011】
また、車両用灯具の温度が予め設定された温度より大きくなった場合に、車両用灯具の温度の上昇を示す信号を、車両用灯具の外部に出力する温度上昇信号出力部を更に備えてよい。また、電流制御部は、車両の周囲の明るさに更に基づき、電流を変化させてよい。
【0012】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0014】
図1及び2は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具10の構成の一例を示す。図1は、車両用灯具10の斜視図を示す。図2は、中段の光源ユニット20を横断する水平面による車両用灯具10の水平断面図を示す。本例は、灯室内の温度上昇を抑制することにより、車両用灯具10を適切に点灯させることを目的とする。車両用灯具10は、車両用前照灯(ヘッドランプ)であり、例えば自動車等の車両の前方に光を照射する。車両用灯具10は、複数の光源ユニット20、カバー12、ランプボディ14、回路ユニット16、複数の放熱部材24、エクステンションリフレクタ28、及びケーブル22、26を備える。
【0015】
複数の光源ユニット20のそれぞれは、発光ダイオード100を有し、発光ダイオード100が発生する光に基づき、所定の配光パターンの光を、車両の前方に照射する。光源ユニット20は、例えば、光源ユニット20の光軸の方向を調整するための図示しないエイミング機構によって傾動可能に、ランプボディ14に支持される。
【0016】
尚、複数の光源ユニット20は、同一又は同様の配光特性を有してもよく、それぞれ異なる配光特性を有してもよい。また、他の例において、一の光源ユニット20が、複数の発光ダイオード100を有してもよい。光源ユニット20は、発光ダイオード100に代えて、例えば半導体レーザを有してもよい。
【0017】
また、発光ダイオード100は、車両用灯具10に用いる光を発生する半導体発光素子の一例である。本例において、複数の光源ユニット20に対応して設けられた複数の発光ダイオード100は、直列に接続される。他の例において、複数の発光ダイオード100は、並列に接続されてもよい。
【0018】
カバー12及びランプボディ14は、車両用灯具10の灯室を形成し、この灯室内に複数の光源ユニット20を収容する。カバー12及びランプボディ14は、光源ユニット20を密閉及び防水してよい。カバー12は、発光ダイオード100が発生する光を透過する素材により、例えば素通し状に形成され、複数の光源ユニット20の前方を覆うように、車両の前面に設けられる。ランプボディ14は、複数の光源ユニット20を挟んでカバー12と対向して、複数の光源ユニット20を後方から覆うように設けられる。ランプボディ14は、車両のボディと一体に形成されてもよい。
【0019】
回路ユニット16は、発光ダイオード100を点灯させる点灯回路等が形成されたモジュールである。回路ユニット16は、ケーブル22を介して光源ユニット20と電気的に接続される。また、回路ユニット16は、ケーブル26を介して、車両用灯具10の外部と電気的に接続される。
【0020】
複数の放熱部材24は、例えば金属等の、空気よりも高い熱伝導率を有する素材により形成され、光源ユニット20の少なくとも一部と接触して設けられたヒートシンクである。放熱部材24は、エイミング調整用の支点に対して光源ユニット20を動かす範囲で、光源ユニット20に伴って可動であり、ランプボディ14に対し、光源ユニット20のエイミング調整を行うのに十分な間隔を空けて設けられる。また、複数の放熱部材24は、一の金属部材により、一体に形成されてよい。この場合、複数の放熱部材24の全体から、効率よく放熱を行うことができる。
【0021】
エクステンションリフレクタ28は、例えば薄い金属板等により、複数の光源ユニット20の下部から、カバー12へ渡って形成された反射鏡である。エクステンションリフレクタ28は、ランプボディ14の内面の少なくとも一部を覆うように形成されることにより、ランプボディ14の内面の形状を隠し、車両用灯具10の見栄えを向上させる。
【0022】
また、エクステンションリフレクタ28の少なくとも一部は、光源ユニット20及び/又は放熱部材24と接触する。この場合、エクステンションリフレクタ28は、発光ダイオード100が発生する熱をカバー12に伝導する熱伝導部材の機能を有する。また、エクステンションリフレクタ28の一部は、カバー12又はランプボディ14に固定される。エクステンションリフレクタ28は、複数の光源ユニット20の上方、下方、及び側方を覆う枠状に形成されてもよい。
【0023】
ここで、例えばエンジンルームからの輻射熱等により、灯室内の温度が上昇した場合、発光ダイオード100が光を発生すれば、発光ダイオード100が発生する熱に伴い、光源ユニット20の温度が上昇するため、灯室内の温度は更に上昇することとなる。しかし、本例において、車両が走行すれば、車両の前面に設けられたカバー12は、当該前面にうける風により放熱される。
【0024】
そのため、車両の走行に伴い、カバー12は、エクステンションリフレクタ28及び/又は放熱部材24を介して、発光ダイオード100が発生する熱を放熱する。本例によれば、灯室内の温度上昇を抑制することにより、発光ダイオード100を適切に点灯させることができる。また、これにより、車両用灯具10を適切に点灯させることができる。
【0025】
尚、他の例において、カバー12は、発光ダイオード100が発生する熱を、放熱部材24から、灯室内の空気を介して受け取って、放熱してもよい。この場合も、車両が走行している間において、灯室内の温度上昇を抑制することができる。
【0026】
図3は、車両用灯具10の回路構成の一例を示す。本例において、車両用灯具10は、直列に接続された複数の発光ダイオード100a〜cを備える。複数の発光ダイオード100a〜cは、回路ユニット16から受け取る電力に応じて発光する。複数の発光ダイオード100a〜cのそれぞれは、例えば、それぞれ異なる光源ユニット20の内に設けられる。また、複数の発光ダイオード100a〜cは、一つの光源ユニット20の内に設けられてもよい。車両用灯具10は、複数の発光ダイオード100a〜cに対して直列又は並列に接続された他の発光ダイオード100を更に備えてもよい。
【0027】
また、本例において、車両用灯具10は、ケーブル26を介して、車両用灯具10の外部にそれぞれ設けられた、コントロールパネル52、エンジンコントロールユニット54、車外温度検出部56、光検出部58、及びバッテリ60と電気的に接続される。
【0028】
ここで、コントロールパネル52は、例えば運転席等に設けられ、スイッチ等により、運転者等の車両の乗員からの指示を受け付ける。本例において、コントロールパネル52は、車両用灯具10を、車両用前照灯又は車幅灯のいずれとして点灯させるかを示す指示を受け取る。コントロールパネル52は、例えば、車両用灯具10を消灯させる場合、車両用前照灯として点灯させる場合、及び車幅灯として点灯させる場合のそれぞれを区別するスイッチにより、乗員の指示を受け取ってよい。
【0029】
エンジンコントロールユニット54は、車両のエンジンを制御する電子回路である。本例において、エンジンコントロールユニット54は、車両の速度に応じて周波数が高くなる車速パルス信号を出力する。
【0030】
車外温度検出部56は、例えば車両の外面に設けられた温度計であり、車両の外部の温度を検出する。光検出部58は、例えばフォトダイオード等の光検出器であり、車両の周囲の明るさに応じた信号を出力する。バッテリ60は、車両用灯具10に電力を供給するために車両に搭載された電源である。
【0031】
以下、回路ユニット16について更に詳しく説明する。本例において、回路ユニット16は、速度信号出力部104、温度信号出力部106、照度信号出力部108、灯室内温度検出部110、及び電流制御部102を有する。他の例において、速度信号出力部104、温度信号出力部106、照度信号出力部108、灯室内温度検出部110、及び電流制御部102の一部又は全部は、車両用灯具10の灯室外に設けられてもよい。
【0032】
速度信号出力部104は、車両の速度に基づく速度信号を出力する。本例において、速度信号出力部104は、エンジンコントロールユニット54から受け取る車速パルス信号に基づき、車両の速度を示す速度信号を、電流制御部102及び温度信号出力部106に供給する。
【0033】
また、速度信号出力部104は、車両が停止した場合に、これを示す速度信号を、電流制御部102及び温度信号出力部106に供給してよい。速度信号出力部104は、例えば、速度計の表示が0である状態が所定の期間継続した場合や、車両のサイドブレーキが引かれた状態を、車両の停止として検知する。また、速度信号出力部104は、例えば、速度が0〜5km/hの場合や、フットブレーキが踏まれており、かつ速度が0〜5km/hの場合に、車両が停止していると判断してもよい。この場合、例えば、速度計の表示に誤差が生じた場合であっても、適切に車両の停止を検知できる。
【0034】
温度信号出力部106は、車両用灯具10の温度に基づく温度信号を出力する。本例において、温度信号出力部106は、車両用灯具10の温度を示す信号を灯室内温度検出部110から受け取る。そして、温度信号出力部106は、車両用灯具10の温度と、予め設定された閾温度とを比較し、この比較の結果を示す温度信号を出力する。
【0035】
この場合、温度信号出力部106は、例えば、車両の外部の温度、車両の速度、及び車両の周囲の明るさの少なくとも一部に基づき、閾温度を設定してよい。温度信号出力部106は、これらのそれぞれを示す信号を、車外温度検出部56、速度信号出力部104、及び照度信号出力部108のそれぞれから受け取ってよい。
【0036】
照度信号出力部108は、車両の周囲の明るさに応じた信号を光検出部58から受け取り、これに基づき、車両の周囲の明るさを示す照度信号を、電流制御部102及び温度信号出力部106に供給する。他の例において、電流制御部102及び温度信号出力部106は、照度信号を、光検出部58から、直接に受け取ってもよい。
【0037】
灯室内温度検出部110は、車両用灯具10の温度を検出する。本例において、灯室内温度検出部110は、車両用灯具10の灯室内の温度を検出し、この温度を示す信号を出力する。灯室内温度検出部110は、例えば、灯室内に設けられたサーミスタを用いて、灯室内の温度を検出してよい。
【0038】
尚、灯室内温度検出部110は、車両用灯具10の温度として、発光ダイオード100a〜cの近傍の温度を検出するのが好ましい。この場合、発光ダイオード100a〜cの温度上昇を、適切に監視することができる。また、灯室内温度検出部110は、発光ダイオード100a〜cの順方向電圧に基づき、車両用灯具10の温度を検出してもよい。この場合、発光ダイオード100a〜cの温度を、直接に、高い精度で検出することができる。
【0039】
電流制御部102は、予め設定された供給電流を複数の発光ダイオード100a〜cに供給することにより、複数の発光ダイオード100a〜cに、車両用前照灯に用いる光を発生させる。また、電流制御部102は、車両の乗員が行う指示をコントロールパネル52から受け取り、これに基づき、供給電流を減少させる。これにより、電流制御部102は、発光ダイオード100a〜cに、車両用前照灯に用いる光に代えて、車幅灯(ポジションランプ)に用いる光を発生させる。本例によれば、車両用前照灯及び車幅灯のそれぞれに用いる光を、共通の発光ダイオード100a〜cに発生させることができる。これにより、車両用灯具10のコストを低減できる。
【0040】
尚、車幅灯とは、車両の位置を示すための光を車両の前方に発生する車両用灯具の一例である。車幅灯は、車両用前照灯の光よりも弱い光を発生してよく、例えば昼間又は夕方に点灯されることにより、例えば対向車に対し、車両の存在とその幅を示す。
【0041】
ここで、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合、本例の電流制御部102は、車両の速度、車両用灯具10の温度、及び車両の周囲の明るさに更に基づき、供給電流を変化させる。この場合、電流制御部102は、速度信号出力部104、温度信号出力部106、及び照度信号出力部108のそれぞれから受け取る速度信号、温度信号、及び照度信号に基づき、車両の速度、車両用灯具10の温度、及び車両の周囲の明るさ判定してよい。
【0042】
例えば、電流制御部102は、車両の速度が予め設定された速度より小さい場合に、供給電流を減少させる。電流制御部102は、車両が停止した場合に、供給電流を減少させてよい。
【0043】
また、電流制御部102は、車両用灯具10の温度が予め設定された閾温度より大きい場合に、供給電流を減少させる。更には、電流制御部102は、車両の周囲が予め明るさより明るい場合に、供給電流を減少させる。また、電流制御部102は、車両の外部の温度に更に基づき、供給電流を変化させてよい。
【0044】
本例において、電流制御部102は、供給電流を減少させることにより、車両用前照灯として点灯する車両用灯具10を減光する。これにより、電流制御部102は、車両用灯具10の温度が過度に上昇するのを防止する。
【0045】
ここで、車両用灯具10において、発光ダイオード100a〜cに代えて、例えば、供給電流に応じて発光するフィラメントを用いたバルブ光源に光を発生させるとすると、供給電流を変化させることにより、バルブ光源は、早期に劣化する場合がある。また、バルブ光源は、フィラメントの発熱に応じて光を発生するため、供給電流を減少させた場合、発熱が不十分なために、適切に発光しない場合がある。
【0046】
しかし、発光ダイオード100a〜cは、エレクトロルミネッセンスにより光を発生するため、供給電流の変化による劣化を生じずに、それぞれの供給電流に応じて、適切に発光する。本例によれば、供給電流を適切に変更することができる。また、これにより、車両用灯具10の温度を適切に抑制し、適切に点灯させることができる。
【0047】
図4は、電流制御部102の動作の一例を示すフローチャートである。電流制御部102は、最初に、コントロールパネル52から受け取る指示に基づき、車両用灯具10を、車幅灯又は車両用前照灯のいずれとして点灯させるかを判定する(S102)。
【0048】
そして、車両用灯具10を車幅灯として点灯させる場合、電流制御部102は、発光ダイオード100a〜cに供給する供給電流を減少させる(S104)。これにより、電流制御部102は、車両用灯具10を、車幅灯として点灯させる(S106)。
【0049】
また、車両用灯具10を車幅灯として点灯させない場合(S102)、電流制御部102は、所定の供給電流を発光ダイオード100a〜cに供給することにより、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる(S108)。
【0050】
ここで、車両の速度が所定の速度以下である場合(S110)、電流制御部102は、供給電流を減少させることにより(S112)、車両用前照灯として点灯している車両用灯具10を減光する(S114)。この場合、電流制御部102は、供給電流を減少させることにより、車両用灯具10を、車幅灯として点灯させてもよい。
【0051】
ここで、車両の速度が小さい場合、カバー12(図1参照)が受ける風が弱いため、カバー12から車両用灯具10の外部に放出される熱量は少ない。そこで、十分な放熱を行うために、放熱部材24a〜c(図1参照)等を大きくするとすれば、車両用灯具10の重量は増加し、コストも増大することとなる。また、車両用灯具10のデザイン状の観点からも好ましくない場合がある。
【0052】
しかし、本例によれば、車両の速度が小さい場合において、発光ダイオード100a〜cからの発熱を、供給電流の低減により、適切に低減することができる。そのため、本例によれば、放熱部材24a〜cを大きくすることなく、車両用灯具10の灯室内の温度上昇を適切に抑制し、発光ダイオード100a〜cを適切に点灯させることができる。また、これにより、車両用灯具10を適切に点灯させることができる。
【0053】
また、車両の速度が所定の速度より大きい場合において(S110)、車両用灯具10の温度が予め設定された閾温度以上であれば(S116)、電流制御部102は、供給電流を減少させ(S112)、車両用灯具10を減光する(S114)。
【0054】
これにより、車両用灯具10の温度の上昇を、適切に抑制することができる。電流制御部102は、主として車両の速度に基づいて供給電流を制御し、車両用灯具10の温度により、供給電流をフェールセーフ的に制御してよい。本例によれば、車両用灯具10を適切に点灯させることができる。尚、電流制御部102は、発光ダイオード100a〜cにおけるPN接合の温度が150度程度を越えないように、車両用灯具10の温度を抑制するのが好ましい。
【0055】
また、車両の速度が所定の速度より大きく(S110)、車両用灯具10の温度が閾温度より小さい場合において(S116)、車両の周囲が所定の明るさより明るければ(S118)、電流制御部102は、供給電流を減少させ(S112)、車両用灯具10を減光する(S114)。
【0056】
ここで、車両の周囲が明るい場合には、車両の外部の気温が高い場合も多いため、車両用灯具10の温度が上昇しやすい場合がある。例えば、真夏の日中に車両用前照灯を点灯して車両が走行した場合、車両用灯具10の灯室内の温度は、100度を超える場合がある。この場合、光を発生している発光ダイオード100a〜cの近傍は、150度を越える場合がある。しかし、本例によれば、車両用灯具10の温度の上昇を、更に適切に抑制し、車両用灯具10を適切に点灯させることができる。また、この場合、例えば、昼間に車両用灯具10を点灯させる場合の供給電流を制御することにより、デイタイムライティングを適切かつ簡易に行うことができる。
【0057】
尚、電流制御部102は、車両の乗員の指示、車両の速度、車両用灯具10の温度、及び車両の周囲における明るさにおける、少なくとも一部の組み合わせに基づき、供給電流を変化させてもよい。例えば、車両の速度が予め設定された速度より小さく、かつ車両用灯具10の温度が閾温度より大きい場合に、電流制御部102は供給電流を減少させてよい。また、車両の速度が予め設定された速度より小さく、かつ車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合に、電流制御部102は供給電流を減少させてもよい。車両用灯具10の温度が閾温度より大きく、かつ車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合に、電流制御部102は、供給電流を減少させてもよい。
【0058】
また、S110において、電流制御部102は、速度信号出力部104(図3参照)から受け取る速度信号に基づき、車両が停止しているか否かを判定してもよい。この場合、車両の走行中において、車両用灯具10は、十分な光量で前方を照射するため、高い安全性を確保することができる。
【0059】
また、この場合、例えばサイドブレーキが戻される等の、車両の走行を開始するための準備が行われた場合、電流制御部102は、車両の走行の開始に先立ち、供給電流を増加させるのが好ましい。これにより、走行の開始に先立ち、車両用灯具10は、車両の前方を適切に照射することができる。
【0060】
図5は、速度信号出力部104の回路構成の一例を示す。本例において、速度信号出力部104は、定電圧源312、NPNトランジスタ302、複数のコンデンサ304、306、複数のダイオード308、310、及び複数の抵抗を有する。
【0061】
定電圧源312は、例えば電池であり、所定の基準電圧を出力する。定電圧源312は、バッテリ60(図3参照)の出力電圧に基づき、基準電圧を出力してもよい。定電圧源312は、バッテリ60の出力電圧そのものを基準電圧として出力してもよい。
【0062】
NPNトランジスタ302は、エンジンコントロールユニット54からベース端子に受け取る車速パルス信号の周期に応じて、オン又はオフとなり、オンになる期間にコンデンサ304を放電する。
【0063】
ここで、コンデンサ304の一端は、抵抗を介して定電圧源312と電気的に接続されている。そのため、NPNトランジスタ302がオフになる期間、コンデンサ304は、定電圧源312により充電される。これにより、コンデンサ304は、車速パルス信号の周期に応じて、繰り返し充放電される。
【0064】
また、コンデンサ304の他端は、ダイオード310のカソード及びダイオード308のアノードと電気的に接続されている。ダイオード310のアノードは、抵抗を介して接地され、ダイオード308のカソードはコンデンサ306を挟んで接地されている。
【0065】
そのため、NPNトランジスタ302がオンになると、コンデンサ304の他端に蓄積された負電荷が放出されるため、ダイオード310は、コンデンサ304の他端に電流を供給する。一方、NPNトランジスタ302がオフになると、コンデンサ304の他端に負電荷が蓄積されるため、ダイオード308は、コンデンサ304からコンデンサ306への電流を流す。これにより、ダイオード308は、車速パルス信号の周期に応じた間欠的な電流を、コンデンサ306へ供給する。
【0066】
また、コンデンサ306とダイオード308とが接続されているノードは、抵抗を介して接地されている。この場合、コンデンサ306は、ダイオード308を流れる電流を平滑化して、この抵抗に供給する。これにより、コンデンサ306は、車速パルス信号に応じた電圧を、両端に生じる。コンデンサ306は、車両の速度がより速い場合に、より高い電圧を、両端に生じる。
【0067】
本例において、速度信号出力部104は、コンデンサ306の両端に生じる電圧を、速度信号として、電流制御部102及び温度信号出力部106に供給する。本例によれば、車両の速度を、適切に検知することができる。
【0068】
また、本例において、速度信号出力部104は、車両の速度に応じて徐々に変化する速度信号を出力する。この場合、電流制御部102は、例えば、車両の速度が予め設定された速度より小さくなった場合に、供給電流を、例えばリニアに漸減させるのが好ましい。この場合、車両用灯具10の光量が急激に変化することにより、運転者が幻惑されるのを防ぐことができる。
【0069】
尚、他の例において、速度信号出力部104は、車速パルス信号をデジタル信号処理することにより、デジタル信号の速度信号を出力してもよい。この場合、速度信号出力部104は、例えば、当該デジタル信号処理を行うマイコンを有してよい。また、速度信号出力部104は、例えばトランジスタやコンデンサを用いて車速パルス信号をアナログ変換することにより、速度信号を生成してもよい。
【0070】
図6は、灯室内温度検出部110の回路構成の一例を示す。本例において、灯室内温度検出部110は、定電圧源802、サーミスタ806、抵抗804、及びオペアンプ808を有する。定電圧源802の正極は、直列に接続されたサーミスタ806及び抵抗804を介して接地される。サーミスタ806の一端及び他端は、定電圧源802の正極及びオペアンプ808の正入力のそれぞれと電気的に接続される。抵抗804の一端及び他端は、オペアンプ808の正入力及び接地電位のそれぞれと、電気的に接続される。サーミスタ806は、発光ダイオード100(図3参照)の近傍に設けられるのが好ましい。また、オペアンプ808は、出力が負入力に帰還されたボルテージフォロアであり、正入力に受け取る電圧を、温度信号出力部106に出力する。
【0071】
ここで、本例において、サーミスタ806は、温度に対して負の特性を有し、温度の上昇に応じて抵抗値が低下する。そのため、オペアンプ808は、サーミスタ806の温度の上昇に応じて増大する電圧を正入力に受け取る。これにより、灯室内温度検出部110は、温度の上昇に応じて増大する電圧を、車両用灯具10の温度を示す信号として、温度信号出力部106に与える。
【0072】
図7は、照度信号出力部108の回路構成の一例を示す。照度信号出力部108は、オペアンプ852、定電圧源、及び複数の抵抗を有する。オペアンプ852は、光検出部58の出力を、抵抗を介して負入力に受け取り、所定の基準電圧を、定電圧源から正入力に受け取る。また、オペアンプ852は、抵抗を介して負帰還された出力を、照度信号として、電流制御部102及び温度信号出力部106に与える。これにより、照度信号出力部108は、光検出部58の出力を差動反転させた電圧を、照度信号として出力する。
【0073】
ここで、光検出部58は、例えば、トンネル内で車両用灯具10を自動点灯させるシステムにおいて用いられるフォトダイオードであり、車両の周囲が明るい程高い電圧を出力する。そのため、照度信号出力部108は、車両の周囲が明るい程電圧が低下する照度信号を出力する。
【0074】
図8は、温度信号出力部106の回路構成の一例を示す。本例において、温度信号出力部106は、閾温度設定部402、温度比較部404、及び温度上昇信号出力部406を有する。
【0075】
閾温度設定部402は、複数のコンパレータ836〜840、複数の定電圧源、及び複数の抵抗を含む。複数のコンパレータ836〜840のそれぞれは、オープンコレクタ出力であり、負入力に所定の基準電圧を受け取る。複数のコンパレータ836〜840のそれぞれは、この基準電圧として、それぞれ異なる電圧を受け取ってよい。
【0076】
コンパレータ836は、正入力に、速度信号出力部104から、車両の速度の上昇に応じて電圧が上昇する速度信号を受け取る。そのため、速度信号の電位が負入力に受け取る基準電圧より小さい場合、コンパレータ836は、出力をシンクする。これにより、この基準電圧に対応する速度よりも車両の速度が小さい場合、コンパレータ836は、出力をシンクする。
【0077】
コンパレータ838は、正入力に、照度信号出力部108から、車両の周囲が明るいほど低い電圧になる照度信号を受け取る。そのため、照度信号の電位が負入力に受け取る基準電圧より小さい場合、コンパレータ838は、出力をシンクする。これにより、この基準電圧に対応する明るさよりも車両の周囲が明るい場合、コンパレータ838は、出力をシンクする。
【0078】
コンパレータ840は、正入力に、車両の外部の温度を示す信号を、車外温度検出部56から受け取る。本例において、車外温度検出部56は、車両の外部の温度の上昇に応じて電圧が低下する信号を出力する。そのため、この信号の電位が負入力に受け取る基準電圧より小さい場合、コンパレータ840は、出力をシンクする。これにより、この基準電圧に対応する温度よりも車両の外部の温度が大きい場合、コンパレータ838は、出力をシンクする。
【0079】
ここで、コンパレータ836、コンパレータ838、及びコンパレータ840のそれぞれの出力は、閾温度設定部402の出力端であるノード830と電気的に接続されている。ノード830は、抵抗846を介して定電圧源842の正極と電気的に接続されており、抵抗850を介して接地されている。閾温度設定部402は、ノード830の電位を、閾温度を示す信号として、コンパレータ832の負入力に与える。本例において、閾温度設定部402は、閾温度を示す信号として、閾温度が高いほど電圧が増大する信号を出力する。
【0080】
ここで、コンパレータ836、コンパレータ838、又はコンパレータ840のいずれかが出力をシンクする場合、ノード830は抵抗848を介して更に接地されるため、ノード830の電位は低下する。閾温度設定部402は、この低下した電位に対応して、予め定められた第1の閾温度を設定し、コンパレータ832に与える。
【0081】
一方、コンパレータ836、コンパレータ838、及びコンパレータ840のいずれも出力をシンクしない場合、抵抗848は電流を流さないため、ノード830の電位は、定電圧源842の出力を、抵抗846及び抵抗850により抵抗分割した電位となる。閾温度設定部402は、この電位に対応して、第1の閾温度よりも大きな、第2の閾温度を設定する。
【0082】
このように、閾温度設定部402は、速度信号、照度信号、及び車両の外部の温度を示す信号に基づき、閾温度を設定する。例えば、車両の速度が予め設定された速度より小さい場合、車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合、又は車両の外部の温度が所定の温度よりも大きい場合等に、閾温度設定部402は、第1の閾温度を設定する。また、車両の速度が当該予め設定された速度以上の場合、又は車両の周囲が当該予め設定された明るさより暗い場合、又は車両の外部の温度が所定の温度以下の場合等に、閾温度設定部402は、第2の閾温度を設定する。
【0083】
閾温度設定部402は、第1及び第2の閾温度として、例えば120度及び150度程度の温度を設定してよい。閾温度設定部402は、車両の速度、車両の周囲の明るさ、及び車両の外部の温度の少なくとも一つに基づき、閾温度を設定してもよい。
【0084】
温度比較部404は、コンパレータ832、NPNトランジスタ834及び複数の抵抗を含む。コンパレータ832は、車両用灯具10(図3参照)の温度を示す信号を、灯室内温度検出部110から正入力に受け取り、閾電圧を示す信号を、閾温度設定部402から負入力に受け取る。
【0085】
また、コンパレータ832は、オープンコレクタ出力を、NPNトランジスタ834のベース端子に、抵抗を介して与える。この出力は、抵抗を介して所定の電圧にクランプされている。NPNトランジスタ834のベース端子は、抵抗を介して接地されており、コレクタ端子は、電流制御部102と電気的に接続されている。
【0086】
ここで、灯室内温度検出部110は、車両用灯具10の温度を示す信号として、この温度の上昇に応じて増大する電圧を出力する。そのため、車両用灯具10の温度が閾温度より大きい場合、コンパレータ832は出力をシンクしないため、NPNトランジスタ834はオンになり、コレクタ電流をシンクする。一方、車両用灯具10の温度が閾温度より小さい場合、コンパレータ832は出力をシンクするため、NPNトランジスタ834はオフになる。また、NPNトランジスタ834は、コレクタ端子の電位を、温度信号として、電流制御部102に供給する。これにより、温度比較部404は、車両用灯具10の温度と、閾温度との比較の結果を示す温度信号を、電流制御部102に供給する。車両用灯具10の温度が閾温度より大きい場合、温度比較部404は、L信号を電流制御部102に与える。尚、例えば閾温度を用いない場合等において、温度比較部404は、灯室内温度検出部110から受け取る信号を、直接に、電流制御部102に与えてもよい。
【0087】
温度上昇信号出力部406は、NPNトランジスタ844、及び複数の抵抗を含む。NPNトランジスタ844のコレクタ端子は、コントロールパネル52と電気的に接続され、ベース端子は、抵抗を介してコンパレータ832の出力を受け取る。また、このベース端子は、抵抗を介して接地されている。
【0088】
そのため、NPNトランジスタ844は、NPNトランジスタ834が電流制御部102に与える温度信号と同じ信号を、オープンコレクタ出力により、コントロールパネル52に与える。これにより、車両用灯具10の温度が閾温度より大きくなった場合、温度上昇信号出力部406は、車両用灯具10の温度の上昇を示す信号を、温度信号出力部106の外部に出力する。コントロールパネル52は、当該温度の上昇を、例えば警告音、インジケータの点灯、又は文字表示等により、車両の乗員に警告してよい。これにより、車両の乗員は、車両用灯具10の温度の上昇を検知することができる。
【0089】
本例によれば、車両用灯具10の温度の上昇を適切に検出することができる。そのため、電流制御部102は、当該温度の上昇に応じて、供給電流を、適切に変化させることができる。電流制御部102は、例えば、車両用灯具10の温度が閾温度よりも大きい場合に、発光ダイオード100a〜c(図3参照)への供給電流を減少させる。
【0090】
また、車両の速度が小さい場合、車両の周囲が明るい場合、車両の周囲の温度が大きい場合等は、車両用灯具10の温度が上昇しやすい場合がある。そのため、本例の閾温度設定部402は、これらの場合に、より低い閾温度を設定する。この場合、電流制御部102は、より低い閾温度に基づき、供給電流を減少させる。これにより、車両用灯具10の温度の上昇を、より適切に抑制することができる。
【0091】
更には、車両の速度によらず、閾温度が一定だとすれば、例えば、車両の停止中において、車両用灯具10の温度が閾温度に近い場合、発進直後において、例えばエンジンルーム等からの輻射熱により、車両用灯具10の温度が一時的に上昇すれば、閾温度を超えることとなる。この場合、電流制御部102が供給電流を低減すれば、車両用灯具10の光量が不十分になる場合がある。
【0092】
しかし、本例によれば、例えば、停止中の車両用灯具10の温度が第1の閾温度程度であっても、走行を開始することによって第2の閾温度が設定されるため、電流制御部102は供給電流を減少させない。そのため、車両用灯具10は、十分な光量で前方を照射することができる。
【0093】
図9は、電流制御部102の構成の一例を示す。本例の電流制御部102は、切換部202、電流設定部212、抵抗206、オペアンプ210、PWMコントローラ208、スイッチングレギュレータ204、ダイオード214、及びコンデンサ216を有する。
【0094】
切換部202は、切換スイッチ502、及び複数のダイオード504、506、508を含む。切換スイッチ502は、車両用灯具10(図3参照)を、車両用前照灯又は車幅灯のいずれとして点灯させるかを示す指示を、コントロールパネル52から受け取り、この指示に応じて、バッテリ60が出力する電力を、端子(P)又は端子(H)のいずれに出力するかを切換える。
【0095】
例えば、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合、切換スイッチ502は、バッテリ60と端子(H)とを電気的に接続する。また、車両用灯具10を車幅灯として点灯させる場合、切換スイッチ502は、バッテリ60と端子(P)とを電気的に接続する。
【0096】
ダイオード504及びダイオード506のそれぞれのアノードは、端子(P)及び端子(H)のそれぞれと電気的に接続される。また、ダイオード504及びダイオード506のそれぞれのカソードは、互いに電気的に接続される。そして、これらのカソードは、スイッチングレギュレータ204及び電流設定部212と電気的に接続される。
【0097】
これにより、端子(P)又は(H)のいずれとバッテリ60とが電気的に接続された場合であっても、切換部202は、ダイオード504又はダイオード506を介して、バッテリ60が出力する電力を、電流設定部212及びスイッチングレギュレータ204に供給する。
【0098】
また、ダイオード508のアノード及びカソードは、端子(H)及び電流設定部212とそれぞれ電気的に接続される。そのため、切換スイッチ502が、バッテリ60と、端子(H)とを電気的に接続した場合、切換部202は、ダイオード508を介して、バッテリ60が出力する電力を、電流設定部212に供給する。
【0099】
これにより、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合、ダイオード508はHレベルの信号を出力する。また、車両用灯具10を車幅灯として点灯させる場合、ダイオード508はLレベルの信号を出力する。また、これにより、切換部202は、車両用灯具10を車両用前照灯又は車幅灯のいずれとして点灯させるかを示す指示を、電流設定部212に伝達する。
【0100】
尚、他の例において、切換スイッチ502は、切換部202とは別に、例えば車両用灯具10の外部の車体側等に設けられてもよい。この場合、この切換部202は、端子(P)及び(H)のそれぞれに対応して設けられた2本の配線を介して、車両用灯具10内の切換部202と接続される。ダイオード504及びダイオード506は、この2本の配線を介して、バッテリ60の出力電圧を受け取る。また、この場合、車両の乗員は、例えばコントロールパネル52を介さず直接に、切換スイッチ502を操作してよい。この場合も、切換部202は、車両用灯具10を車両用前照灯又は車幅灯のいずれとして点灯させるかを示す指示を、電流設定部212に伝達する。
【0101】
電流設定部212は、切換部202を介してコントロールパネル52から受け取る当該指示に基づき、供給電流の大きさを設定する。また、本例において、電流設定部212は、速度信号出力部104、温度信号出力部106、及び照度信号出力部108のそれぞれから受け取る、速度信号、温度信号、及び照度信号に更に基づき、供給電流の大きさを設定し、設定した供給電流の大きさに応じた電圧を、オペアンプ210の正入力に与える。
【0102】
抵抗206は、直列に接続された複数の発光ダイオード100a〜c(図3参照)の下流に、これらと直列に接続され、これらに供給される供給電流の大きさに応じた電圧を、両端に生じる。また、抵抗206の一端は接地され、他端はオペアンプ210の負入力と電気的に接続される。これにより、抵抗206は、複数の発光ダイオード100a〜cに供給された供給電流の大きさに応じた電圧を、当該負入力に与える。尚、複数の発光ダイオード100a〜cは、複数の光源ユニット20a〜cに含まれる。
【0103】
オペアンプ210は、電流設定部212及び抵抗206から、正入力及び負入力にそれぞれ受け取る電圧に基づき、電流設定部212により設定された供給電流の大きさと、複数の発光ダイオード100a〜cに供給された供給電流の大きさとを比較し、比較の結果をPWMコントローラ208に与える。PWMコントローラ208は、この比較の結果に基づくパルス幅を持つパルス信号を、スイッチングレギュレータ204に与える。PWMコントローラ208は、オペアンプ210の出力に応じて、このパルス幅を変調することにより、スイッチングレギュレータ204の出力を変化させ、スイッチングレギュレータ204に、電流設定部212により設定された大きさの供給電流を出力させる。
【0104】
スイッチングレギュレータ204は、トランス602及びスイッチ604を含む。トランス602の1次側コイルは、切換部202を介してバッテリ60から電力を受け取り、スイッチ604を介して接地される。また、トランス602の2次側コイルは、ダイオード214を介して複数の発光ダイオード100a〜cと電気的に接続されており、コンデンサ216により平滑化された供給電流を、複数の発光ダイオード100a〜cに供給する。
【0105】
スイッチ604は、トランス602の1次側コイルと直列に接続されたNMOSトランジスタであり、PWMコントローラ208が出力するパルス信号を、ゲート端子に受け取る。そのため、スイッチ604は、このパルス信号に応じて繰り返し、オン及びオフとなり、トランス602の1次側コイルに流れる電流を規定する。また、これにより、スイッチ604は、このパルス信号のパルス幅に応じて、トランス602の1次側コイルに流れる電流を変化させる。
【0106】
この場合、トランス602の2次側コイルは、パルス信号のパルス幅に応じて、電流設定部212により設定された大きさの供給電流を、複数の発光ダイオード100a〜cに与える。これにより、コントロールパネル52から受け取る指示、速度信号、温度信号、及び照度信号に基づく供給電流を、スイッチングレギュレータ204は、発光ダイオード100a〜cに供給する。本例によれば、発光ダイオード100a〜cに与える供給電流を、適切に変化させることができる。
【0107】
ここで、本例において、電流制御部102は、出力した供給電流を検知した結果に基づいてフィードバック制御されることにより、予め設定された供給電流を出力する定電流出力回路の機能を有する。そのため、本例によれば、供給電流を、高い精度で規定することができる。
【0108】
また、本例によれば、スイッチングレギュレータ204を用いることにより、車両用灯具10の消費電力を低減できる。また、これにより、車両用灯具10の小型化が可能になる。更には、例えばバッテリ60の出力電圧が変動した場合であっても、安定した供給電流を、発光ダイオード100a〜cに与えることができる。
【0109】
図10は、電流設定部212の回路構成の一例を示す。本例において、電流設定部212は、定電圧源708、NPNトランジスタ706、NPNトランジスタ704、電流指定電圧出力部702、ローパスフィルタ724、ダイオード722、及び複数の抵抗を有する。
【0110】
本例において、電流設定部212は、ノード714の電位を、ローパスフィルタ724又はダイオード722を介してオペアンプ210に出力する。また、ノード714の電位は、定電圧源708、NPNトランジスタ706、及び電流指定電圧出力部702により規定される
【0111】
定電圧源708は、例えば電池であり、所定の基準電圧を出力する。定電圧源708の正極は、抵抗710を介して、ノード714と電気的に接続される。尚、定電圧源708は、バッテリ60(図1参照)の出力電圧に基づき、基準電圧を出力してもよい。
【0112】
NPNトランジスタ706のコレクタ端子は、抵抗712を介してノード714と電気的に接続され、ベース端子は、ダイオード504又はダイオード506と、抵抗とを介して、バッテリ60の出力電圧を受け取る。また、このベース端子は、NPNトランジスタ704のコレクタ端子と電気的に接続されている。NPNトランジスタ704は、ダイオード508の出力を抵抗分割した電圧をベース端子に受け取ることにより、ダイオード508の出力がHレベルの場合にオンになって、NPNトランジスタ706のベース端子をシンクする。
【0113】
ここで、図9を用いて説明したように、車両用灯具10を車幅灯として点灯させる場合、ダイオード508はLレベルの信号を出力する。この場合、NPNトランジスタ704はオフになるため、NPNトランジスタ706はオンになり、ノード714の電位を低下させる。そのため、この場合、電流設定部212は、定電圧源708が出力する基準電圧より低い所定の電圧を、オペアンプ210に与える。また、この電圧に応じて、スイッチングレギュレータ204(図9参照)は、供給電流を減少させ、車両用灯具10を、車幅灯として点灯させる。
【0114】
一方、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合、ダイオード508はHレベルの信号を出力する。この場合、NPNトランジスタ704がオンになるため、NPNトランジスタ706はオフになり、ノード714の電位は、定電圧源708及び電流指定電圧出力部702により規定される。この場合、スイッチングレギュレータ204は、ノード714のこの電位に対応する供給電流を出力し、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる。
【0115】
電流指定電圧出力部702は、アノードが抵抗716を介してノード714と電気的に接続されることにより並列に接続された複数のダイオード718を含む。複数のダイオード718のそれぞれのカソードは、速度信号出力部104、温度信号出力部106、及び照度信号出力部108のそれぞれと電気的に接続され、速度信号、温度信号、及び照度信号のそれぞれを受け取る。この場合、電流指定電圧出力部702は、速度信号、温度信号、及び照度信号のうちの、最も低い電圧の信号を、抵抗716を介してノード714に出力する。
【0116】
そのため、定電圧源708が出力する基準電圧よりも、速度信号、温度信号、又は照度信号のいずれかの信号の電位が小さい場合、この信号に対応するダイオード718は、順方向に電流を流すことにより、ノード714の電位を低下させる。この場合、電流設定部212は、定電圧源708が出力する基準電圧より低い電圧を、オペアンプ210に与える。この場合、スイッチングレギュレータ204は、この低い電圧に対応して、供給電流を減少させる。
【0117】
これにより、電流指定電圧出力部702は、速度信号、温度信号、及び照度信号に基づき、供給電流を示す電圧を出力し、供給電流を変化させる。他の例において、電流指定電圧出力部702は、速度信号、温度信号、及び照度信号の少なくとも一つに基づき、供給電流を示す電圧を出力してもよい。
【0118】
ここで、本例において、ノード714は、抵抗及びコンデンサを含むローパスフィルタ724を介して、オペアンプ210と電気的に接続されている。そのため、ノード714の電位が低下した場合、オペアンプ210は、徐々に電位が低下する信号を、電流設定部212から受け取る。この場合、スイッチングレギュレータ204は、徐々に供給電流を低減させることにより、車両用灯具10を徐々に減光する。そのため、本例によれば、車両用灯具10の光量が急激に減少するのを防ぐことができる。
【0119】
また、ローパスフィルタ724の入力端及び出力端は、ノード714からオペアンプ210に向かう方向に順方向接続されたダイオード722によりバイパスされている。そのため、ノード714の電位が上昇した場合、オペアンプ210は、ダイオード722を介して、ノード714の電位を受け取る。この場合、スイッチングレギュレータ204は、直ちに供給電流を増加させて、車両用灯具10を、必要な光量で点灯させることができる。
【0120】
図11は、電流指定電圧出力部702の回路構成の他の例を示す。本例において、電流指定電圧出力部702は、複数のダイオード718のそれぞれと、抵抗716との間にそれぞれ設けられた、複数の抵抗720を更に有する。この場合、電流指定電圧出力部702は、速度信号、温度信号、及び照度信号に基づく電位を、抵抗716に与える。これにより、電流指定電圧出力部702は、車両の速度、車両用灯具10の温度、及び車両の周囲の明るさに基づく供給電流を指定する電圧を出力する。
【0121】
尚、複数の抵抗720は、それぞれ異なる抵抗値を有してもよい。この場合、供給電流の指定に対し、車両の速度、車両用灯具10の温度、及び車両の周囲の明るさのそれぞれを、それぞれ異なる割合で寄与させることができる。例えば、主として車両の速度に応じて供給電流を変化させる場合、速度信号出力部104と抵抗716との間に設けられる抵抗720は、他の抵抗720よりも小さな抵抗値を有する。
【0122】
図12は、灯室内温度検出部110の回路構成の他の例を示す。本例において、灯室内温度検出部110は、定電圧源812、オペアンプ818、及び複数の抵抗を有する。定電圧源812は、所定の基準電圧を、オペアンプ818の負入力に、抵抗を介して与える。
【0123】
オペアンプ818は、抵抗を介して負帰還されている。また、オペアンプ818の正入力は、抵抗を介して光源ユニット20と電気的に接続され、この抵抗を介して、発光ダイオード100a〜c(図3参照)の順方向電圧を受け取る。オペアンプ818の正入力は、更に、抵抗を介して接地されている。これにより、オペアンプ818は、発光ダイオード100の順方向電圧と、定電圧源812の出力する基準電圧との差を増幅した電圧を、温度信号出力部106に出力する。
【0124】
ここで、発光ダイオード100の順方向電圧は、発光ダイオード100が高温になるに従って低下する。また、本例において、定電圧源812は、基準電圧として、発光ダイオード100の順方向電圧よりも低い電圧を出力する。この場合、オペアンプ818は、発光ダイオード100の温度が上昇するのに従って電圧が低下する信号を、温度信号出力部106に与える。そのため、本例によれば、発光ダイオード100に温度を適切に検出することができる。
【0125】
尚、本例において、温度信号出力部106は、例えば、この信号に基づき、発光ダイオード100の温度が上昇するのに従って電圧が低下する信号を生成し、この信号を、図8を用いて説明した温度比較部404に与える。
【0126】
ここで、発光ダイオード100の順方向特性は、個体差が大きい場合がある。そのため、本例においては、発光ダイオード100として、所定の試験等により選別された、順方向電圧特性が一定の範囲内の発光ダイオード100を用いるのが好ましい。この場合、発光ダイオード100の温度を更に適切に検出することができる。また、この順方向電圧のばらつきに応じて、定電圧源812が出力する基準電圧を調整してもよい。
【0127】
図13は、電流制御部102の回路構成の他の例を示す。本例の電流制御部102は、オペアンプ254、NMOSトランジスタ252、切換部202、電流設定部212、及び抵抗206を有する。
【0128】
オペアンプ254は、電流設定部212の出力、及び抵抗206における複数の発光ダイオード100a〜c(図3参照)に近い端部の電圧を、正入力及び負入力にそれぞれ受け取る。これにより、オペアンプ254は、電流設定部212により設定された供給電流の大きさと、光源ユニット20に複数の発光ダイオード100a〜cに供給された供給電流の大きさとを比較し、比較の結果をNMOSトランジスタ252のゲート端子に与える。尚、発光ダイオード100a〜cは、光源ユニット20に含まれる。
【0129】
NMOSトランジスタ252は、複数の発光ダイオード100a〜cの下流に、これらと直列に接続され、ゲート端子に受け取るオペアンプ254の出力に応じて、複数の発光ダイオード100a〜cに流れる供給電流を規定する。本例においても、発光ダイオード100a〜cに与える供給電流を、適切に変化させることができる。また、本例によれば、例えばバッテリ60の出力電圧が変動した場合であっても、安定した供給電流を、発光ダイオード100a〜cに与えることができる。
【0130】
尚、本例において、切換部202は、バッテリ60(図3参照)から受け取る電力を、スイッチングレギュレータ204(図9参照)に代えて、発光ダイオード100a〜cに直接与える。抵抗206は、NMOSトランジスタ252を挟んで発光ダイオード100a〜cと直列に接続される。上記以外の点において、図13において、図9と同じ符号を付した構成は、図9における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【0131】
本例において、電流制御部102は、出力した供給電流を検知した結果に基づいてフィードバック制御されることにより、予め設定された供給電流を出力する定電流出力回路の機能を有する。そのため、本例によれば、供給電流を、高い精度で規定することができる。
【0132】
図14は、電流制御部102の回路構成の更なる他の例を示す。本例の電流制御部102は、切換部202、NPNトランジスタ262、電流設定部212、及び複数の抵抗を有する。
【0133】
切換部202は、切換スイッチ502、複数のダイオード504、506、及び抵抗510を含む。本例において、ダイオード504のカソードは、抵抗510を介して、ダイオード506のカソードと電気的に接続される。また、本例において、切換部202の出力は、スイッチングレギュレータ204(図9参照)に代えて、光源ユニット20に含まれる発光ダイオード100a〜c(図3参照)と直接に、電気的に接続される。
【0134】
そのため、車両用灯具10(図3参照)を車幅灯として点灯させる場合、発光ダイオード100a〜cは、抵抗510を介して、バッテリ60と電気的に接続される。これにより、電流制御部102は、発光ダイオード100a〜cに供給する供給電流を減少させる。
【0135】
抵抗264及びNPNトランジスタ262は、発光ダイオード100a〜cと直列にそれぞれ接続されることにより、発光ダイオード100a〜cに供給される供給電流を規定する。抵抗264は、発光ダイオード100a〜cの下流において、発光ダイオード100a〜cを接地する。
【0136】
NPNトランジスタ262は、エミッタフォロアのトランジスタであり、発光ダイオード100a〜cの下流に、抵抗264と並列に接続される。また、NPNトランジスタ262のエミッタ端子は、抵抗を介して接地される。これにより、NPNトランジスタ262は、オンになった場合に、発光ダイオード100a〜cに供給される供給電流を増大させる。
【0137】
電流設定部212は、速度信号出力部104、温度信号出力部106、及び照度信号出力部108のそれぞれから受け取る、速度信号、温度信号、及び照度信号に基づき、供給電流の大きさを設定し、設定した供給電流の大きさに応じた電圧を、抵抗を介してNPNトランジスタ262のベース端子に与える。
【0138】
電流設定部212は、例えば、NPNトランジスタ262のベース電圧を減少させてNPNトランジスタ262をオフにすることにより、供給電流を減少させる。この場合も、発光ダイオード100a〜cに与える供給電流を、適切に変化させることができる。また、本例によれば、電流制御部102を簡易な回路により構成することにより、車両用灯具10のコストを低減できる。尚、上記以外の点において、図14において、図9と同じ符号を付した構成は、図9における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【0139】
図15は、光源ユニット20及び電流制御部102の回路構成の他の例を示す。本例の光源ユニット20は、複数のLED列272a〜c、及び複数の抵抗282a〜cを有する。複数のLED列272a〜cは、並列に接続されており、電流制御部102が出力する電圧をそれぞれ受け取る。
【0140】
それぞれのLED列272a〜cは、直列に接続された複数の発光ダイオード100a〜cをそれぞれ含む。そのため、光源ユニット20は、並列に接続された複数の発光ダイオード100a〜cを有する。複数の発光ダイオード100a〜cは、それぞれ異なる光源ユニット20に、それぞれ含まれてよい。
【0141】
複数の抵抗282a〜cのそれぞれは、複数のLED列272a〜cのそれぞれに対応して設けられ、対応するLED列272の下流に、このLED列272と直列に接続される。これにより、抵抗282は、対応するLED列272に流れる電流を規定する。
【0142】
電流制御部102は、切換部202、電流供給部278、複数のNMOSトランジスタ276a〜c、複数のツェナーダイオード916、918、及び電流設定部212を有する。本例において、切換部202は、車両用灯具10の外部に設けられた切換スイッチ502と、2本の配線を介して接続される。そして、切換部202は、端子(P)又は(H)のいずれかに、切換スイッチ502からバッテリ60(図3参照)の出力電圧を受け取り、これに応じて、車両用灯具10を車両用前照灯又は車幅灯のいずれとして点灯させるかを示す指示を、電流設定部212に伝達する。また、切換部202は、バッテリ60から受け取る電力を、電流供給部278に供給する。
【0143】
電流供給部278は、スイッチ制御部274及びスイッチングレギュレータ204を含む。スイッチ制御部274は、スイッチングレギュレータ204の出力電圧に基づき、スイッチングレギュレータ204をフィードバック制御して、スイッチングレギュレータ204に予め設定された電圧を出力させる。スイッチングレギュレータ204は、切換部202を介してバッテリ60から受け取る電力に基づき、当該電圧を出力する。スイッチングレギュレータ204は、複数のLED列272a〜cのそれぞれに、当該電圧を与えることにより、複数の発光ダイオード100a〜cに、供給電流を供給する。
【0144】
複数のNMOSトランジスタ276a〜cのそれぞれは、複数のLED列272a〜cのそれぞれに対応して設けられたスイッチであり、対応するLED列272と、抵抗282を介して直列に接続される。ゲート端子にH信号を受け取った場合、NMOSトランジスタ276は、オンになり、対応するLED列272に電流を流す。また、ゲート端子にL信号を受け取った場合、NMOSトランジスタ276は、オフになり、対応するLED列272に流れる電流を遮断する。これにより、複数のNMOSトランジスタ276a〜cは、複数の発光ダイオード100a〜cに流れる供給電流を規定する。
【0145】
ツェナーダイオード916は、NMOSトランジスタ276aのゲート耐圧保護のために設けられる。また、ツェナーダイオード918は、NMOSトランジスタ276b、cのゲート耐圧保護のために設けられる。
【0146】
電流設定部212は、複数の発光ダイオード100a〜cの全て又は一部を選択する選択部の一例である。本例において、電流設定部212は、複数の抵抗902〜904、920、ダイオード914、及びオペアンプ906を含む。
【0147】
複数の抵抗902〜904は、ダイオード504又はダイオード506を介して受け取るバッテリ60の出力電圧を抵抗分割して、NMOSトランジスタ276aのゲート端子に与える。そのため、車両用灯具10を車幅灯又は車両用前照灯のいずれとして点灯させる場合も、電流設定部212は、NMOSトランジスタ276aのゲート端子にH信号を与え、NMOSトランジスタ276aをオンにする。この場合、NMOSトランジスタ276aは、LED列272aに電流を流し、これに含まれる複数の発光ダイオード100aを点灯させる。
【0148】
また、抵抗920は、複数のNMOSトランジスタ276b、cのそれぞれのゲート端子と、ダイオード508のカソードとを電気的に接続する。ここで、ダイオード508は、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合にH信号を出力し、車幅灯として点灯させる場合にL信号を出力する。
【0149】
そのため、車両用灯具10を車幅灯として点灯させる場合、電流設定部212は、複数のNMOSトランジスタ276b、cをオフにして、複数のLED列272b、cに流れる電流を遮断する。これにより、電流設定部212は、車両用灯具10を減光する。本例によれば、車両用灯具10を、車両用前照灯及び車幅灯のそれぞれに、適切に切換えて点灯させることができる。
【0150】
このように、電流設定部212は、車両の乗員の指示に基づき、複数の半導体発光素子100から、全て、又は一部の発光ダイオード100を選択する。電流設定部212が一部の発光ダイオード100aを選択した場合、電流供給部278は、電流設定部212に選択された発光ダイオード100aに電流を供給することにより、供給電流を減少させ、発光ダイオード100aに、車幅灯に用いる光を発生させる。
【0151】
以下、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合について更に詳しく説明する。本例において、複数のNMOSトランジスタ276b、cのゲート端子は、オペアンプ906の出力と電気的に接続される。
【0152】
オペアンプ906は、図8を用いて説明したコンパレータ836と同一又は同様の機能を有する。そのため、車両の速度が所定の速度よりも小さい場合、オペアンプ906は、出力をシンクする。この場合、複数のNMOSトランジスタ276b、cはオフになり、複数のLED列272b、cに流れる電流を遮断する。一方、車両の速度が所定の速度以上の場合、複数のNMOSトランジスタ276b、cはオンになり、複数のLED列272b、cに電流を流す。
【0153】
これにより、車両の速度が予め設定された速度以上の場合、電流設定部212は、複数の発光ダイオード100a〜cの全てを選択する。一方、車両の速度が当該予め設定された速度より小さい場合、電流設定部212は、複数の発光ダイオード100a〜cから、一部の発光ダイオード100aを選択する。電流供給部278は、電流設定部212に選択された発光ダイオード100に電流を供給することにより、車両の速度に基づき、供給電流を変化させる。そのため、本例によれば、車両の速度に応じて、車両用灯具10の光量を変化させることができる。
【0154】
また、ここで、NMOSトランジスタ276aのゲート端子は、ダイオード914を介して抵抗920と電気的に接続されている。この場合、例えば、抵抗920として、抵抗902よりも小さな抵抗値を有する抵抗を用いると、車両用灯具10を車両用前照灯として点灯させる場合、電流設定部212は、NMOSトランジスタ276aのゲート電圧に、車幅灯として点灯させる場合よりも高い電圧を供給する。これにより、車両用前照灯として点灯させる場合、電流設定部212は、発光ダイオード100aに、より多くの電流を流し、より明るく点灯させる。
【0155】
尚、以上に説明した点を除き、図15において、図9と同じ符号を付した構成は、図9における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。他の例において、オペアンプ906は、速度信号に代えて、温度信号又は照度信号を、温度信号出力部106又は照度信号出力部108(図3参照)から受け取ってよい。この場合、オペアンプ906は、例えば、車両用灯具10の温度が閾温度より高くなった場合や、車両の周囲が所定の明るさよりも明るくなった場合に、出力をシンクする。また、電流設定部212は、速度信号、温度信号、及び照度信号のそれぞれをそれぞれ受け取る、並列に接続された複数のオペアンプ906を含んでもよい。
【0156】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0157】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、車両用灯具を適切に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用灯具10の斜視図を示す図である。
【図2】車両用灯具10の水平断面図を示す図である。
【図3】車両用灯具10の回路構成の一例を示す図である。
【図4】電流制御部102の動作の一例を示すフローチャートである。
【図5】速度信号出力部104の回路構成の一例を示す図である。
【図6】灯室内温度検出部110の回路構成の一例を示す図である。
【図7】照度信号出力部108の回路構成の一例を示す図である。
【図8】温度信号出力部106の回路構成の一例を示す図である。
【図9】電流制御部102の構成の一例を示す図である。
【図10】電流設定部212の回路構成の一例を示す図である。
【図11】電流指定電圧出力部702の回路構成の他の例を示す図である。
【図12】灯室内温度検出部110の回路構成の他の例を示す図である。
【図13】電流制御部102の回路構成の他の例を示す図である。
【図14】電流制御部102の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【図15】光源ユニット20及び電流制御部102の回路構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
10・・・車両用灯具、12・・・カバー、14・・・ランプボディ、16・・・回路ユニット、20・・・光源ユニット、22・・・ケーブル、24・・・放熱部材、26・・・ケーブル、28・・・エクステンションリフレクタ、52・・・コントロールパネル、54・・・エンジンコントロールユニット、56・・・車外温度検出部、58・・・光検出部、60・・・バッテリ、100・・・発光ダイオード、102・・・電流制御部、104・・・速度信号出力部、106・・・温度信号出力部、108・・・照度信号出力部、110・・・灯室内温度検出部、202・・・切換部、204・・・スイッチングレギュレータ、208・・・PWMコントローラ、210・・・オペアンプ、212・・・電流設定部、272・・・LED列、274・・・スイッチ制御部、276・・・スイッチ、278・・・電流供給部、402・・・閾温度設定部、404・・・温度比較部、406・・・温度上昇信号出力部、502・・・切換スイッチ、602・・・トランス、604・・・スイッチ、702・・・電流指定電圧出力部、724・・・ローパスフィルタ、806・・・サーミスタ、808・・・オペアンプ、818・・・オペアンプ、832・・・コンパレータ、834・・・NPNトランジスタ、836・・・コンパレータ、838・・・コンパレータ、840・・・コンパレータ、844・・・NPNトランジスタ、906・・・オペアンプ、908・・・オペアンプ、910・・・オペアンプ
Claims (10)
- 車両に用いられる車両用灯具であって、
前記車両用灯具に用いる光を発生する半導体発光素子と、
予め設定された電流を前記半導体発光素子に供給し、前記車両用灯具の温度に基づき、前記電流を変化させる電流制御部と
を備える車両用灯具。 - 前記電流制御部は、前記車両用灯具の温度が予め設定された閾温度より大きい場合に、前記電流を減少させる請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記電流制御部は、前記車両が停止した場合に、前記電流を減少させる請求項2に記載の車両用灯具。
- 前記車両の速度が予め設定された速度より小さい場合、第1の前記閾温度を設定し、前記車両の速度が前記予め設定された速度以上の場合、前記第1の閾温度より大きな、第2の前記閾温度を設定する閾温度設定部を更に備え、
前記閾温度設定部が設定する前記閾温度よりも、前記車両用灯具の温度が大きい場合に、前記電流制御部は、前記電流を減少させる請求項2に記載の車両用灯具。 - 前記電流制御部は、前記車両用灯具の温度が前記予め設定された閾温度より大きく、かつ前記車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合に、前記電流を減少させる請求項2に記載の車両用灯具。
- 前記車両の周囲が予め設定された明るさより明るい場合、第1の前記閾温度を設定し、前記車両の周囲が前記予め設定された明るさより暗い場合、前記第1の閾温度より大きな、第2の前記閾温度を設定する閾温度設定部を更に備え、
前記閾温度設定部が設定する前記閾温度よりも、前記車両用灯具の温度が大きい場合に、前記電流制御部は、前記電流を減少させる請求項2に記載の車両用灯具。 - 前記電流制御部は、前記車両の外部の温度に更に基づき、前記半導体発光素子に供給する電流を変化させる請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記半導体発光素子の順方向電圧に基づき、前記車両用灯具の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記温度検出部が検出する前記車両用灯具の温度に基づき、前記電流制御部は、前記電流を変化させる請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記車両用灯具の温度が予め設定された温度より大きくなった場合に、前記車両用灯具の温度の上昇を示す信号を、前記車両用灯具の外部に出力する温度上昇信号出力部を更に備える請求項1に記載の車両用灯具。
- 前記電流制御部は、前記車両の周囲の明るさに更に基づき、前記電流を変化させる請求項1に記載の車両用灯具。
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