JP2006001393A

JP2006001393A - Led headlight

Info

Publication number: JP2006001393A
Application number: JP2004179244A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Takahashi; 高橋　　清; Tadashi Yano; 正矢野; Masanori Shimizu; 正則清水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-01-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a headlight for a vehicle, capable of improving safety performance for the driver without causing confusion for oncoming vehicles. <P>SOLUTION: In this LED headlight for a vehicle, a group of front LED's hold brightness of more than 1/3 of full brightness with the front LED's even in case where the steering wheel is turned. Safety performance for the driver is thus improved without causing confusion for the oncoming vehicles. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は安全性を増した車両用のヘッドライトに関する。 The present invention relates to a vehicle headlight with increased safety.

従来のヘッドライトとしては、配光の異なる複数のＬＥＤで構成されたヘッドライトにおいて、ハンドル操作に応じてＬＥＤを点滅させるものがあった（例えば、特許文献１）。 As a conventional headlight, there is a headlight composed of a plurality of LEDs having different light distributions, and blinks the LEDs in response to a handle operation (for example, Patent Document 1).

図９は、特許文献１に記載された従来のヘッドライトを示すものである。図９において、ハンドル８の操作に応じて、配光の異なるワーキングランプを点滅させ、照射配光束の方向を可変させるものである。図９によると、ＬＥＤは、配光ごとにまとまって配置されているものである。 FIG. 9 shows a conventional headlight described in Patent Document 1. In FIG. In FIG. 9, according to the operation of the handle 8, working lamps having different light distributions are blinked to change the direction of the irradiated light distribution light flux. According to FIG. 9, the LEDs are arranged together for each light distribution.

このときの配光の状態を図１０に示す。
登録実用新案第３０８０３１０号公報（請求項１、図２を参照） The light distribution state at this time is shown in FIG.
Registered Utility Model No. 3080310 (refer to claim 1 and FIG. 2)

しかしながら、図９の構成では、配光は図１０にように変化し、例えば右にハンドルを操作したとき、進行方向である右方向に配光されたＬＥＤが点灯し、車両の正面方向、および左方向に配光されたＬＥＤは消灯している。このとき、ＬＥＤは、図９に示すように、配光ごとにまとまって配置されているので、ＬＥＤの点灯位置が変化することになる。 However, in the configuration of FIG. 9, the light distribution changes as shown in FIG. 10. For example, when the steering wheel is operated to the right, the LED distributed in the right direction, which is the traveling direction, is lit, LEDs distributed in the left direction are turned off. At this time, as shown in FIG. 9, since the LEDs are arranged together for each light distribution, the lighting position of the LED changes.

このため、例えば、停止している車のハンドルを操作した場合、ヘッドライトの点灯位置が変化するため、対向車から見た場合車の位置が急に移動したように感じる可能性があり対向車に対して混乱をきたす可能性があった。 For this reason, for example, when the steering wheel of a stopped car is operated, the lighting position of the headlight changes, so there is a possibility that the position of the car suddenly moves when viewed from the oncoming car. Could cause confusion.

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされ、その目的とするところは、対向車に混乱をきたすことなく、運転者の安全性も向上させた車両用ヘッドライトを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle headlight that has improved driver safety without causing confusion in oncoming vehicles. .

上記従来の課題を解決するため、本発明のＬＥＤヘッドライトは、輝度が可変できる複数のＬＥＤから構成された車両用のＬＥＤヘッドライトであって、前記複数のＬＥＤは、前記車両の進行方向である正面方向に配光の中心がある正面ＬＥＤ群と、前記正面方向より右側に配光の中心がある右側ＬＥＤ群と、前記正面方向よりも左側に配光の中心がある左側ＬＥＤ群とから構成され、ハンドルが切られた場合においても、前記正面ＬＥＤ群は当該正面ＬＥＤ群の全光時の１／３以上の輝度を保つ。 In order to solve the above conventional problems, the LED headlight of the present invention is an LED headlight for a vehicle composed of a plurality of LEDs whose brightness can be varied, and the plurality of LEDs are arranged in the traveling direction of the vehicle. From a front LED group having a light distribution center in a certain front direction, a right LED group having a light distribution center to the right of the front direction, and a left LED group having a light distribution center to the left of the front direction Even when configured and the handle is cut, the front LED group maintains a brightness of 1/3 or more of the total light of the front LED group.

好適な実施形態において、前記右側ＬＥＤ群と前記左側ＬＥＤ群との配光の中心は、前記正面ＬＥＤ群の配光の中心よりも、それぞれ左右に５〜３０度振れている。 In a preferred embodiment, the center of light distribution between the right LED group and the left LED group is shifted 5 to 30 degrees to the left and right from the center of light distribution of the front LED group.

好適な実施形態において、前記正面ＬＥＤ群の光束は、前記右側ＬＥＤ群の光束と前記左側ＬＥＤ群の光束とよりも高い。 In a preferred embodiment, the luminous flux of the front LED group is higher than the luminous flux of the right LED group and the luminous flux of the left LED group.

好適な実施形態において、前記正面ＬＥＤ群の色温度は、前記右側ＬＥＤ群の色温度と前記左側ＬＥＤ群の色温度とよりも低い。 In a preferred embodiment, the color temperature of the front LED group is lower than the color temperature of the right LED group and the color temperature of the left LED group.

好適な実施形態において、前記車両は、左側通行用の車両であって、前記左側ＬＥＤ群の光束の方が、前記右側ＬＥＤ群の光束よりも高い。 In a preferred embodiment, the vehicle is a vehicle for left-hand traffic, and the luminous flux of the left LED group is higher than the luminous flux of the right LED group.

好適な実施形態において、前記ＬＥＤは、青色発光のＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップからの発光を吸収して黄色発光する蛍光体とを有し、前記ＬＥＤチップの発光と蛍光体からの発光とで白色をとなる。 In a preferred embodiment, the LED includes a blue light emitting LED chip and a phosphor that absorbs light emitted from the LED chip and emits yellow light, and the LED chip emits light and the light emitted from the phosphor. Become white.

好適な実施形態において、前記正面ＬＥＤ群と前記右側ＬＥＤ群と前記左側ＬＥＤ群との何れかには、紫外線を放射するＬＥＤが含まれる。 In a preferred embodiment, any of the front LED group, the right LED group, and the left LED group includes an LED that emits ultraviolet light.

以上のように、本発明のＬＥＤヘッドライトは、ハンドルが切られた場合においても、正面ＬＥＤ群が正面ＬＥＤ群自身の全光時の１／３以上の輝度を保つという構成により、対向車に混乱をきたすことなく、運転者の安全性も向上させた車両用ヘッドライトを得ることができる。 As described above, the LED headlight according to the present invention has a configuration in which the front LED group maintains a brightness of 1/3 or more of the total light of the front LED group itself even when the steering wheel is turned off. A vehicle headlight with improved driver safety can be obtained without causing confusion.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における車両用のＬＥＤヘッドライトを示す。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows an LED headlight for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.

図１において、車両１０１は、一般的な四輪自動車で、前二輪が左右に振れ、車両の進行方向を変化させるものである。また、ハンドル１０５は、ギアによって前輪の振れ角を変化させるものである。また、ハンドル１０５の振れ角を読み取るセンサーとしてハンドルコラムの根元にはハンドル切れ角センサー１０６が設置され、センサーからの信号は制御回路１０７へ送られる。制御回路１０７でハンドルの切れ角を感知し、切れ角に応じて各点灯回路に制御信号を送る。 In FIG. 1, a vehicle 101 is a general four-wheeled vehicle, and the front two wheels swing left and right to change the traveling direction of the vehicle. The handle 105 is for changing the deflection angle of the front wheel by the gear. A steering angle sensor 106 is installed at the base of the steering column as a sensor for reading the deflection angle of the steering wheel 105, and a signal from the sensor is sent to the control circuit 107. The control circuit 107 detects the turning angle of the steering wheel and sends a control signal to each lighting circuit according to the turning angle.

また、ＬＥＤヘッドライトは、複数のＬＥＤから構成される。ＬＥＤヘッドライトは、次の３つのヘッドライトを有する。１つ目のＬＥＤヘッドライトが、車両の進行方向の正面方向に配光中心を有するＬＥＤモジュール１０２（「正面ＬＥＤ群」とも言う）を備えたＬＥＤヘッドライト１１１である。二つ目のＬＥＤヘッドライトは、正面よりも進行方向の右側方向に配光中心を有するＬＥＤモジュール１０３（「右側ＬＥＤ群」とも言う）を備えたＬＥＤヘッドライト１１２である。三つ目のＬＥＤヘッドライトは、正面よりも進行方向の左側方向に配光中心を有するＬＥＤモジュール１０４（「左側ＬＥＤ群」とも言う）を備えたＬＥＤヘッドライト１１３である。各ＬＥＤモジュール１０２、１０３、１０４は、点灯回路１０８、１０９、１１０によって個別に駆動される。 The LED headlight is composed of a plurality of LEDs. The LED headlight has the following three headlights. The first LED headlight is an LED headlight 111 including an LED module 102 (also referred to as a “front LED group”) having a light distribution center in the front direction of the traveling direction of the vehicle. The second LED headlight is an LED headlight 112 including an LED module 103 (also referred to as a “right LED group”) having a light distribution center on the right side of the traveling direction from the front. The third LED headlight is an LED headlight 113 including an LED module 104 (also referred to as a “left LED group”) having a light distribution center on the left side of the traveling direction from the front. Each LED module 102, 103, 104 is individually driven by lighting circuits 108, 109, 110.

よって、制御回路１０７からの信号によって、各点灯回路から各ＬＥＤモジュールへ供給される電力が制御され、各ＬＥＤモジュールの点灯状態を制御出来るような構成となっている。 Therefore, the power supplied from each lighting circuit to each LED module is controlled by a signal from the control circuit 107, and the lighting state of each LED module can be controlled.

ＬＥＤヘッドライトの詳細図を図１１に示す。ＬＥＤヘッドライト１１１、１１２、１１３は同様な構成であるので、ここではＬＥＤヘッドライト１１１について説明する。ＬＥＤヘッドライト１１１は、プロジェクタータイプでありＬＥＤモジュール１０２からの光をレンズと遮光板で配光制御するものである。 A detailed view of the LED headlight is shown in FIG. Since the LED headlights 111, 112, and 113 have the same configuration, the LED headlight 111 will be described here. The LED headlight 111 is a projector type, and controls the light distribution of the light from the LED module 102 using a lens and a light shielding plate.

本実施の形態の左右のＬＥＤヘッドライト１１２、１１３の右側ＬＥＤ群や左側ＬＥＤ群の配光中心は、正面ＬＥＤ群の配光中心より左右とも１５度ずれている。なお、右側ＬＥＤ群や左側ＬＥＤ群の配光の中心と正面ＬＥＤ群の配光の中心との振れの角度は、５〜３０度程度が好ましい。５度以下であれば、配光方向が異なる効果を得ることが出来ないし、３０度以上となれば、一般的な自動車の振れ角よりも大きくなり進行方向を照らすことができなくなるためである。 The light distribution centers of the right LED group and the left LED group of the left and right LED headlights 112 and 113 of the present embodiment are deviated by 15 degrees from the left and right light distribution centers of the front LED group. In addition, the angle of shake between the center of light distribution of the right LED group or the left LED group and the center of light distribution of the front LED group is preferably about 5 to 30 degrees. If the angle is 5 degrees or less, the effect of different light distribution directions cannot be obtained, and if the angle is 30 degrees or more, it becomes larger than a general vehicle deflection angle and the traveling direction cannot be illuminated.

（ＬＥＤモジュール）
ＬＥＤモジュール１０２，１０３，１０４は、白色ＬＥＤで構成されている。ＬＥＤモジュール１０２，１０３，１０４は、全光束５００〜５０００ｌｍ程度の光出力を有している。本実施の形態のＬＥＤモジュール１０２，１０３，１０４は、正面方向の配光を持つＬＥＤモジュール１０２は最大で１５００ｌｍ、右方向の配光を持つＬＥＤモジュール１０３は最大で１０００ｌｍ、左方向の配光を持つＬＥＤモジュール１０４は最大で１２００ｌｍの光出力を有している。なお、本実施の形態のように、正面方向のＬＥＤモジュール１０２の全光束は、左右のＬＥＤモジュール１０３，１０４の全光束より高いことが好ましい。これは、特に光量が必要な高速走行時にはほとんど正面方向の配光しか必要ないためである。また、左右のＬＥＤモジュール１０３，１０４を比較すると、左側通行においては、左側のＬＥＤモジュール１０４の全光束が高いほうが好ましい。これは、左側通行時には、歩行者が歩く路肩側の光量を大きくし、より安全に運転出来るようにするためである。 (LED module)
The LED modules 102, 103, and 104 are composed of white LEDs. The LED modules 102, 103, and 104 have a light output with a total luminous flux of about 500 to 5000 lm. The LED modules 102, 103, and 104 according to the present embodiment have a maximum light distribution of 1500 lm for the LED module 102 having a light distribution in the front direction and a maximum of 1000 lm for the LED module 103 having a light distribution in the right direction. The LED module 104 possessed has a maximum light output of 1200 lm. As in this embodiment, the total luminous flux of the LED module 102 in the front direction is preferably higher than the total luminous flux of the left and right LED modules 103 and 104. This is because light distribution in the front direction is almost necessary particularly during high-speed traveling that requires light. Further, when the left and right LED modules 103 and 104 are compared, it is preferable that the left LED module 104 has a higher total luminous flux in the left-hand traffic. This is to increase the amount of light on the shoulder side where the pedestrian walks when driving on the left side, so that the driver can drive more safely.

ＬＥＤモジュール１０２，１０３，１０４について、図２を使用して詳しく説明する。各配光のＬＥＤモジュールはＬＥＤ数が異なるだけで、同じ構成であるので、ここでは正面方向のＬＥＤモジュール１０２の場合について説明する。図２（ｃ）は、ＬＥＤモジュール１０２の一部の概要図を示す。また、図２（ａ）にＬＥＤモジュール１０２の上面図（光の出射面を見た図）を示す。ＬＥＤモジュール１０２は、１つのモジュールの基板（図示せず）上に発光層の大きさが約１．０ｍｍ角の発光中心波長が約４７０ｎｍにある青色ＬＥＤチップ２０１が実装されている。ＬＥＤチップ２０１の周囲には、図示しないが黄色蛍光体を含んだ樹脂層が厚さ約１００ミクロンで形成されている。この黄色蛍光体は、ＬＥＤの発する４７０ｎｍの光によって励起され、黄色光を発するものであり、その結果、青色と黄色が混合され白色光を得ることが出来る。 The LED modules 102, 103, and 104 will be described in detail with reference to FIG. Since the LED modules of each light distribution have the same configuration except for the number of LEDs, the case of the LED module 102 in the front direction will be described here. FIG. 2C shows a schematic diagram of a part of the LED module 102. FIG. 2A shows a top view of the LED module 102 (view of the light exit surface). In the LED module 102, a blue LED chip 201 having a light emitting layer size of about 1.0 mm square and a light emission center wavelength of about 470 nm is mounted on a substrate (not shown) of one module. Although not shown, a resin layer containing a yellow phosphor is formed around the LED chip 201 with a thickness of about 100 microns. This yellow phosphor is excited by 470 nm light emitted from the LED and emits yellow light. As a result, blue and yellow can be mixed to obtain white light.

個々のＬＥＤチップに対応する位置に反射板２０２が設置され、ＬＥＤの放射光を効率的に出射できるように、狭指向性を持って光放射するようになっている。また、このとき、蛍光体層（図示せず）は、反射板２０２と接触していないことが好ましい。なぜならば、このような構成とした場合、蛍光体層が光源と考えられるので、蛍光体層が反射鏡とはなれることによって、反射鏡に対する光源の大きさを小さくすることが出来るので、より指向性の高い配光をもった光源とすることが出来る。 A reflector 202 is installed at a position corresponding to each LED chip, and emits light with narrow directivity so that the emitted light of the LED can be emitted efficiently. At this time, the phosphor layer (not shown) is preferably not in contact with the reflecting plate 202. This is because in such a configuration, since the phosphor layer is considered as a light source, the size of the light source with respect to the reflecting mirror can be reduced by separating the phosphor layer from the reflecting mirror. A light source having a high light distribution can be obtained.

図２（ｂ）にＬＥＤモジュール１０２の図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面図を示す。ＬＥＤチップ２０１は、アルミニウム、銅、セラミックなどの熱伝導率の高い材料を主材とした基板２０３上に図示しないがバンプを介してフリップチップ実装されている。また、アルミニウム、銀などの反射率の高い材料を表面にコートしたもしくは材料とした反射板２０２が設置されている。ＬＥＤチップ２０１および、蛍光体層は、光劣化の少ない透光性の封止樹脂２０４（例えば、シリコーン樹脂）で封止されている。 FIG. 2B is a cross-sectional view of the LED module 102 taken along line AA in FIG. The LED chip 201 is flip-chip mounted via a bump (not shown) on a substrate 203 mainly made of a material having high thermal conductivity such as aluminum, copper, or ceramic. In addition, a reflecting plate 202 whose surface is coated with or made of a material having high reflectivity such as aluminum or silver is provided. The LED chip 201 and the phosphor layer are sealed with a light-transmitting sealing resin 204 (for example, a silicone resin) with little light deterioration.

加えて、ＬＥＤチップ２０１は、実装基板面積あたり１〜１０個／ｃｍ^２程度の密度で実装されている。例えば、前記ＬＥＤ１個あたりの定格電力が、１Ｗとすれば、１〜１０Ｗ／ｃｍ^２程度の電力密度となる。 In addition, the LED chips 201 are mounted at a density of about 1 to 10 / cm ² per mounting board area. For example, if the rated power per LED is 1 W, the power density is about 1 to 10 W / cm ² .

本実施の形態では、モジュール１０２には、１個／ｃｍ^２の密度で７５個（縦５個×横１５個）実装されている。ここで、ＬＥＤ１個あたりの光出力は２０ｌｍであるので、全光束は１５００ｌｍとなる。 In the present embodiment, 75 modules (5 vertical elements × 15 horizontal elements) are mounted on the module 102 at a density of 1 / cm ² . Here, since the light output per LED is 20 lm, the total luminous flux is 1500 lm.

ここで、正面方向のＬＥＤモジュール１０２の全点灯時の色温度は約４０００Ｋであり、左右方向のＬＥＤモジュール１０３、１０４の全点灯時の色温度は約６０００Ｋであり、ＬＥＤモジュール１０２に対して、左右方向のＬＥＤモジュール１０３，１０４の色温度が高くなっている。言い換えるなら、ＬＥＤモジュール１０２は、左右方向のＬＥＤモジュール１０３，１０４の色温度よりも低い。これは、左右方向のＬＥＤモジュール１０３，１０４から発せられる光の青色成分が多いことに起因する。青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせによる白色ＬＥＤを用いた場合、波長の短い青色成分が多いと色温度が上昇する。ここで、波長の短い青色成分の光はセンターライン、路側帯のラインなどに含まれる蛍光成分を発光させるため、よりラインの認識が容易となる。ただし、青色成分を多くすると光束低下を起こしてしまうので、障害物などの認識度を低下させる可能性があるので、正面方向の配光を持った光は色温度３０００〜５０００Ｋ程度のものが好ましい。また、左右方向に関しては、上記理由から５０００〜７０００Ｋ程度のものが好ましい。また、正面方向と左右方向の色温度差は２０００Ｋ以下が好ましい。なぜならば、色温度差が大きくなると、運転者が違和感を覚える可能性があるためである。 Here, the color temperature at the time of full lighting of the LED module 102 in the front direction is about 4000K, and the color temperature at the time of full lighting of the LED modules 103 and 104 in the left and right direction is about 6000K. The color temperatures of the LED modules 103 and 104 in the left-right direction are high. In other words, the LED module 102 is lower in color temperature than the LED modules 103 and 104 in the left-right direction. This is because there are many blue components of the light emitted from the LED modules 103 and 104 in the horizontal direction. When a white LED using a combination of a blue LED and a yellow phosphor is used, the color temperature rises when there are many blue components having a short wavelength. Here, since the blue component light having a short wavelength causes the fluorescent component contained in the center line, the roadside band line, and the like to emit light, the line can be easily recognized. However, if the blue component is increased, the luminous flux is lowered, and the recognition degree of an obstacle or the like may be lowered. Therefore, the light having a light distribution in the front direction preferably has a color temperature of about 3000 to 5000K. . Moreover, about the left-right direction, the thing of about 5000-7000K is preferable from the said reason. Further, the color temperature difference between the front direction and the left-right direction is preferably 2000K or less. This is because if the color temperature difference increases, the driver may feel uncomfortable.

また、図示しないが、左右方向のＬＥＤモジュール１０３，１０４の一部を紫外線ＬＥＤとしてもよい。このときは、紫外線ＬＥＤチップの周囲には蛍光体層を有さない方が好ましい。なぜならば、紫外線を放射することによって、ラインの蛍光成分反応しやすくなり、効率的に認識できるからである。なお、この場合は可視光成分が減少するため、ＬＥＤの個数を適宜増加させればよい。 Although not shown, a part of the left and right LED modules 103 and 104 may be ultraviolet LEDs. In this case, it is preferable not to have a phosphor layer around the ultraviolet LED chip. This is because by emitting ultraviolet rays, the fluorescent component of the line is likely to react and can be recognized efficiently. In this case, since the visible light component decreases, the number of LEDs may be increased as appropriate.

（蛍光体層）
次に、蛍光体層２０２について、詳しく説明する。蛍光体層２０２は、ＬＥＤチップ２０１表面に接して形成されており、シリコーン樹脂中に黄色蛍光体を混入させたものであり、ＬＥＤからの青色光を一部吸収し黄色に蛍光するものである。その結果、青色と黄色の混色となった放射光は白色となり、ＬＥＤモジュールから放射される。なお、前述のＬＥＤモジュールの色温度調整は、蛍光体樹脂中の蛍光体濃度、および蛍光体層の厚さなどを調節することによって適宜変化させることが出来る。蛍光体層を厚くするもしくは濃度を高くすると青色成分に対して黄色成分の光が多くなり、放射光の色温度は低下する。 (Phosphor layer)
Next, the phosphor layer 202 will be described in detail. The phosphor layer 202 is formed in contact with the surface of the LED chip 201, is a mixture of yellow phosphor in a silicone resin, and partially absorbs blue light from the LED and fluoresces yellow. . As a result, the emitted light that is a mixed color of blue and yellow becomes white and is emitted from the LED module. Note that the color temperature adjustment of the LED module described above can be changed as appropriate by adjusting the phosphor concentration in the phosphor resin, the thickness of the phosphor layer, and the like. When the phosphor layer is thickened or the concentration is increased, the yellow component light increases with respect to the blue component, and the color temperature of the emitted light decreases.

また、本実施の形態では、黄色蛍光体としてＹＡＧ系の蛍光体を使用している。 In the present embodiment, a YAG phosphor is used as the yellow phosphor.

また、蛍光体樹脂の粘度を高めるために、シリカ微粒子を混入している。これによって、蛍光体樹脂の粘度が高くなり、生産時の形状バラツキを高めることが出来る。 Further, silica fine particles are mixed to increase the viscosity of the phosphor resin. As a result, the viscosity of the phosphor resin is increased, and the shape variation during production can be increased.

（点灯回路）
図３にＬＥＤモジュール１０２の回路図を示す。図３に示すように、ＬＥＤは３個直列接続されたものが２５並列で接続されている、本実施の形態のＬＥＤは定格電圧が約３．６Ｖであるので３個直列で約１０．８Ｖとなり一般的な自動車のバッテリー電圧１２Ｖとほぼ等しくなり、電源回路での電圧変換のロスが少なくなる。なお、抵抗によってＬＥＤに流れる電流を制御している。なお、２４Ｖバッテリーを使用する車両に対しては、６個直列にすることで最適化できる。 (Lighting circuit)
FIG. 3 shows a circuit diagram of the LED module 102. As shown in FIG. 3, three LEDs connected in series are connected in parallel, and the LED of this embodiment has a rated voltage of about 3.6 V, so that three LEDs are connected in series about 10.8 V. Thus, the battery voltage is approximately equal to 12V of a general automobile, and the loss of voltage conversion in the power supply circuit is reduced. The current flowing through the LED is controlled by a resistor. For vehicles using a 24V battery, it can be optimized by connecting six in series.

（放熱構造）
上記のように構成されたＬＥＤモジュール１０２の放熱構造について以下に詳しく説明する。ＬＥＤモジュール１０２の背面には、図４に示すようにヒートシンク４０１とファン４０２が設置されている。なお図４は、断面図である。ＬＥＤモジュール１０２とヒートシンク４０１は、シリコングリースを用いて隙間なく接触するように設置され、効率的にＬＥＤモジュール１０２からの熱をヒートシンクに伝えている。また、ヒートシンク４０１は、ファン４０２からの送風によって空気へ熱が逃げるように設置されている。ここで、ファンをほぼ隙間なく並べているのは、ファンの騒音を低減するためファン１個あたりの送風量つまり回転数を落として使用するためである。このように、多数のファンを低速回転させる構成による、ファン冷却時の騒音低下は非常に効果的である。 (Heat dissipation structure)
The heat dissipation structure of the LED module 102 configured as described above will be described in detail below. As shown in FIG. 4, a heat sink 401 and a fan 402 are installed on the back surface of the LED module 102. FIG. 4 is a cross-sectional view. The LED module 102 and the heat sink 401 are installed so as to be in contact with each other using silicon grease, and efficiently transmit heat from the LED module 102 to the heat sink. Further, the heat sink 401 is installed so that heat is released to the air by the air blown from the fan 402. Here, the reason why the fans are arranged with almost no gap is to use the fan with a reduced amount of air blown, that is, the number of rotations, in order to reduce fan noise. Thus, noise reduction during cooling of the fan due to the configuration in which a large number of fans are rotated at a low speed is very effective.

上記のように、非常に高密度にＬＥＤを実装している場合は、熱でのＬＥＤの発光効率低下を防止するため、必要に応じて冷却することが好ましい。このような構成によって、ＬＥＤの効率低下を招かずにＬＥＤ光源を動作させることが出来る。なお、ヒートシンクの溝は、使用時にヒートシンク内の熱い空気が循環しやすいように、略鉛直方向に形成されている。なお、ヒートシンク、およびファンは、ＬＥＤからの発熱量によって適宜使用すればよいのであって、必ず必要ではないことを明記しておく。 As described above, when the LEDs are mounted at a very high density, it is preferable to cool the LEDs as necessary in order to prevent a decrease in the luminous efficiency of the LEDs due to heat. With such a configuration, it is possible to operate the LED light source without causing a decrease in the efficiency of the LED. In addition, the groove | channel of a heat sink is formed in the substantially perpendicular direction so that the hot air in a heat sink may circulate easily at the time of use. It should be noted that the heat sink and the fan may be appropriately used depending on the amount of heat generated from the LED, and are not necessarily required.

もちろん、車両にダクトを設け空気を取り入れ、ＬＥＤを冷却してもよいし、ラジエータなどを冷却するファンなどと兼用してもよい。 Of course, a duct may be provided in the vehicle, air may be taken in, and the LED may be cooled, or a fan that cools a radiator or the like may be used.

（制御方法）
ここで、本発明のＬＥＤヘッドライトの制御について以下に詳しく説明する。車両の進行方向を検知する手段として、ハンドルの切り角を使用する例について説明する。図１において、ハンドル１０５の切り角は、切り角センサー１０６によって進行方向を検知し、その信号は制御回路１０７に送られる。制御回路では、切り角信号によって、ＬＥＤモジュール１０２〜１０４へ供給する電流を制御する信号を発生させる。前記信号は、各モジュールに対応するＬＥＤ点灯回路１０８〜１１０へ送られ、各ＬＥＤモジュールに制御された電流が供給され、各ＬＥＤモジュールの輝度を調節する構成となっている。 (Control method)
Here, the control of the LED headlight of the present invention will be described in detail below. An example in which the turning angle of the steering wheel is used as means for detecting the traveling direction of the vehicle will be described. In FIG. 1, the turning angle of the handle 105 is detected by the turning angle sensor 106, and the signal is sent to the control circuit 107. In the control circuit, a signal for controlling the current supplied to the LED modules 102 to 104 is generated by the cut angle signal. The signal is sent to the LED lighting circuits 108 to 110 corresponding to each module, and a current controlled by each LED module is supplied to adjust the luminance of each LED module.

ハンドルの切り角と各ＬＥＤモジュールの輝度との関係を図５、６に示す。特許文献１に示される従来のヘッドライトの場合を図５に、本実施の形態のヘッドライトの場合を図６に示す。それぞれの図では、上から右側のＬＥＤモジュール１０３、正面のＬＥＤモジュール１０２，左側のＬＥＤモジュール１０５のハンドルの切り角に対する輝度（相対値）のグラフを示している。 The relationship between the turning angle of the handle and the brightness of each LED module is shown in FIGS. FIG. 5 shows the case of the conventional headlight disclosed in Patent Document 1, and FIG. 6 shows the case of the headlight of the present embodiment. In each figure, the graph of the brightness | luminance (relative value) with respect to the cutting angle of the handle | steering-wheel of the LED module 103 of the right side from the top, the LED module 102 of the front, and the LED module 105 of the left side is shown.

ここで、ＬＥＤモジュールへの供給電流とＬＥＤモジュールの輝度はほぼ比例関係にあるので、輝度は供給電流とみなすことができる。すなわち、供給電流によって輝度を可変にすることができる。また、タイヤの切り角とハンドルの切り角とも比例関係にあるので、タイヤの切り角はハンドルの切り角ともみなすことができる。 Here, since the supply current to the LED module and the luminance of the LED module are in a substantially proportional relationship, the luminance can be regarded as the supply current. That is, the luminance can be made variable by the supply current. Further, since the tire turning angle and the steering wheel turning angle are in a proportional relationship, the tire cutting angle can be regarded as the steering wheel turning angle.

図５に示すように、従来は、ハンドルの切り角が所定の角度よりも大きくなると正面方向のヘッドライトは消灯され、サイド方向のヘッドライトが点灯する。つまり、正面方向が消灯されてしまう。 As shown in FIG. 5, conventionally, when the turning angle of the handle becomes larger than a predetermined angle, the headlight in the front direction is turned off and the headlight in the side direction is turned on. That is, the front direction is turned off.

図６において、本実施の形態のＬＥＤヘッドライトはハンドルの切り角が右方向に所定の角度よりも大きくなると、正面方向のＬＥＤモジュール１０２の輝度が低くなり、右方向のＬＥＤモジュール１０３，１０４の輝度が徐々に高くなる。このとき、正面方向のＬＥＤモジュール１０２の輝度は、徐々に低下するがピーク点灯時である直進時の輝度の１／３以上に保たれている。このように、１／３以上に保つことによって、対向車からみた自車位置の認識ミスを抑制することが出来る。 In FIG. 6, the LED headlight according to the present embodiment has a lower brightness of the LED module 102 in the front direction when the turning angle of the handle is larger than a predetermined angle in the right direction. The brightness gradually increases. At this time, the brightness of the LED module 102 in the front direction gradually decreases, but is maintained at 1/3 or more of the brightness at the time of straight traveling at peak lighting. In this way, by maintaining the ratio to 1/3 or more, it is possible to suppress recognition errors of the own vehicle position as viewed from the oncoming vehicle.

点灯状態を模式的に示す図７、８を用いて説明する。図７は、従来のヘッドライトの点灯例を示した図である。図７は、従来のヘッドライトを装着した車両を対向車側から見たときの点灯状態を示している。図７（ａ）は直進時のものである。図において、ヘッドライトで黒く塗りつぶされているのは、ヘッドライトが消灯していることを示す。また、ヘッドライトが白くなっているものは、ヘッドライトが全光していることを示す。つまり、図７（ａ）で示されるように、直進時は真ん中の正面方向に配光があるランプのみが点灯している。そして、図７（ｂ）はハンドルを進行方向の右側に切った場合のランプの点灯状態を示している。図７（ｂ）に示されるとおり、正面方向の配光を持ったヘッドライト１１１は消灯し、右方向に配光を持ったヘッドライト１１２のみが点灯している。つまり、従来の方式を用いると各配光をもったＬＥＤモジュールをＯＮ／ＯＦＦによって制御するため、ハンドルを切った場合点灯するライト位置が変化し、対向車にとっては車の位置が急激に移動したように認識してしまう場合がある。これは、従来のヘッドライトは車両の両隅にライトが設置されており、ライトの端が車両の端と認識しているのが一般的であるからである。 The lighting state will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing an example of lighting of a conventional headlight. FIG. 7 shows a lighting state when a vehicle equipped with a conventional headlight is viewed from the oncoming vehicle side. FIG. 7 (a) shows a straight traveling state. In the figure, the black headlight indicates that the headlight is extinguished. A headlight that is white indicates that the headlight is fully illuminated. That is, as shown in FIG. 7 (a), only the lamp with light distribution in the center front direction is lit when traveling straight. FIG. 7B shows the lighting state of the lamp when the handle is turned to the right in the traveling direction. As shown in FIG. 7B, the headlight 111 having the light distribution in the front direction is turned off, and only the headlight 112 having the light distribution in the right direction is turned on. In other words, when the conventional method is used, the LED module with each light distribution is controlled by turning on and off, so the light position that turns on when the handle is turned off changes, and the position of the vehicle moves abruptly for oncoming vehicles May be recognized as such. This is because conventional headlights are provided with lights at both corners of the vehicle, and the end of the light is generally recognized as the end of the vehicle.

これに対し、図８に本実施の形態に示すＬＥＤヘッドランプの点灯状態を示す。図８（ａ）は直進状態の図である。図におけるヘッドライトの点灯態様は、図７で説明したものと同じであるが、更にヘッドライトが消灯から全光状態にある態様を斜線で示している。図７（ａ）同様にヘッドライトの正面配光部分のみが点灯している。つぎに、図７同様に右方向にハンドルを切った場合においても、正面方向のヘッドライト１１１は１／３以上の輝度で点灯する。正面方向のヘッドライト１１１は１／３以上の輝度で点灯しているので、正面方向のヘッドライト１１１は対向車からの認識できるので、ハンドルを切った場合においても対向車の認識ミスを抑制することが出来る。 On the other hand, FIG. 8 shows a lighting state of the LED headlamp shown in the present embodiment. FIG. 8A is a diagram of a straight traveling state. The headlight lighting mode in the figure is the same as that described with reference to FIG. 7, but further, the mode in which the headlight is in the all-light state after being turned off is indicated by hatching. As in FIG. 7A, only the front light distribution portion of the headlight is lit. Next, even when the handle is turned to the right as in FIG. 7, the headlight 111 in the front direction lights with a luminance of 1/3 or more. Since the headlight 111 in the front direction is lit with a brightness of 1/3 or more, the headlight 111 in the front direction can be recognized from the oncoming vehicle, so that even when the steering wheel is turned off, the recognition error of the oncoming vehicle is suppressed. I can do it.

なお、車両の進行方向を検知する手段として、本実施の形態ではハンドルの切り角センサーを用いたが、他には、カーナビゲーションと連動させて、進行方向を予測する方法を用いてもよいし、ウインカーの動作状況を検知してもよいし、それらの組み合わせによって検知してもよい。 As the means for detecting the traveling direction of the vehicle, the steering angle sensor of the steering wheel is used in the present embodiment. Alternatively, a method of predicting the traveling direction in conjunction with the car navigation may be used. The operating state of the blinker may be detected, or may be detected by a combination thereof.

なお、本実施の形態では青色ＬＥＤと黄色蛍光体の例を示したが、紫外線ＬＥＤと蛍光体の組み合わせや、ＲＧＢのＬＥＤを組み合わせることによっても実現できる。ただし、本実施の形態の方法が、一番効率が高いため好ましい。また、車両用とであれば、標識の色が認識できることと、障害物が認識できればよいので、一般照明のように高い演色性は要求されない。このような用途においては、本実施の形態の青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせは、他の方法と比べて演色性が比較的低いが、大きな問題とならない。それよりも障害物の認識などに関しては、光束が大きく影響するので効率の高いこの方法が好ましい。また、車両用であるので、蛍光体層の厚みバラツキなどによる色ムラも大きな問題とならない。 In the present embodiment, an example of a blue LED and a yellow phosphor has been described. However, the present embodiment can be realized by combining an ultraviolet LED and a phosphor, or an RGB LED. However, the method of the present embodiment is preferable because it has the highest efficiency. Moreover, if it is for vehicles, it is sufficient that the color of the sign can be recognized and the obstacle can be recognized, so that high color rendering properties are not required as in general lighting. In such an application, the combination of the blue LED and the yellow phosphor of the present embodiment has a relatively low color rendering property as compared with other methods, but does not cause a big problem. In contrast to this, for the recognition of obstacles and the like, this method with high efficiency is preferable because the luminous flux greatly affects. Moreover, since it is for vehicles, color unevenness due to variations in the thickness of the phosphor layer is not a major problem.

本発明の車両用ヘッドライトは、対向車に混乱をきたすことなく、運転者の安全性も向上させることができる。 The vehicle headlight of the present invention can improve the safety of the driver without causing confusion in the oncoming vehicle.

本発明の実施の形態における車両用ヘッドライトの概略図Schematic of a vehicle headlight in an embodiment of the present invention （ａ）は本発明の実施の形態におけるＬＥＤモジュール１０２の上面図、（ｂ）は本発明の実施の形態におけるＬＥＤモジュール１０２の断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態におけるＬＥＤモジュール１０２の斜視図(A) is a top view of the LED module 102 in the embodiment of the present invention, (b) is a sectional view of the LED module 102 in the embodiment of the present invention, and (c) is the LED module 102 in the embodiment of the present invention. Perspective view 本発明の実施の形態における車両用ヘッドライトの概略回路図Schematic circuit diagram of a vehicle headlight in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態におけるＬＥＤモジュールの断面図Sectional drawing of the LED module in embodiment of this invention 従来の車両用ヘッドライトのハンドル切り角と各ＬＥＤモジュールの輝度の関係を示す図The figure which shows the relationship between the steering angle of the conventional vehicle headlight, and the brightness | luminance of each LED module 本発明の実施の形態における車両用ヘッドライトのハンドル切り角と各ＬＥＤモジュールの輝度の関係を示す図The figure which shows the handle | steering-wheel angle of the headlight for vehicles in embodiment of this invention, and the relationship of the brightness | luminance of each LED module （ａ）は従来の車両用のヘッドライトの直進時の点灯状態を示す図、（ｂ）は従来の車両用のヘッドライトの右折時の点灯状態を示す図(A) is a figure which shows the lighting state at the time of the straight drive of the conventional headlight for vehicles, (b) is a figure which shows the lighting state at the time of the right turn of the conventional headlight for vehicles. （ａ）は本実施形態の車両用のヘッドライトの直進時の点灯状態を示す図、（ｂ）は本実施形態の車両用のヘッドライトの右折時の点灯状態を示す図(A) is a figure which shows the lighting state at the time of the straight drive of the headlight for vehicles of this embodiment, (b) is a figure which shows the lighting state at the time of the right turn of the headlight for vehicles of this embodiment. 従来のヘッドライトの概略図Schematic diagram of a conventional headlight 従来のヘッドライトの配光を示す図The figure which shows the light distribution of the conventional headlight 本実施の形態のＬＥＤヘッドライト（プロジェクタータイプ）の断面図Sectional drawing of LED headlight (projector type) of this Embodiment

Explanation of symbols

１０１車両
１０２ＬＥＤモジュール（正面ＬＥＤ群）
１０３ＬＥＤモジュール（右側ＬＥＤ群）
１０４ＬＥＤモジュール（左側ＬＥＤ群）
１０５ハンドル
１０６ハンドル切り角センサ
１０７制御回路
１０８ＬＥＤ点灯回路（１０２のＬＥＤモジュール用）
１０９ＬＥＤ点灯回路（１０３のＬＥＤモジュール用）
１１０ＬＥＤ点灯回路（１０４のＬＥＤモジュール用）
１１１ＬＥＤヘッドライト（正面配光）
１１２ＬＥＤヘッドライト（右側配光）
１１３ＬＥＤヘッドライト（左側配光）
２０１ＬＥＤチップ
２０２反射鏡
２０３基板
２０４透光性樹脂
４０１ヒートシンク
４０２ファン 101 Vehicle 102 LED module (front LED group)
103 LED module (right LED group)
104 LED module (left LED group)
105 Handle 106 Steering angle sensor 107 Control circuit 108 LED lighting circuit (for 102 LED module)
109 LED lighting circuit (for 103 LED modules)
110 LED lighting circuit (for 104 LED modules)
111 LED headlight (front light distribution)
112 LED headlight (right light distribution)
113 LED headlight (left light distribution)
201 LED chip 202 Reflector 203 Substrate 204 Translucent resin 401 Heat sink 402 Fan

Claims

An LED headlight for a vehicle composed of a plurality of LEDs with variable brightness,
The plurality of LEDs include a front LED group having a light distribution center in a front direction which is a traveling direction of the vehicle, a right LED group having a light distribution center on the right side from the front direction, and a left side from the front direction. And the left LED group with the center of light distribution in the
Even when the handle is cut, the front LED group maintains a brightness of 1/3 or more of the total light of the front LED group.

2. The LED headlight according to claim 1, wherein the center of light distribution between the right LED group and the left LED group is swung to the left and right by 5 to 30 degrees from the center of light distribution of the front LED group.

The LED headlight according to claim 1 or 2, wherein a luminous flux of the front LED group is higher than a luminous flux of the right LED group and a luminous flux of the left LED group.

The LED headlight according to claim 1 or 2, wherein a color temperature of the front LED group is lower than a color temperature of the right LED group and a color temperature of the left LED group.

The vehicle is a left-hand traffic vehicle,
5. The LED headlight according to claim 1, wherein a luminous flux of the left LED group is higher than a luminous flux of the right LED group.

The LED has a blue light emitting LED chip and a phosphor that absorbs light emitted from the LED chip and emits yellow light.
The LED headlight according to claim 1, wherein the LED chip emits white light when emitted from the LED chip and emitted from the phosphor.

The LED headlight according to any one of claims 1 to 5, wherein any of the front LED group, the right LED group, and the left LED group includes an LED that emits ultraviolet light.