JP2007015579A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、光源の破損を抑制できる車両用灯具を提供すること。
【解決手段】この車両用灯具１は、車両に設置される車両用灯具であって、直列に順方向接続された複数の発光素子２１から成る光源２と、光源２に流れる電流を規定する電流制限抵抗３と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により光源２に流れる電流を変化させるスイッチング素子５と、パルス幅変調信号によりスイッチング素子５を駆動して光源２の光束量を規定するＰＷＭ制御器６と、光源２に対して直列に接続されると共に電流制限抵抗３およびスイッチング素子５に対して並列に接続されるプルダウン抵抗７と、光源２への供給電圧を変化させて電流制限抵抗３の端子間電圧およびプルダウン抵抗７の端子間電圧を一定値に制御することにより光源２に流れる電流を一定値に制御する電圧制御手段４とを含む。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用灯具に関し、さらに詳しくは、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、光源の破損を抑制できる車両用灯具に関する。

近年の車両用灯具では、定電流駆動による安定的な点灯を実現するために、直列に順方向接続された複数の発光素子（半導体発光素子）から成る光源が採用されている。かかる光源では、ＰＷＭ制御により調光制御が行われている。

ＰＷＭ制御により光源の点灯制御が行われる従来の車両用灯具には、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の車両用灯具は、光源の点灯または消灯により状態の表示を行う表示器と、前記光源への通電を制御する制御手段（ＰＷＭ制御器）とを備え、前記制御手段は、前記光源を点灯させるときおよび前記光源を消灯させるときのうち少なくとも一方のときに、前記光源の輝度を徐々に変化させることを特徴とする。

しかしながら、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成では、ＰＷＭ制御にかかるスイッチング素子がＯＦＦの時にコンバーター回路（電圧制御手段）が破損するおそれがある。

特開２００４−３２５３２４号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、光源の破損を抑制できる車両用灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用灯具では、車両に設置される車両用灯具であって、直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源と、前記光源に流れる電流を規定する電流制限抵抗と、ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記光源に流れる電流を変化させるスイッチング素子と、パルス幅変調信号により前記スイッチング素子を駆動して前記光源の光束量を規定するＰＷＭ制御器と、前記光源に対して直列に接続されると共に前記電流制限抵抗および前記スイッチング素子に対して並列に接続されるプルダウン抵抗と、前記光源への供給電圧を変化させて前記電流制限抵抗の端子間電圧およびプルダウン抵抗の端子間電圧を一定値に制御することにより前記光源に流れる電流を一定値に制御する電圧制御手段とを含むことを特徴とする。

この車両用灯具では、スイッチング素子がＯＦＦのときにプルダウン抵抗に端子間電圧が発生するので、電圧制御手段による光源への供給電圧が所定の定常値に収束する。したがって、次にスイッチング素子がＯＮとなったときに、光源に対して過度な電流が流れる事態が抑制される。これにより、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、発光素子の破損や寿命低下が抑制される利点がある。

この発明にかかる車両用灯具では、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、プルダウン抵抗により光源に対して過度な電流が流れる事態が抑制されるので、発光素子の破損や寿命低下が抑制される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［構成］
図１は、この発明の実施例にかかる車両用灯具を示す回路図である。この車両用灯具１は、車両に設置される灯具であり、例えば、ヘッドランプ、ストップランプ、テールランプ、ターンランプ等に適用される。車両用灯具１は、光源２と、電流制限抵抗３と、電圧制御手段（昇圧電源）４と、スイッチング素子５と、ＰＷＭ制御器（Pulse Width Modulation control）６と、プルダウン抵抗７とを含み構成される（図１参照）。また、車両用灯具１は、車両側の電源（例えば、バッテリー）１０および車体ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続されている。

光源２は、直列に順方向接続された複数の発光素子２１を有する。これらの発光素子２１は、例えば、ＬＥＤ（light-emitting diode）、その他の半導体発光素子から成る。この光源２は、スイッチング素子５およびプルダウン抵抗７を介して車両に接続されて接地されている。

電流制限抵抗３は、光源２（発光素子２１群）に対して直列に接続される。この電流制限抵抗３は、光源２に流れる電流値を規定する機能を有する。

電圧制御手段４は、電流制限抵抗３およびプルダウン抵抗７の端子間電圧が所定の定常値となるように光源２への供給電圧（車両の電源１０からの電圧）を昇圧させて、光源２（各発光素子２１）に流れる電流を一定値に維持する機能を有する。具体的には、電圧制御手段４は、電流制限抵抗３およびプルダウン抵抗７の端子間電圧が一定となるように光源２への供給電圧を制御して、光源２に流れる電流を一定値に維持する。

例えば、この電圧制御手段４は、基準電圧源４１と比較器４２と電圧変換部４３とから成る（図１参照）。基準電圧源４１の電圧は、所定の一定電圧（以下、基準電圧という。）に設定されている。比較器４２は、マイナス端子から基準電圧源４１の基準電圧を取得すると共に、プラス端子から電流制限抵抗３およびプルダウン抵抗７から成る合成抵抗の端子間電圧を取得し、これらの電圧の差を演算して出力する。電圧変換部４３は、電源１０からの供給電圧を比較器４２の出力に応じて変換し、光源２への供給電圧として出力する。そして、この電圧制御手段４によりフィードバック制御が行われて、電流制限抵抗３およびプルダウン抵抗７の端子間電圧が所定の定常値（略基準電圧）に維持され、光源２の各発光素子２１に流れる電流が一定値に維持される。

スイッチング素子５は、光源２（電流制限抵抗３）に対して直列に接続されており、そのＯＮ／ＯＦＦ動作により電流制限抵抗３に流れる電流を変化させて光源２の点灯状態（発光素子２１の光束量）を切り換える機能を有する。

ＰＷＭ制御器６は、スイッチング素子５に接続されており、パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）によりスイッチング素子５を駆動して発光素子２１の光束量を規定する機能を有する。具体的には、ＰＷＭ制御器６がＰＷＭ信号のデューティー比を変化させることにより、スイッチング素子５が駆動されて光源２の調光制御が行われる。

プルダウン抵抗７は、光源２に対して直列に接続されると共に電流制限抵抗３およびスイッチング素子５に対して並列に接続されて、接地されている。また、プルダウン抵抗７は、電流制限抵抗３よりも十分に大きな抵抗値を有する。具体的には、スイッチング素子５がＯＦＦとなりプルダウン抵抗７のみに電流が流れたときに、光源２が点灯しない程度の抵抗値がプルダウン抵抗７の抵抗値として設定されている。

［作用］
この車両用灯具１では、スイッチング素子５がＯＮのときに、電流制限抵抗３およびプルダウン抵抗７の双方に電流が流れて端子間電圧がそれぞれ発生する。すると、これらの端子間電圧に基づいて電圧制御手段４が光源２への供給電圧を調整し、光源２を流れる電流が一定に維持される。なお、このとき各発光素子２１を流れる電流は、（基準電圧源４１の基準電圧）／〔１／｛１／（電流制限抵抗３の抵抗値）＋１／（プルダウン抵抗７の抵抗値）｝〕に略等しくなる。

一方、スイッチング素子５がＯＦＦのときには、電流制限抵抗３に電流が流れず、プルダウン抵抗７のみに微弱な電流が流れて端子間電圧が発生する。すると、この端子間電圧に基づいて電圧制御手段４が光源２への供給電圧を調整し、光源２を流れる電流が一定に維持される。なお、このとき各発光素子２１を流れる電流は、（基準電圧源４１の基準電圧）／（プルダウン抵抗７の抵抗値）に略等しくなる。

そして、外部からの入力信号（光源２の点灯制御に関する信号）に基づいて、ＰＷＭ制御器６がスイッチング素子５をＯＮ／ＯＦＦ動作させることにより、光源２の調光制御（光束量の制御）が行われる。これにより、例えば、光源２の光束量（点灯および消灯）をなだらかに変化させる制御が可能となり、製品の高級感が向上する。

［効果］
ところで、プルダウン抵抗７が設置されていない構成（図示省略）では、スイッチング素子５がＯＦＦとなり電流制限抵抗３の電流が０［Ｖ］となると、電圧制御手段４が光源２への供給電圧を常に昇圧させるように作用する。この状態では、次にスイッチング素子５がＯＮとなったときに、光源２に過度な電流が流れて、その発光素子２１の破損や寿命低下が発生するおそれがある。

この点において、この車両用灯具１では、スイッチング素子５がＯＦＦのときにプルダウン抵抗７に端子間電圧が発生するので、電圧制御手段４による光源２への供給電圧が所定の定常値に収束する。したがって、次にスイッチング素子５がＯＮとなったときに、光源２に対して過度な電流が流れる事態が抑制される。これにより、定電流回路により光源２が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源２の調光制御が行われる構成において、発光素子２１の破損や寿命低下が抑制される利点がある。

以上のように、本発明にかかる車両用灯具は、定電流回路により光源が駆動されると共にＰＷＭ制御により光源の調光制御が行われる構成において、光源の破損を抑制できる点で有用である。

この発明の実施例にかかる車両用灯具を示す回路図である。

符号の説明

１ 車両用灯具
２ 光源
２１ 発光素子
３ 電流制限抵抗
４ 電圧制御手段
４１ 基準電圧源
４２ 比較器
４３ 電圧変換部
５ スイッチング素子
６ ＰＷＭ制御器
７ プルダウン抵抗
１０ 電源

Claims (1)

1. 車両に設置される車両用灯具であって、
   直列に順方向接続された複数の発光素子から成る光源と、
   前記光源に流れる電流を規定する電流制限抵抗と、
   ＯＮ／ＯＦＦ動作により前記光源に流れる電流を変化させるスイッチング素子と、
   パルス幅変調信号により前記スイッチング素子を駆動して前記光源の光束量を規定するＰＷＭ制御器と、
   前記光源に対して直列に接続されると共に前記電流制限抵抗および前記スイッチング素子に対して並列に接続されるプルダウン抵抗と、
   前記光源への供給電圧を変化させて前記電流制限抵抗の端子間電圧およびプルダウン抵抗の端子間電圧を一定値に制御することにより前記光源に流れる電流を一定値に制御する電圧制御手段とを含むことを特徴とする車両用灯具。

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