JP2014037175A - Control circuit of lighting fixture for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用灯具の点灯状態を制御するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for controlling the lighting state of a vehicular lamp.
LED(発光素子)を用いて構成された車両用灯具の制御法としては、昇降圧回路や昇圧回路を用いて定電流制御によりLEDを制御する方式が一般的である。このような昇降圧回路(昇降圧DC−DCコンバータ)の先行例は、例えば特開2011−130557号公報(特許文献1)に開示されている。 As a method for controlling a vehicular lamp configured using an LED (light emitting element), a method of controlling the LED by constant current control using a step-up / step-down circuit or a booster circuit is generally used. A prior example of such a step-up / step-down circuit (step-up / step-down DC-DC converter) is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2011-130557 (Patent Document 1).
ところで、近年では交差点などでの停車時にエンジンを停止させるアイドルストップ式自動車が普及している。このため、車両に搭載されたバッテリーからの出力電圧は、アイドルストップ時に一定時間低下してしまう。このとき、上記したように定電流制御によりLEDを制御する場合には、制御回路への入力電圧が低下しても出力電圧および出力電流(LEDのVfおよびIf)は一定に保たれるため、入力電流が大きく増加してしまうという不都合がある。また、入力電流の増加を抑えるために制御回路の動作を停止させてしまうことも考えられるが、その場合にはアイドルストップ時に車両用灯具が消灯してしまうため好ましくない。他方で、入力電圧が一定以下となった場合に出力電流を半分程度に切り替えることも考えられるが、この場合にもアイドルストップ時に車両用灯具の照射光の輝度(光度)が一瞬で大きく変化してしまうため好ましくない。 By the way, in recent years, an idling stop type vehicle that stops an engine when stopping at an intersection or the like has become widespread. For this reason, the output voltage from the battery mounted on the vehicle decreases for a certain period of time when idling is stopped. At this time, when the LED is controlled by the constant current control as described above, the output voltage and the output current (LED Vf and If) are kept constant even when the input voltage to the control circuit decreases. There is a disadvantage that the input current increases greatly. Although it is conceivable to stop the operation of the control circuit in order to suppress an increase in input current, this is not preferable because the vehicular lamp is turned off at the time of idling stop. On the other hand, it is conceivable to switch the output current to about half when the input voltage becomes below a certain level. In this case, however, the brightness (luminosity) of the illumination light of the vehicle lamp changes greatly in an instant during idle stop. This is not preferable.
本発明に係る具体的態様は、車両用灯具の消灯や急激な輝度変化を回避することが可能な車両用灯具の制御技術を提供することを目的の1つとする。 A specific aspect of the present invention is to provide a control technique for a vehicular lamp capable of avoiding turning off of the vehicular lamp and a sudden change in luminance.
本発明に係る一態様の制御回路は、車両用灯具に搭載される発光素子の発光状態を制御するための電圧信号を出力する制御回路であって、(a)第1端子が電源端子と接続され、当該第1端子と制御端子の間に第1抵抗素子が接続されたトランジスタと、(b)互いに直列接続されており、一方端がトランジスタの第2端子と接続され、他方端が基準電位端子と接続された第2抵抗素子及び第3抵抗素子と、(c)カソードがトランジスタの制御端子と接続され、アノードが基準電位端子と接続され、リファレンスが第2抵抗素子と第3抵抗素子の間の節点に接続されたシャントレギュレータと、(d)互いに直列接続されており、一方端がトランジスタの第2端子と接続され、他方端が基準電位端子と接続された第4抵抗素子及び第5抵抗素子を含み、(e)第4抵抗素子と第5抵抗素子の間の節点の電圧を上記した電圧信号として出力する、ことを特徴とする制御回路である。ここで「トランジスタ」とは、例えばNPNトランジスタである。なお、本明細書において回路要素同士が「接続される(接続された)」という場合には、回路要素同士が直接的に接続される場合のみならず、回路要素の相互間に他の回路要素が介在する場合も含むものとする。 A control circuit according to an aspect of the present invention is a control circuit that outputs a voltage signal for controlling a light emission state of a light emitting element mounted on a vehicle lamp, and (a) a first terminal is connected to a power supply terminal. A transistor having a first resistance element connected between the first terminal and the control terminal; and (b) connected in series, one end connected to the second terminal of the transistor and the other end to the reference potential. (C) a cathode is connected to a control terminal of the transistor, an anode is connected to a reference potential terminal, and a reference is connected to the second resistance element and the third resistance element. A shunt regulator connected to a node between them, and (d) a fourth resistance element and a fifth resistor connected in series with each other, having one end connected to the second terminal of the transistor and the other end connected to the reference potential terminal resistance Includes a child, a (e) a control circuit for voltage output as a voltage signal above a node, it is characterized by between fourth resistance element and the fifth resistive element. Here, the “transistor” is, for example, an NPN transistor. In the present specification, when the circuit elements are “connected (connected)”, not only the circuit elements are directly connected but also other circuit elements between the circuit elements. Including the case of intervening.
上記構成によれば、電源端子から供給される入力電圧がある値より低下した場合にその入力電圧に連動して電圧信号の大きさをリニアに低下させることができ、一方で入力電圧がある値よりも高い場合には入力電圧によらず電圧信号の大きさを一定にすることができる。このような電圧信号に基づいて発光素子が駆動されることにより、車両用灯具の消灯や急激な輝度変化を回避することが可能となる。 According to the above configuration, when the input voltage supplied from the power supply terminal drops below a certain value, the magnitude of the voltage signal can be linearly lowered in conjunction with the input voltage, while the input voltage has a certain value. Higher than that, the magnitude of the voltage signal can be made constant regardless of the input voltage. By driving the light emitting element based on such a voltage signal, it is possible to avoid turning off the vehicular lamp and abrupt brightness change.
本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、上記した制御回路と、車両用灯具に組み込まれた発光素子と、制御回路から与えられた電圧の大きさに応じて電流値を設定して発光素子へ駆動電流を供給する発光素子駆動装置を含んで構成される。 A vehicle lamp system according to an aspect of the present invention is configured to emit light by setting a current value according to the magnitude of a voltage applied from the control circuit, a light emitting element incorporated in the vehicle lamp, and the control circuit. A light emitting element driving device for supplying a driving current to the element is included.
上記構成によれば、車両用灯具の消灯や急激な照度変化を回避することが可能となる。 According to the said structure, it becomes possible to avoid the light extinction of a vehicle lamp, and a rapid illuminance change.
以下に、本発明の実施の形態について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.
図1は、一実施形態の制御回路(制御装置)を含んだ車両用灯具システムの構成を示す回路図である。図1に示す制御回路1は、発光素子駆動装置としてのLED駆動IC(Integrated Circuit)2へ制御信号である電圧信号を与えるものであり、5つの抵抗素子11、12、13、14、15と、トランジスタ21と、シャントレギュレータ22を含んで構成されている。この制御回路1には車両に搭載されたバッテリー(図示省略)から入力電圧(+B)が電源端子23を介して供給されている。LED駆動IC2は、制御回路1から与えられた電圧の大きさに応じて電流値を設定し、発光素子(LED)3へ駆動電流を供給する。発光素子3は、車両用灯具に組み込まれており、LED駆動IC2から供給される駆動電流の大きさに応じた光強度で発光する。なお、図1では1つの発光素子3が示されているがこれは例示に過ぎず、複数の発光素子が接続されていてもよい。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a vehicular lamp system including a control circuit (control device) according to an embodiment. A control circuit 1 shown in FIG. 1 gives a voltage signal as a control signal to an LED driving IC (Integrated Circuit) 2 as a light emitting element driving device, and includes five
トランジスタ(NPNトランジスタ)21は、コレクタ(第1端子)が電源端子23と接続され、コレクタとベース(制御端子)の間に抵抗素子11が接続されている。
The transistor (NPN transistor) 21 has a collector (first terminal) connected to the
シャントレギュレータ22は、カソードがトランジスタ21のベースと接続され、アノードが基準電位端子24と接続され、リファレンスが抵抗素子12と抵抗素子13の間の節点25に接続されている。
The
抵抗素子12と抵抗素子13は、互いに直列接続されており、抵抗素子12の一端がトランジスタ21のエミッタ(第2端子)と接続され、抵抗素子13の一端が基準電位端子24と接続されている。
The
抵抗素子14と抵抗素子15は、互いに直列接続されており、かつ上記した抵抗素子12と抵抗素子13の直列回路に対して並列に接続されている。別言すると、抵抗素子14と抵抗素子15は、抵抗素子14の一端がトランジスタ21のエミッタと接続され、抵抗素子15の一端が基準電位端子24と接続されている。これら抵抗素子14と抵抗素子15の間に節点(出力点)26にはLED駆動IC2が接続されている。
The
次に、本実施形態の制御回路1の動作について説明する。図2は、制御回路の動作を説明するための波形図である。図2では、横軸が入力電圧に対応し、縦軸が出力電圧(LED駆動IC2へ供給される電圧)に対応している。 Next, the operation of the control circuit 1 of this embodiment will be described. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the control circuit. In FIG. 2, the horizontal axis corresponds to the input voltage, and the vertical axis corresponds to the output voltage (the voltage supplied to the LED driving IC 2).
電源端子23の入力電圧(+B)が増加していくと、抵抗素子11およびトランジスタ21を経由して、ほぼ同じ大きさの電圧が抵抗素子14と抵抗素子15の直列回路の両端に印加される。この電圧は抵抗素子14と抵抗素子15によって分圧され、両者の節点26に接続されたLED駆動IC2には分圧された電圧が出力電圧として供給される。LED駆動IC2は、この供給された出力電圧の大きさに応じて発光素子3へ供給する駆動電流を設定する。ここで、LED駆動IC2は、供給される電圧が大きくなるほど発光素子3への駆動電流を大きく設定し、電圧が小さくなるほど発光素子3への駆動電流を小さく設定する。
When the input voltage (+ B) of the
トランジスタ21のエミッタ電圧は、シャントレギュレータ22、抵抗素子12、抵抗素子13で設定される。仮に、トランジスタ21のエミッタ電圧を9V(ボルト)と設定すると、図2に示すように、入力電圧(+B)が0V〜9Vまでの間は入力電圧を抵抗素子14と抵抗素子15で分圧した電圧である出力電圧が徐々に増加し、この出力電圧が節点26からLED駆動IC2へ供給される。一方、図2に示すように、入力電圧(+B)が9V以上になると、シャントレギュレータ22で電圧が制限されるため、トランジスタ21のエミッタ電圧は9Vで固定される。このため、入力電圧(+B)が0V〜9VまではLED駆動IC2へ供給される電圧が徐々に増加することから発光素子3への駆動電流が増加し、入力電圧(+B)が9V以上になった場合には一定の駆動電流が発光素子3へ供給される。逆に、入力電圧(+B)が16V〜9Vの間で低下していった場合には、入力電圧(+B)が9VになるまではLED駆動IC2へ供給される電圧が9Vで一定となるので、発光素子3への駆動電流は一定となる。そして、入力電圧(+B)が9V以下になると、徐々にLED駆動IC2へ供給される電圧が低下していくため、これに連動して発光素子3への駆動電流が低下する。
The emitter voltage of the
ここで、発光素子3の明るさランク等に応じて抵抗素子15の抵抗値の設定を変える必要が生じる場合がある。その場合でも、本実施形態の制御回路1は、図2に示すように、出力電圧の大きさは抵抗値に応じて変わるものの動作点が変わることはなく、入力電圧(+B)が0V〜9Vまでの間は出力電圧が徐々に増加し、入力電圧(+B)が10V以上になると出力電圧が一定になる。このため、多様な要求仕様の発光素子3へ容易に対応できる利点がある。
Here, it may be necessary to change the setting of the resistance value of the
このように本実施形態によれば、電源端子から供給される入力電圧がある値より低下した場合にその入力電圧に連動して電圧信号の大きさをリニアに低下させることができ、一方で入力電圧がある値よりも高い場合には入力電圧によらず電圧信号の大きさを一定にすることができる。このような電圧信号に基づいて発光素子が駆動されることにより、車両用灯具の消灯や急激な輝度変化を回避することが可能となる。 Thus, according to this embodiment, when the input voltage supplied from the power supply terminal falls below a certain value, the magnitude of the voltage signal can be linearly reduced in conjunction with the input voltage, while the input voltage When the voltage is higher than a certain value, the magnitude of the voltage signal can be made constant regardless of the input voltage. By driving the light emitting element based on such a voltage signal, it is possible to avoid turning off the vehicular lamp and abrupt brightness change.
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、例示した回路構成は一例であり、本発明に係る構成および動作を妨げない限りにおいて種々の付加回路を含んでもよい。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, the illustrated circuit configuration is an example, and various additional circuits may be included as long as the configuration and operation according to the present invention are not hindered.
1:制御回路(制御装置)
2:LED駆動IC
3:LED(発光素子)
11、12、13、14、15:抵抗素子
21:トランジスタ
22:シャントレギュレータ
23、24:電源端子
25、26:節点
1: Control circuit (control device)
2: LED drive IC
3: LED (light emitting element)
11, 12, 13, 14, 15: Resistance element 21: Transistor 22:
Claims (3)
第1端子が電源端子と接続され、当該第1端子と制御端子の間に第1抵抗素子が接続されたトランジスタと、
互いに直列接続されており、一方端が前記トランジスタの第2端子と接続され、他方端が基準電位端子と接続された第2抵抗素子及び第3抵抗素子と、
カソードが前記トランジスタの前記制御端子と接続され、アノードが前記基準電位端子と接続され、リファレンスが前記第2抵抗素子と前記第3抵抗素子の間の節点に接続されたシャントレギュレータと、
互いに直列接続されており、一方端が前記トランジスタの第2端子と接続され、他方端が前記基準電位端子と接続された第4抵抗素子及び第5抵抗素子と、
を含み、
前記第4抵抗素子と前記第5抵抗素子の間の節点の電圧を前記電圧信号として出力する、車両用灯具の制御回路。 A control circuit that outputs a voltage signal for controlling a light emission state of a light emitting element mounted on a vehicle lamp,
A transistor having a first terminal connected to a power supply terminal and a first resistance element connected between the first terminal and the control terminal;
A second resistor element and a third resistor element connected in series with each other, having one end connected to the second terminal of the transistor and the other end connected to a reference potential terminal;
A shunt regulator having a cathode connected to the control terminal of the transistor, an anode connected to the reference potential terminal, and a reference connected to a node between the second resistance element and the third resistance element;
A fourth resistor element and a fifth resistor element connected in series with each other, having one end connected to the second terminal of the transistor and the other end connected to the reference potential terminal;
Including
A vehicle lamp control circuit that outputs a voltage at a node between the fourth resistance element and the fifth resistance element as the voltage signal.
車両用灯具に組み込まれた発光素子と、
前記制御回路から与えられた電圧の大きさに応じて電流値を設定して前記発光素子へ駆動電流を供給する発光素子駆動装置と、
を含む、車両用灯具システム。 A control circuit according to claim 1 or 2,
A light emitting device incorporated in a vehicle lamp;
A light emitting element driving device that sets a current value according to the magnitude of the voltage applied from the control circuit and supplies a driving current to the light emitting element;
A vehicle lamp system.
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