JP2015016702A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファンの延命化による故障率の低減を図る。
【解決手段】制御部２１は、第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、出力電流Ｉｏの電流値を所定値Ａ１とし冷却ファン１２を所定回転数により回転させるように制御を行い、第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、出力電流Ｉｏの電流値を所定値Ａ１よりも低下させ冷却ファン１２の回転数が前記所定回転数よりも少なくなるように制御を行う。これにより、減光に伴う光源１５の発熱量の低下に併せて冷却ファン１２の回転数が低減される。従って、良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファン１２の延命化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却ファンを備えると共に光源の発光量の調整が可能とされた車両用前照灯の技術分野に関する。

特開２０１３−５４９１９号公報

車両用前照灯には、廃熱を行うための冷却ファンを備えたものがある。冷却ファンを用いたいわゆる強制冷却方式は、廃熱性能に優れるためヒートシンクの小型化が可能であり、車両用前照灯の小型化に貢献できる。
上記特許文献１には、冷却ファンを備えた車両用灯具において環境温度に応じて冷却ファンを制御する技術が開示されている。

また、冷却ファンを備えた車両用前照灯には、光源を点灯させるための出力電流を得る電力変換部と制御部を備え、制御部が出力電流の電流値を変化させて光源の発光量を調整可能に構成されたものがある。

ここで、従来の車両用前照灯においては、光源が点灯状態であるときに冷却ファンを継続的に回転させている。
しかしながら、このことは、発光量の調整が可能とされた車両用前照灯において冷却ファンの短命化を招く虞がある。
例えば、電力変換部の出力電流値の調整によってロービーム又はハイビームを減光してＤＲＬ（Daytime Running Lamps：デイタイムランニングランプ）光として用いることが考えられる。この際、ＤＲＬ光は日中点灯させ続けることを要するため、ＤＲＬ光の点灯中に冷却ファンが回転され続けると冷却ファンの寿命の著しい低下を招いてしまう。例えば、車両寿命を１５年としてＤＲＬの点灯時間を試算すると約６０００時間程度であり、これは一般的な冷却ファンの寿命を超える虞があることを意味する。冷却ファンの短命化は、車両用前照灯の故障率の上昇に繋がり望ましくない。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、電力変換部の出力電流の電流値を変化させて光源の発光量を調整可能に構成された車両用前照灯において、良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファンの延命化を図ることで故障率を低減することを目的とする。

第１に、本発明の車両用前照灯は、前方に開口された凹部を有するランプハウジングと前記ランプハウジングの開口を閉塞するカバーとによって構成された灯具外筐と、前記灯具外筐内に設けられた光源と、前記光源と接続され入力電圧に基づき前記光源を点灯させるための出力電流を得る電力変換部と、前記灯具外筐内の温度上昇を抑制する冷却ファンと、前記光源と前記冷却ファンに対する制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、前記出力電流の電流値を所定値とし前記冷却ファンを所定回転数により回転させるように制御を行い、第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、前記出力電流の電流値を前記所定値よりも低下させ前記冷却ファンの回転数が前記所定回転数よりも少なくなるように制御を行うものである。

これにより、第二点灯状態においては、減光に伴う光源の発熱量の低下に併せて冷却ファンの回転数が低減される。

第２に、上記した本発明に係る車両用前照灯においては、前記制御部は、前記出力電流についての温度ディレーティング制御を行うと共に、前記第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合と前記第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合とで前記温度ディレーティング制御の特性を変化させることが望ましい。
これにより、冷却ファンの回転数が通常時よりも低減された場合に対応して温度ディレーティング制御の特性が切り替えられる。

第３に、上記した本発明に係る車両用前照灯においては、前記制御部は、前記第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は前記冷却ファンを停止させることが望ましい。
これにより、第二点灯状態においては冷却ファンにストレスがかからない。

第４に、上記した本発明に係る車両用前照灯においては、前記第一点灯状態はロービーム又はハイビームの点灯状態であり、前記第二点灯状態はデイタイムランニングランプ光の点灯状態であり、前記光源が、ロービーム又はハイビームの点灯状態とデイタイムランニングランプ光の点灯状態とで用いられる共通の光源とされていることが望ましい。
これにより、ロービーム又はハイビームの減光によりＤＲＬが実現される。

第５に、上記した本発明に係る車両用前照灯においては、前記光源より発された熱が伝達され前記冷却ファンより送風されるヒートシンクを備えることが望ましい。
これにより、ヒートシンクに伝達された熱が冷却ファンからの送風で効率よく廃熱される。

本発明によれば、電力変換部の出力電流の電流値を変化させて光源の発光量を調整可能に構成された車両用前照灯において、良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファンの延命化を図ることで故障率を低減することができる。

車両用前照灯の概略垂直断面図である。 車両用前照灯内部の回路構成を説明するためのブロック図である。 入力処理回路の内部構成について説明するための回路・ブロック図である。 温度ディレーティング特性についての説明図である。 変形例としての車両用前照灯内部の回路構成を説明するためのブロック図である。

以下、本発明に係る車両用前照灯を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
車両用前照灯１は、それぞれ車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。
車両用前照灯１は前方に開口された凹部を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口を閉塞するカバー３とを備えている（図１参照）。ランプハウジング２とカバー３によって灯具外筐４が構成され、灯具外筐４の内部空間は灯室５として形成されている。

灯室５には灯具ユニット６が配置されている。灯具ユニット６は、レンズホルダー７とレンズホルダー７の前端部に取り付けられた投影レンズ８と光を反射するリフレクター９とリフレクター９の下方に配置された光源ユニット１０及び制御回路ユニット１１と光源ユニット１０及び制御回路ユニット１１の下方に配置された冷却ファン１２とレンズホルダー７とリフレクター９との間に配置された光制御機構１３とを有している。

投影レンズ８は略半球状の外形を有する平凸レンズとされている。
リフレクター９は内面が反射面９ａとして形成されている。リフレクター９は光源ユニット１０の上面に取り付けられている。

光源ユニット１０は回路基板１４と回路基板１４の上面に搭載された光源１５とを有している。光源１５は、複数の半導体発光素子が直列接続されて構成されている。光源１５における半導体発光素子としては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられている。
光源ユニット１０には、回路基板１４の下方にヒートシンク１０ａが形成されている。
ヒートシンク１０ａには制御回路ユニット１１と回路基板１４と光源１５より発された熱が伝達される。またヒートシンク１０ａは冷却ファン１２より送風される。

制御回路ユニット１１は光源ユニット１０の前方に配置されている。制御回路ユニット１１には後述する回路基板１１ａが内蔵されている。

冷却ファン１２は後述するファンモータ１２ａを内蔵し、ファンモータ１２ａの回転に応じて回転する。冷却ファン１２が回転することで灯具外筐４内の温度上昇が抑制される。

光制御機構１３は可動シェード１６とシェード駆動部１７を有している。
可動シェード１６は光源１５から出射された光の一部を遮蔽する第１の状態と第１の状態より遮蔽量が少なくなる第２の状態との間で回動軸１８を支点として回動自在とされている。可動シェード１６が第１の状態にあるときはロービーム配光状態となり、第２の状態にあるときはハイビーム配光状態となる。
シェード駆動部１７は後述するアクチュエータ１７ａを備えており、アクチュエータ１７ａによる動力を伝達して可動シェード１６を第１の状態と第２の状態との間で回動させる。本例の場合、可動シェード１６はアクチュエータ１７ａが非導通状態では第１の状態（ロービーム配光状態）を保持するように構成されている。従って、アクチュエータ１７ａの通電は第２の状態（ハイビーム配光状態）を維持するために行われる。

図２は、車両用前照灯１内部の回路構成について説明するためのブロック図である。なお、図２では、車両用前照灯１の外部に設けられた車載バッテリー１００と点灯スイッチ１０１も併せて示している。
車両用前照灯１内部には、図１に示した回路基板１１ａ、回路基板１４及び光源１５と共に、冷却ファン１２の内部に形成されたファンモータ１２ａと、シェード駆動部１７内に形成されたアクチュエータ１７ａが設けられている。

回路基板１１ａには、電力変換部２０と制御部２１が形成されていると共に、正極側入力端子５０、負極側入力端子５１、正極側出力端子５２、負極側出力端子５３、減光信号入力端子５４、増光信号入力端子５５、ファン正極側端子５６及びファン負極側端子５７の各端子と、抵抗Ｒｓが形成されている。
電力変換部２０は、例えばスイッチングレギュレータとしてのＤＣ−ＤＣコンバータにより形成されている。電力変換部２０の入力側は、正極側が正極側入力端子５０に接続され負極側が負極側入力端子５１に接続されている。電力変換部２０の出力側は、正極側が抵抗Ｒｓを介して正極側出力端子５２に接続され、負極側が負極側出力端子５３に接続されている。
正極側入力端子５０は点灯スイッチ１０１を介して車載バッテリー１００の正極側に接続され、負極側入力端子５１は車載バッテリー１００の負極（ＧＮＤ：グラウンド）側に接続されている。正極側出力端子５２、負極側出力端子５３は、光源１５を構成する複数のＬＥＤのアノード端、カソード端に接続されている。

電力変換部２０は、点灯スイッチ１０１がオンとされたことに応じて正極側入力端子５０と負極側入力端子５１の間に得られる直流電圧を昇圧又は降圧して、正極側出力端子５２と負極側出力端子５３の間に光源１５の発光駆動のための出力電圧を得る。この出力電圧に基づき、光源１５に対して電力変換部２０からの出力電流Ｉｏ（発光駆動電流）が流される。
なお、抵抗Ｒｓは出力電流Ｉｏの電流値検出用の抵抗である。

制御部２１は、制御ＩＣ（Integrated Circuit）２２と入力処理回路２３を有し、車両側より減光信号入力端子５４を介して入力された減光信号Ｓｇと抵抗Ｒｓに基づき検出される出力電流Ｉｏの電流値に基づき、電力変換部２０とファンモータ１２ａを制御する。

入力処理回路２３は、減光信号Ｓｇに基づき電流値指示信号Ｓｇｓとディレーティング特性指示信号Ｓｄｓを生成し、それぞれ制御ＩＣ２２に出力する。
また、入力処理回路２３は、ファン正極側端子５６、ファン負極側端子５７を介してファンモータ１２ａと接続され、減光信号Ｓｇに基づきファンモータ１２ａの制御を行う。
なお、本実施の形態におけるファンモータ１２ａの制御、及び入力処理回路２３の内部構成については後述する。

制御ＩＣ２２は、抵抗Ｒｓの両端電圧に基づき出力電流Ｉｏの電流値を検出し、検出した出力電流Ｉｏの電流値と電流値指示信号Ｓｇｓとディレーティング特性指示信号Ｓｄｓとに基づき、スイッチングレギュレータとしての電力変換部２０のスイッチ素子のオン／オフ制御を行う。すなわち、スイッチ素子のオン／オフ制御信号のデューティ制御を行う。
具体的に、制御ＩＣ２２は、出力電流Ｉｏの電流値が目標値で一定となるように上記スイッチ素子のオン／オフ制御を行って、出力電流Ｉｏについての定電流制御（安定化制御）を実現する。
また、制御ＩＣ２２は、定電流制御における上記目標値を電流値指示信号Ｓｇｓによる指示に基づき変更する。これにより、光源１５の発光量が減光信号Ｓｇに応じた発光量に調整される（いわゆる調光制御）。

また、本例の制御ＩＣ２２は、いわゆる温度ディレーティング制御を行う。すなわち、出力電流Ｉｏの電流値を温度に応じて制御する。制御ＩＣ２２においては、このような温度ディレーティング制御の特性、すなわち温度と出力電流Ｉｏの電流値との対応関係（以下「温度ディレーティング特性」と表記）が予め定められている。制御ＩＣ２２は、例えば制御ＩＣ２２内に形成された温度検出部（不図示）により検出した温度の情報と温度ディレーティング特性とに基づき現在の温度に応じて設定されるべき出力電流Ｉｏの電流値を取得し、取得した電流値を上記した定電流制御における目標値として設定することで、温度ディレーティング制御を実現する。
なお、温度ディレーティング制御に必要な温度情報は制御ＩＣ２２の外部に設けたサーミスタ等から取得してもよい。

さらに、本例の制御ＩＣ２２は、温度ディレーティング特性を入力処理回路２３から入力されるディレーティング特性指示信号Ｓｄｓに応じて変化させるが、これについては後に改めて説明する。

増光信号入力端子５５を介して入力された増光信号Ｓｉは、制御部２１内を経由し増光信号出力端子５８を介してアクチュエータ１７ａに入力される。
アクチュエータ１７ａは、増光信号ＳｉがＬｏｗレベルのときはオフ（非導通状態）、Ｈｉｇｈレベルのときはオン（導通状態）とされる。前述のようにアクチュエータ１７ａが非導通状態のときは可動シェード１６が第１の状態とされてロービーム配光状態が実現される。一方、アクチュエータ１７ａが導通状態のときは可動シェード１６が第２の状態とされてハイビーム配光状態が実現される。
このように、ロービーム／ハイビームの切り替えは増光信号ＳｉのＬｏｗ／Ｈｉｇｈの切り替えにより実現される。換言すれば、増光信号Ｓｉはロービーム／ハイビームの切り替え指示信号として機能する。

ここで、本実施の形態の車両用前照灯１は、共通の光源１５を用いてロービーム、ハイビームの点灯とＤＲＬ（Daytime Running Lamps：デイタイムランニングランプ）光の点灯を行うように構成されている。
車両側からは、これら三種の光の点灯状態の指示が減光信号Ｓｇと増光信号Ｓｉの二種の信号によって行われる。具体的には、
ロービーム … 減光信号Ｓｇ＝ＯＰＥＮ、増光信号Ｓｉ＝Ｌｏｗ
ハイビーム … 減光信号Ｓｇ＝ＯＰＥＮ、増光信号Ｓｉ＝Ｈｉｇｈ
ＤＲＬ光 … 減光信号Ｓｇ＝ＧＮＤ、増光信号Ｓｉ＝Ｌｏｗ
により、ロービーム／ハイビーム／ＤＲＬ光の三種の光の点灯状態が指示される。

図３は、入力処理回路２３の内部構成について説明するための回路・ブロック図であり、入力処理回路２３内部の回路構成と併せて回路基板１１ａ、制御ＩＣ２２及びファンモータ１２ａを示している。
入力処理回路２３内において、ダイオードＤ１のカソードは減光信号入力端子５４に接続されている。ダイオードＤ１のカソードと減光信号入力端子５４の接続点とアースとの間にはコンデンサＣ１が挿入されている。

ダイオードＤ１のアノードは、抵抗Ｒ１を介してＰＮＰ型バイポーラトランジスタで構成されたスイッチング素子Ｑ１のベースに接続されている。スイッチング素子Ｑ１のエミッタは定電圧源Ｖｄ１と接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１のエミッタと定電圧源Ｖｄ１の接続点とスイッチング素子Ｑ１のベースとの間には、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２の並列接続回路が挿入されている。
なお、定電圧源Ｖｄ１は、車載バッテリー１００からの入力電圧に基づき所定レベルによる直流電圧を生成する。この点は、他の定電圧源Ｖｄ２〜Ｖｄ５も同様である。

スイッチング素子Ｑ１のコレクタは抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４を介してｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）で構成されたスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されている。スイッチング素子Ｑ２のソースは接地され、ドレインは抵抗Ｒｇ３を介して制御ＩＣ２２への電流値指示信号Ｓｇｓの出力ラインと接続されている。電流値指示信号Ｓｇｓの出力ラインと抵抗Ｒｇ３の接続点には、抵抗Ｒｇ１と抵抗Ｒｇ２の接続点が接続されている。抵抗Ｒｇ１と抵抗Ｒｇ２は、定電圧源Ｖｄ２とアースとの間に直列に挿入されている。

抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタで構成されたスイッチング素子Ｑ３のベースに接続されている。スイッチング素子Ｑ３のエミッタは接地され、コレクタは抵抗Ｒ５を介して定電圧源Ｖｄ３に接続されている。

スイッチング素子Ｑ３のコレクタと抵抗Ｒ５の接続点は、ファン電源ＩＣ２２ａのイネーブル端子（ＥＮ）と接続されている。ファン電源ＩＣ２２ａにはイネーブル端子と共に入力端子（Ｖｉｎ）、出力端子（Ｖｏｕｔ）及び接地端子（ＧＮＤ）が設けられており、入力端子は定電圧源Ｖｄ４に接続され、出力端子はファン正極側端子５６に接続され、接地端子はファン負極側端子５７に接続されている。ファン電源ＩＣ２２ａは、イネーブル端子への入力信号がＨｉｇｈレベルのときはファンモータ１２に定電圧源Ｖｄ４からの直流電圧に基づく駆動電圧を出力し、入力信号がＬｏｗレベルのときはファンモータ１２への駆動電圧の出力を停止するように構成されている。

また、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点は、抵抗Ｒ６を介してｎチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチング素子Ｑ４のゲートに接続されている。スイッチング素子Ｑ４のソースは接地され、ドレインは抵抗Ｒｄ３を介して制御ＩＣ２２へのディレーティング特性指示信号Ｓｄｓの出力ラインと接続されている。ディレーティング特性指示信号Ｓｄｓの出力ラインと抵抗Ｒｄ３の接続点には、抵抗Ｒｄ１と抵抗Ｒｄ２の接続点が接続されている。抵抗Ｒｄ１と抵抗Ｒｄ２は、定電圧源Ｖｄ５とアースとの間に直列に挿入されている。

以下、入力処理回路２３を含めた制御部２１の動作について説明する。
車両側からの点灯状態の指示として、ロービーム又はハイビームの点灯状態の指示が行われた場合は、減光信号ＳｇがＯＰＥＮ状態となる。
減光信号ＳｇがＯＰＥＮ状態とされると、スイッチング素子Ｑ１がオフとなり、スイッチング素子Ｑ２もオフとなる。スイッチング素子Ｑ２がオフとなると、電流値指示信号Ｓｇｓのレベルは定電圧源Ｖｄ２による直流電圧を抵抗Ｒｇ１と抵抗Ｒｇ２とにより分圧したレベルとなる（以下「第一レベル」と表記）。

制御ＩＣ２２は、このような第一レベルによる電流値指示信号Ｓｇｓが入力されたことに応じて、前述した定電流制御における目標値を所定値に設定して、出力電流Ｉｏの電流値が当該所定値で一定となるように電力変換部２０のスイッチ素子のスイッチング動作を制御する。このように、ロービーム又はハイビームの点灯状態が指示された場合は、出力電流Ｉｏの電流値を所定値とするように制御が行われる。

また、減光信号ＳｇがＯＰＥＮ状態とされてスイッチング素子Ｑ１がオフとされると、スイッチング素子Ｑ３もオフとなる。スイッチング素子Ｑ３がオフとなるとファン電源ＩＣ２２ａのイネーブル端子（ＥＮ）に定電圧源Ｖｄ３に基づく直流電圧が抵抗Ｒ５を介して入力され、ファン電源ＩＣ２２ａからファンモータ１２ａに駆動電圧が供給される。これにより、ロービーム又はハイビームの点灯状態が指示された場合は、冷却ファン１２が所定回転数により回転するように制御が行われる。

一方、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合は、減光信号ＳｇのレベルがＧＮＤレベルとなる。
減光信号ＳｇがＧＮＤレベルとなると、スイッチング素子Ｑ１がオンとなり、スイッチング素子Ｑ２もオンとなる。スイッチング素子Ｑ２がオンとなると、電流値指示信号Ｓｇｓのレベルは、定電圧源Ｖｄ２に基づく直流電圧を抵抗Ｒｇ１，Ｒｇ２のみでなく抵抗Ｒｇ３も含めた分圧比により分圧したレベルとなる（以下「第二レベル」と表記）。

制御ＩＣ２２は、第二レベルによる電流値指示信号Ｓｇｓが入力された場合は、定電流制御における目標値を低下させ、出力電流Ｉｏの電流値が前述した所定値よりも低い値で一定となるように電力変換部２０のスイッチ素子のスイッチング動作を制御する。すなわち、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合は、出力電流Ｉｏの電流値を前述した所定値よりも低下させるように制御が行われる。

このように、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合は、出力電流Ｉｏの電流値が低下されて光源１５からの光が減光される。ここで、前述のようにＤＲＬ光の点灯状態の指示時には増光信号ＳｉのレベルがＬｏｗレベルとされているので、車両用前照灯１の配光状態はロービーム配光状態にある。従って、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合には、減光したロービームが点灯される。換言すれば、本実施の形態では減光したロービームをＤＲＬ光として用いるようにしている。

また、ＤＲＬ光の指示時に対応して減光信号ＳｇのレベルがＧＮＤレベルとされてスイッチング素子Ｑ１がオンとなった場合には、スイッチング素子Ｑ３もオンとなる。スイッチング素子Ｑ３がオンとなるとファン電源ＩＣ２２ａのイネーブル端子（ＥＮ）には定電圧源Ｖｄ３に基づく直流電圧が入力されず、ファンモータ１２ａに駆動電圧が供給されない。すなわち、冷却ファン１２の回転を停止させる制御が行われる。

このように、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合は、減光したロービームがＤＲＬ光として点灯されると共に、冷却ファン１２の回転が停止される。

なお、ここでは冷却ファン１２を停止させる例を挙げたが、回転を完全に停止させずに上述の所定回転数よりも低い回転数で回転させるように制御を行ってもよい。

続いて、温度ディレーティング制御に係る動作について説明する。
ロービーム又はハイビームの点灯状態の指示時に減光信号ＳｇがＯＰＥＮ状態とされてスイッチング素子Ｑ１がオフとなると、スイッチング素子Ｑ４もオフとなる。スイッチング素子Ｑ４がオフとなると、ディレーティング特性指示信号Ｓｄｓのレベルは定電圧源Ｖｄ５による直流電圧を抵抗Ｒｄ１と抵抗Ｒｄ２とにより分圧したレベルとなる（以下「第三レベル」と表記）。

一方、ＤＲＬ光の点灯状態の指示時に減光信号ＳｇがＧＮＤレベルとされてスイッチング素子Ｑ１がオンとなると、スイッチング素子Ｑ４もオンとなる。スイッチング素子Ｑ４がオンとなると、ディレーティング特性指示信号Ｓｄｓのレベルは、定電圧源Ｖｄ５による直流電圧を抵抗Ｒｄ１，Ｒｄ２のみでなく抵抗Ｒｄ３も含めた分圧比により分圧したレベルとなる（以下「第四レベル」と表記）。

このように制御ＩＣ２２に対しては、ロービーム又はハイビームの点灯状態が指示された場合とＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合とでそれぞれ異なるレベルによるディレーティング特性指示信号Ｓｄｓが入力される。
制御ＩＣ２２は、このようなディレーティング特性指示信号Ｓｄｓに基づき温度ディレーティング特性を変化させる。

図４は、温度ディレーティング特性についての説明図である。
制御ＩＣ２２は、ロービーム又はハイビームの点灯状態の指示に応じて第三レベルによるディレーティング特性指示信号Ｓｄｓが入力された場合は、図中「ＤＴ_hi/lo」と示す温度ディレーティング特性に基づき温度ディレーティング制御を行う。
一方、ＤＲＬ光の点灯状態の指示に応じて第四レベルによるディレーティング特性指示信号Ｓｄｓが入力された場合は、図中「ＤＴ_drl」と示す温度ディレーティング特性に基づき温度ディレーティング制御を行う。

図のようにロービーム又はハイビームの点灯状態に対応した温度ディレーティング特性ＤＴ_hi/loによると、所定の温度Ｔ１までは出力電流Ｉｏの電流値を所定値Ａ１に保ち、温度Ｔ１を超えると温度上昇に応じて出力電流Ｉｏの電流値を徐々に低下させる制御が行われる。一方、ＤＲＬ光の点灯状態に対応した温度ディレーティング特性ＤＴ_drlによると、温度Ｔ１よりも低い温度Ｔ２までは出力電流Ｉｏを所定値Ａ１よりも低い電流値Ａ２に保ち、温度Ｔ２を超えると温度上昇に応じて出力電流Ｉｏの電流値を徐々に低下させる制御が行われる。
なお、本例において、所定値Ａ１は例えば１．７Ａ（アンペア）に設定され、電流値Ａ２は例えば０．７Ａに設定されている。

上記のように温度ディレーティング特性を変化させることで、ＤＲＬ光の点灯状態が指示された場合には、ロービーム又はハイビームの点灯状態が指示された場合よりもディレーティング開始温度（電流値を低下させ始める温度）が低く設定される。
前述のようにＤＲＬ光の点灯時には冷却ファン１２の回転が停止されるので、ＤＲＬ光の点灯時には光源１５の温度が上昇し易い傾向となる。このため、上記のようにＤＲＬ光の点灯時に対応してディレーティング開始温度を低下させる、すなわちロービーム又はハイビームの点灯時よりも低い温度で出力電流Ｉｏの電流値を低下させ始めることで、光源１５の温度上昇を抑制して温度ディレーティング制御の適正化を図るようにしている。つまりこれにより、光源１５を構成する発光素子の延命化を図ることができる。

なお、本例において、ＤＲＬ光の点灯状態の指示に応じて温度ディレーティング特性を変化させるということは、出力電流Ｉｏの電流値を低下させたことに応じて温度ディレーティング特性を変化させているとも換言できる。

上記のように本実施の形態の車両用前照灯１は、前方に開口された凹部を有するランプハウジング２とランプハウジング２の開口を閉塞するカバー３とによって構成された灯具外筐４と、灯具外筐４内に設けられた光源１５と、光源１５と接続され入力電圧に基づき光源１５を点灯させるための出力電流Ｉｏを得る電力変換部２０と、灯具外筐４内の温度上昇を抑制する冷却ファン１２と、光源１５と冷却ファン１２に対する制御を行う制御部２１とを備えている。
そして、制御部２１は、第一点灯状態（本例ではロービーム又はハイビームの点灯状態）を指示する信号入力が行われた場合は、出力電流Ｉｏの電流値を所定値Ａ１とし冷却ファン１２を所定回転数により回転させるように制御を行い、第二点灯状態（本例ではＤＲＬ光の点灯状態）を指示する信号入力が行われた場合は、出力電流Ｉｏの電流値を所定値Ａ１よりも低下させ冷却ファン１２の回転数が前記所定回転数よりも少なくなるように制御を行っている。

これにより、第二点灯状態においては、減光に伴う光源１５の発熱量の低下に併せて冷却ファン１２の回転数が低減される。従って、良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファン１２の延命化を図ることができる。
このように本実施の形態によれば、電力変換部２０の出力電流Ｉｏの電流値を変化させて光源１５の発光量を調整可能に構成された車両用前照灯１において、良好な廃熱性能を維持しながら冷却ファンの延命化を図ることで故障率を低減することができる。

また、本実施の形態では、制御部２１は、出力電流Ｉｏについての温度ディレーティング制御を行うと共に、第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合と第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合とで温度ディレーティング制御の特性を変化させている。
これにより、冷却ファン１２の回転数が通常時よりも低減された場合に対応して温度ディレーティング制御の特性が切り替えられる。
従って、温度が上昇し易い傾向にある場合に対応した温度ディレーティング制御を行うことができ、光源１５を構成する発光素子の延命化を図ることができる。

さらに、本実施の形態では、制御部２１は、第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は冷却ファン１２を停止させている。
これにより、第二点灯状態においては冷却ファン１２にストレスがかからない。特に、本例のように第二点灯状態がＤＲＬ光の点灯状態とされる場合は、日中において冷却ファン１２にストレスがかからない。
従って、冷却ファン１２のさらなる延命化が図られ、故障率をさらに低減できる。

さらにまた、本実施の形態では、第一点灯状態はロービーム又はハイビームの点灯状態であり、第二点灯状態はＤＲＬ光の点灯状態であり、光源１５が、ロービーム又はハイビームの点灯状態とＤＲＬ光の点灯状態とで用いられる共通の光源とされている。
これにより、ロービーム又はハイビームの減光によりＤＲＬが実現される。
従って、ＤＲＬ用に別途光源を追加する必要性がなく、車両用前照灯１の小型化が図られる。

加えて、本実施の形態では、光源１５より発された熱が伝達され冷却ファン１２より送風されるヒートシンク１０ａを備えている。
これにより、ヒートシンク１０ａに伝達された熱が冷却ファン１２からの送風で効率よく廃熱される。従って、廃熱性能の向上が図られる。

なお、本発明は上記により説明した具体例に限定されるべきものではなく、多様な変形例が考えられるものである。
例えば上記では、ロービーム、ハイビーム及びＤＲＬ光の光源が共通の光源１５とされる構成を例示したが、本発明の車両用前照灯は二以上の光源１５を備えた構成とすることもできる。
図５は、光源１５が二以上設けられた変形例としての車両用前照灯１Ａ内部の回路構成を説明するためのブロック図である。なお図５において、既にこれまでで説明した部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
上記で例示した車両用前照灯１との違いは、光源１５として光源１５−１と光源１５−１が設けられ、回路基板１４として光源１５−１を搭載する回路基板１４−１と光源１５−２を搭載する回路基板１４−２が設けられ、スイッチ２４−１とスイッチ２４−２が追加され、制御ＩＣ２２が制御ＩＣ２２Ａに変更された点である。
図のようにスイッチ２４−１は光源１５−１を構成するＬＥＤのアノード端と正極側出力端子５２との間に挿入され、スイッチ２４−２は光源１５−２を構成するＬＥＤのアノード端と正極側出力端子５２との間に挿入されている。光源１５−１を構成するＬＥＤのカソード端及び光源１５−２を構成するＬＥＤのカソード端は負極側出力端子５３に接続されている。光源１５−１はロービームとハイビームの共通光源であり、光源１５−２はＤＲＬ光用の光源とされている。

制御ＩＣ２２Ａは、制御ＩＣ２２が行う制御に加えてスイッチ２４−１とスイッチ２４−２のオン／オフ制御を実行する。具体的に、制御ＩＣ２２Ａは、ロービーム又はハイビームの点灯状態の指示時に対応して前述した第一レベルによる電流値指示信号Ｓｇｓが入力された場合は、スイッチ２４−１をオンとし、スイッチ２４−２をオフとする。これにより、ロービーム・ハイビーム用の光源１５−１がオン、ＤＲＬ光用の光源１５−２がオフとされて、ロービーム又はハイビームの点灯状態が実現される。
一方、ＤＲＬ光の点灯状態の指示時に対応して前述した第二レベルによる電流値指示信号Ｓｇｓが入力された場合、制御ＩＣ２２Ａはスイッチ２４−１をオフとし、スイッチ２４−２をオンとする。これにより、ロービーム・ハイビーム用の光源１５−１がオフ、ＤＲＬ光用の光源１５−２がとオンとされて、ＤＲＬ光の点灯状態が実現される。

また、上記では、減光したロービームをＤＲＬ光として用いる例を挙げたが、減光したハイビームをＤＲＬ光として用いることもできる。その場合は、ＤＲＬ光の点灯状態の指示を「減光信号Ｓｇ＝Ｈｉｇｈ、増光信号Ｓｉ＝Ｈｉｇｈ」に変更すればよい。
なお、ロービームは下向き配光であるため対向車の運転者等が眩惑されてしまうことを防止できる。従って、減光したロービームをＤＲＬ光として用いれば、眩惑の防止を図ったＤＲＬ光を実現できる。

また、上記では、第一点灯状態と第二点灯状態のうち減光を要する（つまり出力電流Ｉｏの電流値を低下させることを要する）方の点灯状態である第二点灯状態がＤＲＬ光の点灯状態とされた場合を例示したが、第二点灯状態としては、例えばＣＬＬ（CLearance Lamp）光などＤＲＬ光以外の他の種類の光の点灯状態とされてもよい。

また、上記では、光源１５を構成する発光素子がＬＥＤとされる場合を例示したが、本発明の車両用前照灯が備える光源は例えば有機ＥＬ素子等の他の発光素子で構成されてもよい。

また、上記では、リフレクター９を有する車両用前照灯１を例として示したが、本発明は、リフレクターを有さない所謂直射型の車両用前照灯にも適用することが可能である。
また、本発明は、ロービーム／ハイビームの切り替えを可動シェードにより行う車両用前照灯以外にも適用可能である。例えば、ロービーム用の光源とハイビーム用の光源を別々に備えてそれら光源の点消灯制御によりロービーム／ハイビームの切り替えが可能とされた車両用前照灯にも適用可能である。

１…車両用前照灯、２…ランプハウジング、３…カバー、４…灯具外筐、８…投影レンズ、９…リフレクター、１０…光源ユニット、１０ａ…ヒートシンク、１１…制御回路ユニット、１１ａ…回路基板、１２…冷却ファン、１２ａ…ファンモータ、１３…光制御機構、１４…回路基板、１５,１５−１,１５−２…光源、１６…可動シェード、１７…シェード駆動部、１７ａ…アクチュエータ、２０…電力変換部、２１…制御部

Claims (5)

1. 前方に開口された凹部を有するランプハウジングと前記ランプハウジングの開口を閉塞するカバーとによって構成された灯具外筐と、
   前記灯具外筐内に設けられた光源と、
   前記光源と接続され入力電圧に基づき前記光源を点灯させるための出力電流を得る電力変換部と、
   前記灯具外筐内の温度上昇を抑制する冷却ファンと、
   前記光源と前記冷却ファンに対する制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、前記出力電流の電流値を所定値とし前記冷却ファンを所定回転数により回転させるように制御を行い、
   第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は、前記出力電流の電流値を前記所定値よりも低下させ前記冷却ファンの回転数が前記所定回転数よりも少なくなるように制御を行う
   車両用前照灯。
2. 前記制御部は、
   前記出力電流についての温度ディレーティング制御を行うと共に、
   前記第一点灯状態を指示する信号入力が行われた場合と前記第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合とで前記温度ディレーティング制御の特性を変化させる
   請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記制御部は、
   前記第二点灯状態を指示する信号入力が行われた場合は前記冷却ファンを停止させる
   請求項１又は請求項２に記載の車両用前照灯。
4. 前記第一点灯状態はロービーム又はハイビームの点灯状態であり、
   前記第二点灯状態はデイタイムランニングランプ光の点灯状態であり、
   前記光源が、ロービーム又はハイビームの点灯状態とデイタイムランニングランプ光の点灯状態とで用いられる共通の光源とされている
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用前照灯。
5. 前記光源より発された熱が伝達され前記冷却ファンより送風されるヒートシンクを備える
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両用前照灯。

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