JP2015074309A - Led headlight light-control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前照灯を調光するLED前照灯調光回路に関する。 The present invention relates to an LED headlight dimming circuit for dimming a headlamp.
この種の調光回路としては、単位時間当たりの通電時間をPWM制御により可変させる技術が提供されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の技術によれば、PWM制御することで低照度の場合でもノイズの影響を受けにくくなる。
As this type of dimming circuit, a technique is provided in which the energization time per unit time is varied by PWM control (see, for example, Patent Document 1). According to the technique described in
ところで、例えば車両用の前照灯は車両の走行方向を照射し特に夜間走行における運転者の視認性を確保している。このとき、前照灯の照度を目標照度に変化させるときに、現在値から目標値まで段階的且つ状況に応じた速度で変化させることが望ましい。このような構成を実現するため、前照灯は複数のLEDが直列接続されており、当該複数のLEDの一部と並列に制御スイッチを設け、制御スイッチをオンオフすることで当該一部のLEDを短絡可能に構成しているものがある。 By the way, for example, a headlight for a vehicle irradiates the traveling direction of the vehicle to ensure the visibility of the driver particularly at night. At this time, when changing the illuminance of the headlamp to the target illuminance, it is desirable to change the illuminance from the current value to the target value stepwise and at a speed corresponding to the situation. In order to realize such a configuration, a plurality of LEDs are connected in series to the headlamp, a control switch is provided in parallel with a part of the plurality of LEDs, and the part of the LEDs is turned on and off. Is configured to be short-circuitable.
例えば、LEDの一部の光量を維持したまま、その他のLEDを点灯オンオフさせる場合を考慮する。特許文献1等に記載されたPWM制御手法を適用すると、複数のLEDに与えられる印加電圧は、PWMサイクル1周期につきPWMオンオフタイミングにおいて2回変動することになり、当該LEDの通電電流は当該LEDのオンオフタイミングで大きく増減する。
For example, a case is considered in which other LEDs are turned on / off while a part of the light quantity of the LEDs is maintained. When the PWM control method described in
DCDCコンバータがLEDに与える印加電圧を生成出力するときには、DCDCコンバータの出力特性上、出力電圧変動に伴うフィードバックに時間を要し制御追従性が悪い。このため、前述技術を適用し、PWMオンオフデューティを例えば10%から0%まで仮に1%ずつ段階的に変化させようとしても、DCDCコンバータの出力フィードバック時間に相当時間を要してしまう。このため、PWMオンオフデューティ比の変化分解能が制約を受けることになり、視認者に違和感を与えてしまうことになる。 When the DCDC converter generates and outputs the applied voltage applied to the LED, it takes time for feedback accompanying fluctuations in the output voltage due to the output characteristics of the DCDC converter, and control followability is poor. For this reason, even if the above technique is applied and the PWM on / off duty is changed stepwise by 1% from 10% to 0%, for example, a considerable time is required for the output feedback time of the DCDC converter. For this reason, the change resolution of the PWM on / off duty ratio is restricted, and the viewer feels uncomfortable.
本発明の目的は、視認者に違和感を与えることなく段階的且つ状況に応じた速度で車両用の前照灯の光度を変化させることができるようにしたLED前照灯調光回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an LED headlamp dimming circuit capable of changing the luminous intensity of a vehicle headlamp at a stepwise and speed according to the situation without giving a sense of incongruity to a viewer. There is.
請求項1記載の発明によれば、制御スイッチはその制御端子に与えられる駆動制御信号を変更することで通電電流を制御できる。したがって、変更制御回路が制御スイッチの制御端子に与える駆動制御信号を変更すると、制御スイッチの通電状態を段階的に変更することで制御スイッチの通電電流を段階的に変更でき、LED直列回路の一部に流れる通電電流も段階的に変更できる。 According to the first aspect of the present invention, the control switch can control the energization current by changing the drive control signal applied to the control terminal. Therefore, when the drive control signal given to the control terminal of the control switch by the change control circuit is changed, the energization current of the control switch can be changed stepwise by changing the energization state of the control switch step by step. The energizing current flowing through the section can also be changed in stages.
すると、複数のLEDの一部の通電電流を段階的に変化させることができ、これに伴い当該対象LEDの光量を段階的に調整できる。したがって当該段階的且つ状況に応じた速度で前照灯の光度を変化させることができる。これにより視認者に違和感を与えることなく車両用の前照灯の光度を変化させることができるようになる。なお「段階的」とは離散的な段階であることも含むと共に無段階であることも含む。「通電状態」とはオン状態、オフ状態と共に、オフ状態からオン状態又はオン状態からオフ状態までの制御スイッチの特性が変化する状態を含む。 Then, the energization current of some of the plurality of LEDs can be changed stepwise, and accordingly, the light quantity of the target LED can be adjusted stepwise. Therefore, the luminous intensity of the headlamp can be changed at the stepwise and speed according to the situation. As a result, the luminous intensity of the vehicle headlamp can be changed without causing the viewer to feel uncomfortable. “Stepwise” includes not only discrete steps but also infinite steps. The “energized state” includes a state in which the characteristics of the control switch change from the off state to the on state or from the on state to the off state, as well as the on state and the off state.
以下、LED前照灯調光回路の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態において実質的に同一又は類似部分には同一符号を付して必要に応じて説明を省略し、各実施形態では特徴部分を中心に説明する。 Hereinafter, some embodiments of the LED headlight dimming circuit will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same or similar parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as necessary. In each embodiment, description will be made focusing on characteristic parts.
(第1の実施形態)
図1は前照灯調光回路の電気的構成例を概略的に示し、図2は前照灯調光回路の照明状態を模式的に示す。図2に示すように、この前照灯は、車両Caの運転者等の乗員が、主に夜間に車両前方を視認するのに用いられる。この前照灯は、例えば白色LEDを使用して構成され、比較的高い範囲HIを照射する走行用前照灯(以下ハイビーム)HBと、比較的低い範囲LOを照射するすれ違い前照灯(以下ロービーム)LBを備えて構成される。これらの前照灯LTは、例えば車両前左部及び車両前右部に配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows an example of an electrical configuration of a headlamp dimming circuit, and FIG. 2 schematically shows an illumination state of the headlamp dimming circuit. As shown in FIG. 2, this headlamp is used for a passenger such as a driver of a vehicle Ca to visually recognize the front of the vehicle mainly at night. This headlamp is configured by using, for example, a white LED, and a traveling headlamp (hereinafter referred to as a high beam) HB that irradiates a relatively high range HI and a low-profile headlamp (hereinafter referred to as a low headlight) that irradiates a relatively low range LO. Low beam) LB. These headlamps LT are arrange | positioned at the vehicle front left part and the vehicle front right part, for example.
ハイビームHBは、主に夜間において車両前方の遠目(例えば100m以上)を照らすため前方を走行する先行車両、前方からすれ違う対向車両、歩行者などが存在しない場合に用いられる。ロービームLBは、ハイビームHBよりもやや下方を照らし例えば前方40m程度を照らすように配置される。ロービームLBは、前方を走行する先行車両、前方からすれ違う対向車、歩行者などへの眩惑防止、霧、雪などの光反射の影響を軽減するために用いられる。 The high beam HB is mainly used when there is no preceding vehicle that travels forward in order to illuminate a distance in front of the vehicle (for example, 100 m or more) at night, an oncoming vehicle that passes from the front, or a pedestrian. The low beam LB is arranged so as to illuminate slightly below the high beam HB, for example, about 40 m ahead. The low beam LB is used to reduce the influence of light reflection such as fog, snow and the like, leading vehicles traveling in front, oncoming vehicles passing from the front, pedestrians and the like.
図1に示すように、ハイビームHB及びロービームLBは、例えば少なくとも複数のLEDモジュールLM1及びLM2を直列接続して構成される。本実施形態では、LEDモジュールLM1がハイビームHBを構成し、LEDモジュールLM2がロービームLBを構成する。 As shown in FIG. 1, the high beam HB and the low beam LB are configured by, for example, connecting at least a plurality of LED modules LM1 and LM2 in series. In the present embodiment, the LED module LM1 constitutes a high beam HB, and the LED module LM2 constitutes a low beam LB.
これらのLEDモジュールLM1及びLM2は、それぞれ、複数のLEDを直接(及び並列)接続して構成されている。これらのLEDモジュールLM1及びLM2には、DCDCコンバータ1から点灯用の電流が供給される。
Each of these LED modules LM1 and LM2 is configured by connecting a plurality of LEDs directly (and in parallel). A lighting current is supplied from the
これらのLEDモジュールLM1及びLM2には、前照灯の点灯状態を調節制御するため前照灯調光回路2が接続されている。この前照灯調光回路2は、LEDモジュールLM1に並列接続されたNチャネル型のパワーMOSトランジスタM1、パワーMOSトランジスタM1を駆動するための駆動部31、LEDモジュールLM2に並列接続されたPチャネル型のパワーMOSトランジスタM2、このパワーMOSトランジスタM2を駆動するための駆動部32、駆動部31及び32を制御する制御回路4、を備える。
A
前照灯調光回路2の制御回路4は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、走行用前照灯及びすれ違い前照灯の点灯/消灯の指令信号に応じて、各LEDモジュールLM1及びLM2の点灯/消灯状態を制御する。
The
LEDモジュールLM2の両端子間にはMOSトランジスタM2が接続され、LEDモジュールLM1の両端子間にはMOSトランジスタM1が接続されている。したがって、駆動部32がMOSトランジスタM2をオン駆動すればLEDモジュールLM2の両端子は短絡される。他方、駆動部31がMOSトランジスタM1をオン駆動すればLEDモジュールLM1の両端子は短絡される。
A MOS transistor M2 is connected between both terminals of the LED module LM2, and a MOS transistor M1 is connected between both terminals of the LED module LM1. Therefore, if the
DCDCコンバータ1はLEDモジュールL2及びLM1を定電流点灯させるよう構成されており、調光制御を行うLEDモジュールLM2及びLM1の分だけその出力電圧を変動させるように構成されている。制御回路4が指令信号に応じて例えばLEDモジュールLM2を全点灯制御し、LEDモジュールLM1を全消灯制御するときには、MOSトランジスタM2をオフ制御しつつMOSトランジスタM1をオン制御する。このようなときには、DCDCコンバータ1は、その出力電圧をLEDモジュールLM2の通電分のみとする。
The
図1に示すように、駆動部31と32は同様の電気的構成であるため、駆動部31の電気的接続関係の説明のみを行う。図中には、駆動部31の構成要素の符号に添え字「1」を追記して図示している。駆動部32は対応する構成要素の符号について前述の添え字「1」に代えて添え字「2」を付して図示し、その説明を省略する。
As shown in FIG. 1, since the
駆動部31は、MOSトランジスタM1のゲート入力容量に対する電流の通電経路及び電流の放電経路をそれぞれ例えば2(複数)系統備えており、これにより2(複数)系統のリニア駆動回路を備える。
The
駆動部31は、駆動回路51,61、Pチャネル型のMOSトランジスタM51、Nチャネル型のMOSトランジスタM61、抵抗R11を備えており、これらの要素により第1リニア駆動回路LN11が構成される。
The
電源Vccの供給端子及びグランド間にはMOSトランジスタM51及びM61が直列接続されており、この共通接続ノードN11とMOSトランジスタM1のゲートとの間に抵抗R11が接続されている。MOSトランジスタM51のゲートには駆動回路51が接続されており、この駆動回路51には制御回路4が接続されている。また、MOSトランジスタM61のゲートには駆動回路61が接続されており、この駆動回路61には制御回路4が接続されている。
MOS transistors M51 and M61 are connected in series between the supply terminal of the power supply Vcc and the ground, and a resistor R11 is connected between the common connection node N11 and the gate of the MOS transistor M1. A
駆動部31は、駆動回路71,81、Pチャネル型のMOSトランジスタM71、Nチャネル型のMOSトランジスタM81、抵抗R21を備えており、これらの要素により第2リニア駆動回路LN21が構成される。
The
電源Vccの供給端子とグランドとの間には、MOSトランジスタM71及びM81が直列接続されており、この共通接続ノードN21とMOSトランジスタM1のゲートとの間に抵抗R21が接続されている。 MOS transistors M71 and M81 are connected in series between the supply terminal of the power supply Vcc and the ground, and a resistor R21 is connected between the common connection node N21 and the gate of the MOS transistor M1.
MOSトランジスタM71のゲートには駆動回路71が接続されており、この駆動回路71には制御回路4が接続されている。また、MOSトランジスタM81のゲートには駆動回路81が接続されており、この駆動回路81には制御回路4が接続されている。
A
この駆動部31は、制御回路4から与えられる制御信号に応じて、MOSトランジスタM1を例えばオン状態からオフ状態又はオフ状態からオン状態までリニア駆動する。抵抗R11と抵抗R21の抵抗値は互いに異なる抵抗値に設定されている。駆動部32は駆動部31と同一構成であるためその電気的接続関係の詳細説明を省略する。
The
上記構成の作用について説明する。ここでは、LEDモジュールLM2は常に全点灯状態S1であり、LEDモジュールLM1は全点灯状態S1から全消灯状態S2、さらに、全消灯状態S2から全点灯状態S1に復帰させるときの一調光方法について説明する。 The operation of the above configuration will be described. Here, the LED module LM2 is always in the fully lit state S1, and the LED module LM1 is a dimming method for returning from the fully lit state S1 to the fully lit state S2, and further returning from the fully lit state S2 to the fully lit state S1. explain.
図3(a)は駆動部31の第1リニア駆動回路LN11を使用したときの調光方法の一例を概略的に示している。なお、図3(a)に示す例においては、例えば駆動回路71が「H」、駆動回路81が「L」の駆動制御信号を出力することで、第2リニア駆動回路LN21はその出力ノードN21がハイインピーダンス状態に保持されている。
FIG. 3A schematically shows an example of a dimming method when the first linear drive circuit LN11 of the
図3(a)に示すように、駆動回路51が「H」を、駆動回路61が「L」を駆動制御信号として出力すると、ノードN11はハイインピーダンス状態となりMOSトランジスタM1のゲートもハイインピーダンス状態に保持される。したがって、MOSトランジスタM1のドレインソース間は開放状態に保持され、電流がLEDモジュールLM1に通電されLEDモジュールLM1は全点灯する(図3(a)のA期間参照)。
As shown in FIG. 3A, when the
その後、駆動回路51が「L」を駆動制御信号として出力すると、MOSトランジスタM51がオンし、MOSトランジスタM1のゲート入力容量が電源Vccから抵抗R11を通じて充電される。このとき抵抗R11の抵抗値が比較的低い(<<抵抗R21の抵抗値)と、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の充電に要する時間も比較的短くなり、MOSトランジスタM1のゲート電圧が急激に上昇する。
Thereafter, when the
すると、LEDモジュールLM1は、その両端子間がMOSトランジスタM1によって短絡することになり、LEDモジュールLM1に流れていた電流がMOSトランジスタM1側に流れ、LEDモジュールLM1は急速に全消灯状態S2に移行する(図3(a)のB期間参照)。このとき、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は最大電流IMとなる。 Then, the LED module LM1 is short-circuited between the two terminals by the MOS transistor M1, the current flowing in the LED module LM1 flows to the MOS transistor M1 side, and the LED module LM1 rapidly shifts to the all-off state S2. (Refer to period B in FIG. 3A). At this time, the drain-source current of the MOS transistor M1 is at a maximum current I M.
その後、駆動回路51が「H」を駆動信号として出力すると共に駆動回路61が「H」を駆動信号として出力すると、MOSトランジスタM51はオフすると共にMOSトランジスタM61はオンする。このとき、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の蓄積電力がMOSトランジスタM61を通じてグランドに放出される。
Thereafter, when the
前述したように、抵抗R11の抵抗値が比較的低い場合には、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の放電に要する時間も比較的短くなり、MOSトランジスタM1のゲート電圧が急速に低下する。すると、LEDモジュールLM1は、その両端が急速に開放されることになるため、LEDモジュールLM1には再度急速に通電されることになり、LEDモジュールLM1は急速に全点灯状態S1に移行する(図3(a)のC期間参照)。 As described above, when the resistance value of the resistor R11 is relatively low, the time required for discharging the gate input capacitance of the MOS transistor M1 is also relatively short, and the gate voltage of the MOS transistor M1 rapidly decreases. Then, since both ends of the LED module LM1 are rapidly opened, the LED module LM1 is rapidly energized again, and the LED module LM1 rapidly shifts to the fully lit state S1 (see FIG. (Refer to period C in 3 (a)).
図3(b)は駆動部32の第2リニア駆動回路LN21を使用して駆動したときの調光方法の一例を概略的に示している。なお、図3(b)に示す例においては、制御回路4は、例えば駆動回路51に「H」の駆動信号を出力すると共に駆動回路61に「L」の駆動信号を出力することで、第1リニア駆動回路LN11はその出力ノードN11がハイインピーダンス状態に保持されている。
FIG. 3B schematically shows an example of a dimming method when the second linear drive circuit LN21 of the
図3(b)に示すように、駆動回路71が「H」を駆動信号として出力し、駆動回路81が「L」を駆動信号として出力すると、ノードN21はハイインピーダンス状態となりMOSトランジスタM1のゲートもハイインピーダンス状態に保持される。したがって、MOSトランジスタM1のドレインソース間は開放状態に保持され、電流がLEDモジュールLM1に通電されLEDモジュールLM1は全点灯状態S1となる(図3(b)のD期間参照)。
As shown in FIG. 3B, when the
その後、駆動回路71が「L」を駆動信号として出力するとMOSトランジスタM71がオンし、MOSトランジスタM1のゲート入力容量が電源Vccから抵抗R21を通じて充電される。このとき、抵抗R21の抵抗値が比較的高い(>>抵抗R11の抵抗値)と、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の充電に要する時間も比較的長くなり、MOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに(例えば線形的に時間に比例して)上昇する。MOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに上昇すると、このゲート電圧の上昇度に応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流(通電電流)も徐々に上昇する(図3(b)のE期間参照)。
Thereafter, when the
このMOSトランジスタM1のドレインソース間電流が徐々に上昇すると、この緩やかな上昇に応じてLEDモジュールLM1の通電電流は下降する。そして、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流はMOSトランジスタM1のゲート電圧がほぼ閾値電圧Vthに達するまで上昇し続け、当該ゲート電圧が閾値電圧Vthに達すると、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は飽和してほぼ一定になり、電流はLEDモジュールLM1側にほとんど流れなくなる。すると、LEDモジュールLM1に通電されていた電流がMOSトランジスタM1側に流れ、これによりLEDモジュールLM1は全消灯状態S2になる(図3(b)のF期間参照)。 When the drain-source current of the MOS transistor M1 is gradually increased, the energization current of the LED module LM1 is decreased according to the gentle increase. The drain-source current of the MOS transistor M1 continues to rise until the gate voltage of the MOS transistor M1 reaches approximately the threshold voltage Vth. When the gate voltage reaches the threshold voltage Vth, the drain-source current of the MOS transistor M1 is saturated. As a result, the current becomes almost constant, and the current hardly flows to the LED module LM1 side. Then, the current that has been energized to the LED module LM1 flows to the MOS transistor M1 side, and thus the LED module LM1 is completely turned off S2 (see period F in FIG. 3B).
その後、駆動回路71が「H」を駆動信号として出力すると共に駆動回路81が「H」を駆動信号として出力すると、MOSトランジスタM71はオフすると共にMOSトランジスタM81はオンする。このとき、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の蓄積電力がMOSトランジスタM81を通じてグランドに引き抜かれる。
Thereafter, when the
前述したように、抵抗R21の抵抗値が比較的高い場合には、MOSトランジスタM1のゲート入力容量の放電に要する時間も比較的短くなり、MOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに下降する(図3(b)のG期間参照)。MOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに低下し、当該ゲート電圧がMOSトランジスタM1の閾値電圧Vthに達すると、このゲート電圧の緩やかな低下に応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流も徐々に低下する(図3(b)のH期間参照)。 As described above, when the resistance value of the resistor R21 is relatively high, the time required for discharging the gate input capacitance of the MOS transistor M1 is also relatively short, and the gate voltage of the MOS transistor M1 gradually decreases (FIG. 3). (Refer to period G in (b)). When the gate voltage of the MOS transistor M1 gradually decreases and the gate voltage reaches the threshold voltage Vth of the MOS transistor M1, the drain-source current of the MOS transistor M1 gradually decreases in accordance with the gentle decrease in the gate voltage. (Refer to the period H in FIG. 3B).
このMOSトランジスタM1のドレインソース間電流が低下すると、この緩やかな低下に応じてLEDモジュールLM1の通電電流は徐々に上昇する。この通電電流の上昇に応じてLEDモジュールLM1の発光光度も緩やかに上昇する。そして、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は下降し続けほぼ0になると、電流はLEDモジュールLM1側に流れることになる。すると、LEDモジュールLM1は全点灯状態S1になる(図3(b)のI期間参照)。 When the drain-source current of the MOS transistor M1 decreases, the energization current of the LED module LM1 gradually increases in accordance with this gradual decrease. As the energization current increases, the luminous intensity of the LED module LM1 gradually increases. When the drain-source current of the MOS transistor M1 continues to decrease and becomes almost zero, the current flows to the LED module LM1 side. Then, LED module LM1 will be in the all lighting state S1 (refer I period of FIG.3 (b)).
図4はパワーMOSトランジスタM1のオン抵抗のゲートソース間電圧依存性の一例を示す。図5は図3(b)に代わるタイミングチャートの変形例を示す。図4に示すように、パワーMOSトランジスタM1のゲートソース間電圧が上昇すると、そのオン抵抗が低下し、逆にゲートソース間電圧が低下すると、そのオン抵抗が上昇する。 FIG. 4 shows an example of the gate-source voltage dependence of the on-resistance of the power MOS transistor M1. FIG. 5 shows a modification of the timing chart in place of FIG. As shown in FIG. 4, when the gate-source voltage of the power MOS transistor M1 increases, the on-resistance decreases, and conversely, when the gate-source voltage decreases, the on-resistance increases.
したがって、MOSトランジスタM1とLEDモジュールLM1の合算電流量が一定であるとき、パワーMOSトランジスタM1のオン抵抗値の変化に応じてLEDモジュールLM1の通電電流量が変化する。すると、LEDモジュールLM1はその通電電流量に応じてその発光光度が変化する。 Therefore, when the total current amount of the MOS transistor M1 and the LED module LM1 is constant, the energization current amount of the LED module LM1 changes according to the change of the on-resistance value of the power MOS transistor M1. Then, the luminous intensity of the LED module LM1 changes in accordance with the amount of energization current.
このため、制御回路4、駆動回路71及び81は、LEDモジュールLM1をリニア駆動しMOSトランジスタM1のゲート電圧を0以上閾値電圧Vth未満に調整することで、MOSトランジスタM1のオン抵抗を調整し、これによりLEDモジュールLM1の通電電流量を調整しLEDモジュールLM1の光度を調整するようにしても良い。
Therefore, the
つまり、例えばLEDモジュールLM1を全点灯状態S1から全消灯状態S2に移行させるとき、または、全消灯状態S2から全点灯状態S1に移行させるときなどに、その途中段階の減光状態S3で制御処理を停止するようにしても良い。 That is, for example, when the LED module LM1 is shifted from the fully lit state S1 to the fully lit state S2, or when the LED module LM1 is shifted from the fully lit state S2 to the fully lit state S1, the control process is performed in the dimming state S3 in the middle stage. May be stopped.
図5に示すように、駆動回路71が「L」を駆動信号として出力すると、MOSトランジスタM1のゲート入力容量が徐々に上昇し、これに応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流が増加する。しかし、駆動回路71が「L」を出力する期間を図3(b)の例に比較して少なくすると、MOSトランジスタM1のゲート電圧はその閾値電圧Vthに達しない程度に調整できる(図5のE2期間参照)。するとMOSトランジスタM1の通電電流は電流IL1(<最大電流IM)に留まる。
As shown in FIG. 5, when the
駆動回路71が「H」出力を保持し、駆動回路81が「L」出力を保持すると、ノードN21はハイインピーダンス状態となり、MOSトランジスタM1のゲートは浮く。すると、MOSトランジスタM1のゲート電圧をほぼそのまま維持できる。
When the
MOSトランジスタM1のゲート電圧が維持されると、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流もそのまま維持され、これによりLEDモジュールLM1の発光光度が減光状態S3のまま安定化する(図5のF2期間参照)。ここで、減光状態S3とは、全点灯状態S1より光度が低く、全消灯状態S2より光度が高い状態を示す。 When the gate voltage of the MOS transistor M1 is maintained, the drain-source current of the MOS transistor M1 is also maintained as it is, thereby stabilizing the luminous intensity of the LED module LM1 in the dimming state S3 (see the period F2 in FIG. 5). ). Here, the dimming state S3 indicates a state in which the light intensity is lower than that in the full lighting state S1 and higher than in the light extinction state S2.
逆にその後、駆動回路81が「H」を出力すると、MOSトランジスタM1のゲート入力容量から蓄積電荷が放出される。すると、MOSトランジスタM1のゲート電圧は徐々に低下し、これに応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流も低下する。
Conversely, when the
また、同時にLEDモジュールLM1の光度も減光状態S3から全点灯状態S1に至るまで徐々に復帰する(図5のH2期間参照)。このようにして、LEDモジュールLM1を、全点灯状態S1から全消灯状態S2、全消灯状態S2から全点灯状態S1に至る途中段階の減光状態S3に保持できる。 At the same time, the luminous intensity of the LED module LM1 gradually returns from the dimming state S3 to the full lighting state S1 (see the H2 period in FIG. 5). In this way, the LED module LM1 can be held in the dimming state S3 in the middle from the fully lit state S1 to the fully lit state S2, and from the fully lit state S2 to the fully lit state S1.
図6は背景技術欄に示した技術を用いた場合の制御方法(比較例)と本実施形態に係る制御方法とを比較して示す。この図6に示すように。比較例の制御方法では、LEDモジュールLM1の通電電流がPWM信号の周期毎に急激に変動する。これは、DCDCコンバータ1が負荷変動に対し追従することが難しいためである。このときDCDCコンバータ1の出力電圧もこれに応じて変動する。これに対し、本実施形態の制御方法では、LEDモジュールLM1の通電電流もDCDCコンバータ1の出力電圧も緩やかに変動する。これにより滑らかに光量を調整できる。
FIG. 6 shows a comparison between a control method (comparative example) using the technique shown in the background art column and the control method according to the present embodiment. As shown in FIG. In the control method of the comparative example, the energization current of the LED module LM1 changes rapidly every period of the PWM signal. This is because it is difficult for the
<まとめ>
本実施形態によれば、制御回路4及び駆動部31は、パワーMOSトランジスタM1のゲートに与える駆動制御信号を変化させることで当該パワーMOSトランジスタM1の通電状態を段階的に変更制御し、並列接続されたLEDモジュールLM1の通電電流を調整している。このためLEDモジュールLM1の発光光度を変化させることができる。
<Summary>
According to the present embodiment, the
したがって、DCDCコンバータ1は内部フィードバック遅れが大きいものであったとしても、視認者に違和感を与えることなく段階的且つ状況に応じた速度で前照灯の光度を変化させることができる。
Therefore, even if the
また、本実施形態によれば、上昇勾配又は下降勾配が互いに異なる駆動制御信号の印加経路を複数備えており、この印加経路を切換えることに応じてパワーMOSトランジスタM1の通電状態を変更制御しているため、光度の変化速度を変更できる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of drive control signal application paths having different ascending or descending slopes are provided, and the energization state of the power MOS transistor M1 is changed and controlled according to switching of the application paths. Therefore, the rate of change of luminous intensity can be changed.
本実施形態では抵抗R11と抵抗R21はその抵抗値が互いに異なるように設定されている。例えば、制御回路4が、第1リニア駆動回路LN11を用いて駆動すれば、LEDモジュールLM1の発光光度を急峻に変化させることができる。制御回路4が、第2リニア駆動回路LN21を用いて駆動すれば、LEDモジュールLM1の発光光度を緩やかに変化させることができる。このため、全点灯状態S1から全消灯状態S2に移行する時間、全消灯状態S2から全点灯状態S1に移行する時間をそれぞれ変更できる。
In the present embodiment, the resistance R11 and the resistance R21 are set so that their resistance values are different from each other. For example, if the
これにより、状況に応じて、LEDの光量をなだらかに変化させたり急峻に変化させたりすることができ、視認者に違和感を与えることなく前照灯の光度(照度)を変化させることができる。これにより、制御回路4が前照灯を現状の光度から目標の光度へ変化させるときに、段階的(又は無段階)で且つ所望の速度で変化させることができる。
Thereby, according to a condition, the light quantity of LED can be changed gently or abruptly, and the luminous intensity (illuminance) of a headlamp can be changed without giving a discomfort to a viewer. Thereby, when the
また、制御回路4、駆動回路71及び81がMOSトランジスタM1をリニア駆動し、当該MOSトランジスタM1のゲート電圧を0を超え閾値電圧Vth未満の一定値に調整すると、LEDモジュールLM1を減光状態S3に保持できるようになる。
Further, when the
(第2実施形態)
図7〜図13は第2実施形態を示す。この第2実施形態が前述実施形態と異なるところは、駆動制御信号として制御スイッチにパルス信号を印加することに応じて制御スイッチの通電状態を段階的に変化させているところにある。また、パルス信号としてPWM信号を用いてパルス幅(デューティ比)に応じて制御スイッチの通電状態を変更制御しているところにある。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
(Second Embodiment)
7 to 13 show a second embodiment. The second embodiment differs from the previous embodiment in that the energization state of the control switch is changed stepwise in response to applying a pulse signal to the control switch as a drive control signal. Further, the PWM switch is used as the pulse signal, and the energization state of the control switch is changed and controlled according to the pulse width (duty ratio). The same or similar parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, different parts will be described.
図7にパワーMOSトランジスタM1の駆動部33の一例を示す。なお、パワーMOSトランジスタM2の駆動部は駆動部33とほぼ同様の構成であるため図示を省略している。この図7に示すように、駆動部33は、駆動回路91,101、Pチャネル型のMOSトランジスタM91、Nチャネル型のMOSトランジスタM101、抵抗R31、コンデンサC31を備え、リニア駆動回路として構成される。本実施形態では、駆動部33は、MOSトランジスタM1のゲートに印加する電流経路を1経路のみ備えている。なお2経路以上備えても良い。
FIG. 7 shows an example of the
駆動回路91は、制御回路4の制御信号に応じて、「H」レベル(デューティ比100%)、「L」レベル(デューティ比0%)、また、「H」「L」のPWM信号(デューティ比0%<Du<100%)をMOSトランジスタM91のゲートに印加可能になっている。駆動回路101は、制御回路4の制御信号に応じて、「H」レベル(デューティ比100%)、「L」レベル(デューティ比0%)、また、「H」「L」のPWM信号(デューティ比0%<Du<100%)をMOSトランジスタM101のゲートに印加可能になっている。
In response to the control signal from the
電源Vccの供給端子とグランドとの間には、MOSトランジスタM91及びM101が直列接続されており、この共通接続ノードN33とMOSトランジスタM1のゲートとの間に抵抗R33が接続されている。さらに、MOSトランジスタM1のゲートとグランドとの間にはコンデンサC33が接続されている。 MOS transistors M91 and M101 are connected in series between the supply terminal of the power supply Vcc and the ground, and a resistor R33 is connected between the common connection node N33 and the gate of the MOS transistor M1. Further, a capacitor C33 is connected between the gate of the MOS transistor M1 and the ground.
本実施形態では、駆動回路91および101が出力するPWM信号のデューティ比を変化させることでMOSトランジスタM1のゲート電圧をリニア駆動し、LEDモジュールLM1の光度を変化させる場合について説明する。
In the present embodiment, a case will be described in which the gate voltage of the MOS transistor M1 is linearly driven by changing the duty ratio of the PWM signal output from the
制御回路4および駆動部33が、MOSトランジスタM1のゲート電圧をある所定値(例えば閾値電圧Vth未満の所定値)に向けて徐々に上昇させるときには、図8(a)に示すように、制御回路4は上昇制御信号を駆動回路91に出力し、駆動回路91が所定のデューティ比T1/T(=Du1)のロウアクティブのPWM信号をMOSトランジスタM91のゲートに出力する。すると、電源VccがMOSトランジスタM91を通じてパワーMOSトランジスタM1のゲート入力容量及びコンデンサC33を徐々に充電する。するとMOSトランジスタM1のゲート電圧が徐々に上昇する。すると、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流が増加しLEDモジュールLM1の通電電流量が減少する。これによりLEDモジュールLM1の発光光度を減少させることができる。
When the
逆に、制御回路4および駆動部33が、MOSトランジスタM1のゲート電圧をある所定値(例えば0)に向けて徐々に下降させるときには、図8(b)に示すように、制御回路4は下降制御信号を駆動回路101に出力し、駆動回路101が所定のデューティ比T2/T(=Du2)のハイアクティブのPWM信号をMOSトランジスタM101のゲートに出力する。
On the contrary, when the
すると、MOSトランジスタM1のゲート入力容量およびコンデンサC33の蓄積電力が抵抗R33を通じてグランドに徐々に放電され、MOSトランジスタM1のゲート電圧が徐々に下降する。これにより、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流が減少しLEDモジュールLM1の通電電流量が増加し、LEDモジュールLM1の発光光度を増加させることができる。 Then, the gate input capacitance of the MOS transistor M1 and the stored power of the capacitor C33 are gradually discharged to the ground through the resistor R33, and the gate voltage of the MOS transistor M1 gradually decreases. As a result, the drain-source current of the MOS transistor M1 decreases, the amount of current flowing through the LED module LM1 increases, and the luminous intensity of the LED module LM1 can be increased.
前述では、図8(a)及び図8(b)に示すように、PWM信号のパルス幅(デューティ比)をパラメータとして変化させる形態を示したがが、PFM信号のパルス周期(周波数)をパラメータとして変化させる形態に適用しても良い。 In the above description, as shown in FIG. 8A and FIG. 8B, the mode in which the pulse width (duty ratio) of the PWM signal is changed as a parameter has been described. However, the pulse period (frequency) of the PFM signal is set as a parameter. You may apply to the form changed as.
図9(a)及び図9(b)は駆動部33を使用したときの調光方法の一例を概略的に示している。図9(a)に示すように、駆動回路91がデューティ比Du1=0%となる「H」レベルを駆動制御信号として出力し、駆動回路101がデューティ比Du2=0%となる「L」レベルを駆動制御信号として出力すると、ノードN33はハイインピーダンス状態となる。
FIGS. 9A and 9B schematically show an example of a light control method when the
MOSトランジスタM1のゲート電圧はコンデンサC33の端子間電圧に保持される。コンデンサC33の端子間電圧が例えば0に保持されていれば、MOSトランジスタM1のゲート電圧もほぼ0に保持されるため、MOSトランジスタM1のドレインソース間は開放状態に保持される。すると、電流がLEDモジュールLM1に通電されLEDモジュールLM1は全点灯状態S1となる(図9(a)のA3期間参照)。 The gate voltage of the MOS transistor M1 is held at the voltage between the terminals of the capacitor C33. If the voltage between the terminals of the capacitor C33 is held at 0, for example, the gate voltage of the MOS transistor M1 is also held at almost 0, so that the drain and source of the MOS transistor M1 are held open. Then, a current is passed through the LED module LM1, and the LED module LM1 is in a fully lit state S1 (see period A3 in FIG. 9A).
駆動回路91がデューティ比Du1=100%となる「L」レベルを駆動制御信号として出力すると、MOSトランジスタM91がオンし、MOSトランジスタM1のゲート電圧が急激に上昇する。するとLEDモジュールLM1は急速に全消灯状態S2に移行する(図9(a)のB3期間参照)。このとき、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は最大電流IMとなる。
When the
その後、駆動回路91がデューティ比Du1=0%となる「H」を出力すると共に、駆動回路101がデューティ比Du2=100%となる「H」を出力すると、MOSトランジスタM91はオフすると共にMOSトランジスタM101はオンする。このとき、MOSトランジスタM1のゲート入力容量およびコンデンサC33の蓄積電力がMOSトランジスタM101を通じてグランドに急速に放出される。
Thereafter, when the
これにより、MOSトランジスタM1のゲート電圧が急速に低下し、MOSトランジスタM1のドレインソース間が急速に開放状態に遷移する。すると、LEDモジュールLM1には再度急速に通電されることになり、LEDモジュールLM1は急速に全点灯状態S1に移行する(図9(a)のC3期間参照)。 As a result, the gate voltage of the MOS transistor M1 rapidly decreases, and the drain and source of the MOS transistor M1 rapidly transition to the open state. Then, the LED module LM1 is rapidly energized again, and the LED module LM1 rapidly shifts to the fully lit state S1 (see the period C3 in FIG. 9A).
次に図9(b)を参照し、デューティ比Du1、Du2を調整して調光する一調光方法を説明する。図9(b)に示すように、駆動回路91が「H」出力し、駆動回路101が「L」出力すると、ノードN33はハイインピーダンス状態となり、MOSトランジスタM1のゲート電圧はコンデンサC33の端子間電圧となる。コンデンサC33の端子間電圧がほぼ0であれば、MOSトランジスタM1のドレインソース間は開放状態に保持され、電流がLEDモジュールLM1に通電されLEDモジュールLM1は全点灯状態S1となる(図9(b)のD3期間参照)。
Next, with reference to FIG. 9B, a dimming method for dimming by adjusting the duty ratios Du1 and Du2 will be described. As shown in FIG. 9B, when the
その後、駆動回路91がデューティ比Du1=所定値DUTY1となるPWM信号を出力すると、MOSトランジスタM91がPWM信号に応じてオンオフし、MOSトランジスタM91のオン期間にて、MOSトランジスタM1のゲート入力容量およびコンデンサC33が電源Vccから抵抗R33を通じて徐々に充電される。このとき図8(a)に示したように、MOSトランジスタM1のゲート電圧は徐々に上昇する(図9(b)のE3期間参照)。
Thereafter, when the
このMOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに上昇すると、この緩やかな上昇に応じてLEDモジュールLM1のドレインソース間電流はMOSトランジスタM1のゲート電圧がほぼ閾値電圧Vthに達するまで上昇し続け、当該ゲート電圧が閾値電圧Vthに達すると、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は飽和してほぼ一定となる。これにより、電流はLEDモジュールLM1側にほとんど流れなくなり、LEDモジュールLM1は全消灯状態S2になる(図9(b)のF3期間参照)。 When the gate voltage of the MOS transistor M1 rises gently, the drain-source current of the LED module LM1 continues to rise until the gate voltage of the MOS transistor M1 reaches almost the threshold voltage Vth in accordance with the gentle rise. Reaches the threshold voltage Vth, the drain-source current of the MOS transistor M1 is saturated and becomes almost constant. As a result, almost no current flows to the LED module LM1 side, and the LED module LM1 is in a fully extinguished state S2 (see period F3 in FIG. 9B).
その後、駆動回路91がデューティ比Du1=0%の「H」レベルを出力すると共に駆動回路101がデューティ比Du2=所定値DUTY1となるPWM信号を出力すると、MOSトランジスタM101がPWM信号に応じてオンオフし、MOSトランジスタM1のゲート入力容量およびコンデンサC33の蓄積電力がMOSトランジスタM101を通じてグランドに引き抜かれる。すると、ゲート電圧が緩やかに低下する(図9(b)のG3期間参照)。
After that, when the
MOSトランジスタM1のゲート電圧が緩やかに低下し、ゲート電圧がMOSトランジスタM1の閾値電圧Vthに達し、さらに低下すると、このゲート電圧の緩やかな低下に応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流も徐々に低下する(図3(b)のH3期間参照)。 When the gate voltage of the MOS transistor M1 gradually decreases, the gate voltage reaches the threshold voltage Vth of the MOS transistor M1, and further decreases, the drain-source current of the MOS transistor M1 gradually increases in accordance with the gentle decrease in the gate voltage. (Refer to the H3 period in FIG. 3B).
このMOSトランジスタM1のドレインソース間電流が低下すると、この緩やかな低下に応じてLEDモジュールLM1の通電電流は徐々に上昇する。この通電電流の上昇に応じてLEDモジュールLM1の発光光度も緩やかに上昇する。そして、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流は下降し続けほぼ0になると、電流はLEDモジュールLM1側に流れることになる。すると、LEDモジュールLM1は全点灯状態S1になる(図9(b)のI3期間参照)。このようにして、前述実施形態と同様に、LEDモジュールLM1の発光を制御できる。 When the drain-source current of the MOS transistor M1 decreases, the energization current of the LED module LM1 gradually increases in accordance with this gradual decrease. As the energization current increases, the luminous intensity of the LED module LM1 gradually increases. When the drain-source current of the MOS transistor M1 continues to decrease and becomes almost zero, the current flows to the LED module LM1 side. Then, LED module LM1 will be in the all lighting state S1 (refer I3 period of FIG.9 (b)). In this manner, the light emission of the LED module LM1 can be controlled as in the above-described embodiment.
図10および図11は他の一調光方法を示す。図10に示すように、LEDモジュールLM1の発光光度を緩やかに下降させるため、駆動回路91が比較的低いデューティ比DUTY2のPWM信号によりMOSトランジスタM91を駆動し(図10のE3期間参照)、LEDモジュールLM1の発光光度を比較的急に上昇させるため、駆動回路101が比較的高いデューティ比DUTY3(>DUTY2)のPWM信号によりMOSトランジスタM101を駆動するようにしても良い(図10のG3及びH3期間参照)。
10 and 11 show another dimming method. As shown in FIG. 10, in order to gently decrease the luminous intensity of the LED module LM1, the
また図11に示すように、LEDモジュールLM1の発光光度を初期段階では緩やかに、最終段階では急速に下降させるときには、駆動回路91が比較的低いデューティ比DUTY4のロウアクティブのPWM信号によりMOSトランジスタM91を駆動し(図11のE31期間参照)、その直後に比較的高いデューティ比DUTY5のロウアクティブのPWM信号によりMOSトランジスタM91を駆動するようにしても良い(図11のE32期間参照)。 As shown in FIG. 11, when the luminous intensity of the LED module LM1 is gradually lowered in the initial stage and rapidly lowered in the final stage, the MOS transistor M91 is driven by the low active PWM signal having a relatively low duty ratio DUTY4. (See period E31 in FIG. 11), and immediately thereafter, the MOS transistor M91 may be driven by a low active PWM signal having a relatively high duty ratio DUTY5 (see period E32 in FIG. 11).
また、第1実施形態と同様に、例えばLEDモジュールLM1を全点灯状態S1から全消灯状態S2に移行させるとき、または、全消灯状態S2から全点灯状態S1に移行させるときなどに、その途中段階の減光状態S3で制御処理を停止するようにしても良い。 Similarly to the first embodiment, for example, when the LED module LM1 is shifted from the fully lit state S1 to the fully lit state S2, or when the LED module LM1 is shifted from the fully lit state S2 to the fully lit state S1, etc. The control process may be stopped in the dimming state S3.
この場合、駆動回路91が所定デューティ比DUTY1の駆動制御信号をMOSトランジスタM91のゲートに出力する期間を前述に比較して少なくすれば良い。すると、MOSトランジスタM1のゲート電圧はその閾値電圧Vthに達しない程度に調整できる(図12のE4期間参照)。するとMOSトランジスタM1の通電電流は電流IL2(<最大電流IM)に留まる。
In this case, the period during which the
その後、駆動回路91が「H」出力を保持し、駆動回路101が「L」出力を保持すると、ノードN33はハイインピーダンス状態となり、MOSトランジスタM1のゲート電圧をコンデンサC33の端子間電圧とほぼ同一電圧に保持できる。
Thereafter, when the
MOSトランジスタM1のゲート電圧が保持されると、MOSトランジスタM1のドレインソース間電流もそのまま保持され、これによりLEDモジュールLM1の発光光度が減光状態S3のまま安定化する(図12のF4期間参照)。 When the gate voltage of the MOS transistor M1 is held, the drain-source current of the MOS transistor M1 is also held as it is, and thereby the luminous intensity of the LED module LM1 is stabilized in the dimming state S3 (see the period F4 in FIG. 12). ).
逆に、駆動回路101が所定デューティ比DUTY1の駆動制御信号をMOSトランジスタM101のゲートに出力すると、MOSトランジスタM1のゲート入力容量およびコンデンサC33から蓄積電力が放出される。すると、MOSトランジスタM1のゲート電圧は徐々に低下し、これに応じてMOSトランジスタM1のドレインソース間電流も低下する。また、同時にLEDモジュールLM1の光度も減光状態S3から全点灯状態S1に至るまで徐々に復帰する(図12のH4期間参照)。このようにして、LEDモジュールLM1を、全点灯状態S1から全消灯状態S2、全消灯状態S2から全点灯状態S1に至る途中段階の減光状態S3に保持できる。
Conversely, when the
図13はパワーMOSトランジスタM1に代えて電流駆動型のトランジスタG1を用いたときの構成例を示している。この図13に示すように、駆動部34は制御回路4の制御信号を入力しトランジスタG1のベースを電流駆動する。MOSトランジスタM91及びM101の共通接続ノードをノードN34とすると、このノードN34とグランドとの間にはコンデンサC34が接続されており、ノードN34とトランジスタG1のベースとの間には抵抗R34が接続されている。このように構成することによりトランジスタG1のベースを電流駆動することもできる。
FIG. 13 shows a configuration example when a current drive type transistor G1 is used instead of the power MOS transistor M1. As shown in FIG. 13, the
<まとめ>
本実施形態によれば、制御回路4及び駆動部33は、駆動制御信号としてPWM信号のデューティ比(パルス幅)を変更してMOSトランジスタM91、M101に印加することに応じて、パワーMOSトランジスタM1の通電状態を段階的に変更制御し、並列接続されたLEDモジュールLM1の通電電流を調整している。このためLEDモジュールLM1の発光光度を変化させることができる。これにより、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。
<Summary>
According to the present embodiment, the
(第3実施形態)
図14は第3実施形態を示す。第3実施形態が第1および第2実施形態と異なるところは、電流源を用いてMOSトランジスタM1(制御スイッチ)の駆動部を構成したところにある。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明を行う。
(Third embodiment)
FIG. 14 shows a third embodiment. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that a driving unit of the MOS transistor M1 (control switch) is configured using a current source. Parts that are the same as or similar to those in the previous embodiment are given the same or similar reference numerals and description thereof is omitted, and different parts are described below.
図14の前照灯調光回路102に示すように、駆動部34は制御回路4の制御信号に応じてMOSトランジスタM1を駆動するように構成されており、駆動部35は制御回路4の制御信号に応じてMOSトランジスタM2を駆動するように構成されている。
As shown in the
駆動部34は、複数(4つ)の電流源SI11、SI21、SI31、S41と、複数(4つ)の有効無効切換回路111、121、131、141と、を備える。
電源Vccの供給端子とグランドとの間には電流源SI11及びSI31が直列接続されている。また電源Vccの供給端子とグランドとの間には電流源SI21及びSI41が直列接続されている。これらの電流源SI11及びSI31の共通接続ノードと、電流源SI21及びSI41の共通接続ノードとは互いに共通接続されており、パワーMOSトランジスタM1のゲートに接続されている。
The
Current sources SI11 and SI31 are connected in series between the supply terminal of the power supply Vcc and the ground. Current sources SI21 and SI41 are connected in series between the supply terminal of the power supply Vcc and the ground. The common connection node of these current sources SI11 and SI31 and the common connection node of the current sources SI21 and SI41 are commonly connected to each other and are connected to the gate of the power MOS transistor M1.
電流源SI11とSI31が有効に動作するときの電流量は互いに同一量Iz1に設定されており、電流源SI21とSI41の有効に動作するときの電流量は互いに同一量Iz2に設定されている。ここで電流量Iz1とIz2とは互いに異なる電流量(例えばIz1<Iz2)に設定されている。 The current amounts when the current sources SI11 and SI31 operate effectively are set to the same amount Iz1, and the current amounts when the current sources SI21 and SI41 operate effectively are set to the same amount Iz2. Here, the current amounts Iz1 and Iz2 are set to different current amounts (for example, Iz1 <Iz2).
有効無効切換回路111は電流源SI11の電流出力の有効/無効を切換える。有効無効切換回路121は電流源SI21の電流出力の有効/無効を切換える。有効無効切換回路131は電流源SI31の電流出力の有効/無効を切換える。有効無効切換回路141は電流源SI41の電流出力の有効/無効を切換える。
The valid /
すると、例えば、全電流源SI11、SI21、SI31、SI41が制御回路4の制御信号に応じてそれぞれ有効無効切換回路111、121、131、141により無効に切換えられていると仮定する。
Then, for example, it is assumed that all current sources SI11, SI21, SI31, and SI41 are invalidally switched by the valid /
この後、電流源SI11が有効無効切換回路111により有効に切換えられたときには、電流源SI11は電流量Iz1によりMOSトランジスタM1のゲート入力容量を比較的緩やかに充電できる。また、電流源SI21が有効無効切換回路121により有効に切換えられたときには、電流源SI21は電流量Iz2によりMOSトランジスタM1のゲート入力容量を比較的急速に充電できる。
Thereafter, when the current source SI11 is effectively switched by the valid /
他方、電流源SI31が有効無効切換回路131により有効に切換えられたときには、電流源SI31は電流量Iz1によりMOSトランジスタM1のゲート入力容量から蓄積電力を比較的緩やかに放電できる。また、電流源S141が有効無効切換回路141により有効に切換えられたときには、電流源SI41は電流量Iz2によりMOSトランジスタM1のゲート入力容量から蓄積電力を比較的急速に放電できる。これにより、前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。
On the other hand, when the current source SI31 is effectively switched by the valid /
(第4実施形態)
図15及び図16は第4実施形態を示す。本実施形態では前述実施形態で説明を行った制御方法の使用形態例を示す。
(Fourth embodiment)
15 and 16 show a fourth embodiment. In this embodiment, a usage example of the control method described in the above embodiment is shown.
図15に示すように、例えば車両Ca1が前方から近づく対向車Ca2とすれ違うときの制御方法の一使用形態を示す。この図15に示すように、車両Ca1が、走行用前照灯(ハイビーム)、すれ違い前照灯(ロウビーム)を共に発光させ、自車両Ca1の前方を照射する。本実施形態では、LEDモジュールLM1がハイビームを構成するものとして説明を行う。 As shown in FIG. 15, for example, one use form of the control method when the vehicle Ca1 passes the oncoming vehicle Ca2 approaching from the front is shown. As shown in FIG. 15, the vehicle Ca1 emits both the headlight for traveling (high beam) and the low headlight (low beam) to irradiate the front of the host vehicle Ca1. In this embodiment, the LED module LM1 will be described as constituting a high beam.
車両Ca1が位置L0に存在し、対向車Ca2が位置L1に存在するときには、距離L1−L0が比較的遠い距離であるため、ハイビームHB、ロービームLB共に対向車Ca2に悪影響が及ぼされることはない。しかし、対向車Ca2が位置L2に移動すると、距離L2−L0が短くなるため、ハイビームHBが対向車Ca2の運転者の視界に悪影響を及ぼす虞がある。 When the vehicle Ca1 exists at the position L0 and the oncoming vehicle Ca2 exists at the position L1, since the distance L1-L0 is a relatively long distance, neither the high beam HB nor the low beam LB will adversely affect the oncoming vehicle Ca2. . However, when the oncoming vehicle Ca2 moves to the position L2, the distance L2-L0 is shortened, so that the high beam HB may adversely affect the visibility of the driver of the oncoming vehicle Ca2.
そこで、対向車Ca2が位置L2に移動すると、特に対向車Ca2は位置L2とL0との間に前照灯LTを照射することを考慮し、車両Ca1はこれらの位置L2とL0との間の所定範囲内の光量を一定範囲内とするように調整する機能を備えることが望ましい。 Therefore, when the oncoming vehicle Ca2 moves to the position L2, in particular, the oncoming vehicle Ca2 considers that the headlamp LT is irradiated between the positions L2 and L0, and the vehicle Ca1 is between these positions L2 and L0. It is desirable to have a function of adjusting the amount of light within a predetermined range to be within a certain range.
なお図15には、車両Ca1と対向車Ca2とがすれ違う位置において、ハイビームHBの出力が最低レベルに制御されている形態を示しているが、実用的に、対向車Ca2が、車両Ca1の前方所定メートル(数メートル)の位置ですれ違うときにハイビームHBの出力を最低レベルに設定しても良い。 FIG. 15 shows a mode in which the output of the high beam HB is controlled to the lowest level at a position where the vehicle Ca1 and the oncoming vehicle Ca2 pass each other. However, the oncoming vehicle Ca2 is practically located in front of the vehicle Ca1. When passing by a predetermined meter (several meters), the output of the high beam HB may be set to the lowest level.
このような構成を実現するため、例えば、車両Ca1は図16に示す電気的構成を備える。この図16に示す回路構成は第1実施形態に示した構成を利用しているが、特にこれに限られるものではなく、第2又は第3実施形態に示す構成を利用しても良い。 In order to realize such a configuration, for example, the vehicle Ca1 has an electrical configuration shown in FIG. The circuit configuration shown in FIG. 16 uses the configuration shown in the first embodiment, but is not limited to this, and the configuration shown in the second or third embodiment may be used.
この図16に示すように、制御回路4にはカメラ63及び光量センサ64が接続されている。カメラ63は、車両Ca1の前方の所定範囲の画像を取得し、その画像情報を制御回路4に出力する。制御回路4はその画像情報に応じて、車両Ca1の前方の所定範囲内の光量情報を取得する。これにより、制御回路4は例えば図15に示す所定範囲内(例えば位置L2とL0との間)の光量情報を取得できる。また光量センサ64は、車両Ca1の前方の光量を検出し、その光量情報を制御回路4に出力する。なお、カメラ63、光量センサ64は、その何れか一方のみが制御回路4に接続されており、制御回路4がこれらの何れかの機器63、64から光量情報を取得するようにしても良い。
As shown in FIG. 16, a
制御回路4は、カメラ63又は/及び光量センサ64から光量情報を取得すると、所定範囲内の光量を推定する。そして、制御回路4は、この推定光量を一定範囲に保持するように、ハイビームHBを構成するLEDモジュールLM1の通電電流量を減少させる。
When the
このとき、対向車Ca2が車両Ca1に近づけば近づくほど、車両Ca1の前方の所定範囲内の光量が増す。すると、車両Ca1の制御回路4は、ますますLEDモジュールLM1の通電電流量を徐々に減少させ、これにより、車両Ca1の前方の所定範囲内の光量を一定範囲に保持する。
At this time, the closer the oncoming vehicle Ca2 is to the vehicle Ca1, the greater the amount of light within a predetermined range in front of the vehicle Ca1. Then, the
このとき、車両Ca1と対向車Ca2の相対走行速度は数〜数百km/hであり、当該車両Ca1及びCa2がすれ違うときに光量の総量を前述実施形態に示したように変更制御することで、各運転者は違和感を感じることなく視認性を良好に保つことができる。なお、カメラ63又は/及び光量センサ64などを用いてすれ違いスピードを検出し、この検出スピードに応じて光量の変更速度を変化させるようにしても良い。なお、本実施形態では、対向車Ca2による投光の影響を考慮したが、これに限らず、街灯などの他の光源の影響も考慮できる。
At this time, the relative traveling speed of the vehicle Ca1 and the oncoming vehicle Ca2 is several to several hundred km / h, and when the vehicles Ca1 and Ca2 pass each other, the total amount of light is changed and controlled as shown in the above embodiment. Each driver can maintain good visibility without feeling uncomfortable. The passing speed may be detected using the
本実施形態によれば、制御回路4がカメラ63又は/及び光量センサ64から光量情報を取得すると、所定範囲内の光量を推定し車両Ca1及び対向車Ca2の前方のある所定範囲内において一定に保持する。これにより車両Ca1および対向車Ca2の運転者の視認性を良好に保つことができ、運転者の集中力を保つことができる。
According to the present embodiment, when the
また次のように構成することもできる。図16に示すように、車両Ca1のLEDモジュールLM1には電圧検出器61及び電流検出器62が接続されている。電圧検出器61は、LEDモジュールLM1の両端子間電圧値を検出する。電流検出器62はLEDモジュールLM1のLED通電電流量を検出する。なお、この電流検出器62がMOSトランジスタM1の電流量を検出し、MOSトランジスタM1の開放状態におけるLEDモジュールLM1の電流量から検出電流量を減算することで、LEDモジュールLM1の通電電流量を検出しても良い。
Moreover, it can also comprise as follows. As shown in FIG. 16, a
なお、電圧検出器61、電流検出器62は、これらのうち一方のみが制御回路4に接続されており、制御回路4がLEDモジュールLM1の電圧値又は電流量を取得できるようにしても良い。
Only one of the
このとき、制御回路4は、電圧検出器61又は/及び電流検出器62の検出結果に基いて車両Ca1の前方光量を推定し、ハイビームHBを構成するLEDモジュールLM1の通電電流を制御する。すると、カメラ63又は光量センサ64が車両Ca1の前方光量の検出処理を行わなくとも車両Ca1の前方光量を推定できる。このように、電圧検出器61又は/及び電流検出器62の検出結果のみを用いるときには、他の光源(例えば対向車Ca2)の光量が無視できる程度に小さいことが想定される場合に特に効果的である。
At this time, the
制御回路4がカメラ63又は光量センサ64を用いて光量情報を取得するときには、電圧検出器61又は/及び電流検出器62を設けなくても良いし設けても良い。これらの機器61〜64は少なくとも一つ設けられていれば良いが、より光量情報の検出精度を向上するためには、これらの機器61〜64のうち二つ以上設けると良い。
When the
(他の実施形態)
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。LEDモジュールLM1を消灯から点灯、点灯から消灯に変化させる態様を示したが、これはLEDモジュールLM2であっても良く、その他、3以上の複数のLEDモジュールが直並列に接続されていても、前述実施形態に記載された制御方式を適用できる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible. The mode of changing the LED module LM1 from off to on and from on to off has been shown, but this may be the LED module LM2, and even if three or more LED modules are connected in series and parallel, The control method described in the above embodiment can be applied.
パワーMOSトランジスタM1、M2を制御スイッチとして適用した形態を示したが、各種トランジスタ(例えばBJT)などを用いた形態に適用できる。 Although the configuration in which the power MOS transistors M1 and M2 are applied as control switches is shown, the present invention can be applied to a configuration using various transistors (for example, BJT).
図面中、1はDCDCコンバータ、2は前照灯調光回路、4は制御回路(推定手段、光調整手段)、4と31と32は変更制御回路、LM1、LM2はLEDモジュール(LED直列回路)、M1、M2はパワーMOSトランジスタ(制御スイッチ)、HBはハイビーム、LBはロービーム、を示す。 In the drawings, 1 is a DCDC converter, 2 is a headlight dimmer circuit, 4 is a control circuit (estimating means, light adjusting means), 4 and 31 and 32 are change control circuits, LM1 and LM2 are LED modules (LED series circuit) ), M1 and M2 are power MOS transistors (control switches), HB is a high beam, and LB is a low beam.
Claims (5)
DCDCコンバータ(11)により直流電圧が与えられ、複数のLEDが直列接続されたLED直列回路(LM1,LM2)と、
前記LED直列回路の一部に並列接続され、制御端子に与えられる駆動制御信号の変化に応じて通電電流を段階的に変更制御可能な制御スイッチ(M1,M2)と、
前記制御スイッチの制御端子に与える駆動制御信号を変化させることで前記制御スイッチの通電状態を段階的に変更制御し、前記並列接続された前記LED直列回路の一部への通電電流を調整する変更制御回路(4,31,32)と、
を備えることを特徴とするLED前照灯調光回路。 A headlight dimming circuit (2) for a vehicle,
LED series circuit (LM1, LM2) in which a DC voltage is applied by a DCDC converter (11) and a plurality of LEDs are connected in series;
A control switch (M1, M2) connected in parallel to a part of the LED series circuit and capable of changing the energization current stepwise according to the change of the drive control signal applied to the control terminal;
Changing the drive control signal to be supplied to the control terminal of the control switch to change and control the energization state of the control switch in a stepwise manner and adjusting the energization current to a part of the LED series circuit connected in parallel A control circuit (4, 31, 32);
An LED headlamp dimming circuit comprising:
前記推定手段の推定光量を一定範囲に保持するように、前記変更制御回路により前記前照灯の出力光量の調整及び前記制御スイッチの通電状態を調整する光調整手段(4)と、が実行可能にされていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のLED前照灯調光回路。 Estimating means (4) for estimating the amount of light in front of the vehicle;
Light adjustment means (4) for adjusting the output light quantity of the headlamp and adjusting the energization state of the control switch by the change control circuit so as to keep the estimated light quantity of the estimation means within a certain range is executable. The LED headlamp dimming circuit according to claim 1, wherein the LED headlamp dimming circuit is provided.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017013970A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | ローム株式会社 | Charge pump, switch driver device, lighting device, and vehicle |
KR20190043367A (en) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 한국전기연구원 | Gate driving circuit and power switch control device comprising the same |
CN110939913A (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 株式会社小糸制作所 | Vehicle lamp and control method thereof |
CN112351551A (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 罗姆股份有限公司 | Light modulation circuit |
-
2013
- 2013-10-08 JP JP2013211057A patent/JP2015074309A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017013970A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | ローム株式会社 | Charge pump, switch driver device, lighting device, and vehicle |
JP2017028785A (en) * | 2015-07-17 | 2017-02-02 | ローム株式会社 | Charge pump, switch drive device, light-emitting apparatus and vehicle |
US10560017B2 (en) | 2015-07-17 | 2020-02-11 | Rohm Co., Ltd. | Charge pump, switch driver device, lighting device, and vehicle |
KR20190043367A (en) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 한국전기연구원 | Gate driving circuit and power switch control device comprising the same |
KR102028388B1 (en) | 2017-10-18 | 2019-10-07 | 한국전기연구원 | Gate driving circuit and power switch control device comprising the same |
CN110939913A (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 株式会社小糸制作所 | Vehicle lamp and control method thereof |
CN112351551A (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 罗姆股份有限公司 | Light modulation circuit |
US11229098B2 (en) | 2019-08-09 | 2022-01-18 | Rohm Co., Ltd. | Dimming circuit |
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