JP2017052426A - 車両用灯具、車両用灯具システム、発光駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現し、車両運行上の安全性確保が図られるようにする。【解決手段】第一のスペクトルを有する光を発する第一発光素子と第二のスペクトルを有する光を発する第二発光素子とを有する発光チャンネルを複数有する発光部と、直流電圧を受け電圧変換を行って発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、駆動電圧に基づく発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部とを有する発光駆動回路とを備え、各発光チャンネルにおいて第一発光素子による配光領域と第二発光素子による配光領域が少なくとも一部重複し、各発光チャンネルにおける発光素子からの光を灯具前方に照射する車両用灯具であって、点消灯制御部は、点灯状態の第一発光素子のうち指示された発光チャンネルの第一発光素子を減光又は消灯させる選択減光制御において、指示された発光チャンネルにおける第二発光素子を点灯させる。【選択図】図4
Description
本発明は、発光素子と発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部とを備えた車両用灯具と、車両用灯具を備えた車両用灯具システムと、第一発光回路部と第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部における発光素子についての発光駆動回路とに関する。
例えば車両用前照灯についての車両用灯具システムには、ハイビームの配光態様を車両の周囲状況や走行状態に応じて可変とするADB(Adaptive Driving Beam:配光可変型灯具)機能を実現するものがある(例えば上記特許文献1、2を参照)。例えば、ADBの機能としては、ハイビーム配光領域を操舵方向に応じて変化させる機能や、対向車、先行車、歩行者等の対象物を検知した領域を選択的に遮光(消灯)する等の機能がある。特に、後者の機能によると、運転者が自ら対象物を検知してハイビームをOFF操作するという手間を強いることなく、車両前方における運転者や歩行者等の人物にグレア(眩しさ)を与えないようにすることができる。
車両には、例えば車両前方を撮像するカメラによって車両の周囲環境を認識する機能が与えられたものがある。このような車両においては、車両前方における対象物の検知結果に基づき、例えばブレーキ制御やオートクルーズ制御、操舵制御等の運転支援制御を行うものがある。
ここで、上記のような運転支援制御機能付きの車両において、ADB機能を実装しようとした場合には、ADBでは対象物が存在する配光領域の一部が消灯状態とされることがあるため、運転支援制御側ではそれまで検知していた対向車等の対象物をロストしてしまう可能性が高まる。そして、このように対象物をロストしてしまうと、適切な運転支援を行うことができなくなる虞がある。
本発明は、上記の問題点に鑑み為されたもので、減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現し、車両運行上の安全性確保が図られるようにすることを目的とする。
本発明における第一の車両用灯具は、第一のスペクトルを有する光を発する第一発光素子と第二のスペクトルを有する光を発する第二発光素子とを有する発光チャンネルを複数有する発光部と、直流電圧を受け電圧変換を行って前記発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、前記駆動電圧に基づく前記発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部とを有する発光駆動回路と、を備え、各前記発光チャンネルにおいて前記第一発光素子による配光領域と前記第二発光素子による配光領域が少なくとも一部重複し、各前記発光チャンネルにおける発光素子からの光を灯具前方に照射する車両用灯具であって、前記点消灯制御部は、点灯状態の前記第一発光素子のうち指示された前記発光チャンネルの前記第一発光素子を減光させる選択減光制御において、前記指示された前記発光チャンネルにおける前記第二発光素子を点灯させるものである。
上記第一の車両用灯具によれば、或る発光チャンネルについて第一発光素子が減光又は消灯された場合には、該発光チャンネルの第二発光素子が点灯される。このため、該発光チャンネルの視界を第二のスペクトルに対する感度を有する撮像部により補完可能となる。
上記した第一の車両用灯具においては、前記点消灯制御部は、前記発光チャンネルごとに、前記第一発光素子と前記第二発光素子の一方を択一的に点灯させるバイパススイッチを有することが望ましい。
これにより、第一、第二発光素子の一方を択一的に点灯/消灯させる制御をスイッチのON/OFF制御により比較的簡易に実現することが可能とされる。
これにより、第一、第二発光素子の一方を択一的に点灯/消灯させる制御をスイッチのON/OFF制御により比較的簡易に実現することが可能とされる。
上記した第一の車両用灯具においては、各前記発光チャンネルにおいて、前記第一発光素子は白色光を発し、前記第二発光素子は赤外光を発することが望ましい。
これにより、白色光を減光又は消灯させた発光チャンネルについては、代わりに赤外光が点灯される。
これにより、白色光を減光又は消灯させた発光チャンネルについては、代わりに赤外光が点灯される。
また、本発明における第一の車両用灯具システムは、上記した第一の車両用灯具と、各前記発光チャンネルにおける少なくとも前記第二発光素子による配光領域を撮像する撮像部とを備えたものである。
このような第一の車両用灯具システムによれば、第一発光素子が減光又は消灯された発光チャンネルの視界を撮像部により補完可能となる。
このような第一の車両用灯具システムによれば、第一発光素子が減光又は消灯された発光チャンネルの視界を撮像部により補完可能となる。
また、本発明における発光駆動回路は、直流電圧を受け電圧変換を行って、一又は複数の発光素子を有する第一発光回路部と、一又は複数の発光素子を有し前記第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、前記発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部と、前記第二発光回路部と直列接続され、該第二発光回路部との直列接続回路が前記第一発光回路部に対して並列接続されるように設けられた第一バイパススイッチと、を備え、前記点消灯制御部は、前記第一バイパススイッチのON/OFF制御により前記第二発光回路部/前記第一発光回路部を択一的に点灯させるものである。
上記構成によれば、第一発光回路部の消灯に応じて第二発光回路部が点灯されるため、第一発光回路部の消灯に応じて失われる虞のある視界を第二発光回路部が発する光のスペクトルに感度を有する撮像部により補完可能となる。
また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部の発光素子を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。すなわち、バイパススイッチの数を半減可能であり、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減が図られる。
また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部の発光素子を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。すなわち、バイパススイッチの数を半減可能であり、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減が図られる。
上記した本発明の発光駆動回路においては、前記発光部は、前記第一発光回路部と前記第二発光回路部とを含む発光チャンネルを複数有し、前記電圧変換部は、前記駆動電圧として、前記複数の発光チャンネルにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成することが望ましい。
これにより、複数の発光チャンネルの発光素子は共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により駆動される。換言すれば、発光チャンネルごとに電圧変換部を設けずに済む。
これにより、複数の発光チャンネルの発光素子は共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により駆動される。換言すれば、発光チャンネルごとに電圧変換部を設けずに済む。
上記した本発明の発光駆動回路においては、少なくとも一つの前記発光チャンネルにおける前記第一発光回路部に対して並列接続される第二バイパススイッチを備えることが望ましい。
これにより、第一、第二発光回路部それぞれの調光制御を、第二バイパススイッチのスイッチング動作制御により実現可能となる。
これにより、第一、第二発光回路部それぞれの調光制御を、第二バイパススイッチのスイッチング動作制御により実現可能となる。
また、本発明における第二の車両用灯具は、上記した本発明の発光駆動回路と発光部(前記第一発光回路部と前記第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部)とを備えた車両用灯具であって、前記第一発光回路部が有する前記発光素子の数が、前記第二発光回路部が有する前記発光素子の数よりも多いものである。
これにより、発光光量が第一発光回路部>第二発光回路部の関係である場合において、第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させる制御を一つのバイパススイッチで実現することが可能となる。
これにより、発光光量が第一発光回路部>第二発光回路部の関係である場合において、第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させる制御を一つのバイパススイッチで実現することが可能となる。
また、本発明における第二の車両用灯具システムは、上記した本発明の発光駆動回路と発光部(一又は複数の発光素子を有する第一発光回路部と、一又は複数の発光素子を有し前記第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部)とを有する車両用灯具を備えた車両用灯具システムであって、前記車両用灯具は、前記第一発光回路部の発光素子が白色光を発し、前記第二発光回路部の発光素子が赤外光を発し、前記第一発光回路部による配光領域と前記第二発光回路部による配光領域が少なくとも一部重複するように構成され、少なくとも前記第二発光回路部による配光領域を撮像する撮像部を備えたものである。
これにより、白色光を消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現することが可能となる。また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。
これにより、白色光を消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現することが可能となる。また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。
本発明によれば、減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現可能となり、車両運行上の安全性確保が図られるようにすることができる。
以下、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施の形態としての車両用灯具システム1の概略構成を示した図である。
車両用灯具システム1は車両に対して設けられ、それぞれが例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータで構成された運転支援ECU(Electronic Control Unit)2及びヘッドランプECU4と、車両前方を撮像するカメラを有する撮像部3と、ヘッドランプECU4と電気的に接続されたヘッドランプ5と、運転支援ECU2やヘッドランプECU4等の車両用灯具システム1における必要各部に対して動作電圧(電源電圧)を供給するバッテリー6と、各ECUをデータ通信可能に接続するバス7とを備えている。
バス7は、CAN(Controller Area Network)等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバスが用いられている。
バッテリー6は、例えば約12Vの直流電圧を出力する。バッテリー6の出力電圧を以下「バッテリー電圧Vb」と表記する。
なお、ヘッドランプ5としては車両の前端部に左右一対の計二つが配置されるが、図1では一方のヘッドランプ5のみを代表して示している。
図1は、第1の実施の形態としての車両用灯具システム1の概略構成を示した図である。
車両用灯具システム1は車両に対して設けられ、それぞれが例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータで構成された運転支援ECU(Electronic Control Unit)2及びヘッドランプECU4と、車両前方を撮像するカメラを有する撮像部3と、ヘッドランプECU4と電気的に接続されたヘッドランプ5と、運転支援ECU2やヘッドランプECU4等の車両用灯具システム1における必要各部に対して動作電圧(電源電圧)を供給するバッテリー6と、各ECUをデータ通信可能に接続するバス7とを備えている。
バス7は、CAN(Controller Area Network)等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバスが用いられている。
バッテリー6は、例えば約12Vの直流電圧を出力する。バッテリー6の出力電圧を以下「バッテリー電圧Vb」と表記する。
なお、ヘッドランプ5としては車両の前端部に左右一対の計二つが配置されるが、図1では一方のヘッドランプ5のみを代表して示している。
運転支援ECU2は、車両に設けられた不図示の各種センサによる検出信号に基づき得られる車両情報や、撮像部3による撮像画像等に基づきオートクルーズ制御や操舵支援制御等の各種運転支援制御を行う。なお、運転支援制御の制御対象(例えば、オートクルーズ制御であればスロットルアクチュエータ、操舵制御であればステアリングモータ等)の図示は省略している。
運転支援ECU2に入力される車両情報としては、例えば車速、エンジン回転数、アクセル開度、操舵角等の情報がある。
運転支援ECU2に入力される車両情報としては、例えば車速、エンジン回転数、アクセル開度、操舵角等の情報がある。
撮像部3は、本例の場合、可視光及び赤外光に感度を有する撮像素子を備えている。撮像部3により得られた撮像画像は運転支援ECU2に供給される。
運転支援ECU2は、撮像部3により得られた撮像画像に対する画像解析を行い、車両前方(本例ではヘッドランプ5の前方と一致)に存在する例えば先行車、対向車、歩行者、障害物等の所定の対象物の存在を検知し、検知結果に基づき上記した各種の運転支援制御を行うことが可能とされている。
ヘッドランプECU4は、ヘッドランプ5における発光部5bの点灯態様について制御するための制御データDcを生成し、該制御データDcをヘッドランプ5における発光駆動回路5aに出力する。また、ヘッドランプECU4は、バッテリー電圧Vbのヘッドランプ5(発光駆動回路5a)に対する供給制御を行う。バッテリー電圧Vbの供給が停止された場合、ヘッドランプ5における発光部5bは消灯(全消灯)状態となる。このようなバッテリー電圧Vbの供給制御は、車両に設けられた不図示の操作子に対する操作により運転者等から行われる発光部5bの点灯/消灯指示に応じて実行される。本例では、発光部5bはハイビームの発光部とされ、従って上記の供給制御は運転者等によるハイビームの点灯/消灯指示に応じて実行される。
なお、図示は省略したが、ヘッドランプ5における発光部としては、ハイビーム用の発光部5bのみでなく、ロービーム用の発光部も設けられる。ヘッドランプECU4は、該ロービーム用の発光部の点消灯に係る制御も行う。具体的には、操作子を用いた運転者等によるロービームの点灯/消灯指示に応じてロービーム用の発光部の点消灯に係る制御を行う。
なお、ヘッドランプ5には必要に応じてターンシグナルランプやCLL(CLearlance Lamp)、DRL(Daytime Running Lamps)等、ハイビームやロービーム以外の用途の発光部が設けられることがある。
ここで、ヘッドランプECU4は、上記の制御データDcとしてADB(Adaptive Driving Beam:配光可変型灯具)機能を実現するためのデータを生成するが、これについては後に改めて説明する。
ヘッドランプ5は、発光駆動回路5aと発光部5bとを備えている。
発光駆動回路5aは、バッテリー電圧Vbを受け電圧変換を行って、発光部5bにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧(後述する駆動電圧Vd)を生成すると共に、該駆動電圧に基づく発光素子の点消灯制御をヘッドランプECU4より入力される制御データDcに基づき行う。
なお、ヘッドランプ5内の具体的な回路構成については後に改めて説明する。
発光駆動回路5aは、バッテリー電圧Vbを受け電圧変換を行って、発光部5bにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧(後述する駆動電圧Vd)を生成すると共に、該駆動電圧に基づく発光素子の点消灯制御をヘッドランプECU4より入力される制御データDcに基づき行う。
なお、ヘッドランプ5内の具体的な回路構成については後に改めて説明する。
図2は、ヘッドランプ5における発光に係る構成についての説明図である。
図2の上段に示すように、発光部5bは、n個(nは2以上の自然数)の第一発光素子Lhと、n個の第二発光素子Liとを備えている。なお、本例では、第一発光素子Lh、第二発光素子Liがそれぞれ四つ以上設けられることを前提として、それぞれ第一発光素子Lh1、Lh2、…Lhn、第二発光素子Li1、Li2、…Linと表記している。
各第一発光素子Lhは、第一のスペクトルを有する光、具体的に本例では白色光を発する発光素子とされ、各第二発光素子Liは第一のスペクトルとは異なる第二のスペクトルを有する光、具体的に本例では赤外光を発する発光素子とされている。
本例では、第一発光素子Lh及び第二発光素子Liとしては共にLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)が用いられている。
図2の上段に示すように、発光部5bは、n個(nは2以上の自然数)の第一発光素子Lhと、n個の第二発光素子Liとを備えている。なお、本例では、第一発光素子Lh、第二発光素子Liがそれぞれ四つ以上設けられることを前提として、それぞれ第一発光素子Lh1、Lh2、…Lhn、第二発光素子Li1、Li2、…Linと表記している。
各第一発光素子Lhは、第一のスペクトルを有する光、具体的に本例では白色光を発する発光素子とされ、各第二発光素子Liは第一のスペクトルとは異なる第二のスペクトルを有する光、具体的に本例では赤外光を発する発光素子とされている。
本例では、第一発光素子Lh及び第二発光素子Liとしては共にLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)が用いられている。
本例の発光部5bにおいては、各第一発光素子Lhがそれぞれ対応する一つの第二発光素子Liと共に一つの発光チャンネルCHを形成しており(図中、発光チャンネルCH1、CH2、…CHn)、各発光チャンネルCHにおいては、第一発光素子Lhと第二発光素子Liとが上下に配列されている。具体的に、各発光チャンネルCHにおいては第一発光素子Lhが上側、第二発光素子Liが下側に配置されている。
図示するように本例の発光部5bにおいては、第一発光素子Lh1、Lh2、…Lhn、第二発光素子Lh1、Lh2、…Lhnはそれぞれ横一列に配列されている。
なお、図2上段では、発光部5bを第一発光素子Lh、第二発光素子Liの発光面に正対する側から見た様子を示している。
図示するように本例の発光部5bにおいては、第一発光素子Lh1、Lh2、…Lhn、第二発光素子Lh1、Lh2、…Lhnはそれぞれ横一列に配列されている。
なお、図2上段では、発光部5bを第一発光素子Lh、第二発光素子Liの発光面に正対する側から見た様子を示している。
本例におけるヘッドランプ5は、図2の下段に示す投射レンズ5cを備えており、発光部5bにおける各発光チャンネルCHから発せられた光は該投射レンズ5cで集光されて車両前方に投射(照射)される。
図3は、発光部5bによる配光についての説明図である。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lhと第二発光素子Liの配光領域(光照射領域)は少なくとも一部が重複するようにされている。本例では、各発光チャンネルCHでの第一発光素子Lhと第二発光素子Liの配光領域はほぼ一致するようにされている。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lh、第二発光素子Liを光源とする光が配される領域を配光領域Arと表記する。図中では、発光チャンネルCH1、CH2、…CHnの配光領域Arをそれぞれ末尾の数値を一致させて配光領域Ar1、Ar2、…Arnと示しているが、この図からも理解されるように、配光領域Ar1、Ar2、…Arnの配置順は発光チャンネルCH1、CH2、…CHnの配置順と一致している。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lhと第二発光素子Liの配光領域(光照射領域)は少なくとも一部が重複するようにされている。本例では、各発光チャンネルCHでの第一発光素子Lhと第二発光素子Liの配光領域はほぼ一致するようにされている。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lh、第二発光素子Liを光源とする光が配される領域を配光領域Arと表記する。図中では、発光チャンネルCH1、CH2、…CHnの配光領域Arをそれぞれ末尾の数値を一致させて配光領域Ar1、Ar2、…Arnと示しているが、この図からも理解されるように、配光領域Ar1、Ar2、…Arnの配置順は発光チャンネルCH1、CH2、…CHnの配置順と一致している。
また、図中では、ヘッドランプ5が備えるロービーム用の発光部により実現されるロービーム配光パターンALを例示している。このロービーム配光パターンALとの対比より、発光チャンネルCH〜CHnによる配光領域Ar1〜Arnは、ロービーム配光の上方に位置している。なお、配光領域Ar1〜Arnの一部はロービーム配光パターンALの一部と重複してもよい。
本例の車両用灯具システム1では、上記のように構成された発光部5bについて、発光チャンネルCH単位での発光素子の点消灯制御を行うことでヘッドランプ5の配光態様を可変とするADB機能を実現する。
例えば、図3の例のように対向車が存在する場合には、該対向車が検知された領域を含む配光領域Arに対応する発光チャンネルCHの第一発光素子Lhを消灯させることで、該対向車の運転者に対するグレアの防止を図る。
或いは、操舵方向側の配光領域Arがより明るく照らされるように、該当する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lhの光量を増大させる制御や、車速に応じて中央部の配光領域Arに対応する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lhの光量を調整する制御(例えば、車速が所定閾値を超えた場合は中央部の光量をより多くする等)等を行う。
例えば、図3の例のように対向車が存在する場合には、該対向車が検知された領域を含む配光領域Arに対応する発光チャンネルCHの第一発光素子Lhを消灯させることで、該対向車の運転者に対するグレアの防止を図る。
或いは、操舵方向側の配光領域Arがより明るく照らされるように、該当する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lhの光量を増大させる制御や、車速に応じて中央部の配光領域Arに対応する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lhの光量を調整する制御(例えば、車速が所定閾値を超えた場合は中央部の光量をより多くする等)等を行う。
図1に示したヘッドランプECU4は、上記のようなADB機能を実現するべく、車速や操舵角等の車両情報や運転支援ECU2経由で得られる対象物の検知情報等に基づき、各発光チャンネルCHにおける第一発光素子LhのON/OFFと光量とを指示するデータを上述した制御データDcとして生成する。
図4は、ヘッドランプ5の回路構成例を示した図である。
発光駆動回路5aは、バッテリー電圧Vbの入力端子として機能する正極側端子T1及び負極側端子T2と、制御データDcを入力するための制御データ入力端子T3と、入力フィルタ・逆接保護回路50と、DC/DCコンバータ51と、コンバータ駆動部52と、制御部53と、複数のNANDゲート回路54と、複数のバイパススイッチSWaとを備えている。
図示するように負極側端子T2はグランド(GND)に接地されている。
発光駆動回路5aは、バッテリー電圧Vbの入力端子として機能する正極側端子T1及び負極側端子T2と、制御データDcを入力するための制御データ入力端子T3と、入力フィルタ・逆接保護回路50と、DC/DCコンバータ51と、コンバータ駆動部52と、制御部53と、複数のNANDゲート回路54と、複数のバイパススイッチSWaとを備えている。
図示するように負極側端子T2はグランド(GND)に接地されている。
入力フィルタ・逆接保護回路50は、正極側端子T1、負極側端子T2間に印加されるバッテリー電圧Vbに対して設けられている。入力フィルタ・逆接保護回路50には、例えばノイズ除去、サージ保護、逆接保護等のための回路が設けられている。
DC/DCコンバータ51は、入力フィルタ・逆接保護回路50を介した直流電圧を受け電力変換を行って発光部5bにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧Vdを生成する。
DC/DCコンバータ51は例えばスイッチングレギュレータとされる。発光部5bの発光電圧(発光に要する印加電圧:順方向降下電圧)とバッテリー電圧Vbとの関係にもよるが、昇圧型、降圧型、昇降圧型のいずれも考えられる。本例では、DC/DCコンバータ51は昇圧型のスイッチングレギュレータとされている。
DC/DCコンバータ51は例えばスイッチングレギュレータとされる。発光部5bの発光電圧(発光に要する印加電圧:順方向降下電圧)とバッテリー電圧Vbとの関係にもよるが、昇圧型、降圧型、昇降圧型のいずれも考えられる。本例では、DC/DCコンバータ51は昇圧型のスイッチングレギュレータとされている。
ここで、発光部5bにおいては、発光チャンネルCHごとに第一発光素子Lhのカソードが第二発光素子Liのアノードと接続され、これら発光チャンネルCHごとの発光素子接続回路が、隣り合う発光チャンネルCH間で第二発光素子Liのカソードが第一発光素子Lhのアノードに接続されるようにして直列に接続されている。本例においては、発光チャンネルCHの接続順は回路上においても発光チャンネルCH1、CH2、…CHnの順とされ、発光チャンネルCH1の第一発光素子Lh1のアノードがDC/DCコンバータ51における正極出力側、発光チャンネルCHnの第二発光素子LinのカソードがDC/DCコンバータ51の負極出力側に対して接続されている。
本例の場合、第一発光素子Li(白色LED)の発光電圧は約3.5V、第二発光素子Li(赤外線LED)の発光電圧は約1.5Vとされている。
本例の場合、第一発光素子Li(白色LED)の発光電圧は約3.5V、第二発光素子Li(赤外線LED)の発光電圧は約1.5Vとされている。
上記のような発光部5bに対して駆動電圧Vdを印加することで、第一発光素子Lh、第二発光素子Liに駆動電流Idを流すことが可能とされる。
コンバータ駆動部52は、入力フィルタ・逆接保護回路50を介した直流電圧を動作電圧として入力し、DC/DCコンバータ51の電圧変換動作を実行制御、特に駆動電流Idについての定電流制御を行う。
例えばコンバータ駆動部52は、DC/DCコンバータ51の出力(駆動電流Id)についての検出信号SIdに基づいて、駆動電流Idの電流値と目標電流値とを比較し、その差分に応じたスイッチング制御信号Sc(例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号)を生成する。このスイッチング制御信号ScをDC/DCコンバータ51のスイッチング素子に供給して電圧変換動作を制御し、駆動電流Idの定電流制御を実現する。
また、コンバータ駆動部52は、制御部53からの指示に従ってDC/DCコンバータ51の動作を停止(スイッチング素子の動作を停止)させる制御も行う(後述する過電圧保護)。
例えばコンバータ駆動部52は、DC/DCコンバータ51の出力(駆動電流Id)についての検出信号SIdに基づいて、駆動電流Idの電流値と目標電流値とを比較し、その差分に応じたスイッチング制御信号Sc(例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号)を生成する。このスイッチング制御信号ScをDC/DCコンバータ51のスイッチング素子に供給して電圧変換動作を制御し、駆動電流Idの定電流制御を実現する。
また、コンバータ駆動部52は、制御部53からの指示に従ってDC/DCコンバータ51の動作を停止(スイッチング素子の動作を停止)させる制御も行う(後述する過電圧保護)。
バイパススイッチSWaは、発光部5bが備える第一発光素子Lh、第二発光素子Liのそれぞれ一つにつき一つが設けられている。第一発光素子Lhに対して並列接続されたバイパススイッチSWaはバイパススイッチSWah、第二発光素子Liに対して並列接続されたバイパススイッチSWaはバイパススイッチSWa1と表記する。
バイパススイッチSWahについては、第一発光素子Lh1〜Lhnの何れに接続されたものであるかを特定するため末尾の数値を接続される第一発光素子Lhの末尾の数値と一致させて示している。同様に、バイパススイッチSWaiについても、第二発光素子Li1〜Linのうち何れに接続されたものであるかを特定するため末尾の数値を接続される第二発光素子Liの末尾の数値と一致させて示している。
バイパススイッチSWahについては、第一発光素子Lh1〜Lhnの何れに接続されたものであるかを特定するため末尾の数値を接続される第一発光素子Lhの末尾の数値と一致させて示している。同様に、バイパススイッチSWaiについても、第二発光素子Li1〜Linのうち何れに接続されたものであるかを特定するため末尾の数値を接続される第二発光素子Liの末尾の数値と一致させて示している。
NANDゲート回路54は、バイパススイッチSWaと一対一で設けられており、それぞれ出力端子より対応するバイパススイッチSWaをON/OFFさせるための制御信号Caを出力する。バイパススイッチSWahに対応して設けられたNANDゲート回路54はNANDゲート回路54hと表記し、バイパススイッチSWaiに対応して設けられたNANDゲート回路54はNANDゲート回路54iと表記し、これらNANDゲート回路54h、NANDゲート回路54iについては、それぞれバイパススイッチSWah1〜SWahn、バイパススイッチSWai1〜SWainの何れに対応して設けられたものであるかを特定するため末尾の数値を一致させて示している。
NANDゲート回路54h1〜54hnが出力する制御信号Cahについても、末尾の数値を一致させそれぞれ制御信号Cah1〜Cahnと表記し、NANDゲート回路54i1〜54inが出力する制御信号Caiについても末尾の番号を一致させそれぞれ制御信号Cai1〜Cainと表記する。
NANDゲート回路54h1〜54hnが出力する制御信号Cahについても、末尾の数値を一致させそれぞれ制御信号Cah1〜Cahnと表記し、NANDゲート回路54i1〜54inが出力する制御信号Caiについても末尾の番号を一致させそれぞれ制御信号Cai1〜Cainと表記する。
制御部53は、例えばCPU、ROM、RAMを備えたマイクロコンピュータで構成され、制御データ入力端子T3を介して入力される制御データDcに基づきNANDゲート回路54h1〜54hn、54i1〜54inの出力制御を行うことで、発光部5bにおける発光素子の点消灯制御を行う。
また、制御部53は、入力フィルタ・逆接保護回路50を介した直流電圧を入力し、該直流電圧の電圧値に基づきバッテリー電圧Vbが過大な値となっているか否か(つまり過電圧状態か否か)を判定し、過大な値であると判定した場合はコンバータ駆動部52にDC/DCコンバータ51の動作を停止させる指示を行う。
また、制御部53は、入力フィルタ・逆接保護回路50を介した直流電圧を入力し、該直流電圧の電圧値に基づきバッテリー電圧Vbが過大な値となっているか否か(つまり過電圧状態か否か)を判定し、過大な値であると判定した場合はコンバータ駆動部52にDC/DCコンバータ51の動作を停止させる指示を行う。
ここで、前述のように制御データDcによっては、第一発光素子LhごとにそのON/OFFと光量との指示が行われる。
制御部53は、このような第一発光素子Lhごとの指示に基づき、NANDゲート回路54h1〜54hnの一方の入力端子に出力すべきON/OFF制御信号Sh1〜Shnと、NANDゲート回路54i1〜54inの一方の入力端子に出力すべきON/OFF制御信号Si1〜Sinと、さらにNANDゲート回路54h1〜54hn、NANDゲート回路54i1〜54inそれぞれにおける他方の入力端子に出力すべき光量調整信号Sad1〜Sadnを生成する。
ON/OFF制御信号Sh1〜Shnは、それぞれ末尾の数値で特定される第一発光素子LhのON/OFFを指示するための信号であり、ON/OFF制御信号Si1〜Sinはそれぞれ末尾の数値で特定される第二発光素子LiのON/OFFを指示するための信号である。なお、本例では、第二発光素子Li1〜LinについてのON/OFF制御信号Si1〜Sinは、後述するケースを除き、通常はOFFを表すLレベルを出力する。すなわち、通常時は赤外線LEDはOFFとされる。
光量調整信号Sad1〜Sadnは、末尾の数値で特定される第一発光素子Lh、第二発光素子Liの光量を調整するための信号である。本例では、第一発光素子Lh、第二発光素子Liの光量調整は単位時間当たりの点灯/消灯時間の割合(デューティ)を調整することで行われ、光量調整信号Sad1〜SadnはPWM信号とされる。この際、光量調整のための点消灯周期は、点灯/消灯が人間の視覚的に知覚されない程度に速い周期に設定されている。
制御部53は、このような第一発光素子Lhごとの指示に基づき、NANDゲート回路54h1〜54hnの一方の入力端子に出力すべきON/OFF制御信号Sh1〜Shnと、NANDゲート回路54i1〜54inの一方の入力端子に出力すべきON/OFF制御信号Si1〜Sinと、さらにNANDゲート回路54h1〜54hn、NANDゲート回路54i1〜54inそれぞれにおける他方の入力端子に出力すべき光量調整信号Sad1〜Sadnを生成する。
ON/OFF制御信号Sh1〜Shnは、それぞれ末尾の数値で特定される第一発光素子LhのON/OFFを指示するための信号であり、ON/OFF制御信号Si1〜Sinはそれぞれ末尾の数値で特定される第二発光素子LiのON/OFFを指示するための信号である。なお、本例では、第二発光素子Li1〜LinについてのON/OFF制御信号Si1〜Sinは、後述するケースを除き、通常はOFFを表すLレベルを出力する。すなわち、通常時は赤外線LEDはOFFとされる。
光量調整信号Sad1〜Sadnは、末尾の数値で特定される第一発光素子Lh、第二発光素子Liの光量を調整するための信号である。本例では、第一発光素子Lh、第二発光素子Liの光量調整は単位時間当たりの点灯/消灯時間の割合(デューティ)を調整することで行われ、光量調整信号Sad1〜SadnはPWM信号とされる。この際、光量調整のための点消灯周期は、点灯/消灯が人間の視覚的に知覚されない程度に速い周期に設定されている。
図5は、バイパススイッチSWaの制御に係る各部の動作波形の例を示した図である。
具体的に、図5では、発光チャンネルCH1における第一発光素子Lh1、第二発光素子Li1について、第一発光素子Lh1をON→OFF→ONの順に遷移させ、第二発光素子Li2は第一発光素子Lh1がONする間はOFF、OFFする間はONさせるようにした場合におけるON/OFF制御信号Sh1、Si1、光量調整信号Sad1、制御信号Cah1、Cai1の例を示している。
この場合、制御データDcにより発光チャンネルCH1(第一発光素子Lh1)のONが指示されている期間では、ON/OFF制御信号Sh1はHレベル、ON/OFF制御信号Si1はLレベルを出力する。該期間において、光量調整信号Sad1のデューティは制御データDcにより指示された発光チャンネルCH1についての光量に応じたデューティに設定する。本例の場合、光量調整信号SadはHレベルが点灯、Lレベルが消灯に対応している。
該期間では、光量調整信号Sad1がHレベルのときは制御信号Cah1がLレベルとなり、バイパススイッチSWah1がOFFとされて第一発光素子Lh1が点灯される。また、該期間において光量調整信号Sad1がLレベルのときは制御信号Cah1がHレベルとなり、バイパススイッチSWah1がONされて第一発光素子Lh1が消灯される。これにより該期間では、第一発光素子Lh1は、人間の視覚的には制御データDcで指示された光量により発光状態を維持するようにされる。
一方、該期間における制御信号Cai1は、ON/OFF制御信号Si1がLレベルであるため、光量調整信号Sad1の状態に関わらずHレベルで維持され、これによりバイパススイッチSWai1はON状態で維持されて、第二発光素子Li1は消灯状態で維持される。
具体的に、図5では、発光チャンネルCH1における第一発光素子Lh1、第二発光素子Li1について、第一発光素子Lh1をON→OFF→ONの順に遷移させ、第二発光素子Li2は第一発光素子Lh1がONする間はOFF、OFFする間はONさせるようにした場合におけるON/OFF制御信号Sh1、Si1、光量調整信号Sad1、制御信号Cah1、Cai1の例を示している。
この場合、制御データDcにより発光チャンネルCH1(第一発光素子Lh1)のONが指示されている期間では、ON/OFF制御信号Sh1はHレベル、ON/OFF制御信号Si1はLレベルを出力する。該期間において、光量調整信号Sad1のデューティは制御データDcにより指示された発光チャンネルCH1についての光量に応じたデューティに設定する。本例の場合、光量調整信号SadはHレベルが点灯、Lレベルが消灯に対応している。
該期間では、光量調整信号Sad1がHレベルのときは制御信号Cah1がLレベルとなり、バイパススイッチSWah1がOFFとされて第一発光素子Lh1が点灯される。また、該期間において光量調整信号Sad1がLレベルのときは制御信号Cah1がHレベルとなり、バイパススイッチSWah1がONされて第一発光素子Lh1が消灯される。これにより該期間では、第一発光素子Lh1は、人間の視覚的には制御データDcで指示された光量により発光状態を維持するようにされる。
一方、該期間における制御信号Cai1は、ON/OFF制御信号Si1がLレベルであるため、光量調整信号Sad1の状態に関わらずHレベルで維持され、これによりバイパススイッチSWai1はON状態で維持されて、第二発光素子Li1は消灯状態で維持される。
また、第二発光素子Li1をONする期間では、ON/OFF制御信号Si1はHレベル、ON/OFF制御信号Sh1はLレベルとする。
該期間では、光量調整信号Sad1がHレベルのときは制御信号Cai1がLレベルとなり、バイパススイッチSWai1がOFFとされて第二発光素子Li1が点灯される。また、該期間において光量調整信号Sad1がLレベルのときは制御信号Cai1がHレベルとなり、バイパススイッチSWai1がONされて第二発光素子Lh2が消灯される。これにより該期間では、第二発光素子Li1は所定の光量により発光状態を維持するようにされる。なお、本例では、第二発光素子LiをONする期間における光量調整信号Sadのデューティは、撮像部3による撮像画像にちらつきを生じさせないように制御部53が所定の値に設定する。
一方、該期間における制御信号Cah1は、ON/OFF制御信号Sh1がLレベルであるため、光量調整信号Sad1の状態に関わらずHレベルで維持され、これによりバイパススイッチSWah1はON状態で維持されて、第一発光素子Lh1は消灯状態で維持される。
該期間では、光量調整信号Sad1がHレベルのときは制御信号Cai1がLレベルとなり、バイパススイッチSWai1がOFFとされて第二発光素子Li1が点灯される。また、該期間において光量調整信号Sad1がLレベルのときは制御信号Cai1がHレベルとなり、バイパススイッチSWai1がONされて第二発光素子Lh2が消灯される。これにより該期間では、第二発光素子Li1は所定の光量により発光状態を維持するようにされる。なお、本例では、第二発光素子LiをONする期間における光量調整信号Sadのデューティは、撮像部3による撮像画像にちらつきを生じさせないように制御部53が所定の値に設定する。
一方、該期間における制御信号Cah1は、ON/OFF制御信号Sh1がLレベルであるため、光量調整信号Sad1の状態に関わらずHレベルで維持され、これによりバイパススイッチSWah1はON状態で維持されて、第一発光素子Lh1は消灯状態で維持される。
制御部53は、制御データDcによる第一発光素子Lh1〜LhnごとのON/OFF指示、及び光量指示に基づき、発光チャンネルCHごとのON/OFF制御信号Sh、Si、光量調整信号Sadを生成して対応するNANDゲート回路54に出力する。
これにより、前述したADB機能が実現される。
これにより、前述したADB機能が実現される。
ここで、前述のようにADB機能においては、対向車等の対象物が検知された領域を含む配光領域Arに対応する発光チャンネルCHの第一発光素子Lhを消灯させる。つまりこの場合、制御部53に対しては、制御データDcにより所定の発光チャンネルCHにおける第一発光素子LhのOFF指示が行われる。
本例の制御部53は、このようにADB機能に伴って点灯状態の第一発光素子Lhのうち指示された発光チャンネルCHの第一発光素子Lhを消灯(或いは減光の場合もある)させる選択減光制御において、該指示された発光チャンネルCHにおける第二発光素子Liを点灯させる制御を行う。具体的に本例においては、制御データDcに基づき該当する発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号ShをLレベルに立ち下げた際に、該発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号SiをHレベルに立ち上げる(図5参照)。
これにより、ADB機能によって或る発光チャンネルCHについて第一発光素子Lhが消灯された場合には、該発光チャンネルCHの第二発光素子Liが点灯される。このため、該発光チャンネルCHの視界を撮像部3により補完可能となり、運転支援制御側でそれまで検知していた対向車等の対象物がロストされてしまうことの防止を図ることができる。
本例の制御部53は、このようにADB機能に伴って点灯状態の第一発光素子Lhのうち指示された発光チャンネルCHの第一発光素子Lhを消灯(或いは減光の場合もある)させる選択減光制御において、該指示された発光チャンネルCHにおける第二発光素子Liを点灯させる制御を行う。具体的に本例においては、制御データDcに基づき該当する発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号ShをLレベルに立ち下げた際に、該発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号SiをHレベルに立ち上げる(図5参照)。
これにより、ADB機能によって或る発光チャンネルCHについて第一発光素子Lhが消灯された場合には、該発光チャンネルCHの第二発光素子Liが点灯される。このため、該発光チャンネルCHの視界を撮像部3により補完可能となり、運転支援制御側でそれまで検知していた対向車等の対象物がロストされてしまうことの防止を図ることができる。
上記のように第1の実施の形態の車両用灯具(ヘッドランプ5)は、第一のスペクトルを有する光を発する第一発光素子(同Lh)と第二のスペクトルを有する光を発する第二発光素子(同Li)とを有する発光チャンネル(同CH)を複数有する発光部(同5b)と、直流電圧を受け電圧変換を行って発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部(DC/DCコンバータ51)と、駆動電圧に基づく発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部(制御部53)とを有する発光駆動回路(同5a)と、を備え、各発光チャンネルにおいて第一発光素子による配光領域と第二発光素子による配光領域が少なくとも一部重複し、各発光チャンネルにおける発光素子からの光を灯具前方に照射する車両用灯具とされている。
そして、点消灯制御部は、点灯状態の第一発光素子のうち指示された発光チャンネルの第一発光素子を減光又は消灯させる選択減光制御において、指示された発光チャンネルにおける第二発光素子を点灯させるものである。
そして、点消灯制御部は、点灯状態の第一発光素子のうち指示された発光チャンネルの第一発光素子を減光又は消灯させる選択減光制御において、指示された発光チャンネルにおける第二発光素子を点灯させるものである。
上記車両用灯具によれば、第一発光素子を減光又は消灯させた発光チャンネルの第二発光素子が点灯される。このため、該発光チャンネルの視界を第二のスペクトルに対する感度を有する撮像部により補完可能となる。
従って、減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現可能となり、車両運行上の安全性確保が図られるようにすることができる。
従って、減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現可能となり、車両運行上の安全性確保が図られるようにすることができる。
また、第1の実施の形態の車両用灯具においては、点消灯制御部は、発光チャンネルごとに、第一発光素子と第二発光素子の一方を択一的に点灯させるバイパススイッチ(同SWah、SWai)を有している。
これにより、第一、第二発光素子の一方を択一的に点灯/消灯させる制御をスイッチのON/OFF制御により比較的簡易に実現することができる。
さらに、第1の実施の形態の車両用灯具は、各発光チャンネルにおいて、第一発光素子は白色光を発し、第二発光素子は赤外光を発する。
これにより、白色光を減光又は消灯させた発光チャンネルについては、代わりに赤外光が点灯される。赤外光はグレアを与える可能性が極めて低く、且つ感度を有するカメラについても比較的安価に入手可能である。
従って、第一発光素子を減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを、グレアを与える可能性をより低くしつつ安価に実現することができる。
従って、第一発光素子を減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを、グレアを与える可能性をより低くしつつ安価に実現することができる。
また、第1の実施の形態の車両用灯具システム(同1)は、上記した第1の実施の形態としての車両用灯具と、各発光チャンネルにおける少なくとも第二発光素子による配光領域を撮像する撮像部(同3)とを備えたものである。
このような車両用灯具システムとしても、第一発光素子が減光又は消灯された発光チャンネルの視界を撮像部により補完可能となるため、減光又は消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現可能となり、車両運行上の安全性確保が図られるようにすることができる。
ここで、赤外光を単体で点灯させた場合、比較的少ない光量ではあるが赤色光が知覚されてしまう虞がある。しかしながら、上記した第1の実施の形態の車両用灯具システム1によれば、赤外光が点灯される際には他の発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lh(白色LED)が点灯されているので、赤色光が知覚され難くできる。つまり、いわゆる赤消し効果を得ることができるものである。
続いて、第2の実施の形態の車両用灯具システム1Aについて説明する。
第2の実施の形態の車両用灯具システム1Aは、発光回路部間の発光電圧の差を利用するものである。
なお、以下の説明において、既に説明済みとなっ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。
第2の実施の形態の車両用灯具システム1Aは、発光回路部間の発光電圧の差を利用するものである。
なお、以下の説明において、既に説明済みとなっ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。
図6は、車両用灯具システム1Aが備えるヘッドランプ5Aの回路構成例を示した図である。
なお、車両用灯具システム1Aは、車両用灯具システム1との比較でヘッドランプ5に代えて図6に示すヘッドランプ5Aが設けられた点が異なる。
なお、車両用灯具システム1Aは、車両用灯具システム1との比較でヘッドランプ5に代えて図6に示すヘッドランプ5Aが設けられた点が異なる。
ヘッドランプ5Aは、ヘッドランプ5との比較で発光駆動回路5aに代えて発光駆動回路5aAが、発光部5bに代えて発光部5bAが設けられた点が異なる。
発光駆動回路5aAは、発光駆動回路5aと比較して、制御部53に代えて制御部53Aが設けられ、またバイパススイッチSWah1〜SWahn、SWai1〜SWain、及びNANDゲート回路54h1〜54hn、54i1〜54inが省略され、代わりにバイパススイッチSWb1〜SWbn、及びバイパススイッチSWc1〜SWcnが設けられた点が異なる。
発光駆動回路5aAは、発光駆動回路5aと比較して、制御部53に代えて制御部53Aが設けられ、またバイパススイッチSWah1〜SWahn、SWai1〜SWain、及びNANDゲート回路54h1〜54hn、54i1〜54inが省略され、代わりにバイパススイッチSWb1〜SWbn、及びバイパススイッチSWc1〜SWcnが設けられた点が異なる。
発光部5bAは、発光チャンネルCHごとに第一発光素子Lhと第二発光素子Liとが設けられた点は発光部5bと同様であるが、この場合は発光チャンネルCHごとに、第二発光素子LiがバイパススイッチSWb1〜SWbnのうち対応するバイパススイッチSWb(この場合も対応関係は末尾の数値を一致させることで表している)と直列接続され、且つそれら第二発光素子Li−バイパススイッチSWbによる直列接続回路が第一発光素子Lhに対し並列接続されている点が異なる。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lhと第二発光素子Liは、カソード同士が接続され、アノード同士は対応するバイパススイッチSWbを介して接続されている。
各発光チャンネルCHにおいて、第一発光素子Lhと第二発光素子Liは、カソード同士が接続され、アノード同士は対応するバイパススイッチSWbを介して接続されている。
また、バイパススイッチSWc1〜SWcnは、発光チャンネルCH1〜CHnのうち対応する発光チャンネルCHにおける第二発光素子Li−バイパススイッチSWbの直列接続回路に対して並列に接続されている(対応関係は末尾の数値を一致させることで表している)。換言すれば、バイパススイッチSWc1〜SWcnは、発光チャンネルCH1〜CHnのうち対応する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lhに対して並列に接続されている。
ここで、上記のようなバイパススイッチSWbによると、そのON/OFFにより、対応する発光チャンネルCHにおける第二発光素子Li/第一発光素子Lhの何れかを択一的に点灯させることができる。これは、本例では第二発光素子Liの発光電圧(約1.5V)が第一発光素子Lhの発光電圧(約3.5V)よりも低いことから、バイパススイッチSWbがONされると第二発光素子Liの方が優先的に点灯されるためである。
また、バイパススイッチSWcによれば、そのON/OFFによって、対応する発光チャンネルCHにおける第一発光素子Lh、第二発光素子Liのうち上記のバイパススイッチSWbによって点灯側として選択されている方の発光素子について光量調整を行うことが可能とされる。具体的に、バイパススイッチSWbがOFFされて第一発光素子Lhが点灯側として選択されている場合には該第一発光素子Lhについての光量調整が可能とされ、バイパススイッチSWbがONされて第二発光素子Liが点灯側として選択されている場合には該第二発光素子Liについての光量調整が可能とされる。
制御部53Aは、車両側から入力される制御データDcに基づく信号生成処理として制御部53の場合と異なる処理を実行する。
具体的に、制御部53Aは、バイパススイッチSWb1〜SWbnのON/OFF制御信号Sb1〜Sbnについて、制御データDcによる発光チャンネルCHごとの第一発光素子LhのON/OFF指示に従った信号を生成・出力する。すなわち、第一発光素子LhのONが指示された発光チャンネルCHに対応するON/OFF制御信号SbについてはLレベルを出力し、対応するバイパススイッチSWbをOFFさせる。
一方、この場合、光量調整のための光量調整信号Sad1〜Sadnについては制御データDcによる光量指示に応じて第1の実施の形態の場合と同様に生成し、それらをバイパススイッチSWc1〜SWcnのうち対応する発光チャンネルCHのバイパススイッチSWcに出力する。
具体的に、制御部53Aは、バイパススイッチSWb1〜SWbnのON/OFF制御信号Sb1〜Sbnについて、制御データDcによる発光チャンネルCHごとの第一発光素子LhのON/OFF指示に従った信号を生成・出力する。すなわち、第一発光素子LhのONが指示された発光チャンネルCHに対応するON/OFF制御信号SbについてはLレベルを出力し、対応するバイパススイッチSWbをOFFさせる。
一方、この場合、光量調整のための光量調整信号Sad1〜Sadnについては制御データDcによる光量指示に応じて第1の実施の形態の場合と同様に生成し、それらをバイパススイッチSWc1〜SWcnのうち対応する発光チャンネルCHのバイパススイッチSWcに出力する。
この場合もADB機能に伴い、制御データDcにより或る発光チャンネルCHについて第一発光素子LhをOFFする指示が制御部53Aに為される場合がある。
このようなOFF指示に応じ制御部53Aは、該OFF指示がされた発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号SbとしてHレベルを出力し、対応するバイパススイッチSWbをONさせる。これにより、ADB機能によって或る発光チャンネルCHについて第一発光素子Lhが消灯された場合には、該発光チャンネルCHの第二発光素子Liが点灯される。このため、該発光チャンネルCHの視界を撮像部3により補完可能となり、運転支援制御側でそれまで検知していた対向車等の対象物がロストされてしまうことの防止を図ることができる。
このようなOFF指示に応じ制御部53Aは、該OFF指示がされた発光チャンネルCHについてのON/OFF制御信号SbとしてHレベルを出力し、対応するバイパススイッチSWbをONさせる。これにより、ADB機能によって或る発光チャンネルCHについて第一発光素子Lhが消灯された場合には、該発光チャンネルCHの第二発光素子Liが点灯される。このため、該発光チャンネルCHの視界を撮像部3により補完可能となり、運転支援制御側でそれまで検知していた対向車等の対象物がロストされてしまうことの防止を図ることができる。
なお、上記した第2の実施の形態の車両用灯具1Aについて、本発明における「第一発光回路部」「第二発光回路部」の定義に従うと、図6に示す発光部5bAは、発光素子を一つのみ有する第一発光回路部と、発光素子を一つのみ有する第二発光回路部とを複数有しているものと換言できる。そして、第1発光回路部は白色LEDとしての第一発光素子Lh、第二発光回路部は赤外光LEDとしての第二発光素子Liを備えていることから、第二発光回路部の発光電圧は第一発光回路部の発光電圧よりも低いものとなっている。この場合、一つの発光チャンネルCHは一つの第一発光回路部と一つの第二発光回路部とで成る。
なお、第一発光回路部、第二発光回路部が有する発光素子の数は一つに限定されるものではなく、複数であってもよい。
なお、第一発光回路部、第二発光回路部が有する発光素子の数は一つに限定されるものではなく、複数であってもよい。
ここで、上記では発光チャンネルCHごとに独立して第一発光素子Lhの調光制御を実現可能とするため、バイパススイッチSWcを発光チャンネルCHごと(換言すれば第一発光回路部ごと)に設ける場合を例示したが、例えば一つの発光チャンネルCHの第一発光素子Lhについてのみ調光制御を行えば済む場合等には、バイパススイッチSWcの数は一つで済む。この点からも理解されるように、バイパススイッチSWcの数は例えば調光をし分ける発光チャンネルCHの数に応じて適宜定められればよく、少なくとも一つが設けられれば良い。
上記のように第2の実施の形態の発光駆動回路(発光駆動回路5aA)は、直流電圧を受け電圧変換を行って、一又は複数の発光素子を有する第一発光回路部と、一又は複数の発光素子を有し第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部(同5bA)における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部(制御部53A)と、第二発光回路部と直列接続され、該第二発光回路部との直列接続回路が第一発光回路部に対して並列接続されるように設けられた第一バイパススイッチと、を備えている。
そして、点消灯制御部は、第一バイパススイッチのON/OFF制御により第二発光回路部/第一発光回路部を択一的に点灯させるものである。
そして、点消灯制御部は、第一バイパススイッチのON/OFF制御により第二発光回路部/第一発光回路部を択一的に点灯させるものである。
上記構成によれば、第一発光回路部の消灯に応じて第二発光回路部が点灯されるため、第一発光回路部の消灯に応じて失われる虞のある視界を第二発光回路部が発する光のスペクトルに感度を有する撮像部により補完可能となる。
また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部の発光素子を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。すなわち、バイパススイッチの数を半減可能であり、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減が図られる。
従って、消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、コスト削減を図ることができる。
また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部の発光素子を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。すなわち、バイパススイッチの数を半減可能であり、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減が図られる。
従って、消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、コスト削減を図ることができる。
また、第2の実施の形態の発光駆動回路においては、発光部は、第一発光回路部と第二発光回路部とを含む発光チャンネルを複数有し、電圧変換部は、駆動電圧として、複数の発光チャンネルにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成している。
これにより、複数の発光チャンネルの発光素子は共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により駆動される。換言すれば、発光チャンネルごとに電圧変換部を設けずに済む。
従って、消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減を図ることができる。
これにより、複数の発光チャンネルの発光素子は共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により駆動される。換言すれば、発光チャンネルごとに電圧変換部を設けずに済む。
従って、消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、回路構成の簡易化、及び部品点数削減によるコスト削減を図ることができる。
さらに、第2の実施の形態の発光駆動回路は、少なくとも一つの発光チャンネルにおける第一発光回路部に対して並列接続される第二バイパススイッチ(バイパススイッチSWc)を備えている。
これにより、第一、第二発光回路部それぞれの調光制御を、第二バイパススイッチのスイッチング動作制御により実現することができる。
また、第2の実施の形態の車両用灯具システム(同1A)は、上記した第2の実施の形態としての発光駆動回路と発光部(同5bA)とを有する車両用灯具を備えた車両用灯具システムであって、車両用灯具は、第一発光回路部の発光素子が白色光を発し、第二発光回路部の発光素子が赤外光を発し、第一発光回路部による配光領域と第二発光回路部による配光領域が少なくとも一部重複するように構成され、少なくとも第二発光回路部による配光領域を撮像する撮像部を備えたものである。
これにより、白色光を消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムを実現することが可能となる。また、上記構成によれば、共通の電圧変換部が生成する駆動電圧により第一発光回路部、第二発光回路部を駆動する構成において第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させるにあたり、第一、第二発光回路部のそれぞれにバイパススイッチを並列接続せずに済む。
従って、白色光を消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、コスト削減を図ることができる。
従って、白色光を消灯状態とした配光領域についても対象物の存在を検知可能な車両用灯具システムについて、コスト削減を図ることができる。
なお、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の赤消し効果が得られることは言うまでもない。
図7は、第2の実施の形態に係る変形例としての車両用灯具10の回路構成例を示した図である。
車両用灯具10は、発光駆動回路10aと発光部10bとを備えている。発光駆動回路10aは、制御部53に代えて制御部53Bが設けられた点、及びバイパススイッチSWah1〜SWahn、SWai1〜SWain、及びNANDゲート回路54h1〜54hn、54i1〜54inが省略され代わりにバイパススイッチSWdが設けられた点、さらに制御データ入力端子T4に代えて信号入力端子T4が設けられた点がヘッドランプ5と異なる。
車両用灯具10は、発光駆動回路10aと発光部10bとを備えている。発光駆動回路10aは、制御部53に代えて制御部53Bが設けられた点、及びバイパススイッチSWah1〜SWahn、SWai1〜SWain、及びNANDゲート回路54h1〜54hn、54i1〜54inが省略され代わりにバイパススイッチSWdが設けられた点、さらに制御データ入力端子T4に代えて信号入力端子T4が設けられた点がヘッドランプ5と異なる。
車両用灯具10において、発光部10bは、複数の第一発光素子L1と複数の第二発光素子L2とを備えている。これら第一発光素子L1、第二発光素子L2としてはLEDが用いられる。図中では第一発光素子L1としてL11〜L15の五つが、第二発光素子L2としてL21〜L23の三つが設けられた場合を例示しているが、これらの数値は一例であり、本変形例では「第一発光素子L1の数>第二発光素子L2の数」とされればよい。
第一発光素子L11〜L15、第二発光素子L21〜L23はそれぞれ直列接続され、第二発光素子L21〜L23の直列接続回路はさらにバイパススイッチSWdと直列接続され、該バイパススイッチSWdとの直列接続回路が第一発光素子L11〜L15の直列接続回路に対して並列に接続されている。
第一発光素子L11〜L15、第二発光素子L21〜L23それぞれの直列接続回路は、カソード端同士が接続され、アノード端同士はバイパススイッチSWdを介して接続されている。
ここで、第2の実施の形態における「第一発光回路部」「第二発光回路部」の定義によると、図7に示す第一発光素子L11〜L15の直列接続回路が第一発光回路部、第二発光素子L21〜L23の直列接続回路が第二発光回路部に相当する。この場合、バイパススイッチSWdは、第二発光回路部と直列接続され、該第二発光回路部との直列接続回路が第一発光回路部に対して並列接続されるように設けられたものと換言できる。
第一発光素子L11〜L15、第二発光素子L21〜L23はそれぞれ直列接続され、第二発光素子L21〜L23の直列接続回路はさらにバイパススイッチSWdと直列接続され、該バイパススイッチSWdとの直列接続回路が第一発光素子L11〜L15の直列接続回路に対して並列に接続されている。
第一発光素子L11〜L15、第二発光素子L21〜L23それぞれの直列接続回路は、カソード端同士が接続され、アノード端同士はバイパススイッチSWdを介して接続されている。
ここで、第2の実施の形態における「第一発光回路部」「第二発光回路部」の定義によると、図7に示す第一発光素子L11〜L15の直列接続回路が第一発光回路部、第二発光素子L21〜L23の直列接続回路が第二発光回路部に相当する。この場合、バイパススイッチSWdは、第二発光回路部と直列接続され、該第二発光回路部との直列接続回路が第一発光回路部に対して並列接続されるように設けられたものと換言できる。
本例の場合、第一発光素子L11〜L15、第二発光素子L21〜L23としては共に白色光を発するLEDとされており、第一発光素子L11〜L15による第一発光回路部はDRL(Daytime Running Lamps)の光源、第二発光素子L21〜L23による第二発光回路部はCLL(CLearlance Lamp)の光源とされている。
この場合、第一発光素子L1の数の方が多いため、発光電圧の関係としては「第一発光回路部>第二発光回路部」である。また、発光量についても「第一発光回路部>第二発光回路部」の関係となる。
この場合、第一発光素子L1の数の方が多いため、発光電圧の関係としては「第一発光回路部>第二発光回路部」である。また、発光量についても「第一発光回路部>第二発光回路部」の関係となる。
該変形例において、信号入力端子T4を介しては、車両側より少なくともCLLのON/OFFを指示する指示信号Ssが入力される。
制御部53Bは、指示信号SsによりCLLのOFF指示がされた場合には、バイパススイッチSWdのON/OFF制御信号Sdとして例えばLレベルを出力し、バイパススイッチSWdをOFFとして第一発光素子L11〜L15(DRL光源)を点灯させ、第二発光素子L21〜L23(CLL光源)は消灯させる。
一方、指示信号SsによりCLLのON指示がされた場合にはON/OFF制御信号Sdとして例えばHレベルを出力し、バイパススイッチSWdをONさせて第二発光素子L21〜L23を点灯させ、第一発光素子L11〜L15は消灯させる。
これにより、DRL光源とCLL光源の何れかを択一的に点灯させる車両用灯具が実現される。
制御部53Bは、指示信号SsによりCLLのOFF指示がされた場合には、バイパススイッチSWdのON/OFF制御信号Sdとして例えばLレベルを出力し、バイパススイッチSWdをOFFとして第一発光素子L11〜L15(DRL光源)を点灯させ、第二発光素子L21〜L23(CLL光源)は消灯させる。
一方、指示信号SsによりCLLのON指示がされた場合にはON/OFF制御信号Sdとして例えばHレベルを出力し、バイパススイッチSWdをONさせて第二発光素子L21〜L23を点灯させ、第一発光素子L11〜L15は消灯させる。
これにより、DRL光源とCLL光源の何れかを択一的に点灯させる車両用灯具が実現される。
なお、上記では第一発光回路部がDRL光源、第二発光回路部がCLL光源とされた場合を例示したが、第一発光回路部、第二発光回路部をどのような用途のランプ光源とするかは特に限定されるべきものではなく、例えば第一発光回路部=DRL光源、第二発光回路部=ターンシグナルランプ光源とする等、他の組合せも可能である。DRL光源とターンシグナルランプ光源とを近接配置する場合、これらを同時点灯させることは車両運行上の安全確保の面から望ましくないため、上記した択一点灯の手法の適用が好適である。
また、図7に示した変形例において、第二発光回路部が備える発光素子の数は複数ではなく単数であってもよい。
また、図7に示した変形例において、第二発光回路部が備える発光素子の数は複数ではなく単数であってもよい。
上記のように変形例としての車両用灯具(同10)は、発光駆動回路(発光駆動回路10a)と、第一発光回路部(第一発光素子L11〜L15)と第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部(第二発光素子L21〜L23)とを有する発光部(同10b)とを備えた車両用灯具であって、第一発光回路部が有する発光素子の数が、第二発光回路部が有する発光素子の数よりも多いものである。
これにより、発光光量が第一発光回路部>第二発光回路部の関係である場合において、第一、第二発光回路部を択一的に点灯/消灯させる制御を一つのバイパススイッチで実現することができる。
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い。
例えば、上記では、発光素子としてLEDを用いる場合を例示したが、本発明における発光素子としては例えば有機EL(Electro-Luminescence)素子等の他の半導体発光素子とされてもよく、LEDによる発光素子に限定されるものではない。
例えば、上記では、発光素子としてLEDを用いる場合を例示したが、本発明における発光素子としては例えば有機EL(Electro-Luminescence)素子等の他の半導体発光素子とされてもよく、LEDによる発光素子に限定されるものではない。
1、1A…車両用灯具システム、3…撮像部、4…ヘッドランプECU、5…ヘッドランプ、5a、5aA、10a…発光駆動回路、5b、5bA、10b…発光部、5c…投射レンズ、51…DC/DCコンバータ、53、53A、53B…制御部、SWah1〜SWahn、SWai1〜SWain、SWb1〜SWbn、SWc1〜SWcn、SWd…バイパススイッチ、Lh1〜Lhn…第一発光素子、Li1〜Lin…第二発光素子、CH1〜CHn…発光チャンネル、Ar1〜Arn…配光領域、10…車両用灯具
Claims (9)
- 第一のスペクトルを有する光を発する第一発光素子と第二のスペクトルを有する光を発する第二発光素子とを有する発光チャンネルを複数有する発光部と、
直流電圧を受け電圧変換を行って前記発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、前記駆動電圧に基づく前記発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部とを有する発光駆動回路と、を備え、
各前記発光チャンネルにおいて前記第一発光素子による配光領域と前記第二発光素子による配光領域が少なくとも一部重複し、各前記発光チャンネルにおける発光素子からの光を灯具前方に照射する車両用灯具であって、
前記点消灯制御部は、
点灯状態の前記第一発光素子のうち指示された前記発光チャンネルの前記第一発光素子を減光又は消灯させる選択減光制御において、前記指示された前記発光チャンネルにおける前記第二発光素子を点灯させる
車両用灯具。 - 前記点消灯制御部は、
前記発光チャンネルごとに、前記第一発光素子と前記第二発光素子の一方を択一的に点灯させるバイパススイッチを有する
請求項1に記載の車両用灯具。 - 各前記発光チャンネルにおいて、前記第一発光素子は白色光を発し、前記第二発光素子は赤外光を発する
請求項1又は請求項2に記載の車両用灯具。 - 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の車両用灯具と、
各前記発光チャンネルにおける少なくとも前記第二発光素子による配光領域を撮像する撮像部とを備えた
車両用灯具システム。 - 直流電圧を受け電圧変換を行って、一又は複数の発光素子を有する第一発光回路部と、一又は複数の発光素子を有し前記第一発光回路部よりも発光電圧の低い第二発光回路部とを有する発光部における発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する電圧変換部と、
前記発光素子の点消灯制御を行う点消灯制御部と、
前記第二発光回路部と直列接続され、該第二発光回路部との直列接続回路が前記第一発光回路部に対して並列接続されるように設けられた第一バイパススイッチと、を備え、
前記点消灯制御部は、
前記第一バイパススイッチのON/OFF制御により前記第二発光回路部/前記第一発光回路部を択一的に点灯させる
発光駆動回路。 - 前記発光部は、前記第一発光回路部と前記第二発光回路部とを含む発光チャンネルを複数有し、
前記電圧変換部は、前記駆動電圧として、前記複数の発光チャンネルにおける発光素子を点灯させるための駆動電圧を生成する
請求項5に記載の発光駆動回路。 - 少なくとも一つの前記発光チャンネルにおける前記第一発光回路部に対して並列接続される第二バイパススイッチを備えた
請求項6に記載の発光駆動回路。 - 請求項5乃至請求項7の何れかに記載の発光駆動回路と発光部とを備えた車両用灯具であって、
前記第一発光回路部が有する前記発光素子の数が、前記第二発光回路部が有する前記発光素子の数よりも多い
車両用灯具。 - 請求項5乃至請求項7の何れかに記載の発光駆動回路と発光部とを有する車両用灯具を備えた車両用灯具システムであって、
前記車両用灯具は、
前記第一発光回路部の発光素子が白色光を発し、前記第二発光回路部の発光素子が赤外光を発し、前記第一発光回路部による配光領域と前記第二発光回路部による配光領域が少なくとも一部重複するように構成され、
少なくとも前記第二発光回路部による配光領域を撮像する撮像部を備えた
車両用灯具システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110536812A (zh) * | 2017-04-04 | 2019-12-03 | 株式会社小糸制作所 | 车辆用灯具 |
CN111319555A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-23 | 广州通达汽车电气股份有限公司 | 一种流水灯控制系统及控制方法 |
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2015
- 2015-09-10 JP JP2015178508A patent/JP2017052426A/ja active Pending
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