JP2020119814A - 車載用光源点灯装置及び車載用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、かつ安価に、フレッティングコロージョン対策を実現する。【解決手段】正電位側のコネクタ端子４５とＧＮＤ電位側のコネクタ端子４６とは、状態検出素子Ｒ１２の両端に接続される。第１の抵抗Ｒ１は、一端が基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部に接続され、他端が正電位側のコネクタ端子４５に接続される。第１のコンデンサＣ１は、第１の抵抗Ｒ１に対して並列に接続される。第１のコンデンサＣ１を介してコネクタ端子４５，４６，４７，４８に、フレッティングコロージョン対策に必要な電流値の突入電流Ｉ２が印加されるとともに突入電流Ｉ２の影響はＬＰＦ部３６で吸収される。【選択図】図１

Description

この発明は、車載用光源点灯装置及び車載用灯具に関するものである。

昨今、前照灯、昼間走行灯、方向指示灯、及び車幅灯等をはじめとする車載用灯具の光源として、従来のタングステンフィラメントの電球又はアーク放電による放電灯に代替して、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体光源が普及してきた。

ＬＥＤは、長寿命かつ少ない電力で必要な明るさを確保できるうえに、一定の電流を供給する簡単な制御によって安定した明るさを発することができる。また、複数のＬＥＤを面状に配置することで、大きな面積の光源を形成することができるので、ＬＥＤは車載用灯具の光源として好適である。

上記のような、ＬＥＤを光源に用いる車載用灯具では、複雑なＬＥＤの点灯制御が可能である反面、点灯制御の複雑化及び発光量の増大によるＬＥＤの発熱増加が懸念される。そのため、ＬＥＤを高温から保護するために温度検出が必須となり、車載用灯具内にはＬＥＤの温度を検出するための温度センサが設けられている。点灯装置は、この温度センサを用いてＬＥＤの温度を検出し、高温時にＬＥＤに供給する電流を制御する温度ディレーティングを行うことで、ＬＥＤの発熱を抑制する。

温度センサにサーミスタが用いられる場合、点灯装置は、基準電圧を抵抗とサーミスタとで分圧した電圧値を、ＬＥＤの温度を示す値として検出する。この場合、サーミスタに印加される電流値には、サーミスタの自己発熱を考慮し、微小電流となるように極力小さな値が設定される。

一般に、点灯装置とサーミスタとを接続するコネクタには、錫メッキが施された安価なコネクタが用いられることが多い。そのため、長時間、微小電流が通電され、かつ車両振動等に起因する微摺動を受け続ける環境におかれた上記コネクタの接点部は、フレッティングコロージョンにより酸化膜が形成されて接触抵抗が増大する。この接触抵抗の増大は進行性であるため、放置すれば接点不良が起きることから、長期信頼性を確保するために、点灯装置とサーミスタとを接続するコネクタのメッキ素材を、錫メッキから金メッキに変更する等の対策が取られる。しかしながら、金メッキはコスト増大の要因となり望ましくない。

特許文献１に係る車載用灯具は、分圧回路の負電位側の抵抗としてサーミスタが用いられており、そのサーミスタに対して並列にダイオード又はコンデンサが接続されている。点灯装置は、スイッチを制御することで、サーミスタに対して温度検出用の微小電流を印加する経路と、ダイオード又はコンデンサを介してコネクタに対して微小電流より大きい電流を印加する経路とを切り替える。

特開２０１８−１３３２５２号公報

特許文献１に係る車載用灯具は、フッレッティングコロージョン対策として、ダイオード又はコンデンサと、スイッチと、スイッチの切り替え制御信号を出力する発振回路とが必要であった。そのため、特許文献１に係る車載用灯具は、フッレッティングコロージョン対策による構成の複雑化及びコスト増大という課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、かつ安価に、フレッティングコロージョン対策を実現することを目的とする。

この発明に係る車載用光源点灯装置は、光源、及び光源の状態を検出する状態検出素子を備える光源部の点灯を制御する車載用光源点灯装置であって、状態検出素子の両端に接続される正電位側コネクタ端子及びＧＮＤ電位側コネクタ端子と、一端が第１の電源の正電位部に接続され、他端が正電位側コネクタ端子に接続された第１の抵抗と、第１の抵抗に対して並列に接続された第１のコンデンサと、第１の電源のＧＮＤ電位部に接続された
ＧＮＤ電位側コネクタ端子と正電位側コネクタ端子との端子間電圧を測定する測定部と、測定部に入力される端子間電圧の変動を抑制するローパスフィルタ部と、測定部により測定された端子間電圧に基づいて光源に供給する電流を制御する制御部とを備えるものである。

この発明によれば、簡易な構成で、かつ安価に、状態検出素子の両端に接続された正電位側コネクタ端子及びＧＮＤ電位側コネクタ端子のフレッティングコロージョン対策を実現することができる。

実施の形態１に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。 実施の形態２に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。 実施の形態３に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。 実施の形態５に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。 実施の形態６に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。 実施の形態７に係る車載用灯具の回路構成例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。車載用灯具１は、前照灯、昼間走行灯、方向指示灯、及び車幅灯等として用いられる。この車載用灯具１は、光源部２と、車載用光源点灯装置３とを備える。

車載用光源点灯装置３は、コネクタ５を介して、車両に搭載されているバッテリ６、又は図示しないＢＣＭ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）に接続される。図１では、車載用光源点灯装置３がコネクタ５を介してバッテリ６に接続されているものとする。コネクタ５は、バッテリ６の正電位部に接続されるコネクタ端子５１と、バッテリ６のＧＮＤ電位部に接続されるコネクタ端子５２とを含む。バッテリ６とコネクタ端子５１との間には、スイッチＳＷ１が設けられている。スイッチＳＷ１は、例えばライティングスイッチであり、スイッチＳＷ１のオンとオフとが切り替わることによりＬＥＤ２１の点灯と消灯とが切り替わる。

また、車載用光源点灯装置３は、コネクタ４を介して、光源部２に接続される。コネクタ４は、例えば、車載用光源点灯装置３側のオスコネクタ、光源部２側のオスコネクタ、及び、それらを結線するメスコネクタハーネスで構成される。図１では、車載用光源点灯装置３側のオスコネクタとメスコネクタハーネスとの結線部分がコネクタ端子４１，４２，４５，４６に相当し、光源部２側のオスコネクタとメスコネクタハーネスとの結線部分がコネクタ端子４３，４４，４７，４８に相当する。なお、ハーネスを介さずに、車載用光源点灯装置３と光源部２とが接続されてもよい。その場合、コネクタ端子４１とコネクタ端子４２とにＬＥＤ２１が接続され、コネクタ端子４５とコネクタ端子４６とに状態検出素子Ｒ１２が接続される。

光源部２は、車載用灯具１の光源であるＬＥＤ２１を備える。ＬＥＤ２１のアノードは、正電位側のコネクタ端子４３に接続され、ＬＥＤ２１のカソードは、ＧＮＤ電位側のコネクタ端子４４に接続される。なお、車載用灯具１の光源は、ＬＥＤ以外の半導体光源（例えば、レーザダイオード）であってもよい。また、図１では、光源部２が１個のＬＥＤ２１を備えているが、直列に接続された複数のＬＥＤ２１、又は並列に接続された複数のＬＥＤ２１を備えていてもよい。

光源部２は、ＬＥＤ２１の状態を検出する状態検出素子Ｒ１２を備える。状態検出素子Ｒ１２は、ＬＥＤ２１付近に配置された抵抗であって、後述するＬＥＤ２１の温度を測定するサーミスタ、又はＬＥＤ２１の定格電流値を示すランク抵抗等を総称して言う。状態検出素子Ｒ１２の一端は、正電位側のコネクタ端子４７に接続され、状態検出素子Ｒ１２の他端は、ＧＮＤ電位側のコネクタ端子４８に接続される。

車載用光源点灯装置３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１、レギュレータ部３２、マイクロコントローラユニット３３（以下、「ＭＣＵ３３」と称する）、及び状態検出部３７を備える。ＬＥＤ２１の状態を検出するための状態検出部３７は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１の抵抗Ｒ１、第１のコンデンサＣ１、ローパスフィルタ部３６（以下、「ＬＰＦ部３６」と称する）、及び測定部３４により構成される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、バッテリ６からの入力電圧を受けて電圧変換を行い、ＬＥＤ２１を点灯させるための電流（以下、「点灯電流」と称する）を生成する。点灯電流は、コネクタ４を介してＬＥＤ２１に供給される。

レギュレータ部３２は、バッテリ６からの入力電圧を受けて電圧変換を行い、ＭＣＵ３３の電源及びその他の内部電源として用いられる基準電圧源Ｖｒｅｆを生成する。基準電圧源Ｖｒｅｆは、「第１の電源」に相当する。

基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部には、第１の抵抗Ｒ１の一端が接続される。第１の抵抗Ｒ１の他端は、正電位側のコネクタ端子４５に接続される。この抵抗Ｒ１１と状態検出素子Ｒ１２とで分圧回路が構成される。基準電圧源Ｖｒｅｆの基準電圧が第１の抵抗Ｒ１と状態検出素子Ｒ１２とで分圧された中間電圧は、ＬＰＦ部３６を介して、ＭＣＵ３３の測定部３４に入力される。この中間電圧は、コネクタ端子４５とコネクタ端子４６の「端子間電圧」に相当する。

ＬＰＦ部３６は、バッテリ６の電圧変動等の外来ノイズに起因する電圧変動の抑制と、後述する一時的な突入電流Ｉ２に起因する一時的な電圧変動の抑制とを同時に行う。このＬＰＦ部３６は、例えば、抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１とで構成される。

ＭＣＵ３３は、測定部３４及び制御部３５を備える。測定部３４は、状態検出素子Ｒ１２によって検出されるＬＥＤ２１の状態を測定し、測定結果を制御部３５へ出力する。この測定部３４は、ＬＥＤ２１の状態として、正電位側のコネクタ端子４５とＧＮＤ電位側のコネクタ端子４６との端子間電圧を測定する。例えば状態検出素子Ｒ１２としてランク抵抗が採用された場合、測定部３４は、端子間電圧を測定することでランク抵抗の抵抗値を測定し、もってＬＥＤ２１の定格電流値を知るのである。制御部３５は、測定部３４の測定結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の定電流制御を行う。
また、状態検出素子Ｒ１２としてサーミスタが採用された場合は、例えばＬＥＤ２１に異常発熱が発生した場合、この異常発熱を測定部３４が測定し、測定された異常発熱を抑制するよう制御部３５がＤＣ／ＤＣコンバータ３１の動作を制御する。なお、図１では、測定部３４及び制御部３５の機能が、ＭＣＵ３３により実現される構成であるが、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により実現される構成であってもよい。

分圧回路における高電位側の第１の抵抗Ｒ１に対して並列になるように、第１のコンデンサＣ１が配置されている。この第１のコンデンサＣ１の一端は、基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部に接続され、第１のコンデンサＣ１の他端は、正電位側のコネクタ端子４５に接続される。スイッチＳＷ１がオフからオンに切り替わり車載用光源点灯装置３への電源供給が開始された時、基準電圧源Ｖｒｅｆから第１のコンデンサＣ１へ、第１のコンデンサＣ１を充電するための突入電流Ｉ２が一時的に流れる。

ここで、電流の印加経路を説明する。
基準電圧源Ｖｒｅｆが供給する定常電流Ｉ１は、分圧回路における高電位側の第１の抵抗Ｒ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、分圧回路における低電位側の状態検出素子Ｒ１２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、基準電圧源ＶｒｅｆのＧＮＤ電位部、すなわち車載用光源点灯装置３内部のＧＮＤ（以下、ＧＮＤと称する）へ流れる。この定常電流Ｉ１の電流値は、第１の抵抗Ｒ１と状態検出素子Ｒ１２との合成抵抗で決定され、一般的に微小電流である。そのため、コネクタ端子４５，４６，４７，４８には、フレッティングコロージョンが生じやすい。

実施の形態１では、分圧回路における高電位側の第１の抵抗Ｒ１に対して、第１のコンデンサＣ１が並列接続されている。そのため、車載用光源点灯装置３への電源供給開始時、第１のコンデンサＣ１を充電するための突入電流Ｉ２が一時的に流れる。この突入電流Ｉ２は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１のコンデンサＣ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、状態検出素子Ｒ１２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。第１のコンデンサＣ１の容量値を十分に大きい容量値とすることで、比較的大きな電流値の突入電流Ｉ２を流すことが可能となる。ここで言う比較的大きな電流値とは、定常電流Ｉ１に対して、１０倍から１００倍程度の電流値であり、絶対値として５ｍＡ以上の電流値である。５ｍＡ以上の突入電流Ｉ２がコネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加されることにより、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に形成された酸化膜が破壊及び除去される。

なお、コネクタ５のコネクタ端子５１，５２及びコネクタ４のコネクタ端子４１，４２，４３，４４は、バッテリ６に接続されるパワーラインであることから、定常的に大きな電流が流れるため、フレッティングコロージョン対策は不要である。

以上のように、実施の形態１に係る車載用灯具１は、光源部２と、光源部２の点灯を制御する車載用光源点灯装置３とを有する。光源部２は、ＬＥＤ２１、及びＬＥＤ２１の状態を検出する状態検出素子Ｒ１２を備える。車載用光源点灯装置３は、コネクタ端子４５，４６と、第１の抵抗Ｒ１と、第１のコンデンサＣ１と、測定部３４と、ＬＰＦ部３６と、制御部３５とを備える。正電位側のコネクタ端子４５とＧＮＤ電位側のコネクタ端子４６とは、状態検出素子Ｒ１２の両端に接続される。第１の抵抗Ｒ１は、一端が基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部に接続され、他端が正電位側のコネクタ端子４５に接続される。第１のコンデンサＣ１は、第１の抵抗Ｒ１に対して並列に接続される。測定部３４は、基準電圧源ＶｒｅｆのＧＮＤ電位部に接続されたＧＮＤ電位側のコネクタ端子４６と、正電位側のコネクタ端子４５との端子間電圧を測定する。ＬＰＦ部３６は、測定部３４に入力される端子間電圧の変動を抑制する。制御部３５は、測定部３４により測定された端子間電圧に基づいて、ＬＥＤ２１に供給する点灯電流を制御する。車載用光源点灯装置３が第１のコンデンサＣ１を備えたことにより、車載用光源点灯装置３のコネクタ端子４５，４６と、コネクタ端子４５，４６に接続された光源部２のコネクタ端子４７，４８とに対して、突入電流Ｉ２を印加することができる。突入電流Ｉ２は、車載用光源点灯装置３への電源供給開始時に毎回印加されるため、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に形成された酸化膜をその都度、破壊及び除去することができる。また、外来ノイズに起因した電圧変動抑制のためのＬＰＦ部３６により、突入電流Ｉ２に起因する電圧変動の抑制も同時に行うことができる。つまり酸化膜の破壊及び除去のためには突入電流Ｉ２を流せばよい。しかしながら突入電流Ｉ２を流す経路はＬＥＤ２１の状態を検出するための信号ラインであるため、単純に突入電流Ｉ２を流してしまうとＬＥＤ２１の状態を誤認し、誤った情報に基づいてＬＥＤ２１を制御することになる。従って、突入電流Ｉ２を発生する構成とともに突入電流Ｉ２の影響を排除する構成の組み合わせが望まれる。そこでＬＰＦ部３６にノイズ抑止機能とともに本実施の形態に特有の突入電流Ｉ２に起因する電圧変動を抑止する機能を併せ持たせることとした。このように、実施の形態１に係る車載用灯具１は、第１のコンデンサＣ１を追加するだけでフレッティングコロージョン対策が可能であるため、特許文献１に記載されているような従来の車載用灯具に比べて簡易な構成で、かつ安価に、フレッティングコロージョン対策を実現することができる。また、実施の形態１のフレッティングコロージョン対策は、一般的なフレッティングコロージョン対策であるコネクタ端子の金メッキ化に比べても安価に実現可能である。

実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。図２において図１と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態２に係る光源部２は、状態検出素子Ｒ１２に対して並列に接続された第２のコンデンサＣ２を備える。第２のコンデンサＣ２の一端は、正電位側のコネクタ端子４７に接続され、第２のコンデンサＣ２の他端は、ＧＮＤ電位側のコネクタ端子４８に接続される。

第１のコンデンサＣ１を介してコネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加される突入電流Ｉ３は、分圧回路における低電位側の抵抗に相当する状態検出素子Ｒ１２の抵抗値に応じた電流制限を受ける。なぜなら、一般的に、抵抗分圧された中間電圧として検出される状態検出素子Ｒ１２の抵抗値は、自己発熱抑制の観点から、数ｋΩ以上の大きい値が好まれることが多いからである。したがって、基準電圧源Ｖｒｅｆの基準電圧が小さい場合、又は、状態検出素子Ｒ１２の抵抗値が大きい場合、フレッティングコロージョン対策に必要な５ｍＡ以上の突入電流Ｉ３を得られない場合も考えられる。

そこで、実施の形態２では、分圧回路における低電位側の状態検出素子Ｒ１２に対して並列に、第２のコンデンサＣ２が接続される。この構成により、突入電流Ｉ３は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１のコンデンサＣ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、第２のコンデンサＣ２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由してＧＮＤへ流れるようになる。即ち、突入電流Ｉ３は、状態検出素子Ｒ１２を介さずに、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加される。定常電流Ｉ１は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１の抵抗Ｒ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、状態検出素子Ｒ１２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由してＧＮＤへ流れる。

突入電流Ｉ３の電流値は、基準電圧源ＶｒｅｆからＧＮＤまでの印加経路を構成する導体パターンのインピーダンス成分、コネクタ端子４５，４６，４７，４８それぞれの接点抵抗、コネクタ端子４５，４７間のハーネスのインピーダンス成分、及び、コネクタ端子４６，４８間のハーネスのインピーダンス成分によって決定される。これらのインピーダンス成分を含む合成インピーダンスは、一般的な車載用灯具及び実施の形態２の車載用灯具１において通常数百ｍΩが想定される。そのため、突入電流Ｉ３のピーク電流値は数Ａから数十Ａとなり、フレッティングコロージョン対策として十分な大きさの突入電流Ｉ３が得られる。

基準電圧源Ｖｒｅｆが充電するコンデンサ容量は、第１のコンデンサＣ１の容量値と第２のコンデンサＣ２の容量値との合成容量で決定される。実施の形態１の車載用灯具１の合成インピーダンスが一定である場合、又は実施の形態２の車載用灯具１の合成インピーダンスが一定である場合、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２の上記合成容量が大きくなるほど、突入電流Ｉ３のコネクタ端子４５，４６，４７，４８への印加時間が長くなり、かつ、突入電流Ｉ３の１パルス当たりの平均電流値、つまり突入電流Ｉ３の１パルス当たりの積分値が大きくなる。よって、突入電流Ｉ３は、より確実に、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に形成された酸化膜を破壊及び除去することができる。

以上のように、実施の形態２に係る光源部２は、状態検出素子Ｒ１２に対して並列に接続された第２のコンデンサＣ２を備える。そのため、この光源部２に接続される車載用光源点灯装置３は、分圧回路における低電位側の状態検出素子Ｒ１２を介さずに、実施の形態１の突入電流Ｉ２よりも大きな突入電流Ｉ３を、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加することができる。

実施の形態３．
図３は、実施の形態３に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。図３において図１及び図２と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態３に係る車載用光源点灯装置３は、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２に対して直列に接続される第２の抵抗Ｒ２を備える。第２の抵抗Ｒ２の一端は、基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部に接続され、第２の抵抗Ｒ２の他端は、第１のコンデンサＣ１に接続される。

光源部２に第２のコンデンサＣ２が配置されたことで、突入電流Ｉ４は、第２のコンデンサＣ２が配置されていない場合の突入電流Ｉ２（図１参照）に比べて大きくなる。突入電流Ｉ４の電流値が過度に大きい場合、レギュレータ部３２等の、車載用光源点灯装置３を構成する各電気部品の定格超過及び発熱の増加といった影響がある。そのため、車載用光源点灯装置３を構成する各電気部品の定格及び熱耐量を考慮すると、突入電流Ｉ４の波形は、急峻（ドラスティック）な波形より、なだらか（ブロード）な波形であることが望ましい。

そこで、実施の形態３では、図３に示されるように、第１のコンデンサＣ１に対して直列に、ピーク電流抑制用の第２の抵抗Ｒ２が追加される。第２の抵抗Ｒ２が追加されたことにより、第１のコンデンサＣ１を介してコネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加される突入電流Ｉ４のピーク電流値を任意に設定することが可能となる。第２の抵抗Ｒ２の抵抗値は、基準電圧源Ｖｒｅｆの基準電圧と、突入電流Ｉ４の電流値とに依存する。実施の形態３では、第２の抵抗Ｒ２の抵抗値は、例えば数十Ωから数ｋΩの間で設定される。また、第２の抵抗Ｒ２の抵抗値と、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２の容量値とにより定まる時定数に基づき、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２に対する充電速度が制限される。これらのことから、突入電流Ｉ４の波形は、フレッティングコロージョン対策に必要な５ｍＡ以上の電流値かつ十分な印加時間の、なだらかな波形となる。

以上のように、実施の形態３に係る車載用光源点灯装置３は、一端が基準電圧源Ｖｒｅｆの正電位部に接続され、他端が第１のコンデンサＣ１に接続されることにより、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２に対して直列に接続される第２の抵抗Ｒ２を備える。第２の抵抗Ｒ２の追加により、突入電流Ｉ４のピーク電流値を抑制することができる。そのため、突入電流Ｉ４のピーク電流値及び印加時間を、車載用光源点灯装置３を構成する各電気部品に合わせて、任意の値に調整することができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る車載用灯具１の構成は、実施の形態１の図１に示された構成と図面上は同一であるため、以下では図１を援用する。図１に示される突入電流Ｉ２は、定常電流Ｉ１に対して十分大きい電流値、かつなだらかな波形であることが望ましい。そこで、実施の形態４では、第１のコンデンサＣ１の容量値と状態検出素子Ｒ１２の抵抗値とで定まる時定数が、ＬＰＦ部３６の時定数の１／１０以下になるように、第１のコンデンサＣ１又は状態検出素子Ｒ１２の少なくとも一方が選定される。この構成により、突入電流Ｉ２は、定常電流Ｉ１に対して十分大きい電流値、かつなだらかな波形となる。

図２に示された構成の車載用光源点灯装置３においては上述の第１のコンデンサＣ１と第２のコンデンサＣ２の合成容量と上述の導体パターンのインピーダンス成分とで定まる時定数、及び図３に示された構成の車載用光源点灯装置３においては第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２の容量値と第２の抵抗Ｒ２の抵抗値とで定まる時定数が、ＬＰＦ部３６の時定数の１／１０以下になるように、第１のコンデンサＣ１、第２のコンデンサＣ２、及び第２の抵抗Ｒ２が選定される。この構成により、突入電流Ｉ３及び突入電流Ｉ４は、定常電流Ｉ１に対して十分大きい電流値、かつなだらかな波形となる。

実施の形態５．
図４は、実施の形態５に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。図４において図３と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態５に係る光源部２は、状態検出素子Ｒ１２として、サーミスタＲｔｈ等の温度センサを備える。サーミスタＲｔｈは、ＬＥＤ２１の状態として、ＬＥＤ２１の温度を検出するために用いられる。

図４において、突入電流Ｉ５は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第２の抵抗Ｒ２、第１のコンデンサＣ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、第２のコンデンサＣ２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。定常電流Ｉｔｈは、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１の抵抗Ｒ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、サーミスタＲｔｈ、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。実施の形態５では、サーミスタＲｔｈに流れる定常電流Ｉｔｈは、数十μＡから数百μＡ程度の微小電流である。

サーミスタＲｔｈがＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタである場合、熱による影響で、このＮＴＣサーミスタの抵抗値が大きく変化する。特に、低温側でＮＴＣサーミスタの抵抗値が増大する。そのため、サーミスタＲｔｈの特性を考慮して、第１のコンデンサＣ１、第２のコンデンサＣ２、及び第２の抵抗Ｒ２を選定することが望ましい。

測定部３４は、ＬＥＤ２１の温度に応じて変化するサーミスタＲｔｈの抵抗値を、第１の抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈとで構成される分圧回路の中間電圧として測定し、測定結果を制御部３５へ出力する。制御部３５は、測定部３４の測定結果を用いて、例えば温度ディレーティングを行う。温度ディレーティングを行う場合、制御部３５は、ＬＥＤ２１の高温時にＬＥＤ２１に供給する点灯電流を抑制するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の動作を制御する。

以上のように、実施の形態５において、状態検出素子Ｒ１２は温度センサである。この構成により、車載用光源点灯装置３は、ＬＥＤ２１を高温から保護することができるようになり、車載用灯具１の信頼性向上を図ることができる。

なお、実施の形態５では、図１の状態検出素子Ｒ１２としてサーミスタＲｔｈが用いられる構成が例示されたが、図２又は図３の状態検出素子Ｒ１２としてサーミスタＲｔｈが用いられる構成であってもよい。

実施の形態６．
図５は、実施の形態６に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。図５において図３と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。実施の形態６に係る光源部２は、状態検出素子Ｒ１２として、ランク抵抗Ｒｒａｎｋを備える。ＬＥＤ２１は、点灯電流に対する明るさに個体差があるため，光束等の特性に応じてランク分けされる。ランク抵抗Ｒｒａｎｋは、ＬＥＤ２１の状態として、光束等の特性に応じたランクを検出するために用いられる。

図５において、突入電流Ｉ６は、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第２の抵抗Ｒ２、第１のコンデンサＣ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、第２のコンデンサＣ２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。定常電流Ｉｒａｎｋは、基準電圧源Ｖｒｅｆ、第１の抵抗Ｒ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、ランク抵抗Ｒｒａｎｋ、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。

測定部３４は、ＬＥＤ２１のランクに対応するランク抵抗Ｒｒａｎｋの抵抗値を、第１の抵抗Ｒ１とランク抵抗Ｒｒａｎｋとで構成される分圧回路の中間電圧として測定し、測定結果を制御部３５へ出力する。制御部３５は、測定部３４の測定結果を用いて、ＬＥＤ２１のランクに対応した点灯電流を供給するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の動作を制御する。このように、ランク抵抗Ｒｒａｎｋは、ＬＥＤ２１に供給する点灯電流の電流値を指示する電流設定用の抵抗である。

以上のように、実施の形態６において、状態検出素子Ｒ１２は、ＬＥＤ２１に供給する電流値を指示する電流設定用の抵抗である。この構成により、車載用光源点灯装置３は、ランクの異なるＬＥＤ２１を同じ明るさで点灯させることができるようになり、車載用灯具１の品質向上を図ることができる。

なお、実施の形態６では、図１の状態検出素子Ｒ１２としてランク抵抗Ｒｒａｎｋが用いられる構成が例示されたが、図２又は図３の状態検出素子Ｒ１２としてランク抵抗Ｒｒａｎｋが用いられる構成であってもよい。
また、状態検出素子Ｒ１２は、サーミスタＲｔｈ及びランク抵抗Ｒｒａｎｋに限定されるものではなく、ＬＥＤ２１の状態を検出可能な、抵抗を用いた各種センサであればよい。
さらに上述の実施の形態１〜６では状態検出素子Ｒ１２としてサーミスタＲｔｈ又はランク抵抗Ｒｒａｎｋのいずれか一方を備える構成を例示して説明したが、状態検出素子Ｒ２１として複数の素子を備えるようにしてもよい。車載用灯具１は、サーミスタＲｔｈを測定する構成とランク抵抗Ｒｒａｎｋを測定する構成を両方備えてもよい。車載用灯具１が複数の素子を備える構成において、素子の種類はサーミスタＲｔｈ及びランク抵抗Ｒｒａｎｋに限られるものではない。

実施の形態７．
図６は、実施の形態７に係る車載用灯具１の回路構成例を示す図である。図６において図４と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

実施の形態１〜６においては、基準電圧源Ｖｒｅｆを用いて突入電流Ｉ２〜Ｉ６を印加する構成の車載用光源点灯装置３を例として挙げたが、基準電圧源Ｖｒｅｆの電圧値によってはフレッティングコロージョン対策に必要な大きな突入電流を印加することができない場合も想定される。そこで、実施の形態７では、車載用光源点灯装置３を、基準電圧源Ｖｒｅｆより大きい電圧のバッテリ電圧源Ｖｂａｔを用いて突入電流Ｉ７を印加する構成とする。バッテリ電圧源Ｖｂａｔは、「第２の電源」に相当する。

実施の形態７の車載用光源点灯装置３は、第１のコンデンサＣ１に対して直列に接続されるスイッチＳＷ２を備える。スイッチＳＷ２の一端は、バッテリ電圧源Ｖｂａｔの正電位部に接続される。スイッチＳＷ２の他端は、基準電圧源Ｖｒｅｆと第２の抵抗Ｒ２との接続点に接続される。なお、光源部２に第２のコンデンサＣ２が無い構成の場合には車載用光源点灯装置３における第２の抵抗Ｒ２も不要となり、この場合には、基準電圧源Ｖｒｅｆと第１のコンデンサＣ１との接続点に、スイッチＳＷ２の他端が接続される。第２の抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２との接続点と、基準電圧源Ｖｒｅｆとの間には、放電抵抗Ｒ３が接続される。ＭＣＵ３３は、スイッチＳＷ２のオンとオフとを切り替える切替部３８を備える。

切替部３８がスイッチＳＷ２をオンに切り替えた場合、突入電流Ｉ７は、バッテリ電圧源Ｖｂａｔ、スイッチＳＷ２、第２の抵抗Ｒ２、第１のコンデンサＣ１、コネクタ端子４５、コネクタ端子４７、第２のコンデンサＣ２、コネクタ端子４８、コネクタ端子４６を経由して、ＧＮＤへ流れる。切替部３８がスイッチＳＷ２をオフに切り替えた場合、第１のコンデンサＣ１に充電された電圧は、放電電流Ｉｄｉｓｃｈｇとして第２の抵抗Ｒ２を介して放電抵抗Ｒ３に流れ、放電抵抗Ｒ３にて放電される。切替部３８は、第１のコンデンサＣ１の放電後、スイッチＳＷ２を任意のタイミングで再びオンに切り替えることで、繰り返し第１のコンデンサＣ１を介した突入電流Ｉ７の印加が可能である。

以上のように、実施の形態７に係る車載用光源点灯装置３は、一端が基準電圧源Ｖｒｅｆより大きい電圧のバッテリ電圧源Ｖｂａｔに接続され、他端が基準電圧源Ｖｒｅｆと第１のコンデンサＣ１との接続点に接続されたスイッチＳＷ２を備える。この構成により、車載用光源点灯装置３は、基準電圧源Ｖｒｅｆを用いた突入電流Ｉ２〜Ｉ６よりも大きな突入電流Ｉ７を、コネクタ端子４５，４６，４７，４８に印加することができる。また、任意のタイミングでスイッチＳＷ２のオンとオフとが切り替わることにより、任意のタイミングで突入電流Ｉ７を印加することが可能となる。さらに、スイッチＳＷ２のオンとオフとが切り替わることによって第１のコンデンサＣ１が充放電されるため、繰り返し、突入電流Ｉ７を印加することが可能となる。

なお、実施の形態７に係る車載用灯具１のバッテリ電圧源Ｖｂａｔ、スイッチＳＷ２、放電抵抗Ｒ３、及び切替部３８は、実施の形態１〜６に係る車載用灯具１に適用可能である。
また、実施の形態１〜７においてＧＮＤという言葉は、正電位に対する基準値という意味で使用している。即ちＧＮＤとは必ずしも０Ｖを意味せず、正電位よりも低いあらかじめ定められた値であればよい。

本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 車載用灯具、２ 光源部、３ 車載用光源点灯装置、４，５ コネクタ、６ バッテリ、２１ ＬＥＤ、３１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２ レギュレータ部、３３ ＭＣＵ、３４ 測定部、３５ 制御部、３６ ＬＰＦ部、３７ 状態検出部、３８ 切替部、４１〜４４，４７，４８，５１，５２ コネクタ端子、４５ コネクタ端子（正電位側コネクタ端子）、４６ コネクタ端子（ＧＮＤ側コネクタ端子）、Ｃ１ 第１のコンデンサ、Ｃ２ 第２のコンデンサ、Ｃ１１ コンデンサ、Ｉ１，Ｉｔｈ，Ｉｒａｎｋ 定常電流、Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６，Ｉ７ 突入電流、Ｉｄｉｓｃｈｇ 放電電流、Ｒ１ 第１の抵抗、Ｒ２ 第２の抵抗、Ｒ３ 放電抵抗、Ｒ１１ 抵抗、Ｒ１２ 状態検出素子、Ｒｔｈ サーミスタ（状態検出素子）、Ｒｒａｎｋ ランク抵抗（状態検出素子）、ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ、Ｖｒｅｆ 基準電圧源（第１の電源）、Ｖｂａｔ バッテリ電圧源（第２の電源）。

Claims (10)

1. 光源、及び前記光源の状態を検出する状態検出素子を備える光源部の点灯を制御する車載用光源点灯装置であって、
   前記状態検出素子の両端に接続される正電位側コネクタ端子及びＧＮＤ電位側コネクタ端子と、
   一端が第１の電源の正電位部に接続され、他端が前記正電位側コネクタ端子に接続された第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗に対して並列に接続された第１のコンデンサと、
   前記第１の電源のＧＮＤ電位部に接続された前記ＧＮＤ電位側コネクタ端子と前記正電位側コネクタ端子との端子間電圧を測定する測定部と、
   前記測定部に入力される前記端子間電圧の変動を抑制するローパスフィルタ部と、
   前記測定部により測定された前記端子間電圧に基づいて前記光源に供給する電流を制御する制御部とを備えることを特徴とする車載用光源点灯装置。
2. 前記状態検出素子に対して並列に接続された第２のコンデンサを備える前記光源部の点灯を制御することを特徴とする請求項１記載の車載用光源点灯装置。
3. 一端が前記第１の電源の正電位部に接続され、他端が前記第１のコンデンサに接続されることにより、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサに対して直列に接続される第２の抵抗を備えることを特徴とする請求項２記載の車載用光源点灯装置。
4. 前記第１のコンデンサの容量値と前記状態検出素子の抵抗値とで定まる時定数は、前記ローパスフィルタ部の時定数の１／１０以下であることを特徴とする請求項１記載の車載用光源点灯装置。
5. 前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサの容量値と前記第２の抵抗の抵抗値とで定まる時定数は、前記ローパスフィルタ部の時定数の１／１０以下であることを特徴とする請求項３記載の車載用光源点灯装置。
6. 前記状態検出素子は、温度センサであることを特徴とする請求項１記載の車載用光源点灯装置。
7. 前記状態検出素子は、前記光源に供給する電流値を指示する電流設定用の抵抗であることを特徴とする請求項１記載の車載用光源点灯装置。
8. 一端が前記第１の電源より大きい電圧の第２の電源に接続され、他端が前記第１の電源と前記第１のコンデンサとの接続点に接続されたスイッチを備えることを特徴とする請求項１記載の車載用光源点灯装置。
9. 光源、及び前記光源の状態を検出する状態検出素子を備える光源部と、前記光源部の点灯を制御する車載用光源点灯装置とを有する車載用灯具であって、
   前記車載用光源点灯装置は、
   前記状態検出素子の両端に接続される正電位側コネクタ端子及びGND電位側コネクタ端子と、
   一端が第１の電源の正電位部に接続され、他端が前記正電位側コネクタ端子に接続された第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗に対して並列に接続された第１のコンデンサと、
   前記第１の電源のＧＮＤ電位部に接続された前記ＧＮＤ電位側コネクタ端子と前記正電位側コネクタ端子との端子間電圧を測定する測定部と、
   前記測定部に入力される前記端子間電圧の変動を抑制するローパスフィルタ部と、
   前記測定部により測定された前記端子間電圧に基づいて前記光源に供給する電流を制御する制御部とを備えることを特徴とする車載用灯具。
10. 前記光源部は、前記状態検出素子に対して並列に接続された第２のコンデンサを備えることを特徴とする請求項９記載の車載用灯具。

Images