JP4087211B2

JP4087211B2 - 車両用灯具

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Publication number: JP4087211B2
Application number: JP2002295484A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: US6873111B2; DE10346695B4; DE10346695A1; FR2845328A1; JP2004130869A; US20040066143A1; FR2845328B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いられる車両用灯具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両において、例えばテールランプやストップランプ等の灯具が用いられている。灯具には、電源と直列に接続された光源と、光源と電源との間に直列に設けられ、光源に供給される電流を規定するための抵抗とが設けられている。また、十分な光量で発光するために、複数の光源が並列に設けられている場合がある。この場合、それぞれの光源に対して、電流を規定するための抵抗が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、灯具は、テールランプやストップランプ等の異なる発光量の複数のランプとして機能する。このため、抵抗値の異なる抵抗をそれぞれの光源に対して設け、いずれの抵抗を介してそれぞれの光源に電力を供給するかを切り替えることにより、それぞれの光源の発光量を切り替えている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１５９１３号公報（第４頁、第８図）
【特許文献２】
実公昭６１−４８８３６号公報（第１頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の灯具は、前述したようにそれぞれの光源に対して複数の抵抗を設ける必要があり、また、それぞれの抵抗と、電源及び光源とを接続する配線を設ける必要がある。このため、製造コストが大きくなってしまう。また、光源の並列数を増加させた場合、光源に対応する抵抗及び配線をも増加させる必要があり、製造コストが更に増大してしまう。
【０００６】
また、複数の光源を有する光源ユニットの並列数に応じて、光源ユニットを点灯させる点灯回路を作成しなければならない。つまり、並列数の異なる光源ユニットに対しては、異なる点灯回路を用いなければならず、汎用性が低かった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、車両のテールランプ、及び前記テールランプより明るく発光するストップランプとして機能する車両用灯具であって、与えられた電圧に応じて発光する複数の光源と、当該複数の光源に電力を供給するか否かを繰り返し切り替えることにより、当該複数の光源に供給する電力を制御する光源制御トランジスタと、一端が接地され、充放電により他端の電位が鋸波状に変化するコンデンサと、コンデンサの充電及び放電を切り替えるタイミングを制御するコンデンサ制御トランジスタと、コンデンサの他端の電位と、与えられた基準電位とを比較し、比較結果に基づいて、光源制御トランジスタ及びコンデンサ制御トランジスタがオンオフするタイミングを同期して制御する比較部と、光源制御トランジスタに複数の光源に供給する電力を制御させ、車両用灯具をテールランプとして機能させるモードと、光源制御トランジスタに複数の光源に供給する電力を制御させず、車両用灯具をストップランプとして機能させるモードとを切り替えるモード切替部を備え、モード切替部は、ストップランプとして機能させるモードにおいて、コンデンサの他端に放電抑制電圧を印加してコンデンサの放電を抑制し、光源制御トランジスタをオン状態に保つことを特徴とする車両用灯具を提供する。
【０００８】
光源制御トランジスタ及びコンデンサ制御トランジスタはＭＯＳトランジスタ、又はベース抵抗をそれぞれ有するトランジスタであって、光源制御トランジスタのゲート端子、及びコンデンサ制御トランジスタのゲート端子、又はそれぞれのベース抵抗は電気的に接続され、光源制御トランジスタのソース端子と、コンデンサ制御トランジスタのソース端子とは電気的に接続され、コンデンサ制御トランジスタは、光源制御トランジスタより小さいドレイン電流を流してよい。
【０００９】
比較部は、コンデンサの他端の電位をベース端子に受け取り、基準電位をエミッタ端子に受け取り、コンデンサの他端の電位と基準電位との電位差が所定の閾値より大きいか否かに基づいて光源制御トランジスタ及びコンデンサ制御トランジスタがオン又はオフするタイミングを制御する比較トランジスタと、ベース端子が比較トランジスタのコレクタ端子に抵抗を介して電気的に接続され、比較トランジスタがオンしている状態及びオフしている状態で、異なる基準電位を比較トランジスタのエミッタ端子に供給する基準値トランジスタと、一端に所定の印加電圧が印加され、他端が比較トランジスタのコレクタ端子に電気的に接続される第１基準抵抗と、一端に所定の印加電圧が与えられ、他端が基準値トランジスタのコレクタ端子、光源制御トランジスタのゲート端子又はベース抵抗、及びコンデンサ制御トランジスタのゲート端子又はベース抵抗に電気的に接続される、第１基準抵抗より抵抗値の小さい第２基準抵抗とを有してよい。
【００１１】
モード切替部は、与えられた入力電圧に応じた供給電圧を複数の光源に供給し、ストップランプとして機能させるモードにおいて、モード切替部が所定の電圧より高い入力電圧を受け取った場合に、コンデンサに鋸波を生成させ、複数の光源に供給する電力を制御する保護回路を更に備えてよい。
【００１２】
尚、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又、発明となりうる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。車両用灯具１０は、例えば自動車等のテールランプ、及びテールランプより明るく発光するストップランプとして機能する。まず、車両用灯具１０の動作の概略について説明する。車両用灯具１０は、モード切替部４０、鋸波生成部５０、比較部７０、光源ユニット３０、回路抵抗１１４、光源抵抗１１６、ツェナーダイオード１１２、コンデンサ制御トランジスタ５６、及び光源制御トランジスタ１１０を備える。
【００１５】
光源ユニット３０は、複数の光源３２を有し、与えられた電力に応じて発光する。複数の光源３２は直列に設けられていてよく、また並列に設けられていてもよい。また、本例において光源３２は発光ダイオードである。
【００１６】
また、車両用灯具１０は、スイッチ６２及びスイッチ６４を介して外部の電源２００と接続される。スイッチ６２及びスイッチ６４は、外部の電源２００と光源ユニット３０との間に設けられ、車両用灯具１０をテールランプ又はストップランプのいずれとして機能させるかを切り替える。ここで、外部の電源２００とは、車両に搭載されているバッテリである。また、車両用灯具１０をテールランプとして機能させる場合に、スイッチ６２がオン状態、スイッチ６４がオフ状態となり、車両用灯具１０をストップランプとして機能させる場合に、スイッチ６４がオン状態となる。例えば、スイッチ６２は、車両の運転席に設けられ、テールランプを点灯するためのランプスイッチであって、スイッチ６４は、車両のブレーキペダルに連動するブレーキスイッチであってよい。
【００１７】
光源制御トランジスタ１１０は、光源ユニット３０に電力を供給するか否かを繰り返し切り替えることにより、光源ユニット３０に供給する電力を制御する。本例において光源制御トランジスタ１１０は、光源ユニット３０と接地電位との間に直列に設けられたＭＯＳトランジスタであって、ゲート端子に印加される電圧に基づいて、光源ユニット３０から接地電位に電流を流すか否かを切り替えることにより、光源ユニット３０に電力を供給するか否かを切り替える。
【００１８】
鋸波生成部５０は、光源制御トランジスタ１１０をオン又はオフにするかを制御するための鋸波を生成する。鋸波生成部５０は、一端が接地され、充放電により他端の電位が鋸状に変化するコンデンサ５８を有し、コンデンサ５８の他端の電位によって鋸波を生成する。鋸波生成部５０は、充電抵抗５２、充放電抵抗５４、及びコンデンサ５８を有する。
【００１９】
コンデンサ制御トランジスタ５６は、コンデンサ５８の充電及び放電を切り替えるタイミングを制御する。また、本例においてコンデンサ制御トランジスタ５６はＭＯＳトランジスタであって、コンデンサ制御トランジスタ５６のゲート端子と光源制御トランジスタ１１０のゲート端子とは電気的に接続されており、コンデンサ制御トランジスタ５６と光源制御トランジスタ１１０とは同期してオンオフする。また、コンデンサ制御トランジスタ５６は、光源制御トランジスタ１１０より小さいドレイン電流を流す。
【００２０】
ここで、光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６は、ベース抵抗を有するバイポーラトランジスタであってもよい。この場合、それぞれのベース抵抗は電気的に接続される。また、光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６は、それぞれのベース端子とエミッタ端子とを電気的に接続する抵抗を更に有する。このような構成によっても、車両用灯具１０は、ＭＯＳトランジスタを用いた場合と同様の動作を行う。
【００２１】
比較部７０は、コンデンサ５８の当該他端の電位と、与えられた基準電位とを比較し、比較結果に基づいて光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６がオン又はオフするタイミングを同期して制御する。つまり、比較部７０は、比較結果に基づく電位を、光源制御トランジスタ１１０のゲート端子及びコンデンサ制御トランジスタ５６のゲート端子に与える。比較部７０は、第１基準抵抗７２、第２基準抵抗７４、ベース抵抗７６、共通抵抗８２、比較トランジスタ７８、及び基準値トランジスタ８０を有する。
【００２２】
モード切替部４０は、スイッチ６２及びスイッチ６４のいずれのスイッチがオン状態であるかに基づいて、車両用灯具１０をテールランプとして機能させるモードと、車両用灯具１０をストップランプとして機能させるモードとを切り替える。モード切替部４０は、車両用灯具１０をテールランプとして機能させる場合、光源制御トランジスタ１１０に、電源２００から光源ユニット３０に供給される電力を制御させ、車両用灯具１０をテールランプとして機能させる場合、光源制御トランジスタ１１０に、電源２００から光源ユニット３０に供給する電力を制御させない。モード切替部４０は、複数のダイオード（４２、４４、４６、６６、及び６８）と、抵抗４８を有する。
【００２３】
次に、車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合、即ちスイッチ６２がオン状態であり、スイッチ６４がオフ状態である場合の、各構成要素の動作について説明する。ダイオード４２は、電源２００が生成した電源電圧をスイッチ６２を介して受け取り、光源ユニット３０に光源抵抗１１６を介して供給する。また、当該電源電圧を、光源ユニット３０と並列に設けられた回路抵抗１１４に印加する。
【００２４】
回路抵抗１１４は、比較部７０及び鋸波生成部５０と、ダイオード４２との間に直列に接続される。また、ツェナーダイオード１１２は、回路抵抗１１４と接地電位との間に逆接続され、比較部７０及び鋸波生成部５０と並列に設けられる。つまり、比較部７０及び鋸波生成部５０には、電源２００から回路抵抗１１４を介して、ツェナーダイオード１１２により規定される電圧が印加される。これにより、電源電圧の変動によらず、比較部７０及び鋸波生成部５０を動作させることができる。つまり、ツェナーダイオード１１２の逆方向閾電圧は、電源２００が生成する電源電圧より小さい。
【００２５】
鋸波生成部５０の充放電抵抗５４は、コンデンサ５８の当該他端と直列に接続され、充電抵抗５２は、充放電抵抗５４と回路抵抗１１４との間に直列に接続される。また、充電抵抗５２と充放電抵抗５４との間は、コンデンサ制御トランジスタ５６のドレイン端子に接続されている。コンデンサ制御トランジスタ５６がオフ状態である場合、コンデンサ５８は、電源電圧により、回路抵抗１１４、充電抵抗５２、及び充放電抵抗５４を介して充電される。また、コンデンサ制御トランジスタ５６のソース端子は接地電位に接続されており、コンデンサ制御トランジスタ５６がオン状態である場合、コンデンサ５８は、充放電抵抗５４及びコンデンサ制御トランジスタ５８を介して放電する。
【００２６】
比較部７０の比較トランジスタ７８は、コンデンサ５８の当該他端の電位をベース端子に受け取り、基準電位をエミッタ端子に受け取り、コンデンサ５８の他端の電位と基準電位との電位差が所定の閾値より大きいか否かに基づいて光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６がオン又はオフするタイミングを制御する。つまり、比較トランジスタ７８は、オン又はオフすることにより、基準値トランジスタ８０のオンオフを切り替え、基準値トランジスタ８０のコレクタ電位を変化させることにより、光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６がオン又はオフするタイミングを制御する。
【００２７】
比較トランジスタ７８のコレクタ端子は、第１基準抵抗７２を介して回路抵抗１１４に接続され、エミッタ端子は、共通抵抗８２を介して接地電位に接続されている。第１基準抵抗７２は、一端に所定の印加電圧が印加され、他端が比較トランジスタ７８のエミッタ端子に電気的に接続される。ここで、所定の印加電圧とは、ツェナーダイオード１１２により規定される電圧である。
【００２８】
比較トランジスタ７８は、充電されたコンデンサ５８の当該一端における電位と、エミッタ端子に与えられる基準電位との電位差が、比較トランジスタ７８の閾値を超えた場合にオン状態となり、回路抵抗１１４、第１基準抵抗７２、及び共通抵抗８２を介して電源２００からの電流を接地電位に流す。この場合、基準値トランジスタ８０のベース電位が低下するため、基準値トランジスタ８０はオフ状態となる。ここで、比較トランジスタ７８に与えられる基準電位とは、共通抵抗８２と比較トランジスタ７８のエミッタ端子との接続点における電位である。
【００２９】
基準値トランジスタ８０は、ベース端子が比較トランジスタ７８のコレクタ端子にベース抵抗７６を介して電気的に接続され、比較トランジスタ７８がオンしている状態及びオフしている状態で、異なる基準電位を比較トランジスタ７８のエミッタ端子に供給する。
【００３０】
基準値トランジスタ８０は、コレクタ端子が第２基準抵抗７４を介して回路抵抗１１４と接続され、エミッタ端子が共通抵抗８２を介して接地電位に接続されている。第２基準抵抗７４は、一端に所定の印加電圧が与えられ、他端が基準値トランジスタ８０のコレクタ端子、光源制御トランジスタ１１０のゲート端子、及びコンデンサ制御トランジスタ５６のゲート端子に電気的に接続され、第１基準抵抗７２より抵抗値の小さい抵抗である。
【００３１】
基準値トランジスタ８０がオフ状態となることにより、第２基準抵抗７４から共通抵抗８２には電流が流れなくなり、第２基準抵抗７４と基準値トランジスタ８０のコレクタ端子との間の電位が上昇する。このため、コンデンサ制御トランジスタ５６及び光源制御トランジスタ１１０がオン状態となり、光源ユニット３０に電力が供給される。
【００３２】
コンデンサ制御トランジスタ５６がオン状態となった場合、前述したようにコンデンサ５８が放電される。コンデンサ５８の当該他端の電位と、基準電位との電位差が、比較トランジスタ７８の閾値より小さくなった場合、比較トランジスタ７８はオフ状態となる。この場合、比較トランジスタ７８のコレクタ電位が上昇するため、基準値トランジスタ８０はオン状態となり、光源制御トランジスタ１１０及びコンデンサ制御トランジスタ５６はオフ状態となる。以上の繰り返しにより、光源ユニット３０に供給される電力をチョッパ制御して低減することができ、光源ユニット３０の発光量を低減することができる。
【００３３】
また、比較トランジスタ７８に与えられる基準電位は、比較トランジスタ７８がオン状態の場合、ツェナーダイオード１１２によって規定される電圧の、第１基準抵抗７２と共通抵抗８２とによる分圧比によって定まり、比較トランジスタ８０がオフ状態の場合、ツェナーダイオード１１２によって規定される電圧の、第２基準抵抗７４と共通抵抗８２とによる分圧比によって定まる。第２基準抵抗７４の抵抗値は、第１基準抵抗の抵抗値より小さいため、比較トランジスタ７８がオン状態の場合に与えられる基準電位の方が、比較トランジスタ８０がオフ状態の場合に与えられる基準電位より低い。即ち、コンデンサ５８が放電している場合の基準電位は、コンデンサ５８が充電している場合の基準電位より低い。このため、鋸波生成部５０は、所定のタイミングで充放電が切り替わる鋸波を生成することができる。即ち、車両用灯具１０は、所定のデューティー比で光源ユニット３０を点滅させることができる。
【００３４】
次に、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合、即ちスイッチ６４がオン状態である場合の、各構成要素の動作について説明する。ダイオード４４は、電源２００が生成した電源電圧をスイッチ６４を介して受け取り、光源ユニット３０に光源抵抗１１６を介して供給する。
【００３５】
また、ダイオード４６は、スイッチ６４を介して、電源２００が生成した電源電圧を受け取り、抵抗４８、及びダイオード６８を介して、コンデンサ５８の当該他端に電源電圧に基づく放電抑制電圧を印加する。つまり、ダイオード６８は、コンデンサ５８の当該他端に放電抑制電圧を印加して、コンデンサ５８の放電を抑制することにより、鋸波生成部５０における鋸波の生成を停止させる。つまり、コンデンサ５８が充電されコンデンサ制御トランジスタ５６がオン状態となっても、コンデンサ５８には放電抑制電圧が常に印加されているため、コンデンサ５８は放電しない。これにより、光源制御トランジスタ１１０をオン状態に保つことができる。光源制御トランジスタ１１０をオン状態に保つことにより、光源ユニット３０にはデューティー比１００％の電力が供給され、テールランプとして機能する場合より明るく発光する。また、ダイオード６６は、例えばロードダンプサージのように過大な電圧が車両用灯具１０に印加された場合に、抵抗４８とダイオード６８との接続点における電圧が、ツェナーダイオード１１２によって規定される電圧以上に高くなることを防ぐために設けられる。これにより、コンデンサ５８等の素子の電圧故障を防ぐことができる。
【００３６】
本例における車両用灯具１０によれば、簡易な回路構成により、車両用灯具１０をテールランプ及びストップランプの明るさの異なる２種のランプとして機能させることができる。例えば、光源ユニット３０に直列に接続される抵抗の数を低減することができる。また、鋸波を生成するためのトランジスタと、光源を制御するためのトランジスタのゲート端子を共通に制御することにより、簡易な回路構成により鋸波を生成し、チョッパ制御を行うことができる。また、本例における車両用灯具１０によれば、光源ユニット３０における光源３２の並列数によらず、共通の回路により点灯することができる。このため、汎用性が高い。
【００３７】
図２は、図１において説明した車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作の一例を示す。図２（ａ）は、電源２００が電源電圧として１３Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作例を示す。
【００３８】
前述したように、光源制御トランジスタ１１０は、コンデンサ５８が充電されている間オフ状態となり、光源ユニット３０に供給される供給電流は略零となる。また、光源制御トランジスタ１１０は、コンデンサ５８が放電している間オン状態となり、光源ユニット３０には電源電圧に応じた供給電流が供給される。
【００３９】
図２（ｂ）は、電源２００が電源電圧として１８Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作例を示す。本例においても同様に、コンデンサ５８が充電されている間、光源ユニット３０に供給される供給電流は略零となり、コンデンサ５８が放電している間、光源ユニット３０には電源電圧に応じた供給電流が供給される。本例においては、図２（ａ）において説明した例より高い電源電圧が供給されているため、供給電流が増大する。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、電源電圧によって供給電流のデューティー比は変化しない。つまり、電源電圧が増大すれば、供給電流も増大する。
【００４０】
図３は、車両用灯具１０の構成の他の例を示す。図３において図１と同一の符号を付した構成要素は、図１において説明した構成要素と同一又は同様の機能及び構成を有する。
【００４１】
車両用灯具１０が、テールランプとして機能する場合、車両用灯具１０は図１と同様の動作によりチョッパ制御した電力を光源ユニット３０に供給する。但し、本例において、鋸波生成部５０は、抵抗１１４と充電抵抗５２との間に直列に接続された抵抗８６、抵抗８６とコンデンサ５８との間に充電抵抗５２及び充放電抵抗５４と並列に設けられたダイオード８８、コンデンサ５８と比較トランジスタ７８のゲート端子との間に設けられた抵抗１０８、及び抵抗１０８とトランジスタ７８のゲート端子との間から接地電位の間にコンデンサ５８と並列に設けられた抵抗１１８を更に有する。コンデンサ５８は、抵抗８６及びダイオード８８を介して充電され、比較トランジスタ７８のゲート端子には、コンデンサ５８の充電電圧を抵抗１０８及び抵抗１１８で分圧した電圧が供給される。
【００４２】
また、コンデンサ５８は、後述するトランジスタ１２２、充電抵抗５２、及びコンデンサ制御トランジスタ５６を介して放電する。コンデンサ制御トランジスタ５６及び光源制御トランジスタ１１０は、図１において説明した車両用灯具１０と同様に、コンデンサ５８の充電電圧に応じてオンオフを繰り返し、光源ユニット３０に所定のデューティー比の電力を供給する。また、抵抗１０８及び抵抗１１８を介してコンデンサ５８が放電する放電量を低減するために、抵抗１０８及び抵抗１１８は、充電抵抗５２の抵抗値より大きい抵抗値を有する。
【００４３】
車両用灯具１０が、ストップランプとして機能する場合、コンデンサ５８は、抵抗４８、ダイオード３４、抵抗８４、及びダイオード８８を介して充電される。ダイオード３４及び抵抗８４は、抵抗４８と充電抵抗５２との間に直列に設けられる。コンデンサ５８が充電されコンデンサ制御トランジスタ５６がオン状態となった場合、コンデンサ５８に供給されている電流はコンデンサ制御トランジスタ５６を介して接地電位にバイパスされるため、コンデンサ５８は、充放電抵抗５４、充電抵抗５２、及びコンデンサ制御トランジスタ５６を介して放電し、テールランプとして機能する場合と同様に、チョッパ制御された電力が光源ユニット３０に供給される。
【００４４】
但し、抵抗８４の抵抗値に対して、充電抵抗５２及び充放電抵抗５４の抵抗値の和を大きくすることにより、デューティー比の大きい電力を光源ユニット３０に供給できる。本例においては、充電抵抗５２及び充放電抵抗５４の抵抗値の和を、抵抗８４の抵抗値の２０倍〜４０倍程度とすることにより、ほぼ１００％に近いデューティー比の電力を、光源ユニット３０に供給する。また、テールランプ時のデューティー比を下げるために、充電抵抗５２の抵抗値は、充放電抵抗５４の抵抗値より小さいことが好ましい。
【００４５】
また、本例における車両用灯具１０は、図１において説明した車両用灯具１０の構成に加え、保護回路９０を更に備える。前述したように、モード切替部４０は、電源２００が生成した電源電圧を入力電圧として与えられ、与えられた入力電圧に応じた供給電圧を光源ユニット３０に供給する。保護回路９０は、車両用灯具１０がストップランプとして機能するモードにおいて、モード切替部４０が所定の電圧より高い入力電圧を受け取った場合に、コンデンサ５８に放電時間の短い鋸波を生成させ、光源ユニット３０に供給する電力を制御する。本例において、保護回路９０は、コンデンサ５８の放電速度を上昇させることにより、コンデンサ５８に放電時間の短い鋸波を生成させる。
【００４６】
保護回路９０は、ツェナーダイオード９４、トランジスタ９８、トランジスタ１０２、及びトランジスタ１２２を有する。ツェナーダイオード９４は、カソードが抵抗を介してダイオード４６のカソードと接続される。トランジスタ９８は、コレクタ端子とベース端子とが、ツェナーダイオード９４のアノードに接続され、エミッタ端子が抵抗を介して接地電位に接続される。ここで、ダイオード４６を介して、ツェナーダイオード９４に、逆方向閾電圧より高い入力電圧が印加された場合、トランジスタ９８はオン状態となり、電源２００から接地電位に、抵抗９２及び抵抗９６を介して入力電圧に応じた電流が流れる。
【００４７】
トランジスタ１０２は、トランジスタ９８とミラー回路を形成するように設けられ、トランジスタ９８のエミッタ電流に応じた電流を接地電位に流す。トランジスタ１０２のコレクタ端子は、コンデンサ５８の当該他端と接続されており、コンデンサ５８は、ミラー回路の電流に応じて放電される。このため、コンデンサ５８の放電速度が上昇し、光源ユニット３０に供給される電力が低下する。また、コンデンサ５８は、ミラー回路の電流、即ち入力電圧に応じた放電速度で放電する。つまり、入力電圧がより高い場合にはコンデンサ５８はより早く放電するため、光源ユニット３０に供給される電力はより低下する。
【００４８】
また、保護回路９０の抵抗１０６は、抵抗４８と接地電位との間に、抵抗８４、充電抵抗５２、充放電抵抗５４、及びコンデンサ５８と並列に設けられる。抵抗１０６は、抵抗４８と逆電流防止用のダイオード６８を介して接続される。また、トランジスタ１２２のベース端子は、ダイオード６８と抵抗１０６との間に、ダイオード１２０を介して接続される。トランジスタ１２２のエミッタ端子は充電抵抗５２と充放電抵抗５４との間に接続され、コレクタ端子は、トランジスタ１０２のコレクタ端子及びコンデンサ５８の当該他端に接続される。
【００４９】
車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合、抵抗１０６には電流が流れないため、トランジスタ１２２はオン状態となり、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合、抵抗１０６に電流が流れるためトランジスタ１２２はオフ状態となる。これにより、前述したようにテールランプ時とストップランプ時においてコンデンサ５８の放電経路を変化させ、放電速度を変化させることができる。
【００５０】
本例における車両用灯具１０によれば、大きな入力電圧が与えられた場合に、光源ユニット３０に供給される電力を低減し、光源ユニット３０を保護することができる。また、光源ユニット３０に供給される電力を制限できるため、光源ユニット３０に供給される電流を規定する光源抵抗１１６の抵抗値を小さくすることができる。このため、光源抵抗１１６における発熱量を低減でき、車両用灯具１０は精度よく動作することができる。
【００５１】
図４は、図３において説明した車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作の一例を示す。テールランプとして機能する場合、車両用灯具１０の動作は図２において説明した場合と同様である。図４（ａ）は、電源２００が標準の電源電圧として１３Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作例を示す。電源２００が標準の電源電圧を生成する場合、前述したように、車両用灯具１０は、光源ユニット３０にほぼデューティー１００％の電力を供給する。
【００５２】
図４（ｂ）は、電源２００が電源電圧として１８Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作例を示す。電源電圧がより高くなった場合、供給電流の最大値は増大するが、前述したように供給電流のデューティー比を減少させるため、光源ユニット３０が消費する電力をほぼ一定に保つことができる。つまり、本例における車両用灯具１０によれば、多様な電源に対しても、消費電力をほぼ一定にすることができる。多様な電源に対して好適に使用することができるため、汎用性が高い。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５４】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な回路構成により、テールランプ及びストップランプ等の明るさの異なる２種のランプとして機能する車両用灯具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。
【図２】図１において説明した車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作の一例を示す図である。図２（ａ）は、電源２００が電源電圧として１３Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作例を示し、図２（ｂ）は、電源２００が電源電圧として１８Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がテールランプとして機能する場合の動作例を示す。
【図３】車両用灯具１０の構成の他の例を示す。
【図４】図３において説明した車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作の一例を示す図である。図４（ａ）は、電源２００が標準の電源電圧として１３Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作例を示し、図４（ｂ）は、電源２００が標準の電源電圧として１８Ｖを生成する場合に、車両用灯具１０がストップランプとして機能する場合の動作例を示す。
【符号の説明】
１０・・・車両用灯具、３０・・・光源ユニット、３２・・・光源、４０・・・モード切替部、５０・・・鋸波生成部、５２・・・充電抵抗、５４・・・充放電抵抗、５６・・・コンデンサ制御トランジスタ、５８・・・コンデンサ、７０・・・比較部、７２・・・第１基準抵抗、７４・・・第２基準抵抗、７８・・・比較トランジスタ、８０・・・基準値トランジスタ、８２・・・共通抵抗、８８・・・ダイオード、９０・・・保護回路、９４・・・ツェナーダイオード、９８・・・トランジスタ、１０２・・・トランジスタ、１１０・・・光源制御トランジスタ、１２２・・・トランジスタ、２００・・・電源

Claims

車両のテールランプ、及び前記テールランプより明るく発光するストップランプとして機能する車両用灯具であって、
与えられた電圧に応じて発光する複数の光源と、
前記複数の光源に電力を供給するか否かを繰り返し切り替えることにより、前記複数の光源に供給する電力を制御する光源制御トランジスタと、
一端が接地され、充放電により他端の電位が鋸波状に変化するコンデンサと、
前記コンデンサの充電及び放電を切り替えるタイミングを制御するコンデンサ制御トランジスタと、
前記コンデンサの前記他端の電位と、与えられた基準電位とを比較し、比較結果に基づいて、前記光源制御トランジスタ及び前記コンデンサ制御トランジスタがオンオフするタイミングを同期して制御する比較部と、
前記光源制御トランジスタに前記複数の光源に供給する電力を制御させ、前記車両用灯具を前記テールランプとして機能させるモードと、前記光源制御トランジスタに前記複数の光源に供給する電力を制御させず、前記車両用灯具を前記ストップランプとして機能させるモードとを切り替えるモード切替部を備え、
前記モード切替部は、
前記ストップランプとして機能させるモードにおいて、前記コンデンサの前記他端に放電抑制電圧を印加して前記コンデンサの放電を抑制し、前記光源制御トランジスタをオン状態に保つことを特徴とする車両用灯具。
前記光源制御トランジスタ及び前記コンデンサ制御トランジスタはＭＯＳトランジスタ、又はベース抵抗をそれぞれ有するトランジスタであって、
前記光源制御トランジスタのゲート端子、及び前記コンデンサ制御トランジスタのゲート端子、又はそれぞれの前記ベース抵抗は電気的に接続され、
前記光源制御トランジスタのソース端子と、前記コンデンサ制御トランジスタのソース端子とは電気的に接続され、
前記コンデンサ制御トランジスタは、前記光源制御トランジスタより小さいドレイン電流を流すことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
前記比較部は、
前記コンデンサの前記他端の電位をベース端子に受け取り、前記基準電位をエミッタ端子に受け取り、前記コンデンサの前記他端の電位と前記基準電位との電位差が所定の閾値より大きいか否かに基づいて前記光源制御トランジスタ及び前記コンデンサ制御トランジスタがオン又はオフするタイミングを制御する比較トランジスタと、
ベース端子が前記比較トランジスタのコレクタ端子に抵抗を介して電気的に接続され、前記比較トランジスタがオンしている状態及びオフしている状態で、異なる前記基準電位を前記比較トランジスタのエミッタ端子に供給する基準値トランジスタと、
一端に所定の印加電圧が印加され、他端が前記比較トランジスタのコレクタ端子に電気的に接続される第１基準抵抗と、
一端に前記所定の印加電圧が与えられ、他端が前記基準値トランジスタのコレクタ端子、前記光源制御トランジスタのゲート端子又は前記ベース抵抗、及び前記コンデンサ制御トランジスタのゲート端子又は前記ベース抵抗に電気的に接続される、前記第１基準抵抗より抵抗値の小さい第２基準抵抗と
を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具。
前記モード切替部は、与えられた入力電圧に応じた供給電圧を前記複数の光源に供給し、
前記ストップランプとして機能させるモードにおいて、前記モード切替部が前記所定の電圧より高い前記入力電圧を受け取った場合に、前記コンデンサに前記鋸波を生成させ、前記複数の光源に供給する電力を制御する保護回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。