JP6782176B2 - 点灯回路および車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用灯具に関する。
近年、車両用灯具に、高輝度なＬＤ（レーザダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源が利用される。高輝度光源を利用することで、視認性ひいては安全性を高めることが可能な配光パターンを形成することができる。
図１（ａ）、（ｂ）は、高輝度光源を利用した配光パターンの一例を示す図である。レーザなどの指向性が高いビームを利用することで、遠方の局所的な領域７００を明るくすることが可能となる。高速走行時において、ロービームおよびハイビームそれぞれの照射領域７０２、照射領域７０４に加えて、遠方照射領域７００を照らすことで、視認性を高めることができる（遠方照射ハイビームや追加ハイビームと称する）。
図１（ｂ）は、高輝度光源を利用した配光パターンの別の例を示す図である。高輝度光源を利用することで、路面７１０に形状や文字などの図形情報７１２を、ロービームの照射領域７０２よりも高い照度で描画することが可能となる（路面マーキング）。図形情報７１２は、運転者に注意喚起を目的として、歩行者７２０の位置を示すものであってもよいし、歩行者７２０に車両の接近を知らせるものであってもよい。そのほか、図形情報７１２によって、車両が走行すべきラインをトレースしたり、ナビ情報にもとづいて交差点や分岐路において進行方向を示してもよい。
特開２０１１−２３３３０５号公報
本発明者は、高機能な車両用灯具について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。
たとえばひとつの車両用灯具で、図１（ａ）の追加ハイビームと図１（ｂ）の路面マーキングなど、複数の点灯モードを切りかえ可能とする場合を考える。この場合、光源の点灯回路に対して、点灯・消灯を指定する情報と、モードを指定する情報を与える必要がある。また、各モードにおいて動作状態を変更したい場合、動作状態を指定する情報を与える必要がある。
一般的には、点灯回路に対する制御信号には、２値（たとえばハイ・ロー）の信号が採用される。車両用灯具が高機能化し、サポートする点灯モードや動作状態の数が増加すると、制御信号の数が増え、したがって配線の数が増大するという問題がある。
加えてこのような車両用灯具では、高輝度光源を用いるが故に一層の安全性、信頼性が求められる。たとえばレーザや光学系に異常が発生している場合には、レーザを確実に消灯することが求められる。モードごとに制御信号を用意し、ハイのときオン、ローのときオフに割り当てたとする。あるモードに対応する制御信号が伝搬する制御ラインが天絡すると、レーザが消灯不能となってしまうおそれがある。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、フェイルセーフ機能を高めつつ、少ない数の制御信号で複数の点灯モードを切りかえ可能な点灯回路の提供にある。
本発明のある態様は、車両用灯具に使用される光源ユニットを制御する点灯回路に関する。点灯回路は、２本の制御ラインを介して第１制御信号および第２制御信号を受け、第１制御信号および第２制御信号にもとづいて、消灯モードおよび複数の点灯モードのうちひとつを選択する制御部と、制御部が選択したモードにしたがい、光源ユニットを駆動する駆動部と、を備える。制御部は、第１制御信号および第２制御信号の少なくとも一方が非パルス信号であるとき、消灯モードを選択し、第１制御信号および第２制御信号が両方、パルス信号であるとき、第１制御信号と第２制御信号のデューティ比の組み合わせにもとづいて、複数の点灯モードのひとつを選択する。
この態様によると、点灯モードの個数にかかわらず２本の制御ラインで複数のモードを選択できる。また、第１制御信号および第２制御信号の少なくとも一方が非パルス信号であるとき消灯させることにより、地絡や天絡、その他の異常に対する安全性を高めることができる。
制御部は、第１制御信号のデューティ比が第１範囲に含まれるとき第１点灯モードを選択し、第１制御信号のデューティ比が第２範囲に含まれるとき第２点灯モードを選択してもよい。
この場合、第２制御信号のデューティ比を、点灯モード以外の制御（動作パラメータの設定など）に用いることが可能となる。
光源ユニットは、光源およびアクチュエータを含んでもよい。第１点灯モードと第２点灯モードとでアクチュエータの状態が切りかえられてもよい。アクチュエータを利用してビームの一部を遮るシェードの位置を変化させたり、光軸の向きを変化させたりしてもよい。
第２点灯モードにおいて、第２制御信号のデューティ比が第１範囲に含まれるとき光源は点灯し、第２制御信号のデューティ比が第２範囲に含まれるとき光源は消灯してもよい。第２点灯モードにおいて、第２制御信号のデューティ比を、第１範囲と第２範囲の間で交互に遷移させることにより、光源を点滅させることができる。
第１点灯モードにおいて、駆動部は、光源を、徐変点灯、徐変消灯してもよい。駆動部は、第１制御信号のデューティ比が、第１範囲と隣接する第３範囲に含まれるとき、光源を瞬時に消灯してもよい。これにより、光源を徐変消灯を経ずに、瞬時に消灯できる。
複数の点灯モードは、第３点灯モードをさらに含んでもよい。制御部は、第１制御信号のデューティ比が第４範囲に含まれるとき、第３点灯モードを選択してもよい。
車速が所定値以上であるときにのみ、第１点灯モードおよび第２点灯モードが許容される場合、メンテナンス等を目的として、車両の停車時に光源を点灯させることができないという問題がある。このような場合に第３点灯モードを用意することで、メンテナンスが可能となる。
第３点灯モードにおいて、駆動部は、第１点灯モードよりも遅い速度で光源を点灯させてもよい。
光源の異常検出には、応答遅れがつきまとう。第３点灯モードでは、輝度の上昇速度を遅くすることで、応答遅れの間の光源の輝度の上昇幅を小さくできるため、異常が生じていた場合に、より小さい輝度で光源を消灯できる。
駆動部は、光源ユニットの光源に駆動電流を供給するスイッチングコンバータと、駆動電流の経路上に設けられた保護スイッチと、を備えてもよい。制御部は、第１制御信号が非パルス信号であるとき、駆動電流の指令値を変化させて光源を消灯してもよい。制御部は、第２制御信号が非パルス信号であるとき、保護スイッチをオフしてもよい。
本発明の別の態様は車両用灯具である。車両用灯具は、光源を含む光源ユニットと、光源ユニットを駆動する上述の点灯回路と、を備えてもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
本発明のある態様によれば、フェイルセーフ機能を高めつつ、少ない数の制御信号で複数の点灯モードを切りかえ可能な点灯回路を提供できる。
図１（ａ）、（ｂ）は、高輝度光源を利用した配光パターンの一例を示す図である。 実施の形態に係る灯具システムのブロック図である。 光源ユニットの構成例を示す断面図である。 第１制御信号、第２制御信号と、複数のモードあるいは機能の対応関係を示す図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具の第１点灯モードの動作波形図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具の第２点灯モードの動作波形図である。 制御部の構成例を示すブロック図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。
本明細書において参照する波形図やタイムチャートの縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化され、あるいは誇張もしくは強調されている。
図２は、実施の形態に係る灯具システムのブロック図である。灯具システム１は、バッテリ２、車両側ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４および車両用灯具１０を備える。車両用灯具１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示した、追加ハイビームと、路面マーキングの機能を提供する。図２には、これらの機能に関連する機能ブロックのみが示されており、ロービームおよびハイビームに関する機能ブロックは省略される。
車両用灯具１０は、灯具ＥＣＵ１００、光源ユニット２００、点灯回路３００を備える。灯具ＥＣＵ１００は主としてスイッチ１０２およびコントローラ１０４を備える。コントローラ１０４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などのネットワーク６を介して、車両側ＥＣＵ４と接続される。コントローラ１０４は、ＣＰＵやマイクロコントローラなどであり、車両側ＥＣＵ４からの、点消灯指示、車速情報、カメラ情報などを受信し、受信した信号にもとづいて、スイッチ１０２および光源ユニット２００を制御する。
スイッチ１０２は、バッテリ２から点灯回路３００への電源電圧（バッテリ電圧ＶＢＡＴ）の供給経路上に設けられる。コントローラ１０４は、車両側ＥＣＵ４からのオン指令を受けると、スイッチ１０２をオンする。
光源ユニット２００は、光源２０２、冷却ファン２０４、アクチュエータ２０６、スリット２０８、温度検出素子２１０、発光異常検出回路２１２を備える。光源２０２は、レーザダイオードやＬＥＤなどの半導体光源である。冷却ファン２０４は、光源２０２を空冷する。温度検出素子２１０はサーミスタや熱電対などであり、光源２０２の温度を検出する。
上述のように、灯具ＥＣＵ１００は複数の点灯モードをサポートする。本実施の形態では、点灯モードは、アクチュエータ２０６の状態に応じて切りかえ可能である。たとえばアクチュエータ２０６には、スリット２０８が取り付けられており、スリット２０８の位置に応じて、複数の点灯モードが切り替え可能であってもよい。あるいはアクチュエータ２０６によって、光源２０２や、図示しない光学系のレンズやミラーなどの位置や傾きを制御して、複数の点灯モードを切りかえてもよい。
発光異常検出回路２１２は、光源２０２の異常を検出する。たとえば光源２０２は、青色レーザと、蛍光体を備える白色光源であってもよい。青色レーザの出射光は蛍光体に入射し、蛍光体が発生する黄色い光と合成されて白色光が生成される。正常時は、青色レーザは蛍光体によって散乱されるが、蛍光体が青色レーザの光軸から外れたり、経年変化の影響によって、生の青色レーザ光が散乱されずにそのまま出射することとなり（漏光異常という）、周囲を眩惑するおそれがある。発光異常検出回路２１２は、漏光異常を監視してもよい。そのほか発光異常検出回路２１２は、光源２０２の光軸の異常などを検出してもよい。
点灯回路３００は、制御部３０２および駆動部３１０を備える。制御部３０２は、コントローラ１０４からの制御信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２にもとづいて、駆動部３１０を制御する。また制御部３０２は、光源ユニット２００や点灯回路３００の診断結果（異常の有無）を示す診断信号ＤＩＡＧをコントローラ１０４に出力する。
駆動部３１０は、スイッチングコンバータ３１２、ファンコントローラ３１４、ソレノイド駆動回路３１６、保護スイッチ３１８を備える。スイッチングコンバータ３１２は、定電流出力を有し、目標電流ＩＲＥＦに安定化された駆動電流ＩＯＵＴを発生し、光源２０２に供給する。ファンコントローラ３１４は、冷却ファン２０４を駆動する。たとえばアクチュエータ２０６はソレノイドアクチュエータであり、ソレノイド駆動回路（アクチュエータ駆動回路）３１６は、アクチュエータ２０６を駆動する。保護スイッチ３１８は、駆動電流ＩＯＵＴの経路上に設けられ、異常が検出されると、ターンオフする。
図３は、光源ユニット２００の構成例を示す断面図である。ミラー２２０およびレンズ２２２は、光源２０２の出射光を反射、集光し、出射光の拡散角や光軸などを調節する。スリット２０８は、ミラー２２０とレンズ２２２の間に設けられる。アクチュエータ２０６は、スリット２０８の位置を、図３の２０８Ａ，２０８Ｂの位置で変化させる。たとえばアクチュエータ２０６の非通電状態においてスリット２０８の位置は２０８Ａであり、このときミラー２２０の反射光がスリット２０８を通過することにより、路面マーキングに適した配光パターンが形成される。アクチュエータ２０６のソレノイドに電流が供給されると（通電状態）、スリット２０８の位置が２０８Ｂに変化し、スリット２０８は光には作用せず、遠方照射ハイビームの配光が形成される。
図２に戻る。続いて、制御部３０２とコントローラ１０４とのインタフェースについて説明する。
制御部３０２は、２本の制御ライン１２，１４を介して第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２を受け、第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２にもとづいて、消灯モードおよび複数の点灯モードのうちひとつを選択する。駆動部３１０は、制御部３０２が選択したモードにしたがい、光源ユニット２００を駆動する。
これにより、点灯モードの個数にかかわらず２本の制御ライン１２，１４で複数のモードを選択できる。
制御部３０２は、第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２の少なくとも一方が非パルス信号であるとき、消灯モードを選択する。消灯モードでは、スイッチングコンバータ３１２の目標電流ＩＲＥＦがゼロにセットされ、駆動電流ＩＯＵＴがゼロとなる。消灯モードにおいて、保護スイッチ３１８をオフしてもよい。
制御ライン１２，１４に地絡や天絡、コントローラ１０４の出力インタフェースの異常などが発生し、制御ライン１２，１４の少なくとも一方の電位が固定され、パルス信号が伝搬できなくなった場合には、必ず消灯モードが選択されることが保証されるため、光源２０２をオフすることができ、フェイルセーフ機能を高めることができる。
制御部３０２は、第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２が両方、パルス信号であるとき、第１制御信号Ｓｉｇ１と第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比の組み合わせにもとづいて、複数の点灯モードのひとつを選択する。第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２の周波数は一定であってもよく、たとえば２００Ｈｚ程度とすることができる。
制御部３０２は、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比が第１範囲（たとえば４０〜８０％）に含まれるとき第１点灯モードＭＯＤＥ１を選択し、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比が第２範囲（２０〜４０％）に含まれるとき第２点灯モードＭＯＤＥ２を選択する。
点灯モードに応じて、アクチュエータ２０６の状態が変化する場合、制御部３０２は、ソレノイド駆動回路３１６に対して、モード毎に異なる制御指令を与える。
一例として、第１点灯モードは図１（ａ）を参照して説明した遠方照射モードであり、第２点灯モードは図１（ｂ）を参照して説明した路面マーキングモードである。以下、その場合を説明する。
第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比は、点灯モードとは別のパラメータの制御に利用することができる。たとえば第２点灯モードにおいて、第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比が第１範囲（たとえば０〜２０％）に含まれるとき、制御部３０２は光源２０２に駆動電流ＩＯＵＴを供給して点灯させ、第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比が第２範囲（たとえば８０〜１００％）に含まれるとき、駆動電流ＩＯＵＴをゼロにして光源２０２を消灯してもよい。第１点灯モードでは、第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比はマスクするとよい。
つまり第２点灯モード（路面マーキングモード）において、第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比を、第１範囲と第２範囲の間で交互に遷移させることにより、光源２０２を点滅させることができる。
第１点灯モードにおいて、駆動部３１０は、光源２０２を、徐変点灯、徐変消灯してもよい。具体的には、点灯指令を受けると、駆動部３１０は駆動電流ＩＯＵＴを時間とともに緩やかに上昇させて輝度を緩やかに高めていき、反対に消灯指示を受けると、駆動部３１０は駆動電流ＩＯＵＴを時間とともに緩やかに低下させて輝度を緩やかに低下させてもよい。光源２０２の輝度変化を利用して高級感を演出できる。
さらに駆動部３１０は、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比が、第１範囲と隣接する第３範囲（たとえば８０〜１００％）に含まれるとき、光源２０２を瞬時に消灯してもよい。第１点灯モード（遠方照射モード）では、ビームによる先行車や対向車の眩惑を防止するため、先行車を検出した場合には、徐変消灯ではなく、瞬時に光源２０２を消灯することが求められる。そこで、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比の一部の範囲を、瞬時消灯に割り当てることで、安全性をさらに高めることができる。
さらに第３点灯モードＭＯＤＥ３を追加してもよく、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比が第４範囲（たとえば０〜２０％）である場合に、第３点灯モードＭＯＤＥ３を選択してもよい。
光源２０２は高輝度であるため、車両停車（あるいは低速走行中）に発光すると、周囲を強く眩惑する。したがってコントローラ１０４は、車速を監視し、車速が所定値以上の場合に限り、第１点灯モード（遠方照射モード）および第２点灯モード（路面マーキングモード）を選択するよう設計される。この場合、車両の停車時にメンテナンス等を目的として光源２０２を点灯させることができないという問題がある。そこで車両停車中においても光源２０２を点灯可能な第３点灯モード（メンテナンスモードという）ＭＯＤＥ３を用意してもよい。これによりメンテナンスが可能となる。
上述のように駆動部３１０は、第１点灯モードＭＯＤＥ１において、光源２０２を徐変点灯させるが、第３点灯モードＭＯＤＥ３において、第１点灯モードＭＯＤＥ１よりもさらに遅い速度で光源２０２を点灯させてもよい。
発光異常検出回路２１２における光源２０２の異常検出には、応答遅れが存在する。輝度の上昇速度を遅くすることで、応答遅れの間の光源の輝度の上昇幅を小さくできるため、異常が生じていた場合に、より小さい輝度で光源を消灯できる。
図４は、第１制御信号Ｓｉｇ１、第２制御信号Ｓｉｇ２と、複数のモードあるいは機能の対応関係を示す図である。
図５（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具の第１点灯モードの動作波形図である。図５（ａ）を参照する。時刻ｔ０より前において光源２０２は消灯している。時刻ｔ０に、５０％のデューティ比の第１制御信号Ｓｉｇ１と第２制御信号Ｓｉｇ２を与えると、制御部３０２は第１点灯モードＭＯＤＥ１と判定する。この間、第２制御信号Ｓｉｇ２は非パルスであればよく、８０〜１００％である必要は無い。スイッチングコンバータ３１２は、駆動電流ＩＯＵＴを第１速度（たとえば０．８秒の時定数）で増加させる。これにより光源２０２がゆっくりと点灯し（徐変点灯）、急激な明るさの変化を抑制して、運転者や周囲を眩惑するのを防止するとともに、高級感が演出される。
時刻ｔ１に、第１制御信号Ｓｉｇ１、第２制御信号Ｓｉｇ２の少なくとも一方が非パルスに変更されると、制御部３０２は消灯モードと判定し、出力電流ＩＯＵＴを第１速度で減少させ、光源２０２を徐変消灯する。
図５（ｂ）を参照する。時刻ｔ２より前において光源ユニット２００は第１点灯モードで点灯している。時刻ｔ２に、前方車両が検出されると、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比を９０％に変更する。そうすると制御部３０２は、スイッチングコンバータ３１２の出力電流ＩＯＵＴを徐変消灯時より短い時間でゼロとする。これにより、光源２０２を瞬時に消灯させることができ、前方車両の眩惑を防止できる。
図６（ａ）、（ｂ）は、図２の車両用灯具の第２点灯モードの動作波形図である。図６（ａ）を参照する。時刻ｔ０より前において光源２０２は消灯している。時刻ｔ０に、２５％のデューティ比の第１制御信号Ｓｉｇ１と、９０％のデューティ比の第２制御信号Ｓｉｇ２を与えると、制御部３０２は第２点灯モードＭＯＤＥ２と判定する。スイッチングコンバータ３１２は、駆動電流ＩＯＵＴを第１速度（たとえば０．８秒の時定数）より速い速度で増加させる。これにより光源２０２が瞬時に点灯し、路面に適切な図形情報が描画される。
時刻ｔ１に、第１制御信号Ｓｉｇ１、第２制御信号Ｓｉｇ２の少なくとも一方が非パルスに変更されると、制御部３０２は消灯モードと判定する。そして出力電流ＩＯＵＴを第１速度より速い速度で減少させ、光源２０２を瞬時に消灯する。
図６（ｂ）を参照する。時刻ｔ２より前において光源ユニット２００は第２点灯モードで点灯している。時刻ｔ２以降、第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比が、所定の点滅周期（たとえば０．３秒）で、９０％と１０％の２値で変化する。これにより、光源２０２を点滅させることが可能となる。
光源を点滅させるために、車両用灯具のオシレータを使用して、点滅制御のためのパルスを生成する方法も考えられる。ところがこの方式では、右の灯具と左の灯具の光源が非同期で点滅することとなる。ここで説明したように、第２制御信号Ｓｉｇ２に、点滅のための制御情報を重畳することにより、左右の灯具の点滅動作を同期させることが可能となる。
図７は、制御部３０２の構成例を示すブロック図である。第１入力バッファ３５０、第２入力バッファ３５２はそれぞれ、第１制御信号Ｓｉｇ１および第２制御信号Ｓｉｇ２を受信する。第１パルス検出器３５４は、第１制御信号Ｓｉｇ１がパルス信号であるか、非パルス信号であるかを判定し、パルス信号であるとき第１レベル（たとえばハイ）、非パルス信号であるとき第２レベル（ロー）の第１判定信号Ｓ３１を生成する。すなわち第１パルス検出器３５４は、所定の周期（たとえば２００Ｈｚ）で第１制御信号Ｓｉｇ１のエッジが入力されているか否かを判定する。
調光回路３７０は、スイッチングコンバータ３１２の出力電流ＩＯＵＴの目標値ＩＲＥＦを規定する信号ＶＳＳを生成する。出力バッファ３８０は信号ＶＳＳに応じて駆動電流ＩＯＵＴの目標値ＩＲＥＦを生成する。
調光回路３７０は、徐変点消灯回路を含み、第１点灯モードにおいて、点灯開始時には信号ＶＳＳを緩やかに上昇させ、消灯時には信号ＶＳＳを緩やかに低下させる。たとえば調光回路３７０は、キャパシタ３７２、充電回路３７４、放電回路３７６を含んでもよい。充電回路３７４、放電回路３７６は電流源のシンボルで示されるが、それらの構成は限定されず、抵抗やスイッチであってもよい。
第１判定信号Ｓ３１は、それがローレベルであるときに、目標電流ＩＲＥＦがゼロとなるように、制御部３０２の少なくともひとつのブロックに供給される。たとえば第１判定信号Ｓ３１は調光回路３７０に供給され、調光回路３７０は、第１判定信号Ｓ３１がローレベルとなると、信号ＶＳＳをゼロとしてもよい。
第２パルス検出器３５６は、第２制御信号Ｓｉｇ２がパルス信号であるか非パルス信号であるかを判定し、判定結果を示す判定信号Ｓ３２を生成する。判定信号Ｓ３２は、図２の保護スイッチ３１８の制御に使用され、第２制御信号Ｓｉｇ２がパルス信号であるとき、判定信号Ｓ３２はハイレベルとなり、保護スイッチ３１８はオンとなる。第２制御信号Ｓｉｇ２が非パルス信号であるとき、判定信号Ｓ３２はローレベルとなり、保護スイッチ３１８はオフとなり、消灯モードが選択される。
たとえばパルス検出器３５４、３５６は、再トリガ可能なワンショットマルチバイブレータで構成することができるがその限りではない。
平滑回路３５８は、第１制御信号Ｓｉｇ１を平滑化するローパスフィルタであり、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比に応じた検出電圧ＶＤＵＴＹ１を生成する。平滑回路３５８は第１判定信号Ｓ３１に応じてオン、オフ可能に構成され、第１判定信号Ｓ３１がハイレベルであるとき、検出電圧ＶＤＵＴＹ１を生成し、ローレベルであるとき、検出電圧ＶＤＵＴＹ１をゼロとする。
第１コンパレータＣＯＭＰ１〜第３コンパレータＣＯＭＰ３は、検出電圧ＶＤＵＴＹ１を、しきい値Ｖ８０％，Ｖ４０％，Ｖ２０％と比較し、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比が、０〜２０％、２０〜４０％、４０〜８０％、８０〜１００％のいずれの範囲に含まれるか判定する。第１コンパレータＣＯＭＰ１の出力Ｓ４１は、ＶＤＵＴＹ１＞Ｖ８０％のときハイレベルとなる。第２コンパレータＣＯＭＰ２の出力Ｓ４２は、ＶＤＵＴＹ１＞Ｖ４０％のときハイレベルとなる。第３コンパレータＣＯＭＰ３は逆論理であり、その出力Ｓ４３は、ＶＤＵＴＹ１＜Ｖ２０％のときハイレベルとなる。
以下、第１制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比Ｄｕｔｙの範囲ごとに、制御部３０２の動作を説明する。
（１）０％＜Ｄｕｔｙ≦２０％ （第３点灯モード）
この場合、第３コンパレータＣＯＭＰ３の出力信号Ｓ４３がハイレベルとなる。信号Ｓ４３は調光回路３７０の充電回路３７４に作用し、キャパシタ３７２への充電電流量を減少させる。これにより、電圧ＶＳＳの上昇速度が遅くなる。
（２）２０％＜Ｄｕｔｙ≦４０％ （第２点灯モード）
第２コンパレータＣＯＭＰ２、第３コンパレータＣＯＭＰ３の出力信号Ｓ４２，Ｓ４３が両方、ローレベルとなる。論理ゲート３６４は、信号Ｓ４２，Ｓ４３が両方ローレベルとなると、第１スイッチ３６２をオンする。論理ゲート３６４はＮＯＲゲートであってもよい。
フィルタ３６０は、第２入力バッファ３５２の出力をなまらせる。フィルタ３６０の出力は、抵抗Ｒ６１を介してバッファ３８０の入力に作用する。第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比が８０％以上の一定値であるとき、フィルタ３６０の出力はハイレベルとなる。この状態では、フィルタ３６０の出力はバッファ３８０の入力に影響を与えず、目標値ＩＲＥＦは、調光回路３７０の出力ＶＳＳが支配的となる。
第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比が２０％以下の一定値であるとき、フィルタ３６０の出力はローレベルとなる。Ｒ６１＜Ｒ６２が成り立っており、バッファ３８０の入力電圧は、調光回路３７０の出力信号ＶＳＳよりも、ローレベルであるフィルタ３６０の出力の方が優先されるようになっている。その結果、バッファ３８０の出力である目標値ＩＲＥＦがゼロとなって光源２０２が消灯する。
第２制御信号Ｓｉｇ２のデューティ比を所定の周期で、Ｄｕｔｙ１（＜２０％）とＤｕｔｙ２（＞８０％）で変化させると、フィルタ３６０の出力は、ローレベルとハイレベルを緩やかに往復する。その結果、光源２０２を点滅させることができる。
（３）４０％＜Ｄｕｔｙ≦８０％ （第１点灯モード）
第２コンパレータＣＯＭＰ２の出力Ｓ４２がハイレベルとなる。これにより、ソレノイド駆動回路３１６がアクティブとなり、アクチュエータ２０６が通電状態となり、第１点灯モードとなる。
（４）８０％＜Ｄｕｔｙ （瞬時消灯）
第１コンパレータＣＯＭＰ１の出力Ｓ４１がハイレベルとなる。これにより第２スイッチ３７８がオンとなり、調光回路３７０の出力ＶＳＳが瞬時にゼロとなり、光源２０２が消灯する。
当業者によれば、制御部３０２の構成が図７のそれに限定されず、さまざまな変形例が存在することが理解される。たとえば制御部３０２をデジタル回路で構成してもよいし、あるいはソフトウェア制御により同じ機能を実現してもよい。
以上、本発明について実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
複数の点灯モードの組み合わせは、実施の形態で説明したそれに限定されない。ロービーム用や通常ハイビーム用の光源ユニットについて、複数の点灯モードが存在する場合、その制御に上述の技術を適用できる。
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
１…灯具システム、２…バッテリ、４…車両側ＥＣＵ、１０…車両用灯具、１００…灯具ＥＣＵ、１０２…スイッチ、１０４…コントローラ、２００…光源ユニット、２０２…光源、２０４…冷却ファン、２０６…アクチュエータ、２０８…スリット、２１０…温度検出素子、２１２…発光異常検出回路、２２０…ミラー、２２２…レンズ、３００…点灯回路、３０２…制御部、３１０…駆動部、３１２…スイッチングコンバータ、３１４…ファンコントローラ、３１６…ソレノイド駆動回路、３１８…保護スイッチ、３５０…第１入力バッファ、３５２…第２入力バッファ、３５４…第１パルス検出器、３５６…第２パルス検出器、３５８…平滑回路、３６０…フィルタ、３６２…第１スイッチ、３６４…論理ゲート、３７０…調光回路、３７２…キャパシタ、３７４…充電回路、３７６…放電回路、３７８…スイッチ、３８０…バッファ、Ｓｉｇ１…第１制御信号、Ｓｉｇ２…第２制御信号。

Claims (8)

  1. 車両用灯具に使用される光源ユニットを制御する点灯回路であって、
    ２本の制御ラインを介して第１制御信号および第２制御信号を受け、前記第１制御信号および前記第２制御信号にもとづいて、消灯モードおよび複数の点灯モードのうちひとつを選択する制御部と、
    前記制御部が選択したモードにしたがい、前記光源ユニットを駆動する駆動部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記第１制御信号および前記第２制御信号の少なくとも一方が非パルス信号であるとき、前記消灯モードを選択し、
    前記第１制御信号および前記第２制御信号が両方、パルス信号であるとき、前記第１制御信号と前記第２制御信号のデューティ比の組み合わせにもとづいて、前記複数の点灯モードのひとつを選択することを特徴とする点灯回路。
  2. 前記制御部は、前記第１制御信号のデューティ比が第１範囲に含まれるとき第１点灯モードを選択し、前記第１制御信号のデューティ比が第２範囲に含まれるとき第２点灯モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。
  3. 前記光源ユニットは、光源およびアクチュエータを含み、
    前記第１点灯モードと前記第２点灯モードとで前記アクチュエータの状態が切りかえられることを特徴とする請求項２に記載の点灯回路。
  4. 前記第２点灯モードにおいて、前記第２制御信号のデューティ比が第１範囲に含まれるとき前記光源は点灯し、前記第２制御信号のデューティ比が第２範囲に含まれるとき前記光源は消灯することを特徴とする請求項２または３に記載の点灯回路。
  5. 前記第１点灯モードにおいて、前記駆動部は、前記光源を、徐変点灯、徐変消灯し、
    前記駆動部は、前記第１制御信号のデューティ比が、前記第１範囲と隣接する第３範囲に含まれるとき、前記光源を瞬時に消灯することを特徴とする請求項４に記載の点灯回路。
  6. 前記複数の点灯モードは、第３点灯モードをさらに含み、
    前記制御部は、前記第１制御信号のデューティ比が第４範囲に含まれるとき、前記第３点灯モードを選択し、
    前記第３点灯モードにおいて、前記駆動部は、前記第１点灯モードよりも遅い速度で前記光源を点灯させることを特徴とする請求項５に記載の点灯回路。
  7. 前記駆動部は、
    前記光源ユニットの光源に駆動電流を供給するスイッチングコンバータと、
    前記駆動電流の経路上に設けられた保護スイッチと、
    を備え、
    前記制御部は、前記第１制御信号が非パルス信号であるとき、前記駆動電流の指令値を変化させて前記光源を消灯し、前記第２制御信号が非パルス信号であるとき、前記保護スイッチをオフすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の点灯回路。
  8. 光源を含む光源ユニットと、
    前記光源ユニットを駆動する請求項１から７のいずれかに記載の点灯回路と、
    を備えることを特徴とする車両用灯具。
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