JP6884919B2 - 車両用ｌｅｄ点灯制御装置、及び、車両用ｌｅｄ点灯制御装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ＬＥＤ点灯制御装置、及び、車両用ＬＥＤ点灯制御装置の制御方法に関する発明である。

従来、ＬＥＤランプの点灯の制御を行う車両用ＬＥＤ点灯制御装置が知られている（例えば、ＷＯ２０１６／１８９５８１参照）。

このような従来の車両用ＬＥＤ点灯制御装置１００（図２）では、例えば、イグニッションスイッチがオフでありエンジンが始動していない状態にも拘わらず、ユーザがキック始動した場合には、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力し、ＬＥＤ電圧制御回路LZがサイリスタS2をオンすることで、コンデンサCが充電される。

これにより、エンジンが始動していない状態でも、ＬＥＤランプXに点灯に最低限必要な電圧が印加されると、当該ＬＥＤランプXが点灯することとなる。

このように、従来の車両用ＬＥＤ点灯制御装置では、キック始動時のような、単相交流発電機が出力する交流電圧が所定の範囲未満の場合でも、ＬＥＤランプが無駄に点灯してしまう問題がある。

そこで、本発明は、単相交流発電機が出力する交流電圧が所定の範囲のときにＬＥＤランプを適切に点灯させることが可能な車両用ＬＥＤ点灯制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用ＬＥＤ点灯制御装置は、
接地端子と発電機端子との間に単相交流発電機が出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、
カソードが前記発電機端子に接続されたＬＥＤ用サイリスタと、
一端が前記ＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が前記接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサと、
カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続されたＬＥＤランプと、
一端が前記ＬＥＤランプのアノードに接続され、他端が前記ＬＥＤ用コンデンサの前記他端に接続されたＬＥＤ用抵抗と、
前記発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路が検出した前記発電機端子電圧と、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端のコンデンサ電圧とに基づいて、前記ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路と、を備え、
前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
前記ＬＥＤ制御回路は、
前記電圧検出回路が検出する前記発電機端子電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
その後、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプを点灯させ、
その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記単相交流発電機が回転を開始して前記交流電圧の出力を開始した後、
前記ＬＥＤ制御回路は、
前記発電機端子電圧が前記第１の閾値電圧未満までの間は、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記第１の閾値電圧は、ユーザのキック始動による前記単相交流発電機Ｇの回転時の前記発電機端子の前記発電機端子電圧よりも高い
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記電圧検出回路Ｗは、
アノードが前記発電機端子に接続されたツェナーダイオードを有し、
前記ＬＥＤ制御回路は、
カソードが前記ツェナーダイオードのカソードに接続された第１のダイオードと、
一端が前記第１のダイオードのアノードに接続された第１の抵抗と、
一端が前記接地端子に接続され、制御端子が前記第１の抵抗の他端に接続されたトランジスタと、
一端が前記トランジスタの他端に接続された第２の抵抗と、
アノードが前記第２の抵抗の他端に接続され、カソードが前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに接続された第２のダイオードと、
カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続され、アノードが前記第１のダイオードのアノードに接続された第３のダイオードと、を有する
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記トランジスタは、ベースが前記第１の抵抗の他端に接続され、エミッタが前記接地端子に接続され、コレクタが前記第２の抵抗の一端に接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタである
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
前記ＬＥＤ制御回路は、
前記発電機端子電圧が前記第１の閾値電圧以上になると、前記ツェナーダイオードのアバランシェ降伏により、前記トランジスタがオンすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに電流を流して、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
その後、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンすることで、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプＸを点灯させ、
その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧以上であるときには、前記コンデンサ電圧により、前記トランジスタがオンすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに電流を流して、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記コンデンサ電圧により、前記トランジスタがオフすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートの電流を遮断して、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記単相交流発電機Ｇを駆動するエンジンの点火を制御するイグニッションスイッチをさらに備える
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記イグニッションスイッチがオンした後、前記エンジンにより前記単相交流発電機が発電を開始して交流電圧を出力する
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
負極が前記接地端子に接続され、正極がバッテリ端子に接続されたバッテリＴＢと、
アノードが前記発電機端子に接続され、カソードが前記バッテリ端子に接続されたバッテリ用サイリスタと、
前記バッテリの充電電圧が予め設定した目標電圧値になるようにバッテリ用サイリスタを制御するバッテリ制御回路と、をさらに備える
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記バッテリ制御回路は、
前記発電機端子の発電機端子電圧が正の規定電圧以上であり且つ前記バッテリの正極の充電電圧が前記目標電圧値未満の場合に、前記バッテリ用サイリスタをオンする
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記イグニッションスイッチは、ユーザによりオン又はオフに操作されることを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置は、二輪車に積載され、
前記ＬＥＤランプは、前記二輪車のヘッドライト、ウインカー、テールランプ、ポジションランプ、メータイルミネーションの何れかである
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
ユーザのキックにより、前記単相交流発電機をキック始動させるキックスタータをさらに備える
ことを特徴とする。

前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置において、
前記キックスタータは、ユーザのキック始動により、前記単相交流発電機の発電を開始させることで、前記単相交流発電機のコイルから交流電圧が出力され、前記発電機端子に前記発電機端子電圧が印加される
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用ＬＥＤ点灯制御装置の制御方法は、
接地端子と発電機端子との間に単相交流発電機が出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、カソードが前記発電機端子に接続されたＬＥＤ用サイリスタと、一端が前記ＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が前記接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサと、カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続されたＬＥＤランプと、一端が前記ＬＥＤランプのアノードに接続され、他端が前記ＬＥＤ用コンデンサの前記他端に接続されたＬＥＤ用抵抗と、前記発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路が検出した前記発電機端子電圧と、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端のコンデンサ電圧とに基づいて、前記ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路と、を備えた車両用ＬＥＤ点灯制御装置の制御方法であって、
前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
前記ＬＥＤ制御回路は、
前記電圧検出回路が検出する前記発電機端子電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
その後、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプを点灯させ、
その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る車両用ＬＥＤ点灯制御装置は、接地端子と発電機端子との間に単相交流発電機が出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、カソードが発電機端子に接続されたＬＥＤ用サイリスタと、一端がＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサと、カソードがＬＥＤ用コンデンサの一端に接続されたＬＥＤランプと、一端がＬＥＤランプのアノードに接続され、他端がＬＥＤ用コンデンサの他端に接続されたＬＥＤ用抵抗と、発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路が検出した発電機端子電圧と、ＬＥＤ用コンデンサの一端のコンデンサ電圧とに基づいて、ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路と、を備える。

そして、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、ＬＥＤ制御回路は、電圧検出回路が検出する発電機端子電圧が予め設定した第１の閾値電圧（負の電圧）以上になると、ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、ＬＥＤランプを点灯させ、その後、ＬＥＤ用コンデンサの一端のコンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧が第２の閾値電圧未満になると、ＬＥＤ用サイリスタをオフするように（オンしないように）制御する。

これにより、本発明の車両用ＬＥＤ点灯制御装置によれば、単相交流発電機が出力する交流電圧が所定の範囲のときにＬＥＤランプを適切に点灯させることができる。

図１は、実施例１に係る車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の構成の一例を示す図である。 図２は、従来の車両用ＬＥＤ点灯制御装置の構成の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、実施例１に係る車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本実施例１に係る車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００は、単相交流発電機Ｇで発電した交流電圧を用いて、二輪車等の車両（図示せず）に積載されるＬＥＤランプＸの点灯を制御するようになっている。この車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００は、例えば、既述の車両（二輪車）に積載される。

特に、図１に示すように、車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００は、接地端子ＧＮＤと発電機端子ＴＧとの間に単相交流発電機Ｇが出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプＸに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプＸの点灯を制御するようになっている。

ここで、例えば、図１に示すように、この車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００は、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸと、ＬＥＤ用コンデンサＣＸと、ＬＥＤランプＸと、ＬＥＤ用抵抗ＲＸと、電圧検出回路Ｗと、ＬＥＤ制御回路Ｚと、点火制御回路ＩＧＣと、イグニッションスイッチＩＧＳＷと、バッテリＢＡＴと、バッテリ用サイリスタＳＷＹと、バッテリ制御回路Ｙと、キックスタータＫと、単相交流発電機Ｇと、を備える。

そして、単相交流発電機Ｇは、一端が発電機端子ＴＧに接続され、他端が接地端子ＧＮＤに接続されたコイルＬＧを、有する。この接地端子ＧＮＤの電位は、０Ｖに限定されるものではなく、少なくともＬＥＤランプを点灯可能なように、電源電圧より低い固定の電位に設定される。

また、単相交流発電機Ｇは、バッテリＢＡＴを充電するとともにＬＥＤランプＸを点灯するための交流電圧を発生し、コイルＬＧの両端から出力するようになっている。

この単相交流発電機Ｇは、例えば、二輪車等の車両のエンジンにより直結駆動されるオルタネータである。また、この単相交流発電機Ｇは、ユーザのキック駆動により、駆動される場合もある。

なお、後述のように、この単相交流発電機ＧとＬＥＤ制御回路Ｚとは、車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００を構成する。

そして、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸは、カソードが発電機端子ＴＧに接続され、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端にアノードが接続され、ＬＥＤ制御回路Ｚによりゲートに流れる電流が制御されるようになっている。このＬＥＤ用サイリスタＳＷＸは、このゲートに流れる電流により、オン／オフが制御されるようになっている。

また、ＬＥＤ用コンデンサＣＸは、一端がＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのアノードに接続され、他端が接地端子ＧＮＤに接続されている。このＬＥＤ用コンデンサＣＸに充電される電圧が、ＬＥＤランプＸに印加されるようになっている。

また、ＬＥＤランプＸは、カソードがＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端に接続されている。

このＬＥＤランプＸは、少なくとも１つ以上のＬＥＤ素子を有する。例えば、このＬＥＤランプＸは、複数のＬＥＤ素子が直列に接続されて構成されている。

このＬＥＤランプＸは、例えば、既述の二輪車のヘッドライト、ウインカー、テールランプ、ポジションランプ、メータイルミネーションの何れかである。

また、ＬＥＤ用抵抗ＲＸは、一端がＬＥＤランプＸのアノードに接続され、他端がＬＥＤ用コンデンサＣＸの他端に接続されている。

また、電圧検出回路Ｗは、発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１を検出するようになっている。そして、電圧検出回路Ｗは、発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１を検出した信号を、ＬＥＤ制御回路Ｚの第１の入力（第１のダイオードＤ１のカソード）に出力するようになっている。

この電圧検出回路Ｗは、例えば、図１に示すように、アノードが発電機端子ＴＧに接続され、カソードがＬＥＤ制御回路Ｚの第１の入力（第１のダイオードＤ１のカソード）に接続されたツェナーダイオードを有する。

また、ＬＥＤ制御回路Ｚは、電圧検出回路Ｗが検出した発電機端子電圧Ｖ１と、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２とに基づいて、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを制御するようになっている。

このＬＥＤ制御回路Ｚは、例えば、図１に示すように、第１のダイオードＤ１と、第１の抵抗Ｒ１と、トランジスタＭと、第２の抵抗Ｒ２と、第２のダイオードＤ２と、第３のダイオードＤ３と、を有する。

そして、第１のダイオードＤ１は、カソードがツェナーダイオードＷのカソードに接続されている。

また、第１の抵抗Ｒ１は、一端が第１のダイオードＤ１のアノード及び第３のダイオードＤ３のアノードに接続されている。

また、トランジスタＭは、一端（エミッタ）が接地端子ＧＮＤに接続され、制御端子（ベース）が第１の抵抗Ｒ１の他端に接続されている。

このトランジスタＭは、例えば、図１に示すように、ベースが第１の抵抗Ｒ１の他端に接続され、エミッタが接地端子ＧＮＤに接続され、コレクタが第２の抵抗Ｒ２の一端に接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタである。

また、第２の抵抗Ｒ２は、一端がトランジスタＭの他端（コレクタ）に接続されている。

また、第２のダイオードＤ２は、アノードが第２の抵抗Ｒ２の他端に接続され、カソードがＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに接続されている。

また、第３のダイオードＤ３は、カソードがＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端に接続され、アノードが第１のダイオードＤ１のアノードに接続されている。

このＬＥＤ制御回路Ｚは、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、電圧検出回路Ｗが検出する発電機端子電圧Ｖ１が予め設定した第１の閾値電圧（負の電圧）以上の大きさになると、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプＸの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されることで、ＬＥＤランプＸを点灯させ、その後、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２が予め設定した第２の閾値電圧（負の電圧）以上の大きさであるときには、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを引き続きオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧Ｖ２が第２の閾値電圧未満になると、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御するようになっている。

より具体的には、ＬＥＤ制御回路Ｚは、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、発電機端子電圧Ｖ１が該第１の閾値電圧以上になると、ツェナーダイオード（電圧検出回路）Ｗのアバランシェ降伏により、トランジスタＭがオンすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに電流を流して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンするように制御するようになっている。

その後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンすることで、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプＸの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されることで、ＬＥＤランプＸを点灯させるようになっている。

その後（ＬＥＤランプＸを点灯させた後）、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２が該第２の閾値電圧以上であるときには、コンデンサ電圧Ｖ２により、トランジスタＭがオンすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに電流を流して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを引き続きオンするように制御する。

その後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、コンデンサ電圧が該第２の閾値電圧未満になると、コンデンサ電圧Ｖ２により、トランジスタＭがオフすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートの電流を遮断して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御する。

また、単相交流発電機Ｇが回転を開始して交流電圧の出力を開始した後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、発電機端子電圧Ｖ１が該第１の閾値電圧未満までの間は、ＬＥＤ用サイリスタをオフするように（オンしないように）制御するようになっている。

なお、既述の第１の閾値電圧は、ユーザのキック始動による単相交流発電機Ｇの回転時の発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１（負の電圧）よりも高く（絶対値が大きく）なるように設定されている。

このように、ＬＥＤ制御回路Ｚは、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する発電機端子電圧Ｖ１に基づいて、ヒステリシスにＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを制御して、ＬＥＤランプＸを所定の範囲で点灯させるようになっている。

また、点火制御回路ＩＧＣは、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介してバッテリＢＡＴの充電電圧が供給されて動作し、エンジンＥを点火させるようになっている。

また、イグニッションスイッチＩＧＳＷは、ユーザによりオン又はオフに操作されるようになっている。このイグニッションスイッチＩＧＳＷは、オンすることにより一端と他端との間を導通し、オフすることにより一端と他端との間を遮断するようになっている。

そして、このイグニッションスイッチＩＧＳＷは、オン／オフすることにより、単相交流発電機Ｇを駆動するエンジンの点火を制御するようになっている。

例えば、このイグニッションスイッチＴＧＳＷがユーザの操作によりオンした後、点火制御回路ＩＧＣがエンジンＥを点火させて駆動し、この駆動したエンジンＥにより単相交流発電機Ｇが発電を開始して、コイルＬＧから交流電圧を出力するようになっている。

また、バッテリＢＡＴは、負極が接地端子ＴＧに接続され、正極がバッテリ端子ＴＢに接続されている。このバッテリＢは、例えば、既述の二輪車のバッテリである。

また、バッテリ用サイリスタＳＷＹは、アノードが発電機端子ＴＧに接続され、カソードがバッテリ端子ＴＢに接続され、バッテリ制御回路Ｙによりゲートに流れる電流が制御されるようになっている。このバッテリ用サイリスタＳＷＹは、このゲートに流れる電流により、オン／オフが制御される。

また、バッテリ制御回路Ｙは、バッテリＢＡＴの充電電圧が予め設定した目標電圧値になるようにバッテリ用サイリスタＳＷＹを制御するようになっている。

このバッテリ制御回路Ｙは、発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧以上であり且つバッテリＢＡＴの正極の充電電圧が目標電圧値未満の場合に、バッテリ用サイリスタＳＷＹをオンするようになっている。これにより、単相交流発電機ＧからバッテリＢに充電電流が供給される。

すなわち、単相交流発電機Ｇの発電機端子電圧Ｖ１が該規定電圧以上であり且つバッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧未満のときに、バッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧に近づくように、バッテリＢＡＴが充電される。

一方、バッテリ制御回路Ｙは、単相交流発電機Ｇから出力された発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧未満若しくは負の電圧である場合、又はバッテリＢＡＴの充電電圧が既述の目標電圧以上の場合に、バッテリ用サイリスタＳＷＹをオフする。これにより、単相交流発電機ＧからバッテリＢＡＴへの充電電流の供給が停止する。

すなわち、単相交流発電機Ｇの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧未満若しくは負の電圧であるとき、又はバッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧以上のときには、バッテリＢＡＴの充電が停止される。

また、キックスタータＫは、ユーザのキック操作により、単相交流発電機Ｇをキック始動させるようになっている。

このキックスタータＫは、ユーザのキック始動により、単相交流発電機Ｇの発電を開始させることで、単相交流発電機ＧのコイルＬＧから交流電圧が出力され、発電機端子ＴＧに発電機端子電圧Ｖ１が印加される。

次に、以上のような構成を有する車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の制御方法の一例について、説明する。なお、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフのとき、既述のエンジンは、駆動しておらず、単相交流発電機Ｇは、基本的には発電していないものとする。しかし、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフの場合であっても、ユーザのキック始動により、単相交流発電機Ｇの発電を開始させることで、単相交流発電機ＧのコイルＬＧから交流電圧が出力され、発電機端子ＴＧに発電機端子電圧Ｖ１が印加される場合があるものとする。

先ず、ユーザの操作によりイグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされた後、スタータスイッチ（図示せず）がオンすると、単相交流発電機Ｇ若しくは図示しないセルモータにより、エンジンＥを回転させるとともに、エンジンＥを点火する。これにより、エンジンが始動して、単相交流発電機Ｇの発電を開始する。

そして、単相交流発電機Ｇが回転を開始して交流電圧の出力を開始した後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、発電機端子電圧Ｖ１が第１の閾値電圧未満までの間は、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御する。

より具体的には、単相交流発電機Ｇが回転を開始して交流電圧の出力を開始した後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、発電機端子電圧Ｖ１が第１の閾値電圧未満のとき、ツェナーダイオード（電圧検出回路）Ｗのアバランシェ降伏が発生しておらず、トランジスタＭがオフしているため、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに電流が流れず、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸがオフするように制御する。

これにより、ＬＥＤ用コンデンサＣＸには電流が供給されず、ＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されない。

そして、このＬＥＤ制御回路Ｚは、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、電圧検出回路Ｗが検出する発電機端子電圧Ｖ１が予め設定した第１の閾値電圧（負の電圧）以上の大きさになると、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンするように制御する。

より具体的には、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、ＬＥＤ制御回路Ｚは、発電機端子電圧Ｖ１が第１の閾値電圧以上になると、ツェナーダイオード（電圧検出回路）Ｗのアバランシェ降伏により、トランジスタＭがオンすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに電流を流して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンするように制御する。

これにより、単相交流発電機Ｇの出力電圧が負の極性のときに、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの電圧が予め設定された値に近づくように、ＬＥＤ用コンデンサＣＸに電流が供給されて、ＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電される。

その後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプＸの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されることで、ＬＥＤランプＸを点灯させる。

より具体的には、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオンすることで、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプＸの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されることで、ＬＥＤランプＸを点灯させる。

その後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを引き続きオンするように制御する。

より具体的には、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２が第２の閾値電圧以上であるときには、コンデンサ電圧Ｖ２により、トランジスタＭがオンすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートに電流を流して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸを引き続きオンするように制御する。

これにより、発電機端子電圧Ｖ１が既述の第１の閾値電圧未満の大きさになっても、ＬＥＤ用コンデンサＣＸの一端のコンデンサ電圧Ｖ２が第２の閾値電圧以上の大きさであるときには、ＬＥＤ用コンデンサＣＸに電流が供給され、ＬＥＤランプＸを引き続き点灯させることができる。

その後、ＬＥＤ制御回路Ｚは、コンデンサ電圧Ｖ２が第２の閾値電圧未満になると、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御する。

より具体的には、ＬＥＤ制御回路Ｚは、コンデンサ電圧が第２の閾値電圧未満になると、コンデンサ電圧Ｖ２により、トランジスタＭがオフすることで、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸのゲートの電流を遮断して、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御する。

これにより、コンデンサ電圧Ｖ２が第２の閾値電圧未満になると、ＬＥＤ用コンデンサＣＸには電流が供給されず、ＬＥＤ用コンデンサＣＸが充電されなくなる。そして、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプＸを点灯可能な電圧以下になると、ＬＥＤランプＸが消灯することになる。

ここで、既述のように、ＬＥＤ制御回路Ｚは、単相交流発電機Ｇが回転を開始して交流電圧の出力を開始した後、発電機端子電圧Ｖ１が第１の閾値電圧未満までの間は、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御する。

さらに、既述のように、第１の閾値電圧（負の電圧）は、ユーザのキック始動による単相交流発電機Ｇの回転時の発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１（負の電圧）よりも高く（絶対値が大きく）なるように設定されている。

これにより、ユーザのキック始動による単相交流発電機Ｇの回転時には、ＬＥＤ制御回路Ｚは、ＬＥＤ用サイリスタＳＷＸをオフするように（オンしないように）制御するため、ＬＥＤランプＸが点灯するのを抑制することができる。

すなわち、ＬＥＤ制御回路Ｚは、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフの状態で、ユーザがキック始動しても、単相交流発電機Ｇが出力する交流電圧が第１の閾値電圧未満であるので、ＬＥＤランプＸが点灯しないようにする。そして、ＬＥＤ制御回路Ｚは、エンジンＥの始動後には、単相交流発電機Ｇが出力する交流電圧が所定の範囲（第１の閾値電圧以上になった後、当該第１の閾値電圧よりも低い第２の閾値電圧以上の範囲）でＬＥＤランプＸが点灯するようにする。

したがって、車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００は、単相交流発電機Ｇが出力する交流電圧が所定の範囲のときにＬＥＤランプを適切に点灯させることができる。

これにより、本発明の車両用ＬＥＤ点灯制御装置によれば、単相交流発電機が出力する交流電圧が所定の範囲のときにＬＥＤランプを適切に点灯させることができる（イグニッションスイッチがオフの状態で、ユーザがキック始動しても、ＬＥＤランプが点灯しないようにし、エンジン始動後には、ＬＥＤランプが点灯するようにする）。

本実施例２では、車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の制御方法の他の例について説明する。ここでは、実施例１で説明したＬＥＤランプＸに関する車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の制御方法とともに実行される、実施例２に係るバッテリＢＡＴの充電に関する車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００の制御方法について説明する。

既述のように、車両用ＬＥＤ点灯制御装置１０００のバッテリ制御回路Ｙは、バッテリＢＡＴの充電電圧が予め設定した目標電圧値になるようにバッテリ用サイリスタＳＷＹを制御する。

このバッテリ制御回路Ｙは、発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧以上であり且つバッテリＢＡＴの正極の充電電圧が目標電圧値未満の場合に、バッテリ用サイリスタＳＷＹをオンする。

これにより、単相交流発電機ＧからバッテリＢに充電電流が供給される。

すなわち、単相交流発電機Ｇの発電機端子電圧Ｖ１が該規定電圧以上であり且つバッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧未満のときに、バッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧に近づくように、バッテリＢＡＴが充電される。

一方、バッテリ制御回路Ｙは、単相交流発電機Ｇから出力された発電機端子ＴＧの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧未満若しくは負の電圧である場合、又はバッテリＢＡＴの充電電圧が既述の目標電圧以上の場合に、バッテリ用サイリスタＳＷＹをオフする。

これにより、単相交流発電機ＧからバッテリＢＡＴへの充電電流の供給が停止する。

すなわち、単相交流発電機Ｇの発電機端子電圧Ｖ１が正の規定電圧未満若しくは負の電圧であるとき、又はバッテリＢＡＴの充電電圧が該目標電圧以上のときには、バッテリＢＡＴの充電が停止されることとなる。

以上のように、本発明の一態様に係る車両用ＬＥＤ点灯制御装置は、接地端子ＧＮＤと発電機端子ＴＧとの間に単相交流発電機Ｇが出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、カソードが発電機端子ＴＧに接続されたＬＥＤ用サイリスタＳＷＸと、一端がＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサＣＸと、カソードがＬＥＤ用コンデンサの一端に接続されたＬＥＤランプＸと、一端がＬＥＤランプＸのアノードに接続され、他端がＬＥＤ用コンデンサの他端に接続されたＬＥＤ用抵抗ＲＸと、発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路Ｗと、電圧検出回路が検出した発電機端子電圧Ｖ１と、ＬＥＤ用コンデンサの一端のコンデンサ電圧Ｖ２とに基づいて、ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路Ｚと、を備える。

そして、単相交流発電機Ｇが回転して交流電圧を出力する状態において、ＬＥＤ制御回路Ｚは、電圧検出回路が検出する発電機端子電圧Ｖ１が予め設定した第１の閾値電圧（負の電圧）以上になると、ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧Ｖ２がＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまでＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、ＬＥＤランプＸを点灯させ、その後、ＬＥＤ用コンデンサの一端のコンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、その後、コンデンサ電圧が第２の閾値電圧未満になると、ＬＥＤ用サイリスタをオフするように（オンしないように）制御する。

これにより、本発明の車両用ＬＥＤ点灯制御装置によれば、単相交流発電機が出力する交流電圧が所定の範囲のときにＬＥＤランプを適切に点灯させることができる（イグニッションスイッチがオフの状態で、ユーザがキック始動しても、ＬＥＤランプが点灯しないようにし、エンジン始動後には、ＬＥＤランプが点灯するようにする）。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０００ 車両用ＬＥＤ点灯制御装置
ＳＷＸ ＬＥＤ用サイリスタ
ＣＸ ＬＥＤ用コンデンサ
Ｘ ＬＥＤランプ
ＲＸ ＬＥＤ用抵抗
Ｗ 電圧検出回路
Ｚ ＬＥＤ制御回路
ＩＧＣ 点火制御回路
ＩＧＳＷ イグニッションスイッチ
ＢＡＴ バッテリ
ＳＷＹ バッテリ用サイリスタ
Ｙ バッテリ制御回路
Ｋ キックスタータ
Ｇ 単相交流発電機
Ｄ１ 第１のダイオード
Ｒ１ 第１の抵抗
Ｍ トランジスタ
Ｒ２ 第２の抵抗
Ｄ２ 第２のダイオード
Ｄ３ 第３のダイオード

Claims (15)

1. 接地端子と発電機端子との間に単相交流発電機が出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、
   カソードが前記発電機端子に接続されたＬＥＤ用サイリスタと、
   一端が前記ＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が前記接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサと、
   カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続されたＬＥＤランプと、
   一端が前記ＬＥＤランプのアノードに接続され、他端が前記ＬＥＤ用コンデンサの前記他端に接続されたＬＥＤ用抵抗と、
   前記発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記電圧検出回路が検出した前記発電機端子電圧と、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端のコンデンサ電圧とに基づいて、前記ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路と、を備え、
   前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
   前記ＬＥＤ制御回路は、
   前記電圧検出回路が検出する前記発電機端子電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
   その後、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプを点灯させ、
   その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
   その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
   ことを特徴とする車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
2. 前記単相交流発電機が回転を開始して前記交流電圧の出力を開始した後、
   前記ＬＥＤ制御回路は、
   前記発電機端子電圧が前記第１の閾値電圧未満までの間は、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
3. 前記第１の閾値電圧は、ユーザのキック始動による前記単相交流発電機Ｇの回転時の前記発電機端子の前記発電機端子電圧よりも高い
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
4. 前記電圧検出回路Ｗは、
   アノードが前記発電機端子に接続されたツェナーダイオードを有し、
   前記ＬＥＤ制御回路は、
   カソードが前記ツェナーダイオードのカソードに接続された第１のダイオードと、
   一端が前記第１のダイオードのアノードに接続された第１の抵抗と、
   一端が前記接地端子に接続され、制御端子が前記第１の抵抗の他端に接続されたトランジスタと、
   一端が前記トランジスタの他端に接続された第２の抵抗と、
   アノードが前記第２の抵抗の他端に接続され、カソードが前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに接続された第２のダイオードと、
   カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続され、アノードが前記第１のダイオードのアノードに接続された第３のダイオードと、を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
5. 前記トランジスタは、ベースが前記第１の抵抗の他端に接続され、エミッタが前記接地端子に接続され、コレクタが前記第２の抵抗の一端に接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタである
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
6. 前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
   前記ＬＥＤ制御回路は、
   前記発電機端子電圧が前記第１の閾値電圧以上になると、前記ツェナーダイオードのアバランシェ降伏により、前記トランジスタがオンすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに電流を流して、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
   その後、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンすることで、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプＸを点灯させ、
   その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧以上であるときには、前記コンデンサ電圧により、前記トランジスタがオンすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートに電流を流して、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
   その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記コンデンサ電圧により、前記トランジスタがオフすることで、前記ＬＥＤ用サイリスタのゲートの電流を遮断して、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
7. 前記単相交流発電機Ｇを駆動するエンジンの点火を制御するイグニッションスイッチをさらに備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
8. 前記イグニッションスイッチがオンした後、前記エンジンにより前記単相交流発電機が発電を開始して交流電圧を出力する
   ことを特徴とする請求項７に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
9. 負極が前記接地端子に接続され、正極がバッテリ端子に接続されたバッテリＴＢと、
   アノードが前記発電機端子に接続され、カソードが前記バッテリ端子に接続されたバッテリ用サイリスタと、
   前記バッテリの充電電圧が予め設定した目標電圧値になるようにバッテリ用サイリスタを制御するバッテリ制御回路と、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
10. 前記バッテリ制御回路は、
    前記発電機端子の発電機端子電圧が正の規定電圧以上であり且つ前記バッテリの正極の充電電圧が前記目標電圧値未満の場合に、前記バッテリ用サイリスタをオンする
    ことを特徴とする請求項９に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
11. 前記イグニッションスイッチは、ユーザによりオン又はオフに操作されることを特徴とする請求項７に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
12. 前記車両用ＬＥＤ点灯制御装置は、二輪車に積載され、
    前記ＬＥＤランプは、前記二輪車のヘッドライト、ウインカー、テールランプ、ポジションランプ、メータイルミネーションの何れかである
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
13. ユーザのキックにより、前記単相交流発電機をキック始動させるキックスタータをさらに備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
14. 前記キックスタータは、ユーザのキック始動により、前記単相交流発電機の発電を開始させることで、前記単相交流発電機のコイルから交流電圧が出力され、前記発電機端子に前記発電機端子電圧が印加される
    ことを特徴とする請求項１３に記載の車両用ＬＥＤ点灯制御装置。
15. 接地端子と発電機端子との間に単相交流発電機が出力する交流電圧を整流して、ＬＥＤランプに駆動電圧を供給して当該ＬＥＤランプの点灯を制御する車両用ＬＥＤ点灯制御装置であって、カソードが前記発電機端子に接続されたＬＥＤ用サイリスタと、一端が前記ＬＥＤ用サイリスタのアノードに接続され、他端が前記接地端子に接続されたＬＥＤ用コンデンサと、カソードが前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端に接続されたＬＥＤランプと、一端が前記ＬＥＤランプのアノードに接続され、他端が前記ＬＥＤ用コンデンサの前記他端に接続されたＬＥＤ用抵抗と、前記発電機端子の発電機端子電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路が検出した前記発電機端子電圧と、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端のコンデンサ電圧とに基づいて、前記ＬＥＤ用サイリスタを制御するＬＥＤ制御回路と、を備えた車両用ＬＥＤ点灯制御装置の制御方法であって、
    前記単相交流発電機が回転して前記交流電圧を出力する状態において、
    前記ＬＥＤ制御回路は、
    前記電圧検出回路が検出する前記発電機端子電圧が予め設定した第１の閾値電圧以上になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオンするように制御し、
    その後、前記コンデンサ電圧が前記ＬＥＤランプの点灯可能な電圧になるまで前記ＬＥＤ用コンデンサが充電されることで、前記ＬＥＤランプを点灯させ、
    その後、前記ＬＥＤ用コンデンサの前記一端の前記コンデンサ電圧が予め設定した第２の閾値電圧以上であるときには、前記ＬＥＤ用サイリスタを引き続きオンするように制御し、
    その後、前記コンデンサ電圧が前記第２の閾値電圧未満になると、前記ＬＥＤ用サイリスタをオフするように制御する
    ことを特徴とする車両用ＬＥＤ点灯制御装置の制御方法。

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