JPS5910034B2 - 自動ステツプ調光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、王として、自動車用ランプの明るさを外界の
明るさに応じて自動的かつ都階的に切替える自動ステッ
プ調光装置に関するものである。

従来の自動車用ランプ、例えば室内灯等の明暗の調節に
おいては、ランプに摺動抵抗体を直列に接続して、該摺
動抵抗体に摺動接触片を弾接せしめて抵抗値変化を手動
操作により切替え、もつてラップ電ｆＲ、を切替えるこ
とにより明るさの調節を行うようになつている。しかし
かかる従来例では、抵抗の発熱による温度上昇が大きく
、その１こめハウジングやレンズ等では熱変形を起し易
い。

ま１こラップの電流容量が大きいことにより大型の抵抗
が必要となり、収容のため広いスペースを要してしまう
。更に、手動による調光方式であるため、外界の明るさ
に応じてその都度切替えが必要となり、不便であると共
に、外界の明るさの状況判断が緩味であり、個人差によ
る状況判断も一足していない。上記事情に鑑み、減光用
抵抗による土ネルギーの無駄な消費をさけるために、ラ
ンプ回路にパワートランジスタを接続し、そのパワート
ランジスタによりランプに流れる電流をオン、オフさせ
、そのデューティ比を変えることにより減光すべくなし
たものが実開昭５３−８７０６８号公報などにより知ら
れている。

しかし、この従来技術は外部光量の変化を人が判断する
ため、状況判断が一足せず、かつ、その調節は手動操作
が必要でぁる。また、外部光量の変化に応じて自動的に
調光するものとして実開昭５２−９４８４４号公報が知
られているが、この従来技術は、周期およびデューティ
が共に変化するため、ある周期においては人間の目に入
る明るさにチラツキ現象が生じ、かつ、完全に消灯する
ことができないので、自動車用ランプの調光装置として
は不適当である。本発明は、前記の如き従来技術の現状
に鑑み、調光に伴なう発熱がないことは勿論であるが、
外部光量の変化に応じて自動的に調光することができ、
しかも、チラツキがなく、かつ完全に消灯することもで
きる自動車用ランプに好適な自動ステツプ調光装置を提
供せんとするものである。

以下、図面を参照して本発明の実施の一例について説明
する。第１図は、本発明による自動ステツプ調光装置の
一実施例を示すプロツク線図である。

図中、１は外界の明るさの明暗に感応する光センサであ
り、明暗に応じた電気信号に変換する。２は増幅器であ
つて、予め設定された設定値Ｖａ，ｂを有するコンパレ
ータ３及び４に接続し、ＡＮＤ回路５，６と０Ｒ回路８
を介して変調１２のＹ入力に接続する。

また、前記ＡＮＤ回路５，６に接続された発振器７は、
前記変調器１２を駆動させるトリガ−パルス発生器であ
つて、前記コンパレータ３又は４の出力がＨ（後述）の
時のみ前記ＡＮＤ回路５又は６および０Ｒ回路８を通し
て、前記変調器１２を駆動させる。デコーダ回路９は前
記コンパレータ３及び４の出力を各々入力Ａ，Ｂに接続
し、その入力Ａ，Ｂの状態により、出力Ａ，ｂに各々接
続したスィツチ１０又は１１を駆動させる。このスイツ
チ１０及び１１は、デイジタル信号によりアナログ信号
を接続するスイツチ回路で、前記変調器１２の出力パル
ス幅を変える為のスレツシユホールド電圧設定値イ及び
口に接続している。即ち、前記変調器１２は、トリガ−
パルスにより駆動されるＹ入力と、スレツシユホールド
電圧を可変することにより充放電時間を変化させて出力
パルス幅を変化させるＸ入力を備えている。１３はドラ
イバ、１４はランプ、１５はバツテリ一である。

第２図は光センサ１の特性を示した図であり、横軸には
外界の明るさを示し、矢印方向に向つてより明るくなる
もので、縦軸には出力を示している。

今仮りに、外界の明るさにおいて、ａ点でやや明るいラ
ンプ点灯、ｂ点でより明るいランプ点灯を必要とした場
合、そＴｔらの光センサの出力はＶａ′，Ｖｂ′である
。また、第３図は増幅器２の特性を示した図であり、入
力として前記のａ′，Ｖｂ′の時、出力としては各々Ｖ
ａ，ｂであることを示す。これらの出力値Ａ，Ｖｂをコ
ンパレータ３，４に各々予め設定しておく。従つて、あ
る時点での外界の明るさにおける増幅器２の出力と前記
のコンパレータ３，４の設定値Ｖａ，Ｖｂとの比較にお
いて、Ｈｌｇｈ（以下Ｈと記す）又はＬＯｗ（以下Ｌと
記す）の信号により、後述の如くランプ１４の調光が行
なわれる。前記のコンパレータ出力（デコーダ９入力Ａ
，Ｂ）とデコーダ９出力Ａ，ｂとの関係は下記の真理値
表に示すとおりであるｏなお、上記表のうち、コンパレ
ータの設定値をＶｂ＞Ｖａと設定しているのでＡ−Ｌ，
Ｂ＝Ｈの入力条件は起らない。

第４図はタイミング図で、Ｉは発振器７の出力波形、は
変調器１２のスレツミユホールド電圧設定値の充放電波
形で、実線が設定値口の時、点線が設定値イの時充放電
波形を示す。

また、Ｉは変調器１２の出力波形で、夷線がスレツシユ
ホールド電圧設定値力巾の時、点線がイの時出力波形を
示す。上記により、本発明の自動ステツプ調光装置は下
記の如く動作する。

（１）外界の明るさが第２図のａ点より右側の場合。

光センサ１の出力はａ′未満であるので、増幅器２によ
り増幅された信号も第３図Ｖａ未満となる。コンパレー
タ３及び４の設定値はＶａ及びｂであるので、それらの
出力はＬである。ＡＮＤ回路５及び６の片側入力がＬで
あるので、他方の人力、即ち発振器７の出力信号の有無
にかかわらずＡＮＤ回路５及び６の出力は得られず、０
Ｒ回路８の出力も得られず変調器１２は駆動されない。
従つてランプ１４は点灯しない。（２）外界の明るさが
第２図のａ点とｂ点との間の場合。光センサ１の出力は
Ｖａ″，Ｖｂ′との間となり、増幅器２により増幅され
た信号も第３図よりａとＶｂとの間となムβンパレータ
３の設定値はＶａでゐるので、その出力はＨとなる。

また、コンパレータ４の設定値はＶｂであり、増幅器２
の出力がＶｂに達していないのでコンパレータ４の出力
はＬとなる。発振器７は常時トリガ−パルスを発生させ
ているので、ＡＮＤ回路５はコンパレータ３の出力によ
りトリガ−パルスを出力し、０Ｒ回路８を通して変調器
１２のＹ入カへ伝達し、変調器１２を駆動させる。同時
にコンパレータ３及び４の出力によりデコーダ回路９が
前記の真理値表のように駆動されるので、その出力はス
イツチ１０を駆動Ｌスレツシユホールド電圧設定値イが
変調器１２のＸ入力に持続される。その結果、変調器１
２の出力は第４図のｌの点線で示す様な出力波形を発生
し、この信号によりドライバ１３が駆動され、ランプ１
４は調光されて点灯する。（３）外界の明るさが第２図
のｂ点より左側の場合。

光センサ１の出力はＶｂ′以上となり、増幅器２により
増幅された信号も第３図よりＶｂ以上となる。コンパレ
ータ３及び４の設定値はＶａ及びＶｂであるので、それ
らの出力は共にＨとなる。発振器７は常時トリガ−パル
スを発生させているので、ＡＮＤ回路５及び６は、コン
パレータ３及び４の出力によりトリガ−パルスを出力し
、０Ｒ回路８を通して変調器１２のＹ入力へ伝達し、変
調器１２を駆動させる。同時にコンパレータ３及び４の
出力により、デコーダ回路９が前記真理値表のように駆
動されるので、その出力はスイツチ１１を，駆動し、ス
レツシユホールド電圧設定値口が変調器１２のＸ入力に
接続される。その結果、変調器１２の出力は第４図のの
実線のような出力波形を発生し、この信号によりドライ
バ１３が駆動され、ランプ１４をより明るく点灯する。
次に、第５図は第１図に示すプロツク線図の詳細な回路
結線図でゐり、図中のＰＨＴｒ（フオト・トランジスタ
）が外界の明るさに作動する光センサで、明るさに応じ
てＰＨＴｒのコレクタ電位が変化する。

Ｒ１はＰＨＴｒｆ）電流制限用抵抗である。ＰＨＴｒで
得られた出力電圧は、゛電流変換用抵抗Ｒ２を経てＲ４
／Ｒ３倍され増幅器Ｃ１より出力される。この出力は設
定値と比較するコンパレータＩＣ２，ＩＣ３の設定値と
比較されＩＣ２，Ｃ３より出力される。Ｒ５，Ｒ６とＲ
７，Ｒ８は各々Ｃ２，ＩＣ３の電流変換用抵抗である。
Ｒ１とＲ２は各々ＩＣ２，Ｃ３の設定値を決める可変抵
抗である。本実施例では設定値をＲ１＝ａ＜Ｖ′Ｒ２＝
ｂと設定している。Ｃ４はデコーダ回路であり、ＩＣ５
はデイジタル信号を受け、他の入力よりデイジタル信号
を伝達するスイツチ回路でＡｌ，Ｂｌ，ＱｌとＡ２，Ｂ
２，Ｑ２の２回路で構成されている。ＩＣ６は発振器で
、Ｒｌｌ，Ｃｌにより発振周波数が決定されたトリガ−
パルス発振器でゐる。またＩＣ７はＡｌ，Ｂｌの２入力
とＡ２，Ｂ２の２入力を持つＡＮＤ回路２回路とその出
力が接続された０Ｒ回路から構成されている。ＩＣ８は
変調器で、Ｔｒ２はドライバでｔはランプである。Ｄ，
はバツテリ一ＢＴの逆接続に対し回路を保護するダイオ
ード、Ｃ４は車の他の回路、例えはイグニツシヨン、ワ
イパーモーター等から入力される低周波サージを低減さ
せるコンデンサである。Ｒｌ６，Ｃ３は電減（ト）ライ
ンのフイルタ一である。Ｔｒｌ，ＺＤ，Ｒｌ５はバツテ
リ一ＢＴの変動電圧を一定の出力電圧にし制御回路に安
定した電圧を加える定電圧回路である。上述の回路構成
であるので、この動作は、増幅器１Ｃ１の出力はほぼＯ
〜電源電圧迄変化するので、先ずＣ１の出力がＲ１以下
の場合は、コンパレータＣ２，ＩＣ３の出力が共にＬと
なる。

この場合は１Ｃ４〜ＩＣ８までのＩＣ出力が全てＬとな
りランプｔは点灯しない。次に増幅器１Ｃ１の出力がＶ
Ｒｌ以上ＶＲ２未満の場合は、ＩＣ２の出力がＨとなり
ＩＣ３の出力はＬとなる。この信号を入力されたデコー
ダＩＣ４は真理値表に従つてＡ＝Ｈ，Ｂ＝Ｌであるので
、この出力はＱ１＝Ｈ，Ｑ２−ＬとなりＩＣ５へ入力さ
れる。即ちＡ１にはＨ，Ａ２にはＬが入力され、Ｃ５の
出力はＱ１のみ出力される。その出力はＶＲ３で設定さ
れた設定値である。尚、Ｒ９はＩＣ５の電流制限抵抗で
ある。ＶＲＡこより設定された設定値はＡ１−Ｈにより
１Ｃ５のＱ１に出力され５、変調器Ｃ８の電流制限抵抗
Ｒｌ２を通してスレツシユホールド可変端子Ｂに入力さ
れる。同時に、１Ｃ２Ｃ３の出力は１Ｃ７に入力さ札
Ｃ２の出力がＨであるのでＡ１＝Ｈとなり、常時発振さ
れている発振器Ｃ６の出力（第４図のＩの波形）はその
ままＣ７のＱへ出力される。このトリガ−パルスにより
変調器１Ｃ８は駆動さ孔第４図のｌの波形を出力する。
ＩＣ８はスレツシユホールド電圧を可変すれば出力のパ
ルス幅が第４図の皿のように可変されるＣで、ここでＲ
ｌ３，Ｃ２は光電力ーブ（第４図ののＯから立上つてイ
又は口までの傾斜部分）を決定する時定数回路である。
本実施例ではスレツシユホールド設定値をＲ３くＮＲ４
と設定してある。ＩＣ８はスレシユホールド電圧が下る
と、本実施例では第４図のの設定値イ（ＶＲ３による設
定値）のところで放電されるので、ＩＣ８の充放電波形
がの点線のようになり、従つてＣ８の出力はｌの点線の
ようになる。即ちパルス幅変調の出力である。この変調
出力がベース抵抗Ｒｌ４を通してドライバＴｒ２をドラ
イブし、ランプｔが調光されて点灯する。次にＩＣｌの
出力がＶＲ２以上の場合は・ ＩＣ２・ＩＣ３共に出力
はＨとなる。従つてデコーダＩＣ４の出力はＱ１＝Ｌ，
Ｑ２＝Ｈとなり、Ａ１−Ｌ，Ａ２＝ＨがＩＣ，に入力さ
れＶＢ４（設定値口）がＱ２に出力される。この出力が
Ｒｌ２を通してＣ８のスレシユホールド可変端子Ｂに入
力される。同時にＩＣ２，ＩＣ３の出力共にＨｌ：）５
１Ｃ７に入力さ札１Ｃ６のトリガーパルスがＩＣ７より
出力されＣ８を駆動し、第４図のｌの実線のような出力
波形となり、Ｔｒ２をドライブしランプｔを点灯する。
このように本発明では、外界の明るさに感応する光セン
サを使用することにより外界の明るさの変化に対して忠
実に追従するので状況判断が適確であり、パルス幅変調
による調光方式を用いているので、ランプドライバに加
わる信号は短形波であり、従つてランプドライバの動作
はスイツチング動作となり、ランプドライブの平均消費
電力が下り、発熱も極めて少なくなり、また１Ｃ等の半
導体部品で構成しているので小型・軽量となり、さらに
本発明においては発振器の信号により駆動される変調器
と、その変調器に接続される別の基準値により一定周期
の充電特性がスライスされてデユーテイが変化するので
、チラツキ現象が生ずるおそれが全くなく、かつ比較器
の出力が共に′ゝＬｌｌ゛の時にはゲート回路が閉ぢて
変調器の出力も１１Ｌ″となり、ランプを完全に消灯す
ることができ、これらにより自動車のランプ用として有
益な自動ステツプ調光装置を提供することかできる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施の一例を示すもので、第１図は
要部のブロツク線図、第２図は光センサの特性図、第３
図は増幅器の特性図、第４図はタイミング図、第５図は
詳細の回路結線図である。 １・・・・・・光センサ、２・・・・・・増幅器、３，
４・・・・・・コンパレータ、５，６・・・・・・ＡＮ
Ｄ回路、７・・・・・・発振器、９・・・・・・デコー
ダ回路、１０，１１・・・・・・スイツチ回路、１２・
・・・・・変調器、１３・・・・・・ドライバ、１４・
・・・・・ランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外界の明るさに応じて電気信号を出力する光センサ
   の出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力と設定値と
   を比較判別する複数のコンパレータと該各コンパレータ
   の出力により変調器を駆動する発振器の出力を制御・伝
   達する回路と、前記各コンパレータの出力により前記変
   調器の出力パルス幅を決定する設定値を選択するデコー
   ダと、該デコーダのデジタル信号により変調器の設定値
   を前記変調器へ接続するスイッチと、スレツシユホール
   ド電圧を外部より制御して出力パルス幅を可変出来る前
   記変調器と、ランプとを備え、外界の明るさに応じて自
   動的に変調器のパルス幅を段界的に切替えることにより
   、ランプの明るさを段階的に切替えることを特徴とする
   自動ステップ調光装置。