KR101021563B1

KR101021563B1 - 차량용 등기구의 점등 제어 장치

Info

Publication number: KR101021563B1
Application number: KR1020080131098A
Authority: KR
Inventors: 다카요시 기타가와; 노리유키 나카무라; 마사야스 이토
Original assignee: 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: CN101472368B; JP5006180B2; EP2077697A3; KR20090071414A; JP2009154748A; US8110989B2; CN101472368A; EP2077697B1; US20090167187A1; EP2077697A2

Abstract

본 발명은 개개의 LED의 내열성, 내구성의 저하를 방지하고, 램프 유닛의 경량화, 소형화 및 저비용화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

점등 제어 장치(1)는 LED(40-1∼40-N)(N은 1 이상의 정수)에 구동 전류를 공급하는 M(M은 1 이상의 정수)개의 스위칭 레귤레이터와, 각각 상기 구동 전류를 검출하는 제1∼제N 션트 저항(R_SH)과, 각각 제1∼제N 스위치부를 포함하고, 각각 그 각 전류 검출부에 의해 검출된 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 각 스위치부의 온·오프 동작을 행하는 제1∼제N 전류 구동 수단(30-1∼30-N)과, 온도 검출기(23)와, 온도 검출기(23)로부터의 온도 검출 신호를 수신하여 상기 각 LED에 공급하는 구동 전류를 감소시키도록 상기 전류 구동 수단(30-1∼30-N)을 제어하는 제어 회로(25)를 갖는다. 제어 회로(25)는 상기 구동 전류를 감소시키는 상기 각 반도체 광원의 우선 순위를 설정하고, 상기 우선 순위가 높은 반도체 광원에서부터 차례로 상기 구동 전류를 감소시킨다.

Description

차량용 등기구의 점등 제어 장치{LIGHTING CONTROL UNIT FOR VEHICLE LIGHTING FIXTURE}

본 발명은, 차량용 등기구의 점등 제어 장치에 관한 것으로서, 반도체 발광 소자로 구성된 반도체 광원의 점등을 제어하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 차량용 등기구로서, 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등의 반도체 발광 소자를 반도체 광원으로서 이용한 것이 알려져 있고, 이러한 종류의 차량용 등기구에는 LED의 점등을 제어하기 위한 점등 제어 장치가 실장되어 있다.

상기 점등 제어 장치에는, 단일의 스위칭 레귤레이터와, 복수의 전류 구동부와, 제어부를 포함하여 구성되어 있는 것이 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

단일의 스위칭 레귤레이터는 트랜스, 콘덴서, 다이오드, NMOS(Negative Channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터 및 제어 회로를 포함하여 구성되어 있다. 단일의 스위칭 레귤레이터는 복수의 LED에 구동 전류를 공급하기 위한 전류 공급 수단으로서 기능하고 있다.

차량 탑재 배터리로부터 입력된 직류 전압은 트랜스의 1차측에서 교류 전압 으로 변환된다. 변환된 교류 전압은 다이오드에 의해 정류되며, 정류된 전류는 콘덴서에 의해 평활화된다. 이와 같이 하여 평활화된 직류 전압은 상기 각 LED에 공급된다.

각 전류 구동부는 각각 비교 증폭기, NMOS 트랜지스터, PMOS(Positive Channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터 및 LED 구동 전류를 검출하는 션트 저항을 포함하여 구성되며, LED의 점등/소등 및 조광을 정전류 제어하는 기능을 갖고 있다. 또한, 전류 구동부에 점등/소등 제어 기능을 추가하여 점등/소등의 듀티비를 변화시키는 제어를 할 수도 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-103477호 공보

LED는 반도체 광원이기 때문에, 고온화한 필라멘트의 열에 의해 발광하는 할로겐 등의 필라멘트 광원이나, 방전 현상을 이용하여 발광하는 HID(High Intensity Discharge) 램프와 같이 고온 상태를 장시간 유지하는 것은 불가능하다. 따라서, LED에서 발생하는 열을 방출하는 방열 부재가 필요하게 된다.

여기서, 방열 부재를 크게 하면 열의 방출량이 커지기 때문에 LED의 고온 상태를 장시간 유지하는 것은 가능하지만, 방열 부재가 커지면 차량용 등기구의 중량 증가나 비용 상승을 초래한다. 그래서, 일정 기간 LED의 성능이 저하되지 않을 정도로 방열 부재의 크기를 조정하고 있다.

그러나, 차종이 다르면 LED를 구비하여 구성된 차량용 등기구의 형상이나 방열 부재의 형상도 다른 경우가 많다. 따라서, 방열 부재의 크기를 조정했다고 해도, 차량용 등기구의 형상이나 방열 부재의 형상의 차이에 의해 LED의 방열성 및 내구성(장기 신뢰성)을 포함한 열적 환경 성능에 차이(편차)가 생기게 된다.

또한, 차량용 등기구의 형상이나 방열 부재의 형상의 차이에 따라 각 LED의 배치가 변화된 경우에는, 각 LED의 온도도 달라져 버리기 때문에, 각 LED의 열적 환경 성능의 차이가 더욱 더 커지게 된다.

또한, LED를 다른 용도, 예컨대 하이 빔, 로우 빔, 클리어런스 램프, 턴 시그널 램프 등의 용도에 이용하여 차량용 등기구를 구성한 경우에는, LED마다 발열량 및 그것에 따른 내구성이 달라져 버리기 때문에, 이하와 같이, 각 LED의 열적 환경 성능에도 차이가 생기게 된다.

클리어런스 램프용 LED에 대해서는, LED의 광량은 적어도 좋고, LED에 공급하는 평균 전류를 줄이는 처리, 예컨대 온 듀티 10%로 점등시키면 좋기 때문에, 열적 환경 성능은 높다.

턴 시그널 램프용 LED에 대해서도, 온 듀티 50%로 점멸시키면 좋기 때문에, 열적 환경 성능은 높다.

한편, 로우 빔용 LED에 대해서는 큰 광량을 필요로 하고, 점등 빈도도 높으며, 하이 빔용 LED에 대해서는 큰 광량을 필요로 한다. 따라서, 로우 빔용 및 하이 빔용 LED에 대해서는 열적 환경 성능이 낮다.

이상에 기재한 바와 같이, 차량용 등기구나 방열 부재의 형상의 차이, 이들의 차이에 따른 각 LED의 배치의 변화 및 LED를 다른 용도로 이용함으로써, 각 LED의 열적 환경 성능에 차이가 생기게 된다. 그러나, 상기 종래 기술의 구성에서는, 열적 환경 성능의 차이에 따른 각 LED에의 전류 구동 제어가 행해지고 있지 않기 때문에, 각 LED의 온도 및 내구성이 저하되어 버린다고 하는 문제가 발생한다.

그래서, 개개의 LED에 공급하는 구동 전류를 작게 하여 LED의 수를 증가시키거나, 히트파이프 등의 고가의 열 수송 디바이스를 이용함으로써, 각 LED의 온도를 낮추어 내구성의 저하를 방지할 수 있다. 그러나, LED의 수의 증가나 열 수송 디바이스의 사용이라는 방책으로는 차량용 등기구의 소형화 및 저비용화를 도모하기가 불가능하다.

그래서, 본 발명에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치는, 개개의 LED의 성능 및 내구성의 저하를 방지하고, 램프 유닛의 경량화, 소형화 및 저비용화를 도모하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치는, 제1∼제N(N은 1 이상의 정수) 반도체 광원에 구동 전류를 공급하는 M(M은 1 이상의 정수)개의 스위칭 레귤레이터와, 각각 상기 각 반도체 광원에 접속되어 상기 구동 전류를 검출하는 제1∼제N 전류 검출부와, 각각 상기 각 반도체 광원에 접속된 제1∼제N 스위치부를 포함하고, 각각 상기 각 전류 검출부에 의해 검출된 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 각 스위치부의 동작을 행하는 제1∼제N 전류 구동 수단과, 온도를 검출하여 검출된 온도가 미리 규정된 온도 이상이 되었을 때 온도 검출 신호를 송출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출 신호를 수신하여 상기 각 반도체 광원에 공급하는 상기 구동 전류를 감소시키도록 상기 각 전류 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 가지며, 상기 제어 수단은, 상기 구동 전류를 감소시키는 상기 각 반도체 광원의 우선 순위를 설정하고, 상기 우선 순위가 높은 반도체 광원에서부터 차례로 상기 구동 전류를 감소시키도록 한 것이다.

따라서, 차량용 등기구의 점등 제어 장치에 있어서는, 상기 제어 수단이 상기 온도 검출 신호를 수신해 상기 우선 순위에 기초하여 각 반도체 광원에 공급하는 구동 전류를 감소시키도록 상기 전류 구동 수단을 온·오프 동작시킨다.

본 발명 차량용 등기구의 점등 제어 장치는, 제1∼제N(N은 1 이상의 정수) 반도체 광원에 구동 전류를 공급하는 M(M은 1 이상의 정수)개의 스위칭 레귤레이터와, 각각 상기 각 반도체 광원에 접속되어 상기 구동 전류를 검출하는 제1∼제N 전류 검출부와 각각 상기 각 반도체 광원에 접속된 제1∼제N 스위치부를 포함하며 각각 상기 각 전류 검출부에 의해 검출된 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 각 스위치부의 온·오프 동작을 행하는 제1∼제N 전류 구동 수단과, 온도를 검출하여 검출된 온도가 미리 규정된 온도 이상이 되었을 때 온도 검출 신호를 송출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출 신호를 수신하여 상기 각 반도체 광원에 공급하는 상기 구동 전류를 감소시키도록 상기 각 전류 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 가지며, 상기 제어 수단은, 상기 구동 전류를 감소시키는 상기 각 반도체 광원의 우선 순위를 설정하고, 상기 우선 순위가 높은 반도체 광원에서부터 차례로 상기 구동 전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 각 반도체 광원의 기능, 용도의 차이(편차)에 따른 반도체 광원에의 전류 구동 제어가 행해져 각 반도체 광원의 성능 및 내구성의 저하를 방지하고, 경량화, 소형화, 저비용화를 도모할 수 있다.

청구항 제2항에 기재한 발명에 있어서는, 상기 우선 순위가 미리 설정된 상기 각 반도체 광원의 내열성에 관한 정보를 포함한 열적 환경 정보에 기초하여 설정되기 때문에, 개개의 반도체 광원의 열 환경 정보의 차이(편차)에 따른 반도체 광원에의 전류 구동 제어가 행해져 각 반도체 광원의 내열성 및 내구성의 저하를 방지하고, 경량화, 소형화, 저비용화를 도모할 수 있다.

청구항 제3항에 기재한 발명에 있어서는, 상기 열적 환경 정보가 상기 각 반 도체 광원의 용도를 포함한 광원 기능 정보에 기초하여 설정되어 있기 때문에, 보다 상세한 열적 환경 정보에 기초하여 개개의 반도체 광원에 공급하는 구동 전류를 감소시키는 제어가 행해지고, 반도체 광원의 용도에 합치시킨 보다 정밀도가 높은 구동 제어를 행할 수 있어 보다 높은 레벨로 반도체 광원의 내구성 및 안전성의 향상을 도모할 수 있다.

청구항 제4항에 기재한 발명에 있어서는, 상기 광원 기능 정보가 상기 각 반도체 광원의 점등 빈도 및 점등시의 광량 중 적어도 하나의 정보이기 때문에, 더욱 상세한 열적 환경 정보에 기초하여 개개의 반도체 광원에 공급하는 구동 전류를 감소시키는 제어가 행해지고, 반도체 광원의 용도에 합치시킨 더욱 정밀도가 높은 구동 제어를 행할 수 있어 더욱 높은 레벨로 반도체 광원의 내구성 및 안전성의 향상을 도모할 수 있다.

청구항 제5항에 기재한 발명에 있어서는, 상기 스위칭 레귤레이터를 복수 설치하고, 상기 각 반도체 광원 중, 상기 우선 순위가 가장 높은 반도체 광원과 두 번째로 높은 반도체 광원에 대하여 각각 다른 상기 스위칭 레귤레이터로부터 상기 구동 전류가 공급되기 때문에, 모든 스위칭 레귤레이터에 걸리는 부하를 분산화할 수 있게 되어, 특정 스위칭 레귤레이터만 부하가 걸리는 상황, 즉 특정 스위칭 레귤레이터만 동작을 계속하는 상황을 방지할 수 있다.

이하에, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.

차량용 등기구의 점등 제어 장치(1)는, 단일의 스위칭 레귤레이터(10)와, 반도체 광원으로서의 LED(40-1∼40-N)와, 전류 구동 수단으로서의 전류 구동부(30-1∼30-N)와, 제어 수단으로서의 제어 회로(25)와, 온도 검출기(23)를 구비하여 구성되어 있다.

스위칭 레귤레이터(10)는, 콘덴서(C1, C2), 트랜스(T), 다이오드(D1), NMOS 트랜지스터(11) 및 스위칭 레귤레이터 제어 회로(18)를 구비하여 구성되어 있다. 콘덴서(C1)의 양단측은 전원 입력 단자(15, 16)에 각각 접속되고, 콘덴서(C2)의 양단측은 출력 단자(19, 20)에 각각 접속되어 있다. 전원 입력 단자(15)는 차량 탑재 배터리(13)의 플러스 단자에 접속되고, 전원 입력 단자(16)는 차량 탑재 배터리(13)의 마이너스 단자에 접속되어 있다. 출력 단자(19)는 각 LED(40-1∼40-N)의 애노드측에 접속되어 있다. 출력 단자(20)는 각 LED(40-1∼40-N)의 캐소드측에 접속되어 있다.

스위칭 레귤레이터(10)는, 플라이백형의 스위칭 레귤레이터로서, LED(40-1∼40-N)에 LED 구동 전류를 공급하고, 이 LED 구동 전류의 값이 일정해지도록 상기 LED 구동 전류를 제어하고 있다.

스위칭 레귤레이터(10)에 있어서, 스위칭 레귤레이터 제어 회로(18)로부터 출력되는 스위칭 신호, 예컨대 수십 kHz∼수백 kHz의 주파수에 의한 스위칭 신호에 의해 NMOS 트랜지스터(11)의 온·오프 동작이 행해진다. 전원 입력 단자(15, 16) 사이에 입력되는 직류 전압을 각 LED(40-1∼40-N)의 발광 에너지로 하기 위해서, 상기 직류 전압이 교류 전압으로 변환된다. 교류 전압은 트랜스(T)의 2차측에서 정류된다.

입력된 직류 전압은 트랜스(T)의 1차측에서 교류 전압으로 변환된다. 교류 전압은 2차측에 설치된 다이오드(D1)를 정류 소자로 하여 정류되고, 정류된 전류는 콘덴서(C2)에 의해 평활화된다. 이와 같이 하여 평활화된 직류 전압은 각 LED(40-1∼40-N)에 공급된다.

전류 구동부(30-1∼30-N)는 각각 비교 증폭기(31), 스위치부로서 기능하는 NMOS 트랜지스터(32) 및 PMOS 트랜지스터(33)를 구비하여 구성되고, LED(40-1∼40-N)에 LED 구동 전류를 공급하고 있다. 또한, NMOS 트랜지스터(32) 대신에 NPN 바이폴라 트랜지스터를 설치하여도 좋다.

각 LED(40-1∼40-N)의 애노드측에는 전류 검출부로서 기능하는 션트 저항(R_SH)이 접속되어 있다. 션트 저항(R_SH)에는 차동 증폭기(42)가 병렬로 접속되어 있다. 병렬 접속으로 한 것은 각 LED(40-1∼40-N)의 애노드측이 접지되어 있지 않으므로, 소정의 기준 전압을 설정하지 않으면 션트 저항(R_SH)의 양단에서의 강하 전압을 검출할 수 없기 때문이다.

션트 저항(R_SH)에서의 검출 전압은 차동 증폭기(42)를 통해 비교 증폭기(31)의 마이너스 입력 단자에 인가된다. 비교 증폭기(31)의 플러스 입력 단자는 저항(R7)을 통해 PNP 트랜지스터(34)의 콜렉터에 접속되고, 저항(R8)을 통해 출력 단자(20)에 접속되어 있다. PNP 트랜지스터(34)의 베이스는 저항(R10)을 통해 제어 회로(25)를 구성하는 CPU(중앙 처리 장치: Central Processing Unit)(22)의 온·오프 신호 출력 단자에 접속되어 있다.

LED(40-1∼40-N)의 애노드측에는 PMOS 트랜지스터(33)가 접속되어 있다.

제어 회로(25)는 CPU(22), RAM(Random Access Memory: 도시하지 않음), ROM(Read Only Memory: 도시하지 않음)을 구비하여 구성되어 있다.

온도 검출기(23)는 CPU(22)에 접속되어 있다. 온도 검출기(23)로서는 서미스터(Thermally Sensitive Resister) 등을 들 수 있다. 또한, 온도 검출기(23)는, 소정의 온도(퀴리 온도: Tc)에 도달했을 때에, 예컨대 저항값이 급격히 변화되는 온도 계수를 갖는 것으로서, 그 저항값의 변화, 즉 전압 강하에 의해 온도의 정보를 알리는 신호를 송출하는 온도 검출기라면 서미스터에 한정되지 않는다.

또한, 본 제1 실시 형태에서는, 온도 검출기(23)가 발광 장치 내에 배치되지만, 점등 제어 장치(1) 내의 방열 부재(도시하지 않음)나 차량용 등기구를 구성하는 광원 유닛의 케이스(예컨대, 하우징 등)에 온도 검출기(23)를 배치하여도 좋다.

이하에, 본 제1 실시 형태에 따른 점등 제어 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 2는 온도 검출기로 검출된 온도(℃)와 LED에 공급하는 평균 전류(A)와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 3은 온도 검출기로 검출된 온도(℃)와 LED에 공급하는 전류 듀티(%)와의 관계를 나타낸 그래프이다.

CPU(22)는 온도 검출기(23)로 검출된 온도가 미리 규정된 온도 이상이 되었을 때에 송출되는 온도 검출 신호를 수신하여 우선 순위가 높은 순으로 LED(40-1∼40-N)에 공급하는 LED 구동 전류를 후술하는 열적 환경 정보에 기초하여 감소시키 도록 각 전류 구동부(30-1∼30-N)를 제어한다.

또한, 도 1에는 차량용 등기구를 구성하는 LED가 LED(40-1)∼LED(40-N)로서 도시되어 있지만, 이하에는, N=5로 하여, LED(40-1)를 제1 로우 빔용 LED, LED(40-2)를 제2 로우 빔용 LED, LED(40-3)를 제3 로우 빔용 LED, LED(40-4)를 하이 빔용 LED, LED(40-5)를 턴 시그널용 LED로서 이용한 경우에 대해서 설명한다. 또한, 이하에는, LED(40-1∼40-5)를 각각 LED1∼LED5로 하여 설명한다.

각 LED1∼LED5의 점등 빈도나 점등시에 있어서의 광량 등의 광원 기능 정보(광원 용도의 정보)나 발열량 및 내구성에 관한 정보를 포함한 열적 환경 정보는 CPU(22) 내의 ROM 등의 기억부에 미리 저장되어 있다. 상기 열적 환경 정보에 기초하여 상기 각 LED1∼LED5의 우선 순위가 설정되고, 설정된 우선 순위에 관한 정보(우선 순위 정보)는 CPU(22) 내의 ROM 등의 기억부에 저장된다. 여기서, 우선 순위를 설정하는 요소는 상기한 바와 같이 점등 빈도, 점등시의 광량, 발열량 및 내구성에 관한 정보이다.

이하, 표 1을 참조하여 우선 순위의 설정 방법에 대해서 설명한다. 통상, 차량은 로우 빔을 점등시켜 주행하고, 도로 상황에 따라 로우 빔의 광을 증가시키거나 하이 빔을 점등시키거나 한다. 우회전/좌회전시에는 턴 램프를 점등시킨다.

로우 빔에 필요한 소정의 배광 패턴을 실현하기 위해서, LED1의 점등에 의한 조사 패턴과 LED2의 점등에 의한 조사 패턴을 합성시키고 있다. 또한, 로우 빔의 광량을 증가시키고 싶은 경우에는, LED3을 점등시킴으로써 광량이 통상보다 증가한 로우 빔 패턴을 실현할 수 있다. 또한, 하이 빔과 턴 시그널 램프를 필요에 따라 점등시킨다.

여기서, 점등 빈도에 대해서 생각하면, 로우 빔을 점등시킨 경우에는 반드시 점등시키는 로우 빔용 LED1과 LED2는 동일한 점등 빈도로서 가장 높은 점등 빈도이다. 점등 빈도가 높은 쪽에서부터 로우 빔 광 증가용 LED3, 턴용 LED5, 하이 빔용 LED3의 순서가 된다.

광량에 대해서 생각하면, 높은 쪽에서부터 LED1, LED4, LED2, LED3, LED5의 순서가 된다.

점등 빈도와 광량의 순위에 기초하여 열적 환경 정보가 설정되고, 그 열적 환경 정보에 기초하여 우선 순위가 설정된다. 표 1의 예에서는, 점등 빈도와 광량의 2개의 광원 기능 정보를 고려하면, 우선 순위는 높은 쪽에서부터 LED1, LED2, LED4, LED3, LED5의 순서가 된다.

또한, 표 1에서는, 점등 빈도와 광량의 양방을 고려하여 우선 순위를 설정하였지만, 점등 빈도와 광량 중 어느 하나의 광원 기능 정보에 기초하여 우선 순위를 설정하여도 좋고, 상기 이외의 광원 기능 정보에 기초하여 우선 순위를 설정하여도 좋다. 즉, 우선 순위의 설정 방법은 임의적이며, 상기한 다양한 요소의 조합을 바꾸거나, 각 요소의 가중치를 바꾸어 우선 순위를 설정하여도 좋다.

램프 기능	로우		하이		턴
LED 번호	LED 1	LED 2	LED 3	LED 4	LED 5
우선 순위	1	2	4	3	5
점등 빈도	1	1	3	5	4
광량	1	3	4	2	5

다음에, 미리 설정된 우선 순위 정보에 기초하여 CPU(22)가 어떻게 전류 구동부(30-1∼30-N)를 제어하는 지에 대해서 설명한다.

CPU(22)는 온도 검출기(23)로부터의 온도 검출 신호를 수신해 도 2에 도시된 바와 같은 평균 전류-온도 특성에 기초하여 LED1∼LED5에 공급하는 평균 전류를 감소시킨다. 또한, 도 2에 있어서, 종축은 평균 전류(A)이며, 횡축은 온도 검출기(23)로 검출된 온도(℃)이다.

구체적으로는, CPU(22)는 온도 검출 신호를 수신하여 전류 구동부(30-1∼30-N) 내의 PNP 트랜지스터(34) 및 NPN 트랜지스터(35)의 베이스에 온·오프 신호(예컨대, 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호)를 송출하고, PNP 트랜지스터(34) 및 NPN 트랜지스터(35)를 스위칭 동작시킨다.

CPU(22)로부터 하이 레벨 신호가 송출되었을 때에는 PNP 트랜지스터(34)는 오프 동작하고, NPN 트랜지스터(35)는 온 동작하기 때문에, 이들의 온 오프 동작에 따라 비교 증폭기(31)의 플러스 입력 단자에의 전압 인가 속도가 변화된다. 비교 증폭기(31)는 비교 출력 신호의 송출, 비송출을 반복하여 NMOS 트랜지스터(32)를 온·오프 동작시키고, PMOS 트랜지스터(33)를 온·오프 동작시킨다. 또한, 온일 때에는 PMOS 트랜지스터는 능동적으로 동작하고, LED에 흐르는 전류를 소정 값으로 제어하고 있다.

LED1∼LED5에 공급하는 평균 전류의 크기는 PMOS 트랜지스터(33)를 온·오프시키는 스위칭 주기, 즉 듀티비(온 듀티와 오프 듀티의 비율)를 변경함으로써 바꿀 수 있다. LED1∼LED5는 설정된 듀티에 따른 온·오프 동작의 주기로 고속으로 점멸을 반복하게 된다.

따라서, CPU(22)는 온도 검출기(23)로부터의 온도 검출 신호를 수신하여, LED1∼LED5에 흐르는 LED 구동 전류의 온 듀티의 오프 듀티에 대한 비율과 온도 특성(도 3에 도시된 듀티 온도 특성)에 따라 LED1∼LED5에 공급하는 평균 전류를 감소시키는 기능을 갖는다. 또한, 도 3에 있어서, 종축은 듀티(%)이고, 횡축은 온도 검출기(23)로 검출된 온도(℃)이다. 각 LED1∼LED5마다의 듀티의 감소 개시 온도는 각 LED1∼LED5의 상기한 열적 환경 정보에 기초하여 미리 설정되며, 그 감소 개시 온도에 대한 정보는 CPU(22) 내의 ROM 등의 기억부에 저장된다.

상기한 바와 같이, LED1∼LED5에 공급되는 평균 전류를 감소시키고 싶을 때에는, PMOS 트랜지스터(33)에의 온 듀티(%)를 감소시키도록 PNP 트랜지스터(34)를 스위칭 제어하면 좋다.

도 3에 도시된 바와 같이, 온도의 상승에 기초하여 상기 우선 순위가 높은 쪽에서부터 차례로 온 듀티의 크기가 줄어든다.

각 LED1∼LED5에 공급되는 평균 전류의 감소 개시 온도(도 2 참조) 및 온 듀티의 감소 개시 온도(도 3 참조)는 낮은 쪽에서부터 LED1, LED2, LED4, LED3, LED5의 순서가 되도록 미리 설정되어 있다.

또한, LED1, LED2, LED4, LED3 및 LED5의 평균 전류의 감소 개시 온도 및 온 듀티의 감소 개시 온도는 예컨대 이하의 표 2의 예 1에 나타낸 바와 같이 등간격으로 설정되어 있지만, 등간격으로 하지 않고 각 LED의 열적 환경의 상황에 따라 간격을 임의로 설정하여도 좋다(표 2의 예 2 참조).

LED 번호		LED 1	LED 2	LED 4	LED 3	LED 5
전류 감소 개시 온도	예 1	100℃	105℃	110℃	115℃	120℃
전류 감소 개시 온도	예 2	100℃	102℃	105℃	120℃	130℃

또한, 도 2나 도 3의 그래프의 기울기(온도 상승 1도당 평균 전류의 감소분)도 각 LED1∼LED5마다 달라도 좋다. 또한, 여기서 나타내는 온도는 어디까지나 온도 검출기(23)가 검출한 온도이며, 각 LED1∼LED5 자체의 온도를 나타내는 것은 아니다.

또한, 본 제1 실시 형태에서는, 로우 빔뿐만 아니라 하이 빔도 점등하고 있는 경우를 나타내고 있지만, 하이 빔의 점등을 제어 대상에서 제외하여도 좋은 경우(예컨대, 하이 빔에 LED를 이용하지 않는 경우 등)에는, LED3의 우선 순위가 세 번째가 되고 LED4의 우선 순위는 네 번째 이후가 된다. 그 때, LED3에 공급되는 평균 전류의 감소 개시 온도를 LED4와 동일한 온도로 변경하여도 좋고, 변경하지 않아도 좋다.

이와 같이, 본 제1 실시 형태에 따르면, 개개의 LED1∼LED5의 열적 환경 정보를 미리 설정하고, 상기한 바와 같이, 열적 환경 정보에 기초하여 가장 빨리 LED 구동 전류를 감소시키고 싶은 LED를 우선 순위의 첫 번째로 하고, 가장 늦게 LED 구동 전류를 감소시키고 싶은 LED를 우선 순위의 다섯 번째로 하여 개개의 LED의 평균 전류-온도 특성, 듀티 온도 특성에 기초하여 상기 우선 순위에 따라 LED에 공급하는 LED 구동 전류를 감소시키는 제어를 행하고 있다. 따라서, 각 LED의 용도(기능)에 합치한 LED 구동 제어를 행할 수 있어 LED의 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 온도 검출기를 이용하지 않고, 예컨대 통신 기기를 설치하여 그 통신 기기에 의해 통신을 통해 외기온이나 그 밖의 온도를 온도 정보로서 취득하여도 좋다.

이하에, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 스위칭 레귤레이터가 복수인 경우의 점등 제어 장치를 도시한 블록도이다.

본 제2 실시 형태는, 스위칭 레귤레이터가 복수 설치되어 있는 점에서 상기한 제1 실시 형태와 다르다. 따라서, 이하의 제2 실시 형태의 설명에서는 상기한 제1 실시 형태와 동일한 개소에 대해서는 설명을 생략한다.

LED 주위의 온도가 높아져 LED의 열적 환경이 혹독한 상황에서는, 구동 전류를 공급하는 기능을 갖는 스위칭 레귤레이터에서도 열적 환경이 혹독한 상태가 된다.

예컨대, 상기한 5개의 LED1∼LED5 중, 사용 빈도가 높은(열적 환경이 혹독한)LED1과 LED2에, 각각 스위칭 레귤레이터(10-1)로부터 전류 구동부(30-1)와 전류 구동부(30-2)를 통해 LED 구동 전류가 공급되는 경우에는, 스위칭 레귤레이터(10-1)는 LED 구동 전류(평균 전류)를 계속해서 공급하기 때문에, 스위칭 레귤레이터(10-1)에 걸리는 부하가 크다. 한편, 사용 빈도가 낮은(열적 환경이 혹독하지 않은)LED3∼LED5에, 각각 스위칭 레귤레이터(10-2)로부터 전류 구동부(30-3∼30-5)를 통해 LED 구동 전류가 공급되는 경우에는, 스위칭 레귤레이터(10-1)와 비교하면 LED 구동 전류(평균 전류)를 공급하는 총시간은 단축되고, 스위칭 레귤레이터(10-2)에 걸리는 부하가 작다.

따라서, 시간당으로 생각하면 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)에서는 걸리는 부하가 다르다. 즉, 특정한 스위칭 레귤레이터만이 계속해서 동작하여 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

그래서, 본 제2 실시 형태에서는, 각 LED1∼LED5 중, 상기한 우선 순위가 가장 높은 LED1과 두 번째로 높은 LED2에 대하여 각각 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)로부터 LED 구동 전류가 공급되도록 구성되어 있다.

이하에, 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)가 설치되고, 각 LED1∼LED5에서의 전류 감소 개시 온도가 상기 표 2의 예 2와 같이 설정되어 있는 것으로서 설명한다.

예컨대, 온도 검출기(23)에 의해 검출된 온도가 105℃일 때에는 LED1과 LED2에 공급되는 LED 구동 전류를 감소시키도록 CPU(22)가 제어하고 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 LED1과 LED2에 대한 LED 구동 전류가 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)에 의해 공급됨으로써 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)에 걸리는 부하를 분산시킬 수 있다.

이와 같이 부하의 분산을 고려하여 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)에 속하는 LED를 분류한 표가 이하의 표 3이다.

스위칭 레귤레이터(10-1)		스위칭 레귤레이터(10-2)
LED 1	LED 4	LED 2	LED 3	LED 5

표 3에 나타내는 바와 같은 분류에 기초하여 상기한 제1 실시 형태에서의 점등 제어를 행함으로써, 스위칭 레귤레이터(10-1)와 스위칭 레귤레이터(10-2)에 걸리는 부하를 분산시키면서 LED에 걸리는 부하(부담)도 감소시킬 수 있게 된다.

상기한 각 실시 형태는, 본 발명을 적합하게 실시한 형태의 일례에 불과하며, 본 발명은 그 주지를 일탈하지 않는 한, 여러 가지 변형하여 실시하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 차량용 등기구의 점등 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3은 온도 검출기로 검출된 온도와 LED에 공급하는 평균 전류와의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 온도 검출기로 검출된 온도와 LED에 공급하는 전류 듀티와의 관계를 나타낸 그래프이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 점등 제어 장치 10, 10-1, 10-2 : 스위칭 레귤레이터

11, 32 : NMOS 트랜지스터 13 : 차량 탑재 배터리

14 : 스위치 소자 15, 16 : 전원 입력 단자

18 : 스위칭 레귤레이터 제어 회로 19, 20 : 출력 단자

22 : CPU 23 : 온도 검출기

25 : 제어 회로 30-1∼30-N : 전류 구동부

31 : 비교 증폭기 33 : PMOS 트랜지스터

34 : PNP 트랜지스터 40-l∼40-N : LED

42 : 차동 증폭기 45 : 통신 신호 입력 단자

Claims

제1∼제N(N은 1 이상의 정수) 반도체 광원에 구동 전류를 공급하는 M(M은 1 이상의 정수)개의 스위칭 레귤레이터와,

각각 상기 각 반도체 광원에 접속되어 상기 구동 전류를 검출하는 제1∼제N 전류 검출부와, 각각 상기 각 반도체 광원에 접속된 제1∼제N 스위치부를 포함하며, 각각 상기 각 전류 검출부에 의해 검출된 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 각 스위치부의 동작을 행하는 제1∼제N 전류 구동 수단과,

온도를 검출하여 검출된 온도가 미리 규정된 온도 이상이 되었을 때에 온도 검출 신호를 송출하는 온도 검출기와,

상기 온도 검출 신호를 수신하여 상기 각 반도체 광원에 공급하는 상기 구동 전류를 감소시키도록 상기 각 전류 구동 수단을 제어하는 제어 수단

을 포함하며,

상기 제어 수단은, 상기 구동 전류를 감소시키는 상기 각 반도체 광원의 우선 순위를 설정하고, 상기 우선 순위가 높은 반도체 광원에서부터 차례로 상기 구동 전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 우선 순위는 미리 설정된 상기 각 반도체 광원의 내열성에 관한 정보를 포함한 열적 환경 정보에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 열적 환경 정보는 상기 각 반도체 광원의 용도에 관한 정보를 포함한 광원 기능 정보에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 광원 기능 정보는 상기 각 반도체 광원의 점등 빈도 및 점등시의 광량 중 적어도 하나의 정보인 것을 특징으로 하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭 레귤레이터를 복수개 설치하고, 상기 각 반도체 광원 중, 상기 우선 순위가 가장 높은 반도체 광원과 두 번째로 높은 반도체 광원에 대하여 각각 다른 상기 스위칭 레귤레이터로부터 상기 구동 전류가 공급되는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구의 점등 제어 장치.