WO2018155417A1 - 車両用灯具の点灯制御装置、車両用灯具システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a technique for controlling turning on / off of a vehicular lamp used in applications such as a direction indicator.
- Patent Document 1 A conventional example of a vehicular lamp used as a direction indicator (blinker) is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-139941 (Patent Document 1).
- This conventional example is intended to reduce the sense of discomfort felt by the user due to the difference in luminance change characteristics when using a LED to make headlights, blinkers, etc. It is.
- a lamp using a bulb lamp has a luminance change characteristic such that the rise of light emission is dull and a gentle tail is drawn at the fall of light emission, whereas a lamp using an LED is like that. Therefore, the above-mentioned user's uncomfortable feeling is generated.
- the LED is controlled to blink with a change in light energy simulating the rise and fall of light emission of the bulb lamp (paragraphs 0014 and 0015 of Patent Document 1). reference).
- Patent Document 1 since a semiconductor light emitting element such as an LED inherently has a steep luminance change characteristic, if this characteristic is used well, it can contribute to an improvement in visibility when used as a direction indicator or the like. A new expression can be realized.
- the conventional example disclosed in Patent Document 1 only achieves a luminance change characteristic simulating a bulb lamp, and therefore is not different from the case of using a bulb lamp in terms of improving visibility.
- a specific aspect of the present invention is to provide a technique capable of achieving both improvement in visibility and reduction in discomfort when a vehicle lamp configured using LEDs or the like emits light.
- the lighting control device is (a) a device for controlling a lighting state of a light source including a plurality of lamp units each having a semiconductor light emitting element, and (b) the light source of the light source. (C) a light source that drives the plurality of lamp units of the light source based on the control signal provided from the control unit; (D) each of the lamp units has at least a first lamp unit and a second lamp unit, and (e) is driven by the light source driving unit based on the control signal, and The light emitted from the first lamp unit and the second lamp unit has a light intensity that decreases from a first value larger than 0 to a second value smaller than this within a common period.
- the light intensity of each of the first lamp units gradually decreases to the second value while maintaining the relationship that the light intensity of the first lamp unit is lower than the light intensity of the second lamp unit at any point in the common period.
- FIG. 1 is a figure showing the composition of the vehicular lamp system of one embodiment.
- FIG. 2 is a plan view schematically showing the structure of the light source.
- FIG. 3 is a diagram showing a temporal change in the luminous intensity of the light emitted from the light source.
- FIG. 4 is a diagram showing a change over time of the luminous intensity of the emitted light from the light source.
- FIG. 5 is a diagram showing a change over time of the luminous intensity of light emitted from the light source according to the modification.
- FIG. 6 is a diagram showing in detail the time change of the luminous intensity of the emitted light from the light source.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle lamp system according to an embodiment.
- the illustrated vehicle lamp system is used as a vehicle direction indicator, and includes a lighting control device 1 and a light source 2 that is controlled to be lighted by the lighting control device 1.
- the lighting control device 1 includes a control unit 10, an LED drive circuit 13, a regulator 14, an input voltage detection unit 15, a protection circuit 16, and a voltage conversion unit 17.
- the light source 2 includes one or more LEDs (semiconductor light emitting elements), and includes three lamp units (LED units) 2a, 2b, and 2c that can be turned on and off independently. .
- the control unit 10 is realized by causing a microcomputer to execute a predetermined operation program, for example, and controls the overall operation of the lighting control device 1.
- the control unit 10 includes a turn-on / off instruction unit 11 and a disconnection detection unit 12 as functional blocks. Have.
- the on / off instruction unit 11 outputs a control signal for controlling the on / off state of the light source 2 to the LED drive circuit 13. Specifically, for example, when the LED drive circuit 13 controls the light intensity of the light source 2 based on the magnitude of the current, the turn-on / off instruction unit 11 outputs a control signal instructing a current corresponding to the desired light intensity. . If the LED drive circuit 13 drives the light source 2 by PWM (Pulse Width Modulation) control, the turn-on / off instruction unit 11 is a variable that indicates a current value corresponding to a desired light intensity with respect to the LED drive circuit 13. Provides a pulse width control signal.
- PWM Pulse Width Modulation
- the disconnection detection unit 12 detects a disconnection on the circuit of the light source 2 and outputs a disconnection detection signal to the turn-on / off instruction unit 11.
- the turn-on / off instruction unit 11 When receiving this disconnection detection signal, the turn-on / off instruction unit 11 outputs, for example, a control signal for stopping the power supply to the light source 2 to the LED drive circuit 13.
- the LED drive circuit 13 uses a voltage (for example, a voltage supplied from a vehicle battery) supplied via the high potential terminal 30 and the reference potential terminal 31, and uses a light source based on a control signal output from the turn-on / off instruction unit 11. Driving power for turning on / off each of the two LED units 2a, 2b, 2c at a desired luminous intensity is supplied to the light source 2.
- the LED drive circuit 13 drives the light source 2 with a current having a magnitude corresponding to a control signal, for example.
- the LED drive circuit 13 may drive the light source 2 by PWM control.
- the regulator 14 converts the voltage supplied via the high potential terminal 30 and the reference potential terminal 31 into a low potential voltage (for example, +5 V) suitable for the operation of the control unit 10 and supplies the low potential voltage to the control unit 10.
- the regulator 14 has a built-in watchdog timer for monitoring an abnormal operation of the control unit 10.
- the input voltage detection unit 15 detects when the voltage supplied via the high potential terminal 30 and the reference potential terminal 31 is lower than a predetermined level, and outputs a detection signal to the control unit 10.
- the protection circuit 16 is connected to the high potential terminal 30 and the reference potential terminal 31, and protects when the light source 2 is reversely connected, or detects that a surge voltage is input to the lighting control device 1 or the light source 2. prevent.
- the voltage conversion unit 17 converts the voltage of the disconnection detection signal into a predetermined magnitude and outputs the voltage to the terminal 32.
- the disconnection detection signal output to the terminal 32 is used, for example, to turn on a warning light provided on the instrument panel of the vehicle.
- FIG. 2 is a plan view schematically showing the structure of the light source.
- a circular lamp unit 2a is disposed on the innermost side
- an annular lamp unit 2b is disposed so as to surround the outer side
- a circular shape is formed so as to further surround the outer side.
- An annular lamp unit 2c is arranged.
- a triangular lamp unit 2a is arranged on the innermost side
- a triangular annular lamp unit 2b is arranged so as to surround the outer side, and further, the outer side is enclosed. In this manner, a triangular annular lamp unit 2c is arranged.
- a square lamp unit 2a is arranged on the innermost side, a square annular lamp unit 2b is arranged so as to surround the outer side, and further, the outer side is enclosed.
- a square annular lamp unit 2c is arranged.
- the light source 2 is provided so as to include an elliptical or polygonal lamp unit 2a disposed inside and annular lamp units 2b and 2c disposed outward so as to surround the lamp unit 2a. Can be configured.
- parallelogram lamp units 2a, 2b, and 2c are arranged in the horizontal direction in the drawing.
- parallelogram-shaped lamp units 2a, 2b, and 2c are arranged in the vertical direction in the drawing.
- parallelogram-shaped lamp units 2a and 2b are arranged in the horizontal direction in the drawing, and the parallelogram-shaped lamp unit 2c is an upper portion of the lamp unit 2b in the drawing.
- the lamp units 2a to 2c are arranged in an inverted L shape as a whole. The configuration shown in FIG.
- each of the lamp units 2a to 2c is not limited to a parallelogram shape, and can be arbitrarily determined such as a rectangle or a square.
- FIG. 3 is a diagram showing the change over time of the luminous intensity of the emitted light from the light source.
- the lamp units 2a to 2c of the light source 2 are individually driven.
- Each of the lamp units 2a to 2c is driven so as to repeat blinking periodically, for example, and in each of FIGS. 3A to 3C, the luminous intensity change for one cycle of the light that periodically repeats blinking. It is shown.
- a range of 1 Hz to 2 Hz is assumed as the light repetition frequency.
- one cycle is 0.5 second to 1 second (500 milliseconds to 1000 milliseconds).
- luminance 100% in this specification refers to a state in which the luminous intensity set to the maximum value is emitted during normal lighting operation in each lamp unit 2a of the light source 2, for example, the light source 2 is a state in which the maximum luminous intensity at the rating of each lamp unit 2a and the like is emitted.
- luminance 0% means a state in which each lamp unit 2a of the light source 2 is turned off at the time of turning on / off, for example, the light intensity of each lamp unit 2a of the light source 2 is 0. In addition to this, it may be a state in which the light intensity is lowered to such an extent that lighting cannot be perceived by human eyes.
- the waveform a shows the time change of the luminous intensity of the emitted light from the lamp unit 2a
- the waveform b shows the time change of the luminous intensity of the emitted light from the lamp unit 2b
- the waveform c is from the lamp unit 2c.
- the time change of the luminous intensity of the emitted light is shown.
- each of the lamp units 2a to 2c rises to 100% in luminous intensity (brightness) at a certain time point t0.
- the lamp unit 2a maintains 100% luminous intensity until time t1
- the lamp unit 2b maintains 100% luminous intensity until time t2
- the lamp unit 2c is driven to maintain 100% luminous intensity until time t3.
- the lamp unit 2a is driven so that the intensity of the emitted light gradually decreases from 100%, that is, gradually decreases.
- the lamp unit 2b is driven so that the luminous intensity of the emitted light gradually decreases from 100%.
- the lamp unit 2c is driven so that the luminous intensity of the emitted light gradually decreases from 100%.
- Each of the lamp units 2a to 2c is driven so that the luminous intensity of each emitted light reaches 0% at a time t4 after the time t3, and then the luminous intensity is maintained at 0% for a predetermined period. .
- the period from time t1 to time t4 corresponds to the “common period”.
- the three waveforms a, b, and c in the graph of the time change of the luminous intensity of the emitted light shown in FIGS. 3B and 3C are basically the same.
- the luminous intensity decreases relatively large immediately after starting to decrease from each of the times t1, t2, and t3, and then gradually decreases.
- the light intensity decreases linearly with a certain inclination immediately after starting to decrease from each of the times t1, t2, and t2.
- the light intensity decreases relatively slowly immediately after starting to decrease from each of the time points t1, t2, and t3, and thereafter the light intensity decreases relatively large. .
- the lamp units 2a to 2c in this embodiment have different points in time when the luminous intensity of each emitted light starts to decrease from 100% to a lower value, but the luminous intensity of the emitted light reaches 0%.
- the time is the same, and the intensity of the emitted light from the lamp unit 2a is lower than the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b at any time during that period (within the common period), and the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b is The relationship that it is lower than the intensity
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in any of FIGS. 2A to 2C
- the inner (center) lamp unit 2a is moved to the outer side. Since the luminous intensity of the emitted light decreases in order toward the lamp unit 2c, it is visually recognized in a state where the light falls to the center.
- the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the outer lamp unit 2c to the inner lamp unit 2a. It is visually recognizable. In any case, any one of the three lamp units 2a to 2c is not extinguished first, and the above-described visual effect is obtained while all the lamp units are kept on until time t4.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2D
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the left lamp unit 2a to the right lamp unit 2c. It is visually recognized as if the light flows from left to right. If the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the right lamp unit 2c to the left lamp unit 2a. It is visually recognized as flowing to In any case, any one of the three lamp units 2a to 2c is not extinguished first, and the above-described visual effect is obtained while all the lamp units are kept on until time t4.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2 (E)
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the upper lamp unit 2a to the lower lamp unit 2c.
- the light is visually recognized as flowing from top to bottom.
- the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lower lamp unit 2c to the upper lamp unit 2a. It is visually recognized as flowing upward.
- any one of the three lamp units 2a to 2c is not extinguished first, and the above-described visual effect is obtained while all the lamp units are kept on until time t4.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2F
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lower left lamp unit 2a to the upper right lamp unit 2c. Therefore, visually, the light is visually recognized as flowing in an inverted L shape from the lower left to the upper right.
- the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lamp unit 2c on the upper right side to the lamp unit 2a on the lower left side. It is visually recognized as flowing in an inverted L shape from the bottom to the bottom. In any case, any one of the three lamp units 2a to 2c is not extinguished first, and the above-described visual effect is obtained while all the lamp units are kept on until time t4.
- FIG. 4 is a diagram showing the time change of the luminous intensity of the light emitted from the light source.
- Each of FIGS. 4 (A) to 4 (C) also shows a change in luminous intensity for one cycle of light that repeats periodic blinking.
- the time when the luminous intensity of the emitted light starts to decrease from 100% is different and the time when the luminous intensity reaches 0% is common, but the embodiment shown in FIG.
- the point in time at which the luminous intensity of the light begins to decrease from 100% is common, and the point in time when the luminous intensity reaches 0% is different.
- the graph of the temporal change in luminous intensity of the emitted light shown in FIG. 4A includes three waveforms a, b, and c.
- Waveform a shows the change over time of the luminous intensity of the emitted light from the lamp unit 2a
- waveform b shows the change over time of the luminous intensity of the emitted light from the lamp unit 2b
- waveform c shows the output from the lamp unit 2c.
- the time change of the luminous intensity is shown.
- each of the lamp units 2a to 2c rises to 100% in luminous intensity (brightness) at a certain time point t0. Thereafter, any of the lamp units 2a to 2c is driven so as to maintain the luminous intensity of 100% until the time point t1.
- the lamp units 2a to 2c are all driven so that the luminous intensity of the emitted light gradually decreases from 100%, that is, gradually decreases.
- the lamp unit 2a is driven so that the luminous intensity of the emitted light reaches 0% at time t2 after time t1, and then the luminous intensity is maintained at 0% for a predetermined period.
- the lamp unit 2b is driven so that the luminous intensity of the emitted light reaches 0% at time t3 after time t2, and then the luminous intensity is maintained at 0% for a predetermined period.
- the lamp unit 2c is driven such that the luminous intensity of the emitted light reaches 0% at time t4 after time t3, and thereafter the luminous intensity is maintained at 0% for a predetermined period.
- the period from time t1 to time t4 corresponds to the “common period”.
- the three waveforms a, b, and c in the graph of the time change of the luminous intensity of the emitted light shown in FIGS. 4B and 4C are basically the same.
- the light intensity decreases relatively large immediately after starting to decrease from the time point t1, and then the light intensity gradually decreases.
- the light intensity decreases linearly with a certain inclination immediately after starting to decrease from the time t1.
- the light intensity decreases relatively slowly immediately after starting to decrease from the time point t1, and thereafter the light intensity decreases relatively large.
- the luminous intensity of each outgoing light starts to decrease from 100% to a lower value, but the luminous intensity of the outgoing light is reduced to 0%.
- Each point in time is different, and the intensity of the emitted light from the lamp unit 2a is lower than the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b at any time point (within the common period), and the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b is The relationship of being lower than the intensity of the emitted light from the lamp unit 2c is maintained.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in any of FIGS. 2A to 2C
- the inner (center) lamp unit 2a is moved to the outer side. Since the luminous intensity of the emitted light decreases in order toward the lamp unit 2c, it is visually recognized in a state where the light falls to the center.
- the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the outer lamp unit 2c to the inner lamp unit 2a. It is visually recognizable.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2D
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the left lamp unit 2a to the right lamp unit 2c. It is visually recognized as if the light flows from left to right. If the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the right lamp unit 2c to the left lamp unit 2a. It is visually recognized as flowing to
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2 (E)
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the upper lamp unit 2a to the lower lamp unit 2c.
- the light is visually recognized as flowing from top to bottom.
- the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lower lamp unit 2c to the upper lamp unit 2a. It is visually recognized as flowing upward.
- each of the lamp units 2a to 2c is as shown in FIG. 2F
- the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lower left lamp unit 2a to the upper right lamp unit 2c. Therefore, visually, the light is visually recognized as flowing in an inverted L shape from the lower left to the upper right. If the driving of the lamp unit 2a and the lamp unit 2c is switched, the luminous intensity of the emitted light decreases in order from the lamp unit 2c on the upper right side to the lamp unit 2a on the lower left side. It is visually recognized as flowing in an inverted L shape from the bottom to the bottom.
- FIG. 5 is a diagram showing the change over time of the luminous intensity of the emitted light from the light source of the modified example.
- Each of the waveforms a to c shown in FIG. 3 has a luminous intensity of 0% by decreasing the luminous intensity with a time difference from the state where the luminous intensity is 100%.
- the luminous intensity may be decreased by a time difference from the arbitrary luminous intensity state, and the luminous intensity may be set to 0% at the same time.
- the luminous intensity was decreased simultaneously from the state where the luminous intensity was 100% and the luminous intensity was reduced to 0% with a time difference, but as illustrated in FIG. 5B.
- the luminous intensity may be simultaneously reduced from the arbitrary luminous intensity state so that the luminous intensity becomes 0% by time difference.
- the time point when the light intensity is reduced from 100% (or any lower value) is made common, and the time point when the light intensity is 0% is also made common, and then each lamp unit.
- the method of changing the luminous intensity of 2a to 2c may be different. Specifically, in each of the waveforms a, b, and c illustrated in FIG. 5C, the luminous intensity of the waveform a is relatively large from the time point t1, and then the luminous intensity gradually decreases, and the waveform b is gradually decreased from the time point t1.
- the light intensity decreases linearly with a certain inclination, and the intensity of the waveform c decreases relatively slowly from the time point t1, and then decreases relatively greatly.
- the period from time t1 to time t2 corresponds to the “common period”.
- the luminous intensity of the lamp unit 2a decreases relatively quickly, and the luminous intensity of the lamp unit 2b decreases relatively slowly. ing.
- the luminous intensity of the lamp unit 2b decreases relatively quickly, and the luminous intensity of the lamp unit 2c decreases relatively slowly.
- the luminous intensity of the lamp unit 2a decreases relatively quickly, and the luminous intensity of the lamp unit 2c decreases relatively slowly.
- the lamp units 2a to 2c in this modification are the same at the time when the luminous intensity of each emitted light starts to decrease from 100% to a lower value than when the luminous intensity of the emitted light reaches 0%.
- the intensity of the emitted light from the lamp unit 2a is lower than the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b at any time during that period (within the common period), and the intensity of the emitted light from the lamp unit 2b is less than that of the lamp unit 2c. The relationship that it is lower than the intensity of the incident light is maintained.
- FIG. 6 is a diagram showing in detail an example of the time change of the luminous intensity of the emitted light.
- Each of the waveforms a to c shown in FIGS. 3 to 5 is preferably a waveform having a time change as shown in FIG. 6, for example.
- the waveform shown in FIG. 6 is composed of the synthesis of each waveform in the sections A, B, C, and D, and has the following characteristics.
- Section A is a section in which the luminous intensity changes from 0% to 100% (or any value) substantially instantaneously from the start point (at 0 seconds) in one cycle. Specifically, the section A is a rise that inevitably occurs until the luminous intensity of the emitted light from each lamp unit 2a of the light source 2 reaches 0% to 100% due to factors such as a time lag in circuit operation. It corresponds to time.
- the time required for the section A is mainly the time corresponding to the rise time at the time of light emission of the LED included in the light source 2, it is extremely shorter than the time corresponding to one cycle.
- a range of 1 Hz to 2 Hz is assumed as the light repetition frequency, and one period in this case is 0.5 second to 1 second (500 milliseconds to 1000 milliseconds).
- the time of the section A is about several hundred microseconds to 1 millisecond, for example. That is, the time of the section A is set to a length of at least 1/500 of the period with respect to the period.
- the section B is a section that follows the section A, and is a section in which the state is maintained after the luminous intensity of the emitted light from each lamp unit 2a of the light source 2 reaches 100% (or any lower value). is there.
- the section B starts from the time point 0 which is the start point of one cycle and continues to the time point t11 which is a predetermined end point with the section A interposed therebetween.
- the luminous intensity may actually increase or decrease due to the influence of the increase or decrease of the power supply voltage, but the state where the luminous intensity is 100% is also included including such an unintended increase or decrease of the luminous intensity. It is assumed that it is maintained. Specifically, for example, when the light intensity is maintained within a range of ⁇ 10% with respect to the light intensity set as the maximum value during the lighting operation of each lamp unit 2a of the light source 2, the light intensity Assume that the state of 100% is maintained.
- Section C is a period following Section B, and is a section where the luminous intensity of the emitted light from each lamp unit 2a of the light source 2 gradually decreases from 100% to 0%.
- Section C starts at time t11, which is the end point of section B, and continues until time t12, which is a predetermined end point.
- this section C is preferably longer than the total time of sections A and B.
- the time of section C is preferably three times or more the total time of sections A and B.
- the light intensity change in the section C is a curved change in which the light intensity decrease rate from the start point of the section C is large and the light intensity decrease rate decreases toward the end point of the section C. It is not limited to.
- it may be a curved change in which the rate of decrease in luminous intensity from the start point of section C is small and the decreasing rate of luminous intensity increases toward the end point of section C, or a linear shape in which the luminous intensity decreases at a constant rate. It may be a change.
- Section D is a period following Section C, and after the emitted light from each lamp unit 2a, etc. of the light source 2 reaches 0%, the state (a state where the intensity is 0%) is maintained. Section D starts at time t12, which is the end point of section C, and continues until the end of one cycle. After this section D ends, it continues to the section A of the next one cycle.
- the characteristics of the light intensity change in one cycle shown in FIG. 6 are as follows. First, in the sections A to B, taking advantage of the steepness of the rise of light emission, which is an inherent feature of the LED included in each lamp unit 2a of the light source 2, the brightness is quickly set to 100% and the state is maintained. Is done. Thereby, it is possible to obtain the same visibility as a turn lamp using a conventional general LED. That is, it is possible to allow others to notice the turn lamp more quickly.
- the state of 100% luminous intensity continues from the time of lighting to the time of extinguishing.
- the amount of light increases and makes the viewer feel sharp glare.
- the section C since the light intensity is gradually decreased from 100% to 0%, glare is reduced. Thereby, the blinking state gentle to the eyes of the observer can be realized.
- the section A of the next cycle (the section where the lighting is started instantaneously) becomes more prominent, and the blinking is easily understood. Thereby, the blinking state gentler to the eyes of the observer can be realized.
- the luminous intensity gradually decreases after taking a relatively long time after the luminous intensity rises sharply, which is different from the conventional luminous intensity change of the turn lamp using the LED.
- a novel flashing light emission expression different from the light intensity change of a turn lamp using a bulb lamp or a turn lamp imitating the same is realized.
- the suitable value of the length of each section was evaluated for seven subjects.
- the length of each section was variably set with 10 milliseconds as a minimum unit.
- the reference values at time points t11 and t12 in the luminous intensity change were set to 100 milliseconds and 460 milliseconds, respectively.
- the time required for the section A was about 0.2 milliseconds. In the following evaluation, one cycle was set to 667 milliseconds (corresponding to a frequency of 1.5 Hz).
- T11min is a result of evaluating a suitable value as the minimum value of the end point t11 of the section B (second section).
- the time t11 was decreased from 100 milliseconds every 10 milliseconds, and evaluation by seven subjects was performed.
- the evaluation criterion here is that each subject felt that it was “obviously dark or difficult to notice” for the light in the sections A and B.
- a value of t11min 40 milliseconds was obtained. From this result, it can be seen that a preferable value as the minimum value of the total time T1 of the sections A and B, that is, the time T1 from the time point 0 to the time point t11 is 40 milliseconds.
- T12max indicates a result of evaluating a suitable value as the maximum value of the end point t12 of the section C (third section) with the time point t11 fixed at 100 milliseconds.
- the time t12 was increased from 460 milliseconds every 10 milliseconds, and the evaluation by seven subjects was performed.
- the evaluation criterion here is that each subject felt that “light blinking was difficult to understand” for the light in section C.
- t12max 596 milliseconds was obtained.
- T11max is a result of evaluating a suitable value as the maximum value of the end point t11 of the section B with the time point t2 fixed at 460 milliseconds.
- the time t11 was increased from 100 milliseconds every 10 milliseconds, and the evaluation by seven subjects was performed.
- the evaluation criterion here is that each subject felt that “it does not seem to gradually disappear (decrease gradually)” in the light in the section C that becomes relatively shorter as the time t11 increases.
- t11max 340 milliseconds was obtained.
- the minimum value of the time T2 of the section C is preferably at least three times the minimum value of the total time T1 of the sections A and B.
- T12min is a result of evaluating a suitable value as the minimum value of the end point t12 of the section C with the time point t11 fixed at 100 milliseconds.
- the time t12 was decreased from 460 milliseconds every 10 milliseconds, and the evaluation by seven subjects was performed.
- the evaluation criterion here is that each subject felt that “the light does not appear to gradually disappear (decrease gradually)” with respect to the light in the section C that becomes relatively shorter as the time t12 decreases.
- t12min 260 milliseconds was obtained.
- the minimum value of the time T2 of the section C is preferably at least four times the minimum value of the total time T1 of the sections A and B.
- one period is set to 667 milliseconds (corresponding to a frequency of 1.5 Hz), but the length of one period is 500 milliseconds (corresponding to a frequency of 2 Hz) to 1000 milliseconds (corresponding to a frequency of 1 Hz). It is possible to set between these values, and the above-mentioned preferable value is effective in this range. Even if the length of one cycle changes, the time corresponding to the difference between the cycle and the total time (T1 + T2) of the sections A to C can be set as the length of the time T3 of the section D (fourth section). Because it can.
- the LED since the luminous intensity of the emitted light from each lamp unit gradually decreases within a certain common period after the luminous intensity reaches the maximum value (or any smaller value), the LED is simplified. It is possible to reduce a sense of incongruity caused by an observer that can occur when the camera is driven, and it is possible to obtain a flashing light emission expression that is gentle to the eyes of the observer and has good visibility. In addition, it is possible to change the way of changing from the lighting state to the extinguishing state without substantially changing the area of the light emitting surface in one light source, so the change of the position where the luminous intensity in the light emitting surface becomes the maximum value And a new flashing light emitting expression with movement is obtained.
- the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
- the case where three lamp units are driven is exemplified, but at least two lamp units may be provided, and four or more lamp units may be provided.
- what was used as a direction indicator as an example of the vehicle lamp was shown, However, The application range of this invention is not limited to this.
- Each lamp unit only needs to include one or more LEDs (semiconductor light emitting elements), and the configuration of each lamp unit shown in FIG. 2 is configured by providing a light guide member or the like when there is one LED. It is possible. Moreover, when there are a plurality of LEDs, they can be configured by arranging them at intervals, and any of them can be configured by using a well-known technique.
- LEDs semiconductor light emitting elements
- Lighting control device 2 Light source 2a, 2b, 2c: Lamp unit 10: Control unit 11: Turning on / off instruction unit 12: Disconnection detection unit 13: LED drive circuit 14: Regulator 15: Input voltage detection unit 16: Protection circuit 17 : Voltage converter
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Abstract
LED等を用いて構成される車両用灯具の発光時における視認性の向上と違和感の軽減を両立すること。 各々が半導体発光素子を有する複数のランプユニットを含む光源の点消灯状態を制御するための装置であって、制御信号を生成し出力する制御部とこの制御信号に基づいて複数のランプユニットを駆動する光源駆動部を含み、制御信号に基づいて光源駆動部により駆動されて第1ランプユニット及び第2ランプユニットから出射する光は、共通期間内において各々の光度が0より大きい第1値からこれより小さい第2値へ低下するものであり、当該共通期間内の何れの時点においても、第1ランプユニットの光度が第2ランプユニットの光度よりも低いという関係を保ったまま各々の光度が前記第2値まで漸減する、車両用灯具の点灯制御装置である。
Description
本発明は、方向指示器などの用途で用いられる車両用灯具の点消灯を制御する技術に関する。
方向指示器(ウインカー)の用途として用いられる車両用灯具の従来例は、例えば特開2014-139941号公報(特許文献1)に開示されている。この従来例は、LEDを用いてヘッドライトやウィンカーなどを構成した場合において、それ以前のバルブランプを用いていた場合との輝度変化特性の相違によりユーザが感じる違和感を軽減することを意図したものである。具体的には、バルブランプを用いた灯具では、発光の立ち上がりに鈍りがあるとともに発光の立ち下がりでは穏やかな尾を引くという輝度変化特性を有するのに対して、LEDを用いた灯具はそのような輝度変化特性を有していないことから上記したユーザの違和感が発生する。このため、特許文献1に開示の従来例では、バルブランプの発光の立ち上がりおよび立ち下がりを模した光エネルギー変化で点滅を行うようにLEDを制御している(特許文献1の段落0014、0015等参照)。
ところで、LEDなど半導体発光素子は、本来的に急峻な輝度変化特性を有しているのであるから、当該特性を上手く活用すれば、方向指示器等として用いる場合における視認性の向上に寄与し得る新規な表現を実現できると考えられる。しかしながら、特許文献1に開示の従来例では、バルブランプを模した輝度変化特性を達成するに留まるため、視認性の向上という観点ではバルブランプを用いる場合と変わりがない。
本発明に係る具体的態様は、LED等を用いて構成される車両用灯具の発光時における視認性の向上と違和感の軽減を両立し得る技術を提供することを目的の1つとする。
本発明に係る一態様の点灯制御装置は、(a)各々が半導体発光素子を有する複数のランプユニットを含む光源の点消灯状態を制御するための装置であって、(b)前記光源の前記複数のランプユニットの出射光を制御するための制御信号を生成し出力する制御部と、(c)前記制御部から与えられる前記制御信号に基づいて前記光源の前記複数のランプユニットを駆動する光源駆動部と、を含み、(d)前記各ランプユニットは、少なくとも第1ランプユニットと第2ランプユニットを有しており、(e)前記制御信号に基づいて前記光源駆動部により駆動されて前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットから出射する光は、共通期間内において各々の光度が0より大きい第1値からこれより小さい第2値へ低下するものであり、当該共通期間内の何れの時点においても、前記第1ランプユニットの光度が前記第2ランプユニットの光度よりも低いという関係を保ったまま各々の光度が前記第2値まで漸減する、車両用灯具の点灯制御装置である。
上記構成によれば、LED等を用いて構成される車両用灯具の発光時における視認性の向上と違和感の軽減を両立し得る。
図1は、一実施形態の車両用灯具システムの構成を示す図である。図示の車両用灯具システムは、車両の方向指示器として用いられるものであり、点灯制御装置1と、この点灯制御装置1によって点灯制御される光源2を含んで構成されている。
点灯制御装置1は、制御部10、LED駆動回路13、レギュレータ14、入力電圧検知部15、保護回路16、電圧変換部17を含んで構成されている。また、光源2は、各々が1つ以上のLED(半導体発光素子)を備えており、各々独立に点消灯可能な3つのランプユニット(LEDユニット)2a、2b、2cを含んで構成されている。
制御部10は、例えばマイクロコンピュータに所定の動作プログラムを実行させることによって実現され、点灯制御装置1の全体動作を制御するものであり、機能ブロックとしての点消灯指示部11、断線検知部12を有する。
点消灯指示部11は、LED駆動回路13に対して、光源2の点消灯状態を制御するための制御信号を出力する。具体的には、例えばLED駆動回路13が光源2の光度を電流の大きさによって制御する場合であれば、点消灯指示部11は、所望の光度に応じた電流を指示する制御信号を出力する。また、LED駆動回路13が光源2をPWM(Pulse Width Modulation)制御によって駆動するものであれば、点消灯指示部11は、LED駆動回路13に対して所望の光度に対応した電流値を示す可変パルス幅の制御信号を与える。
断線検知部12は、光源2の回路上に断線が生じた場合にそれを検知し、断線検知信号を点消灯指示部11へ出力する。この断線検知信号を受けた場合に、点消灯指示部11は、例えば光源2への電力供給を停止させるための制御信号をLED駆動回路13へ出力する。
LED駆動回路13は、高電位端子30および基準電位端子31を介して供給される電圧(例えば車両バッテリから供給される電圧)を用い、点消灯指示部11から出力される制御信号に基づいて光源2の各LEDユニット2a、2b、2cを所望の光度で点消灯させるための駆動電力を光源2へ供給する。このLED駆動回路13は、例えば制御信号に応じた大きさの電流で光源2を駆動するものである。また、LED駆動回路13は、光源2をPWM制御によって駆動するものであってもよい。
レギュレータ14は、高電位端子30および基準電位端子31を介して供給される電圧を制御部10の動作に適した低電位電圧(例えば+5V)に変換して制御部10へ供給する。このレギュレータ14には、制御部10の異常動作を監視するためのウォッチドッグタイマが内蔵されている。
入力電圧検知部15は、高電位端子30および基準電位端子31を介して供給される電圧が所定の大きさよりも低下した場合にそれを検知し、検知信号を制御部10へ出力する。
保護回路16は、高電位端子30および基準電位端子31と接続されており、光源2が逆接続された際の保護を行い、あるいは点灯制御装置1や光源2へサージ電圧が入力されることを防ぐ。
電圧変換部17は、断線検知部12から断線検知信号が出力された場合に、この断線検知信号の電圧を所定の大きさに変換して端子32へ出力する。端子32へ出力された断線検知信号は、例えば車両のインストルメントパネルに備わった警告灯を点灯させるために用いられる。
図2は、光源の構造を模式的に示す平面図である。図2(A)に示す構造例の光源2は、最も内側に円形のランプユニット2aが配置され、その外側を囲むように円環状のランプユニット2bが配置され、さらにその外側を囲むように円環状のランプユニット2cが配置されている。同様に、図2(B)に示す構造例の光源2は、最も内側に三角形のランプユニット2aが配置され、その外側を囲むように三角環状のランプユニット2bが配置され、さらにその外側を囲むように三角環状のランプユニット2cが配置されている。同様に、図2(C)に示す構造例の光源2は、最も内側に四角形のランプユニット2aが配置され、その外側を囲むように四角環状のランプユニット2bが配置され、さらにその外側を囲むように四角環状のランプユニット2cが配置されている。なお、これらの例以外にも、内側に配置される楕円や多角形等のランプユニット2aとそれを囲むように外側へ向かって配置される環状のランプユニット2b、2cを備えるように光源2を構成することができる。
図2(D)に示す構造例の光源2は、それぞれ平行四辺形状のランプユニット2a、2b、2cが図中左右方向に配列されている。図2(E)に示す構造例の光源2は、それぞれ平行四辺形状のランプユニット2a、2b、2cが図中上下方向に配列されている。また、図2(F)に示す構造例の光源2は、それぞれ平行四辺形状のランプユニット2a、2bが図中左右方向に配列され、平行四辺形状のランプユニット2cがランプユニット2bの図中上方向に配列されており、全体として逆L字状に各ランプユニット2a~2cが配置されている。なお、この図2(F)の構成は、左右対称のものを用意して、車両の左右に配置してもよい。また、これらの例以外にも、各ランプユニット2a~2cが斜め方向に配列されていてもよい。また、各ランプユニット2a~2cの形状は平行四辺形状に限らず、長方形、正方形など任意に決めることができる。
図3は、光源からの出射光の光度の時間変化を示す図である。本実施形態では、LED駆動回路13によって光源2を駆動することにより、光源2の各ランプユニット2a~2cを個別に駆動している。各ランプユニット2a~2cは、例えば周期的に点滅を繰り返すように駆動されており、図3(A)~図3(C)のそれぞれでは周期的な点滅を繰り返す光の1周期分の光度変化が示されている。本実施形態では、例えば光の繰り返し周波数として1Hz~2Hzの範囲を想定しており、この場合における1周期は0.5秒間~1秒間(500ミリ秒間~1000ミリ秒間)となる。
ここで、本明細書において「光度100%」とは、光源2の各ランプユニット2a等における通常の点消灯動作時において最大値と設定している光度が出射している状態をいい、例えば光源2の各ランプユニット2a等の定格における最大光度が出射している状態をいう。また、本明細書において「光度0%」とは、光源2の各ランプユニット2a等の点消灯動作時において消灯している状態をいい、例えば光源2の各ランプユニット2a等の光度が0となっている状態をいうが、これ以外にも人間の目で点灯を感得できない程度に光度が低くなった状態であってもよい。
図3(A)に示す出射光の光度の時間変化のグラフには3つの波形a、b、cが含まれる。詳細には、波形aは、ランプユニット2aからの出射光の光度の時間変化を示し、波形bは、ランプユニット2bからの出射光の光度の時間変化を示し、波形cは、ランプユニット2cからの出射光の光度の時間変化を示している。図3(A)において、波形a~cに示すように、各ランプユニット2a~2cは、何れも、ある時点t0において光度(明るさ)が100%まで立ち上がる。その後、ランプユニット2aは時点t1まで光度100%を維持し、ランプユニット2bは時点t2まで光度100%を維持し、ランプユニット2cは時点t3まで光度100%を維持するように駆動される。
その後、時点t1以降に、ランプユニット2aは、その出射光の光度が100%から漸減、すなわち徐々に低下するように駆動される。また、時点t1より後の時点t2以降に、ランプユニット2bは、その出射光の光度が100%から徐々に低下するように駆動される。さらに時点t2より後の時点t3以降に、ランプユニット2cは、その出射光の光度が100%からを徐々に低下するように駆動される。そして、各ランプユニット2a~2cは、いずれも時点t3よりも後の時点t4において各々の出射光の光度が0%に至り、その後所定期間は光度が0%で保たれるように駆動される。この実施形態においては、時点t1から時点t4までの間が「共通期間」に対応する。
なお、図3(B)、図3(C)に示す出射光の光度の時間変化のグラフにおける3つの波形a、b、cも基本的に同様である。図3(A)に示す各波形a、b、cでは、時点t1、t2、t3のそれぞれから低下し始めた直後から比較的大きく光度が低下し、その後緩やかに光度が低下する。これに対して、図3(B)に示す各波形a、b、cでは、時点t1、t2、t2のそれぞれから低下し始めた直後から一定の傾きで直線的に光度が低下する。また、図3(C)に示す各波形a、b、cでは、時点t1、t2、t3のそれぞれから低下し始めた直後は比較的緩やかに光度が低下し、その後比較的大きく光度が低下する。
以上のように、この実施形態における各ランプユニット2a~2cは、各々の出射光の光度が100%からそれより低い値に低下し始める時点がそれぞれ異なるが、出射光の光度が0%に至る時点は同じであり、その間(共通期間内)の何れの時点においてもランプユニット2aの出射光の強度がランプユニット2bの出射光の強度よりも低く、ランプユニット2bの出射光の強度がランプユニット2cの出射光の強度よりも低いという関係が保たれる。
このような駆動により、例えば各ランプユニット2a~2cの構成が図2(A)~図2(C)のいずれかに示すようなものであれば、内側(中央)のランプユニット2aから外側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが中央に落ち込んでいくような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、外側のランプユニット2cから内側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが外側へ落ち込んでいくような状態に視認される。いずれにおいても、3つのランプユニット2a~2cのいずれかが先に消灯することはなく、時点t4まではいずれも点灯した状態が保たれた上で、上記した視覚上の効果が得られる。
また、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(D)に示すものであれば、図中左側のランプユニット2aから右側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが左から右へ流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、右側のランプユニット2cから左側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが右から左へ流れるような状態に視認される。いずれにおいても、3つのランプユニット2a~2cのいずれかが先に消灯することはなく、時点t4まではいずれも点灯した状態が保たれた上で、上記した視覚上の効果が得られる。
同様に、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(E)に示すものであれば、図中上側のランプユニット2aから下側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが上から下へ流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、下側のランプユニット2cから上側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが下から上へ流れるような状態に視認される。いずれにおいても、3つのランプユニット2a~2cのいずれかが先に消灯することはなく、時点t4まではいずれも点灯した状態が保たれた上で、上記した視覚上の効果が得られる。
同様に、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(F)に示すものであれば、図中左下側のランプユニット2aから右上側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが左下から右上へ逆L字状に流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、右上側のランプユニット2cから左下側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが上から下へ逆L字状に流れるような状態に視認される。いずれにおいても、3つのランプユニット2a~2cのいずれかが先に消灯することはなく、時点t4まではいずれも点灯した状態が保たれた上で、上記した視覚上の効果が得られる。
図4は、光源からの出射光の光度の時間変化を示す図である。図4(A)~図4(C)のそれぞれにおいても、周期的な点滅を繰り返す光の1周期分の光度変化が示されている。上記した図3に示す実施形態では、出射光の光度が100%から低下し始める時点が異なり、光度が0%に至る時点が共通していたが、図4に示す実施形態は逆で、出射光の光度が100%から低下し始める時点が共通し、光度が0%に至る時点が異なっている。
具体的には、図4(A)に示す出射光の光度の時間変化のグラフには3つの波形a、b、cが含まれる。そして、波形aは、ランプユニット2aからの出射光の光度の時間変化を示し、波形bは、ランプユニット2bからの出射光の光度の時間変化を示し、波形cは、ランプユニット2cからの出射光の光度の時間変化を示している。図4(A)において、波形a~cに示すように、各ランプユニット2a~2cは、何れも、ある時点t0において光度(明るさ)が100%まで立ち上がる。その後、ランプユニット2a~2cの何れも時点t1まで光度100%を維持するように駆動される。
その後、時点t1以降に、ランプユニット2a~2cは、何れも出射光の光度が100%から漸減、すなわち徐々に低下するように駆動される。そして、ランプユニット2aは、時点t1以降の時点t2において出射光の光度が0%に至り、その後所定期間は光度が0%で保たれるように駆動される。また、ランプユニット2bは、時点t2以降の時点t3において出射光の光度が0%に至り、その後所定期間は光度が0%で保たれるように駆動される。また、ランプユニット2cは、時点t3以降の時点t4において出射光の光度が0%に至り、その後所定期間は光度が0%で保たれるように駆動される。この実施形態においては、時点t1から時点t4までの間が「共通期間」に対応する。
なお、図4(B)、図4(C)に示す出射光の光度の時間変化のグラフにおける3つの波形a、b、cも基本的に同様である。図4(A)に示す各波形a、b、cでは、時点t1から低下し始めた直後から比較的大きく光度が低下し、その後緩やかに光度が低下する。これに対して、図4(B)に示す各波形a、b、cでは、時点t1から低下し始めた直後から一定の傾きで直線的に光度が低下する。また、図4(C)に示す各波形a、b、cでは、時点t1から低下し始めた直後は比較的緩やかに光度が低下し、その後比較的大きく光度が低下する。
以上のように、この実施形態における各ランプユニット2a~2cは、各々の出射光の光度が100%からそれより低い値に低下し始める時点が同じであるが、出射光の光度が0%に至る時点がそれぞれ異なっており、その間(共通期間内)の何れの時点においてもランプユニット2aの出射光の強度がランプユニット2bの出射光の強度よりも低く、ランプユニット2bの出射光の強度がランプユニット2cの出射光の強度よりも低いという関係が保たれる。
このような駆動により、例えば各ランプユニット2a~2cの構成が図2(A)~図2(C)のいずれかに示すようなものであれば、内側(中央)のランプユニット2aから外側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが中央に落ち込んでいくような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、外側のランプユニット2cから内側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが外側へ落ち込んでいくような状態に視認される。
また、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(D)に示すものであれば、図中左側のランプユニット2aから右側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが左から右へ流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、右側のランプユニット2cから左側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが右から左へ流れるような状態に視認される。
同様に、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(E)に示すものであれば、図中上側のランプユニット2aから下側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが上から下へ流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、下側のランプユニット2cから上側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが下から上へ流れるような状態に視認される。
同様に、各ランプユニット2a~2cの構成が図2(F)に示すものであれば、図中左下側のランプユニット2aから右上側のランプユニット2cへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが左下から右上へ逆L字状に流れるような状態に視認される。なお、ランプユニット2aとランプユニット2cの駆動を入れ替えた場合には、右上側のランプユニット2cから左下側のランプユニット2aへ向けて順に出射光の光度が低下するので、視覚上、明かりが上から下へ逆L字状に流れるような状態に視認される。
図5は、変形例の光源からの出射光の光度の時間変化を示す図である。上記した図3に示した各波形a~cは、それぞれ光度100%の状態から時間差で光度を低下させて同時に光度0%としていたが、図5(A)に例示するように、一旦、光度を100%より低い任意の値(大きさ)にした後に、その任意の光度の状態から時間差で光度を低下させて同時に光度を0%としてもよい。同様に、上記した図4に示した各波形a~cは、それぞれ光度100%の状態から同時に光度を低下させて時間差で光度を0%にしていたが、図5(B)に例示するように、一旦、光度を100%より低い任意の値(大きさ)に低下させた後に、その任意の光度の状態から同時に光度を低下させて時間差で光度0%にしてもよい。
さらに、図5(C)に例示するように、光度を100%(あるいはそれより低い任意の値)から低下させる時点を共通とし、光度0%とする時点も共通とした上で、各ランプユニット2a~2cの光度の変化の仕方を異ならせてもよい。具体的には、図5(C)に例示する各波形a、b、cでは、波形aは時点t1から比較的大きく光度が低下し、その後緩やかに光度が低下し、波形bは時点t1から一定の傾きで直線的に光度が低下し、波形cは、時点t1から比較的緩やかに光度が低下し、その後比較的大きく光度が低下する。この実施形態においては、時点t1から時点t2までの間が「共通期間」に対応する。
図5(A)~図5(C)に示す波形aと波形bの比較から分かるように、ランプユニット2aの光度が相対的に早く低下し、ランプユニット2bの光度が相対的に遅く低下している。同様に、波形bと波形cの比較から分かるように、ランプユニット2bの光度が相対的に早く低下し、ランプユニット2cの光度が相対的に遅く低下している。また、波形aと波形cの比較から分かるように、ランプユニット2aの光度が相対的に早く低下し、ランプユニット2cの光度が相対的に遅く低下している。
以上のように、この変形例における各ランプユニット2a~2cは、各々の出射光の光度が100%からそれより低い値に低下し始める時点も出射光の光度が0%に至る時点は同じであるが、その間(共通期間内)の何れの時点においてもランプユニット2aの出射光の強度がランプユニット2bの出射光の強度よりも低く、ランプユニット2bの出射光の強度がランプユニット2cの出射光の強度よりも低いという関係が保たれる。
このような駆動によっても、ランプユニット2aの光度を相対的に早く低下させ、次いでランプユニット2bの光度を早く低下させ、ランプユニット2cの光度を最も遅く低下させることが可能となる。それにより、各ランプユニット2a~2cの出射光の光度の違いを生じさせて、上記と同様な視覚効果を得ることができる。
図6は、出射光の光度の時間変化の一例について詳細に示す図である。上記した図3~図5に示す各波形a~cについて、例えば図6に示すような時間変化を有する波形とすることも好ましい。具体的には、図6に示す波形は、区間A、B、C、Dの各波形の合成からなり、以下の特徴を有する。
区間Aは、1周期中の始点(0秒時)から実質的に瞬時に光度が0%から100%(あるいは任意の値)へ変化する区間である。詳細には、区間Aとは、回路動作上のタイムラグなどの要因で、光源2の各ランプユニット2a等の出射光の光度が0%から100%へ達するまでの間に必然的に発生する立ち上がり時間に対応している。
区間Aに要する時間は、主に光源2に含まれるLEDの発光時の立ち上がり時間に対応した時間であるため、1周期に対応する時間よりも極めて短い。具体的には、本実施形態では、例えば光の繰り返し周波数として1Hz~2Hzの範囲を想定しており、この場合における1周期は0.5秒間~1秒間(500ミリ秒間~1000ミリ秒間)となる。これに対して、区間Aの時間は、例えば数百マイクロ秒間~1ミリ秒間程度となる。すなわち、区間Aの時間は、周期に対して少なくとも周期の1/500以下の長さに設定される。
区間Bは、区間Aに続く区間であり、光源2の各ランプユニット2a等の出射光の光度が100%(あるいはそれより低い任意の値)へ達した後、その状態が維持される区間である。区間Bは、1周期の始点である時点0から始まり区間Aを挟んで予め定めた終点である時点t11まで継続する。なお、光度については、実際には電源電圧の増減などの影響により光度が増減する場合も考えられるが、そのような本来意図していない光度の増減がある場合も含めて光度100%の状態が維持されているものとみなす。具体的には、例えば、光源2の各ランプユニット2a等の点消灯動作時において最大値と設定している光度を基準に±10%の範囲内で光度が保たれている場合には、光度100%の状態が維持されているものとする。
区間Cは、区間Bに続く期間であり、光源2の各ランプユニット2a等の出射光の光度が100%から0%へ漸減する区間である。区間Cは、区間Bの終点である時点t11を始点とし、予め定めた終点である時点t12まで継続する。図示のように、この区間Cは区間A、Bの合計時間よりも時間が長いことが好ましく、例えば区間A,Bの合計時間よりも区間Cの時間を3倍以上とすることが好ましい。なお、図示の例では、区間Cにおける光度変化は、区間Cの始点からの光度の減少率が大きく、区間Cの終点に向かうにつれて光度の減少率が小さくなる曲線状の変化であるが、これに限定されない。例えば、区間Cの始点からの光度の減少率が小さく、区間Cの終点に向かうにつれて光度の減少率が大きくなる曲線状の変化であってもよいし、光度が一定割合で減少する直線状の変化であってもよい。
区間Dは、区間Cに続く期間であり、光源2の各ランプユニット2a等の出射光が0%に達した後、その状態(光度0%の状態)が維持される区間である。区間Dは、区間Cの終点である時点t12を始点とし、1周期の終わりまで継続する。この区間Dが終了した後は、次の1周期の区間Aへ続く。
図6に示す1周期の光度変化の特徴は以下の通りである。まず、区間A~Bでは、光源2の各ランプユニット2a等に含まれるLEDの本来的な特徴である発光の立ち上がりの急峻さを活かして、速やかに光度100%の状態とし、その状態が維持される。それにより、従来の一般的なLEDを用いたターンランプと同等の視認性を得られるようにすることができる。すなわち他者がターンランプにより早く気づくことができるようにすることができる。
ここで、単純な矩形波を用いた駆動方法によってLEDを駆動するターンランプでは、光度100%の状態が点灯時から消灯時まで継続するため、1周期内での全体的な光量(積分値としての光量)が大きくなり、観察者へ鋭い眩しさを感じさせてしまう。これに対して、区間Cでは、光度を100%から0%へ漸減させているので、眩しさが低減される。これにより、観察者の目に優しい点滅状態を実現することができる。さらに、区間Dとして光度を0%の状態で維持する期間を設けているので、次周期の区間A(瞬時に点灯が開始される区間)がより際だち、点滅が分かりやすくなる。これにより、観察者の目により優しい点滅状態を実現することができる。
また、区間A~Dの全体として見れば、光度が急峻に立ち上がった後、相対的に長い時間をかけて光度が漸減するので、従来の単純にLEDを用いたターンランプの光度変化とは異なり、またバルブランプを用いたターンランプやそれを模したターンランプの光度変化とも異なる新規な点滅発光表現が実現される。
次に、光度変化の各区間の長さの好適値についての官能評価をした結果について簡単に説明する。ここでは、7人の被験者を対象として、各区間の長さの好適値を評価した。なお、評価においては10ミリ秒間を最小単位として各区間の長さを可変に設定した。また、平均を求める際には、各被験者から得られたデータのうち最大値と最小値を除いた5つのデータを用いて計算した。また、光度変化における時点t11、t12の基準値をそれぞれ100ミリ秒、460ミリ秒に設定した。また、区間Aに要する時間は約0.2ミリ秒間であった。また、以下の評価では1周期を667ミリ秒間(周波数1.5Hzに対応)に設定した。
t11minは、区間B(第2区間)の終点t11の最小値として好適な値を評価した結果である。ここでは、時点t11を100ミリ秒から10ミリ秒ごとに減少し、7人の被験者による評価を行った。ここでの評価基準は、区間A,Bでの光について各被験者が「明らかに暗い、あるいは気づき難い」と感じたことである。各被験者の評価結果を平均すると、t11min=40ミリ秒という値が得られた。この結果から、区間A,Bの合計時間T1、すなわち時点0から時点t11までの時間T1の最小値として好適な値は40ミリ秒間であることが分かる。
t12maxは、時点t11を100ミリ秒で固定し、区間C(第3区間)の終点t12の最大値として好適な値を評価した結果を示している。ここでは、時点t12を460ミリ秒から10ミリ秒ごとに増加し、7人の被験者による評価を行った。ここでの評価基準は、区間Cでの光について各被験者が「明らかに点滅が分かりづらい」と感じたことである。各被験者の評価結果を平均すると、t12max=596ミリ秒という値が得られた。この結果から、区間Cの時間T2、すなわち時点t11から時点t12までの時間T2の最大値として好適な値は496ミリ秒間(=596ミリ秒-100ミリ秒)であることが分かる。
t11maxは、時点t2を460ミリ秒で固定し、区間Bの終点t11の最大値として好適な値を評価した結果である。ここでは、時点t11を100ミリ秒から10ミリ秒ごとに増加し、7人の被験者による評価を行った。ここでの評価基準は時点t11の増加に伴って相対的に短くなる区間Cでの光について各被験者が「徐々に消える(漸減する)ように見えない」と感じたことである。各被験者の評価結果を平均すると、t11max=340ミリ秒という値が得られた。この結果から、区間Cの時間T2、すなわち時点t11から時点t12までの時間T2の最小値として好適な値は120ミリ秒間(=460ミリ秒-340ミリ秒)であることが分かる。別言すると、この結果からは、区間Cの時間T2の最小値は、区間A,Bの合計時間T1の最小値の3倍以上であることが好ましいといえる。
t12minは、時点t11を100ミリ秒で固定し、区間Cの終点t12の最小値として好適な値を評価した結果である。ここでは、時点t12を460ミリ秒から10ミリ秒ごとに減少し、7人の被験者による評価を行った。ここでの評価基準は時点t12の減少に伴って相対的に短くなる区間Cでの光について各被験者が「徐々に消える(漸減する)ように見えない」と感じたことである。各被験者の評価結果を平均すると、t12min=260ミリ秒という値が得られた。この結果から、区間Cの時間T2、すなわち時点t11から時点t12までの時間T2の最小値として好適な値は160ミリ秒間(=260ミリ秒-100ミリ秒)であることが分かる。別言すると、この結果からは、区間Cの時間T2の最小値は、区間A,Bの合計時間T1の最小値の4倍以上であることが好ましいといえる。
なお、上記評価では1周期を667ミリ秒間(周波数1.5Hzに対応)に設定したが、1周期の長さは、500ミリ秒間(周波数2Hzに対応)から1000ミリ秒間(周波数1Hzに対応)の間で設定することが可能であり、当該範囲においては上記した好適値が有効である。1周期の長さが変化しても、当該周期と区間A~Cの合計時間(T1+T2)との差分に相当する時間を区間D(第4区間)の時間T3の長さとして設定することができるからである。
以上のような実施形態によれば、光度が最高値(あるいはそれより小さい任意の値)になった後に一定の共通期間内で各ランプユニットからの出射光の光度が漸減するので、LEDを単純に駆動した場合において生じ得る観測者による違和感を軽減することができるとともに、観察者の目に優しく視認性のよい点滅発光の表現が得られる。また、1つの光源の中で発光面の面積をほぼ変えることがなく、点灯状態から消灯状態への変化の仕方を変えることができるため、発光面内での光度が最高値となる位置の変化が生じ、動きのある新規な点滅発光の表現が得られる。
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記実施形態では3つのランプユニットを駆動する場合を例示していたが、ランプユニットは少なくとも2つあればよく、また4つ以上であってもよい。また、上記実施形態では、車両用灯具の一例として方向指示器として用いられるものを示していたが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。
また、各ランプユニットは1つ以上のLED(半導体発光素子)を備えればよく、図2に示した各ランプユニットの構成は、LEDが1つの場合、導光部材等を設けることにより構成することが可能である。また、LEDが複数の場合、相互に間隔を設けて配置するなどにより構成することが可能であり、いずれも周知な技術を用いることにより構成することができる。
1:点灯制御装置
2:光源
2a、2b、2c:ランプユニット
10:制御部
11:点消灯指示部
12:断線検知部
13:LED駆動回路
14:レギュレータ
15:入力電圧検知部
16:保護回路
17:電圧変換部
2:光源
2a、2b、2c:ランプユニット
10:制御部
11:点消灯指示部
12:断線検知部
13:LED駆動回路
14:レギュレータ
15:入力電圧検知部
16:保護回路
17:電圧変換部
Claims (6)
- 各々が半導体発光素子を有する複数のランプユニットを含む光源の点消灯状態を制御するための装置であって、
前記光源の前記複数のランプユニットの出射光を制御するための制御信号を生成し出力する制御部と、
前記制御部から与えられる前記制御信号に基づいて前記光源の前記複数のランプユニットを駆動する光源駆動部と、
を含み、
前記各ランプユニットは、少なくとも第1ランプユニットと第2ランプユニットを有しており、
前記制御信号に基づいて前記光源駆動部により駆動されて前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットから出射する光は、共通期間内において各々の光度が0より大きい第1値からこれより小さい第2値へ低下するものであり、当該共通期間内の何れの時点においても、前記第1ランプユニットの光度が前記第2ランプユニットの光度よりも低いという関係を保ったまま各々の光度が前記第2値まで漸減する、
車両用灯具の点灯制御装置。 - 前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットから出射する光は、前記共通期間内における第1時点で前記第1ランプユニットの光度が前記第1値から漸減し始め、当該第1時点より後の第2時点で前記第2ランプユニットの光度が前記第1値から漸減し始め、前記第2時点より後の第3時点で何れも当該光度が前記第2値に至る、
請求項1に記載の車両用灯具の点灯制御装置。 - 前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットから出射する光は、前記共通期間内における第1時点で前記第1ランプユニットの光度及び前記第2ランプユニットの光度が何れも前記第1値から漸減し始め、前記第1時点より後の第2時点で前記第1ランプユニットの光度が前記第2値に至り、前記第2時点より後の第3時点で前記第2ランプユニットの光度が前記第2値に至る、
請求項1に記載の車両用灯具の点灯制御装置。 - 前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットから出射する光は、前記共通期間内の第1時点で前記第1ランプユニットの光度及び前記第2ランプユニットの光度が何れも前記第1値から漸減し始め、前記第1ランプユニットの光のほうが相対的に早く光度が低下し前記第2ランプユニットの光のほうが相対的に遅く光度が低下しながら共に漸減し、前記第1時点より後の第2時点で前記第1ランプユニットの光及び前記第2ランプユニットの光の何れの光度も前記第2値に至る、
請求項1に記載の車両用灯具の点灯制御装置。 - 前記第1ランプユニット及び前記第2ランプユニットの各々の光度が漸減する際の波形は、曲線状又は直線状である、
請求項1~4の何れか1項に記載の車両用灯具の点灯制御装置。 - 請求項1~5の何れか1項に記載の車両用灯具の点灯制御装置と、
当該点灯制御装置によって制御される光源と、を備える
車両用灯具システム。
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