(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷に対する出力電圧のばらつきに拘わらず、出力電流の抑制制御を周囲温度に応じて適切に行うことができる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具１は、負荷１０と、負荷１０に供給する電流を出力する電流出力回路２２と、出力電流を補正するための補正信号を電流出力回路２２に出力する補正演算部２６と、周囲温度を検出する温度検出部３２と、負荷１０に対する出力電圧を検出する電圧検出部３０と、を有している。そして、補正演算部２６は、電圧検出部３０によって検出される出力電圧に基づいて温度検出部３２によって検出される周囲温度を補正し、補正後の周囲温度に基づいて補正信号を出力する。【選択図】図１
2014159205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と、
電源電圧が印加され、前記負荷に供給する電流を出力する電流出力部と、
出力電流を抑制する補正信号を前記電流出力部に出力する補正演算部と、
周囲温度を検出する温度検出部と、
前記負荷に対する出力電圧を検出する電圧検出部と、を有し、
前記補正演算部は、前記電圧検出部によって検出される前記出力電圧に基づいて前記温度検出部によって検出される前記周囲温度を補正し、当該補正後の周囲温度に基づいて前記補正信号を出力することを特徴とする車両用灯具。
【請求項２】
前記補正演算部は、前記周囲温度が開始温度に到達するまでは前記電流出力部から所定の一定電流を出力させるとともに、前記周囲温度が前記開始温度に到達した以降は前記周囲温度の増加に応じて出力電流が抑制されるように前記補正信号を出力することを特徴とする請求項１に記載された車両用灯具。
【請求項３】
前記温度検出部は、前記電流出力部及び前記補正演算部を含む駆動回路の周囲の温度を前記周囲温度として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載された車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用灯具には、光源である負荷を駆動する駆動回路が搭載されている。この駆動回路を備える車両用灯具では、高温駆動時の駆動回路の保護を図るため、駆動回路の周囲温度を検出し、当該周囲温度が規定の温度に到達したことを条件に出力電流を抑制する制御（出力電流の抑制制御）を行うことが提案されている。
【０００３】
なお、例えば特許文献１には、ＬＥＤのジャンクション部の温度が定格温度を超えないように、温度によって負荷への出力電流を制御する点灯回路を備えた車両用灯具が開示されている。この車両用灯具では、ＬＥＤの温度を検出するために、温度検出部をＬＥＤの近傍に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６０２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、負荷にも個体毎のばらつきがあるため、負荷に対する駆動回路からの出力電圧にもばらつきが生じる。駆動回路は出力電圧に応じて発熱を生じ自己昇温するため、駆動回路自身の熱が影響して駆動回路の周囲温度を誤って検出してしまうという事態が生じ得る。このため、出力電流の抑制制御を適切に行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷に対する出力電圧のばらつきに拘わらず、出力電流の抑制制御を周囲温度に応じて適切に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明は、負荷と、電源電圧が印加され、負荷に供給する電流を出力する電流出力部と、出力電流を抑制するための補正信号を電流出力部に出力する補正演算部と、周囲温度を検出する温度検出部と、負荷に対する出力電圧を検出する電圧検出部と、を有する車両用灯具を提供する。この車両用灯具において、補正演算部は、電圧検出部によって検出される出力電圧に基づいて温度検出部によって検出される周囲温度を補正し、補正後の周囲温度に基づいて補正信号を出力する。
【０００８】
ここで、本発明において、補正演算部は、周囲温度が開始温度に到達するまでは電流出力部から所定の一定電流を出力させるとともに、周囲温度が開始温度に到達した以降は周囲温度の増加に応じて出力電流が抑制されるように補正信号を出力することが好ましい。
【０００９】
また、本発明において、温度検出部は、電流出力部及び補正演算部を含む駆動回路の周囲の温度を周囲温度として検出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、温度検出部によって検出される周囲温度を出力電圧に応じて補正することで、出力電圧のばらつきに応じた電流出力部の昇温ばらつきを考慮することができるので、周囲温度を正しく把握することができる。これにより、電流出力部において目標となる出力電流特性と、実際の出力電流特性とを一致させることができる。その結果、出力電圧の大小、すなわち、電流出力部の発熱の大小に拘わらず、出力電流の抑制制御を周囲温度に応じて適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用灯具の構成を模式的に示す説明図
【図２】出力電圧による周囲温度の補正処理の説明図
【図３】出力電圧による周囲温度の補正処理の動作概念を示す説明図
【図４】本実施形態に係る駆動回路の出力電流特性を示す説明図
【図５】周囲温度の補正処理を行わない場合の動作概念を示す説明図
【図６】周囲温度の補正処理を行わない場合の駆動回路の出力電流特性を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる車両用灯具１の構成を模式的に示す説明図である。車両用灯具１は、例えば自動車等の車両の前照灯として用いられ、車両前方に所定の配光パターンを形成する。この車両用灯具１は、負荷１０と、駆動回路２０とを主体に構成されており、車両に搭載されたバッテリを電源として電力が供給される。
【００１３】
負荷１０は、光源としての機能を担っており、例えば一つの発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）で又は複数のＬＥＤを直列接続して構成されている。なお、負荷１０はその個体毎に抵抗値等のばらつきが存在するため、後述するように所定の一定電流が負荷１０に供給される場合であっても、発生する電圧が個体毎に相違することが生じ得る。
【００１４】
駆動回路２０は、負荷１０に電流を供給して当該負荷１０を駆動する回路であり、電流出力回路２２と、補正回路２４とで構成されている。
【００１５】
電流出力回路２２は、バッテリなどの電源（図示せず）からの電源電圧（＋Ｖ）が印加され、負荷１０に供給する電流を出力する電流出力部である。本実施形態において、電流出力回路２２は、定電流回路であり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができる。この電流出力回路２２は、負荷１０に対して一定電流を供給するように動作しており、負荷１０の抵抗値がばらついたり、入力電圧がばらついたりしても所定の一定電流を供給するように、出力電圧を調整する。
【００１６】
補正回路２４は、高温駆動時の駆動回路２０の保護を図るため、駆動回路２０（電流出力回路２２）からの出力電流を補正する回路である。この補正回路２４は、補正演算部２６を備えている。補正演算部２６としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。
【００１７】
補正演算部２６は、出力電流の抑制制御を行うものであり、駆動回路２の周囲の温度である周囲温度に基づいて出力電流を抑制する。出力電流の抑制は、電流出力回路２２に対して補正信号を出力することにより行われる。具体的には、補正演算部２６は、周囲温度が予め定められた開始温度Ｔ１に到達するまでは電流出力回路２２から所定の一定電流を出力させる。一方、補正演算部２６は、周囲温度が所定の開始温度Ｔ１に到達した場合に、出力電流の抑制を開始するとともに、周囲温度の増加に応じて出力電流が抑制されるように補正信号を出力する。この補正信号は、抑制後の出力電流を指示する信号又は抑制量を指示する信号として機能し、補正信号が電力出力回路２２に入力されると、電流出力回路２２は、抑制後の出力電流に応じて電流を出力する。
【００１８】
補正演算部２６には、電圧検出部３０及び温度検出部３２からの検出信号が入力されている。電圧検出部３０は、負荷１０に対する出力電圧を検出する。温度検出部３２は、周囲温度を検出する機能を担っており、例えばＮＴＣサーミスタを用いることができる。このＮＴＣサーミスタは、温度の上昇に対して抵抗が減少する。そこで、固定抵抗とＮＴＣサーミスタとを直列接続し、当該回路に一定電圧（Ｖｉ）を印加し、固定抵抗とＮＴＣサーミスタとの間の接続点の電圧変化を監視することで、温度検出を行うことができる。
【００１９】
本実施形態の特徴の一つとして、補正演算部２６は、出力電圧に基づいて周囲温度を補正し、補正後の周囲温度に基づいて補正信号を出力することとしている。以下、図２及び図３を参照して、出力電圧による周囲温度の補正処理について説明する。ここで、図２は、出力電圧による周囲温度の補正処理の説明図であり、（ａ）は補正処理の内容を具体的な数値として例示するものであり、（ｂ）は出力電圧と補正値との関係を示す。また、図３は、出力電圧による周囲温度の補正処理の動作概念を示す説明図である。
【００２０】
図２（ａ）において、「Ｃａｓｅ１」は、標準的な負荷１０、すなわち、所定の出力電流に対して標準的な出力電圧となる負荷１０が駆動回路２０に接続されている状態を示す。また、「Ｃａｓｅ２」は、下側にばらついた負荷１０、すなわち、所定の出力電流に対して標準的な出力電圧よりも低い出力電圧となる負荷１０が駆動回路２０に接続されている状態を示す。「Ｃａｓｅ３」は、上側にばらついた負荷１０、すなわち、所定の出力電流に対して標準的な出力電圧よりも高い出力電圧となる負荷１０が駆動回路２０に接続されている状態を示す。
【００２１】
駆動回路２０は、出力電圧に応じて発熱する。したがって、図３（ａ）に示すように、出力電圧Ｖａが低い場合には、その分、駆動回路２０の自己昇温も小さいので駆動回路２０の温度Ｔｕも低く、逆に、出力電圧Ｖａが高い場合には、その分、駆動回路２０の自己昇温も大きいので駆動回路２０の温度Ｔｕも高くなる。
【００２２】
そのため、駆動回路２０の周囲温度が同一の状況であっても、駆動回路２０の自己昇温が作用し、出力電圧Ｖａが低い場合には、温度検出部３２によって検出される周囲温度が相対的に低くなり、逆に、出力電圧Ｖａが高い場合には、その分、温度検出部３２によって検出される周囲温度が相対的に高くなる。ここで、図３（ｂ）の二点鎖線ａは、ＮＴＣサーミスタで構成される温度検出部３２からの検出信号Ｓｔを示す。
【００２３】
例えば、図２（ａ）に示すように、駆動回路２０の周囲温度が同一の状況であっても、補正前の周囲温度、すなわち、温度検出部３２によって検出される周囲温度は、Ｃａｓｅ１よりもＣａｓｅ２の方が低くなる。これは、出力電圧が低い負荷１０を接続する分、標準的な出力電圧の負荷１０を接続するよりも駆動回路２０の自己昇温が少ないためである。同様に、駆動回路２０の周囲温度が同一の状況であっても、補正前の周囲温度は、Ｃａｓｅ１よりもＣａｓｅ３の方が高くなる。これは、出力電圧が高い負荷１０を接続する分、標準的な出力電圧の負荷１０を接続するよりも駆動回路２０の自己昇温が大きいためである。
【００２４】
このように、負荷１０のばらつき、すなわち、出力電圧のばらつきによる自己昇温の差が、温度検出部３２によって検出される周囲温度に誤差となって現れる。そのため、補正演算部２６は、補正値にて温度検出部３２によって検出される周囲温度を補正することとしている。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、補正値は、基準値としての標準的な出力電圧と、各負荷１０の出力電圧との電圧差に応じて決定される。例えば、Ｃａｓｅ１では、電圧差が「±０」であり、補正値は、補正後の周囲温度を補正前のそれと同一の値とする値（「０．０」）が設定される。一方、Ｃａｓｅ２では、電圧差が「−１０」であり、補正値は、補正後の周囲温度を補正前のそれよりも増加させる値（「＋Ｙ．Ｙ」）が設定される。また、Ｃａｓｅ３では、電圧差が「＋１０」であり、補正値は、補正後の周囲温度を補正前のそれよりも減少させる値（「−Ｘ．Ｘ」）が設定される。
【００２６】
電圧差と補正値との関係は、シミュレーションや実験を通じて予め設定されており、補正演算部２６は、この関係を規定したマップや演算式を保持している。そして、補正演算部２６は、出力電圧と予め設定された基準値（標準的な出力電圧）とから電圧差を求めることで、電圧差に応じた補正値を求めることができる。なお、電圧差を求めずとも、この電圧差を考慮した上で、出力電圧から直接的に補正値を求めるものであってもよい。なお、図３（ｂ）の二点鎖線ｂは、周囲温度に対する補正値をイメージで示すものである。
【００２７】
補正演算部２６は、当該補正値に基づいて、温度検出部３２によって検出された周囲温度を補正し、補正後の周囲温度を求める。補正の一例としては、補正値と、補正前の周囲温度を加算するといった如くである。例えば、Ｃａｓｅ１では、補正後の周囲温度は、補正前のそれと同じである。Ｃａｓｅ２では、補正後の周囲温度は、補正前のそれよりも高くなっており、Ｃａｓｅ１と同じ温度、すなわち、実際の周囲温度と同じになっている。また、Ｃａｓｅ３では、補正後の周囲温度は、補正前のそれよりも低くなっており、Ｃａｓｅ１と同じ温度、すなわち、実際の周囲温度と同じになっている。
【００２８】
そして、図２（ａ）に示すように、Ｃａｓｅ１では、補正後の周囲温度（＝補正前の周囲温度）が６０℃に到達すると、補正演算部２６により、出力電流の抑制が開始され、単位温度上昇に対して所定の抑制率ｋで出力電流が抑制されることとなる。一方、Ｃａｓｅ２では、補正前の周囲温度が５０℃のタイミングであっても、補正後の周囲温度が６０℃に到達しているとみなし出力電流の抑制が開始され、単位温度上昇に対して所定の抑制率ｋで出力電流が抑制されることとなる。また、Ｃａｓｅ３では、補正前の周囲温度が７０℃に到達したタイミングで、補正後の周囲温度が６０℃に到達しているとみなし出力電流の抑制が開始され、単位温度上昇に対して所定の抑制率ｋで出力電流が抑制されることとなる。
【００２９】
かかる補正処理より、図３（ｃ）に示すように、出力電圧のばらつきに拘わらず、一定の開始温度Ｔ１にて出力電流の抑制を開始することができる。また、図３（ｄ）に示すように、出力電圧のばらつきに拘わらず、抑制率ｋも一定のままとすることができる。
【００３０】
このように、本実施形態において、補正演算部２６は、電圧検出部３０によって検出される出力電圧に基づいて温度検出部３２によって検出される周囲温度を補正し、補正後の周囲温度に基づいて補正信号を出力している。
【００３１】
かかる構成によれば、温度検出部３２によって検出される周囲温度を出力電圧に応じて補正することで、出力電圧のばらつきに応じた駆動回路２０の昇温ばらつきを考慮することができるので、周囲温度を正しく把握することができる。これにより、駆動回路２０において目標となる出力電流特性（周囲温度Ｔａと出力電流Ｉａとの相対特性（図４（ａ）参照））と、実際の出力電流特性（周囲温度Ｔａと出力電流Ｉａとの相対特性（図４（ｂ）））とを一致させることができる。その結果、出力電圧のばらつき、すなわち、駆動回路２０の発熱のばらつきに拘わらず、出力電流の抑制制御を周囲温度に応じて適切に行うことができる。
【００３２】
ここで、図５を参照し、周囲温度の補正処理を行わない場合について説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、図３（ａ）〜（ｄ）とそれぞれ対応している。図５（ａ）に示すように、出力電圧Ｖａが低い場合には、その分、駆動回路２０の自己昇温も小さいので駆動回路２０の温度Ｔｕも低く、逆に、出力電圧Ｖａが高い場合には、その分、駆動回路２０の自己昇温も大きいので駆動回路２０の温度Ｔｕも高くなる。そのため、駆動回路２０の周囲温度が同一の状況であっても、出力電圧Ｖａが低い場合には、温度検出部３２によって検出される周囲温度も低くなり、逆に、出力電圧Ｖａが高い場合には、その分、温度検出部３２によって検出される周囲温度も高くなる。図５（ｂ）の実線は、ＮＴＣサーミスタで構成される温度検出部３２からの検出信号を示す。
【００３３】
この場合、同図（ｃ）に示すように、出力電圧が低い場合には、補正演算部２６は、実際の周囲温度が開始温度Ｔ１よりも高温Ｔ１’になった段階で開始温度Ｔ１に到達したと認識してしまう。逆に、出力電圧が高い場合には、補正演算部２６は、実際の周囲温度が開始温度Ｔ１よりも低温Ｔ１”の段階で開始温度Ｔ１に到達したと認識してしまう。
【００３４】
そのため、出力電流を抑制する開始温度にＴ１，Ｔ’，Ｔ”のように幅（ばらつき）が生じる。また、これにともに伴い抑制率ｋに幅（ｋ，ｋ’，ｋ”）が生じてしまう。この現象は、実際の出力電流特性（周囲温度Ｔａと出力電流Ｉａとの相対特性（図６（ｂ）））が、駆動回路において目標となる出力電流特性（周囲温度Ｔａと出力電流Ｉａとの相対特性（図６（ａ）））から逸脱していることを意味することになる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、補正演算部２６は、周囲温度が開始温度Ｔ１に到達するまでは、電流出力回路２２から所定の一定電流を出力させるとともに、開始温度Ｔ１の到達した以降は、所定の抑制率ｋ、すなわち、周囲温度の増加に応じて出力電流が抑制されるように補正信号を決定している。
【００３６】
かかる構成によれば、駆動回路２０の自己昇温のばらつきに拘わらず、実際の周囲温度が開始温度Ｔ１に到達するタイミングで、出力電流の抑制制御を適切に開始することができる。また、これにともない、所定の抑制率ｋで出力電流を抑制することが可能となる。
【００３７】
また、本発明において、温度検出部３２は、電流出力回路２２及び補正演算部２６を含む駆動回路２０の周囲の温度を周囲温度として検出する。
【００３８】
かかる構成によれば、駆動回路２０を保護するための周囲温度を適切に検出することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態にかかる車両用灯具について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１    車両用灯具
１０    負荷
２０    駆動回路
２２    電流出力回路
２４    補正回路
２６    補正演算部
３０    電圧検出部
３２    温度検出部
【図１】
2014159205.tif 000003
【図２】
2014159205.tif 000004
【図３】
2014159205.tif 000005
【図４】
2014159205.tif 000006
【図５】
2014159205.tif 000007
【図６】
2014159205.tif 000008