(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストップランプを構成するＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置であって、
車載電源の電圧を、ストップランプに対応するＬＥＤ点灯用の所定の電圧に変換し、前記ＬＥＤへ電力供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ストップランプを点灯する際に、車両周囲の明るさに対応する信号を当該車両側から取得して明暗を判別する明暗判別部を有し、当該明暗判別部で周囲が明るいと判別した場合、周囲が暗いと判別した場合に比べて前記ＬＥＤに対する電力供給の開始時点から定常点灯に至るまでの時間を短縮することを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部には、前記ＬＥＤの定常点灯電力に比べて定格電力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、
前記制御部は、前記明暗判別部で周囲が明るいと判別した場合、電力供給を開始するときに前記定常点灯電力より大きな電力を前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部から出力させることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記定常点灯電力より大きな電力の出力を、前記ＬＥＤへの供給電力が前記定常点灯電力に到達するまで継続することを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記定常点灯電力より大きな電力の出力を、前記ＬＥＤへの供給電力が前記定常点灯電力に到達してからさらに任意の期間継続することを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項５】
前記明暗判別部は、前記車両側から入力される、テールランプを点灯する信号に基づいて明暗を判別することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項６】
前記明暗判別部は、前記ＬＥＤが消灯しているときにＬＥＤが発生する電圧値に基づいて明暗を判別することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項７】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、同一のＬＥＤがストップランプ以外の機能を兼ねる構成のストップランプにおいて、前記ＬＥＤをストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させると共に、前記ＬＥＤを当該ストップランプ以外の任意の明るさで点灯させる電力を出力して任意のランプとして機能させることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項８】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部に加えて、別のＤＣ／ＤＣコンバータ部を備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、同一のＬＥＤがストップランプ以外の機能を兼ねる構成のストップランプにおいて、前記ＬＥＤをストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させ、
前記別のＤＣ／ＤＣコンバータ部は、前記ＬＥＤを当該ストップランプ以外の任意の明るさで点灯させる電力を出力して任意のランプとして機能させることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【請求項９】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部に加えて、別のＤＣ／ＤＣコンバータ部を備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、前記ＬＥＤをストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させ、
前記別のＤＣ／ＤＣコンバータ部は、前記ＬＥＤとは別のＬＥＤを当該ストップランプ以外の任意の明るさで点灯させる電力を出力して、当該別のＬＥＤを任意のランプとして機能させることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のＬＥＤ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯するＬＥＤ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用光源には白熱電球が用いられていたが、近年はＬＥＤに代替してきている。これは、ＬＥＤの発光効率が向上し、かつ、寿命が長いことから、メンテナンスが簡単で省エネルギ、つまりは、二酸化炭素の発生量が少ないことが受け入れられたためである。
【０００３】
白熱電球はフィラメントが赤熱するまでに時間を要する。一方、ＬＥＤは点灯するために専用の点灯装置を要するものの、特段の手段を設けなくても、白熱電球に比べて光の立ち上がりが緩慢になることはなく、むしろ早く発光するくらいである。そのため、例えば特許文献１においては、ストップランプ（制動灯）用のＬＥＤの点灯が正常な発光に至るまでの時間が短く、高級感を損なうとして、あえて光の立ち上がりを白熱電球のように緩慢にして高級感を演出する遅延回路が提案されている。この遅延回路は、ストップランプ点灯用のスイッチと、ストップランプを適正な発光量で点灯するための電流制限抵抗器との間に設けられ、図１３の動作波形図に示すように、ストップランプスイッチがオンになるタイミングから遅れてストップランプの電流が立ち上がるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４５１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高級感をもたらす緩やかな点灯は、後続車両を運転する運転者の目に優しい点灯であり、刺激の少ない点灯である。換言して、予防安全の観点から見れば、後続車両の運転者がストップランプの点灯を認識するまでの時間が長くなることは、安全性の低下を誘引するため、ＬＥＤを緩やかに点灯することは好ましくなく、逆に、急峻に点灯すべきである。
【０００６】
ただし、ＬＥＤの急峻な点灯は、ＬＥＤおよび点灯装置にストレスを加えることになるため、過度なストレスを回避する工夫が必要である。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＬＥＤおよび点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性を向上させたＬＥＤ点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るＬＥＤ点灯装置は、車載電源の電圧をストップランプに対応するＬＥＤ点灯用の所定の電圧に変換し、ＬＥＤへ電力供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部を制御する制御部とを備え、制御部は、ストップランプを点灯する際に、車両周囲の明るさに対応する信号を当該車両側から取得して明暗を判別する明暗判別部を有し、当該明暗判別部で周囲が明るいと判別した場合、周囲が暗いと判別した場合に比べてＬＥＤに対する電力供給の開始時点から定常点灯に至るまでの時間を短縮するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、周囲が明るいときのみストップランプを急峻に点灯するようにしたので、ＬＥＤおよび点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性を向上させたＬＥＤ点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ部の立ち上がり時の動作波形図である。
【図３】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置において定格の大きなＤＣ／ＤＣコンバータ部を用いた場合の立ち上がり時の動作波形図である。
【図４】実施の形態１に係るＬＥＤ点灯装置が行うＰＩ制御の制御フロー図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るＬＥＤ点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ部の立ち上がり時の動作波形図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置の立ち上がり時の動作波形図である。
【図７】実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作波形図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図９】実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作波形図である。
【図１０】実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の変形例を示す回路図である。
【図１１】この発明の実施の形態５に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図１２】この発明の実施の形態６に係るＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図１３】従来の定電流制御時の動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１に示すＬＥＤ点灯装置は、ストップランプとして機能するストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを備えた車載用灯具を点灯するものである。このＬＥＤ点灯装置は、ブレーキペダルと連動しテールランプ／ストップランプ用スイッチ２ｓが投入されると、車載電源１より電力の供給を受け、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２において車載電源１の電圧をストップランプ用ＬＥＤ１１ｓに適した電圧に変換してストップランプ用ＬＥＤ１１ｓに電力を供給し、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを点灯させる。
【００１２】
ブレーキペダルと連動しテールランプ／ストップランプ用スイッチ２ｓは、運転者がブレーキペダルを踏むと制御部１０にオン信号を入力する。一方、ライティングスイッチのスモール点灯と連動しているテールランプ用スイッチ２ｔは、テールランプ（不図示）の点灯中に制御部１０の明暗判別部１０ａにオン信号を入力する。
以下では、説明上の混乱を避けるために、テールランプ／ストップランプ用スイッチ２ｓを単にストップランプ用スイッチ２ｓと称す。
【００１３】
制御部１０は、ストップランプ用スイッチ２ｓが投入されたことを認識し、ストップランプ用ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６ｓを高速にオン／オフ制御して入力電圧を昇圧し、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓに電流を流して発光させる。このとき、制御部１０は、ストップランプ用電流検出抵抗９ｓの電圧を検知してストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流値に変換し、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓの駆動周期に対するオン時間の割合（即ち、オンデューティ比）または駆動周波数を変化させることで、電流値を目標値にフィードバック制御（例えば、後述するようなＰＩ；Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ制御）して、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓが目標の明るさになるようにする。
【００１４】
この制御部１０は、高速演算機能を有するマイクロコンピュータを用いたディジタル制御、オペアンプ等で構成される誤差増幅回路を用いたアナログ制御、または汎用のマイクロコンピュータと誤差増幅回路を組み合わせたディジタル−アナログ制御等で構成され、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流が目標値に対して不足する場合は、オンデューティ比を上げる、もしくは駆動周波数を低下させる。一方、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流が目標値に対して大きい場合は、オンデューティ比を下げる、もしくは駆動周波数を上昇させる。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２は、ストップランプ用コイル５ｓ、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓ、ストップランプ用整流ダイオード７ｓおよびストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓを備え、バックブーストコンバータを構成している。制御部１０がストップランプ用ＦＥＴ６ｓをオンすることにより、ストップランプ用コイル５ｓにエネルギを蓄え、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓをオフすることでストップランプ用コイル５ｓに蓄えられたエネルギをストップランプ用整流ダイオード７ｓを介して負荷側（ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓ、ストップランプ用電流検出抵抗９ｓ、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓ）へ放出する。
【００１６】
ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓは、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の脈動を抑制し、平滑化する役目を果たす。ストップランプ用逆流防止ダイオード３ｓは、車載電源１側への逆流を防止する目的で設置している。また、ストップランプ用入力側平滑コンデンサ４ｓは、入力電流の脈動を抑制し、平滑化する役目を果たす。なお、ストップランプ用逆流防止ダイオード３ｓの後段にストップランプ用入力側平滑コンデンサ４ｓが配置されているが、これらは前後が入れ替わってもよい。
【００１７】
また、制御部１０は、車両の周囲の明暗を判別する明暗判別部１０ａを有する。この明暗判別部１０ａは、テールランプ用スイッチ２ｔの信号入力中、即ちテールランプが点灯されているときは周囲が暗いと判別する。一方、テールランプ用スイッチ２ｔの信号入力がないとき、即ちテールランプが点灯されていないときは、周囲が明るいと判別する。
【００１８】
先立って説明したように、後続車両の運転者がストップランプの点灯を認識するまでの時間は短い方が好ましいため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを急峻に点灯するべきである。ただし、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの急峻な点灯により、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置にストレスを加えることは否めない。他方、周囲が明るい昼間においては、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを急峻に点灯することにより後続車両の運転者からの視認性が改善され、注意喚起性が顕在化するが、周囲が暗い夜間においては後続車両の運転者がストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの点灯を認識しやすく、点灯時の立ち上がり特性の如何による注意喚起性の差は明確にならない。
【００１９】
そこで、制御部１０は、明暗判別部１０ａの明暗判別結果に基づいて、周囲が明るいときに限定してストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを急峻に点灯し、後続車両の運転者からの視認性を改善して、注意喚起性を向上させる。一方、周囲が暗いときは定格どおりにストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを点灯して、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置への過度なストレスを加えないようにする。
【００２０】
ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の立ち上がりを急峻にすることによって、点灯開始から定常点灯に至る時間を短縮する。そのために、本実施の形態１では、ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓの静電容量を小さくする。
【００２１】
図２に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２の立ち上がり時の動作波形図を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２においてストップランプ用ＦＥＴ６ｓがオンになると、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓを経由してストップランプ用コイル５ｓに電流が流れ、ストップランプ用コイル５ｓにエネルギが蓄積される。一方、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓがオフになると、ストップランプ用整流ダイオード７ｓを経由してストップランプ用コイル５ｓに電流が流れ、ストップランプ用コイル５ｓに蓄積されたエネルギが負荷側へ放出される。このとき、ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓの静電容量が小さいと、１回のエネルギ放電時（即ち、１回のストップランプ用ＦＥＴ６ｓのオフ期間）にストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓの電圧の上昇量Ｖ８ｓが大きくなり、いち早くストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの順方向電圧に到達するので、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の立ち上がりが急峻になる。ただし、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の脈動は大きくなる。
【００２２】
なお、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓに電流を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部１２として、バックブーストコンバータを用いているが、ＬＥＤに電流を供給できる回路方式であれば他の回路方式でもよく、例えばフライバックコンバータなどを用いてもよい。
【００２３】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２として、定格の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを用い、大電力を投入してストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓを早く充電し、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの通電電流を素早く定格電流に至らしめるようする。
【００２４】
図３に、定格の大きなＤＣ／ＤＣコンバータ部１２を用いたＬＥＤ点灯装置の立ち上がり時の動作波形図を示す。明暗判別部１０ａにおいて周囲が暗いと判別された場合、破線で示すように、従来のような通常の投入電力、かつ、通常の立ち上がり時間でストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを点灯する。一方、明暗判別部１０ａにおいて周囲が明るいと判別された場合、実線で示すように、点灯直後にあえて大電力を投入して、短い立ち上がり時間で急峻に点灯させる。制御部１０がＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施している場合、許容されるオン幅を点灯直後には拡大し、定常点灯に至ると制限する。即ち、制御部１０は、ストップランプ用電流検出抵抗９ｓで検出するストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流が定常電流に到達したときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２の出力電力を定常電力に戻す。
【００２５】
これに対し、従来のような定電流制御の場合、先立って図１３で説明したように、点灯直後はＤＣ／ＤＣコンバータの最大出力電力を出力するが、立ち上がり特性を考慮しない制御であり、また定格のＤＣ／ＤＣコンバータを用いるので最大電流にも限界があった。そのため、図３に比べ発光出力の立ち上がりが遅い。
【００２６】
また、制御部１０が、高速演算機能を有するマイクロコンピュータを用いたディジタル制御を行う場合、代表的なフィードバック制御としてＰＩ制御が挙げられる。ここで、図４に、一般的なＰＩ制御の制御フロー図を示す。制御部１０は、目標値とストップランプ用電流検出抵抗９ｓで検出された電流値との偏差にＰゲイン（比例係数）を乗じた比例項と、当該偏差にＩゲイン（積分係数）を乗じて前回値を加算した積分項とを加算して、操作量を求める。そして、制御部１０は、この操作量に応じてオンデューティ比などを調整することにより、ストップランプ用電流検出抵抗９ｓで検出される電流値が目標値になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部１２を制御する。
【００２７】
このＰＩ制御において、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、制御部１０は、電流の立ち上がりを急峻にするためにストップランプ用スイッチ２ｓの投入直後のＰゲインを大きく、Ｉゲインを小さく設定する。
また、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓとストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓに大電流を通電するために、制御部１０はストップランプ用スイッチ２ｓの投入直後の目標値を大きく設定する。
【００２８】
以上より、実施の形態１によれば、ＬＥＤ点灯装置は、車載電源１の電圧をストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを点灯するための所定の電圧に変換して電力供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２を制御する制御部１０とを備え、この制御部１０は、車両周囲の明るさに対応する信号としてテールランプの点灯有無を示す信号を取得して明暗を判別する明暗判別部１０ａを有し、当該明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、周囲が暗いと判別した場合に比べて電力供給の開始から定常点灯に至るまでの時間を短縮するように構成した。このため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性を向上したストップランプ点灯用のＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００２９】
また、実施の形態１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２には、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの定常点灯電力に比べて定格電力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、制御部１０は、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、電力供給の開始から定常点灯電力に到達するまでの間、定常点灯電力より大きな電力を出力させるように構成した。このため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性をさらに向上したストップランプ点灯用のＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００３０】
実施の形態２．
本実施の形態２のＬＥＤ点灯装置は、図１に示すＬＥＤ点灯装置と図面上では同様の構成であるため、以下では図１を援用して説明する。
上記実施の形態１では、ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓの静電容量を小さくしているためにストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の脈動が大きくなるというデメリットがあったが、本実施の形態２ではこのデメリットを解消するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２の定格を大きくする。ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２の定格を大きくする手段としてストップランプ用コイル５ｓのインダクタンスを小さくすることにより、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の立ち上がりを急峻にして、後続車両の運転者からの視認性を改善しつつ、電流の脈動を悪化させない。
【００３１】
図５に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２の立ち上がり時の動作波形図を示す。ストップランプ用コイル５ｓのインダクタンスを小さくすると、上記実施の形態１の図２に比べ、ストップランプ用コイル５ｓの電流の傾きが急峻になる。従って、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓの駆動周波数を上げることができ、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の脈動は悪化させずに、ストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓの電圧の上昇量Ｖ８ｓを大きくできる。
【００３２】
以上より、実施の形態２によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２には、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの定常点灯電力に比べて定格電力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、制御部１０は、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、電力供給の開始から定常点灯電力に到達するまでの間、定常点灯電力より大きな電力を出力させるように構成した。このため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性をさらに向上したストップランプ点灯用のＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００３３】
実施の形態３．
本実施の形態３のＬＥＤ点灯装置は、図１に示すＬＥＤ点灯装置と図面上では同様の構成であるため、以下では図１を援用して説明する。
上記実施の形態１では、周囲が明るいとき、点灯開始から定常点灯に至るまで大電力を投入したが、本実施の形態３では定常点灯に到達してからもさらに所定の期間大電流を投入し続ける構成にする。
【００３４】
図６および図７に、本実施の形態３に係るＬＥＤ点灯装置の立ち上がり時の動作波形図を示す。なお、図６では、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合のみ示す。
図７に示すように、テールランプ用スイッチ２ｔがオフ、かつ、ストップランプ用スイッチ２ｓのオン切り替わり時の区間Ｔ１は、上記実施の形態１と同様に制御部１０のＰゲインを大きく、Ｉゲインを小さくする。さらに、その直後の区間Ｔ２で、制御部１０の応答性を遅くする（Ｐゲインを小さく、Ｉゲインを大きくする）ことにより、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流にオーバシュートが生じる。その結果生じる閃光によって、周囲が明るいときでも後続車両の運転者がストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの点灯を認識しやすくなり、早く気付くようになる。
【００３５】
以上より、実施の形態３によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ部には、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの定常点灯電力に比べて定格電力の大きなＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、制御部１０は、明暗判別部１０ａで周囲が明るいと判別した場合、電力供給の開始時点から定常点灯電力に到達後さらに任意の期間、定常点灯電力より大きな電力を出力させるように構成した。このため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置に過度なストレスを加えることなく、後続車両の運転者への注意喚起性をさらに向上したストップランプ点灯用のＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００３６】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、ストップランプ用ＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置を構成したが、本実施の形態４ではストップランプとテールランプを兼ねたＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置を構成する。
図８に、本実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。図８において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００３７】
このＬＥＤ点灯装置に用いる車載用灯具は、テールランプ用ＬＥＤとストップランプ用ＬＥＤを同一の光源とし、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１を備える。
ＬＥＤ点灯装置は、テールランプ用コイル５ｔ、テールランプ用ＦＥＴ６ｔ、テールランプ用整流ダイオード７ｔを追加すると共にテールランプ／ストップランプ兼用出力側平滑コンデンサ８を流用して、テールランプ用ＬＥＤのＤＣ／ＤＣコンバータ部を新たに構成し、このテールランプ用ＤＣ／ＤＣコンバータ部を用いて、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をテールランプ用の目標の明るさで点灯する。また、このテールランプ用ＤＣ／ＤＣコンバータ部の入力側に、車載電源１側への逆流を防止するためのテールランプ用逆流防止ダイオード３ｔと、入力電流の脈動を抑制し平滑するためのテールランプ用入力側平滑コンデンサ４ｔとを設置する。
【００３８】
この構成の場合にも、明暗判別部１０ａは、テールランプ用スイッチ２ｔが投入されたことで、車両の周囲が暗いと判別する。また、制御部１０は、ストップランプ用スイッチ２ｓが投入されると、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓを高速にオン／オフして入力電圧を昇圧し、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をストップランプ用の明るさで点灯する。
さらに、制御部１０は、テールランプ用スイッチ２ｔが投入されると、テールランプ用ＦＥＴ６ｔを高速にオン／オフ制御して入力電圧を昇圧し、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をテールランプ用の明るさで点灯する。
【００３９】
図９に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部の動作波形図を示す。テールランプ用スイッチ２ｔのオン切り替わり時の区間Ｔ３と、テールランプ用スイッチ２ｔがオン、かつ、ストップランプ用スイッチ２ｓのオン切り替わり時の区間Ｔ４に、制御部１０のＰゲインを小さく、Ｉゲインを大きく設定することで、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１の電流の立ち上がりが緩やかになる。これにより、夜間などの、周囲が暗く後続車両の運転者が点灯を認識しやすい状況では、不要な過電流を抑制できる。
【００４０】
図１０に、本実施の形態４に係るＬＥＤ点灯装置の変形例を示す。この変形例では、車載電源１側にテールランプ用コイル５ｔ、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１側にストップランプ用コイル５ｓを配置して直列に接続し、テールランプ用コイル５ｔとストップランプ用コイル５ｓの間にストップランプ用逆流防止ダイオード３ｓを接続する。これにより、テールランプ用コイル５ｔおよびストップランプ用コイル５ｓの２つのコイルと、テールランプ／ストップランプ兼用ＦＥＴ６と、テールランプ／ストップランプ兼用整流ダイオード７と、テールランプ／ストップランプ兼用出力側平滑コンデンサ８とから１つのＤＣ／ＤＣコンバータ部を構成する。
なお、上記実施の形態２で説明したように、ストップランプ用コイル５ｓにはインダクタンスの小さいものを使用する。
【００４１】
ストップランプ用スイッチ２ｓが投入されると、インダクタンスが小さく設定されているテールランプ／ストップランプ用コイル５ｓのみで動作するので、ストップランプ点灯時は定格の大きいＤＣ／ＤＣコンバータとして動作する。このため、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１の電流の立ち上がりは急峻となる。
一方、テールランプ用スイッチ２ｔが投入されると、テールランプ用コイル５ｔとストップランプ用コイル５ｓの両方で動作するのでインダクタンスが大きくなり、テールランプ点灯時は定格の小さいＤＣ／ＤＣコンバータとして動作する。このため、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１の電流の立ち上がりは緩やかになる。
なお、テールランプ用スイッチ２ｔとストップランプ用スイッチ２ｓが共に投入されている場合、即ちテールランプ点灯中にストップランプが点灯する場合、テールランプ用コイル５ｔの両端の電位は略同電位となるためテールランプ用コイル５ｔが無い状態になり、インダクタンスの小さいストップランプ用コイル５ｓのみで動作する。
【００４２】
以上より、実施の形態４によれば、ＬＥＤ点灯装置は、テールランプとストップランプの機能を兼ねるテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１を点灯するものであって、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ部のうちの一方が、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させ、もう一方のＤＣ／ＤＣコンバータ部が、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をテールランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してテールランプとして機能させるように構成した。このため、テールランプ／ストップランプ兼用のＬＥＤを有する車載用灯具に対しても、後続車両の運転者への注意喚起性を向上したＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００４３】
また、実施の形態４によれば、ＬＥＤ点灯装置は、テールランプとストップランプの機能を兼ねるテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１を点灯するものであって、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ部が、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させると共に、このテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１をテールランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してテールランプとして機能させるように構成した。このため、簡易な構成で、ストップランプ点灯時のテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１の電流の立ち上がりを急峻にできる。
【００４４】
実施の形態５．
上記実施の形態１では明暗判別部１０ａがテールランプ用スイッチ２ｔのオン／オフ信号に応じて明暗を判別したが、本実施の形態５ではＬＥＤの電圧に基づいて明暗を判別する構成にする。
図１１に、本実施の形態５に係るＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。図１１において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００４５】
ＬＥＤは、周囲の明るさに応じて電圧を発生する特性を持つ。そのため、昼間または後続車両のヘッドランプが自車の後部を照らしている状態など、自車の後部が明るい場合にストップランプ用ＬＥＤ１１ｓが発生する電圧が高くなる。一方、夜間など自車の後部が暗い場合はストップランプ用ＬＥＤ１１ｓが発生する電圧は低くなる。そこで、ＬＥＤ点灯装置に、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電圧を増幅するＬＥＤ電圧検出部１３を追加する。このＬＥＤ電圧検出部１３は、例えばオペアンプ１３ａと抵抗１３ｂ，１３ｃから構成する。
【００４６】
明暗判別部１０ｂは、ＬＥＤ電圧検出部１３の検出電圧値に基づいて、消灯しているときのストップランプ用ＬＥＤ１１ｓが発する電圧値が所定閾値より高ければ周囲が明るいと判別し、所定閾値より低ければ周囲が暗いと判別する。これにより、昼間だけでなく、夜間に車両が後続している場合にも、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを急峻に点灯して、後続車両の運転者に早く気付かせることができる。
【００４７】
以上より、実施の形態５によれば、明暗判別部１０ｂは、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓが消灯しているときの電圧値に基づいて明暗を判別するように構成した。このため、夜間に後続車両のヘッドランプが自車の後部を照らしている状態においても、昼間と同様に後続車両の運転者の注意喚起性を向上するストップランプ点灯用のＬＥＤ点灯装置を構成できる。また、この構成の場合でも、夜間に後続車両が存在しなければ通常の点灯動作を行うので、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓおよびＬＥＤ点灯装置に加わるストレスを抑制できる。
【００４８】
なお、上記実施の形態４の図８および図１０で説明したテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１に対しても、ＬＥＤ電圧検出部１３と明暗判別部１０ｂを追加して、明暗判別が可能である。ただし、テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１のテールランプ用点灯時には、制御部１０がテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１を高速で点滅させて、等価的に投入電力を減じる制御方法を実施し、明暗判別部１０ｂはテールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ１１が消灯したタイミングにおける電圧に基づいて明暗を判別する。
【００４９】
実施の形態６．
図１２に、本実施の形態６に係るＬＥＤ点灯装置の回路図を示す。図１２において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
このＬＥＤ点灯装置に用いる車載用灯具は、ストップランプの光源としてのストップランプ用ＬＥＤ１１ｓと、テールランプの光源としてのテールランプ用ＬＥＤ１１ｔとを備える構成である。
【００５０】
ＬＥＤ点灯装置は、テールランプ用ＬＥＤ１１ｔを点灯するために、テールランプ用コイル５ｔ、テールランプ用ＦＥＴ６ｔ、テールランプ用整流ダイオード７ｔおよびテールランプ用出力側平滑コンデンサ８ｔからなるテールランプ用ＤＣ／ＤＣコンバータ部と、テールランプ用電流検出抵抗９ｔと、テールランプ用逆流防止ダイオード３ｔと、テールランプ用入力側平滑コンデンサ４ｔとを備える。
また、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓを点灯するために、ストップランプ用コイル５ｓ、ストップランプ用ＦＥＴ６ｓ、ストップランプ用整流ダイオード７ｓおよびストップランプ用出力側平滑コンデンサ８ｓからなるストップランプ用ＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ストップランプ用電流検出抵抗９ｓと、ストップランプ用逆流防止ダイオード３ｓと、ストップランプ用入力側平滑コンデンサ４ｓとを備える。ストップランプ用ＤＣ／ＤＣコンバータ部を上記実施の形態１〜３，５と同様に制御して、周囲が明るいときにストップランプ用ＬＥＤ１１ｓの電流の立ち上がりを急峻にする。
【００５１】
以上より、実施の形態６によれば、ＬＥＤ点灯装置は、ストップランプとして機能するストップランプ用ＬＥＤ１１ｓとテールランプとして機能するテールランプ用ＬＥＤ１１ｔをそれぞれ点灯するものであって、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ部のうちの一方が、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓをストップランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してストップランプとして機能させ、もう一方のＤＣ／ＤＣコンバータ部が、テールランプ用ＬＥＤ１１ｔをテールランプ用の明るさで点灯させる電力を出力してテールランプとして機能させるように構成した。このため、ストップランプ用ＬＥＤ１１ｓとテールランプ用ＬＥＤ１１ｔの双方を有する車載用灯具に対しても、後続車両の運転者への注意喚起性を向上したＬＥＤ点灯装置を構成できる。
【００５２】
なお、上記実施の形態４〜６では、ストップランプとテールランプを同一ＬＥＤで兼用する車載用灯具、またはストップランプとテールランプを別々のＬＥＤで構成する車載用灯具に電力供給する構成例を説明したが、これらに限定されるものではなく、テールランプ以外のランプ（例えば、ポジションランプ）をストップランプと組み合わせた車載用灯具に対して電力供給する構成にしてもよい。
【００５３】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  車載電源、２ｓ  ストップランプ用スイッチ、２ｔ  テールランプ用スイッチ、３ｓ  ストップランプ用逆流防止ダイオード、３ｔ  テールランプ用逆流防止ダイオード、４ｓ  ストップランプ用入力側平滑コンデンサ、４ｔ  テールランプ用入力側平滑コンデンサ、５ｓ  ストップランプ用コイル、５ｔ  テールランプ用コイル、６  テールランプ／ストップランプ兼用ＦＥＴ、６ｓ  ストップランプ用ＦＥＴ、６ｔ  テールランプ用ＦＥＴ、７  テールランプ／ストップランプ兼用整流ダイオード、７ｓ  ストップランプ用整流ダイオード、７ｔ  テールランプ用整流ダイオード、８  テールランプ／ストップランプ兼用出力側平滑コンデンサ、８ｓ  ストップランプ用出力側平滑コンデンサ、８ｔ  テールランプ用出力側平滑コンデンサ、９  テールランプ／ストップランプ兼用電流検出抵抗、９ｓ  ストップランプ用電流検出抵抗、９ｔ  テールランプ用電流検出抵抗、１０  制御部、１０ａ，１０ｂ  明暗判別部、１１  テールランプ／ストップランプ兼用ＬＥＤ、１１ｓ  ストップランプ用ＬＥＤ、１１ｔ  テールランプ用ＬＥＤ、１２  ＤＣ／ＤＣコンバータ部、１３  ＬＥＤ電圧検出部、１３ａ  オペアンプ、１３ｂ，１３ｃ  抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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