(57)【要約】【課題】  安定した電圧の供給を受けて半導体光源を減光点灯すること。【解決手段】  イグニッション電圧端子１４に印加されるバッテリ電圧又は制御電圧端子１６に印加される制御電圧のうち高い方の電圧をダイオードＤ１又はダイオードＤ２を介してスイッチングレギュレータ２４に供給し、スイッチングレギュレータ２４において、入力された電圧をエネルギーとしてＬＥＤ２２に対する電流の供給を制御電圧に従って制御する過程で、制御電圧端子１６に制御電圧としてＰＷＭ信号が入力されたときにはトランジスタ３２がオフになり、トランジスタ３０がオンになるとともにトランジスタ３４がオンになり、スイッチングレギュレータ２４に対して減光点灯が指令され、全点灯時よりも少ない電流がＬＥＤ２２に供給される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバッテリ電圧または半導体光源を制御するための制御電圧のうち高い方の電圧を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された電圧をエネルギーとして前記半導体光源に対する電流の供給を前記制御電圧に応じて制御する制御手段と、前記制御電圧が前記半導体光源を減光点灯するための電圧か否かを判定する判定手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段から肯定の判定結果が出力されたときには、前記半導体光源に対する電流の供給を全点灯時よりも低減してなる車両用灯具の点灯制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記判定手段は、前記制御電圧を平滑化して平均電圧を生成する平均電圧生成手段と、前記平均電圧生成手段の生成による平均電圧が前記バッテリ電圧よりも低い所定電圧以下のときに、減光点灯による制御を前記制御手段に指令する減光点灯指令手段とを備えてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御回路。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記判定手段は、前記制御電圧を平滑化して平均電圧を生成する平均電圧生成手段と、前記平均電圧生成手段の生成による平均電圧が前記バッテリ電圧、あるいは所定電圧よりも高いときに、減光点灯による制御を前記制御手段に指令する減光点灯指令手段とを備えてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御回路。
【請求項４】
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記制御電圧が前記半導体光源を消灯するための電圧であることを検出したときに、消灯による制御を前記制御手段に指令する消灯指令手段を備えてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具の点灯制御回路に係り、特に、半導体発光素子で構成された半導体光源の点灯を制御するように構成された車両用灯具の点灯制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用灯具として、ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を光源に用いたものが知られており、この種の車両用灯具には、ＬＥＤの点灯を制御するための点灯制御回路が実装されている。
【０００３】
ところで、北欧や北米などのうち、特に、冬に日中でも日射量が少ないところでは、日中における自動車のヘッドランプの点灯が義務付けられている。このため、これらの国で販売される自動車などの車両には、日中でもヘッドランプを減光点灯するためのランプ制御システムとして、ＤＲＬ（Ｄａｙｔｉｍｅ  Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ）で点灯するための構成が採用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
車両用ヘッドランプをＤＲＬで点灯するに際しては、ヘッドランプとして専用のランプを用いる方法と、既存のランプを流用する方法の二通りがある。専用ランプとして、例えば、ハロゲンなどのフィラメントを有するバルブを用いる場合は、指定の明るさでバルブを発光させることで、バルブを減光点灯させることができ、ＬＥＤを用いる場合は、ＬＥＤに対して所定の電力または電流を供給することで、ＬＥＤを減光点灯させることができる。
【０００５】
一方、既存のランプを流用する場合、例えば、ロービームあるいはハイビームのヘッドランプを流用する場合、これらのランプを全点灯で点灯させるのでは光量が十分過ぎるため、省エネルギーの観点から、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を用いて減光点灯させることができる。ＰＷＭ信号は、例えは、数百Ｈｚから数十ｋＨｚの範囲の周波数を有する信号であって、あるデューティ（Ｄｕｔｙ）で電力（電圧・電流）要求をオンオフさせる信号である。ＰＷＭ信号のデューティを５０パーセントにすると、全点灯の半分の電力がランプに投入され、ランプの発する明るさはそれに応じた光量となる。ＰＷＭ信号を用いてランプを減光点灯する場合、ランプとしては、ハロゲンなどのフィラメントバルブを用いたり、ＬＥＤを用いたりすることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８６７４６号公報      （第２頁〜第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ランプとして放電灯を用いるに際して、放電灯に規定の電力を供給するためにスイッチングレギュレータが用いられ、また、ランプとしてＬＥＤを用いるに際して、ＬＥＤに規定の電流を流すためにスイッチングレギュレータが用いられている。ＬＥＤなどの光源を駆動するのにスイッチングレギュレータを用いると、ＬＥＤなどに常に指定の電流を供給することができる。
【０００８】
ところが、ＬＥＤなどを減光点灯するために、信号としてＰＷＭ信号を用い、ＰＷＭ信号を単にスイッチングレギュレータに入力すると、スイッチングレギュレータの入力がＰＷＭ信号によって変動し、スイッチングレギュレータのスイッチング動作に悪影響を与える恐れがある。すなわち、ＰＷＭ信号の周期でスイッチングレギュレータが起動・停止を繰り返し、スイッチングレギュレータに対して過酷な耐久試験を強いることになる。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、半導体光源をＤＲＬで点灯するときには、安定した電圧の供給を受けて半導体光源を減光点灯することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御回路は、車両のバッテリ電圧または半導体光源を制御するための制御電圧のうち高い方の電圧を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された電圧をエネルギーとして前記半導体光源に対する電流の供給を制御する制御手段と、前記制御電圧が前記半導体光源を減光点灯するための電圧か否かを判定する判定手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段から肯定の判定結果が出力されたときには、前記半導体光源に対する電流の供給を全点灯時よりも低減してなる構成とした。
【００１１】
（作用）制御電圧が半導体光源を減光点灯するための電圧であると判定されたときには、半導体光源に対する電流の供給が全点灯時よりも低減され、半導体光源が減光点灯し、それ以外のとき、すなわち、制御電圧が半導体光源を減光点灯するための電圧でないと判定されたとき、例えば、半導体光源を全点灯するための電圧であると、判定されたときには、半導体光源に対して、全点灯用の電流が供給され、半導体光源が全点灯する。制御電圧が半導体光源を減光点灯するための電圧であると判定されたときに、制御電圧として、例えば、ＰＷＭ信号に従った電圧が供給された場合、この電圧は、バッテリ電圧よりも低いため、制御電圧の代わりにバッテリ電圧が選択され、バッテリ電圧をエネルギーとして半導体光源に対する電流の供給が制御電圧に従って制御される。すなわち、制御手段には、一定電圧のバッテリ電圧が入力されるため、安定した状態で半導体光源に電流を供給することができる。
【００１２】
請求項２に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記判定手段は、前記制御電圧を平滑化して平均電圧を生成する平均電圧生成手段と、前記平均電圧生成手段の生成による平均電圧が前記バッテリ電圧よりも低い所定電圧以下のときに、減光点灯による制御を前記制御手段に指令する減光点灯指令手段とを備えて構成した。
【００１３】
（作用）制御電圧が平滑化されて平均電圧に変換され、この平均電圧がバッテリ電圧よりも低い所定電圧以下のときには減光点灯による制御が制御手段に指令されるため、制御電圧としてＰＷＭ信号よる電圧が入力されたときに、ＰＷＭ信号に従って半導体光源を減光点灯することができる。
【００１４】
請求項３に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記判定手段は、前記制御電圧を平滑化して平均電圧を生成する平均電圧生成手段と、前記平均電圧生成手段の生成による平均電圧が前記バッテリ電圧、あるいは所定電圧よりも高いときに、減光点灯による制御を前記制御手段に指令する減光点灯指令手段とを備えて構成した。
【００１５】
（作用）制御電圧が平滑化されて平均電圧に変換され、この平均電圧がバッテリ電圧あるいは所定電圧よりも高いときには、減光点灯による制御が制御手段に指令されるため、制御信号としてＨ／Ｌの２値信号が用いられたときには、制御信号がＨ（ハイレベル）のときに、半導体光源を減光点灯させることができる。
【００１６】
請求項４に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の車両用灯具の点灯制御回路において、前記制御電圧が前記半導体光源を消灯するための電圧であることを検出したときに、消灯による制御を前記制御手段に指令する消灯指令手段を備えて構成した。
【００１７】
（作用）制御電圧が半導体光源を消灯するための電圧であることが検出されたときには、制御手段に対して消灯による制御が指令されるため、半導体光源を強制的に消灯することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御回路によれば、半導体光源を減光点灯するときに、安定した状態で半導体光源に電流を供給することができる。
【００１９】
請求項２によれば、ＰＷＭ信号に従って半導体光源を減光点灯することができる。
【００２０】
請求項３によれば、制御信号としてＨ／Ｌの２値信号が用いられたときに、制御信号がＨ（ハイレベル）のときに、半導体光源を減光点灯させることができる。
【００２１】
請求項４によれば、半導体光源を強制的に消灯することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図、図２は、スイッチングレギュレータの回路構成図、図３は、本発明の第２実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図、図４は、本発明の第３実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。
【００２３】
これらの図において、車両用灯具の点灯制御回路１０は、車両用灯具の一要素として、基板１２を備えており、基板１２には、イグニッション電圧端子１４、制御電圧端子１６、出力端子１８、２０が設けられ、出力端子１８と出力端子２０には、半導体発光素子で構成された半導体光源としてのＬＥＤ２２が直列に接続されている。なお、ＬＤＥ２２としては、複数個用いることもでき、これら複数個のＬＥＤを直列又は並列に接続することができる。また、ＬＥＤ２２は、ヘッドランプ、ストップ＆テールランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプ等の各種車両用灯具の光源として構成することができる。
【００２４】
イグニッション電圧端子１４には、車両のイグニッションスイッチのオンオフ操作に応じた電圧が印加されるようになっており、イグニッションスイッチがオンのときには、例えば、１３Ｖの電圧が印加され、イグニッションスイッチがオフのときには、０Ｖの電圧が印加されるようになっている。そしてイグニッション電圧端子１４はダイオードＤ１のアノード側が接続されており、ダイオードＤ１のカソード側はスイッチングレギュレータ２４に接続されている。
【００２５】
制御電圧端子１６は、ランプの点消灯などを制御するための制御装置に接続されており、制御電圧端子１６には制御信号による制御電圧が印加されるようになっている。この制御電圧端子１６には、抵抗Ｒ３とともにダイオードＤ２のアノード側が接続されており、ダイオードＤ２のカソード側はスイッチングレギュレータ２４に接続されている。ダイオードＤ１、Ｄ２は、イグニッション電圧端子１４にバッテリ電圧が印加され、制御電圧端子１６に制御電圧が印加されたときに、高い方の電圧を選択し、選択した電圧をスイッチングレギュレータ２４に出力する選択手段として構成されている。例えば、イグニッションスイッチがオンのときに、バッテリ電圧（１３Ｖ）が制御電圧（１３Ｖ⇔０Ｖ）よりも高いときには、バッテリ電圧がスイッチングレギュレータ２４に供給され、イグニッションスイッチがオフ（０Ｖ）になったときに、制御電圧としてハイレベルの電圧（１３Ｖ）が入力されたときには、制御電圧を選択してスイッチングレギュレータ２４に供給するようになっている。なお、バッテリ電圧と制御電圧の双方が１３Ｖのときには、双方の電圧がスイッチングレギュレータ２４に供給される。
【００２６】
スイッチングレギュレータ２４は、図２に示すように、電源回路として、トランスＴ１、コンデンサＣ１、Ｃ２、ダイオードＤ３、ＮＭＯＳトランジスタ２６、制御回路２８を備え、抵抗Ｒ１、Ｒ２と共に制御手段を構成し、ダイオードＤ１またはダイオードＤ２を介して選択された電圧をエネルギーとして、ＬＥＤ２２に対する電流の供給を制御電圧に従って制御するように構成されている。この場合、スイッチングレギュレータ２４は、シャント抵抗Ｒ１でＬＥＤ２２に流れる電流を電圧に変換し、変換した電圧をフィードバックによる検出電圧とし、検出電圧が一定となるように、ＬＥＤ２２に対する電流の供給を制御するようになっている。そして、制御電圧によってＬＥＤ２２を全点灯とするときには規定の電流（定格電流）をＬＥＤ２２に供給してＬＥＤ２２の明るさを規定の明るさに保つように制御し、ＬＥＤ２２を減光点灯するときには、全点灯時よりも少ない電流をＬＥＤ２２に供給するように構成されている。
【００２７】
スイッチングレギュレータ２４に対して全点灯又は減光点灯を指令するするための回路素子として、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、ツェナーダイオードＺ１、Ｚ２、コンデンサＣ３、Ｃ４、ＮＰＮトランジスタ３０、３２、ＰＮＰトランジスタ３４が設けられている。
【００２８】
抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＺ１は互いに直列接続されて制御電圧端子１６に接続されており、制御電圧端子１６に制御電圧が印加されたときに、制御電圧に重畳したサージ(過電圧)を除去（クランプ）するなどのクランプ手段として構成されている。ツェナーダイオードＺ１によってクランプされた電圧は抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３に供給されるようになっている。抵抗Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ３は、制御電圧端子１６に印加された電圧を平滑化して平均電圧を生成するローパスフィルタ（平均電圧生成手段）として構成されており、この平均電圧はツェナーダイオードＺ２に印加されるとともに、抵抗Ｒ７を介してＮＰＮトランジスタ３０のベースに印加されるようになっている。
【００２９】
ここで、ツェナーダイオードＺ１としてツェナー電圧１０Ｖのものを用い、且つ、Ｒ４＝Ｒ５とする。また、ツェナーダイオードＺ２として、ツェナー電圧２．５Ｖのものを用い、制御電圧として、ＰＷＭ信号による制御電圧が制御電圧端子１６に印加され、ＰＷＭ信号として、例えば、振幅として１３Ｖ、デューティ５０％が入力されたときには、このＰＷＭ信号が平滑化されると、その平均電圧は２．５Ｖとなる。この電圧はツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧以下であるので、ＮＰＮトランジスタ３２はオフの状態にある。一方、ＮＰＮトランジスタ３０は、そのベースにＶＢＥよりも高い平均電圧（２．５Ｖ）が印加されたことに伴ってオンとなる。ＮＰＮトランジスタ３０がオンになると、ＰＮＰトランジスタ３４がオンになり、抵抗Ｒ１１、電流検出端子３６を介して、制御回路２８にＬＥＤ２２を減光点灯するための指令が入力される。
【００３０】
一方、制御電圧端子１６に、制御電圧としてハイレベルな電圧、例えば、１３Ｖの電圧が印加されたときには、この電圧がローパスフィルタによって平滑化されると、平均電圧は２．５Ｖ以上になる（５Ｖ）。この電圧は、ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧（２．５Ｖ）よりも高いため、ＮＰＮトランジスタ３２がオンになる。ＮＰＮトランジスタ３２にがオンになると、ＮＰＮトランジスタ３０がオフになるとともに、ＮＰＮトランジスタ３４もオフになる。この結果、制御回路２８には、ＬＥＤ２２を全点灯するための指令が入力されることになる。
【００３１】
即ち、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、コンデンサＣ４、ツェナーダイオードＺ２、ＮＰＮトランジスタ３０、３２、ＰＮＰトランジスタ３４は、平均電圧がバッテリ電圧よりも低い所定電圧以下のときに、減光点灯による制御をスイッチングレギュレータ２４に指令する減光点灯指令手段を構成し、平均電圧が所定電圧を越えているときには、全点灯による制御をスイッチングレギュレータ２４に対して指令する全点灯指令手段を構成することになる。
【００３２】
このように、本実施例においては、ＬＥＤ２２をハイビーム用のランプとして用いたときに、次の表１に示すように、イグニッションスイッチがオン（Ｈ）のときに、制御電圧端子１６に制御電圧としてハイレベルの電圧が印加されたときにはＬＥＤ２２を全点灯することができ、制御電圧端子１６にＰＷＭ信号による制御電圧が印加されたときにはＬＤＥ２２を減光点灯させることができる。またイグニッションスイッチがオフ（Ｌ）のときに、イグニッション電圧端子１４にバッテリ電圧が印加されなくても、制御電圧端子１６に制御電圧としてハイレベルの電圧、例えば、１３Ｖの電圧を印加することで、ＬＥＤ２２を全点灯することができる。
【表１】
2006073352.tif 000003
本実施例においては、ダイオードＤ１またはダイオードＤ２によって選択された電圧がスイッチングレギュレータ２４に供給されるため、制御電圧端子１６にＰＷＭ信号による制御電圧が印加されたときには、常に安定した状態でＬＥＤ２２を減光点灯させることができる。なお、ＤＲＬはイグニッションスイッチがオンになったときに、ＬＥＤ２２を減光点灯させるようになっているので、イグニッションスイッチがオフのときに、ＰＷＭ信号が制御電圧端子１６に入力されることはない。
【００３３】
次に、本発明の第２実施例を図３に従って説明する。本実施例は、制御電圧端子１６に印加される制御電圧がＬＥＤ２２を消灯するための電圧、例えば、０Ｖであることを検出したときに、消灯による制御をスイッチングレギュレータ２４に指令するための消灯指令手段を構成する回路素子として、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、ＮＰＮトランジスタ３８、４０を設けたものであり、他の構成は図１のものと同様である。
【００３４】
抵抗Ｒ１２の一端側はツェナーダイオードＺ２に接続され、他端側はＮＰＮトランジスタ３８のベースに接続されている。ＮＰＮトランジスタ３８は、制御電圧端子１６に制御電圧としてＰＷＭ信号またはハイレベルの電圧が印加されているときはオン状態にあり、ＮＰＮトランジスタ４０をオフ状態に維持するように構成されている。
【００３５】
一方、制御電圧端子１６にロウレベルの電圧、例えば、０Ｖの電圧が印加されたときには、ＮＰＮトランジスタ３８はオフとなり、ＮＰＮトランジスタ４０がオフからオンになる。ＮＰＮトランジスタ４０のコレクタは、制御回路２８に接続されているので、ＮＰＮトランジスタ４０がオンになると、制御回路２８に対して、消灯による制御が指令される。これにより、スイッチングレギュレータ２４のスイッチング動作が停止され、ＬＥＤ２２に対する電流の供給が停止され、ＬＥＤ２２が強制的に消灯する。
【００３６】
本実施例においては、ＬＥＤ２２をハイビームランプとして使用しているときに、ＬＥＤ２２をハイビームで点灯する必要がなく、他のランプ、例えば、ロウビーム用のランプのみを点灯させる必要があるときには、制御電圧端子１６にロウレベルの電圧（０Ｖ）を印加することで、スイッチングレギュレータ２４をシャットダウンさせて、ＬＥＤ２２を強制的に消灯することができる。
【００３７】
すなわち、本実施例においては、次の表２に示すように、制御電圧端子１６に印加される制御電圧に応じてＬＥＤ２２を全点灯、減光点灯または消灯することができる。
【表２】
2006073352.tif 000004
次に、本発明の第３実施例を図４に従って説明する。本実施例は、図１に示す回路素子のうちツェナーダイオードＺ２、抵抗Ｒ６、Ｒ８、コンデンサＣ４、ＮＰＮトランジスタ３２を削除したものであり、他の構成は図１のものと同様である。
【００３８】
即ち、本実施例において、抵抗Ｒ７、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、ＮＰＮトランジスタ３０、ＰＮＰトランジスタ３４は、ローパスフィルタによって生成された平均電圧がバッテリ電圧のとき、あるいは所定電圧よりも高いときに、減光点灯による制御をスイッチングレギュレータ２４に指令する減光点灯指令手段を構成するとともに、平均電圧が所定電圧よりも低いときには全点灯による制御をスイッチングレギュレータ２４に指令する全点灯指令手段を構成するようになっている。
【００３９】
具体的には、制御電圧端子１６に制御電圧としてＨ（ハイレベル）／Ｌ（ローレベル）の２値信号が入力されたときに、制御電圧のうちＨ（ハイレベル）に応答して、ＮＰＮトランジスタ３０がオンになるとともに、ＰＮＰトランジスタ３４がオンになり、制御回路２８に対して減光点灯を指令し、逆に、制御電圧がＬ（ローレベル）のときには、ＮＰＮトランジスタ３０がオフになるとともに、ＰＮＰトランジスタ３４もオフになり、制御回路２８に対して全点灯が指令されるようになっている。
【００４０】
本実施例においては、制御電圧がＨ／Ｌの２値信号であっても、制御電圧がＨのときにＬＥＤ２２を減光点灯することができ、制御電圧がＬのときにはＬＥＤ２２を全点灯することができる。
【００４１】
また、本実施例においては、図１に示す車両用灯具の点灯制御回路から回路素子としてツェナーダイオードＺ２、抵抗Ｒ６、Ｒ８、コンデンサＣ４、ＮＰＮトランジスタ３２を削除し、それ以外のものは図１と同一のものを用いているので、回路素子を図１のものと共用することができ、回路の標準化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。
【図２】スイッチングレギュレータの回路構成図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す車両用灯具の点灯制御回路の回路構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  車両用灯具の点灯制御回路
１４  イグニッション電圧端子
１６  制御電圧端子
２２  ＬＥＤ
２４  スイッチングレギュレータ
３０、３２  ＮＰＮトランジスタ
３４  ＰＮＰトランジスタ
３８、４０  ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ１４  抵抗
Ｄ１〜Ｄ３  ダイオード
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
Ｚ１〜Ｚ２  ツェナーダイオード
【図１】
2006073352.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006073352.tif 000008