(57)【要約】【課題】  複数のアナログ信号を単一のアナログ・デジタル変換手段でデジタル信号に変換すること。【解決手段】  スイッチングレギュレータ１２の入力電圧とＬＥＤ１の両端に生じる電圧をそれぞれマルチプレクサ１６のスイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２に取り込み、取り込んだ電圧を順番に選択してマルチプレクサ１６からマイコン１８のＡ／Ｄ変換端子３０に出力し、入力された電圧をマイコン１８に内蔵されたＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を基にスイッチＳＷ１をオンオフ動作するためのスイッチング信号を生成し、生成されたスイッチング信号にしたがってＳＷ１のオンオフ動作を制御する。【選択図】        図１
2006172806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出するスイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして半導体光源に伝播するエネルギー伝播手段と、前記電源と前記半導体光源のうち少なくとも一方を検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてなる車両用灯具の点灯制御回路。
【請求項２】
トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出する複数のスイッチングレギュレータと、前記各スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして相異なる複数の半導体光源にそれぞれ伝播する複数のエネルギー伝播手段と、前記電源と前記複数の半導体光源のうち少なくともいずれか１つを検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてなる車両用灯具の点灯制御回路。
【請求項３】
トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出するスイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして相異なる複数の半導体光源にそれぞれ伝播する複数のエネルギー伝播手段と、前記電源と前記複数の半導体光源のうち少なくともいずれか１つを検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてな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、前記アナログ・デジタル変換手段は、前記選択手段からのアナログ信号を一定時間経過した後にデジタル信号に変換し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５】
請求項１、２、３または４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、前記選択手段は、前記検出対象に変化が生じたときに、前記変化が生じた検出対象に関するアナログ信号を他のアナログ信号に優先して多く選択し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】
点灯制御回路を構成するに際して、スイッチング素子とトランスを備えたスイッチングレギュレータを用いるとともに、整流用ダイオードと平滑用コンデンサを備えた出力ブロックを用い、直流電源からの入力電圧をスイッチング素子のオン動作時に電磁エネルギーとしてトランスに蓄積し、トランスに蓄積された電磁エネルギーをスイッチング素子のオフ動作時にトランスの二次側から出力ブロックに放出し、電磁エネルギーを発光エネルギーとして出力ブロックからＬＥＤに供給する構成が採用されている。この場合、ＬＥＤで構成された複数の負荷を対象として、タイムシェアリング方式で各負荷に順番に発光エネルギーを供給するときには、例えば、出力ブロックとして、トランスの二次側に複数の接続部を有する光源選択部を設け、各負荷に各接続部を介して順番に発光エネルギーを供給するようにしたものが提案されている(特許文献１参照)。この点灯制御回路においては、各負荷に順番に発光エネルギーを供給するときには、各負荷に応じてスイッチングレギュレータのスイッチング素子のオンオフ動作を制御するとともに、各接続部のスイッチング素子を順番にオン動作させる制御を行うようになっている。しかし、スイッチングレギュレータのスイッチング素子や各接続部のスイッチング素子をマイクロコンピュータで制御することについては配慮されていない。
【０００４】
マイクロコンピュータを用いてスイッチングレギュレータなどのスイッチング素子のオンオフ動作を制御するに際しては、例えば、マイクロコンピュータにおいて、スイッチングレギュレータのスイッチング素子をオンオフ動作するためのスイッチング信号の生成に関する演算処理を実行し、この演算処理によって得られたスイッチング信号をスイッチング素子に印加することでスイッチング素子のオンオフ動作を制御することができる。さらにＬＥＤに印加される電圧やＬＥＤに流れる電流を検出し、検出信号に基づいてスイッチング信号のオンデューティを調整することで、スイッチングレギュレータの出力電圧や出力電流をフィードバック制御することができる。さらにスイッチングレギュレータに入力される入力電圧を検出し、入力電圧の異常が検出されたときに、スイッチングレギュレータの動作を停止させる制御を行ったり、スイッチングレギュレータの出力電流を低減するディレーティング制御を行ったりすることができる。この場合、ＬＥＤの電流（出力電流）、電圧（出力電圧）あるいはスイッチングレギュレータの入力電圧に関するアナログ信号をＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル信号をＬＥＤや電源の状態を示すデジタルデータとして用いるようになっている。そして、３つのアナログ信号をデジタル信号に変換するときには、３つのＡ／Ｄ変換器をマイクロコンピュータに内蔵するか、あるいはマイクロコンピュータの外部に３つのＡ／Ｄ変換器を設ける構成を採用することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−1３４１４６号公報(第３頁〜第６頁、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、検出すべきアナログ信号に対応してＡ／Ｄ変換器を設けたのでは、タイムシェアリング方式や独立方式など複数のＬＥＤを検出対象としたときには、ＬＥＤが増えるごとにＡ／Ｄ変換器の数を多くしなければならない。特に、ＬＥＤの電流と電圧を検出するときには、ＬＥＤが増えるごとに２つのＡ／Ｄ変換器をマイクロコンピュータに内蔵するか、あるいはマイクロコンピュータの外部に配置する必要がある。このため、検出すべきアナログ信号の数に応じてＡ／Ｄ変換器を設けたのでは、部品点数が増加するとともに搭載面積が増加し、コストアップとなる。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数のアナログ信号を単一のアナログ・デジタル変換手段でデジタル信号に変換することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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においては、トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出するスイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして半導体光源に伝播するエネルギー伝播手段と、前記電源と前記半導体光源のうち少なくとも一方を検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてなる構成とした。
【０００９】
(作用)検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号をデジタル信号に変換するに際して、複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を選択手段によって順次選択し、選択手段によって選択されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換手段によって順次デジタル信号に変換するようにしたため、検出すべきアナログ信号の数が多くなっても、複数のアナログ信号を単一のアナログ・デジタル変換手段によってデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００１０】
請求項２に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出する複数のスイッチングレギュレータと、前記各スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして相異なる複数の半導体光源にそれぞれ伝播する複数のエネルギー伝播手段と、前記電源と前記複数の半導体光源のうち少なくともいずれか１つを検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてなる構成とした。
【００１１】
(作用)検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号をデジタル信号に変換するに際して、複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を選択手段によって順次選択し、選択手段によって選択されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換手段によって順次デジタル信号に変換するようにしたため、検出すべきアナログ信号の数が多くなっても、複数のアナログ信号を単一のアナログ・デジタル変換手段によってデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
請求項３に係る車両用灯具の点灯制御回路においては、トランスまたはコイルに接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって電源からの入力電圧を電磁エネルギーに変換して放出するスイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータから放出される電磁エネルギーを発光エネルギーとして相異なる複数の半導体光源にそれぞれ伝播する複数のエネルギー伝播手段と、前記電源と前記複数の半導体光源のうち少なくともいずれか１つを検出対象として、前記検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力によるアナログ信号を順次デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段により変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号に従って前記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御手段とを備えてなる構成とした。
(作用)検出対象の状態量を示す複数のアナログ信号をデジタル信号に変換するに際して、複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を選択手段によって順次選択し、選択手段によって選択されたアナログ信号をアナログ・デジタル変換手段によって順次デジタル信号に変換するようにしたため、検出すべきアナログ信号の数が多くなっても、複数のアナログ信号を単一のアナログ・デジタル変換手段によってデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００１２】
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、前記アナログ・デジタル変換手段は、前記選択手段からのアナログ信号を一定時間経過した後にデジタル信号に変換してなる構成とした。
【００１３】
(作用)アナログ信号をデジタル信号に変換するに際して、選択手段から出力されたアナログ信号を一定時間経過したあとにデジタル信号に変換することで、アナログ・デジタル変換手段にＣＲ回路(フィルタ回路)が接続され、ＣＲ回路の容量成分によってアナログ信号の波形がなまっても、正確なデジタル信号を得ることができ、誤ったスイッチング信号が生成されるのを防止することが可能になる。
請求項５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、３または４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、前記選択手段は、前記検出対象に変化が生じたときに、前記変化が生じた検出対象に関するアナログ信号を他のアナログ信号に優先して多く選択してなる構成とした。
(作用)検出対象に変化が生じたとき、例えば、検出対象に異常が生じたときに、変化が生じた検出対象に関するにアナログ信号を他のアナログ信号に優先して多く選択することで、検出対象の変化に伴うフィードバック制御あるいはディレーティング制御を円滑に行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
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、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００１５】
請求項２に係る車両用灯具の点灯制御回路によれば、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００１６】
請求項３に係る車両用灯具の点灯制御回路によれば、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００１７】
請求項４によれば、正確なデジタル信号を得ることができ、誤ったスイッチング信号が生成されるのを防止することが可能になる。
【００１８】
請求項５によれば、検出対象の変化に伴うフィードバック制御あるいはディレーティング制御を円滑に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を実施例にしたがって説明する。図１は、本発明の一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、スイッチを構成するスイッチング素子とその駆動回路の回路構成図、図３は、マルチプレクサ用スイッチを構成するスイッチング素子とその駆動回路の回路構成図、図４は、マルチプレクサの動作を説明するための波形図、図５は、マイクロコンピュータにおけるコンペアマッチの処理を説明するための波形図、図６は、タイムシェアリング方式によるスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図、図７は、独立方式によるスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図、図８は、フォワード方式のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図、図９は、フライバック方式のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図、図１０は、降圧型のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図、図１１は、昇圧型のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【００２０】
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(発光素子)の一要素として、半導体光源を構成する半導体発光素子としてのＬＥＤ１に対して、スイッチングレギュレータ１２と、出力ブロック１４と、マルチプレクサ１６と、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する。)１８を備えて構成されている。
【００２１】
なお、ＬＥＤ１の代わりに、出力ブロック１４の負荷となる半導体光源としては、２個以上のＬＥＤを互いに直列に接続したもの、あるいは直列接続された複数個のＬＥＤを光源ブロックとし、光源ブロックを複数個並列接続したものを用いることもできる。また、各半導体光源は、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など各種車両用灯具の光源として構成することができる。
【００２２】
スイッチングレギュレータ１２は、スイッチ(スイッチング素子)ＳＷ１と、トランスＴ１を備えて構成されており、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１の一端側が車載バッテリ(直流電源)２０のプラス端子に接続され、他端側がスイッチＳＷ１を介して車載バッテリ２０のマイナス端子に接続され、二次巻線Ｌ２の両端側がそれぞれ出力ブロック１４に接続されている。スイッチＳＷ１は、マイコン１８からのスイッチング信号(パルス信号)に応答してオンオフ動作するようになっている。トランスＴ１は、スイッチＳＷ１のオン動作時に、車載バッテリ２０からの入力電圧を電磁エネルギーとして一次巻線Ｌ１に蓄積し、一次巻線Ｌ１に蓄積された電磁エネルギーをスイッチＳＷ１のオフ動作時に二次側から、出力ブロック１４に放出するようになっている。
【００２３】
スイッチＳＷ１としては、例えば、図２に示すように、スイッチング素子としてのＮＭＯＳトランジスタ２２を用いることができ、ＮＭＯＳトランジスタ２２を駆動するための回路素子として、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、ＮＰＮトランジスタ２４、ＰＮＰトランジスタ２６が設けられている。ＮＭＯＳトランジスタ２２のドレインはトランスＴ１の一次巻線Ｌ１に接続され、ソースは接地されている。ＮＰＮトランジスタ２４とＰＮＰトランジスタ２６はベースがそれぞれマイコン１８の出力端子２８に接続されてバッファ回路を構成するようになっている。そしてマイコン１８からハイレベルのスイッチング信号が出力されたときに、ＮＰＮトランジスタ２４がオンになるとともに、ＮＭＯＳトランジスタ２２がオンになって、一次巻線Ｌ１に電磁エネルギーが蓄積されるようになっている。一方、マイコン１８からローレベルのスイッチング信号が出力されたときには、ＰＮＰトランジスタ２６がオンになってＮＭＯＳトランジスタ２２がオフになり、一次巻線Ｌ１に蓄積された電磁エネルギーがトランスＴ１の二次側から出力ブロック１４に放出されるようになっている。
【００２４】
出力ブロック１４は、図１に示すように、ＬＥＤ１を負荷として、ＬＥＤ１の両端に接続されており、トランスＴ１の二次側から放出される電磁エネルギーを整流して発光エネルギーとしてＬＥＤ１に伝播するエネルギー伝播手段として、トランスＴ１の二次側から出力される電流を整流する整流素子としてのダイオードＤ１と、ダイオードＤ１の出力電流を平滑するコンデンサＣ１とを備えて構成されている。この出力ブロック１４のコンデンサＣ１の両端には、ＬＥＤ１に供給される電流(ＬＥＤ１に流れる電流)を検出するための抵抗Ｒ１とＬＥＤ１との直列回路が接続されている。抵抗Ｒ１は、例えば、トランスＴ１の二次巻線Ｌ２の一端側を接地したときに、抵抗Ｒ１に流れる電流を電圧に変換してマルチプレクサ１６に出力する電流検出手段として構成されている。
【００２５】
マルチプレクサ１６は、スイッチＳＷ１００、ＳＷ１０１、ＳＷ１０２を備えて構成されており、スイッチＳＷ１００は、その一端側が車載バッテリ２０のプラス端子に接続され、他端側がマイコン１８のＡ／Ｄ変換端子３０に接続され、スイッチＳＷ１０１は、その一端側が抵抗Ｒ１とＬＥＤ１との接続点に接続され、他端側がＡ／Ｄ変換端子３０に接続され、スイッチＳＷ２は、その一端側がダイオードＤ１とＬＥＤ１との接続点に接続され、他端側がＡ／Ｄ変換端子３０に接続されている。スイッチＳＷ１００は、マイコン１８の入出力端子(Ｉ／Ｏ)３２からの信号に応答して回路を開閉し、スイッチＳＷ１０１は、入出力端子３４からの信号に応答して回路を開閉し、スイッチＳＷ１０２は、入出力端子３６からの信号に応答して回路を開閉するようになっている。スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２は、通常、順番にオン動作するようになっており、各スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２に入力されたアナログ信号のうち単一のアナログ信号のみがＡ／Ｄ変換端子３０に出力されるようになっている。
【００２６】
すなわち、マルチプレクサ１６は複数のアナログ信号を取り込み、取り込んだ複数のアナログ信号の中から単一のアナログ信号を順次選択して出力する選択手段として構成されている。そして、スイッチＳＷ１００は、車載バッテリ(直流電源)２０を検出対象として、車載バッテリ２０の出力電圧、すなわちスイッチングレギュレータ１２の入力電圧を取り込み、この入力電圧を車載バッテリ２０の状態量を示すアナログ信号としてＡ／Ｄ変換端子３０に出力するようになっている。スイッチＳＷ１０１は、ＬＥＤ１を検出対象として、ＬＥＤ１に流れる電流に対応した電圧を取り込み、取り込んだ電圧をＬＥＤ１の状態量を示すアナログ信号としてＡ／Ｄ変換端子３０に出力するようになっている。またスイッチＳＷ１０２は、ＬＥＤ１を検出対象として、ＬＥＤ１に印加される電圧、すなわち出力ブロック１４の出力電圧を取り込み、取り込んだ電圧をＬＥＤ１の状態量を示すアナログ信号としてＡ／Ｄ変換端子３０に出力するようになっている。
【００２７】
スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２としては、例えば、図３に示すように、スイッチング素子としてのＰＭＯＳトランジスタ３８、ツェナーダイオードＺ１、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、ＮＰＮトランジスタ４０、４２、ＰＮＰトランジスタ４４を用いて構成することができる。ＰＭＯＳトランジスタ３８のソースは、車載バッテリ２０のプラス端子または抵抗Ｒ１とＬＥＤ１との接続点、あるいはダイオードＤ１とＬＥＤ１との接続点に接続され、ドレインはＡ／Ｄ変換端子３０に接続され、ゲートは抵抗Ｒ１４を介してＮＰＮトランジスタ４０のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ４０はベースが抵抗Ｒ１５を介してＮＰＮトランジスタ４２のエミッタとＰＮＰトランジスタ４４のエミッタに接続され、ＮＰＮトランジスタ４２とＰＮＰトランジスタ４４のベースはそれぞれマイコン１８の入出力端子３２、３４、３６に接続されている。ＮＰＮトランジスタ４２とＰＮＰトランジスタ４４はバッファ回路を構成し、マイコン１８の入出力端子３２または３４、あるいは入出力端子３６からハイレベルの信号が出力されたときに、ＮＰＮトランジスタ４２がオンになるとともにＮＰＮトランジスタ４０がオンになり、ＮＰＮトランジスタ４０がオンになることに伴って、ＰＭＯＳトランジスタ３８がオンになり、検出対象からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換端子３０側に伝送するようになっている。
【００２８】
一方、マイコン１８の入出力端子３２または３４あるいは入出力端子３６から出力される信号のレベルがローレベルに反転したときには、ＰＮＰトランジスタ４４がオンになるとともにＮＰＮトランジスタ４０がオフになり、ＮＰＮトランジスタ４０がオフになることに伴って、ＰＭＯＳトランジスタ３８がオフとなり、アナログ信号を伝送する回路を遮断するようになっている。
【００２９】
マイコン１８は、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置)あるいはマイクロプロセッサ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力インターフェイスなどを備えて構成されており、処理プログラムと車載バッテリ２０やＬＥＤ１の状態量に関するデジタルデータに基づいてスイッチＳＷ１をオンオフ動作させるためのスイッチング信号の生成に関する演算処理を実行し、この演算処理の結果を基にスイッチＳＷ１を制御する制御手段として構成されている。
【００３０】
さらに本実施例では、マイコン１８は、車載バッテリ２０やＬＥＤ１の状態を監視し、この監視結果を基にスイッチングレギュレータ１２の出力電圧や出力電流に基づいてフィードバック制御を行ったり、あるいはスイッチングレギュレータ１２の入力電圧を基にスイッチングレギュレータ１２の動作を停止させる制御やスイッチングレギュレータ１２の出力電流を低減させるディレーティング制御を行ったりするようになっており、マイコン１８には、検出対象から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段としてのＡ／Ｄ変換器が内蔵されている。
【００３１】
このＡ／Ｄ変換器は、マルチプレクサ１６からＡ／Ｄ変換端子３０に入力されたアナログ信号を順次デジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を車載バッテリ２０の状態量に関するデジタルデータあるいはＬＥＤ１の状態量を示すデジタルデータとしてＣＰＵに出力するようになっている。そしてＣＰＵは、Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル信号（デジタルデータ）を基にスイッチング信号を生成し、生成したスイッチング信号を出力端子２８からスイッチＳＷ１に出力し、スイッチＳＷ１のオンオフ動作を制御するようになっている。
【００３２】
マルチプレクサ１６から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するに際して、Ａ／Ｄ変換器は、入力されたアナログ信号を順次デジタル信号に変換するが、本実施例では、Ａ／Ｄ変換端子３０にＣＲ回路(フィルタ回路)が接続されることを考慮し、スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２からのアナログ信号が順次入力されても、入力されたアナログ信号を即座にデジタル信号に変換することなく、一定時間経過したあとデジタル信号に変換するようになっている。
【００３３】
すなわち、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換端子３０にＣＲ回路が接続された場合、ＣＲ回路の容量成分によって、高い電位の電圧から低い電位の電圧を選択するための切換が行われるときに信号波形が鈍る期間（タイミングｔ２〜ｔ３の期間やタイミングｔ４〜ｔ５の期間）が存在する。このため、信号波形が鈍る期間を避け、タイミングｔ３〜ｔ４の期間あるいはタイミングｔ５〜ｔ６の期間であって、信号が安定状態になったタイミングでアナログ信号をデジタル信号に変換することとしている。これにより、変換されたデジタル信号から正確なデジタルデータを生成することができる。
【００３４】
また、マルチプレクサ１６から入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器で順番にデジタル信号に変換する過程で、検出対象に変化が生じ、例えば、スイッチングレギュレータ１２の入力電圧が上昇し始めたときに、変化が生じた検出対象、すなわちマルチプレクサ１２の入力電圧に関するアナログ信号を他のアナログ信号に優先して多く選択する処理を行うこととしている。このような処理を実行すると、スイッチＳＷ１に流れる電流を低減するディレーティング制御を円滑に且つ効率良く行うことができる。
【００３５】
さらに、スイッチングレギュレータ１２の動作を停止させる必要が生じたときには、スイッチＳＷ１に対するスイッチング信号のオンデューティをそれ以前の値よりも小さくしたり、あるいはスイッチング信号のオンデューティを０に設定したりすることで、スイッチングレギュレータ１２を即座に停止させることができる。
【００３６】
マイコン１８において、スイッチング信号のオンデューティを調整するに際しては、例えば、図５に示すように、タイマカウンタとして、カウント値が設定値αになったときに、スイッチング信号のレベルを“１”から“０”にセットするタイマカウンタ(図示せず)を設けるとともに、カウント値が設定値βになったときに、スイッチング信号のレベルを“０”から“１”にセットするタイマカウンタ(図示せず)を設け、タイミングｔ１で処理を開始してクロックを計数し、この計数値がタイミングｔ２において設定値αに達しコンペアマッチとなったときに、一方のタイマカウントをリセットするとともに、スイッチング信号のレベルを“１”から“０”に設定し、さらにクロックの計数を継続し、カウント値がタイミングｔ３において設定値βになったときには、他方のタイマカウントをリセットするとともにスイッチング信号のレベルを“０”から“１”にセットし、タイミングｔ３から再びクロックの計数を開始する。そして、タイミングｔ１からタイミングｔ２の時間をオンデューティに設定し、このオンデューティを小さくするときには、一方のタイマカウンタの設定値αを小さくすることで、オンデューティを小さくすることができる。逆に、オンデューティを大きくするときには、設定値αの値を大きくすることで、オンデューティを大きくすることができる。
【００３７】
本実施例においては、マイコン１８に単一のＡ／Ｄ変換器を内蔵するだけで、３つのアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成することができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、コストダウンを図ることが可能になる。
【００３８】
また、本実施例によれば、ヘッドランプやテール＆ストップランプ等の各々異なる配光または機能を満足させる為に複数の半導体光源を有する車両用灯具の各半導体光源を各々の目的の光量で発光させることができると共に、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンに寄与することができる。
【００３９】
なお、マイコン１８にＡ／Ｄ変換器を内蔵する代わりに、マイコン１８の外部に単一のＡ／Ｄ変換器を設け、このＡ／Ｄ変換器にマルチプレクサ１６からのアナログ信号を入力する構成を採用しても、３つのアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を基にスイッチング信号を生成することができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、コストダウンを図ることが可能になる。
【００４０】
本実施例においては、マイコン１８がスイッチングレギュレータ１２を制御するものについて述べたが、本発明は、他のスイッチングレギュレータにも適用することができ、以下、他の実施例について説明する。
【００４１】
図６に、タイムシェアリング方式のスイッチングレギュレータ４６を用いたときの実施例を示す。スイッチングレギュレータ４６は、トランスＴ１０を備え、トランスＴ１０の一次巻線Ｌ１には、スイッチング素子によるスイッチＳＷ１が接続され、二次巻線Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５には、それぞれ出力ブロック４８、５０、５２、５４、５６が接続されている。各出力ブロック４８〜５６は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、スイッチング素子によるスイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２５を備えて構成されている。コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５の両端には、ＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路、ＬＥＤ２と抵抗Ｒ２との直列回路、ＬＥＤ３と抵抗Ｒ３との直列回路、ＬＥＤ４と抵抗Ｒ４との直列回路、ＬＥＤ５と抵抗Ｒ５との直列回路がそれぞれ接続されている。そして各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ５の両端の電圧Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊはそれぞれマルチプレクサ５８のスイッチＳＷ１０１〜ＳＷ１１０に入力されるようになっている。スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１１０は、出力側がそれぞれＡ／Ｄ変換端子３０に接続されており、スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１０２は、入出力端子３２、３４、３６からの信号に応答して回路を開閉し、スイッチＳＷ１０３〜ＳＷ１１０は、入出力端子６０〜７４からの信号に応答して回路を開閉するようになっている。
【００４２】
すなわち、マルチプレクサ５８は、スイッチＳＷ１００〜ＳＷ１１０に入力された複数のアナログ信号のうち単一のアナログ信号のみを選択してＡ／Ｄ変換端子３０に出力するようになっている。そしてマイコン１８は、Ａ／Ｄ変換器で変換されたデジタル信号を基にスイッチＳＷ１をオンオフ制御するためのスイッチング信号とスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２５を順番にオンオフ制御するためのスイッチング信号を生成し、生成したスイッチング信号を出力端子２８からスイッチＳＷ１に出力するとともに、出力端子７６〜８４からスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２５に出力するようになっている。
【００４３】
例えば、電流境界モードで各スイッチの動作を制御するに際しては、スイッチＳＷ１をオン動作させて、車載バッテリ２０からの入力電圧を電磁エネルギーとして一次巻線Ｌ１に蓄積し、一次巻線Ｌ１に蓄積された電磁エネルギーをスイッチＳＷ１のオフ動作時に、出力ブロック４８〜５６のうちいずれか１つの出力ブロックに放出するようになっている。すなわち、スイッチＳＷ１がオフ動作になったときには、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２５のうちいずれか１つのスイッチのみをオン動作し、トランスＴ１０の二次側から放出される電磁エネルギーとしての電流を整流して発光エネルギーとしてＬＥＤ１〜ＬＥＤ５のうちいずれか１つのＬＥＤに供給するようになっている。
【００４４】
本実施例によれば、１１個のアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号にしたがってスイッチング信号を生成するようにしたため、アナログ信号の数が多くなっても単一のＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができ、コストダウンを図ることが可能になる。
【００４５】
尚、単一のＡ／Ｄ変換器を用いた例を示したが、１１個よりも少ないＡ／Ｄ変換器を用いても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
図７に、独立方式のスイッチングレギュレータ８６、８８、９０、９２を用いたときの実施例を示す。スイッチングレギュレータ８６〜９２は、トランスＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、スイッチング素子によるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４を備えて構成されており、各トランスＴ１〜Ｔ４の二次側には、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を備えた出力ブロック９４、９６、９８、１００が接続されている。各出力ブロック９４〜１００には、ＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路、ＬＥＤ２と抵抗Ｒ２との直列回路、ＬＥＤ３と抵抗Ｒ３との直列回路、ＬＥＤ４と抵抗Ｒ４との直列回路が接続されている。そして各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の両端に生じる電圧Ａ〜Ｈはそれぞれマルチプレクサ１０２のスイッチＳＷ１０１〜ＳＷ１０８に入力されるようになっている。
【００４７】
本実施例におけるマイコン１８は、マルチプレクサ１０２から入力されたアナログ信号を順次デジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号に基づいて各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に対するスイッチング信号を独立(個別)に生成し、生成したスイッチング信号を出力端子１０４、１０６、１０８、１１０を介してスイッチＳＷ１〜ＳＷ４に出力するようになっている。各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、マイコン１８からのスイッチング信号に応答してオンオフ動作するようになっている。トランスＴ１〜Ｔ４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン動作時に、車載バッテリ２０からの入力電圧を電磁エネルギーとして一次巻線に蓄積し、一次巻線に蓄積された電磁エネルギーをスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオフ動作時に二次側から、出力ブロック９４〜１００に放出するようになっている。
【００４８】
本実施例によれば、９つのアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を基に各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に対するスイッチング信号を生成するようにしたため、アナログ信号の数が多くても単一のＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができるとともに、コストダウンを図ることが可能になる。
【００４９】
図８に、フォワード方式のスイッチングレギュレータ１１２を用いたときの実施例を示す。本実施例におけるスイッチングレギュレータ１１２は、トランスＴ１１とスイッチＳＷ１を備えており、トランスＴ１１の二次側にはダイオードＤ１、Ｄ２、コイルＬ１、コンデンサＣ１が接続されている。コンデンサＣ１の両端にはＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。マルチプレクサ１６には、スイッチングレギュレータ１１２に入力される入力電圧とともにＬＥＤ１の両端に生じる電圧が入力されるようになっている。
【００５０】
本実施例においては、スイッチＳＷ１がオンのとき、トランスＴ１１に電磁エネルギーを蓄積するとともに、トランスＴ１１の二次側に放出し、スイッチＳＷ１のオフのとき、コイルＬ１に蓄積された電磁エネルギーをＬＥＤ１に放出するようになっている。
【００５１】
本実施例によれば、３つのアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができるとともにコストダウンを図ることが可能になる。
【００５２】
図９に、フライバック方式のスイッチングレギュレータ１１４を用いたときの実施例を示す。スイッチングレギュレータ１１４は、トランスＴ１２とスイッチＳＷ１を備えており、トランスＴ１２の二次側にはダイオードＤ１とコンデンサＣ１が接続されている。コンデンサＣ１の両端には、ＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。そしてマルチプレクサ１６には、スイッチングレギュレータ１４の入力電圧とともにＬＥＤ１の両端に生じる電圧が入力されている。
【００５３】
本実施例においては、スイッチＳＷ１がオンのときに、トランスＴ１に電磁エネルギーを蓄積し、スイッチＳＷ１がオフのときに、トランスＴ１２に蓄積された電磁エネルギーをＬＥＤ１に放出するようになっている。
【００５４】
本実施例によれば、３つのアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができるとともにコストダウンを図ることが可能になる。
【００５５】
図１０に、降圧型のスイッチングレギュレータ１１６を用いたときの実施例を示す。スイッチングレギュレータ１１６は、スイッチＳＷ１、ダイオードＤ１、コイルＬ１、コンデンサＣ１を備えて構成されている。コンデンサＣ１の両端にはＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。そしてマルチプレクサ１６には、スイッチングレギュレータ１１６の入力電圧とともに、ＬＥＤ１の両端に生じる電圧が入力されている。
【００５６】
本実施例においては、スイッチＳＷ１がオンになったときに、入力電圧を電磁エネルギーとしてコイルＬ１に蓄積し、スイッチＳＷ１がオフになったときには、ダイオードＤ１が導通し、コイルＬ１に蓄積された電磁エネルギーをＬＥＤ１に放出するようになっている。
【００５７】
本実施例によれば、３つのアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができるとともにコストダウンを図ることが可能になる。
【００５８】
図１１に、昇圧型のスイッチングレギュレータ１１８を用いたときの実施例を示す。スイッチングレギュレータ１１８は、コイルＬ１、スイッチＳＷ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１を備えて構成されている。コンデンサＣ１の両端には、ＬＥＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。そして、マルチプレクサ１６には、スイッチングレギュレータ１１８の入力電圧とともに、ＬＥＤ１の両端に生じる電圧が入力されている。
【００５９】
本実施例においては、スイッチＳＷ１がオンになったときに、入力電圧を電磁エネルギーとしてコイルＬ１に蓄積し、スイッチＳＷ１がオフになったときには、コイルＬ１に蓄積された電磁エネルギーを入力電圧に重畳させてＬＥＤ１に放出するようになっている。
【００６０】
本実施例によれば、３つのアナログ信号を単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換することができ、構成の簡素化を図ることができるとともにコストダウンを図ることが可能になる。
【００６１】
前記各実施例においては、制御手段としてマイコン１８を用いたものについて述べたが、制御手段としては、プログラムに従って演算処理を行うマイコンと、マイコンからの指令に応答して、パルス信号を生成する専用コントロールＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一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】スイッチを構成するスイッチング素子とその駆動回路の回路構成図である。
【図３】マルチプレクサ用スイッチを構成するスイッチング素子とその駆動回路の回路構成図である。
【図４】マルチプレクサの動作を説明するための波形図である。
【図５】マイクロコンピュータにおけるコンペアマッチの処理を説明するための波形図である。
【図６】タイムシェアリング方式によるスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【図７】独立方式によるスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【図８】フォワード方式のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【図９】フライバック方式のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【図１０】降圧型のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【図１１】昇圧型のスイッチングレギュレータを用いたときの実施例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  車両用灯具の点灯制御回路
１２  スイッチングレギュレータ
１４  出力ブロック
１６  マルチプレクサ
１８  マイコン
２０  車載バッテリ
４６、８６〜９２、１１２〜１１８  スイッチングレギュレータ
５８、１０２  マルチプレクサ
【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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