(57)【要約】本発明は、ＬＥＤアレイ、特に路面標識用のＬＥＤアレイを駆動する回路に関するものである。ＬＥＤアレイの輝度を制御するために、このアレイを流れる電流を調整する。本発明によれば、アレイをパルス状の電流により駆動し、この電流の平均値を、周波数変調、パルス幅変調及び振幅変調のうちの少なくとも１種類の変調により調整する。平均電流値は２種類の変調の組合せにより調整するのが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、このＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置が、平均強度のパルス状電流によりＬＥＤアレイを駆動するとともにＬＥＤアレイを流れる電流の平均強度をパルス状電流の周波数変調と、パルス幅変調と、振幅変調とのうちの少なくとも１種類の変調により調整する手段を有していることを特徴とするＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、前記手段は、ＬＥＤアレイを流れる電流の平均強度をパルス状電流の２種類の変調の組合せにより調整するようになっていることを特徴とするＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、前記手段は、ＬＥＤアレイを流れる電流の平均強度をパルス状電流の周波数変調と、パルス幅変調と、振幅変調との組合せにより調整するようになっていることを特徴とするＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、電流の平均強度が公称強度Ｉnom を有し、この平均強度を０．０５Ｉnom の強度まで降下させるのをパルス幅変調により調整し、平均強度を０．０５Ｉnom よりも低く調整するのを、パルス幅変調を振幅変調に重畳することにより行うようにしたことを特徴とするＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、０．０５・１０−3 Ｉnom よりも低い平均強度の調整は、周波数変調を用いた更なる重畳により行うようになっていることを特徴とするＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置に関するものである。
【０００２】
国際公開パンフレットＷＯ00/20691には、路面標識として作用するＬＥＤアレイが開示されている。交通関係者により感知される適切な路面標識の輝度は、例えば、時刻や現行の気象条件のような地域の事情により大きく影響を受ける。感知される輝度は、一方では、標識を適切に見うるようにする上で充分に大きくする必要があるが、この輝度は、他方では、交通関係者の注意が交通安全上重要な他の標示物からあまりにもそらされないようにするか又はまぶしさを回避する上で制限する必要がある。
【０００３】
本発明は、上述した問題に対する解決策を提供する。本発明によれば、ＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置において、このＬＥＤアレイ駆動用スイッチング装置が、平均強度のパルス状電流によりＬＥＤアレイを駆動するとともにＬＥＤアレイを流れる電流の平均強度をパルス状電流の周波数変調と、パルス幅変調と、振幅変調とのうちの少なくとも１種類の変調により調整する手段を有していることを特徴とする。調整はパルス状電流の２種類の変調の組合せにより行うのが好ましい。
【０００４】
ＬＥＤの光の発生は、ＬＥＤを流れる電流の強度に依存する為、パルス状の電流による調整が極めて有利である。その理由は、最近の電力供給回路により比較的簡単にパルス状の調整を実現しうる為である。ＬＥＤを流れる電流の少なくとも２種類の変調の組合せにより、平均電流強度に対する極めて広い制御範囲が実現される。従って、ＬＥＤアレイより成る標識の輝度を、局地的に生じており大きく変化するおそれのある状況に良好に適合させることができる。制御範囲は、３種類の変調の組合せにより有利に増大させることができる。
【０００５】
ＬＥＤアレイを流れる平均電流を調整することにより輝度を制御する適切な形態は、平均公称電流Ｉnom と０．０５Ｉnom との間の範囲内では電流強度をパルス幅変調することによる調整に基づくものであり、０．０５Ｉnom から０．０５・１０−3 Ｉnom までの範囲で平均電流強度を調整するには、パルス幅変調に振幅変調を重畳させる。
【０００６】
本発明によるスイッチング装置の一実施例を示す図面を参照して、本発明を更に説明する。
図示のスイッチング装置は、電源に接続するための入力端ＪＰ１を有する。動作状態のＬＥＤの両端間の順方向電圧はほんの僅かであるというＬＥＤの一般的な特性は、定電圧電源を用いうるということを意味する。出力端ＪＰ２は、動作させるべきＬＥＤアレイを接続するのに適している。スイッチング装置の動作を簡単に検査するために、ＬＥＤ‐Ｄ２と抵抗Ｒ９との直列回路を出力端ＪＰ２と並列に接続する。
【０００７】
出力端ＪＰ２及びこの直列回路と並列に半導体スイッチング素子Ｑ３が存在し、このスイッチング素子の主電極ＥＱ３は、入力端と出力端との間に接続された半導体スイッチＱ２の主電極ＥＱ２に接続されている。半導体スイッチＱ２の制御電極ＧＱ２は、半導体スイッチング素子Ｑ３の制御電極ＧＱ３と共有制御回路とに接続されている。
【０００８】
制御電極ＧＱ２及びＧＱ３は、トランジスタＱ１と直列に接続されたポテンショメータＲ１０の中央タップ２に接続されている。ポテンショメータＲ１０の中央タップ２の位置は半導体スイッチＱ２及び半導体スイッチング素子Ｑ３を通る電流の導通度を決定する。
【０００９】
ポテンショメータＲ１０とトランジスタＱ１との直列回路は、演算増幅器Ｕ２Ｂより成るパルス幅変調器の出力端を構成する。演算増幅器Ｕ２Ｂの出力端７はトランジスタＱ１のベースに接続されている。演算増幅器Ｕ２Ｂの入力端５は、発振器の一部であるキャパシタＣ５に接続され、演算増幅器Ｕ２Ｂの入力端６は可変分圧器Ｒ７、Ｒ６、Ｒ５に接続されている。出力端７における信号がトランジスタＱ１をターンオン及びターンオフさせる発振器周波数の１サイクル当たりの時間は可変分圧器により変えることができる為、電流パルスのパルス幅は半導体スイッチＱ２により変わる。
【００１０】
キャパシタＣ５及び演算増幅器Ｕ２Ａは発振回路の一部を構成しており、この発振回路ではキャパシタＣ５とインピーダンスＲ４及びＲ１２とが相俟って分圧回路を構成している。この場合、インピーダンスＲ４は、発振回路により発生される周波数を調整しうるようにする、従って、変えうるようにしうる可調整抵抗である。従って、これに応じて電流パルス周波数が変化する。
【００１１】
実際例では、演算増幅器Ｕ２Ａ及びＵ２Ｂは、型番ＴＳ３９３ＣＮの単一ＩＣ（集積回路）をもって構成される。トランジスタＱ１は型番ＢＣ５４８Ｃのものであり、半導体スイッチＱ２は型番ＢＣ６３９のものであり、半導体スイッチング素子Ｑ３は型番ＢＣ６４０のものである。発振回路は２００Hzのデフォルト周波数を有している。ポテンショメータＲ１０は、４．７ｋΩの全抵抗値と、１００％の制御範囲とを有する。本発明のスイッチング装置は１５Ｖの直流電源に接続するためのものである。このスイッチング装置は路面標識用のＬＥＤアレイを駆動する。このＬＥＤアレイは、型番Nichia NSPW300BSのＬＥＤを総計４００個有している。通常の状態では、電力供給は、アレイの各ＬＥＤを流れる平均電流が２０ｍＡとなるように行われる。各ＬＥＤを流れる１ｍＡの平均電流に相当するレベルまで降下させる輝度制御は分圧器Ｒ７、Ｒ６、Ｒ５を変えることによってのみ行われる。この場合、パルス幅は２％のデューテイサイクルまで変調される。輝度を更に減少させるには、ポテンショメータＲ１０の設定値を変える。ポテンショメータＲ１０の制御範囲の全体を用いれば、各ＬＥＤを流れる平均電流を１μＡまで減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるスイッチング装置の一実施例を示す回路図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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