(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成で車両用灯具による注意喚起力を高めることを可能とする技術を提供する。【解決手段】複数の発光素子をマトリクス接続した発光素子部を有する光源装置を駆動するための駆動装置であって、発光素子部に含まれる２以上の発光素子が直列接続された部分の各発光素子に対して並列接続される２以上のスイッチ素子と、２以上のスイッチ素子のうちの一部を選択し周期的に開閉させる開閉制御部を含む。【選択図】図２
2015054605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子をマトリクス接続した発光素子部を有する光源装置を駆動するための駆動装置であって、
前記発光素子部に含まれる２以上の発光素子が直列接続された部分の各発光素子に対して並列接続される２以上のスイッチ素子と、
前記２以上のスイッチ素子のうちの一部を選択し周期的に開閉させる開閉制御部と、
を含む、光源装置の駆動装置。
【請求項２】
前記開閉制御部は、
クロック信号を出力するクロック発生部と、
前記クロック信号が入力される毎に前記２以上のスイッチ素子の一部に対して制御信号を出力するリングカウンタと、を有する、
請求項１に記載の光源装置の駆動装置。
【請求項３】
車両からブレーキセンサ、車速センサ、加速度センサ及びサイドブレーキセンサのうちの少なくとも１つの状態を示す車両信号を取得し、当該車両信号に基づいて前記クロック発生部へ入力されるべき前記緊急制動信号を生成する緊急制動信号生成部、を更に含み、
前記開閉制御部は、前記緊急制動信号が入力されたときに前記２以上のスイッチ素子のうちの一部を選択的に開閉させる、
請求項１又は２に記載の光源装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばストップランプとして用いられる車両用灯具の点灯状態を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−３９２８８号公報（特許文献１）には、直列接続した複数のＬＥＤを用いて自動車におけるストップランプおよびテールランプを構成する先行例が開示されている。この先行例では、直列接続された複数のＬＥＤの一部をこれに並列接続されたトランジスタによって短絡してそのＬＥＤを消灯させることでランプ全体としての光出力を低減させている。また、特開２００８−２０１１５４号公報（特許文献２）には、ＬＥＤを備える車両用灯具に対し、ＬＥＤ駆動電流が電流印加開始時に最大値となりその後徐々に減衰して定常値に至る過渡電流特性を与える電流制御回路が開示されている。この先行例によれば、後続車両の運転者への注意を喚起し、安全運転に寄与するという目的が達せられる。
【０００３】
ところで、特許文献１に係る先行例は、駆動回路として昇圧型の定電流回路を用いており、ストップランプとして機能させるときにはその光量に対応した数のＬＥＤを用い、このＬＥＤ数に応じた順方向電圧の合算値に相当する電圧を発生させることで直列接続された複数のＬＥＤを定電流駆動している。そして、テールランプとして機能させるときにはその電流値を保ったままでＬＥＤ数を減少させることで光量を低減している。この先行例では、昇圧型の定電流回路と複数個のＬＥＤを直列に接続する構成となるため、回路構成が複雑となり、部品点数も多くなり、高コストとなる。また、ストップランプとテールランプの各機能における違いは光量のみであるため、注意喚起力という点では改良の余地がある。
【０００４】
他方で、特許文献２に係る先行例は、抵抗素子とコンデンサからなるＲＣ回路を用いることで、抵抗値と容量値に基づく時定数に応じた過渡電流が流れる間だけ各ＬＥＤへ供給される電流が大きくなり、その間、灯具全体としての光量が増加する。そして、回路が過渡期を過ぎて定常状態となったときには抵抗素子の抵抗値により定まる大きさの電流が各ＬＥＤへ供給されるので、過渡期に比べて灯具全体としての光量が低下する（通常光量となる）。このとき、電流増加による灯具全体の光量が増加する期間はＲＣ回路の時定数に依存するが比較的短い期間であるため、後続車両への注意喚起力という点ではさらに改良の余地がある。また、この期間をより長くしようとするとコンデンサ容量を大きくする必要があるため高コスト化を招く。さらに、過渡期のコンデンサ突入電流は比較的大きく、ＬＥＤにとっては過大な電流となるためＬＥＤにダメージを与える可能性もあり、その点でも改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３９２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０１１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明に係る具体的態様は、簡素な構成で車両用灯具による注意喚起力を高めることを可能とする技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る一態様の光源装置の駆動装置は、（ａ）複数の発光素子をマトリクス接続した発光素子部を有する光源装置を駆動するための駆動装置であって、（ｂ）発光素子部に含まれる２以上の発光素子が直列接続された部分の各発光素子に対して並列接続される２以上のスイッチ素子と、（ｃ）２以上のスイッチ素子のうちの一部を選択し周期的に開閉させる開閉制御部を含む、光源装置の駆動装置である。
【０００８】
上記構成によれば、直列接続された部分の各発光素子に並列接続された各スイッチ素子の一部を選択し周期的に開閉させることで各発光素子の一部が消灯しそれ以外が光量を増加して点灯する状態を周期的に実現できる。したがって、簡素な構成で車両用灯具による後続車両等への注意喚起力を高めることが可能となる。
【０００９】
上記の駆動装置における開閉制御部は、（ｃ１）クロック信号を出力するクロック発生部と、（ｃ２）クロック信号が入力される毎に２以上のスイッチ素子の一部に対して制御信号を出力するリングカウンタを有することが好ましい。
【００１０】
上記の駆動装置における開閉制御部は、（ｄ）車両からブレーキセンサ、車速センサ、加速度センサ及びサイドブレーキセンサのうちの少なくとも１つの状態を示す車両信号を取得し、当該車両信号に基づいてクロック発生部へ入力されるべき緊急制動信号を生成する緊急制動信号生成部、を更に含み、（ｅ）開閉制御部は、緊急制動信号が入力されたときに２以上のスイッチ素子のうちの一部を選択的に開閉させる、ことも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、車両用灯具の構成例を示す回路図である。
【図２】図２は、点灯制御装置の構成例を示すブロック部である。
【図３】図３は、緊急制動信号の一例の波形図である。
【図４】図４は、リングカウンタから出力される制御信号の一例の波形図である。
【図５】図５は、制御信号の他の例の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、車両用灯具の構成例を示す回路図である。図１に示す車両用灯具（光源装置）は、例えば車両の後部に配置されてストップランプとして用いられるものであり、車両からのストップ端子（STOP）と基準電位端子（GND）の間に接続されるマトリクス回路部（発光素子部）Ｍを含んで構成されている。このマトリクス回路部Ｍには、ストップ端子との間に逆接ダイオードＤ１および電流設定用抵抗素子Ｒ１が接続されている。逆接ダイオードＤ１と電流設定用抵抗素子Ｒ１は、互いに直列接続されており、逆接ダイオードＤ１の一端がストップ端子と接続され、電流設定用抵抗素子Ｒ１の他端がマトリクス回路部Ｍと接続されている。
【００１４】
マトリクス回路部Ｍは、マトリクス接続された複数の発光素子ＬＥＤ１〜８からなる。発光素子ＬＥＤ１、５は、互いの一端同士と他端同士がそれぞれ接続されており、かつ両者の一端が電流設定用抵抗素子Ｒ１と接続されている。発光素子ＬＥＤ２、６は、互いの一端同士と他端同士がそれぞれ接続されており、かつ両者の一端が発光素子ＬＥＤ１、５の他端と接続されている。発光素子ＬＥＤ３、７は、互いの一端同士と他端同士がそれぞれ接続されており、かつ両者の一端が発光素子ＬＥＤ２、６の他端と接続されている。発光素子ＬＥＤ４、８は、互いの一端同士と他端同士がそれぞれ接続されており、かつ両者の一端が発光素子ＬＥＤ３、７の他端と接続されており、両者の他端が基準電位端子と接続されている。このようなマトリクス接続を採用することで、いずれか１つの発光素子が断線した場合でも他の発光素子は点灯を維持できる利点がある。
【００１５】
図２は、点灯制御装置（駆動装置）の構成例を示すブロック部である。この点灯制御装置は、上記した図１に示した車両用灯具の点灯状態を制御するためのものであり、緊急制動信号生成部１０、逆接防止部１１、過電圧防止部１２、電流設定部１３、開閉制御部１４、固定スイッチ部１５、スイッチ回路部１６を含んで構成されている。
【００１６】
緊急制動信号生成部１０は、車両のブレーキセンサ、車速センサ、加速度センサ、サイドブレーキセンサなどの状態を示す信号（車両信号）を取得し、これらの信号に基づいて開閉制御部１４へ入力されるべき緊急制動信号ＫＩＮを生成する。
【００１７】
逆接防止部１１は、点灯制御装置の逆接続時の保護を図るものであり、例えば上記したダイオードＤ１に対応する。過電圧防止部１２は、点灯制御装置の過電圧からの保護を図るものであり、例えばパワーツェナーダイオードやバリスタ等が用いられる。電流設定部１３は、車両用灯具へ入力される電流の大きさを設定するためのものであり、例えば上記した電流設定用抵抗素子Ｒ１に対応する。これらの逆接防止部１１、過電圧防止部１２および電流設定部１３は、直列接続されており、ストップ端子とマトリクス回路部Ｍとの間に接続されている。
【００１８】
開閉制御部１４は、緊急制動信号生成部１０から緊急制動信号ＫＩＮが入力されたときに、スイッチ回路部１６に含まれる複数のスイッチ素子の一部を選択的に開閉させる制御を行う。この開閉制御部１４は、緊急制動信号ＫＩＮが入力されたときに基準周波数のクロック信号ＣＫを出力するクロック発生部２１と、クロック信号ＣＫが入力される毎にスイッチ回路部１６の複数のスイッチ素子の一部に対して制御信号ＫＩＮ１、ＫＩＮ２、ＫＩＮ３、ＫＩＮ４を選択的に出力するリングカウンタ２２を有する。
【００１９】
固定スイッチ部１５は、開閉制御部１４のリングカウンタ２２の各出力端とスイッチ回路部１６の各スイッチ素子の間にそれぞれ設けられた固定スイッチＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を有する。これらの固定スイッチＫ１等は、自身と接続されたスイッチ素子Ｑ１等による各ＬＥＤ１等への制御可否を決めるために用いられる。すなわち、マトリクス回路部Ｍの各段の発光素子のいずれかを点灯制御の対象としたくない場合には、その段に対応する固定スイッチＫ１等をオフ状態（遮断状態）とすることにより、開閉制御部１４から制御信号ＫＩＮ１等が供給されてもその制御信号に対応する段の発光素子を動作させない状態とすることができる。この固定スイッチ部１５は、車両用灯具の機能やデザイン等の設定変更を容易にするために設けられている。なお、以下では各固定スイッチＫ１等はすべてオン状態（導通状態）であるものとする。
【００２０】
スイッチ回路部１６は、車両用灯具のマトリクス回路部Ｍに含まれる４つの発光素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が直列接続された部分の各発光素子に対して並列接続される４つのスイッチ素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を有する。各スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４は、例えば図示のようにバイポーラトランジスタであり、各々のベース（制御端）に対して各固定スイッチＫ１〜Ｋ４を介してリングカウンタ２２から出力される信号が供給される。なお、各スイッチ素子Ｑ１等は、電界効果型トランジスタ等であってもよい。
【００２１】
スイッチ素子Ｑ１はその電流路（エミッタ−コレクタ間）が発光素子ＬＥＤ１と並列に接続されている。同様に、スイッチ素子Ｑ２はその電流路が発光素子ＬＥＤ２と並列に接続され、スイッチ素子Ｑ３はその電流路が発光素子ＬＥＤ３と並列に接続され、スイッチ素子Ｑ４はその電流路が発光素子ＬＥＤ４と並列に接続されている。
【００２２】
図３は、緊急制動信号の一例の波形図である。ブレーキセンサ等の車両信号に基づいて緊急制動信号の出力を要する状況であると判断される場合に、緊急制動信号発生部１０は、図示のような一定電圧値の緊急制動信号ＫＩＮを出力する。この緊急制動信号ＫＩＮは、ブレーキがかけられている間などの緊急事態が継続する間だけ出力され、車両が停止している場合などにおいては出力が停止される（電圧が低レベルとなる）。
【００２３】
図４は、リングカウンタから出力される制御信号の一例の波形図である。リングカウンタ２２は、マトリクス回路部Ｍの発光素子の段数に応じた個数分（本例では４個）の制御信号ＫＩＮ１〜ＫＩＮ４を出力する。各制御信号ＫＩＮ１〜ＫＩＮ４は、図示のように、順次、４周期ごとに１周期（ｔ１）ずつハイレベルとなる。詳細には、リングカウンタ２２にクロック信号ＣＫが入力されると、クロック信号ＣＫの立ち上がりに対応して制御信号ＫＩＮ１がハイレベルとなり、次のクロック信号ＣＫの立ち上がりに対応して制御信号ＫＩＮ１がローレベルになるとともに制御信号ＫＩＮ２がハイレベルとなる。それ以降も同様である。
【００２４】
上記のような制御信号ＫＩＮ１〜ＫＩＮ４が供給されるときの車両用灯具の動作について説明する。制御信号ＫＩＮ１がハイレベルとなるとスイッチ素子Ｑ１がオン状態（導通状態）となり、スイッチ素子Ｑ１によって発光素子ＬＥＤ１、５の間が短絡される。これにより、各発光素子ＬＥＤ１、５へ供給されていた電流がスイッチ素子Ｑ１によってバイパスされ、各発光素子ＬＥＤ１、５は非発光状態（消灯状態）となる。次いで、制御信号ＫＩＮ２がハイレベルとなるとスイッチ素子Ｑ２がオン状態（導通状態）となり、スイッチ素子Ｑ２によって発光素子ＬＥＤ２、６の間が短絡される。これにより、各発光素子ＬＥＤ２、６へ供給されていた電流がスイッチ素子Ｑ２によってバイパスされ、各発光素子ＬＥＤ２、６は非発光状態（消灯状態）となる。
【００２５】
次いで、制御信号ＫＩＮ３がハイレベルとなるとスイッチ素子Ｑ３がオン状態（導通状態）となり、スイッチ素子Ｑ３によって発光素子ＬＥＤ３、７の間が短絡される。これにより、各発光素子ＬＥＤ３、７へ供給されていた電流がスイッチ素子Ｑ３によってバイパスされ、各発光素子ＬＥＤ３、７は非発光状態（消灯状態）となる。同様に、制御信号ＫＩＮ４がハイレベルとなるとスイッチ素子Ｑ４がオン状態（導通状態）となり、スイッチ素子Ｑ４によって発光素子ＬＥＤ４、８の間が短絡される。これにより、各発光素子ＬＥＤ４、８へ供給されていた電流がスイッチ素子Ｑ４によってバイパスされ、各発光素子ＬＥＤ４、８は非発光状態（消灯状態）となる。
【００２６】
このとき、クロック信号ＣＫの周期ｔ１（図４参照）を０．１秒間〜数秒間としておくと、車両用灯具の発光状態の変化を人間が容易に認識することができる。いずれか１つのスイッチ素子がオン状態となった場合には、その段の２つの発光素子が短絡して非発光状態となるため、電流設定部１３による電流値が増加して、他の段の各発光素子に流れる電流が増加するため、光量が増加する。具体的には、他の段の各発光素子に流れる電流は、いずれのスイッチ素子もオフ状態である場合に比べて４／３倍の大きさとなる（各発光素子の順方向電圧が同一の場合）。なお、クロック信号ＣＫの周期ｔ１ごとに制御信号ＫＩＮ１〜ＫＩＮ４を切り替えるのではなく、２周期分（２ｔ１）や３周期分（３ｔ１）などと制御信号ＫＩＮ１等の切り替えタイミングを任意に設定することで、発光素子の各段の発光時間、非発光時間を任意に設定可能となる。
【００２７】
図５は、制御信号の他の例の波形図である。図示のように、制御信号ＫＩＮ１と制御信号ＫＩＮ３、制御信号ＫＩＮ２と制御信号ＫＩＮ４とがそれぞれ同じタイミングでハイレベルとなるようにしてもよい。この場合、マトリクス回路部Ｍの１段目と３段目が同じタイミングで点消灯し、マトリクス回路部Ｍの２段目と４段目が同じタイミングで点消灯するので、その周期Ｔ１は例えば０．０５秒間〜１秒間と短く設定することができる。それにより、車両用灯具の発光状態の変化を人間がさらに容易に認識することができる。
【００２８】
以上のような本実施形態によれば、直列接続された部分の各発光素子に並列接続された各スイッチ素子の一部を選択し周期的に開閉させることで各発光素子の一部が消灯しそれ以外が光量を増加して点灯する状態を周期的に実現できる。したがって、簡素な構成で車両用灯具による後続車両等への注意喚起力を高めることが可能となる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態における制御信号の波形図、マトリクス回路部に含まれる発光素子の全体数や段数などは一例であって、上記に限定されない。また、上記した実施形態では車両用灯具の一例としてストップランプを挙げていたが、これに限定されず、車両用灯具はハイマウントストップランプ、ターンランプ、ドアミラー・ターンランプ、ＤＲＬランプ、リアフォグランプ、テールランプ、バックランプ、コーナリングランプ等であってもよい。また、本発明は、車両用灯具に限らず照明装置一般に対して適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０：緊急制動信号生成部
１１：逆接防止部
１２：過電圧防止部
１３：電流設定部
１４：開閉制御部
１５：固定スイッチ部
１６：スイッチ回路部
２１：クロック発生部
２２：リングカウンタ
Ｍ：マトリクス回路部
Ｄ１：逆接ダイオード
Ｒ１：電流設定用抵抗素子
ＬＥＤ１〜８：発光素子
ＣＫ：クロック信号
ＫＩＮ：緊急制動信号
ＫＩＮ１〜ＫＩＮ４：制御信号
Ｋ１〜Ｋ４：固定スイッチ
Ｑ１〜Ｑ４：スイッチ素子
【図１】
2015054605.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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