(57)【要約】  定電流制御を阻害することなく、ＬＥＤランプの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる点灯制御方法および点灯制御装置を提供する。本発明の一態様による点灯制御方法の第１段階では、直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される電圧を発生させる。第２段階では、前記ランプを流れる電流を検出する。第３段階では、前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する。
2016075754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のランプの点灯を制御する点灯制御方法であって、
直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される電圧を発生させる第１段階と、
前記ランプを流れる電流を検出する第２段階と、
前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する第３段階と、
を含む点灯制御方法。
【請求項２】
前記第３段階では、
前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧の上限値よりも低い電圧に設定する、請求項１に記載の点灯制御方法。
【請求項３】
前記ランプは、発光ダイオードから構成され、
前記所定値は、
前記発光ダイオードを流れる電流が、前記発光ダイオードの順バイアス電圧を順方向電圧（Ｖｆ）以下としたときに前記発光ダイオードを流れる電流であるか否かを判別するための閾値である、請求項１または２に記載の点灯制御方法。
【請求項４】
前記第２段階では、
エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタを用いて、前記ランプを流れる電流を検出する、請求項１から３の何れか１項に記載の点灯制御方法。
【請求項５】
車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置であって、
直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される電圧を発生させる電力変換部と、
前記ランプを流れる電流を検出する検出部と、
前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する制御部と、
を備えた点灯制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯制御方法および点灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプの点灯を制御する点灯制御装置がある（特許文献１）。図５は、従来技術による点灯制御装置の構成例を示す図である。図５に示す点灯制御装置は、電源回路１１、電解コンデンサ１２、スイッチ１３、電流制限回路１４、ＬＥＤランプ１５から構成されている。図５の例では、電源回路１１からＬＥＤランプ１５に供給される電流を電流制限回路１４により一定に制限している。これにより、所謂定電流制御によりＬＥＤランプ１５が点灯される。【０００３】
定電流制御によれば、電源回路１１からＬＥＤランプ１５に電流を供給するための電流経路を形成する回路がオープン状態となった場合、ＬＥＤランプ１５に流れる電流を一定に維持する必要上、電源回路１１の出力電圧Ｖｏが上昇する。この場合、電源回路１１の出力電圧Ｖｏが過度に上昇して回路破壊を引き起こすおそれがある。このため、この種の点灯制御装置では、ＬＥＤランプ１５の上記の電流経路を形成する回路がオープン状態となった場合、定電流制御から定電圧制御に切り替えることにより、電源回路１１の出力電圧Ｖｏを一定値に制御している。【０００４】
図６は、従来技術による点灯制御装置の動作を補足説明するための図であり、上述の図５の構成において、定電流制御時の電源回路１１の出力電圧Ｖｏ（実線のベクトル）と、定電圧制御時の電源回路１１の出力電圧Ｖｏ（点線のベクトル）との関係を説明するための図である。図６において実線のベクトルで示される定電流制御時の電源回路１１の出力電圧Ｖｏは、概ね、ＬＥＤランプ１５の順方向電圧（Ｖｆ）に依存した電圧値ＶＯ２にクランプされる。【０００５】
一方、図６において点線のベクトルで示される定電圧制御時の電源回路１１の出力電圧Ｖｏは、定電流制御時の電圧値ＶＯ２よりも高い電圧値ＶＯ１に設定される。電圧値ＶＯ１は、回路破壊を引き起こさず、且つ、定電流制御を阻害しない値に設定されている。ＬＥＤランプ１５の上記の電流経路を形成する回路がオープン状態となった場合、定電流制御から定電圧制御に切り替えることにより、電源回路１１の出力電圧Ｖｏが電圧値ＶＯ１でクランプされる。このため、過電圧による回路破壊が防止される。また、定電圧制御時に出力電圧Ｖｏを電圧値ＶＯ１でクランプしても、定電流制御は阻害されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／０９６４１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のＬＥＤランプ１５の点灯制御において、定電流制御時に、例えばスイッチ１３の接触不良により、ＬＥＤランプ１５の上記の電流経路を形成する回路が一時的にクローズ状態からオープン状態になった場合、電源回路１１の出力電圧Ｖｏが電圧値ＶＯ２から電圧値ＶＯ１に上昇する。その後、ＬＥＤランプ１５の上記の電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態に回復すると、電圧値ＶＯ１に相当する高い電圧がＬＥＤランプ１５に印加される。このため、ＬＥＤランプ１５にラッシュ電流が流れ、ＬＥＤランプ１５にダメージを与えるおそれがある。【０００８】
このようなラッシュ電流を防止するためには、定電圧制御における電源回路１１の出力電圧Ｖｏの電圧値ＶＯ１を下げればよい。しかしながら、電圧値ＶＯ１を下げると、電圧値ＶＯ１と電圧値ＶＯ２との差分が減少し、定電流制御が阻害されるおそれがある。【０００９】
そこで、本発明の一態様は、定電流制御を阻害することなく、ＬＥＤランプに電流を供給するための電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる点灯制御方法および点灯制御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】
【００１０】
本発明の一態様は、以下の事項を提案している。
本発明の一態様によれば、車両のランプの点灯を制御する点灯制御方法であって、直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される電圧を発生させる第１段階と、前記ランプを流れる電流を検出する第２段階と、前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する第３段階と、を含む点灯制御方法を提案している。【００１１】
本発明の一態様によれば、前記第３段階では、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧の上限値よりも低い電圧に設定する点灯制御方法を提案している。【００１２】
本発明の一態様によれば、前記ランプは、発光ダイオードから構成され、前記所定値は、前記発光ダイオードを流れる電流が、前記発光ダイオードの順バイアス電圧を順方向電圧（Ｖｆ）以下としたときに前記発光ダイオードを流れる電流であるか否かを判別するための閾値である点灯制御方法を提案している。【００１３】
本発明の一態様によれば、前記第２段階では、エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタを用いて、前記ランプを流れる電流を検出する点灯制御方法を提案している。【００１４】
本発明の一態様によれば、車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置であって、直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される電圧を発生させる電力変換部と、前記ランプを流れる電流を検出する検出部と、前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する制御部と、を備えた点灯制御装置を提案している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、定電流制御を阻害することなく、ＬＥＤランプに電流を供給するための電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による点灯制御方法を実施する点灯制御装置の全体構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による点灯制御装置の詳細構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による点灯制御装置において定電圧制御時に設定される定電圧設定値を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態による点灯制御装置の詳細構成例を示す図である。
【図５】従来技術による点灯制御装置の構成例を示す図である。
【図６】従来技術による点灯制御装置の動作を補足説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるＬＥＤランプＬＰの点灯制御方法を実施する点灯制御装置１００の構成例を示す。第１実施形態では、ＬＥＤランプＬＰは車両の前照灯等の灯火装置である。ただし、点灯制御装置１００は、車両の灯火装置に限らず、任意のランプの点灯を制御し得る。また、第１実施形態では、点灯制御装置の概念には、ランプを点灯させるための全ての装置が含まれ、例えば、電源装置、電源制御装置、駆動装置、駆動制御装置などが含まれる。
【００１９】
第１実施形態による点灯制御装置１００は、接続端子１０１〜１０４、電力変換部１１０、制御部１２０を備えている。接続端子１０１には、車両に備えられた電源部ＰＳの正電極が接続され、接続端子１０２には、電源部ＰＳの負電極が接続されている。電源部ＰＳは、ＬＥＤランプＬＰを点灯させるための直流電力の供給源であり、例えば、バッテリ等の二次電池であってもよく、車両に備えられた発電機等の交流出力を整流して得られる電力で充電されたコンデンサであってもよい。接続端子１０２は、電源部ＰＳの負電極と共に車両のボディＢＤＹに接地されている。また、接続端子１０３には、ＬＥＤランプＬＰの点灯と消灯を切り替えるための操作スイッチＳＷの一端（第一端）が接続され、操作スイッチＳＷの他端（第二端）は、ＬＥＤランプＬＰのアノードに接続されている。
なお、接続端子１０１〜１０４は、点灯制御装置１００の構成要素とその他の構成要素との境界を明確にするための要素であり、省略してもよい。
【００２０】
ＬＥＤランプＬＰは、直列接続された複数のＬＥＤから構成されている。ただし、この例に限定されず、ＬＥＤランプＬＰを構成する複数のＬＥＤの接続形態は任意であり、ＬＥＤランプＬＰは１つのＬＥＤから構成されてもよい。ＬＥＤランプＬＰのカソードは、シャント抵抗ＲＳの一端（第一端）に接続され、シャント抵抗ＲＳの他端（第二端）は、接続端子１０２を通じて車両のボディに接地されている。ＬＥＤランプＬＰとシャント抵抗ＲＳとの間の接続点Ｐｓは接続端子１０４に接続されており、接続点Ｐｓの電圧Ｖｓが接続端子１０４に印加される。
【００２１】
電力変換部１１０の入力部は接続端子１０１に接続され、電力変換部１１０の出力部は接続端子１０３に接続されている。電力変換部１１０は、ＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔを発生させるための構成要素である。電力変換部１１０は、接続端子１０１を通じて電源部ＰＳから入力される直流電力を電力変換して出力電圧Ｖｏｕｔを発生させ、接続端子１０３を通じて出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。本実施形態では、電力変換部１１０はスイッチング電源回路から構成される。ただし、この例に限定されず、定電流制御および定電圧制御によりＬＥＤランプＬＰを駆動することができることを限度として、電力変換部１１０は任意の回路から構成され得る。
【００２２】
制御部１２０の電源端子（ＴＶＣＣ）は接続端子１０１を通じて電源部ＰＳの正電力に接続され、制御部１２０の接地端子（ＴＧＮＤ）は接続端子１０２を通じて電源部ＰＳの負電極（車両のボディＢＤＹ）に接続されている。第１実施形態では、制御部１２０は、集積回路から構成され、接続端子１０１を通じて電源部ＰＳから供給される直流電力の電圧Ｖｐｓを降圧した電源電圧で動作する。制御部１２０は、電力変換部１１０のスイッチング動作を制御するためのものである。
【００２３】
制御部１２０は、電力変換部１１０のスイッチング動作の制御において、電力変換部１１０の出力電圧Ｖｏｕｔをモニタして定電圧制御を実施するための機能と、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流Ｉｐ（以下、ランプ電流Ｉｐと称す。）をモニタして定電流制御を実施するための機能を有している。第１実施形態では、定電流制御は、ＬＥＤランプＬＰに流れるランプ電流Ｉｐを一定に維持するための制御を意味し、定電圧制御は、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧を一定に維持するための制御を意味する。
【００２４】
図２は、本発明の第１実施形態による点灯制御装置１００の詳細構成例を示す図であり、制御部１２０の構成を示す図である。
制御部１２０は、定電圧制御部１２１、定電流制御部１２２、出力電圧検出部１２３、電圧設定部１２４を備えている。
【００２５】
定電圧制御部１２１は、出力電圧検出部１２３によって検出される電力変換部１１０の出力電圧Ｖｏｕｔをモニタして、出力電圧Ｖｏｕｔを目標電圧である定電圧設定値ＶＴＧに維持させることにより上記の定電圧制御を実施する構成要素である。定電圧制御部１２１は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合、定電圧制御を実施することにより、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧を、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流が所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合にＬＥＤランプＬＰに印加される電圧よりも低い電圧に設定する。定電圧制御時には、ランプ電流Ｉｐは、後述する電圧設定部１２４の電流検出機能を用いて検出される。
【００２６】
定電圧制御部１２１は、コンパレータ１２１Ａと基準電圧発生部１２１Ｂを備えている。コンパレータ１２１Ａは、出力電圧検出部１２３を構成する抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの間の接続点Ｐａの電圧Ｖａと基準電圧発生部１２１Ｂの基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆとの差を表す差信号を出力するための構成要素である。定電圧制御部１２１は、コンパレータ１２１Ａから出力される差信号によって表される電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆとの差分がゼロに収束するように電力変換部１１０のスイッチング動作を制御することにより出力電圧Ｖｏｕｔを定電圧設定値ＶＴＧに維持させる。
【００２７】
定電流制御部１２２は、接続端子１０４を通じて入力される上記の接続点Ｐｓの電圧Ｖｓ（図１）によって示されるランプ電流Ｉｐをモニタして、ランプ電流Ｉｐを目標電流に維持させることにより上記の定電流制御を実施する構成要素である。定電流制御部１２２は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合、定電流制御を実施することにより、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流が一定となるように、ＬＥＤランプに印加される電圧を制御する。定電流制御時には、ランプ電流Ｉｐは、シャント抵抗ＲＳでの電圧降下分を示す接続点Ｐｓの電圧Ｖｓから検出される。
なお、ランプ電流Ｉｐの目標電流は、ＬＥＤランプＬＰの仕様に応じて任意に設定し得る。
【００２８】
出力電圧検出部１２３は、定電圧制御時に、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して得られる接続点Ｐａの電圧Ｖａを出力電圧Ｖｏｕｔの検出結果として出力するための構成要素である。出力電圧検出部１２３は、抵抗１２３Ａ，１２３Ｂから構成されている。抵抗１２３Ａの一端（第一端）は電力変換部１１０の出力部に接続され、抵抗１２３Ａの他端（第二端）は抵抗１２３Ｂの一端（第１端）に接続され、抵抗１２３Ｂの他端（第二端）は接続端子１０２を通じて車両のボディＢＤＹに接地されている。抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの間の接続点Ｐａの電圧Ｖａは、出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルを表す電圧信号として定電圧制御部１２１に入力される。
【００２９】
第１実施形態では、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比は、定電圧制御時の定電圧設定値ＶＴＧが、定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬとなるように設定されている。また、後述する電圧設定部１２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃがオンした状態では、抵抗１２４Ａが出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ｂと電気的に並列接続される。この場合、抵抗１２３Ｂと抵抗１２４Ａは合成抵抗を形成し、抵抗１２３Ａと上記合成抵抗との抵抗比は、定電圧制御時の定電圧設定値ＶＴＧが、定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔよりも高い電圧値ＶＯＨとなるように設定されている。
【００３０】
第１実施形態では、定電流制御によりＬＥＤランプＬＰが点灯された状態では、出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）によってクランプされる結果、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）にシャント抵抗ＲＳでの電圧降下分を加算した電圧と概ね等しくなる。従って、シャント抵抗ＲＳでの電圧降下分を無視すれば、例えば、電圧値ＶＯＬは、概略的に、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）以下の電圧に設定される。ＬＥＤランプＬＰが直列接続された複数のＬＥＤから構成されている場合、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）は、直列接続された複数のＬＥＤの順方向電圧（Ｖｆ）の総和である。
また、電圧値ＶＯＨは、定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔに干渉せず、且つ、過電圧による回路破壊を引き起こさないことを限度として、任意の値に設定し得る。
【００３１】
電圧設定部１２４は、定電圧制御時に、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値である定電圧設定値ＶＴＧを設定するための構成要素である。電圧設定部１２４は、ＬＥＤランプＬＰを流れる微弱なランプ電流Ｉｐを検出する検出部としての電流検出機能も有している。電圧設定部１２４は、抵抗１２４Ａ、抵抗１２４Ｂ、エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃから構成されている。抵抗１２４Ａの一端（第一端）は、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの間の接続点Ｐａに接続され、抵抗１２４Ａの他端（第二端）は、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのコレクタに接続されている。ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのエミッタは、接続端子１０２を通じて車両のボディＢＤＹに接地されている。抵抗１２４Ｂの一端（第一端）は、接続端子１０４に接続され、抵抗１２４Ｂの他端（第二端）は、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのベースに接続されている。
【００３２】
電圧設定部１２４は、接続端子１０４を通じて電流Ｉｂとして入力されるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ（所定値）以下であるか否かに応じて、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値である定電圧設定値ＶＴＧを切り替える。第１実施形態では、電圧設定部１２４は、出力電圧検出部１２３の抵抗比を切り替えることにより定電圧設定値ＶＴＧを切り替える。具体的には、電圧設定部１２４は、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃをオンさせて抵抗１２４Ａを出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ｂと並列接続することにより、見かけ上、出力電圧検出部１２３の抵抗比を切り替える。
【００３３】
上記の所定の電流閾値ＩＴＨは、ＬＥＤランプＬＰの順バイアス電圧を順方向電圧（Ｖｆ）以下としたときにＬＥＤランプＬＰを流れる微弱電流を判別するための閾値である。電源部ＰＳから点灯制御装置１００を通じてＬＥＤランプＬＰに電流を供給するための電流経路（以下、「ＬＥＤランプＬＰの電流路」と称す。）を形成する回路がオープン状態にある場合、ＬＥＤランプＬＰの順バイアス電圧は、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）以下になることから、電流閾値ＩＴＨは、換言すれば、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態にあるかクローズ状態にあるかの判定の基準となる値である。
なお、ＬＥＤランプＬＰの電流路は、上記の例に限定されず、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流を阻害する要因が発生し得る経路であることを限度として任意に定義し得る。
【００３４】
ここで、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路は、電源部ＰＳの正電極から流れ出した電流がＬＥＤランプＬＰを経由して電源部ＰＳの負電極に到達するまでの全ての構成要素を指し、図１の例では、例えば、電源部ＰＳ、接続端子１０１、電力変換部１１０、接続端子１０３、操作スイッチＳＷ、ＬＥＤランプＬＰ、シャント抵抗ＲＳ、接続端子１０２、配線（符号なし）を含む。
【００３５】
また、オープン状態は、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路の抵抗値が、ＬＥＤランプＬＰの点灯状態を維持するために必要とされるランプ電流Ｉｐが得られなくなる程度に上昇した状態を指す。ただし、ＬＥＤランプＬＰの点灯状態を所望の点灯状態に維持することができなくなる状態を意味することを限度として、オープン状態の定義は任意である。
【００３６】
オープン状態の一例として、操作スイッチＳＷが開かれた状態、即ち、操作スイッチＳＷの抵抗値が無限大となった状態が挙げられる。他の例として、操作スイッチＳＷの接触不良により、操作スイッチＳＷの抵抗値が上昇した状態が挙げられる。更に他の例として、電源部ＰＳの正電極と接続端子１０１との間を電気的に接続するケーブルのコネクタ（図示なし）に緩みが発生し、電源部ＰＳの正電極と接続端子１０１との間の電気的な接続が維持されなくなった状態が挙げられる。
【００３７】
上述した定電圧制御部１２１は、原則的に、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合に機能する。ただし、定電圧制御部１２１は、例外的に、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超える場合であっても、出力電圧Ｖｏｕｔが定電圧設定値ＶＴＧに到達した場合にも機能する。この場合、定電圧制御部１２１は、出力電圧Ｖｏｕｔの上限を定電圧設定値ＶＴＧとする一種の電圧リミッタとして機能する。これに対し、定電流制御部１２２は、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超える場合にのみ機能する。
なお、過電圧に対する回路耐圧が十分に高ければ、上述の電圧リミッタとしての定電圧制御部１２１の機能を省略することができる。
【００３８】
図３を参照して、上述の定電圧設定値ＶＴＧについて補足説明する。
図３は、本発明の第１実施形態による点灯制御装置１００において定電圧制御時に設定される定電圧設定値を説明するための図である。
本実施形態では、定電圧制御部１２１は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合と、ＬＥＤランプＬＰを流れる電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超える場合とで、定電圧設定値ＶＴＧを切り替える。従って、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合の定電圧設定値ＶＴＧと、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超える場合の定電圧設定値ＶＴＧは、相互に異なる値である。
【００３９】
具体的には、定電圧制御部１２１は、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下の場合（Ｉｐ≦ＩＴＨ）、電力変換部１１０の出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを、図３の点線のベクトルで示す定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬ（図３の実線のベクトルで示される電圧値）に設定する。ただし、回路がクローズ状態になったときにＬＥＤランプＬＰに流れ込むラッシュ電流が抑制されることを限度として、電圧値ＶＯＬは任意の値に設定し得る。
【００４０】
また、定電圧制御部１２１は、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超える場合（Ｉｐ＞ＩＴＨ）、電力変換部１１０の出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを、定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（図３の点線のベクトルで示される電圧値）よりも高い電圧値ＶＯＨ（図３の一点鎖線のベクトルで示される電圧値）に設定する。
【００４１】
このように、第１実施形態では、点灯制御装置１００は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐに応じて電圧値ＶＯＬまたは電圧値ＶＯＨの何れかに定電圧設定値ＶＴＧを設定する。特に、点灯制御装置１００は、以下に詳細に説明するように、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下の場合、定電圧設定値ＶＴＧを定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定することにより、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときに発生するラッシュ電流を抑制することを可能としている。
【００４２】
次に、第１実施形態による点灯制御装置１００の動作について、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときに発生するラッシュ電流に着目して説明する。
概略的には、第１実施形態による点灯制御方法として示される点灯制御装置１００の動作は、次の第１段階から第３段階を含む。
第１段階では、点灯制御装置１００の電力変換部１１０は、制御部１２０の制御の下、車両に備えられた電源部ＰＳの直流電力を電力変換して、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧を発生させる。制御部１２０の制御の詳細については後述する。
【００４３】
第２段階では、制御部１２０の電圧設定部１２４は、その電流検出機能により、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐを検出する。ここでは、電圧設定部１２４は、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下であれば、定電圧設定値ＶＴＧを電圧値ＶＯＬに設定する。その詳細については後述する。
【００４４】
第３段階では、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下であるか否かに応じて出力電圧Ｖｏｕｔ（即ち、ＬＥＤランプの印加電圧）の目標値である定電圧設定値ＶＴＧを電圧値ＶＯＬまたは電圧値ＶＯＨの何れかに切り替える。特に、第３段階では、ラッシュ電流を抑制するために、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合、ランプ電流Ｉｐが一定となるように、ＬＥＤランプＬＰ印加される電圧を制御し、ランプ電流Ｉｐが電流閾値ＩＴＨ以下である場合、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧を、ランプ電流Ｉｐが電流閾値ＩＴＨを超えた場合にＬＥＤランプＬＰに印加される電圧よりも低い電圧値に設定する。
【００４５】
以下では、上記の第３段階に関連する動作に着目して、点灯制御装置１００の動作を詳しく説明する。
理解を容易化するため、（１）ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態になる前の初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合と、（２）ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態になる前の初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合とに分けて、点灯制御装置１００の動作を説明する。
【００４６】
（１）初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合の動作
初期状態では、操作スイッチＳＷが開かれているものとする。操作スイッチＳＷが開かれている場合、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路はオープン状態であるから、ＬＥＤランプＬＰに電流は流れず、ＬＥＤランプＬＰは消灯している。この場合、ＬＥＤランプＬＰのランプ電流Ｉｐは所定の電流閾値ＩＴＨ以下になる。またこの場合、シャント抵抗ＲＳを流れる電流も存在しないので、接続点Ｐｓの電圧Ｖｓはシャント抵抗ＲＳによりローレベル（車両のボディＢＤＹの電位）に引き下げられている。このときの電圧Ｖｓは、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下であることを示す。
【００４７】
上記の初期状態において、制御部１２０の各構成要素は、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下であることを示すローレベルの電圧Ｖｓを受け、次のように定電圧制御のための動作を実施する。
制御部１２０の電圧設定部１２４には、接続点Ｐｓから接続端子１０４を通じてローレベルの電圧Ｖｓが入力される。この場合、電圧設定部１２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのベースに流れ込む電流Ｉｂは発生しないので、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃはオフとなる。このため、抵抗１２４Ａに電流は流れない。
【００４８】
抵抗１２４Ａに電流が流れなければ、抵抗１２４Ａは顕在化せず、出力電圧検出部１２３の抵抗比は、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとにより定まる。このため、定電圧設定値ＶＴＧは、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比によって定まる電圧値ＶＯＬに設定される。このことは、電圧設定部１２４が、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定することを意味する。
【００４９】
出力電圧検出部１２３は、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して接続点Ｐａに電圧Ｖａを発生させる。定電圧制御部１２１は、接続点Ｐａの電圧Ｖａを受け、定電圧設定値として設定された電圧値ＶＯＬに出力電圧Ｖｏｕｔが収束するように、電力変換部１１０のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定する。換言すれば、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧は、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定される。
【００５０】
次に、車両の利用者が操作スイッチＳＷを閉じ、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になると、点灯制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔが操作スイッチＳＷを通じてＬＥＤランプＬＰに供給される。ここで、操作スイッチＳＷが閉じられたときにＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定されているので、ＬＥＤランプＬＰには殆ど電流が流れ込まない。即ち、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になる際に発生するラッシュ電流が抑制される。従って、過電圧は発生せず、ＬＥＤランプＬＰはダメージを受けない。
【００５１】
上述のように操作スイッチＳＷが閉じられ、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えると、制御部１２０は、制御方式を定電圧制御部１２１による定電圧制御から定電流制御部１２２による定電流制御に切り替える。定電流制御部１２２は、接続点Ｐｓの電圧Ｖｓに基づき、電圧Ｖｓによって表されるランプ電流Ｉｐが一定の目標電流値に収束するように、電力変換部１１０のスイッチング動作を制御することにより出力電圧Ｖｏｕｔを調整する。これにより、第１実施形態による点灯制御装置１００は、ＬＥＤランプＬＰを定電流制御により駆動し、ＬＥＤランプＬＰを所望の明るさで点灯させる。
【００５２】
また、点灯制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔが操作スイッチＳＷを通じてＬＥＤランプＬＰに供給されると、ランプ電流Ｉｐが増加し、所定の電流閾値ＩＴＨを超える。この場合、電圧設定部１２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのベースに、ランプ電流Ｉｐが電流Ｉｂとして抵抗１２４Ｂを通じて流れ込む。これにより、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃがオンする。即ち、エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃが微弱な電流Ｉｂを検出してオンする。ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃがオンすると、抵抗１２４Ａが、出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ｂと並列接続される。これにより、見かけ上、抵抗１２３Ｂの抵抗値が減少する。この結果、出力電圧検出部１２３の抵抗比が切り替わり、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値である定電圧設定値ＶＴＧが電圧値ＶＯＨに設定される。
【００５３】
上述のように、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧が順方向電圧（Ｖｆ）よりも小さい場合、ランプ電流Ｉｐは微弱な電流となる。この場合、定電流制御時のランプ電流Ｉｐの検出を目的としたシャント抵抗ＲＳの電圧降下から微弱なランプ電流Ｉｐを検出することは必ずしも容易ではない。そのため、第１実施形態では、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃの電流増幅作用を利用して微弱な電流Ｉｂを検出している。
【００５４】
なお、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのエミッタ・ベース間電圧Ｖｂｅを確保するために、必要であれば、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのエミッタ・ベース間電圧Ｖｂｅに相当する順方向電圧（Ｖｆ）を有するダイオードをシャント抵抗ＲＳと直列に接続してもよい。これにより、接続点Ｐｓの電圧Ｖｓが上記ダイオードの順方向電圧（Ｖｆ）だけ上昇する結果、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのエミッタ・ベース間電圧Ｖｂｅが微弱な電流Ｉｂの検出に与える影響を抑制することができる。
【００５５】
（２）初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合の動作
次に、上述のように定電流制御によりＬＥＤランプＬＰが点灯している状態を初期状態として、例えば車両の機械的振動により操作スイッチＳＷの接触不良が発生し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路が一時的にクローズ状態からオープン状態になる場合を考える。ここでは、オープン状態として、操作スイッチＳＷの接触不良等の異常により、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路の導通抵抗が増加した状態を想定する。
【００５６】
操作スイッチＳＷの接触不良等の異常が発生し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路の導通抵抗が増加すると、ＬＥＤランプＬＰのランプ電流Ｉｐが減少する。ランプ電流Ｉｐが減少したとしても、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えていれば、定電流制御部１２２は、定電流制御においてランプ電流Ｉｐを一定の目標電流値に維持するように出力電圧Ｖｏｕｔを正常時の電圧値よりも上昇させることにより、ランプ電流Ｉｐの減少分を補償する。これにより、操作スイッチＳＷの接触不良等があっても、ＬＥＤランプＬＰの点灯状態を維持することができる。
【００５７】
ここで、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路の導通抵抗の増加量が大きい程、出力電圧Ｖｏｕｔの上昇量も大きくなる。そして、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧値ＶＯＨの定電圧設定値ＶＴＧに到達すると、制御部１２０は、制御方式を定電流制御部１２２による定電流制御から定電圧制御部１２１による定電圧制御に切り替える。この場合、ランプ電流Ｉｐは所定の電流閾値ＩＴＨを超えた状態にあるので、電圧設定部１２４により、見かけ上、出力電圧検出部１２３の抵抗比が切り替えられ、定電圧設定値ＶＴＧは電圧値ＶＯＨに設定されている。
【００５８】
定電圧制御部１２１は、出力電圧Ｖｏｕｔを電圧値ＶＯＨの定電圧設定値ＶＴＧに維持するように電力変換部１１０のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、図３に一点鎖線のベクトルで示すように、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の出力電圧Ｖｏｕｔよりも高い電圧値ＶＯＨに設定する。このため、操作スイッチＳＷの接触不良等が発生した場合に定電流制御において出力電圧Ｖｏｕｔを上昇させても、出力電圧Ｖｏｕｔは電圧値ＶＯＨの定電圧設定値ＶＴＧでクランプされる。従って、定電流制御時に操作スイッチＳＷの接触不良等により出力電圧Ｖｏｕｔが上昇しても、過電圧は発生せず、過電圧による回路破壊を防止することができる。
【００５９】
次に、上述のように定電流制御時に操作スイッチＳＷの接触不良等により出力電圧Ｖｏｕｔを上昇させたとしても、ランプ電流Ｉｐの減少分を補償できない場合、ランプ電流Ｉｐは減少する。そして、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下になると、前述したように、電圧設定部１２４により出力電圧検出部１２３の抵抗比が元に戻され、定電圧設定値ＶＴＧが電圧値ＶＯＬに設定される。出力電圧検出部１２３は、抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して接続点Ｐａに電圧Ｖａを発生させる。
【００６０】
定電圧制御部１２１は、接続点Ｐａの電圧Ｖａを受け、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔとして、電圧値ＶＯＬによって示される電圧を発生させる。これにより、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定する。
【００６１】
この後、例えば車両の機械的振動により操作スイッチＳＷの接触不良等の異常が解消し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態に回復すると、点灯制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔが操作スイッチＳＷを通じてＬＥＤランプＬＰに印加される。このとき、ＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定されているので、ＬＥＤランプＬＰには殆ど電流が流れ込まない。即ち、出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤランプＬＰに印加される際のラッシュ電流が抑制される。従って、操作スイッチＳＷを閉じた場合と同様に、過電圧は発生せず、ＬＥＤランプＬＰにダメージを与えない。
【００６２】
第１実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合、即ち、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態である場合、ＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔの目標値は、定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬの定電圧設定値ＶＴＧに設定される。このため、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプＬＰに印加される電圧が低下するので、ＬＥＤランプＬＰに流れるラッシュ電流を抑制することができる。
【００６３】
また、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合、即ち、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がクローズ状態である場合、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが一定となるように、ランプ電流Ｉｐとなる出力電流Ｉｏｕｔが制限されるので、定電流制御によりＬＥＤランプＬＰを点灯させることができる。
【００６４】
従って、第１実施形態によれば、定電流制御を阻害することなく、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる。加えて、第１実施形態によれば、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合、例えば接触不良等により、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路の導通抵抗が増加しても、定電流制御を継続してＬＥＤランプの点灯を維持することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図４は、本発明の第２実施形態による点灯制御装置２００の詳細構成例を示す図である。点灯制御装置２００は、上述の第１実施形態による図１および図２に示す制御部１２０に代えて、制御部２２０を備えている。制御部２２０は、上述の第１実施形態による図１および図２に示す制御部１２０の構成において、電圧設定部１２４に代えて電流検出部２２４を備えている。
【００６６】
電流検出部２２４は、上述の第１実施形態による電圧設定部１２４の構成において、抵抗１２４Ａの一端（第一端）が電源に接続された構成を有している。また、抵抗１２４Ａとｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのコレクタとの間の接続点の電圧Ｖ２２４が定電圧制御部１２１と定電流制御部１２２のそれぞれに供給されている。第２実施形態では、定電圧制御部１２１は、電流検出部２２４から出力される電圧Ｖ２２４がハイレベルの場合に機能し、定電流制御部１２２は、電流検出部２２４から出力される電圧Ｖ２２４がローレベルの場合に機能する。その他は第１実施形態と同様である。
【００６７】
第２実施形態による点灯制御装置２００の動作を説明する。
概略的には、第２実施形態による点灯制御装置２００が実施する点灯制御方法は、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下であるか否かに応じて、定電圧制御部１２１または定電流制御部１２２の何れかが機能する。
【００６８】
（１）初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合の動作
第１実施形態と同様に、操作スイッチＳＷが開かれている初期状態では、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路はオープン状態であるから、ＬＥＤランプＬＰには電流は流れず、ＬＥＤランプＬＰのランプ電流Ｉｐは所定の電流閾値ＩＴＨ以下になる。またこの場合、シャント抵抗ＲＳを流れる電流も存在しないので、接続点Ｐｓの電圧Ｖｓはローレベルになる。
【００６９】
制御部１２０は、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合、次のように定電圧制御を実施する。
ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下である場合、制御部１２０の電流検出部２２４の入力部には、接続点Ｐｓから接続端子１０４を通じて電圧Ｖｓとしてローレベルが供給される。この場合、電流検出部２２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのベースに流れ込む電流Ｉｂは存在しないので、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃはオフとなる。このため、抵抗１２４Ａとｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのコレクタとの間の接続点の電圧Ｖ２２４が抵抗１２４Ａによりハイレベルに引き上げられ、ハイレベルの電圧Ｖ２２４が定電圧制御部１２１および定電流制御部１２２に供給される。これにより、定電圧制御部１２１の機能が活性化され、定電流制御部１２２の機能が非活性化される。
【００７０】
活性化された定電圧制御部１２１は、出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して得られる接続点Ｐａの電圧Ｖａを受け、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧値ＶＯＬの定電圧設定値ＶＴＧに収束するように、電力変換部１１０のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定する。換言すれば、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧は、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定される。
【００７１】
次に、車両の利用者が操作スイッチＳＷを操作したことにより、操作スイッチＳＷが閉じられると、点灯制御装置１００の出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤランプＬＰに印加される。ここで、操作スイッチＳＷが閉じられたときにＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定されているので、ＬＥＤランプＬＰには殆ど電流が流れ込まない。即ち、出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤランプＬＰに印加される際のラッシュ電流が抑制される。従って、過電圧は発生せず、ＬＥＤランプＬＰがダメージを受けない。
【００７２】
また、操作スイッチＳＷが閉じられると、ＬＥＤランプＬＰには、電圧値ＶＯＬに応じた微弱なランプ電流Ｉｐが流れる。そして、ＬＥＤランプＬＰのランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えると、電流検出部２２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃのベースに電流Ｉｂが流れ込み、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃがオンする。この結果、電圧Ｖ２２４がローレベルに引き下げられ、ローレベルの電圧Ｖ２２４が定電圧制御部１２１および定電流制御部１２２に供給される。これにより、定電流制御部１２２の機能が活性化され、定電圧制御部１２１の機能が非活性化される。
【００７３】
活性化された定電流制御部１２２は、ランプ電流Ｉｐが一定の目標電流値に収束するように、電力変換部１１０のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰを定電流制御により駆動し、所望の明るさでＬＥＤランプＬＰを点灯させる。
【００７４】
（２）初期状態でランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合の動作
次に、上述のように定電流制御によりＬＥＤランプＬＰが点灯している状態を初期状態として、例えば車両の機械的振動により操作スイッチＳＷの接触不良等の異常が発生し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路が一時的にクローズ状態からオープン状態（導通抵抗が上昇した状態）になる場合を考える。
【００７５】
操作スイッチＳＷの接触不良等の異常が発生し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がクローズ状態からオープン状態になると、ＬＥＤランプＬＰのランプ電流Ｉｐが減少する。ここで、ランプ電流Ｉｐが減少したとしても、所定の電流閾値ＩＴＨを超えていれば、定電流制御部１２２は、ランプ電流Ｉｐを一定の目標電流値に維持するように出力電圧Ｖｏｕｔを正常時の定電流制御時の電圧値よりも上昇させることにより、ランプ電流Ｉｐの減少分を補償する。これにより、操作スイッチＳＷの接触不良等が発生しても、定電流制御によるＬＥＤランプＬＰの点灯を維持することができる。
【００７６】
なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、定電圧設定値ＶＴＧが電圧値ＶＯＨに設定されることはなく、定電圧設定値ＶＴＧは電圧値ＶＯＬに固定されている。即ち、第２実施形態では、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えている場合、定電流制御部１２２による定電流制御のみが実施され、出力電圧Ｖｏｕｔの上限は定電流制御における出力電圧Ｖｏｕｔの最大値によって定められる。
【００７７】
次に、定電流制御時に出力電圧Ｖｏｕｔを上昇させてもランプ電流Ｉｐの減少分を補償できない場合、ランプ電流Ｉｐは減少し、所定の電流閾値ＩＴＨ以下になる。この場合、上述したように、制御部１２０の電流検出部２２４の入力部には、電圧Ｖｓとしてローレベルが供給され、ｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃはオフとなる。このため、電圧Ｖ２２４が抵抗１２４Ａによりハイレベルに引き上げられ、ハイレベルの電圧Ｖ２２４が定電圧制御部１２１および定電流制御部１２２に供給される。これにより、定電圧制御部１２１の機能が活性化され、定電流制御部１２２の機能が非活性化される。
【００７８】
活性化された定電圧制御部１２１は、出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比に応じて出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して得られる接続点Ｐａの電圧Ｖａを受け、出力電圧Ｖｏｕｔが電圧値ＶＯＬの定電圧設定値ＶＴＧに収束するように、電力変換部１１０のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、制御部１２０は、ＬＥＤランプＬＰの印加電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超えた場合の定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔ（または定電流制御時の出力電圧Ｖｏｕｔの上限値）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定する。換言すれば、ＬＥＤランプＬＰに印加される電圧は、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定される。
【００７９】
この後、例えば車両の機械的振動により操作スイッチＳＷの接触不良等の異常が解消し、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態に回復すると、点灯制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔが操作スイッチＳＷを通じてＬＥＤランプＬＰに印加される。このとき、ＬＥＤランプＬＰに印加される出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤランプＬＰの順方向電圧（Ｖｆ）よりも低い電圧値ＶＯＬに設定されているので、ＬＥＤランプＬＰには殆ど電流が流れ込まない。即ち、出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤランプＬＰに印加される際のラッシュ電流が抑制される。従って、操作スイッチＳＷを閉じた場合と同様に、過電圧は発生せず、ＬＥＤランプＬＰはダメージを受けない。
【００８０】
第２実施形態によれば、ＬＥＤランプＬＰの電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプＬＰに印加される電圧が低下するので、ＬＥＤランプＬＰに流れるラッシュ電流を抑制することができる。
また、第２実施形態によれば、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がクローズ状態である場合、ＬＥＤランプＬＰを流れるランプ電流Ｉｐが一定となるように、ランプ電流Ｉｐとなる出力電流Ｉｏｕｔが制限されるので、定電流制御によりＬＥＤランプＬＰの点灯を継続させることができる。
【００８１】
＜変形例＞
上述の第１実施形態では、電圧設定部１２４のｎｐｎ型トランジスタ１２４Ｃの導通状態（オン／オフ）に応じて、見かけ上、出力電圧検出部１２３の抵抗１２３Ａと抵抗１２３Ｂとの抵抗比を切り替えることにより、定電圧設定値ＶＴＧを切り替えるものとしたが、定電圧制御部１２１のコンパレータ１２１Ａに供給される基準電圧発生部１２１Ｂの基準電圧Ｖｒｅｆの値を切り替えてもよい。例えば、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを電圧値ＶＯＬに設定する場合の基準電圧Ｖｒｅｆを、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを電圧値ＶＯＨに設定する場合の基準電圧Ｖｒｅｆよりも下げればよい。
【００８２】
基準電圧Ｖｒｅｆの切り替えは、例えば、上述の第２実施形態の電流検出部２２４から出力される電圧Ｖ２２４に基づき実施される。上述したように、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がオープン状態であれば、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨ以下になり、電圧Ｖ２２４はハイレベルになる。従って、電圧Ｖ２２４がハイレベルである場合に基準電圧Ｖｒｅｆを下げれば、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを低い電圧値ＶＯＬに設定することができる。また、ＬＥＤランプＬＰの電流路を形成する回路がクローズ状態であれば、ランプ電流Ｉｐが所定の電流閾値ＩＴＨを超え、電圧Ｖ２２４はローレベルになる。従って、電圧Ｖ２２４がローレベルである場合に基準電圧Ｖｒｅｆを上げれば、出力電圧Ｖｏｕｔの定電圧設定値ＶＴＧを高い電圧値ＶＯＨに設定することができる。その他は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。
本変形例によれば、高電圧となる出力電圧Ｖｏｕｔを分圧するための電圧設定部１２４の抵抗１２４Ａ（図２参照）を備える必要がないので、装置を小型化することができる。
【００８３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、変形、修正、置換、転用などが可能である。
例えば、上述の第１実施形態では、電源部ＰＳの直流電力から点灯制御装置１００の出力電圧Ｖｏｕｔを発生させたが、電源部ＰＳの直流電力に限らず、交流電源を含む任意の電源から出力電圧Ｖｏｕｔを発生させるように点灯制御装置１００を構成することも可能である。第２実施形態についても同様である。
【符号の説明】
【００８４】
１００，２００…点灯制御装置、１０１〜１０４…接続端子、１１０…電力変換部（スイッチング電源回路）、１２０，２２０…制御部、１２１…定電圧制御部、１２１Ａ…コンパレータ、１２１Ｂ…基準電圧発生部、１２２…定電流制御部、１２３…出力電圧検出部、１２３Ａ，１２３Ｂ…抵抗、１２４…電圧設定部、１２４Ａ，１２４Ｂ…抵抗、１２４Ｃ…ｎｐｎ型トランジスタ、２２４…電流検出部。
【図１】
2016075754.tif 000003
【図２】
2016075754.tif 000004
【図３】
2016075754.tif 000005
【図４】
2016075754.tif 000006
【図５】
2016075754.tif 000007
【図６】
2016075754.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月3日(2015.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置のための点灯制御方法であって、
一端が電源部と接続され、他端が前記ランプの一端と接続された電力変換部によって、前記電源部から出力される直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される出力電圧を発生させる第１段階と、
制御部によって、前記ランプを流れる電流を検出する第２段階と、
前記制御部によって、前記電力変換部を制御する第３段階と、
を含み、
前記制御部は、
一端が前記ランプの他端と接続され、他端が前記電力変換部と接続された定電流制御部と、
直列接続された第１抵抗と第２抵抗であって、一端が前記電力変換部と前記ランプの前記一端との間に接続され、他端が前記第２抵抗の一端に接続された第１抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が接地された第２抵抗とを有する出力電圧検出部と、
一端が前記ランプと前記定電流制御部との間に接続された第３抵抗と、ベースが前記第３抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたトランジスタと、一端が前記トランジスタのコレクタに接続され、他端が前記第１抵抗の前記他端と前記第２抵抗の前記一端との接続点に接続された第４抵抗と、を有し、前記ランプに流れる電流を検出するように構成された電圧設定部と、
一端が前記接続点に接続され、他端が前記電力変換部に接続された定電圧制御部と、
を備え、
前記第３段階では、
前記電流が所定値を超えた場合、前記トランジスタがオン状態となって、前記第２抵抗と前記第４抵抗とが並列接続され、前記電圧設定部によって、並列接続された前記第２抵抗と前記第４抵抗とで形成される合成抵抗と、前記第１抵抗との抵抗比で定まる第１電圧値を前記出力電圧の上限値として設定し、前記定電流制御部によって、前記第１電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電流が一定となるように前記電力変換部を制御し、
前記所定値は、前記ランプの順バイアス電圧を順方向電圧以下としたときに前記ランプを流れる微弱電流を判別するための閾値である、
点灯制御方法。
【請求項２】
前記第３段階では、
前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記トランジスタがオフ状態となり、前記電圧設定部によって、前記第１抵抗と前記第２抵抗との抵抗比によって定まる、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記出力電圧の上限値として設定し、前記定電圧制御部によって、前記第２電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電力変換部を制御する、
請求項１に記載の点灯制御方法。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記第２段階では、
エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタを用いて、前記ランプを流れる電流を検出する、
請求項１または２に記載の点灯制御方法。
【請求項５】
車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置であって、
一端が電源部と接続され、他端が前記ランプの一端と接続され、前記電源部から出力される直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される出力電圧を発生させるように構成された電力変換部と、
前記ランプを流れる電流を検出する検出部と、
前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する制御部と、
一端が前記ランプの他端と接続され、他端が前記電力変換部と接続された定電流制御部と、
直列接続された第１抵抗と第２抵抗であって、一端が前記電力変換部と前記ランプの前記一端との間に接続され、他端が前記第２抵抗の一端に接続された第１抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が接地された第２抵抗とを有する出力電圧検出部と、
一端が前記ランプと前記定電流制御部との間に接続された第３抵抗と、ベースが前記第３抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたトランジスタと、一端が前記トランジスタのコレクタに接続され、他端が前記第１抵抗の前記他端と前記第２抵抗の前記一端との接続点に接続された第４抵抗と、を有し、前記ランプに流れる電流を検出するように構成された電圧設定部と、
一端が前記接続点に接続され、他端が前記電力変換部に接続された定電圧制御部と、
を備え、
前記電流が所定値を超えた場合、前記トランジスタがオン状態となって、前記第２抵抗と前記第４抵抗とが並列接続され、前記電圧設定部は、並列接続された前記第２抵抗と前記第４抵抗とで形成される合成抵抗と、前記第１抵抗との抵抗比で定まる第１電圧値を前記出力電圧の上限値として設定するように構成され、前記定電流制御部は、前記第１電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電流が一定となるように前記電力変換部を制御するように構成され、
前記所定値は、前記ランプの順バイアス電圧を順方向電圧以下としたときに前記ランプを流れる微弱電流を判別するための閾値である、
点灯制御装置。
【請求項６】
前記電流が前記所定値以下の場合、前記トランジスタがオフ状態となり、前記電圧設定部は、前記第１抵抗と前記第２抵抗との抵抗比によって定まる、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記出力電圧の上限値として設定するように構成され、前記定電圧制御部は、前記第２電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電力変換部を制御するように構成された、
請求項５に記載の点灯制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
プに電流を供給するための電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる点灯制御方法および点灯制御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
［００１０］
本発明の一態様に係る点灯制御方法は、車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置のための点灯制御方法であって、一端が電源部と接続され、他端が前記ランプの一端と接続された電力変換部によって、前記電源部から出力される直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される出力電圧を発生させる第１段階と、制御部によって、前記ランプを流れる電流を検出する第２段階と、前記制御部によって、前記電力変換部を制御する第３段階と、を含む。前記制御部は、一端が前記ランプの他端と接続され、他端が前記電力変換部と接続された定電流制御部と、直列接続された第１抵抗と第２抵抗であって、一端が前記電力変換部と前記ランプの前記一端との間に接続され、他端が前記第２抵抗の一端に接続された第１抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が接地された第２抵抗とを有する出力電圧検出部と、一端が前記ランプと前記定電流制御部との間に接続された第３抵抗と、ベースが前記第３抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたトランジスタと、一端が前記トランジスタのコレクタに接続され、他端が前記第１抵抗の前記他端と前記第２抵抗の前記一端との接続点に接続された第４抵抗と、を有し、前記ランプに流れる電流を検出するように構成された電圧設定部と、一端が前記接続点に接続され、他端が前記電力変換部に接続された定電圧制御部と、を備える。前記第３段階では、前記電流が所定値を超えた場合、前記トランジスタがオン状態となって、前記第２抵抗と前記第４抵抗とが並列接続され、前記電圧設定部によって、並列接続された前記第２抵抗と前記第４抵抗とで形成される合成抵抗と、前記第１抵抗との抵抗比で定まる第１電圧値を前記出力電圧の上限値として設定し、前記定電流制御部によって、前記第１電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電流が一定となるように前記電力変換部を制御する。前記所定値は、前記ランプの順バイアス電圧を順方向電圧以下としたときに前記ランプを流れる微弱
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
電流を判別するための閾値である。
［００１１］
前記点灯制御方法において、前記第３段階では、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記トランジスタがオフ状態となり、前記電圧設定部によって、前記第１抵抗と前記第２抵抗との抵抗比によって定まる、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記出力電圧の上限値として設定し、前記定電圧制御部によって、前記第２電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電力変換部を制御する。
［００１２］
前記点灯制御方法において、前記第２段階では、エミッタ接地のｎｐｎ型トランジスタを用いて、前記ランプを流れる電流を検出してもよい。
［００１３］
本発明の他の一態様に係る点灯制御装置は、車両のランプの点灯を制御する点灯制御装置であって、一端が電源部と接続され、他端が前記ランプの一端と接続され、前記電源部から出力される直流電力を電力変換して、前記ランプに印加される出力電圧を発生させるように構成された電力変換部と、前記ランプを流れる電流を検出する検出部と、前記ランプを流れる電流が所定値を超えた場合、前記ランプを流れる電流が一定となるように、前記ランプに印加される電圧を制御し、前記ランプを流れる電流が前記所定値以下である場合、前記ランプに印加される電圧を、前記ランプを流れる電流が前記所定値を超えた場合に前記ランプに印加される電圧よりも低い電圧に設定する制御部と、一端が前記ランプの他端と接続され、他端が前記電力変換部と接続された定電流制御部と、直列接続された第１抵抗と第２抵抗であって、一端が前記電力変換部と前記ランプの前記一端との間に接続され、他端が前記第２抵抗の一端に接続された第１抵抗と、一端が前記第１抵抗の前記他端に接続され、他端が接地された第２抵抗とを有する出力電圧検出部と、一端が前記ランプと前記定電流制御部との間に接続された第３抵抗と、ベースが前記第３抵抗の他端に接続され、エミッタが接地されたトランジスタと、一端が前記トランジスタのコレクタに接続され、他端が前記第１抵抗の前記他端と前記第２抵抗の前記一端との接続点に接続された第４抵抗と、を有し、前記ランプに流れる電流を検出するように構成された電圧設定部と、一端が前記接続点に接続され、他端が前記電力変換部に接続された定電圧制御部と、を備える。前記電流が所定値を超えた場合、前記トランジスタがオン状態となって、前記第２抵抗と前記第４抵抗とが並列接続され、前記電圧設定部は、並列接続された前記第２抵抗と前記第４抵抗とで形成される合成抵抗と、前記第１抵抗との抵抗比で定まる第１電圧値を前記出力電圧の上限値として設定するように構成され、前記定電流制御部は、前記第１電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電流が一定となるように前記電力変換部を制御するように構成されている。前記所定値は、前記ランプの順バイアス電圧を順方向電圧以下としたときに前記ランプを流れる微弱電流を判別するための閾値である。
［００１４］
前記点灯制御装置において、前記電流が前記所定値以下の場合、前記トランジスタがオフ状態となり、前記電圧設定部は、前記第１抵抗と前記第２抵抗との抵抗比によって定まる、前記第１電圧値より低い第２電圧値を前記出力電圧の上限値として設定するように構成され、前記定電圧制御部は、前記第２電圧値を前記出力電圧の上限値として、前記電力変換部を制御するように構成されている。
発明の効果
［００１５］
本発明の態様によれば、定電流制御を阻害することなく、ＬＥＤランプに電流を供給するための電流経路を形成する回路がオープン状態からクローズ状態になったときにＬＥＤランプに流れるラッシュ電流を抑制することができる。
図面の簡単な説明
［００１６］
［図１］本発明の第１実施形態による点灯制御方法を実施する点灯制御装置の全体構成例を示す図である。
［図２］本発明の第１実施形態による点灯制御装置の詳細構成例を示す図である。
［図３］本発明の第１実施形態による点灯制御装置において定電圧制御時に設定される定電圧設定値を説明するための図である。
［図４］本発明の第２実施形態による点灯制御装置の詳細構成例を示す図である。
［図５］従来技術による点灯制御装置の構成例を示す図である。
［図６］従来技術による点灯制御装置の動作を補足説明するための図である。
発明を実施するための形態
［００１７］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
［００１８］
（第１実施形態）
【国際調査報告】
2016075754.tif 000009
2016075754.tif 000010