(57)【要約】【課題】簡易な構成で車速の低下時における車両用灯具の発光素子の温度上昇を防ぐことができる車両用灯具駆動回路を提供する。【解決手段】車両用灯具駆動回路１０は、定電流回路１１を含んで構成されている。定電流回路１１を構成する差動アンプ２６の非反転入力端子には、バッテリー電圧入力端子１４と抵抗３４を介して接続されたツェナーダイオード３２のカソード側に発生した基準電圧が入力されるが、抵抗３０がツェナーダイオード３２と並列接続されているため、車速低下に伴う周囲温度上昇等によりバッテリー電圧が低下すると、これに伴って基準電圧も低下する。基準電圧が低下することにより定電流回路１１からＬＥＤ２０に出力される電流も低下する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部へ向けて発光する発光手段と、
車両のバッテリー電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記基準電圧と前記発光手段の出力端の電圧との比較結果に基づいて前記発光手段に定電流を供給する定電流供給手段と、
前記バッテリー電圧の変動と同じ変動方向に前記基準電圧を変動させる変動手段と、
を備えた車両用灯具駆動回路。
【請求項２】
前記発光手段は、前記車両の前照灯用であることを特徴とする請求項１記載の車両用灯具駆動回路。
【請求項３】
前記発光手段は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用灯具駆動回路。
【請求項４】
前記基準電圧生成手段は、ツェナーダイオードを含み、前記変動手段は、前記ツェナーダイオードに並列接続された抵抗を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用灯具駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具駆動回路に係り、特に、ＬＥＤ等の発光素子を用いた車両用灯具駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用の前照灯としてＬＥＤ等の発光素子を用いたものがある。車速の低下時には、風圧の低下によりＬＥＤが高温となる場合があるが、ＬＥＤは高温になると適切に発光しなくなる場合がある。このため、特許文献１では、車両が停止した場合にＬＥＤに供給する電流を減少させることにより発熱を抑え、適切に発光させる車両用灯具が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、車両前遠方を照射する第１の発光素子と少なくとも車両近傍を照射する第２の発光素子と車速を検出する車速検出手段とを備え、第１の発光素子への供給電流を車速検出手段により検出された車速に基づいて制御する装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、少なくとも一つのＬＥＤについてジャンクション温度と所定の関係を持って変化する動作特性を監視する監視手段を備え、この監視手段により得られた動作特性と基準特性との比較結果に基づいてＬＥＤの駆動電流を制御する装置が開示されている。
【０００５】
また、ＬＥＤの駆動回路に関する技術として、特許文献４には、ＬＥＤに流れる電流を電池電圧の変動に対応して連続的に変化させることにより、電池の消耗を防ぐことができる駆動回路が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７６７４０号公報
【特許文献２】特表２００５−３２４６５７号公報
【特許文献３】特開２００５−３２４６５６号公報
【特許文献４】特開２００１−３２５８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載された技術では、車速を検出したり動作特性を監視したりする必要があり、簡易にＬＥＤに供給する電流を減少させてＬＥＤの温度上昇を防ぐことができない。
【０００７】
また、特許文献４に記載された技術は、車両用ではなく携帯用端末に用いるＬＥＤの駆動回路であり、これを車両用の前照灯等の灯具にそのまま適用するのは困難である。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、簡易な構成で車速の低下時における車両用灯具の発光素子の温度上昇を防ぐことができる車両用灯具駆動回路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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、車両の外部へ向けて発光する発光手段と、車両のバッテリー電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記基準電圧と前記発光手段の出力端の電圧との比較結果に基づいて前記発光手段に定電流を供給する定電流供給手段と、前記バッテリー電圧の変動と同じ変動方向に前記基準電圧を変動させる変動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、車両の外部へ向けて発光する発光手段、すなわち車両の灯具の一部を構成する発光手段は、定電流供給手段により定電流が供給されることにより発光する。
【００１１】
定電流供給手段は、基準電圧生成手段により生成された基準電圧と発光手段の出力端の電圧との比較結果に基づいて発光手段に定電流を供給する。
【００１２】
そして、変動手段は、バッテリー電圧の変動と同じ変動方向に基準電圧を変動させる。すなわち、車速が低下してバッテリー電圧が低下した場合には、これに伴って基準電圧も低下し、車速が上昇してバッテリー電圧が上昇した場合には、これに伴って基準電圧も上昇する。従って、車速が低下しても、基準電圧が低下して発光手段に供給される駆動電流が低下するので、発光手段が温度上昇するのを防ぐことができる。
【００１３】
なお、請求項２に記載したように、前記発光手段は、前記車両の前照灯用である構成とすることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載したように、前記発光手段は、ＬＥＤである構成とすることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載したように、前記基準電圧生成手段は、ツェナーダイオードを含み、前記変動手段は、前記ツェナーダイオードに並列接続された抵抗を含む構成とすることができる。
【００１６】
このような構成とすることにより、より簡単な構成で車速の低下時における車両用灯具の発光素子の温度上昇を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、簡易な構成で車速の低下時における発光素子の温度上昇を防ぐことができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、自動車のヘッドランプに本発明に係る車両用灯具駆動回路を適用した場合について説明する。
【００１９】
図１には、車両用灯具駆動回路１０の回路図を示した。同図に示すように、車両用灯具駆動回路１０は、定電流回路１１を含んで構成され、後述するＤＣ−ＤＣコンバータにより、図示しない車両のバッテリー電圧（例えば１２〜１４Ｖ程度）を昇圧した直流電圧が入力される直流電圧入力端子１２、前記バッテリー電圧が入力されるバッテリー電圧入力端子１４、接地用のグランド端子１６を備えている。
【００２０】
直流電圧入力端子１２は、ＮチャネルのＭＯＳ−ＦＥＴ１８のドレインに接続されており、ＭＯＳ−ＦＥＴ１８のソースは、車両用前照灯を構成するＬＥＤ２０のアノード側に接続されている。ＬＥＤ２０のカソード側は、他端がグランド端子１６に接続された抵抗２２の一端に接続されていると共に、抵抗２４の一端に接続されている。抵抗２４の他端は、差動アンプ２６の反転入力端子に接続されている。
【００２１】
差動アンプ２６の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗２８が接続されている。差動アンプ２６の出力端子は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１８のゲートに接続されており、差動アンプ２６の非反転入力端子は、他端がグランド端子１６に接続された抵抗３０の一端が接続されている。
【００２２】
抵抗３０の一端は、他端がグランド端子１６に接続されたツェナーダイオード３２のカソード及び他端がバッテリー電圧入力端子１４に接続された抵抗３４の一端が接続されている。ツェナーダイオード３２は定電圧回路として作用する。
【００２３】
直流電圧入力端子１２には、図２に示すような一般的な構成のＤＣ−ＤＣコンバータ４０から出力された電圧が入力される。
【００２４】
同図に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０は、図示しない車両のバッテリー電圧が入力されるバッテリー電圧入力端子４２及び接地用のグランド端子４４を備えており、両端子の間にコンデンサ４６が接続されている。また、バッテリー電圧入力端子４２は、コイル４８の一端に接続されている。コイル４８の他端は、ダイオード５０のアノード側及びＮチャネルのＭＯＳ−ＦＥＴ５２のドレインに接続されている。
【００２５】
ダイオード５０のカソード側は、他端がグランド端子４４に接続されたコンデンサ５４の一端、抵抗５６の一端、及び出力端子５８に接続されている。抵抗５６の他端は、他端がグランド端子４４に接続された抵抗６０の一端及び抵抗６２の一端に接続されている。
【００２６】
抵抗６２の他端は、差動アンプ６４の反転入力端子に接続されている。差動アンプ６４の非反転入力端子は、抵抗６６を介してグランド端子４４に接続されている。差動アンプ６４の出力端子と反転入力端子との間には、抵抗６８が接続されている。差動アンプ６４の出力端子は、抵抗７０を介してＰＷＭ変調器７２に接続されている。ＰＷＭ変調器７２の出力側は、ＭＯＳ−ＦＥＴ５２のゲートに接続されている。
【００２７】
上記のように構成されたＤＣ−ＤＣコンバータ４０では、バッテリー電圧入力端子４２に入力されたバッテリー電圧は、コイル４８によって昇圧され、ダイオード５０及びコンデンサ５４によって平滑化されて出力端子５８に出力される。
【００２８】
また、出力電圧は、抵抗５６、６０によって検出され、その検出電圧が差動アンプ６４の反転入力端子に入力される。このため、検出電圧に応じた電圧が差動アンプ６４から出力される。
【００２９】
ＰＷＭ変調器７２では、図示しない三角波発生回路を含んでおり、この三角波発生回路から出力された三角波と差動アンプ６４の出力電圧とを比較し、その比較結果に応じたパルス幅のパルス信号、すなわち、検出電圧が大きくなるほどパルス幅が小さくなり、検出電圧が小さくなるほどパルス幅が大きくなるようなパルス信号をＭＯＳ−ＦＥＴ５２のゲートに出力する。このように、ＰＷＭ変調器７２は、検出電圧に応じてＰＷＭ変調したパルス信号をＭＯＳ−ＦＥＴ５２のゲートに出力する。これにより、入力されたバッテリー電圧を昇圧した直流電圧が安定的に出力される。
【００３０】
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０によりバッテリー電圧をどの程度昇圧するかはＬＥＤ２０の数に応じて定められるが、一例として５０Ｖ程度とすることができる。
【００３１】
車両用灯具駆動回路１０では、前照灯の点灯が指示されると、ＬＥＤ２０に電力を供給するべく、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０の出力電圧が直流電圧入力端子１２に入力されると共に、バッテリー電圧がバッテリー電圧入力端子１４に入力される。
【００３２】
バッテリー電圧に基づく基準電圧、すなわち図１においてＡ点の基準電圧は、差動アンプ２６の非反転入力端子に入力され、差動アンプ２６の反転入力端子には、ＬＥＤ２０の出力電圧が入力される。従って、両端子の差に応じた電圧が差動アンプ２６から出力され、これによってＭＯＳ−ＦＥＴ１８のゲートが駆動され、ＬＥＤ２０に電流が供給される。
【００３３】
バッテリー電圧は、車両の図示しないオルタネータの調整電圧に依存しているが、周囲の温度が上がると下がり、周囲の温度が下がると上がる温度特性を有する。また、図３に示すように、バッテリー電圧はエンジンの回転数が上がると一定になり、エンジンの回転数が下がると低下する特性を有する。これは、車両が比較的高速で走行している場合にはエンジンルームに入る風が強くなるため周囲の温度が低下し、車両が比較的低速で走行している場合には、エンジンルームに入る風が弱くなるため周囲の温度が上昇するためである。
【００３４】
従って、バッテリー電圧の変動は、車速、エンジンルームの温度、外気温等の変動に関連性があるということができる。このため、バッテリー電圧の低下に連動してＬＥＤ２０に供給される電流を低下させてやることにより、ＬＥＤ２０の温度上昇を防ぐことができる。
【００３５】
このため、本実施形態では、定電圧回路として作用するツェナーダイオード３２と並列に抵抗３０を設け、この抵抗を、抵抗３４を介してバッテリー電圧入力端子１４に接続した構成としている。また、抵抗３０の抵抗値は、バッテリー電圧が低下するのに従って差動アンプ２６の非反転入力端子に入力される基準電圧が低下するような値に設定される。
【００３６】
従来は、抵抗３０を設けない構成とするのが通常であるため、バッテリー電圧の変動によって基準電圧の変動は基本的にないが、本実施形態ではツェナーダイオード３２と並列に抵抗３０を設けているため、車速が低下してバッテリー電圧が低下すると、差動アンプ２６の非反転入力端子に入力される基準電圧が低下する。これにより、差動アンプ２６の入力端子間の入力電圧の差に応じて差動アンプ２６の出力電圧が変動する。これにより、ＬＥＤ２０に供給される電流が低下する。すなわち、基準電圧の低下に応じてＬＥＤ２０に供給される電流が低下する。例えば、図３に示すように、エンジン回転数が所定の回転数Ｎより低くなったり、図４に示すように、車速が所定の速度ＶＡ（例えば２０ｋｍ）より低くなったりすると、エンジンルームに入る風が弱くなることによってエンジンルームの温度が上昇するが、ＬＥＤ２０に供給される電流が低下するので、ＬＥＤ２０の温度上昇を防ぐことができる。
【００３７】
このように、本実施形態では、定電流回路の定電流特性をバッテリー電圧に依存する特性とし、車速を検出したりすることなく車速の低下、すなわちバッテリー電圧の低下に連動してＬＥＤ２０に供給する電流を低下させる構成としている。このため、簡単な構成でＬＥＤ２０の温度上昇を防ぐことができ、ＬＥＤ２０の寿命を延ばすことが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、自動車のヘッドランプに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、ウィンカーランプやブレーキランプ等の他のランプにも本発明を適用可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、自動車のヘッドランプの光源がＬＥＤの場合について説明したが、これに限らず、ＬＥＤと同様の温度特性を有する光源であれば、他の光源にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】車両用灯具駆動回路の回路図である。
【図２】ＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。
【図３】エンジン回転数とバッテリー電圧との関係を示す線図である。
【図４】車速とＬＥＤ電流との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０      車両用灯具駆動回路
１１      定電流回路（定電流供給手段）
１２      直流電圧入力端子
１４      バッテリー電圧入力端子
１６      グランド端子
１８      ＭＯＳ−ＦＥＴ
２０      ＬＥＤ（発光手段）
２２、２４、２８      抵抗
２６      差動アンプ
３０      抵抗（変動手段）
３２      ツェナーダイオード（基準電圧生成手段）
３４      抵抗
４０      ＤＣ−ＤＣコンバータ
４２      バッテリー電圧入力端子
４４      グランド端子
４６、５４      コンデンサ
４８      コイル
５０      ダイオード
５６、６０、６２、６６、６８、７０      抵抗
５８      出力端子
６４      差動アンプ
７２      ＰＷＭ変調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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