(57)【要約】【課題】  ＬＥＤ駆動回路の電流値が固定されていても、スイッチごとの駆動デューティ比を設定することによって電気的、光学的特性の異なるＬＥＤどうしの明るさを制御できる車両用ＬＥＤ駆動回路を提供すること。【解決手段】  車両装置に用いられ複数を直列接続された第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３と、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３のＬＥＤと並列に接続され、それぞれ対応するＬＥＤを制御する第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３と、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の電流値を設定する抵抗３１を備える車両用ＬＥＤ駆動回路１において、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３は、PWM制御によりオンオフ制御が行われるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両装置に用いられ複数を直列接続されたＬＥＤ列と、前記ＬＥＤ列の複数のＬＥＤと並列に接続され、それぞれ対応するＬＥＤを制御するスイッチ手段と、前記ＬＥＤ列の電流値を設定する電流値設定手段を備える車両用ＬＥＤ駆動回路において、
前記スイッチ手段は、PWM制御によりオンオフ制御が行われることを特徴とする車両用ＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ＬＥＤ駆動回路において、
前記ＬＥＤ列及び前記スイッチ手段への電源電圧を変更する変更手段を備える、
ことを特徴とする車両用ＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両装置などに用いられる車両用ＬＥＤ駆動回路の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、複数のＬＥＤを直列接続してＬＥＤ列とし、ＬＥＤ列と並列に接続され、個々のＬＥＤを個別に駆動する複数のスイッチを設けＬＥＤ列に流れる電流値を決定する定電流源を備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１１４６８４号公報（第２−９頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用ＬＥＤ駆動回路にあっては、異なる種類のＬＥＤの間では電気的、光学的特性が異なり、ＬＥＤの明るさも異なるため、異なる種類のＬＥＤをＬＥＤ列に混在させることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ＬＥＤ駆動回路の電流値が固定されていても、スイッチごとの駆動デューティ比を設定することによって電気的、光学的特性の異なるＬＥＤどうしの明るさを制御できる車両用ＬＥＤ駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、車両装置に用いられ複数を直列接続されたＬＥＤ列と、前記ＬＥＤ列の複数のＬＥＤと並列に接続され、それぞれ対応するＬＥＤを制御するスイッチ手段と、前記ＬＥＤ列の電流値を設定する電流値設定手段を備える車両用ＬＥＤ駆動回路において、前記スイッチ手段は、PWM制御によりオンオフ制御が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、ＬＥＤ駆動回路の電流値が固定されていても、スイッチごとの駆動デューティ比を設定することによって電気的、光学的特性の異なるＬＥＤどうしの明るさを制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用ＬＥＤ駆動回路を実現する実施の形態を、請求項１に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２に係る発明に対応する実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路の特徴回路構成部分を示す説明図である。図２は実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路の回路構成を示す説明図である。
【０００９】
実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路１は、図１に示すように、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３を直列的に接続し、これに並列させ、それぞれのＬＥＤに対応させるように接続させて、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３を設ける。また、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３はそれぞれを直列的に接続するように設ける。
【００１０】
第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の上流は、電源電圧の供給路Ｖｃｃに接続されており、下流は、抵抗３１及び半導体スイッチ３２を介して接地されている。
ここで、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３には、PWM信号を入力する。
このPWM信号及び半導体スイッチ３２へのオンオフ信号をＣＰＵで行う具体例を図２に示す。
【００１１】
図２に示す車両用ＬＥＤ駆動回路１では、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３へのPWM信号による制御とトランジスタ３６（半導体スイッチ３２に相当）へのオンオフ信号による制御を行うＣＰＵ３４を設ける。
第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の上流には、電源として定電圧源３５を設ける。
【００１２】
作用を説明する。
[車両用ＬＥＤ駆動回路について]
ここで、車両用ＬＥＤ駆動回路についての技術的背景について説明する。
車両用計器においては文字盤及び指針照明、ＬＣＤバックライト、インジケータ表示、ワーニング表示のために多数のＬＥＤを使用する。
ＬＥＤの駆動回路としては電流制限抵抗を使用するのが一般的である。インジケータ表示、ワーニング表示のようにＬＥＤの点灯状態を個別に制御する必要がある場合、ＬＥＤの数だけ電流制限抵抗が必要になる。そのため、多数の電流制限抵抗の損失によりＬＥＤの周囲温度が上昇し、ＬＥＤの寿命に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１３】
電流制限抵抗の数を減らすためには複数のＬＥＤを直列接続し、まとめて駆動すればよいが点灯状態を個別に制御できない。従来例である特開２００５−１１４６８４では、複数のＬＥＤを直列接続した駆動回路で点灯状態を個別に制御する方法を提案している。
【００１４】
しかしながら、従来例には、以下のような問題点がある。
定電流源の電流値を変更する機能をもつが、１つの直列接続の中に異なるＬＥＤを混在させることができない。異なるＬＥＤの間では電気的、光学的特性も異なり、ＬＥＤの明るさも異なるためである。また、１つの直列接続の中で電気的、光学的特性が等しいＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤごとに明るさを変えて点灯させることができない。
本実施例１は、これらの問題を解決している。
【００１５】
[ＬＥＤの個別制御について]
実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路１では、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３に並列させて接続して設けた第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３により個別のオンオフを制御する。
トランジスタ３６は全体のオンオフを制御する。
【００１６】
ＣＰＵ３４からのPWM信号により、例えば、第２半導体スイッチ２２が制御指令されるディーティ比となっている場合、そのオン部分では、定電圧源３５からの電流は、第２半導体スイッチ２２部分を流れ、第２ＬＥＤ１２へ流れず迂回するように流れることになり、第２ＬＥＤ１２が点灯せず、PWM信号による制御のオフ部分では、定電圧源３５からの電流は、第２ＬＥＤ１２側を流れることになり第２ＬＥＤ１２が点灯する。
【００１７】
実施例１では、さらにPWM制御により、所定時間内で、多数回オンオフが行われる。このオンの時間がデューティ比として制御される。そのオンオフは短い時間で繰り返されるため、結果的にはデューティ比に相当する電圧をオンにしたことと同等になり、精度高く制御を行うことができる。
【００１８】
このように、第２ＬＥＤ１２はＣＰＵ３４のPWM信号による第２半導体スイッチ２２のオンオフ制御により、電圧が制御され、発光の強弱が制御される。また、他のＬＥＤはそれぞれ対応する半導体スイッチにより制御される。
【００１９】
そのため、１つの直列接続の中に異なるＬＥＤを混在させても個別にＬＥＤの電流値をPWM制御できるため、車両計器におけるインジケータ表示、ワーニング表示のように発光色（種類）のことなるＬＥＤが混在する場合においても駆動回路を発光色ごとに分けなくてもよい。
【００２０】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２１】
(1)車両装置に用いられ複数を直列接続された第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３と、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３のＬＥＤと並列に接続され、それぞれ対応するＬＥＤを制御する第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３と、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の電流値を設定する抵抗３１を備える車両用ＬＥＤ駆動回路１において、第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３は、PWM制御によりオンオフ制御が行われるため、ＬＥＤ駆動回路の電流値が固定されていても、スイッチごとの駆動デューティ比を設定することによって電気的、光学的特性の異なるＬＥＤどうしの明るさを制御できる。
【００２２】
また、車両用計器におけるインジケータ表示、ワーニング表示でＬＥＤの配置はデザイン的な要件で決まるためＬＥＤの発光色（種類）とは無関係に配置されている。ＬＥＤの発光色（種類）とは無関係に近く配置されたものを１つの直列接続の中に取り込むことができるので、プリント基板のパターン設計を容易にできる。
【実施例２】
【００２３】
実施例２は、点灯させるＬＥＤの数、種類によって電源電圧を変更する例である。
図３は実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路の特徴回路構成部分を示す説明図である。図４は実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路の回路構成を示す説明図である。
実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路では、図３に示すように、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の下流側に定電流源３３を設ける。定電流源３３は、電流値の設定を変更できるものを用いる。
【００２４】
この構成のさらに具体的な例を図４に示す。
図４に示す実施例２の具体例では、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の上流側に可変電圧電源回路３７を設け、第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３の下流側に定電流回路３８を設ける。
その他構成は、実施例１と同様であるので、同じ符号を付し説明を省略する。
【００２５】
作用を説明する。
[損失を小さくする作用]
実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路においても、PWM駆動により個別の制御を行うことで、異なる種類のＬＥＤであっても必要に応じて、同様の発光の強さにすることができ、また、敢えて異なる発光の強さにすることができる。
【００２６】
従来例では、点灯させるＬＥＤが少ない場合に定電流源又は電流制限抵抗の損失が大きくなるという問題があった。
実施例２では、可変電圧電源回路３７により電源電圧を可変にしているので、１つの直列接続の中で点灯数が変動しても、定電流源の印加電圧を必要十分な値に保持でき損失を小さくすることができる。
その他作用は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００２７】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路にあっては、実施例１の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(2)第１ＬＥＤ１１、第２ＬＥＤ１２、第３ＬＥＤ１３及び第１半導体スイッチ２１、第２半導体スイッチ２２、第３半導体スイッチ２３への電源電圧を可変電圧電源回路３７により変更するため、印加電圧を必要十分な値に保持でき損失を小さくすることができる。
【００２８】
以上、本発明の車両用ＬＥＤ駆動回路を実施例１、実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２９】
実施例１、実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路は、車両用装置であればどのようなものに用いてもよく、特にＬＥＤの使用頻度が高い、車両用メーターなどの車両用表示装置に用いると、ＬＥＤの個別制御の作用効果が、表示品質を向上させる効果に寄与できる。また、車両用メーターなどの車両用表示装置に用いると、ＬＥＤの使用個数が多いため損失を小さくする作用効果が、省電力に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路の特徴回路構成部分を示す説明図である。
【図２】実施例１の車両用ＬＥＤ駆動回路の回路構成を示す説明図である。
【図３】実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路の特徴回路構成部分を示す説明図である。
【図４】実施例２の車両用ＬＥＤ駆動回路の回路構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  駆動回路
１１  第１ＬＥＤ
１２  第２ＬＥＤ
１３  第３ＬＥＤ
２１  第１半導体スイッチ
２２  第２半導体スイッチ
２３  第３半導体スイッチ
３１  抵抗
３２  半導体スイッチ
３３  定電流源
３４  ＣＰＵ
３５  定電圧源
３６  トランジスタ
３７  可変電圧電源回路
３８  定電流回路
【図１】
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【図２】
2008024225.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008024225.tif 000006