(57)【要約】【課題】予め定められた変動比率の電流を、複数の半導体発光素子ユニットのそれぞれに流すことができると共に、複数の半導体発光素子ユニットのそれぞれを個別に点消灯することができる車両用灯具を提供する。【解決手段】車両用灯具は、互いに並列に接続された第１および第２の半導体発光素子ユニットと、第１および第２の半導体発光素子ユニットに電力を供給するスイッチングレギュレータトランスと、スイッチングレギュレータトランスから第１の半導体発光素子ユニットへの第１の電力供給経路、およびスイッチングレギュレータトランスから第２の半導体発光素子ユニットへの第２の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第１の２次側トランスと、少なくとも第１の電力供給経路上に設けられ、第１の半導体発光素子ユニットへ電力を供給するか否かを制御する第１のスイッチ部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列に接続された第１および第２の半導体発光素子ユニットと、
前記第１および第２の半導体発光素子ユニットに電力を供給するスイッチングレギュレータトランスと、
前記スイッチングレギュレータトランスから前記第１の半導体発光素子ユニットへの第１の電力供給経路、および前記スイッチングレギュレータトランスから前記第２の半導体発光素子ユニットへの第２の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第１の２次側トランスと、
少なくとも前記第１の電力供給経路上に設けられ、前記第１の半導体発光素子ユニットへ電力を供給するか否かを制御する第１のスイッチ部と
を備える車両用灯具。
【請求項２】
前記第１のスイッチ部が開いている場合に、前記第１のスイッチ部が閉じている場合よりも小さな電流を前記スイッチングレギュレータトランスの１次側に供給する制御部をさらに備える請求項１に記載の車両用灯具。
【請求項３】
前記第１および第２の半導体発光素子ユニットと並列に接続された第３の半導体発光素子ユニットと、
前記スイッチングレギュレータトランスから前記第３の半導体発光素子ユニットへの第３の電力供給経路、および前記第２の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第２の２次側トランスと
をさらに備える請求項２に記載の車両用灯具。
【請求項４】
前記第１の電力供給経路および前記第３の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第３の２次側トランスをさらに備える請求項３に記載の車両用灯具。
【請求項５】
前記第２の電力供給経路上に設けられた第２のスイッチ部をさらに備える請求項４に記載の車両用灯具。
【請求項６】
前記第３の電力供給経路上に設けられた第３のスイッチ部をさらに備える請求項３または５に記載の車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に関する。特に本発明は、車両に用いられる車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ等の半導体発光素子を利用した車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤは、点灯時において、両端に、所定の閾電圧に基づく順方向電圧を生じる。
【特許文献１】特開２００２−２３１０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＬＥＤに生じる順方向電圧は、個体によるばらつきが大きい。そのため、車両用灯具においては、順方向電圧のばらつきに対応するため、ＬＥＤを、電流制御により点灯させる場合がある。また、車両用灯具においては、例えば配光設計等の関係上、並列に接続された複数のＬＥＤを利用する場合がある。この場合、並列の各列に供給する電流を、個別の回路により設定するとすれば、回路規模が増大する場合があった。また、これにより、車両用灯具のコストが増大する場合があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる車両用灯具を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態における車両用灯具は、互いに並列に接続された第１および第２の半導体発光素子ユニットと、第１および第２の半導体発光素子ユニットに電力を供給するスイッチングレギュレータトランスと、スイッチングレギュレータトランスから第１の半導体発光素子ユニットへの第１の電力供給経路、およびスイッチングレギュレータトランスから第２の半導体発光素子ユニットへの第２の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第１の２次側トランスと、少なくとも第１の電力供給経路上に設けられ、第１の半導体発光素子ユニットへ電力を供給するか否かを制御する第１のスイッチ部とを備える。
【０００６】
また、車両用灯具は、第１のスイッチ部が開いている場合に、第１のスイッチ部が閉じている場合よりも小さな電流をスイッチングレギュレータトランスの１次側に供給する制御部をさらに備えてもよい。
【０００７】
また、車両用灯具は、第１および第２の半導体発光素子ユニットと並列に接続された第３の半導体発光素子ユニットと、スイッチングレギュレータトランスから第３の半導体発光素子ユニットへの第３の電力供給経路、および第２の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第２の２次側トランスとをさらに備えてもよい。
【０００８】
また、車両用灯具は、第１の電力供給経路および第３の電力供給経路を磁気結合することにより、これらの経路の間の電流変動比を規制する第３の２次側トランスをさらに備えてもよい。
【０００９】
また、車両用灯具は、第２の電力供給経路上に設けられた第２のスイッチ部をさらに備えてもよい。
【００１０】
また、車両用灯具は、第３の電力供給経路上に設けられた第３のスイッチ部をさらに備えてもよい。
【００１１】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の開発手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成を示すブロック図を車両本体２０と共に示す。本実施形態は、予め定められた電流比の電流を、複数のＬＥＤユニットのそれぞれに流すことができると共に、複数のＬＥＤユニットのそれぞれを個別に点消灯させることができる車両用灯具１０を提供することを目的とする。車両用灯具１０は、例えば自動車等の車両に用いられる。車両本体２０は、車両側信号生成部２２および電源２４を備える。電源２４は、例えば車載のバッテリであり、車両側信号生成部２２および車両用灯具１０に電力を供給する。車両側信号生成部２２は、車両の走行状態に応じて車両用灯具１０を点灯または消灯させる信号を生成する。本例において、車両側信号生成部２２は、ヘッドランプを点灯させる場合に、車両用灯具１０にＨｉｇｈの電圧を印可し、消灯させる場合に、車両用灯具１０にＬｏｗの電圧を印可する。
【００１４】
車両用灯具１０は、電流供給部１４、スイッチ部１６、および複数のＬＥＤユニット１００ａ、ｂを備える。ＬＥＤユニット１００ａは、例えば自動車用ヘッドランプのロービーム用の光源であり、ＬＥＤユニット１００ｂは、例えば自動車用ヘッドランプのハイビーム用の光源である。なお、ＬＥＤユニット１００ｂは、本発明における第１の半導体発光素子ユニットの一例であり、ＬＥＤユニット１００ａは、本発明における第２の半導体発光素子ユニットの一例である。
【００１５】
電流供給部１４は、複数の出力を有し、複数の出力のそれぞれにＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれが接続されている。そして電流供給部１４は、それぞれの出力に接続されたＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれに、予め定められた比率の電流を供給する。複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれは、１または複数のＬＥＤ素子を有する。電流供給部１４の複数の出力のそれぞれには、ＬＥＤユニット１００ａと、ＬＥＤユニット１００ｂおよびスイッチ部１６とが接続される。電流供給部１４は、車両側信号生成部２２からＨｉｇｈの電圧を受け取った場合に、ＬＥＤユニット１００ａを点灯させる。
【００１６】
スイッチ部１６は、ＬＥＤユニット１００ｂの下流端と電流供給部１４との間に設けられ、ＬＥＤユニット１００ｂに直列に接続される。スイッチ部１６は、抵抗１２４、ツェナーダイオード１２６、およびｎＭＯＳトランジスタ１２８を有する。ｎＭＯＳトランジスタ１２８のドレイン端子はＬＥＤユニット１００ｂの下流端に接続され、ソース端子は電流供給部１４に接続される。ｎＭＯＳトランジスタ１２８のゲート端子は、抵抗１２４を介して車両側信号生成部２２に接続される。これにより、抵抗１２４を介して車両側信号生成部２２からＨｉｇｈの電圧を受け取った場合に、ｎＭＯＳトランジスタ１２８は、ＬＥＤユニット１００ｂに電流を流すことによりＬＥＤユニット１００ｂを点灯させる。また、ツェナーダイオード１２６のカソードはｎＭＯＳトランジスタ１２８のゲート端子に接続され、アノードは接地される。これにより、ツェナーダイオード１２６は、ｎＭＯＳトランジスタ１２８のゲート端子に過電圧が印可されるのを防止する。
【００１７】
このような構成により、複数の出力を有する１つの電流供給部１４を用いて、複数のＬＥＤユニット１００を個別に点消灯させることができる。また、これにより、車両用灯具１０を小型化することができる。
【００１８】
なお、本例において、車両側信号生成部２２は、ヘッドランプの点消灯の制御状態に応じて、車両用灯具１０にＨｉｇｈまたはＬｏｗの電圧を印可したが、他の例として、ステアリングの回転角、車輪の速度、車高（車両の姿勢）、カーナビゲーションシステムから位置情報、車両の外部の明るさ、赤外線センサやカメラにより検知された障害物等の情報、ターンシグナルの点消灯の制御状態等に応じて、車両用灯具１０にＨｉｇｈまたはＬｏｗの電圧を印可してもよい。また、車両側信号生成部２２は、上記した車両の状態に応じて、Ｈｉｇｈを示す電圧とＬｏｗを示す電圧の中間の電圧を車両用灯具１０に印可してもよい。
【００１９】
図２は、スイッチ部１６の構成の他の例を示す。本例において、ＬＥＤユニット１００ｂは、追加点灯用の光源として用いられる。スイッチ部１６は、複数の抵抗１６０、１６４、１７２、１７６、ダイオード１６２、ツェナーダイオード１６６、コンデンサ１６８、オペアンプ１７０、およびｎＭＯＳトランジスタ１７４を備える。ダイオード１６２のアノードは、車両側信号生成部２２に接続され、カソードはオペアンプ１７０の正入力端子に接続される。抵抗１６４は、ダイオード１６２と並列に接続される。抵抗１６０は、ダイオード１６２のアノードと接地電位との間に接続される。ツェナーダイオード１６６のカソードは、オペアンプ１７０の正入力端子に接続され、アノードは接地される。コンデンサ１６８の一端は、オペアンプ１７０の正入力端子に接続され、他端は接地される。このような構成により、車両側信号生成部２２がＬｏｗからＨｉｇｈの電圧を、抵抗１６４を介してコンデンサ１６８に印可した場合、コンデンサ１６８は、ダイオード１６２を介して充電される。また、車両側信号生成部２２がＨｉｇｈからＬｏｗの電圧を、抵抗１６４を介してコンデンサ１６８に印可した場合、コンデンサ１６８は、ダイオード１６２を介して充電されるよりも大きな時定数で、抵抗１６４および抵抗１６０を介して放電する。
【００２０】
ｎＭＯＳトランジスタ１７４のドレイン端子は、ＬＥＤユニット１００ｂの下流端に接続され、ソース端子は抵抗１７６を介して電流供給部１４に接続される。ｎＭＯＳトランジスタ１７４のゲート端子は、抵抗１７２を介してオペアンプ１７０の出力端子に接続される。オペアンプ１７０の負入力端子は、ｎＭＯＳトランジスタ１７４のソース端子と抵抗１７６との間のノードに接続される。これにより、オペアンプ１７０は、正入力端子に受け取る電圧と、抵抗１７６に発生する電圧とが略等しくなるように、ｎＭＯＳトランジスタ１７４のゲート端子の電圧を調節する。このような構成により、車両側信号生成部２２がＬｏｗの電圧からＨｉｇｈの電圧をスイッチ部１６に印可した場合、コンデンサ１６８の電圧が上昇するのに応じて、ｎＭＯＳトランジスタ１７４は、ＬＥＤユニット１００ｂに電流を流すことによりＬＥＤユニット１００ｂを点灯させる。また、車両側信号生成部２２がＨｉｇｈの電圧からＬｏｗの電圧をスイッチ部１６に印可した場合、コンデンサ１６８の電圧が徐々に降下するのに応じて、ｎＭＯＳトランジスタ１７４は、ＬＥＤユニット１００ｂの電流を徐々に減少させ、ＬＥＤユニット１００ｂの光量を徐々に減少させる。これにより、ＬＥＤユニット１００ｂが消灯する場合に、運転者の目を、ＬＥＤユニット１００ｂが照射していた方向の暗さに徐々に慣れさせることができる。従って、車両の夜間走行の安全性を高めることができる。
【００２１】
なお、本例において、ダイオード１６２のアノードが車両側信号生成部２２に接続され、カソードがオペアンプ１７０の正入力端子に接続されるが、他の例として、ダイオード１６２のアノードがオペアンプ１７０の正入力端子に接続され、カソードが車両側信号生成部２２に接続されてもよい。この場合、抵抗１６０の抵抗値は、抵抗１６４の抵抗値よりも小さく設定される。これにより、車両側信号生成部２２がＬｏｗの電圧からＨｉｇｈの電圧をスイッチ部１６に印可した場合、コンデンサ１６８は、ダイオード１６２および抵抗１６０を介して放電されるよりも大きな時定数で、抵抗１６４を介して充電される。そのため、車両側信号生成部２２がＬｏｗの電圧からＨｉｇｈの電圧をスイッチ部１６に印可した場合、コンデンサ１６８の電圧が徐々に上昇するのに応じて、ｎＭＯＳトランジスタ１７４は、ＬＥＤユニット１００ｂの電流を徐々に増加させ、ＬＥＤユニット１００ｂの光量を徐々に増加させる。これにより、歩行者や対向車の運転者の目を、ＬＥＤユニット１００ｂの明るさに徐々に慣れさせることができる。さらに、ダイオード１６２が無ければ、車両側信号生成部２２がＬｏｗからＨｉｇｈの電圧またはＨｉｇｈからＬｏｗの電圧をスイッチ部１６に印可した場合、ＬＥＤユニット１００ｂに流れる電流を徐々に増加または減少させることにより、ＬＥＤユニット１００ｂの光量を徐々に増加または減少させることができる。
【００２２】
図３は、電流供給部１４の詳細な構成の一例を示す回路図である。電流供給部１４は、電圧出力部３０、電流比設定部４０、ＰＷＭ生成部６０、加算器７０、ならびに複数のダイオード５０ａおよびｂを備える。電圧出力部３０は、コイル３０２、複数のコンデンサ３００および３０４、スイッチング素子３０６、ならびにスイッチングレギュレータトランス３１０を有する。コイル３０２は、スイッチングレギュレータトランス３１０の１次コイル３１２と直列に接続されており、車両側信号生成部２２を介して電源２４から受け取る電圧を、スイッチングレギュレータトランス３１０に供給する。コンデンサ３００および３０４は、コイル３０２の両端の電圧を平滑化する。スイッチング素子３０６は、スイッチングレギュレータトランス３１０の１次コイル３１２と直列に接続されており、ＰＷＭ生成部６０が出力するＰＷＭ信号に応じて、オンおよびオフとなることにより、１次コイル３１２に流れる電流を、断続的に変化させる。
【００２３】
スイッチングレギュレータトランス３１０は、１次コイル３１２、ならびに複数の２次コイル３１４ａおよびｂを有する。１次コイル３１２は、スイッチング素子３０６がオンになった場合に電流を流す。複数の２次コイル３１４ａおよびｂは、複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂに対応して設けられており、１次コイル３１２に流れる電流に応じた電圧を、対応するＬＥＤユニット１００に、ダイオード５０および電流比設定部４０を介して印可する。これにより、電圧出力部３０は、複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれに電力を供給する。なお、複数の２次コイル３１４ａおよびｂのそれぞれは、異なる巻数を有してよい。
【００２４】
複数のダイオード５０ａおよびｂのそれぞれは、複数の２次コイル３１４ａおよびｂのそれぞれに対応して設けられており、２次コイル３１４と電流比設定部４０との間に、順方向接続されている。これにより、ダイオード５０は、対応する２次コイル３１４が出力する電力を、電流比設定部４０を介して、ＬＥＤユニット１００に供給する。
【００２５】
電流比設定部４０は、複数のコンデンサ４０２ａ、ｂ、複数の抵抗４０４ａ、ｂ、出力側トランス４１０、複数のダイオード４００ａ、ｂを有する。複数のコンデンサ４０２ａおよびｂ、ならびに複数の抵抗４０４ａおよびｂは、複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれに対応して設けられる。そして、それぞれのコンデンサ４０２は、対応するＬＥＤユニット１００に流れる電流を平滑化する。また、それぞれの抵抗４０４は、対応するＬＥＤユニット１００と直列に接続されており、対応するＬＥＤユニット１００に流れる電流に応じた電圧を両端に発生する。
【００２６】
出力側トランス４１０は、複数の出力側コイル４１２ａおよびｂを有する。複数の出力側コイル４１２ａおよびｂのそれぞれは、複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれに対応して設けられる。出力側コイル４１２は、対応するＬＥＤユニット１００と直列に接続され、対応するＬＥＤユニット１００に電圧出力部３０が供給する電流を流す。出力側コイル４１２ａおよびｂは互いに磁気結合している。また、出力側コイル４１２ｂは、出力側コイル４１２ａと逆方向に巻かれている。ここで、例えば、出力側コイル４１２ａおよびｂのそれぞれの巻数をＮｏ１およびＮｏ２とし、ＬＥＤユニット１００ａおよびｂのそれぞれに流れる電流をＩｏ１およびＩｏ２とすると、Ｉｏ１／Ｉｏ２＝Ｎｏ２／Ｎｏ１の関係が成り立つ。このように、出力側コイル４１２ｂは、出力側コイル４１２ａとの巻線数の逆比となる大きさの電流を流すことにより、ＬＥＤユニット１００ａおよびｂの間の電流比を規制する。なお、出力側トランス４１０は、本発明における第１の２次側トランスの一例である。
【００２７】
複数のダイオード４００ａおよびｂは、複数の２次コイル３１４ａおよびｂに対応して設けられ、アノードが２次コイル３１４の低電位側出力と接続され、カソードがダイオード５０のカソードに接続される。本例において、ダイオード４００は、スイッチングレギュレータトランス３１０、スイッチング素子３０６、ダイオード５０、および出力側コイル４１２と共に、フォワードコンバータを構成する。そして、ダイオード４００は、スイッチング素子３０６がオンの期間に出力側コイル４１２の漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギーを、スイッチング素子３０６がオフの期間にコンデンサ４０２に放出する。
【００２８】
加算器７０は、それぞれの抵抗４０４の両端に生じる電圧を検知することにより、それぞれの抵抗４０４に対応するＬＥＤユニット１００に流れる電流を検知する。ＰＷＭ生成部６０は、加算器７０が検知する電流に応じて、例えば公知のＰＷＭ制御またはＰＦＭ制御等により、スイッチング素子３０６がオンおよびオフとなる時間を制御する。ＰＷＭ生成部６０は、加算器７０によって検知される電流値が一定となるように、スイッチング素子３０６を制御することにより、スイッチングレギュレータトランス３１０によって電流比設定部４０に供給すべき電力を制御する。これにより、ＰＷＭ生成部６０は、スイッチ部１６のｎＭＯＳトランジスタ１２８がオフとなることによりＬＥＤユニット１００ｂが消灯している場合に、ｎＭＯＳトランジスタ１２８がオンとなることによりＬＥＤユニット１００ｂが点灯している場合に１次コイル３１２に供給する電流よりも小さな電流を１次コイル３１２に供給する。なお、ＰＷＭ生成部６０は、本発明における制御部の一例である。
【００２９】
ここで、車両用灯具１０においては、例えば配光設計の関係上、必要な電圧値および電流値がそれぞれ異なる複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂを用いる場合がある。この場合に、例えばＬＥＤユニット１００毎に個別の電流供給部１４を設けるとすれば、コストの上昇を招くこととなる。しかし、本例によれば、一つの電流供給部１４において、複数のＬＥＤユニット１００ａおよびｂ毎に個別の出力側コイル４１２および出力側コイル４１４を設けることにより、それぞれのＬＥＤユニット１００に供給される電流を所望の比率に規制することができる。これにより、個々のＬＥＤユニット１００毎にスイッチングレギュレータを設けることなく、ＬＥＤユニット１００のそれぞれに所望の電流を供給することができる。そのため、本例によれば、複数のＬＥＤユニット１００を、低いコストで、適切に点灯させることができる。また、これにより、車両用灯具１０を低いコストで提供することができる。
【００３０】
また、スイッチ部１６が、ＬＥＤユニット１００ｂに電流を供給するか否かを制御するので、スイッチ部１６がオンの状態においては、出力側トランス４１０が規制した電流比でＬＥＤユニット１００ａおよびｂに電流を供給し、かつ、スイッチ部１６がオフの状態においては、スイッチングレギュレータトランス３１０が供給する電力を、ＬＥＤユニット１００ａに供給することができる。
【００３１】
なお、本例において、複数の２次コイル３１４、ダイオード５０、およびダイオード４００は、各出力のそれぞれに設けられているが、１つの２次コイル３１４、ダイオード５０、およびダイオード４００がそれぞれの出力に共通に設けられていてもよい。
【００３２】
図４は、車両用灯具１０の構成の他の例を示す水平断面図である。本例において、車両用灯具１０は、車両の右側前方に取り付けられた追加点灯用灯具であり、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃ、アウタレンズ１０６、ランプボディ１０８、エクステンションリフレクタ１１２、および光量制御部１０４を備える。光源支持部１１０は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれを、それぞれ異なる方向に向けて支持する。本例において、光源支持部１１０は、ＬＥＤユニット１００ａを、車両の前方（中央方向）に向けて支持し、ＬＥＤユニット１００ｃを、車両右側面方向（右端方向）に向けて支持し、ＬＥＤユニット１００ｂを、中央方向と右端方向との間における、右斜め前方（右方向）に向けて支持する。
【００３３】
複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれは、複数のＬＥＤ素子１０２ａ〜ｃをそれぞれ有し、ＬＥＤ素子１０２が発生する光を、それぞれが向く方向へ照射する。例えば、ＬＥＤ素子１０２ａは、矢印１１４ａに示すように、中央方向に光を照射する。ＬＥＤ素子１０２ｂは、矢印１１４ｂに示すように、右方向に光を照射する。また、ＬＥＤ素子１０２ｃは、矢印１１４ｃに示すように、右端方向に光を照射する。なお、それぞれのＬＥＤ素子１０２は、対応する矢印１１４を中心とする領域に、光を照射してよい。なお、ＬＥＤユニット１００ａは、本発明における第１の半導体発光素子ユニットの一例であり、ＬＥＤユニット１００ｂは、本発明における第２の半導体発光素子ユニットの一例であり、ＬＥＤユニット１００ｃは、本発明における第３の半導体発光素子ユニットの一例である。
【００３４】
アウタレンズ１０６は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに対して共通に設けられ、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃを車両の前面から覆うように、透光性の素材により形成される。ランプボディ１０８は、アウタレンズ１０６と共に車両用灯具１０の灯室を形成し、この灯室内に、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃを収容する。エクステンションリフレクタ１１２は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃを後方から覆うように形成されることにより、ＬＥＤユニット１００の後方の隙間を隠す。
【００３５】
光量制御部１０４は、車両本体２０側から車両側信号を受け取り、この車両側信号に応じて、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれの点消灯を制御する。例えば、光量制御部１０４は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに発生させる光量を、車両側信号に応じて変化させる。本例において、光量制御部１０４は、車両側信号として、車両のステアリングの回転角に応じた電圧を受け取る。そして、光量制御部１０４は、車両本体２０から受け取った電圧に応じて、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃの光量を変化させる。
【００３６】
例えば、ステアリングの回転角が０°であり、車両が前方に直進している場合、光量制御部１０４は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃの全てを消灯させる。そして、ステアリングが右側に回された場合、ステアリングの回転角の増加に応じて、ＬＥＤユニット１００ａに発生させる光量を、徐々に増加させる。これにより、車両用灯具１０は、中央方向への光を徐々に増加させる。
【００３７】
また、ステアリングの回転角が所定の角度を超えた場合、光量制御部１０４は、ＬＥＤユニット１００ｂを点灯させる。そして、ステアリングが更に右側に回された場合、光量制御部１０４は、ステアリングの回転角の増加に応じて、ＬＥＤユニット１００ｂに発生させる光量を、徐々に増加させる。これにより、車両用灯具１０は、右方向への光を徐々に増加させる。
【００３８】
また、ＬＥＤユニット１００ｂが点灯した後、ステアリングがさらに所定量右側に回された場合、光量制御部１０４は、さらに、ＬＥＤユニット１００ｃを点灯させる。また、光量制御部１０４は、ステアリングの回転角の増加に応じて、ＬＥＤユニット１００ｃに発生させる光量を、徐々に増加させる。これにより、車両用灯具１０は、右端方向への光を徐々に増加させる。
【００３９】
このように、車両用灯具１０は、ステアリングの回転角に応じて、配光を変化させる。この場合、例えば、車両用灯具１０の配光を、あたかも中央よりから右側に移動するように見せることができる。そのため、本例によれば、商品性の高い車両用灯具１０を提供することができる。
【００４０】
図５は、車両用灯具１０の詳細な構成の他の例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図５において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。車両側信号生成部２２は、例えば、ステアリングの回転角に応じたＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を、ロウパスフィルタを用いて積分することにより、直流電圧に変換して、スイッチ部１６ａ〜ｃのそれぞれに印可する。スイッチ部１６ａ〜ｃのそれぞれは、ＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに対応して設けられる。複数のスイッチ部１６ａ〜ｃのそれぞれは、電流供給部１４の複数の出力のそれぞれに対応して設けられる。
【００４１】
スイッチ部１６ａは、オペアンプ１８０ａ、抵抗１８２ａ、ｎＭＯＳトランジスタ１８４ａ、および抵抗１８６ａを有する。スイッチ部１６ｂは、オペアンプ１８０ｂ、抵抗１８２ｂ、ｎＭＯＳトランジスタ１８４ｂ、および抵抗１８６ｂを有する。スイッチ部１６ｃは、オペアンプ１８０ｃ、抵抗１８２ｃ、ｎＭＯＳトランジスタ１８４ｃ、および抵抗１８６ｃを有する。ｎＭＯＳトランジスタ１８４のドレイン端子は、ＬＥＤユニット１００の下流端に接続され、ソース端子は抵抗１８６を介して電流供給部１４に接続される。ｎＭＯＳトランジスタ１８４のゲート端子は、抵抗１８２を介してオペアンプ１８０の出力端子に接続される。オペアンプ１８０の負入力端子は、ｎＭＯＳトランジスタ１８４のソース端子と抵抗１８６との間のノードに接続される。オペアンプ１８０は、正入力端子に車両側信号生成部２２からステアリングの回転角に応じた直流電圧を受け取る。これにより、オペアンプ１８０は、正入力端子に受け取る電圧と、抵抗１８６に発生する電圧とが略等しくなるように、ｎＭＯＳトランジスタ１８４のゲート端子の電圧を調節する。従って、それぞれのＬＥＤユニット１００は、ステアリングの回転角に応じた光量で発光する。なお、スイッチ部１６ａは、本発明における第１のスイッチ部の一例であり、スイッチ部１６ｂは、本発明における第２のスイッチ部の一例であり、スイッチ部１６ｃは、本発明における第３のスイッチ部の一例である。
【００４２】
図６は、車両用灯具１０の動作の一例を説明する概念図である。なお、図６のグラフにおいて、ステアリング回転角は、右方向への最大の回転角に対する割合で示されている。また、本例において、車両側信号生成部２２がスイッチ部１６に印可する電圧によってスイッチ部１６がＬＥＤ素子１０２に流す電流は、ＬＥＤ素子１０２の最大電流よりも十分に小さい。そのため、車両側信号生成部２２が印可する電圧に応じて、ＬＥＤ素子１０２は、ほぼ比例する光量で発光する。
【００４３】
図６（ａ）が示す場合において、ステアリング回転角が０％から２５％までの間、ステアリング回転角が徐々に増加するのに応じて、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ａに与える電圧を、予め設定した上限電圧まで、徐々に増加させる。スイッチ部１６ａは、この電圧に応じて、中央方向を照射するＬＥＤユニット１００ａの電流を徐々に増加させることにより、ＬＥＤユニット１００ａを徐々に増加する光量で発光させる。この場合、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ｂおよびｃに与える電圧を０に保つ。
【００４４】
また、ステアリング回転角が２５％から５０％までの間、ステアリング回転角が徐々に増加するのに応じて、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ｂに与える電圧を、上限電圧まで徐々に増加させることにより、右方向を照射するＬＥＤユニット１００ｂの光量を徐々に増加させる。この場合、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ｃに与える電圧を０に保つと共に、スイッチ部１６ａに与える電圧を上限電圧に保つ。
【００４５】
ステアリング回転角が５０％から７５％までの間、ステアリング回転角が徐々に増加するのに応じて、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ｂに与える電圧を、上限電圧まで徐々に増加させることにより、右端方向を照射するＬＥＤユニット１００ｃの光量を徐々に増加させる。この場合、車両側信号生成部２２は、スイッチ部１６ａおよびｂに与える電圧を上限電圧に保つ。
【００４６】
このように、車両側信号生成部２２は、ステアリングの回転角に応じて、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれを個別に点消灯させる。これにより、車両用灯具１０の配光を、中央から右方向に移動するように変化させることができる。
【００４７】
また、図６（ｂ）が示す場合において、車両側信号生成部２２は、ＬＥＤユニット１００の電流を制御するスイッチ部１６に与える電圧を、上限電圧まで一旦増加させた後、ステアリング回転角の更なる増加に応じて、徐々に減少させる。これにより、中央方向から右端方向への配光の移動を、より自然に見せることができる。また、同時に点灯させるＬＥＤユニット１００の個数を低減することにより、車両用灯具１０の電力消費を低減させることができる。
【００４８】
図７は、電流供給部１４の詳細な構成の一例を示す回路図である。なお、以下に説明する点を除き、図７において、図３と同じ符号を付した構成は、図３における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。電流供給部１４は、電圧出力部３０、電流比設定部４０、ＰＷＭ生成部６０、加算器７０、および複数のダイオード５０ａ〜ｃを備える。
【００４９】
スイッチングレギュレータトランス３１０は、１次コイル３１２、および複数の２次コイル３１４ａ〜ｃを有する。複数の２次コイル３１４ａ〜ｃは、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに対応して設けられており、１次コイル３１２に流れる電流に応じた電圧を、対応するＬＥＤユニット１００に、ダイオード５０および電流比設定部４０を介して印可する。これにより、電圧出力部３０は、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに電力を供給する。なお、複数の２次コイル３１４ａ〜ｃのそれぞれは、異なる巻数を有してよい。また、本例において、スイッチングレギュレータトランス３１０は、３つの２次コイル３１４を有するが、他の例として、スイッチングレギュレータトランス３１０は、４つ以上の２次コイル３１４を有してもよい。
【００５０】
複数のダイオード５０ａ〜ｃのそれぞれは、複数の２次コイル３１４ａ〜ｃのそれぞれに対応して設けられており、２次コイル３１４と電流比設定部４０との間に、順方向接続されている。これにより、ダイオード５０は、対応する２次コイル３１４が出力する電力を、電流比設定部４０を介して、ＬＥＤユニット１００に供給する。
【００５１】
電流比設定部４０は、複数のコンデンサ４０２ａ〜ｃ、複数の抵抗４０４ａ〜ｃ、出力側トランス４１０ａおよびｂ、ならびに複数のダイオード４００ａ〜ｃを有する。複数のコンデンサ４０２ａ〜ｃ、および複数の抵抗４０４ａ〜ｃは、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに対応して設けられる。
【００５２】
出力側トランス４１０ａは、複数の出力側コイル４１２ａ〜ｃを有する。複数の出力側コイル４１２ａ〜ｃのそれぞれは、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに対応して設けられる。出力側コイル４１２は、対応するＬＥＤユニット１００と直列に接続される。出力側コイル４１２ａおよびｂ、ならびに出力側コイル４１２ａおよびｃは、互いに磁気結合している。また、複数の出力側コイル４１２ｂおよびｃのそれぞれは、出力側コイル４１２ａと逆方向に巻かれている。ここで、例えば、出力側コイル４１２ａ〜ｃのそれぞれの巻数をＮｏ１、Ｎｏ２、およびＮｏ３とし、ＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに流れる電流をＩｏ１、Ｉｏ２、およびＩｏ３とすると、Ｉｏ１＝（Ｎｏ２・Ｉｏ２＋Ｎｏ３・Ｉｏ３）／Ｎｏ１の関係が成り立つ。このように、出力側コイル４１２ａに流れる電流は、出力側コイル４１２ａの巻数と出力側コイル４１２ｂおよびｃの巻数との各々逆比の電流の和で規制される。なお、出力側トランス４１０ａは、本発明における第１および第３の２次側トランスの一例である。
【００５３】
出力側トランス４１０ｂは、複数の出力側コイル４１４ｂおよびｃを有する。複数の出力側コイル４１４ｂおよびｃのそれぞれは、複数のＬＥＤユニット１００ｂおよびｃのそれぞれに対応して設けられる。出力側コイル４１４は、対応するＬＥＤユニット１００と直列に接続される。出力側コイル４１４ｂおよびｃは、互いに逆方向に巻かれており、互いに磁気結合している。これにより、出力側コイル４１４ｃは、出力側コイル４１４ｂとの巻線数の逆比となる大きさの電流を流すことにより、ＬＥＤユニット１００ｂおよびｃの間の電流変動比を規制する。なお、出力側トランス４１０ｂは本発明における第２の２次側トランスの一例である。
【００５４】
複数のダイオード４００ａ〜ｃは、複数の２次コイル３１４ａ〜ｃに対応して設けられ、アノードが２次コイル３１４の低電位側出力と接続され、カソードがダイオード５０のカソードに接続される。加算器７０は、それぞれの抵抗４０４ａ〜ｃの両端に生じる電圧を検知することにより、それぞれの抵抗４０４ａ〜ｃに対応するＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに流れる電流を検知する。
【００５５】
ここで、スイッチ部１６ａ〜ｃのそれぞれが、ＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに電流を供給するか否かを制御するので、スイッチ部１６ａ〜ｃのいずれの２つをオンにした場合であっても、それらの間に出力側トランス４１０ａまたは出力側トランス４１０ｂによって規制された変動比率の電流を供給することができる。また、スイッチ部１６ａ〜ｃの全てをオン状態にした場合であっても、ＬＥＤユニット１００ａ〜ｃの全てに所望の変動比率で電流を供給することができる。このため、ＰＷＭ生成部６０によって一つの電力を制御するのみで、電流供給部１４は、常にＬＥＤユニット１００に対して所望の電流を供給することができる。さらに、出力側トランス４１０ａがＬＥＤユニット１００ａとｂとに流れる電流変動比、およびＬＥＤユニット１００ａとｃとに流れる電流変動比を規制し、出力側トランス４１０ｂがＬＥＤユニット１００ｂとｃとに流れる電流変動比を規制するので、ＬＥＤユニット１００ａとｃとに流れる電流変動比、およびＬＥＤユニット１００ａとｂとに流れる電流変動比のみを規制する場合に比べて、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに流れる電流変動比をより精度よく定めることができる。
【００５６】
図８は、電流供給部１４の詳細な構成の他の例を示す回路図である。なお、以下に説明する点を除き、図８において、図７と同じ符号を付した構成は、図７における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。スイッチングレギュレータトランス３１０は、１次コイル３１２および２次コイル３１４を有する。複数のダイオード５０ａ〜ｃのそれぞれは、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに対応して設けられており、２次コイル３１４と電流比設定部４０との間に、順方向接続されている。
【００５７】
このような構成により、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃのそれぞれに対応して、２次コイル３１４を設ける場合に比べて、スイッチングレギュレータトランス３１０を小型化することができる。従って、スイッチングレギュレータトランス３１０を低いコストで製造することができ、車両用灯具１０を低いコストで製造することができる。なお、１つのダイオード５０および１つのダイオード４００が、複数のＬＥＤユニット１００ａ〜ｃに共通に設けられてもよい。
【００５８】
上記説明から明らかなように、本実施形態の車両用灯具１０によれば、予め定められた変動比率の電流を、複数のＬＥＤユニット１００のそれぞれに流すことができると共に、複数のＬＥＤユニット１００のそれぞれを個別に点消灯させることができる。
【００５９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具１０の構成を示すブロック図である。
【図２】スイッチ部１６の構成の他の例を示す回路図である。
【図３】電流供給部１４の詳細な構成の一例を示す回路図である。
【図４】車両用灯具１０の構成の他の例を示す水平断面図である。
【図５】車両用灯具１０の詳細な構成の他の例を示すブロック図である。
【図６】車両用灯具１０の動作の一例を説明する概念図である。
【図７】電流供給部１４の詳細な構成の一例を示す回路図である。
【図８】電流供給部１４の詳細な構成の他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０・・・車両用灯具、１００・・・ＬＥＤユニット、１０２・・・ＬＥＤ素子、１０４・・・光量制御部、１０６・・・アウタレンズ、１０８・・・ランプボディ、１１０・・・光源支持部、１１２・・・エクステンションリフレクタ、１１４・・・矢印、１２４、１６０、１６４、１７２、１７６、１８２、１８６、４０４・・・抵抗、１２６、１６６・・・ツェナーダイオード、１２８、１７４、１８４・・・ｎＭＯＳトランジスタ、１４・・・電流供給部、１６・・・スイッチ部、１６８、３００、３０４、４０２・・・コンデンサ、１７０、１８０・・・オペアンプ、２０・・・車両本体、２２・・・車両側信号生成部、２４・・・電源、３０・・・電圧出力部、３０２・・・コイル、３０６・・・スイッチング素子、３１０・・・スイッチングレギュレータトランス、３１２・・・１次コイル、３１４・・・２次コイル、４０・・・電流比設定部、１６２、４００、５０・・・ダイオード、４１０・・・出力側トランス、４１２、４１４・・・出力側コイル、６０・・・ＰＷＭ生成部、７０・・・加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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