JP2007022420A

JP2007022420A - 車両用灯具の点灯制御装置

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Publication number: JP2007022420A
Application number: JP2005209626A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Yagi; 誠一郎八木; Hiroyuki Ishida; 裕之石田; Masayasu Ito; 昌康伊藤; Yoshihiro Uchiyama; 義浩内山
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: US20070018586A1; DE102006033684B4; JP4535383B2; FR2888798A1; DE102006033684A1; US7825599B2; FR2888798B1

Abstract

【課題】省エネルギー化と半導体光源の劣化防止に寄与するとともに、安全性を確保すること。
【解決手段】車両の停車時に入力端子４６がローレベルになるとＰＮＰトランジスタ５８がオンになってソース電流Ｉ１が電流検出端子３２に流れ、法規で定められた配光を満たす発光の度合いにしたがってスイッチングレギュレータ１２がＬＥＤ１６を７０％減光点灯し、ハイビームが点灯したときには入力端子４８がローレベルとなってＰＮＰトランジスタ６０がオンになり、電流検出端子３２にソース電流Ｉ２が流れ、ＬＥＤ１６の発光の度合いをより下げるために、スイッチングレギュレータ１２がＬＥＤ１６を５０％減光点灯する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用灯具の点灯制御装置に係り、特に、半導体発光素子で構成された半導体光源の点灯を制御するように構成された車両用灯具の点灯制御装置に関する。

従来、車両用灯具として、ＬＥＤ(ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を光源に用いたものが知られており、この種の車両用灯具には、ＬＥＤの点灯を制御するための点灯制御装置が実装されている。

車両用灯具の光源としてＬＥＤを用いると、光源の調光が容易になる。しかし、ＬＥＤを車両用前照灯に用いると、灯室内の温度上昇に起因して、ＬＥＤが適切に発光しなくなることがある。そのため、ＬＥＤを車両用灯具の光源に用いるに際して、車両の速度が予め設定された速度よりも小さくなったときあるいは車両用灯具の温度がしきい値を超えたときに、ＬＥＤの電流を減少させて、ＬＥＤ自体の発熱を抑制するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。この場合、ＬＥＤに供給する電流を減らしても、放電灯のように立ち消えすることなく、ＬＥＤを減光させることができる。

特開２００４−２７６７３７号公報（第４頁〜第８頁、図３、図４）

ＬＥＤなどの半導体光源は、ハロゲンや放電灯とは異なり、光源自体の耐熱温度が低いので、半導体光源の寿命・劣化を考慮すると、半導体光源を減光させることは、半導体光源の温度上昇の抑制に繋がり、効果的である。

しかし、半導体光源を減光するに際して、単に減光したのでは、省エネルギーに繋がる反面、配光の度合いによっては安全性の確保が困難になる。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、省エネルギー化と半導体光源の劣化防止に寄与するとともに、安全性を確保することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、車両の状態または光源の点灯に関する情報が入力されその内容に応じた光量指令値を設定する光量指令値設定手段と、電源からの入力電圧を前記光量指令値に従ってロービーム用半導体光源に供給する電力供給手段とを備え、前記光量指令値設定手段は、車速が規定値よりも低いことを示す情報が入力されたときには、規定の配光を満たす発光の度合いまで前記ロービーム用半導体光源を減光点灯させるための光量指令値を設定し、ハイビーム用光源が点灯したことを示す情報が入力されたときには、前記減光点灯のときよりも発光の度合いを下げて前記ロービーム用半導体光源を減光点灯させるための光量指令値を設定してなる構成とした。

（作用）電源からの入力電圧を光量指令値にしたがってロービーム用半導体光源に供給する過程で、車速が規定値よりも低いときの光量指令値が設定されたときには、規定の配光、例えば、法規で定められた配光規格を満たす発光の度合い、例えば、全点灯時を１００％にしたときに、全点灯時の７０％の発光の度合いまでロービーム用半導体光源を減光点灯し、ハイビーム用光源が点灯したときの光量指令値が設定されたときには、７０％減光点灯時よりも発光の度合いを下げて、例えば、全点灯時の５０％まで発光の度合いを下げてロービーム用半導体光源を減光点灯する。すなわち、車速が規定値よりも低いときに全点灯時の７０％でロービーム用半導体光源を減光点灯し、ハイビーム用光源が点灯したときには全点灯時の５０％でロービーム用半導体光源を減光点灯することで、省エネルギー化とロービーム用半導体光源の劣化防止に寄与することができるとともに、走行の安全性を確保することができる。

請求項２に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記光量指令値設定手段は、周囲温度を検出する温度検出素子を有し、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときに、前記ロービーム用半導体光源の発光の度合いを下げるための光量指令値であって、前記ロービーム用半導体光源の温度を設定温度以下に下げるための光量指令値または前記ロービーム用半導体光源の温度を設定温度に制限するための光量指令値を設定し、前記設定したいずれかの光量指令値を前記電力供給手段に出力してなる構成とした。

（作用）温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときには、ロービーム用半導体光源の発光の度合いを下げるための光量指令値であって、ロービーム用半導体光源の温度を設定温度以下に下げるための光量指令値またはロービーム用半導体光源の温度を設定温度に制限するための光量指令値が設定され、いずれかの光量指令値にしたがってロービーム用半導体光源が減光点灯されるため、半導体光源の温度上昇を抑制し、半導体光源の劣化を防止することができるとともに半導体光源の長寿命化に寄与することができる。

すなわち、真夏の炎天下やアイドリング状態で半導体光源を点灯し続ける状態が継続されると、アイドリング時（停車時）に半導体光源を減光点灯していても、長時間この状態を続けると、半導体光源が劣化したり、半導体光源の寿命に影響したりする恐れがある。しかし、半導体光源が減光点灯されているときでも、周囲温度が規定の温度に達したときには、さらに減光点灯状態とすることで、半導体光源の温度上昇を抑制して、半導体光源を保護することができる。

請求項３に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項２に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記光量指令値設定手段は、前記車速が規定値よりも低いことを示す情報が設定されていることを条件に、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときの光量指令値を設定し、それ以外のときには、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときの光量指令値の設定を禁止してなる構成とした。

（作用）温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときに、半導体光源を減光点灯させるに際して、車速が規定値よりも低いことを条件に半導体光源を減光点灯し、それ以外のとき、すなわち車速が規定値よりも高くなったとき、あるいは車両が走行状態にあるときにはロービーム用半導体光源の減光点灯を禁止することで、車速が規定値よりも高くなったとき、あるいは車両が走行状態にあるときには、半導体光源の発光の度合いを低下させずに安全性の確保を優先させる。また、車両の走行時には、車両の走行に伴う風によって半導体光源の温度上昇をある程度抑制することができる。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の点灯制御装置によれば、省エネルギー化と半導体光源の劣化防止に寄与することができるとともに、走行の安全性を確保することができる。

請求項２によれば、半導体光源の温度上昇を抑制し、半導体光源の劣化防止と長寿命化に寄与することができる。

請求項３によれば、車速が規定値よりも高くなったとき、あるいは車両が走行状態にあるときには、走行の安全性の確保を優先させることができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例にしたがって説明する。図１は、本発明の一実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図、図２は、制御回路の回路構成図、図３は、制御回路の動作を説明するための波形図、図４は、配光パターンの図であって、（ａ）は、全体的に光量を下げたときのロービームの配光パターン図、（ｂ）は、ロービームとハイビームを含む配光パターン図、（ｃ）は、ロービームの左右部分のみの光量を下げるときの配光パターン図、（ｄ）は、ロービームの遠方部分のみの光量を下げるときの配光パターン図、図５は、ビームが路面に照射された状態を説明するための図であって、（ａ）は、全体的に光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図、（ｂ）は、ロービームとハイビームが路面に照射された状態を示す図、（ｃ）は、左右部分の光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図、（ｄ）は、遠方部分の光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図である。

これらの図において、車両用灯具の点灯制御装置１０は、車両用灯具（発光装置）の一要素として、スイッチングレギュレータ１２と、減光制御回路１４を備えて構成されており、スイッチングレギュレータ１２には、負荷としてＬＥＤ１６が接続されている。ＬＥＤ１６は、半導体発光素子で構成されたロービーム用半導体光源として、スイッチングレギュレータ１２の出力側に並列になって接続され、車両用ヘッドランプのハイビーム用光源としてのハロゲンランプ１７とともに灯室内に収納されている。

ＬＥＤ１６としては、互いに直列に接続された複数個のものを用いたり、あるいは互いに並列に接続された複数個のものを用いたりすることもできる。またＬＥＤ１６は、ストップ＆テールランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプなどの各種車両用灯具の光源として構成することができる。

スイッチングレギュレータ１２は、トランスＴ１、コンデンサＣ１、ＮＭＯＳトランジスタ１８、制御回路２０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ２、Ｃ３、シャント抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を備えて構成されている。トランスＴ１の１次側にはコンデンサＣ１が並列に接続されているとともに、ＮＭＯＳトランジスタ１８が直列に接続されている。コンデンサＣ１の一端側は電源入力端子２２を介して車載バッテリ２４のプラス端子に接続され、他端側は電源入力端子２６を介して車載バッテリ２４のマイナス端子に接続されているとともに、接地されている。ＮＭＯＳトランジスタ１８はドレインがトランスＴ１の１次側に接続され、ソースが接地され、ゲートが制御回路２０に接続されている。トランスＴ１の２次側にはダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２が並列に接続されており、ダイオードＤ１とコンデンサＣ２との接続点は出力端子２８を介してＬＥＤ１６のアノード側に接続されている。トランスＴ１の２次側の一端側はコンデンサＣ２の一端側とともに接地され、シャント抵抗Ｒ１、出力端子３０を介してＬＥＤ１６のカソード側に接続されている。出力端子３０には、抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ３が直列に接続されており、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３との接続点は電流検出端子３２を介して制御回路２０に接続されている。

すなわち、ＬＥＤ１６に流れる電流をシャント抵抗Ｒ１で検出し、シャント抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧によってコンデンサＣ３を充電し、コンデンサＣ３の両端に生じる電圧をＬＥＤ１６の電流として制御回路２０にフィードバックするようになっている。

ＮＭＯＳトランジスタ１８は、制御回路２０から出力されるオンオフ信号（スイッチング信号）に応答してオンオフ動作するスイッチング素子として構成されている。ＮＭＯＳトランジスタ１８がオン動作したときには、車載バッテリ（直流電源）２４からの入力電圧が電磁エネルギーとしてトランスＴ１に蓄積され、ＮＭＯＳトランジスタ１８のオフ動作時に、トランスＴ１に蓄積された電磁エネルギーがトランスＴ１の２次側からダイオードＤ１を介してＬＥＤ１６に放出されるようになっている。

すなわち、スイッチングレギュレータ１２は、車載バッテリ２４からの入力電圧を電磁エネルギーに変換し、この電磁エネルギーを電力としてＬＥＤ１６に供給する電力供給手段として構成されている。この場合、スイッチングレギュレータ１２は、電流検出端子３２の電圧と規定の電圧とを比較し、この比較結果に応じて出力電圧を制御するように構成されている。

具体的には、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧を制御するための制御回路２０は、図２に示すように、コンパレータ３４、エラーアンプ３６、鋸波発生器３８、基準電圧４０、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ４を備えて構成されており、コンパレータ３４の出力端子４２はＮＭＯＳトランジスタ１８のゲートに接続され、抵抗Ｒ３の一端に接続された入力端子４４は電流検出端子３２に接続されている。尚、出力端子４２とＮＭＯＳトランジスタ１８のゲートとの間にプリアンプを設けても良い。入力端子４４には、電流検出端子３２からフィードバックされる電圧が印加されるようになっており、抵抗Ｒ３、Ｒ４は、入力端子４４に印加される電圧を分圧し、分圧によって得られた電圧をエラーアンプ３６の負入力端子に印加するようになっている。エラーアンプ３６は、負入力端子に印加された電圧と基準電圧４０との差に応じた電圧をしきい値Ｖｔｈとして、コンパレータ３４の正入力端子に出力するようになっている。コンパレータ３４は、鋸波発生器３８から負入力端子に鋸波Ｖｓを取り込み、この鋸波Ｖｓとしきい値Ｖｔｈとを比較し、この比較結果に応じたオンオフ信号をＮＭＯＳトランジスタ１８のゲートに出力するようになっている。

例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、しきい値Ｖｔｈのレベルが鋸波Ｖｓのレベルのほぼ中間にあるときにはオンデューティがほぼ５０％のオンオフ信号を出力するようになっている。一方、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧（電流）が低下したことに伴って、電流検出端子３２からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４０よりも低くなったときには、エラーアンプ３６の出力によるしきい値Ｖｔｈのレベルが高くなり、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、コンパレータ３４からは、オンデューティが５０％よりも高いオンデューティのオンオフ信号が出力される。この結果、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧（電流）は高くなる。

逆に、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧（電流）が高くなったことに伴って、電流検出端子３２からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４０よりも高くなり、エラーアンプ３６の出力によるしきい値Ｖｔｈのレベルが低下したときには、図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、コンパレータ３４からは、オンデューティが５０％よりも低いオンデューティのオンオフ信号が出力される。この結果、スイッチングレギュレータ１２の出力電圧（電流）は低くなる。なお、鋸波波発生器３８の代わりに、三角波（三角波信号）を発生する三角波発生器を用いることもできる。

一方、減光制御回路１４は、車両の状態または光源の点灯に関する情報を入力してその内容に応じた光量指令値として、例えば、ソース電流を設定し、設定したソース電流をスイッチングレギュレータ１２に出力する光量指令値設定手段として構成されており、入力端子４６に、車両の状態に関する情報として、例えば、車速が規定値よりも低いことを示す情報としてローレベルの信号が入力されたときには、このローレベルの信号に応答して、光量指令値として、ソースＩ１を電流検出端子３２に出力するようになっている。尚、車速がゼロのときは、車両が停止状態にあるとする。

また、減光制御回路１４は、入力端子４８に、光源の点灯に関する情報として、例えば、ヘッドランプのうちハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯したことを示す情報として、ローレベルの信号が入力されたときには、光量指令値として、ソース電流Ｉ２を電流検出端子３２に出力するようになっている。

さらに、減光制御回路１４は、周囲温度が規定の温度に達したときには、ＬＥＤ１６の発光の度合いを下げるための光量指令値であって、ＬＥＤ１６の温度を設定温度以下に下げるための光量指令値またはＬＥＤ１６の温度を設定温度に制限するための光量指令値として、ソース電流Ｉ３を電流検出端子３２に出力するようになっている。

具体的には、減光制御回路１４は、図１に示すように、オペアンプ５０、オペアンプ５２、サーミスタ（温度検出素子）５４、ＮＰＮトランジスタ５６、ＰＮＰトランジスタ５８、６０、ダイオードＤ２、Ｄ３、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４を備えて構成されている。

ＰＮＰトランジスタ５８は、エミッタがＶｒｅｆに接続され、ベースが抵抗Ｒ２０、ダイオードＤ３を介して入力端子４６に接続され、コレクタが抵抗Ｒ２１、Ｒ２２を介して電流検出端子３２に接続されている。このＰＮＰトランジスタ５８は、車速が規定値よりも低くなって入力端子４６のレベルがローレベルになったときにのみオンとなり、それ以外のとき、すなわち入力端子４６がハイレベルにあるときにはオフに保持されるようになっている。

車速が規定値よりも低くなって入力端子４６のレベルがローレベルになってＰＮＰトランジスタ５８がオンになると、ソース電流Ｉ１＝（Ｖｒｅｆ−シャント抵抗Ｒ１の両端電圧）÷（Ｒ２１＋Ｒ２２）が電流検出端子３２に供給される。このソース電流Ｉ１は、ソース電流が０のときを全点灯状態の１００％としたときに、減光率＝３０％に相当し、全点灯時の７０％減光点灯に対応する値であって、規定の配光、例えば、法規で定められたロービームの配光規格を満たす発光の度合いに対応した値に設定されている。この場合、図４（ａ）に示すように、ロービームの配光パターン１００は通常の配光パターン（全点灯時の配光パターン）と同じであるが、ＬＥＤ１６が７０％減光点灯すると、図５（ａ）に示すように、路面には、全体的に光量が下げられたロービーム２００が照射されることになる。

ここで、電流検出端子３２に流れるソース電流が０のときには、スイッチングレギュレータ１２は、ＬＥＤ１６を全点灯（１００％点灯）するための制御を行っており、電流検出端子３２に供給されるソース電流が０からソース電流Ｉ１に増加すると、コンデンサＣ３の両端の電圧が高くなる。このとき、制御回路２０は、電流検出端子３２の電圧を一定にするために、ソース電流Ｉ１の増加に応じて、シャント抵抗Ｒ１に流れる電流を少なくするための制御を行う。これにより、ＬＥＤ１６は７０％減光された状態で点灯することになる。

一方、ＰＮＰトランジスタ６０は、エミッタがＶｒｅｆに接続され、ベースが抵抗Ｒ２４を介して入力端子４８に接続され、コレクタが抵抗Ｒ２２を介して電流検出端子３２に接続されている。このＰＮＰトランジスタ６０は、ハイビーム用ハロゲンランプ１７の点灯に伴って、入力端子４８のレベルがローレベルになったときにのみオンになり、それ以外のとき、すなわち入力端子４８がハイレベルにあるときにはオフ状態に保持されている。

ハロゲンランプ１７は、抵抗Ｒ２５、Ｒ２６、ＮＰＮトランジスタ６２、ＮＭＯＳトランジスタ６４を含む駆動回路に接続されており、ＮＰＮトランジスタ６２は、エミッタが接地され、コレクタが入力端子４８に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ６４はゲートが端子６８を介してハイビーム用運転者スイッチ（図示せず）に接続され、ドレインが車載バッテリ２４のプラス端子に接続されている。運転者の操作により、ハイビーム用運転者スイッチがオンになると、ＮＭＯＳトランジスタ６４がオンになってハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯するとともに、ＮＰＮトランジスタ６２がオンになって入力端子４８のレベルがローベルになる。

ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯したことに伴って、入力端子４８のレベルがローレベルになると、ＰＮＰトランジスタ６０がオンになり、電流検出端子３２にはソース電流Ｉ２＝（Ｖｒｅｆ−シャント抵抗Ｒ１の両端電圧）÷Ｒ２２が供給される。このソース電流Ｉ２は、ソース電流Ｉ１よりも大きく、電流検出端子３２にソース電流Ｉ１が流れたときの減光点灯時よりも発光の度合いを下げるための減光率であって、例えば、減光率＝５０％に対応して設定されている。このため、電流検出端子３２にソース電流Ｉ２が流れると、電流検出端子３２に流れるソース電流Ｉ２の増加に伴って、コンデンサＣ３の両端の電圧が高くなる。このとき、制御回路２０は、電流検出端子３２の電圧を一定にするために、ソース電流Ｉ２の増加に応じて、シャント抵抗Ｒ１に流れる電流を少なくするための制御を行う。これにより、ＬＥＤ１６は５０％減光された状態で点灯することになる。

この場合の配光パターンは、図４（ｂ）に示すように、ハイビームの配光パターンとロービームの配光パターンを含む配光パターン１０２となり、ＬＥＤ１６が５０％減光点灯しても、図５（ｂ）に示すように、路面には、ロービームとハイービームを含み、光量の増加したビーム２０２が広い範囲に亘って照射されることになる。

なお、停車時にハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯したときには、ソース電流Ｉ１よりもソース電流Ｉ２が優先して流れ、ソース電流Ｉ２にしたがってＬＥＤ１６が減光点灯されることになる。

また、減光制御回路１４には、正の温度係数を示すサーミスタ５４が、ＬＥＤ１６から離れた位置に配置されており、このサーミスタ５４は、周囲温度が高くなるにしたがって抵抗値が大きくなるように構成されている。このサーミスタ５４は、抵抗Ｒ７とＶｒｅｆを分圧し、分圧によって得られた電圧を抵抗Ｒ１１を介してオペアンプ５０の正入力端子に印加するようになっている。オペアンプ５０の負入力端子には、Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ８、Ｒ９で分圧したときの電圧が抵抗Ｒ１０を介して入力されるようになっている。抵抗Ｒ７、Ｒ８はそれぞれ同一の抵抗値のもので構成されており、サーミスタ５４が、規定の温度に達したことを検知するための抵抗値は抵抗Ｒ９の抵抗値に関連づけて設定されるようになっている。

すなわち、Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ７とサーミスタ５４で分圧した電圧が抵抗Ｒ１１を介してオペアンプ５０の正入力端子に印加され、Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９で分圧したときの電圧が抵抗Ｒ１０を介してオペアンプ５０の負入力端子に印加されており、周囲温度が規定の温度以下のときには、オペアンプ５０の出力は０Ｖにある。

一方、周囲温度の上昇に伴って、サーミスタ５４の抵抗値が高くなり、周囲温度が規定の温度になると、オペアンプ５０の正入力端子の電圧が負入力端子の電圧よりも高くなり、オペアンプ５０からは、周囲温度の上昇に応じてある増幅電圧が周囲温度の上昇に応じて出力されるようになっている。

すなわち、抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９の抵抗値が、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３の抵抗値に比べて十分に小さいときには、Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ７とサーミスタ５４で分圧して得られて電圧と、Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９で分圧して得られた電圧との差をＲ１２／Ｒ１１倍した電圧がある増幅電圧として、オペアンプ５０から出力されるようになっている。このため、周囲温度が規定の温度よりも高くなると、周囲温度の上昇に応じて、オペアンプ５０の出力は、Ｒ１２／Ｒ１１を増幅率として順次高くなる。オペアンプ５０の出力は、ＮＰＮトランジスタ５６がオフになっていることを条件に、オペアンプ５２の正入力端子にそのまま印加されるようになっている。

ＮＰＮトランジスタ５６は、抵抗Ｒ６、Ｒ１７、Ｒ１８によってバイアス電圧が設定されており、車両の停車時に、入力端子４６のレベルがローレベルにあるときにのみオフにあり、それ以外のとき、例えば、車両が走行状態にあって、入力端子４６のレベルがハイレベルにあるときにはオンになり、オペアンプ５０の出力とオペアンプ５２の正入力端子を強制的に接地するようになっている。

オペアンプ５２は、出力がダイオードＤ２を介して負入力端子にフィードバックされたボルテージホロワとして構成されており、車両の停車時（ＮＰＮトランジスタ５６がオフ）に、周囲温度が規定の温度に達したことに伴って、オペアンプ５０からある増幅電圧が入力されたときには、この増幅電圧にしたがってソース電流Ｉ３＝（増幅電圧−シャント抵抗Ｒ１の両端電圧）÷Ｒ１６を供給するようになっている。このソース電流Ｉ３は、周囲温度が規定の温度に対し、どれくらい上昇したかで変化することになる。なお、このソース電流Ｉ３を、ＬＥＤ１６の温度を設定温度以下に下げるための光量指令値として設定するときには、例えば、オペアンプ５０をコンパレータとして、ハイレベルの信号を抵抗Ｒ１６に入力し、減光率を大きくすることで、ＬＥＤ１６の温度を設定温度以下に下げることが可能になる。また、ソース電流Ｉ３を、ＬＥＤ１６の温度を設定温度に制限するための光量指令値として設定するときには、オペアンプ５０の増幅率や抵抗Ｒ１６の抵抗値を適切に設定することで、ＬＥＤ１６の温度を設定温度に制限することが可能になる。

オペアンプ５０から電流検出端子３２にソース電流Ｉ３が供給され、電流供給端子３２に供給されるソース電流が０からソース電流Ｉ３に増加すると、コンデンサＣ３の両端の電圧がソース電流Ｉ３に応じて高くなる。このとき、制御回路２０は、電流検出端子３２の電圧を一定にするために、ソース電流Ｉ３の増加に応じて、シャント抵抗Ｒ１に流れる電流を少なくするための制御を行う。これにより、ＬＥＤ１６は周囲温度に応じた減光率で点灯することになる。

停車時に、周囲温度が規定の温度に達したときには、ソース電流Ｉ３にしたがってＬＥＤ１６の発光の度合いを下げて減光点灯することで、ＬＥＤ１６の温度上昇を抑制し、ＬＥＤ１６の劣化を防止することができるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

ＬＥＤ１６の減光点灯に伴ってＬＥＤ１６の温度が低下するとともに、周囲温度が低下し、サーミスタ５４の抵抗値が低くなって、オペアンプ５０の出力が０Ｖになると、電流検出端子３２にソース電流Ｉ３が流れなくなり、ＬＥＤ１６の減光度合いが弱まる。この後、ＬＥＤ１６が全点灯状態となって周囲温度が上昇し、周囲温度が規定の温度に達したときには、ソース電流Ｉ３にしたがってＬＥＤ１６を再び減光点灯する制御が実行される。結果として、周囲温度及び減光率はある時点で安定に落ち着くことになる。

一方、サーミスタ５４の検出温度を基にＬＥＤ１６を減光点灯する制御を実行しているときに、車両が走行状態となって、ＮＰＮトランジスタ５６がオンになると、オペアンプ５２の正入力端子が強制的に接地され、サーミスタ５４の検出温度が規定の温度に達していても、オペアンプ５２によるソース電流Ｉ３の設定が禁止されることになる。この場合、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯していないときには、ＬＥＤ１６は全点灯状態に移行することになる。尚、周囲温度を検出するサーミスタ５４は、点灯制御装置１０の内部にあっても外部にあっても構わない。

本実施例によれば、車速が規定値よりも低いときに全点灯時の７０％でＬＥＤ１６を減光点灯し、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯したときには全点灯時の５０％でＬＥＤ１６を減光点灯することで、省エネルギー化とＬＥＤ１６の劣化の防止に寄与することができるとともに、走行の安全性を確保することができる。

また、停車時に、ＬＥＤ１６が７０％で減光点灯されているときでも、周囲温度が規定の温度に達したときには、更にＬＥＤ１６を減光点灯することで、ＬＥＤ１６の温度上昇を抑制して、ＬＥＤ１６を保護することができる。一方、車速が規定値よりも高くなったとき、あるいは車両が走行状態にあるときには、ＬＥＤ１６の発光の度合いを低下させるのを禁止して、ＬＥＤ１６を全点灯状態にすることで、走行の安全性の確保を優先させることができる。

また、周囲温度が規定の温度に達したときには、周囲温度に応じてＬＥＤ１６が減光点灯されるため、ＬＥＤ１６の温度上昇を抑制し、ＬＥＤ１６の劣化を防止することができるとともにＬＥＤ１６の長寿命化に寄与することができる。

すなわち、真夏の炎天下やアイドリング状態でＬＥＤ１６を点灯し続ける状態が継続されると、アイドリング時（停車時）にＬＥＤ１６を減光点灯していても、長時間この状態を続けると、ＬＥＤ１６が劣化したり、ＬＥＤ１６の寿命に影響したりする恐れがある。しかし、ＬＥＤ１６が減光点灯されているときでも、周囲温度が規定の温度に達したときには、さらにＬＥＤ１６減光点灯状態とすることで、ＬＥＤ１６の温度上昇を抑制して、ＬＥＤ１６を保護することができる。

この場合、点灯制御装置１０の外部に、周囲温度を検出するための温度センサを設置する構成を採用すると、温度センサを取り付けるための部材や温度センサと点灯制御装置１０とを接続するためのハーネスが必要になるとともに、取り付け工数が増加し、コストアップになる。

これに対して、ＬＥＤ１６の温度と点灯制御装置１０内の温度は熱飽和状態にあり、相関関係を持つことが実験的に分かっていることを考慮し、点灯制御装置１０内に温度センサとして、サーミスタ５４を設置し、サーミスタ５４の検出温度を基に点灯制御装置１０内の温度を制限するようにＬＥＤ１６を減光点灯することで、ＬＥＤ１６の劣化や寿命への影響を抑制することができる。

また、ＬＥＤ１６の放熱設計を行う場合、７０％減光点灯でもＬＥＤ１６が劣化する恐れのある温度に達する条件を、周囲温度が規定の温度に達したときの条件に合せることで、放熱設計が樂になり、コスト低減に寄与することができるとともに、昼間の停車状態における条件なので、安全性の低下も最小限で済むことになる。

なお、規定の配光を満足する度合いまでＬＥＤ１６の光量を下げるに際しては、配光に関係する光量を全体的に下げたり（即ち、複数のＬＥＤ全てについて減光点灯させる）、あるいは配光の一部（遠方部分、左右部分）に関係する光量だけを下げたり（即ち、複数のＬＥＤのうち、所定のＬＥＤのみを減光点灯させる）することもできる。

例えば、左右部分だけ光量を下げるときには、図４（ｃ）に示すように、配光パターン１００の他に、配光パターン１０４を用い、遠方部分だけ光量を下げるときには、図４（ｄ）に示すように、配光パターン１００の他に、配光パターン１０６を用いる。配光パターン１００と配光パターン１０４に従ってＬＥＤ１６を減光点灯すると、路面には、図５（ｃ）に示すように、ロービーム２００の左右部分に光量の低下したロービーム２０４が照射され、配光パターン１００と配光パターン１０６に従ってＬＥＤ１６を減光点灯すると、路面には、図５（ｄ）に示すように、ロービーム２００の遠方部分に光量の低下したロービーム２０６が照射されることになる。

本発明の一実施例を示す車両用灯具の点灯制御装置の回路構成図である。制御回路の回路構成図である。制御回路の動作を説明するための波形図である。配光パターンの図であって、（ａ）は、全体的に光量を下げたときのロービームの配光パターン図、（ｂ）は、ロービームとハイビームを含む配光パターン図、（ｃ）は、ロービームの左右部分のみの光量を下げるときの配光パターン図、（ｄ）は、ロービームの遠方部分のみの光量を下げるときの配光パターン図である。ビームが路面に照射された状態を説明するための図であって、（ａ）は、全体的に光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図、（ｂ）は、ロービームとハイビームが路面に照射された状態を示す図、（ｃ）は、左右部分の光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図、（ｄ）は、遠方部分の光量を下げたときのロービームが路面に照射された状態を示す図である。

符号の説明

１０車両灯具の点灯制御装置
１２スイッチングレギュレータ
１４減光制御回路
１６ＬＥＤ
１８ＮＭＯＳトランジスタ
２０制御回路
３４コンパレータ
３６エラーアンプ
３８鋸波発生器
５０、５２オペアンプ
５４サーミスタ
５６ＮＰＮトランジスタ
５８、６０ＰＮＰトランジスタ

Claims

車両の状態または光源の点灯に関する情報が入力されその内容に応じた光量指令値を設定する光量指令値設定手段と、電源からの入力電圧を前記光量指令値に従ってロービーム用半導体光源に供給する電力供給手段とを備え、前記光量指令値設定手段は、車速が規定値よりも低いことを示す情報が入力されたときには、規定の配光を満たす発光の度合いまで前記ロービーム用半導体光源を減光点灯させるための光量指令値を設定し、ハイビーム用光源が点灯したことを示す情報が入力されたときには、前記減光点灯のときよりも発光の度合いを下げて前記ロービーム用半導体光源を減光点灯させるための光量指令値を設定してなる車両用灯具の点灯制御装置。
請求項１に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記光量指令値設定手段は、周囲温度を検出する温度検出素子を有し、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときに、前記ロービーム用半導体光源の発光の度合いを下げるための光量指令値であって、前記ロービーム用半導体光源の温度を設定温度以下に下げるための光量指令値または前記ロービーム用半導体光源の温度を設定温度に制限するための光量指令値を設定し、前記設定したいずれかの光量指令値を前記電力供給手段に出力してなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。
請求項２に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記光量指令値設定手段は、前記車速が規定値よりも低いことを示す情報が設定されていることを条件に、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときの光量指令値を設定し、それ以外のときには、前記温度検出素子の検出温度が規定の温度に達したときの光量指令値の設定を禁止してなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。