CN109311418A - 车辆用灯具的点亮控制装置以及车辆用灯具*** - Google Patents

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Abstract

能够同时实现在使用LED等构成的车辆用灯具的发光时的可视性提高和不舒适感减轻。一种车辆用灯具的点亮控制装置，其是用于对具有半导体发光元件且用作车辆用灯具的光源的点亮熄灭状态进行控制的装置，该车辆用灯具的点亮控制装置包括：控制部，其生成并输出指示从光源出射的光的发光强度的控制信号；以及光源驱动部，其根据从控制部给出的控制信号，对光源进行驱动，被光源驱动部根据控制信号进行驱动而从光源出射的光按照一定的周期反复采用一定的发光强度变化模式，发光强度变化模式如下：在第1区间中，发光强度实质上从最低值瞬间变化到最高值，在继第1区间之后的第2区间中，发光强度保持最高值的状态，在继第2区间之后的第3区间中，发光强度从最高值向最低值逐渐减小，在继第3区间之后的第4区间中，发光强度保持最低值的状态。

Description

车辆用灯具的点亮控制装置以及车辆用灯具***
技术领域
本发明涉及对在方向指示器等用途中使用的车辆用灯具的点亮熄灭进行控制的技术。
背景技术
例如在日本特开2014-139941号公报(专利文献1)中公开了作为方向指示器(转向指示灯)的用途而使用的车辆用灯具的现有例。该现有例的主旨为：在使用LED构成了前照灯和转向指示灯等的情况下，减轻由于亮度变化特性与之前使用球泡灯的情况之间存在差异而令用户感觉到的不舒适感。具体而言，在使用球泡灯的灯具中，具有发光的上升时缓慢并且发光的下降时带有平缓的尾部这一亮度变化特性，而使用LED的灯具不具有那样的亮度变化特性，因此会产生上述的用户的不舒适感。因此，在专利文献1所公开的现有例中，将LED控制成：按照模拟球泡灯的发光上升和下降的光能变化来进行闪烁(参照专利文献1的第0014、0015段等)。
另外，由于LED等半导体发光元件原本就具有剧烈的亮度变化特性，因此如果很好地灵活运用该特性，则认为可以有助于在用作方向指示器等的情况下提高可视性。然而，在专利文献1所公开的现有例中，仅限于实现模拟球泡灯的亮度变化特性，在提高可视性方面与使用球泡灯的情况相比没有变化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-139941号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明具体方式的目的之一在于，提供能够同时实现在使用LED等构成的车辆用灯具的发光时的可视性提高和不舒适感减轻的技术。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的点亮控制装置是用于对光源的点亮熄灭状态进行控制的装置，所述光源具有半导体发光元件且被用作车辆用灯具，该车辆用灯具的点亮控制装置包括：(a)控制部，其生成并输出指示从所述光源出射的光的发光强度的控制信号；以及(b)光源驱动部，其根据从所述控制部给出的所述控制信号，对所述光源进行驱动，(c)被所述光源驱动部根据所述控制信号进行驱动而从所述光源出射的光按照一定的周期反复采用一定的发光强度变化模式，(d)所述发光强度变化模式如下：在第1区间中，所述发光强度实质上从最低值瞬间变化到最高值，在继所述第1区间之后的第2区间中，所述发光强度保持所述最高值的状态，在继所述第2区间之后的第3区间中，所述发光强度从所述最高值向所述最低值逐渐减小，在继所述第3区间之后的第4区间中，所述发光强度保持所述最低值的状态。
发明效果
根据上述结构，能够同时确保在使用LED等构成的车辆用灯具的发光时的可视性提高和不舒适感减轻。
附图说明
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具***的结构的图。
图2是用于说明点亮熄灭指示部使用的点亮熄灭控制方法的图。
图3是示出从光源出射的光的发光强度的时间变化的图。
图4是示出针对发光强度变化的各区间长度的优选值的感官评价结果的图。
具体实施方式
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具***的结构的图。图示的车辆用灯具***被用作车辆的方向指示器(转向灯)，并且构成为包括点亮控制装置1、和由该点亮控制装置1进行点亮控制的光源2。
点亮控制装置1构成为包括控制部10、LED驱动电路13、调节器14、输入电压检测部15、保护电路16和电压转换部17。此外，光源2构成为包括1个以上的LED(半导体发光元件)。
控制部10例如通过使微计算机执行规定的工作程序来实现，用于控制点亮控制装置1的整体动作，控制部10具有作为功能块的点亮熄灭指示部11和断线检测部12。
点亮熄灭指示部11向LED驱动电路13输出用于控制光源2的点亮熄灭状态的控制信号。具体而言，例如在LED驱动电路13利用电流的大小来控制光源2的发光强度的情况下，则点亮熄灭指示部11输出指示与期望的发光强度对应的电流的控制信号。
在光源2的电路上产生了断线的情况下，断线检测部12检测出该情况，并将断线检测信号输出给点亮熄灭指示部11。在接收到该断线检测信号的情况下，点亮熄灭指示部11例如将用于停止向光源2的电力供给的控制信号输出给LED驱动电路13。
LED驱动电路13使用通过高电位端子30和基准电位端子31而被供给的电压(例如从车辆电池供给的电压)，根据从点亮熄灭指示部11输出的控制信号，将用于使光源2的各LED按照期望的发光强度进行点亮熄灭的驱动电力供给给光源2。
调节器14将通过高电位端子30和基准电位端子31而被供给的电压转换为适于控制部10的动作的低电位电压(例如+5V)并供给给控制部10。该调节器14中内置有用于监视控制部10的异常动作的看门狗定时器。
在通过高电位端子30和基准电位端子31而被供给的电压下降到低于规定的大小的情况下，输入电压检测部15检测出该情况，并将检测信号输出给控制部10。
保护电路16与高电位端子30和基准电位端子31连接，在光源2被反向连接时进行保护，或者防止向点亮控制装置1和光源2输入浪涌电压。
在由断线检测部12输出了断线检测信号的情况下，电压转换部17将该断线检测信号的电压转换为规定的大小并输出给端子32。输出到端子32的断线检测信号例如用于使设置在车辆的仪表板上的警告灯点亮。
图2是用于说明点亮熄灭指示部使用的点亮熄灭控制方法的图。例如，如果LED驱动电路13能够对光源2进行电流控制，则如图2的(A)所示，点亮熄灭指示部11对LED驱动电路13的电流控制端子赋予表示与期望的发光强度对应的电流值的可变电压的控制信号。由此，LED驱动电路13通过大小与控制信号对应的电流来驱动光源2。另一方面，例如，如果LED驱动电路13能够对光源2进行PWM(脉宽调制、Pulse Width Modulation)控制，则如图2的(B)所示，点亮熄灭指示部11对LED驱动电路13的PWM控制端子赋予表示与期望的发光强度对应的电流值的可变脉宽的控制信号。由此，LED驱动电路13通过根据控制信号被进行了PWM控制的电流来驱动光源2。
图3是示出从光源出射的光的发光强度的时间变化的图。在本实施方式中，由LED驱动电路13驱动光源2，从而使光源2以周期性反复进行闪烁的方式射出光。并且，图3中示出了反复进行周期性闪烁的光的1个周期的发光强度变化。如图所示，1个周期的发光强度变化模式构成为包含A、B、C、D这4个区间。
区间A是从1个周期中的起点(0秒时)起发光强度实质上从0％瞬间变化到100％的区间。详细而言，区间A对应于由于电路动作上的时滞等因素而在光源2的出射光的发光强度从0％达到100％的期间内必然产生的上升时间。
区间A所需的时间主要是与光源2所包含的LED的发光时的上升时间对应的时间，因此与对应于1个周期的时间相比极短。具体而言，在本实施方式中，例如设1Hz～2Hz的范围作为光的反复频率，该情况下的1个周期为0.5秒～1秒(500毫秒～1000毫秒)之间的期间。与此相对，区间A的时间例如为几百微秒～1毫秒左右。即，区间A的时间相对于周期被设定为至少在周期的1/500以下的长度。
这里，在本说明书中，“发光强度100％”是指在光源2的通常的点亮熄灭动作时射出了被设定为最大值的发光强度的状态，例如是指射出了光源2的各LED的额定最大发光强度的状态。此外，在本说明书中，“发光强度0％”是指在光源2的点亮熄灭动作时熄灭的状态，例如是指光源2的各LED的发光强度为0的状态，除此以外，也可以是发光强度低至人眼无法感觉到点亮的程度的状态。
区间B是接在区间A之后的区间，是在光源的出射光的发光强度达到了100％后维持该状态(发光强度100％的状态)的区间。区间B从作为1个周期的起点的时刻0开始经过区间A并持续到作为预先确定的终点的时刻t1为止。另外，关于发光强度，也考虑到了实际情况下由于电源电压的增减等的影响而使得发光强度增减的情况，并将这种发生了原本未设想到的发光强度增减的情况也一并视作维持了发光强度100％的状态。具体而言，例如，在光源2的点亮熄灭动作时以设定为最大值的发光强度为基准而在±10％的范围内保持了发光强度的情况下，视作维持了发光强度100％的状态。
区间C是接在区间B之后的区间，是光源的出射光的发光强度从100％逐渐减小到0％的区间。区间C以作为区间B的终点的时刻t1为起点，持续到作为预先确定的终点的时刻t2。如图所示，该区间C优选时间比区间A、B的合计时间长，例如优选将区间C的时间设定为区间A、B的合计时间的3倍以上。另外，图示的例子中，区间C中的发光强度变化呈现出从区间C的起点起的发光强度的减少率较大、随着朝向区间C的终点而发光强度的减少率减小的曲线状的变化，但不限于此。例如，也可以呈现出从区间C的起点起的发光强度的减少率较小、随着朝向区间C的终点而发光强度的减少率增大的曲线状的变化，还可以呈现出发光强度以一定比率减少的直线状的变化。
区间D是接在区间C之后的期间，是在光源的出射光达到了0％后，维持该状态(发光强度0％的状态)的区间。区间D以作为区间C的终点的时刻t2为起点，持续到1个周期结束。在该区间D结束后，向下1个周期的区间A延续。
上述本实施方式的车辆用灯具***中的1个周期的发光强度变化特征如下所述。首先，在区间A～B中，使用作为光源2所包含的各LED的固有特征的发光的上升急剧性，迅速成为发光强度100％的状态并维持该状态。由此，能够得到与现有的使用通常LED的转向灯同等的可视性。即，能够使他人更早注意到转向灯。
这里，在通过使用单纯的矩形波的驱动方法来驱动LED的转向灯中，发光强度100％的状态从点亮时持续到熄灭时，因此1个周期内的整体光量(作为积分值的光量)较大，会使得观察者感到刺眼。与此相对，在区间C中，使发光强度从100％逐渐减小到0％，因此减轻了刺眼感。并且，由于设置了将发光强度维持在0％的状态的期间作为区间D，因此下一周期的区间A(瞬间开始点亮的区间)更加明显，更易于明确闪烁。由此，能够实现对于观察者而言观感良好的闪烁状态。
此外，如果从区间A～D的整体来看，在发光强度急剧上升后，发光强度经过相对较长的时间而逐渐减小，因此实现了与现有的单纯地使用LED的转向灯的发光强度变化不同、并且与使用球泡灯的转向灯以及模拟球泡灯的转向灯的发光强度变化也不同的新颖的闪烁发光表现。
图4是示出针对发光强度变化的各区间长度的优选值的感官评价结果的图。这里，以7个被实验者为对象，评价了各区间长度的优选值。另外，在评价中，以10毫秒为最小单位而可变地设定了各区间的长度。此外，在求出平均值时，使用从各个被实验者得到的数据中的、去掉最大值和最小值后的5个数据进行了计算。此外，将发光强度变化的时刻t1、t2的基准值分别设定为100毫秒、460毫秒。此外，区间A所需的时间大约为0.2毫秒。此外，在以下的评价中，将1个周期设定为667毫秒(对应于频率1.5Hz)。
t1min是针对区间B(第2区间)的终点t1的最小值对优选值进行评价的结果。这里，使时刻t1从100毫秒起按照每10毫秒单位减小，进行了基于7个被实验者的评价。这里的评价基准是针对区间A、B中的光，由各个被实验者感受到“明显很暗或者很难注意到”。在对各个被实验者的评价结果进行平均时，得到了t1min＝40毫秒这样的值。根据该结果可知：作为区间A、B的合计时间T1、即从时刻0到时刻t1的时间T1的最小值，优选值为40毫秒。
t2max表示将时刻t1固定在100毫秒、针对区间C(第3区间)的终点t2的最大值对优选值进行评价的结果。这里，使时刻t2从460毫秒起按照每10毫秒单位增大，进行了基于7个被实验者的评价。这里的评价基准是针对区间C中的光，由各个被实验者感受到“明显难以知晓闪烁”。在对各个被实验者的评价结果进行平均时，得到了t2max＝596毫秒这样的值。根据该结果可知：作为区间C的时间T2、即从时刻t1到时刻t2的时间T2的最大值，优选值为496毫秒(＝596毫秒-100毫秒)。
t1max是将时刻t2固定在460毫秒、针对区间B的终点t1的最大值对优选值进行评价的结果。这里，使时刻t1从100毫秒起按照每10毫秒单位增大，进行了基于7个被实验者的评价。这里的评价基准是针对随时刻t1的增加而相对缩短的区间C中的光，由各个被实验者感觉到“看起来没有逐渐消失(逐渐减弱)”。在对各个被实验者的评价结果进行平均时，得到了t1max＝340毫秒这样的值。根据该结果可知：作为区间C的时间T2、即从时刻t1到时刻t2的时间T2的最小值，优选值为120毫秒(＝460毫秒-340毫秒)。换言之，根据该结果可认为：区间C的时间T2的最小值优选为区间A、B的合计时间T1的最小值的3倍以上。
t2min是将时刻t1固定在100毫秒、针对区间C的终点t2的最小值对优选值进行评价的结果。这里，使时刻t2从460毫秒起按照每10毫秒单位减小，进行了基于7个被实验者的评价。这里的评价基准是针对随时刻t2的减小而相对缩短的区间C中的光，由各个被实验者感觉到“看起来没有逐渐消失(逐渐减弱)”。在对各个被实验者的评价结果进行平均时，得到了t2min＝260毫秒这样的值。根据该结果可知：作为区间C的时间T2、即从时刻t1到时刻t2的时间T2的最小值，优选值为160毫秒(＝260毫秒-100毫秒)。换言之，根据该结果可认为：区间C的时间T2的最小值优选为区间A、B的合计时间T1的最小值的4倍以上。
另外，在上述评价中，将1个周期设定为667毫秒(对应于频率1.5Hz)，但1个周期的长度能够在500毫秒(对应于频率2Hz)至1000毫秒(对应于频率1Hz)之间进行设定，在该范围内，上述的优选值是有效的。其原因在于：即使1个周期的长度发生变化，也能够将相当于该周期与区间A～C的合计时间(T1+T2)之差的时间设定为区间D(第4区间)的时间T3的长度。
根据以上所述的实施方式，发光强度急剧上升后在一定期间内保持最高值，从而能够实现观测者的可视性提高，并且之后，发光强度在一定期间内逐渐减小后保持在最低值，从而能够实现观测者的不舒适感的减轻。因此，能够同时确保在使用LED等构成的车辆用灯具的发光时的可视性提高和不舒适感减轻。
另外，本发明不限于上述实施方式的内容，可以在本发明的主旨范围内进行各种变形并实施。例如在上述实施方式中，作为车辆用灯具的一例，示出了用作方向指示器的例子，但本发明的应用范围不限于此。
标号说明
1：点亮控制装置；2：光源；10：控制部；11：点亮熄灭指示部；12：断线检测部；13：LED驱动电路；14：调节器；15：输入电压检测部；16：保护电路；17：电压转换部。

Claims (7)

1.一种车辆用灯具的点亮控制装置，其是用于对光源的点亮熄灭状态进行控制的装置，所述光源具有半导体发光元件且被用作车辆用灯具，所述车辆用灯具的点亮控制装置包括：
控制部，其生成并输出指示从所述光源出射的光的发光强度的控制信号；以及
光源驱动部，其根据从所述控制部给出的所述控制信号，对所述光源进行驱动，
被所述光源驱动部根据所述控制信号进行驱动而从所述光源出射的光按照一定的周期反复采用一定的发光强度变化模式，
所述发光强度变化模式如下：在第1区间中，所述发光强度实质上从最低值瞬间变化到最高值，在继所述第1区间之后的第2区间中，所述发光强度保持所述最高值的状态，在继所述第2区间之后的第3区间中，所述发光强度从所述最高值向所述最低值逐渐减小，在继所述第3区间之后的第4区间中，所述发光强度保持所述最低值的状态。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯具的点亮控制装置，其中，
所述周期被设定为0.5秒～1秒之间的期间。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具的点亮控制装置，其中，
所述发光强度变化模式如下：在所述第1区间中，所述发光强度在所述周期的长度的至少1/500以下的时间内从最低值变化为最高值。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具的点亮控制装置，其中，
所述发光强度变化模式如下：在所述第1区间中，所述发光强度在1毫秒以下的时间内从最低值变化为最高值。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车辆用灯具的点亮控制装置，其中，
将所述第1区间和所述第2区间的合计时间设定为至少在40毫秒以上。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的车辆用灯具的点亮控制装置，其中，
将所述第3区间的时间设定为至少在120毫秒以上。
7.一种车辆用灯具***，其中，该车辆用灯具***具有：
权利要求1至6中的任意一项所述的车辆用灯具的点亮控制装置；以及
光源，其被该点亮控制装置控制。
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