JP2009280157A

JP2009280157A - Vehicular headlamp device

Info

Publication number: JP2009280157A
Application number: JP2008136672A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takamatsu; 健一高松; Tsukasa Ogura; 司小倉; Takashi Aida; 隆志相田; Masashi Yoshima; 政志吉間; Koji Matsumoto; 浩司松本
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2009-12-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular headlamp device capable of shortening wiring between a switching part and a diode module unnecessary in normal operation, by arranging the switching part in the vicinity of the diode module. <P>SOLUTION: In this vehicular headlamp device, a lighting device 16 is provided with an abnormality detection circuit 21 detecting a failure of a light emitting diode in the diode module 11, and the switching part 22 arranged in the vicinity of the diode module 11 and bypassing the light emitting diode being in failure. In operation, when the abnormality detection circuit 21 detects the respective failures of the light emitting diode LED, the detected information is fed back to a control circuit part 6 of the lighting device 16, and a command is issued to the switching part 22 from there, and the switching part 22 gives instruction so as to bypass the LED being in failure. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用ヘッドランプ装置に関し、特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも呼ぶ）を光源として用いた車両用ヘッドランプ装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle headlamp device, and more particularly to a vehicle headlamp device using a light emitting diode (hereinafter also referred to as an LED) as a light source.

発光ダイオードの改良に伴い、多数の発光ダイオードを用いた車両用ヘッドランプ装置が提案されている。発光ダイオードの電圧降下は通常の半導体ダイオードの順方向電圧降下であるため非常に小さく、多数の発光ダイオードを直列接続して、ダイオードモジュールとしてなる場合が一般的である。 Along with improvements in light emitting diodes, vehicle headlamp devices using a large number of light emitting diodes have been proposed. Since the voltage drop of the light emitting diode is a forward voltage drop of a normal semiconductor diode, it is very small. In general, a large number of light emitting diodes are connected in series to form a diode module.

図１は、従来例のＬＥＤヘッドランプの構成を示す。ＬＥＤヘッドランプは、灯体ハウジング１３内に多数の発光ダイオードを直列接続したダイオードモジュール１１と、ダイオードモジュール１１の前面に配置される灯体レンズ１２と、ダイオードモジュール１１の光線の方向を調整するための光軸調整ねじ１４と、ダイオードモジュール１１の点灯を制御する点灯装置１６と、メンテナンス時に取り外し可能なキャップ１５とを有する。 FIG. 1 shows a configuration of a conventional LED headlamp. The LED headlamp adjusts the direction of the light beam of the diode module 11, the diode module 11 in which a large number of light emitting diodes are connected in series in the lamp housing 13, the lamp lens 12 disposed in front of the diode module 11, and the diode module 11. The optical axis adjusting screw 14, the lighting device 16 that controls the lighting of the diode module 11, and a cap 15 that can be removed during maintenance.

図２は、ダイオードモジュール１１の構成を示す。ダイオードモジュール１１は、多数の発光ダイオード１８を直列接続して構成され、発光ダイオード１８の発熱を冷却するための放熱フィン１７が一体的に設けられる。 FIG. 2 shows the configuration of the diode module 11. The diode module 11 is configured by connecting a large number of light emitting diodes 18 in series, and is integrally provided with heat radiation fins 17 for cooling the heat generated by the light emitting diodes 18.

図３は、従来例の点灯装置内の回路図を示す。従来例の点灯装置の基本動作について説明する。バッテリー等の直流電源１に接続される電源スイッチＳＷが投入されると制御回路部６がＤＣ−ＤＣコンバータ２を動作させて直流電圧Ｖ２を出力し、この直流電圧Ｖ２が発光部３に印加されて直流電流ＩＬが流れる。 FIG. 3 shows a circuit diagram in a conventional lighting device. The basic operation of the conventional lighting device will be described. When the power switch SW connected to the DC power source 1 such as a battery is turned on, the control circuit unit 6 operates the DC-DC converter 2 to output the DC voltage V2, and this DC voltage V2 is applied to the light emitting unit 3. DC current IL flows.

そして、制御回路部６は電流検出回路５の検出値Ｖｙが一定となるようにスイッチング素子ＱをＰＷＭ制御してＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を調整する。なお、電圧検出回路４の検出値Ｖｘも制御回路部６に供給される。また、この例では、発光部３は４個の発光ダイオードＬＤの直列回路からなるダイオードモジュールである。 Then, the control circuit unit 6 adjusts the output voltage V2 of the DC-DC converter 2 by PWM control of the switching element Q so that the detection value Vy of the current detection circuit 5 becomes constant. The detection value Vx of the voltage detection circuit 4 is also supplied to the control circuit unit 6. In this example, the light emitting unit 3 is a diode module including a series circuit of four light emitting diodes LD.

このような点灯装置に関連して、例えば特許文献１に記載された車両用ヘッドランプ装置は、直列接続された複数の発光ダイオードに定電流電源から給電することを提案している。 In relation to such a lighting device, for example, a vehicle headlamp device described in Patent Document 1 proposes to supply power to a plurality of light emitting diodes connected in series from a constant current power source.

また、特許文献２では、発光ダイオードの電圧降下を検出する電圧降下検出回路と、検出した電圧降下が所定のしきい値電圧値より低下したかどうかを判定し、低下した場合に発光ダイオードの短絡故障と判定し、短絡故障検出信号を出力する発光ダイオード短絡検出回路とを備える技術が開示されている。
特開２００４−５１０１４号公報特開２００７−１８６０３９号公報 In Patent Document 2, a voltage drop detection circuit for detecting a voltage drop of a light emitting diode and whether or not the detected voltage drop has fallen below a predetermined threshold voltage value are determined. A technique including a light-emitting diode short-circuit detection circuit that determines a failure and outputs a short-circuit failure detection signal is disclosed.
JP 200451014 A JP 2007-186039 A

しかし、従来例に示されているように、一般的に点灯装置をヘッドライト側面に配置すると、ダイオードモジュールまで本来正常動作時には不要な配線長を必要とし、車両の軽量化を阻害してきた。 However, as shown in the conventional example, when the lighting device is generally disposed on the side surface of the headlight, an unnecessary wiring length is normally required for normal operation up to the diode module, which hinders weight reduction of the vehicle.

また、従来例では、同一点灯装置内にて制御回路と不具合発生時のバイパス回路が一体で構成されている。よって、点灯装置内の制御回路にて電流値を変化させたり、通電経路を変更させているため、点灯装置故障時、例えば、発光ダイオードを駆動させる回路に他の機器からの不要輻射ノイズが印加されたり、点灯装置の制御部のみに異常が発生する場合の故障時に、不具合が発生している発光ダイオード素子を迂回したり、不具合が発生していない発光ダイオード素子の電流量を増やしたりすることが困難な場合が生じる。 In the conventional example, the control circuit and the bypass circuit at the time of occurrence of a malfunction are integrally configured in the same lighting device. Therefore, because the current value is changed or the energization path is changed by the control circuit in the lighting device, unnecessary radiation noise from other equipment is applied to the circuit that drives the light emitting diode, for example, when the lighting device fails. When a failure occurs when only the control unit of the lighting device is malfunctioning, bypass the light emitting diode element where the problem has occurred, or increase the current amount of the light emitting diode element where the problem has not occurred May be difficult.

また、ダイオードモジュールとして、発光ダイオードを複数個並べたモジュールは発熱量が大きいため、近傍に制御回路を設けると、ダイオードモジュールから放出される熱のために点灯装置が熱暴走したり、異常停止したりする可能性があり、走行時に、突然ヘッドランプが消灯するという不具合が発生する可能性があった。 Also, as a diode module, a module in which a plurality of light emitting diodes are arranged generates a large amount of heat, so if a control circuit is provided in the vicinity, the lighting device will run out of heat due to the heat released from the diode module or abnormally stop. There was a possibility that the head lamp would suddenly turn off during driving.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、（１）正常動作時には不要な配線を短くし、（２）発光ダイオードが故障した場合に、点灯装置の制御部が故障していない発光ダイオードに電流を供給してヘッドランプの消灯を回避し、（３）切替手段が発光ダイオード素子に近い場合などの高温下での動作性能を確保し、（４）寿命末期や半故障状態など故障判断が難しい状態でちらつきが発生することを防止できる車両用ヘッドランプ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and (1) unnecessary wiring is shortened during normal operation, and (2) when the light emitting diode fails, the control unit of the lighting device fails. Supplying current to the light emitting diodes that are not connected to avoid turning off the headlamps, (3) ensuring operating performance at high temperatures, such as when the switching means is close to the light emitting diode elements, and (4) end of life or semi-failure It is an object of the present invention to provide a vehicle headlamp device that can prevent flickering in a state where it is difficult to determine a failure such as a state.

本発明の車両用ヘッドランプ装置は、バッテリーからの電源を、複数の発光ダイオードを接続したダイオードモジュールへ給電する車両用ヘッドランプ装置であって、前記ダイオードモジュールに流す電流を目標値に制御する電流制御回路と、前記発光ダイオードの電圧降下が所定のしきい値より低下した場合に故障検出信号を生成する異常検出回路と、前記ダイオードモジュールの近傍に設けられ、前記異常検出回路から供給される前記故障検出信号に応じて、故障した発光ダイオードをバイパスさせる切替手段とを備えることを特徴とする。 A vehicle headlamp device according to the present invention is a vehicle headlamp device that supplies power from a battery to a diode module to which a plurality of light emitting diodes are connected, and the current flowing through the diode module is controlled to a target value. A control circuit; an abnormality detection circuit that generates a failure detection signal when a voltage drop of the light emitting diode falls below a predetermined threshold; and provided in the vicinity of the diode module and supplied from the abnormality detection circuit And switching means for bypassing the failed light emitting diode in response to the failure detection signal.

上記構成によれば、切替手段がダイオードモジュールの近傍に設けられ、異常検出回路から供給される故障検出信号に応じて、故障した発光ダイオードをバイパスさせるので、正常動作時に不要である切替部とダイオードモジュール間の配線を短くすることが可能となり、ヘッドランプの軽量化に寄与することができる。 According to the above configuration, the switching unit is provided in the vicinity of the diode module, and the failed light emitting diode is bypassed according to the failure detection signal supplied from the abnormality detection circuit. Wiring between modules can be shortened, which can contribute to weight reduction of the headlamp.

また、本発明の車両用ヘッドランプ装置は、前記電流制御回路および前記異常検出回路が点灯装置として一体化され、前記切替手段が、前記点灯装置と別体であることを特徴とする。 In the vehicle headlamp device of the present invention, the current control circuit and the abnormality detection circuit are integrated as a lighting device, and the switching means is separate from the lighting device.

上記構成によれば、切替手段が点灯装置と別体であるので、点灯装置本体をダイオードモジュールから離すことができ、発光ダイオード素子の発熱の影響を受けにくくなる。また、熱に弱い制御部品を発熱源から遠ざけることができるため、点灯装置自体の寿命が向上する。 According to the above configuration, since the switching unit is separate from the lighting device, the lighting device body can be separated from the diode module, and is less susceptible to the heat generated by the light emitting diode element. In addition, since the heat-sensitive control component can be moved away from the heat source, the life of the lighting device itself is improved.

また、本発明の車両用ヘッドランプ装置は、前記切替手段が、前記ダイオードモジュールと一体化されることを特徴とする。 The vehicle headlamp device according to the present invention is characterized in that the switching means is integrated with the diode module.

上記構成によれば、切替手段がダイオードモジュールと一体化されるので、外殻ケース類の部品共用化が可能になり、トータルの小型化が可能になる。また、熱に弱い制御部品を発熱源から遠ざけるため、点灯装置自体の寿命が向上する。 According to the above configuration, since the switching means is integrated with the diode module, it is possible to share the parts of the outer shell cases and the like, and the total size can be reduced. In addition, since the heat-sensitive control component is kept away from the heat source, the life of the lighting device itself is improved.

また、本発明の車両用ヘッドランプ装置は、前記切替手段が、機械的接点を有することを特徴とする。 In the vehicle headlamp device of the present invention, the switching means has a mechanical contact.

上記構成によれば、切替手段が機械的接点を有するので、半導体リレーを使用した場合のように温度上昇による暴走状態に陥ることを防止することができる。 According to the above configuration, since the switching means has a mechanical contact, it is possible to prevent a runaway state due to a temperature rise as in the case where a semiconductor relay is used.

また、本発明の車両用ヘッドランプ装置は、前記異常検出回路から供給される前記故障検出信号が不安定な場合に、不安定な故障検出信号に対応する発光ダイオードにパルス電圧を印加する素子操作部を備えることを特徴とする。 Further, the vehicle headlamp device according to the present invention provides an element operation for applying a pulse voltage to a light emitting diode corresponding to an unstable failure detection signal when the failure detection signal supplied from the abnormality detection circuit is unstable. It comprises a part.

上記構成によれば、不安定な故障検出信号に対応する発光ダイオードにパルス電圧を印加する素子操作部を備えるので、不安定な発光ダイオードの中途半端な故障状態を完全破壊状態にして、ちらつき等を抑制することができる。 According to the above configuration, since the device operation unit for applying a pulse voltage to the light emitting diode corresponding to the unstable failure detection signal is provided, the halfway failure state of the unstable light emitting diode is completely destroyed, and flickering is performed. Can be suppressed.

また、本発明の車両用ヘッドランプ装置は、前記素子操作部を前記切替手段と一体に設けたことを特徴とする。 Further, the vehicle headlamp device according to the present invention is characterized in that the element operation section is provided integrally with the switching means.

上記構成によれば、素子操作部を切替手段と一体に設けるので、素子操作部が制御回路部と分離され、パルス電圧や過電流を発生させても、点灯装置にサージ対策等の手段が不要になる。 According to the above configuration, since the element operation unit is provided integrally with the switching unit, the element operation unit is separated from the control circuit unit, and even if a pulse voltage or an overcurrent is generated, no means such as a surge countermeasure is required in the lighting device. become.

以上説明したように、本発明にかかる車両用ヘッドランプ装置によれば、（１）正常勤作時には不要な配線を短くすることができ、（２）発光ダイオードが故障した場合に、点灯装置の制御部が、故障していない発光ダイオードに電流を供給してヘッドランプの消灯を回避することができ、（３）切替手段が発光タイオード素子に近い場合でも、熱に耐えうるメカ式の接点切替手段を持つことにより、高温下での動作課題を克服することができ、（４）寿命末期や半故障状態などの故障判断が難しい状態で発生するちらつきを防止することができる。 As described above, according to the vehicle headlamp device of the present invention, (1) unnecessary wiring can be shortened during normal operation, and (2) when a light emitting diode fails, The controller can supply current to the non-failed light emitting diode to avoid turning off the headlamp. (3) Mechanical contact switching that can withstand heat even when the switching means is close to the light emitting diode element. By having the means, it is possible to overcome the problem of operation under high temperature, and (4) flicker that occurs in a state where it is difficult to determine a failure such as the end of life or a semi-failure state can be prevented.

本発明の実施形態にかかる車両用ヘッドランプ装置は、バッテリーからの電源を、複数の発光ダイオードを接続したダイオードモジュールへ給電するものであり、発光ダイオードが故障した場合に、故障した発光ダイオードをバイパスさせる切替手段が、ダイオードモジュールの近傍に設けられる。 A vehicle headlamp device according to an embodiment of the present invention supplies power from a battery to a diode module connected to a plurality of light emitting diodes, and bypasses the failed light emitting diode when the light emitting diode fails. The switching means to be provided is provided in the vicinity of the diode module.

本実施形態によれば、切替手段がダイオードモジュールの近傍に設けられるので、正常動作時に不要である切替部とダイオードモジュール間の配線を短くすることが可能となり、ヘッドランプの軽量化に寄与することができる。 According to the present embodiment, since the switching means is provided in the vicinity of the diode module, it is possible to shorten the wiring between the switching unit and the diode module which are not necessary during normal operation, which contributes to weight reduction of the headlamp. Can do.

（実施例１）
図４は、本発明の実施例１にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図である。本実施例の車両用ヘッドランプ装置では、ダイオードモジュール１１内の発光ダイオードの不具合を検出する異常検出回路２１と、ダイオードモジュール１１の近傍に配置され、不具合になっている発光ダイオードをバイパスする切替部２２が点灯装置１６に設けられる。 Example 1
FIG. 4 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle headlamp device according to the first embodiment of the present invention. In the vehicle headlamp device according to the present embodiment, an abnormality detection circuit 21 that detects a malfunction of the light emitting diode in the diode module 11 and a switching unit that is disposed in the vicinity of the diode module 11 and bypasses the malfunctioning light emitting diode. 22 is provided in the lighting device 16.

本実施例の車両用ヘッドランプ装置の基本動作について説明する。バッテリー等の直流電源１に接続される電源スイッチＳＷが投入されると、制御回路部６がＤＣ−ＤＣコンバータ２を動作させて直流電圧Ｖ２を出力し、この直流電圧Ｖ２がダイオードモジュール１１に印加されて直流電流ＩＬが流れる。そして、制御回路部６は電流検出回路５の検出値Ｖｙが一定となるようにスイッチング素子ＱをＰＷＭ制御してＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を調整する。 The basic operation of the vehicle headlamp device of this embodiment will be described. When the power switch SW connected to the DC power source 1 such as a battery is turned on, the control circuit unit 6 operates the DC-DC converter 2 to output the DC voltage V2, and this DC voltage V2 is applied to the diode module 11. DC current IL flows. Then, the control circuit unit 6 adjusts the output voltage V2 of the DC-DC converter 2 by PWM control of the switching element Q so that the detection value Vy of the current detection circuit 5 becomes constant.

ダイオードモジュール１１は、４個の発光ダイオードＬＤの直列回路からなり、各発光ダイオードＬＤの順電圧Ｖｆの定格値が３．５Ｖとすると、定常時においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２を３．５Ｖ×４＝１４Ｖに設定すれば、ダイオードモジュール１１に定格の順電流ＩＬを流すことができる。 The diode module 11 is composed of a series circuit of four light emitting diodes LD. When the rated value of the forward voltage Vf of each light emitting diode LD is 3.5 V, the output voltage V2 of the DC-DC converter 2 is set in a steady state. If it is set to 3.5 V × 4 = 14 V, the rated forward current IL can be passed through the diode module 11.

また本実施例におけるＤＣ−ＤＣコンバータ２は、制御回路部６によって昇圧動作及び降圧動作の何れも可能であるから、直流電源１である自動車バッテリーの電源電圧が１２Ｖの場合であればＤＣ−ＤＣコンバータ２を昇圧動作させ、自動車バッテリーの電源電圧が２４Ｖや４８Ｖの場合であればＤＣ−ＤＣコンバータ２を降圧動作させることにより、直流電源１の電源電圧にかかわらずダイオードモジュール１１を定電流駆動することができる。 In addition, since the DC-DC converter 2 in the present embodiment can perform either a step-up operation or a step-down operation by the control circuit unit 6, if the power supply voltage of the automobile battery as the direct-current power source 1 is 12V, the DC-DC converter The converter 2 is boosted, and if the power supply voltage of the automobile battery is 24V or 48V, the DC-DC converter 2 is stepped down to drive the diode module 11 at a constant current regardless of the power supply voltage of the DC power supply 1. be able to.

制御回路部６は、電圧検出回路４並びに電流検出回路５から出力される検出電圧Ｖｘ，Ｖｙをそれぞれ増幅する増幅器６１ａ，６１ｂからなる増幅回路部６１と、増幅回路部６１で増幅された後の検出電圧Ｖｘ，Ｖｙに基づいて基準値を生成する基準値生成部６２と、電圧検出回路４の検出電圧Ｖｘ、電流検出回路５の検出電圧Ｖｙ、および基準値生成部６２で生成される基準値に基づいてスイッチング素子Ｑのオンデューティ比を調整するためのＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ制御部６３と、ＰＷＭ制御部６３から出力されるＰＷＭ信号に応じたオンデューティ比でスイッチング素子Ｑをオン・オフするドライバ部６４と、直流電源１の電源電圧から各部の動作電源を作成する制御電源部６５とを備えている。 The control circuit unit 6 includes an amplifier circuit unit 61 including amplifiers 61a and 61b that respectively amplify the detection voltages Vx and Vy output from the voltage detection circuit 4 and the current detection circuit 5, and an amplifier circuit unit 61 after being amplified by the amplifier circuit unit 61. A reference value generation unit 62 that generates a reference value based on the detection voltages Vx and Vy, a detection voltage Vx of the voltage detection circuit 4, a detection voltage Vy of the current detection circuit 5, and a reference value generated by the reference value generation unit 62 The PWM control unit 63 that outputs a PWM signal for adjusting the on-duty ratio of the switching element Q based on the above, and the switching element Q is turned on / off at an on-duty ratio according to the PWM signal output from the PWM control unit 63 And a control power supply unit 65 that creates an operating power supply for each unit from the power supply voltage of the DC power supply 1.

また動作中に、異常検出回路２１が発光ダイオード（ＬＥＤ）のそれぞれの不具合を検出した場合に、その情報が点灯装置１６の制御部６にフィードバックされ、そこから、切替部２２に指令が発せられ、切替部２２が不具合となっているＬＥＤをバイパスするように指示を出す。 Further, when the abnormality detection circuit 21 detects each failure of the light emitting diode (LED) during operation, the information is fed back to the control unit 6 of the lighting device 16, and a command is issued to the switching unit 22 therefrom. The switching unit 22 issues an instruction to bypass the defective LED.

さらに、ＬＥＤのバイパスによりダイオードモジュール１１の素子数が変化するため、それに合わせて電流量を増加させることにより、ダイオードモジュール１１の光量を異常発生前と同等になるように調整し、ダイオードモジュール１１としての全体の光量を確保する。したがって、ＬＥＤ素子の不具合が発生しても、ダイオードモジュール１１としての光量は確保されているため、ドライバーの視認性を悪化させることはない。 Further, since the number of elements of the diode module 11 changes due to the LED bypass, the amount of current of the diode module 11 is adjusted so as to be equal to that before the occurrence of an abnormality by increasing the amount of current accordingly. Ensuring the overall light quantity. Therefore, even if a malfunction of the LED element occurs, the amount of light as the diode module 11 is secured, so that the visibility of the driver is not deteriorated.

また、切替部２２をダイオードモジュール１１近傍に配置するため、本来、正常動作時不要である切替部２２とダイオードモジュール１１間の配線を短くすることが可能となり、ヘッドランプの軽量化に寄与する。異常検出回路２１は、それぞれのＬＥＤに接続されていても良いし、また全体の電力変動にてＬＥＤの異常を検出しても良い。 Further, since the switching unit 22 is disposed in the vicinity of the diode module 11, it is possible to shorten the wiring between the switching unit 22 and the diode module 11 which is not normally required during normal operation, which contributes to the weight reduction of the headlamp. The abnormality detection circuit 21 may be connected to each LED, or may detect an abnormality of the LED based on the entire power fluctuation.

（実施例２）
図５は、本発明の実施例２にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図である。本実施例は、実施例１と同様の構成において、切替部２２を点灯装置１６と別体に設けている。それにより点灯装置１６本体をダイオードモジュール１１から離すことができ、ＬＥＤ素子の発熱の影響を受けにくくなる。 (Example 2)
FIG. 5 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle headlamp device according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the switching unit 22 is provided separately from the lighting device 16 in the same configuration as that of the first embodiment. As a result, the lighting device 16 body can be separated from the diode module 11 and is less susceptible to the heat generated by the LED elements.

また、熱に弱い制御部品をＬＥＤの発熱源から遠ざけることができるため、点灯装置１６自体の寿命が向上する。さらに、点灯装置１６に輻射ノイズ等の妨害要素が印加された場合でも、切替部２２が別であるため、点灯装置１６本体内に関与する誤動作に影響されることが少ない。 In addition, since the heat-sensitive control component can be moved away from the LED heat source, the life of the lighting device 16 itself is improved. Furthermore, even when a disturbing element such as radiation noise is applied to the lighting device 16, since the switching unit 22 is separate, it is less affected by malfunctions involved in the lighting device 16 body.

（実施例３）
図６は、本発明の実施例３にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図である。本実施例は、実施例２と同様の構成において、ダイオードモジュール１１内に切替部２２を一体化させている。 (Example 3)
FIG. 6 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle headlamp device according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the switching unit 22 is integrated in the diode module 11 in the same configuration as that of the second embodiment.

これにより外殻ケース類の部品共用化が可能になり、トータルの小型化が可能になり、実施例２と同様に熱に弱い制御部品をＬＥＤの発熱源から遠ざけることができるため、点灯装置１６自体の寿命が向上する効果もある。 As a result, it becomes possible to share parts of the outer shell cases and the like, and it is possible to reduce the total size, and similarly to the second embodiment, it is possible to keep the heat-sensitive control component away from the heat source of the LED. There is also an effect of improving the lifetime of itself.

（実施例４）
図７は、本発明の実施例４にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図である。本実施例は、実施例３と同様の構成において、ダイオードモジュール１１内に切替部２２を一体化するとともに、切替部２２の切替方式として、ダイオードモジュール１１の放出熱に耐えうるように、半導体方式の切替部品ではなくリレーなどの機械接点切替方式を使用したことを特徴としている。 Example 4
FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle headlamp device according to the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the switching unit 22 is integrated in the diode module 11 in the same configuration as that of the third embodiment, and the switching method of the switching unit 22 is a semiconductor system so that it can withstand the heat released from the diode module 11. It is characterized by using a mechanical contact switching system such as a relay instead of the switching parts.

このように本実施例では、ダイオードモジュール１１内に切替部２２を一体化しても、切替部２２がメカ式リレーを使用するために、半導体リレーを使用した場合に発生するような温度上昇による暴走状態に陥ることを防止することができる。 As described above, in this embodiment, even if the switching unit 22 is integrated in the diode module 11, the switching unit 22 uses a mechanical relay, so that the runaway due to a temperature rise occurs when a semiconductor relay is used. It can prevent falling into a state.

（実施例５）
図８は、本発明の実施例５にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図である。本実施例は、切替部と一体に、ＬＥＤが寿命末期や半故障状態時にそのＬＥＤにストレスを加え完全に故障状態にすることができる素子操作部２５を備えることを特徴とする。 (Example 5)
FIG. 8 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle headlamp device according to the fifth embodiment of the present invention. The present embodiment is characterized in that it includes an element operation unit 25 that is integrated with the switching unit and that can apply a stress to the LED when the LED is at the end of its life or in a semi-failed state, thereby making the LED completely in a failed state.

素子操作部２５は、ＬＥＤが寿命末期を迎えたときに、パルス電圧又は過電流等のＬＥＤの素子自体を破壊させるモードに導くことができる操作が可能である。このようにすることにより、ＬＥＤが故障しかかっているような中途半端な状態で、回路等での正常な制御が困難な状態を回避することができる。また、故障したＬＥＤをスペアのＬＥＤと自動的に切替える構成をとった場合に、スペアＬＥＤと半故障（寿命末期等の異常）ＬＥＤとの切替が頻繁に発生し、ヘッドランプがちらつくことを抑制することができる。 The element operation unit 25 can perform an operation that can lead to a mode in which the LED element itself is destroyed, such as a pulse voltage or an overcurrent, when the LED reaches the end of its life. By doing so, it is possible to avoid a state in which normal control in a circuit or the like is difficult in a halfway state where the LED is about to fail. In addition, when a configuration is adopted in which a failed LED is automatically switched to a spare LED, switching between the spare LED and the semi-failed (abnormality at the end of life) LED frequently occurs, and the headlamp is prevented from flickering. can do.

なお、パルス発生などの他の機器の誤動作を誘発しやすい操作を実施する場合、安定器と一体にてパルス発生機能を設けた場合、点灯装置のサージ対策等にて多大なコストがかかるため、本実施例のように、素子操作部２５を点灯装置と分離し、ダイオードモジュール１１と一体化させることにより、点灯装置にサージ対策等の手段が不要になる。 In addition, when performing an operation that easily induces malfunction of other equipment such as pulse generation, if a pulse generation function is provided integrally with the ballast, it takes a great deal of cost for lighting device surge countermeasures, etc. By separating the element operation unit 25 from the lighting device and integrating it with the diode module 11 as in this embodiment, means such as countermeasures against surges are not required in the lighting device.

このように本実施例では、寿命末期に近づいたＬＥＤ素子に対してパルス電圧または過電流等のストレスを印加し、ＬＥＤ素子の中途半端な故障状態を完全破壊状態にして、ちらつき等を抑制することができる。 As described above, in this embodiment, a stress such as a pulse voltage or an overcurrent is applied to the LED element that is approaching the end of its life, and the halfway failure state of the LED element is completely destroyed, thereby suppressing flickering and the like. be able to.

図９および図１０は、それぞれ切替部２２および素子操作部２５ａの内部構成を示しており、実施例１から実施例５までのそれぞれに適応できる。 9 and 10 show the internal configurations of the switching unit 22 and the element operation unit 25a, respectively, and can be applied to each of the first to fifth embodiments.

図９は、故障したＬＥＤをショート回路にて迂回する切替部２２の構成を示す。本切り替え仕様は、ダイオードモジュール１１の各ＬＥＤ素子１個ごとにバイパス用のスイッチ３１，３２，３３，３４を設けて、そのスイッチ３１，３２，３３，３４を不具合発生時にＯＮすることにより、不具合素子をバイパスさせるものである。 FIG. 9 shows a configuration of the switching unit 22 that bypasses the failed LED with a short circuit. In this switching specification, a bypass switch 31, 32, 33, 34 is provided for each LED element of the diode module 11, and the switch 31, 32, 33, 34 is turned on when a failure occurs, thereby causing a problem. The element is bypassed.

故障したＬＥＤの検出は異常検出回路２１で行い、印加電圧変動や印加電流の変動値を読み取ることにより切替部２２のスイッチ３１，３２，３３，３４を操作する。本切替は、複数個の発光ダイオードをまとめて切替ても良い。 Detection of the failed LED is performed by the abnormality detection circuit 21, and the switches 31, 32, 33, and 34 of the switching unit 22 are operated by reading the fluctuation values of the applied voltage and the applied current. This switching may be performed by switching a plurality of light emitting diodes together.

図１０は、故障したＬＥＤをオープンモード迂回回路にて切り離す切替部２２の構成を示す。本切り替え仕様は、ダイオードモジュール１１の各ＬＥＤ素子１個ごとにスイッチ３５，３６，３７，３８を設けて、そのスイッチ３５，３６，３７，３８を不具合発生時にＯＦＦすることにより、不具合素子を除去させるものである。 FIG. 10 shows a configuration of the switching unit 22 that disconnects a failed LED by an open mode bypass circuit. In this switching specification, a switch 35, 36, 37, 38 is provided for each LED element of the diode module 11, and the switch 35, 36, 37, 38 is turned off when a problem occurs, thereby removing the defective element. It is something to be made.

故障したＬＥＤの検出は異常検出回路２１で行い、印加電圧変動や印加電流の変動値を読み取ることにより切替部２２のスイッチ３５，３６，３７，３８を操作する。また、半故障状態を確認できたＬＥＤ素子には、切替部２２にて、そのＬＥＤ素子のみのスイッチ３５，３６，３７，３８をＯＮし、素子操作部２５ａから、パルス電圧を印加することにより、半故障状態のＬＥＤ素子を完全な故障状態にさせることが可能である。 Detection of the failed LED is performed by the abnormality detection circuit 21, and the switches 35, 36, 37, and 38 of the switching unit 22 are operated by reading the fluctuation value of the applied voltage and the applied current. In addition, by turning on the switches 35, 36, 37, and 38 of only the LED element in the switching unit 22 and applying a pulse voltage from the element operation unit 25 a to the LED element whose half-failure state has been confirmed. It is possible to make the LED element in a semi-failure state a complete failure state.

図１１は、実施例１から実施例５における異常検出回路２１および切替部２２の動作を示すフローチャートである。ダイオードモジュール１１のＬＥＤ素子に異常が発生した場合（ステップＳ１１）、異常検出回路２１が、印加電圧変動や印加電流の変動値を読み取ることにより異常を検出し、異常信号を生成する（ステップＳ１２）。 FIG. 11 is a flowchart illustrating operations of the abnormality detection circuit 21 and the switching unit 22 according to the first to fifth embodiments. When an abnormality occurs in the LED element of the diode module 11 (step S11), the abnormality detection circuit 21 detects the abnormality by reading the applied voltage fluctuation or the fluctuation value of the applied current, and generates an abnormal signal (step S12). .

異常信号は制御回路部６に入力され（ステップＳ１３）、制御回路部６は、ＬＥＤ素子の切替が必要かどうか判断する（ステップＳ１４）。切替が必要と判断した場合（Ｙｅｓ）は、切替部２２に切替指令が送信され（ステップＳ１５）、切替部２２において故障したＬＥＤ素子の切替が実施される（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１４において、切替が必要でないと判断した場合（Ｎｏ）は、ＬＥＤ素子の切替は実施されない（ステップＳ１６）。 The abnormal signal is input to the control circuit unit 6 (step S13), and the control circuit unit 6 determines whether it is necessary to switch the LED elements (step S14). When it is determined that switching is necessary (Yes), a switching command is transmitted to the switching unit 22 (step S15), and the failed LED element is switched in the switching unit 22 (step S17). On the other hand, if it is determined in step S14 that switching is not necessary (No), switching of the LED elements is not performed (step S16).

図１２は、実施例１から実施例５における異常検出回路２１、切替部２２および素子操作部２５の動作を示すフローチャートである。ダイオードモジュール１１のＬＥＤ素子に異常が発生した場合（ステップＳ２１）、異常検出回路２１が、印加電圧変動や印加電流の変動値を読み取ることにより異常を検出し、異常信号を生成する（ステップＳ２２）。 FIG. 12 is a flowchart illustrating the operations of the abnormality detection circuit 21, the switching unit 22, and the element operation unit 25 in the first to fifth embodiments. When an abnormality occurs in the LED element of the diode module 11 (step S21), the abnormality detection circuit 21 detects the abnormality by reading the applied voltage fluctuation or the fluctuation value of the applied current, and generates an abnormal signal (step S22). .

異常信号は制御回路部６に入力され（ステップＳ２３）、制御回路部６は、異常信号が安定かまたは不安定かを判断する（ステップＳ２４）。そして、異常信号が不安定と判断した場合は、素子操作部２５に半故障状態のＬＥＤ素子にストレスを加え完全に故障状態にするように指令する（ステップＳ２９）。素子操作部２５は、半故障状態のＬＥＤ素子にパルス印加を行い（ステップＳ３０）、半故障状態のＬＥＤ素子を完全故障状態へ移行させる。 The abnormal signal is input to the control circuit unit 6 (step S23), and the control circuit unit 6 determines whether the abnormal signal is stable or unstable (step S24). If it is determined that the abnormal signal is unstable, the device operation unit 25 is instructed to put a stress on the LED device in a semi-failure state to make it completely in a failure state (step S29). The element operation unit 25 applies a pulse to the LED element in the semi-failure state (step S30), and shifts the LED element in the semi-failure state to the complete failure state.

一方、ステップＳ２４において、異常信号が安定していると判断した場合は、制御回路部６は、さらに、ＬＥＤ素子の切替が必要かどうか判断する（ステップＳ２５）。そして、切替が必要と判断した場合（Ｙｅｓ）は、切替部２２に切替指令が送信され（ステップＳ２６）、切替部２２において故障したＬＥＤ素子の切替が実施される（ステップＳ２８）。一方、ステップＳ２５において、切替が必要でないと判断した場合（Ｎｏ）は、ＬＥＤ素子の切替は実施されない（ステップＳ２７）。 On the other hand, if it is determined in step S24 that the abnormal signal is stable, the control circuit unit 6 further determines whether it is necessary to switch the LED elements (step S25). When it is determined that switching is necessary (Yes), a switching command is transmitted to the switching unit 22 (step S26), and the failed LED element is switched in the switching unit 22 (step S28). On the other hand, if it is determined in step S25 that switching is not necessary (No), switching of the LED elements is not performed (step S27).

上記実施例は、車両用ヘッドランプ装置を主として説明したが、流用分野として、自動車内外の他の照明器具、道路標識、信号灯などにて実施されても良い。 Although the above embodiment has mainly described the headlamp device for a vehicle, as a diversion field, it may be implemented with other lighting equipment inside and outside the automobile, road signs, signal lights, and the like.

本発明は、切替部をダイオードモジュールの近傍に配置し、正常動作時に不要である切替部とダイオードモジュール間の配線を短くすることができる車両用ヘッドランプ装置として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a vehicle headlamp device in which a switching unit is disposed in the vicinity of a diode module and wiring between the switching unit and the diode module that is not necessary during normal operation can be shortened.

従来例のＬＥＤヘッドランプを示す図The figure which shows the LED headlamp of a prior art example 従来のダイオードモジュールを示す図Diagram showing a conventional diode module 従来例の点灯装置内の回路を示す図The figure which shows the circuit in the lighting device of a prior art example 本発明の実施例１にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure for demonstrating schematic structure of the vehicle headlamp apparatus concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例２にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the vehicle headlamp apparatus concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例３にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the vehicle headlamp apparatus concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例４にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the vehicle headlamp apparatus concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例５にかかる車両用ヘッドランプ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the vehicle headlamp apparatus concerning Example 5 of this invention. 本発明の実施例において故障したＬＥＤをショート回路にて迂回する切替部の構成を示す図The figure which shows the structure of the switching part which detours the failed LED in the Example of this invention by a short circuit. 本発明の実施例において故障したＬＥＤをオープンモード迂回回路にて切り離す切替部の構成を示す図The figure which shows the structure of the switching part which isolate | separates failed LED in the Example of this invention in an open mode detour circuit 実施例１から実施例５における異常検出回路および切替部の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the abnormality detection circuit and switching part in Example 1-5. 実施例１から実施例５における異常検出回路、切替部および素子操作部の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the abnormality detection circuit, switching part, and element operation part in Example 1-5.

符号の説明Explanation of symbols

１直流電源
２ＤＣ−ＤＣコンバータ
３発光部
４電圧検出回路
５電流検出回路
６制御回路部
１１ダイオードモジュール
１２灯体レンズ
１３灯体ハウジング
１４光軸調整ねじ
１５キャップ
１６点灯装置
１７放熱フィン
１８発光ダイオード
２１異常検出回路
２２切替部
２５，２５ａ素子操作部
６１増幅回路部
６１ａ，６１ｂ増幅器
６２基準値生成部
６３ＰＷＭ制御部
６４ドライバ部
６５制御電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 DC-DC converter 3 Light emission part 4 Voltage detection circuit 5 Current detection circuit 6 Control circuit part 11 Diode module 12 Lamp body lens 13 Lamp body housing 14 Optical axis adjustment screw 15 Cap 16 Lighting device 17 Radiation fin 18 Light emitting diode DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Abnormality detection circuit 22 Switching part 25,25a Element operation part 61 Amplifier circuit part 61a, 61b Amplifier 62 Reference value generation part 63 PWM control part 64 Driver part 65 Control power supply part

Claims

バッテリーからの電源を、複数の発光ダイオードを接続したダイオードモジュールへ給電する車両用ヘッドランプ装置であって、
前記ダイオードモジュールに流す電流を目標値に制御する電流制御回路と、
前記発光ダイオードの電圧降下が所定のしきい値より低下した場合に故障検出信号を生成する異常検出回路と、
前記ダイオードモジュールの近傍に設けられ、前記異常検出回路から供給される前記故障検出信号に応じて、故障した発光ダイオードをバイパスさせる切替手段と、を備えることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 A vehicle headlamp device for supplying power from a battery to a diode module connected to a plurality of light emitting diodes,
A current control circuit for controlling a current flowing through the diode module to a target value;
An abnormality detection circuit that generates a failure detection signal when a voltage drop of the light emitting diode falls below a predetermined threshold; and
A vehicle headlamp device comprising switching means provided in the vicinity of the diode module and bypassing the failed light emitting diode according to the failure detection signal supplied from the abnormality detection circuit.

請求項１記載の車両用ヘッドランプ装置であって、
前記電流制御回路および前記異常検出回路が点灯装置として一体化され、
前記切替手段が、前記点灯装置と別体であることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 The vehicle headlamp device according to claim 1,
The current control circuit and the abnormality detection circuit are integrated as a lighting device,
The vehicle headlamp device, wherein the switching means is separate from the lighting device.

請求項２記載の車両用ヘッドランプ装置であって、
前記切替手段が、前記ダイオードモジュールと一体化されることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 The vehicle headlamp device according to claim 2,
The vehicle headlamp device, wherein the switching means is integrated with the diode module.

請求項１ないし３のいずれか一項記載の車両用ヘッドランプ装置であって、
前記切替手段が、機械的接点を有することを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 The vehicle headlamp device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle headlamp device, wherein the switching means has a mechanical contact.

請求項１ないし４のいずれか一項記載の車両用ヘッドランプ装置であって、
前記異常検出回路から供給される前記故障検出信号が不安定な場合に、不安定な故障検出信号に対応する発光ダイオードにパルス電圧を印加する素子操作部を備えることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 The vehicle headlamp device according to any one of claims 1 to 4,
A vehicle headlamp, comprising: an element operation unit that applies a pulse voltage to a light emitting diode corresponding to an unstable failure detection signal when the failure detection signal supplied from the abnormality detection circuit is unstable. apparatus.

請求項５記載の車両用ヘッドランプ装置であって、
前記素子操作部を前記切替手段と一体に設けたことを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。 The vehicle headlamp device according to claim 5,
A vehicle headlamp device, wherein the element operation unit is provided integrally with the switching means.