JP2015154704A - 車両用灯具およびその駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な出力電流制御とロバストな過電流検出を両立する。
【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、入力電圧Ｖ_ＩＮを昇圧、降圧または反転して駆動電圧Ｖ_ＯＵＴを生成し、光源１０に供給する。バイパス回路４０は、それぞれが対応する発光素子１２と並列に設けられる。電流コントローラ５２は、光源１０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の接地端子の間に流れる第１電流が、所定の上側目標値に達するとＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子をオフし、第１電流が所定の下側目標値まで低下するとＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチング素子をオンするヒステリシス制御を行う。調光コントローラ５４は、Ｎ個のバイパス回路４０のオン、オフを切りかえる。過電流検出回路６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力端子ＯＵＴを経由する第２電流Ｉ_ＯＵＴ２を所定の過電流しきい値と比較することにより、過電流状態を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。

車両用灯具は、一般にロービームとハイビームとを切りかえることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。したがって、ハイビームはロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、車両前方に存在する車両の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。

近年、車両の周囲の状態にもとづいて、ハイビームの配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）技術が提案されている。ＡＤＢ技術は、車両の前方の先行車両、対向車両や歩行者の有無を検出し、車両あるいは歩行者に対応する領域を減光するなどして、車両あるいは歩行者に与えるグレアを低減するものである。

ＡＤＢ機能を有する車両用灯具について説明する。図１は、比較技術に係るＡＤＢ機能を有する車両用灯具のブロック図である。なおこの比較技術を公知技術として認定してはならない。

車両用灯具１ｒは、光源１０および駆動装置２０ｒを備える。ＡＤＢにおいては、ハイビーム照射領域は、複数Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のサブ領域に分割される。光源１０は、Ｎ個のサブ領域に対応づけられる複数の発光素子１２＿１〜１２＿Ｎを含む。各発光素子１２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）などの半導体デバイスであり、それぞれが対応するサブ領域を照射するよう配置される。駆動装置２０ｒは、複数の発光素子１２＿１〜１２＿Ｎそれぞれのオン（点灯）、オフ（消灯）を制御することで、ハイビームの配光を変化させる。あるいは駆動装置２０ｒは、高い周波数で発光素子１２をＰＷＭ（パルス幅変調）制御することで、実効的な輝度を調節する（ＰＷＭ調光）。

駆動装置２０ｒは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、複数のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎ、およびコントローラ５０ｒを備える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリ２からスイッチ４を介してバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴ（入力電圧Ｖ_ＩＮともいう）を受け、光源１０に駆動電圧Ｖ_ＯＵＴを供給する。コントローラ５０ｒは、電流コントローラ５２ｒおよび調光コントローラ５４ｒを含む。

電流コントローラ５２ｒは、光源１０に流れる駆動電流Ｉ_ＯＵＴを、ある目標量に安定化する。

複数のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎは、複数の発光素子１２＿１〜１２＿Ｎに対応づけられる。バイパス回路４０はオン、オフが切りかえ可能に構成される。ｉ番目のバイパス回路４０＿ｉがオン状態となると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが、発光素子１２＿ｉではなくバイパス回路４０＿ｉに流れ、発光素子１２＿ｉが消灯し、バイパス回路４０＿ｉがオフ状態となると、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが発光素子１２＿ｉに流れて点灯する。

車両用灯具１ｒを制御する上流のプロセッサ（たとえば電子制御ユニットＥＣＵ）６は、車両前方の状態にもとづいて、ハイビームにより照射すべきサブ領域を判定し、調光コントローラ５４ｒに指示する。調光コントローラ５４ｒは、プロセッサ６からの制御指令にもとづいてバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎの状態を制御する。具体的には、照射すべきサブ領域に対応する発光素子１２を選択し、選択された発光素子１２と並列なバイパス回路４０をオフ状態とし、残りの発光素子１２と並列なバイパス回路４０をオン状態とする。

特開２００４−１４０８８５号公報

本発明者は、図１の車両用灯具１ｒについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

上述のように、電流コントローラ５２ｒは、光源１０に流れる駆動電流Ｉ_ＯＵＴを検出し、電流Ｉ_ＯＵＴを示す検出信号が目標値に近づくように、スイッチングトランジスタＭ１のオン、オフのデューティ比を調節する。電流検出の方法としては、検出対象の電流の経路上に検出抵抗Ｒｓを挿入し、検出抵抗Ｒｓの電圧降下にもとづいて、電流の大きさを検出する場合が多い。

ここで、検出抵抗Ｒｓを図１に示すようにＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力端子とインダクタＬ１の間に設けた回路について検討する。この場合、検出抵抗Ｒｓの一端Ｅ１の電位Ｖｓｐと、他端Ｅ２の電位Ｖｓｎが電流コントローラ５２ｒに入力され、電流コントローラ５２ｒは、それらの電位差Ｖｓｐ−Ｖｓｎにもとづいて、スイッチングトランジスタＭ１を制御することとなる。

バイパス回路４０のオン状態におけるインピーダンスが十分に小さいとすると、オン状態におけるその両端間の電圧は実質的にゼロとなる。反対にバイパス回路４０がオフしているとき、その両端間の電圧は、駆動電流Ｉ_ＯＵＴが流れるときの対応する発光素子１２＿ｉの電圧降下（順方向電圧）Ｖｆと等しくなる。したがってＮ個のバイパス回路のうち、ｋ個がオフ、残りがオンする状態では、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、ｋ×Ｖｆとなる。つまり複数のバイパス回路４０のオン、オフを動的に制御する場合には、出力電圧Ｖ_ＯＵＴも動的に変動することとなる。

図１に示す位置に検出抵抗Ｒｓを挿入した場合、以下の式が成り立つ。
Ｖｓｎ＝Ｖ_ＯＵＴ
Ｖｓｐ＝Ｉ_ＯＵＴ×Ｒｓ＋Ｖｓｎ＝Ｉ_ＯＵＴ×Ｒｓ＋Ｖ_ＯＵＴ

出力電圧Ｖ_ＯＵＴがあるレベルに安定している状態では、アンプを用いてＶｓｐとＶｓｎの差分を高精度に増幅することが可能であり、したがって駆動電流Ｉ_ＯＵＴを高精度に検出することが可能である。しかしながら、バイパス回路４０のオン、オフに応答して出力電圧Ｖ_ＯＵＴが変動する図１の駆動装置２０ｒでは、アンプの応答性などの問題から検出精度が著しく悪化し、輝度の精度が低下する。

また車両用灯具１ｒでは、出力電流Ｉ_ＯＵＴの過電流状態を検出し、適切な回路保護（過電流保護）を図ることが要求される。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、高精度な出力電流制御とロバストな過電流検出を両立可能な駆動装置の提供にある。

本発明のある態様は、直列接続された複数の発光素子を含む光源とともに使用され、車両用灯具を構成する駆動装置に関する。駆動装置は、入力電圧を受ける入力端子と、光源が接続される出力端子と、を有し、入力電圧を昇圧、降圧または反転して駆動電圧を生成し、光源に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、複数の発光素子のうちＮ個（Ｎは自然数）の発光素子に対応づけられ、それぞれが対応する発光素子と並列に設けられたＮ個のバイパス回路と、光源とＤＣ／ＤＣコンバータの接地端子の間に流れる第１電流が、所定の上側目標値に達するとＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子をオフし、第１電流が所定の下側目標値まで低下するとＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子をオンするヒステリシス制御を行う電流コントローラと、Ｎ個のバイパス回路のオン、オフを切りかえる調光コントローラと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子を経由する第２電流を所定の過電流しきい値と比較することにより、過電流状態を検出する過電流検出回路と、を備える。

この態様によると、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は、接地電圧を基準とした検出信号にもとづいてヒステリシス制御され、目標値に安定化される。Ｎ個のバイパス回路のオン、オフにともない、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧はダイナミックに変動するところ、接地電圧を基準とした検出信号は、出力電圧の変動の影響を受けないため、高精度な電流制御が可能となる。また、それとは別に、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子を経由する第２電流にもとづく過電流保護を行うこととしているため、出力端子の地絡（グランドショート）を原因とする過電流も検出することが可能となる。かくして、高精度な出力電流制御とロバストな過電流検出を両立できる。

駆動装置は、過電流検出回路の出力をフィルタリングするフィルタをさらに備えてもよい。

過電流検出回路は、第２電流が所定の上側過電流しきい値に達するとアサートされ、第２電流が下側過電流しきい値まで低下するとネゲートされる検出信号を生成してもよい。

本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、直列に接続された複数の発光素子を含む光源と、光源を駆動する上述の駆動装置と、を備える。

本発明のある態様によれば、高精度な出力電流制御とロバストな過電流検出を両立できる。

比較技術に係るＡＤＢ機能を有する車両用灯具のブロック図である。 実施の形態に係る駆動装置を備える車両用灯具のブロック図である。 駆動装置の通常状態の動作波形図である。 図１の比較技術に係る駆動装置の動作波形図である。 駆動装置の過電流状態の動作波形図である。 図２の車両用灯具を備えるランプユニット（ランプアッシー）の斜視図である。 第１の変形例に係る駆動装置の過電流状態の動作波形図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、第２の変形例に係る駆動装置の一部の回路図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。

図２は、実施の形態に係る駆動装置２０を備える車両用灯具１のブロック図である。駆動装置２０は、図１と同様に、光源１０とともに使用され、全体として車両用灯具１を構成する。

光源１０は、直列接続された複数の発光素子１２＿１〜１２＿Ｎを含む。駆動装置２０は光源１０とともに使用され、車両用灯具１を構成する。発光素子１２はたとえばＬＥＤ（発光ダイオード）である。

駆動装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、複数のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎ、コントローラ５０、過電流検出回路６０を備える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、光源１０に対して、目標輝度に応じた駆動電流Ｉ_ＯＵＴを供給する。たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、降圧型のコンバータであり、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵＴ、接地端子ＧＮＤ、入力キャパシタＣ１、スイッチングトランジスタＭ１、整流ダイオードＤ１、インダクタＬ１を有する。入力端子ＩＮには、入力電圧Ｖ_ＩＮが入力される。出力端子ＯＵＴには光源１０が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のトポロジーは一般的であるため説明を省略する。

複数のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎは、複数の発光素子１２のうちＮ個（Ｎは２以上の整数）の発光素子１２に対応づけられる。本実施の形態では、すべての発光素子１２に対して、バイパス回路４０が設けられる場合を説明する。バイパス回路４０＿ｉは、対応する発光素子１２＿ｉと並列に設けられる。バイパス回路４０＿ｉは、オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、オン状態において発光素子１２＿ｉと並列なバイパス経路を形成するよう構成される。

コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０および複数のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎを制御する。コントローラ５０は、電流コントローラ５２および調光コントローラ５４を含む。

電流コントローラ５２は、駆動電流Ｉ_ＯＵＴを検出し、検出された駆動電流Ｉ_ＯＵＴが目標量に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０のスイッチングトランジスタＭ１のスイッチング状態をフィードバック制御する。

より具体的には、電流コントローラ５２は、光源１０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の接地端子ＧＮＤの間に流れる第１電流Ｉ_ＯＵＴ１にもとづいたヒステリシス制御を行う。電流コントローラ５２は、第１電流Ｉ_ＯＵＴ１が所定の上側目標値Ｉ_ＲＥＦＨに達するとスイッチングトランジスタＭ１をオフし、第１電流Ｉ_ＯＵＴ１が所定の下側目標値Ｉ_ＲＥＦＬまで低下するとスイッチングトランジスタＭ１をオンする。

第１電流Ｉ_ＯＵＴ１は、第１電流Ｉ_ＯＵＴ１の経路上に、具体的にはＤＣ／ＤＣコンバータ３０の光源１０と接地端子ＧＮＤの間に設けられた第１検出抵抗Ｒｓ１によって検出される。第１検出抵抗Ｒｓ１の第１端Ｅ１は接地され、その第２端Ｅ２は光源１０と接続される。第１検出抵抗Ｒｓ１には、第１電流Ｉ_ＯＵＴ１に比例した電圧降下（第１検出電圧という）Ｖｓ１（＝Ｉ_ＯＵＴ１×Ｒｓ１）が発生する。電流コントローラ５２は、第１検出抵抗Ｒｓ１の第２端Ｅ２の電圧、すなわち第１検出電圧Ｖｓ１を受ける。電流コントローラ５２は、第１検出電圧Ｖｓ１を、上側目標値Ｉ_ＲＥＦＨ、下側目標値Ｉ_ＲＥＦＬに対応する２つの目標電圧Ｖ_ＲＥＦＨ、Ｖ_ＲＥＦＬと比較し、比較結果に応じて出力電流Ｉ_ＯＵＴをヒステリシス制御する。

調光コントローラ５４は、Ｎ個のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎのオン、オフを個別に制御する。具体的には調光コントローラ５４は、Ｎ個のバイパス回路４０＿１〜４０＿Ｎを、Ｎ個の発光素子１２＿１〜１２＿Ｎそれぞれの点灯・消灯の指示にもとづいてスイッチングする。また調光コントローラ５４は、発光素子１２＿ｉの目標輝度に応じて、バイパス回路４０＿ｉをＰＷＭ制御してもよい。

過電流検出回路６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力端子ＯＵＴを経由する第２電流Ｉ_ＯＵＴ２を所定の過電流しきい値Ｉ_ＯＣＰと比較することにより、過電流状態を検出する。過電流検出回路６０によって過電流状態が検出されると、電流コントローラ５２はスイッチングトランジスタＭ１のスイッチングを停止し、過電流保護をかける。

第２電流Ｉ_ＯＵＴ２は、第２電流Ｉ_ＯＵＴ２の経路上に、具体的にはＤＣ／ＤＣコンバータ３０のインダクタＬ１と出力端子ＯＵＴの間に設けられた第２検出抵抗Ｒｓ２によって検出される。第２検出抵抗Ｒｓ２は、インダクタＬ１とダイオードＤ１のカソードの間に設けてもよい。

第２検出抵抗Ｒｓ２には、第２電流Ｉ_ＯＵＴ２に比例した電圧降下（第２検出電圧）Ｖｓ２（＝Ｉ_ＯＵＴ２×Ｒｓ２）が発生する。過電流検出回路６０は、第２検出抵抗Ｒｓ２の両端の電圧Ｖｓ２ｐ、Ｖｓ２ｎを受け、それらの電位差に相当する第２検出電圧Ｖｓ２を、過電流しきい値Ｉ_ＯＣＰに対応したしきい値電圧Ｖ_ＯＣＰと比較し、Ｖｓ２＞Ｖ_ＯＣＰのときに、過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰをアサートする。

以上が駆動装置２０の構成である。続いてその動作を説明する。
図３は、駆動装置２０の通常状態の動作波形図である。
あるサイクルに着目すると、スイッチングトランジスタＭ１がオンの間、インダクタＬ１に流れるコイル電流Ｉ_Ｌ、すなわち出力電流Ｉ_ＯＵＴは増大する。出力電流Ｉ_ＯＵＴの増大にともなって、第１検出電圧Ｖｓ１が増大し、上側目標電圧Ｖ_ＲＥＦＨに達すると、スイッチングトランジスタＭ１がターンオフする。スイッチングトランジスタＭ１がオフの間、インダクタＬ１に流れるコイル電流Ｉ_Ｌ、すなわち出力電流Ｉ_ＯＵＴは減少する。出力電流Ｉ_ＯＵＴの減少にともなって、第１検出電圧Ｖｓ１が低下し、下側目標電圧Ｖ_ＲＥＦＬまで低下すると、スイッチングトランジスタＭ１がターンオフする。電流コントローラ５２は、この制御を繰り返すことにより、出力電流Ｉ_ＯＵＴを目標範囲に安定化させる。

時刻ｔ０に調光コントローラ５４がバイパス回路４０を切りかえると、出力電圧Ｖ_ＯＵＴが急峻に変化する。第１検出電圧Ｖｓ１は、接地端子ＧＮＤ側に設けられた第１検出抵抗Ｒｓ１の電圧降下であり、接地電圧Ｖ_ＧＮＤ＝０Ｖを基準に生成される。したがって出力電圧Ｖ_ＯＵＴが変動しても、第１検出電圧Ｖｓ１はその影響を受けない。

このように実施の形態に係る駆動装置２０によれば、バイパス回路４０の制御にともなう出力電圧Ｖ_ＯＵＴの変動の影響を受けずに、出力電流Ｉ_ＯＵＴを高精度で安定化できる。この利点は、図４の波形図との対比によって明確となる。図４は、図１の比較技術に係る駆動装置２０ｒの動作波形図である。

時刻ｔ０に出力電圧Ｖ_ＯＵＴが変動すると、それにともなって検出抵抗Ｒｓの一端の電位Ｖｓｎが変動する。電流コントローラ５２ｒは、検出抵抗Ｒｓの両端の電圧Ｖｓｐ、Ｖｓｎの電位差を増幅して検出電圧Ｖｓを生成し、検出電圧Ｖｓにもとづいて、ヒステリシス制御を行う。ところが増幅器の応答遅れτによって電圧Ｖｓｎの変動に追従できないと、検出電圧Ｖｓと、電位差（Ｖｓｐ−Ｖｓｎ）の線形性が失われてしまう。これにより、出力電流Ｉ_ＯＵＴが目標範囲から逸脱してしまう。出力電流Ｉ_ＯＵＴは、ランプの輝度に対応するため、出力電流Ｉ_ＯＵＴが変動すると、ちらつきとして認識されてしまう。

実施の形態に係る駆動装置２０によれば、ヒステリシス制御のための電流検出を接地電圧を基準として行うため、比較技術において生ずる問題を解決できる。

図５は、駆動装置２０の過電流状態の動作波形図である。
過電流状態となると、出力電流Ｉ_ＯＵＴが増大する。そして第２電流Ｉ_ＯＵＴ２がしきい値Ｉ_ＯＣＰを超え、その状態がある時間持続すると、過電流検出回路６０は過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰをアサート（ハイレベル）する。過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰがアサートされると、電流コントローラ５２はスイッチングトランジスタＭ１のスイッチングを停止する。スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングが停止すると、出力電流Ｉ_ＯＵＴが減少する。やがて第２電流Ｉ_ＯＵＴ２がしきい値Ｉ_ＯＣＰを下回ると、過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰがネゲートされて、過電流保護状態が解除され、スイッチングトランジスタＭ１のスイッチングが再開する。過電流の原因となる事象が持続する場合、この動作が繰り返される。

ここで駆動装置２０では、過電流保護のための電流検出を、ヒステリシス制御のための第１検出抵抗Ｒｓ１とは別に、出力端子ＯＵＴ側に設けられた第２検出抵抗Ｒｓ２にもとづいて行うこととしている。

本発明者らは検討段階において、第１検出抵抗Ｒｓ１を利用して、過電流保護を行う構成についても検討した。この構成は、確かに検出抵抗が１個で済むという利点を有するが、出力端子ＯＵＴから光源１０に至る配線の地絡（出力ショートという）にともなう過電流状態を検出できないという問題がある。なぜなら、出力ショートの有無にかかわらず、第１検出抵抗Ｒｓ１の第２端Ｅ２の電圧レベルは接地電圧付近の電圧範囲に含まれるからである。

これに対して、実施の形態に係る駆動装置２０では、出力ショートが発生すると、過電流検出回路６０に入力される第２検出抵抗Ｒｓ２の一端の電圧Ｖｓ２ｎが接地電圧０Ｖ付近まで低下し、正常時の電圧範囲から逸脱する。第２検出抵抗Ｒｓ２の他端の電圧Ｖｓ２ｐも同様である。したがって駆動装置２０によれば、出力ショートによる過電流状態も検出することが可能となる。

なお、第２検出抵抗Ｒｓ２の電圧降下にもとづく過電流検出では、バイパス回路４０のオン、オフ制御にともなう出力電圧Ｖ_ＯＵＴの変動によって、電流検出の精度は低下しうる。しかしながら、過電流検出のための電流検出精度の低下を考慮した上で、しきい値Ｉ_ＯＣＰを設定しておくことにより、電流検出精度の低下は問題とはならない。

最後に、車両用灯具１の用途を説明する。図６は、図２の車両用灯具１を備えるランプユニット（ランプアッシー）５００の斜視図である。ランプユニット５００は、透明のカバー５０２、ハイビームユニット５０４、ロービームユニット５０６、筐体５０８を備える。上述の車両用灯具１は、たとえばハイビームユニット５０４に用いることができる。複数の発光素子１２は、それぞれが異なる領域を照射するように、たとえば横方向に一列に配置される。そして、車両の走行状態において、車両側のコントローラ、たとえばＥＣＵ（電子制御ユニット）により、照射すべき領域が適応的に選択される。車両用灯具１には、照射すべき領域を指示するデータが入力され、車両用灯具１は、指示された領域に対応する発光素子１２を点灯させる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（第１の変形例）
実施の形態に係る駆動装置２０では、第２電流Ｉ_ＯＵＴ２と所定のしきい値Ｉ_ＯＣＰとの比較結果にもとづいて過電流保護を行った。ヒステリシス制御のＤＣ／ＤＣコンバータでは、応答遅れが非常に小さいため、過電流状態の原因となる事象が持続したときに、図５に示す、動作、停止の繰り返しの周期が非常に短くなる場合がある。そこで、第１の変形例においては、過電流検出回路６０のしきい値Ｉ_ＯＣＰに、ヒステリシスが設定される。

図７は、第１の変形例に係る駆動装置２０の過電流状態の動作波形図である。第２電流Ｉ_ＯＵＴ２と比較されるしきい値Ｉ_ＯＣＰは、上側しきい値Ｉ_ＯＣＰＨと下側しきい値Ｉ_ＯＣＰＬの２値を遷移する。具体的には、過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰがアサート（ハイレベル）される期間、しきい値Ｉ_ＯＣＰは下側の値Ｉ_ＯＣＰＬをとり、ネゲート（ローレベル）される期間、しきい値Ｉ_ＯＣＰは上側の値Ｉ_ＯＣＰＨをとる。

この変形例によれば、過電流状態の原因となる事象が持続したときに、動作、停止の繰り返し周期が短くなるのを抑制することができる。

（第２の変形例）
図８（ａ）、（ｂ）は、第２の変形例に係る駆動装置２０ａの一部の回路図である。駆動装置２０ａは、過電流検出回路６０が生成する過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰをフィルタリングするフィルタ６２をさらに備える。図８（ａ）のフィルタ６２は、抵抗Ｒ２１、キャパシタＣ２１を含むＲＣフィルタである。

図５に示すように、過電流状態の原因となる事象が持続した状態を、車両用灯具１から、外部のプロセッサ６などに通知したい場合がある。しかしながら過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰは、この状態においてアサート、ネゲートを交互に繰り返すパルス信号となり、プロセッサ（マイコン）６が標準で備えるインタフェースでは検出できない場合がある。そこで過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰをフィルタ６２により平滑化することで、過電流状態が持続するとハイレベルとなる直流の検出信号Ｓ_ＯＣＰ’を生成でき、プロセッサ６に正しく通知することができる。

図８（ｂ）のフィルタ６２は、ＲＣフィルタの抵抗Ｒ２１と並列に接続されたダイオードＤ２１をさらに備える。このダイオードＤ２１によって、過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰのポジティブエッジとネガティブエッジに対する応答を異ならせることができる。すなわち、ダイオードＤ２１によって、過電流検出信号Ｓ_ＯＣＰのアサートには高速に反応するとともに、そのネゲート（過電流状態の解除）に対する感度を鈍感にすることができる。

（第３の変形例）
実施の形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０として、降圧コンバータを用いる場合を説明したが、本発明においてＤＣ／ＤＣコンバータ３０のトポロジーはそれには限定されない。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、Ｃｕｋコンバータ、ＳｅｐｉｃコンバータまたはＺｅｔａコンバータであってもよい。あるいは、フォワードコンバータ、フライバックコンバータであってもよい。

（第４の変形例）
光源１０としては、ＬＥＤの他に、ＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの半導体光源を用いてもよい。

（第５の変形例）
図６のランプユニット５００では、ハイビームユニット５０４に図３の車両用灯具１を使用する場合を説明したが、それに代えて、あるいはそれに加えて、ロービームユニット５０６に車両用灯具１を用いてもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…車両用灯具、２…電池、４…スイッチ、６…プロセッサ、１０…光源、１２…発光素子、２０…駆動装置、３０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、４０…バイパス回路、５０…コントローラ、５２…電流コントローラ、５４…調光コントローラ、６０…過電流検出回路、６２…フィルタ、Ｍ１…スイッチングトランジスタ、Ｒｓ１…第１検出抵抗、Ｒｓ２…第２検出抵抗、５００…ランプユニット、５０２…カバー、５０４…ハイビームユニット、５０６…ロービームユニット、５０８…筐体。

Claims (4)

1. 直列接続された複数の発光素子を含む光源とともに使用され、車両用灯具を構成する駆動装置であって、
   入力電圧を受ける入力端子と、前記光源が接続される出力端子と、を有し、前記入力電圧を昇圧、降圧または反転して駆動電圧を生成し、前記光源に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記複数の発光素子のうちＮ個（Ｎは自然数）の発光素子に対応づけられ、それぞれが対応する発光素子と並列に設けられたＮ個のバイパス回路と、
   前記光源と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの接地端子の間に流れる第１電流が、所定の上側目標値に達すると前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子をオフし、前記第１電流が所定の下側目標値まで低下すると前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子をオンするヒステリシス制御を行う電流コントローラと、
   前記Ｎ個のバイパス回路のオン、オフを切りかえる調光コントローラと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記出力端子を経由する第２電流を所定の過電流しきい値と比較することにより、過電流状態を検出する過電流検出回路と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記過電流検出回路の検出結果を示す検出信号をフィルタリングするフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記過電流検出回路は、前記第２電流が所定の上側過電流しきい値に達するとアサートされ、前記第２電流が下側過電流しきい値まで低下するとネゲートされる検出信号を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 直列に接続された複数の発光素子を含む光源と、
   前記光源を駆動する請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置と、
   を備えることを特徴とする車両用灯具。

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