JP4535385B2

JP4535385B2 - 車両用灯具の点灯制御装置

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Publication number: JP4535385B2
Application number: JP2005222624A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 高範難波
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-08-01
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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、車両用灯具の光源として、ハロゲンや放電灯が用いられていたが、この種の光源は、光量を変化させると、寿命が大きく低下したり、あるいは点灯を長時間維持できなくなったりすることがある。このため、一定の電力、例えば、５５Ｗとか３５Ｗで点灯させるようになっているので、常に一定の電力が消費されていた。

これに対して、車両用灯具の光源に、ＬＥＤ(ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を用いると、投入する電流を変化させることで、光源の光量を自由に変えることができる。従って、車両用灯具の光源にＬＥＤを用いたときには、運転場面に応じて十分な光量となるように、ＬＥＤの電流を調整することで、例えば、停車時に光量を下げることで、消費電力を下げることができるとともに、省エネルギー化に寄与することができる。また、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ことができる（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、半導体光源を減光点灯すると、省エネルギーに繋がる反面、急激な光量変化を伴う減光点灯を行うと、運転者に対して違和感や幻惑等を与え、走行の安全性が低下することが危惧される。

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、半導体光源の光量を変化させても、走行の安全性を確保することができるとともに、省エネルギー化を図ることにある。

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、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エネルギー供給手段とを備え、前記光量指令値設定手段は、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が入力されたときに、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯時における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徐々に減光点灯させるための第１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、前記第１の光量指令値の代わりに前記第１の光量指令値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第２の光量指令値を設定し、前記第２の光量指令値の設定後に前記ハイビーム用光源が消灯したことを示す情報が入力されたときには、前記第２の光量指令値を解除して、前記規定の配光を満たす、前記ハイビーム用光源の消灯前の点灯時間の長さに対応した発光の度合いで前記ロービーム用半導体光源を即座に点灯させるための第３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、ロービーム用半導体光源の減光点灯時における光量指令値として、ロービーム用半導体光源を徐々に減光点灯させるための第１の光量指令値が設定されたときには、ロービーム用半導体光源の減光点灯時における規定の配光、例えば、法規を満たす配光の度合いであって、全点灯時を１００％としたときに、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徐々に減光点灯するようにしたため、減光点灯に伴ってロービーム用半導体光源の光量が変化しても、この光量変化に対して運転者に違和感や幻覚などを与えることはなく、走行の安全性を確保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。

また、ハイビーム用光源が点灯したときには、第１の光量指令値の代わりに、第２の光量指令値が設定され、第１の光量指令値のとき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ようにしたため、ロービーム用半導体光源を減光点灯させても、ハイビーム用光源の点灯によって規定の配光を満たすことができるとともに、減光点灯によって省エネルギー化を図ることができる。

一方、ハイビーム用光源が消灯したときには、第２の光量指令値が解除されて第３の光量指令値が設定され、規定の配光を満たす、前記ハイビーム用光源の消灯前の点灯時間の長さに対応した発光の度合いでロービーム用半導体光源を即座に点灯するようにしたため、ハイビーム用光源が消灯しても、規定の配光を満たす、前記ハイビーム用光源の消灯前の点灯時間の長さに対応した発光の度合いで、すなわち、前記点灯時間が長いほど大きい発光の度合いで、ロービーム用半導体光源のみの点灯に即座に復帰することで、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、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が入力されたときに、前記規定の配光を満たす発光の度合いに対応した電圧を満充電時の電圧として充電時定数に従って電荷をコンデンサに蓄積する充電回路と、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が解除されたときに、前記充電回路のコンデンサに蓄積された電荷を放電時定数に従って放電する放電回路と、前記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前記充電回路を遮断するとともに、前記ハイビーム点灯時の電圧として、前記満充電時における電圧よりも高いハイビーム用電圧を生成し、前記ハイビーム用光源が消灯したことを示す情報が入力されたときには、前記充電回路に対する遮断を解除する充放電制御回路と、前記コンデンサに蓄積された電荷に応答して前記第１の光量指令値または前記第３の光量指令値を生成するとともに、前記ハイビーム用電圧に応答して前記第２の光量指令値を生成する光量指令値生成回路とからなる構成とした。

（作用）ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が入力されたときには、規定の配光を満たす配光の度合いに対応した電圧を満充電時の電圧として充電時定数にしたがって電荷をコンデンサに蓄積し、コンデンサに蓄積された電荷に応答して第１の光量指令値が生成される。またロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が解除されたときには、コンデンサに蓄積された電荷が放電時定数にしたがって放電する。一方、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、充電回路が遮断されるとともに、ハイビーム点灯時の電圧として満充電時における電圧よりも高いハイビーム用電圧が生成され、このハイビーム用電圧に応答して第２の光量指令値が生成される。

ハイビーム用光源が消灯したことを示す情報が入力されたときには、充電回路に対する遮断が解除され、コンデンサに蓄積された電荷に応答して第３の光量指令値が生成される。第３の光量指令値は、コンデンサに蓄積された電荷の量によって決定され、コンデンサが完全に放電状態にあるときには、第３の光量指令値にしたがってロービーム用半導体光源を点灯すると、ロービーム用半導体光源は全点灯することになる。すなわち、第３の光量指令値は、ハイビーム用光源の点灯時間の長さによってその値が変化し、ハイビーム用光源の点灯時間が長いときにはコンデンサに蓄積された電荷が完全に放電し、ロービーム用半導体光源は全点灯で復帰することになる。一方、ハイビーム用光源の点灯時間が短い場合でも、ハイビーム用光源の点灯時には、コンデンサの充電回路が遮断され、コンデンサに対する充電が阻止され、コンデンサの電圧は満充電時の電圧よりも低いため、ハイビーム用光源が消灯したときに、コンデンサの電圧に従ってロービーム用半導体光源を点灯すると、ロービーム用半導体光源は、規定の配光を満たす発光の度合で即座に点灯することになる。

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、走行の安全性を確保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。

請求項２によれば、簡単な回路構成によって光量指令値を生成することができ、コスト低減に寄与することができる。

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、本発明の第１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、本発明の第２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。

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てＬＥＤ１６に供給するエネルギー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との間にプリアンプを介しても良い。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、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を設定し、設定した光量指令値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、車両用灯具の光源の点灯に関する情報、例えば、ロービーム用半導体光源であるＬＥＤ１６の減光点灯を指令する情報であって、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、ローレベルの信号に応答して、第１の光量指令値として、ソース電流Ｉ１を電流検出端子３２に出力するようになっている。入力端子４６はケーブルあるいはハーネスを介して車両側オープンコレクタトランジスタ４８のコレクタに接続されており、車両側オープンコレクタトランジスタ４８は、ＬＥＤ１６を減光点灯させるための信号（ハイレベルの信号）に応答してオンになり、それ以外のときにはオフになるように構成されている。車両側オープンコレクタトランジスタ４８がオンになると、入力端子４６には、ＬＥＤ１６の減光点灯を指令する情報として、ローレベルの信号が入力されたことになり、減光制御回路１４から電流検出端子３２にソース電流Ｉ１が供給される。

減光制御回路１４は、図１に示すように、ＰＮＰトランジスタ５０、オペアンプ５２、抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、コンデンサＣ５、ダイオードＤ２を備えて構成されている。

ＰＮＰトランジスタ５０は、ベースが抵抗Ｒ６を介して入力端子４６に接続され、エミッタが電源Ｖｃｃに接続され、コレクタが抵抗Ｒ８を介してオペアンプ５２の正入力端子とコンデンサＣ５および抵抗Ｒ９に接続されている。このＰＮＰトランジスタ５０は、ＬＥＤ１６を減光点灯するときに、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。ＰＮＰトランジスタ５０がオンになったときには電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ５に充電電流が流れ、コンデンサＣ５に電荷が蓄積されるようになっている。すなわち、ＰＮＰトランジスタ５０は、抵抗Ｒ８、コンデンサＣ５とともに充電回路を構成するようになっている。この場合、抵抗Ｒ８、コンデンサＣ５から定まる充電時定数は、運転者にＬＥＤ１６の光量変化が分からない変化時間として、例えば、１０秒以上に設定されている。

入力端子４６のレベルがローレベルからハイレベルに反転したときには、ＰＮＰトランジスタ５０がオフになり、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が抵抗Ｒ９を介して放電するようになっている。すなわち、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ９は放電回路を構成するようになっており、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ９から定まる放電時定数は、充電回路の放電時定数と同様に、１０秒以上に設定されている。

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フォロアとして構成されており、コンデンサＣ５の両端の電圧に応じたソース電流Ｉ１を電流検出端子３２に出力するようになっている。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、ソース電流Ｉ１は、コンデンサＣ５の両端の電圧が変化する過程で、充電時定数または放電時定数にしたがって漸次増加するかあるいは漸次減少するようになっている。

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、充電時定数にしたがってコンデンサＣ３の両端の電圧が漸次高くなる。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に流れる電流を漸次少なくするための制御を行う。これにより、ＬＥＤ１６は、全点灯状態から７０％減光点灯状態に漸次移行することになる。

すなわち、ＬＥＤ１６は全点灯状態から７０％減光点灯状態まで徐々に光量を変化させながら減光点灯することになる。このときＬＥＤ１６の光量は１０秒間で略３０％程度変化することになる。

一方、ＬＥＤ１６に対する減光点灯の指令が解除されて、ＰＮＰトランジスタ５０がオフになると、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が徐々に放電するにしたがって、ソース電流Ｉ１が徐々に減少し、ＬＥＤ１６は、７０％減光点灯状態から徐々に全点灯状態に復帰することになる。この場合も、ＬＥＤ１６の光量は１０秒間で略３０％程度変化することになる。

このように、本実施例においては、ＬＥＤ１６を減光点灯するときにＬＥＤ１６の光量を徐々に変化させるようにしたため、ＬＥＤ１６の光量が変化しても、運転者に違和感や幻覚などを与えることはなく、走行の安全性を確保することができるとともに、省エネルギー化に寄与することができる。

次に、本発明の第２実施例を図４にしたがって説明する。本実施例は、減光点灯制御回路１４の代わりに、減光制御回路５４を用い、ハイビーム用光源としてのハロゲンランプ１７の点灯状態によってＬＥＤ１６の点灯を制御するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

減光制御回路５４は、光源、例えば、ロービーム用半導体光源やハイビーム用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として、３種類の光量指令値を設定し、設定した光量指令値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５６に、光源の点灯に関する情報、例えば、ロービーム用半導体光源であるＬＥＤ１６の減光点灯を指令する情報であって、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、ＬＥＤ１６の減光点灯時における規定の配光、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までＬＥＤ１６を徐々に減光点灯させるための第１の指令値として、ソース電流Ｉ１を電流検出端子３２に出力するようになっている。

また、減光制御回路５４は、入力端子５８に、ハイビーム用光源（ハロゲンランプ１７）が点灯したことを示す情報として、ハイレベルの信号が入力されたときに、第１の光量指令値の代わりに、第１の光量指令値よりも発光の度合いを下げてＬＥＤ１６を減光点灯させるための第２の光量指令値として、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５４は、入力端子５８に、第２の光量指令値の設定後に、ハイビーム用光源（ハロゲンランプ１７）が消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、第２の光量指令値を解除して、規定の配光を満たす発光の度合いで、ＬＥＤ１６を即座に点灯させるための第３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、減光点灯制御回路５４は、信号処理回路６０、６２、ＮＰＮトランジスタ６４、ＰＮＰトランジスタ６６、ＮＰＮトランジスタ６８、オペアンプ７０、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、コンデンサＣ６、ダイオードＤ３を備えて構成されており、信号処理回路６０、６２の入力側はそれぞれ入力端子５６、５８に接続されている。

信号処理回路６０は、入力端子５６に１Ｖ程度のオフセットが生じても、このオフセットの有無によらず、入力端子５６に印加される電圧に応答して、ＧＮＤ電位の影響を無くすようになっており、入力端子５６にローレベルの信号が入力されたときには、ローレベルの信号を抵抗Ｒ１１を介してＰＮＰトランジスタ６６のベースに出力するようになっている。ＰＮＰトランジスタ６６は、エミッタがＶｒｅｆに接続され、ベースが抵抗Ｒ１１を介して信号処理回路６０に接続され、コレクタが抵抗Ｒ１７を介してオペアンプ７０の正入力端子とコンデンサＣ６および抵抗Ｒ１８に接続されている。このＰＮＰトランジスタ６６は、入力端子５６に印加された信号のレベルがローレベルになったときにオンになるとともに、ＮＰＮトランジスタ６４がオンになったときには、入力端子５６のレベルによらずオンになり、ＮＰＮトランジスタ６４がオフのときには、入力端子５６のレベルがハイレベルになったときにオフに保持されるようになっている。

ＮＰＮトランジスタ６８がオンになっていることを条件に、ＰＮＰトランジスタ６６がオンになると、Ｖｒｅｆから抵抗Ｒ１７を介してコンデンサＣ６に充電電流が流れ、コンデンサＣ６に電荷が蓄積されるようになっている。抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ６から定まる充電時定数は、例えば、運転者にＬＥＤ１６の光量変化が分からない変化時間として、１０秒以上に設定されている。この場合、ＰＮＰトランジスタ６６は、ＮＰＮトランジスタ６８、抵抗Ｒ１７、コンデンサＣ６とともに充電回路を構成することになる。

一方、ＮＰＮトランジスタ６８のオン／オフの条件に関わらず、ＰＮＰトランジスタ６６がオフになると、コンデンサＣ６に蓄積された電荷は抵抗Ｒ１８を介して放電する。コンデンサＣ６、抵抗Ｒ１８から定まる放電時定数は、充電時定数と同様に、１０秒以上に設定されている。

コンデンサＣ６を基準に電荷の充放電が行われる過程では、コンデンサＣ６の両端に生じる電圧は、充電時定数または放電時定数にしたがって徐々に変化する。コンデンサＣ６の両端の電圧が変化すると、オペアンプ７０の正入力端子の電圧も同様に変化することになる。

オペアンプ７０は、出力がダイオードＤ３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フォロアとして構成されており、正入力端子に印加された電圧にしたがったソース電流を電流検出端子３２に出力するようになっている。例えば、ＰＮＰトランジスタ６６がオンになってコンデンサＣ６に充電電流が流れているときには、コンデンサＣ６に蓄積された電荷（コンデンサＣ６の両端の電圧）に応じて、電流値が徐々に増加するソース電流Ｉ１が電流検出端子３２に流れるようになっている。

コンデンサＣ６が満充電されたときの電圧は、ＬＥＤ１６の減光点灯時における規定の配光、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、例えば減光率＝３０％であって、ＬＥＤ１６を７０％減光点灯するための電圧に対応づけて設定されている。

すなわち、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に設定されており、コンデンサＣ６の両端の電圧が変化する過程で、充電時定数または放電時定数にしたがって漸次増加するかあるいは漸次減少することになる。この場合、オペアンプ７０は、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ２２とともに、コンデンサＣ６に蓄積された電荷に応答して、第１の光量指令値としてのソース電流Ｉ１を生成する光量指令値生成回路を構成することになる。

ここで、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、ソース電流Ｉ１が徐々に増加するに伴ってコンデンサＣ３の両端の電圧が徐々に高くなる。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、全点灯された状態から徐々に７０％減光点灯された状態に移行することになる。この場合、ＬＥＤ１６は１０秒間で光量がほぼ３０％変化することになる。

一方、信号処理回路６２は、入力端子５８に接続されているとともに、ハロゲンランプ１７とＮＭＯＳトランジスタ７２に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタ７２はゲートが端子７４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（＋Ｂ）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７２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、入力端子５８のレベルがハイレベルになる。

信号処理回路６２は、入力端子５８に、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、ハイレベルの信号が入力されたときに、ローレベルの信号をＮＰＮトランジスタ６８に出力し、ハイレベルの信号をＮＰＮトランジスタ６４に出力するようになっている。すなわち、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯したときには、ＮＰＮトランジスタ６４がオンになり、入力端子５６のレベルによらず、ＰＮＰトランジスタ６６が強制的にオンになり、ＮＰＮトランジスタ６８がオフになるようになっている。

ＮＰＮトランジスタ６８がオフになったときには、コンデンサＣ６に電荷を蓄積するための充電回路が遮断されるとともに、ハイビーム点灯時の電圧として、コンデンサＣ６の満充電時における電圧よりも高いハイビーム用電圧として、Ｖｒｅｆが生成され、生成されたＶｒｅｆがオペアンプ７０の正入力端子に印加される。オペアンプ７０の正入力端子にＶｒｅｆが印加されると、オペアンプ７０から電流検出端子３２に対して、第１の光量指令値の代わりに、第１の光量指令値よりも発光の度合いを下げてＬＥＤ１６を減光点灯させるための第２の指令値として、ソース電流Ｉ２が供給される。このソース電流Ｉ２は、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、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯しているため、ロービーム用半導体光源としてのＬＥＤ１６を減光点灯しても、両者の点灯によって規定の配光を満たすことができる。

一方、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が消灯したことを示す情報として、入力端子５８にローレベルの信号が入力されたときには、信号処理回路６２からＮＰＮトランジスタ６８に対してハイレベルの信号が出力され、ＮＰＮトランジスタ６４に対してはローレベルの信号が出力される。すなわち、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯状態から消灯状態に切り替わったときには、ＮＰＮトランジスタ６８はオンになり、ＮＰＮトランジスタ６４はオフになる。ＮＰＮトランジスタ６８がオンになると、コンデンサＣ６に電荷を蓄積するための充電回路に対する遮断が解除されることになる。この場合、ＮＰＮトランジスタ６８は、ＰＮＰトランジスタ６６、抵抗Ｒ１７、Ｒ１８、抵抗Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１とともに充放電制御回路を構成することになる。

ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯状態から消灯状態に切り替わったときに、ＬＥＤ１６のみの点灯状態に復帰するに際して、ＬＥＤ１６が５０％減光点灯した状態に復帰したのでは、減光率が３０％よりも大きいので、規定の配光を満たすことができない恐れがある。

そこで、本実施例においては、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が消灯したときには、規定の配光を満たす発光の度合いで、例えば、減光率が３０％よりも小さいことを条件として、ＬＥＤ１６を即座に点灯させるための第３の光量指令値として、ソース電流Ｉ３をオペアンプ７０から電流供給端子３２に供給することとしている。

すなわち、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯しているときには、ＮＰＮトランジスタ６８がオフになって、コンデンサＣ６に電荷を蓄積するための充電回路が遮断されるので、コンデンサＣ６に新たに電荷が蓄積されることはなく、ハイビーム用ハロゲンランプ１７の点灯時間が長いときにはコンデンサＣ６に蓄積された電荷は抵抗Ｒ１８を介して放電する。このため、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯状態から消灯状態に切り替わったときには、コンデンサＣ６の両端に生じる電圧は０Ｖ近傍となり、ソース電流Ｉ３として、ほぼ０に近い電流が設定されるので、ＬＥＤ１６を即座に全点灯状態で復帰させることができる。

一方、ハイビーム用ハロゲンランプ１７の点灯時間が短く、コンデンサＣ６に電荷が蓄積されている場合でも、コンデンサＣ６の両端に生じる電圧は満充電時の電圧よりも低いため、減光率＝３０％よりも小さい減光率でＬＥＤ１６を即座に減光点灯状態で復帰させることができる。

従って、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が点灯状態から消灯状態に切り替わっても、法規で定められた配光を満たす発光の度合いでＬＥＤ１６を即座に点灯することができ、走行の安全性を確保することができる。

本実施例によれば、ＬＥＤ１６を減光点灯するときに、ＬＥＤ１６を、全点灯状態から７０％減光点灯状態に徐々に移行させるようにしたため、減光点灯に伴ってＬＥＤ１６の光量が変化しても、この光量変化に対して運転者に違和感や幻覚などを与えることはなく、走行の安全性を確保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。

また、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％まで発光の度合いを下げてＬＥＤ１６を減光点灯するようにしたため、ＬＥＤ１６を５０％減光点灯させても、ハイビーム用ハロゲンランプ１７の点灯によって規定の配光を満たすことができるとともに、減光点灯によって省エネルギー化を図ることができる。

さらに、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が消灯したときには、規定の配光を満たす発光の度合いで、ＬＥＤ１６を即座に点灯するようにしたため、ハイビーム用ハロゲンランプ１７が消灯しても、走行の安全性を確保することができる。

また、上記効果を部品点数が少なく、簡易な回路構成で達成することができ、コスト低減に寄与することができる。

本発明の第１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。本発明の第２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。

符号の説明

１０車両用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
１７ハイビーム用ハロゲンランプ
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
５０ＰＮＰトランジスタ
５２オペアンプ
５４減光制御回路
６０、６２信号処理回路
６４ＮＰＮトランジスタ
６６ＰＮＰトランジスタ
６８ＮＰＮトランジスタ
７０オペアンプ

Claims

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エネルギー供給手段とを備え、前記光量指令値設定手段は、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が入力されたときに、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯時における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徐々に減光点灯させるための第１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、前記第１の光量指令値の代わりに前記第１の光量指令値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第２の光量指令値を設定し、前記第２の光量指令値の設定後に前記ハイビーム用光源が消灯したことを示す情報が入力されたときには、前記第２の光量指令値を解除して、前記規定の配光を満たす、前記ハイビーム用光源の消灯前の点灯時間の長さに対応した発光の度合いで前記ロービーム用半導体光源を即座に点灯させるための第３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、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が入力されたときに、前記規定の配光を満たす発光の度合いに対応した電圧を満充電時の電圧として充電時定数に従って電荷をコンデンサに蓄積する充電回路と、前記ロービーム用半導体光源の減光点灯を指令する情報が解除されたときに、前記充電回路のコンデンサに蓄積された電荷を放電時定数に従って放電する放電回路と、前記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前記充電回路を遮断するとともに、前記ハイビーム点灯時の電圧として、前記満充電時における電圧よりも高いハイビーム用電圧を生成し、前記ハイビーム用光源が消灯したことを示す情報が入力されたときには、前記充電回路に対する遮断を解除する充放電制御回路と、前記コンデンサに蓄積された電荷に応答して前記第１の光量指令値または前記第３の光量指令値を生成するとともに、前記ハイビーム用電圧に応答して前記第２の光量指令値を生成する光量指令値生成回路とから構成されてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。