JP6259649B2 - 車両用灯具 - Google Patents
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Description
これにより、電源電圧に基づき発光部への出力電圧を生成するスイッチングレギュレータを省略した簡易な構成において、温度ディレーティングが実現される。
このように発光部を機能の異なる二種のランプについての兼用発光部とし、共用素子以外の専用素子に対してそれぞれバイパススイッチを並列接続した構成としたことで、機能の異なる二種のランプの点消灯を独立して制御するにあたり、各機能のランプごとに独立して駆動電流を供給するための駆動回路を別々に設ける必要がない。また、第一のバイパススイッチと第二のバイパススイッチを共にオンさせたことに応じて抵抗切替スイッチをオフさせていることで、発光部の消費電流が少なくなる場合に対応して駆動電流に対する抵抗値を上昇させている。
これにより、一方のランプ側については、電源電圧とは別途に点消灯を指示するための制御信号を入力する必要がない。
これにより、バイパススイッチのオン/オフによりフォグランプとコーナリングランプの点消灯を独立して制御可能とされた車両用灯具において、バイパススイッチのオンに応じて駆動電流に対する抵抗値を上昇させる制御が実現される。また、発光素子として例えば発光ダイオードなどの半導体発光素子が用いられることで、発光素子の実装サイズの縮小化に有利となる。
図1において、車両用灯具1は、電源入力端子Ti1、電源入力端子Ti2、グランド(GND)端子Tg、信号入力端子Tis、入力フィルタ2c、入力フィルタ2f、ダイオードD1、D2、D3、サージ保護回路3、基準電圧生成回路4、主スイッチSW1、ツェナーダイオードDZ1、抵抗Rgs1、コンデンサC5、第一制限抵抗5、第二制限抵抗6、抵抗切替スイッチSW2、ツェナーダイオードDZ2、抵抗Rgs2、コンデンサC6、発光部7、第一バイパススイッチSW3、第二バイパススイッチSW4、及び制御回路8を備えている。
なお、以下の説明においては、夜間走行時等に対応してスイッチSWCはオン状態にあることを前提とする。
基準電圧生成回路4は、サージ保護回路3の出力電圧に基づいて所定レベルの基準電圧(例えば10V)を生成する。図示は省略したが、基準電圧は、車両用灯具1内の必要各部に供給されている。
第一バイパススイッチSW3、第二バイパススイッチSW4のゲートは共に制御回路8に接続され、これら第一バイパススイッチSW3、第二バイパススイッチSW4はそのオン/オフが制御回路8により制御可能とされている。
スイッチSCLは、例えばNPN型のバイポーラトランジスタで構成され、ベースが信号入力端子Tisに接続されている。信号入力端子TisとスイッチSCLのベースとの接続点は抵抗R1を介して車載バッテリBのプラス電圧(図中「+B」:以下単に「バッテリ電圧」と表記)に対して接続されている。また、信号入力端子TisとスイッチSCLのベースとの接続点とグランドとの間にはコンデンサC7が挿入されている。スイッチSCLのコレクタは、抵抗R2を介してバッテリ電圧に対して接続され、エミッタはグランドに接続されている。
抵抗R3とツェナーダイオードDZ3のカソードとの接続点と第一バイパススイッチSW3のゲートとの接続点は、コンデンサC9を介してグランドに接続されている。
なお、フォグ電源がオン(スイッチSWFがオン)のときは、後述するスイッチSMFがオンとなるため、上記のようにスイッチSMCがオフの状態でも(つまりコーナリングランプ側は消灯指示であっても)主スイッチSW1はオン状態となる。このようにフォグランプの点灯指示時に対応して主スイッチSW1がオンされているときは、以下で説明する第一バイパススイッチSW3のオン制御によってコーナリングランプの消灯状態が実現される。
スイッチSMFのベースとグランドとの間にはコンデンサC10が挿入されている。
また、スイッチSLFのコレクタは、抵抗R5を介してバッテリ電圧に接続されている。抵抗R5とグランドとの間にはツェナーダイオードDZ4が挿入されている。ツェナーダイオードDZ4は、カソードが抵抗R5と接続され、アノードがグランドに接続されている。抵抗R5とツェナーダイオードDZ4のカソードとの接続点と第二バイパススイッチSW4のゲートとの接続点は、コンデンサC11を介してグランドに接続されている。
また、スイッチSLFがオンとなることでバッテリ電圧に基づく電流が抵抗R5→スイッチSLFのコレクタ−エミッタを介して流れるため、コンデンサC11がチャージされず、従って第二バイパススイッチSW4はオフ状態となる。すなわち、駆動電流は第二バイパススイッチSW4を介してバイパスされず、発光素子L3を流れる。
この結果、フォグ電源がオンとされたときは、フォグランプに対応した発光素子L1と発光素子L3が点灯状態となる。
本例の場合、コーナリングランプ単体の点灯時、フォグランプ単体の点灯時における発光素子Lの点灯数は共に「2」で同数であり、コーナリングランプとフォグランプの両点灯時には発光素子Lの点灯数は「3」である。従って、コーナリングランプ又はフォグランプの単体点灯時と、コーナリングランプ及びフォグランプの両点灯時とで上記のような発光量の差が生じることになる。
スイッチSRCがオンとなるのは、コーナリング信号がLow(点灯指示)とされ前述したスイッチSCLがオフとされてスイッチSMCに抵抗R2を介して接続されたバッテリ電圧に基づくベース電流が流されたときである。また、スイッチSRFがオンとなるのは、スイッチSWFがオンとされてスイッチSRFにフォグ電源に基づくベース電流が流されたときである。すなわち、スイッチSRCとスイッチSRFの双方がオンとなるのは、コーナリングランプとフォグランプの双方が点灯指示されたときである。
スイッチSRCとスイッチSRFの双方がオンとなり抵抗切替スイッチSW2がオンされると、主スイッチSW1側から流れる電流が抵抗切替スイッチSW2を介してバイパスされるため、電流制限抵抗として第二制限抵抗6のみが有効となる。
温度ディレーティング部9は、サーミスタ9a、鋸歯状波生成回路9b、コンパレータ9c、コンデンサCd、及びスイッチSDを有しており、サーミスタ9aによる温度検出結果に基づき主スイッチSW1をPWM(Pulse Width Modulation)駆動することで、温度ディレーティングを実現する。温度ディレーティング部9において、コンパレータ9cのプラス端子にはサーミスタ9aによる温度検出信号が入力され、マイナス端子には鋸歯状波生成回路9bが生成した一定周波数による鋸歯状波信号が入力される。
スイッチSDのエミッタは主スイッチSW1のソースに接続され、コレクタは主スイッチSW1のゲートに接続されている。
一方、コンパレータ9cの出力信号がHighレベルのときは、スイッチSDがオフとされるため、コーナリング信号やフォグ電源に基づいた制御により主スイッチSW1がオンとされていれば、主スイッチSW1はオン状態を維持する。
これにより、車載バッテリに基づく車両用灯具1への入力電圧が異常に高い場合、及び異常に低い場合の双方に対応して発光部7を強制的にオフさせることができ、入力電圧の異常に伴う回路破壊や寿命低下の防止を図ることができる。
従って、バイパススイッチのオン/オフに関わらず発光素子Lの発光量を一定に保つことができる。
本実施の形態では、このように発光素子Lの発光量を一定に保つにあたり、バイパススイッチのオン/オフ切り替えに応じて駆動電流に対する電流制限抵抗の抵抗値を切り替える構成を採っているため、駆動電流の定電流制御を行うためのDC−DCコンバータやフィードバック制御回路を備える必要がない。このため、本実施の形態によれば、バイパススイッチのオン/オフに関わらず発光素子Lの発光量を一定に保つことのできる車両用灯具をコスト削減を図りつつ実現することができる。
このように発光部7を機能の異なる二種のランプについての兼用発光部とし、共用素子以外の専用素子に対してそれぞれバイパススイッチを並列接続した構成としたことで、機能の異なる二種のランプの点消灯を独立して制御するにあたり、各機能のランプごとに駆動電流を独立して供給するための駆動回路を別々に設ける必要がない。従って、回路構成の簡略化が図られ、コスト削減を図ることができる。
また、第一バイパススイッチSW3と第二バイパススイッチSW4を共にオンさせたことに応じて抵抗切替スイッチをオフさせていることで、発光部7の消費電流が少なくなる場合に対応して駆動電流に対する抵抗値を上昇させている。従って、バイパススイッチのオン/オフに関わらず発光素子Lの発光量を一定に保つことができる。
これにより、電源電圧に基づき発光部7への出力電圧を生成するスイッチングレギュレータを省略した簡易な構成において、温度ディレーティングが実現される。
ここで、電源電圧に基づき発光部7を駆動するにあたっては、例えば先の特許文献1に記載されるようなスイッチングレギュレータ(14)を設けた構成とすることも考えられ、その場合にはスイッチングレギュレータのスイッチング動作を制御して温度ディレーティングを実現するのが一般的である。しかしながら、スイッチングレギュレータは部品点数が比較的多いため、回路構成が複雑化してコストアップを招く。
これに対し、本実施の形態によれば、スイッチングレギュレータを設けずとも入力端子と発光部7との間に直列に挿入した主スイッチSW1をPWM駆動することで温度ディレーティングが実現されるため、温度ディレーティングを実現するための回路構成を簡略化でき、コスト削減を図ることができる。
これにより、一方のランプ側については、例えばコーナリングランプ側のように電源電圧とは別途に点消灯を指示するための制御信号を入力する必要がない。
従って、一方のランプ側については、専用素子の点消灯制御を行うための入力ライン数を削減できる。
また一方で、車両側で専用素子のオン/オフを指示するための信号を別途に生成せずに済むため、車両側の回路構成の簡略化が図られ、コスト削減を図ることができる。
これにより、バイパススイッチのオン/オフによりフォグランプとコーナリングランプの点消灯を独立して制御可能とされた車両用灯具において、バイパススイッチのオンに応じて駆動電流に対する抵抗値を上昇させる制御が実現される。また、発光素子Lとして例えば発光ダイオードなどの半導体発光素子が用いられることで、発光素子Lの実装サイズの縮小化に有利となる。
従って、フォグランプとコーナリングランプの点消灯を独立して制御可能とされた車両用灯具において、バイパススイッチのオン/オフに関わらず発光素子Lの発光量を一定に保つことができると共に、車両用灯具の設計自由度の向上を図ることができる。
Claims (5)
- 車載バッテリに基づく電源電圧が入力される入力端子に対して直列に接続され、複数の発光素子が直列接続された発光部と、
前記入力端子と前記発光部に直列に接続された第一の電流制限抵抗と第二の電流制限抵抗との直列接続回路と、
前記第一の電流制限抵抗に並列接続された抵抗切替スイッチと、
前記発光部における前記発光素子のうちの所要の発光素子に対して並列接続されたバイパススイッチと、
少なくとも一つの前記バイパススイッチをオンさせたことに応じて前記抵抗切替スイッチをオフさせる制御回路とを備える
車両用灯具。 - 前記入力端子と前記発光部に直列に接続された主スイッチを備え、
前記制御回路は、
温度の検出結果に基づき前記主スイッチをPWM駆動する温度ディレーティング部を有する
請求項1に記載の車両用灯具。 - 前記発光部は、機能の異なる二種のランプの点灯を行う兼用の発光部とされ、前記発光素子を三つ有していると共に、三つの前記発光素子のうち一つが各機能のランプの点灯時に点灯する共用素子とされ、他の二つの発光素子がそれぞれ対応する一つの機能のランプの点灯時にのみ点灯される専用素子とされており、
前記バイパススイッチとして、第一のバイパススイッチと第二のバイパススイッチの二つを備え、前記第一のバイパススイッチが一方の前記専用素子に並列接続され、前記第二のバイパススイッチが他方の前記専用素子に並列接続されており、
前記制御回路は、
前記第一のバイパススイッチと前記第二のバイパススイッチを共にオンさせたことに応じて前記抵抗切替スイッチをオフさせる
請求項1又は請求項2に記載の車両用灯具。 - 前記制御回路は、
前記機能の異なる二種のランプのうち一方のランプの点灯時に対応して電源電圧が供給される電源ラインの入力に基づいて前記一方のランプの前記専用素子に並列接続されたバイパススイッチと前記抵抗切替スイッチを制御する
請求項3に記載の車両用灯具。 - 前記機能の異なる二種のランプは、一方がフォグランプ、他方がコーナリングランプとされ、
前記発光素子が半導体発光素子とされている
請求項3又は請求項4に記載の車両用灯具。
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