WO2024122468A1 - 車両用灯具 - Google Patents

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WO2024122468A1
WO2024122468A1 PCT/JP2023/043160 JP2023043160W WO2024122468A1 WO 2024122468 A1 WO2024122468 A1 WO 2024122468A1 JP 2023043160 W JP2023043160 W JP 2023043160W WO 2024122468 A1 WO2024122468 A1 WO 2024122468A1
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semiconductor light
light emitting
converter
driving module
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和也 百瀬
西村　泰成
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株式会社小糸製作所
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Definitions

  • This disclosure relates to vehicle lighting devices used in automobiles and the like.
  • semiconductor light sources such as LEDs (light-emitting diodes) and LDs (laser diodes) have been increasingly adopted as light sources for vehicle lighting such as high beams, low beams, and rear combination lamps.
  • Semiconductor light sources have advantages over conventional light sources such as HID (High Intensity Discharge) lamps and halogen lamps in terms of energy efficiency, ease of maintenance, and design diversity.
  • Vehicle lighting fixtures for commercial vehicles such as trucks require low costs, and to meet this demand, there is a lineup of vehicle lighting fixtures that combine light emitting elements for high beam and low beam into a single unit.
  • high beam mode When the high beam mode is on, both the high beam light source and the low beam light source are turned on simultaneously to meet the light distribution requirements, which generates a lot of heat. Therefore, heat countermeasures are important for integrated high beam and low beam vehicle lighting fixtures.
  • Vehicle lighting fixtures for commercial vehicles in particular require long-term reliability, and in some cases they are required to be fanless, making heat countermeasures even more difficult.
  • This disclosure has been made in light of the above-mentioned circumstances, and one exemplary purpose of one embodiment of the disclosure is to provide a vehicle lamp that satisfies light distribution requirements while also implementing measures against heat.
  • the vehicle lamp includes a light emitting unit including a first semiconductor light emitting element for low beam and a second semiconductor light emitting element for high beam, a first driving module for lighting the first semiconductor light emitting element, and a second driving module for lighting the second semiconductor light emitting element.
  • the first driving module includes a first DC/DC converter that supplies a first driving current to the first semiconductor light emitting element, and a first converter controller that feedback controls the first DC/DC converter so that the first driving current generated by the first DC/DC converter approaches a first target amount.
  • the second driving module transmits a dimming instruction signal to the first driving module in response to an instruction to turn on the high beam.
  • the first driving module reduces the first driving current to a second target amount that is smaller than the first target amount in response to the dimming instruction signal.
  • a vehicle lamp includes a first semiconductor light-emitting element for low beam, a second semiconductor light-emitting element for low beam, a first lighting circuit that turns on the first semiconductor light-emitting element and asserts a first fault signal when an abnormality is detected, a second lighting circuit that turns on the second semiconductor light-emitting element and asserts a second fault signal when an abnormality is detected, and a latch circuit that asserts a stop signal when at least one of the first fault signal and the second fault signal is asserted.
  • the first lighting circuit and the second lighting circuit turn off the first semiconductor light-emitting element and the second semiconductor light-emitting element in response to the assertion of the stop signal.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle lamp according to a first embodiment
  • 2 is a waveform diagram illustrating the operation of the vehicle lamp of FIG. 1.
  • FIG. 3A is a diagram for explaining the light distribution when the low beam is turned on
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the light distribution when the high beam is turned on.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the vehicle lamp of FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a derating circuit.
  • FIG. 11 is a block diagram of a second driving module according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of a second driving module according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of a vehicle lamp according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a low beam light distribution of the vehicle lamp of FIG. 8 .
  • a vehicle lamp includes a light emitting unit including a first semiconductor light emitting element for low beam and a second semiconductor light emitting element for high beam, a first driving module for lighting the first semiconductor light emitting element, and a second driving module for lighting the second semiconductor light emitting element.
  • the first driving module includes a first DC/DC converter for supplying a first driving current to the first semiconductor light emitting element, and a first converter controller for feedback controlling the first DC/DC converter so that the first driving current generated by the first DC/DC converter approaches a first target amount.
  • the second driving module transmits a dimming instruction signal to the first driving module in response to an instruction to turn on the high beam.
  • the first driving module reduces the first driving current to a second target amount that is smaller than the first target amount in response to the dimming instruction signal.
  • the second drive module sends a dimming command to the first drive module, which allows the first drive module to know that the high beams are on.
  • the first drive module then reduces the first drive current in response to the dimming command, thereby reducing the amount of light emitted by the first semiconductor light-emitting element, and suppressing an increase in the total amount of heat generated by the light-emitting unit when the high beams are on.
  • the first converter controller may have an analog dimming terminal and the first target amount may be based on a dimming voltage generated at the analog dimming terminal.
  • the first drive module may further include a dimming circuit that reduces the dimming voltage in response to a dimming command signal.
  • the second drive module includes a first linear regulator that is enabled in response to a high beam illumination command, and the output voltage of the first linear regulator may be supplied to the first drive module as a dimming command signal.
  • the system may further include an interface circuit that receives a high beam turn-on command, and a microcontroller that enables the first linear regulator in response to the high beam turn-on command received by the interface circuit.
  • the instruction to turn on the high beams is given as a supply of power supply voltage to the second drive module
  • the vehicle lamp may further include a second linear regulator that operates when the power supply voltage is supplied, and a microcontroller that starts up when the output voltage of the second linear regulator is supplied, and enables the first linear regulator.
  • the vehicle lamp may be fanless.
  • fanless design may be required. The above configuration can meet this requirement.
  • a vehicle lamp includes a first semiconductor light-emitting element for low beam, a second semiconductor light-emitting element for low beam, a first lighting circuit that turns on the first semiconductor light-emitting element and asserts a first fault signal when an abnormality is detected, a second lighting circuit that turns on the second semiconductor light-emitting element and asserts a second fault signal when an abnormality is detected, and a latch circuit that asserts a stop signal when at least one of the first fault signal and the second fault signal is asserted.
  • the first lighting circuit and the second lighting circuit turn off the first semiconductor light-emitting element and the second semiconductor light-emitting element in response to the assertion of the stop signal.
  • the first lighting circuit may determine that an abnormality has occurred when the voltage across the first semiconductor light-emitting element deviates from the normal range
  • the second lighting circuit may determine that an abnormality has occurred when the voltage across the second semiconductor light-emitting element deviates from the normal range
  • the first lighting circuit and the second lighting circuit may each include a DC/DC converter and a controller circuit that feedback controls the DC/DC converter so that the output current of the DC/DC converter approaches a target current.
  • a state in which component A is connected to component B includes not only cases in which component A and component B are directly physically connected, but also cases in which component A and component B are indirectly connected via other components that do not substantially affect their electrical connection state or impair the function or effect achieved by their combination.
  • a state in which component C is connected (provided) between components A and B includes not only cases in which components A and C, or components B and C, are directly connected, but also cases in which they are indirectly connected via other components that do not substantially affect their electrical connection state or impair the function or effect achieved by their combination.
  • the symbols attached to electrical signals such as voltage signals and current signals, or circuit elements such as resistors, capacitors, and inductors, represent the respective voltage values, current values, or circuit constants (resistance values, capacitance values, inductances) as necessary.
  • (Embodiment 1) 1 is a block diagram of a vehicle lamp 100 according to embodiment 1.
  • the vehicle lamp 100 includes a light emitting unit 110, a first driving module 120, and a second driving module 140.
  • the light emitting unit 110 includes a first semiconductor light emitting element 112 for low beam and a second semiconductor light emitting element 114 for high beam, and is integrated.
  • the first semiconductor light emitting element 112 and the second semiconductor light emitting element 114 are mounted on a common printed circuit board.
  • the emitted light of the first semiconductor light emitting element 112 and the second semiconductor light emitting element 114 may pass through a common optical system.
  • the first semiconductor light emitting element 112 and the second semiconductor light emitting element 114 may each include one or more LEDs (light emitting diodes).
  • a plurality of LEDs constituting the first semiconductor light emitting element 112 are arranged in a horizontal line, and adjacent to them, a plurality of LEDs constituting the second semiconductor light emitting element 114 are arranged in a horizontal line.
  • a common heat sink may be attached to the first semiconductor light emitting element 112 and the second semiconductor light emitting element 114.
  • the first driving module 120 lights up the first semiconductor light emitting element 112.
  • the first driving module 120 is supplied with the voltage V BAT from the battery 2 as the input voltage V L via the low beam switch SW1.
  • the low beam lighting instruction is issued when the low beam switch SW1 is turned on and the battery voltage V BAT (V L ) is supplied to the first driving module 120.
  • the first drive module 120 includes a first DC/DC converter 122, a first converter controller 124, and a first interface circuit 126.
  • the first DC/DC converter 122 performs switching in response to a pulse modulation signal S P1 supplied from the first converter controller 124, and supplies a first drive current I DRVL to the first semiconductor light emitting element 112.
  • the pulse modulation signal S P1 may be a pulse width modulation signal or a pulse frequency modulation signal.
  • the first converter controller 124 generates a pulse modulation signal S P1 so that the first drive current I DRVL generated by the first DC/DC converter approaches a first target amount I REFL1 , and performs feedback control (constant current control) on the first DC/DC converter 122. Specifically, the first converter controller 124 receives a feedback signal (current detection signal) V FB1 corresponding to the first drive current I DRVL at a current sense pin CS, and feedback controls the duty cycle of the pulse modulation signal S P1 so that the feedback signal V FB approaches a first reference voltage V REF1 .
  • the first interface circuit 126 receives a dimming instruction signal DIM from the second driving module 140. In response to the assertion (e.g., high) of the dimming instruction signal DIM, the first interface circuit 126 acts on the first converter controller 124 to reduce the first driving current I DRVL to a second target amount I REFL2 that is smaller than the first target amount I REFL1 .
  • the second driving module 140 turns on the second semiconductor light emitting element 114.
  • the second driving module 140 is supplied with the voltage V BAT from the battery 2 as the input voltage V H via the high beam switch SW2.
  • the second drive module 140 includes a second lighting circuit 150 and a second interface circuit 146.
  • the second lighting circuit 150 controls the second drive current I DRVH flowing through the second semiconductor light emitting element 114 so as to form a high beam light distribution.
  • the second lighting circuit 150 is configured similarly to the first drive module 120, and includes a second DC/DC converter 152 and a second converter controller 154.
  • the second DC/DC converter 152 performs switching in response to a pulse modulation signal S P2 supplied from the second converter controller 154, and supplies a second drive current I DRVH to the second semiconductor light emitting element 114.
  • the pulse modulation signal S P2 may be a pulse width modulation signal or a pulse frequency modulation signal.
  • the second converter controller 154 may perform feedback control (constant current control) of the pulse modulation signal S P2 so that the second drive current I DRVH generated by the second DC/DC converter 152 approaches the second target amount I REFH .
  • the second lighting circuit 150 may include a constant current source (not shown) connected in series with the second semiconductor light emitting element 114.
  • the second converter controller 154 may be a constant voltage output converter that supplies the drive voltage V DRV2 to the series connection circuit of the second semiconductor light emitting element 114 and the constant current source.
  • the second converter controller 154 may feedback control the pulse modulation signal S P2 so that the drive voltage V DRV2 approaches the target voltage V REF2 .
  • the second driving module 140 also transmits a dimming instruction signal DIM to the first driving module 120 in response to an instruction to turn on the high beams.
  • an instruction to turn on the high beam is issued when the high beam switch SW2 is turned on and the battery voltage V BAT (V H ) is supplied to the second driving module 140.
  • V H battery voltage
  • the second interface circuit 146 asserts the dimming instruction signal DIM.
  • FIG. 2 is a waveform diagram illustrating the operation of the vehicle lamp 100 of FIG. 1.
  • the vehicle lamp 100 Before time t0 , the vehicle lamp 100 is in an off state.
  • the low beam switch SW1 At time t0 , the low beam switch SW1 is turned on, and a low beam lighting instruction is generated.
  • the first driving module 120 supplies the first driving current I DRVL stabilized to the first target amount I REFL1 to the first semiconductor light emitting element 112.
  • the first semiconductor light emitting element 112 emits light at a relatively bright first luminance, and a low beam light distribution is formed.
  • the high beam switch SW2 is turned on and a high beam lighting command is issued.
  • the second driving module 140 supplies a second driving current I DRVH to the second semiconductor light emitting element 114.
  • the second semiconductor light emitting element 114 emits light, forming a high beam light distribution.
  • a dimming command signal DIM is asserted.
  • the first driving module 120 reduces the first driving current I DRVL supplied to the first semiconductor light emitting element 112 to a second target amount I REFL2 . This causes the first semiconductor light emitting element 112 to emit light at a second luminance that is relatively lower than the state in which only low beam is illuminated.
  • the second driving current I DRVH becomes 0 A, and the second semiconductor light emitting element 114 is turned off.
  • the second driving module 140 negates the dimming instruction signal DIM.
  • the first driving module 120 returns the target current of the first driving current I DRVL to the first target amount I REFL1 . This causes the first semiconductor light emitting element 112 to emit light at a relatively bright first luminance.
  • FIG. 3(a) illustrates the light distribution when the low beam is on
  • FIG. 3(b) illustrates the light distribution when the high beam is on.
  • the first semiconductor light-emitting element 112 emits light at a first luminance, so that the low beam range 300 is brightly illuminated.
  • the spacing between the hatches indicates the brightness, with narrower spacing representing brighter light.
  • the high beam range 302 is brightly illuminated by the second semiconductor light-emitting element 114.
  • the first semiconductor light-emitting element 112 emits light at a second luminance that is darker than the first luminance, so the low beam range 300 is darker than when the low beam is on in FIG. 3(a).
  • the second drive module 140 transmits a dimming instruction signal DIM to the first drive module 120, so that the first drive module 120 knows that the high beams are on.
  • the first drive module 120 reduces the first drive current I DRVL in response to the dimming instruction, so that the amount of light emitted by the first semiconductor light emitting element 102 can be reduced, and an increase in the total amount of heat generated by the light emitting unit 110 can be suppressed while the high beams are on.
  • the vehicle lamp 100 is suitable for use in a lineup of commercial vehicles such as trucks. For long-term reliability, such vehicle lamps may require a fanless design. According to this embodiment, the amount of heat generated by the light-emitting unit 110 can be reduced, so reliability can be guaranteed even without a fan.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment 100A of the vehicle lamp 100 of FIG. 1.
  • the first converter controller 124 includes an analog dimming terminal ADIM.
  • the target current I REFL of the first driving current I DRV1 is adjustable according to the voltage V ADIM of the analog dimming terminal ADIM.
  • the first driving module 120A includes a derating circuit 130, which functions as the first interface circuit 126 in FIG. 1.
  • the derating circuit 130 monitors the temperature, and when the temperature is lower than a certain threshold, keeps the voltage V ADIM at the analog dimming terminal ADIM at a constant level, and when the temperature exceeds the threshold, reduces the voltage V ADIM at the analog dimming terminal ADIM as the temperature increases (temperature derating).
  • the dimming instruction signal DIM is input to the derating circuit 130.
  • the dimming instruction signal DIM is asserted (for example, high)
  • the derating circuit 130 reduces the voltage V ADIM of the analog dimming terminal ADIM.
  • the second driving module 140A includes a linear regulator 160.
  • the linear regulator 160 functions as the second interface circuit 146 in FIG. 1.
  • An input terminal IN of the linear regulator 160 is connected to the high beam switch SW2, and an output terminal OUT is connected to the derating circuit 130.
  • the linear regulator 160 is activated when an input voltage VH is supplied to the input terminal IN, and generates a voltage VLDO stabilized to a predetermined voltage (for example, 5V). This voltage VLDO is supplied to the derating circuit 130 as a dimming instruction signal DIM.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the derating circuit 130.
  • the derating circuit 130 includes resistors R1 and R2, a temperature derating circuit 132, and a dimming circuit 134.
  • the resistors R1 and R2 are a resistor voltage divider circuit connected in series between the power supply line V DD and the ground line, and the connection node of the resistors R1 and R2 is connected to the analog dimming terminal ADIM of the first converter controller 124 A.
  • the voltage V ADIM at the analog dimming terminal ADIM is V DD ⁇ R2/(R1+R2).
  • the temperature derating circuit 132 includes a temperature sensor such as a thermistor, and changes its output according to temperature. When the temperature is lower than the threshold, the output of the temperature derating circuit 132 has high impedance and does not affect the analog dimming terminal ADIM. In a range where the temperature is higher than the threshold, the output impedance of the temperature derating circuit 132 becomes lower as the temperature increases, and the circuit sinks more current. As a result, the higher the temperature, the lower the voltage V ADIM at the analog dimming terminal ADIM.
  • the dimming circuit 134 receives the dimming instruction signal DIM, and in response to the assertion of the dimming instruction signal DIM, reduces the voltage V ADIM of the analog dimming terminal ADIM.
  • the dimming circuit 134 includes a resistor R3, a transistor Q1, and a low-pass filter 136.
  • the dimming instruction signal DIM is input to the base of the transistor Q1 via the low-pass filter 136. When the dimming instruction signal DIM is asserted, the transistor Q1 is conductive.
  • the voltage V ADIM of the analog dimming terminal ADIM is V DD ⁇ (R2//R3)/ ⁇ (R1+(R2//R3) ⁇ , which is lower than V DD ⁇ R2/(R1+R2).
  • R2//R3 represents the combined resistance of R2 and R3 in parallel.
  • (Embodiment 2) 6 is a block diagram of a second driving module 140B according to embodiment 2.
  • the second semiconductor light emitting element 114B of the light emitting unit 110B is an LED array including LEDs 116 arranged in a matrix.
  • the second lighting circuit 170B includes DC/DC converters 172, 174, an LED controller 176, and a microcontroller 178.
  • the DC/DC converter 172 is a step-up converter that steps up the input voltage V H.
  • the DC/DC converter 174 is a step-down converter that steps down the output voltage VM of the preceding DC/DC converter 172 to generate a drive voltage V DRVH .
  • the LED controller 176 receives a drive voltage VDRVH and individually turns the LEDs 116 on and off as controlled by the microcontroller 178 .
  • the linear regulator 180 starts up when the input voltage VL is supplied, and generates a power supply voltage V DD of 5 V. This power supply voltage V DD is supplied to the microcontroller 178 and the like.
  • the microcontroller 178 is started when the power supply voltage V DD is supplied to it. When the microcontroller 178 is started, it supplies an enable signal to the enable terminal EN of the linear regulator 160 to operate the linear regulator 160. This causes the dimming instruction signal DIM to be asserted.
  • the microcontroller 178 When activated, the microcontroller 178 also controls the LED controller 176 to form a predetermined high beam light distribution.
  • (Embodiment 3) 7 is a block diagram of the second driving module 140C according to the third embodiment.
  • the basic configuration of the second driving module 140C is the same as that of the second driving module 140B in FIG. 6.
  • the difference is that the high beam light distribution is fixed in the second driving module 140B, whereas the second driving module 140C supports an ADB (Adaptive Driving Beam) function, and when the high beam is turned on, the high beam light distribution can be adaptively controlled according to the situation in front of the vehicle. For example, when an oncoming vehicle or a preceding vehicle is detected, the control is performed to dim or block the light in that area.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • the second drive module 140C includes a transceiver 190.
  • the transceiver 190 is an interface such as a LIN (Local Interconnect Network) or a CAN (Controller Area Network), and receives information required for ADB control from the vehicle side.
  • LIN Local Interconnect Network
  • CAN Controller Area Network
  • the microcontroller 178 controls the LED controller 176 based on the information received by the transceiver 190, individually controls the on/off of the multiple LEDs 116, and controls the light distribution of the high beam.
  • the fourth embodiment relates to a telltale function.
  • Vehicles are equipped with a feature called a telltale that lights up to notify the user of any abnormalities that have occurred inside the vehicle.
  • Typical telltales are the various warning lights built into the instrument panel.
  • LEDs have become the mainstream light source for headlamps.
  • LEDs have the advantage that, because they offer a high degree of freedom in layout, more appropriate light distribution can be achieved by combining multiple LEDs.
  • telltales are required for vehicle lighting that includes LEDs (UN Regulation R48, Article 6.2.8, Uniform Provisions for the Approval of Vehicles in Relation to the Regulations Concerning the Mounting Device of Lamps, Reflectors and Indicators).
  • (Embodiment 4) 8 is a block diagram of a vehicle lamp 100 according to embodiment 4.
  • the vehicle lamp 100 is a low beam lamp, and includes a light emitting unit 110 and an LED driving module (LDM) 200.
  • LDM LED driving module
  • the light emitting unit 110 includes a first semiconductor light emitting element 112 for low beam and a second semiconductor light emitting element 114 for low beam.
  • the light emitted from the first semiconductor light emitting element 112 and the second semiconductor light emitting element 114 passes through an optical system (not shown) and forms a low beam light distribution in front of the vehicle.
  • the light emitted from the first semiconductor light emitting element 112 is directed toward an upper portion of the low beam illumination area
  • the light emitted from the second semiconductor light emitting element 114 is directed toward a lower portion of the low beam illumination area.
  • An input terminal IN of the drive module 200 is connected to the battery 2 via a low beam switch SW1.
  • the low beam switch SW1 When the low beam is turned on, the low beam switch SW1 is turned on and a battery voltage V BAT is supplied to the input terminal IN.
  • the drive module 200 operates using the battery voltage V BAT supplied to the input terminal IN as a power supply voltage. In other words, the supply of the battery voltage V BAT to the input voltage IN is an instruction to the vehicle lamp 100 to turn on the low beam.
  • the first lighting circuit 210 starts operating in response to a low beam lighting instruction, and lights up the first semiconductor light emitting element 112.
  • the first lighting circuit 210 has an abnormality detection function, and asserts a first fault signal FLT1 when it detects an abnormality.
  • the second lighting circuit 220 starts operating in response to a low beam lighting instruction, and lights up the second semiconductor light emitting element 114.
  • the second lighting circuit 220 has an abnormality detection function, and asserts a second fault signal FLT2 when it detects an abnormality.
  • the first fault signal FLT1 and the second fault signal FLT2 are input to the latch circuit 230.
  • the latch circuit 230 asserts the stop signal STOP.
  • the latch circuit 230 is preferably a timer latch circuit, and when the assertion of at least one of the first fault signal FLT1 and the second fault signal FLT2 continues for a predetermined determination time, it asserts the stop signal STOP and fixes the stop signal STOP in the asserted state.
  • the stop signal STOP is supplied to the first lighting circuit 210 and the second lighting circuit 220.
  • the first lighting circuit 210 stops generating the first drive current I DRV1 and turns off the first semiconductor light emitting element 112.
  • the second lighting circuit 220 stops generating the second drive current I DRV2 and turns off the second semiconductor light emitting element 114.
  • the first lighting circuit 210 includes a first DC/DC converter 212 and a first converter controller 214.
  • the first DC/DC converter 212 performs switching in response to a pulse modulation signal S P1 supplied from the first converter controller 214, and supplies a first drive current I DRV1 to the first semiconductor light emitting element 112.
  • the pulse modulation signal S P1 may be a pulse width modulation signal or a pulse frequency modulation signal.
  • the first DC/DC converter 212 may be a step-down converter, a step-up/step-down converter, or a step-up converter.
  • the type of the first DC/DC converter 212 can be selected according to the number of LEDs connected in series that constitute the first semiconductor light emitting element 112.
  • the first converter controller 214 generates a pulse modulation signal S P1 so that the first drive current I DRV1 generated by the first DC/DC converter approaches its target amount I REF1 , and performs feedback control (constant current control) on the first DC/DC converter 212 .
  • the first converter controller 214 is also configured to be able to detect an abnormality in the first semiconductor light emitting element 112.
  • the type of abnormality and the detection method are not particularly limited, but for example, the first converter controller 214 may monitor the voltage between both ends of the first semiconductor light emitting element 112 and determine that an abnormality has occurred when the voltage deviates from a predetermined range. Alternatively, the first converter controller 214 may monitor the first drive current I DRV1 and determine that an abnormality has occurred when the first drive current I DRV1 does not converge to the target amount I REF1 . The first converter controller 214 may detect a ground fault or a power fault as an abnormality.
  • the first converter controller 214 can be composed of a commercially available DC/DC converter controller IC (Integrated Circuit) and its peripheral circuits.
  • the controller IC may have an abnormality detection function and a fault pin for notifying the outside world of the abnormality detection.
  • an abnormality detection circuit can be configured using discrete components outside the controller IC.
  • the controller IC used may have a PWM terminal for PWM dimming.
  • the peripheral circuitry may be configured to fix the PWM terminal low in response to assertion of the stop signal STOP.
  • a controller IC may be used that has an enable terminal, and the peripheral circuitry may be configured to fix the enable terminal low in response to assertion of the stop signal STOP.
  • the second lighting circuit 220 includes a second DC/DC converter 222 and a second converter controller 224, and is configured similarly to the first lighting circuit 210.
  • the above is the configuration of the vehicle lamp 100.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a low beam light distribution 800 of the vehicle lamp 100A of FIG. 8.
  • the low beam light distribution 800 includes a main low beam portion 802 and an additional low beam portion 804.
  • the main low beam portion 802 is formed by the light emitted from the first semiconductor light emitting element 112
  • the additional low beam portion 804 is an auxiliary light distribution that widely illuminates the lower and lateral sides of the main low beam portion 802, and is formed by the light emitted from the second semiconductor light emitting element 114.
  • This disclosure relates to vehicle lighting devices used in automobiles and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

発光ユニット１１０は、ロービーム用の第１半導体発光素子１１２およびハイビーム用の第２半導体発光素子１１４を含む。第１駆動モジュール１２０は、第１半導体発光素子１１２を点灯する。第２駆動モジュール１４０は、第２半導体発光素子１１４を点灯する。第１コンバータコントローラ１２４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２が生成する第１駆動電流ＩＤＲＶＬが、第１目標量ＩＲＥＦＬ１に近づくように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２をフィードバック制御する。第２駆動モジュール１４０は、ハイビームの点灯指示に応答して、第１駆動モジュール１２０に減光指示信号ＤＩＭを送信する。第１駆動モジュール１２０は、減光指示信号ＤＩＭに応答して、第１駆動電流ＩＤＲＶＬを、第１目標量ＩＲＥＦＬ１より小さい第２目標量ＩＲＥＦＬ２に低下させる。

Description

車両用灯具
　本開示は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。
　近年、ハイビームやロービーム、リアコンビネーションランプなどの車両用灯具の光源として、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）をはじめとする半導体光源の採用が進められている。半導体光源は、そのエネルギー効率、メンテナンスの容易性、デザインの多様性などの観点から、従来のＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプやハロゲンランプ等の光源に対して利点を有する。
特開２０１０－２４１３４７号公報 特開２０１１－０９８６１１号公報
　トラックなどの商用車両向けの車両用灯具は、低コスト化が求められ、そうした需要を満たすために、ハイビーム用の発光素子とロービーム用の発光素子をユニット化した車両用灯具がラインアップされる。ハイビームモードの点灯中は、配光要件を満たすために、ハイビームの光源とロービームの光源の両方が同時点灯するため、発熱が多くなる。したがってハイビーム、ロービーム一体型の車両用灯具では、熱対策が重要となる。特に商用車両向けの車両用灯具では、長期的な信頼性が要求されるため、ファンレス化が要求される場合もあり、熱対策がより難しい。
　本開示は係る状況におい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、配光要件を満たしつつ、熱対策を施した車両用灯具の提供にある。
　本開示のある態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、ロービーム用の第１半導体発光素子およびハイビーム用の第２半導体発光素子を含む発光ユニットと、第１半導体発光素子を点灯する第１駆動モジュールと、第２半導体発光素子を点灯する第２駆動モジュールと、を備える。第１駆動モジュールは、第１半導体発光素子に第１駆動電流を供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第１ＤＣ／ＤＣコンバータが生成する第１駆動電流が、第１目標量に近づくように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御する第１コンバータコントローラと、を含む。第２駆動モジュールは、ハイビームの点灯指示に応答して、第１駆動モジュールに減光指示信号を送信する。第１駆動モジュールは、減光指示信号に応答して、第１駆動電流を、第１目標量より小さい第２目標量に低下させる。
　本開示のある態様の車両用灯具は、ロービーム用の第１半導体発光素子と、ロービーム用の第２半導体発光素子と、第１半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第１フォルト信号をアサートする第１点灯回路と、第２半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第２フォルト信号をアサートする第２点灯回路と、第１フォルト信号と第２フォルト信号の少なくとも一方がアサートされると、停止信号をアサートするラッチ回路と、を備える。第１点灯回路および第２点灯回路は、停止信号のアサートに応答して、第１半導体発光素子および第２半導体発光素子を消灯する。
　なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
　本開示のある態様によれば、配光要件を満たしつつ、熱対策が可能となる。
実施形態１に係る車両用灯具のブロック図である。 図１の車両用灯具の動作を説明する波形図である。 図３（ａ）は、ロービーム点灯時の配光を、図３（ｂ）は、ハイビーム点灯時の配光を説明する図である。 図１の車両用灯具の一実施例を示すブロック図である。 ディレーティング回路の構成例を示す回路図である。 実施形態２に係る第２駆動モジュールのブロック図である。 実施形態３に係る第２駆動モジュールのブロック図である。 実施形態４に係る車両用灯具のブロック図である。 図８の車両用灯具のロービーム配光の一例を示す図である。
（実施形態の概要）
　本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
　一実施形態に係る車両用灯具は、ロービーム用の第１半導体発光素子およびハイビーム用の第２半導体発光素子を含む発光ユニットと、第１半導体発光素子を点灯する第１駆動モジュールと、第２半導体発光素子を点灯する第２駆動モジュールと、を備える。第１駆動モジュールは、第１半導体発光素子に第１駆動電流を供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第１ＤＣ／ＤＣコンバータが生成する第１駆動電流が、第１目標量に近づくように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御する第１コンバータコントローラと、を含む。第２駆動モジュールは、ハイビームの点灯指示に応答して、第１駆動モジュールに減光指示信号を送信する。第１駆動モジュールは、減光指示信号に応答して、第１駆動電流を、第１目標量より小さい第２目標量に低下させる。
　この構成によると、第２駆動モジュールから第１駆動モジュールに対して、減光指示を送信することで、第１駆動モジュールは、ハイビーム点灯中であることを知ることができる。そして第１駆動モジュールが、減光指示に応答して第１駆動電流を減少させることで、第１半導体発光素子の発光量を減らすことができ、ハイビーム点灯時に、発光ユニットのトータルの発熱量の増加を抑制できる。
　一実施形態において、第１コンバータコントローラは、アナログ調光端子を有し、第１目標量は、アナログ調光端子に生ずる調光電圧にもとづいていてもよい。第１駆動モジュールは、減光指示信号に応答して、調光電圧を低下させる減光回路をさらに含んでもよい。多くの市販の駆動ＩＣ（Integrated Circuit）が有している調光ピンを利用することで、新たなピンを追加せずに、第１駆動電流を減らすことができる。
　一実施形態において、第２駆動モジュールは、ハイビームの点灯指示に応答してイネーブル状態となる第１リニアレギュレータを含み、第１リニアレギュレータの出力電圧が、減光指示信号として第１駆動モジュールに供給されてもよい。
　一実施形態において、ハイビームの点灯指示を受信するインタフェース回路と、インタフェース回路が受信した点灯指示に応答して、第１リニアレギュレータをイネーブル化するマイクロコントローラと、をさらに備えてもよい。
　一実施形態において、ハイビームの点灯指示は、第２駆動モジュールに対する電源電圧の供給として与えられ、車両用灯具は、電源電圧が供給されると動作する第２リニアレギュレータと、第２リニアレギュレータの出力電圧が供給されると起動し、第１リニアレギュレータをイネーブル化するマイクロコントローラと、をさらに備えてもよい。
　一実施形態において、車両用灯具は、ファンレスであってもよい。長期的な信頼性が求められる商用車両では、ファンレス化が要求される場合がある。上記構成によれば、要求に対応できる。
　一実施形態に係る車両用灯具は、ロービーム用の第１半導体発光素子と、ロービーム用の第２半導体発光素子と、第１半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第１フォルト信号をアサートする第１点灯回路と、第２半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第２フォルト信号をアサートする第２点灯回路と、第１フォルト信号と第２フォルト信号の少なくとも一方がアサートされると、停止信号をアサートするラッチ回路と、を備える。第１点灯回路および第２点灯回路は、停止信号のアサートに応答して、第１半導体発光素子および第２半導体発光素子を消灯する。
　この構成によると、複数のＬＥＤ（半導体発光素子）のうち、いずれか１個のＬＥＤの故障が検出されると、すべてのＬＥＤが消灯する。そのため、視覚テルテールが義務づけられる要件から外れるため、テルテールが不要となる。
　一実施形態において、第１点灯回路は、第１半導体発光素子の両端間電圧が正常範囲から逸脱すると、異常と判定し、第２点灯回路は、第２半導体発光素子の両端間電圧が正常範囲から逸脱すると、異常と判定してもよい。
　一実施形態において、第１点灯回路および第２点灯回路はそれぞれ、ＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が、目標電流に近づくように、ＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御するコントローラ回路と、を含んでもよい。
（実施形態）
　以下、好適な実施形態について、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、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および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の間に接続された（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、インダク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、あるいは回路定数（抵抗値、容量値、インダクタンス）を表すものとする。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る車両用灯具１００のブロック図である。車両用灯具１００は、発光ユニット１１０、第１駆動モジュール１２０、第２駆動モジュール１４０を備える。
　発光ユニット１１０は、ロービーム用の第１半導体発光素子１１２およびハイビーム用の第２半導体発光素子１１４を含み、一体化されている。たとえば第１半導体発光素子１１２と第２半導体発光素子１１４は、共通のプリント基板上に実装される。さらに、第１半導体発光素子１１２と第２半導体発光素子１１４の出射光は、共通の光学系を透過してもよい。第１半導体発光素子１１２および第２半導体発光素子１１４は、それぞれ、ひとつ、または複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことができる。たとえば、プリント基板上には、第１半導体発光素子１１２を構成する複数のＬＥＤが一列に水平方向に並んで配置され、それと隣接して、第２半導体発光素子１１４を構成する複数のＬＥＤが一列に水平方向に並んで配置される。第１半導体発光素子１１２と第２半導体発光素子１１４には共通のヒートシンクが取り付けられてもよい。
　第１駆動モジュール１２０は、ロービームの点灯指示に応答して、第１半導体発光素子１１２を点灯する。第１駆動モジュール１２０には、ロービームスイッチＳＷ１を介して、バッテリ２からの電圧ＶＢＡＴが、入力電圧ＶＬとして供給される。本実施形態では、ロービームスイッチＳＷ１がオンし、バッテリ電圧ＶＢＡＴ（ＶＬ）が第１駆動モジュール１２０に供給されることが、ロービームの点灯指示となる。
　第１駆動モジュール１２０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２、第１コンバータコントローラ１２４、第１インタフェース回路１２６を含む。
　第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２は、第１コンバータコントローラ１２４から供給されるパルス変調信号ＳＰ１に応じてスイッチングし、第１半導体発光素子１１２に第１駆動電流ＩＤＲＶＬを供給する。たとえばパルス変調信号ＳＰ１は、パルス幅変調信号であってもよいし、パルス周波数変調信号であってもよい。
　第１コンバータコントローラ１２４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータが生成する第１駆動電流ＩＤＲＶＬが、第１目標量ＩＲＥＦＬ１に近づくようにパルス変調信号ＳＰ１を生成し、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２をフィードバック制御（定電流制御）する。具体的には、第１コンバータコントローラ１２４は、第１駆動電流ＩＤＲＶＬに応じたフィードバック信号（電流検出信号）ＶＦＢ１をカレントセンスピンＣＳに受け、フィードバック信号ＶＦＢが第１基準電圧ＶＲＥＦ１に近づくように、パルス変調信号ＳＰ１のデューティサイクルをフィードバック制御する。
　第１インタフェース回路１２６は、第２駆動モジュール１４０から減光指示信号ＤＩＭを受ける。第１インタフェース回路１２６は、減光指示信号ＤＩＭのアサート（たとえばハイ）に応答して、第１駆動電流ＩＤＲＶＬが、第１目標量ＩＲＥＦＬ１より小さい第２目標量ＩＲＥＦＬ２に減少するように、第１コンバータコントローラ１２４に作用する。
　第２駆動モジュール１４０は、ハイビームの点灯指示に応答して、第２半導体発光素子１１４を点灯する。第２駆動モジュール１４０には、ハイビームスイッチＳＷ２を介して、バッテリ２からの電圧ＶＢＡＴが入力電圧ＶＨとして供給される。
　本実施形態では、第２駆動モジュール１４０は、第２点灯回路１５０および第２インタフェース回路１４６を含む。
　第２点灯回路１５０は、ハイビームの配光が形成されるように、第２半導体発光素子１１４に流れる第２駆動電流ＩＤＲＶＨを制御する。本実施形態では、第２点灯回路１５０は、第１駆動モジュール１２０と同様に構成され、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１５２および第２コンバータコントローラ１５４を含む。
　第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１５２は、第２コンバータコントローラ１５４から供給されるパルス変調信号ＳＰ２に応じてスイッチングし、第２半導体発光素子１１４に第２駆動電流ＩＤＲＶＨを供給する。たとえばパルス変調信号ＳＰ２は、パルス幅変調信号であってもよいし、パルス周波数変調信号であってもよい。
　たとえば、第２コンバータコントローラ１５４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１５２が生成する第２駆動電流ＩＤＲＶＨが第２目標量ＩＲＥＦＨに近づくように、パルス変調信号ＳＰ２をフィードバック制御（定電流制御）してもよい。
　あるいは第２点灯回路１５０は、第２半導体発光素子１１４と直列に接続された定電流源（不図示）を含んでもよい。この場合、第２コンバータコントローラ１５４は、第２半導体発光素子１１４と定電流源の直列接続回路に、駆動電圧ＶＤＲＶ２を供給する定電圧出力のコンバータであってもよい。第２コンバータコントローラ１５４は、駆動電圧ＶＤＲＶ２が、目標電圧ＶＲＥＦ２に近づくように、パルス変調信号ＳＰ２をフィードバック制御してもよい。
　また第２駆動モジュール１４０は、ハイビームの点灯指示に応答して、第１駆動モジュール１２０に減光指示信号ＤＩＭを送信する。
　本実施形態では、ハイビームスイッチＳＷ２がオンし、バッテリ電圧ＶＢＡＴ（ＶＨ）が第２駆動モジュール１４０に供給されることが、ハイビームの点灯指示となる。第２インタフェース回路１４６は、入力電圧ＶＨが供給されると、減光指示信号ＤＩＭをアサートする。
　以上が車両用灯具１００の構成である。続いてその動作を説明する。
　図２は、図１の車両用灯具１００の動作を説明する波形図である。時刻ｔ０より前は、車両用灯具１００は消灯状態である。時刻ｔ０に、ロービームスイッチＳＷ１がオンとなり、ロービーム点灯指示が発生する。このロービーム点灯指示に応答して、第１駆動モジュール１２０は、第１半導体発光素子１１２に、第１目標量ＩＲＥＦＬ１に安定化された第１駆動電流ＩＤＲＶＬを供給する。その結果、第１半導体発光素子１１２が、相対的に明るい第１輝度で発光し、ロービームの配光が形成される。
　時刻ｔ１に、ハイビームスイッチＳＷ２がオンとなり、ハイビーム点灯指示が発生する。ハイビーム点灯指示に応答して、第２駆動モジュール１４０は、第２半導体発光素子１１４に、第２駆動電流ＩＤＲＶＨを供給する。その結果、第２半導体発光素子１１４が発光し、ハイビームの配光が形成される。
　時刻ｔ１に、ハイビーム点灯指示が発生すると，減光指示信号ＤＩＭがアサートされる。減光指示信号ＤＩＭに応答して、第１駆動モジュール１２０は、第１半導体発光素子１１２に供給する第１駆動電流ＩＤＲＶＬを、第２目標量ＩＲＥＦＬ２まで低下させる。これにより、第１半導体発光素子１１２のが、ロービームのみの点灯状態に比べて相対的に低い第２輝度で発光する。
　時刻ｔ２に、ハイビームスイッチＳＷ２がオフすると、第２駆動電流ＩＤＲＶＨが０Ａとなり、第２半導体発光素子１１４が消灯する。第２駆動モジュール１４０は、減光指示信号ＤＩＭがネゲートする。減光指示信号ＤＩＭがネゲートされると、第１駆動モジュール１２０は、第１駆動電流ＩＤＲＶＬの目標電流を、第１目標量ＩＲＥＦＬ１に戻す。これにより、第１半導体発光素子１１２は、相対的に明るい第１輝度で発光する。
　図３（ａ）は、ロービーム点灯時の配光を、図３（ｂ）は、ハイビーム点灯時の配光を説明する図である。図３（ａ）に示す様に、ロービーム点灯時は、第１半導体発光素子１１２が第１輝度で発光するため、ロービームの範囲３００が、明るく照射される。ハッチの間隔は明るさを示しており、ハッチの間隔が狭い方が明るいことを表している。
　図３（ｂ）に示す様に、ハイビーム点灯時は、第２半導体発光素子１１４によって、ハイビームの範囲３０２が明るく照射される。このとき、第１半導体発光素子１１２は、第１輝度より暗い第２輝度で発光するため、ロービームの範囲３００は、図３（ａ）のロービーム点灯時に比べて、暗くなる。
　以上が車両用灯具１００の動作である。
　この車両用灯具１００によれば、ハイビーム点灯時に、第２駆動モジュール１４０から第１駆動モジュール１２０に対して、減光指示信号ＤＩＭを送信することで、第１駆動モジュール１２０は、ハイビーム点灯中であることを知ることができる。そして第１駆動モジュール１２０が、減光指示に応答して第１駆動電流ＩＤＲＶＬを減少させることで、第１半導体発光素子１０２の発光量を減らすことができ、ハイビーム点灯中に、発光ユニット１１０のトータルの発熱量の増加を抑制できる。
　車両用灯具１００は、トラックなどの商用車両向けのラインナップに好適である。このような車両用灯具では、長期的な信頼性のために、ファンレス化が要求される場合がある。本実施形態によれば、発光ユニット１１０の発熱量を抑えることができるため、ファンレスであっても、信頼性を保証できる。
　図４は、図１の車両用灯具１００の一実施例１００Ａを示すブロック図である。
　第１コンバータコントローラ１２４は、アナログ調光端子ＡＤＩＭを備える。第１駆動電流ＩＤＲＶ１の目標電流ＩＲＥＦＬは、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭに応じて調節可能となっている。第１駆動モジュール１２０Ａは、ディレーティング回路１３０を備え、このディレーティング回路１３０が、図１の第１インタフェース回路１２６として機能する。
　ディレーティング回路１３０は、温度を監視し、温度があるしきい値より低い状態では、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭを一定レベルに保ち、温度がしきい値を超えると、温度が高くなるにしたがって、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭを低下させる（温度ディレーティング）。
　減光指示信号ＤＩＭは、ディレーティング回路１３０に入力される。ディレーティング回路１３０は、減光指示信号ＤＩＭがアサート（たとえばハイ）されると、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭを低下させる。
　第２駆動モジュール１４０Ａは、リニアレギュレータ１６０を含む。リニアレギュレータ１６０は、図１の第２インタフェース回路１４６として機能する。リニアレギュレータ１６０の入力端子ＩＮは、ハイビームスイッチＳＷ２と接続されており、出力端子ＯＵＴは、ディレーティング回路１３０と接続される。リニアレギュレータ１６０は、入力端子ＩＮに入力電圧ＶＨが供給されると起動し、所定電圧（たとえば５Ｖ）に安定化された電圧ＶＬＤＯを生成する。この電圧ＶＬＤＯが減光指示信号ＤＩＭとしてディレーティング回路１３０に供給される。
　図５は、ディレーティング回路１３０の構成例を示す回路図である。ディレーティング回路１３０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２、温度ディレーティング回路１３２、減光回路１３４を含む。
　抵抗Ｒ１，Ｒ２は、電源ラインＶＤＤと接地ラインの間に直列に接続された抵抗分圧回路であり、抵抗Ｒ１とＲ２の接続ノードは、第１コンバータコントローラ１２４Ａのアナログ調光端子ＡＤＩＭと接続される。温度ディレーティング回路１３２と減光回路１３４の出力がハイインピーダンスであるとき、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭは、ＶＤＤ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。
　温度ディレーティング回路１３２は、サーミスタなどの温感素子を含み、温度に応じて出力を変化させる。温度ディレーティング回路１３２の出力は、温度がしきい値より低い状態ではハイインピーダンスであり、アナログ調光端子ＡＤＩＭに影響しない。温度ディレーティング回路１３２の出力インピーダンスは、温度がしきい値より高い範囲において、温度が高くなるほど低くなり、より多くの電流をシンクする。これにより、温度が高いほど、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭを低下させる。
　減光回路１３４は、減光指示信号ＤＩＭを受け、減光指示信号ＤＩＭのアサートに応答して、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭを低下させる。たとえば減光回路１３４は、抵抗Ｒ３、トランジスタＱ１およびローパスフィルタ１３６を含む。トランジスタＱ１のベースには、ローパスフィルタ１３６を介して、減光指示信号ＤＩＭが入力される。減光指示信号ＤＩＭがアサートされると、トランジスタＱ１が導通する。この状態では、抵抗Ｒ２とＲ３が並列に接続されるため、アナログ調光端子ＡＤＩＭの電圧ＶＡＤＩＭは、ＶＤＤ×（Ｒ２//Ｒ３）／｛（Ｒ１＋（Ｒ２//Ｒ３）｝となり、ＶＤＤ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）に比べて低くなる。Ｒ２//Ｒ３は、Ｒ２とＲ３の並列な合成抵抗を表す。
（実施形態２）
　図６は、実施形態２に係る第２駆動モジュール１４０Ｂのブロック図である。発光ユニット１１０Ｂの第２半導体発光素子１１４Ｂは、マトリクス状に配置されたＬＥＤ１１６を含むＬＥＤアレイである。
　第２点灯回路１７０Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７２，１７４、ＬＥＤコントローラ１７６、マイクロコントローラ１７８を含む。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１７２は、昇圧コンバータであり、入力電圧ＶＨを昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７４は、降圧コンバータであり、前段のＤＣ／ＤＣコンバータ１７２の出力電圧ＶＭを降圧し、駆動電圧ＶＤＲＶＨを生成する。
　ＬＥＤコントローラ１７６は、駆動電圧ＶＤＲＶＨを受け、マイクロコントローラ１７８による制御に応じて、複数のＬＥＤ１１６を個別にオン、オフする。
　リニアレギュレータ１８０は、入力電圧ＶＬが供給されると起動し、５Ｖの電源電圧ＶＤＤを生成する。この電源電圧ＶＤＤは、マイクロコントローラ１７８などに供給される。
　マイクロコントローラ１７８は、電源電圧ＶＤＤが供給されると起動する。マイクロコントローラ１７８は起動すると、リニアレギュレータ１６０のイネーブルの端子ＥＮにイネーブル信号を供給し、リニアレギュレータ１６０を動作させる。これにより、減光指示信号ＤＩＭがアサートされる。
　またマイクロコントローラ１７８は、起動すると、所定のハイビームの配光が形成されるように、ＬＥＤコントローラ１７６を制御する。
（実施形態３）
　図７は、実施形態３に係る第２駆動モジュール１４０Ｃのブロック図である。第２駆動モジュール１４０Ｃの基本構成は、図６の第２駆動モジュール１４０Ｂと同様である。相違点は、第２駆動モジュール１４０Ｂではハイビームの配光が固定されていたのに対して、第２駆動モジュール１４０Ｃでは、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）機能に対応しており、ハイビーム点灯時に、車両前方の状況に応じて、ハイビームの配光を適応的に制御可能となっている。たとえば対向車や先行車を検出すると、その部分を減光あるいは遮光する制御が行われる。
　第２駆動モジュール１４０Ｃは、トランシーバ１９０を備える。トランシーバ１９０は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＣＡＮ（Controller Area Network）などのインタフェースであり、車両側から、ＡＤＢ制御に必要な情報を受信する。
　マイクロコントローラ１７８は、トランシーバ１９０が受信した情報にもとづいて、ＬＥＤコントローラ１７６を制御し、複数のＬＥＤ１１６のオン、オフを個別に制御し、ハイビームの配光を制御する。
（実施形態４）
　実施形態４は、テルテール機能に関する。
　車両には、点灯することにより車両内で発生した異常をユーザに通知するためにテルテールという機能が組み込まれる。テルテールとしては、インストルメントパネルに組み込まれる各種警告灯が代表的である。
　従来のバルブを用いたヘッドランプでは、バルブが切れると、ランプが点灯しなくなるため、ユーザは、明らかに異常を知ることができる。そのため、従来のヘッドランプでは、テルテールは必要とされていなかった。
　近年、ヘッドランプの光源は、ＬＥＤが主流となっている。ＬＥＤは、レイアウトの自由が高いことから、それらを複数組み合わせることにより、より適切な配光を形成できるという利点がある。ところが、ＬＥＤの一部が点灯不能となると適切な配光が形成できていないにもかかわらず、ランプ自体は点灯し続けることができるため、ユーザは異常に気づくことができない。そのため、ＬＥＤを備える車両用灯具では、テルテールが必要となる（協定規則第４８号　灯火器及び反射器並びに指示装置の取付装置に係る協定規則に係る車両の認可に関する統一規定　ＵＮ規則Ｒ４８　６．２．８項）。
　ヘッドランプの異常を知らせる警告灯をインストルメントパネルに組み込むと、車体のコストが高くなる。
　実施形態４では、テルテールを必要としない車両用灯具の提供について説明する。
（実施形態４）
　図８は、実施形態４に係る車両用灯具１００のブロック図である。車両用灯具１００は、ロービームランプであり、発光ユニット１１０およびＬＥＤ駆動モジュール（ＬＤＭ）２００を備える。
　発光ユニット１１０は、ロービーム用の第１半導体発光素子１１２と、ロービーム用の第２半導体発光素子１１４と、を含む。第１半導体発光素子１１２と第２半導体発光素子１１４の出射光は、図示しない光学系を通過し、車両前方にロービームの配光を形成する。たとえば第１半導体発光素子１１２の出射光は、ロービーム照射領域のうちの、上側部分に向けられ、第２半導体発光素子１１４の出射光はロービーム照射領域のうちの、下側部分に向けられる。
　駆動モジュール２００の入力端子ＩＮは、ロービームスイッチＳＷ１を介してバッテリ２と接続される。ロービームの点灯時には、ロービームスイッチＳＷ１がオンとなり、入力端子ＩＮにバッテリ電圧ＶＢＡＴが供給される。駆動モジュール２００は、入力端子ＩＮに供給されるバッテリ電圧ＶＢＡＴを電源電圧として動作する。つまり、入力電圧ＩＮに対するバッテリ電圧ＶＢＡＴの供給が、車両用灯具１００に対するロービームの点灯指示である。
　第１点灯回路２１０は、ロービームの点灯指示に応答して動作を開始し、第１半導体発光素子１１２を点灯する。第１点灯回路２１０は、異常検出機能を備え、異常を検出すると、第１フォルト信号ＦＬＴ１をアサートする。
　第２点灯回路２２０は、ロービームの点灯指示に応答して動作を開始し、第２半導体発光素子１１４を点灯する。第２点灯回路２２０は、異常検出機能を備え、異常を検出すると、第２フォルト信号ＦＬＴ２をアサートする。
　第１フォルト信号ＦＬＴ１および第２フォルト信号ＦＬＴ２は、ラッチ回路２３０に入力される。ラッチ回路２３０は、第１フォルト信号ＦＬＴ１と第２フォルト信号ＦＬＴ２の少なくとも一方がアサートされると、停止信号ＳＴＯＰをアサートする。
　好ましくはラッチ回路２３０はタイマーラッチ回路であり、第１フォルト信号ＦＬＴ１および第２フォルト信号ＦＬＴ２の少なくとも一方のアサートが、所定の判定時間にわたり持続すると、停止信号ＳＴＯＰをアサートし、停止信号ＳＴＯＰをアサート状態に固定する。
　停止信号ＳＴＯＰは、第１点灯回路２１０および第２点灯回路２２０に供給される。第１点灯回路２１０は、停止信号ＳＴＯＰのアサートに応答して、第１駆動電流ＩＤＲＶ１の生成を停止し、第１半導体発光素子１１２を消灯する。第２点灯回路２２０は、停止信号ＳＴＯＰのアサートに応答して、第２駆動電流ＩＤＲＶ２の生成を停止し、第２半導体発光素子１１４を消灯する。
　第１点灯回路２１０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２および第１コンバータコントローラ２１４を含む。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２は、第１コンバータコントローラ２１４から供給されるパルス変調信号ＳＰ１に応じてスイッチングし、第１半導体発光素子１１２に第１駆動電流ＩＤＲＶ１を供給する。たとえばパルス変調信号ＳＰ１は、パルス幅変調信号であってもよいし、パルス周波数変調信号であってもよい。
　第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２は、降圧コンバータであってもよいし、昇降圧コンバータであってもよいし、昇圧コンバータであってもよい。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２の形式は、第１半導体発光素子１１２を構成するＬＥＤの直列接続の個数に応じて選択することができる。
　第１コンバータコントローラ２１４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータが生成する第１駆動電流ＩＤＲＶ１が、その目標量ＩＲＥＦ１に近づくようにパルス変調信号ＳＰ１を生成し、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２をフィードバック制御（定電流制御）する。
　また第１コンバータコントローラ２１４は、第１半導体発光素子１１２の異常を検出可能に構成される。異常の種類や検出方法は特に限定されないが、たとえば第１コンバータコントローラ２１４は、第１半導体発光素子１１２の両端間電圧を監視し、所定の範囲から逸脱すると、異常と判定してもよい。あるいは第１コンバータコントローラ２１４は、第１駆動電流ＩＤＲＶ１を監視し、目標量ＩＲＥＦ１に収束しない場合に、異常と判定してもよい。第１コンバータコントローラ２１４は、地絡や天絡を異常として検出してもよい。
　第１コンバータコントローラ２１４は、市販のＤＣ／ＤＣコンバータのコントローラＩＣ（Integrated Circuit）と、その周辺回路で構成することができる。
　たとえばコントローラＩＣが、異常検出機能と、異常検出を外部に通知するためのフォルトピンを有していてもよい。
　たとえばコントローラＩＣが、異常検出機能を有していない場合、コントローラＩＣの外部に、ディスクリート部品で、異常検出回路を構成すればよい。
　コントローラＩＣは、ＰＷＭ調光用のＰＷＭ端子を有しているものを使用してもよい。その場合、停止信号ＳＴＯＰのアサートに応答して、ＰＷＭ端子をローに固定するように周辺回路を構成すればよい。あるいはイネーブル端子を有しているコントローラＩＣを使用し、停止信号ＳＴＯＰのアサートに応答して、イネーブル端子をローに固定するように周辺回路を構成してもよい。
　第２点灯回路２２０は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ２２２および第２コンバータコントローラ２２４を含み、第１点灯回路２１０と同様に構成される。
　以上が車両用灯具１００の構成である。
　この構成によると、第１点灯回路２１０、第２点灯回路２２０のいずれかにおいて故障が検出されると、すべてのＬＥＤが消灯する。そのため、視覚テルテールが義務づけられる要件から外れるため、テルテールが不要となる。
　図９は、図８の車両用灯具１００Ａのロービーム配光８００の一例を示す図である。ロービーム配光８００は、メインロービーム部分８０２と、付加ロービーム部分８０４を含む。メインロービーム部分８０２は、第１半導体発光素子１１２の出射光によって形成され、付加ロービーム部分８０４は、メインロービーム部分８０２の下側および側方を広く照射する補助的な配光であり、第２半導体発光素子１１４の出射光によって形成される。
　本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものであり、したがって、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。
　本開示は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。
２…バッテリ，ＳＷ１…ロービームスイッチ，ＳＷ２…ハイビームスイッチ，１００…車両用灯具，１１０…発光ユニット，１１２…第１半導体発光素子，１１４…第２半導体発光素子，１２０…第１駆動モジュール，１２２…第１ＤＣ／ＤＣコンバータ，１２４…第１コンバータコントローラ，１２６…第１インタフェース回路，１４０…第２駆動モジュール，１５０…第２点灯回路，１５２…第２ＤＣ／ＤＣコンバータ，１５４…第２コンバータコントローラ，１４６…第２インタフェース回路，１３０…ディレーティング回路，１６０…リニアレギュレータ，１３２…温度ディレーティング回路，１３４…減光回路，１７０Ｂ，１７０Ｃ…点灯回路，１７２，１７４…ＤＣ／ＤＣコンバータ，１７６…ＬＥＤコントローラ，１７８…マイクロコントローラ，１８０…リニアレギュレータ，１９０…トランシーバ，２００…駆動モジュール，２１０…第１点灯回路，２１２…第１ＤＣ／ＤＣコンバータ，２１４…第１コンバータコントローラ，２２０…第２点灯回路，２２２…第２ＤＣ／ＤＣコンバータ，２２４…第２コンバータコントローラ，２３０…ラッチ回路，ＦＬＴ１…第１フォルト信号，ＦＬＴ２…第２フォルト信号，ＳＴＯＰ…停止信号

Claims (9)

  1. 　ロービーム用の第１半導体発光素子およびハイビーム用の第２半導体発光素子を含む発光ユニットと、
    　前記第１半導体発光素子を点灯する第１駆動モジュールと、
    　前記第２半導体発光素子を点灯する第２駆動モジュールと、
    　を備え、
    　前記第１駆動モジュールは、
    　前記第１半導体発光素子に第１駆動電流を供給する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
    　前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータが生成する前記第１駆動電流が、第１目標量に近づくように、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御する第１コンバータコントローラと、
    　を含み、
    　前記第２駆動モジュールは、前記ハイビームの点灯指示に応答して、前記第１駆動モジュールに減光指示信号を送信し、
    　前記第１駆動モジュールは、前記減光指示信号に応答して、前記第１駆動電流を、前記第１目標量より小さい第２目標量に低下させることを特徴とする車両用灯具。
  2. 　前記第１コンバータコントローラは、アナログ調光端子を有し、前記第１目標量は、前記アナログ調光端子に生ずる調光電圧にもとづいており、
    　前記第１駆動モジュールは、前記減光指示信号に応答して、前記調光電圧を低下させる減光回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記第２駆動モジュールは、
    　前記ハイビームの点灯指示に応答してイネーブル状態となる第１リニアレギュレータを含み、前記第１リニアレギュレータの出力電圧が、前記減光指示信号として前記第１駆動モジュールに供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記ハイビームの点灯指示を受信するインタフェース回路と、
    　前記インタフェース回路が受信した前記点灯指示に応答して、前記第１リニアレギュレータをイネーブル化するマイクロコントローラと、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
  5. 　前記ハイビームの点灯指示は、前記第２駆動モジュールに対する電源電圧の供給として与えられ、
    　前記車両用灯具は、
    　前記電源電圧が供給されると動作する第２リニアレギュレータと、
    　前記第２リニアレギュレータの出力電圧が供給されると起動し、前記第１リニアレギュレータをイネーブル化するマイクロコントローラと、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具。
  6. 　ファンレスであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。
  7. 　ロービーム用の第１半導体発光素子と、
    　ロービーム用の第２半導体発光素子と、
    　前記第１半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第１フォルト信号をアサートする第１点灯回路と、
    　前記第２半導体発光素子を点灯するとともに、異常を検出すると、第２フォルト信号をアサートする第２点灯回路と、
    　前記第１フォルト信号と前記第２フォルト信号の少なくとも一方がアサートされると、停止信号をアサートするラッチ回路と、
    　を備え、
    　前記第１点灯回路および前記第２点灯回路は、前記停止信号のアサートに応答して、前記第１半導体発光素子および前記第２半導体発光素子を消灯することを特徴とする車両用灯具。
  8. 　前記第１点灯回路は、前記第１半導体発光素子の両端間電圧が正常範囲から逸脱すると、異常と判定し、
    　前記第２点灯回路は、前記第２半導体発光素子の両端間電圧が正常範囲から逸脱すると、異常と判定することを特徴とする請求項７に記載の車両用灯具。
  9. 　前記第１点灯回路および前記第２点灯回路はそれぞれ、
    　ＤＣ／ＤＣコンバータと、
    　前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が目標電流に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータをフィードバック制御するコントローラ回路と、
    　を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の車両用灯具。
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