JP2004136719A - 点灯回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用灯具のコストを低減する。
【解決手段】複数の発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部からの指示に基づき、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する選択部と、選択部が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに、外部の直流電源が出力する電源電圧に基づく出力電圧を印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部からの指示に基づき、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する選択部と、選択部が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに、外部の直流電源が出力する電源電圧に基づく出力電圧を印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点灯回路に関する。特に本発明は、車両用灯具を点灯させる点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用灯具の光源に対して電力を供給するスイッチングレギュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。スイッチングレギュレータの出力電圧は、例えば、光源に流れる電流に基づいて制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１―２１５９１３号公報（第３頁、第７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両には、ヘッドランプのハイビーム用光源、及びロービーム用光源等の様々な光源が搭載される。そのため、これらの多様な光源をスイッチングレギュレータで駆動しようとする場合、それぞれの光源に対して個別のスイッチングレギュレータを設ける必要があり、コストがかかるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる点灯回路を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部からの指示に基づき、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する選択部と、選択部が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに、外部の直流電源が出力する電源電圧に基づく出力電圧を印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【０００７】
また、車両用灯具は、それぞれが１個以上の発光ダイオードを有し、直列に接続された２個の光源ブロックを備え、選択部は、２個の光源ブロックの一方又は両方のいずれを選択するかを切り替えることにより、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択し、点灯回路は、一の光源ブロックと並列、かつ他の光源ブロックと直列に接続されたスイッチを更に備え、一の光源ブロックを選択しない場合、選択部はスイッチを導通させ、スイッチングレギュレータは、いずれの光源ブロックが選択された場合も、略同じ大きさの供給電流を出力してよい。
【０００８】
また、車両用灯具は、並列に接続された２個の光源ブロックを備え、それぞれの光源ブロックは、それぞれ異なる数の直列に接続された発光ダイオードを有し、選択部は、複数の光源ブロックのいずれを選択するかを切り替えることにより、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択してよい。一の光源ブロックにおける直列に接続された発光ダイオードの数は、他の光源ブロックにおける直列に接続された発光ダイオードの数より小さく、点灯回路は、一の光源ブロックと直列、かつ他の光源ブロックと並列に接続されたスイッチを更に備え、一の光源ブロックを選択する場合、選択部はスイッチを導通させてよい。
【０００９】
本発明の第２の形態によると、発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部の直流電源が出力する電源電流を受け取る１次コイルと、電源電流に基づき、電源電圧より高い出力電圧を発光ダイオードに印加することにより、発光ダイオードに供給電流を供給する２次コイルとを含むトランスと、トランスの１次コイルと直列に接続され、１次コイルに電源電流を与えるか否かを繰り返し切り替えるスイッチング素子とを有するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチング素子がオン又はオフとなる時間比を制御することにより、２次コイルの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【００１０】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。本例の車両用灯具１０は、車両用灯具１０内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択することにより、発光ダイオードを選択的に点灯させる。車両用灯具１０は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂ、及び点灯回路１０２を備える。車両用灯具１０は、更に多くの光源ブロック５８を備えてもよい。光源ブロック５８ａと光源ブロック５８ｂとは直列に接続され、それぞれ１個以上の、直列に接続された発光ダイオードを有する。また、本例において、光源ブロック５８ａは、ヘッドランプのロービームであり、光源ブロック５８ｂはハイビームである。
【００１３】
点灯回路１０２は、スイッチ２０４、複数のダイオード１２４ａ、ｂ、光源選択部２００、スイッチングレギュレータ１１４、抵抗１１８、出力制御部１１６、コンデンサ１２２、複数のコンデンサ１２６、１３４を有する。スイッチ２０４は、ＮＭＯＳトランジスタであり、光源ブロック５８ｂと並列、かつ光源ブロック５８ａと直列に接続される。
【００１４】
ここで、点灯回路１０２は、車両用灯具１０の外部に設けられたハイビーム用スイッチ２０２ａ又はロービーム用スイッチ２０２ｂを介して、車両用灯具１０の外部に設けられた直流電源１１２から電力を受け取り、当該電力を光源ブロック５８ａ及び／又は光源ブロック５８ｂに供給する。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂのそれぞれは、直流電源１１２が出力する電源電圧をスイッチングレギュレータ１１４に与えるか否かを、外部からの指示に応じて切り替えるスイッチである。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂのそれぞれは、逆接続保護用のダイオード１２４ａ、ｂのそれぞれを介して、スイッチングレギュレータ１１４と電気的に接続される。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂは、例えば車両の運転席に設けられる。
【００１５】
光源選択部２００は、ＰＮＰトランジスタ２０６、ダイオード、複数の抵抗、及びツェナーダイオードを含む。ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、ＰＮＰトランジスタ２０６はオンになることにより、スイッチ２０４をオンにする。この場合、光源選択部２００は、スイッチ２０４に光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡させることにより、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方である光源ブロック５８ａを選択する。
【００１６】
一方、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、ＰＮＰトランジスタ２０６はオフになることにより、スイッチ２０４をオフにする。この場合、光源選択部２００は、スイッチ２０４に光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡させないことにより、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択する。すなわち、光源ブロック５８ｂを選択しない場合、光源選択部２００はスイッチ２０４を導通させる。
【００１７】
これにより、光源選択部２００は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方又は両方のいずれを選択するかを切り替える。また、これにより、光源選択部２００は、外部からの指示に基づき、車両用灯具１０内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する。
【００１８】
尚、本例において、ＰＮＰトランジスタ２０６のベース端子はプルダウン抵抗と接続され、かつ、エミッタ端子と抵抗を介して電気的に接続される。また、ＰＮＰトランジスタ２０６のコレクタ端子は、プルダウン抵抗と接続され、かつ、ツェナーダイオードにより電圧がクランプされている。
【００１９】
スイッチングレギュレータ１１４は、ＮＭＯＳトランジスタ１３０及びトランス１２８を含む。ＮＭＯＳトランジスタ１３０は、トランス１２８の１次コイルと直列に接続されることにより、電源電圧に基づく電源電流をトランス１２８の１次コイルに与えるか否かを切り替えるスイッチである。トランス１２８は、１次コイルに受け取る電源電流に基づく出力電圧を２次コイルから出力する。
【００２０】
本例において、当該２次コイルは、ダイオード１３４を介して光源ブロック５８ａのアノードに高電圧出力を与え、抵抗１１８を介して光源ブロック５８ｂのカソードに低電圧出力を与えることにより、供給電流を出力する。これにより、スイッチングレギュレータ１１４は、出力電圧を、光源選択部２００が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに印加する。そして、スイッチングレギュレータ１１４は、この発光ダイオードに、供給電流を供給する。
【００２１】
すなわち、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。一方、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａ、ｂの両方に供給電流を供給する。尚、スイッチングレギュレータ１１４は、いずれの光源ブロック５８が選択された場合も、略同じ大きさの供給電流を出力してよい。この場合、スイッチングレギュレータ１１４を簡易に制御することができる。
【００２２】
また、本例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フライバック方式のスイッチングレギュレータである。他の例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フォワード方式、又は降圧型等他の方式のスイッチングレギュレータであってもよい。スイッチングレギュレータ１１４は、トランス１２８に代えて、直流電源１１２から受け取る電流を光源ブロック５８に供給するコイルを有してもよい。
【００２３】
抵抗１１８は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂのそれぞれと直列に接続されることにより、供給電流に基づく電圧である電流検知電圧を両端に生じる。出力制御部１１６は、当該電流検知電圧に基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１３０がオン又はオフとなる時間比を制御することにより、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧及び出力電流を制御する。本例によれば、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。また、これにより、車両用灯具１０のコストを低減することができる。
【００２４】
尚、他の例において、スイッチ２０４は、光源ブロック５８ａと並列、かつ光源ブロック５８ｂと直列に接続されてもよい。この場合、光源選択部２００は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方である光源ブロック５８ｂ、又は２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択する。光源選択部２００は、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンの場合に、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択するのが好ましい。
【００２５】
また、他の例において、車両に搭載されるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が光源選択部２００、又は光源選択部２００と同一又は同様の機能を有する構成を含んでもよい。また、点灯回路１０２は、光源選択部２００と同一又は同様の機能を有する集積回路を有してもよい。
【００２６】
図２（ａ）は、光源ブロック５８ａの構成の一例を示す。本例において、光源ブロック５８ａは、直列に接続された複数の発光ダイオード３０を有する。それぞれの発光ダイオード３０は、光源ブロック５８ａが受け取る供給電流に応じて発光する。他の例において、光源ブロック５８ａは、１個の発光ダイオード３０を有してもよい。また、光源ブロック５８ｂは、光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してよい。
【００２７】
図２（ｂ）は、光源ブロック５８ａの構成の他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａは、並列に接続された複数の光源ユニット６０を含む。それぞれの光源ユニット６０は直列に接続された１個以上の発光ダイオード３０を含む。
【００２８】
光源ブロック５８ｂは、光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してもよく、光源ユニット６０ａと異なる数の光源ユニット６０を有してもよい。また、光源ブロック５８ｂにおける光源ユニット６０は、光源ブロック５８ａにおける光源ユニット６０と、異なる数の発光ダイオード３０を含んでよい。
【００２９】
図２（ｃ）は、光源ブロック５８ａ、ｂの構成の更なる他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａ、ｂは、それぞれ異なる数の直列に接続された発光ダイオード３０を有する。本例において、光源ブロック５８ａにおける直列に接続された発光ダイオード３０の数は、光源ブロック５８ｂにおける直列に接続された発光ダイオード３０の数より小さい。そのため、発光ダイオード３０の点灯に応じて光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧は、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧より小さい。
【００３０】
図３は、車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す。本例において、点灯回路１０２は、スイッチ２３０、複数の抵抗、及びツェナーダイオードを更に有する。スイッチ２３０は、ＮＭＯＳトランジスタであり、光源ブロック５８ａと並列、かつ光源ブロック５８ｂと直列に接続される。そのため、スイッチ２３０は、オンになった場合に、光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡する。尚、スイッチ２３０のゲート端子は、プルアップ抵抗と接続され、かつ、ツェナーダイオードを介して光源ブロック５８ａのカソードと電気的に接続される。
【００３１】
また、光源選択部２００は、ＮＰＮトランジスタ２２４及び複数の抵抗を更に含む。ＰＮＰトランジスタ２０６は、スイッチ２０４をオンにする場合、スイッチ２３０をオフにし、スイッチ２０４をオフにする場合、スイッチ２３０をオンにする。
【００３２】
これにより、光源選択部２００は、外部からの指示に基づき、複数の光源ブロック５８ａ、ｂの一方又は他方を選択する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、上記の点を除き、図３において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００３３】
図４は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａと光源ブロック５８ｂとは並列に接続される。また、光源ブロック５８ａ、ｂは、図２（ｃ）に関連して説明した光源ブロック５８ａ、ｂと同一又は同様の構成を有する。
【００３４】
そのため、スイッチ２０４がオンになった場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力する。この場合、光源ブロック５８ｂには供給電流が流れず、スイッチングレギュレータ１１４は光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。一方、スイッチ２０４がオフになった場合、光源ブロック５８ａには供給電流がながれないため、スイッチングレギュレータ１１４は光源ブロック５８ｂに供給電流を供給する。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力する。すなわち、本例において、光源選択部２００は、光源ブロック５８ａを選択する場合に、スイッチ２０４を導通させる。
【００３５】
この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、上記の点を除き、図４において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００３６】
また、他の例において、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータの出力電圧に基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１３０がオン又はオフとなる時間比を制御してもよい。出力制御部１１６は、ハイビーム用スイッチ２０２ａの状態に応じて、スイッチングレギュレータの出力を変化させるのが好ましい。
【００３７】
例えば、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４に、光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力させる。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。
【００３８】
また、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４に、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力させる。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａ、ｂの両方に供給電流を供給する。
【００３９】
これにより、スイッチングレギュレータ１１４は、選択された光源ブロック５８の数に応じた大きさの供給電流を出力する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、直列に接続された発光ダイオード３０（図２参照）の数が、光源ブロック５８ｂより小さい光源ブロック５８ａは、発光ダイオード３０と直列に接続された抵抗を更に含むのが好ましい。
【００４０】
図５は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。図５において、図４と同じ符号を付した構成は、図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、光源ブロック５８ｂがロービームであり、光源ブロック５８ａがハイビームである。本例において、光源選択部２００は、ハイビーム用スイッチ２０２ａの出力端の電圧を、スイッチ２０４のゲート端子に与える。
【００４１】
そのため、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ｂに供給電流を供給する。また、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。また、本例によれば、車両用灯具１０の部品点数を低減することができる。
【００４２】
図６は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。本例の車両用灯具１０は、高い効率で発光ダイオード３０を発光させる。本例において、車両用灯具１０は、光源ブロック５８ａ、ｂに代えて一の光源ブロック５８を備える。
【００４３】
光源ブロック５８は、図２（ａ）に関連して説明した光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有する。光源ブロック５８は、図２（ｂ）に関連して説明した光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してもよい。本例の光源ブロック５８は、例えば、車両のハイマントストップランプや、テール、ストップ、リアターン、及び／又はリアフォグ等のリアコンビネーションランプの光源である。
【００４４】
また、スイッチングレギュレータ１１４は、電源電圧を、光源ブロック５８における複数の発光ダイオード３０（図２参照）の順方向バイアス電圧の和より大きな出力電圧に昇圧する。そして、スイッチングレギュレータ１１４は、当該出力電圧を直列に接続された複数の発光ダイオード３０に印加することにより、当該複数の発光ダイオード３０に供給電流を供給する。この場合、トランス１２８の２次コイルは、電源電流に基づき、電源電圧より高い出力電圧を出力する。
【００４５】
本例においては、スイッチングレギュレータ１１４が電源電圧よりも高い出力電圧を出力するため、光源ブロック５８における、直列に接続された発光ダイオード３０の数を増大させることができる。この場合、所定の数の発光ダイオード３０を、所定の光量発光させるための供給電流を低減することができる。また、これにより、車両用灯具１０は、高い効率で発光ダイオード３０を発光させることができる。
【００４６】
ここで、スイッチングレギュレータ１１４は、電源電圧を略６０Ｖ以下の電圧に昇圧するのが好ましい。この場合、例えばユーザの感電等の危険を低減することにより、安全かつ高効率の車両用灯具１０を提供することができる。尚、上記の点を除き、図６において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
上記説明から明らかなように、本発明によれば車両用灯具のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す図である。
【図２】光源ブロック５８ａ、ｂの構成の一例を示す図である。
図２（ａ）は、光源ブロック５８ａの構成の一例を示す。
図２（ｂ）は、光源ブロック５８ａの構成の他の例を示す。
図２（ｃ）は、光源ブロック５８ａ、ｂの構成の更なる他の例を示す。
【図３】車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す図である。
【図４】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【図５】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【図６】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用灯具、３０・・・発光ダイオード、５８、５８ａ、ｂ・・・光源ブロック、１０２・・・点灯回路、１１２・・・直流電源、１１４・・・スイッチングレギュレータ、１１６・・・出力制御部、１１８・・・抵抗、１２８・・・トランス、２００・・・光源選択部、２０２ａ・・・ハイビーム用スイッチ、２０２ｂ・・・ロービーム用スイッチ、２０４・・・スイッチ、２３０・・・スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、点灯回路に関する。特に本発明は、車両用灯具を点灯させる点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用灯具の光源に対して電力を供給するスイッチングレギュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。スイッチングレギュレータの出力電圧は、例えば、光源に流れる電流に基づいて制御される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１―２１５９１３号公報（第３頁、第７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両には、ヘッドランプのハイビーム用光源、及びロービーム用光源等の様々な光源が搭載される。そのため、これらの多様な光源をスイッチングレギュレータで駆動しようとする場合、それぞれの光源に対して個別のスイッチングレギュレータを設ける必要があり、コストがかかるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる点灯回路を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部からの指示に基づき、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する選択部と、選択部が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに、外部の直流電源が出力する電源電圧に基づく出力電圧を印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチングレギュレータの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【０００７】
また、車両用灯具は、それぞれが１個以上の発光ダイオードを有し、直列に接続された２個の光源ブロックを備え、選択部は、２個の光源ブロックの一方又は両方のいずれを選択するかを切り替えることにより、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択し、点灯回路は、一の光源ブロックと並列、かつ他の光源ブロックと直列に接続されたスイッチを更に備え、一の光源ブロックを選択しない場合、選択部はスイッチを導通させ、スイッチングレギュレータは、いずれの光源ブロックが選択された場合も、略同じ大きさの供給電流を出力してよい。
【０００８】
また、車両用灯具は、並列に接続された２個の光源ブロックを備え、それぞれの光源ブロックは、それぞれ異なる数の直列に接続された発光ダイオードを有し、選択部は、複数の光源ブロックのいずれを選択するかを切り替えることにより、車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択してよい。一の光源ブロックにおける直列に接続された発光ダイオードの数は、他の光源ブロックにおける直列に接続された発光ダイオードの数より小さく、点灯回路は、一の光源ブロックと直列、かつ他の光源ブロックと並列に接続されたスイッチを更に備え、一の光源ブロックを選択する場合、選択部はスイッチを導通させてよい。
【０００９】
本発明の第２の形態によると、発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、外部の直流電源が出力する電源電流を受け取る１次コイルと、電源電流に基づき、電源電圧より高い出力電圧を発光ダイオードに印加することにより、発光ダイオードに供給電流を供給する２次コイルとを含むトランスと、トランスの１次コイルと直列に接続され、１次コイルに電源電流を与えるか否かを繰り返し切り替えるスイッチング素子とを有するスイッチングレギュレータと、供給電流に基づき、スイッチング素子がオン又はオフとなる時間比を制御することにより、２次コイルの出力電圧を制御する出力制御部とを備える。
【００１０】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す。本例の車両用灯具１０は、車両用灯具１０内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択することにより、発光ダイオードを選択的に点灯させる。車両用灯具１０は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂ、及び点灯回路１０２を備える。車両用灯具１０は、更に多くの光源ブロック５８を備えてもよい。光源ブロック５８ａと光源ブロック５８ｂとは直列に接続され、それぞれ１個以上の、直列に接続された発光ダイオードを有する。また、本例において、光源ブロック５８ａは、ヘッドランプのロービームであり、光源ブロック５８ｂはハイビームである。
【００１３】
点灯回路１０２は、スイッチ２０４、複数のダイオード１２４ａ、ｂ、光源選択部２００、スイッチングレギュレータ１１４、抵抗１１８、出力制御部１１６、コンデンサ１２２、複数のコンデンサ１２６、１３４を有する。スイッチ２０４は、ＮＭＯＳトランジスタであり、光源ブロック５８ｂと並列、かつ光源ブロック５８ａと直列に接続される。
【００１４】
ここで、点灯回路１０２は、車両用灯具１０の外部に設けられたハイビーム用スイッチ２０２ａ又はロービーム用スイッチ２０２ｂを介して、車両用灯具１０の外部に設けられた直流電源１１２から電力を受け取り、当該電力を光源ブロック５８ａ及び／又は光源ブロック５８ｂに供給する。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂのそれぞれは、直流電源１１２が出力する電源電圧をスイッチングレギュレータ１１４に与えるか否かを、外部からの指示に応じて切り替えるスイッチである。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂのそれぞれは、逆接続保護用のダイオード１２４ａ、ｂのそれぞれを介して、スイッチングレギュレータ１１４と電気的に接続される。ハイビーム用スイッチ２０２ａ及びロービーム用スイッチ２０２ｂは、例えば車両の運転席に設けられる。
【００１５】
光源選択部２００は、ＰＮＰトランジスタ２０６、ダイオード、複数の抵抗、及びツェナーダイオードを含む。ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、ＰＮＰトランジスタ２０６はオンになることにより、スイッチ２０４をオンにする。この場合、光源選択部２００は、スイッチ２０４に光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡させることにより、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方である光源ブロック５８ａを選択する。
【００１６】
一方、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、ＰＮＰトランジスタ２０６はオフになることにより、スイッチ２０４をオフにする。この場合、光源選択部２００は、スイッチ２０４に光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡させないことにより、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択する。すなわち、光源ブロック５８ｂを選択しない場合、光源選択部２００はスイッチ２０４を導通させる。
【００１７】
これにより、光源選択部２００は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方又は両方のいずれを選択するかを切り替える。また、これにより、光源選択部２００は、外部からの指示に基づき、車両用灯具１０内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択する。
【００１８】
尚、本例において、ＰＮＰトランジスタ２０６のベース端子はプルダウン抵抗と接続され、かつ、エミッタ端子と抵抗を介して電気的に接続される。また、ＰＮＰトランジスタ２０６のコレクタ端子は、プルダウン抵抗と接続され、かつ、ツェナーダイオードにより電圧がクランプされている。
【００１９】
スイッチングレギュレータ１１４は、ＮＭＯＳトランジスタ１３０及びトランス１２８を含む。ＮＭＯＳトランジスタ１３０は、トランス１２８の１次コイルと直列に接続されることにより、電源電圧に基づく電源電流をトランス１２８の１次コイルに与えるか否かを切り替えるスイッチである。トランス１２８は、１次コイルに受け取る電源電流に基づく出力電圧を２次コイルから出力する。
【００２０】
本例において、当該２次コイルは、ダイオード１３４を介して光源ブロック５８ａのアノードに高電圧出力を与え、抵抗１１８を介して光源ブロック５８ｂのカソードに低電圧出力を与えることにより、供給電流を出力する。これにより、スイッチングレギュレータ１１４は、出力電圧を、光源選択部２００が選択した数の直列に接続された発光ダイオードに印加する。そして、スイッチングレギュレータ１１４は、この発光ダイオードに、供給電流を供給する。
【００２１】
すなわち、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。一方、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａ、ｂの両方に供給電流を供給する。尚、スイッチングレギュレータ１１４は、いずれの光源ブロック５８が選択された場合も、略同じ大きさの供給電流を出力してよい。この場合、スイッチングレギュレータ１１４を簡易に制御することができる。
【００２２】
また、本例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フライバック方式のスイッチングレギュレータである。他の例において、スイッチングレギュレータ１１４は、フォワード方式、又は降圧型等他の方式のスイッチングレギュレータであってもよい。スイッチングレギュレータ１１４は、トランス１２８に代えて、直流電源１１２から受け取る電流を光源ブロック５８に供給するコイルを有してもよい。
【００２３】
抵抗１１８は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂのそれぞれと直列に接続されることにより、供給電流に基づく電圧である電流検知電圧を両端に生じる。出力制御部１１６は、当該電流検知電圧に基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１３０がオン又はオフとなる時間比を制御することにより、スイッチングレギュレータ１１４の出力電圧及び出力電流を制御する。本例によれば、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。また、これにより、車両用灯具１０のコストを低減することができる。
【００２４】
尚、他の例において、スイッチ２０４は、光源ブロック５８ａと並列、かつ光源ブロック５８ｂと直列に接続されてもよい。この場合、光源選択部２００は、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの一方である光源ブロック５８ｂ、又は２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択する。光源選択部２００は、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンの場合に、２個の光源ブロック５８ａ、ｂの両方を選択するのが好ましい。
【００２５】
また、他の例において、車両に搭載されるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が光源選択部２００、又は光源選択部２００と同一又は同様の機能を有する構成を含んでもよい。また、点灯回路１０２は、光源選択部２００と同一又は同様の機能を有する集積回路を有してもよい。
【００２６】
図２（ａ）は、光源ブロック５８ａの構成の一例を示す。本例において、光源ブロック５８ａは、直列に接続された複数の発光ダイオード３０を有する。それぞれの発光ダイオード３０は、光源ブロック５８ａが受け取る供給電流に応じて発光する。他の例において、光源ブロック５８ａは、１個の発光ダイオード３０を有してもよい。また、光源ブロック５８ｂは、光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してよい。
【００２７】
図２（ｂ）は、光源ブロック５８ａの構成の他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａは、並列に接続された複数の光源ユニット６０を含む。それぞれの光源ユニット６０は直列に接続された１個以上の発光ダイオード３０を含む。
【００２８】
光源ブロック５８ｂは、光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してもよく、光源ユニット６０ａと異なる数の光源ユニット６０を有してもよい。また、光源ブロック５８ｂにおける光源ユニット６０は、光源ブロック５８ａにおける光源ユニット６０と、異なる数の発光ダイオード３０を含んでよい。
【００２９】
図２（ｃ）は、光源ブロック５８ａ、ｂの構成の更なる他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａ、ｂは、それぞれ異なる数の直列に接続された発光ダイオード３０を有する。本例において、光源ブロック５８ａにおける直列に接続された発光ダイオード３０の数は、光源ブロック５８ｂにおける直列に接続された発光ダイオード３０の数より小さい。そのため、発光ダイオード３０の点灯に応じて光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧は、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧より小さい。
【００３０】
図３は、車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す。本例において、点灯回路１０２は、スイッチ２３０、複数の抵抗、及びツェナーダイオードを更に有する。スイッチ２３０は、ＮＭＯＳトランジスタであり、光源ブロック５８ａと並列、かつ光源ブロック５８ｂと直列に接続される。そのため、スイッチ２３０は、オンになった場合に、光源ブロック５８ｂのアノードとカソードとを電気的に短絡する。尚、スイッチ２３０のゲート端子は、プルアップ抵抗と接続され、かつ、ツェナーダイオードを介して光源ブロック５８ａのカソードと電気的に接続される。
【００３１】
また、光源選択部２００は、ＮＰＮトランジスタ２２４及び複数の抵抗を更に含む。ＰＮＰトランジスタ２０６は、スイッチ２０４をオンにする場合、スイッチ２３０をオフにし、スイッチ２０４をオフにする場合、スイッチ２３０をオンにする。
【００３２】
これにより、光源選択部２００は、外部からの指示に基づき、複数の光源ブロック５８ａ、ｂの一方又は他方を選択する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、上記の点を除き、図３において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００３３】
図４は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。本例において、光源ブロック５８ａと光源ブロック５８ｂとは並列に接続される。また、光源ブロック５８ａ、ｂは、図２（ｃ）に関連して説明した光源ブロック５８ａ、ｂと同一又は同様の構成を有する。
【００３４】
そのため、スイッチ２０４がオンになった場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力する。この場合、光源ブロック５８ｂには供給電流が流れず、スイッチングレギュレータ１１４は光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。一方、スイッチ２０４がオフになった場合、光源ブロック５８ａには供給電流がながれないため、スイッチングレギュレータ１１４は光源ブロック５８ｂに供給電流を供給する。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力する。すなわち、本例において、光源選択部２００は、光源ブロック５８ａを選択する場合に、スイッチ２０４を導通させる。
【００３５】
この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、上記の点を除き、図４において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００３６】
また、他の例において、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータの出力電圧に基づき、ＮＭＯＳトランジスタ１３０がオン又はオフとなる時間比を制御してもよい。出力制御部１１６は、ハイビーム用スイッチ２０２ａの状態に応じて、スイッチングレギュレータの出力を変化させるのが好ましい。
【００３７】
例えば、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４に、光源ブロック５８ａに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力させる。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。
【００３８】
また、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、出力制御部１１６は、スイッチングレギュレータ１１４に、光源ブロック５８ｂに生じる順方向バイアス電圧に対応する出力電圧を出力させる。この場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａ、ｂの両方に供給電流を供給する。
【００３９】
これにより、スイッチングレギュレータ１１４は、選択された光源ブロック５８の数に応じた大きさの供給電流を出力する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。尚、直列に接続された発光ダイオード３０（図２参照）の数が、光源ブロック５８ｂより小さい光源ブロック５８ａは、発光ダイオード３０と直列に接続された抵抗を更に含むのが好ましい。
【００４０】
図５は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。図５において、図４と同じ符号を付した構成は、図４における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、光源ブロック５８ｂがロービームであり、光源ブロック５８ａがハイビームである。本例において、光源選択部２００は、ハイビーム用スイッチ２０２ａの出力端の電圧を、スイッチ２０４のゲート端子に与える。
【００４１】
そのため、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオフである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ｂに供給電流を供給する。また、ハイビーム用スイッチ２０２ａがオンである場合、スイッチングレギュレータ１１４は、光源ブロック５８ａに供給電流を供給する。この場合も、１個のスイッチングレギュレータ１１４により、２個の光源ブロック５８ａ、ｂを、選択的に点灯させることができる。また、本例によれば、車両用灯具１０の部品点数を低減することができる。
【００４２】
図６は、車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す。本例の車両用灯具１０は、高い効率で発光ダイオード３０を発光させる。本例において、車両用灯具１０は、光源ブロック５８ａ、ｂに代えて一の光源ブロック５８を備える。
【００４３】
光源ブロック５８は、図２（ａ）に関連して説明した光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有する。光源ブロック５８は、図２（ｂ）に関連して説明した光源ブロック５８ａと同一又は同様の構成を有してもよい。本例の光源ブロック５８は、例えば、車両のハイマントストップランプや、テール、ストップ、リアターン、及び／又はリアフォグ等のリアコンビネーションランプの光源である。
【００４４】
また、スイッチングレギュレータ１１４は、電源電圧を、光源ブロック５８における複数の発光ダイオード３０（図２参照）の順方向バイアス電圧の和より大きな出力電圧に昇圧する。そして、スイッチングレギュレータ１１４は、当該出力電圧を直列に接続された複数の発光ダイオード３０に印加することにより、当該複数の発光ダイオード３０に供給電流を供給する。この場合、トランス１２８の２次コイルは、電源電流に基づき、電源電圧より高い出力電圧を出力する。
【００４５】
本例においては、スイッチングレギュレータ１１４が電源電圧よりも高い出力電圧を出力するため、光源ブロック５８における、直列に接続された発光ダイオード３０の数を増大させることができる。この場合、所定の数の発光ダイオード３０を、所定の光量発光させるための供給電流を低減することができる。また、これにより、車両用灯具１０は、高い効率で発光ダイオード３０を発光させることができる。
【００４６】
ここで、スイッチングレギュレータ１１４は、電源電圧を略６０Ｖ以下の電圧に昇圧するのが好ましい。この場合、例えばユーザの感電等の危険を低減することにより、安全かつ高効率の車両用灯具１０を提供することができる。尚、上記の点を除き、図６において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
上記説明から明らかなように、本発明によれば車両用灯具のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る車両用灯具１０の構成の一例を示す図である。
【図２】光源ブロック５８ａ、ｂの構成の一例を示す図である。
図２（ａ）は、光源ブロック５８ａの構成の一例を示す。
図２（ｂ）は、光源ブロック５８ａの構成の他の例を示す。
図２（ｃ）は、光源ブロック５８ａ、ｂの構成の更なる他の例を示す。
【図３】車両用灯具１０の回路構成の他の例を示す図である。
【図４】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【図５】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【図６】車両用灯具１０の回路構成の更なる他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用灯具、３０・・・発光ダイオード、５８、５８ａ、ｂ・・・光源ブロック、１０２・・・点灯回路、１１２・・・直流電源、１１４・・・スイッチングレギュレータ、１１６・・・出力制御部、１１８・・・抵抗、１２８・・・トランス、２００・・・光源選択部、２０２ａ・・・ハイビーム用スイッチ、２０２ｂ・・・ロービーム用スイッチ、２０４・・・スイッチ、２３０・・・スイッチ
Claims (5)
- 複数の発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、
外部からの指示に基づき、前記車両用灯具内に直列に接続する前記発光ダイオードの数を選択する選択部と、
前記選択部が選択した前記数の直列に接続された前記発光ダイオードに、外部の直流電源が出力する電源電圧に基づく出力電圧を印加することにより、当該発光ダイオードに供給電流を供給するスイッチングレギュレータと、
前記供給電流に基づき、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を制御する出力制御部と
を備えることを特徴とする点灯回路。 - 前記車両用灯具は、それぞれが１個以上の前記発光ダイオードを有し、直列に接続された２個の光源ブロックを備え、
前記選択部は、前記２個の光源ブロックの一方又は両方のいずれを選択するかを切り替えることにより、前記車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択し、
前記点灯回路は、一の前記光源ブロックと並列、かつ他の前記光源ブロックと直列に接続されたスイッチを更に備え、
前記一の光源ブロックを選択しない場合、前記選択部は前記スイッチを導通させ、
前記スイッチングレギュレータは、いずれの前記光源ブロックが選択された場合も、略同じ大きさの前記供給電流を出力することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。 - 前記車両用灯具は、並列に接続された２個の光源ブロックを備え、
それぞれの前記光源ブロックは、それぞれ異なる数の直列に接続された前記発光ダイオードを有し、
前記選択部は、前記複数の光源ブロックのいずれを選択するかを切り替えることにより、前記車両用灯具内に直列に接続する発光ダイオードの数を選択することを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。 - 一の前記光源ブロックにおける前記直列に接続された発光ダイオードの数は、他の前記光源ブロックにおける前記直列に接続された発光ダイオードの数より小さく、
前記点灯回路は、前記一の光源ブロックと直列、かつ前記他の光源ブロックと並列に接続されたスイッチを更に備え、
前記一の光源ブロックを選択する場合、前記選択部は前記スイッチを導通させることを特徴とする請求項１に記載の点灯回路。 - 発光ダイオードを備える車両用灯具を点灯させる点灯回路であって、
外部の直流電源が出力する電源電流を受け取る１次コイルと、
前記電源電流に基づき、前記電源電圧より高い出力電圧を前記発光ダイオードに印加することにより、前記発光ダイオードに供給電流を供給する２次コイルとを含むトランスと、
前記トランスの前記１次コイルと直列に接続され、前記１次コイルに前記電源電流を与えるか否かを繰り返し切り替えるスイッチング素子と
を有するスイッチングレギュレータと、
前記供給電流に基づき、前記スイッチング素子がオン又はオフとなる時間比を制御することにより、前記２次コイルの出力電圧を制御する出力制御部と
を備えることを特徴とする点灯回路。
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