JP2007118847A

JP2007118847A - 車両用灯具の点灯制御装置

Info

Publication number: JP2007118847A
Application number: JP2005315717A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takeda; 仁志武田; Masayasu Ito; 昌康伊藤
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-05-17
Also published as: US7368885B2; US20070096561A1; DE102006051344A1

Abstract

【課題】半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つこと。
【解決手段】ＬＥＤ２０の点灯時に、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、コンデンサＣ５の電圧Ｖ２が順次高くなり、抵抗Ｒ２の電流Ｉ_２が順次小さくなる。この結果、制御回路１６は電流検出端子３４の電圧を一定にする為に、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を漸次増加させる制御を行い、ＬＥＤ２０のフォワード電圧Ｖｆが低下しても、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができる。また、ＬＥＤ２０の点灯時においては、消灯時間が短いほど、電圧Ｖ２の電圧が高い値に維持され、点灯開始時における電流Ｉ_２の値が小さくなり、ＬＥＤ２０には大きな電流が供給され、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができる。
【選択図】図１

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、車両用灯具として、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を光源に用いたものが知られており、この種の車両用灯具には、ＬＥＤの点灯を制御するための点灯制御回路が実装されている。

点灯制御回路を用いてＬＥＤの点灯を制御するに際して、ＬＥＤに常に一定電流を供給する制御を採用することができる。ところが、ＬＥＤは、温度が上昇すると同一のフォワード電流を流していても、発光光束（光量）が低下するという特性を有している。このため、ＬＥＤに常に一定電流を流す制御を行っていると、ＬＥＤ自身の自己発熱により、光量が順次低下していくことになる。特に、コストやサイズの面から、ＬＥＤの最高ジャンクション温度ぎりぎりまでの温度上昇を狙った放熱構造を採用していると、光量の低下度合いはより激しくなる。ＬＥＤの光量が低下するということは、運転者にとっては視認性が低下するので安全走行に支障をきたす恐れがある。しかも、ＬＥＤを車両の前照灯や標識灯として用いる場合には、製品として、その規格を満足することができなくなる可能性がある。

更に、ＬＥＤはフォワード電圧Ｖｆのばらつきを有しているので、ＬＥＤに規定の電流を流すと、フォワード電圧Ｖｆの高いＬＥＤに印加する電力は高くなり、より発熱が激しくなる。このため、点灯制御回路としては、ＬＥＤのフォワード電圧Ｖｆのばらつきを見越した電力を供給できる能力及びサイズを有するものを用いる必要があり、しかも、ＬＥＤの放熱構造物も、その発熱を見越したサイズや形状・熱抵抗を有するものが必要となる。

そこで、ＬＥＤの温度が上昇しても必要な光量を確保するために、ＬＥＤが継続して光を発生している時間を測定し、ＬＥＤに対する供給電流を測定時間に応じて増大させるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−３３０８１９号公報

ＬＥＤが継続して光を発生している点灯時間を測定し、ＬＥＤに対する供給電流を点灯時間に応じて増大させる制御を行うことで、温度上昇に伴ってＬＥＤの発光量が低下するのを防止することができる。

しかし、ＬＥＤの発光量を常に一定に制御するに際しては、ＬＥＤの点灯時間だけではなく、ＬＥＤの消灯時間も考慮して、ＬＥＤの電流を制御する必要がある。即ち、ＬＥＤの点灯開始時における温度はＬＥＤの消灯時間の長さによって異なる。例えば、ＬＥＤが長い時間点灯状態にあって、その後消灯し、短時間で再び点灯したときには、ＬＥＤは、高温状態にあるので、低温時よりも大きい電流をＬＥＤに供給する必要がある。これに対して、消灯時間が長く、十分に冷却された状態でＬＥＤが点灯したときには、ＬＥＤは、低温状態にあるので、高温時よりも小さい電流をＬＥＤに供給する必要がある。

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、半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つことにある。

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、電源から電力の供給を受けて半導体光源に対する電流の供給を制御する電流供給制御手段と、前記半導体光源の点灯時間と消灯時間を計測する時間計測手段とを備え、前記電流供給制御手段は、前記時間計測手段の計測による点灯時間が長い程、前記半導体光源に供給する電流の値を順次高くするとともに、消灯時間が短い程、点灯開始時に前記半導体光源に供給する電流の値を高くしてなる構成とした。

（作用）半導体光源に対する電流の供給を制御するときに、半導体光源の温度を間接的に測定するために、半導体光源の点灯時間と消灯時間を計測し、半導体光源の点灯時間が長い程、半導体光源の温度が順次高くなるとして、半導体光源に供給する電流の値を順次高くするようにしたので、半導体光源の温度上昇に伴って半導体光源の発光量が低下するのを防止することができ、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。また、半導体光源を点灯するときには、消灯時間が短い程、半導体光源が充分に放熱されず、高い温度状態にあるとして、半導体光源に供給する電流の値を高くすることで、点灯時に半導体光源の発光量が低下するのを防止することができ、半導体光源の発光量を一定に保つことが可能になる。即ち、半導体光源の温度の変化に合わせて半導体光源の電流を制御することで、半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。

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、前記半導体光源のフォワード電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記電流供給制御手段は、前記電圧検出手段の検出によるフォワード電圧が低い程、前記半導体光源に供給する電流の値を順次高くしてなる構成とした。

（作用）半導体光源に電流を供給するときに、半導体光源のフォワード電圧を検出し、フォワード電圧が低いほど、即ち半導体光源の温度が高くなるほど、半導体光源に供給する電流の値を順次高くすることで、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。この場合、電圧検出手段の検出結果をバックアップとして用いることで、時間計測手段が故障しても、半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。

請求項３に係る車両用灯具の点灯制御装置においては、請求項１または２に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記電流供給制御手段は、前記半導体光源に供給する電流の値が制限値に達したときには、前記半導体光源に供給する電流を前記制限値以下に制限してなる構成とした。

（作用）半導体光源に供給する電流の値が制限値に達したときには、半導体光源に供給する電流を制限値以下に制限することで、半導体光源が熱暴走するのを防止することができると共に、半導体光源を放熱させるための放熱構造物の小型化が可能になる。

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、半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。

請求項２によれば、時間計測手段が故障しても、半導体光源の温度によらず、半導体光源の発光量を一定に保つことができる。

請求項３によれば、半導体光源が熱暴走するのを防止することができると共に、半導体光源を放熱させるための放熱構造物の小型化が可能になる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に従って説明する。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、スイッチングレギュレータの回路構成図、図３は、制御回路の回路構成図、図４は、制御回路の動作を説明するための波形図、図５は、制御用電源の回路構成図、図６は、点灯時間及び消灯時間と供給電流との関係を説明するための波形図、図７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、図８は、本発明の第３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、図１に示すように、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、制御用電源１４、制御回路１６、時間計測回路１８、シャント抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２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ＬＥＤ２０が接続されている。ＬＥＤ２０は、半導体発光素子で構成された半導体光源として、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ている。

ＬＥＤ２０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、或いは、互いに直列に接続された複数個のものを電源ブロックとして、複数個の電源ブロックを並列接続したものを用いることもできる。また、ＬＥＤ２０の代わりに、パッケージ内に複数個のＬＥＤチップが互いに直列になって収納されたものを用いることもできる。また、ＬＥＤ２０は、ヘッドランプ、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、図２に示すように、トランスＴ１、コンデンサＣ１、ＮＭＯＳトランジスタ２２、ダイオードＤ１、コンデンサＣ２を備えて構成されている。トランスＴ１の一次側にはコンデンサＣ１が並列に接続されていると共に、ＮＭＯＳトランジスタ２２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２４を介して車載バッテリ（直流電源）２６のプラス端子に接続され、他端側は電源入力端子２８を介して車載バッテリ２６のマイナス端子に接続されていると共に、接地されている。ＮＭＯＳトランジスタ２２はドレインがトランスＴ１の一次側に接続され、ソースが接地され、ゲートが制御回路１６に接続されている。トランスＴ１の二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３０を介してＬＥＤ２０のアノード側に接続されるようになっている。トランスＴ１の二次側の一端側は、コンデンサＣ２の一端側と共に接地され、シャント抵抗Ｒ１、出力端子３２を介してＬＥＤ２０のカソード側に接続されるようになっている。出力端子３２は、抵抗Ｒ２、電流検出端子３４を介して制御回路１６に接続されている。シャント抵抗Ｒ１は、ＬＥＤ２０に流れる電流を検出する電流検出手段として構成されており、シャント抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧をＬＥＤ２０の電流として、制御回路１６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２２は、制御回路１６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２２がオン動作したときには、車載バッテリ２６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２２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発光エネルギーとしてトランスＴ１の二次側からダイオードＤ１を介してＬＥＤ２０に放出されるようになっている。

即ち、スイッチングレギュレータ１２は、制御回路１６と共に車載バッテリ２６から電力の供給を受けてＬＥＤ２０に対する電流の供給を制御する電流供給制御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３４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流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を制御するための制御回路１６は、図３に示すように、コンパレータ３６、エラーアンプ３８、ノコギリ波発生器４０、基準電圧４２、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、コンデンサＣ３を備えて構成されており、コンパレータ３６の出力端子４４はＮＭＯＳトランジスタ２２のゲートに直接或いは電流増幅用のプリアンプ（図示せず）を介して接続されて、抵抗Ｒ３の一端に接続された入力端子４６は電流検出端子３４に接続されている。入力端子４６には電流検出端子３４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４６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３８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３８は、負入力端子に印加された電圧と基準電圧４２との差に応じた電圧を閾値Ｖｔｈとして、コンパレータ３６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３６は、ノコギリ波発生器４０から負入力端子にノコギリ波Ｖｓを取り込み、このノコギリ波Ｖｓと閾値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２２のゲートに出力するようになっている。

例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、閾値Ｖｔｈのレベルがノコギリ波Ｖｓのほぼ中間にあるときにはオンデューティーがほぼ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の出力電流が低下したことに伴って、電流検出端子３４からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４２よりも低くなったときには、エラーアンプ３８の出力による閾値Ｖｔｈのレベルが高くなり、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、コンパレータ３６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の出力電流は増加することになる。

逆に、スイッチングレギュレータ１２の出力電流が増加することに伴って、電流検出端子３４からフィードバックされる電圧のレベルが基準電圧４２よりも高くなり、エラーアンプ３８の出力による閾値Ｖｔｈのレベルが低下したときには、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、コンパレータ３６からは、オンデューティが５０％よりも低い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の出力電流は減少する。なお、ノコギリ波発生器４０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。

また、制御回路１６には、制御用電源１４から電力が供給されるようになっている。制御用電源１４は、図５に示すように、シリーズレギュレータとして、ＮＰＮトランジスタ４８、抵抗Ｒ６、ツェナーダイオードＺＤ１、コンデンサＣ４を備えて構成されており、ＮＰＮトランジスタ４８のコレクタが電源入力端子２４に接続され、エミッタが出力端子を介して制御回路１６に接続されている。ＮＰＮトランジスタ４８は、電源入力端子２４から電源電圧が印加されたときに、ツェナーダイオードＺＤ１の両端に生じるツェナー電圧に応じた電圧をエミッタから出力端子を介して、制御回路１６に出力するようになっている。

時間計測回路１８は、図１に示すように、ＰＮＰトランジスタ５０、５２、ＮＰＮトランジスタ５４、オペアンプ５６、５８、抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、コンデンサＣ５を備えて構成されている。

ＰＮＰトランジスタ５０、５２はカレントミラー回路を構成し、ＰＮＰトランジスタ５０は、コレクタが電流検出端子３４に接続されていると共に、抵抗Ｒ２を介して出力端子３２に接続され、ＰＮＰトランジスタ５２は、コレクタがベースと共にＮＰＮトランジスタ５４のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ５４はエミッタがオペアンプ５６の負入力端子に接続されていると共に抵抗Ｒ７を介してオペアンプ５８の出力側に接続されている。オペアンプ５６の負入力端子にはオペアンプ５８の出力電圧が抵抗Ｒ７を介して印加され、正入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０によって分圧したときの電圧Ｖ１が印加されるようになっている。抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０の分圧によって得られた電圧Ｖ１は、コンデンサＣ５の両端に生じる電圧Ｖ２のうち満充電時の電圧に対応付けて設定されており、オペアンプ５８の出力電圧Ｖ３と電圧Ｖ１との電位差に応じた電流Ｉ_１が抵抗Ｒ７を介して流れるようになっている。電流Ｉ_１がカレントミラー回路のＰＮＰトランジスタ５２に流れると、この電流Ｉ_１と等しい電流Ｉ_２がＰＮＰトランジスタ５０、抵抗Ｒ２を介して流れるようになっている。各電流Ｉ_１、Ｉ_２は、電圧Ｖ１＝Ｖ３となったときに、「０」になるように設定されている。オペアンプ５８の正入力端子には、コンデンサＣ５の両端に生じる電圧であって、基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１２によって分圧し、この分圧によって得られた電圧Ｖ２が印加されるようになっている。コンデンサＣ５の両端に生じる電圧Ｖ２は、電源の投入に伴ってＬＥＤ２０が点灯したときに、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、コンデンサＣ５から定まる時定数に従って漸次高くなるようになっている。即ち、点灯時間が長くなればなる程、電圧Ｖ２が順次高くなるようになっている。そして、コンデンサＣ５が満充電状態になったときには、電圧Ｖ２は一定の値に維持される。この電圧Ｖ２はオペアンプ５８によって増幅されて電圧Ｖ３として出力される。Ｖ３も、電圧Ｖ２と同様に、点灯時間が長くなればなる程、高くなる。コンデンサＣ５が満充電状態になったときには、電圧Ｖ３と電圧Ｖ１との電位差が０となり、カレントミラー回路には電流Ｉ_１、Ｉ_２は流れなくなる。

一方、電源スイッチがオフになったことに伴ってＬＥＤ２０が消灯すると、コンデンサＣ５に蓄積されていた電荷が抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して放電し、電圧Ｖ２は時定数に従って順次低下する。電圧Ｖ２は、消灯時間が長い程、低くなり、コンデンサＣ５の電荷が空になったときには０Ｖになる。但し、消灯後、短時間で再度ＬＥＤ２０が点灯した場合のように、消灯時間が短い程、多くの電荷がコンデンサＣ５には蓄積されるので、電圧Ｖ２は、０Ｖよりも高いレベルとなる。このため、消灯時間が長く、コンデンサＣ５の電荷が空になってからＬＥＤ２０が点灯したときには、電圧Ｖ１と電圧Ｖ３の電位差が大きく、点灯開始時における電流Ｉ_１、Ｉ_２の値は大きくなる。逆に、消灯時間が短く、コンデンサＣ５に多くの電荷が蓄積されているときにＬＥＤ２０が点灯したときには、電圧Ｖ１と電圧Ｖ３の電位差が小さく、点灯開始時における電流Ｉ_１、Ｉ_２の値は小さくなる。

ここで、制御回路１６は、電流検出端子３４の電圧が一定になるように、抵抗Ｒ２に作用する電流Ｉ_２が小さくなるほど（点灯時間が長くなるほど）、図６に示すように、スイッチングレギュレータ１２の供給電流（出力電流）を漸次増加させる制御を実行するようになっている。このため、ＬＥＤ２０が点灯すると、コンデンサＣ５に電荷が蓄積されるに伴って電圧Ｖ２が上昇し、この電圧Ｖ２の上昇に応じて、抵抗Ｒ２に作用する電流Ｉ_２が順次小さくなる。これに伴ってＬＥＤ２０に対する供給電流が順次増加する。

このように、ＬＥＤ２０が点灯すると、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴って、点灯開始時から、ＬＥＤ２０に対する供給電流が増加するので、ＬＥＤ２０の光束が低下するのを防止することができ、ＬＥＤ２０の光量を一定に制御することができ、結果として、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

ＬＥＤ２０が点灯状態にあるときに、コンデンサＣ５が満充電され、電圧Ｖ１＝Ｖ３となったときには、抵抗Ｒ２に作用する電流Ｉ_２は０となり、制御回路１６は、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を規定の電流（制限値）に維持するための電流一定制御に移行する。この場合、ＬＥＤ２０に供給する電流を制限値（規定の電流）以下に制限することで、ＬＥＤ２０が熱暴走するのを防止することができる。

一方、ＬＥＤ２０が消灯した後再び点灯するときには、図６に示すように、消灯時間が短いほど、抵抗Ｒ２に作用する電流Ｉ_２の値が小さくなるので、点灯開始時におけるＬＥＤ２０の電流の値が高くなり、点灯開始時においてもＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

本実施例によれば、ＬＥＤ２０の温度を間接的に測定するために、ＬＥＤ２０の点灯時間と消灯時間を計測し、ＬＥＤ２０の点灯時間が長い程、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くするようにしたので、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってＬＥＤ２０の発光量が低下するのを防止することができ、ＬＥＤ２０の発光量を一定に保つことができる。また、ＬＥＤ２０の点灯開始時においては、消灯時間が短い程、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を高くするようにしたので、点灯時にＬＥＤ２０の発光量が低下するのを防止することができ、ＬＥＤ２０の発光量を一定に保つことが可能になる。即ち、本実施例によれば、ＬＥＤ２０の温度の変化に合わせてＬＥＤ２０の電流を制御することで、ＬＥＤ２０の温度によらず、ＬＥＤ２０の発光量を一定に保つことができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

次に、本発明の第２実施例を図７に従って説明する。本実施例は、時間計測回路１８の代わりに、ＬＥＤ２０のフォワード電圧を検出する電圧検出回路６０を設けたものであり、他の構成は図１のものと同様である。電圧検出回路６０は、ＬＥＤ２０のフォワード電圧を検出する電圧検出手段として、抵抗Ｒ１３、ツェナーダイオードＺＤ２、コンデンサＣ６を備えて構成されている。抵抗Ｒ１３、ツェナーダイオードＺＤ２は互いに直列に接続されており、抵抗Ｒ１３の一端側は出力端子３０に接続され、ツェナーダイオードＺＤ２のアノード側は電流検出端子３４に接続されている。またツェナーダイオードＺＤ２のアノード側にはコンデンサＣ６が接続されており、コンデンサＣ６の一端側は接地されている。

ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧は、ＬＥＤ２０の両端に生じるフォワード電圧Ｖｆのうち低温時のフォワード電圧Ｖｆに対応付けて設定されており、このツェナーダイオードＺＤ２には、ＬＥＤ２０に印加される電圧が高い程、ツェナー電流Ｉｚとして大きな電流が流れ、逆に、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴って、ＬＥＤ２０のフォワード電圧Ｖｆが低下するほど、ツェナー電流Ｉｚとして小さな電流が流れるようになっている。

従って、ＬＥＤ２０の点灯開始時に、ＬＥＤ２０に印加される電圧がツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧よりも高いときには、ツェナー電流ＩｚがツェナーダイオードＺＤ２を介して抵抗Ｒ２に流れる。この後、ＬＥＤ２０の点灯が継続され、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、ＬＥＤ２０のフォワード電圧Ｖｆが順次低下するので、これに伴ってツェナー電流Ｉｚの値も順次小さくなる。このとき、制御回路１６は、電流検出端子３４の電圧を一定に保つ為に、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、即ちフォワード電圧Ｖｆが低くなるほど、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くする制御を実行する。この結果、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってフォワード電圧Ｖｆが順次低くなっても、ＬＥＤ２０に供給する電流の値が順次高くなるので、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

ＬＥＤ２０に対する電流が増加している過程で、ＬＥＤ２０のフォワード電圧ＶｆとツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧が等しくなると、ツェナー電流Ｉｚが０となり、抵抗Ｒ２に作用する電流も０となる。抵抗Ｒ２に作用する電流Ｉ_２が０になると、制御回路１６は、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を規定の電流（制限値）に維持するための電流一定制御に移行する。この場合、ＬＥＤ２０に供給する電流を制限値（規定の電流）以下に制限することで、ＬＥＤ２０が熱暴走するのを防止することができる。

本実施例によれば、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くする制御が実行されるので、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってフォワード電圧Ｖｆが順次低くなっても、ＬＥＤ２０に供給する電流の値が順次高くなるので、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

次に、本発明の第３実施例を図８に従って説明する。本実施例は、第１実施例と第２実施例を組み合わせるともに、リミッタ回路６２を設けたものである。

リミッタ回路６２は、オペアンプ６４、抵抗Ｒ１４、ダイオードＤ２、基準電圧６６を備えて構成されている。オペアンプ６４の正入力端子には基準電圧６６が印加されており、オペアンプ６４の負入力端子は出力端子３２に接続されていると共に抵抗Ｒ２の一端側に接続されている。オペアンプ６４の出力側はダイオードＤ２、抵抗Ｒ１４を介して電流検出端子３４に接続されている。

基準電圧６６は制限したい電流値が抵抗Ｒ１に流れたときの電圧降下と同じ電圧に設定されており、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってＬＥＤ２０のフォワード電圧Ｖｆが低下するに伴って、ツェナー電流Ｉｚが順次低下する過程で、オペアンプ６４の正入力端子の電圧が負入力端子の基準電圧６６に等しくなるまでは、オペアンプ６４は何ら作用しない。それに伴って、制御回路１６は、スイッチングレギュレータ１２の出力電流を順次高くするための制御を実行する。そして、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってフォワード電圧Ｖｆが順次低下して、ＬＥＤ２０に流れる電流が増大して、抵抗Ｒ１の電圧降下が基準電圧６６に達すると、オペアンプ６４は電流をソースする。

即ち、オペアンプ６４の正入力端子が基準電圧６６と一致するまではオペアンプ６４の出力がロウレベルに維持され、ＬＥＤ２０のフォワード電圧Ｖｆが低下するに従って抵抗Ｒ２を流れるツェナー電流Ｉｚの電流値も順次小さくなる。そしてオペアンプ６４の正入力端子の電圧が基準電圧６６に一致すると、オペアンプ６４の出力がハイレベルになってツェナー電流Ｉｚに加えてダイオードＤ２と抵抗Ｒ１４を介した電流が抵抗Ｒ２へ流れる。このとき、シャント抵抗Ｒ１を流れる電流が制限値（規定の電流）となり、ＬＥＤ２０には、制限値以下に制限された電流が流れ、スイッチングレギュレータ１２は定電流制御に移行することになる。

この場合、ＬＥＤ２０のフォワード電圧ＶｆがツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧に等しくなる前に、リミッタ回路６２によってＬＥＤ２０に供給するための電流の値が制限値以下に制限されるようになっている。

本実施例によれば、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くする制御が実行されるので、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってフォワード電圧Ｖｆが順次低くなっても、ＬＥＤ２０に供給する電流の値が順次高くなるので、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。また、ＬＥＤ２０に供給する電流を制限値（規定の電流）以下に制限することができるので、ＬＥＤ２０が熱暴走するのを防止することができる。

また、本実施例によれば、ＬＥＤ２０の温度を間接的に測定するために、ＬＥＤ２０の点灯時間と消灯時間を計測し、ＬＥＤ２０の点灯時間が長い程、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くするようにしたので、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってＬＥＤ２０の発光量が低下するのを防止することができ、ＬＥＤ２０の発光量を一定に保つことができる。また、ＬＥＤ２０の点灯開始時においては、消灯時間が短い程、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を高くするようにしたので、点灯時にＬＥＤ２０の発光量が低下するのを防止することができ、ＬＥＤ２０の発光量を一定に保つことが可能になる。

さらに、本実施例によれば、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くする制御が実行されるので、ＬＥＤ２０の温度上昇に伴ってフォワード電圧Ｖｆが順次低くなっても、ＬＥＤ２０に供給する電流の値が順次高くなるので、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

また、電圧検出回路６０を時間計測回路１８のバックアップとして用いることで、時間計測回路１８が故障しても、ＬＥＤ２０の点灯時間が長くなるほど、ＬＥＤ２０に供給する電流の値を順次高くする制御が実行されるので、ＬＥＤ２０の光量を一定に維持することができ、ＬＥＤ２０が暗くなるのを防止することができる。

本実施例におけるリミッタ回路６２を、第１実施例あるいは第２実施例に設けることもできる。

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。スイッチングレギュレータ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。制御用電源の回路構成図である。点灯時間及び消灯時間と供給電流との関係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。本発明の第３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制御用電源
１６制御回路
１８時間計測回路
２０ＬＥＤ
６２リミッタ回路

Claims

電源から電力の供給を受けて半導体光源に対する電流の供給を制御する電流供給制御手段と、前記半導体光源の点灯時間と消灯時間を計測する時間計測手段とを備え、前記電流供給制御手段は、前記時間計測手段の計測による点灯時間が長い程、前記半導体光源に供給する電流の値を順次高くするとともに、消灯時間が短い程、点灯開始時に前記半導体光源に供給する電流の値を高く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、前記半導体光源のフォワード電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記電流供給制御手段は、前記電圧検出手段の検出によるフォワード電圧が低い程、前記半導体光源に供給する電流の値を順次高くしてなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。
請求項１または２に記載の車両用灯具の点灯制御装置において、前記電流供給制御手段は、前記半導体光源に供給する電流の値が制限値に達したときには、前記半導体光源に供給する電流を前記制限値以下に制限してなることを特徴とする車両用灯具の点灯制御装置。