JP2018134981A - 光源駆動装置、車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】電流供給装置が温度ディレーティングを適切に実行できるようにする。
【解決手段】電流供給装置と光源装置とを備える。光源装置は電流供給装置から駆動電流の供給をうけて発光する発光素子と、電流供給装置よりも発光素子に近い位置で温度検出を行う温度センサと、温度センサの検出値に応じて駆動電流を制御するための制御信号を電流供給装置に出力する信号生成部とを有する。そして信号生成部は、温度センサにより検出された温度が所定温度以上の場合に、駆動電流を温度に応じて低減させる制御信号を生成するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は光源駆動装置及び光源駆動装置を含む車両用灯具に関する。

例えば車両用灯具等の各種灯具ではＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザダイオード等の光源を用いることがある。これらの灯具では、高温下での熱から光源を保護するために温度によって光源への駆動電流を制御する、いわゆる温度ディレーティングを行う場合がある。
例えばＬＥＤの温度が所定値以上となったら、その温度に応じてＬＥＤに供給する駆動電流値を低下させる。
下記特許文献１、２には温度ディレーティングを行う車両用灯具が記載されている。

特開２０１６−２０１３４１号公報 特開２０１６−１９２５１２号公報

ところで温度ディレーティングを行う場合、回路設計として、電流制御の開始温度や傾き（温度に対して電流低減させる制御特性の傾き）の仕様を設定することになる。しかし、灯具によって温度ディレーティングの要求仕様は異なる。これは光源装置の灯数、定常電流値、放熱構造、想定される周囲温度環境などに応じたものとするためである。

灯具は通常、ＬＥＤ等の発光素子を搭載した光源装置と、光源装置の発光素子に駆動電流を与える電流供給装置から構成される。そして光源装置と電流供給装置は別体に形成されることがある。例えばそれぞれが別の基板上に構成され、ハーネスによって接続される構成である。
そして温度ディレーティング機能を備えるようにする場合、電流供給装置側には、ＬＥＤの温度検出情報に基づいて温度ディレーティングのための制御情報を生成する情報生成回路が設けられることになる。

電流供給装置と光源装置を別体構成とすることは、例えば各種の光源装置に共通の電流供給装置を使用できることで、電流供給装置の標準化や製造コストの削減に有用である。
ところが上述のように光源装置によって温度ディレーティング要求仕様が異なることから電流供給装置の標準化が妨げられることが生じている。即ち１つの品番の電流供給装置を使用できる光源装置が温度ディレーティングの都合で制限されてしまう。このため光源装置に応じて電流供給装置を設計・製造しなければならない状況が生じている。

一方で、温度ディレーティング仕様を変更しないで共通の電流供給装置を使用するということも考えられるが、その場合は光源装置側での対応が必要になる。例えばＬＥＤの放熱構造の大型化を行うなどである。このため光源装置側のコストアップを引き起こしてしまう。

本発明はこれらの問題に鑑みて、各種光源仕様に応じた温度ディレーティング機能を備えた灯具を、共通の電流供給装置を用いてより安価に提供できるようにすることを目的とする。

本発明に係る光源駆動装置は、電流供給装置を備えるとともに、前記電流供給装置から駆動電流の供給をうけて発光する発光素子と、前記電流供給装置よりも前記発光素子に近い位置で温度検出を行う温度センサと、前記温度センサの検出値に応じて前記駆動電流を制御するための制御信号を前記電流供給装置に出力する信号生成部と、を有する光源装置とを備え、前記信号生成部は、前記温度センサにより検出された温度が所定温度以上の場合に、前記駆動電流を温度に応じて低減させる制御信号を生成する。
即ちＬＥＤ等の発光素子を配置した光源装置の基板上に温度センサ及び信号生成部を配置する。そして電流供給装置からの駆動電流が、高温時において基本電流値から下げられるようにする。

上記の光源駆動装置においては、前記信号生成部は、前記電流供給装置へ前記制御信号を出力する制御信号ラインを含み、前記制御信号の値を調整する調整素子が接続されていることが考えられる。
例えばコーディング抵抗を調整素子として接続する。

上記の光源駆動装置においては、前記電流供給装置は、基準電圧に一端が接続された制御抵抗を有し、前記制御抵抗の他端に前記制御信号を出力するように構成され、前記信号生成部は、前記所定温度以上の場合に、前記制御抵抗の他端に対し制御信号ラインを介して制御電流をシンクすると共に、温度が高くなるに従って前記制御電流の量を増加させる構成とすることが考えられる。
即ち制御抵抗の他端側に基準電圧に基づく制御信号が得られ、またこの他端側の電流量が増加されることで制御信号が変化されるようにする。

本発明に係る光源駆動装置は、発光素子及び前記発光素子近傍の温度を検出する温度センサとを備えると共に、前記発光素子の点灯開始時の前記温度センサの検出情報を取得する第１処理と、前記点灯開始時から所定時間経過時点での前記温度センサの検出情報を取得する第２処理とを行う温度取得部と、前記第１処理で取得した検出情報と前記第２処理で取得した検出情報の変化を判定して前記温度センサの異常判定を行う判定部とを備える。
これにより温度ディレーティングのための温度検出異常、具体的には温度センサの異常を検知する。異常と判定した場合は、例えば駆動電流低下を指示するなどの対応処理が可能となる。

本発明に係る車両用灯具は、以上の光源駆動装置を備える。また前記電流供給装置は、直流電圧を受けて電圧変換を行い、前記発光素子を発光させる駆動電流を供給する電圧変換部を有するものとする。
即ち車両用灯具としてＬＥＤ等の発光素子を配置した光源装置の基板上に温度センサ及び信号生成部を配置する。

本発明によれば、共通の電流供給装置を用いても発光素子に適応した温度ディレーティングを行う灯具を提供でき、電流供給装置の標準化の促進や製造コストの低減を促進できる。

本発明の第１の実施の形態の車両用灯具の回路図である。 実施の形態の温度ディレーティング特性の説明図である。 比較例としての車両用灯具の回路図である。 第１の実施の形態及び比較例の車両用灯具のブロック図である。 第１の実施の形態の変形例のブロック図である。 第２の実施の形態の車両用灯具のブロック図である。 第２の実施の形態の異常検出動作の説明図である。 第２の実施の形態の異常検出のための処理のフローチャートである。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の光源装置及び車両用灯具としての第１の実施の形態を説明する。
図１は電流供給装置２及び光源装置３を有して構成される光源駆動装置を車両用灯具１とする場合を示した回路図である。
この車両用灯具１は、例えば車両の前照灯、ターンシグナルランプ、バックライトなど、各種の灯具に好適に適用できる。

電流供給装置２は、例えば電流供給基板２Ｋに配置された各種電子部品により構成される。
また光源装置３は、上記の電流供給基板２Ｋとは別の基板である光源基板３Ｋに配置された１又は複数の発光素子を有して形成されている。ここでは発光素子としてＬＥＤ３１を用いる例とする。但し、発光素子はＬＥＤ３１に限らず、レーザダイオードなども想定される。また発光素子が直列や並列に複数接続された構成も考えられる。

電流供給装置２は、電流供給基板２Ｋに設けられた端子４１，４２間に対して、車両のバッテリ９０から電源供給を受ける構成とされる。
バッテリ９０の正極端子と電流供給装置２の端子４１との間にはスイッチ９１が挿入され、当該スイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦにより車両用灯具１の点灯／消灯が制御される。電流供給基板２Ｋの端子４２は接地点を介してバッテリ９０の負極側に接続されている。
なお図示していないが、電流供給装置２は、車両側で電気的な制御を行うＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）と通信可能に接続される構成とされてもよい。その場合、バッテリ９０からの電源電圧ライン及びグランドラインが、ＥＣＵを介して端子４１，４２に接続されるようにし、ＥＣＵが電流供給装置２への電源供給を制御できるようにする構成も考えられる。

車両用灯具１における光源装置３は、光源基板３Ｋに設けられた端子５３，５４間にＬＥＤ３１が接続されている。そしてＬＥＤ３１に対しては、電流供給装置２から定電流制御された駆動電流Ｉｄｒが供給されて発光駆動される。

また光源基板３Ｋ上の光源装置３には温度センサとしてのサーミスタ（温度検出抵抗）Ｒｔｈが例えばＬＥＤ３１の近傍に配置されている。
さらに光源装置３には、ディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成する信号生成部３２や、コーディング抵抗Ｒｃが搭載されている。
これらの回路に関する端子として、光源基板３Ｋには端子５５，５６，５７が設けられている。

電流供給装置２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、電圧生成部２２、制御部２３を有する。
ここでは制御部２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対する出力電流の定電流制御を行うとともに、ディレーティング制御信号Ｓｔｄに応じて温度ディレーティング機能のための電流制限を行う回路系として示している。

電圧生成部２２は入力電圧から制御部２３等の回路系で用いる基準電圧Ｖｃｃを生成し、各部に供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、光源装置３のＬＥＤ３１に駆動電流Ｉｄｒを供給する電圧変換部である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１はバッテリ９０からの直流電圧を受けて電圧変換を行い、電流供給基板２Ｋに設けられた端子４３，４４間に出力電圧Ｖｄｒを生成する。
端子４３と端子５３、端子４４と端子５４は第１ハーネスＷＨ１により接続されている。従ってＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力側に現れる出力電圧Ｖｄｒに基づく駆動電流Ｉｄｒは端子４３→端子５３→ＬＥＤ３１→端子５４→端子４４というように流れる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は例えばスイッチングレギュレータとされる。光源装置３の光源構成（順方向効果電圧等）とバッテリ９０による電源電圧の関係にもよるが、昇圧型、降圧型、昇降圧型のいずれも考えられる。

図１では一例として昇圧型スイッチングレギュレータとしてのＤＣ／ＤＣコンバータの例を示している。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、インダクタＬ１、スイッチＳＷ１、ショットキーダイオードによる整流ダイオードＤ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、電流検出抵抗Ｒｓを備えている。

図のようにコンデンサＣ１が入力側フィルタとして端子４１，４２間に接続される。
インダクタＬ１の一端は正極入力側の端子４１に接続され、インダクタＬ１の他端は整流ダイオードＤ１のアノードに接続され、これらインダクタＬ１と整流ダイオードＤ１との直列接続回路はバッテリ９０に対して直列の関係となるように接続されている。
スイッチＳＷ１は、インダクタＬ１と整流ダイオードＤ１との接続点と接地ラインとの間に挿入され、従ってバッテリ９０に対して並列の関係となるように接続されている。このスイッチＳＷ１は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などのスイッチング素子で構成されている。
また、出力側の平滑用のコンデンサＣ２は整流ダイオードＤ１のカソードと接地ラインの間に接続されており、スイッチＳＷ１に対して並列となるように接続されている。
電流検出抵抗Ｒｓは、一端が整流ダイオードＤ１のカソードとコンデンサＣ２の接続点に接続され、他端が端子４３と接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は例えばこのような昇圧型スイッチングレギュレータとして構成され、スイッチＳＷ１のスイッチング制御に応じて出力電圧Ｖｄｒを端子４３，４４間に発生させる。

制御部２３はＤＣ／ＤＣコンバータ２１の電圧変換動作を実行させるとともに駆動電流Ｉｄｒの定電流制御を行う。
例えば制御部２３は、電流検出抵抗Ｒｓの一端と他端の電位差を二つの入力端子を介して検出した結果に基づき駆動電流Ｉｄｒの電流値を検出する。そして検出した駆動電流Ｉｄｒの電流値と目標電流値を比較し、その差分に応じたＰＷＭ制御信号Ｓｐｗｍを生成する。このＰＷＭ制御信号ＳｐｗｍをＤＣ／ＤＣコンバータ２１のスイッチＳＷ１に供給して電圧変換動作を制御し、定電流出力を実現する。

また制御部２３に対しては、信号生成部３２によるディレーティング制御信号Ｓｔｄが供給されている。制御部２３が、ディレーティング制御信号Ｓｔｄに基づいて目標電流値を増減することで温度ディレーティングを実現する。

光源基板３Ｋ側に設けられた信号生成部３２は、サーミスタＲｔｈによって検出されたＬＥＤ３１の温度の検出値に応じてディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成する。

電流供給基板２Ｋ側には、信号生成部３２に対応して端子４５，４６，４７が設けられ、これら端子４５，４６，４７と、光源基板３Ｋ側の端子５５，５６，５７は第１ハーネスＷＨ１により接続されている。
端子４５，５５のラインは、電流供給基板２Ｋ側から信号生成部３２への基準電圧Ｖｃｃの供給ラインとして用いられる。
端子４６，５６のラインは、信号生成部３２によるディレーティング制御信号Ｓｔｄを電流供給装置２に供給する制御信号ラインとして用いられる。
端子４７，５７のラインはグランドラインとして用いられる。
なお、端子４３，４４，４５，４６，４７と端子５３，５４，５５，５６，５７は第１ハーネスＷＨ１で接続される例としているが、接続形態は多様に考えられる。例えば端子４３，４４と端子５３，５４を接続するハーネスと、端子４５，４６，４７と端子５５，５６，５７を接続する別のハーネスが用いられるなどでもよい。

信号生成部３２は、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであるトランジスタ３３、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタであるトランジスタ３４を有して構成されている。
トランジスタ３３のコレクタには基準電圧Ｖｃｃが印加され、ベースには抵抗Ｒ３１とサーミスタＲｔｈによって分圧された電圧に基づくベース電流が供給される。エミッタは抵抗Ｒ３２を介して接地されている。なおサーミスタＲｔｈはトランジスタ３３のベースとグランド間に挿入されている。
トランジスタ３４のコレクタは接地され、ベースはトランジスタ３３のエミッタに接続されている。エミッタは端子５６と接続される。

サーミスタＲｔｈはＮＴＣ（negative temperature coefficient）サーミスタとしており、温度上昇に従って抵抗値が下がる素子である。従って高温になるほどトランジスタ３３のベース電圧が低下することになる。
この信号生成部３２は、トランジスタ３３のコレクタ−エミッタを流れる電流に応じてトランジスタ３４のエミッタ−コレクタを流れる電流値が制御される。
ここで基準電圧Ｖｃｃライン−グランド間には電流供給基板２Ｋ側に設けられた制御抵抗Ｒ１０と光源基板３Ｋ側のコーディング抵抗Ｒｃが直列に接続されていることになり、またコーディング抵抗Ｒｃとトランジスタ３４が並列接続される関係にある。
ディレーティング制御信号Ｓｔｄは、トランジスタ３４がＯＦＦの期間は、基準電圧Ｖｃｃラインを制御抵抗Ｒ１０とコーディング抵抗Ｒｃで分圧した電圧値とされる。一方、トランジスタ３４が導通している場合は、そのトランジスタ３３を流れる電流値に応じて、ディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての電圧値が低下することになる。

ここでディレーティング制御特性について図２で説明する。
まず制御部２３は、ディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての電圧値に応じて、駆動電流Ｉｄｒを図２Ａのように制御する。
図２Ａは横軸をディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての電圧値、縦軸を駆動電流Ｉｄｒの電流値としている。
ディレーティング制御信号Ｓｔｄが電圧Ｖ１以上であれば通常温度であるとして、基本設定の駆動電流Ｉｄｒ＝Ｉ１とするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１の駆動制御を行う。一方、ディレーティング制御信号Ｓｔｄが電圧Ｖ１以下の場合は、高温状態となっているとして、そのディレーティング制御信号Ｓｔｄの電圧値に応じて駆動電流Ｉｄｒを低下させるように制御する。つまり定電流制御の目標値を下げる。

このような制御部２３の動作を利用して図２Ｂのようなディレーティング制御を実行させる。
図２Ｂは横軸をＬＥＤ３１の検出温度、縦軸を駆動電流Ｉｄｒの電流値としている。
即ち通常温度の状態では駆動電流Ｉｄｒの電流値を或る電流値Ｉ１に定電流制御する。検出温度が或る開始温度Ｔ１を越えたら温度ディレーティング機能を働かせ、検出温度に応じて駆動電流Ｉｄｒを減少させることになる。
従って、開始温度Ｔ１以上となったら、その温度に応じて、ディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての電圧値を下げるように信号生成部３２が機能すればよい。
このため、サーミスタＲｔｈによる検出温度が開始温度Ｔ１未満の場合、トランジスタ３４がＯＦＦとなり、ディレーティング制御信号Ｓｔｄが、基準電圧Ｖｃｃラインを制御抵抗Ｒ１０とコーディング抵抗Ｒｃで分圧した電圧値（例えば電圧値Ｖ１）とされる。一方、高温になると、トランジスタ３４が導通し、トランジスタ３４を流れる電流値に応じて、ディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての電圧値を低下させる。これにより図２Ｂのようなディレーティング制御が実行される。

信号生成部３２の動作について具体例を挙げる。例えば次の値を想定する。
・制御抵抗Ｒ１０・・・３９ｋΩ
・コーディング抵抗Ｒｃ・・・１５ｋΩ
・抵抗Ｒ３１・・・２４ｋΩ
・基準電圧Ｖｃｃ・・・７Ｖ
・ディレーティング開始温度Ｔ１・・・１００℃

検出温度が２５℃の場合の代表値は次のようになる。
・サーミスタＲｔｈの抵抗値・・・１００ｋΩ
・サーミスタＲｔｈに流れる電流・・・４９μＡ
・端子４５，５５のラインに流れる電流・・・４．１ｍＡ
・制御信号Ｓｔｄの電圧値・・・１．９４Ｖ
・トランジスタ３３のコレクタ−エミッタに流れる電流・・・４ｍＡ
・トランジスタ３４のエミッタ−コレクタに流れる電流・・・０（ＯＦＦ）
・端子４６，５６のラインに流れる電流・・・１２９μＡ（＝１．９４Ｖ／１５ｋΩ）

検出温度が１２０℃の場合の代表値は次のようになる。
・サーミスタＲｔｈの抵抗値・・・２．９ｋΩ
・サーミスタＲｔｈに流れる電流・・・２６０μＡ
・端子４５，５５のラインに流れる電流・・・３１３μＡ
・制御信号Ｓｔｄの電圧値・・・０．７７Ｖ
・トランジスタ３３のコレクタ−エミッタに流れる電流・・・５３μＡ
・トランジスタ３４のエミッタ−コレクタに流れる電流・・・１０８μＡ
・端子４６，５６のラインに流れる電流・・・１５９μＡ

以上の例のように、温度に応じたサーミスタＲｔｈの抵抗値に基づいて結果的にトランジスタ３４のエミッタ−コレクタに流れる電流が制御され、これにより制御信号Ｓｔｄの電圧値が変化する。この動作により温度ディレーティング制御が実現される。
またこの構成の場合、サーミスタＲｔｈの温度特性とともに、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の抵抗値、トランジスタ３３、３４の特性によって、ディレーティング制御の仕様（開始温度や制御特性の傾き）が設定されることが理解される。

本実施の形態の車両用灯具１は、上記のように信号生成部３２が光源装置３側に搭載されている。
なお、コーディング抵抗Ｒｃは、発光素子に応じて設けられる駆動電流調整用の抵抗である。光源の種類や発光素子数、或いは光束ランクに応じて駆動電流Ｉｄｒの定常値が異なるようにされる。そこで、コーディング抵抗Ｒｃは、その光源装置３における光源構成に応じて適切な駆動電流値が得られるように調整素子として配置されるものである。
そしてコーディング抵抗Ｒｃは、発光素子構成によるものであるため光源装置３側に搭載されることが通常である。
このコーディング抵抗Ｒｃはディレーティング制御信号Ｓｔｄの通常温度時の電圧値を設定する分圧用の抵抗とすることで、コーディング抵抗Ｒｃの抵抗値により、定常の駆動電流値が設定可能となる。

ここで図３に、比較例としての車両用灯具１００を例示する。この図３において回路構成は図１とほぼ同様である。同一部分には図１と同一符号を付し、個々の説明は省略する。
この比較例の車両用灯具１００は、電流供給装置２００と光源装置３００から成るが、信号生成部３２が電流供給装置２００（電流供給基板２００Ｋ）側に配置されていることが図１の実施の形態の車両用灯具１とは異なる。

光源装置３００（光源基板３００Ｋ）には、サーミスタＲｔｈとコーディング抵抗Ｒｃが搭載されている。
コーディング抵抗Ｒｃは端子１５５，１５６間に接続される。
サーミスタＲｔｈは端子１５７とグランド（端子１５６）の間に接続される。
端子１４５，１５５のラインは、基準電圧Ｖｃｃとグランド間に制御抵抗Ｒ１０とコーディング抵抗Ｒｃを挿入するためのラインとして用いられる。
端子１４６，１５６のラインはグランドラインとなる。
端子１４７，１５７のラインは、サーミスタＲｔｈをトランジスタ３３のベースに接続するためのラインとなる。
端子４３，４４，１４５，１４６，１４７と端子５３，５４，１５５，１５６，１５７は第２ハーネスＷＨ２で接続される。

この図３の車両用灯具１００の場合も、図１の車両用灯具１と回路構成は同様であり、上記同様に温度ディレーティング制御が行われる。
図４Ａ、図４Ｂは図１の実施の形態の車両用灯具１と図３の比較例の車両用灯具１００をそれぞれブロック図として比較して示している。

信号生成部３２は、上述のように温度ディレーティング特性を設定する回路となる。すると、光源装置側の発光素子の特性や構成に応じて異なる温度ディレーティング仕様が求められる。このため比較例とした図４Ｂの電流供給装置２００の場合、各種の光源装置３００に適応できるとは限らず、標準化された電流供給装置となりにくい。
それに対し図４Ａの実施の形態の電流供給装置２は、信号生成部３２を有していないので、各種の光源装置３に対応できる。換言すれば、光源装置３が自己の光源構成に応じた信号生成部３２を有することで、標準化された電流供給装置２によって発光駆動されるものとし、かつ適切な温度ディレーティング機能が発揮できることになる。また適切な温度ディレーティング機能が実行されることで、光源装置３は過分なヒートシンク機構を搭載するなどの必要はなくなる。

その上で図４Ａ、図４Ｂを比較してわかるように、電流供給装置２と光源装置３の間の第１ハーネスＷＨ１による接続線路数は、電流供給装置２００と光源装置３００の間の第２ハーネスＷＨ２による接続線路数と変わらない。
つまり本実施の形態の車両用灯具１は、コーディング抵抗Ｒｃを用いる場合の配線構成を利用することで、基板間配線数を増加させずに、信号生成部３２を光源基板３Ｋ側に配置すること可能にしている。これにより配線増によるコストアップや構成の複雑化は生じない。

また先に信号生成部３２の動作例として２５℃の場合を示したが、比較例の車両用灯具１００の場合、第２ハーネスＷＨ２における端子１４７，１５７間の電流はサーミスタＲｔｈに流れる電流であるため４９μＡとなる。
これに対して実施の形態の車両用灯具１の場合、第１ハーネスＷＨ１における端子４６，５６間の電流は１２９μＡとなる。
即ち実施の形態の車両用灯具１では、低温時において第１ハーネスＷＨ１に流れる電流が大きくなり、比較例に比べ電磁ノイズに対して強くなっているという利点もある。

続いて図５に第１の実施の形態の変形例を示す。
これはコーディング抵抗Ｒｃを用いない場合の例である。図１（図４Ａ）と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
この場合、電流供給装置２側で制御抵抗Ｒ１０に加えて抵抗Ｒ１１を配置し、基準電圧Ｖｃｃ−グランド間を制御抵抗Ｒ１０、抵抗Ｒ１１で分圧してディレーティング制御信号Ｓｔｄとしての手通常温度時の電圧値を生成しているものである。
コーディング抵抗Ｒｃを用いない場合には、このような構成で図１の車両用灯具１と同様に、光源装置３側の信号生成部３２からのディレーティング制御信号Ｓｔｄで適切な温度ディレーティング機能を発揮することができる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の車両用灯具１Ａの構成を図６に示す。なお図１と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
この図６の車両用灯具１Ａは、マイクロコンピュータ６０を用いて温度ディレーティング制御を行う例としている。
なお、図６では、第１の実施の形態における電流供給装置２と光源装置３のようには、電流供給装置と光源装置を明確に分けて示していない。
この第２の実施の形態では、電流供給装置と光源装置は、共通の基板などで一体の構成とされてもよいし、第１の実施の形態と同様に別の基板に形成されるものでもよい。
基板が別体構成とされる場合、例えば発光素子であるＬＥＤ３１と温度検出回路５０は光源装置側に配置されることが考えられる。その場合、ＬＥＤ３１、温度検出回路５０、及びマイクロコンピュータ６０（或いは少なくとも信号生成部６１の機能）を搭載した基板が第１の実施の形態の光源装置３に相当することになる。

この第２の実施の形態は、温度検出回路５０におけるサーミスタＲｔｈの異常検出を適切に行うことができるようにするものである。
温度検出回路５０として抵抗Ｒ２０とサーミスタＲｔｈが設けられている。
即ち基準電圧Ｖｃｃ−グランド間を抵抗Ｒ２０とサーミスタＲｔｈが直列接続される。この抵抗Ｒ２０とサーミスタＲｔｈによる分圧電圧が、温度検出値（検出電圧Ｖｔｈ）としてマイクロコンピュータ６０に入力される。

マイクロコンピュータ６０は、この例では、信号生成部６１、異常検出部６２としての機能構成をソフトウエアプログラムにより有するものとしている。
信号生成部６１は、第１の実施の形態における信号生成部３２としての動作を演算により実行する機能である。即ち検出電圧Ｖｔｈに応じて、ディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成する演算を行う。制御部２３はディレーティング制御信号Ｓｔｄに応じて駆動電流Ｉｄｒを制御することになる。

異常検出部６２は、サーミスタＲｔｈの異常を検知するための演算を行う機能である。異常検出部６２は、温度取得部６２ａとしての処理機能と判定部６２ｂとしての処理機能を有する。
温度取得部６２ａは、発光素子であるＬＥＤ３１の点灯開始時の温度検出情報を取得する第１処理と、点灯開始時から所定時間経過時点での温度検出情報を取得する第２処理とを行う。
判定部６２ｂは、上記の第１処理で取得した温度検出情報と上記の第２処理で取得した検出情報の変化を判定して、温度センサであるサーミスタＲｔｈの異常判定を行う。

なお、マイクロコンピュータ６０は端子４９を介して車両側のＥＣＵ５００と通信可能である。これにより、例えば異常検出時に異常発生を車両側に通知できる。

サーミスタＲｔｈの異常について説明する。
温度検出回路５０は、図示のように温度センサとしてサーミスタＲｔｈを用い、抵抗Ｒ２０とサーミスタＲｔｈによる分圧電圧を温度の検出値（検出電圧Ｖｔｈ）としている。
そしてサーミスタＲｔｈとしてはＮＴＣサーミスタを用いることで、検出電圧Ｖｔｈは次のようになる。
低温時：検出電圧Ｖｔｈは基準電圧Ｖｃｃ相当
高温時：検出電圧Ｖｔｈはグランド電位相当

このような温度検出回路５０が故障すると、制御部２３は駆動電流Ｉｄｒの低減制御ができずＬＥＤ３１が破壊に至る恐れが生ずる。
一方、温度検出回路５０もしくはその部品が故障しても、個体や特性ばらつきにより、故障を判定することが困難である。
これは、もしサーミスタＲｔｈがオープン故障すると検出電圧Ｖｔｈが基準電圧Ｖｃｃ電位となり、サーミスタＲｔｈがショート故障すると検出電圧Ｖｔｈがグランド電位となることで、オープン故障と低温検出の区別、或いはショート故障と高温検出の区別がつかないことによる。

そこで本実施の形態では、ＬＥＤ３１の点灯時の自己発熱による温度変化を利用して故障判定を行うようにする。
図７に正常時と異常時の検出電圧Ｖｔｈの変化を示している。縦軸は検出電圧Ｖｔｈの値である。横軸の点灯時間とはＬＥＤ３１の点灯開始からの経過時間のことである。

正常時はＬＥＤ３１の自己発熱により、サーミスタＲｔｈの検出温度が上がるため検出電圧Ｖｔｈは低下していく。ある程度の時間ΔＴＭを経過した時点ＴＭ１では、検出電圧Ｖｔｈとして、電圧差ΔＶｔｈ以上の電圧変化が生ずる。時間ΔＴＭとは、例えば１５分程度とすることができるがもちろんそれに限らない。
一方、サーミスタＲｔｈにオープン異常が生じている場合、点灯開始から時間ΔＴＭを経過しても、依然として検出電圧Ｖｔｈは基準電圧Ｖｃｃ電位のままである。つまりＬＥＤ３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１の自己発熱による温度変化を検出していない状態である。

このような事象を利用して、異常判定を行うようにする。つまり概略的には次の（１）〜（３）の手順で異常判定を行う。
（１）第１処理：ＬＥＤ３１を点灯させ、その際の検出電圧Ｖｔｈを取得する。
（２）第２処理：点灯開始後、時間ΔＴＭを経過した際の検出電圧Ｖｔｈを取得する。
（３）判定処理：第１処理、第２処理で取得した検出電圧Ｖｔｈの差分により異常発生の判定を行う。

マイクロコンピュータ６０（異常検出部６２）による具体的な処理例を図８に示す。図８は、制御部２３がＤＣ／ＤＣコンバータ２１による駆動電流Ｉｄｒの出力を開始させ、ＬＥＤ３１を点灯開始させた際に行う異常検出処理となる。

ＬＥＤ３１の点灯開始の際に、マイクロコンピュータ６０はステップＳ１０１でタイムカウントをスタートさせる。点灯開始からの経過時間を計数するためである。
ステップＳ１０２でマイクロコンピュータ６０は点灯開始時点の検出電圧Ｖｔｈを取得し記憶する。
ステップＳ１０３でマイクロコンピュータ６０は検出電圧Ｖｔｈのレベルにより処理を分岐する。即ち基準電圧Ｖｃｃレベルか、グランドレベルか、それ以外の正常レベルかを判定する。

正常レベルであるときはステップＳ１０４に進み、温度センサは正常と判定として、そのままステップＳ１０２に戻って異常判定処理を継続する。

ステップＳ１０３でグランドレベルと判定した場合、マイクロコンピュータ６０はステップＳ１１０で高温判定し、ステップＳ１１１でＬＥＤ保護制御を行う。具体的にはＤＣ／ＤＣコンバータ２１の停止制御を行うことが考えられる。即ち制御部２３に対してＤＣ／ＤＣコンバータ２１の駆動停止指示を出力する。
このＬＥＤ保護制御によってＤＣ／ＤＣコンバータ２１を停止させた場合、その後、検出温度が正常レベルに戻れば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の駆動を再開させることが考えられる。
なお、ここではグランドレベルは、ＬＥＤ３１の発光停止が必要な温度において検出される検出電圧としており、すでに温度ディレーティングによる駆動電流Ｉｄｒの低減では足りない温度状況となったと判定する例としている。またグランドレベルは、サーミスタＲｔｈがショート故障した可能性もあるが、その場合も考慮して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の駆動停止を行うことが好適である。もし、ショート故障でなければ、その後、検出電圧Ｖｔｈが正常レベルとなることで点灯が再開される。

ステップＳ１０３で検出電圧Ｖｔｈが基準電圧Ｖｃｃレベルと判定した場合は、マイクロコンピュータ６０はステップＳ１０５に進み、現在が点灯開始から時間ΔＴＭだけ経過した時点か否かを判断する。
当該時点でなければ、検出電圧Ｖｔｈにより低温状態が判定されているとしてステップＳ１０４に進み、処理を継続する。つまり特に異常発生とは判定しない。

一方、ステップＳ１０５に進んだ時点で、点灯開始から時間ΔＴＭだけ経過していたら、マイクロコンピュータ６０はステップＳ１０７に進み、検出電圧Ｖｔｈの変化判定を行う。
ここで、点灯開始時の検出電圧Ｖｔｈ（ＶｔｈＳとする）と、今回取得した検出電圧Ｖｔｈ（ＶｔｈＣとする）の差分（ＶｔｈＳ−ＶｔｈＣ）を算出し、その差分（ＶｔｈＳ−ＶｔｈＣ）が、所定の差分値ΔＶｔｈ以上となっているか否かを判定する。

（ＶｔｈＳ−ＶｔｈＣ）≧ΔＶｔｈであれば、サーミスタＲｔｈがＬＥＤ３１の自己発熱による温度変化を検出していることになる。その場合はステップＳ１０８からＳ１０４に進み、正常判定とする。
一方、（ＶｔｈＳ−ＶｔｈＣ）＜ΔＶｔｈであれば、サーミスタＲｔｈがＬＥＤ３１の自己発熱による温度変化を検出していないことになる。その場合はサーミスタＲｔｈのオープン故障と判定できる。そこでマイクロコンピュータ６０はステップＳ１０８からＳ１０９に進み、異常判定とし対応処理を行う。例えば故障検出信号をＥＣＵ５００に通知するなどの対応処理を行うことになる。

なお、以上の処理例では、点灯開始時点とΔＴＭ経過時点での検出電圧Ｖｔｈの差分で判断したが、点灯開始時点からΔＴＭ経過時点まで、継続して検出電圧Ｖｔｈの差分がΔＶｔｈ以上となっていないことを異常判定の条件としてもよい。

＜実施の形態の効果及び変形例＞
以上の第１，第２の実施の形態として説明した車両用灯具１、１Ａに搭載される電流供給装置によれば以下の効果が得られる。
第１の実施の形態の車両用灯具１における光源装置３は、電流供給装置２から駆動電流Ｉｄｒの供給をうけて発光するＬＥＤ３１（発光素子）と、電流供給装置２よりもＬＥＤ３１に近い位置で温度検出を行うサーミスタＲｔｈ（温度センサ）と、サーミスタＲｔｈが配置された光源基板３Ｋに配置され、サーミスタＲｔｈの検出値に応じて駆動電流Ｉｄｒの制御信号としてのディレーティング制御信号Ｓｔｄを電流供給装置２に出力する信号生成部３２を備えている。
この場合、ＬＥＤ３１等の発光素子を配置した光源基板３Ｋ上に温度センサとしてのサーミスタＲｔｈと信号生成部３２を配置するものとしている。
例えば高温時にＬＥＤ３１に対する駆動電流Ｉｄｒを低減させてＬＥＤ３１を熱的に保護する温度ディレーティングでは、駆動電流Ｉｄｒを下げ始める温度（開始温度）や傾きが適切に設定される必要がある。そこで信号生成部３２では、回路定数により開始温度や傾きが設定され、その上で検出温度に応じたディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成している。
この温度ディレーティングの設定として要求される開始温度や傾きは、光源仕様によって異なる。例えば発光素子の灯数、駆動電流値範囲、放熱構造であったり、周囲温度環境などによって温度ディレーティングの設定仕様は異なる。
実施の形態の光源装置３は、ＬＥＤ３１とサーミスタＲｔｈと信号生成部３２を含む構成となっているため、信号生成部３２の回路定数は光源仕様に応じて設計されれば良い。
従って、電流供給装置２側で光源仕様に応じた設計変更が不要となり、電流供給装置２の共用、標準化が実現できる。
また逆に、電流供給装置２に信号生成部３２を配置した場合の温度ディレーティング設定に応じて光源装置３側の放熱構造の大型化等を必要とするものでもなくなる。
これらにより光源装置３、電流供給装置２の双方のコストダウンを実現し、また汎用性を拡大することができる。
さらには光源装置３側にＬＥＤ３１とサーミスタＲｔｈと信号生成部３２を含む構成とすることによれば、車両用灯具の種類ごとのディレーティング回路の設計工数、調整工数を低減することもできる。

第１の実施の形態では、信号生成部３２は、サーミスタＲｔｈにより検出された温度が所定温度以上の場合に、駆動電流Ｉｄｒを温度に応じ低減させるディレーティング制御信号Ｓｔｄを生成するようにしている。
信号生成部３２は、温度ディレーティングとしての開始温度とディレーティング特性の傾きを設定する回路であるが、電流供給装置２からの駆動電流Ｉｄｒが、高温時において基本電流値から下げられるようにしている。これにより所定温度以上の高温下でＬＥＤ３１を熱的に保護する温度ディレーティングが実現される。

第１の実施の形態では、信号生成部３２は、電流供給装置２へディレーティング制御信号Ｓｔｄを出力する制御信号ラインを含む。そしてディレーティング制御信号Ｓｔｄの値を調整する調整素子としてコーディング抵抗Ｒｃが接続されている。
調整素子としての抵抗器等を制御信号ラインとグランドラインの間に接続することで、制御信号値の調整が可能である。例えばＬＥＤ３１の電流値が異なる場合やＬＥＤ３１の光束ランクに応じて調整が必要な場合、コーディング抵抗Ｒｃを用いている。
この場合、従来の車両用灯具１００では図４Ｂのように、光源基板３００Ｋと光源駆動基板２００Ｋの間では、コーディング抵抗Ｒｃの両端に接続する電源ラインとグランドラインが必要になり、さらにサーミスタＲｔｈからの温度検出値を得るためのラインが必要になる。
実施の形態では、信号生成部３２を光源装置３側に設けたが、調整素子としてのコーディング抵抗Ｒｃは制御信号ラインとグランドラインの間に接続すれば良いため、ハーネス接続線路の本数は増加しない。つまり信号生成部３２を光源装置３側に設けたとしても、コーディング抵抗Ｒｃの接続を工夫することで、ハーネス接続線路の本数の増加を生じさせないようにすることができる。

第１の実施の形態では、電流供給装置２は、基準電圧Ｖｃｃに一端が接続された制御抵抗Ｒ１０を有し、制御抵抗Ｒ１０の他端に制御信号Ｓｔｄを出力するように構成されている。また信号生成部３２は、所定温度以上の場合に、制御抵抗Ｒ１０の他端に対し制御信号ラインを介して制御電流をシンクすると共に、温度が高くなるに従って制御電流の量を増加させる構成としている。即ち制御抵抗Ｒ１０の他端側に基準電圧Ｖｃｃに基づく制御信号Ｓｔｄが得られ、またこの他端側の電流量が増加されることで制御信号Ｓｔｄが変化されるようにしている。
これにより簡易な構成で制御信号Ｓｔｄの生成、特に所定の温度以上の場合に制御信号Ｓｔｄの電圧値を温度に応じて変化させる構成を実現できる。つまり低温時は制御抵抗Ｒ１０とコーディング抵抗Ｒｃの分圧電圧が制御信号Ｓｔｄとなるため、低温時において安定した電圧の制御信号Ｓｔｄを生成でき、また高温時は例えばトランジスタ３４のエミッタ−コレクタ電流に応じて電圧低下された制御信号Ｓｔｄを生成できる。

第２の実施の形態では、発光素子であるＬＥＤ３１の点灯開始時の温度センサの検出情報を取得する第１処理と、前記点灯開始時から所定時間経過時点での前記温度センサの検出情報を取得する第２処理とを行う温度取得部６２ａと、第１処理で取得した検出情報と第２処理で取得した検出情報の変化を判定して前記温度センサの異常判定を行う判定部６２ｂと、を備えた異常検出部６２について説明した。
そしてこの処理によれば、サーミスタＲｔｈのオープン故障と低温状態とを判別でき、オープン故障の場合は適切に対処（駆動電流低減等）することが可能となる。

なお、実施の形態では車両用灯具１における光源装置３としての例を挙げたが、本発明の光源装置は、各種の灯具の光源装置として適用できる。
例えば道路照明用の灯具、屋外照明用の灯具、室内照明用の灯具などにも本発明の光源装置は用いることができ、それらの場合も適切な温度ディレーティングによる信頼性の向上を実現できる。
また本発明の異常検出装置も、例えば道路照明用の灯具、屋外照明用の灯具、室内照明用の灯具などの各種の灯具に適用できる。

１…車両用灯具、２…電流供給装置、３…光源装置、２１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２３…制御部、３１…ＬＥＤ、３２…信号生成部、６０…マイクロコンピュータ、６２…；異常検出部、６２ａ…温度取得部、６２ｂ…判定部、Ｒｔｈ…サーミスタ

Claims (5)

1. 電流供給装置を備えるとともに、
   前記電流供給装置から駆動電流の供給をうけて発光する発光素子と、前記電流供給装置よりも前記発光素子に近い位置で温度検出を行う温度センサと、前記温度センサの検出値に応じて前記駆動電流を制御するための制御信号を前記電流供給装置に出力する信号生成部と、を有する光源装置とを備え、
   前記信号生成部は、前記温度センサにより検出された温度が所定温度以上の場合に、前記駆動電流を温度に応じて低減させる制御信号を生成する
   光源駆動装置。
2. 前記信号生成部は、前記電流供給装置へ前記制御信号を出力する制御信号ラインを含み、
   前記制御信号の値を調整する調整素子が接続されている
   請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記電流供給装置は、基準電圧に一端が接続された制御抵抗を有し、
   前記制御抵抗の他端に前記制御信号を出力するように構成され、
   前記信号生成部は、前記所定温度以上の場合に、前記制御抵抗の他端に対し制御信号ラインを介して制御電流をシンクすると共に、温度が高くなるに従って前記制御電流の量を増加させることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の光源駆動装置。
4. 発光素子及び前記発光素子近傍の温度を検出する温度センサとを備えると共に、
   前記発光素子の点灯開始時の前記温度センサの検出情報を取得する第１処理と、前記点灯開始時から所定時間経過時点での前記温度センサの検出情報を取得する第２処理とを行う温度取得部と、
   前記第１処理で取得した検出情報と前記第２処理で取得した検出情報の変化を判定して前記温度センサの異常判定を行う判定部と、を備えた
   光源駆動装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光源駆動装置を備えた車両用灯具であり、
   直流電圧を受けて電圧変換を行い、前記発光素子を発光させる駆動電流を供給する電圧変換部を有する
   車両用灯具。

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