【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のＬＥＤを光源とする車載用のテール／ストップランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５に複数のＬＥＤを用いた車載用テール／ストップランプの従来例を示す。図１６はこのようなテール／ストップランプの装着箇所を図示したものである。テールランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を低く抑え、ブレーキを踏んだストップランプ点灯状態ではＬＥＤの光出力を増大させて使用される。テールランプ点灯状態では図のＴａｉｌ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ１を介して複数個直列に接続された第１のＬＥＤユニット（ＬＥＤ１）が発光する。ストップランプ点灯状態では図のＳｔｏｐ端子とＧＮＤ端子間にバッテリーが接続され、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ２を介してＬＥＤ１が点灯し、抵抗Ｒ２を抵抗Ｒ１に対して小さく設定すればＬＥＤ１は高出力で発光する。
【０００３】
このような従来例における課題として、光出力を上げるためにはＬＥＤに電流を多く流さなければならず、電流が多くなるとＬＥＤの特性上、順方向電圧が高くなり、ＬＥＤのロスが益々大きくなり、ＬＥＤの温度が上昇してＬＥＤが短寿命になる等の問題がある。まして、電源に電池を用いた場合には、電池電圧をＶｄｃ、整流ダイオードＤ１，Ｄ２のオン電圧をＶｆ０、抵抗値をＲ、ＬＥＤ１の各順方向電圧をＶｆ１１，Ｖｆ１２，Ｖｆ１３とすれば、ＬＥＤ１の電流は下式のように表される。
Ｉ（ＬＥＤ１）＝［Ｖｄｃ−Ｖｆ０−（Ｖｆ１１＋Ｖｆ１２＋Ｖｆ１３）］／Ｒ
【０００４】
すなわち、電池電圧Ｖｄｃが変動すると（自動車用バッテリーでは定格１２Ｖ、変動９〜１６Ｖ）、ＬＥＤ１の電流Ｉ（ＬＥＤ１）は同じように変動するので、最低の電源電圧の時に必要な光出力が得られるようにすると、電源が変動して高くなった場合にはＬＥＤには過電流が流れ、ＬＥＤ自身が発熱し、寿命に影響を与えてしまう。
【０００５】
このような電源変動に対する電流のばらつきを抑える例としては、図１７のようなチョークコイルＬ１とスイッチング素子Ｔｒ１とダイオードＤ１とコンデンサＣ１と制御回路１からなるチョッパー回路を構成し、ＬＥＤ電流を抵抗Ｒ２にて検出してフィードバック制御を行う定電流回路方式があるが、この方式は電源変動に対しては有効であるが、チョークコイルＬ１やスイッチング素子Ｔｒ１や制御回路１等の高価な部品が必要となるとともに部品点数が多くなり、小型化出来ないという問題があり、更にチョークコイルＬ１を小型化するためにスイッチング素子Ｔｒ１を高周波で動作させる必要があるので、雑音が発生するなどの問題が生じ、雑音を対策するためのフィルター回路Ｌｆ，Ｃ３などが必要となり、更にコストがアップすると共に大型化してしまうという問題が生じる。また、電源変動は抑制できるが、高出力時には大きな電流を流さなければならないという根本的な問題の解決にはなっておらず、高出力時に大きな電流を流すことによるＬＥＤの寿命への影響は避けられない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたもので、複数のＬＥＤを光源とする車載用のテール／ストップランプにおいて、高出力時にＬＥＤ電流を大きくすることなく、簡単にテールランプ点灯時とストップランプ点灯時の光出力を切り替えることが出来、ひいてはＬＥＤを長寿命化することが可能な車載用の照明装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の車載用のテール／ストップランプによれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、複数のＬＥＤを光源とする車載用のテール／ストップランプにおいて、テールランプ点灯時にはＬＥＤの一部を消灯することを特徴とするものである。
請求項２によれば、請求項１において、電源とＬＥＤの間に定電流回路を設けたことを特徴とする。
請求項３によれば、複数のＬＥＤを光源とする車載用のテール／ストップランプにおいて、複数のＬＥＤの一部を周期的に点灯させることを特徴とする。
請求項４によれば、請求項３において、ＬＥＤの断線を検出する断線検出回路を有し、ＬＥＤが断線したことを検出すると、断線していないＬＥＤだけを点灯させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１に第１の実施形態を示す。直流電源Ｖｄｃと並列にダイオードＤ１又はＤ２と抵抗Ｒ１を介し、複数のＬＥＤを直列に接続した第１及び第２のＬＥＤユニットであるＬＥＤ１とＬＥＤ２が並列に接続され、ＬＥＤ１は直接電池の負極に接続され、ＬＥＤ２はトランジスタＴｒ１のコレクタ−エミッタを介して電池の負極に接続されている。光出力の低いテールランプ点灯時にはＴａｉｌ端子から電源が供給され、ダイオードＤ２を介して電源電圧とＬＥＤ１の順方向電圧の和と抵抗Ｒ１で決定する電流がＬＥＤに流れ、ＬＥＤ１は点灯する。次に、光出力の高いストップランプ点灯時にはＳｔｏｐ端子から電源が供給され、トランジスタＴｒ１がオンする。ダイオードＤ１を介してＬＥＤ２とＬＥＤ１にテールランプ点灯時と同じ電流が流れ、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は共に点灯する。
【０００９】
（実施形態２）
図２に第２の実施形態を示す。この実施形態では、電流積分による定電流制御回路を用いた例を示す。直流電源Ｖｄｃと並列にトランジスタＴｒ１，Ｔｒ５のエミッタ−コレクタを介して複数のＬＥＤを直列に接続した第１及び第２のＬＥＤユニットであるＬＥＤ１，ＬＥＤ２と抵抗Ｒ１２，Ｒ１４が接続され、抵抗Ｒ１２，Ｒ１４の両端電圧を積分する抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ２、抵抗Ｒ２３とコンデンサＣ４からなる積分回路が接続され、コンデンサＣ２，Ｃ４の電圧がコンパレータＩＣ１，ＩＣ２の−入力端子に接続されている。
【００１０】
ＬＥＤ１側の動作を代表として説明すると、コンパレータＩＣ１の＋入力端子には基準電圧となるツェナーダイオードＺＤ１の電圧を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１３で分圧した電圧が入力される。抵抗Ｒ３とＲ１３の接続点は抵抗Ｒ１０、ダイオードＤ３を介してコンパレータＩＣ１の出力に接続されている。コンパレータＩＣ１の出力はダイオードＤ２のカソードに接続され、ダイオードＤ２のアノードは抵抗Ｒ５を介して電源の＋側に接続されている。ダイオードＤ２のアノードはダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードはトランジスタＴｒ３のベースに接続されている。トランジスタＴｒ１のベースは抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ３のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ３のエミッタは直流電源Ｖｄｃの−側に接続されている。
【００１１】
直流電源Ｖｄｃが接続されるとコンパレータＩＣ１の＋入力端子の電圧が基準電圧を分圧した電圧まで上昇する。しかし、コンパレータＩＣ１の−入力端子には電圧が発生しないので、コンパレータＩＣ１の出力はＨＩＧＨとなり、抵抗Ｒ５、ダイオードＤ１を介してトランジスタＴｒ３のベースに電圧が印加され、ベース電流が流れるのでトランジスタＴｒ３はオンし、トランジスタＴｒ１がオンする。トランジスタＴｒ１がオンすると、ＬＥＤ１に電源が供給され、直流電源Ｖｄｃの電圧と抵抗Ｒ１２とＬＥＤ１の順方向電圧で決定される電流がＬＥＤ１に流れる。
【００１２】
ＬＥＤ１に電流が流れると、抵抗Ｒ１１を介してコンデンサＣ２が充電され、コンパレータＩＣ１の−入力端子の電圧は徐々に上昇し、＋入力端子の電圧以上になると、コンパレータＩＣ１の出力はＨＩＧＨからＬＯＷに反転する。出力がＬＯＷになると、トランジスタＴｒ３がオフするから、トランジスタＴｒ１がオフして、ＬＥＤ１に電流は流れなくなる。同時にコンパレータＩＣ１の＋入力端子の電圧はツェナーダイオードＺＤ１の電圧を抵抗Ｒ３とＲ１３で分圧していた電圧から、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１３、Ｒ１０の並列回路で分圧した電圧になるので、＋入力端子の電圧はトランジスタＴｒ１のオン時に比べて低くなる。トランジスタＴｒ１がオフすると、コンデンサＣ２の電圧は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介して放電するので、徐々に低下を始める。コンパレータＩＣ１の−入力端子の電圧が低下していき、＋入力端子の電圧以下になると再度コンパレータＩＣ１の出力は反転し、ＬＯＷからＨＩＧＨとなり、再度トランジスタＴｒ１がオンして前述と同じような動作となる。なお、他方のＬＥＤ２の電流を制御するトランジスタＴｒ５の動作も同様である。
【００１３】
光出力の高いストップランプ点灯時にはＳｔｏｐ側の端子に電源が接続されるので、トランジスタＴｒ６はオフ状態であり、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ５がコンパレータＩＣ１，ＩＣ２の出力によりオン／オフすることで、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が共に点灯している。
【００１４】
光出力の低いテールランプ点灯時にはＴａｉｌ側の端子に電源が接続されるので、トランジスタＴｒ６がオンすることで、トランジスタＴｒ７がオフするので、トランジスタＴｒ５がオフ状態を維持し、ＬＥＤ２はオフしたままで消灯状態となり、ＬＥＤ１だけが発光するので全体として光出力が低下する。
【００１５】
（実施形態３）
図３に第３の実施形態を示す。この実施形態では、チョッパー型の定電流回路を用いた例を示す。直流電源Ｖｄｃと直列にチョークコイルＬ１とスイッチング素子Ｔｒ１が接続され、スイッチング素子Ｔｒ１の両端には整流用のダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ１が接続されている、いわゆる昇圧チョッパー回路の構成である。コンデンサＣ１の両端にはＬＥＤとＬＥＤに流れる電流を検出する抵抗Ｒ２が直列に接続されている。
【００１６】
制御回路１は図４のようなエラーアンプ１ａ（Ｅ／Ａ）と発振器１ｂと比較器１ｃからなるいわゆるＰＷＭ制御を行っており、制御回路１のＩＮ端子の電圧が一定となるように図３のスイッチング素子Ｔｒ１を高周波（数十〜数百ｋＨｚ）でスイッチングしている。
【００１７】
光出力の高いストップランプ点灯時にはＳｔｏｐ側の端子に電源が接続されるので、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３がオフしているために出力側のＬＥＤは全灯が点灯している。光出力の低いテールランプ点灯時にはＴａｉｌ側の端子に電源が接続されることで、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３がオンするためにＬＥＤの一部が短絡状態となり発光せず、ＬＥＤの一部のみが点灯することになり、結果的に光出力は低下する。
【００１８】
（実施形態４）
図５に第４の実施形態を示す。この実施形態では、昇圧回路の出力にＬＥＤ１、ＬＥＤ２が並列に接続されており、光出力の高いストップランプ点灯時にはＳｔｏｐ側の端子に電源が接続されるのでトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４がオンしているために出力側のＬＥＤ１，ＬＥＤ２が共に点灯している。このとき、トランジスタＴｒ２が同時にオンすることで、電流検出用の抵抗Ｒ２には抵抗Ｒ５が並列に接続されて、昇圧回路から並列２回路分の電流を出力できるようになっている。光出力の低いテールランプ点灯時にはＴａｉｌ側の端子に電源が接続されることで、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４がオフするためにＬＥＤ２が点灯せず、ＬＥＤ１だけが点灯するので全体として光出力は低下する。
【００１９】
（実施形態５）
図６に第５の実施形態を示す。この実施形態では、同様に定電流回路を構成した例であり、ツェナーダイオードＺＤ１とトランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ１からなる定電流回路を設けたことでＬＥＤ１に流れる電流はツェナーダイオードＺＤ１の電圧と抵抗Ｒ１の抵抗値で決定される一定の電流となる。ＬＥＤ２も同様であり、ツェナーダイオードＺＤ２の電圧と抵抗Ｒ２の抵抗値で決定される一定の電流が流れる。ストップランプ点灯時にはトランジスタＴｒ３がオフしており、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が共にオンであり、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が共に点灯するが、テールランプ点灯時にはトランジスタＴｒ３がオンするので、トランジスタＴｒ１がオフとなり、ＬＥＤ１が消灯し、ＬＥＤ２だけが点灯する。このため全体として光出力が低下する。
【００２０】
以上のように、図１〜図６の各実施形態では、自動車用のテール／ストップランプのような光出力を高出力、低出力に切り替える必要がある照明装置で、ＬＥＤ電流を定格電流以内に低く維持しながらも光出力を切り替えることが可能であり、ＬＥＤの長寿命化が可能である。
【００２１】
また、図２〜図６に示すように、定電流回路と組み合わせることで、電源変動に対しても定電流性能が確保できるので、電源変動に対してもＬＥＤに過大な電流は流れないので、よりＬＥＤの寿命性能は改善できる。
【００２２】
（実施形態６）
図７、図８に本発明の第６の実施形態を示す。直流電源Ｖｄｃの電源間に、Ｓｔｏｐ端子、Ｔａｉｌ端子それぞれからダイオードＤ１，Ｄ２を介して抵抗Ｒ１が接続され、ＬＥＤ２、トランジスタＴｒ２の直列回路と、ＬＥＤ４、トランジスタＴｒ４の直列回路を並列に接続した回路が抵抗Ｒ１と直列に接続され、さらに抵抗Ｒ１からトランジスタＴｒ６を介して、ＬＥＤ１、トランジスタＴｒ１の直列回路と、ＬＥＤ３、トランジスタＴｒ３の直列回路を並列に接続した回路が接続されている。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４は制御回路２からの信号Ｓ１，Ｓ２により駆動されている。
【００２３】
図８のタイムチャートに示すように、テールランプ点灯時にはＴａｉｌ端子から電源が供給され、制御回路２のＳ１信号からＨｉｇｈが出力されているときには、トランジスタＴｒ２がオンするので、ＬＥＤ２が点灯し、所定の時間が経過すると制御回路２はＳ１信号がＬｏｗとなり、Ｓ２信号がＨｉｇｈとなるので、トランジスタＴｒ４がオンとなり、ＬＥＤ４が点灯する。この時、ＬＥＤ１とＬＥＤ３はトランジスタＴｒ６がオフしているために点灯しない。
【００２４】
次に、ストップランプ点灯時にはＳｔｏｐ端子から電源が供給されるので、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６がオンする。同様に電源が供給されると、制御回路２からのＳ１信号がＨｉｇｈのときには、トランジスタＴｒ１とＴｒ２がオンとなり、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が点灯し、その後、所定の時間が経過するとＳ２信号がＨｉｇｈとなるので、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４がオンとなり、ＬＥＤ３，ＬＥＤ４が点灯する。
【００２５】
（実施形態７）
図９、図１０に本発明の第７の実施形態を示す。この実施形態では、電流積分による定電流制御回路を用いた例を示す。直流電源Ｖｄｃ間にＳｔｏｐ端子、Ｔａｉｌ端子とダイオードＤ７，Ｄ８を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のエミッタが接続され、トランジスタＴｒ１のコレクタには複数のＬＥＤからなるＬＥＤ１〜ＬＥＤ４がトランジスタＴｒ４〜Ｔｒ７を介して抵抗Ｒ１２に接続されている。
【００２６】
基本的な動作を説明すると、ＬＥＤユニットに電流が流れると、抵抗Ｒ１２の両端に電圧が発生し、抵抗Ｒ１２の両端電圧を積分する抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ２からなる積分回路に電圧が印加されて、コンデンサＣ２の電圧が上昇する。このコンデンサＣ２の電圧はコンパレータＩＣ１の−入力端子に印加されている。コンパレータＩＣ１の＋入力端子には基準電圧となるツェナーダイオードＺＤ１の電圧を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１３で分圧した電圧が印加される。抵抗Ｒ３とＲ１３の接続点は抵抗Ｒ１０、ダイオードＤ３を介してコンパレータＩＣ１の出力に接続されている。コンパレータＩＣ１の出力はダイオードＤ２のカソードに接続され、ダイオードＤ２のアノードは抵抗Ｒ５を介して電源の＋側に接続されている。ダイオードＤ２のアノードはダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードはＮＰＮトランジスタＴｒ３のベースに接続されている。トランジスタＴｒ３のコレクタは抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続され、エミッタは直流電源Ｖｄｃの−側に接続されている。
【００２７】
直流電源Ｖｄｃが接続されると、コンパレータＩＣ１の＋入力端子の電圧がツェナーダイオードＺＤ１の基準電圧を抵抗Ｒ３とＲ１３で分圧した電圧まで上昇する。しかし、−入力端子には電圧が発生しないので、コンパレータＩＣ１の出力はＨＩＧＨとなり、抵抗Ｒ５、ダイオードＤ１を介してトランジスタＴｒ３のベースに電圧が印加され、ベース電流が流れるのでトランジスタＴｒ３はオンし、トランジスタＴｒ１がオンする。トランジスタＴｒ１がオンするとＬＥＤユニットに電源が供給され、直流電源Ｖｄｃの電圧と抵抗Ｒ１２とＬＥＤユニットの順方向電圧で決定される電流がＬＥＤユニットに流れる。
【００２８】
ＬＥＤユニットに電流が流れると、コンパレータＩＣ１の−入力端子の電圧は徐々に上昇し、＋入力端子の電圧以上になると、コンパレータＩＣ１の出力はＨＩＧＨからＬＯＷに反転する。出力がＬＯＷになると、トランジスタＴｒ３はオフし、トランジスタＴｒ１はオフしてＬＥＤユニットに電流は流れなくなる。同時にコンパレータＩＣ１の＋入力端子の電圧はツェナーダイオードＺＤ１の電圧を抵抗Ｒ３とＲ１３で分圧していた電圧から、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１３，Ｒ１０の並列回路で分圧した電圧になるので、＋入力端子の電圧はトランジスタＴｒ１のオン時に比べて低くなる。トランジスタＴｒ１がオフすると、コンデンサＣ２の電圧は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介して放電するので、徐々に低下を始める。コンパレータＩＣ１の−入力端子の電圧が低下していき、＋入力端子の電圧以下になると再度コンパレータＩＣ１の出力は反転し、ＬＯＷからＨＩＧＨとなり、再度トランジスタＴｒ３、Ｔｒ１がオンして前述と同じような動作となる。
【００２９】
コンパレータＩＣ１の出力である、トランジスタＴｒ３のコレクタ−エミッタ間電圧をクロックとしてフリップフロップＩＣ３、ＮＯＴ回路ＩＣ２，ＩＣ６、ＡＮＤ回路ＩＣ４，ＩＣ５からなる２相クロック発生回路を構成し、トランジスタＴｒ８，Ｔｒ９を介してトランジスタＴｒ４，Ｔｒ６が交互にＯＮ／ＯＦＦするようにしている。
【００３０】
具体的には図１０のタイムチャートで説明すると、光出力の低いテールランプ点灯時にはトランジスタＴｒ２，Ｔｒ５，Ｔｒ７はオフしており、ＡＮＤ回路ＩＣ５の出力がＨｉｇｈのとき、トランジスタＴｒ９，Ｔｒ６がオンしてＬＥＤ４が点灯する。その後、トランジスタＴｒ３がオフして再度オンすると、フリップフロップＩＣ３の出力が反転し、トランジスタＴｒ８，Ｔｒ４がオンしてＬＥＤ２が点灯する。更にトランジスタＴｒ３がオフして再度オンすると、フリップフロップＩＣ３の出力が反転するので、ＬＥＤ４が点灯する。
【００３１】
光出力の高いストップランプ点灯時にはトランジスタＴｒ２，Ｔｒ５，Ｔｒ７がオンするので、ＡＮＤ回路ＩＣ５の出力がＨｉｇｈのとき、トランジスタＴｒ９，Ｔｒ６がオンするとＬＥＤ３，ＬＥＤ４が点灯し、フリップフロップＩＣ３の出力が反転してトランジスタＴｒ８，Ｔｒ４がオンすると、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が点灯する。ストップランプ点灯時にはＬＥＤ２個が並列に点灯するので、テールランプ点灯時と同じ電流にするために抵抗Ｒ１２と並列に抵抗Ｒ１４を接続して電流値が増加した分、抵抗値を低下させて一定電流となるようにする。
【００３２】
（実施形態８）
図１１〜図１３に本発明の第８の実施形態を示す。この実施形態では、図７の例に図１２のような断線検出回路を接続した例である。断線検出回路は基準電圧Ｖｒｅｆと比較器ＣＰで構成されており、図１２の基準電圧はＬＥＤユニットの順方向電圧以上で、電源電圧以下の電圧とする。ＬＥＤが断線していない場合には断線検出回路のＩＮ端子にはＬＥＤユニットの順方向電圧が発生するので、断線検出回路は正常と判断し、Ｌｏｗを出力する。ＬＥＤが断線している時はＩＮ端子にはほぼ電源電圧の電圧が発生するので、断線検出回路は断線と判断し、Ｈｉｇｈを出力する。
【００３３】
図１３にタイムチャートを示す。仮にＬＥＤ１が断線した場合には断線検出回路▲１▼の出力がＨｉｇｈとなり、Ｓ３信号がＨｉｇｈとなる。制御回路２はＬＥＤ１が断線と判断し、信号Ｓ１をオフし、信号Ｓ２をオンすることで断線していないＬＥＤユニットを点灯させる。ＬＥＤユニットが断線していない場合には図７と同様にＬＥＤ１，ＬＥＤ２とＬＥＤ３，ＬＥＤ４が交互に点灯する。
【００３４】
（実施形態９）
図１４に本発明の第９の実施形態を示す。この実施形態では、図９の構成にトランジスタＴｒ１０〜Ｔｒ１７と抵抗Ｒ１８〜Ｒ２６からなる断線検出回路を付加した例であり、仮にＬＥＤ１が断線した場合にはトランジスタＴｒ１０がオフするためにトランジスタＴｒ１７がオフし、トランジスタＴｒ１８がオンしてトランジスタＴｒ８，Ｔｒ９の動作に関わり無くトランジスタＴｒ４，Ｔｒ６がオンするので、断線していないＬＥＤユニットＬＥＤ３が点灯する。
【００３５】
このように図７〜図１４の実施形態では、ＬＥＤを一定周期で交互に点灯させることでＬＥＤの温度上昇も低くすることが出来、ＬＥＤの長寿命化が期待できる。また、図１４に示すようにＬＥＤが断線した場合には断線していないＬＥＤだけを点灯させることが出来るので、万が一の断線時に点灯しない等の不具合が回避でき、テール／ストップランプとしての信頼性を向上させることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、複数のＬＥＤを光源とする車載用のテール／ストップランプにおいて、ＬＥＤ電流を増大させることなく簡単にテールランプ点灯時とストップランプ点灯時の光出力を切り替えることが出来るので、ＬＥＤの長寿命化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態２の回路図である。
【図３】本発明の実施形態３の回路図である。
【図４】本発明の実施形態３に用いる制御回路の回路図である。
【図５】本発明の実施形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施形態５の回路図である。
【図７】本発明の実施形態６の回路図である。
【図８】本発明の実施形態６の動作説明図である。
【図９】本発明の実施形態７の回路図である。
【図１０】本発明の実施形態７の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施形態７の回路図である。
【図１２】本発明の実施形態７に用いる断線検出回路の回路図である。
【図１３】本発明の実施形態７の動作説明図である。
【図１４】本発明の実施形態８の回路図である。
【図１５】従来の車載用テール／ストップランプの回路図である。
【図１６】従来の車載用テール／ストップランプの装着箇所を示す斜視図である。
【図１７】定電流回路を有する車載用テール／ストップランプの回路図である。
【符号の説明】
ＬＥＤ１ 第１のＬＥＤユニット
ＬＥＤ２ 第２のＬＥＤユニット
Ｖｄｃ 直流電源（バッテリー）
Ｔｒ１ トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an on-vehicle tail / stop lamp using a plurality of LEDs as light sources.
[0002]
[Prior art]
FIG. 15 shows a conventional example of an on-vehicle tail / stop lamp using a plurality of LEDs. FIG. 16 illustrates the mounting location of such a tail / stop lamp. When the tail lamp is lit, the light output of the LED is kept low, and when the stop lamp is lit with the brake depressed, the light output of the LED is increased. In the tail lamp lighting state, a battery is connected between the Tail terminal and the GND terminal in the figure, and a plurality of first LED units (LED1) connected in series via the diode D2 and the resistor R1 emit light. In the stop lamp lighting state, a battery is connected between the Stop terminal and the GND terminal in the figure, LED1 is turned on via the diode D1 and the resistor R2, and if the resistor R2 is set smaller than the resistor R1, the LED1 emits light with high output. I do.
[0003]
As a problem in such a conventional example, in order to increase the light output, a large amount of current must flow through the LED. If the current increases, the forward voltage increases due to the characteristics of the LED, and the loss of the LED increases. There is a problem that the temperature of the LED rises and the life of the LED becomes short. When a battery is used as the power supply, if the battery voltage is Vdc, the on-voltages of the rectifier diodes D1 and D2 are Vf0, the resistance value is R, and the forward voltages of LED1 are Vf11, Vf12 and Vf13, the LED1 Is represented by the following equation.
I (LED1) = [Vdc−Vf0− (Vf11 + Vf12 + Vf13)] / R
[0004]
In other words, if the battery voltage Vdc fluctuates (rated 12 V for a vehicle battery, fluctuations 9 to 16 V), the current I (LED1) of the LED 1 fluctuates in the same manner, so that the required light output is obtained at the lowest power supply voltage. In this case, when the power supply fluctuates and becomes high, an overcurrent flows through the LED, and the LED itself generates heat, which affects the life.
[0005]
As an example of suppressing the variation of the current due to such power supply fluctuation, a chopper circuit including a choke coil L1, a switching element Tr1, a diode D1, a capacitor C1, and a control circuit 1 as shown in FIG. There is a constant current circuit system that performs feedback control by detecting at a time, but this system is effective against power supply fluctuation, but requires expensive components such as a choke coil L1, a switching element Tr1, and a control circuit 1. As the number of components increases, the size of the choke coil L1 cannot be reduced. Further, since the switching element Tr1 needs to operate at a high frequency in order to reduce the size of the choke coil L1, problems such as generation of noise occur. Filter circuits Lf, C3, etc., for countermeasures against noise are required, further increasing costs. A problem that increases in size occurs along with. In addition, fluctuations in power supply can be suppressed, but this does not solve the fundamental problem that a large current must flow at high output, and the effect of a large current flowing at high output on the life of LEDs is avoided. I can't.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and in a tail / stop lamp for a vehicle using a plurality of LEDs as a light source, it is possible to easily turn on and off the tail lamp without increasing the LED current at high output. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle illuminating device capable of switching light output when a lamp is turned on and extending the life of an LED.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the vehicle-mounted tail / stop lamp of the first aspect, in order to solve the above-described problem, as shown in FIG. 1, in a vehicle-mounted tail / stop lamp using a plurality of LEDs as a light source, when the tail lamp is turned on. It is characterized in that part of the LED is turned off.
According to a second aspect, in the first aspect, a constant current circuit is provided between the power supply and the LED.
According to the third aspect, in a vehicle tail / stop lamp using a plurality of LEDs as a light source, a part of the plurality of LEDs is periodically turned on.
According to a fourth aspect, in the third aspect, a disconnection detecting circuit for detecting disconnection of the LED is provided, and when it is detected that the LED is disconnected, only the LED that is not disconnected is turned on.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a first embodiment. Through a diode D1 or D2 and a resistor R1 in parallel with the DC power supply Vdc, LED1 and LED2, which are first and second LED units in which a plurality of LEDs are connected in series, are connected in parallel, and LED1 is directly connected to the negative electrode of the battery. The LED2 is connected to the negative electrode of the battery via the collector-emitter of the transistor Tr1. When the tail lamp with a low light output is turned on, power is supplied from the Tail terminal, a current determined by the sum of the power supply voltage and the forward voltage of the LED 1 and the resistance R1 flows through the diode D2, and the LED 1 is turned on. Next, when the stop lamp with a high light output is turned on, power is supplied from the Stop terminal, and the transistor Tr1 is turned on. The same current as when the tail lamp is turned on flows through LED2 and LED1 via diode D1, and both LED1 and LED2 are turned on.
[0009]
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a second embodiment. In this embodiment, an example using a constant current control circuit based on current integration will be described. The resistors R12 and R14 are connected to the first and second LED units LED1 and LED2 in which a plurality of LEDs are connected in series via the emitter-collector of the transistors Tr1 and Tr5 in parallel with the DC power supply Vdc. An integrating circuit including a resistor R11 for integrating the voltage across R14 and a capacitor C2 and a resistor R23 and a capacitor C4 are connected, and the voltages of the capacitors C2 and C4 are connected to the minus input terminals of the comparators IC1 and IC2.
[0010]
Explaining the operation on the LED1 side as a representative, a voltage obtained by dividing the voltage of the Zener diode ZD1 as a reference voltage by the resistors R3 and R13 is input to the + input terminal of the comparator IC1. The connection point between the resistors R3 and R13 is connected to the output of the comparator IC1 via the resistor R10 and the diode D3. The output of the comparator IC1 is connected to the cathode of the diode D2, and the anode of the diode D2 is connected to the + side of the power supply via the resistor R5. The anode of the diode D2 is connected to the anode of the diode D1, and the cathode of the diode D1 is connected to the base of the transistor Tr3. The base of the transistor Tr1 is connected to the collector of the transistor Tr3 via the resistor R2, and the emitter of the transistor Tr3 is connected to the negative side of the DC power supply Vdc.
[0011]
When the DC power supply Vdc is connected, the voltage of the + input terminal of the comparator IC1 rises to a voltage obtained by dividing the reference voltage. However, since no voltage is generated at the negative input terminal of the comparator IC1, the output of the comparator IC1 becomes HIGH, a voltage is applied to the base of the transistor Tr3 via the resistor R5 and the diode D1, and a base current flows. The transistor Tr1 turns on. When the transistor Tr1 is turned on, power is supplied to the LED1, and a current determined by the voltage of the DC power supply Vdc, the resistor R12, and the forward voltage of the LED1 flows through the LED1.
[0012]
When a current flows through the LED1, the capacitor C2 is charged via the resistor R11, and the voltage at the-input terminal of the comparator IC1 gradually increases. When the voltage exceeds the voltage at the + input terminal, the output of the comparator IC1 changes from HIGH to LOW. Invert. When the output goes low, the transistor Tr3 is turned off, so that the transistor Tr1 is turned off and no current flows to the LED1. At the same time, the voltage of the + input terminal of the comparator IC1 becomes a voltage obtained by dividing the voltage of the Zener diode ZD1 by the resistors R3 and R13 in a parallel circuit of the resistors R3 and R13 and R10. Is lower than when the transistor Tr1 is on. When the transistor Tr1 is turned off, the voltage of the capacitor C2 is discharged via the resistors R11 and R12, and thus starts to gradually decrease. When the voltage at the-input terminal of the comparator IC1 decreases and becomes equal to or lower than the voltage at the + input terminal, the output of the comparator IC1 is again inverted, changes from LOW to HIGH, and the transistor Tr1 is turned on again to perform the same operation as described above. Become. The same applies to the operation of the transistor Tr5 for controlling the current of the other LED2.
[0013]
When the stop lamp with a high light output is turned on, the power supply is connected to the terminal on the Stop side, so that the transistor Tr6 is in the off state, and the transistors Tr1 and Tr5 are turned on / off by the outputs of the comparators IC1 and IC2, so that the LEDs Tr1 and Tr2 are turned off. Are lit together.
[0014]
When the tail lamp with a low light output is turned on, a power supply is connected to the terminal on the Tail side, so that the transistor Tr6 is turned on and the transistor Tr7 is turned off, so that the transistor Tr5 is kept off and the LED2 is turned off and turned off. In this state, only the LED 1 emits light, so that the light output is reduced as a whole.
[0015]
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a third embodiment. In this embodiment, an example using a chopper type constant current circuit will be described. A choke coil L1 and a switching element Tr1 are connected in series with the DC power supply Vdc, and a rectifying diode D1 and a smoothing capacitor C1 are connected to both ends of the switching element Tr1, which is a so-called step-up chopper circuit configuration. An LED and a resistor R2 for detecting a current flowing through the LED are connected in series to both ends of the capacitor C1.
[0016]
The control circuit 1 performs so-called PWM control including an error amplifier 1a (E / A), an oscillator 1b, and a comparator 1c as shown in FIG. 4, so that the voltage at the IN terminal of the control circuit 1 is kept constant. Is switched at a high frequency (several tens to several hundreds kHz).
[0017]
When a stop lamp with a high light output is turned on, a power supply is connected to the Stop-side terminal, so that all the LEDs on the output side are turned on because the transistors Tr2 and Tr3 are off. When the tail lamp with low light output is turned on, the power supply is connected to the terminal on the Tail side, so that the transistors Tr2 and Tr3 are turned on, so that a part of the LED is short-circuited and does not emit light. , Resulting in a lower light output.
[0018]
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows a fourth embodiment. In this embodiment, LED1 and LED2 are connected in parallel to the output of the booster circuit, and when the stop lamp with a high light output is turned on, the power supply is connected to the terminal on the Stop side, so that the transistors Tr3 and Tr4 are on. , Both the output side LED1 and LED2 are lit. At this time, when the transistor Tr2 is turned on at the same time, the resistor R5 is connected in parallel to the resistor R2 for current detection, so that a current for two parallel circuits can be output from the booster circuit. When a tail lamp with a low light output is turned on, a power supply is connected to the terminal on the Tail side, so that the transistors Tr3 and Tr4 are turned off, so that the LED2 is not turned on and only the LED1 is turned on.
[0019]
(Embodiment 5)
FIG. 6 shows a fifth embodiment. This embodiment is an example in which a constant current circuit is similarly configured. By providing a constant current circuit including the zener diode ZD1, the transistor Tr1, and the resistor R1, the current flowing through the LED1 is equal to the voltage of the zener diode ZD1 and the resistor R1. It becomes a constant current determined by the resistance value. The same applies to LED2, in which a constant current determined by the voltage of Zener diode ZD2 and the resistance value of resistor R2 flows. When the stop lamp is lit, the transistor Tr3 is off, the transistors Tr1 and Tr2 are both on, and both the LED1 and LED2 are lit. However, when the tail lamp is lit, the transistor Tr3 is turned on, so the transistor Tr1 is turned off and the LED1 is turned off. Then, only the LED 2 is turned on. Therefore, the light output is reduced as a whole.
[0020]
As described above, in each of the embodiments of FIGS. 1 to 6, in a lighting device such as a tail / stop lamp for an automobile, which needs to switch the light output between a high output and a low output, the LED current is controlled within the rated current. It is possible to switch the light output while keeping it low, and it is possible to extend the life of the LED.
[0021]
Also, as shown in FIG. 2 to FIG. 6, by combining with a constant current circuit, constant current performance can be ensured even for power supply fluctuations. The lifetime performance of the LED can be further improved.
[0022]
(Embodiment 6)
7 and 8 show a sixth embodiment of the present invention. A circuit in which a resistor R1 is connected between the power supply of the DC power supply Vdc from the Stop terminal and the Tail terminal via diodes D1 and D2, respectively, and a series circuit of the LED2 and the transistor Tr2 and a series circuit of the LED4 and the transistor Tr4 are connected in parallel. Are connected in series with the resistor R1, and a circuit in which a series circuit of the LED1 and the transistor Tr1 and a series circuit of the LED3 and the transistor Tr3 are connected in parallel from the resistor R1 via the transistor Tr6. The transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4 are driven by signals S1, S2 from the control circuit 2.
[0023]
As shown in the time chart of FIG. 8, when the tail lamp is turned on, power is supplied from the Tail terminal, and when High is output from the S1 signal of the control circuit 2, the transistor Tr2 is turned on. When the time elapses, the control circuit 2 changes the S1 signal to Low and the S2 signal to High, so that the transistor Tr4 is turned on and the LED 4 is turned on. At this time, LED1 and LED3 do not light because the transistor Tr6 is off.
[0024]
Next, when the stop lamp is lit, power is supplied from the Stop terminal, so that the transistors Tr5 and Tr6 are turned on. Similarly, when power is supplied, when the S1 signal from the control circuit 2 is High, the transistors Tr1 and Tr2 are turned on, and the LEDs 1 and 2 are turned on. After a predetermined time has elapsed, the S2 signal becomes High. Therefore, the transistors Tr3 and Tr4 are turned on, and the LEDs 3 and 4 are turned on.
[0025]
(Embodiment 7)
9 and 10 show a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, an example using a constant current control circuit based on current integration will be described. The emitter of the PNP transistor Tr1 is connected between the DC power supply Vdc via the Stop terminal, the Tail terminal and the diodes D7 and D8, and the collector of the transistor Tr1 is connected to the LED1 to LED4 composed of a plurality of LEDs via the transistors Tr4 to Tr7. It is connected to R12.
[0026]
Explaining the basic operation, when a current flows through the LED unit, a voltage is generated across the resistor R12, and a voltage is applied to an integrating circuit composed of a resistor R11 and a capacitor C2 for integrating the voltage across the resistor R12, The voltage of the capacitor C2 increases. The voltage of the capacitor C2 is applied to the negative input terminal of the comparator IC1. A voltage obtained by dividing the voltage of the Zener diode ZD1 as a reference voltage by the resistors R3 and R13 is applied to the + input terminal of the comparator IC1. The connection point between the resistors R3 and R13 is connected to the output of the comparator IC1 via the resistor R10 and the diode D3. The output of the comparator IC1 is connected to the cathode of the diode D2, and the anode of the diode D2 is connected to the + side of the power supply via the resistor R5. The anode of the diode D2 is connected to the anode of the diode D1, and the cathode of the diode D1 is connected to the base of the NPN transistor Tr3. The collector of the transistor Tr3 is connected to the base of the transistor Tr1 via the resistor R2, and the emitter is connected to the negative side of the DC power supply Vdc.
[0027]
When the DC power supply Vdc is connected, the voltage of the + input terminal of the comparator IC1 rises to a voltage obtained by dividing the reference voltage of the Zener diode ZD1 by the resistors R3 and R13. However, since no voltage is generated at the-input terminal, the output of the comparator IC1 becomes HIGH, a voltage is applied to the base of the transistor Tr3 via the resistor R5 and the diode D1, and the base current flows, so that the transistor Tr3 is turned on. The transistor Tr1 turns on. When the transistor Tr1 is turned on, power is supplied to the LED unit, and a current determined by the voltage of the DC power supply Vdc, the resistor R12, and the forward voltage of the LED unit flows through the LED unit.
[0028]
When a current flows through the LED unit, the voltage at the-input terminal of the comparator IC1 gradually increases, and when the voltage exceeds the voltage at the + input terminal, the output of the comparator IC1 is inverted from HIGH to LOW. When the output goes low, the transistor Tr3 turns off, the transistor Tr1 turns off, and no current flows to the LED unit. At the same time, the voltage of the + input terminal of the comparator IC1 becomes the voltage obtained by dividing the voltage of the Zener diode ZD1 by the resistors R3 and R13 in the parallel circuit of the resistors R3 and R13 and R10. Is lower than when the transistor Tr1 is on. When the transistor Tr1 is turned off, the voltage of the capacitor C2 is discharged via the resistors R11 and R12, and thus starts to gradually decrease. When the voltage at the-input terminal of the comparator IC1 decreases and becomes equal to or lower than the voltage at the + input terminal, the output of the comparator IC1 is again inverted, changes from LOW to HIGH, and the transistors Tr3 and Tr1 are turned on again and the same as described above. Operation.
[0029]
A two-phase clock generation circuit including a flip-flop IC3, NOT circuits IC2 and IC6, and AND circuits IC4 and IC5 is configured by using a voltage between the collector and the emitter of the transistor Tr3, which is an output of the comparator IC1, as a clock, and via the transistors Tr8 and Tr9. Thus, the transistors Tr4 and Tr6 are alternately turned on / off.
[0030]
More specifically, referring to the time chart of FIG. 10, the transistors Tr2, Tr5 and Tr7 are off when the tail lamp with a low light output is turned on, and the transistors Tr9 and Tr6 are turned on when the output of the AND circuit IC5 is High. LED4 lights up. Thereafter, when the transistor Tr3 is turned off and turned on again, the output of the flip-flop IC3 is inverted, the transistors Tr8 and Tr4 are turned on, and the LED 2 is turned on. Further, when the transistor Tr3 is turned off and then turned on again, the output of the flip-flop IC3 is inverted, so that the LED 4 is turned on.
[0031]
Since the transistors Tr2, Tr5 and Tr7 are turned on when the stop lamp having a high light output is turned on, when the output of the AND circuit IC5 is High, when the transistors Tr9 and Tr6 are turned on, the LEDs 3 and 4 are turned on and the output of the flip-flop IC3 is inverted. Then, when the transistors Tr8 and Tr4 are turned on, the LEDs 1 and 2 are turned on. When the stop lamp is lit, two LEDs are lit in parallel, so the resistor R14 is connected in parallel with the resistor R12 to make the current the same as when the tail lamp is lit. To be.
[0032]
(Embodiment 8)
FIGS. 11 to 13 show an eighth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a disconnection detection circuit as shown in FIG. 12 is connected to the example of FIG. The disconnection detection circuit includes a reference voltage Vref and a comparator CP. The reference voltage in FIG. 12 is equal to or higher than the forward voltage of the LED unit and equal to or lower than the power supply voltage. If the LED is not disconnected, a forward voltage of the LED unit is generated at the IN terminal of the disconnection detection circuit, so that the disconnection detection circuit determines that it is normal and outputs Low. When the LED is disconnected, almost the power supply voltage is generated at the IN terminal. Therefore, the disconnection detection circuit determines that the connection is disconnected and outputs High.
[0033]
FIG. 13 shows a time chart. If the LED1 is disconnected, the output of the disconnection detection circuit (1) becomes High, and the S3 signal becomes High. The control circuit 2 determines that the LED 1 is disconnected, turns off the signal S1, and turns on the signal S2 to turn on the LED unit that is not disconnected. When the LED unit is not disconnected, LED1, LED2, LED3, and LED4 are alternately turned on as in FIG.
[0034]
(Embodiment 9)
FIG. 14 shows a ninth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a disconnection detection circuit including transistors Tr10 to Tr17 and resistors R18 to R26 is added to the configuration of FIG. 9, and if the LED1 is disconnected, the transistor Tr10 is turned off. Then, since the transistor Tr18 is turned on and the transistors Tr4 and Tr6 are turned on regardless of the operation of the transistors Tr8 and Tr9, the LED unit LED3 which is not disconnected is turned on.
[0035]
As described above, in the embodiments of FIGS. 7 to 14, the LED temperature rise can be reduced by alternately turning on the LED at a constant cycle, and a longer life of the LED can be expected. In addition, as shown in FIG. 14, when the LED is disconnected, only the LED that is not disconnected can be turned on, so that a trouble such as not being lit in the event of disconnection can be avoided, and the reliability as a tail / stop lamp can be avoided. Can be improved.
[0036]
【The invention's effect】
The present invention can easily switch the light output between the tail lamp lighting and the stop lamp lighting without increasing the LED current in a vehicle tail / stop lamp using a plurality of LEDs as a light source. Life extension can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a control circuit used in Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an operation explanatory view of Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 11 is a circuit diagram according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a circuit diagram of a disconnection detection circuit used in Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 13 is an operation explanatory view of Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 14 is a circuit diagram according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a circuit diagram of a conventional vehicle tail / stop lamp.
FIG. 16 is a perspective view showing a mounting portion of a conventional vehicle tail / stop lamp.
FIG. 17 is a circuit diagram of an on-vehicle tail / stop lamp having a constant current circuit.
[Explanation of symbols]
LED1 First LED unit LED2 Second LED unit Vdc DC power supply (battery)
Tr1 transistor