JP2011162087A - Control device of vehicular lighting fitting - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの搭載スペースや搭載重量の増大を回避し、かつエンジン始動時等における給電電圧レベルの低下による車両用灯具の消灯を回避する。
【解決手段】車両用灯具の制御装置は、直列接続された少なくとも２つの発光素子１，２を有する車両用灯具を制御するための装置であって、電源端子ＶＢと接地端子ＧＮＤとの間に接続されるツェナーダイオードＺＤ１２と、ベースがツェナーダイオードのアノードに接続され、コレクタが２つの発光素子の一端及び電源端子に接続され、エミッタが２つの発光素子の他端及び接地端子に接続される第１トランジスタＱ１と、ベースが第１トランジスタのコレクタ及び電源端子に接続され、コレクタが２つの発光素子の接点Ｎに接続され、エミッタが２つの発光素子の他端及び接地端子に接続される第２トランジスタＱ２と、を含んで構成される。
【選択図】図１An object of the present invention is to avoid an increase in mounting space and weight of a battery, and to avoid turning off a vehicular lamp due to a decrease in power supply voltage level at the time of starting an engine.
A control device for a vehicular lamp is a device for controlling a vehicular lamp having at least two light emitting elements 1 and 2 connected in series, and is provided between a power supply terminal VB and a ground terminal GND. The Zener diode ZD12 to be connected, the base is connected to the anode of the Zener diode, the collector is connected to one end of the two light emitting elements and the power supply terminal, and the emitter is connected to the other end of the two light emitting elements and the ground terminal. A first transistor Q1, a base connected to a collector and a power supply terminal of the first transistor, a collector connected to a contact point N of the two light emitting elements, and an emitter connected to the other end of the two light emitting elements and a ground terminal. And a transistor Q2.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、車両用灯具の点灯制御技術に関する。 The present invention relates to a lighting control technique for a vehicular lamp.
交差点などでの停車時にエンジンを停止させるアイドルストップ式自動車が知られている。このようなアイドルストップ式自動車では、再発進時にはその都度スタータモータへ給電してエンジンを再始動する必要がある。しかし、スタータモータによるエンジン始動や再始動には大きな電力が必要となり、電力消費量が多くなる。特に、バッテリ容量が十分ではない場合、バッテリ温度が低い場合あるいはバッテリが劣化している場合などにおいて、このバッテリに接続された車載装置（電気負荷）への給電電圧レベルが低下し、車載装置の動作に支障を生じたり、ドライバーに違和感を与えたりする場合があった。この問題を改善するための従来例として、特開２００３−１６１２３９号公報（特許文献１）には、別のバッテリを用意しておくことで電圧低下を防ぐ技術が提案されている（特許文献１の図１等）。 There is known an idling stop type vehicle that stops an engine when stopping at an intersection or the like. In such an idle stop type automobile, it is necessary to restart the engine by supplying power to the starter motor each time the vehicle restarts. However, a large amount of electric power is required for starting and restarting the engine by the starter motor, resulting in an increase in power consumption. In particular, when the battery capacity is not sufficient, when the battery temperature is low, or when the battery is deteriorated, the power supply voltage level to the in-vehicle device (electric load) connected to this battery decreases, and the in-vehicle device In some cases, the operation was hindered or the driver felt uncomfortable. As a conventional example for improving this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-161239 (Patent Document 1) proposes a technique for preventing a voltage drop by preparing another battery (Patent Document 1). Fig. 1 etc.).
しかしながら、自動車に搭載可能なバッテリの総容量は、バッテリ搭載に許容されるスペース、許容重量、製造コストの点で限界がある。このため、通常のバッテリに加えてエンジン始動時に照明負荷やオーディオ機器等に給電を行うための補助バッテリを増設することは車両側の負担が大きい。特にコスト面を考えると、通常のバッテリのみで対応可能な改善技術が望まれる。特に車両用灯具に着目すると、アイドルストップ時（エンジン始動時）の給電電圧レベルの低下により、車両用灯具が消灯してしまう可能性があり、これを改善可能な技術が望まれている。 However, the total capacity of a battery that can be mounted on an automobile is limited in terms of space allowed for battery mounting, allowable weight, and manufacturing cost. For this reason, in addition to a normal battery, it is a burden on the vehicle side to add an auxiliary battery for supplying power to an illumination load, an audio device, or the like when the engine is started. In particular, considering the cost, an improved technology that can be handled with only a normal battery is desired. In particular, when attention is paid to the vehicular lamp, there is a possibility that the vehicular lamp may be extinguished due to a decrease in the power supply voltage level at the time of idling stop (when the engine is started), and a technique capable of improving this is desired.
本発明に係る具体的態様は、バッテリの搭載スペースや搭載重量の増大を回避し、かつエンジン始動時等における給電電圧レベルの低下による車両用灯具の消灯を回避し得る技術を提供することを目的の１つとする。 A specific aspect according to the present invention aims to provide a technique capable of avoiding an increase in mounting space and weight of a battery and avoiding turning off of a vehicle lamp due to a decrease in a power supply voltage level at the time of starting an engine or the like. One of them.
本発明に係る一態様の車両用灯具の制御装置（制御回路）は、直列接続された少なくとも２つの発光素子を有する車両用灯具を制御するための装置であって、（ａ）電源端子と接地端子との間に接続されるツェナーダイオードと、（ｂ）ベース（制御端子）がツェナーダイオードのアノードに接続され、コレクタ（第１端子）が２つの発光素子の一端及び電源端子に接続され、エミッタ（第２端子）が２つの発光素子の他端及び接地端子に接続される第１トランジスタと、（ｃ）ベース（制御端子）が第１トランジスタのコレクタ及び電源端子に接続され、コレクタ（第１端子）が２つの発光素子の接点に接続され、エミッタ（第２端子）が２つの発光素子の他端及び接地端子に接続される第２トランジスタと、を含む車両用灯具の制御装置である。 A control device (control circuit) for a vehicular lamp according to an aspect of the present invention is a device for controlling a vehicular lamp having at least two light emitting elements connected in series, and (a) a power supply terminal and a ground. A Zener diode connected between the terminal and (b) a base (control terminal) connected to the anode of the Zener diode, a collector (first terminal) connected to one end of the two light emitting elements and the power supply terminal, and an emitter (Second terminal) is connected to the other end of the two light emitting elements and the ground terminal, (c) the base (control terminal) is connected to the collector and power supply terminal of the first transistor, collector (first And a second transistor having an emitter (second terminal) connected to the other end of the two light-emitting elements and a ground terminal. A.
上記の制御装置においては、電源端子からの供給電圧が低下したときにはツェナーダイオードがオフ状態となり、第１トランジスタもオフ状態となり、一方で第２トランジスタがオン状態となる。すなわち供給電圧の低下が検出され、それに伴って２つの発光素子の接点が第２トランジスタを経由して接地端子に接続される。それにより、電源端子の電圧低下時にも２つの発光素子のうち片方の発光素子に優先的に電圧が供給されるので、車両用灯具全体としての発光を維持することが可能となる。したがって、バッテリの搭載スペースや搭載重量の増大を回避し、かつエンジン始動時等における給電電圧レベルの低下による車両用灯具の消灯を回避することが可能となる。 In the above control device, when the supply voltage from the power supply terminal decreases, the Zener diode is turned off, the first transistor is also turned off, while the second transistor is turned on. That is, a drop in the supply voltage is detected, and accordingly, the contacts of the two light emitting elements are connected to the ground terminal via the second transistor. Thereby, even when the voltage at the power supply terminal is lowered, the voltage is preferentially supplied to one of the two light emitting elements, so that it is possible to maintain the light emission of the entire vehicle lamp. Accordingly, it is possible to avoid an increase in battery mounting space and mounting weight, and to avoid turning off the vehicular lamp due to a decrease in the power supply voltage level when starting the engine.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、一実施形態の車両用灯具の制御装置の構成を示す回路図である。本例における車両用灯具は、直列接続された２つの発光素子１、２を有している。これらの発光素子１、２は、その一端（発光素子１側）が逆接ダイオードＤ１および抵抗素子Ｒ１を経由して電源端子ＶＢと接続され、他端（発光素子２側）が接地端子と接続されており、電源端子ＶＢから電圧が供給されると、各発光素子１、２に電流が流れ、当該各発光素子１、２が点灯する。各発光素子１、２は、例えば半導体光源（ＬＥＤ）であるが、これに限定されない。また、抵抗素子Ｒ１は電流制限用抵抗であり、その個数は図示の１つに限定されない。また、抵抗素子Ｒ１に代えて、半導体素子等による定電流回路（図示省略）を用いてもよい。なお、光源として発光素子ではなく電球（バルブ）を用いる場合には、抵抗素子Ｒ１は０Ω（オーム）となる。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control device for a vehicle lamp according to an embodiment. The vehicle lamp in this example has two
図１に示す車両用灯具の制御装置は、上記した車両用灯具の点灯状態を制御するための装置であり、主要な構成として、ツェナーダイオードＺＤ１２、第１トランジスタＱ１、第２トランジスタＱ２を備える。 The vehicle lamp control device shown in FIG. 1 is a device for controlling the lighting state of the vehicle lamp described above, and includes a Zener diode ZD12, a first transistor Q1, and a second transistor Q2 as main components.
ツェナーダイオードＺＤ１２は、電源端子ＶＢと接地端子ＧＮＤとの間に接続される。詳細には、ツェナーダイオードＺＤ１２は、カソード側が電源端子ＶＢと接続され、アノード側が接地端子ＧＮＤと接続されている。本例では、ツェナーダイオードＺＤ１２のアノードと接地端子ＧＮＤとの間には２つの抵抗素子Ｒ２、Ｒ３が接続されている。抵抗素子Ｒ２と抵抗素子Ｒ３とは直列接続されている。 Zener diode ZD12 is connected between power supply terminal VB and ground terminal GND. Specifically, the Zener diode ZD12 has a cathode side connected to the power supply terminal VB and an anode side connected to the ground terminal GND. In this example, two resistance elements R2 and R3 are connected between the anode of the Zener diode ZD12 and the ground terminal GND. The resistance element R2 and the resistance element R3 are connected in series.
第１トランジスタＱ１は、ＮＰＮ型のトランジスタである。第１トランジスタＱ１のベースは、抵抗素子Ｒ２を経由してツェナーダイオードＺＤ１２のアノードに接続されている。また、第１トランジスタＱ１のコレクタは、抵抗素子Ｒ４を経由して電源端子ＶＢに接続され、かつ抵抗素子Ｒ４および抵抗素子Ｒ１を介して発光素子１に接続されている。また、第１トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗素子Ｒ３を経由して発光素子２及び接地端子ＧＮＤに接続されている。
The first transistor Q1 is an NPN transistor. The base of the first transistor Q1 is connected to the anode of the Zener diode ZD12 via the resistance element R2. The collector of the first transistor Q1 is connected to the power supply terminal VB via the resistance element R4, and is connected to the light emitting element 1 via the resistance element R4 and the resistance element R1. The emitter of the first transistor Q1 is connected to the
第２トランジスタＱ２は、ＮＰＮ型のトランジスタである。第２トランジスタＱ２のベースは、第１トランジスタＱ１のコレクタに接続され、かつ抵抗素子Ｒ４を経由して電源端子ＶＢに接続されている。また、第２トランジスタＱ２のコレクタは、２つの発光素子１、２の接点Ｎに接続されている。また、第２トランジスタＱ２のエミッタは、発光素子２及び接地端子に接続されている。なお、短絡等を考慮した電流制限用抵抗として、第２トランジスタＱ２のコレクタと接点Ｎとの間、若しくは第２トランジスタＱ２のエミッタと接地端子ＧＮＤの間に抵抗素子を接続しておいてもよい。
The second transistor Q2 is an NPN type transistor. The base of the second transistor Q2 is connected to the collector of the first transistor Q1, and is connected to the power supply terminal VB via the resistor element R4. The collector of the second transistor Q2 is connected to the contact point N of the two
次に、本実施形態の車両用灯具の制御装置の動作について詳述する。 Next, the operation of the control device for a vehicle lamp according to the present embodiment will be described in detail.
車両に搭載されたバッテリから定格電圧が供給されている場合には、電源端子ＶＢから必要な大きさの電圧が供給される。このとき、ツェナーダイオードＺＤ１２はオン状態となる。また、抵抗素子Ｒ２、Ｒ３によって分圧された電圧が第１トランジスタＱ１のベースに供給され、第１トランジスタＱ１がオン状態となる。それにより、第１トランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間が導通するため、第２トランジスタＱ２はオフ状態となる。各発光素子１、２には、逆接ダイオードＤ１および抵抗素子Ｒ１を経由して電源端子ＶＢから電圧が供給される。それにより、各発光素子１、２が発光する。つまり、各発光素子１、２に流れる電流は抵抗素子Ｒ１で制御されることになる。
When the rated voltage is supplied from a battery mounted on the vehicle, a voltage having a required magnitude is supplied from the power supply terminal VB. At this time, the Zener diode ZD12 is turned on. In addition, the voltage divided by the resistance elements R2 and R3 is supplied to the base of the first transistor Q1, and the first transistor Q1 is turned on. Thereby, the conduction between the emitter and the collector of the first transistor Q1 is established, and the second transistor Q2 is turned off. A voltage is supplied to the
一方、アイドルストップ時など、バッテリからの供給電圧が低下した場合には、電源端子ＶＢから供給される電圧も低下する。このとき、ツェナーダイオードＺＤ１２はオフ状態となり、第１トランジスタＱ１もオフ状態となる。すなわち、電源端子ＶＢの電圧の低下が検出される。このとき、抵抗素子Ｒ４を経由して第２トランジスタＱ２のベースに電圧が供給され、第２トランジスタＱ２がオン状態となる。それにより、発光素子１と発光素子２の接点Ｎが第２トランジスタＱ２を経由して接地端子ＧＮＤに接続される。換言すれば、発光素子２が短絡（ショート）したことになる。このとき、電源端子ＶＢの電圧は逆接ダイオードＤ１および抵抗素子Ｒ１を経由して発光素子１のみに供給されるので、発光素子１の発光を維持できる。
On the other hand, when the supply voltage from the battery decreases, such as during idle stop, the voltage supplied from the power supply terminal VB also decreases. At this time, the Zener diode ZD12 is turned off, and the first transistor Q1 is also turned off. That is, a decrease in the voltage of the power supply terminal VB is detected. At this time, a voltage is supplied to the base of the second transistor Q2 via the resistance element R4, and the second transistor Q2 is turned on. Thereby, the contact N between the light emitting element 1 and the
このように本実施形態の制御装置によれば、バッテリの搭載スペースや搭載重量の増大を回避し、かつエンジン始動時等における給電電圧レベルの低下による車両用灯具の消灯を回避することが可能となる。これにより、車両側では電圧低下への対策をする場合に比べて低コスト化することができる。また、比較的簡素な構成であるから制御装置の規模（回路サイズ）が増大することもない。 As described above, according to the control device of the present embodiment, it is possible to avoid an increase in the mounting space and weight of the battery and to avoid turning off the vehicle lamp due to a decrease in the power supply voltage level at the time of starting the engine. Become. Thereby, compared with the case where the countermeasure against a voltage drop is taken on the vehicle side, cost can be reduced. Further, since the configuration is relatively simple, the scale (circuit size) of the control device does not increase.
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記実施形態においては２つの発光素子を有する車両用灯具を例示していたが、３つ以上の発光素子を用いた車両用灯具であっても本発明を適用可能である。また、発光素子を並列に接続した部分があってもよい。ただし、直列接続される発光素子の個数については、順方向電圧を考慮して決定する必要がある。また、上記実施形態においてはトランジスタの一例としてバイポーラ型トランジスタを挙げていたが、これらを電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）に置き換えることも可能である。 In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, the vehicle lamp having two light emitting elements has been exemplified in the above embodiment, but the present invention can also be applied to a vehicle lamp using three or more light emitting elements. There may also be a portion where the light emitting elements are connected in parallel. However, the number of light emitting elements connected in series needs to be determined in consideration of the forward voltage. In the above-described embodiment, bipolar transistors are cited as examples of transistors. However, these transistors can be replaced with field effect transistors (FETs).
１，２…発光素子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…抵抗素子、Ｑ１…第１トランジスタ、Ｑ２…第２トランジスタ、ＺＤ１２…ツェナーダイオード、Ｄ１…逆接ダイオード、ＶＢ…電源端子、ＧＮＤ…接地端子、Ｎ…接点
DESCRIPTION OF
Claims (2)
電源端子と接地端子との間に接続されるツェナーダイオードと、
ベースが前記ツェナーダイオードのアノードに接続され、コレクタが前記２つの発光素子の一端及び前記電源端子に接続され、エミッタが前記２つの発光素子の他端及び前記接地端子に接続される第１トランジスタと、
ベースが前記第１トランジスタのコレクタ及び前記電源端子に接続され、コレクタが前記２つの発光素子の接点に接続され、エミッタが前記２つの発光素子の前記他端及び前記接地端子に接続される第２トランジスタと、
を含む、車両用灯具の制御装置。 An apparatus for controlling a vehicular lamp having at least two light emitting elements connected in series,
A Zener diode connected between the power supply terminal and the ground terminal;
A first transistor having a base connected to the anode of the Zener diode, a collector connected to one end of the two light emitting elements and the power supply terminal, and an emitter connected to the other end of the two light emitting elements and the ground terminal; ,
A base is connected to the collector of the first transistor and the power supply terminal, a collector is connected to a contact point of the two light emitting elements, and an emitter is connected to the other end of the two light emitting elements and the ground terminal. A transistor,
A control device for a vehicular lamp.
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