JP2018185989A - モータの駆動回路および車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】走査型の車両用灯具において、モータの回転数を安定化する。
【解決手段】駆動回路１００は、走査型の車両用灯具１に使用されるモータ２４を駆動する。出力段１１０は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１を受け、モータ２４に駆動電圧Ｖ_ＤＲＶを供給する。プリドライバ１２０は、出力段１１０を制御する。クランプ回路１３０は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１を受け、所定電圧を超えないように制限された中間電圧Ｖ_ＤＤ２を生成する。昇圧回路１４０は、中間電圧Ｖ_ＤＤ２を受け、それより高い内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３をプリドライバ１２０の電源端子１２２に供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。

車両用灯具は、一般にロービームとハイビームとを切りかえることが可能である。ロービームは、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。したがって、ハイビームはロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、車両前方に存在する車両の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。

近年、車両の周囲の状態にもとづいて、ハイビームの配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）技術が提案されている。ＡＤＢ技術は、車両の前方の先行車、対向車や歩行者の有無を検出し、車両あるいは歩行者に対応する領域を減光するなどして、車両あるいは歩行者に与えるグレアを低減するものである。

ＡＤＢ機能を実現する方式として、アクチュエータを制御するシャッター方式、ロータリー方式、ＬＥＤアレイ方式などが提案されている。シャッター方式やロータリー方式は、消灯領域（遮光領域）の幅を連続的に変化させることが可能であるが、消灯領域の数が１個に制限される。ＬＥＤアレイ方式は、消灯領域を複数個、設定することが可能であるが、消灯領域の幅が、ＬＥＤチップの照射幅に制約されるため、離散的となる。

本出願人は、これらの問題点を解決可能なＡＤＢ方式として、走査方式を提案している（特許文献２、３参照）。走査方式とは、回転するリフレクタ（ブレード）に光を入射し、リフレクタの回転位置に応じた角度で入射光を反射して反射光を車両前方で走査しつつ、光源の点消灯を、リフレクタの回転位置に応じて変化させることで、車両前方に、所望の配光パターンを形成するものである。

特開２００８−２０５３５７号公報 特開２０１２−２２４３１７号公報 特開２０１０−６１０９号公報

特許文献３に記載の走査方式では、リフレクタを常に安定した回転数で回転させる必要がある。

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、走査型の車両用灯具において、モータの回転数を安定化する技術の提供にある。

本発明のある態様は、走査型の車両用灯具に使用されるモータの駆動回路に関する。駆動回路は、電源電圧を受け、モータに駆動電圧を供給する出力段と、出力段を制御するプリドライバと、電源電圧を受け、所定電圧を超えないように制限された中間電圧を生成するクランプ回路と、中間電圧を受け、それより高い内部電源電圧をプリドライバの電源端子に供給する昇圧回路と、を備える。

車載バッテリからの電源電圧は変動が大きく、またサージの影響を受けやすいところ、クランプ回路を設けることで、プリドライバに過電圧が供給されるのを防止でき、プリドライバに耐圧の低い素子を選定できる。

クランプ回路は、ソースフォロア回路またはエミッタフォロア回路を含んでもよい。これにより、少ない部品点数で、プリドライバを保護できる。

クランプ回路は、リニアレギュレータを含んでもよい。

昇圧回路は、チャージポンプであってもよい。

昇圧回路は、電源電圧の２倍の電圧を生成する倍電圧チャージポンプであってもよい。

駆動回路は、その入力側に電源電圧と昇圧回路の出力電圧の両方が供給されるように接続されている電圧供給回路をさらに備えてもよい。クランプ回路における基準電圧が、電圧供給回路の出力電圧に応じて生成されてもよい。
これにより、電源電圧が低下した場合に、基準電圧ひいては中間電圧がそれに追従して低下するのを防止できる。

電圧供給回路はダイオードＯＲ回路を含んでもよい。

中間電圧が、モータの状態を検出するセンサの電源として使用されてもよい。これにより、センサに過電圧が印加されるのを防止できる。

本発明の別の態様は、走査型の車両用灯具に関する。走査型の車両用灯具は、モータと、モータを駆動する上述のいずれかの駆動回路を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、走査方式の車両用灯具において、モータの回転数を安定化できる。

実施の形態に係る車両用灯具を模式的に示す斜視図である。 実施の形態に係る車両用灯具の回路図である。 図２の駆動回路の動作波形図である。 一実施例に係る駆動回路の一部の回路図である。 一実施例に係る駆動回路の一部の回路図である。 変形例に係るクランプ回路の回路図である。 図７（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る昇圧回路の回路図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。

図１は、実施の形態に係る車両用灯具１を模式的に示す斜視図である。図１の車両用灯具１は走査型であり、車両前方に多様な配光パターンを形成する。車両用灯具１は主として、光源１０、スキャン光学系２０、投影光学系３０を備える。

光源１０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザダイオード）などの高輝度な半導体光源と、その点灯回路を含む。スキャン光学系２０は、光源１０の出射光Ｌ１を反射する。投影光学系３０は、スキャン光学系２０の出射光（すなわち反射光）Ｌ２を前方に投影する。投影光学系３０は、レンズやリフレクタ、それらの組み合わせで構成することができる。

スキャン光学系２０は、リフレクタ２２およびモータ２４を備える。モータ２４は、リフレクタ２２の位置や傾きを変化させるアクチュエータである。モータ２４の回転に応じて、リフレクタ２２の位置（あるいは傾き）が周期的に変化し、それにより光Ｌ１の反射角が変化する。これにより車両用灯具１の出射光Ｌ２は、車両前方で水平方向（図中、Ｈ方向）に走査する。

図１に示すある時刻ｔ_０において、リフレクタ２２への入射光Ｌ１は、その時刻におけるリフレクタ２２の位置（ロータの回転角）に応じた反射角で反射し、その反射光Ｌ２_０が車両前方に照射領域３００を形成する。照射領域３００は、水平方向（Ｈ方向）、垂直方向（Ｖ方向）それぞれに所定の幅を有している。

別の時刻ｔ_１において、リフレクタ２２の回転によって反射角が変化し、別の照射領域が照射される。さらに別の時刻ｔ_２においてリフレクタ２２がさらに回転し、そのときの反射光Ｌ２_２によって、別の照射領域が照射される。この動作を高速に、たとえば５０Ｈｚ以上で繰り返すことで車両前方において照射領域３００を走査することができ、配光パターン３１０が形成される。

光源１０の輝度を一定とした場合、均一な配光パターン３１０を得ることができる。照射領域３００の走査と同期して、言い換えるとモータ２４の回転と同期して光源１０の出射光Ｌ１の輝度を時間的に変化させると、所望の配光パターン３１０を得ることができる。たとえばある時間期間の間、光源１０を消灯すると、その照度ゼロの領域を形成することができる。これは照度ゼロの領域を、対向車や先行車と重ねることにより、眩惑を防止できる。

また光源１０の輝度を、１走査期間の間で上に凸に変化させると、照度分布を連続的に変化させることができる。１走査期間の間で、輝度がピークとなるタイミングを変化させると、電子スイブル機能を実現できる。

以上が車両用灯具１の基本構成である。以下、車両用灯具１に使用されるモータ２４の駆動回路について説明する。

図２は、実施の形態に係る車両用灯具１の回路図である。図２には、モータ２４の駆動回路１００が詳細に示され、その他のブロックは簡略化され、もしくは省略されている。車両用灯具１には、外部の電源、すなわちバッテリ２から直流の電源電圧（バッテリ電圧）Ｖ_ＢＡＴが供給される。車両用灯具１は、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴを電源として、その内部の回路ブロックが動作する。車両用灯具１は、スイッチＳＷ１、光源１０、モータ２４およびその駆動回路１００を備える。スイッチＳＷ１は、車両用灯具１の主電源スイッチであり、車両用灯具１の点灯時にオンとなり、光源１０や駆動回路１００に、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が供給される。

光源１０は、発光素子１２および点灯回路１４を含む。発光素子１２は上述のようにＬＥＤやＬＤなどの高輝度半導体発光素子である。点灯回路１４は、モータ２４の回転、言い換えればモータ２４のロータに取り付けられたリフレクタの位置と同期して、発光素子１２の輝度を制御する。このために点灯回路１４には、リフレクタの位置を示す情報を入力してもよい。

駆動回路１００は、所定の回転数でモータ２４を回転させる。たとえば図１のように、スキャン光学系２０が２枚のリフレクタ２２を備え、一枚のリフレクタ２２によって、１回の走査が行われる場合、モータ２４の１回転で、照射領域３００は２回走査される。走査周波数を６０Ｈｚとしたい場合、モータ２４を毎秒３０回転、すなわち１８００ｒｐｍで回転させればよい。このようにモータ２４の目標回転数は、リフレクタ２２の形状や枚数、光源１０の個数にもとづいて、所望の走査周波数が得られるように定められる。

モータ２４の回転数が変動したり、回転が停止すると、照射領域３００を走査できなくなるため、駆動回路１００には非常に高い信頼性および安定性が求められる。一方で、一般的な車載バッテリのバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの定格電圧は１２Ｖ（あるいは２４Ｖ）であるが、経時的な変動が非常に大きく、また瞬時的なサージの影響によって変化する。当然ながら、車両用灯具１の内部の電源電圧Ｖ_ＤＤ１も、もとのバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴの変動の影響を受けることとなる。駆動回路１００には、このような電源電圧Ｖ_ＤＤ１の変動にかかわらず、モータ２４の回転数を安定に保つことが求められる。

以下、駆動回路１００の構成を説明する。駆動回路１００は、出力段１１０、プリドライバ１２０、クランプ回路１３０、昇圧回路１４０、コントローラ１５０を備える。

出力段１１０は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１を受け、モータ２４に駆動電圧Ｖ_ＤＲＶを供給する。この実施例ではモータ２４は三相モータであり、出力段１１０は三相インバータで構成される。ただしモータ２４は単相モータであってもよく、この場合、出力段１１０はＨブリッジ回路で構成することができる。つまり出力段１１０の構成は限定されず、モータ２４の相数や駆動方式に応じて設計すればよい。またこの実施例では出力段１１０をＦＥＴ（Field Effect Transistor）で示しているが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やバイポーラトランジスタで構成してもよい。

プリドライバ１２０は、出力段１１０を制御する。具体的には、プリドライバ１２０には、コントローラ１５０から制御信号Ｓ_ＣＮＴが供給されており、制御信号Ｓ_ＣＮＴに応じて、出力段１１０を構成する複数のトランジスタの制御端子（ゲートあるいはベース）に、ゲート駆動信号を供給し、複数のトランジスタのオン、オフを制御する。

コントローラ１５０は、モータ２４の状態を監視しながら、モータ２４が所望の回転数で回転するように、制御信号Ｓ_ＣＮＴを生成する。コントローラ１５０は、モータ２４の回転数を検出して、回転数が目標値に近づくようにフィードバック制御を行ってもよい。あるいはコントローラ１５０は、回転数に関してはオープンループで制御信号Ｓ_ＣＮＴを生成してもよい。

コントローラ１５０は、ホール素子などの位置検出素子からロータの位置情報を示す信号を受け、それにもとづいて転流制御およびそれに伴う電流制御を行ってもよい。あるいはコントローラ１５０は、モータ２４の逆起電力にもとづくセンサレス方式によって、ロータの位置を推定し、それにもとづいて転流制御およびそれに伴う電流制御を行ってもよい。コントローラ１５０の構成、制御方式は特に限定されず、さまざまな公知技術を用いることができる。

クランプ回路１３０は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１を受け、所定電圧（クランプレベルＶ_ＣＬという）を超えないように制限された中間電圧Ｖ_ＤＤ２を生成する。クランプ回路１３０は電圧リミッタとも把握できる。

昇圧回路１４０は、中間電圧Ｖ_ＤＤ２を受け、それより高い内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３を、プリドライバ１２０の電源端子１２２に供給する。

以上が駆動回路１００およびそれを備える車両用灯具１の構成である。続いてその動作を説明する。

図３は、図２の駆動回路１００の動作波形図である。ここでは、昇圧回路１４０は、中間電圧Ｖ_ＤＤ２の２倍の内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３を生成するものとする。

時刻ｔ_０より前において、電源電圧Ｖ_ＤＤ１（バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴ）は定格１２Ｖである。中間電圧Ｖ_ＤＤ２は、所定のクランプレベルＶ_ＣＬに安定化される。昇圧回路１４０によって、Ｖ_ＤＤ３＝Ｖ_ＤＤ２×２＝Ｖ_ＣＬ２×２となる

図３には、プリドライバ１２０の最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮが示される。最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮは、その電源端子１２２の電圧が、それを下回ると、プリドライバ１２０が出力段１１０を正常に駆動できなくなる下限の電圧をいう。内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３は、最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮを超えているため、時刻ｔ_０より前において、モータ２４を正常に駆動できる。

時刻ｔ_０に、電源電圧Ｖ_ＤＤ１（バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴ）が定格１２Ｖより低い電圧Ｖ_ＬＯＷとなる（減電圧状態）。中間電圧Ｖ_ＤＤ２は、所定のクランプレベルＶ_ＣＬを維持できなくなり、電源電圧Ｖ_ＤＤ１と実質的に同じ電圧レベルＶ_ＬＯＷまで低下する。このときの内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３は、Ｖ_ＤＤ３＝Ｖ_ＬＯＷ×２である。減電圧状態においてなお、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３は、最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮを超えており、時刻ｔ_０〜ｔ_１の期間においても、モータ２４を正常に駆動できる。

時刻ｔ_１に、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴが定格電圧に復帰する。時刻ｔ_２に、サージノイズの影響で、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が跳ね上がるが、クランプ回路１３０によって中間電圧Ｖ_ＤＤ２はクランプレベルＶ_ＣＬに維持される。したがってサージノイズが発生しても、プリドライバ１２０に供給される電源電圧Ｖ_ＤＤ３は跳ね上がらず、一定値（Ｖ_ＣＬ×２）を維持する。

以上が駆動回路１００の動作である。駆動回路１００の利点は、以下で説明する比較技術との対比によって明確となる。

（第１比較技術）
第１比較技術では、図２の駆動回路１００からクランプ回路１３０と昇圧回路１４０が省略され、プリドライバ１２０の電源端子１２２に、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が供給される。この構成では、図３に示す減電圧状態（ｔ_０〜ｔ_１）において、電源端子１２２に供給される電圧Ｖ_ＤＤ１が、最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮを下回ってしまう。したがって、モータ２４を正常に駆動できなくなってしまう。

出力段１１０のハイサイドアームのトランジスタをターンオンするために、ハードウェアとして、プリドライバ１２０に、ブートストラップ回路を追加する必要がある。

これと比較して実施の形態に係る駆動回路１００によれば、減電圧状態でモータ２４が駆動不能となるのを防止できる。また、ブートストラップ回路が不要となる。

（第２比較技術）
第２比較技術では、図２の駆動回路１００から、クランプ回路１３０が省略され、昇圧回路１４０には、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が直接供給される。この構成では、図３に示す減電圧状態（ｔ_０〜ｔ_１）において、プリドライバ１２０の電源端子１２２に最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮを超える内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３＝Ｖ_ＬＯＷ×２を供給することができる。

ところが、第２比較技術において、電源電圧Ｖ_ＤＤ１に図３に示すサージノイズ（i）が重畳すると（過電圧状態）、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３にもサージノイズに起因する成分が重畳され、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３が著しく高くなる（一点鎖線（ii））。内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３が、プリドライバ１２０を構成する素子の耐圧を超えると信頼性が著しく低下するため、プリドライバ１２０を高耐圧素子で構成する必要があり、コストアップの要因となる。

これと比較して実施の形態に係る駆動回路１００によれば、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が上昇する過電圧状態においても、クランプ回路１３０によって昇圧回路１４０の入力電圧Ｖ_ＤＤ２がクランプされるため、電源端子１２２に供給される電圧Ｖ_ＤＤ３に上限を設定できる。これによりプリドライバ１２０を低耐圧素子で構成することが可能となり、コストを下げることができる。

本発明は、図２のブロック図や回路図、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や回路動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や変形例を説明する。

図４は、一実施例に係る駆動回路１００Ａの一部の回路図である。クランプ回路１３０Ａは、エミッタフォロア回路であり、基準電圧Ｖ_ＲＥＦを生成する基準電圧回路１３２と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ_１１を含む。基準電圧回路１３２は、たとえば電源ライン１０２と接地の間に直列に設けられた抵抗Ｒ_１１およびツェナーダイオードＺＤ_１１を含む。基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、ツェナーダイオードＺＤ_１１のツェナー電圧と等しい。

バイポーラトランジスタＱ_１１のコレクタは電源ライン１０２と接続され、そのベースには基準電圧Ｖ_ＲＥＦが印加される。バイポーラトランジスタＱ_１１のエミッタの電圧が中間電圧Ｖ_ＤＤ２であり、Ｖ_ＣＬ＝Ｖ_ＲＥＦ−Ｖｂｅにクランプされる。Ｖｂｅはバイポーラトランジスタのベースエミッタ間電圧である。バイポーラトランジスタＱ_１１をＮチャンネルのＦＥＴに置換し、ソースフォロア回路としてもよい。

昇圧回路１４０Ａは、倍電圧のチャージポンプ回路であり、発振器１４２と、キャパシタＣ_２１，Ｃ_２２、ダイオードＤ_２１，Ｄ_２２を含む。発振器１４２は、中間電圧Ｖ_ＤＤ２をハイレベル、接地電圧Ｖ_ＧＮＤ（＝０Ｖ）をローレベルとする発振信号Ｖ_２を生成する。発振信号Ｖ_２がローレベルのとき、キャパシタＣ_２１の両端間にΔＶ＝Ｖ_ＤＤ２−Ｖｆが印加され、充電される。ＶｆはダイオードＤ_２１の順方向電圧である。発振信号Ｖ_２がハイレベル（Ｖ_ＤＤ２）となると、キャパシタＣ_２１の一端の電圧Ｖ_３は、Ｖ_３＝Ｖ_２＋ΔＶ＝２Ｖ_ＤＤ２−Ｖｆとなる。このときキャパシタＣ_２２は電圧Ｖ_３−Ｖｆで充電される。この動作を繰り返すことにより、昇圧回路１４０Ａの出力電圧Ｖ_ＤＤ３は、以下の式で与えられる。
Ｖ_ＤＤ３＝２Ｖ_ＤＤ２−２Ｖｆ
２Ｖｆを無視すると、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３は中間電圧Ｖ_ＤＤ２の２倍の電圧となる。

中間電圧Ｖ_ＤＤ２は、モータ（図２のモータ２４）の状態を検出するセンサ２６の電源として使用してもよい。センサ２６は、モータ２４のロータの位置を検出するホールセンサや回転数を検出するためのロータリエンコーダなどが例示される。

図５は、一実施例に係る駆動回路１００Ｂの一部の回路図である。駆動回路１００Ｂは、図４の駆動回路１００Ａに加えて、電圧供給回路１６０をさらに備える。電圧供給回路１６０は、その入力側に、電源電圧Ｖ_ＤＤ１と昇圧回路１４０Ａの出力電圧Ｖ_ＤＤ３の両方が供給されるように接続されている。たとえば電圧選択回路１６０は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１と昇圧回路１４０Ａの出力電圧Ｖ_ＤＤ３のうち高い方を選択する。たとえば電圧供給回路１６０は、カソードが共通に接続されたダイオードＤ_３１とＤ_３２を含むダイオードＯＲ回路であってもよい。クランプ回路１３０Ａの基準電圧回路１３２には、電圧供給回路１６０の出力電圧Ｖ_ＤＤ４が供給されており、基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、電圧Ｖ_ＤＤ４に応じて生成される。

なお電圧供給回路１６０の構成はダイオードＯＲ回路に限定されず、電源電圧が低下した際に、昇圧回路の出力電圧が、電圧供給回路の出力に表されるような構成であればよい。たとえば電圧供給回路１６０は、２入力１出力のセレクタ回路であってもよく、複数のアナログスイッチの組み合わせで構成してもよい。

図４の駆動回路１００Ａでは、電源電圧Ｖ_ＤＤ１がツェナー電圧Ｖ_ＺＤを下回ると、基準電圧Ｖ_ＲＥＦが低下する。その結果、クランプレベルＶ_ＣＬ、ひいては中間電圧Ｖ_ＤＤ２が低下し、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３がプリドライバ１２０の最低動作電圧Ｖ_ＭＩＮを下回るおそれがある。これに対して図５の駆動回路１００Ｂでは、チャージポンプの起動完了後に内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３が安定化されると、Ｖ_ＤＤ３＞Ｖ_ＤＤ１が成り立つから、クランプ回路１３０Ａには、Ｖ_ＤＤ４（＝Ｖ_ＤＤ３−Ｖｆ）が供給される。この状態で、Ｖ_ＤＤ１が低下する減電圧状態となっても、クランプ回路１３０Ａには影響がなく、したがって基準電圧Ｖ_ＲＥＦ、ひいては中間電圧Ｖ_ＤＤ２の低下を抑制できる。チャージポンプの起動完了前は、電源電圧Ｖ_ＤＤ１が優先され、基準電圧回路１３２に供給され、基準電圧Ｖ_ＲＥＦが生成される。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（第１変形例）
図６は、変形例に係るクランプ回路１３０Ｃの回路図である。クランプ回路１３０Ｃはリニアレギュレータであり、オペアンプＯＡ_３１、トランジスタＭ_３１、抵抗Ｒ_３１，Ｒ_３２、キャパシタＣ_３１を含む。クランプ回路１３０Ｃの出力電圧Ｖ_ＤＤ２は、以下の式で与えられる。
Ｖ_ＤＤ２＝Ｖ_ＲＥＦ×（Ｒ_３１＋Ｒ_３２）／Ｒ_３２
キャパシタＣ_３１の容量を大きくとることで、電源電圧Ｖ_ＤＤ１の減電圧変動にともなう中間電圧Ｖ_ＤＤ２の変動を小さくできる。

（第２変形例）
昇圧回路１４０のチャージポンプの構成は、図４のそれに限定されない。図７（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る昇圧回路１４０Ｄ〜１４０Ｆの回路図である。

図７（ａ）の昇圧回路１４０Ｄは、加算型チャージポンプであり、駆動回路１００の内部の電源回路（不図示）により生成された安定化電圧Ｖ_ＲＥＧと、中間電圧Ｖ_ＤＤ２を加算した電圧Ｖ_ＤＤ３を出力する。発振器１４２の電源端子には、中間電圧Ｖ_ＤＤ２が供給され、ダイオードＤ_２１のアノードには、安定化電圧Ｖ_ＲＥＧが供給される。この構成によれば、以下の式で表される内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３を生成できる。
Ｖ_ＤＤ３＝Ｖ_ＲＥＧ＋Ｖ_ＤＤ２−２Ｖｆ
倍電圧チャージポンプでは、内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３が高くなりすぎる場合には、加算型チャージポンプを用い、Ｖ_ＲＥＧを最適化することで、適切な電圧レベルの内部電源電圧Ｖ_ＤＤ３を得ることができる。図７（ａ）において、２つの電圧Ｖ_ＤＤ２，Ｖ_ＲＥＧを入れ替えてもよい。

図７（ｂ）の昇圧回路１４０Ｅは、図５の昇圧回路１４０Ａに加えて、電流増幅段（バッファ段）１４４を備える。

図７（ｃ）の昇圧回路１４０Ｆもまたチャージポンプであり、２つの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２の電圧を加算した電圧を出力する。２つの入力端子ＩＮ１とＩＮ２を共通に接続すれば、倍電圧チャージポンプとなる。昇圧回路１４０Ｆは、トランジスタＭ_４１〜Ｍ_４４と、キャパシタＣ_２１，Ｃ_２２を含む。トランジスタＭ_４２，Ｍ_４３はキャパシタＣ_２１を充電する充電フェーズφ_１においてオンとなり、トランジスタＭ_４１，Ｍ_４４は、キャパシタＣ_２１の電荷を出力キャパシタＣ_２２に転送する転送フェーズφ_２においてオンとなる。

図７（ｂ）の昇圧回路１４０Ｅを加算型チャージポンプに変形してもよい。この場合、発振器１４２および電流増幅段１４４の電源端子を第１入力ＩＮ１、ダイオードＤ_２１のアノードを第２入力ＩＮ２とし、それらに異なる直流電圧を与えればよい。

昇圧回路１４０としてはチャージポンプ以外の構成、たとえばスイッチングレギュレータなどを用いてもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…車両用灯具、２…バッテリ、１０…光源、１２…発光素子、１４…点灯回路、２０…スキャン光学系、２２…リフレクタ、２４…モータ、２６…センサ、３０…投影光学系、１００…駆動回路、１１０…出力段、１２０…プリドライバ、１２２…電源端子、１３０…クランプ回路、１３２…基準電圧回路、１４０…昇圧回路、１４２…発振器、１４４…電流増幅段、１５０…コントローラ、１６０…電圧供給回路、３００…照射領域、３１０…配光パターン、３５０…路面、３５２…パターン、Ｖ_ＤＤ１…電源電圧、Ｖ_ＤＤ２…中間電圧、Ｖ_ＤＤ３…内部電源電圧。

Claims (9)

1. 走査型の車両用灯具に使用されるモータの駆動回路であって、
   電源電圧を受け、前記モータに駆動電圧を供給する出力段と、
   前記出力段を制御するプリドライバと、
   前記電源電圧を受け、所定電圧を超えないように制限された中間電圧を生成するクランプ回路と、
   前記中間電圧を受け、それより高い内部電源電圧を前記プリドライバの電源端子に供給する昇圧回路と、
   を備えることを特徴とする駆動回路。
2. 前記クランプ回路は、ソースフォロア回路またはエミッタフォロア回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記クランプ回路は、リニアレギュレータを含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
4. 前記昇圧回路は、チャージポンプであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動回路。
5. 前記昇圧回路は、前記電源電圧の２倍の電圧を生成する倍電圧チャージポンプであることを特徴とする請求項４に記載の駆動回路。
6. その入力側に、前記電源電圧と前記昇圧回路の出力電圧の両方が供給されるように接続されている電圧供給回路をさらに備え、
   前記クランプ回路における基準電圧が、前記電圧供給回路の出力電圧に応じて生成されることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の駆動回路。
7. 前記電圧供給回路はダイオードＯＲ回路を含むことを特徴とする請求項６に記載の駆動回路。
8. 前記中間電圧が、前記モータの状態を検出するセンサの電源として使用されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の駆動回路。
9. モータと、
   前記モータの回転子に取り付けられたリフレクタと、
   前記モータを駆動する請求項１から８のいずれかに記載の駆動回路と、
   を備えることを特徴とする車両用灯具。

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