JP2018200802A - Lighting fixture for vehicle and lighting circuit of light source - Google Patents
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Abstract
【課題】メインのコントローラが動作不能に陥っても、スイッチングコンバータのスイッチング動作を維持可能な点灯回路を提供する。【解決手段】第1コントローラ510は、スイッチングコンバータ210の出力側に設けられた第1電流検出手段212が生成する第1検出信号VCS1にもとづいて、コンバータコントローラ210が生成するランプ電流ILAMPが第1目標量IREF1に近づくように、第1制御パルスSCNT1を生成する。第2コントローラ520は、第1コントローラ510の動作不能状態において、ランプ電流ILAMPがゼロにならないように、第2制御パルスSCNT2を生成する。ドライバ回路530は、第1制御パルスSCNT1および第2制御パルスSCNT2にもとづいてスイッチングコンバータ210を駆動する。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting circuit capable of maintaining a switching operation of a switching converter even if a main controller becomes inoperable. SOLUTION: A first controller 510 has a lamp current ILAMP generated by a converter controller 210 based on a first detection signal VCS1 generated by a first current detecting means 212 provided on an output side of a switching converter 210. The first control pulse SCNT1 is generated so as to approach the target amount IREF1. The second controller 520 generates the second control pulse SCNT2 so that the lamp current ILAMP does not become zero in the inoperable state of the first controller 510. The driver circuit 530 drives the switching converter 210 based on the first control pulse SCNT1 and the second control pulse SCNT2. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、半導体光源の点灯回路に関する。 The present invention relates to a lighting circuit for a semiconductor light source.
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。 In general, a vehicular lamp can be switched between a low beam and a high beam. The low beam illuminates the neighborhood with a predetermined illuminance, and the light distribution regulation is determined so as not to give glare to the oncoming vehicle and the preceding vehicle, and is mainly used when traveling in an urban area. On the other hand, the high beam illuminates a wide area in the front and a distant area with a relatively high illuminance, and is mainly used when traveling at high speed on a road with few oncoming vehicles and preceding vehicles. Therefore, although the high beam is more visible to the driver than the low beam, there is a problem that glare is given to the driver or pedestrian of the vehicle existing in front of the vehicle.
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あるいは消灯するなどして、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。 In recent years, ADB (Adaptive Driving Beam) technology has been proposed that dynamically and adaptively controls a high-beam light distribution pattern based on the state around the vehicle. ADB technology detects the presence of preceding vehicles, oncoming vehicles, and pedestrians in front of the vehicle, and reduces glare given to the vehicle or pedestrian by dimming or turning off the area corresponding to the vehicle or pedestrian. Is.
図1は、本発明者らが検討した車両用灯具100Rの回路ブロック図である。車両用灯具100Rは、点灯回路200Rおよび光源300を備える。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a
光源300は直列に接続された複数N個(N≧2)の発光素子302_1〜302_Nを含む。点灯回路200Rは、バイパス方式により光源300それぞれの点消灯を独立に制御可能に構成される。点灯回路200Rは、定電流回路202R、バイパス回路280、バイパスコントローラ290を備える。
The
定電流回路202Rは、目標値に安定化された駆動電流(ランプ電流)ILAMPを生成する。バイパス回路280は、複数のバイパススイッチSWB1〜SWBNを含む。各バイパススイッチSWBi(1≦i≦N)は、対応する発光素子302_iの両端間に設けられる。バイパスコントローラ290は、所望の配光パターンが得られるように、複数のバイパススイッチSWB1〜SWBNそれぞれのオン、オフを制御する。i番目のバイパススイッチSWBiがオフであるとき、ランプ電流ILAMPは発光素子302_iに流れ、したがって発光素子302_iは点灯状態となる。i番目のバイパススイッチSWBiがオンであるとき、ランプ電流ILAMPはバイパススイッチSWBiに迂回して流れ、発光素子302_iには電流が流れないため、発光素子302_iは消灯状態となる。
The constant
定電流回路202Rは、スイッチングコンバータ204、センス抵抗RS、電流検出回路206、コンバータコントローラ208を備える。
The constant
センス抵抗RSは、ランプ電流ILAMPの経路上に設けられ、その両端間にランプ電流ILAMPに比例した電圧降下が発生する。電流検出回路206は、センス抵抗RSの電圧降下にもとづいて電流検出信号VCSを生成する。
Sense resistor R S is provided on a path of lamp current I LAMP, a voltage drop occurs which is proportional to the lamp current I LAMP across it. Current detecting
スイッチングコンバータ204は、降圧(Buck)コンバータあるいは昇圧(Boost)コンバータである。コンバータコントローラ208は、検出信号VCSがランプ電流の目標値に応じた基準電圧VREFに近づくように、スイッチングコンバータ204を制御する。
The
本発明者らは、図1の車両用灯具100Rについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。なおこの課題を当業者の一般的な認識と捉えてはならない。
As a result of examining the
配光パターンによっては、複数の発光素子302_1〜302_Nがすべて消灯状態となる期間(全消灯状態)が発生しうる。十分に長い全消灯状態は、定電流回路202Rを停止し、ランプ電流ILAMPをゼロとすることで実現できる。
Depending on the light distribution pattern, a period in which all of the plurality of light-emitting elements 302_1 to 302_N are turned off (all turned off) may occur. A sufficiently long all-off state can be realized by stopping the constant
しかしながら、短い全消灯状態が繰り返し発生する状況(たとえばバイパス回路280の各バイパススイッチをPWM制御するような状況)では、全消灯状態において定電流回路202Rを停止することはできない。何故なら、定電流回路202Rが停止状態から動作状態に安定するまでには遅延が生じるところ、この遅延の間、ランプ電流ILAMPは目標電流に安定化されていないため、発光素子の輝度が不安定となるからである。したがって定電流回路202は、全消灯状態においても一定のランプ電流ILAMPを生成し続ける必要がある。
However, in a situation where a short all-off state occurs repeatedly (for example, a situation where each bypass switch of the
ところが、図1の車両用灯具100Rでは、センス抵抗RSが、光源300のアノード側(ハイサイド)に挿入されており、電流検出回路206の電源をスイッチングコンバータ204の出力からとっている。全消灯状態中、光源300(バイパス回路280)の両端間電圧VLは実質的にゼロまで低下するため、スイッチングコンバータ204の出力電圧VOも非常に低くなる。その結果、電流検出回路206の電源電圧が不足し、ランプ電流ILAMPと相関を有する検出信号VCSを生成できなくなり、スイッチングコンバータ204が制御不能となる。
However, in the
本発明はかか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、メインのコントローラが動作不能となっても、スイッチングコンバータのスイッチング動作を維持可能な点灯回路の提供にある。 The present invention has been made in view of such a problem, and one of exemplary purposes of an aspect thereof is to provide a lighting circuit capable of maintaining the switching operation of the switching converter even when the main controller becomes inoperable. It is in.
本発明のある態様は、光源を駆動する点灯回路に関する。点灯回路は、スイッチングコンバータと、スイッチングコンバータを制御するコンバータコントローラと、を備える。コンバータコントローラは、スイッチングコンバータの出力側に設けられた第1電流検出手段が生成する第1検出信号にもとづいて、コンバータコントローラが生成するランプ電流が第1目標量に近づくように、第1制御パルスを生成する第1コントローラと、第1コントローラの動作不能状態において、ランプ電流がゼロにならないように、第2制御パルスを生成する第2コントローラと、第1制御パルスおよび第2制御パルスにもとづいてスイッチングコンバータを駆動するドライバ回路と、を備える。
この態様によると、メインの第1コントローラが動作不能に陥っても、第2コントローラが生成する第2制御パルスを利用することで、スイッチングコンバータのスイッチング動作を維持できる。
One embodiment of the present invention relates to a lighting circuit that drives a light source. The lighting circuit includes a switching converter and a converter controller that controls the switching converter. The converter controller controls the first control pulse so that the lamp current generated by the converter controller approaches the first target amount based on the first detection signal generated by the first current detection means provided on the output side of the switching converter. Based on the first controller and the second control pulse, the second controller for generating the second control pulse so that the lamp current does not become zero in the inoperable state of the first controller. And a driver circuit for driving the switching converter.
According to this aspect, even when the main first controller becomes inoperable, the switching operation of the switching converter can be maintained by using the second control pulse generated by the second controller.
光源は、直列に接続された複数の発光素子を含んでもよい。点灯回路は、それぞれが対応する発光素子と並列に接続される複数のバイパススイッチをさらに備えてもよい。第1コントローラの動作不能状態は、すべてのバイパススイッチがオンとなる全消灯状態であってもよい。 The light source may include a plurality of light emitting elements connected in series. The lighting circuit may further include a plurality of bypass switches each connected in parallel with the corresponding light emitting element. The inoperable state of the first controller may be a completely unlit state in which all bypass switches are turned on.
第2コントローラは、第1電流検出手段とは別の第2電流検出手段が生成する第2検出信号にもとづいて、ランプ電流が第2目標量に近づくように、第2制御パルスを生成してもよい。これにより、全消灯状態におけるランプ電流を、予め規定した量に制御できる。 The second controller generates a second control pulse based on a second detection signal generated by a second current detection unit different from the first current detection unit so that the lamp current approaches the second target amount. Also good. Thereby, the lamp current in the fully extinguished state can be controlled to a predetermined amount.
第2電流検出手段は、スイッチングコンバータの入力側に設けられてもよい。この場合、第2コントローラには、電源電圧として、前段の直流電源からの定電圧を供給すればよい。 The second current detection means may be provided on the input side of the switching converter. In this case, the second controller may be supplied with a constant voltage from the previous DC power supply as the power supply voltage.
第2コントローラは、アッパー検出・オフ時間設定モード(オフ時間固定モード)のコントローラであってもよい。これにより、オン時間のコイル電流のみを検出できればよく、オフ時間のコイル電流を検出する必要がないため、第2コントローラを簡素化でき、また第2抵抗の位置の自由度が高まる。 The second controller may be a controller in an upper detection / off time setting mode (off time fixed mode). As a result, it is only necessary to detect the coil current during the on-time, and it is not necessary to detect the coil current during the off-time, so that the second controller can be simplified and the degree of freedom of the position of the second resistor is increased.
第2コントローラは、第1コントローラが動作可能な期間において過電流保護回路として動作してもよい。第2コントローラと過電流保護回路を共通化することにより、回路面積あるいは部品点数の増加を抑制できる。 The second controller may operate as an overcurrent protection circuit during a period in which the first controller can operate. By sharing the second controller and the overcurrent protection circuit, an increase in circuit area or the number of parts can be suppressed.
第2コントローラは、第2センス抵抗の電圧降下に応じた第2検出信号を、スイッチングコンバータの出力電流のピーク値を規定するアッパーしきい値と比較し、第2検出信号がアッパーしきい値に達するとアサートされるオフ信号を生成するコンパレータと、オフ信号のアサートに応答してオフレベルに遷移し、その後、オンレベルに遷移する第2制御パルスを生成するパルス生成部と、を含んでもよい。 The second controller compares the second detection signal corresponding to the voltage drop of the second sense resistor with an upper threshold value that defines the peak value of the output current of the switching converter, and the second detection signal becomes the upper threshold value. A comparator that generates an off signal that is asserted upon reaching, and a pulse generator that generates a second control pulse that transitions to an off level in response to the assertion of the off signal and then transitions to an on level. .
アッパーしきい値は、第1コントローラが動作不能な状態において第1値をとり、第1コントローラの動作可能状態において、第1値より高い第2値をとってもよい。第2値は、スイッチングコンバータが生成するランプ電流の目標値より高く設定されてもよい。これにより、第2コントローラを、過電流保護回路として機能させることができる。また全消灯期間において、ランプ電流が低下させることができ、無駄な消費電力を低減でき、発熱を抑制できる。 The upper threshold may take a first value when the first controller is inoperable and may take a second value higher than the first value when the first controller is operable. The second value may be set higher than the target value of the lamp current generated by the switching converter. As a result, the second controller can function as an overcurrent protection circuit. In addition, the lamp current can be reduced during the all-off period, wasteful power consumption can be reduced, and heat generation can be suppressed.
第1コントローラは、リップル制御のコントローラであってもよい。第1コントローラは、ヒステリシス制御のコントローラであってもよい。これによりバイパススイッチの高速なスイッチングにともなう高速な負荷変動に追従できる。 The first controller may be a ripple control controller. The first controller may be a hysteresis control controller. As a result, it is possible to follow high-speed load fluctuations accompanying high-speed switching of the bypass switch.
点灯回路は、光源の両端間電圧を所定のしきい値電圧と比較する判定回路を含んでもよい。光源の両端間電圧がしきい値電圧より低くなると、第1コントローラの動作不能状態と判定してもよい。 The lighting circuit may include a determination circuit that compares the voltage across the light source with a predetermined threshold voltage. When the voltage across the light source becomes lower than the threshold voltage, it may be determined that the first controller is inoperable.
判定回路は、短絡検出回路と兼用されてもよい。これにより回路面積あるいは部品点数の増加を抑制できる。 The determination circuit may also be used as a short circuit detection circuit. Thereby, an increase in the circuit area or the number of parts can be suppressed.
点灯回路は、複数のバイパススイッチを制御するバイパスコントローラをさらに備えてもよい。第1コントローラの動作不能状態は、バイパスコントローラからの制御信号に応じて判定してもよい。バイパスコントローラは、各時刻における複数のバイパススイッチの状態を知っているため、バイパスコントローラは、第1コントローラが動作不能状態となることを検知あるいは予測できる。 The lighting circuit may further include a bypass controller that controls the plurality of bypass switches. The inoperable state of the first controller may be determined according to a control signal from the bypass controller. Since the bypass controller knows the states of the plurality of bypass switches at each time, the bypass controller can detect or predict that the first controller will become inoperable.
本発明の別の態様は車両用灯具に関する。車両用灯具は、直列に接続された複数の発光素子を含む光源と、光源を点灯させる上述のいずれかの点灯回路と、を備える。 Another aspect of the present invention relates to a vehicular lamp. The vehicular lamp includes a light source including a plurality of light emitting elements connected in series, and any one of the lighting circuits described above for lighting the light source.
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。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those in which constituent elements and expressions of the present invention are mutually replaced between methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.
本発明のある態様によれば、第1コントローラの動作不能状態においてもスイッチングコンバータのスイッチング動作を維持できる。 According to an aspect of the present invention, the switching operation of the switching converter can be maintained even when the first controller is inoperable.
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。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
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。 In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are electrically connected to each other in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.
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。 Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as their electric It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.
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。 Further, in this specification, electrical signals such as voltage signals and current signals, or symbols attached to circuit elements such as resistors and capacitors indicate the respective voltage values, current values, resistance values, and capacitance values as necessary. It shall represent.
図2は、実施の形態に係る車両用灯具100を備える灯具システム1のブロック図である。灯具システム1は、バッテリ2、車両ECU4よび車両用灯具100を備える。車両用灯具100は、バッテリ2からの直流電圧(バッテリ電圧)VBATを受ける。またCAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)等を介して、車両ECU4と接続される。
FIG. 2 is a block diagram of a
車両用灯具100は、点灯回路200、光源300、灯具ECU(Electronic Control Unit)400を備える。灯具ECU400は、車両ECU4と接続され、車両ECU4からの制御信号や情報にもとづいて点灯回路200を制御する。車両ECU4から灯具ECU400には、点消灯の指示の他、自車両や周囲の状況を示す情報が送信される。この情報には、前方車や歩行者の位置情報、車速などが含まれる。
The
灯具ECU400は、スイッチ402とプロセッサ404を含む。スイッチ402は、バッテリ2から点灯回路200への電源電圧の供給経路上に設けられる。プロセッサ404は、CPU(Central Processing Unit)あるいはマイコンであり、車両ECU4からの点消灯の指示にもとづいてスイッチ402を制御する。スイッチ402が車両側からの点灯指令に応じてオンとなると、点灯回路200に電源が供給される。またプロセッサ404は、車両ECU4からの情報にもとづいて、配光パターンを決定し、点灯回路200を制御する。
The
光源300は直列に接続された複数N個(N≧2)の発光素子302_1〜302_Nを含む。点灯回路200は、バイパス方式により光源300それぞれの点消灯を独立に制御可能に構成される。
The
点灯回路200は、図1の点灯回路200Rと同様に、定電流回路202、バイパス回路280、バイパスコントローラ290を備える。バイパス回路280およびバイパスコントローラ290については図1と同様である。なおバイパスコントローラ290の機能をプロセッサ404に実装してもよい。
The
定電流回路202は、スイッチングコンバータ210、第1電流検出手段212、第2電流検出手段214およびコンバータコントローラ500を備える。スイッチングコンバータ210は、降圧(Buck)コンバータ、昇圧(Boost)コンバータ、あるいは昇降圧Cukコンバータである。
The constant
コンバータコントローラ500は、ランプ電流ILAMPがその目標量IREFに近づくように、スイッチングコンバータ210を制御する。第1電流検出手段212は、スイッチングコンバータ210の出力側に設けられ、ランプ電流ILAMPを直接的に監視し、ランプ電流ILAMPに応じた第1検出信号VCS1を生成する。第1電流検出手段212は、図1におけるセンス抵抗RSと電流検出回路206の組み合わせであってもよい。
第2電流検出手段214は、第1電流検出手段212とは別に設けられており、第1電流検出手段212が動作不能となる全消灯状態において、ランプ電流ILAMPを示す第2検出信号VCS2を生成可能に構成される。第2電流検出手段214は、ランプ電流ILAMPと相関を有する電流あるいは電圧を監視することにより、ランプ電流ILAMPを間接的に監視するものと言える。第2電流検出手段214は、たとえばスイッチングコンバータ210の入力電流や、スイッチングコンバータ210のコイルに流れるコイル電流、スイッチングコンバータ210のスイッチング素子に流れる電流などであってもよい。
The second current detection means 214 is provided separately from the first current detection means 212, and the second detection signal V CS2 indicating the lamp current I LAMP in the fully extinguishing state where the first current detection means 212 becomes inoperable. Can be generated. Second current detection means 214, by monitoring the current or voltage having a correlation with the lamp current I LAMP, it can be said that indirectly monitors the lamp current I LAMP. The second
コンバータコントローラ500は、第1コントローラ510、第2コントローラ520、ドライバ回路530および判定回路540を備える。第1コントローラ510は、第1電流検出手段212が生成する第1検出信号VCS1にもとづいて第1制御パルスSCNT1を生成する。第1コントローラ510は、ランプ電流ILAMPが第1目標量IREF1に近づくように、第1制御パルスSCNT1のデューティ比、周波数、オン時間、オフ時間の少なくともひとつを制御する。
第1電流検出手段212をスイッチングコンバータ210の出力側に設ける場合、図1を参照して説明したように、光源300の全消灯状態において、第1電流検出手段212の電源電圧が不足し、第1検出信号VCS1とランプ電流ILAMPとの相関が失われ、第1コントローラ510が動作不能となる。
When the first
第2コントローラ520は、第1コントローラ510の動作不能状態において、ランプ電流ILAMPがゼロにならないように、第2制御パルスSCNT2を生成する。第2コントローラ520はフィードバックにより第2制御パルスSCNT2を生成することが好ましい。具体的には第2コントローラ520は、第2電流検出手段214が生成する第2検出信号VCS2にもとづいて、ランプ電流ILAMPが第2目標量IREF2に近づくように、第2制御パルスSCNT2のデューティ比、周波数、オン時間、オフ時間の少なくともひとつを制御する。
The
第2目標量IREF2は、第1目標量IREF1と同一であってもよいが、それより少ないことが好ましい。以下の説明では、IREF2<IREF1とする。 The second target amount I REF2 may be the same as the first target amount I REF1 , but is preferably smaller than that. In the following description, I REF2 <I REF1 is assumed.
第1コントローラ510および第2コントローラ520の構成や、パルスの生成方式は特に限定されない。たとえば電圧モード、ピーク電流モード、平均電流モードのコントローラのアーキテクチャを採用してもよいし、リップル制御(ヒステリシス制御、ボトム検出・オン時間設定、アッパー検出・オフ時間設定)のアーキテクチャを採用してもよい。なお、光源300をバイパス方式で制御する場合、高速な応答性が求められることから、第1コントローラ510および第2コントローラ520は、リップル制御のコントローラであることが好ましい。なお、第2コントローラ520は、第1コントローラ510が正常動作している期間も動作し続けてもよい。
The configuration of the
ドライバ回路530は、第1制御パルスSCNT1および第2制御パルスSCNT2にもとづいてスイッチングコンバータ210を駆動する。ドライバ回路530は、第1制御パルスSCNT1および第2制御パルスSCNT2の一方を選択して、ゲート駆動信号SGATEを生成してもよい。あるいはドライバ回路530は、第1制御パルスSCNT1および第2制御パルスSCNT2を合成して、ゲート駆動信号SGATEを生成してもよい。
The
以上が車両用灯具100の構成である。続いてその動作を説明する。
図3は、図2の車両用灯具100の動作波形図である。ここではN=3とする。期間T0では、すべてのバイパススイッチSWB1〜SWB3がオフであり、すべての発光素子302_1〜302_3が発光する。このときのスイッチングコンバータ210の出力電圧VOは3×VFとなる。VFは発光素子302の順電圧である。なおランプ電流ILAMPを直線で示しているが、実際にはリップルが含まれてもよい。
The above is the configuration of the
FIG. 3 is an operation waveform diagram of the
期間T1では、バイパススイッチSWB1がオンとなり発光素子302_1が消灯する。このときのスイッチングコンバータ210の出力電圧VOは2×VFとなる。期間T2では、バイパススイッチSWB1,SWB2がオンとなり発光素子302_1,302_2が消灯する。このときのスイッチングコンバータ210の出力電圧VOは1×VFとなる。
In the period T 1, the bypass switch SWB 1 is emitting element 302_1 turned on is turned off. Output voltage V O of the switching
期間T0〜T2においては、第1電流検出手段212の電源電圧が、第1電流検出手段212の最低動作電圧VMINを超えており、第1電流検出手段212および第1コントローラ510が動作可能である。したがって、ランプ電流ILAMPは第1目標量IREF1に安定化される。
During the period T 0 to T 2 , the power supply voltage of the first
期間T3は、すべてのバイパススイッチSWB1〜SWB3がオンとなり、すべての発光素子302_1〜302_3が消灯する全消灯状態である。このときのスイッチングコンバータ210の出力電圧VOは実質的にゼロとなる。出力電圧VOがゼロになると、第1電流検出手段212の電源電圧が、最低動作電圧VMINを下回り、第1コントローラ510が動作不能となる。この状態では第2コントローラ520が有効となり、第2制御パルスSCNT2が生成される。第2制御パルスSCNT2によってスイッチングコンバータ210を駆動する結果、ランプ電流ILAMPは第2目標量IREF2に安定化される。
Period T 3, all of the bypass switches SWB 1 ~SWB 3 is turned on, it is fully turned off state in which all of the light emitting element 302_1~302_3 is turned off. At this time, the output voltage V O of the switching
続く期間T4において、バイパススイッチSWB1がオフになると、出力電圧VOが1×VFとなり、第1電流検出手段212および第1コントローラ510が動作可能となる。その結果、スイッチングコンバータ210が第1制御パルスSCNT1によって駆動され、ランプ電流ILAMPが第1目標量IREF1に安定化される。
In the period T 4 followed, the bypass switch SWB 1 is turned off, the output voltage V O is 1 × V F becomes, the first current detection means 212 and the
以上が車両用灯具100の動作である。
この車両用灯具100の動作は以下の比較技術との対比によって明確となる。比較技術では、全消灯状態T3において、スイッチングコンバータ210が完全に停止し、ランプ電流ILAMPがゼロとなる。通常、スイッチングコンバータ210が完全停止した後に、動作を再開させる際にはソフトスタート制御が行われるため、ランプ電流ILAMPがもとの目標電流に戻るまでには大きな遅延が発生する。
The operation of the
The operation of the
これに対して実施の形態に係る車両用灯具100によれば、全消灯状態T3においても、第2制御パルスSCNT2にもとづいてスイッチングコンバータ210のスイッチング動作を継続することができ、ランプ電流ILAMPを非ゼロに保っておくことができる。これにより、次に発光素子302を点灯する際には、ソフトスタート制御が不要となり、速やかに発光素子302を点灯させることができる。
According to the
また全消灯状態T3におけるランプ電流ILAMPは、発光素子302の発光には寄与せず、無駄に消費される。第2目標量IREF2を、第1目標量IREF1より低く設定することにより、バイパス回路280での消費電力を低下でき、ひいては発熱量を減らすことができる。このことは、バイパススイッチSWBとして、より熱容量の小さい小型で安価な部品を選定できることを意味する。
In addition, the lamp current I LAMP in the all-off state T 3 does not contribute to the light emission of the
本発明は、図2のブロック図や回路図から把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路、方法に及ぶものであり、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、より具体的な実施例や変形例を説明する。 The present invention covers various devices, circuits, and methods that can be grasped from the block diagram and circuit diagram of FIG. 2 or derived from the above description, and is not limited to a specific configuration. In the following, more specific embodiments and modifications will be described in order not to narrow the scope of the present invention but to help understanding the essence and circuit operation of the invention and to clarify them.
図4は、一実施例に係る点灯回路200Aのブロック図である。スイッチングコンバータ210は降圧コンバータであり、スイッチングトランジスタM1、インダクタL1、整流素子D1を含む。第1電流検出手段212は、ランプ電流ILAMPの経路上に設けられた第1センス抵抗RS1と、第1センス抵抗RS1の電圧降下を第1検出信号VCS1に変換する第1電流検出回路216を含む。
FIG. 4 is a block diagram of a
続いてコンバータコントローラ500Aの構成例を説明する。第1コントローラ510は、ヒステリシス制御のコントローラを含む。具体的には、第1目標量IREF1の近傍に、アッパーしきい値IUPPER1およびボトムしきい値IBOTTOM1が規定される。第1コントローラ510は、第1検出信号VCS1がアッパーしきい値IUPPER1に対応する電圧VUPPER1に達すると、第1制御パルスSCNT1をオフレベル(たとえばロー)に遷移させ、第1検出信号VCS1が、ボトムしきい値IBOTTOM1に対応する電圧VBOTTOM1まで低下すると、第1制御パルスSCNT1をオンレベル(たとえばハイ)に遷移させる。
Next, a configuration example of the
第2電流検出手段214は、スイッチングコンバータ210の入力側に設けられ、スイッチングコンバータ210の入力電流IINを監視し、ランプ電流ILAMPに応じた第2検出信号VCS2を生成する。スイッチングトランジスタM1がオンの期間において、入力電流IINは、出力電流ILAMPと一致する。スイッチングトランジスタM1がオフの期間において、第2検出信号VCS2はランプ電流ILAMPと相関を有しない。
The second
たとえば第2電流検出手段214は、入力電流IINの経路上に設けられた第2センス抵抗RS2と、第2センス抵抗RS2の電圧降下を第2検出信号VCS2に変換する第2電流検出回路218を含む。なお、第2センス抵抗RS2に代えて、スイッチングトランジスタM1のオン抵抗を利用してもよい。
For example, the second current detection means 214 includes a second sense resistor R S2 provided on a path of the input current I IN, the second current to convert the voltage drop across the second sense resistor R S2 to the second detection signal V CS2
第2電流検出回路218の電源電圧は、点灯回路200Aの入力電圧VINまたは入力電圧VINを安定化した内部電圧であってもよい。これにより、全消灯状態においても、第2電流検出回路218は動作を維持し続けることができる。
Supply voltage of the second
第2コントローラ520は、アッパー検出・オフ時間設定モードのコントローラであってもよい。具体的には、第2コントローラ520は、第2目標量IREF2にもとづいて、アッパーしきい値IUPPER2が規定される。第2コントローラ520は、第2検出信号VCS2が、アッパーしきい値IUPPER2に対応する電圧VUPPER2に達すると、第2制御パルスSCNT2をオフレベル(たとえばロー)に遷移させる。そして、とあるオフ時間TOFFが経過すると、第2制御パルスSCNT2をオンレベル(たとえばハイ)に遷移させる。オフ時間TOFFは、一定であってもよいし、調節可能であってもよい。アッパー検出・オフ時間設定方式によれば、スイッチングトランジスタM1のオフ期間における電流情報が不要であるため、第2検出信号VCS2にもとづいて第2制御パルスSCNT2を生成できる。
The
コンバータコントローラ500Aはさらに、判定回路540を含んでもよい。判定回路540は第1コントローラ510が動作可能な状態であるか否かを判定し、動作不能である場合には、判定信号DETをアサートして、第2コントローラ520を有効化する。
図5は、コンバータコントローラ500Aの具体的な構成例を示す図である。第1コントローラ510は、ヒステリシスコンパレータを含む。ヒステリシスコンパレータは、たとえば可変電圧源512とコンパレータ514を含む。可変電圧源512は、コンパレータ514の出力(第1制御パルスSCNT1)の状態に応じて、2つの電圧VUPPER1,VBOTTOM1の一方を出力する。コンパレータ514は、第1検出信号VCS1を、可変電圧源512の出力と比較し、第1制御パルスSCNT1を生成する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration example of the
第2コントローラ520は、コンパレータ522およびパルス生成部524を含む。コンパレータ522は、第2検出信号VCS2を、アッパーしきい値IUPPER2に応じた電圧VUPPER2と比較し、第2検出信号VCS2が電圧VUPPER2に達するとアサート(たとえばハイレベル)されるオフ信号OFFを生成する。パルス生成部524は、オフ信号のアサートに応答してオフレベルに遷移し、その後、オンレベルに遷移する第2制御パルスSCNT2を生成する。パルス生成部524はフリップフロップ526およびオフ時間タイマー528を含む。フリップフロップ526のリセット端子にはオフ信号SOFFが入力される。オフ時間タイマー528は、第2制御パルスSCNT2がオフレベルに遷移してから、オフ時間TOFFの経過後に、オン信号SONをアサートする。オン信号SONはフリップフロップ526のセット端子に入力される。なおフリップフロップ526の構成は図5のそれに限定されない。
The
判定回路540は、光源300の両端間電圧(負荷電圧VL)に応じた電圧を、所定のしきい値電圧VTHと比較するコンパレータ542を含んでもよい。判定回路540は、スイッチングコンバータ210の出力電圧VOをしきい値電圧VTHと比較してもよい。コンパレータ542が生成する判定信号DETは、全消灯状態においてアサート(ハイレベル)、点灯状態においてネゲート(ローレベル)である。しきい値電圧VTHを発光素子302の順電圧VFより小さく規定することで、Vo<VFとなったことを根拠として全消灯状態を検出できる。なお、このコンパレータ542を、短絡検出回路と兼用してもよい。言い換えれば、全消灯状態に加えて、点灯回路200の出力の短絡状態を、第1コントローラ510の動作不能として扱ってもよい。
The
第2コントローラ520を、アッパー検出・オフ時間設定モードのコントローラで構成した場合、第2コントローラ520を、第1コントローラ510が動作可能な期間において完全に停止させるのではなく、過電流保護回路として動作させてもよい。この場合、第2アッパーしきい値IUPPER2を、第1値ITH1と第2値ITH2で切替えればよい。具体的には、第1コントローラ510が動作不能な状態では、第2コントローラ520のアッパーしきい値IUPPER2を、第2目標量IREF2に応じた第1値ITH1に設定すればよい。また第1コントローラ510が動作可能な状態では、アッパーしきい値IUPPER2を、第1目標量IREF1より高い過電流しきい値IOCPに応じた第2値ITH2に設定すればよい。
When the
具体的には、判定信号DETがアサートのとき、電圧源523が生成する電圧を、第2目標量IREF2に応じた第1レベルVREF2とし、判定信号DETがネゲートのとき、電圧源523が生成する電圧を、過電流しきい値IOCPに応じた第2レベルVOCPとすればよい。
Specifically, when the determination signal DET is asserted, the voltage generated by the
図6は、第2コントローラ520の動作を説明する図である。少なくともひとつの発光素子302が点灯した状態(点灯状態という)では、判定信号DETがネゲートされている。時刻t0より前において第1コントローラ510が正常に動作しており、第1コントローラ510が生成する第1制御パルスSCNT1に応じて、スイッチングトランジスタM1が制御され、ランプ電流ILAMPが、第1目標量IREF1に応じたIUPPER1とIBOTTOM1の範囲に収まるように安定化される。第1コントローラ510が正常であるとき、第2コントローラ520はスイッチングトランジスタM1の制御に影響を及ぼさない。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
時刻t0より前において、第2コントローラ520のアッパーしきい値IUPPER2の値は、過電流しきい値IOCP2に応じた第2値ITH2である。時刻t0に第1コントローラ510に異常が発生する。異常状態において、第2コントローラ520のアッパーしきい値IUPPER2の値が、第2目標量IREF2を規定する第1値ITH1に低下する。
Prior to time t 0 , the value of the upper threshold value I UPPER2 of the
時刻t1に、第2コントローラ520においてオフ信号SOFFがアサートされる。それからオフ時間TOFFの経過後の時刻t2にオン信号SONがアサートされ、第2制御パルスSCNT2およびゲート駆動信号SGATEがオンレベルとなり、スイッチングトランジスタM1がターンオンする。スイッチングトランジスタM1がターンオンすると、入力電流IINが増大し、第2検出信号VCS2が増大する。そして、IIN>IOCPとなると、言い換えると、VCS2>VOCPとなると、第2コントローラ520においてオフ信号SOFFがアサートされ、第2制御パルスSCNT2がオフレベルに遷移し、ゲート駆動信号SGATEがオフレベルとなり、スイッチングトランジスタM1がターンオフする。そして、オフ時間TOFFの経過後の時刻t4にオン信号SONがアサートされ、第2制御パルスSCNT2がオンレベルに遷移する。
At time t 1, the off signal S OFF is asserted in the
続いて図4の点灯回路200Aと同じ機能を、市販のLEDドライバIC(Integrated Circuit)を利用して実装する実施例を説明する。ここでは、LEDドライバICとして米国TEXAS INSTRUMENTS社のLM3409等を例に説明する。
Next, an embodiment in which the same function as that of the
図7は、ドライバIC600の簡略化したブロック図である。ドライバIC600は、図4のドライバ回路530および第2コントローラ520および第2電流検出回路218が集積化されたものと把握できる。
FIG. 7 is a simplified block diagram of the
ドライバIC600は、アッパー検出・オフ時間設定方式のコントローラを内蔵している。本実施例では、このドライバIC600に内蔵されるコントローラを、図4の第2コントローラ520(および過電流保護回路)として利用する。
The
ドライバIC600のPGATE端子は、スイッチングトランジスタM1のゲートと接続される。電流設定(IADJ)端子は、アッパー検出・オフ時間設定方式に使用されるピーク電流IUPPERを設定するための端子である。電流検出用のCSP端子とCSN端子は、第2センス抵抗RS2と接続される。CSP端子とCSN端子の間には、入力電流IINに比例した電圧VCS2が発生する。 PGATE terminal of the driver IC600 is connected to the gate of the switching transistor M 1. The current setting (IADJ) terminal is a terminal for setting the peak current I UPPER used in the upper detection / off time setting method. The CSP terminal and the CSN terminal for current detection are connected to the second sense resistor RS2 . A voltage V CS2 proportional to the input current I IN is generated between the CSP terminal and the CSN terminal.
レベルシフタ610は抵抗R21,R22およびV/I変換回路612を含む。V/I変換回路612は、IADJ端子に入力される電圧VIADJに比例した電流IADJを生成する。抵抗R21には、アッパーしきい値IUPPER2に相当する電圧降下IADJ×R21が発生し、その低電位側の一端には、VCSP−IADJ×R21が発生する。抵抗R22の電圧降下は実質的にゼロである。レベルシフタ610は、図5の第2電流検出回路218および電圧源523に対応する。
Level shifter 610 includes resistors R 21 and R 22 and a V /
コンパレータ614は、図5のコンパレータ522に対応する。コンパレータ614は、2つの抵抗R21,R22それぞれの一端の電圧を比較し、オフ信号SOFFを生成する。つまりコンパレータ614は、VCSP−IADJ×R21とVCSP−RS2×IINを比較する。これはIADJ×R21とRS2×IINを比較していることと等価である。オフ信号SOFFは、IIN>IADJ×R21/RS2となるとアサートされる。
The
ドライバIC600のIADJ端子は、アッパーしきい値IUPPER2(およびIOCP)を設定するための設定ピンである。IADJ端子には、第1コントローラ510が動作可能であるとき、IOCPに対応するレベルを有し、第1コントローラ510が動作不能であるとき、IUPPER2に対応するレベルを有する電圧VIADJが入力される。
The IADJ terminal of the
COFF端子には、オフ時間設定用のキャパシタが外付けされる。GND端子は接地される。VIN端子には入力電圧VINが供給される。 An off time setting capacitor is externally attached to the COFF terminal. The GND terminal is grounded. The VIN pin input voltage V IN is supplied.
パルス発生器616は、ロジック回路620およびオフ時間タイマー回路622を含む。ロジック回路620は、コンパレータ614の出力SOFFがアサートされると、第2制御パルスSCNT2をオフレベルに遷移させ、オフ時間タイマー回路622にスタートトリガを与える。ロジック回路620は図5のフリップフロップ526に相当し、オフ時間タイマー回路622は、図6のオフ時間タイマー528に相当する。
The
オフ時間タイマー回路622はスタートトリガに応答して動作開始し、オフ時間TOFFの経過後に、オン信号SONをアサートする。その限りではないが、たとえばオフ時間タイマー回路622は、COFF端子と接地間に外付けのキャパシタCtmと並列に設けられたスイッチと、COFF端子の電圧VCOFFを所定の電圧VOFFと比較するコンパレータと、を含む。またCOFF端子には、抵抗Rtmを介して充電電圧VCが印加される。オフ時間タイマー回路622のスイッチは、VCOFF>VOFFとなるとターンオンし、キャパシタCtmを放電する。オフ時間は、キャパシタCtmの容量値、充電電圧VC、抵抗値Rtm応じて設定可能となっている。ロジック回路620は、オン信号SONのアサートに応答して第2制御パルスSCNT2をオンレベルに遷移させる。
Off-
ドライバ回路530の出力は、PGATE端子を介してスイッチングトランジスタM1のゲートと接続される。
The output of the
ドライバIC600は、イネーブル(EN)端子を備え、イネーブル端子にハイレベルが入力されるとき、イネーブル状態となる。ドライバIC600は、イネーブル端子にローレベルが入力される間、ディセーブル状態となり、ゲート出力PGATEがローレベルに固定され、スイッチングトランジスタM1がオフとなる。
The
図8は、図7のドライバIC600を備える点灯回路200Bの回路図である。ドライバIC600のイネーブル端子に、第1コントローラ510が生成した第1制御パルスSCNT1が入力される。つまり第1制御パルスSCNT1に応じてドライバIC600全体が、オン、オフすることにより、PGATE端子には、第1制御パルスSCNT1に応じたゲート駆動信号SGATEが発生する。第1コントローラ510が動作不能となると、イネーブル端子ENはハイレベルに固定され、PGATE端子には、ドライバIC600の内部で生成される第2制御パルスSCNT2に応じたゲート駆動信号SGATEが発生する。
FIG. 8 is a circuit diagram of a
判定回路540は、光源300に供給される負荷電圧VLを、しきい値電圧VTHと比較し、判定信号DETを生成する。判定信号DETが点灯状態を示すとき、IADJ端子には、第1の電圧レベルが供給され、これにより、ドライバIC600の内部のアッパー電流が、IOCPに設定され、過電流保護機能が有効になる。判定信号DETが全消灯状態を示すとき、IADJ端子には、第2の電圧レベルが供給され、これにより、ドライバIC600の内部のアッパー電流が、IUPPER2に設定され、アッパー検出・オフ時間設定モードによって第2制御パルスSCNT2が生成される。すなわち第2コントローラ520が有効になる。なお、スイッチングコンバータ210と光源300の間には、リップル除去用のフィルタ270を挿入してもよい。
The
点灯回路200は、さまざまな車両用灯具100に搭載可能であるが、特にスキャン方式の灯具に好適に用いることができる。図9は、スキャン方式の車両用灯具の斜視図である。図9の車両用灯具100は、走行シーンに応じて、複数の配光モードが選択可能である。
Although the
車両用灯具100は、主として、光源部110、スキャン光学系120、投影光学系130および上述の点灯回路200を備える。光源部110は、複数の発光ユニット112を含む。光源部110、発光ユニット112は、図2の光源300、発光素子302に対応する。複数の発光ユニット112は、コネクタ114を介して図示しない点灯回路200と接続される。発光ユニット112は、LED(発光ダイオード)やLD(半導体レーザ)などの半導体光源を含む。ひとつの発光ユニット112は、輝度および点消灯の制御の最小単位を構成している。ひとつの発光ユニット112は、ひとつのLEDチップ(LDチップ)であってもよいし、直列および/または並列に接続された複数のLEDチップ(LDチップ)を含んでもよい。
The
スキャン光学系120は光源部110の出射光L1を受け、所定の周期運動を繰り返すことによりその反射光L2を車両前方で横方向(図中、H方向)に走査する。投影光学系130は、スキャン光学系120の反射光L2を車両前方の仮想スクリーン10上に投影する。投影光学系130は反射光学系、透過光学系、それらの組み合わせで構成することができる。
具体的にはスキャン光学系120は、リフレクタ122およびモータ124を備える。リフレクタ122は、モータ124のロータに取り付けられており、回転運動を行なう。本実施の形態においてリフレクタ122は2枚設けられており、モータ124の1回転で、出射光L2は2回、走査される。したがって走査周波数は、モータの回転数の2倍となる。なおリフレクタ122の枚数は特に限定されない。
Specifically, the scanning
ある時刻t0において光源部110の出射光L1は、リフレクタ122の位置(ロータの回転角)に応じた角度で反射され、そのときの反射光L2は、車両前方の仮想スクリーン10上に、ひとつの照射領域12を形成する。図1では説明の簡素化のため、照射領域12を矩形で示すが、後述のように照射領域12は矩形とは限らない。
At a certain time t 0 , the emitted light L 1 of the
別の時刻t1においてリフレクタ122の位置が変化すると、反射角が変化し、そのときの反射光L2’は、照射領域12’を形成する。さらに別の時刻t2においてリフレクタ122の位置が変化すると反射角が変化し、そのときの反射光L2”は、照射領域12”を形成する。
When the position of the
スキャン光学系120を高速に回転させることにより、照射領域12が仮想スクリーン10上を走査し、これにより車両前方に配光パターンが形成される。
By rotating the scanning
図10(a)〜(d)は、配光パターンの形成を説明する図である。図10(a)には、光源部110における複数の発光ユニット112のレイアウトが示される。本実施の形態において複数の発光ユニット112の個数は9である。
10A to 10D are diagrams for explaining the formation of a light distribution pattern. FIG. 10A shows a layout of a plurality of light emitting
複数の発光ユニット112は高さ方向に2段以上で、この例では3段で配置され、最下段の発光ユニット112の個数が最も多くなっている。これにより、仮想スクリーン上のH線の近傍に、照度の高い領域を形成できる。
The plurality of light emitting
本実施の形態に係る車両用灯具100は、スキャンによる配光と、非スキャンによる配光の重ね合わせにより、配光パターンを形成する。光源部110は、スキャン用の複数の発光ユニット112_1〜112_9に加えて、非走査で車両前方を広く照射するための少なくともひとつの発光ユニット113_1,113_2を備える。発光ユニット113_1,113_2の出射光は、スキャン光学系120とは異なる光学系(不図示)を経由して、仮想スクリーン10に照射される。
The
図10(b)は、リフレクタ122が所定の位置にあるときに、各発光ユニット112、113の出射光が仮想スクリーン10上に形成する照射スポットを示す図である。
FIG. 10B is a diagram showing irradiation spots formed on the
スキャン用の発光ユニット112が形成する照射スポットを集光スポットScと称する。Sciは、i番目(1≦i≦9)の発光ユニット112_iが形成する集光スポットを表す。図10(b)の複数の集光スポットSc1〜Sc9の集合が、図1の照射領域12に相当する。
An irradiation spot formed by the
また、拡散用の発光ユニット113が仮想スクリーン10上に形成する照射スポットを、拡散スポットSdと称する。Sdiは、i番目の発光ユニット113_iが形成する集光スポットを表す。拡散スポットSdはリフレクタ122の回転とは無関係である。拡散スポットSd1,Sd2の集合を、拡散領域14と称する。
The irradiation spot formed on the
図10(b)には右側灯具による照射スポットSc,Sdのみが示される。右側灯具と左側灯具を左右対称に構成した場合、図10(b)の照射スポットをV線で左右反転したものが、左側灯具によって形成される。 FIG. 10B shows only the irradiation spots Sc and Sd by the right lamp. When the right side lamp and the left side lamp are configured symmetrically, a left side lamp is formed by horizontally inverting the irradiation spot of FIG.
図10(c)には、リフレクタ122を回転させたときに、各集光スポットScが通過する領域(スキャン領域と称する)SRが示される。SRiは、i番目の集光スポットSciが通過する領域を示す。スキャン領域SR1〜SR9の集合、言い換えれば照射領域12が走査される領域を集光領域15と称する。集光領域15は拡散領域14とオーバーラップしている。
FIG. 10C shows a region (referred to as a scan region) SR through which each focused spot Sc passes when the
図10(d)には、最下段の発光ユニット112_1〜112_5が形成するH線近傍の配光パターンの水平方向の照度分布が示される。 FIG. 10D shows the illuminance distribution in the horizontal direction of the light distribution pattern in the vicinity of the H line formed by the lowermost light emitting units 112_1 to 112_5.
実際に形成される配光パターンは、右側灯具の配光パターンと左側灯具の配光パターンの重ね合わせとなる。この例では、右側灯具の集光領域15と、左側灯具の集光領域15は実質的にオーバーラップしている。また右側灯具の拡散領域14は主としてV線より右側を照射し、左側灯具の拡散領域14(不図示)が主としてV線より左を照射することとなる。
The light distribution pattern actually formed is a superposition of the light distribution pattern of the right lamp and the light distribution pattern of the left lamp. In this example, the
このように、スキャン用の複数の発光ユニット112_1〜112_9は、それぞれの出射光が仮想スクリーン上で異なる箇所を照射するように配置される。図10(a)に示すように、複数の発光ユニット112をU字型に配置するとよい。U字型(あるいは図10のE字型)に配置することにより、1段目、2段目、3段目の集光領域の右端および左端を揃えることができる。
As described above, the plurality of light emitting units 112_1 to 112_9 for scanning are arranged so that the respective emitted lights irradiate different places on the virtual screen. As shown in FIG. 10A, a plurality of light emitting
複数の発光ユニット112とチャンネルの対応関係はたとえば以下の通りである。
第1チャンネルCH1=発光ユニット112_1,112_2
第2チャンネルCH2=発光ユニット112_3
第3チャンネルCH3=発光ユニット112_4,112_5
第4チャンネルCH4=発光ユニット112_6,112_7
第5チャンネルCH5=発光ユニット112_8,112_9
拡散領域用の発光ユニット113_1、113_2は、第6チャンネルCH6となる。
The correspondence between the plurality of light emitting
First channel CH 1 = light emitting unit 112_1, 112_2
Second channel CH 2 = light emitting unit 112_3
Third channel CH 3 = light emitting units 112_4 and 112_5
Fourth channel CH 4 = light emitting units 112_6 and 112_7
5th channel CH 5 = light emitting unit 112_8, 112_9
Emitting unit 113_1,113_2 for diffusion regions, a sixth channel CH 6.
複数の発光ユニット112は高さ方向に3段に配置されており、同じ高さを照射する発光ユニット112は、同一量の駆動電流が供給されるように、同一チャンネルに分類される。同一チャンネルに含まれる複数の発光ユニット112は、ひとつの光源300を形成するように直列に接続される。
The plurality of light emitting
このようなスキャン方式の灯具では、同一チャンネルの複数の発光ユニット112が同時に消灯する全消灯状態が、走査周期で間欠的に発生しうる。したがって上述の点灯回路200によって駆動することにより、消費電力を抑制できる。
In such a scan-type lamp, an all-off state in which a plurality of light emitting
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。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modifications will be described.
(第1変形例)
複数の発光素子302の点灯、消灯は、バイパスコントローラ290によって制御される。したがってバイパスコントローラ290は、いつ全消灯状態が発生するかを知っている。そこで判定回路540は、バイパスコントローラ290からの情報にもとづいて全消灯状態か点灯状態かを判定してもよい。あるいは判定回路540の機能を、バイパスコントローラ290に実装してもよい。
(First modification)
Turning on / off the plurality of
(第2変形例)
実施例では、スイッチングコンバータ210を降圧コンバータとしたが、昇圧コンバータや昇降圧コンバータであってもよい。
(Second modification)
In the embodiment, the switching
(第3変形例)
実施の形態では、第2コントローラ520が第2電流検出手段214からの第2検出信号VCS2にもとづいて第2制御パルスSCNT2を生成することとしたが、その限りではない。第2コントローラ520は、完全にオープンループで、第2制御パルスSCNT2を生成してもよい。この場合、ランプ電流ILAMPが安定するレベルは、入力電圧に依存することとなるが、第2コントローラ520を簡素化できる。たとえば第2コントローラ520を、オシレータで構成してもよい。
(Third Modification)
In the embodiment, the
(第4変形例)
実施の形態では、第1コントローラ510の動作不能状態を、全消灯状態として説明したが、本発明の適用はそれに限定されない。バイパス方式以外の点灯回路においても、たとえばコンバータの出力が短絡(地絡)すると、第1コントローラ510が動作不能に陥る。第2コントローラ520を設けることにより、地絡状態でもスイッチングコンバータ210のスイッチング動作を維持できる。地絡が一時的なものであった場合、地絡の原因が除去された後、速やかに光源300の輝度を高めることができる。第2目標量IREF2を小さく設定しておけば、地絡経路に流れる電流も低減できる。
(Fourth modification)
In the embodiment, the inoperable state of the
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、応用の一側面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。 Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments merely show one aspect of the principle and application of the present invention. Many variations and modifications of the arrangement are allowed without departing from the spirit of the present invention defined in the scope.
1…灯具システム、2…バッテリ、4…車両ECU、100…車両用灯具、M1…スイッチングトランジスタ、300…光源、302…発光素子、400…灯具ECU、402…スイッチ、404…プロセッサ、200…点灯回路、202…定電流回路、204…スイッチングコンバータ、206…電流検出回路、208…コンバータコントローラ、…、210…スイッチングコンバータ、212…第1電流検出手段、214…第2電流検出手段、216…第1電流検出回路、218…第2電流検出回路、280…バイパス回路、290…バイパスコントローラ、RS…センス抵抗、SWB…バイパススイッチ、SCNT1…第1制御パルス、SCNT2…第2制御パルス、VCS1…第1検出信号、VCS2…第2検出信号、500…コンバータコントローラ、510…第1コントローラ、512…可変電圧源、514…コンパレータ、520…第2コントローラ、522…コンパレータ、524…パルス生成部、526…フリップフロップ、528…オフ時間タイマー、530…ドライバ回路、540…判定回路、600…ドライバIC、610…レベルシフタ、612…V/I変換回路、614…コンパレータ。
1 LAMP system, 2 ... battery, 4 ... vehicle ECU, 100 ... vehicle lamp,
Claims (12)
スイッチングコンバータと、
前記スイッチングコンバータを制御するコンバータコントローラと、
を備え、
前記コンバータコントローラは、
前記スイッチングコンバータの出力側に設けられた第1電流検出手段が生成する第1検出信号にもとづいて、前記コンバータコントローラが生成するランプ電流が第1目標量に近づくように、第1制御パルスを生成する第1コントローラと、
前記第1コントローラの動作不能状態において、前記ランプ電流がゼロにならないように、第2制御パルスを生成する第2コントローラと、
前記第1制御パルスおよび前記第2制御パルスにもとづいて前記スイッチングコンバータを駆動するドライバ回路と、
を備えることを特徴とする点灯回路。 A lighting circuit for driving a light source,
A switching converter;
A converter controller for controlling the switching converter;
With
The converter controller is
Based on a first detection signal generated by a first current detection means provided on the output side of the switching converter, a first control pulse is generated so that the lamp current generated by the converter controller approaches a first target amount. A first controller that
A second controller that generates a second control pulse so that the lamp current does not become zero in an inoperable state of the first controller;
A driver circuit for driving the switching converter based on the first control pulse and the second control pulse;
A lighting circuit comprising:
前記点灯回路は、それぞれが対応する発光素子と並列に接続される複数のバイパススイッチをさらに備え、
前記第1コントローラの動作不能状態は、すべてのバイパススイッチがオンとなる全消灯状態であることを特徴とする請求項1に記載の点灯回路。 The light source includes a plurality of light emitting elements connected in series,
The lighting circuit further includes a plurality of bypass switches each connected in parallel with a corresponding light emitting element,
2. The lighting circuit according to claim 1, wherein the inoperable state of the first controller is a fully extinguished state in which all bypass switches are turned on.
前記第2検出信号を、前記スイッチングコンバータの出力電流のピーク値を規定するアッパーしきい値と比較し、前記第2検出信号が前記アッパーしきい値に達するとアサートされるオフ信号を生成するコンパレータと、
前記オフ信号がアサートされるとオフレベルに遷移し、その後、オンレベルに遷移する前記第2制御パルスを生成するパルス生成部と、
を含むことを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の点灯回路。 The second controller is
A comparator that compares the second detection signal with an upper threshold that defines a peak value of the output current of the switching converter and generates an off signal that is asserted when the second detection signal reaches the upper threshold When,
A pulse generation unit that generates the second control pulse that transitions to an off level when the off signal is asserted and then transitions to an on level;
The lighting circuit according to claim 3, further comprising:
前記バイパスコントローラからの制御信号に応じて、前記第1コントローラの動作不能状態を判定する判定回路と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の点灯回路。 A bypass controller for controlling the plurality of bypass switches;
A determination circuit for determining an inoperable state of the first controller in response to a control signal from the bypass controller;
The lighting circuit according to claim 1, further comprising:
前記光源を点灯させる請求項1から11のいずれかに記載の点灯回路と、
を備えることを特徴とする車両用灯具。 A light source including a plurality of light emitting elements connected in series;
The lighting circuit according to any one of claims 1 to 11, wherein the light source is turned on;
A vehicular lamp characterized by comprising:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-05-26 JP JP2017104922A patent/JP6889612B2/en active Active
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