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技術 LEDランプ点灯装置

出願人 株式会社ケーヒン
発明者 塚越英斗
出願日 2016年4月28日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-090185
公開日 2017年11月2日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-199590
状態 特許登録済
技術分野
  • -
主要キーワード キセノン放電ランプ 許容最大電力 環境負荷軽減 ディマースイッチ ディマー フィラメントランプ 自動四輪車 LED単体
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課題

過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品コストを低減することができると共に装置を小型化することができるLEDランプ点灯装置を提供する。

解決手段

LEDランプ点灯装置1は、異常によりLEDランプ駆動制御部10からランプ回路14に電流を供給できなくなった場合に、LEDランプ駆動制御部10からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態切り替え可能であり、この接続状態に切り替えられた際に、LEDランプ駆動制御部10からランプ回路13に印加される印加電圧を、ランプ回路13を定電流駆動させるためにランプ回路13に印加される駆動電圧よりも下げる。

概要

背景

近年、自動二輪車又は自動四輪車等の車両に対する環境負荷軽減の要求が厳しくなっており、このような要求に対して車両の消費電力を低減させて燃費を向上させる動きが大きくなっている。

このような流れの中で、車両の前照灯は、多くの光量を必要とするために消費電力も大きい。そこで、近年、車両の前照灯としては、長年に亘って光源として使用されてきたフィラメントランプ又はキセノン放電ランプに代えて、消費電力の少ないLED(発光ダイオード)を光源として使用するようになってきている。

かかるLEDを光源として使用する前照灯は、フィラメントランプ又はキセノン放電ランプに比べて、LED単体で大きな光量を得ることができないため、複数のLEDを直列に接続、並列に接続、又はこれらを組み合わせて接続した構成を有している。

LEDを光源として使用する前照灯としては、ハイビームロービームとの両方に電流を流してハイビームとロービームとの両方を点灯させた状態と、ロービームのみに電流を流してロービームのみを点灯させた状態と、をディマー(Dimmer)スイッチにより切り替える構成を有するものが知られている。

かかる構成において、ハイビーム側のLEDが異常になった場合には、ハイビーム側のLEDがオープン状態となって通電しなくなるものの、ディマースイッチロー側に切り替えることによりロービーム側のLEDを点灯させることができる。一方、ロービーム側のLEDが破損した場合には、ロービーム側のLEDがオープン状態となって通電しなくなり、ディマースイッチを切り替えてもハイビーム側及びロービーム側の両方のLEDが点灯しなくなる。

これに対して、特許文献1は、ロービーム側のLEDが破損した場合に、ハイビーム側及びロービーム側の両方のLEDが点灯しなくなる状態を回避するLEDランプ点灯装置を開示している。特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、ロービーム側のLEDが破損した場合に、ディマースイッチをハイ側に切り替え、ツェナーダイオードに所定の電圧印加されると共にサイリスタに所定の電流が流れてサイリスタがターンオンすることにより、ハイビーム側のLEDに電流が流れてハイビーム側のLEDが点灯する。

一方、特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、サイリスタがターンオンした瞬間の電源電圧は、昇圧回路を用いて所定の電圧まで昇圧しているため、順方向電圧とサイリスタの駆動電圧との合算値よりも大きい。これにより、特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、サイリスタがターンオンした際に、LEDの定格電流オーバーシュートしてLEDの定格電流よりも大きな過電流が流れることにより、ハイビーム側のLEDが破損する可能性がある。

これに対して、特許文献2は、上記の過電流を抑制するLEDランプ点灯装置を開示している。特許文献2に開示されているLEDランプ点灯装置は、LEDの定格電流を超えた分の電流を、トランジスタ又は保護抵抗等で熱に変化させて放出する保護回路を備えている。特許文献2に開示されているLEDランプ点灯装置によれば、保護回路により上記の過電流を抑制することができる。

概要

過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品コストを低減することができると共に装置を小型化することができるLEDランプ点灯装置を提供する。LEDランプ点灯装置1は、異常によりLEDランプ駆動制御部10からランプ回路14に電流を供給できなくなった場合に、LEDランプ駆動制御部10からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替え可能であり、この接続状態に切り替えられた際に、LEDランプ駆動制御部10からランプ回路13に印加される印加電圧を、ランプ回路13を定電流駆動させるためにランプ回路13に印加される駆動電圧よりも下げる。

目的

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができるLEDランプ点灯装置を提供する

効果

実績

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請求項1

LEDランプを駆動するLEDランプ点灯装置であって、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第1のランプ回路と、前記第1のランプ回路に直列に接続され、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第2のランプ回路と、電源供給部から電流の供給を受けることにより前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路を駆動するLEDランプ駆動制御部と、異常により前記LEDランプ駆動制御部から前記第2のランプ回路に電流を供給できなくなった場合に、前記LEDランプ駆動制御部から電流が供給されるバイパス回路と、前記異常を生じた場合に、前記電源供給部から前記第2のランプ回路を迂回して前記第1のランプ回路および前記バイパス回路に電流を供給する接続状態切り替え可能なスイッチと、を有し、前記LEDランプ駆動制御部は、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記第1のランプ回路に印加する印加電圧を、前記第1のランプ回路を定電流駆動するために前記第1のランプ回路に印加する駆動電圧よりも下げる、ことを特徴とするLEDランプ点灯装置。

請求項2

前記LEDランプ駆動制御部は、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記印加電圧を前記駆動電圧よりも下げた後に、前記第1のランプ回路に供給する電流が前記第1のランプ回路を定電流駆動する際の目標値になるように前記印加電圧を昇圧することを特徴とする請求項1記載のLEDランプ点灯装置。

請求項3

前記LEDランプ駆動制御部は、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記バイパス回路がターンオフしない電圧かつ前記第1のランプ回路に対して過電流とならない電流を供給可能な電圧まで前記印加電圧を下げることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のLEDランプ点灯装置。

請求項4

前記LED駆動制御部は、前記印加電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路と前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、前記保護回路の前記昇圧回路側の電圧を前記印加電圧として検出することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のLEDランプ点灯装置。

請求項5

前記LED駆動制御部は、前記印加電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路と前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、前記保護回路の前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路側の電圧を前記印加電圧として検出することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のLEDランプ点灯装置。

技術分野

0001

本発明は、LEDランプを駆動するLEDランプ点灯装置に関する。

背景技術

0002

近年、自動二輪車又は自動四輪車等の車両に対する環境負荷軽減の要求が厳しくなっており、このような要求に対して車両の消費電力を低減させて燃費を向上させる動きが大きくなっている。

0003

このような流れの中で、車両の前照灯は、多くの光量を必要とするために消費電力も大きい。そこで、近年、車両の前照灯としては、長年に亘って光源として使用されてきたフィラメントランプ又はキセノン放電ランプに代えて、消費電力の少ないLED(発光ダイオード)を光源として使用するようになってきている。

0004

かかるLEDを光源として使用する前照灯は、フィラメントランプ又はキセノン放電ランプに比べて、LED単体で大きな光量を得ることができないため、複数のLEDを直列に接続、並列に接続、又はこれらを組み合わせて接続した構成を有している。

0005

LEDを光源として使用する前照灯としては、ハイビームロービームとの両方に電流を流してハイビームとロービームとの両方を点灯させた状態と、ロービームのみに電流を流してロービームのみを点灯させた状態と、をディマー(Dimmer)スイッチにより切り替える構成を有するものが知られている。

0006

かかる構成において、ハイビーム側のLEDが異常になった場合には、ハイビーム側のLEDがオープン状態となって通電しなくなるものの、ディマースイッチロー側に切り替えることによりロービーム側のLEDを点灯させることができる。一方、ロービーム側のLEDが破損した場合には、ロービーム側のLEDがオープン状態となって通電しなくなり、ディマースイッチを切り替えてもハイビーム側及びロービーム側の両方のLEDが点灯しなくなる。

0007

これに対して、特許文献1は、ロービーム側のLEDが破損した場合に、ハイビーム側及びロービーム側の両方のLEDが点灯しなくなる状態を回避するLEDランプ点灯装置を開示している。特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、ロービーム側のLEDが破損した場合に、ディマースイッチをハイ側に切り替え、ツェナーダイオードに所定の電圧印加されると共にサイリスタに所定の電流が流れてサイリスタがターンオンすることにより、ハイビーム側のLEDに電流が流れてハイビーム側のLEDが点灯する。

0008

一方、特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、サイリスタがターンオンした瞬間の電源電圧は、昇圧回路を用いて所定の電圧まで昇圧しているため、順方向電圧とサイリスタの駆動電圧との合算値よりも大きい。これにより、特許文献1に開示されているLEDランプ点灯装置では、サイリスタがターンオンした際に、LEDの定格電流オーバーシュートしてLEDの定格電流よりも大きな過電流が流れることにより、ハイビーム側のLEDが破損する可能性がある。

0009

これに対して、特許文献2は、上記の過電流を抑制するLEDランプ点灯装置を開示している。特許文献2に開示されているLEDランプ点灯装置は、LEDの定格電流を超えた分の電流を、トランジスタ又は保護抵抗等で熱に変化させて放出する保護回路を備えている。特許文献2に開示されているLEDランプ点灯装置によれば、保護回路により上記の過電流を抑制することができる。

先行技術

0010

特開2014−120444号公報
特許第5635209号公報

発明が解決しようとする課題

0011

ここで、本発明者の検討によれば、特許文献2に開示されているLEDランプ点灯装置は、熱に変化させる際の電力負担に耐えられるように、許容最大電力の大きいトランジスタ又は保護抵抗等を使用する必要があり、製品コストを上昇させることとなり、また装置の大型化を招くこととなる。

0012

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができるLEDランプ点灯装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

以上の目的を達成するべく、本発明は、第1の局面において、LEDランプを駆動するLEDランプ点灯装置であって、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第1のランプ回路と、前記第1のランプ回路に直列に接続され、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第2のランプ回路と、電源供給部から電流の供給を受けることにより前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路を駆動するLEDランプ駆動制御部と、異常により前記LEDランプ駆動制御部から前記第2のランプ回路に電流を供給できなくなった場合に、前記LEDランプ駆動制御部から電流が供給されるバイパス回路と、前記異常を生じた場合に、前記電源供給部から前記第2のランプ回路を迂回して前記第1のランプ回路および前記バイパス回路に電流を供給する接続状態に切り替え可能なスイッチと、を有し、前記LEDランプ駆動制御部は、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記第1のランプ回路に印加する印加電圧を、前記第1のランプ回路を定電流駆動するために前記第1のランプ回路に印加する駆動電圧よりも下げる、ことを特徴とするLEDランプ点灯装置である。

0014

また、本発明は、かかる第1の局面に加えて、前記LEDランプ駆動制御部が、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記印加電圧を前記駆動電圧よりも下げた後に、前記第1のランプ回路に供給する電流が前記第1のランプ回路を定電流駆動する際の目標値になるように前記印加電圧を昇圧することを第2の局面とする。

0015

また、本発明は、かかる第1又は第2の局面に加えて、前記LEDランプ駆動制御部が、前記スイッチが前記接続状態になった際に、前記バイパス回路がターンオフしない電圧かつ前記第1のランプ回路に対して過電流とならない電流を供給可能な電圧まで前記印加電圧を下げることを第3の局面とする。

0016

また、本発明は、かかる第1から第3のいずれかの局面に加えて、前記LED駆動制御部が、前記印加電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路と前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、前記保護回路の前記昇圧回路側の電圧を前記印加電圧として検出することを第4の局面とする。

0017

また、本発明は、かかる第1から第3のいずれかの局面に加えて、前記LED駆動制御部が、前記印加電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路と前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、前記保護回路の前記第1のランプ回路及び前記第2のランプ回路側の電圧を前記印加電圧として検出することを第5の局面とする。

発明の効果

0018

本発明の第1の局面におけるLEDランプ点灯装置においては、LEDランプを駆動するLEDランプ点灯装置であって、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第1のランプ回路と、第1のランプ回路に直列に接続され、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備える第2のランプ回路と、電源供給部から電流の供給を受けることにより第1のランプ回路及び第2のランプ回路を駆動するLEDランプ駆動制御部と、異常によりLEDランプ駆動制御部から第2のランプ回路に電流を供給できなくなった場合に、LEDランプ駆動制御部から電流が供給されるバイパス回路と、異常を生じた場合に、電源供給部から第2のランプ回路を迂回して第1のランプ回路およびバイパス回路に電流を供給する接続状態に切り替え可能なスイッチと、を有し、LEDランプ駆動制御部は、スイッチが前記接続状態になった際に、第1のランプ回路に印加する印加電圧を、第1のランプ回路を定電流駆動するために第1のランプ回路に印加する駆動電圧よりも下げるものであるため、過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができる。

0019

本発明の第2の局面におけるLEDランプ点灯装置においては、LEDランプ駆動制御部が、スイッチが前記接続状態になった際に、印加電圧を駆動電圧よりも下げた後に、第1のランプ回路に供給する電流が第1のランプ回路を定電流駆動する際の目標値になるように印加電圧を昇圧するものであるため、過電流を生じさせることなく第1のランプ回路を定電流駆動させることができる。

0020

本発明の第3の局面におけるLEDランプ点灯装置においては、LEDランプ駆動制御部が、スイッチが接続状態になった際に、バイパス回路がターンオフしない電圧かつ第1のランプ回路に対して過電流とならない電流を供給可能な電圧まで印加電圧を下げるものであるため、第2のランプ回路に異常を生じた場合であっても、LEDを破損することなく第1のランプ回路を点灯させることができる。

0021

本発明の第4の局面におけるLEDランプ点灯装置においては、LED駆動制御部が、印加電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路と第1のランプ回路及び第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、保護回路の昇圧回路側の電圧を印加電圧として検出するものであるため、昇圧回路側の電圧を制御して過電流を生じないようにすることができる。

0022

本発明の第5の局面におけるLEDランプ点灯装置においては、LED駆動制御部が、印加電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路と第1のランプ回路及び第2のランプ回路との間に接続されるスイッチング素子と、スイッチング素子と並列に接続された抵抗と、を備える保護回路と、を有し、保護回路の第1のランプ回路及び第2のランプ回路側の電圧を印加電圧として検出するものであるため、第1のランプ回路及び第2のランプ回路側の電圧を制御して過電流を生じないようにすることができる。

図面の簡単な説明

0023

図1は、本発明の第1の実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図2は、本発明の第1の実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図及びタイミングチャートである。
図3は、本発明の第2の実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図4は、本発明の第2の実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図及びタイミングチャートである。

実施例

0024

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置につき、詳細に説明する。

0025

(第1の実施形態)
<LEDランプ点灯装置の構成>
まず、図1を参照して、本実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成につき、詳細に説明する。

0026

図1は、本発明の第1の実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。

0027

図1に示すように、本実施形態におけるLEDランプ点灯装置1は、自動二輪車等の車両に搭載される。

0028

電源供給部21は、図示しないバッテリ又は交流発電機からの出力電圧整流して昇圧回路11に供給する。

0029

LEDランプ点灯装置1は、昇圧回路11と、駆動制御部12と、ランプ回路13と、ランプ回路14と、スイッチ15と、バイパス回路16と、を備えている。LEDランプ駆動制御部10は、駆動制御部12と、昇圧回路11と、を備え、電源供給部21から電流の供給を受けることにより、ランプ回路13及びランプ回路14に電流を供給してランプ回路13及びランプ回路14を駆動する。

0030

昇圧回路11は、駆動制御部12の制御により電源供給部21から供給された電圧を、ランプ回路13及びランプ回路14の順方向電圧以上の電圧に昇圧し、電源供給部21から供給される電流を駆動制御部12に供給する。

0031

駆動制御部12は、図示を省略するメモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、ランプ回路13に供給する電流を過電流にならないように制御する。

0032

具体的には、駆動制御部12は、電圧監視部121と、昇圧制御部122と、ゲート制御部123と、保護回路124と、を備えている。

0033

電圧監視部121は、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDを検出し、電圧VDの検出値を示す電気信号を昇圧制御部122に出力する。

0034

昇圧制御部122は、電圧監視部121から入力した電気信号の示す電圧VDの検出値に基づいて、昇圧回路11及びゲート制御部123を制御する。

0035

ゲート制御部123は、昇圧制御部122の制御により保護回路124のスイッチング素子Q1のゲート端子に印加する電圧を制御し、スイッチング素子Q1のゲートをON又はOFFにする。

0036

保護回路124は、定電流回路であり、昇圧回路11とランプ回路13及びランプ回路14との間に接続されるスイッチング素子Q1と、スイッチング素子Q1と並列に接続された抵抗R1と、を備えている。スイッチング素子Q1のゲートは、ゲート制御部123の制御によりON又はOFFする。保護回路124は、スイッチング素子Q1のゲートがOFFになった際に、昇圧回路11から供給される電流を抵抗R1を介してランプ回路13及びランプ回路14側に供給する。保護回路124は、スイッチング素子Q1のゲートがONになった際に、昇圧回路11から供給される電流を、スイッチング素子Q1を介してランプ回路13及びランプ回路14側に供給すると共に抵抗R1を介してランプ回路13及びランプ回路14側に供給する。

0037

ランプ回路13は、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備えている。ランプ回路13は、駆動制御部12から電流が供給された際に駆動してLEDランプを点灯し、駆動制御部12からの電流の供給が停止された際に駆動を停止してLEDランプを消灯する。

0038

ランプ回路14は、1のLEDランプ又は直列に接続された複数のLEDランプを備えている。ランプ回路14は、ランプ回路13に直列に接続されている。ランプ回路14は、駆動制御部12からLEDランプ点灯装置1に電流が供給された際に駆動してLEDランプを点灯し、駆動制御部12からの電流の供給が停止された際に駆動を停止してLEDランプを消灯する。

0039

スイッチ15は、ランプ回路13の出力端に接続している端子15aと、駆動制御部12の出力端に接続している端子15bと、バイパス回路16の入力端に接続している端子15cと、を備えている。スイッチ15は、端子15aと端子15bとを接続するロー側接続状態になった際に駆動制御部12から供給される電流をランプ回路14に供給し、端子15aと端子15cとを接続するハイ側接続状態になった際に駆動制御部12からランプ回路14を介して供給される電流をバイパス回路16に供給する。

0040

バイパス回路16は、スイッチ15がハイ側接続状態になった際に、ランプ回路13と直列に接続される。バイパス回路16には、スイッチ15がハイ側接続状態になった際に、駆動制御部12から電流が供給される。

0041

<LEDランプ異常時駆動処理>
次に、図2を参照して、本実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理につき、詳細に説明する。

0042

図2は、本発明の第1の実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図及びタイミングチャートである。図2において、図2(a)はLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図であり、図2(b)はLEDランプ異常時駆動処理のタイミングチャートである。

0043

図2(a)に示すフロー図は、ランプ回路14に異常を生じた際にスイッチ15を端子15aと端子15cとが接続するハイ側接続状態にし、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部12に電流が供給された際のLEDランプ異常時駆動処理を示している。

0044

まず、ステップS1の処理では、昇圧制御部122が、昇圧動作を停止するように昇圧回路11を制御する。これにより、ステップS1の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS2の処理に進む。

0045

ステップS2の処理では、ゲート制御部123が、昇圧制御部122の制御によりゲートをOFFにする。これにより、ステップS2の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS3の処理に進む。

0046

ステップS3の処理では、昇圧制御部122が、昇圧動作を開始するように昇圧回路11を制御する。これにより、ステップS3の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS4の処理に進む。

0047

昇圧回路11が昇圧動作を開始することにより、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDは、図2(b)に示すように、徐々に上昇して時刻SCRONにVOVSに達する。バイパス回路16は、電圧VDがVOVSに達した時刻tSCRONにおいてターンオンする。

0048

また、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部12に供給される電流は、バイパス回路16がターンオンすることにより、保護回路124のスイッチング素子Q1には流れずに保護回路124の抵抗R1を流れる。そして、駆動制御部12の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給される。これにより、駆動制御部12の出力電流I0の電流値は、図2(b)に示すように、時刻tSCRONにおいてISCRONまで上昇する。電圧VDは、バイパス回路16がターンオンした後も徐々に上昇する。

0049

ステップS4の処理では、電圧監視部121が、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDを検出し、電圧VDが閾値VDH以上であるか否かを判定する。判定の結果、電圧VDが閾値VDH未満の場合には、ステップS4の処理を繰り返す。一方、判定の結果、電圧VDが閾値VDH以上である場合には、電圧監視部121から昇圧制御部122に対して電圧VDが閾値VDH以上であることを示す信号を出力し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS5の処理に進む。

0050

具体的には、図2(b)に示すように、時刻tDRVTPになるまでは電圧VDが閾値VDH未満であり、この場合には、ステップS4の処理を繰り返す。この際、駆動制御部12の出力電流I0はISCRONから徐々に上昇する。一方、時刻tDRVSTPに電圧VDが閾値VDH以上となり、この場合には、電圧監視部121から昇圧制御部122に対して電圧VDが閾値VDH以上であることを示す信号を出力する。

0051

ステップS5の処理では、昇圧制御部122が、昇圧動作を停止するように昇圧回路11を制御する。これにより、ステップS5の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS6の処理に進む。

0052

昇圧回路11が昇圧動作を停止することにより、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDは、図2(b)に示すように、時刻tDRVSTPから徐々に低下して順方向電圧VFとVSCRONとの加算値まで低下し、この加算値よりも更に低下する。この際、駆動制御部12の出力電流I0の電流値は、ISCRON以上であるためバイパス回路16はターンオフしない。

0053

ステップS6の処理では、電圧監視部121が、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDを検出し、電圧VDが閾値VDLまで低下したか否かを判定する。判定の結果、電圧VDが閾値VDLまで低下していない場合には、ステップS6の処理を繰り返す。一方、判定の結果、電圧VDが閾値VDLまで低下した場合には、電圧監視部121から昇圧制御部122に対して電圧VDが閾値VDLまで低下したことを示す信号を出力し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS7の処理に進む。

0054

具体的には、図2(b)に示すように、時刻tDRVSTRTになるまでは電圧VDが閾値VDLより大きく、この場合には、ステップS6の処理を繰り返す。一方、時刻tDRVSTRTに電圧VDが閾値VDLまで低下し、この場合には、電圧監視部121から昇圧制御部122に対して電圧VDが閾値VDLまで低下したことを示す信号を出力する。

0055

ここで、閾値VDLは、バイパス回路16がターンオフしない出力電流I0を供給可能な電圧かつランプ回路13に対して過電流とならない電流を供給可能な電圧であって、順方向電圧VFとVSCRONとの加算値よりも低電圧に設定されている。従って、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部12に供給される電流は、電圧VDが閾値VDLまで低下した場合であっても、保護回路124のスイッチング素子Q1には流れないものの保護回路124の抵抗R1を流れ続ける。そして、駆動制御部12の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給され続ける。

0056

ステップS7の処理では、ゲート制御部123が、昇圧制御部122の制御によりスイッチング素子Q1のゲートをONにする。これにより、ステップS7の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS8の処理に進む。

0057

ステップS8の処理では、昇圧制御部122が、昇圧動作を開始する。

0058

昇圧制御部122が昇圧動作を開始することにより、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDは、徐々に上昇して所定値で安定する。これにより、ランプ回路13は、定電流駆動状態になる。

0059

具体的には、保護回路124の昇圧回路11側の電圧VDは、図2(b)に示すように、閾値VDLから徐々に上昇して時刻tCONSTにおいて順方向電圧VFとVSCRONとの加算値に達し、この加算値で安定した定電流駆動状態になる。ここで、順方向電圧VFとVSCRONとの加算値は、ランプ回路13を定電流駆動させるためにランプ回路13に印加される駆動電圧である。これにより、ランプ回路13は、定電流駆動状態になる。

0060

また、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部12に供給された電流は、保護回路124の抵抗R1及びスイッチング素子Q1を流れる。そして、駆動制御部12の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給される。これにより、駆動制御部12の出力電流I0の電流値は、図2(b)に示すようにLEDランプの定格電流IFまで一気に上昇する。しかしながら、駆動制御部12の出力電流I0は、電圧VDが閾値VDL以下になるまで昇圧回路11が昇圧を開始しないため、定格電流IFを超えることはない。

0061

これにより、ステップS8の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理は終了する。

0062

以上の本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置1では、異常により駆動制御部12からランプ回路14に電流を供給できなくなった場合に、駆動制御部12からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替え可能であり、この接続状態に切り替えられた際に、駆動制御部12からランプ回路13に印加される印加電圧を、ランプ回路13を定電流駆動させるためにランプ回路13に印加される駆動電圧よりも下げることにより、過電流を発生させない構成とし、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができる。

0063

また、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置1では、駆動制御部12からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替えられた場合に、印加電圧を駆動電圧よりも下げた後に、駆動制御部12からランプ回路13に供給される電流がランプ回路13を定電流駆動させる際の目標値になるように印加電圧を昇圧するものであるため、過電流を生じさせることなく定電流駆動させることができる。

0064

また、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置1では、駆動制御部12からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替えられた場合に、バイパス回路16がターンオフしない電圧かつランプ回路13に対して過電流とならない電流を供給可能な電圧まで印加電圧を下げるものであるため、LEDを破損することなくランプ回路13を点灯させることができる。

0065

また、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置1では、印加電圧を昇圧する昇圧回路11と、昇圧回路11とランプ回路13及びランプ回路14との間に接続されるスイッチング素子Q1と、スイッチング素子Q1と並列に接続された抵抗R1と、を備える保護回路124と、を有し、保護回路124の昇圧回路11側の電圧を印加電圧として検出するものであるため、昇圧回路11側の電圧を制御して過電流を生じないようにすることができる。

0066

(第2の実施形態)
<LEDランプ点灯装置の構成>
まず、図3を参照して、本実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成につき、詳細に説明する。

0067

図3は、本発明の第2の実施形態におけるLEDランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。

0068

なお、図3において、図1と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

0069

図3に示すように、本実施形態におけるLEDランプ点灯装置2は、自動二輪車等の車両に搭載される。

0070

LEDランプ点灯装置2は、昇圧回路11と、駆動制御部22と、ランプ回路13と、ランプ回路14と、スイッチ15と、バイパス回路16と、を備えている。LEDランプ駆動制御部20は、駆動制御部22と、昇圧回路11と、を備え、電源供給部21から電流の供給を受けることにより、ランプ回路13及びランプ回路14に電流を供給してランプ回路13及びランプ回路14を駆動する。

0071

昇圧回路11は、駆動制御部22の制御により電源供給部21から供給された電圧を、ランプ回路13及びランプ回路14の順方向電圧以上の電圧に昇圧し、電源供給部21から供給される電流を駆動制御部22に供給する。

0072

駆動制御部22は、図示を省略するメモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、ランプ回路13に供給する電流を過電流にならないように制御する。

0073

具体的には、駆動制御部22は、ゲート制御部123と、保護回路124と、電圧監視部221と、昇圧制御部222と、を備えている。

0074

電圧監視部221は、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDを検出し、電圧VLEDの検出値を示す電気信号を昇圧制御部222に出力する。

0075

昇圧制御部222は、電圧監視部221から入力した電気信号の示す電圧VLEDの検出値に基づいて、昇圧回路11及びゲート制御部123を制御する。

0076

ゲート制御部123は、昇圧制御部222の制御により保護回路124のスイッチング素子Q1のゲート端子に印加する電圧を制御し、スイッチング素子Q1のゲートをON又はOFFにする。

0077

ランプ回路13は、駆動制御部22から電流が供給された際に駆動してLEDランプを点灯し、駆動制御部22からの電流の供給が停止された際に駆動を停止してLEDランプを消灯する。

0078

ランプ回路14は、駆動制御部22から電流が供給された際に駆動してLEDランプを点灯し、駆動制御部22からの電流の供給が停止された際に駆動を停止してLEDランプを消灯する。

0079

スイッチ15は、ランプ回路13の出力端に接続している端子15aと、駆動制御部22の出力端に接続している端子15bと、バイパス回路16の入力端に接続している端子15cと、を備えている。

0080

<LEDランプ異常時駆動処理>
次に、図4を参照して、本実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理につき、詳細に説明する。

0081

図4は、本発明の第2の実施形態におけるLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図及びタイミングチャートである。図4において、図4(a)はLEDランプ異常時駆動処理を示すフロー図であり、図4(b)はLEDランプ異常時駆動処理のタイミングチャートである。

0082

図4(a)に示すフロー図は、ランプ回路14に異常を生じた際にスイッチ15を端子15aと端子15cとが接続するハイ側接続状態にし、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部22に電流が供給された際のLEDランプ異常時駆動処理を示している。

0083

まず、ステップS11の処理では、昇圧制御部222が、昇圧動作を停止する。これにより、ステップS11の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS12の処理に進む。

0084

ステップS12の処理では、ゲート制御部123が、昇圧制御部222の制御によりゲートをOFFにする。これにより、ステップS12の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS13の処理に進む。

0085

ステップS13の処理では、昇圧制御部222が、昇圧動作を開始するように昇圧回路11を制御する。これにより、ステップS13の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS14の処理に進む。

0086

昇圧回路11が昇圧動作を開始することにより、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDは、図4(b)に示すように、徐々に上昇して時刻tSCRONにおいてVOVSに達する。バイパス回路16は、電圧VLEDがVOVSに達した時刻tSCRONにおいてターンオンする。

0087

また、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部22に供給された電流は、バイパス回路16がターンオンすることにより、保護回路124のスイッチング素子Q1には流れずに保護回路124の抵抗R1を流れる。そして、駆動制御部22の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給される。これにより、駆動制御部22の出力電流I0の電流値は、図4(b)に示すように、時刻tSCRONにおいてISCRONまで上昇する。

0088

ステップS14の処理では、電圧監視部221が、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDを検出し、電圧VLEDが閾値VLEDL以下であるか否かを判定する。判定の結果、電圧VLEDが閾値VLEDLより大きい場合には、ステップS14の処理を繰り返す。一方、判定の結果、電圧VLEDが閾値VLEDL以下である場合には、電圧監視部221から昇圧制御部222に対して電圧VLEDが閾値VLEDL以下であることを示す信号を出力し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS15の処理に進む。

0089

具体的には、図4(b)に示すように、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDは、時刻tSCRONで閾値VLEDL以下となり、この場合には、電圧監視部121から昇圧制御部122に対して電圧VLEDが閾値VLEDL以下であることを示す信号を出力する。

0090

ステップS15の処理では、昇圧制御部222が、昇圧動作を停止するように昇圧回路11を制御する。これにより、ステップS15の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS16の処理に進む。

0091

昇圧制御部222が時刻tDRVSTPに昇圧動作を停止することにより、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDは、図4(b)に示すように、徐々に下降して順方向電圧VFよりも低下する。また、駆動制御部22の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給され続けて時刻tDRVSTPから徐々に低下する。この際、駆動制御部22の出力電流I0の電流値はISCRON以上であるため、バイパス回路16はターンオフしない。

0092

ステップS16の処理では、昇圧制御部222が、昇圧動作を停止した時刻から所定時間TDCHRG以上経過したか否かを判定する。判定の結果、昇圧動作を停止した時刻から所定時間TDCHRG以上経過していない場合には、ステップS16の処理を繰り返す。一方、判定の結果、昇圧動作を停止した時刻から所定時間TDCHRG以上経過した場合には、昇圧制御部222は、スイッチング素子Q1のゲートをONにするようにゲート制御部123を制御し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS17の処理に進む。

0093

具体的には、図4(b)に示すように、時刻tDRVSTRTになるまでは時刻tDRVSTPから所定時間TDCHRG以上経過していないため、この場合には、昇圧制御部222は、ステップS16の処理を繰り返す。一方、時刻tDRVSTRTにおいて時刻tDRVSTPから所定時間TDCHRG以上経過するため、この場合には、昇圧制御部222は、スイッチング素子Q1のゲートをONにするようにゲート制御部123を制御する。

0094

ここで、所定時間TDCHRGは、駆動制御部22の出力電流I0の電流値がバイパス回路16がターンオフするISCRONまで低下しない時間、かつ保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDが順方向電圧VFとVSCRONとの加算値よりも低電圧である順方向電圧VF以下まで放電される時間に設定されている。従って、駆動制御部22の出力電流I0は、所定時間TDCHRGを経過した場合であっても、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給され続ける。

0095

ステップS17の処理では、ゲート制御部123が、昇圧制御部222の制御によりスイッチング素子Q1のゲートをONにする。これにより、ステップS17の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理はステップS18の処理に進む。

0096

ステップS18の処理では、昇圧制御部222が、昇圧動作を開始するように昇圧回路11を制御する。

0097

昇圧回路11が昇圧動作を開始することにより、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDは、徐々に上昇して所定値で安定する。これにより、ランプ回路13は、定電流駆動状態になる。

0098

具体的には、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧VLEDは、図4(b)に示すように、時刻tDRVSTRTから徐々に上昇して時刻tCONSTにおいて順方向電圧VFとVSCRONとの加算値に達し、この加算値で安定する定電流駆動状態になる。これにより、ランプ回路13は、定電流駆動状態になる。

0099

また、電源供給部21から昇圧回路11を介して駆動制御部22に供給される電流は、保護回路124の抵抗R1及びスイッチング素子Q1を流れる。そして、駆動制御部22の出力電流I0は、ランプ回路13及びバイパス回路16に供給されることにより、図4(b)に示すようにLEDランプの定格電流IFまで一気に上昇する。しかしながら、駆動制御部22の出力電流I0は、昇圧動作を停止した時刻tDRVSTPから所定時間TDCHRG以上経過するまで昇圧を開始しないため、定格電流IFを超えることはない。

0100

これにより、ステップS18の処理は完了し、LEDランプ異常時駆動処理は終了する。

0101

以上の本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置2では、異常により駆動制御部22からランプ回路14に電流を供給できなくなった場合に、駆動制御部22からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替え可能であり、この接続状態に切り替えられた際に、駆動制御部22からランプ回路13に印加される印加電圧を、ランプ回路13を定電流駆動させるためにランプ回路13に印加される駆動電圧よりも下げることにより、過電流を発生させない構成とし、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができる。

0102

また、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置2では、駆動制御部22からランプ回路14を迂回してランプ回路13およびバイパス回路16に電流を供給する接続状態に切り替えられた場合に、印加電圧を駆動電圧よりも下げた後に、駆動制御部22からランプ回路13に供給される電流がランプ回路13を定電流駆動させる際の目標値になるように印加電圧を昇圧するものであるため、過電流を生じさせることなく定電流駆動させることができる。

0103

また、本発明の実施形態におけるLEDランプ点灯装置2では、印加電圧を昇圧する昇圧回路11と、昇圧回路11とランプ回路13及びランプ回路14との間に接続されるスイッチング素子Q1と、スイッチング素子Q1と並列に接続された抵抗R1と、を備える保護回路124と、を有し、保護回路124のランプ回路13及びランプ回路14側の電圧を印加電圧として検出するものであるため、ランプ回路13及びランプ回路14側の電圧を制御して過電流を生じないようにすることができる。

0104

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

0105

以上のように、本発明においては、過電流を発生させない構成とすることにより、過電流を熱に変化させる回路を不要にすることができるため、製品のコストを低減することができると共に装置を小型化することができるLEDランプ点灯装置を提供することができ、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等のLEDランプ点灯装置に広範に適用され得るものと期待される。

0106

1…LEDランプ点灯装置
2…LEDランプ点灯装置
10…LEDランプ駆動制御部
11…昇圧回路
12…駆動制御部
13…ランプ回路
14…ランプ回路
15…スイッチ
16…バイパス回路
20…LEDランプ駆動制御部
21…電源供給部
22…駆動制御部
121…電圧監視部
122…昇圧制御部
123…ゲート制御部
124…保護回路
221…電圧監視部
222…昇圧制御部

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