车辆用灯具系统的制作方法

1.本发明涉及车辆用灯具。


背景技术：

2.车辆用灯具通常能够切换近光和远光。近光以规定的照度对本车附近进行照明，以不会对对向车或前行车造成炫光的方式确定配光规定，主要用于在市区行驶的情况。另一方面，远光以相对高的照度对前方的较广范围及远方进行照明，主要用于在对向车或前行车较少的道路中高速行驶的情况。因此，远光与近光相比较，驾驶员的可视性更加优异，但具有对存在于车辆前方的车辆的驾驶员或行人造成炫光的问题。
3.近年来，提出了根据车辆的周围的状态，动态、适应性地控制远光的配光图案的adb(adaptive driving beam：自适应远光)的方案。adb技术检测车辆的前方的前行车、对向车或行人的有无，将与车辆或行人对应的区域进行减光或灭灯等，降低对车辆或行人造成的炫光。
4.作为adb灯，组合led(发光二极管)串和旁路电路的旁路方式的结构已被实用化。图1是旁路方式的灯1r的框图。
5.adb灯1r包括led串(led条)50、恒流驱动器70、旁路电路80。led串50包括串联连接的多个led52＿1～52＿n(n≧2)。adb灯1r被构成为多个led52＿1～52_n各自的出射光束在车辆前方的假想铅垂屏幕40上照射不同的区域。
6.恒流驱动器70包括电流源72，其生成被稳定化在规定的电流量的驱动电流i
led
，并向led串50供给。旁路电路80包括与多个led52＿1～52＿n并联设置的多个开关sw1～swn。
7.在旁路电路80的某个开关swi(1≦i≦n)为截止的状态下，电流源60生成的电流i
led
在led52＿i流动，从而led52＿i点灯。在开关swi为导通的状态下，电流源60生成的电流i
led
绕行至开关swi地流动，因此led52＿i熄灭。
8.在假想铅垂屏幕40上，形成有与多个旁路开关sw1～swn的导通、截止相应的配光图案42。
9.图2是示出旁路方式的灯1r的其他构成例的框图。
10.adb灯1r具备led串(led条)50、电流源60、电源电路70、旁路电路80。电流源60与led串50串联地设置，生成被稳定化在规定的电流量的驱动电流i
led
。电源电路70向led串50和电流源60的两端之间供给电源电压。旁路电路80包括与多个led52_1～52_n并联设置的多个开关sw1～swn。
11.在图1或图2的旁路方式的灯中，led52的个数n、即能够控制导通、截止的区域的分割数从几个多至十几个左右。为了实现更多的分割数，提出了led(发光二极管)阵列方式的adb灯的方案。图3是led阵列方式的adb灯1s的框图。adb灯1s具备led阵列器件10、配光控制器20、电源电路30。led阵列器件10具备呈阵列状配置的多个led12、驱动多个led12的led驱动器14，是被一体封装的器件。1像素(也称为像素电路)由led12和led驱动器14构成，led驱动器14包括与led12串联连接的电流源(开关)，通过控制电流源的导通截止，切换各像素的
导通(点灯)、截止(熄灭)。
12.电源电路30向led阵列器件10供给电源电压v
dd
。电源电路30包括dc/dc转换器32、其控制器34。向控制器34反馈基于dc/dc转换器32的输出电压v
out
的反馈电压v
fb
，以反馈电压v
fb
接近目标值v
ref
的方式，控制dc/dc转换器32。
13.配光控制器20生成指定多个像素的导通、截止的控制信号，发送给led阵列器件10。led阵列器件10的出射光束经过未图示的光学系统，被照射到假想铅垂屏幕40上。在假想铅垂屏幕40上，形成与多个发光元件12的导通、截止对应的配光图案42。
14.现有技术文献
15.专利文献
16.专利文献1：日本特开2018－172038号公报


技术实现要素：

17.发明要解决的技术问题
18.课题1.在图3的adb灯1s中，电源电路30的输出电压v
out
的目标电压v
out(ref)
是根据在电源电路30的内部所生成的基准电压v
ref
而规定的。因此，不能在adb灯1s的工作中变更。
19.本公开的一方案是在相关状况中得到的，其例示性的目的之一在于提供一种能够设定电源电路的输出电压的灯具系统。
20.课题2.本发明的发明人针对图3的adb灯1s进行研究，最终认识到以下的课题。
21.在图3的电路中，多个(n个)像素电路并联连接，因此电源电路30的输出电流i
out
最大为i
out(max)
＝i
led
×
n。当前，开发出一种具有几千至超过1万的像素数n的led阵列器件10。
22.例如，在设为i
led
＝10ma、led的个数n＝3000时，电源电路30的最大输出电流i
out(max)
到达30a。
23.电源电缆16或连接器具有直流电阻分量r，流动大电流，从而产生电压降v
drop
(＝r
×iout
)。将电源电路30的输出端的电压设为v
out
时，被供给至led阵列器件10的电源端子的电源电压(也称为负载输入端电压)v
dd
为
[0024]vdd
＝v
out
－r
×iout
。
[0025]
为了使像素电路正常工作，负载输入端电压v
dd
必须大于v
dd(min)
＝vf v
sat
α。vf是led的正向电压，v
sat
为恒流源即led驱动器14的两端间电压(最低工作电压)，α为电压余量。
[0026]
因此，在电源电路30中，需要以输出电压v
out
的目标电压v
out(ref)
满足
[0027]vout(ref)
＞v
dd(min)
r
×iout
的方式，设计控制器34。
[0028]
图4是图3的adb灯1s的动作波形图。输出电流i
out
在0～i
out(max)
的范围中变化。设想最大输出电流i
out(max)
，以使输出电压v
out
的目标值v
out(ref)
满足
[0029]vout(ref)
＝v
dd(min)
r
×iout(max)
的方式确定。此时，在i
out
≒0的状况下，负载输入端电压v
dd
比最小电压v
dd(min)
大。(v
dd
－v
dd(min)
)
×iout
为无用的电力消耗。
[0030]
此外，假设输出电流i
out
超过设想的最大值i
out(max)
，则负载输入端电压v
dd
低于最低电压v
dd(min)
。这样，led阵列器件10闪烁，或熄灭。
[0031]
本公开的一方案是鉴于相关状况而得到的，其例示性的目的之一在于，提供一种能够削减消耗电力的灯具系统。
[0032]
课题3.本发明的发明人针对图3的adb灯1s进行研究，最终认识到以下的课题。
[0033]
在图3的电路中，多个(n个)像素电路并联连接，因此电源电路30的输出电流i
out
最大为i
out(max)
＝i
led
×
n。当前，开发出具有几千至超过1万的像素数n的led阵列器件10。
[0034]
例如，在设为i
led
＝10ma、led的个数n＝3000时，电源电路30的最大输出电流i
out(max)
到达30a。能够输出这样的大电流的电源电路尺寸会增大，此外成本也升高。此外，关于电感器或开关晶体管等，可耐受30a的大电流的部件的可选项很大程度受到限制。
[0035]
此外，电源电路30与led阵列器件10之间由1根电源电缆(电源线或者线束)14连接，因此线束也需要30a以上的容量。这样的电源线为高成本，并且非常粗，难以卷绕。此外，连接线束16的连接器(耦合器)也需要选择大容量的部件。
[0036]
电源电缆或连接器具有直流电阻分量r，因流动大电流而产生电压降r
×iout
。将电源电路30的输出端的电压设为v
out
时，被供给至led阵列器件10的电源引脚的电压v
dd
为
[0037]vdd
＝v
out
－r
×iout
。
[0038]
为了像素电路正常工作，需要比v
dd(min)
＝vf v
sat
α更大的电源电压v
dd
。vf为led的正向电压，v
sat
是电流驱动器的恒流源的两端间电压(最低工作电压)，α为电压余量。因此，电源电路30的输出电压v
out
的目标电压v
out(ref)
需要以满足
[0039]vout(ref)
＞v
dd(min)
r
×iout
的方式确定。
[0040]
输出电流i
out
在0～i
out(max)
的范围中变化，在设想最大输出电流i
out(max)
地确定输出电压v
out
的目标值v
out(ref)
时，则在i
out
≒0的状况下会向像素电路供给过剩的电压v
dd
，发生无用的电力消耗。
[0041]
本公开的一方案是在相关状况下得到的，其例示性的目的之一在于，提供一种能够解决上述问题的至少一个的灯具系统。
[0042]
课题4.在图1的adb灯1r中，恒流驱动器70的输出与led串50之间，经由布线(线束)54及连接器连接。若布线54断线，或连接器脱落，则led串50不能点灯，因此需要布线54的断线检测功能。
[0043]
在图1的adb灯1r中，若布线54断线，则恒流驱动器70的输出电流i
led
不再流动。因此，在恒流驱动器70中，可以容易地检测到布线的断线。
[0044]
另一方面，在图3的灯具系统1s中，即使布线16断线，也不会对电源电路30的反馈环造成影响。因此，在电源电路30中，不能检测出布线16的断线。
[0045]
本公开的一方案是鉴于相关状况而得到的，其例示性的目的之一在于，提供一种能够检测电源线的断线的灯具系统。
[0046]
用于解决技术问题的方法
[0047]
说明本公开的几个例示性的实施方式的概要。该概要作为后述的详细说明的序言，以实施方式的基本性理解为目的，简要说明一个或多个实施方式的几个概念，并不在于限定发明或公开的范围。此外，该概要并不是能想到的所有实施方式的概括性的概要，并不限定实施方式不可或缺的构成要素。为了方便起见，“一实施方式”有时用作指示本说明书所公开的一个实施方式或多个实施方式。
[0048]
1.一实施方式的灯具系统，具备：配光可变光源，是包括阵列型发光器件的配光可变光源，阵列型发光器件具有电源端子，及电气地并联连接且空间上呈矩阵状配置的多个像素电路；以及电源电路，包括向阵列型发光器件供给电力的电源单元。电源单元具备：dc/dc转换器，其输出经由电源线与阵列型发光器件的电源端子连接；电压设定电路，生成能够
控制的校正电压；反馈电路，根据与dc/dc转换器的输出电压对应的控制对象电压和校正电压，生成反馈电压；以及转换器控制器，在反馈引脚接收反馈电压，以反馈电压接近规定的目标电压的方式，控制dc/dc转换器。
[0049]
通过该结构，根据校正电压，改变转换器控制器的反馈引脚的反馈电压，从而能够调整dc/dc转换器的输出电压或阵列型发光器件的电源端子的电压的目标值。
[0050]
在一实施方式中，电源单元还可以具备检测端子，其经由与电源线相独立的检测线，与阵列型发光器件的电源端子连接。控制对象电压也可以与在检测端子产生的检测电压成比例。根据该结构，在阵列型发光器件的电源端子，以供给适当的电源电压的方式形成有反馈回路。因此，能够削减无用的电力消耗。
[0051]
在一实施方式中，控制对象电压也可以与在dc/dc转换器的输出产生的电压成比例。根据该结构，由于以dc/dc转换器的输出电压接近目标电压的方式形成有反馈回路，因此能够降低对dc/dc转换器所要求的响应速度。
[0052]
在一实施方式中，反馈电路可以包括具有放大器的减法电路。
[0053]
在一实施方式中，电压设定电路也可以包括生成数字信号的微控制器、及将数字信号转换为校正电压的d/a转换器。由此，能够对dc/dc转换器的输出电压或阵列型发光器件的电源端子的电压进行软件控制。
[0054]
在一实施方式中，配光可变光源也可以包括多个阵列型发光器件。电源电路也可以包括与多个阵列型发光器件对应的多个电源单元。
[0055]
2.一实施方式的灯具系统具备包括阵列型发光器件的配光可变光源、及电源电路。阵列型发光器件具有电源端子，及电气地并联连接且在空间上呈矩阵状配置的多个像素电路。电源电路包括向阵列型发光器件供给电力的电源单元。电源单元具备：dc/dc转换器，其输出经由电源电缆与阵列型发光器件连接；检测端子，经由与电源电缆相独立的检测线，与阵列型发光器件的电源端子连接；以及转换器控制器，根据与在检测端子产生的检测电压对应的第一反馈电压，控制dc/dc转换器。
[0056]
根据该结构，能够增加与电源电缆独立的检测线，经由检测线，直接感测阵列型发光器件的电源端子的电源电压。由此，可以对阵列型发光器件的电源端子，供给稳定的电源电压。dc/dc转换器不再需要生成高于必要的电压，从而能够削减电力消耗。
[0057]
在一实施方式中，反馈电路也可以包括将检测电压或与其相应的电压分压的分压电路。此时，根据分压电路的分压比，能够设定阵列型发光器件的电源端子的电压的目标值。
[0058]
在一实施方式中，反馈电路也可以包括放大检测电压或与其相应的电压的放大器。此时，可以根据放大器的增益，设定阵列型发光器件的电源端子的电压的目标值。
[0059]
在一实施方式中，反馈电路也可以除第一反馈电压之外，生成基于输出端子的电压的第二反馈电压，将第一反馈电压和第二反馈电压的一者供给至转换器控制器。
[0060]
在一实施方式中，通过设置两个反馈路径，能够提高系统的坚固性。或者，通过根据灯具系统的工作状况，切换反馈路径，从而能够提高电源系统的性能。
[0061]
在一实施方式中，反馈电路包括检测检测线的异常的异常检测电路，当检测线为正常时，将第一反馈电压供给至转换器控制器，若在检测线检测到异常，则可以将第二反馈电压供给至转换器控制器。在检测线发生开路或短路等的异常的情况下，通过切换为第二
反馈电压，可以维持阵列型发光器件的动作。
[0062]
在一实施方式中，异常检测电路也可以检测检测线的开路故障。检测线为开路故障(即断线)时，第一反馈电压不再从0v变动。在该状况下，若转换器控制器继续反馈控制，则dc/dc转换器的输出电压持续上升，陷入过电压状态。因此，通过检测出开路故障，可以抑制dc/dc转换器的过电压。
[0063]
在一实施方式中，异常检测电路也可以包括将检测电压或与其对应的电压和规定的阈值相比较的电压比较器，当检测电压低于阈值时，判定为异常。
[0064]
在一实施方式中，在异常的检测持续规定时间时，电源电路可以停止向配光可变光源的电力供给。
[0065]
在一实施方式中，配光可变光源也可以包括多个阵列型发光器件。电源电路也可以包括与多个阵列型发光器件对应的多个电源单元。在该结构中，配光可变光源可以是分割成电源端子独立的多个阵列型发光器件而构成。而且，对每个阵列型发光器件设置电源单元，通过电源电缆一对一地连接阵列型发光器件和电源单元。由此，可以使配光可变光源中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，能够减小各dc/dc转换器中的电压降的影响，能够改善负载响应性。此外，dc/dc转换器的构成部件、电源电缆、连接器的选项变多，设计的自由度升高。
[0066]
3.一实施方式的灯具系统具备：配光可变光源，包括多个阵列型发光器件，各阵列型发光器件具有电源端子，及电气地并联连接且在空间上呈矩阵状(阵列状)配置的多个像素电路；与多个阵列型发光器件对应的多个电源单元；连接多个电源单元的输出端子与多个阵列型发光器件的电源端子的多个电源电缆；以及控制器，根据配光指令，控制多个阵列型发光器件的多个像素电路的导通、截止。
[0067]
在该结构中，配光可变光源是分割成电源端子独立的多个阵列型发光器件而构成的。并且，对每个阵列型发光器件设置电源单元，通过电源电缆一对一连接阵列型发光器件和电源单元。由此，可以解决上述问题的至少一者。
[0068]
在一实施方式中，多个阵列型发光器件的出射光束可以照射水平方向上不同的位置。
[0069]
一实施方式的灯具系统，具备：阵列型发光器件，包括电气地并联连接且在空间上呈矩阵状配置的多个像素电路，多个像素电路被分割为多个区段，针对每个区段设置有电源端子；与多个区段对应的多个电源单元；连接多个电源单元的输出端子与多个区段的电源端子的多个电源电缆；以及控制器，根据配光指令，控制阵列型发光器件的多个像素电路的导通、截止。
[0070]
在该结构中，将阵列型发光器件的多个像素分割为多个区段，对每个区段设置独立的电源端子，对每个区段设置电源单元。由此，可以解决上述问题的至少一者。
[0071]
在一实施方式中，也可以以多个区段的出射光束对于水平方向照射不同的位置的方式，将多个像素电路分割为多个区段。以多个区段的出射光束对于垂直方向照射不同的位置的方式，将多个像素电路分割为多个区段。
[0072]
在一实施方式中，多个电源单元可以分别包含相移型转换器。通过采用相移型转换器，相比于单相的转换器，可以减小输出电压或输出电流的波动，此外还能改善效率。并且，对配光可变光源进行pwm控制的情况下，电源单元的输出电流根据多个像素电路的点灯
率而高速变动，但通过采用相移型转换器，可以提高对负载变动的追随性(响应性)。
[0073]
4.一实施方式的灯具系统具备包括阵列型发光器件的配光可变光源、及电源电路。阵列型发光器件具有电源端子，以及电气地并联连接且在空间上呈矩阵状配置的多个像素电路。电源电路包括向阵列型发光器件供给电力的电源单元。电源单元具备：dc/dc转换器，其输出经由电源电缆与阵列型发光器件连接；检测端子，经由与电源电缆独立的检测线，与阵列型发光器件的所述电源端子连接；转换器控制器，控制dc/dc转换器；以及监视电路，至少根据在检测端子产生的检测电压，检测电源电缆的电气状态。
[0074]“电源电缆的电气状态”，包括电源线或接地线的断线、连接器的脱离、电源线的接地短路或电源短路、电源线的阻抗等。
[0075]
在一实施方式中，监视电路可以将与输出电压对应的第一电压转换为第一数字值，将与检测电压对应的第二电压转换为第二数字值，当第一数字值与第二数字值的差值大于规定的阈值时，可以判定为电源线断线。
[0076]
在一实施方式中，电源电路具备微控制器，其内置a/d转换器，将第一电压及第二电压转换为第一数字值及第二数字值，监视电路也可以被安装于微控制器。
[0077]
在一实施方式中，微控制器可以根据第一数字值和第二数字值，计算电源电缆的阻抗。
[0078]
在一实施方式中，监视电路可以根据输出电压、检测电压及dc/dc转换器的输出电流，检测电源电缆的阻抗。
[0079]
在一实施方式中，转换器控制器也可以以输出电压接近目标电压的方式，控制dc/dc转换器。根据该结构，以dc/dc转换器的输出电压接近目标电压的方式形成反馈回路，能够降低对dc/dc转换器所要求的响应速度。
[0080]
在一实施方式中，转换器控制器也可以以检测电压接近目标电压的方式，控制dc/dc转换器。根据该结构，以向阵列型发光器件的电源端子，供给适当的电源电压的方式形成反馈回路。因此，能够消减无用的电力消耗。
[0081]
在一实施方式中，配光可变光源也可以包含多个阵列型发光器件。电源电路也可以包含与多个阵列型发光器件对应的多个电源单元。
[0082]
此外，上述构成要素的任意组合、或将构成要素或表现在方法、装置、系统等之间互相置换的方案作为本发明的方案是有效的。
[0083]
发明效果
[0084]
根据本公开的一方案，可以设定电源电路的输出电压。根据本公开的一方案，可以削减灯具系统的电力消耗。根据本公开的一方案，可以解决在课题3中指出的问题的至少一个。根据本公开的一方案，可以检测灯具系统中的电源线的电气状态。
附图说明
[0085]
图1是旁路方式的灯的框图。
[0086]
图2是旁路方式的灯的框图。
[0087]
图3是led阵列方式的adb灯的框图。
[0088]
图4是图3的adb灯的动作波形图。
[0089]
图5是实施方式1.1的灯具系统的框图。
[0090]
图6是图5的灯具系统的动作波形图。
[0091]
图7是示出反馈电路的构成例的电路图。
[0092]
图8是示出电压设定电路的构成例的电路图。
[0093]
图9是实施方式1.2的灯具系统的框图。
[0094]
图10是图9的灯具系统的动作波形图。
[0095]
图11是变形例1.1的前照灯的框图。
[0096]
图12是变形例1.2的前照灯的框图。
[0097]
图13是实施方式2的灯具系统的框图。
[0098]
图14是图13的灯具系统的动作波形图。
[0099]
图15是实施例2.1的电源单元的电路图。
[0100]
图16是实施例2.2的电源单元的电路图。
[0101]
图17的(a)、(b)是实施例2.3的电源单元的电路图。
[0102]
图18的(a)、(b)是实施例2.4的电源单元的电路图。
[0103]
图19是示出变形例2.1的前照灯的图。
[0104]
图20是示出变形例2.2的前照灯的图。
[0105]
图21是实施方式3.1的灯具系统的框图。
[0106]
图22是说明图21的配光可变光源形成的配光的图。
[0107]
图23是说明图21的灯具系统的成本的图。
[0108]
图24是比较技术的灯的框图。
[0109]
图25的(a)、(b)是示出一个电源单元的构成例的电路图。
[0110]
图26是实施方式3.2的灯具系统的框图。
[0111]
图27的(a)～(c)是说明阵列型发光器件的区段的分割的图。
[0112]
图28是实施方式4.1的灯具系统的框图。
[0113]
图29是图28的灯具系统的动作波形图。
[0114]
图30是示出监视电路的构成例的电路图。
[0115]
图31是示出监视电路的其他构成例的电路图。
[0116]
图32是实施方式4.2的灯具系统的框图。
[0117]
图33是图32的灯具系统的动作波形图。
[0118]
图34是示出变形例4.1的前照灯的图。
[0119]
图35是示出变形例4.2的前照灯的图。
具体实施方式
[0120]
下面，基于优选的实施方式参照附图说明本发明。对于各附图所示的相同或同等的构成要素、部件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，实施方式并不用于限定发明而是例示，并非实施方式记述的所有特征或其组合都是发明的本质部分。
[0121]
在本说明书中，所谓“部件a与部件b连接的状态”，包括部件a和部件b物理地直接地连接的情况，还包括部件a和部件b经由对它们的电连接状态不产生实质影响的、或不损害通过它们的耦合所实现的功能或效果的其他部件间接地连接的情况。
[0122]
同样地，所谓“部件c被设置在部件a和部件b之间的状态”是指，除直接连接部件a
和部件c，或直接连接部件b和部件c的情况外，还包含对它们的电连接状态不产生实质影响地、或不损害通过它们的耦合所实现的功能或效果地、经由其他部件间接地连接的情况。
[0123]
此外，在本说明书中，对电压信号、电流信号等的电信号、或者对电阻、电容器等的电路元件所标注的附图标记根据需要表示各自的电压值、电流值、或电阻值、电容值。
[0124]
(实施方式1)
[0125]
在实施方式1.1、1.2中，说明与上述的课题1相关的技术。
[0126]
(实施方式1.1)
[0127]
图5是实施方式1.1的灯具系统100a的框图。灯具系统100a是adb灯系统，具备电池102、上位控制器104及前照灯200a。
[0128]
上位控制器104生成对前照灯200的配光指令。配光指令可包含亮灯指令和增加信息。亮灯指令可包含指示远光或近光的导通、截止的信号。根据亮灯指令，决定前照灯200应形成的基本配光。此外，增加信息可包含与不应照射远光的范围(遮光区域)相关的数据、或车速、转向角等的信息。根据增加信息，修正基本配光，决定最终的配光。上位控制器104可以作为车辆侧的ecu构成，也可以作为被内置于前照灯200的灯具侧的ecu构成。
[0129]
前照灯200a是具备配光可变光源210、电源电路220a、控制单元260的adb灯。
[0130]
配光可变光源210具备呈阵列状配置的多个像素，能够对每个像素单独控制导通、截止。在前照灯200中，以得到希望的配光的方式，控制多个像素的导通、截止。
[0131]
更具体而言，配光可变光源210具备阵列型发光器件212。阵列型发光器件212具有n个像素电路pix1～pixn、及与多个像素电路pix1～pixn连接的电源端子vdd。
[0132]
像素电路pixj(1≦j≦n)包括被串联设置于电源端子vdd和接地端子(接地线)gnd之间的发光元件213＿j及电流源214＿j。多个发光元件213＿1～213＿n是led或ld(半导体激光)、有机el元件等半导体发光元件，空间上呈阵列状(矩阵状)配置。
[0133]
多个电流源214＿1～214＿n能够单独控制导通、截止，第j个电流源214＿j导通时，对应的发光元件213＿j发光，其像素电路pixj为点灯状态。
[0134]
接口电路216根据来自控制单元260的控制信号s2，控制电流源214＿1～214＿n的导通、截止。接口电路216经由高速串行接口与控制单元260连接，接收指示所有像素的导通、截止的控制信号s2。
[0135]
电源电路220a向配光可变光源210供给电力。电源电路220a包括恒压输出的转换器，对阵列型发光器件212的电源端子vdd，供给稳定化了的电源电压v
dd
。电源电压v
dd
根据vf v
sat
确定，典型性地为4～5v左右。vf是发光元件213的正向电压，v
sat
是电流源214的最低工作电压。因此，电源单元222可以由降压12v(或24v)左右的电池电压v
bat
的降压转换器(buck转换器)构成。
[0136]
控制单元260接收来自上位控制器104的配光指令s1，生成与配光指令s1对应的控制信号s2，发送给配光可变光源210。例如，控制单元260对阵列型发光器件212的多个像素电路pix1～pixn进行pwm控制，控制配光。pwm频率为几百hz(例如100～400hz)，因此pwm周期为几毫秒～几十毫秒(ms)。
[0137]
接着说明电源电路220a的构成。电源电路220a具备电源单元222。电源单元222具备输出端子ap/an、检测端子sns、dc/dc转换器224、反馈电路226、转换器控制器228、电压设定电路230。
[0138]
输出端子ap/an经由电源电缆204与阵列型发光器件212的电源端子vdd及接地端子gnd连接。电源电缆204包括电源线lvdd和接地线lgnd。dc/dc转换器224的正极输出经由输出端子ap、电源线lvdd，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接，dc/dc转换器224的负极输出经由输出端子an、接地线lgnd，与阵列型发光器件212的接地端子gnd连接。
[0139]
检测端子sns经由与电源线lvdd独立的检测线(连接线)lsns，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接。
[0140]
转换器控制器228可以使用市售的dc/dc转换器的控制ic(integrated circuit：集成电路)。转换器控制器228以被输入反馈引脚fb的反馈电压v
fb
接近在内部所生成的基准电压v
ref
的方式，生成脉冲宽度或频率、占空因数的至少一者被调节的脉冲信号，根据脉冲信号对dc/dc转换器224进行反馈控制。
[0141]
电压设定电路230生成能够控制的校正电压v
cmp
。反馈电路226根据与dc/dc转换器224的输出电压v
out
对应的控制对象电压v
cnt
和校正电压v
cmp
，生成反馈电压v
fb
，并供给至转换器控制器228的反馈引脚fb。反馈电压v
fb
是根据控制对象电压v
cnt
和校正电压v
cmp
各者变化的信号，以式(1)表示。
[0142]vfb
＝k1·vcnt
k2·vcmp
…
(1)
[0143]
k1＞0的常数，k2是非零的常数。在此设为k2＜0。通过转换器控制器228，以该反馈信号v
fb
接近目标电压v
ref
的方式控制dc/dc转换器224。
[0144]
在系统稳定的稳定状态下，
[0145]
k1·vcnt
k2·vcmp
＝v
ref
[0146]
成立。因此在稳定状态下，控制对象电压v
cnt
稳定在目标电压v
cnt(ref)
。
[0147]vcnt(ref)
＝(v
ref
－k2·vcmp
)/k1…
(2)
[0148]
在实施方式1.1中，控制对象电压v
cnt
是阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
。电源单元222具有检测端子sns，检测端子sns经由与电源线lvdd独立的检测线lsns，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接。反馈电路226的输入阻抗充分地高，检测线lsns中不流动电流。因此，检测电压v
sns
与阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
相等。检测端子sns产生的检测电压v
sns
作为控制对象电压v
cnt
输入到反馈电路226。因此，电源电压v
dd
的目标电压v
dd(ref)
以式(3)表示。
[0149]vdd(ref)
＝(v
ref
－k2·vcmp
)/k1…
(3)
[0150]
以上为灯具系统100a的结构。接着说明其动作。图6是图5的灯具系统100a的动作波形图。在期间t0中，校正电压v
cmp
为0v。该期间t0的电源电压v
dd
稳定在
[0151]vdd(ref)_0
＝v
ref
/k1。
[0152]
dc/dc转换器224的输出电压v
out
是比电源电压v
dd
高电源线lvdd及连接器等中的电压降v
drop
的电压，以式(4)表示。
[0153]vout
＝v
dd
v
drop
＝v
dd
r
×iout
…
(4)
[0154]
r是电源线lvdd及连接器的阻抗。此外，在此为了容易理解，忽略接地线lgnd的电压降。灯具系统100a的点灯期间，阵列型发光器件212的工作电流i
out
变动。以较长的时间尺度观察，输出电流i
out
的平均值根据前照灯200a形成的配光而变化。此外，以较短的时间尺度观察，输出电流i
out
的瞬时值以pwm控制的周期变动。图6中，示出在较长或较短的时间尺度中，输出电流i
out
变动的状态。在实施方式1.1中，电源电压v
dd
稳定化，输出电压v
out
根据输
出电流i
out
而变化。
[0155]
在期间t1中，校正电压v
cmp
被设定为正的值v
cmp1
。该期间t1的、电源电压v
dd
的目标值v
dd(ref)_1
为
[0156]vdd(ref)_1
＝(v
ref
－k2·vcmp1
)/k1。
[0157]
k2为负的常数，因此电源电压v
dd
的目标值v
dd(ref)
为
[0158]vdd(ref)_1
＝(v
ref
|k2|
·vcmp1
)/k1，
[0159]
是从期间t0的目标值v
dd(ref)_0
，向正向偏移|k2|
·vcmp1
/k1的电压。
[0160]
在期间t2中，将校正电压v
cmp
设定为更高的值v
cmp2
，则该期间t2的、电源电压v
dd
的目标值v
dd(ref)_2
为
[0161]vdd(ref)_2
＝(v
ref
－k2·vcmp2
)/k1，
[0162]
是从期间t0的目标值v
dd(ref)_0
，向正向偏移|k2|
·vcmp2
/k1的电压。
[0163]
以上为灯具系统100a的动作。根据该灯具系统100a，可以根据校正电压v
cmp
，灵活地设定阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
。
[0164]
供给至阵列型发光器件212的电源电压v
dd
，在比最低工作电压v
dd(min)
更高的范围中尽可能低时，消耗电力较小。根据实施方式1.1，可以通过校正电压v
cmp
，灵活地设定电源电压v
dd
的目标值v
dd(ref)
，因此能够在消耗电力更小的状态下工作。
[0165]
接着针对校正电压v
cmp
的控制例进行说明。
[0166]
(控制例1)
[0167]
校正电压v
cmp
可以根据阵列型发光器件212的产品编号或种类而设定。或者，校正电压v
cmp
也可以对每个阵列型发光器件212的个体设定。
[0168]
(控制例2)
[0169]
校正电压v
cmp
可以在灯具系统100a的动作中，动态、适应性地变化。例如，可以使校正电压v
cmp
根据前照灯200a的工作环境、例如温度而变化。在根据温度，阵列型发光器件212的最低工作电压v
dd(min)
变动的情况下，通过根据温度改变校正电压v
cmp
，从而使电源电压v
dd
最适当。
[0170]
(控制例3)
[0171]
校正电压v
cmp
可以根据来自阵列型发光器件212的信息而设定。阵列型发光器件212知道应该被供给至本身的电源电压vdd的最适应的电源电压v
dd
。在此，也可以在阵列型发光器件212和电压设定电路230之间增加通信接口，从阵列型发光器件212向电压设定电路230，发送直接或间接地指示最适当的电源电压v
dd
的控制信号，根据该控制信号，生成校正电压v
cmp
。
[0172]
(控制例4)
[0173]
校正电压v
cmp
可以根据前照灯200a应形成的配光图案设定。
[0174]
接着，说明电压设定电路230及反馈电路226的构成例。
[0175]
图7是示出反馈电路226的构成例的电路图。该反馈电路226是具有放大器的减法电路，包括电阻r31～r34及放大器oa3。该反馈电路226的输入输出特性用式(5)表示。
[0176]vfb
＝(r31 r32)/r31
×
{r34/(r33 r34)
×vcnt
－r32/(r31 r32)
×vcmp
…
(5)
[0177]
对比式(1)和(5)，得到
[0178]
k1＝(r31 r32)/r31
×
r34/(r33 r34)
[0179]
k2＝－(r31 r32)/r31
×
r32/(r31 r32)。
[0180]
此外，也可以由使用了放大器的加法电路构成反馈电路226。此时，为k1＞0，k2＞0。校正电压v
cmp
为正时，可以根据校正电压v
cmp
，使控制对象电压v
cnt
的目标电压向低电位侧移动。
[0181]
图8是示出电压设定电路230的构成例的电路图。电压设定电路230包括微控制器232、d/a转换器234、缓冲器236。微控制器232生成指定校正电压v
cmp
的数字的设定值d
cmp
。通过使用微控制器232，从而能够对校正电压v
cmp
进行软件控制。特别地，如上述的控制例2或3，在使校正电压v
cmp
动态、适应性低变化的情况下，软件控制是优选的。
[0182]
d/a转换器234将微控制器232生成的设定值d
cmp
转换为模拟的校正电压v
cmp
。校正电压v
cmp
经由缓冲器236被供给至反馈电路226。此外，d/a转换器234的输出阻抗充分低的情况下，缓冲器236可以省略。此外，使用d/a转换器内置的微控制器232的情况下，d/a转换器234存在于微控制器232的内部。
[0183]
(实施方式1.2)
[0184]
图9是实施方式1.2的灯具系统100b的框图。针对灯具系统100b的结构，以与实施方式1.1的不同点为中心进行说明。
[0185]
前照灯200b具备配光可变光源210、电源电路220b、控制单元260。在实施方式1.2中，电源电路220b的结构与实施方式1.1的电源电路220a不同。
[0186]
说明电源电路220b的构成。电源电路220b的电源单元222具备输出端子ap/an、dc/dc转换器224、反馈电路226、转换器控制器228、电压设定电路230。
[0187]
电压设定电路230生成能够控制的校正电压v
cmp
。反馈电路226根据与dc/dc转换器224的输出电压v
out
对应的控制对象电压v
cnt
和校正电压v
cmp
，生成反馈电压v
fb
，供给至转换器控制器228的反馈引脚fb。
[0188]
在实施方式1.2中，dc/dc转换器224的输出电压v
out
为控制对象电压v
cnt
。dc/dc转换器224的正极输出(输出端子ap)产生的输出电压v
out
作为控制对象电压v
cnt
输入反馈电路226中。因此，输出电压v
out
的目标电压v
out(ref)
以式(6)表示。
[0189]vout(ref)
＝(v
ref
－k2·vcmp
)/k1…
(6)
[0190]
以上为灯具系统100b的结构。接着说明其动作。图10是图9的灯具系统100b的动作波形图。在期间t0中，校正电压v
cmp
为0v。该期间t0的输出电压v
out
稳定在
[0191]vout(ref)_0
＝v
ref
/k1。
[0192]
被供给至阵列型发光器件212的电源电压v
dd
是比输出电压v
out
低电源线lvdd及连接器等中的电压降v
drop
的电压，以式(7)表示。
[0193]vdd
＝v
out
－v
drop
＝v
out
－r
×iout
…
(7)
[0194]
r是电源线lvdd及连接器的阻抗。灯具系统100b的点灯中，阵列型发光器件212的工作电流i
out
变动。因此在实施方式1.2中，输出电压v
out
稳定化，电源电压v
dd
根据输出电流i
out
变动。
[0195]
在期间t1中，校正电压v
cmp
被设定为正的值v
cmp1
。该期间t1的、输出电压v
out
的目标值v
out(ref)_1
为
[0196]vout(ref)_1
＝(v
ref
－k2·vcmp1
)/k1。
[0197]
k2为负的常数，从而输出电压v
out
的目标值v
out(ref)
为
[0198]vout(ref)_1
＝(v
ref
|k2|
·vcmp1
)/k1，
[0199]
是从期间t0的目标值v
out(ref)_0
，向正向偏移|k2|
·vcmp1
/k1的电压。
[0200]
在期间t2中，若将校正电压v
cmp
设定为更高的值v
cmp2
，则该期间t2的、输出电压v
out
的目标值v
out(ref)_2
为
[0201]vout(ref)_2
＝(v
ref
－k2·vcmp2
)/k1，
[0202]
是从期间t0的目标值v
dd(ref)_0
，向正向偏移|k2|
·vcmp2
/k1的电压。
[0203]
以上为灯具系统100b的动作。根据该灯具系统100b，可以根据校正电压v
cmp
，灵活地设定dc/dc转换器224的输出电压v
out
，进而灵活地设定阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
。
[0204]
在实施方式1.2中，根据在实施方式1.1中说明的控制例1～4，可以生成校正电压v
cmp
，但也可以根据控制例5生成。此外该控制例5可以在实施方式1.1中采用。
[0205]
(控制例5)
[0206]
在实施方式1.2中，可以使校正电压v
cmp
根据输出电流i
out
变化。在实施方式1.2中，电源电压v
dd
最低时，换言之，输出电流i
out
为最大时，需要以不低于最低工作电压v
dd(min)
的方式，确定输出电压v
out
的目标电压v
out(ref)
。此时，在输出电流i
out
较小的状态下，向阵列型发光器件212供给过剩的电源电压v
dd
。因此，基本上，从消耗电力的观点出发，实施方式1.2比实施方式1.1差。因此，根据输出电流i
out
，适应性地控制校正电压v
cmp
，在输出电流i
out
较小的状况下，以输出电压v
out
降低的方式，控制校正电压v
cmp
，从而可以改善效率。例如，电压设定电路230可以监视输出电流i
out
，根据该平均值生成校正电压v
cmp
。
[0207]
或者，输出电流i
out
的平均值可以说是对应于前照灯200b形成的配光图案。因此，电压设定电路230可以根据配光图案，生成校正电压v
cmp
。
[0208]
说明与实施方式1.1、1.2相关的变形例。
[0209]
(变形例1.1)
[0210]
图11是示出变形例1.1的前照灯200的图。在之前的说明中，配光可变光源210具备1个阵列型发光器件212，但配光可变光源210可以具备多个阵列型发光器件212。该情况下，在电源电路220a或220b(总称为220)中，对应于多个阵列型发光器件212，设置多个电源单元222。各电源单元222的输出端子经由个别的电源电缆，与对应的阵列型发光器件212的电源端子连接。此外，针对电源单元222与阵列型发光器件212的每对，设置检测线即可。
[0211]
在该变形例1.1中，配光可变光源210是分割成电源端子独立的多个阵列型发光器件212而构成的。而且，对每个阵列型发光器件212设置电源单元222，用电源电缆一对一连接阵列型发光器件212与电源单元222。由此，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，可以减小各dc/dc转换器中的电压降的影响，能够改善负载响应性。此外，dc/dc转换器的构成部件、电源电缆、连接器的选项增多，设计的自由度升高。
[0212]
(变形例1.2)
[0213]
图12是示出变形例1.2的前照灯200的图。阵列型发光器件212，内部的多个发光像素被分割为多个区段seg1～segn，也可以对应于多个区段seg1～segn，设置有多个电源端子vdd。电源电路220中，对应于多个电源端子vdd，设置多个电源单元222＿1～222＿n。各电源单元222的输出端子经由个别的电源电缆204，与阵列型发光器件212的对应的电源端子vdd连接。此外，对每个电源单元222，设置检测线即可。
[0214]
在该变形例1.2中，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，可以得到与变形例1.1同样的效果。
[0215]
(变形例1.3)
[0216]
电源单元222也可以由相移型的转换器构成。通过采用相移型的转换器，相比于单相的转换器，可以减小输出电压v
outi
或输出电流i
outi
的波动，此外还可以改善效率。并且，在阵列型发光器件212的像素电路中进行pwm控制的情况下，电源单元222的输出电流i
outi
根据多个像素电路的点灯率而高速地变动，但通过采用相移型转换器，能够提高对负载变动的追随性(响应性)。
[0217]
(变形例1.4)
[0218]
说明了电源电路220或控制单元260被内置于前照灯200的情况，但它们的一者/或两者也可以设置于前照灯200的灯体的外侧。配光可变光源210是发热体，因此要回避热的控制单元260远离配光可变光源210，配置在车厢内，从热设计的观点看是有利的。
[0219]
(实施方式2)
[0220]
在实施方式2中，说明与上述的课题2相关的技术。
[0221]
图13是实施方式2的灯具系统100的框图。灯具系统100是adb灯系统，具备电池102、上位控制器104及前照灯200。
[0222]
上位控制器104生成对前照灯200的配光指令。配光指令可包括点灯指令和增加信息。亮灯指令可包括指示远光或近光的导通、截止的信号。根据点灯指令，决定前照灯200应形成的基本配光。此外，增加信息可包括不应照射远光的范围(遮光区域)相关的数据、车速、转向角等的信息。根据增加信息，修正基本配光，决定最终的配光。上位控制器104可以作为车辆侧的ecu构成，也可以作为前照灯200所内置的灯具侧的ecu构成。
[0223]
前照灯200是具备配光可变光源210、电源电路220、控制单元260的adb灯。
[0224]
配光可变光源210具备呈阵列状配置的多个像素，能够对每个像素单独控制导通、截止。在前照灯200中，以得到希望的配光的方式，控制多个像素的导通、截止。
[0225]
更具体而言，配光可变光源210具备阵列型发光器件212。阵列型发光器件212具有n个像素电路pix1～pixn、与多个像素电路pix1～pixn连接的电源端子vdd。
[0226]
像素电路pixj(1≦j≦n)包括在电源端子vdd和接地端子(接地线)gnd之间串联设置的发光元件213＿j及电流源214＿j。多个发光元件213＿1～213＿n是led或ld(半导体激光)、有机el元件等的半导体发光元件，空间上呈阵列状(矩阵状)配置。
[0227]
多个电流源214＿1～214＿n能够单独控制导通、截止，第j个电流源214＿j接通时，对应的发光元件213＿j发光，该像素电路pixj为电灯状态。
[0228]
接口电路216根据来自控制单元260的控制信号s2，控制电流源214＿1～214＿n的导通、截止。接口电路216与控制单元260经由高速串行接口连接，接收指示所有像素的导通、截止的控制信号s2。
[0229]
电源电路220向配光可变光源210供给电力。电源电路220包括恒压输出的转换器，对阵列型发光器件212的电源端子vdd，供给稳定化的电源电压v
dd
。电源电压v
dd
根据vf v
sat
而确定，典型地为4～5v左右。vf为发光元件213的正向电压，v
sat
为电流源214的最低工作电压。因此，电源单元222可以由降压12v(或24v)左右的电池电压v
bat
的降压转换器(buck转换器)构成。
[0230]
控制单元260接收来自上位控制器104的配光指令s1，生成与配光指令s1对应的控制信号s2，发送给配光可变光源210。例如，控制单元260对阵列型发光器件212的多个像素电路pix1～pixn进行pwm控制，控制配光。pwm频率为几百hz(例如100～400hz)，因此pwm周期为几毫秒～几十毫秒(ms)。
[0231]
接着，说明电源电路220的构成。电源电路220具备电源单元222。电源单元222具备输出端子ap/an、检测端子sns、dc/dc转换器224、反馈电路226、转换器控制器228。
[0232]
输出端子ap/an经由电源电缆204与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接。dc/dc转换器224的输出与输出端子ap/an连接。
[0233]
检测端子sns经由与电源电缆204相独立的检测线lsns，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接。
[0234]
反馈电路226生成与在检测端子sns产生的检测电压v
sns
对应的反馈电压v
fb
。
[0235]
转换器控制器228根据反馈电压v
fb
，控制dc/dc转换器224。转换器控制器228可以使用市售的dc/dc转换器的控制ic(integrated circuit：集成电路)。转换器控制器228以被输入反馈引脚fb的反馈电压v
fb
接近基准电压v
ref
的方式，生成调节脉冲宽度或频率、占空因数的至少一者的脉冲信号，根据脉冲信号反馈控制dc/dc转换器224。
[0236]
以上为灯具系统100的构成。接着说明其动作。
[0237]
反馈电路226的输入阻抗充分高，因此检测线lsns中不流动电流。因此，检测电压v
sns
与阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
相等。
[0238]
将反馈电路226的增益设为k时，反馈电压v
fb
和检测电压v
sns
之间成立以下的关系。
[0239]vfb
＝k
×vsns
＝k
×vdd
[0240]
在转换器控制器228中，以被输入反馈引脚的反馈电压v
fb
接近基准电压v
ref
的方式进行反馈控制时，
[0241]vref
＝k
×vdd
[0242]
成立。因此，电源电压v
dd
被稳定在v
dd(ref)
＝v
ref
/k的目标电压。此外，v
dd(ref)
根据v
dd(min)
＝vf v
sat
α确定。即，电源电压v
dd
被稳定在输出电流i
out
，即电源电缆204或连接器中的不受电压降的影响的目标电压v
dd(ref)
。
[0243]
图14是示出图13的灯具系统100的动作波形图。以较长的时间尺度观察时，输出电流i
out
的平均值根据前照灯200形成的配光而变化。此外，以较短的时间尺度观察时，输出电流i
out
的瞬时值以pwm控制的周期变动。图14中示出在较长或较短的时间尺度，输出电流i
out
变动的状况。
[0244]
电源电路220中的反馈控制，使得电源电压v
dd
被稳定在目标电压v
dd(ref)
。另一方面，dc/dc转换器224的输出电压v
out
为
[0245]vout
＝v
dd
v
drop
＝v
dd
r
×iout
，
[0246]
根据输出电流i
out
而变动。
[0247]
以上为灯具系统100的动作。根据该灯具系统100，增加与电源电缆204独立的检测线lsns，经由检测线lsns，能够从电源电路220直接感测阵列型发光器件212的电源端子vdd的电源电压v
dd
。由此，可以向阵列型发光器件212的电源端子vdd，供给稳定的电源电压v
dd
。dc/dc转换器224不需要生成超过需要的高电压v
out
，因此可以削减电力消耗。
[0248]
接着，针对电源电路220的具体结构，根据几个实施例进行说明。
[0249]
图15是实施例2.1的电源单元222a的电路图。dc/dc转换器224是降压转换器，包括高侧晶体管mh、低侧晶体管ml、电感器l1、平滑电容器c1。此外，可以设置二极管代替低侧晶体管ml。在实施例2.1中，反馈电路226的增益k为1，v
fb
＝v
sns
成立。因此，反馈电路226仅为布线。
[0250]
图16是实施例2.2的电源单元222b的电路图。在实施例2.2中，反馈电路226包括电阻分压电路230。反馈电路226的增益k是电阻分压电路230的分压比，用下述的式子给出。
[0251]
k＝r12/(r11 r12)
[0252]
根据该结构，可以根据电阻分压电路230的分压比，设定电源电压vdd的目标值v
dd(ref)
。
[0253]
图17的(a)、(b)是实施例2.3的电源单元222c的电路图。在实施例2.3中，反馈电路226包括放大器amp1。图17的(b)是放大器amp1的电路图。放大器amp1包括前部的电阻分压电路230、和后部的非反相放大器232。
[0254]
前部的电阻分压电路230的增益k1为
[0255]
k1＝r12/(r11 r12)。
[0256]
非反相放大器232包括放大器oa2、电阻r21、r22，其增益k2为
[0257]
k2＝(r21 r22)/r22。
[0258]
反馈电路226整体的增益k为
[0259]
k＝k1×
k2＝r12/(r11 r12)
×
(r21 r22)/r22。
[0260]
根据该结构，通过两个增益k1、k2的组合，可以设定目标电压v
dd(ref)
。
[0261]
此外，在图17的(b)中，可以省略前部的电阻分压电路230。该情况下的反馈电路226的增益k与后部的非反相放大器232的增益k2相等。
[0262]
图18的(a)、(b)是实施例2.4的电源单元222d的电路图。反馈电路226包括两个反馈块226＿1、226＿2。反馈块226＿1生成基于检测电压v
sns
的第一反馈电压v
fb1
，反馈块226_2生成基于dc/dc转换器224的输出电压v
out
的第二反馈电压v
fb2
。反馈电路226将与反馈电压v
fb1
、v
fb2
的一者对应的反馈电压v
fb
供给至转换器控制器228。
[0263]
例如，反馈电路226包括选择器241和选择电路240。选择器241输出反馈电压v
fb1
、v
fb2
之中、与选择电路240生成的选择信号sel对应的一者。
[0264]
选择电路240也可以包含检测检测线lsns的异常的异常检测电路。反馈电路226可以在检测线lsns为正常时，选择第一反馈信号v
fb1
，在检测线lsns为异常时，选择第二反馈信号v
fb2
。在检测线lsns发生开路或短路等的异常的情况下，通过切换为第二反馈电压v
bf2
，可以维持阵列型发光器件212的动作。
[0265]
图18的(b)是异常检测电路即选择电路240的构成例的电路图。选择电路240包括分压电路242及电压比较器244。分压电路242将检测电压v
sns
分压。电压比较器244将分压后的检测电压v
sns’与阈值电压v
th
相比较。v
sns’＞v
th
时，检测线lsns判定为正常，v
sns’＜v
th
时，检测线lsns判定为开路(或接地短路)。
[0266]
电源电路220检测到异常后，也可以利用第二反馈电压v
fb2
继续动作。或者，电源电路220可以在异常的检测持续规定时间(例如1秒)时，停止向配光可变光源210的电力供给。该情况可以防止在效率不良的状态下电路持续工作。
[0267]
这样通过设置两个反馈路径，可以提高灯具系统的坚固性。
[0268]
或者，选择电路240也可以根据灯具系统100的工作状况，切换反馈路径。例如，在输出电流i
out
较大的状况下，可以选择第一反馈电压v
fb1
提高效率。相反地，在输出电流i
out
较小，电压降v
drop
的影响较小的状况下，可以选择第二反馈电压v
fb2
。
[0269]
接着，说明与实施方式2相关的变形例。
[0270]
(变形例2.1)
[0271]
图19是示出变形例2.1的前照灯200的图。在前面的说明中，设为配光可变光源210具备一个阵列型发光器件212，但配光可变光源210也可以具备多个阵列型发光器件212。该情况下，在电源电路220中，与多个阵列型发光器件212对应地设置有多个电源单元222。各电源单元222的输出端子经由单独的电源电缆，与对应的阵列型发光器件212的电源端子连接。此外，针对电源单元222与阵列型发光器件212的每个对，设置检测线即可。
[0272]
在该变形例2.1中，配光可变光源210是分割成电源端子独立的多个阵列型发光器件212而构成的。而且，对每个阵列型发光器件212设置电源单元222，用电源电缆204一对一地连接阵列型发光器件212和电源单元222。由此，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，可以减小各dc/dc转换器中的电压降的影响，能够改善负载响应性。此外，dc/dc转换器的构成部件、电源电缆、连接器的选择变多，设计的自由度升高。
[0273]
(变形例2.2)
[0274]
图20是示出变形例2.2的前照灯200的图。阵列型发光器件212也可以是内部的多个发光像素被分割成多个区段seg1～segn，与多个区段seg1～segn对应地设置有多个电源端子vdd。在电源电路220中，与多个电源端子vdd对应地设置有多个电源单元222＿1～222＿n。各电源单元222的输出端子经由单独的电源电缆204，与阵列型发光器件212的对应的电源端子vdd连接。此外，根据需要，对每个电源单元222设置检测线即可。
[0275]
在该变形例2.2中，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，可以得到与变形例2.1同样的效果。
[0276]
(变形例2.3)
[0277]
电源单元222可以由相移型的转换器构成。通过采用相移型的转换器，相比于单相的转换器，可以减小输出电压v
outi
或输出电流i
outi
的波动，此外可以改善效率。并且，在阵列型发光器件212的像素电路中进行pwm控制的情况下，电源单元222的输出电流i
outi
根据多个像素电路的点灯率而高速变动，但通过采用相移型转换器，可以提高对负载变动的追随性(响应性)。
[0278]
(变形例2.4)
[0279]
说明了电源电路220或控制单元260被内置于前照灯200的情况，它们的一者、或二者也可以被设置于前照灯200的灯身的外侧。配光可变光源210为发热体，因此要回避热的控制单元260远离配光可变光源210地配置在车厢内，从热设计的观点看是有利的。
[0280]
(实施方式3)
[0281]
在实施方式3.1、3.2中，说明与上述课题3相关的技术。
[0282]
(实施方式3.1)
[0283]
图21是实施方式3.1的灯具系统100a的框图。灯具系统100a是adb灯系统，具备电池102、上位控制器104及前照灯200a。
[0284]
上位控制器104生成对前照灯200a的配光指令。配光指令可包含点灯指令和增加信息。点灯指令可包含指示远光或近光的导通、截止的信号。根据点灯指令，决定前照灯200a应形成的基本配光。此外，增加信息可包含不应照射远光的范围(遮光区域)相关的数据、车速、转向角等的信息。根据增加信息，修正基本配光，决定最终的配光。上位控制器104可以作为车辆侧的ecu(electronic control unit：电子控制单元)构成，也可以作为被内置于前照灯200a的灯具侧的ecu构成。
[0285]
前照灯200a是具备配光可变光源210a、电源电路220、控制单元260的adb灯。
[0286]
配光可变光源210a具备呈阵列状配置的多个像素，能够针对每个像素单独控制导通、截止。在前照灯200a中，以得到希望的配光的方式，控制多个像素的导通、截止。
[0287]
在本实施方式中，配光可变光源210a兼被用于远光和近光，配光可变光源210a的出射光束覆盖远光的照射区域和近光的照射区域。假设配光可变光源210a所要求的像素数(分辨率)为a。a典型性地为几千的量级，或者也可以为10000以上。在本实施方式中，不是采用像素数为a的单个阵列型发光器件，而是分割为像素数n比a更小的多个阵列型发光器件而构成。即，配光可变光源210a具备多数m个(m≧2)阵列型发光器件212＿1～212＿m。即，
[0288]n×
m≧a的关系成立。例如，为a≒3000的情况下，可以设为m＝3，n≒1000。更具体而言，阵列型发光器件212可以包含32
×
32像素。
[0289]
各阵列型发光器件212_i(i＝1～m)具有n个像素电路pix1～pixn、及与多个像素电路pix1～pixn连接的电源端子vdd。
[0290]
像素电路pixj(1≦j≦n)包括在电源端子vdd和接地端子(接地线)gnd之间串联设置的发光元件213＿j及电流源214＿j。多个发光元件213＿1～213＿n是led或ld(半导体激光)、有机el元件等的半导体发光元件，空间上呈阵列状(矩阵状)配置。
[0291]
多个电流源214＿1～214＿n能够单独控制导通、截止，当第j个电流源214＿j导通时，对应的发光元件213＿j发光，其像素电路pixj为点灯状态。
[0292]
接口电路216根据来自控制单元260的控制信号s2，控制电流源214＿1～214＿n的导通、截止。接口电路216与控制单元260经由高速串行接口连接，接收指示所有像素的导通、截止的数据。
[0293]
电源电路220向配光可变光源210a供给电力。如上所述，配光可变光源210a具备电源端子独立的m个阵列型发光器件212_1～212_m。电源电路220包括与m个阵列型发光器件212＿1～212＿m对应的m个电源单元222＿1～222＿m。而且，与第i个电源单元222_i对应的阵列型发光器件212_i经由单独的连接手段202i连接。各连接手段202包括电源电缆204及连接器(或耦合器)206。
[0294]
电源单元222＿1～222＿m为同样的构成。各电源单元222为恒压输出的转换器，对于对应的阵列型发光器件212的电源端子vdd，供给稳定化的电源电压v
dd
。电源电压v
dd
是根据vf v
sat
而确定的，典型地为4～5v左右。vf为发光元件213的正向电压，v
sat
为电流源214的最低工作电压。因此，电源单元222可以由对12v(或24v)左右的电池电压v
bat
降压的降压转换器(buck转换器)构成。
[0295]
控制单元260接收来自上位控制器104的配光指令s1，生成与配光指令s1对应的控制信号s2，发送给配光可变光源210a。控制单元260也称为描绘ecu。例如控制单元260针对多个阵列型发光器件212＿1～212＿m各者，对多个像素电路pix1～pixn进行pwm控制，控制
配光。pwm频率为几百hz(例如100～400hz)，因此pwm周期为几毫秒～几十毫秒(ms)。
[0296]
图22是说明图21的配光可变光源210a形成的配光的图。在此将m＝3的情况作为示例。前照灯200的光学系统可以以多个阵列型发光器件212_1～212_3的出射光束照射在水平方向上偏移的位置的方式构成。通过多个阵列型发光器件212_1～213_3的出射光束的组合，形成配光图案。此外，光学系统可以以反射光学系统、透射光学系统、它们的组合构成。
[0297]
以上为灯具系统100a的构成。接着说明其优点。根据该灯具系统100a，不是将配光可变光源210a分割成具有总像素数a的单个阵列型发光器件，而是将其分割成具有比其少的像素数n，电源端子独立的多个阵列型发光器件212＿1～212＿m而构成。而且，对每个阵列型发光器件212设置电源单元222，用电源电缆204一对一地连接对应的阵列型发光器件212的输出端子与电源单元222。电源电缆204可以包括：电源线，连接电源单元222的正极输出outp与阵列型发光器件212的电源端子；以及接地线，连接电源单元222的负极输出outn与阵列型发光器件212的接地端子。此外，关于接地线，可以在m个系统中共通化。
[0298]
将1个发光元件213的驱动电流设为i
led
。如图2所示，通过单个电源电路(电源单元)，向配光可变光源210a供给电力的情况下，1个电源电路的输出电流的最大值为a
×iled
。
[0299]
与此不同，在图21的灯具系统100a中，1个电源单元222的输出电流i
out
的最大值为i
led
×
n。n＝a/m的关系成立，从而电源单元222的输出电流的最大值相比于图2的结构为1/m倍。其结果，可以由容许电流(额定电流)较小的部件构成电源单元222，因此可以降低电源电路220的成本。
[0300]
通常，在远光中，需要在水平方向上，以能够确保
±
15度至
±
20度的照射角度的方式设计透镜光学系统(配光)。若不改变阵列型发光器件212的尺寸(发光面积)，仅通过光学系统扩展照射范围的设计，则会损害光度。此外成像性也会变差，因此照射光轮廓不清晰，照射光的分辨率降低，增加像素数提高分辨率的意义减弱。在本实施方式中，将配光在水平方向上分割成m个，对各区域分配阵列型发光器件212。由此，能够确保水平方向的照射范围(角度)，能够确保法规规定的光度，抑制照射光的分辨率降低。
[0301]
图23是说明图21的灯具系统100a的成本的图。横轴x表示电源单元的最大输出电流(额定电流)，纵轴y表示成本。成本y可以以输出电流x的函数y＝f(x)来表示。该函数f(x)以比1次函数y＝a
·
x更高次的函数近似。
[0302]
若将电源电路220整体的最大输出电流设为x1，则由1个电源单元222构成电源电路220时的成本为
[0303]
y1＝f(x1)。
[0304]
由m个电源单元222分割构成电源电路220时的、1个电源单元222的成本为
[0305]
ym＝f(x1/m)，
[0306]
m个电源单元222的成本为
[0307]m×
ym＝m
×
f(x1/m)。
[0308]
因此，
[0309]
f(x1)＞m
×
f(x1/m)的关系成立，可以降低电源电路220的成本。换言之，分割数m以该关系成立的方式确定即可。
[0310]
此外，根据本实施方式，电源单元222的构成部件(功率晶体管或电感器、电容器)可以选择较小的部件，因此选项很多。如果假设，即使降低成本的效果并没有那么大，或者
成本只是稍微增加，电路部件的选项增多是很大的优势。
[0311]
灯具系统100a的再一个优点通过与比较技术的对比而明确。图24是比较技术的灯200r的框图。在该比较技术中，电源电路220r被分割构成三个电源单元222＿1～222＿3，但这些输出端子在电源电路220r的基板中共通地连接，电源电路220r与配光可变光源210a之间通过1根电源电缆204及连接器206连接。
[0312]
在该比较技术中，电源电路220的成本可以与实施方式3.1同样地降低，但电源电缆204中流动的最大电流为a
×iled
。若a
×iled
＝30a，则需要选择可耐受30a的电流的电缆。这样的电缆非常粗，并且成本高。对此，在实施方式3.1的灯具系统100a中，1根电源电缆中流动的电流也为1/m倍，可以选定相对较细，卷绕容易的电缆。
[0313]
关于电缆的成本，也能够进行与电源电路同样的研究。即，在电流x与电缆的成本y之间，成立y＝g(x)的关系。此时，
[0314]
g(x1)＞m
×
g(x1/m)的关系成立时，即使电缆的根数增加至m根，也能够降低电缆整体的成本。
[0315]
此外，实施方式3.1的前照灯200a与比较技术相比具有以下的优点。在比较技术中，从电源电路220观察时，多个阵列型发光器件212＿1～212＿3为单个的负载电路。因此，在电源电路220中，通过1个系统的反馈回路，反馈控制向配光可变光源210a的供给电压。
[0316]
与此不同，在图21的前照灯200a中，对于电源单元222＿1～222＿m，作为阵列型发光器件212＿1～212＿m独立的负载而存在。在adb灯中，多个阵列型发光器件212对应配光不同的区域，因此多个阵列型发光器件212的负载率(导通像素的比率)、换言之，电源电流i
out
独立地变动。因此，通过对每个电源单元222，形成独立的反馈回路，从而相比于比较技术，可以实现更高速的负载响应性(负载调节性)。
[0317]
接着，说明电源单元222的构成例。图25的(a)、(b)是表示一个电源单元222＿i的构成例的电路图。图25的(a)的电源单元222_i包括单相的降压转换器(输出电路)224、反馈电路226、控制电路228。反馈电路226生成与电源单元222_i的输出电压v
outi
对应的反馈信号v
fbi
。控制电路228以反馈信号v
fbi
接近目标电压v
ref
的方式，控制降压转换器的输出电路224。
[0318]
反馈信号v
fbi
可以是将输出电压v
outi
分压的电压，也可以是校正分压的电压所得到的信号。
[0319]
或者，反馈信号v
fbi
可以是将阵列型发光器件212＿i的电源端子的电压v
dd
分压的电压，也可以是校正其的信号。通过直接监视阵列型发光器件212＿i的电源端子的电压，能够进行排除电源电缆204_i的电压降的影响的控制。
[0320]
电源单元222_i可以由相移型的转换器构成。图25的(b)的电源单元222_i包括双相的降压转换器(输出电路)224、反馈电路226、控制电路228。
[0321]
控制电路228以反馈信号v
fbi
接近目标电压的方式，以180度的相位差控制2系统的开关电路swa、swb。
[0322]
通过采用相移型的转换器，相比于单相的转换器，可以减小输出电压v
outi
或输出电流i
outi
的波动，并且可以改善效率。并且，在阵列型发光器件212的像素电路中进行pwm控制的情况下，电源单元222＿i的输出电流i
outi
对应于多个像素电路的电灯率而高速地变动，但通过采用相移型转换器，可以提高对负载变动的追随性(响应性)。
[0323]
此外，相数并不限定于2，也可以采用3相、4相、6相等的形式。
[0324]
接着说明与实施方式3.1相关的变形例。在上述的说明中，阵列型发光器件212＿1～212＿m具有相同的像素数，但并不限定于此，每个阵列型发光器件212像素数可以不同。
[0325]
(实施方式3.2)
[0326]
图26是实施方式3.2的灯具系统100b的框图。关于灯具系统100b的结构，说明与图21的灯具系统100a的不同点。在实施方式3.1中，配光可变光源210a包含m个像素数n为必要像素数a的1/m倍的阵列型发光器件212。与此不同，在实施方式3.2中，配光可变光源210b包括一个像素数为a的阵列型发光器件211。
[0327]
阵列型发光器件211具备a个(＝m
×
n)像素电路pix及接口电路216。像素电路pix的结构与图21同样地，包括串联连接的发光元件和电流源。a个像素电路pix是分割成m个区段seg1～segm而构成的，每个区段seg1～segm，具备独立的电源端子vdd1～vddm。阵列型发光器件211可以具有多个区段seg1～segm每个独立的接地端子gnd1～gndm，也可以具有被共通化的一个的接地端子。
[0328]
图27的(a)～(c)是说明阵列型发光器件211的区段的分割的图。在图27的(a)中，区段数m为3，多个区段seg1～seg3的出射光束照射水平方向上不同的位置。在水平方向上分割的优点如上所述。
[0329]
在图27的(b)中，区段数m为3，多个区段seg1～seg3的出射光束照射垂直方向上不同的范围。在垂直方向上分割的情况下，与图27的(a)同样的效果也在垂直方向上得到。此外，通过使最下侧的区段的配光对应于近光区域，从而得到能够形成近光的明暗截止线配光这样的效果。以往的明暗截止线形成是在光源与透镜之间设置遮挡物这样的遮光板，物理上遮光而形成，并且明暗截止线按左右的前照灯呈180度对称的形状，因此遮挡物需要右用和左用两个种类。其通过led像素的点熄灯控制能够形成明暗截止线，则可以削减遮挡部件。此外，仅通过控制控制器的设定，左右的明暗截止线的形状切换变得容易。并且，通过配合车辆行驶的转弯来改变明暗截止线的形状，从而还能够实现电子旋转功能。
[0330]
在图27的(c)中，区段数m为4，多个区段seg1～seg4的出射光束关于水平方向及垂直方向，照射不同的位置。根据实施方式3.2，可以得到与实施方式3.1同样的效果。
[0331]
接着，说明与实施方式3.1、3.2相关的变形例。
[0332]
(变形例3.1)
[0333]
在实施方式3.1、3.2中，说明了电源电路220或控制单元260内置于前照灯200的情况，但它们的一者、或二者也可以设置在前照灯200的灯身的外侧。配光可变光源210是发热体，要回避热的控制单元260远离配光可变光源210地配置在车厢内，从热设计的观点看是有利的。
[0334]
(变形例3.2)
[0335]
组合实施方式3.1和3.2的结构作为本发明的一方案也是有效的。即，配光可变光源210也可以具备l个阵列型发光器件211。阵列型发光器件211的内部被分割为复数k个区段，每个区段具有电源端子。在该情况下，也可以通过l
×
k个电源单元222构成电源电路220。
[0336]
(实施方式4)
[0337]
在实施方式4.1、4.2中，说明与上述课题4相关的技术。
[0338]
(实施方式4.1)
[0339]
图28是实施方式4.1的灯具系统100a的框图。灯具系统100a是adb灯系统，包括电池102、上位控制器104及前照灯200a。
[0340]
上位控制器104生成对于前照灯200的配光指令。配光指令可包括点灯指令和增加信息。点灯指令可包含指示远光或近光的导通、截止的信号。根据点灯指令，决定前照灯200应形成的基本配光。此外，增加信息可包括与不应该照射远光的范围(遮光范围)相关的数据、车速、转向角等的信息。根据增加信息，修正基本配光，决定最终的配光。上位控制器104可以作为车辆侧的ecu构成，也可以作为内置于前照灯200的灯具侧的ecu构成。
[0341]
前照灯200a是具备配光可变光源210、电源电路220、控制单元260的adb灯。
[0342]
配光可变光源210具备呈阵列状配置的多个像素，对每个像素能够单独控制导通、截止。在前照灯200中，以得到希望的配光的方式，控制多个像素的导通、截止。
[0343]
更具体而言，配光可变光源210包括阵列型发光器件212。阵列型发光器件212具有n个像素电路pix1～pixn、和与多个像素电路pix1～pixn连接的电源端子vdd。
[0344]
像素电路pixj(1≦j≦n)包括串联地设置于电源端子vdd和接地端子(接地线)gnd之间的发光元件213＿j及电流源214＿j。多个发光元件213＿1～213＿n是led或ld(半导体激光)、有机el元件等的半导体发光元件，空间上呈阵列状(矩阵状)配置。
[0345]
多个电流源214＿1～214＿n能够单独控制导通、截止，第j个电流源214＿j为导通时，对应的发光元件213＿j发光，该像素电路pixj为点灯状态。
[0346]
接口电路216根据来自控制单元260的控制信号s2，控制电流源214＿1～214＿n的导通、截止。接口电路216与控制单元260经由高速串行接口连接，接收指示所有像素的导通、截止的控制信号s2。
[0347]
电源电路220向配光可变光源210供给电力。电源电路220包括恒压输出的转换器，对阵列型发光器件212的电源端子vdd，供给稳定化的电源电压v
dd
。电源电压v
dd
根据vf v
sat
而确定，典型性地为4～5v左右。vf为发光元件213的正向电压，v
sat
为电流源214的最低工作电压。因此，电源单元222可以由对12v(或24v)左右的电池电压v
bat
降压的降压转换器(buck转换器)构成。
[0348]
控制单元260接收来自上位控制器104的配光指令s1，生成与配光指令s1对应的控制信号s2，发送给配光可变光源210。例如，控制单元260对阵列型发光器件212的多个像素电路pix1～pixn进行pwm控制，控制配光。pwm频率为几百hz(例如100～400hz)，因此pwm周期几毫秒～几十毫秒(ms)。
[0349]
接着，说明电源电路220的结构。电源电路220包括电源单元222。电源单元222包括输出端子ap/an、检测端子sns、dc/dc转换器224、转换器控制器228。
[0350]
输出端子ap/an经由电源电缆204与阵列型发光器件212的电源端子vdd及接地端子gnd连接。电源电缆204包括电源线lvdd和接地线lgnd。dc/dc转换器224的正极输出经由输出端子ap、电源线lvdd，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接，dc/dc转换器224的负极输出经由输出端子an、接地线lgnd，与阵列型发光器件212的接地端子gnd连接。
[0351]
检测端子sns是经由与电源电缆204独立的检测线lsns，与阵列型发光器件212的电源端子vdd连接的连接线。
[0352]
转换器控制器228根据与dc/dc转换器224的输出电压v
out
对应的反馈电压v
fb
，控制
dc/dc转换器224。反馈电压v
fb
可以是输出电压v
out
其本身，也可以是将输出电压v
out
分压的电压，也可以是校正输出电压v
out
的电压。
[0353]
转换器控制器228可以使用市售的dc/dc转换器的控制ic(integrated circuit：集成电路)。转换器控制器228生成以反馈引脚fb所输入的反馈电压v
fb
接近基准电压v
ref
的方式，调节脉冲宽度或频率、占空因数的至少一者的脉冲信号，根据脉冲信号反馈控制dc/dc转换器224。
[0354]
此外，转换器控制器228可以具有使能引脚en。在使能引脚en所输入的使能信号被置位(例如高电平)时，转换器控制器228为使能状态，使dc/dc转换器224产生输出电压v
out
。在使能引脚en的使能信号被无效时(例如低电平)，转换器控制器228成为非使能状态，停止dc/dc转换器224的动作。
[0355]
监视电路250至少根据检测端子sns的检测电压v
sns
，检测电源电缆204的电气状态。监视电路250的输入阻抗充分地高，因此检测线lsns中不会流动电流。因此，检测电压v
sns
与阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
相等。
[0356]
在本实施方式中，监视电路250构成为能够根据dc/dc转换器224的输出电压v
out
和检测电压v
sns
，检测电源电缆204的异常。电源电缆204的异常中，可包括电源电缆204的断线、连接器的脱落、电源电缆204的接地短路或电源短路。
[0357]
更详细地，监视电路250根据输出电压v
out
与检测电压v
sns
的差分δv、和规定的阈值v
th
的比较结果，检测电源电缆204的异常。具体而言，δv＜v
th
时判定为正常，δv＞v
th
时判定为异常。
[0358]
监视电路250在电源电缆204为正常时，使转换器控制器228的使能引脚en的使能信号置位，电源电缆204为异常时，使转换器控制器228的使能引脚en的使能信号无效。
[0359]
以上为灯具系统100a的动作。接着说明其动作。图29是图28的灯具系统100a的动作波形图。dc/dc转换器224的输出电压v
out
被稳定化在该目标电压v
out(ref)
。
[0360]
在时刻t0之前，灯具系统100a灭灯。在该状态下，阵列型发光器件212的所有像素为截止，从而输出电流i
out
实质上为零。此时，电源电缆204的电压降为0，因此阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
与输出电压v
out
相等。
[0361]
在时刻t0以后，若灯具系统100a点灯，则阵列型发光器件212中流动电流i
out
。以较长的时间尺度观察，输出电流i
out
的平均值根据前照灯200形成的配光而变化。此外，以较短的时间尺度观察，输出电流i
out
的瞬时值按pwm控制的周期变动。图29中，示出在较长或较短的时间尺度下，输出电流i
out
变动的状态。
[0362]
阵列型发光器件212的电源电压v
dd
为比电源电路220的输出电压v
out
低电源线lvdd产生的电压降v
drop
量的电压，根据输出电流i
out
而变动。
[0363]vdd
＝v
out
－v
drop
＝v
out
－r
×iout
[0364]
r是电源线lvdd的阻抗。此外，在此为了容易理解，忽略接地线lgnd的电压降。
[0365]
在时刻t1，假设电源线lvdd断线了。这样，阵列型发光器件212的电源电压v
dd
降低至0v。
[0366]
监视电路250的输入阻抗充分地高，因此检测线lsns中不流动电流。因此，检测电压v
sns
与阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
相等。因此，监视电路250监视的电位差δv＝v
out
－v
sns
与电源线lvdd的电压降v
drop
对应。
[0367]
在电源电缆204为正常的时刻t1之前，电位差δv与输出电流i
out
成比例。然而，若电源线lvdd断线，或者连接器脱离，则检测电压v
sns
降低至0v。其结果，电位差δv超过阈值v
th
。监视电路250在δv＞v
th
的状态持续规定的判定时间τ
det
时，在时刻t2，可以判定电源线lvdd的断线。
[0368]
监视电路250检测到电源线lvdd的断线时，使使能信号en变为低电平。其结果，电源单元222停止，输出电压v
out
降低至0v，灯具系统100a的动作停止。
[0369]
以上为灯具系统100a的动作。根据该灯具系统100a，通过检测线lsns，通过从电源电路220，监视阵列型发光器件212的电源端子vdd的电压v
dd
，从而能够检测电源电缆204的断线或连接器脱落等的电连接状态。
[0370]
接着说明监视电路250的构成例。
[0371]
图30是示出监视电路250的构成例的电路图。在该构成例中，监视电路250包括电阻r11、r12、r21r22及微控制器251。电阻r11、r12将检测电压v
sns
分压。电阻r21、r22将输出电压v
out
分压。分压后的电压v
sns’、v
out’被输入微控制器251的模拟输入引脚an1、an2中。
[0372]
微控制器251包括多路复用器252、a/d转换器254、处理器256。多路复用器252依次选择多个模拟输入引脚an1、an2的电压。a/d转换器254将多路复用器252选择的电压转换为数字信号。向处理器256输入对电压v
sns’、v
out’采样并量化的数字值d1、d2。处理器256执行软件程序，生成两个数字值d1、d2的差分δd。该差分相当于上述的电位差δv。而且，将数字值的差分δd与规定的阈值th相比较，δd＞th的状态持续规定时间τ
det
时，判定为电源线lvdd的断线。处理器256从通用输出引脚gpio输出基于判定结果的使能信号en。这样，监视电路250的功能可以安装在监视微型计算机中。
[0373]
图31是示出监视电路250的其他构成例的电路图。在该构成例中，监视电路250通过模拟电路实现。放大器amp1放大v
sns’和v
out’的差分，生成与电位差δv成比例的信号。比较器cmp1将与电位差对应的信号与阈值电压v
th
相比较。计时器电路253在比较器cmp1的输出经过规定时间τ
det
，示出δv＞v
th
时，将使能信号en切换为低。
[0374]
(实施方式4.2)
[0375]
图32是实施方式4.2的灯具系统100b的框图。电源单元222除图28的电源单元222之外，还具备反馈电路226。反馈电路226生成与检测端子sns的检测电压v
sns
对应的反馈电压v
fb
，输入到转换器控制器228的反馈引脚中。关于其他，是与图28同样的。
[0376]
接着说明其动作。将反馈电路226的增益设为k时，反馈电压v
fb
与检测电压v
sns
之间以下的关系成立。
[0377]vfb
＝k
×vsns
＝k
×vdd
[0378]
在转换器控制器228中，反馈引脚所输入的反馈电压v
fb
被以接近基准电压v
ref
的方式进行反馈控制时，
[0379]vref
＝k
×vdd
[0380]
成立。因此，电源电压v
dd
被稳定在v
dd(ref)
＝v
ref
/k的目标电压。此外，v
dd(ref)
根据v
dd(min)
＝vf v
sat
α而确定。即，电源电压v
dd
被稳定在输出电流i
out
，即电源线lvdd或连接器中的不受电压降的影响的目标电压v
dd(ref)
。
[0381]
图33是图32的灯具系统100b的动作波形图。以较长的时间尺度观察，输出电流i
out
的平均值根据前照灯200形成的配光而变化。此外，以较短的时间尺度观察，输出电流i
out
的
瞬时值以pwm控制的周期变动。图33中示出在较长或较短的时间尺度，输出电流i
out
变动的状态。
[0382]
电源电路220中的反馈控制的结果，使得电源电压v
dd
稳定在目标电压v
dd(ref)
。另一方面，dc/dc转换器224的输出电压v
out
为
[0383]vout
＝v
dd
v
drop
＝v
dd
r
×iout
，
[0384]
根据输出电流i
out
而变动。
[0385]
以上为灯具系统100b的动作。根据该灯具系统100b，可以向阵列型发光器件212的电源端子vdd供给稳定的电源电压v
dd
。dc/dc转换器224不需要生成高于需要的电压v
out
，因此可以削减电力消耗。
[0386]
在时刻t3，若电源线lvdd断线，则电源电压v
dd
降低至0v。此时，反馈控制成为无效，因此输出电压v
out
维持原目标电压v
out(ref)
，或变化为比其更高的电压电平。因此，在断线状态下，为δv(＝v
out
－v
sns
)＞v
th
，可以通过监视电路250检测出。δv＞v
th
的状态持续判定时间τ
det
时，在时刻t4，dc/dc转换器224为非使能，输出电压v
out
变为0v。
[0387]
说明与实施方式4.1、4.2相关的变形例。
[0388]
(变形例4.1)
[0389]
图34是示出变形例4.1的前照灯200的图。在前面的说明中，配光可变光源210具备一个阵列型发光器件212，但配光可变光源210也可以具备多个阵列型发光器件212。该情况下，在电源电路220中，与多个阵列型发光器件212对应地，设置有多个电源单元222。各电源单元222的输出端子经由单独的电源电缆，与对应的阵列型发光器件212的电源端子连接。此外，针对电源单元222和阵列型发光器件212的每对，设置检测线即可。
[0390]
在该变形例4.1中，配光可变光源210是分割为电源端子独立的多个阵列型发光器件212而构成的。而且，在每个阵列型发光器件212设置电源单元222，用电源电缆一对一连接阵列型发光器件212和电源单元222。由此，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，可以减小各dc/dc转换器中的电压降的影响，能够改善负载响应性。此外，dc/dc转换器的构成部件、电源电缆、连接器的选项变多，设计的自由度升高。
[0391]
(变形例4.2)
[0392]
图35是示出变形例4.2的前照灯200的图。阵列型发光器件212可以是内部的多个发光像素被分割成多个区段seg1～segn，与多个区段seg1～segn对应，设置有多个电源端子vdd。在电源电路220中，与多个电源端子vdd对应地设置有多个电源单元222＿1～222＿n。各电源单元222的输出端子经由单独的电源电缆204，与阵列型发光器件212的对应的电源端子vdd连接。此外，根据需要，在每个电源单元222，设置检测线即可。
[0393]
在该变形例4.2中，可以使配光可变光源210中流动的电流分散在多个系统的dc/dc转换器中，能够得到与变形例4.1同样的效果。
[0394]
(变形例4.3)
[0395]
电源单元222可以由相移型的转换器构成。通过采用相移型的转换器，相比于单相的转换器，可以减小输出电压v
outi
或输出电流i
outi
的波动，此外能够改善效率。并且，在阵列型发光器件212的像素电路中进行pwm控制的情况下，电源单元222的输出电流i
outi
根据多个像素电路的点灯率而高速地变动，但通过采用相移型转换器，可以提高对负载变动的追随性(响应性)。
[0396]
(变形例4.4)
[0397]
说明了电源电路220或控制单元260被内置于前照灯200的情况，但它们的一者、或两者也可以被设置在前照灯200的灯身的外侧。配光可变光源210为发热体，因此要回避热的控制单元260远离配光可变光源210，配置在车厢内，从热设计的观点看是有利的。
[0398]
(变形例4.5)
[0399]
监视电路250也可以仅根据检测电压v
sns
，检测电源线lvdd的断线。例如，监视电路250可以在使能信号en为使能的状态下，检测电压v
sns
比固定在0v附近的阈值v
th
更低的状态持续规定时间时，判定为电源线lvdd的异常。
[0400]
(变形例4.6)
[0401]
监视电路250也可以根据输出电压v
out
及检测电压v
sns
的差分δv，获取电源线lvdd的阻抗r。如上所述，电位差δv相当于电源线lvdd中的电压降v
drop
，因此与r
×iout
成比例。因此，通过将电位差δv用输出电流i
out
进行除算，可以取得阻抗r。
[0402]
例如，如图30所示用微控制器实现监视电路250的情况下，向监视电路250的模拟输入引脚an3输入输出电流i
out
的检测信号即可。而且，可以通过a/d转换器254，生成输出电流i
out
的检测值d3，通过(d1－d2)/d3，计算阻抗r。
[0403]
或者，在已知的输出电流i
out
(例如最大电流i
out(max)
)流动的定时或期间存在的情况下，根据在该定时或期间获取的差分δd＝d1－d2，获取阻抗r即可。此时，不需要感测输出电流i
out
。
[0404]
根据实施方式，使用具体的语句说明了本发明，但实施方式仅表示本发明的原理、应用，对于实施方式，在不脱离权利要求书所规定的本发明的宗旨的范围内，允许多种变形例或配置的变更。
[0405]
[工业上的可利用性]
[0406]
本发明涉及车辆用灯具。
[0407]
[附图标记说明]
[0408]
100 灯具系统
[0409]
102 电池
[0410]
104 上位控制器
[0411]
200 前照灯
[0412]
204 电源电缆
[0413]
210 配光可变光源
[0414]
212 阵列型发光器件
[0415]
pix 像素电路
[0416]
213 发光元件
[0417]
214 电流源
[0418]
216 接口电路
[0419]
220 电源电路
[0420]
222 电源单元
[0421]
224 dc/dc转换器
[0422]
226 反馈电路
[0423]
228 转换器控制器
[0424]
230 电压设定电路
[0425]
232 微控制器
[0426]
234 d/a转换器
[0427]
236 缓冲器
[0428]
260 控制单元
[0429]
230 电阻分压电路
[0430]
240 选择电路
[0431]
241 选择器
[0432]
242 分压电路
[0433]
244 电压比较器
[0434]
250 监视电路
[0435]
251 微控制器
[0436]
252 多路复用器
[0437]
254 a/d转换器
[0438]
256 处理器。