JP2009283250A - Lighting device - Google Patents

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Noriyuki Sato
規幸 佐藤
Shojiro Kido
正二郎 木戸
Masahiro Seki
政弘 関
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To commonalize a partial circuit of a lighting device, and achieve downsizing, weight reduction, and cost reduction as the whole device when a discharge lamp and a semiconductor light-emitting element are used as a light source. <P>SOLUTION: In the lighting device, the discharge lamp 6 and an LED 7 are used as the light source, and the lighting device includes a direct current power supply part 1, a DC/DC converter 2, a DC/AC inverter 3, an igniter part 4, a control part 5, a switch part 8, a voltage detection part 9, and a current detection part 10. The output end of the DC/DC converter 2 is parallel-connected to the DC/AC inverter 3 and the switch part 8, an output electric power of the DC/DC converter 2 can be supplied to the DC/AC inverter and supplied to the LED 7 via the switch part 8. The switch part 8 switches over connection of an electric power supply route from the output end of the DC/DC converter 2 to the LED 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両等に搭載される点灯装置、詳しくは、光源として放電灯と半導体発光素子とを有する点灯装置に関する。   The present invention relates to a lighting device mounted on a vehicle or the like, and more particularly to a lighting device having a discharge lamp and a semiconductor light emitting element as a light source.

自動車等の車両の照明において、ハロゲンランプや放電灯などに加えて、LED等の半導体発光素子が光源として用いられ、車内灯(ルームランプ)や前照灯(ヘッドライト)や尾灯(リアコンビネーションランプ)、あるいは欧州などで採用が進んでいるデイタイム・ランニング・ライト(DRL:昼間に対向車などからの視認性を高めるための前照灯)などに利用されつつある。   In the lighting of vehicles such as automobiles, semiconductor light emitting elements such as LEDs are used as light sources in addition to halogen lamps and discharge lamps, and interior lights (room lamps), headlamps (headlights), and taillights (rear combination lamps). ), Or daytime running lights (DRL: headlights for improving visibility from oncoming vehicles in the daytime) that are being adopted in Europe.

半導体発光素子を用いた車両用点灯装置の例として、前照灯において、LEDをDRLなどに採用し、主照明として放電灯を合わせて採用している装置がある。このような点灯装置では、別個に放電灯点灯装置とLED点灯装置の2つを用意しなければならず、結果として、前照灯に2つの独立した点灯装置を配置する必要がある。   As an example of a vehicular lighting device using a semiconductor light emitting element, there is a device that employs an LED for a DRL or the like and a discharge lamp as a main illumination in a headlamp. In such a lighting device, two discharge lamp lighting devices and two LED lighting devices must be prepared separately. As a result, it is necessary to arrange two independent lighting devices in the headlamp.

また、特許文献1には、放電灯を光源とする第1の灯具ユニットと半導体発光素子を光源とする第2の灯具ユニットとを備え、第1及び第2の灯具ユニットの点灯をほぼ同時に開始させるとともに、放電灯が定常点灯状態に移行するまでの間に、半導体発光素子が点灯することで過渡期での光量不足を補うようにした車両用前照灯装置が開示されている。このように放電灯と半導体発光素子とを同時に点灯させる点灯装置では、放電灯を点灯させる第1の点灯回路と半導体発光素子を点灯させる第2の点灯回路とが独立に設けられる構成となっていた。
特開2006−216251号公報、図1、図12
Patent Document 1 includes a first lamp unit that uses a discharge lamp as a light source and a second lamp unit that uses a semiconductor light emitting element as a light source, and starts lighting the first and second lamp units almost simultaneously. In addition, a vehicular headlamp device is disclosed in which a semiconductor light-emitting element is turned on before the discharge lamp shifts to a steady lighting state to compensate for a shortage of light in a transitional period. Thus, in the lighting device that lights the discharge lamp and the semiconductor light emitting element simultaneously, the first lighting circuit that lights the discharge lamp and the second lighting circuit that lights the semiconductor light emitting element are provided independently. It was.
JP 2006-216251 A, FIGS. 1 and 12

上述したように、従来の点灯装置では、放電灯と半導体発光素子とを光源に用いる場合に、それぞれの光源用に独立した点灯回路を別個に設けていた。このため、複数の点灯回路のために、配置スペース、重量、コストが増加するという課題があった。   As described above, in the conventional lighting device, when the discharge lamp and the semiconductor light emitting element are used as the light sources, independent lighting circuits are separately provided for the respective light sources. For this reason, there existed a subject that arrangement | positioning space, a weight, and cost increased for several lighting circuits.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、放電灯と半導体発光素子とを光源に用いる場合に、点灯装置の部分的な回路を共用化でき、装置全体として小型化、軽量化、低コスト化を実現可能な点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances. When a discharge lamp and a semiconductor light emitting element are used as a light source, a partial circuit of a lighting device can be shared, and the entire device can be reduced in size, weight, and weight. It aims at providing the lighting device which can implement | achieve cost reduction.

本発明は、光源として用いられる放電灯及び半導体発光素子と接続され、直流電源部から得られる電力によって、前記放電灯または前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置であって、前記直流電源部からの出力電力を必要な電圧まで昇圧または降圧させるDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するDC/ACインバータと、前記放電灯の始動時に高電圧を発生させるイグナイタ部と、前記放電灯への電力供給経路と前記半導体発光素子への電力供給経路とが前記DC/DCコンバータの出力に対して並列的に接続されており、これらの光源への電力供給経路を切り替えるスイッチ部と、前記DC/DCコンバータ、前記DC/ACインバータ、前記スイッチ部の状態を制御する制御部と、を備える点灯装置を提供する。   The present invention is a lighting device that is connected to a discharge lamp and a semiconductor light-emitting element used as a light source, and lights the discharge lamp or the semiconductor light-emitting element with electric power obtained from a DC power supply part. A DC / DC converter that boosts or lowers output power to a required voltage; a DC / AC inverter that converts DC power output from the DC / DC converter into AC power and supplies the AC to the discharge lamp; and the discharge lamp An igniter for generating a high voltage at the start of the power supply, a power supply path to the discharge lamp and a power supply path to the semiconductor light emitting element are connected in parallel to the output of the DC / DC converter, A switch unit for switching a power supply path to these light sources, the DC / DC converter, the DC / AC inverter, and the switch unit Providing a lighting device and a control unit that controls the state.

また、本発明は、上記の点灯装置であって、前記DC/DCコンバータの後段に前記DC/ACインバータと前記半導体発光素子への電力供給経路とが並列に接続されており、前記スイッチ部は、前記DC/DCコンバータから前記半導体発光素子への電力供給経路の接続をオンオフする切り替えスイッチを有して構成され、前記制御部は、前記放電灯を点灯させる際に前記DC/ACインバータを動作させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオフし、前記半導体発光素子を点灯させる際に前記DC/ACインバータの動作を停止させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオンするものを含む。   Further, the present invention is the above lighting device, wherein the DC / AC inverter and a power supply path to the semiconductor light emitting element are connected in parallel at a subsequent stage of the DC / DC converter, and the switch unit includes: And a switch for turning on / off the connection of the power supply path from the DC / DC converter to the semiconductor light emitting element, and the control unit operates the DC / AC inverter when the discharge lamp is turned on. And the connection of the changeover switch is turned off, and the operation of the DC / AC inverter is stopped and the connection of the changeover switch is turned on when the semiconductor light emitting element is turned on.

また、本発明は、上記の点灯装置であって、前記DC/ACインバータは、ブリッジ接続したスイッチを有して構成され、前記DC/ACインバータの後段に前記放電灯への電力供給経路と2系統の半導体発光素子への電力供給経路とが並列に接続されており、前記スイッチ部は、前記DC/ACインバータのスイッチと、前記2系統の半導体発光素子への電力供給経路の接続をオンオフする切り替えスイッチとを有して構成され、前記制御部は、前記放電灯を点灯させる際に前記DC/ACインバータのスイッチをオンオフ制御して動作させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオフし、前記半導体発光素子を点灯させる際に前記DC/ACインバータのスイッチを介して前記半導体発光素子への電力供給経路の接続を常時オンするとともに前記切り替えスイッチの接続をオンするものを含む。   Further, the present invention is the above lighting device, wherein the DC / AC inverter includes a bridge-connected switch, and a power supply path to the discharge lamp is connected to the second stage of the DC / AC inverter. The power supply path to the semiconductor light emitting elements of the system is connected in parallel, and the switch unit turns on and off the connection of the switch of the DC / AC inverter and the power supply path to the semiconductor light emitting elements of the two systems The control unit is configured to control the switch of the DC / AC inverter to be turned on and off when turning on the discharge lamp, and to turn off the connection of the changeover switch, so that the semiconductor light emission When turning on the element, when the connection of the power supply path to the semiconductor light emitting element is always turned on via the switch of the DC / AC inverter Including those on the connection of the changeover switch also.

また、本発明は、上記の点灯装置であって、前記制御部は、外部からの制御入力信号に基づいて、前記DC/ACインバータ及び前記スイッチ部の状態の切り替え制御を行うものを含む。   Moreover, this invention is said lighting device, Comprising: The said control part includes what performs switching control of the state of the said DC / AC inverter and the said switch part based on the control input signal from the outside.

また、本発明は、上記の点灯装置であって、前記制御部は、負荷側の異常監視を行い、負荷側の状態に応じて、前記DC/ACインバータ及び前記スイッチ部の状態の切り替え制御を行うものを含む。   Further, the present invention is the above lighting device, wherein the control unit monitors an abnormality on the load side, and controls switching of the states of the DC / AC inverter and the switch unit according to the state on the load side. Includes what to do.

また、本発明は、上記いずれかに記載の点灯装置と、放電灯を含む第1の光源と、半導体発光素子を含む第2の光源とを備える照明装置を提供する。   Moreover, this invention provides an illuminating device provided with the lighting device in any one of the said, the 1st light source containing a discharge lamp, and the 2nd light source containing a semiconductor light-emitting device.

また、本発明は、上記の照明装置と、前記照明装置に電力を供給する直流電源部とを備える車両を提供する。   Moreover, this invention provides a vehicle provided with said illuminating device and the DC power supply part which supplies electric power to the said illuminating device.

上記構成により、放電灯または半導体発光素子を点灯させる際に、DC/DCコンバータを含む点灯装置の一部を共用化することが可能となり、装置全体として小型化、軽量化、低コスト化を実現可能である。   With the above configuration, when lighting a discharge lamp or a semiconductor light emitting element, it becomes possible to share a part of a lighting device including a DC / DC converter, and the entire device can be reduced in size, weight, and cost. Is possible.

本発明によれば、放電灯と半導体発光素子とを光源に用いる場合に、点灯装置の部分的な回路を共用化でき、装置全体として小型化、軽量化、低コスト化を実現可能な点灯装置を提供できる。   According to the present invention, when a discharge lamp and a semiconductor light emitting element are used as a light source, a partial circuit of the lighting device can be shared, and the lighting device can be reduced in size, weight, and cost as a whole. Can provide.

以下の実施形態では、点灯装置の一例として、車両に搭載される前照灯に用いる場合の構成例を示す。光源としては、放電灯としてのHID(High Intensity Discharge)ランプと、半導体発光素子としてのLEDとを備える構成を例示する。   In the following embodiments, as an example of a lighting device, a configuration example when used for a headlamp mounted on a vehicle is shown. As the light source, a configuration including an HID (High Intensity Discharge) lamp as a discharge lamp and an LED as a semiconductor light emitting element is illustrated.

図1は本発明の実施形態に係る点灯装置の概略構成を示す図である。本実施形態の点灯装置は、バッテリーなどの直流電源部1、DC/DCコンバータ2、DC/ACインバータ3、イグナイタ(IGN)部4、制御部5、スイッチ部8、電圧検出部9、電流検出部10を備えて構成される。光源としては、HIDランプによる放電灯6と、半導体発光素子であるLED7とを備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a lighting device according to an embodiment of the present invention. The lighting device of this embodiment includes a DC power supply unit 1 such as a battery, a DC / DC converter 2, a DC / AC inverter 3, an igniter (IGN) unit 4, a control unit 5, a switch unit 8, a voltage detection unit 9, and a current detection unit. The unit 10 is provided. As a light source, a discharge lamp 6 using an HID lamp and an LED 7 which is a semiconductor light emitting element are provided.

DC/DCコンバータ2は、直流電源部1からの直流電源電圧を必要な電圧まで昇圧または降圧させる。ここで、電圧検出部9は、DC/DCコンバータ2の出力電圧を検出する。また、電流検出部10は、DC/DCコンバータ2の出力電流を検出する。DC/DCコンバータ2の出力端はDC/ACインバータ3とスイッチ部8とに並列接続され、DC/DCコンバータ2の出力電力がDC/ACインバータに供給可能であるとともに、スイッチ部8を介してLED7に供給可能となっている。すなわち、放電灯6への電力供給経路とLED7への電力供給経路とがDC/DCコンバータ2の出力に対して並列的に接続されている。スイッチ部8は、LED点灯切り替え用のスイッチであり、DC/DCコンバータ2の出力端からLED7への電力供給経路の接続を切り替える。これにより、スイッチ部8のスイッチがオンした場合に、DC/DCコンバータ2から出力される所定電圧の直流電力がLED7に印加され、LED7が点灯する。   The DC / DC converter 2 raises or lowers the DC power supply voltage from the DC power supply unit 1 to a necessary voltage. Here, the voltage detector 9 detects the output voltage of the DC / DC converter 2. Further, the current detection unit 10 detects the output current of the DC / DC converter 2. The output terminal of the DC / DC converter 2 is connected in parallel to the DC / AC inverter 3 and the switch unit 8, and the output power of the DC / DC converter 2 can be supplied to the DC / AC inverter, and via the switch unit 8. The LED 7 can be supplied. That is, the power supply path to the discharge lamp 6 and the power supply path to the LED 7 are connected in parallel to the output of the DC / DC converter 2. The switch unit 8 is an LED lighting switching switch, and switches the connection of the power supply path from the output end of the DC / DC converter 2 to the LED 7. Thereby, when the switch of the switch unit 8 is turned on, direct-current power of a predetermined voltage output from the DC / DC converter 2 is applied to the LED 7 and the LED 7 is lit.

DC/ACインバータ3は、DC/DCコンバータ2より出力された直流電力を交流電力に変換する。イグナイタ部4は、放電灯6の始動時に高電圧を発生させる。これにより、DC/ACインバータ3から出力される交流電力がイグナイタ部4を介して放電灯6に印加され、放電灯6が点灯する。制御部5は、外部からの制御入力信号MODEを入力し、装置全体の点灯動作の切り替え制御を行う。この際、制御部5は、電圧検出部9の検出電圧及び電流検出部10の検出電流に基づいて負荷側の異常監視を行いながら、制御入力信号MODEに基づいてDC/DCコンバータ2、DC/ACインバータ3及びスイッチ部8を制御し、放電灯6またはLED7を点灯させる。   The DC / AC inverter 3 converts the DC power output from the DC / DC converter 2 into AC power. The igniter unit 4 generates a high voltage when the discharge lamp 6 is started. As a result, AC power output from the DC / AC inverter 3 is applied to the discharge lamp 6 via the igniter unit 4, and the discharge lamp 6 is lit. The control unit 5 receives a control input signal MODE from the outside, and performs switching control of the lighting operation of the entire apparatus. At this time, the control unit 5 monitors the load side abnormality based on the detection voltage of the voltage detection unit 9 and the detection current of the current detection unit 10, and controls the DC / DC converter 2, DC / DC converter 2 based on the control input signal MODE. The AC inverter 3 and the switch unit 8 are controlled to turn on the discharge lamp 6 or the LED 7.

本実施形態の構成では、従来のような独立した2つの点灯回路と比べて、2つの光源に対してDC/DCコンバータ2及び制御部5を共用した回路構成とすることが可能である。このため、例えば暗いところで放電灯6を点灯させ、明るいところでDRLとしてLED7を点灯させる場合などに、DC/DCコンバータ2及び制御部5を兼用して放電灯6またはLED7を点灯させることができる。したがって、点灯装置の小型化、軽量化を実現できる。   In the configuration of the present embodiment, a circuit configuration in which the DC / DC converter 2 and the control unit 5 are shared for two light sources can be used as compared with the conventional two independent lighting circuits. Therefore, for example, when the discharge lamp 6 is turned on in a dark place and the LED 7 is turned on as a DRL in a bright place, the discharge lamp 6 or the LED 7 can be turned on by using both the DC / DC converter 2 and the control unit 5. Accordingly, the lighting device can be reduced in size and weight.

以下に、本実施形態のより具体的な構成例をいくつか示す。   Below, some more specific structural examples of this embodiment are shown.

(実施形態1)
図2は本発明の実施形態1に係る点灯装置の構成を示す図である。実施形態1では、DC/ACインバータ3は、FETなどの半導体スイッチによるスイッチQ1,Q2,Q3,Q4をブリッジ接続した構成を有している。スイッチ部8は、DC/DCコンバータ2とDC/ACインバータ3との間に設けられ、DC/DCコンバータ2の後段においてDC/ACインバータ3と並列に接続される。そして、スイッチ部8は、DC/DCコンバータ2の出力端からLED7の両端へ接続される2つの配線のうちの一方の配線上に、半導体スイッチ等からなる切り替えスイッチQ5aを有する。DC/ACインバータ3のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4、及びスイッチ部8の切り替えスイッチQ5aは、制御部5によってオン/オフを制御される。その他の構成要素は図1に示した構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the lighting device according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, the DC / AC inverter 3 has a configuration in which switches Q1, Q2, Q3, and Q4 that are semiconductor switches such as FETs are bridge-connected. The switch unit 8 is provided between the DC / DC converter 2 and the DC / AC inverter 3, and is connected in parallel with the DC / AC inverter 3 in the subsequent stage of the DC / DC converter 2. And the switch part 8 has the changeover switch Q5a which consists of a semiconductor switch etc. on one wiring of the two wiring connected from the output terminal of the DC / DC converter 2 to the both ends of LED7. The switches Q1, Q2, Q3, and Q4 of the DC / AC inverter 3 and the changeover switch Q5a of the switch unit 8 are on / off controlled by the control unit 5. Other components are the same as those shown in FIG. 1, and a description thereof is omitted here.

制御部5は、電圧検出部9の検出電圧及び電流検出部10の検出電流によってDC/DCコンバータ2の後段の負荷側の状態を確認し、これらの情報をフィードバックしてDC/DCコンバータ2やDC/ACインバータ3を制御する。また、制御部5は、外部から入力される光源の点灯切り替えのための制御入力信号MODEに基づき、放電灯6を点灯させるHIDモード、またはLED7を点灯させるLEDモードに動作モードを切り替える。   The control unit 5 confirms the state of the load side in the subsequent stage of the DC / DC converter 2 based on the detection voltage of the voltage detection unit 9 and the detection current of the current detection unit 10, and feeds back such information to the DC / DC converter 2 and The DC / AC inverter 3 is controlled. The control unit 5 switches the operation mode to the HID mode in which the discharge lamp 6 is lit or the LED mode in which the LED 7 is lit based on a control input signal MODE for switching the lighting of the light source input from the outside.

図3は実施形態1の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャート、図4は実施形態1の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートである。   FIG. 3 is a time chart for explaining the operation in the HID mode in the lighting device of the first embodiment, and FIG. 4 is a time chart for explaining the operation in the LED mode in the lighting device of the first embodiment.

図3に示すように、制御入力信号MODEがL(ローレベル)の場合はHIDモードとなる。この場合、制御部5は、DC/ACインバータ3内のブリッジ接続されたスイッチQ1,Q2,Q3,Q4をオンオフ制御し、DC/ACインバータ3からの出力電力として矩形波を形成するようにオンオフ動作させる。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5aをオフし、オフ状態を維持する。これにより、DC/ACインバータ3から矩形波の出力電力がイグナイタ部4を介して放電灯6に供給され、DC/DCコンバータ2からLED7への電力供給経路が遮断される。   As shown in FIG. 3, when the control input signal MODE is L (low level), the HID mode is set. In this case, the control unit 5 performs on / off control of the bridge-connected switches Q1, Q2, Q3, and Q4 in the DC / AC inverter 3, and turns on and off so as to form a rectangular wave as output power from the DC / AC inverter 3. Make it work. Moreover, the control part 5 turns off the changeover switch Q5a of the switch part 8, and maintains an OFF state. Thereby, rectangular-wave output power is supplied from the DC / AC inverter 3 to the discharge lamp 6 via the igniter unit 4, and the power supply path from the DC / DC converter 2 to the LED 7 is cut off.

図4に示すように、制御入力信号MODEがH(ハイレベル)の場合はLEDモードとなる。この場合、制御部5は、DC/ACインバータ3内のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4において、スイッチQ1またはQ4のいずれかがオフし、かつ、スイッチQ2またはQ3のいずれかがオフするように制御し、DC/ACインバータ3の動作を停止させる。これにより、イグナイタ部4、放電灯6への電力供給経路が遮断される。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5aをオンし、DC/DCコンバータ2からLED7への電力供給経路を接続する。この際、制御部5は、電圧検出部9及び電流検出部10による負荷電圧と負荷電流の検出フィードバックにより、DC/DCコンバータ2の出力をLED7の負荷に合わせた電力に制御する。   As shown in FIG. 4, when the control input signal MODE is H (high level), the LED mode is set. In this case, the control unit 5 causes the switches Q1, Q2, Q3, and Q4 in the DC / AC inverter 3 to turn off either the switch Q1 or Q4 and turn off either the switch Q2 or Q3. And the operation of the DC / AC inverter 3 is stopped. Thereby, the power supply path to the igniter unit 4 and the discharge lamp 6 is cut off. Further, the control unit 5 turns on the changeover switch Q5a of the switch unit 8 and connects the power supply path from the DC / DC converter 2 to the LED 7. At this time, the control unit 5 controls the output of the DC / DC converter 2 to the electric power matched to the load of the LED 7 by the detection feedback of the load voltage and the load current by the voltage detection unit 9 and the current detection unit 10.

この実施形態1によれば、DC/DCコンバータの後段にDC/ACインバータとスイッチ部を介したLEDとを並列接続し、スイッチ部のオンオフを切り替えるとともに、DC/ACインバータの動作をオンオフ制御することで、放電灯とLEDの2つの光源に対してDC/DCコンバータ2及び制御部5を共用することができる。したがって、前照灯の主照明として放電灯を点灯させ、DRLとしてLEDを点灯させる場合など、2つの光源を使い分ける場合に、点灯装置の小型化、軽量化を実現できる。   According to the first embodiment, the DC / AC inverter and the LED via the switch unit are connected in parallel at the subsequent stage of the DC / DC converter, the switch unit is switched on and off, and the operation of the DC / AC inverter is controlled on and off. Thus, the DC / DC converter 2 and the control unit 5 can be shared for the two light sources of the discharge lamp and the LED. Therefore, when the two light sources are used properly, such as when the discharge lamp is turned on as the main illumination of the headlamp and the LED is turned on as the DRL, the lighting device can be reduced in size and weight.

(実施形態2)
図5は本発明の実施形態2に係る点灯装置の構成を示す図である。実施形態2は、図2に示した実施形態1を変形した例であり、LED7とスイッチ部8の接続構成が異なっている。DC/ACインバータ3の後段において、イグナイタ部4と並列に2系統のLED7a,7bが接続されており、これらのLED7a,7bの他端にスイッチ部8の切り替えスイッチQ5bの一端が接続されている。そして、切り替えスイッチQ5bの他端は、DC/DCコンバータ2の前段の主回路に接続され、LED点灯回路を構成している。DC/ACインバータ3のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4、及びスイッチ部8の切り替えスイッチQ5bは、制御部5によってオン/オフを制御される。この場合、DC/ACインバータ3のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4が、LED7a,7bへの電力供給経路を切り替えるスイッチ部の機能の一部を兼ねる形となる。その他の構成要素は図1に示した構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a lighting device according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is an example in which the first embodiment shown in FIG. 2 is modified, and the connection configuration of the LED 7 and the switch unit 8 is different. In the subsequent stage of the DC / AC inverter 3, two systems of LEDs 7a and 7b are connected in parallel with the igniter section 4, and one end of the changeover switch Q5b of the switch section 8 is connected to the other end of these LEDs 7a and 7b. . The other end of the changeover switch Q5b is connected to the main circuit in the previous stage of the DC / DC converter 2, and constitutes an LED lighting circuit. The switches Q1, Q2, Q3, and Q4 of the DC / AC inverter 3 and the changeover switch Q5b of the switch unit 8 are on / off controlled by the control unit 5. In this case, the switches Q1, Q2, Q3, and Q4 of the DC / AC inverter 3 serve as a part of the function of the switch unit that switches the power supply path to the LEDs 7a and 7b. Other components are the same as those shown in FIG. 1, and a description thereof is omitted here.

制御部5は、電圧検出部9の検出電圧及び電流検出部10の検出電流によってDC/DCコンバータ2の後段の負荷側の状態を確認し、これらの情報をフィードバックしてDC/DCコンバータ2やDC/ACインバータ3を制御する。また、制御部5は、外部から入力される光源の点灯切り替えのための制御入力信号MODEに基づき、放電灯6を点灯させるHIDモード、またはLED7a,7bを点灯させるLEDモードに動作モードを切り替える。   The control unit 5 confirms the state of the load side in the subsequent stage of the DC / DC converter 2 based on the detection voltage of the voltage detection unit 9 and the detection current of the current detection unit 10, and feeds back such information to the DC / DC converter 2 and The DC / AC inverter 3 is controlled. The control unit 5 switches the operation mode to the HID mode in which the discharge lamp 6 is lit or the LED mode in which the LEDs 7a and 7b are lit based on the control input signal MODE for switching the lighting of the light source input from the outside.

図6は実施形態2の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャート、図7は実施形態2の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートである。   FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the HID mode in the lighting device of the second embodiment, and FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the LED mode in the lighting device of the second embodiment.

図6に示すように、制御入力信号MODEがL(ローレベル)の場合はHIDモードとなる。この場合、制御部5は、DC/ACインバータ3内のブリッジ接続されたスイッチQ1,Q2,Q3,Q4をオンオフ制御し、DC/ACインバータ3からの出力電力として矩形波を形成するようにオンオフ動作させる。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5bをオフし、オフ状態を維持する。これにより、DC/ACインバータ3から矩形波の出力電力がイグナイタ部4を介して放電灯6に供給され、DC/DCコンバータ2からLED7a,7bへの電力供給経路が遮断される。   As shown in FIG. 6, when the control input signal MODE is L (low level), the HID mode is set. In this case, the control unit 5 performs on / off control of the bridge-connected switches Q1, Q2, Q3, and Q4 in the DC / AC inverter 3, and turns on and off so as to form a rectangular wave as output power from the DC / AC inverter 3. Make it work. Moreover, the control part 5 turns off the changeover switch Q5b of the switch part 8, and maintains an OFF state. Thereby, rectangular-wave output power is supplied from the DC / AC inverter 3 to the discharge lamp 6 via the igniter unit 4, and the power supply path from the DC / DC converter 2 to the LEDs 7a and 7b is cut off.

図7に示すように、制御入力信号MODEがH(ハイレベル)の場合はLEDモードとなる。この場合、制御部5は、DC/ACインバータ3内のスイッチQ1とQ3の2つをオンし、スイッチQ2とQ4の2つをオフするように制御する。これにより、DC/ACインバータ3からイグナイタ部4、放電灯6への電力供給経路が遮断される。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5bをオンし、DC/DCコンバータ2からDC/ACインバータ3内のスイッチQ1とQ3のそれぞれを介してLED7a,7bへの電力供給経路を接続する。この際、制御部5は、電圧検出部9及び電流検出部10による負荷電圧と負荷電流の検出フィードバックにより、DC/DCコンバータ2の出力をLED7a,7bの負荷に合わせた電力に制御する。   As shown in FIG. 7, when the control input signal MODE is H (high level), the LED mode is set. In this case, the control unit 5 performs control so that two switches Q1 and Q3 in the DC / AC inverter 3 are turned on and two switches Q2 and Q4 are turned off. Thereby, the power supply path from the DC / AC inverter 3 to the igniter unit 4 and the discharge lamp 6 is interrupted. Further, the control unit 5 turns on the changeover switch Q5b of the switch unit 8, and connects the power supply path from the DC / DC converter 2 to the LEDs 7a and 7b via the switches Q1 and Q3 in the DC / AC inverter 3, respectively. To do. At this time, the control unit 5 controls the output of the DC / DC converter 2 to the electric power matched to the load of the LEDs 7a and 7b by the detection feedback of the load voltage and the load current by the voltage detection unit 9 and the current detection unit 10.

この実施形態2によれば、放電灯とLEDの2つの光源に対してDC/DCコンバータ2及び制御部5を共用化する効果に加えて、DC/ACインバータ3もスイッチとして使用し、2系統のLED点灯回路を構成することができる。   According to the second embodiment, in addition to the effect of sharing the DC / DC converter 2 and the control unit 5 for the two light sources of the discharge lamp and the LED, the DC / AC inverter 3 is also used as a switch, and two systems are used. LED lighting circuit can be configured.

(実施形態3)
図8は本発明の実施形態3に係る点灯装置の構成を示す図である。実施形態3は、図5に示した実施形態2を変形した例であり、LED7とスイッチ部8の接続構成がさらに異なっている。DC/ACインバータ3の後段において、イグナイタ部4と並列に2系統のLED7a,7bが接続されており、これらのLED7a,7bの他端にそれぞれスイッチ部8の切り替えスイッチQ5c,Q5dの一端が接続されている。そして、切り替えスイッチQ5c,Q5dの他端が接続されて1つの経路となり、DC/DCコンバータ2の前段の主回路に接続され、LED点灯回路を構成している。DC/ACインバータ3のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4、及びスイッチ部8の切り替えスイッチQ5c,Q5dは、制御部5によってオン/オフを制御される。この場合、DC/ACインバータ3のスイッチQ1,Q2,Q3,Q4が、LED7a,7bへの電力供給経路を切り替えるスイッチ部の機能の一部を兼ねる形となる。その他の構成要素は図1に示した構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a lighting device according to Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is an example in which the second embodiment shown in FIG. 5 is modified, and the connection configuration of the LED 7 and the switch unit 8 is further different. In the subsequent stage of the DC / AC inverter 3, two systems of LEDs 7a and 7b are connected in parallel with the igniter section 4, and one ends of the changeover switches Q5c and Q5d of the switch section 8 are connected to the other ends of these LEDs 7a and 7b, respectively. Has been. Then, the other ends of the changeover switches Q5c and Q5d are connected to form one path, which is connected to the main circuit in the previous stage of the DC / DC converter 2 and constitutes an LED lighting circuit. The switches Q1, Q2, Q3, and Q4 of the DC / AC inverter 3 and the changeover switches Q5c and Q5d of the switch unit 8 are on / off controlled by the control unit 5. In this case, the switches Q1, Q2, Q3, and Q4 of the DC / AC inverter 3 serve as a part of the function of the switch unit that switches the power supply path to the LEDs 7a and 7b. Other components are the same as those shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted here.

制御部5は、電圧検出部9の検出電圧及び電流検出部10の検出電流によってDC/DCコンバータ2の後段の負荷側の状態を確認し、これらの情報をフィードバックしてDC/DCコンバータ2やDC/ACインバータ3を制御する。実施形態3では、負荷側の異常監視を行い、外部からの切り替え信号ではなく、放電灯異常などの負荷側の状態により、放電灯6を点灯させるHIDモード、またはLED7a,7bを点灯させるLEDモードに動作モードを切り替える。   The control unit 5 confirms the state of the load side in the subsequent stage of the DC / DC converter 2 based on the detection voltage of the voltage detection unit 9 and the detection current of the current detection unit 10, and feeds back such information to the DC / DC converter 2 and The DC / AC inverter 3 is controlled. In the third embodiment, the load-side abnormality is monitored, and the HID mode in which the discharge lamp 6 is turned on or the LEDs 7a and 7b are turned on in accordance with the load-side state such as a discharge lamp abnormality rather than an external switching signal. Switch the operation mode to.

図9は実施形態3の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャート、図10は実施形態3の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートである。   FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the HID mode in the lighting device of the third embodiment, and FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the LED mode in the lighting device of the third embodiment.

放電灯点灯時の動作として、負荷側に異常が無い場合は図9に示すHIDモードとなる。この場合、制御部5は、DC/ACインバータ3内のブリッジ接続されたスイッチQ1,Q2,Q3,Q4をオンオフ制御し、DC/ACインバータ3からの出力電力として矩形波を形成するようにオンオフ動作させる。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5c,Q5dをオフし、オフ状態を維持する。これにより、DC/ACインバータ3から矩形波の出力電力がイグナイタ部4を介して放電灯6に供給され、DC/DCコンバータ2からLED7a,7bへの電力供給経路が遮断される。   If there is no abnormality on the load side as the operation when the discharge lamp is lit, the HID mode shown in FIG. 9 is set. In this case, the control unit 5 performs on / off control of the bridge-connected switches Q1, Q2, Q3, and Q4 in the DC / AC inverter 3, and turns on and off so as to form a rectangular wave as output power from the DC / AC inverter 3. Make it work. Further, the control unit 5 turns off the changeover switches Q5c and Q5d of the switch unit 8 and maintains the off state. Thereby, rectangular-wave output power is supplied from the DC / AC inverter 3 to the discharge lamp 6 via the igniter unit 4, and the power supply path from the DC / DC converter 2 to the LEDs 7a and 7b is cut off.

また、放電灯点灯時に、負荷側に異常が発生した場合は図10に示すLEDモードとなる。制御部5は、放電灯負荷の異常として、例えば、通常の放電灯の正常電圧範囲を40V〜120Vとしたときに、動作電圧がこの範囲を外れた場合などを検知する。この場合、制御部5は、DC/DCコンバータ2の後段の電圧、電流を監視して負荷側の異常を検知すると、DC/ACインバータ3内のスイッチQ1とQ3の2つをオンし、スイッチQ2とQ4の2つをオフするように制御する。これにより、DC/ACインバータ3からイグナイタ部4、放電灯6への電力供給経路が遮断される。また、制御部5は、スイッチ部8の切り替えスイッチQ5c,Q5dをオンし、DC/DCコンバータ2からDC/ACインバータ3内のスイッチQ1とQ3のそれぞれを介してLED7a,7bへの電力供給経路を接続する。この際、制御部5は、電圧検出部9及び電流検出部10による負荷電圧と負荷電流の検出フィードバックにより、DC/DCコンバータ2の出力をLED7a,7bの負荷に合わせた電力に制御する。   Further, when an abnormality occurs on the load side when the discharge lamp is lit, the LED mode shown in FIG. 10 is set. For example, when the normal voltage range of a normal discharge lamp is set to 40 V to 120 V, the control unit 5 detects a case where the operating voltage is out of this range as an abnormality of the discharge lamp load. In this case, when the control unit 5 monitors the voltage and current at the subsequent stage of the DC / DC converter 2 and detects an abnormality on the load side, the control unit 5 turns on two of the switches Q1 and Q3 in the DC / AC inverter 3. Control to turn off two of Q2 and Q4. Thereby, the power supply path from the DC / AC inverter 3 to the igniter unit 4 and the discharge lamp 6 is interrupted. Further, the control unit 5 turns on the changeover switches Q5c and Q5d of the switch unit 8 and supplies power to the LEDs 7a and 7b from the DC / DC converter 2 via the switches Q1 and Q3 in the DC / AC inverter 3, respectively. Connect. At this time, the control unit 5 controls the output of the DC / DC converter 2 to the electric power matched to the load of the LEDs 7a and 7b by the detection feedback of the load voltage and the load current by the voltage detection unit 9 and the current detection unit 10.

この実施形態3によれば、放電灯とLEDの2つの光源に対して点灯回路を共用化する効果に加えて、外部からの切り替え入力ではなく、回路内部の電流電圧監視を利用して、放電灯とLEDの点灯動作を切り替えることができる。また、負荷側の異常時に放電灯を消灯してLEDへ切り替え可能な点灯装置をコンパクトに構成できる。   According to the third embodiment, in addition to the effect of sharing the lighting circuit for the two light sources of the discharge lamp and the LED, the discharge is performed by using the current / voltage monitoring inside the circuit instead of the switching input from the outside. The lighting operation of the light and the LED can be switched. In addition, a lighting device that can turn off the discharge lamp and switch to the LED in the event of an abnormality on the load side can be configured in a compact manner.

なお、実施形態1の構成において、実施形態3と同様に制御部5を機能させることも可能である。この場合、制御部5は、電圧検出部9及び電流検出部10の電流電圧検出出力によって負荷側の異常監視を行い、異常発生時にスイッチ部8を切り替え制御してHIDモードからLEDモードに切り替えればよい。   In the configuration of the first embodiment, the control unit 5 can be caused to function similarly to the third embodiment. In this case, the control unit 5 monitors the load side abnormality by the current voltage detection output of the voltage detection unit 9 and the current detection unit 10, and controls the switch unit 8 when the abnormality occurs to switch from the HID mode to the LED mode. Good.

上述したように、本実施形態では、放電灯とLEDの2つの光源を備える点灯装置において、これら2つの光源を同時に点灯させる必要がない場合、例えば前照灯においてLEDをDRLに用いたり、放電灯のバックアップに用いるなどの使用条件において、DC/DCコンバータの後段に放電灯用のDC/ACインバータとLEDとを並列接続し、外部からの切り替え信号による制御、または負荷側の異常監視による制御に基づき、放電灯からLEDへの接続切り替えを行う構成としている。これにより、点灯装置の部分的な回路を共用化し、ケース及びコネクタなどを含めて装置全体として小型化することができる。   As described above, in the present embodiment, in a lighting device including two light sources of a discharge lamp and an LED, when it is not necessary to turn on these two light sources at the same time, for example, in a headlamp, the LED is used for DRL or is released. Under usage conditions such as for backup of electric lamps, a DC / AC inverter for discharge lamps and LEDs are connected in parallel at the subsequent stage of the DC / DC converter, and control by switching signals from the outside or control by abnormality monitoring on the load side Based on the above, the connection is switched from the discharge lamp to the LED. Thereby, a partial circuit of the lighting device can be shared, and the entire device including the case and the connector can be downsized.

また、点灯装置の回路の中でも、高いコスト比率を占めるDC/DCコンバータ部、制御部、ケースを共用化することが可能であり、装置全体の小型省スペース化、軽量化、コスト低減を図ることができる。また、LEDバックアップ機能を持つ高輝度の放電灯システムをコンパクト化できるので、LEDバックアップ機能付きの放電灯システムを一灯式のバイクなどにも適用することができる。   In addition, among the circuits of lighting devices, it is possible to share a DC / DC converter unit, a control unit, and a case that occupy a high cost ratio, so that the entire device can be reduced in size, space, weight, and cost. Can do. In addition, since the high-intensity discharge lamp system having the LED backup function can be made compact, the discharge lamp system with the LED backup function can be applied to a one-lamp type motorcycle or the like.

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   It should be noted that the present invention is not limited to those shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art can also make changes and applications based on the description in the specification and well-known techniques. Yes, included in the scope of protection.

本発明は、放電灯と半導体発光素子とを光源に用いる場合に、点灯装置の部分的な回路を共用化でき、装置全体として小型化、軽量化、低コスト化を実現可能となる効果を有し、車両の前照灯などにおける車両用点灯装置等として有用である。   The present invention has an effect that when a discharge lamp and a semiconductor light emitting element are used as a light source, a partial circuit of a lighting device can be shared, and the entire device can be reduced in size, weight, and cost. However, it is useful as a vehicle lighting device or the like in a vehicle headlamp or the like.

本発明の実施形態に係る点灯装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the lighting device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態1に係る点灯装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the lighting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施形態1の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart for explaining the operation of the HID mode in the lighting device of Embodiment 1 実施形態1の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart explaining operation of LED mode in lighting device of embodiment 1 本発明の実施形態2に係る点灯装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the lighting device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施形態2の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart for explaining the operation of the HID mode in the lighting device of the second embodiment 実施形態2の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart explaining operation of LED mode in lighting device of embodiment 2 本発明の実施形態3に係る点灯装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the lighting device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施形態3の点灯装置におけるHIDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart for explaining the operation of the HID mode in the lighting device of the third embodiment 実施形態3の点灯装置におけるLEDモードの動作を説明するタイムチャートTime chart explaining operation of LED mode in lighting device of embodiment 3

符号の説明Explanation of symbols

1 直流電源部
2 DC/DCコンバータ
3 DC/ACインバータ
4 イグナイタ部
5 制御部
6 放電灯(HIDランプ)
7 LED
8 スイッチ部
9 電圧検出部
10 電流検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply part 2 DC / DC converter 3 DC / AC inverter 4 Igniter part 5 Control part 6 Discharge lamp (HID lamp)
7 LED
8 Switch section 9 Voltage detection section 10 Current detection section

Claims (7)

光源として用いられる放電灯及び半導体発光素子と接続され、直流電源部から得られる電力によって、前記放電灯または前記半導体発光素子を点灯させる点灯装置であって、
前記直流電源部からの出力電力を必要な電圧まで昇圧または降圧させるDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して前記放電灯に供給するDC/ACインバータと、
前記放電灯の始動時に高電圧を発生させるイグナイタ部と、
前記放電灯への電力供給経路と前記半導体発光素子への電力供給経路とが前記DC/DCコンバータの出力に対して並列的に接続されており、これらの光源への電力供給経路を切り替えるスイッチ部と、
前記DC/DCコンバータ、前記DC/ACインバータ、前記スイッチ部の状態を制御する制御部と、
を備える点灯装置。
A lighting device that is connected to a discharge lamp and a semiconductor light emitting element used as a light source, and that lights the discharge lamp or the semiconductor light emitting element with electric power obtained from a DC power supply unit,
A DC / DC converter for stepping up or down the output power from the direct current power supply unit to a required voltage;
A DC / AC inverter that converts DC power output from the DC / DC converter into AC power and supplies the AC power to the discharge lamp;
An igniter for generating a high voltage when starting the discharge lamp;
The power supply path to the discharge lamp and the power supply path to the semiconductor light emitting element are connected in parallel to the output of the DC / DC converter, and the switch unit switches the power supply path to these light sources. When,
A control unit for controlling the state of the DC / DC converter, the DC / AC inverter, and the switch unit;
A lighting device comprising:
請求項1に記載の点灯装置であって、
前記DC/DCコンバータの後段に前記DC/ACインバータと前記半導体発光素子への電力供給経路とが並列に接続されており、
前記スイッチ部は、前記DC/DCコンバータから前記半導体発光素子への電力供給経路の接続をオンオフする切り替えスイッチを有して構成され、
前記制御部は、前記放電灯を点灯させる際に前記DC/ACインバータを動作させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオフし、前記半導体発光素子を点灯させる際に前記DC/ACインバータの動作を停止させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオンする点灯装置。
The lighting device according to claim 1,
The DC / AC inverter and the power supply path to the semiconductor light emitting element are connected in parallel to the subsequent stage of the DC / DC converter,
The switch unit includes a changeover switch that turns on and off the connection of a power supply path from the DC / DC converter to the semiconductor light emitting element,
The control unit operates the DC / AC inverter when turning on the discharge lamp, turns off the connection of the changeover switch, and stops the operation of the DC / AC inverter when turning on the semiconductor light emitting element. A lighting device that turns on the connection of the changeover switch.
請求項1に記載の点灯装置であって、
前記DC/ACインバータは、ブリッジ接続したスイッチを有して構成され、前記DC/ACインバータの後段に前記放電灯への電力供給経路と2系統の半導体発光素子への電力供給経路とが並列に接続されており、
前記スイッチ部は、前記DC/ACインバータのスイッチと、前記2系統の半導体発光素子への電力供給経路の接続をオンオフする切り替えスイッチとを有して構成され、
前記制御部は、前記放電灯を点灯させる際に前記DC/ACインバータのスイッチをオンオフ制御して動作させるとともに前記切り替えスイッチの接続をオフし、前記半導体発光素子を点灯させる際に前記DC/ACインバータのスイッチを介して前記半導体発光素子への電力供給経路の接続を常時オンするとともに前記切り替えスイッチの接続をオンする点灯装置。
The lighting device according to claim 1,
The DC / AC inverter is configured to include a bridge-connected switch, and a power supply path to the discharge lamp and a power supply path to two semiconductor light emitting elements are arranged in parallel at the subsequent stage of the DC / AC inverter. Connected,
The switch unit includes a switch of the DC / AC inverter and a changeover switch for turning on / off connection of a power supply path to the two systems of semiconductor light emitting elements,
The controller controls the DC / AC inverter switch to be turned on and off when the discharge lamp is lit, turns off the connection of the changeover switch, and turns on the semiconductor light emitting element. A lighting device that always turns on the connection of the power supply path to the semiconductor light emitting element via the switch of the inverter and turns on the connection of the changeover switch.
請求項2または3に記載の点灯装置であって、
前記制御部は、外部からの制御入力信号に基づいて、前記DC/ACインバータ及び前記スイッチ部の状態の切り替え制御を行う点灯装置。
The lighting device according to claim 2 or 3,
The said control part is a lighting device which performs switching control of the state of the said DC / AC inverter and the said switch part based on the control input signal from the outside.
請求項2または3に記載の点灯装置であって、
前記制御部は、負荷側の異常監視を行い、負荷側の状態に応じて、前記DC/ACインバータ及び前記スイッチ部の状態の切り替え制御を行う点灯装置。
The lighting device according to claim 2 or 3,
The control unit is a lighting device that performs load-side abnormality monitoring and performs switching control of the state of the DC / AC inverter and the switch unit according to the state on the load side.
請求項1〜5のいずれかに記載の点灯装置と、放電灯を含む第1の光源と、半導体発光素子を含む第2の光源とを備える照明装置。   An illumination device comprising: the lighting device according to claim 1; a first light source including a discharge lamp; and a second light source including a semiconductor light emitting element. 請求項6に記載の照明装置と、前記照明装置に電力を供給する直流電源部とを備える車両。   A vehicle comprising: the lighting device according to claim 6; and a DC power supply unit that supplies electric power to the lighting device.
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