DE19705776B4

DE19705776B4 - Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe

Info

Publication number: DE19705776B4
Application number: DE19705776A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Schimizu Toda; Goichi Schimizu Oda; Masayasu Schimizu Yamashita
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: US5828177A; JPH09223587A; JP3207104B2; DE19705776A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe (6, 23), aufweisend:
eine erste Detektionsvorrichtung (7, 7', 25) zum Detektieren der Lampenspannung und/oder des Lampenstroms, oder einer Spannung und/oder eines Stoms, die äquivalent dazu sind; und/oder
eine zweite Detektionsvorrichtung (8) zum Detektieren der Eingangsspannung und/oder des Eingangsstroms der Schaltungsanordnung (1, 15); sowie
eine Anomalitätendetektionsvorrichtung (5), die eine Anomalität in der Hochdruck-Entladungslampe (6, 23) oder der Schaltungsanordnung (1, 15) feststellt, wenn sich das Detektionssignal der Detektionsvorrichtung(en) mindestens für die Dauer eines vorgegebenen Zeitraums außerhalb eines zulässigen Bereichs befindet, und die bei Auftreten einer Anomalität die Leistungszufuhr zur Hochdruck-Entladungslampe (6, 23) unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anomalitätendetektionsvorrichtung (5) eine Mehrzahl von Vergleichsvorrichtungen (30a–30e, 36, 37) aufweist, denen jeweils unterschiedliche, außerhalb des zulässigen Bereichs des Detektionssignals liegende Referenzwerte oder Referenzbereiche und unterschiedliche Bestimmungszeiten zugeordnet sind, und die einen Vergleich des Detektionssignals mit den zugeordneten Referenzwerten oder Referenzbereichen durchführen,
wobei die...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe, die die Zufuhr von Leistung an die Entladungslampe beendet, wenn festgestellt wird, daß in der Entladungslampe oder in den Schaltkreisen eine Anomalität auftritt.
In jüngster Zeit findet eine kompakte Entladungslampe (z.B. eine Halogenmetalldampflampe) größere Beachtung als Lichtquelle anstelle einer Glühlampe. Es ist bekannt daß die Schaltungsanordnung für eine solche Entladungslampe, die als Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer geeignet ist, eine Gleichstrom- (DC-) Spannungsversorgung, einen Gleichstrom-Wechselstrom- (DC-AC-) Wandler und einen Zündschaltkreis umfaßt.
Da eine hohe Spannung zugeführt wird, um die Entladungslampe zu zünden, ist es notwendig, die Leistungszufuhr zur Entladungslampe sofort zu unterbrechen, wenn in der Entladungslampe oder dem Schaltkreis eine Anomalität auftritt. Ein bekannter Schaltkreis, der eine solche Leistungsunterbrechung durchführt, ist mit einer Anomalitätendetektionsvorrichtung und einer Vorrichtung zum Verhindern einer Leistungszufuhr zu Entladungslampe versehen, so daß, wenn eine Anomalität in der Entladungslampe oder ein anomaler Schaltkreiszustand basierend auf einer festgestellten Spannung und/oder eines festgestellten Stroms, die beide mit der Entladungslampe zusammenhängen, festgestellt wird, die Leistungsunterbrechungsvorrichtung die Leistungszufuhr zur Entladungslampe unterbricht.
Der Schaltkreis kann jedoch fälschlicherweise eine Anomalität beim Übergang der Entladungslampe in den stationären Zustands feststellen.
Mit anderen Worten tritt, da sich die mit einer Entladungslampe zusammenhäagenden, festgestellten Spannungen und Ströme in der Übergangsphase der Entladungslampe wie etwa an Anfang der Beleuchtungsphase stark ändern, eine fälschlich Detektion von Anomalitäten auf, wenn diese Werte einfach mit den entsprechenden, vorgegebenen Referenzwerten verglichen werden.
Eine Lösung dieses Nachteils ist das Einrichten einer vorgegebenen Be stimmungszeit zum Feststellen eines anomalen Zustands und die Annahme einer Anomalität, wenn ein bestimmtes Ergebnis des Vergleichs der festgestellten Spannung und/oder des festgestellten Stroms, die mit der Entladungslampe zusammenhängen, mit dem entsprechenden Referenzwert den vorgegebenen Bestimmungszeitraumlang oder länger andauert. Wenn die Bestimmungszeit für den Referenzwert für den Vergleich ein fester Wert ist, wird immer angenommen, daß eine Anomalität in der Entladungslampe oder dem Schaltkreis aufgetreten ist, wenn ein bestimmtes Vergleichsergebnis für die festgestellte Spannung und/oder den festgestellten Strom, die mit der Entladungslampe zusammenhängen, mit dem entsprechenden Referenzwert den vorgegebenen Bestimmungszeitraumlang oder länger andauert, und zwar unabhängig von den möglichen Ursachen für eine solche Anomalität. Es ist daher schwierig, eine detaillierte Anomalitätendetektion durchzuführen.
Zum Beispiel sollte die Bestimmungszeit die kürzeste aller möglichen Zeiten sein, die mit möglichen Gründen für die Anomalitäten verbunden sind. In diesem Fall gibt es jedoch die Möglichkeit einer irrtümlichen Feststellung, daß eine Anomalität aus einem anderen Grund als dem mit der kürzesten Bestimmungszeit verbundenen aufgetreten ist, obwohl tatsächlich keine Anomalität aufgetreten ist.

Aus der gattungsbildenden DE 41 34 537 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe bekannt, bei der durch Auswerten einer Spannung und eines Stromes, die äquivalent zur Lampenspannung bzw. zum Lampenstrom sind, das Auftreten von Anomalitäten ermittelt und davon abhängig die Leistungszufuhr zur Lampe unterbrochen wird. Zusätzlich wird das Auftreten einer Anomalität des Wertes der Eingangsspannung ermittelt.

Aus DE 41 29 557 A1 ist eine Hochdruck-Entladungslampe bekannt, bei der eine Spannung und ein Strom detektiert werden, die äquivalent zur Lampenspannung bzw. zum Lampenstrom sind. Dieses Detektionssignal wird einer Anomalitätendetektionsvorrichtung zugeführt, die eine Anomalität in der Hochdruck-Entladungslampe oder der Schaltungsanordnung feststellt, wenn sich das Detektionssignal mindestens für die Dauer eines vorbestimmten Zeitraumes außerhalb eines zulässigen Bereiches befindet, und die bei Auftreten einer Anomalität die Leistungszufuhr zur Hochdruck-Entladungslampe unterbricht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe anzugeben, die eine Anomalität der Entladungslampe, eine Schaltkreisanomalität und eine mit der Eingangsspannung des Schaltkreises verbundene Anomalität sicher feststellen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Referenzwerten oder Referenzbereichen mit entsprechenden Bestimmungszeiten vorgesehen sind, kann ein Vergleich und eine Bestimmung speziell entsprechend der Ursache für jede Anomalität durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 ist ein Blockdiagramm zur Erklärung des Aufbaus einer Schaltungsanordnung für eine Entladungslampe nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Referenzwerte für einen Vergleich bezüglich einer mit einer Entladungslampe verbundenen, festgestellten Spannung gesetzt werden.
3 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Bestimmungszeiten für die Referenzwerte gesetzt werden.
4 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Vegleichs-Referenzwerte, die bezüglich einer mit einer Entladungslampe verbundenen, festgestellten Spannung über oder unter einem vorgegebenen Bereich liegen, gesetzt werden.
5 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Bestimmungszeiten für die in 4 gezeigten Referenzwerte gesetzt werden.
6 ist ein Diagramm zur Erklärung der Beziehung der Werte der Bestimmungszeiten bezüglich der Referenzwerte.
7 ist ein Diagramm zur Erklärung des Werts der Bestimmungszeit, die für den Referenzwert gesetzt wird, der in der Nähe von Null liegt.
8 ist ein Diagramm, das beispielhaft zeigt, wie die Bestimmungszeiten für die Referenzwerte durch ein Balkendiagramm oder eine Kurve bestimmt werden.
9 zeigt ein Blockdiagramm, das den Aufbau zeigt, der mit einer Statusdetektionsvorrichtung zum Feststellen eines Zustandes ohne Beleuchtung der Entladungslampe und einer Eingangsspannungsabfall-Detektionsvorrichtung zum Feststellen eines Abfalls der Eingangsspannung versehen ist.
10 zeigt ein Blockdiagramm, das zusammen mit den 11 bis 14 den allgemeinen Schaltkreisaufbau entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie eine mit einer Entladungslampe in Beziehung stehende Spannung sich mit der Zeit ändert und wie Vergleichs-Referenzwerte entsprechend der vorliegenden Erfindung zu setzen sind.
12 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Bestimmungszeiten bezüglich der Referenzwerte der 11 zu setzen sind.
13 ist ein Diagramm zur Erklärung, wie Vergleichs-Referenzwerte bezüglich der Batteriespannung einzustellen sind und wie die Bestimmungszeiten für diese Referenzwerte zu setzen sind, und
14 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das beispielhaft den Aufbau eines Anomalitäten-Detektions-Schutz-Schaltkreises nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
1 zeigt den Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine Entladungslampe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, der eine Spannungsversorgung 2, eine Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3, eine Zündvorrichtung 4 und eine Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 umfaßt.
Die Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 ist hauptsächlich vorgesehen, um eine Leistungssteuerung, die für das Zünden der Entladungslampe 6 mit der Spannungsversorgung 2 notwendig ist, durchzuführen. Der Ausgang der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 wird über die Zündvorrichtung 4 zur Entladungslampe 6 geführt.
Die Zündvorrichtung 4 dient zum Erzeugen eines Auslöseimpulses für die Entladungslampe 6 während des anfänglichen Beleuchtungsstadiums, um die Entladungslampe 6 zu zünden.
Die Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 dient zum Feststellen einer Anomalität im Zustand des Schaltkreises der Entladungslampe 6 oder einer Anomalität der Eingangsspannung und/oder des Eingangsstromes für die Schaltungsanordnung 1 und verhindert eine Spannungszuführung zur Entladungslampe 6, wenn eine solche Anomalität festgestellt wird.
Die Informationen, auf denen basierend eine Anomalitätendetektion durchgeführt wird, umfassen:

(1) Detektionssignale, die mit der Spannung und dem Strom, der zur Entladungslampe geführt wird, oder mit einer Steuerungsspannung oder einem Steuerungsstrom, die diesen Detektionssignalen äquivalent sind, in Beziehung stehen.
(2) Detektionssignale, die mit der Eingangsspannung oder dem Eingangsstrom zum Schaltkreis in Verbindung stehen.

Die Detektionssignale (1) können durch eine Spannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 7, die in der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 vorgesehen ist, um Detektionssignale zu erhalten, die der Lampenspannung oder dem Lampenstrom der Entladungslampe 6 äquivalent sind, oder durch eine Spannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 7' erhalten werden, die in der Zündvorrichtung 4 oder einer ihr folgenden Stufe vor gesehen ist, um die Lampenspannung und den Lampenstrom der Entladungslampe 6 direkter festzustellen.
Die Detektionssignale (2) können durch eine Eingangsspannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 8 erhalten werden, die vorgesehen ist, um die Eingangsspannung und/oder den Eingangsstrom, die von der Spannungsversorgung zum Schaltkreis geführt werden, zu detektieren.
Die Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 dient zum Unterbrechen der Spannungsversorgung der Entladungslampe 6, wenn das Auftreten einer Anomalität basierend auf diesen Informationen festgestellt wird.
Die Spannungsversorgung der Entladungslampe 6 kann auf die folgenden Weisen unterbrochen werden:

(I) Unterbrechen der Spannungsversorgung der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 von der Spannungsversorgung 2.
(II) Unterbrechen des Betriebs der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3.

Für das Verfahren (I) kann eine Schaltvorrichtung 9 zwischen der Spannungsversorgung 2 und der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 vorgesehen sein, wie es zum Beispiel in 1 gezeigt ist, so daß die Schaltvorrichtung 9 beim Feststellen einer Anomalität geöffnet werden kann, um die Spannungsversorgung der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 zu unterbrechen.
Entsprechend dem Verfahren (II) wird der Betrieb der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 in Abhängigkeit von einem Anomalitätensignal unterbrochen, das von der Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 zur Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 gesendet wird. Dieses Verfahren wird zum Beispiel durch direktes Unterbrechen des Betriebs der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3, die mit der Leistungssteuerung für die Entladungslampe 6, der Umwandlung der an die Entladungslampe 6 anzulegenden Spannung und dergleichen verbunden ist, oder durch Unterbrechen des Betriebs eines Hilfs-Spannungsversorgungsschaltkreises zum Zuführen einer Spannung an Komponenten der Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 durchgeführt.
Die Spannungsunterbrechungstechnik nach der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Techniken beschränkt, sondern es kann jede beliebige Technik verwendet werden, solange die Spannungsversorgung der Entladungslampe 6 unterbrochen wird, wenn eine Anomalität festgestellt wird. Sobald das Auftreten einer Anomalität festgestellt wird, kann die Unterbrechung der Spannungsversorgung der Entladungslampe 6 weiterhin unterbrochen bleiben, bis der Schaltkreis 1 wieder unter Spannung gesetzt wird. Alternativ kann die Spannungsversorgung der Entladungslampe 6 bei Auftreten einer Anomalität zeitweise unterbrochen werden, aber wieder eingerichtet werden, sobald der Zustand der Entladungslampe 6 oder der Schaltkreiszustand oder die Eingangsspannung oder der Eingangsstrom wieder im richtigen Zustand ist.
Von den Detektionssignalen, die mit der Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 verbunden sind, werden zunächst die Detektionssignale (1) diskutiert. In diesem Fall stellt die Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 die mit der Entladungslampe 6 verbundene, von der zuvor erwähnten Spannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 7 (oder 7') detektierte Spannung und/oder den detektierten Strom oder dazu äquivalenten Signale fest, vergleicht die Werte dieser Signale mit vorgegebenen Referenzwerten, um festzustellen, welcher Wert größer oder kleiner ist (in manchen Fällen ist der Gleichgewichtszustand mit eingeschlossen), und überwacht das Auftreten einer Anomalität, indem festgestellt wird, ob ein bestimmtes Vergleichsergebnis für eine vorgegebene Bestimmungszeit oder länger andauert. Die "Bestimmungszeit" ist der dominierende Parameter, um festzulegen, wie lange ein anormaler Zustand andauern sollte, bevor die Spannungsversorgung der Entladungslampe 6 unterbrochen wird, und wird für jeden der Referenzwerte für den Wertevergleich festgelegt.
Die 2 und 3 sind Diagramme zur Erklärung, wie Vergleichs-Referenzwerte und zu den Referenzwerten gehörende Bestimmungszeiten einzustellen sind.
2 zeigt beispielhaft eine zeitabhängige Änderung in der festgestellten Spannung ("VL"), die zu der Entladungslampe 6 gehört und auf der vertikalen Achse als Funktion der Zeit t auf der horizontalen Achse aufgezeichnet ist.
In diesem Diagramm geben Va, Vb bzw. Vc (Va > Vb > Vc) Referenzwerte für einen Vergleich an, die im Hinblick auf die detektierte Spannung VL eingestellt sind, und Ta, Tb bzw. Tc geben jeweils eine Zeit an, während der VL > Va, VL > Vb beziehungsweise VL > Vc ist.
3 zeigt beispielhaft die Beziehung zwischen den Vergleichs-Referenzwerten und den Bestimmungszeiten, wobei die Spannung ("V") auf der horizontalen Achse und die Bestimmungszeit ("TD") auf der vertikalen Achse aufgezeichnet ist. TDa, TDb und TDc bezeichnen jeweils die Bestimmungszeiten für die Referenzwerte Va, Vb und Vc, wobei sie so eingestellt sind, daß in diesem Beispiel TDc < TDa < TDb ist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind, wie aus dem oben gesagten ersichtlich ist, unterschiedliche Bestimmungszeiten für unterschiedliche Vergleichs-Referenzwerte eingestellt, und die Zeiten Ta, Tb bzw. Tc werden mit den entsprechenden Bestimmungszeiten TDa, TDb beziehungsweise TDc in dem Beispiel der 2 verglichen, um eine Anomalität festzustellen. (Zum Beispiel wird festgestellt, daß eine Anomalität aufgetreten ist, wenn Tc > TDc.)
Die Beziehung zwischen den Vergleichs-Referenzwerten und den Bestimmungszeiten kann in zwei Bereichen betrachtet werden, die oberhalb und unterhalb eines zulässigen Bereiches oder eines nominalen Bereichs (dessen obere Grenze und untere Grenze mit "Va0" beziehungsweise mit "Vb0" bezeichnet sind) der detektierten Spannung im stationären Beleuchtungsmodus der Entladungslampe 6 definiert sind.
4 zeigt die Zeit t auf der horizontalen Achse und die festgestellte Spannung VL, die zu der Entladungslampe 6 gehört, auf der vertikalen Achse, und zeigt Vergleichs-Referenzwerte, die in einem Bereich C (in dem Diagramm schraffiert) eingestellt sind, der den Spannungsbereich in dem stationären Beleuchtungszustand der Entladungslampe oder den nominalen Spannungsbereich der Entladungslampe 6 angibt, und zeigt die Bereiche A und B, die oberhalb beziehungsweise unterhalb des Bereichs C liegen.
Im Bereich A, der oberhalb des Bereichs C liegt, sind die Referenzwerte Vai (i=1, 2,...) eingestellt. Der Zählindex "i" ist so ausgewählt, daß der Wert von Vai zunimmt, wenn i zunimmt.
Im Bereich B, der unterhalb des Bereichs C liegt, sind die Referenzwerte Vbi (i=1, 2,...) eingestellt. Der Zählindex "i" ist so ausgewählt, daß der Wert von Vbi abnimmt, wenn i zunimmt.
Es ist offensichtlich, daß die Entladungslampe in dem Bereich C richtig brennt, so daß in diesem Bereich keine Referenzwerte für einen Vergleich eingestellt werden müssen.
5 zeigt die Spannung V auf der horizontalen Achse und die Bestimmungszeit TD, die für jeden der Referenzwerte Vai und Vbi (i=1, 2,...) einzustellen ist, auf der vertikalen Achse.
Wie gezeigt, nehmen die Werte von Vai und Vbi entsprechenden Bestimmungszeiten mit einer Zunahme des Indexes i schrittweise ab. Die Werte von Vai und Vbi müssen nicht notwendigerweise eine lineare, symmetrische Beziehung bezüglich des Bereichs C besitzen, aber ihre Beziehung sollte derart sein, daß die Bestimmungszeiten umso kürzer werden, je weiter der entsprechende Referenzwert für einen Vergleich von dem Bereich C entfernt ist. Wenn die mit Vai (i=1, 2,...) verbundenen Bestimmungszeiten mit "TDai" (i=1, 2,...) bezeichnet werden und die mit Vbi (i=1, 2,...) verbundenen Bestimmungszeiten mit "TDbi" (i=1, 2,...) bezeichnet werden, ist im allgemeinen TDai ≠ TDbj, aber oft ist TDai < TDbj, wie in 6 gezeigt ist. (Der Grund dafür wird später diskutiert werden.)
Unter der Voraussetzung, daß "Vbm" einen Vergleichs-Referenzwert bezeichnet, der sich nahe bei V=0 befindet, und daß "TDbm" die damit verbundene Bestimmungszeit bezeichnet, wie in 7 gezeigt, ist TDbm aus folgendem Grund auf einen hinreichend kleineren Wert eingestellt als die Bestimmungszeit, die zu einem Vergleichs-Referenzwert gehört, der höher als Vbm angeordnet ist. Da die Tatsache, daß die festgestellte Spannung VL nahe bei null liegt, im allgemeinen, außer in speziellen Fällen, wie etwa dem Zustand unmittelbar nach dem Zünden der Entladungslampe, das Auftreten einer kritischen Anomalität für die Entladungslampe bedeutet, ist es bei Auftreten eines derartigen anomalen Zustands im Hinblick auf die Verhinderung eines durch einen Stromschlag verursachten Unfalls wünschenswert, die Spannungszufuhr zur Entladungslampe sofort zu unterbrechen.
Die Beziehungen zwischen den Vergleichs-Referenzwerten und den damit verbundenen Bestimmungszeiten sind in den 3 und 5 getrennt festgelegt. Diese Beziehungen sind nicht einschränkend, und die Bestimmungszeiten können getrennt in Verbindung mit Vergleichs-Referenzbereichen, wie es durch das Balkendiagramm in 8 gezeigt ist, festgelegt werden oder können so festgelegt werden, daß sie durch eine stetige Funktion in Abhängigkeit von den Vergleichs-Referenzwerten ausgedrückt werden, wie es durch die Kurven 10 in demselben Diagramm (außerhalb dem Bereich C) gezeigt ist.
Auch wenn in der vorstehenden Beschreibung Beispiele diskutiert worden sind, in denen eine Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen und die damit verbundenen Bestimmungszeiten eine festgelegte Beziehung im Hinblick auf die mit einer Entladungslampe verbundene, festgestellte Spannung haben, können die Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen und die damit verbundenen Bestimmungszeiten eine festgelegte Beziehung im Hinblick auf den mit einer Entladungslampe verbundenen, festgestellten Strom haben.
Die Detektion einer Anomalität in der Eingangsspannung, die mit den zweiten Detektionssignalen (2) verbunden ist, wird im folgenden diskutiert. In diesem Fall vergleicht, wenn festgestellt wird, daß die Eingangsspannung von der Spannungsversorgung 2 höher als notwendig wird oder anomal stark abfällt, die Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 den Wert der Eingangsspannung, die von der Spannungsversorgung 2 über die Eingangsspannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 8 an die Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 angelegt wird, mit dem Wert eines vorgegebenen Referenzwerts, der mit dieser Eingangsspannung (in manchen Fällen einschließlich des Gleichgewichtszustands) verbunden ist, und überwacht das Auftreten einer Anomalität durch Feststellen, ob ein bestimmtes Vergleichsergebnis eine vorgegebene Bestimmungszeitlang oder länger andauert.
Wie im Falle der Detektionssignale (1) wird eine Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen im Hinblick auf die Eingangsspannung eingestellt, und die Bestimmungszeiten werden getrennt in Verbindung mit diesen Referenzzeiten oder Referenzbereichen eingestellt.
Die Bestimmungszeiten werden auf solche Weise eingestellt, daß, je weiter die Referenzswerte oder die Referenzbereiche von einem vorgegebenen, zulässigen Bereich (der nominale Bereich oder der nominale Bereich mit der Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors) für den Wert des Detektionssignals von der Eingangsspannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 8 entfernt sind, desto kürzer die Bestimmungszeiten eingestellt werden. Alternativ unterscheidet sich jede für einen Vergleichs-Referenzwert oder Referenzbereich, der über dem zulässigen Bereich liegt, eingestellte Bestimmungszeit von jeder für einen Vergleichs-Referenzwert Referenzbereich, der unter dem zulässigen Bereich liegt, eingestellte Bestimmungszeit. Zum Beispiel sollte man den Fall betrachten, bei dem die Eingangsspannung auf der horizontalen Achse der 5 dargestellt ist und der Bereich C dem nominalen Bereich oder dem zulässigen Bereich für die Eingangsspannung entspricht, und Vai und Vbi Referenzwerte für den mit der Eingangsspannung verbundenen Vergleich angeben.
Der Beleuchtungsschaltkreis kann so ausgeführt sein, daß er die Anomalitätendetektionsvorrichtung verwendet, die entweder mit den Detektionssignalen (1) oder den Detektionssignalen (2) arbeitet, oder kann so ausgeführt sein, daß er beide Anomalitätendetektionsvorrichtungen, die sowohl mit den Detektionssignalen (1) als auch (2) arbeiten, umfaßt. Im letzteren Fall sollten wir zwei Fälle betrachten, nämlich einen Fall, bei dem die Bestimmungszeiten für die Detektionssignale (1) und (2) unabhängig eingestellt werden, und einen anderen Fall, bei dem es eine bestimmte Bedingung für die Wertebeziehung zwischen den Bestimmungszeiten gibt.
Angenommen, die zu den Detektionssignalen (1) gehörenden, anomalen Zustände umfassen den Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe unmöglich ist, und den Zustand, in dem der Anschluß der Entladungslampe kurzgeschlossen ist, und angenommen die zu den Detektionssignalen (2) gehörenden, anomalen Zustände umfassen den Zustand, in dem die Eingangsspannung eine Überspannung aufweist, und den Zustand, in dem die Eingangsspannung anomal abfällt. In diesem Fall können, auch wenn die Bestimmungszeiten für die Vergleichs-Referenzwerte oder die Referenzbereiche unabhängig für eine Anomalität, die von einem Zustand herrührt, in dem ein Leuchten der Entladungslampe unmöglich ist, und die zu dem Detektionssignalen (1) gehört, und für eine Anomalität, die von einem Zustand herrührt, in dem eine Überspannung vorliegt, und die zu den Detektionssignalen (2) gehört, eingestellt werden können, die Bestimmungszeiten für die Vergleichs-Referenzwerte oder die Referenzbereiche unabhängig für eine Anomalität, die von einem Zustand herrührt, in dem ein Leuchten der Entladungslampe unmöglich ist, und zu den Detektionssignalen (1) gehört, und für eine Anomalität, die von einem Zustand herrührt, in dem ein anomaler Spannungsabfall vorliegt, und die zu den Detektionssignalen (2) gehört, nicht unabhängig voneinander eingestellt werden. Dies kann zu einem unerwünschten Effekt führen, wenn es keine speziellen Bedingungen zum Festlegen der Bestimmungszeiten in den beiden Fällen gibt.
Man betrachte nun den Fall, bei dem bei einer Anomalität in dem Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist und der zu den Detektionssignalen (1) gehört, die Spannungsversorgung zur Entladungslampe nach dem Feststellen der Anomalität unterbrochen wird und dieser Zustand mit unterbrochener Spannungsunterbrechung danach beibehalten wird, während bei dem anomalen Abfall der Eingangsspannung, der zu den Detektionssignalen (2) gehört, die Spannungsversorgung für die Entladungslampe zeitweise unterbrochen wird, aber wieder begonnen wird, wenn die Eingangsspannung wieder in ihren normalen Bereich zurückkommt. Wenn die Bestimmungszeit für den Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist und der zu den Detektionssignalen (1) gehört, kürzer eingestellt ist als die Bestimmungszeit für den anomalen Abfall der Eingangsspannung, der zu den Detektionssignalen (2) gehört, erhält die erste Bestimmungszeit eine Priorität über die letztere, so daß das Wiederzünden der Entladungslampe aufgrund eines Wiederbeginns der Spannungsversorgung im letzteren Fall in manchen Situationen nicht ausgeführt werden kann. Mit anderen Worten wird, falls die Bestimmungszeit für den anomalen Abfall der Eingangsspannung, der zu den Detektionssignalen (2) gehört, nicht kürzer als die Bestimmungszeit für den Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist und der zu den Detektionssignalen (1) gehört, eingestellt wird, auch in dem Fall, in dem die Entladungslampe in den Zustand geht, in dem sie aufgrund eines Abfalls der Eingangsspannung nicht Leuchten kann (mit Ausnahme des Falls eines permanten Zustands, in dem ein Leuchten nicht möglich ist), und die Eingangsspannung später in den richtigen Bereich zurückkehrt, wenn also die Entladungslampe wieder Leuchten kann, der Vorgang zum Wiederbeleuchten der Entladungslampe im wesentlichen nicht beachtet. Um ein derartiges, unerwünschtes Ergebnis zu verhindern, ist es vorzuziehen, daß die Bestimmungszeit für den anomalen Abfall der Eingangsspannung, der zu den Detektionssignalen (2) gehört, kürzer eingestellt wird als die Bestimmungszeit für den Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist und der zu den Detektionssignalen (1) gehört.
9 zeigt beispielhaft einen Schaltkreisaufbau 1A, der mit einer Statusdetektionsvorrichtung 11 zum Feststellen den offenen Zustands des Steckverbinderanschlusses, der mit der Entladungslampe 6 zu verbinden ist, und zum Feststellen des Zustands, in dem ein Leuchten der Entladungslampe 6 nicht möglich ist, und mit einer Eingangs-Spannungsabfall-Detektionsvorrichtung 12 zum Feststellen, ob die Eingangsspannung der Schaltungsanordnung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, verse hen ist.
Die Statusdetektionsvorrichtung 11 vergleicht die delektierte Spannung und/oder den delektierten Strom mit einem vorgegebenen Vergleichs-Referenzwert basierend auf Informationen von der Spannungs/Stromdetektionsvorrichtung 7 (oder 7'), stellt das Auftreten einer Anomalität fest, wenn ein bestimmtes Vergleichsergebnis eine bestimmte Bestimmungszeit ("TDo") lang oder länger andauert, und sendet ein Bestimmungssignal an eine Haltevorrichtung 13, die sich in einer nachfolgenden Stufe befindet, um dieses Signal zu speichern. Als Ergebnis wird die Spannungsversorgung zur Entladungslampe 6 unterbrochen, und dieser Zustand der Spannungsunterbrechung wird beibehalten, bis die Entladungslampe 6 das nächste Mal unter Spannung gesetzt wird.
Die Eingangsspannungsabfall-Detektionsvorrichtung 12 stellt fest, daß eine Anomalität in der Eingangsspannung von der Spannungsversorgung 2 eingetreten ist, wenn die Eingangsspannung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Vergleichs-Referenzwert ist und dieser Zustand eine vorgegebene Bestimmungszeit ("TDs"; TDs < TDo) lang oder länger andauert, und unterbricht die Spannungsversorgung zur Entladungslampe 6, ohne das Bestimmungssignal zu speichern.
Auch in dem Fall, in dem die Entladungslampe 6 zeitweise in den Zustand geht, in dem aufgrund eines Abfalls in der Eingangsspannung ein Leuchten der Entladungs lampe nicht möglich ist, wird, wenn die Dauer der Detektion einer Anomalität durch die Statusdetektionsvorrichtung 11 kürzer ist als die Bestimmungszeit TDo und es eine Möglichkeit des Wiederbeleuchtens der Entladungslampe 6 nach dem Wiederherstellen der Eingangsspannung gibt, auch wenn der zeitweilige Abfall der Eingansspannung die Bestimmungszeit TDs lang oder länger andauert, die Spannungsversorgung zur Entladungslampe 6 wiederbegonnen, wenn die Eingangsspannung später wieder in den richtigen Bereich zurückkehrt.
In 9 ist die Berechnung der logischen Summe (durch ein ODER-Gatter 14 gezeigt) der Ausgangssignale der Haltevorrichtung 13 und der Eingangsspannungsabfall-Detektionsvorrichtung 12 gezeigt, wobei diese logische Summe zur Beleuchtungssteuerungsvorrichtung 3 und zur Schaltvorrichtung 9 gesendet wird, um die Spannungszufuhr zur Entladungslampe 6 zu unterbrechen.
Auch wenn in der vorstehenden Beschreibung Beispiele diskutiert wurden, in denen eine Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen und ihre entsprechenden Bestimmungszeiten eine vorgegebene Beziehung im Hinblick auf die Eingangsspannung der Schaltungsanordnung besitzen, können natürlich eine Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen und ihre entsprechenden Bestimmungszeiten so eingestellt werden, daß sie eine vorgegebene Beziehung im Hinblick auf den Eingangsstrom der Schaltungsanordnung besitzen.
Die 10 bis 14 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In einer Schaltungsanordnung 15 ist eine Batterie 16, die der zuvor erwähnten Spannungsversorgung 2 entspricht, zwischen den Eingangsanschlüssen 17 und 17' angeschlossen, und ein Zündschalter 19 ist als manueller Zündschalter in einer (18) der Gleichspannungsleitungen 18 und 18' vorgesehen.
Ein Gleichspannungsversorgungsschaltkreis 20, in den die Batteriespannung eingegeben wird, erhöht und/oder erniedrigt die Batteriespannung und legt seinen Ausgang an einen DC-AC-Wandler 21, der sich in der nachfolgenden Stufe befindet.
Der DC-AC-Wandler 21 wandelt den Gleichspannungsausgang des Gleichspannungsversorgungsschaltkreises 20 in eine Wechselspannung um. Zum Beispiel kann der DC-AC-Wandler 21 so ausgeführt sein, daß er einen Brückenschaltkreis mit einer Mehrzahl von Paaren von Halbleiterschaltelementen, die sich im Spannungsversorgungspfad einer Entladungslampe befinden, und einen Treiberkontroller zum Treiben dieses Brückenschaltkreises besitzt.
Ein Zündschaltkreis 22, der sich in der dem DC-AC-Wandler 21 nachfolgenden Stufe befindet, erzeugt einen Auslöseimpuls für die Entladungslampe 23, überlagert diesen Auslöseimpuls dem Ausgang des DC-AC-Wandlers 21 und legt das resultierende Signal an die Entladungslampe 23 an, die zwischen den Wechselspannungsausgangsanschlüssen 24 und 24' angeschlossen ist. Der Zündschaltkreis 22 entspricht der Zündvorrichtung 4.
Zwischen dem Gleichspannungsversorgungsschaltkreis 20 und dem DC-AC-Wandler 21 befindet sich ein Spannungs/Strom-Detektor 25 (der der zuvor beschriebenen Spannungs/Strom-Detektionsvorrichtung 7 entspricht) zum Detektieren der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms des Gleichspannungsversorgungsschaltkreises 20. Der Spannungs/Strom-Detektor 25 sendet ein Detektionssignal an einen Steuerungsschaltkreis 26 und an einen Anomalitäten-Detektions-/Schutz-Schaltkreis 27.
Der Steuerungsschaltkreis 26 erzeugt ein Steuerungssignal in Abhängigkeit von dem Detektionssignal des Spannungs-/Strom-Detektors 25 und sendet das Steuerungssignal zum Gleichspannungsversorgungsschaltkreis 20, um dessen Ausgangsspannung zu steuern. Auf diese Weise führt der Steuerungsschaltkreis 26 eine Spannungssteuerung durch, die dem Zündzustand der Entladungslampe 23 entspricht, um die Zündzeit und die Wiederzündzeit zu verkürzen und die Entladungslampe 23 im stationären Betrieb stabil zu betreiben. Der Steuerungsschaltkreis 26, der vom Impulsweitenmodulationstyp sein kann, kann auch einen anderen Aufbau haben.
Der Anomalitäten-Detektor-/Schutz-Schaltkreis 27, der der Anomalitätendetektionsvorrichtung 5 entspricht, ist vorgesehen, um den Schaltkreiszustand der Entladungslampe 23 und eine Anomalität in der Batteriespannung festzustellen. Zum Beispiel stellt der Anomalitäten-Detektor-/Schutz-Schaltkreis 27 das Auftreten der hiernach beschriebenen, anomalen Zustände fest:

(a) Eine Nicht Verbindung der Entladungslampe 23 mit den Wechselspannungsausgangsanschlüssen 24 und 24' oder einen offenen Zustand der Wechselspannungsausgangsanschlüsse 24 und 24' .
(b) Eine den nominalen Bereich übersteigende Lampenspannung als Anzeichen für den durch Degradation bedingten, letzen Abschnitt der Lebensdauer der Entladungslampe 23.
(c) Einen Zustand, in dem die Lampenspannung aufgrund von Lecks in den Isolierungen innerhalb der Entladungslampe 23 nicht den nominalen Bereich erreicht hat.
(d) Einen Zustand, in dem die Lampenspannung aufgrund des Anhaftens von verdampften Teilen der Entladungselektrode an der Röhrenwand oder aufgrund von anderen Dingen (z.B. von Wasser) zwischen den Wechselspannungskontakten 24 und 24' nicht den nominalen Bereich erreicht hat.
(e) Einen Kurzschluß der Wechselspannungsausgangsanschlüsse 24 und 24'.
(f) Einen Überspannungszustand oder ein anomales Abfallen der Batteriespannung.

Die obigen Zuständen werden, wenn sie andauern, sehr wahrscheinlich den Schutz der Entladungslampe und der Schaltkreise beeinträchtigen und einen unerwünschten Einfluß auf Menschen haben oder zu Sekundäreffekten führen. Im Falle (a) kann zum Beispiel, wenn der von der Schaltungsanordnung 22 erzeugte Hochspannungsimpuls kontinuierlich an die Wechselspannungsausgangsanschlüsse 24 und 24' angelegt wird, eine elektromagnetische Störung von peripheren Geräten oder ein Unfall durch einen elektrischen Schlag verursacht werden. Im Falle (b) kann die Zündeigenschaft der Entladungslampe verschlechtert werden, so daß ein Flackern verursacht wird. Im Falle (c) kann, wenn die Entladungslampe in diesem Zustand angeschaltet bleibt, ein Lecken des in der Entladungslampe eingeschlossenen Gases bewirkt werden, und im schlimmsten Falle kann die Entladungslampe zerstört werden. In dem Falle (d) wird ständig eine übermäßige Spannung an die Entladungslampe angelegt, so daß die Endadungslampe zerstört oder andere Schaltkreiselemente beschädigt oder verschlechtet werden können. Im Falle (e) kann der Kurzschluß eine Degradation oder Beschädigung der Schaltkreiselemente verursachen. Im Falle (f) können die Komponenten des Gleichspannungsversorgungsschaltkreises 20 zerstört werden.
Um das Auftreten solcher anomalen Zustände festzustellen, werden entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Vergleichs-Referenzwerte entsprechend den Fällen (a) bis (e) im Hinblick auf die festgestellte, mit der Entladungslampe verbundenen Spannung VL eingestellt, wie in 11 gezeigt.
11 zeigt beispielhaft eine zeitabhängige Änderung in der mit der Entladungslampe verbundenen, detektierten Spannung VL und die Einstellung von Vergleichs-Referenzwerten, wenn die Entladungslampe richtig vom kalten Zustand ausgehend gezündet wird, wobei die Zeit t auf der horizontalen Achse und die detektierte Spannung VL auf der vertikalen Achse dargestellt sind. Va, Vb, Vc, Vd und Ve (Va > Vb > Vc > Vd > Ve) bezeichnen jeweils die Referenzwerte für die Detektion der Zustände (a) bis (e).
Die detektierte Spannung VL nimmt zeitweilig unter dem Einfluß des von der Schaltungsanordnung 22 erzeugten Hochspannungs-Auslöseimpulses unmittelbar nach dem Beleuchten der Entladungslampe 23 zu und fällt dann nach dem Zünden der Endla dungslampe 23 stark ab und nimmt dann langsam bis zu einem Wert in dem durch Vc ≥ VL ≥ Vb angegebenen Bereich (der dem Bereich C entspricht) zu.
12 zeigt die Spannungsbereiche, die entsprechend den Referenzwerten Va bis Ve getrennt sind, und die jeweils für diese Bereiche eingestellten Bestimmungszeiten, wobei die detektierte Spannung VL auf der horizontalen Achse und die Bestimmungszeit TD auf der vertikalen Achse aufgezeichnet sind.
In diesem Diagramm bezeichnet "TDoe" die Bestimmungszeit, wenn 0 ≤ VL < Ve ist, "TDed" bezeichnet die Bestimmungszeit, wenn Ve ≤ VL < Vd ist, "TDdc" bezeichnet die Bestimmungszeit, wenn Vd ≤ VL < Ve ist, "TDba" bezeichnet die Bestimmungszeit, wenn Vb ≤ VL < Va ist, "TDam" bezeichnet die Bestimmungszeit, wenn Va ≤ VL ist, wobei TDoe < TDam < TDba < TDed < TDdc.
Auch wenn das Erzeugen des Auslöseimpulses zum Zeitpunkt des Zündens der Entladungslampe zeitweilig bewirkt, daß VL > Va ist, wird die Entladungslampe spontan gezündet, und VL fällt stark in den normalen Zustand ab, so daß die Dauer des Zustands VL > Va kürzer als die Bestimmungszeit TDam ist. Im Falle (a) ist die Dauer dieses Zustandes jedoch länger als TDam, so daß das Auftreten einer Anomalität festgestellt wird. Im Falle (b) ändert sich VL entsprechend dem Flackern der Entladungslampe 23, und das Auftreten einer Anomalität kann offensichtlich festgestellt werden, wenn die Dauer des Zustands Vb ≤ VL < Va in dem Bereich überhalb des nominalen Bereichs (Vc ≤ VL ≤ Vb) länger als die Bestimmungszeit TDba ist. In dem Falle (c) ändert sich VL entsprechend dem Flackern der Entladungslampe 23 und das Auftreten einer Anomalität kann offensichtlich festgestellt werden, wenn die Dauer des Zustands Vd ≤ VL < Vc in dem Bereich unterhalb des nominalen Bereichs länger ist als die Bestimmungszeit TDdc.
Beim normalen Betrieb der Entladungslampe steigt VL nach dem Beleuchten an, und die Dauer des Zustands Ve ≤ VL ≤ Vd ist kürzer als die Bestimmungszeit TDed, wohingegen im Zustand (d) die Dauer der Bestimmungszeit länger als TDed wird, wodurch das Auftreten einer Anomalität festgestellt wird.
Im Zustand (e) wird das Auftreten einer Anomalität festgestellt, wenn die Dauer des Zustands VL ≤ Ve, der beim normalen Betrieb der Entladungslampe niemals auftreten sollte, länger als die Bestimmungszeit TDoe ist.
Im Hinblick auf die eingestellten Werte der Bestimmungszeiten ist es vorzuziehen, daß TDoe so klein wie möglich ist in Anbetracht der Tatsache, daß der Zustand (e) beim normalen Betrieb niemals auftritt, und in Anbetracht der möglichen Folgen dieses Zustands (also der Zerstörung von Schaltkreiselementen oder dergleichen aufgrund eines Übersrtroms). Die Bestimmungszeiten TDed und TDdc sollten im Hinblick auf die Tatsa che, daß VL auch beim normalen Betrieb der Entladungslampe entsprechend dieser Bestimmungszeiten durch diese Spannungsbereiche geht, und solcher An eingestellt werden, daß Probleme vermieden werden, wenn diese Bestimmungszeiten zu kurz eingestellt sind (wenn z.B. eine Entladungslampe mit einer niedrigen Nominalspannung aufgrund von Produktionsschwankungen verwendet wird, deren normales Betreiben als anomal festgestellt werden könnte, wenn die Entladungslampe mit einer niedrigeren Batteriespannung als der nominale Wert betrieben wird). Da der mit TDed verbundene Spannungsbereich niedriger ist als der mit TDdc verbundene, kann TDed kürzer eingestellt werden als TDdc.
Was TDba und TDam angeht, sollte, auch wenn die Anzahl, mit der VL die mit diesen Bestimmungszeiten verbundenen Spannungsbereiche im normalen Betrieb der Entladungslampe überquert, ungefähr gleich groß sind, TDba im Hinblick auf die Wiederzündspannung der Entladungslampe, die in den mit TDba verbundenen Spannungsbereich kommt, vorzugsweise größer als TDam sein. Es sei festzustellen, daß der eingestellte Wert von TDba einen gewissen Spielraum umfassen sollte, damit der temporäre Zustand, in dem kein Zünden der Entladungslampe möglich ist, nicht als anomaler Zustand festgestellt wird, und daß TDam in Hinblick auf den Wert des Auslöseimpulses unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit des Zündens der Entladungslampe und des Verhinderns eines durch einen elektrischen Schlag verursachten Unfalls eingestellt werden sollte.
Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich, wird, wenn die Bestimmungszeiten auf der Basis der Notwendigkeit der Detektion von Anomalitäten, die mit den Zuständen (a) bis (e) verbunden sind, eingestellt werden, die Beziehung zwischen den Spannungsbereichen, die entsprechend einer Mehrzahl von Vergleichs-Referenzwerten oder von Referenzbereichen getrennt sind, und den mit diesen Referenzwerten oder Referenzbereichen verbundenen Bestimmungszeiten so eingestellt, daß, je weiter ein Referenzwert oder ein Referenzbereich in dem Bereich oberhalb oder unterhalb des Spannungsbereichs im normalen Betrieb oder des nominalen Bereichs von dem Spannungsbereich oder dem nominalen Bereich entfernt ist, desto kürzer die damit verbundene Bestimmungszeit eingestellt wird.
Das Einstellen von Vergleichs-Referenzwerten in Verbindung mit dem Zustand (f) und von damit verbundenen Bestimmungszeiten wird im folgenden diskutiert.
13 zeigt beispielhaft das Einstellen eines Vergleichs-Referenzwerts Vu, der oberhalb des zulässigen Bereichs für die Batteriespannung ("VB"), der mit "D" bezeichnet ist, eingestellt ist, und eines Vergleichs-Referenzwertes Vw, der unterhalb des zulässigen Bereichs eingestellt ist, und das Einstellen der damit verbundenen Bestimmungszeiten TDu und TDw, wobei die Batteriespannung VB auf der horizontalen Achse aufgezeichnet ist und die Bestimmungszeit TD auf der vertikalen Achse aufgezeichnet ist. Die Bestimmungszeit TDu ist kürzer eingestellt als die Bestimmnungszeit TDw.
Während diese Bestimmungszeiten nicht so eingestellt werden sollten, daß sie eine Zerstörung der Schaltungsanordnung oder der Schaltkreiselemente verursachen, sollte TDw auf einen solchen Wert eingestellt werden, daß die Spannungszufuhr zur Entladungslampe unterbrochen wird, bevor der Auslöseimpuls an die Entladungslampe angelegt wird, wenn eine Fehlzündung der Entladungslampe aufgetreten ist.
Mit anderen Worten wird, falls nicht der Zustand "TDw < TT" eintritt, wobei TT die Erzeugungsperiode des Auslöseimpulses durch den Zündschaltkreis 22 ist, der Auslöseimpuls erzeugt, während die Zeit, die erforderlich ist, um den Betrieb der Schaltungsanordnung 15 zu unterbrechen, seit der Deaktivierung der Entladungslampe verstreicht, und ein Arbeiter kann der Gefahr eines Hochspannungsschlages ausgesetzt werden, wenn er an der beschädigten Schaltungsanordnung arbeitet, oder die Entladungslampe kann flackern.
Hinsichtlich der Detektion eines anomalen Abfalls der Batteriespannung VB unabhängig vom Betriebszustand der Entladungslampe kann eine Anomalität in der Eingangsspannung nicht nur durch einfaches Feststellen, daß die Dauer des Abfalls von VB unter den Referenzwert größer oder gleich TDw ist, sondern auch durch das Auf treten eines Fehlzündens der Entladungslampe, wenn die Dauer des Abfalls von VB unter den Referenzwert größer oder gleich TDw ist, festgestellt werden. Im letzteren Fall finden, wenn die Fehlzündung der Entladungslampe stattgefunden hat, der Vorgang zum Versuch eines Wiederzündens der Entladungslampe und der Vorgang zum Unterbrechen der Spannungszufuhr zur Entladungslampe gleichzeitig statt und führen somit zu einem Konflikt, so daß die Bestimmungszeit TDw vorzugsweise kürzer als die Bestimmungszeit zum Feststellen des Zustands, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist und der, wie oben erwähnt, zu den Detektionssignalen (1) gehört, eingestellt wird.
Der Anomalitäten-Detektor-/Schutz-Schaltkreis 27 stellt das Auftreten der oben diskutierten, anomalen Zustände fest, um eine Spannungszufuhr zur Entladungslampe 23 zu verhindern. In diesem Ausführungsbeispiel verhindert, wie in 10 gezeigt, der Anomalitäten-Detektor-/Schutz-Schaltkreis 27 die Spannungszufuhr zur Entladungslampe 23 durch Unterbrechen des Betriebs eines Hilfs-Spannungsversorgungsschaltkreises 28, der die notwendige Versorgungsspannung zum Steuerungsschaltkreis 26 und zu anderen Schaltkreisen führt. Der Hilfs-Spannungsversorgungsschaltkreis 28 ist als von dem Spannungszuführweg zur Entladungslampe 23 getrennter Schaltkreis angeordnet und erzeugt ausgehend von der Batteriespannung Spannungen, die von den einzelnen Bereichen des Beleuchtungsschaltkreises 15 benötigt werden, und erhält die Batteriespannung in der dem Zündschalter 19 nachfolgenden Stufe. In 10 erzeugt der Hilfs-Span nungsversorgungsschaltkreis 28 Spannungen "Vcc1" und "Vcc2", wobei die erstere an den Anomalitäten-Detektor/Schutz-Schaltkreis 27 und die letztere an den Steuerungsschaltkreis 26, den DC-AC-Wandler 21 usw. als Versorgungsspannung oder als vorgegebene Referenzspannung (oder als Ursprungsspannung) angelegt wird. Vcc2 wird null, wenn eine Anomalität festgestellt wird.
14 zeigt ein Beispiel 29 des Aufbaus der wesentlichen Bereiche des Anomalitäten-Detektor-/Schutz-Schaltkreises 27. Der Detektionsbereich, der mit den Zuständen (a) bis (e) verbunden ist, umfaßt Vergleichsschaltkreise 30a bis 30e, Verzögerungsschaltkreise 31a bis 31e, UND-Gatter mit 2 Eingängen 32a bis 32e, ein ODER-Gatter mit fünf Eingängen 33 und einen Halteschaltkreis 34.
Die Vergleichsschaltkreise 30a–30e, die den in 12 gezeigten Referenzbereichen entsprechen, stellen fest, ob die mit der Entladungslampe verbundene, detektierte Spannung VL in einem vorgegebenen Referenzbereich liegt. Insbesondere gibt der Vergleichsschaltkreis 30a ein binäres Signal aus, das angibt, ob VL ≥ Va oder nicht, der Vergleichsschaltkreis 30b gibt ein binäres Signal aus, das angibt, ob Vb ≤ VL < Va oder nicht, der Vergleichsschaltkreis 30c gibt ein binäres Signal aus, das angibt, ob Vd ≤ VL < Vc oder nicht, der Vergleichsschaltkreis 30d gibt ein binäres Signal aus, das angibt, ob Ve ≤ VL < Vd oder nicht, und der Vergleichsschaltkreis 30e gibt ein binäres Signal aus, das angibt, ob 0 ≤ VL < Ve oder nicht.
Die Ausgabe des Vergleichsschaltkreises 30a wird in zwei Teile aufgeteilt, wovon der eine in einen Eingangsanschluß des UND-Gatters 32a und der andere über den Verzögerungsschaltkreis 31a in den anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 32a eingegeben wird. Die anderen Vergleichsschaltkreise 30b–30e besitzen den gleichen Aufbau wie der Vergleichsschaltkreis 30a. Das heißt, daß jede Ausgabe der Vergleichsschaltkreise 30b–30e in zwei Teile aufgeteilt wird, wovon der eine in einen Eingangsanschluß des entsprechenden UND-Gatters 32b–32e und der andere über den entsprechenden Verzögerungsschaltkreis 31b–31e in den anderen Eingangsanschluß des entsprechenden UND-Gatters 32b–32e eingegeben wird. Die Verzögerungszeiten in den Verzögerungsschaltkreisen 31a–31e sind äquivalent den jeweiligen, zuvor besprochenen Zeiten TDam, TDba, TDdc, TDed und TDoe.
Die Ausgaben der UND-Gatter 32a–32e werden in das ODER-Gatter 33 eingegeben, dessen Ausgangssignal in den Halteschaltkreis 34 eingegeben wird. Das Ausgangssignal des Halteschaltkreises 34 wird in einen Eingangsanschluß eines ODER-Gatters mit zwei Eingängen 35 eingegeben.
Der Detektionsbereich, der mit dem Zustand (f) verbunden ist, umfaßt einen Überspannungsdetektor 36, einen Unterspannungsdetektor 37, einen Verzögerungsschalkreis 38, ein UND-Gatter mit zwei Eingängen 39 und ein ODER-Gatter mit zwei Eingängen 40.
Der Überspannungsdetektor 36 gibt ein H- (hohes) Signal aus und sendet dieses zu einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 40, wenn der Zustand, in dem die Batteriespannung den Referenzwert Vu übersteigt, für die Bestimmungszeit TDu oder länger andauert.
Der Unterspannungsdetektor 37 gibt ein H-Signal aus und sendet es direkt oder über den Verzögerungsschaltkreis 38 zu dem UND-Gatter 39, wenn die Batteriespannung unter den Referenzwert Vw fällt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 39 wird zu dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 40 gesendet, dessen Ausgangssignal in den anderen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 35 eingegeben wird. Wie schon erwähnt, ist die Bestimmungszeit TDw äquivalent der Verzögerungszeit in dem Verzögerungsschaltkreis 38 und sollte vorzugsweise kürzer als TDam oder TDba eingestellt sein.
Wenn die eingestellten Werte der Bestimmungszeiten relativ lang sind, sollten die Verzögerungsschaltkreise 31a–31e auf jeden Fall verwendet werden, wohingegen, wenn die eingestellten Werte der Bestimmungszeiten kurz sind, auf die Verzögerungsschaltkreise verzichtet werden kann, indem man die Signalverzögerungszeiten verwendet, die sich aus den Schaltkreiselementen ergeben, wodurch der gesamte Schaltkreisaufbau vereinfacht wird. Diese letztere Modifikation kann zum Beispiel in dem Überspannungsdetektor 36 verwendet werden.
Entsprechend dem Schaltkreis 29 stellen die Vergleichsschaltkreise 30a–30e fest, in welchem Referenzbereich der Wert der detektierten Spannung VL liegt, und wenn die Dauer des Zustands, in dem VL in einem bestimmten Referenzbereich liegt, größer oder gleich einer vorgegebenen Bestimmungszeit ist, wird der Ausgang eines der UND-Gatter 32a–32e ein H-Signal, das in das ODER-Gatter 33 eingegeben wird und von dem Halteschaltkreis 34 gehalten wird. Dieser Signalhaltezustand dauert an, bis die Versorgungsspannung wieder angelegt wird.
Der Ausgang des ODER-Gatters 40 wird hoch, wenn der Überspannungszustand der Batteriespannung VB oder das anomale Abfallen der Batteriespannung für eine vorgegebene Bestimmungszeit oder länger andauert.
Wenn das Ausgangssignal des ODER-Gatters 35 in Antwort auf die Ausgangssignale des Halteschaltkreises 34 und des ODER-Gatters 40 ein H-Signal wird, wird die Spannungsversorgung zur Entladungslampe unterbrochen.
Entsprechend dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, eine Mehrzahl von Referenzwerten für einen Vergleich oder eine Mehrzahl von Referenzbereichen für die mit der Entladungslampe verbundene, detektierte Spannung und/oder den detektierten Strom eingestellt, und die Bestimmungszeiten werden getrennt in Verbindung mit diesen Referenzwerten oder Referenzbereichen ein gestellt, wobei ein Vergleich und Feststellungen speziell entsprechend den Ursachen eines anomalen Zustands gemacht werden können, wodurch es ermöglicht wird, die Häufigkeit des Auftretens von fehlerhaften Feststellungen zu verringern.
Entsprechend dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten und die Referenzwerte oder die Referenzbereiche lang oder kurz entsprechend dem Maß der Abweichung der festgestellten Spannung und/oder des festgestellten Stroms der Entladungslampe von dem zulässigen Bereich für den stationären Beleuchtungszustand der Entladungslampe oder von dem Beleuchtungszustand im nominalen Bereich eingestellt, wodurch die Detektion von Anomalitäten gewichtet wird.
Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden Bestimmungszeiten für die Referenzwerte oder Referenzbereiche, die über oder unter dem zulässigen Bereich liegen, der den stationären Beleuchtungszustand der Entladungslampe oder deren nominalen Bereich angibt, einzeln im Hinblick auf die entsprechenden Referenzwerte oder Referenzbereiche eingestellt, wodurch ermöglicht wird, daß die Bestimmungszeiten entsprechend dem Grund für einen anomalen Zustand eingestellt werden.
Entsprechend dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten, die für die Referenzwerte oder Referenzbereiche, die oberhalb des zulässigen Bereichs liegen, der den stationären Beleuchtungszustand der Entladungslampe oder ihren nominalen Bereich angibt, kürzer eingestellt als die Bestimmungszeiten für die Referenzwerte oder Referenzbereiche, die unterhalb des zulässigen Bereichs liegen, wodurch, auch wenn sich die Charakteristik der Entladungslampe, die mit dem stationären Betrieb der Entladungslampe oder mit der Zeit verbunden ist, die die Spannung und/oder der Strom die Entladungslampe benötigt, um den nominalen Bereich zu erreichen, ändert, die Häufigkeit des Auftretens von fehlerhaften Feststellungen reduziert werden kann.
Entsprechend dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird jede Bestimmungszeit für den entsprechenden Referenzwert oder Referenzbereich, der bezüglich der mit der Entladungslampe verbundenen, festgestellten Spannung und/oder des festgestellten Stroms auf null oder in die Nähe von null eingestellt ist, kürzer eingestellt als die anderen Bestimmungszeiten, so daß auf kritische Anomalitäten sofort reagiert werden kann.
Entsprechend dem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten stufenweise bezüglich der Referenzwerte oder Referenzbereiche eingestellt, wodurch die Anzahl der einzustellenden Bestimmungszeiten verringert wird und der Einstellungsvorgang vereinfacht wird.
Entsprechend dem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl von Vergleich-Referenzwerten oder eine Mehrzahl von Referenzbereichen für die in die Schaltungsanordnung eingegebene Spannung und/oder den eingegebenen Strom eingestellt, und die Bestimmungszeiten werden getrennt in Verbindung mit diesen Referenzwerten oder Referenzbereichen eingestellt, wobei ein Vergleich und Feststellungen entsprechend einer übermäßigen Eingangsspannung oder eines übermäßigen Eingangsstromes oder eines anomalen Abfalls desselben gemacht werden können, wodurch es ermöglicht wird, die Häufigkeit des Auftretens von fehlerhaften Feststellungen zu verringern.
Entsprechend dem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten und die Referenzwerte oder die Referenzbereiche lang oder kurz entsprechend dem Maß der Abweichung der Eingangsspannung und/oder des Eingangsstroms der Entladungslampe von dem zulässigen Bereich eingestellt, wodurch ermöglicht wird, daß die Detektion von Anomalitäten gewichtet wird, wodurch die Zeit, die erforderlich ist, um die Spannungsversorgung zur Entladungslampe zu unterbrechen, entsprechend den Fluktuationen der Eingangsspannung geändert werden kann.
Entsprechend dem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten, die für die Referenzwerte oder Referenzbereiche, die oberhalb oder unterhalb des zulässigen Bereichs für die Eingangsspannung und/oder den Eingangs strom für den Beleuchtungsschaltkreis liegen, einzustellen sind, einzeln eingestellt, so daß ein Zustand mit übermäßiger Eingangsspannung oder übermäßigem Eingangsstrom von dem mit einem anomalen Abfall desselben unterschieden werden kann und die Zeiten zum Unterbrechen der Spannungsversorgung für die Entladungslampe in beiden Zuständen mit unterschiedlichen Werten gesteuert werden kann.
Entsprechend dem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten, die für die Vergleichs-Referenzwerte oder für die Referenzbereiche im Hinblick auf das zum Abfall der Eingangsspannung der Schaltungsanordnung gehörende Detektionssignal einzustellen sind, kürzer eingestellt als die Bestimmungszeiten, die für die Vergleichs-Referenzwerte oder für die Referenzbereiche im Hinblick auf das mit der detektierten Spannung und/oder dem detektierten Strom der Entladungslampe (das Detektionssignal, das den offenen Zustand des Anschlusses der Entladungslampe oder den Zustand, in dem ein Leuchten der Entladungslampe nicht möglich ist) einzustellen sind, wodurch, wenn die Entladungslampe zeitweilig auf Grund der abgefallenen Eingangsspannung in den Zustand, in dem ein Betrieb der Entladungslampe nicht möglich ist, die Spannungszufuhr zur Entladungslampe nicht sofort unterbrochen wird und eine Steuerung durchgeführt wird, um eine Wiederbeleuchtung der Entladungslampe soweit wie möglich zu unterstützen, wenn es eine Möglichkeit gibt daß die Entladungslampe wieder leuchtet, wenn die Eingangsspannung in den richtigen Bereich zurückkehrt.
Entsprechend dem elften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden die Bestimmungszeiten in der Eingangsspannungs-/Strom-Detektionsvorrichtung oder der Eingangsspannungsabfall-Detektionsvorrichtung kürzer eingestellt als das Erzeugungsintervall des Auslöseimpulses, so daß verhindert wird, daß der Auslöseimpuls für die Entladungslampe innerhalb der Periode von der Detektion einer mit der Eingangsspannung oder dem Eingangsstrom verbundenen Anomalität bis zum Unterbrechen der Spannungsversorgung der Entladungslampe erzeugt wird, wodurch die Sicherheit und die Sichtbarkeit verbessert werden.

Claims

Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe (6, 23), aufweisend: eine erste Detektionsvorrichtung (7, 7', 25) zum Detektieren der Lampenspannung und/oder des Lampenstroms, oder einer Spannung und/oder eines Stoms, die äquivalent dazu sind; und/oder eine zweite Detektionsvorrichtung (8) zum Detektieren der Eingangsspannung und/oder des Eingangsstroms der Schaltungsanordnung (1, 15); sowie eine Anomalitätendetektionsvorrichtung (5), die eine Anomalität in der Hochdruck-Entladungslampe (6, 23) oder der Schaltungsanordnung (1, 15) feststellt, wenn sich das Detektionssignal der Detektionsvorrichtung(en) mindestens für die Dauer eines vorgegebenen Zeitraums außerhalb eines zulässigen Bereichs befindet, und die bei Auftreten einer Anomalität die Leistungszufuhr zur Hochdruck-Entladungslampe (6, 23) unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anomalitätendetektionsvorrichtung (5) eine Mehrzahl von Vergleichsvorrichtungen (30a–30e, 36, 37) aufweist, denen jeweils unterschiedliche, außerhalb des zulässigen Bereichs des Detektionssignals liegende Referenzwerte oder Referenzbereiche und unterschiedliche Bestimmungszeiten zugeordnet sind, und die einen Vergleich des Detektionssignals mit den zugeordneten Referenzwerten oder Referenzbereichen durchführen, wobei die Anomalitätendetektionsvorrichtung (5) das Auftreten einer Anomalität dann feststellt, wenn der Vergleich in mindestens einer Vergleichsvorrichtung (30a–30e, 36, 37) ergibt, daß für die Dauer der zugeordneten Bestimmungszeit das Detektionssignal vom zulässigen Bereich über oder unter den zugeordneten Referenzwert hinaus abweicht, bzw. in den zugeordneten Referenzbereich fällt.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungszeiten auf solche Weise eingestellt werden, daß, je weiter die Referenzwerte oder Referenzbereiche vom zulässigen Bereich des Detektionssignals entfernt liegen, desto kürzer die zugeordneten Bestimmungszeiten sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bestimmungszeit, die einem Referenzwert oder Referenzbereich, der oberhalb des zulässigen Bereichs des Detektionssignals liegt, zugeordnet ist, von einer Bestimmungszeit für einen Referenzwert oder Referenzbereich, der mit gleichem Abstand unterhalb des zulässigen Bereichs liegt, verschieden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bestimmungszeit, die einem Referenzwert oder Referenzbereich, der oberhalb des zulässigen Bereichs des Detektionssignals liegt, zugeordnet ist, kürzer als eine Bestimmungszeit für einen Referenzwert oder Referenzbereich, der mit gleichem Abstand unterhalb des zulässigen Bereichs liegt, ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Bestimmungszeit, die einem bei Null oder in der Nähe von Null liegenden Referenzwert oder Referenzbereich zugeordnet ist, kürzer als alle anderen Bestimmungszeiten ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungszeiten, die zu den Detektionssignalen der zweiten Detektionsvorrichtung gehören, kürzer eingestellt sind, als das Zeitintervall, das bis zum Auslösen eines Zündimpulses zum Zünden der Entladungslampe, verstreicht.