JP3210584B2 - 放電灯点灯回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源電圧又は電流
の過大や著しい低下を検出して放電灯への電力供給を一
時的に停止することで放電灯や回路を保護することがで
きる放電灯点灯回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メタルハライドランプ等の放電灯の点灯
回路にあっては、その電源電圧又は電流の変動の影響か
ら放電灯や回路を保護するための手段を講じる必要があ
る。例えば、電源電圧を検出する検出回路と、その検出
信号が所定の許容範囲内にあるか否かを判断するための
比較手段、そして、比較結果に応じて放電灯への電力供
給を行うか否かを決定する手段とを設け、放電灯の点灯
中に電源電圧が変動して所定範囲外になったときに電源
供給を遮断し、その後電源電圧が所定範囲内に復帰した
ときに電源供給の遮断を解除するようにした回路が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の点灯
回路にあっては、放電灯の点灯開始時において放電灯へ
の電力供給を許可するか否かを決定するための電源電圧
について比較基準値が常に、上記した電源電圧が所定範
囲内であるか否かの基準である基準値に設定されるた
め、電源が本来であれば放電灯の点灯に充分な電源供給
をなし得るにもかかわらず、放電灯の点灯開始時のよう
に一時的な電源電圧変動を伴う状況において電源電圧が
上記比較基準値に達しないばかりに放電灯への電源供給
が許可されないという状況が生じ得るという問題があ
る。

【０００４】そこで、このためには、上記比較基準値と
は異なる基準値を有する比較手段を別個に設けて、その
基準値と放電灯の点灯開始時の電源電圧とを比較し、比
較結果に応じて放電灯への電源供給の許否を決定するこ
とが考えられる。

【０００５】しかしながら、放電灯が一旦点灯した後の
状況下での基準電圧と、放電灯の点灯開始時における基
準電圧とを何等関連のない独立した値とするために比較
手段を設けることは回路設計が面倒であり、また回路構
成の複雑化や部品点数の増加等によるコスト高の原因と
なる。

【０００６】本発明は、電源電圧又は電流の変動に対し
て放電灯や回路を保護する機能を備えた点灯回路におい
て、電源電圧又は電流を所定の基準値と比較するための
比較手段の構成を簡単にしてコストの低減を図ることを
課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために、電源電圧又は電流を検出してこれが所
定値範囲内であるか否かを比較手段が判断してこれに応
じて放電灯への電力供給を許可するか否かを決定する電
力供給許否決定手段を備えた放電灯点灯回路において、
比較手段が第１及び第２の比較基準値に基づくヒステリ
シス特性を有しており、放電灯が一旦点灯した後に比較
手段によって電源電圧又は電流と第１の比較基準値との
比較結果から電源電圧又は電流が小さすぎたりあるいは
大きすぎることが判断された場合に電力供給許否決定手
段が放電灯への電力供給を停止し、その後比較手段によ
って電源電圧又は電流と第２の比較基準値との比較結果
から電源電圧又は電流が許容範囲に復帰したと判断され
た場合に電力供給許否決定手段が放電灯への電力供給を
再開させるようにするとともに、放電灯の点灯開始時に
おいて放電灯への電力供給を許可するか否かを電源電圧
又は電流について比較手段により判断するための比較基
準値を、上記第１の比較基準値又は第２の比較基準値と
したものである。

【０００８】従って、本発明によれば、放電灯の点灯開
始時において放電灯への電力供給を許可するか否かを電
源電圧又は電流について判断するための比較基準値を比
較手段に係る第１の比較基準値又は第２の比較基準値の
いずれかに選定することによって、放電灯の点灯開始時
と、放電灯が一旦点灯した後の状況とに関して共通の比
較手段を用いることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の基本構成を示すも
のであり、点灯回路１は電源２による電源電圧が入力端
子３、３′、点灯スイッチ４を介して点灯制御手段５に
供給され、該点灯制御手段５の出力が出力端子６、６′
から放電灯７に供給されるように構成されている。尚、
電源２は直流、交流の如何を問わず、また点灯スイッチ
４は手動、自動の如何を問わない。

【００１０】点灯制御手段５は放電灯７を起動したり放
電灯７への電力供給の制御を行うために設けられてい
る。

【００１１】電力供給許否決定手段８は、電源電圧（以
下では検出対象を電圧に特定して説明する。）が所定値
範囲内であるか否かを判断して、判断結果に応じて放電
灯７への電力供給を許可するか否かを決定するために設
けられており、電源電圧が過大になったりあるいは必要
な電圧に満たない場合に放電灯７への電力供給を一時停
止し、電源電圧が所定範囲内に復帰した場合に放電灯７
への電力供給を再開させる。このために電力供給許否決
定手段８はヒステリシス特性を有する比較手段を備えて
いる。

【００１２】図２は比較手段９を、ヒステリシスコンパ
レータ１０を用いた等価回路として表したものであり、
その一方の入力端子には電源電圧若しくはその検出電圧
（これを「ＶＢ」とする。）が入力され、他方の入力端
子には基準電圧（図では定電圧源の記号で示し、これを
「Ｖｒｅｆ」で示す。）が供給されている。ヒステリシ
スコンパレータ１０は２つの比較基準値とＶＢとの間の
比較結果に応じた２値化信号を出力する。

【００１３】図３は上記ヒステリシスコンパレータ１０
を放電灯７が一旦点灯した以後における電源電圧の低下
検出に用いた場合の特性（正論理の場合）を示すもので
あり、横軸にＶＢをとり、縦軸にヒステリシスコンパレ
ータ１０の出力信号レベル（これを「ＶＣ」と記す。）
をとって両者の関係を示したものである。尚、図中の、
「Ｖ１」、「Ｖ２」（＞Ｖ１）はヒステリシスコンパレ
ータ１０の比較基準値を示しており、ＶＣについては
「Ｈ」がハイレベル、「Ｌ」がローレベルを示してい
る。

【００１４】放電灯７の点灯後に電源電圧の変動によっ
てＶＢが低下してＶ１未満になった場合にＶＣがＬレベ
ルになり、その後ＶＢが回復してＶ１を越えさらにＶ２
を越えた場合にＶＣがＨレベルとなる。つまり、ＶＢ＜
Ｖ１の場合には電源電圧が著しく低下したと判断され放
電灯への電力供給が一時的に停止され、ＶＢ＞Ｖ２とな
った場合に電源電圧が許容範囲に復帰したと判断されて
放電灯への電力供給が再開される。

【００１５】尚、このような放電灯への電力供給の停止
や再開をＶＢと比較基準値Ｖ１、Ｖ２との比較後に直ち
に行うことは、ＶＢが短周期で変動した場合に放電灯へ
の電力供給とその停止とが頻繁に繰り返され、放電灯の
点滅や回路動作の不安定化等を招く虞があるので、この
場合には図２に示すように遅延手段１１を比較手段９の
後段に設けることが好ましい。

【００１６】ところで、図３に示す特性は放電灯の点灯
後における比較手段９の特性であり、放電灯７の点灯開
始時には、図４や図５に示すように比較手段９が実質的
には上記したＶ１、Ｖ２のうちからその一方を選定した
比較基準値を有するものとされる。尚、ここにいう「点
灯開始時」とは、放電灯７についての点灯の指示が出さ
れ（点灯スイッチ４や後述する点灯指示信号が発せられ
た時）、放電灯７の点灯が開始される時であり（放電灯
が実際に点灯したか否かには無関係である。）、放電灯
７の点灯が電力供給許否決定手段８の制御下に再開され
る時は含まない。よって、電源投入時が点灯開始時に含
まれる場合があり得る。

【００１７】図４はＶ１が点灯開始時の比較基準値とし
て選定された場合を示しており、ＶＢ＞Ｖ１の場合にＶ
ＣがＨレベルとなり、ＶＢ＜Ｖ１の場合にＶＣがＬレベ
ルとなる。また、図５はＶ２が点灯開始時の比較基準値
として選定された場合を示しており、ＶＢ＞Ｖ２の場合
にＶＣがＨレベルとなり、ＶＢ＜Ｖ２の場合にＶＣがＬ
レベルとなる。

【００１８】このような比較基準値の選定については下
記に示す方法を挙げることができる。

【００１９】（Ｉ）点灯開始時におけるＶＢと基準電圧
Ｖｒｅｆとの間で立ち上がり特性を異ならせる方法 （ＩＩ）点灯開始時にのみ発生される信号を比較手段に
入力する方法。

【００２０】先ず、（Ｉ）の方法は、放電灯の点灯開始
時に比較手段９の基準電圧Ｖｒｅｆの立ち上げを電源電
圧の立ち上りに比して遅くし若しくはゆっくりと立ち上
げることによって電源電圧が許容範囲内にあると一時的
にみなして、放電灯の点灯開始時の電源電圧に係る比較
基準電圧をヒステリシス特性に係る比較基準値のうちの
一方に規定するものである。例えば、ＶＢの立ち上がり
に比べて基準電圧Ｖｒｅｆの立ち上りを遅くする。これ
によって、ＶＢ＜Ｖ１の場合でも一時的にＶＣがＨレベ
ルとなる期間があり、その後にＶＣがＬレベルとなる。
また、Ｖ１＜ＶＢ＜Ｖ２の場合にはＶＣが一旦Ｈレベル
となった後もＶＢ＞Ｖ１の関係は維持されるためＶＣは
Ｈレベルのままとなる。つまり、ＶＢに比してＶｒｅｆ
の立ち上がりが遅いため、この間はＶ１、Ｖ２が一時的
に所定値より小さくなっており、従って、ＶＢ＜Ｖ１の
場合にはＶｒｅｆの立ち上がりが終わった後にＶＣがＬ
レベルになるのに対して、Ｖ１＜ＶＢ＜Ｖ２の場合には
その後も引き続きＶＣがＨレベルとなる。尚、ＶＢ＞Ｖ
２の場合には最初からＶＣはＨレベルのままである。こ
のような比較動作は、結局のところ、点灯開始時におけ
る比較基準値が低い方の比較基準値Ｖ１に選定されてい
ることに他ならない（図４参照。）。

【００２１】尚、ＶＢとＶｒｅｆとの間の相対的な立ち
上がり特性の設定方法には、Ｖｒｅｆの立ち上がりを遅
くするための回路（時定数回路等）を積極的に設ける方
法の他、Ｖｒｅｆの生成回路における素子等の遅延特性
をそのまま利用して回路設計のみで処理する方法とがあ
る。

【００２２】また、（ＩＩ）の方法は、放電灯の点灯開
始時にのみ発生される信号を生成する信号生成回路を設
け、該信号を比較手段９への入力信号として送出するこ
とによって放電灯への電力供給を停止する状態へと一時
的に移行するように強制し、放電灯の点灯開始時の電源
電圧に係る比較基準電圧をヒステリシス特性に係る比較
基準値のうちの一方に規定する方法である。即ち、図２
に示すようにヒステリシスコンパレータ１０におけるＶ
Ｂの入力端子に点灯開始時にのみ発生される信号（これ
を「ＳＰ」と記す。）を入力し、ＶＢ＋ＳＰ＜Ｖ１の関
係が成立するように強制すると、その後にＶＢ＞Ｖ２で
ない限りＶＣはＬレベルのままとなる。つまり、ヒステ
リシスコンパレータ１０への信号ＳＰの入力後にＶＢ＞
Ｖ２である場合にのみＶＣがＨレベルとなるため、ヒス
テリシスコンパレータ１０が実質的にはＶ２のみを閾値
とする単なるコンパレータとして機能することになり、
これはＶ２が比較基準値に選定されたことに他ならない
（図５参照。）。

【００２３】上記のいずれの方法についても、放電灯の
点灯後における電源電圧の検出及び放電灯の点灯開始時
における電源電圧の検出において共通の比較手段９を用
いることができ、放電灯の点灯後には２つの比較基準値
に基づくヒステリシス特性をもった比較動作が行われ、
放電灯の点灯開始時にはこれらの比較基準値のうちの一
方が選択されることになる。

【００２４】尚、以上の説明では、比較手段９が電源電
圧の低下検出を行うものであったが、これを電源電圧に
ついての過電圧の検出に適用することができることは勿
論である。

【００２５】図６はヒステリシスコンパレータ１０を放
電灯７が一旦点灯した以後における電源２の過電圧検出
に用いた場合の特性（正論理の場合）を示すものであ
り、横軸にＶＢをとり、縦軸にヒステリシスコンパレー
タ１０の出力信号レベルＶＣをとって両者の関係を示し
たものである。尚、図中の、「Ｖ１′」、「Ｖ２′」
（＜Ｖ１′）はヒステリシスコンパレータ１０の比較基
準値を示しており、ＶＣにおける「Ｈ」や「Ｌ」につい
ては上述した通りである。

【００２６】放電灯７の点灯後に電源電圧の変動によっ
てＶＢが上昇してＶ１′を越えた場合にＶＣがＨレベル
からＬレベルに変化し、その後ＶＢが低下してＶ２′未
満となった場合にＶＣがＨレベルとなる。つまり、ＶＢ
＞Ｖ１′の場合には電源電圧が過大になったと判断され
て放電灯７への電力供給が一時的に停止され、ＶＢ＜Ｖ
２′となった場合に電源電圧が許容範囲に復帰したと判
断されて放電灯７への電力供給が再開される。

【００２７】放電灯７の点灯開始時には、図７や図８に
示すように比較手段９が実質的には上記したＶ１′、Ｖ
２′のうちからその一方を選定した比較基準値を有する
ものとされ、図７はＶ１′が比較基準値として選定され
た場合を示しており、ＶＢ＞Ｖ１′の場合にＶＣがＬレ
ベルとなり、ＶＢ＜Ｖ１′の場合にＶＣがＨレベルとな
る。また、図８はＶ２′が比較基準値として選定された
場合を示しており、ＶＢ＞Ｖ２′の場合にＶＣがＬレベ
ルとなり、ＶＢ＜Ｖ２′の場合にＶＣがＨレベルとな
る。尚、このような比較基準値の選定は上記した方法
（Ｉ）や（ＩＩ）に依る。

【００２８】図９は図３と図６とを組み合せることによ
って得られる比較手段９のヒステリシス特性を示すもの
であり、放電灯７の点灯後にＶＢ＜Ｖ１又はＶＢ＞Ｖ
１′となった場合にはＶＣがＬレベルとなり、その後Ｖ
Ｂ＞Ｖ２又はＶＢ＜Ｖ２′に戻った場合にはＶＣがＨレ
ベルとなる。そして、放電灯７の点灯開始時における比
較特性については比較基準値の選択の仕方によって下記
の４通りの場合があることは明らかである。

【００２９】ｉ）Ｖ１＜ＶＢ＜Ｖ１′でＶＣ＝Ｈ、それ
以外のときＶＣ＝Ｌ ｉｉ）Ｖ１＜ＶＢ＜Ｖ２′でＶＣ＝Ｈ、それ以外のとき
ＶＣ＝Ｌ ｉｉｉ）Ｖ２＜ＶＢ＜Ｖ１′でＶＣ＝Ｈ、それ以外のと
きＶＣ＝Ｌ ｉｖ）Ｖ２＜ＶＢ＜Ｖ２′でＶＣ＝Ｈ、それ以外のとき
ＶＣ＝Ｌ。

【００３０】尚、比較手段の数を増やせば比較基準値の
選定の幅を拡げることができることは勿論である。

【００３１】電力供給許否決定手段８は、比較手段９の
判断結果に応じて放電灯７への電力供給を許可するか否
かを決定するが、放電灯への電力供給の許否については
下記に示す方法を挙げることができる。

【００３２】（ａ）電源から点灯制御手段への電源供給
を許可し又は遮断する方法 （ｂ）点灯制御手段の動作又は不動作を制御する方法。

【００３３】先ず、（ａ）については、例えば、図１に
示すように、電源２と点灯制御手段５との間にスイッチ
手段１２を設け、該スイッチ手段１２を開閉する方法を
挙げることができる。

【００３４】また、（ｂ）は電力供給許否決定手段８か
ら点灯制御手段５に送出される信号によって点灯制御手
段５の動作を停止したり、停止を解除するものであり、
例えば、放電灯の電力制御や電圧変換処理等の停止制御
による方法、あるいは点灯制御手段５の構成部分に必要
な電圧を供給するための補助電源回路１３の動作の停止
制御による方法等が挙げられる。

【００３５】尚、上記の説明では電源電圧の変動のみを
検出して比較手段９の判断結果に応じて放電灯への電力
供給の停止や許可が行われ、この制御が放電灯の点灯状
態には無関係に行われるものとしたが、電源電圧に係る
検出については放電灯の点灯状態の如何を要件に追加す
ることができる。

【００３６】つまり、電源電圧が許容範囲外となった場
合でも、放電灯が点灯している場合には放電灯への電力
供給を停止しないようにし、電源電圧が許容範囲外であ
ってかつ放電灯の消灯状態が検出された場合に放電灯へ
の電力供給を停止させることが、放電灯の点灯状態を極
力維持する上で好ましい。

【００３７】この場合には図１に示すように放電灯が点
灯しているか否かを検出するための点灯検出手段１４を
設け、該点灯検出手段１４の出力を電力供給許否決定手
段８に送出すれば良く、その際、放電灯の点灯状態検出
にあたっては、下記に示す方法を用いることができる。

【００３８】（１）放電灯の管電圧や管電流に係る検出
信号あるいはこれらに相当する制御電圧や制御電流から
放電灯の点灯状態の如何を判断する方法 （２）放電灯の発光の有無から判断する方法。

【００３９】先ず、（１）については、点灯制御手段５
において放電灯の管電圧や管電流に相当する検出信号を
得るため、あるいは放電灯の管電圧や管電流をより直接
的に検出するための電圧・電流検出手段を設け、これら
による検出信号を点灯検出手段１４に送出するように構
成すれば良い。つまり、点灯検出手段１４は放電灯に係
る検出電圧及び／又は検出電流を所定の比較基準値と比
較することによって放電灯の点灯又は消灯を検出する。

【００４０】また、（２）は放電灯の発光を直接的に又
は間接的に検出する方法であり、例えば、図１に示すよ
うに放電灯の光を検出する光センサー１５を設け、該光
センサー１５の出力信号を点灯検出手段１４に送出し
て、そのレベルと所定の閾値との比較結果から放電灯の
点灯／消灯を判断する方法、あるいは、放電灯の周囲温
度や放電灯の近辺に付設された部材（例えば、反射鏡や
レンズ、遮光部材等）の温度を検出して、これを所定値
と比較して放電灯の点灯／消灯を判断する方法等を挙げ
ることができる。

【００４１】ところで、図１では点灯スイッチ４を電源
ライン上に設けたが、点灯指示信号（これを「ＳＳ」と
記す。）を電力供給許否決定手段８や補助電源回路１３
に送出することによって放電灯の点灯開始を指示する等
の各種の実施形態が可能である。

【００４２】また、上記の説明では検出対象を電源電圧
に特定したが、電流検出に対しても容易に適用すること
ができることは勿論である。

【００４３】

【実施例】図１０乃至図１８は本発明を自動車用放電灯
の点灯回路に適用した例を示すものである。

【００４４】図１０に示す点灯回路１６において、直流
電源であるバッテリー１７が入力端子１８と１８′との
間に接続されており、直流電源ライン１９、１９′のう
ちの一方のライン１９上に点灯スイッチ２０が設けられ
ている。

【００４５】直流電源回路２１はバッテリー電圧の昇圧
及び／又は降圧を行うものであり、その出力を後段の直
流−交流変換回路２２が交流電圧に変換する。

【００４６】直流−交流変換回路２２の後段に配置され
たイグナイタ回路２３は、放電灯２４への起動パルスを
生成してこれを直流−交流変換回路２２の出力に重畳し
た後、交流出力端子２５と２５′との間に接続された放
電灯２４に印加するための回路である。

【００４７】直流電源回路２１と直流−交流変換回路２
２との間には直流電源回路２１の出力電圧や出力電流を
検出するための電圧・電流検出回路２６が設けられてお
り（上記の方法（１）参照。）、その検出信号が制御回
路２７や電力供給許否決定回路２８に送出される。

【００４８】制御回路２７は、電圧・電流検出回路２６
からの検出信号に応じた制御信号を発生して、これを直
流電源回路２１に送出することでその出力電圧を制御
し、放電灯２４の起動時の状態に合せた電力制御を行っ
て放電灯２４の始動時間や再始動時間の短縮化を図ると
ともに、定常点灯時において放電灯２４を安定に点灯さ
せるための制御を行うように構成されている。そして、
制御回路２７内には放電灯２４の点灯検出回路２９が設
けられており、電圧・電流検出回路２６による検出信号
に基づいて放電灯２４の点灯／消灯を示す検出信号（こ
れを「Ｓ２９」とし、点灯時にＨ信号とする。）が電力
供給許否決定回路２８に送出されるようになっている。

【００４９】電力供給許否決定回路２８はバッテリー電
圧の過電圧状態や著しい低下状態を検出したり、電圧・
電流検出回路２６からの検出信号や直流−交流変換回路
２２の出力等から放電灯や回路についての異常発生の有
無を判断して、補助電源回路３０から回路各部への電源
供給の許否を制御することで放電灯２４への電力供給を
許可したり停止させるための回路である（上記方法
（ｂ）参照。）。

【００５０】電力供給許否決定回路２８は比較回路３１
と初期信号発生回路３２とを備えており、比較回路３１
にはバッテリー電圧（正確にはバッテリー１７からの入
力電圧であり、これを「Ｂ」とする。）や初期信号発生
回路３２の出力信号、そして点灯検出回路２９からの検
出信号Ｓ２９、放電灯２４への電源供給の停止に際して
放電灯２４の点灯状態の如何を参照するか否かを選択す
るための指示信号（これを「ＳＥＬ」とし、参照を選択
する場合にＨ信号とする。）が入力される。尚、初期信
号発生回路３２は上記した方法（ＩＩ）の信号発生回路
に相当する。

【００５１】自動車用電源に係る電圧仕様には１２Ｖと
２４Ｖの２種類があり、本実施例ではバッテリー１７が
１２Ｖ仕様である場合には点灯開始時における低電圧検
出に図４に示す比較特性を、また、点灯開始時における
過電圧検出には図８に示す比較特性を採用しており、バ
ッテリー１７が２４Ｖ仕様である場合には点灯開始時に
おける低電圧検出に図５に示す比較特性を、また、点灯
開始時における過電圧検出には図８に示す比較特性を採
用している。そして、低電圧検出についてはバッテリー
１７が１２Ｖ仕様の場合にＳＥＬ信号がＨ信号とされこ
れにより放電灯２４の点灯状態の参照が選択され、バッ
テリー１７が２４Ｖ仕様の場合、あるいは過電圧検出に
ついては、ＳＥＬ信号がＬ信号とされ、放電灯２４への
電源供給の停止に際して放電灯の点灯状態が参照されな
いようになっている。

【００５２】図１１は比較回路３１の構成例を示すもの
であり、バッテリー電圧Ｂが端子３３に供給されると、
これが抵抗３４、３５を介してヒステリシスコンパレー
タ３６のプラス入力端子に送られるとともに、抵抗３
７、３８を介してヒステリシスコンパレータ３９のプラ
ス入力端子に送られる。

【００５３】ヒステリシスコンパレータ３６はバッテリ
ー電圧の低下検出のための比較手段とされ、ヒステリシ
スコンパレータ３９はバッテリー電圧の過電圧検出のた
めの比較手段とされる。そして、これらのコンパレータ
３６、３９のマイナス入力端子にはともに基準電圧Ｖｒ
ｅｆが供給されており、いずれも２つの出力端子ＯＵＴ
（＋）、ＯＵＴ（−）を有している。尚、ＯＵＴ（＋）
端子はヒステリシス出力用の端子であり、コンパレータ
３６又は３９のプラス入力端子の電位がマイナス入力端
子の電位より高い場合にＨ信号（正確にはハイインピー
ダンス信号）となり、プラス入力端子の電位がマイナス
入力端子の電位より低い場合にＬ信号となる。ＯＵＴ
（−）端子にはＯＵＴ（＋）端子の出力に対して逆位相
の出力が得られ、これが比較出力として利用される。

【００５４】先ず、バッテリー電圧Ｂの低下検出に係る
回路部分について説明すると、ヒステリシスコンパレー
タ３６のＯＵＴ（＋）端子が抵抗４０を介して該コンパ
レータ３６のプラス入力端子に接続されるとともに、そ
のＯＵＴ（−）端子の出力信号がＮＯＴ（否定）ゲート
４１を介して２入力ＮＯＲ（否定和）ゲート４２の一方
の入力端子に送出される。ＮＯＲゲート４２の他方の入
力端子にはＡＮＤゲート４３によって上記した点灯検出
信号Ｓ２９とＳＥＬ信号との論理積をとった後、これに
対してさらにＡＮＤゲート４４によって初期信号発生回
路３２からの信号との論理積をとった信号が入力され
る。尚、初期信号発生回路３２からの信号（その詳細に
ついては後述する。）は端子４５から逆向きのダイオー
ド４６を介してＡＮＤゲート４４に入力される。

【００５５】ＮＯＲゲート４２の出力信号は遅延回路４
７を介して後段のコンパレータ４８のマイナス入力端子
に送出され、該コンパレータ４８のプラス入力端子には
基準電圧Ｅｒｅｆが供給されている。

【００５６】そして、コンパレータ４８の出力端子がプ
ルアップ抵抗を介して所定の電源端子に接続されるとと
もに比較回路３１の出力端子４９に接続されている。

【００５７】バッテリー電圧Ｂの過電圧検出に係る回路
部分については、ヒステリシスコンパレータ３９のＯＵ
Ｔ（＋）端子が抵抗５０を介して該コンパレータ３９の
プラス入力端子に接続されており、該プラス入力端子に
は初期信号発生回路３２から端子５１に供給される信号
（その詳細については後述する。）が順方向を向いたダ
イオード５２を介して入力される。そして、コンパレー
タ３９のＯＵＴ（−）端子が上記したダイオード４６の
アノード及び端子４９に接続されている。

【００５８】尚、バッテリー１７が２４Ｖ仕様である場
合には、図に２点鎖線で示すように、そのカソードが端
子４５に接続されかつアノードがコンパレータ３６のプ
ラス入力端子に接続されたダイオード５３が設けられ
る。

【００５９】図１２は初期信号発生回路３２の構成例５
４を示すものであり、パルス発生回路５５と、タイマー
回路５６（コンパレータ５７、抵抗５８、コンデンサ５
９から成る。）とによって放電灯２４の点灯開始時に図
１３に示すような３種類の信号を発生させる。

【００６０】即ち、パルス発生回路５５はパルス幅の短
い信号（これを「ＰＯＣ」と記す。）を端子６０に送出
する。また、タイマー回路５６の出力信号（これを「Ｉ
ＮＩＴ」と記す。）は点灯開始時からコンデンサ５９の
端子電圧が上昇してコンパレータ５７のプラス入力電位
がマイナス入力電位（基準電位）より高くなったときに
ＬレベルからＨレベルに変化する信号であり、端子６１
に送出される。

【００６１】残る信号（これを「ＰＯＣＢ」と記す。）
は、パルス発生回路５５からＮＯＴゲート６２を介して
得られる信号と、コンパレータ５７の出力端子からダイ
オード６３を介した信号とから得られる信号であり、図
１３に示すようにＰＯＣ信号の立ち下がり時点から急峻
に立ち上がった後Ｈレベルとなる。

【００６２】これらの信号のうち、上記した比較回路３
１との関係で用いられるのはＰＯＣ信号及びＰＯＣＢ信
号であり、ＰＯＣ信号が比較回路３１の端子５１に送出
され、ＰＯＣＢ信号が比較回路３１の端子４５に送出さ
れる。

【００６３】しかして、上記した比較回路３１における
動作をバッテリー１７が１２Ｖ仕様の場合と２４Ｖ仕様
の場合と分けて説明すると以下のようになる。

【００６４】図１４及び図１５は１２Ｖ仕様の場合のバ
ッテリー電圧の低下検出に係る回路各部の変化を示すも
のである。

【００６５】図１４は放電灯２４が一旦点灯した後にバ
ッテリー電圧Ｂが比較基準値Ｖ１未満に低下した後にＶ
２を越えるまでに回復した状況を示しており、図中の
「Ｓ４９」は比較回路３１の出力端子４９の信号レベル
を示しており（Ｈ信号時に放電灯への電力供給が許可さ
れ、Ｌ信号時に放電灯への電力供給が停止されるものと
する。）、また、Ｓ２９は既述の点灯検出信号である。

【００６６】Ｂ＜Ｖ１となった場合にはコンパレータ３
６のＯＵＴ（−）端子の出力がＬからＨ信号に変化する
ことになるが、１２Ｖ仕様ではＳＥＬ信号によって放電
灯２４の点灯状態を参照しているので、ＳＥＬ信号がＨ
信号であり、よって図に実線で示すように点灯検出信号
Ｓ２９がＨ信号（点灯時）である場合にはＡＮＤゲート
４３、４４の出力信号がＨ信号であるため（ＰＯＣＢ信
号、コンパレータ３９のＯＵＴ（−）出力がともにＨ信
号であることに注意。）、ＮＯＲゲート４２の出力信号
がＬ信号のままである。よって、この場合にはＳ４９が
Ｈ信号となってバッテリー電圧が低下しても放電灯２４
への電力供給が許可される。これに対して、図に１点鎖
線で示すように、点灯検出信号Ｓ２９がＬ信号（消灯
時）となった場合にはＮＯＲゲート４２の出力信号がＨ
信号となり、よって、この場合には所定の遅延時間（こ
れを「ｄ」とする。）の後にＳ４９がＬ信号となって放
電灯２４への電力供給が停止される。

【００６７】そして、その後Ｂ＞Ｖ２に回復した場合に
は、コンパレータ３６のＯＵＴ（−）の出力端子がＨ信
号からＬ信号に変化して、ＮＯＲゲート４２の出力信号
がＬ信号になり、所定の遅延時間（これを「ｄ′」とす
る。）の後にＳ４９がＨ信号となって放電灯２４への電
力供給が再開される。

【００６８】尚、ＮＯＲゲート４２とコンパレータ４８
との間に設けられた遅延回路４７は前記した遅延手段１
１に相当するもので、バッテリー電圧の交流的な変動に
対して放電灯への電力供給を一時停止して安定な回路動
作を保証するために設けられており、その際の、放電灯
への電力供給の停止時における遅延時間ｄ（数ミリ秒）
に比して、放電灯への電力供給の許可時における遅延時
間ｄ′の方が長い時間（数十ミリ秒）に設定されてい
る。これは、放電灯への電力供給の停止についてはこれ
を速やかに行うことが放電灯や回路の保護の観点からみ
て好ましいのに対して、放電灯への電力供給の再開につ
いては、バッテリー電圧が所定範囲への復帰したことを
見極めるために猶予を設ける方が回路動作の安定化の観
点からみて好ましいと考えられるためである。

【００６９】図１５は放電灯２４の点灯開始時における
比較動作の説明図であり、比較基準値の選定法として前
記方法（Ｉ）を用いている。尚、図中の「Ｓ３６＿Ｉ
Ｎ」はコンパレータ３６への入力信号を示しており（そ
のうち基準電圧Ｖｒｅｆの変化を破線で示す。）、ま
た、「Ｓ３６＿ＯＵＴ（−）」はコンパレータ３６のＯ
ＵＴ（−）端子の信号レベルを示している。

【００７０】同図に実線で示す状況は、放電灯２４の点
灯開始時においてバッテリー電圧がＢ＜Ｖ１である場合
を示しており、点灯開始時におけるＳ３６＿ＩＮの立ち
上がりがＶｒｅｆの立ち上がりに比べて速いために、Ｓ
３６＿ＯＵＴ（−）が一時的にＬ信号となり、また、Ｓ
ＥＬ信号がＨ信号、点灯検出信号Ｓ２９がＬ信号である
から、信号Ｓ４９は点灯開始直後の短時間においてのみ
Ｈレベルとなるだけでその後はＬレベルとなり、放電灯
２４への電力供給が停止されたままとなる。

【００７１】これに対して、同図に１点鎖線で示すよう
に、放電灯２４の点灯開始時においてバッテリー電圧が
Ｖ１＜Ｂ＜Ｖ２である場合には、Ｓ３６＿ＯＵＴ（−）
がＬ信号となり、また、ＳＥＬ信号がＨ信号、点灯検出
信号Ｓ２９がＬ信号であるから、信号Ｓ４９は点灯開始
直後にＨレベルなった後もＢ＞Ｖ１であるがためにＨレ
ベルのままとなり、放電灯２４への電力供給が継続され
る。尚、その後にイグナイタ回路２３により放電灯２４
に起動がかけられ放電灯の点灯によってバッテリー電圧
Ｂが低下したとしても、この場合には点灯検出信号Ｓ２
９がＨレベルとなっているため、放電灯２４への電力供
給が停止されることがない。

【００７２】次に２４Ｖ仕様の場合のバッテリー電圧の
低下検出について説明する。尚、以下に示すＶ１、Ｖ２
の値は、上記した１２Ｖ仕様の場合のそれらの値とは一
般には異なる。

【００７３】先ず、放電灯２４が一旦点灯した後にバッ
テリー電圧が比較基準値Ｖ１未満に低下した後にＶ２を
越えるまでに回復した状況については、上記した１２Ｖ
仕様の場合とは違って放電灯の点灯状態の如何は参照さ
れない。これはＳＥＬ信号がＬ信号に選択されているた
め、点灯検出信号Ｓ２９の如何に関係なくＡＮＤゲート
４３、４４の出力がＬ信号となるからである。よって、
この場合の動作は図１４の説明において放電灯が消灯し
た場合の動作と同じであり（１点鎖線参照。）、バッテ
リー電圧Ｂが所定の比較基準値Ｖ１未満となった時点か
ら遅延時間ｄの経過後に放電灯２４への電力供給が停止
され、その後バッテリー電圧が所定の比較基準値Ｖ２を
越えた時点から遅延時間ｄ′の経過後に放電灯２４への
電力供給が再開される。

【００７４】図１６は放電灯２４の点灯開始時における
比較動作の説明図であり、比較基準値の選定法として前
記方法（ＩＩ）を用いており、上記のＰＯＣＢ信号が利
用される。

【００７５】同図に実線で示す状況は、放電灯２４の点
灯開始時においてバッテリー電圧がＢ＜Ｖ２である場合
を示しており、上記ＰＯＣＢ信号がダイオード５３を介
してコンパレータ３６のプラス入力端子に入力されるた
め、ＰＯＣＢ信号のＬレベル期間にＳ３６＿ＯＵＴ
（−）は一時的にＨレベルとなるように強制され（つま
り、この時コンパレータ３６の入力電圧がＶ１未満とな
る。）、Ｓ４９が点灯開始直後の短時間においてのみＨ
レベルとなるだけ、その後はＢ＜Ｖ２であるためにＬレ
ベルとなり、放電灯２４への電力供給が停止される。

【００７６】これに対して、同図に１点鎖線で示すよう
に、放電灯２４の点灯開始時にＢ＞Ｖ２である場合に
は、ＰＯＣＢ信号のコンパレータ３６のプラス入力端子
への入力後も信号Ｓ４９がＨレベルであり、放電灯２４
への電力供給が行われる。

【００７７】図１７及び図１８は１２Ｖ仕様の場合のバ
ッテリー１７の過電圧検出に係る回路各部の変化を示す
ものである。

【００７８】図１７は放電灯２４が一旦点灯した後にバ
ッテリー電圧Ｂが比較基準値Ｖ１′を越えた後、Ｖ２′
未満に復帰した状況を示している。

【００７９】バッテリー電圧がＢ＞Ｖ１′になった場合
にはコンパレータ３９のＯＵＴ（−）端子の出力信号が
ＨからＬレベルに変化することになるが、過電圧検出時
には放電灯２４の点灯状態の如何を参照していないの
で、Ｓ４９がＬ信号となって放電灯への電力供給が遮断
される。そして、その後Ｂ＜Ｖ２′に戻った場合には、
コンパレータ３９のＯＵＴ（−）端子の出力がＬ信号か
らＨ信号に変化するため、Ｓ４９がＨ信号となって放電
灯２４への電力供給が再開される。

【００８０】図１８は放電灯２４の点灯開始時における
比較動作の説明図であり、比較基準値の選定法として前
記方法（ＩＩ）を用いており、この場合には上記のＰＯ
Ｃ信号が利用される。

【００８１】同図に実線で示す状況は、放電灯２４の点
灯開始時にＢ＜Ｖ２′である場合を示しており、ＰＯＣ
信号がダイオード５２を介してコンパレータ３９のプラ
ス入力端子に入力されると、ＰＯＣ信号のＨレベル期間
にコンパレータ３９のＯＵＴ（−）端子の信号は一時的
にＬレベルとなるように強制され（つまり、この時コン
パレータ３９の入力電圧がＶ１′を越える。）、Ｓ４９
が点灯開始直後の短時間においてのみＬレベルとなるだ
け、その後はＢ＜Ｖ２′であるためにＨレベルとなり、
放電灯２４への電力供給が許可される。

【００８２】これに対して、同図に１点鎖線で示すよう
に、放電灯２４の点灯開始時においてＢ＞Ｖ２′である
場合には、ＰＯＣ信号のコンパレータ３９への入力後も
信号Ｓ４９がＬレベルのままであり、放電灯２４への電
力供給が停止される。

【００８３】バッテリー１７が２４Ｖ仕様の場合の過電
圧検出に係る動作については、比較基準値Ｖ１′、Ｖ
２′の値が異なるだけで１２Ｖ仕様の場合の動作と同じ
であることが図１１の回路構成から明らかであるので、
その説明を省略する。

【００８４】尚、図１１の回路において放電灯２４の点
灯開始時に端子４５に供給されるＰＯＣＢ信号は信号Ｓ
４９の初期値をＬレベルに設定する役目をもっており、
よって、Ｓ４９がＨレベルになるためにはＰＯＣＢ信号
がＨレベルになっている必要がある。

【００８５】また、バッテリー電圧の変動が著しくコン
パレータ３９のＯＵＴ（−）端子の出力の反転が頻繁に
繰り返される虞がある場合にはコンパレータ３９の出力
段に２連照合フィルタ回路等、信号反転の頻度を緩和す
るために遅延手段を設ければ良い。

【００８６】本実施例では、過電圧検出時に放電灯の点
灯状態の如何を参照しない構成になっているが、この場
合にも当該参照を行うこと（つまり、バッテリーの過電
圧状態でも放電灯が点灯している限り放電灯への電力供
給を継続するような構成を用いること。）ができること
は勿論である。

【００８７】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、放電灯の点灯開始時
において放電灯への電力供給を許可するか否かを電源電
圧又は電流について判断するための比較基準値を比較手
段に係る第１及び第２の比較基準値から選定することに
よって、放電灯の点灯開始時と放電灯が一旦点灯した後
の状況とについて共通の比較手段を用いることができ、
よって回路構成の複雑化を伴うことがない。

【００８８】請求項２に係る発明によれば、放電灯の点
灯開始時にのみ発生される信号を比較手段に入力して放
電灯への電力供給を停止する状態へと一時的に移行させ
ることによって、放電灯の点灯開始時に放電灯への電力
供給を許可するか否かを電源電圧又は電流に対して決定
するための比較基準値を、放電灯の点灯後における電源
電圧又は電流に係る比較基準値のうちの一方の基準値に
容易に選定することができる。

【００８９】請求項３に係る発明によれば、放電灯の点
灯開始時に比較手段に係る基準電圧を電源電圧又は電流
の立ち上りに比して遅くし若しくはゆっくりと立ち上げ
ることで電源電圧又は電流が許容範囲内にあると一時的
にみなし、これによって、放電灯の点灯開始時に放電灯
への電力供給を許可するか否かを電源電圧又は電流に対
して決定するための比較基準値を、放電灯の点灯後にお
ける電源電圧又は電流に係る比較基準値のうちの一方の
基準値に容易に選定することができる。

【００９０】請求項４に係る発明によれば、電源電圧又
は電流が小さすぎる又は大きすぎると判断され、かつ放
電灯が点灯していない場合にのみ放電灯への電力供給を
停止することによって、電源電圧又は電流が所定範囲外
となっても放電灯が点灯している限り放電灯への電力供
給を続行し、点灯状態が維持されるように制御すること
ができる。

【００９１】請求項５に係る発明によれば、放電灯への
電力供給の停止や再開が所定の遅延時間をもって行われ
るようにし、これによって、電源電圧又は電流に短周期
的な変動が生じた場合でも放電灯への電力の供給と停止
が頻繁に繰り返されないようにし、放電灯の保護及び回
路動作の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の基本構成について説明する
ためのブロック図である。

【図２】比較手段の構成について説明するための回路図
である。

【図３】図４及び図５とともに、電源電圧の低下検出に
係る比較特性について説明するための図であり、本図は
放電灯の点灯後における比較動作の説明図である。

【図４】放電灯の点灯開始時において比較基準値Ｖ１が
選定された場合の比較動作の説明図である。

【図５】放電灯の点灯開始時において比較基準値Ｖ２が
選定された場合の比較動作の説明図である。

【図６】図７及び図８とともに、電源の過電圧検出に係
る比較特性について説明するための図であり、本図は放
電灯の点灯後における比較動作の説明図である。

【図７】放電灯の点灯開始時において比較基準値Ｖ１′
が選定された場合の比較動作の説明図である。

【図８】放電灯の点灯開始時において比較基準値Ｖ２′
が選定された場合の比較動作の説明図である。

【図９】図３及び図６の比較特性を併せもった比較手段
についての比較特性の説明図である。

【図１０】図１１乃至図１８とともに、本発明の実施例
を示すものであり、本図は概要を示す回路ブロック図で
ある。

【図１１】比較回路の構成例を示す回路図である。

【図１２】初期信号発生回路の構成例を示す回路図であ
る。

【図１３】図１２の初期信号発生回路の出力信号を示す
図である。

【図１４】図１５及び図１６とともにバッテリー電圧の
低下検出に係る回路動作を説明するための図であり、本
図は放電灯の点灯後にバッテリー電圧が変動した状況を
示す。

【図１５】放電灯の点灯開始時における回路動作を説明
するための図であり、１２Ｖ仕様のバッテリーを用いた
場合を示す。

【図１６】放電灯の点灯開始時における回路動作を説明
するための図であり、２４Ｖ仕様のバッテリーを用いた
場合を示す。

【図１７】図１８とともにバッテリーの過電圧検出に係
る回路動作を説明するための図であり、本図は放電灯の
点灯後にバッテリー電圧が変動した状況を示す。

【図１８】放電灯の点灯開始時における回路動作を説明
するための図である。

【符号の説明】

１…放電灯点灯回路、４…信号生成回路、８…電力供給
許否決定手段、９…比較手段、Ｖ１、Ｖ１′…第１の比
較基準値、Ｖ２、Ｖ２′…第２の比較基準値、１１…遅
延手段、１４…点灯検出手段、１６…放電灯点灯回路、
２８…電力供給許否決定回路（電力供給許否決定手
段）、２９…点灯検出回路（点灯検出手段）、３１…比
較回路（比較手段）、３２…初期信号発生回路（信号生
成回路）、４７…遅延回路（遅延手段）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源電圧又は電流を検出してこれが所定
   値範囲内であるか否かを比較するための比較手段を有
   し、比較結果に応じて放電灯への電力供給を許可するか
   否かを決定する電力供給許否決定手段を備えた放電灯点
   灯回路において、 （イ）比較手段が第１及び第２の比較基準値に基づくヒ
   ステリシス特性を有すること、 （ロ）放電灯が一旦点灯した後に比較手段によって電源
   電圧又は電流と第１の比較基準値との比較結果から電源
   電圧又は電流が小さすぎ又は大きすぎることが判断され
   た場合に電力供給許否決定手段が放電灯への電力供給を
   停止し、その後比較手段によって電源電圧又は電流と第
   ２の比較基準値との比較結果から電源電圧又は電流が許
   容範囲に復帰したと判断された場合に電力供給許否決定
   手段が放電灯への電力供給を再開させること、 （ハ）放電灯の点灯開始時において放電灯への電力供給
   を許可するか否かを電源電圧又は電流について比較手段
   により判断するための比較基準値が上記第１の比較基準
   値又は第２の比較基準値とされていること、 を特徴とする放電灯点灯回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の放電灯点灯回路におい
   て、 放電灯の点灯開始時にのみ発生される信号を生成する信
   号生成回路を設け、該信号を比較手段への入力信号とし
   て送出することによって放電灯への電力供給を停止する
   状態へと一時的に移行するように強制して、放電灯の点
   灯開始時における電源電圧又は電流に係る比較基準値を
   第２の比較基準値に規定することを特徴とする放電灯点
   灯回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の放電灯点灯回路におい
   て、 放電灯の点灯開始時の、比較手段に係る基準電圧の立ち
   上げに際してこれを電源電圧又は電流の立ち上りに比し
   て遅くし若しくはゆっくりと立ち上げることによって電
   源電圧又は電流が許容範囲内にあると一時的にみなし
   て、放電灯の点灯開始時における電源電圧又は電流に係
   る比較基準値を第１の比較基準値に規定することを特徴
   とする放電灯点灯回路。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
   の放電灯点灯回路において、 放電灯が点灯しているか否かを検出する点灯検出手段を
   設け、比較手段によって電源電圧又は電流が小さすぎた
   りあるいは大きすぎると判断され、かつ放電灯が点灯し
   ていない場合に電力供給許否決定手段が放電灯への電力
   供給を停止し、その後比較手段によって電源電圧又は電
   流が許容範囲に復帰したと判断された場合に電力供給許
   否決定手段が放電灯への電力供給を再開させることを特
   徴とする放電灯点灯回路。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載の放電灯点灯回路において、 比較手段の出力に対して所定の遅延時間を有する出力を
   得るための遅延手段を設け、比較手段によって電源電圧
   又は電流と第１の比較基準値との比較結果から電源電圧
   又は電流が小さすぎたりあるいは大きすぎることが判断
   されたときから所定の遅延時間の経過後に電力供給許否
   決定手段が放電灯への電力供給を停止し、その後比較手
   段によって電源電圧又は電流と第２の比較基準値との比
   較結果から電源電圧又は電流が許容範囲に回復したと判
   断されたときから所定の遅延時間の経過後に電力供給許
   否決定手段が放電灯への電力供給を再開させるようにし
   たことを特徴とする放電灯点灯回路。