JP4012755B2

JP4012755B2 - 車両用照明灯装置

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Publication number: JP4012755B2
Application number: JP2002088231A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP2003276500A; US6791273B2; US20040004451A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯を用いた車両用照明灯装置において、放電灯の短寿命化を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の小型光源として、メタルハライドランプ等の放電灯を用いる場合の点灯回路には、直流−直流変換回路、直流−交流変換回路、起動回路を備えた構成が知られている。
【０００３】
そして、走行用ビーム（所謂ハイビーム）とすれ違いビーム（所謂ロービーム）の光源にそれぞれ放電灯を用いる場合の回路構成としては、各ビーム用の放電灯毎に点灯回路を設ける形態と、２つの放電灯について回路の一部、例えば、直流−直流変換回路や直流−交流変換回路等を共用する形態が知られており、後者の場合、コストや設置スペースの面で有利である。
【０００４】
いずれの形態においても、車両の運転者が走行ビーム照射用放電灯とすれ違いビーム照射用放電灯をほぼ同時に点灯させるように操作指示を出すことができるようになっている場合に、例えば、操作レバーを走行ビーム側に設定したままでランプ点灯スイッチを投入したり、あるいはレバーやスイッチ等の操作によって短時間での点消灯動作（所謂パッシング動作）を行える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の装置では、走行ビーム照射用放電灯とすれ違いビーム照射用放電灯をほぼ同時に点灯させようとする場合に、どちらの放電灯を先に点灯させるかについて、明確な規定がされていないために生じる不都合が問題となる。
【０００６】
例えば、走行ビーム照射用放電灯とすれ違いビーム照射用放電灯を用いる車両用照明灯装置において、両放電灯を点灯させる操作と、すれ違いビーム照射用放電灯だけを点灯させる操作が可能である場合には、放電灯の使用時間や回数に差異が生じてくる。つまり、走行ビーム照射用と、すれ違いビーム照射用にそれぞれ放電灯を用いる際に、両者が均等に使用されることは稀であって、一般的に、車両の運転者がより多く利用するのは、すれ違いビーム照射用の放電灯であり、この事は全体の点灯時間についても、また点灯回数についても言える事項である。従って、両者のうち、寿命の問題を考慮する必要があるのは、すれ違いビーム照射用放電灯の方である（換言すれば、走行ビーム照射用の放電灯についてはその使用頻度の観点からは充分な寿命を有している。）。
【０００７】
放電灯の寿命劣化を決定する要因としては、放電灯への電力投入に係る条件を同じとした場合に、点灯時間及び点灯回数が挙げられ、例えば、点灯回数については、放電灯の始動時にその光束の立ち上がり特性を向上させるために定格電力よりも大きな電力が投入されるため、点灯時間が短くても点灯回数が多くなる程に、放電灯の寿命劣化による交換時期が早まってしまう。
【０００８】
すれ違いビーム照射用放電灯の使用時間や使用頻度が一方的に多くなると、当該放電灯の寿命劣化が顕著となってしまい、特にパッシング等の点滅動作を多用する場合には短寿命化をもたらす原因となる。
【０００９】
そこで、すれ違いビーム照射用放電灯が既に点灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を点灯させる場合に、２つの放電灯を点灯させる必要はないものと規定して、走行ビーム照射用放電灯だけを点灯させ、すれ違いビーム照射用放電灯を消灯させるように構成することが考えられるが、この場合には、走行ビーム照射用放電灯を消灯させるときにすれ違いビーム照射用放電灯を点灯させる必要が生じるため、当該放電灯の点灯回数が増える結果、寿命劣化が進行してしまうという不具合が残る。
【００１０】
本発明は、走行ビーム照射用と、すれ違いビーム照射用にそれぞれ放電灯を用いる点灯回路を備えた車両用照明灯装置において、放電灯の寿命を延ばすための対策を講じることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源として走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を用いるとともに、直流電源からの入力電圧を所望の直流電圧に変換するための直流−直流変換回路と、当該回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流−交流変換回路と、各放電灯に対して起動用パルスを供給する起動回路と、放電灯に係る電圧又は電流を検出して点灯制御を行う制御回路を備えた車両用照明灯装置において、走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を同時に点灯させる指示がなされた場合に、すれ違いビーム照射用放電灯が消灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を点灯させるときには、すれ違いビーム照射用放電灯を点灯させるための点灯指示用信号を所定の遅れ時間だけ遅れて生成させることによって、すれ違いビーム照射用放電灯を遅れて点灯させるものである。
【００１２】
また、上記した車両用照明灯装置では、走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯のうち、一方の放電灯が点灯しているときには、他方の放電灯を消灯させるようにしてもよい。
【００１３】
従って、本発明によれば、点灯時間や点灯回数の低減によって、放電灯の短寿命化を防ぐことができ、交換頻度を減らすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る車両用照明灯装置１を構成する点灯回路について基本構成を示すものであり、直流電源２、直流−直流変換回路３、直流−交流変換回路４、起動回路（所謂スタータ）５h、５L、制御回路７を備えている。
【００１５】
複数の放電灯の点灯制御を共通の点灯回路で行うことができるようにした構成が知られており、走行ビーム照射用放電灯６hと、すれ違いビーム照射用放電灯６Lを点灯させるために、回路の一部を両放電灯について兼用した構成形態として、本例では、直流−直流変換回路３及び直流−交流変換回路４、制御回路７等を共通化し、点灯動作や制御、回路保護等について統合した構成を採用している。つまり、放電灯の数が２つになった場合に、各放電灯に対応するそれぞれの点灯回路を別個に設けて放電灯を点灯させるのでは、部品点数やコスト面で不利益があるので、各放電灯の点灯回路については、できる限り共通化を図ることが好ましい。勿論、本発明の適用において、このような共通化を行わず、点灯回路を各放電灯に対してそれぞれ別個に設けた構成でも構わない。
【００１６】
直流−直流変換回路３は、直流電源２からの直流入力電圧（これを「Ｖin」と記す。）を受けて所望の直流電圧に変換するものであり、例えば、フライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。
【００１７】
直流−交流変換回路４は、直流−直流変換回路３の出力電圧を交流電圧に変換した後で起動回路を介して放電灯に供給するために設けられている。例えば、フルブリッジ型回路では、４つの半導体スイッチング素子を用いて２つのアームを構成し、各アームのスイッチング素子を各別に駆動するための駆動回路を備えており、制御回路７からの信号に基いて２組のスイッチング素子対を相反的にオン／オフ制御することによって、交流電圧を出力する。
【００１８】
起動回路５hは、走行ビーム照射用放電灯６hに対して設けられ、また、起動回路５Lは、すれ違いビーム照射用放電灯６Lに対して設けられており、いずれの回路についても、放電灯に対する起動用の高電圧パルス信号（起動用パルス）を発生させて、それぞれの放電灯を起動させるために設けられている。つまり起動用パルス信号は直流−交流変換回路４の出力する交流電圧に重畳されて放電灯６h、６Lにそれぞれ印加される。
【００１９】
制御回路７は、各放電灯にかかる電圧や当該放電灯に流れる電流又はそれらに相当する電圧や電流についての検出信号を受けて放電灯に投入する電力を制御するとともに直流−直流変換回路３の出力を制御するものである。つまり、制御回路７は、放電灯の状態に応じた供給電力を制御するために設けられており、例えば、直流−直流変換回路３の出力電圧や電流を検出する検出部８からの検出信号を受けて、直流−直流変換回路３に対して制御信号を送出することでその出力電圧を制御する。また、直流−交流変換回路４に対して制御信号を送出してその制御を行う。尚、放電灯の点灯前には当該放電灯への供給電圧をあるレベルまで高めることで、放電灯の点灯を確実にするための出力制御を行うことも制御回路７の役目である。また、スイッチング制御方式としては、例えば、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式、ＰＦＭ（パルス周波数変調）方式が知られている。
【００２０】
制御回路７に対して判定部９が設けられているが、当該判定部は、後述する各種の情報に基いて昼間又は夜間について判断するために設けられており、判定結果を制御回路７に送出する。尚、図中に示す信号「Ｓdn」は昼間又は夜間の判定結果を示す信号を表している。
【００２１】
図２は直流−直流変換回路３の構成例を示しており、入力端子「ｔｎ＋」、「ｔｎ−」から上記電圧Ｖinが入力されるようになっている。
【００２２】
トランスＴの一次巻線Ｔｐは、その一端（巻き始端）が直流入力端子「ｔｎ＋」に接続され、当該一次巻線Ｔｐの他端（巻き終端）は半導体スイッチング素子ＳＷ（図には単にスイッチの記号で示すが、電界効果トランジスタ等が用いられる。）及び電流検出用抵抗Ｒｓを介して接地されている（この抵抗Ｒｓについては任意であり、特に設けなくても良い）。尚、半導体スイッチング素子ＳＷの制御端子（ＦＥＴの場合にはゲート）には制御回路７からの信号「Ｓｃ」が供給されてそのスイッチング制御が行われる。
【００２３】
トランスＴの二次巻線Ｔｓについては、その一端（巻き終端）がダイオードＤ１のアノードに接続され、該ダイオードＤ１のカソードがコンデンサＣ１の一端に接続されるとともに端子「ｔｏ１」に接続され、当該端子から出力電圧（これを「Ｖdcp」と記す。）が得られる。そして、コンデンサＣ１の他端は二次巻線Ｔｓの中間タップに接続されるとともに、抵抗Ｒｉを介して接地されている。
【００２４】
二次巻線Ｔｓの他端（巻き始端）はダイオードＤ２のカソードに接続されており、該ダイオードＤ２のアノードがコンデンサＣ２と端子「ｔｏ２」に接続され、当該端子を介して出力電圧（これを「Ｖdcn」と記す。）が得られる。
【００２５】
抵抗Ｒｉは、放電灯に流れる電流に関する検出信号を得るための電流検出用素子であり、当該抵抗に流れる電流を電圧変換することで電流検出を行うものである。尚、抵抗Ｒｉと、コンデンサＣ１やＣ２との接続点には検出端子「ｔｏｉ」が接続されており、ここから検出信号が得られる。
【００２６】
以上のように本例では、正極性電圧Ｖdcp、負極性電圧Ｖdcnを出力端子「ｔｏ１」、「ｔｏ２」から各別に出力する構成となっている。
【００２７】
尚、トランスＴの各巻線に付した「・」印は巻き始めを示しており、例えば、二次巻線ＴｓについてはダイオードＤ２との接続端及び中間タップにおける巻き始端にそれぞれ「・」印が付されている。
【００２８】
図３は、直流−交流変換回路４の構成例を示すものであり、本例では、４つの半導体スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ４を使用したフルブリッジ型の構成を用いている。
【００２９】
各スイッチング素子についてはＮチャンネルＭＯＳ形ＦＥＴを使用し、ＳＷ１、ＳＷ２により構成されるアーム（図の左アーム）１０と、ＳＷ３、ＳＷ４により構成されるアーム（図の右アーム）１１とが並列に設けられた構成を有する。
【００３０】
左アーム１０においては、素子ＳＷ１とＳＷ２とが直列に接続されており、ＳＷ１を構成するＦＥＴのドレインが、入力端子Ｔ１に接続されている。そして、ＳＷ２を構成するＦＥＴのソースが入力端子Ｔ２に接続されている。尚、点「α」は、ＳＷ１とＳＷ２との接続点を示している。
【００３１】
また、右アーム１１においては、素子ＳＷ３とＳＷ４とが直列に接続されており、ＳＷ３を構成するＦＥＴのドレインが、入力端子Ｔ１に接続されている。そして、ＳＷ４を構成するＦＥＴのソースが入力端子Ｔ２に接続されている。尚、点「β」は、ＳＷ３とＳＷ４との接続点を示している。
【００３２】
上記接続点αやβから取り出される出力が各放電灯に供給される。例えば、放電灯６hに対して接続端子αが起動回路５h（の誘導性素子）を介して接続され、放電灯６Lに対して接続点βが起動回路５L（の誘導性素子）を介して接続される（各放電灯における電極の一方は、直接に又は電流検出用抵抗を介して接地される。）。
【００３３】
駆動回路１２は、スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ４に対する制御信号Ｓ１乃至Ｓ４を各別に送出することによって、ブリッジの極性を規定するものである。即ち、素子ＳＷ１乃至ＳＷ４を構成するそれぞれのＦＥＴのゲートに対して制御信号Ｓ１乃至Ｓ４を送出して、各スイッチング素子を駆動し、それらのオン／オフ状態を規定する。これにより、ある時刻において、スイッチング素子ＳＷ１がオン状態、スイッチング素子ＳＷ２がオフ状態となるように各素子の状態が規定されたとすると、このとき、スイッチング素子ＳＷ３がオフ状態、スイッチング素子ＳＷ４がオン状態となる。また、別の時刻において、スイッチング素子ＳＷ１がオフ状態、スイッチング素子ＳＷ２がオン状態となるように各素子の状態が規定されたとすると、このとき、スイッチング素子ＳＷ３がオン状態、スイッチング素子ＳＷ４がオフ状態となる。このようにして素子ＳＷ１とＳＷ４とが同じ状態、素子ＳＷ２とＳＷ３とが同じ状態となって、これらが相反的に交番動作する。
【００３４】
図１には、点灯スイッチ等の操作手段について図示を省略しているが、例えば、下記に示す構成形態が挙げられる。
【００３５】
（Ａ）走行ビーム照射用放電灯の点灯スイッチと、すれ違いビーム照射用放電灯の点灯スイッチを各別に設ける形態
（Ｂ）走行ビーム照射用放電灯の点灯スイッチと、走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯の同時点灯用スイッチを設ける形態
（Ｃ）パッシング動作のための専用スイッチを、（Ａ）の形態に付加した形態。
【００３６】
形態（Ａ）では、各放電灯をそれぞれに点灯させるためのスイッチを設けるものであり、従来の車体配線についてそのまま踏襲することができる。例えば、走行ビームを選択する側に操作レバーを倒したままでランプ点灯スイッチを投入したり、パッシング動作を行うために操作レバーを手前に引くと両放電灯についてスイッチをオン状態にすることができる。
【００３７】
また、形態（Ｂ）では、同時点灯用のスイッチを設けており、走行ビーム用の点灯スイッチやその配線の容量を小さくすることができるという利点がある。
【００３８】
そして、形態（Ｃ）では、専用スイッチとして、例えば、ライト操作用レバーを手前側に引くことでオンするスイッチ等を設け、当該操作によってパッシング動作を行えるので、回路側では運転者が現時点で当該動作を行っているのか否かを容易に把握することができる。即ち、パッシング動作のための操作を行って点灯指示を運転者が出している時には、専用スイッチがオン状態であって両放電灯を同時に点灯させる指示が点灯回路に送られることになる。
【００３９】
本発明の適用において、どの形態であっても構わないが、以下では形態（Ｂ）を採用した場合を想定して説明する。
【００４０】
先ず、本発明では、下記に示す事項（１）又は（２）を基本として各放電灯について点灯制御を行う。
【００４１】
（１）走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を点灯させる指示が出され、すれ違いビーム照射用放電灯が消灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を点灯させたときには、すれ違いビーム照射用放電灯を遅れて点灯させること
（２）一方の放電灯が点灯しているときには、他方の放電灯を消灯すること。
【００４２】
尚、（１）は、使用する時間や頻度の多い、すれ違いビーム照射用放電灯の寿命を考慮したものである。また、（２）については、例えば、走行ビーム照射用放電灯が既に点灯している状態では、すれ違いビーム照射用放電灯を点灯させないことで、後者の放電灯について点灯時間や点灯回数の低減を図るものである。
【００４３】
先ず、（１）の事項について、具体的な回路例（図４、図８参照）を挙げて説明する。
【００４４】
図４は、要部の回路構成について一例１３を示すものである。尚、ここで、放電灯の点灯又は消灯については、当該放電灯に関して直流−直流変換回路３又は直流−交流変換回路４を動作させるか動作させないかによって規定されるものとする。例えば、制御回路７から直流−直流変換回路３又は直流−交流変換回路４に送られる信号によってこれらの回路動作が部分的に又は全体的に停止される場合に放電灯が消灯し、そのような動作を決定するための信号を、以下では「点灯指示用信号」と呼ぶことにして、当該信号がＨ（ハイ）レベルの場合に放電灯が点灯され、当該信号がＬ（ロー）レベルの場合に放電灯が消灯されるものと定義する。
【００４５】
図中に「ＣＫ」で示す信号は、図示しない信号発生部により得られるクロック信号を示しており、当該信号は２入力ＯＲ（論理和）ゲート１４を介してカウンタ１５のクロック信号入力端子（図には、「ＣＬＫ」の上にバー記号を付して示す。）に供給される。
【００４６】
カウンタ１５おける所定段位の出力端子「Ｑｎ」から得られる信号は、ＯＲゲート１４に送られて、ここでクロック信号ＣＫとの間で論理和演算がなされ、その結果がカウンタ１５のクロック信号入力端子に送られる。
【００４７】
「Ｖcc」は回路電源電圧を示しており、分圧抵抗１６、１７による検出電圧がコンパレータ１８の正入力端子に供給され、当該コンパレータにおいて、その負入力端子に供給される基準電圧「Ｅref」と比較される。そして、コンパレータ１８の出力信号（これを「ＰＯＣ」（「パルス・オン・クリア」の略）と記す。）が２入力ＯＲゲート１９の一方の入力端子に供給される。尚、本例ではコンパレータを用いてＰＯＣ信号を生成する構成例を示したが、これに限らず、回路電源の初期化信号等を用いた構成等、各種の実施形態が可能である。
【００４８】
信号「Ｓh」は、走行ビーム照射用の点灯スイッチを操作したときに得られる入力信号を示しており、当該信号がＨ（ハイ）レベルの場合に、走行ビーム照射の操作指示がなされたことを意味する。
【００４９】
この信号Ｓhは、２入力ＡＮＤ（論理積）ゲート２０の一方の入力端子に送られる。当該ＡＮＤゲートの他方の入力端子には、カウンタ１５のＱｎ端子からの出力信号がＮＯＴ（論理否定）ゲート２１を経た上で供給される。
【００５０】
そして、ＡＮＤゲート２０の出力信号と、コンパレータ１８からのＰＯＣ信号が２入力ＯＲゲート１９に送られ、当該ゲートの出力信号がカウンタ１５のリセット端子「ＲＳＴ」に供給される。
【００５１】
図５乃至図７は、上記した回路の動作例を説明するためのタイミングチャート図であり、使用した各記号の意味は、下記の通りである。
【００５２】
・「ＳL」＝すれ違いビーム及び走行用ビームの同時点灯用スイッチを操作したときに得られる入力信号（Ｈレベルの場合に操作指示がなされたことを意味する。）
・「Ｓ_Qn」＝カウンタ１５のＱｎ出力端子から得られる出力信号。
【００５３】
尚、Ｓhについては既述の通りである。また、ｔh、ｔL、ｔqに示す各時点の意味は下記の通りである。
【００５４】
・「ｔh」＝Ｓhの立ち上がり時点
・「ｔL」＝ＳLの立ち上がり時点
・「ｔq」＝Ｓ_Qnの立ち上がり時点。
【００５５】
尚、図７に示す期間「Ｔn」は遅延期間（ｔLからｔqまでの期間）を示す。
【００５６】
信号ＳLの入力があった後から、暫くして信号Ｓhの入力があった場合には、ただそれに従ってそれぞれの放電灯を点灯させれば良いが、両信号が同時に入力された場合にはその判断が必要である。つまり、Ｓh及びＳLについて厳密な意味での同時入力は普通あり得ないので、両信号は僅かな時間差をもって回路に入ってくる。リレーやスイッチの動作には寸法誤差等による遅れやチャタリング現象等によって、完全な同時入力となることは極めて稀であり、従って、最低でも十ミリ秒程度の遅延を考慮する必要がある。例えば、図５ではＳhが先に入力され、ＳLが僅かに遅れて入力された場合を示し、また、これとは逆に図６では、ＳLが先に入力され、Ｓhが僅かに遅れて入力された場合を示している。
【００５７】
すれ違いビーム及び走行ビーム照射用の点灯スイッチを点灯回路の電源スイッチとして用いる場合に、回路全体が動作し始めるのは当該スイッチを投入した時点からであり、従って、図５に示すように、Ｓhが僅かの時間差で先に入力された場合には、同時点灯の指示が出されたものと判断できる。従って、回路動作上はＳLが先に入力された時点を基準に遅延時間を設定すれば良い。
【００５８】
図４において、回路電源が立ち上がってＰＯＣ信号がＬレベルになった時点から電源電圧Ｖccにより回路を正常に動作できると判断される。つまり、Ｖccの上昇によってコンパレータ１８の出力がＬレベルになると、回路の正常動作に必要な電圧までＶccの値が到達したことが検出され、これがＯＲゲート１９を介してカウンタ１５のリセット端子に作用する。
【００５９】
図５や図６の例では、ＳhとＳLとの間で入力の時間差が僅かなので、ＡＮＤゲート２０からＯＲゲート１９を介してカウンタ１５がリセットされた状態であり、よって、Ｓ_QnはＬレベルのままである。即ち、図５では、Ｓhが先に入力された時点ｔhでカウンタ１５がリセットされ、また、図６では、ＳLの入力時点ｔLからＳhの入力時点ｔhまでの時間が、カウンタ１５の設定時間（クロック信号ＣＫの周波数及びＱnに係る段数で決まる。）よりも短いために、Ｓhの入力時点ｔhでカウンタ１５がリセットされる。
【００６０】
これに対して、図７では、ＳLの入力時点ｔLからＳhの入力時点ｔhまでの時間が、カウンタ１５の設定時間（図の遅延期間Ｔnの長さに相当する。）よりも長いので、ｔqの時点でＳ_QnがＨレベルになる。即ち、ＳhがＬレベルの間、ＰＯＣ信号がＬレベルになった時点からカウンタ１５がクロック信号ＣＫを計数し始め、期間Ｔnの経過時点ｔqにおいてカウンタ１５がＱｎ端子からＨレベル信号を出力するので、それ以降にＳhが入力されてもカウンタ１５はリセットされない。
【００６１】
すれ違いビーム照射用放電灯６Lは、カウンタ１５の出力Ｓ_Qnに基づく点灯指示用信号によって、その点消灯が規定されるが、Ｓ_Qnから当該点灯指示用信号を生成するための回路構成例２２を図８に示す。
【００６２】
本回路では、２つのＯＲゲートとカウンタを用いて構成され、２入力ＯＲゲート２３における一方の入力端子には、クロック信号ＣＫが供給され、他方の入力端子にはカウンタ２４のＱｍ端子からの出力信号が供給される。
【００６３】
そして、ＯＲゲート２３の出力信号は、カウンタ２４のクロック信号入力端子（図には、「ＣＬＫ」の上にバー記号を付して示す。）に供給される。
【００６４】
上記Ｓ_Qnはカウンタ２４のリセット端子（ＲＳＴ）及び２入力ＯＲゲート２５の一方の入力端子に送られるようになっており、ＯＲゲート２５ではＳ_Qnとカウンタ２４のＱｍ出力との論理和演算を行って、その結果を放電灯６Lの点灯指示用信号（これを「ＳＯ」と記す。）として出力する。
【００６５】
本回路において、Ｓ_QnがＨレベルの場合には、カウンタ２４がリセットされ、Ｓ_QnがＯＲゲート２５からそのまま点灯指示用信号ＳＯとなるので、すれ違いビーム照射用放電灯６Lが即座に点灯する。走行ビーム照射用放電灯６hについては、これまで通りに信号Ｓhを点灯指示用信号として点灯されるので、ＳhとしてＨレベルが入力される場合には、両放電灯がほぼ同時に点灯することになり、また、ＳhがＬレベルの場合には、放電灯６hは消灯状態である（放電灯６Lのみを点灯させるには、ＳLに係るスイッチだけを操作すれば良い。）。
【００６６】
図９は、Ｓ_QnがＬレベルの場合における動作を示しており、「Ｓ_Qm」はカウンタ２４のＱｍ端子の出力信号を示し、「Ｔm」は当該カウンタの設定時間に相当する。
【００６７】
この場合には、カウンタ２４がリセットされず、クロック信号ＣＫの計数が行われ、時間「Ｔm」（設定された遅延時間）の経過後に、Ｓ_QmがＨレベルとなって、それ以後も、この状態が維持される。
【００６８】
信号Ｓ_Qn、Ｓ_Qmについての論理和信号が、放電灯６Lの点灯指示用信号となり、当該信号がＨレベルとなった場合に当該放電灯が点灯する。例えば、信号ＳhがＨレベルとなって放電灯６hへの点灯指示が出されている場合には、カウンタ１５、２４による所定の遅延時間をもって両放電灯が点灯し、また、信号ＳhがＬレベルの場合には、カウンタ１５による短い時間遅れをもって放電灯６Lのみが点灯することになる。
【００６９】
尚、走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯の同時点灯の場合には、走行ビーム照射用放電灯が点灯してから、すれ違いビーム照射用放電灯が点灯するまでの遅れ時間について、短時間での点滅動作（パッシング動作）の操作による点灯指示の時間以上（例えば、０．５秒以上）に設定することが好ましい。これは、当該点滅動作時に、すれ違いビーム照射用放電灯を点灯させないことで、その点灯回数を減らすためである。
【００７０】
例えば、図４及び図８の回路を用いる場合において、放電灯６h、６Lの同時点灯とみなされて（図５や図６に示すように、Ｓ_QnはＬレベルである。）、両方の放電灯が点灯しているときに、走行ビーム照射用のスイッチを操作して、ＳhがＬレベルになった場合には、当該信号によって放電灯６hについては当然に消灯し、放電灯６Lについては、カウンタ１５の出力Ｓ_QnがＨレベルとなって点灯を維持したままの状態である。これに対して、両放電灯について同時点灯とみなされ、カウンタ１５の出力Ｓ_QnがＬレベルの状態であて、放電灯６Lが点灯する前の時点でスイッチの操作によりＳhがＬレベルになった場合には、放電灯６hについては当然に消灯し、放電灯６Lについては、カウンタ２４による時間遅れをもって点灯に移行する。従って、Ｓhが短い周期でもってＨレベルとＬレベルを繰り返す場合に、これに応答して放電灯６Lが無暗に点滅を繰り返したのでは、寿命劣化が顕著になるので、当該放電灯の遅れ時間については、点滅指示の操作におけるオン時間（本例では、パッシング動作が走行ビーム照射用スイッチで指示されるので、ＳhのＨレベル期間に相当する。）以上に設定することで放電灯６Lの点灯指示用信号ＳＯについて反応を遅らせることが好ましい。
【００７１】
また、放電灯６Lが既に点灯している状態から、放電灯６hを点灯させる場合には、放電灯６Lを消灯させずに、その点灯状態を維持することが、点灯回数の低減にとって好ましい。つまり、図７に示したように、放電灯６L、６hの同時点灯とはみなされない場合には、カウンタ１５のＳ_Qnが、Ｔnの経過時点以後、ラッチされたままの状態となってＨレベルを維持するので、放電灯６Lの点灯指示用信号ＳＯはＨレベルのままである。すれ違いビーム照射用放電灯の点灯時に、走行ビーム照射用放電灯を点灯させた場合に、すれ違いビーム照射用放電灯を消灯させるシーケンスでは、すれ違いビーム照射用放電灯の点灯回数を減らせないので、本例のように、既に点灯している、すれ違いビーム照射用放電灯については、その状態を保つ方が良い。
【００７２】
尚、放電灯６h、６Lへの点灯指示が出されて、同時点灯とみなされた場合には、両放電灯が点灯するが、それらの明るさについて定格通りに規定する必要はなく、従って、放電灯６Lの使用時間や頻度を考慮して当該放電灯への投入電力を低することで寿命を延ばすことが可能である。即ち、走行ビーム照射用放電灯とともに、すれ違いビーム照射用放電灯が点灯した場合の当該放電灯への投入電力については、すれ違いビーム照射用放電灯だけを単独で点灯させる場合の投入電力よりも小さくなるように制御することが好ましい。
【００７３】
そのための、制御回路の構成や、放電灯の電力制御方法としては、既知の方法を用いて行うことができるが、以下では、図１０を用いて簡単に説明する。
【００７４】
図１０はＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式の制御回路を例にして、その構成の要部を示したものである。
【００７５】
エラーアンプ２６の正側入力端子には所定の基準電圧「Ｅref」（図には定電圧源の記号で示す。）が供給され、負側入力端子には、下記に示す回路が接続されている(括弧内の数字は符号を示す。）。
【００７６】
・放電灯にかかる電圧検出回路（２７）
・放電灯に流れる電流検出回路（２８）
・最大投入電力規定回路（２９）
・定常電力調整回路（３０）。
【００７７】
これらのうち、電圧検出回路２７や電流検出回路２８は、上記した検出部８からの信号を受けて放電灯についての電圧検出や電流検出を行うものである。
【００７８】
最大投入電力規定回路２９は、放電灯を冷えた状態から点灯する場合（所謂コールドスタート）等において過渡域での供給電力値の最大値（あるいは上限許容値）を規定するための回路である。また、定常電力調整回路３０は定常域での定電力制御における供給電力値を調整するのに必要な回路である。
【００７９】
本構成では、エラーアンプ２６の出力電圧が大きい程、放電灯への供給電力が増大するように規定されており（エラーアンプはその負側入力電圧が基準電圧Ｅrefに等しくなるように直流−直流変換回路３の出力電圧を調整する。）、エラーアンプ２６の出力電圧は、図示しないＰＷＭ制御部（ＰＷＭ制御用の汎用ＩＣ等を用いて構成される回路部であり、入力電圧レベルと鋸歯状波との比較結果に応じてデューティーサイクルが変化するパルス信号を生成する。）や駆動回路等を経て直流−直流変換回路３内のスイッチング素子ＳＷへの制御信号に変換される。
【００８０】
また、図中にＡ１乃至Ａ４で示す各矢印は、各部についてエラーアンプ２６への入力電流に対する寄与分をそれぞれ表しており、矢印の向きが各部による制御電流の向きの基準となる。例えば、電圧検出回路２７（矢印Ａ１を参照。）や最大投入電力規定回路２９（矢印Ａ４を参照。）についてはそれらの制御電流の向きがエラーアンプ２６から遠ざかる向きとされているので、この向きに流れる電流値が大きくなる程、放電灯への供給電力が大きくなる。これとは逆に、電流検出回路２８（矢印Ａ２を参照。）についてはその制御電流の向きがエラーアンプ２６に近づく向きとされているので、この向きに流れる電流値が大きくなる程、放電灯への供給電力が小さくなる。尚、定常電力調整回路３０による制御電流については両向きの矢印Ａ３で示すとおり、どちらの向きでも電力調整ができ、エラーアンプ２６から遠ざかる向きに調整した場合には定常域での供給電力が増える（逆にエラーアンプに近づく向きに調整した場合には定常域での供給電力が減る。）。
【００８１】
過渡域では、電圧検出回路２７や電流検出回路２８、最大投入電力規定回路２９による制御電流の寄与によって放電灯への供給電力が当該放電灯の点灯状態に応じて規定される。例えば、放電灯にかかる電圧が低い場合には放電灯に大きな電力が投入されるし（但し、電圧検出回路２７から最大投入電力規定回路２９に向かう矢印から分かるように、その最大電力値は検出電圧を参照して決定される。）、また、放電灯に流れる電流が大きくなれば、放電灯への供給電力は減少するように制御される。
【００８２】
放電灯の定常域における定電力制御については、管電圧を「Ｖ」、管電流を「Ｉ」とし、定格電力値を「Ｗ」とするとき、「Ｖ・Ｉ＝Ｗ」の関係式、あるいはこれに対する直線近似式が成立するように制御が行われることは周知の通りである（さらに近似を良くするためには、多数の折れ線を用いて定電力曲線に対する近似を行うように電圧検出回路や電流検出回路の構成を複雑にすれば良いが、部品点数の増加に伴うデメリットを考慮する必要がある。）。
【００８３】
そして、定常域では最大投入電力規定回路２９による制御電流がないと考えて良いので、電圧検出回路２７や電流検出回路２８、定常電力調整回路３０による制御電流に基いて制御される（即ち、この状態ではエラーアンプ２６における入力電圧と基準電圧との均衡が保たれているが、これが崩れた場合に、例えば、入力電圧が低くなれば、アンプの出力電圧が増加して供給電力が増加し、逆に入力電圧が高くなればアンプの出力電圧が下がって供給電力が減少することになる。）。
【００８４】
本回路を、すれ違いビーム照射用放電灯６Lに適用する場合において、当該放電灯を走行ビーム照射用放電灯６hと同時に点灯させるときには、定常電力調整回路３０によって、放電灯６Lへの投入電力を定格電力値よりも小さくする、つまり、エラーアンプ２６に近づく向きに制御電流を変化させること（エラーアンプ２６の負側入力端子へのソース電流）で調整すれば良い。
【００８５】
例えば、図１１に示す回路例３１では、信号「ＳＳ」を、信号Ｓ_Qnの論理否定信号と、放電灯６hの点灯検出信号（点灯状態である場合にＨレベルを示す。）とのＡＮＤ（論理積）信号とするとき、当該信号ＳＳを受けて動作するアナログスイッチ３２（例えば、電界効果トランジスタ等を用いて構成できる。）とこれに直列に接続された抵抗３３を介して所定電圧「Ｖｃ」がエラーアンプ２６の負側入力端子に供給されるようになっており、信号ＳＳがＨレベル信号のときにアナログスイッチ３２がオン状態となり、このときに流れるソース電流がエラーアンプ２６の負側入力端子に供給される（この電流値が大きいほど、すれ違いビーム照射用放電灯への供給電力が減少する。）。
【００８６】
この他、走行ビーム照射用放電灯６hとすれ違いビーム照射用放電灯６Lとをほぼ同時に点灯させる場合には、両放電灯への供給電力の合計を各放電灯の定格電力の合計値よりも小さくするといった、各種の実施形態が可能である。
【００８７】
上記事項（２）については、例えば、放電灯６L、６hについて、同時点灯とみなされる場合には、一方の放電灯６hのみを点灯させ、放電灯６Lを点灯させないことであり、そのための回路構成については、図４の構成で事足りる。即ち、カウンタ１５のＳ_Qnを放電灯６Lの点灯指示用信号としてそのまま用いれば済むので、図８の回路は不要である。
【００８８】
従って、図５や図６に示すように、両放電灯について、同時点灯とみなされる場合には、Ｓ_QnがＬレベルであって、放電灯６Lが消灯状態とされる。また、図７のように、両放電灯について、同時点灯とみなされない場合には、Ｓ_QnがＨレベルとなった時点から放電灯６Lが点灯することになる。
【００８９】
尚、放電灯６Lが既に点灯している状態において、放電灯６hを点灯させないようにすることも勿論可能であり、例えば、放電灯６Lに流れる電流からその点灯状態を検出して、当該放電灯が点灯していると判断される場合には、放電灯６hの点灯指示用信号をマスクする回路等を用いれば良い。
【００９０】
また、図１に示すように、昼間又は夜間について判断する判定部９を設ける場合には、当該判定部によって昼間の判断がなされた場合において、一方の放電灯が点灯しているときに他方の放電灯が消灯されるように構成する。即ち、上記（２）の事項を、昼間だけに適用することで、不必要な点灯を回避することができる。例えば、判定部９によって昼間の判断が下された場合であって、放電灯６h、６Lの点灯指示が出されたときに、走行ビーム照射用放電灯６hだけを点灯させれば、すれ違いビーム照射用放電灯６Lを昼間に点灯させずに済むので、その点灯時間を低減でき、交換頻度を少なくすることができる。
【００９１】
判定部９における判断の基礎情報については、例えば、以下に示す信号を用いる形態が挙げられる。
【００９２】
（Ｉ）操作信号
（ＩＩ）時計情報等を含む信号
（ＩＩＩ）自動点消灯用の信号。
【００９３】
上記（Ｉ）については、前照灯以外の灯具、例えば、クリアランスランプ（あるいはスモールランプ）への点灯を指示する場合の操作信号が挙げられる。つまり、クリアランスランプ等については、周囲の照度が下がってきた薄明状態や、夜間での使用が予定されるランプであり、走行ビーム照射用又はすれ違いビーム照射用の放電灯とは異なる光源を有するランプであるため、当該ランプの操作信号（点灯指示の信号）に基いて、判定部９が昼間又は夜間について判断することが可能である。あるいは、運転者自らが周囲照度を視覚で判断して操作するスイッチを設けて、当該スイッチの操作信号に基いて昼間又は夜間の判断を行って良い。
【００９４】
また、(ＩＩ）については、現在の時刻情報を取得したり、ナビゲーション装置による現在位置情報（緯度）、路車間通信を利用して日没、日出の時刻情報や、気象情報等を取得することが可能であり、いずれにしても、現在時刻や日付、車両周囲の状況等から昼間又は夜間の推定を行うものである。
【００９５】
（ＩＩＩ）については、車両用灯具の自動点消灯装置による信号を利用することができる。例えば、照度センサや、撮像手段（ＣＣＤカメラ等）を用いて車両周囲の明るさを検出し、検出結果（照度等）を予め決めておいた基準値と比較することで昼間又は夜間の判断を行う。
【００９６】
尚、（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）については、単独でも、またそのうちの幾つかを組み合わせても良いが、後者の場合には、それぞれの優先度について考慮すべきである（特に（Ｉ）を含む形態では、運転者の意思を尊重する必要がある。）。
【００９７】
図１において、判定部９によって昼間と判断され、その旨が信号Ｓdnによって制御回路７に通知された場合に、上記事項（２）を適用するためには、例えば、図４の構成において、ＳhとＳdn（昼間判定時にＨレベルを示す。）の論理積をとって、その演算結果をＡＮＤゲート２０の一方の入力端子に供給すれば良い。
【００９８】
尚、判定部９によって、昼間の判断がなされた場合に、例えば、走行ビーム照射用放電灯への点灯の指示が出された場合には、当該放電灯だけを点灯させれば良いが、判定部９によって夜間の判断がなされた場合の点灯シーケンスについては任意で良い（例えば、走行ビーム照射用放電灯への点灯の指示が出された場合に、走行ビーム照射用放電灯又は当該放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を点灯させる等。）。
【００９９】
【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や請求項５に係る発明によれば、点灯時間や点灯回数の低減によって、放電灯の短寿命化を防ぐことができ、交換頻度を減らすことができる。
【０１００】
請求項２に係る発明によれば、短時間での点滅動作時に、すれ違いビーム照射用放電灯を点滅させないようにして、その点灯回数を減らすことができる。
【０１０１】
請求項３に係る発明によれば、すれ違いビーム照射用放電灯の投入電力を低減させることで、寿命を延ばすことができる。
【０１０２】
請求項４に係る発明によれば、すれ違いビーム照射用放電灯の点消灯の回数を減らすことができる。
【０１０３】
請求項６に係る発明によれば、昼間の判断時には一方の放電灯だけを点灯させることによって、放電灯の短寿命化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用照明灯装置の基本構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】直流−直流変換回路の構成例について説明するための図である。
【図３】直流−交流変換回路の構成例について説明するための図である。
【図４】本発明に係る回路構成について一例を示す回路図である。
【図５】図６及び図７とともに、図４の回路動作について説明するための図であり、本図は走行ビーム照射及びすれ違いビーム照射についてほぼ同時に操作指示を出した場合であって、走行ビーム照射指示の方が僅かに早く出された様子を示すタイミングチャート図である。
【図６】走行ビーム照射及びすれ違いビーム照射についてほぼ同時に操作指示を出した場合であって、走行ビーム照射指示の方が僅かに遅れて出された様子を示すタイミングチャート図である。
【図７】走行ビーム照射の指示が、大分遅れて出されたときの様子を示すタイミングチャート図である。
【図８】すれ違いビーム照射用放電灯について、時間遅れをもって点灯させるための構成例を示す回路図である。
【図９】図８の回路動作について説明するためのタイミングチャート図である。
【図１０】制御回路について要部の構成例を説明するための図である。
【図１１】投入電力の制御例について説明するための図である。
【符号の説明】
１…車両用照明灯装置、３…直流−直流変換回路、４…直流−交流変換回路、５h、５L…起動回路、６h…走行ビーム照射用放電灯、６L…すれ違いビーム照射用放電灯、９…判定部

Claims

光源として走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を用いるとともに、直流電源からの入力電圧を所望の直流電圧に変換するための直流−直流変換回路と、当該回路の出力電圧を交流電圧に変換する直流−交流変換回路と、放電灯に対して起動用パルスを供給する起動回路と、放電灯に係る電圧又は電流を検出して点灯制御を行う制御回路を備えた車両用照明灯装置において、
上記走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を同時に点灯させる指示がなされた場合に、すれ違いビーム照射用放電灯が消灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を点灯させるときには、すれ違いビーム照射用放電灯を点灯させるための点灯指示用信号が所定の遅れ時間だけ遅れて生成されることによって、すれ違いビーム照射用放電灯が遅れて点灯する
ことを特徴とする車両用照明灯装置。
請求項１に記載の車両用照明灯装置において、
上記所定の遅れ時間が、短時間での点滅動作の操作による点灯指示の時間以上に設定されている
ことを特徴とする車両用照明灯装置。
請求項１又は請求項２に記載の車両用照明灯装置において、
上記走行ビーム照射用放電灯とともに、上記すれ違いビーム照射用放電灯が点灯した場合の当該放電灯への投入電力が、すれ違いビーム照射用放電灯だけを点灯させる場合の投入電力よりも小さくなるように制御回路によって電力制御が行われる
ことを特徴とする車両用照明灯装置。
請求項１に記載の車両用照明灯装置において、
上記すれ違いビーム照射用放電灯が点灯している時に、上記走行ビーム照射用放電灯を点灯させた場合には、すれ違いビーム照射用放電灯が点灯状態に保たれる
ことを特徴とする車両用照明灯装置。