JP4225825B2 - ランプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はランプ装置に係り、特に車両の前照灯として好適なランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車や自動二輪車などの車両の前照灯として高輝度の放電ランプ（いわゆるＨＩＤランプ）が採用されつつある。この種の放電ランプはバルブ内に一対の放電電極を備えている。この電極間に高電圧を印加することによって、電極に放電光（アーク光）を発生させるものであり、発光効率が高く、輝度が高いという特長がある。このため、既に購入した車両の前照灯にハロゲンランプが採用されている場合には、これを放電ランプに取り替えるニーズも高い。
【０００３】
ところで、ハロゲンランプを車両の前照灯として用いる場合には、一般にハロゲンランプのバルブ内に２個のフィラメントを設ける。そして、それぞれのフィラメントをロービーム（すれ違いビーム）とハイビーム（走行ビーム）の発光点とすることによって、ハイ・ローを切替える。
【０００４】
一方、放電ランプはバルブ内に２組の放電電極を設けることが現在の技術では不可能である。このため、ハイ・ローを切替える場合には、放電ランプ自体を移動させ、発光点である放電電極の位置をロービーム位置とハイビーム位置との間で移動させるようにしている。例えば、特許文献１にはソレノイドやモータを用いて放電ランプを軸方向に移動させることによって、ハイ・ローを切替えるようにした車両用の前照灯が開示されている。このハイ・ローの切替えに際しては、通常は放電ランプを点灯させたまま放電ランプを移動させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３５２１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電ランプを点灯させたままでハイ・ローの切替えを行うと、稀にではあるが放電ランプが消灯するという立消え現象が発生することが判明した。また、ハイ・ローの切替え時以外に、走行時において車両の振動に伴い放電ランプが激しく振動した場合にも同様に稀に立消え現象が発生することが判明した。この立消え現象は、放電ランプが高速で移動した時や振動時の慣性力によって放電光が不安定な状態になり、終には千切れてしまうことが原因であると考えられる。車両が夜間の走行中に、立消え現象が発生すると重大事故を招く恐れがある。このような立消え現象を防止するために、ハイ・ローの切替え時に放電ランプの移動速度を小さくし、又は振動の伝播を減衰させる工夫がなされているが、立消え現象を確実に解消できる保証はない。
【０００７】
本発明の目的は上記従来技術の欠点を解消し、放電ランプの立消え現象を確実に防止することが可能なランプ装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は放電ランプの立消え現象を敏速に察知して、必要な回復措置を講じることが可能なランプ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１のランプ装置は、放電ランプを移動させることによって放電ランプからの配光方向を切替えるようにしたランプ装置において、前記放電ランプの移動時に当該放電ランプを消灯させ、前記放電ランプの移動後に当該放電ランプを再点灯させる点灯制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る第２のランプ装置は、放電ランプを移動させることによって放電ランプからの配光方向を切替えるようにしたランプ装置において、前記放電ランプの移動中に当該放電ランプへの印加電力を増大させる点灯制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る第３のランプ装置は、放電ランプを点灯・消灯させる点灯スイッチと、前記放電ランプの点灯状態を検出する点灯状態検出手段と、前記点灯スイッチがオン状態で前記点灯状態検出手段が前記放電ランプの異常を検出した場合に当該放電ランプへの印加電力を増大させる点灯制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る第４のランプ装置は、放電ランプを点灯・消灯させる点灯スイッチと、前記放電ランプの点灯状態を検出する点灯状態検出手段と、前記点灯スイッチがオン状態で前記点灯状態検出手段が前記放電ランプの消灯を検出した場合に当該放電ランプを再点灯させる点灯制御手段とを具備したことを特徴とする。
上記第３及び第４のランプ装置においては、前記点灯状態検出手段が前記放電ランプに供給される電流、電圧又は電力の監視回路であることが好ましい。
【００１２】
【作用】
第１のランプ装置では、放電ランプの移動時に点灯制御手段による放電ランプの消灯と再点灯が自動的に実行されるので、放電ランプの立消え現象が発生する余地がない。第２のランプ装置では、放電ランプの移動時に点灯制御手段によって放電ランプへの印加電力が自動的に増大されるので、立消え現象が発生し難い。第３のランプ装置では、点灯状態検出手段で立消え現象の兆候を検出した場合に、点灯制御手段によって放電ランプへの印加電力を増大させるので、立消え現象が発生し難い。第４のランプ装置では、点灯状態検出手段で立消え現象を検出した場合に、点灯制御手段によって放電ランプの再点灯が迅速かつ確実に実行される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るランプ装置の実施形態を、当該ランプ装置を車両の前照灯として用いた場合を前提として説明する。図１〜図３は本発明に係るランプ装置の第１実施形態を説明する図であり、図１は操作手順を示すフローチャート、図２は装置系統図、図３は操作状態のタイムチャートである。
【００１４】
図２においてコントロールユニット１０には放電ランプの点灯スイッチ１２Ａとハイ・ロー切替スイッチ１２Ｂを備えたライトコネクタ１２が接続している。車両運転者が図示しない前照灯レバーを操作することによって、点灯スイッチ１２Ａ又はハイ・ロー切替スイッチ１２Ｂが作動し、点灯信号又はハイ・ローの選択信号がライトコネクタ１２からコントロールユニット１０に送られる。また、コントロールユニット１０にはインバータを内蔵したバラスト１４とソレノイド１６とバッテリー１８が接続している。バラスト１４はイグナイター２０を介して放電ランプ２２と接続し、放電ランプ２２の点灯を制御する。ソレノイド１６は放電ランプ２２と係合して、放電ランプ２２をロービーム位置（Ｌｏ）とハイビーム位置(Ｈｉ)のいずれかに移動させる。バッテリー１８はコントロールユニット１０を介してバラスト１４及びソレノイド１６の駆動用電力を供給する。
【００１５】
図１に示したように、ライトコネクタ１２から車両ライトの点灯信号がコントロールユニット１０に送信される（Ｓ１００）。点灯スイッチ１２ＡがＯＮすると、コントロールユニット１０ではバラスト１４とソレノイド１６に駆動信号を送り、ソレノイド１６は放電ランプ２２を初期位置であるロービーム位置に移動させる（Ｓ１１０）。なお、このＳ１１０は省略することが可能である。次に、バラスト１４がＯＮしてイグナイター２０により高圧の始動電圧が放電ランプ２２の放電電極に印加され、放電ランプ２２が点灯する（Ｓ１２０）。放電ランプ２２が点灯後はイグナイター２０から放電ランプ２２の放電電極に通常電圧が印加され、放電ランプ２２の点灯が維持される。
【００１６】
ハイ・ロー切替スイッチ１２Ｂの操作によってライトコネクタ１２からハイ・ローの切替え信号がコントロールユニット１０に送られる（Ｓ１３０）と、この切替え信号に基づいてコントロールユニット１０が点灯制御手段として機能し、バラスト１４とソレノイド１６に駆動信号を送る。すなわち、最初にバラスト１４が自動的にＯＦＦして放電ランプ２２を消灯させる（Ｓ１４０）。次に、ソレノイド１６が駆動して放電ランプ２２をＬｏからＨｉに、又はその逆に移動させる（Ｓ１５０）。次に、バラスト１４がＯＮして放電ランプ２２を再点灯させる（Ｓ１６０）。Ｓ１４０によって放電ランプ２２が消灯してからＳ１６０によって放電ランプ２２が再点灯するまでの消灯時間は短いほど好ましい。本発明者の検討結果では、この消灯時間を１０数ｍｓにすることが可能であり、この程度の消灯時間であれば人間の瞬き時間と同程度以下である。このため、車両が高速で走行中であっても、点灯時の残像があるので運転上の支障はまったくない。点灯スイッチ１２ＡがＯＦＦして車両ライトの消灯信号がない限り、上記Ｓ１３０〜Ｓ１６０が繰り返される。
【００１７】
ライトコネクタ１２から車両ライトの消灯信号が発せられる（Ｓ１７０）と、この消灯信号に基づいてコントロールユニット１０ではバラスト１４に駆動信号を送る。すると、バラスト１４がＯＦＦして放電ランプ２２を消灯させ（Ｓ１８０）、一連の点灯操作が終了する。なお、点灯後にライトコネクタ１２からハイ・ローの切替え信号が１回も発せられることなく、消灯信号が発せられた（Ｓ１７０）場合にも、バラスト１４がＯＦＦして放電ランプ２２を消灯させ（Ｓ１８０）、点灯操作が終了する。
【００１８】
図３は上記点灯操作に基づくタイムチャートであり、点灯スイッチ１２ＡがＯＮした車両ライトの点灯信号によって、バラスト１４がＯＮして放電ランプ２２が点灯する。ハイ・ロー切替スイッチ１２Ｂの操作によるハイ・ローの切替え信号によって、その都度バラスト１４が自動的にＯＦＦし、放電ランプ２２が消灯する。その直後にソレノイド１６が作動して放電ランプ２２をＬｏからＨｉに、又はその逆に移動させる。放電ランプ２２の移動直後にバラスト１４が自動的にＯＮし、放電ランプ２２が再点灯する。その後、車両ライトの消灯信号によりバラスト１４がＯＦＦして放電ランプ２２を消灯させる。
【００１９】
上述のとおり、本実施形態によればハイ・ローの切替え時に放電ランプ２２を自動的に消灯させ、放電ランプ２２の移動直後に再点灯するようにした。このため、ハイ・ロー切替え時の放電ランプ２２の移動に伴う立消え現象が発生する余地がなく、立消え現象を確実に防止することができる。しかも前記したＳ１４０〜Ｓ１６０の消灯、再点灯の時間を１０数ｍｓの短時間で行うことが可能なので、車両が高速で走行中であっても運転上の支障はない。また、ハイ・ロー切替え時の放電ランプ２２の移動を高速に実施できるので、移動速度を小さくするための格別の機構を装備する必要がない。
【００２０】
なお、本実施形態ではハイ・ローの切替え時にまず放電ランプ２２を自動的に消灯させ、その直後に放電ランプ２２を移動させる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、放電ランプ２２の消灯と移動とを同時に行うようにしてもよい。又は放電ランプ２２の移動を先行させ、その直後に放電ランプ２２を消灯するようにしてもよい。すなわち、放電ランプ２２の移動後に放電ランプ２２を再点灯させることが肝要であり、これによって放電ランプ２２の移動に伴う立消え現象を確実に防止することができる。
【００２１】
図４は本発明に係るランプ装置の第２実施形態を示す模式図である。図４において、バラスト１４Ａは点灯制御手段としてのＣＰＵ２４とインバータ２６を内蔵している。ＣＰＵ２４は図２に示したものと類似のコントロールユニット１０Ａと接続し、インバータ２６はイグナイター２０Ａに接続している。図示した以外の構成機器は図２と同様であり、図示及び説明を省略する。
【００２２】
本実施形態ではハイ・ローの切替え信号がコントロールユニット１０Ａを介してバラスト１４ＡのＣＰＵ２４に送信される。すると、ＣＰＵ２４では放電ランプ２２の移動中に放電ランプ２２への印加電力を自動的に通常時よりも数割増大させるように動作し、この増大された電力がインバータ２６からイグナイター２０Ａを介して放電ランプ２２に印加される。その結果、放電ランプ２２の移動中における立ち消え現象の発生率を大幅に減らすことができる。この第２実施形態は、ハイ・ローの切替え時のバラスト１４ＡでのＯＮ，ＯＦＦの切替えがないので、放電ランプ２２の寿命を長く維持できる利点がある。
【００２３】
図５は本発明に係るランプ装置の第３実施形態を示す模式図である。図５において、バラスト１４ＢはＣＰＵ２８とインバータ３０と点灯状態検出手段３２を内蔵している。ＣＰＵ２８は図２に示したものと類似のコントロールユニット１０Ｂと接続し、インバータ３０はイグナイター２０Ｂに接続している。図示した以外の構成機器は図２と同様であり、図示及び説明を省略する。
【００２４】
本実施形態ではハイ・ローの切替え信号がコントロールユニット１０Ｂを介してバラスト１４ＢのＣＰＵ２８に送信され、放電電圧が継続してインバータ３０からイグナイター２０Ｂを介して放電ランプ２２に印加される。この時、インバータ３０からイグナイター２０Ｂに流れる電流値が点灯状態検出手段３２によって検出され、ＣＰＵ２８に送信される。ＣＰＵ２８では送信された電流値が正常であれば、従前の放電電圧が継続してインバータ３０から放電ランプ２２に印加されるように動作する。また、送信された電流値が異常であれば、ＣＰＵ２８では正常に回復するように放電ランプ２２への印加電力を通常時よりも十分に増大させるように動作する。この増大された電力がインバータ３０からイグナイター２０Ｂを介して放電ランプ２２に印加される。その結果、放電ランプ２２の移動中に発生する立ち消え現象が発生する確率を大幅に減らすことができる。
【００２５】
なお、上記の点灯状態検出手段３２では、放電ランプに供給される電流値を検出するようにした。しかし、点灯状態検出手段３２はこれに限らず、電流値に替えて放電ランプに供給される電流の電流波形や電圧、電力を検出し監視する回路としてもよい。この第３実施形態によれば、点灯状態検出手段で検出される放電ランプ２２の点灯状態が異常な場合にのみ、放電ランプ２２への印加電力を増大させる。したがって、ハイ・ローの切替え時においても圧倒的に率の高い正常点灯時での格別の動作が不要となり、点灯動作の単純化を図ることができる。
【００２６】
本発明に係るランプ装置の第４実施形態は、図５に示した点灯状態検出手段３２を放電ランプ２２の消灯を検出する手段とした場合である。消灯を検出する手段としては上記した電流、電圧又は電力を検出し監視する回路が有効であるが、放電ランプ２２の点灯状態を直接に検出可能な光センサーを用いてもよい。放電ランプ２２の消灯が検出されると、即座にバラストをＯＮとして放電ランプを再点灯させる。この第４実施形態は立ち消え現象を予防するものではなく、迅速な事後措置を講ずる構成であり、点灯状態検出手段３２の回路構成を簡便にできる利点がある。
【００２７】
上記の第３実施形態又は第４実施形態によれば、点灯状態検出手段３２によって任意の時点で点灯状態の異常や消灯を検出する。このため、ハイ・ロー切替え時の放電ランプの移動のみならず、放電ランプが振動などの特定できない原因によって立消え現象又はその兆候があった場合にも、確実に放電ランプの点灯を回復、維持できる。
【００２８】
なお、上記各実施形態では主に車両の前照灯をハイ・ローに切替える場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、車両以外のモーターボートなどの移動体用前照灯にも適用できる。また、劇場や撮影現場の投光器など放電ランプからの配光方向を切替えるようにした静止型のランプ装置にも適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る第１のランプ装置では、放電ランプの移動時に点灯制御手段による放電ランプの消灯と再点灯が自動的に実行されるので、放電ランプの立消え現象が発生する余地がない。第２のランプ装置では、放電ランプの移動時に点灯制御手段によって放電ランプへの印加電力が自動的に増大されるので、立消え現象が発生し難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るランプ装置の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図２】第１実施形態の装置系統図である。
【図３】第１実施形態の操作状態を示すタイムチャートである。
【図４】本発明に係るランプ装置の第２実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係るランプ装置の第３実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ………コントロールユニット、１２………ライトコネクタ、１２Ａ………点灯スイッチ、１２Ｂ………ハイ・ロー切替スイッチ、１４，１４Ａ，１４Ｂ………バラスト、１６………ソレノイド、１８………バッテリー、２０，２０Ａ，２０Ｂ………イグナイター、２２………放電ランプ、２４，２８………ＣＰＵ、２６，３０………インバータ、３２………点灯状態検出手段。

Claims (2)

1. 放電ランプを移動させることによって放電ランプからの配光方向を切替えるようにしたランプ装置において、前記放電ランプの移動時に当該放電ランプを消灯させ、前記放電ランプの移動後に当該放電ランプを再点灯させる点灯制御手段を設けたことを特徴とするランプ装置。
2. 放電ランプを移動させることによって放電ランプからの配光方向を切替えるようにしたランプ装置において、前記放電ランプの移動中に当該放電ランプへの印加電力を増大させる点灯制御手段を設けたことを特徴とするランプ装置。

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