JPH09129380A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＩＤランプの過熱状態または劣化状態に応
じて、ＨＩＤランプの明るさを最適に制御することがで
きる放電灯点灯装置の構造を提供する 【解決手段】 ＨＩＤランプ１を点灯させる放電灯点灯
装置において、ＨＩＤランプ１の近傍に配置されたサー
ミスタＲＴと、サーミスタＲＴの抵抗値及びＨＩＤラン
プ１のランプ電流Ｉｌａに応じた電圧Ｖ１を出力する電
圧電流変換回路１２と、ＨＩＤランプ１のランプ電圧Ｖ
ｌａと電圧電流変換回路１２の出力とを取り込み、ＨＩ
Ｄランプ１の状態に応じてＨＩＤランプ１の点灯制御を
行うマイクロコンピュータ３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のヘッドラ
イト等に用いられるＨＩＤランプを備えた放電灯点灯装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４の回路図に基づいて、ＨＩＤランプ
１を備えた従来の放電灯点灯装置の一例について説明す
る。図で、２は放電灯点灯装置の制御部で、マイクロコ
ンピュータ３と、アナログ回路４及びドライバ回路５と
で構成されるアナログ制御部６とで構成されている。マ
イクロコンピュータ３は、ＨＩＤランプ１のランプ電圧
Ｖｌａを入力すると共に、ランプ電流Ｉｌａが異常な値
となった場合等に、アナログ制御部６が入力したランプ
電流Ｉｌａの値を取り込んでアナログ制御部６を制御す
るように、また、必要に応じてアナログ回路供給電源用
スイッチング素子７を制御してアナログ制御部６への電
源供給を停止するように構成されている。

【０００３】アナログ制御部６は、アナログ回路４及び
ドライバ回路５で構成された回路で、アナログ回路４
は、ランプ電流Ｉｌａを入力してその値をマイクロコン
ピュータ３に出力すると共に、マイクロコンピュータ３
が出力する信号に基づいて、ＦＥＴ駆動信号をドライバ
回路５に出力するように構成されており、ドライバ回路
５は、アナログ回路４が出力するＦＥＴ駆動信号を受け
て、ＨＩＤランプ１を点灯させる、ＦＥＴ（Ｆ１〜Ｆ
４）で構成されたフルブリッジ回路を備えたインバータ
回路８を駆動するように構成されている。

【０００４】また、９は、整流器及び昇圧チョッパ等の
回路を備えた主回路で、ＤＣ１２Ｖの電源から供給され
る電力を入力し必要に応じて電圧を変換して放電灯点灯
装置の各回路に電力を供給する回路で、例えば、マイク
ロコンピュータ３及びアナログ回路４へは、電源Ｖｃｃ
（ＤＣ５Ｖ）を供給するように構成されている。

【０００５】さらに、１０はランプ電圧Ｖｌａを検出す
るためにＨＩＤランプ１に直列に接続されたランプ電圧
検出抵抗、１１は、マイクロコンピュータ３により制御
され、アナログ制御部６への電源供給を停止するための
アナログ回路供給電源用スイッチング素子である。

【０００６】図４に示す放電灯点灯装置では、アナログ
回路４がＨＩＤランプ１のランプ電流Ｉｌａを監視し、
マイクロコンピュータ３がＨＩＤランプ１のランプ電圧
Ｖｌａを監視するように構成されており、ＨＩＤランプ
１の状態に応じて、マイクロコンピュータ３が、アナロ
グ制御部６のドライバ回路５を通して、インバータ回路
８のフル・ブリッジ回路を構成する、４つのＦＥＴ（Ｆ
１〜Ｆ４）を制御してＨＩＤランプ１を所定の電力で点
灯させるように構成されている。

【０００７】また、図４に示す放電灯点灯装置では、Ｈ
ＩＤランプ１の立ち上がり時、または、ランプ電流Ｉｌ
ａが異常な値となった時等に、ランプ電流Ｉｌａの値が
アナログ回路４からマイクロコンピュータ３に出力され
るように構成されており、マイクロコンピュータ３は、
ランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａの値からランプ電
力Ｗｌａを計算してＨＩＤランプ１の明るさを所定の値
に保持するように、また、異常時には、アナログ回路供
給電源用スイッチング素子７を制御してアナログ回路４
を停止させ、ＨＩＤランプ１を消灯させるように構成さ
れていた。

【０００８】次に、図５の回路図に基づいてアナログ制
御部６の一例について説明する。但し、アナログ回路４
の構成については図示及び詳細な説明を省略することと
する。また、ドライバ回路５は、インバータ回路８のＦ
ＥＴF1，F2に、それぞれのＦＥＴ駆動信号を出力する回
路と、その回路と同構成の、インバータ回路のＦＥＴF
3，F4にそれぞれのＦＥＴ駆動信号を出力する回路を備
えているが、図５では、一方の回路（インバータ回路の
ＦＥＴF1，F2にそれぞれのＦＥＴ駆動信号を出力する回
路）のみを図示することとする。

【０００９】図５に示す回路で、出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ
２は、それぞれ、インバータ回路８のＦＥＴF1，F2のゲ
ートに接続されており、アナログ回路４の出力Ｄ１から
高電位の信号が出力されＦＥＴ駆動用トランジスタＴ１
がオン状態である場合は、ＦＥＴF1はオフ状態となり、
ＦＥＴ駆動用トランジスタＴ１がオフ状態である場合
は、ＦＥＴF1はオン状態となる。また、アナログ回路４
の出力Ｄ２から低電位の信号が出力されトランジスタＴ
２がオフ状態である場合は、ＦＥＴ駆動用トランジスタ
Ｔ３，Ｔ４は共にオフ状態となり、アナログ回路の出力
Ｄ２から高電位の信号が出力されトランジスタＴ２がオ
ン状態である場合、抵抗Ｒ２を介してＦＥＴ駆動用トラ
ンジスタＴ３にベース電流が流れ、電源からＦＥＴ駆動
用トランジスタＴ３を介して出力ＯＵＴ２に電流が吐き
出され、または、出力ＯＵＴ２からＦＥＴ駆動用トラン
ジスタＴ４を介して電流が吸い込まれるように構成され
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した放電灯
点灯装置では、ランプ電流Ｉｌａをアナログ回路４で検
知し、ランプ電圧Ｖｌａをマイクロコンピュータ３で検
知して、ＨＩＤランプ１に過電圧または過電流が印加さ
れないように制御していた。また、マイクロコンピュー
タ３でランプ電力Ｗ（＝Ｉｌａ・Ｖｌａ）を計算し、ラ
ンプ電力Ｗを一定とすることによってＨＩＤランプ１の
明るさを一定に保っているが、ランプ電力Ｗを一定とす
る場合、ランプ電流Ｉｌａとランプ電圧Ｖｌａは反比例
の関係にあるため、例えば、ランプ電圧Ｖｌａが増大し
た場合は、それをマイクロコンピュータ３が検知し、ラ
ンプ電力Ｗを一定とするために、マイクロコンピュータ
３が、増大したランプ電圧Ｖｌａに反比例するランプ電
流Ｉｌａの値を、計算またはマイクロコンピュータ３内
に設けられたテーブルを参照する等の方法によって求
め、アナログ回路４で、その求められたランプ電流値ま
で、実際のランプ電流Ｉｌａの値を低下させるという制
御を行っていた。

【００１１】このように、ランプ電流Ｉｌａとランプ電
圧Ｖｌａの検知を別々の構成で行い、ランプ電圧Ｖｌａ
を基にして、所定のランプ電力となるように、ランプ電
流を計算またはテーブルの参照によって求め、その値に
実際のランプ電流Ｉｌａの値が一致するように制御して
おり、ＨＩＤランプ１の、ランプ電流Ｉｌａ及びランプ
電圧Ｖｌａの瞬時値を実際に測定して制御を行っている
わけではないので、ＨＩＤランプ１の過熱状態または劣
化状態がどの程度のものであるかを瞬時に正確に判断す
ることができず、ＨＩＤランプ１が過熱状態または劣化
状態であったとしても、その状態を直ぐに（瞬時に）検
知できず、ランプ電流Ｉｌａが異常な値になって初めて
ＨＩＤランプ１の異常を検知することができた。この検
知によって、制御部２が主回路９を制御して、または、
アナログ回路４を停止させて、ＨＩＤランプ１を消灯さ
せていたので、消灯させずに的確に対策を打つというよ
うな点灯制御が不可能であった。

【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、ＨＩＤランプの過熱状態
または劣化状態に応じて、ＨＩＤランプの明るさを最適
に制御することができる放電灯点灯装置の構造を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の放電灯点灯装置は、ＨＩＤ（Ｈｉｇ
ｈ Ｉｎｄｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプ
を点灯させる放電灯点灯装置において、前記ＨＩＤラン
プの近傍に配置されたサーミスタと、そのサーミスタの
抵抗値及び前記ＨＩＤランプのランプ電流の値に応じた
電圧を出力する電圧電流変換回路と、前記ＨＩＤランプ
のランプ電圧と前記電圧電流変換回路の出力とを取り込
み、前記ＨＩＤランプの状態に応じて、前記ＨＩＤラン
プの点灯制御を行うマイクロコンピュータとを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１４】請求項１記載の放電灯点灯装置は、ＨＩＤ
ランプの発熱状態をサーミスタの抵抗値に変換し、例え
ば、そのサーミスタにランプ電流の少なくとも１部が流
れるようにして、サーミスタの抵抗値の情報とランプ電
流の情報とを組み合わせて電圧電流変換回路に入力し、
その電圧電流変換回路がマイクロコンピュータに、サー
ミスタの抵抗値及びＨＩＤランプのランプ電流の値に応
じた電圧を出力するように構成し、マイクロコンピュー
タが、その電圧値と、入力したランプ電圧に基づいてＨ
ＩＤランプを制御するように構成したものである。

【００１５】このように構成することによってランプ電
力を瞬時に求めることができるので、ＨＩＤランプの過
熱または劣化の状態に合わせてＨＩＤランプの明るさを
一時的に低下させて点灯状態を維持するように制御する
ことができる。この場合、ＨＩＤランプの過熱状態を考
慮して、ＨＩＤランプの明るさ（ランプ電力）を制御で
きるので、ＨＩＤランプの過熱または劣化の状態を考慮
した的確な点灯制御（例えば、ＨＩＤランプが過熱しな
い範囲で最大の明るさが得られる制御）を行うことがで
きる。また、ＨＩＤランプの明るさを一時的に低下さ
せ、一定時間後に再復帰を試みる（ランプ電力をメモリ
に記憶させた初期の値に戻す）という制御を行うことも
できる。さらに、初期のランプ電力、または、電圧電流
変換回路から出力される電圧、または、ランプ電圧等の
値を記憶させておけば、常時データを比較して、ＨＩＤ
ランプの状態に合わせた最適な点灯制御を行うことがで
きるだけでなく、異常発生後に対策を施すことが容易に
なる。

【００１６】請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項
１記載の放電灯点灯装置で、前記ＨＩＤランプの過熱状
態または所定の劣化状態を検知した場合、前記マイクロ
コンピュータが、前記ＨＩＤランプを点滅させるように
構成されていることを特徴とするものである。

【００１７】これにより、ＨＩＤランプの過熱または劣
化の状態を異常の発生初期段階でユーザーに報知するこ
とができる。また、このような場合に、ＨＩＤランプを
点滅させるだけでなく、ＬＥＤ等を備えた表示装置を用
いてランプ状態を表示したり、ブザー等を備えた警報装
置を用いて警報を流すように構成してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１の回路図に基づいて、本発明
の放電灯点灯装置の一実施形態について説明する。但
し、図４に示した構成と同等構成については同符号を付
すこととする。図で、１はＨＩＤランプ、２は放電灯点
灯装置の制御部で、マイクロコンピュータ３と、ドライ
バ回路５とで構成されている。マイクロコンピュータ３
は、ＨＩＤランプ１のランプ電圧Ｖｌａを入力すると共
に、ドライバ回路５を通してインバータ回路８を制御す
るように、また、必要に応じて、ドライバ回路供給電源
用スイッチング素子１１を制御してドライバ回路５への
電源供給を停止するように構成されている。

【００１９】ドライバ回路５は、マイクロコンピュータ
３が出力するＦＥＴ駆動信号に基づいて、ＨＩＤランプ
１を点灯させる、ＦＥＴ（Ｆ１〜Ｆ４）で構成されたフ
ルブリッジ回路を備えたインバータ回路８を駆動するよ
うに構成されている。

【００２０】また、９は、整流器及び昇圧チョッパ等の
回路を備えた主回路で、ＤＣ１２Ｖの電源から供給され
る電力を入力し必要に応じて電圧を変換して放電灯点灯
装置の各回路に電力を供給する回路で、例えば、マイク
ロコンピュータ３及びドライバ回路５へは、電源Ｖｃｃ
（ＤＣ５Ｖ）を供給するように構成されている。

【００２１】さらに、１０はランプ電圧Ｖｌａを検出す
るためにＨＩＤランプ１に直列に接続されたランプ電圧
検出抵抗、１１は、マイクロコンピュータ３により制御
され、ドライバ回路５への電源供給を停止するためのド
ライバ回路供給電源用スイッチング素子、１２は、ＨＩ
Ｄランプ１とランプ電圧検出抵抗１０の直列回路に直列
に接続された、ランプ電流Ｉｌａを所定の電圧に変換し
てマイクロコンピュータ３に出力する電圧電流変換回路
である。

【００２２】図１に示す放電灯点灯装置では、ランプ電
流Ｉｌａは、電圧電流変換回路１２によってマイクロコ
ンピュータ３で処理可能なデータに変換され、マイクロ
コンピュータ３に入力される。マイクロコンピュータ３
は、ＨＩＤランプ１のランプ電圧Ｖｌａを監視すると共
に、電圧電流変換回路１２が出力する電圧Ｖ１を監視す
るように構成されており、変換されたランプ電流Ｉｌａ
の値とランプ電圧Ｖｌａの値を、メモリに記憶した値
（定格値または初期値等）とそれぞれ随時比較して、そ
の比較結果に基づいてドライバ回路５を通して、インバ
ータ回路８に設けられたフル・ブリッジ回路のＦＥＴ
（Ｆ１〜Ｆ４）を制御し、ＨＩＤランプ１を過熱状態か
ら回避させ、ＨＩＤランプ１の発光効率を最適に制御す
る。

【００２３】次に、図２に基づいて電圧電流変換回路１
２の一実施形態について説明する。図で、１３は演算増
幅器で、その反転入力と出力間には抵抗Ｒ７が接続さ
れ、その反転入力とグランド間には抵抗Ｒ８が接続され
ている。また、その非反転入力には、抵抗Ｒ９とサーミ
スタＲＴの並列回路の一端が接続されている。このサー
ミスタＲＴはＨＩＤランプ１の近傍に配置されている。
抵抗Ｒ９とサーミスタＲＴの並列回路の他端は電圧電流
変換回路１２の入力であり、その入力にはランプ電流Ｉ
ｌａが入力されるように構成されている。

【００２４】ランプ電流Ｉｌａは、抵抗Ｒ９とサーミス
タＲＴの並列回路を流れて、電圧に変換され、演算増幅
器１３と抵抗Ｒ７，Ｒ８によって構成される増幅回路で
増幅（抵抗Ｒ７，Ｒ８のそれぞれの抵抗値をｒ７，ｒ８
とすると増幅率はｒ７／ｒ８）されてマイクロコンピュ
ータ３に出力される。

【００２５】電圧電流変換回路１２では、例えば、ラン
プ電流Ｉｌａが増加した場合、電圧電流変換回路１２の
出力電圧Ｖ１が高くなるように構成されている。また、
サーミスタＲＴによってＨＩＤランプ１の発熱状態を捉
えることができるので、例えば、点灯初期段階でＨＩＤ
ランプ１に大きなランプ電流Ｉｌａが流れているが、Ｈ
ＩＤランプ１の温度が低い状態、または、ランプの点灯
効率を低下させた直後でＨＩＤランプ１の温度は高い
が、ＨＩＤランプ１に流れているランプ電流Ｉｌａは小
さい状態等の、ＨＩＤランプ１の状態を的確に捉えるこ
とができ、ＨＩＤランプ１の状態に応じた的確な点灯制
御を行うことができる。

【００２６】次に、図３に基づいて本発明の放電灯点灯
装置の異なる実施形態について説明する。図３に示す放
電灯点灯装置は、図１に示した放電灯点灯装置に、ＨＩ
Ｄランプ１の異常を知らせる、ＬＥＤ等を備えた表示装
置１４、及び、ブザー等を備えた警報装置１５を付加し
たものである。表示装置１４及び警報装置１５はドライ
バ回路５に接続され、マイクロコンピュータ３によって
制御されるように構成されている。

【００２７】図３に示す放電灯点灯装置では、ＨＩＤラ
ンプ１のランプ電圧Ｖｌａ、及び、電圧電流変換回路１
２によって変換されたランプ電流をマイクロコンピュー
タ３が瞬時にデータ処理し、ＨＩＤランプ１の状態に応
じて、表示装置１４が、例えば、「正常」、「異常」、
「劣化」という状態表示を行ったり、ＨＩＤランプ１の
状態がマイクロコンピュータ３で制御可能な範囲を越え
たとき、表示装置１４に設けたＬＥＤを点滅させ、警報
装置１５によって警告音を発するように動作させること
ができるので、的確にＨＩＤランプ１の異常をユーザー
に知らせることができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１または請求項２記載の放電灯点
灯装置は、ランプ電圧、ランプ電流、ランプの発熱状態
を、逐次監視できるように構成されているので、ＨＩＤ
ランプの過熱状態を回避することができ、ＨＩＤランプ
の状態に応じた最適な点灯制御を行うことができる。ま
た、ＨＩＤランプの、過熱状態または劣化状態に応じて
ランプ効率を落とし、ランプ寿命を延ばすことが可能と
なる。さらに、一時的にＨＩＤランプが過熱状態となっ
た場合は、自動的に最小効率にし、過熱状態がおさまる
と、自動復旧を試みるように制御することも可能とな
る。

【００２９】請求項２記載の放電灯点灯装置は、例え
ば、数十秒のランプ異常が継続するような連続的な過熱
状態、または、所定の劣化状態の場合に、マイクロコン
ピュータが断続的にドライバ回路にＦＥＴ駆動信号を送
り、ＨＩＤランプを数秒間点滅させるのでユーザーに的
確にランプ異常を知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施形態を示す回
路図である。

【図２】本発明の放電灯点灯装置の電圧電流変換回路の
一実施形態を示す回路図である。

【図３】本発明の放電灯点灯装置の異なる実施形態を示
す回路図である。

【図４】従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路図であ
る。

【図５】従来の放電灯点灯装置のアナログ制御部の一例
を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ＨＩＤランプ ３ マイクロコンピュータ １２ 電圧電流変換回路 ＲＴ サーミスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＨＩＤ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｄｅｎｓｉｔｙ
   Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）ランプを点灯させる放電灯点灯
   装置において、前記ＨＩＤランプの近傍に配置されたサ
   ーミスタと、そのサーミスタの抵抗値及び前記ＨＩＤラ
   ンプのランプ電流の値に応じた電圧を出力する電圧電流
   変換回路と、前記ＨＩＤランプのランプ電圧と前記電圧
   電流変換回路の出力とを取り込み、前記ＨＩＤランプの
   状態に応じて、前記ＨＩＤランプの点灯制御を行うマイ
   クロコンピュータとを備えたことを特徴とする放電灯点
   灯装置。
2. 【請求項２】 前記ＨＩＤランプの過熱状態または所定
   の劣化状態を検知した場合、前記マイクロコンピュータ
   が、前記ＨＩＤランプを点滅させるように構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。