JPH10321389A - 放電灯の点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯のショートや電流リークの検出を確実
に行う。 【解決手段】 点灯回路１は、直流電源２に基づく直流
電圧を交流電圧に変換して放電灯９に供給する直流−交
流変換手段３を備えている。交流波を生成するために直
流−交流変換手段３に送出される駆動信号Ｓｐに同期し
てランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリングを行う
サンプリング手段４と、該サンプリング手段４からの検
出信号に基づいて放電灯９のショート若しくは電流リー
クを判断する異常判断手段５とを設け、異常の判断時に
放電灯９への電力供給を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯のショート
や電流リークに対処するための点灯回路に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近時、車輌用灯具の光源として小型の放
電灯（例えば、メタルハライドランプ）が注目されてお
り、例えば、図１１に示すように、点灯回路ａの構成と
して、直流電源ｂ、スイッチング電源回路ｃ、直流−交
流変換回路ｄを備えたものが知られている。

【０００３】この点灯回路ａでは直流電源ｂに基づいて
スイッチング電源回路ｃにより得られる直流電圧を、直
流−交流変換回路ｄによって矩形波交流電圧に変換した
後、限流用の誘導性素子ｅを介して放電灯ｆに供給す
る。

【０００４】また、放電灯に負極性の矩形波交流電圧を
供給する点灯方式については、例えば、図１２の点灯回
路ｇに示すように、直流電源ｂ、スイッチング電源回路
ｈ、直流−交流変換回路ｉを備えたものが知られてお
り、この回路ｇでは直流電源ｂに基づいてスイッチング
電源回路ｈや直流−交流変換回路ｉによって負極性の矩
形波を生成した後、限流用の誘導性素子ｅを介して放電
灯ｆに供給する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、放電灯の一
方の電極が導電性部材等に接触してショートしたり、あ
るいは電極に水等がかかってしまったために電流リーク
が起きた場合に、従来の点灯回路では電力損失が増大
し、回路の発熱等が惹き起こされる虞がある。

【０００６】例えば、図１１の点灯回路ａにおいて、放
電灯ｆの接続端子をｊａ、ｊｂとするとき、ｊｂ側にリ
ークが生じると、例えば、出力電流が矢印に示すようラ
ンプ電流ＩＬとリーク電流Ｉｒに分流する。

【０００７】この時、点灯回路ａは放電灯ｆのランプ電
流ＩＬ若しくはその相当電流を検出して放電灯の電力制
御を行おうとするが（例えば、スイッチング電源回路ｃ
と直流−交流変換回路ｄとの間に設けられた検出用抵抗
ｋによりランプ電流を検出する等。）、接続端子ｊａが
低電位でｊｂが高電位となる相ではスイッチング電源回
路ｃから放電灯ｆへの供給電力がリークによって奪わ
れ、ランプ電流の低下あるいは放電灯の消灯（ＩＬ＝
０）やランプ電圧の低下（リーク電流Ｉｒとリークイン
ピーダンスＺとの積又はランプ電流とランプインピーダ
ンスとの積となる。）が惹き起こされると同時に、リー
ク電流Ｉｒが検出されないことになる。従って、放電灯
ｆを、例えば、定格電力で点灯させようとした時に、点
灯回路ａが出力する電力がリーク電流によって定格電力
より大きくなってしまう。

【０００８】また、図１２の点灯回路ｇでは、電流リー
ク時に、リーク電流Ｉｒがグランドからリークインピー
ダンスＺを通して回路に流れ込み、スイッチング電源回
路ｈと直流−交流変換回路ｉとの間に設けられた検出用
抵抗ｋ′にリーク電流が流れてしまう。よって、ランプ
電流を検出するために設けられた検出用抵抗ｋ′におい
て誤検出が惹き起こされる虞が生じるため、例えば、放
電灯ｆが消灯しているにもかかわらず、リーク電流を含
む電流検出の結果、放電灯ｆが点灯しているかのように
誤認されてしまうことになる。

【０００９】そこで、例えば、ランプ電圧若しくはその
相当信号を検出して、これをローパスフィルタに通し、
ランプ電圧に急激な変動が発生した場合に点灯回路の動
作を停止する方法が考えられる。

【００１０】しかしながら、この方法では、図１１の点
灯回路ａにおいてリーク時に放電灯が消灯した場合には
有効であるが、リーク時に放電灯が消灯しない場合には
ローパスフィルタの時定数の設定により検出感度をよほ
ど上げない限りリーク検出が困難となり、放電灯の正常
点灯時とリーク時との区別がつきにくいという不都合が
残される。また、図１２の点灯回路ｇにおいても同様の
不都合があり、この他、ランプ電圧の急激な変動に対し
て得られる検出信号のパルス幅がどの程度の値になった
ときに点灯回路の動作を停止すべきかについての判断基
準を決めづらいという難点がある。

【００１１】そして、直流電源ｂに急激な変動が生じた
場合には、放電灯のショートやリークが起きていなくて
も、その変動の周波数によってはランプ電圧やランプ電
流がリーク時の場合と同様な変化を示す場合があり、こ
のときに誤検出が生じる可能性がある。

【００１２】本発明は、放電灯のショートや電流リーク
の検出を確実に行うことを課題とする。

【００１３】

【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、直流電源に基づく直流電圧を交流電圧
に変換して放電灯に供給する直流−交流変換手段を備え
た放電灯の点灯回路において、直流−交流変換手段に送
出されて交流波を生成するための駆動信号に同期して放
電灯のランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリングを
行うサンプリング手段と、該サンプリング手段からの検
出信号に基づいて放電灯のショート若しくは電流リーク
を判断する異常判断手段とを設けたものである。

【００１４】本発明によれば、直流−交流変換手段への
駆動信号に同期して得られる放電灯のランプ電圧若しく
はランプ電流のサンプリング値に基づいて放電灯のショ
ート若しくは電流リークを検出しているので、放電灯に
供給される交流波の極性反転時での放電灯の状態を確実
に検出することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る点灯回路の基
本構成を示すものであり、点灯回路１は、直流電源２
と、直流−交流変換手段３と、放電灯のランプ電圧若し
くはランプ電流のサンプリングを行うサンプリング手段
４と、該サンプリング手段４からの検出信号に基づいて
放電灯のショート若しくは電流リークを判断する異常判
断手段５とを備えている。

【００１６】直流電源２からの供給電圧は、例えば、直
流電源回路６に送出され、ここで所望の直流電圧が生成
されて後段の直流−交流変換手段３に送られる。尚、直
流電源回路６には、例えば、スイッチング電源回路の構
成、つまり、チョッパー型、フォワード型、フライバッ
ク型、ハーフブリッジ型、フルブリッジ型等の既知の構
成を用いることができる。

【００１７】直流−交流変換手段３は、直流電源２に基
づく直流電圧（つまり、図１では直流電源回路６の出力
電圧）を交流電圧に変換して放電灯に供給するために設
けられており、交流波の極性が駆動信号（これを「Ｓ
ｐ」と記す。）によって規定される。例えば、図２の等
価回路に示すように、４つの半導体スイッチ素子ＳＷ
（ｉ）（但し、ｉ＝１〜４であり、トランジスタ等が用
いられるが、図にはこれらをスイッチの記号で示す。）
を使ったフルブリッジ型の構成を用いる場合には、ＳＷ
（１）とＳＷ（３）との直列回路と、ＳＷ（２）とＳＷ
（４）との直列回路とが並列接続され、ＳＷ（１）及び
ＳＷ（２）の一端が入力端子Ｔａ、Ｔａ′の一方Ｔａに
接続され、また、ＳＷ（３）及びＳＷ（４）の一端がＴ
ａ′に接続されるように構成する。そして、ＳＷ（１）
とＳＷ（４）とを組みとし、ＳＷ（２）とＳＷ（３）を
組みとして、各スイッチ素子にインターフェース回路７
を介して上記駆動信号Ｓｐ（Ｓｐの反転信号も含む。）
を送出して相反的にスイッチング制御を行うことによ
り、矩形波出力を得ることができる。尚、入力端子Ｔ
ａ、Ｔａ′には上記直流電源回路６の出力電圧が供給さ
れ、また、放電灯への供給電圧はＳＷ（１）とＳＷ
（３）との接続点及びＳＷ（２）とＳＷ（４）との接続
点から取り出される。

【００１８】直流−交流変換手段３の後段に設けられた
起動手段８は、放電灯９への起動パルスを発生してこれ
を直流−交流変換手段３の出力電圧に重畳した後、交流
出力端子１０と１０′との間に接続された放電灯９に印
加することによって、放電灯９に起動をかけるものであ
る。

【００１９】サンプリング手段４は、上記駆動信号Ｓｐ
に同期して放電灯９のランプ電圧若しくはランプ電流の
サンプリングを行うために設けられており、該サンプリ
ング手段４からの検出信号に基づいて異常判断手段５が
放電灯のショート若しくは電流リークを判断する。尚、
放電灯９のランプ電圧やランプ電流の検出については、
例えば、図１に示すように、直流電源回路６と直流−交
流変換手段３との間に電流／電圧検出回路１１を設け
て、電圧検出用の分圧抵抗１２、１２′により直流電源
回路６の出力電圧を検出したり、電流検出用のシャント
抵抗１３によって直流電源回路６の出力電流を検出す
る。この他、電流／電圧検出回路１１′を、同図に２点
鎖線で示すように直流−交流変換手段３より後段側に設
けて、放電灯９のランプ電圧やランプ電流を直接検出す
る（起動手段８等の内部に設けられた電流／電圧検出回
路を流用することができる場合には、電流／電圧検出回
路１１′は不要である。）。尚、これらの検出回路１
１、１１′によって得られる信号は、直流電源回路６の
出力電圧を制御することによって放電灯９の電力制御を
行う（例えば、放電灯９の点灯初期にはその発光を促進
して放電灯の始動時間や再始動時間の短縮化を図った
り、放電灯の光束が安定した以後は放電灯を定格電力で
点灯させる等。）ための制御回路の基礎情報として利用
されることが多いので、この場合には検出回路１１、１
１′をサンプリング手段４だけのために設ける必要はな
い。

【００２０】駆動信号Ｓｐ（あるいはその反転信号）の
立ち下がり時点（あるいは立ち上がり時点）は、交流波
のある極性での最後の状態を示す時点であり、これに同
期したタイミングをもってサンプリングされるランプ電
圧若しくはランプ電流はその極性動作において最も端的
な状態を示している。例えば、放電灯の片方の電極にリ
ークが起きて放電灯が消灯した場合には、ランプ電圧の
サンプリング値は、無負荷電圧に最も近づいた値と、
（リーク電流）×（リークインピーダンス）で決まる値
とが交互に繰り返されるし、また、リーク時に放電灯が
消灯していない場合には、ランプ電圧のサンプリング値
は、安定点灯状態（つまり、電流がリークせずに全電流
が放電灯に流れている状態）における電圧値と、リーク
点灯状態（つまり、電流リーク時に放電灯が点灯してい
る状態）における電圧値とが交互に繰り返される。

【００２１】このように駆動信号に同期したランプ電圧
等の検出は、放電灯への交流出力の極性反転時点におけ
る放電灯の状態を確実に把握するのに好適である。

【００２２】本発明に係る異常の判断方法には下記の方
法（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）が挙げられる。

【００２３】（Ｉ）時間的に隣接するサンプリング値に
基づいて判断する方法 （ＩＩ）駆動信号の立ち上（下）がり時点の前後におけ
るサンプリング値の差に基づいて判断する方法 （ＩＩＩ）サンプリング値と平均値との差に基づいて判
断する方法。

【００２４】先ず、方法（Ｉ）は、サンプリング手段４
によって駆動信号の極性反転時に得られるランプ電圧若
しくはランプ電流のサンプリング値のうち、時間的に隣
接する値若しくは当該隣接値の差が許容範囲を越えてい
る場合に、放電灯のショート若しくは電流リークが生じ
たと判断する方法である。

【００２５】図３は判断法の一例を示す図であり、「Ｓ
Ｌ」はランプ電圧若しくはランプ電流あるいはこれらの
相当信号を示しており、「Ｓ５」は異常判断手段５の出
力信号（Ｌ（ロー）信号が異常発生を示す。）を示して
いる。

【００２６】ＳＬに対するサンプリングは、駆動信号Ｓ
ｐの立ち上がり時点及び立ち下がり時点で行われる。

【００２７】そして、例えば、ＳＬに対して第１の比較
基準値（これを「ＲＦ１」と記す。）や第２の比較基準
値（これを「ＲＦ２」と記す。）を設定して、これらと
ＳＬのサンプリング値とを比較する。例えば、あるサン
プリング時点Ｔ（ｎ）におけるサンプリング値（これを
「Ｓ（ｎ）」と記す。）とＲＦ１とを比較し、サンプリ
ング時点Ｔ（ｎ）の次のサンプリング時点Ｔ（ｎ＋１）
におけるサンプリング値（これを「Ｓ（ｎ＋１）」と記
す。）とＲＦ２とを比較する。そして、「Ｓ（ｎ）＞Ｒ
Ｆ１」かつ「Ｓ（ｎ＋１）＜ＲＦ２」である場合に異常
と判断する。

【００２８】尚、図３では、「Ｓ（ｎ）＞ＲＦ１」かつ
「Ｓ（ｎ＋１）＜ＲＦ２」の状態が所定回数（４回）繰
り返された場合に、異常が生じたと判断しているが、こ
のように、ランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリン
グ値のうち、時間的に隣接する値若しくは隣接値の差が
許容範囲を越えている状態が、所定時間若しくは所定回
数以上に亘って継続した場合に、放電灯のショート若し
くは電流リークが生じたと判断することによって、誤検
出の発生頻度をより低減することができる。

【００２９】図４は回路構成の一例１４を示しており、
上記信号ＳＬがコンパレータ１５のマイナス入力端子及
びコンパレータ１６のプラス入力端子にそれぞれ送出さ
れる。

【００３０】コンパレータ１５のプラス入力端子には、
定電圧源１７により上記ＲＦ１に相当する基準電圧（こ
れを「Ｅ１」と記す。）が供給され、またコンパレータ
１６のマイナス入力端子には、定電圧源１８により上記
ＲＦ２に相当する基準電圧（これを「Ｅ２」と記す。）
が供給されている。

【００３１】コンパレータ１５の出力信号はＤ型フリッ
プフロップ１９のＤ入力端子に送出され、またコンパレ
ータ１６の出力信号はＤ型フリップフロップ２０のＤ入
力端子に送出される。尚、これらのフリップフロップ１
９、２０のクロック信号入力端子（ＣＫ）には駆動信号
Ｓｐがそれぞれ入力される。

【００３２】フリップフロップ１９のＱ出力は後段のＤ
型フリップフロップ２１のＤ入力端子に送出されるとと
もに２入力ＥＸＯＲ（排他的論理和）ゲート２２の一方
の入力端子に送出される。フリップフロップ２１のクロ
ック信号入力端子（ＣＫ）にはＮＯＴ（否定）ゲート２
３を介して駆動信号Ｓｐが入力され、該フリップフロッ
プ２１のＱ出力がＥＸＯＲゲート２２の残りの入力端子
に送出される。

【００３３】他方、フリップフロップ２０のＱ出力は後
段のＤ型フリップフロップ２４のＤ入力端子に送出され
るとともに２入力ＥＸＯＲゲート２５の一方の入力端子
に送出される。フリップフロップ２４のクロック信号入
力端子（ＣＫ）にはＮＯＴゲート２６を介して駆動信号
Ｓｐが入力され、該フリップフロップ２４のＱ出力がＥ
ＸＯＲゲート２５の残りの入力端子に送出される。

【００３４】ＥＸＯＲゲート２２、２５の各出力は２入
力ＮＡＮＤ（否定論理積）ゲート２７に送出され、該Ｎ
ＡＮＤゲート２７の出力信号がタイマー（あるいはカウ
ンタ）２８のリセット端子（Ｒ）に送られる。

【００３５】タイマー２８のクロック信号入力端子（Ｃ
Ｋ）には図示しない信号発生回路からのクロック信号
（これを「φ」と記す。）が入力され、該タイマー２８
の所定段の出力端子（Ｑｎ）から異常の判断結果を示す
信号が出力される。

【００３６】この回路１４では、信号ＳＬのサンプリン
グ値がＥ１より高い状態と、信号ＳＬのサンプリング値
がＥ２より低い状態とが駆動信号Ｓｐに同期したタイミ
ングにおいて継続した場合にＥＸＯＲゲート２２や２５
の出力信号がＨ（ハイ）信号となる。すると、これによ
ってタイマー２８のリセット解除によりタイマー２８が
作動して所定時間の経過後にタイマー２８のＱｎ出力が
Ｌ信号からＨ信号に変化して異常を示す信号が出力され
る。

【００３７】尚、タイマー２８の代わりにアップ・ダウ
ンカウンタを用いると、異常発生の頻度を検出して当該
頻度に応じた異常判定信号を得ることができる。つま
り、回路１４では、信号ＳＬのサンプリング値がＥ１よ
り高い状態と、信号ＳＬのサンプリング値がＥ２より低
い状態との繰り返しがタイマー２８の設定時間内に連続
せずに途中で１回でも中断された場合には、異常と判断
されないことになるが、このように異常発生の連続性に
係る頻度を１００％とすることなく、８０％や９０％と
して、上記繰り返しの中断が直ちに異常発生を否定する
論理に繋がらないように回路を構成したい場合にはアッ
プ・ダウンカウンタを用いる必要がある。

【００３８】上記方法（ＩＩ）は、駆動信号Ｓｐの立ち
上がり時点若しくは立ち下がり時点の前後の時点で得ら
れるランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリング値の
差が許容範囲を越えている場合に、放電灯のショート若
しくは電流リークが生じたと判断する方法である。

【００３９】図５は判断法の一例を示す波形図であり、
「ＳＳ」は信号ＳＬに対するサンプリング信号（あるい
はサンプリングパルス）を示している。

【００４０】ＳＬに対するサンプリングは、駆動信号Ｓ
ｐの立ち上がり時点や立ち下がり時点の前後で行われ
る。即ち、駆動信号Ｓｐの立ち上がり時点よりやや前の
時点ＴｕｂにおけるＳＬのサンプリング値（これを「Ｓ
（ｕｂ）」と記す。）と、駆動信号Ｓｐの立ち上がり時
点よりやや後の時点ＴｕａにおけるＳＬのサンプリング
値（これを「Ｓ（ｕａ）」と記す。）とを比較し、ま
た、駆動信号Ｓｐの立ち下がり時点よりやや前の時点Ｔ
ｄｂにおけるＳＬのサンプリング値（これを「Ｓ（ｄ
ｂ）」と記す。）と、駆動信号Ｓｐの立ち下がり時点よ
りやや後の時点ＴｄａにおけるＳＬのサンプリング値
（これを「Ｓ（ｄａ）」と記す。）とを比較する。

【００４１】そして、Ｓ（ｕｂ）とＳ（ｕａ）との間の
差の絶対値が所定範囲より大きい場合（例えば、「Ｓ
（ｕｂ）＞Ｓ（ｕａ）」であって、かつ、差Ｓ（ｕｂ）
−Ｓ（ｕａ）が所定の基準値ＲＦ３より大きい場合。）
及び／又はＳ（ｄｂ）とＳ（ｄａ）との差の絶対値が所
定範囲より大きい場合（例えば、「Ｓ（ｄｂ）＜Ｓ（ｄ
ａ）」であって、かつ、差Ｓ（ｄａ）−Ｓ（ｄｂ）が所
定の基準値ＲＦ３より大きい場合。）に異常が発生した
と判断したり、あるいは、この状態の繰り返しが所定時
間若しくは所定回数以上に亘って継続した場合に放電灯
のショート若しくは電流リークが生じたと判断すること
によって、誤検出の発生頻度をより低減することができ
る。

【００４２】図６は回路構成の一例２９を示しており、
図４の回路１４との相違点はコンパレータの入力段の構
成及びＤ型フリップフロップに供給されるクロック信号
に駆動信号のディレイ（遅延）信号が用いられている点
だけであるため、回路１４と同じ部分については当該部
分に付した符号と同じ符号を付すことによってその説明
を省略する。

【００４３】コンパレータ１５Ａは、そのマイナス入力
端子に信号ＳＬが入力されるとともに、そのプラス入力
端子には抵抗３０及びコンデンサ３１からなる積分回路
３２を介して信号ＳＬが入力されるように構成されてい
る。そして、定電流源３３を抵抗３０とコンデンサ３１
との間に接続することによってプラス入力電圧が所定の
電圧だけシフトアップされている。

【００４４】また、コンパレータ１６Ａは、そのマイナ
ス入力端子に抵抗３４を介して信号ＳＬが入力されると
ともに、そのプラス入力端子には抵抗３５及びコンデン
サ３６からなる積分回路３７を介して信号ＳＬが入力さ
れるように構成されている。そして、定電流源３８をコ
ンパレータ１６Ａのマイナス入力端子に接続することに
よってマイナス入力電圧が所定の電圧だけシフトアップ
されている。

【００４５】コンパレータ１５Ａの出力信号はフリップ
フロップ１９のＤ入力端子に送出され、また、コンパレ
ータ１６Ａの出力信号はフリップフロップ２０のＤ入力
端子に送出され、これ以後の回路構成は図４で説明した
構成と同様である。但し、フリップフロップ１９乃至２
１、２４に送出されるクロック信号は駆動信号Ｓｐのデ
ィレイ信号（又はその反転信号）である。

【００４６】この回路２９では、駆動信号Ｓｐの基本周
波数より大きなカットオフ周波数を有するローパスフィ
ルタが形成されるように積分回路３２、３７の時定数値
が規定されており、信号ＳＬと該信号ＳＬをローパスフ
ィルタに通した信号とがコンパレータ１５Ａ、１６Ａに
入力される。尚、コンパレータ１５Ａでは、ローパスフ
ィルタ通過後の信号電圧に対してシフトアップがなさ
れ、また、コンパレータ１６Ａでは、ＳＬの信号電圧に
対してシフトアップがなされる。

【００４７】サンプリング信号として駆動信号Ｓｐより
やや遅延した信号を用いることによって、駆動信号Ｓｐ
の立ち上（下）がり時点の前後におけるサンプリング値
の差を得ることができる。

【００４８】図７は信号ＳＬとこれを所定電圧（これを
「ΔＶｓ」と記す。）だけシフトアップした信号（ＳＬ
＋ΔＶｓ）を例示したものであり、サンプリング時点Ｔ
ｕｂ、Ｔｕａでのサンプリング値が互いに比較され、ま
た、サンプリング時点Ｔｄｂ、Ｔｄａでのサンプリング
値が互いに比較される。

【００４９】方法（ＩＩＩ）は、ランプ電圧若しくはラ
ンプ電流のサンプリング値と、該サンプリング値のサン
プリング時点におけるランプ電圧若しくはランプ電流の
平均値との間の差が許容範囲を越えている場合に、放電
灯のショート若しくは電流リークが生じたと判断する。

【００５０】図８は判断法の一例を示す波形図であり、
実線で示す信号ＳＬに対して破線で示すＳＬ＿ａｖはそ
の平均値を示しており、駆動信号Ｓｐの立ち下がり時点
におけるＳＬのサンプリング値から平均値ＳＬ＿ａｖの
サンプリング値を引いて得られる差（これを「ΔＶｄ」
と記す。）が正であってかつ所定の基準値ＲＦ４より大
きく、また、駆動信号Ｓｐの立ち上り時点におけるＳＬ
のサンプリング値から平均値のサンプリング値を引いて
得られる差（これを「ΔＶｕ」と記す。）が負であって
かつその絶対値が所定の基準値ＲＦ５より小さい場合
に、放電灯に異常が発生したと判断したり、あるいは、
この状態のくり返しが所定時間若しくは所定回数以上に
亘って継続した場合に放電灯のショート若しくは電流リ
ークが生じたと判断することによって、誤検出の発生頻
度をより低減することができる。

【００５１】尚、回路例としては、例えば、図６の回路
において積分回路３２、３７の時定数値の設定によりロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数を充分小さな値に規
定すれば良く、これによって信号ＳＬの平均値を得るこ
とができる。

【００５２】図９は信号ＳＬ及び該信号ＳＬをΔＶｓだ
けシフトアップした信号（ＳＬ＋ΔＶｓ）と、信号ＳＬ
の平均値ＳＬ＿ａｖび該平均値をΔＶｓだけシフトアッ
プした信号（ＳＬ＿ａｖ＋ΔＶｓ）とを例示したもので
あり、駆動信号Ｓｐのほぼ立ち下がり時点でのＳＬ＿ａ
ｖ＋ΔＶｓとＳＬとのサンプリング値の差ΔＶｄが基準
値ＲＦ４と比較され、また、駆動信号のほぼ立ち上がり
時点でのＳＬ＋ΔＶｓとＳＬ＿ａｖとのサンプリング値
の差ΔＶｕの絶対値が基準値ＲＦ５と比較される。

【００５３】方法（ＩＩＩ）における平均値の算出には
単純平均法の他、移動平均法（ある時点を基準として固
定若しくは可変の検出時間を設定して当該検出時間内で
の平均値を算出する等。）、加重平均法（例えば、ある
時点からの時間差に応じた重み付け係数を設定する
等。）を適宜に用いることができる。

【００５４】以上に説明した方法（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）
についてはこれらを単独で用いても良いし、これらのう
ちの幾つかを組み合せて用いても良いことは勿論であ
る。また、図４や図６に示すようなワイヤードロジック
による回路構成の代わりに、信号ＳＬをＡ（Ａｎａｌｏ
ｇｕｅ）−Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）変換して、サンプリン
グや比較演算、計数処理等をコンピュータにおけるソフ
トウェア処理として実現すれば、より詳細な異常判断を
行うことができる。

【００５５】上記異常判断手段５は、放電灯のショート
若しくは電流リークが生じたと判断した場合に放電灯へ
の電力供給を停止する。例えば、異常判断手段５が、保
護手段３９（図１参照。）に信号を送出して放電灯９へ
の電力供給を停止するために、電源２から直流電源回路
６への給電ライン上にスイッチ手段（リレー接点や半導
体スイッチ素子等。）を設けてそのオン／オフ制御を行
う方法や、電源２に基づいて所定の電源電圧を生成して
直流電源回路６や直流−交流変換手段３等に供給するた
めの定電源回路を設けてその動作／不動作を制御する方
法（スイッチ手段の接点容量や耐圧に関する問題がな
く、また、回路構成の複雑化や著しいコストの上昇を伴
うことなく放電灯への電力供給や停止制御を比較的簡単
に行うことができる。）等が挙げられる。

【００５６】ところで、上記した放電灯９のショート若
しくはリークに起因する放電灯の点滅と直流電源２の電
源変動に起因する放電灯の点滅とを明確に区別するため
には、電源変動が検出された場合に、異常判断手段５に
よる放電灯への電力供給の停止が禁止されるように制御
することが好ましい。

【００５７】図１０は回路構成の一例を示すものであ
り、直流電源電圧（あるいは電流）の検出信号（これを
「Ｖｂ」と記す。）に関する平均値検出によりＶｂの変
動を検出して上記タイマー２８をリセットする構成とさ
れている。

【００５８】検出信号Ｖｂはコンパレータ４０のマイナ
ス入力端子に入力されるとともに、抵抗４１及びコンデ
ンサ４２からなる積分回路４３を通してコンパレータ４
０のプラス入力端子に入力される。尚、定電流源４４が
コンパレータ４０のプラス入力端子に接続されることに
よってプラス入力電圧に対して所定の電圧シフトがかけ
られている。

【００５９】コンパレータ４０の出力信号は、２入力Ｏ
Ｒゲート４５の一方の入力端子に送出され、該ＯＲゲー
ト４５の他方の入力端子には上記ＮＡＮＤゲート２７の
出力信号（これを「Ｓ２７」と記す。）が入力される。
そして、ＯＲゲート４５の出力信号が上記したタイマー
２８（図４、図６参照。）のリセット端子（Ｒ）に送出
される。

【００６０】本回路において、積分回路４３の時定数の
設定によりＶｂの平均値が得られ、これとＶｂのレベル
とを比較した結果、コンパレータ４０がＨ信号を出力し
た場合にタイマー２８がリセットされる。つまり、Ｖｂ
の変動幅が大きくなった場合には、この時の信号ＳＬの
変動が電源変動に起因するものであるから、異常判断手
段５により放電灯への電力供給が停止されないように制
御を行う。尚、Ｖｂの変動幅が許容範囲を越える程顕著
になった場合には、勿論、放電灯への電力供給を一時的
に停止するように構成しても良いし、また、Ｖｂの変動
の度合を大小の２段階、あるいはｎ（＞２）段階に分け
て検出したり、同様にＳＬについても変動の度合を複数
の段階に分けて行っても良い。

【００６１】そしてまた、電源変動の周波数が駆動信号
Ｓｐの周波数に近い周波数である場合に限定して、上記
した放電灯への電力供給の停止を禁止するように構成し
ても良い。つまり、この場合にはコンパレータ４０の出
力信号についてその周波数を検出する検出手段を設ける
とともに、該周波数が駆動信号Ｓｐの周波数に等しい
（又は近い）か否かを判断する判断手段を設け、周波数
が駆動信号Ｓｐの周波数に等しい（又は近い）場合にＯ
Ｒゲート４５にＨ信号を送出してタイマー２８をリセッ
トすれば良い。これによって、Ｖｂについての単発的な
変動によってタイマー２８がリセットされないように
し、誤動作の頻度を低減することができる。

【００６２】

【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、直流−交流変換手段
への駆動信号に同期して得られる放電灯のランプ電圧若
しくはランプ電流のサンプリング値に基づいて放電灯の
ショート若しくは電流リークを検出することで、放電灯
に供給される交流波の極性反転時での放電灯の状態を確
実に検出することができ、また、そのために検出感度を
大幅に上げる必要がない。

【００６３】請求項２に係る発明によれば、駆動信号の
極性反転時に得られる放電灯のランプ電圧若しくはラン
プ電流のサンプリング値のうち、時間的に隣接する値若
しくは当該隣接値の差が許容範囲を越えている場合に、
放電灯のショート若しくは電流リークが生じたと判断す
ることによって、駆動信号の極性の切り換り時点での放
電灯の状態に基づいて異常発生の有無を判断することが
できる。

【００６４】請求項３に係る発明によれば、駆動信号の
立ち上がり時点若しくは立ち下がり時点の前後の時点で
得られるランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリング
値の差が許容範囲を越えている場合に、放電灯のショー
ト若しくは電流リークが生じたと判断することによっ
て、駆動信号の極性反転の前後におけるサンプリング値
の時間的変化を正確に捉えることができる。

【００６５】請求項４に係る発明によれば、ランプ電圧
若しくはランプ電流のサンプリング値と、該サンプリン
グ値のサンプリング時点におけるランプ電圧若しくはラ
ンプ電流の平均値との間の差が許容範囲を越えている場
合に、放電灯のショート若しくは電流リークが生じたと
判断することによって、サンプリング値の長期的な変動
傾向を示す平均値に対してランプ電圧若しくはランプ電
流のサンプリング値が相対的にどのように変化している
かを捉え、異常判断の正確性を期すことができる。

【００６６】請求項５に係る発明によれば、放電灯のシ
ョート若しくは電流リークが生じたと異常判断手段が判
断した場合に放電灯への電力供給を停止することによっ
て放電灯を消灯させて、電力損失や回路の発熱等を確実
に防止することができる。

【００６７】請求項６に係る発明によれば、電源変動が
検出された場合に、異常判断手段が放電灯への電力供給
を停止しないようにすることで、電源変動に起因する放
電灯の点滅が誤って放電灯のショートあるいは電流リー
クに起因するものと判断されないようにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る点灯回路の基本構成について説明
するための回路ブロック図である。

【図２】直流−交流変換手段の構成例を示す等価回路図
である。

【図３】図４とともに異常判断方法の一例について説明
するための図であり、本図は信号波形を含むタイムチャ
ート図である。

【図４】回路構成の一例を示す回路図である。

【図５】図６及び図７とともに異常判断方法の別例につ
いて説明するための図であり、本図は信号波形を含むタ
イムチャート図である。

【図６】回路構成の一例を示す回路図である。

【図７】比較動作についての説明図である。

【図８】図９とともに異常判断方法の別例について説明
するための図であり、本図は信号波形を含むタイムチャ
ート図である。

【図９】比較動作についての説明図である。

【図１０】電源変動が検出された場合に、異常判断手段
による放電灯への電力供給の停止を禁止するための回路
構成の一例を示す回路図である。

【図１１】従来の点灯回路の構成を示す図である。

【図１２】図１１とは別の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…点灯回路、２…直流電源、３…直流−交流変換手
段、４…サンプリング手段、５…異常判断手段、９…放
電灯

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と、該直流電源に基づく直流電
   圧を交流電圧に変換して放電灯に供給する直流−交流変
   換手段とを備えた放電灯の点灯回路において、 直流−交流変換手段に送出されて交流波を生成するため
   の駆動信号に同期して放電灯のランプ電圧若しくはラン
   プ電流のサンプリングを行うサンプリング手段と、 該サンプリング手段からの検出信号に基づいて放電灯の
   ショート若しくは電流リークを判断する異常判断手段と
   を設けたことを特徴とする放電灯の点灯回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した放電灯の点灯回路に
   おいて、 サンプリング手段によって駆動信号の極性反転時に得ら
   れるランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリング値の
   うち、時間的に隣接する値若しくは当該隣接値の差が許
   容範囲を越えている場合に、放電灯のショート若しくは
   電流リークが生じたと異常判断手段が判断することを特
   徴とする放電灯の点灯回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した放電灯の点灯回路に
   おいて、 駆動信号の立ち上がり時点若しくは立ち下がり時点の前
   後の時点でサンプリング手段によって得られるランプ電
   圧若しくはランプ電流のサンプリング値の差が許容範囲
   を越えている場合に、放電灯のショート若しくは電流リ
   ークが生じたと異常判断手段が判断することを特徴とす
   る放電灯の点灯回路。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した放電灯の点灯回路に
   おいて、 ランプ電圧若しくはランプ電流のサンプリング値と、該
   サンプリング値のサンプリング時点におけるランプ電圧
   若しくはランプ電流の平均値との間の差が許容範囲を越
   えている場合に、放電灯のショート若しくは電流リーク
   が生じたと異常判断手段が判断することを特徴とする放
   電灯の点灯回路。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載した放電灯の点灯回路において、 放電灯のショート若しくは電流リークが生じたと異常判
   断手段が判断した場合に放電灯への電力供給が停止され
   るようにしたことを特徴とする放電灯の点灯回路。
6. 【請求項６】 請求項５に記載した放電灯の点灯回路に
   おいて、 直流電源の電源変動が検出された場合には、異常判断手
   段による放電灯への電力供給の停止が禁止されるように
   したことを特徴とする放電灯の点灯回路。