JPH11111474A - 高圧放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ランプ電圧の異常状態と正常状態の判別精度を
向上させ、ランプ電圧が低すぎる異常状態を確実に検出
すること。 【解決手段】高圧放電ランプ２と、この高圧放電ランプ
を始動させる始動回路６および点灯させる点灯回路４
と、高圧放電ランプのランプ電圧を検出するランプ電圧
検出手段１４と、ランプ電圧の検出値を高圧放電ランプ
の所定の定格電圧より低い第１の閾値及びこの第１の閾
値より更に低い第２の閾値の各々と比較する第１の比較
手段４１と、この比較によりランプ電圧が第２の閾値以
下となったときは始動回路および点灯回路を停止させる
第１の停止手段４１と、比較によりランプ電圧が両閾値
の間の値となったときは、始動回路を停止させると共
に、所定時間後に点灯回路を停止させる第２の停止手段
４３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高圧放電ランプ
点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６一２０７８１号公報には、車両
用の放電ランプのランプ電圧について上限と下限の閾値
を設定し、所定の時間遅れでランプ電圧の測定値が上限
の閾値を上回ったり、下限の閾値を下回ったときは、放
電ランプかオープン状態であるか、ショート状態である
などの異常状態として、放電ランプの点灯回路を停止す
るようにする技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧放
電ランプのランプ電圧は、点灯開始直後のしはらくの間
は低電圧状態が継続し、その後定格ランプ電圧まで上昇
するという特性を有している。このように、ランプ電圧
が２段階に変動するという特性のため、上記従来技術の
ように、ランプ電圧が、単に下限の閾値を下回るか否か
の判定を行なうだけでは、ランプ電圧の異常状態と正常
状態の区別が充分につかず、ランプ電圧が低すぎる異常
状態を確実に検出することができないという課題があ
る。

【０００４】そこで、この発明の目的は、上記課題を解
決し、ランプ電圧が低すぎる異常状態を確実に検出し
て、高圧放電ランプの点灯を停止することができるよう
にすることにある。

【０００５】この発明の別の目的は、ランプ電圧が低す
ぎる異常状態を検出して、高圧放電ランプの始動を停止
することができるようにすることにある。

【０００６】この発明の別の目的は、ランプ電圧が高す
ぎる異常状態を検出して、高圧放電ランプの始動、点灯
を停止することができるようにすることにある。

【０００７】この発明の別の目的は、ランプ電圧の異常
状態を検出して高圧放電ランプの点灯を停止したとき
は、その旨を報知できるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
高圧放電ランプ点灯装置は、高圧放電ランプと；この高
圧放電ランプを始動させる始動回路および点灯させる点
灯回路と；高圧放電ランプのランプ電圧を検出するラン
プ電圧検出手段と；このランプ電圧の検出値を前記高圧
放電ランプの所定の定格電圧より低い第１の閾値及びこ
の第１の閾値より更に低い第２の閾値の各々と比較する
第１の比較手段と；この比較によりランプ電圧が第２の
閾値以下となったときは始動回路および点灯回路を停止
させる第１の停止手段と；前記比較によりランプ電圧が
両閾値の間の値となったときは、始動回路を停止させる
と共に、所定時間後に点灯回路を停止させる第２の停止
手段と；を備えていることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の高圧放電灯点灯装置は、高
圧放電ランプと；この高圧放電ランプを始動させる始動
回路および点灯させる点灯回路と；高圧放電ランプのラ
ンプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；このランプ
電圧の検出値を前記高圧放電ランプの所定の定格電圧よ
り低い第１の閾値及びこの第１の閾値より更に低い第２
の閾値の各々と比較する第１の比較手段と；この比較に
よりランプ電圧が第２の閾値以下となったときは始動回
路および点灯回路を停止させる第１の停止手段と；前記
比較によりランプ電圧が両閾値の間の値となったとき
は、その状態の継続時間を計時する第１の計時手段と；
始動回路を停止させると共に、第１の計時手段による所
定時間後に点灯回路を停止させる第３の停止手段と；を
備えていることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。

【００１０】従って、上記請求項１および２記載の発明
にあっては、高圧放電ランプの点灯開始直後、しばらく
の間の低ランプ電圧のときの異常状態を判定するために
第２の閾値を設定し、その後定格ランプ電圧に上昇した
後の異常状態を判定するために第１の閾値を設定するこ
とにより、ランプ電圧が第２の閾値以下になったときは
明らかな異常低電圧であるとして、直ちに始動回路およ
び点灯回路を停止することができる。また、ランプ電圧
が第１の閾値と第２の閾値との間の値となったときは、
始動回路を停止させ、この状態が所定期間継続するか否
か判定するようにして、その所定期間は点灯開始直後の
低ランプ電圧から定格ランプ電圧に上昇するまでの期間
を見込んで設定しておけば、ランプ電圧が定格ランプ電
圧に達しない異常状態を検出して点灯回路を停止するこ
とができる。

【００１１】なお、第１の比較手段は、例えば、第１、
第２の閾値と検出したランプ電圧とを各々比較する比較
器により実現することができる。第１の停止手段は、例
えば、第１の閾値と検出したランプ電圧とを比較する比
較器の出力電圧で点灯回路を停止することにより実現す
ることができる。第１の計時手段は、例えば、抵抗と充
電コンデンサを直列接続したＣＲ時定数によるタイマ回
路により実現することができる。第２の停止手段は、例
えば、タイマ回路の出力と所定の基準電圧とを比較する
比較器の出力電圧により点灯回路を停止するようにする
ことにより実現することができる。

【００１２】また、第１の比較手段、第１、第２の停止
手段、第１の計時手段は、所定のプログラムにより動作
するマイクロコンピュータにより実現することもでき
る。

【００１３】第３の停止手段は、例えば、検出したラン
プ電圧と第１の閾値とを比較する比較器や、所定のプロ
グラムにより動作するマイクロコンピュータにより実現
することができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の
高圧放電ランプ点灯装置において、ランプ電圧の検出値
を高圧放電ランプの所定の定格電圧より大きい第３の閾
値と比較する第２の比較手段と；この比較により前記ラ
ンプ電圧が第３の閾値以上になったときの継続時間を計
時する第２の計時手段と；この継続時間が所定期間を経
過したときは点灯回路および始動回路を停止する第４の
停止手段とを構えていることを特徴とする。

【００１５】従って、異常に高いランプ電圧を検出し、
高圧放電ランプの始動、点灯を直ちに停止することがで
きる。

【００１６】第２の比較手段や第４の停止手段は、検出
したランプ電圧と第３の閾値を比較する比較器や、所定
のプログラムにより動作するマイクロコンピユータによ
り実現することができる。第２の計時手段は、例えば、
抵抗と充電コンデンサを直列接続し、ＣＲ時定数を利用
したタイマ回路や、所定のプログラムにより動作するマ
イクロコンピュータにより実現することができる。

【００１７】請求項４記載の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項１乃至３のいずれか一記載のものにおいて、
第１、第２または第４の停止手段により点灯回路を停止
したときは、その旨を報知する報知手段を備えているこ
とを特徴とする。

【００１８】従って、ランプ電圧の異常を検出して高圧
放電ランプが消灯されたことを使用者に報知することが
できる。

【００１９】報知手段は、例えば、ＬＥＤなどを点灯さ
せたり、ブザーを鳴らしたりして実現することができ
る。その制御は、第１、第２の比較手段や、第１、第
２、第４の停止手段を構成するする比較器やマイクロコ
ンピュータにより実現することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施の形態
である高圧放電ランプ点灯装置１の回路図である。

【００２１】この点灯装置１は、例えば車両の前頭部に
設けられ、この車両のヘッドランプとして使用される高
圧放電ランプ２を点灯する場合を例としているが、これ
に限られない。

【００２２】図１に示すように、点灯装置１は、直流電
源３の電源ラインに、この直流電源３の電圧を昇圧し高
圧放電ランプ２を点灯する点灯回路（ＤＣ一ＤＣコンバ
ータ）４、高圧放電ランプ２の電圧および電流を検出す
る電圧・電流センサ５、高圧放電ランプ２を始動する始
動回路６、高圧放電ランプ２などが順次接続されてい
る。

【００２３】点灯回路４は、スイッチング素子１１、チ
ヨークコイル１２、還流ダイオード１３を備えた周知の
回路構成である。

【００２４】電圧・電流センサ５は、点灯回路４の出力
ラインのプラス側に一端側が接続されている抵抗１４
と、この抵抗１４と直列接続された抵抗１５と、点灯回
路４の出力ラインのマイナス側に介装されている抵抗１
６とを備え、点灯回路４の出力電圧を抵抗１４、１５で
分圧して高圧放電ランプ２のランプ電圧を検出し、抵抗
１６による電圧降下によりランプ電流を検出する周知の
構成である。

【００２５】始動回路６は、高圧放電ランプ２に始動パ
ルスを与えて始動する周知の回路構成のものである。こ
の始動回路６には、始動回路６の動作を操作するため
に、電源ラインのスイッチング素子１１より前段の位置
から導いた電圧を入力するラインが接続され、このライ
ンには、リレー１７が介挿されている。このリレー１７
はリレー制御回路１８により開閉駆動する。

【００２６】絶縁トランス２１は、１次側巻線がＰＷＭ
制御ＩＣ２２に接続され、２次側巻線は一端側がスイッ
チング素子１１のベースに接続され、他端側がスイッチ
ング素子１１のエミッタ側に接続されている。ＰＷＭ制
御ＩＣ２２は、絶縁トランス２１を介してスイッチング
素子１１を可変のオン時間比でオン、オフ駆動し、点灯
回路４から高圧放電ランプ２への供給電力をＰＷＭ制御
する。

【００２７】報知装置２３は、車室内に設けられたＬＥ
Ｄ２４と、このＬＥＤ２４を点灯、消灯するスイッチン
グ素子２５とを備えている。なお、符号２６はリフレク
タである。

【００２８】制御部３１は、前記電圧・電流センサ５、
リレー制御回路１８、ＰＷＭ制御ＩＣ２２および報知装
置２３と接続され、リレー制御回路１８、ＰＷＭ制御Ｉ
Ｃ２２および報知装置２３を制御する。すなわち、制御
部３１は、電圧・電流センサ５により検出したランプ電
圧、ランプ電流に基づいてランプ電力を求め、ＰＷＭ制
御ＩＣ２２に制御信号を送って、スイッチング素子１１
を可変のオン時間比でスイッチングし、ランプ電力が一
定となるような制御を行なう周知の回路構成のランプ電
力制御回路（図示せず）を備えている。

【００２９】また、制御部３１は、図２に示すランプ停
止回路３２を備えている。

【００３０】同図に示すように、このランプ停止回路３
２は、比較器４１、４２、４３を備え、この各比較器の
反転入力端子には電圧・電流センサ５により検出された
ランプ電圧が入力される。比較器４１の非反転入力端子
には高圧放電ランプ２について予め定められている一定
範囲の定格ランプ電圧より小さな一定電圧（第２の閾
値）が基準値として入力され、比較器４２の非反転入力
端子には定格ランプ電圧より小さく、第２の閾値より大
きな一定電圧（第１の閾値）が基準値として入力され、
比較器４３の非反転入力端子には定格ランプ電圧より大
きな一定電圧（第３の閾値）が入力される。

【００３１】比較器４１の出力端子はラッチ回路４６、
４７の各入力側と接続されている。

【００３２】比較器４２の出力端子はラッチ回路４６、
タイマ回路４４の各入力側と接続されている。このタイ
マ回路４４の出力側はラッチ回路４７の入力側に接続さ
れている。比較器４３の出力側はインバータ４９の入力
端子側と接続され、このインバータ４９の出力端子側は
タイマ回路４５の入力側と接続され、このタイマ回路４
５の出力側はラッチ回路４８の入力側と接続されてい
る。

【００３３】タイマ回路４４、４５は周知の回路構成で
あり、いずれも抵抗５１、充電コンデンサ５２を直列接
続したもので、比較器４２、インバータ４９からの入力
電圧と、抵抗５１と充電コンデンサ５２によるＣＲ時定
数とに応じた電圧が、ラッチ回路４７、４８に出力され
る。

【００３４】ラッチ回路４６、４７および４８はいずれ
も周知の回路構成である。すなわち、比較器４１、４
２、インバータ４９の出力電圧が比較器５３の非反転入
力端子に入力される。また、直列に接続された抵抗５
４、５５を備えた基準電圧入力回路を備え、比較器５３
の反転入力端子には、電源電圧Ｖｃｃが抵抗５４により
電圧降下されて入力する。抵抗５５の両端には、スイッ
チング素子５６のコレクタ側とエミッタ側が接続され、
比較器５３の出力端子はラッチ回路４６、４７、４８の
出力側とスイッチング素子５６のベース側とに接続され
ている。

【００３５】ラッチ回路４６はリレー制御回路１８に制
御信号電圧を出力し、ラッチ回路４７の出力側はＰＷＭ
制御回路ＩＣ２２および報知装置２３に制御信号電圧を
出力し、ラッチ回路４８の出力側はリレー制御回路１
８、ＰＷＭ制御回路ＩＣ２２および報知装置２３に制御
信号電圧を出力する。

【００３６】次に、以上の構成の点灯回路１の動作につ
いて説明する。

【００３７】高圧放電ランプ２の点灯駆動は次のように
行なう。すなわち、制御部３１の図示しないランプ電力
制御回路によりＰＷＭ制御ＩＣ２２に制御信号を出力
し、スイッチング素子１１のオン、オフ動作を開始し、
これにより点灯回路４は負荷側に電力を供給する。リレ
ー１７は常には閉じていて、点灯回路４による電力供給
により、始動回路６は始動パルスを高圧放電ランプ２に
印加して始動させ、高圧放電ランプ２は点灯回路４の供
給電力により点灯する。

【００３８】高圧放電ランプの点灯に際して、ランプ電
圧は、前述のとおり、点灯開始直後のしばらくの間は低
電圧状態が継続し、その後定格ランプ電圧まで上昇する
という特性を有している。

【００３９】そこで、点灯開始直後の低電圧状態のとき
に、高圧放電ランプ２のリークなどによりランプ電圧が
異常な低電圧を示し、ランプ電圧が第２の閾値を下回る
ときは、比較器４１かＨレベル電圧を出力する。このＨ
レベル電圧はラッチ回路４６とタイマ回路４４に入力さ
れる。

【００４０】ラッチ回路４６ではＨレバル信号が比較器
５３の非反転入力端子に入力され、比較器５３はリレー
制御回路１８と、スイッチング素子５６のベース側とに
Ｈレベル信号を出力する。これにより、リレー制御回路
１８はリレー１７を開いて始動回路６および点灯回路４
を直ちに停止する。

【００４１】また、スイッチング素子５６がオンして抵
抗５５の両端間を短絡するので、比較器５３に入力され
る基準電圧がＧＮＤレベルに降下し、これにより、リレ
ー制御回路１８へのＨレベル信号の出力をラッチするた
め、以後、ランプ電圧が何らかの具合で上昇してしまっ
ても、電源の再投入またはランプ点灯信号の再投入ま
で、始動回路６および点灯回路４の駆動の再開が防止さ
れる。

【００４２】比較器４１が出力するＨレベル信号はラッ
チ回路４７にも入力され、比較器５３はＰＷＭ制御ＩＣ
２２と報知装置２３にもＨレベル信号を出力する。これ
により、ＰＷＭ制御ＩＣ２２がスイッチング素子１１の
オン、オフを停止するので、点灯回路４が直ちに停止す
る。また、報知装置２３のスイッチング素子２５がオン
になって、ＬＥＤ２４が点灯し、高圧放電ランプ２の点
灯を停止したことを報知する。

【００４３】ランプ電圧が第２の閾値より高いか、第１
の閾値よりは低いときは、比較器４２がラッチ回路４
６、タイマ回路４４にＨレベル電圧を出力する。ラッチ
回路４６へのＨレベル電圧の出力により、前記と同様
に、始動回路６は直ちに停止し、この停止状態がラッチ
される。

【００４４】また、Ｈレベル電圧は、タイマ回路４４に
も入力するので、ランプ電圧が第１の閾値より低い状態
か所定時間継続した場合に限り、比較器５３がＰＷＭ制
御ＩＣ２２と報知装置２３とにＨレベル信号を出力す
る。これにより、点灯回路４が停止し、また、ＬＥＤ２
４が点灯する。また、これらの状態は前述と同様に、ラ
ッチ回路４７によりラッチきれる。

【００４５】高圧放電ランプ２が寿命末期を迎えたこと
などにより、ランプ電圧が第３の閾値を上回ったとき
は、比較器４３がＬレベル電圧を出力し、これをインバ
ータ４９が反転してＨレベル電圧にしてタイマ回路４５
に出力する。そして、このＨレベル電圧がタイマ回路４
５に入力されるので、ランプ電圧が第３の閾値を上回る
状態が所定時間継続した場合に限り、ラッチ回路４８の
比較器５３がＨレベル電圧を、リレー制御回路１８、Ｐ
ＷＭ制御ＩＣ２２、報知装置２３に出力し、点灯回路
４、始動回路６を停止し、ＬＥＤ２４を点灯する。な
お、ラッチ回路４８の比較器５３のＨレベル電圧の出力
がラッチされることは、ラッチ回路４６、４７の場合と
同様である。

【００４６】

【発明の効果】請求項１および２に記載の発明によれ
ば、高圧放電ランプの点灯開始直後しばらくの間の低ラ
ンプ電圧のときの異常欲態を判定するために第２の閾値
を設定し、その後、定格ランプ電圧に上昇した後の異常
状態を判定するために第１の閾値を設定することによ
り、ランプ電圧が第２の閾値以下になったときは明らか
な異常低電圧であるとして、直ちに始動回路および点灯
回路を停止することができる。また、ランプ電圧が第１
の閾値と第２の閾値との間の値となったときは、始動回
路を停止させた後、この状態が所定期間継続するか否か
判定するようにして、この所定期間は点灯開始直後の低
ランプ電圧から定格ランプ電圧に上昇するまでの期間を
見込んで設定しておけば、ランプ電圧が定格ランプ電圧
に達しない異常状態を検出して、点灯回路を停止するこ
とができる。したがって、ランプ電圧が低すぎる異常状
態を確実に検出して、高圧放電ランプの点灯を停止する
ことができる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の発明において、ランプ電圧の検出値を高圧放電ランプ
の所定の定格電圧より大きい第３の閾値と比較する第２
の比較手段と；この比較により前記ランプ電圧が前記第
３の閾値以上となったときの継続時間を計時する第２の
計時手段と：この継続時間が所定期間を経過したとき
は、点灯回路および始動回路を停止する第４の停止手段
とを備えていることを特徴とするものであるので、異常
に高いランプ電圧を検出し、高圧放電ランプの始動、点
灯を直ちに停止することができる。

【００４８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至３のいずれか一記載の発明において、第１、第２ま
たは第４の停止手段により点灯回路を停止したときはそ
の旨を報知する報知手段を備えていることを特徴とする
ものであるので、ランプ電圧の異常を検出して高圧放電
ランプが消灯されたことを使用者に報知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である高圧放電ランプ点
灯装置の全体回路図。

【図２】図１に示した高圧放電ランプ点灯装置における
ランプ停止回路の回路図。

【符号の説明】

１ 高圧放電ランプ点灯回路 ２ 高圧放電ランプ ４ 点灯回路 ６ 始動回路 １４ 電圧センサ ２３ 報知手段 ４１ 発１の比較手段、第１の停止手段、第３の停止手
段 ４２ 第１の比較手段、第２の停止手段、第３の停止手
段 ４３ 第２の比較手段、第４の停止手段 ４４ 第１の計時手段 ４５ 第２の計時手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧放電ランプと；この高圧放電ランプを
   始動させる始動回路および点灯させる点灯回路と；高圧
   放電ランプのランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段
   と；このランプ電圧の検出値を前記高圧放電ランプの所
   定の定格電圧より低い第１の閾値及びこの第１の閾値よ
   り更に低い第２の閾値の各々と比較する第１の比較手段
   と；この比較によりランプ電圧が第２の閾値以下となっ
   たときは始動回路および点灯回路を停止させる第１の停
   止手段と；前記比較によりランプ電圧が両閾値の間の値
   となったときは、始動回路を停止させると共に、所定時
   間後に点灯回路を停止させる第２の停止手段と；を備え
   ていることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】高圧放電ランプと；この高圧放電ランプを
   始動させる始動回路および点灯させる点灯回路と；高圧
   放電ランプのランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段
   と；このランプ電圧の検出値を高圧放電ランプの所定の
   定格電圧より低い第１の閾値及びこの第１の閾値より更
   に低い第２の閾値の各々と比較する第１の比較手段と；
   この比較によりランプ電圧が第２の閾値以下となったと
   きは始動回路および点灯回路を停止させる第１の停止手
   段と；前記比較によりランプ電圧が両閾値の間の値とな
   ったときは、その状態の継続時間を計時する第１の計時
   手段と；始動回路を停止させると共に、第１の計時手段
   による所定時間後に点灯回路を停止させる第３の停止手
   段と；を備えていることを特徴とする高圧放電ランプ点
   灯装置。
3. 【請求項３】ランプ電圧の検出値を高圧放電ランプの所
   定の定格電圧より大きい第３の閾値と比較する第２の比
   較手段と；この比較によりランプ電圧が第３の閾値以上
   になったときの継続時間を計時する第２の計時手段と；
   この継続時間が所定期間を経過したときは点灯回路およ
   び始動回路を停止する第４の停止手段とを構えているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の高圧放電ランプ点灯装
   置。
4. 【請求項４】第１、第２または第４の停止手段により点
   灯回路を停止したときはその旨を報知する報知手段を備
   えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
   記載の高圧放電ランプ点灯装置。