JPH1126173A - 高圧放電ランプの点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 高圧放電ランプのランプ電圧の検出値
を、一定範囲の定格ランプ電圧より低い第１の閾値と比
較器４１で比較し、また、第１の閾値より低い第２の閾
値と比較器４２で比較する。第１の閾値よりランプ電圧
が低いときは比較器４１の出力電圧により高圧放電ラン
プを始動する始動回路を停止する。ランプ電圧が第２の
閾値より高く第１の閾値より低いときは、この状態の継
続時間が所定期間を経過するか否かをタイマ回路４４で
検出し、所定期間を経過したときは、高圧放電ランプの
ランプ電圧を一定に保つように点灯回路をＰＷＭ制御し
ているＰＷＭ制御ＩＣに比較器５３から停止信号を出力
する。

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、車両用ヘッドラ
ンプ等として使用する高圧放電ランプの点灯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−２０７８１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
電ランプが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。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、前記従来技術の
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、前記の課題を
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】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後に、
突発的に高圧放電ランプの点灯が再開されるようなこと
がないようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、高圧放電ランプと；この高圧放電ランプを点灯する
点灯回路と；前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出す
る電圧センサと；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；この比較により前記ランプ電圧が前記
第２の閾値以下となったときは前記点灯回路を停止する
第１の停止手段と；前記比較により前記ランプ電圧が前
記両閾値の間の値となったときの継続時間を計時する第
１の計時手段と；この継続時間が所定期間を経過したと
きは前記点灯回路を停止する第２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。

【００１０】従って、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、直ちに点灯回
路を停止することができ、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、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。

【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前
記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ＲＣ時定数を利用したタ
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、前記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】請求項２に記載の発明は、高圧放電ランプ
を始動する始動回路と；第１の比較手段による比較によ
りランプ電圧が第１の閾値以下になったときは前記始動
回路を停止する第３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。

【００１４】従って、ランプ電圧が第１の閾値以下にな
ったときは異常低電圧であるとして、直ちに高圧放電ラ
ンプの始動を停止することができる。

【００１５】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。

【００１６】請求項３に記載の発明は、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の閾値以上のなったときの継続
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。

【００１７】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。

【００１８】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ュータによ
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ＲＣ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。

【００１９】請求項４に記載の発明は、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。

【００２０】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ユーザに報知することが
できる。

【００２１】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。

【００２２】請求項５に記載の発明は、第１、第２、第
３または第４の停止手段により点灯回路と始動回路との
うち少なくとも一方を停止したときは電源の再投入また
はランプ点灯信号の再投入までその停止状態を保持する
ラッチ手段を備えていることを特徴とするものである。

【００２３】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後に、突発的に再点灯されるこ
とがない。

【００２４】ラッチ手段は、例えば、周知のラッチ回路
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。

【００２５】

【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の点灯装置１の回路図である。

【００２６】この点灯装置１は、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。

【００２７】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の電圧を昇圧し前
記高圧放電ランプ２を点灯する点灯回路（ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ）４、前記高圧放電ランプ２の電圧および電流
を検出する電圧・電流センサ５、前記高圧放電ランプ２
を始動する始動回路６、前記高圧放電ランプ２などが順
次接続されている。

【００２８】前記点灯回路４は、スイッチング素子１
１、チョークコイル１２、還流ダイオード１３を備えた
周知の回路構成である。

【００２９】前記電圧・電流センサ５は、前記点灯回路
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と直列接続されている抵抗１５
と、前記点灯回路４の出力ラインのマイナス側に介装さ
れている抵抗１６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。

【００３０】前記始動回路６は、前記高圧放電ランプ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の発停を操作す
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が介装されている。このリレ
ー１７はリレー制御回路１８により開閉駆動する。

【００３１】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前記ス
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。ＰＷ
Ｍ制御ＩＣ２２は、前記絶縁トランス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Ｐ
ＷＭ制御する。

【００３２】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。

【００３３】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、前記電圧・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、ＰＷ
Ｍ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。

【００３４】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。

【００３５】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
反転入力端子には前記電圧・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
力端子には前記定格ランプ電圧より小さく、前記第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前記定格ラ
ンプ電圧より大きな一定電圧（第３の閾値）が入力され
る。

【００３６】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。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の出力側は前記ラッチ
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４５の出力側はラッチ回路４８
の入力側と接続されている。

【００３７】前記タイマ回路４４、４５は同様の回路構
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ＲＣ
時定数とに応じた電圧が、ラッチ回路４７、４８に出力
される。

【００３８】ラッチ回路４６、４７および４８はいずれ
も同様の回路構成である。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。

【００３９】ラッチ回路４６の出力側は前記リレー制御
回路１８に制御信号電圧を出力し、ラッチ回路４７の出
力側は前記ＰＷＭ制御回路ＩＣ２２および前記報知装置
２３に制御信号電圧を出力し、ラッチ回路４８の出力側
は前記リレー制御回路１８、前記ＰＷＭ制御回路ＩＣ２
２および前記報知装置２３に制御信号電圧を出力する。

【００４０】次に、以上の構成の点灯回路１の動作につ
いて説明する。

【００４１】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
印加して始動し、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。

【００４２】高圧放電ランプの点灯に際して、ランプ電
圧は、前記したように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。

【００４３】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が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。

【００４４】ラッチ回路４６では前記Ｈレベル信号が比
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を直ちに停止
する。

【００４５】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の駆動の再開が防止される。

【００４６】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。

【００４７】ランプ電圧が第２の閾値より高いが、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。

【００４８】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
が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、これらの状態は前記と同様に、ラ
ッチ回路４７によりラッチされる。

【００４９】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、前記ラッチ回路４６、４７の場
合と同様である。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、高圧放
電ランプと；この高圧放電ランプを点灯する点灯回路
と；前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧セ
ンサと；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；この比較により前記ランプ電圧が前記第２の閾
値以下となったときは前記点灯回路を停止する第１の停
止手段と；前記比較により前記ランプ電圧が前記両閾値
の間の値となったときの継続時間を計時する第１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前記
点灯回路を停止する第２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、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
に点灯回路を停止することができ、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、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ため、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。

【００５１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、高圧放電ランプを始動する始動
回路と；第１の比較手段による比較によりランプ電圧が
第１の閾値以下になったときは前記始動回路を停止する
第３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、ランプ電圧が第１の閾値以下になったときは
異常低電圧であるとして、直ちに高圧放電ランプの始動
を停止することができる。

【００５２】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明において、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の閾値以上の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。

【００５３】請求項４に記載の発明によれば、請求項
１、２、３のいずれかに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ユーザに報知することが
できる。

【００５４】請求項５に記載の発明によれば、請求項
１、２、３、４のいずれかに記載の発明において、第
１、第２、第３または第４の停止手段により点灯回路と
始動回路とのうち少なくとも一方を停止したときは電源
の再投入またはランプ点灯信号の再投入までその停止状
態を保持するラッチ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後に、突発的に再点灯されることが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態である高圧放電ランプ
の点灯装置の全体回路図。

【図２】前記高圧放電ランプの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 高圧放電ランプの点灯回路 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 第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 ４６ ラッチ手段 ４７ ラッチ手段 ４８ ラッチ手段

Claims (5)

【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
   を点灯する点灯回路と；前記高圧放電ランプのランプ電
   圧を検出する電圧センサと；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；この比較により前記ランプ
   電圧が前記第２の閾値以下となったときは前記点灯回路
   を停止する第１の停止手段と；前記比較により前記ラン
   プ電圧が前記両閾値の間の値となったときの継続時間を
   計時する第１の計時手段と；この継続時間が所定期間を
   経過したときは前記点灯回路を停止する第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の点灯
   装置。
2. 【請求項２】 高圧放電ランプを始動する始動回路と；
   第１の比較手段による比較によりランプ電圧が第１の閾
   値以下になったときは前記始動回路を停止する第３の停
   止手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載
   の高圧放電ランプの点灯装置。
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；この比較により前記ランプ電圧が前記第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の停止手段とを備
   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
   ンプの点灯装置。
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、２、３のいずれ
   かに記載の高圧放電ランプの点灯装置。
5. 【請求項５】 第１、第２、第３または第４の停止手段
   により点灯回路と始動回路とのうち少なくとも一方を停
   止したときは電源の再投入またはランプ点灯信号の再投
   入までその停止状態を保持するラッチ手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記
   載の高圧放電ランプの点灯装置。