(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ電源を受けて前記ＤＣ電源を負荷が必要とする出力へ変換するコンバータと、
前記出力の電圧もしくはそれに相当する値を検出する電圧検出部と、
前記出力の電流もしくはそれに相当する値を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部及び／又は電流検出部の検出値により、コンバータを制御する制御部とから構成される点灯装置において、
点灯装置の温度もしくはそれに対応する値を検出する温度検出部を有し、前記制御部は温度が第１の所定温度より高くなると、経過時間に応じて出力を低減し、出力低減後に温度が低下した場合、経過時間に応じて出力を上昇するものであって、出力を上昇するときの変化傾きは、出力を低減するときの変化傾き以下であることを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、経過時間が長くなるほど出力の低減量を大きくすることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【請求項３】
前記制御部は、温度に応じて低減する下限出力値を設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の点灯装置。
【請求項４】
前記下限出力値は、負荷が消灯する出力であることを特徴とする請求項３記載の点灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、温度上昇に応じて瞬時に出力電力を低減し、その後、経過時間に応じて出力を低減することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の点灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、温度が高いほど、経過時間に応じて出力を低減する速度を速くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の点灯装置。
【請求項７】
前記制御部は、温度が高い状態が所定時間連続すると出力を停止することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の点灯装置。
【請求項８】
前記所定時間は、温度が高いほど短いことを特徴とする請求項７記載の点灯装置。
【請求項９】
前記制御部は、出力低減により負荷が消灯した場合、点灯装置の安全が確認できるまで出力停止状態を保持することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記点灯装置の安全確認として、動作停止後、所定時間が経過するまで出力停止状態を保持することを特徴とする請求項９記載の点灯装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は温度が第１の所定温度より高い第２の所定温度より高くなると、ＤＣ電源がＯＮされても動作しないことを特徴とする点灯装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、負荷は高輝度放電灯であり、前記制御部は、ＤＣ電源の投入後、数十秒間は定格電力の略倍以上の最大電力を投入し、前記最大電力を温度に応じて低減することを特徴とする高輝度放電灯点灯装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、負荷は半導体光源であることを特徴とする半導体光源点灯装置。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置、または請求項１２記載の高輝度放電灯点灯装置、または請求項１３記載の半導体光源点灯装置を搭載した前照灯。
【請求項１５】
請求項１４記載の前照灯を搭載した車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）や半導体光源（ＬＥＤ）のような光源を点灯させる点灯装置の温度上昇時の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用前照灯の分野では、視認性向上（明るさ向上）のため、ハロゲンランプからＨＩＤランプへ変更する車輌が増加していた。また、近年では、ＬＥＤの発光効率向上を受け、ＬＥＤの前照灯を搭載した車輌の量産が始まっている。
【０００３】
図２９に従来の車載用のＨＩＤ前照灯点灯装置の構成を示す。ＬＯＷビームスイッチに連動して供給される電源Ｅ１からの直流電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１で昇降圧してランプＬａを点灯させることの出来る電圧に変換する。ランプＬａは高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力電圧であるＤＣ電圧をフルブリッジインバータ３１によりＡＣ電圧（矩形波）に変換し、ランプＬａに印加することでランプＬａを交流点灯させる。フルブリッジインバータ３１とランプＬａの間に設けているイグナイタ３２は始動時にランプＬａをブレークダウンさせるための高電圧を発生させるためのものである。
【０００４】
前照灯点灯装置２０’はランプＬａを定電力制御により点灯させており、その制御にマイコン１０を用いている。ランプＬａのランプ電圧とランプ電流の値を抵抗Ｒ１〜Ｒ３により検出し、電圧検出回路３及び電流検出回路４を介してマイコン１０に入力する。マイコン１０はそれらを平均化処理部１１、１２により平均化する。ランプ電力指令値演算部１４’は、ＲＯＭ部分に有する電力指令値データ（例えば、図２３参照）を温度検出部１３の検出結果により制限したランプ電力指令値を演算出力する（図３１参照）。このランプ電力指令値を平均化電圧値Ｖａを用いて除算することによりランプ電流指令値を算出する。比較演算部１５によりランプ電流指令値と平均化電流値Ｉａを比較し、同一の値となるように、一次側電流指令値Ｉｃを演算出力する。この１次側電流指令値Ｉｃと１次側電流検出値ＩｄをコンパレータＣＰで比較することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１を駆動する。
【０００５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１はドライブ回路としてのフリップフロップＦＦの出力によりオン／オフ駆動される。高周波のＯＮ信号ＨＦによりフリップフロップＦＦがセットされると、スイッチング素子Ｑ１がオンとなり、トランスＴ１の１次巻線を介して漸増する電流が流れて、トランスＴ１にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がＦＥＴである場合、そのオン抵抗は略オーミック抵抗となるので、オペアンプ等で構成される１次側電流検出回路２によりドレイン電圧を増幅することで、１次側電流検出値Ｉｄを検出できる。この１次側電流検出値Ｉｄが１次側電流指令値Ｉｃに達すると、コンパレータＣＰの出力が反転し、フリップフロップＦＦをリセットすることで、スイッチング素子Ｑ１がオフされる。スイッチング素子Ｑ１がオフされると、トランスＴ１の蓄積エネルギーによる逆起電力が２次巻線に発生し、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に充電される。
【０００６】
以上の回路構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１のオン時間をＰＷＭ制御することにより、ＨＩＤランプの定電力制御を実現している。
【０００７】
なお、マイコン１０への電源は制御電源生成部６にて生成され、制御電源生成部６への電源は、ＬＯＷビームスイッチ電源Ｅ１から得ている。電源検出回路７は電源異常の検出に用いる。
【０００８】
ランプＬａの定電力制御を行うマイコン１０の制御フローを図３０に示す。＃０３〜＃１７でランプＬａの定電力制御を実現している。図中の各フローの説明を以下に示す。
【０００９】
＃０１では、電源ＯＮし、ＲＥＳＥＴが解除される。ＲＥＳＥＴ入力は図２９では図示を省略している。
＃０２では、使用する変数・フラグ等の初期化を行う。
【００１０】
＃０３では、ＬＯＷビームスイッチがＯＮかどうかを判断し、ＯＮでない場合は＃０４以降のランプを点灯させるループへ移行しない。
＃０４では、ランプが点灯する前の無負荷時の制御を行う。
＃０５では、ランプが点灯しているかどうかを判断し、点灯していない場合は＃０４に戻る。点灯していた場合は、以下の定電力制御を行うループへと進む。
【００１１】
＃０６では、Ａ／Ｄ変換により温度を読込む。
＃０７では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電圧を読込む。
＃０８では、読込み値に過去値を合わせて、平均化を行う。平均化の一例を挙げると、検出値を最新値から３値記憶しておき（読込み時更新）、次の最新値を読込んだとき、上記３値と足し合わせて４で割る。
【００１２】
＃０９では、マイコン内に持っているテーブルからその時のランプ電力指令値を読み出し、温度による電力制限特性（図３１）により制限をかける。
＃１０では、ランプ電力指令値÷平均化電圧値の計算式により、ランプ電流指令値を演算する。
【００１３】
＃１１では、Ａ／Ｄ変換によりランプ電流を読込む。
＃１２では、読込み値に過去値を合わせて、上述のような平均化を行うことで平均化電流値Ｉａを得る。
【００１４】
＃１３では、ランプ電流指令値と平均化電流値Ｉａを比較演算する。
＃１４では、比較結果により、１次側電流指令値Ｉｃを変更する。
【００１５】
＃１５では、前回のフルブリッジインバータ３１の反転から半周期の時間が経過しているかにより分岐し、半周期の時間が経過していた場合、フルブリッジインバータ３１の出力を極性反転させる。
＃１６では、半周期の時間が経過しているとき、フルブリッジインバータ３１に極性反転命令を出す。
【００１６】
＃１７では、その他の制御（負荷異常や電源異常の判断による停止等）を行う。
以上により定電力制御を実現している。
【００１７】
また、車載用のＬＥＤ前照灯点灯装置を図３２に示す。ＬＥＤ前照灯点灯装置では、ＨＩＤ前照灯点灯装置におけるフルブリッジインバータ３１とイグナイタ３２を削除する。また、ＨＩＤランプＬａは定電力制御を行うが、ＬＥＤ５は定電流制御を行う。ランプ電流指令値演算部１４にて、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値に対して、温度により制限を加えて（図３４）、ランプ電流指令値Ｉｂとして出力する。比較演算部１５では、ランプ電流指令値Ｉｂと平均化電流値Ｉａを比較し、１次側電流指令値Ｉｃを制御することで定電流制御を実現している。
【００１８】
車載用のＬＥＤ前照灯点灯装置の制御フローを図３３に示す。ＨＩＤ前照灯点灯装置の制御フロー（図３０）より、無負荷制御用のフロー（＃０４，＃０５）と極性反転用のフロー（＃１５，＃１６）を削除している。また、定電力制御を定電流制御に変更するため、ランプ電力指令値演算（＃０９）も削除して、ランプ電流指令値演算（＃１０）を同様のランプ電流指令値演算（＃１８）に変更し、マイコン内のＲＯＭ部分よりランプ電流指令値を読出し、温度による電流制限特性（図３４）により制限をかけている。本制御により、定電流制御を実現している。
【００１９】
ＬＥＤ前照灯点灯装置を本制御フローにて制御したときの、温度による出力電流の変化を図３５に示す。温度が上昇し点灯装置の温度が１０５℃を上回ると、出力電流を低減し始める。その後は温度の変化に応じて出力電流の低減を行い、温度が１０５℃以下となると、定格電流を保持する制御を行う。本制御により、高温時の回路ロス増加を抑制し、点灯装置の破壊防止を実現している。
【００２０】
特許文献１（特開２００２−２１６９８９号公報）には、始動時に定常電力よりも大きな最大電力を出力する高輝度放電灯点灯装置において、温度検出部を設けて、検出温度が上がると、最大電力を低減するように制御する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−２１６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、近年、車輌の小型化やＥＣＵの増加により、点灯装置の受けるノイズが増加している。また、点灯装置の小型化要求も厳しく、ノイズ低減素子の追加も困難となってきている。このため、温度に応じて出力を低減すると、温度検出部にノイズ等が発生した場合、出力が急激に変化し、ちらつきや最悪の場合はランプが消灯する可能性があった。
【００２３】
また、点灯装置の小型化のため、点灯装置そのものの温度上昇が大きくなり、出力の低減量を大きくしないと点灯装置が破壊してしまうという課題があった。しかし、温度に応じた出力低減の場合、上述のようなノイズの問題から低減量をあまり大きくすると、誤動作によりランプを消灯してしまう恐れがあり、低減量を大きく設定することが出来なかった。
【００２４】
また、車載用点灯装置は運転者の手元スイッチにより電源をＯＮ／ＯＦＦされるため、前回電源ＯＮ時に異常（例えば負荷のスローリーク等）が発生し、点灯装置が高温となって停止した場合にも、運転者のスイッチ操作により再動作を始めてしまう。負荷の始動時には点灯装置のストレスも大きくなるため、このときに点灯装置が破壊してしまう可能性があった。
【００２５】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり、温度上昇時の点灯装置の出力低減の制御を適切化することにより、点灯装置の光出力を安定化させながら点灯装置の温度ストレスを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、ＤＣ電源Ｅ１を受けて前記ＤＣ電源Ｅ１を負荷５が必要とする出力へ変換するコンバータ１と、前記出力の電圧もしくはそれに相当する値を検出する電圧検出部３と、前記出力の電流もしくはそれに相当する値を検出する電流検出部４と、前記電圧検出部３及び／又は電流検出部４の検出値により、コンバータ１を制御する制御部（マイコン１０）とから構成される点灯装置において、点灯装置２０の温度もしくはそれに対応する値を検出する温度検出部１３を有し、前記制御部は、図２に示すように、温度が第１の所定温度より高くなると、経過時間に応じて出力を低減し、図１８〜図２０に示すように、出力低減後に温度が低下した場合、経過時間に応じて出力を上昇するものであって、図２０に示すように、出力を上昇するときの変化傾きは、出力を低減するときの変化傾き以下であることを特徴とする。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１記載の点灯装置において、前記制御部は、図４、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、経過時間が長くなるほど出力の低減量を大きくすることを特徴とする。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の点灯装置において、前記制御部は、図１２、図１４に示すように、温度に応じて低減する下限出力値を設定されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項４の発明は、請求項３記載の点灯装置において、前記下限出力値は、負荷が消灯する出力であることを特徴とする。
【００３０】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図９、図１０に示すように、温度上昇に応じて瞬時に出力電力を低減し、その後、経過時間に応じて出力を低減することを特徴とする。
【００３１】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図１６（ｃ）に示すように、温度が高いほど、経過時間に応じて出力を低減する速度を速くすることを特徴とする。
【００３２】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図６（Ｂ０１〜Ｂ０３）及び図８に示すように、温度が高い状態が所定時間連続すると出力を停止することを特徴とする。
【００３３】
請求項８の発明は、請求項７記載の点灯装置において、前記所定時間は、図７に示すように、温度が高いほど短いことを特徴とする。
【００３６】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、出力低減により負荷が消灯した場合、点灯装置の安全が確認できるまで出力停止状態を保持することを特徴とする。
【００３７】
請求項１０の発明は、請求項９記載の点灯装置において、前記点灯装置の安全確認として、動作停止後、所定時間が経過するまで出力停止状態を保持することを特徴とする。
【００３９】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の点灯装置において、前記制御部は、図２１、図２２に示すように、温度が第１の所定温度（１０５℃）より高い第２の所定温度（１２０℃）より高くなると、ＤＣ電源Ｅ１がＯＮされても動作しないことを特徴とする。
【００４０】
請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、図１１に示すように、負荷は高輝度放電灯Ｌａであり、前記制御部は、図２３に示すように、ＤＣ電源Ｅ１の投入後、数十秒間は定格電力の略倍以上の最大電力を投入し、図２４に示すように、前記最大電力を温度に応じて低減することを特徴とする高輝度放電灯点灯装置である。
【００４１】
請求項１３の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置において、図１に示すように、負荷は半導体光源５であることを特徴とする半導体光源点灯装置である。
【００４２】
請求項１４の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の点灯装置、または請求項１２記載の高輝度放電灯点灯装置、または請求項１３記載の半導体光源点灯装置を搭載した前照灯である（図２５）。
【００４３】
請求項１５の発明は、請求項１４記載の前照灯を搭載した車輌である（図２５）。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、点灯装置の温度が所定温度より高くなっている時間に応じて出力電力を変更することにより、ノイズ等が発生した場合も、出力の変化を遅くすることができ、ランプが不安定となることを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態１のＬＥＤ点灯装置のブロック回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施形態１の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態１の温度と出力電流の変化を示す動作波形図である。
【図５】本発明の実施形態１の変形例の出力電流の変化を示す動作波形図である。
【図６】本発明の実施形態２の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２の動作説明図である。
【図８】本発明の実施形態２の温度と出力電流の変化を示す動作波形図である。
【図９】本発明の実施形態３の動作説明図である。
【図１０】本発明の実施形態３の出力電流の変化を示す動作波形図である。
【図１１】本発明の実施形態４のＨＩＤ点灯装置のブロック回路図である。
【図１２】本発明の実施形態４の動作説明図である。
【図１３】本発明の実施形態４の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態４の温度と出力電力の変化を示す動作波形図である。
【図１５】本発明の実施形態５の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態５の動作説明図である。
【図１７】本発明の実施形態５の温度と出力電力の変化を示す動作波形図である。
【図１８】本発明の実施形態６の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態６の温度と出力電力の変化を示す動作波形図である。
【図２０】本発明の実施形態６の一変形例の温度と出力電力の変化を示す動作波形図である。
【図２１】本発明の実施形態７の制御フローの要部構成を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態７の電源と温度と出力電力の変化を示す動作波形図である。
【図２３】本発明の実施形態８のＨＩＤ点灯装置の始動時の出力電力の時間変化を示す説明図である。
【図２４】本発明の実施形態８の最大電力と定格電力と電源電圧の関係を示す特性図である。
【図２５】本発明の実施形態９の前照灯とそれを用いた車両を示す説明図である。
【図２６】本発明の実施形態１０の照明器具に用いる交直変換部の回路図である。
【図２７】本発明の実施形態１０の照明器具の一形態を示す概略構成図である。
【図２８】本発明の実施形態１０の照明器具の他の形態を示す概略構成図である。
【図２９】従来例１のＨＩＤ点灯装置のブロック回路図である。
【図３０】従来例１の制御フローを示すフローチャートである。
【図３１】従来例１の温度上昇時の出力電力の制御を示す説明図である。
【図３２】従来例２のＬＥＤ点灯装置のブロック回路図である。
【図３３】従来例２の制御フローを示すフローチャートである。
【図３４】従来例２の温度上昇時の出力電流の制御を示す説明図である。
【図３５】従来例２の温度と出力電流の変化を示す動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１のＬＥＤ点灯装置の構成を示すブロック回路図である。従来例（図３２）と同じ構成には、同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。従来例と異なる点は、マイコン１０の内部（外部でも良い）に時間計測部１６を設け、その計測時間をランプ電流指令値演算部１４に入力した点である。従来例では、ランプ電流指令値Ｉｂはマイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値を電源電圧値に応じて制限を加えたものであった（図３４参照）。本実施形態では、温度検出部１３で検出した温度が所定の温度値（１０５℃）以上となると、時間計測部１６で時間計測を開始する。ランプ電流指令値演算部１４は、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電流指令値（例えば、定格電流：０．７Ａ）を、上記時間計測結果に応じて低減する（図２参照）。
【００４７】
本実施形態の制御は、従来のＬＥＤ点灯装置の制御フロー（図３３）におけるランプ電流指令値演算（＃１８）を、図３に示した制御フローに変更することで実現できる。
【００４８】
Ａ０１では、ランプ電流指令値（０．７Ａ）を読出す。
Ａ０２では、検出温度と所定温度（１０５℃）を比較する。検出温度が所定温度以上である場合には、Ａ０３以降のランプ電流指令値低減フローへ遷移する。
【００４９】
Ａ０３では、時間を計測する。
Ａ０４では、時間計測に応じた電流低減量を読み出す。例えば、２０ｍＡ×経過時間（分）を電流低減量とする。
Ａ０５では、Ａ０１のランプ電流指令値より、Ａ０４にて演算した電流低減量を減算し、Ａ０７にてランプ電流指令値とする。
【００５０】
Ａ０６では、Ａ０３で計測するタイマをクリアする。つまり、温度が一旦低下すると、電流低減量をクリアする。
Ａ０７では、ランプ電流指令値を設定する。
【００５１】
本制御にてＬＥＤを点灯させたときの、温度による出力電流の変化を図４に示す。温度が上昇し所定温度（１０５℃）を上回ると出力電流の低減を始める。その後、温度がノイズ等により急変したとしても、一定の割合（２０ｍＡ／分）で出力電流を低減する。温度が１０５℃を上回らないと出力を低減しない。これにより、温度の急変によるちらつき等の発生防止と回路保護の両立を実現している。また、異常な温度上昇が連続した場合（０．７Ａ／２０ｍＡ＝３５分）の点灯装置の動作停止を実現し、回路破壊防止を実現している。
【００５２】
本実施形態では、点灯装置が高温状態となっている時間に応じて出力を低減させるため、異常温度が連続したときのみ出力電力の低減幅を大きくすることができる。異常温度が連続することは、電源の異常低下等の通常ありえない状態と考えられるため、このときは低減幅を大きくし、負荷を消灯（または、経過時間が長い場合は回路動作停止）させることで回路破壊の防止を実現している。
【００５３】
本実施形態では、時間に応じた出力の低減を１次関数にて示したが、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、指数関数、２次関数等の多項関数、もしくはステップ関数を用いても良いことは言うまでもない。
【００５４】
本実施形態では出力電流の値を低減したが、ＰＷＭ調光により平均電流を低減（例えば、周波数１００Ｈｚで点灯させ、そのＤＵＴＹを通常電源電圧時は１００％とし、高温時には２％／分の割合で低減）しても同様の効果を得ることができる。
【００５５】
本実施形態ではＬＥＤを点灯させるのに定電流制御を用いたが、定電圧制御を用いても良い。この場合、ランプ電流指令値演算部１４をランプ電圧指令値演算部とし、平均化電圧値Ｖａと比較して１次側電流指令値Ｉｃを制御することで、定電圧制御に対して同様の効果を得ることができる。
【００５６】
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。
【００５７】
温度検出部１３は、点灯装置を構成する回路基板上にあっても良いし、点灯装置の構造部材上にあっても構わない。また、回路基板上にある場合、回路部品の中で特に発熱する部品（コンバータ部を構成する部品）の近傍に設置することで、点灯装置の破壊をより効果的に防止することが出来る。
【００５８】
温度検出部１３は、サーミスタを用いても良いし、温度測定用のＩＣ等を用いても良く、そのほか、ＦＥＴやダイオードのＯＮ抵抗から演算するなど、どのような計測手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００５９】
本実施形態にて記載した、温度の閾値（１０５℃）や出力電流の低減率（２０ｍＡ／分）等は、これに限定されるものではない。以降の実施形態の全ての値についても同様である。
【００６０】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図６〜図８により説明する。本実施形態において、実施形態１と異なる点は、温度が所定温度以上となった後、所定時間が経過した場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の回路動作を停止させ、出力電流を０とする点と、一旦動作停止させると、その後、温度が低下した場合にも出力を上昇させない点である。
【００６１】
点灯装置の回路構成は、実施形態１のＬＥＤ点灯装置（図１）と同じで良い。また、図３の制御フローに代えて、図６の制御フローを用いる。実施形態１と同じ構成には同一符号を付することにより、本実施形態での説明を省略する。制御フローにおいて、実施形態１と異なる点は、Ａ０３の時間計測からＡ０４の電流低減量読出しまでの間に、以下の制御フロー（Ｂ０１〜Ｂ０３）を追加した点である。
【００６２】
Ｂ０１では、温度による動作停止時間（図７参照）を読み出す。
Ｂ０２では、計測時間とＢ０１で読み出した動作停止時間を比較し、動作停止時間を経過していた場合には、Ｂ０３へ遷移する。動作停止時間を経過していない場合はＡ０４へと遷移し、実施形態１と同様の動作を行う。
【００６３】
Ｂ０３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を動作停止させ、そこで無限ループに入る。その後は、電源再投入によりマイコン１０がＲＥＳＥＴされるまで、再動作はしない。
【００６４】
本制御にてＬＥＤを点灯させたときの、電源電圧による出力電流の変化を図８に示す。本実施形態により、高温時には温度に応じた時間で動作停止させることを実現できる。実施形態１で説明した図４または図５において、時間に応じた出力の低減量（傾き）を大きくすると、ちらつき等の原因となることが考えられるため、出力電流を時間に応じて少しずつ低減している。このために、動作停止までに時間がかかり、バッテリを消耗させてしまうこととなる。そこで、所定時間を計測して点灯装置の動作を停止させることで、実施形態１の効果に加えて、バッテリの消耗を防止することが出来る。
【００６５】
また、その時間を温度により可変することで、点灯装置が小さく、素早く高温状態となった場合は、早く動作を停止させることが可能となり、点灯装置に合わせた動作停止を実現することが出来る。また、温度が上昇すればするほど回路ロスは増加し、回路が破壊する可能性が高くなる。温度が高くなるほど、動作停止までの時間を短くすることにより、より細やかな回路保護を実現することが可能となる。
【００６６】
また、上述のように動作停止となるのは異常であり、動作停止すると当然温度が低下するが、そこで再動作させると再度異常となる可能性が高い。そこで、本実施形態では動作停止した場合は、その後、温度が低下した場合も動作を再開することを防ぐことで、回路を保護している（Ｂ０３）。
【００６７】
本実施形態では、一旦電源がＲＥＳＥＴされた（操作者により電源がＯＦＦ→ＯＮされた）場合は、再動作が可能であり、操作者がいる場合は、状態復帰させることが可能である。しかし、点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、電源ＲＥＳＥＴで再動作させると回路破壊の危険がある。そこで、点灯装置のＯＦＦ時間が所定時間となるまで動作停止させたり、温度検出部を設けて所定温度以下となるまで動作停止させたりすることで、安全に回路動作させ得る状況であることを確認する。その確認後に動作開始させることで、さらなる安全性の向上を図ることが出来る（請求項１１〜請求項１４）。
【００６８】
このように、点灯装置が高温の場合は、電源のＯＮ／ＯＦＦによらず動作停止を保持することで、回路破壊の防止を実現できる。
【００６９】
本実施形態では、出力電流の低減を開始する温度と動作停止時間を設定する温度を同一としているが、異なる値としても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。動作停止時間を設定する温度を、出力電流の低減を開始する温度より大きくすることで、出力は低減するが動作停止はせずに出力電流を絞り続ける温度を設定でき、より細やかな制御を実現することが出来る。
【００７０】
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。
【００７１】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図９、図１０により説明する。本実施形態において、実施形態２と異なる点は、従来例にある温度に応じた出力電流の低減（図３４参照）を行った後に、温度が所定温度を上回った場合は出力電流を経過時間に応じて低減している点である。
【００７２】
本実施形態では、図３または図６の制御フローにおける出力電流指令値の読出し（Ａ０１）を、図９に示したように、温度に応じた出力電流特性により設定することで実現できる。図１０（ａ），（ｂ）に温度が１０５℃から１２０℃まで急変した際の出力電流の変化の一例を図示する。温度上昇により１２０℃となったときに、まず、出力電流を０．６Ａ程度まで温度に応じて即座に絞り、その後、時間に応じて低減する。
【００７３】
本実施形態により、早急な出力電流の低減と、高温時の経過時間に応じた出力電流低減の両方を実現することが可能となり、より細やかな回路保護が実現できる。
【００７４】
負荷がＨＩＤランプであっても出力電力指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。負荷はＨＩＤランプやＬＥＤに限定されるものではなく、他の放電灯、他の半導体光源でも良い。以下の実施形態においても同様である。
【００７５】
（実施形態４）
図１１に本発明の実施形態４のＨＩＤ点灯装置の構成を示す。従来例（図２９）と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。従来例のＨＩＤ点灯装置と異なる点は、マイコン１０の内部（外部でも良い）に時間計測部１６を設け、その計測時間をランプ電力指令値演算部１４’に入力するように構成した点である。
【００７６】
ランプ電力指令値演算部１４’は、従来例ではマイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電力指令値に対して、温度に応じて制限を加えたものであった（図３１参照）。本実施形態では、温度検出部１３で検出した温度が所定の温度（１０５℃）以上となると、時間計測部１６で時間計測を開始する。ランプ電力指令値演算部１４’は、マイコン１０のＲＯＭ部分に記憶したランプ電力指令値（３５Ｗ）を、上記時間計測結果に応じて低減する。
【００７７】
ただし、ランプ電力指令値の低減は、図１２（ａ）に示したように、温度に依存した出力電力値を下限とする。
【００７８】
本実施形態の制御は、ＨＩＤ点灯装置の制御フロー（図３０）におけるランプ電力指令値演算（＃０９）を、図１３に示した制御フローに変更することで実現できる。
【００７９】
Ｄ０１では、ランプ電力指令値（３５Ｗ）を読出す。
Ｄ０２では、検出温度と所定温度（１０５℃）を比較する。検出温度が所定温度以上である場合は、Ｄ０３以降のランプ電力指令値低減のための制御フローへ遷移する。
【００８０】
Ｄ０３では、時間を計測する。
Ｄ０４では、時間計測結果に応じた電力低減量を読み出す。例えば、０．２Ｗ×経過時間（分）を電力低減量とする。
【００８１】
Ｄ０５では、温度に応じた電力低減量の最大値（図１２（ｂ）参照）を読出す。
Ｄ０６では、電力低減量が電力低減量の最大値より大きい場合は、電力低減量を電力低減量の最大値に制限する。
【００８２】
Ｄ０７では、Ｄ０１で読み出したランプ電力指令値より、Ｄ０６にて演算した電力低減量を減算し、Ｄ０９にてランプ電力指令値とする。
Ｄ０８では、Ｄ０３で計測するタイマをクリアする。つまり、一旦温度が低下すると、電力低減量をクリアする。
Ｄ０９では、ランプ電力指令値を設定する。
【００８３】
本制御にてＨＩＤランプを点灯させたときの、温度による出力電力の変化を図１４に示す。温度が上昇し、所定温度（１０５℃）を上回るとその経過時間により出力電力の低減を始める。その後、温度が急変したとしても、一定の割合（０．２Ｗ／分）で出力電力を低減する。しかし、図１４に示すように、温度に応じた電力低減の下限（太い破線で示す）となった場合は、その電力よりは低減しない。
【００８４】
これにより、ノイズ等による温度の急変によるちらつき等の発生防止と出力低減による回路保護の両立を実現している。また、電力低減下限をＨＩＤランプが点灯を維持するレべル（略５Ｗ程度低減して３０Ｗより下回ると、フルブリッジインバータ３１の極性反転時に再点弧電圧が発生し始め、ＨＩＤランプが不安定となる）とすることで、ＨＩＤランプの安定点灯も同時に実現することが可能となる。
【００８５】
負荷がＬＥＤであっても出力電流指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００８６】
（実施形態５）
本発明の実施形態５を図１５〜図１７により説明する。本実施形態において、実施形態４と異なる点は、出力電力の低減をＨＩＤランプが点灯を維持することの出来る電力値よりもさらに低減している点（図１６参照）と、点灯を維持できずに立ち消えた場合は動作停止させ、その後、温度が低下しても再度出力は行わない点（図１５、図１７参照）である。
【００８７】
点灯装置の回路構成は、実施形態４のＨＩＤ点灯装置（図１１）と同じで良い。実施形態４と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。
【００８８】
実施形態４と異なる点は、以下の２点である。まず、図１３の制御フローにおいて、温度に応じた電力低減量の最大値読出し（Ｄ０５）に用いる特性を図１６（ｂ）に示す特性に変更し、点灯維持可能な低減電力値（５Ｗ）よりも大きな電力を低減可能とした（請求項４）。
【００８９】
次に、ランプの立消え発生をランプ電圧が上昇することで判断し、点灯装置を動作停止させ、マイコンがリセットされるまで無限ループに入る。本動作停止の処理は、実施形態４のＨＩＤ点灯装置に用いる制御フロー（図３０）におけるランプ電圧平均化（＃０８）の後に、図１５に示す以下の制御フローを追加することで実現できる。
【００９０】
Ｅ０１では、ランプ電圧が所定電圧以下かどうかでランプの立消えを判断する。例えば、ランプ電圧＞２５０Ｖ（立ち消え判断電圧値）であれば、ランプの立ち消えと判断する。ランプの立消えと判断された場合は、動作停止し、無限ループ処理を行うＥ０２へ遷移する。立消えと判断されない場合は、＃０９に移行し、実施形態４と同様のループを通る。
【００９１】
Ｅ０２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作を停止し、無限ループに入る。
【００９２】
本実施形態により、図１７に示すように、点灯装置の破壊につながる過度な高温時にはランプを立消えさせ、さらに、その後、温度が低下した後も再動作開始させないことにより、実施形態４の効果と回路保護の効果の両立を実現している。
【００９３】
また、図１６（ｂ）に示すように、高温となるほど電力指令値低減量の最大値を大きくすることで、回路ロスが大きくなる高温側で電力指令値低減量の増大による回路保護と、ランプ立消え後の動作停止による回路保護の効果を大きくしている。
【００９４】
さらに、図１６（ｃ）に示すように、出力低減速度を温度に応じて可変（温度が高くなるほど出力低減速度を速く）することにより、高温となればなるほど、回路保護の効果を大きくすることが出来ることは言うまでもない。
【００９５】
また、回路が動作停止となるのは異常であり、動作停止すると当然温度が低下するが、そこで再動作させると再度異常となる可能性が高い。そこで、本実施形態では出力を停止した場合は、温度が低下した場合も動作を再開することを防ぐことで、回路を保護している（Ｅ０２）。
【００９６】
本実施形態では、一旦電源がＲＥＳＥＴ（操作者により電源がＯＦＦ→ＯＮ）された場合は再動作が可能であり、操作者がいる場合は、状態復帰させることが可能である。しかし、点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、電源ＲＥＳＥＴで再動作させると回路破壊の危険がある。そこで、点灯装置のＯＦＦ時間が所定時間となるまで動作停止させたり、温度検出部を設けて所定温度以下となるまで動作停止させたりすることで、安全に回路動作させ得ることを確認する。この確認後に動作開始させることで、さらなる安全性の向上を図ることが出来る（請求項１１〜請求項１４）。
【００９７】
負荷がＬＥＤであっても出力電流指令値に同様の制御を加えることにより、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００９８】
（実施形態６）
本発明の実施形態６を図１８〜図２０により説明する。実施形態４では、出力電力の低減後、温度が低下した場合は、出力電力を即座に低減前の状態に戻していたものを（図１３のＤ０８参照）、本実施形態では、出力低減時と同様に時間経過に応じて出力電力を上昇させるように変更した点（図１８のＦ０１参照）が異なる。
【００９９】
点灯装置の回路構成は実施形態４のＨＩＤ点灯装置（図１１）と同じで良い。実施形態４と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。実施形態４では、温度が所定温度（１０５℃）を下回り、高温状態ではないと判断された場合、時間計測をクリアしていた（図１３のＤ０８参照）が、本実施形態では、これをクリアするのではなく、計測していた時間を減算するように変更し（Ｆ０１）、その後、Ｄ０４に戻るように変更している（図１８）。
【０１００】
これにより、温度の変化による出力電力の変化は図１９に示すように、温度が低下した場合も出力電力を徐々に上昇させるようになる。図１４に示すように、出力電力を急激に上昇させると、出力上昇とそれによる回路損失の上昇により、再度温度が上昇するといった繰り返しが発生してしまう。そこで、図１９に示すように、出力電力の上昇時においても、時間経過に応じて徐々に出力を上昇させることにより、温度と出力電力と回路ロスが安定した状態を作り出すことが可能となり、温度の上昇⇔下降の繰り返しによるランプの明暗といった異常状態を防止することが可能となる。
【０１０１】
本実施形態では出力電力の上昇速度を出力電力の低減速度と同等（図１９参照）としたが、同等でなくとも同じ効果を得ることができることは言うまでもない。出力電力の上昇は、点灯装置にストレスを与えるため、出力電力の上昇を遅くする（図２０参照）ことにより、回路の破壊防止の効果を上げることが出来ることは言うまでもない。
【０１０２】
（実施形態７）
本発明の実施形態７を図２１、図２２により説明する。実施形態５，６と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態において、実施形態５，６と異なる点は、マイコンがＲＥＳＥＴされて、動作開始をする前に温度を検出し、高温の場合は動作開始をせずに、低温となるまで待機する点である。
【０１０４】
本実施形態の動作を実現する制御フローを図２１に示す。実施形態５，６のＨＩＤ点灯装置の制御フロー（図３０参照）において、＃０２と＃０３の間に、温度を検出して高温の場合はそこで温度が低温となるまで温度の確認を繰り返す処理（Ｇ０１とＧ０２）を追加している。
【０１０５】
これにより、＃０３以下のＨＩＤランプの点灯動作へは、ＬＯＷビームスイッチがＯＮしており、かつ温度が所定電圧値（１２０℃）未満でないと遷移しないようにしている。
【０１０６】
本実施形態を用いたときの、電源と温度と出力電力の時間的変化を図２２に示す。時刻ｔ１において、ＬＯＷビームスイッチがＯＮされるが、検出温度が１２０℃を超えているために動作しない（出力電力は０を保持する）。その後、徐々に温度が低下し、時刻ｔ２にて１２０℃を下回り、ＬＯＷビームスイッチのＯＮと温度条件が同時に成立するため、動作開始する。その後は、温度に応じた電力低減下限（太い破線で示す）まで時間に応じて低減する。
【０１０７】
時刻ｔ３にて電力低減下限が点灯維持電力を下回るように設定する温度（１３５℃）を超える。時刻ｔ４に実際の電力が点灯維持電力を下回り、ランプが消灯し、動作停止する。本実施形態ではランプが消灯することで動作停止したが、所定時間（３０分）経過による動作停止としても構わない。
【０１０８】
時刻ｔ５にスイッチがＯＦＦされ、再度時刻ｔ６にＯＮされるが、この時の点灯装置の温度が１３５℃を超えているために、動作開始しない。時刻ｔ７までスイッチがＯＮされているが、温度が１２０℃以上であるために動作しない。時刻ｔ８にスイッチがＯＮされたときには、温度が１２０℃未満であるために動作開始する。
【０１０９】
点灯装置へのストレスは始動時が最も大きいため、点灯装置が高温の状態で動作開始すると、回路が破壊する可能性がある。そこで、本実施形態のように電源がＯＮされても、点灯装置が高温の場合は動作させないことで、回路保護を実現することが出来る（請求項１３、請求項１４）。
【０１１０】
（実施形態８）
本発明の実施形態８を図２３、図２４により説明する。実施形態４〜７と同じ構成には同一符号を付けることにより、本実施形態での説明を省略する。本実施形態において、実施形態５と異なる点は、マイコンがＲＥＳＥＴされて動作開始をした場合、Ｄ０１のランプ電力指令値読出しを、図２３に示すように、ＲＥＳＥＴから１０秒間程度は定格電力（３５Ｗ）の倍以上の電力（７８Ｗ）を読出し、その後、数十秒間で定格電力へ徐々に低減していくことである。これにより、ＨＩＤランプの光の立ち上がりを早めている。
【０１１１】
また、実施形態４〜７では、高温時（１０５℃以上）にその経過時間に応じて定格電力を出力低減している。本実施形態では、高温時（８５℃以上）の場合に、図２３の最大電力を温度に応じて低減している（図２４参照）。図２３の最大電力については、経過時間に応じて徐々に低減するのではなく、温度に応じて低減している。最大電力の出力は点灯装置へのストレスが大きく、時間に応じて低減するとチャタリング等の原因となる。本実施形態の制御により、チャタリング等を防止した安定な始動と、定格点灯時の安定性を両立させて、回路保護を実現することが出来る。
【０１１２】
また、図２４に示すように、（最大電力の低減開始の温度）＜（定格電力の低減開始の温度）とすることにより、チャタリング等の不具合を防止し、回路破壊防止の効果を高めている。
【０１１３】
（実施形態９）
図２５に本発明の点灯装置を搭載した前照灯とその前照灯を搭載した車両を示す。５ａ，５ｂは車輌の前照灯（すれ違いビーム）に用いる光源負荷であり、２０ａ，２０ｂはその点灯装置である。ＬＯＷビームスイッチ電源Ｅ１は、車載用のバッテリと前照灯スイッチの直列回路で構成されており、前照灯スイッチをＯＮすると、点灯装置２０ａ，２０ｂにＤＣ電源が供給されて光源負荷５ａ，５ｂが点灯する。本発明の点灯装置や前照灯を搭載することにより、上述の各実施形態で述べた効果を有する車両を実現することが可能となる。すなわち、高温時にも回路破壊することなく安定に点灯可能な前照灯や車輌を実現可能となる。
【０１１４】
（実施形態１０）
図２６に、点灯装置をＡＣ電源に接続するためのＡＣ／ＤＣ変換部２５の一例を示す。入力コンデンサＣと、フィルタコイルＴｆ、インダクタＬｆ、コンデンサＣｆはスイッチングノイズ除去用のローパスフィルタを構成している。ダイオードブリッジＤＢによりＡＣ電源Ｖｓを全波整流し、コンデンサＣ２に得られる脈流電圧をインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、平滑コンデンサＣ３よりなる昇圧チョッパ回路により平滑化してＤＣ電源を得ている。これにより、ＡＣ電源に接続可能な点灯装置を実現でき、温度上昇時にも回路破壊することなく安定に点灯可能な点灯装置を実現することが可能となる。
【０１１５】
上述のＡＣ／ＤＣ変換部２５を用いて実現した、ＡＣ電源に接続する場合のＨＩＤ照明器具（図２７）とＬＥＤ照明器具（図２８）を示す。図２８のＬＥＤモジュール５０は、複数のＬＥＤを直列接続または並列接続したモジュールである。器具本体２７はＡＣ／ＤＣ変換部２５とＨＩＤ点灯装置２０’またはＬＥＤ点灯装置２０を内蔵している。本発明の点灯装置を用いることにより、光源及び点灯装置が破壊することなく安全な照明器具を実現することが可能となる。
【０１１６】
本実施形態では、ＡＣ／ＤＣ変換部２５を昇圧チョッパとしたが、ダイオードブリッジとコンデンサにより構成してもよい。また、点灯装置のＤＣ／ＤＣコンバータ１をフライバック回路を用いて記載したが、昇圧チョッパや降圧チョッパもしくはオートトランスやＣｕｋｅ回路といった昇降圧チョッパ等、どのような回路構成を用いても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１７】
１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３  電圧検出回路
４  電流検出回路
５  負荷（半導体光源）
１０  マイコン（制御部）
１３  温度検出部
１６  時間計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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