(57)【要約】【課題】入力側の接続がルーズコンタクトになったり、接続状態が悪い場合に、放電灯点灯装置が異常な状態で動作し続けることを防止して安全に停止させることのできる車両用放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】直流電源１をＤＣ−ＤＣコンバータ２により昇降圧してＤＣ−ＡＣコンバータ３を介して放電灯１０を点灯させる装置において、直流電源１からの入力電圧が所定の点灯維持下限電圧に低下したとき又はＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧の上昇により放電灯１０の立ち消えを検出したときにＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作を停止し、入力電圧が所定の始動可能電圧になると動作を再開することによる放電灯１０の点滅動作が所定の回数以上になると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作を停止状態を維持するようにした。【選択図】        図１
2004273172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、この直流電源の電圧を昇降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータと、前記昇降圧された直流電圧を矩形波に変換するＤＣ−ＡＣコンバータと、ＤＣ−ＡＣコンバータから電力供給を受けて発光する放電灯と、始動時に放電灯をブレイクダウンさせるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流を検出する出力電流検出部と、直流電源の電圧を検出する入力電圧検出部と、各検出部の検出信号を受けて前記ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる制御回路とを備えた放電灯点灯装置であって、前記制御回路は、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の点灯維持下限電圧に低下したとき又は出力電圧検出部により検出された出力電圧の上昇により放電灯の立ち消えを検出したとき又は出力電流検出部により検出された出力電流の低下により放電灯の立ち消えを検出したときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧になって前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を開始することによる放電灯の点滅動作が所定の回数以上となった場合に、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧に復帰しても前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止状態に維持する異常判定手段を備えることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１において、異常判定手段が異常と判定する点滅回数の閾値を実際に放電灯を点滅させる回数と同等もしくはそれ以上の回数に設定したことを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項２において、所定の時間内に所定の点滅回数が発生した場合に直ちに出力停止状態とすることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項３において、所定の時間に所定の点滅回数が発生した場合でも所定の時間遅らせて出力停止状態とすることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、放電灯の点灯直後に投入する最大電力に応じて異常と判定する点滅時間又は点滅回数の条件を変更することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項５において、放電灯が点灯している時間または消灯している時間を測定する回路を備え、点灯または消灯している時間に応じて異常と判定する条件を変更することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、直流電源からの入力電圧の低下時に点灯を維持する電圧の閾値を２回目以降のいずれかの点滅で変更することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、２回目以降の点滅発生時には出力電流検出部から検出される電流値がゼロ又は所定値以下になったことをもって放電灯の立消えを判定することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、２回目以降の点滅発生時には出力電圧検出部から検出される電圧により放電灯の立ち消えを判定する閾値を変更することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の点灯維持下限電圧に低下して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させた直後に入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が急激に増加する場合には、異常と判定して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかにおいて、放電灯の点灯維持が所定の時間以上続いた場合は、点滅回数又は点滅時間のカウントをクリアすることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、前記直流電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に逆接続防止手段として内部抵抗を有するスイッチ手段を備えると共に、このスイッチ手段の両端電圧を検出する手段を備え、該スイッチ手段の両端電圧の検出値に応じて入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧と比較される点灯維持下限電圧の閾値を変更することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかにおいて、前記直流電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に逆接続防止手段として内部抵抗を有するスイッチ手段を備えると共に、このスイッチ手段の温度および両端電圧を検出する手段を備え、検出された温度に応じて求められた前記スイッチ手段の内部抵抗と前記スイッチ手段の両端電圧から入力電流を演算する手段と、入力電流が所定値以上のときに入力電流を制限するように制御する手段を有することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記入力電流を制限する所定値は検出された温度によって変化させることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１５】
請求項１３において、前記入力電流を制限する所定値は検出された温度と入力電圧によって変化させることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれかにおいて、前記スイッチ手段の両端間に基準電圧源と分圧抵抗の直列回路を並列接続し、該分圧抵抗の接続点の電位を検出する手段を備えることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかにおいて、点滅動作が繰り返された場合に、入力電圧の降下幅と入力電流の大きさから入力抵抗の抵抗値を算出し、所定の抵抗値以上であれば異常と判定することを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１８】
請求項１２〜１５のいずれかにおいて、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧になったときに、前記スイッチ手段がＯＮされる装置において、点滅動作が数回繰り返された場合には点灯維持下限電圧判定の閾値を変化させることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の車両用放電灯点灯装置と、その直流電源となる車載用のバッテリーと、放電灯としての前照灯とを備えることを特徴とする前照灯付きの車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前照灯に使用される高輝度放電灯を点灯させる車両用放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平７−９９１１号公報
【０００３】
従来の車両用放電灯点灯装置は、電源であるバッテリーからの入力電圧によって直接ＯＮ・ＯＦＦを制御し、点灯させる仕組みになっている。放電灯を点灯させるには、放電灯が放電していない状態、つまり無負荷状態のときに４００Ｖ程度の高電圧を印加し、その後、さらに２０ＫＶ程度の高電圧パルスを印加して、放電を開始させる。バッテリーの電圧は約１２．８Ｖであり、放電灯点灯装置は過渡出力も含み約１２０Ｗ〜４０Ｗの電力を消費する。入力電流は、過渡時には１０〜２０Ａも流れることになる。バッテリーから放電灯点灯装置まではリレー、ヒューズなどを介して、ハーネスと呼ばれる配線によって電源が供給されている。実際のインピーダンスは約０．１Ω程度なので、最大電流が流れたとしても１〜２Ｖ程度の電圧降下のため、点灯を維持するには問題がないレベルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両用放電灯点灯装置は自動車部品として市販されており、最近では自家用の車に装備をする人が増えている。このように、あとから取り付ける場合においては、配線を間違えて接続される場合がある。車両の電源は、直流電源であるから、接続を間違えると正常に点灯しない。インピーダンスも低いハーネスで接続される必要がある。接続端子の締め付けが緩い等でハーネスのインピーダンスが高くなっている場合には、点灯初期に大きな入力電流が流れると、電圧降下が生じ、点灯装置に与えられる入力電圧が低くなる。入力電圧が低くなるとバッテリーから電力が供給されていない状態と判断され、消灯状態になる。消灯状態になれば電流が流れなくなり、電圧降下は無くなり、元の電圧に上昇する。そのような点灯と消灯の繰り返しにより点滅状態が続くことになると、放電灯の寿命を短くするし、点灯装置も異常な動作状態になり、寿命を短くする可能性がある。
【０００５】
車両用の前照灯は２つ以上配置されているから、片方がそのような状態になったとしても、実際に気づくケースは少ない。また、異変に気づいても実際に何回か同じ現象が起きてからでないと保守点検されることは少ない。
【０００６】
上述の特許文献１（特開平７−９９１１号公報）では、放電灯の負荷電圧が高くなり停止したときに、ブザーや警告灯で知らせるシステムが開示されているが、消耗品である放電灯の寿命末期などに対して、異常消灯と判断していることから、正常に配線されている状態で異常が発生する場合を想定しているため、完成品の車ではなく、あとから取り付ける場合において、誤接続の場合を想定していない。
【０００７】
特開平９−２４５９７９号公報においては、バッテリー電圧が低くなったときに、バッテリー電圧を昇圧させるＤＣ−ＤＣコンバータを停止させることが提案されているが、上述のような誤接続に対する対策として実施しても電源電圧が復帰するたびに点灯動作に入るために、停止動作と点灯動作を繰り返してしまう。このような点滅動作が繰り返されると、放電灯の寿命が短くなり、長時間連続動作が続くと点灯装置自体の寿命も短くなることになる。
【０００８】
また、車両用放電灯点灯装置は、電源が一般家庭用の交流電源とは違い直流電源であるため極性があり、逆接続をすると、極性がある電子回路部品が故障することになる。たとえばアルミニウム電解コンデンサやＭＯＳＦＥＴなどの素子は、逆流防止対策としてダイオードなどで保護する場合があるが、ダイオードを直列に介挿すると電力ロスが大きくなり、放熱するために、装置自体が大きくなるなど、形状やコストが高くなるデメリットがある。
【０００９】
特開平１０−３１５８４９号公報には逆接続防止回路が開示されており、直流電源の正極側から抵抗を介してスイッチ手段としてのＭＯＳＦＥＴのゲートに電圧を印加され、直流電源の負電極側にＭＯＳＦＥＴのドレインを接続し、ソースは放電灯点灯装置のグランド側にされる構成になっている。この構成では、ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース電圧が高い場合、故障してしまう欠点がある。自動車の電源環境では、５０Ｖ程度までのサージは十分考えられる。実際に使用されるＭＯＳＦＥＴのゲート電圧は、±２０〜３０Ｖ程度になるので、ＭＯＳＦＥＴが損傷してしまう危険性がある。
【００１０】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、入力側の接続がルーズコンタクトになったり、接続状態が悪い場合に、放電灯点灯装置が異常な状態で動作し続けることを防止して安全に停止させることのできる車両用放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の車両用放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、直流電源と、この直流電源の電圧を昇降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータと、前記昇降圧された直流電圧を矩形波に変換するＤＣ−ＡＣコンバータと、ＤＣ−ＡＣコンバータから電力供給を受けて発光する放電灯と、始動時に放電灯をブレイクダウンさせるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流を検出する出力電流検出部と、直流電源の電圧を検出する入力電圧検出部と、各検出部の検出信号を受けて前記ＤＣ−ＤＣコンバータを動作させる制御回路とを備えた放電灯点灯装置であって、前記制御回路は、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の点灯維持下限電圧に低下したとき又は出力電圧検出部により検出された出力電圧の上昇により放電灯の立ち消えを検出したとき又は出力電流検出部により検出された出力電流の低下により放電灯の立ち消えを検出したときに前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止し、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧になって前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を開始することによる放電灯の点滅動作が所定の回数以上となった場合に、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧に復帰しても前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止状態に維持する異常判定手段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１において、異常判定手段が異常と判定する点滅回数の閾値を実際に放電灯を点滅させる回数と同等もしくはそれ以上の回数に設定したことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、請求項２において、所定の時間内に所定の点滅回数が発生した場合に直ちに出力停止状態とすることを特徴とする。
請求項４の発明によれば、請求項３において、所定の時間に所定の点滅回数が発生した場合でも所定の時間遅らせて出力停止状態とすることを特徴とする。
請求項５の発明によれば、請求項３又は４において、放電灯の点灯直後に投入する最大電力に応じて異常と判定する点滅時間又は点滅回数の条件を変更することを特徴とする。
請求項６の発明によれば、請求項５において、放電灯が点灯している時間または消灯している時間を測定する回路を備え、点灯または消灯している時間に応じて異常と判定する条件を変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明によれば、請求項１〜６のいずれかにおいて、直流電源からの入力電圧の低下時に点灯を維持する電圧の閾値を２回目以降のいずれかの点滅で変更することを特徴とする。
請求項８の発明によれば、請求項１〜７のいずれかにおいて、２回目以降の点滅発生時には出力電流検出部から検出される電流値がゼロ又は所定値以下になったことをもって放電灯の立消えを判定することを特徴とする。
請求項９の発明によれば、請求項１〜８のいずれかにおいて、２回目以降の点滅発生時には出力電圧検出部から検出される電圧により放電灯の立ち消えを判定する閾値を変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜９のいずれかにおいて、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の点灯維持下限電圧に低下して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させた直後に入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が急激に増加する場合には、異常と判定して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させることを特徴とする。
請求項１１の発明によれば、請求項１〜１０のいずれかにおいて、放電灯の点灯維持が所定の時間以上続いた場合は、点滅回数又は点滅時間のカウントをクリアすることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２の発明によれば、請求項１〜１１のいずれかにおいて、前記直流電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に逆接続防止手段として内部抵抗を有するスイッチ手段を備えると共に、このスイッチ手段の両端電圧を検出する手段を備え、該スイッチ手段の両端電圧の検出値に応じて入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧と比較される点灯維持下限電圧の閾値を変更することを特徴とする。
請求項１３の発明によれば、請求項１〜１２のいずれかにおいて、前記直流電源と前記ＤＣ−ＤＣコンバータとの間に逆接続防止手段として内部抵抗を有するスイッチ手段を備えると共に、このスイッチ手段の温度および両端電圧を検出する手段を備え、検出された温度に応じて求められた前記スイッチ手段の内部抵抗と前記スイッチ手段の両端電圧から入力電流を演算する手段と、入力電流が所定値以上のときに入力電流を制限するように制御する手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１４の発明によれば、請求項１３において、前記入力電流を制限する所定値は検出された温度によって変化させることを特徴とする。
請求項１５の発明によれば、請求項１３において、前記入力電流を制限する所定値は検出された温度と入力電圧によって変化させることを特徴とする。
請求項１６の発明によれば、請求項１２〜１５のいずれかにおいて、前記スイッチ手段の両端間に基準電圧源と分圧抵抗の直列回路を並列接続し、該分圧抵抗の接続点の電位を検出する手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１７の発明によれば、請求項１〜１６のいずれかにおいて、点滅動作が繰り返された場合に、入力電圧の降下幅と入力電流の大きさから入力抵抗の抵抗値を算出し、所定の抵抗値以上であれば異常と判定することを特徴とする。
請求項１８の発明によれば、請求項１２〜１５のいずれかにおいて、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧になったときに、前記スイッチ手段がＯＮされる装置において、点滅動作が数回繰り返された場合には点灯維持下限電圧判定の閾値を変化させることを特徴とする。
請求項１９の発明は前照灯付きの車両に関する発明であり、請求項１〜１８のいずれかに記載の車両用放電灯点灯装置と、その直流電源となる車載用のバッテリーと、放電灯としての前照灯とを備えることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の回路図である。電源入力コネクタ３１には、微小な入力抵抗１４を介して車載用のバッテリー等よりなる直流電源１が接続されている。放電灯１０としては、車両用前照灯となるＨＩＤランプ等が接続されている。電源入力コネクタ３１と放電灯１０の間には、直流電源１の電圧を昇降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータ２と、昇降圧された直流電圧を矩形波に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ３と、始動時に放電灯をブレイクダウンさせるためのパルスを発生させるために高電圧を発生させる高電圧回路４と、高電圧を受けて放電灯をブレイクダウンさせるためのパルスを発生させると共にＤＣ−ＡＣコンバータ３の出力電力を放電灯に与えるイグナイタ部５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧検出部７ｂと出力電流検出部７ｃと、これらの検出信号を受けて放電灯点灯装置を動作させる制御回路１１とから構成されている。制御回路１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２のスイッチング素子２ａを制御するためのＰＷＭ制御回路１２、ＤＣ−ＡＣコンバータ３のフルブリッジ回路を構成する各スイッチング素子を制御するためのドライバ１１ｄ、直流電源１の電圧を検出する電源監視回路６ａなどを備えている。
【００１９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、スイッチング素子２ａとトランス２ｂと整流用のダイオード２ｃと平滑用のコンデンサ２ｄとから構成されている。スイッチング素子２ａはＭＯＳＦＥＴ等よりなり、制御回路１１のＰＷＭ制御回路１２の出力により所定の周波数、所定のパルス幅でＯＮ・ＯＦＦ駆動される。スイッチング素子２ａのパルス幅をＰＷＭ制御回路１２により制御することで、コンデンサ２ｄの出力電圧Ｖ２を制御することができる。
【００２０】
ＤＣ−ＡＣコンバータ３は、４個のスイッチング素子によりフルブリッジ回路を構成したものであり、制御回路１１のドライバ１１ｄの出力により対角方向の２個のスイッチング素子をＯＮ、対角方向の他方の２個のスイッチング素子をＯＦＦさせることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の直流出力電圧を低周波の矩形波電圧に変換して出力するものである。
【００２１】
なお、電源入力コネクタ３１とＤＣ−ＤＣコンバータ２の間にはスイッチングノイズの輻射を防止するためのＥＭＣフィルタが挿入されていても良い。
【００２２】
図２は動作説明のための波形図である。直流電源１からＤＣ−ＤＣコンバータ２へ電力が供給されると、電源監視回路６ａがＰＷＭ制御回路１２とドライバ１１ｄに出力信号を発生させる。ＰＷＭ制御回路１２では、発振回路１２ｂがＤＣ−ＤＣコンバータ２の駆動周波数を発生させる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧と出力電流は検出部７ｂと７ｃによりそれぞれ検出される。電力指令値発生回路１１ｃは電力指令値を発生させる。電流指令値算出回路１１ｂでは、検出部７ｂにより検出された出力電圧の検出値で電力指令値を割ることにより、電流指令値を算出する。この電流指令値と検出部７ｃにより検出された電流検出値を誤差アンプ１１ａに入力して、差電圧を発生させる。一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の一次側より、一次側電流Ｉ１を検出し、コンパレータ１２ｃにより誤差アンプ１１ａの出力と比較し、誤差アンプ１１ａの出力より一次側検出値が高くなったらコンパレータ１２ｃよりＨｉｇｈ信号を出力することで、ＳＲラッチ１２ｄをリセットする。ＤＣ−ＤＣコンバータ２の駆動は、ＳＲラッチ１２ｄのＱ出力と発振回路１２ｂの出力をＡＮＤ回路１２ｅによって論理積演算することにより作成される。
【００２３】
また、始動初期に、放電灯が点灯していないときに、電圧検出部７ｂを基準電圧６ｄと比較するコンパレータ６ｃの出力によってＰＷＭ制御回路１２のＳＲラッチ１２ｄのリセット端子ＲにＯＲ回路１２ｆを介してＨｉｇｈ信号を与える。これにより電圧検出部７ｂによる電圧検出信号が高いときに、ＰＷＭ制御回路１２の出力を停止させる機能を持ち、無負荷時の状態において約４００Ｖの高電圧を発生させることが可能になる。
【００２４】
直流電源１から始動可能電圧（例えば９Ｖ〜１６Ｖ）が入力されると、上述の無負荷時の動作によってＤＣ−ＤＣコンバータ２から約４００Ｖの直流電圧が出力される。高電圧回路４は、始動時にＤＣ−ＤＣコンバータ２の電圧を２倍程度に昇圧する多段昇圧回路を構成している。この高電圧回路４は例えばコッククロフト回路を用いれば実現可能になる。イグナイタパルスを発生させるための高電圧を発生させる昇圧手段であれば、コッククロフト回路を用いなくても、別の回路でも構わない。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ２に高電圧発生用の３次巻線を設けても構わない。
【００２５】
イグナイタ部５は、高電圧パルス発生用のパルストランス５ａと、放電ギャップ５ｂと、高電圧パルス発生用のコンデンサ５ｃとから構成されている。放電ギャップ５の一端には高電圧回路４より約４００Ｖの２倍の電圧が入力される。また、放電ギャップの他端にはコンデンサ５ｃにより約４００Ｖの負電圧が印加されている。これにより放電ギャップ５ｇの両端には最大で約１２００Ｖの高電圧が印加されることになる。放電ギャップ５ｇとして１ＫＶ程度で放電開始するものを使用し、パルストランス５ｆは３０ＫＶ程度の高電圧を発生させる巻数比に設定する。無負荷時にイグナイタ部５により高電圧パルスを発生させ、放電灯をブレイクダウンして点灯させる。このイグナイタ部５は放電灯が放電を開始した後は動作を停止する。なお、イグナイタ部５の構成は図示された回路構成に限定されるものではなく、要するに無負荷時に放電灯をブレイクダウンして点灯させるための高電圧パルスを発生させることができれば良い。
【００２６】
点灯直後には放電灯が不安定なために安定時より多くの電力を与える必要があり、最大の電力になることもある。このときの入力電力は約１２０Ｗ程度まで上がることもあり、バッテリの定格電圧が１２．８Ｖであるから、入力電流は１０Ａ弱が流れることになる。直流電源１の動作範囲は、点灯しているときと、点灯していないときとで異なる。一般的には、点灯を開始する時の直流電源電圧は、自動車の１２Ｖ系の場合は９〜１６Ｖ、点灯しているときに点灯を維持する電圧は、６〜２０Ｖ程度である。直流電源１の電圧が低下して点灯動作を停止すると、放電灯への電力供給が停止し、放電灯点灯装置の入力電力も下がり、放電灯点灯装置の入力電圧は上がる。そうすると始動可能電圧範囲になり、点灯動作を始める。
【００２７】
バッテリ１から電源入力コネクタ３１の間の接続が不安定な場合や、間違った配線をされている場合には、数Ωの入力抵抗１４が存在する場合がある。通常、入力抵抗１４は０．１Ω程度であるため、２０Ａが流れても２Ｖ程度しか下がらないが、異常な配線状態の場合には、すぐに電圧が下がってしまう。仮に１オームの抵抗があれば、１０Ａの電流が流れた段階で、放電灯点灯装置の入力電圧が１０Ｖも下がることになる。そうすると点灯維持電圧の許容範囲から外れ、点灯動作を停止する。図３にその動作を示す。このような動作が繰り返されて、異常な動作をし続けることになる。
【００２８】
このような状態から抜け出すために、図１の放電灯点灯装置においては、電源電圧が異常に低くなったことを検出する回路６ａを設けることでＰＷＭ制御回路１２の動作を停止することが可能になっている。図４は電源監視回路６ａの回路図であり、図１に示した回路６ａの入力電圧判定部を詳しく示したものである。基本的にはシュミットトリガ回路と同様の特性を有している。直流電源１の電圧を、抵抗６ａ１〜６ａ６の抵抗によって分圧している。６ａ１０、６ａ１１はコンパレータであり、分圧した電圧を基準電源６ａ７、６ａ８と比較して出力している。シュミットトリガ回路と同様の動作をするためにコンパレータ６ａ１０、６ａ１１の出力にスイッチ６ａ１４〜６ａ１６を備えている。６ａ１３は定電流源である。上記構成において、抵抗６ａ１＝７５ＫΩ、抵抗６ａ２＝１２ＫΩ、抵抗６ａ３＝１５ＫΩ、抵抗６ａ４＝８２ＫΩ、抵抗６ａ５＝１５ＫΩ、抵抗６ａ６＝１ＫΩ、基準電源６ａ７＝３Ｖ、基準電源６ａ８＝１．２Ｖに設定することによりシュミットトリガ回路の動作を実現している。
【００２９】
図５（ａ）には、シュミットトリガ回路の動作を示した。直流電源１の電圧が０Ｖから上昇して、８．５Ｖを超えてから、０Ｖまで下がった時のコンパレータ６ａ１１の出力６ａ１８を示している。また、図５（ｂ）には、直流電源１の電圧が２０Ｖ以上から１９Ｖ以下に下がってから２０Ｖ以上に戻った時のコンパレータ６ａ１０の出力６ａ１７を示している。
【００３０】
図６は、点滅回数をカウントする回路である。６ａ２１，６ａ２２，６ａ２３はコンパレータである。コンパレータ６ａ２１は、出力電流検出部７ｃの検出出力を基準電位６ａ３０と比較する。コンパレータ６ａ２２，６ａ２３は、出力電圧検出部７ｂの検出出力を基準電位６ａ３１，６ａ３２と比較する。６ａ２４，６ａ２５はＡＮＤ回路であり、各コンパレータ６ａ２１，６ａ２２，６ａ２３の出力の論理積を求める。これらのコンパレータ６ａ２１，６ａ２２，６ａ２３と基準電位６ａ３０，６ａ３１，６ａ３２及びＡＮＤ回路６ａ２４，６ａ２５により点灯判別回路が構成されている。
【００３１】
出力電流が流れている場合、出力電圧検出部７ｂにより検出される点灯電圧は６７〜１１０Ｖ程度であり、出力電流検出部７ｃにより検出される出力電流は０．４Ａ程度である。出力電流検出部７ｃは、たとえば、出力電流経路に０．２２Ωの抵抗を挿入し、その両端電圧を差動反転増幅器によって増幅させることで等価的に電流１Ａに対して１Ｖを出力するものを使用する。ここで、基準電位６ａ３０を０．２Ｖに設定し、出力電流検出部７ｃの出力がそれ以上であれば、コンパレータ６ａ２１がＨｉｇｈレベルを出力するように設定する。出力電圧検出部７ｂは、実際に発生している電圧を−０．０１倍にして出力するようにオペアンプを設定すればよい。コンパレータ６ａ２２に入力される基準電圧６ａ３１の値を０．５Ｖに設定し、点灯しているかどうかの判断を行う。また、電圧が高い場合の閾値として２５０Ｖを想定し、コンパレータ６ａ２３に入力される基準電圧６ａ３２を２．５Ｖに設定する。これにより、出力電流が０．２Ａ以上で、且つ出力電圧が５０〜２５０Ｖの範囲である場合には放電灯が点灯していると判定することが可能となる。
【００３２】
ＡＮＤ回路６ａ２４の出力は、出力電圧検出回路７ｂの出力が０．５Ｖ〜２．５Ｖの時にＨｉｇｈレベルになる。ＡＮＤ回路６ａ２５は、出力電流検出部７ｃの出力が０．２Ｖ以上で、且つ出力電圧検出部７ｂの出力が０．５Ｖ〜２．５Ｖの範囲である時にＨｉｇｈレベルになる。これは、放電灯が点灯している信号となる。なお、図６に示した点灯判別回路は説明のための例示であり、図示された回路を用いなくとも、出力電圧、出力電流、入力電圧のいずれかより点灯の有無を判別して、点滅回数をカウントできるものであれば、どのような回路を用いても構わない。
【００３３】
次に、この点灯判別回路の出力を受けて、点滅回数をカウントする回路について説明する。点灯判別回路のＡＮＤ回路６ａ２５の出力は、ＡＮＤ回路６ａ２６に入力されると共に、ＮＯＴ回路６ａ３６を介して、ＯＲ回路６ａ３７に入力されている。ＡＮＤ回路６ａ２６の他方の入力には、図４に示した電源監視回路６ａの出力６ａ１８をＮＯＴ回路６ａ３５により反転した出力が入力されている。ＯＲ回路６ａ３７の他方の入力には、電源監視回路６ａの出力６ａ１８が入力されている。
【００３４】
電源監視回路６ａの出力６ａ１８は電源電圧が異常のときにはＨｉｇｈレベルになるので、ＮＯＴ回路６ａ３５の出力はＬｏｗレベルになる。電源電圧が正常なときには、電源監視回路６ａの出力がＬｏｗレベルになり、ＮＯＴ回路６ａ３５の出力はＨｉｇｈレベルになる。電源監視回路６ａの出力がＬｏｗレベルの点灯許可状態で、且つ点灯判別回路のＡＮＤ回路６ａ２５の出力がＨｉｇｈレベルになると、ＡＮＤ回路６ａ２６の出力がＨｉｇｈレベルとなる。ＡＮＤ回路６ａ２６の出力がＨｉｇｈレベルになると、ワンショットマルチバイブレータ６ａ２７がワンショットのパルスを出力し、カウンタ回路６ａ３８に入力される。ワンショットマルチバイブレータ６ａ２７は通常のものを用いればよく、たとえば、ＴＩ社製のＳＮ７４１シリーズを用いても良い。ワンショットマルチバイブレータ６ａ２７の出力によって、カウンタ回路６ａ３８が点滅回数をカウントする。ワンショットマルチバイブレータ６ａ２７のリセットはＮＯＴ回路６ａ３６とＯＲ回路６ａ３７によって、点灯状態から異常になった場合もしくは電源監視回路が異常を判定したらリセットする。
【００３５】
カウンタ回路６ａ３８はＤラッチ回路４段構成になっていて、本構成では点滅回数を１０回カウントしたら２段目と４段目のＤラッチ回路の出力によりＡＮＤ回路を介して、ＳＲラッチ回路６ａ４０が出力をホールドする。なお、このＳＲラッチ回路６ａ４０は制御電源電圧が再起動した時にリセットすることになる。カウンタ回路６ａ３８については、図示された構成のカウンタ回路そのものを利用しなくても、同様の特性が得られる他の回路を用いても、効果が変わることはない。
【００３６】
これらの回路構成によって点滅回数をカウントすることが可能となり、点滅回数に応じてＳＲラッチ回路６ａ４０の出力にＨｉｇｈレベルの信号を出力して、ＰＷＭ制御回路１２に停止信号を出力することが可能になる。すなわち、図４及び図６の回路は図１の電源監視回路６ａを構成している。なお、ＰＷＭ制御回路１２の動作停止は発振回路１２ｂを止めても良いし、ＤＵＴＹ設定回路１２ａによりオン期間を略ゼロに設定しても良いし、ＯＲ回路１２ｆを介してＳＲラッチ１２ｄのリセット端子ＲにＨｉｇｈレベルの信号を与えても良く、具体的な手段については限定するものではない。
【００３７】
図７と図８は、本発明の実施の形態１における制御回路１１の機能をマイコンに置き換えて実施した場合のフローチャートである。マイコンは制御回路１１が検出するべき電圧又は電流をＡ／Ｄ変換して入力するための入力ポートを有すると共に、各コンバータ２，３のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御するための出力ポートを有しているものとする。フローチャートは、図７に示した初期設定ブロック、無負荷ブロック、図８に示した点灯ブロック、点滅判定ブロックからなり、図７と図８のフローチャートは結合子Ａ、Ｂ、Ｃの部分でつながっている。
【００３８】
処理２０ａ１は、初期設定で、マイコンの基本的な初期設定を行う。マイコンにリセット信号が入力されると、メモリクリア、ポートの設定等を行う。
処理２０ａ２は、電源電圧を判定して、始動可能かどうかを確認する。直流電源１の電源電圧Ｖ１を分圧抵抗によって検出し、マイコンのＡ／Ｄ変換入力ポートに入力することによってマイコンの内部でＡ／Ｄ変換して数値化し、９［Ｖ］≦Ｖ１≦１６［Ｖ］の範囲であれば始動可能と判定する。始動可能と判定されると、始動時間をカウントするためのタイマＴ１をカウントし始める。このタイマＴ１は、次の無負荷ブロックで上述の無負荷出力動作を開始した後、その無負荷出力動作が継続されている時間を測定するために用いられる。
【００３９】
処理２０ａ３は、直流電源１の電源電圧Ｖ１が始動可能電圧（９≦Ｖ１≦１６）になった時に、上述の無負荷出力動作をする。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧が４００［Ｖ］以上となるように制御する。また、ＤＣ−ＡＣコンバータ３の出力極性を設定する。無負荷出力動作時には、ＤＣ−ＡＣコンバータ３の出力極性を反転させないか、又は、極性反転の周期を通常点灯時に比べて長く設定する（図２参照）。
処理２０ａ４は、出力電流Ｉ２が０．４［Ａ］以下であるか否かを判定する。出力電流Ｉ２が０．４［Ａ］以下であれば、無負荷出力動作を継続する。この処理２０ａ４は無くても支障ないが、無負荷状態であることを確認するために設置している。無負荷出力動作を開始して直ぐに短絡電流が流れているような場合には、処理２０ａ１８に移行して永久停止する。
処理２０ａ５は、タイマＴ１のカウント値が１秒以上であるか否かを判定することで、無負荷出力動作の継続時間を監視している。無負荷出力動作を開始してから１秒以上経過しても、まだオープン状態であれば、処理２０ａ１８に移行して、永久停止する。
処理２０ａ６は、無負荷出力動作として出力電圧Ｖ２が上昇しているかどうかを確認する。本当にオープン状態であればすぐに出力電圧Ｖ２が上昇する。出力電圧Ｖ２が３００［Ｖ］以上であれば、処理２０ａ７に移行する。出力電圧Ｖ２が３００［Ｖ］未満であれば、処理２０ａ３に戻り、無負荷出力動作を継続する。
【００４０】
処理２０ａ７は、出力電圧Ｖ２が３００［Ｖ］になった以降の出力設定をする。基本的には、処理２０ａ３における出力設定と同じである。
処理２０ａ８は、タイマＴ１のカウント値が１秒以上であるか否かを判定することで、無負荷出力動作の継続時間を監視している。無負荷出力動作を開始してから１秒以上経過しても、まだオープン状態であれば、処理２０ａ１８に移行して、永久停止する。
処理２０ａ９は、出力電圧Ｖ２が２２０［Ｖ］以下に下がったら、点灯と判断して点灯ブロックに移行する。
【００４１】
処理２０ａ１０は、点灯出力動作を実施する。具体的には、設定された電力を出力するようにＤＣ−ＤＣコンバータ２を制御する。また、ＤＣ−ＡＣコンバータ３の出力極性を設定する。点灯出力動作時には、ＤＣ−ＡＣコンバータ３の出力極性を反転させる周期を無負荷出力動作時に比べて短くなるように設定する。処理２０ａ１１は、立消え判定で、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が２２０［Ｖ］よりも高くなったら、放電灯１０が立消えしたと判定して、点灯ブロックから抜け出す。
処理２０ａ１２は、点灯維持下限判定で、直流電源１の電源電圧Ｖ１が６［Ｖ］よりも低くなったら、点灯維持できないと判定して、点灯ブロックから抜け出す。
処理２０ａ１３は、点灯維持上限判定で、直流電源１の電源電圧Ｖ１が２０［Ｖ］よりも高くなったら、初期設定ブロックの処理２０ａ２に戻って、９≦Ｖ１≦１６となるのを待つ。
以上の処理２０ａ１１、２０ａ１２、２０ａ１３で、Ｖ２≦２２０、６≦Ｖ１≦２０の条件が満たされていれば、放電灯の立消えが無く、直流電源１の電源電圧Ｖ１が点灯維持下限と点灯維持上限の間にあると判定し、処理２０ａ１０の点灯出力動作を続ける。
【００４２】
処理２０ａ１４は、ここを通る時に、点滅回数をカウントをするものであり、点滅をカウントする変数をインクリメントする処理を行う。
処理２０ａ１５は、点滅回数が規定回数（例えば、３０回）を越えた場合、処理２０ａ１８に移行して、永久停止する。点滅回数が規定回数未満であれば、通常の立消え停止処理を行う。
処理２０ａ１６は、立ち消え処理によるリセットであり、点滅回数が規定回数を超えていないので、処理２０ａ７に戻って再点灯する設定にしてある。
処理２０ａ１７は、タイマＴ１のカウント値が１秒以上であるか否かを判定することで、無負荷出力動作の継続時間を監視している。無負荷出力動作を開始してから１秒以上経過しても、まだオープン状態であれば、処理２０ａ１８に移行して、永久停止する。
処理２０ａ１８は、永久停止処理をする。無負荷出力動作を開始してから１秒以上経過しても、まだオープン状態である場合や、立消え判定又は点灯維持下限判定による点滅回数が規定回数以上のときなどには、永久停止とする。
処理２０ａ１９は、点灯維持下限判定によるリセットであり、点滅回数が規定回数を超えていないので、処理２０ａ７に戻って再点灯する設定にしてある。
【００４３】
以上の動作をまとめると、まず、直流電源１から電圧Ｖ１が印加されるとマイコンが動き出し、電源電圧Ｖ１を検出して、９≦Ｖ１≦１６の範囲であれば、始動可能と判定し、無負荷出力動作を始める。これによりＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧Ｖ２が３００Ｖ以上になると、イグナイタ部５からパルスが発生し、放電灯１０がブレイクダウンする。放電灯１０に電流が流れ始めることにより出力電圧Ｖ２が２２０Ｖ以下に低下すると、マイコンは、所定の出力電力となるようにＤＣ−ＤＣコンバータ２を制御すると共に、ＤＣ−ＡＣコンバータ３により所定の周期でランプ電圧の極性を反転させる。その後、Ｖ２≦２２０、６≦Ｖ１≦２０の条件が満たされている限りは、点灯出力動作を続ける。Ｖ１＞２０になると点滅回数はカウントせずに９≦Ｖ１≦１６となるのを待って最初からやり直す。Ｖ２＞２２０になると立消えと判定し、始動開始後１秒以上が経過していれば永久停止とし、１秒未満であれば点灯直後の立消えによる点滅回数をカウントし、点滅回数が３０回以上になると永久停止する。また、Ｖ１＜６になると、点灯維持下限と判定して、点灯動作を繰り返し、点滅回数が３０回以上になると永久停止する。
【００４４】
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２のフローチャートである。このフローチャートは、図８の点滅判定ブロックを修正して、処理２０ａ２１、２０ａ２２、２０ａ２３を追加したものであり、その他のブロックの構成については図７及び図８と同じである。
処理２０ａ２１は、停止フラグがセットされているか否かを判定する。
処理２０ａ２２は、点滅回数が３０回以上になった時に、停止フラグをセットする。
処理２０ａ２３は、停止フラグがセットされているときに、点滅回数が１００回以上になれば処理２０ａ１８の永久停止に移行する。点滅回数１００回以下であれば処理２０ａ１６又は２０ａ１９へ飛ぶ。つまり、立消えによる点滅であれば、図８の２０ａ１６の処理へ移行し、点灯維持下限判定によって点滅に至った場合には、図８の２０ａ１９の処理へ移行する。
【００４５】
例えば、点滅が４０ｍｓ周期で発生した場合、３０回も連続で点滅すれば異常と判断できる。この場合、点滅している時間は、３０×４０ｍｓの場合、１．２秒である。しかし、実際に運転している人から確認すると、もっと判定時間があった方が判定しやすくなり、明らかに異常と判断することができるとされている。そこで、停止フラグがセットされることにより回路的には異常と判定するものの、その異常を確実に運転者に知らせるために、点滅回数が１００回となったときに点滅を停止させる。
【００４６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図１０、図１１で説明する。図１０は点滅判定ブロックのフローチャート、図１１は割り込み処理のフローチャートである。図１０のフローチャートは、図８の点滅判定ブロックを修正したものであり、その他のブロックの構成については図７及び図８と同じである。
【００４７】
処理２０ａ１４は、ここを通る時に、点滅回数をカウントをするものであり、点滅をカウントする変数をインクリメントする処理を行う。つまり、点灯維持下限または立消えの回数をカウントするための処置として、点灯維持下限または立消えと判定された場合に、点滅した回数をカウントしておく。
処理２０ａ１５は、点滅回数が規定回数（例えば、３０回）を越えた場合、処理２０ａ３０に移行する。点滅回数が規定回数未満であれば、処理２０ａ１６又は２０ａ１９へ飛ぶ。つまり、立消えによる点滅であれば、図８の２０ａ１６の処理へ移行し、点灯維持下限判定によって点滅に至った場合には、図８の２０ａ１９の処理へ移行する。（なお、このような分岐処理を可能にするためには、例えば、点灯ブロックから点滅判定ブロックへ抜けるときに、処理２０ａ１１又は２０ａ１２のいずれの判定から点滅判定ブロックの処理２０ａ１４に進んだのかを示すフラグを立てておき、そのフラグの値に応じて処理２０ａ１６又は２０ａ１９のいずれに移行するかを決定すれば良い。他の実施の形態においても同様である。）
【００４８】
処理２０ａ３０は、点滅回数が規定回数（例えば、３０回）を越えた場合において、点滅の発生時間が３秒以内であれば、処理２０ａ１８に移行して永久停止する。点滅が規定回数以上となるのに要した時間が３秒よりも長ければ、処理２０ａ３１に移行する。
処理２０ａ３１は、点滅回数をカウントする変数をクリアすると共に、点滅の発生時間をカウントする変数をクリアする。これにより、点滅が規定回数以上となるのに要した時間が３秒よりも長ければ、点滅は無かったことになる。
【００４９】
図１１のフローでは、１ｍｓ間隔で割り込みが発生し、そのたびに２０ａ３３の割り込み処理を実行する。
処理２０ａ３４は、点滅回数をカウントする変数がクリアされているかを判定し、点滅回数が０回であればそのまま割り込みを終了する。点滅回数が１回以上であれば処理２０ａ３５に移行する。
処理２０ａ３５は、点滅の発生時間をカウントする変数を１つインクリメントしてから割り込みを終了する。
【００５０】
点滅が過去に１度も発生していないときには点滅回数をカウントする変数の値は０であるから、点滅発生時間はカウントされない。点滅が１度でも発生すると、点滅回数をカウントする変数の値は１以上となるから、１ｍｓ間隔の割り込み処理２０ａ３３が発生するたびに、処理２０ａ３５を通ることになり、点滅発生時間をカウントする変数は１つインクリメントされる。これにより最初に点滅が発生してからの経過時間が計測されることになり、処理２０ａ１５で点滅回数が３０回以上となったときに、処理２０ａ３０で点滅発生時間をカウントする変数の値が３０００以下であれば最初の点滅から３秒以下の時間で点滅回数が３０回以上に達したということであり、処理２０ａ１８に移行して永久停止する。
【００５１】
なお、図１１のタイマ割り込み処理は１ｍｓ間隔に限定されるものではなく、数ｍｓごとの割り込みであっても構わない。また、処理２０ａ３４の点滅回数の判定は点滅した回数が正であれば処理２０ａ３５に移行して点滅発生時間をカウントするようにしても良い。
【００５２】
（実施の形態４）
図１２は本発明の実施の形態４のフローチャートである。図１２は図８の点滅判定ブロックを修正すると共に、割り込み処理のフローを追加したものであり、その他のブロックの構成については図７及び図８と同じである。
【００５３】
本実施の形態は上述の実施の形態２と実施の形態３を組み合わせたものであり、点滅が所定の時間内に、所定の回数以上発生した場合でも、点滅を停止させる時間を遅らせることによって、短い時間の間に点滅が発生したとしても、運転者が異常を判断しやすくなるようにしたものである。
【００５４】
処理２０ａ４１は、停止フラグがＨレベルにセットされているか否かを確認する。
処理２０ａ４２は、処理２０ａ１５で点滅回数が３０回以上で、処理２０ａ３０で点滅発生時間が３秒以内であると判断された場合に、停止フラグをＨレベルにセットする。
処理２０ａ４３は、停止フラグがＨレベルにセットされている場合において、点滅発生時間が１０秒以上の場合に、処理２０ａ１８に移行して、永久停止する。そうでない場合は立消えもしくは点灯維持下限処理をする。つまり、立消えによる点滅であれば、図８の２０ａ１６の処理へ移行し、点灯維持下限判定によって点滅に至った場合には、図８の２０ａ１９の処理へ移行する。
【００５５】
処理２０ａ３３は図１１で説明したのと同じ１ｍｓ間隔の割り込み処理であり、処理２０ａ３４で点滅回数が０であれば何もせずに割り込みを終了し、点滅回数≠０であれば処理２０ａ３５で点滅発生時間をカウントする。図１２のフローチャートでは、さらに処理２０ａ４４、２０ａ４５、２０ａ４６が追加されている。処理２０ａ３５で点滅発生時間をカウントしたところ、処理２０ａ４４で点滅時間が３秒以上経過しており、処理２０ａ４５で停止フラグがＨレベルにセットされていない場合には、処理２０ａ４６で点滅回数をカウントする変数と点滅発生時間をカウントする変数をクリアする。
【００５６】
なお、処理２０ａ４２で停止フラグがＨレベルにセットされていた場合には、処理２０ａ１５、処理２０ａ３０で点滅が３秒以内に３０回以上発生したということであるから、処理２０ａ４６で点滅回数をカウントする変数と点滅発生時間をカウントする変数がクリアされることはなく、処理２０ａ３３の割り込みが発生するたびに、処理２０ａ３４から処理２０ａ３５、処理２０ａ４４、処理２０ａ４５を通って割り込みが終了し、点滅発生時間がカウントアップされて行くから、やがては処理２０ａ４３で点滅発生時間が１０秒以上となって、処理２０ａ１８に移行して永久停止する。
【００５７】
こうすることによって、点滅が３秒以内に３０回以上発生したとしても、停止するのは１０秒後にして、異常である点滅状態を一定時間続けることで、運転しているドライバーにも視覚的に異常と判断しやすくすることが可能になる。
【００５８】
（実施の形態５）
図１３は本発明の実施の形態５のフローチャートである。このフローチャートは、図８の点灯ブロックにおける点灯維持下限判定の処理２０ａ１２又は立消え判定の処理２０ａ１２から、上記各実施の形態における点滅判定ブロックの点滅カウントの処理２０ａ１４までの間に挿入される。図１３のフローチャートを挿入することで、点滅回数のカウント数の閾値と点滅発生時間の閾値が設定される。その閾値の設定は、点滅回数が０回の時に、その時点における出力電力の指令値に応じて設定される。
【００５９】
図１４（ａ）は出力電力と停止時間の設定値との関係を示す図、図１４（ｂ）は出力電力と異常と判定する点滅回数の設定値との関係を示す図である。このように、放電灯点灯装置が点灯する時の最大電力に応じて、停止時間や異常と判定する点滅回数の閾値を変更することによって、異常を検知する精度が上がり、安全な放電灯点灯装置を提供することが可能になる。つまり、出力電力が大きいときは、直流電源１からの入力電流が多くなり、入力抵抗１４の影響で電圧降下が大きくなるから、点灯維持下限による停止が早く発生する。逆に出力電力が小さいときは、点灯維持下限に達する時間が長くかかることになる。そこで、出力電力に応じて点滅回数のカウント数の閾値と点滅発生時間の閾値を可変とし、出力電力が大きい場合は異常と判定する点滅回数の閾値を小さく、また、停止時間の閾値を短く設定し、出力電力が小さい場合は異常と判定する点滅回数の閾値を大きく、また、停止時間の閾値を長く設定する。
【００６０】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６を図１５、図１６で説明する。本実施の形態では、放電灯が点灯状態から不点灯状態となった場合に、不点灯状態であった時間をオフ時間として測定し、その測定結果に応じて点滅発生時の停止時間を変更するものである。
【００６１】
図１５はオフ時間測定用のタイマ回路の構成を示す回路図である。５Ｖの直流電源Ｅには、充電用の抵抗Ｒ１とスイッチ素子ＳＷを介して、コンデンサＣ１と放電用の抵抗Ｒ２の並列回路が接続されている。例えば、抵抗Ｒ１は６２０ＫΩ、抵抗Ｒ２は１ＭΩ、コンデンサＣ１は２２μＦとしている。放電灯の点灯中は、マイコンの出力ポートからＨレベルの信号電圧を与えてスイッチ素子ＳＷをＯＮさせて抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１を充電する。放電灯の不点灯時は、マイコンの出力ポートをＬレベルにして、抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ１を放電する。再度点灯し始める時に、スイッチ素子ＳＷをオンして、マイコンのＡ／Ｄ変換入力ポートにコンデンサＣ１の充電電圧を読み込み、図１６のグラフの関係より、タイマコンデンサの充電電圧に基づいて、点滅発生時の停止時間の閾値を設定する。図１６は点滅発生時の停止時間の閾値と放電灯のオフ時間（タイマコンデンサの放電時間）の関係を示すグラフである。例えば、オフ時間が短いときは、点滅発生時の停止時間の閾値を長く設定して１０秒で停止させる。また、オフ時間が長いときは、点滅発生時の停止時間の閾値を短く設定して５秒で停止させる。
【００６２】
このように、放電灯が消灯している時間を測定するタイマ回路を備え、消灯している時間に応じて異常と判定する条件を変更することにより、オフ時間によって投入電力を決めることができる。また、図１５の回路によれば、放電灯が点灯している時間によってもタイマコンデンサの充電電圧は増減するので、点灯している時間に応じても異常と判定する条件を変更することができる。
【００６３】
なお、点滅発生時の停止時間の閾値の設定のみならず、点滅発生時に異常と判定する点滅回数の閾値についても、放電灯の消灯時間又は点灯時間に応じて変化させることによって、放電灯の状態に応じた異常判定をすることが可能になる。
【００６４】
（実施の形態７）
図１７は本発明の実施の形態７のフローチャートである。このフローチャートは、図８の点滅判定ブロックを修正して、点滅カウントの処理２０ａ１４と点滅回数判定の処理２０ａ１５の間に、点滅発生時間判定の処理２０ａ３０を追加すると共に、点灯維持下限の閾値を変更するための処理２０ａ７１と２０ａ７２を追加したものであり、その他のブロックの構成については図７及び図８と同じである。
【００６５】
処理２０ａ７１は、点滅回数が３回以上か否かを判定する。点滅回数が３回以上であれば、処理２０ａ７２へ進み、点滅回数が３回未満であれば、処理２０ａ１６又は２０ａ１９へ飛ぶ。つまり、立消えによる点滅であれば、図８の２０ａ１６の処理へ移行し、点灯維持下限判定によって点滅に至った場合には、図８の２０ａ１９の処理へ移行する。
【００６６】
処理２０ａ７１は、点滅回数が３回以上であれば、点灯維持下限判定の閾値を高く設定するように変更する。そうすることによって、入力電流による直流電源１の電圧降下についていち早く検知することが可能になり、点滅時間を短くすることが可能である。例えば、図８の処理２０ａ１２で点灯維持下限を判定する閾値を最初は４．５Ｖに設定しておき、点滅回数が３回以上になれば、処理２０ａ７２で点灯維持下限の閾値を４．５Ｖから６．５Ｖに変更する。その他の動作については、図７及び図８と同様である。
【００６７】
このように、バッテリから放電灯点灯装置に入力される電圧Ｖ１について、点灯を維持すると判定する下限電圧の閾値を２回目（あるいは数回目）以降の所定の点滅では、その閾値を高く変更することにより、異常な点滅を早く終了させるために、数回に渡り異常な点滅が続いた場合に、早く異常動作を停止させることが可能となる。
【００６８】
（実施の形態８）
図１８は本発明の実施の形態８のフローチャートである。このフローチャートは、図８の点灯ブロックにおける処理２０ａ１３の後に、新たに処理２０ａ８１と２０ａ８２を追加して、点灯ブロックから点滅判定ブロックへの新たな分岐ルートを設けたものであり、その他の構成については図７及び図８と同じである。
【００６９】
処理２０ａ８１と処理２０ａ８２によって、点滅が３回以上発生してかつ二次側出力電流Ｉ２が０．１［Ａ］以下のときには立消えと判定する。処理２０ａ１１でも立消え判定できるが、電流が停止してから出力電圧Ｖ２が２２０［Ｖ］に上昇するまでに時間がかかるため、処理２０ａ８２では出力電流Ｉ２が０．１［Ａ］以下になると立消えと判定することで、立消えの検知が早くなる。
【００７０】
このように、放電灯が点灯してから立消えを判定するときに、点滅発生３回目以降は出力電流検出部７ｃから検出される電流値がゼロもしくは所定値以下になったことをもって立消えと判定することにより、出力電流がゼロもしくは所定値以下になったときから出力電圧が立消えと判定できる電圧になるまでの時間を待たずに、いち早く異常を確認することが可能となり、異常な状態を早く検出することができ、検出の精度を上げることが可能になる。
【００７１】
この実施の形態では、処理２０ａ８１で点滅回数が３回目以上と判定されたときに、処理２０ａ８２に移行するようにしたが、明らかに連続した状態であれば判定条件を変更しても構わないので、２回以上であれば同等の効果が得られる。
【００７２】
（実施の形態９）
図１９は本発明の実施の形態９のフローチャートである。このフローチャートは、図８の点滅判定ブロックを修正して、点滅カウントの処理２０ａ１４と点滅回数判定の処理２０ａ１５の間に、点滅発生時間判定の処理２０ａ３０を追加すると共に、立消え判定の閾値を変更するための処理２０ａ７１と２０ａ９１を追加したものであり、その他の構成については図７及び図８と同じである。
【００７３】
処理２０ａ７１は、点滅回数が３回以上か否かを判定する。点滅回数が３回以上であれば、処理２０ａ９１へ進み、点滅回数が３回未満であれば、処理２０ａ１６又は２０ａ１９へ飛ぶ。つまり、立消えによる点滅であれば、図８の２０ａ１６の処理へ移行し、点灯維持下限判定によって点滅に至った場合には、図８の２０ａ１９の処理へ移行する。
【００７４】
処理２０ａ９１は、点滅回数が３回以上であれば、立消え判定の閾値を低く設定するように変更する。そうすることによって、立消えによる出力電圧Ｖ２の上昇をいち早く検知することが可能になり、点滅時間を短くすることが可能である。例えば、図８の処理２０ａ１１で立消えを判定する閾値を最初は２５０Ｖに設定しておき、点滅回数が３回以上になれば、処理２０ａ９１で立消え判定の閾値を２５０Ｖから１８０Ｖに変更する。その他の動作については、図７及び図８と同様である。
【００７５】
このように、放電灯が点灯してから立消えを判定する条件として、点滅発生の２回目（あるいは数回目）以降は出力電圧検出部７ｂから検出される出力電圧Ｖ２の上昇による立消え判定電圧の閾値を低く変更して判定することにより、立消えをいち早く検出することが可能になり、安全な放電灯点灯装置を提供することが可能になる。
【００７６】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０を図２０、図２１で説明する。フローチャートは、図２０に示した初期設定ブロック、無負荷ブロック、図２１に示した点灯ブロック、点滅判定ブロックからなり、図２０と図２１のフローチャートは結合子ａ、ｂ、ｃの部分でつながっている。
【００７７】
上述の図７と図８に示したフローチャートにおいて、処理２０ａ１０１〜２０ａ１０４を追加したものである。点灯ブロックの処理２０ａ１２で電源電圧Ｖ１がＶ１≧６でなくなると、処理２０ａ１０４にて停止時間のカウントが開始される。この場合、初期点灯ブロックに戻って、処理２０ａ２で電源電圧Ｖ１が始動可能電圧（９≦Ｖ１≦１６）の範囲に戻るのを待つ。そして、処理２０ａ２で９≦Ｖ１≦１６になると、処理２０ａ１０１で停止時間のカウントを停止する。これにより、処理２０ａ１０４で停止時間のカウントを開始してから、処理２０ａ２の判定で９≦Ｖ１≦１６になったと判定されるまでの時間が停止時間としてカウントされる。処理２０ａ１０２では停止時間が５ｍｓ以下であるか否かを判定する。電源チャタリングの場合は、数ｍｓで電源が戻るため停止時間が５ｍｓ以下であれば異常と判定して処理２０ａ１０３で異常点滅の回数をカウントする仕組みになっている。こうすることによって、電源チャタリングであることを確認することが可能になる。なお、停止時間が異常と判定する閾値は、数十ｍｓ以下であれば十分異常と判定できる。
【００７８】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１を図２２、図２３で説明する。フローチャートは、図２２に示した初期設定ブロック、無負荷ブロック、図２３に示した点灯ブロック、点滅判定ブロックからなり、図２２と図２３のフローチャートは結合子ａ’、ｂ’、ｃ’の部分でつながっている。図２２の初期設定ブロックと無負荷ブロックについては、図７のフローと同じであるが、図２３の点灯ブロックと点滅判定ブロックは図８のフローに低電圧フラグＬＶＦに関する処理２０ａ１１１、２０ａ１１２、２０ａ１１３を追加した点が異なる。
【００７９】
本実施の形態は、点灯中に明らかに電源電圧が低い状態である場合には、立ち消えしても電源が復帰したら、永久停止をしないで点灯する動作を取り入れたものである。これは、自動車がエンジン始動時に一時的に電源電圧が低くなることを想定して、その対策として考案されたものである。
【００８０】
具体的な動作としては、点灯中に処理２０ａ１１１によって電源電圧が低いかどうかを判定する。その低電圧判定の閾値は例えば８Ｖに設定しているが、通常時よりも低い電圧であれば８Ｖにこだわる必要はない。処理２０ａ１１２によって直流電源の電圧が低ければ、低電圧フラグＬＶＦをセットする。つまり、ＬＶＦ＝Ｈとする。この低電圧フラグＬＶＦがセットされると、その後、立消えた場合、処理２０ａ１７で無負荷停止時間が１秒以上経過しても、処理２０ａ１１３から初期設定ブロックに戻り、処理２０ａ２で直流電源電圧Ｖ１が復帰すると再起動する。ただし、本実施の形態では、処理２０ａ１１で立消えと判定された時には処理２０ａ１４で点滅回数をもれなくカウントしているため、この点滅回数が３０回を越えたときは処理２０ａ１５で異常時の判断をして処理２０ａ１８に移行し、永久停止とする。
【００８１】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２を図２４、図２５で説明する。フローチャートは、図２４に示した初期設定ブロック、無負荷ブロック、図２５に示した点灯ブロック、点滅判定ブロックからなり、図２４と図２５のフローチャートは結合子ａ”、ｂ”、ｃ”の部分でつながっている。図２４の初期設定ブロックと無負荷ブロックについては、図７のフローにおいて、停止時間判定ブロックの処理２０ａ１２１〜２０ａ１２６を追加したものである。また、図２５の点灯ブロックと点滅判定ブロックは図８のフローに低電圧フラグＬＶＦに関する処理２０ａ１１１、２０ａ１１２、２０ａ１１３を追加すると共に、停止時間判定のための処理２０ａ１２７、２０ａ１２８を追加した点が異なる。
【００８２】
処理２０ａ１２１は処理２０ａ１２７によって測定時間を開始してから、処理２０ａ１２１に至るまでの時間測定を停止する処理である。処理２０ａ１２２は上記処理によって停止されたときの時間が１５ｍｓ以下であれば処理２０ａ１２３へ、そうでなければ無負荷ブロックへ移行する処理である。処理２０ａ１２３は点滅回数をインクリメントする処理である。処理２０ａ１２４は点滅回数が３０回以上であったら処理２０ａ１２５へ、そうでなければ無負荷ブロックへ移行する処理である。処理２０ａ１２５は点滅発生時間が１秒以下であれば無負荷ブロックヘ、そうでなければ処理２０ａ１２６へ移行する処理である。処理２０ａ１２６は永久停止とする処理である。処理２０ａ１２７は停止時間を測定開始する処理である。停止時間の初期値は０に設定しておく。このフローチャートに示した動作によって、所定の停止時間内において、異常に直流電源の電圧が復帰する特有な状態を検知することで、ルーズコンタクトなどの異常を検知することが可能になる。
【００８３】
図２６は本実施の形態の動作を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、入力部の接続がルーズコンタクトなどで異常であり、たとえば図１の入力抵抗１４が数Ωある場合の動作を示したものである。コネクタ３１の電圧が始動可能電圧下限より高くなると、動作を開始する。数ｍｓのリセット動作から無負荷動作に移行し、放電灯電圧は約４００Ｖまで上昇する。入力電流はタイムチャートに示すように、点灯直後に最大電流が流れる。その時に、入力抵抗１４の電圧降下によってコネクタ３１の電圧が点灯維持下限電圧まで下がると、放電灯点灯装置は動作を停止する。動作を停止すると入力電流が流れなくなるが、直流電源１は電源を供給していないわけではないので、コネクタ３１の電圧が瞬時に立ち上がる。その間の時間Ｔ１２は数ｍｓであり、５〜３０ｍｓの閾値を設定しておけば十分に検出可能である。
【００８４】
（実施の形態１３）
図２７は本発明の実施の形態１３のフローチャートである。本実施の形態は、点灯ブロックのループ中に処理２０ａ１５１と２０ａ１５２を追加したものである。
【００８５】
処理２０ａ１５１は、点灯時間ＴＴが５秒以上経過しているかどうか判定している処理である。ここで、点灯時間ＴＴは放電灯が点灯し始める時にカウントし始めて、点灯動作が停止しない限りカウントし続ける。立消えなどや点灯維持下限などで点灯動作が停止する場合は、点灯時間ＴＴはリセットされる。よって点灯維持していればずっと点灯時間ＴＴをカウントし続ける。点灯状態が正常ならば、点灯時間ＴＴの計測値は大きくなり、５秒程度経過すれば十分に正常に近いと判定できる。
【００８６】
処理２０ａ１５２は、点滅回数と点滅発生時間をクリアする処理である。上述の処理２０ａ１５１で点灯時間ＴＴが５秒以上経過した場合は、処理２０ａ１５２に移行して、点滅回数と点滅発生時間をクリアする。点灯時間ＴＴの判定の閾値は点灯が維持される程度の時間で構わないので、１秒以上の閾値に設定してあれば問題ない。
【００８７】
上述の各実施の形態において、点滅回数または点滅発生時間をカウントしている時に、点灯ブロックに図２７のようなフローを入れるだけで、そのカウントをクリアすることが可能になる。通常の点灯動作中は、処理２０ａ１５１と処理２０ａ１５２を通るたびに、点滅回数と点滅発生時間をクリアすることになる。よって、通常時は異常処理をしないで済むことになる。たとえば、図８の点灯ブロックを図２７の構成に置き換えて、点灯中に点灯時間ＴＴが５秒以上経過すれば、点滅回数をクリアするように構成すればよい。
【００８８】
（実施の形態１４）
図２８は本発明の実施の形態１４の回路図である。図２８の回路では、図１の回路をベースに逆接続防止回路４１と電位測定回路５１及びツェナーダイオード６１を追加した構成になっている。その要部回路図を図２９に示す。図２９では、図２８の逆接続防止回路４１と電位測定回路５１の詳細を示している。
【００８９】
まず、逆接続防止回路４１は、電源入力の正極側に抵抗４１ｇを接続し、抵抗４１ｇはＭＯＳＦＥＴ４１ａのゲートに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ゲート間には、ツェナーダイオード４１ｂとダイオード４１ｃの直列回路が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１ａのゲート・ソース間には、保護用の抵抗４１ｄとツェナーダイオード４１ｅとコンデンサ４１ｆの並列回路が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１ａのソース側は接地されている。なお、ツェナーダイオード４１ｂとダイオード４１ｃの直列回路はＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ゲート間を積極的に保護するために設置しているが、実際に無くても問題はない。
【００９０】
次に、電位測定回路５１は、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間の電圧をオペアンプ５１ａからなる反転差動増幅回路により測定する回路構成になっている。５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは反転差動増幅回路の外付け抵抗、５１ｅはダイオードであり、帰還抵抗５１ｂと入力抵抗５１ｃ，５１ｄの比率で増幅率が調整される。ＭＯＳＦＥＴ４１ａに発生する電位は、例えば、ＮＥＣ製のＭＯＳＦＥＴである２ＳＫ３３６７などでは、ドレイン・ソース間抵抗が１０ｍΩ程度で１０Ａの電流が流れると、０．１Ｖの電位が発生する。この電位はソースに対してドレインの方が低くなり、グランドに対してマイナス電位になる。反転差動増幅回路によって１０倍にすれば、１Ｖ程度になる。
【００９１】
５１ｈはコンパレータで、反転差動増幅された電位について、基準電源５１ｆの電位と比較して反転差動増幅された電位の方が高くなれば、出力をＨｉｇｈレベルにする。
【００９２】
抵抗５１ｉとコンデンサ５１ｇはローパスフィルターになっていて、単発的なサージノイズを除去する役目をしている。抵抗値１ＫΩ、容量１０００ｐＦぐらいで十分機能は果たすことが可能であるが、除去したいノイズによって抵抗値や容量は変化させても効果は変わらない。
【００９３】
電位測定回路５１の出力５１ｊは、図２８に示すように、ＰＷＭ制御回路１２のＯＲ回路１２ｆの入力に接続されている。ＯＲ回路１２ｆはＰＷＭ制御回路１２の高周波出力を許可するＳＲラッチ回路１２ｄの出力Ｑをリセットする。たとえば、基準電源５１ｆの電圧を５Ｖに設定したときには、ＭＯＳＦＥＴ４１ａの内部抵抗が１０ｍΩのときに、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間に流れる電流が５０Ａになると、反転差動増幅回路のオペアンプ５１ａの出力が５Ｖになり、それ以上の電流が流れようとすると、コンパレータ５１ｈの出力がＨｉｇｈレベルとなり、ＰＷＭ制御回路１２の高周波出力を止めることになり、過電流を防止することが可能になる。
【００９４】
（実施の形態１５）
図３０は本発明の実施の形態１５の回路図である。図３０の回路では、図２８と図２９に示した実施の形態１４の回路において、コンパレータ５１ｈをマイコン７０に置き換えたものである。このマイコン７０は、抵抗２ａ１，２ａ２の分圧点２ａ３の電位によって、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の入力電圧を測定し、また、端子５１ａ１における電圧でＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース電圧を測定する。これらを足し合わせることによって、放電灯点灯装置の入力電圧である電源入力コネクタ３１の電圧を正確に測ることが可能になる。なお、抵抗５１ｋ、コンデンサ５１ｍ、５１ｎはフィルタ用のＣＲ素子である。
【００９５】
その電位に応じて、始動可能電圧（たとえば、９〜１６Ｖ）に達したときはマイコン７０は端子５１ｊの出力をＬｏｗレベルにすることによって、ＰＷＭ制御回路１２の高周波出力を許可する役割を担うことが可能になり、逆接続防止回路４１が介在していても実際に放電灯点灯装置に入力される電源入力コネクタ３１の印加電圧を測定して動作を開始させることが可能になる。
【００９６】
（実施の形態１６）
図３１は本発明の実施の形態１６の動作説明図である。本実施の形態の回路図は、図３０と同じである。マイコン７０は、温度検出回路７１によって温度を検出し、検出された温度と逆接続防止回路４１ａのＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間電圧によって、入力電流を検出する仕組みになっている。
【００９７】
温度検出回路７１は、基準電圧源７１ａ、抵抗７１ｂ、サーミスタ７１ｃよりなる。基準電圧源７１ａは、動作中は常に一定の電圧を維持している。抵抗７１ｂは固定抵抗であり、サーミスタ７１ｃは温度によって抵抗値が変化する。抵抗７１ｂとサーミスタ７１ｃの直列回路は、基準電圧源７１ａの電圧を分圧しており、その分圧点７１ｄの電位はマイコン７０のＡ／Ｄ変換入力ポートに接続されている。
【００９８】
図３１はサーミスタ７１ｃがネガティブサーミスタである場合の分圧点７１ｄの電位の温度による変化を示している。ネガティブサーミスタは温度が高くなると抵抗値が低くなる。低温時には抵抗値が高いため、分圧点７１ｄの電位は高くなる。高温時には逆に抵抗値が低くなり、分圧点７１ｄの電位も低くなる。
【００９９】
また、ＭＯＳＦＥＴ４１ａの内部抵抗（ドレイン・ソース間のオン抵抗）の温度による変化および入力電流閾値と温度の関係を図３２に示す。ＭＯＳＦＥＴ４１ａの内部抵抗は、図３２の実線で示すように、温度上昇に伴って高くなる。よって、ＭＯＳＦＥＴ４１ａに流れる電流が同じでもＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間に発生する電位は温度上昇に伴って大きくなる。基本的には、上述のように、過大な電流が流れればＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間に発生する電位が大きくなるため、この電位上昇を検出できるように入力電流判定の閾値を設定すれば、予想以上の大電流を阻止することは可能であるが、より精度高く検出するためには、温度によるＭＯＳＦＥＴ４１ａの内部抵抗の変化が分かればさらに精度は向上し、高精度な検出動作をすることが可能になる。そのためのマイコン７０の処理について説明する。
【０１００】
図３３は温度検出回路７１により検出された温度から入力電流判定の閾値を設定するためのフローチャートを示す。上述の各実施の形態における無負荷ブロックの最初の部分に挿入すれば良い。まず、温度検出回路７１により検出された温度をマイコン７０に内蔵されたＡ／ＤコンバータによりＡ／Ｄ変換して温度検出値を取得する。ノイズ等による誤動作を防止するために、数回の測定結果を平均化する温度平均化処理を実行した後、図３２の破線で示すように、温度−入力電流閾値の関係を記憶したテーブルを参照して、温度検出値から入力電流判定の閾値を設定する。なお、図３２の破線で示すような温度−入力電流閾値の変換テーブルはマイコン７０のＲＯＭに予め設定しておくことは言うまでもない。
【０１０１】
ＭＯＳＦＥＴ４１ａの両端電圧をオペアンプ５１ａによって差動反転増幅された値と上述のように温度に応じて設定された入力電流判定の閾値を比較して、入力電流判定の閾値よりも高くなれば、図３０のマイコン７０の出力ポート５１ｊにＨｉｇｈレベルの信号を出力し、図２８のＰＷＭ制御回路１２のＯＲ回路１２ｆによってＰＷＭ制御回路１２の高周波出力は停止することになる。
【０１０２】
一般に電子部品のストレスは温度によって制限を受ける。ＤＣ−ＤＣコンバータ２などは、直流電源から電力を供給される時に、高温時にはストレスが高くなる部品に対して放熱するなど高価なもしくは形状を大きくする対策を必要とする。特に逆接続防止回路のＭＯＳＦＥＴ４１ａなどの半導体部品については、高温で大電流が流れると、部品自体に特別な放熱手段を設けたり、大きな素子を使うなどの対策をしないと使用できなくなる場合がある。そこで、高温環境など特別な状態においては、検出された入力電流に対して制限を設け、故障しない程度に動作させるようにすることによって、小型で安価な放電灯点灯装置を提供することが可能になり、かつ逆接続防止の機能も備えることができる。
【０１０３】
（実施の形態１７）
図３４は本発明の実施の形態１７のフローチャートである。回路図は図３０のマイコン７０を用いる実施の形態１５、１６と同じで良い。図３４は直流電源電圧から入力電流判定の閾値を設定し、点灯中にマイコン７０によってＰＷＭ制御回路１２の動作を停止させるフローを示す。このフローは上述の各実施の形態における点灯ブロックのループ上の任意の箇所に挿入すれば良い。例えば、図８のフローチャートで説明すると、処理２ａ１０→２ａ１１→２ａ１２→２ａ１３→２ａ１０のループ上の何処かに挿入すれば良く、例えば、処理２ａ１０の直後などに挿入すれば良い。
【０１０４】
図３４のフローでは、まず、入力電流値を測定し、Ａ／Ｄ変換を実施すると共に、電源電圧を測定し、それにより入力電流判定の閾値を設定する。具体的には、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間の電位をオペアンプ５１ａにより反転差動増幅した電圧を端子５１ａ１の電位としてマイコン７０に入力してＡ／Ｄ変換することで入力電流値Ｉ１を取得する。また、抵抗２ａ１，２ａ２の分圧によりＤＣ−ＤＣコンバータ２の印加電圧を検出し、マイコン７０に入力してＡ／Ｄ変換することで電源電圧を測定し、この電源電圧に応じて入力電流判定の閾値Ｉ１０を設定する。
【０１０５】
直流電源電圧と入力電流判定の閾値の関係を図３５に示す。この例では、始動直後に大電流が流れるが、直流電源電圧が低くなれば入力電流閾値Ｉ１０を低くする関係を示す。
【０１０６】
マイコン７０では測定された入力電流値Ｉ１を平均化処理する。これはノイズ等による誤動作を防止するために数回の測定データを平均化するものである。平均化処理された入力電流値Ｉ１と直流電源電圧に応じて設定された入力電流閾値Ｉ１０を比較判定する。比較判定の結果、Ｉ１＞Ｉ１０であれば、マイコン７０の出力ポート５１ｊにＨｉｇｈレベルの信号を出力して、ＰＷＭ制御回路１２の高周波出力を停止させる。Ｉ１＞Ｉ１０でなければ、マイコン７０の出力ポート５１ｊはＬｏｗレベルとしておく。
【０１０７】
このようにすることによって、電源電圧に応じて入力電流判定の閾値Ｉ１０を設定し、入力電流値Ｉ１が判定閾値Ｉ１０より大きくなると、ＰＷＭ制御回路１２は高周波出力を停止し、入力電流を制限することが可能になる。なお、入力電流判定の閾値Ｉ１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の効率によって多少変化するが、最大で２０〜２５Ａより低い状態であれば、例えば、入力電圧が６Ｖでも１２０〜１５０Ｗの入力電力は確保されるため点灯能力は確保できる。
【０１０８】
（実施の形態１８）
図３６は本発明の実施の形態１８の回路図である。図３０において、電位測定回路５１の入力部の回路構成を変更したものである。基準電圧源５１ｔの負極側をＭＯＳＦＥＴ４１ａのソース側（グランド電位）に接続し、基準電圧源５１ｔの正極側を、抵抗５１ｐ、５１ｑとダイオード５１ｒの直列回路を介してＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレインに接続した構成となっている。抵抗５１ｐ、５１ｑの分圧点５１ｓの電位はマイコン７０のＡ／Ｄ変換入力ポートに接続されている構成になっている。抵抗５１ｋとコンデンサ５１ｍ、５１ｎはフィルタ用のＣＲ素子である。
【０１０９】
この回路構成の場合、ＭＯＳＦＥＴ４１ａに流れる入力電流が増加した場合、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間電圧は高くなり、端子５１ｓの電位は低くなる。入力電流と図３６の分圧点５１ｓのグランドからの電位の関係を図３７に示す。
【０１１０】
基準電圧源５１ｔの電圧をＶ５１ｔ［Ｖ］、抵抗５１ｐ、５１ｑの抵抗値をそれぞれＲ５１ｐ［Ω］、Ｒ５１ｑ［Ω］、ダイオード５１ｒの順方向電圧をＶｆ［Ｖ］、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間抵抗をＲｓｄ４１ａ［Ω］、ＭＯＳＦＥＴ４１ａに流れる電流をＩ１［Ａ］とすると、マイコン７０のＡ／Ｄ変換入力ポートに接続される分圧点５１ｓの電位Ｖ５１ｓ［Ｖ］は次式で表すことができる。
Ｖ５１ｓ＝Ｖ５１ｔ−（Ｖ５１ｔ＋Ｉ１×Ｒｓｄ４１ａ−Ｖｆ）×｛Ｒ５１ｑ÷（Ｒ５１ｑ＋Ｒ５１ｐ）｝
【０１１１】
マイコン７０は、分圧点５１ｓの電位Ｖ５１ｓが低い状態になればなるほど入力電流が多く流れていることを検出できることになる。よって、入力電流判定の閾値を低い電圧に設定しておけば、大電流が流れるのを阻止することが可能になる。
【０１１２】
実際にＲ５１ｐ、Ｒ５１ｑには１００ＫΩの抵抗を、基準電圧源５１ｔには５Ｖを用いて入力電流判定の閾値として２．５Ｖをマイコン７０で検出する設計にすれば、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間抵抗Ｒｓｄ４１ａが０．１Ωとした時、分圧点５１ｓの電位Ｖ５１ｓがゼロになるのは４５Ａになる。このように、入力電流を抑えるレベルとして、４５Ａ以下を測定することが可能なので、図３６の回路構成でも十分に制御することが可能になる。
【０１１３】
（実施の形態１９）
図３８は本発明の実施の形態１９の動作説明図である。この図３８は電源投入直後の点滅動作を示すタイムチャートであり、直流電源電圧、入力電流、コネクタ３１の電圧、放電灯電圧、放電灯電流の時間変化を示している。
【０１１４】
入力側の抵抗１４が高い場合、入力電流Ｉ１の上昇によってコネクタ３１の電圧がチャートのように変化する。その時に、停止する直前のコネクタ電圧Ｖ１ｂと入力電流Ｉ１ａを記憶する。そして、直流電源電圧が始動可能電圧に達してからもＴ１９の時間を設ける。この時間は直流電源電圧を測定するための時間であり、数ｍｓあれば十分であるので、１０ｍｓ以下程度に設定する。このときのコネクタ電圧Ｖ１ａを測定すれば、測定したいＶ１の電圧とほぼ同等のレベルにある。
【０１１５】
図２８の回路図において、入力部分の接続が異常で、たとえば入力側の抵抗１４が数オームに達した場合、放電灯１０が停止しているときは、直流電源１の電圧を正確に測ることが可能になる。しかし、入力電流Ｉ１が流れ始めると、コネクタ３１の電圧が低下する。このときコネクタの電圧Ｖ１ｂは、Ｖ１ｂ＝Ｖ１−Ｒ１ａ×Ｉ１ａで表現できる。よって逆算すれば、入力ハーネスの抵抗Ｒ１ａを検出することが可能になる。これによって、入力ハーネス抵抗が大きくなった時に、その抵抗値を検出することが可能になり、異常と判定し、異常に応じた対処が可能になる。
【０１１６】
（実施の形態２０）
図３９は本発明の実施の形態２０の回路図を示す。この回路は、図３０の回路において、直流電源２ａ１０、ＭＯＳＦＥＴ２ａ１１、抵抗２ａ１２、２ａ１３を追加したものである。直流電源２ａ１０は、１０Ｖ程度の直流電源である。ＭＯＳＦＥＴ２ａ１１は、ＭＯＳＦＥＴ４１ａをドライブするスイッチである。抵抗２ａ１３は、ＭＯＳＦＥＴ２ａ１１を保護する抵抗で１ＫΩ程度あれば十分である。抵抗２ａ１２はＭＯＳＦＥＴ２ａ１１のゲート・ソース保護用抵抗である。マイコン７０に出力端子５１ｕを追加してある。５１ｖはフィルタ用のコンデンサである。
【０１１７】
以下、本実施の形態の動作を説明する。マイコン７０は、端子２ａ３より入力電圧を検出する。また、端子５１ａ１より、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間電圧を検出する。これらの和をとることによってコネクタ３１の入力電圧を正確に検出する。コネクタ３１の電圧が始動可能範囲に入る前は、出力端子５１ｕの電位はＨｉｇｈレベルに設定する。この電位は大体５Ｖ程度の電圧に設定すれば十分にＭＯＳＦＥＴ２ａ１１をＯＮさせることができる。そうすればＭＯＳＦＥＴ４１ａのゲート・ソース電圧はゼロになり、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間はオープンになる。
【０１１８】
逆に始動可能電圧範囲になった時は、出力端子５１ｕをＬｏｗレベルにすることにより、ＭＯＳＦＥＴ２ａ１１はオープンとなり、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのゲート・ソース間に抵抗２ａ１３を介して直流電源２ａ１０の電位が加えられ、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのドレイン・ソース間はショートされる。
【０１１９】
上記の動作によって逆接続防止回路４１のスイッチであるＭＯＳＦＥＴ４１ａが直接的に直流電源１の電位を用いるのでなく、マイコン等の制御電源を用いることにより、電源電圧を監視しながら動作するため、安全に始動を開始することが可能になる。
【０１２０】
また、ＭＯＳＦＥＴ４１ａのゲート・ソース間は直流電源１とは分離させるので、ツェナーダイオード４１ｅのような保護素子も要らなくなるメリットも発生する。
【０１２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、放電灯の点滅動作が所定の回数以上となった場合に、直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧に復帰しても停止状態を維持するようにしたから、異常な状態での動作を防止し、放電灯や放電灯点灯装置の消耗を防ぐ効果がある。
請求項２の発明によれば、異常と判定する点滅回数の閾値を実際に放電灯を点滅させる回数と同等もしくはそれ以上の回数に設定したものであり、短い点滅では車両の運転手が分かりにくく、異常であると判断しにくいことから、点滅を人間が認識できる回数に増やすことによって、いち早く故障と判断することができ、放電灯が正常に点灯できない危険な状態をいち早く知らせる効果がある。
請求項３の発明によれば、所定の時間内に所定回数の点滅が発生した場合に直ちに出力停止状態とするものであり、例えば意図的なパッシング等のように、車両の運転手が手動でヘッドライトを点滅させる動作に比べて十分に短い時間の間に点滅が発生したことを検出することが可能になり、明らかに異常な点滅であることを特定することができるから、精度の高い異常検出が可能になる。
請求項４の発明によれば、所定の時間に所定回数の点滅が発生した場合でも所定の時間遅らせて出力停止状態とするものであるから、短い時間の間に点滅が発生したとしても、点滅を人間が認識できる所定の時間にわたって継続させることにより、車両の運転手が異常を判断しやすくなる。
【０１２２】
請求項５の発明によれば、放電灯の点灯直後に投入する最大電力に応じて異常と判定する点滅時間又は点滅回数の条件を変更することにより、異常を検知する精度が上がり、安全な放電灯点灯装置を提供することが可能になる。
請求項６の発明によれば、放電灯が点灯している時間または消灯している時間を測定する回路を備え、点灯または消灯している時間に応じて異常と判定する条件を変更するようにしたから、放電灯の状態に応じた異常判定をすることが可能になる。
請求項７の発明によれば、入力電圧の低下時に点灯を維持する電圧の閾値を２回目以降のいずれかの点滅で変更するようにしたから、数回に渡り異常な点滅が続いた場合は、点灯を維持する電圧の閾値を高く設定することによって異常な点滅を早く終了させることが可能である。
請求項８の発明によれば、２回目以降の点滅発生時には出力電流検出部から検出される電流値がゼロ又は所定値以下になったことをもって放電灯の立消えを判定するようにしたから、立ち消えをいち早く検出することが可能になり、異常な状態を早く検出することができ、安全な放電灯点灯装置を提供することが可能になる。
【０１２３】
請求項９の発明によれば、２回目以降の点滅発生時には出力電圧検出部から検出される電圧により放電灯の立ち消えを判定する閾値を変更するようにしたから、たとえば数回点滅した後には、放電灯の立ち消えを判定する電圧の閾値を低く設定することにより、立ち消えをいち早く検出することが可能になり、異常な状態を早く検出することができ、安全な放電灯点灯装置を提供することが可能になる。
請求項１０の発明によれば、入力電圧が点灯維持下限電圧に低下して動作を停止させた直後に入力電圧が急激に増加する場合には、異常と判定するようにしたものであり、電源チャタリングの特性である、停止後の電源電圧の復帰が早いという特性を生かして、異常を検出することができる。
請求項１１の発明によれば、放電灯の点灯維持が所定の時間以上続いた場合は、点滅回数又は点滅時間のカウントをクリアするものであり、入力側がルーズコンタクトであった場合でも、振動などで異常状態が回避され、入力インピーダンスが低くなった場合には、点灯は維持されるから、その場合には、点滅回数や点滅時間のカウントをクリアすることによって通常の動作を保つことが可能になる。
請求項１２の発明によれば、電源入力部に逆接続防止手段として挿入されたスイッチ手段を利用して、その両端電圧を検出することで入力電流を検出するようにしたから、新たに電流検出抵抗を設けるよりも電力ロスが少なくなる利点がある。
【０１２４】
請求項１３の発明によれば、温度検出手段によって逆接続防止用のスイッチ手段の内部抵抗を特定し、スイッチ手段の両端電圧と内部抵抗から入力電流を正確に求めることができ、入力電流が流れ過ぎる場合には、制限することが可能になる。
請求項１４の発明によれば、検出された温度によって入力電流を制限する所定値を変化させるようにしたので、電子部品にストレスが加わりやすい高温環境では入力電流の上限を低くして点灯装置を保護することができる。
請求項１５の発明によれば、検出された温度と入力電圧によって入力電流を制限する所定値を変化させるようにしたので、電子部品にストレスが加わりやすい高温環境では入力電流の上限を低くして点灯装置を保護することができる。また、直流電源の電圧は一定ではなく、電源電圧が低ければ同じ電力を出力するためにＤＣ−ＤＣコンバータに流れる電流が多くなるから、ＤＣ−ＤＣコンバータの電力ロスも増加する。そのような場合にも入力電流を制限することによって出力を安定化する効果がある。
請求項１６の発明によれば、スイッチ手段の両端間に基準電圧源と分圧抵抗の直列回路を並列接続し、該分圧抵抗の接続点の電位を検出するようにしたから、分圧抵抗の分圧比と基準電圧源の設定により、検出電位の変動範囲をグランド電位に対して常に正にすることができ、回路構成を簡単化できる効果がある。
【０１２５】
請求項１７の発明によれば、点滅動作が繰り返された場合に、入力電圧の降下幅と入力電流の大きさから入力抵抗の抵抗値を算出し、所定の抵抗値以上であれば異常と判定するようにしたから、放電灯が停止しているときに、直流電源の正確な電圧を測ることが可能になることを利用し、放電灯が点灯したときに入力電圧が落ち込む降下幅と入力電流の値から入力ハーネスの抵抗値を正確に検出することが可能になる。
請求項１８の発明によれば、入力電圧検出部により検出された直流電源からの入力電圧が所定の始動可能電圧になったときに、前記スイッチ手段がＯＮされる装置において、点滅動作が繰り返された場合に数回目以降は点灯維持下限電圧判定の閾値を変化させるようにしたから、繰り返し点滅される場合には、逆接続防止用のスイッチ手段を先にＯＮさせて、ＤＣ−ＤＣコンバータはそれから動作を開始させる。そうすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を開始する前に入力の安全性を確保してから動作させることが可能になる。したがって、負担のかかるＤＣ−ＤＣコンバータより逆接続防止用のスイッチ手段を優先的に停止させることにより、異常時のＤＣ−ＤＣコンバータへのストレスを軽減する効果がある。
請求項１９の発明によれば、点灯装置の入力側の結線に異常があれば安全に点灯を停止させることができるから、放電灯やその点灯装置を保護することができ、また、点滅によってドライバーが異常を認識しやすいため、故障を放置されることがなく、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の正常時の動作波形図である。
【図３】本発明の実施の形態１の異常時の動作波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１に用いる電源監視回路の回路図である。
【図５】図４の電源監視回路の動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に用いるカウンタの回路構成を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態１の初期設定ブロックと無負荷ブロックを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１の点灯ブロックと点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２の点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３の点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３の割り込み処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４の点滅判定ブロックと割り込み処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５の点滅回数、点滅発生時間の閾値設定ブロックを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態５の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に用いるオフ時間測定用のタイマ回路の回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態６のオフ時間と点滅発生時の停止時間の関係を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態７の点滅判定ブロックのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態８の点灯ブロックと点滅判定ブロックのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態９の点滅判定ブロックのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態１０の初期設定ブロックと無負荷ブロックを示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態１０の点灯ブロックと点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態１１の初期設定ブロックと無負荷ブロックを示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態１１の点灯ブロックと点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態１２の初期設定ブロックと無負荷ブロックを示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の形態１２の点灯ブロックと点滅判定ブロックを示すフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態１２の動作波形図である。
【図２７】本発明の実施の形態１３の点灯ブロックのフローチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態１４の全体構成を示す回路図である。
【図２９】本発明の実施の形態１４の要部構成を示す回路図である。
【図３０】本発明の実施の形態１５の要部構成を示す回路図である。
【図３１】本発明の実施の形態１６の温度と電位の関係を示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態１６の温度特性図である。
【図３３】本発明の実施の形態１６の無負荷ブロックの要部を示すフローチャートである。
【図３４】本発明の実施の形態１７のフローチャートである。
【図３５】本発明の実施の形態１７の動作説明図である。
【図３６】本発明の実施の形態１８の回路図である。
【図３７】本発明の実施の形態１８の入力電流と電位の関係を示す図である。
【図３８】本発明の実施の形態１９の動作波形図である。
【図３９】本発明の実施の形態２０の回路図である。
【符号の説明】
１    バッテリー
２    ＤＣ−ＤＣコンバータ
３    ＤＣ−ＡＣコンバータ
４    高電圧回路
５    イグナイタ部
６ａ  電圧監視回路
１０  放電灯
【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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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