(57)【要約】【課題】周囲の明るさに応じて放電灯の始動時および定常時の出力制御を行なえる車両用放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】放電灯１と、放電灯１に高圧パルスを印加して放電灯１を始動させる高圧パルス発生回路２と、直流電源Ｅ１の電圧を昇降圧して放電灯１に供給する電圧／電流を制御する昇降圧コンバータ４と、昇降圧コンバータ４の出力を低周波電力に変換して放電灯１に供給するインバータ３と、放電灯１の電流Ｉｌａ２を検出するランプ電流検出部５と、放電灯１の電圧Ｖｌａ２を検出するランプ電圧検出部６と、前記各検出部５，６の出力を入力して昇降圧コンバータ４とインバータ３を制御する制御回路７と、周囲の明るさを検出する光検出装置２０とを備え、制御回路７は、光検出装置２０により検出された信号をもとに、周囲の明るさに応じた制御指令を出力する制御手段指令部８を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯と、
放電灯に高圧パルスを印加して放電灯を始動させる高圧パルス発生回路と、直流電源の電圧を昇降圧して放電灯に供給する電圧／電流を制御する昇降圧コンバータと、
昇降圧コンバータの出力を低周波電力に変換して放電灯に供給するインバータと、
放電灯の電流を検出するランプ電流検出部と、
放電灯の電圧を検出するランプ電圧検出部と、
前記各検出部の出力を入力して昇降圧コンバータとインバータを制御する制御回路と、
周囲の明るさを検出する光検出装置とを備え、
前記制御回路は、光検出装置により検出された信号をもとに、周囲の明るさに応じた制御指令を出力する制御手段指令部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、前記光検出装置の検出結果より昼／夜の判別を行う昼夜判別手段を具備し、放電灯への定常時出力電力を昼夜に応じて制御する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１において、前記光検出装置の検出結果を記憶する情報記憶手段を有し、放電灯の始動時から定常時にかけて昼夜に応じた光立上げ制御を行う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、光立上げ制御手段として、目標出力電力の最大値の設定を可変とした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において、光立上げ制御手段として、最大電力投入時間の設定を可変とした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１において、周囲が明るい条件下では、始動時の無負荷出力電圧値を低くなるように制御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６において、点灯初期は無負荷電圧値を低く設定し、点灯時間の経過に伴い徐々に無負荷電圧値を高くする制御を行うことを特徴とする車両用放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の前照灯としての放電灯を点灯させる車両用前照灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平７−９９１１号公報
【０００３】
図１２は従来の車両用灯具装置（例えば特開平１１−３２１４４０号公報）の概略構成図である。車両用灯具Ａにおいて、外部に周囲の明るさを検出する光検出装置Ｂを含む情報取得手段Ｃと、灯具Ｄの配光分布、光量または光色を変化させる照射制御手段Ｅを備えている。上記の構成において、光検出装置Ｂを含む情報取得手段Ｃにより周囲の明るさに応じて光量を変化させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、光検出装置Ｂにより検出された信号により光量を変化させる方式を採っているが、放電灯を用いた車両用前照灯システムにおいて、放電灯の寿命低下に影響を及ぼす始動時の制御ができない。また、近来、昼間の前照灯常時点灯（デイライト）が欧州、北米を中心に進む中、点灯時間が長くなることによる放電灯の寿命低下が考えられる。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、周囲の明るさに応じて、放電灯の始動時および定常時の出力制御を行なうことが可能な車両用放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、点灯装置の外部に設けた光検出装置により検出された信号をもとに、所定の制御を指令する制御手段指令部を放電灯点灯装置内に具備し、周囲の明るさに応じて、放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことを特徴とする。
請求項１の車両用放電灯点灯装置は、放電灯１と、放電灯１に高圧パルスを印加して放電灯１を始動させる高圧パルス発生回路２と、直流電源Ｅ１の電圧を昇降圧して放電灯１に供給する電圧／電流を制御する昇降圧コンバータ４と、昇降圧コンバータ４の出力を低周波電力に変換して放電灯１に供給するインバータ３と、放電灯１の電流Ｉｌａ２を検出するランプ電流検出部５と、放電灯１の電圧Ｖｌａ２を検出するランプ電圧検出部６と、前記各検出部５，６の出力を入力して昇降圧コンバータ４とインバータ３を制御する制御回路７と、周囲の明るさを検出する光検出装置２０とを備え、前記制御回路７は、光検出装置２０により検出された信号をもとに、周囲の明るさに応じた制御指令を出力する制御手段指令部８を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明によれば、請求項１において、前記光検出装置の検出結果より昼／夜の判別を行う昼夜判別手段を具備し、放電灯への定常時出力電力を昼夜に応じて制御することを特徴とする。
請求項３の発明によれば、請求項１において、前記光検出装置の検出結果を記憶する情報記憶手段を有し、放電灯の始動時から定常時にかけて昼夜に応じた光立上げ制御を行うことを特徴とする。
請求項４の発明によれば、請求項３において、光立上げ制御手段として、目標出力電力の最大値の設定を可変としたことを特徴とする。
請求項５の発明によれば、請求項３において、光立上げ制御手段として、最大電力投入時間の設定を可変としたことを特徴とする。
請求項６の発明によれば、請求項１において、周囲が明るい条件下では、始動時の無負荷出力電圧値を低くなるように制御することを特徴とする。
請求項７の発明によれば、請求項６において、点灯初期は無負荷電圧値を低く設定し、点灯時間の経過に伴い徐々に無負荷電圧値を高くする制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に実施の形態１の構成を示す。この実施の形態では、放電灯１と、放電灯１に高圧パルスを印加して放電灯１を始動させる高圧パルス発生回路２と、放電灯１に低周波電力を供給するインバータ３と、直流電源Ｅ１の電圧を昇降圧し、放電灯１に供給する電圧／電流を制御する昇降圧コンバータ４と、放電灯１の電流を検出するランプ電流検出部５と、放電灯１の電圧を検出するランプ電圧検出部６と、昇降圧コンバータ４、インバータ３を制御する制御回路７とを具備する放電灯点灯装置１００において、制御回路７の外部に周囲の明るさを検出する光検出装置２０を付加したものである。制御回路７の内部には、所定の制御を指令する制御手段指令部８と、放電灯１のランプ電圧を判別するランプ電圧判別回路９と、判別された結果より所定の出力電力Ｗを指令する目標出力電力設定部１０と、ランプ電流の目標値を設定する目標出力電流設定部１１と、ランプ電流の検出値と目標値を比較する誤差アンプＰ２と、誤差アンプＰ２の出力に応じて昇降圧コンバータ４のスイッチング素子のオン時間幅を制御するＰＷＭ制御部Ｐ１とを有している。目標出力電流設定部１１では、目標出力電力設定部１０から出力される目標出力電力Ｗをランプ電圧検出部６で検出した電圧Ｖｌａで除算して、供給するランプ電流の指令値を決定する。誤差アンプＰ２は目標出力電流設定部１１にて設定されたランプ電流指令値とランプ電流検出部５によって検出した実際に流れているランプ電流Ｉｌａ２を比較し、誤差を検出し、昇降圧コンバータのＰＷＭ制御部Ｐ１にフィードバック信号を送る。なお、Ｌ１はインバータ駆動部であり、フルブリッジ回路等よりなるインバータ３の出力極性の反転周期を制御する（特許文献１参照）。
【０００９】
光検出装置２０からは図２（ａ）に示すようなレベル信号が放電灯点灯装置に入力され、制御手段指令部８はこの信号を受けて、同図（ｂ）に示す“１”または“０”の信号を出力し、この信号を受けて目標出力電力設定部１０により、同図（ｃ）に示すように目標出力電力が設定される。すなわち、光検出装置２０から出力される周囲の明るさに応じた信号が所定の閾値α以下であれば、制御手段指令部８の出力は“１”となり、夜間であると判定する。また、光検出装置２０から出力される周囲の明るさに応じた信号が所定の閾値αよりも大きいときは、制御手段指令部８の出力は“０”となり、昼間であると判定する。定常時の出力電力指令値は、夜間と昼間では図２（ｃ）に示すように切り替えられる。
【００１０】
上記の構成において、車載用バッテリー等よりなる直流電源Ｅ１から点灯装置に通電すると、昇降圧コンバータ４、インバータ３が動作を開始し、高圧パルス発生回路２が高圧パルスを発生し、放電灯１の電極間の絶縁を破壊し、放電灯１が点灯を開始する。この時、昇降圧コンバータ４の出力側に設けたランプ電圧検出部６によりランプ電圧Ｖｌａ２を検出する。また、光検出装置２０により検出された信号が制御手段指令部８に入力され、制御手段指令部８は所定の閾値αを持ち、閾値α以下の場合は夜間と判定し、通常の出力制御を行うよう目標出力電力設定部１０で設定し、閾値αより大きい場合は昼間と判定し、通常より出力を低下させた出力制御を行うよう、目標出力電力設定部１０で設定し、出力制御を行う。
【００１１】
本実施の形態によれば、昼間、夜間に応じて放電灯の定常時の出力制御を切り替えることができ、昼間の前照灯常時点灯（デイライト）により点灯時間が長くなっても、放電灯の寿命低下を抑制できる。また、光量を必要としない昼間の点灯時に、消費電力を低減させることができ、省エネルギーとなる。
【００１２】
（実施の形態２）
図３に実施の形態２の構成を示す。基本構成は実施の形態１と同様で、光検出装置２０より検出された信号を記憶できる情報記憶手段ＩＭを具備する。周囲の明るさの検出は、点灯開始時または走行開始時より行う。情報記憶手段ＩＭから制御手段指令部８に周囲の明るさの検出信号が入力され、目標出力電力設定部１０で目標電力が設定され、出力が制御される。
【００１３】
例えば、昼間と判断した場合は、図４のテーブル１の目標出力電力、夜間と判断した場合は、図４のテーブル２の目標出力電力に設定し、出力制御を行う。図中、Ｔｓは点灯開始後、最大電力を供給する期間である。
【００１４】
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。また、光量を必要としない昼間の点灯時に、消費電力を低減させることができ、省エネルギとなる。
【００１５】
（実施の形態３）
図５に実施の形態３の構成を示す。基本構成は実施の形態２と同様であり、さらに、情報記憶手段ＩＭをリセットする手段ＲＳと、時間をカウントするタイマーＴＪを具備する。例えば、昼間のトンネル走行時のように、光検出装置２０より検出された周囲の明るさの検出信号が急激に変化した場合のように、タイマーＴＪでカウントされる一定時間内の光検出信号の変化が規定の値より大きくなった場合にはリセット手段ＲＳにより情報記憶手段ＩＭの記憶をリセットし、再び、制御手段指令部８により周辺の明るさ情報を取得して情報記憶手段ＩＭに記憶し、始動時出力または定常時出力を最適制御する。
本実施の形態によれば、実施の形態２の効果に加えて、昼間のトンネル走行時においても対応でき、最適な出力制御を行い、安全走行ができる。
【００１６】
（実施の形態４）
図６に実施の形態４の要部構成を示す。基本構成は図３に示した実施の形態２と同様であり、制御手段指令部８の内部構成を図６に示す構成としたものである。光束立上げ手段として、光検出装置２０より検出された信号を演算部８１に入力し、周囲の明るさの検出信号に応じた最大電力を演算する。その演算結果を目標出力電力設定部１０に入力し、始動時の光束立上げ出力制御を行う。具体的な演算方法としては、図７に示すようにリニアに変化させる手段が考えられるが、ノンリニアに変化させても良い。また、周囲の明るさの増加に応じて最大電力を増加させても良いし、反対に減少させても良い。
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時の光束立上げ出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。
【００１７】
（実施の形態５）
図８に実施の形態５の要部構成を示す。基本構成は図３に示した実施の形態２と同様であり、制御手段指令部８の内部構成を図８に示す構成としたものである。光束立上げ手段として、光検出装置２０より検出された信号を演算部８２に入力し、周囲の明るさの検出信号に応じた最大電力投入時間を演算する。その演算結果を目標出力電力設定部１０に入力し、始動時の光束立上げ出力制御を行う。具体的な演算方法としては、図９に示すようにリニアに変化させる手段が考えられるが、ノンリニアに変化させても良い。また、周囲の明るさの増加に応じて最大電力投入時間を増加させても良いし、反対に減少させても良い。
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時の光束立上げ出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。
【００１８】
（実施の形態６）
図１０に実施の形態６の動作を示す。基本構成は図３に示した実施の形態２と同様であるが、本実施の形態では、さらに無負荷電圧設定部を具備し、制御手段指令部８により昼間、夜間の判断を行った信号が無負荷電圧設定部に入力され、図１０に示す無負荷電圧値が指令される。設定された無負荷電圧値により昇降圧コンバータ４の駆動部Ｐ１を制御し、所定の無負荷電圧を出力する。無負荷電圧は放電灯１の始動特性に影響を及ぼし、電圧値が高いほど始動特性が良くなる。しかし、反面、電圧が高くなると放電灯点灯装置に電圧ストレスがかかり、それぞれ寿命の低下に影響する。この実施の形態では、昼間は始動性能を満足する最小の無負荷電圧値に設定し、夜間は通常の設定とする。これにより、周囲の明るさに応じて始動時の出力制御を行うことができ、点灯装置および放電灯の寿命低下を抑制できる。
【００１９】
（実施の形態７）
図１１に実施の形態７の動作を示す。基本構成は図３に示した実施の形態２と同様であるが、本実施の形態では、さらに無負荷電圧設定部を具備し、制御手段指令部８により昼間、夜間の判断を行った信号が無負荷電圧設定部に入力され、図１１に示す無負荷電圧値が指令される。設定された無負荷電圧値により昇降圧コンバータ４の駆動部Ｐ１を制御し、所定の無負荷電圧を出力する。この実施の形態では、昼間は始動性能を満足する最小の無負荷電圧値から徐々に電圧値を上げていく制御を行う。また、夜間は通常の設定とする。これにより、周囲の明るさに応じて始動時の出力制御を行うことができ、点灯装置および放電灯の寿命低下を抑制できる。また、徐々に無負荷電圧値を上昇していくことにより、確実に始動できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できるという効果がある。例えば、先に述べた昼間の前照灯常時点灯では、主に他の車両、歩行者に自車両の認知を促すための点灯であるから、夜間に必要とされる光立上げ特性、光量は必要ないと考えられ、点灯時間が長くなることによる放電灯の寿命低下を抑制することが望ましく、本発明の適用が特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２の構成を示すブロック回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３の構成を示すブロック回路図である。
【図６】本発明の実施の形態４の要部構成を示すブロック回路図である。
【図７】本発明の実施の形態４の動作説明図である。
【図８】本発明の実施の形態５の要部構成を示すブロック回路図である。
【図９】本発明の実施の形態５の動作説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態７の動作説明図である。
【図１２】従来例の構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
Ｅ１  直流電源
１    放電灯
２    高圧パルス発生回路
３    インバータ
４    昇降圧コンバータ
５    ランプ電流検出部
６    ランプ電圧検出部
７    制御回路
８    制御手段指令部
２０  光検出装置
【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】
2004319189.tif 000011
【図１０】
2004319189.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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