(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯点灯回路により点灯制御される放電灯の動作状態に関連する複数の要素を検出する複数の検出手段と、各検出手段からの検出信号をデジタルの検出データに変換して取り込む取込手段と、取り込まれた検出データに対してスルーさせる処理か、平均化によって演算用データを得る処理を行う信号処理手段と、前記演算用データから、前記放電灯点灯回路より放電灯へ供給される出力を制御する制御データを求める演算手段と、前記放電灯の動作状態に応じて前記取込手段での前記検出信号の取り込み動作及び前記信号処理手段における前記処理方法の少なくとも一方を変更する変更制御手段とを備え、
前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯後の時間経過に応じて前記取込手段での取り込み回数を減少方向に変更する放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯直後とその後とで、前記取込手段での前記検出信号の取り込み動作及び前記信号処理手段における前記処理方法の少なくとも一方を変更させる請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯前には前記取込手段での取り込みデータを前記演算用データとする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
点灯直後の検出データに対応する代替値を予め記憶する記憶手段を備え、前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯直後では前記記憶手段からの代替値を前記演算手段に供給する請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯後に消灯した時、前記取込手段での取り込みデータを前記演算用データとする請求項２記載の放電灯点灯装置。  
【請求項６】
前記変更制御手段は、前記検出手段で検出される放電灯電圧に応じて前記取込手段での取り込み回数を変更する請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記変更制御手段は、前記取込手段からの取り込み回数を検出信号の種類に応じて重み付けして設定している請求項１記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルハライドランプ等の放電灯点灯装置に関するもので、例えば自動車前照灯や液晶プロジェクタ等のランプの点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電灯点灯装置は、放電灯に高電圧を印加すると共に大電流を流して放電灯を点灯させる。従って、装置から見れば放電灯点灯回路は大きなノイズ発生源となる。しかしながら、点灯を的確に開始させ、かつ点灯状態を好適に維持させるためには、放電灯に高精度で電源供給を行うことが必要であり、このため、各部からの検出電圧はノイズを除去して、ノイズの影響を受けない電源供給制御をする必要がある。従来、検出電圧をＡ／Ｄ変換器に入力する際にノイズフィルタを通したり、Ａ／Ｄ変換器をノイズに強い積分型のＡ／Ｄ変換器を用いたりしてノイズを除去している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の方法では、Ａ／Ｄ変換に時間がかかり、制御に遅れを生じるため、高精度での制御はできない。また、高速でＡ／Ｄ変換するために複数ある検出電圧に対し、それぞれにパラレルにＡ／Ｄ変換器を用い、データ取り込みスピードを上げるようにすることもできるが、この場合、Ａ／Ｄ変換器を複数用いるためにコストが増大するといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、放電灯の動作状態に応じて複数の検出データの取り込み動作及び検出データから演算用データを得る処理方法の少なくとも一方を変更するようにしてノイズの影響を可及的に除去し、高精度で放電灯の点灯制御を行わせる放電灯点灯装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯点灯回路により点灯制御される放電灯の動作状態に関連する複数の要素を検出する複数の検出手段と、各検出手段からの検出信号をデジタルの検出データに変換して取り込む取込手段と、取り込まれた検出データに対してスルーさせる処理か、平均化によって演算用データを得る処理を行う信号処理手段と、前記演算用データから、前記放電灯点灯回路より放電灯へ供給される出力を制御する制御データを求める演算手段と、前記放電灯の動作状態に応じて前記取込手段での前記検出信号の取り込み動作及び前記信号処理手段における前記処理方法の少なくとも一方を変更する変更制御手段とを備え、前記変更制御手段は、前記放電灯の点灯後の時間経過に応じて前記取込手段での取り込み回数を減少方向に変更することを特徴とするものである。
【０００６】
この構成によれば、放電灯の動作状態に関連する複数の要素が各検出手段で検出され、それらの検出信号がデジタルの検出データに変換して取込手段で取り込まれる。取り込まれた検出データは、スルーさせる処理か、平均化によって、演算用データとされる。演算用データは、演算手段により、放電灯点灯回路より放電灯へ供給される出力を制御する制御データとなるよう処理される。そして、変更制御手段によって、取込手段での検出信号の取り込み動作及び信号処理手段における処理方法の少なくとも一方が、放電灯の動作状態に応じて変更される。このように変更制御手段が放電灯の動作状態に応じて処理方法等を適宜に切換ることによって、ノイズの可及的除去と放電灯制御の高速処理が可能とされる。また、点灯直後ではサンプリング数を多くし、時間の経過と共にサンプリング数を減らすようにして、ノイズの影響を点灯後の経過時間によらず、均一に除去することが可能となる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記変更制御手段が、前記放電灯の点灯直後とその後とで、前記取込手段での前記検出信号の取り込み動作及び前記信号処理手段における前記処理方法の少なくとも一方を変更させるもので、この構成によれば、放電灯の点灯直後とその後とでは、放電灯の動作状態は過渡状態から安定状態へと移行するから、取込手段での検出信号の取り込み動作及び信号処理手段における処理方法の少なくとも一方を変更することで、各動作状態においてノイズ除去と高速処理とが好適に行われる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記変更制御手段が、前記放電灯の点灯前には前記取込手段での取り込みデータを前記演算用データとするようにしたもので、この構成によれば、放電開始に伴う電圧の急激低下や放電電流の急激な上昇が確実に検出され、放電開始後の駆動制御へ的確かつスムースに移行することが可能となり、高精度での制御が実現し得る。
【０００９】
請求項４記載の発明は、点灯直後の検出データに対応する代替値を予め記憶する記憶手段を備え、前記変更制御手段が、前記放電灯の点灯直後では前記記憶手段からの代替値を前記演算手段に供給するもので、この構成によれば、放電開始直後の放電灯電流として代替値を採用して、放電開始直後に発生する突入電流というノイズの影響を受けることのないようにしたので、放電灯の点灯直後における安定性が確保され、かつ高速処理が可能となる。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記変更制御手段が、前記放電灯の点灯後に消灯した時、前記取込手段での取り込みデータを前記演算用データとするもので、この構成によれば、点灯継続中に何らかの影響で消灯したとき、取り込みデータを直接演算手段で処理するようにしたので、再点灯への復帰の高速処理が可能となる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記変更制御手段が、前記検出手段で検出される放電灯電圧に応じて前記取込手段での取り込み回数を変更するもので、この構成によれば、放電灯電圧の高低に応じて、すなわち不要輻射ノイズの大小に応じて、サンプリング数を、放電灯電圧が高いほど少なくし、放電灯電圧が低いほど多くするようにして、ノイズの影響を点灯後の放電灯電圧の高低によらず、均一に除去することが可能となる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、前記変更制御手段が、前記取込手段からの取り込み回数を検出信号の種類に応じて重み付けして設定しているもので、この構成によれば、動作状態を監視する要素としての各検出信号に重み付け、すなわち検出信号の取り込みを適宜間引く等することで、高速処理に必要な検出信号が重点的かつ効果的にサンプリング可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、ノイズの可及的除去と放電灯制御の高速処理が可能となる。また、点灯直後ではサンプリング数を多くし、時間の経過と共にサンプリング数を減らすようにしたので、ノイズの影響を点灯後の経過時間によらず、均一に除去することが可能となる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、放電灯の点灯直後とその後とでは、放電灯の動作状態は過渡状態から安定状態へと移行するから、取込手段での検出信号の取り込み動作及び信号処理手段における処理方法の少なくとも一方を変更することで、各動作状態においてノイズ除去と高速処理とが実現できる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、放電開始に伴う電圧の急激低下や放電電流の急激な上昇を確実に検出でき、放電開始後の駆動制御へ的確かつスムースに移行させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、放電開始直後の放電灯電流として代替値を採用して、放電開始直後に発生する突入電流というノイズの影響を受けることのないようにしたので、放電灯の点灯直後にける安定性を確保でき、かつ高速処理が可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、点灯継続中に何らかの影響で消灯したとき、取り込みデータを直接データ処理部で処理するようにしたので、再点灯への復帰の高速処理が可能となる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、放電灯電圧の高低に応じて、すなわち不要輻射ノイズの大小に応じて、サンプリング数を、放電灯電圧が高いほど少なくし、放電灯電圧が低いほど多くするようにしたので、ノイズの影響を点灯後の放電灯電圧の高低によらず、均一に除去することが可能となる。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、動作状態を監視する要素としての各検出信号に重み付けし、すなわち検出信号の取り込みを適宜間引く等することで、高速処理に必要な検出信号を重点的かつ効果的にサンプリングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る放電灯点灯装置の全体構成図である。放電灯点灯装置は、放電灯１に点灯用に調整可能にされたパルス状駆動信号を供給する放電灯点灯回路２と、放電灯点灯回路２及び各部を駆動させるための所要の電源を供給する電源３と、放電灯点灯回路２における点灯制御を行わせるための制御回路ブロック４とを備えると共に、放電灯１の動作状態に関連する複数の要素を検出する複数の検出部を備える。複数の検出部は、本実施形態では放電灯１の両端電圧を検出する放電灯電圧検出部５、放電灯１を流れる電流を検出する放電灯電流検出部６、電源３の電圧から電源異常を検出するための電源電圧検出部７及び図略の点灯指示用の操作部への点灯操作や放電灯点灯回路２からの信号を受けて、あるいは放電灯１の点灯を光学的に検出する等により、点灯時間を計時する点灯時間検出部８からなる。
【００２１】
マルチプレクサ４１は各検出部５〜８とＡ／Ｄ変換器４２とを選択的に切り換えて接続させるもので、接続された検出部からの検出信号をいわゆる時分割的にＡ／Ｄ変換器４２に入力させる。Ａ／Ｄ変換器４２は本実施形態では高速でＡ／Ｄ変換を行う逐次比較型が採用され、マルチプレクサ４１を経て入力された検出信号をデジタルの検出データに変換（サンプリング）する。マルチプレクサ４１とＡ／Ｄ変換器４２とで取込手段１４０が構成される。
【００２２】
信号処理部４３はＡ／Ｄ変換された検出データから例えば平均処理を行って、下記演算部４４で使用される演算用の基準データを得る。
【００２３】
演算部４４は信号処理部４３からの１乃至は複数種類の処理データから、あるいは後述するように代替値から電力演算を行って、放電灯点灯回路２から放電灯への電力出力を制御するための制御データを出力する。例えば放電灯点灯回路２がインバータ方式の場合、インバータ内のスイッチング素子の動作タイミングを制御するデータである。また、演算部４４は信号処理部４３からの入力データを受けて、マルチプレクサ４１に対する接続状態の切換指示、Ａ／Ｄ変換器４２に対するＡ／Ｄ変換処理、信号処理部４３に対するデータ処理方法の変更指示を与える制御プログラムを備えている。すなわち、演算部４４は内部に図略のマイクロコンピュータを有すると共に制御プログラムを格納したＲＯＭ、逐次の処理内容を一時的に格納するＲＡＭ、タイマ等を備え、制御データの生成（電力演算）処理と、上記処理方法等の変更を指示する変更制御部４４１としての機能を備える。
【００２４】
演算部４４の一部機能部である変更制御部４４１は、放電灯点灯回路２へ出力する制御データの生成方法として種々の実施形態が採用可能であり、以下、各実施形態について説明する。なお、変更制御部４４１は、演算部４４の内部のマイクロコンピュータ及び動作プログラムによって各実施形態に応じた機能実現手段が構成されており、以下の動作説明で併せて説明する。
【００２５】
実施形態１
実施形態１は信号処理部４３でＡ／Ｄ変換器４２でサンプリングされた各検出部からの検出データのそれぞれに対して例えば所定データ数分を用いて平均化処理することによりノイズ成分を除去し、このノイズが除去された検出データを演算部４４に導くようにしたものである。
【００２６】
図２は実施形態１の動作を説明するフローチャートである。この実施形態１では、先ず、所定のサンプリング周期の元に（以下の実施例も同じ）、マルチプレクサ４１が制御されて、１回乃至は所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ１〜Ｓ４）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に平均処理される（ステップＳ５）。次いで、処理後のデータすなわち演算用データが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ６）、異常であれば、後述するステップＳ１５に進み、正常であれば、点灯判別が行われる（ステップＳ７）。ここで、放電灯電圧が所定値まで低下しないとか、放電灯電流が流れない等により不点灯と判断されると、ステップＳ１に戻り、点灯と判断されるまでこの処理が繰り返される。
【００２７】
一方、放電灯１が点灯していると判断されたときは、マルチプレクサ４１が制御されて、１回乃至は所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ８〜Ｓ１１）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に平均処理される（ステップＳ１２）。次いで、処理後の演算用データが点灯状態において許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ１３）、異常であれば、後述するステップＳ１５に進み、正常であれば、かかる演算用データを元に電力の演算処理が行われる（ステップＳ７）。この演算処理は、例えば点灯直後からの時間の経過に従って電力を漸減させるような制御プログラムがＲＯＭに格納されている場合にあっては、かかる制御プログラムに基づく電力制御に沿うように、検出した放電灯電圧、電流等を用いて演算を実行し、ステップＳ８に戻る。演算用データが正常と判断される限りは、このステップＳ８〜Ｓ１４が繰り返し実行される。
【００２８】
ステップＳ１５では、再度、マルチプレクサ４１が制御されて、１回乃至は所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ１５〜Ｓ１８）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に平均処理される（ステップＳ１９）。次いで、処理後の演算用データが点灯の前後を問わず許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ２０）、異常であれば、正常に復帰するまで、かかるステップＳ１５〜Ｓ２０の処理が繰り返され、一方、正常に復帰したと判断されると、最初のステップＳ１に戻る。
【００２９】
このように、実施形態１では、信号処理によってノイズを可及的に除去することによって、従来のフィルタを介在したものや積分型を用いたものに比してより高速処理が可能となる。
【００３０】
実施形態２
実施形態２では、点灯直後のように大電流を必要とする時は放電灯１及び放電灯点灯回路２からの不要輻射ノイズが大きく、従って各検出部５〜８の出力に混在するノイズも大きくなることを考慮して、変更制御部４４１は、放電灯１の点灯状態から予想されるノイズの大きさに対応させて信号処理の方法を変更するようにしている。
【００３１】
図３は実施形態２の動作を説明するフローチャートである。実施形態２では、先ず、マルチプレクサ４１が制御されて、所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ３１〜Ｓ３４）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎にＮ１個分の検出データが平均処理される（ステップＳ３５）。なお、この間は未だ点灯していないためノイズは小さく、従ってデータサンプリング数Ｎ１として小さい値が設定される。次いで、平均処理後のデータが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ３６）、異常であれば、後述するステップＳ４５に進み、正常であれば、点灯判別が行われる（ステップＳ３７）。ここで、放電灯電圧が所定値まで低下しないとか、放電灯電流が流れない等により不点灯と判断されると、ステップＳ３１に戻り、この処理が繰り返される。
【００３２】
一方、放電灯１が点灯していると判断されたときは、マルチプレクサ４１が制御されて、所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ３８〜Ｓ４１）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎にＮ２個分の検出データが平均処理される（ステップＳ４２）。なお、このときは点灯時間検出部８からの点灯時間データから認識し得る点灯直後であるためノイズは大きく、従って処理速度よりもノイズの除去率を上げることを優先させる必要があることから、データサンプリング数Ｎ２として大きな値が設定される。次いで、平均化されたデータ（演算用データ）が点灯状態において許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ４３）、異常であれば、後述するステップＳ４５に進み、正常であれば、上記演算用データに基づいて電力の演算処理が行われれて（ステップＳ４４）、ステップＳ３８に戻る。演算用データが正常と判断される限りは、このステップＳ３８〜Ｓ４４が繰り返し実行される。この繰り返しループにおいては、点灯時間検出部８からの点灯時間データから認識し得る点灯後の時間の経過に応じて点灯状態も安定してくるため、ノイズも小さくなってくるので、本来の処理速度を達成するべく、変更制御部４４１はサンプリング数Ｎ２の値が経過時間に対応して漸減するように変更される。この漸減変更内容は制御プログラムに格納されており、例えばサンプリング毎にあるいはサンプリング所定回毎に所定数に達するまで行わせるようになっている。
【００３３】
ステップＳ４５では、再度、マルチプレクサ４１が制御されて、所定回分の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ４５〜Ｓ４８）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎にＮ３個分の検出データが平均処理される（ステップＳ４９）。次いで、処理後の演算用データが点灯の前後を問わず許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ５０）、異常であれば、正常に復帰するまで、かかるステップＳ４５〜Ｓ５０の処理が繰り返され、一方、正常に復帰したと判断されると、最初のステップＳ３１に戻る。なお、このときは点灯時間検出部８からの点灯時間データからサンプリング数Ｎ３が設定されている。
【００３４】
このように、実施形態２では、点灯直後からの時間に応じてサンプリング数Ｎ２を漸減するように変更させるので、点灯直後での放電電流レベルが高いことに起因して大きなノイズが発生する間は、ノイズ除去率を上げるべくサンプリング数を大きくする一方、時間の経過に伴ってノイズが小さくなることに鑑みて、ノイズ除去よりも処理速度を優先させる処理に移行させるよう制御することが可能となり、点灯後の全期間において高精度での制御が実現し得る。
【００３５】
実施形態３
一般に放電灯１が放電を開始するには放電灯に電圧を印加し、イグナイターでさらに高電圧のパルスを重畳することにより絶縁破壊を起こし、これによって放電を開始させる一方、放電開始後は放電を持続させる制御に移行する必要がある。従って、演算部４４は放電灯１の放電開始を速やかに検出して、電力制御を行う必要がある。放電灯１の放電開始は放電灯電圧の急激な低下あるいは放電灯電流の急激な上昇を検出することで可能となるが、信号処理部４３でノイズ除去のために複数回のサンプリングデータに対して平均化処理を施していると、急激な上昇、低下を見過ごし（検出することができなかっ）たり、また検出が遅れたりして、点灯制御への移行が適正に行われなかったりする可能性がある。そこで、この実施形態３では、放電開始前においては、Ａ／Ｄ変換器４２の検出データを信号処理部４３に導いて信号処理を行わせることはせず、そのまま（すなわち信号処理部４３による処理方法は入力された検出データを加工せず、そのまま出力して）演算部４４の入力とし、検出から制御までの時間をリアルタイムオーダーまで上昇させる。これは、放電開始前にあっては、未だ放電していないため放電灯１からの不要輻射ノイズは出ないか、かなり小さいため、検出部５〜８からの検出信号にノイズが混入することが殆どないことを考慮したものである。
【００３６】
図４は実施形態３の動作を説明するフローチャートである。実施形態３では、先ず、マルチプレクサ４１が制御されて、１回目の放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ６１〜Ｓ６４）、信号処理部４３をスルーして演算部４４に導かれる。次いで、検出データが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ６５）、異常であれば、後述するステップＳ７４に進み、正常であれば、点灯判別が行われる（ステップＳ６６）。ここで、放電灯電圧が所定値まで低下しないとか、放電灯電流が流れない等により不点灯と判断されると、ステップＳ６１に戻り、点灯と判断されるまでこの処理が繰り返される。
【００３７】
なお、実施形態３において、放電灯が点灯していると判断されたときの処理（ステップＳ６７〜Ｓ７３）、及び異常と判断した（ステップＳ６５，Ｓ７２でＮＯ）ときの処理（ステップＳ７４〜Ｓ７９）は、実施形態１で説明したステップＳ８〜Ｓ１４、ステップＳ１５〜Ｓ２１と同一なので説明は省略する。
【００３８】
このように、実施形態３では、変更制御部４４１により放電開始前においては検出データをそのまま演算部４４に導いて処理するようにしたので、高速処理が実現され、放電開始に伴う電圧の急激な低下や放電電流の急激な上昇を確実に検出することができ、放電開始後の駆動制御へ的確かつスムースに移行することが可能となり、高精度での制御が実現し得る。
【００３９】
実施形態４
放電灯１の放電開始直後においては、放電灯には突入電流のようなピークを持つ電流が放電灯電流に重畳することがある。この突入電流をＡ／Ｄ変換して、演算部４４の入力とすると、過度に電流を抑制する制御が働いて放電灯１が立ち消えを起こしたり、放電灯１の光束の立ち上がりを不安定にする原因となる。そこで、実施形態４では、演算部４４内の前述したＲＯＭ内に実際の検出値に代わる値として例えば経験的、実験的に得た代替値を記憶しておき、放電が開始し、突入電流が流れる間は放電灯電流検出部６からの検出信号に対するＡ／Ｄ変換を行わず、演算部４４内のＲＯＭから代替値を読み出して演算部４４に設定することで、この値を検出データと見なして電力制御を行うようにし、放電灯の点灯直後における安定性を確保するようにしている。
【００４０】
図５は実施形態４の動作を説明するフローチャートである。実施形態４では、先ず、マルチプレクサ４１が制御されて、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ８１〜Ｓ８４）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に平均処理される（ステップＳ８５）。次いで、処理後の演算用データが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ８６）、異常であれば、後述するステップＳ１０１に進み、正常であれば、点灯判別が行われる（ステップＳ８７）。ここで、放電灯電圧が所定値まで低下しないとか、放電灯電流が流れない等により不点灯と判断されると、ステップＳ８１に戻り、点灯と判断されるまでこの処理が繰り返される。
【００４１】
一方、放電灯１が点灯したと判断されたときは、マルチプレクサ４１が制御されて、放電灯電流を除く、放電灯電圧、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ８８〜Ｓ９０）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に処理が施されると共に、予め準備されておいた代替値がＲＯＭより読み出され、演算部４４に設定される（ステップＳ９１）。次いで、演算処理後のデータが点灯状態において許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ９２）、異常であれば、後述するステップＳ１０１に進み、正常であれば、電力の演算処理が行われる（ステップＳ９３）。
【００４２】
続いて、再度、マルチプレクサ４１が制御され、今度は、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ９４〜Ｓ９７）、信号処理部４３でこれら各検出データ毎に処理が施される（ステップＳ９８）。この場合には、点灯直後における突入電流は既に発生した後と考えられるため、放電灯電流として放電灯電流検出部６からの検出データを用いるようにしている。次いで、処理後のデータが点灯後における許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ９９）、異常であれば、ステップＳ１０１に進み、正常であれば、ステップＳ９４に戻る。このステップＳ９４〜Ｓ１００のループでは、例えば点灯直後からの時間の経過に従って電力を漸減させるような制御プログラムがＲＯＭに格納されている場合にあっては、かかる制御プログアムに基づく電力制御に沿うように、検出した放電灯電圧、電流等を用いて演算を実行し、演算用データが正常と判断される限り、このステップＳ９４〜Ｓ１００が繰り返し実行される。
【００４３】
なお、実施形態４におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０６は実施形態１のステップＳ１５〜Ｓ２０と同一であるため、説明は省略する。
【００４４】
このように、実施形態４では、放電開始直後の放電灯電流として代替値を採用して、放電開始直後に発生する突入電流というノイズの影響を受けることのないようにしたので、放電灯の点灯直後にける安定性が確保され、かつ高速処理が可能となる。
【００４５】
実施形態５
放電灯は点灯後においても何らか原因により消灯することがあり、この場合、再点灯を高速で行わせる必要がある。そこで、実施形態５では、放電灯が消灯したことを受けて放電灯からの不要輻射ノイズがなくなるので、検出データ内にノイズが混入することがなく、従って、検出データをそのまま用いる処理方法を採用して直接演算部４４に導くようにしている。
【００４６】
図６は実施形態５の動作を説明するフローチャートである。実施形態５におけるステップＳ１１１〜Ｓ１２４は実施形態１のステップＳ１〜Ｓ１４と同一であるから、説明は省略する。
【００４７】
ステップＳ１１８〜Ｓ１２４で放電灯１の点灯が正常に継続している状態において、ステップＳ１２３で異常すなわち放電灯電圧の急激上昇あるいは放電灯電流の急激低下等（消灯）が検出されるとステップＳ１２５以降の制御に移行する。
【００４８】
先ず、マルチプレクサ４１が制御されて、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号がＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれてデジタルの検出データに変換され（ステップＳ１２５〜Ｓ１２８）、信号処理部４３をスルーして、そのまま演算部４４に導かれる。そして、これらの検出データが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が直接行われ（ステップＳ１２９）、異常であれば、ステップＳ１２５に戻って同様の処理を繰り返し、正常であれば、ステップＳ１１１に戻る。
【００４９】
このように、実施形態５では、点灯継続中に何らかの影響で消灯したとき、検出データを直接演算部４４で処理するようにしたので、再点灯への復帰の高速処理が可能となる。
【００５０】
実施形態６
放電灯点灯回路２は、点灯開始時は放電灯１への供給電力を大きくし、時間の経過と共に電力を絞るように制御することで放電灯１の光束の立ち上がりを良好にしている。このとき、放電灯１から発生する不要輻射ノイズも放電灯１の点灯後は、時間の経過と共に減少していくこととなる。そこで、実施形態６では、変更制御部４４１により信号処理部４３での信号処理のデータサンプリングを点灯後の時間と共に変化させるようにする。すなわち、点灯直後ではサンプリング数を多くし、時間の経過と共にサンプリング数を減らすようにして、ノイズの影響を点灯後の経過時間によらず、均一に除去するようにする。
【００５１】
図７は実施形態６の動作を説明するフローチャートである。図７において、放電灯１が点灯するまでの処理は例えば実施形態１が採用される。放電灯１が点灯したと判断されると、タイマＴがスタートされ（ステップＳ１３１）、放電灯１の点灯からの経過時間が計時、監視される。次いで、経過時間Ｔが最初の所定値Ｔ０を超えたか否かが判断され（ステップＳ１３２）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ１回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１３３）。一方、経過時間ＴがＴ０を超えていると、経過時間Ｔが所定値Ｔ１（＞Ｔ０）を超えたか否かが判断され（ステップＳ１３４）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ２（＜Ｎ１）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１３５）。一方、経過時間ＴがＴ１を超えていると、経過時間Ｔが所定値Ｔ２（＞Ｔ１）を超えたか否かが判断され（ステップＳ１３６）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ３（＜Ｎ２）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１３７）。一方、経過時間ＴがＴ２を超えていると、経過時間Ｔが所定値Ｔ３（＞Ｔ２）を超えたか否かが判断され（ステップＳ１３８）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ４（＜Ｎ３）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１３９）。そして、経過時間ＴがＴ３を超えていると、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ５（＜Ｎ４）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１４０）。各平均処理されたデータは演算用データとして演算部４４に導かれる。
【００５２】
このように、実施形態６では、点灯直後ではサンプリング数を多くし、時間の経過と共にサンプリング数を減らすようにして、ノイズの影響を点灯後の経過時間によらず、均一に除去することが可能となる。
【００５３】
実施形態７
実施形態７は、実施形態６の点灯時間の代わりに、放電灯電圧を用いるようにしたもので、信号処理部４３での検出データのサンプリング数を放電灯電圧に応じて変化させることでノイズの影響を除去する。
【００５４】
図８は実施形態７の動作を説明するフローチャートである。図８において、放電灯１が点灯するまでの処理は例えば実施形態１が採用される。放電灯１が点灯したと判断されると、放電灯電圧検出部５からの検出電圧がＡ／Ｄ変換して得られる（ステップＳ１４１）。次いで、放電灯電圧Ｖlaが最初の所定値Ｖla0を超えているか否かが判断され（ステップＳ１４２）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ１回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１４３）。一方、放電灯電圧ＶlaがＶla0を超えていると、放電灯電圧Ｖlaが所定値Ｖla1（＞Ｖla0）を超えているか否かが判断され（ステップＳ１４４）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ２（＜Ｎ１）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１４５）。一方、放電灯電圧ＶlaがＶla1を超えていると、放電灯電圧Ｖlaが所定値Ｖla2（＞Ｖla1）を超えているか否かが判断され（ステップＳ１４６）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ３（＜Ｎ２）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１４７）。一方、放電灯電圧ＶlaがＶla2を超えていると、放電灯電圧Ｖlaが所定値Ｖla3（＞Ｖla2）を超えているか否かが判断され（ステップＳ１４８）、超えていなければ、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ４（＜Ｎ３）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１４９）。そして、放電灯電圧ＶlaがＶla3を超えていると、各検出部５〜８からマルチプレクサ４１を介してＡ／Ｄ変換器４２に取り込まれた、それぞれＮ５（＜Ｎ４）回分のサンプリングデータに対する平均処理が施される（ステップＳ１５０）。各平均処理されたデータは演算用データとして演算部４４に導かれる。
【００５５】
このように、実施形態７では、放電灯電圧の高低に応じ、すなわち不要輻射ノイズの大小に応じて、サンプリング数を、放電電圧が高いほど少なくし、放電灯電圧が低いほど多くするようにして、ノイズの影響を点灯後の放電灯電圧の高低によらず、均一に除去することが可能となる。
【００５６】
実施形態８
実施形態８は、放電灯点灯回路２による動作状態を監視する要素としての４つの検出部５〜８からの検出信号に重み付け、すなわち検出信号の取り込みを適宜間引くようにして高速処理に必要な検出信号を重点的かつ効果的にサンプリングするようにしたものである。例えば、点灯時間検出部８は放電後充分時間が経過して光束が安定した状態になると取り込みを止める。また、電源電圧検出部７は一般的に急激な変化をすることはないことを考慮してサンプリング回数を減らす。すなわち、電力制御に重要な放電灯電圧と放電灯電流とを重点的にサンプリングし、例えば電源電圧は放電灯電圧と放電灯電流のサンプリング１０回に１回とか、２０回に１回というオーダーで間引いてサンプリングすることで、放電灯電圧と放電灯電流のサンプリングを可及的に高速で行い電力制御の精度を上げる。
【００５７】
図９、図１０は実施形態８の動作を説明するフローチャートである。先ず、制御がスタートすると、点灯前におけるサンプリング回数を示す計数Ｎが０に初期セットされる（ステップＳ１６１）。次いで、計数Ｎが１０の倍数か否かが判断され（ステップＳ１６２）、そうでなければ５の倍数か否かが判断される（ステップＳ１６３）。５の倍数でもなければ、放電灯電圧及び放電灯電流のみの取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１６４，Ｓ１６５）。そして、得られた放電灯電圧及び放電灯電流の検出データに対して信号処理部４３で信号処理される（ステップＳ１７３）。次いで、処理後の演算用データが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ１７４）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、点灯判別が行われる（ステップＳ１７５）。ここで、放電灯電圧が所定値まで低下しないとか、放電灯電流が流れない等により不点灯と判断されると、計数Ｎがインクリメントされて（ステップＳ１７６）、ステップＳ１６２に戻る。また、点灯と判断されると、ステップＳ１７７に進む。
【００５８】
ステップＳ１６２に戻って、計数Ｎが１０の倍数でなく、５の倍数であれば（ステップＳ１６３でＹＥＳ）、放電灯電圧、放電灯電流及び電源電圧の検出信号の取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１６６〜Ｓ１６８）。そして、得られた放電灯電圧及び放電灯電流及び電源電圧の各検出データに対して信号処理部４３で信号処理され（ステップＳ１７３）、次いで、異常判別が行われ（ステップＳ１７４）、さらに点灯判別が行われる（ステップＳ１７５）。そして、不点灯と判断されると、計数Ｎがインクリメントされて（ステップＳ１７６）、ステップＳ１６２に戻る。
【００５９】
一方、ステップＳ１６２で計数Ｎが１０の倍数であれば、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号の取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１６９〜Ｓ１７２）。そして、得られた各検出データに対して信号処理部４３で信号処理され（ステップＳ１７３）、次いで、異常判別が行われ（ステップＳ１７４）、さらに点灯判別が行われる（ステップＳ１７５）。そして、不点灯と判断されると、計数Ｎがインクリメントされて（ステップＳ１７６）、ステップＳ１６２に戻る。かかる処理は点灯と判断されるまで繰り返される。
【００６０】
このように、不点灯期間においては、計数Ｎの全てに対して放電灯電圧及び放電灯電流はサンプリングされ、電源電圧は計数Ｎが５の倍数のときのみサンプリングされ、点灯時間は計数Ｎが１０の倍数のときのみサンプリングされる。これにより、放電灯電圧及び放電灯電流のサンプリング回数１０回に対して、点灯時間は１回となり、電源電圧は２回となり、このように電源電圧や点灯時間を所与の比率で間引くことで、放電灯電圧及び放電灯電流を重点的にサンプリングすることができる。
【００６１】
続いて、ステップＳ１７５で、点灯と判断されると、点灯後におけるサンプリング回数を示す計数ａが０に初期セットされる（ステップＳ１７７）。次いで、計数ａが所定値ａl未満か否かが判断される（ステップＳ１７８）。ここで、計数ａがａl以上であれば、点灯後から所定の時間が経過したとして、ステップＳ１９４に進む。一方、計数ａがａl未満であれば、計数ａが１０の倍数か否かが判断され（ステップＳ１７９）、そうでなければ、５の倍数か否かが判断される（ステップＳ１８０）。５の倍数でもなければ、放電灯電圧及び放電灯電流のみの取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１８１，Ｓ１８２）。そして、得られた放電灯電圧及び放電灯電流の検出データに対して信号処理部４３で信号処理される（ステップＳ１９０）。次いで、処理後のデータが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ１９１）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、電力演算が行われ（ステップＳ１９２）、計数ａがインクリメントされて（ステップＳ１９３）、ステップＳ１７８に戻る。
【００６２】
ステップＳ１７８に戻って、計数Ｎがａ1未満で、かつ１０の倍数でなく（ステップＳ１７９でＮＯ）、５の倍数であれば（ステップＳ１８０でＹＥＳ）、放電灯電圧、放電灯電流及び電源電圧の検出信号の取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１８３〜Ｓ１８５）。そして、得られた放電灯電圧、放電灯電流及び電源電圧の各検出データに対して信号処理部４３で信号処理され（ステップＳ１９０）、次いで、異常判別が行われ（ステップＳ１９１）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、電力演算が行われ（ステップＳ１９２）、計数ａがインクリメントされて（ステップＳ１９３）、ステップＳ１７８に戻る。
【００６３】
一方、ステップＳ１７８で計数Ｎがａ1未満で、かつ１０の倍数であれば（ステップＳ１７９でＹＥＳ）、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の各検出信号の取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１８６〜Ｓ１８９）。そして、得られた各検出データに対して信号処理部４３で信号処理され（ステップＳ１９０）、次いで、異常判別が行われ（ステップＳ１９１）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、電力演算が行われ（ステップＳ１９２）、計数ａがインクリメントされて（ステップＳ１９３）、ステップＳ１７８に戻る。かかる処理は正常点灯が継続する間、繰り返される。
【００６４】
このように、正常点灯期間においては、計数ａの全てに対して放電灯電圧及び放電灯電流はサンプリングされ、電源電圧は計数ａが５の倍数のときのみサンプリングされ、点灯時間出力は計数ａが１０の倍数のときのみサンプリングされる。これにより、放電灯電圧及び放電灯電流のサンプリング回数１０回に対して、点灯時間出力は１回となり、電源電圧は２回となり、このように電源電圧や点灯時間出力を間引くことで、放電灯電圧及び放電灯電流を重点的にサンプリングすることができる。
【００６５】
ステップＳ１７８で、計数ａが値ａ1に達すると、計数ａが１０の倍数か否かが判断される（ステップＳ１９４）。１０の倍数でなければ、放電灯電圧及び放電灯電流のみの取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１９５，Ｓ１９６）。そして、得られた放電灯電圧及び放電灯電流の検出データに対して信号処理部４３で信号処理される（ステップＳ１９０）。次いで、処理後のデータが許容範囲の内外か等の基準に基づく異常判別が行われ（ステップＳ１９１）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、電力演算が行われ（ステップＳ１９２）、計数ａがインクリメントされて（ステップＳ１９３）、ステップＳ１７８に戻る。
【００６６】
一方、計数ａが１０の倍数であれば（ステップＳ１９４でＹＥＳ）、放電灯電圧、放電灯電流及び電源電圧の検出信号の取り込みが行われ、Ａ／Ｄ変換される（ステップＳ１９７〜Ｓ１９９）。そして、得られた放電灯電圧、放電灯電流及び電源電圧の各検出データに対して信号処理部４３で信号処理され（ステップＳ１９０）、次いで、異常判別が行われ（ステップＳ１９１）、異常であれば、後述するステップＳ２００に進み、正常であれば、電力演算が行われ（ステップＳ１９２）、計数ａがインクリメントされて（ステップＳ１９３）、ステップＳ１７８に戻る。かかる処理は正常点灯が継続する間、繰り返される。
【００６７】
このように、正常点灯であって点灯から所定時間（計数値でａ1に相当）経過した後は、計数ａの全てに対して放電灯電圧及び放電灯電流はサンプリングされ、電源電圧も計数ａが１０の倍数のときのみサンプリングされるようにする一方、点灯時間はサンプリングを中止している。これにより、必要でなくなった検出信号の取り込み中止することで、より放電灯電圧及び放電灯電流のサンプリング機会を増大させて、放電灯電圧及び放電灯電流を重点的にサンプリングすることができる。
【００６８】
ステップＳ１７４，Ｓ１９１で異常と判断されると、ステップＳ２００以降に移行するが、ここでの処理は、実施形態１のステップＳ１５〜２０と同一なので、説明は省略する。
【００６９】
なお、本発明は、Ａ／Ｄ変換器４２を１台として小型化を実現した構成とし、マルチプレクサ４１で４つの検出信号を選択的に取り込む態様で説明したが、これに限らず、各検出部に対応して４個のＡ／Ｄ変換器を設けた構成にも適用可能である。
【００７０】
図１１は、本発明に係る放電灯点灯装置の他の回路構成を示す全体構成図である。放電灯点灯装置は、図１に示す回路構成と基本的に同一であり、点灯時間検出手段８、演算回路４４の一部において追加機能を有する点、及びＡ／Ｄ変換器４２から直接演算回路４４への信号ラインを図面上でも明示した点で相違する。
【００７１】
演算回路４４は点灯時間検出手段８及び電源電圧検出手段７からの検出データにより、放電灯１に与える電力指令値を計算する。電力指令値は放電灯１が冷えている時は高く設定される一方、その後に点灯し、点灯時間が長くなると温度も上昇してくるため点灯効率が上昇する。それに応じて徐々に電力指令値を下げていくようにする。また、電源電圧が低下すると、放電灯１に一定電力を与え続けるためには、電源３からの電流値が大きくなってしまうことから、放電灯点灯回路２内の電子素子の定格を超えないようにする必要がある。そのため、演算回路４４は電源電圧が低下すると、電力指令値を下げる方向に制御するようにしている。
【００７２】
また、演算回路４４は、放電灯電圧検出手段５で検出される放電灯電圧と放電灯電流検出手段で検出される放電灯電流とから放電灯１に入力されている実際の電力を計算し、この実際の入力電力と電力指令値とが同じになるように制御データを生成し、出力するようにしているものである。これらの制御は演算回路４４内に記憶されている前記したと同様な制御プログラムに基づいて実行される。
【００７３】
実施形態９
実施形態９は、放電灯電圧検出手段５、放電灯電流検出手段６、電源電圧検出手段７及び点灯時間検出手段８からの放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧及び点灯時間の各データ毎に例えば所定数のデータに対する平均処理を施す等してＡ／Ｄ変換器４２に入力される電圧のノイズを除去し、このノイズ成分を除去した信号を演算回路４４に入力するようにしているものである。
【００７４】
実施形態１０
実施形態１０は、放電灯１の点灯直後の大電力を必要とする時は、放電灯１及び放電灯点灯回路２からの不要輻射ノイズが大きいため、各検出手段からの検出電圧に重畳するノイズも大きいことに鑑みて、ノイズの除去率を上げるために、変更制御部４４１により信号処理回路４３における処理方法を変更するものである。
【００７５】
例えば平均を取るためのサンプリング数を多くして、信号処理の速度よりもノイズ除去率を上げるようにする。そして、点灯後、十分時間が経過した後の定常状態に達すると、電力が安定し、ノイズ成分が小さくなることから、信号処理回路４３に対してノイズ除去率よりも処理速度を優先するようにして、ノイズの影響を受けずに高精度での電力制御を行うようにしている。
【００７６】
実施形態１１
一般に放電灯１が放電を開始は、放電灯１に電圧を印加した上に、イグナイタ等のパルス発生器でさらに高電圧のパルスを重畳することにより絶縁破壊を生じさせて行うようにしている。かかる動作により制御回路ブロック４は速やかに放電灯１の放電開始を検出して、電力制御する必要がある。放電灯１の放電開始の検出は、放電灯電圧の急激な低下や放電灯電流の急激な上昇を検出することで可能であるが、信号処理回路４３でノイズ除去のために平均化処理を行っていると、急激な電流上昇や電圧低下を検出することができなかったり、また検出が遅れたりする。そのため、変更制御部４４１は、放電開始前だけは信号処理回路４３で信号処理をせず、図１１に示すＡ／Ｄ変換器４２から信号ラインで直接演算回路４４に検出データを入力して放電開始の検出スピードを上げるようにする。また、ノイズに対しては、放電をしていない放電灯１からは不要輻射は発生しないことから、検出電圧にはほとんど影響を与えることはない。
【００７７】
実施形態１２
放電灯１の放電点灯開始直後、放電灯１には突入電流として大きなピークを持つ電流が放電灯電流に重畳して発生する。この突入電流をＡ／Ｄ変換器４２でＡ／Ｄ変換して演算回路４４に入力すると、過度に電流を抑制する方向の制御データが得られ、放電灯１が立ち消えを起こしたり、放電灯１の光束立ち上がりの不安定の原因になる。そこで、変更制御部４４１は、放電が開始し、演算回路４４が点灯制御に移行して、突入電流が流れる間は放電灯電流検出手段６からの放電灯電流のＡ／Ｄ変換は行わず、予め設定された代替え値を演算回路４４内に設定しておき、この代替え値により電力制御するようにしておくことにより、放電灯１の点灯直後の安定性を上げるようにしている。
【００７８】
実施形態１３
放電灯１が点灯した後、何らかの異常を検出して消灯した場合、変更制御部４４１は、図１１に示すＡ／Ｄ変換器４２からの検出データを信号ラインで直接演算回路４４に入力して、検出スピードを上げるようにしている。また、ノイズに対しては、放電をしていない放電灯１からは不要輻射ノイズは生じないため検出電圧にはほとんど影響を与えることはない。
【００７９】
実施形態１４
実施形態１４は、図１２に示す点灯時間検出手段８を用いることを特徴とする。点灯時間検出手段８は、コンデンサ８１の一端がスイッチ８２の固定接点に接続されると共に、抵抗８３を有するラインと、抵抗８４と所定の電源８５の直列ラインとがそれぞれスイッチ８２の可動接点に接続され、コンデンサ８１の一端が出力端子とされているものである。スイッチ８２は放電が開始すると電源８５側のラインに接続されてコンデンサ８１への充電を行わせ、消灯すると抵抗８３側のラインに切り替わって放電を行わせるように、例えば点灯光を受光するセンサなどを利用するなどによって制御されるものである。
【００８０】
そして、コンデンサ８１が飽和する時に電力指令値が定格になるように予め演算回路４４で設定しておく。このとき、放電灯１が点灯し続けると、点灯時間検出手段８の出力は電源８５の電圧に飽和して変化しなくなる。そこで、演算回路４４で点灯直後から点灯時間検出手段８の出力を周期的にサンプリングし、前回と今回のサンプリング値からの上昇変化分が０又は所定の値以下になると、コンデンサ８１が飽和したと見なして点灯時間検出手段８の出力をＡ／Ｄ変換するのを中止する。このようにすることで、４種類あるＡ／Ｄ変換する信号を３種類にできるため、Ａ／Ｄ変換に要する時間を３／４にでき、制御の高速化が図れる。
【００８１】
実施形態１５
実施形態１５では、図１３に示す放電灯点灯装置が採用される。この装置は、図１１の放電灯点灯装置にタイマ４５を付加したものである。タイマ４５は電源投入時すなわち制御開始時に点灯時間検出手段８からの出力に応じて時間を計測し、デジタルデータとしての時間データを出力するものである。変更制御部４４１は、タイマ４５の出力を点灯時間検出手段８の出力に代用するようにしたもので、制御開始時の１回又は数回だけ点灯時間検出手段８の出力をＡ／Ｄ変換して用い、その後は点灯時間検出手段８からの出力をＡ／Ｄ変換するのを中止する。このようにすることで、４種類あるＡ／Ｄ変換する信号を３種類にできるため、Ａ／Ｄ変換に要する時間を３／４にでき、制御の高速化が図れる。
【００８２】
実施形態１６
図１４は検出データのタイミングチャートで、（ａ）は放電灯電圧波形、（ｂ）は放電灯電流波形、（ｃ）はＡ／Ｄ変換のタイミングを示す図である。図１４において、ＶＬＡは放電灯電圧、ＩＬＡは放電灯電流、ＶＩＮは電源電圧、ＶＣＩＮは点灯時間を示し、（ｃ）はそのＡ／Ｄ変換のタイミングを示している。また、太線で区切った３個又は４個のデータを含む期間を１周期とし、この検出処理を繰り返している。
【００８３】
放電灯１の点灯は、放電灯１に高電圧が印加され、さらにイグナイタにより高電圧が重畳されることで開始する。点灯が開始されると、放電灯１の抵抗値は低下し、放電灯電圧も同時に低下する。また、点灯が開始すると、放電灯電流が流れ始める。ここで、放電灯１の点灯開始を確実に行うために、先ず、放電灯電圧が所定の電圧閾値より低い値としてＡ／Ｄ変換された時（図１４の(1)タイミング）、演算回路４４において点灯制御に移行する。点灯制御に移行後、放電灯電流を初めてＡ／Ｄ変換した時（図１４の(2)タイミング）、放電灯電流が所定の電流閾値より高い値になっているかどうかを演算回路４４が判断する。ここで、放電灯電流が所定の電流閾値より高い値になっていれば、そのまま点灯制御を続け、逆に、所定の電流閾値より低い値になっていれば、点灯していないと見なし、再び点灯前制御に戻るようにして、放電灯電圧及び放電灯電流の２種類で二重に点灯開始を検出することで、ノイズによる誤動作を防止している。
【００８４】
実施形態１７
点灯前制御では、放電灯電流のＡ／Ｄ変換を中止する。すなわち、図１４のＡ／Ｄ変換タイミングのように放電灯１が点灯する前は、放電灯電圧、電源電圧、点灯時間の３種類の入力信号をＡ／Ｄ変換し、放電灯１が点灯して、初めて放電灯電圧をＡ／Ｄ変換した時（図１４の(1)タイミング）から演算回路４４は放電灯１の点灯を認識して、次の周期から点灯制御に移行し、この点灯制御で放電灯電流のＡ／Ｄ変換を開始する。このように、点灯前制御で放電灯電流のＡ／Ｄ変換を中止することにより、放電灯１が点灯してから演算回路４４が点灯を認識して、点灯制御に移行するまでの時間を短くすることができる。このため、放電灯１に大電流が流れるのを防ぐことができ、安定制御が可能となる。
【００８５】
実施形態１８
図１５は検出データのタイミングチャートで、（ａ）は放電灯電圧波形、（ｂ）は放電灯電流波形、（ｃ）はＡ／Ｄ変換タイミングを示す図である。図１５において、ＶＬＡは放電灯電圧、ＩＬＡは放電灯電流、ＶＩＮは電源電圧、ＶＣＩＮは点灯時間を示し、（ｃ）はそのＡ／Ｄ変換のタイミングを示している。また、太線で区切った３個又は４個のデータを含む期間を１周期とし、この検出処理を繰り返している。
【００８６】
放電灯１の点灯は、放電灯１に高電圧が印加され、さらにイグナイタにより高電圧が重畳されることで開始する。点灯が開始されると、放電灯１の抵抗値は低下し、放電灯電圧も同時に低下する。また、点灯が開始すると、放電灯電流が流れ始める。ここで、放電灯１の点灯開始を確実に行うために、先ず、放電灯電流が所定の電流閾値より高い値としてＡ／Ｄ変換された時（図１５の(1)タイミング）、演算回路４４において点灯制御に移行する。点灯制御に移行後、放電灯電圧を初めてＡ／Ｄ変換した時（図１５の(2)タイミング）、放電灯電圧が所定の電圧閾値より低い値になっているかどうかを演算回路４４が判断する。ここで、放電灯電圧が所定の電圧閾値より低い値になっていれば、そのまま点灯制御を続け、逆に、所定の電圧閾値より高い値になっていれば、点灯していないと見なし、再び点灯前制御に戻るようにして、放電灯電圧及び放電灯電流の２種類で二重に点灯開始を検出することで、ノイズによる誤動作を防止している。
【００８７】
実施形態１９
点灯前制御では、放電灯電圧のＡ／Ｄ変換を中止する。すなわち、図１５のＡ／Ｄ変換タイミングのように放電灯１が点灯する前は、放電灯電圧、電源電圧、点灯時間の３種類の入力信号をＡ／Ｄ変換し、放電灯１が点灯して、初めて放電灯電流をＡ／Ｄ変換した時（図１５の(1)タイミング）から演算回路４４は放電灯１の点灯を認識して、次の周期から点灯制御に移行し、この点灯制御で放電灯電圧のＡ／Ｄ変換を開始する。このように、点灯前制御で放電灯電圧のＡ／Ｄ変換を中止することにより、放電灯１が点灯してから演算回路４４が点灯を認識して、点灯制御に移行するまでの時間を短くすることができる。このため、放電灯１に大電流が流れるのを防ぐことができ、安定制御が可能となる。
【００８８】
実施形態２０
点灯開始直後で、放電灯１に大きな電力が与えられている時は、放電灯１から出る不要輻射ノイズも大きくなっている。また、点灯後、十分な時間が経過した時の放電灯１は電力も定常状態になっており、放電灯１から出る不要輻射ノイズも小さくなっている。そこで、変更制御部４４１は、信号処理回路４３における信号処理のデータサンプリングを点灯後の時間の経過と共に変化させて、ノイズの影響を点灯直後においても受けにくいようにしている。
【００８９】
すなわち、点灯後はサンプリング数を多く取り、時間の経過と共にサンプリング数を減らしていく。例えば信号処理回路４３において点灯直後は過去１０回分のＡ／Ｄ変換値をメモリしておき、その１０個のデータの平均値を信号処理回路４３の出力とし、点灯時間の経過と共にデータ数を減らしていき、定常状態では各３回分のＡ／Ｄ変換値をメモリして、その３回分のデータの平均値を信号処理回路４３の出力とする。このような信号処理を行うことで、ノイズの影響を受けにくい放電灯点灯装置を実現できる。
【００９０】
実施形態２１
変更制御部４４１は、信号処理回路４３における信号処理に用いるサンプリング数を放電灯電圧又は放電灯電流に応じて変化させることで、ノイズの影響を除去する。例えば、信号処理回路４３において、放電灯電流の値が大きい時は、過去１０回分のＡ／Ｄ変換値をメモリしておき、その１０回分のデータの平均値を信号処理回路４３の出力とし、放電灯電流の値が小さくなるにつれて、データのサンプリング数を減らしていき、放電灯電流が小さくなった定常状態では過去３回分のＡ／Ｄ変換値をメモリして、その３個のデータの平均値を信号処理回路４３の出力とする。このような信号処理を行うことにより、ノイズの影響を受けにくい放電灯点灯装置を実現できる。
【００９１】
実施形態２２
実施形態２２は、信号処理回路４３における信号処理に関し、図１６はその動作説明を示す波形図である。図１６の(1)〜(7)で示した点は放電灯電圧をＡ／Ｄ変換した値を示しており、実線で示しているのが信号処理回路の４３の出力である。例えば、信号処理回路４３での信号処理が過去３回分のＡ／Ｄ変換値の平均であるとすると、(3)〜(4)の間の信号処理回路４３からは、(1)(2)(3)の平均値が出力される。ここで、ノイズ対策のために、信号処理回路４３の出力電圧Ｖａｂに対して上方許容（範囲）値として電圧Ｖ１だけ高い電圧を設定し、また下方許容（範囲）値として電圧Ｖ２だけ低い電圧を設定しており、新たに得られる信号がこのＶ１〜Ｖ２外であるときはノイズを含んだ信号と見なしてサンプリング用としないようにしている。
【００９２】
例えば図１６においては、(5)のＡ／Ｄ変換値が信号処理回路４３の直前の出力値に対する下方許容（範囲）値Ｖ２よりもさらに下方の値として取り込まれたときは、サンプリング用とされない。(4)〜(5)の区間は、(2)(3)(4)の平均値が信号処理回路４３から出力されているが、(5)のデータはＶａｂ―Ｖ２より低い信号であるため、ノイズとして扱うようにしている。この結果、(5)〜(6)の区間は、その前の値すなわち(2)(3)(4)の平均値を出力するようにしている。次いで、(6)〜(7)の区間は、(5)を除いて、(3)(4)(6)の平均値を出力するようにする。このような信号処理を行うことで、ノイズの影響を受けない動作制御が可能となる。
【００９３】
実施形態２３
実施形態２２において、異常検出下限値Ｖ３及び異常検出上限値Ｖ４を設定し、Ａ／Ｄ変換値がＶ３以下、あるいはＶ４以上であるときは、このＡ／Ｄ変換値をノイズとは見なさず、有効な値として処理するようにしている。Ａ／Ｄ変換値が異常検出下限値Ｖ３以下である場合や異常検出上限値Ｖ４以上である場合とは、放電灯１が短絡したり、外れたり、立ち消えしたりしたと見なし、平均を取らず、そのまま信号処理回路４３からの出力とする。
【００９４】
図１６において、(7)のＡ／Ｄ変換値はＶａｂ―Ｖ２より小さいが、ノイズとは見なさず、異常検出下限値Ｖ３より低いことで異常信号と見なされ、そのまま信号処理回路４３から出力される。同様にＡ／Ｄ変換値が異常検出上限値以上である場合も、異常信号と見なさず、そのまま信号処理回路４３から出力される。このような信号処理を行うことで、ノイズの影響を受けず、かつ異常時に素早い対応制御を可能としている。
【００９５】
実施形態２４
実施形態２４では、変更制御部４４１は、放電灯電圧、放電灯電流、電源電圧、点灯時間の４種類の検出電圧に対して一部あるいはそれぞれに重み付けし、データの間引き等を行うことで、迅速な制御が必要なデータのサンプリング速度を上げるようにしている。
【００９６】
例えば、点灯時間検出手段８からの出力や電源電圧検出手段７からの出力は急激な変化をしないことから、サンプリング回数を減らすことができる。すなわち、電力制御に重要な放電灯電圧や放電灯電流を重点的にサンプリングしている。例えば電源電圧は、放電灯電圧や放電灯電流のサンプリング１０回に対して１回とか、２０回に対して１回とかいう程度でサンプリングするような間引きが行われる。これにより、放電灯電圧と放電灯電流のサンプリング時間をより速くして電力制御の精度を向上するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の全体構成図である。
【図２】実施形態１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態２の動作を説明するフローチャートである。
【図４】実施形態３の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施形態４の動作を説明するフローチャートである。
【図６】実施形態５の動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施形態６の動作を説明するフローチャートである。
【図８】実施形態７の動作を説明するフローチャートである。
【図９】実施形態８の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】実施形態８の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明に係る放電灯点灯装置の他の回路構成を示す全体構成図である。
【図１２】点灯時間検出手段の一例を示す回路図である。
【図１３】実施形態１５における、図１１の放電灯点灯装置にタイマ４５を付加した放電灯点灯装置の全体構成図である。
【図１４】検出波形のタイミングチャートで、（ａ）は放電灯電圧波形、（ｂ）は放電灯電流波形、（ｃ）はＡ／Ｄ変換タイミングを示す図である。
【図１５】検出波形のタイミングチャートで、（ａ）は放電灯電圧波形、（ｂ）は放電灯電流波形、（ｃ）はＡ／Ｄ変換タイミングを示す図である。
【図１６】信号処理回路における信号処理の動作説明を示す波形図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  放電灯
２  放電灯点灯回路
３  電源
４  制御回路ブロック
４１  マルチプレクサ
４２  Ａ／Ｄ変換器
４３  信号処理部
４４  演算部
４４１  変更制御部
４５  タイマ
５  放電灯電圧検出部
６  放電灯電流検出部
７  電源電圧検出部
８  点灯時間検出部
８１  コンデンサ
【図１】
0004525713.tif 000002
【図２】
0004525713.tif 000003
【図３】
0004525713.tif 000004
【図４】
0004525713.tif 000005
【図５】
0004525713.tif 000006
【図６】
0004525713.tif 000007
【図７】
0004525713.tif 000008
【図８】
0004525713.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004525713.tif 000011
【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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