(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス放電ランプ（１）の電力制御方法であって、該電力制御方法で、記憶された電圧−電流特性曲線（２１）を用いて電力を実質的に一定値に制御する方法において、
所定の電力値に対して電圧−電流特性曲線（２１）を１つだけ記憶しておき、ガス放電ランプ（１）に流れる電流、及び/又は、前記ガス放電ランプ（１）に印加される電圧の１つの値に対して、前記記憶されている電圧−電流特性曲線（２１）を用いて、電力が制御される電力値に相応する電圧値及び/又は電流値を読み出し、前記高圧放電ランプ（１）の電力を高めるために、前記記憶されている電圧−電流特性曲線（２１）を比較的高い電圧及び/又は比較的高い電流の方向にシフトし、前記高圧放電ランプ（１）の電力を低減するために、前記記憶されている電圧−電流特性曲線（２１）を比較的低い電圧及び/又は比較的低い電流の方向にシフトすることを特徴とする方法。
【請求項２】
特性曲線（２１）を、電圧軸線（Ｕ）に沿って、又は、電流軸線（Ｉ）に沿って、又は、同時に前記両軸線に沿ってシフトする請求項１記載の方法。
【請求項３】
特性曲線（２１）の双曲線領域でシフトし、前記特性曲線を、例えば、所謂Ｖｅｄｉｌｉｓ特性曲線にする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
特性曲線（２１）を、ソフトウェアにより、設けられているマイクロコントローラ（２）を用いてシフトする請求項１，２又は３記載の方法。
【請求項５】
特性曲線（２１）を、所望の電力変化量に依存している段階値（ΔＵ）又は連続可変量の加減算によってシフトする請求項１〜４迄の何れか１記載の方法。
【請求項６】
電力を、例えば、記憶された唯一つの特性曲線（２１）を用いて、該特性曲線をシフトすることによって変える請求項１〜５迄の何れか１記載の方法。
【請求項７】
制御回路に、マイクロコントローラ（２）を設け、例えば、相応の段階値（ΔＵ）又は連続可変量を、設けられている調整部材（３）に給電される制御値（Ｕ1，Ｕ2）に加減算することによって、特性曲線（２１）をソフトウェアによりシフトする請求項１又は２〜６までの何れか１記載の方法を実施するための装置。
【請求項８】
制御回路に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｎｗｅｎｄｕｎｇｓｇｅｍａｅｓｓ  ｓｐｅｚｉｆｉｚｉｅｒｔｅ  ｉｎｔｅｇｒｉｅｒｔｅ  Ｓｃｈａｌｔｕｎｇ）を設け、該特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって、特性曲線（２１）をハードウェアにより、例えば、例えば、相応の段階値（ΔＵ）又は連続可変量を、設けられている調整部材（３）に給電される制御値（Ｕ1，Ｕ2）に加減算することによってシフトする請求項１〜３並びに５及び６記載の方法を実施するための装置。
【発明の詳細な説明】
従来技術
本発明は、高圧ガス放電ランプの電力制御方法であって、該電力制御方法で、記憶された電圧−電流特性曲線を用いて電力を実質的に一定値に制御する方法に関する。
米国特許公開第４２４０００９号公報から、ランプに給電される電力を、特性曲線を用いて求めるガス放電ランプの作動用回路が公知である。この制御装置は、電力給電回路を有している。この電力給電回路は、電圧／電流特性曲線を用いて制御乃至調整され、その結果、ランプは、作動中、所定の電力に保持され、例えば、定電力に保持される。この公知回路では、そのために、電力計を用いて電力が検出され、この電力計は、調整されたインバータ回路に、バッテリから給電される電力を、印加電圧、及び、その印加電圧の元で流れる電流から求め、その電力から、所定の電圧／電流特性曲線に応じて、インバータ回路用の制御信号を形成する。ランプ用の電力を一定に保持した場合、それぞれの作動点は、所謂電力双曲線特性上に位置している。
高圧ガス放電ランプの始動並びに作動時の制御のために、一般的には、Ｖｅｄｉｌｉｓ曲線が、電流／電圧曲線として目標値曲線用に設けられている。このＶｅｄｉｌｉｓ曲線は、ＶＥＤＩＬＩＳ  Ｅｕｒｅｋａ  Ｐｒｏｊｅｃｔ、ページＢ１／３の“Ｓｙｓｔｅｍ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｔｅｓｔ”に記載されており、自動車に使用されるべきガス放電ランプ用の電流／電圧特性曲線として設けられている。その際、“Ｖｅｄｉｌｉｓ”は、“Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｙｓｔｅｍ”の略語として用いられている。その後、ガス放電ランプのランプ電力の制御のために、始動乃至点灯期間中、例えば、ランプ電力Ｕが測定され、Ｖｅｄｉｌｉｓ曲線から、それぞれのランプ電圧Ｕに対応するランプ電流Ｉが求められる。それから、このランプ電流Ｉは、電流調整回路用の目標値として使われ、この目標値を用いて、ランプ電力が一定値、例えば、３５Ｗに調整される。
一般的には、ガス放電ランプを自動車の前照灯で利用するためには、制御装置のスイッチオン後、短時間内にできる限りたくさんの光を放射するようにする必要がある。これは、ラピットスタート点灯と呼ばれる。上述のＶｅｄｉｌｉｓ曲線が設けられているように、そのために、ガス放電ランプは、スイッチオン直後、所定の過負荷状態で作動されることがある。それから、この過負荷状態は、ガス放電ランプが所定電圧に達した後、ランプ電圧に依存して通常状態に戻される。これは、特性曲線の双曲線部分に沿って戻される。その種の過負荷状態によって、ランプが破壊されたり、ランプの寿命が縮まったりしてはいけないことは明らかである。ランプが破壊されたり、ランプの寿命が縮まったりしてはいけないという、この要件は、全ての作動条件で保持されなければならないことは明らかである。更に、光度（Ｌｉｃｈｔｌｅｉｓｔｕｎｇ）が変動して、既に達成した大きさの値から元に戻らないように制御量が選定される。と言うのは、これは、一般には、不愉快なフリッカとして感じられるからである。光度が、このように元に戻ってしまうような変動は、”Ｌｉｃｈｔｓａｔｔｅｌ（光の鞍部）”特性とも呼ばれる。
発明の利点
それに対して、所定の電力値に対して電圧−電流特性曲線を１つだけ記憶しておき、ガス放電ランプに流れる電流、及び/又は、ガス放電ランプに印加される電圧の１つの値に対して、記憶されている電圧−電流特性曲線を用いて、電力が制御される電力値に相応する電圧値及び/又は電流値を読み出し、高圧放電ランプの電力を高めるために、記憶されている電圧−電流特性曲線を比較的高い電圧及び/又は比較的高い電流の方向にシフトし、高圧放電ランプの電力を低減するために、記憶されている電圧−電流特性曲線を比較的低い電圧及び/又は比較的低い電流の方向にシフトする（請求項１記載の特徴要件）ようにした、高圧ガス放電ランプの電力制御用の本発明の方法は、ランプの電力を有効に変化させ、この電力変化を、簡単な手段で行うことができ、従って、非常にコスト上有利であるという利点を有している。特性曲線を１つだけ利用する際には、電力変化の幅全体をカバーする手段も提供される。この構成は、ソフトにより又はハードにより行うことができる。
本発明によると、原理的には、電力を変化させるために、電圧／電流特性曲線が、例えば、特性曲線の１つ又は複数の入力量の操作によって有効にシフトされる。
そのために、本発明の有利な実施例では、特性曲線を、電圧軸線に沿って、又は、電流軸線に沿って、又は、同時に両軸線に沿ってシフトするようにされている。有利には、特性曲線の双曲線領域でシフトし、特性曲線を、例えば、所謂Ｖｅｄｉｌｉｓ特性曲線にするとよい。
本発明の特に有利な構成（殊に、フレキシビリティ、適合性、コスト上の有利さを特徴とする）によると、特性曲線を、ソフトウェアにより、設けられているマイクロコントローラを用いてシフトするとよい。有利で目的に合った実施例では、特徴曲線を、所望の電力変化量に依存している段階値又は連続可変量の加減算によってシフトするとよい。種々の電力双曲線特性を記憶する必要がなく、従って、記憶場所又は計算時間を節約することができる、特に有利で目的に合った実施例に相応すると、電力を、例えば、記憶された唯一つの特性曲線を用いて、該特性曲線をシフトすることによって変えるとよい。そうすることによって、電力双曲線特性の変化の際に変動するようにして生じる光のフリッカも回避することができ、と言うのは、その際、移行部は連続的ではなく、段階的に迅速に移行するようにしか形成されていないからである。
本発明の方法を実施するための装置の特に有利で目的に合った装置では、制御回路に、マイクロコントローラを設け、例えば、相応の段階値又は連続可変量を、設けられている調整部材に給電される制御値に加減算することによって、特性曲線をソフトウェアによりシフトするようにされている。
本発明の方法を実施するための装置の択一的な有利な装置では、制御回路内に、制御回路に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｎｗｅｎｄｕｎｇｓｇｅｍａｅｓｓ  ｓｐｅｚｉｆｉｚｉｅｒｔｅ  ｉｎｔｅｇｒｉｅｒｔｅ  Ｓｃｈａｌｔｕｎｇ）を設け、該特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって、特性曲線をハードウェアにより、例えば、例えば、相応の段階値又は連続可変量を、設けられている調整部材に給電される制御値に加減算することによってシフトするようにされている。
図面
本発明について、図示の実施例を用いて以下詳細に説明する。その際：
図１は、本発明のように構成された、高圧ガス放電ランプの電力制御用の方法の経過を略示した図である。
実施例の説明
図１には、本発明のように構成された、高圧ガス放電ランプ１の電力制御用の方法の経過が略示されている。詳細に図示されていない制御装置には、マイクロコントローラ２が含まれている。この制御装置は、調整部材３に目標乃至調整値を送出し、この目標乃至調整値は、高圧ガス放電ランプ１に送出される電力の制御のために使用される。マイクロコントローラ２には、電力値５が給電され、この電圧値は、ランプ１で測定された電圧又は比較可能な量に相応する。調整部材３には、例えば、電流用の調整回路を設けることができる。更に、マイクロコントローラ２には、値６が図示のように給電され、又は、相応の値がマイクロコントローラ自体によって発生される。この値６は、本発明のように、特性曲線を有効に変えることによって電力を変えるようにするためものである。例えば、特性曲線の１つ又は複数の入力量を操作することによって、特性曲線を有効に変えることによって電力が変えられる。
本発明を一層良く理解するために、マイクロコントローラ２を示すブロック内に、所謂Ｖｅｄｉｌｉｓ特性曲線２１のグラフの双曲線特性部分が概略的に記入されている。これは、例えば、所与の電圧Ｕの元で、電流Ｉが目標値乃至調整値として決められる電圧／電流特性曲線である。ランプ１は、作動点２２で作動されているものとする。この作動点２２では、電流Ｉ1の場合に電圧Ｕ1が生じる。ここでは、電力は、最小化される必要がある。そのために、相応の情報が、値６としてマイクロコントローラ２に入力されるか、又は、マイクロコントローラが、相応の情報を自ら形成する。このマイクロコントローラ２は、それに続いて、印加電力に相応する電圧値Ｕ1を変化値ΔＵだけ上昇して値Ｕ2（値２７に相応する）にする。それに続いて、マイクロコントローラによって、この電圧値Ｕ2に相応する電流値Ｉ2が、特性曲線２１から求められて、新たな目標乃至調整値４として調整部材３に給電される。ランプ１には、それに従って、この電流Ｉ2及び電圧Ｕ1が給電され、この電流Ｉ2及び電圧Ｕ1は実際上近似的に、更に印加され、つまり、相応の比較的低い電力が印加される。この比較的低い電力には、破線で示されている電力双曲線特性曲線２３の作動的２４が相応する。所望のように電力が上昇した時には、この過程が反転され、その後は、例えば、破線で示した特性曲線２５の作動点２６で作動するようになる。
前述の、特性曲線２１のシフトを用いて電圧軸線Ｕに沿って説明した本発明による、電力の変化を、アナログ形式で、電流軸線Ｉに沿って行うようにしてもよい。特性曲線の形状に応じて、及び、電力の達成すべき変化の形状及び大きさに応じて、最も良く適した方向、又は、シフトの両方のやり方を組み合わせてやるように選択してもよい。
図示の実施例のように、マイクロコントローラを制御装置に設けると、シフトを特にフレキシブル且つ目的に合うように実施することができる。その際、このシフトは、ソフトウェアにより行われる。既述のように、シフトの際に、所望の電力変化に相応する所定の段階値が加算されるか、又は、実際に生じている電圧又は電流値から減算される。段階の加減算は、ソフトウェアによりマイクロコントローラで特に簡単に実施される。シフトの、この形式によって、マイクロコントローラのメモリ内に、唯一の特性曲線が記憶されているようにすることもできる。こうすることによって、メモリの記憶場所を節約することができる。構成形態に応じて、計算時間を著しく節約することもでき、これは、特に、ランプに設定された、特性曲線用の各入力値の元で、計算によって、ランプ用の、対応する他の値を求める必要がある場合に相当する。
この本発明の方法は、マイクロコントローラの機能をＡＳＩＣ構成したり、場合によっては、Ｖｅｄｉｌｉｓ特性曲線をハードウェアにより構成する際に優れた手段となる。
そのために、本発明の方法を実施するための装置の択一的な有利な構成では、制御回路に、ＡＳＩＣ、つまり、特定用途向け集積回路を設けること、その集積回路によって、特性曲線のシフトをハードウェアにより行い、例えば、相応の段階値、又は、連続可変量を、設けられている調整部材に給電される制御値に加減算するようにされている。
従って、高圧ガス放電ランプに給電される電力を僅かなコストで変えることができる。作動時間中、この電力を計算する必要はなく、アナログ計算回路もデジタル計算回路も必要ない。
【図１】
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