(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電圧を受けて当該電圧を正極性及び負極性の出力電圧にそれぞれ変換するための直流−直流変換回路と、当該直流−直流変換回路による正極性及び負極性の出力電圧を受けて正負いずれかの極性電圧を出力する第１及び第２のハーフブリッジを有する直流−交流変換回路と、第１及び第２の放電灯に係る出力段での負荷ショートの発生について判断するとともに、各ハーフブリッジのスイッチング素子についてショート故障が発生したか否かを判断するための異常検出回路とを備え、各ハーフブリッジから起動回路を介して上記第１及び第２の放電灯に電力供給が行われるように構成された放電灯点灯回路において、
上記異常検出回路が、
上記正極性又は負極性の出力電圧を検出し、検出電圧が基準電圧よりも低い状態が基準時間以上に亘って持続した場合に上記第１又は第２の放電灯に係る負荷ショート異常が発生したと判断する第１の異常判断手段と、
上記正極性及び負極性の出力電圧が基準電圧よりも低い状態と高い状態とが繰り返される状況において、該正極性及び負極性の出力電圧の大きさが同時期に予め決められた閾値よりも低くなった場合に、あるいは上記した各ハーフブリッジの出力電圧の大きさが同時期に予め決められた閾値よりも低くなった場合に、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生したと判断する第２の異常判断手段とを有する
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯点灯回路において、
上記第１又は第２の放電灯のうち一方の放電灯だけが点灯している時に、ハーフブリッジの構成素子の故障について異常状態が検出され、当該異常状態が第１の基準時間に亘って持続したことからショート故障発生と判断した場合には、当該放電灯が接続される方のハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定される
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項３】
請求項１に記載の放電灯点灯回路において、
上記第１及び第２の放電灯が点灯している時に、ハーフブリッジの構成素子のショート故障について異常状態が検出された場合には、いずれか一方の放電灯が接続される第１のハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように一時的に規定するとともに、さらに当該異常状態が持続している場合には当該異常状態が第１の基準時間に亘って持続したときに第２のハーフブリッジの故障と判断して当該ハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定され、
また、上記第１及び第２の放電灯が点灯している時に上記異常状態が検出され、第１のハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定したときに上記異常状態が持続しない場合には、今度は第２のハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように一時的に規定し、そのときに異常状態が再開するか否かを検査し、再開した場合には当該異常状態が第１の基準時間に亘って持続したときに第１のハーフブリッジの故障と判断して当該ハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定される
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の放電灯点灯回路において、
一方のハーフブリッジについてショート故障が判断され、他方のハーフブリッジについてショート故障が判断されない場合に、上記他方のハーフブリッジが出力すべき電圧極性とは逆極性の電圧出力に対応する直流−直流変換回路の動作を一時的に停止させる
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項５】
請求項４に記載の放電灯点灯回路において、
ハーフブリッジが交番動作する度に放電灯の点灯状態と消灯状態とが繰り返されるとともに、この状態が第２の基準時間に亘り又は第１の判定回数をもって継続された場合に直流−直流変換回路の動作を第３の時間に亘って中断させる
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項６】
請求項５に記載の放電灯点灯回路において、
ハーフブリッジが交番動作する度に放電灯の点灯状態と消灯状態とが繰り返されるとともに、この状態が第２の基準時間より短い第４の基準時間に亘り継続された場合又は第１の判定回数より少ない第２の判定回数をもって継続された場合に、当該ハーフブリッジの交番出力が一定の周波数に固定される
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の放電灯点灯回路において、
上記第１の放電灯に起動用パルスを供給する第１の起動回路及び上記第２の放電灯に起動用パルスを供給する第２の起動回路が、コンデンサ及びスイッチ素子をそれぞれ備えており、上記直流−直流変換回路に設けられた電圧供給回路を用いて該コンデンサが充電され、該コンデンサの電圧が閾値を越えたときに自己降伏によりスイッチ素子が導通して起動用パルスが発生される構成を備えていること、
そして、上記直流−直流変換回路の出力電圧が上記第１のハーフブリッジを介して上記第１の起動回路内のコンデンサの一端に供給され、かつ上記直流−直流変換回路の出力電圧が上記第２のハーフブリッジを介して上記第２の起動回路内のコンデンサの一端に供給されるとともに、上記電圧供給回路と、上記第１の起動回路内のコンデンサとスイッチ素子との接続点を繋ぐ第１の経路で上記第１の起動回路内のコンデンサが充電され、上記電圧供給回路と、上記第２の起動回路内のコンデンサとスイッチ素子との接続点を繋ぎ、かつ上記第１の経路とは分離された第２の経路で上記第２の起動回路内のコンデンサが充電される
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の放電灯を点灯可能な点灯回路において、アークサージ等によって発生する虞のあるスイッチング素子の故障に対して速やかな保護対策を講じるとともに、故障してないスイッチング素子からなるブリッジに繋がれた放電灯についてはその点灯を保証するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電灯（メタルハライドランプ等）の点灯回路については、直流−直流変換回路、直流−交流変換回路、起動回路（所謂スタータ回路）を備えた構成が知られている。例えば、１つの放電灯を点灯させる場合において、ＤＣ−ＤＣコンバータ及びフルブリッジ型回路（２つのアームをそれぞれ構成するスイッチング素子について交互にオン／オフ制御を行うように構成された回路）と、それらの制御回路を備えた構成が挙げられ、ＤＣ−ＤＣコンバータ内のスイッチング素子の制御によって当該コンバータの出力が制御されるとともに、後段のフルブリッジ型回路によって得られる交流出力が放電灯に供給される。尚、フルブリッジ型回路の各アームは２つのスイッチング素子から構成されており、一方のアームを構成するスイッチング素子同士の接続点が起動回路を介して放電灯の一端に接続され、当該放電灯の他端が他方のアームを構成するスイッチング素子同士の接続点に接続される。
【０００３】
ところで、放電灯の数が２つになった場合に、各放電灯に対応するそれぞれの点灯回路を別個に設けて放電灯を点灯させるのでは、部品点数やコスト面で不利益があるので、２つの放電灯についての点灯回路を共通化することが好ましい。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータについては正極性及び負極性の出力が得られるように構成し、直流−交流変換回路を構成するフルブリッジ型回路については、これを２つのハーフブリッジからなる構成として、一方のアームにより起動回路を介して第１の放電灯に電力供給を行い、他方のアームにより起動回路を介して第２の放電灯に電力供給を行う構成とする。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ内のスイッチング素子の制御によって当該コンバータの出力が制御されるとともに、フルブリッジ型回路を構成する各アームのスイッチング素子に係る交番動作によって得られる矩形波状出力を放電灯に供給する際には、各放電灯に対して正極性出力と負極性出力とが交互に供給される（つまり、片方の放電灯について正極性出力を投入しているときには、他方の放電灯には負極性出力が投入される。）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路構成において、フルブリッジ型回路の各アームを構成するスイッチング素子のいずれかが故障した場合に（例えば、電界効果トランジスタを用いる場合における、ドレイン−ソース間のショート破壊）、その異常検出が容易でないことや、不充分な保護対策あるいは逆に過剰な保護対策に起因する弊害等が問題となる。
【０００５】
つまり、フルブリッジ型回路を用いて１つの放電灯を点灯させる構成では、あるスイッチング素子の故障時においてＤＣ−ＤＣコンバータの出力段で貫通状態が起きた場合に供給電圧が急激に低下するので、これを所定電圧と比較することによって異常検出を容易に行うことができる。そして、異常と判定した場合にフルブリッジ型回路を構成する全てのスイッチング素子をオフ状態とする指示を出せば、スイッチング素子の故障に起因する損傷や被害の拡大を防止することができるので事態は簡単である。
【０００６】
これに対して、上記のようにフルブリッジ型回路を用いて２つの放電灯を点灯させる構成において、放電灯の数が１つの場合と同じ考え方をとった場合には、単純な電圧比較によって異常検出を行うことができず、充分な回路保護ができなかったり、あるいは、全てのスイッチング素子をオフ状態にする指示を出することに伴う弊害（例えば、一方の放電灯及びこれを駆動するアームのスイッチング素子には何ら問題がないのに、他方の放電灯を駆動するアームのスイッチング素子が故障したために放電灯が２つとも消灯してしまう。このことは、車両用灯具の光源への適用を考えた場合に、車両運転者の走行安全性に関して問題があり、上記一方の放電灯（問題ない方の放電灯）については点灯させることが好ましい。）を伴うことになる。また、フルブリッジ型回路の両アームのうち、どちらのアームを構成するスイッチング素子が故障したのかを判別することの必要性や、スイッチング素子の故障に関して問題のない方のアームにより駆動される放電灯を確実に始動（あるいは起動）できるようにすることも必要になる。
【０００７】
そこで、本発明は、フルブリッジ型構成の直流−交流変換回路を用いて２つの放電灯をそれぞれ点灯させることが可能な点灯回路において、スイッチング素子の故障を検出するとともに、必要かつ充分な保護対策を講じることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した課題を解決するために、直流入力電圧を受けて当該電圧を正極性及び負極性の出力電圧にそれぞれ変換するための直流−直流変換回路と、当該直流−直流変換回路による正極性及び負極性の出力電圧を受けて正負いずれかの極性電圧を出力する第１及び第２のハーフブリッジを有する直流−交流変換回路と、第１及び第２の放電灯に係る出力段での負荷ショートの発生について判断するとともに、各ハーフブリッジのスイッチング素子についてショート故障が発生したか否かを判断するための異常検出回路とを備え、各ハーフブリッジから起動回路を介して第１及び第２の放電灯に電力供給が行われるように構成された放電灯点灯回路において、異常検出回路が下記に示す第１及び第２の異常判断手段を有するものである。
・正極性又は負極性の出力電圧を検出し、検出電圧が基準電圧よりも低い状態が基準時間以上に亘って持続した場合に第１又は第２の放電灯に係る負荷ショート異常が発生したと判断する第１の異常判断手段。
・正極性及び負極性の出力電圧が基準電圧よりも低い状態と高い状態とが繰り返される状況において、該正極性及び負極性の出力電圧の大きさが同時期に予め決められた閾値よりも低くなった場合に、あるいは上記した各ハーフブリッジの出力電圧の大きさが同時期に予め決められた閾値よりも低くなった場合に、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生したと判断する第２の異常判断手段。
【０００９】
従って、本発明によれば、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子に故障が発生した場合の異常状態を確実に検出することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る点灯回路の基本構成を示すものであり、放電灯点灯回路１は、直流電源２、直流−直流変換回路３、直流−交流変換回路４、起動回路５Ｌ及び５Ｒを備えている。
【００１１】
直流−直流変換回路３は、直流電源２からの直流入力電圧（これを「Ｖin」と記す。）を受けて正極性及び負極性の出力電圧に変換するものであり、例えば、回路内部にトランス及びスイッチング素子を有するとともに、制御回路７からの信号に応じてスイッチング素子の制御が行われてその出力電圧が制御される。直流−直流変換回路３としては、スイッチングレギュレータの構成を有するＤＣ−ＤＣコンバータ（フライバック式等。）が用いられ、正極性及び負極性の両出力を得るための回路を分離することなく構成した非分離型の形態と、各極性の出力電圧を各別の回路に分離して出力するように構成した分離型の形態が挙げられる。
【００１２】
図２及び図３は直流−直流変換回路の構成例を示したものである。尚、図２では二次側に２つの回路３Ａ、３Ｂを有し、また、図３では、一次及び二次ともに別の回路３′Ａ、３′Ｂを有している。
【００１３】
図２は非分離型の構成例３Ｎを示しており、トランスＴの一次巻線Ｔｐの一端が直流入力端子「ｔａ」に接続されることで電圧Ｖinが入力されるようになっており、一次巻線Ｔｐの他端は半導体スイッチング素子ＳＷ（図には単にスイッチの記号で示すが、電界効果トランジスタ等が用いられる。）及び電流検出用抵抗Ｒｓを介して接地されている（この抵抗Ｒｓについては任意であり、特に設けなくても良い）。尚、半導体スイッチング素子ＳＷの制御端子（ＦＥＴの場合にはゲート）には制御回路７（図１参照）からの信号「Ｓｃ」が供給されてそのスイッチング制御が行われる。
【００１４】
トランスＴの二次巻線Ｔｓについては、その一端がダイオードＤ１のアノードに接続され、該ダイオードＤ１のカソードがコンデンサＣ１の一端に接続されるとともに端子「ｔｏ１」に接続され、当該端子から出力電圧（これを「Ｖdcp」と記す。）が得られる。そして、コンデンサＣ１の他端は二次巻線Ｔｓの中間タップに接続されるとともに、抵抗Ｒｉを介して接地されている。
【００１５】
二次巻線Ｔｓの他端はダイオードＤ２のカソードに接続されており、該ダイオードＤ２のアノードがコンデンサＣ２と端子「ｔｏ２」に接続され、当該端子を介して出力電圧（これを「Ｖdcn」と記す。）が得られる。
【００１６】
抵抗Ｒｉは、放電灯６に流れる電流に関する検出信号（相当信号）を得るための電流検出用素子であり、当該抵抗に流れる電流を電圧変換することで電流検出を行うものである。尚、抵抗Ｒｉと、コンデンサＣ１やＣ２との接続点には検出端子「ｔｏｉ」が接続されており、ここから検出信号「Ｖｉ」が得られる。
【００１７】
以上のように構成例３Ｎは、正極性及び負極性の電圧Ｖdcp、Ｖdcnを２つの出力端子「ｔｏ１」、「ｔｏ２」から各別に出力する構成となっている。
【００１８】
尚、トランスＴの巻線に付した「・」印は巻き始めを示しており、例えば、二次巻線ＴｓについてはダイオードＤ２との接続端及び中間タップにおける巻き始端にそれぞれ「・」印が付されている。
【００１９】
図３は分離型の形態について一例を示したものであり、この構成例３Ｍでは、２つのトランスＴ１（一次巻線Ｔ１ｐ、二次巻線Ｔ１ｓ）、Ｔ２（一次巻線Ｔ２ｐ、二次巻線Ｔ２ｓ）を有する構成とされる。
【００２０】
各トランスの一次巻線Ｔ１ｐ、Ｔ２ｐの一方の端子が直流入力端子ｔａに接続され、他方の端子がスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２（これらにはＦＥＴ等の半導体スイッチング素子が用いられるが、図には単にスイッチの記号で示す。）をそれぞれ介して接地されており、これらのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を、制御回路７からの制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２によって各別にオン／オフ制御することで、各二次出力を独立に可変制御することができる。
【００２１】
尚、一次巻線Ｔ１ｐ、Ｔ２ｐに対して並列に設けられたコンデンサＣ０は、その一端が直流入力端子ｔａに接続されるとともに他端が接地されている。
【００２２】
回路３′Ａは、トランスＴ１及びスイッチング素子ＳＷ１、そして二次巻線Ｔ１ｓに接続された整流用ダイオードＤ１や平滑用コンデンサＣ１、電流検出用抵抗Ｒｉ１を含む構成とされる。つまり、二次巻線Ｔ１ｓの一端がダイオードＤ１のアノードに接続され、該ダイオードのカソードが出力端子ｔｏ１に接続されるとともにコンデンサＣ１の一端に接続されている。そして、該コンデンサＣ１の他端が二次巻線Ｔ１ｓの巻き始端側端子に接続されるとともに、電流検出用抵抗Ｒｉ１を介して接地されている。
【００２３】
よって、この回路では、制御信号Ｓｃ１に基づくスイッチング素子ＳＷ１のオン／オフ制御によってトランスＴ１の一次巻線Ｔ１ｐに流れる電流が制御され、二次巻線Ｔ１ｓからダイオードＤ１、コンデンサＣ１を経て出力端子ｔｏ１に正極性電圧Ｖdcpが得られる。尚、端子「ｔｏｉ１」は、コンデンサＣ１と電流検出用抵抗Ｒｉ１との接続点に接続された電流検出端子であり、当該端子から検出信号「Ｖｉ１」が得られる。
【００２４】
他方、回路３′Ｂは、トランスＴ２及びスイッチング素子ＳＷ２、そして二次巻線Ｔ２ｓに接続された整流用ダイオードＤ２や平滑用コンデンサＣ２、電流検出用抵抗Ｒｉ２を含む構成とされる。つまり、二次巻線Ｔ２ｓの一端（巻き始端側の端子）がダイオードＤ２のカソードに接続され、該ダイオードのアノードが出力端子ｔｏ２に接続されるとともにコンデンサＣ２の一端に接続されている。そして、該コンデンサＣ２の他端が二次巻線Ｔ２ｓの終端側端子に接続されるとともに、電流検出用抵抗Ｒｉ２を介して接地されている。
【００２５】
よって、この回路では、制御信号Ｓｃ２に基づくスイッチング素子ＳＷ２のオン／オフ制御によってトランスＴ２の一次巻線Ｔ２ｐに流れる電流が制御され、二次巻線Ｔ２ｓからダイオードＤ２、コンデンサＣ２を経て出力端子ｔｏ２に電圧Ｖdcnが得られる。尚、端子「ｔｏｉ２」は、コンデンサＣ２と電流検出用抵抗Ｒｉ２との接続点に接続された電流検出端子であり、当該端子から検出信号「Ｖｉ２」が得られる。
【００２６】
直流−直流変換回路３の後段に配置された直流−交流変換回路４（図１参照。）は、直流−直流変換回路３の出力電圧を交流電圧に変換した後で起動回路５Ｌ、５Ｒを介して放電灯６Ｌ、６Ｒにそれぞれ供給するために設けられており、直流−直流変換回路３の２つの出力端子からそれぞれ出力される正極性及び負極性の電圧が送出されてくる。
【００２７】
図４は直流−交流変換回路４の基本構成例についてその要部を示したものであり、直流−直流変換回路３からの正極性及び負極性の出力電圧Ｖdcp、Ｖdcnを受けて正負いずれかの極性電圧を出力するためにハーフブリッジＨＢＬ、ＨＢＲを有する。
【００２８】
つまり、これら２つのハーフブリッジからフルブリッジが構成されるものと考えた場合に、ハーフブリッジＨＢＬが左アームを形成し、ハーブリッジＨＢＲが右アームを形成している。そして、各ハーフブリッジは上記出力電圧ＶdcpとＶdcnとを切り換えるために、それぞれ一対の半導体スイッチング素子（例えば、電界効果トランジスタ等）により構成されている。尚、図ではハーフブリッジＨＢＬが半導体スイッチング素子ｓｗ１及びｓｗ２を用いて構成され、両素子の接続点が起動回路５Ｌを介して放電灯６Ｌに接続されている。また、ハーフブリッジＨＢＲが半導体スイッチング素子ｓｗ３及びｓｗ４を用いて構成され、両素子の接続点が起動回路５Ｒを介して放電灯６Ｒに接続されている。そして、図では放電灯６Ｌ、６Ｒの一端が接地されているが、電流検出用抵抗を介して接地する形態もある。
【００２９】
これらの半導体スイッチング素子は、ブリッジ駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲによってそれぞれ交番動作され、その結果生成される交流電圧が放電灯６Ｌ、６Ｒにそれぞれ供給される。つまり、スイッチング素子ｓｗ１、ｓｗ２については、ブリッジ駆動回路ＤＲＶＬからそれらの制御端子（ＦＥＴではゲート）に信号が送出されることで相反的にオン／オフ制御される。また、スイッチング素子ｓｗ３、ｓｗ４については、ブリッジ駆動回路ＤＲＶＲからそれらの制御端子（ＦＥＴではゲート）に信号が送出されることで相反的にオン／オフ制御される。尚、各ブリッジ駆動回路については、ハーフブリッジドライバとして既知のＩＣ（集積回路）が使用され、例えば、制御部ＣＣからの信号を受ける制御入力端子「ＩＮ」と、制御部ＣＣからシャットダウン信号（ハーフブリッジを構成する２つのスイッチング素子をともにオフさせるための信号）を受ける端子「ＳＤ」を有している。
【００３０】
各ハーフブリッジへの入力電圧は上記Ｖdcp、Ｖdcnであり、例えば、一方の放電灯６Ｒだけを点灯維持する場合には、制御部ＣＣからブリッジ駆動回路ＤＲＶＬのＳＤ端子にシャットダウン信号を供給してハーフブリッジＨＢＬの構成素子ｓｗ１、ｓｗ２をともにオフ状態にし、ハーフブリッジＨＢＲの構成素子ｓｗ３、ｓｗ４を交互にオン／オフさせて交番出力を放電灯６Ｒに供給すれば良い（但し、放電灯の起動時、つまり、起動回路によって発生される高圧パルスを放電灯に印加する場合には、電圧極性を一時的に固定する期間が設けられるが、それ以外のときは基本的に交番出力が放電灯に供給され、例えば、素子ｓｗ３のオン状態、素子ｓｗ４のオフ状態において正極性電圧Ｖdcpが放電灯６Ｒに供給され、素子ｓｗ３のオフ状態、素子ｓｗ４のオン状態において負極性電圧Ｖdcnが放電灯６Ｒに供給される。）。
【００３１】
また、２つの放電灯を点灯させる場合には、各ハーフブリッジが互いに逆位相で動作するように制御部ＣＣからブリッジ駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲの「ＩＮ」端子に信号が送られる（つまり、各ハーフブリッジの出力極性が互いに逆極性とされる。）。例えば、一方の放電灯６Ｒに対して正極性出力を供給するタイミング（ｓｗ３がオンでｓｗ４がオフ）では、他方の放電灯６Ｌに対して負極性出力が供給されるように素子をオン／オフ状態（ｓｗ１がオフでｓｗ２がオン）を制御する。このように、各ブリッジ駆動回路からそれぞれのスイッチング素子の制御端子に供給される信号により、ハーフブリッジＨＢＲとＨＢＬの状態について逆位相をもって駆動がなされ、同じハーフブリッジの構成素子同士については反相関係をもって、それぞれにハーフブリッジの交番動作が行われて直流電圧が交流電圧に変換される。
【００３２】
尚、本例では、各ブリッジ駆動回路のＳＤ端子にシャットダウン信号を送出することで、ハーブブリッジの構成素子を共にオフ状態とする構成を採っているが、これに限らず、例えば、各ブリッジ駆動回路に２つのＩＮ端子（「ＩＮ１」、「ＩＮ２」）をそれぞれ設け、「ＩＮ１」端子への制御信号によってｓｗ１（又はｓｗ３）のオン／オフ状態を規定し、「ＩＮ２」端子への制御信号によってｓｗ２（又はｓｗ４）のオン／オフ状態を規定する形態でも良い。つまり、この場合には、それぞれのＩＮ端子「ＩＮ１」、「ＩＮ２」への制御信号によって各ハーフブリッジの構成素子についてそれらの状態を各別に制御することができ、「ＩＮ１」端子及び「ＩＮ２」端子に所定の信号（例えば、Ｌレベル信号）を与えることでハーフブリッジに係る両素子をオフ状態にして、当該ハーフブリッジをシャットダウンさせることができる。
【００３３】
いずれにしても、各放電灯への電力制御については、第１の放電灯に対してＶdcpを出力し、第２の放電灯に対してＶdcnを出力する場合に、Ｖdcpを出力するコンバータ（又は回路部）が第１の放電灯について制御し、Ｖdcnを出力するコンバータ（又は回路部）が第２の放電灯について制御するように動作が行われ、逆に、第２の放電灯に対してＶdcpを出力し、第１の放電灯に対してＶdcnを出力する場合に、Ｖdcpを出力するコンバータ（又は回路部）が第２の放電灯について制御し、Ｖdcnを出力するコンバータ（又は回路部）が第１の放電灯について制御するように動作が行われる。こうして、ブリッジ（ハーフブリッジＨＢＬ、ＨＢＲ）及びブリッジ駆動回路（ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲ）を用いて２つの放電灯について点灯制御を行うことができるので、回路構成の簡単化及びコストや部品点数等の低減を実現できる。
【００３４】
起動回路５Ｌ、５Ｒ（図１、図４参照。）は、各放電灯に対する起動用の高電圧パルス信号（起動用パルス）を発生させて放電灯に起動をかけるために設けられており、当該信号は直流−交流変換回路４の出力する交流電圧に重畳されて各放電灯に印加される。尚、図には各放電灯につき、それぞれに起動回路が設けられているが、起動回路内に設けられるトランスの一次巻線を共通化し、複数の二次巻線をそれぞれ介して各放電灯に起動用の高電圧パルス信号を各別に供給する形態もある。
【００３５】
各放電灯に流れる電流を検出するための検出回路としては、例えば、上記した電流検出用抵抗「Ｒｉ」や「Ｒｉ１」、「Ｒｉ２」を用いて放電灯に流れる電流値を検出する電流検出回路が設けられている。また、各放電灯にかかる電圧を検出する電圧検出回路については、例えば、既知のように分圧抵抗等を使って出力電圧を検出する回路）を設けて出力電圧（Ｖdcp、Ｖdcn）の検出信号を得ることができる。
【００３６】
制御回路７（図１参照。）は、放電灯にかかる電圧や当該放電灯に流れる電流の検出信号を受けて放電灯に投入する電力を制御するとともに直流−直流変換回路３の出力を制御する。つまり、放電灯の状態に応じた供給電力を制御するために設けられており、直流−直流変換回路３に対して制御信号を送出することで、その出力電圧を制御する。また、上記したブリッジ駆動回路（ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲ）に対して制御信号を送出してブリッジの極性切換について制御を行う（つまり、図４に示す制御部ＣＣの機能を備えている。）。尚、放電灯の点灯前には当該放電灯への供給電圧をあるレベルまで高めることで、放電灯の点灯を確実にするための出力制御を行うことも制御回路７の役目である。また、電力制御方式としては、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式、ＰＦＭ（パルス周波数変調）方式等が知られている。
【００３７】
ところで、上記に説明した２放電灯の制御において、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子が常に正常に動作することが保証される訳ではなく、アークサージ等の発生によって故障した場合において、異常検出及び保護対策が必要である。
【００３８】
１つの放電灯を点灯させるための点灯回路がフルブリッジ型回路を有する場合、例えば、図４の構成において放電灯６Ｒ及び起動回路５Ｒがないものとし、放電灯６Ｌの一端が接地されずにハーフブリッジＨＢＲの構成素子ｓｗ３とｓｗ４との接続点に繋がれている構成を想定する（但し、素子ｓｗ１、ｓｗ３には正極性又は負極性の供給電圧「Ｖdc」が供給され、素子ｓｗ２、ｓｗ４の非制御端子のうち、起動回路及び放電灯に接続されない方の一端がグランドラインに接続されるものとする。）。このとき、スイッチング素子に電界効果トランジスタが使われていて、右アーム（ＨＢＲ）の素子ｓｗ３に故障が発生した（ドレイン−ソース間のショート破壊）と仮定する。素子ｓｗ４がオン状態となるタイミングでは、直流−直流変換回路の出力段が貫通状態となり、供給電圧「Ｖdc」が急激に低下するので、この状態で当該電圧を所定の基準電圧と比較することで異常検出が可能である。そして、スイッチング素子の故障について判断している最中に放電灯が点灯しているか否かには関係なく、全て素子をオフ状態にするための信号（シャットダウン信号）を生成してブリッジ駆動回路に送出することで、被害の拡大を防止できる。この時、故障したスイッチング素子がブリッジの右アーム（ＨＢＲ）の構成素子であろうと左アーム（ＨＢＬ）の構成素子であろうと、とにかく全て素子をオフにしてしまえば良いので話は簡単である。
【００３９】
しかしながら、上記のようにＨＢＬ、ＨＢＲによるフルブリッジ構成を用いて２つの放電灯の点灯制御を行う場合に、１つの放電灯の場合と同じ考え方をそのまま踏襲することはできない。それは、下記の（Ａ）乃至（Ｃ）に示す理由に基づく。
【００４０】
（Ａ）どちらのハーフブリッジの構成素子が故障したのかを判別することが必要であること。
【００４１】
（Ｂ）ハーフブリッジの構成素子を共にオフ状態にしただけでは保護の対応が充分でない場合があること。
【００４２】
（Ｃ）素子故障のないハーフブリッジに繋がれた方の放電灯を点灯させたい場合に当該放電灯を確実に起動できるようにすること。
【００４３】
先ず、（Ａ）の事項については、一方のハーフブリッジ（例えば、右アーム）を構成する素子のいずれかが故障したとしても、他方のハーフブリッジ（左アーム）については正常に動作させる必要があり、これによって当該ハーフブリッジに繋がれた放電灯の点灯が保証される。つまり、１つの放電灯の場合と同じように４つのスイッチング素子全てをオフ状態にはできない。従って、素子故障について異常検出がなされた場合には、どちらのハーフブリッジについてスイッチング素子が故障したのかを正しく判別するとともに、故障が起きた方のブリッジについては保護対策を講じ、故障のないブリッジについてはこれを正常に動作させることが望ましい。
【００４４】
図５は、２つの放電灯の点灯において、右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３が故障したときの様子を示しており、「Ｖdcp」、「Ｖdcn」について示す期間「Ｔａ」では、左アーム（ＨＢＬ）の構成素子ｓｗ１と右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ４にオン指示がそれぞれ出されており、期間「Ｔｂ」では、右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３と左アーム（ＨＢＬ）の構成素子ｓｗ２にオン指示がそれぞれ出されている。
【００４５】
図示のように、期間Ｔａにおいて右アームで貫通を起こしているので、Ｖdcp、Ｖdcnがともにグランド（ＧＮＤ）電位に近い電圧まで下がっている。また、期間Ｔｂでは貫通が発生せず、Ｖdcp、Ｖdcnの各電圧は次第に上昇する（例えば無負荷の場合には、それぞれについて規定したコンバータの出力電圧（所謂オープン・サーキット電圧「Ｏ.Ｃ.Ｖ」）に向かって上昇する。）。そしてまた、期間Ｔａで電圧が下がるといったことが繰り返されることになる。従って、Ｖdcp及びＶdcnあるいは左右両アームの出力がともに同じタイミングをもってその大きさがほぼ同レベルの電圧となっているため、単純な電圧比較を行うだけではどちらのハーフブリッジの素子に故障が起きたのかを判断できないことが理解される。
【００４６】
また、上記事項（Ｂ）については、（Ａ）の判別問題が無事に解決され、故障と判断されたハーフブリッジの構成素子に対してオフ指示が出されたとしても残される問題である。
【００４７】
例えば、右アームの構成素子ｓｗ３に故障が起きたことが判断されて、その保護対策としてハーフブリッジＨＢＲの構成素子ｓｗ３、ｓｗ４にオフ指示が出され、また、このとき既に放電灯６Ｒが点灯していた場合を想定する。図６は、そのような状況において、右アームの出力電圧「Ｖhbr」と放電灯６Ｒに流れる電流「Ｉ6R」の波形を概略的に示している。尚、図中に示す「Ｔａ」、「Ｔｂ」については既述の通りであり、時刻「ｔ１」が故障発生時点、時刻「ｔ２」が故障判断時点をそれぞれ示している。
【００４８】
放電灯６Ｒの通常点灯（起動時を除く安定点灯）において、時刻ｔ１で右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３にショート故障が起きたときには、素子ｓｗ４がオンするタイミング、つまり期間Ｔａで貫通が発生する。そして、期間Ｔｂでは貫通が発生しないので、図示するように出力電圧「Ｖhbr」が、ある極性をもって交番し、その繰り返しを時間又は回数で検出することにより故障の判断が可能になる。そして、時刻ｔ２で右アームの構成素子をともをオフさせるための指示を出すと、貫通は発生しなくなるが、その代わりにＨＢＲの出力電圧がＶdcpとなって固定されてしまう。この時の振る舞いについては、他方の放電灯６Ｌの状態によっても異なるが、例えば、当該放電灯が通常点灯している場合には、左アームのスイッチング素子ｓｗ１がオン状態となるタイミングではＶdcpが放電灯６Ｌの点灯制御電圧となる。これとは逆のタイミング、即ち、左アームのスイッチング素子ｓｗ２がオン状態となるときには、Ｖdcpが放電灯６Ｒの点灯制御電圧となる。その結果、故障している方のアームに接続された放電灯６Ｒについては、故障している素子ｓｗ３を介して直流（ＤＣ）点灯が維持されてしまうため、当該放電灯の劣化やスイッチング素子の異常発熱を招く原因となる。
【００４９】
上記事項（Ｃ）については、起動回路を構成するスイッチ素子、例えば、自己降伏する放電ギャップ素子を用いる場合に、放電電圧のバラツキを考慮する必要があること及び放電電圧の低い方の放電ギャップ素子によって常に起動用パルスが発生されてしまう事態を回避することを要する。
【００５０】
放電灯の起動時にはブリッジの電圧極性を、一時的に正極性又は負極性に固定すことが点灯の安定性の面で好ましいことが知られており、よって、２つの放電灯のうち、一方の放電灯を点灯させたい場合には、当該放電灯が接続されるハーフブリッジの出力極性を一時的に固定すれば良い（例えば、正極性とする。）。但し、スイッチング素子の故障が発生したとしても、故障していない方のハーフブリッジに接続される放電灯については当該放電灯の点灯を意図する場合に確実に起動用パルス（スタータパルス）が発生されることを要する。
【００５１】
例えば、起動回路の構成として、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧から得られる所定の供給電圧を受けてコンデンサを充電し、当該コンデンサの両端電圧がある閾値を越えたときに放電ギャップ素子により起動用パルスが発生されてこれがトランスを介して放電灯に印加される場合を想定する。放電灯６Ｒを点灯させたい場合には、図４において、右アーム（ＨＢＲ）のスイッチングｓｗ３をオン状態とし、左アーム（ＨＢＬ）についてはシャットダウンとするか、あるいはスイッチング素子ｓｗ２をオン状態とすれば、ＨＢＲの出力極性を正極性に規定することができる。今、ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング制御によってＶdcpがある電圧、例えば、オープン・サーキット電圧３５０Ｖとなり、起動回路５Ｒへの供給電圧として７００Ｖが得られるものとすると、当該起動回路内のコンデンサには最大で３５０＋７００＝１０５０Ｖに相当する電荷を蓄えることができる。他方、起動回路５Ｌ内のコンデンサについては、７００＋Ｖdcnの電圧相当までしか充電できないので、例えば８００Ｖ程度で自己降伏するギャップ素子を用いた場合には起動回路５Ｒでのみ起動用パルスが発生されて放電灯６Ｒに印加されることになる。
【００５２】
しかしながら、例えば、左アーム（ＨＢＬ）のスイッチング素子ｓｗ１がショート故障した場合を想定すると、当該故障の検出及び判定が行われて左アームのハーフブリッジがシャットダウンされ、この状態で放電灯６Ｒを点灯しようとするとき、右アーム（ＨＢＲ）のスイッチング素子ｓｗ３にはオン指示が出されて起動回路５Ｒ内のコンデンサについて充電が開始される。この場合、スイッチング素子ｓｗ１の故障により起動回路５Ｌ内のコンデンサについても充電が開始される。つまり、両起動回路には最大で１０５０Ｖの電圧供給が行われるので、放電ギャップ素子に係る個々の特性バラツキにより、放電電圧（閾値）が低い方のギャップ素子を持った起動回路によって先に高圧パルスが発生されてしまう。放電灯６Ｒを起動させようと意図しているにも関わらず、起動回路５Ｌによって先にパルスが発生されたとすると、意図しない方の放電灯６Ｌが点灯してしまうことにもなりかねない。尚、このとき、左アームのスイッチング素子についてはシャットダウンされているので、矩形波の極性反転で放電灯６Ｌが消灯した場合であっても、点灯の再試行時に各起動回路内のコンデンサの端子電圧が同様のレベルになっている場合には、やはり放電電圧（閾値）が低いギャップ素子をもつ方の起動回路によって先に起動用パルスが発生されてしまう。
【００５３】
このように、点灯を意図しない方の放電灯に対して起動用パルスが印加されることなく、意図する放電灯に対して起動用パルスを印加して当該放電灯を確実に点灯しなければならない。
【００５４】
上記（Ａ）乃至（Ｃ）への対策について、以下、順を追って説明するが、先ず、スイッチング素子の故障が発生した否かに関する検出及び判断のための構成及び方法について説明する。
【００５５】
図１に示す異常検出回路８は、各ハーフブリッジのスイッチング素子について故障が発生したか否か等についてを検出するものであり、直流−直流変換回路３による正極性及び負極性の出力電圧、あるいは各ハーフブリッジの出力電圧を検出対象として、これらの電圧の大きさが同時期に予め決められた閾値よりも低くなった場合に、スイッチング素子に故障が発生したと判断するものである。そして、故障発生の判断時には、例えば、直接に又は制御回路７を介して直流−直流変換回路３の制御状態について変更したり、直接に又は制御回路７を介して直流−交流変換回路４の制御状態について変更する。尚、一方のハーフブリッジにおいて故障が発生した場合に、スイッチ手段を制御して直流−直流変換回路３及びそれ以降への電源供給を遮断する方法は採らない（何故なら、当該方法では故障していないハーフブリッジに繋がれた放電灯まで点灯できなくなってしまうからである。従って、両ハーフブリッジがともに故障した場合には当該方法の採用が許される。）。
【００５６】
図７は異常検出回路の構成例９を示したものであり、本例ではＶdcp、Ｖdcnを検出対象としている。
【００５７】
直流−直流変換回路３の出力電圧Ｖdcpについては、分圧抵抗１０、１１によって検出され、電圧バッファ１２を構成する演算増幅器１３の非反転入力端子に送られる。
【００５８】
演算増幅器１３の出力信号は、アナログスイッチＡｓｗ１（図には簡略記号で示す。）を介してコンパレータ１４の正入力端子に供給されるとともに、アナログスイッチＡｓｗ３（図には簡略記号で示す。）を介してコンパレータ１５の正入力端子に供給される。尚、アナログスイッチＡｓｗ１には、ハーフブリッジＨＢＬ、ＨＢＲの構成素子を制御して交番出力を得るために所定の周波数をもった信号（以下、これを「極性反転信号」といい、「ＣＫＢＲ」と記す。）が制御端子に供給されることで当該素子のオン／オフ状態が規定されるようになっている。また、アナログスイッチＡｓｗ３には、その制御端子に極性反転信号ＣＫＢＲがＮＯＴ（論理否定）ゲート１６を介して供給されることで当該素子のオン／オフ状態が規定されるようになっている。
【００５９】
直流−直流変換回路３の出力電圧Ｖdcnについては、反転アンプ１７を構成する演算増幅器１８により検出され、抵抗１９を介して当該演算増幅器の反転入力端子に供給される。そして、演算増幅器１８の出力信号は、アナログスイッチＡｓｗ２（図には簡略記号で示す。）を介してコンパレータ１５の正入力端子に供給されるとともに、アナログスイッチＡｓｗ４（図には簡略記号で示す。）を介してコンパレータ１４の正入力端子に供給される。尚、アナログスイッチＡｓｗ２には、極性反転信号ＣＫＢＲが制御端子に供給されることで当該素子のオン／オフ状態が規定されるようになっている。また、アナログスイッチＡｓｗ４には、その制御端子に極性反転信号ＣＫＢＲがＮＯＴゲート１６を介して供給されることで当該素子のオン／オフ状態が規定されるようになっている。
【００６０】
コンパレータ１４、１５のそれぞれの負入力端子には、基準電圧「Ｅref」（図には定電圧源の記号で示す。）が供給されており、各コンパレータの出力信号はそれぞれの後段に設けられた異常判断部２０、２１に送出されるとともに、２入力ＯＲ（論理和）ゲート２２を介して異常判断部２３に送出される。
【００６１】
異常判断部２０は、コンパレータ１４の出力信号を受けて出力負荷のショート検出について判断するものである。つまり、コンパレータ１４の出力信号がＬ（ロー）レベルである状態が判定基準時間以上に亘って持続した場合に、放電灯６Ｒに係る出力段でショート異常が発生したと判断して、図示しない保護回路（所謂フェイルセーフ回路）に信号を送って当該放電灯への電力供給を遮断する。
【００６２】
同様に、異常判断部２１は、コンパレータ１５の出力信号を受けて出力負荷のショート検出について判断するものである。つまり、コンパレータ１５の出力信号がＬレベルである状態が判定基準時間以上に亘って持続した場合に、放電灯６Ｌに係る出力段でショート異常が発生したと判断して、図示しない保護回路（所謂フェイルセーフ回路）に信号を送って当該放電灯への電力供給を遮断する。
【００６３】
異常判断部２３は、ＯＲゲート２２からの信号を受けてハーフブリッジの構成素子にショート故障が発生した否かについて判断するものである。
【００６４】
前記したように、ブリッジを構成する４つのスイッチング素子のうち、いずれかに故障が起きたときには、あるタイミングでＶdcp、Ｖdcnに関して貫通状態が発生し、このとき、Ｖdcp、Ｖdcnがゼロボルト近くまで低下する（放電灯の電圧が通常点灯では考えられない程に低下して０Ｖに近くなる。）。
【００６５】
例えば、図５に示すように、右アームの構成素子ｓｗ３がショート故障した場合には、素子ｓｗ１、ｓｗ４がオン状態となる期間Ｔａにおいて電圧の異常低下が起こる。
【００６６】
尚、図中に示す記号の意味は下記の通りである。
【００６７】
・「ｓｈ」＝基準電圧Ｅrefに対応する閾値
・「Ｓcmp14 」＝コンパレータ１４の出力信号
・「Ｓcmp15 」＝コンパレータ１５の出力信号
・「Ｓor22 」＝ＯＲゲート２２の出力信号。
【００６８】
図中の「Ｈ」はハイレベルを示し、「Ｌ」はローレベルを示す。
【００６９】
上記した出力負荷ショート状態との相違点は、Ｖdcp、Ｖdcnが同じタイミングでもって０Ｖ近くまで低下することである。つまり、負荷ショート状態では、Ｖdcp又はＶdcnの検出電圧が所定の基準電圧よりも低い状態が持続するので、この状態が一定時間以上継続したときに異常が検出されるが、スイッチング素子のショート故障に係る異常判断を行う場合には、ブリッジの極性に応じて電圧が高くなったり低くなったりする。よって、後者の状態において負荷ショートの異常判断は行われない。換言すれば、スイッチング素子故障に係る異常判断については、ブリッジの極性に応じてＶdcpやＶdcnの検出電圧が所定の基準電圧より低い状態と高い状態が繰り返されることであり、図ではこの事がコンパレータ１４、１５において検出され、ＯＲゲート２２の出力信号Ｓor22がＬレベルになった場合に異常判定がなされる。つまり、正極性及び負極性の出力電圧の大きさがともに予め決められた閾値よりも低くなった場合に、コンパレータ１４、１５の出力信号がともにＬレベルとなって、ＯＲゲート２２がＬレベル信号を出力するので、これによって、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子に故障が発生したことが判断される。
【００７０】
尚、検出電圧に係る異常状態を一回検出しただけで素子故障を判断するのは早計に過ぎるので、当該異常状態が予め決められた判定基準時間又は回数に亘って持続した場合に素子故障が発生したとの判断を下すことが、判断の確実さの面で好ましい。そのために、異常判断部には、例えば、異常状態の持続時間を計測するためのタイマーやカウンタ、遅延回路等が設けられる（図９参照。）。
【００７１】
次に、スイッチング素子の故障判断について下記の場合分けに従って説明する。
【００７２】
（１）２つの放電灯のうち一方だけが点灯している時に異常が検出される場合
（２）２つの放電灯が点灯している時に異常が検出される場合。
【００７３】
先ず、（１）は片方の放電灯が点灯している場合であり、他方の放電灯については対応するハーフブリッジがシャットダウン状態とされる。従って、ハーフブリッジの構成素子の故障について異常状態（つまり、検出電圧の異常低下状態）が検出されるのは、点灯している方の放電灯に対応するハーフブリッジである。その際には、例えば、異常状態が所定の判定基準時間（第１の基準時間）に亘って持続したことから故障発生の有無を判断することが好ましく、当該判断結果により、故障と判断されたハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定することで損傷や被害の拡大を防止することができる。尚、そのためには、図４の例において該当するハーフブリッジのブリッジ駆動回路のＳＤ端子にシャットダウン用信号を供給すれば良い（例えば、当該信号をＨレベルに規定した場合に、ハーフブリッジの構成素子をともにオフにする指示が出される。）。
【００７４】
上記（２）では、２つの放電灯が点灯している場合に、どちらのハーフブリッジの構成素子が故障したのかを判別する必要がある。つまり、これは前記事項（Ａ）に対応しており、図７においてＯＲゲート２２の出力信号Ｓor22を得ただけでは故障した方のハーフブリッジを特定できない。そこで、ブリッジの故障について異常状態が検出された場合に、検査のためにいずれか一方のハーフブリッジをシャットダウンして素子の動作を止めることを試みる。そして、それでも異常状態が消えずに持続された場合には当該異常を維持した方のハーフブリッジ（つまり、他方のハーフブリッジ）が故障したと判断して保護対策を講じる。
【００７５】
処理手順について箇条書きにすると以下の（イ）乃至（ト）に示すようになる。
【００７６】
（イ）２つの放電灯の点灯中にハーフブリッジの構成素子の故障について異常状態が検出される
（ロ）一方の放電灯が接続される第１のハーフブリッジの構成素子がともにオフとなるよう一時的に規定する
（ハ）（ロ）の状態でも、さらに異常状態が持続しているか検査する
（ニ）異常状態が第１の基準時間持続したときには、第２のハーフブリッジの故障と判断して当該ハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定する
（ホ）（ハ）で異常状態が持続しない場合には、（ロ）の一時規定（シャットダウン）を止めて、今度は第２のハーフブリッジの構成素子がともにオフとなるよう一時的に規定する
（ヘ）（ホ）の状態で異常状態が再開するか否かを検査する
（ト）異常状態が再開した場合には当該異常状態が第１の基準時間持続したときに第１のハーフブリッジの故障と判断して当該ハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定する。
【００７７】
例えば、右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３が故障した場合を例にすると、先ず、（イ）で異常状態が検出されるので、（ロ）でハーフブリッジＨＢＲをシャットダウンさせてみると、（ハ）では異常状態が持続しないと判断される。よって、（ホ）で今度はＨＢＬをシャットダウンしてみると（へ）では異常状態が再開するので、（ト）でその持続時間が第１の判定基準時間と比較される。その結果、ＨＢＲの故障と判断されてｓｗ３及びｓｗ４にオフ指示が出される（シャットダウン）。つまり、この場合には、「第１のハーフブリッジ」がＨＢＲである。
【００７８】
尚、（ロ）で第１のハーフブリッジを左アーム（ＨＢＬ）に選んだ場合には、（ハ）で異常状態が持続され、（ニ）でその持続時間が第１の判定基準時間と比較される。その結果、第２のハーフブリッジ（ＨＢＲ）の故障と判断されてｓｗ３及びｓｗ４に対するオフ指示が出される（シャットダウン）。
【００７９】
図８は回路構成の要部について一例２４を示したものであり、各記号の意味は下記の通りである。
【００８０】
・「ＣＫ」     ＝基準クロック信号
・「ＳＤＲ_in」＝ハーフブリッジＨＢＲをシャットダウンして放電灯６Ｒを点灯させないための指示信号
・「ＳＤＬ_in」＝ハーフブリッジＨＢＬをシャットダウンして放電灯６Ｌを点灯させないための指示信号
・「ＦＳＲ」  ＝放電灯６Ｒについての異常判断（スイッチング素子故障の異常判断を含む。）及び回路保護のための信号
・「ＦＳＬ」  ＝放電灯６Ｌについての異常判断（スイッチング素子故障の異常判断を含む。）及び回路保護のための信号
・「ＳＤＲ_out」＝ハーフブリッジＨＢＲをシャットダウンさせるための出力信号
・「ＳＤＬ_out」＝ハーフブリッジＨＢＬをシャットダウンさせるための出力信号。
【００８１】
尚、ＳＤＲ_inやＳＤＬ_inは点灯させない方の放電灯に接続されるハーフブリッジをシャットダウンさせるための信号であり、Ｈレベル信号のときに当該ハーフブリッジがシャットダウンされる。また、ＦＳＲ、ＦＳＬは、放電灯や点灯回路について異常（例えば、負荷ショートや出力オープン、出力電圧の低下異常、出力電流の異常等）が起こったと判断された場合にＨレベルを示す信号である。そして、信号ＳＤＲ_outやＳＤＬ_outについては、ＳＤＲ_outが図４に示すブリッジ駆動回路ＤＲＶＲのＳＤ端子に送られ、ＳＤＬ_outがブリッジ駆動回路ＤＲＶＬのＳＤ端子に送られるもので、いずれもＨレベルの場合に該当ハーフブリッジの構成素子をともにオフにしてシャットダウンさせる。
【００８２】
回路構成については、ブリッジ素子の故障検出に係る信号Ｓor22（図７のＯＲゲート２２の出力信号）がＮＯＴゲート２５を介してカウンタ２６のリセット端子（ＲＳＴ）に供給される。
【００８３】
そして、カウンタ２６における所定段位の出力端子（Ｑ４）から得られる信号がＮＯＴゲート２７を介してＪＫフリップフロップ２８のクロック信号入力端子及び２入力ＡＮＤゲート２９の一方の入力端子に送られる。尚、出力端子（Ｑ４）の信号は２入力ＯＲゲート３０にも送られて、ここでクロック信号ＣＫとの間で論理和演算がなされた上でカウンタ２６のクロック信号入力端子（ＣＫＮ）に供給される。
【００８４】
ＪＫフリップフロップ２８においては、そのＪ端子及びＫ端子にＨレベル信号が供給され（Ｔフリップフロップ）、Ｑ端子から得られる信号（Ｑ出力）が２入力ＡＮＤ（論理積）ゲート３１における一方の入力端子に送られるとともに、当該Ｑ出力はＮＯＴゲート３２を介して２入力ＡＮＤゲート３３における一方の入力端子に送られるようになっている。
【００８５】
信号ＳＤＲ_inと信号ＦＳＲは２入力ＯＲゲート３４に送られ、当該ゲートの出力信号が２入力ＡＮＤゲート３５及び２入力ＮＯＲ（否定論理和）ゲート３６に送出される。
【００８６】
また、信号ＳＤＬ_inと信号ＦＳＬは２入力ＯＲゲート３７に送られ、当該ゲートの出力信号が２入力ＡＮＤゲート３８及び２入力ＮＯＲゲート３６に送出される。
【００８７】
ＮＯＲゲート３６の出力信号は２入力ＡＮＤゲート２９に送られて、ここでＮＯＴゲート２７からの信号との間で論理積演算が行われた後、当該ＡＮＤゲートの出力信号はＡＮＤゲート３１及び３３に送られるとともに、ＮＯＴゲート３９を介してＡＮＤゲート３５及び３８に送られる。
【００８８】
ＡＮＤゲート３１では、ＡＮＤゲート２９の出力信号とＪＫフリップフロップ２８のＱ出力との間で論理積演算が行われて、その結果が２入力ＯＲゲート４０の一方の入力端子に送られる。
【００８９】
ＡＮＤゲート３５では、ＮＯＴゲート３９の出力信号とＯＲゲート３４の出力信号との間で論理積演算が行われて、その結果が２入力ＯＲゲート４０の残りの入力端子に送られる。
【００９０】
また、ＡＮＤゲート３３では、ＡＮＤゲート２９の出力信号とＮＯＴゲート３２の出力信号との間で論理積演算が行われて、その結果が２入力ＯＲゲート４１の一方の入力端子に送られる。
【００９１】
ＡＮＤゲート３８では、ＮＯＴゲート３９の出力信号とＯＲゲート３７の出力信号との間で論理積演算が行われて、その結果が２入力ＯＲゲート４１の残りの入力端子に送られる。
【００９２】
そして、ＯＲゲート４０の出力信号がＳＤＲ_outとなり、ＯＲゲート４１の出力信号がＳＤＬ_outとなって、図示しないブリッジ駆動回路にそれぞれ送出される。
【００９３】
本回路において、Ｓor22がＨレベルの場合（素子故障なしの場合）には、所定時間（例えば、信号ＣＫの周波数を２ｋＨｚとするとき、約４ミリ秒）後にカウンタ２６の出力（Ｑ４）がＨレベルになる。よって、ＮＯＴゲート２７の出力するＬレベル信号がＡＮＤゲート２９を経てＮＯＴゲート３９で否定されてＨレベルとなってＡＮＤゲート３５、３８に送られるので、ＳＤＲ_in又はＦＳＲがＨレベル信号の場合には当該信号がそのままＳＤＲ_outとなり、同様にＳＤＬ_in又はＦＳＬがＨレベル信号の場合には当該信号がそのままＳＤＬ_outとなる。
【００９４】
Ｓor22がＬレベルになると、ＮＯＴゲート２５の出力するＨレベル信号によってカウンタ２６がリセットされてＱ４出力がＬレベルとなる。
【００９５】
図５に示すように、素子故障時にＳor22がＨレベルとＬレベルとを繰り返した場合でもカウンタ２６の出力がＬレベルであり、ＯＲゲート３４、３７の入力がＬレベル信号である場合にのみ、ＳＤＲoutやＳＤＬoutがＪＫフリップフロップ２８の出力によって規定され、一方がＨレベルのとき他方がＬレベルとなる。
【００９６】
例えば、右アーム（ＨＢＲ）が故障している場合において、ＪＫフリップフロップ２８のＱ出力がＨレベルであるとする。ＯＲゲート３４、３７の出力がともにＬレベルの場合にＮＯＲゲート３６の出力するＨレベル信号と、ＮＯＴゲート２７で反転されたＨレベル信号がＡＮＤゲート２９を経てＡＮＤゲート３１に送られるので、ＡＮＤゲート３１の出力するＨレベル信号がＯＲゲート４０を介してＳＤＲ_outとなる（ＨＢＲのシャットダウン）。他方、ＡＮＤゲート３３、３８の各出力信号がＬレベルであり、よってＳＤＬ_outはＬレベルとなる。
【００９７】
つまり、この場合にはＨＢＲが選ばれてシャットダウンがなされる。よって、Ｓor22はＨレベルとなり（つまり、素子故障の異常状態が検出されなくなる。）、カウンタ２６のＱ４出力が一旦Ｈレベルになる。これにより、ＡＮＤゲート２９、３１の各出力信号がＬレベルとなって、ＳＤＲ_outのＬレベルによりＨＢＲのシャットダウンが解除される。
【００９８】
すると、再びＳor22がＨレベルとＬレベルを繰り返して異常状態が検出され、カウンタ２６のＱ４出力がＬレベルになり、ＮＯＴゲート２７の出力信号がＬレベルからＨレベルに変化するので、ＪＫフリップフロップ２８が反転して、そのＱ出力がＬレベルになる。その結果、ＡＮＤゲート３３の出力するＨレベル信号がＯＲゲート４１を経てＳＤＬ_outとなるので、今度は左アーム（ＨＢＬ）についてシャットダウンされる。
【００９９】
右アーム（ＨＢＲ）についてはシャットダウンされていないために、Ｓor22がＨレベルとＬレベルを繰り返すとともにこの状態が持続される。そして、当該状態について、例えば、判定基準時間に亘る維持が上記異常判断部２３により判定された場合には、シャットダウンしていない方のハーフブリッジ（本例ではＨＢＲ）が故障したものと判断される。そして、当該判断結果がＦＳＲのＨレベル信号としてＯＲゲート３４に供給され、ＡＮＤゲート２９からＮＯＴゲート３９を経てＨレベル信号がＡＮＤゲート３５に供給されるために、ＡＮＤゲート３５の出力するＨレベルがＳＤＲ_outとなる。その結果、故障している方のＨＢＲがシャットダウンされて保護対策が講じられる。
【０１００】
尚、最初にＪＫフリップフロップ２８のＱ出力がＬレベルである場合には、ＳＤＬ_outがＨレベルとなってＨＢＬが一時的にシャットダウンされるが、Ｓor22は依然ＨレベルとＬレベルを繰り返すのでカウンタ２６のＱ出力がＬレベルである。そして、この状態の持続時間が判定基準時間と比較される結果、ＦＳＲがＨレベルになると上記と同様に故障している方のＨＢＲがシャットダウンされることになる。
【０１０１】
また、本回路によれば、上記した（１）の場合についても網羅している。例えば、放電灯６Ｒを点灯させ、放電灯６ＬについてはＨＢＬをシャットダウンしている状態では、ＳＤＲ_outがＬレベル、ＳＤＬ_outがＨレベルとして出力される。もしも、右アームＨＢＲが故障しているとすると、信号Ｓor22がＨレベルとＬレベルを繰り返してこの状態が持続されるので、持続時間が所定の基準時間以上に亘る場合にＨＢＲの故障が判断され、これがシャットダウンされることになる。
【０１０２】
図９は異常判断部２３の回路構成例を示したものである。
【０１０３】
極性反転信号ＣＫＢＲがＤフリップフロップ４２のＤ端子に供給されるとともに、２入力Ｅｘ−ＮＯＲ（排他的否定論理和）ゲート４３における一方の入力端子に供給されるようになっており、Ｄフリップフロップ４２のクロック信号入力端子には図示しない信号発生部からのクロック信号ＣＫが送られてくる。
【０１０４】
Ｅｘ−ＮＯＲゲート４３の出力信号は、ブリッジの極性が反転するタイミングでパルス的に発生される信号であり（以下、これを「極性反転パルス信号」といい、「ＣＫＢＰ」と記す。）、当該信号はＤフリップフロップ４４、４５のクロック信号入力端子にそれぞれ送出される。
【０１０５】
Ｄフリップフロップ４４のＤ端子には、Ｓor22がＮＯＴゲート４６を介して供給される。そして、Ｑ出力が後段のＤフリップフロップ４５のＤ端子及びＮＯＲ（否定論理和）ゲート４７に送出される。
【０１０６】
Ｄフリップフロップ４５のＱ出力信号がＮＯＲゲート４７に送られ、当該ゲートの出力信号が３入力ＯＲゲート４８、４９にそれぞれ送られる。
【０１０７】
３入力ＯＲゲート４８には、ＮＯＲゲート４７の出力信号の他に、ＳＤＲ_out、ＦＳＲが入力され、当該ＯＲゲートの出力信号がカウンタ５０のリセット端子（ＲＳＴ）に供給される。
【０１０８】
また、３入力ＯＲゲート４９には、ＮＯＲゲート４７の出力信号の他に、ＳＤＬ_out、ＦＳＬが入力され、当該ＯＲゲートの出力信号がカウンタ５１のリセット端子（ＲＳＴ）に供給される。
【０１０９】
カウンタ５０、５１のそれぞれのクロック信号入力端子（ＣＫＮ）には所定周波数のクロック信号「ＣＫ２」が供給され、一方のカウンタ５０のＱ３出力、Ｑ４出力が２入力ＡＮＤゲート５２に送られる。また、他方のカウンタ５１のＱ３出力、Ｑ４出力が２入力ＡＮＤゲート５３に送られる。
【０１１０】
そして、ＡＮＤゲート５２、５３の各出力信号が図示しない保護回路（所謂フェイルセーフ回路）に送られるようになっている。
【０１１１】
尚、各基準信号の周波数については、例えば、ＣＫＢＲが５００Ｈｚ、ＣＫが２ｋＨｚ、ＣＫ２が２５０Ｈｚとされる。
【０１１２】
本回路では、Ｓor22が極性反転パルス信号ＣＫＢＰによってＤフリップフロップ４４、４５でサンプリングされ、２回連続してＨレベルが得られない限りＮＯＲゲート４７はＨレベル信号を出力する。つまり、素子故障の場合にはＮＯＲゲート４７がＬレベル信号を出力する。
【０１１３】
３入力ＯＲゲート４８、４９はＨＢＲ及び放電灯６Ｒと、ＨＢＬ及び放電灯６Ｌについて区別するものであり、ＯＲゲート４８の出力信号がＨレベルのときにカウンタ５０が計数動作しない。同様にＯＲゲート４９の出力信号がＨレベルのときにカウンタ５１が計数動作しないようになっている。
【０１１４】
よって、ＳＤＲ_inやＦＳＲがＬレベルの場合に、素子故障によりＮＯＲゲート４７がＬレベル信号を出力すると、カウンタ５０が動作を開始する。この状態が所定時間（上記第１の基準時間に相当し、本例では約５０ミリ秒である。）継続すると、当該カウンタのＱ４、Ｑ３出力ともにＨレベルとなって、ＡＮＤゲート５２の出力するＨレベル信号が保護回路に送られる。同様に、ＳＤＬ_inやＦＳＬがＬレベルの場合に、素子故障によりＮＯＲゲート４７がＬレベル信号を出力すると、カウンタ５１が動作を開始する。この状態が所定時間（上記第１の基準時間に相当し、本例では約５０ミリ秒である。）継続すると、当該カウンタのＱ４、Ｑ３出力ともにＨレベルとなって、ＡＮＤゲート５３の出力するＨレベル信号が保護回路に送られる。
【０１１５】
尚、ＳＤＲ_outやＳＤＬ_out、あるいはＦＳＲやＦＳＬがＨレベル信号の場合には、カウンタ５０や５１にリセットがかかるのでＣＫ２の計数動作を行わない。
【０１１６】
次に、上記事項（Ｂ）への対応について説明する。
【０１１７】
そのための対策は、ＤＣ（直流）点灯状態が維持されないようにすること及び半波点灯状態を一時的に禁止（中断）することである。
【０１１８】
先ず、前者については、異常判断がなされた方のハーフブリッジにより出力すべき電圧極性（正常なハーフブリッジの出力電圧極性とは逆極性）をもつＤＣ−ＤＣコンバータの動作を止めることにより実現できる。
【０１１９】
図１０はその様子を概略的に示したものであり、右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３についてショート故障を想定している。図中に示す各記号の意味は以下の通りである。
【０１２０】
・「Ｖhbr」＝ハーフブリッジＨＢＲの出力電圧
・「Ｉ6R」＝放電灯６Ｒに流れる電流。
【０１２１】
・「ｔ１」＝素子故障時点
・「ｔ２」＝故障判断時点。
【０１２２】
ｔ１の時点で素子ｓｗ３が故障してから、前記した故障判断によってｔ２の時点でハーフブリッジＨＢＲがシャットダウンしても、素子ｓｗ３の故障によってＶdcpはＨＢＲの出力である。つまり、素子ｓ３、ｓ４へのオフ指示により貫通状態はなくなっても、ｓｗ３の故障によりＶdcpが維持されてしまう結果、前記したように極性が固定されてＤＣ点灯状態となってしまう（図６参照）。
【０１２３】
そこで、故障した方のハーフブリッジ（本例ではＨＢＲ）が出力すべき電圧極性（本例ではＶdcp）に対応する直流−直流変換回路の動作を停止させれば、ｔ２以後にスイッチング素子ｓｗ２がオン状態となるタイミング、つまり、期間ＴｂでＨＢＲの出力電圧（Ｖdcp）がゼロの状態になる。これにより放電灯６Ｒは電力供給を受けられなくなるので、当該放電灯が消灯することによってＤＣ点灯の状態が起きないように防止できる。
【０１２４】
尚、このような直流−直流変換回路の動作停止については、構成素子の故障に起因する異常が判断された場合に限らず、出力異常等を含む他の異常が判断された場合にも適用することが好ましい。
【０１２５】
図１１は回路構成例５４を示すものであり、各記号の意味は以下の通りである。
【０１２６】
・「ｆｓｒ１〜Ｎ」＝放電灯６Ｒ及びＨＢＲに関して各種の異常判断部（スイッチング素子故障に係る異常判断部を含む。）によってそれぞれ得られる出力信号
・「ｆｓｌ１〜Ｎ」＝放電灯６Ｌ及びＨＢＬに関して各種の異常判断部（スイッチング素子故障に係る異常判断部を含む。）によってそれぞれ得られる出力信号。
【０１２７】
尚、これらの信号についてはＨレベルの場合に異常を示すものとする。また、信号Ｓｃ１やＳｃ２は前記したように制御回路７から直流−直流変換回路３Ｍ内のスイッチング素子（図３参照）に送られて正極性、負極性の出力電圧を制御するための駆動信号（例えば、パルス幅変調信号）である。
【０１２８】
信号ｆｓｒ１〜Ｎは多入力ＯＲゲート５５に送られ、当該ゲートの出力信号がラッチ回路５６を経て信号ＦＳＲとなる。このＦＳＲは、アナログスイッチａｓｗ１（図には簡略記号で示す。）及びＮＯＴゲート５７を介して２入力ＡＮＤゲート５８に送られるとともに、アナログスイッチａｓｗ２（図には簡略記号で示す。）及びＮＯＴゲート５９を介して２入力ＡＮＤゲート６０に送られる。尚、アナログスイッチａｓｗ１については、その制御端子に極性反転信号ＣＫＢＲが供給されることでオン／オフ制御され、また、アナログスイッチａｓｗ２については、その制御端子にＮＯＴゲート６１を介して極性反転信号ＣＫＢＲが供給されることでオン／オフ制御される。
【０１２９】
信号ｆｓｌ１〜Ｎは多入力ＯＲゲート６２に送られ、当該ゲートの出力信号がラッチ回路６３を経て信号ＦＳＬとなる。このＦＳＬは、アナログスイッチａｓｗ３（図には簡略記号で示す。）及びＮＯＴゲート５９を介して２入力ＡＮＤゲート６０に送られるとともに、アナログスイッチａｓｗ４（図には簡略記号で示す。）及びＮＯＴゲート５７を介して２入力ＡＮＤゲート５８に送られる。尚、アナログスイッチａｓｗ３については、その制御端子に極性反転信号ＣＫＢＲが供給されることでオン／オフ制御され、また、アナログスイッチａｓｗ４については、その制御端子にＮＯＴゲート６１を介して極性反転信号ＣＫＢＲが供給されることでオン／オフ制御される。
【０１３０】
ＡＮＤゲート５８にはＮＯＴゲート５７の出力信号及び駆動信号Ｓｃ１が入力されるので、ＮＯＴゲート５７の出力信号がＨレベルの場合にＳｃ１がそのままゲートを通過する。
【０１３１】
また、ＡＮＤゲート６０にはＮＯＴゲート５９の出力信号及び駆動信号Ｓｃ２が入力されるので、ＮＯＴゲート５９の出力信号がＨレベルの場合にＳｃ２がそのままゲートを通過する。
【０１３２】
本回路では、例えば、信号ｆｓｒ１〜ＮのうちのいずれかがＨレベルとなった場合にＯＲゲート５５の出力するＨレベル信号がラッチ回路５６で保持される。そして、当該信号は、例えば、図８のＦＳＲとして用いられたり、ＡＮＤゲート５８の出力をＬレベルにしてＳｃ１に対応するスイッチング素子の駆動を停止するものである。つまり、ラッチ回路５６の出力がＨレベルになると、極性反転信号ＣＫＢＲがＨレベルのときにアナログスイッチａｓｗ１がオンしてＮＯＴゲート５７を経たＬレベル信号がＡＮＤゲート５８に送られるのでＳｃ１を通さなくなる。尚、極性反転信号ＣＫＢＲがＬレベルのときにはアナログスイッチａｓｗ２がオンしてＮＯＴゲート５９を経たＬレベル信号がＡＮＤゲート６０に送られる。
【０１３３】
同様に、ＯＲゲート６２の出力信号に対するラッチ信号（ラッチ回路６３の出力信号）は、例えば、図８のＦＳＬとして用いられたり、ＡＮＤゲート６０の出力をＬレベルにしてＳｃ２に対応するスイッチング素子の駆動を停止するものであり、ラッチ信号がＨレベルになると、極性反転信号ＣＫＢＲがＨレベルのときにアナログスイッチａｓｗ３がオンしてＮＯＴゲート５９を経たＬレベル信号がＡＮＤゲート６０に送られるのでＳｃ２を通さなくなる。尚、極性反転信号ＣＫＢＲがＬレベルのときにはアナログスイッチａｓｗ４がオンしてＮＯＴゲート５９を経たＬレベル信号がＡＮＤゲート５８に送られる。
【０１３４】
このようにして、故障又は異常が判断されたハーフブリッジについては、当該ブリッジが出力すべき電圧極性に対応したコンバータ動作（直流−直流変換動作）が停止される。尚、右アームに故障が起きて当該アームがシャットダウンされた場合でも、放電灯６Ｌを点灯させ又は点灯維持のために左アーム（ＨＢＬ）を駆動する場合には、ＨＢＬの構成素子ｓｗ１がオン状態となるタイミング、つまり、期間ＴａではＶdcpが左右両アームの出力電圧となり、これによって放電灯６Ｒに電流が流れたり、あるいはその点灯制御が行われてしまう可能性が残っている。例えば、図２、図３に示したように電流検出用抵抗（シャント抵抗）をＤＣ−ＤＣコンバータの出力段に配置した構成において、放電灯６Ｌを点灯（ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧や電流による電力制御）しているつもりが、実際には放電灯６Ｌが消灯していて放電灯６Ｒの点灯制御を行っていたという事態が考えられる。つまり、故障している方（右アーム）のハーフブリッジに繋がれた放電灯６Ｒについては、図１０に示すように極性反転周期（ＣＫＢＲの周期）で点灯と消灯を繰り返しており（半波点灯状態）、本当に点灯させたい方の放電灯６Ｌについては制御対象の取り違えにより正しい認識がなされていないため（点灯制御上の誤認）、点灯できないままの状態が起こり得る。そこで、このような不都合を避けるには、放電灯６Ｒについては半波点灯を禁止（あるいは中断）させて、放電灯６Ｌを正規に点灯させる必要が生じる。
【０１３５】
解決策としては、例えば、ハーフブリッジが交番動作する度に放電灯の点灯状態と消灯状態とが繰り返された場合に、この状態の持続を時間又は点消灯の回数により検出して、直流−直流変換回路の動作を、ある一定時間に亘って中断させることが好ましい。つまり、下記の形態が挙げられる。
【０１３６】
（Ｉ）点消灯の繰り返し状態が所定の判定基準時間（第２の基準時間）に亘って継続された場合に直流−直流変換回路の動作を一定時間（第３の時間）に亘って停止させる形態
（ＩＩ）点消灯の繰り返し状態が所定の判定回数（第１の判定回数）をもって継続された場合に直流−直流変換回路の動作を一定時間（第３の時間）に亘って停止させる形態。
【０１３７】
放電灯の点灯においてブリッジの極性反転周期で点消灯を繰り返す半波点灯が殆ど起こり得ないこと及び仮に起きたとしても短時間又は数回でおさまることを考慮し、点消灯状態の繰り返しが長時間に亘って発生し、又は繰り返しの回数が多い場合には、直流−直流変換回路の動作を一旦止めて放電灯へのエネルギー供給を中断させる。それから改めて放電灯に起動用パルスを印加して点灯をやり直せば良い。つまり、半波点灯状態の持続は上記「点灯制御上の誤認」が高いことを意味すると判断し、当該状態を禁止するために直流−直流変換回路の動作を中断させて放電灯の再始動により事態を打開することで好転が期待できる。
【０１３８】
そして、同時に、点消灯状態が第２の基準時間より短い第４の基準時間に亘り継続された場合又は第１の判定回数より少ない第２の判定回数をもって継続された場合に、当該ハーフブリッジの交番出力の周波数を一定値（例えば、５００Ｈｚ）に固定することが望ましい。その理由は、点消灯状態についての判定期間中、起動のためのＤＣ点灯期間（電圧極性が一時的に固定される期間）が生じることに起因する弊害を防止するためである。即ち、半波点灯の持続について上記第２の基準時間との比較によって判定する形態をとった場合には、当該基準時間の経過前にＤＣ点灯期間が発生してしまうと点消灯の繰り返し回数が激減するため、判定の正確性が悪化する。また、半波点灯の持続について上記第１の判定回数との比較によって判定する形態をとった場合には、判定前にＤＣ点灯期間が発生してしまうと判定結果が得られるまでに要する時間が長くなってしまうことによる弊害（放電灯の短寿命化や劣化、故障による被害の拡大等）が問題になる。これはＤＣ点灯期間の長さが極性反転周期に比べて長いことに起因する。
【０１３９】
いずれの形態にしてもＤＣ点灯期間を含むことなく一定周期で極性反転を行うことで、より確実に、しかも迅速に判断できるようにすることが望ましい。そのために、第４の基準時間を第２の基準時間よりも短い時間に設定し、あるいは第２の判定回数を第１の判定回数よりも少ない回数に設定して、極性反転動作が一定周波数をもって行われるようにする。
【０１４０】
尚、直流−直流変換回路の動作停止（中断）時間である、上記第３の時間に関しては、その長さが短すぎても、また長すぎても問題がある。つまり、当該時間が短い（例えば、数ミリ秒）と、放電灯の状態にもよるが、中断後の復帰時に起動用パルスによる点灯動作がなされずに半波点灯を始めてしまう可能性があり、逆に当該時間が長いと放電灯の消灯時間が長くなるので、例えば、車両用灯具への適用において運転者の視界等に与える影響（違和感等）が問題になる。
【０１４１】
図１２乃至図１４は回路構成例を示したものであり、上記形態（ＩＩ）を採用している。尚、第１の判定回数を２４回に設定し、第３の時間を１６ミリ秒に設定しており、第２の判定回数については１回としている。
【０１４２】
図１２に示す各記号の意味は下記の通りである。
【０１４３】
・「Ｓ６Ｒ」  ＝放電灯６Ｒが点灯状態にあるか否かを示す信号（Ｈレベルのとき点灯状態、Ｌレベルのとき消灯状態を示す。）
・「Ｓ６Ｌ」  ＝放電灯６Ｌが点灯状態にあるか否かを示す信号（Ｈレベルのとき点灯状態、Ｌレベルのとき消灯状態を示す。）
・「ＳＴ」    ＝直流−直流変換回路の動作を中断させるための制御用信号（Ｈレベルのときに中断指示を示す。）
・「ＳＣＰ」  ＝極性反転周期（あるいは周波数）を一定にするための制御用信号（Ｈレベルのときに一定周期の指示を示す）。
【０１４４】
尚、Ｓ６Ｒ、Ｓ６Ｌを得るための回路には、放電灯に流れる電流を閾値と比較することで判断する構成形態や、放電灯の光や熱等を検知して判断する構成形態等が知られている。
【０１４５】
図１２に示す回路６４では、信号Ｓ６ＲがＤフリップフロップ６５のＤ端子に入力され、当該ＤフリップフロップのＱ出力が後段のＤフリップフロップ６６のＤ端子及び２入力Ｅｘ−ＯＲ（排他的論理和）ゲート６７の一方の入力端子に送られる。そして、Ｄフリップフロップ６６のＱ出力がＥｘ−ＯＲゲート６７の残りの入力端子に供給される。尚、Ｄフリップフロップ６５、６６の各クロック信号入力端子には極性反転パルス信号ＣＫＢＰがサンプリング用パルスとしてそれぞれ供給される。
【０１４６】
信号Ｓ６ＬについてはＤフリップフロップ６８のＤ端子に入力され、当該ＤフリップフロップのＱ出力が後段のＤフリップフロップ６９のＤ端子及び２入力Ｅｘ−ＯＲ（排他的論理和）ゲート７０の一方の入力端子に送られる。そして、Ｄフリップフロップ６９のＱ出力がＥｘ−ＯＲゲート７０の残りの入力端子に供給される。尚、Ｄフリップフロップ６８、６９の各クロック信号入力端子には極性反転パルス信号ＣＫＢＰがサンプリング用パルスとしてそれぞれ供給される。
【０１４７】
Ｅｘ−ＯＲゲート６７、７０の各出力信号は２入力ＯＲゲート７１に送られ、当該ゲートの出力信号がＮＯＴゲート７２を介してカウンタ７３のリセット端子（ＲＳＴ）及び２入力ＡＮＤゲート７４に送られる。
【０１４８】
上記信号ＦＳＲとＦＳＬが２入力ＯＲゲート７５を介してＡＮＤゲート７４に供給され、当該ゲートではＯＲゲート７１の出力信号との間で論理積演算が行われ、その結果が信号ＳＣＰとなる。
【０１４９】
カウンタ７３のクロック信号入力端子（ＣＫＮ）には、極性反転パルス信号ＣＫＢＰが供給され、当該信号を上記第１の判定回数だけカウントしたときにＱ４及びＱ５出力としてＨレベル信号を２入力ＡＮＤゲート７６に送出する。
【０１５０】
Ｄフリップフロップ７７はＬアクティブのプリセット端子（ＰＲ）及びリセット端子（Ｒ）を備えており（図には各記号にオーバーラインを付して示す。）、Ｄ端子、ＰＲ端子にＨレベル信号が供給されている。そして当該フリップフロップのクロック信号入力端子にはＡＮＤゲート７６の出力信号が供給される。
【０１５１】
カウンタ７８は、そのクロック信号入力端子にクロック信号ＣＫ２（例えば、２５０Ｈｚ）が供給されるとともに、当該信号をカウントして上記第３の時間が経過したときに、Ｑ１及びＱ３出力としてＨレベル信号をＮＡＮＤ（否定論理積）ゲート７９に送出する。
【０１５２】
ＮＡＮＤゲート７９の出力信号はＤフリップフロップ７７のリセット端子（Ｒ）に供給され、当該フリップフロップのＱ出力が上記中断用信号ＳＴとなり、当該信号はＮＯＴゲート８０を介してカウンタ７８のリセット端子（ＲＳＴ）に供給される。
【０１５３】
本回路において、どちらかの放電灯が点灯状態から消灯状態に、あるいは消灯状態から点灯状態に変化するときにＥｘ−ＯＲゲート６７又は７０の出力信号がＨレベルとなる。例えば、Ｓ６ＲがＨ（Ｌ）レベルからＬ（Ｈ）レベルに変化するときにＥｘ−ＯＲゲート６７がＨレベル信号を出力する。
【０１５４】
この信号がＯＲゲート７１を介してＡＮＤゲート７４に送られるので、ＯＲゲート７５の出力信号がＨレベルの場合、つまり、ＦＳＲ又はＦＳＬについて異常判断がなされている場合にＯＲゲート７１の出力信号がＡＮＤゲート７４を素通りして信号ＳＣＰとなる。
【０１５５】
そして、カウンタ７３のリセット入力については、ＮＯＴゲート７２を経てＬレベル信号になると、ＣＫＢＰの計数を開始する。そして２４回の計数によりカウントアップする（つまり、半波点灯状態が２４回繰り返されて持続されたことを意味する。）と、ＡＮＤゲート７６の出力するＨレベル信号によりＤフリップフロップ７７のＱ出力がＨレベルになり、従って信号ＳＴがＨレベルになる（中断開始）。
【０１５６】
信号ＳＴがＬレベルである間はカウンタ７８がＮＯＴゲート８０を経たＨレベル信号によりリセットされているが、信号ＳＴがＨレベルになるとＣＫ２のカウントを開始する。そして、１６ミリ秒後にＱ１、Ｑ３出力がＨレベルとなってＮＡＮＤゲート７９からＤフリップフロップ７７のリセット端子（Ｒ）にＬレベル信号が供給されると、Ｑ出力がＬレベル、つまり信号ＳＴがＬレベルになり（中断解除）、カウンタ７８がリセットされる。
【０１５７】
尚、直流−直流変換回路３の動作が停止している間は、両放電灯がともに消灯しているので（Ｓ６Ｒ、Ｓ６ＬがＬレベル）、ＯＲゲート７１の出力するＬレベル信号がＮＯＴゲート７２で反転されてカウンタ７３がリセットされる。
【０１５８】
上記の例では、各Ｅｘ−ＯＲゲートの入力段において２段のフリップフロップを設けているが、その段数を増やせば回数や時間を長くすることができる。また、放電灯の点消灯状態を回数ではなく、時間によって判定するために計時手段を設ける等、各種の実施形態が可能である。
【０１５９】
図１３は信号ＳＣＰを用いた処理回路の一例８１を示すものである。
【０１６０】
カウンタ８２において、そのリセット端子（ＲＳＴ）には信号ＳＣＰが供給され、当該カウンタのクロック信号入力端子（ＣＫＮ）にはクロック信号ＣＫ（例えば、２ｋＨｚ）が２入力ＯＲゲート８３を経て供給される。カウンタ８２のＱ４出力はＯＲゲート８３の入力端子に送られるとともに、信号選択回路８４（図には等価スイッチとして概念的に示す。）への制御出力として送られる。
【０１６１】
信号選択回路８４には、ＤＣ点灯期間のための極性固定用制御信号「Ｓ_dc」と、一定周波数（例えば、５００Ｈｚ）の矩形波信号「Ｓ_cc」が入力され、上記カウンタ８２の出力信号がＨレベルの場合にＳ_dcが選択されて極性反転信号ＣＫＢＲとなり、また当該カウンタの出力信号がＬレベルの場合にＳ_ccが選択されて極性反転信号ＣＫＢＲとなる。
【０１６２】
よって、信号ＳＣＰが一旦Ｈレベルになるとその後Ｌレベルに変化しても、少なくとも４ミリ秒間はカウンタ８２のＱ４出力がＬレベルになり、これが信号選択回路８４に送出される結果、Ｓ_ccが選択されてＣＫＢＲが強制的に一定周波数の信号となるように規定される。尚、信号ＳＣＰがＬレベルからＨレベルに変化した場合には、直ちにカウンタ８２がリセットされてＱ４出力がＬレベルになる。
【０１６３】
図１４は信号ＳＴを用いた処理回路の一例８５を示すものである。
【０１６４】
上記信号ｆｓｒ１〜Ｎが多入力ＯＲゲート８６からラッチ回路８７を経た上で２入力ＯＲゲート８８における一方の入力端子に供給され、当該ＯＲゲートの他方の入力端子には信号ＳＴが供給される。そして、ＯＲゲート８８の出力信号がＦＳＲとなる。
【０１６５】
また、信号ｆｓｌ１〜Ｎが多入力ＯＲゲート８９からラッチ回路９０を経た上で２入力ＯＲゲート９１における一方の入力端子に供給され、当該ＯＲゲートの他方の入力端子には信号ＳＴが供給される。そして、ＯＲゲート９１の出力信号がＦＳＬとなる。
【０１６６】
このように信号ＳＴについてはラッチされずに、当該信号がＨレベルの場合にはＯＲゲート８８、９１を素通りしてＦＳＲやＦＳＲとなる必要がある。その理由は信号ＳＴが中断を目的とするものであり、当該信号がラッチされたのでは直流−直流変換回路３の動作を再開できなくなってしまうからである。従って、信号ＳＴがＨレベルを示している中断の最中は、直流−直流変換回路３の動作が停止している。その際、直流−交流変換回路を構成する両ハーフブリッジの状態についてはシャットダウンさせる形態とシャットダウンさせない形態が挙げられるが、どちらでもあっても構わない。
【０１６７】
最後に上記事項（Ｃ）への対策について説明する。
【０１６８】
放電ギャップ素子について特性のバラツキがあって、放電電圧の低いギャップ素子を備えた起動回路だけが起動用パルスを発生することが問題となる。つまり、各起動回路によって交互にパルスを発生させれば、故障していないハーフブリッジに接続された放電灯を点灯させることができるとともに、当該放電灯が一旦点灯すれば、上記した「点灯制御上の誤認」の問題もなくなり、故障しているハーフブリッジに接続された放電灯が点灯することもない。ある起動回路によってパルスを発生させた後に、別の起動回路によりパルスを発生させるためには、各起動回路の作動タイミング等について強制的に交番させるための制御回路を設けることが考えられるが、回路構成が複雑になったり、コスト面で問題があるので、起動回路内のコンデンサへの充電経路について工夫することが好ましい。
【０１６９】
図１５はそのような回路構成の一例９２を示すものであり、直流−直流変換回路を構成するコンバータトランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｓ以降の部分について要部を示している。
【０１７０】
各起動回路５Ｌ、５Ｒについては、トランスとコンデンサ及びスイッチ素子を備えており、コンデンサの両端電圧が閾値を越えたときにスイッチ素子（放電ギャップ素子）が導通して起動用パルスが発生される構成を有する。
【０１７１】
例えば、起動回路５Ｌ内のトランス９３Ｌについては、その二次巻線９３Ｌｓの一端が左アームのスイッチング素子ｓｗ１とｓｗ２（図にはスイッチの記号でそれぞれ示す。）との接続点に接続され、二次巻線９３Ｌｓの他端が放電灯６Ｌに接続されている。そして、トランス９３Ｌの一次巻線９３Ｌｐの一端が素子ｓｗ１とｓｗ２との接続点及びコンデンサ９４Ｌの一端に接続されており、一次巻線９３Ｌｐの他端はスイッチ素子９５Ｌ（図にはスイッチの記号で示す。）を介してコンデンサ９４Ｌの他端に接続されている。
【０１７２】
尚、起動回路５Ｒについても、５Ｌと全く同じ構成をしているので、当該回路については、上記説明において各部に用いた符号中の「Ｌ」を「Ｒ」に置換するとともに、「ｓｗ１」を「ｓｗ３」、「ｓｗ２」を「ｓｗ４」に置換する等、適宜読み替えれば良い（よってその説明は省略する。）。
【０１７３】
コンバータトランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｓには、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１の他に、多数のダイオードＤ２乃至Ｄ５とコンデンサＣ２乃至Ｃ５からなる電圧供給回路（あるいは電荷供給回路）９６が構成されている。尚、当該回路の動作について詳細な説明を行うことは話が徒らに複雑化しまたそれほど益もないので、ここでは各コンデンサへの充電やダイオードを介したコンデンサ間の電荷移送の結果、コンデンサＣ４とダイオードＤ４との接続点や、コンデンサＣ５とダイオードＤ５との接続点から起動用パルスの発生に必要な電圧が得られるように構成されているものとして話を進める。
【０１７４】
コンデンサＣ４とダイオードＤ４との接続点がダイオード９７及び抵抗９８を介して起動回路５Ｌ内のコンデンサ９４Ｌとスイッチ素子９５Ｌとの接続点に接続され、また、コンデンサＣ５とダイオードＤ５との接続点がダイオード９９及び抵抗１００を介して起動回路５Ｒ内のコンデンサ９４Ｒとスイッチ素子９５Ｒとの接続点に接続されている。
【０１７５】
本回路において、例えば、放電灯６Ｒを点灯させる場合には、右アーム（ＨＢＲ）の構成素子ｓｗ３だけをオン状態にし、左アーム（ＨＢＬ）についてはシャットダウンにするか又は素子ｓｗ２をオン状態にする。正極性出力に係るコンバータの動作によりＶdcpが、例えば、オープン・サーキット電圧＝３５０Ｖまで上昇したとして、上記電圧供給回路９６においてコンデンサＣ５とダイオードＤ５との接続点からダイオード９９及び抵抗１００を介して得られる電圧が仮に「−７００Ｖ」とすると、起動回路５Ｒ内のコンデンサ９４Ｒには最大で１０５０Ｖに相当する電荷を蓄積できる（これに対して、起動回路５Ｌ内のコンデンサ９４Ｌについては、スイッチング素子ｓｗ１がオフ状態であるため、「７００＋Ｖdcn」の電圧に相当する分しか充電できない。）。よって、スイッチ素子９５Ｒとして、例えば、８００Ｖ程度で自己降伏するギャップ素子を用いれば、予定通りに放電灯６Ｒに対してのみ起動用パルスが供給されることになる。
【０１７６】
本回路において重要な点は、上記電圧供給回路９６の途中から各起動回路内のコンデンサへの充電経路を分けていること及び直流−直流変換回路の動作が中断しているときにコンデンサ間で電荷移動が起きないように構成していることである。これにより、図１６に示すように、各起動回路によって起動用パルスが交互に発生されるようになる。尚、図中に示す記号の意味は下記の通りである。
【０１７７】
・「ＶC94L」＝起動回路５Ｌ内のコンデンサ９４Ｌの端子電圧
・「ＶC94R」＝起動回路５Ｒ内のコンデンサ９４Ｒの端子電圧。
【０１７８】
尚、期間「Ｔst」において直流−直流変換回路の動作が中断されるとともに、図には中断と再開が繰り返されるときの様子を示している。
【０１７９】
前記した事項（Ｃ）の説明については、例えば、図１５に示す構成においてコンデンサＣ５とダイオードＤ５、９９を取り去るとともに、抵抗１００の一端をダイオード９７のアノードに接続した構成にして、例えば、左アーム（ＨＢＬ）の構成素子ｓｗ１が故障した場合に状況を想定すれば良い。つまり、この場合に放電灯６Ｒを点灯させようとして右アームの構成素子ｓｗ３をオンにしてコンデンサ９４Ｒを充電する際には、素子ｓｗ１の故障によりコンデンサ９４Ｌも同様に充電されるので、その結果起動用パルスを発生させることができるのは、決まって放電電圧の低いギャップ素子を持つ起動回路となってしまう。
【０１８０】
これに対して、図１５の構成では一方の起動回路、例えば、５Ｒにおいて起動用パルスが発生すると、当該起動回路内のコンデンサ９４Ｒにたまった電荷が放電されて当該コンデンサの両端電圧がゼロボルトに近くなる。今回起動用パルスを発生できなかった他方の起動回路である、５Ｌについてはコンデンサ９４Ｌが、ギャップ素子の放電電圧近くまで充電されたままであるので、例えば、期間Ｔstでの中断後に直流−直流変換回路の動作が再開するとコンデンサＣ９４Ｌが充電されてその両端電圧がギャップ素子の放電電圧に達したときに起動用パルスを発生させることができる（図１６参照）。
【０１８１】
尚、製造時や出荷検査時等における感電防止の目的で起動回路内のコンデンサに対して並列に抵抗（感電防止用抵抗）を設けることがあるが、図１５の構成では当該抵抗や抵抗９８、１００を介して各コンデンサ９４Ｌ、９４Ｒが同じ電圧にならないようにし（放電電圧の低いギャップ素子だけが常に放電しないようにするため。）、抵抗を介して２つのコンデンサ間で電荷移動が起こらないよう配慮している。
【０１８２】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、請求項１に係る発明によれば、ハーフブリッジを構成するスイッチング素子に故障が発生した場合の異常状態を確実に検出することができる。よって、誤検出等に起因する弊害を防止することができる。
【０１８３】
請求項２に係る発明によれば、異常状態が所定時間に亘って持続したことから故障発生と判断してハーフブリッジの構成素子がともにオフ状態となるように規定することにより、回路損傷等の拡大を防止することができる。
【０１８４】
請求項３に係る発明によれば、故障したハーフブリッジを特定するために、一方のハーフブリッジの構成素子をともにオフとし、この状態で異常状態が依然続いているか否かを判断し、どのハーフブリッジが故障したのかを判別して必要かつ充分な保護対策を講じることができる。つまり、故障していない方のハーフブリッジについては、これに接続される放電灯を正常に点灯させることができる。
【０１８５】
請求項４に係る発明によれば、故障したハーフブリッジの構成素子を介して当該ハーフブリッジに接続された放電灯がＤＣ点灯を維持することがないようにし、放電灯の劣化やスイッチング素子の発熱等を防ぐことができる。
【０１８６】
請求項５や請求項６に係る発明によれば、故障したハーフブリッジに接続された放電灯の半波点灯を中断させて、故障のないハーフブリッジに接続された放電灯を正常に点灯させることができる。また、前記した点灯制御上の誤認に関して確実かつ迅速に判断を下すことができる。
【０１８７】
請求項６に係る発明によれば、放電灯の点消灯状態の繰り返しに関する判断時においてハーフブリッジの交番出力が一定周波数となるように固定することで、判断期間中にＤＣ点灯期間が発生することに起因する弊害を防止できる。
【０１８８】
請求項７に係る発明によれば、特定のスイッチ素子だけによって起動用パルスが発生することなく、各起動回路によって起動用パルスが交互に発生されるように構成することで、故障していないハーフブリッジに接続された放電灯を点灯させる場合において当該放電灯に対して起動用パルスを印加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電灯点灯回路の基本構成を示す回路ブロック図である。
【図２】直流−直流変換回路について非分離型の回路構成例を示す回路図である。
【図３】直流−直流変換回路について分離型の回路構成例を示す回路図である。
【図４】直流−交流変換回路の基本構成例について要部を示す図である。
【図５】２つの放電灯の点灯において右アームの構成素子ｓｗ３が故障したときの様子について説明するための図である。
【図６】右アームが故障した場合の当該アームの出力電圧と放電灯に流れる電流の波形を概略的に示す図である。
【図７】素子故障に係る異常判断についての構成例を示す回路図である。
【図８】ハーフブリッジの故障判別に係る回路構成例の要部を示す図である。
【図９】異常判断部の構成例を示す回路図である。
【図１０】異常判断がなされた右アームのハーフブリッジにより出力すべき電圧極性のＤＣ−ＤＣコンバータの動作停止について説明するための図である。
【図１１】ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を停止させるための構成例を示す回路図である。
【図１２】半波点灯状態を中断させるための構成例を示す回路図である。
【図１３】極性反転信号ＣＫＢＲについて一定周期に固定するための構成例について説明するための図である。
【図１４】中断用信号ＳＴについての処理回路例を示す図である。
【図１５】各放電灯への起動用パルスの生成について説明するための回路図である。
【図１６】各起動回路内のコンデンサの充放電状態について説明するための図である。
【符号の説明】
１…放電灯点灯回路、３…直流−直流変換回路、４…直流−交流変換回路、５Ｌ、５Ｒ…起動回路、６Ｌ、６Ｒ…放電灯、８…異常検出回路、２０、２１…第１の異常判断手段、２３…第２の異常判断手段、９４Ｌ、９４Ｒ…コンデンサ、９５Ｌ、９５Ｒ…スイッチ素子、９６…電圧供給回路、ｓｗ１〜４…スイッチング素子、ＨＢＬ、ＨＢＲ…ハーフブリッジ
【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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