JPH09223587A - 放電灯点灯回路 - Google Patents

放電灯点灯回路

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JPH09223587A
JPH09223587A JP8049671A JP4967196A JPH09223587A JP H09223587 A JPH09223587 A JP H09223587A JP 8049671 A JP8049671 A JP 8049671A JP 4967196 A JP4967196 A JP 4967196A JP H09223587 A JPH09223587 A JP H09223587A
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Atsushi Toda
敦之 戸田
Satoshi Oda
悟市 小田
Masayasu Yamashita
昌康 山下
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    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2921Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯に係る検出電圧及び/又は検出電流あ
るいは回路への入力電圧及び/又は電流に対して設定さ
れる比較基準値について判定時間を各別に設定すること
によって、異常検出の正確性を期す。 【解決手段】 放電灯点灯回路1において、放電灯6へ
の印加電圧及び/又は電流あるいはこれらに相当する電
圧及び/又は電流を検出するための電圧・電流検出手段
7(あるいは7′)と、回路への入力電圧及び/又は電
流を検出する入力電圧/電流検出手段8とを設け、これ
らよる検出信号に基づいて放電灯6や回路の異常を検出
した場合に放電灯6への電力供給を停止するための異常
検出手段5を設ける。異常検出手段5において、上記検
出信号に対して複数の比較基準値若しくは基準範囲を設
定するとともに、これらのそれぞれに対して判定時間を
各別に設定し、検出信号のレベルと比較基準値若しくは
基準範囲とを比較して、ある比較結果が判定時間以上に
亘って継続したときに放電灯6や回路に異常が生じたと
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯や回路等に
異常が生じたと判断した場合に放電灯への電力供給を停
止させるようにした放電灯点灯回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近時、白熱電球に代わる光源として小型
の放電灯(例えば、メタルハライドランプ)が注目され
ており、例えば、車輌用灯具の光源に適用するにあたっ
て、その点灯回路の構成として、直流電源、スイッチン
グ電源回路、直流−交流変換回路、起動回路等を備えた
ものが知られている。
【0003】ところで、放電灯の起動にあたっては高電
圧が供給されるため、放電灯や点灯回路の動作に異常が
発生した場合には、放電灯への電力供給を速やかに遮断
する必要があり、例えば、異常検出手段や放電灯への給
電停止手段を設け、放電灯に係る検出電圧及び/又は検
出電流に基づいて放電灯や回路の異常状態を検出した場
合に、給電停止手段によって放電灯への給電が停止され
るようにした回路構成が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような回路では、放電灯が定常点灯状態に達するまで
の間の過渡状態において異常検出に誤検出が生じ易いと
いう問題がある。
【0005】つまり、放電灯の点灯初期のような過渡状
態では、放電灯に係る検出電圧や検出電流が大きく変動
するため、これらを単に所定の基準値と比較するだけで
は、誤検出の可能性が高くなるからである。
【0006】そこで、異常状態の検出に際して所定の判
定時間を設定し、放電灯に係る検出電圧や検出電流とそ
れらの比較基準値との比較結果のある状態が判定時間以
上の時間に亘って継続した場合に異常の判定を行う方法
が考えられるが、比較基準値に対する判定時間が一定の
値に固定されている場合には、異常状態の発生原因とは
無関係に放電灯に係る検出電圧や検出電圧を所定の基準
値と比較して、ある比較結果が所定の判定時間以上の時
間に亘って継続した場合に放電灯や点灯回路に異常が生
じたと判断することになり、詳細な異常検出を行うこと
が難しいという不都合がある。
【0007】例えば、設定すべき判定時間としては、異
常状態の発生原因のうち判定時間の最も短い時間に規定
する必要があるため、異常状態の発生原因のうちの他の
原因によって生じた場合であって本来は異常ではない状
態であっても、判定時間が最短の値に設定されているが
故に異常であるとみなされてしまう事態が生じ得ること
になる。
【0008】本発明は、放電灯や回路、回路への入力電
圧に係る異常検出の正確性を期すことを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明放電灯点灯回路は
上記した課題を解決するために、放電灯への印加電圧及
び/又は電流あるいはこれらに相当する電圧及び/又は
電流を検出するための検出手段と、該検出手段からの検
出信号に基づいて放電灯や回路の異常を検出した場合に
放電灯への電力供給を停止するための異常検出手段とを
備えた放電灯点灯回路において、異常検出手段が、検出
手段からの検出信号に対して設定される複数の比較基準
値若しくは基準範囲と、これらのそれぞれに対して各別
に設定される判定時間とを有し、検出信号のレベルと比
較基準値若しくは基準範囲とを比較し、ある比較結果が
判定時間以上の時間に亘って継続したときに放電灯や回
路に異常が生じたと判定するものである。
【0010】本発明によれば、検出手段からの検出信号
に対して複数の比較基準値若しくは基準範囲を設定する
とともに、これらのそれぞれに対して判定時間を各別に
設定することによって、異常状態の発生原因に応じた比
較判定を詳細に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図1乃至図9に
従って説明する。
【0012】図1は本発明に係る放電灯点灯回路1の構
成を示すものであり、電源2、点灯制御手段3、起動手
段4、異常検出手段5から構成されている。
【0013】点灯制御手段3は、電源2に基づいて主に
放電灯6の点灯に必要な電力制御を行うために設けられ
ており、その出力は起動手段4を介して放電灯6に送出
される。
【0014】起動手段4は、放電灯6の点灯初期にその
起動パルスを発生させて放電灯に起動をかけるために設
けられている。
【0015】異常検出手段5は、放電灯6や回路状態、
あるいは点灯回路1への入力電圧及び/又は入力電流の
異常を検出して放電灯6への電力供給を停止するための
回路である。
【0016】異常検出の基礎となる情報には下記に示す
ようなものが含まれる。
【0017】(1)放電灯への印加電圧や電流に係る検
出信号あるいはこれらに相当する制御電圧や制御電流 (2)点灯回路への入力電圧や入力電流に係る検出信
号。
【0018】先ず、(1)については、点灯制御手段3
において放電灯6の管電圧や管電流に相当する検出信号
を得るために設けられる電圧・電流検出手段7や、放電
灯6の管電圧や管電流をより直接的に検出するために起
動手段4内又はその後段に設けられる電圧・電流検出手
段7′によって得ることができる。
【0019】また、(2)については電源2から点灯回
路1に供給される入力電圧及び/又入力電流を検出する
ために設けられる入力電圧/電流検出手段8によって得
ることができる。
【0020】異常検出手段5は、これらの情報に基づい
て異常状態の発生を検出した場合に、放電灯6への電力
供給を停止させる役目を有している。
【0021】放電灯6への電力供給の停止方法について
は、下記に示す方法を挙げることができる。
【0022】(I)電源2から点灯制御手段3への電源
供給を遮断する方法 (II)点灯制御手段3の動作を停止させる方法。
【0023】先ず、(I)については、例えば、図1に
示すように、電源2と点灯制御手段3との間にスイッチ
手段9を設け、該スイッチ手段9を異常検出時に開くこ
とで点灯制御手段3への電源供給を断つ方法を挙げるこ
とができる。
【0024】また、(II)は、異常検出手段5から点
灯制御手段3に送出される異常検出信号によって点灯制
御手段3の動作を停止させるものであり、点灯制御手段
3の動作、例えば、放電灯6の電力制御や電圧変換処理
等を停止させる方法、あるいは点灯制御手段3の構成部
分に必要な電圧を供給するための補助電源回路の動作を
停止させる方法等が挙げられる。
【0025】尚、本発明に関してはこれらの方法に限ら
ず異常検出時に放電灯6への電力供給を停止する方法で
あれば如何なる方法でも用いることができる。また、異
常検出時における放電灯6への電力供給の停止について
は、異常発生が一旦検出されたら電源の再投入時まで電
力供給の停止状態を保持する方法や、異常発生後に放電
灯6への電力供給を一時的に停止させ、かつ放電灯6や
回路状態あるいは入力電圧または入力電流が正常な状態
に回復した場合に放電灯6への電力供給を再開する方法
を用いることができる。
【0026】異常検出手段5に係る検出のうち、先ず、
上記(1)について説明する。尚、この場合の異常検出
手段5は、上記した電圧・電流検出手段7(あるいは
7′)により放電灯6に係る検出電圧及び/又は検出電
流やこれらの相当信号を得て、それらのレベルと所定の
基準値との間で大小関係(時として等値関係を含む。)
を比較し、ある比較結果が所定の判定時間以上の時間に
亘って継続したか否かを判断することによって異常の発
生を監視するものである。つまり、ここにいう「判定時
間」とは、異常状態がどの位の時間継続したら放電灯6
への電力供給を停止するかを決めるものであり、その値
はレベル比較の基準値に応じて各別に設定される。
【0027】図2及び図3は比較基準値の設定とこれら
に対応した判定時間の設定について説明するためのもの
である。
【0028】図2は横軸に時間tをとり、縦軸に放電灯
6に係る検出電圧(これを「VL」とする。)をとって
検出電圧VLの時間的変化の一例を示したものである。
【0029】図中のVa、Vb、Vc(Va>Vb>V
c)は、検出電圧VLに対して設定される比較基準値を
それぞれ示すものであり、また、Ta、Tb、TcはV
L>Vaである時間、VL>Vbである時間、VL>V
cである時間をそれぞれ示している。
【0030】また、図3は横軸に電圧(これを「V」と
する。)をとり、縦軸に判定時間(これを「TD」とす
る。)をとって上記比較基準値と判定時間との間の設定
関係の一例を示したものであり、TDa、TDb、TD
cが比較基準値Va、Vb、Vcに対するそれぞれの判
定時間を示し、この例では「TDc<TDa<TDb」
とされている。
【0031】このように本発明では、異なる比較基準値
に対して各別の値をもった判定時間が設定され、上記し
た図2の例では、時間Ta、Tb、Tcをそれぞれに対
応する判定時間TDa、TDb、TDcと比較すること
によって異常検出が行われる(例えば、Tc>TDcの
場合に異常が発生したと判断する等。)。
【0032】尚、比較基準値と判定時間との関係につい
ては、放電灯6の定常点灯時における検出電圧の許容範
囲若しくは定格範囲(その上限を「Va0」とし、下限
を「Vb0」とする。)を中心にしてその上下に位置す
る領域に区分して考えることができる。
【0033】図4は横軸に時間tをとり、縦軸に放電灯
6に係る検出電圧VLをとって、放電灯の定常点灯時に
おける電圧範囲若しくは放電灯の定格電圧範囲を示す領
域(C)(図に斜線を付して示す。)と、当該領域
(C)の上下にそれぞれ位置する領域(A)、(B)に
おける比較基準値の設定について示すものである。
【0034】領域(C)の上側に位置する領域(A)に
ついては、比較基準値Vai(i=1、2、・・・)が
設定され、識別数字iはその増加とともにVaiのレベ
ルが大きくなように選ばれている。
【0035】また、領域(C)の下側に位置する領域
(B)については、比較基準値Vbi(i=1、2、・
・・)が設定され、識別数字iはその増加とともにVa
iのレベルが小さくなように選ばれている。
【0036】尚、領域(C)内については放電灯の点灯
が正常に行われていることが明らかであり、上記のよう
な比較基準値の設定を行う必要がない。
【0037】図5は横軸に電圧Vをとり、縦軸に判定時
間TDをとって、上記比較基準値Vai、Vbi(i=
0、1、2、・・・)のそれぞれに対して設定される判
定時間を示したものである。
【0038】図示するように、VaiやVbiに対応す
る判定時間は識別数字iの増加に伴って次第に減少して
いく傾向を有している。尚、VaiとVbiの値は、領
域(C)に関して常に線対称性を有するとは限らず、要
は領域(C)から離れたところに位置する比較基準値
程、判定時間が短くなるように両者の関係が設定され
る。また、Vai(i=0、1、2、・・・)に係る判
定時間を「TDai」(i=0、1、2、・・・)と
し、Vbj(j=0、1、2、・・・)に係る判定時間
を「TDbj」(j=0、1、2、・・・)とすると
き、一般にTDai≠TDbjであるが、図6に示すよ
うに、TDai<TDbjであることが多い(その理由
については後述する。)。
【0039】また、図7に示すように、V=0の近傍に
位置する比較基準値を「Vbm」とし、その判定時間を
「TDbm」とすると、TDbmは、Vbmよりレベル
の高いところに位置する比較基準値に係る判定時間に比
して充分に小さい値に設定される。これは検出電圧VL
がゼロに近い状況が、放電灯の点灯開始直後のように極
く限られた特殊な場合を除いて一般には放電灯に関する
重大な異常の発生を意味するため、このような異常状態
がほんの僅な時間でも生じた場合には感電事故の未然防
止等の観点から放電灯への電力供給を直ちに停止するこ
とが望ましいからである。
【0040】尚、図3や図5等では比較基準値と判定時
間との関係を個々の値について各別に規定したが、これ
に限らず、図8の棒グラフに示すように、比較上の基準
範囲に対して判定時間が各別に対応する関係となるよう
に規定したり、あるいは、同図にグラフ曲線10で示す
ように比較基準値に対して判定時間が連続的な関数関係
(但し、領域(C)を除く。)で表わされるように規定
することができることは勿論である。
【0041】また、上記の説明では、放電灯に係る検出
電圧に関して複数の比較基準値若しくは基準範囲とそれ
らの判定時間とが所定の関係を有する例を挙げたが、放
電灯の検出電流についても同様に、複数の比較基準値若
しくは基準範囲とそれらの判定時間とが所定の関係を有
するように規定することができる。
【0042】次に上記(2)に係る入力電圧の異常検出
について説明する。尚、この場合の異常検出手段5は、
電源2からの入力電圧が必要以上に高くなったり、ある
いは異常に低下したことを検出するにあたって、上記し
た入力電圧/電流検出手段8により電源2から点灯制御
手段3に供給される入力電圧と、これに対する所定の基
準値との間で大小関係(時として等値関係を含む。)を
比較し、ある比較結果が所定の判定時間以上の時間に亘
って継続したか否かを判断することによって異常の発生
を監視する。
【0043】その際、入力電圧に対する比較基準値若し
くは基準範囲が複数個設定され、それらに対する判定時
間が各別に設定されることは上記(1)の場合と同じで
ある。
【0044】また、入力電圧/電流検出手段8からの検
出信号のレベルが所定の許容範囲(定格範囲あるいはこ
れに安全率を見込んだ範囲)を逸脱した場合に、当該許
容範囲から外れたところに設定される比較基準値若しく
は基準範囲程、それらの判定時間が短くなるように設定
したり、許容範囲を基準としてその上側に位置する範囲
に設定される比較基準若しくは基準範囲と、許容範囲の
下側に位置する範囲に設定される比較基準若しくは基準
範囲とで、それらに対応する判定時間が異なった値に設
定される。例えば、図5において横軸を入力電圧に置き
換え、領域(C)が入力電圧に係る定格範囲若しくは許
容範囲に相当し、Vai、Vbiが入力電圧に係る比較
基準値を示すものと考えれば良い。
【0045】尚、点灯回路の構成としては上記(1)又
は(2)に係る異常検出手段のみを設ける場合と、
(1)及び(2)に係る異常検出手段を設ける場合とが
考えられるが、後者の場合には判定時間の設定を(1)
と(2)について独立に設定することができる場合と、
判定時間の大小関係にある条件を課すことを要する場合
とがある。
【0046】例えば、(1)に係る異常状態には放電灯
の点灯不能状態や放電灯への接続端子のショート状態が
含まれ、また、(2)に係る異常状態には入力電圧の過
電圧や異常低下が含まれる場合を想定する。この場合、
(1)に係る点灯不能状態の異常と(2)に係る過電圧
異常との間では、それぞれの比較基準値若しくは基準範
囲に対する判定時間を独立に設定することができるが、
(1)に係る点灯不能状態の異常と(2)に係る電圧低
下の異常との間では、それぞれの比較基準値若しくは基
準範囲に対する判定時間を独立に設定することができ
ず、判定時間について両者の間に条件を課さないと不都
合が生じる場合が起き得る。
【0047】つまり、(1)に係る点灯不能状態の異常
時において、異常検出後に放電灯への電力供給を停止さ
せてこれを保持する方法を採用し、また、(2)に係る
入力電圧の異常低下時には放電灯への電力供給を一時的
に停止させるとともに入力電圧の正常範囲への復帰時に
放電灯への電力供給を再開する方法を採用した場合に
は、(1)に係る点灯不能状態の異常時の判定時間が
(2)に係る入力電圧の異常低下時の判定時間に比して
短い時間に設定されていると、前者が優先されるため後
者における電力供給の再開による放電灯の再点灯動作が
行われない場合が生じ得る。換言すれば、(2)に係る
入力電圧の異常低下時の判定時間を(1)に係る点灯不
能状態の異常時の判定時間より短い時間に設定しない
と、入力電圧の低下に起因して放電灯が点灯不能状態に
陥った場合(永続的な場合を除く。)において、入力電
圧が正常範囲に復帰すれば放電灯の再点灯への可能性が
開かれるにもかかわらず、その努力が実質的に無視され
ることになる。そこで、このような不都合を避けるため
には、(2)に係る入力電圧の異常低下の検出時の判定
時間を(1)に係る点灯不能状態の検出時の判定時間に
比して短い時間に設定することが好ましい。
【0048】図9は、放電灯6が接続される接続端子の
オープン状態及び放電灯の点灯不能状態を検出するため
の状態検出手段11と、点灯回路への入力電圧が所定値
以下であるか否かを検出するための入力電圧低下検出手
段12とを設けた回路構成例1Aを示すものである。
【0049】状態検出手段11は上記電圧・電流検出手
段7(あるいは7′)からの情報に基づいて、検出電圧
及び/又は検出電流を所定の比較基準値と比較し、ある
比較結果が所定の判定時間(これを「TDo」とす
る。)以上の時間に亘って継続した場合に異常が生じた
と判定し、その判定信号を後段の保持手段13に送出す
ることで当該信号を保持し、放電灯6への電力供給を遮
断してこの状態を次回の電源投入時まで持続させる。
【0050】また、入力電圧低下検出手段12は電源2
からの入力電圧が所定の比較基準値以下であって、かつ
この状態が判定時間(これを「TDs」とすると、「T
Ds<TDo」とされている。)以上の時間に亘って継
続した場合に入力電圧に異常が生じたと判定し、その判
定信号を保持することなく、放電灯への電力供給を一時
的に停止させる。
【0051】よって、入力電圧の低下によって放電灯6
が一時的に点灯不能状態に陥ったとしても、状態検出手
段11における異常検出の継続時間が判定時間TDo未
満であって、かつ入力電圧の回復によって放電灯の再点
灯の見込みがある場合には、入力電圧の一時的な低下に
よりこの電圧低下状態が判定時間TDs以上続いても、
その後に入力電圧が正常範囲に戻った場合に放電灯への
電力供給が再開されることになる。
【0052】尚、図9では保持手段13や入力電圧低下
検出手段12の出力信号の論理和をとり(ORゲート1
4で示す。)、これを点灯制御手段3やスイッチ手段9
に送出することによって放電灯への電力供給が停止され
る。
【0053】また、上記の説明では、点灯回路への入力
電圧に係る複数の比較基準値若しくは基準範囲とそれら
の判定時間とが所定の関係を有する例を挙げたが、点灯
回路への入力電流についても同様に、複数の比較基準値
若しくは基準範囲とそれらの判定時間とが所定の関係を
有するように規定することができることは勿論である。
【0054】
【実施例】図10乃至図14は、本発明の実施の一例を
示すものである。
【0055】点灯回路15において、上記電源2に相当
するバッテリー16が入力端子17と17′との間に接
続されており、直流電源ライン18、18′の一方のラ
イン18上に手動スイッチとして点灯スイッチ19が設
けられている。
【0056】バッテリー電圧が入力される直流電源回路
20は、バッテリー電圧の昇圧及び/又は降圧を行っ
て、その出力を後段の直流−交流変換回路21に送出す
る。
【0057】直流−交流変換回路21は、直流電源回路
20の直流出力電圧を交流電圧に変換するための回路で
ある。例えば、放電灯への給電経路上に配置された複数
対の半導体スイッチ素子からなるブリッジ型回路と、そ
の駆動制御回路からなる構成等を用いることができる。
【0058】直流−交流変換回路21の後段に配置され
たイグナイタ回路22は、放電灯23への起動パルスを
生成してこれを直流−交流変換回路21の出力に重畳し
た後、交流出力端子24と24′との間に接続された放
電灯23に印加するための回路であり、上記した起動手
段4に相当する。
【0059】直流電源回路20と直流−交流変換回路2
1との間には直流電源回路20の出力電圧や出力電流を
検出するための電圧・電流検出回路25(上記した電圧
・電流検出手段7に相当する。)が設けられており、検
出信号が制御回路26や異常検出/保護回路27に送出
される。
【0060】制御回路26は、電圧・電流検出回路25
の検出信号に応じた制御信号を発生して、これを直流電
源回路20に送出することによってその出力電圧を制御
し、放電灯23の起動時の状態に合せた電力制御を行っ
てその始動時間や再始動時間の短縮化を図るとともに、
定常点灯時において放電灯23を安定に点灯させるため
の制御を行うように構成されている。尚、制御回路26
にはパルス幅変調方式の構成等を用いることができる
が、その構成の如何は問わない。
【0061】上記異常検出手段5に相当する異常検出/
保護回路27は、放電灯23や回路状態、バッテリー電
圧値の異常を検出するために設けられており、例えば、
下記に示すような異常状態の発生を検出する。
【0062】(a)放電灯23の交流出力端子24、2
4′への非接続状態又は交流出力端子24、24′のオ
ープン状態 (b)放電灯23の劣化による寿命末期の症状として管
電圧が定格範囲を越えている状態 (c)放電灯23の封入分の管外への漏洩等によって管
電圧が定格範囲に達しない状態 (d)放電電極の形成物質の一部が飛散して管壁に付着
することに起因して管電圧が定格範囲に達しない状態又
は交流出力端子24と24′との間に放電灯以外のもの
(例えば、水等)が接続又は接触した状態 (e)交流出力端子24と24′とのショート状態 (f)バッテリー電圧の過電圧状態や異常低下状態。
【0063】以上の状態の継続は放電灯や回路の保護、
そして人体への影響に関して好ましくない事態や2次災
害を誘発する原因となる虞がある。例えば、(a)の場
合はイグナイタ回路22の発生する高電圧の起動パルス
が交流出力端子24、24′に継続的に印加されること
によって周囲の機器等に対する電磁干渉ノイズが生じた
り、あるいは感電事故を誘発する危険があり、また、
(b)の場合には放電灯の起動性が悪化して点灯にチラ
ツキが生じる虞があり、(c)の場合にはこの状態で放
電灯を点灯し続けると放電灯の封入分の管外への漏洩を
助長して最悪の場合に放電灯の破壊という事態を招く危
険がある。そして、(d)の場合には放電灯への過電力
の供給が継続する状態となって放電灯の破壊や回路素子
の劣化若しくは破損等が惹き起こされる虞があり、
(e)の場合には短絡電流により回路素子の劣化若しく
は破損等が惹き起こされる虞がある。また、(f)の場
合には直流電源回路20の構成素子の破壊等が惹き起こ
される虞がある。
【0064】このような異常状態が発生したことを検出
するために、本実施例では放電灯に係る検出電圧VLに
対して上記(a)乃至(e)に対応する比較基準値を図
11に示すように設定している。
【0065】図11は横軸に時間tをとり、縦軸に放電
灯に係る検出電圧VLをとって放電灯が冷えきった状態
から放電灯を正常に点灯させる場合の検出電圧VLの時
間的変化の一例及び比較基準値の設定例を示すものであ
り、Va、Vb、Vc、Vd、Ve(但し、「Va>V
b>Vc>Vd>Ve」とされている。)がそれぞれ上
記(a)乃至(e)の状態の検出に係る比較基準値を示
している。
【0066】検出電圧VLは、点灯開始直後にイグナイ
タ回路22による高電圧の起動パルスの影響によって一
時的に増大した後放電灯23の起動後に急落してから徐
々に上昇して遂にはVc≦VL≦Vbに示す範囲内(こ
れが上記領域(C)に相当する。)のある値に落ち着く
ことになる。
【0067】図12は横軸に検出電圧VLをとり、縦軸
に判定時間TDをとって上記比較基準値Va乃至Veに
よって区分される電圧範囲と、それぞれの範囲に対応す
る判定時間の設定例を示すものである。
【0068】同図において、「TDoe」は0≦VL<
Veにおける判定時間を示し、「TDed」はVe≦V
L<Vdにおける判定時間を示し、「TDdc」はVd
≦VL<Vcにおける判定時間を示し、「TDba」は
Vb≦VL<Vaにおける判定時間を示し、「TDa
m」はVa≦VLにおける判定時間を示しており、この
例では「TDoe<TDam<TDba<TDed<T
Ddc」とされている。
【0069】放電灯23の起動時には起動パルスの発生
によって一時的にVL>Vaとなるが、正常時には放電
灯が瞬時に点灯してVL値が急激に低下するため、VL
>Vaの状態の継続時間が判定時間TDamより短いの
に対して、前記(a)の状態においてはこの状態の継続
時間がTDamより長くなることで異常の発生が判断さ
れる。また、前記(b)の状態については、放電灯23
の点灯のチラツキに伴ってVLが変動し、定格範囲(V
c≦VL≦Vb)の上側においてVb≦VL<Vaであ
るときの継続時間が判定時間TDbaより長い場合に明
らかに異常が生じたものと判断することができ、前記
(c)の状態については定格範囲の下側においてVd≦
VL<Vcである状態の継続時間が判定時間TDdcよ
り長い場合に明らかに異常が生じたものと判断すること
ができる。
【0070】放電灯の正常点灯時において放電灯の点灯
後にはVLが上昇し、VLがVe≦VL<Vdである状
態の継続時間が判定時間TDedより短いのに対して、
前記(d)の状態においてはこの状態の継続時間がTD
edより長くなることで異常の発生が判断される。
【0071】また、前記(e)の状態は、放電灯の正常
な点灯動作において起こり得ないVL≦Veという状態
の継続時間が判定時間TDoeより長いことで異常発生
の有無が判断される。
【0072】尚、上記の判定時間の設定値については、
(e)の状態が正常点灯時において生じることがなく、
また、当該状態の発生による被害の大きさ(例えば、過
大電流による回路素子の破壊等。)を考慮してTDoe
は極力小さな値であることが好ましい。また、判定時間
TDedやTDdcについては放電灯の正常点灯時でも
VLがこれらの判定時間に対応する電圧範囲を通過する
ことに注意して設定時間が短すぎることによる弊害(例
えば、放電灯の製造上のバラツキによって定格電圧が低
めのものを使用すると、バッテリー電圧が規定より低電
圧の状態で放電灯を点灯させる場合に本来正常である点
灯が異常であるとみなされてしまう等。)が極力生じな
いないように時間設定を行う必要がある。尚、TDed
とTDdcとの比較では前者の担当する電圧範囲が後者
の担当する電圧範囲より低いところに位置するので、前
者についての設定時間を後者のそれより短くすることが
できる。
【0073】TDbaやTDamについては、放電灯の
正常点灯時においてVLがこれらの判定時間に対応する
電圧範囲を通過する際の時間が同程度となるが、放電灯
の再点弧電圧がTDbaに対応する電圧範囲に入ること
を考慮するとTDamに比してTDbaの設定時間を長
くすることが好ましい。尚、TDbaの設定値について
は放電灯が一時的に不安定な点灯状態に陥った場合にこ
れを異常と判断しないように留意して設定値にある程度
の余裕を見込む必要があり、また、TDamについては
放電灯の点灯確率や感電事故等の未然防止の観点から起
動パルスの大きさ等を考慮して設定する必要がある。
【0074】以上のように(a)乃至(e)の状態に係
る異常検出の必要性に基づいてそれぞれ判定時間を設定
すると、複数の比較基準値若しくは基準範囲によって区
分される電圧範囲と、ぞれぞれの範囲に対応する判定時
間との関係が、図に示すように、定常点灯時の電圧範囲
あるいは定格範囲の上下の領域において当該範囲から離
れたところに位置する比較基準値若しくは基準範囲程そ
れらの判定時間が短くなるという傾向が生まれることが
分かる。
【0075】次に上記(f)に係る比較基準値とこれに
対応する判定時間の設定について説明する。
【0076】図13は横軸にバッテリー電圧(これを
「VB」とする。)をとり、縦軸に判定時間TDをとっ
て、(D)に示すVBの許容範囲の上側に設定される比
較基準値Vuと、許容範囲の下側に設定される比較基準
値Vw、そしてこれらに対応する判定時間TDu、TD
wの設定例を示すものであり、判定時間TDuがTDw
に比べて短い時間に設定されている。
【0077】尚、これらの判定時間は、回路や回路素子
の破壊が発生しないことを目的として設定値を規定する
必要があるが、TDwについては放電灯の点灯に立ち消
えが生じた場合において、放電灯への起動パルスの供給
がなされる前に放電灯への電力供給を停止させるような
設定値が望ましい。
【0078】即ち、イグナイタ回路22によって発生さ
れる起動パルスの生成間隔を「TT」とするとき、「T
Dw<TT」という条件を課さないと、放電灯の消灯時
から点灯回路15の動作停止までに要する時間が経過す
るまでの間に起動パルスが発生して点灯回路の故障修理
時等において作業者が高電圧の危険にさらされたり、あ
るいは放電灯の光にチラツキが生じる可能性がある。
【0079】また、バッテリー電圧VBの異常低下の検
出については、放電灯の点灯状態の如何には無関係に、
単にVBがその比較基準値以下に低下した状態の継続時
間がTDw以上の時間である場合にのみ入力電圧の異常
を判定する方法の他、VBがその比較基準値以下に低下
した状態の継続時間がTDw以上の時間である場合に放
電灯の点灯に立ち消えが発生したことを検出して異常を
判定する方法を挙げることができる。尚、後者の場合に
は、放電灯の点灯に立ち消えが発生した時に、放電灯を
再点灯させようとする回路作用と、放電灯への電力供給
を停止させようとする回路作用とが同時並行的に生じて
両者が競合することになるので、前述したように判定時
間TDwの値を上記(1)に係る放電灯の点灯不能状態
の異常検出時に係る判定時間に比べて小さい値に設定す
ることが好ましい。
【0080】異常検出/保護回路27は、上記のような
異常状態の発生を検出することによって、放電灯23へ
の電力供給を停止するための回路であり、本実施例で
は、図10に示すように、制御回路26やその他の回路
に必要な電源電圧を供給する補助電源回路28の動作を
停止させることによって放電灯23への電力供給を停止
している。尚、補助電源回路28は、放電灯23への給
電経路とは別系統の回路としてバッテリー電圧に基づい
て点灯回路15の各所に必要な電圧を生成するために設
けられており、点灯スイッチ19の後段でバッテリー電
圧を取り入れている。図10では補助電源回路28が生
成する電圧として「Vcc1」や「Vcc2」が生成さ
れ、前者が異常検出/保護回路27に供給され、後者が
制御回路26や直流−交流変換回路21等への電源電圧
又は所定の基準電圧(あるいはその元電圧)として供給
され、異常検出時にはVcc2がゼロとなる。
【0081】図14は異常検出/保護回路27の要部の
構成例29を示すものであり、前記(a)乃至(e)に
係る検出部が、比較回路30a乃至30e、遅延回路3
1a乃至31e、2入力AND(論理積)ゲート32a
乃至32e、5入力ORゲート33、保持回路34によ
って構成されている。
【0082】比較回路30a乃至30eは、図12に示
した比較基準範囲のそれぞれに対応しており、放電灯に
係る検出電圧VLが所定の基準範囲内に入っているか否
かを判断する。即ち、比較回路30aはVL≧Vaであ
るか否かに応じた2値信号を出力し、比較回路30bは
Vb≦VL<Vaであるか否かに応じた2値信号を出力
し、比較回路30cはVd≦VL<Vcであるか否かに
応じた2値信号を出力し、比較回路30dはVe≦VL
<Vdであるか否かに応じた2値信号を出力し、比較回
路30eは0≦VL<Veであるか否かに応じた2値信
号を出力する。
【0083】そして、比較回路30aの出力は、2つに
分岐してその一方がANDゲート32aに入力され、他
方が遅延回路31aを介してANDゲート32aに入力
されるようなっている。尚、この構成は他の比較回路3
0b乃至30eについても同様とされており、比較回路
30b乃至30eのそれぞれの出力が2分されてそれら
の一方がANDゲート32b乃至32eの一方の入力端
子にそれぞれ入力され、他方が遅延回路31b乃至31
eを各別に介してANDゲート32b乃至32eの他方
の入力端子にそれぞれ入力される。尚、遅延回路31a
乃至31eにおいて設定される遅延時間が上記TDa
m、TDba、TDdc、TDed、TDoeにそれぞ
れ相当している。
【0084】ANDゲート32a乃至32eの出力はO
Rゲート33に入力され、該ORゲート33の出力信号
が保持回路34に送出される。そして、保持回路34の
出力信号は2入力ORゲート35の一方の入力端子に送
出される。
【0085】上記(f)に係る検出部は、過電圧検出回
路36、低電圧検出回路37、遅延回路38、2入力A
NDゲート39、2入力ORゲート40によって構成さ
れている。
【0086】過電圧検出回路36はバッテリー電圧VB
が比較基準値Vuを越えた状態がその判定時間TDu以
上の時間に亘って継続した場合にH(ハイ)信号を出力
してこれをORゲート40の一方の入力端子に送出す
る。
【0087】また、低電圧検出回路37はバッテリー電
圧VBが比較基準値Vw未満に低下した場合にH信号を
出力してこれをANDゲート39に直接に又は遅延回路
38を介して送出する。そして、ANDゲート39の出
力信号はORゲート40の残りの入力端子に送出され、
該ORゲート40の出力信号がORゲート35の残りの
入力端子に入力される。尚、上述した判定時間TDwが
遅延回路38の遅延時間に相当し、TDwをTDamや
TDbaに比して短い時間に設定することが好ましいこ
とは前述した通りである。
【0088】判定時間の設定にあたって、その値が比較
的長い場合には遅延回路31a乃至31eや38のよう
な回路を積極的に付設すれば良いが、判定時間が短い場
合には、回路構成素子における信号の遅延時間を利用す
ることによって遅延回路を省略して回路構成の簡単化を
図ることができ、例えば、過電圧検出回路36にこの方
法を用いることができる。
【0089】しかして、上記の回路29にあっては検出
電圧VLのレベルがどの比較基準範囲内にあるかを比較
回路30a乃至30eで検出して、当該基準範囲でのV
Lの滞在時間が所定の判定時間以上となった場合にAN
Dゲート32a乃至32eのいずれかの出力がH信号と
なってORゲート33に送られた後これが保持回路34
によって保持され、この保持状態が電源電圧の再投入を
行うまでの間継続される。
【0090】また、バッテリー電圧VBが過電圧状態と
なったりあるいは異常に低下した状態が所定の判定時間
以上の時間に亘って継続した場合にORゲート40の出
力がH信号となる。
【0091】そして、保持回路34やORゲート40か
らの出力信号を受けてORゲート35の出力信号がH信
号になると、放電灯への電力供給が停止される。
【0092】
【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、放電灯に係る検出電
圧及び/又は検出電流に対して複数の比較基準値若しく
は基準範囲を設定するとともに、これらのそれぞれに対
して判定時間を各別に設定することによって異常状態の
発生原因に応じた比較判定を詳細に行うことができるの
で、誤検出の発生頻度を低減することができる。
【0093】請求項2に係る発明によれば、放電灯の検
出電圧や検出電流が、放電灯の定常点灯時又は定格範囲
での点灯時における許容範囲から逸脱した場合に、その
逸脱の度合に応じて比較基準値若しくは基準範囲に係る
判定時間に対する長短の設定を行うことで異常検出の仕
方に軽重をつけることができる。
【0094】請求項3に係る発明によれば、放電灯の定
常点灯状態又は定格範囲を示す許容範囲を基準として、
その上下に位置する範囲の比較基準値若しくは基準範囲
に対して設定される判定時間を各々の範囲について各別
に設定することによって、異常状態の発生原因の如何に
応じた判定時間の設定が可能となる。
【0095】請求項4に係る発明によれば、放電灯の定
常点灯状態又は定格範囲を示す許容範囲の上側に位置す
る比較基準値若しくは基準範囲に対して設定される判定
時間を、当該許容範囲の下側に位置する比較基準値若し
くは基準範囲に対して設定される判定時間に比して短く
することによって、放電灯の定常点灯又は放電灯にかか
る電圧及び/又は電流が定格範囲に達するまでの時間に
ついて放電灯の特性にバラツキを伴う場合でも、誤検出
の発生が生じる頻度を低減することができる。
【0096】請求項5に係る発明によれば、放電灯に係
る検出電圧や検出電流についてゼロ又はその近傍に設定
される比較基準値若しくは基準範囲についての判定時間
を、他の判定時間に比して短くすることによって重大な
異常に対して迅速に対応することが可能である。
【0097】請求項6に係る発明によれば、比較基準値
若しくは基準範囲に対して判定時間を段階的に設定する
ことによって判定時間の設定数を減らし、設定を簡易に
行うことができる。
【0098】請求項7に係る発明によれば、点灯回路へ
の入力電圧及び/又は入力電流に対して複数の比較基準
値若しくは基準範囲を設定するとともに、これらのそれ
ぞれに対して判定時間を各別に設定することによって入
力電圧や入力電流の過大あるいは異常な低下状態に応じ
た比較判定を行うことができるので、誤検出の発生頻度
を低減することができる。
【0099】請求項8に係る発明によれば、点灯回路へ
の入力電圧及び/又は入力電流がその許容範囲から逸脱
した場合に、逸脱の度合に応じて比較基準値若しくは基
準範囲に係る判定時間に対する長短の設定により異常検
出の仕方に軽重をつけることができるので、放電灯への
電力供給の停止までに要する時間を入力電圧の変動幅に
応じて変化させることができる。
【0100】請求項9に係る発明によれば、点灯回路へ
の入力電圧及び/又は入力電流の許容範囲を基準とし
て、その上下に位置する範囲の比較基準値若しくは基準
範囲に対して設定される判定時間を各別に設定すること
によって、入力電圧や電流が過大な状態と、これらが異
常に低下した状態とを区別し、両状態について放電灯へ
の電力供給の停止までに要する時間が相違するように制
御することができる。
【0101】請求項10に係る発明によれば、点灯回路
への入力電圧の低下に係る検出信号についての比較基準
値若しくは基準範囲に対して設定される判定時間を、放
電灯の検出電圧及び/又は検出電流に係る検出信号(放
電灯への接続端子のオープン状態及び放電灯の点灯不能
状態の検出信号)についての比較基準値若しくは基準範
囲に対して設定される判定時間に比して短い時間とする
ことによって、入力電圧の低下によって放電灯が一時的
な点灯不能状態に陥った場合に直ちに放電灯への電力供
給が停止されることがないようにし、入力電圧の正常範
囲への復帰によって放電灯の再点灯の見込みがある場合
には、できるだけ放電灯の再点灯を援助するように制御
することができる。
【0102】請求項11に係る発明によれば、入力電圧
/電流検出手段又は入力電圧低下検出手段における判定
時間を、放電灯に供給する起動パルスの生成間隔より短
い時間に設定することによって、入力電圧や入力電流に
ついての異常が検出されてから放電灯への電力供給の停
止までの時間内に放電灯への起動パルスが生成されるの
を防ぐことで、安全性や視認性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明放電灯点灯回路の構成について説明する
ための回路ブロック図である。
【図2】放電灯に係る検出電圧に対する比較基準値の設
定について説明するための図である。
【図3】図2の比較基準値に対する判定時間の設定につ
いて説明するための図である。
【図4】放電灯に係る検出電圧について所定範囲を基準
としてその上下に位置する比較基準値の設定について説
明するための図である。
【図5】図4の比較基準値に対する判定時間の設定につ
いて説明するための図である。
【図6】比較基準値に対する判定時間の大小関係につい
て説明するための図である。
【図7】ゼロ近辺に設定される比較基準値に対する判定
時間の大きさについて説明するための図である。
【図8】比較基準値に対する判定時間の設定が棒グラフ
や曲線によって規定される例を示す図である。
【図9】放電灯の点灯不能状態等の検出に係る状態検出
手段と、入力電圧の低下を検出する入力電圧低下検出手
段を設けた場合の構成を示すブロック図である。
【図10】図11乃至図14とともに本発明の実施の一
例を示すものであり、本図は全体的な回路構成を示すブ
ロック図である。
【図11】放電灯に係る検出電圧の時間的変化及び比較
基準値の設定例について説明するための図である。
【図12】図11の比較基準値に対する判定時間の設定
例を示す図である。
【図13】バッテリー電圧の検出に係る比較基準値と、
それらに対する判定時間の設定例を示す図である。
【図14】異常検出/保護回路の構成例を示す回路ブロ
ック図である。
【符号の説明】
1…放電灯点灯回路、5…異常検出手段、6…放電灯、
7、7′…検出手段、8…入力電圧/電流検出手段、1
1…状態検出手段、12…入力電圧低下検出手段、15
…放電灯点灯回路、23…放電灯、27…異常検出/保
護回路(異常検出手段)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電灯への印加電圧及び/又は電流ある
    いはこれらに相当する電圧及び/又は電流を検出するた
    めの検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて
    放電灯や回路の異常を検出した場合に放電灯への電力供
    給を停止するための異常検出手段とを備えた放電灯点灯
    回路において、 異常検出手段が、検出手段からの検出信号に対して設定
    される複数の比較基準値若しくは基準範囲と、これらの
    それぞれに対して各別に設定される判定時間とを有し、
    検出信号のレベルと比較基準値若しくは基準範囲とを比
    較し、ある比較結果が判定時間以上の時間に亘って継続
    したときに放電灯や回路に異常が生じたものと判定する
    ことを特徴とする放電灯点灯回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の放電灯点灯回路におい
    て、 検出手段からの検出信号のレベルが放電灯の定常点灯状
    態又は定格範囲を示す許容範囲を逸脱した場合に、当該
    許容範囲から離れたところに設定される比較基準値若し
    くは基準範囲程その判定時間が短くされていることを特
    徴とする放電灯点灯回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の放電灯点
    灯回路において、 検出手段からの検出信号のレベルに関して放電灯の定常
    点灯状態又は定格範囲を示す許容範囲を基準として、当
    該許容範囲より上側に位置する比較基準値若しくは基準
    範囲に対して設定される判定時間と、該許容範囲より下
    側に位置する比較基準値若しくは基準範囲に対して設定
    される判定時間とが異なっていることを特徴とする放電
    灯点灯回路。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の放電灯点灯回路におい
    て、 検出手段からの検出信号のレベルに関して放電灯の定常
    点灯状態又は定格範囲を示す許容範囲を基準として、当
    該許容範囲より上側に位置する比較基準値若しくは基準
    範囲に対して設定される判定時間が、該許容範囲より下
    側に位置する比較基準値若しくは基準範囲に対して設定
    される判定時間に比して短くされていることを特徴とす
    る放電灯点灯回路。
  5. 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3又は請求
    項4に記載の放電灯点灯回路において、 検出手段からの検出信号のレベルに関してゼロ又はその
    近傍に設定される比較基準値若しくは基準範囲に対する
    判定時間が、他の比較基準値若しくは基準範囲に対する
    判定時間に比して短い時間に設定されていることを特徴
    とする放電灯点灯回路。
  6. 【請求項6】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
    4又は請求項5に記載の放電灯点灯回路において、 比較基準値若しくは基準範囲に対して判定時間が段階的
    に設定されていることを特徴とする放電灯点灯回路。
  7. 【請求項7】 点灯回路への入力電圧及び/又は入力電
    流を検出するための入力電圧/電流検出手段と、該入力
    電圧/電流検出手段からの検出信号に基づいて入力電圧
    値の異常を検出した場合に放電灯への電力供給を停止す
    るための異常検出手段とを備えた放電灯点灯回路におい
    て、 異常検出手段が、入力電圧/電流検出手段からの検出信
    号に対して設定される複数の比較基準値若しくは基準範
    囲と、これらのそれぞれに対して各別に設定される判定
    時間とを有し、検出信号のレベルと比較基準値若しくは
    基準範囲とを比較し、ある比較結果が判定時間以上の時
    間に亘って継続したときに入力電圧値及び/又は入力電
    流値に異常が生じたものと判定することを特徴とする放
    電灯点灯回路。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の放電灯点灯回路におい
    て、 入力電圧/電流検出手段からの検出信号のレベルが所定
    の許容範囲を逸脱した場合に、当該許容範囲から離れた
    ところに設定される比較基準値若しくは基準範囲程その
    判定時間が短くされていることを特徴とする放電灯点灯
    回路。
  9. 【請求項9】 請求項7又は請求項8に記載の放電灯点
    灯回路において、 入力電圧/電流検出手段からの検出信号のレベルに係る
    所定の許容範囲より上側に位置する比較基準値若しくは
    基準範囲に対して設定される判定時間と、該許容範囲よ
    り下側に位置する比較基準値若しくは基準範囲に対して
    設定される判定時間とが異なっていることを特徴とする
    放電灯点灯回路。
  10. 【請求項10】 放電灯への印加電圧及び/又は電流あ
    るいはこれらに相当する電圧及び/又は電流を検出する
    ことによって、放電灯が接続される接続端子のオープン
    状態及び放電灯の点灯不能状態を検出するための状態検
    出手段と、点灯回路への入力電圧が所定値以下であるか
    否かを検出するための入力電圧低下検出手段とを備え、
    状態検出手段からの検出信号に基づいて放電灯やその接
    続状態の異常を検出した場合に放電灯への電力供給を停
    止し、また入力電圧低下検出手段からの検出信号に基づ
    いて入力電圧の異常な低下を検出した場合に放電灯への
    電力供給を一時的に停止するための異常検出手段とを備
    えた放電灯点灯回路において、 入力電圧低下検出手段からの検出信号に係る比較基準値
    若しくは基準範囲に対して設定される判定時間が、上記
    状態検出手段からの放電灯に係る検出電圧及び/又は検
    出電流に係る比較基準値若しくは基準範囲に対して設定
    される判定時間に比して短い時間とされており、 異常検出手段が、放電灯や入力電圧に係る検出信号のレ
    ベルと、それぞれの比較基準値若しくは基準範囲とを比
    較し、比較結果のいずれかがそれぞれの判定時間以上の
    時間に亘って継続したときに放電灯やその接続状態ある
    いは入力電圧値に異常が生じたものと判定することを特
    徴とする放電灯点灯回路。
  11. 【請求項11】 請求項7、請求項8、請求項9又は請
    求項10に記載の放電灯点灯回路において、 入力電圧/電流検出手段又は入力電圧低下検出手段にお
    ける判定時間が、放電灯を点灯させるための起動パルス
    の生成間隔より短い時間に設定されていることを特徴と
    する放電灯点灯回路。
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