JP2009170366A

JP2009170366A - 車載用照明点灯システム

Info

Publication number: JP2009170366A
Application number: JP2008009829A
Authority: JP
Inventors: Shojiro Kido; 正二郎木戸; Shinichi Sasada; 伸一笹田; Noriyuki Sato; 規幸佐藤; Toshio Kataoka; 寿夫片岡
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】車載用電源と点灯装置との間の電路のインピーダンス増加による電圧降下に対応することができ、且つ、コストアップを抑えた小型の車載用照明点灯システムを提供する。
【解決手段】車載用照明点灯システムは、バルブＢ１を点灯させる点灯装置Ａと、直流電源Ｅから点灯装置Ａへの電源供給をオン／オフする電源スイッチ９、および、電源スイッチ９のオン／オフを制御するスイッチ制御部８からなる電源スイッチブロックＢとを備え、点灯装置Ａには直流電源Ｅから供給された入力電圧を検出する電圧検出部７が設けられている。一方、スイッチ制御部８には、電圧検出部７で検出した入力電圧と直流電源Ｅの電源電圧との電圧差を検出する電圧降下検出部８ａが設けられており、電圧降下検出部８ａで検出した電圧差が所定の閾値を超えると、スイッチ制御部８が電源スイッチ９をオフにするように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用照明点灯システムに関するものである。

従来より、点灯スイッチをオン／オフすることによって、ランプを点灯または消灯させる車輌用放電灯の点灯回路が提供されている（例えば特許文献１、２参照）。この点灯回路は、ＤＣ昇圧回路の出力電圧と出力電流との関係から回路状態の異常を検出する異常検出回路を備えており、この異常検出回路により回路状態の異常が検出されると、点灯回路側の電路に接続されたリレー接点をオフすることによってＤＣ昇圧回路への電源供給がオフされるようになっている。またこの点灯回路は、ＤＣ昇圧回路に供給される電圧が低下したことを検出する供給電圧低下検出回路を備えており、この供給電圧低下検出回路により供給電圧が所定値以下に低下したことを検出すると、出力電圧を低下させるようにＤＣ昇圧回路が制御されるようになっている。
特開平９−１６７６９５号公報（段落［０００８］−段落［００２３］、及び、第１図）特開平８−２５５６９０号公報（段落［０００９］−段落［００３０］、及び、第１図）

上述の特許文献１、２に示した点灯回路では、回路状態が異常な場合や供給電圧が所定値以下に低下した場合でも点灯回路を保護できるものではあるが、上述した異常検出回路や供給電圧低下検出回路が点灯回路側に設けられているため、車載用バッテリ（直流電源）と点灯回路とを接続する配線のインピーダンス増加により電圧降下した場合には、原因の特定に時間を要し対応が遅れる場合があった。また、入力電圧が電圧降下した場合においてもエンジン起動時にセルモータが動作する場合があるため、ランプを点灯維持させる必要があるが、この場合低電圧時における放熱量に対応した放熱設計をしたり、大電流に対応した部品を使用する必要があるため、コストアップや装置の大型化を招くという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、車載用電源と点灯装置との間の電路のインピーダンス増加による電圧降下に対応することができ、且つ、コストアップを抑えた小型の車載用照明点灯システムを提供することにある。

請求項１の発明は、車載用の光源を点灯させる点灯装置と、車載用電源から点灯装置への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御部とを備え、点灯装置は、電源スイッチを介して供給された入力電圧を検出する電圧検出部を有し、スイッチ制御部は、電圧検出部で検出した入力電圧と車載用電源の電源電圧との電圧差を検出する電圧降下検出部を有し、電圧降下検出部の検出結果が車載用電源と点灯装置との間の電路におけるインピーダンスが正常な場合の電圧差よりも大きい所定の閾値を超えると、スイッチ制御部が電源スイッチをオフにする停止動作を行うことを特徴とする。

請求項２の発明は、車載用の光源を点灯させる点灯装置と、車載用電源から点灯装置への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御部とを備え、電源スイッチは半導体素子からなり、スイッチ制御部は、電源スイッチを流れる入力電流を検出する電流検出部を有し、電源スイッチをオンにした後所定時間経過後において、電流検知部の検出結果が車載用電源と点灯装置との間の電路におけるインピーダンスが正常な場合の入力電流よりも大きい所定の閾値を超えると、スイッチ制御部が電源スイッチをオフにする停止動作を行うことを特徴とする。

請求項３の発明は、検出結果が閾値を超えた状態が所定時間以上継続した場合に、スイッチ制御部が停止動作を行うことを特徴とする。

請求項４の発明は、スイッチ制御部は、車両が走行中は停止動作を行わず、車両が停止中であって検出結果が閾値を超えた場合に停止動作を行うことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スイッチ制御部の電圧降下検出部により電源スイッチを介して供給された入力電圧と車載用電源の電源電圧との電圧差を検出することによって、車載用電源と点灯装置との間の電路におけるインピーダンスの増加を把握することができ、さらに電圧降下検出部の検出結果が所定の閾値を超えた場合には電源スイッチをオフすることによってシステムを保護することができるという効果がある。また、従来例のように低電圧時において光源を点灯させる必要がないので、放熱構造を簡素化できるとともに電流容量の小さい部品を使用することができ、コストアップを抑えた小型の車載用照明点灯システムを提供することができるという効果がある。さらに、電源スイッチおよびスイッチ制御部を点灯装置と別体に設けた場合には、点灯装置の構造を簡素化することができるという効果もある。

また、配線インピーダンスの増加により入力電圧が低下すると入力電流が増加するのであるが、請求項２の発明によれば、電源スイッチをオンした後所定時間経過後において、電流検出部で検出した入力電流が所定の閾値を超えた場合には、電源スイッチをオフすることによってシステムを保護することができるという効果がある。さらに、電源スイッチをオンした直後の場合、入力電流が大きく変動するため検出した入力電流からインピーダンスの異常を判別するのは困難であるが、本発明のように所定時間経過後であれば入力電流は安定しているので、インピーダンスの異常によって発生する入力電流の増加を容易に判別することができるという効果がある。

請求項３の発明によれば、上記検出結果が所定の閾値を超えた状態が所定時間以上継続した場合に電源スイッチをオフしているので、ノイズなどによる誤動作を防止することができるという効果がある。

請求項４の発明によれば、上記検出結果が所定の閾値を超えた場合であっても、車両の走行中には電源スイッチをオフしないように構成されているので、走行中に光源が消灯するのを防止することができるという効果がある。

（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態の車載用照明点灯システムは、例えばＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｓｃｈａｒｇｅｌａｍｐ）点灯装置を用いたものであり、例えば自動車の前照灯として用いられるものである。

車載用照明点灯システムは、図１に示すように、例えば高圧水銀ランプからなるバルブＢ１（車載用の光源）と、バルブＢ１を点灯させる点灯装置Ａと、車載用バッテリなどの直流電源Ｅ（車載用電源）から点灯装置Ａへの電源供給を入／切するための電源スイッチ９およびスイッチ制御部８からなる電源スイッチブロックＢとを備えている。

点灯装置Ａは、図２に示すように、入力フィルタ部１と、入力フィルタ部１を介して直流電源Ｅに接続され、直流電源Ｅから供給される入力電圧をバルブＢ１の安定点灯に適したランプ電圧まで昇圧させるＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２から出力される直流電圧を矩形波の交流電圧に変換するインバータ部３と、出力フィルタ部４と、バルブＢ１を始動させるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ部５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２およびインバータ部３を制御する制御部６とで構成されており、バルブＢ１に対して安定点灯に必要な電力を供給している。

入力フィルタ部１は、直流電源Ｅに並列接続されたコンデンサＣ１と、直流電源Ｅに直列接続されたインダクタＬ１と、インダクタＬ１を介して直流電源Ｅに並列接続された電解コンデンサＣ２などで構成され、電解コンデンサＣ２の両端間にＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力端が接続される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部２は、昇圧トランスＴｒ１と、昇圧トランスＴｒ１の並列接続された２つの一次巻線ｎ１１、ｎ１２を介して入力フィルタ部１の出力端間に接続されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１などで構成されている。昇圧トランスＴｒ１は、２次巻線ｎ２および３次巻線ｎ３を備え、２次巻線ｎ２の両端間にはダイオードＤ１と平滑用のコンデンサＣ３との直列回路が接続される。ダイオードＤ１はスイッチング素子Ｑ１のオン時に昇圧トランスＴｒ１からコンデンサＣ３への充電電流を阻止する極性に接続されている。つまり、スイッチング素子Ｑ１のオン時に昇圧トランスＴｒ１に電磁エネルギーを蓄積し、この電磁エネルギーをスイッチング素子Ｑ１のオフ時に昇圧トランスＴｒ１から放出し、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ３に充電電流を流す。したがって、コンデンサＣ３と２次巻線ｎ２との接続点がコンデンサＣ３の低電位側になり、図２に示す構成ではコンデンサＣ３の高電位側を回路グランドに接続して基準電位としている。つまり、直流電源Ｅの負極とＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力の高電位側とが同電圧になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧は基準電圧に対して負極性になる。ここに、スイッチング素子Ｑ１のオン／オフは、制御部６によりそのデューティや周波数が制御され、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧が制御される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧はインバータ部３に入力される。

インバータ部３は、ＭＯＳＦＥＴからなる４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を備え、２個ずつのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３およびＱ４、Ｑ５の直列回路からなる２本のアームを並列接続した形でブリッジ接続されており、各アームにおけるスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点およびＱ４、Ｑ５の接続点をそれぞれ出力端としている。ここに、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフの周波数は制御部６によって制御され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ５がオンのときにはスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４がオフになり、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４がオンのときにはスイッチング素子Ｑ２、Ｑ５がオフになるように制御される。このスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフは比較的低周波で行われ、バルブＢ１にイグナイタ部５のパルストランスＴｒ２の２次巻線を介して矩形波交番電圧を印加する。なお、バルブＢ１の点灯前にはスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４をオンにし、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ５をオフになるように制御部６により制御され、スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５の接続点がスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点に対して負極側になる。

制御部６は、入力フィルタ部１のコンデンサＣ１とインダクタＬ１との接続点の電位により直流電源Ｅから供給される入力電圧を検出する電源電圧監視部６ｂと、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のコンデンサＣ３と昇圧トランスＴｒ１の２次巻線ｎ２との接続点の電位によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧、つまりバルブＢ１のランプ電圧を検出するランプ電圧検出部６ｅと、コンデンサＣ３の他端と後段の回路との間に挿入した電流検出用の抵抗Ｒ１の両端電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電流、つまりバルブＢ１のランプ電流を検出するランプ電流検出部６ｆと、ランプ電圧検出部６ｅおよびランプ電流検出部６ｆの検出値に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ１のオン／オフの周波数やデューティを駆動回路６ｃを介して制御するとともに、バルブＢ１の点灯状態に応じてインバータ部３のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフの周波数を駆動回路６ｄを介して制御する信号を生成する演算部６ａと、上記駆動回路６ｃ、６ｄとを備えている。

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２には、コンデンサＣ４と２個の抵抗Ｒ２、Ｒ３との直列回路をコンデンサＣ３と抵抗Ｒ１との直列回路に並列接続するとともに、抵抗Ｒ２にダイオードＤ２を並列接続して構成された始動補助回路が設けられている。この始動補助回路は、バルブＢ１の始動時にＤＣ／ＤＣコンバータ部２とともにバルブＢ１に電流を供給することによってバルブＢ１を速やかに点灯させるものであって、コンデンサＣ４はコンデンサＣ３から抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を介して充電され、またコンデンサＣ４の充電電荷の放電経路はダイオードＤ２および抵抗Ｒ３を通る経路となる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２に設けた昇圧トランスＴｒ１の３次巻線ｎ３は、ダイオードＤ３、コンデンサＣ５、抵抗Ｒ４、Ｒ５とともに昇圧回路を構成しており、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に昇圧トランスＴｒ１からコンデンサＣ５に対してダイオードＤ３を介して充電されるようになっている。

出力フィルタ部４は、インバータ部３の出力端間に接続されたコンデンサＣ６と、インダクタＬ２と、コンデンサＣ７と、２個のコンデンサＣ８、Ｃ９からなる直列回路とで構成され、コンデンサＣ８とコンデンサＣ９との接続点は回路グランドに接続されている。ここにおいて、出力フィルタ部４は、バルブＢ１のランプ電流が極性反転する際にバルブＢ１から発生する高周波ノイズを低減できるものである。

イグナイタ部５は、出力フィルタ部４の出力端間に接続されるコンデンサＣ１０と、抵抗Ｒ４、Ｒ５および出力フィルタ部４を介してコンデンサＣ５に接続されるコンデンサＣ１１と、２次巻線がバルブＢ１に直列接続されるとともに２次巻線とバルブＢ１の直列回路がコンデンサＣ１０の両端間に接続されたパルストランスＴｒ２と、パルストランスＴｒ２の１次巻線との直列回路がコンデンサＣ１１の両端間に接続されるスパークギャップＳＧとで構成されている。この構成によりコンデンサＣ１１には、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧と上述した昇圧回路の出力電圧とで決まる電圧が印加され、コンデンサＣ１１の両端電圧がスパークギャップＳＧの破壊電圧に達すると、スパークギャップＳＧが導通しパルストランスＴｒ２の１次巻線を介してコンデンサＣ１１の電荷が放出される。これによりパルストランスＴｒ２の２次巻線には、１次巻線の印加電圧を昇圧した高電圧のパルス電圧が誘起され、この高電圧パルスによりバルブＢ１の放電を始動させるのである。ここに、コンデンサＣ１０は、パルス電圧に対して低インピーダンスであって、パルス電圧がインバータ部３に印加されるのを防止している。

ここで、本実施形態の点灯装置Ａには、直流電源Ｅから供給された入力電圧を検出する電圧検出部７が設けられている。この電圧検出部７は、図２に示すように抵抗Ｒ６とスイッチング素子Ｑ６との直列回路で構成されており、抵抗Ｒ６とスイッチング素子Ｑ６の接続点の電位が入力電圧として検出されるようになっている。ここにおいて、本実施形態の点灯装置Ａでは、バルブＢ１の点灯中に制御部６の演算部６ａがスイッチング素子Ｑ６をオフすることによって、後述する電源スイッチブロックＢのスイッチ制御部８に上記入力電圧が出力されるようになっている。

次に、電源スイッチブロックＢについて説明する。電源スイッチブロックＢは、図１に示すように直流電源Ｅと点灯装置Ａとの間の一方の電路に接続され、直流電源Ｅから点灯装置Ａへの電源供給をオン／オフする、例えば電磁リレーからなる電源スイッチ９と、電源スイッチ９のオン／オフを制御するスイッチ制御部８とを備えている。

スイッチ制御部８は、上述した電圧検出部７の検出結果（すなわち、直流電源Ｅからの入力電圧）と直流電源Ｅの電源電圧との電位差を検出する電圧降下検出部８ａと、電源スイッチ９を駆動するための駆動部８ｃと、電圧降下検出部８ａの検出結果に基づいて直流電源Ｅと点灯装置Ａとの間の電路におけるインピーダンスの異常を判別する判別部８ｂとで構成されている。ここに、電路におけるインピーダンスとは、直流電源Ｅと点灯装置Ａとの間を接続する配線のハーネス抵抗や、電路中に接続された電源スイッチ９の接続抵抗などを含めた抵抗値であり、インピーダンスが正常な場合には約１００ｍΩ程度となる。なお、図１中のＺは電路におけるインピーダンスを示している。

ここで、直流電源Ｅから供給される入力電圧をＶｉｎ、抵抗Ｒ６とスイッチング素子Ｑ６との接続点の電位をＶｓ１（以下、検出電圧Ｖｓ１という。）、直流電源Ｅの電源電圧をＶｅとすると、抵抗Ｒ６を１ｋΩ以上に設定するとともに、電圧降下検出部８ａの入力部に例えば差動増幅器などの比較的高インピーダンスのものを使用することによって、入力電圧Ｖｉｎと検出電圧Ｖｓ１との間には、
Ｖｉｎ≒Ｖｓ１
という関係が成り立つ。したがって、電圧降下検出部８ａで検出される電位差ΔＶは、
ΔＶ＝Ｖｅ−Ｖｉｎ＝Ｖｅ−Ｖｓ１
となる。

ここにおいて、図３は電源電圧Ｖｅおよび検出電圧Ｖｓ１の電圧変化を示しており、実線ａは電源電圧Ｖｅ、実線ｂは検出電圧Ｖｓ１をそれぞれ表している。また、図３中のΔＶ１は、上記インピーダンスＺが正常な場合に電圧降下検出部８ａで検出される電位差を示しており、ΔＶ２は上記インピーダンスＺが異常（本実施形態では正常時の３倍、すなわち３００ｍΩになった場合）な場合に電圧降下検出部８ａで検出される電位差を示している。すなわち、図３において、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間ではインピーダンスＺは正常であり、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間ではインピーダンスＺが異常になっている。ここで、点灯装置Ａに異常がなく、バルブＢ１に対して定電流制御を行なっている場合には、インピーダンスＺが大きくなるとその分電圧降下も大きくなるため、ΔＶ１とΔＶ２の間には、ΔＶ１＜ΔＶ２の関係が成立することになる。

次に、判別部８ｂでは、電圧降下検出部８ａで検出した電位差ΔＶに基づいてインピーダンスＺが異常か否かを判別するように構成されており、その閾値はインピーダンスＺが正常な場合の電位差ΔＶ１よりも大きい所定の閾値ΔＶｔｈ（本実施形態ではΔＶ１＜ΔＶｔｈ＜ΔＶ２）に設定されている。すなわち、電位差ΔＶが閾値ΔＶｔｈよりも大きいか否かによりインピーダンスＺが異常か否かが判別されるのである。さらに、本実施形態の判別部８ｂでは、電位差ΔＶが閾値ΔＶｔｈを超えた状態が所定時間継続した場合にインピーダンスＺが異常であると判別するように構成されている。そして、判別部８ｂでインピーダンスＺが異常であると判別されると、判別部８ｂは駆動部８ｃを介して電源スイッチ９をオフし、点灯装置Ａへの電源供給がオフされるようになっている。なお、電位差ΔＶが閾値ΔＶｔｈを超えたことのみをもって判別するように構成してもよいが、本実施形態のように所定時間継続したことをもって判別すればノイズによる誤動作を防止できる。

ここで、本実施形態の車載用照明点灯システムの動作について説明する。まず、図示しない操作スイッチを入にすると、駆動部８ｃにより電源スイッチ９がオンされ、点灯装置Ａを介してバルブＢ１に点灯電力が供給される。このとき点灯装置Ａでは、電圧検出部７により直流電源Ｅの入力電圧Ｖｉｎ（実際には検出電圧Ｖｓ１）が検出され、電源スイッチブロックＢのスイッチ制御部８に検出電圧Ｖｓ１が入力される。次に、スイッチ制御部８では、入力された検出電圧Ｖｓ１と直流電源Ｅの電源電圧Ｖｅとの電位差ΔＶが電圧降下検出部８ａにより検出され、その検出結果が判定部８ｂに入力される。その後、判定部８ｂにおいて、電位差ΔＶが閾値ΔＶｔｈよりも大きいか否か、且つ、電位差ΔＶが閾値ΔＶｔｈを超えた状態が所定時間経過しているか否かに基づいてインピーダンスＺが異常か否かが判別される。例えば、図３に示す例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では電位差ΔＶ＝ΔＶ１（ΔＶ１＜ΔＶｔｈ）であるからこの区間では異常と判別されず、さらに時刻ｔ３では電位差ΔＶ＝ΔＶ２（ΔＶ２＞ΔＶｔｈ）となっているが、電位差ΔＶ≧ΔＶ２の状態が所定時間継続していないのでこのときも異常と判別されない。そして、時刻ｔ４では電位差ΔＶ≧ΔＶ２（ΔＶ２＞ΔＶｔｈ）の状態が所定時間（本実施形態では（ｔ４−ｔ３））継続しているのでこのとき初めて異常と判別されるのである。そして、判別部８ｂによりインピーダンスＺが異常であると判別されると、判別部８ｂは駆動部８ｃを介して電源スイッチ９をオフし、直流電源Ｅから点灯装置Ａへの電源供給がオフされる。

本実施形態の車載用照明点灯システムでは、スイッチ制御部８の電圧降下検出部８ａにより電源スイッチ９を介して供給された入力電圧Ｖｉｎ（実際には検出電圧Ｖｓ１）と直流電源Ｅの電源電圧Ｖｅとの電圧差ΔＶを検出することによって、直流電源Ｅと点灯装置Ａとの間の電路におけるインピーダンスＺの増加を把握することができ、さらに電圧降下検出部８ａの検出結果ΔＶが所定の閾値ΔＶｔｈを超えた場合には電源スイッチ９をオフすることによってシステムを保護することができる。また、従来例のように低電圧時においてバルブＢ１を点灯させる必要がないので、放熱構造を簡素化できるとともに電流容量の小さい部品を使用することができ、コストアップを抑えた小型の車載用照明点灯システムを提供することができる。さらに、本実施形態のように電源スイッチ９およびスイッチ制御部８を点灯装置Ａと別体に設けることによって、点灯装置Ａの構造を簡素化することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態を図４および図５に基づいて説明する。第１の実施形態では、電圧降下検出部８ａの検出結果である電位差ΔＶを閾値ΔＶｔｈと比較することによって、インピーダンスＺが異常か否かを判別した場合を例に説明したが、本実施形態では電源スイッチ９として、例えばＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子（半導体素子）を用いるとともに、スイッチ制御部８に電源スイッチ９を流れる入力電流Ｉｉｎを検出する電流検出部８ｄを設け、電流検出部８ｄの検出結果である入力電流Ｉｉｎに基づいてインピーダンスＺが異常か否かを判別するように構成されている。なお、以下の説明において第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

スイッチ制御部８は、図４に示すように判定部８ｂと、駆動部８ｃと、電源スイッチ９に流れる入力電流Ｉｉｎを検出する電流検出部８ｄとで構成されており、本実施形態の判別部８ｂは、電流検出部８ｄの入力電流Ｉｉｎに基づいてインピーダンスＺが異常か否かを判別する。

ここにおいて、図５は電流検出部８ｄで検出される入力電流Ｉｉｎの電流変化を示しており、実線ｃはインピーダンスＺが正常な場合、一点鎖線ｄはインピーダンスＺが異常な場合をそれぞれ表している。まず、インピーダンスＺが正常な場合は、電源スイッチ９をオンすると、時刻ｔ１のときに突入電流Ｉ１が検出され、その後徐々に入力電流は低下し、時刻ｔ３のときに定常値Ｉ２が検出される。一方、インピーダンスＺが異常な場合は、電源スイッチ９をオンすると、インピーダンスＺが正常な場合と同様に時刻ｔ１のときに突入電流Ｉ１が検出され、その後徐々に入力電流が低下するが、時刻ｔ２以降は逆に入力電流が上昇し、時刻ｔ３のときに定常値Ｉ３が検出される。したがって、本実施形態では、インピーダンスＺが正常な場合の定常値Ｉ２よりも大きいＩｔｈ（Ｉ２＜Ｉｔｈ＜Ｉ３）を閾値とし、電源スイッチ９をオンした後所定時間経過後の入力電流Ｉｉｎが閾値Ｉｔｈよりも大きいか否かでインピーダンスＺが異常か否かを判別している。なお、本実施形態では、上記所定時間を電源スイッチ９をオンした後に入力電流Ｉｉｎが安定する時間（時刻ｔ３）に設定している。そして、第１の実施形態と同様に、判別部８ｂでインピーダンスＺが異常であると判別されると、判別部８ｂは駆動部８ｃを介して電源スイッチ９をオフし、点灯装置Ａへの電源供給がオフされるようになっている。

次に、本実施形態の車載用照明点灯システムの動作について説明する。まず、図示しない操作スイッチを入にすると、駆動部８ｃにより電源スイッチ９がオンされ、点灯装置Ａを介してバルブＢ１に点灯電力が供給される。このとき電源スイッチ９には、図５に示すように突入電流Ｉ１が流れ（時刻ｔ１のとき）、時刻ｔ３のときに定常値となる。一方、スイッチ制御部８では、時刻ｔ３のときに電流検出部８ｄにより電源スイッチ９を流れる入力電流Ｉｉｎが検出され、その検出結果が判別部８ｂに入力される。その後、判別部８ｂでは、入力電流Ｉｉｎが閾値Ｉｔｈよりも大きいか否かが比較される。例えば、入力電流Ｉｉｎ＝Ｉ２（Ｉ２＜Ｉｔｈ）の場合（すなわち、図５の実線ｃの場合）には点灯装置Ａへの入力電圧は低電圧状態ではないとみなされ、インピーダンスＺは正常であると判別される。逆に、入力電流Ｉｉｎ＝Ｉ３（Ｉ３＞Ｉｔｈ）の場合（すなわち、図５の一点鎖線ｄの場合）には点灯装置Ａへの入力電圧が低電圧状態であるとみなされ、インピーダンスＺが異常であると判別される。そして、判別部８ｂによりインピーダンスＺが異常であると判別されると、判別部８ｂは駆動部８ｃを介して電源スイッチ９をオフし、直流電源Ｅから点灯装置Ａへの電源供給がオフされる。

ここで、インピーダンスＺが増加することにより入力電圧が低下すると入力電流が増加するのであるが、本実施形態の車載用照明点灯システムでは、電源スイッチ９をオンした後所定時間経過後（本実施形態では入力電流Ｉｉｎが安定する時刻ｔ３のとき）において、電流検出部８ｄで検出した入力電流Ｉｉｎが所定の閾値Ｉｔｈ（Ｉｔｈ＞Ｉ２）を超えた場合、電源スイッチ９をオフすることによってシステムを保護することができる。なお、電源スイッチ９をオンした直後の場合、入力電流Ｉｉｎが大きく変動するため、検出した入力電流ＩｉｎからインピーダンスＺの異常を判別するのは困難であるが、本発明のように所定時間経過後（時刻ｔ３のとき）であれば入力電流Ｉｉｎは安定しているので、インピーダンスＺの異常によって発生する入力電流の増加を容易に判別することができる。

また、本実施形態では、入力電流Ｉｉｎが定常値となる時刻ｔ３の時点における入力電流Ｉｉｎが閾値Ｉｔｈよりも大きい場合、電源スイッチ９をオフするように構成されているが、例えば時刻ｔ３から所定期間継続して入力電流Ｉｉｎが閾値Ｉｔｈよりも大きい場合に電源スイッチ９をオフするように構成してもよく、この場合ノイズなどによる誤動作を防止することができる。

ところで、第１および第２の実施形態で説明した車載用照明点灯システムを自動車に用いた場合、走行中はエンジンの回転数が上昇し、オルタネータの発電量が上昇することから直流電源Ｅの電源電圧も上昇するのでシステム保護の必要性が低く、また走行中にランプが消灯されるのを防ぐため、例えば車両走行信号をスイッチ制御部８に取り込むことで、走行中には上述した停止動作を行わないように構成するのが望ましい。この場合、車両の走行中にバルブＢ１が消灯されるのを防止することにより安全性を向上させることができる。また、車両走行信号を直接取り込めない場合には、走行中（すなわち、オルタネータで発電中）の電源電圧が１３．５Ｖ以上であることを利用して、この１３．５Ｖ近傍を閾値に設定し、電源電圧が閾値よりも小さい場合には停止中であると判断して上記判別動作を行い、電源電圧が閾値よりも大きい場合には走行中であると判断して上記判別動作を行わないようにしてもよい。

なお、第１および第２の実施形態では、点灯装置ＡとしてＨＩＤランプ点灯装置を用いた場合を例に説明したが、点灯装置Ａはこれらの実施形態に限定されるものではなく、例えば光源が発光ダイオードの場合に用いられる直流電源回路などであってもよい。また、第１および第２の実施形態では、スイッチ制御部８を点灯装置Ａと別体に設けた場合を例に説明したが、スイッチ制御部８を点灯装置Ａ内に組み込んでもよい。

第１の実施形態の車載用照明点灯システムの概略ブロック図である。同上に用いられる点灯装置の回路図である。同上の動作を説明する説明図である。第２の実施形態の車載用照明点灯システムの概略ブロック図である。同上の動作を説明する説明図である。

符号の説明

７電圧検出部
８スイッチ制御部
８ａ電圧降下検出部
９電源スイッチ
Ａ点灯装置
Ｂ１バルブ（車載用の光源）
Ｅ直流電源（車載用電源）
Ｚインピーダンス

Claims

車載用の光源を点灯させる点灯装置と、車載用電源から点灯装置への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御部とを備え、前記点灯装置は、前記電源スイッチを介して供給された入力電圧を検出する電圧検出部を有し、前記スイッチ制御部は、前記電圧検出部で検出した入力電圧と前記車載用電源の電源電圧との電圧差を検出する電圧降下検出部を有し、電圧降下検出部の検出結果が前記車載用電源と前記点灯装置との間の電路におけるインピーダンスが正常な場合の電圧差よりも大きい所定の閾値を超えると、前記スイッチ制御部が前記電源スイッチをオフにする停止動作を行うことを特徴とする車載用照明点灯システム。
車載用の光源を点灯させる点灯装置と、車載用電源から点灯装置への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御部とを備え、前記電源スイッチは半導体素子からなり、前記スイッチ制御部は、前記電源スイッチを流れる入力電流を検出する電流検出部を有し、前記電源スイッチをオンにした後所定時間経過後において、前記電流検知部の検出結果が前記車載用電源と前記点灯装置との間の電路におけるインピーダンスが正常な場合の入力電流よりも大きい所定の閾値を超えると、前記スイッチ制御部が前記電源スイッチをオフにする停止動作を行うことを特徴とする車載用照明点灯システム。
前記検出結果が前記閾値を超えた状態が所定時間以上継続した場合に、前記スイッチ制御部が前記停止動作を行うことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の車載用照明点灯システム。
前記スイッチ制御部は、車両が走行中は前記停止動作を行わず、車両が停止中であって前記検出結果が前記閾値を超えた場合に前記停止動作を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車載用照明点灯システム。