JP2003276500A

JP2003276500A - 車両用照明灯装置

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Publication number: JP2003276500A
Application number: JP2002088231A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Ito; 昌康伊藤; Hitoshi Takeda; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-09-30
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP4012755B2; US6791273B2; US20040004451A1

Abstract

(57)【要約】【課題】走行ビーム照射用と、すれ違いビーム照射用
にそれぞれ放電灯を用いる点灯装置において、放電灯の
寿命を延ばすための対策を講じる。【解決手段】車両用照明灯装置１において、走行ビー
ム照射用放電灯６h及びすれ違いビーム照射用放電灯６L
を用いるとともに、直流−直流変換回路３、直流−交流
変換回路４、起動回路５h、５Lと、放電灯に係る電圧又
は電流を検出して点灯制御を行う制御回路７を設ける。
すれ違いビーム照射用放電灯６Lが消灯している状態で
走行ビーム照射用放電灯６hを点灯させたときには、当
該放電灯６Lを遅れて点灯させることで、その点灯回数
や時間を減らすか、両放電灯６h、６Lのうち、一方の放
電灯が点灯しているときには、他方の放電灯を消灯させ
ることで当該他方の放電灯について点灯時間や点灯回数
を減らすようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を用いた車
両用照明灯装置において、放電灯の短寿命化を防止する
ための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の小型光源として、メタルハライ
ドランプ等の放電灯を用いる場合の点灯回路には、直流
−直流変換回路、直流−交流変換回路、起動回路を備え
た構成が知られている。

【０００３】そして、走行用ビーム（所謂ハイビーム）
とすれ違いビーム（所謂ロービーム）の光源にそれぞれ
放電灯を用いる場合の回路構成としては、各ビーム用の
放電灯毎に点灯回路を設ける形態と、２つの放電灯につ
いて回路の一部、例えば、直流−直流変換回路や直流−
交流変換回路等を共用する形態が知られており、後者の
場合、コストや設置スペースの面で有利である。

【０００４】いずれの形態においても、車両の運転者が
走行ビーム照射用放電灯とすれ違いビーム照射用放電灯
をほぼ同時に点灯させるように操作指示を出すことがで
きるようになっている場合に、例えば、操作レバーを走
行ビーム側に設定したままでランプ点灯スイッチを投入
したり、あるいはレバーやスイッチ等の操作によって短
時間での点消灯動作（所謂パッシング動作）を行える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の装置
では、走行ビーム照射用放電灯とすれ違いビーム照射用
放電灯をほぼ同時に点灯させようとする場合に、どちら
の放電灯を先に点灯させるかについて、明確な規定がさ
れていないために生じる不都合が問題となる。

【０００６】例えば、走行ビーム照射用放電灯とすれ違
いビーム照射用放電灯を用いる車両用照明灯装置におい
て、両放電灯を点灯させる操作と、すれ違いビーム照射
用放電灯だけを点灯させる操作が可能である場合には、
放電灯の使用時間や回数に差異が生じてくる。つまり、
走行ビーム照射用と、すれ違いビーム照射用にそれぞれ
放電灯を用いる際に、両者が均等に使用されることは稀
であって、一般的に、車両の運転者がより多く利用する
のは、すれ違いビーム照射用の放電灯であり、この事は
全体の点灯時間についても、また点灯回数についても言
える事項である。従って、両者のうち、寿命の問題を考
慮する必要があるのは、すれ違いビーム照射用放電灯の
方である（換言すれば、走行ビーム照射用の放電灯につ
いてはその使用頻度の観点からは充分な寿命を有してい
る。）。

【０００７】放電灯の寿命劣化を決定する要因として
は、放電灯への電力投入に係る条件を同じとした場合
に、点灯時間及び点灯回数が挙げられ、例えば、点灯回
数については、放電灯の始動時にその光束の立ち上がり
特性を向上させるために定格電力よりも大きな電力が投
入されるため、点灯時間が短くても点灯回数が多くなる
程に、放電灯の寿命劣化による交換時期が早まってしま
う。

【０００８】すれ違いビーム照射用放電灯の使用時間や
使用頻度が一方的に多くなると、当該放電灯の寿命劣化
が顕著となってしまい、特にパッシング等の点滅動作を
多用する場合には短寿命化をもたらす原因となる。

【０００９】そこで、すれ違いビーム照射用放電灯が既
に点灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を点灯さ
せる場合に、２つの放電灯を点灯させる必要はないもの
と規定して、走行ビーム照射用放電灯だけを点灯させ、
すれ違いビーム照射用放電灯を消灯させるように構成す
ることが考えられるが、この場合には、走行ビーム照射
用放電灯を消灯させるときにすれ違いビーム照射用放電
灯を点灯させる必要が生じるため、当該放電灯の点灯回
数が増える結果、寿命劣化が進行してしまうという不具
合が残る。

【００１０】本発明は、走行ビーム照射用と、すれ違い
ビーム照射用にそれぞれ放電灯を用いる点灯回路を備え
た車両用照明灯装置において、放電灯の寿命を延ばすた
めの対策を講じることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源として走
行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯
を用いるとともに、直流電源からの入力電圧を所望の直
流電圧に変換するための直流−直流変換回路と、当該回
路の出力電圧を交流電圧に変換する直流−交流変換回路
と、各放電灯に対して起動用パルスを供給する起動回路
と、放電灯に係る電圧又は電流を検出して点灯制御を行
う制御回路を備えた車両用照明灯装置において、走行ビ
ーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯を点
灯させる指示がなされた場合に、すれ違いビーム照射用
放電灯が消灯している状態で走行ビーム照射用放電灯を
点灯させたときには、すれ違いビーム照射用放電灯を遅
れて点灯させるものである。

【００１２】また、本発明に係る別の構成では、走行ビ
ーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯のう
ち、一方の放電灯が点灯しているときには、他方の放電
灯を消灯させるようにしたものである。

【００１３】従って、本発明によれば、点灯時間や点灯
回数の低減によって、放電灯の短寿命化を防ぐことがで
き、交換頻度を減らすことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る車両用照明灯
装置１を構成する点灯回路について基本構成を示すもの
であり、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（所謂スタータ）５h、５L、制
御回路７を備えている。

【００１５】複数の放電灯の点灯制御を共通の点灯回路
で行うことができるようにした構成が知られており、走
行ビーム照射用放電灯６hと、すれ違いビーム照射用放
電灯６Lを点灯させるために、回路の一部を両放電灯に
ついて兼用した構成形態として、本例では、直流−直流
変換回路３及び直流−交流変換回路４、制御回路７等を
共通化し、点灯動作や制御、回路保護等について統合し
た構成を採用している。つまり、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、各放電灯の点灯回路につい
ては、できる限り共通化を図ることが好ましい。勿論、
本発明の適用において、このような共通化を行わず、点
灯回路を各放電灯に対してそれぞれ別個に設けた構成で
も構わない。

【００１６】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。）を受けて所
望の直流電圧に変換するものであり、例えば、フライバ
ック型ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。

【００１７】直流−交流変換回路４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を
介して放電灯に供給するために設けられている。例え
ば、フルブリッジ型回路では、４つの半導体スイッチン
グ素子を用いて２つのアームを構成し、各アームのスイ
ッチング素子を各別に駆動するための駆動回路を備えて
おり、制御回路７からの信号に基いて２組のスイッチン
グ素子対を相反的にオン／オフ制御することによって、
交流電圧を出力する。

【００１８】起動回路５hは、走行ビーム照射用放電灯
６hに対して設けられ、また、起動回路５Lは、すれ違い
ビーム照射用放電灯６Lに対して設けられており、いず
れの回路についても、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、それぞれの放
電灯を起動させるために設けられている。つまり起動用
パルス信号は直流−交流変換回路４の出力する交流電圧
に重畳されて放電灯６h、６Lにそれぞれ印加される。

【００１９】制御回路７は、各放電灯にかかる電圧や当
該放電灯に流れる電流又はそれらに相当する電圧や電流
について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
ものである。つまり、制御回路７は、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、例え
ば、直流−直流変換回路３の出力電圧や電流を検出する
検出部８からの検出信号を受けて、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、直流−交流変換回路４に対して制御信号
を送出してその制御を行う。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、スイッチング制御方式
としては、例えば、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式、ＰＦ
Ｍ（パルス周波数変調）方式が知られている。

【００２０】制御回路７に対して判定部９が設けられて
いるが、当該判定部は、後述する各種の情報に基いて昼
間又は夜間について判断するために設けられており、判
定結果を制御回路７に送出する。尚、図中に示す信号
「Ｓdn」は昼間又は夜間の判定結果を示す信号を表して
いる。

【００２１】図２は直流−直流変換回路３の構成例を示
しており、入力端子「ｔｎ＋」、「ｔｎ−」から上記電
圧Ｖinが入力されるようになっている。

【００２２】トランスＴの一次巻線Ｔｐは、その一端
（巻き始端）が直流入力端子「ｔｎ＋」に接続され、当
該一次巻線Ｔｐの他端（巻き終端）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。

【００２３】トランスＴの二次巻線Ｔｓについては、そ
の一端（巻き終端）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Ｔ
ｓ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。

【００２４】二次巻線Ｔｓの他端（巻き始端）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Ｄ
２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。

【００２５】抵抗Ｒｉは、放電灯に流れる電流に関する
検出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
ら検出信号が得られる。

【００２６】以上のように本例では、正極性電圧Ｖdc
p、負極性電圧Ｖdcnを出力端子「ｔｏ１」、「ｔｏ２」
から各別に出力する構成となっている。

【００２７】尚、トランスＴの各巻線に付した「・」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。

【００２８】図３は、直流−交流変換回路４の構成例を
示すものであり、本例では、４つの半導体スイッチング
素子ＳＷ１乃至ＳＷ４を使用したフルブリッジ型の構成
を用いている。

【００２９】各スイッチング素子についてはＮチャンネ
ルＭＯＳ形ＦＥＴを使用し、ＳＷ１、ＳＷ２により構成
されるアーム（図の左アーム）１０と、ＳＷ３、ＳＷ４
により構成されるアーム（図の右アーム）１１とが並列
に設けられた構成を有する。

【００３０】左アーム１０においては、素子ＳＷ１とＳ
Ｗ２とが直列に接続されており、ＳＷ１を構成するＦＥ
Ｔのドレインが、入力端子Ｔ１に接続されている。そし
て、ＳＷ２を構成するＦＥＴのソースが入力端子Ｔ２に
接続されている。尚、点「α」は、ＳＷ１とＳＷ２との
接続点を示している。

【００３１】また、右アーム１１においては、素子ＳＷ
３とＳＷ４とが直列に接続されており、ＳＷ３を構成す
るＦＥＴのドレインが、入力端子Ｔ１に接続されてい
る。そして、ＳＷ４を構成するＦＥＴのソースが入力端
子Ｔ２に接続されている。尚、点「β」は、ＳＷ３とＳ
Ｗ４との接続点を示している。

【００３２】上記接続点αやβから取り出される出力が
各放電灯に供給される。例えば、放電灯６hに対して接
続端子αが起動回路５h（の誘導性素子）を介して接続
され、放電灯６Lに対して接続点βが起動回路５L（の誘
導性素子）を介して接続される（各放電灯における電極
の一方は、直接に又は電流検出用抵抗を介して接地され
る。）。

【００３３】駆動回路１２は、スイッチング素子ＳＷ１
乃至ＳＷ４に対する制御信号Ｓ１乃至Ｓ４を各別に送出
することによって、ブリッジの極性を規定するものであ
る。即ち、素子ＳＷ１乃至ＳＷ４を構成するそれぞれの
ＦＥＴのゲートに対して制御信号Ｓ１乃至Ｓ４を送出し
て、各スイッチング素子を駆動し、それらのオン／オフ
状態を規定する。これにより、ある時刻において、スイ
ッチング素子ＳＷ１がオン状態、スイッチング素子ＳＷ
２がオフ状態となるように各素子の状態が規定されたと
すると、このとき、スイッチング素子ＳＷ３がオフ状
態、スイッチング素子ＳＷ４がオン状態となる。また、
別の時刻において、スイッチング素子ＳＷ１がオフ状
態、スイッチング素子ＳＷ２がオン状態となるように各
素子の状態が規定されたとすると、このとき、スイッチ
ング素子ＳＷ３がオン状態、スイッチング素子ＳＷ４が
オフ状態となる。このようにして素子ＳＷ１とＳＷ４と
が同じ状態、素子ＳＷ２とＳＷ３とが同じ状態となっ
て、これらが相反的に交番動作する。

【００３４】図１には、点灯スイッチ等の操作手段につ
いて図示を省略しているが、例えば、下記に示す構成形
態が挙げられる。

【００３５】（Ａ）走行ビーム照射用放電灯の点灯スイ
ッチと、すれ違いビーム照射用放電灯の点灯スイッチを
各別に設ける形態（Ｂ）走行ビーム照射用放電灯の点灯スイッチと、走行
ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用放電灯の
同時点灯用スイッチを設ける形態（Ｃ）パッシング動作のための専用スイッチを、（Ａ）
の形態に付加した形態。

【００３６】形態（Ａ）では、各放電灯をそれぞれに点
灯させるためのスイッチを設けるものであり、従来の車
体配線についてそのまま踏襲することができる。例え
ば、走行ビームを選択する側に操作レバーを倒したまま
でランプ点灯スイッチを投入したり、パッシング動作を
行うために操作レバーを手前に引くと両放電灯について
スイッチをオン状態にすることができる。

【００３７】また、形態（Ｂ）では、同時点灯用のスイ
ッチを設けており、走行ビーム用の点灯スイッチやその
配線の容量を小さくすることができるという利点があ
る。

【００３８】そして、形態（Ｃ）では、専用スイッチと
して、例えば、ライト操作用レバーを手前側に引くこと
でオンするスイッチ等を設け、当該操作によってパッシ
ング動作を行えるので、回路側では運転者が現時点で当
該動作を行っているのか否かを容易に把握することがで
きる。即ち、パッシング動作のための操作を行って点灯
指示を運転者が出している時には、専用スイッチがオン
状態であって両放電灯を同時に点灯させる指示が点灯回
路に送られることになる。

【００３９】本発明の適用において、どの形態であって
も構わないが、以下では形態（Ｂ）を採用した場合を想
定して説明する。

【００４０】先ず、本発明では、下記に示す事項（１）
又は（２）を基本として各放電灯について点灯制御を行
う。

【００４１】（１）走行ビーム照射用放電灯及びすれ違
いビーム照射用放電灯を点灯させる指示が出され、すれ
違いビーム照射用放電灯が消灯している状態で走行ビー
ム照射用放電灯を点灯させたときには、すれ違いビーム
照射用放電灯を遅れて点灯させること（２）一方の放電灯が点灯しているときには、他方の放
電灯を消灯すること。

【００４２】尚、（１）は、使用する時間や頻度の多
い、すれ違いビーム照射用放電灯の寿命を考慮したもの
である。また、（２）については、例えば、走行ビーム
照射用放電灯が既に点灯している状態では、すれ違いビ
ーム照射用放電灯を点灯させないことで、後者の放電灯
について点灯時間や点灯回数の低減を図るものである。

【００４３】先ず、（１）の事項について、具体的な回
路例（図４、図８参照）を挙げて説明する。

【００４４】図４は、要部の回路構成について一例１３
を示すものである。尚、ここで、放電灯の点灯又は消灯
については、当該放電灯に関して直流−直流変換回路３
又は直流−交流変換回路４を動作させるか動作させない
かによって規定されるものとする。例えば、制御回路７
から直流−直流変換回路３又は直流−交流変換回路４に
送られる信号によってこれらの回路動作が部分的に又は
全体的に停止される場合に放電灯が消灯し、そのような
動作を決定するための信号を、以下では「点灯指示用信
号」と呼ぶことにして、当該信号がＨ（ハイ）レベルの
場合に放電灯が点灯され、当該信号がＬ（ロー）レベル
の場合に放電灯が消灯されるものと定義する。

【００４５】図中に「ＣＫ」で示す信号は、図示しない
信号発生部により得られるクロック信号を示しており、
当該信号は２入力ＯＲ（論理和）ゲート１４を介してカ
ウンタ１５のクロック信号入力端子（図には、「ＣＬ
Ｋ」の上にバー記号を付して示す。）に供給される。

【００４６】カウンタ１５おける所定段位の出力端子
「Ｑｎ」から得られる信号は、ＯＲゲート１４に送られ
て、ここでクロック信号ＣＫとの間で論理和演算がなさ
れ、その結果がカウンタ１５のクロック信号入力端子に
送られる。

【００４７】「Ｖcc」は回路電源電圧を示しており、分
圧抵抗１６、１７による検出電圧がコンパレータ１８の
正入力端子に供給され、当該コンパレータにおいて、そ
の負入力端子に供給される基準電圧「Ｅref」と比較さ
れる。そして、コンパレータ１８の出力信号（これを
「ＰＯＣ」（「パルス・オン・クリア」の略）と記
す。）が２入力ＯＲゲート１９の一方の入力端子に供給
される。尚、本例ではコンパレータを用いてＰＯＣ信号
を生成する構成例を示したが、これに限らず、回路電源
の初期化信号等を用いた構成等、各種の実施形態が可能
である。

【００４８】信号「Ｓh」は、走行ビーム照射用の点灯
スイッチを操作したときに得られる入力信号を示してお
り、当該信号がＨ（ハイ）レベルの場合に、走行ビーム
照射の操作指示がなされたことを意味する。

【００４９】この信号Ｓhは、２入力ＡＮＤ（論理積）
ゲート２０の一方の入力端子に送られる。当該ＡＮＤゲ
ートの他方の入力端子には、カウンタ１５のＱｎ端子か
らの出力信号がＮＯＴ（論理否定）ゲート２１を経た上
で供給される。

【００５０】そして、ＡＮＤゲート２０の出力信号と、
コンパレータ１８からのＰＯＣ信号が２入力ＯＲゲート
１９に送られ、当該ゲートの出力信号がカウンタ１５の
リセット端子「ＲＳＴ」に供給される。

【００５１】図５乃至図７は、上記した回路の動作例を
説明するためのタイミングチャート図であり、使用した
各記号の意味は、下記の通りである。

【００５２】・「ＳL」＝すれ違いビーム及び走行用ビ
ームの同時点灯用スイッチを操作したときに得られる入
力信号（Ｈレベルの場合に操作指示がなされたことを意
味する。）・「Ｓ_Qn」＝カウンタ１５のＱｎ出力端子から得られ
る出力信号。

【００５３】尚、Ｓhについては既述の通りである。ま
た、ｔh、ｔL、ｔqに示す各時点の意味は下記の通りで
ある。

【００５４】・「ｔh」＝Ｓhの立ち上がり時点・「ｔL」＝ＳLの立ち上がり時点・「ｔq」＝Ｓ_Qnの立ち上がり時点。

【００５５】尚、図７に示す期間「Ｔn」は遅延期間
（ｔLからｔqまでの期間）を示す。

【００５６】信号ＳLの入力があった後から、暫くして
信号Ｓhの入力があった場合には、ただそれに従ってそ
れぞれの放電灯を点灯させれば良いが、両信号が同時に
入力された場合にはその判断が必要である。つまり、Ｓ
h及びＳLについて厳密な意味での同時入力は普通あり得
ないので、両信号は僅かな時間差をもって回路に入って
くる。リレーやスイッチの動作には寸法誤差等による遅
れやチャタリング現象等によって、完全な同時入力とな
ることは極めて稀であり、従って、最低でも十ミリ秒程
度の遅延を考慮する必要がある。例えば、図５ではＳh
が先に入力され、ＳLが僅かに遅れて入力された場合を
示し、また、これとは逆に図６では、ＳLが先に入力さ
れ、Ｓhが僅かに遅れて入力された場合を示している。

【００５７】すれ違いビーム及び走行ビーム照射用の点
灯スイッチを点灯回路の電源スイッチとして用いる場合
に、回路全体が動作し始めるのは当該スイッチを投入し
た時点からであり、従って、図５に示すように、Ｓhが
僅かの時間差で先に入力された場合には、同時点灯の指
示が出されたものと判断できる。従って、回路動作上は
ＳLが先に入力された時点を基準に遅延時間を設定すれ
ば良い。

【００５８】図４において、回路電源が立ち上がってＰ
ＯＣ信号がＬレベルになった時点から電源電圧Ｖccによ
り回路を正常に動作できると判断される。つまり、Ｖcc
の上昇によってコンパレータ１８の出力がＬレベルにな
ると、回路の正常動作に必要な電圧までＶccの値が到達
したことが検出され、これがＯＲゲート１９を介してカ
ウンタ１５のリセット端子に作用する。

【００５９】図５や図６の例では、ＳhとＳLとの間で入
力の時間差が僅かなので、ＡＮＤゲート２０からＯＲゲ
ート１９を介してカウンタ１５がリセットされた状態で
あり、よって、Ｓ_QnはＬレベルのままである。即ち、
図５では、Ｓhが先に入力された時点ｔhでカウンタ１５
がリセットされ、また、図６では、ＳLの入力時点ｔLか
らＳhの入力時点ｔhまでの時間が、カウンタ１５の設定
時間（クロック信号ＣＫの周波数及びＱnに係る段数で
決まる。）よりも短いために、Ｓhの入力時点ｔhでカウ
ンタ１５がリセットされる。

【００６０】これに対して、図７では、ＳLの入力時点
ｔLからＳhの入力時点ｔhまでの時間が、カウンタ１５
の設定時間（図の遅延期間Ｔnの長さに相当する。）よ
りも長いので、ｔqの時点でＳ_QnがＨレベルになる。即
ち、ＳhがＬレベルの間、ＰＯＣ信号がＬレベルになっ
た時点からカウンタ１５がクロック信号ＣＫを計数し始
め、期間Ｔnの経過時点ｔqにおいてカウンタ１５がＱｎ
端子からＨレベル信号を出力するので、それ以降にＳh
が入力されてもカウンタ１５はリセットされない。

【００６１】すれ違いビーム照射用放電灯６Lは、カウ
ンタ１５の出力Ｓ_Qnに基づく点灯指示用信号によっ
て、その点消灯が規定されるが、Ｓ_Qnから当該点灯指
示用信号を生成するための回路構成例２２を図８に示
す。

【００６２】本回路では、２つのＯＲゲートとカウンタ
を用いて構成され、２入力ＯＲゲート２３における一方
の入力端子には、クロック信号ＣＫが供給され、他方の
入力端子にはカウンタ２４のＱｍ端子からの出力信号が
供給される。

【００６３】そして、ＯＲゲート２３の出力信号は、カ
ウンタ２４のクロック信号入力端子（図には、「ＣＬ
Ｋ」の上にバー記号を付して示す。）に供給される。

【００６４】上記Ｓ_Qnはカウンタ２４のリセット端子
（ＲＳＴ）及び２入力ＯＲゲート２５の一方の入力端子
に送られるようになっており、ＯＲゲート２５ではＳ_Q
nとカウンタ２４のＱｍ出力との論理和演算を行って、
その結果を放電灯６Lの点灯指示用信号（これを「Ｓ
Ｏ」と記す。）として出力する。

【００６５】本回路において、Ｓ_QnがＨレベルの場合
には、カウンタ２４がリセットされ、Ｓ_QnがＯＲゲー
ト２５からそのまま点灯指示用信号ＳＯとなるので、す
れ違いビーム照射用放電灯６Lが即座に点灯する。走行
ビーム照射用放電灯６hについては、これまで通りに信
号Ｓhを点灯指示用信号として点灯されるので、Ｓhとし
てＨレベルが入力される場合には、両放電灯がほぼ同時
に点灯することになり、また、ＳhがＬレベルの場合に
は、放電灯６hは消灯状態である（放電灯６Lのみを点灯
させるには、ＳLに係るスイッチだけを操作すれば良
い。）。

【００６６】図９は、Ｓ_QnがＬレベルの場合における
動作を示しており、「Ｓ_Qm」はカウンタ２４のＱｍ端
子の出力信号を示し、「Ｔm」は当該カウンタの設定時
間に相当する。

【００６７】この場合には、カウンタ２４がリセットさ
れず、クロック信号ＣＫの計数が行われ、時間「Ｔm」
（設定された遅延時間）の経過後に、Ｓ_QmがＨレベル
となって、それ以後も、この状態が維持される。

【００６８】信号Ｓ_Qn、Ｓ_Qmについての論理和信号
が、放電灯６Lの点灯指示用信号となり、当該信号がＨ
レベルとなった場合に当該放電灯が点灯する。例えば、
信号ＳhがＨレベルとなって放電灯６hへの点灯指示が出
されている場合には、カウンタ１５、２４による所定の
遅延時間をもって両放電灯が点灯し、また、信号Ｓhが
Ｌレベルの場合には、カウンタ１５による短い時間遅れ
をもって放電灯６Lのみが点灯することになる。

【００６９】尚、走行ビーム照射用放電灯及びすれ違い
ビーム照射用放電灯の同時点灯の場合には、走行ビーム
照射用放電灯が点灯してから、すれ違いビーム照射用放
電灯が点灯するまでの遅れ時間について、短時間での点
滅動作（パッシング動作）の操作による点灯指示の時間
以上（例えば、０．５秒以上）に設定することが好まし
い。これは、当該点滅動作時に、すれ違いビーム照射用
放電灯を点灯させないことで、その点灯回数を減らすた
めである。

【００７０】例えば、図４及び図８の回路を用いる場合
において、放電灯６h、６Lの同時点灯とみなされて（図
５や図６に示すように、Ｓ_QnはＬレベルである。）、
両方の放電灯が点灯しているときに、走行ビーム照射用
のスイッチを操作して、ＳhがＬレベルになった場合に
は、当該信号によって放電灯６hについては当然に消灯
し、放電灯６Lについては、カウンタ１５の出力Ｓ_Qnが
Ｈレベルとなって点灯を維持したままの状態である。こ
れに対して、両放電灯について同時点灯とみなされ、カ
ウンタ１５の出力Ｓ_QnがＬレベルの状態であて、放電
灯６Lが点灯する前の時点でスイッチの操作によりＳhが
Ｌレベルになった場合には、放電灯６hについては当然
に消灯し、放電灯６Lについては、カウンタ２４による
時間遅れをもって点灯に移行する。従って、Ｓhが短い
周期でもってＨレベルとＬレベルを繰り返す場合に、こ
れに応答して放電灯６Lが無暗に点滅を繰り返したので
は、寿命劣化が顕著になるので、当該放電灯の遅れ時間
については、点滅指示の操作におけるオン時間（本例で
は、パッシング動作が走行ビーム照射用スイッチで指示
されるので、ＳhのＨレベル期間に相当する。）以上に
設定することで放電灯６Lの点灯指示用信号ＳＯについ
て反応を遅らせることが好ましい。

【００７１】また、放電灯６Lが既に点灯している状態
から、放電灯６hを点灯させる場合には、放電灯６Lを消
灯させずに、その点灯状態を維持することが、点灯回数
の低減にとって好ましい。つまり、図７に示したよう
に、放電灯６L、６hの同時点灯とはみなされない場合に
は、カウンタ１５のＳ_Qnが、Ｔnの経過時点以後、ラッ
チされたままの状態となってＨレベルを維持するので、
放電灯６Lの点灯指示用信号ＳＯはＨレベルのままであ
る。すれ違いビーム照射用放電灯の点灯時に、走行ビー
ム照射用放電灯を点灯させた場合に、すれ違いビーム照
射用放電灯を消灯させるシーケンスでは、すれ違いビー
ム照射用放電灯の点灯回数を減らせないので、本例のよ
うに、既に点灯している、すれ違いビーム照射用放電灯
については、その状態を保つ方が良い。

【００７２】尚、放電灯６h、６Lへの点灯指示が出され
て、同時点灯とみなされた場合には、両放電灯が点灯す
るが、それらの明るさについて定格通りに規定する必要
はなく、従って、放電灯６Lの使用時間や頻度を考慮し
て当該放電灯への投入電力を低することで寿命を延ばす
ことが可能である。即ち、走行ビーム照射用放電灯とと
もに、すれ違いビーム照射用放電灯が点灯した場合の当
該放電灯への投入電力については、すれ違いビーム照射
用放電灯だけを単独で点灯させる場合の投入電力よりも
小さくなるように制御することが好ましい。

【００７３】そのための、制御回路の構成や、放電灯の
電力制御方法としては、既知の方法を用いて行うことが
できるが、以下では、図１０を用いて簡単に説明する。

【００７４】図１０はＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式
の制御回路を例にして、その構成の要部を示したもので
ある。

【００７５】エラーアンプ２６の正側入力端子には所定
の基準電圧「Ｅref」（図には定電圧源の記号で示
す。）が供給され、負側入力端子には、下記に示す回路
が接続されている(括弧内の数字は符号を示す。）。

【００７６】・放電灯にかかる電圧検出回路（２７）・放電灯に流れる電流検出回路（２８）・最大投入電力規定回路（２９）・定常電力調整回路（３０）。

【００７７】これらのうち、電圧検出回路２７や電流検
出回路２８は、上記した検出部８からの信号を受けて放
電灯についての電圧検出や電流検出を行うものである。

【００７８】最大投入電力規定回路２９は、放電灯を冷
えた状態から点灯する場合（所謂コールドスタート）等
において過渡域での供給電力値の最大値（あるいは上限
許容値）を規定するための回路である。また、定常電力
調整回路３０は定常域での定電力制御における供給電力
値を調整するのに必要な回路である。

【００７９】本構成では、エラーアンプ２６の出力電圧
が大きい程、放電灯への供給電力が増大するように規定
されており（エラーアンプはその負側入力電圧が基準電
圧Ｅrefに等しくなるように直流−直流変換回路３の出
力電圧を調整する。）、エラーアンプ２６の出力電圧
は、図示しないＰＷＭ制御部（ＰＷＭ制御用の汎用ＩＣ
等を用いて構成される回路部であり、入力電圧レベルと
鋸歯状波との比較結果に応じてデューティーサイクルが
変化するパルス信号を生成する。）や駆動回路等を経て
直流−直流変換回路３内のスイッチング素子ＳＷへの制
御信号に変換される。

【００８０】また、図中にＡ１乃至Ａ４で示す各矢印
は、各部についてエラーアンプ２６への入力電流に対す
る寄与分をそれぞれ表しており、矢印の向きが各部によ
る制御電流の向きの基準となる。例えば、電圧検出回路
２７（矢印Ａ１を参照。）や最大投入電力規定回路２９
（矢印Ａ４を参照。）についてはそれらの制御電流の向
きがエラーアンプ２６から遠ざかる向きとされているの
で、この向きに流れる電流値が大きくなる程、放電灯へ
の供給電力が大きくなる。これとは逆に、電流検出回路
２８（矢印Ａ２を参照。）についてはその制御電流の向
きがエラーアンプ２６に近づく向きとされているので、
この向きに流れる電流値が大きくなる程、放電灯への供
給電力が小さくなる。尚、定常電力調整回路３０による
制御電流については両向きの矢印Ａ３で示すとおり、ど
ちらの向きでも電力調整ができ、エラーアンプ２６から
遠ざかる向きに調整した場合には定常域での供給電力が
増える（逆にエラーアンプに近づく向きに調整した場合
には定常域での供給電力が減る。）。

【００８１】過渡域では、電圧検出回路２７や電流検出
回路２８、最大投入電力規定回路２９による制御電流の
寄与によって放電灯への供給電力が当該放電灯の点灯状
態に応じて規定される。例えば、放電灯にかかる電圧が
低い場合には放電灯に大きな電力が投入されるし（但
し、電圧検出回路２７から最大投入電力規定回路２９に
向かう矢印から分かるように、その最大電力値は検出電
圧を参照して決定される。）、また、放電灯に流れる電
流が大きくなれば、放電灯への供給電力は減少するよう
に制御される。

【００８２】放電灯の定常域における定電力制御につい
ては、管電圧を「Ｖ」、管電流を「Ｉ」とし、定格電力
値を「Ｗ」とするとき、「Ｖ・Ｉ＝Ｗ」の関係式、ある
いはこれに対する直線近似式が成立するように制御が行
われることは周知の通りである（さらに近似を良くする
ためには、多数の折れ線を用いて定電力曲線に対する近
似を行うように電圧検出回路や電流検出回路の構成を複
雑にすれば良いが、部品点数の増加に伴うデメリットを
考慮する必要がある。）。

【００８３】そして、定常域では最大投入電力規定回路
２９による制御電流がないと考えて良いので、電圧検出
回路２７や電流検出回路２８、定常電力調整回路３０に
よる制御電流に基いて制御される（即ち、この状態では
エラーアンプ２６における入力電圧と基準電圧との均衡
が保たれているが、これが崩れた場合に、例えば、入力
電圧が低くなれば、アンプの出力電圧が増加して供給電
力が増加し、逆に入力電圧が高くなればアンプの出力電
圧が下がって供給電力が減少することになる。）。

【００８４】本回路を、すれ違いビーム照射用放電灯６
Lに適用する場合において、当該放電灯を走行ビーム照
射用放電灯６hと同時に点灯させるときには、定常電力
調整回路３０によって、放電灯６Lへの投入電力を定格
電力値よりも小さくする、つまり、エラーアンプ２６に
近づく向きに制御電流を変化させること（エラーアンプ
２６の負側入力端子へのソース電流）で調整すれば良
い。

【００８５】例えば、図１１に示す回路例３１では、信
号「ＳＳ」を、信号Ｓ_Qnの論理否定信号と、放電灯６h
の点灯検出信号（点灯状態である場合にＨレベルを示
す。）とのＡＮＤ（論理積）信号とするとき、当該信号
ＳＳを受けて動作するアナログスイッチ３２（例えば、
電界効果トランジスタ等を用いて構成できる。）とこれ
に直列に接続された抵抗３３を介して所定電圧「Ｖｃ」
がエラーアンプ２６の負側入力端子に供給されるように
なっており、信号ＳＳがＨレベル信号のときにアナログ
スイッチ３２がオン状態となり、このときに流れるソー
ス電流がエラーアンプ２６の負側入力端子に供給される
（この電流値が大きいほど、すれ違いビーム照射用放電
灯への供給電力が減少する。）。

【００８６】この他、走行ビーム照射用放電灯６hとす
れ違いビーム照射用放電灯６Lとをほぼ同時に点灯させ
る場合には、両放電灯への供給電力の合計を各放電灯の
定格電力の合計値よりも小さくするといった、各種の実
施形態が可能である。

【００８７】上記事項（２）については、例えば、放電
灯６L、６hについて、同時点灯とみなされる場合には、
一方の放電灯６hのみを点灯させ、放電灯６Lを点灯させ
ないことであり、そのための回路構成については、図４
の構成で事足りる。即ち、カウンタ１５のＳ_Qnを放電
灯６Lの点灯指示用信号としてそのまま用いれば済むの
で、図８の回路は不要である。

【００８８】従って、図５や図６に示すように、両放電
灯について、同時点灯とみなされる場合には、Ｓ_Qnが
Ｌレベルであって、放電灯６Lが消灯状態とされる。ま
た、図７のように、両放電灯について、同時点灯とみな
されない場合には、Ｓ_QnがＨレベルとなった時点から
放電灯６Lが点灯することになる。

【００８９】尚、放電灯６Lが既に点灯している状態に
おいて、放電灯６hを点灯させないようにすることも勿
論可能であり、例えば、放電灯６Lに流れる電流からそ
の点灯状態を検出して、当該放電灯が点灯していると判
断される場合には、放電灯６hの点灯指示用信号をマス
クする回路等を用いれば良い。

【００９０】また、図１に示すように、昼間又は夜間に
ついて判断する判定部９を設ける場合には、当該判定部
によって昼間の判断がなされた場合において、一方の放
電灯が点灯しているときに他方の放電灯が消灯されるよ
うに構成する。即ち、上記（２）の事項を、昼間だけに
適用することで、不必要な点灯を回避することができ
る。例えば、判定部９によって昼間の判断が下された場
合であって、放電灯６h、６Lの点灯指示が出されたとき
に、走行ビーム照射用放電灯６hだけを点灯させれば、
すれ違いビーム照射用放電灯６Lを昼間に点灯させずに
済むので、その点灯時間を低減でき、交換頻度を少なく
することができる。

【００９１】判定部９における判断の基礎情報について
は、例えば、以下に示す信号を用いる形態が挙げられ
る。

【００９２】（Ｉ）操作信号（ＩＩ）時計情報等を含む信号（ＩＩＩ）自動点消灯用の信号。

【００９３】上記（Ｉ）については、前照灯以外の灯
具、例えば、クリアランスランプ（あるいはスモールラ
ンプ）への点灯を指示する場合の操作信号が挙げられ
る。つまり、クリアランスランプ等については、周囲の
照度が下がってきた薄明状態や、夜間での使用が予定さ
れるランプであり、走行ビーム照射用又はすれ違いビー
ム照射用の放電灯とは異なる光源を有するランプである
ため、当該ランプの操作信号（点灯指示の信号）に基い
て、判定部９が昼間又は夜間について判断することが可
能である。あるいは、運転者自らが周囲照度を視覚で判
断して操作するスイッチを設けて、当該スイッチの操作
信号に基いて昼間又は夜間の判断を行って良い。

【００９４】また、(ＩＩ）については、現在の時刻情
報を取得したり、ナビゲーション装置による現在位置情
報（緯度）、路車間通信を利用して日没、日出の時刻情
報や、気象情報等を取得することが可能であり、いずれ
にしても、現在時刻や日付、車両周囲の状況等から昼間
又は夜間の推定を行うものである。

【００９５】（ＩＩＩ）については、車両用灯具の自動
点消灯装置による信号を利用することができる。例え
ば、照度センサや、撮像手段（ＣＣＤカメラ等）を用い
て車両周囲の明るさを検出し、検出結果（照度等）を予
め決めておいた基準値と比較することで昼間又は夜間の
判断を行う。

【００９６】尚、（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）については、単
独でも、またそのうちの幾つかを組み合わせても良い
が、後者の場合には、それぞれの優先度について考慮す
べきである（特に（Ｉ）を含む形態では、運転者の意思
を尊重する必要がある。）。

【００９７】図１において、判定部９によって昼間と判
断され、その旨が信号Ｓdnによって制御回路７に通知さ
れた場合に、上記事項（２）を適用するためには、例え
ば、図４の構成において、ＳhとＳdn（昼間判定時にＨ
レベルを示す。）の論理積をとって、その演算結果をＡ
ＮＤゲート２０の一方の入力端子に供給すれば良い。

【００９８】尚、判定部９によって、昼間の判断がなさ
れた場合に、例えば、走行ビーム照射用放電灯への点灯
の指示が出された場合には、当該放電灯だけを点灯させ
れば良いが、判定部９によって夜間の判断がなされた場
合の点灯シーケンスについては任意で良い（例えば、走
行ビーム照射用放電灯への点灯の指示が出された場合
に、走行ビーム照射用放電灯又は当該放電灯及びすれ違
いビーム照射用放電灯を点灯させる等。）。

【００９９】

【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や請求項５に係る発明によれば、点灯時間
や点灯回数の低減によって、放電灯の短寿命化を防ぐこ
とができ、交換頻度を減らすことができる。

【０１００】請求項２に係る発明によれば、短時間での
点滅動作時に、すれ違いビーム照射用放電灯を点滅させ
ないようにして、その点灯回数を減らすことができる。

【０１０１】請求項３に係る発明によれば、すれ違いビ
ーム照射用放電灯の投入電力を低減させることで、寿命
を延ばすことができる。

【０１０２】請求項４に係る発明によれば、すれ違いビ
ーム照射用放電灯の点消灯の回数を減らすことができ
る。

【０１０３】請求項６に係る発明によれば、昼間の判断
時には一方の放電灯だけを点灯させることによって、放
電灯の短寿命化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用照明灯装置の基本構成例を
示す回路ブロック図である。

【図２】直流−直流変換回路の構成例について説明する
ための図である。

【図３】直流−交流変換回路の構成例について説明する
ための図である。

【図４】本発明に係る回路構成について一例を示す回路
図である。

【図５】図６及び図７とともに、図４の回路動作につい
て説明するための図であり、本図は走行ビーム照射及び
すれ違いビーム照射についてほぼ同時に操作指示を出し
た場合であって、走行ビーム照射指示の方が僅かに早く
出された様子を示すタイミングチャート図である。

【図６】走行ビーム照射及びすれ違いビーム照射につい
てほぼ同時に操作指示を出した場合であって、走行ビー
ム照射指示の方が僅かに遅れて出された様子を示すタイ
ミングチャート図である。

【図７】走行ビーム照射の指示が、大分遅れて出された
ときの様子を示すタイミングチャート図である。

【図８】すれ違いビーム照射用放電灯について、時間遅
れをもって点灯させるための構成例を示す回路図であ
る。

【図９】図８の回路動作について説明するためのタイミ
ングチャート図である。

【図１０】制御回路について要部の構成例を説明するた
めの図である。

【図１１】投入電力の制御例について説明するための図
である。

【符号の説明】

１…車両用照明灯装置、３…直流−直流変換回路、４…
直流−交流変換回路、５h、５L…起動回路、６h…走行
ビーム照射用放電灯、６L…すれ違いビーム照射用放電
灯、９…判定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源として走行ビーム照射用放電灯及び
すれ違いビーム照射用放電灯を用いるとともに、直流電
源からの入力電圧を所望の直流電圧に変換するための直
流−直流変換回路と、当該回路の出力電圧を交流電圧に
変換する直流−交流変換回路と、放電灯に対して起動用
パルスを供給する起動回路と、放電灯に係る電圧又は電
流を検出して点灯制御を行う制御回路を備えた車両用照
明灯装置において、上記走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用
放電灯を点灯させる指示がなされた場合に、すれ違いビ
ーム照射用放電灯が消灯している状態で走行ビーム照射
用放電灯を点灯させたときには、すれ違いビーム照射用
放電灯が遅れて点灯することを特徴とする車両用照明灯
装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両用照明灯装置にお
いて、上記走行ビーム照射用放電灯が点灯してから、すれ違い
ビーム照射用放電灯が点灯するまでの遅れ時間が、短時
間での点滅動作の操作による点灯指示の時間以上に設定
されていることを特徴とする車両用照明灯装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の車両用照
明灯装置において、上記走行ビーム照射用放電灯とともに、上記すれ違いビ
ーム照射用放電灯が点灯した場合の当該放電灯への投入
電力が、すれ違いビーム照射用放電灯だけを点灯させる
場合の投入電力よりも小さくなるように制御回路によっ
て電力制御が行われることを特徴とする車両用照明灯装
置。
【請求項４】請求項１に記載の車両用照明灯装置にお
いて、上記すれ違いビーム照射用放電灯が点灯している時に、
上記走行ビーム照射用放電灯を点灯させた場合には、す
れ違いビーム照射用放電灯が点灯状態に保たれることを
特徴とする車両用照明灯装置。
【請求項５】光源として走行ビーム照射用放電灯及び
すれ違いビーム照射用放電灯を用いるとともに、直流電
源からの入力電圧を所望の直流電圧に変換するための直
流−直流変換回路と、当該回路の出力電圧を交流電圧に
変換する直流−交流変換回路と、放電灯への起動用パル
スを発生させる起動回路と、放電灯に係る電圧又は電流
を検出して点灯制御を行う制御回路を備えた車両用照明
灯装置において、上記走行ビーム照射用放電灯及びすれ違いビーム照射用
放電灯のうち、一方の放電灯が点灯しているときには、
他方の放電灯が消灯されることを特徴とする車両用照明
灯装置。
【請求項６】請求項５に記載の車両用照明灯装置にお
いて、昼間又は夜間について判断するための判定部を設けると
ともに、当該判定部によって昼間の判断がなされた場合
には、一方の放電灯が点灯しているときに他方の放電灯
が消灯されることを特徴とする車両用照明灯装置。