JP4687173B2 - 放電灯点灯装置および車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、接続されたメタルハライドランプなどの高輝度放電灯の識別とそれに応じた適切な点灯制御を行う放電灯点灯装置および車両用灯具に関するものである。

メタルハライドランプなどの高輝度放電灯はその光束の大きさから車載用前照灯に用いられている。これまでの車載用メタルハライドランプには、主に始動時の光束の立ち上げと安定時の電極間電圧を高めに設定するため水銀が封入されているタイプが主流であった。水銀封入型ランプは一般にはＤ１、Ｄ２ランプと呼称され、Ｄ１ランプは始動時のパルス発生用のイグナイタを内蔵したタイプである。それに対して、環境問題の観点から、水銀を封入せずに、その役割を他のハロゲン化合物で代用した水銀フリーランプもあり、今後、規模が拡大していく方向にある。水銀フリーランプは一般にはＤ３、Ｄ４ランプと呼称され、Ｄ３ランプは始動時のパルス発生用のイグナイタを内蔵したタイプである。

しかし、水銀フリーランプでは、点灯時の放電電圧が低いという特徴があり、始動時の光束の急激な立ち上がりを実現するために代用したハロゲン化合物を急激に気化させる必要があり、水銀封入型ランプより大きな電力を必要とする特徴がある。これらの特徴から、水銀封入型ランプと水銀フリーランプを略同等の時間に対する光立ち上がり特性で立ち上げるためには、図３４（ａ）に示すようなそれぞれに適した電力投入制御が必要となる。また、その時の出力電圧と出力電流の変化の様子を図３４（ｂ）および（ｃ）に示す。

図３４（ａ）に示すような電力をランプに供給するためのバラストとして、図３５のような構成が一例として挙げられる。これは直流電源１と、直流電源１からの電圧を放電灯５が必要とする電圧に昇降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の直流出力電圧を低周波の矩形波に変換するインバータ部３と、ランプ始動用として数１０ｋＶの電圧を発生させるイグナイタ部４と、放電灯５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力電圧と出力電流を検出し出力電力が目標電力となるようにＤＣ−ＤＣコンバータ部２を制御する制御部６とから構成される。

以下、各部の回路構成について説明する。直流電源１と直列にＤＣ−ＤＣコンバータ部２のトランスＴ１の１次側巻線Ｐ１とスイッチング素子Ｑ１が接続される。トランスＴ１の２次側巻線Ｓ１にはダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１が直列に接続される。なお、ダイオードＤ１の方向はスイッチング素子Ｑ１がＯＮして、トランスＴ１の１次側巻線Ｐ１に電圧が印加されたときに、トランスＴ１の２次側巻線Ｓ１に発生する電流を止める方向である。スイッチング素子Ｑ１が高周波でオン・オフすることで、直流電源１の直流電圧を電圧変換した直流電圧がコンデンサＣ１に得られる。以上でＤＣ−ＤＣコンバータ部２を構成している。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の平滑コンデンサＣ１と並列にスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成されるフルブリッジ回路が接続される。スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は図示しないフルブリッジ制御回路により対角方向に配置されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５とＱ３，Ｑ４とが低周波で交互にオンすることで、コンデンサＣ１の直流電圧を低周波の矩形波電圧に変換して出力する。以上でインバータ部３を構成している。

続いて、フルブリッジ回路の出力と並列に、コンデンサＣｓと、トランスＴ２の１次側巻線Ｐ２とスパークギャップＳＧ１の直列回路と、トランスＴ２の２次側巻線Ｓ２と放電灯５の直列回路とが接続される。放電灯５を除く以上の回路でイグナイタ部４を構成している。

制御部６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力電圧と出力電流の検出値を入力して、電流目標演算部６１において、電力目標記憶部６２の出力である放電灯５に供給すべき電力の目標値である出力電力目標値を出力電圧検出値で除することによって、出力電流目標値を得る。さらに、上記出力電流目標値と出力電流検出値を誤差アンプ６３で比較し、その差が生じなくなるように出力制御信号を出力する。その出力制御信号に応じて図示しないＰＷＭ制御回路によりＤＣ−ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ１のパルス幅が可変制御される。

電力目標記憶部６２からの出力電力目標値は、ランプ状態検知部６４からの出力である始動時ランプ状態によって、ランプが既に暖まっている状態と考えられる場合（再始動時）には、ランプの状態に応じてランプが暖まっていない場合（初始動時）と比べて出力電力目標値が低めに設定される（初始動時には出力電力目標値が図中のｔ０から開始するが、再始動時には例えばｔ１から開始するように制御される）。

以下、従来例の回路動作を説明する。電源がＯＮされて、スイッチング素子Ｑ１がオンすると、トランスＴ１の１次側巻線Ｐ１とスイッチング素子Ｑ１を介して電流が流れる。しかし、トランスＴ１の２次側巻線Ｓ１にはダイオードＤ１により電流が流れないため、そのエネルギーはトランスＴ１に蓄えられる。次にスイッチング素子Ｑ１がオフすると、トランスＴ１の２次側巻線Ｓ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１のルートで電流が流れ、トランスＴ１に蓄えられていたエネルギーが平滑コンデンサＣ１へと移される。

ランプが始動する前は、放電灯５が開放状態であるため、コンデンサＣ１の電圧は上昇し、フルブリッジインバータをスイッチング素子Ｑ２、Ｑ５がＯＮ、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４がＯＦＦの状態で固定しておくことにより、コンデンサＣｓの電圧も上昇する。上記電圧が所定電圧以上になると、スパークギャップＳＧ１がブレークダウンし、トランスＴ２の１次側巻線Ｐ２に瞬時に電圧がかかり、トランスＴ２の２次側巻線Ｓ２には上記電圧を巻数比倍した高電圧が印加される。この高電圧（数１０ｋＶ程度）により放電灯５がブレークダウンする。その瞬間にＤＣ−ＤＣコンバータ部２から放電灯５に電流が流れ、放電灯５はアーク放電に移行する。

放電灯５の点灯後は、フルブリッジインバータの出力極性を所定時間間隔で交番させながら、電流目標演算部６１において、電力目標記憶部６２からの出力電力目標値を出力電圧検出値で割ることによって、出力電流目標値を得る。この出力電流目標値と、検出される出力電流値を誤差アンプ６３で比較し、その誤差量に応じた出力制御信号によりＤＣ−ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ１のパルス幅を制御してその出力を調整する。以上により放電灯５の安定点灯を実現している。

図３４（ａ），（ｂ），（ｃ）の電気的特性やランプ形状等から、接続されたランプの種別を判断し、そのランプに適した出力電力をランプに印加する手段として、特開２００３−２４９３９２号公報には、前回点灯されていたときの電気的特性を記憶しておき、その結果からランプの種別を判断し、そのランプに適した出力電力を印加する技術が開示されている。
特開２００３−２４９３９２号公報

特開２００３−２４９３９２号公報に開示された従来技術では、前回点灯されていた電気的特性を記憶しておいて、その結果から判断してランプに適した出力電力を印加するために、前回点灯時に水銀フリーランプを点灯させており、それを水銀封入型ランプに取り替えた場合、水銀封入型ランプに水銀フリーランプを点灯させるための電力を投入してしまい、ランプに過剰なストレスを加えることとなり、信頼性や寿命へ悪影響を及ぼしてしまうといった課題がある。

また、点灯毎に毎回判断するというのは、点灯時間が短い場合や再始動時のランプ温度が異なる場合など、判断基準が環境に応じて変化してしまうと考えられるため、非常に不安定な要素となってしまう。

本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源１と点灯用スイッチＳから構成される電源供給部１ｓに接続され、前記電源供給部１ｓからの入力電力を放電灯５に必要な電力に変換する電力変換部２３と、放電灯５に接続され放電灯５の始動に必要な高圧パルスを発生するイグナイタ部４と、前記電源供給部１ｓと前記電力変換部２３の接続部ＣＮ１、前記電力変換部２３と前記イグナイタ部４の接続部ＣＮ２、前記イグナイタ部４と放電灯５の接続部ＣＮ３のうち、少なくとも一つの接続部が外れたことを検知する検知部７と、放電灯５への供給電力を制御する制御部６とからなる放電灯点灯装置であって、前記制御部６は、放電灯５に供給される電圧を検出する電圧検出部６ｖと、放電灯５に供給される電流を検出する電流検出部６ｉと、前記電圧検出部６ｖまたは前記電流検出部６ｉの少なくとも一方の出力により放電灯５の種別を判別するための放電灯判別部６ｂと、前記放電灯判別部６ｂによって判別された放電灯５の種別を記憶する記憶部６ｃとを有し、前記検知部７で少なくとも一つの接続部が外れたことを検知した場合にのみ、放電灯５の種別を判別するための判別用電力制御モードで前記電力変換部２３を駆動し、前記放電灯判別部６ｂで放電灯５の種別を判別した後、判別された放電灯５の種別を前記記憶部６ｃに記憶すると共に、記憶された放電灯５の種別に応じて所定の電力制御で前記電圧検出部６ｖと前記電流検出部６ｉの出力に応じて前記電力変換部２３を駆動し、放電灯５を点灯することを特徴とするものである。

本発明によれば、例えば放電灯が交換された場合においても、検知部により放電灯が脱着されたことを検知し、その際には放電灯の種別を判別するために予め設定された電力にて放電灯を点灯するため、従来例で述べたように過剰なストレスを放電灯へ加えたり、信頼性や寿命へ悪影響を及ぼすようなこともなく、また確実に放電灯の種別を判断することが可能となり、更には通常の点灯時には記憶された放電灯の判別種別に基づいて各放電灯種別毎に予め設定された所定の目標電力にて直ちに点灯制御がなされるため、より速やかに放電灯を点灯することが出来る効果がある。

（基本構成）
図１に本発明の基本例の全体回路構成を示す。この放電灯点灯装置は、直流電源１と放電灯点灯用スイッチＳから構成される電源供給部１ｓに接続され、電源供給部１ｓからの入力電圧を放電灯５に必要な電力に変換する電力変換部２３と、放電灯５に接続され放電灯５の始動に必要な高圧パルスを発生するイグナイタ部４、前記電源供給部１ｓと電力変換部２３、電力変換部２３とイグナイタ部４、イグナイタ部４と放電灯５の接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３の接続状態（接続が外れたかどうか）を検知する検知部７、及び放電灯５への供給電力を適切に制御するための制御部６とからなる。

前記制御部６は、放電灯５に供給される電圧を検出する電圧検出部６ｖ（出力をＶｌａと図示）、放電灯５に供給される電流を検出する電流検出部６ｉ（出力をＩｌａと図示）、検出されたＶｌａとＩｌａの値に応じて放電灯５に適切な電力が供給されるように電力変換部２３へ駆動信号を与える出力電力制御部６ａを有する。

また、制御部６は、前記検知部７により前記各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３の接続が外れたことを検知した場合にのみ、或いは放電灯５を初めて点灯する場合と前記検知部７により前記各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３の接続が外れたことを検知した場合にのみ、放電灯５への供給電力が放電灯５の種別を判別するために予め制御部６において設定された電力（図１には図示していないが、各放電灯種別毎に設定された通常時における放電灯点灯用の所定の目標供給電力カーブよりも低い目標供給電力）となるように、電力変換部２３に駆動信号を与えて、放電灯５を点灯する。そして、制御部６は、その際に検出されたＶｌａまたはＩｌａの値（もしくはその両方の値）によって、点灯された放電灯５の種別が何であるかを判別する放電灯判別部６ｂ、及び放電灯判別部６ｂにより判別された結果（放電灯の種別）を記憶するための記憶部６ｃを有している。

そして、制御部６は、通常の放電灯点灯時（放電灯の初期点灯時と、前記検知部７による前記各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３の接続外れ検知時以外の場合）には、前記記憶部６ｃに記憶された放電灯５の種別に応じて各放電灯種別毎に予め設定された所定の供給電力となるように、電力変換部２３に駆動信号を与え、放電灯５を点灯する。

以上の構成及び動作により、例えば放電灯５が交換された場合においても、検知部７により放電灯５が脱着されたことを検知し、その際には放電灯５の種別を判別するために予め設定された電力にて放電灯を点灯するため、従来例で述べたように過剰なストレスを放電灯へ加えたり、信頼性や寿命へ悪影響を及ぼすようなこともなく、また確実に放電灯の種別を判断することが可能となり、更には通常の点灯時には記憶された放電灯の判別種別に基づいて各放電灯種別毎に予め設定された所定の目標電力にて直ちに点灯制御がなされるため、より速やかに放電灯を点灯することが出来る。

（実施形態１）
図２に本発明の実施形態１の全体回路構成を示す。この放電灯点灯装置は、直流電源１と放電灯点灯用スイッチＳから構成される電源供給部１ｓに接続され、電源供給部１ｓからの入力電圧を放電灯５に必要な電力に変換する電力変換部２３と、放電灯接続用のソケット（接続部ＣＮ３）を介して放電灯５に接続され放電灯５の始動に必要な高圧パルスを発生するイグナイタ部４、前記ソケット内に設けられた放電灯脱着状態の検知部７、及び制御部６により構成される。

前記電力変換部２３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２とインバータ部３からなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２は電源供給部１ｓからの入力電圧を放電灯点灯のために必要な電圧に変換し、インバータ部３はＤＣ−ＤＣコンバータ部２で変換された電圧を低周波で交番し、矩形波状の電圧に変換する。

制御部６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力電圧、出力電流を、図１の基本構成で述べた電圧検出部６ｖ、及び電流検出部６ｉの入力として得られるＶｌａ、Ｉｌａの値に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子（ＦＥＴ等で構成される）を駆動する信号を与える。

インバータ部３は、ＦＥＴやＩＧＢＴを４石用いてフルブリッジ構成としたもので、制御部６からの信号により駆動される。

ソケット内に設けられた検知部７は、ソケットから放電灯５を脱着した際にインピーダンス値が変化するもので、制御部６より検知部７のインピーダンス値を確認することによって、ソケットからの放電灯５の脱着の有無を検知することが出来る。

図３に実施形態１の放電灯点灯装置の動作状態のフローチャートを示す。図３の「電源オン」のフローチャートから説明する。点灯用スイッチＳがオンされて点灯装置に電源が供給され、例えば電力変換部２３への入力電圧が所定値（例えば、９Ｖ）を超えた場合に「電源オン」と見なし、次のステップ＃１ヘ移行する。

「検知部インピーダンス確認」のステップ＃１では、上記ソケット内に設けられた検知部７のインピーダンス値を確認する。インピーダンス値の確認は、制御部６より検知部７に所定抵抗を介して所定電圧を印加し、その際に検知部７に発生する電圧（前記所定電圧が所定抵抗値と検知部インピーダンス値により分圧された電圧値）を測定すること等により行う。

「インピーダンス変化（判断）」のステップ＃２では、上記で確認した値が前回確認時の値と異なると判断した場合は“有り”へ、略同じと判断した場合は“無し”へと分岐する。これにより、インピーダンス変化が“無し”と判断した場合は、通常の点灯動作（＃３）となり、速やかな点灯がなされ、インピーダンス変化が“有り”と判断した場合は、放電灯の種別を判断するための点灯動作（＃７）に移行する。なお、放電灯を初めて点灯する場合も必ず「放電灯種別判別点灯」のステップ＃７へ移行させるためには、例えば上述の前回確認時の値に検知部インピーダンス値が取り得る範囲以外の値をセットしておく等すればよい。

「所定電力点灯動作」のステップ＃３では、図１の基本構成で述べた記憶部６ｃに記憶された放電灯の種別（本実施形態ではＤ２或いはＤ４）に応じて予め設けられた所定の目標電力にて放電灯５の点灯動作を行う。なお、点灯動作の詳細については、放電灯種別判別方法と併せて後述する。

「電源オフ（判断）」のステップ＃４では、点灯用スイッチＳがオフされて点灯装置への電源供給が遮断され、例えば電力変換部２３への入力電圧が所定値（例えば、６Ｖ）より低下した場合に「電源オフ」と見なし、ＹＥＳへ、それ以外の場合はＮＯへ進み、電源オフの判断がなされるまで、点灯動作（所定電力点灯動作：ステップ＃３）を行う。

「消灯動作」のステップ＃５では、前述の電源オフの判断（＃４）により、駆動信号停止等の放電灯５の消灯、回路停止処理を行う。

「電源オン（判断）」のステップ＃６では、点灯用スイッチＳがオンされて点灯装置に電源が再び供給され、例えば電力変換部２３への入力電圧が所定値（例えば、９Ｖ）を超えた場合に電源オンと見なし、ＹＥＳへ進み、検知部インピーダンスの確認（＃１）を行う。それ以外の場合は、ＮＯへ進み、電源の監視を続ける。なお、電源遮断等により点灯装置への電源の供給が全く無くなり、また、そのような場合に点灯装置の電気的回路動作が全く停止となる場合には、次回電源投入時には、図３の「電源オン」のフローチャートの初ステップ＃１より動作が開始となる。

次に、「放電灯種別判別点灯／判別種別記憶」のステップ＃７では、「インピーダンス変化（判断）」のステップ＃２において、インピーダンス変化が“有り”と判断された場合には、予め制御部６において放電灯種別判別点灯用に設定された目標電力となるように電力変換部２３に駆動信号を与えて放電灯５を点灯し、その際に検出されたＶｌａの値によって、点灯された放電灯５の種別が何であるかを判別し、その判別された結果（放電灯５の種別、本実施形態ではＤ２或いはＤ４）を記憶部６ｃに記憶する。なお、放電灯種別判別点灯方法についての詳細は後述する。

「継続点灯動作」のステップ＃８では、「放電灯種別判別点灯／判別種別記憶」のステップ＃７により放電灯５の種別判別、及び記憶部６ｃへの判別種別の記憶の後、放電灯５へ電力供給動作を継続して行い、そのまま放電灯５を安定点灯状態へと移行させる。

「電源オフ（判断）」のステップ＃９では、点灯用スイッチＳがオフされて点灯装置への電源供給が遮断され、例えば電力変換部２３への入力電圧が所定値（例えば、６Ｖ）より低下した場合に電源オフと見なし、ＹＥＳへ進み「消灯動作」のステップへ、それ以外の場合はＮＯへ進み、電源オフ判断がなされるまで「継続点灯動作」を行う。

次に、図３のステップ＃１０〜＃１２の動作について説明する。「放電灯脱着検知」のステップ＃１０では、放電灯５の脱着状態をソケット内に設けた検知部７で監視する。「脱着（判断）」のステップ＃１１では、放電灯５の脱着の有無により、有りの場合は「検知部インピーダンス可変」のステップ＃１２へ、無しの場合は引き続き放電灯５の脱着状態を「放電灯脱着検知」のステップ＃１０にて監視する。「検知部インピーダンス可変」のステップ＃１２では、放電灯５の脱着が有りの場合には、検知部７に設けられたポジションセンサのインピーダンス値を変化させる。なお、図３のステップ＃１０〜＃１２に関する具体的な事例については後述する。

図４に実施形態１の放電灯種別判別方法について示す。図４（ａ）は、通常点灯時の「所定電力点灯動作」のステップ＃３で用いる放電灯種別毎の所定供給電力を規定するカーブであり、横軸は点灯後の経過時間を、縦軸は放電灯５への供給電力の目標値を表している。放電灯点灯時に速やか且つスムーズに光を立ち上げるためには、放電灯５の種別に適した電力の供給が必要であり、ここでは水銀封入型ランプＤ２と水銀フリーランプＤ４における目標電力規定カーブについて図示している。例えば、水銀封入型ランプＤ２の場合、最大電力の値は７５Ｗでその継続時間は２秒程度、水銀フリーランプＤ４の場合、最大電力の値は９０Ｗでその継続時間は８秒程度等である。ちなみに安定状態時は共に定格３５Ｗのランプの場合である。

図４（ｂ）は、通常点灯時における各種別の放電灯の代表的なランプ電圧（放電灯電圧）の立ち上がりの様子を示したものである。水銀封入型ランプＤ２は、点灯後、水銀の作用により急激にランプ電圧が立ち上がり、安定状態に至るが、水銀フリーランプＤ４は、水銀が無いため、点灯後のランプ電圧の立ち上がりが緩やかであり、また、安定点灯状態でのランプ電圧も水銀封入型ランプＤ２の約半分と低い。（水銀封入型ランプＤ２の定格ランプ電圧は８５Ｖ、水銀フリーランプＤ４は４２Ｖである。）

図４（ｃ）は、放電灯種別の判別方法について示したものである。本実施形態においては、「放電灯種別判別点灯」のステップ＃７における放電灯種別判別時の供給電力を、図４（ａ）に示した水銀封入型ランプＤ２用の目標電力規定カーブと同じ目標電力規定カーブとしている。この目標電力規定カーブを用いて、上述の「放電灯種別判別点灯」の処理ステップ＃７において、水銀封入型ランプＤ２若しくは水銀フリーランプＤ４を点灯した場合の代表的なランプ電圧の立ち上がりの様子も、併せて図４（ｃ）中に示した。

本実施形態では、前述の通り、水銀封入型ランプＤ２用の目標電力規定カーブと同じ目標電力規定カーブを用いているため、水銀封入型ランプＤ２を点灯した場合は、図４（ｂ）と同様のランプ電圧の立ち上がりとなり、水銀フリーランプＤ４を点灯した場合は、供給電力が低くなるため、図４（ｂ）に示したより更にランプ電圧の立ち上がりは緩やかになる。

次に本実施形態における放電灯種別の判別方法について図４（ｃ）により説明する。図４（ｃ）中において、上述の「放電灯種別判別点灯」の処理ステップ＃７における点灯後経過時間がｔ１、ｔ２時点での水銀封入型ランプＤ２を点灯した場合のランプ電圧をＶ１、Ｖ２、水銀フリーランプＤ４を点灯した場合のランプ電圧をＶ１’、Ｖ２’と示している。

本実施形態では、「放電灯種別判別点灯」の処理ステップ＃７における放電灯種別の判別を、点灯後経過時間が時間ｔ１〜ｔ２間における、ランプ電圧の変化量で判別を行う。すなわち、（Ｖ２−Ｖ１）、或いは（Ｖ２’−Ｖ１’）を制御部６で求め、その値（ランプ電圧の変化量）が予め設定した所定値より大きい場合は、放電灯の種別を水銀封入型ランプＤ２と判別し、所定値より小さい場合は、放電灯の種別を水銀フリーランプＤ４と判別する。（例えば、点灯後経過時間ｔ１、ｔ２をそれぞれ１秒、３秒時点とし、ランプ電圧の変化量により放電灯の種別を判別するための所定値を５Ｖとする。）

図５に実施形態１の放電灯脱着検知部７の一例を示す。図５（ａ）では、自動車前照灯用に用いられる放電灯５の概略形状と、放電灯接続のために用いられる従来のソケット７０の概略形状、及び電気的接続のための接続端子について、略図にて示している。放電灯５は側面からの図に加えて、背面からの外観も図５（ｄ）に示している。

放電灯５はソケット７０に嵌合するための口金部５１を有し、口金部５１の中央には発光管５２の電極の一方に接続される中心電極５３が、口金部５１の周辺には発光管５２の電極の他方に接続される外周電極５４があり、ソケット７０へ放電灯５を装着した状態では、放電灯５の中心電極５３がソケット７０の中心電極接続用端子７３と接し、放電灯５の外周電極５４がソケット７０の外周電極接続用端子７４と接することで電気的な接続がなされ、それらは電線によりイグナイタ部４へ接続される。

また、放電灯５のソケット固定用突起部５５を、ソケット７０に設けられた放電灯固定用切欠部７５に、挿入後、回転し嵌合することで、放電灯５のソケット７０への確実な装着を可能としている。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、本実施形態によるソケット７０の構成を、要部動作説明のため、ソケット７０ヘの放電灯未装着状態と、装着状態の２つの場合に分けて示したものである。ソケット７０の上部に図示した部分が、本実施形態における放電灯脱着状態の検知部７の一例である。ただし、検知部７の主要な構成部分のみ図示し、その他は省略している。

検知部７は、放電灯５の装着時に放電灯口金部５１により押圧されることで図中における左右方向に可動する放電灯脱着検知用突起部７１を有し、放電灯脱着検知用突起部７１は放電灯未装着時にはバネ７２によりソケット７０より突出する方向（図中における右方向）へ戻され（図５（ｂ）の状態）、放電灯装着時にはソケット７０の内部へ収納される方向（図中における左方向）へ可動となる（図５（ｃ）の状態）。

また、回転柱部７６が回転することでインピーダンス値が順次変化する可変抵抗器７７が、前記放電灯脱着検知用突起部７１に隣接して配置されており、回転柱部７６には螺旋状の溝部が切ってあり、一方、前記放電灯脱着検知用突起部７１には、螺旋状溝掛部７１ａが設けられていて、この蝶旋状溝掛部７１ａは放電灯脱着検知用突起部７１がソケット７０の内部へ収納される方向（図中における左方向）へ可動となる場合には、回転柱部７６に設けられた螺旋状溝部に掛かり、ソケット７０より突出する方向（図中における右方向）へ可動となる場合には、その形状または弾性により螺旋状溝部に掛からないようにしてある。

前記構成により、放電灯５をソケット７０に装着する時には、前記回転柱部７６が回転し、可変抵抗器７７のインピーダンス値が変化し、放電灯５をソケット７０から外す時には、可変抵抗器７７のインピーダンス値は変わらないようにしているため、放電灯５を交換すると、検知部７のインピーダンス値が変化する。可変抵抗器７７からは電線で制御部６ヘインピーダンス検出のための接続がなされる。

なお、螺旋状溝掛部７１ａは放電灯脱着検知用突起部７１の内部への引っ込み構造などの構成としてもよい。

以上の構成及び動作により、実施形態１においては、放電灯が交換された場合においても、検知部により放電灯が脱着されたことを検知し、その際には放電灯の種別を判別するために予め設定された水銀封入型ランプ点灯時と同じ供給電力規定カーブにて放電灯を点灯するため、従来例で述べたように過剰なストレスを放電灯へ加えたり、信頼性や寿命へ悪影響を及ぼすようなこともなく、また、確実に放電灯の種別を判断することが可能となり、更には通常の点灯時には記憶された放電灯の判別種別に基づいて各放電灯種別毎に予め設定された所定の目標電力にて直ちに点灯制御がなされるため、より速やかに放電灯を点灯することが出来る。

また、放電灯の種別を判別するための点灯動作を水銀封入型ランプ点灯時と同じ供給電力規定カーブにて行うため、水銀封入型ランプの場合には、放電灯種別判別点灯時においても速やかな光の立ち上がりを得ることが出来る。

なお、本実施形態においては、放電灯接続用のソケット内に検知部を設け、放電灯をソケットと脱着した場合に、放電灯種別判別点灯を行うようにした場合を例示して説明したが、図１の基本構成で述べたように、その他の各接続部ＣＮ１，ＣＮ２に対しても同様の構成とすることにより、接続が外された場合には放電灯種別判別点灯を行うようにすることも出来る。

例えば、前記電力変換部２３とイグナイタ部４の接続状態により放電灯種別判別点灯を行うようにすることで、放電灯点灯装置の電力変換部２３のみの交換の際などでも、過剰なストレスを放電灯５へ加えたり、信頼性や寿命へ悪影響を及ぼすようなことなどを無くすことが可能となる。

また、放電灯５にイグナイタ部４が内蔵された自動車前照灯用の放電灯Ｄ１、Ｄ３等や、イグナイタ部４が内蔵されたソケット等についても、本発明を同じく用いることが出来、同様の効果を得ることが可能である。

検知部の構成は、実施形態１で述べた限りではなく、その他の構成であっても同様の働きをするものであればよい。

また、図１の基本構成、及び図２の実施形態１において、制御部６はマイコン等を用いてもよいし、その他の回路手段により構成してもよい。マイコンを使用した場合は、種別の異なる放電灯への対応が簡単となるなどの利点がある。

記憶部６ｃは、不揮発性のメモリーＩＣを用いる等してもよいし、同様の機能が内蔵されたマイコン等を用いてもよい。

なお、「検知部インピーダンス確認」のステップ＃１は、１回のみではなく複数回行うことで、ノイズ等の影響を受けにくくしてもよい。また、「インピーダンス変化（判断）」のステップ＃２において、インピーダンス変化が“有り”と判断された場合には、再度インピーダンスの確認を行い、インピーダンス変化が確かに認められるかどうかを複数回（設定された所定回数）行う等してもよい。そのようにすることで、ノイズ等の外乱に影響されずにより正確な判断が可能となる。

また、「放電灯種別判別点灯」の処理ステップ＃７における放電灯への目標供給電力のカーブは、実施形態１では水銀封入型ランプＤ２の所定電力カーブと水銀フリーランプＤ４の所定電力カーブのうち、出力電力が低い方の水銀封入型ランプＤ２の所定電力カーブを使用したが、放電灯の種別毎に規定される放電灯への最大供給電流値に関しても、同様に低い方の値を超えないように電力制御を行うと、放電灯への過剰なストレスの印加を防止できるため、より好ましい。

本実施形態では、放電灯種別の判別を放電灯のランプ電圧で行う場合を例示したが、従来技術の説明中で示したように、種別の異なる放電灯間では放電灯のランプ電流の違いもあり、したがって、放電灯種別の判別を放電灯のランプ電流で行うようにしてもよい。また、ランプ電圧とランプ電流の両方により、放電灯種別の判別を行うようにしてもよく、両方の特性の違いを確かめることで、より確かな放電灯種別の判別が可能となる。

以下に検知部７の他の構成の一例について述べる。図６に他の放電灯脱着検知部の構成を示す。図６（ａ）は放電灯未装着時、図６（ｂ）は放電灯装着時である。本検知部構成では、放電灯脱着検知用回転部７８なるものが設けられていて、ソケット７０への放電灯５の抜き差しの際に、前記回転部７８が放電灯口金部５１に当り、放電灯５の抜き差しの動作によって回転するように構成してある。その要部動作を図７に示す。この図７に示されるように、前記回転部７８には回転ロック機構（図示していない）が設けられていて、右方向への回転（時計回り）は出来るが、左方向への回転（反時計回り）は出来ないようになっており、これにより、放電灯５をソケット７０へ挿入する場合にのみ前記回転部７８は回転動作をする。この回転動作により、可変抵抗器等（図示していない）を可変し、検知部７のインピーダンス値を変化させる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２の放電灯点灯装置の動作を図８に示す。上述の実施形態１と異なる点は、ステップαの放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２と、ステップβの回路動作停止と、ステップγの判別後点灯動作のみであるため、その他の説明はここでは省略する。

ステップαの放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２のフローチャートを図９に示す。
以下、図９のフローチャートに沿って動作を説明する。

α０のステップでは、ランプ状態から時間（ＴＩＭＥ）の初期値を設定する。
α１のステップでは、電源ＯＮ後、ランプを点灯させるため、無負荷動作時の制御を行う。
α２のステップでは、ランプが点灯したかどうか判断し、点灯するまで無負荷動作を繰り返す。
α３のステップでは、時間（ＴＩＭＥ）をカウントする。

α４のステップでは、時間（ＴＩＭＥ）を変数に水銀封入型ランプの電力目標値（Ｓ＿ＷＬＡ）を読み出す。
α５のステップでは、出力電圧値・出力電流値を読み込む。
α６のステップでは、電力目標値（Ｓ＿ＷＬＡ）をランプ電圧（Ｖｌａ）で割ることにより、出力電流目標値を演算する。

α７のステップでは、時間（ＴＩＭＥ）が所定時間Ｔ２（例えば６０秒）を超えているかどうか判断し（ランプが安定したかどうか判断し）、まだ経過していない場合には電力制御を続けて（α８）、経過していれば放電灯種別判別を行う（α９）。

α８のステップでは、出力電流目標値と出力電流（Ｉｌａ）を比較して点灯制御を行い、ランプに電力目標値の電力を印加するよう制御する。

α９のステップでは、ランプ電圧が所定電圧Ｖ２（例えば６３Ｖ）以上かどうかで、ランプが水銀封入型か水銀フリーかを判断する。水銀封入型の場合にはα１１へ、水銀フリーの場合にはα１０へと移行する。

α１０のステップでは、記憶放電灯種別に水銀封入型ランプを記憶する。
α１１のステップでは、記憶放電灯種別に水銀フリーランプを記憶する。

βのステップでは、回路動作を一瞬停止する（作業者に判定完了を知らせる）。
γのステップでは、判定後点灯動作（再始動時の水銀封入型ランプの電力投入）を行う。

以上のフローチャートの動作を行うことにより、各電気特性は図１１のように変化する。ステップαの放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２の期間において、水銀フリーランプと水銀封入型ランプのどちらにもストレスを与えないように水銀封入型ランプの電力制御で立ち上げると、約６０秒でほぼどちらのランプも安定し、ランプ電圧に定格で水銀封入型ランプは８５Ｖ、水銀フリーランプは４２Ｖと大きな差が生じる。そこで、図９のフローチャートのステップα９によってランプの種別を判別する。この後、実施形態１ではそのまま点灯動作を継続したが、本実施形態では一旦、ステップβの回路動作停止を行うために、図１１に示すように、光束が一瞬急激に落ちる（点滅する）。その後、再始動時の水銀封入型ランプの点灯動作を行う。

ちなみに、ステップ＃３の所定電力点灯動作（記憶放電灯種別動作）とは、記憶放電灯種別により水銀封入型ランプか水銀フリーランプかを判別し（α４ａ）、水銀封入型ランプと判定されていた場合には電力目標値として水銀封入型ランプに応じた電力値を読み出し（α４ｂ）、水銀フリーランプと判定されていた場合には電力目標値として水銀フリーランプに応じた電力値を読み出し（α４ｃ）、かつステップα７の判定を削除することにより実現できる。図１０に所定電力点灯動作時のステップα４の代わりとなるフローチャート（α４ａ、α４ｂ、α４ｃ）を示す。

本実施形態により、光束が一瞬急激に落ちることで、放電灯種別判別が終了したことを外部に知らせることが可能となり、作業者が放電灯種別判別が終了していないにもかかわらず、放電灯種別判別が終了したと誤判断することを防止することができる。これにより、放電灯種別判別の確実性を増すことができる。

なお、本実施形態では放電灯種別判別が終了した信号を、回路動作停止という形で表しているが、外部パネルへの出力（インパネ表示・外部ＬＥＤ等）や通信によって判別が終了した信号を出力してもよい。また、本実施形態では、放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２（ステップα）と回路動作停止（β）のあと、再度点灯動作（γ）を行っているが、点灯動作を行わずに、消灯動作から電源オン待ちをするフロー（＃５，＃６のステップ）に移っても同様の効果をより明確に得ることができる。

また、本実施形態では図９のフローチャートのステップα９にてランプ電圧値が所定電圧Ｖ２を越えているかどうかで、放電灯種別判別を行っているが、ランプ電流値が所定電流値（例えば０．６Ａ）を越えているかどうかで判断してもよい。例えば、０．６Ａ以上ならば水銀フリーランプ、０．６Ａ未満ならば水銀封入型ランプと判別する。

（実施形態３）
図１２、図１３に本発明の実施形態３を示す。この実施形態３は実施形態１に対して、検知部７による検知方法および放電灯５の種別判定方法のみを変更したものである。点灯装置の動作状態のフローチャートを図１４に示す。なお、実施形態１と同じ点については、以下説明を省略する。

検知部７について、実施形態３では、電力変換部２３、制御部６、検知部７を収めるケース８の外表面に設けた検知用スイッチＳａ（図１３参照）、スイッチＳａが切り替わることでインピーダンスが変化する回路（抵抗Ｒａ，Ｒｂ）、インピーダンス値が変化したことを制御部６に知らせる信号を出力するインピーダンス値検出部７ｓから構成される。また、制御部６にインピーダンス値検出部７ｓからの信号を記憶しておく記憶部６ｄを設けておく。つまり、スイッチＳａがＡ側とＢ側で切り替わると、インピーダンス値もＲａとＲｂで切り替わり、インピーダンス値検出部７ｓではインピーダンスの変化が検出されると共に、制御部６へインピーダンスの変化を知らせる信号を出力する。

制御部６では、インピーダンス値検出部７ｓから送信される信号を、記憶部６ｄに記憶された信号と比較する。比較結果が異なる場合、制御部６により判別用電力制御モードで電力変換部２３が駆動され、放電灯５の種別を判別し、結果を記憶部６ｄに記憶させた後、記憶部６ｄに記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行う。一方、インピーダンス値検出部７ｓから送信される信号が、記憶部６ｄに記憶された信号と一致する場合には、記憶部６ｄに記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行うものである。

なお、スイッチＳａは切替により状態が変化すればよいので、一般的な開閉用スイッチでも良い。また、スイッチＳａはイグナイタ部４を収めるケース等、本点灯装置を納めるケース外部であればどこに設置しても良い。また、検知用スイッチＳａが使用者および設置者により何度も切り替えられることを想定した場合、抵抗Ｒａ、Ｒｂの代わりに、スイッチＳａの切替えに対するインピーダンスの変化数がより多くなるように、例えば可変抵抗器等を使っても良い。

図１４のフローチャートのステップ＃１ａ，＃２ａと＃１０ａ，＃１１ａでは、スイッチＳａの切り替えを検知して、切り替えの有無により分岐している点が実施形態１の図３のフローチャートと相違している。

次に、放電灯５の種別判定方法（ステップ＃７ａ）として、この実施形態３では、電源供給部１ｓから電源供給が開始された後、放電灯電圧の最小値によって放電灯５の種別を判別する方法を用いている。例えば、放電灯５として３５Ｗ水銀封入型ランプ（Ｄ２ランプ）および３５Ｗ水銀フリーランプ（Ｄ４ランプ）を想定する。

また、ランプの種別を判定するための判別用電力制御モードでは、ランプに与える電力ストレスを考慮し、図１５（ａ）に示すように、より投入電力の小さい水銀封入型ランプ用の電力規定カーブによりランプは点灯される（実施形態１に同じ）。この場合、水銀封入型ランプと水銀フリーランプのランプ電圧は、経過時間に対して図１５（ｂ）に示すように変化する。

ここで、各ランプ電圧の最低電圧に着目すると、電源投入後数秒間に限っては、水銀封入型ランプの電圧は水銀フリーランプのそれよりも低い。つまり水銀封入型ランプ電圧最低値Ｖｄ２＿ｍｉｎ、水銀フリーランプ電圧最低値Ｖｄ４＿ｍｉｎの関係は、Ｖｄ２＿ｍｉｎ＜Ｖｄ４＿ｍｉｎである。従って、ランプの種別判別用閾値ＶｔｈをＶｄ２＿ｍｉｎ＜Ｖｔｈ＜Ｖｄ４＿ｍｉｎとなるように設定することで、ランプ点灯期間中の各ランプ電圧の最低値がＶｔｈより小さい場合は水銀封入型ランプ、Ｖｔｈより大きい場合は水銀フリーランプと判定することが可能である。

以上のように、実施形態３では点灯装置の使用者および設置者により検知動作の一部（スイッチＳａの切り替え動作）が行われるから、検知部７において、より複雑な機構を必要とする実施形態１に比べると、より簡易な構成で検知部７を実現できるため、装置の小型化、低コスト化が可能である。

また、放電灯種別判別時の電圧検出方法については、放電灯点灯開始後の数秒間で行われ、判別は電圧の瞬時値で行われるため、複雑な計算を必要としない。よって、電源投入されてから放電灯の種別をより短い時間で判定できるメリットがある。

（実施形態３−２）
また、実施形態３においては、以下の設定によるものも考えられる。この実施形態３−２においては、スイッチＳａがＡ側に切り替わっている場合は、制御部６により判別用電力制御モードで電力変換部２３が駆動され、放電灯５の種別を判別し、結果を記憶部６ｃに記憶させる動作を行う。一方、スイッチＳａがＢ側に切り替わっている場合は、記憶部６ｃに記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行う。

つまり、点灯装置の使用者および設置者は、点灯装置を設置もしくは交換した場合〈少なくともいずれかの接続部が外された場合）、まずはスイッチＳａをＡ側に切替えることで放電灯５の種別を点灯装置に記憶させた後、スイッチＳａをＢ側に切替えることで通常の放電灯点灯動作を得る。

実施形態３では、スイッチＳａの切り替えが検出された場合、通常の放電灯点灯モードの前に、判別用電力制御モードによる放電灯の種別判別を実施するよう設定されるのに対し、実施形態３−２では、スイッチＳａの切り替えにより放電灯の判別用電力制御モードと通常の放電灯点灯モードが切り替わる。これにより、実施形態３に比べて、インピーダンス値検出部７ｓからの信号を記憶する記憶部６ｄが必要なく、制御部６をより簡易な構成とすることが可能である。

（実施形態３−３）
実施形態３−３として、図１６のようにイグナイタ部４のケースに検知用スイッチＳｂを設けた場合を考える。図１７に示すように、放電灯５とイグナイタ部４との接点の一部である突起部５５は、イグナイタ部４と接続されると図中の５５’に収まる構成となっている。ここで、図１８の機構を持つロック機構を用いれば、スイッチＳｂを押さない限り、放電灯５は固定された状態を維持する。つまり、放電灯５はスイッチＳｂを押さなければ交換できない。図中、４１は検知用突起部、４２はばね、４３はケースまたは樹脂などである。これに実施形態１（図５（ｂ））で示した機構において、放電灯脱着検知用突起部７１をスイッチＳｂとすれば、上述の図１２、図１３で示したものと同じ効果に加え、放電灯５の交換が確実に検知できるというメリットが有る。

（実施形態４）
図１９、図２０に実施形態４を示す。この実施形態４は実施形態１に対して、検知部７による検知方法を変更したものである。点灯装置の動作状態のフローチャートを図２１に示す。なお、実施形態１と同じ点については、以下説明を省略する。

実施形態４では、各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３が外れたのを検知する検知部７として、図１９の太線部で示すように検知抵抗Ｒａを含む接続検出線ｗを設けており、接続検出線ｗの片端は電源供給部１ｓの直流電源１に直接接続されており、点灯装置の各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３を介して検知用抵抗Ｒａに接続される。また、直流電源１から制御部６の制御電源６ｅも確保しているため、点灯用スイッチＳがＯＦＦ状態でも制御部６による判定動作が可能である。

各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のコネクタは、例えば図２０のように４線式コネクタＣＮａ，ＣＮｂが採用される。入力線１ａはスイッチＳを介して直流電源１の正極に接続され、出力線１ｂは直流電源１の負極に接続される。また、接続検出線ｗ−１は直流電源１の正極に接続され、接続検出線ｗ−２は検知用抵抗Ｒａの非接地端に接続される。

図１９の構成を採ることで、点灯用スイッチＳの動作によらず、各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３が外されない限り、検知抵抗Ｒａの両端には電圧が発生し続ける。ここで、接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外されると、検知抵抗Ｒａへの電源供給が絶たれる。この時、検知部７では電圧検出回路７ｖにより検知抵抗Ｒａの両端電圧の変化が検出され、検知抵抗Ｒａの両端電圧の変化を知らせる信号を制御部６に出力する。

図２１のフローチャートのステップ＃１ｂ，＃２ｂと＃１０ｂ，＃１１ｂでは、接続検出線ｗの遮断を検知して、遮断の有無により分岐している点が実施形態１の図３のフローチャートと相違している。また、ステップ＃１２ｂでは検知部７が制御部６に遮断検知の信号を送出する点が異なる。

なお、接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外れたことを検出するのは、検知抵抗Ｒａの両端電圧値ではなく、検知抵抗Ｒａに流れる電流値でも検出が可能である。つまり、全ての接続が維持されていれば、検知抵抗Ｒａには直流電源電圧と検知抵抗Ｒａの抵抗値で決まる所定の電流が流れるが、接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外れると電流が０になることを検出すればよい。

よって、電源供給部１ｓから電源供給が開始されると、上記構成により接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外れたことを検出した場合にのみ、制御部６により判別用電力制御モードで電力変換部２３が駆動され、放電灯５の種別を判別し、結果を記憶部６ｃに記憶させた後、記憶部６ｃに記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行うものである。

以上のように、実施形態４では、制御部６および検知部７には電源が確保されているため、検知部７に実施形態１のような複雑な機構を必要とせず、比較的簡易な回路およびソケット構成で確実に接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３の外れを検知することが可能である。

（実施形態５）
図２２、図２３に実施形態５を示す。この実施形態５は、実施形態４での接続検出線ｗの設定を変更したものである。点灯装置の動作状態のフローチャートを図２４に示す。なお、実施形態４と同じ構成については重複する説明を省略する。

実施形態５では接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外れたことを検知する検知部７として、図２２の太線部で示すように検知用抵抗Ｒａを含む接続検出線ｗを設けており、接続検出線ｗの片端は、電源供給部１ｓの直流電源１に直接接続されており、点灯装置の各接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３を介して検知用抵抗Ｒａに接続される。また、直流電源１から制御部６の制御電源６ｅも確保しているため、点灯用スイッチＳがＯＦＦ状態でも制御部６による判定動作が可能である。

以下、電源供給部１ｓと電力変換部２３の接続部ＣＮ１のコネクタを例にとって説明する。接続部ＣＮ１のコネクタに設けられたスイッチＳａは、接続部ＣＮ１が接続されている状態では図２２のようにＡ側に閉じており、検知用抵抗Ｒａへ電源は供給されない。ここで、電源供給部１ｓと電力変換部２３の接続部ＣＮ１が外れると、スイッチＳａはＢ側に閉じるため、検知用抵抗Ｒａへの電源供給が開始される。

接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３としては、例えば上述の図２０のような４線式のコネクタＣＮａ，ＣＮｂを使うことが考えられる。ただし、電源側のコネクタの接続検出線ｗの端子を、例えば図２３のように構成することで、コネクタが接続されていない場合には、接続検出線ｗの端子は互いに短絡された（接触した）状態になる。一方、コネクタが接続された場合は、接続検出線ｗの端子は開放された状態（負荷側コネクタの端子と接続される）である。なお、接続部ＣＮ２，ＣＮ３のコネクタも同じ構成で実現可能である。すべての接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３が接続されているときには、図２２のスイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃは図示された状態となり、検知用抵抗Ｒａには電流が流れない。接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外れたときには、対応するスイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃは図示された状態とは反対の状態となり、検知用抵抗Ｒａに電流が流れる。

以上のように、図２２、図２３の構成を用いることで、接続部ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３のいずれかが外されたのを検知した場合、電源供給部１ｓから電源供給が開始されると、制御部６により判別用電力制御モードで電力変換部２３が駆動されて放電灯５の種別を判別し、結果を記憶部６ｃに記憶させた後、記憶部６ｃに記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行うものである。

図２４のフローチャートのステップ＃１ｃ，＃２ｃと＃１０ｃ，＃１１ｃでは、接続検出線ｗの導通を検知して、導通の有無により分岐している点が実施形態１の図３のフローチャートと相違している。また、ステップ＃１２ｃでは検知部７が制御部６に導通検知の信号を送出するように構成している点が異なる。

（実施形態５−２）
次に、図２５、図２６に実施形態５−２を示す。この実施形態５−２では、電力変換部２３には常に直流電源１から電源が供給されており、これとは別の経路で直流電源１に接続された点灯用スイッチＳがＯＮすることで、放電灯５の点灯動作が開始するものである。

なお、電力変換部２３は電源電圧を放電灯５に必要な電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力電圧を交流に変換するフルブリッジ型のインバータ部３により構成される。また、イグナイタ部４と放電灯５を接続する接続部ＣＮ３として接続ソケット７０を有しており、この接続ソケット７０には放電灯５が外れたことを検出する検知部７が設けられている。

実施形態５−２は、実施形態５で示した接続検出線ｗ’と、放電灯５の点灯に必要な電力を供給する電力供給線（直流電源１、電力変換部２３、イグナイタ部４、接続ソケット７０、放電灯５の接続線）を兼用化したものである。

検知部７については、図２６に示すように、ソケット７０の中心電極接続用端子７３、外周電極接続用端子７４（ソケットそのものの構造は実施形態１と同様）は、ソケット７０と放電灯５が接続されていない状態では短絡（接触）状態にあり、ソケット７０に放電灯５が接続されると、開放状態（放電灯５の各端子５３，５４に接続される）になる。なお、本ソケット７０は実施形態５のコネクタＣＮ３（スイッチＳｃ）として適用可能である。

ここで、実施形態５−２では電力変換部２３には常に電源が供給されているため、制御部６によって電力変換部２３を駆動することが可能である。そこで、インバータ部３のスイッチ素子Ｑ２とＱ５（またはＱ３とＱ４）を閉じた状態で、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２を駆動すると、ソケット７０の中心電極接続用端子７３、外周電極接続用端子７４が短絡状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力端には電圧は発生しない（電流は流れる）が、ソケット７０の中心電極接続用端子７３、外周電極接続用端子７４が開放状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力端に電圧が発生する（電流は流れない）。従って、この時のＤＣ−ＤＣコンバータ部２の出力端の電圧値または電流値を検出することで、ソケット７０と放電灯５が接続されているかどうか判別することが可能である。

以上の構成により、検知部７によりソケット７０と放電灯５が接続されていないことを検知した場合、電源供給部１ｓから電源供給が開始されると、制御部６により判別用電力制御モードで電力変換部２３が駆動され、放電灯５の種別を判別し、結果を記憶部に記憶させた後、記憶部に記憶された放電灯５の種別に応じた所定の電力制御にて電力変換部２３が駆動され、放電灯５の点灯動作を行う。

以上より、実施形態５では、実施形態４に比べ、いずれかの接続部が外れた場合のみ接続検出線に電源を供給するので、接続検出線での消費電力を低減する効果がある。

さらに、実施形態５−２では、新たに接続検出線を設ける必要が無く、より点灯装置の低コスト化、小型化が可能である。

（実施形態６）
図２７に実施形態６のブロック図を示す。実施形態４と異なる点は抵抗Ｒａと直列のスイッチＱ６と、このスイッチＱ６を放電灯点灯動作中はＯＦＦするように動作する制御部６からの駆動信号である。

図２８に本実施形態の動作フローを示す。図２１のフローに対して、ステップ＃０１と＃０２が追加されている。ステップ＃０１は接続検知線遮断検知停止信号出力のステップであり、電源ＯＮ時にはスイッチＱ６をＯＦＦさせる。ステップ＃０２は接続検知線遮断検知開始信号出力のステップであり、消灯後、次の電源ＯＮまで待機している間はスイッチＱ６をＯＮさせる。

実施形態４と異なる点は、点灯動作（記憶判別種別動作）時には、スイッチＱ６のＯＦＦ信号が出力されている点である。こうすることで実施形態４では常に実施されていた、（接続検知線遮断検知）→（遮断判別）→（検知部遮断信号出力）のフロー＃１０ｂ〜＃１２ｂが実施されなくなる。その他は実施形態４と同様であり、重複する説明は省略する。

点灯動作中には、接続部が外されることは考えられず、点灯動作中にも接続検知線ｗに電流を流しておくのは消費電力の増加につながる。そこで、本実施形態のように、抵抗Ｒａと直列のスイッチＱ６をＯＦＦさせれば、点灯動作中には接続検知線ｗを流れる電流を停止させることが可能となり、不要な電流を減らし、消費電力の低減を実現することが可能となる。

（実施形態７）
図２９に実施形態７の放電灯点灯動作（記憶放電灯種別動作）時のフローチャートを示す。図３０に本実施形態の全体の動作フローを示す。実施形態２と異なる点は、図２９についてはα７１〜α７５のステップ、図３０については＃０３のステップのみであるので、その他の説明は省略する。

図２９のフローチャートの変更点について説明する。α７１のステップでは、点灯してから時間計測を行った時間（ＴＩＭＥ）が所定時間Ｔ７−１〜所定時間Ｔ７−２の間ならば、ランプ電圧値で点灯中のランプが水銀封入型ランプか水銀フリーランプかを再度判断する。例えば、所定時間Ｔ７−１は６０秒、所定時間Ｔ７−２は６５秒とするとよい。

α７２のステップでは、ランプ電圧が所定電圧値Ｖ７−１より大きければランプは水銀封入型だと判断してα７３へ移行する。また、α７２のステップで、ランプ電圧が所定電圧値Ｖ７−１より小さければランプは水銀フリーであると判断してα７４へ移行する。例えば、所定電圧値Ｖ７−１は６３Ｖとするとよい。α７３のステップでは、記憶放電灯種別は水銀封入型（α７２判断結果）ならα３へ移行し、電力制御を続ける。違っていればα７５へ移行する。また、α７４のステップでは、記憶放電灯種別が水銀フリー（α７２判断結果）ならα３へ移行し電力制御を続ける。違っていればα７５へ移行する。α７５のステップでは、α７２の判定結果と記憶放電灯種別が異なっていることになるので、誤判断有りと記憶する。

図３０のフローチャートの変更点について説明する。＃２のステップでインピーダンス変化が無く、＃３のステップで所定電力点灯動作（記憶放電灯種別動作）を開始する前に、＃０３のステップで誤判断有りの記憶を確認する。このとき誤判断有りと判別されれば、誤判断有りの記憶をクリアし、ステップαの放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２へと移行する。

本実施形態によれば、放電灯種別判別点灯により記憶した判別種別に誤りが無いかを、毎点灯時に確認することができ、ノイズ等により記憶した判別種別に変化が生じた場合でも再度電源ＯＮされたときには、放電灯種別判別点灯／判別種別記憶２に移行して設定し直すことが可能となり、より誤判断の少ないシステムを構築することができる。

（実施形態８）
図３１に実施形態８の全体回路構成を示す。本点灯装置では、電源供給部１ｓと点灯装置間の接続部ＣＮ１が接続された状態においては、直流電源１より常時、電力変換部２３に電源が供給されるようになっており、放電灯５の点灯／消灯動作は、別途設けられた点灯用スイッチＳにより行う。具体的には、点灯用スイッチＳがオンの場合は直流電源電圧が点灯装置の制御部６に加わり、点灯用スイッチＳがオフの場合はその逆に直流電源電圧は点灯装置の制御部６に加わらなくなる。この点灯信号の変化を受けて、制御部６は放電灯５を点灯するか消灯するかを判断し、電力変換部２３を駆動する。前記接続部ＣＮ１はコネクタ等で構成される。

図３２に、実施形態８の放電灯点灯装置の動作フローを示す。本フローチャートは、実施形態１で示した放電灯点灯装置の動作状態のフローチャート（図３）に相対する形で表記しており、動作的に異なる箇所は太線で明示している。

以下、動作の流れを順を追って説明する。
「点灯用スイッチオン」のステップ＃０では、電源供給部１ｓの点灯用スイッチＳがオンされ、制御部６に「点灯用スイッチオン」に応じた点灯信号が与えられた場合に、点灯用スイッチオンとみなし、次のステップ＃１’ヘ移行する。

「電源接続履歴確認」のステップ＃１’では、後述する電源接続の状態を示す履歴の内容を確認する。
「電源接続履歴」の判断ステップ＃２’では、上記で確認した内容がセットかクリアーのどちらであるかにより分岐を行う。これにより、セットの場合は、通常の点灯動作となり、速やかな点灯がなされ、クリアーの場合は、放電灯５の種別を判断するための点灯動作に移行する。

「所定電力点灯動作」のステップ＃３については、実施形態１と同じため、ここでは説明を省略する。
「点灯用スイッチオフ」の判断ステップ＃４’については、電源供給部１ｓの点灯用スイッチＳがオフされ、制御部６に点灯用スイッチオフに応じた点灯信号が与えられた場合に、点灯用スイッチオフと見なしＹＥＳへ、それ以外の場合はＮＯへ進み、点灯用スイッチオフの判断がなされるまで、点灯動作（所定電力点灯動作）を行う。

「消灯動作」のステップ＃５では、前述の点灯用スイッチオフの判断により、駆動信号停止等の放電灯消灯、回路停止処理を行う。

「点灯用スイッチオン」の判断ステップ＃６’では、電源供給部１ｓの点灯用スイッチＳがオンされ、制御部６に点灯用スイッチオンに応じた点灯信号が与えられた場合に、点灯用スイッチオンと見なし、ＹＥＳへ進み「所定電力点灯動作」を行う（ここで、実施形態１のフローとは戻る場所が異なっている）。それ以外の場合は、ＮＯへ進み、点灯信号の監視を続ける。

なお、電源遮断等により点灯装置への電源の供給が全く無くなり、また、そのような場合に点灯装置の電気的回路動作が全く停止となる場合には、次回電源接続後の点灯用スイッチオン時には、図３２のフローチャートの最初のステップ＃０である「点灯用スイッチオン」より動作が開始となる。

「放電灯種別判別点灯／判別種別記憶」のステップ＃７では、「電源接続履歴」の判断ステップ＃２’において、確認結果がクリアーの場合には、予め制御部６において放電灯種別判別点灯用に設定された目標電力となるように電力変換部２３に駆動信号を与えて放電灯５を点灯し、その際に検出されたランプ電圧Ｖｌａの値によって、点灯された放電灯５の種別が何であるかを判別し、その判別された結果（放電灯の種別）を記憶部に記憶する。なお、放電灯種別判別点灯方法については実施形態１と同じである。

「電源接続履歴セット」のステップ＃１３では、電源接続履歴の内容をセットとする。
「継続点灯動作」のステップ＃８では、放電灯５へ電力供給動作を継続して行い、そのまま放電灯５を安定点灯状態へと移行させる。

「点灯用スイッチオフ」の判断ステップ＃９’では、電源供給部１ｓの点灯用スイッチＳがオフされ、制御部６に点灯用スイッチオフに応じた点灯信号が与えられた場合に点灯用スイッチオフと見なし、ＹＥＳへ進み「消灯動作」へ、それ以外の場合はＮＯへ進み、点灯用スイッチオフ判断がなされるまで「継続点灯動作」を行う。

次に、「電源接続状態検出」のステップ＃１０’では、電源接続の状態（電源との接続が切断されたかどうか）を制御部６で監視する。

「電源切断」の判断ステップ＃１１’では、電源との接続が切断された場合には“有り”となり、「電源接続履歴クリアー」のステップ＃１２’へ、そうでない場合には“無し”となり、引き続き電源接続の状態（電源との接続が切断されたかどうか）を「電源接続状態検出」のステップ＃１０’において監視する。

「電源接続履歴クリアー」のステップ＃１２’では、電源切断が“有り”の場合には、電源接続履歴の内容をクリアーにする。
次に、「電源接続履歴」（電源切断の有無）の判断の具体的内容について説明する。

本実施形態では、通常電源は常に放電灯点灯装置へ供給されており、放電灯５の点灯／消灯は点灯用スイッチＳで制御部６への点灯信号を操作することにより行う。図示していないが、これにより制御部６への電源供給も常になされており、例えばマイコン等を用いて制御部６を構成した場合、電源接続履歴をマイコンのメモリー（書き込み／読み出しが共に行えるメモリーで、マイコンへの電源供給がなされている間は記録された値を保持するＲＡＭ）により確認するように構成することが出来る。具体的には、電源へ接続され、初めて点灯装置へ電源が供給された場合には、マイコンのメモリーは初期化される（初期化を行う）。このような電源接続履歴記録用のメモリーを設けておくことで、そのメモリー部分もこの初めての電源供給時は初期化された状態となる。これをフローチャート中の「クリアー」状態とする。

そして、図３２のフローチャートで説明した、ステップ＃１０’の「電源接続状態検出」及びステップ＃１１’の「電源切断（判断）」の一連の動作は、このメモリーの状態により行われ、前記の通り、初めての電源供給時には初期化された状態の「クリアー」状態となり、図３２のフローチャート中の「放電灯種別判別点灯／判別種別記憶」のステップ＃７が実行された場合にのみ、後続の「電源接続履歴セット」のステップ＃１３で、当該メモリーの内容を「セット」の状態とし、その後、電源の供給が途絶えない限りは常にこの「セット」の状態を維持する（「クリアー」に書き換える操作をしない）。

以上の構成、動作により、電源接続履歴の内容（メモリーの内容）は、初めての電源供給時には「クリアー」の状態となり、その後、点灯用スイッチＳがオンされ、「放電灯種別判別点灯／判別種別記憶」のステップ＃７が実行され、放電灯５の種別が記憶された後には「セット」となるため、電源の接続の履歴をメモリーを用いて確認することが可能となる。

このように、マイコンのメモリーを用いるなどの構成によって、本発明は簡単に実施することが可能である。その他、ここでは説明を省いたが、放電灯種別の判別のための点灯及び判別の方法等については、例えば先の実施形態１と同じで構わない。

本実施形態では、電源供給部１ｓとの接続部ＣＮ１（コネクタ等により構成）を外された後の初めての放電灯点灯時には、必ず放電灯種別判別の動作となり、放電灯５へ過剰なストレスを加えることなく放電灯５を点灯させ、放電灯５の種別を判別し、その結果を用いて次回よりは放電灯５を速やかに点灯させるため、従来例で述べたような課題の発生を防ぐことが出来る。

以上述べてきた各実施形態１〜８を、車両前照灯用の放電灯点灯装置に用いることにより、信頼性の高い車両用灯具（車両前照灯装置）を得ることが出来る。

前述の実施形態８における放電灯点灯装置を、車両用灯具へ用いた車両前照灯用灯具の構成の一例を、図３３に示す。本構成において、図示した放電灯点灯装置（の本体部分）は底面が円形状のものであり、灯具の背面部に設けられた放電灯取り付け及び交換用穴部に、回転嵌合（具体的な構造については明記せず省略している）により取り付けられるように構成されていて、その間には、防水のためにＯリング９４（リング状のゴム部品）が設けられている。右方向への回転（時計回り）により取り付けられ、左方向への回転（反時計回り）により取り外される。図３３では、放電灯として先述のＤ２、及びＤ４を用いた場合を例に記しており、放電灯５との接続のためにソケット７０を用いている。

図３３（ａ）は灯具を側面側から見た図であり、図３３（ｂ），（ｃ）は灯具を背面側から見た図である。図中、８１は点灯装置本体、８２は回転阻止用突起部、８３は電源接続線、８４はソケット接続線、９１は前面レンズ、９２は反射板、９３は灯具カバー、９４はＯリングである。

点灯装置本体８１は、電源供給部１ｓと電源接続コネクタＣＮ１により接続され、電源及び点灯信号が与えられる。そして、電源接続コネクタＣＮ１を点灯装置本体８１に接続した状態では、点灯装置本体８１の取り外しが出来ないように、灯具には回転阻止用突起部８２が設けられていて、点灯装置本体８１の取り外し方向への回転（左方向への回転）は、電源接続コネクタＣＮ１を点灯装置本体８１から取り外さないと（引き抜かないと）行えない。

本構成によれば、放電灯５を交換する際には、必ず電源接続コネクタＣＮ１を点灯装置本体８１から取り外す必要があるため、放電灯交換の際には電源供給部１ｓと放電灯点灯装置との接続が必ず開となり、ここに前述の放電灯点灯装置を用いることで、放電灯交換後には必ず放電灯種別判別点灯動作となり、より高い信頼性を得ることが可能となる。

本実施形態では、放電灯としてＤ２、Ｄ４の場合を図示したが、Ｄ１、Ｄ３等の場合も本発明は同様に適用可能である。また、Ｄ２、Ｄ４等の場合には、放電灯点灯装置はソケット内にイグナイタ部を有する構成のもの等もある。

更に、放電灯点灯装置本体部を円形状のものとし、灯具背面部に回転嵌合とされる構成について図示し説明したが、これはあくまで一例であり、同様の効果が得られれば構成はこの限りではない。例えば、放電灯点灯装置本体は灯具下部に設置され、放電灯取り付け及び交換用の穴部には別途カバーが設けられていて、そのカバーを外す際には必ず点灯装置への電源の供給が開となるような構成をとる、等でもよい。

本発明の基本構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態１の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態１の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１の動作説明のための波形図である。 本発明の実施形態１の放電灯脱着検知部の構成例を示す説明図である。 本発明の実施形態１の放電灯脱着検知部の他の構成例を示す説明図である。 本発明の実施形態１の放電灯脱着検知部の動作説明図である。 本発明の実施形態２の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２の要部動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２の要部動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２の動作説明のための波形図である。 本発明の実施形態３の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態３に用いる検知用スイッチの設置場所を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態３の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３における放電灯の種別判定方法を示す説明図である。 本発明の実施形態３−３に用いるイグナイタ部の外観を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態３−３における放電灯とイグナイタ部の結合部の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態３−３に用いる検知部の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態４の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態４に用いるコネクタの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態４の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態５の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態５に用いるコネクタの構成を示す要部斜視図である。 本発明の実施形態５の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態５−２の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態５−２の放電灯脱着部の構成例を示す説明図である。 本発明の実施形態６の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態６の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態７の要部動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態７の全体動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態８の構成を示すブロック回路図である。 本発明の実施形態８の全体動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態８を用いた車両前照灯用灯具の構成を示す説明図である。 従来例の放電灯点灯装置の動作説明図である。 従来例の放電灯点灯装置の回路図である。

符号の説明

１ 直流電源
５ 放電灯
６ 制御部
６ｂ 放電灯判別部
６ｃ 記憶部
７ 検知部

Claims (14)

1. 直流電源と点灯用スイッチから構成される電源供給部に接続され、前記電源供給部からの入力電力を放電灯に必要な電力に変換する電力変換部と、放電灯に接続され放電灯の始動に必要な高圧パルスを発生するイグナイタ部と、前記電源供給部と前記電力変換部の接続部、前記電力変換部と前記イグナイタ部の接続部、前記イグナイタ部と放電灯の接続部のうち、少なくとも一つの接続部が外れたことを検知する検知部と、放電灯への供給電力を制御する制御部とからなる放電灯点灯装置であって、前記制御部は、放電灯に供給される電圧を検出する電圧検出部と、放電灯に供給される電流を検出する電流検出部と、前記電圧検出部または前記電流検出部の少なくとも一方の出力により放電灯の種別を判別するための放電灯判別部と、前記放電灯判別部によって判別された放電灯の種別を記憶する記憶部とを有し、前記検知部で少なくとも一つの接続部が外れたことを検知した場合にのみ、放電灯の種別を判別するための判別用電力制御モードで前記電力変換部を駆動し、前記放電灯判別部で放電灯の種別を判別した後、判別された放電灯の種別を前記記憶部に記憶すると共に、記憶された放電灯の種別に応じて所定の電力制御で前記電圧検出部と前記電流検出部の出力に応じて前記電力変換部を駆動し、放電灯を点灯することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記検知部で少なくとも一つの接続部が外れたことを検知した場合にのみ、前記制御部は放電灯の種別を判別するための前記判別用電力制御モードで前記電力変換部を駆動し、前記放電灯判別部で放電灯の種別を判別した後、判別された放電灯の種別を前記記憶部に記憶すると共に判別完了を伝える信号を出力し、記憶された放電灯の種別に応じて前記電力変換部を駆動することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記検知部は、少なくとも一つの接続部が外された場合にのみ、インピーダンス値が変化するインピーダンス可変回路からなることを特徴とする請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
4. 前記検知部は、前記電力変換部またはイグナイタ部の少なくとも一方を収めたケースの外部に設けた切替用スイッチ部を含み、前記切替用スイッチ部が切り替えられることにより、少なくとも一つの接続部が外れたことを検知するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
5. 前記直流電源から前記電力変換部、前記イグナイタ部、放電灯の少なくともいずれかに接続された接続検出線を有し、前記検知部は、前記接続検出線の電流もしくは電圧の変化により、少なくとも一つの接続部が外れたことを検知するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
6. 少なくとも一つの接続部が外れた場合にのみ、前記直流電源から前記接続検出線に電力が供給されることを特徴とする請求項５に記載の放電灯点灯装置。
7. 前記検知部で少なくとも一つの接続部が外れたことを検知した場合、検知されたことを所定回数確認した後、前記判別用電力制御モードで前記電力変換部を駆動することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
8. 前記検知部を、放電灯が点灯している期間中は無効化することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
9. 前記放電灯判別部は、前記電源供給部からの電源供給が開始された後、第１の所定時間が経過した後の放電灯電圧値もしくは放電灯電流値により放電灯の種別を判別することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
10. 前記放電灯判別部は、前記電源供給部からの電源供給が開始された後、第２の所定時間が経過した時から第３の所定時間が経過した時までの間に変化する放電灯電圧もしくは放電灯電流の変化量により放電灯の種別を判別することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
11. 前記放電灯判別部は、前記電源供給部から電源供給が開始された後、放電灯電圧値の最小値により放電灯の種別を判別することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
12. 判別用電力制御モードで前記電力変換部が駆動される期間を除く放電灯点灯期間中に、放電灯電圧値または電流値を所定回数確認し、確認結果が前記記憶部に記憶された放電灯の特性と異なる場合、次回放電灯点灯時に、前記判別用電力制御モードで再度放電灯の種別を判定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を有する車両用灯具。
14. 放電灯交換時には、前記接続検出線が遮断される構成を備える請求項５に記載の放電灯点灯装置を有する車両用灯具。

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