自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法および装置
【課題】自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラスト管理のための方法を提供する。
【解決手段】自動車用ヘッドランプのガス放電ランプの管理に適する方法であって、起動段階、点火段階、および安定状態の段階を含むランプの動作段階で、制御信号によって、ランプの初期供給電力および公称供給電力を制御するタイプのものに関する。この制御信号は、バラストの外部で生成され、かつ各供給電力を、各動作段階に応じて、一連の所定の電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）から選択される値にする命令信号を含んでいる。この方法により、ＡＦＳ型の新規則によって定義される異なるモードの管理、およびランプの耐用寿命の最長化が可能となる。
【解決手段】自動車用ヘッドランプのガス放電ランプの管理に適する方法であって、起動段階、点火段階、および安定状態の段階を含むランプの動作段階で、制御信号によって、ランプの初期供給電力および公称供給電力を制御するタイプのものに関する。この制御信号は、バラストの外部で生成され、かつ各供給電力を、各動作段階に応じて、一連の所定の電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）から選択される値にする命令信号を含んでいる。この方法により、ＡＦＳ型の新規則によって定義される異なるモードの管理、およびランプの耐用寿命の最長化が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための方法および装置、ならびに先進照明システムまたは適応照明システムにおけるこのような方法および装置の使用に関する。このようなガス放電ランプのバラストの管理においては、例えば、ＡＦＳ型の新規則によって定義される異なったモードを管理して、ヘッドランプの耐用寿命を最長にするために、Ｄ１型、Ｄ２型、Ｄ３型、またはＤ４型の標準キセノンランプの供給電力を変更する。
【背景技術】
【０００２】
自動車照明装置、特にヘッドランプの発光出力、およびエネルギー収量の両方を改善する目的で、従来の技術では、フィラメントランプの代わりに、ガス放電ランプを用いている。自動車のバッテリに直接接続するように設計された従来のランプとは異なり、このような新しいランプは、ガス中に電気放電を発生させ、これを維持するために、動作モードによって、ＡＣまたはＤＣの高電圧を必要とする。
【０００３】
ランプの種類によって異なるこのような高電圧（キセノンランプの点火では約２５ｋＶ）は、「バラスト」という名称で知られている電力を制御する供給モジュールによって、搭載電圧から生成される。
【０００４】
この供給モジュールは、通常は、バッテリの低い電圧から高いＤＣ電圧を生成するためのＤＣ／ＤＣ変換器、ランプの電力供給に必要なＡＣ電圧を生成するためのＤＣ／ＡＣ変換器、および起動パルスを生成するための回路を、既知の要領で備えている。
【０００５】
このような様々なブロックは、動作段階およびランプの有効寿命によって変動するランプの電流／電圧特性に応じて、そのランプに供給される電力を制御する電子制御ブロックによって制御される。
【０００６】
したがって、これは、ランプ自体の動作に関連した固有の電力制御である。
【０００７】
これとは対照的に、自動車用のＡＦＳ型（先進前方照明システム（Advanced Front lighting SystemまたはAdaptive Front lighting System））の高度照明システムまたは先進照明システムの開発により、バラスト外部から、電力を制御または変更する必要があることが明らかになった。
【０００８】
新しい動的照明技術ＤＢＬ（Dynamic Bending Light）は、自動車の速度および道路の曲がり具合に応じて、フロントヘッドランプの方向を調節する。
【０００９】
先進照明システムは、夜間には、周囲の光も考慮し、日中には、トンネルに入ったときにヘッドライトをオンにし、トンネルを出たときにオフにすることができるようになっている。
【００１０】
単純な手動制御システムでは、ハイビームとロービームの切り替え、またはヘッドライトのフラッシュによって、ヘッドライトの強度を迅速に変更できなければならない。
【００１１】
ランプは、ヘッドライトのフラッシュの場合は、その公称電力を超えて、短時間作動しなければならないが、他の場合は、公称電力で動作し続ける必要はない。
【００１２】
要求に応じてランプに供給される電力を正確に調節することにより、一般に搭載エネルギーの消費を低減させることができ、ランプの耐用寿命を改善できることが分かっている。
【００１３】
供給する電力を管理するためのシステムは、ガス放電ランプが使用されている様々な技術分野で知られている。
【００１４】
しかし、自動車用のバラストを管理するための方法および装置に関しては、通常は他の用途では存在しない次のような特定の制約がある。
・ある動作モードから別の動作モードに移行する速度。
・故障（故障診断）を遠隔に知らせることができること。
・自動車に搭載できること。
・既存の電子機器、特に標準搭載ネットワーク、例えばＬＩＮ（ローカル・インターコネクト・ネットワーク）またはＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）に対して互換性を有すること。
【００１５】
自動車の装備品の分野では、供給電力が外部信号によって制御される放電ランプ用のバラストが知られている。このようなバラストは、２０００年４月１８日公開の米国特許第６，０５１，９３９号に開示されている。
【００１６】
この装置は、ランプの電流／電圧特性の保存および使用に、本質的に関係している。したがって、耐用寿命に視点をおいた動作モードを選択するための技術ではなく、ランプの電力を常に外部から制御するための技術に関するものである。
【００１７】
一方、このような方法では、点火段階の際に、ランプの耐用寿命を効果的に延ばすために自動車外部の光度を表わすパラメータに応じて、ランプの電流または供給電力の強さが制御される。この方法は、例えば、２００２年１０月９日公開の欧州特許出願第１２４８４９８号に開示されている。
【００１８】
しかし、この方法の適用範囲は、特に、周囲の照明に応じて、ヘッドライトを制御する場合に限定される。
【００１９】
上記した従来技術の文献に示されているように、自動車用の様々な現在または未来のインテリジェント照明システムに利用できる、放電ランプの耐用寿命を最長にするために、放電ランプのバラストを制御する一般的な方法または装置は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ガス放電ランプの耐用寿命を最長にし、かつ規則および診断故障に関連した新規の要求を満たすために、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の方法は、起動段階、点火段階、および安定状態の段階などのランプの異なる動作段階で、制御信号によって、ランプの初期供給電力および公称供給電力を制御するようにした方法である。
【００２２】
本発明による方法は、制御信号が、バラストの外部で生成され、かつ各供給電力を各動作段階に応じて一連の所定の電力から選択される値にする命令信号を含むという点で、注目に値する。
【００２３】
このような命令信号が存在しない場合、起動段階および点火段階の供給電力の値は、所定のデフォルト初期電力であり、安定状態の段階の電力は、同様に所定のデフォルト公称電力であり、極めて有利である。
【００２４】
各命令信号は、ランプの特定の動作モード（３つのモードが有利である）に応じて、供給電力を、このような各段階に対して、所定の各初期電力および所定の各公称電力にする。
【００２５】
単独または組み合わせによる本発明の方法の別の特徴は、制御信号が、次の信号を含むことである。
・バラストの外部で生成される命令信号を確認するための確認信号。
・動作異常の場合にバラストによって生成される異常信号。
・異常信号を受信した後、バラストの外部で生成される状態リクエスト信号。
・状態リクエスト信号を受信した後、バラスによって生成される異常コード。
【００２６】
各命令信号が、所定の周波数、および所定のデューティサイクルの第１の方形波パルス列からなり、確認信号が、好ましくは２つの周期であるパルス列の最小の周期数と少なくとも等しい期間の間、命令信号と同時に送信されるため、有利である。
【００２７】
第１の列および第１の確認パルスの振幅は、好ましくは正であって、バッテリまたは自動車の類似の電源の電圧に等しい。この第１のパルスは、低レベルでアクティブであり、バッテリの電圧レベルは、信号が存在しないことと対応している。
【００２８】
本発明による方法では、異常信号は第２の方形波パルス、状態リクエスト信号は第３の方形波パルス、異常コードは第２の方形波列であり、第２の列の各パルスの期間は、異常の種類を表しているので有利である。
【００２９】
好ましくは、第２のパルス、第３のパルス、および第２の列の振幅は、正であって、バッテリまたは自動車の類似の電源の電圧に等しい。第２のパルスおよび第３のパルスは、低レベルでアクティブであり、バッテリの電圧レベルは、信号が存在しないことと対応している。
【００３０】
本発明は、上記した方法を実施するのに適した、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための装置にも関する。
【００３１】
この装置は、外部電子命令ユニットが、ＤＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器、およびランプを起動するための起動ブロックを制御するバラストの電子制御ブロックに接続されているタイプである。
【００３２】
本発明による装置は、外部電子命令ユニットとバラストの電子制御ブロックとの接続に、電子命令ユニットが信号を伝達するために第１の双方向データ伝送ライン、および第２の一方向信号伝達ラインを含む専用の２本のワイヤ接続線を用いているという点で注目に値する。
【００３３】
本発明による装置のある変更形態においては、外部電子命令ユニットとバラストの電子制御ブロックとの間の接続に、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準の１本のワイヤ接続を用いており、この１本のワイヤ接続により、この電子命令ユニットが、標準の１本のワイヤ接続線と２本のワイヤ接続線との間のプロトコル変換を行うインターフェイスモジュールに接続されているが、この点にも注目すべきである。
【００３４】
本発明の別の類似の変更形態によると、インターフェイスモジュールは、少なくとも２つのヘッドランプの電力を制御し、これらのヘッドランプの各バラストに、それぞれ、専用の２本のワイヤ接続線によって接続されているということも利点である。
【００３５】
本発明は、ハイビームとロービームの切り替え、周囲光に対する調節、および蛇行した道路を進むときのビーム強度の変更のために、ＡＦＳ型の先進照明システムまたは適応照明システムに、上記した方法または装置を有利に使用することにも関する。
【００３６】
当業者であれば、上記した少数の本質的な詳細事項から、従来技術に比べて、自動車用のガス放電ランプの耐用寿命を延ばすべく、バラストを管理するための本発明の方法によって得られる利点を想到しうると思う。
【００３７】
次に、本発明の方法、およびこの方法を実施するのに適した装置の詳細を、添付の図面を参照しながら説明する。添付の図面は、単なる例示をすることだけが目的であり、本発明の範囲を一切限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
例えばキセノンランプなどのガス放電ランプの「オフ」の状態から「オン」の状態への切り替えは、単に白熱電球に電圧を加えることに比して、大幅に複雑なプロセスである。
【００３９】
ランプの最適な能力および最長の耐用寿命を得るには、起動段階、点火段階、および安定状態の段階で供給される電力は、ランプの種類によって異なる所定の法律に従って時間の関数として変更しなければならない。ある段階で供給される電力は、別の段階で供給される電力に影響を及ぼす。例えば、起動段階および点火段階で供給される電力が不十分な場合、ランプの温度が十分に上がらず、安定状態での収量が低下する。そのため、この安定状態では、同じ発光出力を得るのにより多くの電力が必要である。
【００４０】
白熱電球の動作は、動作「点」（すなわち、加えられる電圧の値および電流の大きさの値）によって単純に特徴付けられるが、ガス放電ランプの動作は、時間の関数として、供給電力の変動を示す曲線により表される動作「モード」によって特徴付けられる。
【００４１】
一例として、キセノンシステムの３つの異なる動作モードを、デフォルト動作モードと共に図１に示してある。
【００４２】
デフォルトモードＡでは、起動時すなわち最初の２、３０ミリ秒の間に供給される初期電力Ｐ１は高い。このモードＡでは、２、３０秒後（ｔ２よりも大きいｔ）に、供給電力は平均公称値Ｐ４で安定する。
【００４３】
このデフォルトモードは、電気機械リレーまたは固体リレーの何れかのリレーによって、ランプの切り替えが制御される単純なケースに相当する。
【００４４】
ＡＦＳ型のシステムの場合、または状況に応じて、必要な発光出力を最適に調節し、ランプの耐用寿命を延ばすのが望ましい一般的な先進システムの場合、ランプは、一時的に電力が過剰に供給されるモード、または逆の節約モードである他のモードＢ、Ｃ、Ｄに切り替えられる。
【００４５】
例えばヘッドランプをフラッシュさせる際は、ランプをモードＤに切り替える。このモードでは、起動時に供給される初期電力Ｐ１は、デフォルトモードＡで供給される電力と同じであるが、点火段階（ｔ１とｔ２の間）で、この電力（Ｐ３）はデフォルトモードＡよりも大きくなる。
【００４６】
実際には、供給される初期電力Ｐ２が、デフォルトモードＡの初期電力よりも低いか、または安定状態Ｐ４およびＰ５の公称電力が、デフォルトモードＡの公称電力よりも低いか等しい節約モードＢおよびＣは、「ロービーム」位置または日中の照明に相当する。
【００４７】
ある実施形態では、電力Ｐ３からＰ５、またはＰ３からＰ４への電力の突然の低下に相当する動作モードＥを設けることもできる。モードＥは、例えば、ＡＦＳの場合に、ＤＢＬ機能などの動作の安全性（デフォルト条件ではノングレア）についての要求と一致する。
【００４８】
本発明による方法は、これらのモードの切り替えの管理を目的とする。
【００４９】
上記したように、ある段階におけるランプの動作は、その前の段階における動作に左右される。したがって、本発明による方法は、命令信号ＣＯＭ１に基づいており、この命令信号ＣＯＭ１は、値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の関数として直接動作点とするのではなく、あるモードから別のモードへの移行を制御する。すなわち、所定の命令信号Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３に応答してランプに供給される電力は、その動作段階に依存する。
【００５０】
後に示す表１は、一例として、ランプの動作段階によって３つの命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を受信したときに、上記した４つのモードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄへの可能な移行を示している（「Ｐｉ」は「初期電力」、「Ｐｎ」は「公称電力」を意味する）。
【表１】
【００５１】
本発明の好適な実施形態では、命令信号がない場合に、キセノンシステムによって供給されるデフォルト初期電力は、例えば６５Ｗの所定値Ｐ１を有する。
【００５２】
同じ状況では、安定状態のデフォルト初期電力は、例えば３４Ｗの所定値Ｐ４を有する。
【００５３】
３つの命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、次のようであると有利である。
−起動段階で、バラストが命令を受信する場合は、Ｐ２＝５０Ｗ、Ｐ２＝５０Ｗ、またはＰ４＝６５Ｗの所定値を有する特定の初期電力、およびＰ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ３＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
−点火段階で、バラストが命令を受信する場合には、Ｐ１＝６５Ｗ、Ｐ１＝６５Ｗ、またはＰ１＝６５Ｗの所定値を有する特定の初期電力、およびＰ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ３＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
−安定状態の段階で、バラストが命令を受信する場合には、Ｐ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ１＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
【００５４】
ヘッドランプのキセノンシステムＰの異なる動作モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間の外部システムＸによる移行の制御の信頼性は、命令信号ＣＯＭ１を確認するための確認信号ＣＯＭ２によって、本発明による方法で保証される。
【００５５】
キセノンシステムＰは、また、外部システムＸに対して動作障害を知らせることができ、かつこのシステムＸのリクエスト時に、異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を送信することができる。
【００５６】
図２は、時間軸１に対するキセノンシステムＰと外部システムＸとの間の通信プロトコルを示すブロック図である。
【００５７】
起動ステップ２で、キセノンシステムＰは、そのシステムＰの正常または異常の動作条件を、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に用いられるのと同じ第１の通信チャネルＣＯＭ１で、外部システムＸに二進数で示す。
【００５８】
外部システムＸは、プロトコルの第２のステップ３で、キセノンシステムＰの動作条件を読み取り、その動作条件が異常であるか否かを、評価４で決定する。
【００５９】
キセノンシステムＰが異常（ＣＯＭ１＝０）を示す場合は、第３のステップ５で、外部システムＸが状態リクエスト（ＣＯＭ２＝０）を、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を確認するための確認信号に用いられるのと同じ第２の通信チャネルＣＯＭ２で、キセノンシステムＰに送信する。
【００６０】
第４のステップ６で、キセノンシステムＰは、この状態リクエストを受信すると、第１の通信チャネルＣＯＭ１で、異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を送信する。
【００６１】
第５のステップ７で、外部システムＸが、この異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を異常コードと共に読み取ることができる。
【００６２】
第２のステップ３の後の評価４で、外部システムＸが、キセノンシステムＰの動作条件が正常（ＣＯＭ１＝１）であると決定すると、外部システムＸは、第６のステップ８で、モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの変更に適切な命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および確認信号（ＣＯＭ＝０）を送信する。
【００６３】
プロトコルの最終ステップ９で、キセノンシステムＰは、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を解読する。
【００６４】
上記した通信プロトコル、特に、「連続」型の接続、またはＬＩＮ型またはＣＡＮ型の搭載ネットワークの接続をサポートできる物理層を構成するための様々な技術的解決法が存在する。
【００６５】
多くの標準的な解決法は、比較的複雑であって、組込みに比較的コストが嵩む電子部品を使用するという不都合がある。
【００６６】
さらに、このような標準的な解決法は、通常、プロトコルの単純さおよび低速の情報送信が要求される場合には、適していない高い性能レベルを有する。
【００６７】
最後に、このような解決法の故障の診断には、専用の機器を必要とする場合が多い。
【００６８】
逆に、図３に示す本発明による方法において使用する信号は、単純なオシロスコープで容易に表示することができ、動作障害を単純な電圧計で検出することができる。
【００６９】
外部システムＸによって、正常な動作条件Ｎ下で、第１の通信チャネルＣＯＭ１でキセノンシステムＰに送信される命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、好ましくは４００Ｈｚに等しいが、常に３８０Ｈｚ〜４２０Ｈｚの範囲の所定の固定周波数を有する第１の方形波パルス列１０からなっている。
【００７０】
このようなパルス列１０は、搭載電源の電圧レベル、すなわちバッテリによる標準電源の１２Ｖと０Ｖとの間の正の振幅を有する。
【００７１】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の符号化は、パルス１０の幅を変調して行われる。アクティブなレベルは、１Ｖ未満の電圧レベルであり、バッテリの電圧などの６Ｖを超える電圧レベルは、信号のない状態に相当する。
【００７２】
本発明の好適な実施形態では、パルス１０のデューティサイクルは、表１に示す所望の動作モードＢ、Ｃ、Ｄによって、３０％、６０％、または８０％の値を有する。デフォルト動作モードＡは、信号が存在しないときに得られる。
【００７３】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の送信は、外部システムＸが第１の方形波パルス１１からなる確認信号を、第２の通信チャネルＣＯＭ２で送信して、キセノンシステムＰに知らせる。このパルス１１は、バッテリの電圧レベル、すなわち通常は１２Ｖと０Ｖとの間の振幅を有する。アクティブなレベルは、１Ｖ未満のレベルであり、６Ｖを超える電圧レベルは、信号の存在しない状態に相当する。
【００７４】
確認パルス１１は、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のパルス列１０の全送信期間、または少なくともこれらの信号を検出するのに十分な期間ＤＬの間、送信される。この期間ＤＬは、パルス列１０の少なくとも２つの周期に一致しているのが好ましい。
【００７５】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が解読されると、すぐに、キセノンシステムＰの状態Ｅは、図３のタイミングダイアグラムに示すように変化する（１２）。
【００７６】
キセノンシステムＰの動作異常Ｆの場合、第２の方形波パルス１３が、第１の通信チャネルＣＯＭ１の後半で生成される。このパルス１３は、好ましくは、このチャネルの通信方向で、電圧レベルが３Ｖ未満の低レベルでアクティブである。
【００７７】
この低レベルが、第１の通信チャネルＣＯＭ１で検出されるとすぐ、外部システムＸが、第３の方形波パルス１４を第２の通信チャネルＣＯＭ２で生成する。この第３の方形波パルス１４は、キセノンシステムＰによる第１のチャネルＣＯＭ１への第２のパルス列１５の送信をトリガするように設計されている。第２のパルス列１５の期間Ｔは、異常Ａ１、Ａ２、Ａ３のタイプを符号化する。
【００７８】
第３の方形波パルス１４は、低レベル、すなわち、その電圧レベルが１Ｖ未満でアクティブである。第２のパルス列１５は、その電圧レベルが３Ｖ未満のときに、アクティブと見なすことができる。
【００７９】
本発明の好適な実施形態では、第２のパルス列１５は、キセノンシステムＰによって、好ましくは１０ミリ秒である所定の時間間隔Δで、状態リクエストパルス１４の全期間に亘って、第２の通信チャネルＣＯＭ２で送信される。
【００８０】
第２のパルス列１５の各期間は、例えば、異常がないことを示す０．５ミリ秒、電流が高いことを示す１ミリ秒、電圧が高いことを示す１．５ミリ秒、電流が低いことを示す２ミリ秒、電圧が低いことを示す２．５ミリ秒、またはランプの点火の失敗やキセノンシステムＰのバラストの短絡を示す３ミリ秒とすることができる。
【００８１】
外部システムＸによって送信される状態リクエストパルス１４（ＣＯＭ＝２）が全く存在しない場合には、キセノンシステムＰが、第１の通信チャネルＣＯＭ１を低いレベルに維持する。操作者が、単純な電圧計によって、この状態を容易に検出することができるため、キセノンシステムＰの動作異常を容易に診断できる。
【００８２】
本発明による方法のプロトコル２、３、４、５、６、７、８、９および制御信号１０、１１、１３、１４、１５は、図４および図５に示されているタイプの外部システムＸとキセノンシステムＰで容易に実現できる。
【００８３】
キセノンシステムＰは、搭載電源＋Ａｌｉｍから電力供給され、かつキセノンランプ１７に必要な電力を供給するバラスト１６を、既知の要領で備えている。
【００８４】
バラスト１６は、ＤＣ／ＤＣ変換器１９、ＤＣ／ＡＣ変換器２０、およびランプ１７の起動ブロック２１を制御する電子制御ブロック１８からなっている。別の実施形態では、起動ブロック２１を、バラスト１６に組み込まずに、小型のランプアセンブリのランプに接続することができる。
【００８５】
電子制御ブロック１８は、専用の２本のワイヤ接続線ＣＯＭ１およびＣＯＭ２によって、外部システムＸの電子命令ユニット２２に接続されている。第１の双方向線ＣＯＭ１は、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、および異常信号Ａ１、Ａ２、Ａ３を送信し、第２の一方向線ＣＯＭ２は、確認信号および状態リクエスト信号を送信する。
【００８６】
制御ブロック１８の論理は、ＡＳＩＣ、具体的には、内部電力制御、電力曲線の保存、および通信プロトコルの管理によって、有利に実現される。
【００８７】
図５に示す別の実施形態によると、バラスト１６は、専用の２本のワイヤ接続線ＣＯＭ１およびＣＯＭ２によって、インターフェイスモジュール２４に接続されている。このインターフェイスモジュール２４は、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準的の１本のワイヤ接続線によって通信する標準の電子命令ユニット２３からのプロトコルを変換し、かつその命令ユニット２４に対してプロトコルを変換する。
【００８８】
図６に示すさらに別の実施形態によると、２つのバラスト１６が、ダブルインターフェイスモジュール２５に接続されている。
【００８９】
この構成の利点は、標準プロトコルの管理の複雑さが、インターフェイスモジュール２４および２５にシフトしているため、開発、製造、および修理が単純なシステムだけにヘッドランプを設けることができる点である。
【００９０】
さらに別の実施形態によると、１または複数のインターフェイスモジュールが、ＬＣＳ、特にＤＢＬ照明機能を完全または部分的に管理するか、または照明を含む多数の前方機能を制御するグローバルモジュールに組み込まれている。用途によって、インターフェイスモジュールは、ヘッドランプなどの照明または指示器に完全に組み入れたり、ヘッドランプのケーシングに取り付けられた電子モジュールの形態で、指示器に接続したり、または自動車の他の部分に取り付ける別個の要素を構成したりすることができる。
【００９１】
本発明は、上記した好適な実施形態に限定されるものではなく、本発明は、全ての他の可能な実施形態を含むものである。
【００９２】
特に、上記した本発明による方法によって用いられる通信プロトコルの物理層の構成についての詳細は、限定の目的のものではない。
【００９３】
実施が添付の特許請求の範囲に基づくものである限り、このような実施は、本発明の範囲から逸脱するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明による方法のランプの異なる動作モードでバラストが供給する供給電力の曲線、ならびに外部からの命令に応じた動作モードの可能な移行を模式的に示すグラフである。
【図２】本発明による方法が用いる、バラストと外部電子制御ユニットとの間の通信プロトコルの模式的な線図である。
【図３】本発明による方法に用いる制御信号の模式的な線図である。
【図４】本発明による方法を実施するのに適した装置のブロック線図である。
【図５】本発明による方法をＬＩＮ型またはＣＡＮ型の車載ネットワーク上で実施するための、単独型ヘッドランプの場合の装置を示すブロック図である。
【図６】本発明による方法をＬＩＮ型またはＣＡＮ型の車載ネットワーク上で実施するための、ツイン型ヘッドランプの場合の装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ 時間軸
２ 起動ステップ
３ 第２のステップ
４ 評価
５ 第３のステップ
６ 第４のステップ
７ 第５のステップ
８ 第６のステップ
９ 最終ステップ
１０ 第１の方形波パルス列
１１ 第１の方形波パルス
１２ 状態Ｅの変化
１３ 第２の方形波パルス
１４ 第３の方形波パルス
１５ 第２の方形波パルス列
１６ バラスト
１７ ランプ
１８ 電子制御ブロック
１９ ＤＣ／ＤＣ変換器
２０ ＤＣ／ＡＣ変換器
２１ 起動ブロック
２２、２３ 電子命令ユニット
２４ インターフェイスモジュール
２５ ダブルインターフェイスモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための方法および装置、ならびに先進照明システムまたは適応照明システムにおけるこのような方法および装置の使用に関する。このようなガス放電ランプのバラストの管理においては、例えば、ＡＦＳ型の新規則によって定義される異なったモードを管理して、ヘッドランプの耐用寿命を最長にするために、Ｄ１型、Ｄ２型、Ｄ３型、またはＤ４型の標準キセノンランプの供給電力を変更する。
【背景技術】
【０００２】
自動車照明装置、特にヘッドランプの発光出力、およびエネルギー収量の両方を改善する目的で、従来の技術では、フィラメントランプの代わりに、ガス放電ランプを用いている。自動車のバッテリに直接接続するように設計された従来のランプとは異なり、このような新しいランプは、ガス中に電気放電を発生させ、これを維持するために、動作モードによって、ＡＣまたはＤＣの高電圧を必要とする。
【０００３】
ランプの種類によって異なるこのような高電圧（キセノンランプの点火では約２５ｋＶ）は、「バラスト」という名称で知られている電力を制御する供給モジュールによって、搭載電圧から生成される。
【０００４】
この供給モジュールは、通常は、バッテリの低い電圧から高いＤＣ電圧を生成するためのＤＣ／ＤＣ変換器、ランプの電力供給に必要なＡＣ電圧を生成するためのＤＣ／ＡＣ変換器、および起動パルスを生成するための回路を、既知の要領で備えている。
【０００５】
このような様々なブロックは、動作段階およびランプの有効寿命によって変動するランプの電流／電圧特性に応じて、そのランプに供給される電力を制御する電子制御ブロックによって制御される。
【０００６】
したがって、これは、ランプ自体の動作に関連した固有の電力制御である。
【０００７】
これとは対照的に、自動車用のＡＦＳ型（先進前方照明システム（Advanced Front lighting SystemまたはAdaptive Front lighting System））の高度照明システムまたは先進照明システムの開発により、バラスト外部から、電力を制御または変更する必要があることが明らかになった。
【０００８】
新しい動的照明技術ＤＢＬ（Dynamic Bending Light）は、自動車の速度および道路の曲がり具合に応じて、フロントヘッドランプの方向を調節する。
【０００９】
先進照明システムは、夜間には、周囲の光も考慮し、日中には、トンネルに入ったときにヘッドライトをオンにし、トンネルを出たときにオフにすることができるようになっている。
【００１０】
単純な手動制御システムでは、ハイビームとロービームの切り替え、またはヘッドライトのフラッシュによって、ヘッドライトの強度を迅速に変更できなければならない。
【００１１】
ランプは、ヘッドライトのフラッシュの場合は、その公称電力を超えて、短時間作動しなければならないが、他の場合は、公称電力で動作し続ける必要はない。
【００１２】
要求に応じてランプに供給される電力を正確に調節することにより、一般に搭載エネルギーの消費を低減させることができ、ランプの耐用寿命を改善できることが分かっている。
【００１３】
供給する電力を管理するためのシステムは、ガス放電ランプが使用されている様々な技術分野で知られている。
【００１４】
しかし、自動車用のバラストを管理するための方法および装置に関しては、通常は他の用途では存在しない次のような特定の制約がある。
・ある動作モードから別の動作モードに移行する速度。
・故障（故障診断）を遠隔に知らせることができること。
・自動車に搭載できること。
・既存の電子機器、特に標準搭載ネットワーク、例えばＬＩＮ（ローカル・インターコネクト・ネットワーク）またはＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）に対して互換性を有すること。
【００１５】
自動車の装備品の分野では、供給電力が外部信号によって制御される放電ランプ用のバラストが知られている。このようなバラストは、２０００年４月１８日公開の米国特許第６，０５１，９３９号に開示されている。
【００１６】
この装置は、ランプの電流／電圧特性の保存および使用に、本質的に関係している。したがって、耐用寿命に視点をおいた動作モードを選択するための技術ではなく、ランプの電力を常に外部から制御するための技術に関するものである。
【００１７】
一方、このような方法では、点火段階の際に、ランプの耐用寿命を効果的に延ばすために自動車外部の光度を表わすパラメータに応じて、ランプの電流または供給電力の強さが制御される。この方法は、例えば、２００２年１０月９日公開の欧州特許出願第１２４８４９８号に開示されている。
【００１８】
しかし、この方法の適用範囲は、特に、周囲の照明に応じて、ヘッドライトを制御する場合に限定される。
【００１９】
上記した従来技術の文献に示されているように、自動車用の様々な現在または未来のインテリジェント照明システムに利用できる、放電ランプの耐用寿命を最長にするために、放電ランプのバラストを制御する一般的な方法または装置は存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ガス放電ランプの耐用寿命を最長にし、かつ規則および診断故障に関連した新規の要求を満たすために、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の方法は、起動段階、点火段階、および安定状態の段階などのランプの異なる動作段階で、制御信号によって、ランプの初期供給電力および公称供給電力を制御するようにした方法である。
【００２２】
本発明による方法は、制御信号が、バラストの外部で生成され、かつ各供給電力を各動作段階に応じて一連の所定の電力から選択される値にする命令信号を含むという点で、注目に値する。
【００２３】
このような命令信号が存在しない場合、起動段階および点火段階の供給電力の値は、所定のデフォルト初期電力であり、安定状態の段階の電力は、同様に所定のデフォルト公称電力であり、極めて有利である。
【００２４】
各命令信号は、ランプの特定の動作モード（３つのモードが有利である）に応じて、供給電力を、このような各段階に対して、所定の各初期電力および所定の各公称電力にする。
【００２５】
単独または組み合わせによる本発明の方法の別の特徴は、制御信号が、次の信号を含むことである。
・バラストの外部で生成される命令信号を確認するための確認信号。
・動作異常の場合にバラストによって生成される異常信号。
・異常信号を受信した後、バラストの外部で生成される状態リクエスト信号。
・状態リクエスト信号を受信した後、バラスによって生成される異常コード。
【００２６】
各命令信号が、所定の周波数、および所定のデューティサイクルの第１の方形波パルス列からなり、確認信号が、好ましくは２つの周期であるパルス列の最小の周期数と少なくとも等しい期間の間、命令信号と同時に送信されるため、有利である。
【００２７】
第１の列および第１の確認パルスの振幅は、好ましくは正であって、バッテリまたは自動車の類似の電源の電圧に等しい。この第１のパルスは、低レベルでアクティブであり、バッテリの電圧レベルは、信号が存在しないことと対応している。
【００２８】
本発明による方法では、異常信号は第２の方形波パルス、状態リクエスト信号は第３の方形波パルス、異常コードは第２の方形波列であり、第２の列の各パルスの期間は、異常の種類を表しているので有利である。
【００２９】
好ましくは、第２のパルス、第３のパルス、および第２の列の振幅は、正であって、バッテリまたは自動車の類似の電源の電圧に等しい。第２のパルスおよび第３のパルスは、低レベルでアクティブであり、バッテリの電圧レベルは、信号が存在しないことと対応している。
【００３０】
本発明は、上記した方法を実施するのに適した、自動車用ヘッドランプのガス放電ランプのバラストを管理するための装置にも関する。
【００３１】
この装置は、外部電子命令ユニットが、ＤＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器、およびランプを起動するための起動ブロックを制御するバラストの電子制御ブロックに接続されているタイプである。
【００３２】
本発明による装置は、外部電子命令ユニットとバラストの電子制御ブロックとの接続に、電子命令ユニットが信号を伝達するために第１の双方向データ伝送ライン、および第２の一方向信号伝達ラインを含む専用の２本のワイヤ接続線を用いているという点で注目に値する。
【００３３】
本発明による装置のある変更形態においては、外部電子命令ユニットとバラストの電子制御ブロックとの間の接続に、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準の１本のワイヤ接続を用いており、この１本のワイヤ接続により、この電子命令ユニットが、標準の１本のワイヤ接続線と２本のワイヤ接続線との間のプロトコル変換を行うインターフェイスモジュールに接続されているが、この点にも注目すべきである。
【００３４】
本発明の別の類似の変更形態によると、インターフェイスモジュールは、少なくとも２つのヘッドランプの電力を制御し、これらのヘッドランプの各バラストに、それぞれ、専用の２本のワイヤ接続線によって接続されているということも利点である。
【００３５】
本発明は、ハイビームとロービームの切り替え、周囲光に対する調節、および蛇行した道路を進むときのビーム強度の変更のために、ＡＦＳ型の先進照明システムまたは適応照明システムに、上記した方法または装置を有利に使用することにも関する。
【００３６】
当業者であれば、上記した少数の本質的な詳細事項から、従来技術に比べて、自動車用のガス放電ランプの耐用寿命を延ばすべく、バラストを管理するための本発明の方法によって得られる利点を想到しうると思う。
【００３７】
次に、本発明の方法、およびこの方法を実施するのに適した装置の詳細を、添付の図面を参照しながら説明する。添付の図面は、単なる例示をすることだけが目的であり、本発明の範囲を一切限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
例えばキセノンランプなどのガス放電ランプの「オフ」の状態から「オン」の状態への切り替えは、単に白熱電球に電圧を加えることに比して、大幅に複雑なプロセスである。
【００３９】
ランプの最適な能力および最長の耐用寿命を得るには、起動段階、点火段階、および安定状態の段階で供給される電力は、ランプの種類によって異なる所定の法律に従って時間の関数として変更しなければならない。ある段階で供給される電力は、別の段階で供給される電力に影響を及ぼす。例えば、起動段階および点火段階で供給される電力が不十分な場合、ランプの温度が十分に上がらず、安定状態での収量が低下する。そのため、この安定状態では、同じ発光出力を得るのにより多くの電力が必要である。
【００４０】
白熱電球の動作は、動作「点」（すなわち、加えられる電圧の値および電流の大きさの値）によって単純に特徴付けられるが、ガス放電ランプの動作は、時間の関数として、供給電力の変動を示す曲線により表される動作「モード」によって特徴付けられる。
【００４１】
一例として、キセノンシステムの３つの異なる動作モードを、デフォルト動作モードと共に図１に示してある。
【００４２】
デフォルトモードＡでは、起動時すなわち最初の２、３０ミリ秒の間に供給される初期電力Ｐ１は高い。このモードＡでは、２、３０秒後（ｔ２よりも大きいｔ）に、供給電力は平均公称値Ｐ４で安定する。
【００４３】
このデフォルトモードは、電気機械リレーまたは固体リレーの何れかのリレーによって、ランプの切り替えが制御される単純なケースに相当する。
【００４４】
ＡＦＳ型のシステムの場合、または状況に応じて、必要な発光出力を最適に調節し、ランプの耐用寿命を延ばすのが望ましい一般的な先進システムの場合、ランプは、一時的に電力が過剰に供給されるモード、または逆の節約モードである他のモードＢ、Ｃ、Ｄに切り替えられる。
【００４５】
例えばヘッドランプをフラッシュさせる際は、ランプをモードＤに切り替える。このモードでは、起動時に供給される初期電力Ｐ１は、デフォルトモードＡで供給される電力と同じであるが、点火段階（ｔ１とｔ２の間）で、この電力（Ｐ３）はデフォルトモードＡよりも大きくなる。
【００４６】
実際には、供給される初期電力Ｐ２が、デフォルトモードＡの初期電力よりも低いか、または安定状態Ｐ４およびＰ５の公称電力が、デフォルトモードＡの公称電力よりも低いか等しい節約モードＢおよびＣは、「ロービーム」位置または日中の照明に相当する。
【００４７】
ある実施形態では、電力Ｐ３からＰ５、またはＰ３からＰ４への電力の突然の低下に相当する動作モードＥを設けることもできる。モードＥは、例えば、ＡＦＳの場合に、ＤＢＬ機能などの動作の安全性（デフォルト条件ではノングレア）についての要求と一致する。
【００４８】
本発明による方法は、これらのモードの切り替えの管理を目的とする。
【００４９】
上記したように、ある段階におけるランプの動作は、その前の段階における動作に左右される。したがって、本発明による方法は、命令信号ＣＯＭ１に基づいており、この命令信号ＣＯＭ１は、値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の関数として直接動作点とするのではなく、あるモードから別のモードへの移行を制御する。すなわち、所定の命令信号Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３に応答してランプに供給される電力は、その動作段階に依存する。
【００５０】
後に示す表１は、一例として、ランプの動作段階によって３つの命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を受信したときに、上記した４つのモードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄへの可能な移行を示している（「Ｐｉ」は「初期電力」、「Ｐｎ」は「公称電力」を意味する）。
【表１】
【００５１】
本発明の好適な実施形態では、命令信号がない場合に、キセノンシステムによって供給されるデフォルト初期電力は、例えば６５Ｗの所定値Ｐ１を有する。
【００５２】
同じ状況では、安定状態のデフォルト初期電力は、例えば３４Ｗの所定値Ｐ４を有する。
【００５３】
３つの命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、次のようであると有利である。
−起動段階で、バラストが命令を受信する場合は、Ｐ２＝５０Ｗ、Ｐ２＝５０Ｗ、またはＰ４＝６５Ｗの所定値を有する特定の初期電力、およびＰ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ３＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
−点火段階で、バラストが命令を受信する場合には、Ｐ１＝６５Ｗ、Ｐ１＝６５Ｗ、またはＰ１＝６５Ｗの所定値を有する特定の初期電力、およびＰ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ３＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
−安定状態の段階で、バラストが命令を受信する場合には、Ｐ４＝３４Ｗ、Ｐ５＝３０Ｗ、またはＰ１＝３８Ｗの所定値を有する特定の公称電力と一致する。
【００５４】
ヘッドランプのキセノンシステムＰの異なる動作モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間の外部システムＸによる移行の制御の信頼性は、命令信号ＣＯＭ１を確認するための確認信号ＣＯＭ２によって、本発明による方法で保証される。
【００５５】
キセノンシステムＰは、また、外部システムＸに対して動作障害を知らせることができ、かつこのシステムＸのリクエスト時に、異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を送信することができる。
【００５６】
図２は、時間軸１に対するキセノンシステムＰと外部システムＸとの間の通信プロトコルを示すブロック図である。
【００５７】
起動ステップ２で、キセノンシステムＰは、そのシステムＰの正常または異常の動作条件を、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に用いられるのと同じ第１の通信チャネルＣＯＭ１で、外部システムＸに二進数で示す。
【００５８】
外部システムＸは、プロトコルの第２のステップ３で、キセノンシステムＰの動作条件を読み取り、その動作条件が異常であるか否かを、評価４で決定する。
【００５９】
キセノンシステムＰが異常（ＣＯＭ１＝０）を示す場合は、第３のステップ５で、外部システムＸが状態リクエスト（ＣＯＭ２＝０）を、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を確認するための確認信号に用いられるのと同じ第２の通信チャネルＣＯＭ２で、キセノンシステムＰに送信する。
【００６０】
第４のステップ６で、キセノンシステムＰは、この状態リクエストを受信すると、第１の通信チャネルＣＯＭ１で、異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を送信する。
【００６１】
第５のステップ７で、外部システムＸが、この異常コードＡ１、Ａ２、Ａ３を異常コードと共に読み取ることができる。
【００６２】
第２のステップ３の後の評価４で、外部システムＸが、キセノンシステムＰの動作条件が正常（ＣＯＭ１＝１）であると決定すると、外部システムＸは、第６のステップ８で、モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの変更に適切な命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３および確認信号（ＣＯＭ＝０）を送信する。
【００６３】
プロトコルの最終ステップ９で、キセノンシステムＰは、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を解読する。
【００６４】
上記した通信プロトコル、特に、「連続」型の接続、またはＬＩＮ型またはＣＡＮ型の搭載ネットワークの接続をサポートできる物理層を構成するための様々な技術的解決法が存在する。
【００６５】
多くの標準的な解決法は、比較的複雑であって、組込みに比較的コストが嵩む電子部品を使用するという不都合がある。
【００６６】
さらに、このような標準的な解決法は、通常、プロトコルの単純さおよび低速の情報送信が要求される場合には、適していない高い性能レベルを有する。
【００６７】
最後に、このような解決法の故障の診断には、専用の機器を必要とする場合が多い。
【００６８】
逆に、図３に示す本発明による方法において使用する信号は、単純なオシロスコープで容易に表示することができ、動作障害を単純な電圧計で検出することができる。
【００６９】
外部システムＸによって、正常な動作条件Ｎ下で、第１の通信チャネルＣＯＭ１でキセノンシステムＰに送信される命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、好ましくは４００Ｈｚに等しいが、常に３８０Ｈｚ〜４２０Ｈｚの範囲の所定の固定周波数を有する第１の方形波パルス列１０からなっている。
【００７０】
このようなパルス列１０は、搭載電源の電圧レベル、すなわちバッテリによる標準電源の１２Ｖと０Ｖとの間の正の振幅を有する。
【００７１】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の符号化は、パルス１０の幅を変調して行われる。アクティブなレベルは、１Ｖ未満の電圧レベルであり、バッテリの電圧などの６Ｖを超える電圧レベルは、信号のない状態に相当する。
【００７２】
本発明の好適な実施形態では、パルス１０のデューティサイクルは、表１に示す所望の動作モードＢ、Ｃ、Ｄによって、３０％、６０％、または８０％の値を有する。デフォルト動作モードＡは、信号が存在しないときに得られる。
【００７３】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の送信は、外部システムＸが第１の方形波パルス１１からなる確認信号を、第２の通信チャネルＣＯＭ２で送信して、キセノンシステムＰに知らせる。このパルス１１は、バッテリの電圧レベル、すなわち通常は１２Ｖと０Ｖとの間の振幅を有する。アクティブなレベルは、１Ｖ未満のレベルであり、６Ｖを超える電圧レベルは、信号の存在しない状態に相当する。
【００７４】
確認パルス１１は、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のパルス列１０の全送信期間、または少なくともこれらの信号を検出するのに十分な期間ＤＬの間、送信される。この期間ＤＬは、パルス列１０の少なくとも２つの周期に一致しているのが好ましい。
【００７５】
命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が解読されると、すぐに、キセノンシステムＰの状態Ｅは、図３のタイミングダイアグラムに示すように変化する（１２）。
【００７６】
キセノンシステムＰの動作異常Ｆの場合、第２の方形波パルス１３が、第１の通信チャネルＣＯＭ１の後半で生成される。このパルス１３は、好ましくは、このチャネルの通信方向で、電圧レベルが３Ｖ未満の低レベルでアクティブである。
【００７７】
この低レベルが、第１の通信チャネルＣＯＭ１で検出されるとすぐ、外部システムＸが、第３の方形波パルス１４を第２の通信チャネルＣＯＭ２で生成する。この第３の方形波パルス１４は、キセノンシステムＰによる第１のチャネルＣＯＭ１への第２のパルス列１５の送信をトリガするように設計されている。第２のパルス列１５の期間Ｔは、異常Ａ１、Ａ２、Ａ３のタイプを符号化する。
【００７８】
第３の方形波パルス１４は、低レベル、すなわち、その電圧レベルが１Ｖ未満でアクティブである。第２のパルス列１５は、その電圧レベルが３Ｖ未満のときに、アクティブと見なすことができる。
【００７９】
本発明の好適な実施形態では、第２のパルス列１５は、キセノンシステムＰによって、好ましくは１０ミリ秒である所定の時間間隔Δで、状態リクエストパルス１４の全期間に亘って、第２の通信チャネルＣＯＭ２で送信される。
【００８０】
第２のパルス列１５の各期間は、例えば、異常がないことを示す０．５ミリ秒、電流が高いことを示す１ミリ秒、電圧が高いことを示す１．５ミリ秒、電流が低いことを示す２ミリ秒、電圧が低いことを示す２．５ミリ秒、またはランプの点火の失敗やキセノンシステムＰのバラストの短絡を示す３ミリ秒とすることができる。
【００８１】
外部システムＸによって送信される状態リクエストパルス１４（ＣＯＭ＝２）が全く存在しない場合には、キセノンシステムＰが、第１の通信チャネルＣＯＭ１を低いレベルに維持する。操作者が、単純な電圧計によって、この状態を容易に検出することができるため、キセノンシステムＰの動作異常を容易に診断できる。
【００８２】
本発明による方法のプロトコル２、３、４、５、６、７、８、９および制御信号１０、１１、１３、１４、１５は、図４および図５に示されているタイプの外部システムＸとキセノンシステムＰで容易に実現できる。
【００８３】
キセノンシステムＰは、搭載電源＋Ａｌｉｍから電力供給され、かつキセノンランプ１７に必要な電力を供給するバラスト１６を、既知の要領で備えている。
【００８４】
バラスト１６は、ＤＣ／ＤＣ変換器１９、ＤＣ／ＡＣ変換器２０、およびランプ１７の起動ブロック２１を制御する電子制御ブロック１８からなっている。別の実施形態では、起動ブロック２１を、バラスト１６に組み込まずに、小型のランプアセンブリのランプに接続することができる。
【００８５】
電子制御ブロック１８は、専用の２本のワイヤ接続線ＣＯＭ１およびＣＯＭ２によって、外部システムＸの電子命令ユニット２２に接続されている。第１の双方向線ＣＯＭ１は、命令信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、および異常信号Ａ１、Ａ２、Ａ３を送信し、第２の一方向線ＣＯＭ２は、確認信号および状態リクエスト信号を送信する。
【００８６】
制御ブロック１８の論理は、ＡＳＩＣ、具体的には、内部電力制御、電力曲線の保存、および通信プロトコルの管理によって、有利に実現される。
【００８７】
図５に示す別の実施形態によると、バラスト１６は、専用の２本のワイヤ接続線ＣＯＭ１およびＣＯＭ２によって、インターフェイスモジュール２４に接続されている。このインターフェイスモジュール２４は、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準的の１本のワイヤ接続線によって通信する標準の電子命令ユニット２３からのプロトコルを変換し、かつその命令ユニット２４に対してプロトコルを変換する。
【００８８】
図６に示すさらに別の実施形態によると、２つのバラスト１６が、ダブルインターフェイスモジュール２５に接続されている。
【００８９】
この構成の利点は、標準プロトコルの管理の複雑さが、インターフェイスモジュール２４および２５にシフトしているため、開発、製造、および修理が単純なシステムだけにヘッドランプを設けることができる点である。
【００９０】
さらに別の実施形態によると、１または複数のインターフェイスモジュールが、ＬＣＳ、特にＤＢＬ照明機能を完全または部分的に管理するか、または照明を含む多数の前方機能を制御するグローバルモジュールに組み込まれている。用途によって、インターフェイスモジュールは、ヘッドランプなどの照明または指示器に完全に組み入れたり、ヘッドランプのケーシングに取り付けられた電子モジュールの形態で、指示器に接続したり、または自動車の他の部分に取り付ける別個の要素を構成したりすることができる。
【００９１】
本発明は、上記した好適な実施形態に限定されるものではなく、本発明は、全ての他の可能な実施形態を含むものである。
【００９２】
特に、上記した本発明による方法によって用いられる通信プロトコルの物理層の構成についての詳細は、限定の目的のものではない。
【００９３】
実施が添付の特許請求の範囲に基づくものである限り、このような実施は、本発明の範囲から逸脱するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明による方法のランプの異なる動作モードでバラストが供給する供給電力の曲線、ならびに外部からの命令に応じた動作モードの可能な移行を模式的に示すグラフである。
【図２】本発明による方法が用いる、バラストと外部電子制御ユニットとの間の通信プロトコルの模式的な線図である。
【図３】本発明による方法に用いる制御信号の模式的な線図である。
【図４】本発明による方法を実施するのに適した装置のブロック線図である。
【図５】本発明による方法をＬＩＮ型またはＣＡＮ型の車載ネットワーク上で実施するための、単独型ヘッドランプの場合の装置を示すブロック図である。
【図６】本発明による方法をＬＩＮ型またはＣＡＮ型の車載ネットワーク上で実施するための、ツイン型ヘッドランプの場合の装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ 時間軸
２ 起動ステップ
３ 第２のステップ
４ 評価
５ 第３のステップ
６ 第４のステップ
７ 第５のステップ
８ 第６のステップ
９ 最終ステップ
１０ 第１の方形波パルス列
１１ 第１の方形波パルス
１２ 状態Ｅの変化
１３ 第２の方形波パルス
１４ 第３の方形波パルス
１５ 第２の方形波パルス列
１６ バラスト
１７ ランプ
１８ 電子制御ブロック
１９ ＤＣ／ＤＣ変換器
２０ ＤＣ／ＡＣ変換器
２１ 起動ブロック
２２、２３ 電子命令ユニット
２４ インターフェイスモジュール
２５ ダブルインターフェイスモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ヘッドランプにおけるガス放電ランプ（１７）の耐用寿命を長くするべく、前記ランプ（１７）のバラスト（１６）を管理する方法であって、
起動段階、点火段階、および安定状態の段階を含む前記ランプ（１７）の動作段階において、制御信号によって、前記ランプ（１７）の初期供給電力、または公称供給電力を制御するタイプのものにおいて、
前記制御信号は、前記バラスト（１６）の外部で生成され、かつ前記各供給電力を、前記各段階に応じて、一連の所定の電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）から選択される値にする命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）を含むことを特徴とする、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項２】
命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）が存在しない場合、起動段階および点火段階の初期供給電力の値は、所定のデフォルト初期電力（Ｐ５）であり、安定状態の段階の公称供給電力は、所定のデフォルト公称電力（Ｐ１）であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項３】
各命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）は、ガス放電ランプ（１７）の特定の動作モード（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に応じて、各供給電力を、各段階に対して所定の各初期電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、および所定の各公称電力（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）にすることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項４】
制御信号は、バラスト（１６）の外部で生成される命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）を確認するための確認信号も含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項５】
制御信号は、動作異常（Ｆ）の場合にバラスト（１６）によって生成される（２）異常信号も含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項６】
制御信号は、異常信号の受信（３）、（４）の後で、バラスト（１６）の外部で生成される状態リクエスト信号も含むことを特徴とする、請求項５に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項７】
制御信号は、状態リクエスト信号の受信（５）の後で、バラスト（１６）によって生成される異常コード（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）も含むことを特徴とする、請求項６に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項８】
各命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）は、所定の周波数および所定のデューティサイクルを有する第１の方形波パルス列（１０）からなり、
確認信号は、好ましくは２つの周期である前記パルス列（１０）の最小の周期数と少なくとも等しい期間（ＤＬ）の間、前記命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）と同時に送信される第１の方形波パルス（１１）であることを特徴とする、請求項３または４に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項９】
第１の方形波パルス列（１０）および第１の方形波パルス（１１）の振幅は、正であって、バッテリ（＋Ａｌｉｍ）または自動車の類似の電源の電圧に等しく、第１の確認パルス（１１）は、低レベルでアクティブであり、前記バッテリ（＋Ａｌｉｍ）の電圧レベルは、信号が存在しないことに相当することを特徴とする、請求項８に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１０】
所定の各初期電力は約６５Ｗ（Ｐ１）であり、所定のデフォルト公称電力は約３４Ｗ（Ｐ４）であり、
デューティサイクルは、
・起動段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約５０Ｗ（Ｐ２）、約５０Ｗ（Ｐ２）、または約６５Ｗ（Ｐ１）の所定の各初期電力、および約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定の各公称電力、
・点火段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約６５Ｗ（Ｐ１）、約６５Ｗ（Ｐ１）、または約６５Ｗ（Ｐ１）の所定の各初期電力、および約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定の各公称電力、
・安定状態の段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定値を有する特定の公称電力に一致する約３０％の値、約６０％の値、または約８０％の値を有することを特徴とする、請求項９に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１１】
異常信号は、第２の方形波パルス（１３）であり、状態リクエスト信号は第３の方形波パルス（１４）であり、異常コード（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）は、第２の方形波パルス列（１５）であり、前記第２の列の各パルス（１５）の期間（Ｔ）は、異常の種類を表していることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１２】
第２のパルス（１３）、第３のパルス（１４）、および第２のパルス列（１５）の振幅は、正であって、バッテリ（＋Ａｌｉｍ）または自動車の類似の電源の電圧に等しく、第２のパルス（１３）および第３のパルス（１４）は、低レベルでアクティブであり、前記バッテリ（＋Ａｌｉｍ）の電圧レベルは、信号が存在しないことに相当することを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１３】
第２のパルス列（１５）は、第３のパルス列（１４）の全期間に亘って所定の時間間隔（Δ）でバラスト（１６）によって送信され、
前記第２の列の各パルス（１５）の期間（Ｔ）は、異常がないことを示す０．５ミリ秒、電流が高いことを示す１ミリ秒、電圧が高いことを示す１．５ミリ秒、電流が低いことを示す２ミリ秒、電圧が低いことを示す２．５ミリ秒、またはランプの点火の失敗や前記バラスト（１６）の短絡を示す３ミリ秒であることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の方法を実施するのに適した、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置であって、
電子命令ユニット（２２）、（２３）が、ＤＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器（２０）、および前記ランプ（１７）を起動するための起動ブロック（２１）を制御する前記バラスト（１６）の電子制御ブロック（１８）に接続されているタイプであり、
前記電子命令ユニット（２２）、（２３）と前記制御ブロック（１８）との接続に、前記電子命令ユニット（２２）、（２３）が信号を伝達するために第１の双方向データ伝送ライン（ＣＯＭ１）および第２の一方向信号伝達ライン（ＣＯＭ１）を含む専用の２本のワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ２）を用いていることを特徴とする、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１５】
電子命令ユニット（２３）と制御ブロック（１８）との間の接続に、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準の１本のワイヤ接続線（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）を用いており、この１本のワイヤ接続（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）により、前記電子命令ユニット（２３）が、前記標準の１本のワイヤ接続線（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）と２本のワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ２）との間のプロトコル変換を行うインターフェイスモジュール（２４）、（２５）に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１６】
インターフェイスモジュール（２５）は、少なくとも２つのこのようなバラスト（１６）に、それぞれ専用の２つのワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ１）によって接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１７】
特に、ハイビームとロービームの切り替え、周囲光に対する調節、および蛇行した道路を進むときのビーム強度の変更のために、ＡＦＳ型の先進照明システムまたは適応照明システムに、請求項１〜１６のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法または装置の使用。
【請求項１】
自動車用ヘッドランプにおけるガス放電ランプ（１７）の耐用寿命を長くするべく、前記ランプ（１７）のバラスト（１６）を管理する方法であって、
起動段階、点火段階、および安定状態の段階を含む前記ランプ（１７）の動作段階において、制御信号によって、前記ランプ（１７）の初期供給電力、または公称供給電力を制御するタイプのものにおいて、
前記制御信号は、前記バラスト（１６）の外部で生成され、かつ前記各供給電力を、前記各段階に応じて、一連の所定の電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）から選択される値にする命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）を含むことを特徴とする、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項２】
命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）が存在しない場合、起動段階および点火段階の初期供給電力の値は、所定のデフォルト初期電力（Ｐ５）であり、安定状態の段階の公称供給電力は、所定のデフォルト公称電力（Ｐ１）であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項３】
各命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）は、ガス放電ランプ（１７）の特定の動作モード（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に応じて、各供給電力を、各段階に対して所定の各初期電力（Ｐ１）、（Ｐ２）、および所定の各公称電力（Ｐ３）、（Ｐ４）、（Ｐ５）にすることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項４】
制御信号は、バラスト（１６）の外部で生成される命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）を確認するための確認信号も含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項５】
制御信号は、動作異常（Ｆ）の場合にバラスト（１６）によって生成される（２）異常信号も含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項６】
制御信号は、異常信号の受信（３）、（４）の後で、バラスト（１６）の外部で生成される状態リクエスト信号も含むことを特徴とする、請求項５に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項７】
制御信号は、状態リクエスト信号の受信（５）の後で、バラスト（１６）によって生成される異常コード（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）も含むことを特徴とする、請求項６に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項８】
各命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）は、所定の周波数および所定のデューティサイクルを有する第１の方形波パルス列（１０）からなり、
確認信号は、好ましくは２つの周期である前記パルス列（１０）の最小の周期数と少なくとも等しい期間（ＤＬ）の間、前記命令信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）と同時に送信される第１の方形波パルス（１１）であることを特徴とする、請求項３または４に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項９】
第１の方形波パルス列（１０）および第１の方形波パルス（１１）の振幅は、正であって、バッテリ（＋Ａｌｉｍ）または自動車の類似の電源の電圧に等しく、第１の確認パルス（１１）は、低レベルでアクティブであり、前記バッテリ（＋Ａｌｉｍ）の電圧レベルは、信号が存在しないことに相当することを特徴とする、請求項８に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１０】
所定の各初期電力は約６５Ｗ（Ｐ１）であり、所定のデフォルト公称電力は約３４Ｗ（Ｐ４）であり、
デューティサイクルは、
・起動段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約５０Ｗ（Ｐ２）、約５０Ｗ（Ｐ２）、または約６５Ｗ（Ｐ１）の所定の各初期電力、および約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定の各公称電力、
・点火段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約６５Ｗ（Ｐ１）、約６５Ｗ（Ｐ１）、または約６５Ｗ（Ｐ１）の所定の各初期電力、および約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定の各公称電力、
・安定状態の段階でバラスト（１６）が命令を受信する場合は、約３４Ｗ（Ｐ４）、約３０Ｗ（Ｐ５）、または約３８Ｗ（Ｐ３）の所定値を有する特定の公称電力に一致する約３０％の値、約６０％の値、または約８０％の値を有することを特徴とする、請求項９に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１１】
異常信号は、第２の方形波パルス（１３）であり、状態リクエスト信号は第３の方形波パルス（１４）であり、異常コード（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）は、第２の方形波パルス列（１５）であり、前記第２の列の各パルス（１５）の期間（Ｔ）は、異常の種類を表していることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１２】
第２のパルス（１３）、第３のパルス（１４）、および第２のパルス列（１５）の振幅は、正であって、バッテリ（＋Ａｌｉｍ）または自動車の類似の電源の電圧に等しく、第２のパルス（１３）および第３のパルス（１４）は、低レベルでアクティブであり、前記バッテリ（＋Ａｌｉｍ）の電圧レベルは、信号が存在しないことに相当することを特徴とする、請求項１１に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１３】
第２のパルス列（１５）は、第３のパルス列（１４）の全期間に亘って所定の時間間隔（Δ）でバラスト（１６）によって送信され、
前記第２の列の各パルス（１５）の期間（Ｔ）は、異常がないことを示す０．５ミリ秒、電流が高いことを示す１ミリ秒、電圧が高いことを示す１．５ミリ秒、電流が低いことを示す２ミリ秒、電圧が低いことを示す２．５ミリ秒、またはランプの点火の失敗や前記バラスト（１６）の短絡を示す３ミリ秒であることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の方法を実施するのに適した、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置であって、
電子命令ユニット（２２）、（２３）が、ＤＣ／ＤＣ変換器、ＤＣ／ＡＣ変換器（２０）、および前記ランプ（１７）を起動するための起動ブロック（２１）を制御する前記バラスト（１６）の電子制御ブロック（１８）に接続されているタイプであり、
前記電子命令ユニット（２２）、（２３）と前記制御ブロック（１８）との接続に、前記電子命令ユニット（２２）、（２３）が信号を伝達するために第１の双方向データ伝送ライン（ＣＯＭ１）および第２の一方向信号伝達ライン（ＣＯＭ１）を含む専用の２本のワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ２）を用いていることを特徴とする、自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１５】
電子命令ユニット（２３）と制御ブロック（１８）との間の接続に、ＬＩＮ型またはＣＡＮ型の標準の１本のワイヤ接続線（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）を用いており、この１本のワイヤ接続（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）により、前記電子命令ユニット（２３）が、前記標準の１本のワイヤ接続線（ＬＩＮ）、（ＣＡＮ）と２本のワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ２）との間のプロトコル変換を行うインターフェイスモジュール（２４）、（２５）に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１６】
インターフェイスモジュール（２５）は、少なくとも２つのこのようなバラスト（１６）に、それぞれ専用の２つのワイヤ接続線（ＣＯＭ１）、（ＣＯＭ１）によって接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理装置。
【請求項１７】
特に、ハイビームとロービームの切り替え、周囲光に対する調節、および蛇行した道路を進むときのビーム強度の変更のために、ＡＦＳ型の先進照明システムまたは適応照明システムに、請求項１〜１６のいずれかに記載の自動車用ヘッドランプにおけるバラスト管理方法または装置の使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３５１５４２（Ｐ２００６−３５１５４２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−１６６７７１（Ｐ２００６−１６６７７１）
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（３９１０１１６０７）ヴァレオ ビジョン (133)
【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＥＯ ＶＩＳＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６６７７１（Ｐ２００６−１６６７７１）
【出願日】平成１８年６月１６日（２００６．６．１６）
【出願人】（３９１０１１６０７）ヴァレオ ビジョン (133)
【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＥＯ ＶＩＳＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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