JP2002049992A

JP2002049992A - 標識灯システム

Info

Publication number: JP2002049992A
Application number: JP2000242783A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Ide; 勝幸井手; Kazuaki Shibata; 和明芝田; Yasushi Ishida; 康史石田; Kataharu Izumi; 賢晴泉; Junji Hasegawa; 潤治長谷川; Shingo Shinno; 真吾新野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】発光ダイオイ−ドの電流−光度特性とは異なる
電流−光度特性に対応した電流切り換えが行われる交流
定電流電源であっても、所定の光度比率で標識灯の光度
切り換えを行うことのできる標識灯システムを提供す
る。【解決手段】所定の光度比率にしたがって出力電流を切
り換える交流定電流電源ＣＣＲ、交流定電流電源ＣＣＲ
の出力に対して直列接続される発光ダイオードＬＥＤを
光源とする標識灯ＬＧＴ、交流定電流電源の出力電流を
検出する電流検出手段ＤＥＴおよび電流検出手段ＤＥＴ
の検出出力に応じて発光ダイオードＬＥＤが所定の光度
比率になるように標識灯ＬＧＴを制御する点灯制御手段
ＯＣを具備している。点灯制御手段ＯＣは、判定回路Ｌ
ＥＶ、パルス幅制御回路ＰＷＭおよびスイッチング回路
ＳＷにより構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空港などに用いら
れる標識灯システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】空港などに用いられる標識灯は、その複
数が交流定電流電源の出力端に直列接続されることによ
り付勢される。また、周囲の明るさが変化しても見え方
を良好に維持するために、周囲の明るさに応じて交流定
電流電源の出力電流を切り換えることによって標識灯が
所定の光度比率で作動するように制御される。たとえ
ば、交流定電流電源に出力電流の切換タップを配設し
て、光度比率を１００％、２５％、５％および１％に選
択できるように構成されている。

【０００３】また、現行の空港などに用いられる標識灯
は、光源にハロゲン電球などの白熱電球を用いている。
白熱電球は、タングステンフィラメントを通電加熱した
際に発光するので、その電流−光度特性が図１に示すよ
うになる。

【０００４】図１は、ハロゲン電球および発光ダイオー
ドの電流−光度特性を示すグラフである。

【０００５】図において、横軸は電流（Ａ）を、縦軸は
比光度（％）を、それぞれ示す。曲線Ａはハロゲン電
球、曲線Ｂは発光ダイオード、をそれぞれ示す。

【０００６】図から理解できるように、ハロゲン電球は
電流と光度との関係すなわち電流−光度特性が指数関数
的曲線になる。これに対して、発光ダイオードは電流−
光度特性がほぼ直線すなわち正比例の関係になる。

【０００７】したがって、ハロゲン電球を用いて上記の
光度変化をさせるための電流は、光度１００％のときの
電流を１００％とすると、光度２５％では電流が７９
％、光度５％では電流が約６２％、光度１％では電流が
５１％にする必要がある。すなわち、現行の交流定電流
電源は、その出力電流の切換タップを、たとえば光度２
５％に切り換えると、出力電流は７９％になるように構
成されている。

【０００８】一方、この種の標識灯において、ハロゲン
電球などの光源に代えて発光ダイオードを用いることが
考えられ、このことはたとえば特表平１１−５１４１３
６号公報にも記載されている。発光ダイオードを光源に
変更すれば、省エネルギーになるとともに、寿命が著し
く長くなるので、環境にやさしくなるばかりか、メンテ
ナンス費用を大幅に節約することができる。

【０００９】そこで、標識灯の光源を発光ダイオードに
変更する場合、現行の空港に既に設備されている交流定
電流電源をそのままして標識灯のみを発光ダイオードを
光源とするものに変更できれば最も少ない変更で済む。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、発光ダイオ
ードは、図１に示したように、その電流−光度特性がほ
ぼ直線となるので、白熱電球のそれとは異なる。このた
め、発光ダイオードを現行の交流定電流電源を介して点
灯する場合、交流定電流電源の電流切換タップをたとえ
ば光度２５％に切り換えたとすると、標識灯に供給され
る電流が５０％になるから、発光ダイオードの光度も５
０％になってしまう。このことから理解できるように、
交流定電流電源の電流切換タップを切り換えても、所定
の光度にすることができなくなる。

【００１１】上記の問題に対しては、予め発光ダイオー
ドの電流−光度特性に合わせた切換タップを備えている
交流定電流電源を新たに用意して、標識灯の光源の変更
と同時に現行の交流定電流電源を新たな交流定電流電源
に入れ替えれば、所要の光度に切り換えることができ
る。しかし、これでは初期設備費が膨大になるという問
題があるとともに、現行の交流定電流電源が無駄になっ
てしまい、全体として環境に対する配慮に欠けることに
なる。

【００１２】また、ハロゲン電球などの白熱電球を用い
た標識灯と発光ダイオードを用いた標識灯とを混合して
共通の交流定電流電源に接続して使用することができな
い。

【００１３】本発明は、発光ダイオードを光源とする複
数の標識灯に対して交流定電流電源から点灯用の電流を
切り換え可能に供給し、現行の交流定電流電源のように
発光ダイオイ−ドの電流−光度特性とは異なる電流−光
度特性に対応した電流切り換えが行われる交流定電流電
源であっても、所定の光度比率で標識灯の光度切り換え
を行うことのできる標識灯システムを提供することを目
的とする。

【００１４】また、本発明は、所望によりハロゲン電球
などの白熱電球を用いた標識灯と発光ダイオードを用い
た標識灯とを混合して共通の交流定電流電源に接続して
使用することができる標識灯システムを提供することを
他の目的とする。

【００１５】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の標識灯
システムは、所定の光度比率にしたがって出力電流を切
り換える電流切換手段を備えた交流定電流電源と；発光
ダイオードを光源として構成され、交流定電流電源の出
力に対して直列接続される標識灯と；交流定電流電源の
出力電流を検出する電流検出手段と；電流検出手段の検
出出力に応じて発光ダイオードの発光が所定の光度比率
になるように標識灯を制御する点灯制御手段と；を具備
していることを特徴としている。

【００１６】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１７】＜交流定電流電源について＞交流定電流電
源は、定電流化された出力電流を直列接続された複数の
負荷に対して出力する電気的回路手段である。そして、
光度比率に応じて出力電流を切り換え可能に構成されて
いる。なお、出力電流の切り換えは、段階的および連続
的のいずれであってもよい。段階的な出力電流の切り換
えは、交流定電流電源の内部に含まれるトランスのタッ
プを切り換えることによって行うことができる。また、
交流定電流電源の定電流制御機能は、サイリスタの位相
制御回路を主体とする半導体定電流回路または可飽和ト
ランスを主体とする定電流磁気回路を主体として構成す
ることができる。

【００１８】所定の光度比率は、標識灯を設置している
周囲の明るさが、たとえば晴天白昼、曇天白昼、日暮、
夜明け、夜間など時間や天候により変化しても、標識灯
の見え方を常に良好に維持することを目的として、標識
灯の光度をそのときの周囲の明るさに応じて制御するた
めに定められる。そして、所定の電流−光度特性に応じ
て予め定められたプログラムにしたがって交流定電流電
源の出力電流を切り換えることにより制御される。な
お、このプログラムは、標識灯の発光ダイオードの電流
−光度特性とは異なる電流−光度特性たとえばハロゲン
電球の電流−光度特性に基づいて定められている。

【００１９】＜標識灯について＞標識灯は、埋込形およ
び地上形のいずれであってもよい。また、空港用、道路
用など多用な用途のいずれであってもよい。しかし、標
識灯は、その光源に発光ダイオードが用いられている点
で共通している。なお、空港用の標識灯である航空標識
灯の場合、たとえば滑走路中心線灯、誘導路中心線灯な
どがある。

【００２０】標識灯の光源に用いられる発光ダイオード
は、その光度、発光色、配光特性などの光学性能が特段
限定されるものではないが、標識灯の用途に応じて所要
の光学性能を有する発光ダイオードを適切に選択すれば
よい。また、発光ダイオードは、その順方向に直流が流
れることによって発光すなわち点灯する。しかし、その
点灯電源は、直流電源および交流電源のいずれであって
もよい。すなわち、１チップの発光ダイオードの光度
は、標識灯の所要光度より明らかに小さい場合が圧倒的
に多いので、複数の発光ダイオードを用いるのが一般的
である。そこで、交流電源を用いて発光ダイオードを点
灯する場合には、たとえば使用する複数の発光ダイオー
ドを偶数のブロックに分けて、それぞれのブロック内で
直列接続してから、各ブロックを二つに分けて互いに逆
並列に接続する。これにより、半数の発光ダイオード
は、交流電圧の一方の極性に対して順方向になり、残余
の半数の発光ダイオードは、交流電圧の他方の極性に対
して順方向になる。また、一対の発光ダイオードを逆並
列に接続した発光ダイオードペアの複数を直列接続して
交流電源に接続することもできる。もちろん、直流電源
を用いて発光ダイオードを点灯する場合、その順方向に
直流が流れるような極性に接続する。

【００２１】また、複数の標識灯を交流定電流電源の出
力に対して直列接続する場合、後述するように絶縁トラ
ンスを介して接続することができる。

【００２２】さらに、発光ダイオード素子の配光は一般
的に狭いので、標識灯が要求するところの広がった配光
特性を得るために、複数の発光ダイオード素子を配列す
るに際して、一部または全部の発光素子を適当な角度に
傾けて標識灯に装着することができる。

【００２３】さらにまた、発光ダイオードの標識灯に対
する取り付け角度および位置が使用中の振動や衝撃によ
って変化しないように、発光ダイオードを透明合成樹脂
で充填することができる。また、熱伝導性の金属からな
る整列板に形成した挿通孔に発光ダイオードを挿入して
支持するように構成してもよい。この場合、発光ダイオ
ードの放熱も良好になる。

【００２４】さらにまた、発光ダイオード素子の配光を
標識灯の要求する配光特性になるべく接近させるため
に、発光ダイオード素子の半導体チップを包囲する透明
合成樹脂製のレンズを非円形たとえば楕円形にすること
ができる。

【００２５】＜電流検出手段について＞電流検出手段
は、交流定電流電源からの出力電流を検出する手段であ
り、たとえば変流器などの既知の各種電流検出手段を用
いることができる。また、標識灯の前段に絶縁トランス
が付設される場合、電流検出手段は、交流定電流電源の
出力電流を検出するためには、絶縁トランスの１次側で
電流を検出することが望ましい。

【００２６】＜点灯制御手段について＞点灯制御手段
は、電流検出手段の検出信号に基づいて交流定電流電源
の出力の光度比率を判定し、判定した光度比率で電流を
変調して出力するように構成されている。すなわち、発
光ダイオードの電流−光度特性とは異なる電流−光度特
性に基づいて交流定電流電源から出力された電流を発光
ダイオードの電流−光度特性に基づく電流に変調する。

【００２７】また、全ての標識灯の光源が発光ダイオー
ドである場合には、交流定電流電源の出力端に直列接続
される全ての標識灯に対して共通に単一の点灯制御手段
を配設することができる。この場合には、設備費が相対
的に安価になる。また、点灯制御手段を交流定電流電源
の設置場所および標識灯の設置場所のいずれにも設置す
ることもでき、設置の自由度が大きい。

【００２８】これに対して、複数の点灯制御手段を分散
して配設し、各点灯回路手段に対して一または複数の標
識灯をすることもできる。この場合には、複数の標識灯
の一部のみの光源が発光ダイオードに変更されていて、
残余の標識灯は光源がハロゲン電球など交流定電流電源
にプログラムされているのと同じ電流−光度特性を有す
る光源によって構成されている光源が混合した態様であ
ってもよい。そして、光源が発光ダイオードの標識灯に
対してのみ点灯制御手段を付設する。また、点灯制御手
段は、それぞれ対応する標識灯に近接した位置に設置す
るのがよい。

【００２９】さらに、点灯制御手段は、その出力端に接
続されている発光ダイオードに供給する電流を適当な方
式たとえばパルス幅変調方式、振幅変調方式などによっ
て変調することができる。しかし、発光ダイオードのあ
る種のものは、電流の振幅に応じて発光色が変化する性
質があるので、パルス幅変調方式の方が好ましい。

【００３０】パルス幅変調方式の点灯制御手段の場合、
標識灯に対して直列に挿入したスイッチング回路と、電
流検出手段の検出出力に基づいて光度比率を判定する判
定回路と、判定した光度比率に相当するパルス幅制御信
号を発生してスイッチング回路を制御するパルス幅制御
回路とにより点灯制御手段を構成することができる。

【００３１】＜その他の構成について＞１絶縁トランスについて交流定電流電源の出力電流に対して複数の標識灯を直列
接続するために、交流定電流電源の出力端から導出され
て標識灯を設置する路面などに沿って敷設される幹線線
路の電圧はかなり高くなる。標識灯をこのような高電圧
から導電的に分離するために、絶縁トランスを幹線線路
と標識灯との間に介在させることができる。絶縁トラン
スの１次巻線と２次巻線とに流れる電流を等しく、すな
わち巻数を等しくしてもよいし、２次巻線の電流を少な
く設定してもよい。

【００３２】また、絶縁トランスを用いる場合、その２
次巻線間に分岐線路を閉ループを形成するように接続す
ることができる。これに対して、標識灯の入力端に変流
器の２次巻線を接続し、閉ループの分岐線路を１次巻線
とするように変流器を閉ループに磁気結合させる。この
構成により標識灯の不点時に絶縁トランスの２次側に高
電圧が現れるのを防止することができる。なお、変流器
をクリップ式にすれば、変流器の閉ループに対する標識
灯の交換作業を容易に行えるようになる。

【００３３】２標識灯開放保護手段について標識灯が何らかの原因で開放した場合、標識灯に高電圧
が印加されるとともに、直列接続している他の健全な標
識灯も作動を停止するため、重大な障害になる。このよ
うな開放事故を防止するために、各標識灯に並列的に保
護手段を挿入することができる。この保護手段は、標識
灯が開放して高電圧が印加されると同時に短絡状態とな
り、高電圧の印加を回避する。

【００３４】＜本発明の作用について＞本発明において
は、交流定電流電源が所定の光度比率にしたがって、た
とえばハロゲン電球の電流−光度特性に応じて出力電流
を切り換えるように構成されている場合、光度比率を２
５％に切り換えると、交流定電流電源の出力電流は７９
％に低減する。電流検出手段は、７９％に低減した電流
を検出するので、その検出信号が点灯制御手段に制御入
力される。点灯制御手段は、電流検出信号が７９％の電
流であるときには、発光比率が２５％であると判定する
ように予めプログラムされているので、そのプログラム
にしたがって光度比率を２５％と判定する。また、同時
に発光ダイオードの電流−光度特性のプログラムに基づ
いて７９％の電流を変調して、２５％の光度で点灯する
のに必要な電流、すなわち２５％に低減した電流に制御
してから、発光ダイオードに供給する。これにより、発
光ダイオードを光源とする標識灯は、交流定電流電源側
で切り換えた光度比率と同じ光度比率で点灯する。以上
の回路動作は、他の光度比率においても同様に行われ
る。

【００３５】したがって、本発明によれば、ハロゲン電
球など発光ダイオードの電流−光度特性とは異なる電流
−光度特性に基づいて光度比率に対応する出力電流が設
定されている交流定電流電源であっても、光源を発光ダ
イオードに変更した標識灯に対して引き続き使用するこ
とができる。要するに、標識灯を発光ダイオードの光源
を備えたものに変更する場合に、電流検出手段および点
灯制御手段を付設するだけでよいから、設備費が安価に
なる。

【００３６】また、電流検出手段および点灯制御手段
は、これを小形に形成することができるので、標識灯内
に収納したり、標識灯に向かう配線分岐部（たとえば、
ハンドホール）内に収納したりすることができる。した
がって、格別の収納手段を新たに付設する必要がない。
このような場合、点灯制御手段の他に絶縁トランス、直
流電流変換回路などの隣接回路部分を点灯制御手段と合
わせて、たとえば制御回路としてブロック化すれば、配
線引き回しおよび取り付けが容易になる。

【００３７】請求項２の発明の標識灯システムは、請求
項１記載の標識灯システムにおいて、点灯制御手段は、
標識灯に供給される入力電流をパルス幅変調するように
構成されていることを特徴としている。

【００３８】本発明は、発光ダイオードの発光色が発光
比率によって変化することがない変調手段を備えた点灯
回路手段の好適な構成を規定している。

【００３９】すなわち、点灯回路手段に電流のパルス幅
変調を行わせるには、標識灯の入力電流をスイッチング
するスイッチング回路を標識灯の入力側に直列的に挿入
し、スイッチング回路を所要の時間幅でスイッチング制
御するためのパルス幅制御回路を設け、さらに電流検出
手段の検出信号に基づいて光度比率を判定し、判定した
光度比率に応じた発光ダイオードに必要な電流をパルス
幅制御回路に指示する判定回路を設けることにより、本
発明を実現することができる。

【００４０】そうして、本発明によれば、いずれの光度
比率であったとしても、発光色が変化しないので、標識
の見え方に悪影響がない。

【００４１】請求項３の発明の標識灯システムは、請求
項１または２記載の標識灯システムにおいて、点灯制御
手段は、標識灯内に収納されるように構成されているこ
とを特徴としている。

【００４２】本発明は、標識灯内に点灯制御手段を配設
する構成を規定している。単一の点灯制御手段に対して
複数の標識灯を直列または並列に接続するような構成の
場合、交流定電流電源から延在する直列接続幹線線路に
最も接近している標識灯に点灯制御手段を配設すれば、
最も簡単な配線で済む。しかし、要すれば、その他の標
識灯に点灯制御手段を収納してもよい。

【００４３】また、標識灯が埋込形標識灯の場合、地中
に埋設されたベースボックスと称されて複数の標識灯に
対する送り端子台などを収納する基台と、基台に着脱可
能に装着される灯体と称される標識灯本体とによって当
該埋込形標識灯を構成することができる。そして、点灯
制御手段は、これを上記基台内に収納するのに適してい
る。なお、標識灯を補修する場合、標識灯本体のみを基
台から取り外して工場に持ち帰ればよいので、取り扱い
が容易になる。

【００４４】さらに、点灯制御手段を防水ケースに収納
して防水性能とすることにより、万一標識灯内に浸水が
あっても、点灯制御機能を維持するように構成すること
ができる。この場合、要すれば、絶縁トランス、直流電
流変換回路などを所定に接続した状態で、防水ケースに
一緒に収納することができる。

【００４５】そうして、本発明においては、配線を複雑
にすることなく、また点灯制御手段を設置するために専
用の収納手段を用いる必要がないから、安価になるとと
もに設置作業が容易になる。

【００４６】請求項４の発明の標識灯システムは、請求
項１または２記載の標識灯システムにおいて、点灯制御
手段は、路側に配設されることを特徴としている。

【００４７】本発明は、空港の滑走路や誘導路のよう
に、多数の標識灯を長距離にわたり路面内に間隔を置い
て埋設する場合に好適な構成を規定している。

【００４８】すなわち、路面に沿って交流定電流電源に
接続する直列接続幹線線路を路側に敷設し、一または複
数の標識灯を接続するために、直列接続幹線線路から分
岐させる場合に、幹線線路の途中にハンドホールと称さ
れる分岐ボックスを分散して介在させ、分岐ボックスを
路側に配置する。そして、分岐ボックス内に点灯制御手
段を収納することができる。なお、分岐のために用いる
絶縁トランス、直流電流変換回路など点灯制御手段と所
定に配線した上で、これらを一緒にして分岐ボックス内
に収納することができる。しかし、本発明は、上記の構
成に限定されるものではなく、分岐ボックスを用いなく
てもよい。

【００４９】また、点灯制御手段を防水ケースに収納し
て防水性能とすることにより、万一点灯制御手段を収納
する分岐ボックスなどの内部に浸水があっても、点灯制
御機能を維持するように構成することができる。この場
合、要すれば、絶縁トランス、直流電流変換回路などを
所定に接続した状態で、防水ケースに一緒に収納するこ
とができる。

【００５０】そうして、本発明においては、配線を複雑
にすることなく、しかも点灯制御手段が路側に設置され
るので、緊急保守が可能になる。

【００５１】請求項５の発明の標識灯システムは、請求
項１ないし４のいずれか一記載の標識灯システムにおい
て、点灯制御手段は、その常用および予備用が切換可能
な対として構成されていることを特徴としている。

【００５２】本発明は、システムの信頼性を高くした標
識灯システムを規定している。

【００５３】すなわち、標識灯が空港における航空標識
灯からなる標識灯システムの場合、点灯制御手段は、シ
ステム上重要な機能であり、これが故障したときには航
空機運行に重大な障害となる虞がある。

【００５４】そこで、本発明においては、点灯制御手段
を少なくとも２組以上備えて対として構成し、常用と予
備用とに切り換え可能に使い分けるようにしている。点
灯制御手段の常用と予備用との切り換えは、常用の故障
により自動的に切り換えるように構成することが望まし
い。しかし、要すれば、常用の点灯制御手段の故障発生
を常時監視可能にして、故障時に手動で切り換えるよう
に構成してもよい。

【００５５】また、常用の点灯制御手段が故障し、予備
用に切り換えることにより重大な障害を回避するととも
に、警報を発するように構成するか、常用の点灯制御手
段の故障発生時に警報を発するように構成することがで
きる。前者は、自動切り換えを行う場合に適している。
また、後者は、手動で切り換える場合に適している。ま
た、警報は、点灯制御手段の設置場所またはおよび監視
所において発するように構成することができる。さら
に、警報は、発光、発音など適当な手段によることが許
容される。

【００５６】そうして、本発明においては、常用の点灯
回路手段が故障した際に、予備用の点灯回路手段に切り
換えることにより、重大な障害に発展するのを回避する
ことができる。

【００５７】また、点灯制御手段の設置場所において警
報を発することにより、故障発生地点が容易に認識でき
るので、常用の点灯制御手段の交換を迅速に行うことが
できるようになる。

【００５８】請求項６の発明の標識灯システムは、請求
項１ないし５のいずれか一記載の標識灯システムにおい
て、２次電流が１次電流より小さくなるように構成さ
れ、交流定電流電源の出力端に１次巻線が直列接続され
た複数の絶縁トランスを具備しており；標識灯は、その
複数が絶縁トランスの２次巻線に接続されている；こと
を特徴としている。

【００５９】本発明は、標識灯の光源として用いる発光
ダイオードを点灯するのに好適な回路構成を規定してい
る。

【００６０】すなわち、現行の標識灯は、光源にハロゲ
ン電球などの白熱電球を用いていて、その白熱電球の定
格ランプ電流は、相対的に大きく、一例として６．６Ａ
である。このため、現行の標識灯は、交流定電流電源の
出力端に１次電流および２次電流が等しい絶縁トランス
を介して直列接続幹線線路に、その複数が直列接続され
る。これに対して、発光ダイオードは、相対的にランプ
電流が小さく、現行の標識灯の白熱電球に相当するラン
プ電流は、相対的に小さく、一例として１００ｍＡであ
る。

【００６１】そこで、本発明においては、上記のように
構成することにより、絶縁トランスの２次巻線に誘起さ
れる２次電流を発光ダイオードのランプ電流に適合させ
ることができる。絶縁トランスの２次巻線に接続される
標識灯は、その複数を直列または並列に接続することが
できる。

【００６２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００６３】図２は、本発明の標識灯システムの第１の
実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す回
路図である。

【００６４】図において、ＣＣＲは交流定電流電源、Ｗ
mは直列接続幹線ケーブル、ＬＤＣは制御回路、Ｗｂは
分岐線ケーブル、ＬＧＴは航空標識灯である。

【００６５】＜交流定電流電源ＣＣＲについて＞交流定
電流電源ＣＣＲは、現行のハロゲン電球を用いる標識灯
用のもので、電流切換タップを備えている。

【００６６】＜直列接続幹線ケーブルＷｍについて＞直
列接続幹線ケーブルＷｍは、航空標識灯ＬＧＴを設置す
る滑走路や誘導路の路側に沿って敷設される。

【００６７】＜制御回路ＬＤＣについて＞制御回路ＬＤ
Ｃは、その複数が直列接続幹線ケーブルＷｍに分散して
直列に介挿していて、それぞれ後述する絶縁トランスＴ
ｒｆ、電流検出手段ＤＥＴ、直流電流変換回路Ｉｄｃお
よび点灯制御手段ＯＣを具備して構成されている。絶縁
トランスＩＴは、１次巻線ｗｐおよび２次巻線ｗｓを備
え、１次巻線が直列接続幹線ケーブルＷｍに直列接続し
ている。

【００６８】電流検出手段ＤＥＴは、変流器からなり、
絶縁トランスＴｒｆの１次巻線ｗｐに流れる電流を検出
するように線路に鎖交している。

【００６９】直流電流変換回路Ｉｄｃは、その入力端が
絶縁トランスＴｒｆの２次巻線ｗｓの両端間に接続して
交流を整流して直流に変換する。

【００７０】点灯制御手段ＯＣは、スイッチング回路Ｓ
Ｗ、パルス幅制御回路ＰＷＭおよび判定回路ＬＥＶを備
えている。スイッチング回路ＳＷは、直流電流変換回路
Ｉｄｃおよび後述する航空標識灯ＬＧＴの間に縦属接続
して、直流電流を適当な繰り返し周波数でスイッチング
する。パルス幅制御回路ＰＷＭは、パルス幅制御された
ドライブ信号を出力し、スイッチング回路ＳＷのスイッ
チング素子を制御する。判定回路ＬＥＶは、電流検出手
段ＣＤの検出信号に基づいて光度比率を判定する。

【００７１】＜分岐線ケーブルＷｂについて＞分岐線ケ
ーブルＷｂは、点灯制御手段ＯＣのスイッチング回路Ｓ
Ｗの出力端間に接続され、路面に埋設される。

【００７２】＜航空標識灯ＬＧＴについて＞航空標識灯
ＬＧＴは、その複数が分岐線ケーブルＷｂに分散して直
列接続されていて、たとえばそれぞれ１０個の発光ダイ
オードＬＥＤの直列回路を４つ並列接続して光源として
いる。なお、図においてブロックのみで示す制御回路Ｌ
ＤＣには航空標識灯ＬＧＴが接続していないが、これは
図示を省略しているからであり、実際は図の左側の制御
回路ＬＤＣと同様に接続している。また，航空標識灯Ｌ
ＧＴの構造については後述する。

【００７３】＜回路動作について＞直列接続された各航
空標識灯ＬＧＴには、交流定電流電源ＣＣＲの出力電流
が、制御回路ＬＤＣの絶縁トランスＴｒｆ、直流電流変
換回路Ｉｄｃ、点灯制御手段ＯＣおよび分岐線ケーブル
Ｗｂを縦属接続的に介して供給されるので、その光源で
ある発光ダイオードＬＥＤは発光する。発光ダイオード
ＬＥＤに供給される電流は、絶縁トランスＴｒｆで直列
接続幹線ケーブルＷｍと導電的に絶縁され、直流電流変
換回路Ｉｄｃで直流に変換され、さらに点灯制御手段Ｏ
Ｃで所定の光度比率になるような値に変調される。点灯
制御手段ＯＣは、電流検出手段ＤＥＴの検出信号に基づ
いて判定回路ＬＥＶが光度比率を判定すると、パルス幅
制御回路ＰＷＭを制御してスイッチング回路ＳＷを発光
ダイオードＬＥＤの発光が光度比率を満足するようにパ
ルス幅制御する。

【００７４】図３は、本発明の標識灯システムの第１の
実施形態における滑走路への埋設状態を説明する斜視図
である。

【００７５】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。Ｒ／Ｗは滑走路、Ｓ／
Ｗは路側、ＨＤはハンドホールである。

【００７６】ハンドホールＨＤは、路側Ｓ／Ｗに埋設さ
れ、内部において地中に埋設された直列接続幹線ケーブ
ルＷｍを分岐して、分岐線ケーブルＷｂが導出してい
る。

【００７７】滑走路Ｒ／Ｗには、滑走路中心線灯を構成
する航空標識灯ＬＧＴの複数が一定間隔で埋設され、そ
れらの間および最初の航空標識灯ＬＧＴとハンドホール
ＨＤとの間を分岐線ケーブルＷｂが接続している。

【００７８】また、制御回路ＬＤＣは、ハンドホールＨ
Ｄに最も接近している航空標識灯ＬＧＴ内に収納されて
いる。

【００７９】図４は、本発明の標識灯システムの第１の
実施形態において用いられる航空標識灯の一例を示す平
面図である。

【００８０】図５は、同じく図４のV−V´線に沿う拡大
断面図である。

【００８１】図６は、同じく制御回路およびその配線を
示す拡大断面図である。

【００８２】図７は、同じくプリズムおよび発光ダイオ
ードユニットを示す拡大側面図である。

【００８３】各図において、図２と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。また、航空標識灯
は、基台１および標識灯本体２からなり、基体１の内部
に制御回路ＬＤＣを収納している。

【００８４】＜基台１について＞基台１は、容体１ａを
主体として構成されている。容体１ａは、その上端が開
口した有底円筒状をなしていて、開口端を路面から露出
した状態で路面に埋設される。容体１ａの側面には適数
の配線引き込み孔１ａ１が形成され、配線引き込み孔１
ａ１に装着された防水ブッシュ１ｂを介して直列接続幹
線ケーブルＷｍが引き込まれる。また、図示しない同様
な構造を介して分岐ケーブルＷｂが容体１ａから導出さ
れる。さらに、容体１ａの開口端には、一段下がった位
置に内向きの環状座１ａ２が形成されている。環状座１
ａ２にはボルトをねじ込むねじ孔（図示しない。）が形
成されている。

【００８５】＜制御回路ＬＤＣについて＞制御回路ＬＤ
Ｃは、基台１の内部に収納され、その底面に載置されて
いる。また、制御回路ＬＤＣは、配線基板ＰＢに実装さ
れているとともに、防水ケースＷＴＣに収納されてい
る。防水ケースＷＴＣは、２つ割構成であって、その接
合面はＯリングＯＲにより防水処理されている。また、
防水ケースＷＴＣには、一対の配線挿通孔Ｈ１、Ｈ２が
形成され、防水ブッシュＷＴＢを介して内部に直列接続
幹線ケーブルＷｍが引き込まれ、分岐ケーブルＷｂへの
接続線ＣＣが導出されている。分岐ケーブルＷｂは、接
続線ＣＣに防水コネクタＷＣＮを介して基台１の内部で
接続している。

【００８６】＜標識灯本体２について＞標識灯本体２
は、灯体２ａ、プリズム２ｂ、発光ダイオードユニット
２ｃおよび端子台２ｄを主体として構成されている。

【００８７】灯体２ａは、上部灯体２ａ１および下部灯
体２ａ２を覆合して構成されている。

【００８８】上部灯体２ａ１は、その上面に膨出部２ａ
１１および光導出溝２ａ１２を備えている。膨出部２ａ
１１は、中央に円形の平坦な頂面および頂面から上部灯
体２ａの周縁にわたる切頭円錐斜面によって上部灯体２
ａ１の上面に画成されている。光導出溝２ａ１２は、膨
出部２ａ１２の切頭円錐斜面に開口するとともに、灯体
２ａの内部に連通している。なお、光導出溝２ａ１２
は、所望数を放射状に配設することができる。また、上
部灯体２ａ１の周縁部には、上部灯体２ａ１および下部
灯体２ａ２を結合して灯体２ａを形成する複数のボルト
挿通孔２ａ１３と、灯体２ａを基台１に固着するための
複数のボルト挿通孔２ａ１４とが形成されている。

【００８９】下部灯体２ａ２は、皿状をなしていて、周
縁にスタッドボルト（図示しない。）が植立している。
また、上部ボルト灯体２ａ１のボルト挿通孔２ａ１４に
正対する位置に図示しないボルト挿通孔が形成されてい
る。

【００９０】そうして、下部灯体２ａ２のスタッドボル
トを上部灯体２ａ１のボルト挿通孔２ａ１３に下側から
挿通して、下部灯体２ａ２を上部灯体２ａ１に下側から
覆合し、上部灯体２ａ１のボルト挿通孔２ａ１３から上
部へ露出したスタッドボルトの先端にナットをねじ込
み、締め付けることによって灯体２ａが一体化され、内
部に内部空間２ａ３が形成される。また、灯体２ａは、
基台１の環状座１ａ２に載置され、上部灯体２ａ１のボ
ルト挿通孔２ａ１４を環状座１ａ２のねじ孔に正対さ
せ、灯体２ａの上からボルト挿通孔２ａ１４にボルト
（図示しない。）を挿通して、環状座１ａ２のねじ孔に
ねじ込むことにより、基台１に固定される。

【００９１】プリズム２ｂは、灯体２ａの光導出溝２ａ
１２の内部に上記内部空間２ａ３側から挿入し、内端の
周縁をパッキン２ｂ１および押さえ金具２ｂ２により上
部灯体２ａ１の内面に液密に固着されている。

【００９２】発光ダイオードユニット２ｃは、配線基板
２ｃ１、発光ダイオード２ｃ２、整列板２ｃ３および取
付具２ｃ４を備えて構成されている。配線基板２ｃ１
は、複数の発光ダイオード２ｃ２を実装している。整列
板２ｃ３は、複数の挿通孔を備えていて、配線基板２ｃ
１の前方に配設され、複数の発光ダイオード２ｃ２を挿
通孔に挿入することにより所定の向きに支持する。取付
具２ｃ４は、整列板２ｃ３をプリズム２ｂの光入射面に
対して正対し、かつ所定の間隔を維持して固定するとと
もに、配線基板２ｃ１を整列版２ｃ３の背方において所
定の間隔を維持して固定する。

【００９３】＜端子台２ｄについて＞端子台２ｄは、絶
縁ブッシュ２ｄ１および端子２ｄ２を備え、下部灯体２
ａ２を貫通して灯体２ａの下面に配設されている。絶縁
ブッシュ２ｄ１は、下部灯体２ａ２を貫通して装着さ
れ、端子２ｄ２は絶縁ブッシュ２ｄ１内を下部灯体２ａ
２に対して絶縁されて貫通していて、灯体２ａの外部に
おいて分岐ケーブルＷｂを接続し、内部において配線基
板２ｃ１を介して発光ダイオード２ｃ２に接続してい
る。

【００９４】＜航空標識灯の動作について＞航空標識灯
は以下のように動作する。すなわち、複数の発光ダイオ
ード２ｃ２が点灯すると、その発光はプリズム２ｂの光
入射面からプリズム２ｂ内に入射し、プリズム２ｂから
出射するときに進路が屈折して入射角より小さな出射角
度で、かつ所定配光を有する光ビームとなって光導出溝
２ａ１２を通って滑走路Ｒ／Ｗに放射される。航空機の
パイロットは、標識灯の光ビームを視認することで滑走
路の中心を認識し、航空機を滑走路の中心に沿って離発
着するように操縦することができる。

【００９５】図８は、本発明の標識灯システムの第２の
実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す回
路図である。

【００９６】図９、滑走路への埋設状態を説明する斜視
図である。

【００９７】図において、図２および図３と同一部分に
ついては同一符号を付して説明は省略する。本実施形態
は、複数の航空標識灯ＬＧＴを分岐線ケーブルＷｂに分
散して並列接続している点で異なる。なお、各発光ダイ
オードＬＥＤに対して直列に接続された抵抗器Ｒは、電
流調整用抵抗である。

【００９８】図１０は、本発明の標識灯システムの第２
の実施形態において用いられる航空標識灯の一例を示す
断面図である。

【００９９】図において、図５と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態において
は、基台１´の構造が異なる。

【０１００】すなわち、基台１´は、浅皿状をなしてい
る。制御回路ＬＤＣをハンドホールＨＤに収納するの
で、このような基台１´を用いことにより、航空標識灯
の路面埋設作業を容易にすることができる。

【０１０１】図１１は、本発明の標識灯システムの第３
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１０２】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、制御回
路ＬＤＣが常用制御回路ＬＤＣ１および予備用制御回
路ＬＤＣ２を切り換え可能に備えている点で異なる。

【０１０３】すなわち、常用制御回路ＬＤＣ１および
予備用制御回路ＬＤＣ２は、第１の切換スイッチＳ１
および第２の切換スイッチＳ２を介して交流定電流電源
ＣＣＲおよび標識灯ＬＧＴの間に切り換え可能に挿入さ
れている。

【０１０４】第１の切換スイッチＳ１および第２の切換
スイッチＳ２は、２線伝送方式により遠隔操作される。
２線伝送方式は、リレーＲＹ、アドレス判別制御回路Ａ
ＤＲ、２線伝送路ＢＬおよび２線伝送信号発生器ＣＨＮ
により構成されている。リレーＲＹは、第１の切換スイ
ッチＳ１および第２の切換スイッチＳ２を構成する。ア
ドレス判別制御回路ＡＤＲは、伝送されてきた２線伝送
信号を受信し、解読してリレーＲＹを制御する。２線伝
送路ＢＬは、交流定電流電源ＣＣＲから滑走路や誘導路
に沿って各制御回路ＬＤＣまで敷設される。２線伝送信
号発生器ＣＨＮは、交流定電流電源ＣＣＲに設置され
る。

【０１０５】そうして、常時には常用制御回路ＬＤＣ
１が第１および第２の切換スイッチＳ１、Ｓ２によって
交流定電流電源ＣＣＲおよび標識灯ＬＧＴの間に接続し
ているが、常用制御回路ＬＤＣ１が故障すると、これ
を図示しない監視手段により検知して、自動的に２線伝
送信号発生器ＣＨＮが予備用制御回路ＬＤＣ２への切
り換えを指示する２線伝送信号を発生して、２線伝送路
ＢＬに送出する。各制御回路ＬＤＣに配設されているア
ドレス判別制御回路ＡＤＲは、常時２線伝送路ＢＬから
の２線伝送信号を監視し、自己宛の２線伝送信号を判別
して、リレーＲＹを操作する。その結果、第１および第
２の切換スイッチＳ１、Ｓ２は、常用制御回路ＬＤＣ
１を開放して、代わりに予備用制御回路ＬＤＣ２を接
続する。

【０１０６】図１２は、本発明の標識灯システムの第４
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１０７】図において、図１１と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、制御
回路ＬＤＣおよび２線伝送信号発生器ＣＨＮの近傍に警
報手段ＡＬＭをそれぞれ配設している点で異なる。

【０１０８】すなわち、常用制御回路ＬＤＣ１の故障
発生時に、アドレス判別制御回路ＡＤＲが自己宛の２線
伝送信号を判別すると、これに連動して近傍の警報手段
ＡＬＭを作動させて警報を表示する。また、交流定電流
電源ＣＣＲ側においては、２線伝送信号発生器ＣＨＮが
予備用制御回路ＬＤＣ２への切り換えを指示する２線
伝送信号を発生すると、これに連動して近傍の警報手段
ＡＬＭを作動させて警報を表示する。

【０１０９】以下、図１３ないし図１６を参照して本発
明の標識灯システムの第５ないし第８の実施形態を説明
する。いずれの実施形態も絶縁トランスＴｒｆの２次電
流が１次電流より小さく設定されているとともに、標識
灯における発光ダイオードの接続およびランプ電流の態
様に関する部分が異なる。図において、図２と同一部分
については同一符号を付して説明は省略する。また、点
灯制御手段は図示を省略している。

【０１１０】図１３は、本発明の標識灯システムの第５
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１１１】本実施形態は、絶縁トランスＴｒｆの２次
電流が１次電流より小さく設定されている。このため、
各標識灯ＬＧＴの発光ダイオードの電流特性に合わせて
回路を構成しやすくなる。

【０１１２】図１４は、本発明の標識灯システムの第６
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１１３】本実施形態は、各標識灯ＬＧＴの発光ダイ
オードが一対の発光ダイオードを逆並列接続してなる発
光ダイオード対を複数直列接続する回路構成となってい
る。

【０１１４】図１５は、本発明の標識灯システムの第７
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１１５】本実施形態は、分岐ケーブルＷｂが絶縁ト
ランスＴｒｆの２次巻線間に閉ループを形成するように
接続されている。各標識灯ＬＧＴの発光ダイオードが一
対の発光ダイオードを逆並列接続してなる発光ダイオー
ド対の複数を直列接続するとともに、分岐ケーブルＷｂ
を１次巻線とする変流器ＣＴＣの２次巻線間に接続して
いる。

【０１１６】図１６は、本発明の標識灯システムの第８
の実施形態としての空港用の航空標識灯システムを示す
回路図である。

【０１１７】本実施形態は、図１５の第７の実施形態に
加えて変流器ＣＴＣが分岐ケーブルＷｂに対してクリッ
プ着脱構造を採用している。クリップ着脱構造は、変流
器のコアを分割構造とし、コアをクリップ式の開閉を可
能にして、分岐ケーブルＷｂをコアが着脱自在に包囲す
るようにしている。なお、２次巻線はコアの一部に巻装
すればよい。

【０１１８】

【発明の効果】請求項１ないし６の各発明によれば、所
定の光度比率にしたがって出力電流を切り換える交流定
電流電源、交流定電流電源の出力に対して直列接続され
る発光ダイオードを光源とする標識灯、交流定電流電源
の出力電流を検出する電流検出手段および電流検出手段
の検出出力に応じて発光ダイオードが所定の光度比率に
なるように標識灯を制御する点灯制御手段を具備してい
ることにより、交流定電流電源の出力電流が発光ダイオ
ードの電流−光度特性とは異なる電流−光度特性に基づ
いて光度比率が設定されていても、標識灯を所定の光度
比率で作動させ、要すれば発光ダイオードを光源とする
ものと白熱電球などを光源とするものとを混在させ得る
標識灯システムを提供することができる。

【０１１９】請求項２の発明によれば、加えて点灯制御
手段が標識灯に供給される入力電流をパルス幅制御する
ように構成されていることにより、光度比率が変化して
も発光ダイオードの光色が変化しない標識灯システムを
提供することができる。

【０１２０】請求項３の発明によれば、加えて点灯制御
手段が標識灯内に収納されるように構成されていること
により、配線を複雑にすることなく、点灯制御手段を設
置するために専用の収納手段を用いる必要のない標識灯
システムを提供することができる。

【０１２１】請求項４の発明によれば、加えて点灯制御
手段が路側に配設されることにより、配線を複雑にする
ことなく、しかも緊急保守が可能な標識灯システムを提
供することができる。

【０１２２】請求項５の発明によれば、加えて点灯制御
手段が常用および予備用が切り換え可能な対として構成
されていることにより、常用の点灯制御手段が故障した
際に予備用の点灯制御手段に切り換えることができ、重
大な障害に発展するのを回避可能な標識灯システムを提
供することができる。

【０１２３】請求項６の発明によれば、加えて２次電流
が１次電流より小さくなるように構成され、交流定電流
電源の出力端に１次巻線が直列接続された複数の絶縁ト
ランスを具備し、複数の標識灯が絶縁トランスの２次巻
線に接続されていることにより、絶縁トランスの２次巻
線に誘起される２次電流を発光ダイオードのランプ電流
に適合させることが可能な標識灯システムを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハロゲン電球および発光ダイオードの電流−光
度特性を示すグラフ

【図２】本発明の標識灯システムの第１の実施形態とし
ての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図３】本発明の標識灯システムの第１の実施形態にお
ける滑走路への埋設状態を説明する斜視図

【図４】本発明の標識灯システムの第１の実施形態にお
いて用いられる航空標識灯の一例を示す平面図

【図５】同じく図４のＶ−Ｖ´線に沿う拡大断面図

【図６】同じく制御回路およびその配線を示す拡大断面
図

【図７】同じくプリズムおよび発光ダイオードユニット
を示す拡大側面図

【図８】本発明の標識灯システムの第２の実施形態とし
ての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図９】滑走路への埋設状態を説明する斜視図

【図１０】本発明の標識灯システムの第２の実施形態に
おいて用いられる航空標識灯の一例を示す断面図

【図１１】本発明の標識灯システムの第３の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図１２】本発明の標識灯システムの第４の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図１３】本発明の標識灯システムの第５の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図１４】本発明の標識灯システムの第６の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図１５】本発明の標識灯システムの第７の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【図１６】本発明の標識灯システムの第８の実施形態と
しての空港用の航空標識灯システムを示す回路図

【符号の説明】

ＣＣＲ…交流定電流電源Ｗm…直列接続幹線ケーブルＬＤＣ…制御回路Ｔｒｆ…絶縁トランスｗｐ…１次巻線ｗｓ…２次巻線ＤＥＴ…電流検出手段Ｉｄｃ…直流電流変換回路ＯＣ…点灯制御手段ＳＷ…スイッチング回路ＰＷＭ…パルス幅制御回路ＬＥＶ…判定回路Ｗｂ…分岐線ケーブルＬＧＴ…航空標識灯ＬＥＤ…発光ダイオード

フロントページの続き (72)発明者石田康史東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者泉賢晴東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者長谷川潤治東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者新野真吾東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K080 AA08 AA15 AB16 BA07 5H180 AA26 BB08 GG12 GG17 HH14 HH29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の光度比率にしたがって出力電流を切
り換える電流切換手段を備えた交流定電流電源と；発光
ダイオードを光源として構成され、交流定電流電源の出
力に対して直列接続される標識灯と；交流定電流電源の
出力電流を検出する電流検出手段と；電流検出手段の検
出出力に応じて発光ダイオードの発光が所定の光度比率
になるように標識灯を制御する点灯制御手段と；を具備
していることを特徴とする標識灯システム。
【請求項２】点灯制御手段は、標識灯に供給される入力
電流をパルス幅変調するように構成されていることを特
徴とする請求項１記載の標識灯システム。
【請求項３】点灯制御手段は、標識灯内に収納されるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１または２
記載の標識灯システム。
【請求項４】点灯制御手段は、路側に配設されることを
特徴とする請求項１または２記載の標識灯システム。
【請求項５】点灯制御手段は、その常用および予備用が
切換可能な対として構成されていることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか一記載の標識灯システム。
【請求項６】２次電流が１次電流より小さくなるように
構成され、交流定電流電源の出力端に１次巻線が直列接
続された複数の絶縁トランスを具備しており；標識灯
は、その複数が絶縁トランスの２次巻線に接続されてい
る；ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記
載の標識灯システム。