JP2006085264A - 標識灯制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】航空標識灯などの標識灯の制御を安定化して、灯火制御の信頼性を向上した標識灯制御装置を提供することにある。
【解決手段】無線通信を利用して標識灯の制御を実行する標識灯制御装置が開示されている。標識灯制御装置は、航空標識灯１００を点灯または消灯させる制御装置１１０と、無線通信手段により受信した制御信号に従って制御情報を制御装置１１０に出力する信号処理装置１３０とを備えた構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的には、例えば空港に設けられた航空標識灯などを制御する標識灯制御装置に関する。

従来、空港では、航空機が駐機場、滑走路または誘導路を走行する際に、航空機のパイロットに対して、位置表示や、停止または進入の指示を行なうための航空標識灯が設けられている。この航空標識灯は、灯火制御装置により制御されている。

灯火制御装置は、通常では、航空標識灯の点灯に用いる電力を給電する給電線に、キロヘルツオーダーの周波数に変調した高周波の点灯用制御信号を重畳させて、各航空標識灯側に設置した信号トランスなどで点灯用制御信号を抽出して、航空標識灯を点灯制御する構成である（例えば、特許文献１参照）
特開平１０−３０８２８７号公報

先行技術文献に記載されているような従来の灯火制御方式では、航空標識灯側に設置した信号用トランスなどを用いて点灯用制御信号を再生するときに、航空標識灯の点灯個数や点灯光度によって給電の電力波形が歪み、高周波変調して重畳した点灯制御信号のＳ／Ｎ比を低下させることがある。

このため、点灯用制御信号の伝送効率の低下、または、点灯用制御信号の再生間違いが発生する可能性があり、航空標識灯の制御の不安定要因になっている。

そこで、本発明の目的は、航空標識灯などの標識灯の制御を安定化して、灯火制御の信頼性を向上した標識灯制御装置を提供することにある。

本発明の観点は、無線通信を利用して標識灯の制御を実行する標識灯制御装置である。

本発明の観点に従った標識灯制御装置は、無線通信手段と、走行路上を走行する走行機を誘導するための標識灯を点灯または消灯させる点灯制御手段と、前記無線通信手段により受信した制御信号に従って、前記標識灯の点灯又は消灯を制御するための制御情報を前記点灯制御手段に出力する信号処理手段とを備えた構成である。

本発明によれば、無線通信により標識灯を制御するための制御信号を確実に伝送することにより、標識灯の制御を安定化して、例えば空港などの灯火制御の信頼性を向上することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（システム構成）
本システムは、図１に示すように、複数の灯器１０と、給電装置１１と、灯火制御装置１３と、監視システム１５とを有する。給電装置１１は、給電線１２を通じて灯器１０の航空標識灯１００の点灯用電力を供給する。

航空標識灯１００は、発光源として、ハロゲン電球または青、赤、黄色を発光する半導体発光素子を複数個並べて構成されている。航空標識灯１００は、給電装置１１からの点灯用電力が、給電線１２、受電用トランス１２０、及び制御装置１１０を通じて供給される。各灯器１０は、航空標識灯１００、受電用トランス１２０及び制御装置１１０以外に、信号処理装置１３０及びアンテナ１４０を収納している。

一方、灯火制御装置１３は、航空標識灯１００を点灯または消灯する制御信号を生成し、アンテナ１４を通して電波として発信する。灯火制御装置１３は、例えば空港の駐機場、滑走路または誘導路での航空機の走行を監視する監視システム１５に接続されて、当該監視システム１５からの指示に従って制御信号を生成する。

各灯器１０は、灯火制御装置１３により発信された電波を、アンテナ１４０により受信し、後述する信号処理装置１３０により処理される。

（制御装置と信号処理装置の構成）
図３は、各灯器１０に収納されている制御装置１１０と信号処理装置１３０の内部構成を示すブロック図である。

制御装置１１０は、図３に示すように、点灯制御回路３０と、断芯検出回路３１と、電源回路３２とを有する。電源回路３２は、受電用トランス１２０を通じて供給される電力から動作用電圧または電流に変換する。点灯制御回路３０は、後述する信号処理装置１３０から出力される制御情報に従って、航空標識灯１００を点灯または消灯させる点灯制御を実行する。断芯検出回路３１は、後述するように、航空標識灯１００の断芯（故障）を検知する回路である。

信号処理装置１３０は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）４０と、エンコーダー４１と、デコーダー４２と、メモリ回路４３と、判定回路４４と、スイッチ回路４５とを有する。

ＣＰＵ４０は、アンテナ１４０により受信した制御信号から、デコーダー４２を制御して、航空標識灯１００の点灯制御に使用される制御情報を抽出（デコード）する。この制御情報は、航空標識灯１００を識別するためのアドレス、発光強度、及び発光色を示す情報である。

メモリ回路４３は、予め各航空標識灯１００に割付けられた固有のアドレス情報を記憶している。判定回路４４は、デコーダー４２により抽出されたアドレスと、メモリ回路４３に記憶されたアドレス情報とを比較し、当該比較結果が一致の場合はスイッチ回路４５を閉状態に制御する。また、比較結果が不一致の場合には、スイッチ回路４５を開状態に制御する。

スイッチ回路４５は、閉状態で、デコーダー４２から出力される発光強度及び発光色を示す制御情報を、点灯制御回路３０に転送する。また、スイッチ回路４５は、開状態で、デコーダー４２から出力される発光強度及び発光色を示す制御情報を、点灯制御回路３０に転送することを禁止する。

（点灯制御の手順）
以下図２及び図４のフローチャートを参照して、本実施形態の点灯制御の手順を説明する。

ここで、例えば、図２に示すように、空港の滑走路または誘導路の路面上に、複数の航空標識灯１００が配置されている。灯火制御装置１３は、監視システム１５からの指示に従って、航空機を誘導するために、アドレスにより指定する航空標識灯１００を点灯（１０Ａで示す灯）させる。また、それ以外の航空標識灯１００を消灯（１０Ｂで示す灯）させる。これにより、航空機のパイロットは、航空機を操縦して、点灯した航空標識灯１００で指示される経路を走行させることができる。

このような航空標識灯１００の点灯制御において、図４のフローチャートを参照して、制御装置１１０と信号処理装置１３０の動作を説明する。

信号処理装置１３０は、灯火制御装置１３から無線通信により電波により送信された制御信号をアンテナ１４０で受信する（ステップＳ１）。ＣＰＵ４０は、デコーダー４２を制御して、受信した制御信号から制御情報を抽出（デコード）する（ステップＳ２）。制御情報には、航空標識灯１００を識別するためのアドレス、発光強度、及び発光色を示す情報が含まれている。

判定回路４４は、制御情報に含まれるアドレスと、メモリ回路４３に記憶されたアドレス情報とを比較し、両者が一致するか否かを判定する（ステップＳ３）。メモリ回路４３には、予め各航空標識灯１００に割付けられた固有のアドレス情報が記憶されている。

判定回路４４は、比較結果が不一致の場合には、当該航空標識灯１００が点灯対象でない判定し、点灯の動作の中止、即ち当該航空標識灯１００の消灯を維持する（ステップＳ４のＮＯ）。

一方、比較結果が一致であれば、判定回路４４は、スイッチ回路４５を閉状態に制御して、デコーダー４２から出力される発光強度及び発光色を示す制御情報を、点灯制御回路３０に転送させる（ステップＳ４のＹＥＳ，Ｓ５）。

点灯制御回路３０は、入力した発光強度及び発光色の制御情報に従って、航空標識灯１００の点灯制御を実行する。具体的には、当該航空標識灯１００がハロゲン電球の場合には、発光強度の情報に基づいて調整した電力を印加して点灯する。また、航空標識灯１００が半導体発光素子の場合は、発光色の情報に基づいた青、赤、黄色の何れかの半導体発光素子を、発光強度の情報に基づいて調整した電力を印加して点灯する。

以上のようにして、灯火制御装置１３は、監視システム１５からの指示に従って、航空標識灯１００を点灯又は消灯させるための制御信号を無線通信により発信することにより、指定の標識灯１００を、指定の発光強度および発光色で点灯させることができる。

この場合、無線通信により点灯制御を実行するため、点灯個数や点灯光度によって発生する給電電力波形が変化して点灯制御信号のＳ／Ｎ比が低下するようなことはなく、確実に制御信号を伝送することができる。

従って、航空標識灯１００の点灯制御により、駐機場、滑走路または誘導路での航空機の走行を誘導するシステムの信頼性を向上できる。さらに、無線通信を利用することにより、路面下に制御信号線等の埋設が不要となり、その工事期間やコスト削減が可能となる。

なお、図２に示すように、誘導路または滑走路の路面下に灯器１０を埋設する場合に、その一部が路面上に露出する部分を加工して、平面アンテナ１４０を設置する構成が好適である。

さらに、本実施形態は、空港における航空標識灯１００の点灯制御について説明したが、これに限ることなく、航空標識灯１００以外の標識灯の点灯制御についても適用できる。具体的には、例えば制限されたエリアを走行する自走車を誘導するための標識灯の点灯制御に適用できる。

（故障検知及び故障診断）
次に、特に、航空標識灯１００にハロゲン電球を用いた場合において、断芯検出回路３１による航空標識灯１００の断芯（故障）検知動作を説明する。

断芯検出回路３１は、図３に示すように、航空標識灯１００の両端に接続し、ハロゲン電球のフェライトの導通／不通状態を監視している。

ここで、断芯検出回路３１は、航空標識灯１００の断芯（故障）を検知すると、当該検知信号をＣＰＵ４０により制御されているエンコーダー４１に出力する。エンコーダー４１は、当該検知信号と、メモリ回路４３に記憶されたアドレス情報（航空標識灯１００の識別情報）とを組み合わせた故障検知情報を生成する。

信号処理装置１３０は、エンコーダー４１により生成された故障検知情報を電波に変換して、アンテナ１４０を介して発信する。灯火制御装置１３は、アンテナ１４により故障検知情報の電波を受信すると、当該故障検知情報に含まれるアドレス情報に従って、故障（断芯）している航空標識灯１００を認識し、その旨を監視システム１５に伝達する。これにより、故障した航空標識灯１００の交換などの作業を行なう。

また、本実施形態では、灯火制御装置１３は、航空標識灯１００の断芯、及び制御装置１１０や信号処理装置１３０の各回路の動作確認を実行して、定期的に故障診断を行う機能を有する。

具体的には、灯火制御装置１３は、当該故障診断に関する質問信号を、定期的にアンテナ１４から発信する。信号処理装置１３０は、当該質問信号を受信すると、ＣＰＵ４０が航空標識灯１００の断芯及び各回路の動作確認を実行する。即ち、ＣＰＵ４０は、断芯検出回路３１に対して航空標識灯１００の断芯検知を実行させて、その検知結果を取得する。

ＣＰＵ４０は、断芯検知結果及び各回路の動作確認結果を、エンコーダー４１から応答情報として出力させる。信号処理装置１３０は、当該応答情報を電波に変換して、アンテナ１４０を介して発信する。

灯火制御装置１３は、受信した応答情報から故障状況を把握すると共に、発信した質問信号に対して応答情報を戻さない灯器１０を確認する。即ち、灯火制御装置１３は、応答しない灯器１０については、内蔵する各回路、例えばエンコーダー４１などに何らかの異常が発生していると判断する。

（点灯制御の具体例）
図５は、本実施形態の航空標識灯１００を点灯する点灯制御方法の具体例を示す図ある。

本実施形態の監視システム１５は、図５に示すように、情報統合装置５０、空港面探査レーダ５１、及び運行情報データベース５２を管理している。監視システム１５は、空港面探査レーダ５１により、図２に示すように、滑走路や誘導路の空港面を走行または駐機する航空機の現在位置を検知する。

情報統合装置５０は、空港面探査レーダ５１により検知された位置情報と、当該航空機の便名の情報を入力する。情報統合装置５０は、運行情報データベース５２を参照し、入力した便名について航空機の運行データを照会し、その便名の航空機が離陸または着陸において向かう駐機スポット番号または滑走路番号の情報を引き出す。

更に、情報統合装置５０は、引き出された情報と空港面探査レーダ５１で検知した航空機の現在位置情報とを使用して、現在位置から目的地までの、例えば最短距離などの最適な経路を算出する。なお、経路設定においては、滑走路や誘導路を運行している他の複数の航空機の状況を考慮して設定する。

情報統合装置５０は、算出した経路と、空港面探査レーダ５１からの現在位置の座標から、滑走路や誘導路の路面上に配置された航空機標識灯１００の中で、点灯または消灯すべき航空機標識灯１００を決定する。

情報統合装置５０は、決定した航空機標識灯１００の点灯制御結果を、灯火制御装置１３に出力する。この点灯制御結果に従って、灯火制御装置１３は、点灯又は消灯を行う各航空標識灯１００を有する灯器１０に対して、前述したような制御信号を発信する。

なお、上述した最適な経路設定は、航空機の着陸または離陸動作の開始前に一度設定し、その後の航空機の走行動作中では空港面探査レーダ５１からの位置情報から点灯制御すべき航空機標識灯を求めればよい。さらに、航空標識灯１００の点灯または消灯の制御信号の作成においては、航空機の現在位置から航空機の進行方向の路面に設置された航空機標識灯を例えば５灯分だけを点灯、そして通過した航空標識灯１００は消灯するなどの設定機能を有するものでもよい。

また、本実施形態では、航空標識灯１００の発光源として、ハロゲン電球以外に半導体発光素子でも良い。この場合、灯火制御装置１３は、発信する制御信号に含まれる発色を示す情報を使用して、航空機の速度を減速させる場合は、航空標識灯１００を黄色に点灯させて、また誘導路から滑走路への進入路に設置したストップバー灯で航空機を停止させる場合は赤色に点灯させ、滑走路への進入が許可の場合はストップバー灯を青色に点灯させるような点灯制御を実行してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に関するシステム構成を示すブロック図。 本実施形態に関する空港での航空標識灯の配置例を示す図。 本実施形態に関する灯器の内部構成を示すブロック図。 本実施形態に関する標識灯制御の手順を示すフローチャート。 本実施形態に関する標識灯の点灯方法の一例を説明するための図。

符号の説明

１０…灯器、１１…給電装置、１２…給電線、１３…灯火制御装置、１４…アンテナ、
１５…監視システム、３０…点灯制御回路、３１…断芯検出回路、３２…電源回路、
４０…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、４１…エンコーダー、４２…デコーダー、
４３…メモリ回路、４４…判定回路、４５…スイッチ回路、５０…情報統合装置、
５１…空港面探査レーダ、５２…運行情報データベース、
１００…航空標識灯、１１０…制御装置、１２０…受電用トランス、
１３０…信号処理装置、１４０…アンテナ。

Claims (10)

1. 無線通信手段と、
   走行路上を走行する走行機を誘導するための標識灯を点灯または消灯させる点灯制御手段と、
   前記無線通信手段により受信した制御信号に従って、前記標識灯の点灯又は消灯を制御するための制御情報を前記点灯制御手段に出力する信号処理手段と
   を具備したことを特徴とする標識灯制御装置。
2. 前記標識灯は、前記走行機である航空機が走行する駐機場、誘導路又は滑走路の路面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の標識灯制御装置。
3. 前記標識灯の故障を検知する検知手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の標識灯制御装置。
4. 前記検知手段から出力される故障検知信号を、前記無線通信手段により外部に送信する手段を有することを特徴とする請求項３に記載の標識灯制御装置。
5. 前記信号処理手段は、前記無線通信手段により受信した前記制御情報から標識灯の識別情報を抽出し、当該識別情報と予め前記標識灯に割り当てられた識別情報とを比較する手段と、
   前記比較結果が不一致の場合には前記点灯制御手段への前記制御情報の出力を停止する手段と
   を含むことを特徴とする請求項１に載の標識灯制御装置。
6. 前記信号処理手段は、前記無線通信手段により受信した前記制御情報から前記標識灯を点灯するときの発光強度及び発光色を指示する情報を抽出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の標識灯制御装置。
7. 前記標識灯を含む各機器の故障を診断する故障診断手段と、
   前記故障診断手段の故障診断結果を前記無線通信手段により外部に送信する手段と
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の標識灯制御装置。
8. 前記標識灯は、発光源として半導体発光素子を用いたことを特徴とする請求項１に記載の標識灯制御装置。
9. 前記走行機は航空機であり、
   前記標識灯は、前記航空機が走行する駐機場、誘導路又は滑走路の路面上に配置されており、
   前記無線通信手段により受信し、前記標識灯の点灯又は消灯を制御するための制御情報は、前記航空機の位置及びその走行経路に基づいて作成されていることを特徴とする請求項１に記載の標識灯制御装置。
10. 無線通信手段により受信した制御信号に従って、標識灯の点灯又は消灯を制御する標識灯制御装置に適用する制御方法であって、
    前記無線通信手段により前記制御信号を受信し、前記標識灯の点灯又は消灯を制御するための制御情報を生成するステップと、
    前記制御情報を使用して、走行路上を走行する走行機を誘導するための標識灯を点灯または消灯させるステップと
    を有する手順を実行する標識灯制御装置の制御方法。

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