JP2006156287A - 閃光灯点灯システムおよび閃光灯点灯方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 落雷や電気的ノイズに強い、低コストの閃光灯点灯システムを提供する。
【解決手段】 それぞれが閃光を発するランプを備える複数の点灯装置１−１〜１−ｎと、これら点灯装置のそれぞれにおける上記ランプの点灯動作を制御する管制器３とを有する。点灯装置１−１〜１−ｎは、光ケーブル７ｂにより直列に接続され、該接続の両端に位置する点灯装置１−１が光ケーブル７ａを介して管制器３に接続されている。管制器３は、光ケーブル７ａを通じて、点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれに対して上記ランプの点灯動作を行うための制御信号を送出し、点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれが、管制器３からの自分宛ての制御信号に基づいて上記ランプを点灯するとともに、光ケーブル７ｂを通じて、管制器３からの他の点灯装置宛ての制御信号を転送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、航空誘導灯、特に連鎖式閃光灯の点灯システムおよび点灯方法に関する。

飛行場には、航空機を滑走路へ誘導するための航空誘導灯が配置されている。この航空誘導灯として、複数の閃光灯が連動して点灯する連鎖式閃光灯が知られている。閃光灯としては、コンデンサーの充放電または高圧パルスを利用してキセノンなどの希ガスの放電管を放電させることで閃光を得るものが知られている。

この種の連鎖式閃光灯の点灯システムでは、管制器と閃光灯を点灯するための各点灯装置との間がそれぞれ制御線（メタルワイヤーケーブル）で接続され、管制器が、制御線を通じて各点灯装置に点灯制御のためのタイミング信号を供給する。各点灯装置では、管制器から供給されたタイミング信号に基づいて閃光灯の点灯を行う。ロータリスイッチを用いてタイミング信号を生成するものが知られている。

上記のようなシステムは、管制器と各点灯装置の間を制御線（メタルワイヤーケーブル）で接続するため、落雷や電気的ノイズに弱い。特に、空港のような場所は落雷が発生し易いため、制御線からの雷サージによる誘導雷被害を抑制する必要がある。この問題を解決するため、特許文献１には、連鎖式閃光灯ではないが、光信号により各ランプの点灯を制御する航空照明システムが記載されている。この航空照明システムは、中央装置とランプの点灯を制御する各航空照明装置との間がそれぞれ光ファイバで接続され、オン・オフ制御された光信号が中央装置から各航空照明装置に供給される。各航空照明装置は、フォトトランジスタのオン・オフによりランプへの電流の供給が制御されるようになっており、中央装置からの光信号がこのフォトトランジスタに供給されることでランプの点灯が制御される。
特開昭５６−１２００９５号公報

上述したように、管制器と各点灯装置との間をそれぞれ制御線（メタルワイヤーケーブル）で接続する従来のシステムにおいては、落雷や電気的ノイズに弱いという問題がある。

また、点灯装置は数十台あり、これら点灯装置のそれぞれを制御線で管制器と接続する必要がある。このため、設置工事において、制御線の配線作業、及び、制御線の端子台への接続作業が煩雑となり、作業性が悪い、といった問題もある。

さらに、制御線（メタルワイヤーケーブル）における電力損失の問題から、管制器と点灯装置の間の距離をあまり離すことができない。このため、管制器を、点灯装置から離れた場所にある電源局舎や監視室等に設置することができない、という問題もある。

特許文献１に記載の航空照明システムによれば、落雷や電気的ノイズの問題を解決することができる。しかし、このシステムは、フォトトランジスタのオン・オフによりランプへの電流の供給が制御されるように構成されており、この構成をそのまま、高電圧を一気に加えることで閃光を得る閃光灯（フラッシングランプ）の点灯システムに適用することは困難である。

加えて、数十台もある航空照明装置（点灯装置）を個別に高価な光ファイバで中央装置（管制器）と接続するため、コストの面においても不利なものとなる。特に、中央装置を航空照明装置から離れた場所にある電源局舎や監視室等に設置する場合は、中央装置と各航空照明装置とを接続する光ファイバも長くなるため、よりコストがかかることになる。

また、各航空照明装置（点灯装置）を個別に光ファイバで中央装置（管制器）と接続することは、設置工事における作業性も悪い。

本発明の目的は、上記問題を解決し、落雷や電気的ノイズに強い、低コストの閃光灯点灯システムおよび閃光灯点灯方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、それぞれが閃光を発するランプを備える複数の点灯装置と、前記複数の点灯装置のそれぞれにおける前記ランプの点灯動作を制御する管制器とを有し、前記複数の点灯装置は、第１の光ケーブルにより直列に接続され、該接続の両端に位置する点灯装置の少なくとも一方が、第２の光ケーブルを介して前記管制器に接続され、前記管制器が、前記第２の光ケーブルを通じて、前記複数の点灯装置のそれぞれに対して前記ランプの点灯動作を行うための制御信号を送出し、前記複数の点灯装置のそれぞれが、前記管制器からの自分宛ての制御信号に基づいて前記ランプを点灯するとともに、前記第１の光ケーブルを通じて、前記管制器からの他の点灯装置宛ての制御信号を転送するように構成されている。

上記のとおりの本発明によれば、管制器と点灯装置の間および各点灯装置の間はいずれも光ケーブル（第１および第２の光ケーブル）で接続されているので、雷サージによる誘導雷被害を抑制することができる。

また、管制器と複数の点灯装置との間は１本の光ケーブル（第２の光ケーブル）で接続されているので、各点灯装置のそれぞれを個別の光ファイバで管制器に接続する従来の構成に比べて、設置工事における作業性は良い。

また、各点灯装置の間を接続する第１の光ケーブルの長さは上記第２の光ケーブルの長さに比べて短くてよいことから、各点灯装置のそれぞれを個別の光ファイバで管制器に接続する従来の構成に比べて、システム全体で必要とされる光ファイバの量を大幅に削減することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である連鎖式閃光灯の点灯システムの概略構成を示すブロック図である。この連鎖式閃光灯の点灯システムは、閃光灯であるｎ個のランプ２−１〜２−ｎのそれぞれに接続されたｎ台の点灯装置１−１〜１−ｎと、各点灯装置におけるランプの点灯を制御する管制器３と、各点灯装置に電力を供給する電源４とを有する。

点灯装置１−１〜１−ｎおよびランプ２−１〜２−ｎは、滑走路や鉄塔などに配置され、管制器３および電源４は飛行場内に設けられた電源局舎や監視室に設置される。ランプ２−１〜２−ｎは、例えばキセノンランプ（フラッシングランプ）である。ランプの数は、例えば２９個である。

点灯装置１−１〜１−ｎは、電源線６ｂおよび光ケーブル７ｂを介して直列に接続されている。この直列に接続された点灯装置１−１〜１−ｎのうち、一方の端に位置する点灯装置１−１は、光ケーブル７ａを介して管制器３に接続されるとともに、電源線６ａを介して電源４に接続されている。電源線６ａには、電源４から点灯装置へ異常な電流が流れないようにブレーカ５が挿入されている。

管制器３と点灯装置１−１〜１−ｎとは、光ケーブル７ａ、７ｂを介して相互に通信可能に接続されている。点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれは、自身を特定するための特定情報（アドレスやＩＤなど）が予め与えられている。管制器３は、点灯装置１−１〜１−ｎに対して、ランプを点灯させるための制御信号（光信号）を送信する。この制御信号の送信において、管制器３は、宛先となる点灯装置の特定情報を付与した制御信号（電気信号）を生成し、該生成した電気信号を光信号に変換して光ケーブル７ａ上に送出する。この制御信号（光信号）に付与した特定情報により、点灯装置１−１〜１−ｎは、自分宛の制御信号を判断することができ、受信した自分宛ての制御信号に従ってランプ点灯（放電）動作を行う。

以下、点灯装置１−１〜１−ｎおよび管制器３の具体的な構成および動作について説明する。

（１）管制器３：
図２に、管制器３の主要部の構成を示す。この管制器３は、制御部３１、記憶部３２および光−電気変換部３３からなる。記憶部３２には、点灯装置１−１〜１−ｎの特定情報（アドレス）が格納されている。制御部３１は、記憶部３２に格納されている点灯装置１−１〜１−ｎのアドレス情報を参照して各点灯装置宛ての制御信号を生成する。

図３に制御信号の一例を示す。この例では、制御信号（１３ビット）に宛先となる点灯装置の宛先アドレス（４ビット）を付与したデジタル信号が点灯装置毎に生成される。各点灯装置宛てのデジタル信号（宛先アドレスおよび制御信号）の間は、前後信号（１ビット）で区切られている。

光−電気変換部３３は、光ケーブル７ａを介して点灯装置１−１と接続されている。制御部３１で生成された制御信号（デジタル信号）は、光−電気変換部３３に供給される。光−電気変換部３３は、制御部３１から供給された制御信号（電気信号）を光信号に変換する。光−電気変換部３３で光信号に変換された制御信号は、光ケーブル７ａを通じて点灯装置１−１に供給される。

（２）点灯装置１−１〜１−ｎ：
図４に、点灯装置１−１の概略構成を示す。図４を参照すると、点灯装置１−１は、制御ユニット１０および高圧電源ユニット２０からなる。

高圧電源ユニット２０は、電源線６ｂを介して電源４に接続されており、制御ユニット１０から供給される制御信号に従ってランプ２−１を点灯させる。図５に、高圧電源ユニット２０の具体的な構成を示す。

図５を参照すると、高圧電源ユニット２０は、一次側が電源線６ｂに接続されたトランスＴ１と、トランスＴ１の２次側に設けられた整流回路２１と、この整流回路２１の出力ラインに並列に設けられた、ランプ放電用の電気エネルギーを蓄積するための蓄積器であるコンデンサーＣと、このコンデンサーＣに蓄積された電気エネルギーのランプ２−１への供給を制御するためのトランジスタＴ１０２と、管制器３からの制御信号に基づくタイミング信号から、トランジスタＴ１０２のオン／オフを制御するためのトリガー信号を生成するトリガー２２とを有する。

この高圧電源ユニット２０では、電源線６ｂを通じてトランスＴ１にＡＣ２００Ｖが供給されると、整流回路２１からＤＣ２０００Ｖが出力され、コンデンサーＣに、ランプ放電用の電気エネルギーが蓄積される。トリガー２２からトランジスタＴ１０２にトリガー信号が供給されると、トランジスタＴ１０２がオン状態になり、コンデンサーＣに蓄積された電気エネルギーがランプ２−１に供給される。この電気エネルギーの供給により、ランプ２−１が閃光する。

制御ユニット１０は、管制器３からの自分宛ての制御信号（タイミング信号）を高圧電源ユニット２０に供給するものであって、その主要部は、制御部１１、記憶部１２および光−電気変換部１３ａ、１３ｂからなる。

光−電気変換部１３ａは、光ケーブル７ａを介して管制器３と接続されており、管制器３からの制御信号（光信号）を電気信号に変換する。電気信号に変換された制御信号は、制御部１１に供給される。光−電気変換部１３ｂは、制御部１１から供給される電気信号（他の点灯装置宛ての制御信号）を光信号に変換する。この光−電気変換部１３ｂは、光ケーブル７ｂを介して点灯装置１−２と接続されており、光信号に変換された他の点灯装置宛ての制御信号は、光ケーブル７ｂを通じて点灯装置１−２に供給される。

記憶部１２には、自点灯装置１−１の特定情報（アドレス）が格納されている。制御部１１は、記憶部１２に格納されているアドレス情報を参照して、光−電気変換部１３ａを通じて管制器３から受信した制御信号が自分宛ての制御信号かどうかを判断する。管制器３から自分宛ての制御信号を受信した場合は、制御部１１は、その受信した制御信号を高圧電源ユニット２０に供給する。管制器３から他の点灯装置宛ての制御信号を受信した場合は、制御部１１は、その受信した制御信号を光−電気変換部１３ｂを通じて点灯装置１−２に転送する。

他の点灯装置１−２〜１−ｎも、基本的には、図４に示した構成と同じであるが、次の点が異なる。点灯装置１−ｎを除く他の点灯装置では、光−電気変換部１３ａが光ケーブル７ｂを介して一方の側に隣接する他の点灯装置に接続され、光−電気変換部１３ｂが光ケーブル７ｂを介して他方の側に隣接する別の他の点灯装置に接続される。点灯装置１−ｎでは、光−電気変換部１３ａが光ケーブル７ｂを介して一方の側に隣接する他の点灯装置に接続されるが、光−電気変換部１３ｂには何も接続されない。

上述のように構成された点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれでは、管制器３から自分宛の制御信号を受信すると、その受信した制御信号に従ってランプの点灯動作が行われる。図６に、その点灯動作の一例を示す。

光−電気変換部１３ａにて制御信号を受信すると（ステップ１００）、制御部１１は、まず、その受信した制御信号に付与されている宛先情報（アドレス）が記憶部１２に格納されている自装置の特定情報（アドレス）と合致するか否かを判断する（ステップ１０１）。

ステップ１０１の判断でアドレスが合致しなかった場合は、制御部１１は、受信した制御信号は他の点灯装置宛の制御信号であると判断して、その制御信号を、光−電気変換部１３ｂを通じて他の点灯装置に転送する（ステップ１０２）。ステップ１０１の判断でアドレスが合致した場合は、制御部１１は、受信した制御信号は自装置宛の制御信号であると判断して、その制御信号を高圧電源ユニット２０に供給してランプの点灯動作を開始させる（ステップ１０３）。

以上の動作によれば、管制器３が、宛先情報（アドレス）を付与した制御信号を送信することで、点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれにおける点灯動作を個別に制御することができる。また、各点灯装置における制御信号の転送に要する時間を考慮して、管制器３における制御信号の送信タイミングを制御することで、ランプ２−１〜２−ｎを所定のタイミングで連鎖的に閃光させることが可能である。

上述した本実施形態の連鎖式閃光灯の点灯システムによれば、管制器３と点灯装置１−１〜１の間および点灯装置１−１〜１−ｎの各装置間は光ファイバよりなる光ケーブルで接続されているので、雷サージによる誘導雷被害を抑制することができる。

また、点灯装置１−１〜１−ｎの間を接続する光ケーブル７ｂの長さは、点灯装置１−１と管制器３を接続する光ケーブル７ａの長さに比べて短くてよいことから、本実施形態のシステム全体で必要とされる光ファイバの量は、各点灯装置のそれぞれを個別の光ファイバで管制器に接続する従来の構成に比べて大幅に削減される。

なお、上述した実施形態の構成および動作は一例であって、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、図１に示したシステムにおいて、点灯装置１−１〜１−ｎを光ケーブルにより直列に接続した構成を複数有し、これらを１つの管制器３で制御するようにしてもよい。

また、点灯装置１−１〜１−ｎにおいて、光−電気変換部１３ａ、１３ｂを１つの光−電気変換部で構成してもよい。この構成によれば、点灯装置の低コスト化および小型化を図ることができる。

また、点灯装置１−１〜１−ｎの各装置間を接続する光ケーブル７ｂをメタルワイヤよりなる通信ケーブルとしてもよい。この構成によれば、点灯装置１−１〜１−ｎの各装置において、光ケーブル７ｂに接続される光−電気変換部１３ｂを省略することができ、より低コストのシステムを実現することが可能となる。ただし、この場合は、管制器３に対するる誘導雷被害を抑制することはできるものの、点灯装置１−１〜１−ｎに対する誘導雷被害を抑制することは難しい。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態である連鎖式閃光灯の点灯システムの概略構成を示すブロック図である。この連鎖式閃光灯の点灯システムは、図１に示したシステムにおいて、点灯装置１−ｎと管制器３とを光ケーブル７ｃで接続したものである。

点灯装置１−１〜１−ｎの各装置は図４に示した構成であり、点灯装置１−ｎの光−電気変換部１３ｂが、光ケーブル７ｃを介して管制器３に接続されている。管制器３は、各点灯装置１−１〜１−ｎ宛ての第１の制御信号を、光ケーブル７ａを通じて点灯装置１−１に供給するとともに、各点灯装置１−１〜１−ｎ宛ての第２の制御信号を、光ケーブル７ｃを通じて点灯装置１−ｎに供給する。各点灯装置１−１〜１−ｎでは、制御部１１による以下のような制御が実行される。

光−電気変換部１３ａを通じて第１の制御信号を受信した場合は、制御部１１は、その受信した第１の制御信号が自分宛ての制御信号か否かを判断する。第１の制御信号が他の点灯装置宛ての制御信号であると判断した場合は、制御部１１は、光−電気変換部１３ｂを通じて他の点灯装置宛ての制御信号を転送する。また、光−電気変換部１３ｂを通じて第２の制御信号を受信した場合は、制御部１１は、その受信した第２の制御信号が自分宛ての制御信号か否かを判断する。第２の制御信号が他の点灯装置宛ての制御信号であると判断した場合は、制御部１１は、光−電気変換部１３ａを通じて他の点灯装置宛ての制御信号を転送する。

光ケーブル７ａ〜７ｃのいずれも断線箇所がなく、また、点灯装置１−１〜１−ｎのいずれにも故障が発生していない状態（正常動作状態）では、点灯装置１−１〜１−ｎのそれぞれにおいて、第１、第２の制御信号がともに受信される。制御部１１は、第１、第２の制御信号がともに受信された場合は、これら制御信号のいずれか一方の制御信号（ここでは、第１の制御信号と仮定する）から自分宛ての制御信号を取得し、該取得した制御信号を高圧電源ユニット２０に供給する。

光ケーブル７ａ〜７ｃのいずれかが断線した場合は、各点灯装置１−１〜１−ｎにおいて、第１、第２の制御信号のいずれかが受信される。制御部１１は、受信した第１または第２の制御信号から自分宛ての制御信号を取得し、該取得した制御信号を高圧電源ユニット２０に供給する。

点灯装置１−１〜１−ｎのいずれかに故障を生じた場合は、その故障した点灯装置を除く各点灯装置において、第１、第２の制御信号のいずれかが受信される。制御部１１は、受信した第１または第２の制御信号から自分宛ての制御信号を取得し、該取得した制御信号を高圧電源ユニット２０に供給する。なお、この場合は、故障した点灯装置に接続されたランプは不点となる。

以上の動作によれば、光ケーブル７ａ〜７ｃのいずれかが断線した場合でも、点灯装置１−１〜１−ｎにおいて、第１または第２の制御信号が必ず受信されるので、各ランプを正常に点灯させることができる。また、点灯装置１−１〜１−ｎのいずれかに故障を生じた場合は、その故障した点灯装置を除く点灯装置において、第１または第２の制御信号が必ず受信されるので、故障した点灯装置に接続されたランプ以外のランプは正常に点灯する。

本発明の第１の実施形態である連鎖式閃光灯の点灯システムの概略構成を示すブロック図である。 図１に示す連鎖式閃光灯の点灯システムを構成する管制器の概略構成を示すブロック図である。 図２に示す管制器にて生成される制御信号の一例を示す模式図である。 図１に示す連鎖式閃光灯の点灯システムを構成する点灯装置の概略構成を示すブロック図である。 図４に示す点灯装置を構成する高圧電源ユニットの具体例を示す回路図である。 図４に示す点灯装置の点灯動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態である連鎖式閃光灯の点灯システムの概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１−１〜１−ｎ 点灯装置
２−１〜２−ｎ ランプ
３ 管制器
４ 電源
５ ブレーカ
６ａ、６ｂ 電源線
７ａ、７ｂ 光ケーブル

Claims (7)

1. それぞれが閃光を発するランプを備える複数の点灯装置と、
   前記複数の点灯装置のそれぞれにおける前記ランプの点灯動作を制御する管制器とを有し、
   前記複数の点灯装置は、第１の光ケーブルにより直列に接続され、該接続の両端に位置する点灯装置の少なくとも一方が、第２の光ケーブルを介して前記管制器に接続され、
   前記管制器は、前記第２の光ケーブルを通じて、前記複数の点灯装置のそれぞれに対して前記ランプの点灯動作を行うための制御信号を送出し、
   前記複数の点灯装置のそれぞれは、前記管制器からの自分宛ての制御信号に基づいて前記ランプを点灯するとともに、前記第１の光ケーブルを通じて、前記管制器からの他の点灯装置宛ての制御信号を転送することを特徴とする閃光灯点灯システム。
2. 前記管制器は、前記複数の点灯装置のそれぞれを特定可能な特定情報を前記制御信号に付与し、
   前記複数の点灯装置のそれぞれが、前記管制器からの制御信号に付与されている前記特定情報に基づいて自分宛ての制御信号を判断する、請求項１に記載の閃光灯点灯システム。
3. 前記両端に位置する点灯装置の他方が、第３の光ケーブルを介して前記管制器に接続され、
   前記管制器は、前記第３の光ケーブルを通じて、前記複数の点灯装置のそれぞれに対して前記ランプの点灯動作を行うための別の制御信号を送出する、請求項１または２に記載の閃光灯点灯システム。
4. 前記第１の光ケーブルに代えて、前記管制器からの制御信号を電気信号で送受信するための通信ケーブルを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の閃光灯点灯システム。
5. それぞれが閃光を発するランプを備える複数の点灯装置が、第１の光ケーブルにより直列に接続され、該接続の両端に位置する点灯装置の少なくとも一方が、第２の光ケーブルを介して管制器に接続されたシステムにおいて行われる閃光灯点灯方法であって、
   前記管制器が、前記第２の光ケーブルを通じて、前記複数の点灯装置のそれぞれに対して前記ランプの点灯動作を行うための制御信号を送出する第１のステップと、
   前記複数の点灯装置のそれぞれが、前記管制器からの自分宛ての制御信号に基づいて前記ランプを点灯するとともに、前記第１の光ケーブルを通じて、前記管制器からの他の点灯装置宛ての制御信号を転送する第２のステップとを含む閃光灯点灯方法。
6. 前記第１のステップは、前記管制器が、前記複数の点灯装置のそれぞれを特定可能な特定情報を前記制御信号に付与するステップを含み、
   前記第２のステップは、前記複数の点灯装置のそれぞれが、前記管制器からの制御信号に付与されている前記特定情報に基づいて自分宛ての制御信号を判断するステップを含む、請求項５に記載の閃光灯点灯方法。
7. 前記第１のステップは、前記管制器が、当該管制器と前記両端に位置する点灯装置の他方とを接続する第３の光ケーブルを通じて、前記複数の点灯装置のそれぞれに対して前記ランプの点灯動作を行うための別の制御信号を送出するステップをさらに含む、請求項５または６に記載の閃光灯点灯方法。
   
   

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