JP2014092299A - Ignition apparatus with self-inspection function - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition apparatus with a self-inspection function capable of easily performing inspection.SOLUTION: The ignition apparatus includes: an ignition power supply circuit 10a for storing power with a voltage necessary for igniting an explosive device connected to a power supply 1; an ignition switch circuit 10b for connecting or disconnecting between the ignition power supply circuit 10a and the explosive device; a self-inspection circuit 10c for detecting resistance or voltage of the ignition power supply circuit 10a or the ignition switch circuit 10b; a control circuit 10d for outputting a control signal for instructing connection or disconnection to the ignition switch circuit 10b and outputting the resistance or voltage detected by the self-inspection circuit 10c to the external; a voltage restriction circuit 24 for restricting voltages in the ignition power supply circuit 10a, the ignition switch circuit 10b and the self-inspection circuit 10c; and an initiator 2a located between the ignition switch circuit 10b and the explosive device to ignite the explosive device, in which the initiator 2a is configured so as not to be ignited even when a current of a value lower than a predetermined current is allowed to flow.

Description

本発明は、ロケットに搭載した火工品を点火する自己点検機能付き点火装置に関する。   The present invention relates to an ignition device with a self-inspection function for igniting a pyrotechnic mounted on a rocket.

ロケットの飛翔においてロケットの一部切り離しや点火・再点火等が必要である場合、火工品を点火することによって目的を達成するケースが多い。
そのため、任意のタイミングで火工品を点火することを可能にするために、予め飛翔体内に点火装置を搭載しておくことが一般的である。 When it is necessary to detach a part of the rocket or to ignite / re-ignite the rocket, the purpose is often achieved by igniting the pyrotechnics.
Therefore, it is common to mount an ignition device in advance in the flying body in order to ignite a pyrotechnic at an arbitrary timing.

この点火装置については、例えば、図１に記載の点火装置のように、電源５１と火工品５３の間を点火装置５２によって連結させることで、点火タイミング等の制御を行うものがある。   With respect to this ignition device, for example, as in the ignition device shown in FIG. 1, the ignition timing is controlled by connecting the power source 51 and the pyrotechnic 53 with the ignition device 52.

また、この図における点検装置５５は、点火装置５２について後述する各種点検を行う際に用いる装置であり、制御装置５６は、主にロケットの飛翔を制御するためのものであり、火工品５３を点火するための各スイッチ等の制御をも行うものである。
さらに、この例においては、意図しないタイミングで電流が流れた場合等において、火工品５３が点火することを防止するためにＳＡＤ５４（Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ａｒｍｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）が設けられている場合がある。また、火工品５３において、火工品５３を点火するために着火薬であるイニシエータ（図示しない）を有しているものとする。 Further, the inspection device 55 in this figure is a device used when performing various inspections to be described later on the ignition device 52, and the control device 56 is mainly for controlling the flight of the rocket, and the pyrotechnic 53 The control of each switch for igniting is also performed.
Further, in this example, a SAD 54 (Safety and Arming Device) may be provided in order to prevent the pyrotechnic 53 from igniting when a current flows at an unintended timing. Further, it is assumed that the pyrotechnic 53 has an initiator (not shown) that is an ignition agent for igniting the pyrotechnic 53.

上記のような火工品について記載された特許文献については、以下のものが知られている。   The following are known about the patent documents describing the pyrotechnics as described above.

特開２０１２−１４４０５６号公報JP 2012-144056 A 特開２０１０−１３３６８５号公報JP 2010-133865 A

上記のような火工品をロケットに搭載させた場合において、故障等を避けるために、点検装置５５を用いることによって事前に各種試験を行う必要がある。
以下、従来の点火装置における点検方法について説明を行う。 When the pyrotechnics as described above are mounted on a rocket, it is necessary to perform various tests in advance by using the inspection device 55 in order to avoid failure and the like.
Hereinafter, the inspection method in the conventional ignition device will be described.

図２は、図１における点火装置の基本回路構成の図である。
この図において、６１ａは火工品の点火準備を行うためのアーミングスイッチ、６１ｂはアーミングスイッチ６１ａを制御するアーミングスイッチ制御信号、６２ａは後述する「点火モード」と「点検モード」を切り替える切替スイッチ、６２ｂは切替スイッチ６２ａを制御する切替スイッチ制御信号、６３ａは火工品の点火を行う点火スイッチ、６３ｂは点火スイッチ６３ａの制御を行う点火スイッチ制御信号である。
また、この例における点火装置５２は、３つの火工品５３に連結している場合を想定しているため、切替スイッチ６２ａ、切替スイッチ制御信号６２ｂ、点火スイッチ６３ａ、点火スイッチ制御信号６３ｂは、それぞれ３組ずつ備えつけられている。
なお、この例において、火工品の点火を行うのにアーミングスイッチ６１ａと点火スイッチ６３ａの２つを用いているのは、チャタリング等によって意図しないタイミングで電流が流れた場合に火工品が点火してしまうのを極力防止する、という安全面を考慮したものである。
また、この例においては、電源５１と火工品５３を連結する回路を２系統有する場合について説明を行う。 FIG. 2 is a diagram of a basic circuit configuration of the ignition device in FIG.
In this figure, 61a is an arming switch for preparing to ignite pyrotechnics, 61b is an arming switch control signal for controlling the arming switch 61a, 62a is a changeover switch for switching between “ignition mode” and “inspection mode” described later, 62b is a changeover switch control signal for controlling the changeover switch 62a, 63a is an ignition switch for igniting pyrotechnics, and 63b is an ignition switch control signal for controlling the ignition switch 63a.
Since the ignition device 52 in this example is assumed to be connected to three pyrotechnics 53, the changeover switch 62a, the changeover switch control signal 62b, the ignition switch 63a, and the ignition switch control signal 63b are: Three sets of each are provided.
In this example, the arming switch 61a and the ignition switch 63a are used to ignite the pyrotechnics because the pyrotechnics ignite when current flows at an unintended timing due to chattering or the like. This is in consideration of the safety aspect of preventing this as much as possible.
Moreover, in this example, the case where it has two systems which connect the power supply 51 and the pyrotechnic 53 is demonstrated.

点火装置５２は、上記各種スイッチ及び制御回路を操作することによって「点火モード」と「点検モード」の２つの動作モードのいずれかに切り替えることが可能である。ロケットの飛翔において火工品５３の点火を行う際には「点火モード」にし、各回路の導通試験等の点検を行う際には「点検モード」にすることで切り替えを行う。   The ignition device 52 can be switched to one of two operation modes of “ignition mode” and “inspection mode” by operating the various switches and the control circuit. When the pyrotechnic 53 is ignited in the flight of the rocket, the ignition mode is set. When the inspection such as the continuity test of each circuit is performed, the mode is switched to the inspection mode.

具体的には、「点火モード」の場合は、アーミングスイッチ６１ａを「ＯＮ」にし、切替スイッチ６２ａを「点火モード」にし、さらに、点火スイッチ６３ａを「ＯＮ」にすることで、電源５１から火工品５３に電力を供給する。   Specifically, in the “ignition mode”, the arming switch 61a is set to “ON”, the changeover switch 62a is set to “ignition mode”, and the ignition switch 63a is set to “ON”, so that the power source 51 Electric power is supplied to the work 53.

また、「点検モード」の場合は、アーミングスイッチ６１ａを「ＯＦＦ」にし、切替スイッチ６２ａを「点検モード」にし、さらに、必要に応じて点火スイッチ６３ａを「ＯＮ」にすることによって点検を行う。
なお、この「点検モード」の場合は火工品５３を安全面の観点から取外して点検を行う必要がある。 Further, in the “inspection mode”, the arming switch 61a is set to “OFF”, the changeover switch 62a is set to the “inspection mode”, and the ignition switch 63a is set to “ON” as necessary.
In this “inspection mode”, it is necessary to remove the pyrotechnic 53 from the viewpoint of safety and perform an inspection.

上記「点検モード」において、アーミングスイッチ６１ａを切った状態で点検を行うため、例えば切替スイッチ６２ａの誤作動等による被害を防ぐことができる構成になっている。この「点検モード」における試験は、一般的には「チェックアウト装置」と呼ばれる点検装置５５が行うものであり、点火装置５２に設けられた各測定ポイント（図示しない）の導通抵抗値を取得し、この情報を元に導通絶縁確認等が行われる。また、状況に応じて、その他点火ラインに規定の点火電流が流せることの確認、迷走電流の有無等の試験についても行われる。
なお、この例において、アーミングスイッチ６１ａの制御はアーミングスイッチ制御信号６１ｂを経由して制御装置５６に設けられたアーミングスイッチ制御装置５６ｂが制御を行い、点火スイッチ６３ａの制御は点火スイッチ制御信号６３ｂを経由して制御装置５６に設けられた点火スイッチ制御装置５６ａが制御を行う。 In the “inspection mode”, since the inspection is performed with the arming switch 61a turned off, damage due to, for example, malfunction of the changeover switch 62a can be prevented. The test in the “inspection mode” is generally performed by an inspection device 55 called “checkout device”, and the conduction resistance value of each measurement point (not shown) provided in the ignition device 52 is acquired. Based on this information, conduction insulation confirmation and the like are performed. In addition, depending on the situation, other tests such as confirmation that a specified ignition current can flow through the ignition line and the presence or absence of stray current are also performed.
In this example, the arming switch 61a is controlled by the arming switch control device 56b provided in the control device 56 via the arming switch control signal 61b, and the ignition switch 63a is controlled by the ignition switch control signal 63b. The ignition switch control device 56a provided in the control device 56 performs control.

また、テレメータ計測装置５７は、この例においては、上記点検によって取得したステータスを収集し、必要に応じて送信等行うものである。   Further, in this example, the telemeter measuring device 57 collects the status acquired by the inspection and performs transmission or the like as necessary.

上記点検は、飛翔体の安全性及び信頼度を高めるために必要不可欠なものである。
しかし、この点検は、安全面からロケットの打ち上げ射場において他の作業を停止して行うことが一般的であるため多大な時間を要するものである。また、点検装置５５の取り付け等の準備作業、点検の実施及び点検装置５５の取外し作業等を人手によって行い、さらに、この点検を行うために点検装置５５を準備する必要があるため、多大なコストを要するという問題点を有していた。
また、上記点検は、火工品５３を取り外して行うものであるが、点検装置５５を取り付けるために、火工品を点火するためのイニシエータ（図示しない）についても取り外して点検を行う必要があった。そのため、イニシエータの正常性についての点検は別途の方法で行う必要があった。 The above inspection is indispensable for improving the safety and reliability of the flying object.
However, since this inspection is generally performed while stopping other work at the launch site of the rocket for safety reasons, it takes a lot of time. In addition, since it is necessary to manually prepare for the installation of the inspection device 55, perform the inspection, remove the inspection device 55, etc., and prepare the inspection device 55 to perform this inspection, a large cost is required. It had the problem of requiring.
Further, the above inspection is performed by removing the pyrotechnic 53, but in order to attach the inspection device 55, it is necessary to remove the initiator (not shown) for igniting the pyrotechnic and perform the inspection. It was. Therefore, it is necessary to check the normality of the initiator by a separate method.

そこで、本発明の目的は、イニシエータを取り付けた状態で点検をすることが可能であり、かつ、安全確実にイニシエータと点火用回路の点検をすることができ、また、点検に要する時間の短縮を図ることが可能であり、さらに、人が立ち入ることなく点検が可能な自己点検機能付き点火装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to allow inspection with the initiator attached, to be able to inspect the initiator and the ignition circuit safely and reliably, and to reduce the time required for inspection. It is another object of the present invention to provide an ignition device with a self-inspection function which can be planned and can be inspected without entering a person.

上記目的を達成するため、本発明によると、電源に接続され火工品の点火に必要な電圧の電力を蓄電する点火電源回路と、
前記点火電源回路と火工品とを接続又は切断する点火スイッチ回路と、
前記点火電源回路又は前記点火スイッチ回路の抵抗又は電圧を検出する自己点検回路と、
前記点火スイッチ回路に接続又は切断について指示する制御信号を出力し、前記自己点検回路で検出した抵抗又は電圧を外部に出力する制御回路と、
前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路及び前記自己点検回路における電圧を制限する定電圧回路と、
前記点火スイッチ回路と前記火工品との間に位置し、前記火工品を点火するためのイニシエータとを備え、
前記イニシエータは、所定の電流が通電することによって点火するようになっており、
前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路、前記自己点検回路及び前記イニシエータとからなる回路は、所定の抵抗を有しており、
前記定電圧回路は、前記所定の抵抗と前記所定の電流の積を下回る値に設定をされている、ことを特徴とする自己点検機能付きの点火装置が提供される。 To achieve the above object, according to the present invention, an ignition power supply circuit that is connected to a power source and stores electric power of a voltage necessary for ignition of a pyrotechnic,
An ignition switch circuit for connecting or disconnecting the ignition power circuit and pyrotechnics;
A self-check circuit that detects the resistance or voltage of the ignition power supply circuit or the ignition switch circuit;
A control circuit that outputs a control signal instructing connection or disconnection to the ignition switch circuit, and outputs the resistance or voltage detected by the self-check circuit;
A constant voltage circuit for limiting a voltage in the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit and the self-inspection circuit;
Located between the ignition switch circuit and the pyrotechnic, and comprising an initiator for igniting the pyrotechnic,
The initiator is ignited by energizing a predetermined current,
The circuit composed of the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit, the self-inspection circuit, and the initiator has a predetermined resistance,
The constant voltage circuit is set to a value lower than the product of the predetermined resistance and the predetermined current, and an ignition device with a self-checking function is provided.

また、本発明の実施形態によると、点検時において、前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路及び前記自己点検回路に流れる電流を制限する定電流回路を備え、
前記定電流回路は、前記所定の電流を下回る値に設定をされている。 Further, according to the embodiment of the present invention, it comprises a constant current circuit that limits a current flowing through the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit and the self-inspection circuit at the time of inspection,
The constant current circuit is set to a value lower than the predetermined current.

さらに、本発明の実施形態によると、前記電源に接続され、点検時において、前記点検に必要な電圧の電力を蓄電する内部電源回路を有する。   Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the power supply device includes an internal power supply circuit that is connected to the power supply and stores electric power of a voltage necessary for the inspection at the time of inspection.

本発明によると、点火装置の回路内に自己点検回路を設けたことによって、点検装置を別途取り付ける必要がなくなるため、点検時にイニシエータを取り付けた状態で点検をすることが可能になる。また、これによって、点検時に点検装置の取り付け及び取外しを行う必要がなくなるため、点検に要する時間を短縮することができる。   According to the present invention, since the self-inspection circuit is provided in the circuit of the ignition device, it is not necessary to separately install the inspection device, and therefore it is possible to perform the inspection with the initiator attached at the time of inspection. This also eliminates the need to attach and remove the inspection device during inspection, thereby shortening the time required for inspection.

また、点火装置の回路内に定電圧回路を設けたことによって、点検時に回路を流れる電流について、イニシエータの点火に要する電流を下回る値に設定することができるため、安全確実にイニシエータを含めた点検を行うことが可能になる。   In addition, by providing a constant voltage circuit in the circuit of the ignition device, the current flowing through the circuit at the time of inspection can be set to a value lower than the current required for ignition of the initiator. It becomes possible to do.

さらに、点火装置の回路内に自己点検回路等を制御する制御回路を設けたことによって、他の場所において制御回路から送信された点検結果のモニタが可能になり、人が立ち入ることなく点検を行うことが可能になる。
Furthermore, by providing a control circuit for controlling the self-inspection circuit and the like in the circuit of the ignition device, it becomes possible to monitor the inspection result transmitted from the control circuit in another place, and the inspection is performed without entering a person. It becomes possible.

従来技術における点火装置の模式図である。It is a schematic diagram of the ignition device in a prior art. 従来技術における点火装置の基本回路構成の図である。It is a figure of the basic circuit structure of the ignition device in a prior art. 本発明における自己点検機能付き点火装置の基本回路構成の概略図である。It is the schematic of the basic circuit structure of the ignition device with a self-inspection function in this invention. 本発明における自己点検機能付き点火装置の基本回路構成の詳細図である。It is a detailed view of a basic circuit configuration of an ignition device with a self-inspection function in the present invention. 本発明の自己点検機能付き点火装置における制御回路の詳細図である。It is detail drawing of the control circuit in the ignition device with a self-checking function of the present invention.

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図３（Ａ）は、本発明における自己点検機能付き点火装置の基本回路構成の概略図であり、図３（Ｂ）は、本発明における点火装置内部の概略図である。また、図４は、本発明における自己点検機能付き点火装置の基本回路構成図の詳細図である。
図３において、１は電源、２は火工品、３は制御装置、４はテレメータ計測装置、５はＳＡＤ、１０は点火装置、１０ａは点火電源回路、１０ｂは点火スイッチ回路、１０ｃは自己点検回路、１０ｄは制御回路である。
また、図４において、２ａはイニシエータ、１１は充電回路、１２は蓄電用コンデンサ、１３ａはアーミングスイッチ、１３ｂはアーミングスイッチモニタ、１４ａは点火スイッチ、１４ｂは点火スイッチモニタ、１５ａは点火スイッチ、１５ｂは点火スイッチモニタ、１６ａ、１６ｂは接地抵抗、１６ｃ、１６ｄは計測用抵抗、１７ａ、１７ｂは入力端子、１７ｃ、１７ｄは出力端子、２１は内部電源回路、２２は定電圧回路、２３は定電流回路、２４は電圧制限回路、２５は計測用スイッチ、２６は校正用スイッチ、２７は測定アンプである。
さらに、図５は、本発明の点火装置における制御回路の詳細図である。
この図において、３１ａは制御回路Ａ、３１ｂは制御回路Ｂである。 FIG. 3A is a schematic diagram of the basic circuit configuration of the ignition device with a self-inspection function in the present invention, and FIG. 3B is a schematic diagram of the interior of the ignition device in the present invention. FIG. 4 is a detailed diagram of a basic circuit configuration diagram of the ignition device with a self-inspection function according to the present invention.
In FIG. 3, 1 is a power source, 2 is a pyrotechnic, 3 is a control device, 4 is a telemeter measuring device, 5 is a SAD, 10 is an ignition device, 10a is an ignition power supply circuit, 10b is an ignition switch circuit, and 10c is a self-inspection Circuits 10d are control circuits.
In FIG. 4, 2a is an initiator, 11 is a charging circuit, 12 is a storage capacitor, 13a is an arming switch, 13b is an arming switch monitor, 14a is an ignition switch, 14b is an ignition switch monitor, 15a is an ignition switch, and 15b is Ignition switch monitor, 16a and 16b are ground resistors, 16c and 16d are measurement resistors, 17a and 17b are input terminals, 17c and 17d are output terminals, 21 is an internal power supply circuit, 22 is a constant voltage circuit, and 23 is a constant current circuit. , 24 is a voltage limiting circuit, 25 is a measurement switch, 26 is a calibration switch, and 27 is a measurement amplifier.
Furthermore, FIG. 5 is a detailed view of a control circuit in the ignition device of the present invention.
In this figure, 31a is a control circuit A, and 31b is a control circuit B.

図３（Ｂ）における点火電源回路１０ａは、電源１に接続され火工品２の点火に必要な電圧の電力を蓄電する機能を有するものであり、図４においては、１１は充電回路、１２は蓄電用コンデンサがこれに該当する。
なお、入力端子１７ａ、１７ｂ及び出力端子１７ｃ、１７ｄは、点火装置１０と電源１等の外部機器を接続するために用いる端子である。 The ignition power supply circuit 10a in FIG. 3B has a function of storing electric power of a voltage necessary for ignition of the pyrotechnic 2 connected to the power supply 1, and in FIG. This corresponds to the capacitor for power storage.
The input terminals 17a and 17b and the output terminals 17c and 17d are terminals used to connect the ignition device 10 and an external device such as the power source 1.

点火スイッチ回路１０ｂは、点火電源回路１０ａと火工品２とを接続又は切断する機能を有するものであり、図４においては、アーミングスイッチ１３ａ、点火スイッチ１４ａ、１５ａ及びこれに伴うアーミングスイッチモニタ１３ｂ、点火スイッチモニタ１４ｂ、１５ｂが該当する。   The ignition switch circuit 10b has a function of connecting or disconnecting the ignition power supply circuit 10a and the pyrotechnic 2, and in FIG. 4, an arming switch 13a, ignition switches 14a and 15a, and an arming switch monitor 13b associated therewith. The ignition switch monitors 14b and 15b are applicable.

自己点検回路１０ｃは、点火電源回路１０ａ、前記点火スイッチ回路１０ｂの抵抗又は電圧を検出する機能を有するものであり、図４においては、内部電源回路２１、定電圧回路２２、定電流回路２３、電圧制限回路２４及び計測用抵抗１６ｃ、１６ｄ等がこれに該当する。   The self-inspection circuit 10c has a function of detecting the resistance or voltage of the ignition power supply circuit 10a and the ignition switch circuit 10b. In FIG. 4, the internal power supply circuit 21, the constant voltage circuit 22, the constant current circuit 23, The voltage limiting circuit 24, the measuring resistors 16c and 16d, and the like correspond to this.

制御回路１０ｄは、点火スイッチ回路１０ｂに接続又は切断について指示する制御信号を出力し、自己点検回路１０ｃで検出した抵抗又は電圧を外部に出力する機能を有するものである。   The control circuit 10d has a function of outputting a control signal instructing connection or disconnection to the ignition switch circuit 10b and outputting the resistance or voltage detected by the self-inspection circuit 10c to the outside.

図４において、点火装置１０における充電回路１１は、入力側と出力側とを電気的に絶縁して電源を供給するためのものであり、制御回路１０ｄからの充電制御によって出力側を「ＯＮ」または「ＯＦＦ」に切り替えることが可能である。
また、蓄電用コンデンサ１２は、充電回路１１によって電圧が発生した際に、火工品２の点火をするためにその電荷を蓄積するものである。
なお、この例において、充電回路１１と電源１との間に、外部からのノイズの侵入を防止し、または外部へのノイズの発散を低減するためにフィルタ（図示しない）を設ける構成であってもよい。 In FIG. 4, a charging circuit 11 in the ignition device 10 is for electrically insulating the input side and the output side to supply power, and the output side is turned “ON” by charge control from the control circuit 10d. Alternatively, it can be switched to “OFF”.
In addition, the storage capacitor 12 accumulates electric charge for igniting the pyrotechnic 2 when a voltage is generated by the charging circuit 11.
In this example, a filter (not shown) is provided between the charging circuit 11 and the power source 1 in order to prevent the intrusion of noise from the outside or reduce the spread of noise to the outside. Also good.

アーミングスイッチ１３ａ、点火スイッチ１４ａ、１５ａは、上述した従来技術における構成と同様である。また、この例においては、これらのステータスをモニタリングするためにアーミングスイッチモニタ１３ｂ、点火スイッチモニタ１４ｂ、１５ｂが備えつけられている。   The arming switch 13a and the ignition switches 14a and 15a are the same as those in the above-described prior art. In this example, an arming switch monitor 13b and ignition switch monitors 14b and 15b are provided to monitor these statuses.

接地抵抗１６ａ、１６ｂは、静電気等により電圧が発生した場合において、アースラインにその電荷を逃がすためのものである。また、耐雷用の抵抗をして機能させることも可能である。
計測用抵抗１６ｃ、１６ｄは、それぞれＶ１、Ｖ２における電圧を測定アンプ（図示しない）によって測定するためのものである。なお、この例において、それぞれ複数の抵抗器から構成されているのは、それぞれの抵抗器にかかる電圧を測定可能な電圧範囲（例えば、−１０[Ｖ]〜１０[Ｖ]程度）に収まるようにするためである。 The ground resistors 16a and 16b are for releasing electric charges to the earth line when a voltage is generated due to static electricity or the like. It is also possible to function with lightning resistance.
The measurement resistors 16c and 16d are for measuring the voltages at V1 and V2, respectively, with a measurement amplifier (not shown). In this example, each of the plurality of resistors is configured to be within a voltage range (for example, about −10 [V] to 10 [V]) in which the voltage applied to each resistor can be measured. It is to make it.

内部電源回路２１は、点火装置１０内の測定アンプ２７等の各機器に電源を供給するものである。また、点検用の回路である定電圧回路２２、定電流回路２３、電圧制限回路２４等に電源を供給するためのものである。   The internal power supply circuit 21 supplies power to each device such as the measurement amplifier 27 in the ignition device 10. Further, it is for supplying power to the constant voltage circuit 22, the constant current circuit 23, the voltage limiting circuit 24 and the like which are inspection circuits.

定電圧回路２２、定電流回路２３、電圧制限回路２４は、内部電源回路２１で発生した電流、電圧を所定の値以下に制限するためのものである。
この例においては、図４に示すように火工品２を点火させるための着火薬であるイニシエータ２ａを備えているものを想定している。このイニシエータ２ａは、例えば、５[Ａ]の電流を４[ｍｓ]流すことによって確実に点火し、これによってその先に連結された火工品２を点火させるものである。なお、点検時においては、安全性の観点から火工品２を接続していない状態で点検を行う。
ここで、イニシエータ２ａの点検を行う場合、イニシエータ２ａの点火を防止するため、点火に必要な電流よりも十分に小さい値で点検を行う必要がある。例えば、このイニシエータ２ａが、１[Ａ]の電流を通電しても点火しないことを保証するものである場合においては、この定電流回路２３によって、各回路の点検を行うために通電させる電流を１[Ａ]以下に抑える役割を担っている。 The constant voltage circuit 22, the constant current circuit 23, and the voltage limiting circuit 24 are for limiting the current and voltage generated in the internal power supply circuit 21 to a predetermined value or less.
In this example, as shown in FIG. 4, it is assumed that an initiator 2a that is an ignition agent for igniting the pyrotechnic 2 is provided. For example, the initiator 2a ignites reliably by flowing a current of 5 [A] for 4 [ms], thereby igniting the pyrotechnics 2 connected to the end. At the time of inspection, inspection is performed with the pyrotechnic 2 not connected from the viewpoint of safety.
Here, when checking the initiator 2a, in order to prevent ignition of the initiator 2a, it is necessary to check with a value sufficiently smaller than the current required for ignition. For example, in the case where the initiator 2a guarantees that ignition does not occur even when a current of 1 [A] is applied, the constant current circuit 23 supplies a current to be supplied to check each circuit. It plays the role of keeping it below 1 [A].

上記のように定電流回路２３によって点検を行う際の電流を抑えても、この例においては、蓄電用コンデンサ１２とイニシエータ２ａ間の回路については電流制限がされていない。そのため、蓄電用コンデンサ１２が意図しないタイミングで放電してしまった場合、点検中にイニシエータ２ａを点火させてしまう場合が考えられる。
そこで、定電圧回路２２又は電圧制限回路２４は、仮に蓄電用コンデンサ１２が意図しないタイミングで放電をした場合においても、イニシエータ２ａが点火しない電圧に抑えるためのものである。
具体的には、例えば、イニシエータ２ａの抵抗を１[Ω]とし、イニシエータ２ａが点火しない電流の上限を１[Ａ]とした場合、定電圧回路２２又は電圧制限回路２４における設定値を、オームの法則より電圧を１[Ｖ]以下に設定することによって、意図しないタイミングで放電した場合においてもイニシエータ２ａの点火を防ぐことができるというものである。
なお、図４においては、定電圧回路２２と電圧制限回路２４の両方を用いているが、上記のように電圧を制限することができれば、どちらかの機器のみを用いる構成であってもよい。 Even if the current at the time of inspection by the constant current circuit 23 is suppressed as described above, in this example, the current between the capacitor 12 for storage and the initiator 2a is not limited. For this reason, if the storage capacitor 12 is discharged at an unintended timing, the initiator 2a may be ignited during inspection.
Therefore, the constant voltage circuit 22 or the voltage limiting circuit 24 is for suppressing the voltage at which the initiator 2a does not ignite even if the storage capacitor 12 is discharged at an unintended timing.
Specifically, for example, when the resistance of the initiator 2a is 1 [Ω] and the upper limit of the current that the initiator 2a does not ignite is 1 [A], the set value in the constant voltage circuit 22 or the voltage limiting circuit 24 is By setting the voltage to 1 [V] or less according to the above law, it is possible to prevent ignition of the initiator 2a even when it is discharged at an unintended timing.
In FIG. 4, both the constant voltage circuit 22 and the voltage limiting circuit 24 are used. However, as long as the voltage can be limited as described above, only one of the devices may be used.

さらに、定電流回路２３が点検時に流れる電流を一定にすることにより、蓄電用コンデンサ１２に蓄電される電荷[Ｃ]は、時間に比例して増加することになる。この場合、蓄電用コンデンサ１２の静電容量[Ｆ]が一定であるとすると、ファラデーの法則より、電圧[Ｖ]も時間に比例して増加していくことになる。そのため、蓄電用コンデンサ１２の電圧増加の比率が変化（電圧が一定の割合で増加しているか否か）を監視することによって蓄電用コンデンサ１２の正常性を点検することも可能になるというメリットを有している。   Furthermore, the constant current circuit 23 makes the current flowing at the time of inspection constant, so that the charge [C] stored in the storage capacitor 12 increases in proportion to time. In this case, assuming that the capacitance [F] of the storage capacitor 12 is constant, the voltage [V] also increases in proportion to time according to Faraday's law. Therefore, it is possible to check the normality of the storage capacitor 12 by monitoring the change in the voltage increase rate of the storage capacitor 12 (whether the voltage is increasing at a constant rate). Have.

校正用スイッチ２６は、イニシエータ２ａを含めた点検実施時の比較データを取得するためのものである。具体的には、イニシエータ２ａの抵抗値に対応させた基準抵抗２６ａを設けておき、校正用スイッチ２６を「ＯＮ」にして通電させ、基準抵抗２６ａにおける電圧を計測するものである。イニシエータ２ａに導通確認を行った場合において、その電圧が基準抵抗２６ａにおける電圧を大きく異なることを検知することによって、回路が欠陥を有していることを発見することが可能になるからである。   The calibration switch 26 is for acquiring comparison data at the time of inspection including the initiator 2a. Specifically, a reference resistor 26a corresponding to the resistance value of the initiator 2a is provided, the calibration switch 26 is turned on and energized, and the voltage at the reference resistor 26a is measured. This is because it is possible to discover that the circuit has a defect by detecting that the voltage of the reference resistor 26a is greatly different when the conduction check is performed on the initiator 2a.

測定アンプ２７は、Ｖ１、Ｖ２における電圧を測定する測定アンプと同様に、状況に応じた電圧を測定するものである。特に測定アンプ２７は、定電圧回路２２、電圧制限回路２４の正常性確認に用いられる。   The measurement amplifier 27 measures the voltage according to the situation, like the measurement amplifier that measures the voltages at V1 and V2. In particular, the measurement amplifier 27 is used for checking the normality of the constant voltage circuit 22 and the voltage limiting circuit 24.

制御回路１０ｄは、この例においては、制御回路Ａ３１ａと制御回路Ｂ３１ｂから構成されており、マイコン等からなるものでよい。
制御回路Ａ３１ａは、制御装置３（点検スイッチ制御装置３ａ）からの指示を受けて点火スイッチ１４ａ及び点火スイッチ１５ａの「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の制御を行い、また、測定アンプ（図示しない）からのＶ１、Ｖ２における電圧計測結果や測定アンプ２７による電圧計測結果をテレメータ計測装置４に出力する。
また、制御回路Ｂ３１ｂは、制御装置３（アーミングスイッチ制御装置３ｂ）からの指示を受けてアーミングスイッチ１３ａの「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の制御を行い、また、アーミングスイッチモニタ１３ｂからの計測結果をテレメータ計測装置４に出力する。 In this example, the control circuit 10d includes a control circuit A31a and a control circuit B31b, and may be a microcomputer or the like.
In response to an instruction from the control device 3 (check switch control device 3a), the control circuit A31a controls “ON” or “OFF” of the ignition switch 14a and the ignition switch 15a, and from a measurement amplifier (not shown). The voltage measurement result at V1 and V2 and the voltage measurement result by the measurement amplifier 27 are output to the telemeter measurement device 4.
Also, the control circuit B31b receives an instruction from the control device 3 (arming switch control device 3b) and controls the arming switch 13a to be “ON” or “OFF” and also displays the measurement result from the arming switch monitor 13b. Output to the telemeter measuring device 4.

なお、本発明において、電源１、火工品２、制御装置３、テレメータ計測装置４及びＳＡＤ５の機能は上述した従来技術による構成を同じである。   In the present invention, the functions of the power source 1, the pyrotechnic 2, the control device 3, the telemeter measurement device 4, and the SAD 5 are the same as those of the above-described conventional technology.

次に、図４に基づいて点検時における点火装置１０の動作について説明する。
（１）点火装置１０の外部から電源１が供給されることによって、内部電源回路２１から回路電源Ｖｃｃが発生し、制御回路１０ｄ、アーミングスイッチモニタ１３ｂ、点火スイッチモニタ１４ｂ、点火スイッチモニタ１５ｂ、測定アンプ２７等を起動する。なお、充電回路１１は、制御回路１０ｄからの指示があるまで充電を開始しない設定にしておく。
（２）制御回路Ａ３１ａ及び制御回路Ｂ３１ｂの機能について正常性を確認する。
（３）計測用抵抗１６ｃの電圧Ｖ１及び計測用抵抗１６ｄの電圧Ｖ２を測定アンプ（図示しない）によって測定し、それぞれ電圧が０[Ｖ]であることを確認する。また、測定アンプ２７の電圧を測定する。
（４）アーミングスイッチ１３ａ、点火スイッチ１４ａ及び点火スイッチ１５ａのステータスをアーミングスイッチモニタ１３ｂ、点火スイッチモニタ１４ｂ及び点火スイッチモニタ１５ｂによって確認し、それぞれのスイッチが「ＯＦＦ」になっていることを確認する。これによって、火工品２の誤発火等を防止することができる。
（５）イニシエータ２ａを含めた点検実施時の比較データを取得するために、校正用スイッチ２６を「ＯＮ」にして通電させ、基準抵抗２６ａにおける電圧を計測する。計測終了後、校正用スイッチ２６を「ＯＦＦ」にする
（６）内部電源回路２１により蓄電用コンデンサ１２に充電及び放電を行い、蓄電用コンデンサ１２の正常性を確認する。
（７）計測用スイッチ２５を「ＯＮ」にし、所定時間経過後、測定アンプ（図示しない）によってＶ１、Ｖ２における電圧を計測する。その後、Ｖ１における電圧が電圧制限回路２４によって制限された電圧と同値であるかを確認して電圧制限回路２４の正常性を確認する。
また、Ｖ２における電圧が０[Ｖ]であることを確認し、アーミングスイッチ１３ａが「ＯＦＦ」になっていることを確認する。
（８）（７）の後、アーミングスイッチ１３ａを「ＯＮ」にして、Ｖ２における電圧が０[Ｖ]から上昇していることを確認する。また、アーミングスイッチモニタ１３ｂのステータスが「ＯＮ」になっていることを確認する。
（９）（８）の後、計測用スイッチ２５を「ＯＦＦ」にし、Ｖ１における電圧が所定の逓減状況であることを確認する。
（１０）アーミングスイッチ１３ａ、点火スイッチ１４ａ及び点火スイッチ１５ａを「ＯＮ」にして、イニシエータ２ａを含めた導通を確認する。また、上記（５）で求めた基準抵抗２６ａにおける電圧を比較して、抵抗値の変化の有無について確認する。
（１１）アーミングスイッチ１３ａ、点火スイッチ１４ａ及び点火スイッチ１５ａを「ＯＦＦ」にした後、充電回路１１を起動させ、点火時における電圧によって蓄電用コンデンサ１２を充電し、その充電時間及び電圧から充電機能を確認する。
（１２）充電回路１１による充電完了後、蓄電用コンデンサ１２の電圧を継続計測し、規定時間内に電圧が低下することの確認を行う。 Next, the operation of the ignition device 10 at the time of inspection will be described based on FIG.
(1) When the power supply 1 is supplied from the outside of the ignition device 10, the circuit power supply Vcc is generated from the internal power supply circuit 21, and the control circuit 10d, the arming switch monitor 13b, the ignition switch monitor 14b, the ignition switch monitor 15b, and the measurement The amplifier 27 and the like are activated. The charging circuit 11 is set to not start charging until an instruction is issued from the control circuit 10d.
(2) Check the normality of the functions of the control circuit A31a and the control circuit B31b.
(3) The voltage V1 of the measurement resistor 16c and the voltage V2 of the measurement resistor 16d are measured by a measurement amplifier (not shown), and it is confirmed that each voltage is 0 [V]. Further, the voltage of the measurement amplifier 27 is measured.
(4) The status of the arming switch 13a, the ignition switch 14a, and the ignition switch 15a is confirmed by the arming switch monitor 13b, the ignition switch monitor 14b, and the ignition switch monitor 15b, and it is confirmed that each switch is “OFF”. . Thereby, the misfire of the pyrotechnic 2 can be prevented.
(5) In order to obtain comparison data at the time of inspection including the initiator 2a, the calibration switch 26 is turned on and energized, and the voltage at the reference resistor 26a is measured. After the measurement is completed, the calibration switch 26 is turned off. (6) The storage capacitor 12 is charged and discharged by the internal power supply circuit 21 to check the normality of the storage capacitor 12.
(7) The measurement switch 25 is turned “ON”, and after a predetermined time has elapsed, the voltages at V1 and V2 are measured by a measurement amplifier (not shown). Thereafter, the normality of the voltage limiting circuit 24 is confirmed by confirming whether the voltage at V1 is the same value as the voltage limited by the voltage limiting circuit 24.
Further, it is confirmed that the voltage at V2 is 0 [V], and it is confirmed that the arming switch 13a is “OFF”.
(8) After (7), the arming switch 13a is turned “ON” and it is confirmed that the voltage at V2 has risen from 0 [V]. Further, it is confirmed that the status of the arming switch monitor 13b is “ON”.
(9) After (8), the measurement switch 25 is turned “OFF” and it is confirmed that the voltage at V1 is in a predetermined decreasing condition.
(10) The arming switch 13a, the ignition switch 14a, and the ignition switch 15a are turned “ON”, and the continuity including the initiator 2a is confirmed. Further, the voltage at the reference resistor 26a obtained in the above (5) is compared to check whether there is a change in the resistance value.
(11) After turning off the arming switch 13a, the ignition switch 14a, and the ignition switch 15a, the charging circuit 11 is activated to charge the storage capacitor 12 with the voltage at the time of ignition, and the charging function from the charging time and voltage Confirm.
(12) After the charging by the charging circuit 11 is completed, the voltage of the storage capacitor 12 is continuously measured, and it is confirmed that the voltage drops within a specified time.

上記点火装置１０においては、アーミングスイッチ１３ａが１つ、点火スイッチ１４ａ、１５ａが２つ有している例について説明を行ったが、この例に限定されず、それぞれ１つ又は２以上有するものであってもよい。   In the ignition device 10 described above, an example in which there is one arming switch 13a and two ignition switches 14a and 15a has been described. However, the present invention is not limited to this example, and each has one or more. There may be.

また、この例においては、点火装置１０外部の制御装置３からの指示によって、点検を開始する構成について説明を行ったが、点火装置１０内に自動点検プログラムとして組み込む構成であってもよい。   Moreover, in this example, although the structure which starts an inspection by the instruction | indication from the control apparatus 3 outside the ignition device 10 was demonstrated, the structure integrated as an automatic inspection program in the ignition device 10 may be sufficient.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 電源、２ 火工品、３ 制御装置、
３ａ 点火スイッチ制御装置、３ｂ アーミングスイッチ制御装置、
４ テレメータ計測装置、５ ＳＡＤ、
１０ 点火装置、１０ａ 点火電源回路、
１０ｂ 点火スイッチ回路、１０ｃ 自己点検回路、１０ｄ 制御回路、
１１ 充電回路、１２ 蓄電用コンデンサ、
１３ａ アーミングスイッチ、１３ｂ アーミングスイッチモニタ、
１４ａ 点火スイッチ、１４ｂ 点火スイッチモニタ、
１５ａ 点火スイッチ、１５ｂ 点火スイッチモニタ、
１６ａ、１６ｂ 接地抵抗、１６ｃ、１６ｄ 計測用抵抗、
１７ａ、１７ｂ 入力端子、１７ｃ、１７ｄ 出力端子、
２１ 内部電源回路、２２ 定電圧回路、２３ 定電流回路、
２４ 電圧制限回路、２５ 計測用スイッチ、
２６ 校正用スイッチ２６、２６ａ 基準抵抗、２７ 測定アンプ、
３１ａ 制御回路Ａ、３１ｂ 制御回路Ｂ、
５１ 電源、５２ 点火装置、５３ 火工品、
５４ ＳＡＤ、５５ 点検装置、５６ 制御装置、
５６ａ 点火スイッチ制御装置、５６ｂ アーミングスイッチ制御装置、
５７ テレメータ計測装置、
６１ａ アーミングスイッチ、
６１ｂ アーミングスイッチ制御信号、
６２ａ 切替スイッチ、６２ｂ 切替スイッチ制御信号、
６３ａ 点火スイッチ、６３ｂ 点火スイッチ制御信号 1 power supply, 2 pyrotechnics, 3 control device,
3a Ignition switch control device, 3b Arming switch control device,
4 Telemeter measuring device, 5 SAD,
10 ignition device, 10a ignition power supply circuit,
10b ignition switch circuit, 10c self-check circuit, 10d control circuit,
11 charging circuit, 12 storage capacitor,
13a arming switch, 13b arming switch monitor,
14a ignition switch, 14b ignition switch monitor,
15a ignition switch, 15b ignition switch monitor,
16a, 16b Ground resistance, 16c, 16d Measurement resistance,
17a, 17b input terminal, 17c, 17d output terminal,
21 internal power supply circuit, 22 constant voltage circuit, 23 constant current circuit,
24 voltage limiting circuit, 25 measuring switch,
26 Calibration switch 26, 26a Reference resistance, 27 Measuring amplifier,
31a control circuit A, 31b control circuit B,
51 power source, 52 ignition device, 53 pyrotechnics,
54 SAD, 55 inspection device, 56 control device,
56a ignition switch control device, 56b arming switch control device,
57 Telemeter measuring device,
61a arming switch,
61b Arming switch control signal,
62a changeover switch, 62b changeover switch control signal,
63a ignition switch, 63b ignition switch control signal

Claims (3)

電源に接続され火工品の点火に必要な電圧の電力を蓄電する点火電源回路と、
前記点火電源回路と火工品とを接続又は切断する点火スイッチ回路と、
前記点火電源回路又は前記点火スイッチ回路の抵抗又は電圧を検出する自己点検回路と、
前記点火スイッチ回路に接続又は切断について指示する制御信号を出力し、前記自己点検回路で検出した抵抗又は電圧を外部に出力する制御回路と、
前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路及び前記自己点検回路における電圧を制限する定電圧回路と、
前記点火スイッチ回路と前記火工品との間に位置し、前記火工品を点火するためのイニシエータとを備え、
前記イニシエータは、所定の電流が通電することによって点火するようになっており、
前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路、前記自己点検回路及び前記イニシエータとからなる回路は、所定の抵抗を有しており、
前記定電圧回路は、前記所定の抵抗と前記所定の電流の積を下回る値に設定をされている、ことを特徴とする自己点検機能付きの点火装置。 An ignition power supply circuit that is connected to a power source and stores electric power of a voltage necessary for ignition of the pyrotechnics;
An ignition switch circuit for connecting or disconnecting the ignition power circuit and pyrotechnics;
A self-check circuit that detects the resistance or voltage of the ignition power supply circuit or the ignition switch circuit;
A control circuit that outputs a control signal instructing connection or disconnection to the ignition switch circuit, and outputs the resistance or voltage detected by the self-check circuit;
A constant voltage circuit for limiting a voltage in the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit and the self-inspection circuit;
Located between the ignition switch circuit and the pyrotechnic, and comprising an initiator for igniting the pyrotechnic,
The initiator is ignited by energizing a predetermined current,
The circuit composed of the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit, the self-inspection circuit, and the initiator has a predetermined resistance,
The ignition device with a self-inspection function, wherein the constant voltage circuit is set to a value lower than a product of the predetermined resistance and the predetermined current. 点検時において、前記点火電源回路、前記点火スイッチ回路及び前記自己点検回路に流れる電流を制限する定電流回路を備え、
前記定電流回路は、前記所定の電流を下回る値に設定をされている、ことを特徴とする請求項１に記載の自己点検機能付きの点火装置。 A constant current circuit that limits a current flowing through the ignition power supply circuit, the ignition switch circuit and the self-inspection circuit at the time of inspection;
The ignition device with a self-checking function according to claim 1, wherein the constant current circuit is set to a value lower than the predetermined current. 前記電源に接続され、点検時において、前記点検に必要な電圧の電力を蓄電する内部電源回路を有する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自己点検機能付きの点火装置。   The ignition device with a self-inspection function according to claim 1, further comprising an internal power supply circuit that is connected to the power source and stores electric power of a voltage necessary for the inspection at the time of inspection.
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