JP2014191933A - 標識灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共通の定電流出力装置から複数個の標識灯を付勢する場合に、個別の標識灯の状態を監視可能な標識灯装置を提供する。
【解決手段】固体発光素子５の内の何れかが開放または短絡故障した場合には、この故障した固体発光素子５に対応した監視手段２０の検出信号が所定範囲を逸脱する。すると、制御装置１７が異常と判断して対応する短絡手段２１を閉成する。また、同時に報知手段２３に異常信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の一実施形態は、共通の定電流出力装置によって複数個の標識灯を直列点灯する標識灯装置に関する。

空港における標識灯装置において、定電流出力装置に複数個の標識灯を互いに直列的に接続して付勢する場合がある。例えば滑走路の中心線灯の両サイドに複数個の接地帯灯が埋設されることがある。この場合、複数個の接地帯灯は共通の定電流出力装置の出力間に互いに直列的に接続される。また、定電流出力装置は、滑走路脇のハンドホール等に設置される。

一方、近時、上記のような標識灯の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体発光素子が用いられるようになってきた。この場合、定電流出力装置には直流電源回路、定電流制御手段、光出力制御用の点灯制御手段等が必要である。すなわち、定電流制御手段は複数個の標識灯を同じ光出力にするために必要であり、光出力制御用の点灯制御手段は各標識灯の光源（固体発光素子）を所望の明るさに調光するためにあるいは設定された調光度合を維持するために必要である。

このような固体発光素子を光源として用いた定電流出力装置および標識灯からなる標識灯装置では、固体発光素子および各種の制御手段の状態を管制室等から制御、監視等できることが望まれる。

そこで、標識灯の光源としての固体発光素子の状態や定電流出力装置の各種制御手段の状態を監視し、異常時にはフェールセーフ制御するとともに、アラームを出力するようにしたものが提案されている（特許文献１）。

特開２０１１−７０９４７号公報

特許文献１には、標識灯の光源（ＬＥＤ）への出力電流、電圧値を監視して異常状態を検出する技術も示されている。

しかし、特許文献１のものは、定電流出力装置から出力される電流値あるいは点灯制御回路の出力電圧値を監視するものである。このため、定電流出力装置に複数個の標識灯を直列接続して付勢する場合、標識灯全体の状態は監視できるが、標識灯個々の状態を監視できないという不都合があった。すなわち、複数個の標識灯の内のどの標識灯が異常であるかを検出することができなかった。

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、共通の定電流出力装置から複数個の標識灯を付勢する場合に、個別の標識灯の状態を監視可能な標識灯装置を提供することを目的とする。

本発明における一実施形態の標識灯装置は、定電流を出力する定電流出力装置と、それぞれ定電流出力装置から離間して配置される複数個の標識灯とからなる。前記各標識灯は、互いに定電流出力装置の出力間に直列的に接続される固体発光素子を有する。
また、定電流出力装置には、各標識灯の固体発光素子の点灯状態を監視する複数個の監視手段が設けられる。

さらに、定電流出力装置には、監視手段に対応して設けられ、対応する監視手段が固体発光素子の異常を検出したときには固体発光素子を短絡する短絡手段が設けられる。
さらにまた、監視手段が固体発光素子の異常を検出したときには異常な固体発光素子の標識灯の識別信号とともに異常信号を出力する報知手段が設けられる。

前記定電流出力装置は、例えば固体発光素子に流れる電流を検出し、この検出信号に基づきスイッチング素子等をフィードバック制御することにより定電流化する。

固体発光素子は、好適にはＬＥＤ（発光ダイオード）であるがその他半導体レーザ、有機ＥＬ素子等その他の素子であってもよい。また、発光色は、白色の他、任意の発光色でもよいし、異なる色の混合であってもよい。
なお、標識灯の形式は限定されるものではなく、埋込形、地上形、その他の何れであってもよい。

本発明の一実施形態によれば、定電流出力装置から離間して配置される複数個の標識灯を共通の定電流出力装置の出力間に直列的に接続する標識灯装置であって、各標識灯における固体発光素子の点灯状態を個別に監視可能な標識灯装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を示す回路図。

以下、図を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態を示す回路図である。

定電流出力装置１は、交流定電流電源装置２から可飽和形の絶縁トランス３を介して定電流を供給される。定電流出力装置１の出力間には複数個の標識灯４、・・・が直列に接続されている。本実施形態において定電流出力装置１から付勢される標識灯４は３個であり、それぞれ２個の固体発光素子５例えばＬＥＤを有するものである。標識灯４および固体発光素子５の個数は一例であって、これに限定されるものではない。

交流定電流電源装置２は、例えば５０Hz、６０Hz等の正弦波交流電源の出力電圧を位相制御して例えば５段階の定電流を出力する。この交流定電流電源装置２の出の力端間に複数個の定電流出力装置１が互いに直列的に接続されている。本明細書において直列的とは、電気回路的に直列であることを意味し、中間に他の部品が介在している場合、介在していない場合の何れをも含むことを意味している。なお、図１では一つの定電流出力装置１のみを詳細に表し、他の定電流出力装置１については省略している。

定電流出力装置１は、絶縁トランス３の出力巻線の出力端間に３個の変流器６、７、８を直列的に接続している。第１の変流器６の出力側には、全波整流装置９を接続し、全波整流装置９の出力間にはスイッチング手段１０を接続している。そして、スイッチング手段１０には逆流防止用のダイオード１１を介して平滑コンデンサ１２を並列に接続している。

また、平滑コンデンサ１２には並列に電圧検出手段１３を接続するとともに、この平滑コンデンサ１２の出力をスイッチング手段１４を介して各標識灯４の固体発光素子５に供給するようにしている。各標識灯４への給電線１５の内、電気回路的に隣合う標識灯４間の給電線１５は定電流出力装置１を経由させるように配設されている。
前記スイッチング手段１４の出力側には、固体発光素子５、・・・に流れる電流を検出する電流検出手段１６が設けられている。

前記スイッチング手段１０、１４は、制御装置１７によって例えばＰＷＭ（パルス幅制御）制御される。すなわち、電圧検出手段１３の検出信号に応じて平滑コンデンサ１２の両端電圧が設定された電圧値となるようにスイッチング手段１０を制御する。また、電流検出手段１６の検出信号に応じて固体発光素子５、・・・の光出力が設定された調光度合のものとなるようにスイッチング手段１４を制御する。

前記制御装置１７はマイクロコンピュータ等から構成され、演算機能、メモリ機能等を備えていることが好ましい。そして、交流定電流電源装置１から供給される定電流の値と各標識灯４、・・・の調光度合との対応関係も記憶している。

第２のトランス７の出力側には、第２のトランス７の出力を整流し、必要に応じて定電圧化する電源手段１８が設けられ、この電源手段１８から前記制御装置１７および所要の構成要素に動作電力を供給するようになっている。

第３のトランス８の出力側には、レベル判別部１９が設けられている。レベル判別部１９は例えば電流検出手段によって構成され、現在交流定電流電源装置２から供給されている位相制御出力がどのレベルかを判別する。このレベル判別部１９を制御装置１７の演算機能等によって構成してもよい。また、このレベル判別部１９は、電流値からレベルを判別するものであってよいし、位相制御波形から導通期間を検出してレベルを判別するものであってもよい。

定電流出力装置１には、各標識灯４に対応して監視手段２０が設けられている。本実施形態において監視手段２０は、各標識灯４への一対の給電線１５間の電圧（固体発光素子の両端電圧）を検出するように構成されている。監視手段２０の検出信号が所定範囲を逸脱した場合に、固体発光素子５が短絡または開放したと判断する。すなわち、所定範囲を上回れば開放と判断し、下回れば短絡と判断する。
なお、監視手段２０の検出信号を入力して制御装置１７で異常の有無の判断を行うようにしてもよく、監視手段２０の構成は特に限定されるものではない。

そして、監視手段２０が固体発光素子５の短絡または開放を検出すると、短絡手段２１を閉成させて、固体発光素子５および監視手段２０を短絡する。したがって、他の正常な固体発光素子５、・・・に対しては、定電流を供給して点灯を継続できる。短絡手段２１としては、リレー、半導体スイッチング素子を用いて構成することができる。

なお、短絡手段２１より標識灯４側に小抵抗値の抵抗２２を挿入することにより、固体発光素子５が短絡故障した場合でも、短絡手段２１により固体発光素子５側に流れようとする電流を確実にバイパスすることが可能になる。

前記監視手段２０の検出情報は、前記制御装置１７にも入力されるようになっている。制御装置１７は、監視手段２０と対応する標識灯４との対応関係を記憶している。そして、制御装置１７は、監視手段２０が固体発光素子５の異常を検出した場合に、報知手段２３に標識灯４の識別信号とともに異常信号を出力する。
報知手段２４は、有線または無線にて管制室等に前記識別信号および異常信号を送出する。

つぎに、本実施形態の作用を説明する。通常時には、交流定電流電源装置２から５段階の内の何れか例えば光度比率が２５％となる定電流が定電流出力装置１に入力される。定電流出力装置１では、第３のトランス８の出力から、レベル判別部１９が定電流のレベルを判別する。制御装置１７は検知したレベルに応じてスイッチング手段１０を制御して平滑コンデンサ１２の電圧値を所定値に維持する。
また、制御装置１７は、検知したレベルに応じてスイッチング手段１４を制御して固体発光素子５、・・・の光出力を光度比率が２５％となるように制御する。

交流定電流電源装置２から他の段階の定電流が供給された場合には、制御装置１７は、同様にレベル判別部１９にて検知したレベルに応じてスイッチング手段１０、１４を制御する。したがって、各標識灯４、・・・は交流定電流電源装置２からの定電流レベルに応じた調光度合（光度比率）で固体発光素子５、・・・を点灯される。
このとき、各監視手段２０は対応する標識灯４の固体発光素子５の異常を検知しないので、短絡手段２１を開放している。

つぎに、固体発光素子５、・・・の内の何れかが開放または短絡故障した場合には、この故障した固体発光素子５に対応した監視手段２０の検出信号が所定範囲を逸脱する。すると、異常と判断して対応する短絡手段２１を閉成する。また、同時に制御装置１７に異常信号にも異常信号を出力する。
これにより、故障した固体発光素子５を含む標識灯４は短絡されて消灯するが、他の正常な固体発光素子５を有する標識灯４は継続点灯する。

また、短絡されて消灯する標識灯４の情報は制御装置１７を経由して報知手段２３により管制室等に報知されるので、遠隔地からも標識灯４個々の状態を監視できる。
なお、定電流出力装置１の各構成要素の状態も監視して、管制室等に報知するようにしてもよいものである。

以上、本発明の好ましい実施形態を中心に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、各種の変形を許容するものである。

１…定電流出力装置、２…交流定電流電源装置、３…絶縁トランス、４…標識灯、５…固体発光素子、１５…給電線、２０…監視手段、２１…短絡手段、２３…報知手段。

Claims (2)

1. 定電流を出力する定電流出力装置と、定電流出力装置から離間して配置されるとともに定電流出力装置の出力間に直列的に接続されて付勢される複数個の標識灯と、からなる標識灯装置であって、
   各標識灯には光源としての固体発光素子が設けられ、定電流出力装置には、各標識灯の固体発光素子の点灯状態を個別に監視する複数個の監視手段、対応する監視手段が固体発光素子の異常を検出したときに固体発光素子を短絡する短絡手段および監視手段が固体発光素子の異常を検出したときには異常な固体発光素子の標識灯の識別信号とともに異常信号を出力する報知手段が設けられていることを特徴とする標識灯装置。
2. 前記定電流出力装置から前記各標識灯への給電線の内、電気回路的に隣合う標識灯間の給電線を定電流出力装置を経由させることにより、各標識灯用の一対の給電線間を前記短絡手段で短絡可能にしているとともに、各標識灯用の給電線から前記監視手段が点灯状態を監視可能にしていることを特徴とする請求項１記載の標識灯装置。

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