JP2015074339A - 灯器、航灯、点灯監視装置およびその監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固体発光素子を有する光源部を備える灯器の異常を確実に検出できる灯器、特に航灯、それらの点灯監視装置および監視方法を提供すること。
【解決手段】灯器は、複数の光源部と、収容体と、監視手段とを具備する。複数の光源部は、固体発光素子をそれぞれ有する。収容体は、光源部を一体的に支持して収容する。監視手段は、複数の光源部のうち第１の光源部の電圧を検出し（ステップ１０２）、検出した電圧に基づき第１の光源部が異常であると判定した場合（ステップ１０３のＮＯ）、第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える（ステップ１０５、１０６）。
【選択図】図１６

Description

本発明は、航海あるいは航空関連の分野で使用される灯器、特に航走体に搭載される航灯、それらの点灯監視装置および監視方法に関する。

航海、航空の交通の安全を期すため、法律や規則により、船体や航空機体への灯器の取り付けが義務づけられており、例えば、その取り付け位置ごとの光の射光範囲、および出射光の色などが細かく定められている。近年では、光源として例えば発光ダイオードを用いた灯器が提案されており、発光ダイオードによる光度や配光等の技術に関する提案がなされている。

特許文献１に記載の船灯は、水平方向に円形または円弧状に配置された多数の発光ダイオードでなる光源と、この光源の上下に配置された、円盤状であって円錐形の一対の反射鏡とを備える。また、この船灯は、電源回路が収容された基部ユニットと、この基部ユニット上に設けられ上記光源および反射鏡が収容された胴部筒と、この胴部筒上に設けられた頂部ユニットとを有する。基部ユニットと頂部ユニットとの間には、円周方向における必要な角度範囲で、光源からの光を遮蔽する遮光板が設けられている（例えば、特許文献１の明細書段落［００１８］、［００２４］、図１参照）。

ところで、遠洋区域を航行する船舶等は、従来から常用灯および予備灯が一体となった二重式の灯器を使用する場合がある。例えば、白熱電球を用いた二重式の灯器の場合、灯器の外部であって灯器とは離れた位置に設置された制御盤等に電力の供給ラインが接続されている。制御盤は常用灯側に流れる電流を監視し、その電流が流れなくなった場合、常用灯側の白熱電球に異常があったと判断する。

特開２００７−２７０５２号公報

しかしながら、発光ダイオード等の固体発光素子を光源として用いる灯器の場合、固体発光素子に流れる電流が、白熱電球に流れる電流に比べ十分小さいため、従来までの制御盤では、固体発光素子に流れる電流を検出できないという問題がある。

本発明の目的は、固体発光素子を有する光源部を備える灯器の異常を確実に検出できる灯器、特に航灯、それらの点灯監視装置および監視方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る灯器は、複数の光源部と、収容体と、監視手段とを具備する。
前記複数の光源部は、固体発光素子をそれぞれ有する。
前記収容体は、前記複数の光源部を一体的に支持して収容する。
前記監視手段は、前記複数の光源部のうち第１の光源部の電圧を検出し、前記検出した電圧に基づき前記第１の光源部が異常であると判定した場合、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える。

監視手段は、固体発光素子を有する複数の光源部のうち第１の光源部の電圧を検出するので、その第１の光源部の異常の発生を確実に検出することができ、その場合、電力供給を第２の光源部に切り替えることができる。

前記監視手段は、前記第１の光源部の電圧の閾値を記憶する記憶部と、前記閾値に基づき、前記第１の光源部の状態を判定する判定手段とを有してもよい。判定手段は閾値に基づいて、第１の光源部の異常の発生を確実に判定することができる。

前記判定手段は、前記第１の光源部の電圧の基準値からの変動と、前記閾値との比較に基づき、前記判定を行ってもよい。このように、基準値からの電圧の変動値を用いることにより、例えば固体発光素子の発光色（発光波長領域）による基準値の違い、あるいは個体差による基準値の違いがあったとしても、その違いに関わりなく判定処理を行うことができる。

前記監視手段は、前記光源部が正常であると判定した場合における前記検出した電圧を第１の電圧値として記憶し、その記憶後、前記第１の光源部の電圧である第２の電圧値を検出し、前記第１の電圧値および前記第２の電圧値に基づき、前記第１の光源部の状態を判定してもよい。

これにより、監視手段は、その正常値である第１の電圧に対する第２の電圧値に基づいて、第１の光源部が正常であるか否かを判定することができる。また、例えば灯器の電源を切って再度電源を投入した場合に、正常値である第１の電圧値を利用して、現在の第２の電圧値に基づく判定処理を行うことができる。

前記監視手段は、前記光源部が異常であると判定した場合における前記検出した電圧に代えて、その前に検出した正常時の電圧を現在の検出電圧としてもよい。これにより、監視手段は、常に正常な検出電圧を使用することができる。

前記灯器は、前記収容体内に収容され、前記監視手段の機能を持つ制御盤をさらに具備してもよい。灯器内に制御盤が設けられることにより、制御盤を含むコンパクトな灯器の構成を実現することができる。

本発明の一形態に係る点灯監視装置は、検出手段と、判定手段と、切替手段とを具備する。
前記検出手段は、灯器の収容体に一体的に支持されて収容され固体発光素子をそれぞれ有する複数の光源部のうち、第１の光源部の電圧を検出する。
前記判定手段は、前記検出した電圧に基づき、前記第１の光源部の状態を判定する。
前記切替手段は、前記第１の光源部が異常であると判定された場合、前記複数の光源部のうち、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える。

本発明の一形態に係る点灯監視方法は、器の収容体に一体的に支持されて収容された、固体発光素子をそれぞれ有する複数の光源部のうち、第１の光源部の電圧を検出することを含む。
前記検出された電圧に基づき前記第１の光源部の状態が判定される。
前記第１の光源部が異常であると判定された場合、前記複数の光源部のうち、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給が切り替えられる。

本発明の一形態に係る航灯は、光源部と、収容体と、監視手段とを具備する。
前記光源部は、固体発光素子を有する。
前記収容体は、前記光源部を収容する。
前記監視手段は、前記光源部の電圧を検出し、前記検出した電圧に基づき前記光源部の状態を監視する。

この航灯の監視手段は、固体発光素子を有する複数の光源部のうち第１の光源部の電圧を検出するので、その第１の光源部の異常の発生を確実に検出することができる。

以上、本発明によれば、固体発光素子を有する光源部を備える灯器の異常を確実に検出できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る灯器として単式の船灯の正面側を示す斜視図である。 図２は、図１に示す灯器の背面側を示す斜視図である。 図３は、図１に示す灯器の分解斜視図である。 図４は、図１に示す灯器の平面図である。 図５は、図４におけるＡ−Ａ線における一部模式的な断面図である。 図６は、光源ユニットの分解斜視図である。 図７は、アウターカバーを示す斜視図である。 図８は、図７に示すアウターカバーの平面図である。 図９は、収容体のうちのベースカバーの下面側から見た平面図である。 図１０は、ベースを上面側から見た平面図である。 図１１は、本発明の第２の実施形態に係る二重式の灯器を示す斜視図である。 図１２は、図１１に示す二重式の灯器の背面側を示す斜視図である。 図１３は、図１１に示す灯器の分解斜視図である。 図１４は、図１１に示す灯器の断面図である。 図１５は、点灯監視装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図１６は、点灯監視装置の主処理を示すフローチャートである。 図１７は、図１６に示した主処理を実行する前の、灯器に電源が投入されてからの処理を示すフローチャートである。 図１８は、船体への船灯の配置例を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

１．船灯の一般的説明

本発明の実施形態に係る灯器として、船体に設置される船灯について説明する。図１８は、船体への船灯の配置例を示す。一般的に、船体１０００は、船首灯１００１、船尾灯１００２、中央のマスト灯１００３、また、右舷灯および左舷灯でなる舷灯１００４を有する。これら各種の灯器による射光範囲は、船舶安全法に準拠したものとなっている。船舶の大きさに違いによって、船灯の設置数が異なり、例えば小さいサイズの船舶の場合、左右舷灯が一体となった１つの舷灯が用いられる場合もある。

具体的には、船首灯１００１および中央マスト灯の射光範囲が、船首の方向を中心として２２５°と規定され、船尾灯１００２の射光範囲が、船尾の方向を中心として１３５°と規定されている。また、舷灯１００４の射光範囲が、船首方向からそれぞれ左方向および右方向へ１１２．５°と規定されている。

船灯には、常用灯のみの単式、常用灯および予備灯が一体となった二重式がある。遠洋区域を航行する船舶は、主に二重式の船灯が用いられる。以下では、まず単式の灯器について説明し、その後、二重式の灯器について説明する。

２．単式灯器の構成

１）灯器の全体構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る灯器として、単式の船灯の正面側を示す斜視図である。図２は、図１に示す灯器１００の背面側を示す斜視図である。図３は、この灯器１００の分解斜視図である。ここでは、右舷灯を例に挙げている。灯器１００は、図１中、ｚ方向を上下方向（縦方向）として主に使用される。また、以降の説明では、ｚ方向を上下方向とし、ｘおよびｙ方向を水平面内の直交する２軸方向とする。

灯器１００は、光源ユニット１０（図３参照）と、この光源ユニット１０を収容する収容体５０と、収容体５０に取り付けられ、灯器１００からの射光範囲を画定するルーバ９０と、収容体５０の上下にそれぞれ接続された端部部材６０とを備える。

収容体５０は、例えば透光性を有するアウターカバー（カバー）２０と、このアウターカバー２０に装着されたベースカバー３０とを有する。端部部材６０は、例えばアウターカバー２０の上部に装着されたリッド７０と、ベースカバー３０の下部に装着されたベース８０と含む。ベース８０は、主に灯器１００を船体への取り付けるための部品である。なお、リッド７０には取っ手７１が設けられている。光源ユニット１０、アウターカバー２０、ベースカバー３０、リッド７０およびベース８０の各部品は、概ね円筒形状を有して構成されている。

図４は、灯器１００の平面図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ線における一部模式的な断面図である。図６は、光源ユニット１０の分解斜視図である。

アウターカバー２０の端部（図において下端）は開口され、また、ベースカバー３０の、その一端に対面する一端（図において上端）は開口されている。アウターカバー２０には、外方へ突設された突設部２１（例えば図８参照）が設けられ、また、ベースカバー３０にもその突設部２１の形状に概ね対応する形状を有する突設部３１が設けられている。これら突設部２１および３１には、複数、例えば６個のネジ穴２１ａおよび３１ａがそれぞれ形成されている。突設部２１および３１が当接してネジＮ１で締結されることにより、アウターカバー２０およびベースカバー３０が接続される。また、これらの突設部２１および３１の間には、図３および５シールリング５９が介在されている。

なお、アウターカバー２０の上部中央には開口２２が形成され、その開口２２を介して収容体５０内の空気圧を調整する図示しない弁等が、この開口２２上に設けられる。

図３に示すように、ルーバ９０は、円筒体の一部をなし遮光性を有する本体部９３と、本体部９３から広がるように設けられた羽根部９５とを有する。ルーバ９０は、リッド７０とアウターカバー２０との間に挟持されるようにして取り付けられる。ルーバ９０の灯器本体への取付に関する事項は、後に詳述する。

図４等に示すように、リッド７０の上面には、灯器１００の向きの基準となる基準マーク７２が付されている。基準マーク７２は、リッド７０の成形時に一体で形成されることが好ましいが、そのような方法以外にも、リッド７０の形成後に接着剤や超音波等の接着手段によってリッド７０に接続されてもよい。例えば本実施形態では、基準マーク７２を船首方向に向けるようにして、灯器１００が船体のそれぞれの箇所に設置され得る。

２）光源ユニットの構成
図５および６に示すように、光源ユニット１０は、光源としての固体発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）１５と、ＬＥＤ１５からの光を反射するリフレクタ１２と、これらＬＥＤ１５およびリフレクタ１２を一体的に支持する支持体としてのインナーカバー１３とを備える。

例えば複数のＬＥＤ１５が、光源基板１１上に実装されており、リフレクタ１２の配置を中心としてその周りの円周上に等角度間隔で配置されている。各ＬＥＤ１５は、例えば６個設けられており、それぞれ緑色光を発生する。灯器が左舷灯であれば、ＬＥＤ１５は赤色光を発生し、その他の船灯であれば白色光を発生する。黄色光を発生する灯器もある。
以降では、説明の便宜上、複数のＬＥＤ１５が配列形状である円の中心を通り、鉛直軸（ｚ軸）に平行な軸を「光源中心軸」という。

リフレクタ１２は、光源基板１１上に載置されて固定される平板状の固定部１２２と、固定部１２２の周囲に設けられた反射部１２４と、反射部１２４の周囲に設けられた取付フランジ１２６とを有する。

インナーカバー１３は、例えば一体成形により構成された部品であり、透光性を有する樹脂材料で構成され、概略円筒形状を有している。インナーカバー１３の内部は、図５に示すように、仕切板１３１によって光出射領域１３Ａおよび基板配置領域１３Ｂの２つの領域に分割され、インナーカバー１３の断面は、概略Ｈ形状を有する。図において上部側の領域である光出射領域１３Ａには、主に光源基板１１およびリフレクタ１２の反射部１２４が配置される。下部側の領域である基板配置領域１３Ｂには、例えば２つの回路基板（後述する電源基板Ｂ１および制御基板Ｂ２）が配置されている。

インナーカバー１３の光出射領域１３Ａの上端および基板配置領域１３Ｂの下端は、それぞれ開口することにより、上部開口１３２および下部開口１３３がそれぞれ形成されている。上部開口１３２の周囲には上部フランジ１３４が設けられ、その上部フランジ１３４におけるｚ軸周りの所定の角度位置には複数の突起１３４ａが設けられている。図６に示すように、これらの突起１３４ａが取付フランジ１２６に設けられた穴１２６ａに係合して、リフレクタ１２の取付フランジ１２６の下面が、インナーカバー１３の上部フランジ１３４の上面に載置される。

リフレクタ１２の反射部１２４（の表面である反射面）のマクロ的な形状は、二次曲面（例えば放物面や楕円面）とされる。すなわち、図５で示す断面で見てその反射部１２４（反射面）の断面のマクロ的な形状は二次曲線を描く。

各ＬＥＤ１５が、このような反射部１２４が有する二次曲線の焦点上に配置されるように、リフレクタ１２および光源基板１１が相対的に位置決めされている。具体的には、仕切板１３１上に設けられた固定台１３１ａに光源基板１１が位置決め、固定された上で、リフレクタ１２の固定部１２２の下面を形成する平面部がその光源基板１１上に載置される。そして、複数箇所、例えば３箇所Ｐ１（図６参照）のネジ止めにより、リフレクタ１２および光源基板１１が位置決めされる。

リフレクタ１２の固定部１２２および光源基板１１の固定手段として、ネジとは異なる機械的な係合手段、あるいは接着剤であってもよい。

このようにリフレクタ１２と光源基板１１との位置決めは、主に固定部１２２により行われ、上部フランジ１３４の突起１３４ａと取付フランジ１２６の穴１２６ａとの係合は、二次的あるいは補助的の位置決めとなる。

以上のようなＬＥＤ１５およびリフレクタ１２の配置により、水平方向へ出射させる光量を増やすことができる。

一方、図６に示すように、リフレクタ１２の反射部１２４は、ミクロ的な視点では、同心円状に設けられた複数の凸面１２４ａを有する。これらの凸面１２４ａは、光源基板１１側に向けてそれぞれ凸に形成された面である。これらの凸面１２４ａの径方向の幅は、光源中心軸に向かうにしたがい、小さくなる。

これにより、各凸面１２４ａは、ＬＥＤ１５からの光をそれぞれ拡散させるように反射することができるので、反射部１２４の全体で均一な光を出射することができる。すなわち、点光源であるＬＥＤを用いた場合であっても、各凸面１２４ａの集合である反射部１２４の全体で均一な光を出射することができる。

図５に示すように、インナーカバー１３の基板配置領域１３Ｂには、上述したように電源基板Ｂ１および制御基板Ｂ２が配置されている。具体的には、これらの回路基板は、仕切板１３１から突起するように形成された支持部により支持され、ネジ止めにより固定される。

電源基板Ｂ１は、ＬＥＤ１５に電力を供給する。制御基板Ｂ２は、上記電源基板Ｂ１によるＬＥＤ１５の駆動を制御したり、ＬＥＤ１５の動作を監視したりする。なお、電源基板Ｂ１と制御基板Ｂ２とがこのようにそれぞれ別個である必要はなく、１つの基板で構成されていてもよい。

インナーカバー１３を構成する側壁は、光出射領域１３Ａを形成する壁部１３６と、基板配置領域１３Ｂを形成する壁部１３７とを有する。基板配置領域１３Ｂを形成する壁部１３７は、基板配置領域１３Ｂの内部を見えにくく（あるいは見えなく）するために、複数面取り加工のように形成された面を有していてもよいし、あるいは、壁部１３７が有色であってもよい。

基板配置領域１３Ｂを形成する壁部１３７の端部（図５において下端）には、ｚ方向で見て多角形、例えば概略６角形に形成された下部フランジ１３５が設けられている。下部フランジ１３５の６角に設けられた穴１３５ａのうち少なくとも３箇所はネジ穴となっている。ベースカバー３０の底部には、図３に示すように、その３箇所のネジ穴に対応する位置に３個のネジ穴部３９が設けられている。これにより、インナーカバー１３がベースカバー３０にネジ（図５参照）Ｎ２で固定される。これにより光源ユニット１０がベースカバー３０を含む収容体５０に取り付けられる。

光源基板１１、電源基板Ｂ１および制御基板Ｂ２は、ケーブル群１６により接続されている。ベースカバー３０の側周壁３２の所定の箇所には、２つのハーネス５８（図３および５参照）をそれぞれ接続するための２つの取付穴３８が設けられている。電源基板Ｂ１等の外部接続用のケーブル群１７が、これらのハーネス５８を介して灯器１００の外部に引き出される。

３）ルーバの取付
図７は、アウターカバー２０を示す斜視図であり、図８はその平面図である。収容体５０の一部を構成するアウターカバー２０は、主に光源ユニット１０からの光を外部に出射させる側周部２３を有する。また、アウターカバー２０は、上記したように側周部２３から外方へ突設された突設部２１を有する。突設部２１は、ルーバ９０が取り付けられる取付領域２５を有する。

例えば取付領域２５は、周溝２６と、係止溝２７とを含む。周溝２６は、側周部２３の外形に沿って３６０°全周にわたって設けられ、ルーバ９０の本体部９３が配置される溝である。係止溝２７は、周溝２６の周りの所定の角度位置でこの周溝２６にそれぞれ接続されており、ルーバ９０の羽根部９５と係合する溝である。ルーバ９０の羽根部９５が複数の係止溝２７のうち所定の２つの係止溝２７に係合することにより、ルーバ９０のｚ軸周りの動きがほぼ規制されて係止される。

なお、ルーバ９０は、図１に示すように、係止溝２７に係合可能な係合リブ９４を有する。

リッド７０にも、アウターカバー２０と同様に、周溝７６（図５参照）および係止溝７７（図１、２参照）を含むルーバ９０の取付領域７５を有する。具体的には、リッド７０は、下端の外周縁部に取付領域７５を有している。図５におけるアウターカバー２０およびリッド７０のそれぞれ取付領域２５では、その断面位置により周溝２６、７６のみが描かれ、係止溝２７、７７は描かれていない。

リッド７０の各係止溝７７の配置は、アウターカバー２０の各係止溝２７とそれぞれ同一の角度配置となっている。これにより、アウターカバー２０の取付領域２５とリッド７０の取付領域７５とがルーバ９０を挟むようにして、ルーバ９０が灯器本体に取り付けられる。このように、複数の係止溝７７が所定の周方向の角度位置に設けられることにより、その角度位置に応じて、ルーバ９０の取付角度を選択することができる。すなわち、１つの共通の構造を有するアウターカバー２０により、船体への設置位置に応じた複数の機種の灯器の構成を実現できる。

４）収容体とベースの接続構造（第１の接続構造）
図９は、収容体５０のうちのベースカバー３０の下面側から見た平面図である。図１０は、ベース８０を上面側から見た平面図である。

ベースカバー３０およびベース８０は、以下のような接続構造（第１の接続構造）によって接続されている。図９に示すように、ベースカバー３０に設けられた平板部３４は、上記でも説明したように所定の位置に設けられた複数のネジ穴部３６を有する。例えば４つのネジ穴部３６が、ベースカバー３０の中心位置（例えば光源中心軸に一致）を中心として点対称に配置されている。なお、収容体５０のうちｚ方向で、ベースカバー３０の平板部３４が設けられる側は第１の側であり、アウターカバー２０の平板部２４が設けられる側が第２の側である。

一方、図１０に示すように、ベース８０も、それらのネジ穴部３６と対応する位置に設けられた４つのネジ穴部８６を有する。これらネジ穴部８６は、ベース８０の平板部８４に形成されている。図３に示すように、これら４つのネジ穴部３６、８６にてボルトＮ３（図５参照）が締められることにより、収容体５０とベース８０とが接続、固定される。

このような第１の接続構造は、後述する第２の実施形態に係る灯器２００のように、２つの収容体、具体的には２つのベースカバー３０同士を接続することができる。

５）収容体とリッドの接続構造（第２の接続構造およびこれと共通の第３の接続構造）

収容体５０およびリッド７０は、以下のような接続構造（第２の接続構造）によって接続されている。図４に示すように、リッド７０は、所定の位置に設けられた複数のネジ穴部７９を有する。例えば４つのネジ穴部７９が、リッド７０の中心位置（例えば光源中心軸に一致）を中心として点対称に配置されている。

一方、図８に示すように、アウターカバー２０の平板部２４もそれらネジ穴部７９と対応する位置に設けられた４つのネジ穴部２９を有する。図３に示すように、これら４つのネジ穴部７９、２９にてボルトが締められることにより、収容体５０とベース８０とが接続、固定される。

また、ベース８０の平板部８４には、各ネジ穴部８６の配置より径方向の外側に、４つのネジ穴部８９を有する第３の接続構造が設けられている。これらのネジ穴部８９は、図７に示すアウターカバー２０のネジ穴部２９（およびリッド７０のネジ穴部７９）の配置に一致する。すなわち、上記第３の接続構造は、第２の接続構造と共通の構造を有する。

このように、第２の接続構造と共通の構造を有する第３の接続構造により、次の第２の実施形態で説明するように、単式の灯器１００と共通の部品を用いて、二重式の灯器２００の構成を実現することができる。

３．第２の実施形態

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る灯器を示す断面図である。これ以降の説明では、上記第１の実施形態に係る灯器が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。

１）灯器の全体構成
図１２は、図１１に示す二重式の灯器２００の背面側を示す斜視図である。図１３は、この灯器２００の分解斜視図である。図１４は、この灯器２００の断面図である。本実施形態に係る二重式の灯器２００として、右舷灯を例に挙げている。

二重式の灯器２００は、第１の収容体５０Ａと、第１の収容体５０Ａの下部に接続された第２の収容体５０Ｂとを備える。またこの灯器２００は、第１の収容体５０Ａの上部の接続された端部部材の１つとしてのリッド７０と、第２の収容体５０Ｂの下部に接続された端部部材の１つとしてのベース８０と、それら収容体５０Ａ、５０Ｂにそれぞれ取り付けられたルーバ９０とを備える。

第１の収容体５０Ａおよび第２の収容体５０Ｂは、上下方向で（ｘ−ｙ平面に対して）対称な姿勢で配置されている。第１の収容体５０Ａは、上記第１の実施形態と同様の構成を有する収容体であり、アウターカバー２０およびベースカバー３０を含む。第２の収容体５０Ｂもこれとほぼ同様な構成を有し、アウターカバー２０およびベースカバー３０を含むが、第１の収容体５０Ａのベースカバー３０に２つのハーネス５８が設けられない点で、第１の収容体５０Ａと異なる。第２の収容体５０Ｂには、２つのハーネスが取り付けられる取付穴が設けられていない。

第１の収容体５０Ａおよび第２の収容体５０Ｂは、上記第１の実施形態に係るものと同様の複数のＬＥＤを備える光源ユニット１０をそれぞれ収容している。

第１の収容体５０Ａおよび第２の収容体５０Ｂのそれぞれのベースカバー３０の平板部３４には、図１２に示したものと同じ第１の接続構造が設けられている。すなわち、ベースカバー３０の下面同士が、図１３に示すように、上述した４箇所のネジ穴部３６の位置でボルト締めされることにより、ベースカバー３０同士が連結される。この場合、第１の接続構造は、連結構造として機能する。

なお、２つのベースカバー３０の間には、シート状のシール材５７（図１３参照）が介在されている。

一方、リッド７０およびアウターカバー２０を接続する第２の接続構造は、第１の実施形態で説明したベース８０に設けられた第３の接続構造と共通の構造となっている。すなわち、ベース８０の４つのネジ穴部８９の配置が、リッド７０の４つのネジ穴部７９（アウターカバー２０の４つのネジ穴部２９）と同じ配置となっている。このような接続構造により、図１１〜１３に示すように、第２の収容体５０Ｂのアウターカバー２０がベース８０に接続可能となる。

上部に設けられたルーバ９０の取付構造は、上記第１の実施形態で説明した単式の灯器１００のルーバ９０の取付構造と同じである。

下部に設けられたルーバ９０は、第２の収容体５０Ｂのアウターカバー２０とベース８０とにより挟持されることにより取り付けられる。ベース８０にも、上記取付領域２５等と同様に、その外周部に取付領域８５を有する。具体的には、取付領域８５は、ベース８０の平板部８４とアウターカバー２０が接続された状態で、周状突起部８２とアウターカバー２０の側周部２３との間に形成される溝状の領域８８を含み、また、係止溝８７を含む。溝状の領域８８にルーバ９０のの本体部９３が配置され、各係止溝８７のうちの２箇所に羽根部９５が係止される。

２）点灯監視装置
ａ）点灯監視装置の構成
次に、本発明の一実施形態に係る点灯監視装置について説明する。図１５は、この点灯監視装置の電気的な構成を示すブロック図である。

点灯監視装置１５０は、電源部１５１、制御部１５５および駆動部１５６を備えている。主灯１１Ａは、例えば上側の第１の収容体５０Ａに収容された光源部（例えばＬＥＤ１５を搭載した光源基板１１である第１の光源部）である。予備灯１１Ｂは、例えば下側の第２の収容体５０Ａに収容された光源部（第２の光源部）である。これらは互いに逆でもよい。

電源部１５１は、外部からの電力を制御して直流電圧を発生し、これを駆動部１５６および制御部１５５に出力する。

制御部１５５は、Ａ／Ｄコンバータ１５２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５３および記憶部１５４を有する。記憶部１５４は、典型的には揮発性メモリ、不揮発性メモリ等で構成される。

Ａ／Ｄコンバータ１５２には、すなわち両光源部のうち少なくとも主灯１１Ａの電圧（例えばＬＥＤ１５の動作電圧である順方向電圧）が入力され、これがデジタル変換される。具体的には、Ａ／Ｄコンバータ１５２は、両光源部である主灯１１Ａおよび予備灯１１Ｂの電圧を取得するようになっている。この場合、Ａ／Ｄコンバータ１５２（および図示しない電圧検出用の抵抗等）は、電圧の検出手段として機能する。

なお、本実施形態では、光源基板１１上では６個のＬＥＤ１５が直列に接続されており、これら６個のＬＥＤ１５のトータルの電圧が検出され、Ａ／Ｄコンバータ１５２はそのトータルの電圧を取得する。

駆動部１５６は、ＣＰＵ１５３からの制御信号にしたがい、主灯１１Ａおよび予備灯１１Ｂを駆動する。本実施形態では、後述するように、所定の条件下で主灯１１Ａから予備灯１１Ｂへの電力供給の切り替えが行われる。

第２の収容体５０Ｂ内に収容された光源ユニット１０の光源基板１１に接続されたケーブル群１９は、両ベースカバー３０の平板部３４に設けられた中央穴３４ａを介して電源基板Ｂ１に接続される。

電源部１５１は、主に電源基板Ｂ１に搭載された機能である。制御部１５５および駆動部１５６は、主に制御基板Ｂ２に搭載された機能である。この場合、制御基板Ｂ２は制御盤として機能する。例えば駆動部１５６は電源基板Ｂ１に搭載されてもよく、ハードウェアの態様は限定されない。このように、灯器２００の収容体内に制御基板Ｂ２が設けられることにより、制御基板Ｂ２を含むコンパクトな灯器の構成を実現することができる。

ｂ）点灯監視装置の動作
この点灯監視装置１５０では、ＣＰＵ１５３は基本的に、検出した主灯１１Ａの電圧に基づき、主灯１１Ａの状態である正常／異常を判定し（判定手段）、異常であると判定した場合、予備灯１１Ｂへ電力の供給を切り替える処理を実行する。この場合、制御部１５５は監視手段として機能する。

図１６は、点灯監視装置１５０の主処理を示すフローチャートである。ステップ１０１では、ＣＰＵ１５３は、後述する図１７に示す処理で検出した主灯１１Ａの正常な電圧Ｖ_{f_day}を基準電圧値（基準値）Ｖ_fregとする。このステップ１０１の意味については後述する。基準値Ｖ_fregは、例えばＬＥＤの順方向電圧である。

ＣＰＵ１５３は、Ａ／Ｄコンバータ１５２から主灯１１Ａの電圧Ｖ_fを取得する（ステップ１０２）。ＣＰＵ１５３は、基準値Ｖ_fregと検出された電圧Ｖ_fとの差|Ｖ_freg−Ｖ_f|が、予め記憶部１５４に記憶された閾値βより小さいか否かを判定する（ステップ１０３）。すなわちＣＰＵ１５３は、主灯１１Ａの電圧Ｖ_fの、基準値Ｖ_fregからの変動を監視する。その変動値が閾値βより小さい場合、主灯１１Ａは正常な状態にあるとして、処理はステップ１０１に戻る。

例えば６個のＬＥＤ１５のトータル電圧が、約２０(V)であるとすると、閾値βは約２(V)に設定され得る。

ＣＰＵ１５３は、その変動値が閾値β以上となった場合、主灯１１Ａに異常が発生したと判定し、例えば異常信号を出力する（ステップ１０４）。この場合、主灯１１Ａの電圧が高すぎるので、オープン故障が発生していると推測することができる。

そうするとＣＰＵ１５３は、主灯１１Ａの駆動を停止し（ステップ１０５）、予備灯１１Ｂの駆動を開始する（ステップ１０６）。つまり、ＣＰＵ１５３は、主灯１１Ａへの電力供給を停止し、予備灯１１Ｂへの電力供給に切り替える。この場合、ＣＰＵ１５３や駆動部１５６は切替手段として機能する。

このように本実施形態に係る点灯監視装置１５０は、従来のように白熱電球に流れる電流を検出するのではなく、固体発光素子を有する光源部の電圧Ｖ_fを検出するので、その光源部の異常の発生を確実に検出することができる。

図１７は、図１６に示した主処理を実行する前の、例えば灯器２００（すなわち主灯１１Ａ）に電源が投入されてからの処理を示すフローチャートである。

例えば、ＣＰＵ１５３は、灯器２００の主灯１１Ａへの電源が切断される直前、すなわち電源が投入される前に記憶された電圧Ｖ_fを、前回の電圧Ｖ_{f_day}として読み込み、これを記憶部１５４に記憶する（ステップ２０１）。ＣＰＵ１５３は、電源投入後に初めて検出された主灯１１Ａの電圧Ｖ_fを、Ａ／Ｄコンバータ１５２から取得する（ステップ２０２）。

ＣＰＵ１５３は、前回の電圧Ｖ_{f_day}と電圧Ｖ_fとの差|Ｖ_{f_day}−Ｖ_f|が、予め記憶部１５４に記憶された閾値αより小さいか否かを判定する（ステップ２０３）。

ＣＰＵ１５３は、差|Ｖ_{f_day}−Ｖ_f|が閾値αより小さい場合、主灯１１Ａが正常な状態にあると判定して、前回の電圧Ｖ_{f_day}（第１の電圧値）を上書き保存する（ステップ２０４）。一方、差|Ｖ_{f_day}−Ｖ_f|が閾値α以上である場合、ＣＰＵ１５３は、主灯１１Ａに異常が発生したと判定し、その異常時の電圧に代えて、正常時の電圧である前回のＶ_{f_day}を現在の検出電圧とする。

そして、ＣＰＵ１５３は図１６で説明した主処理を開始し、記憶されたＶ_{f_day}を基準値Ｖ_fregとする（ステップ１０１）。

船灯の場合、基本的には視界良好な日中では消灯し、夜間に点灯するというサイクルがあるので、灯器の電源のON/OFFはそのサイクルで繰り返される。この場合に、図１７に示した処理が実行されることにより、ＣＰＵ１５３は、前回に正常値として記憶された電圧Ｖ_{f_day}に対する主処理の検出電圧値Ｖ_fに基づいて、主灯１１Ａの状態を判定することができる。

また、本実施形態では、ステップ２０４にて、主灯１１Ａが異常な状態にあると判定された場合、前回の正常時の電圧Ｖ_{f_day}が現在の電圧として扱われるので、ＣＰＵ１５３は常に新しい検出電圧値を利用することができる。

本実施形態に係る点灯監視装置１５０は、例えばステップ１０３や２０３のように、基準値Ｖ_fregからの電圧の変動値を用いている。したがって、ＬＥＤの発光色（発光波長領域）による基準値の違い、あるいはＬＥＤの個体差による基準値の違いがあったとしても、その違いに関わりなく判定処理を行うことができる。

本実施形態に係る光源ユニット１０のインナーカバー１３の内部は、光出射領域１３Ａおよび基板配置領域１３Ｂ（図５参照）に分割され、当該基板配置領域１３Ｂに光源基板１１以外の基板類が配置される。したがって、図１４に示す灯器２００において、上下のインナーカバー１３の基板配置領域１３Ｂ同士を隣接させて配置させることができる。つまり、２つの基板配置領域１３Ｂが隣接して、中央穴３４ａを介して１つの空間領域を作ることができる。その結果、それらの基板配置領域１３Ｂ内において、ケーブル類の配線設計が容易となる。また、これにより灯器２００の組み立ても容易になる。

４．他の実施形態

本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記実施形態に係る点灯監視装置は、２つの光源部を有する第２の実施形態に係る二重式の灯器２００に適用された。しかし、上記第１の実施形態のように１つの光源部（光源基板１１）を有する単式の灯器１００にも、上記点灯監視装置の基本的なシステムを適用可能である（ただし、その単式灯器が、船灯や航空機灯の航灯である場合）。

この場合、点灯監視装置は、例えば図１６に示したステップ１０１〜１０４、あるいはステップ１０４〜１０５のような方法で光源部の状態を監視すればよい。また、この場合点灯監視装置は、図１７に示す処理も実行可能である。

図１６のステップ１０３では、変動値|Ｖ_freg−Ｖ_f|が閾値β以上である場合に、異常が発生しているとした。しかしＣＰＵ１５３は変動値を監視するのではなく、主灯１１Ａの検出電圧Ｖ_fが閾値γ（＝閾値β＋基準値Ｖ_freg）以上である場合に、主灯１１Ａに異常が発生したと判定してもよい。

あるいは、ＣＰＵ１５３は、変動値を監視するのではなく、主灯１１Ａの検出電圧Ｖ_fが閾値δより小さい場合に、主灯１１Ａに例えばショート故障による異常が発生したと判定してもよい。

上記実施形態に係る光源基板１１は、複数のＬＥＤ１５を搭載したものであったが、１つのＬＥＤを搭載したものであってもよい。

上記各実施形態に係る灯器は、１つまたは２つの光源部を有していたが、３つ以上の光源部を有する灯器も実現可能である。この場合、順次切り替えればよい。

光源ユニットを覆う収容体や、収容体に接続される端部部材の形状、構造および機能は、上記各実施形態に限られず、どのような形態でもよく、公知の形態でもよい。

上記各実施形態では、ベースカバー３０に接続されたハーネス５８は２つであったが、１つであってもよい。上記第２の実施形態に係る二重式の灯器２００において、２つのベースカバー３０の両方に、ハーネス５８およびこれを取り付ける取付穴３８が設けられていてもよい。

上記では、灯器を船灯として説明したが、航空機体に取り付けられる灯器、あるいは、標識灯としても利用可能である。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。

Ｂ１…電源基板
Ｂ２…制御基板
１０…光源ユニット
１１Ａ…主灯
１１Ｂ…予備灯
１５…ＬＥＤ
５０…収容体
５０Ａ…第１の収容体
５０Ｂ…第２の収容体
１００、２００…灯器
１５０…点灯監視装置
１５５…制御部
１５６…駆動部

Claims (9)

1. 固体発光素子をそれぞれ有する複数の光源部と、
   前記複数の光源部を一体的に支持して収容する収容体と、
   前記複数の光源部のうち第１の光源部の電圧を検出し、前記検出した電圧に基づき前記第１の光源部が異常であると判定した場合、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える監視手段と
   を具備する灯器。
2. 請求項１に記載の灯器であって、
   前記監視手段は、
   前記第１の光源部の電圧の閾値を記憶する記憶部と、
   前記閾値に基づき、前記第１の光源部の状態を判定する判定手段とを有する
   灯器。
3. 請求項２に記載の灯器であって、
   前記判定手段は、前記第１の光源部の電圧の基準値からの変動と、前記閾値との比較に基づき、前記判定を行う
   灯器。
4. 請求項２または３に記載の灯器であって、
   前記監視手段は、前記光源部が正常であると判定した場合における前記検出した電圧を第１の電圧値として記憶し、その記憶後、前記第１の光源部の電圧である第２の電圧値を検出し、前記第１の電圧値および前記第２の電圧値に基づき、前記第１の光源部の状態を判定する
   灯器。
5. 請求項４に記載の灯器であって、
   前記監視手段は、前記光源部が異常であると判定した場合における前記検出した電圧に代えて、その前に検出した正常時の電圧を現在の検出電圧とする
   灯器。
6. 請求項１から５のうちいずれか１項に記載の灯器であって、
   前記収容体内に収容され、前記監視手段の機能を持つ制御盤をさらに具備する
   灯器。
7. 灯器の収容体に一体的に支持されて収容され固体発光素子をそれぞれ有する複数の光源部のうち、第１の光源部の電圧を検出する検出手段と、
   前記検出した電圧に基づき、前記第１の光源部の状態を判定する判定手段と、
   前記第１の光源部が異常であると判定された場合、前記複数の光源部のうち、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える切替手段と
   点灯監視装置。
8. 灯器の収容体に一体的に支持されて収容された、固体発光素子をそれぞれ有する複数の光源部のうち、第１の光源部の電圧を検出し、
   前記検出された電圧に基づき前記第１の光源部の状態を判定し、
   前記第１の光源部が異常であると判定された場合、前記複数の光源部のうち、前記第１の光源部とは異なる第２の光源部へ電力の供給を切り替える
   点灯監視方法。
9. 固体発光素子を有する光源部と、
   前記光源部を収容する収容体と、
   前記光源部の電圧を検出し、前記検出した電圧に基づき前記光源部の状態を監視する監視手段と
   を具備する航灯。

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