JP6206735B2 - 故障検出装置及び検出方法 - Google Patents
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Description
本発明は、検出装置に関し、特に複数の互いに並列して接続された光源によって構成される光源モジュールの故障を検出するための故障検出装置及びその故障検出装置による検出方法に関する。
現在の照明器具は、一般的に複数の互いに並列して接続された光源によって構成される光源モジュールを備える。前記光源モジュールの故障を検出する時に、光源モジュールの各光源が所在する回線に、専用の検出装置をそれぞれ直列接続して、当該各検出装置を介して各回線における光源の故障を検出して、前記光源モジュールの全体の故障を検出する。しかし、このような検出方法は、複数の光源それぞれに１つの検出装置を直列接続しなければならない。従って、検出装置の使用量の増加及び照明器具の中の光源モジュールの回線システムが多過ぎることに起因して複雑になり、光源モジュールの生産コストも増加する。また、複数の検出装置のそれぞれが電気エネルギーを消耗するため、光源モジュールの出力電力が低下する。
上記の問題点に鑑みて、本発明は、低コストで照明器具の複数の回線で発生する故障を検出することができる故障検出装置及び故障検出方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る故障検出装置は、電流測定モジュール及び電流測定モジュールに電気的に接続された制御モジュールを備え、電流測定モジュールは、１つの光源モジュールの中の何れか１つの光源に電気的に接続されて、各光源を流れる電流を測定し、制御モジュールには、複数の参考値が記憶されており、制御モジュールは、電流測定モジュールが測定した電流値を取得し、且つ電流値と参考値とを比較して分析することによって、光源モジュールの動作状態を判断する。
上記の課題を解決するために、本発明に係る故障検出方法は、故障検出装置の電流測定モジュールを用いて、所定の期間内に、光源モジュールの中の１つの発光アセンブリの電流の変化を測定するステップと、制御モジュールを用いて、電流測定モジュールが測定した電流を運算して分析することによって、光源モジュールの動作状態を判断するステップと、を備える。
従来の技術と異なり、本発明は、光源モジュールを検出する時に、故障検出装置の電流測定モジュールを光源モジュールの何れか１つの光源に接続させて、電流測定モジュールを介して前記光源を流れる電流を測定し、且つ制御モジュールを介して測定して得たデータを演算して分析することによって、光源モジュールの状態を知り、光源モジュールが正常的に動作しているかどうかを判断する。これにより、本発明は、光源モジュールの中の故障検出装置の数量を減らして、光源モジュールの生産コストを低減させることができる。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る故障検出装置１００は、光源モジュール２００に接続されている。光源モジュール２００は、ドライバー２０１及び互いに並列接続された複数の発光アセンブリ２０２を含む。故障検出装置１００は、光源モジュール２００に接続された後に、光源モジュール２００の中の並列接続された一組の発光アセンブリ２０２を流れる電流の変化に基づいて、光源モジュール２００が正常状態、遮断状態又は短絡状態にあるかどうかを判断する。
故障検出装置１００は、電流測定モジュール１０１と、電流測定モジュール１０１に電気的に接続された制御モジュール１０２と、制御モジュール１０２に電気的に接続された信号指示モジュール１０３と、を備える。信号指示モジュール１０３は、故障検出装置１００の光源モジュール２００に対する検出結果を表示し又は示唆して、ユーザに知らせる。
電流測定モジュール１０１は、光源モジュール２００の１つの発光アセンブリ２０２に直接に電気的に接続されて、発光アセンブリ２０２の電流を測定する。制御モジュール１０２は、電流測定モジュール１０１を介して発光アセンブリ２０２が測定した電流の値を演算することによって、光源モジュール２００の動作状態を検出する。また、制御モジュール１０２は、信号指示モジュール１０３の指示状態を制御して、光源モジュール２００の動作状態を直接巨視的に表す。本実施形態において、電流測定モジュール１０１は、ホール式電流センサであり、制御モジュール１０２は、マイクロプロセッサと複数のプログラムとの統合体である。
信号指示モジュール１０３は、複数の故障状態表示ユニットと、光源モジュール２００の故障位置表示ユニットと、警告モジュールと、通信モジュールと、を備える。警告モジュールは、光源モジュール２００が故障状態にあることをユーザに知らせる。通信モジュールは、光源モジュール２００の動作状態に関わる信号を遠隔監視ポートに伝送して、該ポートを処理する。
ドライバー２０１は、複数の発光アセンブリ２０２を駆動して発光させる。本実施形態において、ドライバー２０１は、定電流源であり、複数の発光アセンブリ２０２に定常電流を提供する。
各発光アセンブリ２０２は、複数の光源２０２０を備える。光源２０２０は、発光ダイオードである。発光アセンブリ２０２の数は、少なくとも２つである。各発光アセンブリ２０２は、少なくとも２つの光源２０２０を含む。本実施形態において、光源モジュール２００は、９つの発光アセンブリ２０２を含む。各発光アセンブリ２０２は、９つの光源２０２０を含む。ドライバー２０１は、４．５Ａの定常電流を出力する。これにより、光源モジュール２００が正常に動作している時に各発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａである。
図２及び図４を併せて参照すると、光源モジュール２００が正常に動作している時に、各発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａである（図４に示すエリア１を参照）。ある１つの発光アセンブリ２０２が遮断状態にある場合、当該遮断状態にある発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａから０Ａに変わり、他の正常状態にある８つの発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａから０．５６Ａに変わる。即ち、この際、電流は、遮断状態にある１つの発光アセンブリ２０２を流れない。その上、他の８つの正常状態にある発光アセンブリ２０２を流れる電流は、それぞれ１２％増加する。
図２は、本発明の故障検出装置１００の電流測定モジュール１０１が１つの遮断状態にある発光アセンブリ２０２に電気的に接続されて、光源モジュール２００の故障を検出する状態を示している。図３は、本発明の故障検出装置１００の電流測定モジュール１０１が１つの正常状態にある発光アセンブリ２０２に電気的に接続されて、光源モジュール２００の故障を検出する状態を示している。
図５及び図７に示すように、ある１つの発光アセンブリ２０２の中の光源２０２０が短絡する時に、当該１つの発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａから０．９３Ａまで増加し、他の正常状態にある八つの発光アセンブリ２０２を流れる電流は、０．５Ａから０．４４５Ａに低減する。即ち、短絡状態にある発光アセンブリ２０２を流れる電流は、８６％増加し、他の正常状態にある八つの発光アセンブリ２０２を流れる電流は、１１％減少する。
図５は、本発明の故障検出装置１００の電流測定モジュール１０１が、短絡状態にある発光アセンブリ２０２の中の１つの光源２０２０に電気的に接続されている状態を示す。図６は、本発明の故障検出装置１００の電流測定モジュール１０１が正常状態にある発光アセンブリ２０２の中の１つの光源に電気的に接続されている状態を示す。
本発明において、電流参考値Ｃ１を設定して、この電流参考値Ｃ１を制御モジュール１０２の中に記憶させることが好ましい。これにより、電流参考値Ｃ１は、光源モジュール２００の動作状態の判断をサポートすることができる。制御モジュール１０２は、電流測定モジュール１０１が測定した電流の値と電流参考値Ｃ１とを演算して比較する。電流測定モジュール１０１が測定した電流の値が電流参考値Ｃ１より１１％低減している場合、光源モジュール２００は短絡状態にある。また、電流測定モジュール１０１が測定した電流の値が電流参考値Ｃ１より１１％〜１００％低減している場合、光源モジュール２００は遮断状態にある。これに相応して、電流参考値Ｃ２を設定して、この電流参考値Ｃ２を制御モジュール１０２の中に記憶させて、制御モジュール１０２を介して電流測定モジュール１０１が測定した電流の値と電流参考値Ｃ２とを演算して比較する。電流測定モジュール１０１が測定した電流の値が電流参考値Ｃ２より１２％増加している場合、光源モジュール２００は遮断状態にある。また、電流測定モジュール１０１が測定した電流の値が電流参考値Ｃ２より１２％〜８６％増加している場合、光源モジュール２００は短絡状態にある。
さらに、光源モジュール２００が正常状態における電流の変化を測定するために、制御モジュール１０２において安全基準値Ｓを設定して記憶させることができる。例えば、外部からの干渉を受ける等して影響される場合、光源モジュール２００の中の発光アセンブリ２０２の電流の値はやや変化するが、光源モジュール２００は相変わらず正常状態にある。従って、制御モジュール１０２は、発光アセンブリ２０２の電流が前記安全基準値Ｓの範囲以内で変化した時に、光源モジュール２００は正常状態にあると見なす。
本発明の故障検出装置１００は、光源モジュール２００を検出する時に、電流測定モジュール１０１を光源モジュール２００の光源２０２０に接続して、電流測定モジュール１０１を介して前記光源を流れる電流を測定し、且つ制御モジュール１０２を介して測定して得たデータを演算して分析することによって、光源モジュール２００の状態を知り、光源モジュール２００の動作状態を判断する。これにより、本発明は、光源モジュール２００の中の故障検出装置１００の数量を減らして、光源モジュール２００の生産コストを低減することができる。
図８は、本発明の故障検出装置１００を利用して光源モジュール２００の故障を検出するときのフローチャートである。本発明の検出方法は、以下のステップを備える。
ステップＳ３１において、電流測定モジュール１０１を用いて、所定の期間内に、光源モジュール２００の中の１つの発光アセンブリ２０２の電流の変化を測定する。具体的には、以下の２つのサブステップを備える。
ステップＳ３１０において、先ず電流測定モジュール１０１を介して１つの発光アセンブリ２０２の初期電流Ｉ１を測定する。
ステップＳ３１１において、所定の時間が経過した後、電流測定モジュール１０１を介して発光アセンブリ２０２の現在電流Ｉ２を測定する。
ステップＳ３２において、制御モジュール１０２を用いて、電流測定モジュール１０１が測定した電流を運算して分析することによって、光源モジュール２００の動作状態を判断する。
具体的には、ステップＳ３２０において、制御モジュール１０２は、電流測定モジュール１０１が測定した電流の値と、予め制御モジュール１０２の中に記憶された電流参考値とを比較し、且つ前記初期電流Ｉ１及び前記現在電流Ｉ２に基づいて、光源モジュール２００が故障したかどうかを判断する。
１００ 故障検出装置
１０１ 電流測定モジュール
１０２ 制御モジュール
１０３ 信号指示モジュール
２００ 光源モジュール
２０１ ドライバー
２０２ 発光アセンブリ
２０２０ 光源
１０１ 電流測定モジュール
１０２ 制御モジュール
１０３ 信号指示モジュール
２００ 光源モジュール
２０１ ドライバー
２０２ 発光アセンブリ
２０２０ 光源
Claims (7)
- １つの電流測定モジュール及び前記１つの電流測定モジュールに電気的に接続された制御モジュールを備える故障検出装置であって、
光源モジュールは、互いに並列接続された複数の発光アセンブリを含み、
前記１つの電流測定モジュールは、前記複数の発光アセンブリの中の何れか１つの発光アセンブリに電気的に接続されて、
前記制御モジュールには、複数の参考値が記憶されており、前記制御モジュールは、前記１つの電流測定モジュールが測定した電流値を取得し、且つ前記電流値と前記参考値とを比較して分析することによって、前記光源モジュールの動作状態を判断することを特徴とする故障検出装置。 - 前記参考値は、前記光源モジュールがそれぞれ正常状態、遮断状態及び短絡状態にある場合の電流の参考値を含むことを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
- 前記参考値は、前記光源モジュールが正常状態にある時の安全基準値を含むことを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
- 前記故障検出装置は、前記制御モジュールに電気的に接続される信号指示モジュールをさらに備え、前記信号指示モジュールは、前記制御モジュールにより制御され、且つ前記制御モジュールからの検出結果を表示して、ユーザに知らせることを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
- 前記信号指示モジュールは、複数の故障状態表示ユニットと、複数の故障位置表示ユニットと、１つの警告モジュールと、１つの通信モジュールと、を含み、
前記警告モジュールは、前記光源モジュールが故障状態にあることをユーザに知らせ、
前記通信モジュールは、前記光源モジュールの動作状態に関わる信号を遠隔監視ポートに伝送することを特徴とする請求項４に記載の故障検出装置。 - 前記制御モジュールは、マイクロプロセッサと複数のプログラムとの統合体であり、前記１つの電流測定モジュールは、ホール式電流センサであることを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
- 請求項１〜６の何れか１項に記載の故障検出装置による故障検出方法であって、
１つの電流測定モジュールを用いて、所定の期間内に、光源モジュールの中の１つの発光アセンブリの電流の変化を測定するステップと、
制御モジュールを用いて、前記１つの電流測定モジュールが測定した電流を運算して分析することによって、前記光源モジュールの動作状態を判断するステップと、を備えることを特徴とする故障検出方法。
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