JP6358886B2

JP6358886B2 - 標識用灯器同期装置

Info

Publication number: JP6358886B2
Application number: JP2014154479A
Authority: JP
Inventors: 謙司狭間
Original assignee: 日本光機工業株式会社
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: JP2016031322A

Description

本発明は、標識用灯器同期装置に関する。

特許文献１には、ＧＰＳ衛星から受信時計情報を受信し、受信時計情報に同期して同期信号を生成する同期標識用灯器が開示されている。

特開平１０−３１９１５１号公報

ＧＰＳ衛星から受信時計情報、例えばアルマナック情報を取得するには、１回の受信に約１２分程度を必要とする。そのため、特許文献１に記載の発明の同期標識用灯器においても、１回の受信あたり最長で約１２分受信機を駆動させなければならない。しかしながら、ＧＰＳ受信機は駆動時の消費電力が高いため、約１２分も受信機を駆動させると、かなりの電力を消費することとなる。

標識用灯器は、海上等で用いるものであるため、太陽電池、蓄電池等の容量に制限がある電源を用いたいという希望がある。しかしながら、消費電力が多い場合には容量に制限がある電源から必要な電力を供給しきれない可能性がある。したがって、同期（信号の送受信）に要する電力は、できるだけ低くすることが望ましい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、低消費電力で同期機能を実現することができる標識用灯器同期装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る標識用灯器同期装置は、例えば、１以上の第１の発光素子と、基準クロック信号と、前記基準クロック信号に基づいて前記第１の発光素子を点滅させる第１の点滅信号と、前記基準クロック信号に基づく第１の駆動信号と、前記基準クロック信号と同期した同期信号であって、前記基準クロック信号の１周期以下の信号である同期信号と、を生成する第１の信号生成部と、前記同期信号を送信する送信部と、を備えた１つの第１の標識用灯器と、１以上の第２の発光素子と、クロック信号と、前記クロック信号に基づいて前記第２の発光素子を点滅させる第２の点滅信号と、前記クロック信号に基づく第２の駆動信号と、を生成する第２の信号生成部と、前記同期信号を受信し、当該受信した同期信号を前記第２の信号生成部に出力する受信部と、を備えた１以上の第２の標識用灯器と、を備えた標識用灯器同期装置であって、前記第１の信号生成部は、前記基準クロック信号に基づいて第１の時間を計測し、当該計測された第１の時間毎に前記第１の駆動信号を生成して前記送信部に出力し、前記送信部は、前記第１の駆動信号が入力されてから、前記同期信号を送信し終わるまで駆動し、前記第２の信号生成部は、前記クロック信号に基づいて前記第１の時間を計測し、当該計測された第１の時間毎に前記第２の駆動信号を生成して前記受信部に出力し、前記受信部は、前記第２の駆動信号が入力されてから、前記同期信号を受信し終わるまで駆動し、前記第２の信号生成部は、前記同期信号が入力されると、前記クロック信号を前記同期信号に同期させることを特徴とすることを特徴とする。

本発明に係る標識用灯器によれば、第１の標識用灯器は、第１の時間毎に送信部を駆動し、基準クロック信号と同期した基準クロック信号の１周期以下の信号である同期信号を送信し、同期信号を送信し終ったら送信部の駆動を終了する。第２の標識用灯器は、第１の時間毎に受信部を駆動し、同期信号を受信し、同期信号を受信し終わったら受信部の駆動を終了する。また、第２の標識用灯器は、同期信号を受信すると、第２の標識用灯器のクロック信号を同期信号に同期させる。これにより、低消費電力で第１の標識用灯器と第２の標識用灯器との同期機能を実現することができる。

ここで、前記第１の標識用灯器は、前記第１の標識用灯器は、前記第１の発光素子、前記第１の信号生成部及び前記送信部へ電力を供給する第１の太陽電池を備え、前記第２の標識用灯器は、前記第２の発光素子、前記第２の信号生成部及び前記受信部へ電力を供給する第２の太陽電池を備えてもよい。これにより、太陽電池だけで消費電力をまかなうことができる。

ここで、前記第１の標識用灯器は、前記第１の発光素子、前記第１の信号生成部、前記送信部及び前記第１の太陽電池が内部に密封された第１の発光部と、前記第１の発光部と電気的に接続される第１の蓄電池が内部に密封され、上部に前記第１の発光部が設けられる第１の灯柱と、を備え、前記第２の標識用灯器は、前記第２の発光素子、前記第２の信号生成部、前記受信部及び前記第２の太陽電池が内部に密封された第２の発光部と、前記第２の発光部と電気的に接続される第２の蓄電池が内部に密封され、上部に前記第２の発光部が設けられる第２の灯柱と、を備えてもよい。これにより、耐波浪性を向上させることができる。

本発明によれば、低消費電力で同期機能を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る標識用灯器同期装置１００の概略を示す図である。発光部１０αの詳細を示す断面図である。（Ａ）は制御部１６αの概略構成図であり、（Ｂ）は制御部１６βの概略構成図である。クロック信号と、点滅信号と、同期信号との関係を示す図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は制御部１６αが生成する信号を示し、（Ｅ）〜（Ｈ）は制御部１６βが生成する信号を示す。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一例である標識用灯器同期装置１００の概略を示す図である。標識用灯器同期装置１００は、主として、標識用灯器１と、標識用灯器２と、を有する。本実施の形態では、標識用灯器１は親機であり、標識用灯器２は子機である。以下、標識用灯器１と標識用灯器２とで同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、図１では、標識用灯器２が１台図示されているが、標識用灯器２の数はこれに限られない。

標識用灯器１、２は、例えば、海等の水面に浮かぶブイ３０の水面から露出する部分に載置される。標識用灯器１は、主として、発光部１０αと、灯柱２０とを有する。標識用灯器２は、主として、発光部１０βと、灯柱２０とを有する。ブイ３０には、灯柱２０の底面が設けられる。灯柱２０は、略柱形（例えば、略円柱形）であり、内部には蓄電池２１が密封される。また、灯柱２０の上部には、発光部１０α又は発光部１０βが設けられる。

図２は、発光部１０αの詳細を示す断面図である。発光部１０αと発光部１０βとの差異は、制御部（後に詳述）の電気的な構成のみであるため、発光部１０αを例に構成を説明する。

発光部１０αは、主として、ベース１１と、フード１２と、パッキン１３と、ＬＥＤ（発光ダイオード（Light emitting Diode））１４と、太陽電池モジュール１５と、制御部１６α（発光部１０βの場合は、制御部１６β）と、を有する。

ベース１１は、耐食性に優れた金属、例えばアルミニウムで形成される。ベース１１は、略円板形状であり、灯柱２０の上部に取り付けられる。

フード１２は、無色透明の樹脂、例えばポリカーボネートで形成される。フード１２は、略有底円筒形状である。フード１２は、主として、底面１２ａと、側面１２ｂとを有する。

パッキン１３は、発光部１０α、１０βの内部をシールするための弾性部材であり、例えばＯリングである。

ベース１１に形成された溝にパッキン１３を挿入し、フード１２の開口面を下向き（図２下向き）にして（底面１２ａを上にして）フード１２をベース１１の上面に取り付けることで、ベース１１及びフード１２により囲まれる空間が密封される。

ＬＥＤ１４と、太陽電池モジュール１５と、制御部１６α又は制御部１６βとは、ベース１１及びフード１２により囲まれる空間の内部に設けられる。

ＬＥＤ１４は、発光素子であり、放射状に複数設けられる。本実施の形態では、遠方の船舶等からの視認性を高めるため、ＬＥＤ１４は、発光部分（ＬＥＤチップ）がフード１２の側面１２ｂに向くように設けられる。なお、ＬＥＤ１４の数、配置位置等は任意であり、図示された形態には限定されない。

太陽電池モジュール１５は、光起電力効果を用いて光のエネルギーを電力に変換する太陽電池を含む。太陽電池モジュール１５は、太陽光が最も当たりやすい位置、すなわちフード１２の底面１２ａに隣接して設けられる。太陽電池モジュール１５は、ＬＥＤ１４、制御部１６α又は制御部１６β、及び蓄電池２１と電気的に接続される。太陽電池モジュール１５により変換された電力は、蓄電池２１に充電される。

次に、制御部１６α、１６βについて説明する。図３（Ａ）は、制御部１６αの概略構成を示すブロック図であり、図３（Ｂ）は、制御部１６βの概略構成を示すブロック図である。

制御部１６αは、主として、アンテナ１６Ａと、双方向無線モジュール１６Ｂと、制御基板１６Ｃαと、を有する。制御部１６βは、主として、アンテナ１６Ａと、双方向無線モジュール１６Ｂと、制御基板１６Ｃβと、を有する。

アンテナ１６Ａは、双方向無線モジュール１６Ｂと電気的に接続される。アンテナ１６Ａは、双方向無線モジュール１６Ｂで生成した電気信号を電波（電磁波）として空間に放射（送信）する。また、アンテナ１６Ａは、空間の電波を電気信号として双方向無線モジュール１６Ｂへ誘導（受信）する。

双方向無線モジュール１６Ｂは、演算装置であるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリ、ＲＯＭ（ＲｅａｄｏｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリ等を含み、アンテナ１６Ａを介して無線通信を行う。また、双方向無線モジュール１６Ｂは、制御基板１６Ｃαから出力された電気信号を電波に変換してアンテナ１６Ａから送信し、又はアンテナ１６Ａで受信した電波を電気信号に変換して制御基板１６Ｃβへ出力する。また、双方向無線モジュール１６Ｂは、送信出力と受信感度を高め、通信距離を長くするため、パワーアンプを有する。

双方向無線モジュール１６Ｂは、例えば無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（ローカル・エリア・ネットワーク）、例えばＩＥＥＥ８０２）を用いる。本実施の形態では、双方向無線モジュール１６Ｂが用いる周波数帯として、長距離通信（約３ｋｍ程度）が可能な、波長の短い２．４ＧＨｚ帯無線を採用する。

このように構成された双方向無線モジュール１６Ｂは、動作時の消費電力を低くすることができる。具体的には、双方向無線モジュール１６Ｂの動作電圧は２Ｖ〜３．６Ｖ程度である。また、双方向無線モジュール１６Ｂの消費電流は、送受信時においては２３〜２８ｍＡ程度であり、待機時においては１μＡ程度である。

双方向無線モジュール１６Ｂの構成及び機能は、公知であるため、説明を省略する。なお、本実施の形態では、アンテナ１６Ａと双方向無線モジュール１６Ｂとが別々に設けられるが、アンテナ１６Ａと双方向無線モジュール１６Ｂとは一体であってもよい。また、双方向無線モジュール１６Ｂのパワーアンプは必須ではない。

制御基板１６Ｃα、１６Ｃβは、演算装置であるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリ、ＲＯＭ（ＲｅａｄｏｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリ等を含む。制御基板１６Ｃα、１６Ｃβは、クロック信号を生成し、かつ生成したクロック信号に基づいて所定の周期でＬＥＤ１４を点滅させる。

制御基板１６Ｃαは、同期信号を双方向無線モジュール１６Ｂに出力する。制御基板１６Ｃβは、同期信号を双方向無線モジュール１６Ｂから取得する。以下、制御基板１６Ｃα、１６Ｃβの機能について詳細に説明する。

制御基板１６Ｃαは、主として、時計回路部１６１と、点灯回路部１６２と、インターフェース回路部１６３αを有する。制御基板１６Ｃβは、主として、時計回路部１６１と、点灯回路部１６２と、インターフェース回路部１６３βを有する。なお、時計回路部１６１、点灯回路部１６２、インターフェース回路部１６３α、１６３βは、アナログ回路でもよいし、電気回路等を制御する半導体チップ（いわゆるマイクロコンピュータ）を有していてもよい。

時計回路部１６１は、制御基板１６Ｃα又は制御基板１６Ｃβが動作する時の基準となるクロック信号を生成する。クロック信号は、例えば１０Ｈｚであるが、これに限定されない。制御基板１６Ｃαの時計回路部１６１が生成するクロック信号は、基準クロック信号である。また、制御基板１６Ｃβの時計回路部１６１が生成するクロック信号は、子機クロック信号である。

時計回路部１６１は、点灯回路部１６２と、インターフェース回路部１６３α又はインターフェース回路部１６３βと電気的に接続されている。

時計回路部１６１は、生成したクロック信号に基づいて、インターフェース回路部１６３α又はインターフェース回路部１６３β、及び双方向無線モジュール１６Ｂを駆動させるための駆動信号を、インターフェース回路部１６３α又はインターフェース回路部１６３βに一定時間（例えば、２時間）毎に出力する。

時計回路部１６１には、水晶発振子、セラミック発振子等の固定振動子を用いた固体振動子発振回路、コンデンサと抵抗とで構成されるＲＣ回路を用いたＣＲ発振回路等を用いることができる。ただし、本実施の形態では、４ｐｐｍ程度の高い精度とするために、時計回路部１６１は、水晶発振子を用いた発振回路を用いる。

点灯回路部１６２は、クロック信号に基づいて、ＬＥＤ１４を点滅させるための周期的な信号である点滅信号を生成する。また、点灯回路部１６２は、ＬＥＤ１４と電気的に接続されており、生成した点滅信号をＬＥＤ１４に出力してＬＥＤ１４を点滅させる。

インターフェース回路部１６３αは、駆動信号を時計回路部１６１から取得する。インターフェース回路部１６３αは、駆動信号が入力されると、基準クロック信号と子機クロック信号とを同期するための同期信号を生成する。インターフェース回路部１６３αは、駆動信号及び同期信号を双方向無線モジュール１６Ｂに出力する。

インターフェース回路部１６３βは、駆動信号を時計回路部１６１から取得する。インターフェース回路部１６３βは、駆動信号が入力されると、駆動信号を双方向無線モジュール１６Ｂに出力する。また、インターフェース回路部１６３βは、同期信号が入力されると、制御部１６βの時計回路部１６１及び点灯回路部１６２をリセットし、子機クロック信号及び点滅信号を同期信号に同期させる。インターフェース回路部１６３βが行う処理については、後に詳述する。

ここで、制御部１６α、１６βが生成する信号と、制御部１６α、１６βが行う同期処理について詳細に説明する。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、制御部１６αが生成する信号を示し、図４（Ｅ）〜（Ｈ）は制御部１６βが生成する信号を示す。

図４（Ａ）は、制御部１６αの時計回路部１６１が生成する基準クロック信号であり、（Ｂ）は、制御部１６αの点灯回路部１６２が生成する点滅信号である。点滅信号は、基準クロック信号に基づいて生成される。例えば、点滅信号の周波数は、基準クロック信号の周波数の１／ｎ（ただし、ｎは整数）とすることができる。本実施の形態では、点滅信号の周波数は、基準クロック信号の周波数の１／３である。ただし、点滅信号の周波数はこれに限られない。

図４（Ｃ）は、制御部１６αの時計回路部１６１が生成する駆動信号である。制御部１６αの時計回路部１６１は、基準クロック信号に基づいて、前回の同期から一定時間Ｔ（例えば、２時間）経過する時の微小時間Δｔ（例えば、１秒）前に駆動信号を生成する。一定時間Ｔ及び微小時間Δｔは、基準クロック信号に基づいて算出される。なお、駆動信号のパルス幅は任意である。また、図４（Ｃ）に記載の駆動信号において、点線部は必須ではない。

一定時間Ｔは、例えば、同期がとれているときの標識用灯器１、２の点滅時刻の許容誤差と、基準クロック信号と子機クロック信号との精度誤差と、に基づいて設定される。例えば、標識用灯器１の点滅時刻と、標識用灯器２の点滅時刻の点滅時刻との誤差が６０ミリ秒であるときを、同期がとれている状態であると定義すると、基準クロック信号と子機クロック信号との誤差が４ｐｐｍの場合には、一定時間Ｔは４時間以下で設定される。設定された一定時間Ｔは、不揮発性メモリ等に記憶されている。

また、微小時間Δｔは、例えば、同期がとれているときの標識用灯器１、２の点滅時刻の許容誤差と、同期処理に要する時間と、に基づいて設定される。例えば、同期がとれている状態における、標識用灯器１の点滅時刻と、標識用灯器２の点滅時刻の点滅時刻との誤差が６０ミリ秒であり、同期処理に要する時間が約２０〜３０ミリ秒であるとすると、微小時刻Δｔは、約８０〜９０ミリ秒以上で、基準としやすい値である１秒で設定される。

制御部１６αの時計回路部１６１は、駆動信号をインターフェース回路部１６３αに出力する。インターフェース回路部１６３αは、駆動信号を制御部１６αの双方向無線モジュール１６Ｂに出力する。制御部１６αの双方向無線モジュール１６Ｂは、信号が入力されていない間は待機状態であるが、駆動信号の入力をトリガーにして駆動を開始する。

図４（Ｄ）は、制御部１６αにおいて時計回路部１６１が生成する同期信号である。制御部１６αの時計回路部１６１は、基準クロック信号に基づいて、前回の同期から一定時間Ｔ（例えば、２時間）経過した時に同期信号を生成する。同期信号は、基準クロック信号と同期した基準クロック信号の１周期以下の信号である。なお、同期信号のパルス幅は任意であるが、本実施の形態では、同期信号のパルス幅は駆動信号のパルス幅と同一である。ただし、また、図４（Ｄ）に記載の同期信号において、点線部は必須ではない。

制御部１６αの時計回路部１６１は、生成した同期信号をインターフェース回路部１６３αに出力する。同期信号が出力されるのは、駆動信号が出力されてから微小時間Δｔだけ遅れているため、制御部１６αの双方向無線モジュール１６Ｂが駆動している間にインターフェース回路部１６３αから双方向無線モジュール１６Ｂに同期信号が出力される。

双方向無線モジュール１６Ｂは、同期信号が入力されると、同期信号をアンテナ１６Ａから送信する。双方向無線モジュール１６Ｂは、同期信号をアンテナ１６Ａから送信し終わると、駆動を終了して待機状態に戻る。

なお、制御部１６αの双方向無線モジュール１６Ｂの駆動時間は、これに限られない。例えば、駆動信号を取得してから、同期信号が送受信可能な任意の時間が経過するまでの間、双方向無線モジュール１６Ｂを駆動しても良い。この任意の時間は、低消費電力化のために、同期信号のパルス幅の数倍程度（１０倍程度以下）とすることが望ましい。

図４（Ｅ）は、制御部１６βの時計回路部１６１が生成する子機クロック信号であり、図４（Ｆ）は、制御部１６βの時計回路部１６１が生成する駆動信号である。制御部１６βの時計回路部１６１は、基準クロック信号に基づいて、例えば、前回の同期から一定時間Ｔ’（例えば、２時間）経過する時の微小時間Δｔ’（例えば、１秒）前に駆動信号を生成する。一定時間Ｔ’及び微小時間Δｔ’は、子機クロック信号に基づいて算出される。

一定時間Ｔは、基準クロック信号に基づいて計測された第１の時間であり、一定時間Ｔ’は、子機クロック信号に基づいて計測された第１の時間である。言い換えると、一定時間Ｔと一定時間Ｔ’とは、同じ時間として計測されているが、基準となる信号が異なるためわずかに異なる。例えば、基準クロック信号と子機クロック信号との精度の差が数ｐｐｍ程度であり、第１の時間が２時間であるとすると、一定時間Ｔと一定時間Ｔ’との差異は１秒以下である。それに対し、微小時間Δｔ’及び微小時間Δｔは、一定時間Ｔ及び一定時間Ｔ’と比較して時間が大幅に短い。したがって、微小時間Δｔ’と微小時間Δｔとは略同一である。

制御部１６βの時計回路部１６１は、駆動信号をインターフェース回路部１６３βに出力する。インターフェース回路部１６３βは、駆動信号を制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂに出力する。制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂは、信号が入力されていない間は待機状態であるが、駆動信号の入力をトリガーにして駆動を開始する。

制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂは、駆動開始後、アンテナ１６Ａから同期信号を受信する。制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂは、アンテナ１６Ａを介して取得した同期信号を、図４（Ｄ）に示すようなパルス波に変換してインターフェース回路部１６３βへ出力する。制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂは、インターフェース回路部１６３βへ同期信号を出力したら、駆動を停止して待機状態に戻る。

なお、制御部１６βの双方向無線モジュール１６Ｂの駆動時間はこれに限定されない。例えば、アンテナ１６Ａから同期信号を受信できなかった場合には、同期信号が受信可能な任意の時間が経過するまでの間、双方向無線モジュール１６Ｂを駆動しても良い。この任意の時間は、低消費電力化のために、同期信号のパルス幅の数倍程度（１０倍程度以下）とすることが望ましい。

図４（Ｇ）は、同期後の子機クロック信号である。制御部１６βは、同期信号が入力されると、制御部１６βの時計回路部１６１及び点灯回路部１６２をリセットし、クロック信号及び点滅信号を同期信号に同期させる。

具体的には、制御部１６βのインターフェース回路部１６３βは、同期信号と立ち上がりのタイミングが同じ信号であるリセット信号を、制御部１６βの時計回路部１６１に出力する。本実施の形態では、リセット信号は、同期信号と立ち上がりのタイミングが同じで、かつ同期信号と同じパルス幅の信号である。制御部１６βの時計回路部１６１は、リセット信号を取得すると、図４（Ｇ）に示すように、図４（Ｇ）に示すクロック信号の立ち上がりのタイミングと、図４（Ｄ）に示す同期信号の立ち上がりのタイミングと、が一致するように、図４（Ｅ）に示すクロック信号の立ち上がりのタイミングを移動させる。

また、制御部１６βのインターフェース回路部１６３βは、リセット信号を制御部１６βの点灯回路部１６２に出力する。制御部１６βの点灯回路部１６２は、リセット信号を取得すると、点滅信号の立ち上がりのタイミングが、リセット信号の立ち上がりのタイミングと同じとなるように、点滅信号を修正する。

図４（Ｈ）は、制御部１６βにおいて点灯回路部１６２が生成する点滅信号である。制御部１６αが生成する点滅信号と、制御部１６βが生成する点滅信号との差異は、元となるクロック信号が、制御部１６αは基準クロック信号であるのに対し、制御部１６βは子機クロック信号であるという点のみである。

この結果、標識用灯器１における点滅信号（図４（Ｂ）参照）と、標識用灯器２における点滅信号（図４（Ｈ）参照）とが同期し、標識用灯器１のＬＥＤ１４と標識用灯器２のＬＥＤ１４とが同時に点滅する。

この同期処理は、一定時間おきに生成される駆動信号を取得した場合だけでなく、例えば、標識用灯器１、２の電源投入時に行うこともできる。具体的には、標識用灯器１の制御部１６α及び標識用灯器２の制御部１６βは、電源投入時に駆動信号を生成する。なお、電源投入時には、電源投入時以降に行われる同期処理における制御部１６α駆動時期と制御部１６βの駆動時期とをそろえるため、制御部１６α及び制御部１６βは、同期処理が終了するまで駆動を継続する。また、例えば、ユーザがボタン等を押すと、標識用灯器１の制御部１６α及び標識用灯器２の制御部１６βが同期処理を行うこともできる。

本実施の形態によれば、複数の標識用灯器の同期機能を低消費電力で実現することができる。特に、本実施の形態では、無線通信を用いて複数の標識用灯器間で同期を行うため、送受信装置（アンテナ１６Ａ、双方向無線モジュール１６Ｂ）の駆動時間及び駆動時の消費電力を抑えることができる。

従来行われていたように、各標識用灯器にＧＰＳ受信機を装備し、ＧＰＳ衛星から送信されたアルマナック情報を用いて各標識用灯器を同期する方法では、ＧＰＳ受信機を用いてアルマナック情報を受信するのに長い時間（１回１２分程度）要するうえ、ＧＰＳ受信機の駆動にも高い消費電力を消費する。一般的に、ＧＰＳ受信機の駆動には、３〜１０Ｖ、７５〜１００ｍＡを必要とする。したがって、アルマナック情報の受信に必要な電力を、標識用灯器に内臓可能な大きさの太陽電池のみを用いてまかなうことは困難である。

それに対し、本実施の形態では、無線通信用の無線モジュールの駆動には、２Ｖ〜３．６Ｖ程度、２３〜２８ｍＡ程度である（一般的なＧＰＳ受信機の約１／３程度）うえ、無線モジュールの駆動も１回１秒程度である。したがって、標識用灯器間での同期に必要な電力を抑えることができる。その結果、標識用灯器間での同期に必要な電力を、太陽電池のみでまかなうことができる。

また、本実施の形態では、標識用灯器間での同期に必要な電力を太陽電池のみでまかなうことができるため、外部から電力を供給する必要が無い。したがって、太陽電池を標識用灯器に内蔵することで、標識用灯器を密封することができるため、耐波浪性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態のように、アルマナック情報等の精度の高い情報を用いない場合においても、基準クロック信号と、子機クロック信号との差が４ｐｐｍ以下であれば、４時間同期が確立しなくても、点滅の誤差が約６０ミリ秒以下という実使用に十分な同期精度を保つことができる。基準クロック信号と、子機クロック信号との差が小さい、すなわち時計回路部の精度が高い場合には、同期処理の回数を更に減らすことができるため、更なる低消費電力化が可能である。

また、本実施の形態では、親機の基準クロック信号に子機のクロック信号を合わせるため、標識用灯器同期装置毎に基準クロック信号を異ならせることで、標識用灯器同期装置毎に点滅周期を異ならせることができる。

従来行われていたように、各標識用灯器にＧＰＳ受信機を装備し、ＧＰＳ衛星から送信されたアルマナック情報を用いて各標識用灯器を同期する方法では、ＧＰＳ受信機を装備している全ての標識用灯器が同期してしまう。例えば、Ａが運用する標識用灯器同期装置と、Ｂが運用する標識用灯器同期装置とが同じ周期で点滅するため、２つの標識用灯器同期装置が識別できなくなるという問題がある。

それに対し、本実施の形態では、基準クロック信号の周波数を異ならせることで、標識用灯器同期装置毎に非同期を保つことが容易となる。

なお、本実施の形態では、太陽電池を発光部内に設けたが、太陽電池を設けるのは発光部内に限られない。例えば、灯柱の側面等に太陽電池を設けてもよい。また、本実施の形態では、灯柱の内部に蓄電池を設けたが、蓄電池を発光部の内部に設けてもよい。これにより、発光部内に標識用灯器の全構成を納めることができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。

１、２：標識用灯器、１０α、１０β：発光部、１１：ベース、１２：フード、１２ａ：側面、１２ｂ：底、１３：パッキン、１４：ＬＥＤ、１５：太陽電池モジュール、１６α、１６β：制御部、１６Ａ：アンテナ、１６Ｂ：無線モジュール、１６Ｃα、１６Ｃβ：制御基板、２０：灯柱、２１：蓄電池、１００：標識用灯器同期装置、１６１：時計回路部、１６２：点灯回路部、１６３α、１６３β：インターフェース回路部

Claims

１以上の第１の発光素子と、
基準クロック信号と、前記基準クロック信号に基づいて前記第１の発光素子を点滅させる第１の点滅信号と、前記基準クロック信号に基づく第１の駆動信号と、前記基準クロック信号と同期した同期信号であって、前記基準クロック信号の１周期以下の信号である同期信号と、を生成する第１の信号生成部と、
前記同期信号を送信する送信部と、を備えた１つの第１の標識用灯器と、
１以上の第２の発光素子と、
クロック信号と、前記クロック信号に基づいて前記第２の発光素子を点滅させる第２の点滅信号と、前記クロック信号に基づく第２の駆動信号と、を生成する第２の信号生成部と、
前記同期信号を受信し、当該受信した同期信号を前記第２の信号生成部に出力する受信部と、を備えた１以上の第２の標識用灯器と、
を備えた標識用灯器同期装置であって、
前記第１の信号生成部は、前記基準クロック信号に基づいて第１の時間を計測し、当該計測された第１の時間毎に前記第１の駆動信号を生成して前記送信部に出力し、
前記送信部は、前記第１の駆動信号が入力されてから、前記同期信号を送信し終わるまで駆動し、
前記第２の信号生成部は、前記クロック信号に基づいて前記第１の時間を計測し、当該計測された第１の時間毎に前記第２の駆動信号を生成して前記受信部に出力し、
前記受信部は、前記第２の駆動信号が入力されてから、前記同期信号を受信し終わるまで駆動し、
前記第２の信号生成部は、前記同期信号が入力されると、前記クロック信号を前記同期信号に同期させる
ことを特徴とする標識用灯器同期装置。
請求項１に記載の標識用灯器同期装置であって、
前記第１の標識用灯器は、前記第１の発光素子、前記第１の信号生成部及び前記送信部へ電力を供給する第１の太陽電池を備え、
前記第２の標識用灯器は、前記第２の発光素子、前記第２の信号生成部及び前記受信部へ電力を供給する第２の太陽電池を備えた
ことを特徴とする標識用灯器同期装置。
請求項２に記載の標識用灯器同期装置であって、
前記第１の標識用灯器は、
前記第１の発光素子、前記第１の信号生成部、前記送信部及び前記第１の太陽電池が内部に密封された第１の発光部と、
前記第１の発光部と電気的に接続される第１の蓄電池が内部に密封され、上部に前記第１の発光部が設けられる第１の灯柱と、を備え、
前記第２の標識用灯器は、
前記第２の発光素子、前記第２の信号生成部、前記受信部及び前記第２の太陽電池が内部に密封された第２の発光部と、
前記第２の発光部と電気的に接続される第２の蓄電池が内部に密封され、上部に前記第２の発光部が設けられる第２の灯柱と、を備えた
ことを特徴とする標識用灯器同期装置。