JP6490532B2 - 灯火監視制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、例えば空港の滑走路や誘導路などに設置される、誘導灯などの灯火を監視する灯火監視装置に関する。

従来、空港の滑走路や誘導路などには、誘導灯や侵入灯などの各種の灯火が多数設置されている。これらの灯火は、灯火監視制御装置により光の配列や色、光度などを制御されることにより、航空機に対して各種の視覚ガイダンスを与えている。この灯火による視覚援助が適切に行われることで、航空機の発着時における安全な運用が確保される。従って、灯火において断芯などの異常が発生した場合、航空機の運航に影響を与える可能性があり、極めて重大な事故につながるおそれがある。このため、灯火監視制御装置には、灯火の断芯などの異常を監視し、断芯箇所を判断する処理部が含まれている。

灯火監視制御装置の一例として、電力線に接続された複数の灯火を有する子局と、電力線を介して子局を制御する親局と、を有する電力線搬送を用いた装置が提案されている。このような灯火監視制御装置では、親局が電力線を介して供給した所定の信号が重畳された電力波形について、信号受信側である子局が灯火を監視することにより、灯火の断芯などの異常を検出する。

特許第３５４８０４５号公報 特許第４９８７３９０号公報

ところで、灯火監視制御装置には、灯火に電源を供給するゴム被覆絶縁変圧器（以下、ゴムトランスという）や、ゴムトランス間を接続する航空照明用ケーブルなどの設備が含まれる。このようなトランスやケーブルが劣化した場合、新品と取り替えることになる。しかしながら、トランスやケーブル等を取り替える作業者が、電力線搬送に関して充分な知識を有していない場合、ゴムトランスの一次側の接続が逆極性となるように接続してしまうことがある。そうすると、結果的にゴムトランスの二次側の位相に１８０度のズレが生じる。

位相がズレたゴムトランスの二次側に接続された子局においても１８０度の位相のズレが生じる。これにより、例え子局が正常に動作していたとしても、電力波形に重畳された信号を認識することができず、親局との電力搬送を行うことができない状態に陥る場合がある。その結果、親局側で、ゴムトランスの位相がズレた箇所の子局からの応答が得られず、この子局を認識することができなくなる。この場合、親局は子局に異常が生じたと判断するため、監視制御を行うことができず、この子局に接続された灯火の断芯を検出することもできない。

子局の認識ができなくなった場合には、作業員が再度現場に出向き、認識不能となった子局のゴムトランスと、ゴムトランスに接続された航空照明用ケーブルの接続とを変更する必要がある。しかし、空港などの設備は広大であり、ケーブルの長さが数ｋｍに及ぶこともあり、ケーブル等の接続箇所は複数存在する。そのため、位相がズレる原因となるケーブルの接続箇所を見つけるには膨大なコストと時間が必要となっていた。以上のような問題は、既設の空港において、灯火監視制御装置を入れ替えたり新規に導入したりした場合にも起きることがあり、灯火監視制御装置の運用までの工程において、作業効率を低下させていた。

本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、例え位相にズレが生じた場合であっても、灯火監視制御を行うことができる信頼性の高い灯火監視制御装置を提供することである。

上記のような目的を達成するための実施形態の灯火監視制御装置は、電力線と、前記電力線に接続される灯火を有する子局と、前記電力線に接続され、前記電力線を介して子局を制御する親局と、を有し、前記子局は、前記電力線の電力線搬送波形を検知する波形検知部と、前記電力線搬送波形の正負に重畳されている信号を、前記電力線搬送波形の正負波形より抽出した基準信号に基づいて抽出する抽出部と、抽出された信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断する信号確認部と、前記信号確認部が、前記抽出された信号が前記コマンド信号を含んでいないと判断した場合に、前記電力線搬送波形の位相を１８０度進める位相調整部と、を有することを特徴とする。

第１の実施形態の灯火監視制御装置の構成の一例を示す接続構成図である。 第１の実施形態の親局の構成の一例を示すブロック図である。 親局が電力線搬送波形に重畳する信号の例を説明する説明図である。 第１の実施形態の子局の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態の受信部の構成の一例を示すブロック図である。 抽出部の信号抽出を説明する図であり、（ａ）は電力線搬送波形、（ｂ）は基準信号を示す。 第１の実施形態の受信部の処理の一例を示すフローチャートである。 （ａ）にゴムトランス、（ｂ）に航空照明用ケーブルの構成を示す説明図である。 子局とゴムトランスの接続が正常に接続された場合と逆に接続された例を示す説明図である。 基準信号の位相が遅れた状態における抽出部の信号抽出を説明する図であり、（ａ）は電力線搬送波形、（ｂ）は基準信号を示す。

［第１の実施形態］
［１．構成］
（概略構成）
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の灯火監視制御装置の構成の一例を示すブロック図である。灯火監視制御装置は、電力線を用いて、複数の灯火Ｌを制御する電力線搬送方式を適用したものである。灯火監視制御装置は、中央監視室１、オペレータコンソール２、監視制御盤３、親局４、定電流発生装置５、電力線６、バイパスフィルタ７、複数の子局８、複数のゴムトランス９を有する。中央管理室１と親局４とは、制御ＬＡＮを介して接続されている。親局４と複数の子局８とは、電力線６を介して接続されている。複数の子局８には、それぞれ灯火Ｌが接続されている。灯火Ｌとは、電力の供給を受けて発光する電球やＬＥＤ等である。

（中央監視室）
中央監視室１は、灯火の監視制御を行う場所であり、管制塔機能のバックアップや、定電流発生装置５の出力電流値管理など、灯火とその関連設備を総合的に管理する。中央監視室１には、オペレータコンソール２と監視制御盤３が設けられている。中央監視室１は、上位システムとして機能する。

（オペレータコンソール）
オペレータコンソール２は、空港内の灯火Ｌの状態や断芯を監視制御する操作卓である。オペレータコンソール２を介して、空港内にある灯火Ｌやセンサ等の各種設備の動作状態表示、灯火Ｌの点灯・消灯制御、各子局８の動作テスト、および子局８のリセット等の操作が行われる。オペレータコンソール２には、監視制御盤３が制御ＬＡＮを介して接続されており、監視制御盤３と情報の授受を行う。

オペレータコンソール２は、作業員が、空港内の設備の監視制御に関する操作を行う入力手段と、空港内の設備状態を作業員が視認可能となるように出力する表示手段を含む。入力手段としては、例えば、タッチパネル(表示手段に設置されているものを含む）、マウス、およびキーボードなどを用いることができる。表示手段としては、ＣＲＴディスプレイを用いることができる。他にも、液晶ディスプレイ、プレズマディスプレイ、及び有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を用いても良い。

（監視制御盤）
監視制御盤３は、オペレータコンソール２との間で相互に信号の授受を行い、様々な電力線回路情報を集中的に管理する制御部である。監視制御盤３は、制御ＬＡＮを介して、親局４に接続されている。監視制御盤３は、オペレータコンソール２において入力された制御信号を、親局４に伝達する機能を有する。なお、図１では１台の親局４を示しているが、親局４は制御ＬＡＮを介して複数接続されていても良い。監視制御盤３は、１台の親局４が統括する回路に関する電力線回路情報を、その親局４と共有する機能を有する。

（親局）
親局４は、上位システムである監視制御盤３からの制御信号を、電力線６を介して複数の子局８に送信する処理部を含む。また、親局４は、空港内の灯火Ｌ等の動作状態や、その他のセンサ等の信号である監視信号を収集し、監視制御盤３に通知する処理部を有する。図２に示す通り、親局４は、上位Ｉ／Ｆ部４０１、監視制御部４０２、送信部４０３、受信部４０４を有する。

上位Ｉ／Ｆ部４０１は、監視制御盤３との間で信号の授受を行う処理部である。上位Ｉ／Ｆ部４０１は、例えば監視制御盤３からの制御信号を監視制御部４０２に伝達する機能を有する。また、上位Ｉ／Ｆ部４０１は、監視制御部４０２を介して受信した子局８側からの監視信号を、監視制御盤３に伝達する機能を有する。監視制御部４０２は、上位Ｉ／Ｆ部４０１から受信した制御信号や、子局８側から受信した監視信号を、所定の伝送形式に適するように信号処理を行ったり、所定のタイミングで変調して伝送する処理を行う処理部である。

送信部４０３は、監視制御部４０２から受信した制御信号を、例えば所定の周波数を用いて、電力線６の電力波形に重畳して伝送する処理部である。受信部４０４は、子局８側から監視信号を受信し、フィルタリング処理を行うとともに、監視制御部４０２で処理可能な信号に変換する処理部である。

親局４が電力波形に重畳する制御信号の一例を、図３を用いて説明する。親局４は制御信号を電力波形に重畳する場合、まず、制御信号の開始を示すスタート信号を電力波形に重畳する。ここでは、スタート信号は、図３（ｂ）の表に示す通り、例えば電力線搬送波形の２周期の正負双方に信号がある場合と定義されている。従って、図３（ａ）の表に示す通り、電力線搬送波形の正負において、スタート信号が重畳された電力波形が２周期分出力される。

スタート信号に続く３〜６周期に、実際の制御信号であるコマンド信号が重畳される。ここでは、コマンド信号は、図３（ｂ）の表に示す通り、電源周波数の正側のみに信号が重畳されている。この正側のみの信号を用いて、複数のコマンド信号が定義されている。７周期目の識別フラグにおいても、同様に正側のみを用いて、個々の子局８との通信を行うか、全ての子局８と通信を行うのかが定義される。そして、例えば８周期目以降に、子局８がコマンド信号に対して回答を行う。

（定電流発生装置）
定電流発生装置５は、商用交流電源から定電流を生成し発生する装置である。定電流発生装置５は、例えば不図示の昇圧トランスとともに電源発生装置を構成している。定電流発生装置５には、昇圧トランスが昇圧した交流電力が入力され、入力された交流電力よりも高電圧の定電流を生成して出力する。定電流発生装置５には、電力線６が接続されている。

（電力線・バイパスフィルタ）
電力線６は、定電流発生装置５から導出される電力線である。電力線６において、定電流発生装置５の出力側に比較的近い位置には、バイパスフィルタ７が設けられている。バイパスフィルタ７は、通信に使用する信号の周波数に対応させて、リアクタンスとコンデンサが直列に接続された共振回路を有している。この共振回路は、定電流発生装置５からのノイズを定電流発生装置５側に流し、親局４と子局８との間の電力線６にノイズが侵入することを阻止する機能を有する。

バイパスフィルタ７は、電流抽出器７ａを有する。電流抽出器７ａには、親局４の監視制御部４０２が接続されている。電流抽出器７ａは、共振回路に流れる電流を抽出し、親局４の監視制御部４０２に出力する機能を有する。

（子局・ゴムトランス）
複数の子局８は、接続されている灯火Ｌやセンサの状態を個別に監視し、親局４側に伝送する処理部を含む。また、複数の子局８は、親局４側からの制御信号を受信し、灯火Ｌの点灯や消灯を制御する処理部を有する。複数の子局８は、それぞれゴムトランス９を介して、電力線６に直列に接続されている。ゴムトランス９は、電力線６上に子局８側の電力が侵入することを防止する機能を有する。

子局８は、図４に示す通り、灯火制御部８０１、断芯検出部８０２、監視制御部８０３、光Ｉ／Ｆ部８０４、送信部８０５、受信部８０６を有する。灯火制御部８０１は、灯火Ｌの点灯・消灯を制御する処理部である。断芯検出部８０２は、灯火Ｌの断芯などの異常を検出する処理部である。

監視制御部８０３は、親局４から受信した制御信号を解析し、灯火制御に関する信号に変換する処理部を含む。監視制御部８０３は、断芯検出部８０２によって検出された監視信号を、所定の伝送形式に適するように信号処理を行ったり、所定のタイミングで変調して伝送する処理を行う処理部を有する。

光Ｉ／Ｆ部８０４は、例えば空港内のセンサ等の状態に関する情報を取り込む処理部である。送信部８０５は、監視制御部８０３から受信した監視信号を、例えば所定の周波数を用いて、電力線６の電力波形に重畳して伝送する処理部である。受信部８０６は、親局４側から制御信号を受信し、フィルタリング処理を行うとともに、監視制御部８０３で処理可能な信号に変換する処理部である。

（受信部）
次に、本実施形態の要部である受信部８０６について、図５を用いてより詳細に説明する。受信部８０６は、波形検知部８１、信号抽出部８２、および信号確認部８３を有する。波形検知部８１は、ゴムトランス９の二次側に流れる電力線搬送波形を取り出す変流器である。波形検知部８１は、検知した電力線搬送波形を、信号抽出部８２に出力する。また、波形検知部８１は、ゴムトランス９より取り出した電力線波形を半波整流し、基準信号を信号抽出部８２に出力する。

信号抽出部８２は、波形検知部８１が検知した電力線搬送波形から、親局４の信号を抽出する処理部である。信号抽出部８２は、抽出部８２ａ、記憶部８２ｂ、位相調整部８２ｃを有する。抽出部８２ａは、波形検知部８１が検知した電力線搬送波形、又は後述する位相調整部８２ｃが位相を調整した電力線搬送波形の正負に重畳されている親局４の信号を抽出するフィルタである。抽出部８２ａは、電力線搬送波形の正負波形より抽出した基準信号の正負の順で電力線搬送波形に重畳された信号の有無（有：１、無：０）を検出する。

抽出部８２ａは、基準信号の正側に信号がある場合に、信号の抽出を始めるように設定されている。つまり、電力線搬送波形が、１周期目の正側に信号を有しておらず、１周期目の負側と２周期目の正側に信号を有している場合、２周期目の正側の信号から信号の抽出を行う。

本実施形態では、抽出部８２ａは、各周期の正負に信号が存在しているか否かを抽出する。具体的には、１周期目の正負双方に信号を有しており、２周期目の正側に信号を有し負側に信号を有していない場合、以下のような形式で信号は抽出される。
基準信号の周期 正１、負１、正２、負２
信号の有無 １ １ １ ０
信号抽出部８２ａは、抽出した信号を信号確認部８３に出力する。

記憶部８２ｂは、波形検知部８１が検知した電力線搬送波形を記憶する記憶部である。記憶部８２ｂとしては、半導体メモリ等を用いることができる。また、子局８に着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。他にも、記憶部には、一時的な記憶領域として使用されるキャッシュメモリ、バッファメモリ、レジスタ等も含まれる。なお、記憶部８２ｂ、正側の信号を基準に抽出された信号ではなく、検出された信号全てを記憶する構成としても良い。その場合には、信号抽出部８２に、電力搬送波形に重畳されている全ての信号を読み取る検出部を設けることができる。

位相調整部８２ｃは、記憶部８２ｂに記憶されている電力線搬送波形を読み出し、読み出した電力線搬送波形の位相を１８０°進める処理部である。例えば、記憶部８２ｂに、以下の信号を有する電力線搬送波形が記憶されている場合を例に説明する。ここでは説明を分かりやすくするため、抽出部８２ａが検出した信号の全てが記憶部８２ｂに記憶されているものとする。
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４ 正５
信号の有無 ０ １ １ １ １ １ ０ １ ０

位相調整部８２ｃが、例えば上記の信号を有する電力線搬送波形の位相を１８０°進めた場合、電力搬送波形に含まれる信号は以下の通りとなる。
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４
信号の有無 １ １ １ １ １ ０ １ ０
すなわち、位相調整部８２ｃは、基準信号の正負を反転させる処理を行うということができる。位相調整部８２ｃは、位相を調整した信号を、抽出部８２ａに出力する。

信号確認部８３は、抽出部８２ａ抽出した信号が、スタート信号とコマンド信号の両方を含むか否かを判断する処理部である。信号確認部８３は、スタート信号検出部８３ａと、コマンド信号検出部８３ｂとを有する。スタート信号検出部８３ａは、スタート信号を検出する処理部である。スタート信号検出部８３ｂは、２周期において正負双方に抽出された信号がある場合、当該４つの信号がスタート信号であると判断する。

コマンド信号検出部８３ｂは、スタート信号に続くコマンド信号を検出する処理部である。コマンド信号検出部８３ｂは、スタート信号に続く信号が、電源波形の正側のみに重畳されており、負側に信号がない場合、コマンド信号であると判断する。

信号確認部８３は、コマンド信号検出部８３ｂにおいてコマンド信号が検出された場合、スタート信号およびコマンド信号を含む一連の信号を、監視制御部８０３に出力する。一方、コマンド信号検出部８３ｂは、コマンド信号検出部８３ｂが抽出された信号がコマンド信号を含んでいないと判断した場合、位相調整部８２ｃに位相を調整する旨の信号を出力する。

［２．動作］
本実施形態の灯火監視制御装置の動作について、図１〜１０を参照して説明する。
（概略動作）
まず、灯火監視制御装置の一般的な動作について、図１を参照して説明する。監視制御盤３は、親局４から伝送される灯火Ｌやセンサの監視情報を受信し、オペレータコンソール２に送信する。オペレータコンソール１は、受信した監視情報に基づき、灯火等の動作状態を表示手段に表示する。

作業者は、オペレータコンソール２の入力手段を介して、制御情報を入力する。入力された灯火Ｌの点灯・消灯制御、子局８の動作テスト、子局８のリセット等の制御情報は、監視制御盤３および親局４を介して、各子局８に対して出力される。上位システムである中央監視室１は、制御信号が入力された子局８の応答状態を集中監視し、制御を実行する。

（親局の信号伝送）
親局４が制御信号を子局８側に伝送する場合の動作を、図２および６を参照して説明する。親局４の上位Ｉ／Ｆ部４０１は、監視制御盤３からの制御信号を受信し、監視制御部４０２に出力する。監視制御部４０２は、制御信号を所定のタイミングで変調し、送信部４０３に出力する。送信部４０３は、電力線６の電力波形に制御信号を重畳して伝送する。

ここで、親局４が信号を重畳した電力線搬送波形を図６（ａ）に示す。親局４は、子局８側に制御信号を伝送する場合、制御信号の開始を意味するスタート信号を、電力線搬送波形の正負において、２周期重畳する。そして、スタート信号に続く３〜６周期に、実際の制御信号であるコマンド信号を重畳する。

（子局の信号伝送）
子局８が、電力線搬送波形に重畳された制御信号を受信する場合の動作を、図４〜７を参照して説明する。図７のフローチャートに示す通り、受信部８０６は親局４側からの電力線搬送波形を受信する。波形検知部８１は、電力線搬送波形を検知し、記憶部８２ｂに保存する（ステップＳ０１）。また、波形検知部８１は、ゴムトランス９の二次電流波形を検出し、電力線搬送波形とともに信号抽出部８２に出力する。

抽出部８２ａは、図６（ｂ）に示すゴムトランス９の二次電流波形を基準信号とし、この基準信号の正負の順で、電力線搬送波形の信号の有無を抽出する。ここでは、例として以下に示す信号が抽出されたものとして説明する。
（信号１）
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４
信号の有無 １ １ １ １ １ ０ １ ０
抽出部８２ａは、抽出した信号を、信号確認部８３に出力する。

信号確認部８３のスタート信号検出部８３ａは、抽出部８２ａが抽出した信号１が、スタート信号を含むか否かを判断する（ステップＳ０２）。抽出された信号が、２周期において正負双方にない場合、例えばノイズ等でありスタート信号を含んでいないと判断される（ステップＳ０２、ＮＯ）。この場合、ステップＳ０１に戻り、電力線搬送波形の検知を行う。

一方、上記信号１の場合、２周期において正負双方に抽出された信号があるため、スタート信号検出部８３ａは、スタート信号を含むと判断する（ステップＳ０２、ＹＥＳ）。すると、コマンド信号検出部８３ｂは、スタート信号に続く信号が、コマンド信号を含むか否かを判断する（ステップＳ０３）。例えば上記信号１の場合、スタート信号の後の、正３に信号を有し、負３には信号を有していない。すなわち、スタート信号に続く信号が、電源波形の正側のみに重畳されており、負側に信号がない。

従って、コマンド信号検出部８３ｂは、これらの信号がコマンド信号であると判断する（ステップＳ０３、ＹＥＳ）。抽出された信号が、スタート信号とコマンド信号の両方を含んでいる場合、信号確認部８３は一連の信号を監視制御部８０３に出力する。監視制御部８０３は、制御信号を解析し、灯火制御に関する信号に変換し、灯火制御部８０１に出力する。灯火制御部８０１は、受信した信号に基づき、灯火Ｌ等を制御する（ステップＳ０４）。

一方、コマンド信号検出部８３ｂが、コマンド信号が含まれていないと判断した場合（ステップＳ０３、ＮＯ）以下の処理を行う。具体的な処理の説明の前に、スタート信号が検出できたにも関わらず、コマンド信号が検出できない原因として考えられる現象を説明する。上述の通り、灯火監視制御装置には、灯火に電源を供給するゴムトランス９と、ゴムトランス９間を接続する航空照明用ケーブル１６などの設備が含まれる。

図８（ａ）はゴムトランス９を示し、（ｂ）は航空照明用ケーブル１６を示す説明図である。図８（ａ）および（ｂ）に示す通り、ゴムトランス９はプラグ９ａ、レセプタクル９ｂ、９ｃとを有する。また、航空照明用ケーブル１６は、プラグ１６ａとレセプタクル１６ｂとを有する。従って、例えば、航空照明用ケーブル１６のプラグ１６ａをゴムトランス９のレセプタクル９ｂに接続する。また、ゴムトランス９のプラグ９ａには、他の航空照明用ケーブル１６が接続され、他のゴムトランス９と接続される。なお、レセプタクル９ｃは、子局８のプラグと接続される。

このように、ゴムトランス９と航空照明用ケーブル１６を順次接続することにより、定電流発生装置５の出力電流の向きは、ゴムトランス９と子局８の基準信号と同じとなる。すなわち、定電流発生装置５の出力電流、すなわち電力線搬送波形の位相、親局４の内部位相、および子局８の基準信号の位相とが、全て同相となるため、子局８の基準信号に基づいて信号の抽出を行うことで、電力線搬送が成立する。

しかしながら、ゴムトランス９および航空照明用ケーブル１６は、屋外に設置されるため、長年使用すると外皮絶縁物であるゴムが腐食し、接触不良や断線が生じる場合がある。このような接触不良等を防止するために、電力線６とアース間の絶縁抵抗を定期的に計測し、例えば初期値の約２０％程度以下に絶縁抵抗が低下した場合、異常箇所を特定し、ゴムトランス９や航空照明用ケーブル１６を交換するメンテナンスが行われている。

例えば航空照明用ケーブル１６を交換する場合、図８（ａ）に示したケーブルを用いれば良いが、現場では、両端共にレセプタクルで構成されたケーブルを用いるケースもある。また、ゴムトランス９と航空照明用ケーブル１６を、プラグやレセプタクルを用いずに直結するケースもある。また、メンテナンス業者が、各構成の位相関係を把握していない上に、電力線６は極めて長距離にわたり地下に設置されており、不良箇所を短時間で特定することが難しいにも関わらず、早急な復旧が最優先される。従って、図８（ａ）および（ｂ）にて説明した構成で、必ずしもケーブルが接続されるとは限らない。

その結果、図９に示す通り、子局１および２のゴムトランス９の接続が、正常に接続された場合と逆になると、結果的にゴムトランスの二次側の位相に１８０度のズレが生じる。子局８は、ゴムトランスの二次側に流れる電流波形を基準信号として、電力搬送波形に重畳された信号を検出している。そのため、図１０に示す通り、基準信号に１８０度の遅れが生じる。

接続が正常な場合に、抽出部８２ａで以下の信号２が検出される場合を例に、具体的に説明する。
（信号２）
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４
信号の有無 １ １ １ １ １ ０ １ ０
子局１および２のゴムトランス９の接続が、正常に接続された場合と逆になると、抽出部８２ａが検出する信号は、以下の通りとなる。
（信号３）
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４ 正５
信号の有無 ０ １ １ １ １ １ ０ １ ０

上述の通り、抽出部８２ａは、基準信号の正側に信号がある場合に、信号の抽出を始めるように設定されている。従って、上記信号３が抽出部８２ａに入力された場合、抽出部８２ａが抽出する信号は、以下の通りである。
（信号４）
基準信号の周期 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４ 正５
信号の有無 １ １ １ １ ０ １ ０

この場合、信号確認部８３のスタート信号検出部８３ａは、抽出部８２ａが抽出した信号４が、スタート信号を含むか否かを判断する（ステップＳ０２）。上記信号４は、２周期において正負双方に抽出された信号があるため、スタート信号検出部８３ａは、スタート信号を含むと判断する（ステップＳ０２、ＹＥＳ）。すると、コマンド信号検出部８３ｂは、スタート信号に続く信号が、コマンド信号を含むか否かを判断する（ステップＳ０３）。

上記信号４の場合、スタート信号の後の、正４に信号を有しておらず、負３には信号を有している。すなわち、スタート信号に続く信号が、電源波形の正側に重畳されていない。従って、コマンド信号検出部８３ｂは、上記信号４がコマンド信号を含んでいないと判断する（ステップＳ０３、ＮＯ）。信号確認部８３は、コマンド信号検出部８３ｂが抽出された信号がコマンド信号を含んでいないと判断した場合、位相調整部８２ｃに位相を調整する旨の信号を出力する。

位相調整部８２ｃは、一連の信号について、既に位相調整済みであるか否かを確認する（ステップＳ０５）。一連の信号に対して、既に位相調整済みである場合（ステップＳ０５、ＹＥＳ）、ステップＳ０１に戻り、電力線搬送波形の検知を行う。一方、一連の信号に対して、位相調整が行われていない場合（ステップＳ０５、ＮＯ）、位相調整部８２ｃは、記憶部８２ｂに記憶されている電力線搬送波形を読み出し、読み出した電力線搬送波形の位相を１８０°進める（ステップＳ０６）。

例えば、信号３に示す電力線搬送波形の位相を１８０度進めた場合、抽出される信号は以下の通りとなる。
（信号５）
基準信号の周期 正１ 負１ 正２ 負２ 正３ 負３ 正４ 負４
信号の有無 １ １ １ １ １ ０ １ ０
抽出部８２ａは、抽出した信号５を、信号確認部８３に出力し、ステップＳ０２〜０３を繰り返す。

以上の通り、信号確認部８３は、抽出された信号がスタート信号を含んでいるが、コマンド信号を含んでいないと判断した場合、位相調整部８２ｃに位相を調整する旨の信号を出力する（ステップＳ０３）。位相調整部８２ｃは、位相を１８０度進めた電力線搬送波形を抽出部８２ａに出力し（ステップＳ０６）、抽出部８２ａはこの電力線搬送波形について信号の抽出を行う。信号確認部８３は、位相調整部８２ｃが位相を１８０度進めた電力線搬送波形について抽出部８２ａが抽出した信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断する（ステップＳ０２、Ｓ０３）。このように各処理部が動作することにより、ゴムトランス９や航空照明用ケーブル１６の接続異常により生じた基準信号のズレを解消し、正しく信号を抽出する。

なお、以上の説明では、基準信号に遅れが生じるものとして説明したが、図１０からも明らかな通り、電力線搬送波形が１８０度遅れると捉えることもできる。従って、電力線搬送波形の位相を１８０度進める態様には、基準信号の位相を１８０度進めることが含まれる。また、１８０度位相を進めるということは、基準信号の正負を反転させることを含む。

［３．作用効果］
以上のような本実施形態の作用効果は以下のとおりである。
（１）本実施形態の灯火監視制御装置は、電力線６と、電力線６に接続される灯火Ｌを有する子局８と、電力線６に接続され、電力線６を介して灯火Ｌを制御する親局４と、を有し、子局８は、電力線６の電力線搬送波形を検知する波形検知部８１と、電力線搬送波形の正負に重畳されている信号を基準信号に基づいて抽出する抽出部８２ａと、抽出された信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断する信号確認部８３と、信号確認部８３が、抽出された信号がコマンド信号を含んでいないと判断した場合に、電力線搬送波形の位相を１８０度進める位相調整部８２ｃと、を有する。

上述の通り、例えケーブル等の接続異常により、基準信号の位相にズレが生じた場合、スタート信号は検出できても、コマンド信号は検出できないという現象が生じる。このような場合には、位相調整部８２ｃが電力線搬送波形の位相を１８０度進めることにより、例え位相にズレが生じた場合であっても、灯火監視制御を行うことができる信頼性の高い灯火監視制御装置を提供することができる。

従来、灯火監視制御装置において位相にズレが生じた場合、作業員が再度現場に出向き、認識不能となった子局のゴムトランスと、ゴムトランスに接続された航空照明用ケーブルの接続とを変更する必要があった。しかし、空港などの設備は広大であり、ケーブルの長さが数ｋｍに及ぶこともあり、位相がズレる原因となるケーブルの接続箇所を見つけるには膨大なコストと時間が必要となっていた。

しかし、位相調整部８２ｃにより電力搬送波形の位相を調整することが可能な本実施形態の灯火監視制御装置では、位相にズレが生じた場合であっても、従来のような変更作業が必要ないため、作業負荷およびコストを低減させることができる。同様に、既設の空港において、灯火監視制御装置を入れ替えたり新規に導入したりした場合にも、ケーブル等の接続異常によりシステムが稼働しない、というような問題が生じない。よって、灯火監視制御装置の運用までの工程において、作業効率を向上させることができる。

（２）位相調整部８２ｃは、基準信号の正負を反転させる。ケーブル等の異常接続により生じる、基準信号の位相のズレは１８０度である。従って、基準信号の正負を反転させることにより、例え位相にズレが生じた場合であっても、灯火監視制御を行うことができる信頼性の高い灯火監視制御装置を提供することができる。

（３）信号確認部８３は、スタート信号を検出するスタート信号検出部８３ａと、スタート信号検出部８３ａがスタート信号を検出した一連の信号において、スタート信号に続くコマンド信号を検出するコマンド信号検出部８３ｂと、を有する。上述の通り、基準信号の位相にズレが生じた場合、スタート信号が検出された場合であっても、スタート信号に続くコマンド信号が検出できないという現象が生じる。従って、スタート信号検出部８３ａがスタート信号を検出した一連の信号において、スタート信号に続くコマンド信号を検出するコマンド信号検出部８３ｂを設けることにより、位相にズレが生じた信号をより確実に検出することが可能になる。

（４）スタート信号検出部８３ａが、抽出された信号がスタート信号を含んでいると判断し、コマンド信号検出部８３ｂが、スタート信号が検出された一連の信号が、コマンド信号を含んでいないと判断した場合、コマンド信号検出部８３ｂは、位相調整部８２ｃに位相を調整する旨の信号を出力し、記位相調整部８２ｃは、位相を１８０度進めた電力線搬送波形を抽出部８２ａに出力し、信号確認部８３は、位相調整部８２ｃが位相を１８０度進めた電力線搬送波形について抽出部８２ａが抽出した信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断する。

すなわち、スタート信号が検出された一連の信号が、コマンド信号を含んでいないと判断された場合、位相を１８０度進めた後にスタート信号とコマンド信号を再度検出する。位相を調整した信号について、信号確認部８３がスタート信号およびコマンド信号を検出することにより、例え位相にズレが生じた場合であっても、灯火監視制御を行うことができる信頼性の高い灯火監視制御装置を提供することができる。

［他の実施形態］
（１）上記の実施形態では、灯火監視制御装置として説明したが、他の態様として、上記の各部の機能をコンピュータに実行させるプログラムとして捉えることもできる。すなわち、灯火監視制御装置は、コンピュータを所定のプログラムで制御することによって、若しくは専用の電子回路によって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記に述べるような各部の処理を実現するものである。なお、各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。

（２）上記の実施形態では、スタート信号は、電力線搬送波形の２周期の正負双方に信号がある場合と定義した。また、コマンド信号は、電源周波数の正側のみに信号がある場合と定義した。しかし、スタート信号およびコマンド信号の定義は、これらに限定されない。また、抽出部８２ａは、基準信号の正側に信号がある場合に、信号の抽出を始めるように設定されていたが、負側に信号がある場合であっても良い。すなわち、各信号の定義は適宜設定可能であり、本実施形態は信号の定義に関係なく適用可能である。

（３）本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ｌ…灯火
１…中央監視室
２…オペレータコンソール
３…監視制御盤
４…親局
４０１…上位Ｉ／Ｆ部
４０２…監視制御部
４０３…送信部
４０４…受信部
５…定電流発生装置
６…電力線
７…バイパスフィルタ
７ａ…電流抽出機
８…子局
８０１…灯火制御部
８０２…断芯検出部
８０３…監視制御部
８０４…光Ｉ／Ｆ部
８０５…送信部
８０６…受信部
８１…波形検知部
８２…信号抽出部
８２ａ…抽出部
８２ｂ…記憶部
８２ｃ…位相調整部
８３…信号確認部
８３ａ…スタート信号検出部
８３ｂ…コマンド信号検出部
９…ゴムトランス
９ａ…プラグ
９ｂ、９ｃ…レセプタクル
１６…航空照明用ケーブル
１６ａ…プラグ
１６ｂ…レセプタクル

Claims (4)

1. 電力線と、
   前記電力線に接続される灯火を有する子局と、
   前記電力線に接続され、前記電力線を介して子局を制御する親局と、を有し、
   前記子局は、
   前記電力線の電力線搬送波形を検知する波形検知部と、
   前記電力線搬送波形の正負に重畳されている信号を、前記電力線搬送波形の正負波形より抽出した基準信号に基づいて抽出する抽出部と、
   抽出された信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断する信号確認部と、
   前記信号確認部が、前記抽出された信号が前記コマンド信号を含んでいないと判断した場合に、前記電力線搬送波形の位相を１８０度進める位相調整部と、
   を有することを特徴とする灯火監視制御装置。
2. 前記位相調整部は、前記基準信号の正負を反転させることを特徴とする請求項１記載の灯火監視制御装置。
3. 前記信号確認部は、
   前記スタート信号を検出するスタート信号検出部と、
   前記スタート信号検出部が前記スタート信号を検出した場合に、前記スタート信号に続く前記コマンド信号を検出するコマンド信号検出部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の灯火監視制御装置。
4. 前記スタート信号検出部が、前記抽出された信号がスタート信号を含んでいると判断し、
   前記コマンド信号検出部が、前記スタート信号が検出された一連の信号が、コマンド信号を含んでいないと判断した場合、
   前記コマンド信号検出部は、前記位相調整部に位相を調整する旨の信号を出力し、
   前記位相調整部は、位相を１８０度進めた電力線搬送波形を前記抽出部に出力し、
   前記信号確認部は、前記位相調整部が位相を１８０度進めた電力線搬送波形について前記抽出部が抽出した信号が、スタート信号およびコマンド信号の両方を含むか否かを判断すること、
   を特徴とする請求項３記載の灯火監視制御装置。
   
   

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