(57)【要約】【課題】光源を流れる電流の大小や電圧の変動に影響を受けることなく、光源の断芯の有無を明確に判断することが可能となり、光源の断芯を確実に報知することができる断芯検知回路および電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１０は、ＬＥＤ１３に供給する電流を一定にする定電流回路１２を備え、定電流回路１２は、ＬＥＤ１３が断芯すると、所定の基準値を超えた電圧を出力する。電源装置１０の内部にて定電流回路１２に、所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行うトランジスタ２５が付設されている。このトランジスタ２５のスイッチング動作による回路状態の切り換えにより、ＬＥＤ１３の断芯が検知される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標識の光源をなす発光素子に電流を供給する電源装置に設けられ、前記発光素子の断芯を検知するための断芯検知回路において、
前記電源装置は、前記発光素子に供給する電流を一定にする定電流回路を備え、
前記定電流回路は、前記発光素子が断芯すると、所定の基準値を超えた電圧を出力可能であり、
前記電源装置の内部で前記定電流回路に付設され、前記所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行うスイッチ素子を備え、
前記スイッチ素子のスイッチング動作による回路状態の切り換えにより、前記発光素子の断芯が検知されることを特徴とする断芯検知回路。
【請求項２】
前記スイッチ素子のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えを、前記発光素子が断芯した旨の検知信号として前記電源装置の外部へ出力可能な検知出力部を備えることを特徴とする請求項１に記載の断芯検知回路。
【請求項３】
前記検知出力部から出力された検知信号を基に、前記発光素子の断芯が検知されたことを前記電源装置の外部へ報知するための報知手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の断芯検知回路。
【請求項４】
標識の光源をなす発光素子に電流を供給する電源装置において、
複数ある前記光源ごとに、対応する光源をなす１または複数の発光素子に供給する電流を一定にする定電流回路を、前記光源の数だけ複数備え、
前記各定電流回路は、対応する光源をなす発光素子のうち少なくとも何れか１つが断芯すると、所定の基準値を超えた電圧をそれぞれ出力可能であり、
前記電源装置の内部で前記各定電流回路ごとに対応して、前記所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行うスイッチ素子が付設され、
前記スイッチ素子と共に前記各定電流回路ごとに対応して、前記スイッチ素子のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えを、前記発光素子が断芯した旨の検知信号として前記電源装置の外部へ出力可能な検知出力部が付設され、
前記各検知出力部から出力された検知信号の理論和を基に、前記発光素子の断芯が検知されたことを前記電源装置の外部へ報知するための報知手段を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
複数ある前記スイッチ素子および前記検知出力部のうち少なくとも何れか１組は、複数の定電流回路に対して共用されていることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記光源は鉄道車両の標識灯を構成するものであり、前記発光素子はＬＥＤであり、鉄道車両に搭載されることを特徴とする請求項４または５に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標識の光源をなす発光素子に電流を供給する電源装置に設けられ、発光素子の断芯を検知するための断芯検知回路と、この断芯検知回路を含む電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の標識として、例えば、特許文献１に開示されたように、ハロゲン電球を光源とする車両用の前照灯が知られている。このような前照灯は、安全に関わる重要な機器で、特に鉄道車両の前照灯の場合、断芯すると列車の運行を停止する必要があるため、断芯の確実かつ早急な検知が必要であった。断芯の検知は、鉄道車両の前照灯に限らず、航空障害灯や交通信号灯等、その他の標識の光源についても共通の課題となる。そこで、従来は、ハロゲン電球等の白熱電球に関しては、図７に示すように、抵抗器タイプの断芯検知装置を用いて電流量を監視し、アナログ的な確認方法で断芯を判断していた。
【０００３】
図７に示す回路ブロック図において、白熱電球が点灯すると、通電電流Ａが発生すると共に、電流Ａによって抵抗器Ｒの両端に電圧Ｖが発生する。この電圧Ｖを利用して、リレー（フォトモスリレー等）を動作させて、モニタ装置へ信号を送っていた。白熱電球が正常に点灯していれば、リレーの接点はオンとなり、モニタ装置からの信号を引き込む。一方、白熱電球が断芯すれば、電圧Ｖがなくなってリレーの接点はオフとなり、モニタ装置からの信号を引き込まなくなる。よって、モニタ装置から見て電流Ａが流れていない状態となり、白熱電球の断芯と判断していた。
【０００４】
ところで、ハロゲンランプ等の白熱電球は、消費電力が大きいだけでなく、定格寿命も比較的短く断芯による交換作業が度々発生する。そこで最近は、白熱電球の欠点を解消し得る光源として、消費電力が低く定格寿命も長いＬＥＤ（発光ダイオード）を採用した標識の灯火が増加している。本件出願人も、特許文献２に開示されたように、ＬＥＤを光源とする前照灯を既に提案している。
このようにＬＥＤを光源とする標識の場合、図８に示すように、通常は電源装置として定電流回路が用いられる。また、ＬＥＤの断芯の検知には、前述した抵抗器タイプの断芯検知装置をそのまま利用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４２７３９号公報
【特許文献２】特開２０１６−９６１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図８に示すように、標識の光源をＬＥＤとした場合、省電力化により、ＬＥＤの点灯時における通電電流Ｂが白熱電球よりも少なくなる。そのため、前記断芯検知装置では、抵抗器Ｒ’の両端に発生する電圧Ｖ’も小さ過ぎることになり、ＬＥＤの断芯により電流が減少したのかの判断ができない場合があった。
【０００７】
また、ＬＥＤの電源装置では、所定規格の範囲内で電源電圧が変動する。よって、仮に抵抗器Ｒ’の抵抗値を小さくしても、ＬＥＤの電源電圧の変動があると、抵抗器Ｒ’を流れる電流も変動してしまう。そのため、前記断芯検知装置では、入力電圧の変動による電流の変化か、あるいは断芯したのか判断が曖昧になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の技術の有する問題点に着目してなされたものであり、光源を流れる電流の大小や電圧の変動に影響を受けることなく、光源の断芯の有無を明確に判断することが可能となり、光源の断芯を確実に報知することができる断芯検知回路および電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。  
［１］標識（１）の光源をなす発光素子（１３）に電流を供給する電源装置（１０）に設けられ、前記発光素子（１３）の断芯を検知するための断芯検知回路（２０）において、
前記電源装置（１０）は、前記発光素子（１３）に供給する電流を一定にする定電流回路（１２）を備え、
前記定電流回路（１２）は、前記発光素子（１３）が断芯すると、所定の基準値を超えた電圧を出力可能であり、
前記電源装置（１０）の内部で前記定電流回路（１２）に付設され、前記所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行うスイッチ素子（２５）を備え、
前記スイッチ素子（２５）のスイッチング動作による回路状態の切り換えにより、前記発光素子（１３）の断芯が検知されることを特徴とする断芯検知回路（２０）。
【００１０】
［２］前記スイッチ素子（２５）のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えを、前記発光素子（１３）が断芯した旨の検知信号として前記電源装置（１０）の外部へ出力可能な検知出力部（３０）を備えることを特徴とする前記［１］に記載の断芯検知回路（２０）。
【００１１】
［３］前記検知出力部（３０）から出力された検知信号を基に、前記発光素子（１３）の断芯が検知されたことを前記電源装置（１０）の外部へ報知するための報知手段（４０）を備えることを特徴とする前記［２］に記載の断芯検知回路（２０）。
【００１２】
［４］標識（２）の光源をなす発光素子（１３）に電流を供給する電源装置（１００）において、
複数ある前記光源ごとに、対応する光源をなす１または複数の発光素子（１３）に供給する電流を一定にする定電流回路（１２）を、前記光源の数だけ複数備え、
前記各定電流回路（１２）は、対応する光源をなす発光素子（１３）のうち少なくとも何れか１つが断芯すると、所定の基準値を超えた電圧をそれぞれ出力可能であり、
前記電源装置（１００）の内部で前記各定電流回路（１２）ごとに対応して、前記所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行うスイッチ素子（２５）が付設され、
前記スイッチ素子（２５）と共に前記各定電流回路（１２）ごとに対応して、前記スイッチ素子（２５）のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えを、前記発光素子（１３）が断芯した旨の検知信号として前記電源装置（１００）の外部へ出力可能な検知出力部（３０）が付設され、
前記各検知出力部（３０）から出力された検知信号の理論和を基に、前記発光素子（１３）の断芯が検知されたことを前記電源装置（１００）の外部へ報知するための報知手段（４０）を備えることを特徴とする電源装置（１００）。
【００１３】
［５］複数ある前記スイッチ素子（２５）および前記検知出力部（３０）のうち少なくとも何れか１組は、複数の定電流回路（１２）に対して共用されていることを特徴とする前記［４］に記載の電源装置（１００）。
【００１４】
［６］前記光源は鉄道車両の標識灯（２）を構成するものであり、前記発光素子（１３）はＬＥＤであり、鉄道車両に搭載されることを特徴とする前記［４］または［５］に記載の電源装置（１００）。
【００１５】
次に、前述した解決手段に基づく作用を説明する。  
前記［１］に記載の断芯検知回路（２０）は、標識（１）の光源をなす発光素子（１３）に電流を供給する電源装置（１０）自体に設けられ、従来のように電源装置（１０）ないし回路に別体として後付けされるものではない。電源装置（１０）は、発光素子（１３）に供給する電流を一定に制御する定電流回路（１２）を備えており、発光素子（１３）は定電流回路（１２）からの定電流によって発光する。
【００１６】
発光素子（１３）が断芯すると、定電流回路（１２）から所定の基準値を超えた電圧が出力される。電源装置（１０）の内部には、定電流回路（１２）からの所定の基準値を超えた電圧を基に、スイッチング動作を行うスイッチ素子（２５）が定電流回路（１２）に付設されている。このスイッチ素子（２５）のスイッチング動作による回路状態の切り換えを、発光素子（１３）の断芯の検知とすることができる。
【００１７】
このような電源装置（１０）の内部回路による断芯の検知によれば、外部からの影響を受けることなく、光源を流れる電流の大小に関わらず、光源の断芯の有無を明確に判断することが可能となる。また、断芯の検知は、簡易な回路だけで実現することが可能であり、断芯検知用に後付けする別の装置を用意する必要もなく、コストアップを招く虞もない。
【００１８】
前記［２］に記載の断芯検知回路（２０）によれば、前記スイッチ素子（２５）のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えは、検知出力部（３０）によって、発光素子（１３）が断芯した旨の検知信号に変換され、電源装置（１０）の外部へ出力可能となる。これにより、スイッチ素子（２５）のスイッチング動作を、検知信号として次の出力先へ容易に伝達して活用することができる。
【００１９】
前記［３］に記載の断芯検知回路（２０）によれば、前記検知出力部（３０）から出力された検知信号を基に、報知手段（４０）によって、発光素子（１３）の断芯が検知されたことを電源装置（１０）の外部へ報知することができる。これにより、発光素子（１３）の断芯を確実に知らしめることができる。
【００２０】
前記［４］に記載の電源装置（１００）によれば、光源は１つだけではなく複数あり、各光源ごとに、同一の光源内の１または複数の発光素子（１３）に供給する電流を一定にする定電流回路（１２）が備えられている。ここで各定電流回路（１２）は、対応する光源の発光素子（１３）のうち少なくとも何れか１つが断芯すると、所定の基準値を超えた電圧をそれぞれ出力する。
【００２１】
電源装置（１００）の内部には、各定電流回路（１２）ごとに対応して、前記［１］と同様のスイッチ素子（２５）が付設されており、各スイッチ素子（２５）は、所定の基準値を超えた電圧を基にスイッチング動作を行う。かかるスイッチング動作であるスイッチ素子（２５）のオン・オフ状態の切り換えは、同じく各定電流回路（１２）ごとに付設された検知出力部（３０）によって、発光素子（１３）が断芯した旨の検知信号に変換され、電源装置（１０）の外部へ出力される。
【００２２】
そして、各検知出力部（３０）から出力された検知信号の理論和を基に、報知手段（４０）によって、発光素子（１３）の断芯が検知されたことが電源装置（１００）の外部へ報知される。これにより、複数ある光源のうち少なくとも何れか１つで発光素子（１３）が１つでも断芯すれば、かかる断芯を確実に知らしめることができる。
【００２３】
前記［５］に記載の電源装置（１００）によれば、複数あるスイッチ素子（２５）および検知出力部（３０）のうち少なくとも何れか１組は、複数の定電流回路（１２）に対して共用されている。これにより、部品点数を削減して回路を簡略化することができ、コストを低減することができる。
【００２４】
前述した光源は、例えば前記［６］に記載したように、鉄道車両の標識灯（２）を構成するものであり、発光素子（１３）はＬＥＤで構成され、電源装置（１００）は鉄道車両に搭載される。このように、断芯検知回路（２０）および電源装置（１００）は、鉄道車両の標識灯（２）に最適に適用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る断芯検知回路および電源装置によれば、電源装置自体の内部回路による検知によって外部からの影響を受けることなく、光源を流れる電流の大小に関わらず、光源の断芯の有無を明確に判断することが可能となり、また、光源の断芯を確実に報知することができる。さらに、断芯の検知は、簡易な回路だけで実現することが可能であり、断芯検知用に後付けする別の装置を用意する必要もなく、コストアップを招く虞もない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る断芯検知回路を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る断芯検知回路を含む電源装置を搭載した標識を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係る電源装置を搭載した標識灯を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る電源装置の要部を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る電源装置におけるＬＥＤの断芯発生から断芯検知までの流れを模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に係る電源装置におけるＬＥＤの断芯検知から検知信号の出力ないし報知までの流れを模式的に示す説明図である。
【図７】従来の白熱電球に関する電源回路と断芯検知装置を示す回路ブロック図である。
【図８】従来のＬＥＤに関する電源装置と断芯検知装置を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づき、本発明を代表する各種実施の形態を説明する。  
図１および図２に示すように、第１実施の形態に係る電源装置１０は、標識１の光源をなす発光素子に電流を供給するものであり、断芯検知回路２０は、電源装置１０自体の内部に設けられ、発光素子の断芯を検知する回路である。
【００２８】
ここで標識１の光源は、各種標識の灯火として用いられるものであり、例えば、鉄道車両における前照灯や尾灯、道路を走行する自動車のヘッドランプ、あるいは船舶や航空機等の他の乗物の標識灯に適用される。さらに標識１として、前記標識灯の他にも、例えば、高層建築物に設置する航空障害灯や、道路に設置される交通信号灯等も該当する。
【００２９】
標識１の光源をなす発光素子は、主に半導体により構成されたものであり、例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ、ＬＤ（半導体レーザ）等が該当する。以下に、発光素子としてＬＥＤ１３を採用した例を説明する。ＬＥＤ１３は、表面実装型のチップ状のもの、あるいは略砲弾型のランプ状のものでも良く、発光色は任意に選択される。なお、ＬＥＤ１３の数は１つに限らず、直列に接続した複数のＬＥＤ１３で１つの光源を構成しても良い。
【００３０】
図２に示すように、本実施の形態にかかる標識１は、電源装置１０と、ＬＥＤ１３と、モニタ装置４０と、を備えている。ここで電源装置１０は、電源回路１１と、定電流回路１２と、断芯検知回路２０と、それに検知出力部３０等を備えて構成されている。電源回路１１は、バッテリ電源等から供給される直流電圧（例えばＤＣ１００Ｖ）を、ＬＥＤ１３の発光に適した別の直流電圧に変換する回路である。
【００３１】
定電流回路１２は、前記電源回路１１で変換された直流電圧を、電流値が一定になるように制御して各ＬＥＤ１３に供給する回路である。定電流回路１２は、前記電源回路１１に接続される電源入力端子１２ａと、ＬＥＤ１３に接続される定電流出力端子１２ｂのほか、出力電圧端子１２ｃを備えている。
【００３２】
定電流回路１２は、ＬＥＤ１３に所定規格の定電流が流れる通常時に、ＬＥＤ１３にかかる電圧を検出する機能を備えており、ＬＥＤ１３にかかる電圧と同一値の電圧を、出力電圧端子１２ｃより出力するように構成されている。定電流回路１２では、ＬＥＤ１３が断芯すると負荷が軽くなるため、出力電圧を上昇させることになり、通常時に出力する電圧よりも大きな電圧が出力電圧端子１２ｃから出力される。
【００３３】
定電流回路１２の内部にて、出力電圧端子１２ｃのライン上には、断芯検知回路２０や検知出力部３０が接続されている。断芯検知回路２０は、抵抗器２１〜２３、ツェナーダイオード２４、それにスイッチ素子であるトランジスタ２５等を備えて構成されている。出力電圧端子１２ｃには、先ず抵抗器２１を介してツェナーダイオード２４のアノードが接続され、ツェナーダイオード２４のカソードは、後述するトランジスタ２５のベースに接続されている。
【００３４】
ツェナーダイオード２４のカソード−グランド間に抵抗器２２は接続され、抵抗器２２は、トランジスタ２５のベース−エミッタ間に並列に接続されている。ツェナーダイオード２４は、一定の電圧を得る目的で使用される素子であり、逆方向に電圧をかけた場合に、所定の基準値（ツェナー電圧）を超えると電流が流れる特性を有している。
【００３５】
ここでＬＥＤ１３の点灯時にかかる電圧（Ｖｆ）は、ツェナーダイオード２４の所定の基準値（ツェナー電圧Ｖｚ）より小さな値に設定されている。よって、通常時は、ツェナーダイオード２４に所定の基準値を超える電圧は印可されず、ツェナーダイオード２４の先に電流は流れない。一方、ＬＥＤ１３の断芯時に出力される電圧が所定の基準値を超えると、かかる過電圧がツェナーダイオード２４より先まで出力される。
【００３６】
トランジスタ２５は、前記ツェナーダイオード２４から流れ込む電圧を基にスイッチング動作を行うスイッチ素子であり、このスイッチング動作により回路状態が切り換わる。これが結果として、ＬＥＤ１３の断芯検知を示すことになる。トランジスタ２５は、具体的には例えば、ＮＰＮ型トランジスタにより構成されている。よって、トランジスタ２５は、ベース２５ａからエミッタ２５ｂに向けて流れる電流を増幅するものであり、ベース２５ａから電流が流れ込むと、コレクタ２５ｃからエミッタ２５ｂへ電流が流れるように構成されている。
【００３７】
トランジスタ２５のベース２５ａは、ツェナーダイオード２４のカソードと抵抗器２２との間に接続されている。トランジスタ２５のベース２５ａ−エミッタ２５ｂ間には抵抗器２２が接続され、エミッタ２５ｂは接地されている。また、エミッタ２５ｂは、後述する検知出力部３０であるフォトモスリレー３１の１次側のアノードに接続されている。トランジスタ２５のコレクタ２５ｃは、抵抗器２３を介して電源に接続され、また、フォトモスリレー３１の１次側のカソードに接続されている。
【００３８】
トランジスタ２５は、ベース２５ａからエミッタ２５ｂへ電流が流れるとオン状態となり、ベース２５ａからエミッタ２５ｂに向けて増幅された電流が流れる。一方、ベース２５ａからエミッタ２５ｂへの電流が流れていない通常時には、エミッタ２５ｂとコレクタ２５ｃとの間に電流が流れないオフ状態にあり、ベース２５ａからエミッタ２５ｂに向けて電流が流れることはない。
【００３９】
検知出力部３０は、前記トランジスタ２５のスイッチング動作であるオン・オフ状態の切り換えを、ＬＥＤ１３が断芯した旨の検知信号として電源装置１０の外部へ出力可能なものである。検知出力部３０は、トランジスタ２５からの電流を受け取り、スイッチをオン・オフすることにより検知信号を生成し、この検知信号を次の機器へ伝える各種リレーによって構成される。本実施の形態の検知出力部３０は、フォトモスリレー３１により構成されている。
【００４０】
フォトモスリレー３１は、１次側のＬＥＤに通電することにより発生する光を利用して、２次側のＭＯＳＦＥＴ（半導体素子）を駆動し、２次側の回路のオン・オフ状態を切り換える無接点リレーである。フォトモスリレー３１は、１次側に通電することで、２次側はオン状態となる。フォトモスリレー３１は、接点が機械的に動作するメカニカルリレーに比べて小型化が可能であり、接点動作の信頼性や寿命等においても優れた特性を持っている。
【００４１】
フォトモスリレー３１の１次側のアノードとカソードは、前述したようにトランジスタ２５に接続されている。よって、トランジスタ２５が通常時のオフ状態の場合には、フォトモスリレー３１の１次側は通電され、フォトモスリレーの２次側はオン状態に維持される。一方、ＬＥＤ１３の断芯時にトランジスタ２５がオン状態に切り換わると、フォトモスリレー３１の１次側は短絡（ショート）され、フォトモスリレー３１の２次側はオフ状態に切り換わる。このフォトモスリレー３１の２次側がオフ状態へ切り換わることによる電気的な変化が検知信号となる。
【００４２】
また、フォトモスリレー３１の１次側のアノードとカソードは、報知手段をなすモニタ装置４０に接続されている。ここで報知手段は、前記フォトモスリレー３１から出力された検知信号（オン状態→オフ状態）を基に、ＬＥＤ１３の断芯が検知されたことを電源装置１０の外部へ報知するものである。モニタ装置４０は、断芯検知回路２０に備わるものであるが、電源装置１０の外部に設けられている。
【００４３】
報知手段は、モニタ装置４０に限られることなく、他にＬＥＤインジゲータランプや、警報音を出力するアラーム等で構成しても良い。例えば、前記検知信号を基にして、ＬＥＤ１３の点灯・消灯状態に連動して、同じく点灯・消灯させるＬＥＤインジゲータランプを設け、これ自体の状態の目視により、あるいは、さらにＬＥＤインジゲータランプの状態を外部機器から判断するように構成しても良い。なお、断芯検知回路２０やフォトモスリレー３１が備えるのは接点であり、これらからモニタ装置４０へ電流が供給されることはない。
【００４４】
次に、第１実施の形態に係る電源装置１０の作用について、断芯検知回路２０の動作を中心に説明する。図１に示すように、断芯検知回路２０は、電源装置１０自体の内部に組み込んで構成する。よって、従来の断芯検知装置のように、電源装置の外部の抵抗器を使うことはなく、電源装置１０自体の定電流回路１２に備わっている出力をそのまま利用することで、正確な断芯の検知が可能となる。
【００４５】
標識１の光源を点灯させる場合、電源装置１０をオンにすると、定電流回路１２の定電流出力端子１２ｂからＬＥＤ１３に定電流が出力され、ＬＥＤ１３は点灯する。この通常時に、定電流回路１２の出力電圧端子１２ｃからＬＥＤ１３に印加している電圧（Ｖｆ）と同じ値の電圧（Ｖout＝Ｖｆ）が出力される。ここでＬＥＤ１３にかかる電圧（Ｖｆ）は、出力電圧端子１２ｃに接続されたツェナーダイオード２４における所定の基準値（ツェナー電圧Ｖｚ）より小さな値に設定されている。
【００４６】
よって通常時は、ツェナーダイオード２４に、ツェナー電圧Ｖｚを超える電圧が印可されることはなく、Ｖout（＝Ｖｆ）＜Ｖｚの関係が成り立ち、ツェナーダイオード２４より先には電流は流れない。従って、ツェナーダイオード２４とトランジスタ２５の間の検知電圧Ｖｐは０であり、トランジスタ２５のベース２５ａに対して電流が流れることはなく、トランジスタ２５はオフ状態に維持されている。
【００４７】
これにより、トランジスタ２５のエミッタ２５ｂとコレクタ２５ｃに接続されたフォトモスリレー３１の１次側が通電されており、フォトモスリレー３１の２次側はオン状態となっている。通常時は、フォトモスリレー３１の２次側がオン状態にあるため、この２次側に接続されているモニタ装置４０からの電気ないし信号が引き込まれている。
【００４８】
この時、モニタ装置４０によって、ＬＥＤ１３は断芯しておらず正常であると判断することができる。すなわち、モニタ装置４０の画面には、例えば、ＬＥＤ１３を示すアイコンを含む回路ブロック図等を表示して、何れのＬＥＤ１３に相当するアイコンも正常であることを示すように点灯させたり、文字で正常である旨を表示すること等が考えられる。
【００４９】
標識１の光源を点灯中にＬＥＤ１３が断芯すると、定電流回路１２における出力電圧が上昇して、通常時に出力する電圧よりも大きな電圧が出力電圧端子１２ｃから出力される。出力電圧端子１２ｃからの電圧Ｖoutが、ツェナーダイオード２４におけるツェナー電圧Ｖｚを上回ると（Ｖout＞Ｖｚ）、かかる過電圧がツェナーダイオード２４より先まで出力される。従って、トランジスタ２５のベース２５ａに流れる検知電圧Ｖｐが０より大きくなり（Ｖｐ＞０）、トランジスタ２５のスイッチング動作が行われ、通常のオフ状態からオン状態に切り換わる。
【００５０】
トランジスタ２５がオン状態に切り換わると、フォトモスリレー３１の１次側は短絡（ショート）され、フォトモスリレー３１の２次側はオフ状態に切り換わる。このフォトモスリレー３１の２次側がオフ状態へ切り換わることによる電気的な変化が検知信号となる。これにより、トランジスタ２５のスイッチング動作を、検知信号として次の出力先へ容易に伝達して活用することができる。本実施の形態では、フォトモスリレー３１がオフ状態に切り換わると、フォトモスリレー３１に接続されているモニタ装置４０からの電気ないし信号を引き込まなくなる。
【００５１】
この時、モニタ装置４０の画面では、例えば、点灯制御の対象であるのに、断芯して点灯しないＬＥＤ１３に相当するアイコンを点滅させたり、文字で警告を表示すると良い。これにより、ＬＥＤ１３の断芯を確実に外部に知らしめることができ、断芯した事実を容易に判断することができる。このような断芯の報知は、前述したモニタ装置４０による表示に限られることなく、ＬＥＤ１３の点灯・消灯状態に連動するＬＥＤインジゲータランプの状態によって判断するようにしても良い。
【００５２】
以上のように、電源装置１０の内部回路による断芯の検知によれば、外部からの影響を受けることなく、ＬＥＤ１３を流れる電流の大小に関わらず、ＬＥＤ１３の断芯の有無を明確に判断することが可能となる。また、ＬＥＤ１３の断芯の検知は、簡易な回路だけで実現することが可能であり、断芯検知用に後付けする別の装置を用意する必要もなく、コストアップを招く虞もない。
【００５３】
図３〜図６は、本発明の第２実施の形態を示している。  
本実施の形態は、前記第１実施の形態で簡易モデルとした標識１の代わりに、具体的には鉄道車両における標識灯２に適用した電源装置１００を示している。ここで標識灯２の光源は、左右一対の前照灯３Ａ，３Ｂと尾灯４の３つを備えている。なお、第１実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００５４】
前照灯３Ａ，３Ｂは白色光のＬＥＤ１３からなり、尾灯４は赤色光のＬＥＤ１３からなり、それぞれＬＥＤ１３の数は１つに限らず、直列に接続した複数のＬＥＤ１３で１つの光源として構成されている。なお、前照灯３Ａ，３Ｂ等の光源ごとに、複数あるＬＥＤ１３のうち、全部を点灯させる主灯（ハイ）と、一部のみ点灯させる副灯（ロー）とに、電源装置１００内に備わる主副切替回路１４によって切り換え可能に構成されている。
【００５５】
図３に示すように、電源装置１００は、複数ある光源ごとに対応する定電流回路１２を、光源の数だけ備えている。すなわち、一方の前照灯３Ａには定電流回路（１）１２Ａが対応し、他方の前照灯３Ｂには定電流回路（２）１２Ｂが対応し、尾灯４には定電流回路（３）１２Ｃが対応している。以下、定電流回路（１）１２Ａ〜（３）１２Ｃを総称する際には、定電流回路１２とする。
【００５６】
電源装置１００の内部には、各定電流回路１２ごとに対応して、前記第１実施の形態と同様の構成のトランジスタ２５等を含む断芯検知回路２０と、同じくフォトモスリレー３１からなる検知出力部３０とが、それぞれ付設されている。ただし、断芯検知回路２０および検知出力部３０は、必ずしも各定電流回路１２（各光源）ごとに、それぞれ個別に対応して設ける必要はない。
【００５７】
すなわち、複数組の断芯検知回路２０および検知出力部３０のうち、少なくとも何れか１組は、複数の定電流回路１２に対して共用されているように構成しても良い。図３に示した例では、２つの定電流回路１２Ａ，１２Ｂに対応する断芯検知回路２０と検知出力部３０は共用されている。ここで各検知出力部３０から出力された検知信号の理論和を基に、前記ＬＥＤ１３の断芯が検知されたことを、前記第１実施の形態と同様にモニタ装置４０によって報知するように構成されている。
【００５８】
図４に要部のみ示したが、各検知出力部３０をなすフォトモスリレー３１は、それぞれの２次側が互いに直列となってモニタ装置４０に接続されている。よって、各フォトモスリレー３１からの出力の論理和を検知信号として出力することができる。ここで、各フォトモスリレー３１の２次側を互いに直列に接続する配線は、各フォトモスリレー３１からの検知信号の論理和を出力するＯＲ回路となる。なお、図４において、定電流回路１２Ｂと定電流回路１２Ｃにおける定電流出力端子や、対応するＬＥＤ１３等、一部の構成は図示省略している。
【００５９】
このように、複数の光源と、これに対応する定電流回路１２を備える場合、図５において、何れかの光源で断芯が発生すると、それぞれの定電流回路１２に備わる断芯検知回路２０ごとにトランジスタ２５がオン状態となる。なお、第２実施の形態のように、２つの定電流回路１２Ａ，１２Ｂに対応する断芯検知回路２０と検知出力部３０を共用する場合、図５中のトランジスタ２５のオン１とオン２は、破線で囲んだように実際は１つのトランジスタ２５のオンとして出力される。
【００６０】
続く図６において、トランジスタ２５のオンに起因して、それぞれ対応するフォトモスリレー３１がオフ状態に切り換わる。図６中で破線で囲んだフォトモスリレー３１のオフ１とオフ２も、第２実施の形態の場合は１つのフォトモスリレー３１のオフとして１つの検知信号が出力される。何れにせよ複数の検知信号は、前述したようにＯＲ回路を経てモニタ装置４０に出力されるため、３つの光源のうち何れか１つでもＬＥＤ１３が断芯すれば、モニタ装置４０によって確実に報知することができる。よって、断線した光源（前照灯３Ａ等）の交換等の迅速な処置を行うことができる。
【００６１】
また、第２実施の形態によれば、本来は光源の数に応じて３組用意する断芯検知回路２０および検知出力部３０のうち１組を、２つの定電流回路１２Ａ，１２Ｂで共用したことにより、部品点数を削減して回路を簡略化することができ、コストを低減することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述したような実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、断芯検知回路２０のスイッチ素子は、ＮＰＮ型のトランジスタ２５により構成したが、これと同様のスイッチング動作を実現できるものであれば、他の半導体スイッチとして、シャントレギュレータやＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等から構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る断芯検知回路および電源装置は、発光素子を光源とする様々な標識に幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…標識
１０…電源装置
１１…電源回路
１２…定電流回路
１３…ＬＥＤ
２０…断芯検知回路
２１…抵抗器
２２…抵抗器
２３…抵抗器
２４…ツェナーダイオード
２５…トランジスタ
３０…検知出力部
３１…フォトモスリレー
４０…モニタ装置
２…標識灯
１００…電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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