(57)【要約】【課題】航空灯火の不点の検出精度および検出効率を向上した航空灯火用電源装置、航空灯火および航空灯火システムを提供する。【解決手段】航空灯火15は、それぞれ互いに異なるアドレスを有し、航空灯火用電源装置14に直列に接続され、この航空灯火用電源装置14から供給された定電流により点灯可能である。航空灯火15は、パターン信号Ｐによって指定されたアドレスと自己のアドレスとが一致しているときに、所定の点灯制御を行う。不点灯火検出回路は、航空灯火15を複数の航空灯火15を含む複数のグループＧに分割し、これらグループＧ毎に航空灯火用電源装置14により出力されたパターン信号Ｐによってそれぞれアドレスが指定されて各航空灯火15が所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することで、各グループＧ中の不点状態の航空灯火15の存否を検出する。【選択図】図１
2016091600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流を出力可能であるとともに、出力電流の変化をアドレス指定用のパターン信号として出力可能な航空灯火用電源装置と；
それぞれ互いに異なるアドレスを有し、前記航空灯火用電源装置に直列に接続され、この航空灯火用電源装置から供給された定電流により点灯可能であるとともに、前記パターン信号によって指定されたアドレスと自己のアドレスとが一致しているときに、所定の点灯制御を行う複数の航空灯火と；
これら航空灯火を複数の航空灯火を含む複数のグループに分割し、これらグループ毎に前記航空灯火用電源装置により出力された前記パターン信号によってそれぞれアドレスが指定されて各航空灯火が所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することで、各グループ中の不点状態の航空灯火の存否を検出する不点灯火検出部と；
を具備していることを特徴とする航空灯火システム。
【請求項２】
不点灯火検出部は、不点状態の航空灯火を検出したグループ中の航空灯火をさらに複数のグループに分割することと、これらグループ毎に前記航空灯火用電源装置により出力された前記パターン信号によってそれぞれアドレスが指定されて各航空灯火が所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することとを順次繰り返すことにより不点状態の航空灯火を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の航空灯火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば空港などに用いられる航空灯火システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば空港の進入灯などの航空灯火は、航空灯火用電源装置から供給される定電流により所定の光度段階に点灯される。これら航空灯火は、航空灯火用電源装置に対して一次巻線が直列に接続された可飽和トランスの二次巻線に接続されており、仮にいずれかの航空灯火に断芯(不点)が生じた場合でも、他の航空灯火が消灯しないようになっている。
【０００３】
このような航空灯火システムにおいて、航空灯火に生じた断芯を検出する場合には、例えば基準となる正常点灯時の電圧波形と断芯時の電圧波形とを比較して、その歪みを検出することで断芯を検出する方法がある。そして、このように断芯した航空灯火の検出精度を向上する場合には、航空灯火を１灯ずつ点灯させながら断芯を検出することで検出精度を向上することも考えられるものの、多数の航空灯火を備える航空灯火システムの場合、より効率よく断芯検出することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、航空灯火の不点の検出精度および検出効率を向上した航空灯火システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の航空灯火システムは、航空灯火用電源装置と、複数の航空灯火と、不点灯火検出部とを有する。航空灯火用電源装置は、定電流を出力可能であるとともに、出力電流の変化をアドレス指定用のパターン信号として出力可能である。航空灯火は、それぞれ互いに異なるアドレスを有し、航空灯火用電源装置に直列に接続され、この航空灯火用電源装置から供給された定電流により点灯可能である。また、これら航空灯火は、パターン信号によって指定されたアドレスと自己のアドレスとが一致しているときに、所定の点灯制御を行う。不点灯火検出部は、航空灯火を複数の航空灯火を含む複数のグループに分割し、これらグループ毎に航空灯火用電源装置により出力されたパターン信号によってそれぞれアドレスが指定されて各航空灯火が所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することで、各グループ中の不点状態の航空灯火の存否を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、互いに異なるアドレスをそれぞれ有する複数の航空灯火を複数の航空灯火を含む複数のグループに分割し、これらグループ毎に航空灯火用電源装置により出力された出力電流の変化であるパターン信号によって、これらグループ中の全ての航空灯火のそれぞれアドレスを指定して所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することで、各グループ中の不点状態の航空灯火の存否を検出するので、不点状態を一度に検出する航空灯火の数を抑制して航空灯火の不点の検出精度を向上できるとともに、例えば１灯ずつ検出する場合と比較して検出効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の航空灯火システムを模式的に示す説明図であり、(a)は通常モード時を示し、(b)は検査モード時を示す。
【図２】同上航空灯火システムの一部を模式的に示す説明図である。
【図３】同上航空灯火システムのパターン信号の一例を示す説明図である。
【図４】同上航空灯火システムの各光度段階に対応した出力電流を(a)ないし(e)に示す説明図である。
【図５】同上航空灯火システムによる検査モードでの不点状態の航空灯火の特定シーケンスを模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。
【００１０】
図１において、11は航空灯火システムを示し、この航空灯火システム11は、例えば空港の進入灯あるいは標識灯などの点灯システムなどとして用いられるものである。
【００１１】
そして、この航空灯火システム11は、商用交流電源などの外部電源13に電気的に接続された航空灯火用電源装置14(以下、電源装置14と略称する)と、この電源装置14に直列に接続され個々に異なるアドレスを有する複数の航空灯火15と、不点(断芯)が生じた航空灯火15を検出する不点灯火検出部である不点灯火検出回路16とを備えている。
【００１２】
図１および図２に示す電源装置14は、外部電源13の両端間に接続される入力端子21，22と、複数の航空灯火15が両端間に直列に接続される出力端子23，24とを備え、航空灯火15の点灯用の定電流を出力端子23，24間に出力電流ｉとして出力する定電流出力部の機能を有する(交流)定電流電源装置(ＣＣＲ)である。この電源装置14は、第１および第２の位相制御手段としてのサイリスタ26，27が入力端子21に並列に接続されて外部電源13と電気的に接続され、これらサイリスタ26，27が航空灯火15の保護用の保護素子である漏洩変圧器28の一次側の高圧側と中点とそれぞれに接続されている。また、この漏洩変圧器28の二次側は、出力端子23，24と接続されている。そして、この電源装置14は、サイリスタ26，27をスイッチングする制御部29を備えており、この制御部29が、これらサイリスタ26，27のスイッチング(オフ期間の制御)による位相制御を行うことで、例えば予め設定された複数の光度段階(例えばＴＡＰ５〜ＴＡＰ１(図４(a)〜(e))の５段階)に対応する定電流を出力可能となっている。また、この電源装置14の制御部29は、出力電流ｉの変化のパターンをパターン信号Ｐとして出力することで、不点(断芯)検査対象となる航空灯火15のアドレスを指定するアドレス指定部の機能を有している。すなわち、この電源装置14には、設定された光度段階に対応する定電流を出力することで航空灯火15を通常点灯させるための通常モードと、パターン信号Ｐを出力することで不点状態の航空灯火15を検出するための検査モードとが設定されている。なお、この電源装置14の出力電圧は、航空灯火15が直列に接続されているため、その個数と出力電流ｉとに依存する。
【００１３】
ここで、パターン信号Ｐとは、本実施形態では例えばＴＡＰ５〜ＴＡＰ１のいずれかの光度段階の電流値を出力電流ｉの１周期毎などの所定周期T1毎に切り換えて所定周期T2(例えば５周期)分出力するものである。例えば図３に一例を示すが、このパターン信号Ｐは、ＴＡＰ１とＴＡＰ４とを５周期分、交互に繰り返したものである。
【００１４】
各航空灯火15は、灯火本体31と、この灯火本体31を点灯させる定電流回路などの点灯回路32と、電源装置14の出力端子23，24間に直列に接続された可飽和装置(可飽和変流器)としての可飽和トランス33とを備えている。
【００１５】
灯火本体31には、例えばＬＥＤや有機ＥＬ素子などの発光素子が用いられる。
【００１６】
点灯回路32は、例えばマイコンなどを備えており、電源装置14により供給された電流によって駆動されて、灯火本体31の点灯用の定電流を生成し、灯火本体31を設定された光度段階に点灯するものである。また、この点灯回路32は、航空灯火15毎に異なって設定されている固有のアドレスを有するアドレス部の機能を有している。さらに、この点灯回路32は、パターン信号Ｐを読み取ってこのパターン信号Ｐにより指定されたアドレスを認識する認識部の機能を有している。また、この点灯回路32は、対応する灯火本体31を点灯(通電)させて不点(断芯)状態であるかどうかを例えば出力電圧の変化や出力電流ｉの変化に基づき検出する不点検出部、および、灯火本体31が不点(断芯)状態であることを検出した場合に可飽和トランス33の出力側すなわち二次側を開放する開放部の機能を有している。さらに、この点灯回路32は、自己が有するアドレスがパターン信号Ｐにより指定されたアドレスに一致しない場合には、可飽和トランス33の二次側を短絡させる短絡部の機能を有している。すなわち、この点灯回路32は、パターン信号Ｐにより指定されたアドレスを認識して、そのアドレスと自己のアドレスとが一致しているときと一致していないときとで、灯火本体31を異なる点灯状態とする。換言すれば、この点灯回路32は、パターン信号Ｐにより指定されたアドレスと自己のアドレスとが一致しているときに、所定の点灯制御を行う。したがって、この点灯回路32には、電源装置14の通常モードおよび検査モードに対応して、電源装置14から出力された定電流により航空灯火15(灯火本体31)を通常点灯させるための通常モードと、電源装置14から出力されたパターン信号Ｐに応じて航空灯火15(灯火本体31)の不点(断芯)状態を検出するための検査モードとが設定されている。
【００１７】
可飽和トランス33は、例えばゴム被覆絶縁トランス(ゴムトランス)などであり、一次側が電源装置14の出力端子23，24間に直列接続され、二次側間に点灯回路32を介して灯火本体31が接続されている。この可飽和トランス33の二次側には、この二次側と点灯回路32側との接続をオンオフして二次側を開閉する切換手段である第１のリレー36と、この二次側を短絡させる短絡手段である第２のリレー37とがそれぞれ設けられている。これらリレー36，37は、点灯回路32によって開閉が切り換えられる。
【００１８】
不点灯火検出回路16は、不点状態の航空灯火15を検出するもので、本実施形態では、電源装置14の出力電流値Diを検出する電流検出部41と、漏洩変圧器28の一次側の出力電力波形、本実施形態では出力電圧波形WVを測定する電力波形測定部である電圧波形測定部42と、この電圧波形測定部42により測定した出力電圧波形WVの歪みを検出する歪み検出部43と、歪み判定用の閾値を記憶する閾値記憶部44と、歪み検出部43により検出した歪みに基づいて不点を判断する判定部45とを備えている。そして、この不点灯火検出回路16は、例えば電源装置14と一体的に構成され、この電源装置14が検査モードとなったときに動作するようになっている。
【００１９】
電流検出部41は、例えば漏洩変圧器28の二次側と出力端子23との間に介在された電流トランス47を備え、この電流トランス47を介して出力電流値Diを測定している。そして、この電流検出部41が測定した出力電流値Diを制御部29に出力することにより、この制御部29が出力電流ｉをフィードバック制御することが可能となっている。
【００２０】
歪み検出部43は、例えば出力電圧波形WVを積分したり、図示しない不揮発性のメモリなどの波形記憶部に記憶した異常のない状態での出力電圧波形と出力電圧波形WVとを比較したりすることで歪みを検出するようになっている。
【００２１】
閾値記憶部44は、例えば不揮発性のメモリなどである。
【００２２】
判定部45は、閾値記憶部44から電流検出部41で検出した出力電流値Diに対応して予め設定された出力電圧波形WVの積分値の閾値データTH(Di)を読み出し、歪み検出部43での歪みの検出結果と比較することで、歪みが所定以上であるかどうかを判断し、歪みが所定以上であると判断した場合には、航空灯火15の灯火本体31に不点が生じているものと判定する。
【００２３】
次に、上記一実施形態の動作を説明する。
【００２４】
通常モードにおいては、電源装置14は、外部から入力される光度制御信号(調光信号)DIMにより設定された光度段階で航空灯火15を点灯させるように、この光度段階に対応した定電流を出力する。各航空灯火15では、各点灯回路32が、第１のリレー36を閉成するとともに第２のリレー37を開成し、電源装置14からの出力電力によって駆動されて定電流回路として作動し、各灯火本体31を設定された光度段階で点灯させる。また、電流検出部41では、電源装置14の出力電流値Diを検出し、この出力電流値Diが制御部29にフィードバックされることで、電源装置14の出力電流ｉが定電流となるように制御が行われる。この通常モードにおいて、仮にいずれかの航空灯火15の灯火本体31に不点(断芯)が生じていることをこの航空灯火15の点灯回路32が検出した場合には、この点灯回路32が第１のリレー36を開成することで可飽和トランス33の二次側を開放して可飽和トランス33を飽和させることにより、直列に接続された他の航空灯火15の灯火本体31が点灯を維持する。
【００２５】
また、検査モードにおいては、電源装置14は、まず、検査モード移行用の所定のパターン信号Ｐを出力することで、このパターン信号Ｐを認識した各点灯回路32が、検査モードに移行する。このときのパターン信号Ｐは、航空灯火15の特定のアドレスを指定するパターン信号Ｐでもよいし、特定のアドレスとは無関係のパターン信号Ｐでもよい。この検査モードに移行した各点灯回路32は、続いて電源装置14により出力されたアドレス指定用のパターン信号Ｐを認識し、このパターン信号Ｐにより指定されたアドレスを有する航空灯火15の点灯回路32は灯火本体31の不点(断芯)を検出し、このパターン信号Ｐにより指定されたアドレス以外のアドレスを有する航空灯火15の点灯回路32は第２のリレー37を閉成して、この航空灯火15の可飽和トランス33の二次側を短絡させる。そして、指定されたアドレスを有する航空灯火15の点灯回路32は、灯火本体31の不点(断芯)を検出したときにのみ、第２のリレー37を開成させる。したがって、パターン信号Ｐにより指定されたアドレスを有する航空灯火15の灯火本体31のみが不点検査対象となり、その他の航空灯火15の灯火本体31は消灯した状態となる。
【００２６】
本実施形態では、まず、全ての航空灯火15を所定の点灯状態として不点検査を行う。すなわち、電源装置14は、各航空灯火15のアドレスを指定する各パターン信号Ｐを連続的に出力することで全ての航空灯火15を所定の点灯状態とさせ(点灯させ)、この状態で、不点灯火検出回路16が電圧波形計測部42により出力電圧波形WVを測定し、この出力電圧波形WVの歪みを歪み検出部43で検出する。具体的に、例えば図４に示すように、出力電圧波形WVには、いずれかの航空灯火15の灯火本体31が不点状態であって第２のリレー37が開成されているときに歪みが生じるため、歪み検出部43において、出力電圧波形WVの積分値が大きい場合、あるいは予め記憶された異常のない状態の出力電圧波形との比較により、歪みが生じているものと判断できる。そして、この歪み検出部43で検出した歪みを判定部45で判定し、その歪みが所定未満であると判断した場合には、不点(断芯)状態の航空灯火15がないものと判定して検査モードを終了し、歪みが所定以上であると判断した場合には、灯火本体31が不点(断芯)状態の航空灯火15があるものと判定し、以下に示すようにその航空灯火15を特定する。
【００２７】
不点(断芯)状態の航空灯火15の特定の際には、全ての航空灯火15を複数ずつの航空灯火15を含む複数のグループＧに分割し、これらグループＧ毎に航空灯火15を全て所定の点灯制御させた状態で不点検査を行う。このグループＧへの分割は、２以上の航空灯火15を含むように任意に分割することが可能であるが、最も効率がよい方法としては、航空灯火15の全数を半数ずつに分割したグループＧ，Ｇを構成する。次いで、電源装置14は、いずれか１つのグループＧ中の全ての航空灯火15に対して、これら航空灯火15のアドレスを指定するパターン信号Ｐを連続的に出力することで、このグループＧ中の全ての航空灯火15を所定の点灯状態とさせる(点灯させる)。この状態で、不点灯火検出回路16は、電圧波形計測部42により出力電圧波形WVを測定し、この出力電圧波形WVの歪みを歪み検出部43で検出し、判定部45で判定を行う。すなわち、不点灯火検出回路16は、各グループＧ中の不点状態の航空灯火15の存否を検出する。そして、歪みが所定未満であると判定した場合には、このグループＧ中に不点状態の航空灯火15がないものと判定し、他のグループＧに対して同様の検査を行う。このように指定するグループＧを変える際には、電源装置14は、アドレス指定用のパターン信号Ｐを出力する前に、一旦リセット用のパターン信号Ｐを出力してもよい。
【００２８】
一方、歪みが所定以上であると判定した場合には、このグループＧ中に不点(断芯)状態の航空灯火15があるものと判定して、このグループＧをさらにグループ(サブグループ)SG1(図５)に分割し、これらグループSG1に対して同様の検査を行うことで、不点状態の航空灯火15を特定する。この場合にも、最も効率がよい方法としては、そのグループＧ中の航空灯火15の数を半数ずつに分割したグループSG1，SG1を構成する。なお、航空灯火15の全数やグループＧ中の航空灯火15の数が奇数である場合には、その全数の前後の整数の半数ずつの航空灯火15を有するように分割すればよい。例えば図５には、航空灯火15の全数が８の場合を模式的に示す。以下、この作業を繰り返すことで、航空灯火15を略半数ずつグループSG2、…、グループSGn(＝１つの航空灯火15)と絞り込んで不点(断芯)状態の航空灯火15を特定する。そして、特定した航空灯火15については、そのアドレスを、例えば図示しないモニタなどの報知手段(表示手段)を用いて報知する。なお、灯火本体31として発光素子を用いた航空灯火15の場合、不点状態となることは稀であるため、一般には不点状態となる航空灯火15は１つであるが、例えば複数の航空灯火15が不点状態である場合には、複数のグループＧ(グループSG1、…)にそれぞれ不点状態の航空灯火15が含まれることもある。その場合には、不点状態の航空灯火15が含まれるグループＧ(グループSG1、…)毎に上記のように検査を行うことで、同様に不点状態の航空灯火15を特定できる。
【００２９】
このように、上記一実施形態によれば、互いに異なるアドレスをそれぞれ有する複数の航空灯火15を、複数の航空灯火15を含む複数のグループＧに分割し、これらグループＧ毎に電源装置14により出力された出力電流ｉの変化であるパターン信号Ｐによって、これらグループＧ中の全ての航空灯火15のそれぞれアドレスを指定して所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することで、各グループＧ中の不点状態の航空灯火15の存否を検出するので、不点状態を一度に検出する航空灯火15の数を抑制して航空灯火15の不点の検出精度を向上できるとともに、例えば１灯ずつ検出する場合と比較して検出効率を向上できる。
【００３０】
また、不点状態の航空灯火15を検出したグループＧ中の航空灯火15をさらに複数のグループSG1、…に分割することと、これらグループSG1、…毎に電源装置14により出力されたパターン信号Ｐによってそれぞれアドレスが指定されて各航空灯火15が所定の点灯制御を行っている状態で点灯状態を検出することとを順次繰り返すことにより不点状態の航空灯火15を特定するので、効率よくかつ確実に不点状態の航空灯火15を検出できる。
【００３１】
そして、不点状態の航空灯火15のアドレスを特定できるので、例えば交換などをする際にも、広大な空港などであってもその航空灯火15の位置を容易に特定でき、メンテナンス性が向上する。
【００３２】
具体的に、航空灯火15を略半数ずつのグループＧ(グループSG1、グループSG2、…)に分割しながらグループ毎に点灯状態を検出するので、航空灯火15の全数をｍとした場合、少なくとも{ceiling(log2(ｍ))}回のグループの分割、すなわち２・{ceiling(log2(ｍ))}＋１回の点検で、不点(断芯)状態の航空灯火15を特定できる。なお、ceiling(ｘ)は天井関数であり、ｘ以上の最小の整数を表す。したがって、航空灯火15の全数(ｍ)が４以上の場合には、航空灯火15を１灯ずつ所定の点灯状態としながら検査する場合(ｍ＋１回の点検が必要)以下の時間で不点状態の航空灯火15を特定できる。空港など、多数の航空灯火15を備える航空灯火システム11の場合、一般には４以上の航空灯火15を含むので、１灯ずつ検査する場合と比較して短時間で特定できるとともに、航空灯火15の全数が多いほど、１灯ずつ検査する場合よりも検査時間を短縮できる。
【００３３】
特に、パターン信号Ｐにより航空灯火15のアドレスを指定することは短時間(例えばミリ秒オーダ)で可能であるのに対して、出力電圧波形WVの歪みが所定以上であるかどうかの判定には時間が掛かる(例えば２０〜３０秒程度)ので、歪みの判定の回数を減らすことで、全体の検査時間を大幅に短縮できる。
【００３４】
なお、上記一実施形態において、パターン信号Ｐは、最小段階の定電流(例えばＴＡＰ１)よりも小さい電流としてもよい。この場合には、不点検査対象となる(パターン信号Ｐにより指定されたアドレスを有する)航空灯火15の灯火本体31を実質的に点灯(発光)させていない状態での不点状態の検査が可能となり、利便性がより向上する。
【００３５】
また、不点状態の航空灯火15は、電源装置14の出力電圧波形WVに代えて、出力電流波形に基づいて監視してもよい。
【００３６】
さらに、電源装置14は、外部からの制御信号により出力電流ｉを複数の光度段階に対応する定電流に任意に設定できるので、外部からの制御信号により出力した出力電流ｉが、通常モードから検査モードに変更するために電源装置14から出力されるパターン信号Ｐと同一の信号となる場合も有り得る。そこで、外部からの制御信号により電源装置14から出力された出力電流ｉが予め設定された検査モードへの変更用のパターン信号Ｐと同一であるかどうかを判断し、同一であると判断した場合には、外部からの制御信号により電源装置14から出力された出力電流ｉの電流値または時間をパターン信号Ｐとずれるように修正することで、誤動作を防止できる。
【００３７】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００３８】
11    航空灯火システム
14    航空灯火用電源装置
15    航空灯火
16    不点灯火検出部である不点灯火検出回路
ｉ    出力電流
Ｐ    パターン信号
【図１】
2016091600.tif 000003
【図２】
2016091600.tif 000004
【図３】
2016091600.tif 000005
【図４】
2016091600.tif 000006
【図５】
2016091600.tif 000007