(57)【要約】【課題】誤動作を防止できる標識灯を提供する。【解決手段】標識灯12は、発光素子17、入力部16、点灯回路18、点灯監視回路34、リレー19および制御部30を備える。入力部16は、定電流電源装置13から定電流電力が入力される。点灯回路18は、入力部16に入力される定電流電力を所定の点灯電力に変換して発光素子17に供給する。点灯監視回路34は、発光素子17の点灯状態を監視する。リレー19は、入力部16と点灯回路18との間に介在され、駆動信号の入力時に入力部16と点灯回路18との間を開成し、駆動信号の未入力時に入力部16と点灯回路18との間を閉成する。制御部30は、点灯監視回路34が発光素子17の点灯状態が正常か異常かを判定し、異常な場合にはリレー19に駆動信号を出力する。【選択図】図１
2016062841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と；
定電流電源装置から定電流電力が入力される入力部と；
前記入力部に入力される定電流電力を所定の点灯電力に変換して前記発光素子に供給する点灯回路と；
前記発光素子の点灯状態を監視する点灯監視回路と；
前記入力部と前記点灯回路との間に介在され、駆動信号の入力時に前記入力部と前記点灯回路との間を開成し、前記駆動信号の未入力時に前記入力部と前記点灯回路との間を閉成するリレーと；
前記点灯監視回路による監視に基づいて前記発光素子の点灯状態が正常か異常かを判定し、異常な場合には前記リレーに駆動信号を出力する制御部と；
を具備することを特徴とする標識灯。
【請求項２】
発光素子と；
定電流電源装置から定電流電力が入力される入力部と；
前記入力部に入力される定電流電力を所定の点灯電力に変換して前記発光素子に供給する点灯回路と；
前記発光素子の点灯状態を監視する点灯監視回路と；
前記点灯監視回路による監視によって前記発光素子の点灯状態の異常な場合に発熱する発熱回路と；
前記入力部と前記点灯回路との間に介在されるとともに前記発熱回路に熱的に接続され、前記発熱回路が所定の作動温度よりも低い場合に前記入力部と前記点灯回路との間を閉成し、前記発光素子の点灯状態の異常で発熱する前記発熱回路が所定の作動温度よりも高くなった場合に前記入力部と前記点灯回路との間を開成する温度ヒューズと；
を具備することを特徴とする標識灯。
【請求項３】
請求項１または２記載の標識灯と；
定電流電力を前記標識灯に供給するとともに、前記定電流電力の電流波形を監視して前記標識灯の点灯状態の異常を検知する定電流電源装置と；
を具備することを特徴とする標識灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光素子を用いた標識灯、およびこの標識灯を用いた標識灯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空港の滑走路や誘導路などに設置された標識灯を点灯制御する標識灯システムでは、定電流電源装置から絶縁トランスを介して定電流電力を標識灯に供給している。標識灯の光源が電球である場合、定電流電力が電球に供給され、電球が点灯する。また、電球が断芯した際には、絶縁トランスの二次側が開放され、定電流波形に歪みが生じるため、定電流電源装置ではその歪みから電球の断芯を判定することが可能となっている。
【０００３】
また、光源として発光素子を用いた標識灯がある。この標識灯では、発光素子を点灯させるために点灯回路を用いており、発光素子が故障しても絶縁トランスの二次側が開放されない。そのため、定電流電源装置では、標識灯の発光素子の故障を判定するのが難しくなる。
【０００４】
そこで、標識灯の定電流電力が入力される入力部と点灯回路との間にスイッチ回路を介在し、通常はスイッチ回路で入力部と点灯回路との間を閉成し、標識灯内の回路で発光素子の故障を検知した場合にスイッチ回路が備える電気駆動手段で入力部と点灯回路との間を開成するように構成されている。スイッチ回路は、閉成および開成のそれぞれの状態で保持される構成であり、手動でも切り換え可能になっている。
【０００５】
しかしながら、標識灯上を航空機が通過する等により、標識灯に衝撃が加わると、その衝撃によって閉成状態にあるスイッチ回路が開成してしまう誤動作が発生する虞がある。しかも、誤動作によりスイッチ回路が開成してしまうと、点灯制御回路に電力が供給されないため、スイッチ回路を閉成させることができなくなる虞がある。この場合、発光素子には故障が生じていないにもかかわらず、定電流電源装置では標識灯の故障というように誤判定してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、誤動作を防止できる標識灯、およびこの標識灯を用いた標識灯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】
【０００８】
実施形態の標識灯は、発光素子、入力部、点灯回路、点灯監視回路、リレーおよび制御部を備える。入力部は、定電流電源装置から定電流電力が入力される。点灯回路は、入力部に入力される定電流電力を所定の点灯電力に変換して発光素子に供給する。点灯監視回路は、発光素子の点灯状態を監視する。リレーは、入力部と点灯回路との間に介在され、駆動信号の入力時に入力部と点灯回路との間を開成し、駆動信号の未入力時に入力部と点灯回路との間を閉成する。制御部は、点灯監視回路が発光素子の点灯状態が正常か異常かを判定し、異常な場合にはリレーに駆動信号を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、標識灯の誤動作を防止することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態を示す標識灯および標識灯システムの回路図である。
【図２】第２の実施形態を示す標識灯および標識灯システムの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態を、図１を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の標識灯システム11は、例えば、空港の滑走路や誘導路等に設置された複数の標識灯12を点灯制御する航空標識灯システムである。
【００１３】
標識灯システム11では、交流の定電流電力を供給する定電流電源装置（ＣＣＲ）13を備えている。定電流電源装置13から定電流電力を供給する給電ラインに、例えばゴム被覆絶縁トランス等の複数の絶縁トランス14の一次側が直列に接続されている（図１には１つの絶縁トランス14を示し、他は省略している）。各絶縁トランス14の二次側に、標識灯12がそれぞれ接続されている。
【００１４】
そして、標識灯12は、絶縁トランス14の二次側に接続される入力部16、光源としての発光素子17、入力部16に入力される定電流電力を所定の点灯電力に変換して発光素子17に供給する点灯回路18、および入力部16と点灯回路18との間に介在されるリレー19を備えている。
【００１５】
発光素子17は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子等が用いられる。図１には複数のＬＥＤ素子を示す。
【００１６】
点灯回路18は、入力部16に対して、リレー19とともに、一次側が直列に接続されるカレントトランス21，22を備えている。
【００１７】
リレー19は、常に接点が閉じるように構成された常閉接点形リレーである。そして、リレー19は、駆動信号が入力することによって接点が強制的に開き、駆動信号の入力がなくなると接点が自動的に閉じるように構成されている。
【００１８】
また、点灯回路18のカレントトランス21は、絶縁トランス14から入力される定電流電力の電流値を所定の電流値に変換する。カレントトランス21の二次側には、交流の定電流電力を整流する整流回路25、および整流回路25で整流された定電流電力を平滑する平滑回路26が接続されている。さらに、平滑回路26には、負荷調整回路27、および点灯制御回路28が接続されている。負荷調整回路27は、主電圧検出回路29で検出される電圧に基づいて制御部30によりフィードバック制御され、発光素子17に供給する電力を定電圧化する。点灯制御回路28は、スイッチング素子を備え、このスイッチング素子が制御部30によってＰＷＭ（パルス幅変調）制御されることにより、発光素子17が所定の光度で点灯するように発光素子17に供給する電流を制御する。
【００１９】
また、点灯回路18のカレントトランス22は、絶縁トランス14から入力される定電流電力の電流値を所定の電流値に変換する。カレントトランス22の二次側には、入力部16に入力される定電流電力の電流を検出する電流検出回路31が接続されている。この電流検出回路31で検出された定電流電力の電流値が制御部30に入力され、制御部30は入力される電流値に応じて点灯制御回路28を制御する。
【００２０】
負荷調整回路27と点灯制御回路28との間には、主電圧検出回路29、１２Ｖ電源回路32、および５Ｖ電源回路33が接続されている。主電圧検出回路29で検出された主電圧が制御部30に入力され、制御部30は負荷調整回路27の出力電圧を調整する。１２Ｖ電源回路32からは１２Ｖの動作電圧が電流検出回路31に供給され、５Ｖ電源回路33からは５Ｖの動作電圧が制御部30に供給される。
【００２１】
点灯制御回路28の出力側には、発光素子17および点灯監視回路34が接続されている。点灯監視回路34は、例えば、発光素子17に流れる電流を検出することにより発光素子17の点灯状態を監視し、その点灯状態に応じた点灯監視信号を制御部30に出力する。
【００２２】
また、制御部30は、ＣＰＵによって構成され、上述したように点灯回路18を制御する。さらに、制御部30は、点灯監視回路34からの点灯監視信号に基づいて、発光素子17の点灯状態が正常か異常かを判定する。そして、制御部30は、発光素子17の点灯状態が正常と判定している場合、リレー19に対して駆動信号を出力しない。一方、制御部30は、発光素子17の不点灯や回路の故障等が発生し、発光素子17の点灯状態が異常と判定した場合、リレー19に駆動信号を出力する。
【００２３】
次に、標識灯システム11の動作を説明する。
【００２４】
まず、標識灯12の正常動作時には、リレー19が閉成しており、絶縁トランス14から入力される定電流電力を点灯回路18に入力する。点灯回路18は、定電流電力の入力によって動作し、発光素子17を点灯させる。点灯回路18の制御部30では負荷調整回路27および点灯制御回路28を制御し、発光素子17の点灯を制御する。
【００２５】
制御部30は、点灯監視回路34からの点灯監視信号に基づいて、発光素子17の点灯状態が正常か異常かを判定する。ここで、正常である場合には、制御部30は、リレー19に対して駆動信号を出力せず、リレー19を閉成状態に保持させる。
【００２６】
また、発光素子17の不点灯や回路の故障等が発生した場合、制御部30は、発光素子17の点灯状態が異常と判定し、リレー19への駆動信号を出力する。そのため、駆動信号を受けたリレー19は、閉成状態から開成状態に切り換わり、絶縁トランス14の二次側を完全に開放し、無負荷状態とする。
【００２７】
定電流電力の入力が遮断された点灯回路18では、平滑回路26が備える平滑コンデンサから電荷が放出されている所定の時間は動作を継続するが、その所定の時間後に動作を停止する。点灯回路18が動作を停止すると、制御部30からリレー19に対して駆動信号が出力されなくなるため、リレー19は開成状態から閉成状態に切り換わる。これにより、定電流電力が点灯回路18に入力され、点灯回路18が動作を開始するが、再び、制御部30は、発光素子17の点灯状態が異常と判定し、リレー19への駆動信号を出力する。駆動信号を受けたリレー19は、閉成状態から開成状態に切り換わる。
【００２８】
このようにして、リレー19の閉成状態と開成状態とが交互に繰り返される。これにより、絶縁トランス14の二次側の開閉が繰り返されるため、定電流電源装置13から出力する定電流電力の電流波形に歪みが生じ、定電流電源装置13で標識灯12の異常（故障）を把握することができる。
【００２９】
また、標識灯12上を航空機が通過し、その際に標識灯12に衝撃が加わり、その衝撃によって閉成状態にあるリレー19が開成した場合、リレー19は常閉接点形リレーであることから閉成状態に瞬時に復帰する。そのため、点灯回路18への定電流電力の供給が継続され、標識灯12の点灯状態が維持される。
【００３０】
このように、本実施形態の標識灯12によれば、衝撃による誤動作の発生を防止することができる。
【００３１】
次に、図２に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００３２】
入力部16と点灯回路18との間に介在される温度ヒューズ40を備えている。
【００３３】
点灯回路18は、入力部16に対して、温度ヒューズ40とともに、一次側が直列に接続されるカレントトランス21，22および41を備えている。カレントトランス21に主回路42が接続され、カレントトランス22に電流検出回路31が接続され、カレントトランス41に制御電源回路43が接続されている。
【００３４】
主回路42は、整流回路25、平滑回路26、負荷調整回路27、点灯制御回路28、主電圧検出回路29とともに、主回路42を短絡させる発熱回路としての短絡回路44を備えている。短絡回路44は、主回路42が備える回路部品を兼用してもよいし、抵抗等を付加してもよい。主回路42が備える回路部品としては、例えば点灯制御回路28のスイッチング素子等がある。
【００３５】
制御電源回路43は、整流回路25a、平滑回路26a、負荷調整回路27a、１２Ｖ電源回路32、および５Ｖ電源回路33を備えている。整流回路25a、平滑回路26aおよび負荷調整回路27aは、上述した整流回路25、平滑回路26および負荷調整回路27と同様に構成されている。
【００３６】
また、温度ヒューズ40と短絡回路44とは熱的に接続されている。例えば、温度ヒューズ40と短絡回路44とが互いに接触されている。
【００３７】
温度ヒューズ40は、所定の作動温度に達することで溶断し、入力部16と点灯回路18との間を開成する。定電流電源装置13から供給する定電流電力の電流値は６．６Ａ、５．２Ａ、４．１Ａ、３．４Ａ、２．８Ａの５段階となっているため、いずれの電流値の場合にも、温度ヒューズ40が正常に作動する必要がある。そのため、温度ヒューズ40の最低作動温度は、最低電流の２．８Ａの場合に、短絡回路44が発熱で作動可能に設定される。さらに、温度ヒューズ40の最低作動温度は、航空標識灯で決められている環境雰囲気温度を５５℃まで許容するため、５５℃以上とする。一方、温度ヒューズ40の最高作動温度は、短絡回路44の部品の耐熱温度以下としている。短絡回路44の部品がスイッチング素子の場合、スイッチング素子を覆うケースの耐熱温度は１０５〜１２０℃である。
【００３８】
制御部30は、発光素子17の点灯状態が正常と判定している場合、短絡回路44に対して短絡信号を出力しない。一方、制御部30は、発光素子17の不点灯や回路の故障等が発生し、発光素子17の点灯状態が異常と判定した場合、短絡回路44に短絡信号を出力する。
【００３９】
そして、制御部30は、点灯監視回路34からの点灯監視信号に基づいて、発光素子17の点灯状態が正常か異常かを判定する。ここで、正常である場合には、制御部30は、短絡回路44に対して短絡信号を出力しない。そのため、短絡回路44は温度ヒューズ40の作動温度よりも低い温度に保たれ、温度ヒューズ40は入力部16と点灯回路18との間を閉成している。
【００４０】
また、発光素子17の不点灯や回路の故障等が発生した場合、制御部30は、発光素子17の点灯状態が異常と判定し、短絡回路44に短絡信号を出力する。短絡信号を受けた短絡回路44が短絡する。点灯回路18に入力される電源が定電流電力であるため、短絡回路44にはカレントトランス21による入力電流の変流比分の電流が流れる。短絡回路44がスイッチング素子であれば、スイッチング素子で逆起電圧分の電力が消費されるために、短絡回路44が発熱する。そして、短絡回路44の発熱が温度ヒューズ40の作動温度に達すると、温度ヒューズ40が溶断して絶縁トランス14の二次側を完全に開放し、無負荷状態とする。これにより、定電流電源装置13から出力する定電流電力の電流波形に歪みが生じ、定電流電源装置13で標識灯12の異常（故障）を把握することができる。
【００４１】
また、標識灯12上を航空機が通過し、その際に標識灯12に衝撃が加わっても、温度ヒューズ40が溶断することがなく、温度ヒューズ40が閉成状態に保持され、点灯回路18への定電流電力の供給が継続され、標識灯12の点灯状態が維持される。
【００４２】
このように、本実施形態の標識灯12によれば、衝撃による誤動作の発生を防止することができる。
【００４３】
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】
【００４４】
11    標識灯システム
12    標識灯
13    定電流電源装置
16    入力部
17    発光素子
18    点灯回路
19    リレー
30    制御部
34    点灯監視回路
40    温度ヒューズ
44    発熱回路としての短絡回路
【図１】
2016062841.tif 000003
【図２】
2016062841.tif 000004