(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムの動作状態を表示する発光表示装置において、
少なくとも１つの光源(29)と、
前記光源をオンまたはオフさせるスイッチ(42)と、
前記スイッチを制御する制御モジュール(41)と、
前記光源の端子間に接続された、前記光源の端子間電圧を測定する電圧測定装置(34)と、
前記光源の一端に接続された、前記光源を流れる電流を測定する電流測定装置(35)と
を備えていて、
前記光源は、
一端が相互に接続された並列なｍ本（ｍは２以上の整数）の枝路(31)と、
前記各枝路上の同じ向きで直列接続されたｎ個（ｎは１以上の整数）の発光ダイオード(32)と、
前記ｍ本の枝路の他端に接続されていて、前記ｍ本の枝路のうちのいずれかを選択するセレクタ(33)と
を有していて、
前記制御モジュールは、前記各枝路の状態が格納されるメモリを内蔵していて、前記スイッチの状態、前記電圧測定装置によって測定される端子間電圧、および前記電流測定装置によって測定される電流に基づいて、セレクタ(33)を用いて光源の個々の枝路を２、３キロヘルツ程度の走査周波数で交互に選択して、光源がオンであれば、その電流および端子間電圧を測定し、光源がオフであれば、この光源に２、３マイクロ秒程度の期間エネルギーを与えて、その電流および端子間電圧を、この瞬間に測定することにより、前記枝路の故障を検出し、検出結果を前記メモリに格納し、前記メモリに格納された検出結果に応じて、故障が検出された枝路にはエネルギーを与えないように前記セレクタを制御する
ことを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
各光源(29)と、その制御モジュール(41)と、そのスイッチ(42)とは、１つのボックス(50)内に組み込まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
いくつかの光源を備えていて、その各々が、並列なｍ本（ｍは２以上の整数）の枝路と、前記各枝路上の同じ向きで直列接続されたｎ個（ｎは１以上の整数）の発光素子とを有している、システムの動作状態を表示する発光表示装置を管理する方法において、
ａ）前記ｍ本の枝路のうちの１本を２、３キロヘルツ程度の走査周波数で交互に選択するステップと、
ｂ）選択した枝路を流れる電流がゼロであるか否かを検出することによって、開路の故障を検出するステップと、
ｃ）選択した枝路の両端の電圧の、公称電圧に対する比率が、予め決められた比率より小さいか否かを検出することによって、短絡の故障を検出するステップと、
ｄ）前記ｂ）およびｃ）ステップにおける検出結果を記憶するステップと
を有していて、
前記ｍ本の枝路の全てを選択するまで、前記ａ）からｄ）までのステップを繰り返して、全ての光源の常設自動テストを実行し、
前記ｂ）およびｃ）ステップにおいては、光源がオンであれば、選択した枝路を流れる電流、及び、選択した枝路の両端の電圧を測定し、光源がオフであれば、この光源に２、３マイクロ秒程度の期間エネルギーを与えて、選択した枝路を流れる電流、及び、選択した枝路の両端の電圧を、この瞬間に測定し、
前記ｂ）またはｃ）ステップにおいて、枝路に故障が検出された場合には、光源オン時に、故障が検出された枝路を選択しない
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
全ての枝路に故障があり、しかし、開路にはなっていない少なくとも１つの枝路がある場合には、前記枝路を、再度、機能するものとみなす
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの枝路に故障がある場合には、その間に故障がない他の枝路が点灯される循環比率を修正し、これにより、光源の全体の輝度を変わらないままにする
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システムの動作状態を表示する発光表示装置、及び、そのような装置を管理する方法、特に、航空電子工学のためのものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
説明を簡単にするために、以下の説明は、一例としての航空電子工学のための発明の実現に限定する。
【０００３】
現在、多くの発光型表示器、例えば、発光ダイオードが、航空機の操縦室内で用いられていて、パイロット、及び、恐らくは保守オペレーターが、これらの航空機内にある個別のシステムの動作状態についての情報を継続的に得ている。
【０００４】
主として動作中に、このタイプの表示器から出力されるべき情報の欠落は、分かりにくく、或いは、危険でさえある。
【０００５】
従って、パイロットは、これらの表示器が、良好な動作状態にあるということを、所定のセットの表示器、例えば、天井パネルにおける表示器を完全に点灯させるテストコマンドを用いて、定期的にチェックする必要がある。次に、パイロットは、欠陥のある光源を使える状態に戻す必要がある。
【０００６】
その結果、図１に示すように、制御ボタン12は、ダイオード11を介して、信号SVl,SV2,SV3によって制御される、いくつかの光源10から成る表示セットにおける全ての光源を同時に点灯させ、パイロットが、オフのままの光源を容易に確認することを可能にする。
【０００７】
このタイプのセットには、多くの欠点がある。詳細には、
特に、これらの光源が白熱電球である場合に、テストの間に多くの電流が消費されること、
テスト終了後には、故障した光源を検出することが不可能であること、
テストの有効性が、オペレーターの警戒の度合いによって変わることがある。
【０００８】
白熱電球を発光ダイオードで置き換えることは、このタイプの表示器の寿命を延ばすことを可能にした。
【０００９】
また、図２に示すような、各々が直列/並列回路におけるいくつかの発光素子20から成る光源を、いかにして用いるかについては周知である。エレメント20の故障は、光の欠如を引き起こさず、単に、輝度を減少させる。このタイプの装置は、本当の意味での故障に対する耐性はないが、故障の場合のための品位を落とした動作モードを有している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表示器の故障を検出し、いくらかの故障がある場合であっても正しい動作を保証することによって、従来技術による装置の欠点を克服することが可能な、システムの動作状態を表示する発光表示装置を提供することである。また、本発明は、そのような装置を管理する方法に関する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、システムの動作状態を表示する発光表示装置に関し、この装置は、少なくとも１つの光源と、この、または、これらの光源の故障を検出する手段とを備えていて、各光源は、並列なm本の枝路を有し、その各々は、直列なn個の発光ダイオードから成り、そして、枝路を選択する手段を備えている。ここで、m及びnは整数であり、m≧2及びn≧1である。
【００１２】
各光源は、
直列接続されたn個の発光ダイオードのm本の枝路から成り、各枝路の第１のm個の終端は、相互に接続され、これらの第２の終端は、セレクタの個別の入力に接続されている発光セットと、
制御命令に応じて、選択された枝路を出力に接続するセレクタとを備えていることが好ましい。
【００１３】
この装置は、各光源と接続される、以下の回路を備えていることが好ましい。
この光源にパワーを供給する電流発生器、
セレクタ及びスイッチを制御する制御モジュール、
セレクタの出力と、電流発生器の入力との間に接続された前記スイッチ。
【００１４】
各光源と、その制御モジュールと、そのスイッチとは、１つのボックス内に入れられていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、いくつかの光源を備えていて、その各々が、いくつかの発光素子のいくつかの枝路を有している、システムの動作状態を表示する発光表示装置を管理する方法に関し、この方法は、システム内の全ての光源の常設自動テストから成るステップを有している。
【００１６】
この方法は、光源の枝路に故障がある場合に、冗長部分を流動的に管理するステップを有していることが好ましい。
【００１７】
テストステップの間、以下のステップが、各光源のために実行される。
その光源がオンであるならば、消費電流、及び、その端子間に現れる電圧をテストすることによって、その正しい動作をチェックし、
その光源がオフであるならば、2、3マイクロ秒程度の期間、エネルギーを与え、その電流/電圧パラメータを、この瞬間に測定する。
【００１８】
流動的な管理ステップの間、各光源の個々の枝路が、2、3キロヘルツ程度の走査周波数で交互に点灯され、各走査中に、電流/電圧パラメータがチェックされる。枝路に故障が発見された場合には、枝路には、もはやエネルギーが与えられない。しかしながら、全ての枝路に故障があり、しかし、少なくとも１つの枝路が開路(open circuit)にはなっていない場合には、この(これらの)枝路は、再度、機能するものとみなされる。
【００１９】
障害が、少なくとも１つの枝路で発見された場合には、故障がない他の枝路を点灯させる循環比率が修正され、これにより、光源の全体の輝度を変わらないままにする。
【００２０】
本発明は、航空電子工学に用いられることが好ましい。
【００２１】
その結果、本発明による方法で、航空機の操縦室内の全ての光源の常設自動テストが実行され、パイロットは、もはや、この仕事を行う必要がなくなる。このタイプの連続的なテストは、パイロットが、隠れた故障を検出し損なうことを防止する。更に、第１の冗長部分に故障があったとしても、光源の冗長な構造は、即時に流動的な管理を可能にするので、パイロットへの目に見える影響が全くなく、従って、彼への追加の仕事はない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明による発光表示装置は、図３に示すような、少なくとも１つの光源29を備えていて、この光源29は、
n個の発光ダイオード(LED)32のm本の枝路31から成り(ここで、m≧2及びn≧1である)、各枝路におけるn個のダイオードが同じ向きで直列接続され、これらの枝路31の第１のm個の終端が入力Eに共に接続され、これらの第２の終端がセレクタ33の別個の入力に接続されている発光セット30と、
制御命令Cに応じて、１つの選択された枝路31を出力Sに接続する前記セレクタ33とを備えている。
【００２３】
光源の入力Eと出力Sの間に接続された電圧測定装置34は、この光源の端子間電圧を測定する。光源29の出力に接続された電流測定装置35は、それを通過する電流の強度に関する情報を提供する。
【００２４】
図４に示すように、光源29の電源は、電流発生器40から供給される。制御モジュール41は、第１に、ライン43を介してセレクタ33を制御し、第２に、ライン44を介してスイッチ42を制御する。この制御モジュール41は、メモリを内蔵していて、このメモリは、各枝路31が、機能する状態か、もしくは機能しない状態かを格納している。外側のコマンドライン45から送られる、このモジュール41のための制御信号は、光源に与えられる従来の命令(On/Off)である。レポートライン46は、この光源29の状態に関する情報を、外部装置、例えば、アラームまたは保守目的のためのものに提供する。
【００２５】
本発明による方法は、全ての光源29、例えば航空機の操縦室内の光源の動的な(dynamic)テストを実行する。例えば、
光源がオンであるならば、消費電流、及び、これらの端子間の電圧を定期的にテストすることによって、その動作状態が良好かどうかをチェックすることは容易である。
光源がオフであるならば、同じ測定原理が用いられ、この光源には、短期間、エネルギーが与えられる。すなわち、この光源には、公称制御値を尊重する一方で、人間の目では知覚できない2、3マイクロ秒程度の期間、エネルギーが与えられる。この光源の電流/電圧パラメータは、この瞬間に測定される。
【００２６】
また、本発明による方法は、セレクタ33を用いることにより、各光源の冗長部分を流動的に管理し、光源の個々の枝31を、(2、3kHz程度の)十分に高い走査周波数で交互に選択するので、それが人間の目によって気づかれることはない。
【００２７】
光源の電流/電圧パラメータは、各走査の間にチェックされる。故障が発見された場合には、関係する枝路には、もはやエネルギーが与えられず、そして、他の枝路のための循環(cyclic)発光比率が修正され、これにより、光源の全体の輝度を変わらないままにする。
【００２８】
その結果、本発明による方法は、光源の全損(total loss)を回避する。また、光源がオンではない場合も、本発明による方法は、個別の枝路の短い制御を実行することによって、その流動的なテストを続ける。第１の枝路が損傷するとすぐ、パイロットに、それについて知らせることなく、予防保守メッセージを生成することができる。
【００２９】
従って、動作は、以下のような、光源がとりうる２種類の状態(光源オフもしくは光源オン)を考慮したものとなる。
【００３０】
光源オフ
命令は、外部制御ライン45に到達しない。制御モジュール41は、十分短いパルス、例えば、2、3マイクロ秒程度のパルスによって、光源29が観察者にとってオフに見えるような間隔をおいて、スイッチ42を開閉して、光源29にパワーを供給する。
【００３１】
各パルスは、セレクタ33によって、枝路31のうちの１つに、連続して切り替えられる。それは、この枝路の端子間電圧、及び、それを通過する電流を測定するために用いられる。
【００３２】
２種類の故障のケースを検出することができる(発光ダイオードには、２種類の故障モード、すなわち短絡及び開路しかない)。
電流ゼロ:回路は開いており、その枝路は、もはや動作不能である。それは、機能しないものとされる。
公称電圧より低い電圧;少なくとも１つのダイオードが短絡している。その枝路が機能するものとされるかどうかは、良好な状態のダイオードの数と、その枝路におけるダイオードの数との比率による。これは、測定された電圧と、公称電圧との比率に等しい。メーカーまたはユーザーは、枝路が機能しないものとされなければならない効率の低下の度合いを決めておく。
【００３３】
このタイプの「光源オフ」動作モードによって、制御モジュール41は、光源のスイッチを入れる命令を与える前に、どの機能する枝路が「光源オン」モードで使用可能かを判断することができる。
【００３４】
光源オン
光源オン命令が、外部制御ライン45に到達する。制御モジュール41は、スイッチ42を閉じ、光源29に連続してエネルギーを与える。信号Cによって制御されるセレクタ33は、周期的に、代わる代わる、機能する枝路31にエネルギーを与える。
【００３５】
各々のエネルギーを与えられた枝路31のために、２種類の故障のケースを検出することができる。
電流ゼロ:回路は開いており、その枝路は、もはや動作不能である。それは、機能しないものとされる。
公称電圧より低い電圧;少なくとも１つのダイオードが短絡している。その枝路が機能するものとされるかどうかは、良好な状態のダイオードの数と、その枝路におけるダイオードの数との比率による。これは、測定された電圧と、公称電圧との比率に等しい。
【００３６】
全ての枝路が機能しないものとされ、しかし、開路にはなっていない少なくとも１つの枝路がある、品位を落とした動作モードを持つことが可能である。この場合、問題の枝路を、再度、機能するものとみなすことができ、光源は、その公称動作におけるものより少ない光を発する。
【００３７】
故障検出の後に、レポートラインに信号を送ることが可能であり、それは、オペレーターかつ／または保守システムに送られる。
【００３８】
図５に示すような好ましい一実施形態においては、光源29と、その制御モジュール41と、スイッチ42とが、２本の電源ライン51を有する１つのボックス50内に組み込まれていて、ほとんど従来の光源と同じ外観を呈している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による装置を示す。
【図２】  従来技術による装置を示す。
【図３】  本発明による装置を示す。
【図４】  本発明による装置を示す。
【図５】  本発明による装置の好ましい実施形態を示す。
【符号の説明】
10、29  光源
11  ダイオード
12  制御ボタン
20  発光素子
30  発光セット
31  枝路
32  発光ダイオード
33  セレクタ
34  電圧測定装置
35  電流測定装置
40  電流発生器
41  制御モジュール
42  スイッチ
43、44  ライン
45  コマンドライン
46  レポートライン
50  ボックス
51  電源ライン
【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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