JP2008153070A - Lamp system and damaged lamp identification method - Google Patents
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Abstract
【課題】直流に接続された灯器が破損した際、電源側から、その破損した灯器を特定できる簡便な灯器システムおよび破損灯器特定方法を提供する。
【解決手段】直流で点灯するＬＥＤ２０１を有する灯器２を複数直列に接続し、直流定電流源３０１によりＬＥＤ２０１を点灯し、それぞれの灯器２は、ＬＥＤ２０１と並列に接続され、ＬＥＤ２０１が破損したときに、電流を流す保護回路であるトリガダイオード２０３と、電流が流れると、灯器システム１の回路の出力電圧を、灯器ごとに固有の周波数で振動させる破損灯器通知部２０２とを有し、直流定電流源３０１には、破損灯器通知部２０２による灯器２に固有の周波数を基に、破損しているＬＥＤ２０１を特定する破損灯器特定部３０３を備えることを特徴とする。
【選択図】図１Provided are a simple lamp system and a damaged lamp specifying method capable of specifying a damaged lamp from the power source side when the lamp connected to a direct current is damaged.
A plurality of lamps 2 having LEDs 201 that are lit by DC are connected in series, and the LEDs 201 are lit by a DC constant current source 301. Each lamp 2 is connected in parallel with the LEDs 201, and the LEDs 201 are damaged. Sometimes, there is a trigger diode 203 that is a protection circuit that allows current to flow, and a damaged lamp notification unit 202 that vibrates the output voltage of the circuit of the lamp system 1 at a specific frequency for each lamp when current flows. The DC constant current source 301 includes a damaged lamp specifying unit 303 that specifies a damaged LED 201 based on a frequency specific to the lamp 2 by the damaged lamp notification unit 202.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、空港面や道路などにおける灯器システムおよび破損灯器特定方法の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a lamp system and a damaged lamp specifying method on an airport surface or a road.
経路を指示する目的で設置される空港や道路の誘導用灯器システムは、キロメートルオーダーの比較的広域に線状に灯器を配置し、これを点灯させることで、自動車や航空機などの移動体に進路に関する情報を提供する。 Airport and road guidance lamp systems installed for the purpose of directing routes are arranged linearly in a relatively wide area of the kilometer order, and are turned on to move mobile objects such as automobiles and airplanes. To provide information about the course.
このような誘導用灯器システムはこれまで、ハロゲンランプなどが使用されてきたが、昨今の技術開発により、高輝度かつ高出力のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が開発され、信号機を初めとした非照明用の灯器として、一般に使用されるようになってきた。 Until now, halogen lamps have been used for such induction lamp systems. Due to recent technological development, high-luminance and high-power LEDs (Light Emitting Diodes) have been developed. It has come to be used generally as a non-illuminating lamp.
空港において、このような高輝度かつ高出力のＬＥＤ（以下、単にＬＥＤと記載する）を使用した埋込型標識灯や、航空標識灯に関する公知文献が提示されており（例えば、特許文献１および特許文献２）、一部の用途では製品化も始まっている。
At airports, publicly known documents related to embedded sign lights and aviation sign lights using such high-brightness and high-power LEDs (hereinafter simply referred to as LEDs) have been presented (for example,
ところで、従来のハロゲンランプなどを使用した灯器システムにおける回路は交流の定電流源を電源とする主回路と、トランスを用いて誘導により接続される２次回路で構成され、灯器は二次回路側に接続される構造となっている。灯器が断芯した場合、２次側電圧が一気に上昇し、トランスが破壊されるため、この電圧が所定値を超える場合にはリレー回路などで、負荷を切替え、トランスを保護するような保護回路を２次側に設置している。 By the way, a circuit in a conventional lamp system using a halogen lamp or the like is composed of a main circuit that uses an AC constant current source as a power source and a secondary circuit that is connected by induction using a transformer. It is structured to be connected to the roadside. When the lamp is disconnected, the secondary voltage rises at once and the transformer is destroyed. When this voltage exceeds the specified value, the load is switched by a relay circuit or the like to protect the transformer. The circuit is installed on the secondary side.
また、断芯などにより破損した灯器を特定するため、電力線搬送などを行う通信装置を用いて、断芯の検知結果を主回路へ情報として伝送し、電源装置側に設置された監視室に通知することによって、断芯した灯器の検知および特定を行う空港設備監視制御システムが提示されている（例えば、特許文献３）。
ＬＥＤは、省電力で、発熱が少なく、水銀などの有害物質を含まないなど、多くの利点を有するが、直流でのみ使用が可能であるという特徴も有する。
これに対し、特許文献３に記述されている技術は、トランスを用いているため、電源が交流である必要がある。従って、特許文献３に記載されている灯器を、直流で光源を点灯するシステムに対し、そのまま転用することは不可能である。
また、特許文献３に記載されているトランスを、物理的な接続とすることで直流電源に対応させることも可能ではあるが、演算処理回路や、電源部などを備え、複雑な構造を有する端末を灯器ごとに設置する必要があり、システム全体のコストが増加する問題がある。また、このように複雑な端末を灯器ごとに１つ１つ設置する必要があるため、設置作業が煩雑となり、ミスの原因ともなる。
LEDs have many advantages such as power saving, low heat generation, and no harmful substances such as mercury, but also have a feature that they can be used only with direct current.
On the other hand, since the technique described in Patent Document 3 uses a transformer, the power source needs to be AC. Therefore, it is impossible to divert the lamp described in Patent Document 3 as it is to a system that lights a light source with a direct current.
In addition, although the transformer described in Patent Document 3 can be made to correspond to a DC power supply by making a physical connection, the terminal has a complicated structure including an arithmetic processing circuit, a power supply unit, and the like. There is a problem that the cost of the entire system increases. Moreover, since it is necessary to install such complicated terminals one by one for each lamp, the installation work becomes complicated and causes mistakes.
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、直流に接続された灯器が破損した際、電源側から、その破損した灯器を特定できる簡便な灯器システムおよび破損灯器特定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and when the lamp connected to the direct current is broken, the present invention is a simple lamp system that can identify the damaged lamp from the power source side and the damage. An object is to provide a method for specifying a lamp.
前記課題を解決するため、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、直流で点灯する光源を有する灯器を複数直列に接続し、直流電源により光源を点灯し、それぞれの灯器は、光源と並列に接続され、光源が破損したときに、電流を流す保護回路と、電流が流れると、灯器システムの回路の出力電圧を、灯器ごとに固有の周波数で振動させる破損灯器通知部とを有し、破損灯器通知部による灯器に固有の周波数を基に、破損している光源を特定する破損光源特定部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has been completed. That is, the present invention is connected in series with a plurality of lamps having a light source that is lit with direct current, the light source is lit with a DC power source, each lamp is connected in parallel with the light source, when the light source is damaged, A protection circuit for passing a current, and a broken lamp notification unit that vibrates the output voltage of the circuit of the lamp system at a specific frequency for each lamp when the current flows. And a damaged light source specifying unit for specifying a damaged light source on the basis of a frequency unique to.
本発明によれば、直流に接続された灯器が破損した際、電源側から、その破損した灯器を特定できる簡便な灯器システムおよび破損灯器特定方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the lamp connected to direct current is damaged, the simple lamp system which can identify the damaged lamp from the power supply side, and a damaged lamp identification method can be provided.
次に、本発明を実施するための最良の形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention (referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
（システム構成）
図１は、本実施形態に係る誘導用灯器システムの構成例を示す図である。
本実施形態の誘導用灯器システム１（灯器システム）では、ＬＥＤ２０１（光源）などの直流型の灯器２を使用することとする。
図１に示すように、誘導用灯器システム１は、電源装置３と、互いに直列に接続された複数の灯器２を有してなる。
それぞれの灯器２は、光源としてのＬＥＤ２０１と、保護回路としてのトリガダイオード２０３と、瞬停防止部としてのコンデンサ２０４とが並列に接続されている。トリガダイオード２０３には、破損灯器通知部２０２が直列に接続されている。破損灯器通知部２０２は、ＬＥＤ２０１に対しては、並列に接続されている。破損灯器通知部２０２は、ＬＥＤ２０１が破損した際に、自身の両端の端子間電圧を固有の周期で変動させることによって、当該周期の電気信号（振動電気信号）を発生し、ＬＥＤ２０１の破損を電源装置３の電圧変動検出部３０２および破損灯器特定部３０３へ通知する機能を有する。灯器２の各部品の機能については、図２〜図５、および図９を参照して後記する。また、破損灯器通知部２０２に関しては、図６〜図８を参照して後記する。
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a guidance lamp system according to the present embodiment.
In the guide lamp system 1 (lamp system) of the present embodiment, a
As shown in FIG. 1, the
In each
電源装置３は、直流定電流源３０１（直流電源）、電圧変動検出部３０２および破損灯器特定部３０３（破損光源特定部）を有する。電圧変動検出部３０２は、任意のＬＥＤ２０１が破損した際に生じる端子Ａ−Ｂ間電圧の低下や振動などの変動を検出する機能を有する。破損灯器特定部３０３は、電圧変動検出部３０２が検出した端子Ａ−Ｂ間の電圧の振動の周期から、破損が発生した灯器２を特定する機能を有する。電圧変動検出部３０２および破損灯器特定部３０３における処理については、図１０を参照して後記する。
The power supply device 3 includes a DC constant current source 301 (DC power supply), a voltage
（保護回路の動作）
次に、図２に沿って保護回路（トリガダイオード２０３）の動作を説明する。
図２は、本実施形態に係る灯器の構成を示す回路図である。
灯器２において、ＬＥＤ２０１が破損していない場合には、ＬＥＤ２０１に電流Ｉ１が流れることによって、ＬＥＤ２０１が点灯する。
一方、ＬＥＤ２０１が破損すると、ＬＥＤ２０１に電流Ｉ１が流れなくなる。ＬＥＤ２０１に電流を供給している電源は、直流定電流源３０１（図１参照）であるため、端子Ｃ−Ｄ間の電圧が上昇し、トリガダイオード２０３のブレークオーバ電圧を超える。
トリガダイオード２０３は、端子間で電圧がブレークオーバ電圧を超えると急激に抵抗が低くなり、ＬＥＤ２０１の電圧降下よりはるかに低い電位差で電流を流すようになる性質がある。
従って、ＬＥＤ２０１の破損により瞬間的に、端子Ｃ−Ｄ間の接続が切れた状態となるが、トリガダイオード２０３の端子間電圧が、トリガダイオード２０３のブレークオーバ電圧を瞬時に超えることにより、端子Ｃ−Ｄ間が導通し、電流Ｉ２が流れる。
(Protection circuit operation)
Next, the operation of the protection circuit (trigger diode 203) will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the lamp according to the present embodiment.
In the
On the other hand, when the
The
Therefore, although the connection between the terminals C-D is instantaneously disconnected due to the breakage of the
（瞬停防止部）
ここで、図１に戻り、各灯器２に設置されているコンデンサ２０４の機能について説明する。
各灯器２は、直列に接続されているため、灯器２のうち１つでも破損してしまうと、すべての灯器２が消灯してしまう。実際には、破損した灯器２に備えられているトリガダイオード２０３の両端の電圧がブレークオーバ電圧を瞬時に超えて導通することから、破損していない灯器２は、瞬時に再び点灯する。しかしながら、破損している灯器２のトリガダイオード２０３の両端の電圧がブレークオーバ電圧を超えるまでの間、破損していないすべての灯器２が瞬間的に消灯した状態（瞬停）となってしまう。
飛行場の滑走路に備えられた誘導用灯器システム１でこのような瞬停が生じるのは、好ましくない。
(Instantaneous power failure prevention part)
Here, returning to FIG. 1, the function of the
Since each
It is not preferable that such a momentary power failure occurs in the
ところで、各灯器２に設置されたコンデンサ２０４には、破損した灯器２が存在しない間、すなわち誘導用灯器システム１に直流電流が流れている間に、各コンデンサ２０４の両端の電位差の電荷が蓄積されている。
例えば、図１の灯器２のＬＥＤ２０１のうちの１つが破損すると、他の灯器２に備えられているＬＥＤ２０１も消灯してしまう。しかし、すでに帯電しているコンデンサ２０４から、破損していないが、消灯しているＬＥＤ２０１へ電力が供給され、当該ＬＥＤ２０１が点灯する。コンデンサ２０４に蓄えられていた電荷が消費される頃には、破損した灯器におけるトリガダイオード２０３が導通するので、破損していないＬＥＤ２０１には、電源装置３から電力が供給される。
By the way, the
For example, when one of the
このようにコンデンサ２０４を瞬停防止部とすることで、任意のＬＥＤ２０１が破損した場合において、他のＬＥＤ２０１が瞬停してしまうことを防ぐことができる。
Thus, by using the
図３は、本実施形態に係る瞬停防止部（灯器）の他の例を示す図である。
図３において、図２と同様の要素に関しては図２と同一の符号を付して説明を省略する。
図３に示す灯器２Ａの瞬停防止部は、抵抗２０５と、ダイオード２０６と、コンデンサ２０７とを有してなる。
図３に示すように、端子Ｃ−Ｄ間の電位差をＶＡとし、抵抗２０５の両端の電位差をＶＢとし、ＬＥＤ２０１の両端の電位差をＶＣとする。ダイオード２０６は、ＬＥＤ２０１側からコンデンサ２０７側へ電流が流れることを抑止しているため、コンデンサ２０７の両端の電圧は、ＶＡとなる。ＶＡ＞ＶＣであるため、ＬＥＤ２０１が導通しているとき、コンデンサ２０７は、ＬＥＤ２０１の両端電圧より高い電圧で帯電している。
このような構成とすることで、誘導用灯器システム１（図１参照）における任意のＬＥＤ２０１が破損した際、ＬＥＤ２０１には、ＬＥＤ２０１の両端電圧ＶＣより高い電圧ＶＡに帯電しているコンデンサ２０７から、電流が供給されるため瞬停による減光を、図２で示した回路より抑制することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the instantaneous power failure prevention unit (lamp) according to the present embodiment.
3, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
3 includes a
As shown in FIG. 3, the potential difference between the terminals C and D is VA, the potential difference between both ends of the
With such a configuration, when any
（２つのＬＥＤを有する灯器の保護回路）
図４は、本実施形態に係るＬＥＤを複数備えた灯器の例を示す図である。
図４において、図２と同様の要素に関しては図２と同様の符号を付して説明を省略する。
図４に示す灯器２Ｂの保護回路は、ツェナダイオード２０９，２１１とサイリスタ２１２と抵抗２０８，２１０とを有して構成される。
例えばＬＥＤ２０１Ａが破損したとすると、誘導用灯器システム１（図１参照）全体は定電流制御しているため、破損していないＬＥＤ２０１Ｂに、それまで２個のＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂに流れていた電流が流れる。すなわち、破損していないＬＥＤ２０１Ｂに流れる電流が２倍となる。ＬＥＤ２０１の電流−電圧特性に従い、電流の増加に伴い破損していないＬＥＤ２０１Ｂの端子間電圧が上昇し、その電圧がツェナダイオード２１１に印加される。ツェナダイオード２０９，２１１のツェナ電圧は、通常時（ＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂが両方とも破損していない状態）では、ＬＥＤ２０１の端子間電圧より大きく、一方のＬＥＤ２０１が破損して、他方のＬＥＤ２０１にだけ電流が流れた場合のＬＥＤ２０１の端子間電圧に比べると小さくなるように予め設定しておく。このようにすると、一方のＬＥＤ２０１Ａが破損した際、ＬＥＤ２０１Ｂの端子間電圧がツェナダイオード２１１のツェナ電圧を超え、ツェナダイオード２１１が導通することによって、サイリスタ２１２のゲート端子に電流が流れ込み、サイリスタ２１２がオープンする。そして、サイリスタ２１２と、破損灯器通知部２０２に電流が流れる。サイリスタ２１２の両端電圧は、ＬＥＤ２０１の電圧降下より低いので、ＬＥＤ２０１Ｂには電流が流れなくなり、破損していないＬＥＤ２０１Ｂも消灯する。ただし、誘導用灯器システム１（図１参照）における他の灯器２Ａは消灯しない。
(Protection circuit for a lamp having two LEDs)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a lamp device including a plurality of LEDs according to the present embodiment.
4, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The protection circuit of the lamp 2B shown in FIG. 4 includes Zener diodes 209 and 211, a
For example, if the
このような構成とすることで、２つのＬＥＤ２０１を並列に備えた灯器２Ｂにおいて、一方のＬＥＤが破損した際、他方の破損していないＬＥＤの端子間電圧が、制限電圧以上に上昇してしまうことを防ぐことができる。このため、破損していないＬＥＤ２０１の端子間に、該ＬＥＤ２０１の制限電圧以上の電圧が加わる前に、保護回路を作動させることができる。また、トリガダイオード２０３（図２参照）に比べ、ツェナダイオード２０９，２１１は種類が多く、ツェナ電圧も種類が多いことから、回路構成の自由度を高めることが可能となる。
By adopting such a configuration, in the lamp 2B provided with two
なお、図４では、各ＬＥＤ２０１が、抵抗２０８，２１０とツェナダイオード２０９，２１１とからなる回路を備えている。すなわち、各灯器２Ｂは、抵抗２０８，２１０とツェナダイオード２０９，２１１からなる回路を二つ備えた構造となっている。しかしながら、これに限らず、各灯器２Ｂが、抵抗とツェナダイオードとからなる回路を１つ備えた構造としてもよい。すなわち、抵抗とツェナダイオードとからなる１つの回路が、ＬＥＤ２０１ＡおよびＬＥＤ２０１Ｂの双方に接続した構造としてもよい。
In FIG. 4, each
図５は、本実施形態に係るＬＥＤを複数備えた灯器の他の例を示す図である。
図５において、図４と同様の要素に関しては、同一の符号を付して説明を省略することとする。
図５における灯器２Ｃでは、サイリスタ２１２のゲートにツェナダイオード２１４のアノード側が接続され、さらにツェナダイオード２１４のアノード側には、抵抗２１５と抵抗２１６とが接続されている。抵抗２１５のツェナダイオード２１４の接続していない端子は、端子Ｃ側に接続され、抵抗２１６のツェナダイオード２１４の接続していない端子は、端子Ｄ側に接続されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a lamp provided with a plurality of LEDs according to the present embodiment.
In FIG. 5, the same elements as those in FIG.
In the lamp 2C in FIG. 5, the anode side of the
例えば、ＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂのうち、ＬＥＤ２０１Ａが破損したとすると、これまで２つのＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂに流れていた電流が、破損していないＬＥＤ２０１Ｂに流れ込む。すなわち、ＬＥＤ２０１Ｂに流れる電流が、ＬＥＤ２０１Ａの破損前の２倍となる。ＬＥＤの電流−電圧特性に従い、破損していないＬＥＤ２０１Ｂの両端電圧が上昇し、その電圧がツェナダイオード２１４に印加される。ツェナダイオード２１４のツェナ電圧は、通常時（ＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂが両方とも破損していない状態）では、ＬＥＤ２０１Ａ，２０１Ｂの端子間電圧より大きく、一方のＬＥＤ２０１が破損して、他方のＬＥＤ２０１にだけ電流が流れた場合のＬＥＤ２０１の端子間電圧に比べると小さくなるように予め設定しておく。このようにすると、例えばＬＥＤ２０１Ａが破損すると、ＬＥＤ２０１Ｂの端子間電圧がツェナダイオード２１４のツェナ電圧を超え、サイリスタ２１２のゲート端子に電流が流れ込み、サイリスタ２１２がオープンする。そして、サイリスタ２１２と、破損灯器通知部２０２に電流が流れる。サイリスタ２１２の両端電圧は、ＬＥＤ２０１の順方向電圧より低いので、破損していないＬＥＤ２０１Ｂには電流が流れなくなり、ＬＥＤ２０１Ｂは消灯する。
For example, if the
なお、１つの灯器に複数のＬＥＤを装備するためには直列に接続しても、並列に接続してもよい。直列に接続する場合は、図２や図３に示す回路を直列に接続して、１つの灯器に入れればよく、回路構成上は図１に示したものと同じである。一方、並列に接続する場合は、図４や図５で示したような保護回路を用いてもよいし、図２や図３に示した灯器２，２Ａに、ＬＥＤ２０１を並列に加えた構成としてもよい。
In order to equip a single lamp with a plurality of LEDs, they may be connected in series or in parallel. When connecting in series, the circuits shown in FIGS. 2 and 3 may be connected in series and put into one lamp, and the circuit configuration is the same as that shown in FIG. On the other hand, when connecting in parallel, the protection circuit as shown in FIG. 4 or 5 may be used, or the
（破損灯器通知部）
図６は、本実施形態に係る破損灯器通知部の一例を示す回路図である。
図６に示すように、破損灯器通知部２０２は、ＬＥＤ２０１に対し並列に接続され、トリガダイオード２０３に対しては、直列に接続されている。
破損灯器通知部２０２は、抵抗２００１と、この抵抗２００１と並列に接続されたバイメタル２００２と、バイメタル２００２に対し直列に接続され、かつ抵抗２００１に対して並列に接続された抵抗２００３とを有してなる。
バイメタル２００２は、温度が低いときにはスイッチがＯＮの状態であり、電流が流れて温度が上昇するとスイッチがＯＦＦの状態となるタイプのものを選択しておく。
(Damage lamp notification section)
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a damaged lamp notification unit according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the damaged
The broken
The bimetal 2002 is selected so that the switch is turned on when the temperature is low, and the switch is turned off when the temperature rises due to the flow of current.
以下、図１を参照しつつ、図６に沿って破損灯器通知部２０２の動作を説明する。
ＬＥＤ２０１が破損すると、破損が発生した灯器２は、保護回路であるトリガダイオード２０３が導通することによって破損灯器通知部２０２にも電流が流れる。
このときバイメタル２００２のスイッチは、ＯＮの状態であるが、電流が流れるとバイメタル２００２の温度が上昇していき、やがてバイメタル２００２のスイッチがＯＦＦとなる。すなわち、抵抗２００３に電流が流れていない状態となる。
しばらくすると、バイメタル２００２の温度が下がっていき、やがてバイメタル２００２のスイッチがＯＮの状態となり、再び抵抗２００３に電流が流れる。以下、同様にバイメタル２００２のスイッチは、ＯＮとＯＦＦとの状態を繰り返す。
Hereinafter, the operation of the damaged
When the
At this time, the switch of the bimetal 2002 is in an ON state, but when a current flows, the temperature of the bimetal 2002 rises, and the switch of the bimetal 2002 is eventually turned off. That is, no current flows through the
After a while, the temperature of the bimetal 2002 is lowered, and eventually the switch of the bimetal 2002 is turned on, and a current flows again through the
例えば、バイメタル２００２の抵抗と抵抗２００３をあわせた抵抗値をＲ２、抵抗２００１の抵抗値をＲ１、破損灯器通知部２０２を流れる電流をＩとする。このとき、バイメタル２００２のスイッチがＯＮになっているときの、端子Ｅ−Ｆ間の電位差は、Ｒ２×Ｒ１×Ｉ／（Ｒ１＋Ｒ２）である。また、バイメタル２００２のスイッチがＯＦＦになっているときの、端子Ｅと端子Ｆとの間の電位差は、Ｒ１×Ｉとなる。
すなわち、バイメタル２００２の周期的な温度の上昇および下降に伴って、端子Ｅ−Ｆ間の電位差は、前記した２値の間で周期的に変化することによって、振動している電気信号を発生する。
このときの振動の周波数ｆは、以下の式（１）で表すことができる。
For example, the resistance value of the resistance of the bimetal 2002 and the
That is, as the bimetal 2002 periodically rises and falls, the potential difference between the terminals EF periodically changes between the two values to generate a vibrating electric signal. .
The frequency f of vibration at this time can be expressed by the following equation (1).
ｆ＝Ｆ（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）Ｉ）・・・（１） f = F (R1 / (R1 + R2) I) (1)
なお、関数Ｆ（・）は、バイメタル２００２に流す電流と、当該周波数の関係を表す関数であり、素材の抵抗、膨張率、素子の構造、厚さ、長さ、および外気温度などで決まるものである（例えば、機械工学便覧Ｂ−４ １５４参照）。
抵抗２００１および抵抗２００３の抵抗値を破損灯器通知部２０２ごとに変化させることによって、該周波数を破損灯器通知部２０２に固有の周波数とすることができる。図１の破損灯器特定部３０３では、この周波数を電圧変動検出部３０２を介して計測することによって、どの灯器２のＬＥＤ２０１が破損しているかを判定することができる。
The function F (•) is a function representing the relationship between the current flowing through the bimetal 2002 and the frequency, and is determined by the resistance of the material, the expansion coefficient, the structure of the element, the thickness, the length, the outside air temperature, and the like. (See, for example, Mechanical Engineering Handbook B-4 154).
By changing the resistance values of the
図７は、本実施形態に係る破損灯器通知部の別の例を示す回路図である。
図７において図６と同様の要素に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
破損灯器通知部２０２Ａでは、抵抗２００１と、これと並列に接続されたトランジスタ２００４と、トランジスタ２００４のエミッタ側に接続された抵抗２００５と、トランジスタ２００４のベース側に接続された抵抗２００６と、コンデンサ２００７とを有してなる。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating another example of the damaged lamp notification unit according to the present embodiment.
In FIG. 7, elements similar to those in FIG.
In the damaged lamp notification unit 202A, a
次に、図１を参照しつつ、図７に沿って破損灯器通知部２０２Ａの動作を説明する。
まず、抵抗２００６の抵抗値をＲ１、および抵抗２００５の抵抗値をＲ２とする。そして、直流定電流源３０１（図１参照）が供給する電流の電流値をＩとする。
まず、ＬＥＤ２０１（図１参照）が破損すると、保護回路に電流が流れるが、同時に破損灯器通知部２０２Ａにも電流が流れる。
このとき、トランジスタ２００４のベース電流は、流れていない状態なのでトランジスタ２００４は導通しておらず、破損灯器通知部２０２Ａを流れる電流は、抵抗２００１を流れる電流（図７のＩ３）のみである。このとき、図７の端子Ｅ−Ｆ間の電位差は、Ｒ１×Ｉ（＝Ｉ３）となる。
しかし、この間にコンデンサ２００７には、電荷が蓄えられていき、やがてコンデンサ２００７の電位差が所定の値を超えると、トランジスタ２００４のベース電流Ｉ４が流れる。
すると、トランジスタ２００４は、スイッチング作用によって導通し、コレクタ電流Ｉ５が流れる。このとき、図７の端子Ｅ−Ｆ間の電位差は、Ｒ１×Ｒ２×Ｉ／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。
やがて、コンデンサ２００７に蓄えられていた電荷が、すべて放電されてしまうと、ベース電流Ｉ４が流れなくなり、これに伴いコレクタ電流Ｉ５も流れなくなる。すると、破損灯器通知部２０２Ａを流れる電流は、再びＩ３のみとなり、端子Ｅ−Ｆ間の電位差は、Ｒ１×Ｉに戻る。
Next, the operation of the damaged lamp notification unit 202A will be described with reference to FIG.
First, the resistance value of the
First, when the LED 201 (see FIG. 1) is broken, a current flows through the protection circuit, but at the same time, a current also flows through the broken lamp notification unit 202A.
At this time, since the base current of the
However, during this time, electric charge is stored in the
Then, the
Eventually, when all the electric charge stored in the
このようにトランジスタ２００４が導通および不通を繰り返すことによって、端子Ｅ−Ｆ間の電位差が周期的に変動し、変動している電気信号を発生する。
ここで、抵抗２００６は、コンデンサ２００７と共に、時定数を決定する要素である。抵抗２００６の抵抗値と、コンデンサ２００７の容量とを破損灯器通知部２０２Ａごとに変化させることによって、破損灯器通知部２０２Ａに固有の周波数で端子Ｅ−Ｆ間の電圧を変動させることが可能である。
As described above, when the
Here, the
このように図６に示す破損灯器通知部２０２のバイメタル２００２の部分を、トランジスタ２００４、コンデンサ２００７および抵抗２００５，２００６に置き換えることで、外気温などによる誤差を抑制し、安定した周期で端子Ｅ−Ｆ間の電圧を振動させることが可能となり、その結果、高い精度で破損灯器２の特定が可能となる。また、半導体を使用することにより、破損灯器通知部２０２Ａの寿命を延ばすことが可能となる。
6 is replaced with the
図８は、本実施形態に係る破損灯器通知部の別の例を示す回路図である。
図８において図６と同様の要素に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
図８における破損灯器通知部２０２Ｂは、以下の構成を有する。
まず、破損灯器通知部２０２Ｂは、端子Ｅ側にインダクタ２０１０と、コンデンサ２０１１とで構成されたＬＰＦ（Low Pass Filter）２０１３を有する。さらに、ＬＰＦ２０１３には、発信器２００８（ＯＳＣ：Oscillator：発振部）が接続され、さらに発信器２００８には、アンプ２０１２が接続されている。さらにアンプ２０１２は、カプラ２００９を介して端子Ｆに接続している。
発信器２００８には、例えば水晶発信器や、ＬＣ発信回路などが用いられる。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating another example of the damaged lamp notification unit according to the present embodiment.
In FIG. 8, the same elements as those in FIG.
The damaged lamp notification unit 202B in FIG. 8 has the following configuration.
First, the damaged lamp notification unit 202B includes an LPF (Low Pass Filter) 2013 that includes an
As the
次に、図１を参照しつつ、図８に沿って破損灯器通知部２０２Ｂの動作を説明する。
ＬＥＤ２０１が破損すると、トリガダイオード２０３が導通し、図８の端子Ｅ−Ｆ間に電流が流れる。このとき、本実施形態に係る誘導用灯器システム１は、定電流駆動であるため、破損灯器通知部２０２Ｂに流れる電流は、破損前にＬＥＤ２０１に印加されていた定電流と同じ電流値となる。従って、端子Ｅ−Ｆ間の端子間電圧は、ＬＥＤ２０１の両端電圧と同じ値を示す。この端子Ｅ−Ｆ間電圧を発信器２００８とアンプ２０１２とを駆動させる電源として利用する。
発信器２００８とアンプ２０１２とを駆動させる電源として利用するため、端子Ｅ−Ｆ間電圧をＬＰＦ２０１３に通すことによって高周波数成分を除き、安定化した直流電圧とした上で、当該電圧を発信器２００８に入力する。発信器２００８は、入力された電圧を駆動電圧として、振動した電気信号を発生する。発生した電気信号は、アンプ２０１２によって増幅され、カプラ２００９を介して破損灯器通知部２０２Ｂの出力信号に重畳される。
振動している電気信号の周波数は、発信器２００８で調節できるため、破損灯器通知部２０２Ｂごとに固有の周波数の電気信号を重畳することができる。この振動した電気信号の周波数を、破損灯器特定部３０３が検出することで破損が生じている灯器２を特定することが可能となる。
このような構成とすることで、図６や、図７に示す破損灯器通知部２０２，２０２Ａの例と比較し、周波数の調整が容易になる。
Next, the operation of the damaged lamp notification unit 202B will be described along FIG. 8 with reference to FIG.
When the
In order to use as a power source for driving the
Since the frequency of the oscillating electric signal can be adjusted by the
Such a configuration makes it easier to adjust the frequency than the examples of the damaged
（破損灯器通知部を光源と直列に接続）
次に、図１を参照しつつ、図９に沿ってＬＥＤ２０１と、破損灯器通知部２０２とを直列に接続した例について説明する。
図９は、本実施形態に係る灯器の他の例を示す図である。
なお、図９において、図２と同様の要素に関しては同一の符号を付し、説明を省略する。
図９に示す灯器２Ｄでは、ＬＥＤ２０１と直列に破損灯器通知部２０２を設けたものである。破損灯器通知部２０２は、図６〜図８の破損灯器通知部２０２，２０２Ａ，２０２Ｂのいずれも使用してよい。
ＬＥＤ２０１が破損していないときは、破損灯器通知部２０２に電流が流れているため、振動している電気信号が、誘導用灯器システム１の回路に流れている電流に重複された状態となる。
ＬＥＤ２０１が破損した場合、トリガダイオード２０３の両端電圧が、ブレークオーバ電圧を瞬間的に越え、トリガダイオード２０３に電流が流れるようになると、当該灯器２Ｄの破損灯器通知部２０２に電流が流れなくなるため、振動している電気信号も重畳されなくなる。この電気信号の振動の変化を、電圧変動検出部３０２が検出し、さらに破損灯器特定部３０３が、重畳されなくなった電気信号の周波数を特定することによって、破損している灯器２を特定することが可能となる。
(The damaged lamp notification unit is connected in series with the light source)
Next, an example in which the
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the lamp according to the present embodiment.
In FIG. 9, the same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the lamp 2D shown in FIG. 9, a damaged
When the
When the
すなわち、図２〜図５に示す灯器２，２Ａ〜２Ｃを有する誘導用灯器システム１では、破損したＬＥＤ２０１が存在しないときは、誘導用灯器システム１の回路に流れる電気信号は振動していないが、破損したＬＥＤ２０１が存在すると、誘導用灯器システム１の回路には、振動している電気信号が重畳されるようになる。これに対し、図９に示す灯器２Ｄを有する誘導用灯器システム１では、破損したＬＥＤ２０１が存在しないときは、誘導用灯器システム１の回路には、振動している電気信号が重畳し、破損したＬＥＤ２０１が存在すると、誘導用灯器システム１の回路に流れる電気信号は、振動しなくなる。
従って、図９に示す灯器２Ｄを図１に示す誘導用灯器システム１に適用した場合、電圧変動検出部３０２および破損灯器特定部３０３は、常に端子Ａ−Ｂ間の電気信号を監視することとなる。
That is, in the
Therefore, when the lamp 2D shown in FIG. 9 is applied to the
（破損灯器特定方法）
次に、図１を参照しつつ、図１０に沿って本実施形態に係る破損灯器特定方法を説明する。
図１０は、本実施形態に係る電源装置における破損灯器特定方法の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、図１０の説明に先立って、ＬＥＤ２０１の破損に伴う電源装置３の両端電圧（図１の端子Ａ−Ｂ間の電圧差）の変化を説明する。
(Damage lamp identification method)
Next, the damaged lamp specifying method according to the present embodiment will be described along FIG. 10 with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing a process flow of the damaged lamp specifying method in the power supply device according to the present embodiment.
First, prior to the description of FIG. 10, a change in the voltage across the power supply device 3 (the voltage difference between terminals A and B in FIG. 1) due to the breakage of the
ＬＥＤ２０１が破損する以前の電源電圧をＶ０、ＬＥＤ２０１の破損後の電源電圧をＶ１、ＬＥＤ２０１の順方向の電圧降下をＶｆ、トリガダイオード２０３のブレークオーバ後の電圧をＶｄとすると次のような関係になる。
Ｖ１＝Ｖ０−（Ｖｆ−Ｖｄ）・・・（２）
なお、ＶｆとＶｄに次のような関係がある
Ｖｆ＞＞Ｖｄ・・・（３）
When the power supply voltage before the
V1 = V0− (Vf−Vd) (2)
Vf and Vd have the following relationship: Vf >> Vd (3)
式（２）に示したようにＬＥＤ２０１が破損すると、直流定電流源３０１の端子Ａ−Ｂ間の電位差はＶ０からＶ１に低下する。個々のＬＥＤ２０１の端子間電圧Ｖｄは、ダイオードの電流−電圧特性から、順方向電流をＩ、ダイオードの電圧降下以上の順方向電圧に対する順方向電流の傾きをＤとすると、次のような式（４）で近似することができる。
Ｖｄ＝Ｖｆ＋ＤＩ・・・（４）
When the
Vd = Vf + DI (4)
また、通常の使用領域ではＶｆはＤＩに比べ一桁程度大きな値であることと、式（３）とから、１つのＬＥＤ２０１が破損した場合、このＬＥＤ２０１の端子間電圧は、ほぼＶｆだけ低下する。ＶｆはＬＥＤ２０１に固有な値であるため、予めシステムとして設定する閾値として使用することができ、この値に安全率を掛けた値を閾値とする。直流定電流源３０１の両端電圧（図１の端子Ａ−Ｂ間電圧）が、この閾値以下の電圧低下があった場合に、ＬＥＤ２０１の破損が生じたと判断できる。
Further, in the normal use region, Vf is about one digit larger than DI, and when one
なお、図４の灯器２Ｂの例で、ツェナダイオード２０９，２１１とサイリスタ２１２を組み合わせることで、サイリスタ２１２が導通した後は、破損のあった灯器２Ｂの端子間電圧はほぼ０となるため、トリガダイオード２０３（図２参照）の場合と同様、電源電圧がＶ０からＶ１（≒Ｖ０−Ｖｆ）への変化を検出することで、破損の有無を検出することができる。
In the example of the lamp 2B in FIG. 4, by combining the Zener diodes 209 and 211 and the
図１０のステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理は、電源装置３の電源がＯＮになると開始され、電源装置３の電源がＯＦＦになると終了する。電源装置３の電源がＯＮになると、直流定電流源３０１が、誘導用灯器システム１の回路に直流定電流を印加する。
まず、電圧変動検出部３０２は、直流定電流源３０１の両端電圧（図１の端子Ａ−Ｂ間の電圧）を計測する（Ｓ１０１）。
そして、破損灯器特定部３０３は、電圧変動検出部３０２から計測した電圧値を取得し、直流定電流源３０１の両端電圧が閾値以下に低下しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。
判定の結果、直流定電流源３０１の両端電圧が閾値以下ではない場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、電圧変動検出部３０２は、ステップＳ１０１に処理を戻す。
判定の結果、直流定電流源３０１の両端電圧が閾値以下であった場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、電圧変動検出部３０２は、続いて生じる電気信号の振動を検出する。
破損灯器特定部３０３は、電圧変動検出部３０２が検出した電気信号の振動の周波数を特定する（Ｓ１０３）。このとき、この周波数に対してフーリエ変換を行ってもよい。このようにすることで、複数の灯器２が破損し、複数の破損灯器通知部２０２が発生した振動している電気信号が複数重畳されている場合でも、それぞれの周波数を特定することが可能となる。
The processing from step S101 to step S104 in FIG. 10 starts when the power supply 3 is turned on, and ends when the power supply 3 is turned off. When the power supply 3 is turned on, the DC constant
First, the voltage
Then, the damaged lamp specifying unit 303 acquires the voltage value measured from the voltage
As a result of the determination, when the voltage across the DC constant
As a result of the determination, when the voltage across the DC constant
The damaged lamp specifying unit 303 specifies the frequency of vibration of the electrical signal detected by the voltage fluctuation detecting unit 302 (S103). At this time, a Fourier transform may be performed on this frequency. By doing in this way, even when a plurality of
次に、破損灯器特定部３０３は、ステップＳ１０３で特定した周波数をキーとして、予め記憶してある周波数−灯器対応表（不図示）を参照することによって、破損した灯器２を特定する（Ｓ１０４）。このとき、破損灯器通知部２０２が図６に示すようにバイメタル２００２を有する場合、破損灯器特定部３０３に外気温度を計測する手段を接続し、この外気温度を計測する手段から取得した外気温度を基にして、全ての灯器が発生し得る電気信号の振動の周波数を式（１）から算出し、破損灯器特定部３０３は、算出した各周波数とステップＳ１０３で特定した電気信号の周波数とを比較することによって、破損している灯器２を特定してもよい。なお、外気温度がバイメタルに与える影響を無視できる場合には、外気温度を計測する手段を設けなくてもよい。
ここで、式（１）は、バイメタルの振動周波数が、流す電流と、外気温、バイメタルの素材および構造上の特性とにより定まることを示しているが、実際には理論的に求めた場合と異なることがある。
個々のバイメタルの固有の振動数は、実験により求めることができるので、個々のバイメタルの固有振動数を実験的に求めてテーブルにし、電源装置３に記憶しておくか、実験式で整理して、式（１）の代わりに用いるようにしておいてもよい。
そして、破損灯器特定部３０３は、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
Next, the damaged lamp specifying unit 303 specifies the damaged
Here, equation (1) shows that the vibration frequency of the bimetal is determined by the flowing current, the outside air temperature, the material of the bimetal and the structural characteristics. May be different.
Since the natural frequency of each bimetal can be obtained by experiment, the natural frequency of each bimetal is obtained experimentally and stored in a table and stored in the power supply device 3 or organized by an empirical formula. , May be used instead of the formula (1).
Then, the damaged lamp specifying unit 303 returns the process to step S101.
（誘導用灯器システムの他の例）
次に、図１１を参照して本実施形態に係る他の例である誘導用灯器システム１ａを説明する。
図１１は、本実施形態に係る誘導用灯器システムの他の構成例を示すブロック図である。
なお、図１１において図１と同様の要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図１１に示す誘導用灯器システム１ａが、図１に示す誘導用灯器システム１と異なる点は、以下に記載する点である。
まず第１の点は、灯器４における図１の破損灯器通知部２０２がインダクタ４０１に置き換わっている点である。インダクタ４０１のインダクタンスは、それぞれ固有の値が設定されている。
第２の点は、電源装置５の端子Ａ側に、交流印加部５０１を設置することにより、誘導用灯器システム１ａの回路全体に流れる電流に交流電流を印加する点である。
第３の点は、電源装置５の端子Ｂ側に、交流検出部５０２を設置している点である。
また、第４の点は、端子Ａ−Ｂ間の電圧の低下を検出し、その他の様々な情報の処理を行う処理部５０３（図１の３０３に相当）が、交流印加部５０１、交流検出部５０２および電圧計５０４に接続されている点である。
図１１における誘導用灯器システム１ａの動作、および破損灯器特定方法は、図１２を参照して後記する。
(Other examples of guidance lamp systems)
Next, with reference to FIG. 11, a guidance lamp system 1a as another example according to the present embodiment will be described.
FIG. 11 is a block diagram showing another configuration example of the guide lamp system according to the present embodiment.
In FIG. 11, elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The guidance lamp system 1a shown in FIG. 11 is different from the
The first point is that the damaged
A 2nd point is a point which applies an alternating current to the electric current which flows into the whole circuit of the guidance lamp system 1a by installing the alternating
The third point is that an AC detection unit 502 is installed on the terminal B side of the power supply device 5.
The fourth point is that the processing unit 503 (corresponding to 303 in FIG. 1) that detects a decrease in the voltage between the terminals A and B and processes various other information includes the
The operation of the guide lamp system 1a in FIG. 11 and the damaged lamp specifying method will be described later with reference to FIG.
次に、図１１を参照しつつ、図１２に沿って本実施形態に係る破損灯器特定方法を説明する。
図１２は、本実施形態に係る電源装置における破損灯器特定方法の処理の流れを示すフローチャートである。
なお、ステップＳ２０１〜ステップＳ２１４の処理は、電源装置５の電源がＯＮになると開始され、電源装置５の電源がＯＦＦになると終了する。
まず、直流定電流源３０１が、直流定電流を誘導用灯器システム１ａに印加する（Ｓ２０１）。
次に、電圧変動検出部３０２が、直流定電流源３０１の両端電圧（端子Ａ−Ｂ間の電圧）を測定する（Ｓ２０２）。
次に、処理部５０３が、電圧変動検出部３０２で測定した端子Ａ−Ｂ間の電圧が所定の閾値以下に低下しているか否かを判定する（Ｓ２０３）。
判定の結果、端子Ａ−Ｂ間の電圧が所定の閾値より大きな値であった場合（Ｓ２０３→Ｎｏ）、処理部５０３は、ステップＳ２０１へ処理を戻す。
判定の結果、端子Ａ−Ｂ間の電圧が所定の閾値以下であった場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ）、処理部５０３は、破損している灯器４が存在すると判定し、交流印加部５０１に交流電気信号の印加を指示し、交流検出部５０２に交流電気信号の検出を指示する（Ｓ２０４）。
Next, a damaged lamp specifying method according to the present embodiment will be described along FIG. 12 with reference to FIG.
FIG. 12 is a flowchart showing a process flow of the damaged lamp specifying method in the power supply device according to the present embodiment.
Note that the processes in steps S201 to S214 are started when the power supply 5 is turned on, and are ended when the power supply 5 is turned off.
First, the DC constant
Next, the voltage
Next, the processing unit 503 determines whether or not the voltage between the terminals A and B measured by the voltage
As a result of the determination, when the voltage between the terminals A and B is larger than the predetermined threshold (S203 → No), the processing unit 503 returns the process to step S201.
As a result of the determination, when the voltage between the terminals A and B is equal to or lower than the predetermined threshold (S203 → Yes), the processing unit 503 determines that there is a damaged
そして、交流印加部５０１は、端子Ａに対し、周波数ｆ（＝ｆ０：ｆ０は初期値）の交流電気信号を印加する（Ｓ２０５）。このときの端子Ａの電圧を入力電圧とする。
このとき、印加された交流電気信号は、破損している灯器４におけるインダクタ４０１の影響を受けて、周波数特性が変化する。
Then, the
At this time, the applied AC electrical signal is affected by the
処理部５０３は、交流印加部５０１から一定の時間間隔で入力電圧値を、例えばサンプル数ｎで取得し、記憶する（Ｓ２０６）。
次に、処理部５０３は、交流検出部５０２から一定の時間間隔で端子Ｂの電圧の値（出力電圧値）を、例えばサンプル数ｎで取得し、記憶する（Ｓ２０７）。
次に、処理部５０３が、取得し、記憶したサンプル数ｎの入力電圧の値を累積し、サンプル数ｎで除算した平均入力電圧値を算出する（Ｓ２０８）。
さらに、処理部５０３は、取得し、記憶した例えばサンプル数ｎの出力電圧の値を累積し、サンプル数ｎで除算した平均出力電圧値を算出する（Ｓ２０９）。
The processing unit 503 acquires the input voltage value from the
Next, the processing unit 503 acquires the value of the voltage at the terminal B (output voltage value) from the AC detection unit 502 at regular time intervals, for example, by the number of samples n and stores it (S207).
Next, the processing unit 503 calculates the average input voltage value obtained by accumulating the acquired and stored input voltage values of the number of samples n and dividing by the number of samples n (S208).
Further, the processing unit 503 accumulates the obtained and stored output voltage values of, for example, the number of samples n, and calculates an average output voltage value divided by the number of samples n (S209).
次に、処理部５０３は、交流印加部５０１で印加している交流電圧の周波数ｆが予め定めておいた周波数ｆ１に達しているか否かを判定する（Ｓ２１０）。
判定の結果、周波数ｆが周波数ｆ１に達していない場合（Ｓ２１０→Ｎｏ）、処理部５０３は、所定の値だけ周波数ｆの値を増加させることによって、周波数ｆの値を変更し（Ｓ２１１）、変更したｆを新たな周波数ｆとした上で、ステップＳ２０５へ処理を戻す。
判定の結果、周波数ｆが周波数ｆ１に達している場合（Ｓ２１０→Ｙｅｓ）、処理部５０３は、周波数ｆ０から周波数ｆ１までの、所定周波数ごとのＷ＝２０ｌｏｇ１０（平均出力電圧値／平均入力電圧値）を算出する（Ｓ２１２）。
そして、処理部５０３は、算出したＷ＝２０ｌｏｇ１０（平均出力電圧値／平均入力電圧値）を周波数ごとに比較し、Ｗが所定の値を示す周波数ｆｂを検索する（Ｓ２１３）。ここで、ステップＳ２１３における所定の値としては、−６（ｄＢ）、すなわち平均出力電圧値／平均入力電圧値の値が、１／２を用いるのが一般的と考える。
Next, the processing unit 503 determines whether or not the frequency f of the AC voltage applied by the
As a result of the determination, if the frequency f has not reached the frequency f1 (S210 → No), the processing unit 503 changes the value of the frequency f by increasing the value of the frequency f by a predetermined value (S211), After changing the changed f to a new frequency f, the process returns to step S205.
As a result of the determination, if the frequency f has reached the frequency f1 (S210 → Yes), the processing unit 503 determines that W = 20log 10 (average output voltage value / average input voltage) for each predetermined frequency from the frequency f0 to the frequency f1. Value) is calculated (S212).
Then, the processing unit 503 compares the calculated W = 20 log 10 (average output voltage value / average input voltage value) for each frequency, and searches for a frequency fb at which W has a predetermined value (S213). Here, as the predetermined value in step S213, it is generally considered that −6 (dB), that is, the average output voltage value / average input voltage value is 1/2.
図１３は、周波数−Ｗを対数グラフ上でプロットした例を示す図である。
図１３において、横軸は、周波数を示し、縦軸は平均出力電圧値／平均入力電圧値の値を示す。
図１３において、平均出力電圧値／平均入力電圧値が１／２の値、すなわちＷが−６（ｄＢ）となる周波数ｆｂが、図１２のステップＳ２１３で検索する周波数である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which the frequency −W is plotted on a logarithmic graph.
In FIG. 13, the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the value of average output voltage value / average input voltage value.
In FIG. 13, the frequency fb at which the average output voltage value / average input voltage value is ½, that is, W is −6 (dB) is the frequency searched in step S213 in FIG.
図１２の説明に戻る。
次に、処理部５０３は、ステップＳ２１３で検索した周波数（ｆｂとする）より、破損した灯器におけるインダクタンスＬｂを算出する（Ｓ２１４）。
破損した灯器のインダクタンスは、以下の手順を処理部５０３が行うことによって算出される。まず、電源装置５の図示しない記憶部には、誘導用灯器システム１ａ全体の抵抗値Ｒａｌｌが、予め記憶されている。また、直流定電流源３０１を用いているため、誘導用灯器システム１ａ全体に流れている電流値も、既知の値である。さらに、誘導用灯火システム１ａ全体のインダクタンスＬａｌｌも既知の値である。破損していない灯器４のインダクタンスの総和をＬａ、破損している灯器４のインダクタンスをＬｂとすると、
Ｒａｌｌ＝Ｌａｌｌ・２πｆｂ＝（Ｌａ＋Ｌｂ）・２πｆｂ・・・（５）
の式を満たすとき、Ｗの値は、−６（ｄＢ）となる。
式（５）を変形することにより、
Ｌｂ＝（Ｒ／（２πｆｂ））−Ｌａ・・・（６）
を取得することができ、破損している灯器４のインダクタ４０１のインダクタンスを求めることができる。
Returning to the description of FIG.
Next, the processing unit 503 calculates the inductance Lb of the damaged lamp from the frequency (referred to as fb) searched in step S213 (S214).
The inductance of the damaged lamp is calculated by the processing unit 503 performing the following procedure. First, in the storage unit (not shown) of the power supply device 5, the resistance value Rall of the entire guidance lamp system 1a is stored in advance. In addition, since the DC constant
Rall = All · 2πfb = (La + Lb) · 2πfb (5)
When satisfying the equation, the value of W becomes −6 (dB).
By transforming equation (5),
Lb = (R / (2πfb)) − La (6)
Can be obtained, and the inductance of the
ステップＳ２１４で算出されたＬｂが求めるインダクタンスである。図１１のインダクタ４０１は、灯器４ごとに固有の値を有しているため、ステップＳ２１４で求めたインダクタンスの値により、破損している灯器４を特定することが可能となる。インダクタンスの特定方法としては、例えば、処理部５０３に、予めインダクタンス−灯器対応リストを記憶しておき、処理部５０３が、ステップＳ２１-４で算出したインダクタンスをキーとして、インダクタンス−灯器対応リストを参照することによって、破損した灯器４を特定するなどの方法がある。
このように、破損している灯器のインダクタンスを理論的にＬｂを求めることができるが、理想的な回路を想定しているため、実際には理論的に求めた場合と異なることがある。
そこで、破損している灯器のインダクタンスを理論的にＬｂを求める代わりに、設置時の調整実験などで、各灯器のインダクタに電流を流した際のｆｂ値を記録しておき、図１３で求めたｆｂと直接比較して、故障している灯器を判定するようにしておいてもよい。
Lb calculated in step S214 is an inductance to be obtained. Since the
In this way, Lb can be theoretically obtained from the inductance of a damaged lamp, but since an ideal circuit is assumed, it may actually differ from the theoretically obtained case.
Therefore, instead of theoretically obtaining Lb for the inductance of the damaged lamp, the fb value when current is passed through the inductor of each lamp is recorded in an adjustment experiment at the time of installation, etc. The failure lamp may be determined by directly comparing with fb obtained in step (b).
図１２における破損灯器特定方法では、端子Ａ−Ｂ間の電圧低下を検知後に、電源装置５は、処理を開始しているが、これに限らず、ステップＳ２０５からステップＳ２１４の処理を定期的に行い、通常時における図１３のグラフをプールしておいてもよい。そして、端子Ａ−Ｂ間の電圧低下を検出したら、図１２のステップＳ２０１からステップＳ２１２の処理を行う。そして、得られた図１３のグラフと、プールしておいた図１３のグラフを比較した上で、図１２のステップＳ２１３の処理を行ってもよい。このようにすることで、誘導用灯器システム１ａの持つインピーダンス（天候などによって変化する）の影響を除外した破損灯器の特定が可能となる。 In the damaged lamp specifying method in FIG. 12, the power supply device 5 starts processing after detecting a voltage drop between the terminals A and B. However, the present invention is not limited to this, and the processing from step S205 to step S214 is periodically performed. The graph of FIG. 13 at the normal time may be pooled. And if the voltage drop between terminal AB is detected, the process of step S201 to step S212 of FIG. 12 will be performed. Then, after the obtained graph of FIG. 13 is compared with the pooled graph of FIG. 13, the process of step S213 of FIG. 12 may be performed. By doing in this way, it becomes possible to specify a damaged lamp that excludes the influence of the impedance of the guidance lamp system 1a (which changes depending on the weather etc.).
また、本実施形態では、光源をＬＥＤとしたが、これに限らず、通常の電球など直流電流によって点灯可能であればよい。 In the present embodiment, the light source is an LED. However, the present invention is not limited to this.
（効果）
次に、図１および図１１を参照しつつ、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態に係る誘導用灯器システム１，1ａは、少数の電子回路素子によって構成されることによって、すなわち簡便なシステムによって、電源側から破損した灯器２，４を特定できる。
また、灯器２，４内に破損灯器通知部２０２またはインダクタ４０１を組み込んでしまうため、設置作業を単純化することが可能となり、配線ミスを低減することができる。
また、空港などは、海辺に建設されることが多いため、誘導用灯器システム１，１ａが水没する場合がある。このようなときに、養生（防水処理、振動や引張りなどの物理的な刺激に対応するための線のたわみ付けや、柱などへの拘束など。家庭での電気工事であればビニールテープを巻くことなど）が不適切であると、使用開始後しばらくしてからシステムに漏水が発生し、故障するといった問題が発生する場合もある。本実施形態に係る誘導用灯器システム１，１ａは、構造が簡便であるため、容易に養生を行うことができ、誘導用灯器システム１，１ａが水没した際の故障を低減することが可能となる。
さらに、本実施形態に係る破損灯器通知部２０２は、ソフトウェアによる構成ではなく、ハードウェアによる構成を有しているため、フリーズなどのトラブルが生じることなく、安定した動作を提供することができる。
(effect)
Next, the effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 11.
The
Further, since the damaged
In addition, since airports and the like are often constructed on the seaside, the
Furthermore, since the damaged
１，１ａ 誘導用灯器システム
２，２ａ〜２ｐ，２Ａ〜２Ｄ，４，４ａ〜４ｐ 灯器
３，５ 電源装置
２０１，２０１ａ〜２０１ｐ，２０１Ａ，２０１Ｂ ＬＥＤ（光源）
２０２，２０２ａ〜２０２ｐ，２０２Ａ，２０２Ｂ 破損灯器通知部
２０３，２０３ａ〜２０３ｐ トリガダイオード（保護回路）
２０４，２０４ａ〜２０４ｐ，２０７ コンデンサ（瞬停防止部）
２０６ ダイオード
２０９，２１１，２１４ ツェナダイオード
２１２ サイリスタ
３０１ 直流定電流源（直流電源）
３０２ 電圧変動検出部（光源破損検出部）
３０３ 破損灯器特定部（破損光源特定部）
４０１，４０１ａ〜４０１ｐ インダクタ
５０１ 交流印加部
５０２ 交流検出部
５０３ 処理部
２００２ バイメタル
２００４ トランジスタ
２００８ 発信器（発振部）
２００９ カプラ
２０１２ アンプ
２０１３ ＬＰＦ
DESCRIPTION OF
202, 202a to 202p, 202A, 202B Damaged
204, 204a to 204p, 207 Capacitor (instantaneous power failure prevention unit)
302 Voltage fluctuation detector (light source breakage detector)
303 Damaged lamp specifying part (damaged light source specifying part)
401, 401a to
2009
Claims (15)
それぞれの前記灯器は、
前記光源と並列に接続され、前記光源が破損したときに、電流を流す保護回路と、
電流が流れると、前記灯器システムの回路の出力電圧を、前記灯器ごとに固有の周波数で振動させる破損灯器通知部とを有し、
前記破損灯器通知部による前記灯器に固有の周波数を基に、破損している前記光源を特定する破損光源特定部を備えることを特徴とする灯器システム。 A lamp system configured to connect a plurality of lamps each having a light source that is lit with direct current, and to turn on the light source with a direct current power source, so that a damaged light source can be identified,
Each said lamp is
A protection circuit that is connected in parallel with the light source and that allows current to flow when the light source is damaged;
When a current flows, it has a damaged lamp notification section that vibrates the output voltage of the circuit of the lamp system at a frequency specific to each lamp,
A lamp system comprising: a damaged light source specifying unit that specifies the damaged light source based on a frequency specific to the lamp by the damaged lamp notification unit.
前記バイメタルによるスイッチのオンまたはオフで、前記破損灯器通知部のインピーダンスを周期的に変化させることを特徴とする請求項８に記載の灯器システム。 The damaged lamp notification unit has a bimetal,
The lamp system according to claim 8, wherein the impedance of the damaged lamp notification unit is periodically changed by turning on or off the bimetal switch.
前記トランジスタのスイッチング作用により、前記破損灯器通知部のインピーダンスを周期的に変化させることを特徴とする請求項８に記載の灯器システム。 The damaged lamp notification unit has a transistor,
The lamp system according to claim 8, wherein the impedance of the damaged lamp notification unit is periodically changed by the switching action of the transistor.
前記光源のうち、少なくとも１つの光源が破損すると、前記保護回路が作動することを特徴とする請求項１に記載の灯器システム。 The lamp has at least two light sources;
The lamp system according to claim 1, wherein the protection circuit is activated when at least one of the light sources is damaged.
それぞれの前記灯器は、
前記光源と並列に接続され、前記光源が破損したときに、電流を流す保護回路と、
前記灯器ごとに固有のインダクタンスをもつインダクタとを有し、
前記直流電源の出力端子には、前記灯器が破損すると、交流電気信号を前記灯器システムの回路に印加する交流印加部を有し、
前記直流電源の入力端子には、前記灯器システムからの出力電気信号を検出する交流検出部を有し、
前記交流印加部が入力した前記交流電気信号の電圧値と、前記交流検出部が検出した前記出力電気信号の電圧値とから、破損している前記灯器のインダクタのインダクタンスを求める処理部を有することを特徴とする灯器システム。 A lamp system configured to connect a plurality of lamps each having a light source that is lit with direct current, and to turn on the light source with a direct current power source, so that a damaged light source can be identified,
Each said lamp is
A protection circuit that is connected in parallel with the light source and that allows current to flow when the light source is damaged;
An inductor having a specific inductance for each lamp,
When the lamp is damaged, the output terminal of the DC power supply has an AC application unit that applies an AC electric signal to the circuit of the lamp system,
The input terminal of the DC power supply has an AC detection unit that detects an output electric signal from the lamp system,
A processing unit that obtains the inductance of the damaged inductor of the lamp from the voltage value of the AC electrical signal input by the AC application unit and the voltage value of the output electrical signal detected by the AC detection unit; A lamp system characterized by that.
それぞれの前記灯器は、
前記光源と並列に接続され、前記光源が破損したときに、電流を流す保護回路と、
電流が流れると、出力電圧を、前記灯器ごとに固有の周波数で振動させる破損灯器通知部とを有し、
前記直流電源には、破損光源特定部が接続される灯器システムにおける破損灯器特定方法であって、
前記破損光源特定部が、前記破損灯器通知部による前記灯器システムの回路全体の電圧の振動の周期を検出し、前記検出した周期を基に破損している前記灯器を特定することを特徴とする破損灯器特定方法。 A plurality of lamps having a light source that is lit by direct current are connected in series, and the light source is lit by a direct current power source,
Each said lamp is
A protection circuit that is connected in parallel with the light source and that allows current to flow when the light source is damaged;
When the current flows, it has a damaged lamp notification section that vibrates the output voltage at a frequency specific to each lamp,
The DC power source is a damaged lamp specifying method in a lamp system to which a damaged light source specifying unit is connected,
The damaged light source specifying unit detects a period of voltage oscillation of the entire circuit of the lamp system by the damaged lamp notification unit, and specifies the lamp that is damaged based on the detected period. A method for identifying damaged lamps.
それぞれの前記灯器は、
前記光源と並列に接続され、前記光源が破損したときに、電流を流す保護回路と、
前記灯器ごとに固有のインダクタンスを有するインダクタとを有し、
前記直流電源の出力端子には、交流印加部を有し、
前記直流電源の入力端子には、交流検出部を有し、
前記交流印加部と、前記交流検出部とに接続している処理部とを有する灯器システムにおける破損灯器特定方法であって、
前記処理部が、前記光源の破損による前記直流電源の両端の電圧の変化を検出すると、
前記交流印加部が、前記直流電源の出力端子に、所定の周波数の交流電気信号を印加し、
前記交流検出部が、前記直流電源の入力端子から、出力電気信号を取得し、
前記処理部が、前記直流電源の出力端子に印加された交流電気信号の電圧値と、前記出力電気信号の電圧値とを基に、破損している前記灯器における前記インダクタのインダクタンスを算出することによって、前記破損している灯器を特定することを特徴とする破損灯器特定方法。
A plurality of lamps having a light source that is lit by direct current are connected in series, and the light source is lit by a direct current power source,
Each said lamp is
A protection circuit that is connected in parallel with the light source and that allows current to flow when the light source is damaged;
An inductor having a specific inductance for each lamp,
The output terminal of the DC power supply has an AC application unit,
The input terminal of the DC power supply has an AC detection unit,
A method for identifying a damaged lamp in a lamp system having the AC application unit and a processing unit connected to the AC detection unit,
When the processing unit detects a change in voltage across the DC power supply due to damage to the light source,
The AC applying unit applies an AC electrical signal having a predetermined frequency to the output terminal of the DC power source,
The AC detection unit acquires an output electrical signal from an input terminal of the DC power source,
The processing unit calculates the inductance of the inductor in the damaged lamp device based on the voltage value of the AC electrical signal applied to the output terminal of the DC power supply and the voltage value of the output electrical signal. A damaged lamp specifying method, wherein the damaged lamp is specified.
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