JP6924675B2 - 高光度航空障害灯システム - Google Patents

Description

本発明は、飛行する航空機の障害となる建物等の昼間、薄明、夜間における存在を示す複数の航空障害灯を管制器で制御する高光度航空障害灯システムに関する。

従来、飛行する航空機の障害となる高層構築物等（高層ビルを除く）の昼間、薄明、夜間における存在を示すために、航空障害灯システムが用いられている。従来の調光システムあるいは航空障害灯システムとして、例えば、特許文献１乃至３が知られている。

特許文献１に記載された調光制御システムは、伝送線を介して調光制御信号の送信及び状態監視情報に係る信号の受信を行う調光制御盤と伝送線に接続されると共に照明器具に接続され、調光制御盤から送られる調光制御信号に応じて照明器具の光出力の制御を行う制御部を有し、照明器具に電力を供給する調光器とを具備する。調光制御盤は、伝送線を介して電力供給を行う電力供給部を備え、調光器は、制御部による制御に応じて照明器具に印加される電圧または流れる電流を検出し、検出結果を状態監視情報に係る信号として調光制御盤へ送信する監視情報送信部を備える。

特許文献２に記載された航空障害システムは、所定地域内に設置される複数の航空障害灯と日本標準時刻電波等時刻を報知する時刻電波を受信する時刻電波受信装置、時刻電波受信装置により受信した時刻電波で示す所定時刻毎に、所定のデューティ比と周期のタイミングパルス信号を出力する明滅制御手段、この明滅制御手段からのタイミングパルス信号に基づいてオンオフ制御した電力を上記所定地域内の複数の航空障害灯にそれぞれ与える供給電力制御手段を備えた複数の管制部とを具備する。

特許文献３に記載された航空障害灯制御システムは、航空障害灯を制御する複数の航空障害灯制御端末器と、航空障害灯制御端末器を監視制御する監視制御装置と、航空障害灯制御端末器および監視制御装置が互いに通信可能に接続される信号線とを具備する。

特開２００９−１４６６１７号公報 特開２００４−５５４６０号公報 特開２００２−２６０４０３号公報

しかしながら、特許文献１を高光度航空障害灯に適用させるためには、鉄塔上部等に取り付ける各々の閃光装置と地上の管制部にそれぞれ通信機能を設けなければならず、回路構成が複雑となり、コストが高価となる。

特許文献１には、照明器具に印加される電圧または、電流を検出し、検出結果を調光制御盤に伝送し表示すると記載され、連続した一定光度の調光結果を表示する事については記載される。しかしながら、１〜１．５秒周期の閃光装置には適用できるかは不明であり、閃光動作が閃光指令と同期しているか等の機能はないことから、高光度航空障害灯には適していない。

特許文献２は、複数の航空障害灯の明滅または閃光を同期させるため、各々の航空障害灯にＧＰＳ受信器を設けたもので、回路構成が複雑となり、コストが高価となる。特許文献２では、各々の高光度航空障害灯を同期させることはできるが、地上の管制部等において、閃光した結果が、地上の管制部等において同期しているかの検証はできない。

特許文献３は、複数の高光度航空障害灯において各々の閃光装置と地上の管制部にそれぞれ通信機能を設けなければならず、回路構成が複雑となり、コストが高価となる。この技術では、閃光した結果を検出し、閃光指令と同期しているか等の検証はできない。

本発明の課題は、回路構成を簡単化でき、コストを低減することができる閃光する複数の高光度航空障害灯を備えた高光度航空障害灯システムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る高光度航空障害灯システムは、所定地域内に配置された複数の閃光装置と、閃光装置の１〜１．５秒周期の閃光を指示するためのトリガ信号を１対の制御線を介して前記複数の閃光装置に送信する管制器とを備えた高光度航空障害灯システムであって、前記複数の閃光装置の各々は、前記トリガ信号により閃光するＬＥＤと、前記ＬＥＤに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された電流信号と前記トリガ信号との論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させた閃光信号を合成させたもどり信号をトリガ信号とは異なる１対の制御線に出力する時分割閃光回路とを有し、前記管制器は、前記もどり信号と前記トリガ信号とに基づき各閃光装置が同期して閃光しているかを判定することを特徴とする。

本発明によれば、閃光装置の時分割閃光回路が、電流検出回路で検出された電流信号とトリガ信号との論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させた閃光信号を時分割に制御線にもどり信号として出力すると、管制器は、もどり信号とトリガ信号とに基づき各閃光装置が同期して閃光しているかを判定する。

即ち、管制器が出力するトリガ信号と閃光装置の閃光が同期しているかどうかは、２種類の制御線を介して伝達される２種類の信号で行うので、管制器に専用の通信機能が不要となる。回路構成を簡単化でき、コストを低減することができる。また、通信機能を使用しないので、外来ノイズの影響を殆ど受けない。

本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの構成図である。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの各閃光装置の構成ブロック図である。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの各閃光装置の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの管制器の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの各閃光装置の閃光信号の同期時のタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの閃光装置の閃光信号の閃光停止時のタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの閃光装置の閃光信号の非同期時のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る高光度航空障害灯システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

高光度航空障害灯システムは、周囲の明るさに応じて光度を切換え、１つの閃光装置に設置された発光体は、全て同期した指定の間隔で閃光する。実施例１の高光度航空障害灯システムは、発光部にＬＥＤを用いた閃光装置を使用し、全ての発光部を同期して閃光させ、容易に異常を検知する。

高光度航空障害灯は、設置物件毎に閃光装置を閃光回数４０〜６０／分で全数同時に閃光させる。発光ダイオードを光源とし、１００〜２５０ミリ秒の間に１回以上とする。高光度航空障害灯の場合で、電源部、制御部が故障した場合、各閃光装置は自動的に２〜３秒間隔の閃光を行う。高光度航空障害灯は昼間（２０万ｃｄ）、薄明（２万ｃｄ）、夜間(２千ｃｄ)の３段階の光度切替を行う。

図１は、本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの構成図である。高光度航空障害灯システムは、航空機の障害となる高層構築物等に設けられ、３〜８つ、例えば、４つの閃光装置発光部１−１〜１−４と、４つの閃光装置発光部１−１〜１−４に接続され４つの閃光装置発光部を駆動する４つの閃光装置電源部２−１〜２−４と、制御線３−１，４−１〜３−４，４−４と電源線５−１〜５−４を介して４つの閃光装置電源部２−１〜２−４に接続される分岐中継箱６−１と、制御線７−１，８−１と電源線９−１を介して分岐中継箱６−１に接続される分岐中継箱６−２とを備える。制御線７−１，８−１と電源線９−１は６０ｍ以上長い。

４つの閃光装置発光部１−１〜１−４と４つの閃光装置電源部２−１〜２−４とは、４つの閃光装置を構成し、同一の高さで四方に配置されている。

また、高光度航空障害灯システムは、４つの閃光装置発光部１−５〜１−８と、４つの閃光装置発光部１−５〜１−８に接続線を介して接続された４つの閃光装置電源部２−５〜２−８と、制御線３−５〜３−８，４−５〜４−８と電源線５−５〜５−８とを介して４つの閃光装置電源部２−５〜２−８に接続された分岐中継箱６−２と、制御線７−１，８−１と電源線９−１を介して分岐中継箱６−２に接続される管制器１０と、管制器１０に接続される周辺照度検出器１１を備える。

４つの閃光装置発光部１−５〜１−８と４つの閃光装置電源部２−５〜２−８とは、４つの閃光装置を構成し、同一の高さで例えば、四方に配置され、４つの閃光装置発光部１−１〜１−４と４つの閃光装置電源部２−１〜２−４とは異なる高さに配置されている。

この例では、８つの閃光装置を例示したが、複数の閃光装置は、８つに限定されない。

管制器１０からの電源線９−１は分岐中継箱６−１，６−２を介して電源線５−１〜５−８に接続されている。管制器１０からの制御線７−１は分岐中継箱６−１，６−２を介して制御線３−１〜３−８に接続され、管制器１０からの制御線８−１は分岐中継箱６−１，６−２を介して制御線４−１〜４−８に接続されている。制御線７−１，３−１〜３−８は、管制器１０から各閃光装置へ閃光装置の点滅を指示するためのトリガ信号と光度切替信号とを送信するための信号線である。制御線８−１，４−１〜４−８は、各閃光装置からのもどり信号を管制器１０が受信するための１対の信号線である。

図２は、本発明の実施例１に係る高光度航空障害灯システムの各閃光装置の構成ブロック図である。各閃光装置は、閃光装置発光部１（１−１〜１−８）と閃光装置発光部１を駆動する閃光装置電源部１（２−１〜２−８）で構成される。閃光装置電源部２には、複数のＬＥＤが直列に接続された閃光装置発光部１（１−１〜１−８）に接続される。

各閃光装置電源部２は、スイッチ２１、トランス２２、直流電源回路２３、スイッチ部２４、電流検出部２５、閃光制御回路２６、ＬＥＤ駆動回路２７、電流検出回路２８、時分割閃光回路２９を備えている。なお、トランス２２は、なくてもよい。

スイッチ２１がオンすると、電源線５（５−１〜５−８）から交流電圧２００Ｖがトランス２２の一次巻線に供給される。直流電源回路２３は、トランス２２の二次巻線からの交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧をＬＥＤからなる閃光装置発光部１、スイッチ部２４、電流検出部２５からなる直列回路に供給する。

閃光制御回路２６は、管制器１０から入力されるトリガ信号をＬＥＤ駆動回路２７と時分割閃光回路２９に出力する。また、閃光制御回路２６は、管制器１０から入力される光度を昼間、薄明、夜間のいずれかに切り換えるための光度切替信号をＬＥＤ駆動回路２７に出力する。

ＬＥＤ駆動回路２７は、閃光制御回路２６からのトリガ信号によりスイッチ部２４を高周波でかつ一定の周期でオンオフさせることでＬＥＤからなる閃光装置発光部１を駆動させる。スイッチ部２４は、閃光装置発光部１に直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１である。スイッチング素子Ｑ１は、絶縁型バイポーラトランジスタ等であってもよい。

電流検出部２５は、スイッチ部２４に直列に接続され、例えば電流検出抵抗やホール素子からなる。電流検出回路２８は、電流検出抵抗やホール素子に流れる電流、即ち、発光部１に流れる電流を検出し、検出された通電電流が規定電流値となっているか否かを判定し、通電電流が規定電流値となっている場合には、通電電流を時分割閃光回路２９に出力する。

時分割閃光回路２９は、電流検出回路２８で検出された電流信号と閃光制御回路２６からのトリガ信号との論理積をとり、論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させたもどり信号を制御線４−１〜４−８に出力する。このため、制御線４−１〜４−８の論理和を取ることで、制御線８−１には図５または図６に示したもどり信号ｄｓが各閃光装置毎に時分割で生成される。

管制器１０は、閃光装置の１〜１．５秒周期の閃光を指示するためのトリガ信号を１対の制御線を介して複数の閃光装置に送信する。管制器１０は、各閃光装置から制御線４−１〜４−８を介して制御線８−１に時分割に送られてくる１対の各閃光信号からなるもどり信号とトリガ信号とを比較し、各閃光装置が同期して閃光しているかを判定する。

管制器１０は、トリガ信号に対して、各閃光装置毎に設定した遅延時間を加算したタイミングでもどり信号を受信した場合には各閃光装置が同期して閃光していると判定し、所定のタイミングでもどり信号を受信する事は無くかつ、閃光周期の１周期以内にもどり信号が受信されない場合には当該閃光装置が閃光を停止していると判定し、所定のタイミングとは異なるタイミングでもどり信号を受信した場合には各閃光装置のうち非同期で閃光しているものが有ると判定する。

また、各閃光装置は、管制器１０からトリガ信号を受信しない場合には、トリガ信号とは異なる独自の信号を生成し、独自の信号に基づき閃光信号を生成する。

次にこのように構成された実施例１に係る高光度航空障害灯システムの処理を説明する。

まず、各閃光装置の処理を図３を参照しながら説明する。各閃光装置は、管制器１０から制御線３−１〜３−８を介してトリガ信号を受信したかどうかを判定し（ステップＳ１１）、トリガ信号を受信した場合には、トリガ信号によりスイッチ部２４を高周波でオンオフさせる（ステップＳ１２）。すると、閃光装置発光部１、スイッチ部２４、電流検出部２５に電流が流れるので、電流検出回路２８で閃光装置発光部１に流れる通電電流を検出する。

時分割閃光回路２９は、電流検出回路２８で検出された電流信号と閃光制御回路２６からのトリガ信号との論理積をとり、論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させた閃光信号とする（ステップＳ１３）。

さらに、各時分割閃光回路２９は、閃光信号を時分割に制御線４−１〜４−８に出力するので、制御線４−１〜４−８の閃光信号が論理和されたもどり信号が制御線８−１上を伝送し、もどり信号が管制器１０に伝達される（ステップＳ１４）。

一方、ステップＳ１１において、各閃光装置が、管制器１０からトリガ信号を受信しなかった場合には、閃光装置が独自の信号を生成し、生成された信号をトリガ信号とし（ステップＳ１５）、ステップＳ１２の処理に進む。

次に、図４を参照して、管制器１０の処理を説明する。管制器１０は、制御線７−１を介して各閃光装置にトリガ信号を送信する（ステップＳ２１）。

そして、各閃光装置から制御線８−１を介してもどり信号を受信する（ステップＳ２２）。管制器１０は、もどり信号とトリガ信号とを解析し（ステップＳ２３）、もどり信号が有るかどうかを判定する（ステップＳ２４）。

管制器１０は、もどり信号が有る場合には、もどり信号がトリガ信号と同期しているかどうかを判定する（ステップＳ２５）。管制器１０は、トリガ信号に対して、各閃光装置毎に設定した遅延時間を加算したタイミングでもどり信号を受信した場合には各閃光装置が同期して閃光していると判定する（ステップＳ２６）。

図５に示す例では、管制器１０は、トリガ信号ｔｇに対して、各閃光装置毎に設定した遅延時間を加算したタイミングｔ２，ｔ３，ｔ４でもどり信号ｄｓを受信した場合には各閃光装置が同期して閃光していると判定する。

また、図６に示す例では、管制器１０は、トリガ信号ｔｇに対して、各閃光装置毎に設定した遅延時間を加算したタイミングｔ２でもどり信号ｄｓを受信しなくかつ、他の領域に信号がないので、当該閃光装置が閃光を停止していると判定する（ステップＳ２７）。

また、図７に示す例では、管制器１０は、各閃光装置毎に設定した遅延時間を加算したタイミングｔ２，ｔ３，ｔ４とは異なるタイミングｔ５でもどり信号を受信した場合には各閃光装置が非同期で閃光していると判定する（ステップＳ２８）。

そして、この判定結果は、管制器１０で表示または外部に出力し（ステップＳ２９）、同期の場合は正常動作として動作を継続し、停止の場合は修理を促し、非同期の場合は正常動作ではないと判断して調査を促す。

なお、通電電流が規定電流以上の場合には、スイッチ部２４をオフさせる。また、通電電流が規定電流よりも十分に小さい場合には、オープンと判定し、警報を出力する。

また、閃光装置の閃光が昼間・薄明・夜間と３段階の電流となっているので、ＬＥＤの通電電流が規定値電流になっているかは、規定値電流値を各々３段階に変えて判定する。

このように実施例の高光度航空障害灯システムによれば、閃光装置の時分割閃光回路が、電流検出回路で検出された電流信号とトリガ信号との論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させた閃光信号を合成したもどり信号を１対の制御線に出力すると、管制器は、制御線からのもどり信号とトリガ信号とに基づき各閃光装置が同期して閃光しているかを判定する。

即ち、管制器が出力するトリガ信号と閃光装置の閃光が同期しているかどうかは、制御線を介して行うので、管制器に通信機能が不要となる。回路構成を簡単化でき、コストを低減することができる。また、通信機能を使用すると、鉄塔上部と地上に設置された管制部の間の通信信号に侵入する外来ノイズなど影響を受けるが、本発明は、通信機能を使用しないので、外来ノイズの影響はほとんど受けない。また、一組の配線により各閃光装置が同期、停止、非同期となっているかを管制器で監視できる。

なお、高光度航空障害灯は、光度を３種類切り換えるが、中光度白色航空障害灯は光度を２種類に切り替えるので、本発明は、高光度航空障害灯だけではなく、中光度白色航空障害灯へも適用できる。

１，−１〜１−８ 発光部
２，２−１〜２−８ 閃光装置電源部
３−１〜３−８，７−１ トリガ信号用制御線
４−１〜４−８，８−１ もどり信号用制御線（１対）
５−１〜５−８，９−１ 電源線
６−１，６−２ 分岐中継箱
１０ 管制器
１１ 周辺照度検出器
２１ スイッチ
２２ トランス
２３ 直流電源回路
２４ スイッチ部
２５ 電流検出部
２６ 閃光制御回路
２７ ＬＥＤ駆動回路
２８ 電流検出回路
２９ 時分割閃光回路
Ｑ１ スイッチング素子
Ｄ１ ダイオード

Claims (3)

1. 所定地域内に配置された複数の閃光装置と、閃光装置の１〜１．５秒周期の閃光を指示するためのトリガ信号を１対の第１制御線を介して前記複数の閃光装置に送信する管制器とを備えた高光度航空障害灯システムであって、
   前記複数の閃光装置の各々は、前記トリガ信号により閃光するＬＥＤと、
   前記ＬＥＤに流れる電流を検出する電流検出回路と、
   前記電流検出回路で検出された電流信号と前記トリガ信号との論理積をとった信号を各閃光装置毎に設定した遅延時間だけ遅延させた閃光信号を合成したもどり信号を１対の第２制御線に出力する時分割閃光回路とを有し、
   前記管制器は、前記各閃光装置から前記第２制御線に時分割に送られてくる各閃光信号からなるもどり信号と前記トリガ信号とに基づき各閃光装置が同期して閃光しているかを判定することを特徴とする高光度航空障害灯システム。
2. 前記管制器は、前記トリガ信号に対して、各閃光装置毎に設定した前記遅延時間を加算したタイミングで前記もどり信号を受信した場合には各閃光装置が同期して閃光していると判定し、前記タイミングで前記もどり信号を受信しなくかつ、閃光周期の１周期以内にもどり信号が受信されない場合には当該閃光装置が閃光を停止していると判定し、前記タイミングとは異なるタイミングで前記もどり信号を受信した場合には各閃光装置が非同期で閃光していると判定することを特徴とする請求項１記載の高光度航空障害灯システム。
3. 前記各閃光装置は、前記管制器から前記トリガ信号を受信しない場合には、閃光装置自ら前記トリガ信号とは異なる独自の信号を生成し、前記独自の信号に基づき前記閃光信号を生成し閃光することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高光度航空障害灯システム。

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