JPH067107U - 閃光式警告灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・軽量・高寿命化の促進。出力側の短絡
状態の検出。 【構成】 ＤＣ／ＤＣコンバータ１００において、入力
電圧ＶＩＮを昇圧トランスＴ１を用いて昇圧し、閃光エ
ネルギーとしてコンデンサＣ１００とＣ２００に蓄え
る。トリガ制御回路２００より、閃光放電管３および４
のトリガ電極に、トリガ電圧ＶＢＴ１およびＶＢＴ２を
交互に且つ所定周期で印可する。これにより、閃光放電
管３と４とが、コンデンサＣ１００とＣ２００に蓄えら
れた閃光エネルギーを受けて、交互に且つ所定周期で発
光する。また、ショート検出回路５００を設け、電源ス
イッチ２が投入されてから所定時間ｔａを経過しても未
だ出力電圧Ｖ０が所定レベルを越えていない場合を出力
側の短絡状態として検出し、電源の供給を遮断する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、白バイやパトカー等の緊急車両に用いて好適な閃光式警告灯に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、白バイやパトカー等の緊急車両においては、緊急事態の発生に際し て、警告灯を点滅させるものとしている。 一般に、この種の警告灯としては、回転式警告灯が用いられている。回転式警 告灯ではランプ（白熱球）の周りをリフレクタが回転する。すなわち、電源をオ ンとすると、駆動モータが回転して、リフレクタがランプの周りを回転する。こ れにより、ランプの照射方向が回転し、点滅しているようにみえる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の回転式警告灯によると、駆動モータやリフレ クタ等の機構部品を必要とし、大型化が避けられず、重量も重くなるという問題 があった。また、白熱球であるため、ランプが断線し易いという問題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような課題を解決するためになされたもので、入力電圧を適当な 電圧値まで昇圧しこの昇圧電圧を閃光エネルギーとしてコンデンサに蓄える昇圧 回路と、トリガ電極へトリガ電圧が印可されることにより上記コンデンサに蓄え られた閃光エネルギーを受けて発光する閃光放電管と、この閃光放電管のトリガ 電極へ所定周期でトリガ電圧を印可するトリガ制御回路と、入力電圧が投入され てから所定時間を経過しても未だ昇圧電圧が所定レベルを越えていない場合を出 力側の短絡状態として検出するショート検出回路とを備えたものである。

【０００５】

【作用】 したがってこの考案によれば、入力電圧の投入時に出力側の短絡状態が検出さ れ、正常であることを前提として閃光放電管が所定周期で発光する。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案に係る閃光式警告灯を詳細に説明する。

【０００７】 図１はこの閃光式警告灯の一実施例を示す回路構成図である。同図において、 １は車載バッテリ、２は電源スイッチ、３および４は閃光放電管（Ｘｅ管）、５ はサイレン、６はサイレン作動スイッチ、７は前照灯、８はライティングスイッ チ、９はリレー、１００はＤＣ／ＤＣコンバータ、２００はトリガ回路を含むト リガ制御回路、３００は発光周期切替回路、４００は発光量切替回路、５００は ショート検出回路、６００はラッチ回路、７００は低電圧検出回路、８００はリ レー駆動回路である。

【０００８】 ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、コンデンサＣ１〜Ｃ１２と、インダクタンス Ｌ１，Ｌ２と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、抵抗Ｒ１〜Ｒ１５と、ＰＮＰトランジ スタＴｒ１と、ＮＰＮトランジスタＴｒ２と、ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ ４と、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２と、閃光エネルギー蓄積コンデンサＣ１００，Ｃ２０ ０と、昇圧トランスＴ１と、集積回路ＩＣ１とを備えてなる。

【０００９】 トリガ制御回路２００は、コンデンサＣ１３〜Ｃ２０と、ダイオードＤ５，Ｄ ６，Ｄ９と、抵抗Ｒ１６〜Ｒ３４と、比較器ＯＰ１，ＯＰ２と、サイリスタＳＣ Ｒ１，ＳＣＲ２と、トリガトランスＴ２，Ｔ３と、集積回路ＩＣ２，ＩＣ３とを 備えてなる。

【００１０】 発光周期切替回路３００は、コンデンサＣ２１，Ｃ２２と、ダイオードＤ７と 、抵抗Ｒ３５〜Ｒ３９と、ＮＰＮトランジスタＴｒ３と、ＰＮＰトランジスタＴ ｒ４とを備えてなる。

【００１１】 発光量切替回路４００は、コンデンサＣ２３，Ｃ２４と、ダイオードＤ８と、 抵抗Ｒ４１，Ｒ４２と、ＮＰＮトランジスタＴｒ５とを備えてなる。

【００１２】 ショート検出回路５００は、コンデンサＣ２５〜Ｃ２７、ツェナーダイオード ＺＤ５〜ＺＤ７と、抵抗Ｒ４３〜Ｒ４８と、比較器ＯＰ３，ＯＰ４とを備えてな る。

【００１３】 ラッチ回路６００は、コンデンサＣ２８〜Ｃ３２と、ダイオードＤ１０，Ｄ１ １と、抵抗Ｒ４９〜Ｒ５２と、ＮＰＮトランジスタＴｒ６と、ＰＮＰトランジス タＴｒ７とを備えてなる。

【００１４】 低電圧検出回路７００は、コンデンサＣ３３，Ｃ３４と、ダイオードＤ１２と 、抵抗Ｒ５３〜Ｒ６０と、ツェナーダイオードＺＤ８と、比較器ＯＰ５とを備え てなる。

【００１５】 リレー駆動回路８００は、コンデンサＣ３５と、抵抗Ｒ６１と、ダイオードＤ １３と、ＮＰＮトランジスタＴｒ８とを備えてなる。

【００１６】 この閃光式警告灯において、電源スイッチ２をオンとすると、ダイオードＤ１ ４，抵抗Ｒ５９，Ｒ６０，Ｒ６１の経路で電流が流れ、トランジスタＴｒ８がオ ンとなり、リレー９のコイル９−１が通電付勢され、その常開接点９−２が閉じ られる。これにより、ダイオードＤ１，抵抗Ｒ１２，抵抗Ｒ１３の経路で電流が 流れ、ゲート電圧ＶＧＳ２が印可されてＦＥＴ２がオンとなり、閃光エネルギー 蓄積コンデンサＣ２００がダイオードＤ３，ＦＥＴ２の経路で充電可能状態とな る。

【００１７】 一方、電源スイッチ２をオンとすると、図２示すＩＣ１の端子構成において、 その端子にバッテリ電圧（入力電圧ＶＩＮ）が与えられる。ＩＣ１は、入力電 圧ＶＩＮを受けて、そのゲート駆動出力端子およびイネーブル端子を「Ｈ」 レベルとする。ゲート駆動出力端子が「Ｈ」レベルとなることにより、ＦＥＴ １にゲート電圧ＶＧＳ１が与えられ、ＦＥＴ１がオンとなって昇圧トランスＴ１ の１次側に１次電流ＩＰが流れるようになる。また、イネーブル端子が「Ｈ」 レベルとなることにより、抵抗Ｒ５，コンデンサＣ９の経路で電流が流れ、コン デンサＣ９の充電々位が上昇し始める。

【００１８】 そして、１次電流ＩＰの増加に伴い、抵抗Ｒ１１とＦＥＴ１との接続点に生じ る電圧ＶＩＤが比較基準電圧ＶＩＤａ（本実施例においては、１Ｖ）以上となる と、ＩＣ１がこの状態を端子を介して検出し、ゲート駆動出力端子を「Ｌ」 レベルへ立ち下げる。これにより、ＦＥＴ１がオフとなり、１次電流ＩＰの流れ が遮断されて、昇圧トランスＴ１の２次側に２次電流ＩＳが流れるようになる。 この２次電流ＩＳは閃光エネルギー蓄積コンデンサＣ１００とＣ２００へ流れ込 む。

【００１９】 そして、トランジスタＴｒ２のベース電位がそのエミッタ電位よりも高くなる と、トランジスタＴｒ２がオンとなり、コンデンサＣ９の充電々位が降下して、 ＩＣ１の端子へのクロックＣＰが「Ｌ」レベルとなる。ＩＣ１は、このクロッ クＣＰの「Ｌ」レベルへの立ち下がりに応じて、ゲート駆動出力端子を「Ｈ」 レベルへ立ち上げ、ＦＥＴ１をオンとする。これの繰り返しによって、昇圧トラ ンスＴ１に周期的に２次電流ＩＳが生じ、この２次電流ＩＳが閃光エネルギー蓄 積コンデンサＣ１００とＣ２００へ流れ込んで、その充電々圧（出力電圧）Ｖ０ が次第に上昇して行く。

【００２０】 図３は出力電圧Ｖ０の上昇過程（過渡状態）での各部の動作波形を示し、同図 （ａ）は出力電圧Ｖ０，同図（ｂ）は１次電流ＩＰ，同図（ｃ）は２次電流ＩＳ ，同図（ｄ）は端子へのクロックＣＰ（コンデンサＣ９の充電々位），同図（ ｅ）は端子への検出電圧ＶＩＤ，同図（ｆ）はＦＥＴ１へのゲート電圧ＶＧＳ １、同図（ｇ）はＦＥＴ１のドレイン電圧ＶＤＳ１である。

【００２１】 このようにして出力電圧Ｖ０が上昇して行き、所定電圧（例えば、３００Ｖ） 以上となると、ＩＣ１は、この状態を端子を介して検出し、検出電圧ＶＩＤに 対する比較基準電圧ＶＩＤａを下げ、以降、この比較基準電圧ＶＩＤａを出力電 圧Ｖ０に応じて変動させて、すなわちＦＥＴ１の駆動デユーティを出力電圧Ｖ０ に応じて変動させて、出力電圧Ｖ０を一定値に保つ。図４に出力電圧Ｖ０の一定 値への維持過程（定常状態）での各部の動作波形を示す。

【００２２】 一方、電源スイッチ２をオンとすると、抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８，コンデ ンサＣ１３の経路で電流が流れる。これにより、ＩＣ２は、抵抗Ｒ１６，Ｒ１７ ，Ｒ１８，コンデンサＣ１３により定まる所定周期で所定時間「Ｈ」レベルとな るトリガクロックＣＰＴを出力する。このトリガクロックＣＰＴは、ＩＣ３のク ロック入力端子ＣＰへ与えられると共に（図５参照）、比較器ＯＰ１およびＯＰ ２の反転入力へ与えられる。ＩＣ３は、トリガクロックＣＰＴが与えられると、 このトリガクロックＣＰＴの立ち上がりエッジでそのＤ端子への入力レベル（Ｑ バー出力）を取り込み、これをそのＱ出力とする。ＩＣ３のＱ出力は比較器ＯＰ １の非反転入力へ与えられ、Ｑバー出力は比較器ＯＰ２の非反転入力へ与えられ る。

【００２３】 今、電源スイッチ２のオンにより（図６（ａ）に示すｔ１点）、トリガクロッ クＣＰＴが「Ｈ」レベルとなったとする。これにより、ＩＣ３は、そのＱ出力を 「Ｈ」レベルとし、そのＱバー出力を「Ｌ」レベルとする。ＩＣ３の「Ｈ」レベ ルのＱ出力は、比較器ＯＰ１の非反転入力へ与えられ、その反転入力へ与えられ るトリガクロックＣＰＴと比較される。この場合、ＩＣ３のＱ出力よりもトリガ クロックＣＰＴの方が高いので、比較器ＯＰ１は「Ｌ」レベルの出力状態を維持 する。

【００２４】 そして、所定時間が経過して、トリガクロックＣＰＴが「Ｌ」レベルとなると （図６（ｃ）に示すｔ２点）、ＩＣ３のＱ出力の方が高くなり、比較器ＯＰ１の 出力が「Ｈ」レベルとなる。これにより、サイリスタＳＣＲ１のゲートにトリガ がかかり、ゲート・トリガ電流が流れて、サイリスタＳＣＲ１がオンとなる。

【００２５】 これにより、トリガトランスＴ２の２次巻線にトリガ電圧ＶＢＴ１が発生し、 閃光放電管３のトリガ電極に印可される。このトリガ電圧ＶＢＴ１の印可を受け て、出力電圧Ｖ０を高電圧として待機中の閃光放電管３へ閃光電流が流れ、閃光 放電管３が発光する。

【００２６】 トリガクロックＣＰＴが「Ｌ」レベルである間は、トランジスタＴｒ１がオン となるため、トランスＴ１での昇圧動作は行われない。トリガクロックＣＰＴが 「Ｈ」レベルとなると（図６（ｃ）に示すｔ３点）、トランジスタＴｒ１がオフ となってトランスＴ１での昇圧動作が再開されると共に、ＩＣ３のＱ出力が「Ｌ 」レベルへＱバー出力が「Ｈ」レベルへ反転する。そして、所定時間が経過して トリガクロックＣＰＴが「Ｌ」レベルとなると（図６（ｃ）に示すｔ４点）、ト リガクロックＣＰＴよりもＩＣ３のＱバー出力の方が高くなり、比較器ＯＰ２の 出力が「Ｈ」レベルとなる。これにより、サイリスタＳＣＲ２のゲートにトリガ がかかり、ゲート・トリガ電流が流れて、サイリスタＳＣＲ２がオンとなる。

【００２７】 これにより、トリガトランスＴ３の２次巻線にトリガ電圧ＶＢＴ２が発生し、 閃光放電管４のトリガ電極に印可される。このトリガ電圧ＶＢＴ２の印可を受け て、出力電圧Ｖ０を高電圧として待機中の閃光放電管４へ閃光電流が流れ、閃光 放電管４が発光する。

【００２８】 以下、この動作を繰り返し、閃光放電管３と閃光放電管４とが、交互に且つ所 定周期（トリガクロックＣＰＴの発生周期）で発光するものとなる。

【００２９】 ここで、入力電圧ＶＩＮが異常低下した場合を想定してみる。この場合、定電 圧検出回路７００において、比較器ＯＰ５の反転入力へ与えられる基準電圧より もその非反転入力へ与えられる検出電圧の方が低くなり、比較器ＯＰ５の出力が 「Ｌ」レベルとなる。このため、トランジスタＴｒ８がオフとなり、コイル９− １の通電付勢が解除されて、常開接点９−２が開き、電源の供給が遮断される。 すなわち、入力電圧ＶＩＮが異常低下すると、ＩＣ１等の集積回路において誤動 作が生じる虞れがある。これを防ぐために、入力電圧ＶＩＮの異常低下を検出し て、電源の供給を遮断する。入力電圧ＶＩＮが正常に戻れば、比較器ＯＰ５の比 較出力が「Ｈ」レベルへ戻るため、常開接点９−２が閉じ、自動的に電源の供給 が復旧される。

【００３０】 また、この閃光式警告灯において、電源スイッチ２の投入直後の状況について 考えてみる。 電源スイッチ２を投入すると、ダイオードＤ１を介し、ショート検出回路５０ ０に入力電圧ＶＩＮが供給される。この入力電圧ＶＩＮを得て、比較器ＯＰ３へ の非反転入力が図７（ｂ）に示すＶａの如く立ち上がり、比較器ＯＰ４への反転 入力が図７（ｄ）に示すＶｂの如く立ち上がる。そして、Ｖａがツェナーダイオ ードＺＤ５で規定される一定電圧値となり、ＶｂがツェナーダイオードＺＤ６で 規定される一定電圧値となる。

【００３１】 比較器ＯＰ３の反転入力は、出力側が短絡状態でなければ、図７（ａ）に示す ように変化する出力電圧Ｖ０により、図７（ｂ）に示すような電圧波形Ｖｃとな る。これにより、ＶｃがＶａを上回るｔ１時点で、比較器ＯＰ３の出力が「Ｌ」 レベルへ反転する（図７（ｃ）参照）。

【００３２】 一方、比較器ＯＰ４の非反転入力は、図７（ｄ）に示すＶｄの如く、コンデン サＣ２７と抵抗Ｒ４７とで決まる時定数で徐々に立ち上がる。これにより、所定 時間ｔａが経過してＶｄがＶｂを上回った時点ｔ２で、比較器ＯＰ４の出力が「 Ｈ」レベルとなる（図７（ｅ）参照）。

【００３３】 したがって、電源スイッチ２が投入されてから、ｔ２時点までは比較器ＯＰ４ の出力により、ｔ２時点以降は比較器ＯＰ３の出力により、ショート検出回路５ ００の出力は「Ｌ」レベルを維持する（図７（ｆ）参照）。

【００３４】 これに対して、閃光放電管３や４への配線の誤り等により出力側が短絡状態で あれば、図に示すとおり、出力電圧Ｖ０が上昇しないので、比較器ＯＰ３の出力 は「Ｈ」レベルを維持する。

【００３５】 したがって、ショート検出回路５００の出力は、電源スイッチ２が投入されて から、ｔ２時点までは比較器ＯＰ４の出力により「Ｌ」レベルを維持するが、ｔ ２時点以降は比較器ＯＰ４とＯＰ３の出力により「Ｈ」レベルとなる（図８（ｆ ）参照）。

【００３６】 ショート検出回路５００の出力が「Ｈ」レベルとなると、ラッチ回路６００に おいてトランジスタＴｒ７，Ｔｒ６がオンとなり、トランジスタＴｒ７のオン状 態が保持されて、リレー駆動回路８００のトランジスタＴｒ８がオフとされ、コ イル９−１の通電付勢が解除されて、常開接点９−２が開き、電源の供給が遮断 される。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００での昇圧動作が中断され、出 力側へ休みなく電流を供給し続けることによる危険が回避されるものとなる。

【００３７】 なお、本実施例において、ライティングスイッチ８をオンとすれば、トランジ スタＴｒ５がオンとなり、ＦＥＴ２がオフとされ、コンデンサＣ２００が充電不 能状態となる。このため、前照灯７の点灯時（夜間走行時）には、非点灯時より も閃光放電管３および４への閃光エネルギーが少なくなり、発光量が低下し、眩 しさが緩和される。 すなわち、閃光放電管３および４の発光時の明るさは、トリガ時にコンデンサ Ｃ１００，Ｃ２００に蓄積されている電荷量と電圧とに依存し、（１／２）・Ｃ ・Ｖ² で表される。したがって、コンデンサＣ１００に並列に接続されたコンデ ンサＣ２００を充電不能状態とすれば、容量Ｃが小さくなり、発光量が低下する ものとなる。

【００３８】 また、サイレン作動スイッチ６をオンとすると、トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４ がオンとなり、トランジスタＴｒ４，抵抗Ｒ１７，Ｒ１８，コンデンサＣ１３の 経路で電流が流れるようになる。これによって、ＩＣ２からのトリガクロックＣ ＰＴの発生周期が短くなり、閃光放電管３と閃光放電管４との発光周期が短くな る。すなわち、本実施例によれば、サイレン５の鳴動時には、非鳴動時よりも早 い周期で、閃光放電管３と４とが交互に発光する。

【００３９】 なお、上述においては、前照灯７を点灯するライティングスイッチ８に連動さ せて閃光放電管３および４の明るさを減光させるものとしたが、尾灯を点灯する ライティングスイッチに連動させて減光させるものとしてもよい。

【００４０】 また、上述においては、サイレン作動スイッチ６に連動させて閃光放電管３と ４との発光周期を短くしたが、専用のマニュアルスイッチを設け、必要に応じて 発光周期を短くするものとしてもよい。

【００４１】 また、実施例では、閃光放電管の数を２個としたが、１個としてもよく、さら にその数を増やすものとしてもよい。この場合も、２個の場合と同様にして、ト リガ電極へのトリガ電圧の印可タイミングを制御し、１個の場合には閃光放電管 を所定周期で発光させるようにし、多数個の場合は閃光放電管を順次に且つ所定 周期で発光させるようにすればよい。

【００４２】

【考案の効果】

以上説明したことから明らかなように本考案によれば、入力電圧を適当な電圧 値まで昇圧しこの昇圧電圧を閃光エネルギーとしてコンデンサに蓄える昇圧回路 と、トリガ電極へトリガ電圧が印可されることにより上記コンデンサに蓄えられ た閃光エネルギーを受けて発光する閃光放電管と、この閃光放電管のトリガ電極 へ所定周期でトリガ電圧を印可するトリガ制御回路と、入力電圧が投入されてか ら所定時間を経過しても未だ昇圧電圧が所定レベルを越えていない場合を出力側 の短絡状態として検出するショート検出回路とを備えたので、駆動モータやリフ レクタ等の機構部品を設けず、小型化・軽量化を促進することができ、また白熱 球の場合のような断線が生じ難く、寿命が長くなる。また、入力電圧の投入時に 速やかに出力側の短絡状態を検出することができ、これにより昇圧動作を中断さ せるものとして、休みなく電流が供給され続けることによる危険を回避すること が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る閃光式警告灯の一実施例を示す回
路構成図。

【図２】この閃光式警告灯のＤＣ／ＤＣコンバータにお
けるＩＣ１の端子構成を示す図。

【図３】出力電圧Ｖ０の上昇過程での各部の動作波形を
示す図。

【図４】出力電圧Ｖ０の一定値への維持過程での各部の
動作波形を示す図。

【図５】この閃光式警告灯のトリガ制御回路におけるＩ
Ｃ３の端子構成を示す図。

【図６】トリガ電圧ＶＢＴ１とＶＢＴ２とが交互に且つ
所定周期で発生する動作を説明するためのタイムチャー
ト。

【図７】短絡状態が生じていない場合（正常時）のショ
ート検出回路での動作を説明するためのタイムチャー
ト。

【図８】短絡状態が生じている場合（異常時）のショー
ト検出回路での動作を説明するためのタイムチャート。

【符号の説明】

２ 電源スイッチ ３ 閃光放電管（Ｘｅ管） ４ 閃光放電管（Ｘｅ管） １００ ＤＣ／ＤＣコンバータ ２００ トリガ制御回路 Ｔ１ 昇圧トランス Ｃ１００ 閃光エネルギー蓄積コンデンサ Ｃ２００ 閃光エネルギー蓄積コンデンサ ５００ ショート検出回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力電圧を適当な電圧値まで昇圧しこの
   昇圧電圧を閃光エネルギーとしてコンデンサに蓄える昇
   圧回路と、 トリガ電極へトリガ電圧が印可されることにより前記コ
   ンデンサに蓄えられた閃光エネルギーを受けて発光する
   閃光放電管と、 この閃光放電管のトリガ電極へ所定周期でトリガ電圧を
   印可するトリガ制御回路と、 前記入力電圧が投入されてから所定時間を経過しても未
   だ前記昇圧電圧が所定レベルを越えていない場合を出力
   側の短絡状態として検出するショート検出回路とを備え
   たことを特徴とする閃光式警告灯。