ＬＥＤ表示器の制御回路
【課題】誘導電圧によるＬＥＤ表示器の誤点灯対策を低価格／小スペースで確実、容易に実現する。
【解決手段】表示側のＬＥＤ表示器１1、１2と制御側の接点３1、３2を信号線で接続し、電源ラインＬ１、Ｌ２を電源ケーブルで接続し、接点のｂ接点を共通に接続した共通接続線Ｌ３で接続し、各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、ＬＥＤ表示器の電源ラインと共通接続線との間に抵抗回路５を接続し、電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤが誤って点灯または点滅するのを防止する。
抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成、各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、共通接続線および抵抗回路もグループ別に設けた構成を含む。
【解決手段】表示側のＬＥＤ表示器１1、１2と制御側の接点３1、３2を信号線で接続し、電源ラインＬ１、Ｌ２を電源ケーブルで接続し、接点のｂ接点を共通に接続した共通接続線Ｌ３で接続し、各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、ＬＥＤ表示器の電源ラインと共通接続線との間に抵抗回路５を接続し、電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤが誤って点灯または点滅するのを防止する。
抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成、各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、共通接続線および抵抗回路もグループ別に設けた構成を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示側に複数のＬＥＤ表示器を設け、これらに電源ケーブルおよび各信号線で接続される制御側の接点切り替えでＬＥＤ表示器を個別に点灯／消灯制御する制御回路に係り、特にケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤが誤って点灯（点滅）するのを防止する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）は、各種の電子制御装置やシステムの動作状態を表示する表示器として多用されている。例えば、監視制御システムにおける監視対象の状態をセンサで検出し、この検出状態変化を基に監視盤パネルのＬＥＤ表示器を点灯／消灯駆動する。また、鉄道の信号機の光源に信号電球に代えて多数のＬＥＤを用い、電車位置検出器等のセンシング信号または制御信号によって信号機の表示色を切り替える。
【０００３】
このようなＬＥＤ表示器の制御は、制御信号発生源（センサやその信号中継器、増幅器、機器室のＬＥＤ駆動信号発生器など）からＬＥＤ表示器までを長い信号線および電源ケーブルで接続する場合が多い。これら信号線およびケーブルは、線長さに比例して芯線相互間の静電容量が増加し、芯線間の静電結合によって誘導電圧が発生し、この誘導電圧でＬＥＤを誤点灯させることがある。特に、最近のＬＥＤは、省電力化（微小電流駆動）が進み、信号線や電源ケーブルの静電容量に因る誘導電圧で誤点灯することが多くなっている。
【０００４】
静電誘導によるＬＥＤの誤点灯防止方法には、以下のような方法がある。
【０００５】
（１）ＬＥＤの電源回路などにトランスを介在させ、信号線や電源ケーブル回線側からみたＬＥＤ表示側のインピーダンスを下げて誘導電圧を低く抑える。
【０００６】
（２）ＬＥＤの駆動電源を直流とし、信号線や電源ケーブルからの誘導電圧侵入をパスコンで吸収する。
【０００７】
（３）ＬＥＤを静電容量対策タイプのものに交換する。
【０００８】
（４）ＬＥＤの点灯しようとする時間だけ電源を活性にする（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
（５）ＬＥＤに並列に低インピーダンスの抵抗を設け、信号線の誘導電圧を抵抗で吸収する。この回路例を図３に示し、表示側の各ＬＥＤ表示器１１、１２、…に並列にそれぞれ抵抗２1、２2、…を設け、制御側の交流電源ＡＣや信号線に誘導電圧が発生した場合にも抵抗２1、２2、…により誘導電圧を吸収し、それに並列のＬＥＤ表示器１1、１2、…が誤点灯しないようにする。なお、３1、３2、…はＬＥＤ表示器の点灯／消灯を制御する接点、４はＬＥＤ表示器の点灯を一括テストするためのボタンスイッチである。
【特許文献１】特開２００３−１７０８２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記の（１）の方法は、ＬＥＤ表示器毎にトランスを必要として、高価になる。（２）の方法は、既設のものに直流電源がない場合には電源増設を必要とする。（３）の方法は、静電容量対策タイプのＬＥＤは高価になる。（４）の方法は、ＬＥＤ表示器毎に電源制御装置が必要となり、高価になるし、回路が複雑化してＬＥＤ表示器としての信頼性を低下させる。（５）の方法は、ＬＥＤ表示器毎に並列抵抗を設ける必要があり、コスト・スペースの面で問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、誘導電圧によるＬＥＤ表示器の誤点灯対策を低価格／小スペースで確実、容易に実現できるＬＥＤ表示器の制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、従来のＬＥＤ表示器の制御回路では、表示側のボタンスイッチによりＬＥＤ表示器の点灯／消灯の一括テストを可能とするため、各ＬＥＤ表示器の点灯／消灯制御用接点のうちｂ接点を共通接続して表示側に接続されていることを利用し、表示側の接点共通接続線と各ＬＥＤ表示器の電源ライン間を誘導電圧抑制用抵抗器で終端接続することで前記の課題を解決するもので、以下の構成を特徴とする。
【００１３】
（１）表示側は複数のＬＥＤ表示器を設け、制御側は各ＬＥＤ表示器別に点灯／消灯の駆動信号を発生する接点回路および各ＬＥＤ表示器を交流駆動する電源を有し、表示側と制御側は各接点回路とＬＥＤ表示器を個別に接続する信号線および電源ケーブルで接続し、表示側と制御側は各接点回路のｂ接点を共通に接続した共通接続線で接続し、表示側で前記接続線と電源ライン間に各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、
表示側で、前記ＬＥＤ表示器の電源ラインと前記共通接続線との間に抵抗回路を接続し、この抵抗回路は、前記電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤ表示器が誤って点灯または点滅するのを防止できる抵抗値にしたことを特徴とする。
【００１４】
（２）前記抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成としたことを特徴とする。
【００１５】
（３）前記各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、前記共通接続線もグループ別に設け、前記抵抗回路もグループ別に設けた構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、表示側の接点共通接続線と各ＬＥＤ表示器の電源ライン間を誘導電圧抑制用抵抗器で終端接続するようにしたため、誘導電圧によるＬＥＤ表示器の誤点灯対策を低価格／小スペースで確実、容易に実現できる。具体的には以下の効果がある。
【００１７】
（１）誘導電圧抑制用のＬＥＤ表示器毎のトランスが不要になる。
【００１８】
（２）ＬＥＤ表示器の駆動電源が交流電源のものにそのまま適用できる。
【００１９】
（３）静電容量対策タイプの高価なＬＥＤ表示器に交換する必要がない。
【００２０】
（４）ＬＥＤ表示器毎の電源制御装置が不要となる。
【００２１】
（５）ＬＥＤ表示器毎に並列抵抗を設ける必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態を示すＬＥＤ表示器の制御回路図である。同図が図３と異なる部分は、ＬＥＤ表示器１1、１2、…に並列に設けている抵抗２1、２2、…を省き、これに代えてテスト用のボタンスイッチ４と接点３1、３2、…のｂ接点とを共通接続するｂ接点共通接続線と、ＬＥＤ表示器の電源ラインとの間に回路に共通の１つの抵抗回路５を表示器側で設けた点にある。
【００２３】
この回路構成において、制御側で、ＬＥＤ表示器の駆動電源になる交流電源ラインＬ１，Ｌ２間に誘導電圧が発生し、この誘導電圧が表示側のＬＥＤ表示器の電源ラインＬ２に現れようとするとき、接点３1、３2、…の少なくとも１つがｂ接点側にあるため、表示側の接点共通接続線Ｌ３と電源ラインＬ２間が抵抗回路５の抵抗値Ｒで終端されており、表示側での誘導電圧が抵抗回路５で吸収することができる。
【００２４】
また、表示側の信号線に誘導電圧が現れようとするとき、接点３1、３2、…の少なくとも１つがｂ接点側にあり、接点共通接続線Ｌ３との間が抵抗回路５の抵抗値Ｒで終端されており、表示側での誘導電圧が抵抗回路５で吸収することができる。
【００２５】
また、交流電源ラインＬ１，Ｌ２間の誘導電圧がボタンスイッチ４を通して表示側に現れたときも抵抗回路５によって吸収することができる。
【００２６】
なお、抵抗回路５の抵抗値Ｒは、電源ケーブルや信号線の単位長当たりの静電容量、長さ等によって適宜調整することができるが、例えば、図２に信号線での等価回路で示すように、ＬＥＤ表示器とその動作接点との間を多芯信号線で接続した場合、下記の表に示す信号線長さＫに応じた抵抗値を推奨値として求めることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
また、抵抗回路５は、抵抗のみで構成するに限らず、抵抗とコンデンサの直列回路とすることができる。この場合、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収し、抵抗による電力損失を軽減できる。
【００３０】
また、実施形態では、共通接続線は、１本とする場合を示すが、電車の信号機用ＬＥＤ表示器など、各ＬＥＤ表示器が色別に複数グループに分けられる場合などでは、共通接続線もグループ別に設け、抵抗回路もグループ別に設けた構成として同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を示すＬＥＤ表示器の制御回路図。
【図２】実施形態における抵抗回路の抵抗値算出のための等価回路図。
【図３】従来のＬＥＤ表示器の制御回路図。
【符号の説明】
【００３２】
１1、１2 ＬＥＤ表示器
３1、３2 ＬＥＤ表示器駆動用接点
４ ランプテスト用ボタンスイッチ
５ 誘導電圧吸収用の抵抗回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示側に複数のＬＥＤ表示器を設け、これらに電源ケーブルおよび各信号線で接続される制御側の接点切り替えでＬＥＤ表示器を個別に点灯／消灯制御する制御回路に係り、特にケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤが誤って点灯（点滅）するのを防止する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）は、各種の電子制御装置やシステムの動作状態を表示する表示器として多用されている。例えば、監視制御システムにおける監視対象の状態をセンサで検出し、この検出状態変化を基に監視盤パネルのＬＥＤ表示器を点灯／消灯駆動する。また、鉄道の信号機の光源に信号電球に代えて多数のＬＥＤを用い、電車位置検出器等のセンシング信号または制御信号によって信号機の表示色を切り替える。
【０００３】
このようなＬＥＤ表示器の制御は、制御信号発生源（センサやその信号中継器、増幅器、機器室のＬＥＤ駆動信号発生器など）からＬＥＤ表示器までを長い信号線および電源ケーブルで接続する場合が多い。これら信号線およびケーブルは、線長さに比例して芯線相互間の静電容量が増加し、芯線間の静電結合によって誘導電圧が発生し、この誘導電圧でＬＥＤを誤点灯させることがある。特に、最近のＬＥＤは、省電力化（微小電流駆動）が進み、信号線や電源ケーブルの静電容量に因る誘導電圧で誤点灯することが多くなっている。
【０００４】
静電誘導によるＬＥＤの誤点灯防止方法には、以下のような方法がある。
【０００５】
（１）ＬＥＤの電源回路などにトランスを介在させ、信号線や電源ケーブル回線側からみたＬＥＤ表示側のインピーダンスを下げて誘導電圧を低く抑える。
【０００６】
（２）ＬＥＤの駆動電源を直流とし、信号線や電源ケーブルからの誘導電圧侵入をパスコンで吸収する。
【０００７】
（３）ＬＥＤを静電容量対策タイプのものに交換する。
【０００８】
（４）ＬＥＤの点灯しようとする時間だけ電源を活性にする（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
（５）ＬＥＤに並列に低インピーダンスの抵抗を設け、信号線の誘導電圧を抵抗で吸収する。この回路例を図３に示し、表示側の各ＬＥＤ表示器１１、１２、…に並列にそれぞれ抵抗２1、２2、…を設け、制御側の交流電源ＡＣや信号線に誘導電圧が発生した場合にも抵抗２1、２2、…により誘導電圧を吸収し、それに並列のＬＥＤ表示器１1、１2、…が誤点灯しないようにする。なお、３1、３2、…はＬＥＤ表示器の点灯／消灯を制御する接点、４はＬＥＤ表示器の点灯を一括テストするためのボタンスイッチである。
【特許文献１】特開２００３−１７０８２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記の（１）の方法は、ＬＥＤ表示器毎にトランスを必要として、高価になる。（２）の方法は、既設のものに直流電源がない場合には電源増設を必要とする。（３）の方法は、静電容量対策タイプのＬＥＤは高価になる。（４）の方法は、ＬＥＤ表示器毎に電源制御装置が必要となり、高価になるし、回路が複雑化してＬＥＤ表示器としての信頼性を低下させる。（５）の方法は、ＬＥＤ表示器毎に並列抵抗を設ける必要があり、コスト・スペースの面で問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、誘導電圧によるＬＥＤ表示器の誤点灯対策を低価格／小スペースで確実、容易に実現できるＬＥＤ表示器の制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、従来のＬＥＤ表示器の制御回路では、表示側のボタンスイッチによりＬＥＤ表示器の点灯／消灯の一括テストを可能とするため、各ＬＥＤ表示器の点灯／消灯制御用接点のうちｂ接点を共通接続して表示側に接続されていることを利用し、表示側の接点共通接続線と各ＬＥＤ表示器の電源ライン間を誘導電圧抑制用抵抗器で終端接続することで前記の課題を解決するもので、以下の構成を特徴とする。
【００１３】
（１）表示側は複数のＬＥＤ表示器を設け、制御側は各ＬＥＤ表示器別に点灯／消灯の駆動信号を発生する接点回路および各ＬＥＤ表示器を交流駆動する電源を有し、表示側と制御側は各接点回路とＬＥＤ表示器を個別に接続する信号線および電源ケーブルで接続し、表示側と制御側は各接点回路のｂ接点を共通に接続した共通接続線で接続し、表示側で前記接続線と電源ライン間に各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、
表示側で、前記ＬＥＤ表示器の電源ラインと前記共通接続線との間に抵抗回路を接続し、この抵抗回路は、前記電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤ表示器が誤って点灯または点滅するのを防止できる抵抗値にしたことを特徴とする。
【００１４】
（２）前記抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成としたことを特徴とする。
【００１５】
（３）前記各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、前記共通接続線もグループ別に設け、前記抵抗回路もグループ別に設けた構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明によれば、表示側の接点共通接続線と各ＬＥＤ表示器の電源ライン間を誘導電圧抑制用抵抗器で終端接続するようにしたため、誘導電圧によるＬＥＤ表示器の誤点灯対策を低価格／小スペースで確実、容易に実現できる。具体的には以下の効果がある。
【００１７】
（１）誘導電圧抑制用のＬＥＤ表示器毎のトランスが不要になる。
【００１８】
（２）ＬＥＤ表示器の駆動電源が交流電源のものにそのまま適用できる。
【００１９】
（３）静電容量対策タイプの高価なＬＥＤ表示器に交換する必要がない。
【００２０】
（４）ＬＥＤ表示器毎の電源制御装置が不要となる。
【００２１】
（５）ＬＥＤ表示器毎に並列抵抗を設ける必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態を示すＬＥＤ表示器の制御回路図である。同図が図３と異なる部分は、ＬＥＤ表示器１1、１2、…に並列に設けている抵抗２1、２2、…を省き、これに代えてテスト用のボタンスイッチ４と接点３1、３2、…のｂ接点とを共通接続するｂ接点共通接続線と、ＬＥＤ表示器の電源ラインとの間に回路に共通の１つの抵抗回路５を表示器側で設けた点にある。
【００２３】
この回路構成において、制御側で、ＬＥＤ表示器の駆動電源になる交流電源ラインＬ１，Ｌ２間に誘導電圧が発生し、この誘導電圧が表示側のＬＥＤ表示器の電源ラインＬ２に現れようとするとき、接点３1、３2、…の少なくとも１つがｂ接点側にあるため、表示側の接点共通接続線Ｌ３と電源ラインＬ２間が抵抗回路５の抵抗値Ｒで終端されており、表示側での誘導電圧が抵抗回路５で吸収することができる。
【００２４】
また、表示側の信号線に誘導電圧が現れようとするとき、接点３1、３2、…の少なくとも１つがｂ接点側にあり、接点共通接続線Ｌ３との間が抵抗回路５の抵抗値Ｒで終端されており、表示側での誘導電圧が抵抗回路５で吸収することができる。
【００２５】
また、交流電源ラインＬ１，Ｌ２間の誘導電圧がボタンスイッチ４を通して表示側に現れたときも抵抗回路５によって吸収することができる。
【００２６】
なお、抵抗回路５の抵抗値Ｒは、電源ケーブルや信号線の単位長当たりの静電容量、長さ等によって適宜調整することができるが、例えば、図２に信号線での等価回路で示すように、ＬＥＤ表示器とその動作接点との間を多芯信号線で接続した場合、下記の表に示す信号線長さＫに応じた抵抗値を推奨値として求めることができる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
また、抵抗回路５は、抵抗のみで構成するに限らず、抵抗とコンデンサの直列回路とすることができる。この場合、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収し、抵抗による電力損失を軽減できる。
【００３０】
また、実施形態では、共通接続線は、１本とする場合を示すが、電車の信号機用ＬＥＤ表示器など、各ＬＥＤ表示器が色別に複数グループに分けられる場合などでは、共通接続線もグループ別に設け、抵抗回路もグループ別に設けた構成として同等の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を示すＬＥＤ表示器の制御回路図。
【図２】実施形態における抵抗回路の抵抗値算出のための等価回路図。
【図３】従来のＬＥＤ表示器の制御回路図。
【符号の説明】
【００３２】
１1、１2 ＬＥＤ表示器
３1、３2 ＬＥＤ表示器駆動用接点
４ ランプテスト用ボタンスイッチ
５ 誘導電圧吸収用の抵抗回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示側は複数のＬＥＤ表示器を設け、制御側は各ＬＥＤ表示器別に点灯／消灯の駆動信号を発生する接点回路および各ＬＥＤ表示器を交流駆動する電源を有し、表示側と制御側は各接点回路とＬＥＤ表示器を個別に接続する信号線および電源ケーブルで接続し、表示側と制御側は各接点回路のｂ接点を共通に接続した共通接続線で接続し、表示側で前記接続線と電源ライン間に各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、
表示側で、前記ＬＥＤ表示器の電源ラインと前記共通接続線との間に抵抗回路を接続し、この抵抗回路は、前記電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤ表示器が誤って点灯または点滅するのを防止できる抵抗値にしたことを特徴とするＬＥＤ表示器の制御回路。
【請求項２】
前記抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示器の制御回路。
【請求項３】
前記各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、前記共通接続線もグループ別に設け、前記抵抗回路もグループ別に設けた構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ表示器の制御回路。
【請求項１】
表示側は複数のＬＥＤ表示器を設け、制御側は各ＬＥＤ表示器別に点灯／消灯の駆動信号を発生する接点回路および各ＬＥＤ表示器を交流駆動する電源を有し、表示側と制御側は各接点回路とＬＥＤ表示器を個別に接続する信号線および電源ケーブルで接続し、表示側と制御側は各接点回路のｂ接点を共通に接続した共通接続線で接続し、表示側で前記接続線と電源ライン間に各ＬＥＤ表示器の一括テスト用ボタンスイッチを設けたＬＥＤ表示器の制御回路において、
表示側で、前記ＬＥＤ表示器の電源ラインと前記共通接続線との間に抵抗回路を接続し、この抵抗回路は、前記電源ケーブルや信号線の静電容量による誘導電流でＬＥＤ表示器が誤って点灯または点滅するのを防止できる抵抗値にしたことを特徴とするＬＥＤ表示器の制御回路。
【請求項２】
前記抵抗回路は、抵抗器とコンデンサの直列回路とし、コンデンサにより比較的高い周波数の誘導電流のみを吸収する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示器の制御回路。
【請求項３】
前記各ＬＥＤ表示器が複数グループに分けられる場合、前記共通接続線もグループ別に設け、前記抵抗回路もグループ別に設けた構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ表示器の制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２０５８３（Ｐ２００８−２０５８３Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９１１６１（Ｐ２００６−１９１１６１）
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
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