(57)【要約】【課題】信号灯の断芯及び配線の断線を検知する信号灯断芯検知装置において、多様な信号灯に適用可能で、消灯状態にある信号灯を誤点灯させることなく断芯検知が可能な信号灯断芯検知装置を提供する。【解決手段】断芯検知用電源３、電圧検出器４及び、断芯検知用電源３を信号灯６に印加しても信号灯６が誤点灯しないよう電流を抑える抵抗２とからなり、信号灯６の両端の電圧を検出することにより、信号灯６を誤点灯させることなく、信号灯の断芯が判定可能な信号灯断芯検知装置１とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号灯の断芯及び配線の断線を検知する信号灯断芯検知装置において、断芯検知用電源、電圧検出器及び、前記断芯検知用電源を前記信号灯に印加しても前記信号灯が誤点灯しないよう電流を抑える高インピーダンス抵抗とを有しており、前記電圧検出器により前記信号灯の両端の電圧を検出することにより、前記信号灯を誤点灯させることなく、前記信号灯の断芯が判定可能なことを特徴とする信号灯断芯検知装置。
【請求項２】
前記断芯検知用電源のかわりに断芯検知用コンデンサを使用することを特徴とする請求項１記載の信号灯断芯検知装置。
【請求項３】
前記断芯検知用電源として信号灯駆動用の電源を使用することを特徴とする請求項１記載の信号灯断芯検知装置。
【請求項４】
前記断芯検知用電源として信号灯駆動用の電源を使用し、前記信号灯駆動用の電源に直列に前記高インピーダンス抵抗を接続し、且つ、前記信号灯に並列に断芯検知用コンデンサを接続し、前記断芯検知用コンデンサの両端の切替スイッチを切り替えて、前記断芯検知用コンデンサに電荷が蓄積された状態で、前記電圧検出器により前記断芯検知用コンデンサの両端の電圧を取り込んで前記信号灯の断芯を判定することを特徴とする信号灯断芯検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号灯の断芯を検知する信号灯断芯検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
社会の交通インフラストラクチャの基幹を成す鉄道システムでは、安定的にシステムを運営することを高い水準で要求される。万一、大量輸送機関である都会の鉄道が長時間停止してしまった場合、社会に与える損害は計り知れない。鉄道の運行を制御する鉄道信号制御システムにおいても、より稼働率の高いシステムの実現は喫緊の課題である。
【０００３】
この高い稼働率を実現するため、鉄道信号制御システム内で信号灯の点灯制御を担う信号灯制御装置には、信号灯の断芯及び接続配線の断線を検知する信号灯断芯検知装置がよく備えられている。
【０００４】
鉄道用の信号灯は使用部品の寿命や事故のような外部要因により一定の確率で故障する。故障し消灯した信号灯は鉄道運行上の規則により停止信号と等価と見なされるため、運転士は列車を停止させる。列車の停止により安全上の問題は回避されるが、鉄道システム全体の稼働率は低下する。このような問題を防ぐためには、信号灯が鉄道信号制御システム上未制御の状態、すなわち信号灯が消灯した状態で信号灯の故障が検知できればよい。
【０００５】
信号灯を点灯制御する前の段階で故障を検知し、修理、交換してしまえば列車の運行を阻害することがなく、鉄道システムの稼働率低下を防止することができるためである。このため前述の信号灯断芯検知装置には、信号灯が消灯した状態で信号灯の断芯及び接続配線の断線が検知可能であることが求められる。
【０００６】
信号灯が消灯している状態において、信号灯の断芯、接続配線の断線を検知する断芯検知回路として、特許文献１に記載のような方式が提案されている。この方式では、負荷である信号灯が点灯しない程度の微小な診断電流を負荷に印加し、診断電流が負荷側を流れれば正常、診断電流が負荷と並列に接続された診断電流検知回路を流れれば断芯と判断している。
【特許文献１】特開２００５−５９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、この方式では検知対象となる信号灯の種類が限定される。それは診断電流として用いる電流が、信号灯が確実に点灯しない値かつ診断電流検知回路が確実に動作する値でなければならないためである。
【０００８】
近年、信号灯に用いられる発光素子が電球からＬＥＤへ移行しつつあり、信号灯を点灯させる電流は低下傾向にある。このため診断電流としては従来よりもさらに低い値の電流を使用する必要があり、回路設計上の難易度が上がっている。また、ある特定の種類の信号灯を検知対象として設計された本方式の断芯検知回路は、別の種類の信号灯を検知対象とすることが難しい。これは診断電流として選択した電流値が、他の種類の信号灯を誤点灯させないことを確実に保証しなければならないためである。
【０００９】
本発明の目的は、多様な信号灯に適用可能で、信号灯を消灯制御している状態においても信号灯を誤点灯させることなく、信号灯の断芯及び接続配線の断線検知が可能な信号灯断芯検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の信号灯断芯検知装置は、信号灯の断芯及び配線の断線を検知する信号灯断芯検知装置であって、断芯検知用電源、電圧検出器及び、前記断芯検知用電源を前記信号灯に印加しても前記信号灯が誤点灯しないよう電流を抑える高インピーダンス抵抗とを有しており、前記電圧検出器により前記信号灯の両端の電圧を検出することにより、前記信号灯を誤点灯させることなく、前記信号灯の断芯が判定可能であることを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
本発明の信号灯断芯検知装置は、多様な信号灯に適用可能で、信号灯が消灯の状態において、信号灯を誤点灯させることなく、負荷である信号灯の断芯及び接続配線の断線の検知が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の信号灯断芯検知装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１の構成において、信号灯制御装置５は信号灯６に対し電圧を印加することによって点灯制御を行なっている。本発明の信号灯断芯検知装置１は、信号灯制御装置５と信号灯６を結ぶ配線上に接続され、断芯検知用電源３、抵抗２及び電圧検出装置４とから構成される。信号灯６の断芯検知は信号灯６を消灯制御している状態で行う。
【００１４】
断芯検知用電源３は抵抗２を介して信号灯６に対し電圧を印加している。このとき信号灯６の誤点灯を防止するため、抵抗２のインピーダンスには充分に高い値を選択しておく。具体的には、信号灯のインピーダンスは一般に数オームから1キロオームの間であるので、これに比して１０倍以上高い１０キロオーム以上としておく。
【００１５】
電圧検出装置４は、信号灯６と抵抗２のインピーダンスの比に、断芯検出用電源３の出力電圧を乗じた値の電圧を検出する。もし、信号灯６が正常な場合、信号灯６のインピーダンスは抵抗２のインピーダンスと比べてはるかに低いため、電圧検出装置４は低い電圧しか検出しない。逆に信号灯６が断芯している場合、電圧検出装置４は断芯検知用電源３の出力電圧とほぼ等しい電圧を検出する。この検出電圧の差異によって信号灯６が断芯しているか否か判定が可能となる。
【００１６】
上記一連の手順における断芯検知用電源３の電圧と、抵抗２、信号灯６のインピーダンスの関係を図２に示す。図２に示すように、本発明では診断電流は１０ミリアンペア以下を使用する。診断電流が１０ミリアンペア以下であれば信号灯が誤点灯することはない。
【実施例２】
【００１７】
信号灯断芯検知装置の断芯検知用電源のかわりにコンデンサを用いてもよい。コンデンサを用いた場合、別途断芯検知用電源を用意する必要がなくなるため、回路構成を簡素化することができる。本発明の実施例２の構成を図３に示す。
【実施例３】
【００１８】
また、断芯検知用電源として信号灯駆動用の電源を用いてもよい。本発明の実施例３の構成を図４に示す。この場合も断芯検知用電源を別途用意する必要がなく、回路構成を簡素化することができる。そのうえ信号灯の消灯時間が長くなった場合でも、図３の構成とは異なり、常に信号灯の断芯検知動作が可能となる。
【実施例４】
【００１９】
以下、本発明の実施例４を、図面を用いて説明する。図５は本発明の実施例４の信号灯断芯検知装置を利用した信号灯制御システムの構成図である。図５のシステムでは信号灯制御装置５が信号灯断芯検知装置１を介して信号灯６に接続されている。信号灯制御装置５は内部に持つ信号灯駆動電源８からの電流を信号灯６に供給することによって点灯制御を行う。この点灯制御は信号灯制御装置５内部のスイッチを制御することによって実行する。
【００２０】
図６は、図５の信号灯制御システムの断芯検知の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、信号灯６の断芯検知は以下の手順で行う。まず、ステップ６０１において、スイッチ９をオンする。この結果、ステップ６０２において、信号灯６には抵抗２を介して信号灯駆動電源８の電圧が断芯検知用電源３として印加される。抵抗２のインピーダンスを充分に高くしておけば本操作によって信号灯６が誤点灯することはない。
【００２１】
次に、ステップ６０３において、切替スイッチ１１、１２をコンデンサ１０が信号灯と接続される方向に切替える。本操作によって、ステップ６０４において、コンデンサ１０には、両端の電圧が抵抗２及び信号灯６のインピーダンス比によって定まる電圧に達するまで電荷が蓄積される。
【００２２】
コンデンサ１０に電荷が蓄積する充分な時間が経過した後、ステップ６０５において、切替スイッチ１１、１２をコンデンサ１０が電圧検出装置１３と接続される方向に切替える。そして、ステップ６０６において、このときのコンデンサ１０の両端電圧を電圧検出装置１３で取り込む。もし信号灯６が断芯していれば信号灯駆動電源８の出力電圧とほぼ等しい電圧が検出され、信号灯６が正常であれば抵抗２と信号灯６のインピーダンスの比に応じた低い電圧が検出される。
【００２３】
最後に、ステップ６０７において、スイッチ９をオフする。断芯検知動作中のみスイッチ９をオンするのは、信号灯の消灯制御中に信号灯に対して常時電圧を印加することを防ぐためである。
【００２４】
本方式によれば、断芯検知動作中に信号灯を流れる電流を非常に小さくすることが可能である。電流を小さくしても、コンデンサ１０に対する充電時間を長くすれば事足りるためである。このため、制御対象となり得る信号灯の全てが絶対に誤点灯しない電流値を選択することが可能となる。
【００２５】
また、コンデンサ１０に充電される電荷のエネルギーが、信号灯６や配線に印加される可能性のある外来ノイズのエネルギーと比して充分大きくなるようコンデンサ１０の静電容量を選択しておけば、外来ノイズによる擾乱の影響を最小限にとどめることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施例１の信号灯断芯検知装置を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明よる診断電流の領域を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の実施例２の信号灯断芯検知装置を示す構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施例３の信号灯断芯検知装置を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施例４の断芯検知装置を利用した信号灯制御システムを示す構成図である。
【図６】図６は、図５の信号灯制御システムの断芯検知の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１    信号灯断芯検知装置
２    抵抗
３    断芯検知用電源
４    電圧検出装置
５    信号灯制御装置
６    信号灯
７    コンデンサ
８    信号灯駆動用電源
９    スイッチ
１０  コンデンサ
１１  切替スイッチ
１２  切替スイッチ
１３  電圧検出装置
【図１】
2010149705.tif 000003
【図２】
2010149705.tif 000004
【図３】
2010149705.tif 000005
【図４】
2010149705.tif 000006
【図５】
2010149705.tif 000007
【図６】
2010149705.tif 000008