(57)【要約】【課題】屋外ケーブルの追加配線を行わなくても有線で踏切警報音の直接検出に基づく故障検知を行える踏切警報音発生装置１００を実現する。【解決手段】屋外ケーブル７ａを介してスピーカ７にスピーカ駆動電流Ｃを流して警報音を発生させる本体部１０と、スピーカ７の近くに設けられた感音素子２２にて検出した音圧検出信号Ｄをスピーカ駆動電流Ｃと弁別可能な帰還信号Ｅに変換するとともに屋外ケーブル７ａを介して帰還信号Ｅを送信する信号送還部３０と、屋外ケーブル７ａを伝わる信号から帰還信号Ｅを抽出しこれに基づいて故障判定を行う信号帰着部４０と、スピーカ駆動電流Ｃから信号送還部３０の動作電力を生成する電源回路３４とを備える。【選択図】        図１
2011068252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道の踏切道に向けて設置されたスピーカと屋外ケーブルにて接続されて前記屋外ケーブルを介して前記スピーカにスピーカ駆動電流を流すことにより前記スピーカに警報音を発生させる本体部と、前記スピーカの近くに設けられた感音素子にて検出した音圧検出信号を前記スピーカ駆動電流と弁別可能な帰還信号に変換するとともに前記屋外ケーブルを介して前記帰還信号を送信する信号送還部と、前記屋外ケーブルを伝わる信号から前記帰還信号を抽出しこれに基づいて故障判定を行う信号帰着部とを備えている踏切警報音発生装置。
【請求項２】
前記スピーカ駆動電流を受電して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする請求項１記載の踏切警報音発生装置。
【請求項３】
前記本体部が、踏切条件に応じて踏切警報用主信号を生成する音発信号生成回路と、前記踏切警報用主信号より振幅が小さく周波数が高い検査用副信号を生成する検査信号生成回路と、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号との重畳信号を電力増幅して前記スピーカ駆動電流を生成する駆動回路とを具備したものであり、前記信号送還部が、前記音圧検出信号を前記帰還信号に変換するに際し前記検査用副信号の成分は変換するが前記踏切警報用主信号の成分は除去するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された踏切警報音発生装置。
【請求項４】
前記音発信号生成回路と前記検査信号生成回路とが、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号とに係る波形データを記憶保持した音源メモリを含む回路にて具体化されていることを特徴とする請求項３記載の踏切警報音発生装置。
【請求項５】
前記信号帰着部が、周波数を前記検査用副信号と同じにする周波数変換により前記帰還信号から副信号検出信号を生成し、故障判定に供する信号を前記副信号検出信号と前記検査用副信号とから同期検波にて生成するようになっていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された踏切警報音発生装置。
【請求項６】
前記スピーカ駆動電流から前記検査用副信号の成分を抽出して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れかに記載された踏切警報音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道の踏切道に向けて踏切脇の警報機柱に取り付けられているスピーカに対し屋外ケーブルを介して接続されてスピーカに警報音を発生させる踏切警報音発生装置に関し、詳しくは、スピーカまで含めた故障状態を検出する故障検出機能の実現技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
故障検出機能を省いた基本的な従来の踏切警報音発生装置１０は（例えば非特許文献１，２参照、図３（ａ）参照）、鉄道の踏切道に向けて設置された二個の外付けスピーカ７，８に接続されて警報音を発生させるために、外部から与えられる二値論理の踏切条件Ａに応じて踏切警報用主信号Ｂを生成する音発信号生成回路１５と、踏切警報用主信号Ｂを電力増幅してスピーカ７，８の駆動線に送出する駆動回路１２と、個々に外付け接続しうる複数のスピーカ７，８を並列駆動すべくスピーカ７の駆動線とスピーカ８の駆動線とを装置内部で接続した並列接続部１１とを具えている。
【０００３】
音発信号生成回路１５は、踏切条件Ａのオン時に７５０Ｈｚの発振信号ｆ１を発生し踏切条件Ａのオフ時に発振を停止する発振回路１９ａと、踏切条件Ａのオン時に２Ｈｚ強の発振信号ｆｍを発生し踏切条件Ａのオフ時に発振を停止する発振回路１９ｂと、踏切条件Ａのオン時に７００Ｈｚの発振信号ｆ２を発生し踏切条件Ａのオフ時に発振を停止する発振回路１９ｃと、発振信号ｆ１を発振信号ｆｍで振幅変調する振幅変調回路１７と、発振信号ｆ２を発振信号ｆｍで振幅変調する振幅変調回路１８と、両回路の１７，１８の出力信号を重ね合わせて踏切警報用主信号Ｂを生成する加算合成回路１６とを具えていて、踏切条件Ａがオンの時には踏切警報音を出させるため踏切警報用主信号Ｂに７５０Ｈｚと７００Ｈｚの発振状態を交互に２Ｈｚ強で採らせ、踏切条件Ａがオフの時には踏切警報音を出させないため踏切警報用主信号Ｂに一定値を採らせるようになっている。
【０００４】
駆動回路１２は、例えばパワーアンプからなる電力増幅器１４と、直流絶縁やインピーダンス整合を担う出力トランス１３とを具えている。そして、踏切警報用主信号Ｂが一定値を採っているときにはスピーカ７，８の駆動電圧が０Ｖになって警報音が発せられないが、踏切警報用主信号Ｂが発振状態を採っているときには、スピーカ７，８の駆動電圧が例えば振幅２０Ｖｐ−ｐで正負に振れる正弦波形になって、踏切で馴染みのカンカンという警報音がスピーカ７，８から発せられるようになっている。
【０００５】
このような踏切警報音発生装置に故障検出機能を付与する場合、従来は（図３（ｂ）参照）、スピーカ７の駆動線に電流トランス２１を付設してスピーカ駆動電流Ｃを検出し、その検出信号にレベル検出を施してスピーカ駆動電流Ｃの有無を判定するといったことで、故障検出が行われていた（以下、スピーカ８及びその駆動線は図示を割愛）。
また（例えば特許文献１）、踏切警報用主信号より振幅が小さく周波数が高い検査用副信号を踏切警報用主信号に重畳させるとともに、スピーカ駆動線に直列インピーダンスを介挿接続してその分割電圧から検査用副信号対応の副信号検出信号を得るようにしたことにより、スピーカとの接続に係る正常状態と断線故障と短絡故障とを分けて検知できるようになった踏切警報音発生装置も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００８−２６２４１９号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】鉄道技術者のための電気概論  信号シリーズ「踏切保安装置」第４版、社団法人  日本鉄道電気協会、平成９年１０月３０日発行、ｐ．２１−２２
【非特許文献２】吉村寛・吉越三郎著「信号」第１７版、株式会社  交友社、平成３年７月２０日発行、ｐ．４７９−４８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
もっとも、このような従来の踏切警報音発生装置では、スピーカとの接続に係る故障検知が専ら踏切警報音発生装置１０の内部で行われていた。このため、スピーカ７やその屋外ケーブル７ａに不具合が生じた場合、それがスピーカ駆動電流Ｃに反映されれば検出されるが、それがスピーカ駆動電流Ｃに反映されなければ故障検知が機能しない。
そこで、万全を期すには、スピーカ７から発せられた警報音そのものを検出することが求められるので、かかる要請に応えるには、例えば（図３（ｃ）参照）、スピーカ７の近くにマイクロホン等の感音素子２２を設置して、それで警報音を検出し、その検出信号Ｄにレベル検出を施して故障の有無を判定する、といったことが考えられる。
【０００９】
ところで、警報機に装着されるスピーカ７と警報機に装着されない踏切警報音発生装置１０とが別体で分離されていて屋外ケーブル７ａで接続されている状況下で、通常の実装手法にて警報音検出信号Ｄを感音素子２２から踏切警報音発生装置１０へ伝送するには、感音素子２２から本体部１０に至る別の屋外ケーブル２５を追加配線することが必要になる。また、感音素子２２に増幅回路２３を付加する場合は、それ用の給電線２４の追加配線も必要になる。レベル検出や判定を踏切警報音発生装置１０でなく警報機上の感音素子２２側で行う場合でも通常の遣り方では給電線２４の追加配線が必要である。
【００１０】
しかしながら、信号伝送用屋外ケーブルや給電線の追加配線は材工両面の負担が重いので何とかして避けたい。これに対し、信号伝送用配線を不要とする直截的な対処法は無線通信の採用であるが、信頼性の高い無線通信は費用も高くて採用し辛いうえ、信号伝送用配線は無くせても給電線は無くせない。
そこで、屋外ケーブルの追加配線を行わなくても有線で踏切警報音の直接検出に基づく故障検知を行える踏切警報音発生装置を実現することが技術的な課題となる。また、給電線の追加配線までも行わなくて済むように改良を重ねることが更なる技術課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段１）、このような課題を解決するために創案されたものであり、鉄道の踏切道に向けて設置されたスピーカと屋外ケーブルにて接続されて前記屋外ケーブルを介して前記スピーカにスピーカ駆動電流を流すことにより前記スピーカに警報音を発生させる本体部と、前記スピーカの近くに設けられた感音素子にて検出した音圧検出信号を前記スピーカ駆動電流と弁別可能な帰還信号に変換するとともに前記屋外ケーブルを介して前記帰還信号を送信する信号送還部と、前記屋外ケーブルを伝わる信号から前記帰還信号を抽出しこれに基づいて故障判定を行う信号帰着部とを備えている、というものである。
【００１２】
また、本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段２）、上記解決手段１の踏切警報音発生装置であって、前記スピーカ駆動電流を受電して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段３）、上記解決手段１，２の踏切警報音発生装置であって、前記本体部が、踏切条件に応じて踏切警報用主信号を生成する音発信号生成回路と、前記踏切警報用主信号より振幅が小さく周波数が高い検査用副信号を生成する検査信号生成回路と、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号との重畳信号を電力増幅して前記スピーカ駆動電流を生成する駆動回路とを具備したものであり、前記信号送還部が、前記音圧検出信号を前記帰還信号に変換するに際し前記検査用副信号の成分は変換するが前記踏切警報用主信号の成分は除去するようになっていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段４）、上記解決手段３の踏切警報音発生装置であって、前記音発信号生成回路と前記検査信号生成回路とが、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号とに係る波形データを波形分離態様データ形成で又は波形重畳態様データ形成で記憶保持した音源メモリを含む回路にて具体化されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段５）、上記解決手段３〜４の踏切警報音発生装置であって、前記信号帰着部が、周波数を前記検査用副信号と同じにする周波数変換により前記帰還信号から副信号検出信号を生成し、故障判定に供する信号を前記副信号検出信号と前記検査用副信号とから同期検波にて生成するようになっていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の踏切警報音発生装置は（解決手段６）、上記解決手段３〜５の踏切警報音発生装置であって、前記スピーカ駆動電流から前記検査用副信号の成分を抽出して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段１）、音圧検出信号がスピーカ駆動電流から弁別可能な帰還信号になって屋外ケーブルを介して送還されるようにしたことにより、感音素子から本体部に至る屋外ケーブルの追加配線を行わなくても有線で踏切警報音の直接検出に基づく故障検知を行える踏切警報音発生装置を実現することができ、上述した技術課題が解決される。
【００１８】
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段２）、信号送還部の動作電力がスピーカ駆動電流で賄われるようにしたことにより、外部から信号送還部に至る給電線の追加配線を行わなくて済むので、上述した更なる技術課題が解決される。
【００１９】
さらに、本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段３）、踏切警報に関する規定により比較的低い周波数で脈流的に大きく変化する踏切警報用主信号でなく、それより振幅が小さく周波数が高いので警報音に不所望な影響を与えない検査用副信号を生成し、これを故障検知に使用することで、検知動作が安定するうえ、踏切警報音を発しているときに限らず踏切警報音を発していないときでも検査用副信号でスピーカを駆動すれば故障検知を行うことができる。
【００２０】
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段４）、踏切警報用主信号と検査用副信号とに係る波形データを音源メモリに記憶保持させたことにより、音発信号生成回路と検査信号生成回路とが一体化されて、回路が簡素になるうえ、両回路の正否状態ひいては踏切警報用主信号の生成状態と検査用副信号の生成状態とが常に一致することから、踏切警報用主信号による踏切警報音の出力状態が検査用副信号に基づく故障検知に正確に反映されるため、検査用副信号を使用しても、検査信号生成回路の故障によって音発信号生成回路やその他の故障を見逃すことは生じる余地が無いので、故障を的確に検知することができる。
【００２１】
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段５）、音圧検出信号をスピーカ駆動電流と弁別可能な帰還信号に変換する際には直交符号変換などより簡便な周波数変換にて周波数弁別可能な帰還信号を生成するとともに、故障判定に供する信号は副信号検出信号と検査用副信号とから同期検波にて生成することにより、周波数の異なる雑音が除去されるのに加えて位相の異なる雑音も除去されることから、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が向上するので、検査用副信号が弱いうえそれから派生した副信号検出信号が微弱にならざるを得ない状況下であっても故障検知が的確になされる。
【００２２】
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては（解決手段６）、振幅も周波数も制約が緩いので安定させやすい検査用副信号の成分から信号送還部の動作電力が生成されるようにしたことにより、外部から信号送還部に至る給電線の追加配線を行わなくて済むうえ、電源回路が簡便なものであっても供給電力が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１について、踏切警報音発生装置の回路構造を示し、（ａ）が信号送還部のブロック図、（ｂ）が信号帰着部のブロック図である。
【図２】本発明の実施例２について、踏切警報音発生装置の回路構造を示し、（ａ）が信号送還部のブロック図、（ｂ）が音発信号生成回路のブロック図、（ｃ）が信号帰着部のブロック図である。
【図３】（ａ）が従来の踏切警報音発生装置の回路構造を示すブロック図、（ｂ）が従来の一般的な故障検出機能付き警報音発生装置の回路構造を示すブロック図、（ｃ）がスピーカから発せられた警報音そのものを検出して故障検知を行うときに想定される直截的な構成のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
このような本発明の踏切警報音発生装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜２により説明する。
図１に示した実施例１は、上述した解決手段１〜２（出願当初の請求項１〜２）を具現化したものであり、図２に示した実施例２は、上述した解決手段３〜６（出願当初の請求項３〜６）を具現化したものである。
なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、また、それらについて背景技術の欄で述べたことは以下の各実施例についても共通するので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。
【実施例１】
【００２５】
本発明の踏切警報音発生装置の実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、踏切警報音発生装置１００の回路構造を示し、（ａ）が信号送還部３０のブロック図、（ｂ）が信号帰着部４０のブロック図である。
【００２６】
この踏切警報音発生装置１００は、故障検出機能の無い基本的な従来の踏切警報音発生装置１０に故障検出機能を付与したものであり、既述した踏切警報音発生装置１０を本体部１０として、音発信号生成回路１５と駆動回路１２とをそのまま引き継いだうえで、信号送還部３０と信号帰着部４０とからなる故障検知回路が追加されている。
なお、以下の説明では、並列接続部１１やスピーカ８の説明を割愛するが、専ら簡明化のためであり、並列接続部１１の存在やスピーカ８の接続を排除するものではない。
【００２７】
信号送還部３０は（図１（ａ）参照）、本体部１０とは別の小さな筐体に収められていて、屋外ケーブル７ａとスピーカ７との間に介挿して両者に接続され、スピーカ７と共に踏切警報機に装着されるものである。スピーカ７を直付けしても良いが、装着の都合等で多少は離したいときには、屋外使用に耐える短ケーブル７ｂを導入して、屋外ケーブル７ａを少しだけ延長する形でスピーカ７と接続しても良い。また、既述した感音素子２２もセットであり、スピーカ７の発する音に感応する踏切警報機上の部位に装着されている感音素子２２とも接続されている。感音素子２２も直付けでも短ケーブル接続でも良い。
【００２８】
この信号送還部３０の内部には、増幅回路３１と周波数変換回路３２と結合トランス３３と電源回路３４とが、具備されている。
増幅回路３１は、例えばオペアンプを用いた差動増幅回路からなり、感音素子２２の信号を増幅して音圧検出信号Ｄを生成するようになっている。音圧検出信号Ｄの周波数ｆｋはスピーカ駆動電流Ｃと同じ周波数ｆｋであり、具体的には７００Ｈｚと７５０Ｈｚと２Ｈｚ強とが混在している。高調波成分は、少ししか含まれていないので大抵は無視できるが、ローパスフィルタ等で除去するようにしても良い。。
【００２９】
周波数変換回路３２は、例えば乗算回路（×）とバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）とを具備した変調回路からなり、例えば５０ｋＨｚの高い周波数ｆｏの正弦波からなる搬送波を音圧検出信号Ｄで変調することで、音圧検出信号Ｄを異なる例えば周波数ｆｏ＋ｆｋの帰還信号Ｅに変換するようになっている。そして、このような周波数ｆｏ＋ｆｋの帰還信号Ｅは、周波数ｆｋのスピーカ駆動電流Ｃから容易に周波数弁別しうるものであって、スピーカ７も感音素子２２も反応・感応しないものとなっている。
【００３０】
結合トランス３３は、一次側が周波数変換回路３２の出力側に接続され、二次側が屋外ケーブル７ａとスピーカ７との間に介在する延長線部分に接続されていて、屋外ケーブル７ａを介して帰還信号Ｅを送信するものとなっている。
電源回路３４は、例えば整流回路と平滑回路と定電圧回路とを具備して交流信号から直流の電力を生成するものであり、入力側が上述したケーブル７ａの延長線部分に接続されていて、そこからスピーカ駆動電流Ｃを受電して信号送還部３０の動作電力を生成する。具体的には増幅回路３１と周波数変換回路３２に電力を供給するようになっている。
【００３１】
信号帰着部４０は、従来品から引き継いだ音発信号生成回路１５と駆動回路１２とを内蔵している本体部１０と別体で並置しても良いが、この例では本体部１０の筐体の中に実装されて本体部１０と一体物になっている。
この信号帰着部４０の内部には、入力トランス４１と増幅回路４２とバンドパスフィルタ４３（ＢＰＦ）と周波数変換回路４４とレベル検出回路４５と判定回路４６とが、具備されている。
【００３２】
入力トランス４１は、一次側が駆動回路１２の出力側の駆動線に接続されていて、屋外ケーブル７ａを伝わる帰還信号Ｅとスピーカ駆動電流Ｃとの重畳信号Ｅ＆Ｃを検出するものであり、増幅回路４２は、入力トランス４１の二次側に接続されていて、重畳信号Ｅ＆Ｃを適度に増幅してバンドパスフィルタ４３に送り込むようになっている。
この重畳信号Ｅ＆Ｃの周波数成分には、スピーカ駆動電流Ｃの周波数ｆｋと帰還信号Ｅの周波数ｆｏ＋ｆｋとが混在している。
【００３３】
バンドパスフィルタ４３は、周波数ｆｏ＋ｆｋを中心とした適宜な周波数帯域を通過させるものであり、重畳信号Ｅ＆Ｃから帰還信号Ｅの成分を抽出するようになっている。
周波数変換回路４４は、例えば包絡線検波回路（検波）とバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）とを具備した復調回路からなり、周波数ｆｏ＋ｆｋの帰還信号Ｅから周波数ｆｏの搬送波を除去して周波数ｆｋの音圧再生信号Ｆを生成するようになっている。
この音圧再生信号Ｆは、上述した音圧検出信号Ｄを再生したものなので、それにレベル検出を施せば故障の有無を判定することができる信号である。
【００３４】
レベル検出回路４５は、例えばローパスフィルタからなり、音圧再生信号Ｆから信号レベルを検出するようになっている。なお、本実施例では、音圧検出信号Ｄが音圧再生信号Ｆとして再生されることを明示したかったので、周波数変換回路４４とレベル検出回路４５とを分けて説明したが、周波数変換回路４４とレベル検出回路４５は一体化されていても良い。
判定回路４６は、例えばヒステリシス特性付きコンパレータからなり、音圧再生信号Ｆのレベルが適宜な閾値を上回っているか下回っているかに応じて故障の有無を判別するが、スピーカ駆動電流Ｃが出力されているときだけ判定が出るようになっている。
【００３５】
このような実施例１の踏切警報音発生装置１００について、その使用態様及び動作を説明する。
【００３６】
踏切警報音発生装置１００のうち信号帰着部４０は、屋外ケーブル７ａの一端が接続された又は接続される本体部１０に組み込まれているので、従来の踏切警報音発生装置を本体部１０で置き換えれば、随伴して設置され屋外ケーブル７ａとも接続される。
これに対し、信号送還部３０は、本体部１０から分離されているので、屋外ケーブル７ａの他端が接続された又は接続されるスピーカ７の近くに設置して、屋外ケーブル７ａの他端とスピーカ７との間に介挿させて両者と接続する。感音素子２２も接続する。
屋外ケーブル７ａが敷設されていれば、信号送還部３０と信号帰着部４０とを繋ぐ他の屋外ケーブル（２５）は不要であり、信号送還部３０の給電線（２４）も不要である。
【００３７】
こうして簡便に設置された踏切警報音発生装置１００にあっては、従来同様、音発信号生成回路１５と駆動回路１２が作動して、踏切条件Ａがオフの時には音発信号生成回路１５によって踏切警報用主信号Ｂが一定値にされて駆動回路１２からスピーカ駆動電流Ｃが出力されないのでスピーカ７から警報音が発せられない一方、踏切条件Ａがオンの時には音発信号生成回路１５によって踏切警報用主信号Ｂが発振状態にされて駆動回路１２から周波数ｆｋのスピーカ駆動電流Ｃが出力されるのでスピーカ７からカンカンと聞こえる警報音が発せられる。
【００３８】
一方、従来と異なり、スピーカ７に付設された信号送還部３０と本体部１０に内蔵された信号帰着部４０とが作動するが、設置踏切条件Ａがオフでスピーカ駆動電流Ｃが出力されないときには、電源回路３４が動作電力を供給できないので信号送還部３０が動作しないうえ、例え信号送還部３０が動作したとしても、スピーカ駆動電流Ｃが無いときは信号帰着部４０の判定回路４６が判定を行わないので、誤って故障の判定が出されることはない。そのため、設置踏切条件Ａがオフのときは、警報音が発せられないだけである。
【００３９】
一方、踏切条件Ａがオンでスピーカ駆動電流Ｃが出力されると、それを受電して電源回路３４が電力供給を行うので、信号送還部３０が作動する。そして、スピーカ駆動電流Ｃによってスピーカ７から警報音が発せられると、それに感音素子２２が感応して、信号送還部３０では、周波数ｆｋの音圧検出信号Ｄが得られ、それを反映した帰還信号Ｅが周波数変換回路３２の変調処理によって生成される。帰還信号Ｅは、周波数ｆｏ＋ｆｋが高いので、スピーカ７の発する警報音には影響を与えることがなく、屋外ケーブル７ａを介して本体部１０に伝送され信号帰着部４０に届く。
【００４０】
信号帰着部４０では、バンドパスフィルタ４３等の周波数弁別によって重畳信号Ｅ＆Ｃから帰還信号Ｅが抽出され、周波数変換回路４４の復調処理によって周波数変換されて周波数ｆｋの音圧再生信号Ｆが生成され、この音圧再生信号Ｆの信号レベルの大小に基づいて故障検知が行われる。
そして、警報音が十分な音量で発せられると、音圧再生信号Ｆの信号レベルが閾値を上回って、故障無しの判定が出る。これに対し、警報音が小さいか全く無いときには、音圧再生信号Ｆの信号レベルが閾値を下回って、故障有りの判定が出る。
こうして、踏切警報音の直接検出に基づく故障検知が的確に遂行される。
【実施例２】
【００４１】
本発明の踏切警報音発生装置の実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図２は、踏切警報音発生装置２００の回路構造を示し、（ａ）が信号送還部５０のブロック図、（ｂ）が音発信号生成回路６０のブロック図、（ｃ）が信号帰着部７０のブロック図である。
【００４２】
この踏切警報音発生装置２００が上述した実施例１の踏切警報音発生装置１００と相違するのは、故障検知にスピーカ駆動電流Ｃでなく検査用副信号Ｇを用いるために、信号送還部３０が改造されて信号送還部５０になった点と（図２（ａ）参照）、音発信号生成回路１５が改造されて音発信号生成回路６０になった点と（図２（ｂ）参照）、信号帰着部４０が改造されて信号帰着部７０になった点である（図２（ｃ）参照）。
【００４３】
信号送還部５０がスピーカ７の近くに設置されて屋外ケーブル７ａと短ケーブル７ｂとの間に介挿され感音素子２２の検出信号を入力することや、音発信号生成回路６０と信号帰着部７０が駆動回路１２と共に本体部１０に内蔵されている点は、変わっていない。
検査用副信号Ｇは、周波数ｆｓが一定で振幅も一定の正弦波が良く、周波数ｆｓは、スピーカ７が追従して音を出せる範囲内において非可聴周波数に近いところから選択されて、例えば１５ｋＨｚである。検査用副信号Ｇの振幅は、検査用副信号Ｇがスピーカ７から音になって踏切道上に出ても、踏切警報用主信号Ｂによる大音響の警報音のマスク効果によって聞き取りが阻害される程度に、踏切警報用主信号Ｂの振幅より小さい。
【００４４】
音発信号生成回路６０は（図２（ｂ）参照）、そのような検査用副信号Ｇを生成する検査信号生成回路を兼ねており、検査用副信号Ｇの波形データと既述した踏切警報用主信号Ｂの波形データとを同時に並行して読み出せるようなデータ形式で記憶保持している音源メモリ６１と、それにアクセスして少なくとも踏切条件Ａがオンのときには踏切警報用主信号Ｂと検査用副信号Ｇとを生成する再生回路６２と、両信号を合わせて駆動回路１２に送る加算合成回路６３とを具えている。これにより、駆動回路１２から屋外ケーブル７ａを介してスピーカ７及び信号送還部５０へ送られるスピーカ駆動電流Ｃは、踏切警報用主信号Ｂに由来して周波数ｆｋが低く振幅が大きい主信号に、検査用副信号Ｇに由来して周波数ｆｓが高く振幅が小さい副信号を、重畳させた信号となる。
【００４５】
信号送還部５０（図２（ａ）参照）が上述した信号送還部３０と相違するのは、周波数変換回路３２が周波数変換回路５２になった点と、電源回路３４が電源回路５４になった点である。
電源回路５４は、周波数ｆｓの信号成分を通過させるバンドパスフィルタ等が前置されていて、スピーカ駆動電流Ｃのうち、踏切警報用主信号Ｂよりも安定している検査用副信号Ｇに由来した周波数ｆｓの信号成分から増幅回路３１及び周波数変換回路５２の動作電力を生成ようになっている。
【００４６】
周波数変換回路５２は、周波数変換回路３２と同様の変調回路で良いが、周波数ｆｓの信号を周波数ｆｏ−ｆｓの信号に変換するものであり、具体的にはスピーカ駆動電流Ｃのうち１５ｋＨｚの検査用副信号Ｇの成分を約３５ｋＨｚの帰還信号Ｅに変換するものであり、その変換の過程で７００Ｈｚ等の周波数ｆｋの踏切警報用主信号Ｂの成分は除去するようになっている。このような周波数ｆｏ−ｆｓの帰還信号Ｅも、周波数ｆｋや周波数ｆｓのスピーカ駆動電流Ｃから容易に周波数弁別しうるものであって、スピーカ７も感音素子２２も反応・感応しないものとなっている。
【００４７】
信号帰着部７０は（図２（ｃ）参照）、踏切警報用主信号Ｂ由来の周波数ｆｋの成分と検査用副信号Ｇ由来の周波数ｆｓの成分と帰還信号Ｅの周波数ｆｏ−ｆｓの成分とが混在している重畳信号Ｅ＆Ｃ＆Ｇから、上述の入力トランス４１と増幅回路４２とバンドパスフィルタ７３とで、周波数ｆｏ−ｆｓの帰還信号Ｅを抽出する、という点は信号帰着部４０とほぼ同様であるが、周波数変換回路４４とレベル検出回路４５とが性能向上のため周波数変換回路７４と位相調整回路７５と同期検波回路７６とになった点と、判定回路４６が機能拡張されて判定回路７７になった点で信号帰着部４０と相違する。
【００４８】
周波数変換回路７４は、周波数変換回路４４と同様の復調回路でも周波数変換回路３２，５２と同様の変調回路でも何れで具体化しても良いが、要するに、周波数を検査用副信号Ｇと同じにする周波数変換により抽出後の帰還信号Ｅから周波数ｆｓの副信号検出信号Ｈを生成するようになっている。
位相調整回路７５は、例えば波形整形回路や遅延回路で具体化され、検査用副信号Ｇの位相を適当なだけ移すことにより、副信号検出信号Ｈと位相の揃った同期検波用信号を生成するものである。
【００４９】
同期検波回路７６は、例えば乗算回路（×）とローパスフィルタ（ＬＰＦ）とを具え、周波数変換回路７４からの副信号検出信号Ｈと位相調整回路７５からの同期検波用信号とから、判定回路７７の故障判定に供するレベル検出信号を生成するようになっている。
判定回路７７は、そのレベル検出信号がほぼゼロのときには無音と判定し、レベル検出信号が下限の閾値を下回ったときには過小と判定し、レベル検出信号が上限の閾値を上回ったときには過大と判定し、レベル検出信号が両閾値の間であれば故障無しと判定するようになっている。
【００５０】
このような踏切警報音発生装置２００も使い方は上述した踏切警報音発生装置１００と同様であるが、踏切警報音発生装置２００の場合、踏切警報用主信号Ｂとは周波数も振幅も異なる検査用副信号Ｇを利用して故障検知が行われるので、動作や性能は幾つかの点で相違する。
【００５１】
すなわち、踏切条件Ａがオンの時には、音発信号生成回路６０で周波数ｆｋの踏切警報用主信号Ｂに周波数ｆｓの検査用副信号Ｇが重畳され、駆動回路１２から屋外ケーブル７ａを介してスピーカ７に送出されるスピーカ駆動電流Ｃには、周波数ｆｋの信号だけでなく周波数ｆｓの信号も含まれるが、周波数ｆｓの信号は弱いので、それがスピーカ７から発せられた照査音は、大音響で発せられる周波数ｆｋの警報音にマスクされて人間の耳ではほとんど聞き取れない。そのため、この場合も、故障が無ければ、カンカンと聞こえる適切な警報音がスピーカ７から出ることとなる。もっとも、感音素子２２は、特性が人間の聴覚と異なるので、警報音ばかりか照査音も正確に検出して電気信号に変換する。
【００５２】
また、音発信号生成回路６０による検査用副信号Ｇの生成は音源メモリ６１の共用にて踏切警報用主信号Ｂの生成と同時並列に行われるため、踏切警報用主信号Ｂと検査用副信号Ｇとが常に同じ状態で生成される。そして、両信号Ｂ，Ｇが重畳されてから屋外ケーブル７ａを介してスピーカ７に送られるため、踏切警報用主信号Ｂに由来した警報音も、検査用副信号Ｇに由来した照査音も、本装置２００の何処かに故障が有れば、同じ影響を受けて、同じく増減するので、スピーカ７から発せられた照査音の適否を調べれば、直ちに、スピーカ７から照査音と一緒に発せられた警報音の適否が分かることとなる。
【００５３】
照査音は警報音と共に感音素子２２によって検出され、音発信号生成回路６０では、周波数ｆｋの成分と周波数ｆｓの成分とが混在している音圧検出信号Ｄが得られ、それを反映した帰還信号Ｅが周波数変換回路５２の変調処理によって生成されるが、その際に周波数ｆｋの派生成分は除去され、周波数ｆｓの派生成分である周波数ｆｏ−ｆｓの成分で帰還信号Ｅが作られる。この周波数ｆｏ−ｆｓも約３５ｋＨｚと高いので、スピーカ７の発する警報音に影響を与えずに、屋外ケーブル７ａ経由で信号帰着部７０に届く。しかも、このような増幅回路３１及び周波数変換回路５２の動作電力が、電源回路５４によってスピーカ駆動電流Ｃのうち踏切警報用主信号Ｂ由来の周波数ｆｋの信号成分でなく検査用副信号Ｇ由来の周波数ｆｓの信号成分から生成されて、安定しているので、増幅回路３１と周波数変換回路５２の動作状態も安定し、精度の良い帰還信号Ｅが得られる。
【００５４】
信号帰着部７０では、周波数ｆｋと周波数ｆｓと周波数ｆｏ−ｆｓの信号成分を含んだ重畳信号Ｅ＆Ｃ＆Ｇからバンドパスフィルタ７３等の周波数弁別によって周波数ｆｏ−ｆｓの帰還信号Ｅが抽出され、周波数変換回路７４の復調処理によって周波数変換されて周波数ｆｓの副信号検出信号Ｈが生成される。また、それと並行して、位相調整回路７５によって検査用副信号Ｇから同期検波用信号が生成される。そして、同期検波回路７６によって同期検波用信号を用いた同期検波が行われて副信号検出信号Ｈから正確な信号レベルが求められ、判定回路７７によって副信号検出信号Ｈの信号レベルに基づく故障の程度の判別が行われる。
【００５５】
そのため、警報音が適切な音量で発せられているときには、副信号検出信号Ｈの信号レベルが適切な範囲に収まるので、故障無しの判定が出る。これに対し、警報音がほとんど出ないときには、副信号検出信号Ｈの信号レベルがほぼゼロになるので、無音故障の判定が出る。警報音が出ても適量に足りないときには、副信号検出信号Ｈの信号レベルが下限の閾値を下回るので、過小故障の判定が出る。さらに、警報音が適量を超えて大きいときには、副信号検出信号Ｈの信号レベルが上限の閾値を上回るので、過大故障の判定が出る。こうして、踏切警報音に代わる照査音の検出に基づく故障検知が的確に遂行される。
【００５６】
［その他］
上記実施例ではスピーカ７が接続されている場合だけ説明したが、スピーカ７に加えてスピーカ８や更に他のスピーカも接続する場合、スピーカ毎に故障検知回路を設けたうえで、それぞれの帰還信号Ｅの変換内容たとえば搬送波周波数を弁別可能に異ならせれば良い。
また、上記実施例２では、踏切警報用主信号Ｂと検査用副信号Ｇとを一緒に生成するようになっていたが、踏切警報用主信号Ｂだけ踏切条件Ａに応じて選択的に生成し、検査用副信号Ｇは踏切条件Ａに依らず常に生成するようにしても良い。
【００５７】
さらに、上記実施例２では、検査信号生成回路と一体になっている音発信号生成回路６０が、踏切警報用主信号Ｂと検査用副信号Ｇとをそれぞれ生成してから重畳させるようになっていたが、踏切警報用主信号Ｂと検査用副信号Ｇとの重畳信号の基本波形データを記憶しておいて、それを再生するようにしても良い。その場合、その再生信号から検査用副信号Ｇの成分をバンドパスフィルタ等で抽出して同期検波用信号を作り出すようにしても良い。
【符号の説明】
【００５８】
７，８…スピーカ、７ａ…屋外ケーブル、７ｂ…短ケーブル、
１０…踏切警報音発生装置（本体部）、１１…並列接続部、
１２…駆動回路、１３…出力トランス、１４…電力増幅器、
１５…音発信号生成回路、１６…加算合成回路、
１７，１８…振幅変調回路、１９ａ〜１９ｃ…発振回路、
２１…電流トランス、２２…感音素子（マイクロホン）、
２３…増幅回路、２４…給電線、２５…屋外ケーブル、
１００…踏切警報音発生装置、
３０…信号送還部、３１…増幅回路、
３２…周波数変換回路、３３…結合トランス、３４…電源回路、
４０…信号帰着部、４１…入力トランス、
４２…増幅回路、４３…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、
４４…周波数変換回路、４５…レベル検出回路、４６…判定回路、
２００…踏切警報音発生装置、
５０…信号送還部、５２…周波数変換回路、５４…電源回路、
６０…音発信号生成回路、６１…音源メモリ、６２…再生回路、６３…加算合成回路、
７０…信号帰着部、７３…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、
７４…周波数変換回路、７５…位相調整回路、７６…同期検波回路、７７…判定回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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