(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親装置からの指示に基づき、進行、停止等の信号現示を行う信号機において、
前記親装置と駅構内に配置された多数の信号機とを１つの伝送回線で共通接続する伝送回線と、前記各信号機に共通の電源回線を通じて電源を供給する電源回線とを備え、
前記親装置は、前記各信号機との間で信号機制御に必要な信号機種別データと信号機現示制御データとＩＤコード及びチェックコードを含む制御情報と、ポーリング情報と、前記各信号機からの表示情報の授受を行う伝送部を備えるものであり、
前記各信号機は、伝送部と、信号現示のために発光する灯器部と、制御部と、検出部と、電源部とを備え、
前記各信号機に備えた前記伝送部は、前記伝送回線を通じて親装置との間で信号機制御に必要な前記制御情報と前記ポーリング情報を受信し、該信号機の側から親装置に向けて信号現示状態を表した信号灯制御状態データと保全データを含む表示情報を送信するものであり、
前記制御部は、前記制御情報とは別に供給される前記電源によって前記灯器部を点灯させるか否かを前記親装置から受信した前記制御情報に従って制御するものであり、
前記検出部は、前記灯器部の信号灯に供給される電源電圧と信号灯に流れる電流の各値を各信号灯ごとに検出するものであり、
前記制御部は、前記各信号灯ごとの信号現示状態を表した信号灯制御状態情報と、前記検出部によって検出された電圧値および電流値を含む保全情報と、ＩＤコード及びチェックコードと、を含む表示情報を作成するものであり、
前記各信号機に備えた前記伝送部は、前記親装置から自装置宛のポーリング情報を受信したとき、前記表示情報を前記親装置に前記伝送回線を通じて送信するものであることを特徴とする信号機。
【請求項２】
前記親装置は、前記信号機からの前記表示情報に含まれる保全情報を受信して各信号灯ごとの電圧値及び電流値の詳細動作状態を把握し、該信号灯の電流値により、該信号灯の半断芯又は全断芯を判定することを特徴とする請求項１記載の親装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親装置からの指示に基づき、進行、停止等の信号現示を行う信号機および前記親装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道の駅構内に配置される信号機は、機器室に設備されている連動装置によってその動作が制御される。連動装置は、線路の分岐箇所に配置されている転てつ器や、進路への侵入の可否を表示する信号機など各種機器の動作状態を、列車や保守用車両等の到着，出発，通過等に合わせて統括的に制御し、列車等が要求する進路を安全かつ迅速に開通させるための装置である。
【０００３】
このような連動装置と信号機との間は、通常、各信号機ごとに個別に設けた多心の配線ケーブルで一対一に接続されている。また機器室では、信号機が正常に点灯しているか否かを示す断芯情報を信号機単位で取得し、故障の状況等を把握するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各信号機と連動装置との間を、配線ケーブルで個別に接続するものでは、敷設する配線ケーブルの総延長が膨大になり、配線ケーブルの敷設およびその保守にかかる費用と手間が嵩むという問題があった。また信号機で用いている信号灯電球の使用電圧を点検するためには、現場の信号機まで作業員が赴いて電圧測定を行わなければならなかった。
【０００５】
また、機器室からでは、断芯情報を信号機単位でしか取得できないので、交換用に現場へ持参する灯器の種類（色）が分からないという問題があった。すなわち、信号機がその発光色をカラーレンズで変更するタイプである場合は、発光色にかかわらず電球そのものは共通なので、信号機単位の断芯情報であっても問題はない。しかし、たとえば、信号機がＬＥＤ（発光ダイオード）灯のように発光色ごとに種類の異なる灯器を使用するものである場合には、現場にどの色の灯器を持参すれば良いかが分からず、全ての色の灯器を持ち込まなければならなかった。
【０００６】
さらに、ＬＥＤ灯は、高輝度であり、微少電流でもある程度発光してしまう特性を有するので、信号灯を点灯させるための電力供給を兼ねた制御信号を機器室の連動装置から各信号機に送って信号現示を遠隔制御すると、配線ケーブルに生じる誘導電圧によって、減灯であるべき信号灯が、それよりも明るい薄点灯の状態になる場合があるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、遠隔の機器室から少ない配線ケーブルで多数の信号機を的確に制御し管理することのできる信号機および親装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］親装置（２０）からの指示に基づき、進行、停止等の信号現示を行う信号機（３０）において、
前記親装置（２０）と駅構内に配置された多数の信号機（３０）とを１つの伝送回線（５０）で共通接続する伝送回線（５０）と、前記各信号機（３０）に共通の電源回線（６０）を通じて電源を供給する電源回線（６０）とを備え、
前記親装置（２０）は、前記各信号機（３０）との間で信号機制御に必要な信号機種別データと信号機現示制御データとＩＤコード及びチェックコードを含む制御情報と、ポーリング情報と、前記各信号機（３０）からの表示情報の授受を行う伝送部を備えるものであり、
前記各信号機（３０）は、伝送部（３１）と、信号現示のために発光する灯器部（３３）と、制御部（３２）と、検出部（３４）と、電源部（３５）とを備え、
前記各信号機（３０）に備えた前記伝送部（３１）は、前記伝送回線（５０）を通じて親装置（２０）との間で信号機制御に必要な前記制御情報と前記ポーリング情報を受信し、該信号機（３０）の側から親装置（２０）に向けて信号現示状態を表した信号灯制御状態データと保全データを含む表示情報を送信するものであり、
前記制御部（３２）は、前記制御情報とは別に供給される前記電源によって前記灯器部（３３）を点灯させるか否かを前記親装置（２０）から受信した前記制御情報に従って制御するものであり、
前記検出部（３４）は、前記灯器部（３３）の信号灯に供給される電源電圧と信号灯に流れる電流の各値を各信号灯ごとに検出するものであり、
前記制御部（３２）は、前記各信号灯ごとの信号現示状態を表した信号灯制御状態情報と、前記検出部（３４）によって検出された電圧値および電流値を含む保全情報と、ＩＤコード及びチェックコードと、を含む表示情報を作成するものであり、
前記各信号機（３０）に備えた前記伝送部（３１）は、前記親装置（２０）から自装置宛のポーリング情報を受信したとき、前記表示情報を前記親装置（２０）に前記伝送回線（５０）を通じて送信するものであることを特徴とする信号機。
【００１１】
［２］前記親装置（２０）は、前記信号機（３０）からの前記表示情報に含まれる保全情報を受信して各信号灯ごとの電圧値及び電流値の詳細動作状態を把握し、該信号灯の電流値により、該信号灯の半断芯又は全断芯を判定することを特徴とする［１］記載の親装置（２０）。
【００１５】
前記本発明は次のように作用する。
信号機（３０）は、伝送部（３１）と、信号現示のために発光する灯器部（３３）と、制御部（３２）とを備え、親装置（２０）から所定の伝送回線（５０）を通じて送られてくる制御情報を伝送部（３１）で受信し、制御部（３２）は、制御情報とは別系統で供給されている電源（６０）によって灯器部（３３）を点灯させるか否かを親装置（２０）から受信した制御情報に従って制御する。
【００１６】
このように電源（６０）の供給とは別系統の伝送回線（５０）を通じて親装置（２０）から送られてくる制御情報にしたがって灯器の点灯状態を制御するので、信号灯がＬＥＤ灯であっても、配線ケーブルで生じる誘導電圧によって当該ＬＥＤ灯が薄点灯するような事態を本質的に回避することができる。
【００１７】
また、信号機（３０）に設けた検出部（３４）は、灯器部（３３）に供給される電源電圧の値と、灯器部（３３）に流れる電流値とを灯器部（３３）の有する各信号灯ごとに測定し、制御部（３２）は、検出部（３４）によって検出された電源電圧の値と電流値とに基づいて各信号灯ごとの詳細動作状態を表す保全情報を作成し、伝送部（３１）は、これを親装置（２０）に１つの伝送回線（５０）を通じて送信する。
【００１９】
このように信号機の具備する灯器部（３３）の点灯状態を表した情報を信号機側から親装置（２０）に送信するので、遠隔の親装置（２０）から各信号機の動作状態を確実に把握することができる。特に、信号灯ごとに保全情報を送ることで、ＬＥＤ灯を使用した場合であっても、どの色のＬＥＤ灯に障害が生じているかを親装置（２０）の側で的確に認識することができ、保守作業の工数を軽減することができる。
【００２０】
さらに、駅構内に配置された多数の信号機を１つの伝送回線（５０）に共通接続することにより、駅構内に敷設する配線ケーブルの総延長を短くすることができる。なお、制御情報とは別系統で電源（６０）を供給するので、当該電源回線（６０）を複数の信号機（３０）で共通に使用すれば、電源回線（６０）の総延長距離も短くできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態にかかる信号装置１０を示している。信号装置１０は、親装置２０と、これの子装置となる第１から第Ｎまでの信号機３０と、親装置２０と各信号機３０との間を共通接続する１つの伝送回線５０と、各信号機３０に電源を供給するための電源回線６０とから構成されている。
【００２２】
親装置２０は、線路の分岐箇所に配置されている転てつ器や、進路への侵入の可否を表示する信号機など各種機器の動作状態を、列車や保守用車両等の到着，出発，通過等に合わせて統括的に制御し、列車等が要求する進路を安全かつ迅速に開通させるための電子連動装置である。
【００２３】
信号機３０は、伝送部３１と、制御部３２と、灯器部３３と、検出部３４と、電源部３５とから構成される。伝送部３１は、伝送回線５０を通じて親装置２０との間で各種の情報の授受を行う部分であり、通信手順の制御や誤り検出などを行うものである。ここでは、親装置２０から信号機制御に必要な制御情報やポーリング情報を受信したり、信号機３０の側から親装置２０に向けて表示情報を送信する等の機能を果たすようになっている。
【００２４】
制御部３２は、信号機３０の動作を親装置２０からの指示に基づいて制御する回路部分である。灯器部３３は、ＬＥＤ灯などの信号灯器であり、複数の色のＬＥＤ灯を備えている。検出部３４は、灯器部３３（各信号灯器）に供給されている灯電源の電圧値および各信号灯器を流れる電流の値を検出する回路部分である。電源部３５は、電源回線６０から灯器部３３を点灯させるための灯電源と、伝送部３１、制御部３２、検出部３４への論理電源を取り出す回路部分である。
【００２５】
なお、親装置２０は、各信号機３０と各種情報の授受を行うための図示省略した伝送部を備えている。また伝送回線５０を通じての情報伝送は、フェールセーフに行われるようになっている。
【００２６】
次に作用を説明する。
図２は、信号装置１０における各種情報の流れを示している。図３は、親装置２０と信号機３０との間で伝送される情報の内容を示している。なお、図２の信号機３０で示した伝送制御論理３１ａは、伝送部３１で実行される処理である。伝送制御論理３１ａは、親装置２０から伝送回線５０を通じて受信した信号を、自装置の制御部３２等で処理可能な形式に展開したり、逆に内部形式のデータを伝送回線５０を通じて伝送できる形態に変換する処理などを行う。
【００２７】
灯制御論理３２ａは、制御部３２で実行される処理であり、親装置２０からの指示に基づいて検出部３４の点灯制御を行うものである。電圧・電流センサ３４ａは、検出部３４を構成する素子であり、各信号灯器ごとに設けられている。
【００２８】
図２に示すように、親装置２０は、定周期で信号機３０に向けて伝送回線５０を通じて制御情報１０１を送信する。この制御情報には、図３に示すように、信号機種別データと、信号機現示制御データと、ＩＤコードおよびチェックコードが含まれている。
【００２９】
このうち信号機種別データは、当該制御情報が制御対象としている信号機の種類を表している。信号機現示制御データは、信号現示の指示内容を示すデータである。ＩＤコードは、送信先の信号機を一意に識別するための識別情報である。このＩＤコードは、各信号機ごとに固有の値が予め割り当てられる。チェックコードは、データが誤りなく伝送されたか否かを調べるための誤り検出符号である。
【００３０】
信号機３０の伝送部３１は、親装置２０から受信した制御情報１０１に伝送制御論理処理を施し、内部で認識可能なデータ形式の制御データ２０１に変換する。この制御データ２０１は、制御部３２に引き渡されて灯制御論理処理が施され、最終的に制御信号２０２として灯器部３３へ出力される。これにより、親装置２０から各信号機３０の動作が遠隔制御されることになる。
【００３１】
このように、信号灯への電力供給を兼ねた制御信号を連動装置から各信号機に送って信号現示を遠隔制御するのではなく、駆動用の電力供給を別系統の電源回線６０とし、当該電源によって灯器部３３を点灯させるか否かを示す制御情報だけを親装置２０から伝送回線５０を通じて各信号機３０に伝送するので、配線ケーブルで生じる誘導電圧によってＬＥＤ灯が、滅灯制御にもかかわらず、薄点灯してしまうような事態を本質的に防止することができる。
【００３２】
信号機３０の検出部３４は、灯器部３３の各信号灯に供給されている灯電源の電圧と信号灯に流れる電流とを監視し、電圧値や電流値を表したセンサ信号２０３は制御部３２に入力される。このセンサ信号２０３は制御部３２でＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換され、灯制御論理３２ａによって保全データに加工される。また制御部３２は、検出部３４から入力されたセンサ信号２０３に基づいて、現時点での実際の信号現示状態を表した信号灯制御状態データを作成する。保全データおよび信号灯制御状態データは、表示データ２０４として伝送部３１に入力される。
【００３３】
灯制御論理３２ａで作成された保全データと信号灯制御状態データとを含む表示データ２０４は、親装置２０から自装置宛てのポーリング情報１０２を受信したとき、伝送部３１の伝送制御論理３１ａによって伝送形態に合致した表示情報１０３に変換されて、親装置２０に向けて送信される。表示情報１０３には、図３に示すように、上述の信号灯制御状態データと、保全データと、自信号機を表すＩＤコードと、チェックコードが含まれる。
【００３４】
なお、ポーリング情報１０２は、図３に示すように信号機３０を特定するためのＩＤコードとチェックコードとから構成される。伝送回線５０に共通接続されている各信号機３０は、親装置２０からのポーリング情報１０２を受信し、それに含まれるＩＤコードによって、当該ポーリング情報１０２が自装置宛てのものか否かを判別するようになっている。また親装置２０は、信号機から送られてきた表示情報に含まれるＩＤコードによってその送信元の信号機を認識するようになっている。
【００３５】
このように、親装置２０からの表示情報１０３に応じて、表示情報１０３を各信号機３０から親装置２０に送信するので、親装置２０は、遠隔から各信号機３０の動作状態を詳細に把握することができる。すなわち、現在、どのような信号現示が行われているかを把握できるほか、どのような電圧電流特性で点灯しているかあるいは故障しているかを信号灯器ごとに認識することができる。また信号灯器に流れる電流値を監視するので、半断芯や全断芯など信号灯単位の保全データを親装置２０の側で容易に把握することができる。さらには、各信号灯器への電源電圧を監視して親装置２０に通知するので、親装置２０の側で各信号灯の電源に関する点検作業も自動化することができる。
【００３６】
このほか、駅構内に配置した複数の信号機３０を伝送回線５０に共通接続し、１つの伝送回線５０で親装置２０と各信号機３０との間の通信を行うので、個別に配線ケーブルを敷設する場合に比べて、総延長距離を短縮し、配線ケーブルを大幅に削減することができる。また親装置２０から送る制御情報に信号機３０の種別情報を含めているので、信号機の種類にかかわらず伝送制御論理および灯制御論理などの共通化を図ることができる。その結果、制御部等を各種の信号機で共通化することができ、装置価格の低減を図ることができる。
【００３７】
以上説明した実施の形態では、各信号機３０への電源回線６０を共通化したが、電源の供給は、伝送回線５０と別系統であれば、必ずしも共通化するに及ばない。また保全データ等は、各信号灯器の電流値、電圧値をそのまま表したものであっても良いが、信号機３０の側である程度のランクに分類して加工したデータであってもよい。たとえば、正常、半断芯、全断芯などに分類した結果を保全データとして親装置２０に送信するように構成してもよい。
【００３８】
このほか親装置と各子装置との間を結ぶ伝送回線は、電気式の通信ケーブルを用いたものであっても、光ファイバー伝送路を用いたものであってもよい。なお、伝送回線として光ファイバー伝送路を用いた光伝送方式を用いれば、より伝送の信頼性を高めることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明にかかる信号機および親装置によれば、電源の供給とは別系統の１つの伝送回線で連動装置等の親装置と各信号機とを共通接続し、当該伝送回線を通じて親装置から制御情報を送ることで各信号機を遠隔制御するので、個別に信号機を接続する場合に比べて、配線ケーブルを大幅に削減することができる。
【００４０】
また信号灯器を点灯させるための電力供給を兼ねた制御信号を連動装置から各信号機に送って信号現示を遠隔制御するのではなく、駆動用の電力供給を別系統の電源回線とし、当該電源によって灯器部を点灯させるか否かの制御情報だけを親装置から伝送回線を通じて各信号機に伝送するので、伝送路で生じる誘導電圧によってＬＥＤ灯などが、滅灯制御にもかかわらず、薄点灯してしまうような事態を本質的に防止できる。
【００４１】
さらに、各信号灯器ごとの動作状態を監視してその情報を信号機から親装置に送るので、親装置は遠隔から各信号機の動作状態を信号灯器ごとに詳細に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る信号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る信号装置を構成する親装置と信号機との間で授受される情報の流れを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る信号装置が伝送回線を通じて伝送する情報の種類と内容を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…信号装置
２０…親装置
３０…信号機
３１…伝送部
３１ａ…伝送制御論理
３２…制御部
３２ａ…灯制御論理
３３…灯器部
３４…検出部
３４ａ…電圧・電流センサ
３５…電源部
５０…伝送回線
６０…電源回線
１０１…制御情報
１０２…ポーリング情報
１０３…表示情報
２０１…制御データ
２０２…制御信号
２０３…センサ信号
２０４…表示データ
【図１】
0004272755.tif 000002
【図２】
0004272755.tif 000003
【図３】
0004272755.tif 000004