JP2005237508A - 鉄道模型用信号機および鉄道模型用信号機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道模型用信号機の点灯動作に関するリアリティを走行条件に依存しない高いフレキシビリティで確保する。
【解決手段】複数の信号灯６１ａ〜６１ｅと、レール２ａ，２ｂ上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサ６２と、複数の信号灯６１ａ〜６１ｅの一連の点灯パターンを順次切り替える制御部６３とを有する。制御部６３は、センサ６２が列車の通過を検出してから列車の通過を次に検出するまでの時間をカウントする。そして、制御部６３は、カウントされた時間に対応して、点灯パターンを切り替える切替タイミングを可変に設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄道模型用信号機およびその制御方法に関する。

従来より、いわゆるＮゲージやＨＯゲージといった規格の鉄道模型が市販されており、特許文献１には、これらの用途に適したレール一体型の信号機が開示されている。この信号機は、レールの所定位置に取り付けられたセンサによって、列車の各車輪の通過を検出し、これに応じて、信号灯の点灯パターンを順次切り替える。例えば、列車の先頭が通過したタイミング、すなわち、最初の車輪の検出タイミングで緑から赤に切り替わる。そして、予め設定された一定の時間が経過する毎に、赤から黄、黄から緑の順で切り替わっていく。このような点灯パターンの推移は、信号機を通過する列車の速度、列車の編成長、或いは、レイアウトの大小といった走行条件に関わりなく、単純に時間ベースで行われる点で実際の鉄道のそれとは異なるが、実際の鉄道に近いリアリティが要求される。
実公平３−１９９２０号公報

しかしながら、従来の鉄道模型用信号機では、点灯パターンを切り替えるタイミング（換言すれば、各点灯パターンの表示時間）が固定的に設定されていたので、点灯動作上のリアリティが阻害されてしまうケースが存在する。その典型例として、比較的小さいエンドレスで比較的長い列車を周回させるケースが挙げられる。このケースでは、ある周回における列車の最後尾が信号機を通過してから次の周回における列車の先頭が通過するまでの周回時間が極めて短くなる。そのため、緑に復帰する前に列車の先頭が信号機を通過する場合には赤および黄しか点灯せず、列車をより高速に周回させた場合には赤しか点灯しないといった不都合が生じる。このような不都合は、点灯パターンの切替タイミングを早めることによって対処できるが、その場合には、逆に比較的大きなエンドレスでのリアリティが阻害されてしまう。なぜなら、列車の周回に対して、点灯パターンの切り替わりが非常にせせこましくなってしまうからである。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鉄道模型用信号機の点灯動作に関するリアリティを、走行条件に依存しない高いフレキシビリティで確保することである。

かかる課題を解決するために、第１または第２の発明は、少なくとも一つの信号灯と、レール上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサと、信号灯の一連の点灯パターンを順次切り替える制御部とを有する鉄道模型用信号機を提供する。ここで、第１の発明における制御部は、センサが列車の通過を検出してから列車の通過を次に検出するまでの時間をカウントし、このカウントされた時間に対応して、点灯パターンを切り替える切替タイミングを可変に設定する。また、第２の発明における制御部は、センサが列車の通過を検出してから列車の通過を次に検出するまでの時間をカウントし、このカウントされた時間が短くなるほど、点灯パターンを切り替える切替タイミングを早く設定する。

第２の発明において、制御部は、カウントされた時間を点灯パターンの数に応じた値で除算して、点灯パターンのそれぞれの表示時間を算出することにより、切替タイミングを設定することが好ましい。この表示時間には、所定の下限値および所定の上限値の少なくとも一方が設定されていることが好ましい。制御部は、表示時間が所定の下限値以下の場合には、表示時間として下限値を設定する。また、表示時間が所定の上限値以上の場合には、表示時間として上限値を設定する。

第１または第２の発明において、一連の点灯パターンを規定する複数の異なる動作モードを設けてもよい。この場合、制御部は、ユーザによって指定されたいずれかの動作モードにしたがって、点灯パターンを順次切り替えることが好ましい。例えば、制御部は、鉄道模型用信号機の電源オンと電源オフとの切替回数をカウントし、電源オンの状態が所定の時間以上維持された場合、カウントされた切替回数に対応付けられた動作モードに設定してもよい。また、制御部は、鉄道模型用信号機に電気的に接続されたパワーユニットの電源オンと電源オフとの切替回数をカウントし、これに応じた動作モードに設定してもよい。さらに、制御部は、動作モードが設定された場合、設定された動作モードにおける一連のパターンを表示するのに先立ち、動作モード毎に設定された特別な点灯パターンを確認表示として行うことが好ましい。

第３の発明は、レール上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサと、少なくとも一つの信号灯の一連の点灯パターンを順次切り替える制御部とを有する鉄道模型用信号機の制御方法を提供する。この制御方法は、センサが列車の通過を検出したタイミングを基準に、制御部がカウントを開始する第１のステップと、センサが列車の通過を次に検出したタイミングでカウントされた時間を制御部が特定する第２のステップと、制御部が、カウントされた時間に応じて、点灯パターンを切り替える切替タイミングを可変に設定する第３のステップとを有する。

ここで、第３の発明における第３のステップは、カウントされた時間が短くなるほど切替タイミングを早く設定するステップであってもよい。また、この第３のステップは、一連の点灯パターンを規定する複数の異なる動作モードのうち、ユーザによって指定されたいずれかの動作モードにしたがって、点灯パターンを順次切り替えるステップであってもよい。

本発明によれば、列車の通過から再通過までの時間に応じて点灯パターンの切替タイミングを可変に設定している。これにより、鉄道模型用信号機の点灯動作に関するリアリティを、信号機を通過する列車の速度、列車の編成長、或いは、レイアウトの大小といった走行条件に依存しない高いフレキシビリティで確保できる。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる鉄道模型用信号機を配置したレイアウトの一例を示す図である。レイアウト１は、直線状および曲線状の複数のレール部２を環状に組み合わせたエンドレスである。それぞれのレール部２は、プラスチック等の絶縁体からなる道床２ｃと、この道床２ｃ上に取り付けられ、ステンレス等の導電体からなる一対のレール２ａ，２ｂとで構成されている。これらのレール２ａ，２ｂには、コネクタ端子付のコード４を介して、パワーユニット３（コントローラ）からの電力（直流電圧またはパルス電圧）が供給される。レール部２上に載置された列車５は、モータを搭載した動力車を含み、レール２ａ，２ｂと接触した車輪から電力の供給を受ける。ユーザは、パワーユニット３のつまみを調整し、直流電圧またはパルス電圧を可変に設定することにより、レイアウト１上の列車を所望の速度で周回させる。また、このレイアウト１の一部には、レール一体型の鉄道模型用信号機６が取り付けられている。この信号機６を動作させるのに必要な電力は、パワーユニット３から図示しない電源コードを介して供給される。

図２は、列車５の走行制御の説明図である。パワーユニット３から出力されるフィーダ電圧は、最大値（＋ＭＡＸ）および最小値（−ＭＩＮ）の範囲内で調節され、これによって、「正進走行」、「停止」、「逆進走行」のいずれかが決定される。ここで、「正進走行」とは、信号機６の点灯状態を可視できる方向（図１のＸ方向）に列車５を進行させる走行である。フィーダ電圧がＰ1以上が正進レベルであるが、実際にはフィーダ電圧がＰ2（Ｐ2＞Ｐ1）以上にならないと列車５は走行しない。また、「逆進走行」は、信号機６の点灯状態を可視できない方向（図１のＹ方向）に列車５を進行させる走行である。フィーダ電圧がＮ1以下が逆進レベルであるが、実際にはフィーダ電圧がＮ2（Ｎ2＜Ｎ1）以下にならないと列車５は走行しない。フィーダ電圧が電圧Ｎ1よりも高くＰ1よりも低い領域は、無通電領域として取り扱われる。

図３は、鉄道模型用信号機６の斜視図である。この鉄道模型用信号機６は、本体部６１、センサ６２、制御部６３、および、短い直線状のレール部２を主体に構成されている。本体部６１は、実際の鉄道用信号機を模した形態を有し、発光ダイオード等で構成された複数の信号灯が一列に並んでいる。同図では、一例として５灯式信号機が示されており、５個の信号灯６１ａ〜６１ｅが上から下に向かって"黄３・黄２・赤・黄１・緑１"の順に並んでいる。５灯式信号機は、「「停止」、「警戒」、「注意」、「減速」、および「進行」という５つの点灯パターンを有する。「停止」は、次の信号までに列車を停車させなければならないことを意味し、まんなかの信号灯６１ｃのみが点灯して"赤"となる。「警戒」は、２5km/h以下での進行を意味し、上から１番目と下から２番目の信号灯６１ａ，６１ｄのみが点灯して"黄１黄３"となる。「注意」は、45km/h(55km/h)以下での進行を意味し、下から２番目の信号灯６１ｄのみが点灯して"黄１"となる。「減速」は、75km/h（65km/h)以下での進行を意味し、上から２番目と最下の信号灯６１ｂ，６１ｅが点灯して"緑１黄２"となる。そして、「進行」は、最高速度以下での進行を意味し、最下の信号灯６１ｅのみが点灯して"緑１"となる。なお、上記点灯パターン以外にも「減速」と「進行」のあいだに105km/h以下の進行を意味する「抑速」の点灯パターンが存在し、"緑１黄２"が点滅する。実物では京浜急行線において使用されている。まだ実物は存在しないが、法定で定められている６灯式信号機は黄３のうえに緑２がならび、「進行」の後に「高速進行」の点灯パターンがある。「高速進行」は、実際の鉄道で130km/h以上の進行を意味し、信号灯の一番上と一番下が点灯して"緑１緑２"となる。なお、信号のプログラムはこの６灯式にあわせてつくられている。

センサ６２は、レール２ａ，２ｂ上を走行する列車５が所定の位置を通過するタイミングを検出する。このセンサ６２は、一対のレール２ａ，２ｂの中央に位置する道床２ｃ上に取り付けられている。センサ６２としては、例えば、本願出願人が市販している自動信号機（製品番号：5556または5551）にて既に採用しているタッチセンサを用いることができる。この種のセンサ６２では、列車５の各車輪がセンサ５２上を通過する毎に、Ｈレベルの検知信号がパルス状に出力される。したがって、センサ６２上を列車５が通過すると、検知信号として、車輪の個数に相当するパルスが連続的に出力されることになる。図４（ａ）に示すように、列車５の先頭が信号機６を通過するタイミング（進入タイミング）は、センサ６２が発生する一連のパルスのうち、最初のパルスが発生するタイミングとして捉えることができる。また、同図（ｂ）に示すように、列車５の最後尾が信号機６を通過するタイミング（退出タイミング）は、上記一連のパルスのうち、最後のパルスが発生するタイミングとして捉えることができる。なお、列車５の通過タイミングを検出するセンサ６２としては、安価なタッチセンサ以外に、光センサや磁気センサ等を用いてもよい。

制御部６３は、信号灯６１ａ〜６１ｅの一連の点灯パターンを順次切り替えるとともに、これらの点灯パターンを切り替えるタイミングを可変に設定する。詳細については後述するが、この切替タイミングは、センサ６２が列車５の通過を検出してから列車５の通過を次に検出するまでの時間に依存しており、上記時間が短くなるほど早く設定される。

なお、図３では５灯式信号機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも一つの信号灯を有する信号機（実在する２灯式から６灯式までの信号機を含む）に広く適用可能である。具体的な点灯動作に関しては、法定６灯式信号機の形態を例に説明する。この場合、本体部６１には、６個の信号灯が上から下に向かって"緑２・黄３・黄２・赤・黄１・緑１"の順に並んでいる。"赤"は「停止」（表示時間＝Ｔ1）、"黄１黄３"は「警戒」（表示時間＝Ｔ2）、"黄１"は「注意」（表示時間＝Ｔ3）、"緑１黄２"は「減速」（表示時間＝Ｔ4）、"緑１"は「進行」（表示時間＝Ｔ5）、"緑１緑２"は「高速進行」（表示時間＝Ｔ6）をそれぞれ意味する。また、「減速」と「進行」のあいだに、"緑１黄２"の繰返点滅「抑速」（表示時間＝Ｔ4f）が入る点灯動作も存在する。

図５は、鉄道模型用信号機６の動作モードの説明図であり、図６は、その動作フローチャートである。この信号機６には一連の点灯パターンを規定する動作モードが４つ設定されており、ユーザによって指定されたいずれかの動作モードにしたがって、点灯パターンが順次切り替わる。なお、本実施形態では、一例として、上述したＴ4fを含む表示時間Ｔ2〜Ｔ5を同一時間Ｔnに設定しているが、それぞれを個別に設定してもよい。また、本実施形態では、エンドレスのレイアウト１を想定しているので、信号機６を列車５が通過してから次にそこを通過するまでの時間を周回時間Ｔaとする。周回時間Ｔaは、レイアウト１の大小、列車５の速度、或いは、列車５の編成長といった走行条件によって異なる。

まず、パワーユニット３の電源オンによって、鉄道模型用信号機６やレール２ａ，２ｂに対する電力供給が開始される。制御部６３は、信号灯の表示時間Ｔnの初期値として、例えば２秒を設定する（ステップ１）。この表示時間Ｔnは、その後の処理によって、所定の下限値から所定の上限値までの範囲内で可変に設定される。

続くステップ２において、制御部６３は、センサ６２からの検知信号に基づいて、列車５が信号機６に進入しているか否かを判断する。ステップ２の判定結果が否定の場合、すなわち、列車５が進入していない場合には、ステップ３に移行する。ステップ３では、レール部２に供給されたフィーダ電圧に基づいて、現在の通電状態が正進レベル、逆進レベル、無通電レベルのどれであるかが判断される。正進レベルの場合、すなわち、列車５が正進走行している場合には、信号機６の点灯パターンが”緑１緑２”に設定される（ステップ５）。これに対して、逆進レベルの場合、すなわち、列車５が逆進走行している場合には、点灯パターンが”赤”に設定される（ステップ６）。また、無通電の場合には、ステップ４に進んで、現在の動作モードが”１，３”、”２、４”のどちらであるかが更に判断される。前者の場合にはステップ５の処理が行われ、後者の場合にはステップ６の処理が行われる。ステップ５，６で設定された点灯パターンは、列車５が信号機６に進入するまで維持される。

列車５が信号機６に進入すると、ステップ２の判定結果が否定から肯定に変わり、列車５が信号機６から退出したか否かが判断される（ステップ７）。信号機６に進入した列車５が未だ退出していない状態では、ステップ７の判定結果が否定なので、点灯パターンは”赤”に設定される（ステップ６）。したがって、列車５の先頭が信号機６を通過したタイミングで、信号機６は赤に切り替わり、この点灯パターンは、少なくとも進入中の列車５が退出するまで維持される。

進入中の列車５が信号機６から退出すると、ステップ７の判定結果が否定から肯定に変わり、ステップ８に進む。ステップ８では、点灯パターンが”赤”から”黄１黄３”に切り替わるとともに、制御部６３が備えるカウンタがカウントアップを開始する。ステップ８に続くステップ９ではタイムアップしたか否か、すなわち、”黄１黄３”が表示時間Ｔnだけ表示されたか否かが判断される。これがタイムアップするまではステップ９の判断が繰り返され、タイムアップするとステップ１０に進む。なお、ステップ８における”黄１黄３”への切り替えは、列車５が信号機６から退出したタイミングを基準として表示時間Ｔnが経過したことを条件に行ってもよい（図５参照）。

ステップ１０では、点灯パターンが”黄１黄３”から”黄１”に切り替わるとともに、カウンタによる新たなカウントアップが開始される。ステップ１０に続くステップ１１では、タイプアップしたか否か、すなわち、”黄１”が表示時間Ｔnだけ表示されたか否かが判断される。これがタイムアップするまではステップ１１の判断が繰り返され、タイムアップするとステップ１２に進む。

ステップ１２では、点灯パターンが”黄１”から”緑１黄２”に切り替わるとともに、カウンタによる新たなカウントアップが開始される。ステップ１２に続くステップ１３では、タイプアップしたか否か、すなわち、”緑１黄２”が表示時間Ｔnだけ表示されたか否かが判断される。これがタイムアップするまではステップ１３の判断が繰り返され、タイムアップするとステップ１４に進む。

ステップ１４では、動作モードが”３，４”であるか否かが判断される。動作モード１，２の場合には、ステップ１５，１６をスキップしてステップ１７に進み、点灯パターンが”緑１機２”から”緑１”に切り替わる。これに対して、動作モード１，２よりも点灯パターンが１つ多い動作モード３，４の場合には、”緑１黄２”の点滅に変わる（ステップ１５）。そして、この点灯パターンが表示時間Ｔnだけ維持された後（ステップ１６）、”緑１黄２”の点滅から”緑１”の点灯に切り替わる（ステップ１７）。

そして、ステップ１７における”緑１”への切り替えとともに、カウンタによる新たなカウントアップが開始される。ステップ１７に続くステップ１８では、タイプアップしたか否か、すなわち、”緑１”が表示時間Ｔnだけ表示されたか否かが判断される。これがタイムアップするまではステップ１８の判断が繰り返される。これに対して、タイムアップした場合には、ステップ５に進み、点灯パターンが”緑１”から”緑１緑２”に切り替わる。

以上の説明から分かるように、動作モード１，２は、”赤→黄１黄３→黄１→緑１黄２→緑１→緑１緑２”という６つの点灯パターンが順次推移する点で共通し、逆進レベル時における”赤”の有無のみが相違する。また、動作モード３，４は、”赤→黄１黄３→黄１→緑１黄２→緑１黄２（点滅）→緑１→緑１緑２”という７つの点灯パターンが順次推移する点で共通し、逆進レベル時における”赤”の有無のみが相違する。

図７は、周回時間Ｔaの算出および割込み動作のフローチャートである。図７に示す一連の動作は、一定間隔、例えば0.1秒毎に繰り返し実行される。制御部６３が備えるカウンタは、列車５が信号機６を退出してから次に進入するまでの時間をカウントし、周回時間Ｔaを算出する。周回時間Ｔaは、エンドレスのレイアウト１で単一の列車５を走行させる場合、その列車５が周回する時間そのものである。しかしながら、このレイアウト１で複数連結した列車５を走行させる場合には、先の列車５の最後尾が信号機６を通過してから後続の列車５の先頭がそこを通過するまでの時間が周回時間Ｔaである点に留意されたい。

まず、制御部６３は、現在のフィーダ電圧（極性・有無）を監視し（ステップ２１）、フィーダ電圧と動作モードとに基づいた場合分けを行う。フィーダ電圧が正進レベルの場合、または、動作モード１，３で無通電の場合には、ステップ２４に進み、表示時間Ｔnを算出する際に必要な周回時間Ｔaのカウントに備える。これに対して、フィーダ電圧が逆進レベルの場合、または、動作モード２，４で無通電の場合には、信号灯の点灯を中止し（ステップ３０）、表示時間Ｔnを初期値（Ｔn＝２秒）にリセットした上で、今回のサイクルを終了する。

ステップ２４では、列車５が信号機６に進入したか否か、具体的には、列車５の最後尾がセンサ６２を通過したか否かが判断される。ステップ２４の判定結果が否定の場合には、周回時間Ｔaのカウントを行うことなく、今回のサイクルを終了する。これに対して、ステップ２４の判定結果が肯定の場合には、ステップ２５に進む。

ステップ２５では、カウンタの現在値（初期値は０）が最大値に到達したか否かが判断される。これが最大値に到達していない場合にはカウントアップが行われ（ステップ２６）、最大値に到達している場合にはステップ２６がスキップされる。これにより、列車５の最後尾が信号機６を通過したタイミングで、初期値に設定されているカウンタ値のカウントアップが開始される。

ステップ２７では、列車５の先頭が信号機６に再進入したか否かが判断され、ここで否定判定された場合には今回のサイクルを終了する。したがって、列車５の最後尾が信号機６を通過してから再進入するまでは、カウンタ値が最大値に到達しない限り、ステップ２６によるカウントアップが繰り返されることになる。そして、列車５が再進入した場合には、ステップ２７の判定結果が否定から肯定に変わって、ステップ２８に進む。ステップ２８では、現在のカウンタ値が周回時間Ｔaとして特定され、この周回時間Ｔaに基づいて表示時間Ｔnが更新される。具体的には、下式で示すように、カウントされた周回時間Ｔaを点灯パターンの数に応じた値で除算することにより、点灯パターンのそれぞれの表示時間Ｔnが算出される。

（表示時間Ｔnの算出）
動作モード１，２の場合 Ｔn＝Ｔa／６
動作モード３，４の場合 Ｔn＝Ｔa／７

なお、表示時間Ｔnには、下限値Ｔlowおよび上限値Ｔhighの少なくとも一方が設定されている（本実施形態では両方）。カウントされた表示時間Ｔnが下限値Ｔlow（例えば0.2秒（赤のみ２秒））以下の場合、表示時間Ｔnは下限値Ｔlowに設定される。また、カウントされた表示時間Ｔnが上限値Ｔhigh（例えば３５秒）以上の場合、表示時間Ｔnは上限値Ｔhighに設定される。そして、続くステップ２９において、カウンタ値がリセットされて、今回のサイクルを終了する。

制御部６３は、図７に示した処理によって算出された表示時間Ｔnを、図６に示した処理において割込みで随時適用する。これにより、レイアウト１の大小、列車５の速度、或いは、列車５の編成長といった走行条件に合致した、点灯パターンの最適な切替タイミングを柔軟に設定できる。周回時間Ｔaが短くなると（例えば、小規模レイアウト１、列車５の高速走行時、列車５の長編成時）、図５（ａ）に示したように表示時間Ｔnも短くなって、点灯パターンの切替タイミングが早くなる。逆に、周回時間Ｔaが長くなると（例えば、大規模レイアウト１、列車５の低速走行時、列車５の短編成時）には、図５（ｂ）に示したように表示時間Ｔnも長くなって、点灯パターンの切替タイミングが遅くなる。また、周回時間Ｔaが随時更新されるので、走行条件の変化に追従した柔軟なタイミング設定が可能になる。その結果、本実施形態によれば、鉄道模型用信号機６の点灯動作に関するリアリティを走行条件に依存しない高いフレキシビリティで確保できる。

なお、上述した実施形態では、周回時間Ｔaが短くなるほど点灯パターンを切り替える切替タイミングを早く設定する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、周回時間Ｔaに対応して切替タイミングを可変に設定する制御に対して広く適用可能である。したがって、点灯動作のリアリティ以外の何らかの理由で必要であるならば、周回時間Ｔaが短くなるほど切替タイミングを遅く設定してもよい。

（第２の実施形態）
本実施形態は、ユーザの指定に基づく動作モードの設定方法に関する。図８は、本実施形態にかかる動作モードの設定フローチャートであり、図９は、その設定の一例を示す図である。なお、本処理を実現する前提として、制御部６３には、電源をオフしてもデータが消えないフラッシュメモリー（図示せず）が組み込まれているものとする。

まず、ステップ４１において、制御部６３は、パワーユニット３の電源がオンしたことに伴い、フラッシュメモリーに記憶されているデータを読み出す。動作モード１に対応するデータを”０１ｈ”、動作モード２に対応するデータを”０２ｈ”、動作モード３に対応するデータを”０３ｈ”、動作モード４に対応するデータを”０４ｈ”とする。つぎにステップ４２において、フラッシュメモリーから読み出されたデータ（以下、読出しデータと呼ぶ）が”０１ｈ”の場合には、後述するステップ４８に進み、これが”０１ｈ”でない場合にはステップ４３に進む。ステップ４３において、読出しデータが”０２ｈ”の場合には、データ”０３ｈ”がフラッシュメモリーに書込まれた上で（ステップ４４）、ステップ４９に進む。一方、ステップ４３において、読出しデータが、”０２ｈ”でない場合には、ステップ４５に進み、読出しデータが”０３ｈ”であるか否かが更に判断される。読出しデータが”０３ｈ”の場合には、ステップ４６に進み、データ”０４ｈ”がフラッシュメモリーに書込まれた上で、ステップ４９に進む。また、ステップ４５において、読出しデータが”０３ｈ”でない場合には、ステップ４７に進む。そして、読出しデータが”０４ｈ”の場合にはステップ４９に進み、そうでない場合にはステップ４８に進む。ステップ４８では、データ”０２ｈ”がフラッシュメモリーに書込まれる。続くステップ４９において、動作モードを確定するモード確定時間として、電源を切らずに例えば３秒待つ。このステップ４９で否定判定された場合にはステップ４１に戻り、肯定判定された場合にはステップ５０に進む。ステップ５０では、データ”０１ｈ”がフラッシュメモリーに記録される。

ステップ５１以降の処理では、ステップ４１でフラッシュメモリーから読み出された読出しデータに応じて（ステップ５０でフラッシュメモリーに書き込んだデータではない点に注意されたい）、動作モード１〜４のいずれかが設定される。読出しデータが”０１ｈ”の場合には、通常通りの動作モード１が設定される。ただし、動作モード１では、他の動作モード２〜４とは異なり、ユーザに対するその旨の確認表示は行われない。読出しデータが”０２ｈ”の場合には、動作モード２が設定されるとともに、ステップ５２での肯定判定によって、動作モード２である旨の確認表示が行われる（ステップ５３）。また、読出しデータが”０３ｈ”の場合には、動作モード３が設定されるとともに、ステップ５４での肯定判定によって、動作モード３である旨の確認表示が行われる（ステップ５５）。さらに、読出しデータが”０４ｈ”の場合には、動作モード４が設定されるとともに、ステップ５６での肯定判定によって、動作モード４である旨の確認表示が行われる（ステップ５７）。

動作モード２〜４の設定されると、設定された動作モードにおける一連のパターンを表示するのに先立ち、ユーザに対する確認表示として、動作モード毎に設定された特別な点灯パターンが表示される。例えば、動作モード２では全信号灯が２秒間点灯し、動作モード３では全信号灯が０．４秒間隔で２秒間点滅し、動作モード４では赤の信号灯のみが０．４秒間隔で２秒間点滅するといった如くである。

このように、本実施形態において、ユーザは、動作モードを設定するために、信号機６に電気的に接続されたパワーユニット３の電源オンと電源オフとを必要な回数だけ繰り返す。信号機６の制御部６３は、ユーザが行った切替回数（フィーダ電圧の変化回数）をカウントし、電源オンの状態が所定の時間以上維持された場合、その切替回数に対応付けられた動作モードを設定する。そして、ある動作モードが決定されると、フラッシュメモリー内のデータが動作モード１に対応するデータ”０１ｈ”に自動的にリセットされる。本実施形態によれば、ユーザは様々な動作モードを簡単に設定できるので、鉄道模型用信号機６の付加価値と商品訴求力との向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、鉄道模型用信号機６の電源オン／オフを、パワーユニット３の操作によって行っているが、信号機６に電源スイッチを設け、このスイッチによって信号機６のオン・オフを直接切り替えてもよい。

第１の実施形態にかかる鉄道模型用信号機を配置したレイアウトの一例を示す図 列車の走行制御の説明図 鉄道模型用信号機の斜視図 鉄道模型用信号機への列車の進入および退出の説明図 鉄道模型用信号機の動作モードの説明図 鉄道模型用信号機の動作フローチャート 周回時間の算出および割込み動作のフローチャート 第２の実施形態にかかる動作モードの設定フローチャート 動作モードの設定の一例を示す図

符号の説明

１ レイアウト
２ レール部
３ パワーユニット
４ コード
５ 列車
６ 鉄道模型用信号機
６１ 本体部
６１ａ〜６１ｅ 信号灯
６２ センサ
６３ 制御部

Claims (11)

1. 鉄道模型用信号機において、
   少なくとも一つの信号灯と、
   レール上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサと、
   前記信号灯の一連の点灯パターンを順次切り替えるとともに、前記センサが前記列車の通過を検出してから前記列車の通過を次に検出するまでの時間をカウントし、当該カウントされた時間に対応して、前記点灯パターンを切り替える切替タイミングを可変に設定する制御部と
   を有することを特徴とする鉄道模型用信号機。
2. 鉄道模型用信号機において、
   少なくとも一つの信号灯と、
   レール上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサと、
   前記信号灯の一連の点灯パターンを順次切り替えるとともに、前記センサが前記列車の通過を検出してから前記列車の通過を次に検出するまでの時間をカウントし、当該カウントされた時間が短くなるほど、前記点灯パターンを切り替える切替タイミングを早く設定する制御部と
   を有することを特徴とする鉄道模型用信号機。
3. 前記制御部は、前記カウントされた時間を前記点灯パターンの数に応じた値で除算して、前記点灯パターンのそれぞれの表示時間を算出することにより、前記切替タイミングを設定することを特徴とする請求項２に記載された鉄道模型用信号機。
4. 前記表示時間には、所定の下限値および所定の上限値の少なくとも一方が設定されており、
   前記制御部は、前記表示時間が所定の下限値以下の場合には、前記表示時間を前記下限値に設定し、前記表示時間が所定の上限値以上の場合には、前記表示時間を前記上限値に設定することを特徴とする請求項３に記載された鉄道模型用信号機。
5. 前記一連の点灯パターンを規定する複数の異なる動作モードを有し、
   前記制御部は、ユーザによって指定されたいずれかの前記動作モードにしたがって、前記点灯パターンを順次切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載された鉄道模型用信号機。
6. 前記制御部は、前記鉄道模型用信号機の電源オンと電源オフとの切替回数をカウントし、前記電源オンの状態が所定の時間以上維持された場合、前記カウントされた切替回数に対応付けられた前記動作モードを設定することを特徴とする請求項５に記載された鉄道模型用信号機。
7. 前記制御部は、前記鉄道模型用信号機に電気的に接続されたパワーユニットの電源オンと電源オフとの切替回数をカウントすることを特徴とする請求項６に記載された鉄道模型用信号機。
8. 前記制御部は、前記動作モードが設定された場合、当該設定された動作モードにおける一連のパターンを表示するのに先立ち、当該動作モード毎に設定された特別な点灯パターンを確認表示として行うことを特徴とする請求項５に記載された鉄道模型用信号機。
9. レール上を走行する列車が所定の位置を通過するタイミングを検出するセンサと、少なくとも一つの信号灯の一連の点灯パターンを順次切り替える制御部とを有する鉄道模型用信号機の制御方法において、
   前記センサが前記列車の通過を検出したタイミングを基準に、前記制御部がカウントを開始する第１のステップと、
   前記センサが前記列車の通過を次に検出したタイミングでカウントされた時間を、前記制御部が特定する第２のステップと、
   前記制御部が、前記カウントされた時間に対応して、前記点灯パターンを切り替える切替タイミングを可変に設定する第３のステップと
   を有することを特徴とする鉄道模型用信号機の制御方法。
10. 前記第３のステップは、前記カウントされた時間が短くなるほど前記切替タイミングを早く設定するステップであることを特徴とする請求項９に記載された鉄道模型用信号機の制御方法。
11. 前記第３のステップは、前記一連の点灯パターンを規定する複数の異なる動作モードのうち、ユーザによって指定されたいずれかの前記動作モードにしたがって、前記点灯パターンを順次切り替えるステップであることを特徴とする請求項９または１０に記載された鉄道模型用信号機の制御方法。

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