JP2022134353A - 信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システム - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えて信号機の状態を監視する。【解決手段】信号機監視装置１が、信号機における全体合計電流について計測する電流センサの出力を受けて合計電流検出結果を取得する電流取得部１Ａと、複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサの出力を受けて個別電圧検出結果を取得する電圧取得部１Ｂと、電流取得部１Ａで取得された合計電流検出結果、及び電圧取得部１Ｂで取得された個別電圧検出結果、に基づいて、信号機の現示状態を判定する状態判定部１Ｃと、状態判定部１Ｃによる判定結果に基づいて信号機の状態を表す状態情報を生成する情報生成部１Ｄと、情報生成部１Ｄで生成された状態情報を出力する情報出力部１Ｅと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、鉄道線路脇に設置された信号機の状態を監視する信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムに関する。

鉄道における列車の通過を制御するために、運転士から視認しやすいように鉄道線路脇の各所に信号機が設置されている。信号機は、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す機器であり、従来、このような信号機の状態を監視する装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の装置では、各信号現示における信号機の電球、もしくはＬＥＤ等の信号灯器の通電状態が計測され、その計測結果に基づいた信号機の異常検知が行われることとなっている。

特開２００８－１４３３６８号公報

ここで、信号機の通電状態を計測するに当たっては、多くの場合、各信号現示について設置された電流センサ及び電圧センサで計測が行われる。そして、信号機の状態を監視する装置は、それら複数の電流センサ及び電圧センサの出力を受けて異常検知を行うように構成されている。ここで、電流センサ及び電圧センサは高価であることが多く、そのような電流センサ及び電圧センサを複数必要とする上記の装置では、信号機の状態監視に関するコストが高くなりがちである。

従って、本発明は、上記のような事情に着目し、コストを抑えて信号機の状態を監視することができる信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、信号機監視装置は、鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサの出力を受けて、前記部分合計電流又は前記全体合計電流に関する合計電流検出結果を取得する、前記電流センサと同数設けられた電流取得部と、前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサの出力を受けて、前記個別動作電圧に関する個別電圧検出結果を取得する、前記電圧センサと同数設けられた電圧取得部と、前記電流取得部で取得された前記合計電流検出結果、及び、前記電圧取得部で取得された前記個別電圧検出結果、に基づいて、前記信号機の現示状態を判定する状態判定部と、前記状態判定部による判定結果に基づいて前記信号機の状態を表す状態情報を生成する情報生成部と、前記情報生成部で生成された前記状態情報を出力する情報出力部と、を備えたことを特徴とする。

上記の信号機監視装置によれば、電流センサと同数の電流取得部は、全現示数よりも少数の電流センサの出力を受けるものとなっている。つまり、上記の信号機監視装置によれば、必要とする電流センサの設置数が抑えられることから、その分、コストを抑えて信号機の状態を監視することができる。

ここで、前記状態判定部は、前記個別電圧検出結果について当該個別電圧検出結果に対応する信号現示の点消灯を判定する点消灯判定基準と、前記合計電流検出結果について、前記点消灯判定基準に基づいて点灯状態が判定されたにも関わらず十分な電流が流れない点灯故障にあるか十分な電流が流れる非故障にあるかを判定する故障判定基準と、前記点灯状態に対応する前記個別電圧検出結果が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定する電圧判定基準と、前記非故障にある前記合計電流検出結果が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定する電流判定基準と、を有しており、前記状態判定部が、前記点消灯判定基準に基づいて、前記複数の信号現示のうちの何れか一の信号現示が前記点灯状態にあるか、前記複数の信号現示が何れも消灯状態にある滅灯異常にあるか、前記複数の信号現示のうち２以上の信号現示が前記点灯状態にある多灯異常にあるかを判定し、前記点灯状態にあると判定された前記一の信号現示について、前記故障判定基準に基づいて前記点灯故障にあるか前記非故障にあるかを判定するとともに、前記非故障にあると判定された場合には、前記電圧判定基準及び前記電流判定基準に基づいて、前記一の信号現示について点灯してはいるが警報を要する点灯警報にあるか否かを判定することが好適である。

この構成によれば、信号機の現示状態について、点消灯判定基準、故障判定基準、電圧判定基準、及び電流判定基準を用いた判定により、滅灯異常、多灯異常、一の信号現示の点灯正常、点灯故障、及び点灯警報の何れであるか詳細に判定することができる。また、点灯故障だけでなく点灯警報が判定されることで、信号機における故障の予兆を効果的に捉えることができる。

また、前記電圧判定基準が、前記個別電圧検出結果について正常値と判定される電圧正常範囲を示し、前記電流判定基準が、前記合計電流検出結果について正常値と判定される電流正常範囲を示し、前記状態判定部は、前記一の信号現示の前記個別電圧検出結果が前記電圧正常範囲に収まり且つ前記非故障である前記合計電流検出結果が前記電流正常範囲に収まる場合に点灯正常と判定し、前記一の信号現示の前記個別電圧検出結果が前記電圧正常範囲から外れる場合又は前記非故障である前記合計電流検出結果が前記電流正常範囲から外れる場合に前記点灯警報と判定することが好適である。

この構成によれば、点灯状態にある一の信号現示について、個別電圧検出結果及び非故障の合計電流検出結果を電圧正常範囲及び電流正常範囲と対比することで、点灯正常と点灯警報の何れにあるかを高い確度で判定することができる。

また、前記状態判定部は、前記個別電圧検出結果について、前記点消灯判定基準に基づいて判定される前記滅灯異常、前記多灯異常、及び前記電圧判定基準に基づいて判定される電圧正常、電圧警報、の４つの電圧状態と、前記合計電流検出結果について、前記故障判定基準に基づいて判定される前記点灯故障、及び前記電流判定基準に基づいて判定される電流正常、電流警報、の３つの電流状態と、を表形式で組合せ、表の各欄に識別子が割り振られたマトリックス表を有しており、前記状態判定部が、前記点消灯判定基準、前記電圧判定基準、前記故障判定基準、及び前記電流判定基準、に基づく前記合計電流検出結果及び前記個別電圧検出結果それぞれの判定結果が前記マトリックス表の何れの欄に相当するかを識別することで、前記現示状態が、前記滅灯異常、前記多灯異常、前記点灯故障、前記点灯警報、及び点灯正常、の何れであるかを判定し、当該現示状態の判定結果を、識別された欄の前記識別子とともに前記情報生成部に引渡し、前記情報生成部が、前記判定結果と前記識別子とを対応付けて前記状態情報を生成することが好適である。

この構成によれば、信号機の現示状態について、合計電流検出結果及び個別電圧検出結果の判定結果をマトリックス表と対比することで、滅灯異常、多灯異常、点灯正常、点灯故障、及び点灯警報の何れであるか処理負担を抑えて判定することができる。また、判定結果とマトリックス表における対応欄の識別子とが対応付けられて状態情報が生成されることから、状態情報の出力先において、信号機の現示状態を良好に把握することができる。

また、上記課題を解決するために、信号機監視システムは、鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサと、前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサと、上述の信号機監視装置と、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、信号機システムは、鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機と、前記信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサと、前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサと、上述の信号機監視装置と、を備えたことを特徴とする。

上記の信号機監視システム及び信号機システムによれば、何れも上述の信号機監視装置を備えることから、コストを抑えて信号機の状態を監視することができる。

上述の信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムによれば、コストを抑えて信号機の状態を監視することができる。

信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムの一実施形態の概略構成図である。 信号機監視装置の一実施形態の概略構成図である。 図１及び図２に示されている信号機監視装置が有する機能ブロックを示す模式図である。 図１～図３に示されている信号機監視装置における検出結果の取得から信号機の状態情報の生成に至るまでの処理の流れを表した模式的なフローチャートである。 図１～図３に示されている信号機監視装置における検出結果の時間変化の一例を示すタイムチャートである。 電圧取得部で取得された個別電圧検出結果に関する判定基準を示す模式図である。 電流取得部で取得された合計電流検出結果に関する判定基準を示す模式図である。 状態判定部において信号機の現示状態の判定に用いられるマトリックス表を示す模式図である。 図８に示されているマトリックス表の各欄に割り振られている識別子の一例を示す図である。 図４のフローチャートで表される処理によって信号機の状態情報が生成される様子を、図５に示されているタイムチャートに応じて示す図である。 図３に示されている情報出力部が読出し要求に応じて信号機の状態情報を出力する処理の流れを表した模式的なフローチャートである。

以下、信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムの一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、信号機監視装置、信号機監視システム、及び信号機システムの一実施形態の概略構成図である。

この図１には、信号機監視装置１を備える信号機監視システム７と、そのような信号機監視システム７を含む信号機システム８が示されている。信号機システム８は、信号機８１と、信号機電源８２と、１つの電流センサ２と、５つの電圧センサ３と、信号機監視装置１と、を主要な構成要素として備えている。そして、この信号機システム８において、１つの電流センサ２と、５つの電圧センサ３と、信号機監視装置１と、が信号機監視システム７を構築している。

信号機８１は、運転士から視認しやすいように鉄道線路脇に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて５つの信号現示を切替え可能に表す。本実施形態では、１つの赤色灯（Ｒ）、２つの黄色灯（Ｙ）、及び１つの緑色灯（Ｇ）、の４つの信号灯器の点灯／非点灯を用いて、Ｒ現示、ＹＹ現示、Ｙ現示、ＹＧ現示、Ｇ現示、の５つの信号現示を切替え可能に表すものとなっている。

信号機電源８２は、５つの信号現示に対して開閉接点８２１を介して交流電源を供給する。信号機システム８では、５つの開閉接点８２１のうちの一の開閉接点８２１が選択的に閉じられ、他の開閉接点８２１が開放されることで一の信号現示が切替え可能に表示されることとなる。

電流センサ２は、信号機電源８２から５つの開閉接点８２１へと向かう基幹線に１つ設けられ、当該基幹線を流れる電流を計測する周知のセンサである。これにより、電流センサ２は、信号機８１における動作電流を５つの信号現示の全体合計電流Ｉについて計測するものとなっている。また、電流センサ２は、クランプ型の電流センサが好適であるが、他の非接触型の電流センサ、あるいは接触型の電流センサでもよい。このようにして、本実施形態では、信号機８１における全現示数である５つよりも少数の１つの電流センサ２が設けられている。

電圧センサ３は、５つの開閉接点８２１それぞれの接点電圧を計測するように５つが設けられた周知のセンサである。これにより、５つの電圧センサ３は、５つの信号現示それぞれの個別動作電圧Ｖ（Ｒ），Ｖ（ＹＹ），Ｖ（Ｙ），Ｖ（ＹＧ），Ｖ（Ｇ）を計測するものとなっている。

信号機監視装置１は、１つの電流センサ２から全体合計電流Ｉが入力されるとともに５つの電圧センサ３から５つの個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）が入力されて、信号機８１の状態を監視する装置である。以下、この信号機監視装置１の構成について詳細に説明する。

図２は、信号機監視装置の一実施形態の概略構成図である。

信号機監視装置１は、図２に示したように、電流信号処理部１１と、電圧信号処理部１２と、ＭＰＵ１３と、ＲＳ４８５伝送部１４と、電源部１５と、発振子１６と、リセットＩＣ１７と、を備えている。

電流信号処理部１１は、電流センサ２が接続され、電流センサ２が検出した全体合計電流Ｉ（電流波形）の信号処理を行う。ここで、電流信号処理部１１は、図２に示した例では１つ設けられているが、複数設けられることとしてもよい。つまり、図２に示した信号機監視装置１は、電流センサ２を１つだけ接続可能としているが、複数接続可能としてもよい。図２に示した例では、電流センサ２が信号機８１の全体合計電流Ｉを検出するように１つだけ設置されており、信号機監視装置１には、電流信号処理部１１が、電流センサ２と同数の１つだけ設けられている。

電流信号処理部１１は、半波整流回路１１１と、積分回路１１２と、第１非反転増幅器１１３と、第２非反転増幅器１１４と、を備えている。半波整流回路１１１は、電流センサ２が検出した電流波形について半波整流を行う回路であり、積分回路１１２は整流波形に対して積分処理を施して直流波形へと均す回路である。第１非反転増幅器１１３は、積分回路１１２を通過した直流波形について、所定倍（例えば３．３倍）に増幅する非反転増幅回路である。第２非反転増幅器１１４は、第１非反転増幅器１１３で増幅された直流波形について、さらに所定倍（例えば４０倍）に増幅する非反転増幅回路である。第２非反転増幅器１１４は、直流波形が表わす直流の電流値が小さい場合でも後段のＡＤコンバータにおいて十分な精度でデジタル信号に変換できるように増幅するものである。

電圧信号処理部１２は、電圧センサ３が接続され、電圧センサ３が検出した個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）（電圧波形）の信号処理を行う。電圧信号処理部１２は、電圧センサ３と同数の５つが設けられている。

各電圧信号処理部１２は、変圧器１２１と、半波整流回路１２２と、積分回路１２３と、非反転増幅器１２４と、を備えている。変圧器１２１は、電圧センサ３が検出した電圧波形を、電圧センサ３とは電気的に絶縁された状態で受け取るものである。半波整流回路１２２は、変圧器１２１が受け取った電圧波形について半波整流を行う回路であり、積分回路１２３は整流波形に対して積分処理を施して直流波形へと均す回路である。非反転増幅器１２４は、積分回路１２３を通過した直流波形について、所定倍（例えば３．６倍）に増幅する非反転増幅回路である。非反転増幅器１２４は、直流波形が表わす直流の電圧値が小さい場合でも後段のＡＤコンバータにおいて十分な精度でデジタル信号に変換できるように増幅するものである。

ＭＰＵ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有するマイクロプロセッサである。ＭＰＵ１３は、後述する各種動作等を内蔵するメモリに記憶されたプログラムにより実行する。また、ＭＰＵ１３は、ＡＤコンバータ１３１，１３２，１３３と、ＵＡＲＴ１３４，１３５と、を備えている。

ＡＤコンバータ１３１は、電流信号処理部１１における第１非反転増幅器１１３で増幅された直流の電流波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３２は、電流信号処理部１１における第２非反転増幅器１１４で増幅された直流の電流波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３３は、電圧信号処理部１２における非反転増幅器１２４で増幅された直流の電圧波形が入力され、アナログ信号をデジタル信号に変換する。また、ＡＤコンバータ１３１，１３２は、電流信号処理部１１の数と同数が設けられ、ＡＤコンバータ１３３は、電圧信号処理部１２の数と同数が設けられている。図１の場合であれば、ＡＤコンバータ１３１，１３２が、それぞれ１チャンネルずつ設けられ、ＡＤコンバータ１３３が５チャンネル設けられている。

ＵＡＲＴ１３４は、ＲＳ４８５伝送部１４へ送信するパラレルデータをシリアルデータに変換し、ＲＳ４８５伝送部１４から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するインターフェース回路である。ＵＡＲＴ１３４は、ＭＰＵ１３で演算された信号機８１の状態を表す状態情報をシリアルデータとして出力する。また、ＵＡＲＴ１３４は、ＲＳ４８５伝送部１４が受信した信号機８１の監視に関する各種指示信号等が入力されパラレルデータとしてＭＰＵ１３内に出力する。ＵＡＲＴ１３５は、各種設定用のＰＣ５とシリアル通信するためにパラレルデータをシリアルデータに変換する。また、ＰＣ５から受信したシリアルデータをパラレルデータに変換する。

ＲＳ４８５伝送部１４は、ＵＡＲＴ１３４から入力された情報等を外部機器４に出力する。また、ＲＳ４８５伝送部１４は、外部機器４から入力された各種指示信号等をＵＡＲＴ１３４に出力する。本実施形態では、信号機監視装置１と外部機器４との間はＲＳ４８５規格により通信を行っているが、ＲＳ４８５規格に限らず、有線、無線を問わず他の通信規格であってもよい。

電源部１５は、電源６から供給された電力を信号機監視装置１の各ブロックが必要とする電圧等に変換して供給する。

発振子１６は、例えば水晶発振子により構成され、ＭＰＵ１３が動作するためのクロック信号を生成する。

リセットＩＣ１７は、電源６の出力電圧がＭＰＵ１３の動作電圧以上になったことを監視し、ＭＰＵ１３へのリセット信号を解除することでＭＰＵ１３を起動させる周知の回路である。

外部機器４は、信号機監視装置１が出力した情報を受信する。外部機器４は、ＲＳ４８５伝送部４１と、マイコン回路４２と、を備えている。ＲＳ４８５伝送部４１は、信号機監視装置１から出力された情報を受信する。マイコン回路４２は、マイクロプロセッサ等を備え、信号機監視装置１から受信した情報に基づいて、例えば内部への蓄積や監視センター等への送信等の処理を行う。

ＰＣ５は、信号機監視装置１の各種設定用の端末等となるコンピュータである。ＰＣ５は、設定等の必要な際に接続される。電源６は、信号機監視装置１へ電力（例えば直流５Ｖ）を供給する。

本実施形態では、以上に説明した信号機監視装置１において、以下に説明する機能ブロックが構築される。

図３は、図１及び図２に示されている信号機監視装置が有する機能ブロックを示す模式図である。

本実施形態の信号機監視装置１は、１つの電流取得部１Ａと、５つの電圧取得部１Ｂと、状態判定部１Ｃと、情報生成部１Ｄと、情報出力部１Ｅと、を備えている。

１つの電流取得部１Ａは、電流信号処理部１１、及びＭＰＵ１３のＡＤコンバータ１３１，１３２によって構築される機能ブロックである。電流取得部１Ａは、信号機における動作電流を５つの信号現示の全体合計電流Ｉについて計測する電流センサ２の出力を受けて、全体合計電流Ｉに関する合計電流検出結果を取得する、電流センサ２と同数設けられた１つの機能ブロックである。

５つの電圧取得部１Ｂは、各々、電圧信号処理部１２、及びＭＰＵ１３のＡＤコンバータ１３３によって構築される機能ブロックである。電圧取得部１Ｂは、５つの信号現示それぞれの個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）を計測する５つの電圧センサ３の出力を受けて個別電圧検出結果を取得する、電圧センサ３と同数設けられた５つの機能ブロックである。

ここで、本実施形態では、信号機８１が、日本における２種類の商用電源の周波数の周期である１／５０秒周期と１／６０秒周期の中から選択された一の周期を有する交流電流及び交流電圧を全体合計電流Ｉ及び個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）として動作する。このとき、電流取得部１Ａ及び電圧取得部１Ｂは、上記の２種類の周期の最小公倍数の整数倍をサンプリング時間とし、当該サンプリング時間中おける一定間隔毎のサンプリング値に基づいて検出結果を取得する。具体的には、１／５０秒周期と１／６０秒周期の最小公倍数である１００ｍ秒の整数倍（ここでは２倍）である２００ｍ秒がサンプリング時間として採用されている。そして、この２００ｍ秒の間に、１ｍ秒間隔で得られる２００個のサンプリング値の平均値が電流取得部１Ａ及び電圧取得部１Ｂにおいて検出結果として取得される。電流取得部１Ａ及び電圧取得部１Ｂでは、直流化及び増幅を経てデジタル値に変換された全体合計電流Ｉ及び個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）の平均値が検出結果として２００ｍ秒間隔で順次に取得される。取得された検出結果は、ＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。尚、本実施形態では、５０Ｈｚ、６０Ｈｚの周期の最小の公倍数である１００ｍ秒をサンプリング時間に設定したが、公倍数であれば最小である必要はない。サンプリング時間の基準を１００ｍ秒に設定することにより、５０Ｈｚ地域では５波形分の倍数、６０Ｈｚ地域では６波形分の倍数のデータを処理することができる。そのため測定データにおける波形の山欠け等がなく測定が可能となり、両者の周波数の相違による影響を除外できる。

状態判定部１Ｃは、ＭＰＵ１３の動作によって構築される機能ブロックである。状態判定部１Ｃは、電流取得部１Ａで取得された合計電流検出結果、及び、電圧取得部１Ｂで取得された個別電圧検出結果、に基づいて、信号機の現示状態を判定する。ここでの判定は、後述する様々な判定基準や、電圧状態と電流状態とを表形式で組合せた後述のマトリックス表を用いて行われる。

情報生成部１Ｄは、ＭＰＵ１３の動作によって構築される機能ブロックであり、状態判定部１Ｃによる判定結果に基づいて信号機８１の状態を表す状態情報を生成する機能ブロックである。また、本実施形態では、情報生成部１Ｄで生成される状態情報には、状態判定部１Ｃでの判定に使われた合計電流検出結果及び個別電圧検出結果も含まれる。本実施形態では、情報生成部１Ｄが、ＭＰＵ１３の内部メモリに記憶されている検出結果を適宜に読み出して状態情報の生成に用いる。

情報出力部１Ｅは、ＭＰＵ１３におけるＵＡＲＴ１３４及びＲＳ４８５伝送部１４によって構築される機能ブロックであり、情報生成部１Ｄで生成された状態情報を出力する。本実施形態では、外部機器４からの指示に応じてＭＰＵ１３の内部メモリから状態情報を読み出して外部機器４へと出力する。

次に、上述した構成の信号機監視装置１の動作について図４～図１１を参照して説明する。

図４は、図１～図３に示されている信号機監視装置における検出結果の取得から信号機の状態情報の生成に至るまでの処理の流れを表した模式的なフローチャートである。また、図５は、図１～図３に示されている信号機監視装置における検出結果の時間変化の一例を示すタイムチャートである。

電源が投入されて信号機監視装置１が起動すると、まず、電流取得部１Ａ及び電圧取得部１Ｂによる取得処理Ｓ１１が実行される。この取得処理Ｓ１１では、信号機８１の全体合計電流Ｉ及び個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）についての合計電流検出結果及び個別電圧検出結果がサンプリング時間毎に取得されてＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。

次に、状態判定部１Ｃによって状態判定処理Ｓ１２が実行される。状態判定処理Ｓ１２では、電流取得部１Ａで取得された合計電流検出結果、及び、電圧取得部１Ｂで取得された個別電圧検出結果、に基づいて、信号機の現示状態が判定される。

図５に示されている例では、Ｒ現示、ＹＹ現示、Ｙ現示、ＹＧ現示、Ｇ現示、の５つの信号現示についての個別動作電圧Ｖ（Ｒ），・・・，Ｖ（Ｇ）に関する個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’，・・・，Ｖ（Ｇ）’の時間変化が例示されている。また、信号機８１の全体合計電流Ｉに関する合計電流検出結果Ｉ’の時間変化が例示されている。ここでの例では、時間経過に伴う一連の信号動作において、例えば図５中の最も左側の期間では信号機８１がＲ現示となっており、これに伴って、合計電流検出結果Ｉ’が信号灯器の一灯分に相当する電流値となっている。また、Ｒ現示の個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’が増大し、他の４つの信号現示の個別電圧検出結果Ｖ（ＹＹ）’，・・・，Ｖ（Ｇ）’は「０」となっている。また、その右隣の期間では信号機８１がＹＹ現示となっており、これに伴って、合計電流検出結果Ｉ’が信号灯器の二灯分に相当する電流値となっている。また、ＹＹ現示の個別電圧検出結果Ｖ（ＹＹ）’が増大し、他の４つの信号現示の個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’，Ｖ（Ｙ）’・・・，Ｖ（Ｇ）’は何れも「０」となっている。

状態判定処理Ｓ１２では、信号機８１の現示状態に応じて電流取得部１Ａ及び電圧取得部１Ｂで取得された合計電流検出結果Ｉ’及び個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’，・・・，Ｖ（Ｇ）’に基づいて現示状態が判定される。ここで、本実施形態では、信号機８１の現示状態として、点灯正常、点灯故障、滅灯異常、多灯異常、及び点灯警報という５つの状態のうちの何れであるかが判定される。点灯正常は、５つの信号現示のうちの一の信号現示が正常に点灯している状態である。点灯故障は、個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’，・・・，Ｖ（Ｇ）’に関わらず合計電流検出結果Ｉ’が点灯に要する十分な電流に達していない状態である。滅灯異常は、５の信号現示が何れも消灯状態にある異常状態である。多灯異常は、５つの信号現示のうち２以上の信号現示が点灯状態にある異常状態である。点灯警報は、一の信号現示について点灯しており故障や異常ではないが、合計電流検出結果Ｉ’ 個別電圧検出結果Ｖ（Ｒ）’，・・・，Ｖ（Ｇ）’が規定から外れていて警報を要する状態である。また、ここでいう正常に点灯とは、信号機として点灯、もしくは消灯が正しく視認できるよう、電球、ＬＥＤ等の灯器に応じて予め設定される。状態判定処理Ｓ１２では、状態判定部１Ｃが有する様々な判定基準やマトリックス表を用いて、信号機８１の現示状態が上記の５つの状態のうちの何れであるかが判定される。

図６は、電圧取得部で取得された個別電圧検出結果に関する判定基準を示す模式図であり、図７は、電流取得部で取得された合計電流検出結果に関する判定基準を示す模式図である。また、図８は、状態判定部において信号機の現示状態の判定に用いられるマトリックス表を示す模式図である。尚、図６では、個別電圧検出結果について、５つの信号現示の区別が捨象されて、信号現示を示す添え字（Ｒ），・・・，（Ｇ）等が省かれて示されている。以下、個別電圧検出結果については、基本的に添え字無しの「Ｖ’」を付して説明を続ける。

まず、図６に示されているように、状態判定部１Ｃは、個別電圧検出結果Ｖ’について点消灯判定基準Ｖ１及び電圧判定基準Ｖ２を有している。

点消灯判定基準Ｖ１は、信号現示の点消灯を判定するための基準値であり、第１点灯閾値Ｖ１１と第２点灯閾値Ｖ１２からなる。図６において信号現示の点消灯について示すグラフＧ１に示されているように、個別電圧検出結果Ｖ’が第１点灯閾値Ｖ１１を超えると当該個別電圧検出結果Ｖ’に対応する信号現示が点灯状態にあると判定される。また、個別電圧検出結果Ｖ’が第２点灯閾値Ｖ１２を下回ると当該個別電圧検出結果Ｖ’に対応する信号現示が消灯状態にあると判定される。

電圧判定基準Ｖ２は、点灯状態に対応する個別電圧検出結果Ｖ’が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定するための基準値であり、個別電圧検出結果Ｖ’について正常値と判定される電圧正常範囲ＶＡ１を示す。電圧判定基準Ｖ２は、正常範囲の第１下限値Ｖ２１、正常範囲の第２下限値Ｖ２２、正常範囲の第１上限値Ｖ２３、及び正常範囲の第２上限値Ｖ２４からなる。点灯状態に対応する個別電圧検出結果Ｖ’について、図６に示されているように、上昇→一定→下降という台形変化を示すときの各過程が電圧判定基準Ｖ２の各値と対比されて判定が行われる。

図６には、台形変化を示す個別電圧検出結果Ｖ’に対する電圧判定基準Ｖ２による判定についてグラフＧ２に示されている。このグラフＧ２に示されているように、上昇時及び一定時の個別電圧検出結果Ｖ’が正常範囲の第２下限値Ｖ２２以上で正常範囲の第１上限値Ｖ２３以下のときに正常と判定される。この範囲から外れるときには警報を要すると判定される。また、下降時の個別電圧検出結果Ｖ’については、正常範囲の第２上限値Ｖ２４以下で正常範囲の第１下限値Ｖ２１以上のときに正常と判定される。この範囲から外れるときには警報を要すると判定される。

次に、図７に示されているように、状態判定部１Ｃは、合計電流検出結果Ｉ’について故障判定基準Ｉ１及び電流判定基準Ｉ２を有している。

故障判定基準Ｉ１は、信号機８１が点灯故障の状態にあるか非故障の状態にあるかを判定するための基準値であり、第１故障閾値Ｉ１１と第２故障閾値Ｉ１２からなる。図７には、信号機８１の故障／非故障についてグラフＧ３に示されている。上述の点消灯判定基準Ｖ１に基づいて点灯状態が判定された場合に合計電流検出結果Ｉ’が第１故障閾値Ｉ１１を超えると信号機８１が非故障の状態にあると判定される。また、点灯状態が判定された場合の合計電流検出結果Ｉ’が第２故障閾値Ｉ１２を下回ると信号機８１が点灯故障の状態にあると判定される。

電流判定基準Ｉ２は、点灯状態が判定された場合の合計電流検出結果Ｉ’が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定するための基準値であり、合計電流検出結果Ｉ’について正常値と判定される電流正常範囲ＩＡ１を示す。電流判定基準Ｉ２は、正常範囲の第１下限値Ｉ２１、正常範囲の第２下限値Ｉ２２、正常範囲の第１上限値Ｉ２３、及び正常範囲の第２上限値Ｉ２４からなる。点灯状態のときの合計電流検出結果Ｉ’について、図７に示されているように、上昇→一定→下降という台形変化を示すときの各過程が電流判定基準Ｉ２の各値と対比されて判定が行われる。

図７には、台形変化を示す合計電流検出結果Ｉ’に対する電流判定基準Ｉ２による判定についてグラフＧ４に示されている。このグラフＧ４に示されているように、上昇時及び一定時の合計電流検出結果Ｉ’が正常範囲の第２下限値Ｉ２２以上で正常範囲の第１上限値Ｉ２３以下のときに正常と判定される。この範囲から外れるときには警報を要すると判定される。また、下降時の合計電流検出結果Ｉ’については、正常範囲の第２上限値Ｉ２４以下で正常範囲の第１下限値Ｉ２１以上のときに正常と判定される。この範囲から外れるときには警報を要すると判定される。

個別電圧検出結果Ｖ’及び合計電流検出結果Ｉ’に対する上記のような判定基準との判定結果に基づいて、信号機８１の現示状態が判定される。この段階の判定に、図８に示されているマトリックス表Ｍ１が用いられる。

マトリックス表Ｍ１は、５つの個別電圧検出結果Ｖ’についての４つの電圧状態と、１つの合計電流検出結果Ｉ’についての３つの電流状態とを表形式で組合せた対応表である。

４つの電圧状態は、点消灯判定基準Ｖ１に基づいて判定される滅灯異常及び多灯異常と、電圧判定基準Ｖ２に基づいて判定される電圧正常及び電圧警報とからなる。滅灯異常は、５つの個別電圧検出結果Ｖ’の全てが消灯状態と判定される状態を指し、多灯異常は、２以上の個別電圧検出結果Ｖ’が点灯状態と判定される状態を指す。電圧正常は、一の個別電圧検出結果Ｖ’のみについて点灯状態と判定され、且つ当該個別電圧検出結果Ｖ’が正常と判定される状態を指す。電圧警報は、一の個別電圧検出結果Ｖ’のみについて点灯状態と判定され、且つ当該個別電圧検出結果Ｖ’が要警報と判定される状態を指す。

３つの電流状態は、故障判定基準Ｉ１に基づいて判定される点灯故障と、電流判定基準Ｉ２に基づいて判定される電流正常及び電流警報とからなる。点灯故障は、合計電流検出結果Ｉ’が小さくて故障と判定される状態である。電流正常は、合計電流検出結果Ｉ’が大きくて非故障と判定され、且つ当該合計電流検出結果Ｉ’が正常と判定される状態である。電流警報は、合計電流検出結果Ｉ’が非故障と判定され、且つ当該合計電流検出結果Ｉ’が要警報と判定される状態である。

そして、このマトリックス表Ｍ１では、電圧状態が滅灯異常である場合、多灯異常である場合、及び電流状態が点灯故障である場合、の全てが、図８中に×印で示されているように信号機８１の現示状態について故障と判断される。また、電圧状態が電圧警報である場合、又は電流状態が電流警報である場合に、図８中に△印で示されているように信号機８１の現示状態について要警報と判断される。そして、電圧状態が電圧正常で且つ電流状態が電流正常である場合にのみ、図８中に〇印で示されているように信号機８１の現示状態について正常と判断される。

図４の状態判定処理Ｓ１２では、５つの個別電圧検出結果Ｖ’に対する判定結果と、１つの合計電流検出結果Ｉ’に対する判定結果が、マトリックス表Ｍ１の何れの欄に相当するかが識別される。これにより、信号機８１の現示状態について故障、要警報、及び正常のうちの何れであるかが把握される。

ここで、本実施形態では、上記のマトリックス表Ｍ１の各欄に識別子が割り振られている。

図９は、図８に示されているマトリックス表の各欄に割り振られている識別子の一例を示す図である。

この図９の例では、マトリックス表Ｍ１における１２個の欄に、「１１，・・・，４３」という１２個の数字からなる識別子が割り振られている。この識別子では、「１１，１２，１３」の識別子が故障のうちの滅灯異常に対応し、「４１，４２，４３」の識別子が故障のうちの多灯異常に対応する。また、「２１，３１」の識別子が故障のうち点灯故障に対応している。また、「２２，３２，３３」は、電流及び電圧の少なくとも一方について警報を要する点灯警報に対応し、「２３」の識別子のみが点灯正常に対応している。

本実施形態では、５つの個別電圧検出結果Ｖ’に対する判定結果と、１つの合計電流検出結果Ｉ’に対する判定結果が、マトリックス表Ｍ１におけるこのような識別子付きの欄の何れに相当するかが識別される。これにより、信号現示の故障については、単に故障であるというだけでなく、上述した滅灯異常、多灯異常、及び点灯故障という故障の種類まで判定されることとなる。

図４の状態判定処理Ｓ１２において、信号機８１の現示状態が、滅灯異常、多灯異常、点灯故障、点灯警報、及び点灯正常、の何れであるかが判定されると、次に、図３に示されている情報生成部１Ｄによる情報生成処理Ｓ１３が行われる。この情報生成処理Ｓ１３では、状態判定処理Ｓ１２での判定結果に基づいて信号機８１の状態を表す状態情報が生成される。このとき、点灯故障、点灯警報、及び点灯正常については、当該判定が得られた一の信号現示も状態情報に含められる。また、本実施形態では、この状態情報には、状態判定処理Ｓ１２での判定に使われた合計電流検出結果Ｉ’及び個別電圧検出結果Ｖ’も含まれる。そして、生成された状態情報は、ＭＰＵ１３の内部メモリに記憶される。

情報生成処理Ｓ１３の終了後、処理が取得処理Ｓ１１に戻って以降の処理が繰り返される。図１～図３に示されている信号機監視装置１では、以上に説明した図４のフローチャートで表される処理が、電源が遮断されるまで実行され続ける。この処理によって、信号機８１の状態情報が次のように生成されることとなる。

図１０は、図４のフローチャートで表される処理によって信号機の状態情報が生成される様子を、図５に示されているタイムチャートに応じて示す図である。

ここでの処理では、信号機８１の５つの信号現示に応じて状態情報Ｊ（Ｒ），・・・Ｊ（Ｇ）が生成される。図１０に示されているように、このような処理が、５つの信号現示の個別電圧検出結果Ｖ’及び合計電流検出結果Ｉ’について行われる。このとき、一の信号現示について生成された状態情報Ｊ（Ｒ），・・・Ｊ（Ｇ）は、次に切替えが行われるまでＭＰＵ１３の内部メモリに保持される。そして、切替えを契機に新たに状態情報Ｊ（Ｒ），・・・Ｊ（Ｇ）が生成されると、この新たな状態情報Ｊ（Ｒ），・・・Ｊ（Ｇ）によって内部メモリの記憶内容が更新される。また、本実施形態では、多灯異常や滅灯異常が判定された場合には、当該異常を表す状態情報Ｊ（Ｅ）が生成されて記憶される。他方、一の信号現示が特定された上で下される点灯故障、点灯警報、及び点灯正常の判定については、上述したように当該判定がなされた一の信号現示を含む状態情報Ｊ（Ｒ），・・・Ｊ（Ｇ）が生成されて記憶される。

本実施形態では、このように生成されて記憶される信号機８１の状態情報が、図２に示されている外部機器４からの読出し要求に応じ、図３に示されている情報出力部１Ｅによって出力される。

図１１は、図３に示されている情報出力部が読出し要求に応じて信号機の状態情報を出力する処理の流れを表した模式的なフローチャートである。

このフローチャートの処理は、信号機監視装置１に電源が投入されて起動すると開始される。すると、まず、各要素のイニシャライズＳ２１が行われ、その後、図１に示されている外部機器４から読出し要求が送られてきたか否かを判定する判定待機状態Ｓ２２となる。外部機器４からの読出し要求が無い場合（ＮＯ判定）には、判定待機状態Ｓ２２が続けられる。そして、外部機器４から読出し要求が送られてくると（ＹＥＳ判定）、その時点で、図１０に示されているように各信号現示について記憶されている状態情報についての情報出力処理Ｓ２３が実行される。

以上に説明した実施形態の信号機監視装置１、当該信号機システム８を備えた信号機監視システム７及び信号機システム８によれば、次のような効果を奏することができる。即ち、本実施形態によれば、電流センサ２と同数の電流取得部１Ａは、全現示数よりも少数の電流センサ２の出力を受けるものとなっている。つまり、本実施形態によれば、必要とする電流センサ２の設置数が抑えられることから、その分、コストを抑えて信号機８１の状態を監視することができる。

ここで、本実施形態では、状態判定部１Ｃは、点消灯判定基準Ｖ１に基づいて滅灯異常又は多灯異常を判定する。また、状態判定部１Ｃは、点灯状態にある一の信号現示について、故障判定基準Ｉ１に基づいて点灯故障又は非故障を判定するとともに、非故障にある信号現示について、電圧判定基準Ｖ２及び電流判定基準Ｉ２に基づいて点灯警報を判定する。この構成によれば、信号機８１の現示状態について、上記の４つの判定基準を用いた判定により、滅灯異常、多灯異常、一の信号現示の点灯正常、点灯故障、及び点灯警報の何れであるか詳細に判定することができる。また、点灯故障だけでなく点灯警報が判定されることで、信号機８１における故障の予兆を効果的に捉えることができる。

また、本実施形態では、電圧判定基準Ｖ２が、個別電圧検出結果Ｖ’についての電圧正常範囲ＶＡ１を示し、電流判定基準Ｉ２が、合計電流検出結果Ｉ’についての電流正常範囲ＩＡ１を示す。状態判定部１Ｃは、個別電圧検出結果Ｖ’が電圧正常範囲ＶＡ１に収まり且つ非故障の合計電流検出結果Ｉ’が電流正常範囲ＩＡ１に収まる場合に点灯正常と判定する。また、状態判定部１Ｃは、個別電圧検出結果Ｖ’が電圧正常範囲ＶＡ１から外れる場合又は非故障の合計電流検出結果Ｉ’が電流正常範囲ＩＡ１から外れる場合に点灯警報と判定する。この構成によれば、点灯状態にある一の信号現示について、個別電圧検出結果Ｖ’及び非故障の合計電流検出結果Ｉ’を電圧正常範囲ＶＡ１及び電流正常範囲ＩＡ１と対比することで、点灯正常と点灯警報の何れにあるかを高い確度で判定することができる。

また、本実施形態では、状態判定部１Ｃは、個別電圧検出結果Ｖ’についての４つの電圧状態と、合計電流検出結果Ｉ’についての３つの電流状態と、を表形式で組合せ、表の各欄に識別子が割り振られたマトリックス表Ｍ１を有している。状態判定部１Ｃは、合計電流検出結果Ｉ’及び個別電圧検出結果Ｖ’の判定結果がマトリックス表Ｍ１の何れの欄に相当するかを識別することで、信号機８１の現示状態を判定する。そして、状態判定部１Ｃは、当該現示状態の判定結果を、識別された欄の識別子とともに情報生成部１Ｄに引渡し、情報生成部１Ｄが、判定結果と識別子とを対応付けて状態情報を生成する。この構成によれば、信号機８１の現示状態について、合計電流検出結果Ｉ’及び個別電圧検出結果Ｖ’の判定結果をマトリックス表Ｍ１と対比することで処理負担を抑えて判定を行うことができる。また、判定結果とマトリックス表Ｍ１における対応欄の識別子とが対応付けられて状態情報が生成されることから、状態情報の出力先において、信号機８１の現示状態を良好に把握することができる。このため、信号機８１が滅灯異常、多灯異常、点灯故障、及び点灯警報の状態に一時的に陥った後で点灯正常の状態に復帰したような場合に、状態情報の出力先において当該復帰を良好に把握することもできる。

尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の信号機監視装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述の実施形態では、信号機監視装置の一例として、Ｒ現示、ＹＹ現示、Ｙ現示、ＹＧ現示、Ｇ現示、の５つの信号現示を切替え可能に表す信号機８１の状態を監視する信号機監視装置１が例示されている。しかしながら、信号機監視装置はこれに限るものではなく、その監視対象たる信号機において表示可能な現示について、その具体的な数や種類を問うものではない。

また、上述の実施形態では、電流取得部の一例として、複数の信号現示の全体合計電流Ｉについて計測する１つの電流センサ２の出力を受けて全体合計電流Ｉに関する合計電流検出結果Ｉ’を取得する電流取得部１Ａが例示されている。しかしながら、電流取得部はこれに限るものではない。電流取得部は、複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流について計測する、全現示数よりも少数の電流センサの出力を受けて部分合計電流に関する合計電流検出結果を取得するものであってもよい。尚、全現示数よりも少数の電流センサとしては、上述の実施形態に即して説明すると次のような例が挙げられる。即ち、「Ｒ，ＹＹ」と「Ｙ，ＹＧ，Ｇ」の２群それぞれに電流センサを設ける場合や、「Ｒ」と「ＹＹ」と「Ｙ，ＹＧ，Ｇ」の３群それぞれに電流センサを設ける場合等が一例として挙げられる。

また、上述の実施形態では、情報生成部の一例として、信号機８１の状態情報を生成してＭＰＵ１３の内部メモリに記憶するとともに、その記憶内容を適宜に更新する情報生成部１Ｄが例示されている。しかしながら、情報生成部はこれに限るものではなく、内部メモリの記憶内容を更新するのではなく、生成した状態情報を内部メモリに記憶させて蓄積させるもの等であってもよい。

また、上述の実施形態では、状態判定部の一例として、点消灯判定基準Ｖ１、故障判定基準Ｉ１、電圧判定基準Ｖ２、及び電流判定基準Ｉ２に基づいて、滅灯異常、多灯異常、点灯正常、点灯故障、及び点灯警報を判定する状態判定部１Ｃが例示されている。しかしながら、状態判定部は、これに限るものではなく、合計電流検出結果及び個別電圧検出結果に基づいて信号機の現示状態を判定するものであれば、その具体的な判定内容等を問うものではない。ただし、上記の４つの判定基準を用いた判定により、信号機８１の現示状態を詳細に判定することができる点や、点灯警報の判定により、信号機８１における故障の予兆を効果的に捉えることができる点は上述した通りである。

また、上述の実施形態では、状態判定部の一例として、電圧判定基準Ｖ２が電圧正常範囲ＶＡ１を示し、電流判定基準Ｉ２が電流正常範囲ＩＡ１を示し、個別電圧検出結果Ｖ’及び合計電流検出結果Ｉ’をこれらの範囲と対比する状態判定部１Ｃが例示されている。しかしながら、状態判定部は、これに限るものではなく、電圧判定基準や電流判定基準の具体的な基準内容や、これに基づく判定内容等を問うものではない。ただし、上記のような範囲との対比により点灯正常や点灯警報を高い確度で判定することができる点は上述した通りである。

また、上述の実施形態では、状態判定部の一例として、識別子付きのマトリックス表Ｍ１を有し、合計電流検出結果Ｉ’及び個別電圧検出結果Ｖ’の判定結果とマトリックス表Ｍ１との対比により現示状態を判定する状態判定部１Ｃが例示されている。そして、情報生成部の一例として、現示状態についての判定結果とマトリックス表Ｍ１における識別子とを対応付けて状態情報を生成する情報生成部１Ｄが例示されている。しかしながら、状態判定部や情報生成部はこれに限るものではない。状態判定部は、現示状態の判定に上記のようなマトリックス表を用いないものであってもよく、情報生成部は、現示状態についての判定結果のみを状態情報として生成するものであってもよい。ただし、状態判定部１Ｃが識別子付きのマトリックス表Ｍ１を用いて現示状態を判定することで、現示状態の判定について処理負担を抑えて判定を行うことができることは上述した通りである。また、判定結果と識別子とが対応付けられた状態情報により、信号機８１の現示状態や一時的な滅灯異常等からの復帰を、状態情報の出力先において良好に把握することが出来る点も上述した通りである。

１ 信号機監視装置
１Ａ 電流取得部
１Ｂ 電圧取得部
１Ｃ 状態判定部
１Ｄ 情報生成部
１Ｅ 情報出力部
２ 電流センサ
３ 電圧センサ
４ 外部機器
５ ＰＣ
６ 電源
７ 信号機監視システム
８ 信号機システム
１１ 電流信号処理部
１２ 電圧信号処理部
１３ ＭＰＵ
１４，４１ ＲＳ４８５伝送部
１５ 電源部
１６ 発振子
１７ リセットＩＣ
４２ マイコン回路
８１ 信号機
８２ 信号機電源
１１１ 半波整流回路
１１２ 積分回路
１１３ 第１非反転増幅器
１１４ 第２非反転増幅器
１２１ 変圧器
１２２ 半波整流回路
１２３ 積分回路
１２４ 非反転増幅器
１３１，１３２，１３３ ＡＤコンバータ
１３４，１３５ ＵＡＲＴ
８２１ 開閉接点
Ｓ１１ 取得処理
Ｓ１２ 状態判定処理
Ｓ１３ 情報生成処理
Ｓ２１ イニシャライズ
Ｓ２２ 判定待機状態
Ｓ２３ 情報出力処理
Ｉ 全体合計電流
Ｉ’ 合計電流検出結果
Ｉ１ 故障判定基準
Ｉ１１ 第１故障閾値
Ｉ１２ 第２故障閾値
Ｉ２ 電流判定基準
Ｉ２１，Ｖ２１ 正常範囲の第１下限値
Ｉ２２，Ｖ２２ 正常範囲の第２下限値
Ｉ２３，Ｖ２３ 正常範囲の第１上限値
Ｉ２４，Ｖ２４ 正常範囲の第２上限値
ＩＡ１ 電流正常範囲
Ｖ（Ｒ），Ｖ（ＹＹ），Ｖ（Ｙ），Ｖ（ＹＧ），Ｖ（Ｇ） 個別動作電圧
Ｖ’，Ｖ（Ｒ）’，Ｖ（ＹＹ）’，Ｖ（Ｙ）’，Ｖ（ＹＧ）’，Ｖ（Ｇ）’ 個別電圧検出結果
Ｖ１ 点消灯判定基準
Ｖ１１ 第１点灯閾値
Ｖ１２ 第２点灯閾値
Ｖ２ 電圧判定基準
ＶＡ１ 電圧正常範囲
Ｍ１ マトリックス表
Ｊ（Ｒ），Ｊ（ＹＹ），Ｊ（Ｙ），Ｊ（ＹＧ），Ｊ（Ｇ），Ｊ（Ｅ） 状態情報
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ グラフ

Claims (6)

1. 鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサの出力を受けて、前記部分合計電流又は前記全体合計電流に関する合計電流検出結果を取得する、前記電流センサと同数設けられた電流取得部と、
   前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサの出力を受けて、前記個別動作電圧に関する個別電圧検出結果を取得する、前記電圧センサと同数設けられた電圧取得部と、
   前記電流取得部で取得された前記合計電流検出結果、及び、前記電圧取得部で取得された前記個別電圧検出結果、に基づいて、前記信号機の現示状態を判定する状態判定部と、
   前記状態判定部による判定結果に基づいて前記信号機の状態を表す状態情報を生成する情報生成部と、
   前記情報生成部で生成された前記状態情報を出力する情報出力部と、
   を備えたことを特徴とする信号機監視装置。
2. 前記状態判定部は、前記個別電圧検出結果について当該個別電圧検出結果に対応する信号現示の点消灯を判定する点消灯判定基準と、前記合計電流検出結果について、前記点消灯判定基準に基づいて点灯状態が判定されたにも関わらず十分な電流が流れない点灯故障にあるか十分な電流が流れる非故障にあるかを判定する故障判定基準と、前記点灯状態に対応する前記個別電圧検出結果が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定する電圧判定基準と、前記非故障にある前記合計電流検出結果が正常値であるか警報を要する警報値であるかを判定する電流判定基準と、を有しており、
   前記状態判定部が、前記点消灯判定基準に基づいて、前記複数の信号現示のうちの何れか一の信号現示が前記点灯状態にあるか、前記複数の信号現示が何れも消灯状態にある滅灯異常にあるか、前記複数の信号現示のうち２以上の信号現示が前記点灯状態にある多灯異常にあるかを判定し、前記点灯状態にあると判定された前記一の信号現示について、前記故障判定基準に基づいて前記点灯故障にあるか前記非故障にあるかを判定するとともに、前記非故障にあると判定された場合には、前記電圧判定基準及び前記電流判定基準に基づいて、前記一の信号現示について点灯してはいるが警報を要する点灯警報にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の信号機監視装置。
3. 前記電圧判定基準が、前記個別電圧検出結果について正常値と判定される電圧正常範囲を示し、
   前記電流判定基準が、前記合計電流検出結果について正常値と判定される電流正常範囲を示し、
   前記状態判定部は、前記一の信号現示の前記個別電圧検出結果が前記電圧正常範囲に収まり且つ前記非故障である前記合計電流検出結果が前記電流正常範囲に収まる場合に点灯正常と判定し、前記一の信号現示の前記個別電圧検出結果が前記電圧正常範囲から外れる場合又は前記非故障である前記合計電流検出結果が前記電流正常範囲から外れる場合に前記点灯警報と判定することを特徴とする請求項２に記載の信号機監視装置。
4. 前記状態判定部は、前記個別電圧検出結果について、前記点消灯判定基準に基づいて判定される前記滅灯異常、前記多灯異常、及び前記電圧判定基準に基づいて判定される電圧正常、電圧警報、の４つの電圧状態と、前記合計電流検出結果について、前記故障判定基準に基づいて判定される前記点灯故障、及び前記電流判定基準に基づいて判定される電流正常、電流警報、の３つの電流状態と、を表形式で組合せ、表の各欄に識別子が割り振られたマトリックス表を有しており、
   前記状態判定部が、前記点消灯判定基準、前記電圧判定基準、前記故障判定基準、及び前記電流判定基準、に基づく前記合計電流検出結果及び前記個別電圧検出結果それぞれの判定結果が前記マトリックス表の何れの欄に相当するかを識別することで、前記現示状態が、前記滅灯異常、前記多灯異常、前記点灯故障、前記点灯警報、及び点灯正常、の何れであるかを判定し、当該現示状態の判定結果を、識別された欄の前記識別子とともに前記情報生成部に引渡し、
   前記情報生成部が、前記判定結果と前記識別子とを対応付けて前記状態情報を生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の信号機監視装置。
5. 鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサと、
   前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサと、
   請求項１～４のうち何れか一項に記載の信号機監視装置と、
   を備えたことを特徴とする信号機監視システム。
6. 鉄道に設置され、複数の信号灯器の点灯／非点灯を用いて複数の信号現示を切替え可能に表す信号機と、
   前記信号機における動作電流を前記複数の信号現示を全現示数よりも少ない数の群に分けたときの群毎の部分合計電流又は前記複数の信号現示の全体合計電流について計測する、前記全現示数よりも少数の電流センサと、
   前記複数の信号現示それぞれの個別動作電圧を計測する複数の電圧センサと、
   請求項１～４のうち何れか一項に記載の信号機監視装置と、
   を備えたことを特徴とする信号機システム。

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