JP2736846B2 - 情報板監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路情報板を遠方か
ら制御監視する情報板監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から高速道路上あるいは道路上に道
路情報板を設け、先行道路の交通状況あるいは道路状況
等を道路情報板に表示し、通行車両のドライバに報せ、
災害を防止することが行われている

【０００３】図６はその一例であり、道路情報板１はＬ
ＥＤあるいは小型電球を表示素子として表示ドットを構
成し、表示ドットを縦横にマトリックス状に配列し、電
力会社から電源２を供給され、表示ドットを点綴りで点
灯させることで、所望の文字あるいは図柄を表示し、通
行車両８のドライバに情報を提供している。これらの表
示内容は伝送線３を介して、監視装置４からのデータ伝
送により表示ドットを表示ドット毎に点灯，消灯するよ
うにして制御されている。

【０００４】監視装置４は、トンネル５内の非常通報装
置６からの非常通報を信号線７を介して受信し、伝送線
３を介して道路情報板１を制御し、道路情報板１に最適
な表示を行うようにしている。道路情報板１の表示目的
としては、記号９の「トンネル内火災発生進入禁止」、
記号１０の「トンネル内作業中走行注意」、記号１１の
「トンネル内事故発生進入禁止」のように、通行車両の
ドライバーの安全性にとって極めて重要な情報を提供す
ることを目的としている。

【０００５】ところで、先行道路で火災等の重要事象が
発生したときに、万が一、道路情報板１が表示しない
と、後続する通行車両８が災害に巻き込まれる可能性が
あり危険である。このことから、道路情報板１で情報が
確実に表示していることを確認するために、道路情報板
１から監視装置４に道路情報板１の表示状態を示す表示
ドット毎のデータと機器の故障，異常等の状態を示すデ
ータをあわせて監視データとして、伝送線３を介して、
データ伝送により送り、監視装置４で監視している。

【０００６】道路情報板１から監視装置４へのデータ伝
送が途切れた場合、監視装置４では道路情報板１で表示
が確実にされているかの確認ができないことから、デー
タ伝送が途切れた原因の究明と復旧を早急に行う必要が
ある。

【０００７】データ伝送が途切れる要因としては、伝送
線３の切断の場合のケースと、道路情報板１への電力会
社から電源２の供給が停止した場合、即ち停電のケース
がある。前者の場合は伝送線３ を管理している電話局
に、また、後者の場合は電力会社に復旧依頼する必要が
あるが、その区分ができないことから、データ伝送が途
切れた場合、即時に保守要員が現地調査を行う必要があ
り、人手不足の中で、道路情報板１と監視装置４の距離
が離れている場合、真夜中に発生した場合はその原因解
明は大変であった。

【０００８】そこで、道路情報板１から監視装置４に電
力会社から電源２の供給が停止したことを示す「停電」
信号を伝送することで原因を区分することが重要とな
る。「停電」信号を伝送する方法としては、道路情報板
１から監視装置４へ伝送線３を介してデータ伝送により
送出している監視データに「停電」信号を追加するがあ
る。この方法についてみると、道路情報板１と監視装置
４間のデータ伝送としては、道路情報板１の表示ドット
毎に点灯、消灯を指定する制御データ及び表示ドット毎
の点灯状態を監視するための監視データが必要である。
このため膨大なデータ量のデータ伝送となることから、
このように膨大なデータを誤りなく短時間で伝送するた
めに伝送方法はＨＤＬＣ伝送手順が用いられ、伝送速度
も２４００ｂｉｔ／ｓ程度の高速伝送が要求されて、変
復調装置には位相変調方式が用いられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら伝
送制御、表示制御、監視データの作成等は通常ＣＰＵが
用いられ、大型で複雑となり、変復調装置と合わせる
と、その電源容量は大きなものとなってしまう。また、
ＨＤＬＣ伝送手順の中で優先的に停電信号を伝送するよ
うに改造することは多大な改造が必要であり、合わせて
道路情報板１への電源２の供給が停止した後に、監視装
置４への監視データに「停電」信号を追加してデータ伝
送することから、データ伝送を行うための装置全体に停
電補償された電源が必要である。これらの装置に停電中
にも電源を供給する停電補償電源は大型となり、停電補
償のための蓄電池，また蓄電池用の充電器を設ける必要
があり非常に高価なものであった。

【００１０】また、蓄電池には寿命があり、鉛シール電
池で３〜５年、ニッケルカドミューム電池で４〜７年(
蓄電池工業会資料による) で交換する必要があり、保守
費用も高価となる問題があった。また、道路情報板１か
ら監視装置４へデータ伝送を行っている伝送線３に直流
電圧を重畳させ、道路情報板１が停電時に道路情報板１
から出力する直流電圧の極性を反転させる方法がある。

【００１１】この方法では、伝送線３が電話局間を経由
する場合マイクロ波回線を介することから監視装置４に
直流電圧が届かないという問題があり、また、同一電話
局内であっても伝送線３に直流電圧を重畳させるために
は、道路情報板１，監視装置４等の変復調装置に設ける
伝送線とのインターフェイス用のハイブリットトランス
に耐直流電圧・電流の大型部品を用いる改造が必要とな
り変復調装置内に収納できなくなるという問題がある。

【００１２】さらに、道路情報板１が停電後に伝送線３
に極性を反転させた直流電圧を出力することから、停電
補償された直流電源が必要で、その電源は４８Ｖ程度と
高くなり、また電流値も２０ｍＡ程度必要であり、その
送出電力は９６０ｍＷ程度の大きなものとなり、停電補
償のための蓄電池が必要であり、高価で複雑になるとい
う問題があった。

【００１３】また、道路情報板１から監視装置４へデー
タ伝送を行っている伝送線３に、停電時に道路情報板か
ら一定の音声帶域の交流信号を重畳させる方法もある
が、この方法では監視装置側でこの停電信号の交流信号
をデータ伝送のための交流信号と区別して検出するバン
ドパスフィルターが必要となり、このバンドパスフィル
ターの特性としては伝送線３の帶域が０．３〜３．４Ｋ
Ｈｚと狭いことから、受信器側ではこの帶域内で２つの
交流信号を区別するため、極めて狭い帶域フィルターが
必要で大型となり、非常に高価となる問題があった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、道路情報板には道路情報板と監視装置間
の制御監視等行うための伝送線に監視装置とのデータの
授受を行うための変複調装置の他に、音声帶域内で高周
波領域と低周波領域の２波の交流電圧を同時に送出する
ＤＴＭＦ発信器を配設し、監視装置には道路情報板との
データの授受を行うための変複調装置の他にＤＴＭＦ受
信器を配設している。

【００１５】そして道路情報板に供給されている電源の
停止を検出した場合は、道路情報板の変複調装置からの
信号送出を停止するとともに、ＤＴＭＦ発信器から所定
のＤＴＭＦ信号を伝送線に送出し、監視装置では伝送線
に接続されたＤＴＭＦ受信器の検出信号により道路情報
板が停電したことを検出するように構成している。

【００１６】また、道路情報板のＤＴＭＦ発信器には、
すくなくとも道路情報板が停電してから監視装置のＤＴ
ＭＦ受信器が停電を検出するまでの間、トーン信号を所
定の出力レベルで送出し続けることができる停電補償さ
れた電源を配設することで、道路情報板の停電を遠方か
ら監視するようにしたものである。さらには、ＤＴＭＦ
受信器に電源を供給する電源装置において停電補償用に
コンデンサを用いるようにしたものである。

【００１７】

【作用】本発明は、このようにしたので、道路情報板と
監視装置間のデータ伝送手段を改造することなく、道路
情報板が停電時に監視装置に停電の信号を通常データ伝
送している伝送線を用いて送ることができ、停電補償電
源の電源容量が少なくてすみ、コンデンサにより停電補
償できる作用がある。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図１の機能構成図、図
２の停電補償電源回路図、図３のタイムチャート、図４
のＤＴＭＦ信号組合せ表をもとに説明する。第１図にお
いて、第６図と同一記号は相当部分を示している。

【００１９】伝送線３は音声帯域の一般専用回線で、Ｎ
ＴＴ 等が一般にサービスしているものである。その一
方は監視装置４の変復調装置１４とＤＴＭＦ信号受信器
１５に接続され、他方は道路情報板１のリレー２６の接
点２６ａのうち、コモン接点ｃに接続し、接点２６ａの
うちメイク接点ａは変復調装置２１に接続し、ブレーク
接点ｂはＤＴＭＦ信号発信器２４の出力端子に接続して
いる。

【００２０】ＤＴＭＦ信号発信器２４は停電補償電源２
５から停電補償された電源が供給されている。電力会社
から供給される商用電源２７は変復調装置２１、停電補
償電源２５、伝送制御部２２、表示部２３、リレー２６
に供給され、リレー２６は商用電源２７の供給中は動作
し、そのとき接点２６ａはコモンｃとメイク接点ａが接
続され、停電時は復帰してコモンｃとブレーク接点ｂが
接続される。

【００２１】商用電源２７の供給中、変復調装置２１は
監視装置４の変復調装置１４から伝送線３及びリレー接
点２６ａのコモンｃとメイク接点ａを介して道路情報板
１の表示内容を制御するための供給された変調制御デー
タ１９を復調し、復調制御データ３０を伝送制御部２２
に出力する。伝送制御部２２は復調制御データ３０を受
けると表示部２３に表示指令３１を出力し、表示部２３
は表示指令３１を受けると表示指令３１に対応し、例え
ば第１図に示す記号９，１０，１１で示す表示文字の表
示を行う。

【００２２】このように表示部２３に第１図の記号９，
１０，１１に示すような任意の文字または図柄を表示さ
せるため、監視装置４から情報板１に送るデータは表示
部２３の表示ドット毎に点灯，消灯を制御するデータが
必要で、そのデータ量は膨大なものになる。また、表示
部２３は表示状態を示す多量なデータ及び機器の状態を
示す監視データ３２を伝送制御部２２に出力する。伝送
制御部２２は監視データ３２を符号化し、符号監視デー
タ３３として変復調装置２１に出力する。

【００２３】符号監視データ３３は変復調装置２１で変
調され、変調監視データ４１として出力され、その信号
はリレー接点２６ａのメイク接点ａとコモンｃ及び伝送
線３を介して変復調装置１４に送られて復調され、変復
調装置１４から復調監視データ３４を伝送制御部１６に
出力する。

【００２４】伝送制御部１６は復調監視データ３４を受
けると符号化されたデータを復号化して監視モニタ情報
３５を監視操作部１７に出力し、監視操作部１７は監視
モニタ情報３５を受けると監視用のモニタ表示装置、例
えばＣＲＴディスプレイ，グラフィックパネル等に道路
情報板１の表示状態及び機器の状態を表示させ、道路情
報板１の状態を遠方から監視できるようにしている。

【００２５】道路情報板１の表示を変更する場合は、監
視操作部１７の操作により表示制御データ３６を伝送制
御部１６に出力し、伝送制御部１６は表示制御データ３
６を符号化し、符号化制御データ３７として変復調装置
１４に出力する。変復調装置１４は符号化制御データ３
７を変調し、変調制御データ１９を伝送線３に出力し道
路情報板１の表示を制御するようにしている。

【００２６】ＤＴＭＦ信号発信器２４は停電補償電源２
５から直流電源を受けて、音声帶域内で高周波領域と低
周波領域の２波の交流信号を同時にＤＴＭＦ信号２０と
してリレー接点２６ａのブレーク接点ｂに出力する。こ
こで商用電源２７が供給されているときは、ＤＴＭＦ信
号発信器２４の出力のＤＴＭＦ信号２０は接点２６ａが
開成されていることから、伝送線３には送出されず、Ｄ
ＴＭＦ信号受信器１５からはＤＴＭＦ検出信号３８は出
力されない。

【００２７】ここで、ＤＴＭＦ信号は、通常、押しボタ
ン電話機のトーンダイヤラーとして用いられている信号
で、発信側では音声帶域内で高周波領域の４種類（１２
０９９０Ｈｚ，１３３６Ｈｚ，１４４７Ｈｚ，１６３３
Ｈｚ）と低周波領域の４種類（６９７Ｈｚ，７７０Ｈ
ｚ，８２５Ｈｚ，９４１Ｈｚ）の内から各１波ずつ組み
合わせて１６種類の組合せを作る。そして、この２波を
合成した交流信号を同時に送出し、受信側では２波の合
成した交流信号を解析して１６種類の組合せの内の一つ
であることを検出することで、最大１６種類の信号を伝
送することができ、その１６種類は図４に示すように、
電話機のトーンダイヤルに対応し、１，２，・・・・
０，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，＊，＃として用いられている。

【００２８】このＤＴＭＦ信号は、２種類の周波数の合
成信号であることから、伝送線に乗ってくる外来ノイズ
を誤検出しにくい、極めて信頼性の高い信号伝達の手段
であり、それゆえに、押しボタン電話機のトーンダイヤ
ラーとして広く用いられているものである。また通常、
伝送線に乗せられている変復調装置の信号を誤検出する
こともない。したがって、停電信号を確実に伝送するこ
とができる。

【００２９】このように、押しボタン電話機のトーンダ
イヤラーとして広く用いられていることから、ＤＴＭＦ
信号発信器２４及びＤＴＭＦ信号受信器１５を構成する
とき主要機能は、ＬＳＩ化され一般市販されているもの
を用いることができることから極めて容易に安価に構成
することができる。

【００３０】例えば、ＤＴＭＦ信号発信器２４は型式Ｌ
Ｂ４０８９Ｂ（商品名、シャープ（株）製）等で構成す
ることができ、ＤＴＭＦ信号受信器１５は型式ＭＳＭ６
９２０（商品名、沖電気（株）製）等で構成することが
できる。

【００３１】電力会社から供給される商用電源２７が供
給されなくなった時、すなわち停電するとリレー２６は
復帰し、その接点２６ａはコモンｃとブレーク接点ｂが
接続されることから、ＤＴＭＦ信号発信器２４から出力
されているＤＴＭＦ信号２０はリレー接点２６ａのコモ
ンｃとブレーク接点ｂ及び伝送線３を介してＤＴＭＦ信
号受信器１５に入力され、、ＤＴＭＦ信号受信器１５は
ＤＴＭＦ信号２０を受けるとＤＴＭＦ検出信号３８を監
視操作部１７に出力する。

【００３２】監視操作部１７はＤＴＭＦ検出信号３８に
より道路情報板１が停電であることを表示し、監視する
ことができる。このとき、変復調装置２１の出力は電源
２７が供給されていないことから出力されることはな
い。

【００３３】このように、伝送線３に直流電圧を重畳し
ないことから、道路情報板１と監視装置４間のデータ伝
送のための変復調装置１４と変復調装置２１を改造する
必要がなく、またデータ伝送を行っている伝送制御部２
２、１６等を改造することなく、簡単な構成で、道路情
報板１の停電を監視装置４に伝えることができる。

【００３４】停電補償電源２５からは停電時も電源をＤ
ＴＭＦ信号発信器２４に供給しているがその停電補償の
時間は、ＤＴＭＦ信号発信器２４から出力されたＤＴＭ
Ｆ信号２０がＤＴＭＦ信号受信器１５で検出されるまで
の間となるが、この時間は数１０ｍｓ程度であり、極め
て短い。

【００３５】この他に、監視装置４の変復調装置１４が
変調制御信号１９を出力中は、ＤＴＭＦ信号受信器１５
にはこの変調制御信号１９とＤＴＭＦ信号２０が同時に
入力することから、ＤＴＭＦ信号受信器１５は、ＤＴＭ
Ｆ信号２０を検出することが困難である。このことか
ら、変復調装置１４が変調制御信号１９を出力停止する
までの間も停電補償電源２５は停電補償する必要があ
る。

【００３６】しかしながら、その時間は長くても数秒で
あることと、ＤＴＭＦ信号発信器２４を構成しているＬ
ＳＩ（ＬＲ４０８９Ｂ（シャープ（株）製）の消費電力
は１０ｍｗ程度で微少であり、ＤＴＭＦ信号発信器２４
の消費電力は仮に伝送線３に最大０ｄＢｍ（１ｍＷ）で
出力するための増幅器の消費電力を加えても１００ｍＷ
程度で極めて少ない。

【００３７】このため、停電補償に蓄電池を用いること
なく、コンデンサで構成することが可能となる。必要な
コンデンサの容量は、停電補償時間を余裕をみて３０秒
として、ＬＳＩ（型式ＬＲ４０８９Ｂ）及び増幅器の電
源電圧を５ボルトとした場合で算出すると次のようにな
る。

【００３８】図２は、停電補償電源２５の詳細図で図１
と同一記号は相当部分を示し、記号３９は直流電源であ
り商用電源２７を受けると直流電圧を出力し、コンデン
サ４０を充電されるとともに、その電圧をＤＴＭＦ信号
発信器２４に供給する。停電時にはコンデンサ４０から
放電された電圧がＤＴＭＦ信号発信器２４に供給され、
その電圧はＤＴＭＦ信号発信器２４をコンデンサ４０の
負荷抵抗ＲとしてＣＲ放電の形で低下する。直流電源３
９の電圧を１２ボルトとし、５ボルトまで低下する時
間、すなわち停電補償時間を３０秒とすると次の式が成
立する。

【００３９】Ｖｃ＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ／τ） ここで各緒元は次の通りである。 Ｖｃ：コンデンサ４０のｔ時間後の両端電圧＝５Ｖ Ｅ；コンデンサ４０の初期の両端電圧＝１２Ｖ τ；コンデンサ４０とＤＴＭＦ信号発信器２４による抵
抗の時定数＝Ｃ×（５²／１００ｍＷ）＝Ｃ×２５０

【００４０】これから、コンデンサ４０の容量は約０．
１４Ｆとなり、一般にスーパーキャパシタンス等の名称
で市販されているメモリのバックアップ用のコンデンサ
が使用できる。このコンデンサは形状も小型で、蓄電池
のように３〜７年で交換する必要がなく、定期交換の保
守費用が不要となり、また、蓄電池に必要な充電器を設
ける必要もなく、コンデンサ充電用に変復調装置１４の
インターフェイス用に一般に用いられる±１２ボルト電
源の一方を利用することもできることから、停電補償電
源２５を安価に構成することができる。

【００４１】次に、図１，図２の各部の状態を図３のタ
イムチャートを用いて説明する。「１」「０」は信号の
状態を示し、「１」は有で「０」は無を示している。

【００４２】電源２７が供給されている記号「イ」の区
間では、伝送線３上にＤＴＭＦ信号２０が出力されない
ことから、ＤＴＭＦ検出信号３８も出力されない。商用
電源２７が供給されない記号「ロ」の区間では、停電補
償電源２５の出力電圧が低下しながらも供給され続ける
ことから、ＤＴＭＦ信号２０が伝送線３上に出力され
る。これにより、ＤＴＭＦ信号受信器１５からＤＴＭＦ
検出信号３８が監視操作部１７に出力され、監視操作部
１７では停電表示を行う。

【００４３】停電補償電源２５の出力電圧が５ボルト以
下に低下した記号「ハ」の区間においてはＤＴＭＦ信号
発信器２４が動作しないことから、ＤＴＭＦ信号２０が
出力されずＤＴＭＦ信号受信器１５からＤＴＭＦ検出信
号３８も出力されなくなる。しかし、そのときも監視操
作部１７では停電表示を継続するようにしている。ここ
で、記号「ロ」の区間が停電補償の区間となる。商用電
源２７が復旧したときは、変調監視データ４１が出力さ
れ、記号「イ」の区間、すなわち通常状態に復帰するこ
とになる。

【００４４】図５は別の実施例で、図１，図２と同一記
号は相当部分を示し、リレー接点２６ａを停電補償電源
２５とＤＴＭＦ信号発信器２４間に設けており、電源２
７が供給時はリレー接点２６ａのブレーク接点ｂとコモ
ンｃは開成していることからＤＴＭＦ信号発信器２４は
動作せず、ＤＴＭＦ信号２０も出力されない。電源２７
の供給がなくなった時はリレー接点１８のブレーク接点
ｂとコモンｃが接続することからＤＴＭＦ信号発信器２
４は電源が供給され動作し、ＤＴＭＦ信号２０を出力す
ることができ、図２に記載したリレー接点２６ａの位置
を変えた形で実現できる。

【００４５】本説明では、停電補償電源２５の電圧は通
常１２ボルトで、停電時には５ボルトまで低下すること
で説明したが、ＬＳＩ（型式ＬＲ４０８９Ｂ）及び増幅
器の電源電圧を５ボルト一定にすることは、定電圧Ｉ
Ｃ、ツェナーダイオード等で容易にできる。

【００４６】また、リレー接点２６ａでＤＴＭＦ信号２
０を切り換えることで説明したが、半導体で切替えても
よく、停電信号によりＤＴＭＦ信号発信器２４を発信さ
せてもよいのはいうまでもない。また、伝送線３とＤＴ
ＭＦ信号発信器２４，ＤＴＭＦ信号受信器１５を直接接
続した形で説明したが、伝送線３とのインピーダンスを
整合するためにハイブリットトランス等を介して接続し
てもよいのはいうまでもない。

【００４７】また、ＤＴＭＦ信号発信器２４及びＤＴＭ
Ｆ信号受信器１５を構成する部品として、型式ＬＲ４０
８９Ｂ（商品名）及び型式ＭＳＭ６９２０（商品名）で
説明したが、これに限定されるものではなく、他の部品
で構成してもよいのはもちろんである。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、停電補償
されたＤＴＭＦ信号発信器を道路情報板に設け、その信
号を監視装置で受信するようにしたので、監視装置間の
データ伝送手段を改造することなく道路情報板の停電状
態を監視装置に送ることができるようになり、また所定
時間だけＤＴＭＦ発信器を動作させれば良いので停電補
償はコンデンサで十分実用になり、蓄電池を使用する必
要がないことと相まって安価に構成でき、かつ蓄電池を
使用する必要がないことからその保守費用が不要とな
り、更にＤＴＭＦ信号を受信したか否かによって伝送線
の障害と停電の判断ができることから、障害時に迅速な
対応ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】停電補償電源の回路を示す回路図である。

【図３】動作状態を示すタイムチャートである。

【図４】ＤＴＭＦ信号の組み合わせ状態を示す図であ
る。

【図５】他の実施例の構成を示すブロック図である。

【図６】システム全体の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 道路情報板 ３ 伝送線 ４ 監視装置 ５ トンネル １４、２１ 変復調装置 １５ ＤＴＭＦ検出器 １６、２２ 伝送制御部 １７ 監視操作部 ２３ 表示部 ２４ ＤＴＭＦ発信器 ２５ 停電補償電源 ２６ リレー ４０ コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 武久 東京都中央区八丁堀１丁目６番２号 株 式会社ドーシス内 (72)発明者 後藤 俊昭 京都府城陽市寺田新池36番地 星和電機 株式会社内 (72)発明者 諸戸 勤 愛知県海部郡美和町大字篠田字面徳29番 地１号 名古屋電機工業株式会社 美和 工場内 (72)発明者 酒井 満 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小糸工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−214892（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207647（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−136687（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−155540（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路情報板と監視装置が伝送線で接続さ
   れ、道路情報板の動作状態を監視装置側で監視する情報
   板監視装置において、 商用電源の停止を検出する停電監視手段と、 前記停電監視手段が停電を検出したときに所定のＤＴＭ
   Ｆ信号を伝送線に送出するＤＴＭＦ発信器と、 前記ＤＴＭＦ発信器に停電時も所定時間だけ電源を供給
   する停電補償電源とを前記道路情報板に備えて成り、 停電発生後の少なくとも前記所定時間は停電情報を監視
   装置に伝送できるように構成したことを特徴とする情報
   板監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、停電補償電源の停電
   補償用にコンデンサを用いることを特徴とした情報板監
   視装置。