JP5038033B2 - 鉄道信号機用切替装置および信号制御システム更新方法 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道信号機の灯制御を行う信号制御システムを更新する信号制御システム更新方法に関し、詳しくは、制御信号を多芯ケーブルで個別に伝送する既設の信号制御システムから、制御信号を多重化してネットワークケーブルで伝送する新設の信号制御システムへ、信号制御システムを更新する信号制御システム更新方法に関する。また、本発明は、その信号制御システムの更新に用いられる鉄道信号機用切替装置に関する。

図６（ａ）に概要構成図を示した信号制御システムは、多くの路線に設置されている旧式の個別配線システムであり、既設連動装置１１（既設の信号制御装置）から信号機１５へ制御信号を伝送する際に多芯ケーブル１３を介して信号機１５の各灯Ｙ１，Ｙ２へ制御信号を個別に伝送する。具体例を挙げると、既設の信号制御システム１１〜１５には、駅等の機器室に既に設置されている電子連動装置１１と、そこから屋外に引き出された多芯ケーブル１３と、接続箱１４を介して多芯ケーブル１３に接続される線路脇の信号機１５とが具わっている。一台の連動装置１１に対し、多数組の多芯ケーブル１３と接続箱１４と信号機１５とが設けられているが、ここでは一組だけを図示した。また、信号機１５には複数・多数の信号電球（灯）が装備されるが、ここではＧ形のフィラメント式信号電球を２個だけ図示した。

この信号電球Ｙ１，Ｙ２は、２灯を同時に点灯させる複合現示の対象になっているので、直列に接続されている。また、それらの点灯／滅灯を制御および駆動するため、制御信号を生成する専用のリレーＡＲが連動装置１１に設けられるとともに、その制御信号を連動装置１１から直列接続の信号電球Ｙ１，Ｙ２へ伝送する一対の電線が多芯ケーブル１３の多数の電線から割り振られて専用化されている。図示は割愛したが、複合現示対象外の信号電球については、個々に、制御信号を生成する専用リレーが連動装置１１に設けられるとともに、その制御信号を連動装置１１から信号電球へ伝送する一対の電線が多芯ケーブル１３の多数の電線から割り振られて専用化されている。

なお、上記のフィラメント式信号電球を代替するものとして、光源に多数の発光ダイオードを採用したＬＥＤ灯器（ＬＥＤ式信号機）が開発されている（例えば非特許文献１参照）。
また、２灯直列で使用時に一方が断線故障で滅灯したとき他方も滅灯するようになったＬＥＤ信号電球も開発されている（例えば特許文献１参照）。
さらに、信号制御装置から信号機へ伝送される制御信号を抽象化かつ多重化して伝送するようになった信号制御システムが新たに開発されている（例えば特許文献２，非特許文献２参照）。

図６（ｂ）は、そのような制御信号の伝送にネットワークシステムを採用した新式の信号制御システムの概要構成図である。
この信号制御システム２１〜２５には、駅等の機器室に設置されている信号制御装置としての電子連動装置２１及び中央制御装置２２と、そこから屋外に引き出されたＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル２３と、これに接続された小型制御端末（制御ユニット）２４と、線路の脇に設置された信号機２５とが具わっている。一組の連動装置２１と中央制御装置２２に対し、一繋がりのＬＡＮケーブル２３と、多数組の小型制御端末２４と信号機２５とが設けられているが、ここでも一組だけを図示した。また、信号機２５には複数・多数の灯器が装備されるが、ＬＥＤ灯器はやはり２個だけ図示した。

この場合、信号制御装置２１，２２と各小型制御端末２４との間の通信がインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いた多重化情報伝送方式により行われる。その通信を媒介するＬＡＮケーブル２３には、過酷な鉄道沿線環境でも安定して稼動しうる光ケーブルが、採用されている。
そして、連動装置２１で決定され中央制御装置２２で抽象化された制御データ（制御信号）は、ＬＡＮケーブル２３を介してＩＰアドレス指定の小型制御端末２４へ送信され、小型制御端末２４で制御用定数に基づき具体化かつ個別化されて個別伝送可能な制御信号にされ、個々にリレーＹ１Ｒ，Ｙ２Ｒを駆動する。

小型制御端末２４のリレーＹ１Ｒと信号機２５のＬＥＤ灯器Ｙ１との間には一対の電線が専用に割り振られており、小型制御端末２４のリレーＹ２Ｒと信号機２５のＬＥＤ灯器Ｙ２との間にも別の一対の電線が専用に割り振られており、信号機２５ではＬＥＤ灯器Ｙ１，Ｙ２が直列接続されていないが、小型制御端末２４の制御用定数を適切に設定しておけば、ＬＥＤ灯器Ｙ１，Ｙ２の接続変更を行うまでもなく、ＬＥＤ灯器Ｙ１，Ｙ２が複合現示の対象になっているときには２灯を同時に点灯させることができ、ＬＥＤ灯器Ｙ１，Ｙ２が複合現示の対象になっていないときには個別に点灯させることができる。

このような光ＬＡＮ利用の新式な信号制御システムが開発されたことから、既に設けられている個別配線の旧式な信号制御システムを、新システムに更新することが求められているが、信号制御システム更新に際しては、多大な手間が掛かる。
すなわち、駅機器室内の連動装置や現場の信号機の改良工事では、膨大な数の機器やケーブルを取り替える必要があるが、旧システムから新システムへの切替は、終電から始発までの列車運行停止時間帯である夜間の短時間に済ませなければならない。そのため、準備段階では何日にも亘って少しずつケーブルの敷設と機器の取り付けとを進め、切替の準備ができてから、分散している機器に多くの人が張り付いて配線変更を行うか、既設ケーブルと新設ケーブルとの間に切替スイッチをいれて一度に切り替えるか、といったことで短時間に信号制御システムを更新していた。

特開２００２−１７３０２８号公報 特開２００６−２８１９６０号公報 日本鉄道電気技術協会編「鉄道と電気技術」2005.2 VOL.16 No.2 pp27-30「信号機標識類のLED化」 平成１７年電気学会産業応用部門大会 論文集 [III-251〜252］ 「ネットワーク信号制御システムの開発について」JREA,Vol.48,No.5 pp.30839(2005）

しかしながら、個別配線による旧式な既設の信号制御システムと、光ＬＡＮによる新式な新設候補の信号制御システムとでは、機器室と現場とを繋ぐケーブルの構造や特性が異なるため、従来の切替スイッチ方式は使えない。そのため、従来の更新手法で使えるのは、分散している機器に多くの人が張り付いて配線変更を行う手法になってしまうが、そのような更新手法では、システム切替までの事前作業と試験項目が多いので、多くの人手と工期が必要とされ、工事費も嵩んでしまう。また、列車の運行を妨げないよう注意深く且つ短時間で迅速に完了させなければならない切替作業があくまでも人手に頼って遂行されるため、作業者に過大な負担が掛かってしまう。
そこで、ケーブルの構造や特性が相違していてもスイッチ操作でのケーブル切替に匹敵する容易さで信号制御システムを更新できるようにすることが第１技術課題となる。

また、信号制御システム更新に際して信号機の旧式なフィラメント式信号電球を新式のＬＥＤ灯器（ＬＥＤ式信号機）に取り替えることも求められるが、新式の信号制御システムの小型制御端末は、上述したように複合現示対応のＬＥＤ信号電球（例えば特許文献１参照）やそうでないＬＥＤ灯器でも各灯を個別に制御して不都合なく複合現示させることができるうえ、小型制御端末の使用を前提とした新式の信号機２５では、旧型の信号機１５と異なり、信号電球や灯器を局所で直列接続することは行われない。
しかしながら、信号機での直列接続が解除されて各灯が個別制御されることになったとしても、信号制御システムの新旧切替が完了するまでは、旧式の信号制御装置の制御下で複合現示対象の信号電球や灯器を複合現示させなければならない。
そこで、個別制御になった各灯が直列接続前提の旧方式でも複合現示させることができるようにすることが第２技術課題となる。

さらに、新式の信号制御システムでも、複合現示に際して複合現示すべきものについて何れか一灯が断線滅灯したときには他灯も滅灯させるフェールセーフ機能を付加することが求められるが、信号制御装置２１，２２とは多重化伝送であっても信号機２５の各灯は個別制御・個別駆動するようになった小型制御端末２４にあっては、例えば、リレーＹ１Ｒの状態に応じてＬＥＤ灯器Ｙ１（一灯）に供給される電流を検出したフィードバック信号ＦＢ１や、リレーＹ２Ｒの状態に応じてＬＥＤ灯器Ｙ２（他灯）に供給される電流を検出したフィードバック信号ＦＢ２に基づき、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等で論理判定することで、容易に、フェールセーフ機能が実現されるので、それとの接続を前提とした新式の信号機２５では、旧型の信号機１５と異なり、複合現示対象の灯器にＧ形フィラメント式信号電球やその代替ＬＥＤ信号電球を用いることが必須とされない。
しかしながら、新式の信号制御システムで各灯の要件が緩和されたといっても、信号制御システムの新旧切替が完了するまでは、旧式の信号制御装置の制御下で複合現示対象のＬＥＤ灯器（灯）をフェールセーフに複合現示させなければならない。
そこで、個別制御になった各灯を直列接続前提の旧方式で複合現示させるに際してもフェールセーフ性が確保されるようにすることが第３技術課題となる。

本発明の信号制御システム更新方法は（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、
複合現示対象の複数灯が直列接続されていて同時に点灯する信号機へ電子連動装置などの信号制御装置から制御信号を伝送する際に多芯ケーブルを介して前記制御信号を前記信号機の複合現示対象の複数灯および複合現示対象外の各灯へ個別に伝送する既設の信号制御システムを、ネットワークケーブルを介して前記制御信号を抽象化かつ多重化して伝送する信号制御システムに更新する信号制御システム更新方法であって、以下の鉄道信号機用切替装置と複合現示制御手段とを用いる。

鉄道信号機用切替装置は、前記多芯ケーブルを接続しうる第１接続手段と、前記ネットワークケーブルを接続しうる第２接続手段と、これに接続されており前記制御信号を個別化かつ具体化して個別伝送可能にする小型制御端末とを備え、コネクタの脱着にて前記第１接続手段と前記第２接続手段とのうち何れか一方を機能させることにより前記制御信号の中継が行われるようになっている。
複合現示制御手段は、前記第１接続手段に前置されて又は介挿されて前記信号機の各灯のうち複合現示対象のものについて一灯の制御信号を他灯の制御信号に反映させるようになっている。

そして、上述した鉄道信号機用切替装置と複合現示制御手段とを用いて信号制御システムを更新するのであるが、その際、
一の列車運行停止時間帯に、前記信号機を複合現示対象であると否とに拘わらず各灯が個別に点灯する信号機に更新するとともに、前記鉄道信号機用切替装置を設置し、前記複合現示制御手段を前記第１接続手段に前置して又は介挿して設け、さらに前記第１接続手段には前記多芯ケーブルを接続して前記第１接続手段と前記複合現示制御手段を機能させ、
前記第２接続手段には前記ネットワークケーブルを接続し、それからコネクタの脱着にて前記第１接続手段の機能を停止させるとともに前記第２接続手段を機能させることを特徴とする。

また、本発明の信号制御システム更新方法は（解決手段２）、上記解決手段１の信号制御システム更新方法であって、前記信号機の各灯のうち複合現示すべきものについて何れか一灯が断線滅灯したときには他灯も滅灯させるフェールセーフ機能が前記複合現示制御手段に付加されていることを特徴とする。

このような本発明の信号制御システム更新方法にあっては（解決手段１）、信号制御システムの更新に際して、前記多芯ケーブルを接続しうる第１接続手段と、前記ネットワークケーブルを接続しうる第２接続手段と、これに接続されており前記制御信号を個別化かつ具体化して個別伝送可能にする小型制御端末とを備え、コネクタの脱着にて前記第１接続手段と前記第２接続手段とのうち何れか一方を機能させることにより前記制御信号の中継が行われるようになっている鉄道信号機用切替装置が用いられる。前記第１接続手段に前置されて又は介挿されて前記信号機の各灯のうち複合現示対象のものについて一灯の制御信号を他灯の制御信号に反映させる複合現示制御手段も用いられる。

そして、この解決手段１の信号制御システム更新方法にあっては、旧式の信号制御システムだけが設置されていたところに、新式の信号制御システムを並設したら、各信号機について両システムとの間に上記の鉄道信号機用切替装置を介在させるとともに、既設の信号制御システムの多芯ケーブルを第１接続手段に接続して第１接続手段を機能させるので、新式の信号制御システムを並設しても、既設の信号制御システムは滞りなく動作し続ける。そして、コネクタの脱着にて第１接続手段の機能を停止させるとともに第２接続手段を機能させることで、容易かつ迅速に、旧システムを停止させて新システムを稼動させることができるので、それから適宜な時に旧システムを取り除くことで、信号制御システムの更新が完遂する。
したがって、この発明によれば、ケーブルの構造や特性が相違していてもコネクタの脱着によりスイッチ操作でのケーブル切替に匹敵する容易さで信号制御システムを更新することができ、第１技術課題が解決される。

さらに、この解決手段１の信号制御システム更新方法にあっては、新旧並設状況下で旧式の信号制御システムの稼動を維持する第１接続手段の方に上記の複合現示制御手段が設けられているので、旧式の信号制御装置の制御が継続されている状態で信号機が更新されて各灯が個別制御されることになったとしても、複合現示対象の複数灯の制御信号には複合現示制御手段によって複合現示のための相互反映処理が施されるので、既設の信号制御システムは複合現示の動作も含めて滞りなく動作し続ける。
したがって、この発明によれば、個別制御になった各灯を直列接続前提の旧方式でも複合現示させることができ、第１，第２技術課題が解決される。

また、本発明の信号制御システム更新方法にあっては（解決手段２）、複合現示制御手段にフェールセーフ機能が付加されているので、旧式の信号制御装置の制御が継続されている状態で信号機が更新されて各灯が個別制御されることになったとしても、複合現示対象の複数灯の制御信号に相互反映処理を施す際には複合現示対象の複数灯のうち何れか一灯が断線滅灯したときには他灯も滅灯させる処理もなされる。
したがって、この発明によれば、個別制御になった各灯を直列接続前提の旧方式で複合現示させるに際してもフェールセーフ性が確保され、第１〜第３技術課題が総て解決される。

このような本発明の信号制御システム更新方法について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜５により説明する。
図１に示した実施例１と図２に示した実施例２とを合わせたものは、上述した解決手段１（補正後の請求項１）を具現化したものであり、図３に示した実施例３は、上述した解決手段２（補正後の請求項２）を具現化したものであり、図４に示した実施例４や、図５に示した実施例５は、変形例である。
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、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。

本発明の鉄道信号機用切替装置の実施例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、（ｂ）及び（ｃ）が鉄道信号機用切替装置３０を介在させた新旧併存システムの概要構成図である。なお、ここでは各灯として５個のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３を図示したが、灯器の装備数は信号機によって異なる。

この鉄道信号機用切替装置３０は、電子連動装置などの信号制御装置から信号機へ伝送される制御信号を中継するが、駅機器室から遠隔の沿線現場まで多芯ケーブル１３で個別配線した旧式な既設の信号制御システム１１〜１５と、駅機器室から沿線現場まで光ＬＡＮケーブル２３でネットワーク化した新式の信号制御システム２１〜２５とに介在させられて、コネクタ脱着にて新旧システムの何れか一方を選択して、選択されたシステムの制御信号を中継するものである。

そのため、鉄道信号機用切替装置３０には（図１（ｂ），（ｃ）参照）、既述した小型制御端末２４（制御ユニット）が設けられるのに加えて、小型制御端末２４と信号制御装置２１，２２との通信を可能にすべくＬＡＮケーブル２３を接続しうる光コネクタ３１と、小型制御端末２４の出力側に接続された多ピンのコネクタ３２と、ＬＥＤ式信号機２５の各灯すなわちＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３と個別の電線で接続されたコネクタ３３とが設けられている。また、多芯のケーブル３５，３６が鉄道信号機用切替装置３０とセットになっているが、これらは新旧システムの切替時に脱着されるものである。

ケーブル３５の一端が接続箱１４のところで多芯ケーブル１３に接続されており、ケーブル３５の他端にはコネクタ３３に適合したコネクタが装着されているので、コネクタ３３は、既設連動装置１１（既設の信号制御装置）から制御信号を信号機の各灯へ個別に伝送する多芯ケーブル１３を接続しうる第１接続手段となっている。そして、ケーブル３５をコネクタ３３に接続すると（図１（ｂ）参照）、第１接続手段が有効に機能して、連動装置１１の制御信号が信号機２５のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３に中継されるので、鉄道信号機用切替装置３０を介在させても、既設の信号制御システム１１〜１５の稼動が不都合なく継続されるようになっている。

また、光コネクタ３１は、信号制御装置２１，２２の制御信号を抽象化かつ多重化して伝送する光ＬＡＮケーブル２３（ネットワークケーブル）を接続しうる第２接続手段となっているが、そこを接続してもコネクタ３２とコネクタ３３との間が接続されないうちは第２接続手段を介する制御信号の中継機能が完全に有効になる訳でなく、連動装置２１から小型制御端末２４までの部分的な動作確認が行える状態が確立されるにすぎない。そして（図１（ｃ）参照）、コネクタ３３からケーブル３５を外して、コネクタ３３とコネクタ３２とをケーブル３６で接続すると、第１接続手段が機能停止し、その代わりに第２接続手段と小型制御端末２４とによる制御信号の中継機能が完全に有効になって、信号制御装置２１，２２の制御信号が信号機２５のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３に中継されるので、鉄道信号機用切替装置３０が残っていても、新設の信号制御システム２１〜２５の稼動が不都合なく開始される。

このような鉄道信号機用切替装置３０を用いて行う本発明の信号制御システム更新方法の実施例１について、図面を引用して説明する。図１は、（ａ）が既設の旧式な個別配線システム１１〜１５の概要構成図、（ｂ）が鉄道信号機用切替装置３０を介在させて新式のネットワークシステムを並設した新旧併存システムの概要構成図、（ｃ）が接続を旧式から新式に切り替えた新旧併存システムの概要構成図、（ｄ）が更新後に残された新式の信号制御システム２１〜２５の概要構成図である。

既存の鉄道では多く路線に既述の連動装置１１（既設の信号制御装置）と多芯ケーブル１３と接続箱１４と信号機１５とが設置されており（図１（ａ），図６（ａ）参照）、そのような個別配線による旧式の信号制御システム１１〜１５によって、信号の点灯／滅灯を制御する信号が連動装置１１から多芯ケーブル１３を介して信号機１５の各灯へ個別に伝送されている。この実施例１では、複合現示の必要ない場合を取り上げているので、信号機１５は鉄道信号機用切替装置３０の設置と同時かそれより早ければ何時でも信号機２５に更新して良いが、複合現示を含む他の実施例では信号機１５から信号機２５への更新が鉄道信号機用切替装置３０の設置と同時に行われる。

信号機１５が同時か先に信号機２５へ更新されているものとして、既設の旧式な信号制御システム１１〜１５（２５）を新システムに更新するときは、先ず（図１（ｂ）参照）、接続箱１４と信号機２５との接続を一旦解除して、接続箱１４のところで多芯ケーブル１３にケーブル３５を接続するとともに、鉄道信号機用切替装置３０を設置して、鉄道信号機用切替装置３０と信号機２５とを多芯ケーブルで繋ぐことによりコネクタ３３と信号機２５の各灯すなわちＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３とを個別の電線で接続したうえで、ケーブル３５をコネクタ３３に接続する。これにより、鉄道信号機用切替装置３０が介在した状態で、その第１接続手段が有効に機能するので、既設の信号制御システムが復活して、列車運行が再開可能となる。

また、コネクタ３２，３３間が接続されていないので、連動装置２１や中央制御装置２２を設置するのも、ＬＡＮケーブル２３を敷設するのも、さらにはＬＡＮケーブル２３を光コネクタ３１に接続して小型制御端末２４の動作確認をするのも、既設の信号制御システムによる列車運行を妨げることなく、それぞれの都合で進めることができる。
そして、連動装置１１の制御下にあった総ての信号機１５（２５）について信号機２５への更新と鉄道信号機用切替装置３０の介挿接続とが済めば、新旧システム切替の準備が整う。

それから、列車運行に支障のない適宜な時に、新旧システムの稼動状態を切り替える。その切替作業は、鉄道信号機用切替装置３０に対し、コネクタ３３からケーブル３５を外して、コネクタ３３とコネクタ３２とをケーブル３６で接続することで、行われる（図１（ｃ）参照）。この作業は、更新対象範囲内の鉄道信号機用切替装置３０の総てについて一回の列車運行停止期間のうちに完了させなければならないが、個々の作業がコネクタ３５，３６の脱着にて短時間で実行されるので、従来より少ない人手でも一斉に行うことができる。

こうして、ＬＡＮケーブル２３で繋がれた新式の信号制御システム２１〜２５が稼動するので、不要になった信号制御システム１１〜１５は何時でも取り除くことができ、後には新式の信号制御システム２１〜２５（３０）が残されることとなる（図１（ｄ）参照）。
以上の説明より明らかなように、鉄道信号機用切替装置３０を用いた本実施例の信号制御システム更新方法にあっては、ケーブル１３，２３の構造や特性が相違していてもコネクタの脱着にて容易に信号制御システムを更新することができる。

本発明の鉄道信号機用切替装置３０に適合した複合現示制御器４０とそれらを用いて行う信号制御システム更新方法の実施例２について、その具体的な構成等を、図面を引用して説明する。図２は、（ａ）が鉄道信号機用切替装置３０を介在させた新旧併存システムの概要構成図、（ｂ）が鉄道信号機用切替装置３０に前置された複合現示制御器４０の回路図である。

この信号制御システム更新方法が上述した実施例１の更新方法と相違するのは、信号機２５に装備された５灯のうち２灯のＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ２が複合現示の対象になっていることに対応して複合現示制御器４０も使用するようになった点である。
複合現示制御器４０は（図２（ａ）参照）、鉄道信号機用切替装置３０と一緒に設置され、鉄道信号機用切替装置３０のケーブル３５及びコネクタ３３（第１接続手段）に前置される。この例では、接続箱１４とケーブル３５との間に介挿接続され、ケーブル３５を外せば直ちに再利用しうるよう鉄道信号機用切替装置３０の筐体の外に置かれている。

複合現示制御器４０は（図２（ｂ）参照）、連動装置１１から個別に伝送されてきた５つの制御信号を入力して、それを信号機２５の各灯すなわち５個のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３へ送出するものであるが、その中継に際し、複合現示のＹＹ制御信号はトランス４１にてＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ１の双方へ送出し、やはり複合現示のＹＧ制御信号はトランス４２にてＬＥＤ灯器Ｙ２，Ｇの双方へ送出し、複合現示でないＲ制御信号はトランス４３にてＬＥＤ灯器Ｒにだけ送出し、やはり複合現示でないＹ制御信号はトランス４４にてＬＥＤ灯器Ｙ１にだけ送出し、複合現示でないＧ制御信号はトランス４５にてＬＥＤ灯器Ｇにだけ送出するようになっている。

この場合、信号機２５のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３は直列接続されることなく鉄道信号機用切替装置３０を介して個別制御されるが、ケーブル１３，３５とコネクタ３３との接続が確立されて既設の連動装置１１の制御が有効に働く状態では、複合現示制御器４０によって直列接続前提の制御信号が複数の制御信号に変換されるので、複合現示対象のＬＥＤ灯器［Ｙ３，Ｙ１］，［Ｙ２，Ｇ］は正しく複合現示し、複合現示対象でないＬＥＤ灯器Ｒ，Ｙ１，Ｇは単独で正しく現示する。
それ以外の作業内容は上述した実施例１の信号制御システム更新方法と同じなので、繰り返しとなる説明は割愛するが、この場合も、ケーブル１３，２３の構造や特性が相違していてもコネクタの脱着にて容易に信号制御システムを更新することができる。

本発明の鉄道信号機用切替装置３０に適合した複合現示制御器５０とそれらを用いて行う信号制御システム更新方法の実施例３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３は、（ａ）が鉄道信号機用切替装置３０を介在させた新旧併存システムの概要構成図、（ｂ）が鉄道信号機用切替装置３０に前置された複合現示制御器５０の概要構成図、（ｃ）が複合現示制御器５０における並列駆動回路５２の回路図である。

この信号制御システム更新方法が上述した実施例２の更新方法と相違するのは、複合現示制御器４０に代えて複合現示制御器５０を用いる点である（図３（ａ）参照）。
複合現示制御器５０が複合現示制御器４０と相違するのは、信号機２５のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３のうち複合現示すべきもの［Ｙ３，Ｙ１］，［Ｙ２，Ｇ］について何れか一灯が断線滅灯したときには他灯も滅灯させるフェールセーフ機能が付加されている点である。具体的には（図３（ｂ）参照）、複合現示に係るトランス４１，４２に代えてそれぞれ並列駆動回路５１，５２が導入され、単独現示に係るトランス４３，４４，４５は夫々そのままか等価な単独駆動回路５３，５４，５５になっている。

フェールセーフ機能を付加した並列駆動回路５２では（図３（ｃ）参照）、ＹＧ制御信号（交流電圧）が入力されると整流器Ｒｅｃで直流に変換され、これを入力したワンショットパルス発生回路ＭＭで生成された一定の時間（例えば０．２秒）だけリレーＳＴが扛上することによりトランスＴ１の出力がリレーＳＴの扛上接点を通してＬＥＤ灯器Ｙ２に通電され、ＬＥＤ灯器Ｙ２が点灯する。ＬＥＤ灯器Ｙ２に電流が流れることによりカーレントトランスＣＴ１の出力には交流信号が生じ、その信号をアンプ１で増幅整流することによりリレーＹＲが動作する。同様にリレーＧＲも動作する。リレーＹＲとリレーが動作することによりリレーＹＧＲが動作となり、ＬＥＤ灯器Ｙ２とＬＥＤ灯器Ｇには電流が継続して流れる。例えばＬＥＤ灯器Ｙ２が断線により滅灯すると、リレーＹＲが落下、リレーＹＧＲ落下となり、ＬＥＤ灯器Ｇには通電されなくなり滅灯する。

このような並列駆動回路５２は、ＹＧ制御信号が点灯指示のとき複合現示対象のＬＥＤ灯器Ｙ２，Ｇを共に点灯させるが、ＬＥＤ灯器Ｙ２が断線滅灯したときにはＬＥＤ灯器Ｇも滅灯させ、ＬＥＤ灯器Ｇが断線滅灯したときにはＬＥＤ灯器Ｙ２も滅灯させるようになっている。同様に、フェールセーフ機能を付加した並列駆動回路５１は、ＹＹ制御信号が点灯指示のとき複合現示対象のＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ１を共に点灯させるが、ＬＥＤ灯器Ｙ３が断線滅灯したときにはＬＥＤ灯器Ｙ１も滅灯させ、ＬＥＤ灯器Ｙ１が断線滅灯したときにはＬＥＤ灯器Ｙ３も滅灯させるようになっている。

この場合、更新作業の内容や信号機の複合現示は上述した実施例２の信号制御システム更新方法と同じなので、繰り返しとなる説明は割愛するが、信号機２５の複合現示［Ｙ３，Ｙ１］，［Ｙ２，Ｇ］にフェールセーフ性が付与されている。すなわち、ケーブル１３，３５とコネクタ３３との接続が確立されて既設の連動装置１１の制御が有効に働く状態で、複合現示対象のＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ１が何れも正常であればＹＹ制御信号の複合現示が正しく行われるのに対し、ＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ１の何れかが断線したときにはＬＥＤ灯器Ｙ３，Ｙ１が共に滅灯する。また、複合現示対象のＬＥＤ灯器Ｙ２，Ｇが何れも正常であればＹＧ制御信号の複合現示が正しく行われるのに対し、ＬＥＤ灯器Ｙ２，Ｇの何れかが断線したときにはＬＥＤ灯器Ｙ２，Ｇが共に滅灯する。こうして、個別制御になったＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３を直列接続前提の旧式な連動装置１１の制御で複合現示させてもフェールセーフ性が確保される。

鉄道信号機用切替装置６０を介在させた新旧併存システムの概要構成図を図４に示した本発明の信号制御システム更新方法が上述した実施例３の更新方法と相違するのは、鉄道信号機用切替装置３０に代えて鉄道信号機用切替装置６０が用いられる点である。
鉄道信号機用切替装置６０が鉄道信号機用切替装置３０と相違するのは、コネクタ６１とケーブル６２，６３とが設けられている点と、ケーブル３６が用いられなくなった点である。なお、図４では、電源ラインと絶縁トランスも示したが、これは任意事項である。

コネクタ６１は、ケーブル３５を着脱しうる多ピンのコネクタであり、多芯ケーブル６２の一端が接続されている。ケーブル６２の他端はコネクタ３３に接続されている。
多芯ケーブル６３は、ケーブル３６と同様に、一端が小型制御端末２４の出力側に接続され、他端がコネクタ３３に接続されている。ただし、ケーブル３６と異なり、ケーブル６３の他端はケーブル６２の他端と一緒にコネクタ接続されている。このコネクタは、コネクタ３３に着脱可能なだけでなく、ケーブル６２，６３を並列接続するものとなっている。すなわち、ケーブル６２の各電線とケーブル６３の各電線とが、並び順の同じ電線同士、一対一で、接続されている。

この場合、鉄道信号機用切替装置６０を設置したら、ＬＡＮケーブル２３は接続しないで、先ずケーブル３５をコネクタ６１に接続する。そうすると、複合現示制御器５０と鉄道信号機用切替装置６０とが介在した状態で、コネクタ６１とケーブル６２とコネクタ３３とからなる第１接続手段が機能する。そして、既設連動装置１１を制御主体とする既設の信号制御システムが復活して、列車運行が再開可能となる。
また、新旧システムを切り替えるときには、ケーブル３５をコネクタ６１から外し、代わりにＬＡＮケーブル２３を光コネクタ３１に接続する。

そうすると、第２接続手段である光コネクタ３１が有効に機能し、それに応じて小型制御端末２４も有効に稼動し、さらに制御信号がケーブル６３及びコネクタ３３を介して信号機２５のＬＥＤ灯器Ｇ，Ｙ１，Ｒ，Ｙ２，Ｙ３に届けられる。そして、新式の信号制御システム２１〜２５（６０）の制御による列車運行が可能となる。
それ以外の作業内容は上述した実施例３の信号制御システム更新方法と同じなので、やはり繰り返しとなる説明は割愛するが、この場合も、ケーブル１３，２３の構造や特性が相違していてもコネクタの脱着にて容易に信号制御システムを更新することができる。

鉄道信号機用切替装置７０を介在させた新旧併存システムの概要構成図を図５に示した本発明の鉄道信号機用切替装置および信号制御システム更新方法が上述した実施例３のものと相違するのは、複合現示制御器５０が改造されて複合現示制御器８０になった点と、それに伴いケーブル３５に代えて光ケーブル８１が複合現示制御器８０に接続されている点と、鉄道信号機用切替装置３０が改造されて鉄道信号機用切替装置７０になった点である。

複合現示制御器８０については、制御信号の処理に係る論理的機能は複合現示制御器５０の機能を踏襲しているが、制御信号を出力するときにそれを抽象化かつ多重化して光ケーブル８１にて送出するという電気／光変換（Ｅ／Ｏ変換）を行うよう機能拡張されている。なお、この拡張機能は、詳細な説明は割愛するが、信号制御装置２１，２２による電気／光変換の部分機能で足りるものである。また、光ケーブル８１はＬＡＮケーブル２３と同じく光コネクタ３１に適合したものであるが、ＬＡＮケーブル２３より短くて良い。鉄道信号機用切替装置７０は、ケーブル３５の挿通穴が設けられていない点で鉄道信号機用切替装置３０と相違するが、ケーブル３５挿通穴が空いていても不都合がなければ鉄道信号機用切替装置３０のままでも良い。鉄道信号機用切替装置７０では小型制御端末２４とコネクタ３３とがケーブル３６で常に接続されている。

この場合、複合現示制御器８０と光ケーブル８１を介して多芯ケーブル１３を接続しうる第１接続手段と、ＬＡＮケーブル２３を接続しうる第２接続手段とを、光コネクタ３１が兼ねている。
そのため、新旧システムを切り替えるときには、光コネクタ３１から光ケーブル８１を外して光コネクタ３１にＬＡＮケーブル２３を接続すれば良い。

［その他］
なお、上記実施例では、複合現示制御器４０，５０，８０が鉄道信号機用切替装置３０，６０，７０と別体になっていたが、複合現示制御器４０，５０，８０は、鉄道信号機用切替装置３０，６０，７０の筐体に格納されていても良い。
また、上記実施例では、複合現示制御器４０，５０，８０が鉄道信号機用切替装置３０，６０，７０の第１接続手段に前置されていたが、複合現示制御器４０，５０，８０は、第１接続手段に介挿されていても良い。

本発明の実施例１について、鉄道信号機用切替装置の構造およびそれを用いた信号制御システム更新方法を示し、（ａ）が既設の旧式な個別配線システムの概要構成図、（ｂ）及び（ｃ）が鉄道信号機用切替装置を介在させた新旧併存システムの概要構成図、（ｄ）が更新後に残された新式のネットワークシステムの概要構成図である。 本発明の実施例２について、（ａ）が鉄道信号機用切替装置を介在させた新旧併存システムの概要構成図、（ｂ）が複合現示制御器の回路図である。 本発明の実施例３について、（ａ）が鉄道信号機用切替装置を介在させた新旧併存システムの概要構成図、（ｂ）が複合現示制御器の概要構成図、（ｃ）が並列駆動回路の回路図である。 本発明の実施例４について、鉄道信号機用切替装置を介在させた新旧併存システムの概要構成図である。 本発明の実施例５について、鉄道信号機用切替装置を介在させた新旧併存システムの概要構成図である。 従来の鉄道信号制御システムを示し、（ａ）が旧式の個別配線システムの概要構成図、（ｂ）が新式のネットワークシステムの概要構成図である。

符号の説明

１１…連動装置、
１３…多芯ケーブル、１４…接続箱、１５…信号機、
２１…連動装置、２２…中央制御装置、２３…ＬＡＮケーブル、
２４…小型制御端末（制御ユニット）、２５…信号機、
３０…鉄道信号機用切替装置、
３１…光コネクタ、３２，３３…コネクタ、３５，３６…ケーブル、
４０…複合現示制御器、４１〜４５…トランス、
５０…複合現示制御器、
５１，５２…並列駆動回路（フェールセーフ機能付き）、
５３〜５５…単独駆動回路（トランス）、
６０…鉄道信号機用切替装置、
６１…コネクタ、６２，６３…ケーブル、
７０…鉄道信号機用切替装置、
８０…複合現示制御器（Ｅ／Ｏ変換）、８１…光ケーブル

Claims (2)

1. 複合現示対象の複数灯が直列接続されていて同時に点灯する信号機へ電子連動装置などの信号制御装置から制御信号を伝送する際に多芯ケーブルを介して前記制御信号を前記信号機の複合現示対象の複数灯および複合現示対象外の各灯へ個別に伝送する既設の信号制御システムを、ネットワークケーブルを介して前記制御信号を抽象化かつ多重化して伝送する信号制御システムに更新する信号制御システム更新方法であって、
   前記多芯ケーブルを接続しうる第１接続手段と、前記ネットワークケーブルを接続しうる第２接続手段と、これに接続されており前記制御信号を個別化かつ具体化して個別伝送可能にする小型制御端末とを備え、コネクタの脱着にて前記第１接続手段と前記第２接続手段とのうち何れか一方を機能させることにより前記制御信号の中継が行われるようになっている鉄道信号機用切替装置と、
   前記第１接続手段に前置されて又は介挿されて前記信号機の各灯のうち複合現示対象のものについて一灯の制御信号を他灯の制御信号に反映させる複合現示制御手段と、
   を用い、
   一の列車運行停止時間帯に、前記信号機を複合現示対象であると否とに拘わらず各灯が個別に点灯する信号機に更新するとともに、前記鉄道信号機用切替装置を設置し、前記複合現示制御手段を前記第１接続手段に前置して又は介挿して設け、さらに前記第１接続手段には前記多芯ケーブルを接続して前記第１接続手段と前記複合現示制御手段を機能させ、
   前記第２接続手段には前記ネットワークケーブルを接続し、それからコネクタの脱着にて前記第１接続手段の機能を停止させるとともに前記第２接続手段を機能させることを特徴とする信号制御システム更新方法。
2. 前記信号機の各灯のうち複合現示すべきものについて何れか一灯が断線滅灯したときには他灯も滅灯させるフェールセーフ機能が前記複合現示制御手段に付加されていることを特徴とする請求項１記載の信号制御システム更新方法。

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