JP5306133B2 - Railroad crossing warning sound generator - Google Patents
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Description
この発明は、鉄道の踏切道に向けて踏切脇の警報機柱に取り付けられているスピーカに対し屋外ケーブルを介して接続されてスピーカに警報音を発生させる踏切警報音発生装置に関し、詳しくは、スピーカまで含めた故障状態を検出する故障検出機能の実現技術に関する。 The present invention relates to a railroad crossing warning sound generating device that is connected via an outdoor cable to a speaker attached to an alarm column beside a railroad crossing toward a railroad crossing, and generates a warning sound on the speaker. The present invention relates to a technology for realizing a failure detection function for detecting a failure state including a speaker.
故障検出機能を省いた基本的な従来の踏切警報音発生装置10は(例えば非特許文献1,2参照、図3(a)参照)、鉄道の踏切道に向けて設置された二個の外付けスピーカ7,8に接続されて警報音を発生させるために、外部から与えられる二値論理の踏切条件Aに応じて踏切警報用主信号Bを生成する音発信号生成回路15と、踏切警報用主信号Bを電力増幅してスピーカ7,8の駆動線に送出する駆動回路12と、個々に外付け接続しうる複数のスピーカ7,8を並列駆動すべくスピーカ7の駆動線とスピーカ8の駆動線とを装置内部で接続した並列接続部11とを具えている。
A basic conventional level crossing
音発信号生成回路15は、踏切条件Aのオン時に750Hzの発振信号f1を発生し踏切条件Aのオフ時に発振を停止する発振回路19aと、踏切条件Aのオン時に2Hz強の発振信号fmを発生し踏切条件Aのオフ時に発振を停止する発振回路19bと、踏切条件Aのオン時に700Hzの発振信号f2を発生し踏切条件Aのオフ時に発振を停止する発振回路19cと、発振信号f1を発振信号fmで振幅変調する振幅変調回路17と、発振信号f2を発振信号fmで振幅変調する振幅変調回路18と、両回路の17,18の出力信号を重ね合わせて踏切警報用主信号Bを生成する加算合成回路16とを具えていて、踏切条件Aがオンの時には踏切警報音を出させるため踏切警報用主信号Bに750Hzと700Hzの発振状態を交互に2Hz強で採らせ、踏切条件Aがオフの時には踏切警報音を出させないため踏切警報用主信号Bに一定値を採らせるようになっている。
The sound
駆動回路12は、例えばパワーアンプからなる電力増幅器14と、直流絶縁やインピーダンス整合を担う出力トランス13とを具えている。そして、踏切警報用主信号Bが一定値を採っているときにはスピーカ7,8の駆動電圧が0Vになって警報音が発せられないが、踏切警報用主信号Bが発振状態を採っているときには、スピーカ7,8の駆動電圧が例えば振幅20Vp−pで正負に振れる正弦波形になって、踏切で馴染みのカンカンという警報音がスピーカ7,8から発せられるようになっている。
The
このような踏切警報音発生装置に故障検出機能を付与する場合、従来は(図3(b)参照)、スピーカ7の駆動線に電流トランス21を付設してスピーカ駆動電流Cを検出し、その検出信号にレベル検出を施してスピーカ駆動電流Cの有無を判定するといったことで、故障検出が行われていた(以下、スピーカ8及びその駆動線は図示を割愛)。
また(例えば特許文献1)、踏切警報用主信号より振幅が小さく周波数が高い検査用副信号を踏切警報用主信号に重畳させるとともに、スピーカ駆動線に直列インピーダンスを介挿接続してその分割電圧から検査用副信号対応の副信号検出信号を得るようにしたことにより、スピーカとの接続に係る正常状態と断線故障と短絡故障とを分けて検知できるようになった踏切警報音発生装置も開発されている。
In the case of providing a failure detection function to such a crossing warning sound generator, conventionally (see FIG. 3B), a
Further, for example (Patent Document 1), a sub-signal for inspection having a smaller amplitude and higher frequency than the main signal for level crossing warning is superimposed on the main signal for level crossing warning, and the divided voltage is obtained by inserting and connecting a series impedance to a speaker drive line. Developed a crossing warning sound generator that can detect the normal state, disconnection fault and short-circuit fault related to the connection with the speaker by obtaining the sub-signal detection signal corresponding to the sub-signal for inspection from Has been.
もっとも、このような従来の踏切警報音発生装置では、スピーカとの接続に係る故障検知が専ら踏切警報音発生装置10の内部で行われていた。このため、スピーカ7やその屋外ケーブル7aに不具合が生じた場合、それがスピーカ駆動電流Cに反映されれば検出されるが、それがスピーカ駆動電流Cに反映されなければ故障検知が機能しない。
そこで、万全を期すには、スピーカ7から発せられた警報音そのものを検出することが求められるので、かかる要請に応えるには、例えば(図3(c)参照)、スピーカ7の近くにマイクロホン等の感音素子22を設置して、それで警報音を検出し、その検出信号Dにレベル検出を施して故障の有無を判定する、といったことが考えられる。
However, in such a conventional level crossing warning sound generator, failure detection related to connection with a speaker is performed exclusively within the level crossing
Therefore, in order to ensure completeness, it is required to detect the alarm sound itself emitted from the
ところで、警報機に装着されるスピーカ7と警報機に装着されない踏切警報音発生装置10とが別体で分離されていて屋外ケーブル7aで接続されている状況下で、通常の実装手法にて警報音検出信号Dを感音素子22から踏切警報音発生装置10へ伝送するには、感音素子22から本体部10に至る別の屋外ケーブル25を追加配線することが必要になる。また、感音素子22に増幅回路23を付加する場合は、それ用の給電線24の追加配線も必要になる。レベル検出や判定を踏切警報音発生装置10でなく警報機上の感音素子22側で行う場合でも通常の遣り方では給電線24の追加配線が必要である。
By the way, in a situation where the
しかしながら、信号伝送用屋外ケーブルや給電線の追加配線は材工両面の負担が重いので何とかして避けたい。これに対し、信号伝送用配線を不要とする直截的な対処法は無線通信の採用であるが、信頼性の高い無線通信は費用も高くて採用し辛いうえ、信号伝送用配線は無くせても給電線は無くせない。
そこで、屋外ケーブルの追加配線を行わなくても有線で踏切警報音の直接検出に基づく故障検知を行える踏切警報音発生装置を実現することが技術的な課題となる。また、給電線の追加配線までも行わなくて済むように改良を重ねることが更なる技術課題となる。
However, additional wiring for signal transmission outdoor cables and feeders is heavy on both sides, so we want to avoid it. On the other hand, the straightforward way to eliminate the need for signal transmission wiring is the use of wireless communication. However, reliable wireless communication is expensive and difficult to use, and even if signal transmission wiring can be eliminated. The power line cannot be lost.
Therefore, it is a technical problem to realize a railroad crossing warning sound generating device that can detect a failure based on direct detection of a railroad crossing warning sound without performing additional wiring of an outdoor cable. Further, it is a further technical problem to make improvements so that additional wiring of the feeder line is not required.
本発明の踏切警報音発生装置は(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、鉄道の踏切道に向けて設置されたスピーカと屋外ケーブルにて接続されて前記屋外ケーブルを介して前記スピーカにスピーカ駆動電流を流すことにより前記スピーカに警報音を発生させる本体部と、前記スピーカの近くに設けられた感音素子にて検出した音圧検出信号を前記スピーカ駆動電流と弁別可能な帰還信号に変換するとともに前記屋外ケーブルを介して前記帰還信号を送信する信号送還部と、前記屋外ケーブルを伝わる信号から前記帰還信号を抽出しこれに基づいて故障判定を行う信号帰着部とを備えている、というものである。 The railroad crossing warning sound generation device of the present invention (Solution 1) was created to solve such a problem, and is connected to a speaker installed toward a railroad crossing road with an outdoor cable. A sound pressure detection signal detected by a main body for generating an alarm sound in the speaker by flowing a speaker drive current to the speaker via the outdoor cable, and a sound sensing element provided near the speaker. A feedback signal that can be discriminated from a drive current is converted into a signal return unit that transmits the feedback signal via the outdoor cable, and the feedback signal is extracted from the signal transmitted through the outdoor cable, and a failure determination is performed based on the extracted feedback signal. A signal return unit.
また、本発明の踏切警報音発生装置は(解決手段2)、上記解決手段1の踏切警報音発生装置であって、前記スピーカ駆動電流を受電して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing warning sound generating device of the present invention (Solution means 2) is the railroad crossing warning sound generating device of the above-mentioned solution means 1, and is a power source that receives the speaker driving current and generates the operating power of the signal return unit. A circuit is provided.
さらに、本発明の踏切警報音発生装置は(解決手段3)、上記解決手段1,2の踏切警報音発生装置であって、前記本体部が、踏切条件に応じて踏切警報用主信号を生成する音発信号生成回路と、前記踏切警報用主信号より振幅が小さく周波数が高い検査用副信号を生成する検査信号生成回路と、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号との重畳信号を電力増幅して前記スピーカ駆動電流を生成する駆動回路とを具備したものであり、前記信号送還部が、前記音圧検出信号を前記帰還信号に変換するに際し前記検査用副信号の成分は変換するが前記踏切警報用主信号の成分は除去するようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing warning sound generating device of the present invention (Solution means 3) is a railroad crossing warning sound generating device of the above solving means 1 and 2, wherein the main body generates a main signal for a railroad crossing warning according to a crossing condition. A sound generation signal generating circuit, an inspection signal generating circuit for generating an inspection sub-signal having a smaller amplitude and a higher frequency than the main signal for crossing warning, and a superimposed signal of the main signal for crossing warning and the sub-signal for inspection And a driving circuit that generates the speaker driving current by amplifying the signal, and the signal return unit converts the component of the inspection sub-signal when the sound pressure detection signal is converted into the feedback signal. However, the crossing warning main signal component is removed.
また、本発明の踏切警報音発生装置は(解決手段4)、上記解決手段3の踏切警報音発生装置であって、前記音発信号生成回路と前記検査信号生成回路とが、前記踏切警報用主信号と前記検査用副信号とに係る波形データを波形分離態様データ形成で又は波形重畳態様データ形成で記憶保持した音源メモリを含む回路にて具体化されていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing warning sound generator of the present invention (solution 4) is the railroad crossing warning sound generator of the above solution 3, wherein the sound generation signal generation circuit and the inspection signal generation circuit are for the crossing warning. The present invention is characterized in that it is embodied in a circuit including a sound source memory that stores and holds waveform data relating to a main signal and the sub signal for inspection in waveform separation mode data formation or waveform superposition mode data formation.
また、本発明の踏切警報音発生装置は(解決手段5)、上記解決手段3〜4の踏切警報音発生装置であって、前記信号帰着部が、周波数を前記検査用副信号と同じにする周波数変換により前記帰還信号から副信号検出信号を生成し、故障判定に供する信号を前記副信号検出信号と前記検査用副信号とから同期検波にて生成するようになっていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing warning sound generator of the present invention (solution 5) is the railroad crossing warning sound generator of the above solutions 3-4, wherein the signal return unit has the same frequency as the sub-signal for inspection. A sub-signal detection signal is generated from the feedback signal by frequency conversion, and a signal for failure determination is generated by synchronous detection from the sub-signal detection signal and the inspection sub-signal. .
また、本発明の踏切警報音発生装置は(解決手段6)、上記解決手段3〜5の踏切警報音発生装置であって、前記スピーカ駆動電流から前記検査用副信号の成分を抽出して前記信号送還部の動作電力を生成する電源回路を備えていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing warning sound generating apparatus of the present invention (solving means 6) is the railroad crossing warning sound generating apparatus of the above-mentioned solving means 3 to 5, wherein the inspection sub-signal component is extracted from the speaker driving current and A power supply circuit for generating operating power of the signal return unit is provided.
このような本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段1)、音圧検出信号がスピーカ駆動電流から弁別可能な帰還信号になって屋外ケーブルを介して送還されるようにしたことにより、感音素子から本体部に至る屋外ケーブルの追加配線を行わなくても有線で踏切警報音の直接検出に基づく故障検知を行える踏切警報音発生装置を実現することができ、上述した技術課題が解決される。 In such a crossing warning sound generator of the present invention (Solution 1), the sound pressure detection signal becomes a return signal that can be discriminated from the speaker drive current, and is sent back through the outdoor cable. Thus, it is possible to realize a railroad crossing warning sound generating device capable of performing failure detection based on direct detection of a railroad crossing warning sound without performing additional wiring of an outdoor cable from the sound sensing element to the main body. Is resolved.
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段2)、信号送還部の動作電力がスピーカ駆動電流で賄われるようにしたことにより、外部から信号送還部に至る給電線の追加配線を行わなくて済むので、上述した更なる技術課題が解決される。 Further, in the railroad crossing warning sound generating device of the present invention (Solution means 2), since the operating power of the signal return unit is covered by the speaker drive current, the addition of a feeder line from the outside to the signal return unit is added. Since it is not necessary to perform wiring, the further technical problem mentioned above is solved.
さらに、本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段3)、踏切警報に関する規定により比較的低い周波数で脈流的に大きく変化する踏切警報用主信号でなく、それより振幅が小さく周波数が高いので警報音に不所望な影響を与えない検査用副信号を生成し、これを故障検知に使用することで、検知動作が安定するうえ、踏切警報音を発しているときに限らず踏切警報音を発していないときでも検査用副信号でスピーカを駆動すれば故障検知を行うことができる。 Further, in the crossing warning sound generating device of the present invention (Solution means 3), it is not a main signal for a crossing warning that changes greatly in a pulsating manner at a relatively low frequency according to the rules relating to a crossing warning, and its amplitude is smaller than that. By generating a sub-signal for inspection that does not undesirably affect the alarm sound due to its high frequency and using it for fault detection, the detection operation is stabilized and not only when the crossing warning sound is emitted. Even when the railroad crossing warning sound is not emitted, failure detection can be performed by driving the speaker with the sub signal for inspection.
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段4)、踏切警報用主信号と検査用副信号とに係る波形データを音源メモリに記憶保持させたことにより、音発信号生成回路と検査信号生成回路とが一体化されて、回路が簡素になるうえ、両回路の正否状態ひいては踏切警報用主信号の生成状態と検査用副信号の生成状態とが常に一致することから、踏切警報用主信号による踏切警報音の出力状態が検査用副信号に基づく故障検知に正確に反映されるため、検査用副信号を使用しても、検査信号生成回路の故障によって音発信号生成回路やその他の故障を見逃すことは生じる余地が無いので、故障を的確に検知することができる。 In the crossing warning sound generator of the present invention (solution 4), waveform data relating to the main signal for crossing warning and the sub signal for inspection is stored and held in the sound source memory. Since the circuit and the inspection signal generation circuit are integrated, the circuit is simplified, and the correctness state of both circuits, and therefore the generation state of the main signal for crossing warning and the generation state of the inspection sub signal always coincide, Since the output state of the level crossing warning sound by the main signal for level crossing warning is accurately reflected in the failure detection based on the sub signal for inspection, even if the sub signal for inspection is used, the sound signal is generated due to the failure of the inspection signal generation circuit Since there is no room for missing a circuit or other fault, the fault can be accurately detected.
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段5)、音圧検出信号をスピーカ駆動電流と弁別可能な帰還信号に変換する際には直交符号変換などより簡便な周波数変換にて周波数弁別可能な帰還信号を生成するとともに、故障判定に供する信号は副信号検出信号と検査用副信号とから同期検波にて生成することにより、周波数の異なる雑音が除去されるのに加えて位相の異なる雑音も除去されることから、S/N比(信号対雑音比)が向上するので、検査用副信号が弱いうえそれから派生した副信号検出信号が微弱にならざるを得ない状況下であっても故障検知が的確になされる。 In the railroad crossing warning sound generator of the present invention (solution 5), when converting the sound pressure detection signal into a feedback signal that can be distinguished from the speaker drive current, it is possible to perform simpler frequency conversion such as orthogonal code conversion. In addition to generating a feedback signal that can be discriminated in frequency, and generating a signal for failure determination by synchronous detection from the sub-signal detection signal and the inspection sub-signal, in addition to removing noise of different frequencies Since noise with different phases is also removed, the S / N ratio (signal-to-noise ratio) is improved, so that the sub-signal for inspection is weak and the sub-signal detection signal derived therefrom has to be weak. Even so, failure detection is performed accurately.
また、本発明の踏切警報音発生装置にあっては(解決手段6)、振幅も周波数も制約が緩いので安定させやすい検査用副信号の成分から信号送還部の動作電力が生成されるようにしたことにより、外部から信号送還部に至る給電線の追加配線を行わなくて済むうえ、電源回路が簡便なものであっても供給電力が安定する。 In the crossing warning sound generator of the present invention (solution 6), the operating power of the signal return unit is generated from the component of the sub-signal for inspection that is easy to stabilize because the amplitude and the frequency are less restricted. As a result, it is not necessary to perform additional wiring of the power supply line from the outside to the signal return section, and the supplied power is stabilized even if the power supply circuit is simple.
このような本発明の踏切警報音発生装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例1〜2により説明する。
図1に示した実施例1は、上述した解決手段1〜2(出願当初の請求項1〜2)を具現化したものであり、図2に示した実施例2は、上述した解決手段3〜6(出願当初の請求項3〜6)を具現化したものである。
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、また、それらについて背景技術の欄で述べたことは以下の各実施例についても共通するので、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。
About such a crossing warning sound generating apparatus of the present invention, a specific form for carrying out this will be described by the following Examples 1-2.
The embodiment 1 shown in FIG. 1 embodies the above-described solving means 1 and 2 (claims 1 and 2 as originally filed), and the embodiment 2 shown in FIG. To 6 (claims 3 to 6 as originally filed).
In addition, since the same reference numerals are given to the same constituent elements as those in the past in the illustration thereof, and what is described in the background art section is also common to the following embodiments, it is redundant. The description of this will be omitted, and the following description will focus on differences from the prior art.
本発明の踏切警報音発生装置の実施例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、踏切警報音発生装置100の回路構造を示し、(a)が信号送還部30のブロック図、(b)が信号帰着部40のブロック図である。
About the Example 1 of the railroad crossing warning sound generator of this invention, the specific structure is demonstrated referring drawings. 1A and 1B show a circuit structure of a railroad crossing warning
この踏切警報音発生装置100は、故障検出機能の無い基本的な従来の踏切警報音発生装置10に故障検出機能を付与したものであり、既述した踏切警報音発生装置10を本体部10として、音発信号生成回路15と駆動回路12とをそのまま引き継いだうえで、信号送還部30と信号帰着部40とからなる故障検知回路が追加されている。
なお、以下の説明では、並列接続部11やスピーカ8の説明を割愛するが、専ら簡明化のためであり、並列接続部11の存在やスピーカ8の接続を排除するものではない。
The railroad crossing warning
In the following description, the description of the parallel connection unit 11 and the speaker 8 is omitted, but it is solely for the sake of simplification and does not exclude the presence of the parallel connection unit 11 or the connection of the speaker 8.
信号送還部30は(図1(a)参照)、本体部10とは別の小さな筐体に収められていて、屋外ケーブル7aとスピーカ7との間に介挿して両者に接続され、スピーカ7と共に踏切警報機に装着されるものである。スピーカ7を直付けしても良いが、装着の都合等で多少は離したいときには、屋外使用に耐える短ケーブル7bを導入して、屋外ケーブル7aを少しだけ延長する形でスピーカ7と接続しても良い。また、既述した感音素子22もセットであり、スピーカ7の発する音に感応する踏切警報機上の部位に装着されている感音素子22とも接続されている。感音素子22も直付けでも短ケーブル接続でも良い。
The signal return unit 30 (see FIG. 1A) is housed in a small casing different from the
この信号送還部30の内部には、増幅回路31と周波数変換回路32と結合トランス33と電源回路34とが、具備されている。
増幅回路31は、例えばオペアンプを用いた差動増幅回路からなり、感音素子22の信号を増幅して音圧検出信号Dを生成するようになっている。音圧検出信号Dの周波数fkはスピーカ駆動電流Cと同じ周波数fkであり、具体的には700Hzと750Hzと2Hz強とが混在している。高調波成分は、少ししか含まれていないので大抵は無視できるが、ローパスフィルタ等で除去するようにしても良い。。
Inside the
The
周波数変換回路32は、例えば乗算回路(×)とバンドパスフィルタ(BPF)とを具備した変調回路からなり、例えば50kHzの高い周波数foの正弦波からなる搬送波を音圧検出信号Dで変調することで、音圧検出信号Dを異なる例えば周波数fo+fkの帰還信号Eに変換するようになっている。そして、このような周波数fo+fkの帰還信号Eは、周波数fkのスピーカ駆動電流Cから容易に周波数弁別しうるものであって、スピーカ7も感音素子22も反応・感応しないものとなっている。
The
結合トランス33は、一次側が周波数変換回路32の出力側に接続され、二次側が屋外ケーブル7aとスピーカ7との間に介在する延長線部分に接続されていて、屋外ケーブル7aを介して帰還信号Eを送信するものとなっている。
電源回路34は、例えば整流回路と平滑回路と定電圧回路とを具備して交流信号から直流の電力を生成するものであり、入力側が上述したケーブル7aの延長線部分に接続されていて、そこからスピーカ駆動電流Cを受電して信号送還部30の動作電力を生成する。具体的には増幅回路31と周波数変換回路32に電力を供給するようになっている。
The
The
信号帰着部40は、従来品から引き継いだ音発信号生成回路15と駆動回路12とを内蔵している本体部10と別体で並置しても良いが、この例では本体部10の筐体の中に実装されて本体部10と一体物になっている。
この信号帰着部40の内部には、入力トランス41と増幅回路42とバンドパスフィルタ43(BPF)と周波数変換回路44とレベル検出回路45と判定回路46とが、具備されている。
The
Inside the
入力トランス41は、一次側が駆動回路12の出力側の駆動線に接続されていて、屋外ケーブル7aを伝わる帰還信号Eとスピーカ駆動電流Cとの重畳信号E&Cを検出するものであり、増幅回路42は、入力トランス41の二次側に接続されていて、重畳信号E&Cを適度に増幅してバンドパスフィルタ43に送り込むようになっている。
この重畳信号E&Cの周波数成分には、スピーカ駆動電流Cの周波数fkと帰還信号Eの周波数fo+fkとが混在している。
The
In the frequency component of the superimposed signal E & C, the frequency fk of the speaker driving current C and the frequency fo + fk of the feedback signal E are mixed.
バンドパスフィルタ43は、周波数fo+fkを中心とした適宜な周波数帯域を通過させるものであり、重畳信号E&Cから帰還信号Eの成分を抽出するようになっている。
周波数変換回路44は、例えば包絡線検波回路(検波)とバンドパスフィルタ(BPF)とを具備した復調回路からなり、周波数fo+fkの帰還信号Eから周波数foの搬送波を除去して周波数fkの音圧再生信号Fを生成するようになっている。
この音圧再生信号Fは、上述した音圧検出信号Dを再生したものなので、それにレベル検出を施せば故障の有無を判定することができる信号である。
The
The
Since this sound pressure reproduction signal F is a reproduction of the above-described sound pressure detection signal D, it is a signal that can determine the presence or absence of a failure by performing level detection on it.
レベル検出回路45は、例えばローパスフィルタからなり、音圧再生信号Fから信号レベルを検出するようになっている。なお、本実施例では、音圧検出信号Dが音圧再生信号Fとして再生されることを明示したかったので、周波数変換回路44とレベル検出回路45とを分けて説明したが、周波数変換回路44とレベル検出回路45は一体化されていても良い。
判定回路46は、例えばヒステリシス特性付きコンパレータからなり、音圧再生信号Fのレベルが適宜な閾値を上回っているか下回っているかに応じて故障の有無を判別するが、スピーカ駆動電流Cが出力されているときだけ判定が出るようになっている。
The
The
このような実施例1の踏切警報音発生装置100について、その使用態様及び動作を説明する。
The use mode and operation of the railroad crossing warning
踏切警報音発生装置100のうち信号帰着部40は、屋外ケーブル7aの一端が接続された又は接続される本体部10に組み込まれているので、従来の踏切警報音発生装置を本体部10で置き換えれば、随伴して設置され屋外ケーブル7aとも接続される。
これに対し、信号送還部30は、本体部10から分離されているので、屋外ケーブル7aの他端が接続された又は接続されるスピーカ7の近くに設置して、屋外ケーブル7aの他端とスピーカ7との間に介挿させて両者と接続する。感音素子22も接続する。
屋外ケーブル7aが敷設されていれば、信号送還部30と信号帰着部40とを繋ぐ他の屋外ケーブル(25)は不要であり、信号送還部30の給電線(24)も不要である。
Since the
On the other hand, since the
If the
こうして簡便に設置された踏切警報音発生装置100にあっては、従来同様、音発信号生成回路15と駆動回路12が作動して、踏切条件Aがオフの時には音発信号生成回路15によって踏切警報用主信号Bが一定値にされて駆動回路12からスピーカ駆動電流Cが出力されないのでスピーカ7から警報音が発せられない一方、踏切条件Aがオンの時には音発信号生成回路15によって踏切警報用主信号Bが発振状態にされて駆動回路12から周波数fkのスピーカ駆動電流Cが出力されるのでスピーカ7からカンカンと聞こえる警報音が発せられる。
In the railroad crossing warning
一方、従来と異なり、スピーカ7に付設された信号送還部30と本体部10に内蔵された信号帰着部40とが作動するが、設置踏切条件Aがオフでスピーカ駆動電流Cが出力されないときには、電源回路34が動作電力を供給できないので信号送還部30が動作しないうえ、例え信号送還部30が動作したとしても、スピーカ駆動電流Cが無いときは信号帰着部40の判定回路46が判定を行わないので、誤って故障の判定が出されることはない。そのため、設置踏切条件Aがオフのときは、警報音が発せられないだけである。
On the other hand, unlike the conventional case, the
一方、踏切条件Aがオンでスピーカ駆動電流Cが出力されると、それを受電して電源回路34が電力供給を行うので、信号送還部30が作動する。そして、スピーカ駆動電流Cによってスピーカ7から警報音が発せられると、それに感音素子22が感応して、信号送還部30では、周波数fkの音圧検出信号Dが得られ、それを反映した帰還信号Eが周波数変換回路32の変調処理によって生成される。帰還信号Eは、周波数fo+fkが高いので、スピーカ7の発する警報音には影響を与えることがなく、屋外ケーブル7aを介して本体部10に伝送され信号帰着部40に届く。
On the other hand, when the railroad crossing condition A is ON and the speaker drive current C is output, the
信号帰着部40では、バンドパスフィルタ43等の周波数弁別によって重畳信号E&Cから帰還信号Eが抽出され、周波数変換回路44の復調処理によって周波数変換されて周波数fkの音圧再生信号Fが生成され、この音圧再生信号Fの信号レベルの大小に基づいて故障検知が行われる。
そして、警報音が十分な音量で発せられると、音圧再生信号Fの信号レベルが閾値を上回って、故障無しの判定が出る。これに対し、警報音が小さいか全く無いときには、音圧再生信号Fの信号レベルが閾値を下回って、故障有りの判定が出る。
こうして、踏切警報音の直接検出に基づく故障検知が的確に遂行される。
In the
When the alarm sound is emitted at a sufficient volume, the signal level of the sound pressure reproduction signal F exceeds the threshold value, and it is determined that there is no failure. On the other hand, when the alarm sound is low or not at all, the signal level of the sound pressure reproduction signal F falls below the threshold value, and it is determined that there is a failure.
Thus, the failure detection based on the direct detection of the crossing warning sound is accurately performed.
本発明の踏切警報音発生装置の実施例2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2は、踏切警報音発生装置200の回路構造を示し、(a)が信号送還部50のブロック図、(b)が音発信号生成回路60のブロック図、(c)が信号帰着部70のブロック図である。
About the Example 2 of the railroad crossing warning sound generator of this invention, the specific structure is demonstrated referring drawings. 2 shows a circuit structure of the railroad crossing warning
この踏切警報音発生装置200が上述した実施例1の踏切警報音発生装置100と相違するのは、故障検知にスピーカ駆動電流Cでなく検査用副信号Gを用いるために、信号送還部30が改造されて信号送還部50になった点と(図2(a)参照)、音発信号生成回路15が改造されて音発信号生成回路60になった点と(図2(b)参照)、信号帰着部40が改造されて信号帰着部70になった点である(図2(c)参照)。
The railroad crossing warning
信号送還部50がスピーカ7の近くに設置されて屋外ケーブル7aと短ケーブル7bとの間に介挿され感音素子22の検出信号を入力することや、音発信号生成回路60と信号帰着部70が駆動回路12と共に本体部10に内蔵されている点は、変わっていない。
検査用副信号Gは、周波数fsが一定で振幅も一定の正弦波が良く、周波数fsは、スピーカ7が追従して音を出せる範囲内において非可聴周波数に近いところから選択されて、例えば15kHzである。検査用副信号Gの振幅は、検査用副信号Gがスピーカ7から音になって踏切道上に出ても、踏切警報用主信号Bによる大音響の警報音のマスク効果によって聞き取りが阻害される程度に、踏切警報用主信号Bの振幅より小さい。
A
The sub-signal G for inspection is a sine wave having a constant frequency fs and a constant amplitude, and the frequency fs is selected from a position close to an inaudible frequency within a range in which the
音発信号生成回路60は(図2(b)参照)、そのような検査用副信号Gを生成する検査信号生成回路を兼ねており、検査用副信号Gの波形データと既述した踏切警報用主信号Bの波形データとを同時に並行して読み出せるようなデータ形式で記憶保持している音源メモリ61と、それにアクセスして少なくとも踏切条件Aがオンのときには踏切警報用主信号Bと検査用副信号Gとを生成する再生回路62と、両信号を合わせて駆動回路12に送る加算合成回路63とを具えている。これにより、駆動回路12から屋外ケーブル7aを介してスピーカ7及び信号送還部50へ送られるスピーカ駆動電流Cは、踏切警報用主信号Bに由来して周波数fkが低く振幅が大きい主信号に、検査用副信号Gに由来して周波数fsが高く振幅が小さい副信号を、重畳させた信号となる。
The sound signal generation circuit 60 (see FIG. 2B) also serves as an inspection signal generation circuit for generating such an inspection sub-signal G. The waveform data of the inspection sub-signal G and the level crossing alarm described above. The
信号送還部50(図2(a)参照)が上述した信号送還部30と相違するのは、周波数変換回路32が周波数変換回路52になった点と、電源回路34が電源回路54になった点である。
電源回路54は、周波数fsの信号成分を通過させるバンドパスフィルタ等が前置されていて、スピーカ駆動電流Cのうち、踏切警報用主信号Bよりも安定している検査用副信号Gに由来した周波数fsの信号成分から増幅回路31及び周波数変換回路52の動作電力を生成ようになっている。
The signal return unit 50 (see FIG. 2A) is different from the
The
周波数変換回路52は、周波数変換回路32と同様の変調回路で良いが、周波数fsの信号を周波数fo−fsの信号に変換するものであり、具体的にはスピーカ駆動電流Cのうち15kHzの検査用副信号Gの成分を約35kHzの帰還信号Eに変換するものであり、その変換の過程で700Hz等の周波数fkの踏切警報用主信号Bの成分は除去するようになっている。このような周波数fo−fsの帰還信号Eも、周波数fkや周波数fsのスピーカ駆動電流Cから容易に周波数弁別しうるものであって、スピーカ7も感音素子22も反応・感応しないものとなっている。
The
信号帰着部70は(図2(c)参照)、踏切警報用主信号B由来の周波数fkの成分と検査用副信号G由来の周波数fsの成分と帰還信号Eの周波数fo−fsの成分とが混在している重畳信号E&C&Gから、上述の入力トランス41と増幅回路42とバンドパスフィルタ73とで、周波数fo−fsの帰還信号Eを抽出する、という点は信号帰着部40とほぼ同様であるが、周波数変換回路44とレベル検出回路45とが性能向上のため周波数変換回路74と位相調整回路75と同期検波回路76とになった点と、判定回路46が機能拡張されて判定回路77になった点で信号帰着部40と相違する。
The signal returning unit 70 (see FIG. 2C) includes a frequency fk component derived from the main signal B for crossing warning, a frequency fs component derived from the inspection sub-signal G, and a frequency fo-fs component derived from the feedback signal E. Is substantially the same as the
周波数変換回路74は、周波数変換回路44と同様の復調回路でも周波数変換回路32,52と同様の変調回路でも何れで具体化しても良いが、要するに、周波数を検査用副信号Gと同じにする周波数変換により抽出後の帰還信号Eから周波数fsの副信号検出信号Hを生成するようになっている。
位相調整回路75は、例えば波形整形回路や遅延回路で具体化され、検査用副信号Gの位相を適当なだけ移すことにより、副信号検出信号Hと位相の揃った同期検波用信号を生成するものである。
The
The
同期検波回路76は、例えば乗算回路(×)とローパスフィルタ(LPF)とを具え、周波数変換回路74からの副信号検出信号Hと位相調整回路75からの同期検波用信号とから、判定回路77の故障判定に供するレベル検出信号を生成するようになっている。
判定回路77は、そのレベル検出信号がほぼゼロのときには無音と判定し、レベル検出信号が下限の閾値を下回ったときには過小と判定し、レベル検出信号が上限の閾値を上回ったときには過大と判定し、レベル検出信号が両閾値の間であれば故障無しと判定するようになっている。
The
The
このような踏切警報音発生装置200も使い方は上述した踏切警報音発生装置100と同様であるが、踏切警報音発生装置200の場合、踏切警報用主信号Bとは周波数も振幅も異なる検査用副信号Gを利用して故障検知が行われるので、動作や性能は幾つかの点で相違する。
Such a crossing
すなわち、踏切条件Aがオンの時には、音発信号生成回路60で周波数fkの踏切警報用主信号Bに周波数fsの検査用副信号Gが重畳され、駆動回路12から屋外ケーブル7aを介してスピーカ7に送出されるスピーカ駆動電流Cには、周波数fkの信号だけでなく周波数fsの信号も含まれるが、周波数fsの信号は弱いので、それがスピーカ7から発せられた照査音は、大音響で発せられる周波数fkの警報音にマスクされて人間の耳ではほとんど聞き取れない。そのため、この場合も、故障が無ければ、カンカンと聞こえる適切な警報音がスピーカ7から出ることとなる。もっとも、感音素子22は、特性が人間の聴覚と異なるので、警報音ばかりか照査音も正確に検出して電気信号に変換する。
That is, when the level crossing condition A is on, the sound
また、音発信号生成回路60による検査用副信号Gの生成は音源メモリ61の共用にて踏切警報用主信号Bの生成と同時並列に行われるため、踏切警報用主信号Bと検査用副信号Gとが常に同じ状態で生成される。そして、両信号B,Gが重畳されてから屋外ケーブル7aを介してスピーカ7に送られるため、踏切警報用主信号Bに由来した警報音も、検査用副信号Gに由来した照査音も、本装置200の何処かに故障が有れば、同じ影響を受けて、同じく増減するので、スピーカ7から発せられた照査音の適否を調べれば、直ちに、スピーカ7から照査音と一緒に発せられた警報音の適否が分かることとなる。
Further, since the generation of the inspection sub-signal G by the sound
照査音は警報音と共に感音素子22によって検出され、音発信号生成回路60では、周波数fkの成分と周波数fsの成分とが混在している音圧検出信号Dが得られ、それを反映した帰還信号Eが周波数変換回路52の変調処理によって生成されるが、その際に周波数fkの派生成分は除去され、周波数fsの派生成分である周波数fo−fsの成分で帰還信号Eが作られる。この周波数fo−fsも約35kHzと高いので、スピーカ7の発する警報音に影響を与えずに、屋外ケーブル7a経由で信号帰着部70に届く。しかも、このような増幅回路31及び周波数変換回路52の動作電力が、電源回路54によってスピーカ駆動電流Cのうち踏切警報用主信号B由来の周波数fkの信号成分でなく検査用副信号G由来の周波数fsの信号成分から生成されて、安定しているので、増幅回路31と周波数変換回路52の動作状態も安定し、精度の良い帰還信号Eが得られる。
The check sound is detected by the
信号帰着部70では、周波数fkと周波数fsと周波数fo−fsの信号成分を含んだ重畳信号E&C&Gからバンドパスフィルタ73等の周波数弁別によって周波数fo−fsの帰還信号Eが抽出され、周波数変換回路74の復調処理によって周波数変換されて周波数fsの副信号検出信号Hが生成される。また、それと並行して、位相調整回路75によって検査用副信号Gから同期検波用信号が生成される。そして、同期検波回路76によって同期検波用信号を用いた同期検波が行われて副信号検出信号Hから正確な信号レベルが求められ、判定回路77によって副信号検出信号Hの信号レベルに基づく故障の程度の判別が行われる。
In the
そのため、警報音が適切な音量で発せられているときには、副信号検出信号Hの信号レベルが適切な範囲に収まるので、故障無しの判定が出る。これに対し、警報音がほとんど出ないときには、副信号検出信号Hの信号レベルがほぼゼロになるので、無音故障の判定が出る。警報音が出ても適量に足りないときには、副信号検出信号Hの信号レベルが下限の閾値を下回るので、過小故障の判定が出る。さらに、警報音が適量を超えて大きいときには、副信号検出信号Hの信号レベルが上限の閾値を上回るので、過大故障の判定が出る。こうして、踏切警報音に代わる照査音の検出に基づく故障検知が的確に遂行される。 For this reason, when the alarm sound is emitted at an appropriate volume, the signal level of the sub-signal detection signal H falls within an appropriate range, so that it is determined that there is no failure. On the other hand, when there is almost no alarm sound, the signal level of the sub-signal detection signal H becomes almost zero, so that a silent failure determination is made. When the alarm sound is not sufficient, the signal level of the sub-signal detection signal H falls below the lower limit threshold value, so that an under-failure determination is made. Furthermore, when the warning sound is louder than an appropriate amount, the signal level of the sub-signal detection signal H exceeds the upper limit threshold value, so that it is determined that there is an excessive failure. Thus, failure detection based on the detection of the inspection sound instead of the railroad crossing warning sound is accurately performed.
[その他]
上記実施例ではスピーカ7が接続されている場合だけ説明したが、スピーカ7に加えてスピーカ8や更に他のスピーカも接続する場合、スピーカ毎に故障検知回路を設けたうえで、それぞれの帰還信号Eの変換内容たとえば搬送波周波数を弁別可能に異ならせれば良い。
また、上記実施例2では、踏切警報用主信号Bと検査用副信号Gとを一緒に生成するようになっていたが、踏切警報用主信号Bだけ踏切条件Aに応じて選択的に生成し、検査用副信号Gは踏切条件Aに依らず常に生成するようにしても良い。
[Others]
In the above embodiment, only the
In the second embodiment, the crossing warning main signal B and the inspection sub-signal G are generated together, but only the crossing warning main signal B is selectively generated according to the crossing condition A. However, the inspection sub-signal G may be always generated regardless of the level crossing condition A.
さらに、上記実施例2では、検査信号生成回路と一体になっている音発信号生成回路60が、踏切警報用主信号Bと検査用副信号Gとをそれぞれ生成してから重畳させるようになっていたが、踏切警報用主信号Bと検査用副信号Gとの重畳信号の基本波形データを記憶しておいて、それを再生するようにしても良い。その場合、その再生信号から検査用副信号Gの成分をバンドパスフィルタ等で抽出して同期検波用信号を作り出すようにしても良い。
Furthermore, in the second embodiment, the sound
7,8…スピーカ、7a…屋外ケーブル、7b…短ケーブル、
10…踏切警報音発生装置(本体部)、11…並列接続部、
12…駆動回路、13…出力トランス、14…電力増幅器、
15…音発信号生成回路、16…加算合成回路、
17,18…振幅変調回路、19a〜19c…発振回路、
21…電流トランス、22…感音素子(マイクロホン)、
23…増幅回路、24…給電線、25…屋外ケーブル、
100…踏切警報音発生装置、
30…信号送還部、31…増幅回路、
32…周波数変換回路、33…結合トランス、34…電源回路、
40…信号帰着部、41…入力トランス、
42…増幅回路、43…バンドパスフィルタ(BPF)、
44…周波数変換回路、45…レベル検出回路、46…判定回路、
200…踏切警報音発生装置、
50…信号送還部、52…周波数変換回路、54…電源回路、
60…音発信号生成回路、61…音源メモリ、62…再生回路、63…加算合成回路、
70…信号帰着部、73…バンドパスフィルタ(BPF)、
74…周波数変換回路、75…位相調整回路、76…同期検波回路、77…判定回路
7, 8 ... speaker, 7a ... outdoor cable, 7b ... short cable,
10 ... Railroad crossing warning sound generator (main part), 11 ... Parallel connection part,
12 ... Drive circuit, 13 ... Output transformer, 14 ... Power amplifier,
15 ... Sound generation signal generation circuit, 16 ... Addition synthesis circuit,
17, 18 ... amplitude modulation circuit, 19a to 19c ... oscillation circuit,
21 ... Current transformer, 22 ... Sound sensing element (microphone),
23 ... amplifier circuit, 24 ... feed line, 25 ... outdoor cable,
100 ... Railroad crossing warning sound generator,
30 ... Signal return section, 31 ... Amplifier circuit,
32 ... Frequency conversion circuit, 33 ... Coupling transformer, 34 ... Power supply circuit,
40 ... Signal return unit, 41 ... Input transformer,
42 ... Amplifier circuit, 43 ... Band pass filter (BPF),
44 ... Frequency conversion circuit, 45 ... Level detection circuit, 46 ... Determination circuit,
200 ... Railroad crossing warning sound generator,
50 ... Signal return section, 52 ... Frequency conversion circuit, 54 ... Power supply circuit,
60 ... Sound generation signal generation circuit, 61 ... Sound source memory, 62 ... Reproduction circuit, 63 ... Addition synthesis circuit,
70 ... Signal reduction unit, 73 ... Band pass filter (BPF),
74: frequency conversion circuit, 75: phase adjustment circuit, 76: synchronous detection circuit, 77: determination circuit
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