JP6407182B2 - リレー動作保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、踏切制御子の制御区間長測定に関する。

鉄道と道路が平面交差する踏切（道）には、通常、踏切警報機や踏切遮断機等の踏切保安装置が設置されている。このような踏切保安装置の制御には、列車の接近及び通過（踏切の警報制御区間内への列車の進入及び警報制御区間からの列車の進出）を検知することが必要であり、踏切の近くには、列車検知装置として、例えば、踏切制御子が設置されている。

踏切制御子は、列車が踏切に接近したことや踏切を通過したことを検知するために使用されるものであって、８．５〜４０ｋＨｚの信号をレールに流し、列車の車軸でレール間が短絡されることを利用して列車を検知する短小の無絶縁軌道回路の一種である。踏切制御子には、その検知方式により、閉電路式と開電路式の２種類があり、閉電路式は、警報制御区間内に列車が進入したことを検知し警報を開始する警報開始点用に使用され、開電路式は、警報制御区間から列車が進出したことを検知し警報を止める警報終止点用に使用される。

踏切制御子は、列車を検知することが可能な短小な区間（制御区間）を有しており、制御区間の長さは、標準で３０ｍとなっている。しかしながら、踏切制御子の制御区間長は、踏切制御子の性能や設置環境の経時的な変化によって、時間の経過と共に変化することがある。そのため、制御区間長が適切な値に保たれていることを確認するため、各踏切制御子について、定期的に制御区間長の測定が行われている。

従来、踏切制御子の制御区間長の測定は、例えば、作業者が軌道短絡器によってレール間を短絡させることで行われていた。この方法は、軌道短絡器による短絡箇所を少しずつ移動させていき、踏切制御子が実際に動作する箇所を特定することによって、制御区間長を求めるようにするものである。この方法では、踏切制御子を実際に動作させることになるが、警報開始点用に使用される閉電路式踏切制御子を実際に動作させた場合、当該踏切制御子の出力を受信する受信リレーが落下（励磁状態から無励磁状態に移行）してしまい、その結果、踏切制御論理回路が踏切警報機等の動作を開始させてしまうことになる。すなわち、閉電路式踏切制御子の制御区間長測定作業時においては、警報制御区間内に列車が存在していないのにもかかわらず、踏切警報機等を動作させてしまうということになっていた。

なお、特開２０１１−７３６４５号公報には、不要な踏切警報を行わせないよう、軌道短絡器による短絡を行うことなく制御区間長を測定することを可能とする踏切制御子の制御区間長測定システムが開示されている。

特開２０１１−７３６４５号公報

本発明の目的は、踏切制御子の制御区間長を測定する際に、軌道短絡器による短絡によって踏切制御子が実際に動作した場合であっても、踏切警報機等が動作することを防止することが可能な装置を提供することにある。

本発明に係るリレー動作保持装置は、リレーの動作状態を保持するためのリレー動作保持装置であって、前記リレーに対して供給される電力を監視すると共に、前記リレーに対して電力を供給するための入出力部と、前記入出力部を介して入力される電圧に応じて充電又は放電がされる蓄電部と、前記入出力部を介して、前記リレーに対して電力を供給するための電力供給部と、前記入出力部を介して外部に流出する電流を検知するための電流検知部とを備え、前記電流検知部によって、予め決められた閾値以上の電流が検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行うことを特徴とする。

この場合において、前記入出力部を介して入力される電圧を検知するための電圧検知部を更に備え、前記電圧検知部によって、予め決められた閾値以下の電圧が検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行うようにしてもよい。また、前記入出力部から前記電流供給部に向かって電流が流れるのを防止する逆流防止部（例えば、ダイオード）を更に備えるようにしてもよい。

また、以上の場合において、時間を計測するための時間計測部を更に備え、前記時間計測部によって、予め決められた時間以上、前記電力供給部から前記リレーに対して電力の供給を行っていないことが検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行わないようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されているか否かを示す表示部を更に備えるようにしてもよい。

この場合において、前記表示部は、発光部によって構成されているようにしてもよい。更に、この場合、前記発光部は、前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されていない時、点灯し、前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されている時、消灯するようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記蓄電部は、コンデンサによって構成されているようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記リレーは、踏切制御子によって制御される受信リレーであってもよい。

この場合において、前記表示部は、前記踏切制御子の制御区間長測定時における短絡作業場所から、表示状態（例えば、発光状態）を確認可能（例えば、視認可能）なように構成されているようにしてもよい。

本発明によれば、踏切制御子の制御区間長を測定する際に、軌道短絡器による短絡によって踏切制御子が実際に動作した場合であっても、踏切警報機等が動作することを防止することが可能となる。

本発明によるリレー動作保持装置１００の概要を説明するための図である。 リレー動作保持装置１００の機能構成を説明するための図である。 リレー動作保持装置１００のハードウェア構成例を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

以下では、閉電路式踏切制御子（以下、単に「踏切制御子」という）の制御区間長測定時に利用されるリレー動作保持装置について説明する。

図１は、本発明によるリレー動作保持装置の概要を説明するための図である。同図（ａ）は、軌道短絡器によってレール間が短絡されていない状態を示し、同図（ｂ）は、軌道短絡器によってレール間が短絡された状態を示している。

同図に示すように、リレー動作保持装置１００は、踏切制御子１の制御区間長を測定する際に、踏切制御子１と、当該踏切制御子１によって制御される受信リレー２とに接続されて使用される。より具体的には、受信リレー２が接続される踏切制御子１のリレー接続用端子に接続されて使用される。

同図（ａ）に示すように、レール３間が短絡されていない場合は、踏切制御子１から出力される電力が受信リレー２に供給され、受信リレー２は動作状態（励磁状態）を維持することになる。この時、リレー動作保持装置１００からは、電力の供給は行われない。

一方、同図（ｂ）に示すように、軌道短絡器４によってレール３間が短絡され、当該短絡が踏切制御子１によって検知されると、踏切制御子１からの出力（電力供給）が停止されることとなる。リレー動作保持装置１００は、踏切制御子１からの出力を監視しており、出力が低下したことを検知すると、受信リレー２に対する電力供給を開始する。リレー動作保持装置１００からの電力供給により、踏切制御子１からの出力停止後も、受信リレー２の動作状態は維持されることとなる。すなわち、受信リレー２は落下せず、その結果、踏切警報機等も動作しないことになる。

次に、本発明によるリレー動作保持装置１００の詳細について説明する。

図２は、リレーの動作状態を保持するためのリレー動作保持装置１００の機能構成を説明するための図である。

同図に示すように、リレー動作保持装置１００は、接続部１１０と、電流検知部１２０と、電圧検知部１３０と、蓄電部１４０と、電力供給部１５０と、時間計測部１６０と、表示部１７０とを備える。

接続部１１０は、リレー動作保持装置１００を、踏切制御子１及び受信リレー２と接続するためのものである。接続部１１０は、リレー動作保持装置１００が、踏切制御子１及び受信リレー２と接続された後、踏切制御子１から受信リレー２に対して供給される電力を監視するため、受信リレー２に対して供給される電力をリレー動作保持装置１００内部に入力すると共に、踏切制御子１から受信リレー２に対する電力供給が停止された場合に、受信リレー２に対して電力を供給するための入出力部としても機能する。

電流検知部１２０は、リレー動作保持装置１００内部から外部に向かって流れる電流を検知するためのものであって、リレー動作保持装置１００内部から外部に向かって一定以上の電流が流れたことを検知すると、その旨を電力供給部１５０に通知する。

電圧検知部１３０は、接続部１１０を介して入力される電圧を検知するためのものであって、接続部１１０を介して入力される電圧が一定以下であることを検知すると、その旨を電力供給部１５０に通知する。なお、電圧検知部１３０は、主に、電流検知部１２０が正常動作しない場合に備えて設けられるものである。

蓄電部１４０は、接続部１１０を介して入力される電圧に応じて充電又は放電がされるものであって、接続部１１０を介して入力される電圧が低下した場合に、接続部１１０に向かって流れる電流を生成するものである。蓄電部１４０は、踏切制御子１から受信リレー２に対して供給される電力の状態（電圧）に応じて、充電又は放電がされることになる。すなわち、踏切制御子１から受信リレー２に対して電力が供給されている間は、接続部１１０を介して入力される電圧によって充電される。その後、軌道短絡器４によるレール３間の短絡によって踏切制御子１から受信リレー２に対する電力の供給が停止されると、放電を開始し、蓄電部１４０から外部に向かって流れる電流を生成することになる。蓄電部１４０は、接続部１１０を介して入力される電圧が低下した場合、即座に、受信リレー２に対する電力の供給を開始するものであって、電力供給部１５０からの電力供給が開始されるまでの間、受信リレー２に対して電力の供給を行う補助的な電力供給部として機能するものである。

電力供給部１５０は、接続部１１０を介して、受信リレー２に対して電力を供給するためのものである。すなわち、軌道短絡器４によるレール３間の短絡により踏切制御子１が受信リレー２に対する電力の供給を停止した際、踏切制御子１の代わりに、受信リレー２に対して電力を供給して、受信リレー２の動作状態を保持するためのものである。電力供給部１５０は、電流検知部１２０によって、リレー動作保持装置１００内部から外部に向かって一定以上の電流が流れたことが検知されると、接続部１１０を介して、受信リレー２に対する電力の供給を行う。また、電力供給部１５０は、電圧検知部１３０によって、接続部１１０を介して入力される電圧が一定以下であることが検知された場合についても、接続部１１０を介して、受信リレー２に対して電力の供給を行う。また、電力供給部１５０は、後述するように、時間計測部１６０によって、踏切制御子１が受信リレー２に対して出力をしている時間が一定時間以上になったことが検知されると、踏切制御子１の制御区間長測定作業が完了したものと判断して、電力供給部１５０の動作を停止させる。踏切制御子１から受信リレー２への出力時間が一定時間（例えば、２０分）以上になった場合に、電力供給部１５０の動作を停止（受信リレー２への電力供給を禁止）させることにより、制御区間長測定作業終了後、誤ってリレー動作保持装置１００を踏切制御子１へ接続したままにしてしまった場合であっても、受信リレー２の正常動作を妨げることを防止することが可能となる。

時間計測部１６０は、踏切制御子１が受信リレー２に対して出力をしている時間を計測し、当該時間が一定時間以上になった場合は、その旨を、電力供給部１５０に通知するためのものである。踏切制御子１の制御区間長測定作業中は、相対的に短い間隔で軌道短絡器によるレール間短絡が繰り返されることになる。その結果、踏切制御子１から受信リレー２に対する出力の停止も、通常時より短い間隔で繰り返されることとなり、踏切制御子１から受信リレー２に対する（一回の継続的な）出力時間も短くなる。一方、踏切制御子１の制御区間長測定作業終了後（通常の動作時）は、列車が通過する際にのみ、踏切制御子１から受信リレー２に対する出力の停止がされることになるので、踏切制御子１から受信リレー２に対する出力時間は、制御区間長測定作業時との比較では非常に長くなる。踏切制御子１の出力（電力供給）と、リレー動作保持装置１００の出力（電力供給）とは相補的な関係にあることから、時間計測部１６０は、リレー動作保持装置１００が出力していない時間を計測し、リレー動作保持装置１００が出力していない時間が一定時間以上になった場合に、踏切制御子１が受信リレー２に対して出力をしている時間が一定時間以上になったものとして、電力供給部１５０に対して通知を行う。

表示部１７０は、リレー動作保持装置１００の動作状態を表示するためのものであり、より具体的には、電力供給部１５０が受信リレー２に対して電力の供給を行っているか否かを表示する。表示部１７０は、例えば、リレー動作保持装置１００の動作状態に応じて発光状態を変化させる発光部によって構成される。

軌道短絡器４を利用した踏切制御子１の制御区間長測定作業においては、軌道短絡器４によるレール３間の短絡により、踏切制御子１が動作したか否か（短絡を検知したか否か）を確認する必要があるが、従来は、踏切制御子１が備えるリレーＬＥＤの点灯状態が変化したか否か（点灯から消灯に移行したか否か）を確認することで、踏切制御子１が動作したか否かを確認していた。

踏切制御子１が備えるリレーＬＥＤは、通常、出力の最終段に設けられているため、リレー動作保持１００を接続した場合、踏切制御子１が短絡を検知して出力を停止した場合であっても、リレー動作保持装置１００から供給される電力によって、リレーＬＥＤの点灯状態が維持されてしまうことになる。すなわち、リレー動作保持１００を接続した場合、踏切制御子１が備えるリレーＬＥＤは、踏切制御子１が短絡を検知した場合であっても、点灯状態を変化させず、点灯したままになってしまうことになる。そのため、踏切制御子１のリレーＬＥＤを観察しても、踏切制御子１が動作したか否かを確認できなくなってしまう。

表示部１７０は、踏切制御子１が備えるリレーＬＥＤの代わりに、踏切制御子１が動作したか否かを確認できるようにするためのものである。表示部１７０は、リレー動作保持装置１００が動作しているか否か（電力供給部１５０が受信リレー２に対して電力の供給を行っているか否か）を表示するものであり、踏切制御子１の動作と、リレー動作保持装置１００（電力供給部１５０）の動作とが逆の関係、すなわち、踏切制御子１が受信リレー２に対して電力の供給を行っている場合は、リレー動作保持装置１００（電力供給部１５０）は受信リレー２に対して電力の供給を行っておらず、踏切制御子１が受信リレー２に対して電力の供給を行っていない場合は、リレー動作保持装置１００（電力供給部１５０）が受信リレー２に対して電力の供給を行っていることになるので、表示部１７０に表示されるリレー動作保持装置１００の動作状態を確認することで、実質的に、踏切制御子１が動作したか否かを確認することができるようになる。

図３は、リレー動作保持装置１００のハードウェア構成例を説明するための図である。

同図に示すように、リレー動作保持装置１００は、電源部３０１と、一対の接続用電線３１０と、電流測定部３２１と、コンパレータ３２２と、リレードライバ３２３と、ＲＩリレー３２４（ＲＩリレーコイル３２４ｃ及びＲＩリレー接点３２４ｓ）と、電圧測定部３３１と、コンパレータ３３２と、リレードライバ３３３と、ＲＶリレー３３４（ＲＶリレーコイル３３４ｃ及びＲＶリレー接点３３４ｓ）と、コンデンサ３４１と、抵抗３４２と、ダイオード３４３と、Ｒｂリレー３５１（Ｒｂリレーコイル３５１ｃ及びＲｂリレー接点３５１ｓ１，３５１ｓ２，３５１ｓ３）と、ダイオード３５２と、カウンタ回路部３６１と、リレードライバ３６２と、ＲＣリレー３６３（ＲＣリレーコイル３６３ｃ及びＲＣリレー接点３６３ｓ）と、発光部３７１と、抵抗３７２とを備える。

電源部３０１は、リレー動作保持装置１００の動作に必要な電力を供給するものであり、また、Ｒｂリレー３５１と共に、電力供給部１５０を構成するものである。電源部３０１は、電池（本実施形態においては、鉛蓄電池）と、電源スイッチと、電源回路とを備えており、電源スイッチがオンにされると、電池から電源回路に電力が供給され、電源回路によって、リレー動作保持装置１００の動作に必要な電圧が生成される。本実施形態においては、電源部３０１によって、鉛蓄電池の出力電圧（例えば、１２Ｖ）から、アナログ回路用の電源電圧Ｖａ（例えば、２４Ｖ）と、デジタル回路用の電源電圧Ｖｄ（例えば、５Ｖ）とが生成される。なお、アナログ回路用の電源電圧Ｖａは、リレー動作保持装置１００から受信リレー２に供給される電圧が、適当な電圧、すなわち、受信リレー２が落下する電圧（例えば、１５〜１６Ｖ）より高く、かつ、踏切制御子１が出力する電圧（例えば、２８Ｖ）より低くなるように設定される。

一対の接続用電線３１０は、リレー動作保持装置１００を踏切制御子１及び受信リレー２と接続するためのものであり、接続部１１０を構成するものである。同図に示すように、一対の接続用電線３１０は、その先端部にワニ口クリップ３１１を備えており、ワニ口クリップ３１１を、踏切制御子１のリレー接続用端子の先端部分に取り付けることで、既存の配線等を変えることなく、リレー動作保持装置１００を踏切制御子１及び受信リレー２と接続ができるようになっている。また、一対の接続用電線３１０は、リレー動作保持装置１００内部において、その一方（＋側）が電流測定部３２１に接続されると共に、その他方（−側）がグラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。

電流測定部３２１は、コンパレータ３２２と共に、電流検知部１２０を構成するものであり、接続用電線３１０を介して外部に流出する直流電流を測定する。電流測定部３２１は、測定された電流値に対応する電圧を、コンパレータ３２２に対して出力するように構成されている。

コンパレータ３２２は、電流測定部３２１と共に、電流検知部１２０を構成するものであって、電流測定部３２１によって測定された電流値が、予め決められた閾値（例えば、５０ｍＡ）以上であるか否かを判別する。コンパレータ３２２は、電流測定部３２１から出力される電圧と、予め設定された所定の電圧とを比較することにより、電流測定部３２１によって測定された電流値が、予め決められた閾値以上であるか否かを判別し、電流測定部３２１によって測定された電流値が、予め決められた閾値以上であった場合、リレードライバ３２３に対して動作を指示するための信号を出力する。

リレードライバ３２３は、コンパレータ３２２からの指示に基づいて、ＲＩリレー３２４を駆動するものであり、トランジスタ等によって構成されている。リレードライバ３２３は、コンパレータ３２２から動作を指示する信号が出力されると、ＲＩリレー３２４を駆動して、ＲＩリレー３２４を動作（励磁状態に移行）させる。

ＲＩリレー３２４は、Ｒｂリレー３５１の動作を制御するためのものであり、ＲＩリレーコイル３２４ｃ及びＲＩリレー接点３２４ｓを備えた電磁リレーによって構成される。ＲＩリレー接点３２４ｓは、ＲＩリレーコイル３２４ｃが励磁された際に、非導通状態から導通状態に移行する接点（ａ接点）である。同図に示すように、ＲＩリレーコイル３２４ｃの一方の端子は、リレードライバ３２３と接続され、他方の端子は、電源電圧Ｖａと接続されている。また、ＲＩリレー接点３２３ｓの一方の端子は、電源電圧Ｖａと接続され、他方の端子は、ＲＣリレー３６３が備えるＲＣリレー接点３６３ｓの一方の端子と接続されている。

電圧測定部３３１は、コンパレータ３３２と共に、電圧検知部１３０を構成するものであり、接続用電線３１０を介して入力される直流電圧を測定する。電圧測定部３３１は、測定された電圧値に対応する電圧を、コンパレータ３３２に対して出力するように構成されている。

コンパレータ３３２は、電圧測定部３３１と共に、電圧検知部１３０を構成するものであって、電圧測定部３３１によって測定された電圧値が、予め決められた閾値（例えば、１８Ｖ）以下であるか否かを判別する。コンパレータ３３２は、電圧測定部３３１から出力される電圧と、予め設定された所定の電圧とを比較することにより、電圧測定部３３１によって測定された電圧値が、予め決められた閾値以下であるか否かを判別し、電圧測定部３３１によって測定された電圧値が、予め決められた閾値以下であった場合、リレードライバ３３３に対して動作を指示するための信号を出力する。

リレードライバ３３３は、コンパレータ３３２からの指示に基づいて、ＲＶリレー３３４を駆動するものであり、トランジスタ等によって構成されている。リレードライバ３３３は、コンパレータ３３２から動作を指示する信号が出力されると、ＲＶリレー３３４を駆動して、ＲＶリレー３３４を動作（励磁状態に移行）させる。

ＲＶリレー３３４は、Ｒｂリレー３５１の動作を制御するためのものであり、ＲＶリレーコイル３３４ｃ及びＲＶリレー接点３３４ｓを備えた電磁リレーによって構成される。ＲＶリレー接点３３４ｓは、ＲＶリレーコイル３３４ｃが励磁された際に、非導通状態から導通状態に移行する接点（ａ接点）である。同図に示すように、ＲＶリレーコイル３３４ｃの一方の端子は、リレードライバ３３３と接続され、他方の端子は、電源電圧Ｖａと接続されている。また、ＲＩリレー接点３２４ｓと同様に、ＲＶリレー接点３３４ｓの一方の端子は、電源電圧Ｖａと接続され、他方の端子は、ＲＣリレー３６３が備えるＲＣリレー接点３６３ｓの一方の端子と接続されている。すなわち、ＲＩリレー接点３２４ｓと、ＲＶリレー接点３３４ｓとは並列に接続されている。

コンデンサ３４１は、蓄電部１４０を構成するものであって、本実施形態においては、電解コンデンサによって構成されている。コンデンサ３４１の容量は、電力供給部１５０（Ｒｂリレー接点３５１ｓ１を介した電源電圧Ｖａ）からの電力供給が開始されるまでの間、受信リレー２の動作を保持できる程度の電力を供給可能なもの（本実施形態においては、１ｍＦ）が選択される。同図に示すように、コンデンサ３４１の一方の端子は、抵抗３４２の一方の端子及びダイオード３４３のアノードと接続され、他方の端子はグラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。

抵抗３４２は、コンデンサ３４１の充電時に流れる電流を制限するためのものである。同図に示すように、抵抗３４２の一方の端子は、ダイオード３５２のカソード、ダイオード３４３のカソード、電流測定部３２１及び電圧測定部３３１と接続されており、他方の端子は、コンデンサ３４１の一方の端子及びダイオード３４３のアノードと接続されている。

ダイオード３４３は、コンデンサ３４１の放電時の電流経路を形成するものである。同図に示すように、ダイオード３４３のカソードは、ダイオード３５２のカソード、抵抗３４２の一方の端子、電流測定部３２１及び電圧測定部３３１と接続されており、ダイオード３４３のアノードは、抵抗３４２の一方の端子及びコンデンサ３４１の一方の端子と接続されている。すなわち、抵抗３４２とダイオード３４３とは並列に接続されており、コンデンサ３４１の充電時には、抵抗３４２を介して電流が流入し、コンデンサ３４１の放電時には、ダイオード３４３を介して電流が流出することになる。

Ｒｂリレー３５１は、電力供給部１５０からの電力供給等を制御するためのものであり、Ｒｂリレーコイル３５１ｃ及びＲｂリレー接点３５１ｓ１，３５１ｓ２，３５１ｓ３を備えた電磁リレーによって構成されている。すなわち、Ｒｂリレー３５１は、Ｒｂリレーコイル３５１ｃに連動して動作する３つの接点３５１ｓ１，３５１ｓ２，３５１ｓ３を備えている。Ｒｂリレー接点３５１ｓ１及び３５１ｓ２は、Ｒｂリレーコイル３５１ｃが励磁された際、非導通状態から導通状態に移行する接点（ａ接点）であり、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３は、Ｒｂリレーコイル３５１ｃが励磁された際、導通状態から非導通状態に移行する接点（ｂ接点）である。同図に示すように、Ｒｂリレーコイル３５１ｃの一方の端子は、ＲＣリレー３６３が備えるＲＣリレー接点３６３ｓの一方の端子と接続され、他方の端子は、グラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。また、第一のＲｂリレー接点３５１ｓ１の一方の端子は、電源電圧Ｖａと接続され、他方の端子は、ダイオード３５２のアノードと接続されている。また、第二のＲｂリレー接点３５１ｓ２の一方の端子は、電源電圧Ｖｄと接続され、他方の端子は、カウンタ回路部３６１のクリア（Ｃ）端子と接続されている。また、第三のＲｂリレー接点３５１ｓ３の一方の端子は、抵抗３７２の一方の端子と接続され、他方の端子は、発光部３７１の一方の端子と接続されている。

ダイオード３５２は、踏切制御子１からの電力供給が再開された際に、電力供給部１５０（電源電圧Ｖａ）に向かって電流が流れるのを防止するためのもの（逆流防止部）である。同図に示すように、ダイオード３５２のアノードは、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１の一方の端子に接続され、ダイオード３５２のカソードは、抵抗３４２の一方の端子、ダイオード３４３のカソード、電流測定部３２１及び電圧測定部３３１と接続されている。

カウンタ回路部３６１は、時間計測部１６０を構成するものであって、本実施形態においては、カウンタとクロック回路等によって構成されている。カウンタ回路部３６１は、電源投入後、クロック回路から供給されるクロックの数をカウント（計数）し、クリア信号が入力されることなく、予め決められたカウント値になった場合、リレードライバ３６２に対して動作を指示するための信号を出力するように構成されている。一方、クリア信号が入力された場合は、カウント値を０にクリアし、クリア信号が入力されなくなった後に、改めて、クロック数のカウントを開始する。同図に示すように、カウンタ回路部３６１のクリア（Ｃ）端子には、Ｒｂリレー接点３５１ｓ２の一方の端子が接続されており、Ｒｂリレー３５１が動作して、Ｒｂリレー接点３５１ｓ２が導通状態になると、クリア信号が入力されるように構成されている。

リレードライバ３６２は、カウンタ回路部３６１からの指示に基づいて、ＲＣリレー３６３を駆動するものであり、トランジスタ等によって構成されている。リレードライバ３６２は、カウンタ回路部３６１から動作を指示する信号が出力されると、ＲＣリレー３６３を駆動して、ＲＣリレー３２３を動作（励磁状態に移行）させる。

ＲＣリレー３６３は、Ｒｂリレー３５１の動作を制御するためのものであって、ＲＣリレーコイル３６３ｃ及びＲＣリレー接点３６３ｓを備えた電磁リレーによって構成されている。ＲＣリレー接点３６３ｓは、ＲＣリレーコイル３６３ｃが励磁された際に、導通状態から非導通状態に移行する接点（ｂ接点）である。同図に示すように、ＲＣリレーコイル３６３ｃの一方の端子は、リレードライバ３６２と接続され、他方の端子は、電源電圧Ｖａと接続されている。また、ＲＣリレー接点３６３ｓの一方の端子は、ＲＩリレー接点３２４ｓ及びＲＶリレー接点３３４ｓの一方の端子と接続されており、他方の端子は、Ｒｂリレーコイル３５１ｃの一方の端子と接続されている。

発光部３７１は、表示部１７０を構成するものであり、本実施形態においては、発光ダイオード（ＬＥＤ）によって構成されている。同図に示すように、発光ダイオードのアノードは、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３の一方の端子に接続されており、発光ダイオードのカソードは、グラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。なお、同図では、簡単のため、発光部３７１を一つの発光ダイオードで表しているが、実際の発光部３７１は、複数の発光ダイオードによって構成されており、踏切制御子１の制御区間長測定時における短絡作業場所から、発光状態を視認可能なように、充分な光量で発光するように構成されている。また、発光部３７１は、リレー動作保持装置１００の本体部と配線で接続される別体として構成され、短絡作業場所からの視認が容易になるよう、例えば、踏切制御子１が収容された器具箱の屋根の上に設置可能なように構成される。短絡作業場所から、発光部３７１の発光状態を視認可能なようにすることにより、短絡作業場所において、踏切制御子１が動作したか否かを確認できることとなり、制御区間長測定作業を効率よく進めることが可能となる。

抵抗３７２は、発光部３７１を構成する発光ダイオードに流れる電流を制限するためのものである。同図に示すように、抵抗３７２の一方の端子は、電源電圧Ｖａに接続され、他方の端子は、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３の一方の端子に接続されている。

次に以上のような構成を有するリレー動作保持装置１００の動作について説明する。

踏切制御子１の制御区間長測定をリレー動作保持装置１００を利用して行う場合、まず、リレー動作保持装置１００を、制御区間長の測定対象となる踏切制御子１に接続する。すなわち、リレー動作保持装置１００の接続用電線３１０を、制御区間長の測定対象となる踏切制御子１のリレー接続用端子に接続し、リレー動作保持装置１００の電源スイッチをオンにする。

リレー動作保持装置１００を踏切制御子１に接続すると、まず、接続用電線３１０を介してリレー動作保持装置１００に入力される電圧によって、コンデンサ３４１が充電される。この際、リレー動作保持装置１００の内部から外部に向かって電流は流れず、また、接続用電線３１０を介してリレー動作保持装置１００に入力される電圧も予め決められた閾値（例えば、１８Ｖ）より高い状態にあるので、ＲＩリレー３２４及びＲＶリレー３３４は動作せず、その結果、Ｒｂリレー３５１も動作しないので、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１は非導通状態のままとなり、リレー動作保持装置１００から外部に向かって電力供給はされないことになる。同様に、Ｒｂリレー接点３５１ｓ２も非導通状態のままであるので、カウント回路部３６１にはクリア信号は入力されず、カウント回路部３６１は、電源投入後、カウント動作を開始し、そのままカウント動作を継続することになる。また、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３は導通状態のままであるので、発光部３７１が点灯することになる。

その後、踏切制御子１の制御区間長測定作業が開始され、軌道短絡器４によるレール３間の短絡を踏切制御子１が検知して受信リレー２への電力供給を停止すると、接続用電線３１０を介してリレー動作保持装置１００に入力される電圧が低下し始めることになる。

接続用電線３１０を介してリレー動作保持装置１００に入力される電圧が低下すると、まず、コンデンサ３４１に蓄積された電荷がダイオード３４３及び電流測定部３２１を介して、外部に向かって流出し始める。その結果、電流測定部３２１を通って外部に向かって流れる電流が生成される。そして、電流測定部３２１によって測定された電流が予め決められた閾値以上になったとコンパレータ３２２によって判断されると、リレードライバ３２３がＲＩリレー３２４を駆動して、ＲＩリレー３２４を動作させる。

ＲＩリレー３２４が動作すると、ＲＩリレー接点３２４ｓが導通状態となり、Ｒｂリレーコイル３５１ｃに電源電圧Ｖａが供給され、Ｒｂリレー３５１が動作する。

Ｒｂリレー３５１が動作すると、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１が導通状態となり、電源電圧Ｖａが、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１、ダイオード３５２及び電流測定部３２１を介して、外部へ供給されるようになる。その結果、受信リレー２の落下が防止され、受信リレー２の動作状態が維持されることとなる。また、Ｒｂリレー接点３５１ｓ２も導通状態となるので、カウント回路部３６１にクリア信号が入力され、カウント回路部３６１はカウント値をクリアしてカウント動作を停止させる。また、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３は非導通状態になるので、発光部３７１は消灯することになる。

その後、軌道短絡器４によるレール３間の短絡が解除されると、踏切制御子１は、再び、受信リレー２への電力供給を開始する。リレー動作保持装置１００の出力電圧は、踏切制御子１の出力電圧（例えば、２８Ｖ）より低くなるように構成されているので、踏切制御子１からの電力供給が再開されると、リレー動作保持装置１００の内部から外部に向かって電流は流れなくなる。その結果、電流測定部３２１によって測定される電流が予め決められた閾値未満になったとコンパレータ３２２によって判断されて、リレードライバ３２３はＲＩリレー３２４の駆動を停止する。その結果、ＲＩリレー３２４が落下し、ＲＩリレー接点３２４ｓが非導通状態となる。この時、電圧測定部３３１によって測定される電圧も予め決められた閾値（例えば、１８Ｖ）以上となっており、ＲＶリレー接点３３４ｓについても非導通状態となっているので、Ｒｂリレー３５１への電源電圧Ｖａの供給が停止され、Ｒｂリレー３５１が落下する。その結果、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１が非導通状態に移行して、リレー動作保持装置１００（電源電圧Ｖａ）から受信リレー２への電力供給が停止される。また、同時に、Ｒｂリレー接点３５１ｓ３が導通状態に移行して、発光部３７１が点灯する。また、Ｒｂリレー接点３５１ｓ２が非導通状態に移行して、カウンタ回路部３６１へのクリア信号の入力が停止され、カウンタ回路部３６１がカウント動作（踏切制御子１の出力時間の計測）を改めて開始する。また、接続用電線３１０を介して入力される電圧によって、コンデンサ３４１が適宜充電される。なお、逆流防止用のダイオード３５２を備えているので、踏切制御子１からの電力供給が再開した後、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１が非導通状態に移行する前の時点においても、外部から流入した電流が電源電圧Ｖａ側に流れ込むことはないことになる。

以上のような動作をすることにより、リレー動作保持装置１００は、踏切制御子１から受信リレー２に対する電力供給が停止された場合、踏切制御子１の代わりに、受信リレー２に対して電力供給を行い、受信リレー２の動作状態を保持することが可能となる。

踏切制御子１の制御区間長測定作業が完了すると、作業完了後に列車が通過するまでは、踏切制御子１は動作せず、踏切制御子１から受信リレー２への出力が継続されることになる。その結果、Ｒｂリレー３５１が動作しない状態、すなわち、カウンタ回路部３６１にクリア信号が入力されない状態が継続することとなり、カウンタ回路部３６１のカウント動作が継続されて、予め決められたカウント値（例えば、２０分に相当するカウント値）に達することとなる。その結果、カウンタ回路部３６１から動作を指示する信号がリレードライバ３６２に出力され、リレードライバ３６２がＲＣリレー３６３を駆動する。その結果、ＲＣリレー３６３が動作し、ＲＣリレー接点３６３ｓが非導通状態に移行する。ＲＣリレー接点３６３ｓが非導通状態になることにより、ＲＩリレー接点３２４ｓ及びＲＶリレー接点３３４ｓの状態に関わらず、Ｒｂリレー３５１は動作しなくなる。従って、踏切制御子１の制御区間長測定作業完了後、誤って、リレー動作保持装置１００を接続したままにした場合であっても、リレー動作保持装置１００が受信リレー２の正常動作を妨げるような事態が発生することを防止することができる。

なお、本実施形態においては、Ｒｂリレー３５１の動作は、主として、ＲＩリレー３２４によって制御されることになる。すなわち、最初は、コンデンサ３４１から流出する電流が検知されてＲＩリレー３２４が動作することでＲｂリレー３５１が動作し、Ｒｂリレー３５１動作後は、電源電圧ＶａからＲｂリレー接点３５１ｓを介して流出する電流が検知されてＲＩリレー３２４及びＲｂリレー３５１の動作状態が維持されることになる。

一方、ＲＶリレー３３４は、主に、なんらかの理由で、ＲＩリレー３２４等が正常に動作しなかった場合に備えて設けられているものである。例えば、経年変化によりコンデンサ３４１の容量が減少してしまった結果、Ｒｂリレー接点３５１ｓ１を介した電流の流出が検知される前に、コンデンサ３４１から流出する電流がなくなってしまうようになってしまった場合であっても、電圧測定部３３１及びコンパレータ３３２によって電圧の低下が検知されてＲＶリレー３３４が動作し、その結果、ＲＶリレー接点３３４ｓが導通状態になるので、コンデンサ３４１から流出する電流がなくなってＲＩリレー３２４が落下してしまったとしても、Ｒｂリレー３５１の動作状態が維持されることになる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、主に、電流検知部が正常動作しない場合に備えて、電圧検知部を設けるようにしているが、実装条件に応じて、電圧検知部を省略するようにすることも考えられる。

１ 踏切制御子
２ 受信リレー
３ レール
４ 軌道短絡器
１００ リレー動作保持装置
１１０ 接続部
１２０ 電流検知部
１３０ 電圧検知部
１４０ 蓄電部
１５０ 電力供給部
１６０ 時間計測部
１７０ 表示部
３０１ 電源部
３１０ 接続用電線
３１１ ワニ口クリップ
３２１ 電流測定部
３２２ コンパレータ
３２３ リレードライバ
３２４ ＲＩリレー
３２４ｃ ＲＩリレーコイル
３２４ｓ ＲＩリレー接点
３３１ 電圧測定部
３３２ コンパレータ
３３３ リレードライバ
３３４ ＲＶリレー
３３４ｃ ＲＶリレーコイル
３３４ｓ ＲＶリレー接点
３４１ コンデンサ
３４２ 抵抗
３４３ ダイオード
３５１ Ｒｂリレー
３５１ｃ Ｒｂリレーコイル
３５１ｓ１，３５１ｓ２，３５１ｓ３ Ｒｂリレー接点
３５２ ダイオード
３６１ カウンタ回路部
３６２ リレードライバ
３６３ ＲＣリレー
３６３ｃ ＲＣリレーコイル
３６３ｓ ＲＣリレー接点
３７１ 発光部
３７２ 抵抗

Claims (10)

1. リレーの動作状態を保持するためのリレー動作保持装置であって、
   前記リレーに対して供給される電力を監視すると共に、前記リレーに対して電力を供給するための入出力部と、
   前記入出力部を介して入力される電圧に応じて充電又は放電がされる蓄電部と、
   前記入出力部を介して、前記リレーに対して電力を供給するための電力供給部と、
   前記入出力部を介して外部に流出する電流を検知するための電流検知部と
   を備え、
   前記電流検知部によって、予め決められた閾値以上の電流が検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行う
   ことを特徴とするリレー動作保持装置。
2. 前記入出力部を介して入力される電圧を検知するための電圧検知部を更に備え、
   前記電圧検知部によって、予め決められた閾値以下の電圧が検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のリレー動作保持装置。
3. 前記入出力部から前記電力供給部に向かって電流が流れるのを防止する逆流防止部を更に備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリレー動作保持装置。
4. 時間を計測するための時間計測部を更に備え、
   前記時間計測部によって、予め決められた時間以上、前記電力供給部から前記リレーに対して電力の供給を行っていないことが検知された場合、前記電力供給部は、前記リレーに対して電力の供給を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリレー動作保持装置。
5. 前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されているか否かを示す表示部を更に備える
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のリレー動作保持装置。
6. 前記表示部は、発光部によって構成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のリレー動作保持装置。
7. 前記発光部は、前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されていない時、点灯し、前記電力供給部から前記リレーに対して電力が供給されている時、消灯する
   ことを特徴とする請求項６に記載のリレー動作保持装置。
8. 前記蓄電部は、コンデンサによって構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリレー動作保持装置。
9. 前記リレーは、踏切制御子によって制御されるリレーである
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のリレー動作保持装置。
10. 前記表示部は、前記踏切制御子の制御区間長測定時における短絡作業場所から、表示状態を確認可能なように構成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載のリレー動作保持装置。

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