JP6490447B2 - 鉄道用発光機、鉄道用発光機制御システム、および、視認確認システム - Google Patents

Description

本発明は、鉄道用発光機、鉄道用発光機制御システム、および、視認確認システムに関する。

特殊信号発光機、鉄道用信号機、合図器、および標識などの鉄道用発光機（以下、適宜、鉄道用発光機という）は、色灯の点灯又は滅灯により、列車の運転士に現示（信号や指示を表わすこと）等を伝達する装置である。現示等は、列車の運転士が、鉄道用発光機の色灯の点灯又は滅灯を目視確認することで伝達されるので、運転士が信号を見落とした場合には、現示等が正しく伝達されず危険である。また、鉄道用発光機は、線路脇に建植されるものであるため、設置場所に制約があるという問題もある。

現在に至っても、鉄道用発光機の色灯の点灯又は滅灯による現示情報を列車の運転士が目視確認することは、現行の列車運行に必要不可欠な情報伝達方法である。それだけに、列車の運転士に現示等を伝達する鉄道用発光機は、その色灯の点灯又は滅灯が視認地点から列車の運転士が確実に視認できるように、その色灯の発光方向が適切な向きになるよう建植されていなければならない。また、鉄道用発光機と視認地点とを結ぶ光路上に光を遮断する樹木等の障害物が存在しないようにしなければならない。また、何らかの障害物により、やむを得ず光路が遮断される場合には、現示等の情報を中継するための、中継用の鉄道用発光機をさらに設けるなどの対策を行っている。

そのために、鉄道用発光機の視認可否が可として正しく確保されていることの確認が重要であるが、現状では、鉄道用発光機の建植地点と視認地点のそれぞれに作業員を配置して手作業で行われている。建植地点の作業員は、鉄道用発光機に付けられている視認可否確認用覗き穴から視認地点の方向を見ることで、その発光方向のおおよその角度を調節する。その後、目視地点の作業員が鉄道用発光機の色灯の点灯又は滅灯を目視できた場合には鉄道用発光機の視認可否が可であると確認する。目視できなかった場合には、鉄道用発光機の視認可否は否であると言えるので、光路上に障害物がないかを調べ、あればそれを除去する。障害物がなければ、建植地点の作業員と携帯電話機または無線機等で連絡し合って、鉄道用発光機の発光方向を調節する。この発光方向の調節は、建植地点の作業員が、覗き穴から視認地点の方向を覗きながら微調整することや、視認確認視点において作業員が目視確認することにより行われる。これまでの鉄道用発光機の視認可否の確認は、このような手作業と作業員の目視による確認作業を伴うものであるため、作業効率が悪いという問題がある。

そこで、従来、列車の運転士に影響を及ぼさないように、実際に信号機等の点灯又は滅灯することなく、鉄道用発光機の視認可否を確認するために、鉄道用発光機に取り付けられ、かつ、確認用ビットパターンの赤外線発光を行う赤外線発光機と、視認地点で前記赤外線発光を撮影する赤外線ビデオカメラとを用いて、赤外線ビデオカメラの撮影画像を画像処理して得られた発光パターンと確認用ビットパターンとの同一性を判定する技術がある（例えば、特許文献１）。

また、上述の特許文献１に記載の技術を用いるような場合において、隣接する複数の鉄道用信号機、合図器、または標識やその他のノイズ成分の中から、目的の鉄道用信号機、合図器、または標識の視認可否の確認を行えるようにする技術がある（例えば、特許文献２）。

特許第４９２５９８７号公報 特開２０１０−１７３５９７号公報

特許文献１および特許文献２に記載の鉄道信号機の視認可否を確認する装置は、図１に示されるように、軌道５の近傍に設置されている鉄道信号機４の視認距離を、視認地点Ａにおいて確認装置１で自動的に確認する装置である。視認地点Ａは鉄道信号機４の建植地点Ｂからの所定の視認距離、すなわち、６００ｍまたは８００ｍ離れた軌道５上の地点である。確認装置１は、鉄道信号機４に取り付けられた赤外線発光機２の所定パターンで点滅する赤外線３を検出し、視認可否の確認を行うものである。確認装置１は携帯型であって、作業員は視認地点Ａにおいて確認装置１を保持し確認作業を行う。あるいは、確認装置１は試験列車に搭載されるものであって、視認地点Ａに前記試験列車を一次停車させて作業員が確認装置１を操作して確認作業を行う。

図２は、確認装置１と赤外線発光器２の構成を示すブロック図である。確認装置１は、赤外線ビデオカメラ１１、Ａ／Ｄ変換部１２、および、画像データ蓄積部１３を備える。確認装置１は、更に、画像データ蓄積部１３に蓄積された画像データを画像処理し、鉄道信号機の視認可否を判定する画像処理部を備える。画像処理部は、プログラムに従って演算制御を行う制御部１４、各種データなどを入力する入力部１５、演算制御のための各種の設定を行う設定部１６、演算制御プログラムが格納されたプログラム記憶部１７、各種データが記憶されるデータ記憶部１８、および、液晶表示パネルなどの表示部１９で構成されている。

赤外線発光器２は、所定の確認用ビットパターンの赤外線発光３を発生する装置であって、指向性の高い赤外線ＬＥＤなどの赤外線発光素子２１、および所定の確認用ビットパターン信号を発生し、前記信号に従って赤外線発光素子２１を点滅発光させるパターン信号発生回路２２とで構成されている。パターン信号発生回路２２は、図示しないが、ＩＤ点滅パターンと演算制御プログラムが記憶された記憶部と、前記演算制御プログラムに従って演算処理する制御部を備えている。

特許文献１に記載の技術を用いることにより、鉄道用信号機、合図器、または標識に取り付けられ、かつ、確認用ビットパターンの赤外線発光を行う赤外線発光機と、視認地点で前記赤外線発光を撮影する赤外線ビデオカメラとを用いて、赤外線ビデオカメラの撮影画像を画像処理して得られた発光パターンと確認用ビットパターンとの同一性を判定することができる。また、特許文献２に記載の技術を用いることにより、隣接する複数の鉄道信号機やその他のノイズ成分の中から目的の鉄道信号機の視認可否の確認を視認地点で行うことができるとともに、日中などの全体的に明るい状況や、夕方などの全体的に暗い状況でも、隣接する複数の鉄道信号機やその他のノイズ成分の中から目的の鉄道信号機の視認可否の確認を視認地点で行うことができる。

従来の鉄道信号機４や、特殊信号発光機などの鉄道用発光機は、踏切近辺に設置されている器具箱内に収められている鉄道信号機４や特殊信号発光機などの鉄道用発光機を制御するための制御器と１ペアのケーブルで接続されて施工されている。ケーブルは、信号用トラフに収容されている。信号用トラフとは、電線を収容するために線路に沿って敷設されるコンクリート、陶磁器、または、FRP（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスティック）などで作られた細長い樋状の線路収容材であり、ケーブルを保護するため、簡単に移動することができないようになされている。

例えば、特許文献１または特許文献２に記載の鉄道信号機４の視認性を確認するためには、鉄道信号機４近辺（例えば、図１に示されるように、鉄道信号機４の上部）に赤外線発光機２を設置するとともに、赤外線発光機２用の制御器を器具箱に追加するか、鉄道信号機４に代わって、鉄道信号機４と赤外線発光機２の両方の機能を有する新たな信号発光機を建植するとともに、器具箱内に収められている鉄道信号機４を制御するための制御器に代わって、信号発光機を制御するための制御器を設置する必要がある。

現在の鉄道用信号機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機を制御する制御システムに対して、赤外線発光機２と赤外線発光機２用の制御器を追加して設置する場合、赤外線発光機２と赤外線発光機２用の制御器を接続するケーブルを新たに追加して敷設する必要がある。また、現在の鉄道用信号機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機を制御する制御システムに対して、現在の鉄道信号機４や特殊信号発光機などの鉄道用発光機に代わって新たな鉄道用発光機を建植し、現在の鉄道用発光機を制御するための制御器に代わって新たな鉄道用発光機を制御するための制御器を設置する場合、鉄道信号や停止現示の発光を指令するための従来の信号と、赤外線を発光するための新たな信号とをそれぞれ伝達するための、２ペア以上のケーブルを再敷設する必要があった。

ケーブル施設工事は、自動化が困難であり、今に至っても、人が手作業によって行っている。また、ケーブルの新規敷設や再敷設を行うためには、信号用トラフの蓋を一旦開閉する必要があるため、非常に時間と手間がかかる作業となってしまう。すなわち、ケーブル施設工事には、非常に高いコストがかかってしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、現行の特殊信号発光機用制御器と特殊信号発光機に、鉄道用発光機の視認可否を確認する機能を追加するにあたって、現存するケーブルをそのまま利用することを可能とするとともに、鉄道用発光機制御システムの移行の途中段階（発光機または制御器のどちらか一方のみの施工や、発光機または制御器の一部のみの施工しか行われていない段階）においても、現行の鉄道用発光機制御システムの機能に影響を与えない、鉄道用発光機、鉄道用発光機制御システム、および、視認確認システムを提供することを目的とする。

本発明の鉄道用発光機の第１の側面は、所定の条件に合致した第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、選択手段により選択的に通過された第２の方向の電流により第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光手段と、第２の方向の電流を通過させるとともに、既存の鉄道用発光機への前記第２の方向の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段とを備えることを特徴とする。

本発明の鉄道用発光機制御システムの第１側面は、第１の鉄道用発光機が、第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光手段を備え、第２の鉄道用発光機が、所定の条件に合致した第１の方向の電流とは異なる第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、選択手段により選択的に通過された第２の方向の電流により第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光手段と、第２の方向の電流を通過させるとともに、第１の鉄道用発光機への第２の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段とを備え、鉄道用発光機制御装置は、第１の発光手段の点灯を制御する第１の信号を、第１の方向の電流により出力するとともに、第１の信号を出力しない場合には、第２の方向の電流が、ケーブルおよび鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、第２の方向の電流であって、断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、第２の発光手段の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号を、第１の発光制御手段から出力される第１の信号と、第２の発光制御手段から出力される第２の信号とで切り替える切り替え手段とを備えることを特徴とする。

本発明の視認確認システムの第１の側面は、第１の鉄道用発光機は、第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光手段を備え、第２の鉄道用発光機は、所定の条件に合致した第１の方向の電流とは異なる第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、選択手段により選択的に通過された第２の方向の電流により第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光手段と、第２の方向の電流を通過させるとともに、第１の鉄道用発光機への第２の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段とを備え、鉄道用発光機制御装置は、第１の発光手段の点灯を制御する第１の信号を、第１の方向の電流により出力するとともに、第１の信号を出力しない場合には、第２の方向の電流が、ケーブルおよび鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、第２の方向の電流であって、断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、第２の発光手段の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号を、第１の発光制御手段から出力される第１の信号と、第２の発光制御手段から出力される第２の信号とで切り替える切り替え手段とを備え、確認装置は、鉄道用発光機の前記第２の発光手段の発光パターンを記憶する記憶手段と、第２の発光手段の点灯を撮影する撮影手段と、撮影手段により撮影された画像を画像処理し、撮影された発光パターンと記憶手段により記憶された第２の発光手段の発光パターンとの同一性を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、特殊信号発光機用制御器と特殊信号発光機に、鉄道用発光機の視認可否を確認する機能を追加するにあたって、現存するケーブルをそのまま利用することが可能となるとともに、鉄道用発光機制御システムの移行の途中段階においても、現行の鉄道用発光機制御システムの機能に影響を与えない。

従来の確認装置および赤外線発光機について説明するための図である。 従来の確認装置および赤外線発光機について説明するための図である。 特殊信号発光機用制御器の外観構成を示す図である。 赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機の外観構成を示す図である。 赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機制御システムについて説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 電圧値に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 周波数に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 周波数に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器の異なる構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機の外観構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機の外観構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機の異なる構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された殊信号発光機の異なる構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能を追加するための追加用回路筐体の構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能を追加するための追加用回路筐体の構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能を追加するための追加用回路筐体の構成例について説明するための図である。 特殊信号発光機の視認可否を確認する機能を追加するための追加用回路筐体の構成例について説明するための図である。 確認装置の信号検査処理について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態の鉄道用発光機制御システムについて、図３〜図２１を参照しながら説明する。鉄道用発光機とは、例えば、特殊信号発光機、鉄道用信号機、合図器、または標識などの、鉄道信号や停止現示などのための発光を行う各種発光機を示す。

ここでは、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝える特殊信号発光機の視認性を確認することが可能な特殊信号発光機制御システムを例として説明する。踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝える特殊信号発光機は、異常等が発生していない場合は点灯しておらず、異常が発生したなどの情報を運転士などに伝える場合にのみ、運転士に確認可能な光（例えば、赤色の発光）にて点灯または点滅を行う。

特殊信号発光機は、それぞれの踏切から、視認距離と称される所定の第１の距離（例えば、８００ｍ）以内においては、どの距離からでも特殊信号発光機の発光の状態が確認可能な位置に設置されなければならない。また、それぞれの特殊信号発光機において中継を設けている場合は、複数の踏切に対する中継の特殊信号発光機を共用して用いても良いが、中継ではない特殊信号発光機については、共用が禁止され、それぞれの踏切ごとに異なる特殊信号発光機を用いなければならない。

したがって、複数の踏切が近接されている場合、それぞれの踏切の状態を示すための特殊信号発光機も近接されて建植される。特に、複数の踏切が近接され、さらに、急カーブがあるような場合、所定の第１の距離（例えば、８００ｍ）以内においては、どの距離からでも特殊信号発光機の発光の状態が確認可能なようにするためには、複数の踏切それぞれの状態を示すために、多くの特殊信号発光機を近接して建植する必要がある。

特殊信号発光機は、図３にその外観が示される特殊信号発光機用制御器３１（図３においては、外観形状の異なる特殊信号発光機用制御器３１−１と特殊信号発光機用制御器３１−２とが図示されている）と、図４にその外観が示される特殊信号発光機４１により構成される。ここでは、特殊信号発光機４１は点滅型であり、その前面に配されたＬＥＤ４５を赤色に発光させて点滅することにより、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝える。特殊信号発光機用制御器３１は、図５に示されるように、踏切付近に設置される器具箱５１の中に設置され、特殊信号発光機４１は、器具箱５１から数ｍ〜数１００ｍ離れた所定の地点に設置される。

従来の、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝えるための特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１は、１ペアのケーブル５２で接続されている。その回路構成図を図６に示す。踏切等で異常などが発生し、特殊信号発光機のＬＥＤ４５を赤色に発光させる際には、図６の実線で示したように電流が流れる。また、定常時には、ダイオード６１を介して、点線で示したように逆向きの回路に電流が流れ、ケーブル５２の断線をチェックしている。

特殊信号発光機のＬＥＤ４５が赤色に発光していることを運転手が確実に視認することが可能なことを確認するためには、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１に、図１および図２を用いて説明した特許文献１または特許文献２に記載の、鉄道信号機の視認可否を確認する装置と同等の機能を追加する必要がある。この時、ケーブルの新規敷設や再敷設を行うと、大幅に時間とコストがかかってしまう。

次に、図７を参照して、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１に、図１および図２を用いて説明した特許文献１に記載の鉄道信号機の視認可否を確認する装置の機能を追加するにあたって、ケーブル５２をそのまま利用することが可能な特殊信号発光機制御システムについて説明する。

この特殊信号発光機制御システムにおいては、踏切近辺に設置される器具箱５１内に、特殊信号発光機用制御器７１備えられ、器具箱５１から数ｍ〜数百ｍ離れた所定の位置に特殊信号発光機７２が、少なくとも１つ、また、多くの場合は複数建植される。特殊信号発光機用制御器７１は、１ペアのケーブル５２を介して、１つ、または、複数接続された特殊信号発光機７２に、図６を用いて説明したように、ＬＥＤ４５を赤色に発光させるための信号を送出するとともに、断線検出を常時行っている。さらに、特殊信号発光機用制御器７１は、１ペアのケーブル５２を介して、１つ、または、複数接続された特殊信号発光機７２に、視認可否を確認するための、例えば、赤外線などの不可視光または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発生させるための信号を送出する。また、特殊信号発光機７２は、図５および図６を用いて説明した、ＬＥＤ４５を赤色に点滅発光させる機能に加えて、さらに、図１および図２を用いて説明した赤外線発光器２の機能も有している。

特殊信号発光機７２の視認可否を点検し確認する場合、特殊信号発光機用制御器７１は、接続されている１つまたは複数の特殊信号発光機７２を、赤外線などの不可視光または乗務員が誤認する恐れがない可視光を用いて、それぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機７２であるかを区別可能なパターン）で点滅させる。例えば、検測車または営業列車などに、上述した特許文献１または特許文献２に記載の確認装置１を搭載し、運転士の視野と同等の視野となるように画像を撮像して解析させることにより、複数の特殊信号発光機７２が連続して多数存在するような場合においても、誤ることなく、自動的に、特殊信号発光機７２の視認可否を点検し確認することが可能となる。

なお、図２を用いて説明した確認装置１においては、例えば、視認可否の判定結果などを運転士または保全関係社員などに知らせるために、表示部１２を備えるものとして説明したが、確認装置１には、例えば、表示部１９に代わって、または、表示部１９に加えて、音声出力部などを備え、音声を用いて、例えば、視認可否の判定結果などを運転士または保全関係社員などに知らせる事ができるようにしても良い。

次に、図８〜図１２を参照して、図７を用いて説明した特殊信号発光機用制御器７１
および特殊信号発光機７２が有する機能および動作について説明する。なお、図８〜図１２においては、それぞれのリレーのコイルおよびコイルに接続されている電源部、各素子に必要に応じて接続されるＣＲ（コンデンサおよびリアクタンス）回路、電流制限抵抗、並びに、グランドなど、回路の設計において自明である部分については、適宜、省略している。

図８の特殊信号発光機用制御器７１と特殊信号発光機７２は、図６を用いて説明した、特殊信号発光機の視認可否を点検のための機能を有さない特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１とを接続していた１ペアのケーブル５２を用いて接続される。

特殊信号発光機用制御器７１は、リレー８１、赤色発光制御部８２、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６、リレー８７、ダイオード８８、リレー８９を含んで構成されている。

リレー８１は、通常は、接点が開放している状態であり、例えば、踏切内に異常が発生したことをセンサが検出したり、非常停止ボタンが押下された場合など、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための指令の入力を受けた場合にＯＮ状態となって、接点が接続状態となるリレーである。

赤色発光制御部８２は、リレー８１が接続状態において入力を受け、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を発光させるための信号を生成し、送出するとともに、リレー８１が開放状態においては、ＬＥＤ４５を発光させるための信号とは逆方向の電流を常時出力し、その電流が流れるか否かに基づいて、断線検出を行う機能を有している。

リレー８１および赤色発光制御部８２は、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１と基本的に同等の機能を有するものである。

以下、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を発光させるための信号の送出方向を正方向、断線検出のための電流の方向を逆方向と称するものとする。

リレー８３は、通常は、接点が開放している状態であり、視認確認用発光指令が供給された場合にＯＮ状態となって、接点が接続状態となるリレーである。

リレー８９は、通常は、接点が接続されている状態であり、リレー８１の出力がＯＮとなった場合、すなわち、リレー８１が接続状態となった場合にのみ、接点が開放状態となり、その両端の電気的接続を切断する。

視認確認用発光制御部８４は、電源回路９１、および、視認確認用信号生成部９２を含み、必要に応じて、パターン信号生成部９３を含んで構成されている。

電源回路９１に視認確認用発光指令が供給されたことを示す信号が供給された場合、視認確認用信号生成部９２は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの、後述する特殊信号発光機７２の視認確認用信号判定部１１１が判定可能な信号を生成し、パターン信号生成部９３に供給する。視認確認用信号生成部９２が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細については、図９〜図１１を用いて後述する。

パターン信号生成部９３は、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）で点滅させるためのパターン信号を生成して出力する。また、パターン信号生成部９３は、必要な様々なパターン信号を生成して出力することが可能であり、例えば、上述した特許文献２に記載のように、隣接する複数の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識やその他のノイズ成分の中から、目的の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識の視認可否の確認を行えるようにするための所定のビットパターンを生成して出力するものであってもよいことは言うまでもない。

切り替えリレー８５は、通常は、赤色発光制御部８２の入出力を端子１０１と接続する状態となっており、リレー８３およびリレー８９がいずれも接続状態となった場合に、その接点が切り替わり、視認確認用発光制御部８４と端子１０１とを接続する。

切り替えリレー８６は、通常は、赤色発光制御部８２の入出力を端子１０２と接続する状態となっており、リレー８３およびリレー８９がいずれも接続状態となって、リレー８９の出力がＯＮとなった場合に、その接点が切り替わり、視認確認用発光制御部８４と端子１０２とを接続する。

リレー８７は、通常は、接点が開放している状態であり、リレー８３およびリレー８９がいずれも接続状態となった場合にＯＮ状態となって、接点を接続状態とし、赤色発光制御部８２から出力される断線検出用の逆方向電流がダイオード８８に流れるようにすることにより、回路の故障等を防ぐものである。

特殊信号発光機７２は、図６を用いて説明したＬＥＤ４５およびダイオード６１に加えて、視認確認用信号判定部１１１および発光素子１１２を備えている。ＬＥＤ４５は、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するものであり、発光素子１１２は、赤外線（例として波長８５０nmや９４０nm）または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発光するものである。

ＬＥＤ４５は、特殊信号発光機用制御器７１から、ケーブル５２を介して、正方向電流の供給を受けて、赤色に点滅発光する。

また、断線がない場合、特殊信号発光機用制御器７１から、ケーブル５２を介して、逆方向電流の供給を受けたとき、ダイオード６１に電流が流れる。

視認確認用信号判定部１１１は、特殊信号発光機用制御器７１から、ケーブル５２を介して、逆方向電流の供給を受けたとき、その電流が発光素子１１２を発光させるための信号であるか否かを判定する機能を有し、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの所定の信号である場合に、発光素子１１２に電流を供給して、発光させる。視認確認用信号生成部９２が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細については、図９〜図１１を用いて後述する。

以下、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するＬＥＤ４１を備えた発光部を第１の発光部と称し、赤外線（例として波長８５０nmや９４０nm）または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発光する発光素子１１２を備えた発光部を第２の発光部と称するものとする。

次に、特殊信号発光機用制御器７１と特殊信号発光機７２の動作について説明する。

特殊信号発光機用制御器７１は、赤色発光指令や視認確認用発光指令を受けていない場合、リレー８１およびリレー８３の接点がそれぞれ接続されない。このとき、赤色発光制御部８２により逆方向電流が出力される。切り替えリレー８５および切り替えリレー８６は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

断線等がない場合、特殊信号発光機７２の端子１０３に供給された逆方向電流は、ダイオード６１を通過して、端子１０４から、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機用制御器７１に供給される。また、視認確認用信号判定部１１１により、供給された逆方向電流が、その電流が発光素子１１２を発光させるための信号ではないことが判定されるので、発光素子１１２には、電流が流れない。そして、逆方向電流は、ＬＥＤ４５を通過することができない。切り替えリレー８５および切り替えリレー８６は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、ダイオード６１を通過して、端子１０４から、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機用制御器７１に供給された逆方向電流は、赤色発光制御部８２に入力され、断線が発生していないことが検出される。

例えば、踏切内に異常が発生したことをセンサが検出したり、非常停止ボタンが押下された場合など、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための赤色発光指令が特殊信号発光機用制御器７１に供給された場合、リレー８１がＯＮとなる。赤色発光制御部８２は、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための正方向電流の信号を出力する。このとき、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、正方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

特殊信号発光機７２の端子１０４に供給された正方向電流は、ＬＥＤ４５を赤色に発光させて、端子１０３から、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機用制御器７１に供給される。特殊信号発光機７２の端子１０４に供給された正方向電流は、ダイオード６１および発光素子１１２を通過することはできない。

そして、特殊信号発光機用制御器７１に視認確認用発光指令が供給された場合、リレー８３がＯＮとなる。このとき、踏切内に異常が発生したことをセンサが検出したり、非常停止ボタンが押下された場合など、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための赤色発光指令が特殊信号発光機用制御器７１に供給されていなければ、リレー８９の接点は接続状態であるので、視認確認用発光制御部８４は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの視認確認用信号判定部１１１が判定可能な、所定のパターン信号を生成し、逆方向電流として出力する。

リレー８９を設けることにより、視認確認用発光指令が供給されている場合においても、赤色発光指令によるＬＥＤ４５の発光が優先されるので、列車の運行中に視認確認処理を行っても、列車の運行に支障をきたさない。なお、列車の運行中に視認確認処理を行わない場合、リレー８９は省略可能である。

リレー８３およびリレー８９がいずれも接続状態となった場合、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６は、視認確認用発光制御部８４と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

また、リレー８３およびリレー８９がいずれも接続状態となった場合、リレー８７はＯＮ状態となって、接点が接続状態となる。これにより、断線検出用の逆方向電流がダイオード８８に流れ、赤色発光制御部８２に戻るので、必要でない電流が流れることを防止し、短絡等の、回路の故障を防ぐことができる。

特殊信号発光機７２に供給された逆方向電流は、視認確認用信号判定部１１１に供給される。視認確認用信号判定部１１１は、例えば、その電流の電圧値、信号周波数、または、信号波形に基づいて、発光素子１１２を発光させるための信号のみを発光素子１１２に供給し、所定のパターンで発光素子１１２を発光させる。

次に、視認確認用信号生成部９２が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細について、図９〜図１１を用いて説明する。特殊信号発光機用制御器７１および特殊信号発光機７２の動作について、図８を用いて説明した場合と同様の部分については、その説明を適宜省略する。

図９を参照して、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流に対して高電圧の電流とする場合について説明する。

図９の視認確認用発光制御部８４−１は、電圧を制御する機能を有する視認確認用信号生成部９２−１により、発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流に対して高電圧であり、後述するツェナーダイオード１２２のツェナー電圧値よりも高電圧であるものとし、パターン信号生成部９３によって、所定のパターン信号を生成して出力する。

特殊信号発光機７２−１の視認確認用信号判定部１１１−１は、例えば、逆方向電流のみを通過させるダイオード１２１と、所定の電圧値以上の電流が供給された場合にのみダイオード１２１と同方向の電流（すなわち、逆方向電流）を通過させるツェナーダイオード１２２により、供給された逆方向電流が、発光素子１１２を発光させるための信号であるか否かを判定する。視認確認用信号判定部１１１−１に供給された信号がツェナーダイオード１２２のツェナー電圧値以上の電圧値を有する逆方向電流であった場合、ダイオード１２１およびツェナーダイオード１２２を介して、発光素子１１２に所定のパターン信号が供給され、発光素子１１２が点滅発光する。

また、視認確認用信号判定部１１１−１に供給された信号が、ツェナーダイオード１２２のツェナー電圧値以下の電圧値を有する逆方向電流であった場合、すなわち、逆方向電流が断線検出用の電流であった場合、その電流は、視認確認用信号判定部１１１−１のツェナーダイオード１２２を通過することができないので、発光素子１１２は発光しない。

ここでは、特殊信号発光機７２−１の視認確認用信号判定部１１１−１が、ツェナーダイオード１２２を用いて、所定の電圧値以上の逆方向電流を選択的に通過させるものとして説明したが、視認確認用信号判定部１１１−１は、所定の電圧値以上の逆方向電流を選択的に通過させることが可能であれば、ツェナーダイオード１２２に代わって、例えば、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタ、または、それらの機能を有する回路などを用いるようにしてもよい。

次に、図１０を参照して、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号（その信号波形は、例えば、SIN波、ノコギリ波、方形波等の、断線検出のための逆方向電流とは異なる信号波形であってもよい）とする場合について説明する。

図１０の視認確認用発光制御部８４−２は、発振回路１３１を備える視認確認用信号生成部９２−２により、発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号であるものとし、パターン信号生成部９３によって、所定のパターン信号を生成して出力する。

特殊信号発光機７２−２の視認確認用信号判定部１１１−２は、例えば、所定の周波数のみを通過させるフィルタ１４１を備えることにより、供給された逆方向電流が、発光素子１１２を発光させるための信号であるか否かを判定する。視認確認用信号判定部１１１−２に供給された信号が所定の周波数の逆方向電流であった場合のみ、フィルタ１４１を通過して発光素子１１２に所定のパターン信号が供給され、発光素子１１２が点滅発光する。

また、視認確認用信号判定部１１１−２に供給された信号が、所定の周波数の逆方向電流ではなかった場合、すなわち、逆方向電流が断線検出用の電流であった場合、その電流は、視認確認用信号判定部１１１−２のフィルタ１４１を通過することができないので、発光素子１１２は発光しない。

また、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流
を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号とした場合、複数の特殊信号発光機７２に対応する視認確認用のパターン信号を、それぞれ異なる周波数の信号にすることにより、１つの視認確認用発光制御部８４から、１ペアのケーブル５２を介して、複数の特殊信号発光機７２−２の発光素子１１２を、それぞれ固有のビットパターンで発光させることが可能となる。図１１を参照して、複数の特殊信号発光機７２−２の発光素子１１２を、それぞれ固有のビットパターンで発光させる場合について説明する。

図１１においては、図１０に記載のリレーや端子等を省略して、発光素子１１２を発光させるための動作の説明に必要な部分、すなわち、視認確認用発光制御部８４−２および特殊信号発光機７２−２のみを図示している。省略した部分の構成は、図１０を用いて説明した場合と同様である。

視認確認用発光制御部８４−２の出力には、１ペアのケーブル５２を介して、複数の特殊信号発光機７２−２が、直列、または、並列に接続されている。図１１においては、３つの特殊信号発光機７２−２−１、特殊信号発光機７２−２−２、および、特殊信号発光機７２−２−３が接続されている。

視認確認用発光制御部８４−２の視認確認用信号生成部９２−２は、それぞれ異なる周波数を発振する複数の発振回路１３１を備えている。ここでは、視認確認用信号生成部９２−２は、発振回路１３１−１、発振回路１３１−２、および、発振回路１４１−３の３つの発振回路１３１を備えているものとする。ここでは、発振回路１３１−１の発振周波数をＡＨｚ、発振回路１３１−２の発振周波数をＢＨｚ、そして、発振回路１３１−３の発振周波数をＣＨｚであるものとする。

パターン信号生成部９３は、複数の特殊信号発光機７２−２のそれぞれの発光素子１１２の発光パターン信号を生成する複数のビットパターン生成部１５１を備えている。ここでは、第１のビットパターン生成部１５１−１、第２のビットパターン生成部１５１−２、および、第３のビットパターン生成部１５１−３が、それぞれ異なる周波数の信号の供給を受け、特殊信号発光機７２−２−１、特殊信号発光機７２−２−２、および、特殊信号発光機７２−２−３のそれぞれの発光素子１１２の発光パターン信号を生成し、逆方向電流として出力する。

ケーブル５２に送出される逆方向電流には、周波数ＡＨｚの特殊信号発光機７２−２−１の発光素子１１２の発光パターン信号、周波数ＢＨｚの特殊信号発光機７２−２−２の発光素子１１２の発光パターン信号、および、周波数ＣＨｚの特殊信号発光機７２−２−３の発光素子１１２の発光パターン信号が混在する。

特殊信号発光機７２−２−１の視認確認用信号判定部１１１−２は、周波数ＡＨｚの信号のみを選択的に通過させるＡＨｚ通過フィルタ１４１−１を備えている。したがって、周波数ＡＨｚの特殊信号発光機７２−２−１の発光素子１１２の発光パターン信号、周波数ＢＨｚの特殊信号発光機７２−２−２の発光素子１１２の発光パターン信号、および、周波数ＣＨｚの特殊信号発光機７２−２−３の発光素子１１２の発光パターン信号が混在している逆方向電流のうちの周波数ＡＨｚの信号のみが発光素子１１２に供給されるので、特殊信号発光機７２−２−１の発光素子１１２は、特殊信号発光機７２−２−１であることを伝達するための情報を含む所定のビットパターンで発光制御される。

特殊信号発光機７２−２−２の視認確認用信号判定部１１１−２は、周波数ＢＨｚの信号のみを選択的に通過させるＢＨｚ通過フィルタ１４１−２を備えている。したがって、周波数ＡＨｚの特殊信号発光機７２−２−１の発光素子１１２の発光パターン信号、周波数ＢＨｚの特殊信号発光機７２−２−２の発光素子１１２の発光パターン信号、および、周波数ＣＨｚの特殊信号発光機７２−２−３の発光素子１１２の発光パターン信号が混在している逆方向電流のうちの周波数ＢＨｚの信号のみが発光素子１１２に供給されるので、特殊信号発光機７２−２−２の発光素子１１２は、特殊信号発光機７２−２−２であることを伝達するための情報を含む所定のビットパターンで発光制御される。

特殊信号発光機７２−２−３の視認確認用信号判定部１１１−２は、周波数ＣＨｚの信号のみを選択的に通過させるＣＨｚ通過フィルタ１４１−３を備えている。したがって、周波数ＡＨｚの特殊信号発光機７２−２−１の発光素子１１２の発光パターン信号、周波数ＢＨｚの特殊信号発光機７２−２−２の発光素子１１２の発光パターン信号、および、周波数ＣＨｚの特殊信号発光機７２−２−３の発光素子１１２の発光パターン信号が混在している逆方向電流のうちの周波数ＣＨｚの信号のみが発光素子１１２に供給されるので、特殊信号発光機７２−２−３の発光素子１１２は、特殊信号発光機７２−２−３であることを伝達するための情報を含む所定のビットパターンで発光制御される。

上述したように、特殊信号発光機４１または特殊信号発光機７２は、それぞれの踏切から、視認距離と称される所定の第１の距離（例えば、８００ｍ）以内においては、どの距離からでも特殊信号発光機４１または特殊信号発光機７２の発光の状態が確認可能な位置に設置されなければならない。例えば、急カーブがあるような場合、現状の特殊信号発光機用制御器３１から、複数設置されている特殊信号発光機４１の赤色発光を同時に制御している可能性がある。このような場合においても、図１１を用いて説明した構成をとることにより、複数設置されている特殊信号発光機４１が接続されているケーブル５２を新規敷設または再敷設することなく、現状の特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１−２に更新し、特殊信号発光機４１を特殊信号発光機７２−２に更新することが可能となる。

また、上述した視認確認用発光制御部８４のパターン信号生成部９３は、図１２に示すように、視認確認用発光制御部８４ではなく、特殊信号発光機７２に備えるものとしてもよい。

すなわち、図１２の特殊信号発光機用制御器７１−３の視認確認用発光制御部８４−３においては、特殊信号発光機用制御器７１に視認確認用発光指令が供給され、赤色発光指令が供給されていない場合、すなわち、電源回路９１に視認確認用発光指令が供給されたことを示す信号が供給された場合、視認確認用信号生成部９２は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧、周波数、または、信号波形が異なるなどの、後述する特殊信号発光機７２の視認確認用信号判定部１１１が判定可能な信号を生成し、逆方向電流として出力する。

この時、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６は、視認確認用発光制御部８４と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２−３に供給される。

特殊信号発光機７２−３に供給された逆方向電流は、視認確認用信号判定部１１１に供給される。視認確認用信号判定部１１１は、例えば、その電流の電圧値、信号周波数、または、信号波形に基づいて、発光素子１１２を発光させるための信号のみをパターン信号生成部９３に供給する。

パターン信号生成部９３は、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）で点滅させるためのパターン信号を生成して、発光素子１１２に供給し、所定のパターンで発光素子１１２を発光させる。また、パターン信号生成部９３は、必要な様々なパターン信号を生成して出力することが可能であり、例えば、上述した特許文献２に記載のように、隣接する複数の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識やその他のノイズ成分の中から、目的の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識の視認可否の確認を行えるようにするための所定のビットパターンを生成して出力するものであってもよいことは言うまでもない。

図１２を用いて説明した構成においては、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）の信号を生成する機能を、特殊信号発光機７２−３がそれぞれ有する。すなわち、視認確認用発光制御部８４が生成する信号は、断線検出用の逆方向電流とは異なることが判定可能な電流であって、ビットパターンによる情報を含んでおらず、ケーブル５２を介して供給される信号には、発光素子１１２を発光させることを指令する情報のみが含まれる。そして、特殊信号発光機７２−３が、自分自身が有する機能によって、自分自身を示す情報を伝達するための発光を制御する。

したがって、現状の特殊信号発光機用制御器３１が、複数設置されている特殊信号発光機４１の赤色発光を同時に制御しているような場合においても、複数設置されている特殊信号発光機４１が接続されているケーブル５２を新規敷設または再敷設することなく、現状の特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１−３に更新し、特殊信号発光機４１を特殊信号発光機７２−３に更新することが可能となる

図８、図９、図１０、および、図１２においては、特殊信号発光機７２が、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するＬＥＤ４５を備えた第１の発光部と、赤外線（例として波長８５０nmや９４０nm）または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発光する発光素子１１２を備える第２の発光部を同一筐体に備えているものとして説明したが、特殊信号発光機７２は、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備えてもよいし、第２の発光部を有する筐体を、従来の特殊信号発光機４１に後付けするものとしてもよい。

図１３を参照して、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備える特殊信号発光機７２の、第１の発光部および第２の発光部の配置例について説明する。図１３においては、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備える特殊信号発光機７２の例として、特殊信号発光機７２−１〜特殊信号発光機７２―４を図示している。

特殊信号発光機７２−１は、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するＬＥＤ４５を備えた第１の発光部の上部に、赤外線（例として波長８５０nmや９４０nm）または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発光する発光素子１１２を備える第２の発光部を備えている。殊信号発光機７２−２は、ＬＥＤ４５を備えた第１の発光部の上部と下部に、発光素子１１２を備えた第２の発光部を備えている。殊信号発光機７２−３は、ＬＥＤ４５を備えた第１の発光部の下部に、発光素子１１２を備えた第２の発光部を備えている。殊信号発光機７２−３４においては、ＬＥＤ４５−１〜ＬＥＤ４５−ｍと、発光素子１１２−１〜発光素子１１２−ｎとが混在して配置されている。

特殊信号発光機７２−１〜特殊信号発光機７２―４は、上述したように、１ペアのケーブル５３を介して、順方向電流が流された場合に第１の発光部が発光するようになされている。また、特殊信号発光機７２−１〜特殊信号発光機７２―４は、上述したように、ケーブル５３を介して、断線検知に用いる電圧とは異なる電圧値（例えば、断線検知に用いる電圧よりも高電圧）の電流、周波数の異なる信号、または、異なる信号波形（例えば、SIN波、ノコギリ波、方形波など）の逆方向電流が流された場合に第２の発光部が発光するようになされている。

次に、図１４〜図１６を参照して、第２の発光部を有する筐体を、従来の特殊信号発光機４１に後付けする場合の特殊信号発光機７２の例について説明する。

図１４に示されるように、特殊信号発光機７２は、従来の特殊信号発光機４１に後付けの発光部追加筐体１６１を追加することにより構成することが可能である。また、図１４に示されるように、後付けの発光部追加筐体１６１は、従来の特殊信号発光機４１の上部に取り付けたり、従来の特殊信号発光機４１の下部に取り付ける以外にも、例えば、従来の特殊信号発光機４１の横などに取り付けるようにすることができる。

図１５を参照して、発光部追加筐体１６１の第１の例について説明する。図１５に示されるように、発光部追加筐体１６１−１には、視認確認用信号判定部１１１と、発光素子１１２が備えられる。特殊信号発光機４１には、正方向の電流を発光部追加筐体１６１−１に対して出力するための端子１７１、および、逆方向の電流を発光部追加筐体１６１−１に対して出力するための端子１７１が設けられ、端子１７１は、発光部追加筐体１６１−１の端子１７３と、端子１７２は、発光部追加筐体１６１−１の端子１７４と、それぞれ接続される。なお、端子１７１および端子１７２を新たに設けることなく、端子１７３を端子１０４と、端子１７４を端子１０３とそれぞれ接続するようにしてもよい。

発光部追加筐体１６１−１の端子１７３から正方向の電流が供給されても、発光素子１１２には電流が流れない。また、発光部追加筐体１６１−１の端子１７４から断線検出用の逆方向電流が供給されても、視認確認用信号判定部１１１により電流が遮断されるため、発光素子１１２には電流が流れない。発光部追加筐体１６１−１の端子１７４から視認確認用信号判定部１１１により視認確認用信号であることが確認可能な信号が供給された場合のみ、逆方向電流は発光素子１１２に流れる。

次に、図１６を参照して、発光部追加筐体１６１の第２の例について説明する。図１６に示されるように、発光部追加筐体１６１−２には、発光部追加筐体１６１−１と同様に、視認確認用信号判定部１１１と、発光素子１１２が備えられ、更に、ダイオード１８１およびダイオード１８２が備えられている。

特殊信号発光機用制御器７１から送出された、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するＬＥＤ４５を発光させるための順方向電流は、接続箱１７１および端子１７２を介して、発光部追加筐体１６１−２に入力され、ダイオード１８２を通り、端子１７５、接続箱１７１、および端子１０４を介して特殊信号発光機４１に入力され、ＬＥＤ４５を発光させる。

また、断線検出のための逆方向電流は、接続箱１７１および端子１７３を介して、発光部追加筐体１６１−２に入力され、通常時には、ダイオード１８１、端子１７２、および接続箱１７１を介して、特殊信号発光機用制御器７１に入力されて、断線がないことが検出される。そして、発光素子１１２を発光させるための逆方向電流も、接続箱１７１および端子１７３を介して、発光部追加筐体１６１−２に入力される。そして、視認確認用信号判定部１１１により視認確認用信号であることが確認可能な信号が供給された場合のみ、逆方向電流は発光素子１１２に流れる。

ここで、逆方向電流は、発光部追加筐体１６１−２に備えられたダイオード１８２の極性のため、特殊信号発光機４１のダイオード６１を含む回路には流れない。したがって、図１６を用いて説明した発光部追加筐体１６１−２を用いた場合、発光素子１１２を発光させるために必要な電圧値が、従来備えられている特殊信号発光機４１の耐電圧以上である場合においても、発光部追加筐体１６１−２を追加することが可能である。

したがって、図１６を用いて説明した発光部追加筐体１６１−２を用いた場合、従来備えられている特殊信号発光機４１をそのまま利用し、ケーブルを増設することなく、目視確認用の発光素子１１２を点灯させることができるのみならず、従来備えられている特殊信号発光機４１の耐電圧以上の電圧値が必要な発光素子１１２を利用することも可能となり、好適である。

次に、図１７〜図２０を参照して、上述した特殊信号発光機７２を制御する特殊信号発光機用制御器７１を構成するために、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１に対して行われる、装置の更新の例について説明する。図１７においては、それぞれのリレーのコイルおよびコイルに接続されている電源部、各素子に必要に応じて接続されるＣＲ（コンデンサおよびリアクタンス）回路、電流制限抵抗、並びに、グランドなど、回路の設計において自明である部分を適宜省略するとともに、回路配線のうち正方向電流が流れるラインと逆方向電流が流れるラインのペアを１本のラインを用いて図示するものとする。

第１の装置更新例について、図１７を用いて説明する。

図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１には、リレー８１および赤色発光制御部８２がすでに備えられている。したがって、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６、リレー８７、ダイオード８８、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、追加することにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新することができる。

特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が１系統のみである場合、図１７の追加用回路筐体２０１が新たに備えられ、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が２系統に分けられている場合、視認確認用発光制御部８４の出力が２系統に分けられるとともに、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６が２ペア備えられた追加用回路筐体２０２が新たに備えられる。

追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２が新たに備えられる場合、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２との接続配線途中に、追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２の入出力を接続し、視認確認用発光指令およびリレー８１の出力が、追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２に入力されるような配線処理を行う必要がある。

図１７に示されるように、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６、リレー８７、ダイオード８８、および、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収めることにより、すでに利用されている特殊信号発光機用制御器３１、すなわち、リレー８１および赤色発光制御部８２をそのまま利用するとともに、追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２の追加に伴う新たな配線数を比較的少なくすることができるので、装置の更新作業が容易となる。

次に、第２の装置更新例について、図１８を用いて説明する。

鉄道運行上安全性を担保するために、リレーは、特に重要な素子であるため、特殊信号発光機用制御器７１の使用者は、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６には、追加用回路筐体の供給者が選択したものではなく、自分自身で選択したものを利用したいと考える場合が多い。

そこで、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、リレー８７、ダイオード８８、および、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、特殊信号発光機用制御器７１の使用者が選択した切り替えリレー８５および切り替えリレー８６とともに追加することにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新するものとしてもよい。

特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が１系統のみである場合、図１８の追加用回路筐体２１１が新たに備えられ、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が２系統に分けられている場合、視認確認用発光制御部８４の出力が２系統に分けられた追加用回路筐体２１２が新たに備えられる。

追加用回路筐体２１１または追加用回路筐体２１２が新たに備えられる場合、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２との接続配線途中に、追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２、および、切り替えリレー８５並びに切り替えリレー８６を接続するとともに、視認確認用発光指令およびリレー８１の出力が、追加用回路筐体２１１または追加用回路筐体２１２入力されるように配線処理を行う必要がある。

図１８に示される追加用回路筐体２１１または追加用回路筐体２１２を用いた場合、図１７の追加用回路筐体２０１または追加用回路筐体２０２を用いた場合と比較して、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６をさらに追加する必要がある分、配線数が多くなり、装置の更新作業が複雑になるが、すでに利用されている特殊信号発光機用制御器３１、すなわち、リレー８１および赤色発光制御部８２をそのまま利用することができるとともに、特殊信号発光機用制御器７１の使用者は、自分自身で選択した切り替えリレー８５および切り替えリレー８６を利用することが可能となる。

次に、第３の装置更新例について、図１９を用いて説明する。

追加用回路筐体に、さらに、リレー８１および赤色発光制御部８２を含めることにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新するための配線作業を非常に簡単なものにすることができる。すなわち、リレー８１、赤色発光制御部８２、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６、リレー８７、ダイオード８８、および、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１に代わって設置することにより、容易に特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新することができる。

特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が１系統のみである場合、図１９の追加用回路筐体２２１が新たに備えられ、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が２系統に分けられている場合、視認確認用発光制御部８４の出力が２系統に分けられるとともに、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６が２ペア備えられた追加用回路筐体２２２が新たに備えられる。

このとき行われる配線処理は、取り外した特殊信号発光機用制御器３１の入力を追加用回路筐体２２１または追加用回路筐体２２２の入力に接続し、特殊信号発光機用制御器３１の出力が接続されていた回路を追加用回路筐体２２１または追加用回路筐体２２２の出力に接続するとともに、視認確認用発光指令を追加用回路筐体２２１または追加用回路筐体２２２に入力するための配線を追加するのみである。

図１９に示されるように、リレー８１、赤色発光制御部８２、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６、リレー８７、ダイオード８８、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収めることにより、追加用回路筐体２２１または追加用回路筐体２２２の追加に伴う新たな配線数を最小にすることができ、装置の更新作業が容易となるとともに、内部回路の配線も１つの筐体内で行うことができるため、装置の更新によるスペースの増加を最小限にすることが可能となる。

次に、第４の装置更新例について、図２０を用いて説明する。

上述したように、鉄道運行上安全性を担保するために、リレーは、特に重要な素子であるため、特殊信号発光機用制御器７１の使用者は、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６には、追加用回路筐体の供給者が選択したものではなく、自分自身で選択したものを利用したいと考える場合が多い。

そこで、リレー８１、赤色発光制御部８２、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、リレー８７、ダイオード８８、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、特殊信号発光機用制御器７１の使用者が選択した切り替えリレー８５および切り替えリレー８６とともに追加することにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新するものとしてもよい。

特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が１系統のみである場合、図２０の追加用回路筐体２３１が新たに備えられ、特殊信号発光機用制御器３１に備えられている赤色発光制御部８２の出力が２系統に分けられている場合、視認確認用発光制御部８４の出力が２系統に分けられた追加用回路筐体２３２が新たに備えられる。

このとき、取り外した特殊信号発光機用制御器３１の入力を追加用回路筐体２３１または追加用回路筐体２３２の入力に接続し、切り替えリレー８５および切り替えリレー８６を追加して、特殊信号発光機用制御器３１の出力が接続されていた回路と追加用回路筐体２３１または追加用回路筐体２３２の出力との間に接続し、視認確認用発光指令を追加用回路筐体２３１または追加用回路筐体２３２に入力するための配線を追加する配線処理を行う必要がある。

図２０に示されるように、リレー８１、赤色発光制御部８２、リレー８３、視認確認用発光制御部８４、リレー８７、ダイオード８８、リレー８９と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、切り替えリレー８５、切り替えリレー８６を新たに追加することにより、追加用回路筐体２３１または追加用回路筐体２３２の追加に伴う新たな配線数を削減しつつ、特殊信号発光機用制御器７１の使用者は、自分自身で選択した切り替えリレー８５および切り替えリレー８６を利用することが可能となる。

なお、図１７〜図２０を用いて説明した特殊信号発光機用制御器７１と特殊信号発光機７２との組み合わせが、図９〜図１２を用いて説明したように、視認確認用信号判定部１１１が、供給された逆方向電流が、断線検出用の逆方向電流であるか、所定のビットパターンで発光素子１１２を発光させるための信号であるかを判定することができる組み合わせであれば、特殊信号発光機７２が、図１３を用いて説明した形状であっても、図１５を用いて説明した形状であっても、それらが混在しているものであってもよい。

また、特殊信号発光機４１の一部または全部が特殊信号発光機７２に更新され、特殊信号発光機用制御器７１が更新されなかった場合、特殊信号発光機７２の発光素子１１２の発光制御が行えないが、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝えるＬＥＤ４５による赤色の点灯発光は、問題なく実行可能である。

そして、特殊信号発光機４１が更新されず、特殊信号発光機用制御器３１の一部または全部が特殊信号発光機用制御器７１に更新された場合であっても、特殊信号発光機用制御器７１は、特殊信号発光機用制御器３１が有する機能を含んでいるため、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝えるＬＥＤ４５による赤色の点灯発光は、問題なく実行可能である。

更に、特殊信号発光機４１の一部が特殊信号発光機７２に更新され、特殊信号発光機用制御器３１の一部が特殊信号発光機用制御器７１に更新された場合であっても、特殊信号発光機用制御器７１は、特殊信号発光機用制御器３１が有する機能を含み、特殊信号発光機７２は、特殊信号発光機４１が有する機能を含んでいるため、踏切等で異常が発生したなどの情報を運転士などに伝えるＬＥＤ４５による赤色の点灯発光は、問題なく実行可能である。

すなわち、上述した特殊信号発光機用制御器７１と特殊信号発光機７２の更新作業は、特殊信号発光機制御システムの全体ではなく、その一部のみで行われても、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１および特殊信号発光機４１が有していた機能は保持される。

これにより、特殊信号発光機制御システムの更新作業が、通常の列車運行に影響を与えることがない。

特殊信号発光機４１および特殊信号発光機用制御器３１のうちの少なくとも一部が特殊信号発光機７２および特殊信号発光機用制御器７１に更新された場合、検測車または営業列車などに、上述した特許文献（特許第４９２５９８７号公報または特開２０１０−１７３５９７号公報）に記載の確認装置１を搭載し、運転士の視野と同等の視野となるように画像を撮像して、発光素子１１２による発光パターンを解析させることにより、複数の特殊信号発光機７２が連続して多数存在するような場合においても、誤ることなく、自動的に、それぞれの特殊信号発光機７２の視認可否を点検し確認することが可能となる。

なお、図１および図２を用いて説明した特許文献１に記載の鉄道信号機の視認可否を確認する装置と同等の機能を追加する対象は、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１以外であってもよく、あらゆる形態の鉄道用信号機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機、または、鉄道用発光機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機と、それらを制御する制御器に対して、同様の方法を用いて、図１および図２を用いて説明した特許文献１に記載の鉄道信号機の視認可否を確認する装置と同等の機能を追加することが可能であることは言うまでもない。

次に、図２１のフローチャートを参照して、確認装置１の信号検査処理について説明する。

このとき、特殊信号発光機用制御器７１は、視認確認用信号判定部１１１が、供給された逆方向電流が、断線検出用の逆方向電流であるか、所定のビットパターンで発光素子１１２を発光させるための信号であるかを判定することができる逆方向電流を生成し、出力して、特殊信号発光機７２の発光素子１１２に、それぞれ、いずれの踏切の、何番目の発光機であるかを区別可能な信号検査用パターンを、赤外線などの不可視光または乗務員が誤認する恐れがない可視光を用いて発光させる。

また、確認装置１においては、予め、入力部１５から、検査区間中、いずれの踏切の、何番目の発光機であるかを区別可能な信号検査用パターンと、それらが確認されるべき順番や区間を示す情報が入力され、データ記憶部１８に記憶されている。

ステップＳ１１において、制御部１４は、データ記憶部１８に記憶されている信号検査用パターンを読み込む。

ステップＳ１２において、制御部１４は、ステップＳ１１において読み込まれた信号検査用パターンから、次に取得するべき信号のパターンを抽出する。

ステップＳ１３において、Ａ／Ｄ変換部１２は、ビデオカメラ２１１により所定のサンプリングデータで撮像された画像を取得し、アナログの撮像データをデジタル画像データに変換し、画像データ蓄積部１３に供給する。そして、画像データ蓄積部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２から供給されたデジタル画像データを蓄積する。

ステップＳ１４において、制御部１４は、例えば、上述した特許文献（特許第４９２５９８７号公報または特開２０１０−１７３５９７号公報）に記載の処理などにより、画像データ蓄積部１３に蓄積されているデジタル画像データを解析し、ステップＳ１２において抽出された、次に取得するべき信号のパターンが正しく撮像されているか否かの判別処理を実行する。

ステップＳ１５において、制御部１４は、ステップＳ１４の判別処理の結果、所定の区間内で、対応する信号パターンに合致する点滅を検出できたか否かを判断する。

ステップＳ１５において、対応する信号パターンに合致する点滅を検出できたと判断された場合、ステップＳ１６において、制御部１４は、データ記憶部１８に、いずれの踏切に対応する何番目の信号が視認できたかを示す検出済みログを記録する。

ステップＳ１５において、対応する信号パターンに合致する点滅を検出できなかったと判断された場合、ステップＳ１７において、制御部１４は、表示部１９を制御して、いずれの踏切に対応する何番目の信号が視認できなかったかを示すエラー通知を行うとともに、データ記憶部１８に、いずれの踏切に対応する何番目の信号が視認できなかったかを示すエラー検出ログを残す。

ステップＳ１８において、制御部１４は、信号用検査パターンを用いた視認可否確認が全て終わったか否かを判断する。

ステップＳ１８において、視認可否確認が全て終わっていないと判断された場合、処理は、ステップＳ１２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ１８において、視認可否確認が全て終わったと判断された場合、処理が終了される。

このような処理により、複数の信号機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機が連続して多数存在するような場合においても、誤ることなく、自動的に、信号機や特殊信号発光機などの鉄道用発光機の視認可否を点検し確認することが可能となる。

図２１を用いて説明した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１…確認装置、 １１…ビデオカメラ、 １２…Ａ／Ｄ変換部、 １３…画像データ蓄積部、 １４…制御部、 １５…入力部、 １６…設定部、 １７…プログラム記憶部、 １８…データ記憶部、 １９…表示部、 ３１…特殊信号発光機用制御器、 ４１…特殊信号発光機、 ４５…ＬＥＤ、 ５１…器具箱、 ５２…ケーブル、 ６１…ダイオード、 ７１…特殊信号発光機用制御器、７２…特殊信号発光機、 ８１…リレー、 ８２…赤色発光制御部、 ８３…リレー、 ８４…視認確認用発光制御部、 ８５，８６…切り替えリレー、８７…リレー、 ８８…ダイオード、 ８９…リレー、１１１…視認確認用信号判定部、１１２…発光素子、 １２１…ダイオード、 １２２…ツェナーダイオード、 １３１…発振回路、 １４１…フィルタ、 １５１…ビットパターン生成部、 １８１，１８２…ダイオード、 ２０１，２０２，２１１，２１２，２２１，２２２，２３１，２３２…追加用回路筐体

Claims (3)

1. 既存の鉄道用発光機が、第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光手段と、前記第１の方向とは異なる第２の方向の電流を通過させる第１の電流通過手段とを備え、
   前記既存の鉄道用発光機に追加して利用する鉄道用発光機において、
   所定の条件に合致した前記第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、
   前記選択手段により選択的に通過された前記第２の方向の電流により前記第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光手段と、
   前記第２の方向の電流を通過させるとともに、前記既存の鉄道用発光機への前記第２の方向の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段と
   を備えることを特徴とする鉄道用発光機。
2. 第１の鉄道用発光機、第２の鉄道用発光機、並びに、前記第１の鉄道用発光機および前記第２の鉄道用発光機を制御する鉄道用発光機制御装置により構成され、前記第１の鉄道用発光機および前記第２の鉄道用発光機と前記鉄道用発光機制御装置とが１ペアのケーブルで接続される鉄道用発光機制御システムにおいて、
   前記第１の鉄道用発光機は、
   第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光手段
   を備え、
   前記第２の鉄道用発光機は、
   所定の条件に合致した前記第１の方向の電流とは異なる第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、
   前記選択手段により選択的に通過された前記第２の方向の電流により前記第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光手段と、
   前記第２の方向の電流を通過させるとともに、前記第１の鉄道用発光機への前記第２の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段と
   を備え、
   前記鉄道用発光機制御装置は、
   前記第１の発光手段の点灯を制御する第１の信号を、前記第１の方向の電流により出力するとともに、前記第１の信号を出力しない場合には、前記第２の方向の電流が、前記ケーブルおよび前記鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、
   前記第２の方向の電流であって、前記断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、前記第２の発光手段の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、
   前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号を、前記第１の発光制御手段から出力される前記第１の信号と、前記第２の発光制御手段から出力される前記第２の信号とで切り替える切り替え手段と
   を備えることを特徴とする鉄道用発光機制御システム。
3. 第１の鉄道用発光機の点灯または滅灯が、視認地点から確実に視認できることを、第２の鉄道用発光機を用いて確認するため視認確認システムにおいて、
   前記第１の鉄道用発光機は、
   第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光手段
   を備え、
   前記第２の鉄道用発光機は、
   所定の条件に合致した前記第１の方向の電流とは異なる第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、
   前記選択手段により選択的に通過された前記第２の方向の電流の供給を受け、前記第１の発光手段による発光とは区別可能な光で、所定の発光パターンで発光する第２の発光手段と、
   前記第２の方向の電流を通過させるとともに、前記第１の鉄道用発光機への前記第２の電流の供給を阻止する第２の電流通過手段と
   を備え、
   前記鉄道用発光機を制御する前記鉄道用発光機制御装置は、
   前記第１の発光手段の点灯を制御する第１の信号を、前記第１の方向の電流により出力するとともに、前記第１の信号を出力しない場合には、前記第２の方向の電流が、前記ケーブルおよび前記鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、
   前記第２の方向の電流であって、前記断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、前記第２の発光手段の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、
   前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号を、前記第１の発光制御手段から出力される前記第１の信号と、前記第２の発光制御手段から出力される前記第２の信号とで切り替える切り替え手段と
   を備え、
   前記鉄道用発光機の前記第２の発光手段の発光パターンを検出することにより、前記鉄道用発光機の前記第１の発光手段の点灯または滅灯が視認地点から確実に視認できることを確認する確認装置は、
   前記鉄道用発光機の前記第２の発光手段の発光パターンを記憶する記憶手段と、
   前記第２の発光手段の点灯を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段により撮影された画像を画像処理し、撮影された発光パターンと前記記憶手段により記憶された前記第２の発光手段の発光パターンとの同一性を判定する判定手段と
   を備えることを特徴とする視認確認システム。

Images