JPH0516738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、鉄道の踏切に設置される踏切障害
物検出用の発光装置等に用いられる多重変調回路
に関するものである。

〔従来の技術〕

踏切内の障害物を検出するための装置は、保安
機器としての性格上、確実な検出機能を持ち、か
つ誤動作のない信頼性の高い機器とする必要があ
る。このため、発光装置と受光装置で構成される
ものがあるとき、その間の制御光は外来光の影響
を防止するために変調光（変調された光）が用い
られ、この変調光は外来光との相違を明確にする
ため、１波による連続的な単一変調を避け、１度
変調した光をさらに変調する特殊な２重変調方式
を採用しているものが多い。さらに、万一の機器
故障によつて機能が停止したときには安全側であ
る列車停止条件となるようにシステム化されてお
り、機器の機能停止は列車の大幅な遅延と混乱を
招くことから、機器不良によつて直ちに機能の停
止に至ることのないように、機器内部の回路構成
を２組以上の設備で２系統以上による冗長系と
し、系不良発見の容易さとメンテナンス性の良さ
から、並列形の多重系とすることが多い。また機
器は踏切付近の線路間に設置されるものであり、
小形化を図るため簡単な回路構成でコンパクトな
ものとし、各系はメンテナンスの良い構成が要求
される。

従つて、発光装置の変調回路についても簡単な
回路構成のもので２系以上の設備とし、各系の変
調回路は受光装置を制御する制御光の変調を各々
重ねるため、同期を取つて動作させる必要があ
る。一般に同期形の変調回路としては、親ユニツ
ト、子ユニツトの構成とし、親ユニツトの動作に
従つて子ユニツトを制御する方法が簡単なものと
して考えられるが、この方法では親ユニツトが不
良になると全体機能が停止するので、冗長系とは
ならない。発光装置として要求される変調回路は
各系単独で動作する機能を持ちながら、各系と同
期して動作し、系不良の発生時には不良となつた
系に関係なく他の系が動作を続けることのできる
回路構成のものが要求される。

従来、踏切障害物検出用の発光装置に採用され
ている変調回路は第３図に示すものであり、第４
図は各回路の信号波形である。図はＡ系、Ｂ系を
表わしており、１ａ，１ｂは発振回路、２ａ，２
ｂは第１の変調回路、３ａ，３ｂは第２の変調回
路、４ａ，４ｂは第３の変調回路、５は発振回路
１ａ，１ｂに対するＡ系、Ｂ系間の周期回路、６
は変調回路３ａ，３ｂに対するＡ系、Ｂ系間の同
期回路であり、発振回路１ａ，１ｂは同期回路５
を経由して回路が構成され、変調回路３ａ，３ｂ
は同期回路６を経由して回路が構成されている。
第２図において、ａは発振回路１ａ，１ｂの出力
信号、ｂは変調回路２ａ，２ｂの出力信号、ｃは
変調回路３ａ，３ｂの出力信号、ｄは変調回路４
ａ，４ｂの出力信号である。

この回路の動作はＡ系、Ｂ系ともａに示す発振
回路１ａ，１ｂの出力信号を変調回路２ａ，２ｂ
によつて分周してｂに示す信号を出力し、変調回
路３ａ，３ｂはこの信号をさらに分周してｃに示
す信号として出力し、変調回路４ａ，４ｂによつ
て、ｂに示す信号をｃに示す信号の繰返し周期と
する２重変調した信号を出力し、駆動回路７ａま
たは７ｂを介して発光素子８ａまたは８ｂを発光
させている。同期回路５，６は微分回路で構成し
た双方向性の回路であり、同期回路５，６はＡ
系、Ｂ系のうちどちらか早い方の信号を取込み、
取込んだ信号が立上がる都度、同期パルスを出力
している。

この回路は両系の同期をとるために発振回路用
と、第２の変調回路用の２組の同期回路が組込ま
れ、しかも各々の同期回路はトランス、コンデン
サ、パルス増幅器を持つた複雑で大形の部品を使
用した微分回路の構成となつている。このため発
光装置への採用に際しては各系ともに各々の同期
回路を組込んだ同一の変調回路で、並列２重系の
構成とすることは機器を大形のものとさせること
になるため、図に示すようにＡ系側の系だけに同
期回路を組込み、回路の簡素化と機器のコンパク
ト化を図つている。これはＢ系側の発振回路およ
び第２の変調回路が各々に対応したＡ系の同期回
路を経由することで回路の構成がなされるものと
しても、発光装置内にＡ系およびＢ系が組込ま
れ、両系の回路が接続された状態となれば、変調
回路として並列２重系の構成となることが理由と
なつている。また発光装置内の両系はＡ系は主ユ
ニツト、Ｂ系を副ユニツトとして収納し、各系を
個別にメンテナンス上の取扱いができるものとし
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような従来の回路は、２組の
同期回路を組込むことによつてコスト高となり、
また発光装置のメンテナンス面から見るなら各系
が主ユニツト、副ユニツトの構成で収納されてい
ることから、各ユニツトの取扱かい、特に主ユニ
ツト機器の取外しによつて副ユニツトの回路が構
成されないため、変調回路の機能が停止するとい
う問題があり、さらに各ユニツトは各系に対応し
た取扱かいとなるため、制約された作業および管
理の必要なメンテナンスが要求されるという問題
もある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題を解決するためにこの考案は、
同期パルスが発生する度に各系の装置をリセツト
するようにしたものである。

〔作用〕

所定周期毎に回路動作がリセツトされるので、
同期ズレ量が拡大しない。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク図
であり、第２図は各回路の信号波形である。第１
図において第３図と同一部分および相当部分は同
信号を用いている。図において６ａ，６ｂは同期
回路、１０ａ，１０ｂはリセツト回路、２０ａ，
２０ｂは変調回路である。第１図においてＡ系、
Ｂ系は同一の回路で構成され、両系の同期回路６
ａ，６ｂの出力とリセツト回路１０ａ，１０ｂ入
力は同期線で共通に接続してある。発振回路１
ａ，１ｂは振動子とインバータを用い、変調回路
２０ａ，２０ｂは外部リセツト信号によつてクリ
ヤされ初期状態となる機能を持つたデジタル分周
回路、同期回路６ａ，６ｂはフリツプフロツプ回
路を用いた一時メモリ回路、リセツト回路１２は
バツフア回路が主体で構成されている。

第２図において、ａ，ｅは発振回路１ａ，１ｂ
の出力信号、ｂは変調回路２０ａ，２０ｂの出力
信号、ｃは変調回路３ａ，３ｂの出力信号、ｄは
同期回路６ａ，６ｂの動作信号｛ｃを取込んだ同
期回路の動作信号｝、ｆは同期回路６ａ，６ｂか
ら出力される同期パルス、ｇは変調回路４ａ，４
ｂの出力信号、ｈはｃに示す信号の拡大波形、ｉ
はｄに示す信号の拡大波形、ｊはｅに示す信号の
拡大波形、ｋはｆに示す同期パルスの拡大波形で
ある。

この回路の動作はＡ系、Ｂ系ともａに示す発振
回路１ａ，１ｂの出力信号を変調回路２０ａまた
は２０ｂによつて分周してｂに示す信号とし、そ
の信号は変調回路３ａまたは３ｂによつてさらに
分周されてｃに示す信号となる。そして、変調回
路４ａまたは４ｂはｂ，ｃに示す信号を取込み、
ｂに示す信号をｃの繰返し周期とするｇに示す信
号を出力し、その信号によつて発光素子を駆動す
る。また、変調回路２０ａ，２０ｂ，３ａ，３ｂ
は各々に入力する信号ａ，ｂの「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルとなる立上り条件の分周動作が行な
われるよう構成し、変調回路２０ａ，２０ｂはリ
セツト回路１０ａまたは１０ｂからのリセツト信
号が入力したときに分周動作を初期状態に戻して
各々が出力する信号ｂ，ｃも「Ｌ」レベルとなる
ように構成してある。同期回路６ａ，６ｂは変調
回路３ａ，３ｂの出力信号ｃが「Ｌ」レベルであ
るか「Ｈ」レベルであるかを常に照査し、この信
号ｃの条件を信号ｅの「Ｈ」レベルから「Ｌ」レ
ベルとなる立下り条件で動作信号ｄとして取込
み、動作信号ｄが「Ｈ」レベルとなつて信号ｃが
「Ｌ」レベルとなつたとき、同期パルスｆを出力
するようになつている。リセツト回路１０ａ，１
０ｂは同期パルスｆを取込み、変調回路２０ａ，
２０ｂ，３ａ，３ｂをリセツトする。リセツトさ
れ初期状態となつた変調回路２０ａ，２０ｂ，３
ａ，３ｂは各々の入力信号ａ，ｂに従つてあらた
めて分周動作を開始し、各々の信号ｂ，ｃを出力
する。

同期回路１１の動作をｈ〜ｋに示す拡大波形で
説明すると次のようになる。変調回路２０ａ，２
０ｂの分周条件および同期回路６ａ，６ｂの信号
取込み条件から、変調回路３ａ，３ｂの出力信号
ｈは発振回路１ａ，１ｂの信号ｊの立上りに合わ
せて「Ｈ」レベルとなり、同期回路６ａ，６ｂ、
ｊに示す信号の周期の1/2周期遅れた立下りでｈ
に示す信号の「Ｈ」レベル条件をｉに示す動作信
号として取込む。変調回路３ａの分周が進み、ｈ
に示す信号がｊに示す信号の立上りで「Ｌ」レベ
ルとなつたときも、同期回路６ａ，６ｂは動作信
号ｉとしてｊに示す信号の周期の1/2周期遅れの
立下りでｈに示す信号の「Ｌ」レベル条件を取込
むことになるので、このときｈに示す信号が
「Ｌ」レベルでｉに示す動作信号が「Ｈ」レベル
となつているタイミング条件が形成され、同期回
路６ａ，６ｂはこの条件が形成されているとき、
すなわちｊで示す信号の1/2周期の周期パルスを
ｋに示すように出力する。また、この動作はｈに
示す信号の周期毎に行なわれ、同期回路６ａ，６
ｂはｈに示す信号が「Ｌ」レベルでｉで示す動作
信号が「Ｈ」レベルとなるタイミング条件が形成
される度にｋに示す同期パルスを出力する。

次にＡ系とＢ系の関係について説明する。Ａ系
とＢ系の同期ズレは各系の発振回路の発振周波数
の相違と、変調回路２０ａ，２０ｂおよび変調回
路３ａ，３ｂの分周スタートタイミングの相違に
よつておこるものである。このような同期ズレの
要因のうち、各系の変調回路２０ａ，２０ｂ，３
ａ，３ｂのスタートタイミングの相違については
変調回路３ａ，３ｂが出力する信号ｃの第１周期
目で周期回路６ａ，６ｂからｆに示す同期パルス
が出力され、変調回路２０ａ，２０ｂ，３ａ，３
ｂはリセツトされ初期状態となつて、このときか
ら同一のスタートタイミングで分周されるよう同
期がとられ、さらにその後もｃに示す信号の周期
毎の同期パルスｆによつて常に同期がとられて動
作しているので除外することができる。したがつ
てこの変調回路の発光装置への利用に対しては、
各系の発振回路の発振周波数の相違についてのみ
考慮すれば良い。

Ａ系の発振回路の発振周波数がＢ系の発振周波
数よりもわずかに高いとき、Ａ系の信号ａがわず
かに早いので、Ａ系の各回路はＢ系より早いタイ
ミングで動作し、Ａ系の同期回路６ａ，６ｂから
ｆに示す同期パルスが出力され、Ａ系とＢ系のリ
セツト回路１０ａ，１０ｂはｆに示す同期パルス
を取込んで両系の変調回路２０ａ，２０ｂ，３
ａ，３ｂを初期状態に戻して分周をスタートさせ
るが、ｂ，ｃで示す信号のうちＡ系の信号はＢ系
よりわずかに早く分周が進められるので、両系に
わずかずつ周期ズレが生じ、この周期ズレはＡ系
から出力されるｆに示す同期パルスによつてｃに
示す信号が発生する都度修正され、ｃに示す信号
の周期内で生じていることとなり、これに各系の
変調回路２０ａ，２０ｂが発振回路１ａ，１ｂの
ａ，ｅに示す信号を取込む周期タイミングの周期
ズレと、ｆに示す同期パルスの幅がｃに示す信号
のデユーテイ比に与える影響が加わつて、これら
が両系の総合的な変調ズレとなつて現われる。こ
のような変調ズレについて、発光装置の制御光と
しての応用の肯否を判断すれば、変調ズレの程度
は変調光として受光装置を支障なく制御できる小
さいものであれば無視できる。変調ズレの大小は
各系の発振回路の発振周波数の差と、ｃに示す信
号の周期に対する同期パルスのパルス幅の比に左
右されるので、発振回路を水晶振動子等を用いた
周波数の安定性の高い回路構成として各系の発振
周波数値の差を微小なものとし、ｂ，ｃに示す信
号に対しても充分な倍率をとつた高周波の発振と
することによつて、極めて微小な変調ズレとする
ことができる。このため、各系の変調回路の変調
が重なつた発光装置の変調光の変調ズレも無視で
きる極めて微小なものとなり、受光装置を支障な
く制御できる。

なお、以上の実施例は第２信号が存在している
状態から存在しない状態になつたとき同期信号を
発生させているが、第２信号が存在していない状
態から存在する状態となつたときに短時間リセツ
トし、同期信号を発生させても良い。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案は、同期パルスが
発生する度に各系の装置をリセツトするようにし
て、各系の回路構成を同一のものとしたので、経
済性および保守性が良くなるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図に示す回路の各部波形図、第
３図は従来の一例を示すブロツク図、第４図は第
３図に示す回路の各部波形図である。 １ａ，１ｂ……発振回路、３ａ，３ｂ，４ａ，
４ｂ，２０ａ，２０ｂ……変調回路、６ａ，６ｂ
……同期回路、７ａ，７ｂ……駆動回路、８ａ，
８ｂ……発光素子、１０ａ，１０ｂ……リセツト
回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 発振回路出力を分周して第１の信号とし、第
   １の信号を分周して第２の信号とし、第１の信
   号を第２の信号によつて変調することによる多
   重変調を行ない、この系を２系統並列にする多
   重変調回路において、第２の信号が変化したと
   き回路動作を短時間リセツトする同期信号を発
   生する同期回路を備え、同期信号は両系統へ共
   通信号として供給することを特徴とする多重変
   調回路。 (2) 第２信号の変化は、第２信号が存在している
   状態から存在しなくなつた状態であることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   多重変調回路。 (3) 第２信号の変化は、第２信号が存在しない状
   態から存在する状態となつた状態であることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の多重変調回路。