JPH0723097B2 - 鉄道の踏切道における特殊信号発光機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鉄道の踏切道に支障が生じた時、当該支障の発
生を、接近してくる列車に報知する特殊信号発光機の制
御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、鉄道の踏切道における特殊信号発光機の制御装置
としては、第２図〜第６図について以下説明するような
ものがある。

接近してくる列車の方向に向いた発光機17の表面には電
球L1〜L5が５個、５角形状に取付けられている。踏切道
に支障が生ずると、支障報知リレーが落下することによ
って、踏切制御用器具箱14内のその落下接点ERbが閉成
し、制御器15に通電する。それにより制御器15が動作と
なり、電球L1〜L5が第４図に示すように順次点滅する。
これを遠方から見ると、人が赤色表示灯を右回りに回転
させているように見える。この特殊発光信号により接近
する列車に踏切道に支障が生じたことを報知する。

しかしながら、この方式は表示灯として電球を用いる方
式であるから、消費電流が大きくケーブル16による電圧
降下が大きい、という問題点がある。

一般に、この種の特殊信号は踏切道より800m先の列車が
視認できることが条件となっているから、第５図に示す
ようにカーブ区間の踏切道18に設置する場合には、踏切
道から800m先の列車Ｖから視認できるように、ケーブル
16を列車Ｖが接近する方向へ延長して、当該延長点に発
光機17を設置する必要がある。

しかしながら、前述したごとく、従来方式はケーブル16
による電圧降下が大きいから、ケーブル16の延長できる
距離（ｌ）はせいぜい50〜100m程度である。従って、こ
のような場合にはやむをえず、第６図に示すような構成
をとっている。

踏切制御用器具箱14内に設けられる踏切支障報知リレー
の動作接点ERaを50〜100m程度のケーブル16を介して中
継器20内の反応リレーEPRに接続する。一方、踏切制御
用器具箱14に交流電源ACを設置し、それをケーブル16を
介し中継器20内の定電圧整流器21、ついでバッテリ19、
リレーEPRの落下接点EPRbを介して制御器15に接続し、
当該制御器15を発光機16の表示灯L1〜L5に接続する。

踏切支障報知リレー落下によって、その動作接点ERa開
放、リレーEPR落下により、その落下接点EPRbが閉じ、
発光機16の電球L1〜L5が順次第４図に示すように点滅す
る。

従来の特殊信号発光機の制御装置は上述のような構成か
らなっているので、次のような問題点がある。

１） 制御器15内のスイッチング素子に対する電流容量
を大きくする必要がある。

２） バッテリ、電源装置等の容量を大きくする必要が
ある。

３） 曲線区間の踏切道に設置する場合には中継器が必
要で、それだけコストが高くなる。

４） 第３図に示す構成の場合、非報知時（踏切道に支
障がなく、支障報知リレーが動作している時）には制御
器15、ケーブル16に通電されないので、当該回路の故障
検知とケーブルの断線検知ができず、例えばケーブルが
断線状態であれば、支障報知信号が発せられても、表示
灯には電流が流れず非報知を維持し、きわめて危険であ
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上述のような現況にかんがみ、 １） 表示灯として超高輝度形の発光ダイオードを用い
て、表示灯全体の消費電流を従来と比し、極端に小とで
きるような結線とした上で、 ２） 装置全体を常時通電状態に維持して、回路の故障
と制御器・発光機間のケーブルの断線を常時監視し、 ３） 故障が発生したら、それを集中監視装置を介して
直ちに中央へ伝送して保守を要請できるごとき特殊信号
発光機の制御装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、図面、特にその第１図（ａ）に示す
ように、踏切道に支障が生じたとき、該支障の発生を接
近してくる列車に報知するための特殊信号を発光する発
光機２と、この発光機２を制御する制御器１に設置され
た反応リレーEPR、複数の第１の回路E1〜E5、第２の回
路Ｆ、発振器４、デコーダ５と、複数のケーブル９〜13
と、共通ケーブル８とを有する特殊信号発光機の制御装
置であって、 特殊信号発光機２は、逆方向の発光ダイオードからなる
表示灯と順方向のダイオードとの並列回路A1〜A5を複数
有し、 反応リレーEPRは、常時は動作で、踏切道に支障が生じ
たとき落下する発報制御リレーERの、該動作、落下によ
って動作、落下するようになっており、 第１の回路E1〜E5は、順方向の発光ダイオードと逆方向
のダイオードをもつフォトカプラとの第１の並列回路B1
〜B5と、逆方向の発光ダイオードと順方向のフォトカプ
ラ、順方向の発光ダイオードの直列回路C1〜C5との第２
の並列回路D1〜D5とを有し、第１の並列回路B1〜B5は、
入力端が反応リレーEPRの動作、落下により動作側、落
下側に切り替わる接点EPR′の動作側に接続され、 第２の回路Ｆは、順方向の発光ダイオードと逆方向のダ
イオードとの並列回路からなり、この並列回路は、出力
端が反応リレーEPRの接点EPR′の落下側に接続され、 ケーブル９〜13は、第２の並列回路D1〜D5の出力端と発
光機２の並列回路A1〜A5の入力端に接続され、 共通ケーブル８は、発光機２の並列回路A1〜A5の出力端
と第２の回路Ｆの入力端に接続され、 発振器４は、常時、一定周波数で発振し、 デコーダ５は、発振器４の出力端と第１の回路E1〜E5の
第２の並列回路D1〜D5のフォトカプラのカソードに接続
され、発振機４からの出力をサイクリックに出力するも
のである。

請求項２の発明は、請求項１において、発光機２の並列
回路A1〜A5の表示灯としての逆方向の発光ダイオード
は、複数の発光ダイオードを同一方向に直列接続したも
のを複数列並列に接続したものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、集中監視
装置６と、故障検知用の第１のリレーRY1、第２のリレ
ーRY2と、発振器４の出力側に接続された整流器７、ト
ランジスタQ1とを有し、 トランジスタQ1は、ベースに整流器７が接続され、エミ
ッタに第１の回路の直列回路C1〜C5のフォトカプラが接
続され、コレクタに第１のリレーRY1が接続されてお
り、 第１のリレーRY1は、トランジスタQ1のコレクタとエミ
ッタが導通していると、動作して接点RY1′が動作側に
閉成し、集中監視装置６に装置正常情報を出力する一
方、コレクタとエミッタが導通していないと、落下して
接点RY1′が落下側に閉成し、集中監視装置６への出力
が停止するようになっており、 第２のリレーRY2は、入力端が共通ケーブル８に、出力
端がそれぞれ順方向のダイオードを介して第１の回路E1
〜E5の第１の並列回路D1〜D5の入力端側に接続され、共
通ケーブル８に電流が流れていると、動作して接点RY
2′が動作側に閉成し、集中監視装置６に装置正常情報
を出力する一方、共通ケーブル８に電流が流れていない
と、落下して接点RY2′が落下側に閉成し、集中監視装
置６への出力が停止するようになっている。

（作用） 踏切道に支障がない時は、発報制御リレーは動作維持さ
れ、発報制御リレーの動作、落下によって動作、落下す
る反応リレーの接点の動作側を介して全回路に通電され
る。しかし、この電流方向では、各表示灯は通電され
ず、それぞれの表示灯の点滅制御をするスイッチング素
子はオン制御されない。踏切道に支障が生じ、発報制御
リレーが落下すると、上記反応リレーの接点の落下側を
介して全回路に通電される。すなわち、電流の流れる方
向が反転される。それによって各表示灯に通電されると
ともに各スイッチング素子はオン制御され、表示灯が順
次点滅して特殊信号を発光する。踏切道に支障がない時
も支障が生じた時にも、電流の流れる方向は異なるが、
全回路に通電されるように構成されているので、それに
より、常時、装置の故障又はケーブルの断線を監視でき
る。制御器が故障した場合、故障検知リレーの接点を介
して、複数の表示灯のうちの任意の表示灯を連続点灯さ
せるので踏切道に支障が生じた時の無発報状態を避ける
ことができる。

（実施例） 本発明を第１図（ａ）〜第１図（ｃ）に示す実施例に従
って説明する。

点線で１として囲んだ部分は制御器、点線で２として囲
んだ部分は発光機を示し、８はコモンケーブル、９は発
光ダイオードからなる表示灯L1用のケーブル、10は同じ
く表示灯L2用のケーブル、11は表示灯L3用の、12は表示
灯L4用の、又13は表示灯L5用の、それぞれケーブルを示
す。ERは発報制御リレーの動作接点、EPRは発報制御リ
レーの反応リレーである。EPR′は反応リレーEPRの接点
で、その動作側は、制御器１の、L1系回路を構成する、
順方向のダイオードD2と逆方向のダイオードをもつフォ
トカプラPC1の並列回路、逆方向のダイオードD7と抵抗R
6、順方向のフォトカプラPC6、順方向の発光ダイオード
P1の直列回路との並列回路を介してL1系回路用ケーブル
９に接続され、当該ケーブル９は発光機２内の、L1系回
路を構成する、逆方向の発光ダイオードL1と順方向のダ
イオードD12の並列回路を介してコモンケーブル８、制
御器のコモン系回路を構成する、逆方向の発光ダイオー
ドPOと順方向のダイオードD1の並列回路、ついで接点EP
R′の＋側接点と−側接点との間に接続される。上記表
示灯L1は第１図（ｂ）に示すように、例えば、同一方向
へ直列接続した10個のダイオードを３列並列接続したこ
とからなっている。後述する表示灯L2〜L5についても同
様である。

上記制御器１内には、上記制御器１内のL1系回路と同一
構成の回路がL2〜L5系回路として、又発光機２内には、
上記発光機２内のL1系回路と同一構成からなる回路がL2
〜L5系回路として設けられ、上記制御器１内のL2〜L5系
回路と発光機２内のL2〜L5系回路のそれぞれ対応するも
のはケーブル10〜13を介して接続される。このようにし
て構成されたL2〜L5系回路をコモン系、L1系回路と並列
に接続する。ここにD3、D4、D5、D6はそれぞれD2に、PC
2〜PC5はそれぞれPC1に、R2〜R5はそれぞれR1に、D8〜D
11はそれぞれD7に、R7〜R10はそれぞれR6に、PC7〜PC10
はそれぞれPC6に、P2〜P5はそれぞれP1に、L2〜L5はそ
れぞれL1に、D13〜D16はそれぞれD12に該当する。一
方、コモンケーブル８と発光ダイオードPO、ダイオード
D1の並列回路との間から分岐して故障検知リレーRy2を
接続し、当該故障検知リレーRy2を、それぞれ順方向の
ダイオードD17を介してL2系回路のD3とD8間に、順方向
のダイオードD18を介してL3系回路のD4とD9間に、順方
向のダイオードD19を介してL4系回路のD5とD10との間
に、又順方向のダイオードD20を介してL5系回路のD6とD
11との間に接続する。制御器１のL3系回路およびL4系回
路のケーブル側をそれぞれ、ケーブル側からみて順方向
のダイオードD21およびD22を介して、上記故障検知リレ
ーRy2の接点Ry2′の落下側に接続し、当該接点Ry2′の
他側を制御器１内の各系回路の接点EPR′側に接続す
る。発振器４の出力側はデコーダ５と整流器７に接続さ
れる。デコーダ５の出力側φ１〜φ５は、それぞれL1〜
L5系回路のフォトカプラPC1〜PC5を構成する該当する発
光ダイオードのアノード側に接続される。整流器７の出
力側はトランジスタQ1のベース側に接続される。当該ト
ランジスタQ1のコレクタ側にはリレーRy1が、又そのエ
ミッタ側にはL5系回路のフォトカプラPC10のスイッチン
グ素子に接続される。L5系回路のスイッチング素子のエ
ミッタ側は順次、L4〜L2系回路のフォトカプラPC9〜PC7
を介してL1系回路のフォトカプラPC6のスイッチング素
子のコレクタ側に接続される。Ry1は制御部１の故障又
はケーブルの故障を検知するリレーである。

なお、３はレギュレータである。

このような構成において踏切道に支障がない時は、発報
制御リレーは動作しており、その動作接点ER閉成で、反
応リレーEPRは動作維持され、その動作接点EPR′は動作
側に閉じている。

それにより、電流はEPR′→ダイオードD2→抵抗R6→フ
ォトカプラPC6の発光ダイオード→発光ダイオードP1→
ケーブル９→発光機２のダイオードD12→コモンケーブ
ル８→ダイオードD1→EPR′のマイナス側動作接点と流
れ、フォトカプラPC6と発光ダイオードP1が点灯する
が、表示灯L1は点灯しない。同様にして接点EPR′を介
しての電流は、上記L1系回路と並列接続されているL2〜
L5回路にも同様に流れて、フォトカプラPC7〜PC10およ
び発光ダイオードP2〜P5がそれぞれ点灯するが、表示灯
L2〜L5は点灯しない。一方、フォトカプラPC6〜PC10の
受光トランジスタはすべてオンとなる。発振器４は常時
動作とされており、その出力がデコーダ５および整流器
７に供給されている。デコーダ５の出力は出力側φ１〜
φ５から第１図（ｃ）に示すように出力され、それぞれ
の出力がローレベルとなった時、フォトカプラPC1〜PC5
内の、該当する発光ダイオードをオンとさせ、受光トラ
ンジスタもオンとなるが、この場合は電流の流れる方向
が逆であるから、回路的には他の動作に何等影響を与え
ない。

整流器７の出力は発振器４が正常に発振していれば、ハ
イレベルを維持し、トランジスタQ1を動作維持させる。
それにより、電流は電源VCC→リレーRy1→トランジスタ
Q1→PC10〜PC6→OVと流れ、リレーRy1は動作維持する。
それによりリレーRy1の接点Ry1′は動作側に閉じ、集中
監視装置６に装置正常情報を伝送する。

この状態で例えば発振器４が発振停止となると、Q1がオ
フとなり、Ry1が落下して集中監視装置６への正常情報
は停止される。例えば、ケーブル９が断線した場合には
フォトカプラPC6に電流が流れず、PC6の受光トランジス
タがオフとなり、リレーRy1が落下する。一方、発光ダ
イオードR1が滅灯することによって保守者はケーブル９
が断線したことを知ることができる。

コモンケーブル８が断線した場合もリレーRy1が落下
し、発光ダイオードP1〜P5のすべてが滅灯する。

踏切道に支障が生じて、発報制御リレーの動作接点ERが
開放すると、反応リレーEPRは落下し、その接点EPR′は
落下側に閉じる。それにより電流は＋電源→接点EPR′
の落下側→発光ダイオードPO→コモンケーブル８→表示
灯L1→ダイオードD7→フォトカプラPC1の受光トランジ
スタ→EPR′のマイナス側落下接点→マイナス電源、と
流れて表示灯L1は点灯する。L1回路と並列接続されてい
るL2〜L5系回路の表示灯L2〜L5も同様に点灯する。一
方、デコーダ５からは、第１（ｃ）について前述したよ
うな出力が、それぞれフォトカプラPC1〜PC5の発光ダイ
オードに供給され、それぞれの出力がローレベルとなっ
た時、該当する発光ダイオードをオンとし、該当する受
光トランジスタはオンとなる。この場合、回路に流れる
電流の方向は接点EPR′が動作側に閉じていた場合と逆
であるから、それによっで表示灯L1〜L5はデコーダ５の
出力に応じて順次点滅を繰返し特殊信号を発光する。一
方電流は接点EPR′の落下側、発光ダイオードPOを介し
て、リレーR2のプラス側に与えられ、ダイオードD17−D
20を介してマイナス電源側に流れるのでリレRy2は動作
となり、その動作接点Ry2″を介して集中監視装置６に
「正常発報」情報を伝送する。

なお、発報時にはフォトカプラPC6〜PC10には電流が流
れないので、リレーRy1は落下維持する。

発振器４による発振停止又はデコーダ５の動作停止の故
障が発生した場合にはフォトカプラPC1〜PC5がオンとな
らず、表示灯L1〜L5による表示はなくなるが、リレーRy
2も落下するので、その落下接点Ry2′が閉じ、電流はコ
モン系回路、L3およびL4、ダイオードD21およびD22、落
下接点R2′、一電源と流れ、表示灯L3とL4が連続的に点
灯する。それにより、支障があった場合の無発報状態を
避けることができる。

（発明の効果） 本発明による主な効果をあげれば次のとおりである。

１） 表示灯として第１図（ｂ）に例示するような発光
ダイオード群からなるものを用い、回路は第１図（ａ）
に示すように結線されるので、表示灯の消費電力を極端
に小とすることができる。すなわち、従来の電球方式で
は１灯当り約1.5Aが必要であった処、本発明の方式では
0.06Aですむことが判明している。そのためケーブル長
に、従来のような制約を受けることなく、相当の距離の
延長が可能であり、又、電源装置、制御器内のスイッチ
ング素子の電流容量も少なくてすむので、装置の小型化
が可能である。一方、電球は振動等によって断線し易い
のに対し発光ダイオードは耐久性が高く高寿命を保持す
ることができる。

２） 踏切道に支障がない時でも、支障が生じた時で
も、全回路には、電流の流れる方向は異なるが、常時電
流が流されるので、ケーブルの断線および制御器の故障
を常時監視でき、踏切道に支障があるに拘らず無発報と
なる事態を可及的に避けることができ、又発報時、制御
器が故障した場合には任意の表示灯を連続点灯させるの
で無発報の事態を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例を示す回路図、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）における表示灯の一例を示す回路
図、第１図（ｃ）は第１図（ａ）におけるデコータの出
力波形の一例を示す波形図、第２図は踏切道における特
殊信号発光装置の表示灯の配置例を示す正面図、第３図
は踏切道における従来の特殊信号発光装置を示す回路
図、第４図は第２図および第３図ににおける表示灯の点
滅状態を示す波形図、第５図は曲線区間の踏切道に特殊
信号発光装置を設置する場合の問題点を説明するための
平面図、第６図は曲線区間の踏切道に設置される、従来
の特殊信号発光装置の一例を示す回路図である。 １……制御器、２……発光器、４……発振器、５……デ
コーダ、７……整流器、８〜13……ケーブル、Ｂ……電
源、D12〜D16……表示灯と逆極性のダイオード、D17〜D
20……ダイオード、D21,D22……ケーブル側から見て順
方向のダイオード、EPR……反応リレー、EPR′……反応
リレーの接点、L1〜L5……表示灯、PC1〜PC5……スイッ
チング素子、PO,D1,8……コモン系回路、D2,PC1,D7,PC
6,P1,9,L1,D12……表示灯（L1）系回路、D3,PC2,D8,PC
7,P2,10,L2,D13……表示灯（L2）系回路、D4,PC3,D9,PC
8,P3,11,L3,D14……表示灯（L3）系回路、D5,PC4,D10,P
C9,P4,12,L4,D15……表示灯（L4）系回路、D6,PC5,D11,
PC10,P5,13,L5,D16……表示灯（L5）系回路、Q1……ト
ランジスタ、Ry1……リレー、Ry2……他のリレー、Ry
2′……他のリレーの動作接点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】踏切道に支障が生じたとき、該支障の発生
   を接近してくる列車に報知するための特殊信号を発光す
   る発光機（２）と、この発光機（２）を制御する制御器
   （１）に設置された反応リレー（EPR）、複数の第１の
   回路（E1〜E5）、第２の回路（Ｆ）、発振器（４）、デ
   コーダ（５）と、複数のケーブル（９〜13）と、共通ケ
   ーブル（８）とを有する特殊信号発光機の制御装置であ
   って、 特殊信号発光機（２）は、逆方向の発光ダイオードから
   なる表示灯と順方向のダイオードとの並列回路（A1〜A
   5）を複数有し、 反応リレー（EPR）は、常時は動作で、踏切道に支障が
   生じたとき落下する発報制御リレー（ER）の、該動作、
   落下によって動作、落下するようになっており、 第１の回路（E1〜E5）は、順方向の発光ダイオードと逆
   方向のダイオードをもつフォトカプラとの第１の並列回
   路（B1〜B5）と、逆方向の発光ダイオードと順方向のフ
   ォトカプラ、順方向の発光ダイオードの直列回路（C1〜
   C5）との第２の並列回路（D1〜D5）とを有し、第１の並
   列回路（B1〜B5）は、入力端が反応リレー（EPR）の動
   作、落下により動作側、落下側に切り替わる接点（EP
   R′）の動作側に接続され、 第２の回路（Ｆ）は、順方向の発光ダイオードと逆方向
   のダイオードとの並列回路からなり、この並列回路は、
   出力端が反応リレー（EPR）の接点（EPR′）の落下側に
   接続され、 ケーブル（９〜13）は、第２の並列回路（D1〜D5）の出
   力端と発光機（２）の並列回路（A1〜A5）の入力端に接
   続され、 共通ケーブル（８）は、発光機（２）の並列回路（A1〜
   A5）の出力端と第２の回路（Ｆ）の入力端に接続され、 発振器（４）は、常時、一定周波数で発振し、 デコーダ（５）は、発振器（４）の出力端と第１の回路
   （E1〜E5）の第２の並列回路（D1〜D5）のフォトカプラ
   のカソードに接続され、発振機（４）からの出力をサイ
   クリックに出力するものである 鉄道の踏切道における特殊信号発光機の制御装置。
2. 【請求項２】発光機（２）の並列回路（A1〜A5）の表示
   灯としての逆方向の発光ダイオードは、複数の発光ダイ
   オードを同一方向に直列接続したものを複数列並列に接
   続したものである請求項１記載の鉄道の踏切道における
   特殊信号発光機の制御装置。
3. 【請求項３】集中監視装置（６）と、故障検知用の第１
   のリレー（RY1）、第２のリレー（RY2）と、発振器
   （４）の出力側に接続された整流器（７）、トランジス
   タ（Q1）とを有し、 トランジスタ（Q1）は、ベースに整流器（７）が接続さ
   れ、エミッタに第１の回路の直列回路（C1〜C5）のフォ
   トカプラが接続され、コレクタに第１のリレー（RY1）
   が接続されており、 第１のリレー（RY1）は、トランジスタ（Q1）のコレク
   タとエミッタが導通していると、動作して接点（RY
   1′）が動作側に閉成し、集中監視装置（６）に装置正
   常情報を出力する一方、コレクタとエミッタが導通して
   いないと、落下して接点（RY1′）が落下側に閉成し、
   集中監視装置（６）への出力が停止するようになってお
   り、 第２のリレー（RY2）は、入力端が共通ケーブル（８）
   に、出力端がそれぞれ順方向のダイオードを介して第１
   の回路（E1〜E5）の第１の並列回路（D1〜D5）の入力端
   側に接続され、共通ケーブル（８）に電流が流れている
   と、動作して接点（RY2′）が動作側に閉成し、集中監
   視装置（６）に装置正常情報を出力する一方、共通ケー
   ブル（８）に電流が流れていないと、落下して接点（RY
   2′）が落下側に閉成し、集中監視装置（６）への出力
   が停止する請求項１又は２記載の鉄道の踏切道における
   特殊信号発光機の制御装置。