WO1996033480A1 - Appareil de surveillance et de commande des signaux de circulation - Google Patents

Description

明 糸田 書

交通信号灯の監視装置及び制御装置

〔技術分野〕

本発明は、 交通信号灯の点灯状態の正常、 異常を通報する監視装置及びこの監 視装置の通報信号を用いて信号灯制御を行う制御装置に関する。

〔背景技術〕

例えば、 道路の交差点等に設置される交通信号機では、 信号灯の点灯状態が異 常になつた場合は交通が混乱する。 特に、 人や車の進行を許可する綠灯 （ここで は G灯とする） が、 互いに交差する各道路方向で同時点灯した場合は極めて危険 である。 このため、 従来では主として交差する各道路方向の G灯の同時点灯を、 信号灯の端子電圧を電圧トランス等を介して検出する等ハードロジックを用いて 監視している。

しかし、 従来の G灯同時検出方法は、 例えば、 G灯の端子間に電圧トランスを 接続して G灯の点灯時に電圧トランスに電圧が発生する構成とし、 互いに交差す る各道路方向の G灯同士が同時点灯した時に電圧あり （高工ネルギ状態に相当す る） として、 G灯が同時点灯したこと （危険状態） を通報する構成としていた。 即ち、 危険な状態を高工ネルギ状態で通報する構成をとつていた。 この場合、 電 圧トランス等を含む監視回路自身に出力を零とする故障が起こった場合には、 交 差する各道路の G灯同士の同時点灯がたとえ起こっていてもこれを通報すること ができないという問題がある。

また、 多くの場合、 交差する各道路の G灯同士の同時点灯の監視のみで複数の 信号灯の点灯状況を監視する所までには至っていなかつた。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、 進行を許可する許可信号灯の同時 点灯や信号灯の断芯等の異常状態をフヱールセーフに監視する監視装置を提供す ることを目的とする。 また、 このフェールセーフな監視装置を利用した信号灯の 制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

このため、 本発明に係る交通信号灯の監視装置では、 交通信号灯の点灯伏態を 検出するセンサ手段と、 該センサ手段の出力に基づいて信号灯の点灯数又は非点 灯数が、 所定数の時に信号灯の正常を示す高工ネルギ状態に相当する論理値 1の 出力を発生し、 所定数でない時に信号灯の異常を示す低エネルギ状態に相当する 論理値 0の出力を発生する判定手段とを備えて構成した。

これにより、 信号灯が正常で安全である時を高工ネルギ状態（論理値 1 ) で通 報し、 信号灯が異常で危険である時に低エネルギ状態（論理値 0 ) で通報できる ため、 センサ手段や判定手段が出力零となる故障が発生した場合に、 危険である ことを知らせることができ、 信号灯監視の信頼性を高めることができる。

前記判定手段は、 信号灯の点灯数が所定数の時に論理値 1の出力を発生し、 所 定数でない時に信号灯断芯故障を示す論理値 0の出力を発生する構成とするとよ い。

このように、 信号灯の点灯時を論理値 1として点灯数により信号灯の断芯故障 判定を行えば、 信号灯の断芯故障もセンサ等の出力零の故障も、 共に出力レベル が低下する側となるので、 両方の故障が重なつた場合も、 危険通報することがで きる。

前記判定手段の出力を、 信号灯の点灯周期より長い遅延時間を有するオン ·デ ィレー回路や、 判定手段の出力をリセット入力信号とし、 信号灯の電源投入信号 をトリガ入力信号として当該トリガ入カ信号を自己保持する自己保持回路を介し て出力させる構成とするとよい。

これにより、 信号灯の点灯周期で断芯故障通報が間欠的に現れる場合にも、 こ の通報出力を、 正常な伏態に復帰するまで連縯的に通報することが可能となる。 また、 前言己判定手段は、 信号灯の非点灯数が所定数の時に論理値 1の出力を発 生し、 所定数でない時に同時点灯の許されない信号灯の同時点灯故障を示す論理 値 0の出力を発生する構成とするとよい。

このように、 信号灯の非点灯時を論理値 1として非点灯数により信号灯の同時 点灯故障判定を行えば、 信号灯の同時点灯故障もセンサ等の ίϋ力零の故障も、 共 に出力レベルが低下する側となるので、 両方の故障が重なった場合も、 危険通報 することができる。

前記判定手段の出力を、 信号灯の点灯周期より長い遅延時間を有するオン ·デ ィレー回路や、 判定手段の出力をリセット入力信号とし、 信号灯の電源投入信号 をトリガ入力信号として当該トリガ入カ信号を自己保持する自己保持回路を介し て出力させる構成とするとよい。

これにより、 信号灯の点灯周期で同時点灯故障通報が間欠的に現れる場合も、 この通報出力を、 正常な状態に復帰するまで連続的に通報することが可能となる。

2つの道路が交差する 2技の交差点の各道路方向の各信号灯の点灯状態を、 信 号灯の点灯時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 非点灯時に交流信号を発 生せず論理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセンサ手段を用いて検出し、 各信号灯毎の各センサ手段からの出力状態に基づいて信号灯正常時に高工ネルギ 状態に相当する論理値 1の出力を発生し、 同時点灯の許されない信号灯の同時点 灯時に低エネルギ伏態に相当する論理値 0の出力を発生する判定手段を設けて構 成した。

具体的には、 前記判定手段が、 各道路方向の進行許可を示す各綠灯の点灯伏態 を検出する各センサ手段の論理信号を加算する第 1加算回路と、 該第 1加算回路 の加算値をレベル検定する第 1 レベル検定回路とを備え、 該第 1レベル検定回路 は、 加算値が 1の時に論理値 1の出力を発生し、 加算値が 2の時に論理値 0の出 力を発生する構成とすれば、 緑灯の同時点灯を監視できる。

また、 前記判定手段を、 請求項 19に記載の第 1加算回路と第 1 レベル検定回路 を備えると共に、 各道路方向の各赤灯の点灯状態を示す各センサ手段の論理信号 を加算する第 2加算回路と、 該第 2加算回路の加算値をレベル検定する第 2レべ ル検定回路と、 該第 2レベル検定回路の出力信号と各道路方向の各黄灯の各セン サ手段の論理信号を加算する第 3加算回路と、 該第 3加算回路の加算値と前記第 1 レベル検定回路の出力を論理和演算する第 1論理和演算回路とを備え、 論理和 演算出力を判定出力とする構成とすれば、 信号灯の点灯周期で、 信号灯が正常で あれば、 連镜的に論理値 1の出力を発生して安全を知らせることができる。 信号灯正常時に連続して論理値 1の出力を発生させるのに、 前記判定手段を、 請求項 20に記載の第 2加算回路及び第 2レベル検定回路を備えると共に、 各道路 方向の綠灯及び黄灯の点灯状態を示す各センサ手段の論理信号を加算する第 4加 算回路と、 該第 4加算回路の加算値と前記第 2レベル検定回路の出力を論理和演 算する第 2論理和演算回路とを備え、 論理和演算出力を判定出力とする構成とし てもよい。

2つの道路が交差する 2技の交差点の同一道路側の信号灯を 1つのグループと し、 各グループ毎に、 進行許可を示す許可信号灯の点灯伏態を、 信号灯の非点灯 時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず論理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセンサ手段を用いて検出し、 グループ毎 のセンサ手段からの出力状態に基づいて、 少なくとも一方のグループが非点灯状 態を示す時に信号灯正常を示す高工ネルギ状態に相当する論理値 1の出力を発生 し、 両グループが非点灯状態を示さない時に同時点灯故障を示す低エネルギ状態 に相当する論理値 0の出力を発生する判定手段を備えて構成した。

これにより、 同時点灯とセンサ等の故障が同時に発生した場合でも、 確実に危 険を知らせることができる。

各グループの許可信号灯が単数、 具体的には緑灯の同時点灯検出の場合におい ては、 前記判定手段は、 各グループ毎の各センサ手段の論理出力を論理和演算す る第 3論理和演算回路を備え、 論理和演算出力を判定出力とする構成としてもよ く、 また、 前記判定手段は、 各グループ毎の各センサ手段の論理出力を加算する 第 5加算回路と、 該第 5加算回路の加算値をレベル検定する第 3レベル検定回路 とを備え、 該第 3レベル検定回路は、 加算値が 1肚の時に謐 値 1の £11¾を¾ 生し、 加算値が 0の時に論理値 0の出力を発生する構成としてもよい。

各グループの許可信号灯が複数の場合、 例えば、 綠灯、 黄灯、 歩行者用綠灯等 の同時点灯検出の場合において、 前記判定手段は、 各グループ毎の各センサ手段 の論理出力を、 それぞれ加算する第 6及び第 7加算回路と、 第 6及び第 7加算回 路の加算値をそれぞれレベル検定し各加算値がそれぞれ最大の時に論理値 1を出 力する第 4及び第 5レベル検定回路と、 第 4レベル検定回路と第 5レベル検定回 路の両出力を論理和演算する第 4論理和演算回路とを備え、 論理和演算出力を判 定出力とする構成としてもよく、 また、 前記判定手段は、 各グループ毎の各セン サ手段の論理出力を、 それぞれ加算する第 8及び第 9加算回路と、 第 8及び第 9 加算回路の加算値を論理和演算する第 5論理和演算回路と、 該第 5論理和演算回 路の論理和出力をレベル検定し論理和出力が論理値 2以上の時に論理値 1を出力 する第 6レベル検定回路とを備える構成としてもよい。

また、 前記センサ手段は、 許可信号灯毎に設けられ、 許可信号灯の辁 を可 飽和磁性体コアに巻回し、 高周波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの 励振信号が、 前記給電線の非通電時に高レベルで出力側に受信され、 通電時に低 レベルで出力側に受信される電流センサでもよく、 許可信号灯の給 涼に介装さ れる点灯用スィッチ間の端子電圧を検出する電圧センサでもよい。

電圧センサの場合には、 信号灯の給電線間の短絡故障により同時点灯故障が発 生した場合に、 これを検出することができる。

電圧センサは、 具体的には、 信号灯に直列接続する信号灯点灯用のスィッチ回 路の端子間に、 点灯電源からの交流電流を高周波信号発生器からの高周波信号 ίこ よりスィツチするための第 1ホトカブラとこのスィツチされた点灯電源からの交 流信号を受信するための第 2ホトカブラの直列回路を、 並列接続する構成とする とよい。

前記センサ手段として、 同一グループの全ての許可信号灯の給！^を 1つの可 飽和磁性体コアに卷回し、 高周波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの 励振信号が、 前記全給 mi に電流が流れていない時に高レベルで出力側に受信さ れ、 少なくとも 1本の給 に電流が流れている時に低レベルで出力側に受信さ れる電流センサを用いれば、 電流センサ数を削減できる。

また、 センサ手段として、 電圧センサの場合、 具体的には、 1つの許可信号灯 の点灯用スィツチ回路端子間に、 点灯電源の交流電流を高周波信号発生器からの 高周波信号でスィツチするための第 1ホトカブラと該第 1ホトカブラでスィツチ された点灯電源の交流信号を受信するための第 2ホトカブラの直列回路を並列接 铳すると共に、 その他の許可信号灯の点灯用スィッチ回路端子間に、 1対のホト 力ブラの直列回路を並列接铙し、 前記第 2ホトカブラと前記 1対のホトカブラの 各直列回路とを従属接続し、 最終段の 1対のホトカブラ直列回路の出力をセンサ 出力とする構成とするとよい。

3つの道路が交差する 3技の交差点の信号灯の同時点灯を監視する交通信号灯 の監視装置であって、 同一道路側の信号灯を 1グループとし、 各グループ毎に、 進行許可を示す許可信号灯の点灯伏態を、 信号灯の非点灯時に交流信号を発生し て論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず論理値 0を出力する 2値の論 理信号を出力するセンサ手段を用いて検出し、 グループ毎のセンサ手段からの論 理信号をそれぞれ加算する第 10、 第 11及び第 12加算回路と、 各加算回路の加算値 をレベル検定しそれぞれ加算値が最大値の時に論理値 1の出力を発生する第 7、 第 8及び第 9レベル検定回路と、 各レベル検定回路の論理出力を加算する第 13加 算回路と、 該第 13加算回路の加算値が 2以上の時に信号灯の正常を示す論理値 1 を出力し加算値が 1以下の時に同時点灯故障を示す論理値 0の出力を発生する第 10レベル検定回路とを備えて構成した。

これにより、 3技の交差点の信号灯同時点灯故障が ¾mできる。

3技の交差点の信号灯同時点灯故障を監視する場合、 進行許可を示す各許可信 号灯の点灯状態を、 信号灯の非点灯時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず論理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセン サ手段を用いてそれぞれ検出する一方、 第 1方向と第 2方向の道路側の各許可信 号灯に対応するセンサ出力を加算する第 14加算回路と、 第 2方向と第 3方向の道 路側の各許可信号灯に対応するセンサ出力を加算する第 15加算回路と、 第 3方向 と第 1方向の道路側の各許可信号灯に対応するセンサ出力を加算する第 16加算回 路と、 各加算回路の加算値が 6の時に信号灯正常を示す論理値 1の出力を発生し、 加算値が 5以下の時に同時点灯故障を示す論理値 0の出力を発生する第 11レベル 検定回路とを備えて構成するようにしてもよい。

また、 本発明の交通信号灯の点灯を制御する制御装置としては、 各信号灯の点 灯状態を検出するセンサ手段及び該センサ手段の出力に基づいて信号灯の点灯数 又は非点灯数が、 所定数の時に信号灯の正常を示す高工ネルギ状態に相当する論 理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に信号灯の異常を示す低エネルギ状態に 相当する論理値 0の出力を発生する判定手段を備えた信号灯監視回路と、 該信号 灯監視回路から論理値 1の出力が発生した時に信号灯に通電し、 論理値 0の出力 が発生し時に信号灯の通電を停止する信号灯通電制御回路とを備えて構成した。 これにより、 信号灯の点灯制御をフヱールセーフに行うことができる。

前記信号灯監視回路は、 信号灯の非点灯時に交流信号を発生し、 点灯時に交流 信号を発生しない構成のセンサ手段と、 該センサ手段の非点灯出力数が所定数の 時に論理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に同時点灯の許されない信号灯の 同時点灯故障を示す論理値 0の出力を発生する判定手段とで構成するとよい。 また、 前記信号灯通電制御回路が、 各信号灯の給 に直列に介装されるリレ 一接点を有する電磁リレーを有し、 前記信号灯監視回路の同時点灯を示す論理値 0の出力にに基づいて前記電磁リレーを非励磁状態として前記接点を開とする構 成とするとよい。

また、 前記信号灯通電制御回路は、 信号灯の電源投入信号をトリガ入力信号と し、 前記信号灯監視回路の出力をリセット入力信号として前記トリガ入力信号を 自己保持する第 1自己保持回路を備え、 前記監視回路から信号灯正常を示す論理 値 1のリセット入力信号と電源投入による論理値 1のトリガ入力信号が共に入力 した時に前記第 1自己保持回路からの論理値 1の出力により前記電磁リレーを励 磁してその接点を閉とする構成とするとよい。

また、 前記信号灯通電制御回路が、 信号灯監視回路から信号灯の同時点灯を示 す論理値 0の出力が発生して ίίϊΒ第 1自己保持回路からの出力が消滅した時に、 交差する道路側の黄灯と赤灯の点滅指令を前記点灯制御回路に出力する信号灯点 滅命令回路と、 前記信号灯点滅命令回路の点滅指令に基づく前記黄灯と赤灯の点 滅動作が正常か否かを監視する点滅監視回路と、 前記黄灯と赤灯の点滅動作が異 常の時に点滅監視回路からの出力に基づいて前記電磁リレーを非励磁としてその 接点を開とし信号灯の通電を停止する電磁リレ一制御回路とを備える構成とする とよい。

また、 前記電磁リレ一制御回路は、 前記信号灯監視回路の論理値 1の出力の立 ち下がりの信号をトリガ入力信号とし、 前記点滅監視回路の監視出力をリセット 入力信号とする第 2自己保持回路を備え、 信号灯同時点灯時に黄灯と赤灯の点滅 動作が正常の時にトリガ入力信号及びリッセト入力信号が共に論理値 1となり前 記第 2自己保持回路の出力により前記電磁リレーの励磁を保持する構成とすると よい。

また、 共通の給 に互いに並列接続された複数の信号灯毎に設けられて各信 号灯の給 が第 1巻棣として巻回された各可飽和磁性体コアと、 該各可飽和磁 性体コアに巻かれたィンピ一ダンス検出用の第 2巻線が互レ、に直列接続され、 こ の第 2巻線を 2次側巻線の負荷とし、 1次側巻線で高周波信号発生器からの高周 波信号を受信するトランスと、 該トランスのインピーダンス変化による出力信号 変化に基づレ、てトランスの出力信号レベルが所定レベル以上の時に信号灯正常を 示す論理値 1の出力を発生し、 所定レベルより低い時に信号灯断芯故障を示す論 理値 0の出力を発生するレべル検定回路とを備えて構成した。

これにより、 共通の給電線に複数の信号灯が並列接続される場合の信号灯断芯 故障の検出が可能となる。

また、 複数の道路が交差する交差点の各信号灯の点灯状態を、 信号灯の非点灯 時に交流信号を発生し、 点灯時に交流信号を発生しないセンサ手段を用いて検出 し、 車用綠灯と歩行者用綠灯の点灯状態を検出するセンサ手段の非点灯時の交流 信号レベルと黄灯の点灯状態を検出するセンサ手段の非点灯時の交流信号レベル とを異ならせ、 各センサ手段の出力に基づいて、 車用綠灯同士及び車用綠灯と歩 行者用綠灯の各同時点灯故障と、 車用綠灯と黄灯及び歩行者用緑灯と黄灯の各同 時点灯故障とを区別して通報する判定手段を備えて構成した。

これにより、 緑灯同士或いは、 緑灯と黄灯の同時点灯故障を区別して監視する ことができ、 木目の細かい信号灯の異常検出ができる。

複数の道路が交差する交差点の各信号機の綠、 赤、 黄の信号灯が 1本の共通給 に並列接続されて点灯制御される交通信号灯の同時点灯故障を監視する監視 装置であって、 信号灯の給電線を可飽和磁性体コアに卷回し、 高周波信号発生器 から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給電線の非通電時に高レベ ルで出力側に受信され、 通電時に低レベルで出力側に受信される電流センサを用 レ、、 各道路方向の信号機毎に設けた各電流センサの可飽和磁性体コアに、 信号機 の共通給電線と赤灯铪 を互いに逆方向に巻回し、 各電流センサの交流信号レ ベルを加算回路で加算し、 その加算信号レベルをレベル検定回路でレベル検定し、 前記レベル検定回路は、 加算信号レベルが予め設定した所定レベル以上の時に正 常を示す論理値 1の出力を発生し、 所定レベルより低い時に同時点灯故障を示す 論理値 0の出力を発生する構成としナ

これにより、 共通棣と赤灯の給電線を用いて、 進行を許可する許可信号灯の同 時点灯故障の監視ができる。

2つの道路が交差する 2技の交差点の信号灯の点灯を制御する制御装置であつ て、 各道路方向の進行を許可する各許可信号灯の点灯状態を、 信号灯の非点灯時 に交流信号を発生し、 点灯時に交流信号を発生しないセンサ手段を用いて検出し、 一方の道路側の許可信号灯の点灯状態を検出する第 1センサ手段の出力信号で励 磁される第 1電磁リレーと、 他方の道路側の許可信号灯の点灯状態を検出する第 2センサ手段の出力信号で励磁される第 2電磁リレーとを設け、 一方の道路側の 許可信号灯の給^に、 第 2罨磁リレーの励磁時に閉路するリレー接点を直列に 介装し、 他方の道路側の許可信号灯の給電線に、 第 1電磁リレーの励磁時に閉路 するリレー接点を直列に介装する構成とした。

これにより、 交差する一方の道路方向の綠灯が点灯している時には、 他方の道 路方向の綠灯の点灯電流を遮断することができる。 また、 互いの綠灯の点灯の間 には時間差が存在するので、 電磁リレーの接点のオン ·オフによって信号灯の点 灯電流が遮断されることがない。

〔図面の簡単な説明〕

第 1図 （a ) 〜 （d ) はフヱールセーフな電圧センサを示す回路図である。 第 2図 （a ) 〜 （b ) はフヱ一ルセーフな電流センサを示す回路図である。 第 3図は第 2図 （b ) の電流センサの給電電流と出力 O UT 2の信号波形図で おる。

第 4図 （a ) は第 2図 （b ) の電流センサに使用する高周波信号発生器の回路 図、 （b ) は信号灯給電電流と高周波信号発生器の出力との信号波形図である。 第 5図は倍電圧整流回路の回路図である。

第 6図 （a )、 ( b ) は倍電圧整流回路を用いた加算回路の回路図である。 第 7図は別の電流センサの回路図である。

第 8図はフェールセーフな交流増幅器の回路図である。

第 9図はフヱールセーフなウインドウコンパレータ ZANDゲートの回路図で める。

第 10図は第 9図のウインドウコンパレータノ ANDゲートを利用した自己保持 回路の回路図である。

第 11図は加算回路とウィンドウコンパレータを用いた閾値演算回路のブロック 図である。

第 12図は第 9図のゥインドゥコンパレ一夕を従統接続して構成した論理積演算 回路の図である。

第 13図は交流信号を入力とする論理和演算回路の図である。

第 14図 （a ) は危険検出型の安全情報の抽出方法の説明図、 （b ) は具体的な 回路構成図である。

第 図 （a ) は安全確認型の安全情報の抽出方法の説明図、 ( b ) は具体的な 回路構成図である。

第 16図は本発明に適用する電流センサの出力信号の説明図である。

第 17図は請求項 18記載の発明の第 1実施例の回路図である。

第 18図 （a ) は同上実施例を適用する交差点の信号灯の点灯関係図、 （b ) は 交差点の信号機配置を示す概略図である。

第 19図は同上第 1実施例回路の動作タイムチヤ一トである。

第 20図は第 2実施例の回路図である。

第 21図は第 3実施例の回路図である。 第 22図は請求項 22記載の発明の第 1実施例の回路図である。

第 23図は第 2実施例の回路図である。

第 24図は同上第 2実施例の各センサ出力と加算出力との閱係を示すタイムチヤ 一トである。

第 25図は第 3実施例の回路図である。

第 26図は第 4実施例の回路図である。

第 27図は第 4実施例の回路の加算出力と論理和出力との関係を示すタイ厶チャ 一トである。

第 28図は第 5実施例の回路図である。

第 29図 （a ) は 2技の交差点の信号灯の点灯閱係図、 （b ) は交差点の信号機 配置を示す卿各図である。

第 30図は第 5実施例のセンサ出力と加算出力との関係を示すタィ厶チャートで あ 。

第 31図は第 6実施例の回路図である。

第 32図は同一グルーブの信号灯の非点灯の論理積演算機能を有する電流センサ の回路図である。

第 33図は第 32図の電流センサを適用した第 7実施例の回路図である。

第 34図 （a ) は矢印灯加わった場合の 2技の交差点の信号灯の点灯関係図、 （ b ) はその交差点の信号機配置を示す概略図である。

第 35図は請求項 36に記載の発明の一実施例の回路図である。

第 36図は第 35図の実施例を適用する 3技の交差点の信号灯の点灯関係図である _c 第 37図は電圧センサを用いる場合に点灯状態のフヱールセーフな監視方法の説 明図である。

第 38図は電圧センサを利用の場合の実施例を適用する 3技の交差点の信号灯の 点灯関係図である。 第 39図は電圧センサを適用した実施例の回路図である。

第 40図 （a ) はホトカブラを利用した電圧センサの構成例を示す回路図、 （b ) 及び （c ) は同図 （a ) の変形態様を示す回路図である。

第 41図はホトカブラを利用した別の電圧センサの構成例を示す回路図である。 第 42図は電圧センサと電流センサの相違を説明する図である。

第 43図は請求項 38記載の発明に係る交通信号灯の制御装置の一実施例を示す回 路図である。

第 44図 （a ) は RZY閃光監視回路の一実施例の回路図、 （b ) はその出力信 号状態を示すタイムチヤ一トである。

第 45図 （a ) は RZY閃光監視回路の別の実施例の回路図、 （b ) はその出力 信号状態を示すタイムチヤ一トである。

第 46図は否定回路の回路図である。

第 47図 （ a ) はトリガ入力信号発生回路の一実施例の回路図、 （ b ) はトリガ 入力信号発生回路の別の実施例の回路図、 （c ) は自己保持回路の出力タイミン グを示すタイムチヤ一トである。

第 48図は矢印灯 2を備えた交差点の点灯関係図である。

第 49図は矢印灯の点灯状態を電流センサを用いて検出するための回路図である。 第 50図は信号灯異常検出回路の出力を自己保持回路を用いて連続的に出力させ るための回路図である。

第 51図は信号灯異常検出回路の出力をオン ·ディレー回路を用いて連続的に出 力させるための回路図である。

第 52図 （a ) フェールセーフなオン 'ディレー回路の構成例を示す図、 （b ) は出力タイムチヤ一トである。

第 53図は共通の給電線に複数の信号灯が並列接続する場合の断芯監視装置の一 実施例を示す回路図である。 第 54図は第 53図の回路の出力タイムチヤ一トである。

第 55図は綠灯同士或いは綠灯と黄灯の各同時点灯故障を区別する監視装置の一 実施例の回路図で、 （a) は電流センサ部の構成図、 （a) は判定回路部の構成 図である。

第 56図は第 55図の装置を適用する 3技の交差点の信号灯の点灯関係図である。 第 57図は共通給鼋棣は赤灯給電線を用いて同時点灯故障を監視する場合の一実 施例の回路図、 （a) は電流センサ部の構成図、 （a) は判定回路部の構成図で あ )。

第 58図は共通給電線は赤灯給電線を用いて同時点灯故障を監視する場合の別の 実施例の回路図である。

第 59図は共通辁電線は赤灯給電線を用いて同時点灯故障を監視する場合の利点 を説明する図である。

第 60図 （a) は互いに交差する道路方向の各綠灯の点灯条件に相手側の綠灯の 非点灯条件を取り入れた信号灯の制卸装置の一実施例の回路図、 （b) は同図 （ a) の電磁リレーの励磁回路図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、 フェールセーフなセンサ及び論理演算要素について述べる。

第 1図 （a)〜（d) は電圧センサの構成例である。

図の （a) ， （b) はトランス T, を用いた例であり、 （c) , (d) は発光 素子 PTと受光素子 PDとからなるホトカブラを用いた例である。 （a) と （c) のように信号灯 Lの点灯用スィッチ SWの端子間に図中破線で囲んだ電圧センサ を接続する構成では、 スィツチ SWが OFFしている時にセンサの出力信号 OU Tが高レベルで発生し、 （b) と （d)のように信号灯 Lの端子間に電圧センサ を接続する構成では、 スィッチ SWが ONしているときセンサの出力信号 OUT が高レベルとなる。 出力信号 OUTはいずれも交流信号である。 そして、 （a) 〜（d) のいずれのセンサの場合も、 図中破線で囲まれたセンサ部を構成する要 素に断線若しくは短絡の故障が生じた場合は交流の出力信号 0 U Tは生じなレ、。 但し、 JS6LR. , R₂ は、 焼損しか生じないので通常^!故障を考えない。

第 2図 （a)、 (b) は電流センサの構成例である。

図の （a) はトランス T₂ が力一レントトランスである。 信号灯 Lの給 が トランス Τ₂ のコア Corに 1次巻棣 Na, として巻かれており、 コア Corに巻か れた 2次巻線 Na₂ には、 スィッチ SWが ONして給電線に電流が流れたとき交 流の出力信号 OUT 1が発生する。

図の （b) は給電電流の有無が高周波信号発生器 （以下、 信号発生器とする） SGの変調信号として発生する。 トランス T₃ のリング状の可飽和磁性体コア Cor には、 給電線が巻線 Nb, として巻かれており、 信号発生器 SGから抵抗 R₃ を 介して巻線 Nb ₃ に電流 （可飽和磁性体コアの励振信号） が供給される。 信号灯 Lの給電線に電流が流れると、 巻線 Nb, によって可飽和磁性体コア Corが飽和 する。 この時、 出力巻棣 Nb₂ には、 巻線 Nb₃ からの高周波信号が可飽和磁性 体コア Corを介して伝達されない。 即ち、 スィッチ SWが ONされたとき出力信 号 OUT 2は低レベルの高周波信号となり、 スィッチ SWが 0 F Fされると出力 信号 OUT 2は高レベルの高周波信号となる。 特に、 給電電流が大きな電流であ れば、 出力信号 OUT 2は極めて小さなレベルとなる。 以下の説明では、 略零レ ベルの状態として扱うことにする。

一方、 抵抗 R₃ と巻捸 Nb₃ との間から取り出す出力信号 OUT 1は、 信号灯 Lの給電線に電流が流れて可飽和磁性体コア C orが飽和すると巻捸 N b ₃ の自己 インダクタンスが小さくなるので、 巻棣 Nb₃ の端子間電圧が低下して抵抗 R ₃ の端子電圧は増加する。 信号灯 Lの給 線に電流が流れない場合は可飽和磁性体 コア Corは飽和しないので、 巻棣 Nb₃ の自己インダクタンスは大きな値を示し、 巻線 Nb₃ の端子間電圧が高く、 従って抵抗 R₃ の端子電圧は低下する。 辁電電 流が大きい場合、 通電時と非通電時とでは出力レベルの差を大きくできる。 即ち、 スィッチ SWが OFFしているとき、 略零レベルの状態で、 ONしているとき高 レベルとなる。

同図 （c) は、 図の （b) の出力信号 OUTl、 OUT2がスィッチ SWの 0 NZO F Fによつて大きな変化が得られない場合の処理を示しており、 出力信号 OUT1又は OUT2を後述する倍電圧整流回路 RECとフェールセーフ ·ウイ ンドウコンパレータ WCを用い、 整流し、 レベル検定することで、 論理値 1と 0 の 2値の出力信号とすることができる。

第 2図の （b)で、 信号灯 Lの給電線に流れる電流は交流であるため、 給電中 では第 3図で示すように出力信号 0 UT 2では、 給電電流の零点で信号発生器 S Gからの高周波信号が間欠的に発生する。

第 4図 （a) は、 この間欠的な高周波信号が出力信号 OUT 2に生じないよう にするための信号発生器 S Gの構成例を示す。

図で、 CMOSによるインバータ Q," Q₂,と抵抗 R,,, R,₂とコンデンサ Cs は発振器 OS Cを構成する。 この発振器 OS Cの高周波出力信号は、 信号発生器 SGの出力として巻線 Nb₃ に供給される。 尚、 発振器 OS Cの出力信号は場合 によって公知の増幅器で増幅される。 発振器 OS Cの電源は信号灯電源 （AC電 源） からトランス Tsを介して全波整流回路 r e cから供給される。 トランジス 夕 Q sとツエナ一ダイオード Z Dと抵抗 R sは公知の定電圧回路を構成し、 全波 整流回路 r e cの出力は定電圧回路で上限の電圧が制限される。 発振器 OS Cは 定電圧回路の出力が所定レベル （CMOSが動作できる電圧で通常数ボル卜の低 レ、値） 以上になったとき発振する。 信号発生器 SGの電源出力は信号灯の給 電源に同期するので、 信号発生器 S Gの出力信号は給電電流の変化に対して同図 (b)で示すように生じ、 給電電流の零点付近では信号発生器 SGの出力信号が 発生しない。 このため、 第 3図で示すような間欠的高周波信号が生じないことに なる。

次に、 交流信号の加算について述べる。

交流の入力信号は倍電圧整流回路を用いて加算することができる。

第 5図の破線で囲んだ部分は、 結合コンデンサ C, 、 平滑コンデンサ C ₂ 、 ク ランプ用ダイオード 及び整流用ダイオード D₂ で構成され、 電位 Eにクラン ブした直流の出力信号 e。_ut を出力する倍電圧整流回路 RE Cを示す。 入力信号 e_inはトランジスタ Qにより電源電位 Eのレベルでスィツチされる信号で、 抵抗 Rは小さな値である。 コンデンサお , C₂ に断線故障が起こった場合やダイォ —ド D, , D₂ に短絡故障が起こった場合は直流の出力信号は生じない。

また、 コンデンサお に短絡故障が起こった場合は出力信号 e。_ut のレベルは 電源電位 E若しくはそれより低いレベルである。 ダイオード D, に断線故障が起 こると、 コンデンサお に蓄積される電荷の放電ルートがなくなるので、 コンデ ンサ C, を介して入力信号 e_inは出力側に伝達されない。 ダイオード D₂ に短絡 故障が起こると入力信号 e _inはコンデンサ C₂ によって短絡され、 直流の出力信 号 e。_u, は生成されない。 コンデンサ C₂ に断線故障が起こると出力信号 e。_ut は交流信号となる （コンデンサ C₂ に四端子コンデンサを用いれば出力信号 e。_u, は零となる） 。

従って、 第 5図の倍電圧整流回路 R ECは、 回路を構成する要素に単一故障が 起こったとき決して電源電位 Eよりも高レベルの直流の出力信号を生じなレ、特性 を持つ。 また、 入力信号 e_inが入力しない時に、 回路故障で電源電位 Eより高い 電位の出力信号 e。_u, を決して生じない特性を有する。

即ち、 出力信号を次のような 2値の論理出力信号 Xとして扱うことができる。

x= 1 , e。_u, > E

0 e_ou, ≤E · · · (1) 第 6図 （a) 、 （b) は、 第 5図の倍 圧整流回路を用いて構成した加算回路 の例である。

同図 （a) の加算回路では、 入力信号 e ₂ の出力信号は入力信号 e, の整流出 力信号にクランプされて加算され、 入力信号 e ₃ の出力信号は、 入力信号 と e₂ の加算値にクランプされて加算され、 入力信号 e_n の出力信号は、 入力信号 e, 〜e»-i までの加算値にクランプされ加算される。 従って、 出力信号 e。_ul は、 入力信号 e, 〜e_n の加算値として出力される。

同図 （b) は、 入力信号 e, 〜e_n が同期し、 しかも、 e, , e₃ , e₅ . · • ·と e₂ , e₄ , e₆ , · · 'が互いに逆相である場合の加算回路を示す。 例 えば、 入力信号 e, ， e₂ , e₃ , , e ₅ が入力されている場合を考えると、 入力信号 , e₃ が正の電圧で入力しているとき、 入力信号 e ₂ ， e₄ は負の 電圧で入力しているから、 入力信号 , e ₃ の電荷は各々コンデンサ dい C.3 を介してコンデンサ C₁₂, C "に蓄積される。 次に、 入力信号 e₂ , e₄ が正の 電圧となり、 入力信号 e, , e₃ , e₅ が負の電圧になると、 入力信号 e 2 , e₄ の正電圧による電荷はコンデンサ C, 2， C, ₄に蓄積された、 入力信号 e, , e₃ の正電圧による電荷に重なって各々コンデンサ 3, C, ₅に蓄積される。

即ち、 第 6図 （b) の入力信号 e₂ 〜e_n のクランプ用ダイオード D₁₂〜D_ln は、 各々一つ手前の入力信号 e, 〜e_n -, の整流用ダイオード （第 6図 （a) の ダイオード D₂₁〜D_2n) の役目も果たし、 入力信号 e ₂ 〜e_n に対する結合コン デンサ C】₂〜(： ,》は、 各々一つ手前の入力信号 e, 〜e_n_, に対する平滑コンデ ンサ （第 6図 （a) のコンデンサ C₂₂〜(： _2n) の役目も果たす。 ダイオード D_2n は入力信号 e_n の整流用ダイオード、 コンデンサ C_2nは入力信号 e_n に対する平 滑コンデンサである。

第 6図で、 入力信号 e, , e₂ , · · · e„ は整流されると共に各々の直流出 力信号が加算されて出力される。 入力信号 e, , e₂ ， e₃ , · · ·, e _π に対 する整流された 2値論理出力信号を ， X 2 , χ_η とすれば、 出力信 号 e。_u, の論理出力信号 Xは、

X = X 1 + X 2 + + x„ =∑x (2)

i― 1 で表され、 X, ， χ₂ , · · · , Χπ が 2値であるから論理出力信号 Xは 0, 1, 2, 3 · · · ηの多値（η値） となり、 Χ= 0はすべての入力信号が入力されな い状態である。 そして、 いずれかの倍電圧整流回路部分に故障が生じた場合、 論 理出力信号 Xの値は小さな値に減少する。

電流センサを用いて複数の電流信号を加算する場合、 特別な場合として、 第 2 図 （b) の電流センサを利用して第 7図のように構成することができる。

第 7図は、 等しい電流 i , , i 2 , i 3が流れる 3本の信号灯給電線が可飽和 磁性体コア Corを貫通している （貫通は 1ターンのコイルとみなせる） 。 信号発 生器 SGから供給される高周波信号の 1次巻線 Nb ₃ から 2次巻線 Nb₂ に伝達 されるレベルは、 電流の流れる通 の数の増加に略比例して減少する。 図では、 2次巻棣 Nb₂ の信号レベルが小さい場合を示し、 第 2図 （c) に示す整流回路 RECの前段に増幅器 AM Pを設けている。

第 8図は、 前記増幅器 AMPとして用いるための交流増幅器の構成例である。 図の増幅器は、 トランジスタ Q,_S1 , Q₁₉₂ に故障が生じた場合、 殆ど増幅度 を失ってしまう。 また、 抵抗 R₁₉】 ， R₁₉₂ , R₁₈₃ , R_{1 9}4 , R,₉₅ , R₁₉₆ に断線故障が生じると、 出力信号は殆ど出力されない。 コンデンサ C_1S2 には 4 端子コンデンサが使われており、 このコンデンサ C₁₉₂ に短絡若しくはリード線 の断線が生じた場合も出力信号は殆ど生じない。 コンデンサ C₁₉₁ に断線故障が 生じたときは勿論、 短絡故障が生じても入力側は電流センサの巻線 Nb ₂ で短絡 されるので出力を生じない。 巻線 Nb₂ に断線故障が生じた場合も 出力信号は 生じない。 コンデンサ C₁₉₃ は次段の整流回路 RECの結合コンデンサ （第 5図 でいえばコンデンサ C, ) に対応する。 このようなフェールセーフな交流増幅器 は、 先に出願した WO94/23303で公知である。

尚、 第 7図の加算方法では、 信号灯電流 i , , i 2 , i ₃ が等しいことが'必要 である。 現実には信号灯は経年変化して電流 i , , i ₂ , i 3 が減少する。 従つ て、 この加算方法は、 比較的新しい信号灯であって、 すべての信号灯は同時に交 換されるような場合、 或いはウィンドウコンパレータの閾値を経時的に調整する ような特別な場合に限って利用することが可能となる。

次に論理演算及びこれに用いる論理演算素子について述べる。

フェールセーフな閾値論理演算に用いることができる素子としてフェールセー フ .ウィンドウコンパレータ ZANDゲートがある。 この素子は米国特許 4, 661， 880号明細書、 米国特許 4, 667, 184号明細書、 米国特許 5, 027, 114号明細書及び 電子情報通信学会論文誌（IEICE TRANS. ELECTRON, Vol. E76-C,No.3, Marchl993. pp.419-427. )等で公知である。

第 9図にこの素子の構成例を示す。

図で、 Eは電源電位、 1. 2は入力端子、 OUTは出力端子である。 図の回路 は、 入力端子 1， 2の入力電圧を V I, V 2とすると、 入力電圧 V I， V2が次 式を満たす範囲で発振し、 ここで与えられる閾値は窓 （ウィンドウ） と呼ばれる。 入力電圧 V 1について、

E (R₁₀ + R₂₀ + R₃₀)/R₃₀く VI <E (R₄₀ + R₅₀)/R_S0 · · (3) 入力電圧 V 2について、

E (R_so + R₇₀ + R₈₀)/R₈₀く V2く E (Rso + R₁₀。 ）/R₁₀。 · · （4) 入力端子 1 , 2に共に上式を満たす入力がある時のみ回路は発振できるので、 入力端子 1, 2は論理積機能を持つ。

図で、 トランジスタ Q 1〜Q 7で構成される帰還回路は発振器 （演算発振器と 呼ばれる） を構成し、 トランジスタ Q8， Q 9はダイオード Dによって結合され る増幅器を、 ダイオード D₁₀, D₂₀、 コンデンサに。， C₂₀は電源電位 Eに重畳 する前述の倍電圧整流回路を構成する。

この 3つの回路は以下の特性を備える。

① 発振器は回路を構成するレ、ずれの要素に故障が生じても しない。

② 増幅器は回路を構成するいずれの要素に故障が生じても発振出力がないの に交流の出力信号を生じない。

③ 整流回路は回路を構成するいずれの要素に故障が生じても、 増幅器出力 （ 交流） がないのに、 電源電位 Eより高い出力信号を生じない。

よって、 第 9図の回路は、 入力信号がないのに出力信号を生じることのない、 フェールセーフなウインドウコンパレータ ANDゲートとなる。

尚、 第 10図に示すように、 出力端子 OUTの出力信号を例えば入力端子 2に帰 還すれば、 入力端子 1をリセット入力端子、 入力端子 2をトリガ入力端子とする フェールセーフな自己保持回路となる。 このようなウィンドウコンパレータを用 いた自己保持回路は、 米国特許第 5, 207.11号明細書等で公知である。

第 11図は、 第 6図の加算回路と 2入力のフヱールセ一フ 'ウィンドウコンパレ 一夕を用いた閾値演算回路である。 ウィンドウコンパレー夕は、 入力端子 1, 2 を共通にし、 2個の端子の閎値は等しいレベルとし、 第 11図による閾値演算回路 に用いる場合、 論理積演算と論理和演算は上限の閾値を十分高いレベルにし、 下 限の閾値だけを利用する。 ウィンドウコンパレータの下限閾値を V_L とすると、 第 11図の入力信号 (i = 1, 2, ' · · η) の論理値 ( i = l, 2, · • - n) に対する論理積出力と論理和出力は次のようになる。

論理積の場合、 論理積出力 Yは、

Y= 1 , ∑ X i >n- 1

0 , ∑ x i ≤n- l · · · (5)

i-1 ここに、 下限閾値 v_Lは の論理レベル （加算レベル） より低く、 ⁿ∑^_1Xi i-l i- 1 の論理レベルより高いレベルである。 そして、 （5)式は n個の入力信号が入力 された時、 出力信号 Y=lを生じ、 ηより少ない数の入力信号が入力された時、 Υ= 0であることを意味している。

論理和の場合、

Υ= 1 , Σχ, ≥ 1

i―】

0 , ∑Xi < 1 · · · (6)

i一 1 ここに、 閾値 V_L は、 ∑Xi = 1の論理レベルより低く、 Σχ; =0の論理レ

i-l i-l

ベル （零レベル） より高いレベルである。 そして、 （6)式は n個の入力信号の うち、 少なくとも 1個 （1個以上） が入力される時、 Y=lの出力信号を生じ、 いずれも入力されない時、 Υ=0の出力信号となることを意味している。

窓を持つ演算の場合は、 ウインドウコンパレータは上限と下限の閾値を持つ。 従って、 入力信号の特定の範囲で論理値 1の出力信号を発生させることが可能と なる。 即ち、 ウィンドウコンパレー夕の上限の閾値を V_H 、 下限の閾値を V_L と すれば、 加算値∑Xi が論理値 kと h (k>h) の間で出力信号 Y= 1を生じ、

i-l

加算値∑Xi が kより高いとき、 または hより低いとき出力信号 Y=0を生じる i -】

ような演算は次式で示される （k, hは多値である） 。

Y= 1 ， h≤∑Xi ≤k

i 】

0 ， ∑Xi <h 又は ∑Xi 〉k · · · (7) ここに、 上限の閎値 V_H は∑Xi =kの論理レベルと∑Xi =k十 1の論理レ

i-l i - 1

の間に設定され、 下限の閾値 V_L は∑Xi =hの論理レベルと∑χ₅ =h— 1の

i―】 i— 1

の論理レベルの間に設定される。 但し、 h〉0である。 そして、 kと hは 1, 2， 3, · · ·， nの正の整数である。 （7)式は n個の入力信号 e i (i = l, 2， • · · η ) のうち、 h— 1個より多く k + 1より少ない数の入力信号が入力され た時、 出力信号 Y= lを生じ、 h個より少ない、 または k個より多い数の入力信 号が入力された時は、 Y = 0の出力信号を生じることになる。

( 5 ) 、 （6 ) 、 （7 ) 各式の出力信号 Y= lはウィンドウコンパレータが ¾ 振して交流の出力信号が生成される時であり、 Υ= 0はウインドウコンパレータ が発振せず交流の出力信号が生成されない時である。

第 9図で示すウインドウコンパレータを従铙して複数用いれば、 下限の閾値を 用いて （上限の閾値は十分高いレベルとする） 、 フヱ一ルセーフな論理積演算回 路を構成することができる。 従って、 第 9図のウィンドウコンパレータを 2入力 ANDゲートとして用いて、 （5 ) 式で示される論理積演算は第 12図のように構 成することが可能である。 同図で、 倍電圧整流回路 R E Cは第 5図に示すもので あり、 図中、 ANDで示す ANDゲートは出力側に電源電位 Eにクランプされた 倍電圧整流回路を有する第 9図に示すものである。

また、 交流信号を入力とする論理和回路は倍電圧整流回路 R E Cの出力信号を ワイヤード O R接繞することによって得られる。 第 13図はこの構成例である。 よって、 第 12図で示した加算回路と閾値演算回路を用いた論理演算は窓を持つ 演算を除いて 2値の論理演算に置き換えることが可能である。

次に、 安全検出の論理について述べる。

安全を示す情報の抽出には、 安全であることを高工ネルギ状態で伝達すること 力必要である。 例えば、 交差点で互いに交差する道路で通行許可を表す 2つの信 号灯（G灯） G , , G ₂ が同時に点灯すれば危険である。 逆に安全であるとは両 者が同時に点灯しないときである。 危険な状態が起こった時、 これを検出して何 らかの処置を行うことを危険検出型と呼ぶ。 逆に安全を確認して危険を伴う行為 を実行する （例えば、 上述の 2つの信号灯 G , , G ₂ が同時点灯しないで、 一方 だけがついていることを確認して交差点を渡る） ことを安全確認型と呼ぶことに する。

いま、 仮に危険 （G, と G₂ 同時点灯） を検出して、 危険でないとき安全とす る第 14図 （a)の構成を考えてみょう。

この構成は、 例えば同図 （b)で示すように、 交差点における信号灯 G, , G_; 力同時に点灯していないことの確認に基づくものとする。 図 （b)で ， g₂ は各々信号灯 G, , G₂ が点灯している時を論理値 1、 点灯していない時を論理 値 0で表しており、 例えば、 第 2図 （a)又は後述のように第 2図 （b) におけ る電流センサの出力信号 OUT 1を整流回路で整流して得られる信号である。 図 中、 Nは否定回路である。 yは安全を論理値 1、 安全でないを論理値 0とする 2 値信号である。 同図 （a) は危険 （G, 、 G₂ 同時点灯） を検出し、 この否定と して安全が示されることを意味する。

同図 （b) はこの具体的回路構成を示し、 信号灯 , G₂ が同時に点灯して いない、 即ち、 g, =g₂ =1でない時、 y= lを生じ、 gi =g₂ =1の時、 y=0を生じる。 第 14図の構成は否定回路 Nが正常であるとすれば、 ANDゲー トが故障したり、 入力信号 g, 若しくは g₂ の入力線に断線故障力 じたり、 A NDゲートと否定回路 N間の結線に断線故障が生じたりして、 否定回路 Nの入力 に論理値 0が生じると、 たとえ信号灯 Gi , G₂ が同時点灯して g, =g₂ =1 の状態が生じても y= 1として安全を示してしまう。 この特性は、 否定回路 Nを 決して論理値 1の出力状態に誤ってしまうようなことのない回路 （即ちフェール セーフ） に構成しても避けられない。

以上のことは、 安全を示す情報の抽出に関して次の 2つのことが言える。

① 安全を示す情報の抽出過程に否定演算が含まれてはならない。

② 危険を抽出するのでなく、 安全を直接抽出しなければならない。

第 15図 （a) は、 安全を直接センサによって抽出されるべきことを示している c 同図 （b) は、 の否定を で表し、 ₂ の否定を i\で表し （記号—は 否定を表す） 、 信号灯 G, , G₂ のいずれか一方、 若しくは両方が点灯していな い時、 y= 1として安全を表すことを意味している。 第 15図 （b)は、 ¥i ' 2 の入力線や出力信号 yの出力線に断線故障が生じた時、 出力信号は y=0として 危険を示す。 従って、 ORゲートが y= 1に誤らない （フェールセーフ） 構成で あれば、 この回路は故障時に y= 1に誤らないことになる。

第 14図 （b) と第 図 （b)は、 ド ·モルガンの定理によって等しい論理を示 している。

即ち、 第 14図 (b)において、

y = g 1 - g₂ · · · (8)

第 図 （b)において、

である。 し力、し、 両者は安全 (y=l)を抽出する過程としてみる時異なってお り、 安全通報には （8)式でなく （9)式を用いること力望ましい。 尚、 （8) , (9)式で、 記号 「 ·」 は論理積を、 記号 「v」 は論理和を表す。

以下に、 本発明に係る信号灯の同時点灯検出回路の実施例にっレ、て説明する。 まず、 以下の実施例の説明で用いる信号灯の点灯状態を示す信号を定めておく 信号灯の点灯状態は、 図 2 (b)の電流センサを用いて検出するものとし、 セ ンサの出力信号は、 第 2図 （c)のように倍電圧整流回路とウィンドウコンパレ ―夕の下限の閾値を用いてレベル検定されて 2値化したものとする （上限の閾値 は十分高いレベルに設定されて関係しないものとする）。 そして、 第 16図で示す ように、 例えば信号灯 1 Gに点灯電流が流れているときを論理値 1、 流れていな い時を論理値 0とする検出信号を論理変数 X,,で表し、 点灯電流が流れていない 時を論理値 1、 流れている時を論理値 0とする検出信号を論理変数 Ι ,,で表すこ とにする。 但し、 ウィンドウコンパレータ WCの出力信号は、 発振出力信号 （交 流信号） とし、 同一の大きさの振幅とする。 ここに、 X,い における は各 々信号灯 G, を示す。

第 17図は、 本発明に係る同時点灯検出回路の第 1実施例の構成図である。

この第 1実施例は、 第 18図 （b) に示すような、 2技 （互いに交差する道路が 2つの場合） の交差点における第 1方向と第 2方向の進行許可を示す G灯の同時 点灯を検出するものである。

第 17図において、 REC 1， REC2は、 第 5図の倍電圧整流回路で、 第 1方 向の綠灯 1 Gの点灯信号 χ,!と第 2方向の緑灯 2 Gの点灯信号 X, ₂を加算する第 1加算回路を構成する。 その加算出力は第 1レベル検定回路としての前述のフエ —ルセーフな 2入力のウインドウコンパレータ WC 1でレベル検定され、 正常に 点灯している時はウィンドウコンパレータ WC 1は、 出力信号 Y, = 1を発生し、 同時点灯又はどちらも点灯していない時は出力信号 Y , = 0を発生する。

次に、 第 18図 （a) 及び第 19図を参照しながら動作を説明する。

第 18図 （a) は、 同図 （b) で示す 2技の交差点の信号灯の点灯順を、 時間軸 上で表した図で、 実線が点灯区間， 点線が非点灯区間である。 横軸の数字は、 信 号灯点灯の 1周期を 1 0等分して示しており、 信号灯点灯の周期が 1 00秒の場 合、 横軸は 1 OZd i Vとなる。 1 G, 1 Y, 1 Rは交差点の第 1方向に対する 信号機 S 1の各々信号灯、 綠（G) , 黄（Y) , 赤（R) を示し、 2G, 2Y, 2 Rは交差点の第 2方向の信号機 S 2の各信号灯、 綠（G) , 黄（Y) , 赤（R) を示している。

第 18図 （a) において、 第 1方向の緑灯 1 Gは、 1〜3の区間で点灯し、 黄灯 1 Yは 4の区間で点灯し、 赤灯 1 Rはその他の区間 （5〜1 0の区間） で点灯し ている。 また、 第 2方向の綠灯 2Gは、 6〜8の区間で点灯し、 黄灯 2Yは 9の 区間で点灯し、 赤灯 2Rはその他の区間 （1〜5と 1 0の区間） で点灯している。 従って、 第 19図の動作タイムチャートで示すように、 電流センサからの綠灯 1 G, 2Gの点灯信号 X,! . X, ₂の整流出力信号の和 （χ,,十 x,₂) は、 緑灯 1 G, 2 Gが正常に点灯している時は重複しないので論理値 1の論理レベルである。 ど ちらも点灯していない時は論理値 0の論理レベル （ウインドウコンパレータ WC 1の電源電位 Eのレベルに相当） である。 この伏態で、 万一、 ¾8¾で示すように、 綠灯 1 Gの点灯区間で緑灯 2 Gが点灯すれば、 この電流の^ Hi信号 X = 1が x_¾1 = 1に加算されて、 整流出力信号の和 （x,, + x,₂) は、 図中破線で示すように 論理値 2の論理レベルとなる。 従って、 図で示すように、 ウィンドウコンパレー 夕 WC 1の上限の閾値 V_H を論理値 2を示す論理レベルと論理値 1を示す論理レ ベル間に設定すれば、 綠灯 1 Gと 2 Gが同時点灯して論理値 2が生じた時、 ゥィ ンドウコンパレータ WC 1は発振せず、 出力信号は Y, =0となる。 尚、 第 19図 では、 ウィンドウコンパレータの出力 Y_DC, を、 整流後の状態として示してある。 また、 綠灯 1 G若しくは 2 Gに断芯故障が生じた場合、 χ,,と X, ₂の整流出力 信号の和には、 論理値 0の状態が生じる。 第 19図で示す下限の閾値 V_L は、 これ を判断するための閾値で、 下限の閾値 Vし は χ,,と X, ₂の整流出力信号の和に対 して、 論理値 1の論理レベルと論理値 0の論理レベルの間に設定される。 電流セ ンサの出力信号 X,い X, ₂の整流出力信号 （電圧レベル） を共に Vとすれば、 具 体的には論理値 2の論理レベルは 2 v + E、 論理値 1の論理レベルは v + E、 論 理値 0の論理レベルは Eである。 従って、 閾値 V_H 、 V_L は次のように設定され ることになる。

v + E<V„ < 2 v + E

E<V_L < V + E · · · (10)

そして、 ウィンドウコンパレータ WC 1の出力信号 Yは、

Υι = 1 ， χ,】 + χ,₂= 1

0 , χ,' + χ,₂=2, 又は Xi' + x's O · · · (11) である。 ここに、 Y, = 1は、 ウィンドウコンパレータが発振して交流の出力信 号が生じているときである。 また、 + ， ま交流の入カ信号^^と ^の整 流出力信号の和を意味している。

第 17図の回路は、 綠灯 1 G, 2 Gの非点灯区間で綠灯 1 G若しくは 2 Gの断芯 故障時と等しい論理レベル （x^ +

O, 即ち、 出力信号に論理値 0を生じ る論理レベル） が 1周期内に必ず生じてしまう （4と 5の区間及び 9と 10の区間） ₍ 第 20図は、 この欠点を補った綠灯 1 G, 2 Gの同時点灯検出回路であり、 本発 明の第 2実施例である。 尚、 第 1実施例と同一要素には同一符号を付す。

図で、 x_ylは、 第 1方向の黄灯 1 Yが点灯している時論理値 1の交流信号が生 じ、 黄灯 1 Yが点灯していない時交流信号なしの論理値 0となるセンサからの出 力信号である。 同様に、 X,2. X r ，₂は、 各々信号灯2丫， 1 R, 2Rが点 灯している時、 Χτ2= 1， Xrl= 1 , x_r2= lであって、 点灯していない時、 x,₂

=0, x_r]=0, x_r2=0となるセンサ出力信号である。

倍電圧整流回路 R EC 6, RE C 7は第 2加算回路を構成し、 ウィンドウコン パレ一夕 WC 2は第 2レベル検定回路を構成し、 倍電圧整流回路 REC 4, RE C5. REC 8は第 3加算回路を構成し、 第 1論理和演算回路はワイヤード OR 接続により構成される。

動作を説明する。

赤灯 1 Rと 2 Rの点灯 Z非点灯を示す信号 X r X _{r 2}は第 2加算回路で加算さ れて、 ウィンドウコンパレータ WC 2でレベル検定される。 ウィンドウコンパレ —タ WC 2には、 x_rl = x_r2= 1である時、 出力信号 Y₃ = 1を生じさせるよう に下限の閾値が設定される （上限の閾値は十分高いレベルで設定され閟係しない） _c 即ち、 下限の閟値は論理値 2と 1の論理レベルの間に設定されるので、 ウィンド ゥコンパレータ WC 2は次のように演算を行う。

この演算結果 Y₃ = 1は、 赤灯 1 Rと 2 Rが同時に点灯した時であるから、 第 18図 （a) の 5と 1 0の区間である。 この信号 Y₃ と黄灯 1 Y, 2 Υの点灯信号 x_yl, χ_τ2は、 各々倍電圧整流回路 RE C 8, REC 5, REC 4で加算される。 信号 x_y,= l， x,₂= l、 即ち、 黄灯 1 Υ, 2Yの点灯と、 赤灯 1 R, 2Rの同 時点灯（Υ₃ = 1) は、 信号灯カ^ Ε常に点灯しておれば、常に異なる時刻に するので、 従って、 X と x_y2とウィンドウコンパレータ WC 2の出力信号 Υ₃ の和として発生する信号 Y_DC2 は、 綠灯 1 G, 2 Gの点灯区間を除いて常に 1で ある。 ウィンドウコンパレータ WC 1の出力信号 Y, の整流信号 Y_DC, は、 第 18 図 （a) で緑灯 1 Gと 2 Gの点灯区間で論理値 1となるから、 第 20図の加算出力 YDC2 と倍電圧整流回路 REC 3の論理和 （第 13図の回路に基づく論理和） Y_DC2 vY_DC1 は、 全ての信号灯の点灯が正常であれば、 常に論理値 1である。 そして、 緑灯 1 Gと 2 Gに同時点灯が起これば、 YDC₂ vY_DC1 に論理値 0が生じる。 こ こに記号 rvj は論理和を表す。

第 21図は同時点灯検出回路の第 3実施例を示す回路で、 綠灯 1 G, 2 Gの同時 点灯だけでなく、 信号灯 1 G, 1 Y， 2G, 2 Υ間の同時点灯も検出する回路で ある。 尚、 第 2実施例と同一要素は同一符号を付す。

第 21図では、 電流センサの出力信号 X,,, Χ.2, χ,ι, χ_τ2を加算する構成で ある。 尚、 倍電圧整流回路 REC 1, REC2, REC4, REC5が第 4加算 回路を構成する。 また、 第 2論理和演算回路はワイヤード OR接続で構成される。 信号灯 1 G, 2G, 1 Y, 2 Yは、 第 18図に示すように信号灯が正常な点灯状 態にあれば互いに異なる時刻に点灯するから、 加算出力 （x,, + x,₂+x_yl + x ,₂) は、 常に論理値 1である。 そして、 この 4個の信号のいずれか 2個が同時に 点灯すれば、 前記加算出力は論理値 2となり、 3個が同時点灯すれば論理値 3と なり、 4個が同時点灯すれば論理値 4となる。 ウィンドウコンパレータ WC 1の 上限の閾値 V_H は、 論理値 1と 2の論理レベルの間にレベルが設定され、 下限の 閎値 Vし は論理値 1と 0の論理レベルの間にレベルが設定されて、 出力信号 Y, は次のように生成される。

0 , ΧΊ + Χ + Χ +

2、 又は、

Χ« 1 + Χ «2+ Χ τ1 + Χ ,2= 0 · · · (13) 第 20図と第 21図で、 整流回路 R ECは前述したように入力信号がないのに故障 で誤って出力信号を発生させてしまうことはない。 また、 ウィンドウコンパレー 夕 WCも故障で同様のことが起こらない。 従って、 加算回路の出力信号に基づく 第 20図及び第 21図の各回路の出力信号は、 故障時論理値の低下する側に誤ること になる。 信号灯 1 G, 2G， 1 Y， 2 Y, 1 R, 2 Rが正常に動作している状態 では、 X , X ,2, X rl, Χτ2, X r X r 2を生成するセンサや、 図に示す回路 構成要素に故障が生じた場合、 第 20図、 第 21図の両回路では出力信号に論理値 0 が生じる。 即ち、 信号 X,L X «2. X ,!. X r2. X _{r l}. X _{r 2}を生成するセンサに 故障が生じたり、 これらの信号を整流する整流回路に故障力生じると、 加算値 X ,

+ X ( 2或レ、は X , 1 + X 或いは Χ ^ + Χ + Χ τ, + Χ , ₂或レ、は X _Γ , + X _{r 2}が論理 値 1であるべき時、 論理値 0を生じてしまう。 ウィンドウコンパレータ WC 1, WC 2に故障が生じた場合や、 整流回路 REC 3， REC 8に故障が生じた場合 も Y_DC1 V Y_DC2 若しくは Y_DC1 v Y_DC3 力論理値 1であるべき時、 論理値 0を生じる。 従って、 各信号灯が正常に作動している時は、 第 20図、 第 21図の回 路構成によれば、 回路の故障検出が可能である （故障時に出力信号に論理値 0が 生じる特性を持つ） 。

しかし、 第 20図、 第 21図の回路構成では、 信号灯に同時点灯の誤りが生じて、 加算値に異常を示す論理値 2もしくは論理値 2以上が生じるべき伏態で、 電流セ ンサゃこのセンサ出力を整流する整流回路に故障が生じると、 正常を示す論理値 1になってしまう場合力起こりうる。 即ち、 信号灯の点灯異常と第 20図、 第 21図 の同時点灯検出回路の故障の両方が同時に生じると、 必ずしも同時点灯を検出す ることができない。 この理由は、 第 20図及び第 21図の回路構成が危険検出型であ るからである。

次に、 上述の同時点灯と検出回路故障が同時に発生しても、 必ず出力信号に論 理値 0が生じて異常を確実に知らせることができるフエールセーフ性に一層優れ た安全確認型構成の同時点灯検出回路の実施例を示す。

安全確認型の構成では、 2技の交差点における綠灯 1 Gと 2 Gの同時点灯を検 出するには、 緑灯 1 Gと 2 Gが同時点灯を起こしていないことを検出する必要が ある。 即ち、 （9)式に基づかねばならない。

第 22図は安全確認型の同時点灯検出回路の回路例を示す。

図において、 入力信号 は、 第 2図 （b)の電流センサの出力信号 OUT 2 から得られる信号で、 第 16図に示すように倍電圧整流回路とウィンドウコンパレ 一夕を介して得られる交流出力信号 である。 本実施例回路は、 入力信号 と IT, ₂を倍電圧整流回路 R EC 9, REC10を介して整流し、 ワイヤード · OR 接続（第 3論理和演算回路に相当する） による論理和演算回路で論理和演算する 構成である。

この回路では、 綠灯 1 Gと 2 Gが同時点灯した時に、 その論理和出力 Ι v , は論理値 0となる。

また、 第 23図に、 両入力信号 と ,₂を倍電圧整流回路 RECll, REC12 からなる第 5加算回路で加算し、 その加算出力を第 3レベル検定回路としてのゥ ィンドウコンパレータ WC 3でレベル検定して出力信号 Υ₄ を得る構成の同時点 灯検出回路を示す。

第 24図に、 緑灯 1 G, 2 Gに対する電流センサの出力信号 Υ,】， 3 ,₂と、 この

2入力信号の整流出力信号加算値 ！ +1 ,₂の論理値を示す。

この場合、 ウィンドウコンパレータ WC 3の上限の閭値 V_H を論理値 2の論理 レベルより高く設定し、 下限の閾値 V_L を論理値 1と 0の論理レベルの間に設定 すれば、 綠灯 1 Gと 2 Gの点灯が重ならない限り、 出力信号 Y₄ は常に論理値 1 である。 万一、 綠灯 1 Gと 2 Gが同時点灯した場合、 或いは入力信号 または Υ.₂を生成する電流センサゃ整流回路 R ECU, REC12やウィンドウコンパレ 一夕 WC 3に故障が生じた場合に、 出力信号 Y4 は論理値 0 (交流信号が出力さ れない伏態） となる。 そして、 例えこれらの要素に 2個以上の故障が同時に起 こっても、 出力信号は Y« =0となる。

従って、 第 22図及び第 23図の回路構成によれば、 綠灯 1 G, 2 Gの同時点灯と 検出回路の故障が同時に重なった時も、 異常を知らせることができる。

第 25図， 第 26図に、 綠灯 Gの同時点灯の他に黄灯 Υとの間の同時点灯を 考慮した安全確認型の同時点灯検出回路の各実施例を示す。

第 25図で、 点線 Αで囲った部分と、 Bで囲った部分は、 入力信号が各々 A部で は ,,と ΰ,となり、 B部では ,₂と _τ2となっているが、 回路構成は第 23図と 同一である。 但し、 第 4及び第 5レベル検定回路としてのウィンドウコンパレー 夕 WC4， WC 5は、 入力レベルが論理値 2の時、 論理値 1の出力信号を生成し、 入力レベルが論理値 1もしくは論理値 0の時、 論理値 0の出力信号となる。

また、 第 26図では、 第 8加算回路を構成する倍電圧整流回路 R EC 19, REC 20と第 9加算回路を構成する倍電圧整流回路 R E C21， R E C22とでそれぞれ加 算した後、 第 5論理和演算回路としてのワイヤード OR接続で論理和演算を先に 実行し、 第 6レベル検定回路としてのウインドウコンパレータ WC 6でレベル検 定する構成としている。

第 25図のウィンドウコンパレータ WC 4, WC 5の交流出力信号 Y_S. Υ₆ は次 式で表される。

0 , _{t i} + X rl = 1 又は T +IT O · · (14) Ys = 1 ，

2

0 ， ¥,₂十！T_y2=l 又は 3 ,₂+1ΰ₂=0 · · (15) 第 25図は、 ウィンドウコンパレータ WC 4， WC 5の出力信号が、 各々整流回 路 REC15, REC18で整流されて第 4論理和演算回路としてのワイヤ一ド QR 接続により論理和演算出力信号 Y DCS V Y_DC6 として出力される。

尚、 倍電圧整流回路 R EC 13， REC14が第 6加算回路を構成し、 倍電圧整流 回路 R EC 16, REC 17が第 7加算回路を構成している。

第 27図は、 第 18図の点灯閭係における第 25図の回路の動作タイムチヤ一トであ る。

第 1方向の信号灯 1 G， 1 Yの電流無しを表す信号 IT, ,と 1，，の一方だけが入 力されている時、 両信号の整流出力信号の和 十 は論理値 1である。 同様 に、 第 2方向の信号灯 2 G, 2 Yの電流無しを表す信号 ¥,₂と ¥_y2の一方だけが 入力されている時、 両信号の整流出力信号の和 ,₂+3T_y2は論理値 1である。 入 力信号 IT, ,と _τ ,の両方が入力されている時と入力信号 Υ, 2tYr2の両方が入力 されている時には、 各々 Ι ,,+ ,,: 2、 ,₂+1ΰ₂= 2の論理値である。 ウイ ンドウコンパレータ WC 4, WC 5の閾値 V_L. V_H は、 図に示すように、 上限の 閾値 V _H を各々の入力信号の和が論理値 2の論理レベルより高いレベルに設定し、 下限の閾値 V L を各々の入力信号の和が論理値 2の論理レベルと論理値 1の論理 レベルの間に設定する。 このため、 ウィンドウコンパレータ WC 4， WC 5は、 各々の入力信号の和が論理値 2を示す時だけ各々出力信号 Y_DC5 = 1, Y_DC6 = 1を生成する。 そして、 信号灯 1 G, 2 Gの同時点灯もしくは信号灯 1 G, 2 Y の同時点灯もしくは信号灯 1 Y, 2Gの同時点灯が生じると、 出力信号 Y_DC5 と

YDC6 カ侗時に論理値 0となる時間が生じてしまう。

第 25図の構成で、 A部と B部、 即ち、 第 1方向と第 2方向の信号灯点灯有無の 判定は、 全く同一の回路構成で行われており、 ウィンドウコンパレータ WC 4と WC 5の上限と下限の閎値は同一レベルである。 このため、 第 26図の実施例のよ うに、 2入力信号の和、 即ち、 ！^^+！^，と +！^^の論理和演算を先に行っ て、 次に、 ウィンドウコンパレ一夕 WC 6でレベル検定を行う構成としてもよい。 図中、 REC19〜22は倍電圧整流回路である。

第 26図の回路で、 もし信号灯 1 G, 1 Y, 2G, 2 Yのいずれかの組で同時点 灯が起こった場合、 加算信号 ,,+ ΰ,と 3 ,₂+ ,₂の両方で、 同時に論理値 1 もしくは論理値 0のレベルが生じる。 即ち、 これらの信号灯が正常な点灯状態に あれば、 Ο ,,+Ιΰ,) V (Y,₂+Y_y2)は常に論理値 2の論理レベルにあり、 4個の信号灯の 1組にでも同時点灯が起これば、 Ο ^+Ι ^) V (Y_l2+Y_y2) には論理値 1もしくは論理値 0力生じる。 ウィンドウコンパレータ WC 6は、 第 27図で示すように、 Ο ,,+Ιΰ,) V (T_l2+T_y2)に対して、 論理値 2の論理 レベルより高いレベルに上限の閾値を持ち、 論理値 2の論理レベルと論理値 1の 論理レベルの間に下限の閾値を持つ。

次に、 第 28図〜第 30図に基づいて同時点灯検出回路の更に別の実施例について 説明 3る。

第 28図は、 第 29図 （b) に示すように歩行者通行許可を示す信号灯 1 PG， 2 PGを設けた交差点における同時点灯検出回路の例である。

第 28図において、 Ιΰ,, は歩行者信号灯の非点灯信号を示す。 REC23〜RE C28は倍電圧整流回路、 WC 7はウインドウコンパレータを示す。

この回路では、 6個の入力信号を第 26図と同様に 3T_PlI , x_tl, _rl (第 1方 向側信号灯 I PG, 1 G, 1 Yに関する非点灯信号） と 1ΰ_ι2 , Υ_ϊ2. Y_r2 (第 2方向側信号灯 2PG, 2G, 2Yに関する非点灯信号） とに分けて、 各々を加 算する構成である。

第 29図 （a) には、 この交差点における各信号灯の点灯関係を示しており、 第 18図 （a) と同様に時間軸を 1 0等分して、 第 1方向信号灯 1 G, 1 Y, I PG と第 2方向 2G, 2 Y, 2 PGの 1周期内における、 点灯区間を実線で示してい る。 点棣は非点灯区間である。

各信号灯の非点灯信号 3 ,い ,], Yp.l と、 ,2, _T2, X"p_l2 とが各々論 理値 1として点線区間で発生する。 信号灯 1 PR, 2PR, 1 R, 2Rは、 各々 第 1方向の歩行者用と通行車両用の赤灯および第 2方向の歩行者用と通行車両甩 の赤灯である。

第 30図は、 各々第 1方向と第 2方向における入力信号の加算結果の論理値が示 してある。 第 1方向の点線で囲った 5〜1 0の区間と第 2方向の点線で囲った 1 〜 5と 1 0の区間は、 加算結果が論理値 3を示す区間である。 そして、 1〜 4の 区間は第 1方向に歩行者並びに通行車進行の許可が与えられている区間であるか ら、 第 2方向側入力信号の加算値 p, ₂ + , _{2 2}は必ず論理値 3でなければ ならない。 また、 6〜 9の区間は第 2方向に歩行者並びに通行車進行の許可が与 えられている区間であるから、 第 1方向側入力信号の加算値 Ιΰ,, +Υ_Ι]+'χ_τ1 は、 必ず論理値 3でなければならない。 5と 1 0の区間は第 1方向， 第 2方向共 に、 上のいずれの信号も発生していない区間である。 従って、 1周期内で両方向 の入力信号の和の論理和 Ο ρ,, +Y_t,+ rl) v (Y„_t2 +x_t2 + _r2) は、 信号灯が正常に動作しておれば、 連続的に論理値 3である。 ウィンドウコンパレ —タ WC7は、 第 30図で示すように、 論理値 3より高いレベルに上限の閾値 V_H が設定され、 論理値 3と論理値 2の論理レベルの間に下限の閾値 V_L が設定され る。 これにより、 センサ及び回路が正常で、 第 1方向と第 2方向のいずれかの信 号灯に同時点灯が起こらない限りは、 ウィンドウコンパレータ WC 7の出力信号 Υ₈ は論理値 1であって、 第 1方向と第 2方向間で同時点灯が起こった場合、 も しくはセンサ或いは第 28図の回路に故障が起こると、 出力信号 Y_s は論理値 0と o

第 28図では、 第 1方向と第 2方向の入力信号の数が等しく、 正常作動時におけ る第 1方向と第 2方向の非点灯時の入力信号の加算値が論理値 3であつた。 第 31図は、 第 2方向側に歩行者用信号灯 2 P Gを設けない場合の実施例を示し ている。

この場合、 第 30図で入力信号 ΰ, ₂ = 1が存在しないので、 第 2方向側の入力 信号の和は 3T,₂ +3T_{y 2}であって、 和の最大値は論理値 2となる。 従って、 第 1方 向側と第 2方向側の入力信号の和の最大値は第 1方向側が 3 , 第 2方向側が 2で あるから、 第 28図のように両加算値の論理和をとつて、 ウィンドウコンパレータ を用いて共通の閾値で閾値演算を行うことができない （正常状態を論理値 1とし て出力できない）。 このため、 第 31図の回路では、 第 25図と同様の構成方法を用 いている。

即ち、 第 1方向の入力信号の加算値 Ιΰ,, +Υ, , +1 に対して、 ウィンドウ コンパレータ WC 8でレベル検定を行い、 第 2方向の入力信号の加算値 ₂ +3 , に対して、 ウィンドウコンパレータ WC 9でレベル検定を行って、 両ウィンドウ コンパレータ WC 8 , WC 9の整流出力信号 Y_{DC S} と Y_{DC 1 0}の論理和出力信号を 信号灯で同時点灯がないことの検出信号としている。 ここに、 ウィンドウコンパ レー夕 WC 8は第 28図のウィンドウコンパレータ WC 7と同じ上限， 下限の閾値 を持ち、 ウィンドウコンパレータ WC 9は、 第 25図のウィンドウコンパレータ W C 5と同じ上限， 下限の閾値を持つ。

第 25図、 第 26図、 第 28図、 第 31図の回路構成では、 第 1方向と第 2方向で、 決 して同時に点灯してはならない通行許可の複数の信号灯 （I P G, 1 G, 1 Yと 2 P G, 2 G, 2 Y) を 2つの組に分け、 両者の非点灯状態を示す信号の論理和 演算出力信号が、 高レベル、 即ち、 高い論理値を示す時を正常な点灯状態とし、 非点灯状態にある時、 誤って点灯状態を示す信号が生じて論理和演算出力信号が 低レベル、 即ち、 低い論理値を示す時を正常伏態でないとしている。

第 22図、 第 23図、 第 25図、 第 26図、 第 28図、 第 31図の回路を比較してみると、 レ、ずれも同時点灯を起こしてはならない第 1方向と第 2方向の信号灯に関して、 非点灯を示す信号の論理和演算を行っている。 そして、 論理和演算の結果が最大 の論理値を示す時を正常状態とし、 最大値より低い他の論理値を示す時を正常状 態でないとしている。 第 22図及び第 23図の回路では、 対象となる信号灯が 1 Gと 2 Gであって論理和の最大値は 1、 第 25図及び第 26図では、 対象となる信号灯が 1 G, 1 Yと 2G, 2 Yであって論理和の最大値は 2、 第 28図では、 対象となる 信号灯が 1 G, 1 Y, I PGと 2G, 2 Y, 2 P Gであって最大値は 3、 第 31図 では、 対象となる信号灯が 1 G, 1 Y, I PGと 2G， 2Yであり最大値は第 1 方向が 3、 第 2方向が 2である。 ここに、 第 1方向と第 2方向とは衝突しないよ うに信号灯を点灯し、 通行車（歩行者も含む） の進行許可を与える方向である。 上記の各回路における入力信号の加算結果を得る方法として、 第 7図のように 電流センサを利用してもよい。

例えば、 第 32図は、 第 31図における第 1方向の入力信号の加算値 _Pll +Y_ti の最大値 3に対してウィンドウコンパレータ WC 8の出力信号 Y₉ = 1を 得るためのセンサ構成である。

第 32図で、 信号発生器 SGは、 第 4図の構成に基づく信号発生器であって、 い ずれかの信号灯に電流が流れていると、 巻線 N_b3からの信号は巻線 N_b2に伝達さ れず、 整流回路 REC36の出力レベルは低下する。 第 32図で信号灯 1 PG, 1 G, 1 Yのいずれも点灯しない時の巻棣 N_b2の出力信号 (Y_Pt] = 1で， x_tl= lV, 3T_yl= 1である時に対応する信号） は、 巻線 N_b2における出力信号の最大値とし て生成される。 3本の信号灯給電線のいずれか 1本もしくは複数に電流が流れた 場合は、 巻線 N_b2の出力信号 Υ,,は必ず低下する。

特に、 3本の給電線の中の 1本に少しでも電流が流れたら、 可飽和磁性体コア Co rが飽和してしまう高感度な電流センサにすれば、 信号灯の経時変化による 電流の減少や信号灯電源の変動の影響を受けずに、 常に非点灯時の出力信号を直 接検出することが可能となる。 この場合、 第 32図でウィンドウコンパレータ WC 10は、 整流回路 RE C36に出力 圧が発生しているか否かをレベル検定するため のフェールセーフレベルコンパレータの役目をしている。

第 33図は、 電流センサがこのように高感度である場合の第 28図に対応する、 第 1方向と第 2方向の同時点灯検出回路の構成例を示す。

第 28図における信号灯 1 PG, 1 G, 1 Yの全ての非点灯信号は、 整流回路 R EC 37の出力信号（電圧信号） X,,として生じ、 信号灯 2 PG， 2G, 2Yの全 ての非点灯信号は、 整流回路 REC38の出力信号（電圧信号） X₂,として生成さ れる。 ウィンドウコンパレータ WC11は、 少なくともいずれか一方の整流回路 R EC37又は REC38に出力信号が生じている時に Υ₁₂= 1を生成し、 両方に両方 に、 出力信号が生じていない時に Υ₁₂=0を生じる。

第 34図 （b) に示すように、 第 29図 （b) の第 1方向と第 2方向にそれぞれ矢 印灯 1 A, 2 Aが加わった場合は、 例えば、 第 28図の回路で、 ¾流センサから得 る矢印灯 1 Aの非点灯信号 Ι ,,と矢印灯 2 Aの非点灯信号 ,₂の倍電圧整流回路 を介した整流出力をそれぞれのグループに追加して加算する構成とすればよい。 この場合、 第 1方向と第 2方向の整流出力信号の論理和は Οΰ,,

+Τ.,) V (Υ_Ρι2 +3 ,₂十 3ΰ₂+ *₂) となる。 ウィンドウコンパレー夕 WC 7の閾値の設定は、 論理和出力信号が加算値 4の時に論理値 1の出力信号が生じ、 加算値 3以下の時に論理値 0となるよう設定すればよい。 尚、 第 34図 （a) は、 矢印灯 1 A, 2 Aが加わった場合の信号灯の点灯関係を示す図である。

第 35図は、 第 36図に示すような点灯関係にある 3技 （互いに交差する道路が 3 本である） の交差点に適用する場合の同時点灯検出回路の実施例である。

この場合は、 第 1方向と第 2方向の非点灯信号の加算値と、 第 2方向と第 3方 向の非点灯信号の加算値と第 3方向と第 1方向の非点灯信号の加算値の論理和出 力をウィンドウコンノくレー夕 WC_k でレベル検定する構成である。

ウィンドウコンパレータ WC_k の閾値の設定は、 各々の非点灯信号の加算値の 論理和 Οΰ,ι +Υ,]+3 _τι + χ"ρ,₂ +x"_f2+" r2) v (x"_pr2 +Y_l2-f-Y_r2 + Yp«3 +χ,3 + χ_Τ3) ν χ_ρ,₃ +x,3 + x_y3 + x_P,】 +x,,+3T_yl)力 6を示 す時に発振して出力信号 Y_k =1を生じ、 5以下の時に発振しないで出力信号は Y_k =0となるように設定する。

ここで、 図中の 600、 601、 602はそれぞれ第 14、 第 、 第 16加算回路を示す。 次に、 電圧センサを用い、 信号灯の非点灯状態を安全側として抽出する安全確 認型の同時点灯検出回路の実施例について述べる。

電圧センサを用いて信号灯の点灯状態を監視する方法は、 第 1図 （a) と （c) のように信号灯 Lの点灯用スィッチ S Wの端子間に電圧センサを接铳する方法と、 (b) と （d)のように信号灯 Lの端子間に EEセンサを接続する方法とがある。 ところが、 第 1図 （b) , (d)の信号灯の端子間電圧（V_L )を監視する方 法では、 第 37図に示すように、 万一リード線 j , 若しくは j₂ に断線故障が起き た場合、 信号灯が点灯状態にある （信号灯端子間に罨圧発生） 時でも、 信号灯非 点灯状態（端子電圧なし） と等しレ、状態が生じてしまう。

—方、 第 1図 （a) , (c)の点灯用スィッチ SWの端子間電圧（V_s ) を監 視する方法は、 第 37図に示すように万一リード線 j ₃ もしくは j₄ に断線故障が 起こった場合、 信号灯が点灯していようとなかろうと、 信号灯点灯と等しい状態 (スィッチ ONの状態） となる。 従って、 信号灯の非点灯状態を安全としてこの 状態を電圧で監視するには、 第 1図 （ a )， （ c ) の方法が望ましレ、。

第 39図に、 第 38図に示すような点灯関係を有する 3技の交差点における信号灯 の安全確認型による同時点灯検出回路の実施例を示す。

図では、 各信号機の信号灯の非点灯信号" Ρ,, , x_tl, !T_YLと 1 _Ρ,₂ , Υ«₂, 3ΰ₂と 3ΰ,₃ , Υ«3, 1 ,₃を、 それぞれ個別に倍電圧整流回路を用いた第 10、 第 11、 第 12加算回路 700、 701、 702により加算し、 その加算値を各第 7、 第 8、 第 9レベル検定回路としてのウィンドウコンパレータ WC,、 WC„、 WCc で レベル検定し、 各レベル検定結果を再度倍電圧整流回路で構成した第 14加算回路 703で加算し、 その加算値を第 10レベル検定回路としてのウィンドウコンパレー タ WC_d によってレベル検定し、 信号灯が正常に点灯動作している時にはウィン ドウコンパレータ WC_d の論理出力 Y, = 1となるよう構成される。

次に、 本実施例の同時点灯検出の原理について説明する。

スィッチ S Wの端子間をフェールセーフに監視するには交流電圧信号として抽 出しなければならない。 ここでは、 この電圧の有無が交流信号として抽出される ものとする。

3技の交差点における 3現示の信号灯点灯の階梯図を示している第 38図で、 信 号灯 I PG, 1 G， 1 Yのいずれも点灯していないときを 1 Rで表し、 信号灯 2 PG, 2G, 2 Yのいずれも点灯していないときを 2Rで表し、 信号灯 3 PG， 3G, 3 Yのいずれ点灯していないときを 3 Rで表している。 論理的には、 1 R は信号灯 I PG, 1 G, 1 Yのいずれも点灯していないときを表しているから、 信号灯 I PG, 1 G. 1 Yの各々の非点灯時を 1、 点灯時を 0で表し、 否定記号 を 「一」 で表せば、 点灯時を 1、 非点灯を 0とする 2値の論理出力 1 Rは次式で 表される。

1 R= 1 ϋ ν 1 G v I V … (16) ここに、 記号 「v」 は論理和を表している。

同様に、 2値の論理出力 2 R， 3 Rは次式で表される。

2R=^PG V 2ϋ V 2 Y · · · (17)

3R=S PG v SO v S Y · · · (18)

3方向の信号灯に同時点灯が起こっていないとすれば、

1 R+2R+3R≥ 2 · · · (19) でなければならない。

加算を用いて 1 R， 2R， 3 Rを抽出するには、 例えば 1 Rを抽出するには、 信号灯 1 PG, 1 PG, 1 Yの電圧信号 （交流） を加算して 3以上であるときを 1R=1とし、 2以下であるときを 1 R=0とすればよい。 2R, 3 Rも同様で ある。 そして、 1R， 2R, 3 Rの論理出力 （交流出力信号） を加算して、 2以 上である時を同時点灯なし、 1以下であるときを同時点 ありとすれば、 出による場合と全く同様に灯火の同時点灯を監視できることになる。

第 40図に、 第 1図 （c)のホトカブラを利用した電圧センサを用いてスィッチ SWの端子間電圧信号 V sを交流信号として抽出する場合の構成例を示す。 第 40図は、 各信号灯（図では歩行者通行許可灯である PGで代表させてある） のスィツチ回路 SW (例えば双方向サイリス夕） の端子間に、 端子 1 , 4と抵抗 R,を介してホトカブラ P I 1, P 12及び P 17, P 18が接続される。 同様 に信号灯 Yについても、 端子 2, 4と抵抗 R_b と、 ホトカブラ P 13, P I 4及 び P I 7, P I 8が接続される。 同様に信号灯 Gについても、 端子 2, 4と抵抗 R_c とホトカブラ P I 5, P I 6及び P I 7， P I 8が接続される。 端子 4はス イッチ回路の信号灯側でない側に信号灯 PG, Y， Gの共通線として接統されて いる。 Ρ I 1と Ρ I 2, Ρ I 3と Ρ I 4, Ρ I 5と Ρ I 6は双方向に流れる電流 をホトダイオードから抽出するもので、 第 2ホトカブラに相当する。 ホトカブラ Ρ I 7と Ρ I 8は、 その各発光素子には信号発生器 SGから信号灯の交流電源周 波数より高い高周波のスィツチ電流が供給され、 信号灯の交流電源からの交流電 流を高周波信号によりスィッチするための第 1ホトカブラに相当する。 これによ り、 端子し 2, 3に電圧があるとき、 抵抗 ， R_b , R_c を流れる電流は、 ホトカブラ P 17, P I 8の各受光素子でスィッチされると共に、 各ホトカブラ P I 1, P I 2, P I 3, P I 4, P I 5, P I 6の各発光素子をこのスィッチ 電流が流れる。 ホトカブラ P I 7でスィッチされる電流はホトカブラ P I 2, P I 4, P I 6の各発光素子を流れて、 各々対応する各受光素子に交流の出力信号 が生成される。 ホトカブラ P I 8でスィッチされる電流はホトカブラ P I 1， P I 3, P I 5の各発光素子を流れて、 各々対応する各受光素子に交流の出力信号 が生成される。 端子 1, 2, 3に電圧がない （スィッチが ONしている） 時はこ の電流は流れない。

従って、 信号灯 PG、 Y、 Gがいずれも非点灯状態にある時は、 各々の電圧セ ンサから、 _P,= ₇ =x_t = 1の出力が発生する。 ウィンドウコンパレータ W C WCb , WCc の下限の閾値は論理レベルで 2と 3の間に設定されており、 信号灯 PG、 Y、 Gのいずれも点灯していない時に、 これらの整流回路による加 算回路の加算値は 3となり、 ウィンドウコンパレータ WC,.WC_b.WC_e の論理 出力は 1となる。 そして、 ウィンドウコンパレータ WC_d の下限の闉値は論理レ ベルで 1と 2の間に設定されており、 ウィンドウコンパレータ WC,.WC_b , W Cc の論理出力の加算値が 2以上の時、 ウィンドウコンパレータ WC- の論理出 力が 1となり、 同時点灯なしの正常を示す出力が発生する。

尚、 第 40図 （a) のように、 第 2ホトカブラ部分を、 抵抗 R, , R_b , R_c を 介して流れる交流電流の方向に合わせて互レ、に逆方向に 2個を並列接続する構成 とする代わりに、 同図 （b) に示すように、 抵抗 R, , R_b , R_c を流れる電流 を全波整流回路 801 で整流して、 その整流出力側にホトカブラ P 120の発光素子 側を接続するよう構成することもできる。 また、 第 1ホトカブラ部分についても 同様に、 互いに逆方向に 2個を並列接続する構成とする代わりに、 同図 （c) に 示すように、 全波整流回路 802で整流して、 その整流出力側にホトカブラ P 120 の受光素子側を接続するよう構成することもできる。 尚、 同図 （b)、 （c) の 符号 Qi 〜Q 4、 P i 〜p 4 は、 同図 （a) 中の符号 〜q₄、 , 〜ρ₄ に 対応している。 また、 同図 （b)では、 信号灯 Gの端子間電圧を検出する電圧セ ンサ部分についてのみ示してあるが、 その他の信号灯 PG, Yに閟してはも同様 にできる。

第 41図は、 信号灯に PG, Yの交流電圧信号を加算するのでなく、 電圧セン サ出力の論理積信号として抽出する回路例を示している。

ホトカブラ P I 7， P I 8は第 40図と同様に信号発生器 SGのスィッチ出力信 号でスィッチされ、 端子 1に電圧があるとき、 抵抗 R,を流れる電流をスィッチ するもので、 第 1ホトカブラに相当する。 このスィッチ ¾ ^は、 第 2ホトカブラ に相当するホトカブラ P I 1, P I 2で検出される。 そして、 このホトカブラ P I I， P I 2に従属接続されたホトカブラ P I 3, P I 4に供辁される。 ここで、 端子 2に電圧が印加されておれば（信号灯 Yのスィッチが OFF)、 ホトカブラ P I 3, P I 4に従属接镜されるホトカブラ I 9, P 110にこのスィッチ信号が ©1される。 更に、 端子 3に電圧があれば（信号灯 Gが OFF)、 ホトカブラ P I 9， P 110のスィッチ信号によってこれらに従属接铙されるホトカブラ P 111, P 112がスィッチされ、 更に従属接铙された最終段のホトカブラ P 15, P I 6 から、 同時点灯でないことを示す論理積出力 1 _Ρ, ' Xr · Y. = 1を得ることが できる。 即ち、 論理積出力は、 端子 1， 2, 3のいずれも電圧が発生していて、 言い換えれば、 信号灯 PG, Υ, Gのスィッチ回路のいずれも OFFしていると きに高レベルの交流信号となる。 尚、 R。 R。₂は発光素子の減流抵抗である。 従って、 かかるセンサ構成の場合は、 第 39図の回路において、 前段の整流回路 とウィンドウコンパレータ WC,〜WC_C を不要とし、 センサ出力を直接後段の 各整流回路に入力すればよい。 ウィンドウコンパレータ WC_d の閾値の設定は同 じである。

ここで、 信号灯の端子間電圧 V_L を監視する方法は、 スィッチ回路 OFF時に 信号灯を電流が流れない点で、 スィッチ回路の端子間電圧 V_s を監視する方法よ り有利である。 しかし、 より一層のフヱールセーフ性を確保するため非点灯状態 を安全とする場合、 スィッチ回路の端子間電圧 Vsを監視した方がよい。 このた め、 電圧センサのスィツチ回路 SWの端子間に接続するリ一ド線側に直列に抵抗 を入れて、 スィッチ回路 OFF時の点灯電流を小さくしなければならないような 不便が生じるが、 安全性確保の上から止むを得ない。 第 40図、 第 41図における抵 抗 R . , R _b . R _e はこのための抵抗である。

次に、 スィツチ回路端子間の電圧検出と電流検出の違いについて述べる。 電流検出による方法は、 トランデユーザを電流が流れるか否かを検出し、 非通 電 （信号灯非点灯） 時を高レベルの交流信号とする。 このため、 第 42図の点線で 示すように、 2つの信号灯端子間に工事の誤り等で短絡事故が生じた場合、 点灯 時に非点灯を示す信号が発生してしまう。 例えば、 第 42図で、 スィッチ回路 S _c が O F Fしていながら、 信号灯端子 A， B間に短絡が生じている場合に、 スイツ チ回路 S _R の ONによって、 信号灯 Gも点灯する。 しかし、 スィッチ回路の端子 間電流を検出する方法によれば、 スィッチ回路 S _c には電流が流れず、 信号灯 G が点灯したにも拘らず非点灯状態として検出されてしまう。

—方、 スィッチ回路の端子間鼋圧を検出する方法によれば、 上述のような短絡 誤りが生じても、 電圧なしとなつて信号灯 Gの点灯を示すことができる。

次に、 上述の各実施例で示した同時点灯検出回路を利用した交通信号灯の制御 装置について説明する。

第 43図は、 進行許可信号灯の同時点灯検出に基づく交通信号灯の制御装置の実 施例の構成図を示す。 尚、 本実施例では、 2技の交差点で、 それぞれの方向に歩 行者用の進行許可信号灯 I P G, 2 P Gを有するの場合の制御装置例を示す。 図において、 点灯制御回路 311 は、 交通信号灯を所定の順序で点灯制御するた めのものであって、 図の信号灯 1 G, 2 G, 1 Y, 2 Y, I P G, 2 P G, 2 R の外に、 信号灯 1 R (図示せず） の点灯を制御する。 ここで、 Gは綠灯を示し、 Yは黄灯を示し、 Rは赤灯を示す。

信号灯監視回路としての同時点灯検出回路 312は、 例えば第 33図に示す構成で あって、 第 1方向の信号灯 1 G, 1 Y, 1 P Gと第 2方向の信号灯 2 G, 2 Y, 2 ?〇の給¾^は、 それぞれの可飽和磁性体リングコアに巻回され、 或いは単に このリングコアを貫通している （貫通は 1回巻に相当する） 。 点滅 ¾m回路とし ての RZY閃光監視回路 313 も後述の第 44図 (a)或いは第 45図 （a)で示すよう に、 同様な可飽和磁性体リングコアを備えており、 信号灯 2R, 1Yの給電線が 別個の或いは 1つの可飽和磁性リングコアに巻回される。信号灯 1 Yの狯^ i^ 同時点灯検出回路 312の可飽和磁性体リングコアに巻回されると同時に RZY閃 光監視回路 313の可飽和磁性体リングコアに巻回される。

第 44図 （a) に、 信号灯 2R, 1Yの給纖を別個の可飽和磁性リングコアに 巻回する構成の RZY閃光監視回路の一実施例を示す。

図において、 C。_rY と C_0rR は可飽和磁性体リングコアで、 コア C。_rY には、 信号灯 1 Yの給電線が同時点灯検出回路 312の可飽和磁性体 C。_rl に巻回されて 後に信号灯 1 Yの間で巻回される。 コア C_0rR には、 信号灯 2Rの給電線が巻回 される。 可飽和磁性体リングコア C。_rY と C。_rR の出力巻棣 N_¾Yと N_bRには、 同 図 （b)で示すように、 交互に閃光する信号灯 1Yと 2 Rがそれぞれ点灯しない 時、 出力信号 e_Y. e_R が出力される。 この高周波信号は各々倍電圧整流回路 RE C39, REC40で整流され、 この整流出力信号は、 各々結合コンデンサ C_Y. C_R を介してクランプダイオード D_Y1. D_R,に供給されて、 電源電位 Eにクランプさ れ、 ダイオード D_Y2. D_R2からワイヤード OR接続を介してウィンドウコンパレ 一夕 WC12に入力される。 ウィンドウコンパレータ WC12の上限の閾値 V_H は、 十分に高いレベルに設定する。 下限の閾値 V_L は、 信号 e_Y. e_R の少なくとも一 方が高レベルで受信される時に出力信号 Y₁₃, =1が発生し、 両信号が低レベル で受信される時に出力信号 Υ₁₃₁ =0になるように設定される。 信号灯 1 Υと 2 Rが正常に閃光動作 （交互に点灯） を行っていれば、 常に出力信号 Υ₁₃, =1で ある。 もし、 信号灯 1Yもしくは 1Rの一方が点灯すべき時に点灯しなかったり、 両方が点灯しない場合、 出力信号 e_Y， e_R の一方、 また、 両方の整流出力信号 は直流出力信号また零となってしまうので、 ウィンドウコンパレータ WC 12の入 力信号は電位 Eとなり、 Y₁₃₁ =0力生じる。

第 45図 （a) は、 信号灯 2R, 1 Yの給電線を 1つの可飽和磁性リングコアに 巻回する構成の R ZY閃光監視回路の実施例である。

図において、 本実施例の回路では、 可飽和磁性体リングコア C。_rYRに巻回され た信号灯 1 Y, 2 Rの給 ¾ ^に電流が流れた時、 高レベルの出力信号 e_R3を生じ る。 従って、 同図 （b) に示すように、 信号灯 1 Yと 2 Rが交互に点灯して正常 動作を行っている時、 連綾的に高レベルの出力信号 e_R3を生じる。 し力、し、 万一、 信号灯 1 Yと 2 Rが同時点灯伏態にある場合は、 同図 （b) の e' _R3で示すよう に、 正常動作時の出力信号 e_R3よりさらに高レベルの出力信号を生じ、 両灯共に 点灯しない場合は同図 （b) の e" _R3で示すように、 出力信号 e_R3より低レベル となる。 また、 信号灯 1 Yと 2Rの一方だけが点滅すれば e"'_R3で示すように、 周期的に低レベル状態が発生する。 従って、 ウィンドウコンパレータ WC13の上 限の閎値 V_H を信号灯 1 Y, 2 R同時点灯時の整流回路 R E C41の出力レベルよ り低く、 且つ、 下限の閡値 V_L を正常動作状態の整流回路 RE C41の出力レベル と信号灯 1 Y, 2 Rが共に点灯しない時の整流回路 REC41の出力レベルの間に 設定すれば、 信号灯 1 Y, 2 Rが正常の動作している時のみウィンドウコンパレ 一夕 WC13の出力信号 Y₁₃₂ は論理値 1となる。

第 43図で、 SH!. SH₂ はウィンドウコンパレータを用いた前述のフエ一ルセ 一フな第 1及び第 2自己保持回路 （第 10図参照） である。 自己保持回路 SH, は、 点灯制御回路 311 の電源投入信号をトリガ入カ信号とする。

N N₂ は否定回路であり、 第 46図は、 前記否定回路 N!.N₂ の構成例を示し ている。

図において、 入力信号 INは、 否定回路 N, の場合は自己保持回路 SH, の交 流出力信号 Y₁₄₁ に相当し、 否定回路 Ν ₂ の場合は同時点灯検出回路の交流出力 信号 Υ "に相当する。 コンデンサ C₃₄₁. C_3<2 とダイオード D₃₄,. D ₃₄₂ で構成 される整流回路は、 第 43図中の整流回路 REC44と REC45に対応する。 D₃₄₃ は、 電源電位 Eより低い電位で OFFされるトランジスタ Q₃₄₁ を駆動するため のレベル変換用のツエナ一ダイォードであり、 電源電位 Eより少し大きなツエナ —電圧を有する。 R₃". R"₂. R₃43 は t£Stである。

この否定回路の動作は、 交流の入力信号 INが入力されると、 この整流出力信 号がツエナーダイオード D ₃₄₃ 、 抵抗 R₃₄】 を介してトランジスタ Q₃₄₁ のべ一 スに入力され、 トランジスタ Q₃₄₁ が ONする。 入力信号 INが印加されない時 は、 トランジスタ Q₃₄₁ は OFFし、 トランジスタ Q₃₄₁ のコレクタ出力電圧 P, は高レベルとなる。 第 43図の CMOS等で構成される通常回路の RZY閃光命令 発生回路 314に、 この信号 P, が入力される。

第 43図で、 否定回路 N₂ の出力信号は、 ウィンドウコンパレータで構成される 自己保持回路 SH₂ の入力信号となる。 従って、 電源電位 Eより高い電位の入力 信号でなければならない。 このため、 否定回路 N ₂ では、 否定回路 N, の構成要 素に、 第 46図の点線 Cで囲ったようにコンデンサ C ₃₄₃ とクランプ用ダイオード D₃" を追加する構成とし、 信号 P, の立上り信号を伝達することで、 トランジ ス夕 Q₃₄₁ の出力信号を電源電位 Eより高いレベルの出力信号 P₂ として発生す 。

次に、 第 43図の制御装置の動作について説明する。

点灯制御回路 311でスィッチされる信号灯 1 G, 2G, 1 Y, 2Y， I PG, 2PGは、 同時点灯検出回路 312で、 その点灯状態力監視される。 これらの信号 灯が正常動作状態にあれば、 出力信号 YMは常に論理値 1である。 電源投入時、 上記の各信号灯は非点灯状態にあり同時点灯伏態にないから、 出力信号 Y, ₄ = 1 が自己保持回路 SH, のリセット入力端子に入力しており、 電源投入によるトリ ガ信号の入力によって自己保持回路 SH, は論理値 1の出力信号 Y₁₄₁ を発生す る。 この交流出力信号 Υ₁₄₁ は、 コンデンサ C₃₁₁.を介して増幅器 318に伝達さ れ、 トランス 319、 整流回路 320 を介してリレー 321 が励磁されて、 その接点 322 が閉路され、 各信号灯に AC電源が接続される。

第 47図 （a) は、 電源投入時に自己保持回路 SH, にトリガ信号を入力するト リガ入力信号発生回路の例を示し、 電源が ¾Λされるとその電位は、 ffifilRasi を介してコンデンサ C₃₅₁ に蓄積されて上昇する。 この iLtり信号は、 コンデン サ C ₃₅₂ を結合コンデンサ、 ダイオード D₃₅₁ をクランプ用ダイオードとして、 電源 Eにクランプされて出力される。 このトリガ入力信号発生回路は、 同図 （b) のように、 抵抗 R₃₅₁ とコンデンサ C_3S1 の積分回路と結合コンデンサ C ₃₅₂ の 間に、 レベル検定回路 350 を設ける構成としてもよい。

同図 （c) は、 電源電位 Eの投入後の自己保持回路 SH, の動作を示し、 電源 電位 Eが立上った後、 同時点灯検出回路 312から正常状態を示す出力信号 Y₁₄ = 1が発生し、 更にトリガ信号が発生すると、 自己保持回路 SH, は交流出力信号 Υ . = 1が発生して自己保持する。 そして、 この時、 RZY閃光命令発生回路 314 には否定回路 Ν, を介して出力信号 Ρ, = 0が入力し、 RZY閃光命令発生 回路 314からは閃光命佘は発生しない。 尚、 第 47図 （c) では、 自己保持回路 S Η, の出力信号を整流回路 REC44の出力信号として示してある。

万一、 信号灯 1 G, 1 Υ, I PGと、 信号灯 2G, 2Y, 2PGの間に同時点 灯が起こると、 Y₁₄= 0になるから、 自己保持回路 SH, がリセットされ、 コン デンサ C₃₁₁ には交流信号が入力されない。 同時に RZY閃光命令発生回路 314 には、 否定回路 N, を介して出力信号 P, = 1が入力し、 RZY閃光命合発生回 路 314から信号灯 1 Y, 2 Rの閃光命令が点灯制御回路 311 に発せられる。 同時 に、 同時点灯検出回路 312の立ち下がり信号 Y₁₄=0が整流回路 REC45を介し て否定回路 Ν₂ に入力し、 自己保持回路 SH₂ にトリガ信号 P₂ = 1が入力され る。 信号灯 1 Yと 2 Rが正常に動作して交互に点灯すれば、 RZY閃光監視回路 313から Y, ₃= 1の交流信号が発生し、 整流回路 REC43を介して自己保持回路 SH₂ のリセット信号として入力される。 このため、 自己保持回路 SH₂ から交 流出力信号がコンデンサ C₃₁₂ を介して増幅器 318 に供給されてリレー 321 の励 磁は保持される。 即ち、 信号灯 1 G, 1 Y, I PGと 2G, 2Y， 2PG間に、 たとえ同時点灯が起こっても、 点灯制御回路により信号灯 — 2 Rの点威信号 に切り替わるならば、 リレ一321 の励磁状態は保持される。 しかし、 万一、 信号 灯 1 Y - 2 Rの点滅力、 ΊΕ常に動作しなければ、 自己保持回路 SH₂ のリセット入 力端子に、 RZY閃光^ m回路 313から Y, ₃=0の信号が入力し、 リレー 321 は 非励磁状態となって接点 322が開路され、 AC電源の供給が遮断される。

尚、 第 43図で R/Y閃光命令発生回路 314がラッチ機能（記憶機能） を持って レ、て、 同時点灯検出回路 312の出力信号 YMの立ち下がり成分を記憶することが できるならば、 同時点灯検出回路 312の出力信号 Y₁₄を直接整流回路 REC44に 入力することで、 整流回路 REC42と自己保持回路 SH, を省くことができる。 この場合、 第 47図 （a) , (b) の電源投入時のトリガ入力信号発生回路も不要 となる。 また、 同時点灯が起こった時、 直接電源を遮断するのであれば、 R/Y 閃光命令発生回路 314、 自己保持回路 SH₂ 、 否定回路 NL N 、 整流回路 RE C44, REC45, R E C43及びコンデンサ C ₃₁₂ は不要となる。

次に、 信号灯の断芯検出装置について述べる。 尚、 信号灯は信号灯給電線にそ れぞれ 1灯づっ設備されているものとする。

第 18図 （a) の点灯関係を有する交差点においては、 正常動作時における信号 灯の点灯数は常に 2個であり、 非点灯数は常に 4個である。 従って、 信号灯 1 G, 1 Y， 1 R, 2G， 2Y, 2Rの点灯状態を X,,. _XyI. x_rl. _Xl2. _Xy2. x_r2 として第 16図の電流センサの出力信号 χ,!と同様に検出し、 非点灯状態を

X r X r X_t2. X ,2. _r 2として、 第 16図の電流センサの出力信号 IT, ,と同 様に検出すれば、 正常な点灯数 mと非点灯数 は、 第 6図の加算回路を用いるこ とによって、 次のように加算することができる。 ΙΏ=Χ, 1 + ΧΠ + ΧΓ1 + Χ,2+ ΧΤ2+ Χ Γ2=2 · · · (20) m= Y, 1 + Yr 1 + Yr 1 +Y.2 + Yr2 +Yr 2 = 4 · ' · (21)

そして、 第 11図に示すように、 フェールセーフなウィンドウコンパレータを用 いて、 正常動作状態、 即ち、 = 2又は = 4でぁる時を論¾値1、 正常でない 状態、 即ち、 m≠2又は ≠4である時を論理値 0とすれば、 信号灯の点灯状態 を常に監視することが可能となる。 即ち、 信号 X,,. χ_{τ 1}. Υ,,. χ,₂.

Υ.2. X 2, T,2, X r l. Yr 1. X,2, !Tr 2の論理値を示す電圧 （論理値レベル） が等しい大きさ eであれば、 加算回路の後段に接続されるウィンドウコンパレー タは、 点灯数から正常状態を判定する回路では、 加算出力信号の 2 eと 3 eの間 に上限の閾値 V_H を設定し、 2 eと eの間に下限の閾値 VL を設定すればよい。 また、 非点灯数から正常状態を判定する回路では、 加算出力信号の 4 eと 5 eの 間に上限の閼値 V_H を設定し、 4 eと 3 eの間に下限の閾値 を設定すればよ い。 前者の場合のウィンドウコンパレータの出力信号を Y₁₅. 後者の場合のウイ ンドウコンパレー夕の出力信号を Υ "とし、 加算出力信号のレベルを各々 m e , ii eとすれば、 各々出力信号の論理値は次式で示される。

Y,₅= 1 , V_L ≤me≤V_H

0 V_L >me又は V_h <me · · · (22)

0 V_L >me又は V_h <me · · · (23)

第 48図は、 第 18図 （a) に歩行者用信号灯 1 PG, 1 PR, 2 PC 2 PRが 加わった場合である。 尚、 1 Aは矢印灯であり、 これについては後述する。

この場合は、 点灯される信号灯が正常時、 常に 4個 （即ち、 m=4) で、 点灯 されない信号灯は正常動作時 6個 （即ち、 Η =6) である。 従って、 信号灯の点 灯数もしくは非点灯数を計数すれば、 点灯状況を連镜的に監視して m又は の値 が正常値であれば論理値 1の出力を発生させ、 点灯時刻で点灯しない信号灯が生 じたり、 誤って同時点灯が生じた場合には、 m又は ϋの値が正常値と異なって論 理値 0の出力信号を発生させることが可能となる。

次に、 （22)式と （23)式に基づく信号灯監視の特性を述べる。

点灯数を加算して信号灯の点灯状況を監視する方法は、信号灯に同時 灯が生 じると加算レベル m eは増加し、 信号灯に断芯故障が生じると加算レベル m eは 減少する。 従って、 いずれの場合もウィンドウコンパレー夕の出力信号は電圧信 号零 （論理値 0 ) となる。 し力、し、 例えば 2灯が同時点灯して m e = 3 eが生じ ていながら、 この 3 eの加算信号を生成するセンサに故障が生じた場合、 m e = 2 eとなってしまって、 Y _{1 5} = lの正常を示す出力信号がゥインドウコンパレー 夕に生じてしまう。

一方、 信号灯に断芯故障が生じた場合、 加算レベル m eは低下するが、 センサ や加算回路に故障が生じた場合も低下する。 従って、 点灯数を加算する方法は、 信号灯に同時点灯の誤りが生じて、 更にセンサもしくは加算回路に故障が生じる ような 2重の故障が起こった時、 必ずしもこの誤りを通報できない。 し力、し、 断 芯故障は必ず通報することが可能となる。

非点灯数を加算する方法は、 信号灯に同時点灯が生じると加算レベル iiTeは滅 少し、 信号灯に断芯故障が生じると加算レベル HTeは増加する。上述の点灯数を 加算する方法と同様の理由で、 非点灯数を加算する方法は、 信号灯に断芯故障が 生じて、 更にセンサもしくは加算回路に故障が生じるような 2重の故障が起こつ た時、 必ずしも断芯故障を通報することができないが、 同時点灯が起こった時に は必ず通報することが可能となる。

第 28図、 第 31図で同時点灯検出に非点灯信号を用いている理由は、 上述の一般 的な考え方に基づいている。

次に、 矢印灯 1 Aがある場合について説明する。

第 48図で、 矢印灯 1 Aはある特定の通行方向に通行許可を与えるものであり、 図では区間 5でこの信号灯が点灯することを示している （実線で示す） 。 このよ うな場合、 点灯の検出信号 x,,= 1と非点灯の検出信号 1を、 第 44図に示 す RZY閃光監視回路と同様の方法で加算し、 この加算結果を （22)式もしくは

(23)式に加えて、 閾値演算を行えば、 矢印灯 1 Αを設けた場合の信号灯の異常 検出を行うことが可能となる。

第 49図は、 矢印灯 1 Aの点灯と非点灯の信号を、 各々零電位にクランプした整 流回路 REC46, REC47の出力信号 X, ΙΓ,,として出力し、 この整流出力信 号の変化を各々電源電位 Eにクランプして、 ウィンドウコンパレータ WC 14の入 力信号 Υ,,' ， X./ としている。 ウィンドウコンパレ一夕 WC14の出力信号 Υ】 は、 矢印灯 1 Αが点灯 Ζ非点灯を操り返している間、 常に Y₁₇=lである。 しか し、 矢印灯 1 Αが点灯しつづけた場合は、 整流回路 REC47の出力信号が発生し 続けて直流出力信号となり、 整流回路 REC46の出力信号は零となる。 また、 矢 印灯 1 Aに断芯故障が生じた場合は、 整流回路 REC46の出力信号が直流出力信 号となり、 整流回路 REC47の出力信号は零となる。 従って、 いずれの場合もゥ インドウコンパレ一夕 WC14の出力信号 Y,₇は交流出力信号なしの状態として Y】 = 0となる。

第 48図で、 この出力信号 Υ, ₇を加算値 mまたは Ξ "に加えて、 正常な点灯状態を m= 4 + 1 = 5とし、 非点灯状態を S- 6 + 1 = 7として、 第 11図の回路による 閻値演算（窓をもつ演算） を行えば、 矢印灯 1 Aの点灯状態を含めた信号灯の監 視が行えることになる。

ところで、 このように複数の信号灯の点灯 Z非点灯数を各々検出して加算すれ ば、 連铳的に点灯状憨が正常であることを通報できる。 しかし、 この方法で万一 信号灯に同時点灯もしくは断芯故障が起こった場合、 その異常であることを示す 信号は、 信号灯の制御周期内である時間だけ現れ、 信号灯の制御周期内で操り返 し発生する。 次に、 この周期的に発生する異常検出信号を連続して発生させことができるよ うにした回路の実施例について説明する。

第 50図に、 前述のフェールセーフな自己保持回路を用レ、た場合の実施例を示す。 図において、 50は、 上述の加算に基づく信号灯異常検出回路で、 その出力信号 Y,₈は閾値演算を行うウィンドウコンパレータの出力信号である。 そして、 信号 灯の点灯状態が正常である時、 交流の出力信号 Υ, ₈=1を生じ、 正常でない時、 この交流出力信号は Υ , ₈ = 0として発生しない。 整流回路 R E C48はこの出力信 号を整流して、 ウィンドウコンパレータによる自己保持回路 SH₃ のリセット信 号としている。 自己保持回路 SH₃ のトリガ信号は、 第 47図 （a) または （b) の回路により発生させる。

次に動作を説明する。

電源投入時、 信号灯の点灯が正常であれば、 信号灯異常検出回路 50からリセッ ト信号として Y,_s=lが生成され、 自己保持回路 SH₃ は電源投入に伴うトリガ 信号で自己保持出力信号 Y₁₉= 1を生成する。 そして、 その後に、 万一、 信号灯 の点灯に異常が生ずれば、 Υ,₈=0が生じて自己保持回路 SH₃ はリセットされ て Y_1S=0となり、 以後、 自己保持回路 SH₃ は、 点灯状態が正常状態に戻り、 且つ、 電源が再び投入されない限り Y_1S= 1を生じない。

第 51図に別の実施例を示す。

この実施例は、 フェールセーフなオン ·ディレー回路 （故障時遅延時間が延長 されない特性を有する） を利用したものである。

ここで、 フェールセーフなオン ·ディレ一回路について述べる。

第 52図は、 フヱールセーフなオン ·ディレー回路の例である。

同図 （a)で、 FSSHはフェールセーフ ANDゲートの出力信号を入力端子 2に帰還して構成される第 10図に示す自己保持回路である。 PUT— OS Cは入 力信号 （IN)が印加されると時定数 R，， · で定まる充電入力に対して、 P UT (プログラマブル 'ュニジャンクション · トランジスタ） の持つ閾値 （抵抗 R₁₂と R_I3の分圧比） で発振パルスを生じる PUT発振器である。 即ち、 同図 （ b) のタイムチャートで示すように、 入力信号 INが立ち上がると、 FSSHの 入力端子 1にこれが入力されると共に、 時^ · ( ！！でコンデンサじ が充 電され、 時間 T秒後に PUTから出力パルス Pが FSSHの入力端子 2に入力さ れ、 自己保持される。 そして、 入力 INが立ち下がると出力信号 (OUT) もリ セットされる。 図の回路は以下の特性を持つ。

① 自己保持回路は入力信号がないのに故障で誤って出力信号を生じない特性 を持つ ANDゲ一卜で構成される。

② PUT発振器は、 回路を構成するいずれの要素に故障が生じてもトリガ入 力信号とはならない。 例えば、 PUTのゲート Z力ソード間に短絡故障が生 じても、 FSSHの端子 2の閎値を越える入力レベルとならない。 ただし、 抵抗 R .2, R , ₃には短絡故障が起こらない構成材料を用いる。

このようなフェールセーフなオン ·ディレー回路は、 先に出願した W094/234 96等でも公知である。

第 51図 （a) において、 信号灯異常検出回路 50と整流回路 REC48は第 50図と 同一である。 整流回路 REC48の出力信号 Y_18DCは、 信号灯点灯に異常が生じる と Y_18DC=0が間欠的に生じる場合があり、 同図 （b) の Y_18DC=0はこれを示 している。 オン ·ディレー回路 51は Y_18DC= 0が発生すると、 その交流出力信号 は消滅して論理出力 Y₂。= 0となる。 そして、 たとえ Y_18DC= 1がその後に生じ ても、 オン ·ディレー回路 51に設定された遅延時間 TONを信号灯の制卸周期 Tよ り大きく設定すれば、 交流出力信号 Y₂。= 1を生じない。 信号灯の点灯が正常状 態に復旧した後、 遅延時間 TONを過ぎて初めて、 正常を示す信号 Y₂。= 1を生じ る。

次に、 第 53図に 1本の信号灯給電線に複数の信号灯が接続される場合の、 信号 灯断芯を検出する断芯検出装置の実施例を示す。

第 53図は、 信号灯給 ΑΒに 3個の信号灯 L,. L₂. L₃ が接続される場合を 示す。

図において、 各信号灯線は可飽和磁性体リングコア C_{TTR L}. C_OR3 に^ u される。 各可飽和磁性体リングコア C。_{R L}. C。 C。_r3 には、 各々第 2巻捸 N . N_F2. N_F3が巻かれており、 これらは直列に接铙されてトランス T_F,の 2次巻線 N₀₂に接続されている。 トランス T_{F L}の 1次巻線 N。，には、 高周波信号発生器 S G_F,より抵抗 R_F を介して高周波信号が供給されている。 高周波信号発生器 SG_{R :} は第 4図の構成である。 抵抗 の端子電圧 e_f は、 増幅器 AMP 3で増幅し、 整流回路 R E C49で整流して 2入力ウィンドウコンパレータ WC E 15の一方の入 力端子 2に入力している。 ウィンドウコンパレータ WC 15の他方の入力端子 1に は、 点灯命令の信号が入力される。 尚、 点灯命合信号の代わりに、 信号灯 L,. L₂. L₃ の点灯信号を入力させてもよい。

次に、 第 54図のタイムチャートを参照して動作を説明する。

第 54図に示すように、 信号灯 L,. L₂. L₃ には点灯時電流が流れ、 非点灯時電 流は流れない。 非点灯時、 可飽和磁性体リングコア C。_{R I}. C or2. C。_r3 は飽和し ていないので、 巻線 N_FL. N_F2. Ν_Ί3のインピーダンス Ζ,. Z₂. Z₃ は高い値を 示す。 即ち、 トランス T_{F L}の 1次側からみたインピーダンス Z_{FL I} は点灯時低く、 非点灯時高いため、 抵抗 RMの端子電圧 e_f は第 54図で示すように、 点灯時高レ ベル （e_f2で示す） となり、 非点灯時低レベル （e_f】で示す） となる。 万一、 点 灯時に信号灯 L,. L₂. L₃ の 1個もしくは 1個以上に断芯状態が起こると、 この 端子電圧 e_f は低下（e_i3で示す）することになる。 信号灯 L,. L₂. L₃ の点灯 時の信号 e_i2が断芯によって低下（e_f3になる） した場合、 この低下はウィンド ゥコンパレータ WC15の入力端子の下限の閾値によって検出され、 出力信号 Y₂₁ は論理値 0となる。 端子電圧 e_f 力正常レベル e_f2である時で、 点灯命合信号が 論理値 1として入力している時、 出力信号 Y₂₁は論理値 1として交流の出力信号 を生成し、 信号灯 L,. L₂. L₃ の全てが正常に点灯していることを示す。

次に、 第 55図に別の同時点灯検出回路の実施例を示す。

この実施例は、 第 36図と同様の第 56図に示すような、 互いに交差する道路が 3 本ある 3技の交差点において、 歩行者用の進行許可灯 PGの同時点灯 （ 1 PG/ 2PG間， 1 PGZ3 PG間， 2 P GZ 3 P G間） 、 又は、 車用の進行許可灯 G の同時点灯 （1 GZ2G間， 1 GZ3G間， 2GZ3G間） 、 又は、 歩行者用進 行許可灯 P Gと車用の進行許可灯 Gの同時点灯（同一方向の歩行者 Z車用進行許 可灯の同時点灯を除く） が起こったときの危険通報と、 異なる方向の綠灯 Gと黄 灯 Yの同時点灯が起こったときの危険通報を分ける場合の回路例である。 ただし、 第 56図において、 赤灯 Rは省略してある。

第 55図は、 可飽和磁性体リングコアを用いた電流センサによる信号灯同時点灯 検出回路の構成例であり、 図 （a) で、 MH, M_2], M₃₁, M₄I, _5], Μ_Β1は、 各第 1〜6の電流センサの各可飽和磁性体リングコアに巻いた励振巻線で、 この 励振電流は信号発生器 SGから各々抵抗 R₂₁。 ， R₂₂。 , R₂₃。 ， R₂₄。 ， R ₂₅₀. R_2S。 を介して供給される。 L_1PC , L,G, L_1Yと L 2 PG L 2G» L 2 Y t L 3 PG ， L_3G, L_3Yは、 各々第 1方向， 第 2方向， 第 3方向の各信号灯の給電線を示し、 可飽和磁性体リングコアに貫通している。 給 L_1PC , L_1G及び L_2PC， L_2G 及びび L_3PC， L_3Cの通電電流の方向は各々同一方向である。 巻線 M】₂, M】₃と 2₂, M₂₃と M₃₂， M₃₃と M«₂， M₄₃と M₅₂, M₅₃と M₆₂, M₆₃は、 各々非点灯 時の非飽和出力を抽出するための巻線で、 可飽和磁性体リングコアを貫通する導 線に電流が流れている時に出力信号は低レベルとなる。 （ , ),, (Υ„,)₂ と

( rl)l, (X_T1)2と Χ,Ρ2) 1 , X, 2)2 と （ _y2)い （ _y2)₂と （IT, )!. ,_Ρ3)₂ と ΰ₃)ι,、Χ τ3)2は、 各々巻棣 ₁₂, Μ₁₃と， Μ₂2, Μ₂₃と， Μ₃₂， Μ₃₃と， Μ₄₂, Μ₄₃と， Μ₅₂, Μ₅₃と， Ms2, M_S3の出力信号を示す。 同図 （b) において、 210 -230 は、 整流回路 R EC 1— 1〜REC 1— 4, REC 2 - 1 〜REC2— 4, REC 3— 1〜REC 3— 4でそれぞれ構成される第 、 第 16 及び第 17加算回路で、 加算回路 210 は、 第 56図で示される第 1方向の信号灯 1 P G， 1 G, 1 Yと第 2方向の信号灯 2PG, ZG, が点 Λ "しないとき （TG"

Yと ΥϋΥで示す区間） の各巻線出力信号 （Υ,ρΐ)!, (Υ, ,ΛΥ.ρί)!. ( X r2) を加算し、 加算回路 220 は、 第 1方向の信号灯 I PG, 1 G， 1 Yと第 3方向の 信号灯 3 PG, 3G, 3 Υが点灯しないとき （ΤΠΥと ΤϋΥで示す区間） の各 巻線出力信号 (T.pl)2. (Y_yl)₂, GT,_P3)い （ ,3)】を加算し、 加算回路 230 は、 第 2方向の信号灯 2 PG， 2G, 2 Yと第 3方向の信号灯 3 PG, 3 G, 3 Yが点灯しないとき （TOYと ϋΎで示す区間） の各巻線出力信号 ("χ_ΙΡ2)₂.

(X r2)₂, (Υ«Ρ3)₂, Ο _τ3)₂を加算する。

第 55図で、 例えば信号灯 1 G, 1 PGの非点灯を監視して出力電圧を生じる巻 線 Μ₁₂, Μ₁₃と信号灯 1 Υの非点灯を監視して出力電圧を生じる巻線 Μ₂₂, Μ₂₃ の巻数を異なるようにすれば、 等しい巻線数 Μ,い Μ_2Ιで同一特性の可飽和磁性 体リングコアを用いた場合、 出力信号（3 ,Μ), , 0 ,_Ρ1)2 と出力信号 （Y_YL)】 OT_yl)₂とは異なる大きさにすることができる。 例えば、 , (Χ7Γ 2.

(Υ«ρ₂)ΐ , Ο ,_Ρ2)2， (Y«p₃)l , ( ,_Ρ3)₂ の非点灯時出力レベル （整流 出力レベル） を 3Vとし、 （ ,ι),, ΰ】）₂， (Y_y2)„ (Y_y2)₂, (Y_y3)„ (3ΰ₃)₂の非点灯時出力レベル （整流出力レベル） を 3 Vとすれば、 加算回路 210, 220 , 230 の加算出力信号は各々 1 8Vとなる。 そして、 例えば、 加算回路 210 の出力レベルが 1 8 Vであるべき時に、 信号灯 1 Gまたは 1 PG、 または信号灯 2 Gまたは 2 PGに点灯伏態が起これば加算回路 210 の出力レベルは 1 2Vにな つて、 6 V低下することになる。 一方、 もしこの時 （1 8 Vである時）、 信号灯 1 Yもしくは 2 Yが点灯すれば、 加算回路 210 の出力レベルは 1 5 V (3V低下） となる。 フェールセーフ 'ウィンドウコンパレータ WC-GPと WC— GYは、 入力レベルが 1 8 Vであるとき出力信号は高レベルの出力信号論理値 1を出力す る。 そして、 ウィンドウコンパレータ WC— GPは入力レベルが 6 V低下したら 低レベルもしくは零レベルの出力信号論理値 0を出力する。 このため、 ウィンド ゥコンパレータ WC— GPの下限の閾値 Τ は 15 Vと L 2Vの間 （ ^Ji L 3. 5 V) に設定される （上限の閾値 T_H は 1 8 Vよりも十分に高い） 。 また、 ウイ ンドウコンパレータ WC— G Yは入力レベルが 3 V低下したら低レベルもしくは 零レベルの出力信号論理値 0を出力する。 このため、 ウィンドウコンパレータ W C一 GYの下限の閾値 T は 1 8Vと 1 5Vの間 （例えば 1 6. 5 V) に設定さ れる （上限の聞値 Τ_Η は 1 8 Vよりも十分高い） 。

このようにウインドウコンパレータ WC— GP, WC— GYの閾値を設定すれ ば、 ウィンドウコンパレータ WC— GPは、 黄灯 Υと綠灯 GP又は Gの間に同時 点灯が起こったときは論理値 1を出力し、 綠灯 GP又は Gの間で同時点灯が起こ つたときだけ論理値 0を閭欠的に生じる。

また、 ウィンドウコンパレータ WC— GYは、 黄灯 Υと綠灯 GP又は Gの間と、 綠灯 Gの間のいずれの同時点灯が起こつても論理値 0を間欠的に生じる。

第 57図は、 信号灯の共通給電線から信号灯の非点灯信号を抽出する場合の実施 例である。

通常交通信号灯の給 は、 綠灯 G, 黄灯 Υ, 赤灯 Rの点灯線と 1本の共 で構成される。 従って、 共通線には信号灯 G, Υ, Rのいずれかの点灯電流が常 に流れるので、 緑灯 Gや黄灯 Υの非点灯信号を電流零を検出するセンサコイルで 抽出することができなレ、。

このため、 第 57図では同図 （a) に示すように可飽和磁性体リングコア C。_r】. C。_r2. C。_r3 に各信号灯の共通線 L_c を貫通すると同時に、 赤灯 1 R， 2R， 3 Rの給^ L_1R. L_2R. L_3Rを共通棣 L_c とは逆の巻き方で貫通させる。

こうすれば、 赤灯 Rが点灯しているときは共通線を流れる電流と赤灯 Rの点灯 電流が等しいので、 可飽和磁性体リングコア内では磁界が打ち消しあって可飽和 磁性体リングコアは飽和しない。 即ち、 第 57図の各可飽和磁性体コア C。_rl. C_{or 2}. Cors の出力信号は、 可飽和磁性体コア C。_rl では、 信号灯 1 G, 1 Yに電流 が流れていないとき、 可飽和磁性体コア C。_r2 では、 信号灯 2G, 2Yに ^が 流れていないとき、 高レベルの出力信号が発生する。 同図 （b) に示すように、 加算回路 240 , 250 , 260 は信号灯 1 R, 2 R， 3 Rの点灯時の出力信号 (χ,)

, と （Χ₂), の和と （Χ,)2 と の和と （Χ₂)₂ と （Χ₃)2 の和の論理和 演算を行っている。 ウィンドウコンパレータ WC— GPYは、 各電流出力信号を 3Vとすると、 加算による出力レベルが 6 Vであるときを正常とし、 6Vより低 いときを正常状態でないとする。

第 58図は、 可飽和磁性体リングコア C_orl. C_or2. C_or3 の出力巻棣を 2巻線と せずに、 各出力巻棣1^₁₂， M₂₂， M₃₂だけとしてその出力信号（_Xl), と （X2), と （χ₃), を倍電圧整流回路による加算回路で加算し、 加算値が 6 V以上である ときをウィンドウコンパレータ WC— GPYから正常を示す論理値 1の出力信号 を生成し、 6 Vより低いときを正常な点灯状態でなレ、として論理値 0の出力信号 を生成するようした実施例回路である。 （各整流出力信号レベルを 3 Vとする） c 第 57図又は第 58図の回路構成によれば、 第 59図で示すように何らかの事情によ つて、 例えば第 1方向の信号灯 1 Gと第 2方向の信号灯 2 Gの給電線の中継接続 端子間で、 図中破線で示すように万一短絡が起こった場合も、 同時点灯検出可が 可能となる。 このような誤り点灯はよく工事上の接铳の不注意や、 中継接続箱へ 雨滴が進入することによって起こる。 尚、 第 59図中、 Cは共通線端子を示す。 次に、 互いに交差する道路に対する信号機 S 1と信号機 S 2において、 一方の 進行許可灯が点灯していない条件で、 他方の進行許可灯 Gを点灯をさせる構成と した信号灯点灯制御装置の実施例にっレ、て説明する。

例えば、 2技の交差点では、 信号灯 1 Gと信号灯 2Gのどちらも点灯していな い時間が存在する。

このため、 電気接点を用いて信号灯 2 Gの点灯条件に信号灯 1 Gの非点灯信号 T_t,= 1を入れ、 信号灯 1 Gの点灯条件に信号灯 2 Gの非点灯信号 1ΰ₂= 1を入 れれば、 この条件の ONZOFF時には決して電流を遮断することがない。

具体的には、 第 60図に示すように、 給 ¾IL_C と点灯制御回路 300 との間の信 号灯 1 Gの点灯線に、 信号灯 2

1で励磁される第 2電磁リ レー R, ₂のメーク接点 S, ₂を介装し、 信号灯 2Gの点灯線に、 信号灯 1 Gの非点 灯信号 3ΰ!= 1で励磁される第 1電磁リレー のメーク接点 S を介装する。 非点灯信号 Ιΰ,. 1 ,₂は、 第 16図に示す電流センサの出力信号 Ιΰ,に対応する もので、 第 60図 （b) に示すように、 増幅器 301 , 302で増幅し、 整流回路 303 , 304で整流して罨磁リレー R,,. R, ₂に供給される。

従って、 信号灯 1Gは、 信号灯 2 Gが非点灯時で鼋磁リレー R,₂が励磁されて 接点 S, ₂が ONしている時に点灯し、 信号灯 2Gは、 信号灯 1 Gが非点灯時で電 磁リレー R,】が励磁されて接点 が ONしている時に点灯する。 もし、 いずれ か一方の信号灯 1G (又は 2G)が点灯している状態で、 他方の信号灯 2 G (又 は 1 G)が点灯しょうとしても、 その信号灯 2G (又は 1 G) は点灯しない。

〔産業上の利用可能性〕

本発明は、 交差点等に設置される交通信号灯の点灯状態を監視し、 異常な点灯 状態の時に確実に通報できると共に、 監視装置の故障時にも異常を通報できるフ エールセーフな構成としたので、 交通信号灯制御システムの安全性を向上でき、 産業上利用性は大である。

Claims

請求の範囲

1 . 交通信号灯の点灯状態を検出するセンサ手段と、 該センサ手段の出力に基づ いて信号灯の点灯数又は非点灯数が、 所定数の時に信号灯の正常を示す高工ネル ギ状態に相当する論理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に信号灯の異常を示 す低エネルギ状態に相当する論理値 0の出力を発生する判定手段とを備えて構成 したことを特徴とする交通信号灯の監視装置。

2 . 前記判定手段は、 信号灯の点灯数が所定数の時に論理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に信号灯断芯故障を示す論理値 0の出力を発生する構成である請 求項 1記載の交通信号灯の監視装置。

3 . 前記センサ手段が、 信号灯毎に設けられ、 信号灯の点灯時に交流信号を発生 し、 非点灯時に交流信号を発生しない構成であり、 判定手段は、 各センサ手段か らの交流信号の加算信号レベルが所定レベルの時に論理値 1の出力を発生し、 所 定レベルでな 、時に論理値 0の出力を発生する構成である請求項 2記載の交通信 号灯の監視装置。

4 . 前記センサ手段は、 信号灯の給電線を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周波信 号発生器から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給電線の通電時に 高レベルで出力側に受信され、 非通電時に低レベルで出力側に受信される電流セ ンサである請求項 3記載の交通信号灯の監視装置。

5 . 前記判定手段は、 前記各センサ手段からの交流信号を、 倍電圧整流回路によ りそれぞれ倍電圧整流して加算する構成である請求項 3記載の交通信号灯の監視

6 . 前記判定手段は、 入力信号が予め設定した閾値範囲內の時に論理値 1の出力 を発生し、 閾値範囲外の時に論理値 0の出力を発生すると共に、 故障時に出力が 論理値 0となるウインドウコンパレータを用いて、 前記加算信号レベルを判定す る構成である請求項 3記載の交通信号灯の監視装置。

7 . 前記判定手段の出力を、 信号灯の点灯周期より長い遅延時間を有するオン ' ディレー回路でサンブルホールドし、 該オン ·ディレー回路の出力を信号灯断芯 故障の判定出力とする構成である請求項 2記載の交通信号灯の監視装置。

8 . 前記判定手段の出力をリセット入力信号とし、 信号灯の鼋源投入信号をトリ ガ入力信号として当該トリガ入力信号を自己保持する自己保持回路を設け、 該自 己保持回路の出力を信号灯断芯故障の判定出力とする構成である請求項 2記載の 交通信号灯の監視装置。

9 . 前記判定手段は、 信号灯の非点灯数が所定数の時に論理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に同時点灯の許されない信号灯の同時点灯故障を示す論理値 0の 出力を発生する構成である請求項 1記載の交通信号灯の監視装置。

1 0 . 前記センサ手段が、 信号灯毎に設けられ、 信号灯の非点灯時に交流信号を 発生し、 点灯時に交流信号を発生しない構成であり、 判定手段は、 各センサ手段 からの交流信号の加算信号レベルが所定レベルの時に論理値 1の出力を発生し、 所定レベルでない時に論理値 0の出力を発生する構成である請求項 9記載の交通 信号灯の監視装置。

1 1 . 前記センサ手段は、 信号灯の耠電線を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周波 信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給電線の非通電 時に高レベルで出力側に受信され、 通電時に低レベルで出力側に受信される電流 センサである請求項 10記載の交通信号灯の監視装置。

1 2 . 前記高周波信号発生器は、 信号灯点灯用の交流電源に同期し、 該交流電源 からの交流信号の零点近傍で前記励振信号を発生しなレ、構成である請求項 11記載 の交通信号灯の監視装置。

1 3 . 前記センサ手段は、 信号灯に直列接镜する信号灯点灯用のスィッチ回路の 端子間に、 点灯電源からの交流電流を高周波信号発生器からの高周波信号により スィツチするための第 1ホトカブラとこのスィツチされた点灯電源からの交流信 号を受信するための第 2ホトカブラの直列回路を、 並列接続してなる電圧センサ である請求項 10記載の交通信号灯の監視装置。

1 4 . 前記判定手段は、 前記各センサ手段からの交流信号を、 倍電圧整流回路に よりそれぞれ倍電圧整流して加算する構成である請求項 10記載の交通信号灯の監 視装置。

1 5 . 前記判定手段は、 入力信号が予め設定した閾値範囲内の時に論理値 1の出 力を発生し、 閎値範囲外の時に論理値 0の出力を発生すると共に、 故障時に出力 が論理値 0となるウインドウコンパレータを用いて、 前記加算信号レベルを判定 する構成である請求項 10記載の交通信号灯の監視装置。

1 6 . 前記判定手段の出力を、 信号灯の点灯周期より長い遅延時間を有するオン · ディレー回路でサンプルホールドし、 該オン ·ディレー回路の出力を同時点灯故 障の判定出力とする構成である請求項 9記載の交通信号灯の監視装置。

1 7 . 前記判定手段の出力をリセット入力信号とし、 信号灯の電源投入信号をト リガ入力信号として当該トリガ入力信号を自己保持する自己保持回路を設け、 該 自己保持回路の出力を同時点灯故障の判定出力とする構成である請求項 9記載の 交通信号灯の監視装置。

1 8 . 2つの道路が交差する 2枝の交差点の各道路方向の各信号灯の点灯状態を、 信号灯の点灯時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 非点灯時に交流信号を 発生せず論理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセンサ手段を用いて検出 し、 各信号灯毎の各センサ手段からの出力状態に基づいて信号灯正常時に高エネ ルギ状態に相当する論理値 1の出力を発生し、 同時点灯の許されない信号灯の同 時点灯時に低エネルギ状態に相当する論理値 0の出力を発生する判定手段を設け て構成したことを特徵とする交通信号灯の監視装置。

1 9 . 前記判定手段が、 各道路方向の進行許可を示す各綠灯の点灯状態を検出す る各センサ手段の論理信号を加算する第 1加算回路と、 該第 1加算回路の加算値 をレベル検定する第 1レベル検定回路とを備え、 該第 1レベル検定回路は、 加算 値が 1の時に論理値 1の出力を発生し、 加算値が 2の時に論理値 0の出力を発生 する構成である請求項 18記載の交通信号灯の監視装置。

2 0 . 前記判定手段は、 請求項 19に記載の第 1加算回路と第 1 レベル検定回路を 備えると共に、 各道路方向の各赤灯の点灯状態を示す各センサ手段の論理信号を 加算する第 2加算回路と、 該第 2加算回路の加算値をレベル検定する第 2レベル 検定回路と、 該第 2レベル検定回路の出力信号と各道路方向の各黄灯の各センサ 手段の論理信号を加算する第 3加算回路と、 該第 3加算回路の加算値と前記第 1 レベル検定回路の出力を論理和演算する第 1論理和演算回路とを備え、 論理和演 算出力を判定出力とする構成である請求項 18記載の交通信号灯の監視装置。

2 1 . 前記判定手段は、 請求項 20に記載の第 2加算回路及び第 2レベル検定回路 を備えると共に、 各道路方向の綠灯及び黄灯の点灯状態を示す各センサ手段の論 理信号を加算する第 4加算回路と、 該第 4加算回路の加算値と前記第 2レベル検 定回路の出力を論理和演算する第 2論理和演算回路とを備え、 論理和演算出力を 判定出力とする構成である請求項 18記載の交通信号灯の監視装置。

2 2 . 2つの道路が交差する 2技の交差点の同一道路側の信号灯を 1つのグルー ブとし、 各グループ毎に、 進行許可を示す許可信号灯の点灯伏態を、 信号灯の非 点灯時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず論 理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセンサ手段を用いて検出し、 グルー ブ毎のセンサ手段からの出力状態に基づいて、 少なくとも一方のグループが非点 灯状態を示す時に信号灯正常を示す高工ネルギ状態に相当する論理値 1の出力を 発生し、 両グループが非点灯状態を示さない時に同時点灯故障を示す低エネルギ 状態に相当する論理値 0の出力を発生する判定手段を備えて構成したことを特徵 とする交通信号灯の監視装置。

2 3 . 各グループの許可信号灯が単数の場合において、 前記判定手段は、 各グル ーブ毎の各センサ手段の論理出力を論理和演算する第 3論理和演算回路を備え、 論理和演算出力を判定出力とする構成である請求項 22に記載の交通信号灯の監視

2 4 . 各グループの許可信号灯が単数の場合において、 前記判定手段は、 各グル ーブ毎の各センサ手段の論理出力を加算する第 5加算回路と、 該第 5加算回路の 加算値をレベル検定する第 3レベル検定回路とを備え、 該第 3レベル検定回路は、 加算値が 1以上の時に論理値 1の出力を発生し、 加算値が 0の時に論理値 0の出 力を発生する構成である請求項 22記載の交通信号灯の監視装置。

2 5 . 各グループの許可信号灯が複数の場合において、 前記判定手段は、 各グル ーブ毎の各センサ手段の論理出力を、 それぞれ加算する第 6及び第 7加算回路と、 第 6及び第 7加算回路の加算値をそれぞれレベル検定し各加算値がそれぞれ最大 の時に論理値 1を出力する第 4及び第 5レベル検定回路と、 第 4レベル検定回路 と第 5レベル検定回路の両出力を論理和演算する第 4論理和演算回路とを備え、 論理和演算出力を判定出力とする構成である請求項 22記載の交通信号灯の監視装

2 6 . 各グループの許可信号灯が複数の場合において、 前記判定手段は、 各グル ープ毎の各センサ手段の論理出力を、 それぞれ加算する第 8及び第 9加算回路と、 第 8及び第 9加算回路の加算値を論理和演算する第 5論理和演算回路と、 該第 5 論理和演算回路の論理和出力をレベル検定し論理和出力が論理値 2以上の時に論 理値 1を出力する第 6レベル検定回路とを備える構成である請求項 22記載の交通 信号灯の監視装置。

2 7 . 前記センサ手段は、 許可信号灯毎に設けられ、 許可信号灯の給！^を可飽 和磁性体コアに巻回し、 高周波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの励 振信号が、 前記給^の非通電時に高レベルで出力側に受信され、 通電時に低レ ベルで出力側に受信される電流センサである請求項 22記載の交通信号灯の監視装 置。

2 8 . 前記高周波信号発生器は、 許可信号灯点灯用の交流電源に同期し、 該交流 電源からの交流信号の零点近傍で前記励振信号を発生しない構成である請求項 27 fの交通信号灯の監¾¾置。

2 9 . 前記センサ手段は、 許可信号灯の給電線に介装される点灯用スィッチ回路 間の端子電圧を検出する電圧センサである請求項 22記載の交通信号灯の監視装置。

3 0 . 各グループの許可信号灯が複数の場合にぉレ、て、 前記センサ手段が、 同一 グループの全ての許可信号灯が非点灯伏態の時に論理値 1の出力を発生し、 少な くとも 1つの許可信号灯が点灯している時に論理値 0の出力を発生する構成であ る時、 前記判定手段は、 各グループの電流センサからの出力を論理和演算し、 論 理和演算出力を判定出力とする構成である請求項 22記載の交通信号灯の監視装置。

3 1 . 前記センサ手段は、 同一グループの全ての許可信号灯の給電線を 1つの可 飽和磁性体コアに巻回し、 高周波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの 励振信号が、 前記全給^に電流が流れていない時に高レベルで出力側に受信さ れ、 少なくとも 1本の給 に 流が流れている時に低レベルで出力側に受信さ れる電流センサである請求項 30記載の交通信号灯の監視装置。

3 2 . 前記センサ手段が、 同一グループの各許可信号灯の給 ¾1¾に介装される点 灯用スィツチ回路間の端子電圧を検出し、 全ての信号灯の端子罨圧が存在する時 に論理値 1の出力を発生し、 少なくとも 1つの信号灯の端子 圧が存在しない時 に論理値 0を出力する電圧センサである請求項 30記載の交通信号灯の監視装置。

3 3 . 前記センサ手段は、 1つの許可信号灯の点灯用スィッチ回路端子間に、 点 灯電源の交流電流を高周波信号発生器からの高周波信号でスィッチするための第 1ホトカブラと該第 1ホトカブラでスィツチされた点灯電源の交流信号を受信す るための第 2ホトカブラの直列回路を並列接続すると共に、 その他の許可信号灯 の点灯用スィッチ回路端子間に、 1対のホトカブラの直列回路を並列接続し、 前 記第 2ホトカブラと前記 1対のホトカブラの各直列回路とを従属接続し、 最終段 の 1対のホトカブラ直列回路の出力をセンサ出力とする電圧センサである請求項 32記載の交通信号灯の監視装置。

3 4 . 前記判定手段の出力を、 信号灯の点灯周期より長い 時闆を有するオン ディレー回路でサンブルホールドし、 該オン ·ディレー回路の出力を同時点灯故 障の判定出力とする構成とした請求項 22記載の交通信号灯の監視装置。

3 5 . 前記判定手段の出力をリセット入力信号とし、 信号灯の電源投入信号をト リガ入力信号として当該トリガ入力信号を自己保持する自己保持回路を設け、 該 自己保持回路の出力を同時点灯故障の判定出力とする構成とした請求項 22記載の 交通信号灯の監視装置。

3 6 . 3つの道路が交差する 3技の交差点の信号灯の同時点灯を監視する交通信 号灯の監視装置であって、 同一道路側の信号灯を 1グループとし、 各グループ毎 に、 進行許可を示す許可信号灯の点灯状態を、 信号灯の非点灯時に交流信号を発 生して論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず論理値 0を出力する 2値 の論理信号を出力するセンサ手段を用レ、て検出し、 グループ毎のセンサ手段から の論理信号をそれぞれ加算する第 10、 第 11及び第 12加算回路と、 各加算回路の加 算値をレベル検定しそれぞれ加算値が最大値の時に論理値 1の出力を発生する第 7、 第 8及び第 9 レベル検定回路と、 各レベル検定回路の論理出力を加算する第 13加算回路と、 該第 13加算回路の加算値が 2以上の時に信号灯の正常を示す論理 値 1を出力し加算値が 1以下の時に同時点灯故障を示す論理値 0の出力を発生す る第 10レベル検定回路とを備えて構成したことを特徵とする交通信号灯の監視装

3 7 . 3つの道路が交差する 3技の交差点の信号灯の同時点灯を監視する交通信 号灯の監視装置であって、 進行許可を示す各許可信号灯の点灯状態を、 信号灯の 非点灯時に交流信号を発生して論理値 1を出力し、 点灯時に交流信号を発生せず 論理値 0を出力する 2値の論理信号を出力するセンサ手段を用いてそれぞれ検出 する一方、 第 1方向と第 2方向の道路側の各許可信号灯に対応するセンサ出力を 加算する第 14加算回路と、 第 2方向と第 3方向の道路側の各許可信号灯に対応す るセンサ出力を加算する第 15加算回路と、 第 3方向と第 1方向の道路側の各許可 信号灯に対応するセンサ出力を加算する第 16加算回路と、 各加算回路の加算値が 6の時に信号灯正常を示す論理値 1の出力を発生し、 加算値が 5以下の時に同時 点灯故障を示す論理値 0の出力を発生する第 11レベル検定回路とを備えて構成し たことを特徴とする交通信号灯の監視装置。

3 8 . 複数の道路が交差する交差点に設置される各信号機の信号灯の点灯を制御 する点灯制御回路を備えた交通信号灯の制御装置において、 各信号灯の点灯状態 を検出するセンサ手段及び該センサ手段の出力に基づいて信号灯の点灯数又は非 点灯数が、 所定数の時に信号灯の正常を示す高工ネルギ状態に相当する論理値 1 の出力を発生し、 所定数でない時に信号灯の異常を示す低エネルギ状態に相当す る論理値 0の出力を発生する判定手段を備えた信号灯監視回路と、 該信号灯監視 回路から論理値 1の出力が発生した時に信号灯に通電し、 論理値 0の出力が発生 し時に信号灯の通電を停止する信号灯通電制御回路とを備えて構成したことを特 徴とする交通信号灯の制御装置。

3 9 . 前記信号灯監視回路は、 信号灯の非点灯時に交流信号を発生し、 点灯時に 交流信号を発生しない構成のセンサ手段と、 該センサ手段の非点灯出力数が所定 数の時に論理値 1の出力を発生し、 所定数でない時に同時点灯の許されない信号 灯の同時点灯故障を示す論理値 0の出力を発生する判定手段とからなる請求項 38 記載の交通信号灯の制御装瑟。

4 0 . 前記信号灯通電制御回路が、 各信号灯の給電線に直列に介装されるリレー 接点を有する電磁リレーを有し、 前記信号灯監視回路の同時点灯を示す論理値 0 の出力にに基づいて前記電磁リレーを非励磁状態として前記接点を開とする構成 である請求項 39記載の交通信号灯の制御装置。

4 1 . 前記信号灯通電制御回路は、 信号灯の電源投入信号をトリガ入力信号とし、 前記信号灯監視回路の出力をリセット入力信号として前記トリガ入力信号を自己 保持する第 1自己保持回路を備え、 前記監視回路から信号灯正常を示す論理値 1 のリセット入力信号と電源投入による論理値 1のトリガ入力信号が共に入力した 時に前記第 1自己保持回路からの論理値 1の出力により前記電磁リレーを励磁し てその接点を閉とする構成である請求項 40記載の交通信号灯の制御装置。

4 2 . 前記信号灯通電制御回路が、 信号灯監視回路から信号灯の同時点灯を示す 論理値 0の出力が発生して前記第 1自己保持回路からの出力が消滅した時に、 交 差する道路側の黄灯と赤灯の点滅指令を前記点灯制御回路に出力する信号灯点滅 命令回路と、 前記信号灯点滅命合回路の点滅指令に基づく前記黄灯と赤灯の点滅 動作が正常か否かを監視する点滅監視回路と、 前記黄灯と赤灯の点滅動作が異常 の時に点滅監視回路からの出力に基づいて前記電磁リレーを非励磁としてその接 点を開とし信号灯の通電を停止する電磁リレー制御回路とを備えた請求項 41記載 の交通信号灯の制御装置。

4 3 . 前記電磁リレー制御回路は、 前記信号灯監視回路の論理値 1の出力の立ち 下がりの信号をトリガ入力信号とし、 前記点滅監視回路の監視出力をリセット入 力信号とする第 2自己保持回路を備え、 信号灯同時点灯時に黄灯と赤灯の点滅動 作が正常の時にトリガ入力信号及びリッセト入力信号が共に論理値 1となり前記 第 2自己保持回路の出力により前記電磁リレ一の励磁を保持する構成である請求 項 42記載の交通信号灯の制御装置。

4 4 . 前記点滅監視回路は、 信号灯の給電線を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周 波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給電線の非通 電時に高レベルで出力側に受信され、 通電時に低レベルで出力側に受信される電 流センサを 2つ用い、 一方の電流センサの可飽和磁性体コアに赤灯の耠電線を巻 回し、 他方の電流センサの可飽和磁性体コアに黄灯の耠¾ ^を巻回し、 各電流セ ンサの高周波出力信号の包絡線検波出力信号を論理和演算し、 該論理和演算出力 が論理値 1の時に赤灯と黄灯の点滅が正常とし、 論理値 0の時に点滅動作が異常 とする構成である請求項 42記載の 3¾¾信号灯の制御装 So

4 5 . 前記点滅監視回路は、 信号灯の給電線を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周 波信号発生器から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給 の通電 時に高レベルで出力側に受信され、 非通電時に低レベルで出力側に受信される電 流センサを 1つ用い、 電流センサの可飽和磁性体コアに、 赤灯と黄灯の給！^を 巻回し、 電流センサの高周波出力信号の包絡棣検波出力信号をゥインドウコンパ レー夕で閾値演算し、 包絡線検波出力信号が所定の閾値範囲内にある時を点滅動 作が正常とし、 閼値範囲外の時に点滅動作が異常とする構成である請求項 42記載 の交通信号灯の制御装置。

4 6 . 共通の給鼋線に互いに並列接続された複数の信号灯毎に設けられて各信号 灯の給電線が第 1巻線として巻回された各可飽和磁性体コアと、 該各可飽和磁性 体コアに巻かれたィンピーダンス検出用の第 2巻線が互いに直列接統され、 この 第 2巻線を 2次側巻線の負荷とし、 1次側巻線で高周波信号発生器からの高周波 信号を受信するトランスと、 該トランスのインピーダンス変化による出力信号変 化に基づいてトランスの出力信号レベルが所定レベル以上の時に信号灯正常を示 す論理値 1の出力を発生し、 所定レベルより低い時に信号灯断芯故障を示す論理 値 0の出力を発生するレベル検定回路とを備えて構成したことを特徵とする信号 灯の監視装置。

4 7 . 前記レベル検定回路の論理出力と、 前記複数の信号灯の点灯時に論理値 1 の出力を発生するセンサ手段のセンサ出力とを論理積演算し、 論理積演算値が論 理値 1の時に信号灯正常とする構成である請求項 46記載の信号灯の監視装置。

4 8 . 前記レベル検定回路は、 前記トランスの出力信号を一方の入力端子の入力 とし、 前記共通の給電線に電流が存在する時に高レベルの交流信号を発生するセ ンサ手段のセンサ出力を他方の入力端子の入力とするウィンドウコンパレー夕で 構成し、 該ウィンドウコンパレータは、 前記他方の入力端子に高レベルの交流信 号が入力し、且つ、 前記一方の入力端子に予め設定した閾 上のレベルの出力 信号が入力している時に信号灯正常を示す論理値 1の出力を発生する構成である 請求項 46記載の交通信号灯の監視装置。

4 9 . 複数の道路が交差する交差点の各信号灯の点灯状態を、 信号灯の非点灯時 に交流信号を発生し、 点灯時に交流信号を発生しないセンサ手段を用いて検出し、 車用緑灯と歩行者用綠灯の点灯状態を検出するセンサ手段の非点灯時の交流信号 レベルと黄灯の点灯状態を検出するセンサ手段の非点灯時の交流信号レベルとを 異ならせ、 各センサ手段の出力に基づいて、 車用緑灯同士及び車用綠灯と歩行者 用綠灯の各同時点灯故障と、 車用綠灯と黄灯及び歩 ^用綠灯と黄灯の各同時点 灯故障とを区別して通報する判定手段を備えて構成したことを特徵とする交通信 号灯の監視装置。

5 0 . 3つの道路が交差する 3技の交差点の場合において、 前記センサ手段とし て、 信号灯の給 を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周波信号発生器から入力さ れる可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記給電線の非通電時に高レベルで出力側 に受信され、 通電時に低レベルで出力側に受信される電流センサを複数用い、 各 電流センサに 2つの出力端子を設けると共に、 第 1の電流センサに第 1道路方向 の車用綠灯及び歩行者用綠灯の給電線を巻回し、 第 2の電流センサに第 1道路方 向の黄灯の辁¾§を巻回し、 第 3の電流センサに第 2道路方向の車用綠灯及び歩 行者用綠灯の給電線を巻回し、 第 4の電流センサに第 2道路方向の黄灯の給電線 を巻回し、 第 5の電流センサに第 3道路方向の車用綠灯及び歩行者用綠灯の給電 線を巻回し、 第 6の電流センサに第 2道路方向の黄灯の給電線を巻回し、 前記第 1、 第 3及び第 5の電流センサの出力レベルと前記第 2、 第 4及び第 6の電流セ ンサの出力レベルを異ならせる構成とし、 ΙίίΕ判定手段は、 第 1及び第 2の電流 センサの一方の出力端子の出力信号と第 3及び第 の電流センサの一方の出力端 子の出力信号とを加算する第 15加算回路と、 第 1及び第 2の電流センサの他方の 出力端子の出力信号と第 5及び第 6の電流センサの一方の出力端子の出力信号と を加算する第 16加算回路と、 第 3及び第 4の電流センサの他方の出力端子の出力 信号と第 5及び第 6の電流センサの他方の出力端子の出力信号とを加算する第 17 加算回路と、 これら第 15、 第 16及び第 17加算回路の加算出力レベルの論理和出力 が予め設定した閾値以上の時に高レベルの論理値 1の出力を発生する 2つのウイ ンドウコンパレータとを備え、 一方のウィンドウコンパレータの閾値を、 前記第 1、 第 3及び第 5の電流センサの出力低下が検出できるよう設定し、 他方のウイ ンドウコンパレータの闕値を、 前記第 2、 第 4及び第 6の 流センサの出力低下 が検出できるよう設定する構成である請求項 49記載の交通信号灯の監視装置。

5 1 . 複数の道路が交差する交差点の各信号機の綠、 赤、 黄の信号灯が 1本の共 通給電線に並列接続されて点灯制御される交通信号灯の同時点灯故障を監視する 監視装置であって、 信号灯の給電線を可飽和磁性体コアに巻回し、 高周波信号発 生器から入力される可飽和磁性体コアの励振信号が、 前記辁 の非通電時に高 レベルで出力側に受信され、 通電時に低レベルで出力側に受信される電流センサ を用い、 各道路方向の信号機毎に設けた各電流センサの可飽和磁性体コアに、 信 号機の共通給 と赤灯給 ¾Sを互レ、に逆方向に巻回し、 各電流センサの交流信 号レベルを加算回路で加算し、 その加算信号レベルをレベル検定回路でレベル検 定し、 前記レベル検定回路は、 加算信号レベルが予め設定した所定レベル以上の 時に正常を示す論理値 1の出力を発生し、 所定レベルより低い時に同時点灯故障 を示す論理値 0の出力を発生する構成としたことを特徵とする交通信号灯の監視 装置。

5 2 . 2つの道路が交差する 2技の交差点の信号灯の点灯を制御する制御装置で あって、 各道路方向の進行を許可する各許可信号灯の点灯伏態を、 信号灯の非点 灯時に交流信号を発生し、 点灯時に交流信号を発生しないセンサ手段を用レ、て検 出し、 一方の道路側の許可信号灯の点灯状態を検出する第 1センサ手段の出力信 号で励磁される第 1電磁リレーと、 他方の道路側の許可信号灯の点 状態を^ する第 2センサ手段の出力信号で励磁される第 2電磁リレーとを設け、 一方の道 路側の許可信号灯の給 に、 第 2電磁リレーの励磁時に閉路するリレー接点を 直列に介装し、 他方の道路側の許可信号灯の給電線に、 第 1電磁リレーの励磁時 に閉路するリレー接点を直列に介装する構成としたことを特徴とする交通信号灯 の制御装置。