JP2001018800A - 信号機および信号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】遠隔の機器室から少ない配線ケーブルで多数の
信号機を的確に制御し管理することのできる信号機およ
び信号装置を提供する。 【解決手段】信号機３０は、伝送部３１と、信号現示の
ために発光する灯器部３３と、制御部３２と、検出部３
４とを備え、親装置２０から伝送回線５０を通じて送ら
れてくる制御情報を伝送部３１で受信し、制御部３２
は、制御情報とは別系統で供給されている電源６０によ
って灯器部３３を点灯させるか否かを親装置２０から受
信した制御情報に従って制御する。検出部３４は、灯器
部３３の点灯状態を信号灯器ごとに検出し、伝送部３１
は、検出部３４で検出されたセンサ信号に基づき制御部
３２が作成した表示情報を親装置２０に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、親装置からの指示
に基づき、進行、停止等の信号現示を行う信号機および
信号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉄道の駅構内に配置される信号
機は、機器室に設備されている連動装置によってその動
作が制御される。連動装置は、線路の分岐箇所に配置さ
れている転てつ器や、進路への侵入の可否を表示する信
号機など各種機器の動作状態を、列車や保守用車両等の
到着，出発，通過等に合わせて統括的に制御し、列車等
が要求する進路を安全かつ迅速に開通させるための装置
である。

【０００３】このような連動装置と信号機との間は、通
常、各信号機ごとに個別に設けた多心の配線ケーブルで
一対一に接続されている。また機器室では、信号機が正
常に点灯しているか否かを示す断芯情報を信号機単位で
取得し、故障の状況等を把握するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各信号
機と連動装置との間を、配線ケーブルで個別に接続する
ものでは、敷設する配線ケーブルの総延長が膨大にな
り、配線ケーブルの敷設およびその保守にかかる費用と
手間が嵩むという問題があった。また信号機で用いてい
る信号灯電球の使用電圧を点検するためには、現場の信
号機まで作業員が赴いて電圧測定を行わなければならな
かった。

【０００５】また、機器室からでは、断芯情報を信号機
単位でしか取得できないので、交換用に現場へ持参する
灯器の種類（色）が分からないという問題があった。す
なわち、信号機がその発光色をカラーレンズで変更する
タイプである場合は、発光色にかかわらず電球そのもの
は共通なので、信号機単位の断芯情報であっても問題は
ない。しかし、たとえば、信号機がＬＥＤ（発光ダイオ
ード）灯のように発光色ごとに種類の異なる灯器を使用
するものである場合には、現場にどの色の灯器を持参す
れば良いかが分からず、全ての色の灯器を持ち込まなけ
ればならなかった。

【０００６】さらに、ＬＥＤ灯は、高輝度であり、微少
電流でもある程度発光してしまう特性を有するので、信
号灯を点灯させるための電力供給を兼ねた制御信号を機
器室の連動装置から各信号機に送って信号現示を遠隔制
御すると、配線ケーブルに生じる誘導電圧によって、減
灯であるべき信号灯が、それよりも明るい薄点灯の状態
になる場合があるという問題もあった。

【０００７】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、遠隔の機器室から少
ない配線ケーブルで多数の信号機を的確に制御し管理す
ることのできる信号機および信号装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］親装置（２０）からの指示に基づき、進行、停止
等の信号現示を行う信号機において、伝送部（３１）
と、信号現示のために発光する灯器部（３３）と、制御
部（３２）とを備え、前記伝送部（３１）は、前記親装
置（２０）から所定の伝送回線（５０）を通じて送られ
てくる制御情報を受信するものであり、前記制御部（３
２）は、前記制御情報とは別に供給される電源（６０）
によって前記灯器部（３３）を点灯させるか否かを前記
親装置（２０）から受信した前記制御情報に従って制御
するものであることを特徴とする信号機。

【０００９】［２］親装置（２０）からの指示に基づ
き、進行、停止等の信号現示を行う信号機において、伝
送部（３１）と、信号現示のために発光する灯器部（３
３）と、制御部（３２）、検出部（３４）とを備え、前
記伝送部（３１）は、前記親装置（２０）から所定の伝
送回線（５０）を通じて送られてくる制御情報を受信す
るものであり、前記制御部（３２）は、前記制御情報と
は別に供給される電源（６０）によって前記灯器部（３
３）を点灯させるか否かを前記親装置（２０）から受信
した前記制御情報に従って制御するものであり、前記検
出部（３４）は、前記灯器部（３３）の点灯状態を検出
するものであり、前記制御部（３２）は、前記検出部
（３４）によって検出された前記灯器部（３３）の点灯
状態に基づいて前記灯器部（３３）での実際の現示状態
を表す現示状態情報を作成するものであり、前記伝送部
（３１）はこれを前記親装置（２０）に前記伝送回線
（５０）を通じて送信するものであることを特徴とする
信号機。

【００１０】［３］親装置（２０）からの指示に基づ
き、進行、停止等の信号現示を行う信号機において、伝
送部（３１）と、信号現示のために発光する灯器部（３
３）と、制御部（３２）、検出部（３４）とを備え、前
記伝送部（３１）は、前記親装置（２０）から所定の伝
送回線（５０）を通じて送られてくる制御情報を受信す
るものであり、前記制御部（３２）は、前記制御情報と
は別に供給される電源（６０）によって前記灯器部（３
３）を点灯させるか否かを前記親装置（２０）から受信
した前記制御情報に従って制御するものであり、前記検
出部（３４）は、前記灯器部（３３）に供給される電源
電圧と前記灯器部（３３）を流れる電流の各値を検出す
るものであり、前記制御部（３２）は、前記検出部（３
４）によって検出された電圧値および電流値を前記灯器
部（３３）の詳細動作状態を表す保全情報を作成するも
のであり、前記伝送部（３１）は、これを前記親装置
（２０）に前記伝送回線（５０）を通じて送信するもの
であることを特徴とする信号機。

【００１１】［４］前記検出部（３４）は、前記灯器部
（３３）の各信号灯ごとに検出を行い、前記伝送部（３
１）は、各信号灯ごとの動作情報を前記親装置（２０）
に送信することを特徴とする［２］または［３］記載の
信号機。

【００１２】［５］他の信号機と共通の伝送回線（５
０）を通じて前記親装置（２０）との間で情報通信を行
うことを特徴とする［１］、［２］、［３］または
［４］記載の信号機。

【００１３】［６］他の信号機と共通の電源回線（６
０）を通じて電源の供給を受けることを特徴とする
［１］、［２］、［３］、［４］または［５］記載の信
号機。

【００１４】［７］［１］、［２］、［３］、［４］、
［５］または［６］記載の信号機と、前記信号機を遠隔
管理する親装置（２０）と、前記親装置（２０）と前記
信号機との間を接続する伝送回線（５０）とを具備する
ことを特徴とする信号装置。

【００１５】前記本発明は次のように作用する。信号機
（３０）は、伝送部（３１）と、信号現示のために発光
する灯器部（３３）と、制御部（３２）とを備え、親装
置（２０）から所定の伝送回線（５０）を通じて送られ
てくる制御情報を伝送部（３１）で受信し、制御部（３
２）は、制御情報とは別系統で供給されている電源（６
０）によって灯器部（３３）を点灯させるか否かを親装
置（２０）から受信した制御情報に従って制御する。

【００１６】このように電源（６０）の供給とは別系統
の伝送回線（５０）を通じて親装置（２０）から送られ
てくる制御情報にしたがって灯器の点灯状態を制御する
ので、信号灯がＬＥＤ灯であっても、配線ケーブルで生
じる誘導電圧によって当該ＬＥＤ灯が薄点灯するような
事態を本質的に回避することができる。

【００１７】また、信号機（３０）に設けた検出部（３
４）は、灯器部（３３）の点灯状態を検出し、制御部
（３２）は、検出部（３４）によって検出された灯器部
（３３）の点灯状態に基づいて当該灯器部（３３）の実
際の現示状態（点灯状態）を表す現示状態情報を作成
し、伝送部（３１）は、これを親装置（２０）に伝送回
線（５０）を通じて送信する。

【００１８】より詳細には、灯器部（３３）に供給され
る電源電圧の値と、灯器部（３３）に流れる電流値とを
灯器部（３３）の有する各信号灯ごとに測定し、これを
各信号灯の詳細動作状態を表す保全情報として親装置
（２０）に送信する。

【００１９】このように信号機の具備する灯器部（３
３）の点灯状態を表した情報を信号機側から親装置（２
０）に送信するので、遠隔の親装置（２０）から各信号
機の動作状態を確実に把握することができる。特に、信
号灯ごとに保全情報を送ることで、ＬＥＤ灯を使用した
場合であっても、どの色のＬＥＤ灯に障害が生じている
かを親装置（２０）の側で的確に認識することができ、
保守作業の工数を軽減することができる。

【００２０】また、駅構内に配置された多数の信号機を
１つの伝送回線（５０）に共通接続することにより、駅
構内に敷設する配線ケーブルの総延長を短くすることが
できる。なお、制御情報とは別系統で電源（６０）を供
給するので、当該電源回線（６０）を複数の信号機（３
０）で共通に使用すれば、電源回線（６０）の総延長距
離も短くできる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。図１は、本実施の形態にかかる信
号装置１０を示している。信号装置１０は、親装置２０
と、これの子装置となる第１から第Ｎまでの信号機３０
と、親装置２０と各信号機３０との間を共通接続する１
つの伝送回線５０と、各信号機３０に電源を供給するた
めの電源回線６０とから構成されている。

【００２２】親装置２０は、線路の分岐箇所に配置され
ている転てつ器や、進路への侵入の可否を表示する信号
機など各種機器の動作状態を、列車や保守用車両等の到
着，出発，通過等に合わせて統括的に制御し、列車等が
要求する進路を安全かつ迅速に開通させるための電子連
動装置である。

【００２３】信号機３０は、伝送部３１と、制御部３２
と、灯器部３３と、検出部３４と、電源部３５とから構
成される。伝送部３１は、伝送回線５０を通じて親装置
２０との間で各種の情報の授受を行う部分であり、通信
手順の制御や誤り検出などを行うものである。ここで
は、親装置２０から信号機制御に必要な制御情報やポー
リング情報を受信したり、信号機３０の側から親装置２
０に向けて表示情報を送信する等の機能を果たすように
なっている。

【００２４】制御部３２は、信号機３０の動作を親装置
２０からの指示に基づいて制御する回路部分である。灯
器部３３は、ＬＥＤ灯などの信号灯器であり、複数の色
のＬＥＤ灯を備えている。検出部３４は、灯器部３３
（各信号灯器）に供給されている灯電源の電圧値および
各信号灯器を流れる電流の値を検出する回路部分であ
る。電源部３５は、電源回線６０から灯器部３３を点灯
させるための灯電源と、伝送部３１、制御部３２、検出
部３４への論理電源を取り出す回路部分である。

【００２５】なお、親装置２０は、各信号機３０と各種
情報の授受を行うための図示省略した伝送部を備えてい
る。また伝送回線５０を通じての情報伝送は、フェール
セーフに行われるようになっている。

【００２６】次に作用を説明する。図２は、信号装置１
０における各種情報の流れを示している。図３は、親装
置２０と信号機３０との間で伝送される情報の内容を示
している。なお、図２の信号機３０で示した伝送制御論
理３１ａは、伝送部３１で実行される処理である。伝送
制御論理３１ａは、親装置２０から伝送回線５０を通じ
て受信した信号を、自装置の制御部３２等で処理可能な
形式に展開したり、逆に内部形式のデータを伝送回線５
０を通じて伝送できる形態に変換する処理などを行う。

【００２７】灯制御論理３２ａは、制御部３２で実行さ
れる処理であり、親装置２０からの指示に基づいて検出
部３４の点灯制御を行うものである。電圧・電流センサ
３４ａは、検出部３４を構成する素子であり、各信号灯
器ごとに設けられている。

【００２８】図２に示すように、親装置２０は、定周期
で信号機３０に向けて伝送回線５０を通じて制御情報１
０１を送信する。この制御情報には、図３に示すよう
に、信号機種別データと、信号機現示制御データと、Ｉ
Ｄコードおよびチェックコードが含まれている。

【００２９】このうち信号機種別データは、当該制御情
報が制御対象としている信号機の種類を表している。信
号機現示制御データは、信号現示の指示内容を示すデー
タである。ＩＤコードは、送信先の信号機を一意に識別
するための識別情報である。このＩＤコードは、各信号
機ごとに固有の値が予め割り当てられる。チェックコー
ドは、データが誤りなく伝送されたか否かを調べるため
の誤り検出符号である。

【００３０】信号機３０の伝送部３１は、親装置２０か
ら受信した制御情報１０１に伝送制御論理処理を施し、
内部で認識可能なデータ形式の制御データ２０１に変換
する。この制御データ２０１は、制御部３２に引き渡さ
れて灯制御論理処理が施され、最終的に制御信号２０２
として灯器部３３へ出力される。これにより、親装置２
０から各信号機３０の動作が遠隔制御されることにな
る。

【００３１】このように、信号灯への電力供給を兼ねた
制御信号を連動装置から各信号機に送って信号現示を遠
隔制御するのではなく、駆動用の電力供給を別系統の電
源回線６０とし、当該電源によって灯器部３３を点灯さ
せるか否かを示す制御情報だけを親装置２０から伝送回
線５０を通じて各信号機３０に伝送するので、配線ケー
ブルで生じる誘導電圧によってＬＥＤ灯が、滅灯制御に
もかかわらず、薄点灯してしまうような事態を本質的に
防止することができる。

【００３２】信号機３０の検出部３４は、灯器部３３の
各信号灯に供給されている灯電源の電圧と信号灯に流れ
る電流とを監視し、電圧値や電流値を表したセンサ信号
２０３は制御部３２に入力される。このセンサ信号２０
３は制御部３２でＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換さ
れ、灯制御論理３２ａによって保全データに加工され
る。また制御部３２は、検出部３４から入力されたセン
サ信号２０３に基づいて、現時点での実際の信号現示状
態を表した信号灯制御状態データを作成する。保全デー
タおよび信号灯制御状態データは、表示データ２０４と
して伝送部３１に入力される。

【００３３】灯制御論理３２ａで作成された保全データ
と信号灯制御状態データとを含む表示データ２０４は、
親装置２０から自装置宛てのポーリング情報１０２を受
信したとき、伝送部３１の伝送制御論理３１ａによって
伝送形態に合致した表示情報１０３に変換されて、親装
置２０に向けて送信される。表示情報１０３には、図３
に示すように、上述の信号灯制御状態データと、保全デ
ータと、自信号機を表すＩＤコードと、チェックコード
が含まれる。

【００３４】なお、ポーリング情報１０２は、図３に示
すように信号機３０を特定するためのＩＤコードとチェ
ックコードとから構成される。伝送回線５０に共通接続
されている各信号機３０は、親装置２０からのポーリン
グ情報１０２を受信し、それに含まれるＩＤコードによ
って、当該ポーリング情報１０２が自装置宛てのものか
否かを判別するようになっている。また親装置２０は、
信号機から送られてきた表示情報に含まれるＩＤコード
によってその送信元の信号機を認識するようになってい
る。

【００３５】このように、親装置２０からの表示情報１
０３に応じて、表示情報１０３を各信号機３０から親装
置２０に送信するので、親装置２０は、遠隔から各信号
機３０の動作状態を詳細に把握することができる。すな
わち、現在、どのような信号現示が行われているかを把
握できるほか、どのような電圧電流特性で点灯している
かあるいは故障しているかを信号灯器ごとに認識するこ
とができる。また信号灯器に流れる電流値を監視するの
で、半断芯や全断芯など信号灯単位の保全データを親装
置２０の側で容易に把握することができる。さらには、
各信号灯器への電源電圧を監視して親装置２０に通知す
るので、親装置２０の側で各信号灯の電源に関する点検
作業も自動化することができる。

【００３６】このほか、駅構内に配置した複数の信号機
３０を伝送回線５０に共通接続し、１つの伝送回線５０
で親装置２０と各信号機３０との間の通信を行うので、
個別に配線ケーブルを敷設する場合に比べて、総延長距
離を短縮し、配線ケーブルを大幅に削減することができ
る。また親装置２０から送る制御情報に信号機３０の種
別情報を含めているので、信号機の種類にかかわらず伝
送制御論理および灯制御論理などの共通化を図ることが
できる。その結果、制御部等を各種の信号機で共通化す
ることができ、装置価格の低減を図ることができる。

【００３７】以上説明した実施の形態では、各信号機３
０への電源回線６０を共通化したが、電源の供給は、伝
送回線５０と別系統であれば、必ずしも共通化するに及
ばない。また保全データ等は、各信号灯器の電流値、電
圧値をそのまま表したものであっても良いが、信号機３
０の側である程度のランクに分類して加工したデータで
あってもよい。たとえば、正常、半断芯、全断芯などに
分類した結果を保全データとして親装置２０に送信する
ように構成してもよい。

【００３８】このほか親装置と各子装置との間を結ぶ伝
送回線は、電気式の通信ケーブルを用いたものであって
も、光ファイバー伝送路を用いたものであってもよい。
なお、伝送回線として光ファイバー伝送路を用いた光伝
送方式を用いれば、より伝送の信頼性を高めることがで
きる。

【００３９】

【発明の効果】本発明にかかる信号機および信号装置に
よれば、電源の供給とは別系統の伝送回線で連動装置等
の親装置と各信号機とを共通接続し、当該伝送回線を通
じて親装置から制御情報を送ることで各信号機を遠隔制
御するので、個別に信号機を接続する場合に比べて、配
線ケーブルを大幅に削減することができる。

【００４０】また信号灯器を点灯させるための電力供給
を兼ねた制御信号を連動装置から各信号機に送って信号
現示を遠隔制御するのではなく、駆動用の電力供給を別
系統の電源回線とし、当該電源によって灯器部を点灯さ
せるか否かの制御情報だけを親装置から伝送回線を通じ
て各信号機に伝送するので、伝送路で生じる誘導電圧に
よってＬＥＤ灯などが、滅灯制御にもかかわらず、薄点
灯してしまうような事態を本質的に防止できる。

【００４１】さらに、各信号灯器ごとの動作状態を監視
してその情報を信号機から親装置に送るので、親装置は
遠隔から各信号機の動作状態を信号灯器ごとに詳細に認
識することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る信号装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る信号装置を構成す
る親装置と信号機との間で授受される情報の流れを示す
説明図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る信号装置が伝送回
線を通じて伝送する情報の種類と内容を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０…信号装置 ２０…親装置 ３０…信号機 ３１…伝送部 ３１ａ…伝送制御論理 ３２…制御部 ３２ａ…灯制御論理 ３３…灯器部 ３４…検出部 ３４ａ…電圧・電流センサ ３５…電源部 ５０…伝送回線 ６０…電源回線 １０１…制御情報 １０２…ポーリング情報 １０３…表示情報 ２０１…制御データ ２０２…制御信号 ２０３…センサ信号 ２０４…表示データ

フロントページの続き (72)発明者 近藤 文隆 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 関 貫造 神奈川県横浜市鶴見区平安町二丁目29番地 の１ 株式会社京三製作所内 (72)発明者 今澤 利浩 神奈川県横浜市鶴見区平安町二丁目29番地 の１ 株式会社京三製作所内 Ｆターム(参考） 5H180 BB02 BB08 HH14 HH18 JJ02 JJ11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親装置からの指示に基づき、進行、停止等
   の信号現示を行う信号機において、 伝送部と、信号現示のために発光する灯器部と、制御部
   とを備え、 前記伝送部は、前記親装置から所定の伝送回線を通じて
   送られてくる制御情報を受信するものであり、 前記制御部は、前記制御情報とは別に供給される電源に
   よって前記灯器部を点灯させるか否かを前記親装置から
   受信した前記制御情報に従って制御するものであること
   を特徴とする信号機。
2. 【請求項２】親装置からの指示に基づき、進行、停止等
   の信号現示を行う信号機において、 伝送部と、信号現示のために発光する灯器部と、制御
   部、検出部とを備え、 前記伝送部は、前記親装置から所定の伝送回線を通じて
   送られてくる制御情報を受信するものであり、 前記制御部は、前記制御情報とは別に供給される電源に
   よって前記灯器部を点灯させるか否かを前記親装置から
   受信した前記制御情報に従って制御するものであり、 前記検出部は、前記灯器部の点灯状態を検出するもので
   あり、 前記制御部は、前記検出部によって検出された前記灯器
   部の点灯状態に基づいて前記灯器部での実際の現示状態
   を表す現示状態情報を作成するものであり、前記伝送部
   はこれを前記親装置に前記伝送回線を通じて送信するも
   のであることを特徴とする信号機。
3. 【請求項３】親装置からの指示に基づき、進行、停止等
   の信号現示を行う信号機において、 伝送部と、信号現示のために発光する灯器部と、制御
   部、検出部とを備え、 前記伝送部は、前記親装置から所定の伝送回線を通じて
   送られてくる制御情報を受信するものであり、 前記制御部は、前記制御情報とは別に供給される電源に
   よって前記灯器部を点灯させるか否かを前記親装置から
   受信した前記制御情報に従って制御するものであり、 前記検出部は、前記灯器部に供給される電源電圧と前記
   灯器部を流れる電流の各値を検出するものであり、 前記制御部は、前記検出部によって検出された電圧値お
   よび電流値を前記灯器部の詳細動作状態を表す保全情報
   を作成するものであり、前記伝送部は、これを前記親装
   置に前記伝送回線を通じて送信するものであることを特
   徴とする信号機。
4. 【請求項４】前記検出部は、前記灯器部の各信号灯ごと
   に検出を行い、前記伝送部は、各信号灯ごとの動作情報
   を前記親装置に送信することを特徴とする請求項２また
   は３記載の信号機。
5. 【請求項５】他の信号機と共通の伝送回線を通じて前記
   親装置との間で情報通信を行うことを特徴とする請求項
   １、２、３または４記載の信号機。
6. 【請求項６】他の信号機と共通の電源回線を通じて電源
   の供給を受けることを特徴とする請求項１、２、３、４
   または５記載の信号機。
7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
   信号機と、 前記信号機を遠隔管理する親装置と、前記親装置と前記
   信号機との間を接続する伝送回線とを具備することを特
   徴とする信号装置。