特許 6246695 鉄道用発光機制御装置、および、鉄道用発光機制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6246695

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】鉄道用発光機制御装置、および、鉄道用発光機制御システム

(51)【国際特許分類】

   B61L 5/18 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   B61L5/18 A

【請求項の数】4

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-213938(P2014-213938)

(22)【出願日】2014年10月20日

(65)【公開番号】特開2016-78741(P2016-78741A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2016年11月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000144348

【氏名又は名称】株式会社三工社

(74)【代理人】

【識別番号】110000121

【氏名又は名称】アイアット国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】長峯 望

(72)【発明者】

【氏名】鵜飼 正人

(72)【発明者】

【氏名】會田 学

(72)【発明者】

【氏名】田村 守

(72)【発明者】

【氏名】杉本 経嗣

(72)【発明者】

【氏名】石井 琢

【審査官】 橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３７７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０７１９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００１３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４９２５９８７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｌ１／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の発光部と第２の発光部を有する鉄道用発光機と１ペアのケーブルで接続され、前記鉄道用発光機を制御する鉄道用発光機制御装置において、
前記第１の発光部の点灯を制御する第１の信号を出力するとともに、前記第１の信号を出力しない場合には、前記第１の信号とは逆方向の電流が、前記ケーブルおよび前記鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、
前記第１の信号とは逆方向の電流であって、前記断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、前記第２の発光部の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、
前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号を、前記第１の発光制御手段から出力される前記第１の信号と、前記第２の発光制御手段から出力される前記第２の信号とで切り替える切り替え手段と、
前記第１の発光制御手段により出力される前記第１の信号とは逆方向の電流が出力されないようにバイパスするバイパス回路と
を備え、
前記バイパス回路が接続状態になった後に、前記切り替え手段により、前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号が、前記第１の信号から前記第２の信号に切り替えられるとともに、前記切り替え手段により、前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号が、前記第２の信号から前記第１の信号に切り替えられた後に、前記バイパス回路が切断状態となる
ことを特徴とする鉄道用発光機制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の鉄道用発光機制御装置であって、
前記第２の発光制御手段の動作を指令する信号の入力によりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第１のリレーと、
前記第１のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第２のリレーと、
前記第２のリレーに並列に接続されるＣＲ回路と、
前記第１のリレーの第２の接点が電気的に接続され、かつ、前記第２のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を切り替えさせる第３のリレーと
を備え、
前記バイパス回路は、前記第２のリレーの第２の接点が接続された場合、前記第１の信号とは逆方向の電流をバイパスし、
前記切り替え手段は、前記第３のリレーの接点により構成される
ことを特徴とする鉄道用発光機制御装置。

【請求項3】

鉄道用発光機と前記鉄道用発光機を制御する鉄道用発光機制御装置により構成され、前記鉄道用発光機と前記鉄道用発光機制御装置とが１ペアのケーブルで接続される鉄道用発光機制御システムにおいて、
前記鉄道用発光機は、
第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光部と、
第１の方向とは異なる第２の方向の電流を通過させる電流通過手段と、
所定の条件に合致した前記第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、
前記選択手段により選択的に通過された前記第２の方向の電流により前記第１の発光手段による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光部と
を備え、
前記鉄道用発光機制御装置は、
前記第１の発光部の点灯を制御する第１の信号を、前記第１の方向の電流により出力するとともに、前記第１の信号を出力しない場合には、前記第２の方向の電流が、前記ケーブルおよび前記鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、
前記第２の方向の電流であって、前記断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、前記第２の発光部の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、
前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号を、前記第１の発光制御手段から出力される前記第１の信号と、前記第２の発光制御手段から出力される前記第２の信号とで切り替える切り替え手段と、
前記第１の発光制御手段により出力される前記第１の信号とは逆方向の電流が出力されないようにバイパスするバイパス回路と
を備え、
前記バイパス回路が接続状態になった後に、前記切り替え手段により、前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号が、前記第１の信号から前記第２の信号に切り替えられるとともに、前記切り替え手段により、前記ケーブルを介して前記鉄道用発光機に供給される信号が、前記第２の信号から前記第１の信号に切り替えられた後に、前記バイパス回路が切断状態となる
ことを特徴とする鉄道用発光機制御システム。

【請求項4】

請求項３に記載の鉄道用発光機制御システムであって、
前記第２の発光制御手段の動作を指令する信号の入力によりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第１のリレーと、
前記第１のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第２のリレーと、
前記第２のリレーに並列に接続されるＣＲ回路と、
前記第１のリレーの第２の接点が電気的に接続され、かつ、前記第２のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を切り替えさせる第３のリレーと
を備え、
前記バイパス回路は、前記第２のリレーの第２の接点が接続された場合、前記第１の信号とは逆方向の電流をバイパスし、
前記切り替え手段は、前記第３のリレーの接点により構成される
ことを特徴とする鉄道用発光機制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道用発光機制御装置、および、鉄道用発光機制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

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

【0003】

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

【0004】

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

【0005】

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

【0006】

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

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４９２５９８７号公報

【特許文献2】特開２０１０−１７３５９７号公報

【0008】

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

【0009】

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

【0010】

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

【0011】

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

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

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

【0013】

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

【0014】

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

【0015】

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

【0016】

また、鉄道信号機４や、特殊信号発光機が正常に動作していることは、安全担保のためにとても重要なことであり、ケーブルの断線を正確に検出することが必要不可欠である。

【0017】

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、現行の特殊信号発光機用制御器と特殊信号発光機に、鉄道用発光機の視認可否を確認する機能を追加するにあたって、現存するケーブルをそのまま利用することを可能とするとともに、正確な断線検出を行うことができる、鉄道用発光機制御装置、鉄道用発光機、鉄道用発光機制御システム、および、視認確認システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記課題を解決するために、本発明の鉄道用発光機制御装置の第１の側面は、第１の発光部の点灯を制御する第１の信号を出力するとともに、第１の信号を出力しない場合には、第１の信号とは逆方向の電流が、ケーブルおよび鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、第１の信号とは逆方向の電流であって、断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、第２の発光部の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号を、第１の発光制御手段から出力される第１の信号と、第２の発光制御手段から出力される第２の信号とで切り替える切り替え手段と、第１の発光制御手段により出力される第１の信号とは逆方向の電流が出力されないようにバイパスするバイパス回路とを備え、バイパス回路が接続状態になった後に、切り替え手段により、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号が、第１の信号から第２の信号に切り替えられるとともに、切り替え手段により、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号が、第２の信号から第１の信号に切り替えられた後に、バイパス回路が切断状態となることを特徴とする。

【0019】

本発明の鉄道用発光機制御装置の他の側面は、第２の発光制御手段の動作を指令する信号の入力によりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第１のリレーと、第１のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第２のリレーと、第２のリレーに並列に接続されるＣＲ回路と、第１のリレーの第２の接点が電気的に接続され、かつ、第２のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を切り替えさせる第３のリレーとを備え、バイパス回路は、第２のリレーの第２の接点が接続された場合、第１の信号とは逆方向の電流をバイパスし、切り替え手段は、第３のリレーの接点により構成されることを特徴とする。

【0020】

本発明の鉄道用発光機制御システムの第１の側面は、鉄道用発光機が、第１の方向の電流に基づいて発光する第１の発光部と、第１の方向とは異なる第２の方向の電流を通過させる電流通過手段と、所定の条件に合致した第２の方向の電流を選択的に通過させる選択手段と、選択手段により選択的に通過された第２の方向の電流により第１の発光部による発光とは区別可能な光で発光する第２の発光部とを備え、鉄道用発光機制御装置が、第１の発光部の点灯を制御する第１の信号を、第１の方向の電流により出力するとともに、第１の信号を出力しない場合には、第２の方向の電流が、ケーブルおよび鉄道用発光機に流れるか否かに基づいて断線検出処理を行う第１の発光制御手段と、第２の方向の電流であって、断線検出処理を行うための電流とは区別可能な、第２の発光部の点灯を制御する第２の信号を生成して出力する第２の発光制御手段と、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号を、第１の発光制御手段から出力される第１の信号と、第２の発光制御手段から出力される第２の信号とで切り替える切り替え手段と、第１の発光制御手段により出力される第１の信号とは逆方向の電流が出力されないようにバイパスするバイパス回路とを備え、バイパス回路が接続状態になった後に、切り替え手段により、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号が、第１の信号から第２の信号に切り替えられるとともに、切り替え手段により、ケーブルを介して鉄道用発光機に供給される信号が、第２の信号から第１の信号に切り替えられた後に、バイパス回路が切断状態となることを特徴とする。

【0021】

本発明の鉄道用発光機制御システムの他の側面は、第２の発光制御手段の動作を指令する信号の入力によりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第１のリレーと、第１のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を電気的に接続させる第２のリレーと、第２のリレーに並列に接続されるＣＲ回路と、第１のリレーの第２の接点が電気的に接続され、かつ、第２のリレーの第１の接点が電気的に接続されることによりＯＮ状態となり、対応する接点を切り替えさせる第３のリレーとを備え、バイパス回路は、第２のリレーの第２の接点が接続された場合、第１の信号とは逆方向の電流をバイパスし、切り替え手段は、第３のリレーの接点により構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、特殊信号発光機用制御器と特殊信号発光機に、鉄道用発光機の視認可否を確認する機能を追加するにあたって、現存するケーブルをそのまま利用することが可能となるとともに、出力信号の切り替え時に、誤った断線検出を起こさない。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来の確認装置および赤外線発光機について説明するための図である。

【図2】従来の確認装置および赤外線発光機について説明するための図である。

【図3】特殊信号発光機用制御器の外観構成を示す図である。

【図4】赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機の外観構成を示す図である。

【図5】赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図6】赤色発光の機能のみを有する特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図7】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機制御システムについて説明するための図である。

【図8】特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図9】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機について説明するための図である。

【図10】特殊信号発光機用制御器のリレーの動作タイミングについて説明するための図である。

【図11】電圧値に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、特殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図12】周波数に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、特殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図13】周波数に基づいて、断線検出用の信号と発光素子を発光させるための信号とを区別可能なようにした、特殊信号発光機と特殊信号発光機用制御器について説明するための図である。

【図14】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器の異なる構成例について説明するための図である。

【図15】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機の外観構成例について説明するための図である。

【図16】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機と、特殊信号発光機用制御器の異なる構成例について説明するための図である。

【図17】特殊信号発光機の視認可否を確認する機能が追加された特殊信号発光機の外観構成例について説明するための図である。

【図18】確認装置の信号検査処理について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施の形態の鉄道用発光機制御システムについて、図３〜図１８を参照しながら説明する。鉄道用発光機とは、例えば、特殊信号発光機、鉄道用信号機、合図器、または標識などの、鉄道信号や停止現示などのための発光を行う各種発光機を示す。

【0025】

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

【0026】

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

【0027】

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

【0028】

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

【0029】

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

【0030】

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

【0031】

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

【0032】

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

【0033】

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

【0034】

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

【0035】

次に、図８〜図１４を参照して、図７を用いて説明した特殊信号発光機用制御器７１および特殊信号発光機７２が有する機能および動作について説明する。なお、図８〜図１４においては、それぞれのリレーのコイルおよびコイルに接続されている電源部、各素子に必要に応じて接続されるＣＲ（コンデンサおよび抵抗）回路、電流制限抵抗、並びに、グランドなど、回路の設計において自明である部分については、適宜、省略している。
ここで、請求項に記載の第１の信号は、ＬＥＤ４５を赤色に発光させる信号、第２の信号は、視認可否を確認するための視認確認用信号、第１の発光部はＬＥＤ４５、第２の発光部は、発光素子１１２、第１の発光制御手段は、赤色発光制御部８２、第２の発光制御手段は、視認確認用発光制御部８４に対応する。また、切り替え手段は、リレー９６に対応する。電流通過手段は、ダイオード６１、選択手段は、視認確認用信号判定部１１１に対応する。

【0036】

図８の特殊信号発光機用制御器７１と図９の特殊信号発光機７２は、図６を用いて説明した、特殊信号発光機の視認可否を点検のための機能を有さない特殊信号発光機用制御器３１と特殊信号発光機４１とを接続していた１ペアのケーブル５２を用いて接続される。

【0037】

特殊信号発光機用制御器７１は、リレー回路部８１、赤色発光制御部８２、および、視認確認用発光制御部８３を含んで構成されている。

【0038】

リレー回路部８１に赤色発光指令が入力された場合、リレー９１−ａがＯＮ状態となり、これに伴って、リレー接点９１−ｂ−１および９１−ｂ−２が接続状態となる。

【0039】

リレー接点９１−ｂ−１が接続状態となった時、リレー９２−ａがＯＦＦ状態となる。その時、リレー接点９２−ｂが開放状態となる。したがって、リレー回路部８１に目視確認用発光指令が入力されていても、赤色発光指令が入力されている間は、リレー９３−ａはＯＮ状態とはならない。

【0040】

また、リレー接点９１−ｂ−２が接続状態であるか開放状態であるかによって、赤色発光制御部８２は、異なる動作を行う。すなわち、赤色発光制御部８２は、リレー接点９１−ｂ−２が接続状態において入力を受け、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を発光させるための信号を生成し、送出するとともに、リレー接点９１−ｂ−２が開放状態においては、ＬＥＤ４５を発光させるための信号とは逆方向の電流を常時出力し、その電流が流れるか否かに基づいて、断線検出を行う機能を有している。

【0041】

リレー接点９１−ｂ−２および赤色発光制御部８２は、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１と基本的に同等の機能を有するものである。

【0042】

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

【0043】

リレー接点９２−ｂが接続状態となっている、すなわち、赤色発光指令が入力されていない状態で、リレー回路部８１に目視確認用発光指令が入力された場合、リレー９３−ａがＯＮ状態となり、これに伴って、リレー接点９３−ｂ−１および９３−ｂ−２が接続状態となる。

【0044】

リレー接点９３−ｂ−１が接続状態となった場合、リレー９４−ａがＯＮ状態となる。リレー９４−ａに対して平行にＣＲ回路９５が接続されており、リレー接点９３−ｂ−１が切断状態となってから、リレー９４−ａがＯＦＦ状態となるまでには、一定の遅延時間が発生する。遅延時間の長さは、ＣＲ回路９５のコンデンサ容量および抵抗値によって決まる。

【0045】

リレー９４−ａがＯＮ状態となった場合、リレー接点９４−ｂ−１、９４−ｂ−２、および、９４−ｂ−３が接続状態となる。リレー接点９３−ｂ−２、および、リレー接点９４−ｂ−１が接続状態である場合、リレー９６−ａがＯＮ状態となる。リレー９６−ａがＯＮ状態であるとき、リレー接点９６−ｂ−１および９６−ｂ−２は、視認確認用発光制御部８３の出力を接点１０１および１０２から特殊信号発光機７２に出力し、リレー９６−ａがＯＦＦ状態であるとき、リレー接点９６−ｂ−１および９６−ｂ−２は、赤色発光制御部８２の出力を接点１０１および１０２から特殊信号発光機７２に出力するように、その接点が制御される。

【0046】

リレー接点９４−ｂ−２が接続状態である場合、目視確認用発光制御部８３が動作を実行する。

【0047】

視認確認用発光制御部８３は、電源回路９７、および、視認確認用信号生成部９８を含み、必要に応じて、パターン信号生成部９９を含んで構成されている。

【0048】

電源回路９７に視認確認用発光指令が供給されたことを示す信号が供給された場合、視認確認用信号生成部９８は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの、後述する特殊信号発光機７２の視認確認用信号判定部１１１が判定可能な信号を生成し、パターン信号生成部９９に供給する。視認確認用信号生成部９８が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細については、図１１〜図１３を用いて後述する。

【0049】

パターン信号生成部９９は、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）で点滅させるためのパターン信号を生成して出力する。また、パターン信号生成部９９は、必要な様々なパターン信号を生成して出力することが可能であり、例えば、上述した特許文献２に記載のように、隣接する複数の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識やその他のノイズ成分の中から、目的の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識の視認可否の確認を行えるようにするための所定のビットパターンを生成して出力するものであってもよいことは言うまでもない。

【0050】

リレー接点９４−ｂ−３が接続状態である場合、赤色発光制御部８２から出力される断線検出用の逆方向電流がダイオード８４に流れる。すなわち、断線検出用の逆方向電流は、バイパス回路に流れ、回路の後段には流れない。また、上述したように、リレー９４−ａには、ＣＲ回路９５が並列に接続されているので、リレー９３−ａがＯＦＦになり、リレー接点９３−ｂ−２が開放状態となってリレー９６−ａがＯＦＦ状態となるタイミングに対して、リレー９４−ａの接点であるリレー接点９４−ｂ−３の開放のタイミングが遅延される。すなわち、リレー９６−ａがＯＦＦ状態となり、リレー接点９６−ｂ−１および９６−ｂ−２が、赤色発光制御部８２の出力を接点１０１および１０２から特殊信号発光機７２に出力するように、その接点が切り換えられたのち、リレー接点９４−ｂ−３が開放状態となる。

【0051】

赤色発光指令が入力されていない状態で、目視確認用発光指令の入力が開始された場合、および、目視確認用発光指令の入力が終了された場合のリレー９３−ａおよびリレー９４−ａのＯＮ／ＯＦＦの動作、バイパス回路のリレー接点９４−ｂ−３の接続／開放、並びに、リレー接点９６−ｂ−１および９６−ｂ−２の切り替えのタイミングについては、図１０を用いて後述する。

【0052】

次に、図９を参照して、特殊信号発光機７２について説明する。

【0053】

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

【0054】

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

【0055】

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

【0056】

視認確認用信号判定部１１１は、特殊信号発光機用制御器７１から、ケーブル５２を介して、逆方向電流の供給を受けたとき、その電流が発光素子１１２を発光させるための信号であるか否かを判定する機能を有し、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの所定の信号である場合に、発光素子１１２に電流を供給して、発光させる。視認確認用信号生成部９８が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細については、図１１〜図１３を用いて後述する。

【0057】

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

【0058】

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

【0059】

特殊信号発光機用制御器７１は、赤色発光指令や視認確認用発光指令を受けていない場合、リレー９１−ａおよびリレー９３−ａはＯＦＦ状態であり、リレー接点９１−ｂ−２およびリレー接点９４−ｂ−２はそれぞれ接続されない。このとき、赤色発光制御部８２により逆方向電流が出力される。リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

【0060】

断線等がない場合、特殊信号発光機７２の端子１０３に供給された逆方向電流は、ダイオード６１を通過して、端子１０４から、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機用制御器７１に供給される。また、視認確認用信号判定部１１１により、供給された逆方向電流が、その電流が発光素子１１２を発光させるための信号ではないことが判定されるので、発光素子１１２には、電流が流れない。そして、逆方向電流は、ＬＥＤ４５を通過することができない。リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、ダイオード６１を通過して、端子１０４から、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機用制御器７１に供給された逆方向電流は、赤色発光制御部８２に入力され、断線が発生していないことが検出される。

【0061】

例えば、踏切内に異常が発生したことをセンサが検出したり、非常停止ボタンが押下された場合など、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための赤色発光指令が特殊信号発光機用制御器７１に供給された場合、リレー９１−ａがＯＮとなり、リレー接点９１−ｂ−２が接続される。赤色発光制御部８２は、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための正方向電流の信号を出力する。このとき、リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２は、赤色発光制御部８２と端子１０１および端子１０２を接続しているため、正方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

【0062】

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

【0063】

そして、特殊信号発光機用制御器７１に視認確認用発光指令が供給された場合、リレー９２−ｂがＯＮとなる。このとき、踏切内に異常が発生したことをセンサが検出したり、非常停止ボタンが押下された場合など、特殊信号発光機７２のＬＥＤ４５を赤色に発光させるための赤色発光指令が特殊信号発光機用制御器７１に供給されていなければ、リレー接点９４−ｂ−２は接続状態となるので、視認確認用発光制御部８３は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧が異なる、周波数が異なる、または、信号波形が異なるなどの視認確認用信号判定部１１１が判定可能な、所定のパターン信号を生成し、逆方向電流として出力する。

【0064】

リレー９２−ａを設けることにより、視認確認用発光指令が供給されている場合においても、赤色発光指令によるＬＥＤ４５の発光が優先されるので、列車の運行中に視認確認処理を行っても、列車の運行に支障をきたさない。なお、列車の運行中に視認確認処理を行わない場合、リレー９２−ａは省略可能である。

【0065】

リレー接点９４−ｂ−２が接続状態となっているとき、リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２は、視認確認用発光制御部８３と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２に供給される。

【0066】

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

【0067】

次に、図１０を参照して、リレー９３−ａ、リレー８７、リレー接点９４−ｂ−３、並びに、リレー接点９６−ｂ−１および９６−ｂ−２のそれぞれの接続と開放のタイミングの詳細について説明する。

【0068】

赤色発光指令が入力されていない状態で目視確認用発光指令が外部から入力されると、リレー９３−ａがＯＮ状態となり、続いて、リレー９４−ａがＯＮ状態となる。リレー９４−ａがＯＮ状態となることにより、バイパス回路のリレー接点９４−ｂ−３が接続され、赤色発光制御部８２からの逆方向電流の出力は、リレー接点９６−ｂ−２に供給されず、バイパスされる。そして、その後、リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２が切り換えられ、目視確認用発光制御部８３からの出力信号が、外部に出力される。

【0069】

目視確認用発光指令が終了されると、リレー９３−ａがＯＦＦ状態となり、リレー接点９３−ｂ−２が開放状態となった場合、リレー９６−ａがＯＦＦとなり、赤色発光制御部８２からの出力信号が、外部に出力されるように、リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２が切り換えられるが、リレー接点９３−ｂ−２が開放状態となっても、ＣＲ回路９５の放電中は、リレー９４−ａはＯＦＦにならない。そして、ＣＲ回路９５の放電の終了後、リレー９４−ａがＯＦＦとなり、リレー接点９４−ｂ−３が開放されて、赤色発光制御部８２からの出力信号が、外部に出力される。

【0070】

これにより、特殊信号発光機用制御器７１からの出力の切り替え時に、誤って断線検出が行われてしまうことを防ぐことができる。

【0071】

次に、視認確認用信号生成部９８が生成する信号と、特殊信号発光機７２における視認確認用信号の判定の詳細について、図１１〜図１３を用いて説明する。特殊信号発光機用制御器７１および特殊信号発光機７２の動作について、図８および図９を用いて説明した場合と同様の部分については、その説明を適宜省略する。

【0072】

図１１を参照して、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流に対して高電圧の電流とする場合について説明する。

【0073】

図１１の視認確認用発光制御部８３−１は、電圧を制御する機能を有する視認確認用信号生成部９８−１により、発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流に対して高電圧であり、後述するツェナーダイオード１２２のツェナー電圧値よりも高電圧であるものとし、パターン信号生成部９９によって、所定のパターン信号を生成して出力する。

【0074】

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

【0075】

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

【0076】

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

【0077】

次に、図１２を参照して、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号（その信号波形は、例えば、SIN波、ノコギリ波、方形波等の、断線検出のための逆方向電流とは異なる信号波形であってもよい）とする場合について説明する。

【0078】

図１２の視認確認用発光制御部８３−２は、発振回路１３１を備える視認確認用信号生成部９８−２により、発光素子１１２を発光させるための逆方向電流を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号であるものとし、パターン信号生成部９９によって、所定のパターン信号を生成して出力する。

【0079】

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

【0080】

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

【0081】

また、特殊信号発光機７２に供給される発光素子１１２を発光させるための逆方向電流
を、断線検出用の逆方向電流とは異なる所定の周波数の信号とした場合、複数の特殊信号発光機７２に対応する視認確認用のパターン信号を、それぞれ異なる周波数の信号にすることにより、１つの視認確認用発光制御部８３から、１ペアのケーブル５２を介して、複数の特殊信号発光機７２−２の発光素子１１２を、それぞれ固有のビットパターンで発光させることが可能となる。図１３を参照して、複数の特殊信号発光機７２−２の発光素子１１２を、それぞれ固有のビットパターンで発光させる場合について説明する。

【0082】

図１３においては、図１２に記載のリレーや端子等を省略して、発光素子１１２を発光させるための動作の説明に必要な部分、すなわち、視認確認用発光制御部８３−２および特殊信号発光機７２−２のみを図示している。省略した部分の構成は、図１２を用いて説明した場合と同様である。

【0083】

視認確認用発光制御部８３−２の出力には、１ペアのケーブル５２を介して、複数の特殊信号発光機７２−２が、直列、または、並列に接続されている。図１３においては、３つの特殊信号発光機７２−２−１、特殊信号発光機７２−２−２、および、特殊信号発光機７２−２−３が接続されている。

【0084】

視認確認用発光制御部８３−２の視認確認用信号生成部９８−２は、それぞれ異なる周波数を発振する複数の発振回路１３１を備えている。ここでは、視認確認用信号生成部９８−２は、発振回路１３１−１、発振回路１３１−２、および、発振回路１４１−３の３つの発振回路１３１を備えているものとする。ここでは、発振回路１３１−１の発振周波数をＡＨｚ、発振回路１３１−２の発振周波数をＢＨｚ、そして、発振回路１３１−３の発振周波数をＣＨｚであるものとする。

【0085】

パターン信号生成部９９は、複数の特殊信号発光機７２−２のそれぞれの発光素子１１２の発光パターン信号を生成する複数のビットパターン生成部１５１を備えている。ここでは、第１のビットパターン生成部１５１−１、第２のビットパターン生成部１５１−２、および、第３のビットパターン生成部１５１−３が、それぞれ異なる周波数の信号の供給を受け、特殊信号発光機７２−２−１、特殊信号発光機７２−２−２、および、特殊信号発光機７２−２−３のそれぞれの発光素子１１２の発光パターン信号を生成し、逆方向電流として出力する。

【0086】

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

【0087】

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

【0088】

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

【0089】

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

【0090】

上述したように、特殊信号発光機４１または特殊信号発光機７２は、それぞれの踏切から、視認距離と称される所定の第１の距離（例えば、８００ｍ）以内においては、どの距離からでも特殊信号発光機４１または特殊信号発光機７２の発光の状態が確認可能な位置に設置されなければならない。例えば、急カーブがあるような場合、現状の特殊信号発光機用制御器３１から、複数設置されている特殊信号発光機４１の赤色発光を同時に制御している可能性がある。このような場合においても、図１３を用いて説明した構成をとることにより、複数設置されている特殊信号発光機４１が接続されているケーブル５２を新規敷設または再敷設することなく、現状の特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１−２に更新し、特殊信号発光機４１を特殊信号発光機７２−２に更新することが可能となる。

【0091】

また、上述した視認確認用発光制御部８３のパターン信号生成部９９は、図１４に示すように、視認確認用発光制御部８３ではなく、特殊信号発光機７２に備えるものとしてもよい。

【0092】

すなわち、図１４の特殊信号発光機用制御器７１−３の視認確認用発光制御部８３−３においては、特殊信号発光機用制御器７１に視認確認用発光指令が供給され、赤色発光指令が供給されていない場合、すなわち、電源回路９７に視認確認用発光指令が供給されたことを示す信号が供給された場合、視認確認用信号生成部９８は、断線確認用の逆方向電流に対して、電圧、周波数、または、信号波形が異なるなどの、後述する特殊信号発光機７２の視認確認用信号判定部１１１が判定可能な信号を生成し、逆方向電流として出力する。

【0093】

この時、リレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２は、視認確認用発光制御部８３と端子１０１および端子１０２を接続しているため、逆方向電流は、ケーブル５２を介して、特殊信号発光機７２−３に供給される。

【0094】

特殊信号発光機７２−３に供給された逆方向電流は、視認確認用信号判定部１１１に供給される。視認確認用信号判定部１１１は、例えば、その電流の電圧値、信号周波数、または、信号波形に基づいて、発光素子１１２を発光させるための信号のみをパターン信号生成部９９に供給する。

【0095】

パターン信号生成部９９は、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）で点滅させるためのパターン信号を生成して、発光素子１１２に供給し、所定のパターンで発光素子１１２を発光させる。また、パターン信号生成部９９は、必要な様々なパターン信号を生成して出力することが可能であり、例えば、上述した特許文献２に記載のように、隣接する複数の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識やその他のノイズ成分の中から、目的の鉄道用信号機や特殊信号発光機、合図器、または標識の視認可否の確認を行えるようにするための所定のビットパターンを生成して出力するものであってもよいことは言うまでもない。

【0096】

図１４を用いて説明した構成においては、特殊信号発光機７２をそれぞれ区別可能なパターン（例えば、どの踏切に対応する何番目の特殊信号発光機であるかを区別可能なパターン）の信号を生成する機能を、特殊信号発光機７２−３がそれぞれ有する。すなわち、視認確認用発光制御部８３が生成する信号は、断線検出用の逆方向電流とは異なることが判定可能な電流であって、ビットパターンによる情報を含んでおらず、ケーブル５２を介して供給される信号には、発光素子１１２を発光させることを指令する情報のみが含まれる。そして、特殊信号発光機７２−３が、自分自身が有する機能によって、自分自身を示す情報を伝達するための発光を制御する。

【0097】

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

【0098】

図８、図１１、図１２、および、図１４においては、特殊信号発光機７２が、列車の運転士に列車運行情報を伝達する赤色光を発光するＬＥＤ４５を備えた第１の発光部と、赤外線（例として波長８５０nmや９４０nm）または乗務員が誤認する恐れがない可視光を発光する発光素子１１２を備える第２の発光部を同一筐体に備えているものとして説明したが、特殊信号発光機７２は、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備えてもよいし、第２の発光部を有する筐体を、従来の特殊信号発光機４１に後付けするものとしてもよい。

【0099】

図１５を参照して、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備える特殊信号発光機７２の、第１の発光部および第２の発光部の配置例について説明する。図１５においては、第１の発光部および第２の発光部を同一筐体に備える特殊信号発光機７２の例として、特殊信号発光機７２−１〜特殊信号発光機７２―４を図示している。

【0100】

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

【0101】

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

【0102】

次に、図１６および図１７を参照して、第２の発光部を有する筐体を、従来の特殊信号発光機４１に後付けする場合の特殊信号発光機７２の例について説明する。

【0103】

図１６および図１７に示されるように、特殊信号発光機７２は、従来の特殊信号発光機４１に後付けの発光部追加筐体１６１を追加した構成となっている。図１６に示されるように、発光部追加筐体１６１には、視認確認用信号判定部１１１と、発光素子１１２が備えられる。特殊信号発光機４１には、正方向の電流を発光部追加筐体１６１に対して出力するための端子１７１、および、逆方向の電流を発光部追加筐体１６１に対して出力するための端子１７１が設けられ、端子１７１は、発光部追加筐体１６１の端子１７３と、端子１７２は、発光部追加筐体１６１の端子１７４と、それぞれ接続される。なお、端子１７１および端子１７２を新たに設けることなく、端子１７３を端子１０４と、端子１７４を端子１０３とそれぞれ接続するようにしてもよい。

【0104】

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

【0105】

また、図１７に示されるように、後付けの発光部追加筐体１６１は、従来の特殊信号発光機４１の上部に取り付けたり、従来の特殊信号発光機４１の下部に取り付けるようにすることができる。

【0106】

また、上述した特殊信号発光機７２を制御する特殊信号発光機用制御器７１を構成するために、図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１に対して行われる装置の更新には、さまざまな方法が考えられる。

【0107】

図５および図６を用いて説明した特殊信号発光機用制御器３１には、赤色発光制御部８２とその前段のリレーがすでに備えられている。したがって、視認確認用発光制御部８３、ダイオード８４、および、それらの動作を制御するためのリレーと、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、追加することにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新することができる。

【0108】

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

【0109】

そこで、リレー回路部８１、視認確認用発光制御部８３、および、ダイオード８４と、それらを接続する配線を１つの追加用回路筐体に収め、特殊信号発光機用制御器７１の使用者が選択したリレー接点９６−ｂ−１およびリレー接点９６−ｂ−２とともに追加することにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新するものとしてもよい。

【0110】

また、追加用回路筐体に、さらに、赤色発光制御部８２を含めることにより、特殊信号発光機用制御器３１を特殊信号発光機用制御器７１に更新するための配線作業を非常に簡単なものにするものとしてもよい。

【0111】

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

【0112】

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

【0113】

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

【0114】

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

【0115】

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

【0116】

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

【0117】

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

【0118】

次に、図１８のフローチャートを参照して、確認装置１の信号検査処理について説明する。

【0119】

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

【0120】

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

【0121】

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

【0122】

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

【0123】

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

【0124】

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

【0125】

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

【0126】

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

【0127】

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

【0128】

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

【0129】

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

【0130】

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

【0131】

図１８を用いて説明した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

【0132】

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

【0133】

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

【符号の説明】

【0134】

１…確認装置、 １１…ビデオカメラ、 １２…Ａ／Ｄ変換部、 １３…画像データ蓄積部、 １４…制御部、 １５…入力部、 １６…設定部、 １７…プログラム記憶部、 １８…データ記憶部、 １９…表示部、 ３１…特殊信号発光機用制御器、 ４１…特殊信号発光機、 ４５…ＬＥＤ、 ５１…器具箱、 ５２…ケーブル、 ６１…ダイオード、 ７１…特殊信号発光機用制御器、７２…特殊信号発光機、 ８１…リレー回路部、 ８２…赤色発光制御部、 ８３…視認確認用発光制御部、 ８４…ダイオード、 ９１−ａ…リレー、 ９１−ｂ・・・リレー接点、 ９２−ａ…リレー、 ９２−ｂ・・・リレー接点、 ９３−ａ…リレー、 ９３−ｂ・・・リレー接点、 ９４−ａ…リレー、 ９４−ｂ・・・リレー接点、 ９５…ＣＲ回路、 ９６−ａ…リレー、 ９６−ｂ・・・リレー接点、 １１１…視認確認用信号判定部、 １１２…発光素子、 １２１…ダイオード、 １２２…ツェナーダイオード、 １３１…発振回路、 １４１…フィルタ、 １５１…ビットパターン生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】