JPH0230908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、列車、自動車等の移動を間接的に制
御するための信号機において複数の信号灯のうち
１灯が故障により消灯したとき、より安全側の現
示をすること、また現示すべきでない信号灯が故
障により誤つて点灯したとき、直ちにそれを検知
し消灯するか、より安全側の現示をするように制
御する方法に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

従来の信号灯点灯回路は第１図に示すように、
信号用リレー数個と必要により設けられる信号電
球断芯検出器により構成されていた。この場合、
信号用リレーは信号灯点灯電流によつて溶着しな
いように、かつフエールセイフな構成となるよう
に考慮されてあるため形状が大きく高価であつ
た。また重要な信号機が信号灯の断芯等により消
灯し続けると安全性が低下するので、信号機の点
灯制御回路には信号電球断芯検出器を付加する必
要があつた。またその信号電球断芯検出器を付加
しても、複数の、例えば赤、青、黄の信号灯のど
の電球が断芯しているかの判別ができないため、
自動的に故障に対応する安全側の現示制御ができ
ない等の問題があつた。本発明は、上述の欠点を
改善するためになされたもので電球毎にマイクロ
コンピユータにより制御できる半導体スイツチを
有する点灯回路、点灯電源回路に直列にヒユーズ
を有し故障検出時ヒユーズを故意に溶断させるこ
とにより消灯を優先する電球点灯回路、ヒユーズ
を溶断させるために回路を一部短絡させる回路、
電球点灯回路の電流を電圧に変換しマイクロコン
ピユータにより電球点灯回路の電流を検査できる
電流センサーから構成され、マイクロコンピユー
タにより電球点灯回路毎に故障の有無をチエツク
し、故障検出時信号機の信号灯をより安全な現示
となるように点灯または消灯制御することを特徴
とし、かつ凡用の電子部品であるトライアツク、
小形トランス、ダイオード、抵抗、ヒユーズ、マ
イクロコンピユータなどにより小形、軽量、安価
で安全性に優れた信号灯点灯方法を提供するもの
である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に従つて説明する。
第２図は本回路の構成図であり、BX，CXは信
号灯に供給する交流電源、Ｇ，Ｙ，Ｒは緑（進
行）、横（注意）、赤（停止）を示す信号灯、TC
１〜TC４はトライアツク、Ｓ１，Ｓ２は信号灯
回路を一次コイルとし二次側に抵抗を接続した電
流センサー、Ｆはヒユーズ、CPUはマイクロコ
ンピユータでその出力ポートからトライアツクの
トリガー端子への制御線が、入力ポートには電流
センサーからの信号線が接続される。FLRは
CPUが故障した時にＢ接点を構成するCPU故障
検出リレーのＢ接点である。またｒは限流抵抗で
TC４を導通したときＦを含むＧ，Ｙ点灯回路の
短絡電流を一定値に調整する抵抗である。以下に
この回路による故障診断、故障時のフエールセイ
フ制御の方法について第２図、第４図により説明
する。

先ず信号灯点灯時に信号灯点灯の状態を検査す
る。第２図において信号灯Ｇを点灯するときはト
ライアツクTC１〜TC４をOFF制御して全ての
信号灯を消灯する。この状態ｔ１でＳ２の信号が
０であることすなわち電流０であり信号灯は点灯
していないことをチエツクする。次にマイクロコ
ンピユータよりＣ１にオン信号（ハイレベルの信
号）を出力しTC１を導通状態に制御しＧ灯に電
流を流し点灯制御する。同時にｔ２でＳ２の信号
を入力しＧ灯が点灯したことを確認する。他の信
号灯を点灯するときも同様に点灯チエツクを行
う。次にＧ灯点灯を継続しているときは一定の時
間間隔で回路Ｓ２の電圧を読みＧ灯点灯を確認す
るとともに短時間Ｃ１に０信号を出力しTC１を
OFF制御しＧ灯を消灯する（ｔ３）。そしてＳ２
の信号によりｔ３のときＧ灯が消灯できたこと
を、すなわちいつでもＧ灯を正常に消灯できるこ
とを検査する。また消灯している信号灯について
は、一度全灯消灯にしたうえで検査したい灯を一
瞬（交流電源の約半サイクル）点灯制御し（ｔ
４）このときの電流をチエツクすることにより消
灯回路についての検査を行う。他の信号灯につい
ての検査も同様である。これらの検査において消
灯の信号灯を検査のために点灯すること、あるい
は点灯状態の信号灯を消灯する時間は数ｍｓ以下
の短時間でよく、短時間の時は人間がこの信号機
を見ていても殆ど検査による信号機の現示の変化
は目には感じない。

次に信号灯点灯回路の故障を検出した時のフエ
ールセイフ制御方法について説明する。信号機を
単に電子回路で制御した場合に、電子回路に例え
ばトライアツクが導通側の故障を発生したときＧ
灯を消灯し、より制限側のＹ、Ｒ灯を点灯させた
いときでもＧ灯が点灯のままとなり安全にはなら
ない。そこでTC１，TC２が導通故障のときには
これと直列に接続されたヒユーズＦを溶断しＧ，
Ｙに流れる電流を遮断する。Ｆを溶断するのはマ
イクロコンピユータによりトライアツクTC４を
導通制御することにより回路のＡ−Ｂ間を短絡し
一次的にＦを流れる電流を増加することによりな
される。Ｇ、Ｙ灯が消灯する故障についてはＧに
ついてはＹを、ＹについてはＲ灯のように下位の
現示に制御することにより安全側に、すなわちフ
エールセイフにすることができる。このように信
号灯回路の短絡、開放故障検査を一定時間間隔Ｔ
で順次行うことにより故障を早期に発見し、故障
検出時より安全側に信号機の現示を制御できると
ともに、マイクロコンピユータにより保守者に警
報を発することもできる。またマイクロコンピユ
ータについては、マイクロコンピユータ自体のセ
ルフチエツクにより、故障検出時附属の故障検出
リレーFLRを復旧（FLRのＢ接点を構成）させ
られるものとする。

〔発明の効果〕

半導体を利用した電源オン・オフ回路とくにフ
エールセーフ性が要求される信号灯点灯回路にお
いて、半導体が導通故障したときは前述の方法に
より電源をオフし、半導体が開放故障したときに
は他の信号灯の安全側の現示となるよう点灯制御
することにより、半導体スイツチのフエールセー
フ利用が可能となつた。すなわち電子回路による
信号機のフエールセーフ点灯が可能となり、信号
機の点灯回路は汎用で安価、信頼性の高い電子部
品での構成ができ、経済性の向上が期待できる。
さらに故障を短時間に検出でき故障継続時間を短
縮できるので保全性の向上も期待できる。また第
２図の信号灯が複フイラメント点灯の場合は第３
図のように電流センサーをフイラメント毎に持て
ば信号灯の半断芯（複フイラメントの片断芯）も
検出できる。また、鉄道の信号機においては列車
のいない夜は信号機を軌道回路に連動して自動的
に消灯したり、点灯の輝度を下げ電力の節約を行
うなどきめ細かい制御が可能となりより一層の経
済性の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の継電器による信号灯点灯回路を
示す回路構成図、第２図、第４図は本発明の方法
を実施するための回路構成図、第３図は第２図の
回路構成における動作を説明するためのタイムチ
ヤートである。 なお、BX，CXは交流電源、HR，DRは信号
灯制御リレー、AiRは信号電球断芯検出器、TC
１〜TC４はトライアツク、Ｓ１，Ｓ２は電流セ
ンサー、Ｆはヒユーズ、CPUはマイクロコンピ
ユータ、FLRはマイクロコンピユータの故障検
出リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流の電源により点灯する複数の電球（信号
   灯）からなる信号機において、信号機点灯の交流
   電源とマイクロコンピユータによつて信号灯毎に
   点灯電源をオン・オフ制御できる半導体スイツ
   チ、信号灯点灯回路の電流センサー、一部の信号
   灯と直列に接続されたヒユーズ、マイクロコンピ
   ユータによつてオン・オフ制御できる短絡スイツ
   チ、マイクロコンピユータおよび信号灯から構成
   され、信号灯を所定の現示に点灯制御するととも
   に、通常の点灯および滅灯の現示に支障しない短
   い時間複数の信号灯を順次点灯、滅灯しそのとき
   の電流の有無により信号灯の点灯状態を検査し、
   故障と判定されたときはヒユーズによる強制消灯
   あるいは正常な信号灯の点灯制御により複数の信
   号灯を故障の内容に応じ故障状態よりも安全な現
   示となるように点灯または滅灯制御することによ
   り信号灯点灯のフエールセーフ性を確保すること
   を特徴とする信号灯のフエールセーフ電子制御方
   法。