JPS5920191A - 2線集電式移動物検知装置 - Google Patents

2線集電式移動物検知装置

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JPS5920191A
JPS5920191A JP57130467A JP13046782A JPS5920191A JP S5920191 A JPS5920191 A JP S5920191A JP 57130467 A JP57130467 A JP 57130467A JP 13046782 A JP13046782 A JP 13046782A JP S5920191 A JPS5920191 A JP S5920191A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄道模型車輌のような2線集電式移動物を検
知する装置に関する。 電動式の鉄道模型やモデルカーレーシングにおいては、
一般に2本のレールから移動物としての模型車IQ4に
給電してこれを走行させるようにしているが、単に車輌
を走行させるだけでなく、興趣を更に深めるだめの手段
として、レールの他に建物や信号等の各種アクセサリ−
を設置することも広く行われている。 鉄道模型の場合について述べると、代表的なアクセサリ
−として信号機や踏切がある。これらは、車輌の位置に
応じて動作が制御されるものであるので、これらのアク
セサリ−を設置する場合には、先ず第一に車輌の位置を
検出することが必要である。そのため、従来よシ一般的
に行われている方式は、給電レール上の所定位置に機械
的な検出スイッチ(例えばリレースイッチ)を取り付け
、車輌が通過するとき車輪が接触することによって検出
スイッチが動作し、車輌を検知することである。 ところが、このような機械的検出スイッチを用いる方法
は、取付けに際しレールを加工しなければならず、その
上接触不良を生じ易いという欠点がある。 次に、車輌の検知に当たってはその長さ2が問題となる
。すなわち、車輌ないし列車の長さは腫に様々であるが
、いかなる長さの列車に対しても信号機及び踏切は常に
同じilU+作、すなわち列車が警戒区間に入ったとき
必要な動作をし、その区間を列車が通過するまで動作を
継続することが要求される。そこで、従来は予め定めた
検出区間の両側にセンサ(検出スイッチ)を設け、当該
区間に列車の先端が進入したとき一方のセンサを作動さ
せて検出信号を出力し、その後列車の先端が検出区間を
出るときもう一つのセンサを作動させて検出を停止する
ようにしたものが提案されたが、これによると、列車が
長い場合はその全部が警戒区間を1.1.1でいないに
もかかわらず、信号機や踏切が動作を解除してしまうと
いう欠点があった。 本発明は以上の事情Kgみてなされたもので、その目的
は、機械的な検出手段を用いることなく且つ移1nll
t物の長さ如何によらず、鉄道模型車輌のような2線集
電式移動物の位置、特に当該移動物が所定の区間内に位
置しているかどうかを検知することができる装置を提供
することにある。 本発明によれば、上記の目的を達成するものとして、2
本の給電レールの予め定めた区間を他の区間と電気的に
絶縁して検出区間とし、該検出区間の2本の給電レール
は他の区間と同様に電源(で接続し、該検出区間内に電
気抵抗を有する移117h物が位置したとき該電気抵抗
を通って該給電レールの一方から他方へ電流が流れるこ
と例よって生ずる電圧変化を検出し、これにより上記検
出区間内に上記移動物があることを検知する2n;!集
電式移動物の検知装置が提供される。 以下、添付図面に示す実施例ICついて説明する。 第1図は、本発明の検知装置によって作動する鉄道模型
の単線踏切を示す。この踏切は、レールlを横断する路
面を構成している基盤2を有し、この基盤2上に一対の
警報機3a、3bと一対の遮断機4a、4bとを備えて
いる。各警報機3a。 3bは、夫々一対の電球または発光ダイオード等から成
る発光素子5a、5bを有する。各遮断機4a、4bは
、夫々図に示す開放位置と略水平の閉鎖位置との間を回
動自在に基端部を支持された遮断枠6a、6bと、各遮
断枠の2′1(端に取り付けられてその遮断枠を通常は
開放状態にしておくための重シフa 、7bと、開放状
態にある遮断枠6a。 6bを磁力によって閉鎖位置まで回動させるためのソレ
ノイド(後述)を内蔵した支持部8 a、8 bと、閉
鎖時に各遮断俸6a、6bの自由端を受は止めるY字形
支持片9a、9bとで構成されている。 H2図は上記構成の踏切模型を取シ付けた鉄道模、7B
2軌道の一部を模式的に示す図で、給電レール1は踏切
を含む区間■がギャップ10にて他の区間から′I+i
気的に絶縁され、更にその前後の区間■及び■も同様に
電気的に絶縁され又いる。従って、この踏切及びその近
傍の給電レールは、図において左側から順に通常の給電
区間工、他の区間と絶縁された第1の検出区間■、踏切
を含む第2の検出区間■、同様に絶縁された第3の検出
区間■、そして通常の給電区間■とガっている。 以上の各区間I、I[,11J、Vの給電レールは、直
接または本発明に従って構成された第3図の検知装置を
介して直流電源に接続されている。 すなわち、第2図の2本の給電レールに上から符号A、
Bを付けて区別すれば、通常の給電区間1及びVの給電
レールA及びBは、夫々模型車輌を駆動するための直流
電源の出力端C及びDに接続されているが、第1.第3
の検出区間II 、 IVの給電レールの一方人は、夫
々第4図に示す検出回路ユニット11を介して直流電源
の一出力端Cに接続され、もう1つの給電レールBは直
流電源のもう1つの出力端りに接続されている。また、
第2の検出区間■の給電レールAは踏切の両側にて第4
図のものと一部異なる検出回路ユニツ)12を介して電
源に接続され、もう1つの給電レールBも踏切の両側で
電源に接続されている。 本発明によれば、後述のように、最少1つの検出区間を
設定し、従って最少1つの検出回路ユニットを設置すれ
ば、その区間にある車輌ないし列車を検出できるが、図
示の例において3つの検出区間を設定すると共に4つの
検出回路ユニットfc設置しである理由は、いずれの方
向から列車が進入してきても実際の踏切と同様の動作が
できるようにするためである。 第4図に示す検出回路ユニツ)11について説明すると
、先ず、互いに逆向きの一対のダイオードD、及びり、
と抵抗R1とコンデンサCとが並列接読され、それらの
−j:i+!は、コンパレータ13の入力端子の一方i
3aに接続されると共に前記各検出区間の給電レールA
に接続され、D、 、D、 。 R1及びCの他端は、所定の直流定電圧Vccを分圧す
る2つの直列抵抗R2、Lの間に接続されると共に前記
電源の出力端Cに接続される。上記コンパレータ13の
もう1つの入力端子13bは、上記定電圧Vccを分圧
する更に2つの直列抵抗R4+R3の間VC接続されて
いる。従って、給電レールAから並列接続されたり、 
、 D、 、 l)、及びCを通って電源の端子Cへ至
るラインに電流が流れない限シ、コンパレータ13の2
つの入力端子の各々には、各抵抗によるVccの分圧が
印加されている。 2つの入力の差が所定の値を越えるまではその出力が相
対的に高電位になっているが、入力の差が所定の値より
大きくなると低電圧の出力を発生する負論理素子であり
、その出力端子13cは抵抗ルを介して検出回路ユニッ
ト11の出力端子E[接続されている。なお、この出力
端子Eと定電圧馬。が印加される端子との間にはV(抗
R7が接続されている。 上記検出回路ユニット11を構成する各回路素子の値は
、この実施例では次のとおりである。すなわち、ダイオ
ードD、及びD2は順方向電圧降下V。 が帆5〜0.7ボルトのダイオード、抵抗R1け471
(Ω。 コンデンサC1は100μF、抵抗R2及びR5は夫々
lkΩ。 抵抗山及びR5は、第3図において第1の検出区間■に
接続された検出回路ユニットでは夫々331(Ω及び2
2艙であり、第3の検出区間IVに接続された検出回路
ユニットでは反対に221(Ω及び331(Ωである。 更に、抵抗ゐは10にΩ、1!
【抗1え、は4.71(
Ωである。また、コンパレータ13としてはIC(:!
JU 18回路)化された市販のものが使用され、その
駆動電圧としてvo。=6ボルトが印加される。 次に、第2の検出区間■に接続された検出回路ユニット
12け、第3図に示すように、上記検出回路ユニツ)1
1からjIg源端子C側の分圧抵抗R2及びR8を省略
したものである。しかしながら、各検出回路ユニット1
2は夫々隣の検出回路ユニット11と電源端子CKて共
通に接続されるので、実際には検出回路ユニツ)12に
も抵抗島及びR3による分圧が印加されることになり、
雨検出回路ユニット】1及び12の動作に実質上相違は
ない。 第3図の検知装置では、第1の検出区間■及び第2の検
出区間■内の踏切より左側の部分に接続された左(Il
lの2つの検出回路二二ツ)IIL及び12Lは、第2
図において左から右へ進行すふ車輌を検知するものであ
り、他方、第3の検出区間■及び第2の検出区間1■内
の踏切より右側の部分に接続された右側の2つの検出回
路ユニツ) IIR及び12Rは、右から左へ進行する
車輌を検知するものである。そのため、コンパレータ1
3は、左側の検出回路ユニット11L及び12Ll’こ
シいては9合電し−ルAが(−)で給電レールBが(+
)のときに出力し、右側の検出回路ユニツ)IIR及び
12Rにおいては給電レールAが(→、)で給1はレー
ルBが(→のときに出力するように設定される。 そこで、左側の検出回路ユニツ)IILにつき第2図及
び第4図を参照して説明する。先ず、第1の検出区間■
内にX輌がない状態では、給1tシレールAとBの間に
1ぽ、流が流れないから、コンパレータ13の入力端子
13aにはvccを抵抗R2及びR3で分圧した電圧V
、 (この実施例では1.Zz = It、、 =lk
ΩであるからV、=3y)”ルト)が付加され、もう1
つの入力端子13bにはVccを抵抗R,及びR3で分
圧した電圧vn (この場合R,=33にΩ。R11=
 221(ΩであるからVo=2.4ボルト)が基準′
電圧として印加されている。そして、コンパレータ13
は、前述のように2つの入力端子間の電位差V、−Vo
が所定の値(この場合0.6がルト)を越えない限り、
その出力端子13cは高電位になっている。 ここで、動力車(モータ搭載車)を先頭とする列車がJ
l常の給’fff区間■から第1の検出区間■へ進入し
てきたものとすると、この場合、進行方向に対して右側
の給i[レールBは(+)、左側の給電レールAは←)
であり、動力車のモータを通って給電レールI3からA
へ?Ej流が流れるので、第1の検出Ill 1ift
 II ノ給′tl’c レールA ’II”l 検出
口FWr ユニット11 LのD+ 、 I)2 、 
R+及びC3の並列接続部を経て電源端子CK至るライ
ンに電流が流れる すなわち、電流は給’+ff、レー
ルAから主として順方向ダイオードD1を通って流れる
が、このダイオードD、は順方向に所定の電圧降下■を
生じ、その電圧降下は抵抗R1の両端子間の1■圧とし
てあられれるので、これに接経したコンパレータ13の
入力端子13aには、抵抗1工2及びR3VCよる分圧
■1に抵抗R1の両端子閾電圧■を加えた電圧が印加さ
れる。そのため、基準′電圧■。との差、が大きくなっ
てコンパレータ13の出力が低′T「、圧となり、検出
回路ユニットの出力端子Eに検出信号が生ずる。 この場合において、コンデンサC1は次のような動作を
する。すなわち、模型車輌が給電レールを走行するとき
、動力車のモータその他の′lLシ気抵抗抵抗電する車
輪とレールとは常時完全に接触し続けるものでは々く、
その接触は実際上かなり断(・・に的である。従って、
抵抗R1にあられれる電圧は一定ではなく、脈動する傾
向がある。そこで、この脈動電圧を平滑化するためにコ
ンデンサC1を接続し、その充放tIf、によってコン
パレータ13の入力電圧の変動を抑制するようにしであ
る3、以上の検出1JII)作は、電気抵抗を有する車
輌が第1の検出区間■を走行する間続行する。そして、
当該車輌が第1の検出区間■から出ると、検出回路ユニ
ツ)IILKは給電レールからの’lit流が流れなく
なるので、その出力端子Eの雷5圧は元の高レベルに戻
る、この検出回路ユニツ) 1 ] Lからの検出信号
は、第5図に示すソレノイド励起回路及び第6図に示す
発光及び発音制御回路に入力されて踏切の遮断機及び擲
報機を作1肋させるが、これについては後述する。 次に、車輌が第2の検出区間atへ入った」ハ合を説明
すると、この検出区間に対してはNX3 IツCて示す
左側1の検出回路ユニット12Lが動作する、すなわち
、この検出回路ユニット12Lは、前記第1の検出区間
Hに対する検出回路ユニツ)ILLと同様に、給電レー
ルAから電源端子Cの方へ流れる′1・If、流によっ
て検出信号を出力する。 この場合において、第2の検出区間[1の給電レールに
接続されたもう1つの検出回路ユニット12Rは、給電
レール人から電源端子Cの方へ流れる電流によっては動
作しない。というのは、この検出回路ユニット12Rの
コンパレータ13は、y+1記検出回路ユニツ)ILL
及び12Lと反対に、その一方の入力端子13aの電圧
V1が基準入力端子13bの電圧V。より低い場合に低
電位出力を発生す”る11ものであり、それ故、検出回
路ユニット12Rは電源端子Cの方からダイオードD2
を通って給電レール八へ電流が流れるときに検出信号を
出力するからである。 カクシて、第2図において左から右へ進行する車輌にj
l、第1の検出区間■内へ入ったときに、この区間に対
応する検出回路ユニツ)IILによって検知されて踏切
を動作させ、その後記2のkパ1)出区間■から出たと
きに、この区間Vこダ・↑応する検出回路ユニツ)12
Lからの検出信号を停止させる、このとき、車輌は第3
の検出区間■内へ進入しているが、この検出区間に対応
する検出回路ユニット11Rは、前記検出回路ユニツ)
 12 Rと同様に、左から右へ進行する車輌に対して
は検知1ω1作をしないので、車輌が第2の検出区間I
llを出た時点で踏切の動作は停止する。 一万、第2図において右から左へ111.輌が、(!i
行してきた場合には、上記とは逆に、車輌が第3の検出
区間■に入ったとき、この区間に対応する検出回路ユニ
ツ)11Rが検出信号を出力して踏切を動作させ、その
後車輌が第2の検出区間■の左端から出たときに、この
区間に対応する検出回路ユニツ)12Rからの検出信号
による踏切の動作を停止させる。この場合において、左
側の2つの検出回路ユニツ)IIL及び12Lは車輌を
検知しない。 以上のように、第3図の検知装置行によれば、llj−
WJilの踏切において車輌が左右いずれの方向に進行
しても、踏切のかなり前方の位置で車輌を検知してν2
1切を動作させ、車輌が踏切を通過したときその動作を
解除するという、実物と同じ実感的な動作を行うことが
できる3、なお、以上の説明では、電気抵抗を有する車
輌としてモータを搭載した動力車を例示したが、動力車
は通常、列車の先頭に位j1tすZ)ものであるから、
これによって検出区間への列車の進入を検知することが
できる。また、列車が検出区間から出たことの検知は、
通常列車のJiミラ尾に位置しテールライト等の電気抵
抗を有する車輌によって行うことができる。更に、列車
が長大で1つの検出区間より長い場合には、列車の中間
に室内灯その他の通電部材を有する車輌を配置すればよ
い。 ところで、第1図に示す如き踏切を含む軌道においては
、車輌は検出区間を走行するだけでなく、検出区間内で
停止する場合もあり、この場合にも踏切は警報を発生し
且つ遮断機を動作させていなければならない。しかしな
がら、上記検出回路ユニットは給電ル−ル間に電流がb
lr、h、ること&iZよって検出信号を発生するよう
に構成されているので、特に動力車が停tl=している
場合には検知したい。 そこで、このような場合にも検出信号を発生するように
するため、上記検出回路ユニットに対しては、第4図に
示すように、給電レールBK抵抗R8(例えば47にΩ
)の一端を接続し、その他9fi、lけ、給電レールA
から電源端子Cの方へ31i’れる市がl’によって検
出子る(すなわち左から右へ走行する車輌を検知する)
場合には定電圧を印加し、1゛4向きの電流によって検
出する(すなわち右から左へ走行する車輌を検出する)
場合にはアース(接地)する。こノ1.により、検出区
間内に車輌が停+h している場合でも、rib力車の
モータを回1貼させない程度の電流を流すことができ、
従って検出信号を出力することができる。 次に、第3図の検知装置から出力される検出fH号によ
って第1図の踏切の遮断機4 a 、 41)と警報機
3a、3bとを夫々動作させる裂開について説明する。 先ず、遮断機4a、4bの遮断棒6a 、6bを回動さ
せるためのソレノイドは、例えば第5図に示す回路によ
って励起される。このソレノイド励起回路は、上記検知
装置の出力端子Eにペースを1長続したPNP トラン
ジスタ21と、−tのコレクタVCI妾Iノ記された抵
抗22と、この抵抗にペースを接続したNPN )ラン
ソスタ23と、そのコレクタに接続した保護用ダイオー
ド24とを含み、ダイオード24と並列に上記ソレノイ
ド25が接続されている。なお、トランジスタ21のエ
ミッタには定11イ圧Vcoが、トランジスタ23のコ
レクタ側にはソレノイド励起用電圧■dが夫々印加され
ている。 従って、上記検知装置iliが低11ケ、圧の検出信号
を出力すると、トランジスタ21のペース電圧が低下し
てこのトランジスタ21がオンし、これによってトラン
ジスタ23もオンするから、ソレノイド25に電流が流
れ、ソレノイド25が励起される。 このため、第1図の開放位置にある各遮断棒6A。 6bi:J、夫々のソレノイドによって閉鎖位置まで回
動せしめられ、踏切が閉じた状態となる1、この閉鎖状
態は、第3図の検知装置から検出信号が出ている限り継
続する。 第6図は、上記踏切の各警報機3a、3bの一対の発光
素子5a、5bを点滅させると同時に骨報音を発生する
回路の一例を示す。この発光及び発音制御回路は、第3
図の検知装荷の出力端子】CK接続されたPNPトラン
ジスタ21(これは第5図のソレノイド励起回路と共用
される。)が検出信号によってオンしたとき動作するも
ので、トランジスタ21がオンすると、2つのN A 
N I) 素子31及び32を含む発光点滅用発振回路
33がWノ1作し、各NAND素子31.32からのパ
ルス1.′T号(互いに位相が180°ずれている)に
より、各一対の発光素子5a、5bを交互に点滅させる
。これと同時に、企つのNOT素子(インバータ)34
及び35を含む発音用発振回路36からのパルス信号に
より断続的に且つ発光点滅用発振回路33からの信号に
より点滅と同期して、発音素子駆動回路37が発音素子
38を駆動し、踏切のi?、F *H音を発生する。 以」二のとおり本発明の実施例として、鉄道模型のに+
Q切を動作させるための検知装置について説明したが、
本発明はこれに限られず、給電レール上を移動する2線
集電式移動物の検知に広く適用できるものである。また
特に鉄道模型の踏切や信号機に使用する場合でも、第1
図及び第2図に示した単線軌道のみならず、複線に対し
ても第3図の検知装置をその′ま壕適用することができ
る。すなわち、複線の場合には、通常、各線毎に列車の
進行方向が互いに逆向きになるように定められるから、
各々の進行方向に対応して検出回路ユニットの対11L
と12L、11R&12Rを各線に接につCすノしばよ
い。 いずれにしても、本発明の検知装置によれば、検出区間
の給′IEfレールを通って流れる電流によって移:O
b物を検知するので、移動物の多少にかかわらず確実に
検知することができ、特に鉄道模型の踏”)Jや使用し
たときは、これらに実物と同じ実感的なjQ!I作を行
わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の検知装置によって作動する鉄道模型
踏切の斜視図。 8g2図は、h記踏切を介在させた鉄道模型軌道の模式
図。 第3図は、検知装置の回路図。 第4図は、検知装置を構成する検出回路ユニットを示す
図。 第5図はミ上記踏切の遮断機を動作させるソレノイド励
起回路を示す図1、 第6図は、上記踏切の発光及び発音制御回路を示す図。 1・・・給電レール、2・・・踏切模型の基盤、3a及
び3b・・・警報機、4a及び4b・・・遮断機、5a
及び5b・・・発光素子、1o・・・ギャップ、11及
び12・・・検出00gユニット、13・・・コンiぞ
レータ7、手続補正省(方式) 昭オロ57年11月12日 特奸庁長官殿 1事件の表示 昭オ057年特ff)jX第130467号2、発明の
名称 21tii集電式移動物検知装置 3、補正をする者 事件との関係  特肝出願人 束累都葛飾区立石7丁目9@10号 (358)トミーエ朶株式会社 4、代 理 人 東′g、都葛飾区立石7丁目9番10号昭和57年10
月7日 6補正の対象 明細4第8頁から第19頁 7、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2本の給電レール上を移動する2線集電式移動物を検知
    する装置であって、前記給電レールの予め定めた区間を
    他の区間と電気的に絶縁して検出区間とし、該検出区間
    の2本の給電レールは他の区間と同様に電源に接続し、
    該検出区間内に電気抵抗を有する移動物が位置したとき
    該i11気抵抗を通って該給電レールの一方から他方へ
    電流が流れることによって生ずる電圧変化を検出し、こ
    れにより前記検出区間内に前記移動物があることを検知
    する2線集電式移動物検知装置。
JP57130467A 1982-07-28 1982-07-28 2線集電式移動物検知装置 Granted JPS5920191A (ja)

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JPH0326060B2 JPH0326060B2 (ja) 1991-04-09

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