JPH07325981A - 列車運転台用表示器の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル表示でも直感的に表示状態を知るよ
うにする。 【構成】 閾値１００を越えた信号が供給されるとコン
パレータ１０１からＨレベルの信号が出力され、トラン
ジスタ１０２がオン状態になり、リレー１０３が付勢さ
れる。それにより、リレー接点１０４が切り換わるの
で、緑色表示されていた表示器１０５に変わり、赤色表
示の表示器１０６が表示される。従って、入力レベルが
危険な状態になるとデジタル表示の表示器の表示色が赤
色に変わり、危険であることが直感的に把握できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、列車の運転台に設けら
れる速度計等の各種表示器の制御を行う列車運転台用表
示器の制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】列車には速度計、架線電圧計、圧力計等
の各種表示器がある。これらはいずれもそれぞれのセン
サから発生した信号をインターフェイス回路を介して取
り込んだ上で、制御回路によって所定の処理を行ってか
ら表示器で表示させている。これらの計器のうち、例え
ば速度計は特に重要なので制御回路は２重化して、冗長
性を持たせている。近年は交通事情から、列車密度がま
すます過密になり、ある列車が故障すると後続の列車が
軒並み影響を受ける状態であることから、列車の故障が
発生し難いように構成し、仮に故障しても、その故障内
容によって運転に支障ないようにしておくことが重要に
なる。このため、速度計だけでなく他の表示器も２重化
することによって、仮に一方の表示器に異常があって
も、他方の表示器の表示内容によって正常な運行を確保
することが望ましい。しかし、通常用いられるアナログ
式の表示器を２重に設けることはスペースの制約から困
難であり、このため一方の表示はデジタル表示器が用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらデジタル
表示器は数字そのものを正確に読み取ることは容易であ
るが、表示だけからどの値から危険な状態になるかを知
ることは困難であり、運転状態が安全な状態であるか、
危険な状態であるかを直感的に把握しにくいと言う課題
を有していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために第１の発明は、第１の色または第２の色のいず
れかを選択して表示する２色発光表示器と、所定の閾値
に達するまでは第１の色を表示するように制御し、所定
の閾値を越えたときは第２の色を表示するよう制御する
色切換回路とを備えたものである。第２の発明は、第１
の色または第２の色のいずれかを選択して表示する２色
発光表示器と、第１の色および第２の色を交互に選択す
ると共にそれぞれの色の表示時間を入力信号レベルに応
じて変化させる色切換回路とを備えたものである。

【０００５】

【作用】第１の発明は、入力信号が所定の閾値に達する
までは第１の色で表示され、入力信号が所定の閾値を越
えると第２の色で表示される。第２の発明は第１の色と
第２の色が交互に選択され、かつその選択されている期
間表示される。そして、入力信号レベルに応じて一方の
色の選択時間が長くなり、他方の色の選択時間は短くな
るので、表示色が連続的に変化する。

【０００６】

【実施例】図１は全ての表示器用の制御回路を２重化し
た一実施例を示すブロック図であり、例えば代表として
速度、圧力、電流を検出した信号が各種センサから供給
されると、それがインターフェイス回路１を介して制御
回路２ａおよび２ｂに並列に供給される。制御回路２ａ
および２ｂは供給された信号を取り込んで、それぞれの
信号用の表示器に適した信号となるように、時分割で処
理する。

【０００７】制御回路２ａおよび２ｂは、処理部２１、
トライステートバッファ２２、故障検出回路２３を有し
ている。故障検出回路２３は処理部２１の動作を監視し
ており、処理部２１から正常であることを表す信号が端
子２３ｃに供給されているときは、端子２３ｂから
「０」レベルの信号を送出しているが、処理部２１から
異常であることを表す信号が供給されたときは、端子２
３ｂから「１」レベルの信号が送出されるようになって
いる。

【０００８】また、トライステートバッファ２２は故障
検出回路２３の端子２３ｂから「０」レベルの信号が供
給されているとき入力信号を出力し、端子２３ｃから供
給される信号が「１」レベルの時は入力信号を送出しな
いようになっている。更に、端子２３ａに供給される信
号が「１」レベルの時は前述のように端子２３ｃに供給
される信号によって端子２３ｂから出力される信号レベ
ルが支配されるが、端子２３ａに供給される信号が
「０」レベルの時は端子２３ｃに供給される信号に係わ
らず端子２３ｂから「１」レベルの信号を送出するよう
になっている。

【０００９】このように構成された制御回路２ａ、２ｂ
を図１に示すように入力側に共通な信号を供給し、バッ
ファ２２の出力信号は共通にして表示器３に供給するよ
うにしている。一方、制御回路２ａの端子２３ａは制御
回路２ｂの端子２３ｂに接続し、制御回路２ｂの端子２
３ａはオープンにしておく。

【００１０】このように構成された装置の動作は次の通
りである。制御回路２ａおよび２ｂのいずれも正常であ
るとき、双方の制御回路内の処理部２１は正常であるこ
とを表す信号を出力し、故障検出回路２３の端子２３ｃ
に供給している。一方、制御回路２ｂの端子２３ａはオ
ープンになっているので、故障検出回路２３は端子２３
ｂから「０」レベルの信号を送出している。このため、
トライステートバッファ２２はオン状態になっており、
処理部２１から出力される信号を表示器３に供給してい
る。

【００１１】制御回路２ｂにおける故障検出回路２３の
端子２３ｂから出力された「０」レベルの信号は制御回
路２ａにおける故障検出回路２３の端子２３ａに供給さ
れるが、故障検出回路２３はこの端子に「０」レベルの
信号が供給されたとき、端子２３ｂから無条件に「１」
レベルの信号を送出する。このため、トライステートバ
ッファ２２はオフ状態になり、入力信号を出力側に送出
しない。即ち、制御回路２ａおよび２ｂの出力側は共通
接続されているが、制御回路２ｂから出力された信号だ
けが表示器３に供給される。

【００１２】ここで制御回路２ｂの処理部２１が故障
し、故障信号が故障検出回路２３の端子２３ｃに供給さ
れると、故障検出回路２３は端子２３ｂから「１」レベ
ルの信号を出力するようになる。この結果、制御回路２
ｂのトライステートバッファ２２はオフ状態になり、出
力信号を送出しなくなる。一方、制御回路２ａの故障検
出回路２３は端子２３ａに「１」レベルの信号が供給さ
れるようになったことにより、端子２３ｂから出力され
る信号レベルが端子２３ｃに供給される信号レベルに支
配されるようになる。

【００１３】このときの動作は前述したように、処理部
２１が正常であるとき端子２３ｂから「０」レベルの信
号が出力されるので、トライステートバッファ２２がオ
ン状態になり処理部２１の出力信号が表示器３に供給さ
れる。したがって、故障検出回路２３の出力端子をディ
ージーチェン接続することによって制御回路２ｂに優先
権が与えられ、その優先権の与えられた制御回路が故障
したとき優先権の低い制御回路が動作するようになる。
なお、図１では通常の制御回路を２台用いて２重系を構
成しているが、３台用いて同様にディージーチェーン接
続すれば３重系になり、更に信頼度の良いものが構成で
きる。また、本発明は動作する制御回路の切換に付いて
しか論じていないが、実際の製品としては処理部２１か
ら出力される故障信号を監視し、故障信号が送出された
ときは故障表示する等のことが必要になるが、そのこと
は本願発明の要旨とは関係がないので記載を省略してい
る。

【００１４】一方、各制御回路は一例として図２に示す
表示器３を動作させるための信号を送出するようになっ
ている。図２の例では各計器がアナログ計器とデジタル
計器で構成され２重系の構成になり、冗長度が大きくな
るように構成してあり、一方が故障しても他方で値が読
めるようにしてある。そして、電流計はアナログ電流計
３０とデジタル電圧計３１で構成され、速度計はアナロ
グ速度計３２とデジタル速度計３３で構成され、圧力系
は異なる系を測定するため２種類有り、いずれもアナロ
グ圧力計３４および３７と、デジタル圧力計３５および
３６で構成されている。

【００１５】このような表示器３に信号を供給するには
制御回路２ａおよび２ｂ共、アナログ計器およびデジタ
ル計器の双方に信号を供給できるように構成してある。
このように、一つの制御回路から送出する信号で２重系
にした各表示器に信号を供給するようにし、更にその制
御回路を２重化しておけば、全ての計器は２重化が達成
でき、しかも各計器個別に制御回路を２重化するものと
比べると機器を小形に構成でき、設置場所が限定されて
いる運転台でも設置することができる。

【００１６】アナログ計器の場合、例えば安全な値の範
囲を緑色表示し、危険な値の範囲を赤表示しておけば、
運転状態が安全な状態であるか否かが直感的に把握し易
い。しかし、デジタル表示の場合は数字がデジタル的に
表示されるだけであるから、安全な値を覚えておかない
限り、運転状態が安全であるか否かが分からない。しか
も列車の種別によってその値は異なることがあるので、
一人の運転手が各種の列車を運転すると、勘違いを起こ
す可能性もあり、記憶だけに頼るのは危険である。

【００１７】図２のようにアナログ表示と併用して表示
されている場合、アナログ表示の計器が故障しない限り
余り問題にならないが、例えばデジタル表示だけの表示
項目があったり、アナログ表示が故障した場合には運転
状態が安全な状態にあるのか否かが直感的に把握でき
ず、問題になる。

【００１８】このような状態にならないようにデジタル
表示を行う表示器は２色表示器として、安全な状態と危
険な状態の閾値を判別する比較器を設け、その比較器が
安全な状態であると判断しているとき、例えば緑色表示
とし、危険な状態の場合は赤色表示とすれば直感的に危
険な状態が認識できる。

【００１９】図３はその一例を示す回路図であり、入力
信号が電池１００で決まる閾値を越えるとコンパレータ
１０１がＨレベルの信号を送出するので、トランジスタ
１０２がオンとなり、リレー１０３が付勢される。この
ため正常時は緑色の表示器１０５が表示されていたもの
が、リレー接点１０４が図と反対側に切り換えられるこ
とから、赤色の表示器１０６が表示される。

【００２０】図４の例は入力信号をそのレベルに応じた
デューティ比を有する信号に変換するパルス幅変調回路
（以下、ＰＷＭ回路と称する）１１０から出力される信
号を直接あるいはインバータ１１３を介してトランジス
タ１１２または１１４をオンオフする。ＰＷＭ回路１１
０から送出される信号がＨレベルであるとき、例えばト
ランジスタ１１２オンとなっていると、そのときトラン
ジスタ１１４はオフとなっている。また、波形整形回路
１１１から送出される信号がＬレベルの時はその反対の
状態になる。

【００２１】このため、表示器１１７、１１８はＰＷＭ
回路１１０から出力される信号レベルによって赤色と緑
色が交互に表示されるが、入力信号のレベルによってい
ずれの色の表示時間が長いかが決められるので、最初は
緑色表示をしていたものが入力信号レベルが危険値に近
づくに従い、徐々に赤色表示に移行していく。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、表示器を
２色発光可能なものとして交互に選択して表示し、２重
化した制御回路の入力に共通に入力信号を供給し、出力
信号を切り換えて送出するようにしており、かつ入力信
号レベルに応じて一方の色の選択時間が長くなり、他方
の色の選択時間は短くなるようにしたので、表示色が連
続的に変化する。このため、徐々に危険な状態に近づい
ていることを直感的に認識し易くなるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御回路を２重化したときの構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】運転台に設けられる主要計器を示す図である。

【図３】表示器の色切換を行うときの構成を示す回路図
である。

【図４】表示器の色切換を連続的に変化させるときの構
成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ インターフェイス回路 ２ａ、２ｂ 制御回路 ２１ 処理部 ２２ トライステートバッファ ２３ ウォッチドッグタイマ ３ 表示器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車運転台で運行情報のデジタル表示を
   行う列車運転台用表示器の制御回路において、 第１の色または第２の色のいずれかを選択して表示する
   ２色発光表示器と、 所定の閾値に達するまでは第１の色を表示するよう制御
   し、所定の閾値を越えたときは第２の色を表示するよう
   制御する色切換回路とを備えたことを特徴とする列車運
   転台用表示器の制御回路。
2. 【請求項２】 列車運転台で運行情報のデジタル表示を
   行う列車運転台用表示器の制御回路において、 第１の色または第２の色のいずれかを選択して表示する
   ２色発光表示器と、 第１の色および第２の色を交互に選択すると共にそれぞ
   れの色の表示時間を入力信号レベルに応じて変化させる
   色切換回路とを備えたことを特徴とする列車運転台用表
   示器の制御回路。