JPS588201B2 - ジドウレツシヤセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は装置の故障時素早くブレーキ装置を駆動するよ
うにした自動列車制御装置に関する。

自動列車制御装置は、列車が走行中地上信号装置から送
出される走行区間の最高設定信号と列車の車輪軸に取り
つげられた速度発電機、あるいはパルス発信器により得
られた列車の実速度信号とを比較して速度照査を行い、
実速度信号が設定信号より大きくなれば列車に自動的に
ブレーキをかけて減速させるものである。

このような装置は機能としては単純であるが列車の運転
には保安装置という重要な問題となるため必要不可欠で
ある。

したがってこのような速度照査を行っている装置に故障
が発生し、例えば列車速度が設定信号より大きくなった
にもかかわらず速度照査の結果非ブレーキ指令が出され
ると先行列車と衝突してしまうなどの大事故につながる
危険性を伴う。

このため速度照査を行っている回路の故障を素早く検知
し、安全側即ちブレーキ指令が出されるようになすとと
もに検知装置自身の故障時にも素早く安全側に動作させ
得る装置が要望されていた。

本発明は速度照査を行っている回路の故障時においては
もちろん、故障検知装置自身の故障時にも素早く安全側
へ動作させる自動列車制御装置を提供することを目的と
する。

以下に本発明による一実施例の構成を第１図を参照して
説明する。

列車の実速度検出器、例えばパルス発信器ＰＧは列車の
車輪軸に取付けられ列車の速度に応じたパルス信号を発
するものでその出力パルスを第１のゲート回路１に加え
られる。

設定信号発生装置ＡＴＣは列車が走行する区間における
最高速度を指示するもので例えばパルス信号として送出
し、第２のゲート回路２に加える。

タイミングパルス発生器３は速度照査期間と故障診断期
間とに時分割するタイミングパルスを所定の周期Ｔで発
するもので例えば奇数番目のタイミングパルスが第１お
よび第２のゲート回路１，２に加わると第１、第２のゲ
ート回路１，２は速度照査期間であると判析し、パルス
発信器ＰＧおよび設定信号発生装置ＡＴＣからの指令信
号を通過させて各別に第１及び第２のカウンタ４，５に
供給する。

またタイミングパルス発生器３から発せられる偶数番目
のタイミングパルスが第１および第２のゲート回路１，
２に加わると第１および第２のゲート回路１，２は故障
診断期間であると判定しモード発生器６からの信号のみ
を通過させ各別に第１および第２のカウンタ４，５に供
給する，第１および第２のカウンタ４，５はタイミング
パルス発生器３からのパルスを受け、パルスの到来毎に
前回のカウント値をリセットすると同時に再ｑ第１、第
２のゲート回路１，２からのパルスをカウントし、カウ
ント値に応じたアナログ信号を出力する。

比較器γは第１のカウンタ４と第２０カウンタ５とのカ
ウント値を比較し速度照査期間においてパルス発信器Ｐ
Ｇからの出力信号が設定信号発生装置ＡＴＣからの出力
信号より小さい場合にタイミングパルスが与えられると
その結果として「１」を出力する。

ここでｒｌＪとは電圧であり、［〇」とは電圧なしを意
味する。

また比較器７は故障診断期間において第１，第２のゲー
ト回路１，２および第１、第２のカウンタ４，５を介し
て送られてくるモード発生器６からの信号を比較し、そ
の結果が「０」になるように予め設定する。

即ち故障診断期間においてモード発生器６は第１０カウ
ンタ４のカウント値が第２のカウンタ５のカウント値よ
り大きくなるように予め設定しておく。

この比較器７の出力は全体を１０Ａで示す第１の制御回
路を介して、ブレーキ指令リレーＲＹ１に与える。

この第１の制御回路は次のように構成させる。

即ち比較器７の出力は抵抗器ｒ１を介して第１のトラン
ジスタ（本実施例ではｎＰｎ型を使用している。

）Ｔ１のベース端子に供給する。

また第１のトランジスタＴ１のベース端子は抵抗器ｒ２
を介して負制御電源母線（以後負母線という）Ｎに接続
する。

第１のトランジスタＴ１のコレクタ端子を抵抗器ｒ３を
介して正制御電源母線（以後正母線とい５）Ｐに接続す
る。

第１のトランジスタＴ１のエミツタ端子を第２のトラン
ジスタＴ２のベース端子に接続する。

この第２のトランジスタＴ２のコレクタ端子を抵抗器ｒ
４と変圧器ＴＲの一次巻線との直列回路を介して正母線
Ｐに接続する。

第２のトランジスタＴ２のエミツタ端子を負母線Ｎに接
続する。

変圧器ＴＲの一次巻線端子間にサージ電圧吸収用の抵抗
器ｒ５とコンデンサＣとの直列回路を接続する。

電圧器ＴＲの二次巻線端子間に全波整流回路Ｒ。

を接続しその出力端子間にコンデンサＣ２およびブレー
キ指令リレーＲＹ１を接続する。

このブレーキ指令リレーＲＹＩが消勢すると図示しない
その接点によりブレーキ装置が駆動され列車にブレーキ
がかかるよう構成される論理回路８は比較器７およびモ
ード発生器６からの出力信号を受け故障診断の結果が予
め定めた「０」信号になっていれば速度照査期間におい
て出力として「１」を発しまた故障診断期間において「
０」を発するよう構成される。

この論理回路８の出力は前述した第１の制御回路１０１
と同様の構成をもつ第２の制御回路１０２を介して故障
検知リレーＲＹ２を附勢する。

この故障検知リレーＲＹ２が消勢されると図示しないそ
の接点により図示しない故障通報装置例えばベルなどの
警報装置やランプなどの表示装置を駆動するよう構成す
る。

次の上記構成からなる本発明による一実施例の動作を第
２図ないし第５図を参照して説明する。

まず正常動作について第２図を参照して説明する。

時点ｔ１においてタイミングパルス発生器３から第１番
目のパルスＰ１が発せられると第１、第２のゲート回路
１，２は速度照査期間であると判定しパルス発信器ＰＧ
及び設定信号発生装置ＡＴＣ（以後単にＡＴＣと称す）
からの出力パルスを通過させ第１，第２のカウンタ４，
５に供給する。

そして第１、第２のカウンタ４，５０カウント値はアナ
ログ信号に変換され比較器７で比較される。

時点ｔ２においてタイミングパルス発信器３が第２番目
のパルスＰ２を発し、比較器Ｉに加えると比較器７は第
１のカウンタ４の内容と第２のカウンタ５の内容との比
較結果を出力する。

ここで第１のカウンタ４のカウント値即ち列車の実速度
が第２のカウンタ５のカウント値即ちＡＴＣからの指令
値より小さければ比較器７は速度照査結果として「１」
を出力しこれを保持する。

また時点ｔ２において発せられたタイミングバルスＰ２
はモード発生器６と第１、第２のゲート回路１，２及び
第１、第２のカウンタ４，５に加わると、第１、第２の
ゲート回路１，２は故障診断期間であると判定しモード
発生器６からのモード信号のみを通過させるとともに第
１、第２のカウンタ４，５は速度照査期間イ．における
カウント値を消却し再びモード発生器６からの出力パル
スをカウントする。

ここでモード発生器６は故障診断期間口．において第１
のゲート回路１を通過するパルスが第２のゲート回路２
を通過するパルスより多くなるように設定してあるので
時点ｔ３においてタイミング発生器６が第３番目のパル
スＰ３を発し比較器７に与えられると比較器７は故障診
断の結果として「０」を出力しこれを保持する。

また時点ｔ３において第３番目のパルスＰ３がモード発
生器６と第１、第２のゲート回路１，２および第１、第
２のカウンタ４，５に与えられるとモード信号発生器６
からのモード信号が断たれφとともに第１、第２のカウ
ンタ４，５は故障診断期間口．におけるカウント値を消
去し、再び第１、第２のゲート回路１，２を介して送ら
れてくるパルス発信器ＰＧ及びＡＴＣからの指令パルス
のカウントを開始する。

以下装置が正常であれば前述のような動作で比較器７の
出力は「１」、「０」、「１」、「０」・・・・・・を
くり返す。

このため第１、第２のトランジスタＴ１，Ｔ２がオンオ
フをくり返すためその都度変圧器ＴＲの二次巻線には誘
起電圧が生じて、ブレーキ指令リレーＲＹｔが附勢され
つづけるため図示しないブレーキ装置を駆動しない。

一方論理回路８は比較器７が故障診断の結果、当初設定
通りに「０」であれば「１」を出力し、また故障診断の
結果比較器７の出力が「０」になるようにモード発生器
６のモード信号を設定したにもかかわらず比較器７が「
１」を発すると、その出力が「０」となるように構成さ
れている。

即ち論理回路８は比較器７が故障診断結果の信号を発し
ている間イ．，イｂにおいてその出力■が「０」でしか
もモード発生器６がモード信号を発してなくモード発生
器６の出力■に「１」信号が加わっているときのみその
出力Ｏにして「１」信号を発出する。

そして時点１２．１４において故障診断期間に入ると、
論理回路８にはモード発生器６がモード信号を発したと
き出力■に「０」信号が与えられ、速度照査の結果とし
て比較器７の出力■から「１」信号が与えられるからそ
の出力Ｏは「０」となる。

このように装置が正常であれば論理回路８の出力は「１
」、「０」、「１」、「０」・・・・・・を《り返す。

この出力が第１の制御回路１０１と同様な構成である第
２の制御回路１０２を介して故障検＝ＪレーＲＹ２に加
えられるため故障検知リレーＲＹ２は、附勢されつづけ
図示しない故障表示装置あるいは警報装置等の故障通報
装置を駆動しない。

次に速度照査の結果、列車の実速度がＡＴＣからの指令
信号より太き《なった場合について第３図を参照して説
明する。

時点ｔ１〜ｔ３まで前述の正常動作で運転しているとき
時点ｔ３から速度照査期間イｂに入り、列車の実速度が
指令信号より１大きくなると、パルス発信器ＰＧからの
出力ノルスがＡＴＣからの出力パルスより多くなるため
、第１のカウンタ４のカウント値が第２のカウンタ５の
カウント値より犬ぎくなる。

したがって時点ｔ４においてタイミングパルスＰ４が比
較器Ｉに与えられると比較器７は時点ｔ３〜ｔ４におけ
る故障診断の結果である「０」信号を時点ｔ４以後も継
続するため、第１、第２のトランジスタＴ１，Ｔ２はオ
ンせず変圧器２次巻線端子間にはタイミングパルス発生
期間Ｔをすぎても誘起電圧が生じない。

この結果ブレーキ指令リレーＲＹＩは消勢されるため、
図示しないブレーキ装置が駆動され列車は減速される。

一方、時点ｔ４において論理回路８は、モード発生器６
から「０」信号が与えられるためその出力は「１」から
「０」になり故障検知リレ一は附勢される。

したがって図示しない故障表示装置あるいは故障警報装
置を駆動しない。

更に列車速度が速度指令信号よりも大きいにもかかわら
ず第１のゲート回路１の不動作、又は第１のカウンタ４
の故障などによりパルス発信器ＰＧからのパルスを実際
より少なくカウントしたり、もしくは第２のカウンタ５
がＡＴＣからの出カパルスを実際より少なくカウントし
たり、あるいは比較器７の内部の故障などの原因で速度
照査の結果比較器７が「１」を出力するような故障時５
について第４図を参照して説明する。

即ち時点ｔ３までは正常動作で、例えば時点ｔ３におい
て第３番目のタイミングパルスＰ３が与えられた速度照
査期間イｂに入り、パルス発信器ＰＧからの出カパルス
がＡＴＣからの指令パルスよりも多くなつだにもかかわ
らず前述のような故障が発生した時には時点ｔ４でパル
スＰ４が発せられ、あたかも正常動作のように比較器７
が「０」から「１」に変化する。

したがってブレーキ指令リレーＲＹｔは附勢されつづけ
、ブレーキ指令を発しない。

ところが前述のような故障原因が残っているような時は
時点ｔ４において故障診断期間口ｂに入り、モード発生
器６からのモード信号が第１のカウンタ４より第２０カ
ウンタ５に多くパルスを与えているにもかかわらず第２
のカウンタ５のカウントが第１のカウンタ４のカウント
値より小さくなる。

このため時点ｔ，においてタイミングパルスＰ５が比較
器７に与えられるとその比較結果は速度照査の結果口ｂ
と同じ「１」となる。

したがってタイミングパルス発生期間Ｔをすぎても変圧
器ＴＲの二次巻線には誘起電圧が生ぜず、ブレーキ指令
リレーＲＹＩは消勢される。

このため図示しないブレーキ装置を駆動して列車を減速
する。

一方、論理回路８は時点ｔ７以後も比較器７から「１」
信号が得えられるため、その出力は期間口ｂと同様「０
」のままである。

したがって故障検知リレーＲＹ２が消勢され、図示しな
い故障表示装置あるいは故障警報装置が駆動され故障表
示あるいは故障警報し、素早く故障を通報することがで
きる。

また列車速度が指令信号より低いにもかかわらず第１０
カウンタ４がパルス発信器ＰＧからのパルスを実際より
多くカウントしたり、また第２のゲート回路の不動作あ
るいは第２のカウンタ５がＡＴＣからの出力パルスを実
際より少なくカウントしたり、更には比較器７の内部の
故障などの原因で速度照査の結果比較器７の出力が「０
」となるような故障時について第５図を参照して説明す
る。

即ち時点ｔ３までは正常動作で運転しており、時点ｔ３
でタイミングパルス発生器３がタイミングパルスＰ３を
発し速度照査期間イｂに入り、ここで前述のような故障
原因が発生すると列車速度が指令信号よりも低いにもか
かわらず時点ｔ４における速度照査の結果比較器７の出
力は「ｏ」となる。

このため比較器７の出力信号は期間Ｔをすぎても「０」
を継続するので、変圧器ＴＲの二次巻線には誘起電圧を
生ぜずブレーキ指令リレーＲＹ１は消勢される。

したがって図示しないブレーキ装置が駆動される列車は
減速される。

本発明は上記のような構成及び動作をするので速度照査
を行っている回路の故障はもちろん故障検知装置自身の
故障時にも素早く安全側へ動作させることができる信頼
性の高い自動列車制御装置を提供することができる。

第６図は本発明の他の実施例を示すもので以下にその構
成を説明する。

基準パルスを送出しパルス分配カウンタＱ１〜Ｑｎを介
して分配論理回路２０に供給する。

分配論埋回路２０は第７図に示すような出力信号を発す
る。

速度発電機ＴＧは列車の車輪軸に取りつげられ列車の速
度に応じた信号を発するもので、その出力信号を波形成
形回路ＰＳに加えてパルス信号として取りだし第１のア
ンドゲート回路Ａ１の一方の入力端子に加える。

第１のアンドゲート回路Ａ１の他方の入力端子には分配
論理回路２０からのゲート指令信号Ｇ１を印加する。

第１のアンドゲート回路Ａ１の出力信号を第１のオアゲ
ート回路ＯＲ１の一方の入力端子に供給する。

第２のアンドゲート回路Ａ２の一方の入力端子には分配
論理回路２０からゲート指令信号Ｇ２が供給されるとと
もに、他方の入力端子には故障診断モード信号ＣＶを供
給する。

第２のアンドゲート回路Ａ２の出力信号を第１のオアゲ
ート回路ＯＲ１の他方の入力端子に印加する。

第１のオアゲート回路ＯＲ，の出力信号をカウンタＣに
供給する。

第２のオアゲート回路ＯＲ２の一方及び他方の入力端子
には分配論埋回路２０からクリア信号Ｃａ，Ｃｂが印加
されカウンタＣの内容をクリアする。

第３のオアゲート回路ＯＲ３の一方及び他方の入力端子
には分配論埋回路２０からセット信号Ｓａ，Ｓｂが印加
され、そのセット信号を第３ないし第ｎのアンドゲート
回路Ａ３〜Ａｎのそれぞれ一方の入力端子に印加する。

第３ないし第ｎのアンドゲート回路Ａ３〜Ａｎのそれぞ
れ他方の入力信号として接点ＫａまたはＫｂの閉成に応
じてダイオードマトリックス回路Ｄから速度設定信号が
印加され、その設定信号をカウンタＣに供給する。

カウンタＣの出力信号は第１図の制御回路１０１と同様
の構成である制御回路１０３に供給し、その出力でブレ
ーキ指令リレーＲＹ３を付勢する。

このリレーＲＹ３が消勢すると図示しないその接点によ
りブレーキ装置が駆動され列車にブレーキがかかるよう
構成される。

次に第７図を参照して動作を説明する。

時点ｔ１で分配論理回路２０よりクリアパルスＣａが第
２のオア回路ＯＲ２を介してカウンタＣ１〜ｃｎ＋ｔに
加わるとその内容は０となる。

次に時点ｔ２で分配論理回路２０から第３のオア回路Ｏ
Ｒ３を介して第３〜第ｎのアンド回路Ａ３〜Ａｎにセッ
ト信号Ｓ１を供給する。

すると接点Ｋａ又はＫｂの閉成に応じてダイオードマト
リックス回路Ｄを介して列車が走行する区間の最高設定
信号ＳＶがカウンタＣに設定される。

これとともに分配論理回路２０から速度照査期間Ｔにお
いてゲート指令信号Ｇ１が第１のアンドゲート回路ＡＮ
Ｄに加わると、第１のアンドゲート回路Ａ１はアンド条
件が成立し速度発電機ＴＧの出力を波形成形回路ＰＳを
介して速度信号Ｖを通過させる。

このため速度信号Ｖは第１のオア回路ＯＲ１を介してカ
ウンタＣに供給され、設定信号Ｓｖに加算される。

速度照査期間Ｔにおいて速度発電機ＰＧからの速度パル
ス数をＶとしたときＳＶ＋Ｖが２ｎパルス以上になった
ときカウンタＣ１〜Ｃｎは１からＯになり、Ｃｎ＋１が
０かも１に変化する。

即ちカウンタＣ１〜Ｃｎがオーバーフローしたとき速度
超過となるが、ＳＶ＋Ｖが２ｎ以下である正常時にはカ
ウンタＣｎ＋１はオーバーフローせずに出力を発しない
。

時点ｔ３において分配論理回路２０から第２のオア回路
ＯＲ２の他方の入力端子にクリアーパルスｃｂが加えら
れるとカウンタＣ１〜Ｃｎの内容はＯにクリアされ次の
セットパルスｓｂ（時点１４）で再びＳＶにセットされ
る。

時点ｔ，で分配論理回路２０は第２のアンドゲート回路
Ａ２の一方の入力端子に故障診断信号Ｇ２を供給すると
ともに、第２のアンドゲート回路Ａ２の他方の入力端子
に故障診断モード信号Ｃｖを加え、この信号ＣＶを第１
のオア回路ＯＲ１を通してカウンタＣに供給しセット値
ＳＶに加算する。

このとき故障診断期間口内のｓｖ＋ｃｖの計数値は必ず
２ｎパルスになるようにしておくことが必要である。

したがって故障診断の結果、カウンタＣ１〜Ｃｎはオー
バーフローしてＣｎ十ｔはＯから１に変化する。

正常時には以上の動作をくり返し、カウンタＣの出力は
「０」、「１」、「０」、「１」と変化するためブレー
キ指令リレーは附勢されつづけ、図示しないブレーキ装
置は駆動されない。

次に速度信号Ｖ及びモード信号Ｃｖをカウントしなくな
ったような故障時にはカウンタＣが不動作になり、故障
診断期間においてカウンタＣがオーバーフローするよう
にモード信号を加えたにもかかわらすカウンタＣはカウ
ントしない。

したがってオーバーフローせずカウンタＣの故障診断結
果としては「０」なので、前回の速度照査の結果の「０
」信号が継続される。

したがって故障検知リレーＲＹｓは消勢し、図示しない
ブレーキ装置を駆動し列車を減速させる。

なお第２のアンドゲート回路Ａ２及び第１のオアゲート
回路ＯＲ．の故障によりモード信号Ｃｖを通過させない
ような場合においても前述同様カウンタＣはオーバーフ
ローせず、その出力は「０」を継続するのでブレーキ装
置を駆動できる。

逆にカウンタＣが速度信号Ｖ及びモード信号Ｃｖを実際
より多くカウントするような故障時には当然速度照査期
間においてカウンタＣはオーバーフローするのでその出
力は「１」となる。

したがって前回の故障診断結果の「１」を継続すること
になり、ブレーキ指令リレーＲＹ３は消勢されるためブ
レーキ装置が駆動される。

また基準発信器ｆ，計数回路Ｑ１〜Ｑｎ、分配論埋回路
２０、第２、第３のオアゲート回路ＯＲ２、ＯＲ３〜第
ｎのアンドゲート回路Ａ３〜Ａ，の故障によりカウンタ
Ｃにセット信号あるいはクリアパルスが加わらない場合
は、カウンタＣの出力状態はそれ以前の「１」又は「０
」を継続するのでブレーキ指令リレーＲＹｓは消勢され
ブレーキ装置が駆動される。

このように本発明の他の実施例においても、速度照査を
行っている回路の故障はもちろん故障検知装置自身の故
障時にも素早く安全側へ動作させることのできる自動列
車制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図乃至第５図は第１図の動作を説明するための波形図
、第６図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
、第７図は第６図の動作を説明するための波形図である
。 ＰＧ・・・・・・パルス発信器、ＡＴＣ・・・・・・設
定信号発生装置、１，２・・・・・・ゲート回路、計・
・・・・タイミングパルス発生回路、４，５・・・・・
・カウンタ、６・・・・・・モード発生器、７・・・・
・・比較器、８・・・・・・論理回路、１０１，１０２
・・・・・・制御回路、ＲＹＩ・・・・・・ブレーキ指
令リレー、ＲＹ２・・・・・・故障検知リレー、ＴＧ・
・・・・・速度発電機、ｆ・・・・・・基準発信器、Ｑ
１〜Ｑｎ・・・・・・計数回路、２０・・・・・・分配
論理回路、Ａ１〜Ａｎ・・・・・・アンドゲート回路、
ＯＲ１〜ＯＲ３・・・・・・オアゲート回路、Ｄ・・・
・・・ダイオードマトリックス回路、Ｃ−゜“゜゜゛カ
ウンタ、１０３・・・・・制御回路、ＲＹ３”””ブレ
ーキ指ム１ノー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 設定信号より列車の実速度信号が大きくなると列車
   に自動的にブレーキをかけるものにおいて、速度照査期
   間と故障診断期間とに交互に時分割し速度照査期間には
   前記設定信号と実速度信号とが印加されて速度照査を行
   い故障診断期間には所定の故障診断モード信号が印加さ
   れて故障診断を行い正常運転時には速度照査結果と故障
   診断結果とで異なる比較信号を交互に発する比較装置と
   、この比較装置の異なる信号で常時附勢され異なる信号
   のいずれか一方が所定の期間継続するとブレーキ装置を
   駆動するブレーキ指令装置を備えてなる自動列車制御装
   置。