JPS5948673A - 金属検知装置 - Google Patents

金属検知装置

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JPS5948673A
JPS5948673A JP57159260A JP15926082A JPS5948673A JP S5948673 A JPS5948673 A JP S5948673A JP 57159260 A JP57159260 A JP 57159260A JP 15926082 A JP15926082 A JP 15926082A JP S5948673 A JPS5948673 A JP S5948673A
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Japan
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signal
circuits
vehicle
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JP57159260A
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JPS6260032B2 (ja
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Yoshio Hattori
服部 恵夫
Koichi Yomogihara
弘一 蓬原
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JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Nippon Signal Co Ltd
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
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JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Nippon Signal Co Ltd
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils

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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、踏切道にコイルを設けて自動車を検知する車
両検知装置等の金属検知装置に関する。
踏切道にコイルを設けて、このコイルに送信電流を送り
、自動車が接近したことによるコイルの自己インピーダ
ンスの変化を受信電圧又は受信電流の変化として検出す
ることにより車両を検知する車両検知装置は、検出感度
(インピーダンスの変化率)を向上させる目的で、踏切
道全域の大きさの一個のコイルを用いずに、踏切道を複
数面積に分けて複数のコイルを埋設し、−個のコイルを
張る面積と自動車の対地面積の比を太き(している。
このように一つの踏切道に複数のコイルを埋設した車両
検知装置は、各コイルに同一周波数の電流を送ると、コ
イル相互間の結合が災いして自動車による自己インピー
ダンスの変化を忠実に抽出できない。このため、従来で
は・コイル毎に異る周波数を用いており、従って送信電
流の発生回路がコイル毎に必要であった。
このような欠点を除去するには各コイルを順次繰返し走
査すればよいが、各コイルを単純に走査する従来の装置
は車両なしの側と車両ありの側に故障する対称誤りの装
置になって、列車の制御に直接かかわる踏切障害物検知
装置として適当でない。
本発明は、同一周波数の送信信号ケ各コイルに順次繰返
し送って走査するにもかかわらず、検知の出力が11”
加”の2値の出力情報のうち一方にのみ故障する非対称
誤りになる金属検知装置を提供することを目的とする。
以下、図面に示す実施例に基いて本発明を説明する。
第1図の装置は、n個のコイルを用いた車両検昶装童で
あり、各コイルに個々に対応された検知回路11・II
I□°゛°°゛1n・一定周波数の送信信号の発生器2
と、前記送信信号を検知回路1+−1t・・・1nに順
次繰返し切換えて供給する切換回路3と、この切換回路
3に切換用の走査信号を供給する走査信号発生器4とを
備えている。各検知回路1. 、1.・・・1nは、ブ
リッジ回路11と、その出力を増幅する増幅器12と、
その出力信号を整流する整流回路13と、その出力信号
のレベルを検知するレベル検知回路14と、受信側の切
換回路となる論理回路15と、その出力信号を記憶する
メモリ16とを各々設けている。
各ブリッジ回路11は、その一つを第2図に代表して示
すように、3辺に抵抗21゜22.23を有し、残りの
1辺にコイル24とコンデンサ25を並列に挿入した既
知の回路であり、出力信号は第3図(A)に示すよ5に
車両が接近していないと振幅が小さく、車両(5) が接近すると振幅が大きくなる。コイル24は踏切道に
埋設される。
各レベル検知回路14は、この例では立下のスレッショ
ールドレベルにより定めうした窓を有し、入力信号のレ
ベルが前記窓内のときだけ発振し、窓外のとき及び故障
のときに出力が無信号になるいわゆる非対称誤りに作ら
れたウィンドウコンパレータである。このようなウィン
ドウコンパレータは、実開昭57−4764号公報等に
開示され周知であるのでその詳細な説明は省略する。
各ウィンドウコンパレータの窓は、第6図(BJに符号
Voで示すように、車両が対応するコイルに接近してい
ないときの前段の整流回路13の出力信号のレベル(対
応する検知回路に送信信号が入力したときのレベル)が
窓内になり、対応するコイルに車両が接近したと(4) きの整流回路13の出力信号のレベルが窓外となるよう
に設定されている。従って、各ウィンドウコンパレータ
は、第3図(B)の信号が入力すると、入力信号が窓外
のとき低レベルになる第3図(C)の信号を出力する。
各論理回路15は、閾値発振回路とその出力を整流して
正又は負(十V又は−■)の信号を出力する整流回路と
を用いてフェールセーフの2値論理に作られている。こ
のような論理回路圧は、各入力信号が+Vのときに発振
して+V又は−Vのイに号を出力する論理へ回路と、各
入力信号が−Vのときに発振して+V又は−■の信号を
出力する論理8回路と、入力信号の一方が+V1他方が
一■のときに発振して+V又は−■の信号を出力する論
理AB回路とがあり、例えば特公昭45−29054号
公報、特公昭48−50777号公報、特公昭51−.
58211号公報、日本信号枝軸(Vol。2.45.
1978年発行)等にiie載されている。また、この
種の論理回路は、閾値発振回路と整流回路とを任意に組
合せることにより、アンド回路、ナンド回路、インバー
タ回路の各種の論理回路を構成することができ、出力信
号は直流的な正負のパルス信号(十V、−V)と故障信
号零とで与えられ、一般的には出力信号の+V、−Vを
2値情報の1”、′0″に対応させて使用される。
論理回路15としては、論理A回路、論理8回路及び論
理AB開回路いずれをも用いることができるし、これら
を組合せて使用することもできるが、図示の例では論理
A回路を用いている。
各メモリ16は、第4図にその一つを代表して示すよう
に、ダイオード26と、記憶用のコンデンサ27と、ウ
ィンドウコンパレータ28とを用いて構成されており、
前段の論理回路15の出力信号をダイオード26を介し
てコンデンサ27に入力して切換回路3による切換の一
周期の間記憶し、その出力をウィンドウコンパレータ2
8に入力して整流出力カ塾箋ときの出力を車両ありを意
味する検知信号としている。ウィンドウコンパレータ2
8は、レベル検知回路14で用いたウィンドウコンパレ
ータと同穐の回路であり、窓が広く設定されている。こ
のメモリ16は、ダイ牙−ド26が断線したり、コンデ
ンサ21が短絡するとウィンドウコンパレータ28に入
力がなくなるからその出力が零になり、またダイオード
26が短絡したり、コンデンサ2Tが断線すると遅延時
間がとれず、出力が零になる。
(7) 切換回路3は抵抗1Tとトランジスタ190対を検知回
路18.1.I・・・1n毎に有しており、送信信号発
生器2の出力信号が抵抗17の一方側に並列に人力して
おり、抵抗の他側を対応する検知回路のブリッジ回路1
1に接続している。各トランジスタ18は、コレクタが
対応するブリッジ回路11の信号入力側に接続され、エ
ミッタがアースされて、常時は走査信号発生器4から入
力する信号により閉路して対応するブリッジ回路11に
入力する送信信号な遮断し、低レベルの走査信号が入力
したときに開路して前記送信信号の通過を許容するスイ
ッチ回路の目的で挿入されている。
走査信号発生器4は、常時は高レベルで、開路すべきと
きだけ低レベルになる走査信号4.4・・・4nを検知
回路it −it・・・1n毎に出力する回路であり、
前記走査信号4114!・・・4nは切(8) 換回路3のトランジスタ18と検知回路1.。
1!・・・1nの論理回路15とに供給される。このよ
うな走査信号発生器4は、クロック信号発生器とその出
力信号により繰返し歩進するリングカウンタとで構成す
ることができる。
この装置は、走査信号発生器4の出力信号により、トラ
ンジスタ18を順次繰返し開路して送信信号発生器2の
出力信号を検知回路1+ −b・・・1nに順次繰返し
入力し、ρ)つ各検知回路の論理回路15を送信側の切
換と同期して順次繰返し切換え、各論理回路15の出力
信号を次段のメモリ16に切換の一周期毎に格納する。
これにより、各検知回路1+ 11. *1nは、対応
するコイルに車両が接近していないと、送信信号が入力
したときのレベル検知回路14への入力信号のレベルが
ウィンドウコンパレータの窓内になるから、そのときに
しベル検知回路14が高レベルの信号を出力し、それ罠
よって論理回路15は走査信号が入力するたびに動作し
て高レベルの信号を出力する。従って、車両が対応する
コイルに接近していないときは、各メモリ16には車両
なしを意味する高レベルの信号が格納されている。
対応するコイルに車両が接近すると、送信信号が入力し
たときのレベル検知回路14への入力信号のレベルがウ
ィンドウコンパレータの窓を越えるから、そのときにレ
ベル検知回路14が低レベルの信号を出力し、それによ
って論理回路15は走査信号が入力するたびに低レベル
の信号を出力する。従って車両があるときは各メモリ1
6には車両ありを意味する低レベルの信号を格納する。
なお、各検知回路1r 、it・・・1n内の整流回路
13の出力は、対応するコイルに隣接して配置されたコ
イルから対応するコイルへノ漏れ込みにより第5図のよ
うになる。第5図は、検知回路11の整流回路の出力信
号であり、横軸は時間、縦軸はレベルであり、そして符
号1+−1g−1g・・・In−t * In−+ +
 Inは走査信号による検知回路is = b・・・1
nの走査時を示す。この波形は他の検知回路の整流出力
も同様に発する。このように、各検知回路1+ 、ig
・1・1nの整流回路13の出力信号は、対応するコイ
ルに送信イぎ号が入力したときのレベルよりも、隣接す
るコイルに送信信号が入力したときのレベルが大きくな
る。これは、埋設したコイルの車両によるインピーダン
スの変化率が高々数%であるのに対し、隣接するコイル
からの漏れ込み量はこの変化より大きいことによる。
この装置は、発生器2、切換回路3及び走査信号発生器
4のいずれかの故障により、検(11、 知回路1+ −1t・・・1nの全て又はいずれかに送
信信号が入力しないとその検知回路のレベル検知器の出
力信号が低レベルであり、従ってメモリ16は車両あり
の信号を記憶する。また、切換回路3内のトランジスタ
18の全て又はいずれか及び又は走査信号発生器4が故
障して検知回路11.1!・・・1nの全て又はいずれ
かに送信信号が入力したままになると、隣接するコイル
に対応する検知回路の整流出力のレベルが第5図で説明
したように漏れ込みにより高くなり、レベル検知回路の
窓を越え、従って隣接するコイルに対応する検知回路が
車両ありになる。すなわち、切換回路3及び走査信号発
生器 4の故障によって、検知回路1+ −is・・・
1nの全て又はいずれかに送信信号が入力してもしなく
ても検知囲路II、1□・・・1nのいずれかに車両あ
りの出力が生ずるので、(12) 切換回路3及び走査信号発生器4は回路故障に対して対
称誤りの特性の出力を有する回路でよい1、(一般に電
気回路は、その故障によって出力ありかなしかのいずれ
か信号を発生する)。一方、論理回路15に対称誤りの
出力を生ずる特性を有する論理回路を採用すると、本来
対応するレベル検知回路の出力が低レベルであっても、
論理回路15の出力に高レベルの出力を生ずることにな
る。したがって1iii!埋回路15は、回路故障によ
って高レベルの出力をけっして生じない非対称誤りの特
性を有する論理回路でなければならない。さらに、検知
回路’h −b・・・1n内のブリッジ回路11、増幅
器12及び整流回路13の断線又は短絡すると、レベル
検知回路14への入力信号のレベルがウィンドウコンパ
レータの窓外となり、その検知回路は車両ありになる。
そして、レベル検知回路14、論理回路15及び又はメ
モリ16が故障すると、各々は車両あり側にのみ故障す
るから、その対応する検知回路が車両ありになる。従っ
て、この装置は、いずれの回路が故障しても、出力が車
両ありになり、踏切道における車両検知器として用いれ
ば安全性が著しく高くなる。
なお、本発明は、踏切道における車両検知装置のみなら
ず、鉄道車両の検知装置、駐車場の車両検知装置等信の
金属検知装置にも一適用することができる。
以上のように本発明は、送信側の切換えに対称誤り特性
を有するスイッチ回路を使用し、受信側の切換えに非対
称誤り特性を有するスイッチ回路を使用したから、同一
周波数の送信信号を各コイルに順次繰返し送るにもかか
わらず、装置が非対称誤りになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる金属検知装置の電気回路の一実
施例を示すブロック図、第2図はブリッジ回路の一例を
示す図、第3図は電気信号の説明図、第4図はメモリの
一例を示す図、第5図は電気信号の説明図である。 11.1!・・・1n:検知回路、2:送信信号発生器
、3:切換回路、4:走査信号発生器、15:論理回路
。 特許出願人 日本国有鉄道 同   上   日本信号株式会社 第5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互い隣接する複数のコイルに所定周波数の電気信号を順
    次切換えて送信し、金属物の接近により各コイルに生じ
    るインピーダンスの変化を受信信号の変化として抽出し
    、送信側の切換に対応して検知信号を順次切換えて発生
    する金属検知装置において、送信側の切換えに対称誤り
    特性を有するスイッチ回路を使用し、受信側の切換えに
    非対称誤り特性を有するスイッチ回路を使用した金属検
    知装置。
JP57159260A 1982-09-13 1982-09-13 金属検知装置 Granted JPS5948673A (ja)

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JPS6260032B2 JPS6260032B2 (ja) 1987-12-14

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8278918B2 (en) 2010-10-07 2012-10-02 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for operating of a metal detection system and metal detection system
US8314713B2 (en) 2010-10-07 2012-11-20 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for monitoring the operation of a metal detection system and metal detection system
US8587301B2 (en) 2010-10-07 2013-11-19 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for operating a metal detection system and metal detection system
US9018935B2 (en) 2011-09-19 2015-04-28 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for operating a metal detection apparatus and apparatus

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US9018935B2 (en) 2011-09-19 2015-04-28 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for operating a metal detection apparatus and apparatus

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