JPS5972060A - 速度照査方法 - Google Patents

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】 この発明は移動体の速度に対応して変化する入力パルス
の周期と、設定速度に対応する周期を利用して移動体の
速度が設定速度以上か否かを判定するようにした速度照
査方式に関するものである。

従来の速度照査装置は、アナログ回路で構成されたもの
と、論理回路で構成されたものとの２種類が一般的であ
る。例えば、列車などの高度の保安性を要求される移動
体の速度制御に用いられる速度照査装置に対しては、よ
り高い速度照査精度とともに完全なフェールセーフ性が
要請されるが、上記従来の速度照査装置はまだ改良の余
地がある。

さらに詳述すると、アナログ回路構成のものは、移動体
の移動を検出してその速度に対応した周波数を生成し、
その周波数を周波数電圧変換器により電圧に変換し、こ
の計測電圧を基準電圧と比較して速度照査出力を得るも
のであるが、各回路構成の段階でフェールセーフに充分
に注意が払われるから、この種類の速度照査装置はフェ
ールセーフに関する要請に応えることは容易である。し
かし、移動体の速度が低い場合、すなわち、周波数が低
い場合には、交流処理をするだめの例えばトランスやコ
ンデンサに大きいものを必要とするため装置が大型化し
、実用上不都合であるという欠点がある。また、この種
の装置では一般に速度照査精度が低く、勢々±５％位で
ある。

一方、論理回路構成のものは、速度照査精度が非常に高
く、また、集積回路の発達により信頼度も高くなった。

そして、フェールセーフ性を高めるため、ハードウェア
又はソフトウェアの多重化、チェック回路の付加、ある
いは回路動作をできるだけダイナミック動作化し１ノぐ
ターンチェックや交流検定を行なうなどの方法が採られ
ているが、いずれにしても完全なフェールセーフ化は困
難であった。

こうして、この発明はアナログ回路と論理回路とを結合
して、アナログ回路のフェールセーフに関する利点を活
用するとともに論理回路を全くノンフェールセーフ回路
とし、反面、アナログ回路の速度照査精度の弱点を論理
回路の高精度性で補うことにより、高精度でしかもフェ
ールセーフ性の高い速度照査方式を提供することを目的
とするものである。

上記目的を達成するため、この発明は、基本的には移動
体の移動検出により得られる第１パルス（以下、入力パ
ルスという）の入力のたびに、移動体の速度が設定速度
を越えた場合の入力パルスの周期に相当する第２パルス
（以下、模擬高速パルスという）を作成して、前記入力
パルスと模擬高速パルスとを処理装置に順次与え、その
処理装置にて、人力された時間的前後の２つのパルスの
時間間隔Ｔを前記設定速度に対応して定められている設
定時間Ｔ。と比較して、その比較結果がＴ　＞　’ｒｏ
のとき論理出力゛１°゛を、Ｔ≦Ｔｏのとき１１０１１
を出すようにソフトウェアにより処理し、処理装置が比
較結果として交流出力を出力する場合は、移動体の速度
が設定速度以下であると判定し、交流出力でない場合は
移動体の速度が設定速度以上であると判定するようにし
たものである。

そして、上記機能を有する手段のうち、入力パルス作成
手段、模擬高速パルス作成手段及び交流出力検知手段は
アナログ回路で構成し、処理装置を論理回路で構成して
いる。

移動体の速度検出により得られる入力パルスの周期と、
設定速度に対応する周期とのみに基いて処理装置におい
てソフトウェア処理により比較演算して速度照査をする
場合は、論理回路の誤動作により移動体の実際速度が高
速であるにも拘らず低速であると判定する危険がある。

しかし、この発明は、人力パルスに基いて模擬高速パル
スを作成して、処理装置に入力パルスと模擬高速パルス
を順次入力し、各パルス間の時間と設定速度に対応する
時間とを常時比較するようにし、かつ、入力パルスと模
擬高速パルスを入力させる手段がフェールセーフ性の高
いアナログ回路構成であることから、処理装置が正常な
場合はその処理装置の比較結果の内容に必ず高速判断（
論理出力”ｏ”　）が含まれるようにし、移動体の実際
速度が設定速度以下であると・　きは、高速判断と低速
判断が交互に行なわれるが（論理出力°′０“と１”′
の交互出力）、処理装置が故障した場合は、高速判断の
み又は低速判断（論理出カバ１°゛）のみに拘束される
こととなり、結局設定速度以上と判断されるので、フェ
ールセーフ性が確保される。

また、照査の中核となる入力パルスと模擬高速パルスの
時間間隔の計測及び計測値と設定値との比較を処理装置
によるソフトウェア処理により行なうので、精度の高い
速度照査を行なうことができる。

次に、図面に基いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図において、ｌは入力パルス作成手段であり、移動
体の移動を検出し、その移動速度に対応し、て周期が変
化するパルスを作成して出力する周知の手段である。こ
のような入力パルス作成手段は、この発明を列車速度制
御に適用する場合においては、車上に軌道に向けて常時
信号を放射する車上アンテナを設けるとともに、方形波
状の受信ループとねん架部とを交互に軌道に沿って連続
的に有する受信アンテナを軌道内に敷設し、その受信ア
ンテナの一端にフィルタ、増幅器、制限増幅器、整流器
などからなる受信回路を接続して構成されている。しか
し、入力パルス作成手段には、上記移動体に設けた送信
手段と固定体に設けた受信手段との電気的結合を利用す
るもののほか、移動体の移動とともに固定体に移動方向
に沿って設けた多数のスイッチを光学的、磁気的、機械
的に動作させるものなどがある。

入力パルス作成手段ｌは上記受信回路又はスイッチ１ａ
を経て与えられる入力信号の立上がりを検出して時間幅
の小さい立上りパルスを出力する立上がり検出回路１ｂ
を含んでいる。

立上がり検出回路１ｂのパルスは、一方には論理和回路
３を経て処理装置４に入力され、他方には模擬高速パル
ス作成手段２の遅延回路２ｂに与えられる。

模擬高速パルス作成手段２は入力パルス作成手段１が移
動体の速度に対応して周期が変化する立上りパルスを入
力されるたびに、一定の設　　一定速度を越えた速度で
移動体が移動する場合の人力パルスの周期に相当する別
のパルスを作成するためのものであり、発振回路２ａと
その発振回路が出力するクロックパルスをシフトパルス
として与えられるシフトレジスタを用いる遅延回路２ｂ
とで構成されており、遅延回路２ｂは立上りパルスを入
力されてから設定速度との関連において予め定められる
一定時間が経過した時点に、模擬高速パルスを出力し、
論理和回路３を経て処理装置４に与える。遅延回路２ｂ
を、クロックハルスヲシフトパルスとするシフトレジス
タで構成する場合は、クロックパルス周波数が変化する
と、処理装置への入力パルス（立」リパルス）の入力時
点からその人力パルスに対応する模擬高速パルスの入力
時点までの時間が変動することとなり、信頼度に影響す
る。そこで、図示の実権例では、発振回路２ａの周波数
ｆ１を常時帯域フィルタ５でチェックし、増幅回路６、
レベル検知回路７、トランス８及び整流回路９ヲ介シテ
リレーＩＯを動作させておき、そのリレーの動作接点１
１を論理和回路３と処理装置４の間に挿入することによ
り、クロックパルス周波数が変化したときは処理装置に
パルスが入力されないようにしている。

処理装置４／Ｉ′ｉノンフエールセーフの論理回路で構
成されたものであり、上記人力パルス（立上りパルス）
と模擬高速パルスを入力されて、次のような演算を実施
する。

（イ）　論理相同Ｍ３を経て相前後して入力される２つ
のパルス（入力パルスと模擬高速パルス又は模擬高速パ
ルスと入力パルス）の時間間隔Ｔを計測する。

この時間間隔の計測は一つのパルスの入力に基いてクロ
ックパルスの計数を開始し、次のパルスの入力の時にそ
の時点における計数値をメモリに格納するとともに、ク
ロックパルスカウンタを更新してさらに次のパルスカ入
力される寸で計数して、その計数値で前記メモリの内容
を書換え、以後、同様の動作を繰返して、パルスが入力
はれるたびに計測値がメモリに格納される。

（ロ）　次に、処理装置は、上記パルス間時間間隔Ｔと
内部設定時間Ｔ。とを比較する。内部設定時間とは、移
動体についての設定速度に対応した入力パルスの周期か
ら、その入力パルス入力時点より当該入力パルスに基づ
く模擬高速パルスが入力されるまでの時間を減じた値で
あり、内部メモリ等に格納しである。

そし二、処理装置は上記比較の結果、’Ｉ’＞Ｔ。

のときは論理出力゛１′′を出し、Ｔ≦１０のときは０
°゛を出すようになっている。

こうして、今、移動体の速度が前記設定速度未満である
場合は、立上りパルスからその立上りパルスに基づく模
擬高速パルスまでの時間ＴをｔＩ、その模擬高速パルス
から次の立上りパルスまでの時間Ｔを１２、とすると、
ｔＩ＜’Ｊ’ｏ、、ｊ２＞　Ｔｏとなるので、処理装置
は論理出力゛０”と゛１パを交互に出力する。これに対
して、移動体の速度が前記設定速度以上である場合は、
ｔ、　＜　Ｔ。、ｔ２≦Ｔｏとなるので、処理装置は論
理出力゛０′”のみを出力する。処理装置４が故障した
場合も、論理出力”０″又は”１″を継続する。

そこで、処理装置の次段に、交流出力検知手段１２を設
けて、処理装置が交流出力を出しているか、いないかを
検出し、交流出力を検知した場合に検知出力を出力させ
るようにしている。

すなわち、検知出力は、移動体の速度が設定速度未満で
あることを意味する。

交流出力検知手段１２の検知出力は、移動体の速度が設
定速度未満であるか、設定速度以−Ｆであるかを例えば
監視盤に表示するために、あるいは移動体の速度制御に
利用することができる。

１３は前記交流出力検知手段の検知出力を例えば列車の
速度制御に用いるだめのブレーキ動作指令を与えるリレ
ーである。ところで、前記処理装置４の交流出力の周期
は第２図（ｅ）に示されているように比較的長いため、
処理装置の交流的出力でリレー１３を動作はせることは
できない。移動体の速度が低速であるときは一層リレー
の動作が不可能である。第１図に示された交流出力検知
手段１２は処理装置４の交流的出力により確実にリレー
１３が動作できるようにした構成の一例を有している。

すなわち、常時発振回路１４から一定周波数ｆ２の信号
をダイナミック検知回路１５に入力し、処理装置４から
パルスが入力でれるたびに第２図（ｅ）　、　（ｆ）に
示されているように検知回路工５が前記一定周波数の信
号を所定時間にわたって出力し、処理装置４からパルス
が入力されないとき、又は発振回路１４もしくは検知回
路１５に故障が生じたときは、前記一定周波数の信号を
出力しないようになっている、。検知回路の出力する一
定周波数の信号は、ｆ２を中心周波数とする帯域フィル
タ１６と、レベル検知回路１７と、トランス１８と、整
流回路１９とを介して直流の検知出力に変えられる。

このような構成により、列車等が制限速度（設定速度）
以上で走行する場合は、交流出力検知手段１２が直流の
検知出力を出式ないため、リレー１３が復旧し、ブレー
キ動作指令が出力されて速度制御が行なわれることにな
る。

また、列車等、が停止し、又は非常に低速（処理装置の
パルス間時隔が検知回路の周波数通過時間幅よりも大き
い程度に低速）で走行する場合は、交流出力検知手段１
２の検知出力が断続するためリレー１３が復旧し、同様
にブレーキ動作指令が出力されて、列車等の走行が不可
能になってしまうが、この場合は、従来と同様に、別回
路で停止・低速検知をして、又はマニアルにより、前記
ブレーキ指令を解除などすれば、列車運行に支障を来た
さない。

ざらに、交流出力検知手段１２を構成する発振回路１４
ないし整流回路１９がアナログ構成であるので、そのい
ずれに故障が生じてもフェールセーフである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の（ａ）〜（ｆ）の各点における出力波形を示
すタイムチャートである。 ■・・・入力パルス作成手段 ２・・・模擬高速パルス作成手段 ３・・・論理和回路 ４・・・処理装置 １２・・・交流出力検出手段 特許出願人　　日本信号株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （イ）　移動体の移動検出により得られる、当該移動体
   の速度に応じて変化する周期を有する第１パルスが入力
   されるたびに、前記移動体の速度が設定速度を超えた場
   合の第１パルスの周期に相当する第２パルスを作成して
   、前記第１パルスと第２パルスをソフトウェアにより処
   理する処理装置に入力し、 （ロ）　前記処理装置では順次入力される各パルスの時
   間間隔Ｔを計測するとともに、その計測値と前記設定速
   度に対応して予め定めた設定値Ｔ。とを比較して、比較
   結果が’ｒ＞Ｔｏのときは論理出力＋１１１１を、比較
   結果がＴ≦Ｔ０のときは論理出力１１０１１をそれぞれ
   出力するようにし、Ｃ→　前記処理装置の出力が交流的
   出力か否かを検出し、交流的出力を検出したときは当該
   移動体の速度が前記設定速度未満であることを意味する
   照査出力を出力し、直流的出力を検出したときは当該移
   動体の速度が前記設定速度以上であることを意味する照
   査出力を出力するようにしたことを特徴とする。速度照
   査方式。