JP2018008637A - Train traveling direction detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、列車の進行方向を検知する列車進行方向検知装置に関する。 The present invention relates to a train traveling direction detection device that detects a traveling direction of a train.
鉄道と道路が平面交差する踏切（道）には、通常、踏切警報機や踏切遮断機等の踏切保安装置が設置されている。このような踏切保安装置の制御には、列車の接近及び通過（踏切の警報制御区間内への列車の進入及び警報制御区間からの列車の進出）を検知することが必要であり、踏切の近くには、列車検知装置として、例えば、踏切制御子が設置されている。 A level crossing safety device such as a level crossing alarm or a level crossing breaker is usually installed at a level crossing (road) where a railroad and a road cross each other. In order to control such a railroad crossing safety device, it is necessary to detect approaching and passing of a train (train entry into the alarm control section of the railroad crossing and train advancement from the alarm control section). For example, a railroad crossing controller is installed as a train detection device.
踏切制御子は、列車が踏切に接近したことや踏切を通過したことを検知するために使用されるものであって、８．５〜４０ｋＨｚの信号をレールに流し、列車の車軸でレール間が短絡されることを利用して列車を検知する短小の無絶縁軌道回路の一種である。踏切制御子には、その検知方式により、閉電路式と開電路式の２種類があり、閉電路式は、警報制御区間内に列車が進入したことを検知し警報を開始する警報開始点用に使用され、開電路式は、警報制御区間から列車が進出したことを検知し警報を止める警報終止点用に使用される。 The railroad crossing controller is used to detect that the train has approached the railroad crossing or has passed through the railroad crossing. It is a kind of short and non-insulated track circuit that detects a train by using a short circuit. There are two types of railroad crossing controllers, the closed circuit type and the open circuit type, depending on the detection method. The closed circuit type is used for an alarm start point that detects that a train has entered the alarm control section and starts an alarm. The open circuit type is used for an alarm end point that detects that the train has advanced from the alarm control section and stops the alarm.
ところで、従来の踏切制御子では、列車の存在を検知するだけで、列車の進行方向については検知することができなかった。そのため、例えば、従来の踏切制御子を使用して単線区間の踏切制御を行う場合、踏切制御論理回路の構成が複雑になっていた。 By the way, the conventional railroad crossing controller cannot detect the traveling direction of the train only by detecting the presence of the train. For this reason, for example, when a crossing control in a single line section is performed using a conventional crossing controller, the configuration of the crossing control logic circuit is complicated.
なお、特開平１１−３２１６５１号公報には、車上装置と地上装置とを備えた車両検知装置において、地上装置が、受信コイルと、照査信号供給回路と、第１の照査信号検知回路と、第２の照査信号検知回路と、方向検知回路とを備え、方向検知回路が、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路から供給される第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号の時間的な変化順序から車両の走行方向を判定する構成が開示されている。 In JP-A-11-321651, in a vehicle detection device including an on-vehicle device and a ground device, the ground device includes a receiving coil, a verification signal supply circuit, a first verification signal detection circuit, A second check signal detection circuit; and a direction detection circuit, wherein the direction detection circuit is supplied from the first check signal detection circuit and the second check signal detection circuit. The structure which determines the traveling direction of a vehicle from the temporal change order of a vehicle detection signal is disclosed.
本発明の目的は、踏切制御子に列車の進行方向を検知する機能を追加することを可能にすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to add a function of detecting a traveling direction of a train to a railroad crossing controller.
本発明に係る列車進行方向検知装置は、踏切制御子が出力する信号に基づいて、列車の進行方向を検知する列車進行方向検知装置であって、前記踏切制御子が出力する軌道送信信号に基づいて、列車の検知を行う内部列車検知部と、前記踏切制御子が出力する列車検知信号に基づいて、前記踏切制御子の列車検知状態を検知する外部列車検知状態検知部と、前記内部列車検知部による検知結果と、前記外部列車検知状態検知部による検知結果とに基づいて、列車の進行方向を判別する列車進行方向判別部とを備えることを特徴とする。 A train traveling direction detection device according to the present invention is a train traveling direction detection device that detects a traveling direction of a train based on a signal output by a railroad crossing controller, and is based on a track transmission signal output by the railroad crossing controller. An internal train detection unit that detects a train, an external train detection state detection unit that detects a train detection state of the crossing controller based on a train detection signal output from the crossing controller, and the internal train detection A train traveling direction discriminating unit that discriminates a traveling direction of the train based on a detection result by the unit and a detection result by the external train detection state detecting unit.
この場合において、前記列車進行方向判別部による判別結果に基づいて、列車の進行方向を示す信号を外部に出力する列車進行方向出力部を更に備えるようにしてもよい。 In this case, a train traveling direction output unit that outputs a signal indicating the traveling direction of the train to the outside based on the determination result by the train traveling direction determination unit may be further provided.
また、以上の場合において、前記列車進行方向判別部は、前記内部列車検知部による列車検知及び前記踏切制御子による列車検知の順番に基づいて、列車の進行方向を判別するようにしてもよい。更に、この場合、前記列車進行方向判別部は、前記内部列車検知部による列車検知が、前記踏切制御子による列車検知より先の場合、列車は、送信側取付点から受信側取付点に向かう方向に進行していると判別し、前記内部列車検知部による列車検知が、前記踏切制御子による列車検知より後の場合、列車は、受信側取付点から送信側取付点に向かう方向に進行していると判別するようにしてもよい。 In the above case, the train traveling direction determination unit may determine the traveling direction of the train based on the order of train detection by the internal train detection unit and train detection by the railroad crossing controller. Furthermore, in this case, when the train detection by the internal train detection unit is ahead of the train detection by the railroad crossing controller, the train travels from the transmission side attachment point to the reception side attachment point. If the train detection by the internal train detection unit is after the train detection by the railroad crossing controller, the train travels in the direction from the reception side attachment point to the transmission side attachment point. You may make it discriminate | determine that it exists.
また、以上の場合において、前記内部列車検知部は、前記軌道送信信号の電圧及び電流に基づいて、列車の検知を行うようにしてもよい。更に、この場合、前記内部列車検知部は、前記軌道送信信号の電圧値と、前記軌道送信信号の電流値とを比較し、両者の大小関係に基づいて、列車の検知を行うようにしてもよい。更に、前記内部列車検知部は、前記軌道送信信号の電圧値と、前記軌道送信信号の電流値とを比較し、前記電流値が前記電圧値より大きい時、列車の存在を検知するようにしてもよい。 In the above case, the internal train detection unit may detect a train based on the voltage and current of the track transmission signal. Further, in this case, the internal train detection unit compares the voltage value of the track transmission signal with the current value of the track transmission signal, and detects the train based on the magnitude relationship between the two. Good. Further, the internal train detection unit compares the voltage value of the track transmission signal with the current value of the track transmission signal, and detects the presence of a train when the current value is larger than the voltage value. Also good.
また、前記内部列車検知部は、電圧信号変換部と、電流信号変換部と、比較部とを備え、前記電圧信号変換部は、前記軌道送信信号の電圧を、前記比較部によって比較可能な信号に変換し、前記電流信号変換部は、前記軌道送信信号の電流を、前記比較部によって比較可能な信号に変換し、前記比較部は、前記電圧信号変換部によって変換された信号と、前記電流信号変換部によって変換された信号とを比較し、両者の大小関係に基づいて、列車の検知を行うようにしてもよい。この場合、前記比較部は、前記電流信号変換部によって変換された信号が、前記電圧信号変換部によって変換された信号より大きい時、列車の存在を検知するようにしてもよい。 The internal train detection unit includes a voltage signal conversion unit, a current signal conversion unit, and a comparison unit, and the voltage signal conversion unit is a signal that can compare the voltage of the track transmission signal by the comparison unit. The current signal conversion unit converts the current of the orbital transmission signal into a signal that can be compared by the comparison unit, and the comparison unit converts the signal converted by the voltage signal conversion unit and the current The signal converted by the signal conversion unit may be compared, and the train may be detected based on the magnitude relationship between the two. In this case, the comparison unit may detect the presence of the train when the signal converted by the current signal conversion unit is larger than the signal converted by the voltage signal conversion unit.
また、以上の場合において、前記軌道送信信号の電流は、電流センサ（例えば、クランプ式電流センサ）によって測定されるようにしてもよい。 In the above case, the current of the orbit transmission signal may be measured by a current sensor (for example, a clamp type current sensor).
また、本発明に係る踏切制御子は、前記列車進行方向検知装置を備えたことを特徴とする。 A railroad crossing controller according to the present invention includes the train traveling direction detection device.
本発明によれば、踏切制御子に列車の進行方向を検知する機能を追加することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to add a function of detecting the traveling direction of a train to a railroad crossing controller.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
以下では、既存の閉電路式踏切制御子（以下、単に「踏切制御子」という）に列車の進行方向検知機能を追加することを可能にする方向検知アダプタについて説明する。 In the following, a direction detection adapter that makes it possible to add a train traveling direction detection function to an existing closed-circuit type railroad crossing controller (hereinafter simply referred to as “railway crossing controller”) will be described.
本発明による方向検知アダプタは、既存の踏切制御子に接続されて使用されるものであって、既存の踏切制御子が出力する信号に基づいて、列車の進行方向を検知するものである。 The direction detection adapter according to the present invention is used by being connected to an existing level crossing controller, and detects a traveling direction of a train based on a signal output from the existing level crossing controller.
図１は、本発明による方向検知アダプタの概要を説明するための図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a direction detection adapter according to the present invention.
同図に示すように、本発明による方向検知アダプタ１００は、既存の踏切制御子１に接続されて使用される。 As shown in the figure, a direction detection adapter 100 according to the present invention is used by being connected to an existing level crossing controller 1.
踏切制御子１は、送信側取付点及び受信側取付点を介してレール２と接続されており、送信側取付点を介してレール２に送信した信号を、受信側取付点を介して受信し、受信した信号レベルの大小によって列車の存在の有無を検知するものである。踏切制御子１は、送信側取付点と受信側取付点との中間点（取付点中心）を中心に、その両側にほぼ対称に広がる列車検知区間（制御区間）を有しており、制御区間の長さは、標準で３０ｍとなっている。より詳細には、送信側取付点と受信側取付点との間隔が標準で１５ｍで、送信側取付点及び受信側取付点の外側にそれぞれ標準で７．５ｍの外側検知区間を有している。 The level crossing controller 1 is connected to the rail 2 via the transmission side attachment point and the reception side attachment point, and receives the signal transmitted to the rail 2 via the transmission side attachment point via the reception side attachment point. The presence / absence of a train is detected based on the magnitude of the received signal level. The railroad crossing controller 1 has a train detection section (control section) that extends almost symmetrically around the intermediate point (attachment point center) between the transmission-side attachment point and the reception-side attachment point. The standard length is 30 m. More specifically, the distance between the transmission-side attachment point and the reception-side attachment point is 15 m as a standard, and the outside detection section is typically 7.5 m outside the transmission-side attachment point and the reception-side attachment point. .
踏切制御子１は、列車が制御区間内に存在しない場合、すなわち、列車の存在を検知していない時は、受信リレー３に対して信号を出力（電力供給）しており、受信リレー３は動作状態（励磁状態）を維持することになる。一方、列車が制御区間内に進入し、列車の存在を検知すると、踏切制御子１は、受信リレー３に対する信号出力（電力供給）を停止し、その結果、受信リレー３は落下（励磁状態から無励磁状態へ移行）することになる。受信リレー３が落下すると、踏切制御論理回路が踏切警報機等の動作を開始させることになる。 The railroad crossing controller 1 outputs a signal (power supply) to the reception relay 3 when the train does not exist in the control section, that is, when the presence of the train is not detected. The operating state (excitation state) will be maintained. On the other hand, when the train enters the control section and detects the presence of the train, the railroad crossing controller 1 stops the signal output (power supply) to the reception relay 3, and as a result, the reception relay 3 falls (from the excited state). Transition to a non-excited state). When the reception relay 3 is dropped, the crossing control logic circuit starts the operation of the crossing alarm or the like.
方向検知アダプタ１００は、踏切制御子１が軌道（レール）に対して出力する軌道送信信号と、踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する信号（列車検知信号）とを利用して、列車の進行方向を検知するものであり、これらの信号が方向検知アダプタ１００に入力されるように、踏切制御子１と接続される。 The direction detection adapter 100 uses a track transmission signal that the railroad crossing controller 1 outputs to the track (rail) and a signal (train detection signal) that the railroad crossing controller 1 outputs to the reception relay 3. It detects the traveling direction of the train, and is connected to the railroad crossing controller 1 so that these signals are input to the direction detection adapter 100.
なお、踏切制御子１と方向検知アダプタ１００とを接続するための配線は、例えば、踏切制御子１が収容されている外箱が備える外線接続用の端子台の空いた端子を利用して、端子台において信号（軌道送信信号及び列車検知信号）を分岐させることで行われる。 In addition, the wiring for connecting the level crossing controller 1 and the direction detection adapter 100 is, for example, using an available terminal of the terminal block for external line connection provided in the outer box in which the level crossing controller 1 is accommodated. This is done by branching signals (track transmission signals and train detection signals) at the terminal block.
方向検知アダプタ１００は、踏切制御子１が出力する軌道送信信号に基づいて、独自に列車の検知を行う。方向検知アダプタ１００における列車の検知方法の詳細については、後述する。方向検知アダプタ１００は、軌道送信信号に基づいて列車の検知を行うので、その列車検知範囲は、同図に示すように、送信側取付点を中心に、その両側に概ね対称に広がることになる。従って、方向検知アダプタ１００による列車検知区間の長さが適当な値（例えば、踏切制御子１の制御区間長と同じ３０ｍ程度）となるように設定すれば、方向検知アダプタ１００による列車検知区間と、踏切制御子１による列車検知区間には、列車の進行方向（同図における左右方向）に沿ってずれが生じることとなる。例えば、同図に示した例では、方向検知アダプタ１００による列車検知区間が、送信側取付点と取付点中心との間隔分だけ、左方向にずれている。 The direction detection adapter 100 independently detects the train based on the track transmission signal output by the railroad crossing controller 1. Details of the train detection method in the direction detection adapter 100 will be described later. Since the direction detection adapter 100 detects a train based on the track transmission signal, the train detection range extends substantially symmetrically on both sides of the transmission side attachment point as shown in the figure. . Therefore, if the length of the train detection section by the direction detection adapter 100 is set to an appropriate value (for example, about 30 m, which is the same as the control section length of the level crossing controller 1), In the train detection section by the railroad crossing controller 1, a deviation occurs along the traveling direction of the train (the left-right direction in the figure). For example, in the example shown in the figure, the train detection section by the direction detection adapter 100 is shifted leftward by an interval between the transmission side attachment point and the attachment point center.
方向検知アダプタ１００においては、方向検知アダプタ１００による列車検知区間と、踏切制御子１による列車検知区間との（列車の進行方向に沿った）ずれを利用して、列車の進行方向を検知する。すなわち、まず、方向検知アダプタ１００によって列車が検知された後に、踏切制御子１によって列車が検知された場合は、送信側取付点から受信側取付点に向かう方向（第一方向）に列車が進行していると判断し、一方、まず、踏切制御子１によって列車が検知された後に、方向検知アダプタ１００によって列車が検知された場合は、受信側取付点から送信側取付点に向かう方向（第二方向）に列車が進行していると判断する。方向検知アダプタ１００によって検知された列車の進行方向は、列車進行方向信号として出力される。方向検知アダプタ１００から出力された列車進行方向信号は、踏切制御論理回路側に送られて、踏切制御に利用されることになる。 In the direction detection adapter 100, the traveling direction of the train is detected by using a deviation (along the traveling direction of the train) between the train detection section by the direction detection adapter 100 and the train detection section by the crossing controller 1. That is, first, when a train is detected by the level crossing controller 1 after the train is detected by the direction detection adapter 100, the train proceeds in a direction (first direction) from the transmission-side attachment point to the reception-side attachment point. On the other hand, when a train is detected by the direction detection adapter 100 after the train is detected by the railroad crossing controller 1, the direction from the reception side attachment point to the transmission side attachment point (the first Judge that the train is traveling in two directions. The traveling direction of the train detected by the direction detection adapter 100 is output as a train traveling direction signal. The train traveling direction signal output from the direction detection adapter 100 is sent to the level crossing control logic circuit side and used for level crossing control.
次に、本発明による方向検知アダプタ１００の詳細について説明する。 Next, the detail of the direction detection adapter 100 by this invention is demonstrated.
図２は、方向検知アダプタ１００の機能構成を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining a functional configuration of the direction detection adapter 100.
同図に示すように、方向検知アダプタ１００は、内部列車検知部１１０と、外部列車検知状態検知部１２０と、列車進行方向判別部１３０と、列車進行方向出力部１４０とを備える。 As shown in the figure, the direction detection adapter 100 includes an internal train detection unit 110, an external train detection state detection unit 120, a train travel direction determination unit 130, and a train travel direction output unit 140.
内部列車検知部１１０は、外部から入力される軌道送信信号に基づいて、列車の存在を検知するものである。より具体的には、踏切制御子１が軌道（レール）に対して出力する軌道送信電圧と軌道送信電流とに基づいて、列車の存在を検知する。内部列車検知部１１０は、列車の存在を検知すると、その旨を列車進行方向判別部１３０に通知する。 The internal train detection unit 110 detects the presence of a train based on a track transmission signal input from the outside. More specifically, the presence of the train is detected based on the track transmission voltage and the track transmission current output from the railroad crossing controller 1 to the track (rail). When detecting the presence of the train, the internal train detection unit 110 notifies the train traveling direction determination unit 130 to that effect.
外部列車検知状態検知部１２０は、踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する信号（列車検知信号）に基づいて、踏切制御子１の列車検知状態（列車の検知の有無）を検知するものである。より具体的には、踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する列車検知信号の電圧に基づいて、踏切制御子１の列車検知状態を検知する。すなわち、踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する列車検知信号の電圧を監視し、列車検知信号の電圧が、予め決められた閾値（例えば、１８Ｖ）以下となった場合は、踏切制御子１が列車を検知したと判断する。外部列車検知状態検知部１２０は、踏切制御子１が列車を検知したことを検知すると、その旨を列車進行方向判別部１３０に通知する。 The external train detection state detection unit 120 detects the train detection state (whether or not a train is detected) of the crossing controller 1 based on a signal (train detection signal) output from the crossing controller 1 to the reception relay 3. Is. More specifically, the train detection state of the level crossing controller 1 is detected based on the voltage of the train detection signal output from the level crossing controller 1 to the reception relay 3. That is, the railroad crossing controller 1 monitors the voltage of the train detection signal output to the reception relay 3, and if the voltage of the train detection signal is equal to or lower than a predetermined threshold (for example, 18V), the railroad crossing control is performed. It is determined that the child 1 has detected a train. When the external train detection state detection unit 120 detects that the railroad crossing controller 1 has detected a train, the external train detection state detection unit 120 notifies the train traveling direction determination unit 130 to that effect.
列車進行方向判別部１３０は、内部列車検知部１１０による列車検知結果、及び、外部列車検知状態検知部１２０による検知結果（踏切制御子１による列車検知結果）に基づいて、列車の進行方向を判別するものである。より具体的には、内部列車検知部１１０による列車検知と、踏切制御子１による列車検知（外部列車検知状態検知部１２０による検知）の順番（時間的な先後）によって列車の進行方向を判別する。すなわち、内部列車検知部１１０による列車検知が先で、踏切制御子１による列車検知が後の場合は、列車は、第一方向に進行していると判別し、逆に、踏切制御子１による列車検知が先で、内部列車検知部１１０による列車検知が後の場合は、列車は、第二方向に進行していると判別する。列車進行方向判別部１３０による判別結果は、列車進行方向出力部１４０に通知される。 The train traveling direction determination unit 130 determines the traveling direction of the train based on the train detection result by the internal train detection unit 110 and the detection result by the external train detection state detection unit 120 (train detection result by the crossing controller 1). To do. More specifically, the traveling direction of the train is determined based on the order of train detection by the internal train detection unit 110 and train detection by the railroad crossing controller 1 (detection by the external train detection state detection unit 120). . That is, when the train detection by the internal train detection unit 110 is first and the train detection by the railroad crossing controller 1 is later, it is determined that the train is traveling in the first direction, and conversely by the railroad crossing controller 1 When the train detection is first and the train detection by the internal train detection unit 110 is later, it is determined that the train is traveling in the second direction. The determination result by the train traveling direction determination unit 130 is notified to the train traveling direction output unit 140.
列車進行方向出力部１４０は、列車進行方向判別部１３０によって判別された列車の進行方向を、列車進行方向信号として、外部に出力するためのものである。本実施形態においては、列車進行方向信号として、列車の進行方向が第一方向であることを示す第一方向信号と、列車の進行方向が第二方向であることを示す第二方向信号とを出力する。 The train traveling direction output unit 140 outputs the train traveling direction determined by the train traveling direction determination unit 130 to the outside as a train traveling direction signal. In the present embodiment, as the train traveling direction signal, a first direction signal indicating that the traveling direction of the train is the first direction and a second direction signal indicating that the traveling direction of the train is the second direction. Output.
次に、内部列車検知部１１０における列車検知方法について説明する。 Next, a train detection method in the internal train detection unit 110 will be described.
前述したように、内部列車検知部１１０は、踏切制御子１が軌道（レール）に対して出力する軌道送信電圧と軌道送信電流とに基づいて、列車の存在を検知するものである。 As described above, the internal train detection unit 110 detects the presence of a train based on the track transmission voltage and the track transmission current output from the railroad crossing controller 1 to the track.
踏切制御子１の送信側（送信器）が接続されている軌道回路のインピーダンスは、列車が踏切制御子１の送信側取付点に接近してくると、次第に低下していき、列車が送信側取付点上を通過している間、最も低くなる。その後、列車が送信側取付点から離れて行くに従って、インピーダンスは再び上昇していくことになる。踏切制御子１の送信側（送信器）の出力電力は一定（例えば、１０Ｗ）であるので、インピーダンスが低下すると、軌道送信信号の電流は増加する一方で、電圧は低下することになる。 The impedance of the track circuit to which the transmission side (transmitter) of the level crossing controller 1 is connected gradually decreases as the train approaches the transmission side attachment point of the level crossing controller 1, and the train is on the transmission side. It is lowest while passing over the attachment point. Thereafter, as the train moves away from the transmission side attachment point, the impedance rises again. Since the output power on the transmission side (transmitter) of the level crossing controller 1 is constant (for example, 10 W), when the impedance decreases, the current of the orbit transmission signal increases while the voltage decreases.
図３は、列車位置の変化に伴う軌道送信信号の電圧及び電流の変化の様子を説明するための図である。同図は、擬似軌道回路装置を利用した実験結果を示すものである。なお、簡単のため、同図では、車軸が一軸の場合の実験結果を示している。同図の横軸は、送信側取付点を基準とした車軸までの距離（単位：ｍ）を示し、同図の縦軸は、電圧（実効値）（単位：Ｖ）又は電流（実効値）（単位：Ａ）を示している。 FIG. 3 is a diagram for explaining changes in the voltage and current of the track transmission signal accompanying changes in the train position. The figure shows the experimental results using the pseudo track circuit device. For the sake of simplicity, this figure shows the experimental results when the axle is uniaxial. The horizontal axis of the figure shows the distance (unit: m) to the axle relative to the transmission side attachment point, and the vertical axis of the figure shows the voltage (effective value) (unit: V) or current (effective value). (Unit: A) is shown.
同図に示すように、軌道送信電圧３０１は、列車の車軸が送信側取付点に接近するに従って低下していき、車軸が送信側取付点上を通過する際、最も低下し、列車の車軸が送信側取付点から遠ざかるに従って上昇していく。一方、軌道送信電流３０２は、列車の車軸が送信側取付点に接近するに従って上昇していき、車軸が送信側取付点上を通過する際、最も上昇し、列車の車軸が送信側取付点から遠ざかるに従って低下していく。 As shown in the figure, the track transmission voltage 301 decreases as the train axle approaches the transmission side attachment point, and decreases most when the axle passes over the transmission side attachment point. It rises as you move away from the transmission side attachment point. On the other hand, the track transmission current 302 rises as the train axle approaches the transmission side attachment point, and rises most when the axle passes over the transmission side attachment point, and the train axle moves from the transmission side attachment point. It goes down as you move away.
軌道送信電圧３０１及び軌道送信電流３０２それぞれが上述したような変化をする結果、同図に示すように、送信側取付点を中心に、その両側に、軌道送信電流値が軌道送信電圧値を上回る範囲が存在することとなる。すなわち、列車の車軸が送信側取付点から一定の距離内に存在する場合は、軌道送信電流値が軌道送信電圧値を上回ることになる。 As a result of the changes in the trajectory transmission voltage 301 and the trajectory transmission current 302 as described above, as shown in the figure, the trajectory transmission current value exceeds the trajectory transmission voltage value around the transmission side attachment point and on both sides thereof. There will be a range. That is, when the train axle exists within a certain distance from the transmission-side attachment point, the track transmission current value exceeds the track transmission voltage value.
内部列車検知部１１０は、軌道送信電流値と軌道送信電圧値とを比較し、軌道送信電流値が軌道送信電圧値を上回った場合、列車が付近に存在すると判断して、列車の検知を行う。その結果、内部列車検知部１１０（方向検知アダプタ１００）による列車検知区間は、送信側取付点を中心に、その両側に概ね対称に広がることとなる。 The internal train detection unit 110 compares the track transmission current value with the track transmission voltage value, and when the track transmission current value exceeds the track transmission voltage value, determines that the train exists in the vicinity and detects the train. . As a result, the train detection section by the internal train detection unit 110 (direction detection adapter 100) spreads almost symmetrically on both sides of the transmission side attachment point.
一方、同図に示すように、踏切制御子１が受信側取付点を介して受信する軌道受信電圧３０３は、列車の車軸が送信側取付点に接近するに従って低下していき、車軸が送信側取付点と受信側取付点の間を通過する際、最も低下し、列車の車軸が受信側取付点から遠ざかるに従って上昇していく。踏切制御子１は、軌道受信電圧３０３が所定の閾値以下になった場合、列車が付近に存在すると判断して、列車の検知を行う。その結果、踏切制御子１による列車検知区間（制御区間）は、送信側取付点と受信側取付点の中間点（取付点中心）を中心に、その両側にほぼ対称に広がることとなる。 On the other hand, as shown in the figure, the track reception voltage 303 received by the railroad crossing controller 1 via the reception side attachment point decreases as the train axle approaches the transmission side attachment point. When passing between the attachment point and the reception side attachment point, it decreases most and rises as the train axle moves away from the reception side attachment point. The railroad crossing controller 1 determines that the train exists in the vicinity when the track reception voltage 303 is equal to or lower than a predetermined threshold, and detects the train. As a result, the train detection section (control section) by the railroad crossing controller 1 extends substantially symmetrically on both sides centering on an intermediate point (attachment point center) between the transmission-side attachment point and the reception-side attachment point.
図４は、方向検知アダプタ１００のハードウェア構成例を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a hardware configuration example of the direction detection adapter 100.
同図に示すように、方向検知アダプタ１００は、電源部４０１と、列車検知回路４１１と、リレードライバ４１２と、ＤＲリレー４１３（ＤＲリレーコイル４１３ｃ及びＤＲリレー接点４１３ｓ）と、電圧監視回路４２１と、リレードライバ４２２と、ＭＲリレー４２３（ＭＲリレーコイル４２３ｃ及びＭＲリレー接点４２３ｓ）と、ＣＰＵ（マイクロコントローラ）４３０と、進行方向出力回路４４０とを備える。 As shown in the figure, the direction detection adapter 100 includes a power supply unit 401, a train detection circuit 411, a relay driver 412, a DR relay 413 (DR relay coil 413c and DR relay contact 413s), and a voltage monitoring circuit 421. , Relay driver 422, MR relay 423 (MR relay coil 423c and MR relay contact 423s), CPU (microcontroller) 430, and traveling direction output circuit 440.
電源部４０１は、方向検知アダプタ１００の動作に必要な電力を供給するものである。本実施形態においては、電源部４０１によって、外部から供給される交流電源（例えば、ＡＣ２００Ｖ・４００Ｈｚ）から、アナログ回路用の電源電圧Ｖａ（例えば、２４Ｖ）と、デジタル回路用の電源電圧Ｖｄ（例えば、５Ｖ）とが生成される。 The power supply unit 401 supplies power necessary for the operation of the direction detection adapter 100. In the present embodiment, an analog circuit power supply voltage Va (for example, 24 V) and a digital circuit power supply voltage Vd (for example, 24 V) from an AC power supply (for example, AC 200 V / 400 Hz) supplied from the outside by the power supply unit 401. 5V) is generated.
列車検知回路４１１は、内部列車検知部１１０を構成するものであり、外部から入力される軌道送信電圧及び軌道送信電流に基づいて、列車を検知するものである。本実施形態においては、軌道送信電圧については、踏切制御子１が出力しているものをそのまま利用する。一方、軌道送信電流については、まず、クランプ式交流電流センサ４０２を軌道送信電圧用の電線（例えば、踏切制御子１の出力端子と、踏切制御子１を収容する外箱の外線接続用端子台の端子とを接続する電線）に装着した上で、クランプ式交流電流センサ４０２で測定したものを利用する。クランプ式交流電流センサ４０２からは、測定された電流に対応する電圧が出力される。列車検知回路４１１は、検知結果に基づいて、リレードライバ４１２に対して動作を指示するための信号を出力する。列車検知回路４１１の詳細については後述する。 The train detection circuit 411 constitutes the internal train detection unit 110 and detects a train based on a track transmission voltage and a track transmission current input from the outside. In the present embodiment, as the trajectory transmission voltage, the output from the level crossing controller 1 is used as it is. On the other hand, for the track transmission current, first, the clamp-type AC current sensor 402 is connected to the wire for the track transmission voltage (for example, the output terminal of the crossing controller 1 and the terminal block for connecting the outside line of the outer box housing the crossing controller 1 And an electric wire connected to the terminal of the AC current sensor 402, and the one measured by the clamp-type AC current sensor 402 is used. A voltage corresponding to the measured current is output from the clamp-type AC current sensor 402. The train detection circuit 411 outputs a signal for instructing the relay driver 412 to operate based on the detection result. Details of the train detection circuit 411 will be described later.
リレードライバ４１２は、列車検知回路４１１からの指示に基づいて、ＤＲリレー４１３を駆動するものであり、トランジスタ等によって構成されている。リレードライバ４１２は、通常時（列車検知回路４１１が列車を検知していない間）は、ＤＲリレー４１３を駆動し、列車検知回路４１１が列車を検知している間は、ＤＲリレー４１３の駆動を停止するように制御される。 The relay driver 412 drives the DR relay 413 based on an instruction from the train detection circuit 411, and includes a transistor or the like. The relay driver 412 drives the DR relay 413 during normal times (while the train detection circuit 411 is not detecting a train), and drives the DR relay 413 while the train detection circuit 411 is detecting a train. Controlled to stop.
ＤＲリレー４１３は、ＣＰＵ４３０の動作を制御するためのものであり、ＤＲリレーコイル４１３ｃ及びＤＲリレー接点４１３ｓを備えた電磁リレーによって構成される。ＤＲリレー接点４１３ｓは、ＤＲリレーコイル４１３ｃが励磁された際、非導通状態から導通状態に移行する接点（ａ接点）である。同図に示すように、ＤＲリレーコイル４１３ｃの一方の端子は、リレードライバ４１２と接続され、他方の端子は、電源電圧Ｖａと接続されている。また、ＤＲリレー接点４１３ｓの一方の端子は、電源電圧Ｖｄと接続され、他方の端子は、ＣＰＵ４３０の入力端子と接続されている。ＤＲリレー４１３は、通常時（列車検知回路４１１が列車を検知していない間）は動作し、列車検知回路４１１が列車を検知した際に落下（励磁状態から無励磁状態に移行）するように制御される。 The DR relay 413 is for controlling the operation of the CPU 430, and is configured by an electromagnetic relay including a DR relay coil 413c and a DR relay contact 413s. The DR relay contact 413 s is a contact (a contact) that shifts from a non-conductive state to a conductive state when the DR relay coil 413 c is excited. As shown in the figure, one terminal of the DR relay coil 413c is connected to the relay driver 412, and the other terminal is connected to the power supply voltage Va. One terminal of the DR relay contact 413 s is connected to the power supply voltage Vd, and the other terminal is connected to the input terminal of the CPU 430. The DR relay 413 operates normally (while the train detection circuit 411 does not detect a train), and drops (shifts from an excited state to a non-excited state) when the train detection circuit 411 detects a train. Be controlled.
電圧監視回路４２１は、外部列車検知状態検知部１２０を構成するものであり、外部から入力される列車検知信号（踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する信号）の電圧を監視し、当該電圧に基づいて、踏切制御子１の列車検知状態を検知するものである。すなわち、踏切制御子１が受信リレー３に対して出力する電圧を監視し、当該電圧が予め決められた閾値（例えば、１８Ｖ）以下となった場合は、踏切制御子１が列車を検知したと判断する。本実施形態においては、電圧監視回路４２１は、可変シャントレギュレータ等によって構成される。電圧監視回路４２１は、検知結果に基づいて、リレードライバ４２２に対して動作を指示するための信号を出力する。 The voltage monitoring circuit 421 constitutes the external train detection state detection unit 120 and monitors the voltage of a train detection signal (a signal output from the level crossing controller 1 to the reception relay 3) input from the outside. Based on the voltage, the train detection state of the crossing controller 1 is detected. That is, the level crossing controller 1 monitors the voltage output to the reception relay 3, and if the voltage falls below a predetermined threshold (for example, 18V), the level crossing controller 1 detects a train. to decide. In the present embodiment, the voltage monitoring circuit 421 is configured by a variable shunt regulator or the like. The voltage monitoring circuit 421 outputs a signal for instructing the relay driver 422 to operate based on the detection result.
リレードライバ４２２は、電圧監視回路４２１からの指示に基づいて、ＭＲリレー４２３を駆動するものであり、トランジスタ等によって構成されている。リレードライバ４２２は、通常時（踏切制御子１が列車を検知していない間）は、ＭＲリレー４２３を駆動し、踏切制御子１が列車を検知している間は、ＭＲリレー４２３の駆動を停止するように制御される。 The relay driver 422 drives the MR relay 423 based on an instruction from the voltage monitoring circuit 421, and includes a transistor or the like. The relay driver 422 drives the MR relay 423 during normal times (while the railroad crossing controller 1 is not detecting a train), and drives the MR relay 423 while the railroad crossing controller 1 is detecting a train. Controlled to stop.
ＭＲリレー４２３は、ＣＰＵ４３０の動作を制御するためのものであり、ＭＲリレーコイル４２３ｃ及びＭＲリレー接点４２３ｓを備えた電磁リレーによって構成される。ＭＲリレー接点４２３ｓは、ＭＲリレーコイル４２３ｃが励磁された際、非導通状態から導通状態に移行する接点（ａ接点）である。同図に示すように、ＭＲリレーコイル４２３ｃの一方の端子は、リレードライバ４２２と接続され、他方の端子は、電源電圧Ｖａと接続されている。また、ＭＲリレー接点４２３ｓの一方の端子は、電源電圧Ｖｄと接続され、他方の端子は、ＣＰＵ４３０の入力端子と接続されている。ＭＲリレー４２３は、通常時（踏切制御子１が列車を検知していない間）は動作し、踏切制御子１が列車を検知した際に落下（励磁状態から無励磁状態に移行）するように制御される。すなわち、ＭＲリレー４２３は、受信リレー３と実質的に同じ動作を行うことになる。 The MR relay 423 is for controlling the operation of the CPU 430, and is configured by an electromagnetic relay including an MR relay coil 423c and an MR relay contact 423s. The MR relay contact 423s is a contact (a contact) that shifts from a non-conductive state to a conductive state when the MR relay coil 423c is excited. As shown in the figure, one terminal of the MR relay coil 423c is connected to the relay driver 422, and the other terminal is connected to the power supply voltage Va. Further, one terminal of the MR relay contact 423s is connected to the power supply voltage Vd, and the other terminal is connected to the input terminal of the CPU 430. The MR relay 423 operates normally (while the railroad crossing controller 1 does not detect the train), and falls (shifts from the excited state to the non-excited state) when the railroad crossing controller 1 detects the train. Be controlled. That is, the MR relay 423 performs substantially the same operation as the reception relay 3.
ＣＰＵ４３０は、列車進行方向判別部１３０を構成するものであり、内部にメモリ（ＲＯＭ４３１及びＲＡＭ４３２）を備えている。ＣＰＵ４３０は、内部のＲＯＭ４３１に予め記録されたプログラムを実行することで、列車進行方向判別部１３０の機能を実現する。ＣＰＵ４３０は、入力端子を介して入力される信号（ＤＲリレー信号及びＭＲリレー信号）に基づいて、列車の進行方向を判別し、判別結果を、出力端子を介して外部に出力する。ＣＰＵ４３０が実行する列車進行方向判別処理の詳細については後述する。前述したように、ＣＰＵ４３０の入力端子には、ＤＲリレー接点４１３ｓ及びＭＲリレー接点４２３ｓが接続されており、各リレー４１３，４２３が動作している間は、Ｈレベルの信号が入力され、各リレー４１３，４２３が落下している間は、Ｌレベルの信号が入力されるように構成されている。また、ＣＰＵ４３０の出力端子には、進行方向出力回路４４０を構成する出力ドライバ４４１，４４２が接続されている。 The CPU 430 constitutes the train traveling direction determination unit 130 and includes a memory (ROM 431 and RAM 432) therein. The CPU 430 realizes the function of the train traveling direction determination unit 130 by executing a program recorded in advance in the internal ROM 431. The CPU 430 determines the traveling direction of the train based on signals (DR relay signal and MR relay signal) input via the input terminal, and outputs the determination result to the outside via the output terminal. Details of the train traveling direction determination process executed by the CPU 430 will be described later. As described above, the DR relay contact 413 s and the MR relay contact 423 s are connected to the input terminal of the CPU 430, and an H level signal is input while each of the relays 413 and 423 is operating. While 413 and 423 are falling, an L level signal is inputted. Further, output drivers 441 and 442 constituting the traveling direction output circuit 440 are connected to the output terminal of the CPU 430.
進行方向出力回路４４０は、ＣＰＵ４３０からの指示に基づいて、列車の進行方向を示す信号を外部に出力するためのものであって、本実施形態においては、一対の出力ドライバ４４１，４４２によって構成されている。一方の出力ドライバ４４１は、列車の進行方向が第一方向であった場合に、第一方向信号を出力するものであり、トランジスタ等で構成される。他方の出力ドライバ４４２は、列車の進行方向が第二方向であった場合に、第二方向信号を出力するものであり、トランジスタ等で構成される。出力ドライバ４４１，４４２によって出力された各方向信号は、例えば、踏切制御論理回路側に設けられた受信用リレーに送られる。 The traveling direction output circuit 440 is for outputting a signal indicating the traveling direction of the train to the outside based on an instruction from the CPU 430. In the present embodiment, the traveling direction output circuit 440 includes a pair of output drivers 441 and 442. ing. One output driver 441 outputs a first direction signal when the traveling direction of the train is the first direction, and includes a transistor or the like. The other output driver 442 outputs a second direction signal when the traveling direction of the train is the second direction, and includes a transistor or the like. Each direction signal output by the output drivers 441 and 442 is sent to, for example, a reception relay provided on the level crossing control logic circuit side.
次に、列車検知回路４１１の詳細について説明する。 Next, details of the train detection circuit 411 will be described.
図５は、列車検知回路４１１の詳細を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the details of the train detection circuit 411.
同図に示すように、列車検知回路４１１は、電圧信号変換部５１０と、電流信号変換部５２０と、比較部５３０とを備える。 As shown in the figure, the train detection circuit 411 includes a voltage signal conversion unit 510, a current signal conversion unit 520, and a comparison unit 530.
電圧信号変換部５１０は、外部から入力される軌道送信電圧信号を、比較部５３０において比較可能な信号に変換するものであって、増幅器５１１と、検知範囲調整部５１２と、フィルタ部５１３と、実効値変換部５１４とを備える。電流信号変換部５２０は、外部から入力される軌道送信電流信号を、比較部５３０において比較可能な信号に変換するものであって、増幅器５２１と、フィルタ部５２３と、実効値変換部５２４とを備える。 The voltage signal conversion unit 510 converts an orbital transmission voltage signal input from the outside into a signal that can be compared by the comparison unit 530, and includes an amplifier 511, a detection range adjustment unit 512, a filter unit 513, An effective value conversion unit 514. The current signal conversion unit 520 converts an orbital transmission current signal input from the outside into a signal that can be compared by the comparison unit 530. The current signal conversion unit 520 includes an amplifier 521, a filter unit 523, and an effective value conversion unit 524. Prepare.
増幅器５１１，５２１は、入力インピーダンスを確保すると共に、入力信号の信号レベル（電圧）の調整を行うためのものである。 The amplifiers 511 and 521 are for securing input impedance and adjusting the signal level (voltage) of the input signal.
検知範囲調整部５１２は、設置場所の条件等に応じて、方向検知アダプタ１００の列車検知範囲（列車検知区間の長さ）を微調整するためのものであり、本実施形態においては、信号レベルの減衰量が可変な減衰器（アッテネータ）によって構成されている。信号レベルの減衰量を増減させると、図３に示した軌道送信電圧のグラフ３０１が上下方向に移動することになる。そうすると、軌道送信電流のグラフ３０２との交点も移動することになるので、列車検知範囲も増減することになる。すなわち、軌道送信電圧信号の減衰量を増加させると、列車検知範囲が広がり（列車検知区間長が長くなり）、軌道送信電圧信号の減衰量を減少させると、列車検知範囲が狭まる（列車検知区間長が短くなる）ことになる。なお、本実施形態においては、検知範囲調整部５１２を、電圧信号変換部５１０側に設けるようにしているが、電流信号変換部５２０側に設けるようにしてもよい。 The detection range adjustment unit 512 is for finely adjusting the train detection range (the length of the train detection section) of the direction detection adapter 100 according to the conditions of the installation location, and in this embodiment, the signal level The attenuator (attenuator) has a variable attenuation amount. When the signal level attenuation is increased or decreased, the orbital transmission voltage graph 301 shown in FIG. 3 moves in the vertical direction. Then, since the intersection with the graph 302 of the track transmission current also moves, the train detection range also increases or decreases. That is, increasing the amount of attenuation of the track transmission voltage signal widens the train detection range (the train detection section length increases), and decreasing the amount of attenuation of the track transmission voltage signal decreases the train detection range (train detection section The length will be shorter). In the present embodiment, the detection range adjustment unit 512 is provided on the voltage signal conversion unit 510 side, but may be provided on the current signal conversion unit 520 side.
フィルタ部５１３，５２３は、対象となる踏切制御子１が使用する周波数の信号を取り出すためのものであり、所望の周波数を通過させる狭帯域通過フィルタによって構成される。 The filter units 513 and 523 are for extracting a signal of a frequency used by the target level crossing controller 1 and are configured by a narrow band pass filter that allows a desired frequency to pass.
実効値変換部５１４，５２４は、交流信号を、その実効値に等しい直流信号に変換するものであり、本実施形態においては、ＲＭＳ／ＤＣコンバータによって構成される。 The effective value conversion units 514 and 524 convert the alternating current signal into a direct current signal equal to the effective value, and in the present embodiment, are configured by an RMS / DC converter.
比較部５３０は、電圧信号変換部５１０が出力する信号と、電流信号変換部５２０が出力する信号とを比較し、比較結果に応じた信号を出力するものであり、本実施形態においては、ヒステリシスコンパレータによって構成される。比較部５３０は、電圧信号変換部５１０が出力する信号レベル（電圧）が、電流信号変換部５２０が出力する信号レベル（電圧）より大きい時は、Ｈレベルの信号を出力し、電圧信号変換部５１０が出力する信号レベル（電圧）が、電流信号変換部５２０が出力する信号レベル（電圧）より小さい時は、Ｌレベルの信号を出力する。すなわち、比較部５３０は、列車を検知している時は、Ｌレベルの信号を出力し、列車を検知していない時は、Ｈレベルの信号を出力するように構成されている。 The comparison unit 530 compares the signal output from the voltage signal conversion unit 510 with the signal output from the current signal conversion unit 520, and outputs a signal according to the comparison result. Consists of a comparator. The comparison unit 530 outputs an H level signal when the signal level (voltage) output from the voltage signal conversion unit 510 is higher than the signal level (voltage) output from the current signal conversion unit 520, and the voltage signal conversion unit When the signal level (voltage) output from 510 is lower than the signal level (voltage) output from the current signal converter 520, an L level signal is output. That is, the comparison unit 530 is configured to output an L level signal when a train is detected, and to output an H level signal when no train is detected.
列車検知回路４１１は、以上のような構成を有しているので、列車を検知している時は、内部列車検知信号（リレードライバ４１２の動作を指示する信号）として、Ｌレベルの信号を出力し、列車を検知していない時は、内部列車検知信号として、Ｈレベルの信号を出力することになる。 Since the train detection circuit 411 has the above configuration, when detecting a train, an L level signal is output as an internal train detection signal (a signal for instructing the operation of the relay driver 412). When no train is detected, an H level signal is output as the internal train detection signal.
次に、ＣＰＵ４３０が実行する列車進行方向判別処理の詳細について説明する。 Next, the train traveling direction determination process executed by the CPU 430 will be described in detail.
図６は、ＣＰＵ４３０が実行する列車進行方向判別処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示す処理は、方向検知アダプタ１００が動作を開始すると、継続的に実行されるものである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of the train traveling direction determination process executed by CPU 430. The processing shown in the figure is continuously executed when the direction detection adapter 100 starts operation.
同図に示すように、まず、入力信号（ＤＲリレー信号及びＭＲリレー信号）の読み取りが行われる（Ｓ６０１）。すなわち、ＤＲリレー接点４１３ｓ及びＭＲリレー接点４２３ｓが接続された入力ポートの読み取りが行われる。以下、ＤＲリレー接点４１３ｓ及びＭＲリレー接点４２３ｓが接続された入力ポートをそれぞれＤＲ入力ポート及びＭＲ入力ポートという。また、ＤＲ入力ポート及びＭＲ入力ポートそれぞれから読み取られた値を、ＤＲ入力ポート値及びＭＲ入力ポート値という。 As shown in the figure, first, input signals (DR relay signal and MR relay signal) are read (S601). That is, the input port to which the DR relay contact 413s and the MR relay contact 423s are connected is read. Hereinafter, the input ports to which the DR relay contact 413s and the MR relay contact 423s are connected are referred to as a DR input port and an MR input port, respectively. The values read from the DR input port and the MR input port are referred to as the DR input port value and the MR input port value.
次に、読み取られた入力信号の値（ＭＲ入力ポート値）に基づいて、ＭＲリレー４２３が落下したか否かが判別される（Ｓ６０２）。すなわち、ＭＲリレー接点４２３ｓが導通状態から非導通状態に移行したか否かが判別される。本実施形態においては、ＭＲリレー接点４２３ｓが導通状態にある時は、ＭＲ入力ポート値は「１」となり、ＭＲリレー接点４２３ｓが非導通状態にある時は、ＭＲ入力ポート値は「０」となるように構成されているので、ＭＲ入力ポート値が「１」から「０」に移行した否かが判別される。すなわち、今回読み取ったＭＲ入力ポート値が「０」、かつ、前回読み取ったＭＲ入力ポート値が「１」であるか否かが判別される。なお、前回読み取ったＭＲ入力ポート値については、新たにＭＲ入力ポートの読み取りを行う際に、ＣＰＵ４３０が備えるＲＡＭ４３２上の所定の領域に適宜保存するようにしている。 Next, based on the value of the read input signal (MR input port value), it is determined whether or not the MR relay 423 has been dropped (S602). That is, it is determined whether or not the MR relay contact 423s has transitioned from the conductive state to the non-conductive state. In the present embodiment, when the MR relay contact 423s is in a conducting state, the MR input port value is “1”, and when the MR relay contact 423s is in a non-conducting state, the MR input port value is “0”. Thus, it is determined whether or not the MR input port value has shifted from “1” to “0”. That is, it is determined whether or not the MR input port value read this time is “0” and the MR input port value read last time is “1”. Note that the previously read MR input port value is appropriately stored in a predetermined area on the RAM 432 provided in the CPU 430 when newly reading the MR input port.
判別の結果、ＭＲリレー４２３が落下していない場合は（Ｓ６０２：Ｎｏ）、ＭＲリレー４２３が落下するまで、入力信号の読み取り処理Ｓ６０１を繰り返す。一方、ＭＲリレー４２３が落下した場合は（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、その時点でＤＲリレー４１３が既に落下済みであるか否かが判別される（Ｓ６０３）。すなわち、ＤＲリレー接点４１３ｓが非導通状態になっているか否かが判別される。本実施形態においては、ＤＲリレー接点４１３ｓが導通状態にある時は、ＤＲ入力ポート値は「１」となり、ＤＲリレー接点４１３ｓが非導通状態にある時は、ＤＲ入力ポート値は「０」となるように構成されているので、今回読み取られたＤＲ入力ポート値が「０」であるか否かが判別される。 If the MR relay 423 is not dropped as a result of the determination (S602: No), the input signal reading process S601 is repeated until the MR relay 423 is dropped. On the other hand, if the MR relay 423 has dropped (S602: Yes), it is determined whether or not the DR relay 413 has already been dropped at that time (S603). That is, it is determined whether or not the DR relay contact 413s is in a non-conductive state. In the present embodiment, when the DR relay contact 413s is in a conducting state, the DR input port value is “1”, and when the DR relay contact 413s is in a non-conducting state, the DR input port value is “0”. Therefore, it is determined whether or not the DR input port value read this time is “0”.
判別の結果、ＤＲリレー４１３が落下済みの場合は（Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、ＤＲリレー→ＭＲリレーの順で落下したことになるので、列車は、送信側取付点から受信側取付点に向かう方向（第一方向）に進行していると判断して、第一方向信号を出力するよう、進行方向出力回路４４０に指示する（Ｓ６０４）。本実施形態においては、進行方向出力回路４４０を構成する出力ドライバ４４１が接続された出力ポートに「１」を書き込むことで、第一方向信号の出力を指示する。 As a result of the determination, if the DR relay 413 has been dropped (S603: Yes), the DR relay 413 has fallen in the order of DR relay → MR relay, so the train is directed from the transmission side attachment point to the reception side attachment point ( It is determined that the vehicle is traveling in the first direction), and the traveling direction output circuit 440 is instructed to output the first direction signal (S604). In the present embodiment, the output of the first direction signal is instructed by writing “1” to the output port to which the output driver 441 constituting the traveling direction output circuit 440 is connected.
次に、ＤＲリレー４１３及びＭＲリレー４２３それぞれが動作を開始（励磁状態に移行）するのを待つ（Ｓ６０５）。すなわち、前述した処理Ｓ６０１と同様の入力信号読み取り処理を繰り返して、まず、ＤＲ入力ポート値が「１」になるのを待ち、更に、ＭＲ入力ポート値が「１」になるのを待つ。 Next, it waits for each of the DR relay 413 and the MR relay 423 to start operation (shift to an excited state) (S605). That is, the input signal reading process similar to the above-described process S601 is repeated, and first waits for the DR input port value to become “1”, and further waits for the MR input port value to become “1”.
列車が遠ざかった結果、ＤＲリレー４１３及びＭＲリレー４２３それぞれが順次動作を開始したら、進行方向出力回路４４０に、方向信号の出力停止を指示する（Ｓ６０６）。本実施形態においては、進行方向出力回路４４０を構成する出力ドライバ４４１が接続された出力ポートに「０」を書き込んで、方向信号の出力停止を指示する。 When the DR relay 413 and the MR relay 423 start operation sequentially as a result of the train moving away, the traveling direction output circuit 440 is instructed to stop outputting the direction signal (S606). In the present embodiment, “0” is written to the output port to which the output driver 441 constituting the traveling direction output circuit 440 is connected to instruct the output stop of the direction signal.
そして、上述した処理Ｓ６０１に戻って、次の列車の接近を待つ。 And it returns to process S601 mentioned above and waits for the approach of the next train.
一方、判別処理Ｓ６０３における判別の結果、ＤＲリレー４１３が落下していなかった場合は（Ｓ６０３：Ｎｏ）、現時点では、ＭＲリレー４２３のみが落下していることになるので、ＤＲリレー４１３の落下を待つため、再び、入力信号の読み取りが行われる（Ｓ６０７）。 On the other hand, if the result of determination in the determination process S603 is that the DR relay 413 has not been dropped (S603: No), only the MR relay 423 has been dropped at this time. In order to wait, the input signal is read again (S607).
そして、読み取られた入力信号の値（ＤＲ入力ポート値）に基づいて、ＤＲリレー４１３が落下したか否かが判別される（Ｓ６０８）。すなわち、ＤＲ入力ポート値が「１」から「０」に移行した否かが判別される。つまり、今回読み取ったＤＲ入力ポート値が「０」、かつ、前回読み取ったＤＲ入力ポート値が「１」であるか否かが判別される。なお、前回読み取ったＤＲ入力ポート値については、新たにＤＲ入力ポートの読み取りを行う際に、ＣＰＵ４３０が備えるＲＡＭ４３２上の所定の領域に適宜保存するようにしている。 Then, based on the value of the read input signal (DR input port value), it is determined whether or not the DR relay 413 has been dropped (S608). That is, it is determined whether or not the DR input port value has shifted from “1” to “0”. That is, it is determined whether or not the currently read DR input port value is “0” and the previously read DR input port value is “1”. The previously read DR input port value is appropriately stored in a predetermined area on the RAM 432 included in the CPU 430 when a new DR input port is read.
判別の結果、ＤＲリレー４１３が落下していない場合は（Ｓ６０８：Ｎｏ）、ＤＲリレー４１３が落下するまで、入力信号の読み取り処理Ｓ６０７を繰り返す。一方、ＤＲリレー４１３が落下した場合は（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）、ＭＲリレー→ＤＲリレーの順で落下したことになるので、列車は、受信側取付点から送信側取付点に向かう方向（第二方向）に進行していると判断して、第二方向信号を出力するよう、進行方向出力回路４４０に指示する（Ｓ６０９）。本実施形態においては、進行方向出力回路４４０を構成する出力ドライバ４４２が接続された出力ポートに「１」を書き込むことで、第二方向信号の出力を指示する。 If the DR relay 413 is not dropped as a result of the determination (S608: No), the input signal reading process S607 is repeated until the DR relay 413 is dropped. On the other hand, when the DR relay 413 is dropped (S608: Yes), it means that the DR relay 413 has been dropped in the order of MR relay → DR relay, so that the train is directed from the reception side attachment point to the transmission side attachment point (second direction). ), The direction output circuit 440 is instructed to output the second direction signal (S609). In the present embodiment, the output of the second direction signal is instructed by writing “1” to the output port to which the output driver 442 constituting the traveling direction output circuit 440 is connected.
次に、ＭＲリレー４２３及びＤＲリレー４１３それぞれが動作を開始するのを待つ（Ｓ６１０）。すなわち、前述した処理Ｓ６０１と同様の入力信号読み取り処理を繰り返して、まず、ＭＲ入力ポート値が「１」になるのを待ち、更に、ＤＲ入力ポート値が「１」になるのを待つ。 Next, it waits for each of the MR relay 423 and the DR relay 413 to start operation (S610). That is, the input signal reading process similar to the above-described process S601 is repeated, and first waits for the MR input port value to become “1”, and further waits for the DR input port value to become “1”.
列車が遠ざかった結果、ＭＲリレー４２３及びＤＲリレー４１３それぞれが動作を順次開始したら、進行方向出力回路４４０に、方向信号の出力停止を指示する（Ｓ６１１）。本実施形態においては、進行方向出力回路４４０を構成する出力ドライバ４４２が接続された出力ポートに「０」を書き込んで、方向信号の出力停止を指示する。 When the MR relay 423 and the DR relay 413 start operation sequentially as a result of the train moving away, the traveling direction output circuit 440 is instructed to stop outputting the direction signal (S611). In the present embodiment, “0” is written to the output port to which the output driver 442 constituting the traveling direction output circuit 440 is connected to instruct the output stop of the direction signal.
そして、上述した処理Ｓ６０１に戻って、次の列車の接近を待つ。 And it returns to process S601 mentioned above and waits for the approach of the next train.
以上のような処理によって、列車の進行方向が判別されることになる。 The traveling direction of the train is determined by the processing as described above.
なお、図６に示した処理においては、簡単のため、省略してあるが、例えば、ＤＲリレー４１３やＭＲリレー４２３が故障等により正常動作しなかった場合等に備えて、ＤＲリレー４１３及びＭＲリレー４２３の落下や動作開始を待つ処理において、予め決められた時間以内に、待っている落下や動作開始を確認できない場合は、エラーが発生したと判断し、エラーが所定回数発生した場合は、外部に故障を通知するようにしてもよい。また、前述した処理Ｓ６０７及びＳ６０８において、ＤＲリレー４１３の落下を待つ間、併せて、ＭＲリレー４２３が落下状態を維持しているかを確認し、落下状態を維持していない場合は、エラーが発生したと判断するようにしてもよい。 The process shown in FIG. 6 is omitted for the sake of simplicity. For example, the DR relay 413 and the MR relay 413 and the MR relay 423 are prepared in case the DR relay 413 or the MR relay 423 does not operate normally due to a failure or the like. In the process of waiting for the drop of relay 423 and the start of operation, if it is not possible to confirm the waiting drop or start of operation within a predetermined time, it is determined that an error has occurred, and if the error has occurred a predetermined number of times, You may make it notify a failure outside. Further, in the above-described processes S607 and S608, while waiting for the DR relay 413 to drop, it is also checked whether the MR relay 423 maintains the falling state. If the falling state is not maintained, an error occurs. You may make it judge that it was.
図７は、方向検知アダプタ１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。同図（ａ）は、列車が第一方向に進行した場合を示し、同図（ｂ）は、列車が第二方向に進行した場合を示している。 FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the direction detection adapter 100. The figure (a) shows the case where the train travels in the first direction, and the figure (b) shows the case where the train travels in the second direction.
第一方向（送信側取付点→受信側取付点）に進行する列車が踏切制御子１に接近してくると、同図（ａ）に示すように、まず、方向検知アダプタ１００（列車検知回路４１１）によって検知されて、ＤＲリレー４１３が落下し、その後、踏切制御子１によって検知されて、ＭＲリレー４２３が落下する。方向検知アダプタ１００（ＣＰＵ４３０）は、ＤＲリレー→ＭＲリレーの順で落下したことを検知すると、列車は第一方向に進行していると判断し、第一方向信号（ＤＩＲ＿１）を出力する。第一方向に進行する列車が踏切制御子１から遠ざかり、方向検知アダプタ１００の列車検知区間から進出すると、ＤＲリレー４１３が動作を開始し、更に、踏切制御子１の列車検知区間からも進出すると、ＭＲリレー４２３が動作を開始する。方向検知アダプタ１００は、ＤＲリレー４１３及びＭＲリレー４２３の動作開始を検知すると、第一方向信号（ＤＩＲ＿１）の出力を停止する。 When a train traveling in the first direction (transmission side attachment point → reception side attachment point) approaches the railroad crossing controller 1, first, as shown in FIG. 411), the DR relay 413 is dropped, and then detected by the railroad crossing controller 1, and the MR relay 423 is dropped. When direction detection adapter 100 (CPU 430) detects that the vehicle has dropped in the order of DR relay → MR relay, it determines that the train is traveling in the first direction and outputs a first direction signal (DIR_1). When a train traveling in the first direction moves away from the railroad crossing controller 1 and moves out of the train detection section of the direction detection adapter 100, the DR relay 413 starts operation, and further moves out of the train detection section of the railroad crossing controller 1 MR relay 423 starts operation. When the direction detection adapter 100 detects the start of operation of the DR relay 413 and the MR relay 423, the direction detection adapter 100 stops outputting the first direction signal (DIR_1).
一方、第二方向（受信側取付点→送信側取付点）に進行する列車が踏切制御子１に接近してくると、同図（ｂ）に示すように、まず、踏切制御子１によって検知されて、ＭＲリレー４２３が落下し、その後、方向検知アダプタ１００（列車検知回路４１１）によって検知されて、ＤＲリレー４１３が落下する。方向検知アダプタ１００（ＣＰＵ４３０）は、ＭＲリレー→ＤＲリレーの順で落下したことを検知すると、列車は第二方向に進行していると判断し、第二方向信号（ＤＩＲ＿２）を出力する。第二方向に進行する列車が踏切制御子１から遠ざかり、踏切制御子１の列車検知区間から進出すると、ＭＲリレー４２３が動作を開始し、更に、方向検知アダプタ１００の列車検知区間からも進出すると、ＤＲリレー４１３が動作を開始する。方向検知アダプタ１００は、ＭＲリレー４２３及びＤＲリレー４１３の動作開始を検知すると、第二方向信号（ＤＩＲ＿２）の出力を停止する。 On the other hand, when a train traveling in the second direction (reception-side attachment point → transmission-side attachment point) approaches the railroad crossing controller 1, it is first detected by the railroad crossing controller 1, as shown in FIG. Then, the MR relay 423 is dropped, and then detected by the direction detection adapter 100 (train detection circuit 411), the DR relay 413 is dropped. When the direction detection adapter 100 (CPU 430) detects that the vehicle has dropped in the order of MR relay → DR relay, the direction detection adapter 100 determines that the train is traveling in the second direction and outputs a second direction signal (DIR_2). When the train traveling in the second direction moves away from the railroad crossing controller 1 and advances from the train detection section of the railroad crossing controller 1, the MR relay 423 starts operating, and further moves from the train detection section of the direction detection adapter 100. The DR relay 413 starts operation. When detecting the operation start of the MR relay 423 and the DR relay 413, the direction detection adapter 100 stops the output of the second direction signal (DIR_2).
以上、詳細に説明したように、本発明による方向検知アダプタ１００によれば、既存の踏切制御子１に接続するだけで、列車の進行方向を検知することが可能となる。 As described above in detail, according to the direction detection adapter 100 of the present invention, it is possible to detect the traveling direction of the train only by connecting to the existing level crossing controller 1.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、列車進行方向判別部１３０の機能をＣＰＵ４３０及びＣＰＵ４３０が実行するプログラム（ソフトウェア）によって実現するようにしていたが、ハードウェアのみによって実現するようにすることも考えられる。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, it cannot be overemphasized that embodiment of this invention is not restricted above. For example, in the embodiment described above, the function of the train traveling direction determination unit 130 is realized by the CPU 430 and a program (software) executed by the CPU 430. However, it may be realized only by hardware. .
また、上述した実施形態においては、本発明による列車進行方向検知装置を、既存の踏切制御子に接続されて使用される方向検知アダプタとして実装した場合について説明したが、本発明による列車進行方向検知装置を、踏切制御子に内蔵させて、列車進行方向検知機能付き踏切制御子として実装することも考えられる。 In the above-described embodiment, the train traveling direction detection device according to the present invention has been described as being implemented as a direction detection adapter connected to an existing level crossing controller, but the train traveling direction detection according to the present invention is described. It is also conceivable that the device is incorporated in a railroad crossing controller and implemented as a railroad crossing controller with a train traveling direction detection function.
１ 閉電路式踏切制御子
２ レール
３ 受信リレー
１００ 方向検知アダプタ
１１０ 内部列車検知部
１２０ 外部列車検知状態検知部
１３０ 列車進行方向判別部
１４０ 列車進行方向出力部
３０１ 軌道送信電圧
３０２ 軌道送信電流
３０３ 軌道受信電圧
４０１ 電源部
４０２ クランプ式交流電流センサ
４１１ 列車検知回路
４１２ リレードライバ
４１３ ＤＲリレー
４１３ｃ ＤＲリレーコイル
４１３ｓ ＤＲリレー接点
４２１ 電圧監視回路
４２２ リレードライバ
４２３ ＭＲリレー
４２３ｃ ＭＲリレーコイル
４２３ｓ ＭＲリレー接点
４３０ ＣＰＵ（マイクロコントローラ）
４３１ ＲＯＭ
４３２ ＲＡＭ
４４０ 進行方向出力回路
４４１，４４２ 出力ドライバ
５１０ 電圧信号変換部
５１１ 増幅器
５１２ 検知範囲調整部
５１３ フィルタ部
５１４ 実効値変換部
５２０ 電流信号変換部
５２１ 増幅器
５２３ フィルタ部
５２４ 実効値変換部
５３０ 比較部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Closed-circuit-type railroad crossing controller 2 Rail 3 Reception relay 100 Direction detection adapter 110 Internal train detection part 120 External train detection state detection part 130 Train travel direction discrimination part 140 Train travel direction output part 301 Track transmission voltage 302 Track transmission current 303 Track Received voltage 401 Power supply unit 402 Clamp-type AC current sensor 411 Train detection circuit 412 Relay driver 413 DR relay 413c DR relay coil 413s DR relay contact 421 Voltage monitoring circuit 422 Relay driver 423 MR relay 423c MR relay coil 423s MR relay contact 430 CPU ( Microcontroller)
431 ROM
432 RAM
440 Traveling direction output circuit 441, 442 Output driver 510 Voltage signal conversion unit 511 Amplifier 512 Detection range adjustment unit 513 Filter unit 514 Effective value conversion unit 520 Current signal conversion unit 521 Amplifier 523 Filter unit 524 Effective value conversion unit 530 Comparison unit
Claims (11)
前記踏切制御子が出力する軌道送信信号に基づいて、列車の検知を行う内部列車検知部と、
前記踏切制御子が出力する列車検知信号に基づいて、前記踏切制御子の列車検知状態を検知する外部列車検知状態検知部と、
前記内部列車検知部による検知結果と、前記外部列車検知状態検知部による検知結果とに基づいて、列車の進行方向を判別する列車進行方向判別部と
を備えることを特徴とする列車進行方向検知装置。 A train traveling direction detection device that detects a traveling direction of a train based on a signal output by a level crossing controller,
Based on the track transmission signal output by the railroad crossing controller, an internal train detection unit that detects a train, and
Based on the train detection signal output by the railroad crossing controller, an external train detection state detection unit that detects the train detection state of the railroad crossing controller,
A train traveling direction detection device comprising a train traveling direction determination unit that determines a traveling direction of a train based on a detection result by the internal train detection unit and a detection result by the external train detection state detection unit. .
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の列車進行方向検知装置。 The train traveling direction detection device according to claim 1, further comprising a train traveling direction output unit that outputs a signal indicating a traveling direction of the train to the outside based on a determination result by the train traveling direction determination unit.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の列車進行方向検知装置。 The train traveling direction determination unit determines the traveling direction of a train based on the order of train detection by the internal train detection unit and train detection by the railroad crossing controller. Train direction detector.
前記内部列車検知部による列車検知が、前記踏切制御子による列車検知より先の場合、列車は、送信側取付点から受信側取付点に向かう方向に進行していると判別し、
前記内部列車検知部による列車検知が、前記踏切制御子による列車検知より後の場合、列車は、受信側取付点から送信側取付点に向かう方向に進行していると判別する
ことを特徴とする請求項３に記載の列車進行方向検知装置。 The train traveling direction determination unit
When the train detection by the internal train detection unit is ahead of the train detection by the railroad crossing controller, it is determined that the train is traveling in the direction from the transmission side attachment point to the reception side attachment point,
When the train detection by the internal train detection unit is after the train detection by the railroad crossing controller, it is determined that the train is traveling in a direction from the reception side attachment point to the transmission side attachment point. The train traveling direction detection device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の列車進行方向検知装置。 5. The train traveling direction detection device according to claim 1, wherein the internal train detection unit detects a train based on a voltage and a current of the track transmission signal.
ことを特徴とする請求項５に記載の列車進行方向検知装置。 The said internal train detection part compares the voltage value of the said track transmission signal, and the electric current value of the said track transmission signal, and detects a train based on the magnitude relationship of both. The train traveling direction detection device described.
ことを特徴とする請求項６に記載の列車進行方向検知装置。 The internal train detection unit compares the voltage value of the track transmission signal with the current value of the track transmission signal, and detects the presence of a train when the current value is larger than the voltage value. The train traveling direction detection device according to claim 6.
電圧信号変換部と、電流信号変換部と、比較部とを備え、
前記電圧信号変換部は、前記軌道送信信号の電圧を、前記比較部によって比較可能な信号に変換し、
前記電流信号変換部は、前記軌道送信信号の電流を、前記比較部によって比較可能な信号に変換し、
前記比較部は、前記電圧信号変換部によって変換された信号と、前記電流信号変換部によって変換された信号とを比較し、両者の大小関係に基づいて、列車の検知を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の列車進行方向検知装置。 The internal train detection unit
A voltage signal converter, a current signal converter, and a comparator;
The voltage signal conversion unit converts the voltage of the orbit transmission signal into a signal that can be compared by the comparison unit,
The current signal conversion unit converts the current of the orbit transmission signal into a signal that can be compared by the comparison unit,
The comparison unit compares the signal converted by the voltage signal conversion unit and the signal converted by the current signal conversion unit, and detects a train based on the magnitude relationship between the two. The train advancing direction detection apparatus as described in any one of Claims 1-5.
ことを特徴とする請求項８に記載の列車進行方向検知装置。 The train progress according to claim 8, wherein the comparison unit detects the presence of a train when the signal converted by the current signal conversion unit is larger than the signal converted by the voltage signal conversion unit. Direction detection device.
ことを特徴とする請求項５〜９に記載の列車進行方向検知装置。 The train traveling direction detection device according to claim 5, wherein the current of the track transmission signal is measured by a current sensor.
ことを特徴とする踏切制御子。 A railroad crossing controller comprising the train traveling direction detection device according to any one of claims 1 to 10.
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