JP2842901B2

JP2842901B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2842901B2
Application number: JP25340089A
Authority: JP
Inventors: 好朗小林
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH03112768A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、変周式の車両制御装置に関し、地上装置
を、互いに間隔を隔てて配置された第１の地上子と第２
の地上子、送信回路及び受信回路を含んで構成し、送信
回路から第１の地上子に照査信号を供給すると共に、こ
の照査信号を第１の地上子を介して受信回路で受信する
ようにし、受信回路は、照査信号が受信できなくなった
とき第１接点条件を出力し、照査信号が受信できなくな
ってから次に受信される時点を基準にした一定時素で第
２接点条件を出力する構成とし、車上子が第１の地上子
に結合したとき、変周式発振回路の常時発振周波数信号
により、照査信号に対し抑圧を加えて第１接点条件を成
立させると共に、第２接点条件で共振回路を短絡する等
して解除することにより、変周式速度照査及び車両制御
を行なう際に、軌道回路条件を必要とすることなしに、
第２の地上子の共振回路短絡を自動的に解除できるよう
にしたものである。

＜従来の技術＞第３図は従来の変周式車両制御装置の構成を示す図で
ある。図において、１は軌道、２は車両、３は地上装
置、４は車両２上に備えられた車上装置である。

地上装置３は第１の地上子31、第２の地上子32及び受
信回路33を有する。第１の地上子31及び第２の地上子32
は車両２の走行方向ａに沿って、間隔l₁を有する速度照
査区間を隔てて配置されている。

第１の地上子31は、車上装置４から送信される送信波
を受信する一種のアンテナを構成している。第１の地上
子31で受信された送信波は、整合器34を介して受信回路
33に入力される。第２の地上子32はコイルL₀とコンデン
サC₀とによる共振回路を構成している。

受信回路33は、抵抗減衰器331、バンドパスフィルタ3
32、抵抗減衰器333、増幅器334、レベル判定器335及び
増幅器336等を備える。337はタイマ回路を示している。
MR、MPR、TMR、COR、QR、TRPはリレーである。MR₁〜MR₃
はリレーMRの接点である。これらの接点MR₁〜MR₃のう
ち、接点MR₁、MR₂は、リレーMRが励磁されたときに扛上
して閉じる扛上接点、接点MR₃はリレーMRが無励磁とな
ったときに落下して閉じる落下接点である。MPR₁及びMP
R₂はリレーMPRの接点である。これらの接点MPR₁及びMPR
₂は扛上接点である。TMR₁〜TMR₃はリレーTMRの接点であ
る。接点TMR₁、TMR₂は落下接点で、接点TMR₃は扛上接点
である。COR₁はリレーCORの扛上接点である。QR₁はリレ
ーQRの接点、TRP₁はリレーTRPの扛上接点である。TRは
軌道リレーの接点であり、軌道回路条件を入力する。

車上装置４は、車上子41、発振回路42及び周波数選別
回路43を備えている。車上子41は一種のアンテナであ
り、発振回路42の帰還回路を構成している。

発振回路42は増幅回路421、位相回路422、リミッタ42
3及び増幅回路424等を備え、最終段の増幅回路424の出
力を車上子41を通して入力段の増幅回路421に帰還させ
る回路構成となっている。周波数選別回路43は常時発振
周波数f₀を検知する周波数選別回路430と、ｎ個の共振
周波数f₁〜f_n、即ちｎ個の地点情報に対応するｎ個の周
波数選別回路431〜43nとを並列的に接続して構成されて
いる。周波数選別回路431〜43nの各々はバンドパスフィ
ルタ501、増幅回路502、レベル検知器503及び増幅回路5
04を有する回路構成となっている。

上記の従来の車両制御装置において、車上子41が第２
の地上子32に結合していない状態では、発振回路42は常
時発振周波数f₀で動作をしている。

車両２に備えられた車上装置４の車上子41が第１の地
上子31の上を通過するとき、常時発振周波数f₀が第１の
地上子31によって受信され、受信回路33に導かれる。受
信回路33では、バンドパスフィルタ332で常時発振周波
数f₀の成分を抽出し、増幅器334で増幅し、レベル判定
器335でレベル判定し、更に増幅器336で増幅する。増幅
器336の出力信号はリレーTMRの落下接点TMR₁を通してリ
レーMRに与えられるので、リレーMRが励磁され、扛上接
点MR₁、MR₂が閉じる。リレーMRは扛上接点MR₁が閉じる
ことによって自己保持される。

このとき、既に軌道回路条件を入力する軌道リレーの
接点TRが落下していて、リレーTRPが励磁され、その扛
上接点TRP₁が閉じているので、扛上接点MR₂が閉じるこ
とにより、リレーMPRが扛上接点TRP₁及び扛上接点MR₂を
通して励磁される。リレーMPRは、自己の扛上接点MPR₁
を通して、継続して励磁される。

リレーMPRの励磁により、扛上接点MPR₂が閉じると、
タイマ回路337が時素カウントを開始する。そして予め
設定された時素をカウントすると、タイマ回路337から
カウント．アップ信号が出力され、この信号によりリレ
ーTMRが励磁される。リレーTMRが励磁されると、その扛
上接点TMR₃が閉じ、この扛上接点TMR₃と、既に閉じてい
るリレーMPRの接点MPR₃を通してリレーCORが励磁され
る。

リレーCORが励磁されると、その扛上接点COR₁が閉じ
るので、リレーQRが励磁される。リレーQRの励磁に伴
い、その扛上接点QR₁が閉じる。扛上接点QR₁が閉じた場
合、第２の地上子32は、コイルL₀とコンデンサC₀とによ
る共振回路が扛上接点QR₁によって短絡された状態にな
るので、共振回路としては働かなくなる。

上記の構成において、車両２が予め定められた基準内
速度で走行している場合、地上子31を通過した後、地上
子32を通過する迄の間に、タイマ回路337がカウント．
アップしている。このため、車両２が第２の地上子32の
上を通過する時には、既に、リレーTMR、COR及びQRが励
磁された状態にあり、第２の地上子32の共振回路に接続
された扛上接点QR₁が閉じており、第２の地上子32は共
振回路として動作しない。従って、第２の地上子32と車
上子41との間では、車両制御作用が行なわれない。

ところが、車両２が予め定められた走行速度を越えて
走行している場合は、第１の地上子31の上を通過した
後、第２の地上子32の上を通過する時点では、タイマ回
路337が時素カウント中であり、リレーTMR、COR及びQR
は未だ無励磁状態であって、第２の地上子32の共振回路
に接続された扛上接点QR₁が開いた状態である。このた
め、車上子41が第２の地上子32上を通過する際に互いに
相対すると、第２の地上子32の共振周波数は周波数f₁〜
f_n以外となり、周波数f₁〜f_n以外に変周される。このた
め、周波数選別回路431〜43nで周波数選別ができなくな
り、その出力が無信号となるため、非常制動等の車両制
御が行なわれる。

＜発明が解決しようとする課題＞ところが、上述した従来の車両制御装置では、車両２
が第２の地上子32の上を何時通過したのかを、車両制御
装置自身では知ることができない。このことは、リレー
QRの扛上接点QR₁を復帰させるタイミングが不明で、フ
ェールセーフ性が確保できないことを意味する。従来
は、第３図に示す如く、軌道回路条件を与える軌道リレ
ーの接点TRが扛上したことを条件として、リレーTRP、M
PR、COR及びQRを順次制御し、最終的に、リレーQRの扛
上接点QR₁を復帰させ、扛上接点QR₁の復帰によって車両
通過を判断していたが、軌道回路条件を得るためのケー
ブルの敷設等が必要であり、設備費増大を招いていた。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解
決し、軌道回路条件を必要とすることなしに、第２の地
上子の共振回路短絡を自動的に解除し得る車両制御装置
を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞上述する課題解決のため、本発明は、地上装置と車両
上装置との組合せで構成される車両制御装置であって、前記地上装置は、第１の地上子、第２の地上子、送信
回路及び受信回路を含み、前記第１の地上子及び第２の地上子は、車両の走行方
向に沿い間隔を隔てて配置されており、前記送信回路は、前記第１の地上子に照査信号を供給
しており、前記受信回路は、前記第１の地上子を介して前記照査
信号を受信するように前記第１の地上子に接続されてい
て、前記照査信号が受信できなくなったときは第１接点
条件を出力し、前記照査信号が受信できなくなってから
次に照査信号が受信できるようになった時点を基準にし
た一定時素で第２接点条件を出力するようになってお
り、前記第２の地上子は、前記受信回路から前記第１接点
条件が与えられたときは共振回路を構成し、前記第２接
点条件が与えられたときは共振回路を構成しない回路で
あり、前記車上装置は、車上子を回路の一部とする発振回路
を含み、前記発振回路は、常時一定の発振周波数で発振
動作をしており、前記車上子が前記第１の地上子と結合
したとき、前記常時発振周波数信号により、前記照査信
号に対し、前記受信回路において受信できなくなるよう
に抑圧を加え、前記車上子が第２の地上子と結合した場
合において前記第２の地上子が共振回路を構成している
ときはその共振周波数に変周される回路であることを特徴とする。

＜作用＞車上装置の車上子が第１の地上子と結合したとき、常
時発振周波数信号により、地上装置の送信回路から第１
の地上子を介して地上装置の受信回路に供給されている
照査信号に対し、地上装置の受信回路において受信でき
なくなるように抑圧が加えられる。

地上装置の受信回路は、照査信号が受信できなくなっ
たときは第１接点条件を出力する。この第１接点条件が
与えられると、第２の地上子は共振回路を構成する。共
振回路が構成されているときに、車両が第２の地上子の
上を通過すると、車上装置は第２の地上子の共振周波数
に変周され、非常制動等の車両制御が加えられる。第１
接点条件が成立した後、第２接点条件が成立する前に車
両が第２の地上子の上を通過するのは、第１の地上子及
び第２の地上子の間に設定された速度照査区間を、基準
内走行速度を越える速度で走行する場合である。

地上装置の受信回路は、また、照査信号が受信できな
くなってから次に照査信号が受信できるようになった時
点を基準にした一定時素で第２接点条件を出力する。第
２の地上子は、受信回路から第２接点条件が与えられた
ときは共振回路を構成しない。従って、第２接点条件が
成立した後に、車両が第２の地上子の上を通過した場合
は、第２の地上子から車上装置への変周作用は行なわれ
ない。第２接点条件が成立した後に車両が第２の地上子
の上を通過するのは、第１の地上子及び第２の地上子の
間に設定された速度照査区間を、基準内走行速度で走行
する場合である。

第２接点条件で短絡されていた第２の地上子の共振回
路は、次に車両が第１の地上子の上を通過して第１接点
条件が成立することによる短絡解除によって、再び構成
される。従って、軌道回路条件等を必要とすることなし
に、第２の地上子の共振回路短絡を自動的に解除するこ
とができ、フェールセーフ性が確保される。

＜実施例＞第１図は本発明に係る車両制御装置のブロック図であ
る。図において、第３図と同一の参照符号は同一性ある
構成部分を示している。６は地上装置である。地上装置
６は第１の地上子61、第２の地上子62、送信回路63及び
受信回路64を含んで構成されている。65は整合器であ
る。

第１の地上子61及び第２の地上子62は、車両２の走行
方向ａに沿い、間隔l₁の速度照査区間を隔てて配置され
ている。第１の地上子61は整合器65を通して送信回路63
及び受信回路64にそれぞれ接続されている。

送信回路63は、第１の地上子61に照査信号を供給して
いる。実施例に示す送信回路63は、発振器631の連続波
出力信号f_Cを、発振器632の方形波出力信号f_Sにより、
変調器633で振幅変調し、増幅器634、抵抗減衰器635及
び増幅器636を通して、振幅変調波である照査信号f_CHを
第１の地上子61に供給するようになっている。

受信回路64は、第１の地上子61を介して照査信号f_CH
を受信するように、第１の地上子61に接続されていて、
照査信号f_CHが受信できなくなったときは第１接点条件
を出力し、照査信号f_CHが受信できなくなってから次に
照査信号f_CHが受信できるようになった時点を基準にし
た一定時素で第２接点条件を出力する。受信回路64は、
抵抗減衰器641、フィルタ642、抵抗減衰器643、増幅器6
44、復調器645、リミッタ646、方形波成分f_Sを抽出する
フィルタ647、シュミット回路等のレベル判定器648及び
増幅器649等を備えている。650はタイマ回路、MR、TM
R、COR及びQRはリレーである。MR₁、MR₂はリレーMRの扛
上接点、TMR₁はリレーTMRの扛上接点、COR₁はリレーCOR
の扛上接点、QR₁はリレーQRの扛上接点である。上記リ
レー及び接点による回路構成は、本発明の基本動作を説
明するための１例であり、実用上は、より高度の制御シ
ーケンスやフェールセース性を確保するために、更に複
雑な回路構成となる。

第２の地上子32は、受信回路64から第１接点条件が与
えられたときは共振回路を構成し、第２接点条件が与え
られたときは共振回路を構成しない回路である。第１接
点条件は、リレーQRの扛上接点QR₁が開いている状態に
対応し、第２接点条件は扛上接点QR₁を閉じている状態
に対応している。

車上装置４は、第３図に示した従来例と同様に、車上
子41を回路の一部とする発振回路42及び周波数選別回路
43を含んでいる。発振回路42は、常時一定の発振周波数
f₀で発振動作をしていて、車上子41が第１の地上子61と
結合したとき、常時発振周波数信号f₀により、照査信号
f_CHに対し、受信回路64において受信できなくなるよう
に抑圧を加える。また、車上子41が第２の地上子62と結
合した場合において、第２の地上子62がインダクタL₀と
コンデンサC₀による共振回路を構成しているときは、そ
の共振周波数に変調される。

次に第２図のタイムチャートを参照して実施例の動作
を説明する。第２図において、０はリレーの無励磁状態
を示し、１は励磁状態を示している。

車両２が第１の地上子61から遠く離れた軌道１上を走
行しているときは、地上装置６の送信回路63から送信さ
れた照査信号f_CHは、第１の地上子61及び整合器65を通
して、受信回路64に受信されている。受信回路64では、
入力される照査信号f_CHを、フィルタ642によって抽出し
た後、増幅器644で増幅し、復調器645で復調し、フィル
タ647で方形波成分f_Sを抽出し、レベル判定器648でレベ
ル判定し、増幅器649より出力する。この場合、照査信
号f_CHに対して車上装置４側からの抑圧が加わっていな
いので、レベル判定器647の判定出力及び増幅器649の出
力は高レベルである。このため、リレーMRが増幅器649
の出力によって励磁されている。リレーMRが励磁されて
いる間は、リレーTMR、COR及びQRは励磁状態にある。

また、第２の地上子２は、リレーQRの扛上接点QR₁が
閉じているので、コイルL₀とコンデンサC₀による共振回
路が短絡され、共振回路が構成されない。

次に、車両２が第１の地上子31の上を通過するt₀時
に、車上子41が第１の地上子61と結合すると、車上装置
４から送信される常時発振周波数信号f₀とにより、送信
回路63から第１の地上子61を介して受信回路64に供給さ
れている照査信号f_CHに対し抑圧作用が加わる。より具
体的には、照査信号f_CHのレベルV_CHと常時発振周波数信
号f₀とのレベルV₀の関係を、V_CH《V₀のように選定した
場合、リミッタ646において照査信号f_CHに対する抑圧作
用が生じ、フィルタ647で抽出される周波数成分f_Sのレ
ベルが規定値に達しないため、レベル判定器648及び増
幅器649の出力がなくなる。このため、第２図（ａ）に
示すように、リレーMRがt₀時に無励磁状態になる。この
時のリレーMRの接点出力が第１接点条件となる。

リレーMRが無励磁となったことにより、扛上接点MR₁
が開くので、第２図（ｂ）〜（ｄ）に示す如く、リレー
TMR、COR、QRは無励磁状態となる。これにより、第２の
地上子62に接続されているリレーQRの扛上接点QR₁が開
き、コイルL₀とコンデンサC₀による共振回路が構成され
る。

次に、車両２が矢印ａ方向に更に走行し、t₁時に車上
子41の第１の地上子61との結合が切れると、送信回路63
から受信回路64へ供給される照査信号f_CHに対する抑圧
作用が解除される。このため、第２図（ａ）に示すよう
に、t₁時にリレーMRが再び励磁状態になる。

リレーMRの励磁により、扛上接点MR₁が閉じるので、
扛上接点MR₁の閉じたt₁時を基準にして、タイマ回路640
はクロックパルスの計時を開始する。実際には若干の時
間遅れがあるので、タイマ回路640は、t₁時よりは少し
遅れたt₂時からの時素カウントを開始する。そして、t₃
時にカウントアップすると、そのカウントアップ信号に
より、リレーTMRが第２図（ｂ）に示すように励磁され
る。リレーTMRが励磁状態になり、その扛上接点TMR₁が
閉じると、リレーCORが第２図（ｃ）に示すように、t₄
時に励磁状態になり、その扛上接点COR₁が閉じる。この
ため、リレーQRが第２図（ｄ）に示すようにt₅時に励磁
状態となり、その扛上接点QR₁が閉じる。このときの扛
上接点QR₁の接点条件が第２接点条件である。

第２接点条件の成立により、第２の地上子62は、コイ
ルL₀とコンデンサC₀とによる共振回路が扛上接点QR₁に
よって短絡された状態になるので、共振回路が構成され
なくなる。

上述のように、カウンタ回路640が計時を開始してか
ら、カウントアップする迄の時間（t₂−t₃）内では、第
２の地上子62の共振回路が構成されている。第１の地上
子61と第２の地上子62との間の速度照査区間の間隔l
₁は、車両２が規定の基準内速度で走行していれば、カ
ウンタ回路640がカウントアップした後に、第２の地上
子62の上を通過するように定められている。従って、車
両２が速度照査区間を基準内速度で走行した場合は、車
両２が第２の地上子62の上を通過する時点では、第２接
点条件により共振回路が短絡されているため、地上側か
ら車上側への変周作用は生じない。

ところが、車両２が速度照査区間l₁を、基準内走行速
度を越える速度で走行すると、カウタ回路640がカウン
トアップする前に、第２の地上子62の上を通過するよう
になる。この状態は、第１接点条件が成立した後、第２
接点条件が成立する前に対応し、第２の地上子62は共振
回路を構成している。このため、車上装置４の発振回路
42の常時発振周波数f₀が、周波数f₁〜f_n以外の共振回路
の共振周波数に変周される。このため、周波数選別回路
431〜43nで周波数選別ができなくなり、その出力が無信
号となるため、非常制動等の車両制御が行なわれる。

第２接点条件で短絡されていた第２の地上子62の共振
回路は、次に車両２が第１の地上子61の上を通過して第
１接点条件が成立することにより開放される。これによ
り、第２の地上子62の共振回路が構成される。従って、
軌道回路条件等を必要とすることなしに、第２の地上子
62の共振回路短絡を自動的に解除し、フェールセーフ性
を確保できる。

＜発明の効果＞以上述べたように、本発明に係る車両制御装置は、地
上装置を、互いに間隔を隔てて配置された第１の地上子
と第２の地上子、送信回路及び受信回路を含んで構成
し、送信回路から第１の地上子に照査信号を供給すると
共に、この照査信号を第１の地上子を介して受信回路で
受信するようにし、受信回路は、照査信号が受信できな
くなったとき第１接点条件を出力し、照査信号が受信で
きなくなってから次に受信される時点を基準にした一定
時素で第２接点条件を出力する構成とし、車上子が第１
の地上子に結合したとき、変周式発振回路の常時発振周
波数信号により、照査信号に対し抑圧を加えて第１接点
条件を成立させ、共振回路を構成させると共に、第２接
点条件で共振回路を解除するので、変周式速度照査及び
車両制御を行なう際に、軌道回路条件を必要とすること
なしに第２の地上子の共振回路短絡を自動的に解除し得
る車両制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両制御装置のブロック図、第２
図は同じくその動作を説明するためのタイムチャート、
第３図は従来の車両制御装置のブロック図である。１……軌道、２……車両４……車上装置、41……車上子６……地上装置 61……第１の地上子 62……第２の地上子 63……送信回路、64……受信回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地上装置と車上装置との組合せで構成され
る車両制御装置であって、前記地上装置は、第１の地上子、第２の地上子、送信回
路及び受信回路を含み、前記第１の地上子及び第２の地上子は、車両の走行方向
に沿い間隔を隔てて配置されており、前記送信回路は、前記第１の地上子に照査信号を供給し
ており、前記受信回路は、前記第１の地上子を介して前記照査信
号を受信するように前記第１の地上子に接続されてい
て、前記照査信号が受信できなくなったときは第１接点
条件を出力し、前記照査信号が受信できなくなってから
次に照査信号が受信できるようになった時点を基準にし
た一定時素で第２接点条件を出力するようになってお
り、前記第２の地上子は、前記受信回路から前記第１接点条
件が与えられたときは共振回路を構成し、前記第２接点
条件が与えられたときは共振回路を構成しない回路であ
り、前記車上装置は、車上子を回路の一部とする発振回路を
含み、前記発振回路は、常時一定の発振周波数で発振動
作をしており、前記車上子が前記第１の地上子と結合し
たとき、前記常時発振周波数信号により、前記照査信号
に対し、前記受信器において受信できなくなるように抑
圧を加え、前記車上子が第２の地上子と結合した場合に
おいて前記第２の地上子が共振回路を構成しているとき
はその共振周波数に変周される回路であることを特徴と
する車両制御装置。