JP3023801B2 - 複数のコンタクトの中の１つのコンタクトの開閉状態を遠隔監視／操作（制御）するシステム - Google Patents

複数のコンタクトの中の１つのコンタクトの開閉状態を遠隔監視／操作（制御）するシステム

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JP3023801B2
JP3023801B2 JP2506623A JP50662390A JP3023801B2 JP 3023801 B2 JP3023801 B2 JP 3023801B2 JP 2506623 A JP2506623 A JP 2506623A JP 50662390 A JP50662390 A JP 50662390A JP 3023801 B2 JP3023801 B2 JP 3023801B2
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    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/08—Circuitry
    • B61L7/10—Circuitry for light signals, e.g. for supervision, back-signalling
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C25/00—Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements
    • G08C25/02—Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements by signalling back receiving station to transmitting station

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  • Details Of Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、コンタクトの開閉を検知することによって
複数の装置を遠隔監視／操作するシステムに関する。
技術分野 本発明は、特に、信号扱所の転轍器、車軸カウンタ
（Compteur d'essieux）または踏切り等の鉄道関係の遠
隔監視／操作用に適用されるが、これだけに限られるこ
とはない。
鉄道の転轍器に関するいくつかの監視／操作方法が考
案されているが、その最も古く、現在も使用されている
１つの方法として、レバー（levier）を用いて現場で転
轍器を操作し、当接（collage）を目視によって確認す
る方法がある。
これとは別の機械式監視／制御方法として、ケーブル
または連結棒を介して信号扱所から転轍器を操作する方
法がある。この方法の場合は、転轍器の位置チェック
を、上述の方法のように転轍器の当接を直接目視で確認
することによって行うのではなく、信号扱所において操
作器の位置を目視で確認することによって行う。この操
作器もやはり機械式であり、転轍器の位置が確実に操作
器の位置に変換される。
電気式監視／操作方法としては、転轍器を原動機で操
作する場合は、一般に、遠隔操作器に接続されている信
号扱所から転轍器の位置を電気的に監視／操作する方法
が考案されている。
この場合は転轍器に関する情報を獲得し、伝送する。
情報の獲得は一般的に、先端レール（lame d'aiguill
e）に直線移動式または回転変換式で機械式に取り付け
られているスイッチによって、電気当接器を閉じること
によって行う。情報の伝送は、一般に、この電気コンタ
クトを用いてコンタクトと同数の個別回路（boucle）に
電流を供給／遮断することによって行う。電源は一般的
に信号扱所に配置され、回路の開閉確認も信号扱所で行
われる。単純化を図るべく、情報伝送は多重化しないの
で、転轍器を構成している各先端レールの当接／脱離を
個別に確認できる回路を確保しようとすれば、最低４つ
のコンタクトおよび５本の線が必要である。同様に、多
重化しなければ、情報伝送手段を複数の転轍器の遠隔監
視／操作ために共有（partage）することはできない。
上に紹介した方法には数多くの難点がある。
特に現場機械式監視／操作方法に関しては、人間が各
転轍器まで出向いて監視／操作を行わなければならず、
そのため柔軟性に乏しく、相当な費用がかかる。また遠
隔機械式転轍器監視／操作方法の場合も信号扱所と転轍
器との間の距離が必然的に制限され、そのことから直ち
に制約が生じる。遠隔機械式転轍器監視／操作システム
は、現場機械式転轍器監視／操作システムに比べてフレ
キシビリティが高く、費用が少なくてすむが、複数の小
規模信号扱所を１つの大規模信号扱所に集約することに
は適していない。
電気式転轍器監視／操作システムの場合は、電気回路
による遠隔監視／操作は極めて確実に行われるが、情報
伝送コストが高く、ある種の情報獲得方法は用いること
ができない。従って、先端レールに接続されている４つ
のコンタクトを管理するために最低５本の線が必要であ
り、隣接しているあるいは同じ線路に沿って位置してい
る複数の転轍器を管理するために、この線を共有するこ
とができないということから情報伝送コストが生じる。
また、この個別の線を必要とするという条件のために、
転轍器と信号扱所、また場合によっては転轍器に接近し
ている列車との間でやはり無線通信系を用いることがで
きない。電気回路で情報を伝送する場合は、電流、電圧
さらには信号周波数のレベルを利用する情報獲得方法を
採用することはできない。
発明の開示 本発明は、このような現状に鑑みて、転轍器に接続し
た安価な装置によって、鉄道の安全性を確保する条件
で、１つのあるいは複数の転轍に関する各種情報の伝送
を田重化することができる遠隔転轍器監視／操作システ
ムを提供することを目的とする。
すなわち本発明は、１つの中央安全監視／操作部と、
各々がわずかな距離だけ隔たった位置にある１つあるい
は複数のコンタクトを監視する１つあるいは複数の衛星
ロジック（logique satellite）との間に多重化接続を
設定する総合遠隔コンタクト監視／操作システムを提供
しようとするものである。
本発明において言う多重化とは、伝送体（support de
transmission）を複数の情報ストリーム（flux d'infor
mation）の間で共有することを意味し、具体的には周波
数多重化、時間多重化、論理多重化である。接続は、２
点間接続、多点バス接続、ループ接続とすることができ
る。
本発明のシステムは、中央監視／操作部に接地した安
全情報処理システムによって総合安全性を確保し、中央
安全監視／操作システムと１つあるいは複数の監視手段
（衛星ロジック）との間の情報伝送用に伝送誤りを検出
することができる方法が採用され、個別の監視手段が必
ずしも本質的に安全である必要がなく、中央安全監視シ
ステムが発する符号化信号に追加可能な現場符号化信号
によって中央監視システムがアドレッシングする監視信
号に応じて、情報を受ける時に中央監視システムが所望
の安全度で監視すべきコンタクトのアイデンティティお
よび状態を確認し、また場合によってはこのアイデンテ
ィティおよび状態に関して供給される情報に日付を入れ
る（dater）することができるという冗長性を有してい
る情報伝送にリンクされ得るということを特徴とする。
本発明のシステムにおいては、適切な方法によって誤
りが含まれていないかどうかをチェックすることができ
る冗長情報が伝送されなければならないが、このチェッ
クを行うのは適切に変換された情報を中央安全監視シス
テムへ戻す時であるために、この方法を採用する必要は
ないと考えられる。
本発明の前記の諸特徴、ならびに二次的特徴、利点
は、添付図を参照しつつ以下に説明する。本発明の実施
態様の詳述を通して、より一層明確にされる。
図面の簡単な説明 第１図は、非安全監視ロジックによって３つのコンタ
クトを監視するシステムを示す図である。
第２図は、第１図のエンコーダ（codeur）を示す説明
図である。
第３図は、一実施態様としてのエンコーダの説明図で
ある。
第４図は、第３図のエンコーダの他の実施態様として
のエンコーダの説明図である。
第５図は、複数の遠隔監視衛星ロジックがリンクして
いる安全遠隔監視ロジックを示す説明図である。
第６図は、位置監視回路を示す説明図である。
第７図は、衛星監視ロジックと遠隔安全監視ロジック
との間のインタフェースを示す説明図である。
発明を実施するための最良の態様 以下、本発明の１つの好適な実施態様としてのコンタ
クト監視器について詳述することとする。
第１図によると、本発明の監視システムは、ただ１つ
の非安全監視ロジック（衛星ロジック）LSCによって３
つのコンタクトC1、C2、C3を監視し、また固有の安全技
術を必要としない。
非安全監視ロジックは３対のエンコーダCM1/CV1、CM2
/CV2、CM3/CV3と、モデム２およびデータ伝送線３によ
って中央遠隔安全ロジックLSTに接続されているマイク
ロコントローラ１とで構成されている。
各対エンコーダCMi/CViは２つの同一のエンコーダ４
で構成されており、CMiは上手側エンコーダであり、CVi
は下手側エンコーダである。これらの説明図である第２
図によると、エンコーダ４の直列入力DIが符号すべきデ
ータを受け、直列出力DOが符号化されたデータを出力す
る。エンコーダ４はまた、入力０、Ｖから電力が供給さ
れ、入力CKからクロック信号が供給される。全てのエン
コーダが１つの電源を共有しており、共通の１つのクロ
ック供給源からクロック信号を受ける。電源／クロック
信号供給源集合体を第１図においてＡ＋Ｈで示す。
対エンコーダCMi/CViの作動原理は次のとおりであ
る。上手側エンコーダ（一例としてCM1がマイクロコン
トローラ１から符号化すべきデータを受け、第１符号化
を行った後監視すべきコンタクト（一例としてC1）へ送
る。コンタクトが閉じられれば、同データが下手側エン
コーダ（一例としてCV1）に入力され、下手側エンコー
ダCV1が第２符号化を行い、２度符号化されたデータが
マイクロコントローラ１へ送られる。
エンコーダCMi、CViはコンポーネントを一切有してお
らず、これによって、共通モードのトラブル（defaut d
e mode commun）が回避される。コンタクトを上手側エ
ンコーダと下手側エンコーダとに接続する配線は、可能
な限り、上手側エンコーダによって符号化されたデータ
が監視すべきコンタクトを通過することなく下手側エン
コーダに入るように設計する。そのためには、上手側エ
ンコーダならびに下手側エンコーダを可能な限り監視す
べきコンタクトに近付けなければならない。
相異なる対エンコーダCMi/CViの符号化（loi de coda
ge）を各対エンコーダごとに異なるものとしなければな
らない。この符号化によってエンコーダCiを確認するこ
とができる。これに対して、CMiとCViとの符号化が同じ
であるかどうかは重要な条件ではなく、さらにCMiある
いはCViがなくてもよい。
エンコーダ４の構造の詳細を示す第３図を参照して、
エンコーダ４の構成要素として、直列入力と並列出力と
があるシフトレジスタ５と、符号化リードオンリメモリ
（memoire morte de transcodage;以下、符号化ROMと称
す）６とがある。
シフトレジスタ５の入力DIは、入力CKのクロック信号
のレートでデータを受けるDIの上手にあるプルアップ抵
抗器（resistance de rappel）Ｒの働きによって、入力
DIが遊んでいる時（下手側エンコーダの監視すべきコン
タクトが開いている）にデータが１つの一定論理値をと
る。
シフトレジスタ５の並列出力PDまたはこの出力の少な
くともいくつかの線が、符号化ROM6のアドレッシング入
力Ａに接続されている。該符号化ROMは１で構成されて
いる。すなわち、該符号化ROMは唯１つだけのデータ出
力DOしか備えていない。シフトレジスタ５へ送られてく
る最後のｎ個のビットが符号化ROM6のアドレッシングを
行うとすれば、シフトレジスタ５が受ける最後のｎ個の
ビットが符号化ROM6のコンテンツ（contenu）によって
符号化されることによって、出力DOから送り出される各
ビットが生成される。
第４図に示す、第３図のエンコーダの他の実施態様と
してのエンコーダは、符号化ROM6がバイト（octet）構
成であることを特徴とする。符号化ROM6の８つのデータ
出力Ｄがデータマルチプレクサ７のデータ入力Ｉに接続
されており、データマルチプレクサ７の３つの選択入力
Ｓがシフトレジスタの３つの出力PD0−２（一例とし
て、シフトレジスタ５の入力DIへ送られる最後の３つの
ビットに対応する出力）に接続されている。
符号化ROM6のアドレッシング入力Ａは、旧ビットに対
応するシフトレジスタ５の出力（一例として、符号化RO
M6が8KバイトのEPROMである場合はPD3−13）に接続され
ている。
符号化ROM6のコンテンツは任意であるが、２つのコン
タクトｉ、ｊが同じ非安全監視ロジック（衛星ロジッ
ク）に接続されている場合、あるいは相異なる非安全監
視ロジックに接続されているが、１つのデータ伝送線３
によって同じ安全遠隔監視ロジック（中央ロジック）に
接続されている場合は、符号化メモリMTiと符号化メモ
リMTjとのコンテンツは相異なっている。
第１図のマイクロコントローラ１が上手側エンコーダ
（一例としてCM1）へおくるビットの数は任意とするこ
とができるが、一例として符号化ROM MTの容量よりも
小さくすることができる。一例として、符号化ROM MT
の容量を64kビットとし、符号化すべきメッセージの長
さを256ビットとする。
符号化すべきメッセージは、一例としてｎ個の０とそ
れに続く１つの１とで構成する安定シーケンス（sequen
ce stable）で開始するか、または符号化すべきメッセ
ージの前に同安定シーケンスを置くことが望ましい。64
kビットROM6の場合は、最初の16個の符号化ビットは予
測不能であるが、その後に続く（ｎ−16）個のビットは
メモリの第１ビットと同じであり、（ｎ＋１）番目のビ
ットはメモリの第２ビットのコンテンツと同じである。
従って、必要に応じて符号化メッセージの始端（debu
t）を確認し、この始端に一種の同期化シーケンス（seq
uence de synchronisation）の働きをさせることができ
る。メモリの最初の２つのビットが各々０、１である場
合は、上手側エンコーダの符号化メモリ６から送り出さ
れるシーケンスは下手側エンコーダに対して同じ働きを
させることができる。
この同期化シーケンスの後マイクロコントローラ１に
よって送られる後続ビット列は同じシーケンスであると
考えられ、従って係合している上手側エンコーダCMiと
下手側エンコーダCViとによって順番に符号化された後
同じ応答を行うものと考えられる。従ってこの応答が、
コンタクトCiが閉じた場合の一種の「署名（signatur
e）」あるいは「捺印（empreinte）」になるものと考え
られる。
同期化シーケンスに続いて送られるシーケンスの残り
がランダム（aleatoire）である場合は、符号化後の応
答はやはり署名であるが、なんらかの形で符号化され、
不明瞭である（non en clair）である。尋問シーケンス
（sequnence d'interrogation）の一部が１回ごとに異
なれば、コンタクトの応答をdaterすることができる。
このように予防線を張る危険は、監視する状態が正確に
所望のコンポーネント（organe voulu）に対応するが、
古いということである。これは、新応答ではなく旧応答
を伝送するメモリを備えた装置の場合に現実となる。
予防線を張るために、１つの時間あるいは１つの順次
番号を入れるという意味において発せられたビット列を
明示的に（explicitement）daterすることができる。
また、擬似不確定シーケンスを入れて、全てのビット
列を先行ビット列と異なるものとするという意味におい
て、暗示日（dateimplicite）を持つことも可能であ
る。一般的に望まれるように、最新ビット列であるか否
かをチェックすることは容易である。
マイクロコントローラ１（第１図）が上手側エンコー
ダCM1、CM2、CM3へ送るデータは全て異なっていてもよ
いが、全て同じでもよい。但し、伝送は並列伝送であ
る。中央遠隔安全ロジック（中央ロジック）を伝送速度
が比較的早いデータ伝送線３によって様々な非安全監視
ロジックLSC（衛星ロジック）に接続し、中央ロジック
が非安全監視ロジックLSC（衛星ロジック）に対して全
ての上手側に同じ尋問シーケンスを送り、同一ビットで
構成されていない応答を戻すことを要求することも考え
られる。開コンタクトに対応する応答の場合がそうであ
る。
マイクロコントローラ１によって比較的遅いレートの
クロック信号を各エンコーダへ送り、配線に特別な注意
を払うことなく比較的遠い位置のコンタクトを監視する
ことができる。
今度は鉄道の中央監視部から複数の衛星装置を監視／
操作する場合について説明する。
固有安全電子システムと安全リレーをベースとするイ
ンタフェースとに係合している遠隔安全監視ロジック
（衛星ロジック）が中央監視部に設けられている。市販
の非安全コンポーネントで構成されていることを特徴と
する１つの衛星監視ロジックが各々の装置に係合してい
る。
注目される装置は転轍器、車軸カウンタ、踏切りなど
であるが、これだけに限られることはない。中央監視部
は、オペレータ、有線あるいは無線通信系、または原動
機（一例として機関車）で管理することができる。
第５図を参照して、中央監視部LSTに係合している各
種装置の衛星監視ロジックLSC1、LSC2、LSC3が、電力線
Ａとデータ伝送線Ｌとから成る多点接続線によって中央
安全監視ロジックに接続されている。電力線Ａは各装置
を作動させる３相電力線と、衛星監視ロジックに給電す
る補助電力線とに分かれている。
衛星監視ロジックLSCiならびに接続線LST−LSCiは固
有安全性を備えていないが、安全性を備えている中央ロ
ジックLSTの単独責任において全体の安全性が保証され
ている。
各衛星監視ロジックLSCiは、多点線を介して送られて
くる２つの異なるアドレスに応答する２つのマイクロコ
ントローラで構成されており、中央安全監視ロジックLS
Tが中心となる。
第６図を参照して、遠隔監視について説明する。装置
の位置をチェックするには、安全遠隔監視ロジックLST
が監視すべき装置に係合している衛星監視ロジックLSC
にｎ個の擬似不確定ビットから成るビット列をアドレッ
シングする。従って、このビット列は先行チェック時に
送られたものとは違っているためにdeterされる。
遠隔監視衛星ロジックLSTは、アドレッシングした衛
星監視ロジックLSCからｎ個のビットから成る別のビッ
ト列を受け、このビット列から発したビット列との相関
関係、アドレッシングした衛星ロジックの番号、および
監視すべき装置の位置を明確にチェックする。
従って監視安全性は、遠隔監視安全ロジックLSTが安
全に行う発したビット列と受けたビット列との比較に依
存する。ビット列の長さｎと符号化機能の複雑さを加減
することによって所要の安全水準が確保される。より正
確に言えば、受けたビット列と、発したビット列の一定
の現場変換ビット列（unecertaine transformee local
e）との間の同一性もしくは順同一性をチェックする。
より具体的に言えば、遠隔安全ロジックLSTは二重ビ
ット列E1＋E2を送る。ビット列E1はマイクロコントロー
ラMC1が受け、ビット列E2はマイクロコントローラMC2が
受ける。
各マイクロコントローラは各々ビット列Ｅ、E2を、デ
バイスコントローラのコンタクトΓ１、Γ２を通して同
じ衛星監視ロジックの別々のマイクロコントローラへ送
る。
デバイスコントローラは２つの安定位置の中のただ１
つの位置しか占めることができず、ただ１つだけのマイ
クロコントローラだけが自己のビット列を送ることがで
きる。転轍器が開いている時はいずれのマイクロコント
ローラも自己のビット列を送ることはできない。
２つのビット列が同時に送られる場合は、一例として
２つの先端レールが当接しているという異常な状態であ
り、機械系トラブルが発生した証拠である。
正常な状態では、衛星ロジックLSCの２つのマイクロ
コントローラMC1、MC2の中の一方の一方マイクロコント
ローラが発するとビット列を受けるほうのマイクロコン
トローラが、他方のマイクロコントローラから送られて
くるビット列の関数であるビット列S1またはS2（S1＝f1
（E2）、S2＝f2（E1）を遠隔監視安全ロジックLSTへ戻
す。各関数f1、f2が通過するマイクロコントローラの特
性である。
従って、遠隔監視安全ロジックLSTは発したビット列
と、監視すべきコンタクトを通ってこの衛星監視ロジッ
クLSCの２つのマイクロコントローラの間の通路を特徴
づけるビット列S1および／またはS2を二重ビット列E1お
よびE2の帰還ビットとして受ける。
第６図の実施例の場合は、監視すべきコンタクトΓ
１、Γ２の位置に応じて、ビット列E1がマイクロコント
ローラMC1からマイクロコントローラMC2へ送られること
はない。
妥当と考えられる誤り率に従って関数f1、f2を計算す
る。一例として、この関数は、ｎ個のビットE1またはE2
から成るビット列とｎ個の基準ビットR1またはR2から成
るビット列（S1＝Σ（E2（ｉ）＋R1（ｉ）、S2＝Σ（E2
（ｉ）＋R2（ｉ））との間において達成されるビット単
位（またはバイト単位）排他ORとすることができる。
ｎ個のビットから成る２つのビット列の間の距離は、
一般に、２つの相異なるメッセージの同じ列のビット数
と定義されている。
ビット列は、隣り合っているビット列の間の距離が可
能な限り大きくなるように設定する。従って、各基準ビ
ット列は関数ｆが実行されるときのマイクロコントロー
ラを指示する。各ビット列がカード（carter）のプログ
ラマブルーリードオンリメモリ（PROM）に格納される。
LSTは、LSTがチェックしようとするコンタクトに関す
る符号化則を知っている。LSTは、LSTが発する擬似不確
定ビット列のコンテンツを知ることによって、LSTが受
けるビット列が何であるかを絶対的に知る。
LSTは、受けたビット列と待機しているビット列とを
比較すれば、この２つのビット列の間の距離を求めるこ
とができる。
誤りが全くなければこの距離はゼロである。
測定した距離がゼロで１つだけのコンタクトしか閉じ
ていないと考えれば、安全度は最大になる。
しかし、ビット列の長さが大きく、同じデータ伝送線
を介して監視する相異なるコンタクトの数がそれほど多
くない場合は、ゼロでない特別なレベルより小さい距離
が認められれば安全度はさらに高くなる。
各マイクロコントローラは、ゼロにリセットされた後
自己のバッファ レジスタを初期化し、自己の正常再初
期化とアイデンティティを示すビット列を遠隔安全ロジ
ックへ戻す。このビット列は同じビット列Ｒとすること
ができる。
今度は第７図を参照しつつ遠隔操作について説明す
る。
後述の３相電源によって遠隔操作安全ロジックLSTか
ら装置の操作原動機Moに遠隔給電される。
電力線は５線（F1〜F5）ケーブルであり、F1〜F3（一
度に１台の装置が消費する電力に基づいて断面積を決め
る）を使用する装置の３相給電系と、衛星監視ロジック
LSCの遠隔給電用および転轍器リレーRAのロック（verro
uillage）用の線F4、F5を使用する補助給電系とに分か
れている。
中央遠隔監視ロジックの安全論理（logiciel de secu
tite）の制御のもとで、この補助給電系はリレーRx、Ry
の状態に従って次の３つの状態をとり得る。リレーRyが
働いている時は直流、リレーRyが働いておりリレーRxが
休んでいる時は交流、Rx、Ryが共に休んでいる時はゼロ
である。
監視衛星ロジックの電子系は、各部直接遮断式給電変
換ブロック（blok convertisseur alimentation a deco
upage direct secteur（BC）を用いて、直流給電するこ
とも交流給電することも可能である。その慣性（inerti
c）は、遠隔監視安全ロジックLSTレベルで交流／直流切
替え時間または直流／交流切替え時間をリカバーし得る
大きさである。
先述のように、装置操作の第１段階において衛星監視
ロジック（LSC）において前持って位置決めした装置リ
レーRAを、交流給電にのみ応答する当接リレーRCと脱離
リレーRDで監視する。
補助給電系の線F4、F5の給電が瞬間的に途切れればリ
レーRAが切れ、衛星監視ロジックLSCの全てのマイクロ
コントローラがゼロにリセットされる。
データ伝送の技術開発の開放（光ファイバーなど）
や、危険電圧にさらしてはならない保守作業員の保全な
どの様々な理由から、データ伝送線と電力線とを分離す
る。
１台の原動機Moの遠隔操作は次の３つの段階から成っ
ている。
１）次の動作を順次実行する注目装置リレーRAの位置決
め ・補助交流給電系によって多点線に接続されている全
ての衛星監視ロジックLSCのリレーRAを当接（coller）
させる ・データ伝送線３を介して自己維持する注目装置リレ
ーRAにのみ当接命令を与える ・電力線を介して直流補助給電系によってリレーRAの
状態切替えを禁止する ・前記の遠隔監視原理を応用して注目装置リレーRAの
みが当接したことをチェックする ２）リレーRAを位置決めし、直流補助給電系によってロ
ックし、装置を作動させる電力を３相電力線（F1〜F3）
によって送り、操作を実行する。遠隔監視安全ロジック
LST（これだけが固有安全性を備えている）のレベルで
２つの相を逆転することによって運動方向を確保する。
装置の操作はロストコマンド（commande perdue）と同
様なものである。従って、行程限界コンタクト（contac
t denfi de course）あるいは強化摩擦器で装置を保護
しなければならない。しかし、転轍器監視によって行程
限界を正しく検知できる場合は、遠隔安全ロジックLST
の論理によってロストコマンドを行程限界に達する前に
遮断することができる。
３）位置決めの場合と同じ手順でリレーRAを切り、補助
給電が交流で行われている時にリレーRAを脱離（decoll
ler）させる。
装置リレーRAは自己当接（autocollage）式である。
衛星監視ロジックLSCのマイクロコントローラMC2で制御
する当接リレーRCで装置リレーRAを当接させ、マイクロ
コントローラMC1で制御する脱離リレーRDでリレーRAを
脱離させる。
補助給電系F4、F5から、交流電力を伝送する交流安全
装置としての変圧器TRを介して、２つのリレーRC、RDに
給電する。衛星監視ロジックLSCのマイクロコントロー
ラが故障しても当接リレーRCと脱離リレーRDは補助交流
給電時にのみ働く。
このように固有安全性がある場合は、許容される前位
置決め段階中に当接するリレーRAのみに３相電力を供給
する前に遠隔安全ロジックLSTによって課せられる条件
として、補助直流給電中だけリレーRAを当接させること
ができる。
マイクロコントローラMC2が当接リレーRCを常時制御
する衛星監視ロジックLSCの故障によって多点線の他の
衛星監視ロジックLSCがブロックされることを防止する
ために、安全である必要がない容量回路（montage capa
citif）によってRCの制御をパルス制御にする。
リレーRC、RDの制御のレベルではこれ以外の注意は不
要である。
当接リレーRCは補助交流給電時にしか作動せず、この
ことは装置リレーRAのレベルで最も重要であり、それは
その制御ではなく、安全ではなく、３相を送る前に行う
その位置の安全性のチェックである。制御の安全性は、
前制御の監視の安全性に依存する。
転轍器に対して適用する衛星監視ロジックに関する上
記の解決方法には、配線コストが易いという利点があ
る。遠隔安全ロジックがある信号扱所と転轍器集合体と
の間においてただ１つの５線電力ケーブルと、１つのデ
ータ伝送ケーブルを使用し、２つのケーブルは共に多点
ケーブルである。これに対して従来は信号扱所と各転轍
器の間の２点間接続ケーブルは少なくとも４本の断面積
の大きい線で構成されている（４線配線）。
一度に１台の装置を操作するために、電力線のレベル
で消費される電力は、いかなるロジックも複数の転轍器
の同時作動を妨げない従来の信号扱所のそれに比べて、
非常に少ない。本発明の解決方法の利点は、長期平均使
用率がゼロに近い転轍器の作動における累積点（point
d'accumulation）を避け、トラヒックの連続性を維持す
るということにある。
コスト面の別の利点は、市販のマイクロコントローラ
をベースとする衛星監視ロジックが安価なことである。
中央遠隔監視ロジックのみが安全設計であり、安全リレ
ーによる中央遠隔監視ロジックと電力線との間のインタ
フェースは極めて単純である。
今度は第７図を参照しつつデータ伝送線と衛星監視ロ
ジックとについて順次説明する。
使用するデータ伝送線３は、ディファレンシャル モ
ード（moed diffe rentiel）（RS485）でINTELのBITBUS
プロトコルの下で使用するツイスト遮蔽ダブルペア線で
あり、その詳細は次のとおりである。
−伝送速度＝62.5kbps −中継器間セグメント最大長さ＝1200m −１セグメント当り最大分岐点数＝28 −最大通過中継器数＝10 −最大総分岐点数＝250（１つの衛星監視ロジックの２
つのマイクロコントローラが、BITBUSのアドレッシング
方向における１つの分岐点であるために、理論的に最大
250の転轍器に相当する） BITBUSに接続することができる分岐点の最大数に関し
ては、次の２つの制約条件がある。
１）補助給電線（特に直流）上の分岐点の電力消費量
（補助直流給電の残留リップ屡要素（taux d'ondulatio
n residuel）はいかなる場合にも変圧器を介してリレー
RCに再給電するものであってはならない。） ２）応答時間（毎分５〜６回の転轍器操作に制限され、
一度に１台だけの転轍器を操作できる。） １つの遠隔監視安全ロジックLSTで複数のBITBUSを管
理することができる。また、BITBUSが故障しても最小限
度の数の「ルート」を確保できるように装置を分散させ
る。
電気絶縁式中継器（repeteur a isolation galvaniqu
e）は衛星監視ロジックの電源、あるいは12V補助遠隔電
源（BITBUSケーブル、BITBUS規格適合）によって現場給
電することができる二重12V直流電源を上手と下手に設
ける必要がある。
転轍器衛星監視ロジックLSCはDATEM DCB 220カードの
２つのマイクロコントローラMC1、MC2で構成されてい
る。
BITBUSカードは、高速（最大2,4Mbps）HDLC（High le
vel Data Link Control）直列インタフェースが付加さ
れている8052であるINTEL8084マイクロコントローラで
ある。各マイクロコントローラでBITBUSに接続されてお
り、BITBUSの１つの分岐点になっている。
各マイクロコントローラMC1、MC2に係合しているPROM
に、全てのカードに共通しているコアシステム（noyau
systeme）とローカルプログラム（programme local）、
ならびにカードのビット列Ｒを符号化するテーブルがあ
る。従って同じPROMを２つ備える必要はない。
マイクロコントローラの物理アドレスはカード上にス
トリップコンダクタにより接続されている。遠隔監視安
全ロジックLSTは、特定ビット列（先に使用したビット
列Ｒであってよい）をPROMから読み取ることによってBI
TBUS（物理アドレス）でアドレッシングしたマイクロコ
ントローラと相手PROMから受けたビット列との間の相関
関係をチェックすることができる。各マイクロコントロ
ーラMC1、MC2に係合しているリードオンリメモリ（RA
M）は、ｎ個のビット列から成るビット列を送受信する
バッファレジスタから構成されている。多点データ伝送
線路で高速伝送するか、または転轍器コントローラΓま
たはリレーRAを介して同じ衛星監視ロジックLSCの他方
のマイクロコントローラに向けて低速伝送する。
二重UART（Universal Asynchronous Receiver Transm
itter）または各DATEM DCB 220マイクロコントローラカ
ードに設けられている接続コントローラ（第６図）によ
って転轍器あるいはリレーRAを直列監視接続されてい
る。転轍器の監視は一方のポート（port）の＋12V回路
で行い、衛星監視ロジックにおけるリレーRAの監視は他
方のポートのRS 422（＋5V）で行う。
転轍器監視器ΓならびにリレーRAへの伝送は中速（最
大19200bps）で行い、BITBUS伝送速度は62.5kbitであ
る。速度調節は衛星監視ロジックLSCのマイクロコント
ローラMC1、MC2のバッファレジスタのレベルで行う。DA
TEMカードの他の入力／出力ポートは当接リレーRCと脱
離リレーRDとの制御用に使用し、また一例として非安全
入力／出力、転轍器加熱器の制御用に使用する。
リレーRAには６つのインバータがあり、その中の３つ
（a1、a2、a3）は転轍器の３相原動機を制御し、２つ
（a4、a5）はリレーRA自体の位置を監視し、残りの１つ
a6は自己維持用である。
リレーRAのコンタクトは原動機Moの電流に耐えられな
ければならない。しかしこのコンタクトはこの電流を容
易に遮断する容量としてはならない。リレーRAは、衛星
監視ロジックLSCの遮断リレーRUによって３相給電（tri
phase）が設定される前に位置決めする。
リレーRAはいかなる場合にも誤って当接することはな
いが、衛星監視ロジックLSCの＋12V電源が故障すれば誤
って離脱する恐れはある。
リレーRC、RDは、補助給電が交流の場合にのみマイク
ロコントローラMC1、MC2に応答する２つのDIL（Dual In
line）リレーである。
リレーRA、RC、RDは、安全型である必要はないが、い
かなる場合も振動だけで当接してはならない。
１つの衛星監視ロジックの電源は次の２つの部分から
成っている。
１）直流電圧と交流電圧を入力で受け、補助電源の交流
／直流、直流／交流切替え時に公称出力の維持を保証す
る各部直接遮断変換ブロックBCで構成されている調節自
在な電源。
２）F4、F5による電力線の補助給電が交流の場合にのみ
給電することができるRC、RD用整流自在電源、変圧器TR
が直流の通過を確実に防止する。TRに対して直列接続さ
れているコンデンサＣが変圧器TRの一次巻線による補助
直流給電の短絡を防止する。変圧器を評価された条件で
機能させるためには、コンデンサＣと変圧器TRの一次巻
線とで構成されているフィルタの共振周波数を使用周波
数50Hzに比べて非常に小さくしなければならない。
今度は第７図を参照しつつ安全監視ロジックLSCのイ
ンタフェースについて説明する。先述のごとく、遠隔監
視ロジックLSTは固有安全設計である。該安全ロジック
と衛星ロジックとの間のインタフェースも固有安全型で
なければならない。非常に単純であるが、該インタフェ
ースは安全リレー（一例としてNSI）で構成しなければ
ならない。
従来型装置制御リレーCAがインバータC1、C2によって
３相電源の２つの位相ph2、ph3を切替え、装置の原動機
Moの回転方向を切り替える。
以上、遠隔監視安全ロジックLSTが位相ph2、ph3の切
替えによって決定する方向に１台だけの原動機が回転す
るシステムを紹介した。
もし線の直径が許すならば、全ての右へ動かすべき全
ての転轍器を右へ動かすことも可能である。続いて左へ
動かすべき全ての転轍器を左へ動かす。
遠隔監視安全ロジックLSTから常に同じ給電命令を送
ることも可能である。この場合は、リレー回路が少し複
雑になるが、原動機の給電方向の選択を各衛星監視ロジ
ックで行わなければならない。
従来型装置遮断リレーRuはインバータu1、u2、u3、u4
を介して電力線の３相給電の設定／遮断を行う。
リレーRyは補助給電の交流／直流の切替えを行う。リ
レーどうしを連動させる（enclencher）ことにより、リ
レーRuが休んでいる時にのみリレーCAを働かせ、リレー
Ryがハイになっている時（直流補助給電）にのみリレー
Ruを介入させ、リレーRuが「ハイ」になって休んでいる
時にのみリレーRyを自己維持させ、３相給電が設定され
ている時に補助給電が交流に戻ることを防止することが
できる。交流の単純な整流とフィルタリングは安全でな
ければならない。残留交流リップル要素は、リレーRCを
作動できる電圧を衛星監視ロジックの変圧器の二次巻線
に戻すことができなければならない。この場合は直流補
助給電中のリレーRAのロックは保証されない。
補助リレーRxは、Rx、Ryが共に「ロー」になった時に
全補助給電を遮断し、衛星監視ロジックLSCの故障によ
って当接していたリレーRAを落とす。
上に紹介した転轍器衛星監視ロジックはあくまでも本
発明を理解するための１つの好適実施態様にすぎない。
本発明の特許請求の範囲において、電子カードなどのレ
ベルで前記以外の同等の手段、装置を使用することも可
能である。
転轍器の監視／制御を対称として上に紹介した本発明
の監視／操作方法の基本原理は、踏切りの衛星監視ロジ
ックに対しても等しく適用することができる。また、必
要な適応変更を加えることにより、同基本原理を鉄道の
現場、信号扱所で使用する各種装置、車軸カウンタなど
の安全監視／操作用にも等しく適用することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−208396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−117090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−112087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−57711（ＪＰ，Ａ) 米国特許4532509（ＵＳ，Ａ) 米国特許3553499（ＵＳ，Ａ) 米国特許4473823（ＵＳ，Ａ) 欧州公開197835（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 19/06 H04Q 9/00

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のコンタクトを有した少なくとも一つ
    の手段について、前記コンタクトの開閉を各々のコンタ
    クトについて遠隔監視および遠隔制御する遠隔監視／制
    御装置であって、 前記コンタクトの開閉を制御し、前記コンタクトのそれ
    ぞれを監視して、前記複数のコンタクトを安全な開閉を
    保証する安全型の遠隔監視手段（LST）と、 それぞれが、前記複数のコンタクトの少なくとも１つお
    よびデータリンクを介して前記遠隔監視手段に接続する
    複数の補助監視手段（LSCi）と、を備え 前記遠隔監視手段は、 注目されるコンタクトに一致する補助監視手段（LSCi）
    を独自にアドレッシングする手段と、 監視信号を生成し、前記監視信号を前記独自にアドレッ
    シングされた補助監視手段に送信する手段と、を有し、 前記独自にアドレッシングされた補助制御手段は、 前記監視信号を受信し符号化して、そこからIDおよび前
    記注目されるコンタクトの位置状態を含む応答データを
    生成する手段と、 前記応答データを前記遠隔監視手段（LST）に送信する
    手段と、を有し、 前記監視信号を送信する手段は、前記独自にアドレッシ
    ングされた補助制御手段によって送信された前記応答デ
    ータに日付を入れるために、異なる監視信号をそれぞれ
    の送信時間に送信することを特徴とする遠隔監視／制御
    装置。
  2. 【請求項２】前記遠隔監視手段（LST）が中継インター
    フェースを有してこれを制御し、これらによって前記コ
    ンタクトが所望の作動により安全に開閉することを特徴
    とする請求の範囲第１項に記載の遠隔監視／制御装置。
  3. 【請求項３】１点または多点の前記データリンクは電源
    線（Ａ）およびデータ線（Ｌ）を備えたことを特徴とす
    る請求の範囲第１項に記載の遠隔監視／制御装置。
  4. 【請求項４】前記補助監視手段（LSCi）のそれぞれが、 前記補助監視手段により受信された前記監視信号を符号
    化する複数の符号化手段（CMi、CVi）を備え、 該符号化手段のそれぞれは物理的に他の符号化手段とは
    独立であり、 監視される対応するコンタクト（Ci）にリンクされ、 それぞれの符号化手段および対応するコンタクトは直列
    に接続され、前記コンタクトのみが前記監視信号を間違
    いなく通過させ、前記コンタクトが閉じられているとき
    は前記符号化手段によって符号化されることを特徴とす
    る請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の遠隔
    監視／制御装置。
  5. 【請求項５】前記遠隔監視手段および前記補助監視手段
    によって送信され受信される前記監視信号は、一連の論
    理ビットを有することを特徴とする請求の範囲第１項、
    第２項または第３項に記載の遠隔監視／制御装置。
  6. 【請求項６】前記符号化手段は、ROMおよび該ROMに接続
    された第１および第２エンコーダ（CMi、CVi）を有し、
    前記受信した監視信号を符号変換して前記応答データを
    生成し、 前記遠隔監視手段は前記応答データを受信し、前記監視
    信号が正確に前記コンタクト（Ci）を通過して前記第２
    のエンコーダ（CVi）によって符号変換されたことを判
    断することを特徴とする請求の範囲第４項に記載の遠隔
    監視／制御装置。
  7. 【請求項７】それぞれの補助監視手段（LSCi）がマルチ
    ポイント線を有した前記データリンク上の二つの異なる
    アドレスに対応する二つのマイクロコントローラ（M
    C1、MC2）を備え、 前記二つのマイクロコントローラは前記遠隔監視手段
    （LST）によって制御され、前記遠隔監視手段が前記マ
    イクロコントローラに対応する前記補助監視手段を独自
    にアドレッシングするときに、監視信号を符号化して、
    前記二つのマイクロコントローラはそれぞれ対応する前
    記補助監視手段のコンタクト（Γ１、Γ２）に接続され
    ていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項
    に記載の遠隔監視／制御装置。
  8. 【請求項８】当該遠隔監視／制御装置の位置は、前記遠
    隔監視手段（LST）内の前記送信手段によって、当該遠
    隔監視／制御装置に接続された前記対応する補助監視手
    段（LSCi）へ送信された一連の「日付けされた」ｎ個の
    ビットをもとに監視され、 前記補助監視手段内の前記送信手段は、応答として、符
    号化変換の後にｎビットの応答列を有する応答データを
    送り返し、 前記遠隔監視手段（LST）は、前記監視信号をもとに予
    想されるビット列を算出する手段と、前記予想されるビ
    ット列と前記応答ビット列との間の長さを測定する手段
    と、を有し、 前記予想されるビット列は、前記遠隔監視手段によって
    送信され、前記監視されるコンタクトに接続された前記
    補助監視手段（LSCi）によって符号化変換されたビット
    列を示し、 前記測定された長さが前記遠隔監視手段に記憶された所
    定のしきい値以下のときは、「閉じられた」コンタクト
    の状態が前記遠隔監視手段（LST）によって判別される
    ことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載
    の遠隔監視／制御装置。
  9. 【請求項９】前記遠隔監視手段（LST）は、前記監視信
    号中の二つのｎビット列（E1、E2）を送信し、前記ｎビ
    ット列のそれぞれは異なるマイクロコントローラ（M
    C1、MC2）によって受信され、マイクロコントローラの
    それぞれは受信したビット列をコンタクト（Γ１、Γ
    ２）を介してもう一方のマイクロコントローラ（MC2、M
    C1）に転送し、応答として、前記監視されるコンタクト
    および前記ビット列が通過したマイクロコントローラの
    位置を独自に判別する変換されたビット列（S1またはS
    2）を受信することを特徴とする請求の範囲第１項乃至
    第７項のいずれか１項に記載の遠隔監視／制御装置。
  10. 【請求項１０】前記データリンクの電源線（F1〜F5）が
    ３相給電線（F1〜F3）に分割され、前記３相給電線（F1
    〜F3）は前記遠隔監視手段により操作され、遠隔監視さ
    れる装置を操作し、補助給電線（F4、F5）は前記補助監
    視手段（LSCi）に給電することを特徴とする請求の範囲
    第１項、第２項または第３項に記載の遠隔監視／制御装
    置。
  11. 【請求項１１】当該遠隔監視／制御装置の遠隔制御はリ
    レー（RA）によって制御される原動機（Mo）によって作
    用し、前記リレー（RA）は前記原動機の３相給電を制御
    し、動き方向は位相、少なくとも１つの前記遠隔監視手
    段（LST）、および動き方向を反転するために前記位相
    を反転する手段を有した前記補助監視手段（LSCi）によ
    って決定されることを特徴とする請求の範囲第１項、第
    ２項または第３項に記載の遠隔監視／制御装置。
  12. 【請求項１２】前記リレー（RA）が、応答として、それ
    ぞれの補助監視手段（LSCi）に含まれる二つのマイクロ
    コントローラの一方（MC2）によって制御されるオンリ
    レー（RC）と、それぞれの補助監視手段（LSCi）に含ま
    れる前記二つのマイクロコントローラの他方（MC1）に
    よって制御されるオフリレー（RD）と、によって制御さ
    れることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の遠隔監
    視／制御装置。
  13. 【請求項１３】前記リレー（RA）の前記オンリレー（R
    C）および前記オフリレー（RD）が、補助給電線（F4、F
    5）によって給電されることを特徴とする請求の範囲第1
    2項に記載の遠隔監視／制御装置。
  14. 【請求項１４】前記遠隔監視手段（LST）と電源線（F1
    〜F5）との間のインターフェースが、前記コンタクトの
    それぞれが所望の方法で安全に開閉することを保証する
    安全性の高い部品を有することを特徴とする請求の範囲
    第１項、第２項または第３項に記載の遠隔監視／制御装
    置。
  15. 【請求項１５】前記遠隔監視手段（LST）と前記電源線
    （F1〜F5）との間の前記インターフェースは、リレー
    （Ru、Rx、Ry、CA）を用いて行われることを特徴とする
    請求の範囲第14項に記載の遠隔監視／制御装置。
  16. 【請求項１６】前記データリンクは無線通信を利用する
    ことを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第４項ま
    たは第５項に記載の遠隔監視／制御装置。
  17. 【請求項１７】当該遠隔監視／制御装置は複数のスイッ
    チを監視および制御することを特徴とする請求の範囲第
    １項乃至第16項のいずれか１項に記載の遠隔監視／制御
    装置。
  18. 【請求項１８】当該遠隔監視／制御装置は踏切を監視お
    よび制御することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第
    16項のいずれか１項に記載の遠隔監視／制御装置。
  19. 【請求項１９】当該遠隔監視／制御装置はルート制御の
    ようなコンタクトの監視およびルート命令のようなコン
    タクトの接続制御を行うことを特徴とする請求の範囲第
    １項乃至第16項のいずれか１項に記載の遠隔監視／制御
    装置。
  20. 【請求項２０】前記遠隔監視手段および前記補助監視手
    段に接続された前記データリンクは、複数のポイントツ
    ーポイントデータリンクであることを特徴とする請求の
    範囲第１項に記載の遠隔監視／制御装置。
  21. 【請求項２１】前記遠隔監視手段および前記補助監視手
    段に接続された前記データリンクは、マルチポイントデ
    ータリンクであることを特徴とする請求の範囲第１項に
    記載の遠隔監視／制御装置。
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