JP3155000B2 - センサの診断装置 - Google Patents

センサの診断装置

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JP3155000B2 JP18354590A JP18354590A JP3155000B2 JP 3155000 B2 JP3155000 B2 JP 3155000B2 JP 18354590 A JP18354590 A JP 18354590A JP 18354590 A JP18354590 A JP 18354590A JP 3155000 B2 JP3155000 B2 JP 3155000B2
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紀夫 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄道信号機のような被制御機器を駆動する
電流のON・OFF状態を検出するセンサの診断装置に係
り、特に、電子連動装置に好適なものに関する。
【従来の技術】
近年、連動装置はコンピュータを中心に構成される電
子連動装置が採用されるようになってきている。この電
子連動装置においては、軌道回路などの現場機器からの
表示情報をセンタに集中して管理し、そのセンタから端
末機に制御情報を与え、端末機はその制御情報に基づい
て演算処理して半導体スイッチング素子(SSR)を制御
し、このスイッチング素子を介して与えられる駆動電流
により信号機や転てつ機等の現場の被制御機器を駆動す
るようにしている。 そして、その被制御機器への駆動電流の出力状態は、
セルフチェック機能を備えたセンサで監視されるように
構成されている(例えば、本出願人が提案した実願平2
−26441号等)。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子連動装置の端末機側に
は、セルフチェック機能を備えたセンサで出力状態が常
時監視されてフェールセーフが図られているが、安全が
全てに優先する電子連動装置においては、より信頼性の
高いフェールセーフないしヘルスチェックの研究を行な
う必要がある。 例えば、被制御機器が信号機のランプである場合、そ
のランプを駆動するスイッチング素子がショートモード
で故障した場合であって、かつセンサ自身も故障した二
重故障の場合は、そのランプの点灯指令がないにもかか
わらず点灯するが、その際、センサはランプの駆動状態
が検出されず正常状態と判定してしまうおそれがある。 なお、このような不都合を防止するため、ランプ消灯
時に暗電流を流してセンサを診断することも考えられる
が、その暗電流の大きさやセンサの感度の調整に困難を
伴うだけでなく、アナログ的に検出しなければならない
ため回路構成が複雑になる欠点がある。 そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもの
であって、単純な構成により確実にヘルスチェックの可
能なセンサの診断装置を提供することを目的としてい
る。
【課題を解決するための手段】
本発明に係るセンサの診断装置は、上記の目的を達成
するために、制御器により駆動制御されるスイッチング
素子を介して被制御機器に与えられる駆動電流の状態を
検出するセンサの診断装置において、前記駆動電流が流
れる電線に対して非接触的に設けられている前記センサ
の検出子の中を貫通するように設けられた検査用電線
と、その検査用電線に検査用電流を供給する検査用電流
供給手段と、前記検査用電流をON・OFF制御するスイッ
チ手段と、診断処理モード時に、前記スイッチ手段をON
として前記センサの出力を検出してそのセンサの状態を
診断する診断手段とからなることを特徴としている。
【作用】
上記構成において、診断手段は、判断処理モード時
に、スイッチ手段をONとしたときのセンサの出力が所定
値を示したときは、そのセンサは正常と診断される。
【実施例】
以下、本発明の一実施例装置を図面に基づいて説明す
る。 第1図は、実施例装置の概略構成を示す回路図であ
り、電子連動装置の信号機制御の例が示されている。 被制御機器に当る信号機のランプL1、L2は進行現示の
ランプGと停止現示のランプRの一対のランプからな
り、所定電圧の正弦波交流電源BX,CX間に設けられてお
り、この交流電源BX,CX間に同一構成からなるランプL1
の制御回路1とランプL2の制御回路2とが設られてい
る。制御回路1と制御回路2とは同一構成なので、以
下、制御回路1の構成について説明する。なお、制御回
路2の構成要素で制御回路1の構成要素と同一のものに
は、同一の符号に「2」の序数を付してある。 SSR1-1はランプGをON・OFF制御するスイッチング素
子及びSSR1-2はランプRをON・OFF制御するスイッチン
グ素子であって、交流電源BX,CXの電線中に設けられた
半導体スイッチング素子回路からなる。したがって、ス
イッチング素子SSR1-1が後述の制御器によりONされると
ランプGが点灯し、またSSR1-2がONされるとランプRが
点灯する。 図中、Cはマイクロコンピュータ(CPU)を中心に構
成された制御器であって、本発明の診断手段の機能を有
し、図示しないセンタからの点灯指令データと、後述の
センサの検出子からのデータS1,S2を基に演算処理し、
その演算結果により上記スイッチング素子SSR1-1,SSR
1-2を制御するように構成されている。 センサI1-1及びI1-2は、コア状の交流電流検出器で、
そのコア部に当る検出子a1-1及びa1-2の中空部には、そ
れぞれランプG及びランプRを駆動する電線の流れる電
流l1-1,l1-2が非接触的に貫通されている。 これら両検出子a1-1,a1-2及び制御回路2の両検出子a
2-1,a2-2には、ランプL1、L2を駆動する電流の流れる電
線l1-1、l1-2、l2-1、l2-2とは別に、検査用電線l0も貫
通されている。そして、この電線l0の途中には、制御器
CによってON・OFF制御される半導体スイッチング素子
回路からなるスイッチ素子SSR0が設けられているととも
に、負荷抵抗rを介して上記駆動電源BX、CX間に接続さ
れていて、検査用交流電流が印加されるように構成され
ている。 したがって、制御器Cからスイッチ素子SSR0にONの制
御信号S0が与えられると、スイッチ素子SSR0はONとな
り、各検出子a1-1〜a2-2の内側に検査用交流電流が流れ
ることとなる。 図中、Dは正常時動作リレーR0を駆動するためのリレ
ードライバであって、制御器Cによって制御される。正
常時動作リレーR0は制御器Cが異常と判断したときに、
上記駆動電源BX、CXをOFFにして無灯とし安全性が確保
されるように構成されている。 次にフローチャートを参照して本実施例装置の動作を
説明する。 第2図は、本実施例装置の全体の処理の流れを示すも
のである。すなわち、制御器Cは、センタからの所定の
データに基づいて演算処理して信号機L1、次いで信号機
L2を順次点灯制御し、その後にセンサの診断処理を行う
(ステップ10〜16。以下、ステップをSとする。)。こ
の一連の処理動作は、制御器Cの定周期タイマにより繰
り返される。この定周期タイマの周期、すなわちスキャ
ンタイマは、例えば、100msecに設定される。 なお、第1図に示した信号機は2個(L1、L2)の例で
あるが、3個またはそれ以上の場合は、それら信号機
(L3〜Ln)についても順次点灯制御される(S14)。 第3図は信号機L1の制御処理の制御動作を示すフロー
チャートである。なお、信号機L2もこの信号機L1と同様
に制御される。 さて、正常時動作リレーR0が正常状態を示していて
(S100肯定)、ランプGの点灯指令があれば、それまで
点灯していたランプRのスイッチング素子SSR1-2がOFF
となってランプRが消灯される(S102肯定、S104)。し
たがって、検出子a1-2で検出されていた信号S2はダウン
(“0")したものでなければならない。このため、制御
器Cでは信号S2が“0"であればスイッチング素子SSR1-2
が正常にOFF動作し、かつ、センサI1-2が正常に動作し
ているものと判断し(S106肯定)、ランプGを点灯する
ためのスイッチング素子SSR1-1をONとしてランプGに交
流電流を印加して点灯させる(S108)。この交流電流の
印加により、センサI1-1の検出信号S1は“1"となるが
(S110肯定)、“0"の時は、スィッチング素子SSR1-1
オープンモード故障で交流電流が印加されていないの
で、このときは異常処理がなされる(S112)。 なお、上記S104においてランプRを消灯指示したにも
かかわらず、信号S2がそのまま“1"を出力しているとき
は、スィッチング素子SSR1-2はショートモードの故障で
あるので異常処理がなされる。(S106否定、S112)。 ランプGの点灯指令がないときは(S102否定)、スイ
ッチング素子SSR1-1はOFFとなっていて電線l1-1に交流
電流は流れていないからセンサI1-1からの信号S1は“0"
でなければならない。したがって、この信号S1が“0"の
時は(S114肯定)、スイッチング素子SSR1-1は正常に動
作していると判定し、ランプRの点灯が行われる。すな
わち、制御器Cはスイッチング素子SSR1-2をONとして電
線l1-2に交流電流が流れることによりランプRが点灯さ
れる(S116)。 この交流電流の存在は、センサI1-2で検出された信号
S2が“1"になったことにより判定され(S118肯定)、も
し、その信号が“0"であればスイッチング素子SSR1-2
オープンモードの故障であるので異常処理がなされる
(S118否定、S112)。 上記S114において信号S1が“1"の時は、すなわちラン
プGの点灯指令がないにもかかわらず、センサI1-1
“1"の信号S1を出力していることは、とりもなおさずス
ィッチング素子SSR1-1がショートモードで故障か、また
はセンサI1-1自身の故障か、さらにはこれら両者の故障
であるので、この場合は正常時動作リレーR0をOFFとし
て信号機L1の交流電源BX,CXをカットし全ランプを無灯
にして安全策が講じられるとともに、異常処理がなされ
る。(S120、S112)。 第4図は、センサ診断制御動作を示すフローャートで
あって、正常時動作リレーR0が動作中に、すなわち制御
器Cが信号機L1、L2を制御中に、スイッチング素子SSR0
に制御器Cの診断処理モード時に駆動信号S0が送出さ
れ、そのスイッチング素子SSR0がONとされる(S200肯
定、S202)。したがって、検査用電線l0に検査用交流電
流が各センサI1-1〜I2-2(さらに他の信号機が存在する
ときはIn-2)で検出され、その検出信号S1、S2、T1、T2
(さらに他の信号機が存在するときはその検出信号)が
読み取られる。この読取りの結果、全て“1"であれば各
センサは正常であり(S204、S206肯定)、また“1"でな
ければいずれかのセンサが故障であるのでその時は異状
処理がなされる(S206否定、S208)。 本実施例装置においては、センサI1-1〜I2-2で所定の
駆動交流電流の状態が検出されるとともに、検査用交流
電流でセンサ自身の検査を受けることができるので、各
ランプの点灯制御回路に全く影響を与えずに、独立し
て、しかも単純な構成により確実にセンサの診断をする
ことができる。 なお、上述の実施例では、被制御機器として信号機用
のランプの例を示したが、転てつ機やその他の機器であ
ってもよいことはもちろんである。 また、被制御機器は交流電流で駆動されるものでなく
直流電流で駆動されるものであってもよい。この場合
は、検出子に高周波発振回路から所定の高周波をバイア
スし検出信号を得るようにする。
【発明の効果】
本発明に係るセンサの診断装置は、制御器により駆動
制御されるスイッチング素子を介して被制御機器に与え
られる駆動電流の状態を検出するセンサの診断装置にお
いて、前記駆動電流が流れる電線に対して非接触的に設
けられている前記センサの検出子の中を貫通するように
設けられた検査用電線と、その検査用電線に検査用電流
を供給する検査用電流供給手段と、前記検査用電流をON
・OFF制御するスイッチ手段と、診断処理モード時に、
前記スイッチ手段をONとして前記センサの出力を検出し
てそのセンサの状態を診断する診断手段とからなるの
で、各被制御器の制御回路に全く影響を与えずに、独立
してしかも単純な構成により確実にセンサを診断するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の概略構成を示す回路
図、第2図ないし第4図は制御動作を示すフローチャー
トである。 I1-1〜I2-2……センサ、 a1-1〜a2-2……検出子、 SSR1-1〜SSR2-2……スイッチング素子、SSR0……スイッ
チング素子(スイッチ手段)、C……制御器(診断手
段)、 L1,L2……ランプ(被制御機器)、 BX,CX……交流電源、 l1-1〜l2-2……電線, l0……検査用電線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01R 35/00 G01R 15/18 G01R 19/00 - 19/32 G01R 31/02 B61L 1/00 - 29/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御器により駆動制御されるスイッチング
    素子を介して被制御機器に与えられる駆動電流の状態を
    検出するセンサの診断装置において、 前記駆動電流が流れる電線に対して非接触的に設けられ
    ている前記センサの検出子の中を貫通するように設けら
    れた検査用電線と、 前記検査用電線に検査用電流を供給する検査用電流供給
    手段と、 前記検査用電流をON・OFF制御するスイッチ手段と、 診断処理モード時に、前記スイッチ手段をONとして前記
    センサの出力を検出してそのセンサの状態を診断する診
    断手段と、 からなることを特徴とするセンサの診断装置。
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JP4716973B2 (ja) * 2006-11-18 2011-07-06 株式会社京三製作所 信号灯制御装置
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