JP4372194B2 - 電子相互ロックシステムの自動検査装置、およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、この自動検査装置の制御方法に関し、より詳細には、スイッチマトリックスと検査治具を使用して、電源、計測器、負荷装置を被検物である入力または出力カードに自動接続し、その後、カードから応答信号を自動的に読み出すことで、検査に要する時間と労力を低減する、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、この自動検査装置の制御方法に関する。

一般に列車は、事前に敷設された、電気鉄道を含む鉄道の線路上を走行し、また、移動方向または走行経路は列車側に設定されるのではなく、列車の目的地または通過時間に関連して地面に配備された設備側に設定される。

従来は、列車の走行経路を設定する場合、線路変更を現場において手動で行わなければならなかった。しかし、制御技術の開発によって、電気ポイントスイッチ、および電気ポイントスイッチを中央制御する電子相互ロックシステムを使用した、列車の移動経路の容易かつ安全な変更／設定が可能になった。

図１は、従来の電子相互ロックシステムを示すブロック線図である。図１に示すように、従来の電子相互ロックシステムは、相互ロック論理ユニット１、通信モジュール２、ディスプレイ制御装置３、中継器４、線路回路５、配電盤６、フィールド機器７を装備している。相互ロック論理ユニット１は、相互ロック、バスおよび入力／出力モジュールの制御、外部との通信、システム監視および切り替えを実行する。通信モジュール２は、ディスプレイ制御装置３と相互ロック論理ユニット１との間に通信を提供する。ディスプレイ制御装置３は相互ロック論理ユニット１にドライバ制御情報を転送し、相互ロックシステムの動作状態を表示する。中継器４をオン／オフにすることで線路回路５が動作する。配電盤６が線路回路５から出力された多数の制御信号をバッファし、この制御信号を多数のフィールド機器７に対して出力する。この制御信号に従って、各フィールド機器７が線路の動作を制御するように動作する。

図１に示すように、従来の電子相互ロックシステムは多数の部品を備え、その構成は多機能で複雑である。そのため、電子相互ロックシステムの全ての部品を検査する検査装置全体は実現されておらず、システムの各部品に別の信号を入力することによって各検査を個別に実行している。

一般に、電子相互ロックシステムを検査する場合、電子相互ロックシステムの各部品の検査治具に個別にワイヤを接続して行うため、検査に長い時間がかかる。これに加え、ワイヤを使用して検査治具を電子相互ロックシステムの各部品のポートに個別に接続しなければならないため、かなりの人的エネルギーが必要である。

典型的には、電子相互ロックシステムの検査には２種類ある。１つは、電子相互ロックシステムの入力カードのためのもので、各カードに多数の信号入力ポート（例えば３２入力ポート）が実装されている。もう１つは、電子相互ロックシステムの出力カードのためのもので、各カードに多数の信号出力ポート（例えば３２出力ポート）が実装されている。一般に、入力カード検査では、電子相互ロックシステムの各入力カードに対して以下の検査を実施する。１）入力応答検査：この検査では、入力カードに変電圧を入力し、電子相互ロックシステムが反応する入力電圧を検出する。２）電流測定検査：関連する入力回路の電力消費を決定する。ここでは、上昇する電流を伴う定格電圧を入力カードに入力し、さらに、入力回路を始動させる入力電流電圧を検出する。３）信頼性検査：入力カードに最大許容電圧を１０分間印加した後に、入力カードに誤作動が生じたかどうかを調べる。一般に、出力カード検査では、電子相互ロックシステムの各出力カードに対して出力回路の保護回路動作検査を実施する。

詳細には、入力および出力カードを以下の方法で従来どおり検査する。手動動作式スイッチボックスを使用して、各入力または出力カードの入力または出力ポートから検査ターゲットポートを選択する。各製造業者の入力および出力カードの回路に適合するよう製造された各検査治具を用い、被検入力カードまたは被検出力カードのそれぞれを計測器とスイッチボックスに接続してその動作状態を調べる。

例えば、入力カードを検査する場合、検査ターゲット製品どうしを接続する治具を用いて入力カードの動作状態を調べ、さらに、電源を制御して入力カードに変入力電圧を印加する。マルチ計測器またはオシロスコープを用いて、入力カードが反応する入力電圧／電流を測定する。出力カードを検査する場合には、検査ターゲット製品どうしを接続する治具を用いて出力カードの出力状態を調べ、さらに、マルチ計測器またはオシロスコープを用いてこの出力状態の電圧／電流特性を測定する。

従来の入力および出力カード検査では、多大な時間、労力、材料が必要であるため、結果としてコスト高になる。さらに、１つの治具で、入力カードと出力カードの全ての入力ポートと出力ポートを調べることが不可能である。これに加えて、検査状況設定と測定を手動で行うため、出力測定の精密性が低い。

したがって、上述の問題を鑑みて本発明が考案された。本発明の目的は、被検電子相互ロックシステムの検査ターゲットポートに供給する入力電圧と電流の調整と、検査ターゲットポートに接続される負荷の大きさの調整を可能にする、電子相互ロックシステムの自動検査装置と、自動検査装置の制御方法とを提供することである。

本発明の別の目的は、検査進行中に電子相互ロックシステムへの外部信号入力が変化すると、被検電子相互ロックシステムの動作状態をリアルタイムに調べて記録することを可能にする、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、この自動検査装置の制御方法とを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、電子相互ロックシステムに接続している電源と負荷装置を制御することで、被検電子相互ロックシステムに供給される電流のレベルと、電子相互ロックシステムの動作電圧のレベルとを精密測定することを可能にする、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、自動検査装置の制御方法を提供することである。

本発明のまた別の目的は、被検電子相互ロックシステムに使用するタイプの異なるカードをスイッチマトリックスを用いて測定設備に接続することで、電子相互ロックシステムの各カードの機能を調べるため機器変更をせずに、１つの検査治具を用いて、電子相互ロックシステムに使用する様々なタイプのカードを測定設備に自動接続することができる、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、自動検査装置の制御方法を提供することである。

本発明の１つの局面によれば、上述および他の目的は、電子相互ロックシステムのための自動検査装置を提供することで達成できる。この装置は、複数のスイッチを含むスイッチマトリックスと、前記検査ターゲットカードが前記電子相互ロックシステム内にインストールされた場合と同じ態様で動作できるよう、電子相互ロックシステムの検査ターゲットカードが内部にインストールされる検査治具と、前記スイッチマトリックスを介して前記治具に接続される前記検査ターゲットカードの各ポートの電圧／電流を測定する電圧／電流測定器と、前記スイッチマトリックスを介して、前記検査治具に接続される負荷装置と、制御コンピュータとを備え、前記制御コンピュータは、前記検査ターゲットカードの各ポートを前記電圧／電流測定器に対応する電源と前記負荷装置の両方に接続するように前記スイッチマトリックスを制御し、前記検査ターゲットカードの各ポートに供給される電力を変化させ、前記供給電力が変化した場合に前記検査ターゲットカードの各ポートから応答電圧と応答電流を読み出して記憶し、前記検査ターゲットカードの各ポートから前記負荷装置に供給される電力を変更し、自動カットオフ電圧値を測定して記憶する。

この検査治具は、検査ターゲットカードが電子相互ロックシステムにインストールされ、電子相互ロックシステムのコントローラによって制御される時と同じ状態で、電子相互ロックシステムの検査ターゲットカードを検査治具にインストールするＶＭＥバスを実装したＶＭＥラックを含んでいることが好ましい。前記検査治具は、前記スイッチマトリックスを介して前記電源と負荷装置の両方に接続しているため、器具を変更せずに１つの治具を用いて、電子相互ロックシステムに使用されている様々なタイプのカードを検査することが可能である。

制御コンピュータとスイッチマトリックスの間、制御コンピュータと前記検査治具の間、制御コンピュータと電源の間、制御コンピュータと負荷装置の間でシリアル通信を実施することが好ましい。

本発明の別の局面によれば、電子相互ロックシステムのための自動検査装置を制御する方法が得られ、上記装置はスイッチマトリックス、検査治具、電源、制御コンピュータを装備しており、この方法は、ａ）第１入力応答検査を実行するステップを備え、前記第１入力応答検査は、ａ−１）前記装置の電源がオンになると前記装置を初期化し、入力カードの第１ポートを検査ターゲットポートとして設定し、前記電源を前記入力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスを制御するステップと、ａ−２）前記電源の供給電圧を第１所定電圧に設定し、前記供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、前記検査治具から応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップと、ａ−３）前記応答電圧が生成されていない場合には、前記電源の前記供給電圧を０．１Ｖ上昇させ、前記上昇した供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、その後、前記応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップに戻るステップと、а−４）前記応答電圧が生成されている場合には、前記応答電圧とこれに関連する応答電圧とを読み出し、前記読み出した応答電圧と電流をメモリに記憶するステップと、ａ−５）前記入力カードの第２ポートから最終ポートまでの各々に、前記ステップａ−１）〜ａ−４）を繰り返すステップとを備えており、ｂ）前記方法はさらに、信頼性検査を実行するステップを備えており、前記信頼性検査は、ｂ−１）前記入力カードに最大許容電圧を１０分間印加するステップと、ｂ−２）前記入力カードにおいて誤作動が発生したかどうかを決定するステップとを備え、ｃ）前記方法はさらに、第２入力応答検査を実行するステップを備えており、前記第２入力応答検査を実行するステップは、ｃ−１）前記入力カードの第１ポートを検査ターゲットポートとして設定し、さらに、前記電源を前記入力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスを制御するステップと、ｃ−２）前記電源の前記供給電圧を第２所定電圧に設定し、前記供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、前記検査治具から応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップと、ｃ−３）前記応答電圧が生成されていない場合には、前記電源の前記供給電圧を０．１Ｖ降下させ、前記降下させた供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、その後、前記応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップへ戻るステップと、ｃ−４）応答電圧が生成されている場合には、前記応答電圧とこれに関連する応答電流とを読み出し、前記読み出した応答電圧と電流を前記メモリに記憶するステップと、ｃ−５）前記入力カードの前記第２ポートから最終ポートの各々に、前記ステップｃ−１）〜ｃ−４）を繰り返すステップとを備えている。

複数の入力カードに対して第１入力応答検査を実施した後に、検査治具のラックにこれら複数の入力カードを同時に挿入して信頼性検査を実施することが好ましい。

本発明のまた別の実施形態によれば、電子相互ロックシステムのための自動検査装置を制御する方法が得られ、前記装置はスイッチマトリックス、検査治具、電源、制御コンピュータを装備しており、前記方法は、ａ）前記装置の電源がオンになると前記装置を初期化し、出力カードの第１ポートを検査ターゲットポートに設定し、さらに、前記電源を前記出力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスのスイッチを制御するステップと、ｂ）前記電源の供給電流を所定の電流に設定し、前記供給電流を前記出力カードの前記検査ターゲットポートに提供し、さらに、前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された電圧がゼロに降下したかどうかを決定するステップと、ｃ）前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された電圧がゼロに降下していない場合には、前記電源の前記供給電流を２０ｍＡ上昇させ、この上昇した供給電流を前記検査ターゲットポートに付加し、その後、前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された前記電圧がゼロに降下したかどうかを決定するステップに戻るステップと、ｄ）検査ターゲットポートに供給された電源の供給電流により前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された前記電圧がゼロに降下している場合には、前記電源の前記供給電流をカットオフ電流として測定し、前記検査ターゲットポートと接続している負荷装置との所定の通信インターフェースを介して、前記測定されたカットオフ電流値を読み出し、前記読み出したカットオフ電流値をメモリに記憶するステップと、さらに、ｅ）前記出力カードの前記第２ポートから最終ポートの各々に、前記ステップａ）〜ｄ）を繰り返すステップとを備えている。

スイッチマトリックスと検査治具を使用して、自動相互ロックシステムの入力カードと出力カードの自動検査を実施する。詳細には、スイッチマトリックスと検査治具を使用して、電子相互ロックシステムの入力カードまたは出力カードの多数の入力ポートおよび出力ポートに計測器と電源を自動接続し、入力カードまたは出力カードが、付加された電圧または電流信号に応答して生成した応答電圧または電流信号が自動的に検出され、これにより、入力カードと出力カードの検査に要する時間と労力が削減される。

図２は、本発明による電子相互ロックシステムのための自動検査装置のブロック線図である。

図２に示すように、自動検査装置は、制御コンピュータ１１、スイッチマトリックス１２、検査治具１３、電源１４、負荷装置１５を備えている。スイッチマトリックス１２は複数のスイッチを装備している。検査治具１３内に電子相互ロックシステムの検査ターゲットカードをインストールすると、検査ターゲットカードを電子相互システムにインストールした場合と同じ方法で動作する。詳細には、検査ターゲットカードを検査治具１３内に差し込むことで、検査ターゲットカードの複数のポートがスイッチマトリックス１２の列に接続する。電源１４が、スイッチマトリックス１２を介して検査ターゲットカードのポートに給電し、この電力の電圧値と電流値を表示する。負荷装置１５が、スイッチマトリックス１２を介し検査ターゲットカードの出力ポートに接続される。制御コンピュータ１１が自動検査装置の要素の動作を制御する。

図３に示すように、スイッチマトリックス１２は、ラティス形式またはマトリックス形式で配置された複数のスイッチｒｒ_ij（i=１，２,３…ｊ＝１，２，３…）を装備している。スイッチｒｒ_ijは、水平信号線２１〜２３と垂直信号線２４〜２６が交差する位置において、マトリックスの行に関連した複数の水平信号線２１、２２、２３と、マトリックスの列に関連した複数の垂直信号線２４、２５、２６との間でそれぞれ接続している。

水平信号線２１〜２３はスイッチマトリックス１２の入力として使用され、垂直信号線２４〜２６はその出力として使用される。スイッチｒｒ_ijは通常オフにされており、制御コンピュータ１１から関連する制御信号を受信するとオンにされる。

例えば、図３に示すように２つのスイッチｒ_１２とｒ_２１をオンにした場合、負荷装置２９が、２本の垂直信号線２４と２５の間を接続し、電源２７から水平信号線２１を介して給電され、水平信号線２２を介して電流計測器２８に接続する。したがって、電流計測器２８を読めば、負荷装置２９に流れている電流の測定値がわかる。

図４は、本発明による自動検査装置を電子相互ロックシステムシステムの入力カードを検査するために使用した場合の、スイッチマトリックスのスイッチのオン／オフ状態を示す線図である。

ＶＭＥバスを実装したＶＭＥラックを含む検査治具１３が、スイッチマトリックス１２を介して電源１４と負荷装置１５の両方に接続している。そのため、電子相互システムで使用される様々なタイプのカードを、器具を変えずに１つの治具で検査できる。入力カードまたは出力カードを検査治具１３のＶＭＥラック内に差し込んで、検査治具１３を介し、入力カードまたは出力カードの入力ポートまたは出力ポートを、スイッチマトリックス１２に接続する。図４に示すように、電源１４のＶ_ＣＣ端子はスイッチマトリックス１２の第１行に接続しており、電源１４のグラウンド端子はスイッチマトリックス１２の第２行に接続している。負荷装置１５の正端子（＋）はスイッチマトリックス１２の第３行に接続しており、負端子（−）はスイッチマトリックス１５の第４行に接続している。

入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第１端子（Ａ_０）はスイッチマトリックス１２の第１列に接続し、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第２端子（Ｂ_０）はスイッチマトリックス１２の第２列に接続し、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端子（Ｃ_０）はスイッチマトリックス１２の第３列に接続している。同様に、入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の第１端子（Ａ_１）はスイッチマトリックス１２の第４列に接続し、第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の第２端子（Ｂ_１）はスイッチマトリックス１２の第５列に接続し、第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の第３端子（Ｃ_１）はスイッチマトリックス１２の第６列に接続しており、これ以降も同様である。最後に、入力カード１６の第３２ポート（Ｐｏｒｔ３１）の第１端子（Ａ_３１）はスイッチマトリックス１２の第９４列に接続し、第３２ポート（Ｐｏｒｔ３１）の第２端子（Ｂ_３１）はスイッチマトリックス１２の第９５列に接続し、第３２ポート（Ｐｏｒｔ３１）の第３端子（Ｃ_３１）はスイッチマトリックス１２の第９６列に接続している。

まず、入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の入力応答を検査する場合、制御コンピュータ１１がＲＳ４８５通信リンクを介してスイッチマトリックス１２を制御すると、マトリックススイッチ１２の第２行と第１列にあたるスイッチがオンになり、これにより電源１４のグラウンド端子が入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第１端子Ａ_０に接続し、さらに、第１行と第３列にあたるスイッチがオンになり、これにより電源１４のＶ_ＣＣ端子が入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端子Ｃ_０に接続する。

スイッチマトリックス１２の第２行と第１列にあたるスイッチと、第１行と第３行にあたるスイッチをこの方法でオンにすることで、制御コンピュータ１１が電源１４を入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に接続する。制御コンピュータ１１はまず、電源１４が通信インターフェース（ＧＰＩＢ）を介して行う“Ｖ_１”への供給を設定し、この設定された電圧を、段階的に０．１Ｖ上昇させながら入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に印加する。

入力カード１６が、入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に段階的に上昇しながら供給される電圧に応答して、応答電圧（Ｖ_ＬＨ）を「低」から「高」へ上昇させながら出力する場合には、制御コンピュータ１１がＲＳ２３２通信リンクを介して検査治具１３から応答電圧（Ｖ_ＬＨ）と、関連する応答電流（Ｉ_ＬＨ）とを読み出し、読み出した電圧値と電流値をメモリに記憶する。次に、制御コンピュータ１１がマトリックススイッチ１２の第２行と第１列と、第１行と第３列のスイッチのスイッチをオフすると、入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）への入力応答検査が終了する。

次に、入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の入力応答検査では、制御コンピュータ１１がＲＳ４８５通信リンクを介してマトリックススイッチ１２の第２行と第４列のスイッチをオンにするようにマトリックススイッチ１２を制御すると、電源１４のグラウンド端子が入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の第１端子Ａ_１に接続し、さらに、第１行と第６列にあたるスイッチをオンにするように制御すると、電源１４のＶｃｃ端子が入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）の第３端子（Ｃ_１）に接続する。

電源１４が入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）に接続した状態で、制御コンピュータ１１が、Ｖ_１から第２ポート（Ｐｏｒｔ１）に印加する供給電圧を段階的に０．１Ｖ上昇させながら、第２ポート（Ｐｏｒｔ１）から応答電圧（Ｖ_ＬＨ）と応答電流（Ｉ_ＬＨ）を読み出す。制御コンピュータ１１は読み出した電圧値と電流値をメモリに記憶し、次に、マトリックススイッチ１２の第２行と第４列にあたるスイッチと、第１行と第６列にあたるスイッチとをオフにして、入力カード１６の第２ポート（Ｐｏｒｔ１）への入力応答検査を終了する。これと同じ方法で、制御コンピュータ１１が、第３ポート〜第３２ポート（Ｐｏｒｔ２〜３１）に対して入力応答検査を実行する。次に、制御コンピュータ１１が入力カードの信頼性検査を実行する。この検査では、入力カードに許容最大の電圧（例えば３０Ｖ）を１０分間印加した後に、入力カードに誤作動が生じたかどうかを調べる。

しかし、１枚の入力カード１０に対して、入力応答検査の後にこの方法で信頼性検査を１０分間実施するとなると、次の入力カードへの検査が１０分以上遅れることになり、電子相互ロックシステム全ての入力カードへの検査が完了するまでに時間がかかりすぎる。

本発明によれば、１０枚の入力カードに入力応答検査を実施した後に、これらを検査治具１３のラックに差し込み、１０枚の入力カードに一斉に信頼性検査を実施する。信頼性検査を１０枚の入力カードに一斉に実施することで、カード毎にかかる時間が１分間となるので、電子相互ロックシステムの入力カード全ての検査の完了までにかかる時間を大幅に削減できる。

信頼性検査が終了すると、次に制御コンピュータ１１は入力カード１６に対して２回目の入力応答検査を以下の方法で実施する。制御コンピュータ１１は、供給電圧を最初に設定された電圧“Ｖ_２”（例えば２４Ｖ）から段階的に０．１Ｖ減少させながら、各入力ポートの応答電圧（Ｖ_ＨＬ）と応答電流（Ｉ_ＨＬ）を検出する。

次に、出力カードの動作状態を調べるための出力カード検査を以下の方法で実施する。出力カードを検査治具１３のラックに差し込み、電源１４が出力カードに定格出力電圧（例えば＋２４Ｖ）と定格出力電流（例えば０．５Ａ）を供給する。負荷装置１５に出力カードの出力電圧が印加される状態で、電源１４の供給電流が段階的に２０ｍＡ上昇する。電源１４の供給電流が出力カードに供給される状態で、負荷装置１５に印加される出力カードの出力電圧がゼロに降下すると、この供給電流がカットオフ電流Ｉ_ｏｆｆとして検出され、保護回路動作検査が終了する。

図５は、本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの出力カードを検査した場合の、スイッチマトリックスのスイッチのオン／オフ状態を示す線図である。

まず、出力カード１７の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の出力応答検査では、制御コンピュータ１１がスイッチマトリックス１２を制御すると、マトリックススイッチ１２の第１行と第１列にあたるスイッチがオンになり、電源１４のＶ_ＣＣ端子が出力カード１７の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第１端子Ａ_０に接続され、また、第２行と第２列にあたるスイッチと、第４行と第２列にあたるスイッチとがオンになり、電源１４のグラウンド端子と負荷装置１５のグラウンド端子が出力カード１７の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第２端子Ｂ_０に接続され、さらに、第３行と第３列にあたるスイッチがオンになり、出力カード１７の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端子Ｃ_０の出力電圧が負荷装置１５のＶ_ＣＣ端子に接続される。

図５に示すとおりに接続した状態で、制御コンピュータ１１は、電源１４からの供給電流がＩ１から段階的に２０ｍＡ上昇するように、通信インターフェース（ＧＰＩＢ）を介して電源１４を制御し、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第１端子（Ａ_０）に供給電流を供給する。電源１４の供給電流が第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に供給された状態で、負荷装置１５に印加される電圧がゼロに降下すると、制御コンピュータ１１が電源１４の供給電流をカットオフ電流Ｉ_ｏｆｆとして測定し、このカットオフ電流値を負荷装置１５との通信インターフェース（ＧＰＩＢ）を介して読み出し、制御コンピュータ１１の内部メモリに記憶する。出力カード１７の他のポート（Ｐｏｒｔ１〜３１）にもこの検査を同じ方法で実施すると、出力カード１７への保護回路動作検査が完了する。

図６、図７は、本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの入力カードを検査する方法を示すフローチャートである。

自動検査装置の電源をオンにすると、制御コンピュータ１１が自動検査装置のコンポーネント（例えばモニタ、通信インターフェース（ＧＰＩＢ）、ＲＳ２３２およびＲＳ４８５通信リンク、電源、計測器、検査治具）の初期化を行う（Ｓ１）。次に、制御コンピュータ１１がスイッチマトリックス１２のスイッチを、電源１４が入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に接続するように制御することで、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）が検査ターゲットポートとして設定される（Ｓ２）。

制御コンピュータ１１は、電源１４の供給電圧を“Ｖ_１”に設定し、この供給電圧を検査ターゲットポート、即ち第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に印加し（Ｓ３）、次に、応答電圧（Ｖ_ＬＨ）が検査治具１３の制御装置から生成されているかどうかを調べる（Ｓ４）。

応答電圧（Ｖ_ＬＨ）が生成されていない場合は、制御コンピュータ１１が供給電圧を０．１Ｖ上昇させ、この上昇された供給電圧を第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に供給し（Ｓ５）、その後、ステップＳ４へ戻り、応答電圧（Ｖ_ＬＨ）が生成されたかどうかを調べる。

応答電圧（Ｖ_ＬＨ）が生成されている場合は、制御コンピュータ１１が応答電圧（Ｖ_ＬＨ）と関連する応答電流（Ｉ_ＬＨ）を読み出し、読み出した電圧値と電流値をメモリに記憶する（Ｓ６）。次に、制御コンピュータ１１は、その電流ポートが最後のポート（Ｐｏｒｔ３１）であるかどうかを決定する（Ｓ７）。その電流ポートが最後のポートでない場合は、制御コンピュータ１１がステップＳ２へ戻って次のポート（例えばＰｏｒｔ１）をターゲットポートとして設定し、その後、次のポートに同じ入力応答検査を繰り返す。

ステップＳ７で、電流ターゲットが最終ポートである場合は、制御コンピュータ１１が入力カード１６の信頼性検査を実施する。この信頼性検査では、入力カードに最大許容電圧（例えば３０Ｖ）を１０分間印加し、入力カードに誤作動が発生したかどうかを調べる（Ｓ８）。次に、制御コンピュータ１１が第２入力応答検査を実施する（Ｓ９〜Ｓ１４）。

制御コンピュータ１１が、入力カードに印加する供給電圧を初期設定電圧“Ｖ_２”から段階的に０．１Ｖ低下させながら、各入力ポートについて応答電圧（Ｖ_ＨＬ）と応答電流（Ｉ_ＨＬ）を検出する（Ｓ１２）点を除き、第２入力応答検査は第１入力応答検査と同じ方法で実施されるため、ここでは第２入力応答検査の詳細な説明を省略する。

図８は、本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの出力カードを検査する方法を示すフローチャートである。

自動検査装置の電源がオンにされると、制御コンピュータ１１が自動検査装置のコンポーネントを初期化する（Ｓ２１）。次に、電源１４を入力カード１６の第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に接続させ、これにより、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）が検査ターゲットポート（Ｓ２２）として設定されるように、制御コンピュータ１１がスイッチマトリックス１２を制御する。

制御コンピュータ１１が電源１４の供給電流をＩ１に設定し、供給電流を検査ターゲットポート（即ち、第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に付加する（Ｓ２３）。制御コンピュータ１１が、検査治具１３の制御装置から出力された第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端子（Ｃ_０）の電圧がゼロ（Ｓ２４）に降下したかどうかを調べる。

第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端末（Ｃ_０）の電圧がゼロに降下していない場合は、制御コンピュータ１１が電源１４の供給電流を２０ｍＡ上昇させ、この上昇した電流を第１ポート（Ｐｏｒｔ０）に付加し（Ｓ２５）、その後ステップＳ２４へ戻り、第３端子（Ｃ_０）の電圧がゼロに降下したかどうかを調べる。

第１ポート（Ｐｏｒｔ０）の第３端子（Ｃ_０）の電圧がゼロに降下した場合は、制御コンピュータ１１が、電源１４の関連する供給電流をカットオフ電流Ｉ_ｏｆｆとして測定し、負荷装置１５との通信インターフェース（ＧＰＩＢ）を介してこのカットオフ電流値を読み出し、読み出したカットオフ電流値を制御コンピュータ１１の内部メモリに記憶する（Ｓ２６）。次に、制御コンピュータ１１が、電流ポートが最終ポート（Ｐｏｒｔ３１）であるかどうかを決定する（Ｓ２７）。

その電流ポートが最終ポートである場合は、制御コンピュータ１１がステップＳ２２へ戻り、次のポートを検査ターゲットポートとして設定し（例えばポート１）、次のポートに同じ出力応答検査を繰り返す。最終ポートである場合は、出力カード検査が終了する。

本発明による電子相互ロックシステムの自動検査装置と、自動検査装置を制御する方法は、次の特徴および利点を備える。電子相互ロックシステムの入力カードと出力カードが、スイッチマトリックスと検査治具を使用して自動検査される。詳細には、スイッチマトリックスと検査治具を使用して、計測器と電源が、電子相互ロックシステムの入力または出力カードの多数の入力または出力ポートの各々に自動接続され、入力または出力カードに付加した電圧あるいは電流信号に応答して入力または出力カードより生成された応答電圧または電流信号が自動検出されることで、入力カード／出力カードの検査に要する時間と労力が低減する。

本発明の好ましい実施形態は例証的な目的で開示されているが、当業者は、添付の特許請求の範囲に開示されたとおりの本発明の範囲および精神から逸脱しない限り、様々な変更、追加、代替が可能であることを理解するだろう。

本発明は、電子相互ロックシステムのための自動検査装置と、この自動検査装置の制御方法に関し、より詳細には、スイッチマトリックスと検査治具を使用して、電源、計測器、負荷装置を被検物である入力または出力カードに自動接続し、その後、カードから応答信号を自動的に読み出すことで、検査に要する時間と労力を低減する、電子相互システムのための自動検査装置と、この自動検査装置の制御方法に関する。

従来の電子相互ロックシステムのブロック線図である。 本発明による電子相互ロックシステムのための自動検査装置のブロック線図である。 本発明によるスイッチマトリックスを使用して負荷電流を測定する方法を示す線図である。 本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの入力カードの検査を行う場合の、スイッチマトリックスのスイッチのオン／オフ状態を示す線図である。 本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの出力カードの検査を行う場合の、スイッチマトリックスのスイッチのオン／オフ状態を示す線図である。 本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの入力カードの検査を行う方法を示すフローチャートである。 本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの入力カードの検査を行う方法を示すフローチャートである。 本発明による自動検査装置を使用して電子相互ロックシステムの出力カードの検査を行う方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１１・・制御コンピュータ、１２・・スイッチマトリックス、１３・・検査治具、１４・・電源、１５・・負荷装置、１６・・入力カード、１７・・出力カード、２１・・水平信号線、２２・・水平信号線、２３・・水平信号線、２４・・垂直信号線、２５・・垂直信号線、２６・・垂直信号線。

Claims (6)

1. 電子相互ロックシステムのための自動検査装置であり、前記装置は、
   複数のスイッチを含むスイッチマトリックスを備え、
   電子相互ロックシステムの検査ターゲットカードが内部にインストールされる検査治具を備え、これにより、前記検査ターゲットカードは前記電子相互ロックシステム内にインストールされた場合と同じ態様で動作できるようになり、
   前記検査ターゲットカードの各ポートに前記スイッチマトリックスを介して供給電力を提供し、前記供給電力の電圧と電流を表示する電源をさらに備え、
   前記スイッチマトリックスを介して、前記検査ターゲットカードの各ポートに接続するための負荷装置をさらに備え、
   制御コンピュータをさらに備え、前記制御コンピュータは、前記検査ターゲットカードの各ポートを前記電源と負荷装置の両方に接続するように前記スイッチマトリックスを制御し、前記検査ターゲットカードの各ポートに供給される電力を変化させ、前記供給電力が変化した場合に前記検査ターゲットカードの各ポートから応答電圧と応答電流を読み出して記憶し、前記検査ターゲットカードの各ポートから前記負荷装置に供給される電力を変更し、自動カットオフ電圧値を測定して記憶する、自動検査装置。
2. 前記検査治具はＶＭＥバスを実装したＶＭＥラックを含み、前記検査治具は、前記スイッチマトリックスを介して前記電源と負荷装置の両方に接続しているため、器具を変更せずに１つの治具を用いて、電子相互システムに使用されている様々なタイプのカードを検査可能である、請求項１に記載の装置。
3. 前記制御コンピュータと前記スイッチマトリックスの間でＲＳ−４８５シリアル通信が実行され、前記制御コンピュータと前記検査治具の間でＲＳ−２３２シリアル通信が実行され、前記制御コンピュータと前記電源の間、さらに前記制御コンピュータと前記負荷装置の間でＧＰＩＢ通信が実行される、請求項１に記載の装置。
4. 電子相互ロックシステムのための自動検査装置を制御する方法であり、前記装置はスイッチマトリックス、検査治具、電源、制御コンピュータを装備しており、前記方法は、
   ａ） 第１入力応答検査を実行するステップを備え、前記第１入力応答検査は、
   ａ−１） 前記装置の電源がオンになると前記装置を初期化し、入力カードの第１ポートを検査ターゲットポートとして設定し、前記電源を前記入力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスを制御するステップと、
   ａ−２） 前記電源の供給電圧を第１所定電圧に設定し、前記供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、前記検査治具から応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップと、
   ａ−３） 前記応答電圧が生成されていない場合には、前記電源の前記供給電圧を０．１Ｖ上昇させ、前記上昇した供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、その後、前記応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップに戻るステップと、
   а−４） 前記応答電圧が生成されている場合には、前記応答電圧とこれに関連する応答電圧とを読み出し、前記読み出した応答電圧と電流をメモリに記憶するステップと、
   ａ−５） 前記入力カードの第２ポートから最終ポートまでの各々に、前記ステップａ−１）〜ａ−４）を繰り返すステップとを備えており、
   ｂ） 前記方法はさらに、信頼性検査を実行するステップを備えており、前記信頼性検査は：
   ｂ−１） 前記入力カードに最大許容電圧を１０分間印加するステップと、
   ｂ−２） 前記入力カードにおいて誤作動が発生したかどうかを決定するステップとを備え、
   ｃ） 前記方法はさらに、第２入力応答検査を実行するステップを備えており、前記第２入力応答検査を実行するステップは、
   ｃ−１） 前記入力カードの第１ポートを検査ターゲットポートとして設定し、さらに、前記電源を前記入力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスを制御するステップと、
   ｃ−２） 前記電源の前記供給電圧を第２所定電圧に設定し、前記供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、前記検査治具から応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップと、
   ｃ−３） 前記応答電圧が生成されていない場合には、前記電源の前記供給電圧を０．１Ｖ降下させ、前記降下させた供給電圧を前記検査ターゲットポートに印加し、その後、前記応答電圧が生成されたかどうかを決定するステップへ戻るステップと、
   ｃ−４） 応答電圧が生成されている場合には、前記応答電圧とこれに関連する応答電流とを読み出し、前記読み出した応答電圧と電流を前記メモリに記憶するステップと、
   ｃ−５） 前記入力カードの前記第２ポートから最終ポートの各々に、前記ステップｃ−１）〜ｃ−４）を繰り返すステップとを備えている方法。
5. 前記信頼性検査は、前記入力カードに前記第１入力応答検査を実施した後に、複数の入力カードを前記検査治具のラックに同時に差し込むことで実施される、請求項４に記載の方法。
6. 電子相互ロックシステムのための自動検査装置を制御する方法であり、前記装置はスイッチマトリックス、検査治具、電源、制御コンピュータを装備しており、前記方法は、
   ａ） 前記装置の電源がオンになると前記装置を初期化し、出力カードの第１ポートを検査ターゲットポートに設定し、さらに、前記電源を前記出力カードの前記検査ターゲットポートに接続するように前記スイッチマトリックスのスイッチを制御するステップと、
   ｂ） 前記電源の供給電流を所定の電流に設定し、前記供給電流を前記出力カードの前記検査ターゲットポートに提供し、さらに、前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された電圧がゼロに降下したかどうかを決定するステップと、
   ｃ） 前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された電圧がゼロに降下していない場合には、前記電源の前記供給電流を２０ｍＡ上昇させ、この上昇させた供給電流を前記検査ターゲットポートに付加し、その後、前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された前記電圧がゼロに降下したかどうかを決定するステップに戻るステップと、
   ｄ） 前記検査ターゲットポートに供給された前記電源の供給電流により前記検査ターゲットポートを介して前記検査治具から出力された前記電圧がゼロに降下している場合には、前記電源の前記供給電流をカットオフ電流として測定し、前記検査ターゲットポートと接続している負荷装置との所定の通信インターフェースを介して、前記測定されたカットオフ電流値を読み出し、前記読み出したカットオフ電流値をメモリに記憶するステップと、さらに、
   ｅ） 前記出力カードの前記第２ポートから最終ポートの各々に、前記ステップａ）〜ｄ）を繰り返すステップとを備えている方法。

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