JP4514479B2 - 自動列車制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、列車に搭載されて列車を安全に走行させる自動列車制御装置に関するものである。

従来の自動列車制御装置においては、車上側のアンテナ(受電コイル)で地上側からの地上信号を受信する。続いて照査パターン作成部において、受信された地上信号に基づいて所定の停止位置までの速度照査パターンが作成される。そして、速度照査パターンに基づいて列車の速度制御が行われる。

特開平５−１６１２２２号公報(第３〜４頁、図１)

従来の自動列車制御装置では、アンテナ(受電コイル)で受信された軌道回路側の地上信号に基づいて照査パターン作成部で速度照査パターンが作成されるので、照査パターン作成部に地上信号が入力されない場合、地上の軌道回路側から地上信号が送信されていないのか、地上信号は送信されているが断線等の故障により地上信号が照査パターン作成部に入力されないのかの判断ができないという問題点があった。

この発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、受電コイル以降の伝送系で発生した断線等の故障を検知できる自動列車制御装置を提供することを目的としたものである。

この発明に係る自動列車制御装置は、軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を列車に搭載された受電コイルで誘導により受信し、速度照査手段で上記列車の速度と上記ＡＴＣ信号の制限速度とを比較して上記列車の速度が上記制限速度を超えないように制御する自動列車制御装置において、上記受電コイルと電磁結合するように配置された試験コイルと、この試験コイルに検査信号を出力して上記受電コイルに上記検査信号を誘導により伝送させる検査信号発生手段と、上記検査信号が重畳された上記受電コイルからのＡＴＣ信号が入力され、ＡＴＣ信号と検査信号とを分離する信号判別手段と、上記検査信号と速度照査手段の自己チェックによる信号とが入力されるＡＮＤ手段とを備え、上記検査信号発生手段から出力された上記検査信号が上記試験コイルに入力されているが、上記試験コイルを介して上記受電コイルに伝送された上記検査信号が上記信号判別手段に入力されないときは、上記ＡＮＤ手段から異常検知の信号が出力されるようにしたものである。

この発明は、検査信号発生手段から出力された検査信号が信号判別手段に入力されて、試験コイルを介して受電コイルに伝送された検査信号が信号判別手段に入力されないときＡＴＣ信号が入力される伝送系に異常があるものと判定することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における自動列車制御装置の構成図で、冗長度が１系及び２系からなる２重系の場合を示したものである。図１において、軌道回路(図示せず)に送信されているＡＴＣ信号を列車(図示せず)に搭載された受電器１，２の受電コイル１ａ，２ａが受信する。各受電コイル１ａ，２ａは加極接続されている。なお、ＡＴＣ信号は列車位置に対応して複数の制限速度が設定されている。さらに、受電器１，２に試験コイル１ｂ，２ｂが各受電コイル１ａ，２ａとそれぞれ電磁結合されるように配置されて、それぞれ加極接続されている。そして、検査信号発生手段３からＡＴＣ信号とは周波数が異なる高周波の検査信号が試験コイル１ｂ，２ｂに出力される。検査信号は受電コイル１ａ，２ａを介してＡＴＣ信号に重畳される。受電コイル１ａ，２ａは１系及び２系論理演算手段４，５の各整合トランス６ａ，６ｂに接続されている。

ＡＴＣ信号に重畳された検査信号は整合トランス６ａ、６ｂを介してそれぞれＡ／Ｄ変換手段７ａ，７ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換手段７ａ，７ｂではＡＴＣ信号及び検査信号がデジタル信号化される。デジタル信号化されたＡＴＣ信号及び検査信号は信号判別手段８ａ、８ｂに入力されてバンドパスフイルタ(ＢＰＦ)を通してＡＴＣ信号と検査信号に分離抽出される。分離されたＡＴＣ信号は速度照査手段９ａ，９ｂに入力される。速度照査手段９ａ，９ｂには列車の速度を検出する速度検出手段(図示せず)から列車の速度が入力される。速度照査手段９ａ，９ｂではＡ／Ｄ変換手段７ａ、７ｂから入力されたＡＴＣ信号の制限速度と速度検出手段(図示せず)から入力された列車の速度とを比較する。列車の速度が制限速度を超えていないとき、速度照査手段９ａ，９ｂから出力されるブレーキ信号は、「１」と「０」との論理を繰り返し出力する励振信号を出力する。速度照査手段９ａ，９ｂから出力された励振信号は励振増幅器１０ａ，１０ｂで増幅されてブレーキリレー１１ａ，１１ｂを励磁する。この場合、列車にはブレーキは作用しない。ブレーキリレー１１ａ，１１ｂの少なくともいずれか一方が無励磁（落下）のときに列車にブレーキが作用する。
一方、速度照査手段９ａ，９ｂにおいてＡＴＣ信号の制限速度を列車の速度が超えていると判定されたとき、速度照査手段９ａ，９ｂから出力されるブレーキ信号は「１」又は「０」に固定されて励振増幅器１０ａ，１０ｂの出力がなくなりブレーキリレー１１ａ，１１ｂは無励磁となる。ブレーキリレー１１ａ，１１ｂが無励磁(ＯＦＦ)となることにより列車にブレーキが作用して列車の速度が減速される。

又、速度照査手段９ａ，９ｂはそれぞれが２重系で構成された自己チェック機能を有しており、正常時には励振信号を出力し、自身の故障時には励振信号が「１」又は「０」に固定される。信号判別手段８ａ，８ｂで抽出された検査信号と速度照査手段９ａ，９ｂの自己チェック機能により出力された励振信号がＡＮＤ手段１２ａ，１２ｂに入力されるとＡＮＤ手段１２ａ，１２ｂが励振信号を出力する。ＡＮＤ手段１２ａ，１２ｂから出力された励振信号は励振増幅器１３ａ，１３ｂで増幅されて故障検知リレー１４ａ，１４ｂを励磁する。
図２は信号判別手段８ａ，８ｂの故障検知処理のフローを示す説明図である。図１及び図２において、信号判別手段８ａ，８ｂでは検査信号発生手段３からの検査信号が入力されているとき(ステップＳ_１)、ＡＴＣ信号に重畳されてＡ／Ｄ変換器７ａ，７ｂから入力された検査信号をバンドパスフイルタで抽出する(ステップＳ_２）。ここで、検査信号が確認される(ステップＳ_３)と励振信号が出力されて正常処理が行われる(ステップＳ_４)。ステップＳ_３において検査信号が確認されないときは励振信号が「１」又は「０」に固定されて異常処理が行われて列車モニタ手段１５に故障表示が行われる(ステップＳ_５)。

次に、１系及び２系論理演算手段４，５が正常に動作している場合について説明する。図３は両系とも正常時における故障検知リレーの状態を示す説明図である。図１及び図３において、正常時にはＡＮＤ手段１２ａ，１２ｂから励振信号が出力されているので、各系の故障検知リレー１４ａ，１４ｂは励磁(ＯＮ)されている。この場合、故障検知リレー１４ａ，１４ｂの接点１４ａ１，１４ｂ１は「閉」となり、システム故障検知リレー１６は励磁(ＯＮ)されて接点１６ａ１が「開」となる。接点１６ａ１が「開」のときシステムは正常動作状態である。各系の故障検知リレー１４ａ，１４ｂの接点１４ａ２，１４ｂ２も「開」で１系故障出力及び２系故障出力も出されていなくて正常動作状態である。さらに、各系の故障検知リレー１４ａ，１４ｂの接点１４ａ３，１４ｂ３が「開」で、システム故障検知リレー１６の接点１６ａ２及び各系のブレーキリレー１１ａ，１１ｂの接点１１ａ１，１１ｂ１が「閉」でブレーキは作動していない。

ここで、図１の受電コイル１ａ，２ａと整合トランス６ｂとの間の点１７で断線等の故障が発生した場合について説明する。図４は故障が発生した状態を示す説明図である。図１及び図４において、点１７で断線等の故障が発生した場合、１系論理演算手段４の整合トランス６ａには受電コイル１ａ，１ｂから検査信号が重畳されたＡＴＣ信号が入力されるので、１系の故障検知リレー１４ａは励磁(ＯＮ)状態のため、接点１４ａ１は「閉」、接点１４ａ２，１４ａ３は「開」である。一方、２系論理演算手段５の整合トランス６ｂには受電コイル１ａ，２ａから検査信号が重畳されたＡＴＣ信号が入力されないので、２系の故障検知リレー１４ｂは無励磁(ＯＦＦ)状態となる。このため接点１４ｂ１が「開」となるが、１系の故障検知リレー１４ａの接点１４ａ１が「閉」のためシステム故障検知リレー１６は励磁状態でシステム故障信号は出力されない。この場合、２系の故障検知リレー１４ｂが無励磁(落下)で接点１４ｂ２，１４ｂ３が「閉」となり，２系故障信号が出力される。また、２系論理演算手段５の励振増幅器１０ｂへも励振信号が入力されないのでブレーキリレー１１ｂが無励磁となり、接点１１ｂ１が「開」となるが、２系の故障検知リレー１４ｂの接点１４ｂ３が「閉」となる。この場合、列車にはブレーキは作用しない。しかし、ブレーキ指令回路が構成されているので、１系論理演算手段４のブレーキリレー１１ａが無励磁（落下）となってブレーキ指令が出されると、列車にブレーキが作用する。
また、図１において点１８で断線等の故障が発生した場合、１系及び２系論理演算手段４，５ともＡＴＣ信号に重畳された検査信号が入力されないので、両系の故障検知リレー１４ａ，１４ｂが無励磁（落下）でシステム故障検知リレー１６が無励磁（落下）となりシステム故障信号が出力される。

以上のように、信号判定手段８ａ，８ｂに検査信号発生手段３から出力された検査信号が入力されているが、試験コイル１ｂ，２ｂを介して受電コイル１ａ，２ａに伝送された検査信号が入力されないときに受電コイル１ａ，２ａから信号判定手段８ａ，８ｂまでの伝送系に異常があるものと判定することにより、ＡＴＣ信号が入力される伝送系に断線等の故障が発生したことを検知することができる。
さらに、伝送系の異常をモニタ手段１５に表示させることにより、故障発生を確認することができる。
実施の形態１において２重系の場合について説明したが、１重系及び３重系以上の場合についても同様の効果を期待することができる。
さらに、実施の形態１において検査信号発生手段３から検査信号を試験コイル１ｂ，２ｂに出力するものについて説明したが、検査信号と同時に試験コイル１ｂ，２ｂにＡＴＣ信号の等価信号を供給することにより、列車を停止させた状態で断線等の故障を検出することができる。

この発明を実施するための実施の形態１における自動列車制御装置の構成図である。 図１の信号判別手段故障検知処理のフローを示す説明図である。 図１の構成で正常時における故障検知リレーの状態を示す説明図である。 図１の構成で故障発生時における故障検知リレーの状態を示す説明図である。

符号の説明

１ａ，２ａ 受電コイル、１ｂ，２ｂ 試験コイル、３ 検査信号発生手段、８ａ，８ｂ 信号判別手段、９ａ，９ｂ 速度照査手段。
１４ａ，１４ｂ 故障検知リレー、１５ モニタ手段。

Claims (2)

1. 軌道回路に送信されているＡＴＣ信号を列車に搭載された受電コイルで誘導により受信し、速度照査手段で上記列車の速度と上記ＡＴＣ信号の制限速度とを比較して上記列車の速度が上記制限速度を超えないように制御する自動列車制御装置において、上記受電コイルと電磁結合するように配置された試験コイルと、この試験コイルに検査信号を出力して上記受電コイルに上記検査信号を誘導により伝送させる検査信号発生手段と、上記検査信号が重畳された上記受電コイルからのＡＴＣ信号が入力され、ＡＴＣ信号と検査信号とを分離する信号判別手段と、上記検査信号と速度照査手段の自己チェックによる信号とが入力されるＡＮＤ手段とを備え、上記検査信号発生手段から出力された上記検査信号が上記試験コイルに入力されているが、上記試験コイルを介して上記受電コイルに伝送された上記検査信号が上記信号判別手段に入力されないときは、上記ＡＮＤ手段から異常検知の信号が出力されるようにしたことを特徴とする自動列車制御装置。
2. 請求項１において、上記伝送系の異常を表示するモニタ手段を設けたことを特徴とする自動列車制御装置。

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