JP4990847B2 - Connection error detection circuit for railway security equipment - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道保安装置において、安全に現場機器を制御する接続異常検出回路に関する。 The present invention relates to a connection abnormality detection circuit for safely controlling field equipment in a railway security device.
転轍機や信号灯等を制御する鉄道保安装置は、装置の故障が重大事故につながる可能性がある。従って、鉄道保安装置では装置が故障した場合においても、装置全体を安全側に制御するフェールセーフな構成が不可欠である。ここで、「フェールセーフ」とは、故障により、重大事故を招くような危険側制御とならないことをいう。フェールセーフな制御を実現するためには鉄道保安装置を構成する各装置が正常に接続されていなければならない。 In railway security equipment that controls switches, signal lights, etc., equipment failures can lead to serious accidents. Therefore, a fail-safe configuration for controlling the entire apparatus to the safe side is indispensable in the railway security apparatus even when the apparatus fails. Here, “fail-safe” means that dangerous control that causes a serious accident due to a failure is not achieved. In order to realize fail-safe control, each device constituting the railway security device must be normally connected.
このため、鉄道保安装置では各装置が正常に接続されていることを確認するための接続異常検出を行っている。この装置間の接続異常を検出する接続異常検出回路には高い信頼性が要求される。これは装置間の接続状態を正しく検出できなければ危険側制御を行ってしまう可能性が排除できないためである。 For this reason, in the railway security device, connection abnormality detection is performed to confirm that each device is normally connected. A connection abnormality detection circuit for detecting a connection abnormality between the devices is required to have high reliability. This is because the risk of risky control cannot be excluded unless the connection state between the devices can be detected correctly.
汎用的なシステムにおいては、装置同士が接続されていることを検出するため、図2のような接続検出回路がよく用いられる。装置A1と装置B2が接続されている状態で、検出回路3ではグランド電圧12に接続されることでグランド電圧(Lレベル)が確認できる。
In general-purpose systems, a connection detection circuit as shown in FIG. 2 is often used in order to detect that devices are connected to each other. In the state where the device A1 and the device B2 are connected, the detection circuit 3 can confirm the ground voltage (L level) by being connected to the
しかし、この汎用的なシステムで、次に示すような事象が発生したとすると、直接的又は間接的に危険側制御となる可能性がある。何らかの原因により、網かけ部のようにグランド電圧と導通8したとする。この場合、装置A1の検出回路3では、グランド電圧との導通8であるため、グランド電圧(Lレベル)を検出する。この検出は正常に検出できるが、グランド電圧と導通8したという異常を検出することができない。 However, if the following event occurs in this general-purpose system, there is a possibility that the risk side control is performed directly or indirectly. For some reason, it is assumed that the ground voltage conducts 8 like a shaded portion. In this case, the detection circuit 3 of the device A1 detects the ground voltage (L level) because of the conduction 8 with the ground voltage. Although this detection can be normally detected, it is not possible to detect an abnormality such as conduction 8 with the ground voltage.
また、網かけ部のように断線9したとする。この場合、装置A1の検出回路3では、断線9したことにより、抵抗10を介し電源11に接続され、電源電圧(Hレベル)を検出する。本来、グランド電圧(Lレベル)を検出すべきだが、断線9により電源電圧(Hレベル)を検出してしまい誤検出する上に、断線9したという異常を検出することができない。
Further, it is assumed that the
このように異常検出ができないことにより、直接的又は間接的に危険側制御となる恐れがある。この問題を解決するため、簡単な回路を付加して異常検出をすることが必要である。 Since the abnormality cannot be detected in this way, there is a risk that the risk side control may be performed directly or indirectly. In order to solve this problem, it is necessary to detect an abnormality by adding a simple circuit.
背景技術のように、固定電圧(直流信号)で接続検出を行う構成では、装置同士の接続部での接触不良、又は導通等の異常を検出することが不可能であるため、簡単な回路構成を付加することにより、異常検出回路を提供するものである。 As in the background art, in a configuration in which connection detection is performed with a fixed voltage (DC signal), it is impossible to detect contact failure or abnormalities such as conduction at the connection between devices, so a simple circuit configuration Is added to provide an abnormality detection circuit.
本発明の接続異常検出回路は、2重系冗長構成の第1の装置と第2の装置との間で接続を要する鉄道保安システムにおける、前記装置間の接続状態を監視する接続異常検出回路であって、前記装置同士が接続された状態で、正常に接続されている時にのみ発振開始する発振回路を前記各装置に設け、前記発振回路は、前記第1の装置の第1の配線と前記第2の装置の第2の配線が同電位に、また、前記第1の装置の第2の配線と前記第2の装置の第1の配線が同電位に正常に接続されたときに、信号は前記第1の装置の第2の配線から前記第1の装置の反転回路、遅延回路及び前記第1の装置の第1の配線を経由して、前記第2の装置の第2の配線へと接続され、前記第2の装置の反転回路、遅延回路、及び前記第2の装置の第1の配線へ伝搬し、前記各遅延回路は、信号が前記第1の装置の反転回路から前記第2の装置の反転回路、または前記第2の装置の反転回路から前記第1の装置の反転回路へ信号が伝搬するときに遅延を発生させ、相互に発振することを繰り返して自己発振を開始し、前記発振回路が出力する交流の発振信号を監視することにより前記装置間の接続異常を検出することを特徴とする。 The connection abnormality detection circuit according to the present invention is a connection abnormality detection circuit that monitors a connection state between the devices in a railway security system that requires connection between the first device and the second device in a double redundant configuration. there are, in a state in which the device are connected to each other, provided an oscillation circuit that oscillates start only when being properly connected to each device, the oscillation circuit, the first wiring of the first device When the second wiring of the second device is normally connected to the same potential, and the second wiring of the first device and the first wiring of the second device are normally connected to the same potential, Is routed from the second wiring of the first device to the second wiring of the second device via the inversion circuit, delay circuit of the first device, and first wiring of the first device. Connected to the inverting circuit, the delay circuit of the second device, and the first wiring of the second device. Each delay circuit receives a signal from the inverting circuit of the first device to the inverting circuit of the second device, or from the inverting circuit of the second device to the inverting circuit of the first device. It generates a delay when propagating to initiate self-oscillation is repeated to oscillate mutually detects abnormal connection between by Ri before Symbol device to monitor the oscillating signal of alternating the oscillation circuit outputs It is characterized by that.
本発明によれば、固定電圧(直流信号)で検出する構成でなく、装置同士を接続することにより発振開始する発振信号(交流信号)を利用し、HレベルとLレベルが交互に変化していることを検出することで、接続部での接触不良、又は導通等の異常を防止することが可能となった。 According to the present invention, instead of detecting with a fixed voltage (DC signal), an oscillation signal (AC signal) that starts oscillating by connecting devices is used, and the H level and L level change alternately. By detecting this, it becomes possible to prevent a contact failure at the connecting portion or an abnormality such as conduction.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に接続異常検出回路の実施例を示す。図1では、説明を簡略化するため、装置Bとの正常な接続で発振開始する発振回路6、装置Aとの正常な接続で発振開始する発振回路7としたが、図3に実際に使用した正常な接続で発振開始する発振回路を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of a connection abnormality detection circuit. In FIG. 1, for the sake of simplification, the
図1において、装置A1と装置B2があり、2重系冗長構成としているため、装置A1、装置B2は全く同じものである。装置A1と装置B2が、正常に接続されることにより、装置B2との正常な接続で発振開始する発振回路6、装置A1との正常な接続で発振開始する発振回路7はそれぞれ発振を開始する。検出回路3、4では、装置B2との正常な接続で発振開始する発振回路6、装置A1との正常な接続で発振開始する発振回路7より出力する発振信号(交流信号)を検出することにより正常に接続されていることを検出する。
In FIG. 1, there are a device A1 and a device B2, and a double redundant configuration is used, so the devices A1 and B2 are exactly the same. When the device A1 and the device B2 are normally connected, the
本構成により、図2の背景技術で示した事象と同様な事象が発生した場合の例を示す。 何らかの原因で網かけ部のように、グランド電圧と導通8してしまったとする。グランド電圧と導通8してない場合、正常に接続されていれば、発振信号(交流信号)が生成されるはずであるが、グランド電圧と導通8してしまっていることで発振信号(交流信号)は生成されず、固定電圧(直流信号)となる。したがって、検出回路3、4では接続異常と判断する。 An example in which an event similar to the event shown in the background art of FIG. For some reason, it is assumed that conduction 8 with the ground voltage occurs like a shaded portion. If it is not connected to the ground voltage 8, an oscillation signal (AC signal) should be generated if it is normally connected. However, if it is connected to the ground voltage 8, the oscillation signal (AC signal) ) Is not generated and becomes a fixed voltage (DC signal). Therefore, the detection circuits 3 and 4 determine that the connection is abnormal.
同様に、何らかの原因で網かけ部のように、配線されていたものが断線9してしまったとする。断線9してない場合、正常に接続されていれば、発振信号(交流信号)が生成されるはずであるが、断線9してしまっていることで発振信号(交流信号)は生成されず、固定電圧(直流信号)となる。したがって、検出回路3、4では接続異常と判断する。 Similarly, it is assumed that what has been wired, such as a shaded part, is broken 9 for some reason. If it is not disconnected 9, an oscillation signal (AC signal) should be generated if it is connected normally, but if it is disconnected 9, an oscillation signal (AC signal) is not generated, It becomes a fixed voltage (DC signal). Therefore, the detection circuits 3 and 4 determine that the connection is abnormal.
また、本実施例では、2重系冗長構成としていることから、装置A1と装置B2で同様な接続異常検出を相互に行うことが可能であり、これらの接続異常検出結果を突き合わせることに、更に高信頼な接続異常検出を行える。このように、正常な接続により発振開始する発振信号(交流信号)を接続異常検出信号として用いることにより、簡単な回路で高信頼性な接続異常検出回路を構成することが可能となる。 In addition, since this embodiment has a dual redundant configuration, it is possible to perform the same connection abnormality detection between the device A1 and the device B2, and to match these connection abnormality detection results. Furthermore, highly reliable connection abnormality detection can be performed. In this way, by using an oscillation signal (AC signal) that starts oscillation upon normal connection as a connection abnormality detection signal, a highly reliable connection abnormality detection circuit can be configured with a simple circuit.
ここで、図3の動作について説明する。装置Aと装置Bが接続状態にあり、装置Aの配線19と装置Bの配線18は同電位、同様に装置Aの配線17と装置Bの配線20は同電位となる。装置Aの配線17から反転回路13、遅延回路15、配線19を経由して装置Bの配線18へと配線が接続され、信号が装置Bの反転回路14、遅延回路16、配線20を経由し、装置Aの配線17へ伝播する。
Here, the operation of FIG. 3 will be described. The device A and the device B are in a connected state, the
装置Aの反転回路13から装置Bの反転回路14、又は装置Bの反転回路14から装置Aの反転回路13へ信号が伝播する際、それぞれの遅延回路15、16により遅延が発生し、相互に発振する仕組みとなる。このループを繰返すことで自己発振を開始する。本動作により生成される発振信号(交流信号)を接続異常検出回路とする。
When a signal propagates from the
1 装置A
2 装置B
3 装置A検出回路
4 装置B検出回路
5 自己発振ループ回路
6 装置Bとの正常な接続で発振開始する発振回路
7 装置Aとの正常な接続で発振開始する発振回路
8 グランド電圧と導通
9 断線
10 抵抗
11 電源
12 グランド電圧
13、14 反転回路
15、16 遅延回路
17〜20 配線
1 Device A
2 Device B
3 Device A Detection Circuit 4 Device B Detection Circuit 5 Self-
Claims (3)
前記装置同士が接続された状態で、正常に接続されている時にのみ発振開始する発振回路を前記各装置に設け、
前記発振回路は、前記第1の装置の第1の配線と前記第2の装置の第2の配線が同電位に、
また、前記第1の装置の第2の配線と前記第2の装置の第1の配線が同電位に正常に接続されたときに、
信号は前記第1の装置の第2の配線から前記第1の装置の反転回路、遅延回路及び前記第1の装置の第1の配線を経由して、前記第2の装置の第2の配線へと接続され、
前記第2の装置の反転回路、遅延回路、及び前記第2の装置の第1の配線へ伝搬し、
前記各遅延回路は、信号が前記第1の装置の反転回路から前記第2の装置の反転回路、
または前記第2の装置の反転回路から前記第1の装置の反転回路へ信号が伝搬するときに遅延を発生させ、相互に発振することを繰り返して自己発振を開始し、
前記発振回路が出力する交流の発振信号を監視することにより前記装置間の接続異常を検出すること
を特徴とする接続異常検出回路。 In the connection abnormality detection circuit for monitoring the connection state between the devices in the railway security system that requires connection between the first device and the second device in the double redundant configuration ,
In a state in which the device are connected to each other, it provided an oscillation circuit that oscillates start only when being properly connected to the respective devices,
In the oscillation circuit, the first wiring of the first device and the second wiring of the second device are at the same potential,
When the second wiring of the first device and the first wiring of the second device are normally connected to the same potential,
The signal passes from the second wiring of the first device to the second wiring of the second device via the inverting circuit, the delay circuit of the first device, and the first wiring of the first device. Connected to
Propagating to the inverting circuit, the delay circuit, and the first wiring of the second device of the second device,
Each delay circuit has a signal from an inverting circuit of the first device to an inverting circuit of the second device,
Or, when a signal propagates from the inverting circuit of the second device to the inverting circuit of the first device, a delay is generated, and the self-oscillation is started by repeating the mutual oscillation.
Connection trouble detecting circuit and detects abnormal connection between said device by monitoring the oscillating signal of alternating the oscillation circuit outputs.
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