JP5432364B1 - 電子連動システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電子連動システムの電気転てつ機の制御と表示において、分岐器と転てつ機の位置関係によって、転換制御と転換表示の配線パターンが異なることによる施工ミスを低減させ、制御ケーブルの敷設や接続などの現場作業を省力化してコスト低減を実現する。
【解決手段】電子連動装置10と、制御端末S20aを内蔵した複数の電気転てつ機S20とそれらを接続する伝送媒体12とで構成する。制御情報作成部60は、制御情報作成表に基づいて分岐器を所定方向(定位または反位)に転換制御する電気転てつ機S20に関する制御情報を作成し、伝送媒体12を介して電気転てつ機S20の制御端末S20aに送信する。
【選択図】図8

Description

本発明は、鉄道信号システムに使用される電子連動装置を備える電子連動システムに関する。
鉄道駅の列車の進路を安全に構成制御する電子連動システムの分野では、近年の情報伝送技術やネットワーク技術を積極的に採用した技術開発が行われている。電子連動システムは、進路を構成制御するために進路の分岐点にある分岐器を電気転てつ機によって所定方向に転換制御している。分岐器を転換制御する場合、分岐器の転換方向の定位(N)側と反位(R)側と、電気転てつ機の転換方向の定位(N)側と反位(R)側の制御方向が同一のものと反対のものがある。
図1は鉄道の進路の分岐点の転てつ機の配置を模式的に示した図である。例えば、図1(a)に示すように、分岐器が右分岐の場合は分岐器の対向側から見て右側(反位(R)側)に分岐線が構成されるためには、電気転てつ機は右側設置でも左側設置でも反位(R)側に制御される。また、図1(b)に示すように、分岐器が左分岐の場合は分岐器の対向側から見て左側(反位(R)側)に分岐線が構成されるためには、電気転てつ機は右側設置でも左側設置でも定位(N)側に制御される。
したがって、右分岐の場合は分岐器の転換方向と電気転てつ機の転換方向は同一の関係になり、左分岐の場合は分岐器の転換方向と電気転てつ機の転換方向は反対の関係になる。
電子連動システムは、分岐器の転換方向を制御方向としているので、左分岐の場合は電気転てつ機の制御方向を反対になるように配線を反対にしている。また、電子連動システムは、構成制御された進路の分岐点にある分岐器の転換方向を転換表示としているので、左分岐の場合は電気転てつ機の表示方向を反対になるように配線を反対にしている。
図2は、従来の電子連動システム100の構成例を示している。また、図3は、電子連動システム100が適用される駅の分岐器と電気転てつ機の設置例を示している。なお、当該配置例は後述する実施形態における配置例と同一であり、実施形態の説明においても使用するものである。
図3で示すように、分岐器T21は左分岐であり、同時に制御される分岐器数は1、さらに電気転てつ機S21の1台が対応する。分岐器T22a、T22bは右分岐であり、同時に制御される分岐器数は2、電気転てつ機S22a、S22bの2台が対応する。分岐器T23a、T23bは左分岐であって、同時に制御される分岐器数は2、電気転てつ機S23a、S23bの2台が対応する。分岐器T24は右分岐であって、同時に制御される分岐器数は1、電気転てつ機S24の1台が対応する。なお、図示では分岐器の尖端の3本の斜線部側は定位(N)側を示している。また、図3では、全ての分岐器が定位側(N)に転換制御されている状態を示している。なお、「電気転てつ機S21〜S24」を特に区別しないときには単に「電気転てつ機S20」と称する。また、「分岐器T21〜T24」を特に区別しないときには単に「分岐器T20」と称する。
図示の状態では、電気転てつ機S21は反位(R)側に制御されている。電気転てつ機S22a、S22bは定位(N)側に制御されている。また、電気転てつ機S23a、S23bは反位(R)側に制御されている。電気転てつ機S24は定位(N)側に制御されている。なお、図示において、電気転てつ機S21〜S24のNは定位側の方向を示し、Rは反位側の方向を示している。
図2に示すように、電子連動装置110は、連動論理部150、現場機器制御部120で構成されている。電子連動装置110と電気転てつ機S21〜S24間は鉄道信号用ケーブル112で接続されている。
左分岐の分岐器T21の定位(N)転換制御に対して連動論理部150の制御データは21定位(N)制御で出力され、現場機器制御部120の入出力121から21定位(N)制御の出力がされ、電気転てつ機S21で制御出力と逆極性にして接続して電気転てつ機S21を反位(R)側に制御し、分岐器T21は定位(N)側に転換している。
また、分岐器T21の転換表示については、電気転てつ機S21の転換表示出力と逆極性にして現場機器制御部120の入出力121の表示入力に接統して、電気転てつ機S21の表示入力としては定位(N)側の表示にしている。なお、反位制御の場合については定位制御と同様なので説明を省略する。
右分岐の分岐器T22a、T22bの定位(N)転換制御に対して連動論理部150の制御データは22(ab)定位(N)制御で現場機器制御部120に出力される。そして現場機器制御部120の入出力122(ab)から22(ab)定位(N)制御の出力が電気転てつ機S22a、S22bになされる。電気転てつ機S22aおよびS22bで制御出力と同極性にして接続して電気転てつ機S22aおよびS22bを定位(N)側に制御し、分岐器T22aおよびT22bは定位(N)側に転換している。
また、分岐器T22aおよびT22bの転換表示については、電気転てつ機S22aおよびS22bの転換制御条件と転換表示状態が一致していることを照査した結果として電気転てつ機S22bから出力される電気転てつ機S22a、S22bとしての表示出力を同極性で現場機器制御部120の入出力122(ab)の表示入力に接続して、電気転てつ機S22aおよびS22bの表示入力としては定位(N)側の表示にしている。なお、反位制御の場合については定位制御と同様なので説明を省略する。
左分岐の分岐器T23a、T23bの定位(N)転換制御に対して連動論理部150の制御データは23(ab)定位(N)制御で出力され、現場機器制御部120の入出力123(ab)から23(ab)定位(N)制御の出力がなされ、電気転てつ機S23aおよびS23bで制御出力と逆極性にして接続して、電気転てつ機S23aおよびS23bを反位(R)側に制御し、分岐器T23aおよびT23bを定位(N)側に転換している。
また、分岐器T23aおよびT23bの転換表示については、電気転てつ機S23aおよびS23bの転換制御条件と転換表示状態が一致していることを照査した結果として電気転てつ機S23bから出力される電気転てつ機S23a、S23bとしての表示出力と逆極性にして現場機器制御部120の入出力123(ab)の表示入力に接続して、電気転てつ機S23aおよびS23bの表示入力としては定位(N)側の表示にしている。
反位制御の場合については定位制御と同様なので説明を省略する。
右分岐の分岐器T24の定位(N)転換制御に対して連動論理部150の制御データは24定位(N)制御で出力され、現場機器制御部120の入出力124から24定位(N)制御の出力がされ、電気転てつ機S24で制御出力と同極性にして接続して電気転てつ機S24を定位(N)側に制御し、分岐器T24は定位(N)側に転換している。
また、分岐器T24の転換表示については、電気転てつ機S24の転換表示出力と同極性にして現場機器制御部120の入出力124の表示入力に接続して、電気転てつ機S24の表示入力としては定位(N)側の表示にしている。反位制御の場合については定位制御と同様なので説明を省略する。
ここで、電気転てつ機の一般的な配線態様について説明する。図4は、1分岐器を電気転てつ機1台で制御する従来の外部配線態様を示している。電気転てつ機を定位(N)側に制御する場合は、外線端子の+端子に制御入力(電子連動装置からの転換制御出力)電圧の+側を、外線端子の一端子に制御入力(電子連動装置からの転換制御出力)電圧の−側を接続する。電気転てつ機を定位(N)側に制御すると、外線端子の4端子に表示出力(電子連動装置への転換表示出力)電圧の+側が出力され、外線端子の3端子に表示出力(電子連動装置への転換表示出力)電圧の−側が出力される。電気転てつ機を反位(R)側に制御する場合は、上記の記述と反対になる。
図5〜図7は、複数の分岐器を複数の電気転てつ機で同時に制御する場合の従来の外部配線態様を示している。図5は2分岐器を2台の電気転てつ機Sa、Sbで同時制御する場合、図6は3分岐器を3台の電気転てつ機Sa〜Scで同時制御する場合、図7は4分岐器を4台の電気転てつ機Sa〜Sdで同時制御する場合の各外部配線態様を示している。
転換制御については、電子連動システムの転換制御出力を共通に配線し、転換表示については、転換表示出力に関する電気転てつ機間の制御と表示の方向が一致していることを照査するための配線をして、最終段の電気転てつ機からの表示出力を転換表示出力として使用している。ここで、例えば図5に示すように、2台の電気転てつ機Sa、Sbが用いられる場合、同時に制御するため、同一の制御入力が並列に接続される。そのほかに、電気転てつ機間で制御方向と表示方向が一致していることを照査した結果として転換表示出力を出力するための電気転てつ機間の配線接続が4本必要である。そして、図6及び図7に示すように、電気転てつ機の数が増えるにしたがって、電気転てつ機間の配線接続が4本づつ増すことになる。そして、転てつ機間の配線接続では、同一接続端子名同土を接続するのではないため、接続作業では注意を要する。
電気転てつ機の制御に関しては様々な技術が提案されている。例えば、電気転てつ機内に切替スイッチ部を設けて、転換制御及び転換表示に関する外部配線は、例えば一様に定位側に配線しておき、鉄道線形(分岐器の分岐方向)により定位側と反位側が反対になる場合は切替スイッチによって極性を切り替えて対応することが可能な「電気転てつ機」が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電気転てつ機内にフェールセーフCPUによる制御部を設けて、転換。制御に関する外部配線は従来通りとし、複数台で転換する転換表示に関しては、転てつ機間の制御と表示の一致を照査する外部配線を一対とし、制御部で自身の転換制御条件と転換表示状態に基づいて情報処理した自身の転換表示情報を順次転送して転換表示の論理積を演算して最終段電気転てつ機の制御部から転換表示の論理積の演算結果を転換表示信号として外部出力することが可能な「開通確認装置、転てつ機用回路および転てつ機」が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2012−056491号公報 特開2007−137320号公報
ところで、特許文献1に開示の技術では、現場作業で、電気転てつ機の切替部の切替スイッチの設定・確認が必要であること、制御と表示の配線が必要であること、複数台で分岐器を転換する場合の転てつ機間の転換表示に関する制御と表示の一致を照査する配線が必要であることなどが課題であり、別の技術が求められていた。また、特許文献2に開示の技術では、現場作業で、電気転てつ機の定位と反位の接続・確認が必要であること、制御と表示の配線が必要であること、複数台で分岐器を転換する場合の転てつ機間の転換表示に関する制御と表示の一致を照査する一対の配線が必要であることなどが課題であり、別の技術が求められていた。
本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することにある。
本発明は、電子連動装置と、制御端末を内蔵した電気転てつ機とが伝送媒体で接続された電子連動システムであって、前記電子連動装置は、連動論理部と、制御情報作成部と、表示データ作成部とを備え、前記制御情報作成部は、前記連動論理部から分岐器を転換制御するための制御データを入力し、制御情報作成表に基づいて前記分岐器を定位または反位の所定方向に転換制御する前記電気転てつ機に関する制御情報を作成し、前記伝送媒体を介して前記電気転てつ機の前記制御端末に送信し、前記制御端末は、前記制御情報を受信して前記電気転てつ機を所定方向に制御し、前記分岐器を所定方向に転換制御し、前記表示データ作成部は、前記電気転てつ機の前記制御端末から送信される電気転てつ機の転換表示に関する表示情報を、前記伝送媒体を介して受信し、表示データ作成表に基づいて表示データを作成して前記連動論理部へ出力し、前記制御情報作成表は、分岐器名称、分岐方向および同時に制御する分岐器数を備えて構成され、前記分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、前記制御情報作成部は前記連動論理部からの前記制御データの「定位制御」、「反位制御」のデータを、それぞれ反対の「反位制御」、「定位制御」に変換し、前記分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、前記制御情報の「定位制御」、「反位制御」のデータの変換は行わず、前記表示データ作成表は、分岐器名称、分岐方向および同時に制御する分岐器数を備えて構成され、前記分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、前記表示データ作成部は前記電気転てつ機の前記制御端末からの前記表示情報の「定位表示」、「反位表示」のデータを、それぞれ反対の「反位表示」、「定位表示」に変換し、前記分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、前記表示情報の「定位表示」、「反位表示」のデータの変換は行わない。
また、前記制御情報作成部は、前記分岐方向に関する前記制御データの変換後、同時に制御する分岐器数を複数値に指示している場合は、同数の前記制御データを作成し、同時に制御する分岐器に対応する前記電気転てつ機の前記制御端末への前記制御情報を作成する。
また、前記表示データ作成部は、前記分岐方向に関する前記表示データの変換後、同時に制御する分岐器数を複数値に指示している場合は、同時に制御する前記分岐器に対応する前記電気転てつ機の前記制御端末からの複数の表示情報の前記表示データについて論理積を演算した結果を、同時に制御する前記分岐器の転換状態の表示データとして作成する。
本発明によると、電子連動システムの電気転てつ機の制御と表示において、分岐器と転てつ機の位置関係によって、転換制御と転換表示の配線パターンが異なることによる施工ミスを低減させることができる。また、別の観点では、制御ケーブルの敷設や接続などの現場作業を省力化してコスト低減を実現することができる。
背景技術及び実施形態に係る、鉄道の進路の分岐点の転てつ機の配置を模式的に示した図である。 背景技術に係る、電子連動システムの構成を示すブロック図である。 背景技術及び実施形態に係る、電子連動システムが適用される駅の分岐器と電気転てつ機の設置例を示す図である。 背景技術に係る、1分岐器を電気転てつ機1台で制御する外部配線態様を示す図である。 背景技術に係る、2分岐器を電気転てつ機2台で制御する外部配線態様を示す図である。 背景技術に係る、3分岐器を電気転てつ機3台で制御する外部配線態様を示す図である。 背景技術に係る、4分岐器を電気転てつ機4台で制御する外部配線態様を示す図である。 実施の形態に係る、電子連動装置の概略構成を示すブロック図である。
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。
図8は、本実施の形態に係わる電子連動システム1の構成を示している。図示のように、電子連動システム1は、電子連動装置10と、制御端末S20aを内蔵した複数の電気転てつ機S20とそれらを接続する伝送媒体12とで構成する。この電子連動システム1は、図2に示した駅の分岐器T21〜T24と電気転てつ機S20の設置関係に適用されるものである。また、図8では、電気転てつ機S21についてのみ制御端末S20aの符号を付し、残り電気転てつ機S22a、S22b、S23a、S23b、S24については符号を省略している。
電気転てつ機S20は、図3に示した駅の分岐器と電気転てつ機の設置例に従って配置されている。つまり、分岐器T21に対応して電気転てつ機S21が配置されている。分岐器T22a、T22bに対応して、電気転てつ機S22a、S22bが配置されている。分岐器T23a、T23bに対応して、電気転てつ機S23a、S23bが配置されている。分岐器T24に対応して、電気転てつ機S24が配置されている。
電気転てつ機S20は制御端末S20aを内蔵している。電子連動装置10と電気転てつ機S20間の接続に用いられる伝送媒体12は、例えば光ケーブルやメタルケーブル等の有線であってもよいし、無線であってもよい。なお、図8では、全ての電気転てつ機S20の制御は全ての分岐器T21〜T24(図3参照)を定位側(N)に転換制御する場合を示している。
電子連動装置10は、連動論理部50、制御情報作成部60、表示データ作成部70を備えて構成されている。
連動論理部50は、分岐器T21〜T24を転換制御するための制御データを制御情報作成部60に出力する。また、電気転てつ機S20の転換表示の表示データを表示データ作成部70から取得する。
制御情報作成部60は、連動論理部50から分岐器T21〜T24を転換制御するための制御データを入力する。制御情報作成部60は、制御情報変換テーブルである制御情報作成表に基づいて分岐器T20を所定方向(定位または反位)に転換制御する電気転てつ機S20に関する制御情報を作成し、伝送媒体12を介して電気転てつ機S20の制御端末S20aに送信する。制御端末S20aは、制御情報を受信して電気転てつ機S20を所定方向に制御する。その結果、分岐器T20を所定方向に転換制御される。
制御情報作成表は、分岐器名称、分岐方向、同時に制御する分岐器数、で構成されている。分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、制御情報作成部60は連動論理部50からの転換制御データの「定位(N)制御」、「反位(R)制御」のデータを、それぞれ反対の「反位(R)制御」、「定位(N)制御」に変換する。分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、データの変換処理はなされずそのままである。
上記の分岐方向に関する処理後、同時に制御する分岐器数を2以上の複数値に指示している場合は、制御情報作成部60は同数の転換制御データを作成し、同時に制御する分岐器T20に対応する電気転てつ機S20の制御端末S20aへの制御情報を作成する。
表示データ作成部70は電気転てつ機S20の制御端末S20aから送信される電気転てつ機S20の転換表示に関する表示情報を、伝送媒体12を介して受信し、表示データ変換テーブルである表示データ作成表に基づいて表示データを作成して連動論理部50へ出力する。
表示データ作成表は、分岐器名称、分岐方向、同時に制御する分岐器数、で構成され、分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、表示データ作成部70は電気転てつ機の制御端末S20aからの表示情報の「定位(N)制御」、「反位(R)制御」のデータを、それぞれ反対の「反位(R)制御」、「定位(N)制御」に変換する。分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、データの変換処理はなされずそのままである。
上記の分岐方向に関する処理後、同時に制御する分岐器数を2以上の複数値に指示している場合は、表示データ作成部70は同時に制御する分岐器T20に対応する電気転てつ機S20からの複数の表示情報の転換表示データについて論理積を演算した結果を、同時に制御する分岐器T20の転換状態の表示データとして作成する。
ここで、分岐器T23a、23bに関する処理を例示する。まず、制御データに関して説明する。制御情報作成表の分岐器T23a、23bの項目では、分岐方向の「左分岐」の欄が「1」で「右分岐」の欄が「0」となっており、分岐方向は「左分岐」である旨が示されている。また、分岐器数1の欄が「0」で分岐器数2の欄が「1」であり、分岐器数2である旨が示されている。分岐方向が「左分岐」であるので、制御情報作成部60は制御データの「定位(N)制御」が「1」、「反位(R)制御」が「0」となっているものを反転する。つづいて、分岐器数2であることから、制御情報作成部60は変換した制御データを2つに作成し、分岐器T23a、23bに共通に1つであった制御データが、分岐器T23a、23bのそれぞれに対して、つまり電気転てつ機S23a、S23bのそれぞれに対する制御データが制御情報として作成される。
つづいて、表示データに関して説明する。表示データ作成表の分岐器T23a、23bの項目では、制御情報作成表の分岐器T23a、23bの項目と同様に、分岐方向の「左分岐」の欄が「1」で「右分岐」の欄が「0」となっており、分岐方向は「左分岐」である旨が示されている。また、分岐器数1の欄が「0」で分岐器数2の欄が「1」であり、分岐器数2である旨が示されている。分岐方向が「左分岐」であるので、表示データ作成部70は電気転てつ機S23a、S23bの制御端末S20aからそれぞれの転換表示データについて、「定位(N)表示」が「0」で「反位(R)表示」が「1」のデータを反転する。つづいて、分岐器数2であることから、表示データ作成部70は2つの表示情報の転換表示データについて論理積を演算した結果を、つまり、両方の「定位(N)表示」が「1」であれば表示データとして「定位(N)表示」を「1」とし、片方の「定位(N)表示」のみが「1」であれば、「定位(N)表示」を「0」として表示データを作成する。
電気転てつ機S20の制御端末S20aは、電子連動装置10からの制御情報を受信して電気転てつ機S20を転換制御する。さらに、制御端末S20aは電気転てつ機S20の転換表示情報を電子連動装置10へ送信する。なお、電子連動装置10と電気転てつ機S20の間は、制御情報と表示情報を伝送するための伝送媒体12と電気転てつ機S20を動作させるための電源だけが接続される。
以上、本実施形態によると、電子連動システム1の電気転てつ機S20の制御と表示において、分岐器T20と電気転てつ機S20の位置関係によって、転換制御と転換表示の配線パターンが異なることによる施工ミスを排除することができる。さらに、制御ケーブルの敷設や接続などの現場作業を省力化してコスト低減を実現することができる。
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素や処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、設備更新において全面的に更新できず一部だけ新たな設備に更新する場合も想定できる。そこで、電気転てつ機S20への制御情報の変換だけ、つまり、制御情報作成部60のみが機能する構成で、表示データについては従来通りの構成としてもよい。また、逆に、表示データ作成部70のみが機能し、制御情報に関しては従来通りの構成であってもよい。
1 電子連動システム
10 電子連動装置
12 伝送媒体
50 連動論理部
60 制御情報作成部
70 表示データ作成部
S20、S21、S22a、S22b、S23a、S23b、S24 電気転てつ機
S20a 制御端末
T20、T21、T22a、T22b、T23a、T23b、T24 分岐器

Claims (3)

  1. 電子連動装置と、制御端末を内蔵した電気転てつ機とが伝送媒体で接続された電子連動システムであって、
    前記電子連動装置は、連動論理部と、制御情報作成部と、表示データ作成部とを備え、
    前記制御情報作成部は、前記連動論理部から分岐器を転換制御するための制御データを入力し、制御情報作成表に基づいて前記分岐器を定位または反位の所定方向に転換制御する前記電気転てつ機に関する制御情報を作成し、前記伝送媒体を介して前記電気転てつ機の前記制御端末に送信し、
    前記制御端末は、前記制御情報を受信して前記電気転てつ機を所定方向に制御し、前記分岐器を所定方向に転換制御し、
    前記表示データ作成部は、前記電気転てつ機の前記制御端末から送信される電気転てつ機の転換表示に関する表示情報を、前記伝送媒体を介して受信し、表示データ作成表に基づいて表示データを作成して前記連動論理部へ出力し、
    前記制御情報作成表は、分岐器名称、分岐方向および同時に制御する分岐器数を備えて構成され、前記分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、前記制御情報作成部は前記連動論理部からの前記制御データの「定位制御」、「反位制御」のデータを、それぞれ反対の「反位制御」、「定位制御」に変換し、前記分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、前記制御情報の「定位制御」、「反位制御」のデータの変換は行わず、
    前記表示データ作成表は、分岐器名称、分岐方向および同時に制御する分岐器数を備えて構成され、前記分岐方向を「左分岐」に指示している場合は、前記表示データ作成部は前記電気転てつ機の前記制御端末からの前記表示情報の「定位表示」、「反位表示」のデータを、それぞれ反対の「反位表示」、「定位表示」に変換し、前記分岐方向を「右分岐」に指示している場合は、前記表示情報の「定位表示」、「反位表示」のデータの変換は行わない
    ことを特徴とする電子連動システム。
  2. 前記制御情報作成部は、前記分岐方向に関する前記制御データの変換後、同時に制御する分岐器数を複数値に指示している場合は、同数の前記制御データを作成し、同時に制御する分岐器に対応する前記電気転てつ機の前記制御端末への前記制御情報を作成することを特徴とする請求項1に記載の電子連動システム。
  3. 前記表示データ作成部は、前記分岐方向に関する前記表示データの変換後、同時に制御する分岐器数を複数値に指示している場合は、同時に制御する前記分岐器に対応する前記電気転てつ機の前記制御端末からの複数の表示情報の前記表示データについて論理積を演算した結果を、同時に制御する前記分岐器の転換状態の表示データとして作成することを特徴とする請求項1または2に記載の電子連動システム。
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