JP5769976B2 - 故障検知機能付きats−p地上子 - Google Patents
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Description
中継器故障検出機能付きATS−Pシステムは(図7(a)参照)、鉄道線路の軌道11を走行する列車12に搭載されている車上装置と、地上側に設置されている中継器故障検出機能付きATS−P地上装置とからなる。地上装置は、信号機13及び器具箱14(信号機器具箱)に対応して設けられ、軌道11に沿って設置されている。
そして、符号処理器が器具箱14からリレー信号にて信号機現示GR,YRを入力してその現示情報や信号機13までの距離情報などを中継器へ送り、その情報を中継器が地上子を介して1.7MHzの電波で送信するので、そこへ走行して来た列車12の車上装置が速度照査パターンPの発生に役立つ情報を受信して列車停止制御を行う。なお、その車上装置から地上装置への情報伝達は3.0MHzの電波で行われるが、これ以降の説明では3.0MHz電波の受信と情報伝達については省略する。
符号処理器は、信号機現示GR,YRに基づき信号機13の現示がG現示かY現示かR現示かを判別して対応する送信用電文Ma(図7(c)参照)を生成する電文生成手段と、送信用電文Maを中継器へ送信する変調手段と、中継器から返送されて来た受信電文Mbを取得する復調手段と、その送信用電文Maと受信電文Mbとを比較して一致しているか否かを調べる照合手段と、その照合結果が不一致であれば中継器か地上子が故障しているとして給電部に中継器への電力供給を絶たせる故障処理手段とを具えている。
さらに、中継器は、符号処理器に対して電文Ma,Mbを送受信するモデムと、送信用電文Maを1.7MHzの搬送波に乗せるとともに適度に信号増幅してから送信コイル22に送信させる変調回路21と、受信コイル23の受信信号から電文を復元して受信電文Mbを生成する復調回路24と、モデムと変調回路21及び復調回路24との間でタイミング調整用の電文蓄積などを行う論理部とを具えている。
ATS−P(N)システムも(図8(a)参照)、鉄道線路の軌道11を走行する列車12に搭載されている車上装置と、地上側に設置されているATS−P(N)地上装置とからなるが、地上装置には符号処理器や中継器が無く、器具箱14とケーブルで接続されてリレー信号伝送可能になっているATS−P(N)地上子が軌道11に沿って地上側に設置されている。
さらに、電文生成手段31は、送信用電文Maと非送信用電文Mcとを記憶保持した三つの第1〜第3電文ROMを具備した電文記憶部33と、各ROMに適宜なアドレスを送出して送信用電文Maと非送信用電文Mcとを三つずつ出力させる読出回路34と、器具箱14から出力された信号機現示GR,YRのうちG現示GRをリレーGPRで受けるとともにY現示YRをリレーYPRで受けてリレーGPRの第1接点GPR1と第2接点GPR2とリレーYPRの第1接点YPR1と第2接点YPR2とのリレー回路にて三つの送信用電文Maから一つを選出して変調回路21に送出する選択回路32とを具えている。
そのため、コストの嵩むフェールセーフコンピュータを用いないでも、自装置の故障を検知する機能が実現できるので、簡便かつ安価に安全性が確保される。
これに対し、電文照査機能付きATS−P(N)地上子を用いるシステムの場合(上記従来例2参照)、符号処理器や中継器が不要で経済性が高いうえ、電文記憶部の故障検知を行うので安全性も高い。
そして、その実現には、中継器故障検出機能付きATS−P地上装置の符号処理器による故障検知手法も取り込んで、その故障検知の結果と既存の電文記憶部の故障検知の結果とのうち何れか一方が故障であれば最終的な検知結果も故障として二つの故障検知結果を一つに統合するのが、近道と思われる。
そこで、電文記憶部ばかりか送信部まで故障を検知しうる故障検知機能付きATS−P地上子をより簡素な構成で実現することが、重要な技術課題となる。
また、照合により故障を検知しうる部位を増やすことが更なる技術課題となる。
さらに、照合手段の信頼性まで簡便に確保することも技術課題となる。
また、故障を検知したときには、電文の内容に誤りのある可能性が高いので、電文の送信は回避するのが好ましい。
前記電文記憶部が前記送信用電文と前記非送信用電文との組を複数保持しており、その複数組の電文は組内同士では同一内容であるが組間では信号機の現示の種類に対応して情報が異なっており、その複数組の電文のうちから前記信号機の現在の現示に対応したものを前記電文生成手段の読出対象にする選択手段が前記電文生成手段に組み込んで又は付加して設けられており、更に前記電文記憶部が組内同士で内容の異なる照合成立阻止用電文の組も保持しており、前記選択手段が前記信号機の現示の種類に対応しないものを読出対象にしたときには前記電文記憶部から前記送信用電文と前記非送信用電文との組に代えて前記の照合成立阻止用電文の組が読み出されるようになっていることを特徴とする。
言い換えると、上記解決手段1,2の故障検知機能付きATS−P地上子であって、外部から給電を受けて動作電力を発生する電源回路が設けられるとともに、異常との照合結果が前記出力回路から出力されると前記電源回路への給電を絶つ給電線開閉回路が内部に又は外部に設けられていることを特徴とする。
言い換えると、上記解決手段1〜3の故障検知機能付きATS−P地上子であって、前記記憶領域に保持されている同一組内の前記送信用電文と前記非送信用電文とが、ビットレベルでは完全同一でなく、各ビットを反転させると完全同一になるものであり、前記照合手段が、比較しようとしている前記受信電文と前記非送信用電文との何れか一方をビット反転させてから電文比較を行うようになっていることを特徴とする。
したがって、この発明によれば、電文記憶部ばかりか送信部まで故障を検知しうる故障検知機能付きATS−P地上子を簡素な構成で実現することができる。
しかも、それにとどまらず、既述した従来例2と同様に情報源の信号機の現示が複数存在しているのに対応して送信用電文と非送信用電文との組が複数化されるとともに選択手段が設けられているが、それにとどまらず、組内同士で内容の異なる照合成立阻止用電文の組も電文記憶部に保持されるとともに、選択手段に不具合が生じて信号機の現示の種類に対応しないものが読出対象になったときには、照合成立阻止用電文の組が読み出され、それに対して送信用電文と非送信用電文とに係る処理が行われるようになっているので、受信電文と非送信用電文も一致しなくなって異常との照合結果が出るので、選択手段の不具合まで検出されることとなる。
したがって、本発明によれば、電文記憶部や送信部ばかりか選択手段についても故障を検知しうる故障検知機能付きATS−P地上子を簡素な構成で実現することができる。
そして、異常との照合結果が出ると、電源回路への給電が絶たれて、地上子全体の動作が止まるので、電文送信も行われなくなる。そのため、故障検知時には電文の送信が回避される。
図1〜4に示した実施例1は、上述した解決手段1〜2(出願当初の請求項1〜2)を具現化した三現示情報切替形のものであり、図5に示した実施例2は、上述した解決手段1(出願当初の請求項1)を具現化した固定情報形のものであり、図6に示した実施例3は、上述した解決手段3(出願当初の請求項3)を具現化したものである。
なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、機械的構造や,電気回路の詳細,電子回路の詳細などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心にブロック図で示した。
電源回路47は(図1(b)参照)、器具箱14から直流電力DC135Vの給電を受けて各部21〜24,41〜46の動作電力を常時発生するようになっている。例えば、電文生成手段41や照合回路45にはDC5Vの直流電力を継続して供給し、出力回路46のトランジスタにはDC48Vの直流電力を継続して供給し、出力回路46の最終段がDC24Vの直流電力を継続して供給できるようにしている。
地上子40は、情報提供対象の信号機13と同じ軌道11に沿って同一構成の他の地上子40a,40bと適宜離れて設置され(図1(a)参照)、信号機13の器具箱14とケーブルで接続され、器具箱14からDC135Vの直流電力を受けて常時動作する。
しかも、出力回路46にはフェールセーフはリレードライバが採用されているので、出力回路46が自身の回路故障で誤って所定電圧を出力する確率もゼロ(0)と言える。
そのため、この故障検知機能付きATS−P地上子40は地上子全体がフェールセーフなものと言える。
地上子50は、信号機13の器具箱14から信号機現示の情報を直接的に取り込んで信号現示に対応させて送信用電文Ma及び非送信用電文Mcの内容を切り替える機能を捨て去って、一つの固定した電文のみを送信するようになっており、ATS−P(N)地上子より旧型の無電源地上子に本発明の故障検知機能と電源とを付加したものとなっている。
なお、上記実施例では、電文記憶部43,53に保持されている同一組内の送信用電文Maと非送信用電文Mcとがビットレベルまで完全に同一であったが、同一組内の送信用電文Maと非送信用電文Mcは、ビットレベルまで完全に同一でなくても良く、具体的には、各ビットを反転させると完全同一になるものであっても良い。その場合、照合回路45に対して、復調回路24から受けた受信電文Mbについて各ビットを反転させるビット反転回路を前置するか、電文記憶部53から読み出された非送信用電文Mcについて各ビットを反転させるビット反転回路を前置するか、何れかの改造を施しておけば良い。
また、列車から列車番号や減速度などの情報を受信するのを排除するものでなく、そのような情報を受信する回路を併存させても良い。
21…変調回路(増幅回路)、22…送信コイル(情報波アンテナ)、
23…受信コイル(送信確認用アンテナ)、24…復調回路、
30,30a,30b…地上子、
31…電文生成手段(多重)、32…選択回路、33…電文記憶部(ROM)、
34…読出回路、35…照合回路、36…故障処理回路、
37…電源回路、38…受信コイル(電力取得用電磁波アンテナ)、
40,40a,40b…地上子、
41…電文生成手段(多重)、42…選択回路、43…電文記憶部(ROM)、
44…読出回路、45…照合回路(FS比較回路)、
46…出力回路(FSリレードライバ)、47…電源回路、
50…地上子、51…電文生成手段、53…電文記憶部(ROM)、
54…読出回路、60…給電線開閉回路(故障処理回路)
Claims (4)
- 電文記憶部に記憶された列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を送信する送信手段と、前記送信用電文を受信して受信電文を生成する受信手段と、前記送信用電文および前記送信用電文と同一内容の非送信用電文を前記電文記憶部に記憶する電文記憶手段と、前記受信電文と前記非送信用電文とを比較して不一致の場合に異常と判断する照合手段とを備えた故障検知機能付きATS−P地上子であって、
前記電文記憶部が前記送信用電文と前記非送信用電文との組を複数保持しており、その複数組の電文は組内同士では同一内容であるが組間では信号機の現示の種類に対応して情報が異なっており、その複数組の電文のうちから前記信号機の現在の現示に対応したものを前記電文生成手段の読出対象にする選択手段が前記電文生成手段に組み込んで又は付加して設けられており、更に前記電文記憶部が組内同士で内容の異なる照合成立阻止用電文の組も保持しており、前記選択手段が前記信号機の現示の種類に対応しないものを読出対象にしたときには前記電文記憶部から前記送信用電文と前記非送信用電文との組に代えて前記の照合成立阻止用電文の組が読み出されるようになっている
ことを特徴とする故障検知機能付きATS−P地上子。 - 前記送信用電文および前記非送信用電文の最後尾にアボートコードを付加するようになっていることを特徴とする請求項1記載の故障検知機能付きATS−P地上子。
- 外部から給電を受けて動作電力を発生する電源回路が設けられ、
前記照合手段による照合が異常とされた場合、
前記電源回路への給電を絶つ給電線開閉回路が設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の故障検知機能付きATS−P地上子。 - 前記記憶領域に保持されている前記複数の電文組内の前記送信用電文と前記非送信用電文とが、
各ビットを反転させると同一になる電文であり、
前記照合手段が、
前記受信電文と前記非送信用電文との何れか一方をビット反転後に電文比較を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載された故障検知機能付きATS−P地上子。
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