JPH01138903A - 列車車上検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば鉄道車両に搭載される自動列車制御
装置（以下、ＡＴＣと称する。）、可変電圧可変周波数
インバータ（以下、ＶＶＶＦと称する。）、静止形イン
バータ（以下、ＳＩＶと称する。）等の列車構成機器の
検査および試験を行なう車上検査システムであって、各
機器を取り外すことなく列車に搭載して犠装接続した状
態で検査および試験を行なうための列車車上検査システ
ムに関する。

（従来の技術） 近年、鉄道車両に対しては高速輸送、乗客サービス向上
の一環として乗り心地改善、列車の安全性の向上、列車
搭載機器の無保守化等、要求が多様化すると共に益々高
まってきている。そのたメニ列車上には、ＡＴＣ，ＶＶ
ＶＦ、ＳＩＶ等の構成機器が搭載されるようになってい
る。そして、これらの機器は複雑なものであり、その試
験、検査も複雑なものとなっている。

ここで、自動列車制御装置（ＡＴＣ）は、地上の列車走
行速度を示す信号を車上で受信し、この値と現在走行し
ている列車速度とを比較して、地上からの制限速度信号
に対して現在の列車速度が上回ったらブレーキ指示を行
ない、下回ったらブレーキ緩め指令を行なうものである
。

通常、このＡＴＣの検査、試験は地上信号の等′価信号
、模擬速度信号をＡＴＣに送出して行なっている。また
、ＡＴＣの動作確認はブレーキ指令の状態やＡＴＣ装置
のパネルに設置された動作表示灯で行なっている。

列車の駆動電動機である誘導電動機を動作させるための
可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦ）の検査およ
び試験は、実制御と等価な制御電圧を外部から印加し、
さらにブレーキ圧や応荷重等のアナログ信号やカ行やブ
レーキ指令等のデジタル信号を外部から等価的に供給し
て行なっている。また、通常、ＶＶＶＦの動作確認は動
作表示灯で行なっている。

次に静止形インバータ（ＳＩＶ）は、列車の補助電源と
して空調設備、照明、サービス機器の電源装置として使
用されるもので、このＳＩＶの検査、試験も上述のＶ・
ＶＶＦと同様に外部から実制御と等価なアナログ信号や
デジタル信号を印加して行なっている。さらに動作確認
も、出力電圧表示と動作表示灯により行なっている。

そして、このような車両構成機器類の列車上での配置は
従来、第７図に示すようなものであった。

この第７図において、電動車であってかつ制御車である
電動制御車ＭＣと、電動車でない制御車ＴＣとの間に、
電動車Ｍ、Ｍ、・・・と付随車Ｔ、Ｔ。

・・・が連結された列車編成にあって、ＡＴＣｌはＭＣ
車とＴＣ車とに設置されており、常に列車進行方向の車
両（先頭車）の方が動作するように切換えられている。

ＶＶＶＦ２は、ＭＣ車とＭ車単位に設置されており、列
車駆動のための誘導電動機の制御を行なっている。５Ｉ
Ｖ３は、ＴＣ車、Ｔ車の両方に設置され、架線（図示せ
ず。）からのＤＣ電圧により車内の照明、空調設備、サ
ービス機器のためのＡＣ電圧を作り、これらに供給して
いる。

集中動作表示盤４は、これらの各機器の動作確認のため
の動作表示灯を運転台に集中表示するためのものであり
、その引通しは動作表示灯ケーブル５により行なわれて
いる。そして、この集中動作表示盤４の表示を見ること
により各機器の動作状態を確認することができる。

このような従来の列車システムでは、各システム構成機
器類の機能、動作、設置位置、形状等全て各機器固有の
ものであり、その検査や試験も各々の機器に対して専用
の試験器もしくは測定器類を接続し、各機器の専門の試
験、検査員が個別に実施するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の列車システムの構成機
器類の検査試験手順では、各機器を列車から一旦取外し
て夫々の受持ち部署に移送してそこで個別に検査試験を
実施するため、実際の列車運行状態に近い列車編成状態
ではねじの緩みの点検程度の取付は状態の確認や、各機
器毎に用意されている試験コネクタ、試験端子類に試験
器を接続して行なう簡易試験が主なものとなり、実際の
列車編成状態での各機器の特性や故障記録データの収集
や試験等の作業はできなかった。このため、従来の列車
システムの構成機器類の検査、試験では、試験員、試験
場所、試験時間等が増大する問題点があった。

さらに、列車運行中の各機器類の動作状態の監視は、動
作確認用の動作表示灯によるしかなく、万が一列車に故
障が発生しな場合でも乗務員が処置するために必要な十
分の情報が得られず、列車走行時の機器の状態や故障発
生時の動作状態を後で知ることもできないのが現実であ
った。

このような問題点に鑑み、各構成機器１〜３に対して自
己検査機能部を付加したものを用い、これらを運転室に
設置された車上検査装置とデータ伝送ラインを通じて接
続し、各構成機器毎に自己検査機能部が備えているＣＰ
Ｕにより行なった検査結果を伝送ラインにより車上検査
装置に伝送し、ここで各構成機器毎の動作状態、故障状
態を車上検査装置側のＣＰＵにより評価して表示装置に
表示するようにすることも考えられる。

しかしながら、このような車上検査システムを用いる場
合、特に列車編成が長いとき、同一機器が複数台あり、
それらに対する自己検査、試験手順が共通しているにも
拘らず個別に検査、試験動作を行なうならば同じ検査、
試験動作の繰返しが多くなり、冗長となる。また、異種
の構成機器の夫々に時間をずらせて必要な試験を実施す
るにも長い時間を必要とする。

そこで、同種の構成機器間では同一の試験項目を同時に
実行し、また異種の構成機器間でも互いに干渉の起こら
ないような試験項目については同時に並行して実行する
ようにすれば、試験時間を節約することができる。

この発明はこのような考察に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは効率良く複数の構成機器の
検査、試験を行なえるようにした列車車上検査システム
を堤供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、複数車両が連結された列車において、各車
両に設置されているＡＴＣ，ＶＶＶＦ、ＳＩＶ等の同種
あるいは異種の構成機器を自動的に検査する列車車上検
査システムにあって、前記各構成機器に自己検査機能部
を設け、これらの各構成機器の自己検査機能部を伝送ラ
インによって接続し、この伝送ラインに対して接続され
、前記各構成機器の自己検査機能部に対して試験の指示
を与える操作器と、必要な試験ガイダンス、試験結果等
のメツセージを表示する表示装置とを備え、 前記操作器が表示機能部と、試験状態監視機能部と、試
験進行決定機能部と、試験指令出力機能部とを有し、 前記表示機能部により前記表示装置に必要なメツセージ
を表示させ、前記試験状態監視機能部により各構成機器
の試験状態を監視し、前記試験進行決定機能部により前
記試験状態監視機能部からの信号に基づいて次に試験を
必要とする構成機器と試験項目とを決定して前記試験指
令出力Ｒ能部に与え、この試験指令出力機能部から各構
成機器に必要な試験指令を与えるようにしたものである
。

（作用） この発明の列車車上検査システムでは、操作器を伝送ラ
インに接続して各構成機器の試験を操作器の指令に基づ
いて実行する。この試験の場合、同種の構成機器に対し
ては各試験項目を同時に実行し、また異種の構成機器間
でも互いに干渉を起こらない試験項目については同時に
並行して実行させ、試験時間の短縮を図る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示しており、列車１０は
、電動制御車Ｍｅ、制御車ＴＣ，電動車Ｍ、付随車Ｔに
より編成されている。そして、例えばＭｅ車には自己検
査機能部１１ａ付きのＡＴＣｌｌと自己検査機能部１２
ａ付きのＶＶＶＦ１２が設置され、ＴＣ車には自己検査
機能部１１ａ付きのＡＴＣＩＩと自己検査機能部１３ａ
付きの５ＩＶ１３とが設置されている。また、付随車Ｔ
には自己検査機能部１３ａ付きの５ＩＶ１３が設置され
、電動車Ｍには自己検査機能部１２ａ付きのＶＶＶＦｌ
　２が設置されている。

さらに各機器１１．１２．１３に設けられている自己検
査機能部１１ａ、１２ａ、１３ａ間は伝送ライン１４に
よりデータ伝送ができるように接続されている。

第１図に示す各自己検査機能部１１ａ、１２ａ。

１３ａに対してコネクタ１５ａ、１５ｂにより操作器１
６、表示装置１７が接続できるようになっている。この
操作器１６は可搬形のもので、通常は車両には設置され
ていないが、検査、試験の時に車両に持ち込んで伝送ラ
イン１４に接続し、検査、試験指令、結果表示に使用さ
れる。

第２図は、操作器１６の詳しい構成を示すものであり、
操作器１６は外部からのスイッチ等により信号を受ける
デジタル信号入力ボート（ＤＩ）１８、検査および試験
の動作モードや状態等を操作器１６に設けられたランプ
等により表示するデジタル信号出力ボート（Ｄｏ）１９
、これらの操作内容を判別し、処理する演算制御装置（
ＣＰＵ）２０を備えている。

さらにＣＰＵ２０で処理された検査結果等を表゛示装置
１ｉ！１７に出力するなめに用いられるインタフェース
（ＩＰ）２１と、操作器１６からの指令や各種データの
伝送を行なうモデム（ＭＤＭ）２２を備えている。

ＡＴＣｌｌ　ＶＶＶＦｌ　２．５ＩＶ１３の各機器の自
己検査機能部１１ａ、１２ａ、１３ａは、上記の操作器
１６と同様のＣＰＵ２０．ＭＤＭ２２を備えている。

そして、各装置間はＭＤＭ２２，２２．・・・と伝送ラ
イン１４により接続され、相互にデータ伝送を行なうこ
とができる。

上記の構成の列車車上検査システムの動作について、次
に説明する。

第３図に示す操作器１６のＣＰＵ２０内の機能ブロック
図を参照して、このＣＰＵ２０は表示装置としての液晶
表示装置１７ヘデータを表示するための表示機能部２０
１、試験の実行、停止を判定する試験進行決定機能部２
０２、試験の進行状況を監視する状態監視機能部２０３
、試験スタートを各装置に出力する試験指令機能部２０
４を備えている。

表示機能部２０１は、試験進行決定機能部２０２より表
示メツセージ番号２７を受取り、表示メツセージテーブ
ル２３からデータ２６を抽出し、液晶表示装置１７に送
信する。

状態監視機能部２０３は、各車両の構成機器１１．１２
．１３に常時試験状況を要求して、試験中であるか、１
項目試験終了後の次の試験スタート待ち状態であるか、
または操作完了かどうかを伝送ライン１４を介して受信
し、結果を試験進行決定機能部２０２に伝える。

試験指令出力機能部２０４は、試験進行決定機能部２０
２より試験スタートの指示を受けて該当する構成機器１
１，１２．１３に次の試験の開始を伝送ライン１４を介
して送信する。

試験進行決定機能部２０２では、試験ステータス２５の
更新を行ないながら、試験指令出力機能部２０４に対し
て試験スタート指令を与え、表示機能部２０１に対して
は表示メツセージ番号２７を出力する。試験ステータス
２５の更新は１装置ずつ順次行なわれる。

第４図に示す各種データのアーキテクチュアを参照して
、ＣＰＵ２０は、表示メツセージテーブル２３と、試験
項目テーブル２４と、試験ステータス２５とを保持して
いる。

第４図（ａ）に示すように表示メツセージ２３は、試験
操作ガイダンスの表示データ２６と表示メツセージ番号
２７によって構成され、表示メツセージ番号２７により
表示データ２６を抽出できるようになっている。

同図（ｂ）に示すように試験項目テーブル２４は、各構
成機器１１，１２．１３の種別単位に持ち、試験項目番
号２８と、その試験を実行するときに表示する必要のあ
る表示メツセージ番号２７と、他の構成機器へ影響のあ
る試験かどうかを示す試験フラグ２９と・から構成され
ている。

この試験項目番号２８は試験順に昇順に並んでおり、試
験項目を実行するのに必要となる表示メツセージ番号２
７、試験フラグ２９を抽出することができる。

試験フラグ２９は構成機器１１．１２．１３の１装置に
１ビツトずつ保持され、その試験項目を実行するための
試験操作（例えばスイッチ入力等）や、試験実行中のリ
レー動作によって試験実行に影響のでる装置のビットが
“１′°、影響のでない装置のビットを“０”としてい
る。

第４図（ｃ）に示すように試験ステータス２５は、各構
成機器１１，１２．１３に固有の番号である装置番号３
０、ＳＩＶ、ＶＶＶＦ、ＡＴＣの種別を判定する装置種
別３１、実行−中またはこれから実行する試験項目を識
別する試験中項目番号３２、試験項目番号２８に対応す
る試験項目テーブルアドレス３３、試験実行中、終了等
を示す試験状況３４から構成されている。

尚、前記試験中項目番号３２、試験項目テーブルアドレ
ス３３、試験状況３４は試験の進行により随時変化する
。ここで、上記の試験状況３４は、“試験中′°、“試
験終了”、次の試験の“実行待ち”、操作入力待ち”、
′他装置へのＷＡＩＴ要求”状態、他装置からのＷＡ　
Ｉ　Ｔ要求の有無、“ＷＡ　Ｉ　Ｔ”状態を表わしてお
り、この内容により次の試験の“実行待ち”状態になっ
た時に試験中項目番号３２を更新し、その都度それに対
応する試験項目テーブルアドレス３３６更新するのであ
る。

第５図に基づき各試験状況３４の遷移についてさらに詳
しく説明すると、試験を開始する時は、次の試験の“実
行待ち”状態にあり、次の試験項目の試験フラグ２９が
ＷＡ　Ｉ　Ｔ要求となっているときには“ＷＡ　Ｉ　Ｔ
要求”へ変化すると共に、ＷＡＩＴ要求先装置の状態を
“要求有り”とする。

また、それ以外の場合で表示メツセージ番号２７が存在
する時には“同種装置の終了待ち”へ、その他のときに
は“試験中（ＷＡ　Ｉ　Ｔなし）”となる。

“ＷＡ　Ｉ　Ｔ要求”状態にあるとき、他装置が全て“
ＷＡＩＴ”となった時点で試験スタートを指示して“操
作入力待ち”へ、操作完了を状態監視機能部２０３より
受けた時点で“試験中（ＷＡ　ＩＴなし）ｎとなる。

“同種装置の終了待ち”にある時は、同種装置が試験実
行待ちとなった時点で試験スタートを指示し、“試験中
（ＷＡ　Ｉ　Ｔなし）”へ、ＷＡ　Ｉ　Ｔ要求があれば
ＷＡ　Ｉ　Ｔ″となる。

“ＷＡＩＴ”にある時には、要求元の操作完了で“実行
待ち″になる。“試験中（ＷＡ　Ｉ　Ｔなし）”にある
時には、１項目の試験終了で“実行待ち”、ＷＡＩＴ要
求があった時には“試験中（ＷＡ　ＩＴ有り）”、全項
目終了で“終了”となる。

このようにして全装置の試験状況を常に把握し、試験用
ガイダンスの表示タイミング、試験スタートを車両装置
に送信するタイミングを制御することにより異種装置間
で同時に試験を実行できることとなるのである。

次に異種の構成機器１１，１２．１３間で同時に試験す
る場合の制御動作を第６図のフローチャートを参照して
説明すると、まず操作器１６に設けられている操作パネ
ルにより試験開始が操作されたときに、全装置の試験状
況３４を次の試験の“実行待ち”とするステップ３１）
、その後、１装置ずつ順に試験状況３４を見ながら試験
を進めていく（ステップ８２〜Ｓ４）。

最初はＷＡＩＴ要求がないので（ステップ３５）、試験
項目テーブル２４から先頭の試験項目に表示メツセージ
番号２７が存在するかどうかを見て（ステップＳ６）、
存在しなければ試験のスタートを該当する構成機器１１
，１２．１３に指示する（ステップＳ７）、逆に存在す
る場合には、試験操作を同種の構成機器間で同時に行な
うため、同種他装置の試験状況３４を見て（ステップＳ
８）、試験中のものがあればそのままとし、なければそ
の操作が他装置に影響のある操作かどうかを試験項目テ
ーブル２４中の試験フラグ２つにより判定しくステップ
８９，３１０）、あれば他装置へＷＡ　Ｉ　Ｔ要求を行
ない（ステップ３１１）、なければ試験スタートを指゛
示する（ステップＳ１２゜５１３）。

ＷＡ　Ｉ　Ｔ要求の解除は、全装置の試験状況３４がＷ
Ａ　Ｉ　Ｔまたは次の試験の“実行待ち”となった時に
要求元の試験を開始し、表示装置に該当する操作の操作
ガイダンスを表示させ、該当する試験を実行する（ステ
ップ３５，３１４〜５１９）。

このようにして、各構成機器１１．１２．１３について
全項目の試験を順次実行していくのである（ステップ３
２０，３２１）。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、列車内の異なる場所に
設置されている各構成機器に自己検査装置を設け、伝送
ラインを介して操作器と接続可能としているため、各構
成機器の動作試験を操作器により集中して行なうことが
でき、構成機器毎に別々の部署で行なう必要がなく、試
験時間を短縮できると共に簡単化できる。

しかも、操作器は同種の構成機器についての試験は同期
を取りながら並行して行なうと共に、異種の機器間でも
互いに影響を及ぼし合わない試験項目については並行し
て同時に行なうようにしているなめ、試験時間をさらに
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体図、第２図は上記実
施例の操作器のハードウェア構成を示すブロック図、第
３図は上記実施例の操作器のソフトウェア構成を示すブ
ロック図、第４図（ａ）。 （ｂ）、（Ｃ）は上記実施例の表示メツセージテーブル
、試験項目テーブル、試験ステータスのアーキテクチュ
ア、第５図は上記実施例の試験状態遷移説明図、第６図
は上記実施例の動作を示すフローチャート、第７図は従
来例の全体図である。 １０・・・列車 １１・・・自動列車制御装置（ＡＴＣ）１２・・・可変
電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦ）１３・・・静止
形インバータ（ＳＩＶ）１２ａ、１３ａ、１３ａ・・・
自己検査機能部１４・・・伝送ライン　　１６・・・操
作器１７・・・表示装置　　　２０・・・ＣＰＵ２０１
・・・表示機能部 ２０２・・・試験進行決定機能部 ２０３・・・状態監視機能部 ２０４・・・試験指令出力機能部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数車両が連結された列車において、各車両に設
   置されている列車自動制御装置、可変電圧可変周波数イ
   ンバータ、静止形インバータ等の同種あるいは異種の構
   成機器を自動的に検査する列車車上検査システムにあっ
   て、 前記各構成機器に自己検査機能部を設け、これらの各構
   成機器の自己検査機能部を伝送ラインによって接続し、
   この伝送ラインに対して接続され、前記各構成機器の自
   己検査機能部に対して試験の指示を与える操作器と、必
   要な試験ガイダンス、試験結果等のメッセージを表示す
   る表示装置とを備え、 前記操作器が表示機能部と、試験状態監視機能部と、試
   験進行決定機能部と、試験指令出力機能部とを有し、 前記表示機能部により前記表示装置に必要なメッセージ
   を表示させ、前記試験状態監視機能部により各構成機器
   の試験状態を監視し、前記試験進行決定機能部により前
   記試験状態監視機能部からの信号に基づいて次に試験を
   必要とする構成機器と試験項目とを決定して前記試験指
   令出力機能部に与え、この試験指令出力機能部から各構
   成機器に必要な試験指令を与えることを特徴とする列車
   車上検査システム。
2. （２）前記操作器の試験進行決定機能部が、同種の構成
   機器に対しては同期を取って同時に同じ試験項目を実行
   するように指令し、異種の構成機器に対しては互いに干
   渉が起こり得る場合には特定の１つの構成機器に対して
   試験実行を指令し、他の構成機器の試験を待機させ、干
   渉の起こらない試験項目については異種の構成機器の試
   験を同時に並行して実行する指令を与えることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の列車車上検査システ
   ム。