JPH03292258A - 時素リレー - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鉄道信号分野で使用する時素リレー、特に
故障時におけるフェールセーフ特性の向上に関するもの
である。

［従来の技術］ 鉄道信号装置に用いられる従来の時素リレーは複数の小
型のリレーとＳＣＲ，トランジスタ等の電子回路を組合
わせて構成されている。この時素リレーは時素をコンデ
ンサと抵抗の時定数に依存する方式をとっている。

このような時素リレー等を用いる鉄道信号分野において
は故障、誤動作が発生した場合、その結果が列車を止め
るというような安全側に作用するフェールセーフ特性が
必須の機能となっている。

また、電源電圧の変動や周囲温度の変化による時素変動
が発生しても、規定時素を下回らないような時素設定な
どシステム構成上の配慮も必要とされている ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、時素をコンデンサと抵抗の時定数に依存
した従来の時素リレーにおいては、周囲温度及び電源電
圧の変動などにより、時素が変化する場合もある。また
、電源に瞬停が発生すると限時時間が大きく減少するこ
ともあり、時素精度が悪いという短所があった。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、周囲温度等が変動しても限時時間が短くならず、
常に安全側に作用することができる時素リレーを得るこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る時素リレーは、交互に計数動作を行なう
２組の中央処理装置と、２組の中央処理装置の計数動作
を監視する交互計数動作監視手段と、タイムアツプした
ときに上記２組の中央処理装置からの出力信号により出
力リレーを作動させる駆動手段とを有する時素リレーで
あって、計数動作時に、上記各中央処理装置はそれぞれ
刻時信号とウィンドウ監視信号を交互に出力し、上記交
互計数動作監視手段は一方の中央処理装置からの刻時信
号と他方の中央処理装置からのウィンドウ監視信号を入
力し、ウィンドウ監視信号の入力中に刻時信号が後縁に
達したことを検出し、他方の中央処理装置に刻時信号の
出力許可信号を送ることを特徴とする。

［作用］ この発明においては刻時信号とウィンドウ監視信号を出
力する中央処理装置を２組設け、交互計数動作監視手段
で一方の中央処理装置からの刻時信号を他方の中央処理
装置からのウィンドウ監視信号で交互に監視し、刻時信
号が正常であるときに交互計数動作監視手段から時間計
数信号を出力する。他方の中央処理装置は時間計数信号
を受けて刻時動作を行なう。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図に示すように、時素リレーは２個の中央処理装＠（以
下、ｃｐｕという）１．２と、各ＣＰＵ１．２に接続さ
れた設定時素部３．４と、交互計数動作監視手段５及び
出力リレー６を駆動する駆動手段７とから構成されてい
る。

各ＣＰＵＩ、２はそれぞれ制御手段１１．２１と刻時信
号発生手段１２．２２及び監視信号発生手段１３．２３
を有する。

計数動作監視手段５は２個のＡＮＤゲート５１．５２を
有する。ＡＮＤゲート５１にはＣＰＵ　ｌの刻時信号発
生手段１２からの刻時信号ＡＩとＣＰＵ２の監視信号発
生手段２３からのウィンドウ監視信号Ｂ！を入力し、Ａ
ＮＤゲート５２にはＣＰＵ２の刻時信号発生手段２２か
らの刻時信号Ｂ１とＣＰＵ１の監視信号発生手段１３か
らのウィンドウ監視信号Ａｔを入力するように構成され
ている。このＡＮＤゲート５１．５２の出力信号は各Ｃ
ＰＵ１．２の制御手段１１．１２に送られると共に駆動
手段７にも送られる。

駆動手段７はトランジスタ７１．７２とコンデンサ７３
．７４及びダイオード７５．７６からなり、チャージ・
ポンプ式の負電源となっている。

上記のように構成された時素リレーの動作を第２図のフ
ローチャートと第３図の波形図を参照して説明する。

ＣＰｔＪ　ｌとＣＰＵ２に起動作号が入力すると、ＣＰ
Ｕ１．２の制御手段１１．２１はそれぞれ設定時素部３
．４にあらかじめ設定されている設定時素を人力して限
時時間Ｔを設定する（ステップＳｌ〜Ｓ４）。次に、Ｃ
ＰＵ　１の制御手段１１は刻時信号発生手段１２を起動
し、刻時信号発生手段１２を例えば１秒タイマとして動
作させ（ステップＳ５）、刻時信号発生手段１２から第
３図に示すように１秒間低レベルとなる刻時信号Ａ１を
交互計数動作監視手段５のＡＮＤゲート５１の一方の入
力端子に出力する（ステップＳ６）。同時に、ＣＰＵ２
の制御手段２１が監視信号発生手段２３を起動し、監視
信号発生手段２３から第３図に示すように、起動開始し
てから１秒経過する直前で高レベルに立ち上り、１秒経
過直後に立ち下がる一定微小パルス幅を有するウィンド
ウ監視信号（以下、監視信号という）Ｂ８をＡＮＤゲー
ト５１の他方の入力端子に出力する（ステップＳ７．Ｓ
８）。

ＡＮＤゲート５１は刻時信号Ａ１と監視信号Ｂ２を入力
し、監視信号Ｂ２が高レベルになっているときに、刻時
信号Ａ、が高レベルになると、時間１秒を計数する微小
パルス幅の計数信号Ｃ。

を出力する。この計数信号Ｃ８がＣＰＵ１．２の各制御
手段１１．．１２に送られる。

ＣＰＵ　ｌの制御手段１１は計数信号Ｃ１を入力すると
（ステップＳ９）、先に設定した限時時間Ｔから１を減
じタイムアツプしたか否かを判断する（ステップ３１０
）、一方、ＣＰＵ２の制御手段２１は監視信号Ｂ、が高
レベルになっているときに計数信号Ｃ３が入力したか否
かを判断しくステップ５ｌｌ）、監視信号Ｂ、が高レベ
ルのときに計数信号Ｃ１が入力すると、ＣＰＵ　ｌの刻
時信号発生手段１２が正常に作動していると判定する。

そして、限時時間Ｔから１を減じタイムアツプしたか否
かを判断する（ステップ５１２）。

ＣＰ［ＪＩの刻時信号発生手段１２が正常に動作して計
数信号ＣＩがＣＰＵ２の制御手段２１に入力すると、制
御手段２１は刻時信号発生手段２２を起動し、刻時信号
発生手段２２から第３図に示すように１秒間低レベルに
なる刻時信号Ｂ、をＡＮＤゲート５２に出力する（ステ
ップＳ１３゜５１４）。一方、ＣＰＵＩの制御手段１１
も同時に監視信号発生手段１３を起動し、監視信号Ｂ８
と同様な監視信号ＡｘをＡＮＤゲート５２に出力する（
ステップＳ１５．５１６）。

ＡＮＤゲート５２は送られた監視信号Ａ、が高レベルに
なっているときに、刻時信号Ｂ、が高レベルになると、
時間１秒を計数する計数信号Ｃ３をＣＰＵＩ、２の各制
御手段１１．２１に送る。

ＣＰＵ　ｌの制御手段１１は監視信号へ！と計数信号Ｃ
２とによりＣＰＵ２の刻時信号発生手段２２が正常に動
作しているか否かを判断する（ステップ５１７）、そし
て刻時信号発生手段２２が正常に動作しており、かつ限
時時間Ｔが経過していないときは引続いて刻時信号発生
手段１２を起動して、刻時信号Ａ、を送り出す（ステッ
プ５１Ｂ）。

一方、ＣＰＵ２の制御手段２１も限時時間Ｔが経過する
前に計数信号Ｃ３を入力すると、再び監視信号発生手段
２３を起動して、監視信号Ｂｔを送り出す（ステップＳ
１９．５２０）。

この一連の動作をＣＰＵＩ、ＣＰＵ２で繰返し行ない、
各ＣＰＵＩ、２から出力する刻時信号Ａ１．Ｂ１に異常
が発生しているか否かを他のＣＰＵ２．ｌの監視信号Ｂ
ｚ、Ａｚで交互に監視する。例えば第３図のＴ１時にＣ
ＰｔＪｌから送り出す刻時信号Ａ＋に変動が生じ、刻時
信号Ａ１が高レベルに立ち上がるときが、監視信号Ｂ、
の高レベルの位置からずれて、計数信号Ｃ１が出力され
ないときは、ＣＰＵ２の制御手段２１はＣＰＵ１に事故
が発生したと判断する（ステップｓｔｙ、そして、故障
表示信号を出力し不図示の表示部に故障表示を行ない、
時間計数動作を停止する（ステップＳ２１）、ＣＰＵ２
の刻時信号ＢＩに変動が生じたときも、その変動なＣＰ
Ｕ１の制御手段１１で同様に検知して、故障表示信号を
出力する（ステップ５２２）。

なお、この時間計数動作中にＡＮＤゲート５１．５２か
ら出力する計数信号ＣＩ、Ｃｚは駆動手段７のトランジ
スタ７１．７２のベースに送られるが、計数信号Ｃ，，
Ｃｔのパルス幅は微小であるためトランジスタ７１．７
２が作動してもコンデンサ７１へ充電される電荷は掻め
て小さく、コンデンサ７４への電荷の移転はない。

上記計数動作中にＣＰＵ１．２の刻時信号発生手段１２
．２２から送り出す刻時信号Ａｔ、Ｂ＋に異常が発生せ
ず、ＡＮＤゲート５１．５２から正常に計数信号Ｃ，，
Ｃ，が繰返し送り出されて、設定した限時時間Ｔに達す
ると、ＣＰｔＪｌの制御手段１１は、例えば１０〜２０
ＫＨ２の交番信号を設定し、刻時信号発生手段１２と監
視信号発生手段工３から１８０度位相が異なったパルス
信号をＡＮＤゲート５１とＡＮＤゲート５２にそれぞれ
送る（ステップＳ２３，５２４）、一方、ＣＰＵ２の制
御手段２１はｒｌＪ信号を設定し、刻時信号発生手段２
２と監視信号発生手段２３から同時に高レベルの「ｌ」
信号をＡＮＤゲート５１．５２に送る（ステップＳ２５
．５２６）。

この位相が１８０度異なるパルス信号とｒｌＪ信号を入
力したＡＮＤゲート５１．５２からはデユーティｌの駆
動信号を交互に駆動手段７のトランジスタ７１．７２に
送り、トランジスタ７１．７２を交互に導通、遮断する
ととによりコンデンサ７３の充電と、充電した電荷のコ
ンデンサ７４に対する移転を繰返し行ない、出力リレー
６を駆動し、限時信号を出力する。

Ｃ発明の効果コ この発明は以上説明したように、刻時信号とウィンドウ
監視信号を出力する中央処理装置を２組設け、交互計数
動作監視手段で一方の中央処理装置からの刻時信号を他
方の中央処理装置からのウィンドウ監視信号で交互に監
視するようにしたから、周囲温度等の変動による時素の
変化な捲めて高い確率で発見することができる。

また、刻時信号が正常であるときに交互計数動作監視手
段から時間計数信号を出力し、他方の中央処理装置は時
間計数信号を受けて刻時動作を行なうようにしたから、
時素の変化が発生したときに刻時動作を停止するため、
常に安全側に作動させることができ、安全性をより向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例の動作を示すフローチャート、第３図は上記
実施例のの動作を示す波形図である。 １．２・・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、３．４・・・
・設定時素部、５・・・・交互計数動作監視手段、６・
・・・出力リレー、７・・・・駆動手段、１１．２１・
・・・制御手段、１２．２２・・・・刻時信号発生手段
、１３．２３・・・・監視信号発生手段、５１゜５２・
・・・ＡＮＤゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　交互に計数動作を行なう２組の中央処理装置と、２組
   の中央処理装置の計数動作を監視する交互計数動作監視
   手段と、タイムアップしたときに上記２組の中央処理装
   置からの出力信号により出力リレーを作動させる駆動手
   段とを有する時素リレーであって、 計数動作時に、上記各中央処理装置はそれぞれ刻時信号
   とウィンドウ監視信号を交互に出力し、上記交互計数動
   作監視手段は一方の中央処理装置からの刻時信号と他方
   の中央処理装置からのウィンドウ監視信号を入力し、ウ
   ィンドウ監視信号の入力中に刻時信号が後縁に達したこ
   とを検出し、他方の中央処理装置に刻時信号の出力許可
   信号を送ることを特徴とする時素リレー。