JPH03293906A

JPH03293906A - 列車運転制御指令送信器

Info

Publication number: JPH03293906A
Application number: JP2095313A
Authority: JP
Inventors: Eiju Honma; 英寿本間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1991-12-25
Also published as: ES2042350B1; ES2042350A2; KR910018223A; ES2042350R; AU629469B2; KR940006188B1; AU7416891A

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、列車の運転制御指令を運転台より各車に搭
載される推進制御装置へ直列伝送信号にて送信する機能
を持つ列車運転制御指令送信器に関するものである。

（従来の技術）第５図は、例えば「鉄道におけるサイバネティクス利用
国内シンポジウム論文集第２５回、の第３９６頁に示さ
れた列車運転制御指令送信器の構成を示すブロック図で
ある。図において、（１１）（２１）は運転制御指令の
第１および第２の入力手段、（１２）　　（２２）は第
１および第２の直列伝送送信手段、（１３）　　（２３
）は第１および第２の直列伝送受信手段、（１４）　　
（２４）は送信データと受信データの比較を行う第１お
よび第２のデータ比較手段、（３）は直列伝送信号を変
調する変調回路、（４）は信号の励振の有無をＡＮＤ論
理で出力する励振信号出力回路、（５）は励振信号を増
巾するＡＣアンプ、（６）はＡＣアンプの出力で励磁さ
れる送信有効リレーコイル、（７）は送信有効リレーコ
イル（６）で駆動されるリレー接点１である。

（１）を１系回路、（２）を２系回路と呼ぶ。

（１）と（２）は同一の機能を持つ回路であり、それぞ
れ内部にマイクロコンピュータを備えて機能を実現する
ことから、デュアルＣＰＵ方式と呼ばれている。

次に動作について説明する。第６図は動作な説おいて運
転士の操作するマスコンハンドルやブレーキハンドルあ
るいは自動運転装置から発生され、第６図の（ａ）に示
すような例えばＤＣｌｏｏＶの加圧／無加圧による並列
信号（Ｓ＋　、Ｓ２・・ＳＮ）として、第１および第２
の入力手段（１１）　　（２１）へ入力される。この並
列信号のＤＣｌｏｏＶの加圧／無加圧の組合わせにより
列車運転制御モードが決められる。そして、これらの並
列信号（即ち、運転制御指令信号）は第１および第２の
入力手段（Ｉ＋）　　（２１）によりマイクロコンピュ
ータ回路の扱える電圧レベルに変換されて、第１および
第２の直列伝送送信手段（１２）（２２）へそれぞれ与
えられる。第１および第２の直列伝送送信手段（１２）
　　（２２）は入力された並列信号を元に各車に搭載さ
れる推進制御装置へ送る送信データを作成し、これを第
６図の（ｂ）に示すように、入力される運転制御指令信
号がＤＣ１００ｖの指令に対しては“１”に、０■の指
令に対しては“０”に対応した直列伝送信号に変換して
出力すると共に、それぞわ第１および第２のデータ比較
手段（１４）　（２４）へ送信データを与える。

１系回路（１）の出力する直列伝送信号は２系回路（２
）の第２の直列伝送受信手段（２３）へ与えられ、かつ
変調回路（３）を経由してノイズに強い信号、例えば第
６図の（ｃ）に示すような周波数変調された信号に変換
される。この場合、直列伝送信号が“１”に対しては２
０．４８ＫＨ□、“０”に対しては３０．７２ＫＨ２の
周波数の信号に変換されている。

一方、２系回路（２）の出力する直列伝送信号は１系回
路（１）の第１の直列転送受イ５手段（１３）へ与えら
れる。

′：ＪＪ１および第２の直列伝送受信手段（１３）（２
３）は受信する直列伝送信号より受信データを作成しそ
れぞれ第１および第２のデータ比較手段（１４）　　（
２４）へ与える。

第１および第２のデータ比較手段（１４）　　（２４）
はそれぞれ自系回路の送信データと他系よる受信した受
信データの比較を行う。１系と２系は機能として同一で
あるから送信データの内容と受信データの内容は正常な
場合は一致する。

一致した場合には正常を示す信号として励振信号（一定
の周期で電圧／電流を変化させる交流の信号、例えば方
形波）を出力し、一致しない場合には異常を示す信号と
して励振を停止させる（電圧／電流の変化しない直流信
号とする）。

励振信号出力回路（４）は１系回路（１）の励振信号１
と２系回路（２）の励振信号２のＡＮＤ論理出力を行う
。すなわち両方の信号が励振しているときのみ出力を励
振させる。励振信号出力回路（４）からの励振信号３は
ＡＣアンプ（５）によフて増巾又は増巾後整流されて送
信有効リレーコイル（６）を励磁する。入力信号の励振
が停止した場合はＡＣ分のみを増巾するため出力電力は
無くなり送信有効リレーコイル（６）は消磁される。

励磁された送信有効リレーコイル（６）はリレー接点１
（７）を駆動して接点１をオン状態にさせる。リレー接
点１（７）がオンのとき変調直列伝送信号は列車内を引
通す制御指令伝送線へ出力され、各車両に搭載される推
進制御装置へ与えられる。

このような回路により、１．２系いずれの回路の故障に
対しても少なくとも一方の励振出力が停止して、リレー
接点１（７）がオフすることにより誤った制御指令を列
車内に送信する（送信を継続する）ことを防止するフェ
イルセーフ性を保つことができる。

例えば１系回路（１）の第１の入力手段（１１）に故障
が発生した場合を考える。このとき、１系の第１の直列
伝送送信手段（１２）には誤った信号が与えられるので
１系回路（１）の出力する直列伝送信号のデータ内容が
誤ったものになり、２系回路（２）の出力する第２の直
列伝送信号のデータ内容と違いが発生する。これは１．
２系両方の第１および第２のデータ比較手段（１４）　
　（２４）において送信データと受信データの不一致と
して検出されるので励振信号が停止し、励振信号出力回
路（４）の出力の励振が停止し、ＡＣアンプ（５）の出
力電力が無くなり、送信有効リレーコイル（６）が消磁
され、リレー接点１（７）がオフする。これにより誤っ
た直列伝送信号が変調回路（３）を経由して列車内に送
信され続けることが防止される。

以上のように、１．２系回路は、常時、自系の送信デー
タと直列伝送受信手段（１３）　　（２３）から与えら
れる他系よりの受信データ（すなわち復元された他系の
送信データ）を比較しているので、比較の結果が一致し
て励振信号が出力されている限り、直列伝送信号のデー
タ内容の正当性が他系によって確認されている。

なお、第１および第２のデータ比較手段（１４）（２０
の出力に励振信号を使用しているのは、励振回路の故障
モードは一般的に励振の停止となりフェイルセーフとな
るからである。また、有接点リレー（ｍ械的接点を持つ
リレー）を使用しているのは、有接点リレーの故障モー
ドは（接点の電気的定格に充分な余裕がある場合には）
、オフ側でありフェイルセーフとなるからである。

さらに、この装置の使用方法について述べると、実際の
列車においては、運転台は複数存在するので、そのうち
運転士の搭乗する最先頭の運転台の列車運転制御指令送
信器のみに電源を投入して使用する。これは、もし同時
に複数の列車運転制御指令送信器が動作すると列車内を
引き通している制御指令伝送線上で伝送信号が衝突して
波形が乱れ伝送不能になるからである。

（発明が解決しようとする課題）従来の列車運転制御指令送信器は以上のように構成され
ているので、その列車運転制御指令送信器が搭載されて
いる運転台を起動して、列車運転制御指令送信器に電源
を投入してみるまでは列車運転制御指令送信器の異常の
有無がわからず、動作点検のためには係員が運転台に乗
り込み起動することが必要な上に、故障と非起動との区
別ができず列車の異常の有無のモニタリングに不便であ
るという問題点があった。

また、故障時には係員がマニュアル操作で予備の列車運
転制御指令送信器へ切換えしなくてはならないという問
題点もあった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、各運転台の起動の有無にかかわらず、常時故
障の発生を監視し、故障発生時には即座に通報できる列
車運転指令送信器を得ることを目的とする。また、故障
時には自動的に他の予備系の列車運転制御指令送信器へ
切換えることのできる列車運転制御指令送信器を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る列車運転制御指令送信器は、運転台の起
動指令を入力して変調回路の出力をオン／オフする回路
を設けるとともに、送信有効リレーの接点を列車運転制
御指令送信器の故障として出力して、故障表示や予備系
への切換に使用できるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、運転台の起動指令が変調回路のオ
ン／オフに使用され、送信有効リレーコイル励磁／消磁
条件と独立なものとされたため、送信有効リレーの消磁
は純粋に故障を表わす。

また、送信有効リレーコイルの消磁と連動して、自動的
に他の予備系の列車運転制御指令送信器へ切換ねる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図において、（１，１）　　（２１）は運転制御指
令の第１および第２の入力手段、（１２）　　（２２）
は第１および第２の直列伝送送信手段、（１３）　　（
２３）は第１および第２の直列伝送受信手段、（１４）
（２４）は送信データと受信データの比較を行う第１お
よび第２のデータ比較手段、（３）は直列伝送信号を変
調する変調回路、（４）は信号の励振の有無をＡＮＤ論
理で出力する励振信号出力回路、（５）は励振信号を増
巾するＡＣアンプ、（６）はＡＣアンプの出力で励磁さ
れる送信有効リレーコイル、（７）（８）は送信有効リ
レーコイル（６）で駆動されるリレー接点１：！３よび
リレー接点２である。（３１）は運転台起動指令のため
に設けた第３の入力手段であり、その出力は変調回路オ
ン／オフ指令として変調回路（３）へ与えられる。

（１）を１系回路、（２）を２系回路と呼ぶ。従来例と
同様、１系回路（１）と２系回路（２）は同一の機能を
持つ回路であり、それぞれ内部にマイクロコンピュータ
を備えて機能を実現することから、デュアルＣＰＵ方式
と呼ばれている。

次に動作について説明する。運転士が搭乗して運転台を
起動（具体的にはマスコンキーを入れる、逆転ハンドル
を入れる、ブレーキハンドルを入わる等の操作を行うこ
と）する前に、列車運転制御指令送信器に電源を入れる
と、１系回路（１）および２系回路（２）は、それぞれ
共通に入力されているその時の運転制御指令に基づいて
送信データの送信を開始する。運転台が起動していない
場合には入力されている運転制御指令は無意味なもので
あるが、前・後進、カ行、ブレーキ等の運転制御指令に
対応する各信号は第１および第２の入力・手段（＋１）
　　（１２）により検出され、従来の例で説明したのと
同様に、マイクロコンピュータ回路の扱える電圧レベル
に変換されて、第１および第２の直列伝送手段（１２）
　　（２２）へそわぞれ与えられる。第１および第２の
直列伝送受信手段（１２）　　（２２）は入力された信
号を元に各車に搭載される推進制御装置へ送る送信デー
タを作成し、これを直列伝送信号に変換して出力すると
共にそれぞれ第１および第２のデータ比較手段（＋４）
　　（２１１）へ送信データを与える。

１系回路（１）の出力する第１の直列伝送信号は２系回
路（２）の第２の直列伝送受信手段（２３）へ与えられ
、かつ変調回路（３）に入力される。

変調回路（３）は第１の直列伝送信号をノイズに強い信
号（例えば、第６図の（Ｃ）に示すような周波数変調信
号）に変換する。一方、２系回路（２）の出力する直列
伝送信号は１系回路（１）の第１の直列伝送受信手段（
１３）へ与えられる。

運転台起動指令信号は第３の入力手段（３１）により検
出され、信号が“起動”側を示しているときには変調回
路オン／オフ指令を“オ〉”側に、“非起動”側のとき
には“オフ”側に出力する。

この指令を受けた変調回路（３）は、指令が“オン”側
のときは変調直列伝送信号を送出しく出力信号線を駆動
し）、“オフ”側のときは変調直列伝送信号を送出しな
い動作を行う。

第２図はこの発明の変調回路（３）を具体化した１例を
示す図である。図において端子Ａは第１の直列伝送信号
が入力される入力端子、端子Ｂへは入力手段３　（３１
）より変調回路オン／オフ指令が入力される。動作を簡
単に説明する。入力端子Ａから入力された直列伝送信号
（第６図の（ｂ）に示すような“１”または”０”の直
列信号）は局・％分周切換え回路（３３）に送られる。

％・局分周切換え回路（３３）は、直列伝送信号が“１
”のときはクロック信号１．２２８８ＭＨｚを局に分周
し、直列伝送信号が“０”に対しては％に分周する。

そして、これら局または号に分周された信号は更にｌ／
２０分周回路（３４）により１／２０に分゛周される。

即ち、直列伝送信号が“１”の信号は周波数が２０．４
８にＨ２に、また、直列伝送信号が“０”の信号は周波
数が３０．７２にＨ２になり、直列伝送信号は第６図の
（ｅ）に示すような“１”または“０”に対応して周波
数変調された信号に変換される。この周波数変調された
信号と端子Ｂから入力される運転台起動指令に対応した
変調回路オン／オフ指令とを第２図に示すスイッチ回路
（３５）に入力させることにより、第３図に示すように
運転台が起動されていないとき、即ち変調回路オン／オ
フ指令が“Ｌ″レベルときはトランジスタＴＲＩ　、Ｔ
Ｒ２は共にオフとなり、出力端子Ｃに変調された直列伝
送信号は出力されないが、運転台を起動したとき、即ち
変調回路オン／オフ指令が“Ｈ”レベルになると変調さ
れた直列伝送信号が出力される。従って、変調回路（３
）は運転台が起動されているときのみ、変調直列伝送信
号を出力させる動作を行う。

また、第１および第２の直列伝送受信手段（１３）　　
（２３）は受信する直列伝送信号より受信データを作成
しそれぞれ自系のデータ比較手段（１４）　　（２４）
へ与える。

一方、第１および第２のデータ比較手段（１４）（２０
はそれぞれ自系回路の送信データと他系より受信した受
信データの比較を行う。１系と２系は機能として同一で
あるから送信データの内容と受信データの内容は正常な
場合は一致する。一致した場合には正常を示す信号とし
て励振信号（−定の周期で電圧／電流を変化させる交流
の信号、例えば方形波）を出力し、一致しない場合には
異常を示す信号として励振を停止させる（電圧／電流の
変化しない直流信号とする）。

励振信号出力回路（４）は１系回路（１）の励振信号と
２系回路（２）の励振信号のＡＮＤ論理出力、を行う。

すなわち両方の信号が励振しているときのみ出力を励振
させる。

励振信号はＡＣアンプ（５）によって増巾又は増巾後整
流されて、送信有効リレーコイル（６）を励磁する。入
力信号の励振が停止した場合はＡＣ分のみを増巾するた
め出力電力は無くなり、送信有効リレーコイル（６）は
消磁される。同時に送信有効リレーコイル（６）により
駆動されるリレー接点２（８）によって励振信号の停止
が外部に出力される。

励磁された送信有効リレーコイル（６）はリレー接点１
（７）を駆動して接点をオン状態にさせる。リレー接点
１（７）がオンのとき変調直列伝送信号が送出されてい
る場合には列車内を引通す制御指令伝送線へ出力され、
各車両に搭載される推進制御装置へ制御指令として与え
られる。

このような回路により、１．２系いずれの回路の故障に
対しても少なくとも一方の励振出力が停止して、リレー
接点１（７）がオフすることにより、誤った制御指令を
列車内に送信する（送信を継続する）ことを防止するフ
ェイルセーフ性を保つことができる。

又、運転台の起動の有無にかかわらず、常時１．２系回
路の動作チエツクを行っていることにより、リレー接点
２（８）のオフは即、故障発生として警報等に使用でき
る。

第４図は上記のリレー接点２（８）と連動するリレー接
点を使用して、故障発生時の予備系への切換を行うフォ
ールトトレラントな列車運転制御指令送信器の構成を示
したものである。

第４図において、（４１）は第１図の実施例による列車
運転制御指令送信器Ａであり、通常時に運転制御指令の
送信に使用される。（５１）は列車運転制御指令送信器
Ａ　（４１）と同様の運転制御指令の送信を行うもので
あるが、列車運転制御指令送信器Ａ　（４１）の故障に
備えて待機する予備系の列車運転制御指令送信器Ｂであ
る。Ａ系、Ｂ系の列車運転制御指令送信器（４１）　、
　　（５１）は常時通電されており、運転台起動指令が
入力されているときには、変調直列伝送信号を出力して
いることは同様である。（６１）は列車運転制御指令送
信器Ａ（４１）に内蔵される出力有効リレー（図示せず
）によって駆動される切換用接点を有した切換え手段で
あり、列車運転制御指令送信器Ａ（４１）が正常側にあ
るときは図の（ａ）側に接続し、故障側にあるときは図
の（ｂ）側に接続される。

以上の構成をとることにより、通常系の列車運転制御指
令送信器Ａを運転台の起動／非起動にかかわらず常時セ
ルフチエツクさせておき、内部のいずれの部分の故障（
但し、変調回路の故障は除く）の場合でも確実に予備系
の列車運転制御指令送信器Ｂへ切換えられるフォールト
トレラントな列車運転制御指令送信器を実現することが
できる。

なお、上記実施例では変調回路オン／オフ指令が直接変
調回路に入力されるものとして示したが、すなわち例え
ば変調された信号を駆動するトランジスタ回路の電圧／
電流を制御するという方式のイメージで示したが、これ
を有接点リレーに置き換え単純に変調出力を接点によっ
てオン／オフする方式とし接点を変調回路とは独立に示
しても本質に差はなく同一の構成と考えられる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば運転台の起動指令を入
力して変調回路のオン／オフ指令として使用するととも
に、送信有効リレーの接点を列車運転制御指令送信器故
障信号として出力するようにしたので、常時通電させて
おき故障時には即時に警報表示ができる。また、故障時
には他の予備系の列車運転制御指令送信器へ自動的に切
換える構成にもしたので、保守性やシステム信頼性にす
ぐれた列車運転制御指令送信器を得るという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の列車運転制御指令送信器の機能構成
を示すブロック図、第２図は第１図における変調回路の
具体例を示す図、第３図は第２図の動作説明図、第４図
はこの発明の他の実施例を示す予備系への切換え機構を
もつ列車運転制御指令送信器の構成図、第５図は従来の
列車運転制御指令送信器の機能構成を示すブロック図、
第６図は動作説明のための信号波形図である。図において、（１）は１系回路、（２）は２系回路、（
＋１）は第１の入力手段、（２１）は第２の入力手段、
（３１）は第３の入力手段、（１２）は第１の直列伝送
送信手段、（２２）は第２の直列伝送送信手段、（１３
）は第１の直列伝送受信手段、（２３）は′ｆＩＪ２の
直列伝送受信手段、（１４）は第１のデータ比較手段、
（２４）は第２のデータ比較手段、（３）は変調回路、
（４）は励振信号出力回路、（５）はＡＣアンプ、（６
）は送信有効リレーコイル、（７）はリレー接点１、（
８）はリレー接点２、（４１）は列車運転制御指令送信
器Ａ、（５１）は列車運転制御指令送信器Ｂ、（６１）
は切換え手段である。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ａ）運転制御指令が入力される第１と第２の入力手段ｂ）運転台起動指令が入力される第３の入力手段ｃ）第１の入力手段より入力された信号より第１の送信
データを作成し、第１の直列伝送信号として送信する第１の直列伝送送信手段ｄ）第２の入力手段より入力された信号より第２の送信
データを作成し、第２の直列伝送信号として送信する第２の直列伝送送信手段ｅ）第２の直列伝送信号を受信して第１の受信データを
作成する第１の直列伝送受信手段ｆ）第１の直列伝送信号を受信して第２の受信データを
作成する第２の直列伝送受信手段ｇ）第１の送信データと第１の受信データを比較し、比
較結果に基づき第１の励振信号を出力する第１のデータ比較手段ｈ）第２の送信データと第２の受信データを比較し、比
較結果に基づき第２の励振信号を出力する第２のデータ比較手段ｉ）第１の励振信号と第２の励振信号の両方が出力され
ているとき第３の励振信号を出力する励振信号出力回路ｊ）第３の励振信号により励磁されるリレーコイルｋ）第３の入力手段より入力される指令が起動側のとき
に第１の直列伝送信号を変調した変調直列伝送信号を出力する変調回路ｌ）リレーのコイルが励磁されたとき変調直列伝送信号
を列車内を引き通す制御指令伝送線に接続する第１のリレー接点ｍ）リレーのコイルの励磁／消磁と連動して動作し、消
磁側を故障信号として出力する第２のリレー接点とからなる列車運転制御指令送信器
（２）故障信号出力用の第２のリレー接点と連動して動
作し、第２のリレー接点が故障側にあるときは故障した
列車運転制御指令送信器の出力を他の予備系の列車運転
制御指令送信器の出力へ切換える切換え手段を備えたこ
とを特徴とする請求項第１項記載の列車運転制御指令送
信器。