JPH043506B2

JPH043506B2 -

Info

Publication number: JPH043506B2
Application number: JP18239882A
Authority: JP
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1992-01-23
Also published as: JPS5972060A

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は、移動体の実速度に対応して変化す
る入力パルスの周期と、設定速度に対応する入力
パルスの周期とを利用して、移動体の実速度が設
定速度以上か否かを判定するようにした速度照査
方法に関するものである。

【従来の技術】

従来の速度照査装置は、アナログ回路で構成さ
れたものと、論理回路で構成されたものとの２種
類が一般的である。

【発明が解決しようとする課題】

例えば、列車などの高度の保安性を要求される
移動体の速度制御に用いられる速度照査装置に対
しては、より高い速度照査精度とともに完全なフ
エールセーフ性が要請されるが、上記従来の速度
照査装置はまだ改良の余地がある。さらに詳述すると、アナログ回路構成のもの
は、移動体の移動を検出してその速度に対応した
周波数を生成し、その周波数を周波数電圧変換器
により電圧に変化し、この計測電圧を基準電圧と
比較して速度照査出力を得るものであるが、各回
路構成の段階でフエールセーフに充分に注意が払
われるから、この種類の速度照査装置はフエール
セーフに関する要請に応えることは容易である。
しかし、移動体の速度が低い場合、すなわち、周
波数が低い場合には、交流処理をするための例え
ばトランスやコンデンサに大きいものを必要とす
るため装置が大型化し、実用上不都合であるとい
う欠点がある。また、この種の装置では一般に速
度照査精度が低く、精々±５％位である。一方、論理回路構成のものは、速度照査精度が
非常に高く、また、集積回路の発達により信頼度
も高くなつた。そして、フエールセーフ性を高め
るため、ハードウエア又はソフトウエアの多量
化、チエツク回路の付加、あるいは回路動作をで
きるだけダイナミツク動作化し、パターンチエツ
クや交流検定を行なうなどの方法が採られている
が、いずれにしても完全なフエールセーフ化は困
難であつた。こうして、この発明はアナログ回路と論理回路
とを結合して、アナログ回路のフエールセーフに
関する利点を活用するとともに論理回路を全くノ
ンフエールセーフ回路とし、反面、アナログ回路
の速度照査精度の弱点を論理回路の高精度性で補
うことにより、高精度でしかもフエールセーフ性
の高い速度照査方法を提供す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】

上記目的を達成するため、この発明は、基本的
には移動体の移動検出により得られる第１パルス
（以下、入力パルスという）の入力のたびに、移
動体の速度が設定速度を越えた場合の入力パルス
の周期に相当する時間の遅れを有する第２パルス
（以下、模擬高速パルスという）を作成して、前
記入力パルスと模擬高速パルスとを処理装置に順
次与え、その処理装置にて、前後に入力された入
力パルスの入力時刻と模擬高速パルスの入力時刻
との間の計測時間ｔを前記設定速度に対応して定
められている設定時間T₀と比較して、その比較
結果がｔ≦T₀のとき論理出力“１”（又は“０”）
を、ｔ＞T₀のとき論理出力“０”（又は“１”）
を、それぞれ出すようにソフトウエアにより処理
し、処理装置が比較結果として交流出力を出力す
る場合は、移動体の速度が設定速度以下であると
判定し、交流出力でない場合は移動体の速度が設
定速度以上であると判定するようにしたものであ
る。そして、上記機能を有する手段のうち、入力パ
ルス作成手段、模擬高速パルス作成手段及び交流
出力検知手段はアナログ回路で構成し、処理装置
を論理回路で構成している。

【作用と効果】

移動体の速度検出により得られる入力パルスの
周期と、設定速度に対応する周期とのみに基いて
処理装置においてソフトウエア処理により比較演
算して速度照査をする場合は、論理回路の誤動作
により移動体の実際速度が高速であるにも拘らず
低速であると判定する危険がある。しかし、この
発明は、入力パルスに基いて模擬高速パルスを作
成して、処理装置に入力パルスと模擬高速パルス
を順次入力し、各パルスの入力時刻間の時間と設
定速度に対応する時間とを常時比較するように
し、かつ、入力パルスと模擬高速パルスを入力さ
せる手段がフエールセーフ性の高いアナログ回路
構成であることから、処理装置が正常な場合はそ
の処理装置の比較結果の内容に必ず高速判断（論
理出力“０”“１”のいずれか一方）が含まれる
ようにし、移動体の実際速度が設定速度以下であ
るときは、高速判断と低速判断が交互に行なわれ
るが（論理出力“０”と“１”の交互処理）、処
理装置が故障した場合は、高速判断のみ又は低速
判断のみ（論理出力“１”のみ又は“０”のみ）
に拘束されることとなり、結局、設定速度以上と
判断されるので、フエールセーフ性が確保され
る。また、照査の中核となる入力パルスと模擬高速
パルスの入力時刻間時間の計測及び計測値と設定
値との比較を処理装置によるソフトウエア処理に
より行なうので、精度の高い速度照査を行なうこ
とができる。

【実施例】

次に、図面に基いてこの発明の一実施例を説明
する。第１図において、１は入力パルス作成手段であ
り、移動体の移動を検出し、その移動速度に対応
して周期が変化するパルスを作成して出力する周
知の手段である。このような入力パルス作成手段
は、この発明を列車速度制御に適用する場合にお
いては、軌道に向けて常時信号を放射する車上ア
ンテナを車上に設けるとともに、方形波状の受信
ループとねん架部とを交互に軌道に沿つて連続的
に有する受信アンテナを軌道内に敷設し、その受
信アンテナの一端にフイルタ、増幅器、制限増幅
器、整流器などからなる受信回路を接続して構成
されている。しかし、入力パルス作成手段には、
上記移動体に設けた送信手段と固定体に設けた受
信手段との電気的結合を利用するもののほか、移
動体の移動とともに固定体に移動方向に沿つて設
けた多数のスイツチを光学的、磁気的、機械的に
動作させるものなどがある。入力パルス作成手段１は、上記受信回路又はス
イツチ１ａを経て与えられる第２図ａに示すよう
な入力信号の立上がりを検出して第２図ｂに示す
ような時間幅の小さい立上がりパルスを出力する
立上がり検出回路１ｂを含んでいる。この立上がり検出回路１ｂのパルスが、上記移
動体の移動速度に対応して周期が変化するパルス
である。そして、このパルスは、一方には論理和
回路３を経て処理装置４に入力され、他方には模
擬高速パルス作成手段２の遅延回路２ｂに与えら
れる。模擬高速パルス作成手段２は、入力パルス作成
手段１から入力パルスを入力されるたびに、その
パルス入力時点から移動体が一定の設定速度を越
えた速度で移動する場合の入力パルスの周期に相
当する時間の遅れをもつて別のパルスを出力する
ためのものであり、発振回路２ａとその発振回路
が出力するクロツクパルスをシフトパルスとして
与えられるシフトレジスタを用いる遅延回路２ｂ
とで構成されており、遅延回路２ｂは入力パルス
作成手段１よりの入力パルスの入力時点から設定
速度を越えた速度に対応させて予め定められた一
定時間t₁が経過した時点に、第２図ｃに示すよう
に模擬高速パルスを出力し、論理和回路３を経て
処理装置４に与える。遅延回路２ｂを、クロツク
パルスをシフトパルスとするシフトレジスタで構
成する場合は、クロツクパルス周波数が変化する
と、処理装置への入力パルス（立上がりのパル
ス）の入力時点からその入力パルスに対応する模
擬高速パルスｃの入力時点までの時間が変動する
こととなり、信頼度に影響する。そこで、図示の
実施例では、発振回路２ａの周波数f₁を常時帯域
フイルタ５でチエツクし、増幅回路６、レベル検
知回路７、トランス８及び整流回路９を介してリ
レー１０を動作させておき、そのリレーの動作接
点１１を論理和回路３と処理装置４の間に挿入す
ることにより、クロツクパルス周波数が変化した
ときは処理装置にパルスが入力されないようにし
ている。処理装置４は、第３図に例示するように、制御
部３１、クロツクパルス発生部３２、クロツクパ
ルスカウンタ３３、メモリ部（RAM）３４、メ
モリ部（ROM）３５、及び比較部３６を有し
て、ノンフエールセーフの論理回路で構成された
ものであり、論理和回路３より上記入力パルスｂ
と模擬高速パルスｃを入力されて、次のような演
算を実施する。 (イ) 論理和回路３を経て相前後して入力される２
つのパルスの入力時刻間の時間ｔ、すなわち、
入力パルスの入力時点から模擬高速パルスの入
力時点までの時間t₁及び模擬高速パルス入力時
点から入力パルス入力時点までの時間t₂を計測
する。これを、第４図に示すフローチヤートに基づ
いて説明するパルスの入力（第３図のＳ１においてＹの
時）に基いて制御部３１は、クロツクパルスカ
ウンタ３３の内容をシフトさせると同時に、そ
の内容をメモリ（RAM）３４に格納し、か
つ、クロツクパルスカウンタ３３をリセツト
し、クロツクパルスの計数を開始させる
（S2）。次のパルスの入力時（S1においてＹの
時）にも、同様にして、クロツクパルスカウン
タ３３の計数値ｔをメモリ３４に格納するとと
もに、クロツクパルスカウンタを更新して
（S2）、さらに次のパルスが入力されるまで計
数し、その新しい計数値ｔでメモリ３４の内容
を書換える。以後、同様の動作を繰返して、パ
ルスが入力されるたびに計数値ｔをメモリ３４
に格納して、パルスの入力時刻間の時間ｔの計
測を行う。上述のように、計測値ｔにはt₁又はt₂が含ま
れる。 (ロ) 他方、処理装置４は、各パルスの入力の度
に、比較部３６を用いて、上記計測値ｔ（t₁、
t₂）と内部設定時間T₀とを比較する。内部設定
時間とは、移動体についての設定速度に対応し
た入力パルスの周期から、その入力パルス入力
時点より当該入力パルスに基く模擬高速パルス
が入力されるまでの時間を減じた値であり、メ
モリ（ROM）３５に格納してある。そして、処理装置４は、上記比較の結果がｔ
≦T₀のときは“１”を出し、ｔ＞T₀のときは
論理出力“０”を出すようになつている。論理
出力は、“１”と“０”を逆にしても良い。こうして、今、移動体の速度が第２図ａの
V₁の範囲のように前記設定速度未満である場
合は、t₁＜T₀、t₂＞T₀となるので、処理装置４
は第２図ｅに示すように、論理出力“１”と
“０”（又は“０”と“１”）を交互に出力する。これに対して、移動体の速度が第２図ａの
V₂の範囲で示すように前記設定速度以上であ
る場合は、t₁＜T₀、t₂≦T₀となるので、処理装
置４は論理出力“１”のみ（又は“０”のみ）
を出力する。処理装置４が故障した場合も、論
理出力“１”のみ（又は“０”のみ）を継続す
る。そして、処理装置４の次段に、交流出力検知
手段１２を設けて、処理装置４が交流出力を出
しているか、いないかを検出し、交流出力を検
知した場合に検出出力を出力させるようにして
いる。すなわち、検知出力は、移動体の速度が
設定速度未満であることを意味する。交流出力検知手段１２の検知手段は、移動体
の速度が設定速度未満であるか、設定速度以上
であるかを例えば監視盤に表示するために、あ
るいは移動体の速度を制御するために利用する
ことができる。１３は前記交流出力検知手段１２の検知出力
を例えば列車の速度制御に用いるためのリレー
であり、検知出力がなくなつたときに復旧し
て、その接点を介して、制御回路よりブレーキ
動作指令を出力させる。ところで、前記処理装置４の交流出力の周期
は第２図ｅに示されているように比較的長いた
め、処理装置の交流的出力でリレー１３を動作
させることはできない。移動体の速度が低速で
あるときは一層リレーの動作が不可能である。
第１図に示された交流出力検知手段１２は、処
理装置４の交流的出力により確実にリレー１３
が動作できるようにした構成の一例を有してい
る。すなわち、発振回路１４から常時一定周波数
f₂の信号をダイナミツク検知回路１５に入力
し、第２図ｅ，ｆに示されているように、処理
装置４からパルスが入力されるたびに検知回路
１５が前記一定周波数f₂の信号を所定時間にわ
たつて出力し、処理装置４からパルスが入力さ
れないとき、又は発振回路１４もしくは検知回
路１５に故障が生じたときは、前記一定周波数
f₂の信号を出力しないようになつている。検知
回路の出力する一定周波数の信号は、f₂を中心
周波数とする帯域フイルタ１６と、レベル検知
回路１７と、トランス１８と、整流回路１９と
を介して第２図ｇに示すように直流の検知出力
に変えられる。このような構成により、例えば列車等が設定
速度（制限速度）以上で走行する場合は、交流
出力検知手段１２が直流の検知出力を出さない
ため、リレー１３が復旧し、ブレーキ動作指令
が出力されて速度制御が行なわれることにな
る。また、列車等が停止し、又は非常に低速（処
理装置のパルス間時隔が検知回路の周波数通過
時間幅よりも大きい程度に低速）で走行する場
合は、交流出力検知手段１２の検知出力が断続
するためリレー１３が復旧し、同様にブレーキ
動作指令が出力されて、列車等の走行が不可能
になつつてしまうが、この場合は、従来と同様
に、別回路で停止・速度検知をして、又はマニ
アルにより、前記ブレーキ指令を解除などする
ことにより、列車運行に支障を来たさないこと
ができる。さらに、交流出力検知手段１２を構成する発
振回路１４ないし整流回路１９がアナログ構成
であるので、そのいずれに故障が生じてもフエ
ールセーフである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図のａ〜ｇの各点における出
力波形を示すタイムチヤート、第３図は処理装
置の構成の一例を示すブロツク図、第４図は同
処理装置の作用を説明するフローチヤートであ
る。１……入力パルス作成手段、２……模擬高速パ
ルス作成手段、３……論理和回路、４……処理装
置、１２……交流出力検知手段。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ) 移動体の移動検出により得られる、当該
移動体の速度に応じて変化する周期を有する第
１パルスが入力されるたびに、前記移動体が設
定速度を越えた速度で移動する場合の前記第１
パルスの周期に相当する時間の遅れをもつて第
２パルスを出力し、前記第１パルスと第２パル
スをソフトウエアにより処理する処理装置に順
次入力し、 (ロ) 前記処理装置では順次入力される前記第１パ
ルスと第２パルスの入力時刻間の時間ｔを計測
するとともに、その計測値ｔと前記設定速度に
対応して予め定めた設定値T₀とを比較して、
比較結果がｔ≦T₀のときは論理出力“１”（又
は“０”）を、比較結果がｔ＞T₀のときは論理
出力“０”（又は“１”）をそれぞれ出力し、 (ハ) 前記処理装置の出力が交流的出力か否かを検
出し、交流的出力を検出したときは当該移動体
の速度が前記設定速度未満であることを意味す
る照査出力を出力し、直流的出力を検出したと
きは当該移動体の速度が前記設定速度以上であ
ることを意味する照査出力を出力するようにし
たことを特徴とする速度照査方法。