JPH0611661Y2 - 不一致検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、列車検知器等に用いられるフェイルセイフ
な不一致検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、列車検知器は不一致検出装置が用いられており、
これには一定周期で繰り返す２つの入力信号が互いに相
補関係にあるときのみ、不一致信号が出力される排他的
論理和回路が用いられている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながらこのような従来のものは、２つの相補入力
が所定周期で繰り返し入力される場合には正しい不一致
信号を送出するが、相補入力信号の一方が論理「０」
（または「１」）に固定されてしまったときでも一方の
入力信号の繰り返し周期に対応して、誤った不一致信号
が出力されてしまう。このため所定周期の２つの入力信
号が相補関係にあるときのみ、所定の制御信号を出力す
る列車検知機器等においては、入力信号の相補関係が不
正常な場合でも誤った不一致信号が出力されてしまい、
フェイルセイフ性が保てない。すなわち、機器の動作状
態を常に安全側に確保できないという問題がある。

［課題を解決するための手段］ このような問題を解決するためにこの考案は次の機能を
有する充放電回路を設けたものである。

イ）第１の入力信号が有意状態であり、第２の入力信号
が無意状態のときコンデンサの充電回路が形成される。

ロ）第１の入力信号が無意状態であり、第２の入力信号
が有意状態のときコンデンサに充電された電荷が負荷に
供給される回路が形成される。

ハ）第１及び第２の入力信号とも無意状態のとき、負荷
を含まないループにコンデンサに充電されていた電荷を
放電させるループが形成される。

ニ）第１及び第２の入力信号とも有意状態のとき、コン
デンサの充電回路も放電回路も形成しない。

［作用］ 相補信号が正しく供給されているときは負荷が駆動され
るが、相補信号が正しく供給されないときは負荷が駆動
されない。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例を示す回路図である。図に
おいてコンデンサＣ２の放電時間は入力端子Ａ，Ｂに供
給される所定周期の相補入力信号に比べてやや長く設定
され、トランジスタＱ０１，Ｑ０２、Ｑ１，Ｑ３〜Ｑ
６，Ｑ８〜Ｑ１１およびホトカップラＱ２，Ｑ７はいず
れも相補入力信号に対応して確実にスイッチング動作を
するように各抵抗Ｒ０１，Ｒ０２，・・・・Ｒ２４によ
ってバイアス設定されている。また、この回路はダイオ
ードＤ１〜Ｄ１３による逆流防止回路、ツェナーダイオ
ードＺＤ１〜ＺＤ４による規定電圧（ツェナー電圧）以
上の印加電圧に対して急激に電流が流れるようにしたリ
ミッタ回路、ホトカップラＱ２，Ｑ７の立ち上がりまた
は立ち下がり時に発生するインパルスをコンデンサＣ１
によってバイパスするバイパス回路、コンデンサＣ１の
電荷を放電する抵抗Ｒ２５による放電回路等を備えてい
る。

第１図の回路において、２つの入力端子Ａ，Ｂに第２図
（ａ），（ｂ）の区間Ｉで示すような相補入力信号が入
力されると、端子Ａが論理「１」のとき（端子Ｂは論理
「０」）、トランジスタＱ０１，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ
６，Ｑ８，Ｑ１１、ホトカップラＱ７が導通し、第３図
の点線で示すループで電流が流れる（このループを第１
の検出回路と定義する）。これによってコンデンサＣ２
が電源電圧Ｖccまで充電される。

次のタイミングで端子Ｂに論理「１」（端子Ａは論理
「０」）の入力信号が加わると、トランジスタＱ０２，
Ｑ１，Ｑ９，Ｑ１０、ホトカップラＱ２が導通し、第４
図に点線で示したループで電流が流れる（このループを
第２の検出回路と定義する）。このことにより、トラン
ジスタＱ９，Ｑ１０のコレクタ、エミッタ間が導通とな
るため、先にコンデンサＣ２に充電された電圧は２点鎖
線で示すループで放電し、出力リレーＭＲにコンデンサ
Ｃ２の充電電圧にほぼ等しい電圧が発生し、出力リレー
ＭＲが動作する。ここで出力リレーＭＲと並列に接続さ
れたコンデンサＣ５の放電時間は相補入力信号の周期に
比べてやや長く設定されているので、２つの相補入力信
号が所定の周期で繰り返し入力されていれば、出力リレ
ーＭＲの動作は保持される。

ところが、第２図の区間IIに示すように相補入力信号の
レベルが一致するようなタイミングが生じた場合、例え
ば第２図（ｂ）に示すように入力端子Ｂが論理「０」の
信号レベルに固定されてしまった場合は、区間IIのの
タイミングにおいて（入力端子Ａが論理「０」のとき）
トランジスタＱ１，Ｑ６，Ｑ８、ホトカップラＱ２，Ｑ
７が導通し、区間Ｉの相補信号入力によってコンデンサ
Ｃ２に充電された充電電荷は第５図の点線で示すループ
を流れ、放電をする。区間IIのの場合も同様のメカニ
ズムによってコンデンサＣ２の充電電圧がゼロになり、
区間IIの間は出力リレーＭＲに電圧が供給されないた
め、出力リレーＭＲは全く動作をしない。

次に区間IIIのように入力端子Ａが論理「０」の信号レ
ベルに固定されてしまった場合は、第１の検出回路が全
く動作しないため、コンデンサＣ２に充電が行われず、
区間IIIののタイミングにおいて第２の検出回路が
動作しても出力リレーＭＲに電圧が供給されず、出力リ
レーＭＲは全く動作しない。また区間IVのように入力端
子Ｂが論理「１」に固定または区間Ｖのように入力端子
Ａが論理「１」に固定された両者の場合とも、出力リレ
ーＭＲは全く動作しない。つまり前者の区間IVの場合に
は区間IVののタイミングにおいて、また、区間Ｖの
場合は区間Ｖののタイミングにおいて、いずれも第
１の検出回路が全く動作せず、このためコンデンサＣ２
は充電されないために、区間IVの入力端子Ａまたは区間
Ｖの入力端子Ｂに所定周期の繰り返し信号が供給された
としても、出力リレーＭＲは電圧が供給されず、動作を
しない。

このように相補入力信号の一方が論理「０」または論理
「１」に固定される事故があっても、出力リレーＭＲは
全く動作しない。すなわち誤った不一致出力は送出され
ず、常にフェイルセイフな動作を行う。また素子故障、
すなわち素子の短絡または開放故障が発生しても、出力
リレーＭＲが動作せず、フェイルセイフな動作を行う。

［考案の効果］ 以上説明したようにこの考案は、入力信号レベルが相補
状態にあるときのみ負荷を駆動するようにしたので、フ
ェイルセイフな動作を行わせることができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す回路図、第２図は入
力信号の波形を示す波形図、第３図から第５図は入力状
態に応じた各回路の動作状態を示す回路図である。 Ｑ０１，０２，１，３〜６，８〜１１……トランジス
タ、Ｑ２，７……ホトカップラ、Ｃ１，２，５……コン
デンサ、ＭＲ……リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のスイッチング回路（Ｑ４，５）およ
   び第２のスイッチング回路（Ｑ８）および第３のスイッ
   チング回路（Ｑ１１）およびコンデンサ（Ｃ２）から構
   成され、前記第１および前記第２のスイッチング回路が
   オンの時に前記第３のスイッチング回路がオンになっ
   て、前記第１のスイッチング回路から前記コンデンサと
   前記第３のスイッチング回路を経由する経路に充電電流
   を流す充電回路と、 第４のスイッチング回路（Ｑ９，１０）がオンの時に負
   荷（ＭＲ）と、その第４のスイッチング回路と、前記コ
   ンデンサ（Ｃ２）を含むループに前記コンデンサに充電
   された電荷を放電する第１の放電回路と、 第２のスイッチング回路（Ｑ８）がオンの時にその第２
   のスイッチング回路によって前記コンデンサ（Ｃ２）を
   短絡し前記コンデンサに充電された電荷を放電する第２
   の放電回路と、 第１の入力信号および第２の入力信号の組み合わせによ
   って前記第１のスイッチング回路（Ｑ４，５）または前
   記第２のスイッチング回路（Ｑ８）または前記第４のス
   イッチング回路（Ｑ９，１０）をオン・オフ制御する制
   御回路（Ｑ０１，Ｑ０２，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ６，Ｑ
   ７）とで構成され、 前記制御回路は前記第１の信号が「１」レベルで前記第
   ２の信号が「０」レベルの時に前記第１のスイッチング
   回路（Ｑ４，５）および前記第２のスイッチング回路に
   対してそれらがオン状態になる信号を出力し、 前記第１の信号が「０」レベルで前記第２の信号が
   「１」レベルの時に前記第４のスイッチング回路（Ｑ
   ９，１０）に対してそれがオン状態になる信号を出力
   し、 前記第１および第２の信号がいずれも「０」レベルの時
   に前記第２のスイッチング回路（Ｑ８）に対してそれが
   オン状態になる信号を出力し、 前記第１および第２の信号がいずれも「１」レベルの時
   に前記１のスイッチング回路および前記第２のスイッチ
   ング回路、前記第４のスイッチング回路のいずれに対し
   てもそれらがオフ状態となる信号を出力することを特徴
   とする不一致検出装置。