JPS6260032B2 - - Google Patents

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JPS6260032B2
JPS6260032B2 JP57159260A JP15926082A JPS6260032B2 JP S6260032 B2 JPS6260032 B2 JP S6260032B2 JP 57159260 A JP57159260 A JP 57159260A JP 15926082 A JP15926082 A JP 15926082A JP S6260032 B2 JPS6260032 B2 JP S6260032B2
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JP
Japan
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circuit
signal
output
level
vehicle
Prior art date
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Expired
Application number
JP57159260A
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English (en)
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JPS5948673A (ja
Inventor
Yoshio Hatsutori
Koichi Yomogihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Signal Co Ltd
Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Railway Technical Research Institute
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Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd, Railway Technical Research Institute filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP57159260A priority Critical patent/JPS5948673A/ja
Publication of JPS5948673A publication Critical patent/JPS5948673A/ja
Publication of JPS6260032B2 publication Critical patent/JPS6260032B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G01V3/104Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、踏切道にコイルを設けて自動車を検
知する車両検知装置等の金属検知装置に関する。
踏切道にコイルを設けて、このコイルに送信電
流を送り、自動車が接近したことによるコイルの
自己インピーダンスの変化を受信電圧又は受信電
流の変化として検出することにより車両を検知す
る車両検知装置は、検出感度(インピーダンスの
変化率)を向上させる目的で、踏切道全域の大き
さの一個のコイルを用いずに、踏切道を複数面積
に分けて複数のコイルを埋設し、一個のコイルを
張る面積と自動車の対地面積の比を大きくしてい
る。
このように一つの踏切道に複数のコイルを埋設
した車両検知装置は、各コイルに同一周波数の電
流を送ると、コイル相互間の結合が災いして自動
車による自己インピーダンスの変化を忠実に抽出
できない。このため、従来では、コイル毎に異る
周波数を用いており、従つて送信電流の発生回路
がコイル毎に必要であつた。
このような欠点を除去するには各コイルを順次
繰返し走査すればよいが、各コイルを単純に走査
する従来の装置は車両なしの側と車両ありの側に
故障する対称誤りの装置になつて、列車の制御に
直接かかわる踏切障害物検知装置として適当でな
い。ここにおいて対称誤りとは素子が断線あるい
は短絡故障をした場合、その出力が高レベルある
いは低レベルのどちらにもなるものであつて、従
つて車両あり若しくは車両なしの両方の出力が得
られものであり、具体的には第6図イに示される
ようにトランジスタのコレクタ−エミツタ間が断
線した場合はその出力は高レベルとなり、短絡故
障した場合は低レベルとなるものである。これに
対して非対称誤りとは故障によつて高レベル若し
くは低レベル、すなわち、真理値“1”若しくは
“0”の一方にのみ出力が得られるもので、具体
的には第6図ロ及びハに示すような回路である。
本発明は、同一周波数の送信信号を各コイルに
順次繰返し送つて走査するにもかかわらず、検知
の出力が“1”“0”の2値の出力情報のうち一
方にのみ故障する非対称誤りになる金属検知装置
を提供することを目的とする。
以下、図面に示す実施例に基いて本発明を説明
する。
第1図の装置は、n個のコイルを用いた車両検
知装置であり、各コイルに個々に対応された検知
回路1,1…1n、一定周波数の送信信号の
発生器2と、前記送信信号を検知回路1,1
…1nに順次繰返し切換えて供給する切換回路3
と、この切換回路3に切換用の走査信号を供給す
る走査信号発生器4とを備えている。各検知回路
,1…1nは、ブリツジ回路11と、その
出力を増幅する増幅器12と、その出力信号を整
流する整流回路13と、その出力信号のレベルを
検知するレベル検知回路14と、受信側の切換回
路となる論理回路15と、その出力信号を記憶す
るメモリ16とを各々設けている。
各ブリツジ回路11は、その一つを第2図に代
表して示すように、3辺に抵抗21,22,23
を有し、残りの一辺にコイル24とコンデンサ2
5を並列に挿入した既知の回路であり、出力信号
は第3図Aに示すように車両が接近していないと
振幅が小さく、車両が接近すると振幅が大きくな
る。コイル24は踏切道に埋設される。
各レベル検知回路14は、この例では上下のス
レツシヨールドレベルにより定められた窓を有
し、入力信号のレベルが前記窓内のときだけ発振
し、窓外のとき及び故障のときに出力が無信号に
なるいわゆる非対称誤りに作られたウインドウコ
ンパレータである。このようなウインドウコンパ
レータは、実開昭57−4764号公報等に開示され周
知であるのでその詳細な説明は省略する。
各ウインドウコンパレータの窓は、第3図Bに
符号V0で示すように、車両が対応するコイルに
接近していないときの前段の整流回路13の出力
信号のレベル(対応する検知回路に送信信号が入
力したときのレベル)が窓内になり、対応するコ
イルに車両が接近したときの整流回路13の出力
信号のレベルが窓外となるように設定されてい
る。従つて、各ウインドウコンパレータは、第3
図Bの信号が入力すると、入力信号が窓外のとき
低レベルになる第3図Cの信号を出力する。
各論理回路15は、閾値発振回路とその出力を
整流して正又は負(+V又は−V)の信号を出力
する整流回路とを用いてフエールセーフの2値論
理に作られている。このような論理回路には、各
入力信号が+Vのときに発振して+V又は−Vの
信号を出力する論理A回路と、各入力信号が−V
のときに発振して+V又は−Vの信号を出力する
論理B回路と、入力信号の一方が+V、他方や−
Vのときに発振して+V又は−Vの信号を出力す
る論理AB回路とがあり、例えば特公昭45−29045
号公報(第5図参照)特公昭48−30777号公報
(第1図参照、特公昭51−38211号公報(第4図参
照)、日本信号技報(Vol.2、No.3、1978年発行)
等に記載されている。また、この種の論理回路
は、閾値発振回路と整流回路とを任意に組合せる
ことにより、アンド回路、ナンド回路、インバー
タ回路の各種の論理回路を構成することができ、
出力信号は直流的な正負のパルス信号(+V、−
V)と故障信号零とで与えられ、一般的には出力
信号の+V、−Vを2値情報の“1”、“0”に対
応させて使用される。
論理回路15としては、論理A回路、論理B回
路及び論理AB回路のいずれをも用いることがで
きるし、これらを組合せて使用することもできる
が、図示の例では論理A回路を用いている。
各メモリ16は、第4図にその一つを代表して
示すように、ダイオード26と、記憶用のコンデ
ンサ27と、ウインドウコンパレータ28とを用
いて構成されており、前段の論理回路15の出力
信号をダイオード26を介してコンデンサ27に
入力して切換回路3による切換の一周期の間記憶
し、その出力をウインドウコンパレータ28に入
力して整流出力がないときの出力を車両ありを意
味する検知信号としている。ウインドウコンパレ
ータ28は、レベル検知回路14で用いたウイン
ドウコンパレータと同種の回路であり、窓が広く
設定されている。このメモリ16は、ダイオード
26が断線したり、コンデンサ27が短絡すると
ウインドウコンパレータ28に入力がなくなるか
らその出力が零になり、またダイオード26が短
絡したり、コンデンサ27が断線すると遅延時間
がとれず、出力が零になる。
切換回路3は抵抗17とトランジスタ19の対
を検知回路1,1…1n毎に有しており、送
信信号発生器2の出力信号が抵抗17の一方側に
並列に入力しており、抵抗の他側を対応する検知
回路のブリツジ回路11に接続している。各トラ
ンジスタ18は、コレクタが対応するブリツジ回
路11の信号入力側に接続され、エミツタがアー
スされて、常時は走査信号発生器4から入力する
信号により閉路して対応するブリツジ回路11に
入力する送信信号を遮断し、低レベルの走査信号
が入力したときに開路して前記送信信号の通過を
許容するスイツチ回路の目的で挿入されている。
走査信号発生器4は、常時は高レベルで、閉路
すべきときだけ低レベルになる走査信号4,4
…4nを検知回路1,1…1n毎に出力す
る回路であり、前記走査信号4,4…4nは
切換回路3のトランジスタ18と検知回路1
…1nの論理回路15とに供給される。この
ような走査信号発生器4は、クロツク信号発生器
とその出力信号により繰返し歩進するリングカウ
ンタとで構成することができる。
この装置は、走査信号発生器4の出力信号によ
り、トランジスタ18を順次繰返し開路して送信
信号発生器2の出力信号を検知回路1,1
1nに順次繰返し入力し、かつ各検知回路の論理
回路15を送信側の切換と同期して順次繰返し切
換え、各論理回路15の出力信号を次段のメモリ
16に切換の一周期毎に格納する。これにより、
各検知回路1,1,1nは、対応するコイル
に車両が接近していないと、送信信号が入力した
ときのレベル検知回路14への入力信号のレベル
がウインドウコンパレータの窓内になるから、そ
のときにレベル検知回路14が高レベルの信号を
出力し、それによつて論理回路15は走査信号が
入力するたびに動作して高レベルの信号を出力す
る。従つて、車両が対応するコイルに接近してい
ないときは、各メモリ16には車両なしを意味す
る高レベルの信号が格納されている。
対応するコイルに車両が接近すると、送信信号
が入力したときのレベル検知回路14への入力信
号のレベルがウインドウコンパレータの窓を越え
るから、そのときにレベル検知回路14が低レベ
ルの信号を出力し、それによつて論理回路15は
走査信号が入力するたびに低レベルの信号を出力
する。従つて車両があるときは各メモリ16には
車両ありを意味する低レベルの信号を格納する。
なお、各検知回路1,1…1n内の整流回
路13の出力は、対応するコイルに隣接して配置
されたコイルから対応するコイルへの漏れ込みに
より第5図のようになる。第5図は、検知回路1
の整流回路の出力信号であり、横軸は時間、縦
軸はレベルであり、そして符号1,1,1
…1o-2,1o-1,1nは走査信号による検知回路
,1…1nの走査時を示す。この波形は他
の検知回路の整流出力も同様に発する。このよう
に、各検知回路1,1…1nの整流回路13
の出力信号は、対応するコイルに送信信号が入力
したときのレベルよりも、隣接するコイルに送信
信号が入力したときのレベルが大きくなる。これ
は、埋設したコイルの車両によるインピーダンス
の変化率が高々数%であるのに対し、隣接するコ
イルからの漏れ込み量はこの変化により大きいこ
とになる。
この装置は、発生器2、切換回路3及び走査信
号発生器4のいずれかの故障により、検知回路1
,1…1nの全て又はいずれかに送信信号が
入力しないとその検知回路のレベル検知器の出力
信号が低レベルであり、従つてメモリ16は車両
ありの信号を記憶する。また、切換回路3内のト
ランジスタ18の全て又はいずれか及び又は走査
信号発生器4が故障して検知回路1,1…1
nの全て又はいずれかに送信信号が入力したまま
になると、隣接するコイルに対応する検知回路の
整流出力のレベルが第5図で説明したように漏れ
込みにより高くなり、レベル検知回路の窓を越
え、従つて隣接するコイルに対応する検知回路が
車両ありになる。すなわち、切換回路3及び走査
信号発生器4の故障によつて、検知回路1,1
…1nの全て又はいずれかに送信信号が入力し
てもしなくても検知回路1,1…1nのいず
れかに車両ありの出力が生ずるので、切換回路3
及び走査信号発生器4は回路故障に対して対称誤
りの特性の出力を有する回路でよい。(一般に電
気回路は、その故障によつて出力ありかなしかの
いずれか信号を発生する)。一方、論理回路15
に対称誤りの出力を生ずる特性を有する論理回路
を採用すると、本来対応するレベル検知回路の出
力が低レベルであつても、論理回路15の出力に
高レベルの出力を生ずることになる。したがつて
論理回路15は、回路故障によつて高レベルの出
力をけつして生じない非対称誤りの特性を有する
論理回路でなければならない。さらに、検知回路
,1…1n内のブリツジ回路11、増幅器
12及び整流回路13の断線又は短絡すると、レ
ベル検知回路14への入力信号のレベルがウイン
ドウコンパレータの窓外となり、その検知回路は
車両ありになる。そして、レベル検知回路14、
論理回路15及び又はメモリ16が故障すると、
各々は車両あり側にのみ故障するから、その対応
する検知回路が車両ありになる。従つて、この装
置は、いずれの回路が故障しても、出力が車両あ
りになり、踏切道における車両検知器として用い
れば安全性が著しく高くなる。
なお、本発明は、踏切道における車両検知装置
のみならず、鉄道車両の検知装置、駐車場の車両
検知装置等他の金属検知装置にも適用することが
できる。
以上のように本発明は、送信側の切換えに対称
誤り特性を有するスイツチ回路を使用し、受信側
の切換えに非対称誤り特性を有するスイツチ回路
を使用したから、同一周波数の送信信号を各コイ
ルに順次繰返し送るにもかかわらず、装置が非対
称誤りとなり、回路故障によつても車両ありの出
力が得られ、踏切道における車両検知として安全
性が高まるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる金属検知装置の電気回
路の一実施例を示すブロツク図、第2図はブリツ
ジ回路の一例を示す図、第3図は電気信号の説明
図、第4図はメモリの一例を示す図、第5図は電
気信号の説明図、第6図は対称誤り特性を有する
素子及び非対称誤り特性を有する素子の図であ
る。 1,1…1n:検知回路、2:送信信号発
生器、3:切換回路、4:走査信号発生器、1
5:論理回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 互いに隣接する複数のコイルに所定周波数の
    電気信号を順次切換えて送信し、金属物の接近に
    より各コイルに生じるインピーダンスの変化を受
    信信号の変化として所定レベルが“1”若しくは
    “0”となる信号を発生し、送信側の切換に対応
    して検知信号を順次切換えて発生する金属検知装
    置において、 前記送信側の切換えに対称誤り特性を有するス
    イツチ回路からなる切換回路3を使用し、前記受
    信側の切換えに非対称誤り特性を有するスイツチ
    回路からなる論理回路15を使用した金属検知装
    置。
JP57159260A 1982-09-13 1982-09-13 金属検知装置 Granted JPS5948673A (ja)

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