KR100337620B1 - 열차검지장치 - Google Patents

Abstract

장치 자신의 고장 또는 오동작을 확실하게 검출할 수 있는 열차검지장치를 얻는다.

이렇게 하기 위해 2종류의 주파수를 각각 랜덤하게 다른 출력주기에 설정해서 배열함으로써, 장치 자신의 고장시에는 발생하지 않는 신호패턴을 생성해서, 그중에서 하나를 선택하는 신호생성부(9), 선택된 신호패턴에 따라 신호파형을 형성하는 발진변조부(6), 형성된 신호파형을 증폭해서 열차검지신호로서 궤도회로(1)에 송신하는 증폭부(7), 송신된 열차검지신호와 상기 선택한 신호패턴을 비교하는 송신신호검정부(10)및 궤도회로(1)로부터 수신기부(8)에서 수신한 신호를 상기 선택한 신호패턴과 비교하는 수신신호검정부(11)를 구비하고 있다.

Description

열차검지장치{TRAIN DETECTION DEVICE}

본 발명은 열차의 주행로의 각 폐쇄구간에 열차검지신호를 송신해서, 그 열차검지신호의 수신레벨저하에 의해 열차의 재선을 검지하고, 특히 당해 장치 자신의 고장을 검출할 수 있는 열차검지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열차의 재선검지는, 열차의 주행로를 여러개의 폐쇄구간으로 구분하고, 열차가 현재 어느 폐쇄구간에 있는가를 검지하는 것이다.

이러기 위해서는 각 폐쇄구간에 인접하는 폐쇄구간과는 다른 주파수를 갖는 반송파에 한 종류의 주파수의 변조파를 조합한 신호를 열차검지신호로서 송신하고 그 변조파신호의 수신레벨에 의해 열차의 재선/비재선을 판단한다.

즉 하나의 폐쇄구간에 열차가 진입하면 열차차축에 의한 단락이 생김으로써, 수신레벨이 검지레벨이하가 되므로, 그 폐쇄구간에서의 열차재선이 검지되게 된다.

인접하는 폐쇄구간과는 다른 주파수의 반송파를 사용하는 것은, 열차재선을 검지한 폐쇄구간을 확실하게 특정하기 위해서이다.

예를들면, 일본국 특개소 57-104461 호 공보에서도, 궤도 회로의 각 폐쇄구간에 대해, 각각 다른 주파수를 갖는 반송파(f₁~f₅)에 한 종류의 주파수의 신호파 (F₁)를 조합해서 송신하는 것이 기술되어 있다.

근년에는 상기 열차검지신호는 마이크로컴퓨터에 의해 생성되는 것이 일반적이나, 마이크로컴퓨터는 그 자신에 고장 또는 오동작이 발생한 경우에, 단조 즉 동일주기의 신호발진을 계속하는 경우가 있다.

상기와 같은 종래의 열차검지장치에서는, 열차검지신호로 사용되고 있는 변조파가 원래 동일주기로 출력되어 있으므로, 그 출력신호가 정당하게 생성된 것인가, 장치 자신의 고장 또는 오동작에 의해 발진 계속된것인가의 구별을 할 수가 없었다.본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로 그 목적은, 장치 자신의 고장 또는 오동작을 확실하게 검출할 수 있는 열차검지장치를 얻는 것이다.본 발명에 관한 열차검지장치에서는, 다수의 신호주파수를 순차 배열해서, 각각의 신호주파수의 출력주기를 랜덤하게 다른 길이로 설정한 주파수패턴을 작성하는 수단, 작성된 주파수패턴에 따라 신호파형을 생성하는 수단, 생성한 신호파형을 열차검지신호로서 열차주행로의 각 폐쇄구간의 일단에 접속된 송신기에 출력하는 수단 및 상기 작성한 주파수패턴과 상기 폐쇄구간의 타단에 접속된 수신기측에서 수신한 신호를 대조하는 수단을 구비한 것이다.또, 작성한 주파수패턴과 열차감지신호로서 송신기에 출력한 신호파형을 대조하는 수단을 구비한 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시의 한 형태예인 열차검지장치의 구성을 표시하는 도면.

도 2 는 2개의 변조파의 조합의 기본패턴을 표시하는 도면.

도 3 은 도 2 의 기본패턴의 배열예를 표시하는 도면.

도 4 는 도 3 의 배열에 의해 생성된 신호패턴을 표시하는 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 궤도회로, 4. 운용계처리장치.

5. 연산처리부, 6. 발진변조부,

7. 증폭부, 8. 수신기부,

9. 신호생성부, 10. 송신신호검정부,

11. 수신신호검정부,

실시의 형태 1

도 1 은 본 발명의 실시의 한 형태인 열차검지장치를 표시하는 구성도이다.

도면에서, 1 은 열차주행로의 어느 폐쇄구간의 궤도회로로 그 양단에 송신기인 정합변성기(2)및(2a)와, 수신기인 정합변성기(3)및(3a)를 접속하고 있다.

또 신호처리장치로서는 운용계처리장치(4)와 대기계처리장치(4a)의 2중계로 구성되어 있다.

(5)(5a)는 열차검지신호를 생성하거나 그 신호의 검정처리를 하는 연산처리부 (6)(6a)는 연산처리부(5),(5a)에서 생성된 신호를 기초로 신호파형을 형성하는 발진변조부,(7),(7a)는 그 신호파형이 궤도회로(1)로의 반송파에 조합해서 출력하는 증폭부이다.

또(8),(8a)는 정합변성기(3a)로 부터의 신호를 수신하는 수신기부이다.

또 연산처리부(5),(5a)는 신호생성부(9),(9a),송신신호검정부(10),(10a)및 수신신호검정부(11),(11a)로 구성되어 있다.

12 는 운용계 처리장치(4)로 부터의 송신신호와 대기계처리장치(4a)로 부터의 송신신호와의 전환을 하는 송신전환기이다.

이와 같이 구성된 열차검지장치에서의 동작에 대해 설명한다.

우선, 2종류의 주파수를 갖는 변조파를 순차배열하고, 각각의 신호주파수의 출력주기를 랜덤하게 서로 다른 길이로 설정한 주파수패턴(이후 신호패턴이라 한다)를 작성한다.

출력주기가 랜덤하게 다른 길이라는 것은, 동일주기의 단조로운 반복이 아니라는 것으로, 장치 자신이 고장난 경우에는 발생할 수 없는 신호패턴을 작성하는 것을 목적으로 한다.

예를들면, 주파수 f₁의 변조파 1주기와, 주파수 f₂의 변조파 2주기와의 단조로운 반복(f₁→f₂→f₂→f₁→f₂→f₂→f₁→f₂→ ···)으로 설정하면, 장치 자신에 고장이 발생한 경우에도 같은 발진이 계속되는 경우가 있고, 그 경우, 정상인지 이상인가의 구별이 안되게 된다.

그래서 상기와 같이 2종류의 변조파에 각각 랜덤하게 다른 출력주기를 설정한 신호패턴을 작성하고, 미리 콘솔에서 입력해둔다.

우선, 도 2 에 표시하는 바와같이 2개의 변조파의 조합의 기본패턴을 준비한다.

여기서 기본패턴 1 은, 제1변조파 1 주기와 제2변조파 1주기의 조합, 또 기본패턴 3 은 제1변조파 1 주기와 제2변조파 2주기의 조합을 의미하고 있다.

다음 상기 기본패턴 1~4 를임의의 순서로 배열시킴으로써, 도 3에 표시하는 바와같은 신호패턴 a~f를 생성한다.

즉 신호패턴 a 는 기본패턴 1 , 기본패턴 2 , 기본패턴 3 , 그리고 기본패턴 4 의 순서로 구성되어 있고, 도 2 의 예로부터, 제1변조파 1주기, 제2변조파 1 주기, 제1변조파 2 주기, 제2변조파 1 주기, 제1변조파 1주기, 제2변조파 2주기, 제1변조파 2주기, 제2변조파 2주기의 합계 12주기의 신호가 된다.

이렇게 해서 생성된 신호패턴을 도 4 에 표시한다.

구체적으로, 제1변조파를 19Hz , 제2변조파를 23.75Hz 라고 하면 예를들면 신호패턴 a이면 19Hz₁→23.75Hz→19Hz→19Hz→23.75Hz→19Hz→23.75Hz→23.75Hz→

19Hz₁→19Hz→23.75Hz→23.75Hz 라는 순서가 된다.

연산처리부(5)의 신호생성부(9)에서는 상기와 같이 해서 준비된 신호패턴중에서 하나를 선택해서 기억하는 동시에, 발진변조부(6)에 대해서, 1주기씩 주파수를 지시 출력한다.

발진변조부(6) 에서는 지시된 주파수에 따라 신호파형을 생성한다.

생성된 신호파형은 증폭부(7)에서 적정레벨까지 증폭되고 열차검지신호로서 정합변성기(2a)및(2)경유로 궤도회로(1)에 송신된다.

이때 송신된 열차검지신호를 연산처리부(5)에 피드백하고 송신신호검정부 (10)에서, 신호생성부(9)에서 선택된 신호패턴과 송신된 열차검지신호의 대조를 한다.

이 결과, 신호주파수가 일치해 있으면 장치로서 건전하게 동작하고 있다고 판정할 수 있다.

만약 신호주파수가 불일치하게 되면, 발진변조부(6) 또는 증폭부(7)에 고장 또는 오동작이 발생하고 있다고 판정할 수 있다.

한편, 송신된 열차검지신호는 궤도회로(1)에서 정합변성기(3)및(3a)를 경유해서, 처리장치의 수신기부(8)에 입력된다.

또 정합변성기(2),(2a),(3),(3a)는 처리장치와 케이블과의 인피던스의 정합을 취하기 위한 것이다.

연산처리부(5)의 수신신호검정부(11)에서는 수신한 신호와 기억하고 있던 신호패턴과의 대조를 한다.

이 결과 신호주파수가 일치해 있으면 장치로서 건전하게 동작하고 있다고 판정된다.

만일 신호주파수가 불일치이면, 수신기부(8)에 고장 또는 오동작이 발생해 있다고 판정된다.

또 수신신호가 「무」내지는 검지레벨 이하인 경우는, 당해 궤도회로에 열차가 재선해 있는 것을 표시하고 장치로서의 고장은 아니다.

이상 운용계처리장치(4)에서의 동작으로 설명하였으나, 대기계처리장치(4a)에서도 같은 동작을 병렬해서 하고 있다.

연산처리부(5a)에서의 신호패턴의 설정은 연산처리부(5)에서의 설정과 같고, 또 수신기부(8a)는 궤도회로(1)로부터의 신호를 정합변성기(3),(3a)경유로 수신기부(8)와 병렬수신하고 있다.

만약, 상기 송신신호검정부(10)에서의 송신신호의 검정, 또는 상기 수신신호 검정부(11)에서의 수신신호의 검정에서, 장치 자신의 고장 또는 오동작 발생이라고 판정된 경우는, 운용계처리장치(4)는 자장치전체를 정지상태로 이행시키고 동시에 송신전환기(12)는 대기계처리장치(4a)로부터 출력되는 신호패턴을 열차검지신호로서 송신하기 위한 전환을 하고, 대기계처리장치(4a)를 운용계처리장치(4)에 이행시킨다.

이로써, 열차검지장치로서는 건전한 동작을 계속할수가 있다.

이상과 같이, 2개의 신호변조파 랜덤하게 다른 출력주기를 설정해서, 배열함으로써, 장치 자신의 고장시에는 발생하지 않는 신호패턴을 생성해서 열차검지신호로서 송신하므로, 장치의 하드웨어의 고착상태의 고장이나 소프트웨어의 좋치 않은 동작에 의해 단순한 반복패턴이 계속 출력하고 있는 상태를 확실하게 검지할수 있다.

이로써, 신뢰성이 높은 열차검지장치를 얻을수가 있다.

또 상기 설명에서는 신호변조파를 2종류의 주파수로 하였으나, 3종류이상의 주파수를 조합하면 보다 많은 신호패턴이 생성되고 더욱 확실한 고장검출이 된다.

또 주파수의 배열방법도 상술한 예에 한하지 않고 더욱 복잡한 신호패턴을 생성할수가 있게 된다.

본 발명은, 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 아래에 표시하는 것과 같은 효과를 나타낸다.

다수의 신호주파수를 각각 랜덤하게 다른 출력주기를 설정해서 순차배열한 주파수패턴을 작성하고, 그 주파수패턴에 따라 생성된 신호파형을 열차 검지신호로서 궤도회로의 일단에 접속된 송신기에 출력하며, 상기 궤도회로의 타단에 접속된 수신기로부터 수신한 신호와 상기 작성한 주파수패턴을 대조하도록 하였으므로, 당해 장치의 이상을 확실하게 검출할 수가 있다.

또 열차검지신호로서 송신한 신호파형을 피드백해서, 작성한 주파수패턴과 대조하도록 하였으므로, 장치의 송신이상이 쉽게 검출된다.

Claims (3)

1. 열차의 주행로인 선로를 다수의 패쇄구간으로 구분해서 각 폐쇄구간의 일단에 송신기를, 타단에 수신기를 접속한 지상설비에 대해, 열차검지신호를 상기 송신기측에서 상기 수신기측에 송신하고, 상기 수신기측에서 수신한 상기 열차검지신호의 레벨을 측정해서, 그 측정레벨의 저하에 의해 열차의 재선을 검지하는 열차검지장치에서, 다수의 신호주파수를 순차로 배열하고 각각의 신호주파수의 출력주기를 랜덤하게 서로 다른 길이로 설정한 주파수패턴을 작성하는 수단, 작성된 주파수 패턴에 따라 신호파형을 생성하는 수단, 생성한 신호파형을 상기 열차검주신호로서, 상기 송신기에 출력하는 수단, 및 상기 작성한 주파수패턴과 상기 수신기측에서 수신한 신호를 대조하는 수단을 구비하고, 이 대조결과가 불일치할 때는 당해 장치의 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 열차검지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   작성한 주파수패턴과, 열차검지신호로서 송신기에 출력한 신호파형을 대조하는 수단을 구비하고, 이 대조결과가 불일치인 경우에, 당해 장치의 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 열차검지장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 열차검지장치는, 각 폐쇄구간에 제 1 및 제2의 열차검지장치를 구비하고, 상기 제1의 열차검지장치의 이상이 검출된 경우 상기 제2의 열차검지장치에 의해 열차의 재선을 검지하는 것을 특징으로 하는 열차검지장치.