KR20120026967A

KR20120026967A - Ａｔｃ 차상 장치

Info

Publication number: KR20120026967A
Application number: KR1020110082876A
Authority: KR
Inventors: 나오히로 이께다; 구니아끼 오쯔까
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-03-20
Also published as: KR101240099B1; JP2012056515A; JP5139489B2

Abstract

파일럿 신호를 중첩하지 않고, 저코스트로 확실한 고장 검지를 실현함과 함께, ATC 신호에 중첩되는 노이즈 성분의 경감을 도모한다. 입력된 ATC 신호를 전력 증폭시키는 증폭부와 그 증폭부의 고장을 검지하여 ATC 신호의 출력을 차단하는 기구를 설치한 고장 검지부를 갖는 ATC 차상 장치로서, 증폭부의 후단 혹은 전단에 ATC 신호의 전력을 가변 조정하는 레벨 조정기를 배치한다. 고장 검지부는, 증폭부에 입력되는 ATC 신호 입력 전압, 레벨 조정기로부터 출력되는 ATC 신호 출력 전압 및 레벨 조정기의 게인 설정값에 기초하여, ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압의 비를 연산하고, 이 비와 증폭부의 게인과 레벨 조정기의 게인 설정값으로부터 구해지는 게인 합계를 비교한다. 이에 의해, 파일럿 신호를 중첩하지 않고 증폭부 또는 레벨 조정기의 고장을 확실하게 검지하여, ATC 신호의 출력을 차단한다.

Description

ＡＴＣ 차상 장치{ATC ON BOARD EQUIPMENT}

본 발명의 ATC 차상 장치는, 주로 모노레일이나 신교통 시스템에 이용되고 있는 루프 코일에 의한 ATC 시스템에 적용한다.

철도용 보안 장치인 ATC 시스템은, 궤도 회로(레일)나 루프 코일을 이용하여 열차 검지를 행하여, 열차에 그 구간(궤도)에서의 제한 속도 정보나 정지 목표 궤도 위치를 나타내는 ATC 신호를 송신하고, 열차의 차상 장치에서 이것을 수신하여 소정의 속도로 열차를 주행시킴으로써 열차의 탈선ㆍ충돌 등을 방지하여 안전 운행을 보증하는 시스템이다. 이 일례를 나타내는 선행 기술 문헌으로서, 하기 특허 문헌 1을 들 수 있다.

이 중, 고무 타이어로 주행하는 모노레일이나 신교통 시스템에서는, 레일 대신에 절연물인 빔(beam)을 주행로로 하기 때문에, 빔에 루프 코일을 부설하여 ATC 신호의 전송로로 하고 있다. 이 일례를 나타내는 선행 기술 문헌으로서, 하기 특허 문헌 2를 들 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제4131825호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특개평 2009-96316호 공보

통상적으로, ATC 신호의 수신부ㆍ제어부는, 열차 편성의 양단에 있는 운전 대의 근방에 설치되고, 왕로, 귀로 중 어느 것에서도 ATC 신호를 진행 방향 전방으로부터 확실하게 수신할 수 있도록 하고 있지만, 모노레일이나 신교통 시스템에서는, 연결 차량이 적어 열차 편성 길이가 일반적인 철도와 비교하여 단편성이므로, 열차 편성의 양단에 설치할 필요는 없고, ATC 신호의 수신부ㆍ제어부가 편성 차량의 양단에 있는 운전대 중의 한쪽에만 탑재되는 경우가 많다.

여기서 도 3에 현행의 모노레일이나 신교통 시스템에서의 차상 보안 시스템의 구성을 도시한다.

전후의 선두 차량(38A, 38B)에는, 루프 코일을 통하여 지상측에 TD 신호를 송신함과 함께, 동일하게 루프 코일을 통하여 지상측으로부터 ATC 신호를 수신하는 차량 안테나(37Aㆍ37B)가 탑재되어 있다.

뒤쪽 차량(38B)에는, ATC 수신부(ATC-RX)(31), ATC 신호용 밴드패스 필터[32(ATC-BPF-A) 및 33(ATC-BPF-B)] 및 TD 신호(열차 검지 신호)를 송신하는 TD 신호 송신부[35A(TD-TX-A), 35B(TD-TX-B)] 및 TD 신호용 밴드패스 필터(36)(TD-BPF)가 실장되어 있다.

또한, 앞쪽 차량(38A)에는 ATC 신호용 밴드패스 필터(32)(ATC-BPF-A) 및 ATC 증폭부(34)(ATC-AMP) 및 TD 신호용 밴드패스 필터(36)(TD-BPF)가 실장되어 있다.

우선, TD 신호 송신계에 대하여 설명한다. TD 신호란 열차 검지 신호이며, 도시하지 않은 지상 장치에 대하여 차량으로부터 TD 신호를 송신하고, 지상 장치에서는, 어느 루프 코일(어느 궤도 회로)을 통하여 TD 신호가 송신되고 있는지에 기초하여 열차의 재선(在線)을 판단하고 있다.

TD 송신부[35A(TD-TX-A)ㆍ35B(TD-TX-B)]는, 차량(38A 및 38B)의 최전부(최후부)에 탑재되어 있는 안테나(37Aㆍ37B)로부터, 루프 코일을 통하여 지상 장치에 TD 신호를 송신하기 위해서, 양 차량(38A 및 38B)에 각각 탑재되어 있는 TD 신호용 밴드패스 필터(36)(TD-BPF)에 TD 신호를 출력한다.

양 TD 신호용 밴드패스 필터(36)는, 후술하는 바와 같이 지상으로부터 송신된 ATC 신호가 루프 코일을 통하여, 안테나(37Aㆍ37B) 경유로 수신되고 있기 때문에, 이 ATC 신호가 TD 송신부(35Aㆍ35B)로 돌아 들어가지 않도록, ATC 신호로서 사용하는 주파수 대역의 신호를 제거하기 위해서 설치되어 있다.

또한, 전술한 바와 같이, TD 신호용 밴드패스 필터(36)로부터 출력된 TD 신호는, 안테나(37Aㆍ37B)로부터 루프 코일에 출력되지만, 이 TD 신호가, ATC 수신부(31)(ATC-RX)로 돌아 들어가지 않도록, 양 차량(38A 및 38B)에 탑재되어 있는 ATC 신호용 밴드패스 필터(32)(ATC-BPF-A)에 의해, TD 신호로서 사용하는 주파수 대역의 신호가 제거된다.

다음으로, ATC 신호 수신계에 대하여 설명한다. 지상으로부터 송신된 ATC 신호는, 루프 코일을 통하여 안테나(37Aㆍ37B)로부터 수신되어, 각각의 ATC 신호용 밴드패스 필터(32)에 입력되고, 전술한 대로, TD 송신계로부터 ATC 신호 수신계로 돌아 들어가려고 하는 TD 신호가 제거된다.

또한, 뒤쪽 차량(38B)측의 안테나(37B)로부터 입력된 ATC 신호는, ATC 신호용 밴드패스 필터(32)를 통과한 후, 직접 ATC 수신부(31)(ATC-RX)에 입력되어, 소정의 검파ㆍ복조 처리가 실시된 후에 제어에 사용된다.

한편, 앞쪽 차량의 안테나(37A)로부터 입력된 ATC 신호는, 차량(38A)으로부터 차량(38B)에 배선되는 전송 케이블에 중첩되는 노이즈에 대하여, 소정 이상의 S/N을 확보하기 위해서, ATC 신호용 밴드패스 필터(32)를 통과한 신호가 ATC 증폭부(34)에 의해 증폭되고, 차량(38B)에 실장되는 ATC 신호용 밴드패스 필터(33)(ATC-BPF-B)를 통하여 ATC 수신부(31)(ATC-RX)에 입력된다.

여기서, ATC 증폭부(34)의 구성을 도 4에 도시한다.

이 ATC 증폭부(34)는, ATC 신호를 레벨 조정하기 위한 감쇠기(41), 파일럿 신호 발신기(44), ATC 신호와 파일럿 신호를 중첩하는 중첩부(43), 증폭부(43), 파일럿 신호 성분을 추출하는 밴드패스 필터(45), 그리고 증폭부(43)의 고장을 검지하는 고장 검지부(46)로 구성되어 있다.

감쇠기(레벨 조정기)(41)에 입력된 ATC 신호는, 여기서 노선마다의 ATC 신호 레벨이나 각 열차마다의 ATC 신호의 수신부ㆍ제어부의 종합 게인에 적합하도록, 소정의 레벨로 조정된 후에, 중첩부(42)에 입력되고, 증폭부(43)에서 소정의 게인으로 증폭된 후에, ATC 신호로서 후단의 제어 장치에 출력된다.

한편, 파일럿 신호 발신기(44)로부터, ATC 신호와는 주파수가 상이한 파일럿 신호가 상시 출력되고 있고, 중첩부(42)에서 ATC 신호와 중첩된 후에 증폭부(43)에 출력된다.

증폭부(43)의 파일럿 신호 출력은, 그대로 후단의 증폭부(43)에 출력됨과 동시에, 밴드패스 필터(45)에 입력되고, 여기서 ATC 신호 성분이 제거된 후에 고장 검지부(46)에 입력된다.

고장 검지부(45)에서는, 증폭부(43)에 의한 게인에 따라서 임계값이 설정되어 있고, 이 임계값을 초과하거나, 혹은 하회하는 파일럿 신호 성분이 검출된 경우에는, 증폭부(43)에서 소정 게인의 증폭이 행해지고 있지 않기 때문에, 증폭부(43)의 고장으로 간주하고, 고장 검지 출력 신호를 출력하여, 고장 표시 장치나 경보 장치 등의 장치에 대하여 소정의 처치를 재촉한다.

여기서, 입력되는 ATC 신호 레벨은 루프마다 일정하지는 않고, 또한 루프로부터 루프에 걸칠 때에는 레벨 순간 차단 등에 의해 크게 변동하기 때문에, 고장 검지부의 입력 신호에 사용하는 경우, 임계값을 일정값으로 하면, 정상 시에도 이상으로 판단되게 될 가능성이 있다. 따라서, 열차의 주행 상태에 상관없이, ATC 신호와는 주파수가 상이한 파일럿 신호를 일정 레벨로 상시 발신하여 고장 검지부의 임계값을 고정으로 하고 있다.

이와 같이, 종래의 모노레일용의 차상 보안 시스템에서는, ATC 증폭부 내에서 파일럿 신호를 이용한 고장 검지를 행하고 있어, 다음의 점이 과제로 되었다.

(1) 고장 검지부에의 입력 신호에 ATC 신호와 파일럿 신호가 중첩되어 있기 때문에, ATC 신호를 제거하여 파일럿 신호만을 취출하기 위한 밴드패스 필터(45)가 필요하다.

(2) 동일하게, ATC 증폭부(34)의 후단의 ATC 수신부(31)에의 입력 신호에도 ATC 신호와 파일럿 신호가 중첩되어 있기 때문에, 파일럿 신호를 제거하여, ATC 신호만을 취출하기 위한 밴드패스 필터(도시 생략)가 필요하다.

(3) 파일럿 신호의 전송 경로에, ATC 신호의 레벨 조정을 행하는 레벨 조정용 감쇠기(41)가 포함되어 있지 않기 때문에, 이 감쇠기(41)에서 고장이 발생한 경우에 고장 검지할 수 없다.

(4) ATC 증폭부(34)와 ATC 수신부(31)와의 사이는, ATC 신호와 파일럿 신호가 중첩되어 있기 때문에, 서로의 고조파를 포함시킨 각 성분간의 혼변조 신호가 ATC 신호대에의 노이즈로서 작용하여 악영향을 미칠 가능성이 있다.

특히, ATC 신호의 정보량을 매우 증가시켜, 열차의 제한 속도 정보 외에, 100패턴 이상의 정지 목표 궤도 정보를 포함시키는 등, 세밀한 열차 제어를 가능하게 하고, 열차 간격의 단축화를 실현하는 관점 등에서, 최근 ATC 신호의 디지털화가 진행되고 있지만, ATC 신호에 디지털 정보를 이용하는 경우, 그 이점을 살리기 위해서, ATC 신호 대역을 아날로그 정보의 경우보다도 광역으로 할 필요가 있고, 또한 아날로그 전송보다도 S/N을 크게 취할 필요가 있기 때문에, ATC 신호 전송계의 레벨 다이어그램(level diagram) 설계에 지장을 초래할 가능성이 있다.

(5) ATC 신호와 파일럿 신호를 중첩시키기 위해서, 장치를 구성하는 전자 부품의 내량을 크게 할 필요가 있어, ATC 증폭부가 대형화되게 된다.

이상의 배경에 기초하여, 본 발명의 ATC 차상 장치는, 앞서 설명한 4개의 과제를 해결하기 위해서, 파일럿 신호를 중첩하지 않고, 확실한 고장 검지를 가능하게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 ATC 차상 장치는, 입력된 ATC 신호를 전력 증폭시키는 증폭부와 그 증폭부의 고장을 검지하여 ATC 신호의 출력을 차단하는 기구를 설치한 고장 검지부를 갖는 ATC 차상 장치로서, 다음과 같은 수단을 강구하였다. 즉,

(1) 상기 증폭부의 후단에 상기 ATC 신호의 전력을 가변 조정하는 레벨 조정기를 배치하고, 상기 고장 검지부는, 상기 증폭부에 입력되는 ATC 신호 입력 전압, 상기 레벨 조정기로부터 출력되는 ATC 신호 출력 전압 및 상기 레벨 조정기의 게인 설정값을 입력하고, 상기 ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압의 비를 연산하고, 상기 증폭부의 게인과 레벨 조정기의 게인 설정값으로부터 구해지는 게인의 합계와 상기 비를 비교함으로써, 상기 증폭부 및 레벨 조정기의 작동을 감시하고, 상기 게인의 합계와 상기 비와의 사이에 소정 범위 이상의 차가 발생한 경우에는, 상기 증폭부 또는 레벨 조정기에 고장이 발생하였다고 판단하여, ATC 신호의 출력을 차단하도록 하였다.

(2) 상기 ATC 신호 입력 전압과 상기 증폭부에 의해 증폭된 ATC 신호와의 비를 연산하고, 그 비를 상기 증폭부의 게인과 비교함으로써 상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것이 고장났는지를 판별하도록 하였다.

(3) 상기의 ATC 차상 장치에 있어서, 상기 증폭부의 전단에 상기 ATC 신호의 전력을 가변 조정하는 레벨 조정기를 배치하고, 상기 고장 검지부는, 상기 레벨 조정기에 입력되는 ATC 신호 입력 전압, 상기 증폭부로부터 출력되는 ATC 신호 출력 전압 및 상기 레벨 조정기의 게인 설정값을 입력하고, 상기 ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압의 비를 연산하고, 상기 증폭부의 게인과 레벨 조정기의 게인 설정값으로부터 구해지는 게인의 합계와 상기 비를 비교함으로써, 상기 증폭부 및 레벨 조정기의 작동을 감시하고, 상기 게인의 합계와 상기 비와의 사이에 소정 범위 이상의 차가 발생한 경우에는, 상기 증폭부 또는 레벨 조정기에 고장이 발생하였다고 판단하여 ATC 신호의 출력을 차단하도록 하였다.

(4) 상기 ATC 신호 입력 전압과 상기 레벨 조정기에 의해 전력이 가변 조정된 ATC 신호와의 비를 연산하고, 그 비를 상기 게인 설정값과 비교함으로써 상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것이 고장났는지를 판별하도록 하였다.

(5) 그때, 상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것의 고장인지를 판별할 때, 정상 범위를 최대 ±1㏈(±12％) 이하로 하거나, 정상 범위 외의 계속 시간을, 최소 10mS 이상으로 한정해도 된다.

본 발명에 따른 ATC 차상 장치에서는, ATC 신호에 파일럿 신호를 사용하지 않고, 증폭부 혹은 레벨 조정기에 의한 게인의 이상을, ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압을 비교함으로써 검출하고 있으므로, ATC 신호에 대한 노이즈 성분을 크게 저감할 수 있다.

또한, 고장 검지부의 전단에 ATC 신호를 제거하기 위한 밴드패스 필터를 실장하는 것이 불필요하게 되고, 또한 ATC 수신부의 전단에 파일럿 신호를 제거하기 위한 밴드패스 필터를 실장하는 것이 불필요하게 된다. 또한 증폭부의 입력 전압과 레벨 조정부의 출력 전압의 비를 연산하고, 증폭부의 고정 게인과 레벨 조정부의 가변 게인으로부터 요구되는 게인의 합계와 상기 비와의 차를 감시하고, 소정 범위 이상의 차가 발생한 경우에는 상기 증폭부와 레벨 조정부에 고장이 발생하였다고 판단함으로써, 열차의 주행 상태에 영향을 받지 않고 상시 ATC 증폭기의 어느 부분이든 고장 검지를 행하는 것이 가능하게 되어, 시스템의 가동율을 높일 수 있다.

게다가, ATC 신호에 대하여 불필요한 신호를 중첩하지 않고 ATC 수신부에 신호 전송이 가능하게 되기 때문에, ATC 신호의 S/N 확보가 용이하게 되고, 또한 ATC 신호만의 내량을 고려하면 되기 때문에 ATC 증폭기의 소형화를 도모할 수 있음과 함께, ATC 신호의 디지털화 시에 ATC 신호 대역을 광역화해도 고S/N비를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 ATC 차상 시스템 블록도.
도 2는 본 발명의 ATC 증폭부의 블록도.
도 3은 종래의 모노레일용 ATC 차상 시스템 블록도.
도 4는 종래의 ATC 증폭부의 블록도.

이하, 도면을 이용하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.

[실시예]

도 1은 모노레일용 디지털 ATC 시스템에 본 발명을 적용한 ATC 차상 시스템의 구성도이다.

전후의 선두 차량(18Aㆍ18B)에는, 루프 코일을 통하여 지상측에 TD 신호를 송신함과 함께, 동일하게 루프 코일을 통하여 지상측으로부터 ATC 신호를 수신하는 차량 안테나(17Aㆍ17B)가 탑재되어 있다.

뒤쪽 선두 차량(18B)에는, ATC 수신부(ATC-RX)(11), ATC 신호용 밴드패스 필터(12)(ATC-BPF-A) 및 TD 신호(열차 검지 신호)를 송신하는 TD　신호 송신부[15A(TD-TX-A)ㆍ15B(TD-TX-B)] 및 TD 신호용 밴드패스 필터(16)(TD-BPF)가 실장되어 있다.

또한, 앞쪽 선두 차량(11A)에는, ATC 신호용 밴드패스 필터(12)(ATC-BPF-A) 및 ATC 증폭기(14)(ATC-AMP) 및 TD 신호용 밴드패스 필터(16)(TD-BPF)가 실장되어 있다.

우선, TD 신호 송신계에 대하여 설명한다. TD 송신부[15A(TA-TX-A)ㆍ15B(TA-TX-B)]는, 차량(18A 및 18B)의 최전부(최후부)에 실장되어 있는 안테나(17Aㆍ17B)로부터 TD 신호를 지상 장치로 송신하기 위해서, TD 신호용 밴드패스 필터(16)에 TD 신호를 출력한다. 본 밴드패스 필터(16)는, 지상으로부터 송신된 ATC 신호가 안테나(17Aㆍ17B)를 통하여 차상에 수신되고 있기 때문에, ATC 신호를 제거하여 TD 송신부(15A, 15B)로 돌아 들어오지 않도록 하기 위해서 설치되어 있다. 또한, TD 신호용 밴드패스 필터(16)로부터 출력된 TD 신호는, ATC 신호용 밴드패스 필터(12)(ATC-BPF-A)에 의해 제거되어, ATC 수신부(11)로 돌아 들어가지 않고 안테나(17Aㆍ17B)로부터 출력된다.

다음으로, ATC 신호 수신계에 대하여 설명한다. 지상으로부터 송신된 ATC 신호는 안테나(17Aㆍ17B)로부터 수신되어, ATC 신호용 밴드패스 필터(12)에 입력된다. 여기서, 전술한 대로, TD 송신계로부터 돌아 들어간 TD 신호가 제거된다. 안테나(17B)로부터 입력된 ATC 신호는, 밴드패스 필터(12)를 통과한 후, 직접 ATC 수신부(11)에 입력되어, 소정의 검파ㆍ복조 처리가 실시된 후에 제어에 사용된다. 한편, 참조 부호 17A의 안테나로부터 입력된 ATC 신호는, 차량(18A)으로부터 차량(18B)에 실장되어 배선되는 전송 케이블에 중첩되는 노이즈와의 S/N을 확보하기 위해서 ATC 증폭기(14)에 의해 증폭되어 ATC 수신부(11)에 입력된다.

여기서, ATC 증폭기(14)의 구성을 도 2에 도시한다. ATC 증폭기(14)는, 증폭부(21), 레벨 조정부(22), 증폭부(23)와 레벨 조정부의 고장 검지부(23)로 구성된다. 증폭부(21)에 입력된 ATC 신호는, 여기서 소정의 게인 G1로 전력 증폭되어 레벨 조정부(22)에 입력된다. 여기서 임의의 게인 G2로 레벨 조정된 후에 후단의 장치에 출력된다. 한편, 증폭부(21)의 입력 신호 Vin과 레벨 조정부(22)의 출력 신호 Vout는, 고장 검지부(23)에 입력되고, 이 고장 검지부(23)에서는, 증폭부(21)의 게인 G1과 레벨 조정부(22)의 게인 G2에 기초하여, 하기 수학식 1의 고장 검지 법칙에 의해 고장을 검지하도록 하고 있다.

(단, K1<1, K2>1)

즉, Vout/Vin이 수학식 1을 충족시키고 있으면, 증폭부(21)와 레벨 조정부(22)는 정상이라고 판단하고, Vout/Vin이 수학식 1을 충족시키고 있지 않으면 증폭부(21)와 레벨 조정부(22)의 고장으로 간주하고, 고장 검지 출력 신호를 출력하여 타장치에 대하여 소정의 처치를 재촉한다.

또한, 상기 실시예에서, ATC 증폭부(21) 후단과 레벨 조정기(22)와의 접속부로부터 ATC 증폭부(21)에 의해 증폭된 ATC 신호를 취출하고, ATC 증폭부(21)에 입력된 ATC 신호에 대한 비를 연산하고, 이 비와 ATC 증폭부(21)의 고정 게인을 비교함으로써, ATC 증폭부(21)의 이상을 단독으로 판정할 수 있고, 전술한 수학식 1에 의한 판정과 맞추면, ATC 증폭부(21) 혹은 레벨 조정기(22) 중 어느 것이 고장났는지를 판정할 수 있다.

또한, 상기의 실시예에서는, ATC 증폭부(21)의 후단에 레벨 조정기(22)를 설치하였지만, 레벨 조정기(22)를 전단에 설치하고, 그 후단에 ATC 증폭부(21)를 설치해도 된다.

그때, 증폭부(21)의 게인 G1과 레벨 조정부(22)의 게인 G2에 대하여, 정상 범위로서, 최대 0.88<K1<1, 1<K2<1.12, 즉 ±12％, ±1㏈로 한정하면 보다 정확한 고장 판정을 행할 수 있다.

즉, G1 및 G2를 결정하는 요소가, 증폭부(21)나 레벨 조정부(22)를 구성하는 회로 상수 중 저항기에 지배되기 때문이며, 저항기의 정밀도는 ±0.5％?±5％ 정도가 주류인 것, 및 K1ㆍK2의 하한ㆍ상한을 이와 같이 정함으로써, 증폭부(21)나 레벨 조정부(22) 자체의 고장 검지 정밀도를 높여, 확실한 고장 검지를 실현할 수 있다.

또한, K1ㆍK2의 한정의 유무에 상관없이, 수학식 1의 범위 외로 되어 고장 판정할 때까지의 계속 시간은 적어도 10mS 이상으로 할 수 있다. 이에 의해, 10mS 미만의 계속 시간에서 수학식 1의 범위 외로 되어도, 노이즈 등에 의한 순시의 변동으로 판별할 수 있고, 그 결과, 증폭부(21)나 레벨 조정부(22)의 회로의 시상수를 최소 수mS로 할 수 있고, 또한 고장 검지부 내의 처리 시간 지연도 최소 수mS로 할 수 있다.

전술한 대로, 본 발명에 따른 ATC 차상 장치에서는, ATC 신호와 주파수가 상이한 파일럿 신호를 사용하고 있지 않으므로, ATC 신호에 중첩되는 노이즈 성분이 경감됨과 함께, 고장 검지부의 전단에 ATC 신호를 제거하기 위한 밴드패스 필터나, ATC 수신부의 전단에 파일럿 신호를 제거하기 위한 밴드패스 필터를 실장하는 것이 불필요하게 되어, 저코스트이며 신뢰성이 높은 ATC 차상 장치를 실현할 수 있고, 게다가, ATC 신호의 디지털화에 매우 유리하기 때문에, 열차 운행 제어 시스템에 널리 이용되는 것이 기대된다.

11 : ATC 수신부
12 : ATC 신호용 밴드패스 필터
14 : ATC 증폭기
15Aㆍ15B : TD 송신부
16 : TD 신호용 밴드패스 필터
17Aㆍ17B : 안테나
18Aㆍ18B : 차량

Claims

입력된 ATC 신호를 전력 증폭시키는 증폭부와 그 증폭부의 고장을 검지하여 ATC 신호의 출력을 차단하는 기구를 설치한 고장 검지부를 갖는 ATC 차상(車上) 장치로서,
상기 증폭부의 후단에 상기 ATC 신호의 전력을 가변 조정하는 레벨 조정기를 배치하고,
상기 고장 검지부는, 상기 증폭부에 입력되는 ATC 신호 입력 전압, 상기 레벨 조정기로부터 출력되는 ATC 신호 출력 전압 및 상기 레벨 조정기의 게인 설정값을 입력하고, 상기 ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압의 비를 연산하고, 상기 증폭부의 게인과 레벨 조정기의 게인 설정값으로부터 구해지는 게인의 합계와 상기 비를 비교함으로써, 상기 증폭부 및 레벨 조정기의 작동을 감시하고, 상기 게인의 합계와 상기 비와의 사이에 소정 범위 이상의 차가 발생한 경우에는, 상기 증폭부 또는 레벨 조정기에 고장이 발생하였다고 판단하여, ATC 신호의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 ATC 차상 장치.
제1항에 있어서,
상기 ATC 신호 입력 전압과 상기 증폭부에 의해 증폭된 ATC 신호와의 비를 연산하고, 그 비를 상기 증폭부의 게인과 비교함으로써 상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것이 고장났는지를 판별하는 ATC 차상 장치.
입력된 ATC 신호를 전력 증폭시키는 증폭부와, 그 증폭부의 고장을 검지하여 ATC 신호의 출력을 차단하는 기구를 설치한 고장 검지부를 갖는 ATC 차상 장치로서,
상기 증폭부의 전단에 상기 ATC 신호의 전력을 가변 조정하는 레벨 조정기를 배치하고, 상기 고장 검지부는, 상기 레벨 조정기에 입력되는 ATC 신호 입력 전압, 상기 증폭부로부터 출력되는 ATC 신호 출력 전압 및 상기 레벨 조정기의 게인 설정값을 입력하고, 상기 ATC 신호 입력 전압과 ATC 신호 출력 전압의 비를 연산하고, 상기 증폭부의 게인과 레벨 조정기의 게인 설정값으로부터 구해지는 게인의 합계와 상기 비를 비교함으로써, 상기 증폭부 및 레벨 조정기의 작동을 감시하고, 상기 게인의 합계와 상기 비와의 사이에 소정 범위 이상의 차가 발생한 경우에는, 상기 증폭부 또는 레벨 조정기에 고장이 발생하였다고 판단하여, ATC 신호의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 ATC 차상 장치.
제3항에 있어서,
상기 ATC 신호 입력 전압과 상기 레벨 조정기에 의해 전력이 가변 조정된 ATC 신호와의 비를 연산하고, 그 비를 상기 게인 설정값과 비교함으로써 상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것이 고장났는지를 판별하는 ATC 차상 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것의 고장인지를 판별할 때, 정상 범위를 최대 ±1㏈(±12％) 이하로 하는 것을 특징으로 하는 ATC 차상 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증폭부 혹은 상기 레벨 조정기 중 어느 것의 고장인지를 판별할 때, 정상 범위 외의 계속 시간을, 최소 10mS 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 ATC 차상 장치.