(57)【要約】【課題】出力先が断線した場合など、電圧に変化がない異常についても検出し、機器と電源を切り離すことにより、信頼性の高い列車制御信号伝達装置を提供する。【解決手段】列車の各車両に備えた駆動制御装置１２に対して車両間を渡って制御信号を発信する手段４と、制御信号を信号ライン１３を通して各車両の駆動制御装置１２に伝送する手段５と、制御信号伝送手段５に電源を供給する手段２と、信号ライン１３の電圧を測定し、制御信号有無情報と制御信号の有無情報を監視する手段８と、電圧監視手段８の出力により信号ライン１３の制御信号の異常を検出する手段１と、異常検出手段１の出力により電源手段２から制御信号伝送手段５への電源の供給を遮断する手段３を備えた列車制御信号伝達装置において、信号ライン１３の電流を測定し、測定値が正常の電流値レベルから外れた場合に電流値レベル外検出の出力を異常検出手段１へ行う手段６を備えた。【選択図】図１
2010011659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の各車両に備えた駆動制御装置に対して車両間を渡って制御信号を発信する制御信号発生手段と、前記制御信号発生手段からの制御信号を信号ラインを通して各車両の駆動制御装置に伝送する制御信号伝送手段と、前記制御信号伝送手段に電源を供給する電源手段と、前記信号ラインの電圧を測定し、前記信号ラインの制御信号有無情報と前記制御信号発生手段からの制御信号の有無情報を比較し監視する電圧監視手段と、前記電圧監視手段の出力により前記信号ラインの制御信号の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段の出力により前記電源手段から前記制御信号伝送手段への電源の供給を遮断する遮断手段を備えた列車制御信号伝達装置において、
前記信号ラインの電流を測定し、測定値が正常の電流値レベルから外れた場合に電流値レベル外検出の出力を前記異常検出手段へ行う電流監視手段を備えたこと特徴とする列車制御信号伝達装置。
【請求項２】
前記電流監視手段は、信号ラインに抵抗を配置し、前記抵抗にかかる電圧の測定を行い、前記信号ラインの電流値レベルが正常の電流値レベルから外れた場合に、電流値レベル外出力を行うことを特徴とする請求項１記載の列車制御信号伝達装置。
【請求項３】
前記信号ラインの電圧値と電流値を同時に計測し、電圧値と電流値の少なくとも一方が異常を検出した場合、前記遮断手段により前記電源手段と前記制御信号伝送手段を切り離すことを特徴とする請求項１記載の列車制御信号伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御信号伝達装置に関し、特に列車速度制御信号の異常検出および異常検出時の制御装置保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の列車制御信号伝達装置について、図２を用いて説明する。従来の列車制御信号伝達装置では、制御信号発生器４から制御信号が出力され、電源２に接続された増幅器５を通して電源レベルで信号ライン１３を通して各車両の制御信号受信器１１に伝送される制御信号について、制御信号発生器４の出力とは異なる誤った制御信号が信号ライン１３に伝送されるのを防ぐため、制御信号発生器４から増幅器５への制御信号と信号ライン１３上の制御信号を緩衝器９により制御信号発生器４と同じレベルにしたものを比較器８により比較し、信号ライン１３上の制御信号の整合性を監視している。
制御信号発生器４からの出力が正常に信号ライン１３に伝送されている場合は、制御信号発生器４から出力される信号の有無と、信号ライン１３に出力される制御信号の有無は比較器８において整合性がとれ、正常時に異常検出装置１には異常検出時の信号は伝送されない。
【０００３】
制御信号発生器４から制御信号出力があるにもかかわらず信号ライン１３に制御信号出力が無い、または制御信号発生器４から制御信号出力が無いのに信号ライン１３に制御信号出力が存在するなど、比較器８で比較する信号に相違が検出される場合、異常検出装置１に比較器８が異常情報を出力し異常検出装置１が異常を判断する。異常検出装置１が異常を判断した場合、異常検出装置１から遮断器３へ電源を遮断するよう信号が出力され、遮断器３が各機器と電源２を切り離す。
【特許文献１】特開２００３−２６７２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の列車制御信号伝達装置では、異常検出方法として、信号ラインの電圧監視により得られる信号ライン上の制御信号の有無と、制御信号発生器から出力される信号の有無を、比較器により比較しているため、出力先で断線が生じた場合など、信号ラインにおいて電圧変化が現れない異常について検出ができない欠点があった。
【０００５】
本発明の目的は、出力先が断線した場合など、電圧に変化がない異常についても検出し、機器と電源を切り離すことにより、信頼性の高い列車制御信号伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する本発明の制御信号保護装置は、列車の各車両に備えた駆動制御装置に対して車両間を渡って制御信号を発信する制御信号発生装置と、前記制御信号発生手段から制御信号を信号ラインを通して各車両の制御装置に伝送する制御信号伝送装置と、前記制御信号伝送装置に電源を供給する電源装置と、前記信号ラインの電圧を測定する電圧測定装置と、前記電圧測定装置の出力からの前記信号ラインの制御信号有無情報と前記制御信号発生装置からの制御信号の有無情報を監視する装置と、前記監視装置の出力により前記信号ラインの制御信号の異常を検出する異常検出装置と、前記異常検出装置の出力により電源と前記制御信号伝送装置を遮断する遮断装置と、前記信号ライン上に抵抗と、前記抵抗にかかる電圧を測定する装置を有する。また、前記電圧測定装置により前記信号ラインの電流値を監視し、前記信号ラインの電流値レベルが正常の電流値レベルから外れた場合に、前記異常検出装置により異常を検出できるようにすることで、前記信号ラインの電圧値と電流値を同時に計測し、電圧値と電流値の少なくとも一方が異常を検出した場合、前記遮断手段により電源と前記制御信号伝送手段を切り離す。
【０００７】
すなわち、本発明は、列車の各車両に備えた駆動制御装置に対して車両間を渡って制御信号を発信する制御信号発生手段と、前記制御信号発生手段からの制御信号を信号ラインを通して各車両の駆動制御装置に伝送する制御信号伝送手段と、前記制御信号伝送手段に電源を供給する電源手段と、前記信号ラインの電圧を測定し、前記信号ラインの制御信号有無情報と前記制御信号発生手段からの制御信号の有無情報を比較し監視する電圧監視手段と、前記電圧監視手段の出力により前記信号ラインの制御信号の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段の出力により前記電源手段から前記制御信号伝送手段への電源の供給を遮断する遮断手段を備えた列車制御信号伝達装置において、前記信号ラインの電流を測定し、測定値が正常の電流値レベルから外れた場合に電流値レベル外検出の出力を前記異常検出手段へ行う電流監視手段を備えた列車制御信号伝達装置である。
【０００８】
また、本発明は、前記電流監視手段は、信号ラインに抵抗を配置し、前記抵抗にかかる電圧の測定を行い、前記信号ラインの電流値レベルが正常の電流値レベルから外れた場合に、電流値レベル外出力を行う上記列車制御信号伝達装置である。
【０００９】
そして、本発明は、前記信号ラインの電圧値と電流値を同時に計測し、電圧値と電流値の少なくとも一方が異常を検出した場合、前記遮断手段により前記電源手段と前記制御信号伝送手段を切り離す上記列車制御信号伝達装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御信号出力異常の監視対象に、電圧値に加え、電流値レベル異常を追加することにより、出力先の短絡など信号ラインの電圧が変化する異常だけでなく、断線など信号ラインの電圧値が変化せずに電流値が変化する異常も検出することが可能になり、従来の方式では検出できなかった異常も検出し、機器を電源から切り離すことにより、列車制御の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明の列車制御信号伝達装置の実施例について、図１を用いて説明する。図１は本実施例の特徴を表す列車制御信号伝達装置における接続状態を示した図である。図に示すように、列車が複数の車両を連結した構成の場合、列車の各車両に備えられた駆動制御装置１２は、信号ライン１３によって他の車両の駆動制御装置１２とつながっている。運転台から伝送される速度指令、停止指令、前進後進指令、車体傾斜指令、車両情報による補正制御指令などの制御信号は、信号ライン１３を通して各車両の駆動制御装置１２に伝送する。電気回路として運転台から各車両を見た場合、信号ライン１３とグラウンドライン１４の間に、各車両に存在する負荷１０が並列して複数接続されていると等価的に考えることができる。
【００１２】
運転台から送られる速度指令などの制御信号は、制御信号発生器４からパルス信号として出力され、増幅器５に入力される。増幅器５には電源２を接続しており、増幅器５に入力された信号を電源２のレベルまで増幅して出力することができる。制御信号発生器４が出力したパルス信号を増幅器５が電源２のレベルまで増幅し、信号ライン１３を通して各車両の駆動制御装置１２に向けて出力する。信号ライン１３を通して伝送する信号は、各車両の制御信号受信器１１により受信し、駆動制御装置１２の入力レベルに変換して駆動制御装置１２に与える。駆動制御装置１２は制御信号受信器１１が与える運転台からの制御信号により、各車両の制御を行う。
【００１３】
前記の、複数の車両を連結した列車における運転台からの制御信号を各車両につながる信号ライン１３を通して各車両に伝送する構成において、運転台の指令とは異なる誤った信号が伝送され、駆動制御装置１２が誤動作することを防ぐため、増幅器５と電源２の間には、回路を切断する遮断器３を設けている。正常に制御信号の伝送が行われている場合、遮断器３は増幅器５と電源２の接続を維持する。信号ライン１３による伝送において、運転台の指令とは異なる誤った信号が伝送されるなど、異常が発生した場合には、遮断器３で電源２と増幅器５の接続を切断することにより、信号ライン１３への出力を停止することができ、各車両の駆動制御装置１２が誤作動することを防ぐことができる。このため、信号ライン１３を通して各車両の駆動制御装置１２に伝送される制御信号が、制御信号発生器４から出力する運転台からの制御指令と整合性がとれているかを、信号ライン１３を通して伝送される制御信号をフィードバックして、制御信号発生器４の出力と比較して確認する必要がある。
【００１４】
信号ライン１３を通して各車両に伝送される制御信号は、増幅器５により電源レベルまで増幅して伝送しているため、制御信号発生器４の出力と同じレベルに変換して比較するため、緩衝器９により電源レベルから制御信号発生器４のレベルに変換し、比較器８に出力する。比較器８は制御信号発生器４が出力したパルス信号と、緩衝器９が出力した信号ライン１３上の制御信号について、伝送路の違いによる伝達時間差を考慮して、信号の有無を比較する。正しく制御信号が各車両に伝送されている場合は、制御信号発生器４が出力するパルス信号の有無と、緩衝器９が出力した信号ライン１３上の制御信号の有無は、比較器８による両信号の比較おいて差異は無く、比較器８は異常検出装置１に異常情報を出力しない。信号ライン１３に何らかの原因で短絡が発生した場合、信号ライン１３の電圧はグラウンドレベルに低下し、制御信号発生器４が制御信号を出力しても、信号ライン１３の電圧は変化しない。前記の短絡異常や、外乱により信号ライン１３に誤った信号が伝送される場合など、制御信号発生器４が出力するパルス信号の有無と、緩衝器９が出力した信号ライン１３上の制御信号の有無に差異がある場合、比較器８による比較で差異を検出し、異常情報を異常検出装置１に出力する。異常検出装置１は比較器８から異常情報の出力があった場合、遮断器３に回路を開放するよう信号を出力し、遮断器３により電源２と増幅器５の接続を切断する。これにより、信号ライン１３と電源２を分離することで、信号ライン１３への出力を停止することができ、各車両の駆動制御装置１２が誤作動することを防ぐことができる。
【００１５】
次に、前記の制御信号発生器４が出力するパルス信号の有無と、緩衝器９が出力した信号ライン１３上の制御信号の有無の比較による異常検出方法では異常が検出できない場合として、各車両につながる信号ライン１３の一部に断線が発生した場合を考える。運転台から各車両を電気的に見ると、信号ライン１３とグラウンドライン１４の間に、各車両に存在する負荷１０は並列に接続されていると見ることができ、断線時には並列に複数接続した負荷１０の内、いくつかが切れることで、運転台から見た信号ライン１３のインピーダンスは減少するが、信号ライン１３とグラウンドライン１４間に複数接続された各車両の負荷１０の内、断線せず運転台につながっている負荷１０にかかる電圧に変化は現れない。したがって、前記の信号ライン１３の一部に断線が発生した場合には、制御信号発生器４が出力する制御信号は、断線していない駆動制御装置１２までは正常に伝送され、制御信号発生器４が出力するパルス信号の有無と、緩衝器９が出力した信号ライン１３上の制御信号の有無を、比較器８により比較した場合、両方の信号に差異は無いため、異常を検出できない。本発明の制御信号保護装置では、信号ライン１３に抵抗７と、抵抗７にかかる電圧を測定し、信号ライン１３を流れる電流を監視する電流監視装置６を設けている。正しく制御信号が各車両に伝送されている時の信号ライン１３の電流値レベルを正常値とした場合、電流監視装置６は正常値を検出している時は異常検出装置１に異常情報を出力しない。断線時には並列に複数接続した負荷１０の内、いくつかが切れることで、運転台から見た信号ライン１３のインピーダンスが減少するため、制御信号を伝送したときの信号ライン１３を流れる電流は増加し、断線前から見て信号ライン１３は過電流の状態になる。信号ライン１３を流れる電流値レベルが、正常に各車両に制御信号が伝送されている時の信号ライン１３を流れる電流値レベルから変化した場合、信号ライン１３に設けた抵抗７に流れる電流値レベルも変化し、抵抗７にかかる電圧が変化する。この抵抗７にかかる電圧の変化を電流監視装置６により検出し、異常検出装置１に異常情報を出力する。異常検出装置１は電流監視装置６から異常情報の出力があった場合、遮断器３に回路を開放するよう信号を出力し、遮断器３により電源２と増幅器５の接続を切断する。信号ライン１３に抵抗７と、電流監視装置６を設け、信号ライン１３の電流値を監視することにより、前記する信号ライン１３が一部断線するような、信号ライン１３の電圧は変化せず、信号ライン１３を流れる電流が変化するような異常についても検出することができるため、列車制御の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例の列車制御信号伝達装置の各機器の接続状態の説明図。
【図２】従来の制御信号保護装置の接続状態の説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１…異常検出装置、２…電源、３…遮断器、４…制御信号発生器、５…増幅器、
６…電流監視装置、７…抵抗、８…比較器、９…緩衝器、１０…負荷、
１１…制御信号受信器、１２…制御装置、１３…信号ライン、１４…グラウンドライン。
【図１】
2010011659.tif 000003
【図２】
2010011659.tif 000004