(57)【要約】【課題】２重系の信号処理部の一方の電源供給を遮断した場合でも、列車検知感度の低下がないＡＴＣ地上装置を提供する。【解決手段】各系の信号処理部２０，３０の電源供給の有無を電磁リレー１３，１４で監視し、いずれか一方の信号処理部２０（又は３０）の電源供給が遮断されたときに電磁リレー１３（又は１４）の電磁コイル１３Ａ（又は１４Ｂ）が非励磁となり、常開のリレー接点１３Ｂ（又は１４Ｂ）がオンし、負荷抵抗１５（又は１６）が、レベル調整部１０の出力端に対して信号処理部２０と並列接続する構成とすることにより、信号処理部３０（又は２０）に入力するレベル調整部１０の出力信号のレベル上昇を抑制する。【選択図】図１
2004210121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道側から受信した受信信号のレベルを調整して出力するレベル調整部と、前記軌道側にＡＴＣ信号を送信すると共に前記レベル調整部の出力信号を入力し当該出力信号のレベルを閾値と比較して列車検知処理を行う信号処理部とを備え、該信号処理部を２重系として前記レベル調整部の出力信号を各系の信号処理部にそれぞれ入力する構成としたＡＴＣ地上装置において、
各系の前記信号処理部に対する電源供給の有無を監視する電源監視手段と、
通常時は使用しない代替用の電気的負荷と、
いずれか一方の系の信号処理部に対する電源供給が遮断されたことを前記電源監視手段が検出したときに、前記レベル調整部の出力端に対して前記信号処理部と並列に前記電気的負荷を接続するスイッチ手段と、
を備えて構成したことを特徴とするＡＴＣ地上装置。
【請求項２】
前記レベル調整部側に、前記電源監視手段、電気的負荷及びスイッチ手段を配置した請求項１に記載のＡＴＣ地上装置。
【請求項３】
前記各信号処理部側に、前記電源監視手段、電気的負荷及びスイッチ手段をそれぞれ配置した請求項１に記載のＡＴＣ地上装置。
【請求項４】
各電源監視手段は、他系の信号処理部の電源供給の有無を監視し、電源供給が遮断されたことを検出したときに自系のスイッチ手段及び電気的負荷により自系の信号処理部側に前記電気的負荷を並列接続する構成である請求項３に記載のＡＴＣ地上装置。
【請求項５】
前記電源監視手段とスイッチ手段を、各信号処理部に電源を供給する電源部から電源供給を受けて励磁される電磁コイルと、該電磁コイルへの電源供給が停止して非励磁となったときに閉じて前記電気的負荷を信号処理部側に並列接続する常開接点とを備えた電磁リレーで構成した請求項１〜４のいずれか１つに記載のＡＴＣ地上装置。
【請求項６】
軌道側から受信した受信信号のレベルを調整して出力するレベル調整部と、前記軌道側にＡＴＣ信号を送信すると共に前記レベル調整部の出力信号を入力し当該出力信号のレベルを閾値と比較して列車検知処理を行う信号処理部とを備え、該信号処理部を２重系として前記レベル調整部の出力信号を各系の信号処理部にそれぞれ入力する構成としたＡＴＣ地上装置において、
各系に設けられて他系の前記信号処理部に対する電源供給の有無をそれぞれ監視する各電源監視手段と、他系の信号処理部に対する電源供給が遮断されたことを自系の前記電源監視手段が検出したときに自系の信号処理部における前記閾値のレベルを適正に調整する閾値レベル調整手段とを備えたことを特徴とするＡＴＣ地上装置。
【請求項７】
前記閾値レベル調整手段は、ソフトウエア処理で閾値レベルを調整する構成である請求項６に記載のＡＴＣ地上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道側から受信した信号のレベル調整部が１重系で、レベル調整後の受信信号に基づいて列車検知処理を行う信号処理部が２重系であるＡＴＣ地上装置に関し、特に、一方の信号処理部の電源供給が遮断された場合の列車検知感度の低下を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＣ（自動列車制御）システムは、先行列車との間隔及び進路の開通状況に応じて、許容運転情報を地上装置から車上装置に伝送すると共に、車上において列車の速度を連続的に照査し、許容速度以下になるよう列車の速度制御を自動的に行うシステムである。ＡＴＣシステムにおけるＡＴＣ地上装置では、例えば軌道回路から列車制御のためのＡＴＣ信号を受信して軌道回路に列車が在線しているか否かを検知しながら、先行列車の位置等に基づいて列車速度を自動的に制限速度以下に制御して各列車を安全に運行させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来、この種のＡＴＣ地上装置は、軌道回路から受信するＡＴＣ信号のレベルを調整するレベル調整部と、レベル調整部の出力信号のレベルが予め定めた閾値より低下したときに列車有りと判定して軌道リレーを落下制御する列車検知処理機能を備えた信号処理部とを備える。そして、レベル調整部は１重系とし信号処理部は稼動性を考慮して２重系とし、１つのレベル調整部の出力を各系の信号処理部にそれぞれ入力して各系毎に列車検知処理を行う構成である。これにより、一方の系の信号処理部が故障しても他系の信号処理部が列車検知処理を行うので、列車運行の稼動率が確保される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１３３１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メンテナンスのために故障した信号処理部に対する電源供給を遮断した場合、レベル調整部の出力側から見た負荷インピーダンスが変化する。例えば、各系の信号処理部の入力インピーダンスが１２００Ωとすると、各系の信号処理部が正常であれば、レベル調整部の出力側には２つの信号処理部が並列に接続しているので、レベル調整部の出力側から見た負荷インピーダンスは６００Ωとなる。しかし、一方の系の信号処理部が故障して電源供給が遮断されると、故障側の信号処理部の入力インピーダンスが極端に高くなり、レベル調整部の出力側から見た負荷インピーダンスは略１２００Ωに変化する。かかる負荷インピーダンスの変化により、レベル調整部から信号処理部に入力する信号レベルが上昇する。信号処理部の入力信号レベルが上昇すると、軌道回路に列車が進入してから信号処理部の入力信号レベルが閾値より低下するまでの時間が通常に比べて長くなる。このため、軌道回路に列車が進入してから信号処理部により軌道リレーが落下するまでに時間がかかり列車検知が遅れ、列車検知感度が低下する虞れがある。
【０００６】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、故障側の信号処理部の電源供給を遮断した場合でも列車検知感度の低下がないＡＴＣ地上装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、軌道側から受信した受信信号のレベルを調整して出力するレベル調整部と、前記軌道側にＡＴＣ信号を送信すると共に前記レベル調整部の出力信号を入力し当該出力信号のレベルを閾値と比較して列車検知処理を行う信号処理部とを備え、該信号処理部を２重系として前記レベル調整部の出力信号を各系の信号処理部にそれぞれ入力する構成としたＡＴＣ地上装置において、各系の前記信号処理部に対する電源供給の有無を監視する電源監視手段と、通常時は使用しない代替用の電気的負荷と、いずれか一方の系の信号処理部に対する電源供給が遮断されたことを前記電源監視手段が検出したときに、前記レベル調整部の出力端に対して前記信号処理部と並列に前記電気的負荷を接続するスイッチ手段とを備えて構成した。
【０００８】
かかる構成では、電源監視手段は、各系の信号処理部に電源が供給されているか否かを監視する。いずれか一方の信号処理部の電源供給が遮断したことを電源監視手段が検出すると、スイッチ手段が動作して電気的負荷を、レベル調整部の出力端に対して信号処理部と並列に挿入する。これにより、電源供給が遮断されて一方の信号処理部の負荷インピーダンスが高くなっても電気的負荷の挿入により、レベル調整部の出力端側からみた負荷インピーダンスの変化が抑制され、レベル調整部の出力信号レベルの変化を抑制できるようになる。
【０００９】
請求項２のように、前記レベル調整部側に、前記電源監視手段、電気的負荷及びスイッチ手段を配置してもよく、請求項３のように、前記各信号処理部側に、前記電源監視手段、電気的負荷及びスイッチ手段をそれぞれ配置してもよい。
【００１０】
また、請求項４のように、各電源監視手段は、他系の信号処理部の電源供給の有無を監視し、電源供給が遮断されたことを検出したときに自系のスイッチ手段及び電気的負荷により自系の信号処理部側に前記電気的負荷を並列接続する構成とするとよい。
【００１１】
請求項５のように、前記電源監視手段とスイッチ手段を、各信号処理部に電源を供給する電源部から電源供給を受けて励磁される電磁コイルと、該電磁コイルへの電源供給が停止して非励磁となったときに閉じて前記電気的負荷を信号処理部側に並列接続する常開接点とを備えた電磁リレーで構成するとよい。
【００１２】
また、請求項６の発明は、軌道側から受信した受信信号のレベルを調整して出力するレベル調整部と、前記軌道側にＡＴＣ信号を送信すると共に前記レベル調整部の出力信号を入力し当該出力信号のレベルを閾値と比較して列車検知処理を行う信号処理部とを備え、該信号処理部を２重系として前記レベル調整部の出力信号を各系の信号処理部にそれぞれ入力する構成としたＡＴＣ地上装置において、各系に設けられて他系の前記信号処理部に対する電源供給の有無をそれぞれ監視する各電源監視手段と、他系の信号処理部に対する電源供給が遮断されたことを自系の前記電源監視手段が検出したときに自系の信号処理部における前記閾値のレベルを適正に調整する閾値レベル調整手段とを備えて構成した。
【００１３】
かかる構成では、各電源監視手段が他系の信号処理部の電源供給の有無を監視する。他系の信号処理部の電源供給が遮断したことを電源監視手段が検出すると、自系の閾値レベル調整手段により自系の信号処理部の閾値レベルを、レベル調整部の出力信号レベル変化に合わせて適正に調整するようになる。
【００１４】
この場合、請求項７のように、前記閾値レベル調整手段は、ソフトウエア処理で閾値レベルを調整する構成とすれば、閾値レベルの調整が容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るＡＴＣ地上装置の第１実施形態のブロック図である。
【００１６】
図１において、本実施形態のＡＴＣ地上装置１は、図示しない列車軌道から受信した受信信号のレベルを調整して出力するレベル調整部１０と、レベル調整部１０の出力信号を入力して閾値と比較し列車の有無を判定する列車検知処理を行う１系及び２系信号処理部２０，３０と、各信号処理部２０，３０の列車検知処理出力により動作して落下時に列車有りを通報する軌道リレー４０とを備える。そして、信号処理部２０，３０を２重系構成とし、それぞれが列車検知処理を実行する。このような２重系構成とすることにより、例え一方の信号処理部２０（又は３０）が故障した場合でも、他系の信号処理部３０（又は２０）の処理動作で軌道リレー４０を故障発生以前の状態に維持できるようになっている。
【００１７】
前記レベル調整部１０は、ノイズ除去用の帯域フィルタ及び可変減衰器を備える調整部１１と、調整部１１の出力を１系及び２系の各信号処理部２０，３０へ伝達するトランス１２と、１系と２系の各信号処理部２０，３０の各電源供給の有無を監視するための第１及び第２電磁リレー１３，１４と、通常時は使用しない代替用の電気的負荷としての各負荷抵抗１５，１６とを備える。
【００１８】
前記調整部１１は、各系の信号処理部２０，３０に入力するレベル調整部１０の出力信号レベルが適切なレベルとなるよう受信信号のレベルを調整するものである。
【００１９】
前記第１及び第２電磁リレー１３，１４は、各系の電源に接続されて励磁される電磁コイル１３Ａ，１４Ａと、電磁コイル１３Ａ，１４Ａが励磁状態のときにオフし、非励磁状態のときにオンする常開の第１及び第２リレー接点１３Ｂ，１４Ｂからなる。第１及び第２リレー接点１３Ｂ，１４Ｂは、各負荷抵抗１５，１６と直列に配置され、オンしたときに負荷抵抗１５，１６をレベル調整部１０の出力端に対して信号処理部２０，３０と並列に接続するよう配置されている。従って、各電磁リレー１３，１４が電源監視手段とスイッチ手段の機能を備える。尚、電磁リレーに代えてフォトＭＯＳリレー等を用いてもよい。
【００２０】
前記１系と２系の各信号処理部２０，３０は同一の構成で同一の処理を実行する例えばＣＰＵやメモリ等を備えた論理処理部を備え、論理処理部は、レベル調整部１０からの出力信号のレベルが予め定めた閾値以上のときに列車無しと判定し、閾値未満になったときに列車有りと判定し、軌道リレー４０を非励磁とする。１系と２系の各信号処理部２０，３０は、個別に電源供給されており、一方が故障して電源供給を遮断された場合でも他方はそのまま動作が継続できる。尚、各信号処理部２０，３０は、図示しないが先行列車の状況等の情報に基づいて所定のＡＴＣ信号を列車軌道を介して車上側に送信する機能を備える。
【００２１】
次に、第１実施形態のＡＴＣ地上装置の動作を説明する。
まず、列車検知動作について簡単に説明すると、列車軌道に列車が存在せずレベル調整部１０に受信信号が入力すると、レベル調整部１０から適正にレベル調整された閾値以上のレベルの出力信号が各系の信号処理部２０，３０に入力し、信号処理部２０，３０は列車無しと判定し、軌道リレー４０を励磁状態に維持する。列車軌道に列車が進入してレール間が車輪に短絡されて受信信号がなくなると、レベル調整部１０の出力信号レベルが低下し、閾値未満になった時点で信号処理部２０，３０は列車有りと判定して軌道リレー４０を非励磁として列車の存在を通報する。ここで、例えば各信号処理部２０，３０の入力インピーダンスが１２００Ωとすれば、レベル調整部１０の出力端側から見た負荷インピーダンスは、信号処理部２０，３０が並列に接続しているので６００Ωであり、レベル調整部１０の出力信号レベルは、この負荷インピーダンス６００Ωに対して適性に調整されている。そして、１系と２系の信号処理部２０，３０に電源が供給されているときは、電磁リレー１３，１４の電磁コイル１３Ａ，１４Ａは励磁状態にあり、リレー接点１３Ｂ，１４Ｂはオフし、負荷抵抗１５，１６は信号処理部２０，３０の信号入力ラインから切り離されている。
【００２２】
この状態で、例えば１系の信号処理部２０が故障して電源供給を遮断したとする。この場合、１系の信号処理部２０の入力インピーダンスが極端に高くなる。このとき、電磁リレー１３の電磁コイル１３Ａが電源供給の停止により非励磁となりそのリレー接点１３Ｂがオンし、負荷抵抗１５がレベル調整部１０の出力側に対して信号処理部２０と並列に挿入される。負荷抵抗１５の抵抗値を例えば信号処理部２０の入力インピーダンスと同じ１２００Ωとしておけば、レベル調整部１０の出力端側から見た負荷インピーダンスは６００Ωで変化せず、２系の信号処理部３０に入力する信号レベルの変化を抑制できる。これにより、レベル調整部１０の出力信号レベルの上昇に起因する信号処理部３０の列車検知感度の低下を防止できる。
【００２３】
尚、２系の信号処理部３０が故障した場合は、電磁リレー１４の電磁コイル１４Ａが非励磁となりそのリレー接点１４Ｂがオンし、負荷抵抗１６がレベル調整部１０の出力側に対して信号処理部３０と並列に挿入される。
【００２４】
このように、本実施形態のＡＴＣ地上装置１によれば、一方の信号処理部２０（又は３０）の電源供給を遮断した場合でも、他方の信号処理部３０（又は２０）の列車検知感度の低下を防止できる。このため、従来では故障した信号処理部の修復作業を列車運行のない夜間にしかできなかったが、本実施形態装置では、列車運行中の昼間でも故障した信号処理部の修復作業が可能となる。
【００２５】
尚、電気的負荷のインピーダンス値は、必ずしも信号処理部と同じ値である必要はなく、レベル調整部１０の出力信号レベル変化が±３ｄＢ（デシベル）の範囲内に収まるような範囲の値であればよい。
【００２６】
図２に、本発明に係るＡＴＣ地上装置の第２実施形態のブロック図を示す。尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図２の第２実施形態は、前述の電磁リレー１３，１４と、負荷抵抗１５，１６を各系の信号処理部２０，３０側に配置した例である。
【００２７】
図２において、本実施形態の信号処理部２０，３０は、前述した例えばＣＰＵやメモリ等を備えた論理処理部２１，３１の前段に、リレー接点１３Ｂ，１４Ｂと負荷抵抗１５，１６をそれぞれ配置する。また、各系の信号処理部２０，３０に設けられる電磁リレー１３，１４は、他系の電源に接続されて他系の電源供給の有無を監視し、他系の電源供給が遮断されたときに、自系の論理処理部２１，３１に対して負荷抵抗を並列接続する構成である。
【００２８】
次に、第２実施形態の動作を説明する。尚、第１実施形態とは、基本的な動作は同様であり電源遮断時の負荷抵抗の接続形態が異なるだけであるので、ここでは、電源遮断時の負荷抵抗の接続についてだけ説明する。
【００２９】
例えば、１系の信号処理部２０が故障して電源供給を遮断したとすると、電磁リレー１４の電磁コイル１４Ａが電源供給の停止により非励磁となりそのリレー接点１４Ｂがオンし、負荷抵抗１６がレベル調整部１０の出力側に対して自系（２系）の論理処理部３１と並列に挿入され、第１実施形態と同様に、２系の信号処理部３０に入力する信号レベルの変化を抑制して、信号処理部３０の列車検知感度の低下を防止する。逆に、２系の信号処理部３０の電源供給が遮断された場合は、電磁リレー１３の電磁コイル１３Ａが非励磁となりそのリレー接点１３Ｂがオンし、負荷抵抗１５がレベル調整部１０の出力側に対して自系（１系）の論理処理部２１と並列に挿入されて、自系の信号処理部２０の列車検知感度の低下を防止する。
【００３０】
図３に、本発明に係るＡＴＣ地上装置の第３実施形態のブロック図を示す。尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図３において、本実施形態のＡＴＣ地上装置１では、他系の電源供給の遮断の有無を各論理処理部２１，３１でそれぞれ監視し、電源供給が遮断されたと判断した場合に、論理処理部２１，３１自体がソフトウエア処理で閾値レベルを調整する構成である。即ち、各論理処理部２１，３１は、他系の電源信号を入力して電源供給の有無を判定し、判定結果に基づいて閾値レベルを調整するか否かを判断する。従って、各論理処理部２１，３１が電源監視手段と閾値レベル調整手段の機能をソフトウエア的に備えている。
【００３１】
次に、第３実施形態の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。尚、１系と２系の論理処理部２１，３１の処理動作は同様であるので、ここでは１系の論理処理部２１の動作についてのみ説明する。
【００３２】
ステップ１（図中Ｓ１とし、以下同様とする。）では、２系の電源信号に基づいて電源供給の有無を判定する。電源信号の入力が無ければ２系の電源供給は遮断されたと判定してステップ２に進む。電源信号が入力していれば監視を継続する。
【００３３】
ステップ２では、閾値を予め定めたレベルに変更する。閾値レベルは、信号処理部２０，３０を並列接続した状態で、一方の信号処理部２０（又は３０）の電源を遮断したときに、入力信号のレベルがどの程度変化するかを予め測定し、測定結果から閾値レベルの調整量を設定しておけばよい。
【００３４】
実際には、いずれか一方の信号処理部２０（又は３０）の電源供給が遮断された場合でも、負荷インピーダンスが２倍になることはなく入力信号の電圧レベルが６ｄＢ上昇することはない。このため、負荷抵抗を挿入する場合、負荷抵抗のインピーダンス値の設定が面倒である。第３実施形態のように、閾値レベルをソフトウエア処理で設定すれば、簡単に閾値レベルの調整が行える利点がある。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レベル調整部に対して並列接続される１系と２系の各信号処理部の一方の電源供給が遮断された場合に、代わりの電気的負荷を接続して動作状態にある他方の信号処理部の入力信号レベルの変化を抑制する構成としたので、信号処理部における列車検知感度の低下を防止できる。また、故障した信号処理部の修復作業が列車運行中でも可能となる。
【００３６】
また、レベル調整部に対して並列接続される１系と２系の各信号処理部の一方の電源供給が遮断された場合に、動作状態にある他方の信号処理部の閾値レベルを調整する構成とすれば、閾値レベルの調整が簡単にでき、電気的負荷を挿入する場合に比較して調整作業が簡単になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＡＴＣ地上装置の第１実施形態を示すブロック図
【図２】本発明に係るＡＴＣ地上装置の第２実施形態を示すブロック図
【図３】本発明に係るＡＴＣ地上装置の第３実施形態を示すブロック図
【図４】同上第３実施形態の動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１    ＡＴＣ地上装置
１０    レベル調整部
１３，１４    電磁リレー
１３Ａ，１４Ａ    電磁コイル
１３Ｂ，１４Ｂ    リレー接点
２０，３０    信号処理部
２１，３１    論理処理部
４０    軌道リレー
【図１】
2004210121.tif 000003
【図２】
2004210121.tif 000004
【図３】
2004210121.tif 000005
【図４】
2004210121.tif 000006