(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを走行する車両の車両編成どうしを連結する際に制御指令線の接続確認を行う連結確認システムにおいて、
連結する第１および第２の車両間でレールを介して共通接続された接地電位と、接続部分を介して接続された前記各車両の制御指令線とを用いてループ状の検査回路を形成する回路形成手段と、
前記第１の車両に設けられ、前記回路形成手段により形成された検査回路の電気的導通を確認することにより前記制御指令線の接続を確認する制御手段とを備え、
前記回路形成手段は、前記第１の車両に設けられ、接続確認開始時に前記制御指令線を用いて前記検査回路を形成し、接続確認終了時には前記検査回路から前記制御指令線を切り離す第１の切替手段と、前記第２の車両に設けられ、接続確認開始時に前記制御指令線を用いて前記検査回路を形成し、接続確認終了時には前記検査回路から前記制御指令線を切り離す第２の切替手段とを有し、
前記第１の切替手段は、第１のリレーの接点回路からなり、
前記第２の切替手段は、第２のリレーの接点回路からなり、
前記制御手段は、接続確認開始操作に応じて前記第１のリレーを駆動して前記第１のリレーの接点回路を閉結するとともに、前記制御指令線と並行して前記第１および第２の車両間で接続された所定の引き通し線を介して、接続確認開始操作に応じて前記第２のリレーを駆動して前記第２のリレーの接点回路を閉結する
ことを特徴とする連結確認システム。
【請求項２】
請求項１記載の連結確認システムにおいて、
前記検査回路に対して前記接地電位より低い直流電圧を印加し、これに応じて発生する電流の有無を検出することにより前記制御指令線の接続を確認する検出手段を有することを特徴とする連結確認システム。
【請求項３】
請求項１記載の連結確認システムにおいて、
前記回路形成手段は、複数の制御指令線ごとに前記接地電位を用いて複数の検査回路を形成し、
前記複数の検査回路から接続確認を行う１つの制御指令線に対応する検査回路を選択する選択手段を備え、
前記制御手段は、この選択手段により個々の検査回路を順次選択することにより各制御指令線の接続を確認することを特徴とする連結確認システム。
【請求項４】
請求項３記載の連結確認システムにおいて、
前記各制御指令線ごとに表示手段を備え、
前記制御手段は、対応する表示手段を用いて前記各制御指令線の接続確認結果を表示することを特徴とする連結確認システム。
【請求項５】
請求項１記載の連結確認システムにおいて、
音声メッセージを出力する音声出力手段を備え、
前記制御手段は、この音声出力手段から前記制御指令線の接続確認の動作あるいは結果を示す音声メッセージを出力することを特徴とする連結確認システム。
【請求項６】
請求項１記載の連結確認システムにおいて、
前記制御手段は、連結確認開始操作に応じて自装置への電源供給を保持し、前記制御指令線の接続確認終了に応じて保持していた前記電源供給を開放することを特徴とする連結確認システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連結確認システムに関し、特に車両編成どうしを連結する際に各種制御指令線の接続確認を行う連結確認システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
行き先が異なる２つの車両編成を途中駅まで１つの車両編成として運行する場合、始発駅で２つの車両編成を連結する必要がある。このように、複数の車両編成を連結する場合、これら車両編成間で制御を一元化するため、例えば戸閉め、力行、ブレーキなど各種の制御指令線を電気的に接続する必要がある。
従来、このような制御指令線の接続確認は、連結作業終了後、実際に制御を運用した結果に基づき行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の連結作業では、実際に制御を運用した結果に基づき、各制御指令線の接続確認すなわち通電／非通電の確認を行っていたため、運用を開始する前に各制御指令線について正確に接続確認することができないという問題点があった。これにより、非電通であった場合は再び運用を停止して再確認する必要があり、連結作業の負担が増加する原因にもなっていた。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、実際の運用前に制御指令線の接続確認を正確に行うことができる連結確認システムを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による連結確認システムは、連結する第１および第２の車両間でレールを介して共通接続された接地電位と、接続部分を介して接続された各車両の制御指令線とを用いてループ状の検査回路を形成する回路形成手段を設けるとともに、第１の車両に制御手段を設けて、この制御手段により、回路形成手段により形成された検査回路の電気的導通を確認することにより制御指令線の接続を確認するようにしたものである。
【０００５】
これに加え、回路形成手段として、第１の列車に設けられ、接続確認開始時に制御指令線を用いて検査回路を形成し、接続確認終了時には検査回路から制御指令線を切り離す第１の切替手段と、第２の列車に設けられ、接続確認開始時に制御指令線を用いて検査回路を形成し、接続確認終了時には検査回路から制御指令線を切り離す第２の切替手段とで構成したものである。
【０００６】
これに加え、この第１の切替手段については、第１のリレーの接点回路から構成し、制御手段により、接続確認開始操作に応じて第１のリレーを駆動して接点回路を閉結するとともに、第２の切替手段については、第２のリレーの接点回路から構成し、制御手段により、制御指令線と並行して第１および第２の車両間で接続された所定の引き通し線を介し、接続確認開始操作に応じて第２のリレーを駆動して接点回路を閉結するようにしたものである。
【０００７】
接続確認については、検査回路に対して接地電位より低い直流電圧を印加し、これに応じて発生する電流の有無を検出する検出手段を設けて、制御指令線の接続を確認するようにしてもよい。
複数の制御指令線の接続を確認する場合には、回路形成手段で、複数の制御指令線ごとに接地電位を用いて複数の検査回路を形成するとともに、これら複数の検査回路から接続確認を行う１つの制御指令線に対応する検査回路を選択する選択手段を設け、制御手段で、この選択手段により個々の検査回路を順次選択することにより各制御指令線の接続を確認するようにしてもよい。
【０００８】
この場合、各制御指令線ごとに表示手段を設け、対応する表示手段を用いて制御指令線の接続確認結果を表示するようにしてもよい。また、音声メッセージを出力する音声出力手段を設け、この音声出力手段から接続確認の動作あるいは結果を示す音声メッセージを出力するようにしてもよい。
自システムへの電源供給について、制御手段で、接続確認開始操作に応じて自装置への電源供給を保持し、制御指令線の接続確認終了に応じて保持していた電源供給を開放するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態である連結確認システムの概略ブロック図であり、異なる２の車両編成に属する２つの車両Ａ（１）、車両Ｂ（２）を連結する際に各種制御指令線の接続確認を行う場合を例として説明する。
通常、車両Ａ，車両Ｂは、それぞれの車体（金属部分）、車輪およびレールを介して、互いに共通の接地電位を有している。すなわち、車両Ａの接地電位１Ｇは、車体１Ｂ−車輪１Ｗ−レール３−車輪２Ｗ−車体２Ｂという接地電位経路５Ｇで車両Ｂ側の接地電位２Ｇと接続されている。
【００１０】
一方、車両編成間で制御を一元化するため、例えば戸閉め、力行、ブレーキ、滑走制御など各種の制御指令線が電気的に接続される。ここでは、車両Ａ側の制御指令線ＬAと車両Ｂ側の制御指令線ＬBとが、連結作業により接続部分４を介して電気的に接続される。
本発明では、連結する２つの車両で共通の接地電位１Ｇ，２Ｇと、検査対象となる制御指令線ＬA，ＬBの接続部分４を含む一部区間の制御指令線からなる制御指令線経路５Ｌとでループ状の検査回路を形成し、この検査回路の電気的導通を確認することによりその制御指令線の接続を確認するようにしたものである。
【００１１】
検査回路は、車両Ａに設けられた回路形成手段１１と車両Ｂに設けられた回路形成手段２１とにより形成される。また、この検査回路の電気的導通は、制御手段１０により確認される。
このように、接地電位１Ｇ，２Ｇと接続部分４を含む一部区間の制御指令線からなる制御指令線経路５Ｌとで形成された検査回路の電気的導通を確認するようにしたので、従来のように、実際に制御を運用した結果に基づき、各制御指令線の接続確認を行うものと比較して、その運用前に制御指令線の接続確認を行うことができる。さらに、接続確認の対象となる制御指令線であって、かつその接続部分を含む一部区間を用いて接続確認するようにしたので、極めて正確かつ厳密に接続確認を行うことができる。
【００１２】
次に、図２を参照して、本発明による連結確認システムの構成例について具体的に説明する。図２は連結確認システムの構成例を示すブロック図である。
車両Ａ（１）には、車両Ａ側の制御指令線ＬA（Ｌ1〜ＬN）をループ選択部１２へ引き込むため、Ａリレーの接点からなる切替部（回路形成手段）１１が設けられている。これにより、接続確認時のみ制御指令線ＬAが引き込まれて検査回路が形成され、運用時には検査回路から制御指令線ＬAが切り離される。切替部１１を介して引き込まれた制御指令線ＬAは、ループ選択部１２により、検査対象となる１本だけが選択される。ループ電流検出部１３では選択された制御指令線の電気的導通が検査される。
【００１３】
制御部（制御手段）１０は、ＣＰＵからなり、所定の制御プログラムにより接続確認処理を行う。ＬＥＤ（表示手段）１５は、制御指令線ＬAごとに設けられ、その接続確認結果を点灯／滅灯により表示する。音声出力部１６には予め複数の音声メッセージが格納されており、そのいずれかが制御部１０で選択され、スピーカＳＰから音声出力される。制御用電源回路１７Ｃは、電源ＶDC（例えば、ＤＣ１００Ｖ）から、制御部１０やＡリレー１１Ｒ，Ｘリレー１８Ｒなどの制御系回路で用いられる直流の制御用電源ＶCCを供給している。
【００１４】
検査用電源回路１７Ｌは、電源ＶDC（例えば、ＤＣ１００Ｖ）から、制御指令線の電気的導通検査やＢリレー２１Ｒで用いられる直流の検査用電源ＶLを供給している。通常、引き通し線Ｓや制御指令線Ｌ1〜ＬNには、例えばＤＣ１００Ｖという高い電圧の制御信号が印加される。本発明では、これら制御信号と区別するため、検査用電源ＶLとして、接地電位（ＧＮＤ）より低い逆極性の電圧を用いている。
【００１５】
これら、制御用電源回路１７Ｃおよび検査用電源回路１７Ｌの一次側と電源ＶDCとの間には、Ｘリレー接点１８と起動スイッチ１９の接点１９Ａとが並列配置されている。起動スイッチ１９は押下時のみ接点を短絡する押しボタンスイッチであり、もう一つの接点１９Ｂはその押下時に起動信号１９Ｃを制御部１０へ供給する。
【００１６】
車両Ｂ（２）には、車両Ｂ側の制御指令線ＬB（Ｌ1〜ＬN）を接地電位へ引き込むため、Ｂリレーの接点からなる切替部（回路形成手段）２１が設けられている。これにより、接続確認時のみ制御指令線ＬBが引き込まれ、接地電位とにより検査回路が形成され、運用時には制御指令線ＬBと接地電位とが切り離され、検査回路が開放される。切替部２１を介して引き込まれた制御指令線ＬBには、抵抗素子２３およびダイオード２２を介して接地電位が印加される。
【００１７】
連結作業の際、車両Ａと車両Ｂとの間で、制御指令線Ｌ1〜ＬNと並行して引き通し線Ｓも接続される。引き通し線Ｓは、制御指令線Ｌ1〜ＬNと同様に、車両編成間で制御を一元化するための配線である。本発明では、列車運行に際し特に重要な配線、例えば戸閉め、力行、ブレーキ、滑走制御など保安関係に用いられ、接続確認の対象とする配線を制御指令線と呼び、他の配線、例えば電灯制御など接続確認の対象としない配線を引き通し線と呼んでいる。
【００１８】
本発明では、このような引き通し線Ｓを利用して、車両Ａ側の制御部１０から車両Ｂ側のＢリレー２１Ｒを駆動し、切替部２１の動作を制御している。Ｂリレーと引き通し線ＳBとの間には、ダイオード２４が設けられている。本発明の連結確認システムでは、引き通し線Ｓや制御指令線Ｌ1〜ＬNに制御信号が印加されない非運用時に実施されるが、例えばＤＣ１００Ｖという高い電圧の制御信号とは逆極性の検査用電源ＶLを用いることにより、連結確認システムの各回路部で、制御信号と検査用電源ＶLとを容易に区別できる。
【００１９】
車両Ｂには、引き通し線ＳBとＢリレーとの間に、制御信号に対する回路保護を目的として逆流防止用のダイオード２４が配置されている。引き通し線Ｓについては、常時、車両ＢでＢリレーと接続しておく必要がある。しかし、接地電位より低い検査用電源ＶLを用いることにより、ダイオード２４という簡素な回路構成で回路保護を実現できる。なお、ダイオード２２も同様の目的で配置されている。
ループ選択部１２，ループ電流検出部１３および切替制御部１４では、接地電位より低い検査用電源ＶLを取り扱うため、フォトカプラを用いて制御用電源ＶCCと絶縁している。また、ループ選択部１２では、ダイオードを用いてフォトカプラへ逆電圧が印加するのを保護している。
【００２０】
次に、図３，４を参照して、本発明の動作について説明する。図３は図２の連結確認システムの動作を示すフローチャート、図４はそのタイミングチャートである。
制御指令線Ｌ1〜ＬNの接続確認は、２の車両編成に属する２つの車両Ａ（１）、車両Ｂ（２）を連結し、制御指令線ＬA，ＬBおよび引き通し線ＳA，ＳBをそれぞれ接続した後に行われる。このとき、列車制御は非運用状態にあり、制御指令線Ｌ1〜ＬNおよび引き通し線Ｓには制御信号が印加されておらず、高インピーダンス状態にある。
【００２１】
時刻Ｔ1において、作業者により起動スイッチ１９が押下された場合、短絡した接点１９Ａを介して電源ＶDCが制御用電源回路１７Ｃおよび検査用電源回路１７Ｌの一次側へ供給される。これにより、制御用電源回路１７Ｃの二次側から制御用電源ＶCCが供給されるとともに、検査用電源回路１７Ｌの二次側から検査用電源ＶLが供給される。また、短絡した接点１９Ｂを介して制御用電源ＶCCの電位が起動信号１９Ｃとして制御部１０へ入力される。
【００２２】
制御用電源ＶCCの供給開始に応じて、制御部１０は図３に示す接続確認処理を開始する。まず、内部情報、入力ポート、出力ポートなどの初期化を行った後（ステップ１０１）、起動信号１９Ｃの有無を確認する（ステップ１０２）。ここで、起動信号１９Ｃが入力されていない場合は、処理を終了する（ステップ１０２：ＮＯ）。起動信号１９Ｃが入力されている場合は（ステップ１０２：ＹＥＳ）、Ｘリレー１８Ｒを駆動してリレー接点１８を短絡し、制御用電源回路１７Ｃおよび検査用電源回路１７Ｌの一次側へ電源ＶDCを供給し、自装置への電源を保持し（ステップ１０３）、音声出力部１６から接続確認処理を開始する旨の音声メッセージを出力する（ステップ１０４）。
【００２３】
その後の時刻Ｔ2において、制御部１０は、Ａリレー１１Ｒを駆動して切替部１１を短絡する。これにより、車両Ａ側の制御指令線ＬAのそれぞれが独立した接点を介してループ選択部１２と個別に接続されるとともに（ステップ１０５）、車両Ａ側の引き通し線ＳAが切替制御部１４と接続される。その後の時刻Ｔ3に、制御部１０は切替制御部１４を制御して引き通し線側と検査用電源ＶLとを接続する。これにより、接地電位より低い検査用電源ＶLが引き通し線ＳAへ印加される。
【００２４】
車両Ａ側の引き通し線ＳAと車両Ｂ側の引き通し線ＳBとが接続部分４で正常に接続されている場合、検査用電源ＶLは引き通し線ＳBを介して車両Ｂ側のＢリレー２１Ｒへ供給される。Ｂリレーの他方には接地電位が接続されているため、この検査用電源ＶLの印加によりＢリレーが駆動され切替部２１が短絡する。これにより、制御指令線ＬBと接地電位とが、ダイオード２２および抵抗素子２３を介して接続される（ステップ１０６）。これら、切替部１１および切替部２１の短絡により、車両Ａおよび車両Ｂに共通の接地電位からなる接地電位経路５Ｇと、接続部分４を含む一部区間の制御指令線からなる制御指令線経路５Ｌとから、ループ状の検査回路が形成される。
【００２５】
制御部１０は、このようにして制御指令線Ｌ1〜ＬNのそれぞれで検査回路を形成し、これら検査回路の電気的導通の検査を開始する。まず、時刻Ｔ4に、ループ選択部１２を制御していずれか１つの制御指令線を選択し、ループ電流検出部１３と接続する（ステップ１０７）。例えば、接続確認の対象とする制御指令線がＮ本（Ｌ1〜ＬN）あった場合は、まず、制御指令線Ｌ1が選択されてループ電流検出部１３と接続される。これにより、制御指令線Ｌ1には接地電位より低い検査用電源ＶLが印加される。
【００２６】
車両Ａ，Ｂ間で制御指令線Ｌ1が正常に接続されている場合、車両Ａ側の接地電位が、レール３−車両Ｂ側の接地電位−抵抗素子２３−ダイオード２２−切替部２１−制御指令線Ｌ1−切替部１１−ループ選択部１２−ループ電流検出部１３という検査回路を介して、検査用電源ＶLに接続され、ループ電流が発生する。したがって、この検査回路に発生したループ電流がループ電流検出部１３で検出された場合は（ステップ１０８：ＹＥＳ）、対応する制御指令線Ｌ1が正常に接続されていると判断し、対応するＬＥＤ１５1を点灯して制御指令線Ｌ1の通電を確認した旨を報知する（ステップ１０９）。
【００２７】
また、制御指令線ＬNのように、ループ電流検出部１３で、ループ電流が検出できなかった場合は（ステップ１０８：ＮＯ）、対応する制御指令線ＬNが正常に接続されていないと判断し、対応するＬＥＤ１５Nを滅灯して制御指令線ＬNの非通電を確認した旨を報知する（ステップ１１０）。
全ての制御指令線Ｌ1〜ＬNに関する接続確認が終了するまで（ステップ１１１：ＮＯ）、ステップ１０７〜１１０を繰り返し実行する。このように、ループ選択部１２でいずれか１つの制御指令線を選択してその検査回路の電気的導通を検査するようにしたので、ループ電流検出部１３を各検査回路で共通化でき、回路構成を簡略化できる。
【００２８】
全制御指令線Ｌ1〜ＬNの接続確認終了した場合は（ステップ１１１：ＹＥＳ）、時刻Ｔ5に示すように、音声出力部１６から接続確認処理が終了した旨の音声メッセージを出力する（ステップ１１２）。なお、各制御指令線の接続確認の結果を音声メッセージで通知してもよい。このように音声メッセージで動作や検査結果を通知するようにしたので、作業者が目だけでなく耳でも動作を確認できる。
【００２９】
その後の時刻Ｔ6に、制御部１０はＸリレー１８Ｒの駆動を停止する。これにより、リレー接点１８が開放されて制御用電源回路１７Ｃおよび検査用電源回路１７Ｌへの電源ＶDCの供給が停止され、連結確認システムの動作が終了する。
したがって、ＡリレーおよびＢリレーの駆動が停止されて、切替部１１，２１が開放され、制御指令線Ｌ1〜ＬNおよび引き通し線Ｓが、検査回路から切り離される。
【００３０】
このように、切替部１１，２１を制御して、接続確認開始時に制御指令線Ｌ1〜ＬNを用いて検査回路を形成し、接続確認終了時に検査回路から制御指令線Ｌ1〜ＬNを自動的に切り離すようにしたので、列車制御運用時に制御指令線Ｌ1〜ＬNへ印加される高電圧の制御信号から連結確認システムの各回路を保護できるとともに、これら回路部から制御指令線Ｌ1〜ＬNへの影響を自動的に抑止できる。また、接続確認終了後、保持していた自装置への電源供給を自動的に開放するようにしたので、電源スイッチで連結確認システムの動作を停止させる場合に発生しうる不具合、例えば電源スイッチを切り忘れて列車制御が運用状態になった場合に発生しうる不具合を抑止できる。
【００３１】
車両Ｂ側の切替部２１については、引き通し線Ｓを介して車両Ａ側から制御するようにしたので、特別な配線を必要とすることなく、車両Ａ側から車両Ｂ側の切替部２１を制御できる。なお、この引き通し線Ｓが正確に接続されていない場合は、すべての制御指令線Ｌ1〜ＬNで非道通となるため、引き通し線Ｓの接続不良を推定できる。この引き通し線Ｓについては、制御指令線Ｌ1〜ＬNのいずれかを用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のように、実際に制御を運用した結果に基づき、各制御指令線の接続確認を行うものと比較して、その運用前に制御指令線の接続確認を行うことができる。さらに、接続確認の対象となる制御指令線であって、かつその接続部分を含む一部区間を用いて接続確認されるため、極めて正確かつ厳密に接続確認を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態による連結確認システムの概略ブロック図である。
【図２】  連結確認システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】  図２の連結確認システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】  図２の連結確認システムの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…列車Ａ、２…列車Ｂ、３…レール、４…接続部、５Ｇ…接地電位経路、５Ｌ…制御指令線経路、１０…制御部、１１…切替部（回路形成手段）、１１Ｒ…Ａリレー、１２…ループ選択部、１３…ループ電流検出部、１４…切替制御部、１５…ＬＥＤ（表示手段）、１６…音声出力部、１７Ｃ…制御用電源回路、１７Ｌ…検査用電源回路、１８…リレー接点、１８Ｒ…Ｘリレー、１９…起動スイッチ、１９Ａ，１９Ｂ…接点、１９Ｃ…起動信号、２１…切替部（回路形成手段）、２１Ｒ…Ｂリレー、２２，２４…ダイオード、２３…抵抗素子、Ｌ1〜ＬN，ＬA，ＬB…制御指令線、Ｓ，ＳA，ＳB…引き通し線、ＶDC…電源、ＶCC…制御用電源、ＶL…検査用電源。
【図１】
0004319315.tif 000002
【図２】
0004319315.tif 000003
【図３】
0004319315.tif 000004
【図４】
0004319315.tif 000005