JPS6025751B2 - Vehicle detection device - Google Patents
Vehicle detection deviceInfo
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- JPS6025751B2 JPS6025751B2 JP56166864A JP16686481A JPS6025751B2 JP S6025751 B2 JPS6025751 B2 JP S6025751B2 JP 56166864 A JP56166864 A JP 56166864A JP 16686481 A JP16686481 A JP 16686481A JP S6025751 B2 JPS6025751 B2 JP S6025751B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄道信号や交通信号の制御装置に用いる車両
検知装置に関し、特に送信コイルと受信コイルの設置領
域に車両が進入することによる両コィ・し間の電磁的結
合度の変化、特に電磁誘導効果(受信コイルに誘導され
る電圧が、車両の進入によって増加すること)による変
化を利用して車両を検知する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle detection device used in a railway signal or traffic signal control device, and in particular, to detect electromagnetic interference between the transmitting coil and the receiving coil caused by a vehicle entering the installation area of the transmitting coil and the receiving coil. The present invention relates to a device that detects a vehicle by utilizing a change in the degree of coupling, particularly a change due to electromagnetic induction effect (voltage induced in a receiving coil increases as the vehicle approaches).
送信コイルと受信コイルを鉄道又は道路に所定距離だけ
離して設置して、V,sinのtの交流信号を前記送信
コイルに供給し、前記受信コイルで受信したV2sin
(のt+◇)の交流信号を受信回路で処理して、列車又
は自動車が両コイルの設置領域(両コイル間、両コイル
の上側等、いわゆる検知領域)に進入したことによって
受信レベルが増加することを利用して車両を検知する装
置には、たとえば、本出願人の一人と同一人による特公
昭44−1974び号(車両検出器)がある。A transmitter coil and a receiver coil are installed on a railway or road a predetermined distance apart, and an AC signal of V,sin of t is supplied to the transmitter coil, and the V2sin received by the receiver coil is
The AC signal at (t+◇) is processed by the receiving circuit, and the reception level increases when a train or car enters the installation area of both coils (the so-called detection area, such as between the coils, above the coils, etc.) An example of a device that detects a vehicle by utilizing this fact is Japanese Patent Publication No. 1974-1974 (Vehicle Detector), which was written by one of the applicants of the present invention.
この検知装置においては、送信回路及び受信回路を使用
するが、その特性は温度によって変動するもので、しか
も前記変動が10%以上になることがあるから、車両の
進入に伴う受信レベルの変化が小さい場合、前記変動が
前記設置領域への車両の進入による変化を相殺してしま
うことがあり、逆に前記変動によって誤って車両ありの
検知情報を出力するおそれがある。このため、両コイル
の設置領域への車両の進入による電磁的結合度の変化を
利用して電子回路により車両を検知するには、温度や使
用電源入力の変動による障害を少なくすることが不可欠
であり、従釆では減衰移相回路、トランス、バランスコ
イル等を用いて前記設置領域への車両の進入による信号
を差動的に抽出し、抽出した信号(差動出力)をレベル
検知器に入力することによって上記障害の影響を少なく
していた。This detection device uses a transmitter circuit and a receiver circuit, but their characteristics vary depending on the temperature, and the variation can be 10% or more, so changes in the reception level due to the approach of a vehicle are If the variation is small, the variation may offset the variation due to the entry of a vehicle into the installation area, and conversely, the variation may erroneously output detection information indicating the presence of a vehicle. Therefore, in order to detect a vehicle using an electronic circuit by utilizing changes in the degree of electromagnetic coupling due to the vehicle entering the installation area of both coils, it is essential to reduce interference caused by fluctuations in temperature and power input. Yes, in the follow-up, the signal caused by the vehicle entering the installation area is differentially extracted using an attenuation phase shift circuit, transformer, balance coil, etc., and the extracted signal (differential output) is input to the level detector. By doing so, the effects of the above-mentioned obstacles were reduced.
この場合、フヱールセーフな検知装置では、レベル検知
器にフェールセーフなウィンドウコンパレータを使って
、前記差動出力がウィンドウコンパレータの窓内に常時
あって、車両の進入に伴う差動出力の変化によって前記
差敷出力がウィンドウコンパレータの窓の範囲を逸脱し
たときに車両検知の出力を出す場合(この情報をCT情
報と呼ぶ)と、前記差動出力が常時ウィンドウコンパレ
ータの窓の範囲の外(低レベル)にあって、車両の進入
に伴う差動出力の変他こよって前記差敷出力がウィンド
ウコンパレータの窓の範囲内に入るときに車両検知の出
力を出す場合(この情報をOT情報と呼ぶ)とがある。In this case, in a fail-safe detection device, a fail-safe window comparator is used as a level detector, and the differential output is always within the window of the window comparator, and the differential output changes as the vehicle approaches. When the vehicle detection output is output when the differential output is out of the window range of the window comparator (this information is called CT information), and when the differential output is always outside the window range of the window comparator (low level) In this case, a vehicle detection output is output when the differential output falls within the range of the window of the window comparator due to changes in the differential output due to the approach of the vehicle (this information is called OT information). There is.
ここに、ウィンドウコンパレータの機能は、前記差動出
力に対して2つのスレショールドレベル(E,,E2)
(E.<町2)を有し、このスレショールドレベルE,
,E2間に差動出力があるときのみウィンドウコンパレ
ー外ま発振して出力を生じ、前記差動出力がスレショー
ルドレベルE,以下、またはスレショールドレベルE2
以上であると、ウインドウコンパレータは発振せず出力
を生じない特性を有し、ウィンドウコンパレータが発振
して出力を生ずる入力の範囲E,一E2間を窓と呼ぶ。
本発明の検知装置は、車両検知の情報として、上述のO
T情報を得る場合、特に車両進入に伴う差動出力の変化
が車種によって大幅に異る場合の検知装置に関する。上
述のOT情報を得る検知装置では、前述の通り葦動出力
は常時ウィンドウコンパレータの窓の外(低レベル側の
スレショールドより更に低いレベルのこと)にあり、車
両進入に伴う信号の変化によってウィンドウコンパレー
タの窓の範囲内に差動出力が来たときウィンドウコンパ
レータは車両検知の出力を発生するものであるが、この
場合、ウィンドウコンパレータの窓の範囲は車両の進入
に伴う差動出力の変化に対して車両検知のスレショール
ドレベルすなわち窓の一方のスレショールドレベルE,
を与えると同時に、差動出力を発生する差動回路に故障
が生じた場合、車両の進入に伴う叢敷出力の変化を越え
て(さらに大きな変化で)差動出力を生じることが条件
となり、この故障による差動出力は、ウィンドウコンパ
レータの窓を与える他方のスレショールドレベルE2の
外に及ぶために差動回路の故障によってウィンドウコン
パレータには車両検知と同等の出力情報を発生しない、
すなわち、ウィンドウコンパレータに出力信号が発生し
ない構成となる。Here, the function of the window comparator is to set two threshold levels (E,,E2) for the differential output.
(E.<Town 2), and this threshold level E,
, E2, the window comparator oscillates and produces an output, and the differential output is below the threshold level E, or below the threshold level E2.
In this case, the window comparator has a characteristic of not oscillating and producing no output, and the input range E, 1-E2 in which the window comparator oscillates and produces an output is called a window.
The detection device of the present invention uses the above-mentioned O as information for vehicle detection.
The present invention relates to a detection device for obtaining T information, especially when changes in differential output due to vehicle entry vary significantly depending on the vehicle type. In the above-mentioned detection device that obtains OT information, the reed output is always outside the window of the window comparator (at a level lower than the low-level threshold), and changes in the signal due to the approach of a vehicle The window comparator generates a vehicle detection output when the differential output comes within the range of the window of the window comparator, but in this case, the range of the window of the window comparator changes the differential output as the vehicle approaches. The threshold level of vehicle detection, that is, the threshold level of one of the windows E,
At the same time, if a failure occurs in the differential circuit that generates a differential output, the condition is that the differential output must exceed (with a larger change) the change in the output due to the vehicle's approach. The differential output due to this failure extends beyond the other threshold level E2 that provides the window of the window comparator, so due to the failure of the differential circuit, the window comparator does not generate output information equivalent to vehicle detection.
In other words, the configuration is such that no output signal is generated in the window comparator.
上述の通り、前記差動出力をウィンドウコンパレータの
入力とすることによってOT情報を得る場合、前記差動
出力を与える差動回路に故障が発生して「前記差動出力
を与える2つの入力信号のうち一方が消滅したときに発
生する前記差動出力に比較して車両の進入に伴う差動出
力の変化が小さいことが条件で、もし車両の進入に伴う
差動出力の変化が差敷回路の故障による差動出力の変化
より大きい場合、ウインドウコンパレータの出力には車
両検知の出力情報が発生しない欠点があった。As mentioned above, when obtaining OT information by using the differential output as the input of a window comparator, a failure occurs in the differential circuit that provides the differential output, and "the difference between the two input signals that provide the differential output" The condition is that the change in the differential output due to the vehicle's approach is smaller than the differential output that occurs when one of them disappears, and if the change in the differential output due to the vehicle's approach is If the change is greater than the change in differential output due to a failure, the output of the window comparator has the drawback that no output information for vehicle detection is generated.
本発明は、車両の進入に伴う差動出力の変化が、差敷回
路の故障による差動出力の変化より大きい場合も車両検
知の出力情報を発生できる車両検知装置を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle detection device that can generate vehicle detection output information even when a change in differential output due to a vehicle's approach is larger than a change in differential output due to a failure of an inset circuit. .
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on embodiments shown in the drawings.
第1図において、1は送信コイル、2,3は前記送信コ
イルから所定距離だけ離れた個所に設置された第1及び
第2の受信コイル、4は送信コイル1の近傍に設けられ
た第1のバランスコイル、5は第1の受信コイル2の近
傍に設けられた第2のバランスコイルである。In FIG. 1, 1 is a transmitting coil, 2 and 3 are first and second receiving coils installed at a predetermined distance from the transmitting coil, and 4 is a first receiving coil installed near the transmitting coil 1. The balance coil 5 is a second balance coil provided near the first receiving coil 2.
送信コイル1にはV,sinのtなる交流の送信出力V
aが送信回路6から入力し、それによって受信コイル2
,3には受信入力Vb,Vcが直接誘導される。バラン
スコイル4,5はコイル1,2間の結合に対し逆相の結
合となるように、すなわちバランスコイル4,5を介し
て受信コイル2に誘導される差動用入力Vdが送信コイ
ル1から受信コイル2に直接誘導される受信入力Vbに
対して作動的になるように互いに接続されており、これ
により受信コイル2には送信出力Vaに対しVb−Vd
の信号が受信される。The transmission coil 1 has an AC transmission output V of V, sin t.
a is input from the transmitting circuit 6, thereby the receiving coil 2
, 3 are directly guided to receive inputs Vb, Vc. The balance coils 4 and 5 are coupled in opposite phase to the coupling between the coils 1 and 2, that is, the differential input Vd induced to the reception coil 2 via the balance coils 4 and 5 is connected to the transmission coil 1. They are connected to each other so as to be operative with respect to the receiving input Vb directly induced in the receiving coil 2, so that the receiving coil 2 has Vb-Vd with respect to the transmitting output Va.
signal is received.
バランスコイル4,5をこのように接続するには、たと
えばコイル1,2の磁界の方向が矢印1′,2′の方向
であるときにコイル5の磁界の方向が矢印5′の方向と
なるように接続すればよい。受信コイル2,3は送信コ
イル1に対して等しい間隔で同一地点に設置されており
、第2のバランスコイル5はその磁界が第2の受信コイ
ル3に影響しないように設けられている。To connect balance coils 4 and 5 in this way, for example, when the magnetic fields of coils 1 and 2 are in the directions of arrows 1' and 2', the direction of the magnetic field of coil 5 is in the direction of arrow 5'. Just connect it like this. The receiving coils 2 and 3 are installed at the same point with respect to the transmitting coil 1 at equal intervals, and the second balance coil 5 is provided so that its magnetic field does not affect the second receiving coil 3.
各コイルをこのように設けるには、たとえば第2図に示
すように、第2の受信コイル3を第1の受信コイル2の
ループ内に設け、第1のバランスコイル4を送信コイル
1のループ内に設け、さらに第2のバランスコイル5を
第1の受信コイル2のループ内で、かつ第2の受信コイ
ル3のループ外に設けることによって構成できる。7は
第1の受信コイル2の受信信号Vb−Vdを基にして車
両の有無を検定する第1受信回路、8は第2の受信コイ
ル3の受信信号Vcを基にして車両の有無を検定する第
2の受信回路、9は両受信回路7,8から出力される車
両ありの検知信号の論理和信号を車両ありを意味する検
知情報として出力するオア回路である。To provide each coil in this way, for example, as shown in FIG. Further, the second balance coil 5 can be provided within the loop of the first receiving coil 2 and outside the loop of the second receiving coil 3. 7 is a first receiving circuit that tests the presence or absence of a vehicle based on the received signal Vb-Vd of the first receiving coil 2; 8 is a first receiving circuit that tests the presence or absence of a vehicle based on the received signal Vc of the second receiving coil 3; The second receiving circuit 9 is an OR circuit that outputs an OR signal of the vehicle presence detection signals outputted from both receiving circuits 7 and 8 as detection information indicating the presence of a vehicle.
各受信回路7,8は、対応する受信コイルからの入力信
号をたとえば交流増幅し、直流を出力する増幅器7a,
8aと、前記増幅器7a,8aの出力信号のレベルを検
定するウィンドウコンパレータ7b,8bとを備えてい
る。ここに交流増幅して整流する回路は、すでに公知で
あるのでその説明は省略する。以下、ウィンドウコンパ
レータの窓設定について第3図と共に詳述する。第3図
において、縦軸が受信回路7,8の入力電圧を示し、機
軸が車両の通過に伴う経過時間tを示す。Each receiving circuit 7, 8 includes an amplifier 7a, which amplifies the input signal from the corresponding receiving coil, for example, AC, and outputs DC.
8a, and window comparators 7b and 8b for verifying the levels of the output signals of the amplifiers 7a and 8a. Since the circuit for amplifying and rectifying AC is already known, its explanation will be omitted. Hereinafter, the window settings of the window comparator will be explained in detail with reference to FIG. In FIG. 3, the vertical axis indicates the input voltage of the receiving circuits 7 and 8, and the vertical axis indicates the elapsed time t accompanying the passage of the vehicle.
第3図において、縦軸のE.,E2,E3はウィンドウ
コンパレータが作動する入力換算値でもある。E,,E
2は、ウインドウコンパレータ7bの2つのスレシヨー
ルドレベルE3はウインドウコンパレ−夕8bのスレシ
ョールドレベルの下限を示す。電圧eV2は車両が進入
しない場合における受信回路8の受信レベルVc、電圧
竿V,は受信回路7の受信レベルで、電圧辛V.は車両
が進入しない場合における受信コイル2の差敷効果を受
けない生の受信電圧ybと、差動効果を与える差敷入力
Vdとの差eV.(=Vb−Vd)である。In FIG. 3, E. , E2, and E3 are also input conversion values that operate the window comparator. E,,E
2 indicates that the two threshold levels E3 of the window comparator 7b are the lower limits of the threshold levels of the window comparator 8b. The voltage eV2 is the reception level Vc of the reception circuit 8 when no vehicle approaches, the voltage pole V is the reception level of the reception circuit 7, and the voltage pole V. is the difference eV. between the raw received voltage yb of the receiving coil 2, which is not affected by the differential effect, and the differential input Vd, which provides a differential effect, when no vehicle enters the vehicle. (=Vb-Vd).
またP,P′は、変化量の大きな車両が進入したときの
各受信コイルの受信レベル、q,q′は変化量の4・ご
な車両が進入したときの各受信コイルの受信レベルであ
る。前記ウインドウコンパレータ7b,8bは、非対称
誤り回路を用いた既知の回路であり、ウィンドウコンパ
レータ7bの窓は第3図における受信回路7の出力の入
力換算値電圧E,,E2の範囲に設定され、ウィンドウ
コンパレータ8bの窓は受信回路8の出力の入力換算値
電圧E3以上の十分大きな窓の範囲に設定されている。Furthermore, P and P' are the reception levels of each receiving coil when a vehicle with a large amount of change approaches, and q and q' are the reception levels of each receiving coil when a vehicle with a large amount of change approaches. . The window comparators 7b and 8b are known circuits using asymmetric error circuits, and the window of the window comparator 7b is set in the range of the input conversion value voltages E, , E2 of the output of the receiving circuit 7 in FIG. The window of the window comparator 8b is set to a sufficiently large window range that is equal to or larger than the input conversion value voltage E3 of the output of the receiving circuit 8.
電圧E,は車両がないときの差動出力Vb一Vd(=e
V,)よりもやや高い値に設定され、電圧E2はバラン
スコイル4,5が外れたり断線したときに第1の受信回
路7の出力が消滅する値である。電圧E3は、車両がコ
イル1と2及び3間に進入したとき、コイル2に発生す
る変化E2一eV,に対応するコイル3に発生する変化
、すなわちeV2・(E2−eV,)/Vb以下に設定
され、かつ車両がないときの第2の受信コイル3の受信
信号VcのレベルeV2よりも高い値に設定され変化率
の大きな車種の車両の進入に対して受信回路7及び8の
いずれかによって車両検知が切れ目なく行われるように
設定される。なお、差動用入力Vdには車両進入による
変化は発生しない。従って、例えばE,一eV,はVb
の変化として発生しており、Vdの変化率とVcの変化
率はコイル1及び2間とコイル1及び3間が同一電磁的
関係であれば略等しい(もしコイルの巻き換え数が異な
ると絶体値は異なってくる)。すなわち、第3図におい
て時間軸t上で、t,からりこ向って車両が通過したと
すると、変化量の少ない車両では、受信回路7の入力電
圧Vb−Vdはqのように変化し受信回路7で、t2,
t3の間で車両が検知され、受信回路8の入力電圧Vc
はq′のように変化し、受信回路8では検知されない。
変化量の大きい車両に対しては、受信回路7の入力電圧
Vb−VdはPのように変化し、受信回路7が(t,〜
t,′)(t′−t4)の間だけ検知出力を出い,.′
〜t4′の間検知出力を生じない。このとき受信回路8
の入力電圧VcはP′のように変化し、t5〜Lの間で
受信回路8が検知出力を生じ、t,′>t5>ち,t4
>t6>し′に設定されているので変化量の大きい車両
に対して、受信回路7または8で切れ目なく検知出力が
得れる。この装置において、送信コィルーにV,sin
のtなる交流の送信出力Vaが入力すると、受信コイル
2には受信入力Vbが送信コイル1から直接謙導される
とともに、差動用入力Vdがバランスコイル4,5を介
して誘導されるから、第1の受信回路7に差動出力Vb
−Vdが入力し、また受信コイル3には受信入力Vcが
誘導されるから、第2の受信回路8に直接信号Vcが入
力する。The voltage E, is the differential output Vb-Vd (=e
The voltage E2 is set to a value slightly higher than V, ), and the voltage E2 is a value at which the output of the first receiving circuit 7 disappears when the balance coils 4 and 5 are disconnected or disconnected. Voltage E3 is less than or equal to the change that occurs in coil 3 corresponding to the change E2 - eV, which occurs in coil 2 when the vehicle enters between coils 1, 2, and 3, that is, eV2・(E2−eV,)/Vb. , and is set to a value higher than the level eV2 of the reception signal Vc of the second reception coil 3 when there is no vehicle. is set so that vehicle detection is performed seamlessly. Note that no change occurs in the differential input Vd due to vehicle entry. Therefore, for example, E, 1 eV, is Vb
The rate of change in Vd and the rate of change in Vc are approximately equal if the electromagnetic relationship is the same between coils 1 and 2 and between coils 1 and 3 (if the number of turns of the coils is different, they will be completely different). body values will vary). That is, in FIG. 3, on the time axis t, if a vehicle passes in the opposite direction from t, the input voltage Vb-Vd of the receiving circuit 7 changes as q, and the receiving circuit 7 changes as shown in FIG. 7, t2,
The vehicle is detected during t3, and the input voltage Vc of the receiving circuit 8
changes like q' and is not detected by the receiving circuit 8.
For a vehicle with a large variation, the input voltage Vb-Vd of the receiving circuit 7 changes as P, and the receiving circuit 7 changes as (t, ~
t,') (t'-t4), the detection output is output. ′
No detection output is generated during the period from ~t4'. At this time, the receiving circuit 8
The input voltage Vc changes as P', and the receiving circuit 8 produces a detection output between t5 and L, and t,'>t5>, t4
Since it is set to >t6>shi', the receiving circuit 7 or 8 can provide a continuous detection output for a vehicle with a large amount of change. In this device, V,sin is applied to the transmitting coil.
When the AC transmission output Va of t is input, the reception input Vb is directly induced from the transmission coil 1 to the reception coil 2, and the differential input Vd is induced via the balance coils 4 and 5. , differential output Vb to the first receiving circuit 7
-Vd is input, and since the receiving input Vc is induced in the receiving coil 3, the signal Vc is directly input to the second receiving circuit 8.
いま車両がなければ、差動出力Vb−Vdのレベルがe
V,、信号VcのレベルがeV2であるから、いずれの
受信回路7,8も検知信号を出力せず、オア回路9から
検知情報が出力されない。しかし、電磁的結合度の変化
の大きな車両が進入すると、各受信コイル2,3の受信
レベルが第3図に示すP,P′になる。If there is no vehicle now, the level of the differential output Vb-Vd will be e.
Since the level of the signal Vc is eV2, neither of the receiving circuits 7 and 8 outputs a detection signal, and the OR circuit 9 does not output detection information. However, when a vehicle with a large change in electromagnetic coupling enters the vehicle, the reception levels of the receiving coils 2 and 3 become P and P' as shown in FIG. 3.
この結果第1の受信回路7は入力信号のレベルがウイン
ドウコンパレータ7bの窓を越えてしまうことから、入
力信号のレベルが前記窓の範囲内の期間T,,(=t,
〜L′)、L,(=し′〜t4)だけ車両ありの検知信
号を出力し、第2の受信回路8は入力信号のレベルがウ
インドウコンパレータ8bの窓の範囲内になるから、前
記窓の範囲内の期間T3だけ車両ありの検知信号を出力
し、それによって時刻t,からt4の間車両ありの検知
情報がオア回路9から出力される。また、電磁的結合度
の変化の小さな車両が進入すると、各受信コイル2,3
の受信レベルが第3図に示すq,q′になる。As a result, the first receiving circuit 7 has a period T,, (=t,
~L'), L, (=shi'~t4) outputs a detection signal indicating the presence of a vehicle, and the second receiving circuit 8 outputs a detection signal indicating the presence of a vehicle by the amount of time it takes to detect the presence of a vehicle. A vehicle presence detection signal is output for a period T3 within the range of , and as a result, vehicle presence detection information is output from the OR circuit 9 from time t to t4. In addition, when a vehicle with a small change in electromagnetic coupling enters, each receiving coil 2, 3
The reception levels of q and q' shown in FIG.
この結果、第1の受信回路7は、入力信号のレベルがウ
インドウコンパレータ7bの窓の範囲内になるからその
間T4,(=ら〜t3)車両ありの検知信号を出力する
が、第2の受信回路8は入力信号のレベルがウインドウ
コンパレータ8bの窓の範囲に到達しない。従って、こ
の場合は時刻t2から上3の間オア回路9から車両あり
の検知情報が出力される。一方、バランスコイル4,5
が外れたり断線したとき、すなわち差動回路に故障が発
生した場合、受信回路7の入力はスレショールドレベル
E2をこえてしまうので、出力を発生しないと同時に、
受信回路8の入力はeV2のまま(E3を越えない)で
あるので、出力を生じない。As a result, the first receiving circuit 7 outputs a vehicle presence detection signal at T4 (=ra~t3) since the level of the input signal falls within the range of the window of the window comparator 7b. In the circuit 8, the level of the input signal does not reach the window range of the window comparator 8b. Therefore, in this case, the OR circuit 9 outputs vehicle presence detection information from time t2 to time t3. On the other hand, balance coils 4 and 5
If the differential circuit is disconnected or disconnected, that is, if a failure occurs in the differential circuit, the input to the receiving circuit 7 will exceed the threshold level E2, so no output will be generated, and at the same time,
Since the input to the receiving circuit 8 remains at eV2 (does not exceed E3), no output is produced.
すなわち、車両の進入に伴う差動出力の変化が、差動回
路の故障による差動出力の変化より大きい場合も車両検
知の出力電圧を発生できると同時に、差動回路に故障が
発生した場合、出力電圧が発生しないフェールセーフな
検知出力(OT情報)を発生できることになる。第4図
は、前述した受信回路7,8で用いる回路故障で出力を
発生しないウィンドウコンパレータ7b,8bの一実施
例図である。In other words, even if the change in the differential output due to the approach of a vehicle is greater than the change in the differential output due to a failure in the differential circuit, the output voltage for vehicle detection can be generated, and at the same time, if a failure occurs in the differential circuit, It is possible to generate a fail-safe detection output (OT information) in which no output voltage is generated. FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the window comparators 7b and 8b used in the above-mentioned receiving circuits 7 and 8, which do not generate an output due to a circuit failure.
ウインドウコンパレータは、この例では3個のトランジ
スタ11,12,13を用いた発信回路で構成され、抵
抗14,15,17,20,21は、トランジスタ11
,12,13のコレクタ抵抗であり、電池1川ま、トラ
ンジスタ12の電源ある。In this example, the window comparator is composed of an oscillation circuit using three transistors 11, 12, 13, and the resistors 14, 15, 17, 20, 21 are connected to the transistor 11.
, 12, and 13, one battery, and a power source for the transistor 12.
各トランジスタのベースには、前段のトランジスタの出
力が直接結合で接続されている。すなわち、トランジス
タ11のベースには、トランジスタ13の出力がコレク
タ抵抗14,15の分割比で抵抗16を介して供給され
、トランジスタ12のベースには、トランジスタ11の
出力が抵抗18,19で電源10のレベルシフト分を含
めて分割して供給され、トランジスタ13のベースには
、トランジスタ12の出力が抵抗20,21で分割して
供聯合されている。このウインドウコンパレータは、入
力端に特定の入力電圧が印加されるとトランジスタ11
→トランジスタ12→トランジスタ13→トランジスタ
11の順に各トランジスタの出力が供給される帰還発振
器を構成している。このウィンドウコンパレータが発振
できる入力電圧の範囲は電源10の電圧をVo、抵抗1
4,15,17,18,19の抵抗値を各々R,4,R
,5,R,7, R,9、入力信号の電圧レベルをV,
、発振するきの入力電圧V,の下限をe,、上限をe2
とするとき、ほぼel・RI9ノくR17十R18十R
I9)=V。The base of each transistor is directly connected to the output of the previous transistor. That is, the output of the transistor 13 is supplied to the base of the transistor 11 via a resistor 16 with a division ratio of collector resistors 14 and 15, and the output of the transistor 11 is supplied to the base of the transistor 12 via the power supply 10 through resistors 18 and 19. The output of the transistor 12 is divided by the resistors 20 and 21 and combined with the base of the transistor 13. This window comparator detects that when a certain input voltage is applied to the input terminal, the transistor 11
→Transistor 12 →Transistor 13 →Transistor 11 constitutes a feedback oscillator to which the output of each transistor is supplied in the order. The input voltage range in which this window comparator can oscillate is the voltage of the power supply 10 as Vo, and the resistor as 1.
The resistance values of 4, 15, 17, 18, and 19 are R, 4, and R, respectively.
,5,R,7,R,9,The voltage level of the input signal is V,
, the lower limit of the input voltage V for oscillation is e, and the upper limit is e2.
When , approximately el・RI9×R170R180R
I9)=V.
イー}e2・R伍/(R14十R15);V。
…(2}で与えられる。ここに、e,と
e2の間はウィンドウコンパレータの窓となる。入力電
圧V,が下限e,より低い場合はトランジスタ12,1
3がオンの状態でトランジスタ11がオフのままである
ので発振しない。E}e2・R5/(R140R15);V.
...(2}. Here, the space between e and e2 is the window of the window comparator. If the input voltage V, is lower than the lower limit e, the transistors 12 and 1
Since transistor 11 remains off while transistor 3 is on, it does not oscillate.
入力電圧V,が下限e,より大きくなると、トランジス
タ1 2,13がオフ状態となるので、トランジスタ1
1がオン状態となる。トランジスタ11がオンすると、
トランジスタ12,13がオフなり、トランジスタ11
がオフ状態となる。トランジスタ11がオフ状態となる
と、トランジスタ12,13がオン状態となるので、以
後ウィンドウコンパレータは発振を続けることになる。
さらに、入力電圧V,が上限e2をすぎると、トランジ
スタ13がたとえオンになってもトランジスタ11がオ
フしないので、発振回路は発振不能となる。条件式1及
び2からも明らかなように、ゥィンドウコンパレータが
発振をする入力電圧V,の下,限e,および上限e2は
、抵抗14,15,17,18,19の値に依存して決
定され、これらの抵抗値を適当に選定することにより、
発振開始電圧を自由に設定することができる。When the input voltage V, becomes larger than the lower limit e, transistors 12 and 13 are turned off, so transistor 1
1 is turned on. When transistor 11 turns on,
Transistors 12 and 13 are turned off, and transistor 11 is turned off.
is in the off state. When transistor 11 is turned off, transistors 12 and 13 are turned on, so that the window comparator continues to oscillate.
Further, when the input voltage V, exceeds the upper limit e2, even if the transistor 13 is turned on, the transistor 11 will not be turned off, so that the oscillation circuit will be unable to oscillate. As is clear from conditional expressions 1 and 2, the lower limit e and upper limit e2 of the input voltage V at which the window comparator oscillates depend on the values of the resistors 14, 15, 17, 18, and 19. By selecting these resistance values appropriately,
The oscillation start voltage can be set freely.
なお、故障で出力が零となる増幅器は信号が交流である
から、交流増幅器を使えばよく、またオア回路は上述の
ウインドウコンパレータ7b,8bの出力を整流して出
力を直接つなげばよくこれは一般的フェイルセーフ技術
であるので説明は省略する。第5図は車両検知装置の他
の実施例図であり、この装置はバランスコイルと第2の
受信コイルを設ける代りに、トランス22,23を用い
て受信入力Vbと差動用入力Vdとの差動出力Vb−V
d及び前記差動用入力Vdを含まない受信入力Vcを発
生する。In addition, since the signal of the amplifier whose output becomes zero due to a failure is AC, an AC amplifier can be used.For the OR circuit, the outputs of the window comparators 7b and 8b mentioned above can be rectified and the outputs can be connected directly. Since this is a general fail-safe technology, its explanation will be omitted. FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the vehicle detection device, and this device uses transformers 22 and 23 to connect the reception input Vb and the differential input Vd instead of providing a balance coil and a second reception coil. Differential output Vb-V
d and a reception input Vc that does not include the differential input Vd.
トランス22は−次側コイルを2個24,25有し、一
方は受信コイル2に接続されて受信入力Vbが供給され
、他方は送信コイル1と並列に接続されて送信出力Va
が供給される。The transformer 22 has two negative side coils 24 and 25, one of which is connected to the receiving coil 2 and supplied with the receiving input Vb, and the other is connected in parallel with the transmitting coil 1 and provides the transmitting output Va.
is supplied.
コイル24と25は矢印24′,25′で示すように、
磁界が逆向さとなるように、すなわちトランス22の二
次側コイルにコイル24により受信入力Vbが誘導され
、コイル25により差動用入力Vdが譲導されて前記二
次側コイルからの第1の受信回路7にVb−Vdなる葦
動出力が入力するように構成されている。トランス23
は、一次側コイルがトランス22の一次側コイル24と
並列に接続されており、二次側コイルが第2の受信回路
8に接続されている。The coils 24 and 25 are arranged as indicated by arrows 24' and 25'.
In other words, the receiving input Vb is induced in the secondary coil of the transformer 22 by the coil 24, and the differential input Vd is transferred by the coil 25 so that the magnetic field is in the opposite direction. The receiver circuit 7 is configured to receive a reed output of Vb-Vd. transformer 23
The primary coil is connected in parallel to the primary coil 24 of the transformer 22, and the secondary coil is connected to the second receiving circuit 8.
このトランス23の二次側コイルに譲導される受信入力
Vcは、前記受信入力VbとほぼVbとほぼ同じである
。この車両検知装置は、トランス22の二次側コイルに
Vb−Vdなる差動出力が生じ、トランス23の二次側
コイルに差動用入力Vdを含まない受信入力Vcが生じ
ることを除いて第1図の車両検知装置と同様に動作する
。The reception input Vc transferred to the secondary coil of the transformer 23 is substantially the same as the reception input Vb. This vehicle detection device has the following features: except that a differential output of Vb-Vd is generated in the secondary coil of the transformer 22, and a reception input Vc that does not include the differential input Vd is generated in the secondary coil of the transformer 23. It operates in the same way as the vehicle detection device shown in FIG.
従って、電磁的結合度の変化の大きな車両及び小さな車
両のいずれをも検知することができる。そして、第5図
においてコイル25及びこのリードケーブルとコイル2
4及びこのリードケーブルに断線が生じた場合、第2図
の場合と同様に受信回路7にも受信回路8にも出力電圧
が発生しないので、電磁的結合の大きな車両(差動回路
の故障による差動出力の変化より車両進入による信号の
変化が大きい場合)と小さな車両(差動回路の故障によ
る差動出力の変化より車両進入による信号がちいさい場
合)を検知できると同時に、蓋敷回路に故障が発生した
場合も検知できる。なお、第2図の構成はコイル1と2
、1と4、および2と5の結合が空間的結合であり、物
理的結合の仕方が一致している。Therefore, both vehicles with large and small changes in electromagnetic coupling can be detected. In FIG. 5, the coil 25, this lead cable and the coil 2
4 and this lead cable, no output voltage is generated in the receiving circuit 7 or the receiving circuit 8 as in the case shown in Fig. 2. It is possible to detect small vehicles (when the signal change due to vehicle entry is larger than the change in differential output due to differential output) and small vehicles (when the signal due to vehicle entry is smaller than the change in differential output due to differential circuit failure). It is also possible to detect when a failure occurs. Note that the configuration in Figure 2 consists of coils 1 and 2.
, 1 and 4, and 2 and 5 are spatial connections, and the physical connections are the same.
第2図に比較して第5図においては、コイル1と2間だ
けが空中を介する結合(空間的結合)である。差動出力
Vb−Vd(=eV,)は、トランス22の出力として
発生し、差動出力を与える2つの入力のうち、コイル2
4には空間的結合の入力、コイル25にはコイル1から
電気的結合による入力が与えられて、差動出力を与える
入力の経路が物理的に統一されていないので、一般に、
第2図の構成の方が季節や温度変化等により生ずる差動
出力の変動(ドリフトと呼ばれる)が少し、利点がある
。以上のように本発明は、差動用入力と受信入力Vbと
による差動出力に基し・て車両の有無を第1の受信回路
で検定するのみならず、前記差動用入力を含まない受信
入力に基し、て車両の有無の検定を第2の受信回路で検
定し、両受信回路の出力信号の論理和信号を出力するよ
うにしたから、電磁的結合度の変化の小さな車両の有無
を第1の受信回路で検定し、前記変化の大きな車両の有
無を第2の受信回路で検定することにより、フェールセ
ーフに車両を検知することができる。In comparison with FIG. 2, in FIG. 5, only the coupling between coils 1 and 2 is through the air (spatial coupling). The differential output Vb-Vd (=eV,) is generated as the output of the transformer 22, and of the two inputs that provide the differential output, the coil 2
4 is given a spatially coupled input, and the coil 25 is given an electrically coupled input from the coil 1, and the input paths that provide the differential output are not physically unified, so generally,
The configuration shown in FIG. 2 has the advantage of being less susceptible to differential output fluctuations (called drift) caused by seasonal changes, temperature changes, etc. As described above, the present invention not only verifies the presence or absence of a vehicle in the first receiving circuit based on the differential output from the differential input and the receiving input Vb, but also eliminates the differential input. Based on the received input, the presence or absence of a vehicle is verified by the second receiving circuit, and the OR signal of the output signals of both receiving circuits is output. By verifying the presence or absence of a vehicle with the first receiving circuit and verifying the presence or absence of a vehicle with a large change with the second receiving circuit, it is possible to detect a vehicle in a fail-safe manner.
第1図は車両検知装置の電気回路の一例を示すブロック
図、第2図はコイルの配置列の説明図、第3図は電気信
号の説明図、第4図はウィンドウコンパレータの一例を
示す回路図、第5図は他の例を示す電気回路のブロック
図である。
1:送信コイル、2,3:受信コイル、4,5:バラン
スコイル、7,8:受信回路、9:オア回路、22,2
3:トランス。
第1図
第2図
第5図
第3図
第4図Fig. 1 is a block diagram showing an example of an electric circuit of a vehicle detection device, Fig. 2 is an explanatory diagram of the arrangement rows of coils, Fig. 3 is an explanatory diagram of electric signals, and Fig. 4 is a circuit showing an example of a window comparator. 5 are block diagrams of electric circuits showing other examples. 1: Transmission coil, 2, 3: Receiving coil, 4, 5: Balance coil, 7, 8: Receiving circuit, 9: OR circuit, 22, 2
3: Trance. Figure 1 Figure 2 Figure 5 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
イルの設置領域への車両の進入による両コイル間の電磁
的結合度の変化を利用して車両を検知する車両検知装置
において、差動用入力Vdと受信入力Vbとによる差動
出力Vb−Vdを基にして車両の有無を検定すると同時
に作動回路の故障で出力なしとする第1の受信回路7と
、前記差動用入力Vdを含まない受信入力Vcを基にし
て車両の有無を検定する第2の受信回路8と、両受信回
路7,8の出力信号の論理和信号を出力するオア回路9
とを備え、差動回路の故障による信号より多きな信号を
与える車両も差動回路の故障による信号以下の小さな変
化を与える車両も検知できるようにすると同時に、差動
回路が故障したとき検知出力を発生しないようにしたこ
とを特徴とする車両検知装置。1 In a vehicle detection device that installs a transmitter coil and a receiver coil apart and detects a vehicle by using changes in the degree of electromagnetic coupling between the two coils due to the vehicle entering the installation area of both coils, a differential A first receiving circuit 7 that verifies the presence or absence of a vehicle based on the differential output Vb-Vd from the differential input Vd and the receiving input Vb, and at the same time outputs no output due to a failure of the operating circuit; A second receiving circuit 8 that verifies the presence or absence of a vehicle based on the received input Vc that does not contain the signal, and an OR circuit 9 that outputs a logical sum signal of the output signals of both receiving circuits 7 and 8.
This makes it possible to detect both vehicles that give a signal greater than the signal due to a differential circuit failure as well as vehicles that give a small change less than the signal due to a differential circuit failure, and a detection output when the differential circuit fails. A vehicle detection device characterized in that it does not generate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166864A JPS6025751B2 (en) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | Vehicle detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166864A JPS6025751B2 (en) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | Vehicle detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868682A JPS5868682A (en) | 1983-04-23 |
| JPS6025751B2 true JPS6025751B2 (en) | 1985-06-20 |
Family
ID=15839049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56166864A Expired JPS6025751B2 (en) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | Vehicle detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025751B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012174745A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus used for detecting metal, metal detection apparatus and method, and vehicle detector |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP56166864A patent/JPS6025751B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5868682A (en) | 1983-04-23 |
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