JPH0332503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、変周式の自動列車停止装置の速度照
査装置に関し、特に、車上装置からの情報を受信
する受信アンテナと、車上装置側に停止情報を与
える地上子との組合せ（照査単位）を列車の走行
方向に離間して複数設けた速度照査装置の地上装
置の改良に関する。

従来技術 従来この種の速度照査装置の地上装置は、一般
に第８図に示すように、車上装置からの情報を受
信するループコイルや共振回路等の受信アンテナ
A₁，A₂と、前記車上装置に照査速度超過時に停
止情報を与える共振回路等の地上子C₁，C₂とを
列車進行方向に想定照査速度に対応した間隔で設
置した組合せ（照査単位）を、列車進行方向に互
いに離間して複数組設け、前記受信アンテナA₁，
A₂で所定周波数の前記車上装置からの受信信号
の有無を判定処理する処理回路５の出力側にこの
処理回路５の出力信号によりトリガされ一定時間
経過後にタイムアツプ信号を出すタイマ６とこの
信号で駆動されるタイマリレーTMRの動作回数
従つてタイムアツプ信号をカウントするカウンタ
７とを設け、このカウンタ７の計数値に対応して
動作するカウンタリレー群COR₀，COR₁，
COR₂，COR₃の接点状態に対応して動作する制
御リレーQR₁，QR₂のリレー接点QR′₁，QR′₂に
より前記地上子C₁，C₂を有効または無効とする
ことによりタイムアツプ以前には車上装置に対し
停止情報を、またタイムアツプ以後は通過情報を
与えるように夫々制御するように構成されてい
る。即ち車上子が受信アンテナA₁，A₂に達した
ときから地上子C₁，C₂に達するまでの時間が所
定時間以上のときだけ地上子を無効にして車上装
置側に停止情報を与えないようになつている。な
お、前記カウンタ７はセツトリレー接点STR′に
より外部条件によりセツトすることができる。な
お、各図中の各リレー接点は、動作接点をＶ字状
の印で示し、落下接点を逆Ｖ字状の印で示す。

また、複数の受信アンテナからの信号を単一の
処理回路で扱うためにハイブリツドトランス８を
用いて各受信アンテナからの信号を加算的に扱つ
ている（第19回鉄道シンポジウム予稿集336〜340
頁 1982年 参照）。

ところで、従来装置では複数の受信アンテナか
らの信号を処理するために例えば上述の如くハイ
ブリツドトランス８を使用している。これは、受
信アンテナからの微弱な信号を扱う場合には機械
的接点等を用いて切換るより安定性において有利
なためである。

しかしながら、従来のハイブリツドトランスを
用いた装置では、列車等車上装置を搭載した列車
の車上子以外にも床下に配置された強電機器例え
ばモータやチヨツパにも対面することになるので
これらからの雑音をも受信し、この混入した雑音
により装置が誤動作を起こす可能性がある。

発明の目的 本発明は、各照査単位からの受信信号は列車の
進行にともなつて規定の順序で処理回路に到来す
ることに着目し、半導体素子を利用して微弱信号
を直流電圧を制御することで信号経路を切換える
技術を応用して受信アンテナを択一的に切換るよ
うに構成された、従つて構成が簡単で雑音の影響
を受けることがなく信頼性の高い受信アンテナ切
換部を持つた自動列車停止装置の速度照査装置を
提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するため本発明では、 車上装置からの情報を受信する受信アンテナと
前記車上装置に照査速度超過時に停止情報を与え
る地上子とを列車進行方向に想定照査速度に対応
した間隔で設置した組合せを、列車進行方向に互
いに離間して複数組設け、前記受信アンテナでの
前記車上装置からの所定周波数の受信信号の有無
を判定処理する処理回路の出力側に一定時間経過
後にタイムアツプ信号を出すタイマと前記タイム
アツプ信号をカウントするカウンタとを設け、こ
のカウンタの計数値に対応するカウンタリレー群
の状態に対応した前記地上子をタイムアツプ以前
に車上装置に対し停止情報を、またタイムアツプ
以後は通過情報を与えるように制御リレーにより
制御するように構成された自動列車停止装置の速
度照査装置において、 前記カウンタを半導体素子で構成するとともに 前記受信アンテナ群の前記処理回路との間に、
前記カウンタリレー群の状態に応じて前記受信ア
ンテナの一つのみを選択し前記処理回路に接続す
るための半導体素子を用いた切換回路を介在させ
て自動列車停止装置の速度照査装置を構成する。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づき本発明を説明
する。

第１図は自動列車停止装置の速度照査装置の概
略を示しており、１は車上装置２を搭載した列車
で、走行路３を図の左から右に進行する。この列
車１の速度を、受信アンテナA₁，A₂と地上子C₁，
C₂の夫々対応する組（照査単位、A₁とC₁・A₂と
C₂）及び照査回路４からなる地上装置で照査す
る。

車上装置２は、第２図に示すように、常態では
周波数f₀で発振する発振器１０と、この発振器１
０に帰還回路として接続され列車１の先頭下部に
設けられた車上子１１と、発振器１０からの周波
数f₀の信号を選択し、増幅し、整流平滑する処理
回路１２と、その出力信号により動作するメイン
リレーMRとを有しており、メインリレーMRの
動作接点をブレーキ指令回路１３として使用して
いる。

前述処理回路１２は、発振器１０の出力である
周波数f₀を通過させる帯域フイルタ１４と、その
出力を増幅する増幅器１５と、その出力を整流平
滑する整流平滑回路１６とで構成されており、発
振器１０の出力周波数が周波数f₀より変化すると
出力なしになり、後続するメインリレーMRが落
下する。

前記ブレーキ指令回路１３は、前記メインリレ
ーMRが落下したことによりブレーキをかけるべ
き旨のブレーキ指令を出力する。

走行路３には、受信アンテナA₁と地上子C₁と
の組合せ及び受信アンテナA₂と地上子C₂との組
合せの計２組の照査単位が設けられている。受信
アンテナA₁と制御アンテナともなる地上子C₁は
列車１の進行方向にL₁の間隔をおいてこの順に
設置されており、この照査単位と離間して受信ア
ンテナA₂と地上子C₂が同様にL₂の間隔をおいて
設置されている。

各受信アンテナA₁，A₂は、第３図に示すよう
にコイルにコンデンサと負荷抵抗とを並列に接続
した既知の回路であり、後述するトランス３０₁，
３０₂に接続されている。

各地上子C₁，C₂は、第３図に示すように、コ
イルとコンデンサとを並列接続した共振回路に後
述する制御リレーQR₁，QR２の動作接点を並列
に接続した既知の回路である。

照査回路４は、列車１の車上子１１が受信アン
テナA₁から制御子たる地上子C₁に達するまでの
時間、あるいは受信アンテナA₂から地上子C₂に
達するまでの時間が各々所定時間以上であるか否
かを判定し、所定時間よりも短いときリレー接点
を開放状態とし地上子C₁，C₂の共振回路を有効
にすることで車上装置に停止情報を与える。

前記照査回路４は、第３図に示すように、受信
アンテナA₁，A₂での受信信号のうち、周波数f₀
のものを選択し、増幅し、整流平滑する処理回路
２０と、その出力信号によりトリガされて一定時
間後にタイムアツプ信号を出力するタイマ２１
と、このタイマの出力信号により駆動されるタイ
マリレーTMRと、タイマリレーの動作回数即ち
タイムアツプ信号をカウントするカウンタ２２
と、このカウンタ２２の計数値に応じて動作する
複数（図示の例では３個）のカウンタリレー群
COR₀，COR₁，COR₂と、処理回路２０の入力側
に接続される受信アンテナを前記カウンタリレー
COR₀，COR₁の接点条件で切換える切換回路２
３と、前記カウンタリレーCOR₁，COR₂の接点
条件で地上子C₁，C₂を個々に制御する制御リレ
ーQR₁，QR₂と、前記カウンタ２２をセツトする
ためのセツトリレーSTRとを備えている。

前記処理回路２０は、周波数f₀を通過帯域とす
る帯域フイルタ２４と、その出力信号を増幅する
増幅器２５と、その出力信号を整流平滑する整流
平滑回路２６とを有する既知の回路である。

前記タイマ２１は、前記処理回路２０の出力信
号によりトリガされて、一定時間後に所定時間だ
け信号を出力する。

前記カウンタ２２は、ダイオードやトランジス
タなどの半導体素子で作られた既知の回路であ
り、計数信号がタイマリレーTMRの動作接点を
介して信号入力端子に入力されており、セツト信
号がセツトリレーSTRの動作接点を介してセツ
ト端子に入力されている。このカウンタ２２は、
セツトリレーSTRが動作している間は計数可能
であり、その状態でタイマリレーTMRが動作す
ると、計数値が“１”になつて第１出力端子
OUT₁が出力ありになり、次に再びタイマリレー
TMRが動作すると計数値が“２”になつて第２
出力端子OUT₂が出力ありになる。

カウンタリレーCOR₁はカウンタ２２の第１出
力端子の信号により駆動され、またカウンタリレ
ーCOR₂はカウンタ２２の第２出力端端子の信号
により駆動される。

なお、カウンタリレーCOR₀は、図示の例では
セツトリレーSTRの動作接点と、各カウンタリ
レーCOR₁，COR₂の落下接点とを介して通電さ
れる構成になつているが、カウンタ２２の計数値
が“１”と“２”以外のときのカウンタ２２の出
力信号で動作するように構成してもよい。

切換回路２３は半導体素子を用いており、受信
アンテナA₁，A₂に個々に対応された２対のトラ
ンス３０₁，３１₁，３０₂，３１₂と、半導体であ
る２対のダイオード３２₁，３３₁，３２₂，３３₂
と、カウンタリレーCOR₀，COR₁の動作接点と
で構成されている。トランス３０₁，３０₁の１次
コイルは対応する受信アンテナA₁，A₂に接続さ
れ、２次コイルはトランス３１₂，３１₂の１次コ
イルに接続され、トランス３１₁，３１₂の２次コ
イルは処理回路２０の帯域フイルタ２４に接続さ
れている。各ダイオード３２₁，３３₁，３２₂，
３３₂は、対応するトランス３０₁，３０₂の２次
コイルとトランス３１₁，３１₂の１次コイルの間
に各々挿入されている。トランス３０₁の２次コ
イルとトランス３１₁の１次コイルの各中点はカ
ウンタリレーCOR₀の動作接点を介して直流電源
３４に接続されており、トランス３０₂の２次コ
イルとトランス３１₂の１次コイルの各中点はカ
ウンタリレーCOR₁の動作接点を介して直流電源
３４に接続されている。直流電源３４の電流値
は、ダイオード３２₁，３３₁，３２₂，３３₂を導
通させる値ではあるが、トランス３０₁，３１₁，
３０₂，３１₂は直流電流が互いに逆向きに流れる
から飽和せず、信号の伝導にはさしつかえがな
い。

また、制御リレーQR₁はカウンタリレーCOR₁
の動作接点を介して通電され、また制御リレー
QR₂はカウンタリレーCOR₂の動作接点を介して
通電される。

セツトリレーSTRは、列車１が当該速度照査
装置を設置している閉塞区間あるいは速度照査装
置の設置領域に進入したこと等の条件で通電され
て動作し、列車が当該速度照査装置を設置してい
る閉塞区間あるいは当該速度照査装置の設置領域
から進出したこと等により遮断されて落下する。

次に、第４図を参照して上記装置の動作を説明
する。

車上装置の発振器１０は、常時f₀の周波数で発
振しており、このためメインリレーMRが動作
し、ブレーキ指令は出力されていない。また、地
上の速度照査装置は、セツトリレーSTRが落下
しているから、各カウンタリレーCOR₀，COR₁，
COR₂及び各制御リレーQR₁，QR₂は落下してい
る。このため、切換回路２３のダイオード３２₁，
３３₁，３２₂，３３₂に順方向のバイアスが加わ
つていないから各ダイオードはオフの状態を保
つ。従つて、受信アンテナA₁，A₂は処理回路２
０から切離されており、受信アンテナA₁又はA₂
が例え雑音を受信しても処理回路２０に入力する
ことはない。

列車１の走行にともなつて、時刻（t₁）にセツ
トリレーSTRが動作すると、カウンタリレー
COR₀がセツトリレーSTRの動作接点、カウンタ
リレーCOR₁，COR₂の各落下接点を介して通電
される。これにより、切換回路２３は、直流電源
３４によりダイオード３２₁，３３₁が順方向にバ
イアスされて受信アンテナA₁を処理回路２０に
接続する。しかし、切換回路２３は、ダイオード
３２₂，３３₂が順方向にバイアスされていないか
ら、受信アンテナA₂を処理回路２０から切離し
ている。

列車１の走行にともなつて、車上子１１が時刻
（t₂）に受信アンテナA₁に達すると、ダイオード
３２₁，３３₁が共にオンしているから、周波数f₀
の信号が受信アンテナA₁に受信されて、周波数f₀
の信号が処理回路２０に入力し、タイマ２１がト
リガされて一定時間後に一定時間だけ信号を出力
し、その結果タイマリレーTMRが一定時間動作
する。

タイマリレーTMRが動作すると、カウンタ２
２の内容が“１”になりカウンタリレーCOR₁が
動作するため、カウンタリレーCOR₀が落下す
る。

カウンタリレーCOR₁が動作し、カウンタリレ
ーCOR₀が落下すると、切換回路２３はダイオー
ド３２₂，３３₂に順方向のバイアスが加わつて受
信アンテナA₂を処理回路２１に接続し、かつダ
イオード３２₁，３３₁が無バイアスになつて受信
アンテナA₁を処理回路２０から切り離す。

また、カウンタリレーCOR₁が動作すると、制
御リレーQR₁が動作し、これにより地上子C₁が短
絡されて無効になる。ここで車上子１１が受信ア
ンテナA₁に達したときから地上子C₁に達するま
での時間（すなわち列車の走行時間）が、車上子
１１が受信アンテナA₁に達したときから制御リ
レーQR₁が動作するまでの時間（T₂）以内であ
るとこの場合は地上子１１は短絡されて無効にな
つてはいないので、車上装置２は発振器１０の発
振周波数が地上子の共振周波数に変周し、この結
果メインリレーMRが落下してブレーキ指令を出
力する。しかし、前記時間（T₂）経過後に地上
子C₁が短絡されて無効になつているから、車上
装置２は発振器１０が周波数f₀で発振を続け、メ
インリレーMRは動作を持続する。

列車１の進行にともなつて、車上子１１が受信
アンテナA₂に時刻（t₃）に達すると、周波数f₀の
信号が受信アンテナA₂で受信されて処理回路２
０に入力するから、タイマ２１が再びトリガされ
て一定時間（T₁）後に一定時間信号を出力し、
その結果タイマリレーTMRが再び一定時間動作
する。

タイマリレーTMRが動作すると、カウンタ２
２の内容が“２”になり、それによつてカウンタ
リレーCOR₂が動作するとともにカウンタリレー
COR₁は落下し、切換回路２３はダイオード３２
_２，３３₂が無バイアスになつて受信アンテナA₂を
処理回路２０から切り離す。

また、制御リレーQR₁はカウンタリレーCOR₁
が落下したことにより落下して地上子C₁を有効
とし、制御リレーQR₂はカウンタリレーCOR₂が
動作したことにより動作して地上子C₂を無効に
する。従つて、車上子１１が受信アンテナA₂に
達したときから地上子C₂に達するまでの時間
（すなわち列車の走行時間）が、車上子１１が受
信アンテナA₂に達したときから制御リレーQR₂
が動作するまでの時間（T₂）以内であると、車
上装置２は前述と同様にメインリレーMRが落下
してブレーキ指令を出力し、時間（T₂）後であ
るとメインリレーMRは動作を持続する。

時刻（t₄）に列車が通過し、これによりセツト
リレーSTRが落下すると、カウンタ２３が停止
してカウンタリレーCOR₂が落下し、それによつ
て制御リレーQR₂が落下して地上子C₂を有効に
し、ブレーキ指令がだされる。

上述の装置は、ダイオード３２₁，３３₁，３２
_２，３３₂が順方向にバイアスされない限り、受信
アンテナA₁，A₂の受信信号が処理回路に入力せ
ず、従つて一方の受信アンテナたとえばA₂が処
理回路２０に接続されていない他方の受信アンテ
ナA₁が雑音を受信しても、この雑音の影響を受
けることがない。また、ダイオード３２₁，３３
_１，３２₂，３３₂が開路故障すると周波数f₀の信号
が処理回路２０に入力しないから、タイマリレ
ー、ひいては制御リレーQR₁，QR₂が動作せず、
車上子１１が対応する地上子C₁，C₂に達したと
き、車上装置２に停止情報を与える。さらに、ダ
イオード３２₁，３３₁，３２₂，３３₂が短絡故障
のときは、各受信アンテナA₁，A₂がともに処理
回路２０に接続し、従つて処理回路２０への入力
レベルが低下し、タイマ２１がトリガされず、タ
イマリレーTMRひいては制御リレーQR₁，QR₂
が動作しない。

切換はダイオードによるばかりではなく他の半
導体で行うこともできる。第５図は、ダイオード
の代わりにトランジスタを用いた切換回路３９の
実施例であり、各トランジスタ３５₁，３６₁，３
５₂，３６₂は、抵抗３７₁，３８₁，３７₂，３８₂
により個々に自己バイアスされている。この切換
回路も、カウンタリレーCOR₀が動作していると
トランジスタ３５₁，３６₁がオンになつて受信ア
ンテナA₁を処理回路２０に接続し、カウンタリ
レーCOR₁が動作していると、トランジスタ３５
_２，３６₂がオンになつて受信アンテナA₂を処理回
路２０に接続する。そして、トランジスタが開路
故障すると周波数f₀の信号が処理回路２０に入力
されず、短絡故障すると受信アンテナA₁，A₂が
ともに処理回路２０に接続されて処理回路２０へ
の入力レベルが低下し、タイマリレーTMRが動
作しない。

第６図は切換回路のさらに他の実施例を示す。
この切換回路４０は、トランス３０₁，３０₂の他
に、トランジスタ４１₁，４１₂を用いた増幅回路
を備えている。トランジスタ４１₁，４２₂は、ベ
ースがコンデンサ４２₁，４２₂を介してトランス
３０₁，３０₂の２次コイルの一端に接続され、エ
ミツタが抵抗４６₁，４６₂を介してトランス３０
_１，３０₂の２次コイルの他端に接続されベースが
抵抗４４₁，４４₂にコレクタが抵抗４５₁，４５₂
とカウンタリレーCOR₀，COR₁の動作接点を介
して直流電源（図示せず）の正側端子に接続さ
れ、そしてコンデンサ４３₁，４３₂を介して処理
回路２０に接続されている。

この切換回路４０もカウンタリレーCOR₀が動
作しているとトランジスタ４１₁が動作して受信
アンテナA₁を処理回路２６に接続し、カウンタ
リレーCOR₁が動作しているとトランジスタ４１₂
が動作して受信アンテナA₂を処理回路２６に接
続し、周波数f₀の信号が増幅されて処理回路２０
に入力される。また、トランジスタ４１₁，４１₂
が、開路故障あるいは短絡故障の何れの故障形態
であつてもその増幅機能を失い、受信アンテナ
A₁，A₂から処理回路２６への周波数f₀の信号の
入力レベルが低下し、タイマリレーTMRが動作
しない。

なお、本発明は、受信アンテナA₁，A₂として
コイルとコンデンサとからなる共振回路を用いた
装置のみならず、第７図に示すようにループコイ
ルを受信アンテナA₁′，A₂′として用いた装置にも
適用することができる。また、もちろん２地点で
速度を照査する装置のみならず、カウンタ２３の
段数を多くして３以上の地点で照査する装置にも
適用することができる。さらに、ダイオードやト
ランジスタの代わりにサイリスタ等の半導体性の
他のスイツチング素子を用いてもよい。また、カ
ウンタは既知の半導体製の回路であつてもよい
が、リレーの接点で構成してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は速度照査装置において、
処理回路に接続する受信アンテナを切換えるため
の切換回路を半導体製のスイツチング素子で構成
したから、リレーの接点やハイブリツドトランス
を用いた従来の装置に比べて構成が著しく簡単で
ある。また、スイツチング素子がオンにならない
限り、対応する受信アンテナに雑音が入力しても
その雑音の影響を受けることがない。さらに、ス
イツチング素子が故障しても、出力が断となり列
車を停止させる方向に制御するフエール・セーフ
な装置となり、従つて信頼性が著しく高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動列車停止装置の一例を示す図、
第２図は、車上装置の一実施例を示す電気回路
図、第３図は本発明に係る速度照査装置の一実施
例を示す電気回路図、第４図は同速度照査装置の
動作説明図、第５図は切換回路の他の実施例を示
す電気回路図、第６図は切換回路の更に他の実施
例を示す電気回路図、第７図は自動列車停止装置
の他の実施例を示す図、第８図は従来の速度照査
装置の一実施例を示す電気回路図である。 ２０……処理回路、２１……タイマ、２２……
カウンタ、２３，３９，４０……切換回路、３２
_１，３３₁，３３₂，３２₂，３５₁，３６₁，３５₂，
３６₂，４１₁，４１₂……半導体素子、A₁，A₂，
A₁′，A₂′……受信アンテナ、C₁，C₂……地上子、
COR₀，COR₁，COR₂……カウンタリレー、
QR₁，QR₂……制御リレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車上装置からの情報を受信する受信アンテナ
   と前記車上装置に照査速度超過時に停止情報を与
   える地上子とを列車進行方向に想定照査速度に対
   応した間隔で設置した組合せを、列車進行方向に
   互いに離間して複数組設け、前記受信アンテナで
   の前記車上装置からの所定周波数の受信信号の有
   無を判定処理する処理回路の出力側に一定時間経
   過後にタイムアツプ信号を出すタイマと前記タイ
   ムアツプ信号をカウントするカウンタとを設け、
   このカウンタの計数値に対応するカウンタリレー
   群の状態に対応した前記地上子をタイムアツプ以
   前には車上装置に対し停止情報を、またタイムア
   ツプ以後は通過情報を与えるように制御リレーに
   より制御するように構成された自動列車停止装置
   の速度照査装置において、 前記カウンタを半導体素子で構成するととも
   に、 前記受信アンテナ群と前記処理回路との間に、
   前記カウンタリレー群の状態に応じて前記受信ア
   ンテナの一つのみを選択し前記処理回路に接続す
   るための半導体を用いた切換回路を介在させたこ
   とを特徴とする自動列車停止装置の速度照査装
   置。