JP3458210B2 - Ground probe with self-diagnosis function - Google Patents
Ground probe with self-diagnosis functionInfo
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- JP3458210B2 JP3458210B2 JP2000221153A JP2000221153A JP3458210B2 JP 3458210 B2 JP3458210 B2 JP 3458210B2 JP 2000221153 A JP2000221153 A JP 2000221153A JP 2000221153 A JP2000221153 A JP 2000221153A JP 3458210 B2 JP3458210 B2 JP 3458210B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道線路の軌道内
に設置された地上子の機能、特に地上子共振回路の共振
周波数及びQ値の低下を検知する自己診断機能付地上子
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a function of a ground element installed in a track of a railroad track, and more particularly to a ground element with a self-diagnosis function for detecting a decrease in resonance frequency and Q value of a ground element resonance circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】地上子は、自動列車停止装置(AT
S)、自動列車制御装置(ATC)、自動列車運転装置
(ATO)あるいは車内警報などの地上装置である。こ
れらの装置はいずれも地上信号機の条件を示す地上の部
分(地上装置)と地上の条件を車上に取上げ所要の動作
を行う車上の部分(車上装置)とからなっている。2. Description of the Related Art A ground train is an automatic train stop device (AT
S), an automatic train controller (ATC), an automatic train driver (ATO), or a ground device such as an in-vehicle alarm. Each of these devices is composed of a part on the ground (ground device) that indicates the condition of the ground signal and a part on the vehicle (on-board device) that picks up the ground condition on the vehicle and performs a required operation.
【0003】車上装置は、一定の周波数で発信する車上
子を備えている。図5にATS地上子の構成を示す。図
5において、地上子1は、同調コイルLと、コンデンサ
C1とによって構成される第1の共振回路2或いは、同
調コイルLと、コンデンサC1、C2とによって構成さ
れる第2の共振回路3とを有するものであり、第1の共
振回路2と、第2の共振回路3とは、スイッチによって
切替えられる。スイッチは、地上子制御リレーQRの接
点QR1である。The on-board device includes an on-board child that transmits at a constant frequency. Fig. 5 shows the structure of the ATS ground element. In FIG. 5, the ground element 1 includes a first resonance circuit 2 including a tuning coil L and a capacitor C1, or a second resonance circuit 3 including a tuning coil L and capacitors C1 and C2. The first resonance circuit 2 and the second resonance circuit 3 are switched by a switch. The switch is the contact QR1 of the ground control relay QR.
【0004】接点QR1がオフ(落下)のときには、第
1の共振回路2が構成されて123kHzに共振し、接
点QR1がオン(扛上)のときには、第2の共振回路が
構成されて103kHzに共振する。第2の共振回路3
は、地上信号機の進行(青)現示に連動し、103kH
zの共振回路が構成された地上子1上を列車が通過して
も列車の車上装置19はなんの動作も行なわない。When the contact QR1 is off (falls), the first resonance circuit 2 is formed and resonates at 123 kHz, and when the contact QR1 is on (elevation), the second resonance circuit is formed and 103 kHz. Resonate. Second resonance circuit 3
Is linked to the progress (blue) of the ground traffic signal,
Even when the train passes over the ground element 1 having the z resonance circuit, the on-board device 19 of the train does not perform any operation.
【0005】一方、第1の共振回路2は、地上信号機の
停止(赤)現示に連動し、第1の共振回路2が構成され
た地上子1上を列車が通過すると、車上装置(車上子)
19が地上子1に電磁結合して車上装置19の発振周波
数は、Ziehen現象により123kHzが130k
Hzに変周され、リレー(図示略)が動作して自動的に
ブレーキがかけられ、列車を停止させる。On the other hand, the first resonance circuit 2 is interlocked with the stop (red) indication of the ground signal, and when the train passes over the ground element 1 having the first resonance circuit 2, the on-board device ( Car child)
When 19 is electromagnetically coupled to the ground element 1, the oscillation frequency of the on-board device 19 is 123 kHz at 123 kHz due to the Ziehen phenomenon.
The frequency is changed to Hz, and a relay (not shown) operates to automatically apply a brake to stop the train.
【0006】他の目的に用いられる地上子についても、
車上装置の制御機器が異なるだけで、基本的にその動作
は同じである。このように地上子は、列車運行に重要な
役割を果たしており、地上子を車上から発信される特定
の周波数に感応させるには、地上子の共振周波数が正規
の周波数に保たれ、Q値は基準値以上に保たれていなけ
ればならない。[0006] As for the ground element used for other purposes,
The operation is basically the same, only the control device of the on-board device is different. In this way, the ground element plays an important role in train operation, and in order to make the ground element sensitive to the specific frequency transmitted from the car, the resonance frequency of the ground element is kept at a regular frequency and the Q value is Must be kept above the standard value.
【0007】従来、地上子の共振周波数のQ値の測定
は、地上子試験器を用いて行われていた。地上子試験器
は、測定コイルと本体との2つの部分で構成された携帯
用の機器である。その使用に際しては、作業員が本体を
収容したケースのバンドを肩にかけ、測定コイルを手に
提げて鉄道線路内の地上子の設置現場に携行し、現場に
おいて、本体をケースから取出し、測定コイルの脚を起
立させてこれを地上子上に配置し、本体とコイルとをケ
ーブルで結線して地上子の共振周波数のQ値の測定を行
なっていた。Conventionally, the Q value of the resonance frequency of the ground element has been measured using a ground element tester. The ground tester is a portable device composed of two parts, a measuring coil and a main body. When using it, an operator puts the band of the case accommodating the main body on his shoulder, carries the measuring coil in his hand, and carries it to the installation site of the ground wire in the railroad track. The legs of the robot were erected and placed on the ground element, and the main body and the coil were connected by a cable to measure the Q value of the resonance frequency of the ground element.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記地上子
試験器の本体はおよそ幅30cm、奥行15cm、高さ
40cm、重量は11kgにも及ぶ大きさと重さであ
る。この様な重量物を測定現場まで肩にかけて携行する
のは作業員に大きな負担であり、また、測定の作業に際
しては、測定コイルを地上子上に設置した後、これとは
別に本体の設置場所をその近くに確保しなければならな
い。By the way, the main body of the above ground child tester is about 30 cm wide, 15 cm deep, 40 cm high and weighs 11 kg. Carrying such a heavy object on the shoulder to the measurement site is a heavy burden on the worker, and at the time of measurement work, after installing the measurement coil on the ground element, separately from the installation location of the main body Must be secured near it.
【0009】また、本体と測定コイルとをケーブルで接
続する作業は必ずしも簡単であるとは限らず、測定開始
までの準備にかなりの手数と時間とを必要としていた。
従来、この様な欠点を解消する目的で、地上子試験器の
小型化,軽量化が進められた。たしかに、地上子試験器
を小型化,軽量化する事によって作業員の肩の負担が軽
減されることは間違いないが、携帯式の地上子試験器を
用いる限り、地上子試験器を携帯して定期的或いは不定
期に現場に出向いて測定の作業を行なわなければならな
い。Further, the work of connecting the main body and the measuring coil with a cable is not always easy, and a considerable amount of labor and time are required for preparation before starting the measurement.
Conventionally, in order to eliminate such drawbacks, downsizing and weight saving of the ground tester have been promoted. Certainly, the size and weight of the ground-element tester will certainly reduce the burden on the shoulders of workers, but as long as a portable ground-element tester is used, carry the ground-element tester with you. It is necessary to visit the site regularly or irregularly to perform measurement work.
【0010】この作業は厳寒地といえども例外ではな
い。鉄道線路の軌道内に地上子が設置されている限り、
設置現場に出向いてその電気的特性の測定作業を行なわ
なければならないのである。設置現場に出向いてその電
気的特性の測定作業を行なうのは、厳寒地での作業であ
るから作業者の負担が大きいという問題に止まらず、鉄
道線路内での作業は鉄道事故の危険がある。This work is no exception even in a severe cold region. As long as the ground wire is installed in the railroad track,
You have to go to the installation site and measure the electrical characteristics. The work of going to the installation site and measuring its electrical characteristics is not only a problem that the burden on the operator is heavy because it is a work in extremely cold areas, and work on the railway track is a risk of railway accidents. .
【0011】さらには、不測の事態で地上子に故障その
他の異常事態が発生したときにも、現場で地上子を測定
しない限り異常事態を発見できないのである。このよう
に、そもそも、地上子試験器を地上子の設置現場に持ち
込んで作業員が測定するというシステム自体に問題があ
るといわざるを得ない。Further, even when a failure or other abnormal situation occurs in the ground element due to an unexpected situation, the abnormal situation cannot be detected unless the ground element is measured on site. In this way, there is no choice but to say that there is a problem in the system itself, in which the grounding element tester is brought to the installation site of the grounding element and measured by the worker.
【0012】本発明の目的は、地上子を常時監視し、機
能低下が生じたときに故障情報を自動的に外部に出力す
る自己診断機能付地上子を提供することにある。An object of the present invention is to provide a grounding element with a self-diagnosis function which constantly monitors the grounding element and automatically outputs failure information to the outside when the function is deteriorated.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による自己診断機能付地上子においては、自
己診断回路と、故障検知部とを有する自己診断機能付地
上子であって、自己診断回路は、地上子に内蔵された共
振回路の共振周波数およびQ値を常時監視し、共振回路
の共振周波数またはQ値が基準値を下回ったときに地上
子の故障検知信号を自動的に出力するものであり、掃引
周波数発振部と、故障検知部とを有し、 掃引周波数発振
部は、地上子共振回路の共振周波数を含む掃引周波数を
繰返し地上子共振回路に印加するものであり、掃引周波
数発振部には、地上子制御リレー接点の扛上、落下の如
何に関わらず、地上子制御リレーの電源回路を通じて給
電され、 地上子共振回路は、掃引周波数と、地上子の共
振周波数との一致信号を故障検知部に出力し、 故障検知
部は、一致信号の電圧レベルを、下限限界値として予め
定められた基準値と比較し、一致信号の電圧レベルが基
準値を下回ったときに地上子の故障検知信号を出力する
ものである。 In order to achieve the above object, in a grounding element with a self-diagnosis function according to the present invention, a grounding element with a self-diagnosis function having a self-diagnosis circuit and a failure detection unit is provided. The diagnostic circuit constantly monitors the resonance frequency and Q value of the resonance circuit built in the ground element, and automatically outputs the failure detection signal of the ground element when the resonance frequency or Q value of the resonance circuit falls below the reference value. Is a sweep
Sweep frequency oscillation with frequency oscillation section and failure detection section
Part, the sweep frequency including the resonance frequency of the ground element resonance circuit
The sweep frequency is applied repeatedly to the ground element resonance circuit.
The number of oscillators is such that the ground contact control relay contacts are lifted or dropped.
No matter what, the power is supplied through the power circuit of the ground control relay.
The resonance frequency of the ground element is
Outputs a match signal with the vibration frequency to the failure detection unit to detect failures
The part in advance sets the voltage level of the coincidence signal as the lower limit value.
Based on the voltage level of the match signal compared to the specified reference value.
Output a fault detection signal of the ground element when the value falls below the standard value.
It is a thing.
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【0016】また、故障検知部は、コンパレータと、故
障検知出力回路とを有し、地上子共振回路より出力され
た掃引周波数の信号と、地上子の共振周波数との一致信
号は、電圧信号に変換されてコンパレータに入力され、
コンパレータは、地上子共振回路の共振周波数の電圧レ
ベルと予め定められた基準電圧とを比較し、一致信号の
電圧値が基準電圧を上回ったときに、正常検知信号とし
て出力し、故障検知出力回路は、正常検知信号が入力さ
れないときに、地上子の共振周波数又はQ値の値が基準
値を下回ったものと判断し、地上子の機能低下を外部出
力するものである。Further, the failure detection section has a comparator and a failure detection output circuit, and the coincidence signal of the sweep frequency output from the ground element resonance circuit and the resonance frequency of the ground element is converted into a voltage signal. Converted and input to the comparator,
The comparator compares the voltage level of the resonance frequency of the ground resonance circuit with a predetermined reference voltage, and when the voltage value of the coincidence signal exceeds the reference voltage, outputs it as a normal detection signal and outputs a failure detection output circuit. When the normal detection signal is not inputted, it is judged that the resonance frequency of the ground element or the value of the Q value is below the reference value, and the function deterioration of the ground element is externally output.
【0017】また、地上子は、地上信号機の停止現示に
連動した第1の共振回路と、地上信号機の進行現示に連
動した第2の共振回路とを有し、掃引周波数発振部は、
地上子の第1の共振回路の共振周波数及び第2の共振回
路の共振周波数を含む帯域の周波数を発振するものであ
り、故障検知部は、地上子共振回路より出力された、掃
引周波数の信号と地上子の共振周波数の信号である第1
の共振回路の共振周波数または第2の共振回路の共振周
波数との一致信号を、それぞれ下限限界値として予め定
められた基準値と個別に比較し、一致信号が基準値を下
回ったときには、地上子の第1の共振回路又は第2の共
振回路の機能低下を外部出力するものである。Further, the ground element has a first resonance circuit linked to the stop signal of the ground signal and a second resonance circuit linked to the progress signal of the ground signal.
The frequency detector oscillates a frequency in a band including the resonance frequency of the first resonance circuit and the resonance frequency of the second resonance circuit of the ground element, and the failure detection unit outputs the signal of the sweep frequency output from the ground element resonance circuit. And the resonance frequency signal of the ground element
Of the resonance frequency of the resonance circuit or the resonance frequency of the second resonance circuit is individually compared with a predetermined reference value as a lower limit value, and when the coincidence signal is below the reference value, the ground signal The function deterioration of the first resonance circuit or the second resonance circuit is output to the outside.
【0018】また、故障検知部は、増幅器を有し、増幅
器は、地上子共振回路の共振周波数を選択増幅するもの
であり、選択増幅された掃引周波数の信号と、地上子の
共振周波数との一致信号は、電圧信号に変換されてコン
パレータに入力されるものである。Further, the failure detecting section has an amplifier, and the amplifier selectively amplifies the resonance frequency of the ground element resonance circuit. The signal of the sweep frequency thus selectively amplified and the resonance frequency of the ground element are provided. The coincidence signal is converted into a voltage signal and input to the comparator.
【0019】また、掃引周波数発振部と、地上子共振回
路とは、高インピーダンスで結合され、自己診断回路の
不具合が地上子の機能に影響を与えないものである。Further, the sweep frequency oscillating section and the ground element resonance circuit are coupled with each other with high impedance so that the malfunction of the self-diagnosis circuit does not affect the function of the ground element.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下に本発明をATS地上子に適
用した例についてその実施の形態を図によって説明す
る。図1は、本発明による自己診断機能付きATS地上
子の基本構成を示す図である。図1において、本発明に
よるATS地上子1は、自己診断回路4を有している。
自己診断回路4は、ATS地上子1の列車進行現示時お
よび列車停止現示時において、地上子1に内蔵された共
振回路の共振周波数やQ値を監視し、共振周波数が変動
し、あるいはQ値が予め定められた基準値を下回ったと
きに、故障情報として地上子1の故障検知信号を出力す
るものであり、掃引周波数発振部5と、故障検知部6と
からなるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention applied to an ATS ground element will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an ATS grounding device with a self-diagnosis function according to the present invention. In FIG. 1, an ATS ground element 1 according to the present invention has a self-diagnosis circuit 4.
The self-diagnosis circuit 4 monitors the resonance frequency and Q value of the resonance circuit built in the ground element 1 when the ATS ground element 1 displays the train progress and the train stop, and the resonance frequency fluctuates, or When the Q value falls below a predetermined reference value, a failure detection signal of the ground element 1 is output as failure information, and it comprises a sweep frequency oscillation section 5 and a failure detection section 6.
【0021】掃引周波数発振部5は、地上子共振回路の
共振周波数を含む掃引周波数を繰返し地上子1に印加す
るものである。地上子1は、掃引周波数発振部5が発し
た掃引周波数と、地上子1の共振周波数との一致信号を
故障検知部6に出力する。故障検知部6は、地上子1か
ら出力された掃引周波数と、地上子の共振周波数との一
致信号の電圧レベル値を下限限界値として予め定められ
た基準値(例えば85以下)を示す基準電圧と比較し、
一致信号の電圧レベルが基準電圧を下回ったときに地上
子1の故障情報を出力するものである。The sweep frequency oscillating section 5 repeatedly applies a sweep frequency including the resonance frequency of the ground element resonance circuit to the ground element 1. The ground element 1 outputs a coincidence signal of the sweep frequency generated by the sweep frequency oscillation section 5 and the resonance frequency of the ground element 1 to the failure detection section 6. The failure detection unit 6 is a reference voltage indicating a predetermined reference value (for example, 85 or less) with a voltage level value of a match signal between the sweep frequency output from the ground element 1 and the resonance frequency of the ground element as a lower limit value. Compared to
The failure information of the ground element 1 is output when the voltage level of the coincidence signal falls below the reference voltage.
【0022】図2に具体的回路の構成を示す。図2にお
いて、本発明に適用するATS地上子1は、図5に示し
たATS地上子と同じである。すなわち、同調コイルL
と、コンデンサC1とによって構成される第1の共振回
路2と、同調コイルLと、コンデンサC1,C2とによ
って構成される第2の共振回路3とを有し、第1の共振
回路2と、第2の共振回路3とは、地上子制御リレーQ
Rの接点QR1によって切替えられ、接点QR1が落下
のときには、第1の共振回路2が構成されて123kH
zに共振し、接点QR1が扛上のときには、第2の共振
回路3が構成されて103kHzに共振する。以下の説
明において、地上子制御リレーQRの扛上接点をQR1
U、落下接点をQR1Dとして区別する。FIG. 2 shows a specific circuit configuration. In FIG. 2, the ATS ground element 1 applied to the present invention is the same as the ATS ground element shown in FIG. That is, the tuning coil L
A first resonance circuit 2 formed of a capacitor C1, a tuning coil L, and a second resonance circuit 3 formed of capacitors C1 and C2. The second resonance circuit 3 is the ground control relay Q
When the contact point QR1 is switched by the contact point QR1 of R and the contact point QR1 is dropped, the first resonance circuit 2 is formed and 123 kH
When resonating at z and the contact QR1 is in abrupt position, the second resonance circuit 3 is configured and resonates at 103 kHz. In the following description, the ground contact of the ground control relay QR is referred to as QR1.
U and the drop contact are distinguished as QR1D.
【0023】第1の共振回路2は、地上信号機の停止
(赤)現示に連動し、第2の共振回路3は、地上信号機
の進行(青)現示に連動している。したがって、123
kHzの共振回路が構成された地上子1上を列車が通過
すると、車上装置がブレーキを動作させて列車を停止さ
せるが、103kHzの共振回路が構成された地上子1
上を列車が通過しても列車の車上装置はなんの動作も行
なわない。掃引周波数発振部5は、掃引発振器7と、電
圧制御発振器8とからなっている。The first resonance circuit 2 is linked to the stop (red) indication of the ground signal, and the second resonance circuit 3 is linked to the progress (blue) indication of the ground signal. Therefore, 123
When the train passes over the ground element 1 having a resonance circuit of kHz, the on-board device operates the brake to stop the train, but the ground element 1 having the resonance circuit of 103 kHz is formed.
Even if a train passes above, the train's on-board device does not perform any operation. The sweep frequency oscillator 5 comprises a sweep oscillator 7 and a voltage controlled oscillator 8.
【0024】掃引発振器7は、三角波の掃引パルスP1
を発振させるものであり、この例では+7.9Vと+
4.3Vの帯域幅内で、700msの周期で連続的に反
復変化する掃引パルスP1を発振させる例を示してい
る。電圧制御発振器8は、掃引発振器7から発信された
掃引波に制御されて+7.9Vと+4.3Vの帯域幅内
で、700msの周期で、80kHz〜150kHz間
で連続的に反復変化する掃引周波数の信号P2を発振
し、その掃引周波数の信号P2を地上子1の共振回路に
供給するものである。The sweep oscillator 7 has a triangular sweep pulse P1.
To oscillate, and in this example, + 7.9V and +
An example is shown in which a sweep pulse P1 that continuously and repeatedly changes at a cycle of 700 ms is oscillated within a bandwidth of 4.3 V. The voltage-controlled oscillator 8 is controlled by the sweep wave emitted from the sweep oscillator 7, and within a bandwidth of +7.9 V and +4.3 V, a sweep frequency that continuously and repeatedly changes between 80 kHz and 150 kHz at a cycle of 700 ms. Is oscillated and the signal P2 of the sweep frequency is supplied to the resonance circuit of the ground element 1.
【0025】この例では、設定した発振周波数の帯域幅
80kHz〜150kHzは、地上子1の共振周波数で
ある第1の共振回路2の共振周波数123kHz及び第
2の共振回路3の共振周波数103kHzを含む範囲に
設定されたものである。本発明において、地上子1の共
振回路2または3からは、電圧制御発振器8から供給さ
れた掃引周波数の信号P2と、地上子1の第1の共振回
路2の共振周波数123kHzまたは第2の共振回路3
の共振周波数103kHzとの一致信号が故障検知部6
に出力される。In this example, the set oscillation frequency bandwidth 80 kHz to 150 kHz includes the resonance frequency 123 kHz of the first resonance circuit 2 and the resonance frequency 103 kHz of the second resonance circuit 3, which are the resonance frequencies of the ground element 1. It is set in the range. In the present invention, from the resonance circuit 2 or 3 of the ground element 1, the sweep frequency signal P2 supplied from the voltage-controlled oscillator 8 and the resonance frequency of the first resonance circuit 2 of the ground element 123 kHz or the second resonance Circuit 3
The coincidence signal with the resonance frequency of 103 kHz is the failure detection unit 6
Is output to.
【0026】故障検知部6は、コンパレータ9と、故障
検知出力回路10とを有している。掃引周波数の信号
と、地上子1の共振周波数の信号である第1の共振回路
2の共振周波数123kHzまたは第2の共振回路3の
共振周波数103kHzとの一致信号P3は、まず、増
幅器11で増幅され、次に電圧レベル変換器12にて電
圧信号に変換され、地上子制御リレーQRの接点(扛上
接点QR1U又は落下接点QR1D)の切り換えによっ
てコンパレータ9に入力され、個別に予め定められた基
準値と比較される。The failure detection unit 6 has a comparator 9 and a failure detection output circuit 10. A match signal P3 between the sweep frequency signal and the resonance frequency 123 kHz of the first resonance circuit 2 or the resonance frequency 103 kHz of the second resonance circuit 3 which is the resonance frequency signal of the ground element 1 is first amplified by the amplifier 11. Then, the voltage level converter 12 converts the voltage signal into a voltage signal, which is input to the comparator 9 by switching the contact (enhancement contact QR1U or falling contact QR1D) of the ground control relay QR, and individually set to a predetermined reference. Is compared to the value.
【0027】増幅器11は、地上子共振回路の共振周波
数を選択増幅するものである。したがって、この実施形
態においては、第1の共振回路2の共振周波数123k
Hzまたは第2の共振回路3の共振周波数103kHz
を選択的に増幅する。この結果、掃引周波数の信号と、
地上子1の共振周波数の信号である第1の共振回路2の
共振周波数123kHzまたは第2の共振回路3の共振
周波数103kHzとの一致信号P3が選択的に増幅さ
れ、選択増幅された掃引周波数の信号と、地上子の共振
周波数との一致信号は、電圧信号に変換されてコンパレ
ータ9に入力される。The amplifier 11 selectively amplifies the resonance frequency of the ground resonance circuit. Therefore, in this embodiment, the resonance frequency of the first resonance circuit 2 is 123 k.
Hz or the resonance frequency of the second resonance circuit 3 103 kHz
Are selectively amplified. As a result, the sweep frequency signal and
The coincidence signal P3 with the resonance frequency 123 kHz of the first resonance circuit 2 or the resonance frequency 103 kHz of the second resonance circuit 3 which is the signal of the resonance frequency of the ground element 1 is selectively amplified, and the matching frequency P3 The coincidence signal between the signal and the resonance frequency of the ground element is converted into a voltage signal and input to the comparator 9.
【0028】コンパレータ9は、地上子1の第1の共振
回路2の共振周波数の電圧レベルと、基準電圧とを比較
する第1のコンパレータ9Aと、第2の共振回路3の共
振周波数の電圧レベルと予め定められた基準電圧とを比
較する第2のコンパレータ9Bとからなり、一致信号P
3は、地上子制御リレーQRの扛上接点QR1Uを通じ
て第1のコンパレータ9Aに入力され、第2のコンパレ
ータ9Bには、地上子制御リレーQRの落下接点QR1
Dを通じて入力される。The comparator 9 includes a first comparator 9A for comparing the voltage level of the resonance frequency of the first resonance circuit 2 of the ground element 1 with a reference voltage, and a voltage level of the resonance frequency of the second resonance circuit 3. And a second comparator 9B for comparing the reference signal with a predetermined reference voltage.
3 is input to the first comparator 9A through the lifting contact QR1U of the ground child control relay QR, and to the second comparator 9B, the falling contact QR1 of the ground child control relay QR.
Input through D.
【0029】基準電圧は、下限限界値として予め定めら
れた基準値を決定する電圧であり、各コンパレータ9
A,9Bにおいて、一致信号は、基準電圧と比較され、
一致信号の電圧値が基準電圧を上回ったときに、正常検
知信号として出力され、OR回路13からさらに、モノ
マルチバイブレータ14を通して故障検知出力回路10
に入力される。コンパレータ9に入力される一致信号P
3は、図3に示すように例えば700msの間に、共振
周波数の電圧レベルに比例した大きさの2個のパルスを
含むパルス信号である。The reference voltage is a voltage that determines a predetermined reference value as the lower limit value, and each comparator 9
At A and 9B, the match signal is compared to the reference voltage,
When the voltage value of the coincidence signal exceeds the reference voltage, it is output as a normal detection signal, and the failure detection output circuit 10 is further output from the OR circuit 13 through the mono multivibrator 14.
Entered in. Matching signal P input to the comparator 9
As shown in FIG. 3, 3 is a pulse signal including two pulses having a magnitude proportional to the voltage level of the resonance frequency during, for example, 700 ms.
【0030】この一致信号P3の電圧レベルが基準電圧
以上のときには、コンパレータ9から信号が出力される
が、コンパレータ9に入力された一致信号の電圧レベル
が基準電圧以下のときには、コンパレータ9からは信号
が出力されない。When the voltage level of the match signal P3 is equal to or higher than the reference voltage, a signal is output from the comparator 9, but when the voltage level of the match signal input to the comparator 9 is equal to or lower than the reference voltage, the signal from the comparator 9 is output. Is not output.
【0031】コンパレータ9から出力された一致信号P
3(パルス信号)は、モノマルチバイブレータ14に入
力され、モノマルチバイブレータ14は、コンパレータ
9から出力されるパルス信号を矩形波に変換し、その矩
形波を正常検知信号P4として故障検知出力回路10に
入力する。The coincidence signal P output from the comparator 9
3 (pulse signal) is input to the mono-multivibrator 14, which converts the pulse signal output from the comparator 9 into a rectangular wave, and the rectangular wave is used as the normal detection signal P4 to detect the failure detection output circuit 10 To enter.
【0032】故障検知出力回路10に正常検知信号が入
力されないときには、共振回路の共振周波数が変動した
か、或いは、地上子の共振周波数のQ値が基準値を下回
ったかのいずれかであり、故障検知出力回路10は、地
上子1の機能が低下したものと判断し、地上子1の第1
の共振回路2または第2の共振回路3の何れの共振回路
の機能が低下したかを特定して地上子の故障を外部出力
する。When the normal detection signal is not input to the failure detection output circuit 10, either the resonance frequency of the resonance circuit fluctuates or the Q value of the resonance frequency of the ground element falls below the reference value. The output circuit 10 determines that the function of the ground element 1 has deteriorated, and the first
The resonance circuit 2 or the second resonance circuit 3 of which the function of the resonance circuit has deteriorated is specified and the fault of the ground element is externally output.
【0033】本発明において、自己診断回路4の電源に
は、既存の地上子制御リレーQRの電源回路15を利用
する。もっとも、図5に示すように、地上子1において
は、地上子制御リレーQRの電源回路15には、電源リ
レーの接点HR1が介装され、電源リレーの接点HR1
を扛上させて地上子制御リレーQRに電源を供給するよ
うになっている。In the present invention, the power supply circuit 15 of the existing ground child control relay QR is used as the power supply for the self-diagnosis circuit 4. However, as shown in FIG. 5, in the ground element 1, the power source circuit 15 of the ground element control relay QR is provided with the contact HR1 of the power source relay and the contact point HR1 of the power source relay.
Power is supplied to the ground control relay QR.
【0034】したがって、電源リレーの接点HR1が落
下したときには、地上子制御リレーQRの電源回路15
が遮断されるため、このままでは地上子制御リレーQR
の電源回路15を利用して自己診断回路4に電源を供給
できない。Therefore, when the contact HR1 of the power supply relay falls, the power supply circuit 15 of the ground control relay QR
As it is cut off, the ground control relay QR
Power cannot be supplied to the self-diagnosis circuit 4 by using the power supply circuit 15 of FIG.
【0035】このため、本発明においては、電源リレー
の接点の扛上、落下の何れにおいても自己診断回路4へ
の電源供給が可能な回路構成を用いている。図4におい
て、地上子制御リレーQRの電源回路15に、ブリッジ
ダイオード16を介した地上子制御リレーQRと並列に
自己診断回路4を接続する。Therefore, in the present invention, a circuit structure is used which can supply power to the self-diagnosis circuit 4 when the contact of the power relay is lifted or dropped. In FIG. 4, the self-diagnosis circuit 4 is connected to the power supply circuit 15 of the ground child control relay QR in parallel with the ground child control relay QR via the bridge diode 16.
【0036】また、電源回路の正端子B24側配線と、
負端子C24側配線にそれぞれ電源リレーの接点(第1
接点HR1、第2接点HR2)が接続され、電源リレー
の第1接点HR1の扛上接点HR1Uが電源の正端子B
24に接続され、第2接点HR2の扛上接点HR2Uが
電源の負端子C24に接続されている。Also, the wiring on the positive terminal B24 side of the power supply circuit,
Connect the power relay contacts (first
The contact point HR1 and the second contact point HR2) are connected, and the up-contact point HR1U of the first contact point HR1 of the power relay is the positive terminal B of the power source.
24, and the up-contact HR2U of the second contact HR2 is connected to the negative terminal C24 of the power supply.
【0037】本発明においては、さらに電源リレーの第
1接点HR1の落下接点HR1Dを電源の負端子C24
に接続し、第2接点HR2の落下接点HR2Dを電源の
正端子B24に接続したものである。また、地上子制御
リレーQRには、ダイオード17の順方向を通して通電
している。In the present invention, the drop contact HR1D of the first contact HR1 of the power relay is further connected to the negative terminal C24 of the power supply.
And the drop contact HR2D of the second contact HR2 is connected to the positive terminal B24 of the power supply. The ground element control relay QR is energized through the diode 17 in the forward direction.
【0038】したがって、電源リレーを動作させたとき
には、その第1接点HR1および第2接点HR2の扛上
接点HR1U、HR2Uによって地上子制御リレーQR
及び自己診断回路4に電源回路が構成される。逆に電源
リレーを遮断したときには、電源リレーの第1接点HR
1および第2接点HR2の落下接点HR1D、HR2D
によって自己診断回路4の電源回路が構成されるが、地
上子制御リレーQRには、ダイオード17が逆方向とな
って電源は供給されない。Therefore, when the power relay is operated, the ground contact control relay QR is operated by the upper contacts HR1U and HR2U of the first contact HR1 and the second contact HR2 thereof.
A power supply circuit is configured in the self-diagnosis circuit 4. Conversely, when the power relay is cut off, the first contact HR of the power relay
Drop contacts HR1D, HR2D of the first and second contacts HR2
Although the power supply circuit of the self-diagnosis circuit 4 is configured by the above, the diode 17 is in the reverse direction and power is not supplied to the ground child control relay QR.
【0039】これによって、地上子1の第1の共振回路
2及び第2の共振回路3の動作時、すなわち、信号の停
止現示,進行現示のいずれにおいても常時共振回路の共
振周波数或いはそのQ値の監視が可能となる。As a result, when the first resonance circuit 2 and the second resonance circuit 3 of the ground element 1 are in operation, that is, in both the stop indication and the progress indication of the signal, the resonance frequency or the resonance frequency of the resonance circuit is always present. The Q value can be monitored.
【0040】また、本発明において、掃引周波数発振部
5と、地上子共振回路2または3との間の配線にコンデ
ンサ18を介在させて両者を高インピーダンスで結合さ
せている。自己診断回路4への供給電圧は非常に微弱で
あり、地上子1の共振時以外は、5mVP-P以下である
が、万一自己診断回路4に不具合が生じても掃引周波数
発振部5と、地上子共振回路2または3との間の配線が
高インピーダンスで結合されているため、自己診断回路
4の不具合が地上子1の機能に影響を与えることがな
い。Further, in the present invention, a capacitor 18 is interposed in the wiring between the sweep frequency oscillating section 5 and the ground resonance circuit 2 or 3 to couple them with high impedance. The voltage supplied to the self-diagnosis circuit 4 is very weak and is 5 mV PP or less except when the ground element 1 is in resonance, but even if a problem occurs in the self-diagnosis circuit 4, the sweep frequency oscillator 5 and Since the wiring between the ground element resonance circuit 2 or 3 is coupled with high impedance, the malfunction of the self-diagnosis circuit 4 does not affect the function of the ground element 1.
【0041】以上実施形態では、地上信号機の停止現示
に連動した第1の共振回路と、地上信号機の進行現示に
連動した第2の共振回路とを有するATS地上子に適用
した例を説明したが、他の目的に使用される1以上の共
振回路を備えた地上子についても全く同様に適用するこ
とができる。In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an ATS ground element having a first resonance circuit linked to a stop signal of a ground signal and a second resonance circuit linked to a progress signal of a ground signal will be described. However, the same can be applied to a grounding element having one or more resonance circuits used for other purposes.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明によるときには、地
上子に自己診断機能を付加したため、従来のように、地
上子試験器を測定現場に持ち込んで測定を行なう手数は
一切不用になり、鉄道線路の軌道内に設置された数多く
の地上子の共振回路の共振周波数およびそのQ値を常時
監視し、地上子の機能低下を検知したときには、その故
障情報を自動的に出力することによって、地上での地上
子測定管理やメンテナンスを従来に比して大幅に省力化
できる効果を有する。As described above, according to the present invention, since the self-diagnosis function is added to the ground element, it is no longer necessary to bring the ground element tester to the measurement site and perform the measurement as in the conventional case. By constantly monitoring the resonant frequency and the Q value of the resonant circuits of many ground elements installed in the track of the track, and when the deterioration of the function of the ground element is detected, the failure information is automatically output to This has the effect of significantly saving labor for ground measurement management and maintenance in comparison with the conventional method.
【図1】本発明の基本的構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.
【図2】本発明の実施形態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図3】各部の信号の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a signal of each part.
【図4】自己診断回路の電源回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a power supply circuit of a self-diagnosis circuit.
【図5】車上子と地上子との構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a vehicle upper member and a ground member.
1 地上子 2 第1の共振回路 3 第2の共振回路 4 自己診断回路 5 掃引周波数発振部 6 故障検知部 7 掃引発振器 8 電圧制御発振器 9(9A,9B) コンパレータ 10 故障検知出力回路 11 増幅器 12 電圧レベル変換器 13 OR回路 14 モノマルチバイブレータ 15 地上子制御リレーの電源回路 16 ブリッジダイオード 17 ダイオード 18 コンデンサ 19 車上装置 1 ground child 2 First resonance circuit 3 Second resonance circuit 4 Self-diagnosis circuit 5 Sweep frequency oscillator 6 Failure detector 7 Sweep oscillator 8 Voltage controlled oscillator 9 (9A, 9B) comparator 10 Failure detection output circuit 11 amplifier 12 Voltage level converter 13 OR circuit 14 Mono multivibrator 15 Power supply circuit for ground control relay 16 bridge diode 17 Diode 18 capacitors 19 On-board equipment
フロントページの続き (72)発明者 志村 憲一 東京都渋谷区笹塚3−39−15 (56)参考文献 特開 平8−94687(JP,A) 特開 平8−91215(JP,A) 特開 平10−226335(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 3/12 Front page continuation (72) Inventor Kenichi Shimura 3-39-15 Sasazuka, Shibuya-ku, Tokyo (56) Reference JP-A-8-94687 (JP, A) JP-A-8-91215 (JP, A) JP Flat 10-226335 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B61L 3/12
Claims (5)
自己診断機能付地上子であって、 自己診断回路は、地上子に内蔵された共振回路の共振周
波数およびQ値を常時監視し、共振回路の共振周波数ま
たはQ値が基準値を下回ったときに地上子の故障検知信
号を自動的に出力するものであり、掃引周波数発振部
と、故障検知部とを有し、 掃引周波数発振部は、地上子共振回路の共振周波数を含
む掃引周波数を繰返し地上子共振回路に印加するもので
あり、掃引周波数発振部には、地上子制御リレー接点の
扛上、落下の如何に関わらず、地上子制御リレーの電源
回路を通じて給電され、 地上子共振回路は、掃引周波数と、地上子の共振周波数
との一致信号を故障検知部に出力し、 故障検知部は、一致信号の電圧レベルを、下限限界値と
して予め定められた基準値と比較し、一致信号の電圧レ
ベルが基準値を下回ったときに地上子の故障検知信号を
出力するものであることを特徴とする自己診断機能付地
上子。 1. A self-diagnosis circuit,With the failure detectorHave
It is a grounding child with self-diagnosis function, The self-diagnosis circuit is the resonance frequency of the resonance circuit built into the ground element.
The wave number and Q value are constantly monitored to check the resonance frequency of the resonance circuit.
Or when the Q value falls below the standard value,
Is automatically output,Sweep frequency oscillator
And a failure detection unit, The sweep frequency oscillator includes the resonance frequency of the ground resonator circuit.
The sweep frequency is repeatedly applied to the ground resonator circuit.
Yes, the sweep frequency oscillator has
Regardless of whether it is dropped or dropped, the power supply for the ground control relay
Powered through the circuit, The ground element resonance circuit has a sweep frequency and a resonance frequency of the ground element.
Output the coincidence signal with The failure detection unit sets the voltage level of the coincidence signal to the lower limit value.
Then, compare the voltage level of the match signal with the predetermined reference value.
When the bell falls below the standard value, the failure detection signal of the ground element is sent.
With a self-diagnosis function characterized by being output
Upper child.
出力回路とを有し、地上子共振回路より出力された掃引
周波数の信号と、地上子の共振周波数との一致信号は、
電圧信号に変換されてコンパレータに入力され、 コンパレータは、地上子共振回路の共振周波数の電圧レ
ベルと予め定められた基準電圧とを比較し、一致信号の
電圧値が基準電圧を上回ったときに、正常検知信号とし
て出力し、故障検知出力回路は、正常検知信号が入力さ
れないときに、地上子の共振周波数又はQ値が基準値を
下回ったものと判断し、地上子の機能低下を外部出力す
るものであることを特徴とする請求項1に記載の自己診
断機能付地上子。 2. The failure detection unit has a comparator and a failure detection output circuit, and the coincidence signal between the sweep frequency signal output from the ground element resonance circuit and the ground element resonance frequency is
It is converted into a voltage signal and input to the comparator.The comparator compares the voltage level of the resonance frequency of the ground resonance circuit with a predetermined reference voltage, and when the voltage value of the match signal exceeds the reference voltage, The normal detection signal is output, and when the normal detection signal is not input, the failure detection output circuit determines that the resonance frequency or Q value of the ground element is below the reference value, and outputs the function deterioration of the ground element to the outside. The ground element with a self-diagnosis function according to claim 1 , wherein the ground element has a self-diagnosis function.
した第1の共振回路と、地上信号機の進行現示に連動し
た第2の共振回路とを有し、 掃引周波数発振部は、地上子の第1の共振回路の共振周
波数及び第2の共振回路の共振周波数を含む帯域の周波
数を発振するものであり、 故障検知部は、地上子共振回路より出力された、掃引周
波数の信号と地上子の共振周波数の信号である第1の共
振回路の共振周波数または第2の共振回路の共振周波数
との一致信号を、それぞれ下限限界値として予め定めら
れた基準値と個別に比較し、一致信号が基準値を下回っ
たときには、地上子の第1の共振回路又は第2の共振回
路の機能低下を外部出力するものであることを特徴とす
る請求項1に記載の自己診断機能付ATS地上子。 3. The ground element has a first resonance circuit linked to a stop signal of the ground signal and a second resonance circuit linked to a progress signal of the ground signal, and the swept frequency oscillating section comprises: The frequency detector oscillates a frequency in a band including the resonance frequency of the first resonance circuit of the ground element and the resonance frequency of the second resonance circuit of the ground element, and the failure detection unit outputs the signal of the sweep frequency output from the ground element resonance circuit. And a matching signal of the resonance frequency of the first resonance circuit or the resonance frequency of the second resonance circuit, which is a signal of the resonance frequency of the ground element, are individually compared with reference values predetermined as lower limit values, The ATS with a self-diagnosis function according to claim 1, wherein when the coincidence signal falls below a reference value, the deterioration of the function of the first resonance circuit or the second resonance circuit of the ground element is externally output. Ground child.
は、地上子共振回路の共振周波数を選択増幅するもので
あり、選択増幅された掃引周波数の信号と、地上子の共
振周波数との一致信号は、電圧信号に変換されてコンパ
レータに入力されるものであることを特徴とする請求項
2に記載の自己診断機能付地上子。 4. The failure detection unit has an amplifier, and the amplifier selectively amplifies the resonance frequency of the ground element resonance circuit. The signal of the sweep frequency that has been selectively amplified and the resonance frequency of the ground element are provided. coincidence signal, claims, characterized in that it is converted into a voltage signal which is intended to be input to the comparator
The grounding child with the self-diagnosis function described in 2 .
は、高インピーダンスで結合され、自己診断回路の不具
合が地上子の機能に影響を与えないことを特徴とする請
求項1または3に記載の自己診断機能付地上子。 5. The swept frequency oscillating section and the ground resonator circuit are coupled with high impedance so that the malfunction of the self-diagnosis circuit does not affect the function of the ground resonator. A grounding device with the described self-diagnosis function.
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