JP3294617B2 - 軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置および方法 - Google Patents
軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置および方法Info
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- JP3294617B2 JP3294617B2 JP53210797A JP53210797A JP3294617B2 JP 3294617 B2 JP3294617 B2 JP 3294617B2 JP 53210797 A JP53210797 A JP 53210797A JP 53210797 A JP53210797 A JP 53210797A JP 3294617 B2 JP3294617 B2 JP 3294617B2
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- track switch
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- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/10—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points
- B61L5/107—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points electrical control of points position
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- Gear Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１個のセンサによって軌道転轍
器の枢動部品（例えばトングレール）の位置を検出する
装置および軌道転轍器の枢動部品の位置を決定するため
にセンサ信号を評価する方法に関するものである。
器の枢動部品（例えばトングレール）の位置を検出する
装置および軌道転轍器の枢動部品の位置を決定するため
にセンサ信号を評価する方法に関するものである。
鉄道用の高速線路の益々増進する延長によって、特に
軌道転轍器の点検要求が増大しつつある。鉄道の安全な
運転を保証するため、軌道転轍器の切換えは、最高度の
安全性をもって行われなくてはならない。このため、転
轍器トングは、適切な作動用駆動手段によって枢動され
た後、その最終的な位置（すなわち開位置または閉位
置）が正確に認識され、かつそれを維持することが絶対
に必要である。これまでは、機械的エンドスイッチ（en
d switch）を有するトング位置検出器（デテクタ）がこ
れら最終位置を点検するために使用された。しかし、そ
のような機械的装置は比較的複雑でありかつ高価であ
る。しばしばそれらは容易に破損する傾向があり、頻繁
な保守と再調整とを必要とするロッド集成体から構成さ
れている。そのような機械的に働く位置検出器に加え
て、誘導作用で働く非接触式近接スイッチから構成され
たいくつかの装置も知られるに至った。
軌道転轍器の点検要求が増大しつつある。鉄道の安全な
運転を保証するため、軌道転轍器の切換えは、最高度の
安全性をもって行われなくてはならない。このため、転
轍器トングは、適切な作動用駆動手段によって枢動され
た後、その最終的な位置（すなわち開位置または閉位
置）が正確に認識され、かつそれを維持することが絶対
に必要である。これまでは、機械的エンドスイッチ（en
d switch）を有するトング位置検出器（デテクタ）がこ
れら最終位置を点検するために使用された。しかし、そ
のような機械的装置は比較的複雑でありかつ高価であ
る。しばしばそれらは容易に破損する傾向があり、頻繁
な保守と再調整とを必要とするロッド集成体から構成さ
れている。そのような機械的に働く位置検出器に加え
て、誘導作用で働く非接触式近接スイッチから構成され
たいくつかの装置も知られるに至った。
DE3511891A1からは、電動機で駆動される単レール転
轍器アクチュエータ、固定できる調整スライドおよび、
選択的に、同様に固定できる監視スライド、ならびにス
ライドの最終的な位置（以下、最終位置）および安全保
護状態を認識するためのセンサ機構から構成される装置
が知られるに至った。そのような装置に組込まれた複数
のセンサによって、該最終位置が監視され、そして調整
スライドおよび選択的に監視スライドのロッキング位置
が認識される。次いで点検結果が制御・監視論理および
／または制御連動装置へと伝達されるとともに該軌道転
轍器の可動性が決定される。トングレールと基本レール
との間の距離の測定は行われない。
轍器アクチュエータ、固定できる調整スライドおよび、
選択的に、同様に固定できる監視スライド、ならびにス
ライドの最終的な位置（以下、最終位置）および安全保
護状態を認識するためのセンサ機構から構成される装置
が知られるに至った。そのような装置に組込まれた複数
のセンサによって、該最終位置が監視され、そして調整
スライドおよび選択的に監視スライドのロッキング位置
が認識される。次いで点検結果が制御・監視論理および
／または制御連動装置へと伝達されるとともに該軌道転
轍器の可動性が決定される。トングレールと基本レール
との間の距離の測定は行われない。
DE2636359A1からは、軌道転轍器の枢動可能レールの
最終位置を監視する装置が知られるに至り、該装置にお
いては複数の誘導スイッチが所定の制御ポイントに設置
されていて、枢動可能レールに配置された強磁性体から
成る対応器（counterparts）によって走査される。前記
スイッチが誘導的に惹起されることによって、枢動可能
レールがその最終位置を取ったか否かが決定され得る。
最終位置を監視する装置が知られるに至り、該装置にお
いては複数の誘導スイッチが所定の制御ポイントに設置
されていて、枢動可能レールに配置された強磁性体から
成る対応器（counterparts）によって走査される。前記
スイッチが誘導的に惹起されることによって、枢動可能
レールがその最終位置を取ったか否かが決定され得る。
EP0514365B1からは、軌道転轍器の状態を監視しそし
て軌道転轍器のトングレールの領域における早期摩耗を
探知する方法が既に明らかである。該方法は実質的にト
ングレールの領域における早期摩耗をセンサによって探
知し以て切換え中に探知したトングレールと基本レール
との間の距離の最小値を記憶するとともに、各場合にお
ける距離値と限度値とを決定してそれらを比較しそして
規定限度値を超えると同時に整備信号を発生させること
を目的とする。誘導形または容量形アナログセンサがポ
テンシャル近接センサとして設置される。
て軌道転轍器のトングレールの領域における早期摩耗を
探知する方法が既に明らかである。該方法は実質的にト
ングレールの領域における早期摩耗をセンサによって探
知し以て切換え中に探知したトングレールと基本レール
との間の距離の最小値を記憶するとともに、各場合にお
ける距離値と限度値とを決定してそれらを比較しそして
規定限度値を超えると同時に整備信号を発生させること
を目的とする。誘導形または容量形アナログセンサがポ
テンシャル近接センサとして設置される。
そのような誘導作用で動作する近接スイッチは極めて
信頼できる摩耗しない制御要素であるが、それらは軌道
転轍器の可動部品の正確な位置を連続的に検出するため
には使用され得ず、単に軌道転轍器のトングがそれぞれ
の最終位置に達しているか否かを信号で示すに過ぎな
い。誘導作用で動作する近接スイッチは共振回路に挿入
されるから、測定の正確度は共振回路の特性に左右さ
れ、該共振回路自体は外からの影響と構成部品の精度と
に強く依存する。従って、そのような測定装置の冗長度
と精度とを増進するため費用のかかる手段を採用するこ
とが必要である。
信頼できる摩耗しない制御要素であるが、それらは軌道
転轍器の可動部品の正確な位置を連続的に検出するため
には使用され得ず、単に軌道転轍器のトングがそれぞれ
の最終位置に達しているか否かを信号で示すに過ぎな
い。誘導作用で動作する近接スイッチは共振回路に挿入
されるから、測定の正確度は共振回路の特性に左右さ
れ、該共振回路自体は外からの影響と構成部品の精度と
に強く依存する。従って、そのような測定装置の冗長度
と精度とを増進するため費用のかかる手段を採用するこ
とが必要である。
本発明は、レールの可動部品の位置を連続的に測定す
るとともにそれらの機能状態を常に監視するための測定
装置を提供することを目的とする。この問題を解決する
ため、本発明に基づく装置は、センサが、可動部品まで
の距離を連続的に検出する連続距離センサとして設計さ
れそしてセンサ出力が２つの独立した評価、すなわち測
定距離を決定する第１の評価と、センサの機能を検査
（function control）する第２の評価とを行う回路装置
に接続させる。前記センサが連続距離センサとして設計
されている事によって、転轍器トングの全最終位置は、
単に状態を探知するのに適した測定センサとは対照的
に、全調整範囲にわたって精密に探知され得る。信号を
評価するための回路装置が設置され、そこにおいて、セ
ンサが完全であって正しい測定結果を生むかどうか、セ
ンサの機能を検査すること（以下、機能検査）によって
（例えば、基準信号を提供することによって）決定でき
る。位置の連続的決定は、第１の評価において、位置の
計算に固有のいずれかの位置探知方法によって遂行され
る。通常、高クロック速度を有する高性能マイクロコン
トローラが、離散形式で入手される測定データを、アナ
ログ−ディジタル変換によって、急速処理するために使
用される。トングレールの位置は、原則的に、センサ信
号に一次的に従属しないから、特に有利な様態における
距離の決定は、特性曲線との照合（characteristic cur
ve interrogation）によって実行されるように構成され
る。そのような特性曲線照合によってトングレールの位
置の正確な決定は、たとえ測定信号が線形距離法則に基
づいていなくても実行できる。
るとともにそれらの機能状態を常に監視するための測定
装置を提供することを目的とする。この問題を解決する
ため、本発明に基づく装置は、センサが、可動部品まで
の距離を連続的に検出する連続距離センサとして設計さ
れそしてセンサ出力が２つの独立した評価、すなわち測
定距離を決定する第１の評価と、センサの機能を検査
（function control）する第２の評価とを行う回路装置
に接続させる。前記センサが連続距離センサとして設計
されている事によって、転轍器トングの全最終位置は、
単に状態を探知するのに適した測定センサとは対照的
に、全調整範囲にわたって精密に探知され得る。信号を
評価するための回路装置が設置され、そこにおいて、セ
ンサが完全であって正しい測定結果を生むかどうか、セ
ンサの機能を検査すること（以下、機能検査）によって
（例えば、基準信号を提供することによって）決定でき
る。位置の連続的決定は、第１の評価において、位置の
計算に固有のいずれかの位置探知方法によって遂行され
る。通常、高クロック速度を有する高性能マイクロコン
トローラが、離散形式で入手される測定データを、アナ
ログ−ディジタル変換によって、急速処理するために使
用される。トングレールの位置は、原則的に、センサ信
号に一次的に従属しないから、特に有利な様態における
距離の決定は、特性曲線との照合（characteristic cur
ve interrogation）によって実行されるように構成され
る。そのような特性曲線照合によってトングレールの位
置の正確な決定は、たとえ測定信号が線形距離法則に基
づいていなくても実行できる。
前記測定装置の特に好ましい他の発展型は、零入力信
号を測定するための少なくとも一つの他のセンサの出力
が、機能検査に関連づけられることによって構成され
る。本来の距離センサに対して特別に較正されるかまた
はそれと全く同じであるもう一つセンサが、前記他の発
展型において使用されることによって、前記零入力信号
の測定精度を向上し、したがってまた前記機能検査の信
頼性が向上せしめられる。
号を測定するための少なくとも一つの他のセンサの出力
が、機能検査に関連づけられることによって構成され
る。本来の距離センサに対して特別に較正されるかまた
はそれと全く同じであるもう一つセンサが、前記他の発
展型において使用されることによって、前記零入力信号
の測定精度を向上し、したがってまた前記機能検査の信
頼性が向上せしめられる。
軌道転轍器の枢動部品の位置の決定における精度を増
進させるため、特に好適な構成は、少なくとも２つの距
離センサが、軌道上において枢動部品の開位置と閉位置
とにそれぞれ配置されるように工夫される。数個の距離
センサを適切に配列することによって、制動された最終
位置（damped end position）でのさらに別の機能検査
が、制動解除状態（undamped state）での機能検査に追
加して実行されてもよい。異なる部位に設置された少な
くとも２つの距離センサの使用は、さらに、機能検査の
信頼性と距離測定の精度とを、被測定データを比較する
ことによってそして／または平均化によって向上させる
機会を提供する。かつまた、そのような構成は、軌道転
轍器の全長にわたってトングレールの形状変化を観測す
るのに役立ち、測定は通過中でさえ可能である。このよ
うにして、軌道転轍器の位置の全状態が確認されそして
長期間における変化が予測され得る。
進させるため、特に好適な構成は、少なくとも２つの距
離センサが、軌道上において枢動部品の開位置と閉位置
とにそれぞれ配置されるように工夫される。数個の距離
センサを適切に配列することによって、制動された最終
位置（damped end position）でのさらに別の機能検査
が、制動解除状態（undamped state）での機能検査に追
加して実行されてもよい。異なる部位に設置された少な
くとも２つの距離センサの使用は、さらに、機能検査の
信頼性と距離測定の精度とを、被測定データを比較する
ことによってそして／または平均化によって向上させる
機会を提供する。かつまた、そのような構成は、軌道転
轍器の全長にわたってトングレールの形状変化を観測す
るのに役立ち、測定は通過中でさえ可能である。このよ
うにして、軌道転轍器の位置の全状態が確認されそして
長期間における変化が予測され得る。
好ましいもう１つの発展型においては、特性曲線は、
枢動部品の開位置と閉位置とに対して、許容できる機能
的な範囲について公差範囲をそれぞれ有するように、そ
して枢動部品の機能が前記開位置と閉位置とにおいて検
査されるように設計される。公差限度が設定されている
事によって、機能検査は、最終位置からの僅少の逸脱で
早くも警報を発しかくして実際上非危険範囲において尚
早に動作を停止させることを防止される。提供される前
記構成は、さらに最終位置の変化の連続的な検査と、公
差限度内のデータ測定において早期に生じる修理および
調整作業の遂行を考慮に入れている。それにより、材料
と費用とを共に節減するように公差限度内での摩耗の進
行を観測することが可能である。
枢動部品の開位置と閉位置とに対して、許容できる機能
的な範囲について公差範囲をそれぞれ有するように、そ
して枢動部品の機能が前記開位置と閉位置とにおいて検
査されるように設計される。公差限度が設定されている
事によって、機能検査は、最終位置からの僅少の逸脱で
早くも警報を発しかくして実際上非危険範囲において尚
早に動作を停止させることを防止される。提供される前
記構成は、さらに最終位置の変化の連続的な検査と、公
差限度内のデータ測定において早期に生じる修理および
調整作業の遂行を考慮に入れている。それにより、材料
と費用とを共に節減するように公差限度内での摩耗の進
行を観測することが可能である。
特に好ましい一実施例においては、零入力信号が、前
記特性曲線に対する較正量として、特性曲線と照合され
ることが規定される。零入力信号の値を開位置における
関数値と同等にするように特性曲線自体を変位させるた
めに零入力信号を使用することによって、一群の特性が
形成される。一群の特性を形成する間における特性曲線
のそのような自己調整によって、評価に対する環境と経
年との影響を十分に排除しかつ歪曲されていない位置デ
ータを獲得することが可能になる。
記特性曲線に対する較正量として、特性曲線と照合され
ることが規定される。零入力信号の値を開位置における
関数値と同等にするように特性曲線自体を変位させるた
めに零入力信号を使用することによって、一群の特性が
形成される。一群の特性を形成する間における特性曲線
のそのような自己調整によって、評価に対する環境と経
年との影響を十分に排除しかつ歪曲されていない位置デ
ータを獲得することが可能になる。
ラインロスの形式でのさらなる妨害変数（例えば固有
抵抗電圧降下）を防止するために、センサ出力は電力出
力として設計されることが有利である。センサ出力を電
力出力として設計することによって、センサ信号は容易
に処理できる電流の形式で存在する。
抵抗電圧降下）を防止するために、センサ出力は電力出
力として設計されることが有利である。センサ出力を電
力出力として設計することによって、センサ信号は容易
に処理できる電流の形式で存在する。
長時間にわたる期間の軌道転轍器の作動態様の傾向を
決定するため、すなわち、早期摩耗を確認しそして軌道
転轍器の残存有効寿命を推定するため、評価回路がメモ
リと接続されることが好ましい。
決定するため、すなわち、早期摩耗を確認しそして軌道
転轍器の残存有効寿命を推定するため、評価回路がメモ
リと接続されることが好ましい。
ロック（固定具）の安全機能を監視しそして最狭通路
を点検するため、有利な他の一構成に基づく距離センサ
は複数の測定平面に配列される。
を点検するため、有利な他の一構成に基づく距離センサ
は複数の測定平面に配列される。
本発明に基づく装置を使用して軌道転轍器の枢動部品
の位置を決定する目的でセンサの信号を評価する方法
は、本質的に、センサ信号を特性曲線コンピュータで評
価する方法において、位置を信号データの関数として決
定し、信号をセンサの零入力信号と比較し、そしてセン
サの機能状態が評価されそして、特性曲線で許容された
公差範囲を越えて位置付けされた信号データがエラーメ
ッセージのために使用され、さらに特性曲線が、許容公
差内の零入力電流信号との比較によってそれぞれの環境
条件に対し適応させられそして短期エラーメッセージが
抑制されることをその特徴として構成される。距離を決
定しそしてセンサの機能状態を点検すると同時に特性曲
線を適応させる目的でセンサによって探知されたデータ
の分析を実行することによって、妨害変数によって測定
装置に影響を及ぼす歪曲が著しく排除され、それにより
測定精度を高度に増す。エラーメッセージは、特性曲線
で許容される公差範囲を越えて位置付けされた信号デー
タによってのみ発せられるから、動作範囲は前記公差内
に限定され、それにより動作の中断が最終位置からのト
ングレールの僅かな偏移によって早々と生起されないこ
とを保証し、いかなるリスクをも伴うことなく欠陥の無
い動作が依然として実行可能である。その結果として、
そのような測定技術に基づいた方法は、全体として、軌
道転轍器のトングレールの使用期間を延長させる。しか
し、もし、信号が公差範囲から離脱するならば、切換ト
ングが移動したかまたはセンサが欠陥状態になってい
る。鉄道法規によって規定された安全ガイドラインに照
らして、前記障害の両方の同時発生は排除され得る。も
し実際のエラー源を探知しようとするなら、センサをそ
の遊休時間に点検しなくてはならない。エラーメッセー
ジの時刻でさえ記憶装置を介して探知される事によっ
て、例えば、人または動物による距離センサの偶然の制
動によって発生される、従って短期性であるにすぎな
い、起こり得る異常値から生じる短期エラーメッセージ
が抑制され得る。該場合における軌道転轍器の動作は中
断されないであろう。また、前記機構と評価方法とによ
って、欠陥センサまたはセンサの故障が動作の中断を生
じることも保証される。
の位置を決定する目的でセンサの信号を評価する方法
は、本質的に、センサ信号を特性曲線コンピュータで評
価する方法において、位置を信号データの関数として決
定し、信号をセンサの零入力信号と比較し、そしてセン
サの機能状態が評価されそして、特性曲線で許容された
公差範囲を越えて位置付けされた信号データがエラーメ
ッセージのために使用され、さらに特性曲線が、許容公
差内の零入力電流信号との比較によってそれぞれの環境
条件に対し適応させられそして短期エラーメッセージが
抑制されることをその特徴として構成される。距離を決
定しそしてセンサの機能状態を点検すると同時に特性曲
線を適応させる目的でセンサによって探知されたデータ
の分析を実行することによって、妨害変数によって測定
装置に影響を及ぼす歪曲が著しく排除され、それにより
測定精度を高度に増す。エラーメッセージは、特性曲線
で許容される公差範囲を越えて位置付けされた信号デー
タによってのみ発せられるから、動作範囲は前記公差内
に限定され、それにより動作の中断が最終位置からのト
ングレールの僅かな偏移によって早々と生起されないこ
とを保証し、いかなるリスクをも伴うことなく欠陥の無
い動作が依然として実行可能である。その結果として、
そのような測定技術に基づいた方法は、全体として、軌
道転轍器のトングレールの使用期間を延長させる。しか
し、もし、信号が公差範囲から離脱するならば、切換ト
ングが移動したかまたはセンサが欠陥状態になってい
る。鉄道法規によって規定された安全ガイドラインに照
らして、前記障害の両方の同時発生は排除され得る。も
し実際のエラー源を探知しようとするなら、センサをそ
の遊休時間に点検しなくてはならない。エラーメッセー
ジの時刻でさえ記憶装置を介して探知される事によっ
て、例えば、人または動物による距離センサの偶然の制
動によって発生される、従って短期性であるにすぎな
い、起こり得る異常値から生じる短期エラーメッセージ
が抑制され得る。該場合における軌道転轍器の動作は中
断されないであろう。また、前記機構と評価方法とによ
って、欠陥センサまたはセンサの故障が動作の中断を生
じることも保証される。
特に好ましいとされる一動作段階においては、切換ア
クチュエータの動作がさらに監視され、従って転轍器設
定装置のより高い信頼性が得られる。切換アクチュエー
タを監視することによって、切換アクチュエータに帰せ
られるがトングレールの経年摩耗またはその他の外的撹
乱作用には帰せられない故障を適時確認することが保証
される。かくして、軌道転轍器の運転停止そして修理に
直接帰着するあらゆる主要なエラー源を連続的にかつ個
別的に監視することが実行可能である。
クチュエータの動作がさらに監視され、従って転轍器設
定装置のより高い信頼性が得られる。切換アクチュエー
タを監視することによって、切換アクチュエータに帰せ
られるがトングレールの経年摩耗またはその他の外的撹
乱作用には帰せられない故障を適時確認することが保証
される。かくして、軌道転轍器の運転停止そして修理に
直接帰着するあらゆる主要なエラー源を連続的にかつ個
別的に監視することが実行可能である。
ロックの安全機能を監視するとともに最狭通路を点検
するためのもう１つの有利な過程は、いくつかの異なる
測定平面から得られる信号が相互に比較されることから
構成される。
するためのもう１つの有利な過程は、いくつかの異なる
測定平面から得られる信号が相互に比較されることから
構成される。
以下において、本発明は図面によってより詳細に図解
されそして説明されるであろう。図１は軌道転轍器にお
ける本発明に基づく装置の構成を図解し、図２は軌道転
轍器の枢動可能部品の位置を探知する装置の回路構成を
描き、そして図３はエレクトロニクス基板の回路図の細
部によって回路構成をより詳細に説明するのに役立つ。
図４からは、特性曲線照合の基礎を構成する特性曲線が
明らかである。
されそして説明されるであろう。図１は軌道転轍器にお
ける本発明に基づく装置の構成を図解し、図２は軌道転
轍器の枢動可能部品の位置を探知する装置の回路構成を
描き、そして図３はエレクトロニクス基板の回路図の細
部によって回路構成をより詳細に説明するのに役立つ。
図４からは、特性曲線照合の基礎を構成する特性曲線が
明らかである。
図１は軌道転轍器の２つのトングレール１および２を
示す。トングレール１および２をそれらのそれぞれの位
置に配置する切換アクチュエータが３によって示され
る。前記トングレールの位置を探知するため必要とされ
る測定平面内の連続距離センサが、４、５、６および７
によって示される。前記概略図によれば、基本レール８
に対して閉じた関係（すなわち閉位置）にあるトングレ
ール１の領域に位置する１個のセンサ５、および基本レ
ール８に対して開いた関係（すなわち開位置）にあるト
ングレール２の領域に位置する１個のセンサ４は、各軌
道切換位置においておのおの制動（damped）される。他
の２つのセンサ６および７は、軌道転轍器の前記位置に
おいて制動解除（undamped）される。レール腹部に指向
されたセンサによって前記閉じたトングレールの位置
を、そしてレール足部に指向されたセンサによって前記
開いたトングレールの位置を探知するように構成され得
る。経験上、開いたトングレールは、閉じたトングレー
ルとは対照的に、著しくより大きい位置公差を有するか
ら、閉じたトングレールの場合よりも大きい測定範囲
が、開いたトングレールの位置を測定するために提供さ
れ得る。閉じたトングレールの、より小さい測定範囲に
対して提供されるセンサのより高い分解能は、該場合に
おいて必要なより高い測定精度を考慮に入れる。位置探
知に加えて、スイッチング回路は、電気機械的にまたは
電気流体式に働く軌道切換アクチュエータの動作性点検
を行う。
示す。トングレール１および２をそれらのそれぞれの位
置に配置する切換アクチュエータが３によって示され
る。前記トングレールの位置を探知するため必要とされ
る測定平面内の連続距離センサが、４、５、６および７
によって示される。前記概略図によれば、基本レール８
に対して閉じた関係（すなわち閉位置）にあるトングレ
ール１の領域に位置する１個のセンサ５、および基本レ
ール８に対して開いた関係（すなわち開位置）にあるト
ングレール２の領域に位置する１個のセンサ４は、各軌
道切換位置においておのおの制動（damped）される。他
の２つのセンサ６および７は、軌道転轍器の前記位置に
おいて制動解除（undamped）される。レール腹部に指向
されたセンサによって前記閉じたトングレールの位置
を、そしてレール足部に指向されたセンサによって前記
開いたトングレールの位置を探知するように構成され得
る。経験上、開いたトングレールは、閉じたトングレー
ルとは対照的に、著しくより大きい位置公差を有するか
ら、閉じたトングレールの場合よりも大きい測定範囲
が、開いたトングレールの位置を測定するために提供さ
れ得る。閉じたトングレールの、より小さい測定範囲に
対して提供されるセンサのより高い分解能は、該場合に
おいて必要なより高い測定精度を考慮に入れる。位置探
知に加えて、スイッチング回路は、電気機械的にまたは
電気流体式に働く軌道切換アクチュエータの動作性点検
を行う。
図２は、基本レール８に対しそれぞれ閉じた関係と開
いた関係とにある前記トングレール１、２、並びにトン
グレールの位置に従ってそれぞれ制動または制動解除さ
れる連続距離センサ４、５および６、７を図示してい
る。略図で示すように、距離センサは２線式技法で構成
されており、センサ信号はそれに対して比例した電流に
変換され従って抵抗率によって歪曲されない。回路10に
おいて、センサの信号がさらに処理されそしてトングレ
ールの位置が決定される。セーフティリレー11は回路10
の出力によって動作しせめられる。
いた関係とにある前記トングレール１、２、並びにトン
グレールの位置に従ってそれぞれ制動または制動解除さ
れる連続距離センサ４、５および６、７を図示してい
る。略図で示すように、距離センサは２線式技法で構成
されており、センサ信号はそれに対して比例した電流に
変換され従って抵抗率によって歪曲されない。回路10に
おいて、センサの信号がさらに処理されそしてトングレ
ールの位置が決定される。セーフティリレー11は回路10
の出力によって動作しせめられる。
図３は、連続的に測定する距離センサ４、５、６およ
び７であってそれの信号がエレクトロニクス基板12にお
いてさらに処理されるものを再び図示する。該エレクト
ロニクス基板12において、センサ信号は、間に配置され
る入力保護回線13と周波数フィルタ14とを有しかつ独立
して動作する２つのマイクロコントローラ15、17へと送
られる。前記２つのマイクロコントローラは、相互制御
と前記センサの機能状態との検査のために相互接続され
ている。以下においては詳細に説明されない論理回路を
通じて、前記基板の出力が前記セーフティリレー11を制
御する。前記マイクロコントローラはセンサ信号の本来
のデーター技術的処理を行う。記憶された特性曲線によ
ってトングレールの距離を決定する特性曲線コンピュー
タもまた前記に組込まれているが、詳細には図解されな
い。
び７であってそれの信号がエレクトロニクス基板12にお
いてさらに処理されるものを再び図示する。該エレクト
ロニクス基板12において、センサ信号は、間に配置され
る入力保護回線13と周波数フィルタ14とを有しかつ独立
して動作する２つのマイクロコントローラ15、17へと送
られる。前記２つのマイクロコントローラは、相互制御
と前記センサの機能状態との検査のために相互接続され
ている。以下においては詳細に説明されない論理回路を
通じて、前記基板の出力が前記セーフティリレー11を制
御する。前記マイクロコントローラはセンサ信号の本来
のデーター技術的処理を行う。記憶された特性曲線によ
ってトングレールの距離を決定する特性曲線コンピュー
タもまた前記に組込まれているが、詳細には図解されな
い。
図４は、電流の形式で存在するセンサ信号に対するト
ングレール位置の従属関係を図解する。図解された関数
は動作原理に基づいており、一方、該原理は零入力電流
に基づいている。零入力電流は、最高電流吸収が、制動
されることなく発生することを意味しており、それは図
４に示される特性曲線の最高座標値に相当する。特性曲
線23は、前記センサの初期特性曲線の電流に対する従属
性を示す。対照的に、特性曲線24は、センサの経年劣化
に伴って生じて矢印の向きへの移動によって表される関
数を示す。測定技術に関して適切な手段を採用すること
によって、例えば該センサの独立して測定された零入力
電流と比較することによって、前記特性曲線は経年過程
によって生じる変化の関数として矢印18の向きに適応し
て調整され得る。制動解除状態における前記センサの零
入力電流を検知することによる機能の点検に加えて、閉
じた状態19と開いた状態20とにおける最終位置付近の領
域に対する特性曲線線図内に２つの公差範囲が定義され
るという事実によって、センサの機能状態が、制動状態
と制動解除状態とにおいて連続的に監視され得る。誤作
動が全く無いように、リセット時に軌道転轍器を調整す
る電流信号は、電流範囲に存在しなくてはならない。も
し信号がこれら公差範囲内に存在するに至らないなら
ば、エラーは、切換トングレールの許容しがたい位置の
せいであるか、またはセンサに欠陥があるかである。前
記両方の故障の発生は、鉄道法規によって規定された安
全ガイドラインに照らして、同時に排除される。
ングレール位置の従属関係を図解する。図解された関数
は動作原理に基づいており、一方、該原理は零入力電流
に基づいている。零入力電流は、最高電流吸収が、制動
されることなく発生することを意味しており、それは図
４に示される特性曲線の最高座標値に相当する。特性曲
線23は、前記センサの初期特性曲線の電流に対する従属
性を示す。対照的に、特性曲線24は、センサの経年劣化
に伴って生じて矢印の向きへの移動によって表される関
数を示す。測定技術に関して適切な手段を採用すること
によって、例えば該センサの独立して測定された零入力
電流と比較することによって、前記特性曲線は経年過程
によって生じる変化の関数として矢印18の向きに適応し
て調整され得る。制動解除状態における前記センサの零
入力電流を検知することによる機能の点検に加えて、閉
じた状態19と開いた状態20とにおける最終位置付近の領
域に対する特性曲線線図内に２つの公差範囲が定義され
るという事実によって、センサの機能状態が、制動状態
と制動解除状態とにおいて連続的に監視され得る。誤作
動が全く無いように、リセット時に軌道転轍器を調整す
る電流信号は、電流範囲に存在しなくてはならない。も
し信号がこれら公差範囲内に存在するに至らないなら
ば、エラーは、切換トングレールの許容しがたい位置の
せいであるか、またはセンサに欠陥があるかである。前
記両方の故障の発生は、鉄道法規によって規定された安
全ガイドラインに照らして、同時に排除される。
もう一つの他の測定平面に配置された別のセンサ21と
22が、図１から明らかに認められる。
22が、図１から明らかに認められる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−56675（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 5/10
Claims (11)
- 【請求項１】軌道転轍器の部品位置を検出するための装
置であって、転轍器の枢動部品と固定部品との間の距離
を測定して出力する少なくとも１つの連続距離センサを
備えた検出装置において、 前記出力が、開位置と閉位置の間の枢動部品の動作位置
と前記出力との関係を表す特性曲線データを記憶した回
路に接続され、該回路が、前記連続距離センサの出力と
前記特性曲線データとを用いて２つの独立した評価を行
うように構成されており、該第１の評価が前記特性曲線
データに基づく測定距離の決定であり、前記第２の評価
が、前記連続距離センサの機能検査であることを特徴と
する、軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置。 - 【請求項２】前記転轍器枢動部品の２つの最終位置の一
方における零入力信号を測定するための少なくとも１つ
のセンサの出力が、前記回路に接続されて前記連続距離
センサの機能検査のために用いられることを特徴とする
請求項１に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位置検出装
置。 - 【請求項３】少なくとも２つの前記連続距離センサが、
軌道の共通測定平面内であって前記枢動部品の開位置側
と閉位置側とに、それぞれ配置されたことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の、軌道転轍器の枢動部
品の位置検出装置。 - 【請求項４】前記特性曲線データが、前記枢動部品の、
開位置と閉位置とにおける許容できる機能的範囲につい
て公差を有しており、開位置と閉位置とにおいて前記枢
動部品の機能検査がなされることを特徴とする請求項３
に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置。 - 【請求項５】前記零入力信号が前記回路に接続されて前
記特性曲線データを較正するために用いられることを特
徴とする請求項２に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位
置検出装置。 - 【請求項６】センサ出力が電力出力であることを特徴と
する請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載
の、軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置。 - 【請求項７】早期摩耗の探知および転轍器残存寿命の推
定のために前記回路がメモリに接続されたことを特徴と
する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載
の、軌道転轍器の枢動部品の位置検出装置。 - 【請求項８】複数の連続距離センサが複数の測定平面内
に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項７ま
でのいずれか１項に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位
置検出装置。 - 【請求項９】軌道転轍器の枢動部品の位置を検出するた
めにセンサからの信号を評価する方法であって、センサ
からの信号を特性曲線コンピュータで評価する方法にお
いて、 前記枢動部品の位置を信号データの関数として検出する
段階と、 前記センサからの信号をセンサの零入力信号と比較して
センサの機能を検査する段階と、 特性曲線によって予め決められた公差の範囲外の信号値
を用いてエラーメッセージを発生させる段階と、 許容公差内のセンサの零入力信号と比較することによっ
て前記特性曲線をそれぞれの環境条件に適合させ、それ
によって短期エラーメッセージを抑制する段階と、を含
む、軌道転轍器の枢動部品の位置検出方法。 - 【請求項１０】枢動部品を位置決めする切換アクチュエ
ータ（３）の動作を監視する段階をさらに含むことを特
徴とする請求項９に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位
置検出方法。 - 【請求項１１】複数の異なる測定平面内で得られた信号
を互いに比較して前記転轍器が安全に動作しているか監
視する段階を含むことを特徴とする請求項９または請求
項10に記載の、軌道転轍器の枢動部品の位置検出方法。
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| AU2006203407B2 (en) * | 2001-12-06 | 2008-01-10 | Ansaldo Sts Usa, Inc. | Modular point detector for railroad track switch |
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