JP4267117B2 - Atc車上装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATC(自動列車制御装置)車上装置およびこの装置に好適な信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置では、入力したアナログ信号をA/D変換(アナログ−デジタル変換)してデジタル信号とし、DSP(Digital Signal Processor)などで信号処理している。その一例を図2に示す。図2において、21はLPF(アナログ・ローパス・フィルタ)、22はサンプル,ホールド回路を含むA/D変換器、23はDSPである。このようなA/D変換器を含む回路の入力に、A/D変換器のサンプリング周波数の1/2以上の周波数の信号が入ると、折り返しノイズが発生し、間違った信号検知をする可能性がある。そこで、図示のように、A/D変換器22の前段にLPF21等を入れて、サンプリング周波数の1/2以上の信号がA/D変換器22に入力しないようにしている。
【0003】
前述の折り返しノイズは、図3に示すように、サンプリング周波数fsの1/2の周波数fs/2以上の周波数の信号faがA/D変換器に入力した場合に、fs/2を中心にしてfsと対称の位置にfdとして発生し、fs/2以下の周波数の本来の信号と区別困難となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図2のLPF21は、急峻な遮断特性が要求されるので、アクティブ・フィルタを用いることが多い。ところがこのLPF21の故障等により、高域周波数を十分に減衰できなかったり、信号を歪ませ高調波を発生させたりして、A/D変換器22にそのサンプリング周波数の1/2以上の周波数の信号が入り、折り返しノイズが発生し、DSP23がこのノイズを本来の信号と誤って検知し、誤動作するおそれがある。
【0005】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、A/D変換部前段のアナログ信号処理部の故障等により折り返しノイズが発生する場合を故障として検出できる信号処理装置を信号処理部に備えたATC車上装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、ATC車上装置を次の(1)、(2)のとおりに構成する。
(1)入力されたアナログ信号を処理する、アナログ・ローパス・フィルタを有するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力信号をサンプル,ホールドしてアナログ−デジタル変換する第1のA/D変換部と、この第1のA/D変換部の出力信号を処理する第1のデジタル信号処理部と、前記アナログ信号処理部の出力信号をサンプル,ホールドしてアナログ−デジタル変換する、前記第1のA/D変換部と同機能の第2のA/D変換部と、この第2のA/D変換部の出力信号を処理する、前記第1のデジタル信号処理部と同機能の第2のデジタル信号処理部と、前記第1のデジタル信号処理部の出力信号の周波数と前記第2のデジタル信号処理部の出力信号の周波数とを比較し、一致しないことで故障を検出する故障検出部とを備え、前記第1のA/D変換部のサンプリング周波数と前記第2のA/D変換部のサンプリング周波数を異なる周波数とした信号処理装置を信号処理部に備えたATC車上装置。
(2)前記(1)記載のATC車上装置において、
前記信号処理装置は、前記故障検出部が故障を検出しない場合にのみ、前記第1のデジタル信号処理部または前記第2のデジタル信号処理部の出力信号を出力するものであるATC車上装置。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を信号処理装置の実施例により詳しく説明する。なお本発明は、信号処理装置の形に限らず、この信号処理装置を備えたATC車上装置の形で同様に実施することができる。
【0013】
【実施例】
図1は実施例である“信号処理装置”の構成を示すブロック図である。図1において、2,4はサンプル,ホールド回路を含むA/D変換器、3,5はA/D変換器2,4の出力信号をデジタル信号処理するDSPであり、2,3はA系、4,5はB系のデジタル信号処理系を構成している。6はDSP3,5の出力すなわちA系とB系の出力信号の周波数を比較し、故障を検出するCPUである。
【0014】
ここでA/D変換器2はサンプリング周波数をfs1に設定し、A/D変換器4はサンプリング周波数をfs2に設定する。fs1とfs2は異なる周波数でたとえばfs1<fs2とする。1は入力するアナログ信号の周波数を、低い方のサンプリング周波数fs1の1/2のfs1/2以下に制限するLPFを含むアナログ信号処理部である。
【0015】
このように構成されているので、アナログ信号処理部1が正常に動作している場合は、アナログ信号処理部1の出力信号の周波数faは、fs1/2以下に制限され、A/D変換器2,4のいずれにおいても折り返しノイズが発生せず、DSP3,5の出力信号の周波数が一致するので、CPU6はA系またはB系の出力信号を出力させる。
【0016】
アナログ信号処理部1の出力信号の周波数faが、処理部1の故障等により、
【0017】
となった場合には、図3から明らかなように、fd1=|fa−fs1|の折り返しノイズがA/D変換器2において発生し、DSP3の出力信号の周波数とDSP5の出力信号の周波数が一致しなくなるので、CPU6は故障としてA系,B系の出力信号を遮断する。
【0018】
アナログ信号処理部1の出力信号の周波数faが、処理部1の故障等により、
【0019】
となった場合には、fd1=|fa−fs1|の折り返しノイズがA/D変換器2において発生し、fd2=|fa−fs2|の折り返しノイズがA/D変換器4において発生し、前述と同様に、DSP3の出力信号の周波数とDSP5の出力信号の周波数が一致しなくなるので、CPU6は故障としてA系,B系の出力を遮断する。
【0020】
このように、本実施例によれば、アナログ信号処理部の故障等によりデジタル信号処理部に折り返しノイズが発生する場合には、故障としてデジタル信号処理部の出力信号を遮断するので、折り返しノイズを本来の信号と誤って検知し、誤動作することがない。
【0021】
なお実施例では、折り返しノイズが発生する場合に、故障として出力信号を遮断しているが、これに限らず、折り返しノイズが発生する場合に、故障として所定個所に通報する、或は所定の処理を行うといった形で実施することができる。
【0022】
また、図1に示す装置を更に多重系として稼動率を高める形で実施することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、A/D変換部前段のアナログ信号処理部の故障等により折り返しノイズが発生する場合を、故障として検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の構成を示す図
【図2】 従来例の構成を示す図
【図3】 折り返しノイズの説明図
【符号の説明】
1 LPF
2,4 A/D変換器
3,5 DSP
6 CPU
Claims (2)
- 入力されたアナログ信号を処理する、アナログ・ローパス・フィルタを有するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力信号をサンプル,ホールドしてアナログ−デジタル変換する第1のA/D変換部と、この第1のA/D変換部の出力信号を処理する第1のデジタル信号処理部と、前記アナログ信号処理部の出力信号をサンプル,ホールドしてアナログ−デジタル変換する、前記第1のA/D変換部と同機能の第2のA/D変換部と、この第2のA/D変換部の出力信号を処理する、前記第1のデジタル信号処理部と同機能の第2のデジタル信号処理部と、前記第1のデジタル信号処理部の出力信号の周波数と前記第2のデジタル信号処理部の出力信号の周波数とを比較し、一致しないことで故障を検出する故障検出部とを備え、前記第1のA/D変換部のサンプリング周波数と前記第2のA/D変換部のサンプリング周波数を異なる周波数とした信号処理装置を信号処理部に備えたことを特徴とするATC車上装置。
- 請求項1記載のATC車上装置において、
前記信号処理装置は、前記故障検出部が故障を検出しない場合にのみ、前記第1のデジタル信号処理部または前記第2のデジタル信号処理部の出力信号を出力するものであることを特徴とするATC車上装置。
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