JP4267117B2 - Ａｔｃ車上装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

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ことを特徴とするＡＴＣ車上装置。
2. 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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