JP2002137735A - 列車制御装置 - Google Patents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部ノイズや天候の影響が少ない列車検知を
行うと共に、信号現示を運転台で行う。 【解決手段】 第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によ
りスペクトラム拡散変調して作成した第１の送信波を送
信アンテナ２３から発射して、第１の送信波の反射波を
受信アンテナ２４で受信し、反射波が送信アンテナ２３
から発射された送信波のものであることを確認して線路
１９上の列車１８の位置を検出し、第２の搬送波を第２
の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調し、さらに
信号現示及び残り距離に対応した信号と合成した第２の
送信波を無線で地上無線機２９〜３２から車上無線機３
３に発信し、列車１８に搭載された表示手段３４に信号
現示及び残り距離を表示する。
行うと共に、信号現示を運転台で行う。 【解決手段】 第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によ
りスペクトラム拡散変調して作成した第１の送信波を送
信アンテナ２３から発射して、第１の送信波の反射波を
受信アンテナ２４で受信し、反射波が送信アンテナ２３
から発射された送信波のものであることを確認して線路
１９上の列車１８の位置を検出し、第２の搬送波を第２
の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調し、さらに
信号現示及び残り距離に対応した信号と合成した第２の
送信波を無線で地上無線機２９〜３２から車上無線機３
３に発信し、列車１８に搭載された表示手段３４に信号
現示及び残り距離を表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、線路上の列車の
位置及び信号現示を車上に表示するようにした列車制御
装置に関するものである。
位置及び信号現示を車上に表示するようにした列車制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、例えば特公平７−２５３０６号
公報に記載された従来の列車制御装置を説明する駅構内
の経路配線図である。図６は例えば、下り線の場合で、
列車の進行方向は、図示の左方から右方へ向かうものと
する。図示のように、線路は複数の軌道回路１〜７に区
分されている。各軌道回路１〜７の一対のレールの間に
電圧を印加しておき、列車が進入したときにレール間が
車輪で短絡されることにより、列車の在線を検出するも
のである。図６では、転轍機８，９により下り本線１０
及び下り１番線１１に分岐され、さらに軌道回路６から
転轍機１２により基地線１３が分岐されている。そし
て、軌道回路２の進入側に下り本線１０側の進路開通を
示す場内信号機１４と、下り１番線１１側の進路開通を
示す場内信号機１５とが設置されている。また、下り本
線１０の軌道回路３の出側に、転轍機９の進路開通を示
す出発信号機１６が設置されている。さらに、下り１番
線１１の軌道回路４の出側に、転轍機９の進路開通を示
す出発信号機１７が設置されている。このように各信号
機１５〜１７により設定された閉塞区間に、１列車のほ
かに他の列車を同時に運転させないようにしてある。
公報に記載された従来の列車制御装置を説明する駅構内
の経路配線図である。図６は例えば、下り線の場合で、
列車の進行方向は、図示の左方から右方へ向かうものと
する。図示のように、線路は複数の軌道回路１〜７に区
分されている。各軌道回路１〜７の一対のレールの間に
電圧を印加しておき、列車が進入したときにレール間が
車輪で短絡されることにより、列車の在線を検出するも
のである。図６では、転轍機８，９により下り本線１０
及び下り１番線１１に分岐され、さらに軌道回路６から
転轍機１２により基地線１３が分岐されている。そし
て、軌道回路２の進入側に下り本線１０側の進路開通を
示す場内信号機１４と、下り１番線１１側の進路開通を
示す場内信号機１５とが設置されている。また、下り本
線１０の軌道回路３の出側に、転轍機９の進路開通を示
す出発信号機１６が設置されている。さらに、下り１番
線１１の軌道回路４の出側に、転轍機９の進路開通を示
す出発信号機１７が設置されている。このように各信号
機１５〜１７により設定された閉塞区間に、１列車のほ
かに他の列車を同時に運転させないようにしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の列車制御装置は
以上のように構成されているので、レール間が車輪で短
絡されることにより列車の在線を確認しているので、外
部ノイズや天候の影響を受けてＳ／Ｎ比が低下するとい
う問題点があった。さらに、各信号機１５〜１７が地上
に設置されているため、気象条件によっては見通し距離
が変わり、確認するのが困難であるという問題点があっ
た。この発明は、以上のような問題点を解決するために
なされたもので、外部ノイズや天候の影響が少ない列車
検知を行うことができると共に、信号現示を運転台で行
うことにより、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に行
うことができる列車制御装置を提供することを目的とす
るものである。
以上のように構成されているので、レール間が車輪で短
絡されることにより列車の在線を確認しているので、外
部ノイズや天候の影響を受けてＳ／Ｎ比が低下するとい
う問題点があった。さらに、各信号機１５〜１７が地上
に設置されているため、気象条件によっては見通し距離
が変わり、確認するのが困難であるという問題点があっ
た。この発明は、以上のような問題点を解決するために
なされたもので、外部ノイズや天候の影響が少ない列車
検知を行うことができると共に、信号現示を運転台で行
うことにより、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に行
うことができる列車制御装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる列車制
御装置は、第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりス
ペクトラム拡散変調して作成した第１の送信波を送信ア
ンテナから発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテ
ナで受信し、反射波が送信アンテナから発射された送信
波のものであることを確認して線路上の列車の位置を検
出し、列車位置信号を出力する列車位置検知装置と、記
憶している列車のダイヤと列車位置信号により列車の前
方に設定された閉塞区間の信号現示を決定すると共に、
列車から閉塞区間までの残り距離を算出する連動装置
と、線路に沿って地上に配置されて第２の搬送波を第２
の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調し、さらに
信号現示及び残り距離に対応した信号と合成した第２の
送信波を無線で発信する地上無線機と、連動装置から入
力される列車位置信号に基づいて、列車が在線する位置
に対応した地上無線機を選定し、信号現示及び残り距離
を選定した地上無線機に送信する無線制御装置と、列車
に搭載されて信号現示及び残り距離を表示する表示手段
と、列車に搭載されて地上無線機から発信された第２の
送信波を受信して上記信号現示及び残り距離を表示手段
に出力し、無線制御装置が選定した地上無線機に信号現
示を返送する車上無線機とを備えたものである。また、
線路上の列車が連続して検知可能なように、複数台の列
車位置検知装置を線路に沿って配置したものである。さ
らに、地上無線機を通信可能範囲内の間隔で配置したも
のである。
御装置は、第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりス
ペクトラム拡散変調して作成した第１の送信波を送信ア
ンテナから発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテ
ナで受信し、反射波が送信アンテナから発射された送信
波のものであることを確認して線路上の列車の位置を検
出し、列車位置信号を出力する列車位置検知装置と、記
憶している列車のダイヤと列車位置信号により列車の前
方に設定された閉塞区間の信号現示を決定すると共に、
列車から閉塞区間までの残り距離を算出する連動装置
と、線路に沿って地上に配置されて第２の搬送波を第２
の擬似雑音符号によりスペクトラム拡散変調し、さらに
信号現示及び残り距離に対応した信号と合成した第２の
送信波を無線で発信する地上無線機と、連動装置から入
力される列車位置信号に基づいて、列車が在線する位置
に対応した地上無線機を選定し、信号現示及び残り距離
を選定した地上無線機に送信する無線制御装置と、列車
に搭載されて信号現示及び残り距離を表示する表示手段
と、列車に搭載されて地上無線機から発信された第２の
送信波を受信して上記信号現示及び残り距離を表示手段
に出力し、無線制御装置が選定した地上無線機に信号現
示を返送する車上無線機とを備えたものである。また、
線路上の列車が連続して検知可能なように、複数台の列
車位置検知装置を線路に沿って配置したものである。さ
らに、地上無線機を通信可能範囲内の間隔で配置したも
のである。
【０００５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１の構成図である。図１において、１８は列車で、線
路１９上を矢印２０の方向に走行中である。２１は列車
位置検知装置で、図２に示すように以下の２２〜２６で
構成されている。２２は変調手段で、ミリ波の搬送波を
ＰＮ（擬似雑音）符号でスペクトラム拡散（ＳＳ）変調
して送信波を作成する。２３は例えば図３に示すように
前方１０ｍ〜１５０ｍを検知範囲とした送信アンテナ
で、変調手段２２で作成された送信波を予め設定した測
定距離の範囲に列車１８を検知するようにレール１９に
向けて発射する。この場合、測定距離の範囲は送信アン
テナ２３の検知範囲とする。２４は受信アンテナで、レ
ール１９又は列車１８から反射された反射波を受信す
る。２５は復調手段で、受信アンテナ２４で受信した反
射波を逆拡散により復調する。２６は論理処理手段で、
反射波から抽出したＰＮ符号と搬送波のＰＮ符号とが一
致したとき、反射波が送信アンテナから発射された送信
波のものであると判定すると共に、反射波の受信レベル
が所定のしきい値以上のとき、レール１９上に列車１８
が存在すると判定し、列車位置信号を出力する。
態１の構成図である。図１において、１８は列車で、線
路１９上を矢印２０の方向に走行中である。２１は列車
位置検知装置で、図２に示すように以下の２２〜２６で
構成されている。２２は変調手段で、ミリ波の搬送波を
ＰＮ（擬似雑音）符号でスペクトラム拡散（ＳＳ）変調
して送信波を作成する。２３は例えば図３に示すように
前方１０ｍ〜１５０ｍを検知範囲とした送信アンテナ
で、変調手段２２で作成された送信波を予め設定した測
定距離の範囲に列車１８を検知するようにレール１９に
向けて発射する。この場合、測定距離の範囲は送信アン
テナ２３の検知範囲とする。２４は受信アンテナで、レ
ール１９又は列車１８から反射された反射波を受信す
る。２５は復調手段で、受信アンテナ２４で受信した反
射波を逆拡散により復調する。２６は論理処理手段で、
反射波から抽出したＰＮ符号と搬送波のＰＮ符号とが一
致したとき、反射波が送信アンテナから発射された送信
波のものであると判定すると共に、反射波の受信レベル
が所定のしきい値以上のとき、レール１９上に列車１８
が存在すると判定し、列車位置信号を出力する。
【０００６】２７はダイヤを記憶している連動装置で、
列車位置検知装置２１からの列車位置信号とダイヤとか
ら列車１８の進路を判断して、列車１８の前方に設定さ
れた閉塞区間の信号現示を決定すると共に、列車１８か
ら閉塞区間の信号現示までの残り距離を算出する。２８
は無線制御装置で、連動装置２７から入力される列車１
８の在線情報に基づいて、後述の地上無線機２９〜３２
のうち、列車１８が在線する位置に対応したのを選定
し、連動装置２７からの信号現示及び列車１８から信号
現示までの距離を送信する。２９〜３２は線路１９に沿
って配置された地上無線機で、無線制御装置２８から伝
送された信号現示及び列車１８から信号現示までの距離
信号で搬送波を変調し、さらにＰＮ（擬似雑音）符号で
スペクトラム拡散（ＳＳ）変調して無線で発信する。な
お、各地上無線機２９〜３２は通信可能範囲を、例えば
直径４０ｍ未満で相互間が補完できるように配置されて
いる。３３は列車１８に搭載された車上無線機で、地上
無線機２９〜３２から発信された搬送波を受信して、信
号現示及び列車１８から信号現示までの残り距離を後述
の表示手段３４に出力し、搬送波を発信した地上無線機
に信号現示を返送する。
列車位置検知装置２１からの列車位置信号とダイヤとか
ら列車１８の進路を判断して、列車１８の前方に設定さ
れた閉塞区間の信号現示を決定すると共に、列車１８か
ら閉塞区間の信号現示までの残り距離を算出する。２８
は無線制御装置で、連動装置２７から入力される列車１
８の在線情報に基づいて、後述の地上無線機２９〜３２
のうち、列車１８が在線する位置に対応したのを選定
し、連動装置２７からの信号現示及び列車１８から信号
現示までの距離を送信する。２９〜３２は線路１９に沿
って配置された地上無線機で、無線制御装置２８から伝
送された信号現示及び列車１８から信号現示までの距離
信号で搬送波を変調し、さらにＰＮ（擬似雑音）符号で
スペクトラム拡散（ＳＳ）変調して無線で発信する。な
お、各地上無線機２９〜３２は通信可能範囲を、例えば
直径４０ｍ未満で相互間が補完できるように配置されて
いる。３３は列車１８に搭載された車上無線機で、地上
無線機２９〜３２から発信された搬送波を受信して、信
号現示及び列車１８から信号現示までの残り距離を後述
の表示手段３４に出力し、搬送波を発信した地上無線機
に信号現示を返送する。
【０００７】次に、動作について説明する。図１から図
３において、変調手段２２で作成した送信波を、予め設
定した測定距離内のレール１９に向けて送信アンテナ２
３から発射する。列車１８が測定距離内に存在しないと
きは、レール１９で反射した反射波を受信アンテナ２４
が受信し、反射波を復調手段２５で逆拡散により復調す
る。そして、論理処理手段２６では反射波の受信レベル
が図４に示すように、しきい値以下の予め記憶した設定
値２８であり、反射波から抽出されたＰＮ符号と、搬送
波をＳＳ変調したＰＮ符号とが一致したとき、受信アン
テナ２４で受信された反射波が送信アンテナ２３から発
射された送信波のものであると判定する。なお、設定値
２８は反射波の反射点までの距離と反射波の受信レベル
がセットで記憶されている。列車１８以外の動物、自動
車、人等の物体がレール上に存在する場合は、図４に示
すように物体信号３７ａ、３７ｂを受信レベルの違いに
より判断する。このように、送信アンテナ２３から発射
された送信波のものであることを確認する自己チェック
機能により、装置の健全性を常時チェックすることがで
きる。
３において、変調手段２２で作成した送信波を、予め設
定した測定距離内のレール１９に向けて送信アンテナ２
３から発射する。列車１８が測定距離内に存在しないと
きは、レール１９で反射した反射波を受信アンテナ２４
が受信し、反射波を復調手段２５で逆拡散により復調す
る。そして、論理処理手段２６では反射波の受信レベル
が図４に示すように、しきい値以下の予め記憶した設定
値２８であり、反射波から抽出されたＰＮ符号と、搬送
波をＳＳ変調したＰＮ符号とが一致したとき、受信アン
テナ２４で受信された反射波が送信アンテナ２３から発
射された送信波のものであると判定する。なお、設定値
２８は反射波の反射点までの距離と反射波の受信レベル
がセットで記憶されている。列車１８以外の動物、自動
車、人等の物体がレール上に存在する場合は、図４に示
すように物体信号３７ａ、３７ｂを受信レベルの違いに
より判断する。このように、送信アンテナ２３から発射
された送信波のものであることを確認する自己チェック
機能により、装置の健全性を常時チェックすることがで
きる。
【０００８】一方、測定距離内のレール１９上に列車１
８が存在するときは、列車１８で反射した反射波を受信
アンテナ２４が受信する。この場合、受信アンテナ２４
が受信する反射波の受信レベル（振幅）はレール１９で
反射した場合に比べて大きく、図４に示す列車信号２９
のように所定のしきい値以上となる。受信アンテナ２４
で受信された反射波は復調手段２５で逆拡散により復調
する。そして、論理処理手段２６では反射波の列車信号
２９の受信レベルがしきい値以上であり、反射波から抽
出されたＰＮ符号と、搬送波をＳＳ変調したＰＮ符号と
が一致するか自己相関をとることにより、測定距離内の
レール１９上に列車１８が存在すると判定する。ここ
で、変調手段２２でＳＳ変調したＰＮ符号以外の符号で
変調された信号を受信した場合は、復調手段２５での復
調（逆拡散）時に除外される。これにより、レール１９
上に列車１８が存在しない場合と、変調手段２２等の送
信側の故障により送信波が発射されていない状態とを区
別することができる。そして、論理処理手段２６は式
（１）により、列車１８までの距離Ｓと列車１８の速度
Ｖとを算出し、列車位置信号を出力する。 Ｓ＝Δｔ＊Ｃ／２ ・・・・・（１） ここで、Δｔは送信波に対する反射波の遅延時間、Ｃは
光速度、ｆ0 は中心周波数及びｆｂは送信波と反射波と
の周波数の差である。
８が存在するときは、列車１８で反射した反射波を受信
アンテナ２４が受信する。この場合、受信アンテナ２４
が受信する反射波の受信レベル（振幅）はレール１９で
反射した場合に比べて大きく、図４に示す列車信号２９
のように所定のしきい値以上となる。受信アンテナ２４
で受信された反射波は復調手段２５で逆拡散により復調
する。そして、論理処理手段２６では反射波の列車信号
２９の受信レベルがしきい値以上であり、反射波から抽
出されたＰＮ符号と、搬送波をＳＳ変調したＰＮ符号と
が一致するか自己相関をとることにより、測定距離内の
レール１９上に列車１８が存在すると判定する。ここ
で、変調手段２２でＳＳ変調したＰＮ符号以外の符号で
変調された信号を受信した場合は、復調手段２５での復
調（逆拡散）時に除外される。これにより、レール１９
上に列車１８が存在しない場合と、変調手段２２等の送
信側の故障により送信波が発射されていない状態とを区
別することができる。そして、論理処理手段２６は式
（１）により、列車１８までの距離Ｓと列車１８の速度
Ｖとを算出し、列車位置信号を出力する。 Ｓ＝Δｔ＊Ｃ／２ ・・・・・（１） ここで、Δｔは送信波に対する反射波の遅延時間、Ｃは
光速度、ｆ0 は中心周波数及びｆｂは送信波と反射波と
の周波数の差である。
【０００９】連動装置２７は記憶している列車ダイヤと
列車位置検知装置２１からの列車位置信号により、列車
１８の前方に設定された閉塞区間の信号現示を決定する
と共に、列車１８から閉塞区間までの残り距離を算出し
て無線制御装置２８へ信号現示及び残り距離を出力す
る。無線制御装置２８は連動装置２７から入力された列
車位置信号に基づいて、例えば列車１８が線路１９上に
在線する位置を通信可能範囲とした地上無線機３０を選
定する。そして、連動装置２７から入力された閉塞区間
の信号現示、例えば停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間ま
での残り距離、例えば５０ｍを線路１９に沿って地上に
配置された地上無線機３０に送信する。地上無線機３０
は第２の搬送波を第２のＰＮ符号によりＳＳ変調し、信
号現示及び列車１８から閉塞区間までの残り距離に対応
した信号と合成した第２の送信波を作成して、無線で列
車１８の車上無線機３３へ発信する。第２の送信波を受
信した車上無線機３３は第２の送信波を復調して閉塞区
間の信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間までの
残り距離５０ｍを表示手段３４へ出力する。さらに、車
上無線機３３は受信した信号現示の停止Ｒを無線制御装
置２８が選定した地上無線機３３へ返送する。表示手段
３４は入力された信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉
塞区間までの残り距離５０ｍを図５のように表示する。
図５において、３８は前方の閉塞区間の信号種類で、場
内信号、出発信号等を表示する。３９は前方の閉塞区間
の信号現示で、進行Ｇ、徐行Ｙ及び停止Ｒを表示する。
４０は前方の閉塞区間までの残り距離で、信号現示が徐
行Ｙ及び停止Ｒのときに残り距離を表示する。４１は開
通経路で、配線略図上の開通状況４１ａを補助的情報と
して表示する。
列車位置検知装置２１からの列車位置信号により、列車
１８の前方に設定された閉塞区間の信号現示を決定する
と共に、列車１８から閉塞区間までの残り距離を算出し
て無線制御装置２８へ信号現示及び残り距離を出力す
る。無線制御装置２８は連動装置２７から入力された列
車位置信号に基づいて、例えば列車１８が線路１９上に
在線する位置を通信可能範囲とした地上無線機３０を選
定する。そして、連動装置２７から入力された閉塞区間
の信号現示、例えば停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間ま
での残り距離、例えば５０ｍを線路１９に沿って地上に
配置された地上無線機３０に送信する。地上無線機３０
は第２の搬送波を第２のＰＮ符号によりＳＳ変調し、信
号現示及び列車１８から閉塞区間までの残り距離に対応
した信号と合成した第２の送信波を作成して、無線で列
車１８の車上無線機３３へ発信する。第２の送信波を受
信した車上無線機３３は第２の送信波を復調して閉塞区
間の信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間までの
残り距離５０ｍを表示手段３４へ出力する。さらに、車
上無線機３３は受信した信号現示の停止Ｒを無線制御装
置２８が選定した地上無線機３３へ返送する。表示手段
３４は入力された信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉
塞区間までの残り距離５０ｍを図５のように表示する。
図５において、３８は前方の閉塞区間の信号種類で、場
内信号、出発信号等を表示する。３９は前方の閉塞区間
の信号現示で、進行Ｇ、徐行Ｙ及び停止Ｒを表示する。
４０は前方の閉塞区間までの残り距離で、信号現示が徐
行Ｙ及び停止Ｒのときに残り距離を表示する。４１は開
通経路で、配線略図上の開通状況４１ａを補助的情報と
して表示する。
【００１０】以上のように、列車位置検知装置２１が第
１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりスペクトラム拡
散変調して作成した第１の送信波を送信アンテナ２３か
ら発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテナ２４で
受信し、反射波が送信アンテナ２３から発射された送信
波のものであることを確認して線路１９上の列車１８の
位置を検出し、列車位置信号を出力するようにしたこと
により、、外部ノイズや天候の影響を受けことなく列車
検知を精度よく行うことができる。また、列車１８に搭
載された車上無線機３３が地上無線機２９〜３２から発
信された第２の送信波を受信して信号現示及び残り距離
を表示手段に出力し、列車１８に搭載された表示手段３
４が信号現示及び残り距離を表示するようにしたことに
より、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に行うことが
できる。さらに、車上無線機３３から無線制御装置２８
が選定した地上無線機２９〜３２に、車上無線機３３が
受信した信号現示を返送することにより、連動装置２７
が決定した閉塞区間の信号現示が正確に伝送されたこと
を確認することができる。実施の形態１において、１台
の列車検知装置２１と４台の地上無線機２９〜３２を配
置したものについて説明したが、列車検知装置２１が線
路上の列車１８を連続して検知可能なように複数台配置
し、地上無線機２９〜３２が通信可能範囲で相互間が補
完できるように配置することにより、列車１８が走行す
る全線に亘って列車１８の検知をして、信号現示及び残
り距離を表示手段３４に表示することができる。
１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりスペクトラム拡
散変調して作成した第１の送信波を送信アンテナ２３か
ら発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテナ２４で
受信し、反射波が送信アンテナ２３から発射された送信
波のものであることを確認して線路１９上の列車１８の
位置を検出し、列車位置信号を出力するようにしたこと
により、、外部ノイズや天候の影響を受けことなく列車
検知を精度よく行うことができる。また、列車１８に搭
載された車上無線機３３が地上無線機２９〜３２から発
信された第２の送信波を受信して信号現示及び残り距離
を表示手段に出力し、列車１８に搭載された表示手段３
４が信号現示及び残り距離を表示するようにしたことに
より、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に行うことが
できる。さらに、車上無線機３３から無線制御装置２８
が選定した地上無線機２９〜３２に、車上無線機３３が
受信した信号現示を返送することにより、連動装置２７
が決定した閉塞区間の信号現示が正確に伝送されたこと
を確認することができる。実施の形態１において、１台
の列車検知装置２１と４台の地上無線機２９〜３２を配
置したものについて説明したが、列車検知装置２１が線
路上の列車１８を連続して検知可能なように複数台配置
し、地上無線機２９〜３２が通信可能範囲で相互間が補
完できるように配置することにより、列車１８が走行す
る全線に亘って列車１８の検知をして、信号現示及び残
り距離を表示手段３４に表示することができる。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、列車位置検知装置が
第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりスペクトラム
拡散変調して作成した第１の送信波を送信アンテナから
発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテナで受信
し、反射波が送信アンテナから発射された送信波のもの
であることを確認して線路上の列車の位置を検出し、列
車位置信号を出力するようにしたことにより、、外部ノ
イズや天候の影響を受けことなく列車検知を精度よく行
うことができる。そして、列車に搭載された車上無線機
が地上無線機から発信された第２の送信波を受信して信
号現示及び残り距離を表示手段に出力し、列車に搭載さ
れた表示手段が信号現示及び残り距離を表示するように
したことにより、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に
行うことができる。また、線路上の列車が連続して検知
可能なように、複数台の列車位置検知装置を線路に沿っ
て配置したことにより、列車が走行する全線に亘って外
部ノイズや天候の影響を受けことなく列車検知を精度よ
く行うことができる。さらに、地上無線機を通信可能範
囲内の間隔で配置したことにより、列車が走行する全線
に亘って信号現示及び残り距離を、列車に搭載された表
示手段に表示することができるので、前方の閉塞区間の
信号の確認を容易に行うことができる。
第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によりスペクトラム
拡散変調して作成した第１の送信波を送信アンテナから
発射し、第１の送信波の反射波を受信アンテナで受信
し、反射波が送信アンテナから発射された送信波のもの
であることを確認して線路上の列車の位置を検出し、列
車位置信号を出力するようにしたことにより、、外部ノ
イズや天候の影響を受けことなく列車検知を精度よく行
うことができる。そして、列車に搭載された車上無線機
が地上無線機から発信された第２の送信波を受信して信
号現示及び残り距離を表示手段に出力し、列車に搭載さ
れた表示手段が信号現示及び残り距離を表示するように
したことにより、前方の閉塞区間の信号の確認を容易に
行うことができる。また、線路上の列車が連続して検知
可能なように、複数台の列車位置検知装置を線路に沿っ
て配置したことにより、列車が走行する全線に亘って外
部ノイズや天候の影響を受けことなく列車検知を精度よ
く行うことができる。さらに、地上無線機を通信可能範
囲内の間隔で配置したことにより、列車が走行する全線
に亘って信号現示及び残り距離を、列車に搭載された表
示手段に表示することができるので、前方の閉塞区間の
信号の確認を容易に行うことができる。
【図１】 この発明の実施の形態１の構成図である。
【図２】 図１の列車位置検知装置の構成図である。
【図３】 図２の送信アンテナの検知範囲を示す説明図
である。
である。
【図４】 図２において反射波の受信レベルを示す説明
図である
図である
【図５】 図１の表示手段の表示状態を示す説明図であ
る。
る。
【図６】 従来の列車制御装置を説明する駅構内の経路
配線図である。
配線図である。
１８ 列車、２１ 列車位置検知装置、２３ 送信アン
テナ、２４ 受信アンテナ、２７ 連動装置、２８ 無
線制御装置、２９〜３２ 地上無線機、３３ 車上無線
機、３４ 表示手段。
テナ、２４ 受信アンテナ、２７ 連動装置、２８ 無
線制御装置、２９〜３２ 地上無線機、３３ 車上無線
機、３４ 表示手段。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月１６日（２００１．１０．
１６）
１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】次に、動作について説明する。図１から図
３において、変調手段２２で作成した送信波を、予め設
定した測定距離内のレール１９に向けて送信アンテナ２
３から発射する。列車１８が測定距離内に存在しないと
きは、レール１９で反射した反射波を受信アンテナ２４
が受信し、反射波を復調手段２５で逆拡散により復調す
る。そして、論理処理手段２６では反射波の受信レベル
が図４に示すように、しきい値以下の予め記憶した設定
値３５であり、反射波から抽出されたＰＮ符号と、搬送
波をＳＳ変調したＰＮ符号とが一致したとき、受信アン
テナ２４で受信された反射波が送信アンテナ２３から発
射された送信波のものであると判定する。なお、設定値
３５は反射波の反射点までの距離と反射波の受信レベル
がセットで記憶されている。列車１８以外の動物、自動
車、人等の物体がレール上に存在する場合は、図４に示
すように物体信号３７ａ、３７ｂを受信レベルの違いに
より判断する。このように、送信アンテナ２３から発射
された送信波のものであることを確認する自己チェック
機能により、装置の健全性を常時チェックすることがで
きる。
３において、変調手段２２で作成した送信波を、予め設
定した測定距離内のレール１９に向けて送信アンテナ２
３から発射する。列車１８が測定距離内に存在しないと
きは、レール１９で反射した反射波を受信アンテナ２４
が受信し、反射波を復調手段２５で逆拡散により復調す
る。そして、論理処理手段２６では反射波の受信レベル
が図４に示すように、しきい値以下の予め記憶した設定
値３５であり、反射波から抽出されたＰＮ符号と、搬送
波をＳＳ変調したＰＮ符号とが一致したとき、受信アン
テナ２４で受信された反射波が送信アンテナ２３から発
射された送信波のものであると判定する。なお、設定値
３５は反射波の反射点までの距離と反射波の受信レベル
がセットで記憶されている。列車１８以外の動物、自動
車、人等の物体がレール上に存在する場合は、図４に示
すように物体信号３７ａ、３７ｂを受信レベルの違いに
より判断する。このように、送信アンテナ２３から発射
された送信波のものであることを確認する自己チェック
機能により、装置の健全性を常時チェックすることがで
きる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】一方、測定距離内のレール１９上に列車１
８が存在するときは、列車１８で反射した反射波を受信
アンテナ２４が受信する。この場合、受信アンテナ２４
が受信する反射波の受信レベル（振幅）はレール１９で
反射した場合に比べて大きく、図４に示す列車信号２９
のように所定のしきい値以上となる。受信アンテナ２４
で受信された反射波は復調手段２５で逆拡散により復調
する。そして、論理処理手段２６では反射波の列車信号
３６の受信レベルがしきい値以上であり、反射波から抽
出されたＰＮ符号と、搬送波をＳＳ変調したＰＮ符号と
が一致するか自己相関をとることにより、測定距離内の
レール１９上に列車１８が存在すると判定する。ここ
で、変調手段２２でＳＳ変調したＰＮ符号以外の符号で
変調された信号を受信した場合は、復調手段２５での復
調（逆拡散）時に除外される。これにより、レール１９
上に列車１８が存在しない場合と、変調手段２２等の送
信側の故障により送信波が発射されていない状態とを区
別することができる。そして、論理処理手段２６は式
（１）及び（２）により、列車１８までの距離Ｓと列車
１８の速度Ｖとを算出し、列車位置信号を出力する。 Ｓ＝Δｔ＊Ｃ／２ ・・・・・（１）Ｖ＝ｆｂ＊Ｃ／２ｆ０ ・・・・・（２） ここで、Δｔは送信波に対する反射波の遅延時間、Ｃは
光速度、ｆ0 は中心周波数及びｆｂは送信波と反射波と
の周波数の差である。
８が存在するときは、列車１８で反射した反射波を受信
アンテナ２４が受信する。この場合、受信アンテナ２４
が受信する反射波の受信レベル（振幅）はレール１９で
反射した場合に比べて大きく、図４に示す列車信号２９
のように所定のしきい値以上となる。受信アンテナ２４
で受信された反射波は復調手段２５で逆拡散により復調
する。そして、論理処理手段２６では反射波の列車信号
３６の受信レベルがしきい値以上であり、反射波から抽
出されたＰＮ符号と、搬送波をＳＳ変調したＰＮ符号と
が一致するか自己相関をとることにより、測定距離内の
レール１９上に列車１８が存在すると判定する。ここ
で、変調手段２２でＳＳ変調したＰＮ符号以外の符号で
変調された信号を受信した場合は、復調手段２５での復
調（逆拡散）時に除外される。これにより、レール１９
上に列車１８が存在しない場合と、変調手段２２等の送
信側の故障により送信波が発射されていない状態とを区
別することができる。そして、論理処理手段２６は式
（１）及び（２）により、列車１８までの距離Ｓと列車
１８の速度Ｖとを算出し、列車位置信号を出力する。 Ｓ＝Δｔ＊Ｃ／２ ・・・・・（１）Ｖ＝ｆｂ＊Ｃ／２ｆ０ ・・・・・（２） ここで、Δｔは送信波に対する反射波の遅延時間、Ｃは
光速度、ｆ0 は中心周波数及びｆｂは送信波と反射波と
の周波数の差である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】連動装置２７は記憶している列車ダイヤと
列車位置検知装置２１からの列車位置信号により、列車
１８の前方に設定された閉塞区間の信号現示を決定する
と共に、列車１８から閉塞区間までの残り距離を算出し
て無線制御装置２８へ信号現示及び残り距離を出力す
る。無線制御装置２８は連動装置２７から入力された列
車位置信号に基づいて、例えば列車１８が線路１９上に
在線する位置を通信可能範囲とした地上無線機３０を選
定する。そして、連動装置２７から入力された閉塞区間
の信号現示、例えば停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間ま
での残り距離、例えば５０ｍを線路１９に沿って地上に
配置された地上無線機３０に送信する。地上無線機３０
は第２の搬送波を第２のＰＮ符号によりＳＳ変調し、信
号現示及び列車１８から閉塞区間までの残り距離に対応
した信号と合成した第２の送信波を作成して、無線で列
車１８の車上無線機３３へ発信する。第２の送信波を受
信した車上無線機３３は第２の送信波を復調して閉塞区
間の信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間までの
残り距離５０ｍを表示手段３４へ出力する。さらに、車
上無線機３３は受信した信号現示の停止Ｒを無線制御装
置２８が選定した地上無線機３０へ返送する。表示手段
３４は入力された信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉
塞区間までの残り距離５０ｍを図５のように表示する。
図５において、３８は前方の閉塞区間の信号種類で、場
内信号、出発信号等を表示する。３９は前方の閉塞区間
の信号現示で、進行Ｇ、徐行Ｙ及び停止Ｒを表示する。
４０は前方の閉塞区間までの残り距離で、信号現示が徐
行Ｙ及び停止Ｒのときに残り距離を表示する。４１は開
通経路で、配線略図上の開通状況４１ａを補助的情報と
して表示する。
列車位置検知装置２１からの列車位置信号により、列車
１８の前方に設定された閉塞区間の信号現示を決定する
と共に、列車１８から閉塞区間までの残り距離を算出し
て無線制御装置２８へ信号現示及び残り距離を出力す
る。無線制御装置２８は連動装置２７から入力された列
車位置信号に基づいて、例えば列車１８が線路１９上に
在線する位置を通信可能範囲とした地上無線機３０を選
定する。そして、連動装置２７から入力された閉塞区間
の信号現示、例えば停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間ま
での残り距離、例えば５０ｍを線路１９に沿って地上に
配置された地上無線機３０に送信する。地上無線機３０
は第２の搬送波を第２のＰＮ符号によりＳＳ変調し、信
号現示及び列車１８から閉塞区間までの残り距離に対応
した信号と合成した第２の送信波を作成して、無線で列
車１８の車上無線機３３へ発信する。第２の送信波を受
信した車上無線機３３は第２の送信波を復調して閉塞区
間の信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉塞区間までの
残り距離５０ｍを表示手段３４へ出力する。さらに、車
上無線機３３は受信した信号現示の停止Ｒを無線制御装
置２８が選定した地上無線機３０へ返送する。表示手段
３４は入力された信号現示の停止Ｒ及び列車１８から閉
塞区間までの残り距離５０ｍを図５のように表示する。
図５において、３８は前方の閉塞区間の信号種類で、場
内信号、出発信号等を表示する。３９は前方の閉塞区間
の信号現示で、進行Ｇ、徐行Ｙ及び停止Ｒを表示する。
４０は前方の閉塞区間までの残り距離で、信号現示が徐
行Ｙ及び停止Ｒのときに残り距離を表示する。４１は開
通経路で、配線略図上の開通状況４１ａを補助的情報と
して表示する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の搬送波を第１の擬似雑音符号によ
りスペクトラム拡散変調して作成した第１の送信波を送
信アンテナから発射し、上記第１の送信波の反射波を受
信アンテナで受信し、上記反射波が上記送信アンテナか
ら発射された上記送信波のものであることを確認して線
路上の列車の位置を検出し、列車位置信号を出力する列
車位置検知装置と、記憶している列車のダイヤと上記列
車位置信号により上記列車の前方に設定された閉塞区間
の信号現示を決定すると共に、上記列車から上記閉塞区
間までの残り距離を算出する連動装置と、上記線路に沿
って地上に配置されて第２の搬送波を第２の擬似雑音符
号によりスペクトラム拡散変調し、さらに上記信号現示
及び上記残り距離に対応した信号と合成した第２の送信
波を無線で発信する地上無線機と、上記連動装置から入
力される上記列車位置信号に基づいて、上記列車が在線
する位置に対応した上記地上無線機を選定し、上記信号
現示及び上記残り距離を選定した上記地上無線機に送信
する無線制御装置と、上記列車に搭載されて上記信号現
示及び上記残り距離を表示する表示手段と、上記列車に
搭載されて上記地上無線機から発信された上記第２の送
信波を受信して上記信号現示及び上記残り距離を上記表
示手段に出力し、上記無線制御装置が選定した上記地上
無線機に上記信号現示を返送する車上無線機とを備えた
ことを特徴とする列車制御装置。 - 【請求項２】 列車位置検知装置は線路上の列車が連続
して検知可能なように、複数台が線路に沿って配置され
ていることを特徴とする請求項１に記載の列車制御装
置。 - 【請求項３】 地上無線機は通信可能範囲内の間隔で配
置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の列車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334706A JP3678643B2 (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 列車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000334706A JP3678643B2 (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 列車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002137735A true JP2002137735A (ja) | 2002-05-14 |
| JP3678643B2 JP3678643B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=18810572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000334706A Expired - Fee Related JP3678643B2 (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 列車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678643B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256545A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hokkaido Railway Co | 車載装置及び運行管理装置 |
| JP2007191140A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-08-02 | Hitachi Ltd | 信号保安システム |
| JP2016111727A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 株式会社ダイヘン | 非接触給電システム、送電装置、給電方法および送電方法 |
| JP2016116359A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社ダイヘン | 非接触給電システム、送電装置、および、位置ずれ検出方法 |
-
2000
- 2000-11-01 JP JP2000334706A patent/JP3678643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256545A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hokkaido Railway Co | 車載装置及び運行管理装置 |
| JP4714490B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-06-29 | 北海道旅客鉄道株式会社 | 車載装置及び運行管理装置 |
| JP2007191140A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-08-02 | Hitachi Ltd | 信号保安システム |
| JP2016111727A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 株式会社ダイヘン | 非接触給電システム、送電装置、給電方法および送電方法 |
| JP2016116359A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社ダイヘン | 非接触給電システム、送電装置、および、位置ずれ検出方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3678643B2 (ja) | 2005-08-03 |
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