JP2003246267A - 軌道回路システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単なシステム構成で送受信装置を共通化
し、低コストで信頼性の高い軌道回路システムを提供す
る。 【解決手段】 軌道回路と、軌道回路に信号を送信する
送信装置と、この軌道回路から前記信号を受信する受信
装置と、を備えた軌道回路システムにおいて、前記送信
装置の信号処理機能と前記受信装置の信号処理機能を共
通の信号処理部で実行する一体化した送受信装置１２，
１３を設け、この送受信装置１２，１３を軌道回路１、
２もしくは軌道回路２，３の境界位置で境界の両側の軌
道回路１，２もしくは軌道回路２，３それぞれに接続
し、軌道回路２への信号送信と軌道回路１からの信号受
信を送受信装置１２で行うとともに、軌道回路３への信
号送信と軌道回路２からの信号受信を送受信装置１３で
行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軌道回路システム
に係り、特に送信装置と受信装置を一体化した送受信装
置を用いて信号の送受信を行う軌道回路システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】軌道回路を用いた列車の在線検知では、
軌道回路の一方の端に接続された送信装置から列車検知
信号を送信し、軌道回路の他方の端に接続された受信装
置で列車検知信号を受信している。軌道回路内に列車が
在線している場合は、列車の車軸により軌道が短絡さ
れ、送信装置から送信された列車検知信号が受信装置で
受信されないことにより、列車の存在を検知する。この
ため、軌道回路毎に送信装置と受信装置を接続する必要
があり、多数の送信装置及び受信装置を必要とする。ま
た、列車検知信号とは別に列車制御信号を送信する場合
には列車検知信号の送信装置とは別の送信装置を必要と
する。少数の送受信装置で複数の軌道回路の在線検知を
行うものとしては、特開平6-144229号公報の提案があ
る。これは１組の送信装置及び受信装置で複数の軌道回
路の在線検知を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】軌道回路境界毎に送信
装置及び受信装置を１つずつ接続する方法では、多数の
送信装置、受信装置が必要となり、高コストとなる。前
記特開平6-144229号公報の提案は、多数の軌道回路に少
数の送受信装置で列車検知信号を送受信する方式である
が、軌道回路の切換に時間を要する。さらに、１箇所の
送信装置もしくは受信装置の故障により、多数の軌道回
路に対する信号の送信もしくは受信ができなくなるとい
う難点がある。また、列車検知信号及び列車制御信号の
双方の送信を行う場合には、２つの送信装置が必要であ
るため、送信装置の個数増大を招き、高コストとなる。

【０００４】本発明の目的は、簡単なシステム構成で送
受信装置を共通化し、低コストで信頼性の高い軌道回路
システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】軌道回路に信号を送信す
る送信装置は、上位装置から入力される信号に基づいて
軌道回路に送信する信号を生成し、出力する。一方、軌
道回路から信号を受信する受信装置は、軌道回路から信
号を受信し、軌道回路から受信した信号に基づいて前記
上位装置へ送信する信号を生成する。発明者等は、上位
装置から入力される信号に基づいて軌道回路に送信する
信号を生成する機能と、軌道回路から受信した信号に基
づいて前記上位装置へ送信する信号を生成する機能は、
信号処理をディジタル化することにより、同一の演算手
段で実現できることに着目し、送信装置と受信装置を一
体化した送受信装置を構成した。

【０００６】軌道回路へ送信する信号の生成と送信、及
び軌道回路からの信号の受信と受信した信号の処理を、
前記送信装置と受信装置を一体化した送受信装置で行な
うことにより、装置台数の減少、送信装置と受信装置の
共通化、送信装置と受信装置の共通化と装置台数の減少
による保守費用の低減、などの効果がある。また、装置
構成が簡易化され、信頼性が向上する。

【０００７】すなわち、上記目的を達成する本発明の第
１の手段は、上位装置から入力される信号に基づいて軌
道回路へ送信する信号を生成し、軌道回路へ出力する送
信手段と、軌道回路から信号を受信し、この受信した信
号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する受
信手段と、を有してなる送受信装置であって、前記送信
手段と前記受信手段が一体化されていることを特徴とす
る。

【０００８】上記目的を達成する本発明の第２の手段
は、上記第１の手段において、前記送信手段は、上位装
置から入力される信号に基づいて軌道回路へ送信する信
号を生成する信号処理部と、信号処理部で生成された信
号を軌道回路へ出力する送信部とを有して構成され、前
記受信手段は、軌道回路から信号を受信する受信部と、
この受信部で受信した信号に基づいて前記上位装置へ出
力する信号を生成する信号処理部とを有して構成され、
前記送信手段と前記受信手段は、前記送信部の信号処理
部と前記受信部の信号処理部に同じ演算手段を共用する
ことで一体化されていることを特徴とする。

【０００９】上記目的を達成する本発明の第３の手段
は、上記第２の手段において、前記送信部は、軌道回路
に送信する信号を、軌道回路に送信すると同時に受信部
に出力するように構成されていることを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成する本発明の第４の手段
は、上記第１〜３のいずれかにおいて、前記送信手段
を、列車検知信号、列車検知信号兼列車制御信号、列車
検知信号と列車制御信号のいずれかを生成、出力する機
能を備えたものとしたことを特徴とする。

【００１１】上記目的を達成する本発明の第５の手段
は、境界位置で相互に絶縁されて連続する複数の軌道回
路と、前記境界位置で該境界の両側の軌道回路に接続さ
れ、一方の軌道回路に信号を送信し他方の軌道回路から
信号を受信する送受信装置と、を含んでなる軌道回路シ
ステムにおいて、前記送受信装置を、前記第１〜４の手
段のいずれかに記載の送受信装置としたことを特徴とす
る。

【００１２】上記目的を達成する本発明の第６の手段
は、境界位置で相互に絶縁されて連続する複数の軌道回
路と、各軌道回路の一方の端部に接続されて該軌道回路
に信号を送信すると共に該軌道回路の他方の端部から送
信された信号を受信する第１の送受信装置と、該軌道回
路の他方の端部に接続されて該軌道回路に信号を送信す
ると共に該軌道回路の前記一方の端部から送信された信
号を受信する第２の送受信装置とを含んでなる軌道回路
システムにおいて、前記第１、第２の送受信装置を、前
記第１〜４の手段のいずれかに記載の送受信装置とした
ことを特徴とする。

【００１３】上記目的を達成する本発明の第７の手段
は、境界位置で相互に絶縁されていない連続する複数の
軌道回路と、前記軌道回路の境界位置に接続され、該境
界の両側の軌道回路に信号を送信する送信用送受信装置
と、前記送信用送受信装置が接続されている軌道回路の
境界に隣接する軌道回路の境界に接続され、該境界の両
側の軌道回路から信号を受信する受信用送受信装置と、
を有してなる軌道回路システムにおいて、前記送信用送
受信装置と受信用送受信装置を、前記第１〜４の手段の
いずれかに記載の送受信装置としたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施の
形態を説明する。

【００１５】図１に本発明の第１の実施の形態である有
絶縁軌道回路システムの構成を示す。図示の軌道回路シ
ステムは、軌道を走行する列車の在線位置を検出するた
めに形成され互いに絶縁されて連続するｎ個の軌道回路
１，２，‥‥，ｎと、軌道回路の境界位置で境界の両側
の軌道回路それぞれに接続された送受信装置１１，１
２，‥‥，１（ｎ＋１）と、これら送受信装置１１，１
２，‥‥，１（ｎ＋１）に、ネットワーク６０を介して
接続された地上制御装置５０と、を含んで構成されてい
る。なお、前記送受信装置は、軌道回路の境界に接続さ
れるものだけではなく、軌道の始端、終端に対応する軌
道回路の末端部に接続されるものもある。

【００１６】図１に示すように送受信装置の内部構成は
同じであり、用途に応じて、列車検知信号送信及び列車
制御信号送信型、列車制御信号送信及び列車検知信号受
信型、列車制御信号送信型、列車検知信号送信型、列車
検知信号受信型などとして動作する。何れの用途として
使用されるかは、地上制御装置５０から制御されるが、
送受信装置（１１〜１(ｎ＋１)）にその制御機能を持た
せてもよい。

【００１７】先に述べたように送受信装置の内部構成は
同じなので、送受信装置１２を用いて内部構成を説明す
る。送受信装置１２は、ネットワーク６０に接続された
信号処理部２２と、信号処理部２２に接続された送信部
３２と、信号処理部２２と送信部３２の双方に接続され
た受信部４２を含んで構成されている。

【００１８】信号処理部２２は、ＣＰＵを含んで構成さ
れた演算手段であり、ネットワーク６０から受信したデ
ィジタル信号をＭＳＫ変調し、軌道回路に送信する信号
波形に変えて送信部３２に伝送する。送信部３２は、信
号処理部２２から伝送された信号を軌道回路（図１の場
合、軌道回路２）に出力すると同時に、同じ信号を受信
部４２にモニタ信号として出力する。受信部４２は、軌
道回路（図１の場合、軌道回路１）から信号を受信し、
送信部３２から入力されたモニタ信号と前記軌道回路か
ら受信した信号をともに信号処理部２２に伝送する。受
信部４２から信号を受けた信号処理部２２は、モニタ信
号について規定の条件に合致しているかどうか、正常に
出力されているかどうかを確認するとともに、軌道回路
から受信した信号波形をディジタル化し、レベルサンプ
リング等の処理を行なったのち、処理結果をディジタル
信号としてネットワーク６０を介して地上制御装置５０
に送信する。

【００１９】つまり、送受信装置１２は、軌道回路に送
信する信号と軌道回路から受信した信号の処理を、ディ
ジタル化してコンピュータによって行なうことで、同じ
処理手段すなわち１つのＣＰＵで平行的に処理すること
ができる。したがって、送信器と受信器は別々のもので
はなく、１つのＣＰＵを持つ一つの装置として構成され
ている。

【００２０】なお、本実施の形態では、地上制御装置５
０から送受信装置に出力される信号はディジタル信号で
あるが、アナログ信号が地上制御装置５０から出力され
る場合は、送受信装置側に、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換
器を設けておけばよい。

【００２１】また、信号処理部２２では複数チャネルを
持つため、同時に複数の信号の送受信が可能である。ネ
ットワーク６０から信号処理部２２に入力された列車検
知信号を送信部３２から軌道回路２に送信すると同時
に、受信部４２で受信した列車検知信号と列車検知モニ
タ信号を信号処理部２２で処理し、結果をネットワーク
６０に送信することが可能である。すなわち、送受信装
置が軌道回路２に信号を送信中であっても軌道回路１か
ら信号を受信することが可能である。また、列車検知信
号を軌道回路に送信する代わりに列車検知信号兼列車制
御信号を送信することも可能である。

【００２２】また、図２に示すように、送受信装置から
列車検知信号と列車制御信号の双方を軌道回路に送信す
ることも可能である。この場合、軌道回路２に列車が在
線しているので、送受信装置１２では、送信部３２から
列車検知信号及び列車制御信号を軌道回路２に送信する
と同時に列車検知モニタ信号及び列車制御モニタ信号を
受信部４２に伝送する。一方、受信部４２では、軌道回
路１から列車検知信号を受信し、送信部３２から列車検
知モニタ信号及び列車制御モニタ信号を受信する。

【００２３】本実施の形態によれば、各軌道回路にそれ
ぞれ１個の送受信装置を接続することで、軌道回路への
列車検知信号、列車制御信号の送信、軌道回路からの列
車検知信号の受信が可能となり、送受信装置の台数を削
減できる。送受信装置が一体化されているので送信装
置、受信装置の別がなくなって共通化され、また、台数
の削減により、システム全体のコスト低減、及び保守点
検作業の工数削減、信頼性の向上などの効果が得られ
る。

【００２４】図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるのは、第
１の送受信装置である送受信装置１２は、軌道回路１と
２の双方に接続されるのではなく、図３に示すように、
軌道回路２の軌道回路１に近い側の端部のみに接続さ
れ、軌道回路２の軌道回路３に近い側の端部には、第２
の送受信装置として送受信装置１３が接続されている点
である。軌道回路２の送受信装置１２が接続されている
側の端部に隣接する軌道回路１の軌道回路２側の端部に
は図示されていない別の送受信装置が接続され、軌道回
路２の送受信装置１３が接続されている側の端部に隣接
する軌道回路３の軌道回路２側の端部にはまた別の図示
されていない送受信装置が接続されている。すなわち、
各軌道回路の一方の端部と他方の端部それぞれに、同一
構成の送受信装置が１台づつ接続されている。他の構成
は前記第１の実施の形態と同じなので同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００２５】本実施の形態の特徴は、上記の構成によ
り、１つの軌道回路に、その両端から同時に両方向に信
号の送受信を行えることである。すなわち、第１の送受
信装置である送受信装置１２は、軌道回路２に、その一
方の端部（軌道回路１に近い側の端部）から列車検知信
号を送信すると共に、軌道回路の２の他方の端部（軌道
回路３に近い側の端部）から送信された列車検知信号を
前記一方の端部から受信する。そして第２の送受信装置
である送受信装置１３は、軌道回路２に、前記他方の端
部（軌道回路３に近い側の端部）から列車検知信号を送
信すると共に、軌道回路の２の前記一方の端部（軌道回
路１に近い側の端部）から送信された列車検知信号を前
記他方の端部から受信する。すなわち、軌道回路２に対
して、両方の端部から同時に列車検知信号を送信し、同
時に両方の端部から、反対側端部から送信された列車検
知信号を受信する。なお、送受信装置１２の送信部３
２、送受信装置１３の送信部３３は、軌道回路に送信す
る信号を、軌道回路に送信すると同時に、送受信装置１
２の受信部４２、送受信装置１３の受信部４３に、それ
ぞれ出力する。

【００２６】列車制御信号は、軌道回路に列車の進行方
向と逆の方向に信号が流れるように送信される。列車制
御信号と列車検知信号が同じ送信機から送信される場
合、例えば転極時（列車の進行方向を反転させるとき）
を考えると、従来は両方向送信ができなかったため、列
車制御信号と列車検知信号の送信を一旦中止し、次いで
反対方向に送信を開始する必要があった。この場合、列
車検知信号の受信が一瞬途絶えるため、軌道回路の落下
（列車による短絡）と判定され、列車非在線時でも列車
在線として検知することになる。本実施の形態では、送
受信装置は送信、受信の両方を同時に行なうことができ
るので、列車検知信号と列車制御信号は軌道回路に対し
て、列車の進行方向と、列車の進行方向の逆方向の両方
向に同時に送信され、かつ両方向の検知信号が受信され
る。このため、転極時に列車検知信号が途絶えることは
なく、転極による軌道回路の落下はない。さらに、１つ
の軌道回路には送受信装置を２台接続すればよいため、
両方向送信のために送受信装置数を増加しなくて済む。
また、列車検知信号兼列車制御信号の代わりに列車検知
信号のみを送信してもよいし、列車検知信号と列車制御
信号を別々の電文の形で送信してもよい。

【００２７】上記第２の実施の形態によれば、前記第１
の実施の形態の効果に加え、転極時に列車検知信号が途
絶えることはなく、転極による軌道回路の落下、すなわ
ち誤った制御が回避されて運行の安全が確保されると共
に、両方向送信のために送受信装置数を増加しなくて済
む。

【００２８】次に図４を参照して本発明の第３の実施の
形態につき説明する。本実施の形態は、無絶縁軌道回路
に本発明を適用した例である。本実施の形態が前記第１
の実施の形態と異なるのは、軌道回路の境界が絶縁され
ていないことと、送受信装置が２つの軌道回路の境界に
接続され、その境界の両側の軌道回路に信号を送信、あ
るいはその境界の両側の軌道回路から信号を受信するよ
うになっている点である。他の構成は前記第１の実施の
形態と同じであるので、同一の符号を付して説明は省略
する。

【００２９】本実施の形態では、図４に示すように、軌
道回路に信号を送信する送信用送受信装置（図４では送
受信装置１２）と、軌道回路から信号を受信する受信用
送受信装置（図４では送受信装置１３）が、軌道回路の
境界ごとに交互に軌道回路の境界に接続される。送信用
送受信装置と受信用送受信装置は、いずれも同一構成の
装置であり、接続された位置に応じて、送信用送受信装
置あるいは受信用送受信装置として動作するよう設定さ
れる。

【００３０】送受信装置１２の送信部３２は、列車検知
信号を隣接する２つの軌道回路、軌道回路１及び軌道回
路２に同時に送信する。このとき、送信する信号の周波
数を軌道回路によって変化させ、信号を識別できるよう
にする。送信部３２は同時に、列車検知モニタ信号を受
信部４２に伝送する。そして受信部４２は、列車検知モ
ニタ信号を受信し、送信部３２からの列車検知信号が正
常に送信されたことを確認する。

【００３１】送受信装置１３の受信部４３は、隣接する
２つの軌道回路、軌道回路２及び軌道回路３からの列車
検知信号を受信する。

【００３２】送受信装置１２の送信部３２は、軌道回路
２に列車が在線している場合、図４における列車検知信
号の代わりに、列車検知信号兼列車制御信号を送信して
もよい。また、図５に示すように列車検知信号と列車制
御信号の双方を送信するようにしてもよい。この場合、
送受信装置１２では、送信部３２から列車検知信号及び
列車制御信号を送信し、受信部４２で列車検知モニタ信
号及び列車制御モニタ信号を受信する。

【００３３】本実施の形態によれば、無絶縁軌道回路に
列車検知信号もしくは列車検知信号と列車制御信号を送
信する場合でも、各軌道回路にそれぞれ１個の送受信装
置を接続するだけでよく、送受信装置の個数を減少させ
ることが可能であり、システム全体のコスト低減、及び
保守点検作業の工数削減、信頼性の向上の効果がある。

【００３４】上記各実施の形態によれば、軌道回路への
信号送信と軌道回路からの信号受信を共通化された１つ
の送受信装置で行うことができる。したがって、送受信
装置の個数を減少させることが可能であり、システム全
体のコスト低減、及び保守点検作業の工数削減、信頼性
の向上につながる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、送受信装置を一体化す
ることによりシステム構成を簡易化してコストダウンす
るとともに信頼性の向上した軌道回路システムを実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す概略図
である。

【図２】図１に示す実施の形態の他の例を示す概略図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施の形態の構成を示す概略図
である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の構成を示す概略図
である。

【図５】図４に示す実施の形態の他の例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１〜ｎ 軌道回路 １０ 列車 １１〜１(ｎ＋１) 送受信装置 ２１〜２３ 信号処理部 ３１〜３３ 送信部 ４１〜４３ 受信部 ５０ 地上制御装置 ６０ ネットワーク

フロントページの続き (72)発明者 飛田 安正 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所交通システム事業部水戸交通 システム本部内 (72)発明者 根本 和典 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 幼方 龍太郎 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB01 DD02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置から入力される信号に基づいて
   軌道回路へ送信する信号を生成し、軌道回路へ出力する
   送信手段と、軌道回路から信号を受信し、この受信した
   信号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する
   受信手段と、を有してなる送受信装置であって、前記送
   信手段と前記受信手段が一体化されていることを特徴と
   する送受信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の送受信装置において、前
   記送信手段は、上位装置から入力される信号に基づいて
   軌道回路へ送信する信号を生成する信号処理部と、信号
   処理部で生成された信号を軌道回路へ出力する送信部と
   を有してなり、前記受信手段は、軌道回路から信号を受
   信する受信部と、この受信部で受信した信号に基づいて
   前記上位装置へ出力する信号を生成する信号処理部とを
   有してなり、前記送信手段と前記受信手段は、前記送信
   部の信号処理部と前記受信部の信号処理部に同じ演算手
   段を共用することで一体化されていることを特徴とする
   送受信装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の送受信装置において、前
   記送信部は、軌道回路に送信する信号を、軌道回路に送
   信すると同時に受信部に出力するように構成されている
   ことを特徴とする送受信装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記
   載の送受信装置において、前記送信手段は、列車検知信
   号、列車検知信号兼列車制御信号、列車検知信号と列車
   制御信号のいずれかを生成、出力する機能を備えたもの
   であることを特徴とする送受信装置。
5. 【請求項５】 境界位置で相互に絶縁されて連続する複
   数の軌道回路と、前記境界位置で該境界の両側の軌道回
   路に接続され、一方の軌道回路に信号を送信し他方の軌
   道回路から信号を受信する送受信装置と、を含んでなる
   軌道回路システムにおいて、前記送受信装置が、請求項
   １〜４のうちのいずれか１項に記載の送受信装置である
   ことを特徴とする軌道回路システム。
6. 【請求項６】 境界位置で相互に絶縁されて連続する複
   数の軌道回路と、各軌道回路の一方の端部に接続されて
   該軌道回路に信号を送信すると共に該軌道回路の他方の
   端部から送信された信号を受信する第１の送受信装置
   と、該軌道回路の他方の端部に接続されて該軌道回路に
   信号を送信すると共に該軌道回路の前記一方の端部から
   送信された信号を受信する第２の送受信装置とを含んで
   なり、前記第１、第２の送受信装置が、請求項１〜４の
   うちのいずれか１項に記載の送受信装置であることを特
   徴とする軌道回路システム。
7. 【請求項７】 境界位置で相互に絶縁されていない連続
   する複数の軌道回路と、前記軌道回路の境界位置に接続
   され、該境界の両側の軌道回路に信号を送信する送信用
   送受信装置と、前記送信用送受信装置が接続されている
   軌道回路の境界に隣接する軌道回路の境界に接続され、
   該境界の両側の軌道回路から信号を受信する受信用送受
   信装置と、を有してなり、前記送信用送受信装置と受信
   用送受信装置が、請求項１〜４のうちのいずれか１項に
   記載の送受信装置であることを特徴とする軌道回路シス
   テム。