JP2006001386A - Non-power supply ground unit - Google Patents

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JP2006001386A JP2004179065A JP2004179065A JP2006001386A JP 2006001386 A JP2006001386 A JP 2006001386A JP 2004179065 A JP2004179065 A JP 2004179065A JP 2004179065 A JP2004179065 A JP 2004179065A JP 2006001386 A JP2006001386 A JP 2006001386A
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Mitsuyoshi Fukuda
光芳 福田
Hideki Arai
英樹 新井
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Railway Technical Research Institute
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-power supply ground unit which can be driven without receiving an electric wave from a train. <P>SOLUTION: The non-power supply ground unit transmits predetermined information from above the ground to the train. The driving power supply for transmitting the predetermined information comprises a power generation means for generating power by installing a coil so that part of the coil becomes parallel with the extension direction of the rails on which the train travels, and by inducing the current passing through the rails through the coil. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ATS−P等の列車制御システムで用いられる無電源地上子に係り、特に、車上からの電力波を受信することなく駆動できるようにしたものに関する。   The present invention relates to an unpowered ground unit used in a train control system such as ATS-P, and more particularly to a unit that can be driven without receiving a power wave from the vehicle.

従来、この種のATS−P等の列車制御システムで用いられる無電源地上子、すなわち、駆動電源用のケーブルの布設を必要としない地上子は、車上(列車)側から送信されてくる電力波を受信して駆動電力を生成し、その生成された駆動電力を用いて地上から車上へ所定の情報を送信するように構成されている(非特許文献1参照)。   Conventionally, an unpowered ground element used in a train control system such as this type of ATS-P, that is, a ground element that does not require the installation of a cable for driving power, is transmitted from the vehicle (train) side. A drive power is generated by receiving a wave, and predetermined information is transmitted from the ground to the vehicle using the generated drive power (see Non-Patent Document 1).

すなわち、従来の無電源地上子は、その無電源地上子の筐体内に車上から送信されてくる、例えば245KHzの電力波を受信するためのコイルが巻回されていて、その筐体上に列車の車上子が対向したときに車上からの電力波を受信できるように構成されている。そして、そのコイルが受信した信号電流は、整流回路を介して整流されて送信器の駆動電源とされ、その送信器が駆動されると、地上から車上に向けて、列車位置情報等の所定の情報が送信されるように構成されている。
平成9年5月15日(社)日本鉄道電気技術協会発行「鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ7、ATS・ATC」四版 P.37,38
That is, a conventional non-powered ground element is wound with a coil for receiving, for example, a 245 KHz power wave transmitted from the vehicle in the case of the non-powered ground element. It is configured to be able to receive a power wave from the vehicle when the train's vehicle is facing. Then, the signal current received by the coil is rectified via a rectifier circuit to be a driving power source for the transmitter, and when the transmitter is driven, predetermined information such as train position information is transmitted from the ground to the vehicle. The information is transmitted.
May 15, 1997 (Japan) Japan Railway Electrical Engineering Association "Introduction to Electricity for Railway Engineers Signal Series 7, ATS / ATC" 37,38

しかしながら、上記従来の無電源地上子は、車上側から電力波を受信して駆動電源としているために、車上に電力波を送信する設備を有していない車両(列車)は、地上に設置されている無電源地上子から情報を入手できないという不都合があった。また、車上に電力波を送信する設備を有している車両であっても、地上側への電力波送信が不調であったり、あるいは、地上側において電力波受信に不調を来たしているときは、地上側において送信に必要な駆動電力が得られずに車上に向けた情報の送信に支障を来たすおそれがあった。   However, since the conventional non-powered ground element receives a power wave from the upper side of the vehicle as a driving power source, a vehicle (train) that does not have a facility for transmitting a power wave on the vehicle is installed on the ground. There was the inconvenience that information could not be obtained from the non-powered ground element. In addition, even if the vehicle has equipment that transmits power waves on the vehicle, power wave transmission to the ground side is poor, or power wave reception has failed on the ground side However, the driving power required for transmission cannot be obtained on the ground side, and there is a risk of hindering transmission of information directed to the vehicle.

そこで、本発明は、地上から車上へ向けての情報送信を安定して行えるようにするとともに、電力波送信設備を有しない車両であっても、地上側から所定の情報を入手できるようにした無電源地上子を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention makes it possible to stably transmit information from the ground to the vehicle, and to obtain predetermined information from the ground side even in a vehicle that does not have a power wave transmission facility. It aims to provide a non-powered ground element.

本発明に係る無電源地上子は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、地上から車上に向けて所定の情報を送信する無電源地上子であって、前記所定の情報を送信するための駆動電源は、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されていることを特徴としている。
本発明の請求項2に記載の無電源地上子は、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴としている。
本発明の請求項3に記載の無電源地上子は、蓄電装置に蓄電された電力は、列車が所定位置に位置したときに動作するスイッチ回路を介して供給されることを特徴としている。 本発明の請求項4に記載の無電源地上子は、コイルは、地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルを兼用していることを特徴としている。
本発明の請求項5に記載の無電源地上子は、コイルは、地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルの2種類からなることを特徴としている。
本発明の請求項6に記載の無電源地上子は、誘導コイルは、複数個設けられていることを特徴としている。
本発明の請求項7に記載の無電源地上子は、地上から車上に向けて所定の情報を送信する無電源地上子であって、前記所定の情報を送信するための駆動電源は、前記無電源地上子の筐体に貼設されたソーラパネルから得ることを特徴としている。
本発明の請求項8に記載の無電源地上子は、ソーラパネルから得られる電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴としている。
本発明の請求項9に記載の無電源地上子は、駆動電源はさらに、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されていることを特徴としている。
本発明の請求項10に記載の無電源地上子は、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a non-powered ground element according to the present invention is a non-powered ground element that transmits predetermined information from the ground toward the vehicle. The drive power supply for transmitting the information is laid out so that a part of the rail is parallel to the direction of extension of the rail on which the train travels, and the current flowing through the rail is induced through the coil to generate power. It is characterized by comprising power generation means.
The non-powered ground element according to claim 2 of the present invention is characterized in that the electric power induced through the coil is stored in the power storage device.
According to a third aspect of the present invention, the electric power stored in the power storage device is supplied through a switch circuit that operates when the train is located at a predetermined position. In the non-powered ground element according to claim 4 of the present invention, the coil also serves as a transmission coil for transmitting predetermined information from the ground toward the vehicle and an induction coil for inducing current flowing in the rail. It is characterized by that.
The non-powered ground element according to claim 5 of the present invention includes two types of coils: a transmission coil for transmitting predetermined information from the ground toward the vehicle and an induction coil for inducing current flowing in the rail. It is characterized by that.
The non-powered ground element according to claim 6 of the present invention is characterized in that a plurality of induction coils are provided.
The non-powered ground element according to claim 7 of the present invention is a non-powered ground element that transmits predetermined information from the ground toward the vehicle, and the drive power source for transmitting the predetermined information is the It is characterized by being obtained from a solar panel affixed to the casing of a non-powered ground element.
The non-powered ground element according to claim 8 of the present invention is characterized in that the electric power obtained from the solar panel is stored in the power storage device.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the non-powered ground element according to the present invention, wherein the driving power source is further laid with a coil so that a part of the driving power supply is parallel to the extending direction of the rail, and the current flowing through the rail is supplied to the coil. It is characterized by being comprised by the electric power production | generation means to which it induces through and produces | generates electric power.
The non-powered ground element according to claim 10 of the present invention is characterized in that the electric power induced through the coil is stored in the power storage device.

本発明の請求項1に記載の無電源地上子において、所定の情報を送信するための駆動電源は、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されているので、車上から電力波を受信しなくとも地上側で得られた電力を用いて車上に向けて所定の情報を送信することができる。したがって、電力波の送信設備を有しない車両であっても地上側から所定の情報を入手することができる。
本発明の請求項2に記載の無電源地上子において、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されるので、より安定した電力を用意することが可能となる。
本発明の請求項3に記載の無電源地上子において、蓄電装置に蓄電された電力は、列車が所定位置に位置したときに動作するスイッチ回路を介して供給されるので、蓄電装置の消費電力を抑制することができる。
本発明の請求項4に記載の無電源地上子は、コイルを地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルを兼用したので、低コストに実施することができる。
本発明の請求項5に記載の無電源地上子は、コイルを地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルの2種類としたので、車上への情報送信の安定化を図ることができる。
本発明の請求項6に記載の無電源地上子は、誘導コイルを複数個としているので、パワーの大きな電力を確保することができる。
本発明の請求項7に記載の無電源地上子において、所定の情報を送信するための駆動電源は、無電源地上子の筐体に貼設されたソーラパネルから得るので、車上から電力波を受信しなくとも地上側で得られた電力を用いて車上に向けて所定の情報を送信することができる。したがって、電力波の送信設備を有しない車両であっても地上側から所定の情報を入手することができる。
本発明の請求項8に記載の無電源地上子において、ソーラパネルから得られる電力は、蓄電装置に蓄電されるので、安定した電力を用意することができる。
本発明の請求項9に記載の無電源地上子において、駆動電源はさらに、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されているので、より安定した駆動電源とすることができる。
本発明の請求項10に記載の無電源地上子において、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されるので、より安定した電力を用意することができる。
In the non-powered ground element according to claim 1 of the present invention, the driving power source for transmitting predetermined information includes a coil laid so that a part of the driving power source is parallel to the extending direction of the rail on which the train travels. Is generated by power generation means that induces the current flowing through the coil through the coil to generate electric power, so that the electric power obtained on the ground side can be used on the vehicle without receiving a power wave from the vehicle. Predetermined information can be transmitted. Therefore, even if the vehicle does not have a power wave transmission facility, predetermined information can be obtained from the ground side.
In the non-powered ground element according to claim 2 of the present invention, the power induced through the coil is stored in the power storage device, so that more stable power can be prepared.
In the non-powered ground element according to claim 3 of the present invention, the electric power stored in the power storage device is supplied via a switch circuit that operates when the train is located at a predetermined position. Can be suppressed.
Since the non-powered ground element according to claim 4 of the present invention combines the transmission coil for transmitting predetermined information from the ground to the vehicle and the induction coil for inducing current flowing in the rail, Can be implemented at a cost.
Since the non-powered ground element according to claim 5 of the present invention has two types of coils, a transmission coil for transmitting predetermined information from the ground to the vehicle and an induction coil for inducing current flowing in the rail. The transmission of information on the vehicle can be stabilized.
Since the non-powered ground element according to claim 6 of the present invention includes a plurality of induction coils, a large amount of power can be secured.
In the non-power supply ground element according to claim 7 of the present invention, the drive power source for transmitting the predetermined information is obtained from the solar panel attached to the casing of the non-power supply ground element. Even if the signal is not received, the predetermined information can be transmitted toward the vehicle using the electric power obtained on the ground side. Therefore, even if the vehicle does not have a power wave transmission facility, predetermined information can be obtained from the ground side.
In the non-powered ground element according to claim 8 of the present invention, since the power obtained from the solar panel is stored in the power storage device, stable power can be prepared.
In the non-powered ground element according to claim 9 of the present invention, the driving power supply further lays a coil so that a part thereof is parallel to the extending direction of the rail on which the train travels, and the current flowing through the rail is supplied to the coil. Since it is configured by the power generation means that generates power by inducting through, a more stable driving power source can be obtained.
In the non-powered ground element according to claim 10 of the present invention, the power induced through the coil is stored in the power storage device, so that more stable power can be prepared.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係る無電源地上子aの平面図であり、列車(図示せず)の走行する一対のレールr1 ,r2 の軌間内で、一方のレール(図示の例ではレールr1 )寄りに設けられている。すなわち、この無電源地上子aは、レールr1 ,r2 を走行する列車の先頭下部に設けられている車上子に対向した位置に設けられている。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a non-powered ground element a according to an embodiment, in which a rail (in the illustrated example, a rail) within a gauge of a pair of rails r1 and r2 traveled by a train (not shown). r1) It is provided near. In other words, the non-powered ground element a is provided at a position facing the vehicle upper element provided at the lower front portion of the train traveling on the rails r1 and r2.

図中、1は、無電源地上子aの筐体であって、周知の無電源地上子の筐体と同様に、電磁波を通過させることのできる合成樹脂製であり、その平面形状は四角形を呈している。そして、この筐体1内の周囲には、導電線からなるコイルCが巻回されている。したがって、このコイルの一部は一方のレールr1 と平行状態に保たれている。なお、コイルCの一部は、他方のレールr2 とも平行状態に保たれているが、ここでは、筐体1は一方のレールr1 側に寄って設けられているので、レールr2 はコイルCから離れていて、このレールr2 に起因する後述する誘導電流はわずかである。したがって、ここではレールr1 のみに注目して説明する。このレールr2 とコイルCとの関係については、後述する図3(b),(c),(d)において説明するが、筐体1をレールr1 ,r2 間のどの位置に設置するかは適宜決められる。   In the figure, reference numeral 1 denotes a casing of the non-powered ground element a, which is made of a synthetic resin capable of passing electromagnetic waves in the same manner as the known non-powered ground element casing, and its planar shape is rectangular. Presents. A coil C made of a conductive wire is wound around the inside of the housing 1. Therefore, a part of this coil is kept in parallel with one rail r1. A part of the coil C is kept in parallel with the other rail r2, but here the casing 1 is provided closer to the one rail r1, so that the rail r2 is connected to the coil C. The induced current which will be described later due to the rail r2 is small. Therefore, here, description will be given focusing on only the rail r1. The relationship between the rail r2 and the coil C will be described later with reference to FIGS. 3B, 3C, and 3D, but the position between the rails r1 and r2 is appropriately determined as to which position the casing 1 is to be installed. It is decided.

図1中、イは、レールr1 を流れる電流を示している。この電流イとしては、例えば、図示しない架線とレールr1 との間を流れる帰線電流やレールr1 が軌道回路を形成しているときの軌道回路電流である。そして、図1中、ロは、レールr1 に電流イが流れることによって発生する磁界によって誘導されたコイルCに誘起された電流を示している。この誘起された電流が無電源地上子aの駆動電源とされ、図2にその詳細が示されている。   In FIG. 1, "a" indicates the current flowing through the rail r1. This current a is, for example, a return current flowing between an overhead line (not shown) and the rail r1, or a track circuit current when the rail r1 forms a track circuit. In FIG. 1, B indicates the current induced in the coil C induced by the magnetic field generated by the current A flowing through the rail r1. This induced current is used as a driving power source for the unpowered ground element a, and its details are shown in FIG.

図2中、2は整流回路であって、コイルCと接続トランスtを介して接続されていて、レールr1 に流れる電流に起因してコイルCに誘起された電流を整流して本発明の蓄電装置に相当する鉛蓄電池やアルカリ蓄電池等からなる周知の蓄電池(バッテリ)3に蓄電できるように構成されている。そして、この蓄電池3は、スイッチ回路4を介して情報生成回路5及び変調回路6を駆動できるように構成されている。なお、上記蓄電装置としては、上述の蓄電池の他に電気二重層キャパシタ等の他の形式の蓄電装置とすることもできる。   In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a rectifier circuit, which is connected to the coil C via a connection transformer t and rectifies the current induced in the coil C due to the current flowing in the rail r1, thereby storing the power of the present invention. It is comprised so that it can accumulate | store in the well-known storage battery (battery) 3 which consists of a lead storage battery, an alkaline storage battery, etc. which correspond to an apparatus. The storage battery 3 is configured to drive the information generation circuit 5 and the modulation circuit 6 via the switch circuit 4. In addition to the above-described storage battery, the power storage device may be another type of power storage device such as an electric double layer capacitor.

上記情報生成回路5及び変調回路6は、周知の無電源地上子の情報生成回路及び変調回路と同様に構成されていて、情報生成回路5で生成された所定の車上に送信すべき情報、例えば、位置情報を変調回路6で変調処理した後に接続トランスtを介してコイルCに出力できるように構成されている。   The information generation circuit 5 and the modulation circuit 6 are configured in the same manner as the information generation circuit and the modulation circuit of the well-known unpowered ground unit, and information to be transmitted on a predetermined vehicle generated by the information generation circuit 5; For example, the position information is modulated by the modulation circuit 6 and then output to the coil C via the connection transformer t.

図2中、7は、フィルタ及びアンプを含んで形成される受信回路であって、上記蓄電池3により駆動されるとともに、コイルCから接続トランスtを介して信号を入力できるように構成されている。すなわち、この受信回路3は、図示しない列車の先頭下部に設けられている車上子10から常時送信されている所定の発振周波数f0 (例えば、103KHz)を選択的に受信できるように構成されている。そして、この発振周波数f0 を受信中、上記スイッチ回路4をONにできるように構成されている。なお、この発振周波数f0 は、ATS等の列車制御システムにおいて車上子10から常時送信されている通常の信号である。   In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a receiving circuit formed including a filter and an amplifier, which is driven by the storage battery 3 and is configured so that a signal can be input from the coil C through the connection transformer t. . That is, the receiving circuit 3 is configured so as to be able to selectively receive a predetermined oscillation frequency f0 (for example, 103 KHz) that is constantly transmitted from a vehicle top 10 provided at the lower part of the top of a train (not shown). Yes. The switch circuit 4 can be turned on while receiving the oscillation frequency f0. The oscillation frequency f0 is a normal signal that is constantly transmitted from the vehicle upper body 10 in a train control system such as ATS.

上記構成からなる無電源地上子aにおいて、レールr1 に流れる電流(帰線電流,軌道回路電流)によりコイルCに電流が誘起され、その誘起された電流は、整流回路2を介して蓄電池3に蓄電(充電)される。蓄電池3に対する充電は常時行われ、他方、放電は受信回路7に対して常時行われるが、この消費電力は小さく、また、情報生成回路5及び変調回路6に対する電力の供給は、無電源地上子a(筐体1)に車上子10が対向した一瞬であるので、蓄電池3が容量不足を生じるおそれはない。むしろ、蓄電池3が過充電となって性能劣化を生じないように周知の過充電防止装置を整流器2及び蓄電池3間に設けることが望まれる。なお、蓄電池3の容量は、情報生成回路5及び変調回路6を駆動するに必要十分なように決められ、この蓄電池3が筐体1内に内蔵される形式の場合は、その筐体1の容積によっても決められる。もちろん、この蓄電池3は、筐体1外に設けることも可能である。   In the non-powered ground element a having the above-described configuration, a current is induced in the coil C by a current (return current, track circuit current) flowing in the rail r1, and the induced current is transferred to the storage battery 3 via the rectifier circuit 2. It is charged (charged). The storage battery 3 is always charged, while the discharge circuit is always discharged to the receiving circuit 7. However, the power consumption is small, and the power supply to the information generating circuit 5 and the modulation circuit 6 is performed by a non-powered ground element. Since it is the moment when the vehicle upper member 10 faces a (housing 1), there is no possibility that the storage battery 3 will run out of capacity. Rather, it is desirable to provide a well-known overcharge prevention device between the rectifier 2 and the storage battery 3 so that the storage battery 3 is not overcharged to cause performance deterioration. The capacity of the storage battery 3 is determined so as to be necessary and sufficient to drive the information generation circuit 5 and the modulation circuit 6, and when the storage battery 3 is built in the housing 1, It is also determined by the volume. Of course, the storage battery 3 can also be provided outside the housing 1.

上述のように、蓄電池3に十分に電力が充電されている状態において、列車が無電源地上子aに差し掛かると、すなわち、車上子10が筐体1に対向すると、受信回路3は、車上子10から送信されている発振周波数f0 を受信し、これによりスイッチ回路4がONとされる。スイッチ回路4のONにより、情報生成回路5及び変調回路6が蓄電池3の電力により駆動されて所定の情報がコイル3から車上に向けて送信される。コイル3から送信された所定の情報は、車上子10に設けられている図示しないコイルを介して受信されて列車制御用とされる。   As described above, in a state where the storage battery 3 is sufficiently charged, when the train reaches the unpowered ground element a, that is, when the vehicle upper element 10 faces the casing 1, the receiving circuit 3 The oscillation frequency f0 transmitted from the vehicle upper member 10 is received, whereby the switch circuit 4 is turned on. When the switch circuit 4 is turned on, the information generation circuit 5 and the modulation circuit 6 are driven by the power of the storage battery 3, and predetermined information is transmitted from the coil 3 toward the vehicle. Predetermined information transmitted from the coil 3 is received via a coil (not shown) provided in the vehicle upper child 10 and used for train control.

なお、上述の例では、スイッチ回路4の動作を車上から送信される発振周波数f0 を受信回路7を用いて受信し、その受信中、ONとなるようにしたが、列車位置を他の手段で検知し、その検知信号により動作させるようにすることもできる。その他の列車位置検知手段としては、例えば、列車の車輪を磁界を用いて検知したり、あるいは、光電素子を用いて検知したりすることによっても実現することができる。   In the above example, the operation of the switch circuit 4 is received by using the receiving circuit 7 and the oscillation frequency f0 transmitted from the vehicle is turned on. It is also possible to detect the signal with the detection signal and to operate it according to the detection signal. Other train position detection means can be realized, for example, by detecting a train wheel using a magnetic field or by using a photoelectric element.

また、上述の例では、蓄電池3、スイッチ回路4及び受信回路7を用いて、列車が検知されたときのみ、地上から車上に向けて所定の情報を送信するようにしたが、これらを省略し、コイルCで誘起されている電流に基づいて、常時、所定の情報を車上に向けて送信するようにしてもよい。しかし、上述のように、蓄電池3を設けるとともに、列車検知信号に基づいて所定の情報を送信するようにすると、安定した情報送信ができる特長がある。   In the above example, the storage battery 3, the switch circuit 4, and the receiving circuit 7 are used to transmit predetermined information from the ground toward the vehicle only when a train is detected. And based on the electric current induced by the coil C, you may make it always transmit predetermined information toward a vehicle. However, as described above, when the storage battery 3 is provided and predetermined information is transmitted based on the train detection signal, there is a feature that stable information transmission is possible.

図3(a)は、上記コイルCを電流を誘起させる誘電コイルC1 と地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイルC0 とを別個にした例である。この場合は、送信コイルC0 が誘電コイルC1 と分離されているので、情報送信の品質を高めることが期待できる。   FIG. 3A shows an example in which the coil C is separately provided with a dielectric coil C1 for inducing current and a transmission coil C0 for transmitting predetermined information from the ground toward the vehicle. In this case, since the transmission coil C0 is separated from the dielectric coil C1, it can be expected to improve the quality of information transmission.

図3(b)に示されるコイルC′は、上記図1及び図2に示されるコイルCと同様に、一つのコイルを誘導コイル及び送信コイルに兼用しているが、コイル形状をねん架したところに特徴を有している。このようにコイルをねん架したときは、レールr1 ,r2 (図1参照)に流れる電流が軌道回路電流のように一方のレールr1 に流れる電流の方向と他方のレールr2 に流れる電流の方向が対向するので、ねん架しないコイルの場合、誘起される電流が減じられてしまう。しかし、この図3(b)のように、ねん架したコイルC′の場合は、一方のレールr1 によって誘起される電流と他方のレールr2 によって誘起される電流が加算されて、より大きな誘起電流が得られる特長がある。なお、コイルC′のねん架点は、図示の例では中央部とされているが、いずれか一方側に寄せて誘起される電流を調整することもできる。後述するねん架したコイルC1 ,C0 ′の場合も同様である。   The coil C ′ shown in FIG. 3B is similar to the coil C shown in FIG. 1 and FIG. 2 described above, but one coil is also used as an induction coil and a transmission coil. However, it has the characteristics. When the coils are laid in this way, the direction of the current flowing in one rail r1 and the direction of the current flowing in the other rail r2 are as follows. Since they face each other, the induced current is reduced in the case of a coil that is not twisted. However, as shown in FIG. 3 (b), in the case of the coil C ', the current induced by one rail r1 and the current induced by the other rail r2 are added, resulting in a larger induced current. There is a feature that can be obtained. In addition, although the stretching point of the coil C ′ is the central portion in the illustrated example, the current induced by moving to either side can be adjusted. The same applies to the coiled coils C1 and C0 'which will be described later.

図3(c)に示されるコイルCは、誘導コイルをねん架した形式のコイルC1 とし、送信コイルC0 を上記図1、図2及び図3(a)と同じ形式のコイルとしたものであり、また、図3(d)に示されるコイルCは、誘導コイルC1 及び送信コイルC0 ′も共にねん架した形式のコイルとした場合である。   The coil C shown in FIG. 3 (c) is a coil C1 of a type in which an induction coil is stretched, and the transmission coil C0 is a coil of the same type as in FIGS. 1, 2 and 3 (a). In addition, the coil C shown in FIG. 3 (d) is a case in which the induction coil C1 and the transmission coil C0 'are both laid on each other.

図4は、レールr1 (図1及び図2参照)に流れる電流が小さい場合に、又は、筐体1内に誘導コイルC1 を多く巻回できない場合のコイル形式を示している。すなわち、このコイルCは、複数の誘導コイルC1 ,C2 …が設けられていることを特徴としている。このように、誘導コイルC1 ,C2 …が複数設けられたときは、その分だけ大きな誘導電流が得られる効果が有り、また、筐体1内に配設するコイルを減ずることが可能となる。なお、この図4における左側のコイルCは、上記図1、図2及び図3(b),(c),(d)に示されるコイル形式とすることもできる。   FIG. 4 shows a coil type when the current flowing through the rail r1 (see FIGS. 1 and 2) is small or when many induction coils C1 cannot be wound in the housing 1. That is, the coil C is characterized in that a plurality of induction coils C1, C2,. As described above, when a plurality of induction coils C1, C2,... Are provided, there is an effect that a large induction current can be obtained, and the number of coils arranged in the housing 1 can be reduced. The coil C on the left side in FIG. 4 may be the coil type shown in FIGS. 1, 2 and 3B, 3C, and 3D.

図5に示されるコイルCは、上記図4に示される複数の誘起コイルC1 ,C2 …を一つの大きな誘起コイルC1 ′としたもので、この場合も、上記図4と同様に、その誘導コイルC1 ′の分だけ大きな誘導電流が得られる効果がある。また、筐体1内に配設するコイルを減ずることが可能となる。なお、この図5における左側のコイルCは、上記図1、図2及び図3(b),(c),(d)に示されるコイル形式とすることもできる。   The coil C shown in FIG. 5 has a plurality of induction coils C1, C2,... Shown in FIG. 4 as one large induction coil C1 '. There is an effect that a large induced current can be obtained by the amount of C1 '. In addition, it is possible to reduce the number of coils disposed in the housing 1. Note that the coil C on the left side in FIG. 5 may be in the form of the coil shown in FIGS. 1, 2, 3 (b), (c), and (d).

図6に示される本発明の他の実施の形態に係る無電源地上子a′は、筐体1の上面にソーラパネル(太陽電池)20を貼設し、このソーラパネル20で生成した電力を上記蓄電池3(図2参照)に蓄電できるように構成されている。そして、この蓄電池3に蓄電された電力は、上記図2に示されると同様に、列車検知によりスイッチ回路4を介して情報生成回路5及び変調回路6に駆動電源を供給できるように構成されている。なお、このように、ソーラパネル20を駆動電源とする場合においても、上記図1〜図5に示されるような誘起コイルC1 ,C1 ′を用いることができる。この場合、雨天等により十分に太陽光線が得られない場合も安定した電源を確保することができる。   A non-powered ground element a ′ according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 6 has a solar panel (solar cell) 20 attached to the upper surface of the housing 1 and uses the power generated by the solar panel 20. The storage battery 3 (see FIG. 2) can be charged. Then, the electric power stored in the storage battery 3 is configured so that driving power can be supplied to the information generation circuit 5 and the modulation circuit 6 through the switch circuit 4 by train detection, as shown in FIG. Yes. In this way, even when the solar panel 20 is used as a drive power source, the induction coils C1, C1 'as shown in FIGS. 1 to 5 can be used. In this case, a stable power source can be secured even when sufficient sunlight is not obtained due to rain or the like.

本発明の一実施の形態に係る無電源地上子の平面図である。It is a top view of the non-power-supply grounding element concerning one embodiment of the present invention. 無電源地上子の詳細図である。FIG. (a)〜(d)は、コイルの形態例である。(A)-(d) is a form example of a coil. コイルの形態例である。It is an example of a form of a coil. コイルの形態例である。It is an example of a form of a coil. 本発明の他の形態に係る無電源地上子の斜視図である。It is a perspective view of the non-powered ground unit concerning other forms of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

r1 ,r2 レール
a,a′ 無電源地上子
1 筐体
2 整流回路
3 蓄電池
4 スイッチ回路
5 情報生成回路
6 変調回路
7 受信回路
20 送信コイル
C,C′ コイル
C1 ,C1 ′,C2 ,C3 … 誘起コイル
C0 ,C0 ′ 送信コイル
r1, r2 rails a, a 'unpowered ground element 1 case 2 rectifier circuit 3 storage battery 4 switch circuit 5 information generation circuit 6 modulation circuit 7 reception circuit 20 transmission coil C, C' coils C1, C1 ', C2, C3 ... Induction coil C0, C0 'Transmitting coil

Claims (10)

地上から車上に向けて所定の情報を送信する無電源地上子であって、
前記所定の情報を送信するための駆動電源は、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されていることを特徴とする無電源地上子。
A non-powered ground unit that transmits predetermined information from the ground to the vehicle,
The driving power source for transmitting the predetermined information is laid out with a coil so that a part of the rail is parallel to the direction in which the train travels, and the current flowing through the rail is induced through the coil to generate power. A non-powered ground element characterized by comprising power generation means for generation.
請求項1に記載の無電源地上子において、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴とする無電源地上子。   2. The non-powered ground element according to claim 1, wherein the power induced through the coil is stored in a power storage device. 請求項2に記載の無電源地上子において、蓄電装置に蓄電された電力は、列車が所定位置に位置したときに動作するスイッチ回路を介して供給されることを特徴とする無電源地上子。   The non-powered ground unit according to claim 2, wherein the power stored in the power storage device is supplied via a switch circuit that operates when the train is located at a predetermined position. 請求項1〜3のいずれかに記載の無電源地上子において、コイルは、地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルを兼用していることを特徴とする無電源地上子。   The non-power-supplying ground element according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil is used both as a transmission coil for transmitting predetermined information from the ground toward the vehicle and an induction coil for inducing current flowing through the rail. A non-powered ground child characterized by 請求項1〜3のいずれかに記載の無電源地上子において、コイルは、地上から車上に向けて所定の情報を送信するための送信コイル及びレールに流れる電流を誘導する誘導コイルの2種類からなることを特徴とする無電源地上子。   The non-power-supply grounding element according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil includes two types: a transmission coil for transmitting predetermined information from the ground toward the vehicle and an induction coil for inducing current flowing through the rail. A non-powered ground element characterized by comprising 請求項5に記載の無電源地上子において、誘導コイルは、複数個設けられていることを特徴とする無電源地上子。   6. The non-powered ground unit according to claim 5, wherein a plurality of induction coils are provided. 地上から車上に向けて所定の情報を送信する無電源地上子であって、
前記所定の情報を送信するための駆動電源は、前記無電源地上子の筐体に貼設されたソーラパネルから得ることを特徴とする無電源地上子。
A non-powered ground unit that transmits predetermined information from the ground to the vehicle,
The power source for transmitting the predetermined information is obtained from a solar panel attached to a casing of the power sourceless ground unit.
請求項7に記載の無電源地上子において、ソーラパネルから得られる電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴とする無電源地上子。   8. The non-powered ground element according to claim 7, wherein electric power obtained from the solar panel is stored in a power storage device. 請求項7又は8に記載の無電源地上子において、駆動電源はさらに、列車の走行するレールの伸張方向と一部が平行するようにコイルを布設し、そのレールに流れる電流をそのコイルを介して誘導して電力を生成させる電力生成手段により構成されていることを特徴とする無電源地上子。   The non-power-supplying ground element according to claim 7 or 8, wherein the drive power supply further lays a coil so that a part thereof is parallel to an extension direction of the rail on which the train travels, and current flowing through the rail is passed through the coil. A non-powered ground unit comprising power generation means for inducting and generating power. 請求項9に記載の無電源地上子において、コイルを介して誘導された電力は、蓄電装置に蓄電されることを特徴とする無電源地上子。   The powerless grounding element according to claim 9, wherein the power induced through the coil is stored in a power storage device.
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