JP2007045348A

JP2007045348A - 列車検知装置

Info

Publication number: JP2007045348A
Application number: JP2005233089A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Onuma; 晴彦大沼; Hisahiro Ikeda; 尚弘池田; Kazunori Koga; 和則古賀
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】列車検知装置において、異なる路線種別の異なる軌道回路ごとに、送受信の周波数設定値を任意に設定することにより信号周波数の異なる路線での列車在線検知をするのに好適な列車検知装置を提供する。
【解決手段】前記路線種別及び前記軌道回路に対応した複数の送信周波数と受信周波数特性を記憶する手段、前記軌道回路単位で前記送信周波数と受信周波数特性を選択し設定する手段、前記路線種別及び前記軌道回路に対応する前記送受信周波数を設定する手段とを備え、該設定する手段より入力された前記路線種別により、前記軌道回路単位で送信周波数と受信周波数を選択し、複数の軌道回路に信号を送受信することにより列車の在線検知を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、軌道回路を用いて列車の在線検知を行う列車検知装置に係わり、特に、送受信器内の周波数設定値を任意に設定することにより信号周波数の異なる路線での列車検知を行うのに好適な列車検知方法及び装置に関する。

列車の在線検知を行う列車検知装置に関する従来技術としては、特許文献１に記載された「列車位置検知装置」という技術がある。
この従来技術では、複数の軌道回路に対応した周波数の異なる複数の信号を発生するための複数の送信器と、この複数の信号に対応した周波数特性をもつ複数の受信器から列車検知装置を構成している。送信器からは各軌道回路に対応した周波数の異なる送信信号を送信し、他方、受信器では各軌道回路の受信信号を受信し、軌道回路に対応したその受信レベルにより列車在線の有無を検知する。
上記従来技術の送信器ではあらかじめ各軌道回路に対応した固定周波数を設定し、一方、受信器では軌道回路に対応した周波数特性のフィルタで構成している。
特開平１１−２９１９０７号公報

上記の従来技術においては、送受信信号周波数は固定で設定変更はできないため、信号周波数の異なる他の路線種別への適用は困難であるという問題点があった。
例えば、ＪＲの路線や他の民間の鉄道路線では、それぞれ、軌道回路の長さや軌道回路に対する列車検知回路の配置等が異なっており、軌道回路毎に送受信周波数が異なっているため、異なる路線種別では、路線種別毎に、更に、個々の軌道回路の送受信周波数も、それぞれ異なったものになっている。
しかしながら、上記従来技術では、軌道回路に対応した送受信器の周波数は固定であるので、信号周波数の異なる路線種別に対応することができず、路線種別毎に、送信器及び受信器を各軌道回路に対応させて新たに再設計する必要があった。

本発明の目的は、路線種別及び軌道回路によって送受信器の信号周波数を任意に設定変更することにより、信号周波数の異なる路線種別での列車の在線検知が可能な列車検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の列車検知装置では、前記路線種別及び前記軌道回路に対応した複数の送信周波数と受信周波数特性を記憶する記憶手段と、前記軌道回路単位で前記送信周波数と受信周波数特性を選択し設定する選択手段と、前記路線種別及び前記軌道回路に対応する前記送受信周波数を設定するための設定手段とを備え、該設定手段より入力された前記路線種別により、前記軌道回路単位で送信周波数と受信周波数を選択し、複数の軌道回路に信号を送受信することにより列車の在線検知を行うことを特徴とする。

本発明の列車検知装置によれば、送受信器の周波数設定値を任意に変えることによって信号周波数の異なる路線種別での信号周波数の異なる軌道回路において列車の在線検知が可能となる。即ち、信号周波数の異なる路線に対しては、例えば、ＡＴＣ制御部からの指令で信号周波数設定部の周波数設定値を選択することにより、信号周波数の異なる軌道回路における最適な送受信周波数を選択して信号を送受信することが可能となり、送受信器を再設計することなく信号周波数の異なる路線種別での列車の在線検知が可能となる。

以下、図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

まず、本発明の第１実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施例の列車検知装置のブロック図である。ここでは、説明を簡略化するため４個の軌道回路１Ｔ〜４Ｔ、２種類の路線Ａ，Ｂに適用する場合について説明する。

送信器１は、信号発生器１１、増幅回路１２、スキャン部１５、整合変成器２１〜２４（以下、ＭＴと記す）から構成されており、軌道回路１Ｔ〜４Ｔに送信信号ａ１〜ａ４を送信する。他方、受信器３は帯域通過フィルタ４１〜４４（以下、ＢＰＦと記す）、復調器５１〜５４、整合変成器３１〜３４から構成されており、軌道回路１Ｔ〜４Ｔの受信端の信号ｂ１〜ｂ４を受信することによって列車１６の在線有無を検知する。また、この送信器１、受信器３は周波数設定部１４とメモリ１３と接続されている。さらに、周波数設定部１４は入力部１９を介して地上ＡＴＣ制御部２と接続されている。

送信処理は以下の手順にて行う。地上ＡＴＣ制御部２から入力部１９を介して路線情報を周波数設定部１４に出力する。周波数設定部１４ではメモリ１３に記憶してある路線の種別により、送信信号の周波数設定値ｆａを選択し、信号発生器１１に出力する。ここで、メモリ１３には図２に示すように路線の種別と軌道回路に対応して信号周波数が記憶されている。例えば、路線Ａではｆ１１〜ｆ１４の送信信号周波数が記憶されている。信号発生器１１では、送信信号を発生し増幅回路１２に出力する。増幅回路１２で高電圧に増幅された信号はスキャン部１５、ＭＴ２１〜２４を介して軌道回路１Ｔ〜４Ｔに出力される。スキャン部１５では、送信信号を時分割でスキャンし、軌道回路毎に異なる送信信号ａ１〜ａ４を軌道回路１Ｔ〜４Ｔに出力する。

一方、受信処理は以下の手順にて行う。周波数設定部１４ではメモリ１３に記憶してある路線の種別により、受信信号の周波数設定値ｆｒを選択し、ＢＰＦ４１〜４４に出力する。ＢＰＦはデジタルフィルタであり、フィルタの係数を変えることによりフィルタの周波数特性を変更することができる。

ここで、メモリ１３には図２に示すように路線の種別と軌道回路に対応してＢＰＦのフィルタ係数が記憶されている。例えば、路線Ａではｆ１１用ＢＰＦ〜ｆ１４用ＢＰＦのフィルタ係数Ｋａ１〜Ｋａ４０，Ｋｂ１〜Ｋｂ４０，Ｋｃ１〜Ｋｃ４０，Ｋｄ１〜Ｋｄ４０が設定されている。また、このＢＰＦのフィルタ特性は、図３に示すように中心周波数ｆ１１〜ｆ１４成分の受信レベルが高い特性ｄ１１〜ｄ１４となっている。

したがって、路線Ａの場合、ＢＰＦ４１〜４４には周波数特性のｆ１１用ＢＰＦ〜ｆ１４用ＢＰＦのフィルタ係数が設定され、それぞれの周波数帯域の信号を受信し復調器５１〜５４に出力する。復調器５１〜５４では受信信号を増幅、検波処理し、軌道回路毎の受信信号の受信レベルを求める。

図４は、本発明の第１実施例のタイムチャートを示すものである。送信処理では、軌道回路１Ｔから順次時系列に所定時間ｔａだけ信号を送信してゆき、軌道回路４Ｔまで繰り返す。
さらにこの送信処理を繰り返し時間ｔｒの周期で繰り返し行うことにより、各軌道回路には周波数の異なる送信信号ａ１〜ａ４が送信される。

他方、各軌道回路では列車の在線状況に応じて受信信号ｂ１〜ｂ４が受信される。ここで、軌道回路２Ｔの受信信号ｂ２は列車が在線しているため送信信号が車軸で短絡され受信レベルが低い信号が受信される。一方、他の軌道回路の受信信号ｂ１，ｂ３，ｂ４は列車が在線しないため送信信号と同レベルの信号が受信される。このようにして、各軌道回路の受信信号の受信レベル強度により軌道回路における列車在線の有無を検知できる。

次に本発明の第２実施例の列車検知装置を図５〜図６を用いて説明する。本実施例は送信器に変調信号発生器と変調器を付加することによって、軌道回路に対して任意の周波数の振幅変調信号を選択し送信する列車検知装置である。周波数設定部１４ではメモリ１３に記憶してある路線の種別により、搬送波周波数ｆｂを選択し、信号発生器１１に出力する。また、周波数設定部１４では変調周波数Ｓｂを選択し、変調信号発生器１７に出力する。ここで、メモリ１３には図７に示すように路線種別と軌道回路に対応して、例えば、路線Ａの場合搬送波周波数ｆ１１〜ｆ１４及び変調周波数Ｓ１１〜Ｓ１４が記憶されている。

信号発生器１１で発生した搬送波信号ｆと変調信号発生器１７で発生した変調信号Ｓは変調器１７に出力される。変調器１６では変調信号Ｓにて搬送波ｆを振幅変調した信号ｃ１〜ｃ４を生成する。この振幅変調信号を、増幅回路１２を介して軌道回路に送信する。受信部では、受信信号の検波処理を行い信号波レベルの検出を行う。ここで、求めた信号波レベルの強度から軌道回路の列車検知を行う。これ以外の処理は第１実施例と同じであるのでここでの説明は省略する。

このようにして、路線種別により、軌道回路毎に任意の周波数の振幅変調信号を選択し送受信することにより、隣接軌道回路から混信を避けることが可能となる。

次に本発明の第３実施例の列車検知装置を図７〜図８を用いて説明する。本実施例は搬送波周波数を電源高調波に同期した周波数に選択し送受信する列車検知装置である。

図７は本発明の第３実施例の列車検知装置のブロック図である。パイロット信号は電源同期検出部１８に入力され、パイロット信号の周波数を検出し、周波数設定部１４に出力される。周波数設定部では路線の種別とパイロット周波数成分（５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚ）によって、メモリ１３に記憶してある搬送波周波数を抽出し、信号発生器１１に出力する。

ここで、メモリ１３には図８に示すように、例えば、路線Ａの場合軌道回路に対応してパイロット周波数を逓倍して求めた搬送波周波数と変調周波数Ｓ１１〜Ｓ１４が記憶されている。信号発生器１１では、電源周波数に同期した搬送波信号ｆを発生させる。変調器１６ではこの搬送波信号ｆを変調信号Ｓで振幅変調した信号を生成する。この信号は増幅回路１２を介して送信信号Ｃ１〜Ｃ４として軌道回路１Ｔ〜４Ｔに送信される。これ以外の処理は第１実施例と同じであるのでここでの説明は省略する。
このようにして路線種別により、電源周波数に同期した振幅変調信号を軌道回路に送受信することにより、電源高調波の影響を防ぐことができる。

本発明の第１実施例の列車検知装置のブロック図。本発明の第１実施例を補足説明するための図。発明の第１実施例を補足説明するための図。本発明の第１実施例の列車検知装置のタイムチャート。本発明の第２実施例列車検知装置のブロック図。本発明の第２実施例を補足説明するための図。本発明の第３実施例列車検知装置のブロック図。本発明の第２実施例を補足説明するための図。

符号の説明

２地上ＡＴＣ制御部
１１信号発生器
１２増幅回路
１３メモリ
１４周波数設定部
１５スキャン部
４１〜４４ＢＰＦ
５１〜５４復調器

Claims

複数の軌道回路に信号を送信するための送信手段と前記軌道回路の受信端の信号を受信するための受信手段と受信信号を復調する復調手段とから構成した列車検知装置において、
前記路線種別及び前記軌道回路に対応した複数の送信周波数と受信周波数特性を記憶する記憶手段と、前記軌道回路単位で前記送信周波数と受信周波数特性を選択し設定する選択手段と、前記路線種別及び前記軌道回路に対応する前記送受信周波数を設定するための設定手段とを備え、
該設定手段より入力された前記路線種別により、前記軌道回路単位で送信周波数と受信周波数を選択し、複数の軌道回路に信号を送受信することにより列車の在線検知を行うことを特徴とする列車検知装置。
請求項１に記載の列車検知装置において、
前記設定手段は、上位装置であるＡＴＣ制御部からの指定により前記送受信周波数を設定することを特徴とする列車検知装置。
請求項１に記載の列車検知装置において、
前記記憶手段は、受信周波数特性として、前記路線種別及び前記軌道回路に対応した複数のバンドパスフィルタの複数のフィルタ係数を記憶することを特徴とする列車検知装置。
請求項１に記載の列車検知装置において、
前記送信手段は、前記路線種別の各軌道回路に対して、各軌道回路に対応した異なる送信周波数の信号を順次時系列に所定時間だけ、全ての軌道回路に繰り返して送信し、この送信処理を更に繰り返し時間の周期で繰り返し行うことを特徴とする列車検知装置。
請求項１に記載の列車検知装置において、
前記軌道回路に信号を送信するための送信手段に、
前記軌道回路に対応した複数の搬送波周波数と変調信号を記憶した記憶部と、
前記変調信号を発生するための信号発生手段と、
送信信号を変調するための変調手段と、を付加したことを特徴とする列車検知装置。
請求項１に記載の列車検知装置において、
前記軌道回路に信号を送信するための前記送信手段に、
パイロット信号の電源周波数を検出するための電源同期信号検出手段と、
検出した前記電源周波数を逓倍した搬送波周波数を記憶した記憶部と、
変調信号を発生するための信号発生手段と、
送信信号を変調するための変調手段と、を付加したことを特徴とする列車検知装置。