JP2010179808A - 地上・車上間情報伝送装置及び地上・車上間情報伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のアナログ信号方式をデジタル信号方式に変更する場合において、新たな周波数帯域を選定する必要なしでアナログ信号方式の在来列車とデジタル信号方式の新式列車のいずれにも地上から情報を伝送して制御する。
【解決手段】軌道回路２Ｔに接続された送信器４ｂのデジタル変調波生成部６は速度制限情報等に応じた振幅一定のデジタル変調波２０を生成する。アナログ変調波発生部７は速度制限情報等に応じたアナログ変調波２１を生成する。振幅変調部８はデジタル変調波生成部６から入力したデジタル変調波２０をアナログ変調波発生部７から入力するアナログ変調波２１により２／３程度の変調度で振幅変調してＡＴＣ信号波２２を生成して送信部９に出力する。送信部９は入力したＡＴＣ信号波２２を軌道回路２Ｔに送信する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、地上から列車に対して速度制限情報を送信する地上・車上間情報伝送装置及び地上・車上間情報伝送方法に関するものである。

列車の速度を自動的に制限速度以下に制御するため、先行列車の位置と進路の条件等により定まる停止目標位置と現在の在線位置で定められた列車制御信号波（ＡＴＣ信号波）を地上から列車に伝送し、車上装置は受信したＡＴＣ信号波から算出される停止目標位置までの照査速度パターンに基づき連続的に列車を減速するようにしている。

この地上から列車に伝送する従来のＡＴＣ信号波は、例えば特許文献１に示されているように、アナログ信号方式が採用されている。このアナログ信号方式では、図４の波形図に示すように、伝送する情報に応じて過変調の方形波の振幅変調の周期を変えるアナログ信号波２３をＡＴＣ信号波として伝送している。このアナログ信号方式では伝送する情報量に限界があり、各走行区間の列車速度を制御するだけの地上主体制御であった。

近年、特許文献２に示されているように、ＭＳＫ(Minimum Shift Keying)変調等のデジタル信号によるＡＴＣ信号波にして伝送することにより、情報量を拡大して列車性能に応じて停止点まで連続して速度制御を行う車上主体制御への移行が進められている。

これまで使用していたアナログ信号方式からデジタル信号方式に移行するに当たっては、アナログ信号とは周波数帯域の異なるデジタル信号波を重畳するか、アナログ信号の周波数帯域を使用して地上設備と車上設備を一斉にデジタル信号方式に切り換えるかのどちらかの方法が採用されていた。

前者においては、新たな周波数帯域を選定する必要があり、例えば相互乗り入れ線区においては、乗り入れ線区で使用されている列車制御周波数を避ける必要があるため、新たな周波数帯域の選定は困難であった。また、後者においては、地上設備と車上設備を一斉に切り換えるため、設備の切り換えに多くの費用が必要であるとともに新方式の事前検査ができない等の問題がある。

この発明は、このような問題を解消し、既存のアナログ信号方式をデジタル信号方式に変更する場合において、新たな周波数帯域を選定する必要なしでアナログ信号方式の在来列車とデジタル信号方式の新式列車のいずれにも地上から情報を伝送して制御することができる地上・車上間情報伝送装置及び地上・車上間情報伝送方法を提供することを目的とするものである。

この発明の地上・車上間情報伝送装置は、軌道回路の一方の境界に接続された送信器から信号波を送信して列車に搭載した受信器に伝送する地上・車上間情報伝送装置において、前記送信器は、デジタル変調波生成部とアナログ変調波発生部と振幅変調部及び送信部を有し、前記デジタル変調波生成部は、列車制御情報に応じたデジタル変調波を生成し、前記アナログ変調波発生部は、列車制御情報に応じた周波数のアナログ変調波を生成し、前記振幅変調部は、前記デジタル変調波生成部で生成したデジタル変調波を前記アナログ変調波発生部で生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調して連続波の信号波を生成し、前記送信部は、前記振幅変調部で生成した信号波を前記軌道回路に送信することを特徴とする。

前記列車に搭載した受信器は、アナログ信号方式で構成されている場合は、信号波の振幅変調成分を検出してアナログ信号を復調し、デジタル信号方式で構成されている場合は、受信した信号波からデジタル変調成分を検出してデジタル信号を復調する。

この発明の地上・車上間情報伝送方法は、軌道回路の一方の境界から信号波を送信して列車に伝送する地上・車上間情報伝送方法において、列車制御情報に応じたデジタル変調波とアナログ変調波を生成し、生成したデジタル変調波を生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調して連続波の信号波を生成し、生成した連続波の信号波を前記軌道回路に送信することを特徴とする。

この発明は、列車制御情報に応じたデジタル変調波とアナログ変調波を生成し、生成したデジタル変調波を生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調して連続波の信号波を生成し、生成した連続波の信号波を生成し、生成した連続波の信号波を軌道回路に送信するから、アナログ信号方式の受信器を有する在来列車とデジタル信号方式の受信器を有する新式列車のいずれでも送信器から送信するＡＴＣ信号波を受信して列車制御情報を抽出することができる。

また、新たな周波数帯域を選定する必要もなく、相互乗り入れをしている線区においても既存周波数帯域を使用してアナログ信号方式からデジタル信号方式に移行することができる。さらに、運転密度が高く、踏切制御等の必要がある大都市近郊の鉄道等のＡＦ周波数使用量の多い線区であっても、同様にアナログ信号方式からデジタル信号方式に移行することができる。

また、アナログ信号方式からデジタル信号方式に移行したときに、使用前から事前検査が可能となり、デジタル信号方式による試運転を確実に行うことができる。

さらに、列車に搭載した受信器がアナログ信号方式で構成されている場合は、信号波の振幅変調成分を検出してアナログ信号を復調し、デジタル信号方式で構成されている場合は、受信した信号波からデジタル変調成分を検出してデジタル信号を復調することにより、地上から送信された列車制御情報を列車で確実に受信することができる。

この発明の地上・車上間情報伝送装置の構成を示すブロック図である。 車上装置の構成を示すブロック図である。 送信器で生成する信号波を示す模式図である。 従来のアナログ信号方式の信号波を示す模式図である。

図１は、この発明の地上・車上間情報伝送装置の構成を示すブロック図である。地上・車上間情報伝送装置は、地上装置１と列車２に搭載した車上装置３を有し、地上装置１で列車１の位置を検知して列車１に対して速度制御情報等を伝送して列車１の速度を制限速度以下に制御する。

地上装置１は、各軌道回路１Ｔ〜４Ｔの列車進出側の境界に接続された送信器４と、各軌道回路１Ｔ〜４Ｔの列車進入側の境界に接続された受信器５を有する。送信器４は、デジタル変調波生成部６とアナログ変調波発生部７と振幅変調部８及び送信部９を有する。デジタル変調波生成部６は条件連絡回路１０を介して送られる先行列車の位置情報等の進路の条件を入力して列車１の速度を制御するための速度制限情報等に応じた振幅一定のデジタル変調波を生成する。アナログ変調波発生部７は条件連絡回路１０を介して送られる先行列車の位置情報等の進路の条件を入力して列車１の速度を制御するための速度制限情報に応じたアナログ変調波を生成する。振幅変調部８はデジタル変調波生成部６で生成した振幅一定のデジタル変調波をアナログ変調波発生部７で生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調してＡＴＣ信号波を生成する。送信部９は振幅変調部８で生成したＡＴＣ信号波を各軌道回路１Ｔ〜４Ｔに送信する。受信器４は、各軌道回路１Ｔ〜４Ｔに送信されているＡＴＣ信号波の受信の有無により、該当する軌道回路に列車２が在線するか否を検出する。

車上装置３は、図２のブロック図に示すように、受信器１１と演算処理部１２と速度照査部１３及び速度制御部１４を有する。受信器１１は受信部１５と復調部１６を有し、車上子１７を介して軌道回路１Ｔ〜４Ｔに送信されているＡＴＣ信号波を受信して復調する。演算処理部１２は受信器１１で受信したＡＴＣ信号波に含まれる速度制御情報を参照して列車２の速度パターンを作成する。速度照査部１３は演算処理部１２で作成した速度パターンと列車２の速度とを照合して照査する。速度制御部１４は速度照査部１３の照査結果によりブレーキ装置等を制御して列車２の速度が制限速度以下になるように制御する。

この地上装置１の送信器４ｂからＡＴＣ信号波を列車２が在線する軌道回路２Ｔに送信して車上装置３で受信して列車２の速度を制御するときの伝送状態を図３の波形図を参照して説明する。

軌道回路２Ｔに接続された送信器４ｂのデジタル変調波生成部６は、図３に示すように、速度制限情報等に応じた振幅一定のデジタル変調波２０を生成して振幅変調部８に出力する。アナログ変調波発生部７は、図３に示すように、速度制限情報等に応じたアナログ変調波２１を生成して振幅変調部８に出力する。振幅変調部８はデジタル変調波生成部６から入力したデジタル変調波２０をアナログ変調波発生部７から入力するアナログ変調波２１により２／３程度の変調度で振幅変調して、図３に示すように、ＡＴＣ信号波２２を生成して送信部９に出力する。送信部９は入力したＡＴＣ信号波２２を軌道回路２Ｔに送信する。

軌道回路２Ｔに接続された受信器５ｂは軌道回路２Ｔに送信されているＡＴＣ信号波を受信することにより軌道回路２Ｔに列車２が在線していないことを検知し、軌道回路２Ｔに列車２が進入して送信されているＡＴＣ信号を受信しなくなると軌道回路２Ｔに列車２が在線したことを検知する。

軌道回路２Ｔに列車２が在線して車上装置３の受信器１１は軌道回路２Ｔに送信されているＡＴＣ信号波を車上子１７を介して受信すると、受信したＡＴＣ信号波を復調して列車制御情報を抽出して演算処理部１２に出力する。この受信器１１でＡＴＣ信号波を受信したとき、受信器１１が従来のアナログ信号方式で構成されている場合は、受信したＡＴＣ信号波の振幅変調成分を検出してアナログ信号を復調する。また、受信器１１がデジタル信号方式で構成されている場合は、受信したＡＴＣ信号波からデジタル変調成分を検出してデジタル信号を復調する。

このようにしてアナログ信号方式の受信器１１を有する在来列車２とデジタル信号方式の受信器１１を有する新式列車２のいずれでも送信器４ｂから送信するＡＴＣ信号波を受信して列車制御情報を抽出することができる。また、新たな周波数帯域を選定する必要もなく、相互乗り入れをしている線区においてもアナログ信号方式からデジタル信号方式に移行することができる。

１；地上装置、２；列車、３；車上装置、４；送信器、５；受信器、
６；デジタル変調波生成部、７；アナログ変調波発生部、８；振幅変調部、９；送信部、
１０；条件連絡回路、１１；受信器、１２；演算処理部、１３；速度照査部、
１４；速度制御部、１５；受信部、１６；復調部、１７；車上子。

特許第３５３７５２４号公報 特開２００１−２１９８４９号公報

Claims (3)

1. 軌道回路の一方の境界に接続された送信器から信号波を送信して列車に搭載した受信器に伝送する地上・車上間情報伝送装置において、
   前記送信器は、デジタル変調波生成部とアナログ変調波発生部と振幅変調部及び送信部を有し、
   前記デジタル変調波生成部は、列車制御情報に応じたデジタル変調波を生成し、前記アナログ変調波発生部は、列車制御情報に応じた周波数のアナログ変調波を生成し、前記振幅変調部は、前記デジタル変調波生成部で生成したデジタル変調波を前記アナログ変調波発生部で生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調して連続波の信号波を生成し、前記送信部は、前記振幅変調部で生成した信号波を前記軌道回路に送信することを特徴とする地上・車上間情報伝送装置。
2. 前記列車に搭載した受信器は、アナログ信号方式で構成されている場合は、信号波の振幅変調成分を検出してアナログ信号を復調し、デジタル信号方式で構成されている場合は、受信した信号波からデジタル変調成分を検出してデジタル信号を復調する請求項１記載の地上・車上間情報伝送装置。
3. 軌道回路の一方の境界から信号波を送信して列車に伝送する地上・車上間情報伝送方法において、
   列車制御情報に応じたデジタル変調波とアナログ変調波を生成し、生成したデジタル変調波を生成したアナログ変調波により２／３程度の変調度で振幅変調して連続波の信号波を生成し、生成した連続波の信号波を前記軌道回路に送信することを特徴とする地上・車上間情報伝送方法。

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