JP2011016392A - 電圧・電流受電方式の列車検知装置 - Google Patents

電圧・電流受電方式の列車検知装置 Download PDF

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Abstract

【課題】受信電圧レベル調整を行うために受信電圧調整用抵抗、合成回路、およびレベル判定回路のようなハードウェアを必要とし保守管理が必要であり、受信電圧調整用抵抗値の調整が容易でなかった。
【解決手段】列車検知装置の受信器33は電圧受信回路420の伝送電圧を入力電圧V1として検出し、電流受電用コイル54により誘起させ電流受信回路430で入力電圧V2として検出する。受信器33は、入力電圧V1、V2と端末34で設定した受信電圧調整用係数K1、受信電流調整用係数K2を用いて、ソフトウェアにて「V3=K1×V1+K2×V2」の演算を行い、演算電圧V3が所定のレベルまで低下したときに列車在線検知を行い、演算電圧V3が所定のレベルより上昇したときに列車非在線検知を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、ソフトウェア等による演算により電圧を合成する電圧・電流受電方式の列車検知装置に関する。
図2は電圧・電流受電方式を採用した従来の列車検知装置の構成を示すブロック図である。レール11は複数の軌道回路1T〜3Tを有する。軌道回路2Tは一端側に送信点S1を有し、他端側に受信点R1を有する。軌道回路1T〜3Tの境界は絶縁物が挿入されておらず無絶縁となっている。
送信器31は、送信伝送ケーブル21を介して、軌道回路2Tの送信点S1に接続され、送信用整合変成器41を介し一定周波数の列車検知信号f1を軌道回路2Tに送信する。
電圧受信回路420は、コンデンサ45と、コイル46と、受信電圧調整用抵抗47を有し、直列共振回路を構成する。電圧受信回路420の直列共振回路は、軌道回路2Tの受信点R1に接続され、列車検知信号f1の伝送電圧を検出し、検出電圧v1を得る。軌道路傍に設置された受信電圧調整用抵抗47は検出電圧v1の電圧レベルを調整する。コンデンサ45は直流成分をカットする。コイル46のインダクタンスL1およびコンデンサ45の静電容量C1は、列車検知信号f1の共振周波数となるように設定される。
電流受信回路430は、ループコイル44と、コイル49と、コンデンサ48とを有する。ループコイル44は、軌道回路2Tの受信点R1の近傍のレール11に沿って設けられている。ループコイル44と、コンデンサ48と、コイル49とは直列に接続されて、直列共振回路を構成し、受信点R1近傍のレール上を流れる列車検知信号f1の伝送電流I1、I2を誘導電圧v2として検出する。コイル49のインダクタンスL2およびコンデンサ48の静電容量C2は列車検知信号f1の共振周波数となるように設定される。
合成回路440は和動変成器42を有する。和動変成器42は、電圧受信回路420から供給される検出電圧v1と電流受信回路430から供給される誘導電圧v2とを加算して合成し、合成電圧v3を得る。レベル判定回路32は、その合成電圧v3が所定のレベルまで低下したときに軌道回路2Tに列車「有」という列車検知をする。
特開平5−116628号公報
しかしながら、従来の電圧・電流受電方式の列車検知装置は次のような課題がある。
(A)無絶縁軌道回路では列車が軌道回路1Tに在線している場合でも軌道回路1Tと2Tの軌道境界に近づくにつれて受信電圧レベルが低下して軌道回路2Tが列車在線と判定される場合がある。在線と判断された地点から2T軌道の進入端までの距離を軌道回路境界ズレと称す。軌道回路境界ズレは検出電圧v1と誘導電圧v2の比率により変化する。軌道回路境界ズレを所定の値にする時、検出電圧v1を細かく調整して合成電圧v3を最適な値にする必要があるが、従来の方法では受信電圧調整用抵抗47によって検出電圧v1の調整を行っているため、合成電圧v3の調整が容易でなかった。
(B)使用年数の経過に伴い軌道回路の特性が変わり、受信電圧調整用抵抗47の調整を行なう必要が生じた時に、軌道路傍に受信電圧調整用抵抗47があるため、保守員が軌道路傍まで行く必要があるため調整が容易に行えなかった。
(C)検出電圧v1と誘導電圧v2の比率調整、加算合成、および合成電圧v3のレベル判定を受信電圧調整用抵抗47、合成回路440、レベル判定回路32のようなハードウェアを用いて行っているため、調整・保守が容易でなかった。
(D)検出電圧v1、誘導電圧v2、合成電圧v3をモニタリングすることが出来なかった。
そこで、本発明の課題は、上述する問題点を解決するために、無絶縁軌道回路において受信電圧調整用抵抗47、合成回路440、レベル判定回路32を用いずに、検出電圧V1を機器室にて調整できる電圧・電流受電方式の列車検知装置を提供することである。
本発明の電圧・電流受電方式の列車検知装置は送信器と、送信伝送ケーブルと、送信回路と、軌道と、電圧受信回路と、電流受信回路と、受信電圧伝送ケーブルと、受信電流伝送ケーブルと、機器室に設置された受信器と、端末を含んでいる。端末は受信器へのデータ入力およびモニタリングする為に接続されている。
さらに、軌道は複数の軌道回路を含み、軌道回路は絶縁物が挿入されていない無絶縁軌道回路であり、軌道回路は一端側に送信点があり、他端側に受信点がある構成になっている。
さらに、送信回路は送信伝送ケーブルと送信用整合変成器を有し、電圧受信回路は電圧受信用整合変成器と受信電圧伝送ケーブルを有し、電流受信回路は電流受電用コイルと電流受信用整合変成器と受信電流伝送ケーブルを有している。
さらに、送信器は一定周波数の列車検知信号を軌道回路に送信し、送信器は送信回路を通して送信点に接続されており、受信器は電圧受信回路を通して受信点に接続されており、受信器は電流受信回路を通してレール上を流れる列車検知信号を誘導する電流受電用コイルに接続されており、受信器は、電圧受信回路から供給される入力電圧V1と電流受信回路から供給される入力電圧V2を別々に受信する。
さらに、機器室に設置される受信器は入力電圧V1と、入力電圧V2と、端末で設定された受信電圧調整用係数K1および受信電流調整用係数K2から、ソフトウェアを用いて「K1×V1+K2×V2」の式から演算電圧V3を算出して、演算電圧V3が所定のレベルより低下したときに列車在線、演算電圧V3が所定のレベルより上昇したときに列車非在線と検知する。
本発明によれば、次のような効果が得られる。
(a)受信器は電圧受信回路から供給される入力電圧V1と、電流受信回路から供給される入力電圧V2と、端末上から設定された受信電圧調整用係数K1と、端末上から設定された受信電流調整用係数K2により機器室にてソフトウェアで「V3=K1×V1+K2×V2」の演算を行い、演算電圧V3が所定のレベルまで低下したときに列車検知を行うため、K1、K2の値を自由に設定でき、V3の調整が容易となる。
(b)端末上からK1、K2の設定を行なうことが出来るので、機器室にてV3の調整が可能となり軌道路傍まで行く手間が省ける。
(c)受信電圧調整用抵抗、合成回路、合成電圧レベル判定回路のようなハードウェアが不要となり、保守の手間を省力化することが出来る。
(d)端末上から受信器の入力電圧V1、入力電圧V2、演算電圧V3をモニタリングすることが可能となる。
図1は本発明に係る列車検知装置の構成を示すブロック図である。 図2は従来の列車検知装置の構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1に、本発明に係る列車検知装置の構成を示すブロック図を示す。図1において、図2と同一参照符号は同一性のある構成部分を示している。
本発明の列車検知装置は、機器室に設置された送信器31と、受信器33と、軌道路傍に設置されたレール送信回路である送信用整合変成器41と、電圧受信回路420と、電流受信回路430と、軌道と機器室を接続する送信伝送ケーブル21と、受信電圧伝送ケーブル22と、受信電流伝送ケーブル23を備えている。軌道は複数の軌道回路1T〜3Tを含み、軌道境界には絶縁物が挿入されていない無絶縁軌道回路である。受信器33にはデータを入力およびモニタリングする為の端末34が接続されている。
軌道回路2Tの受信点R1は列車進入端、軌道回路2Tの送信点S1は列車進出端とする。列車進出端は絶縁物が挿入されている有絶縁構成になっていても構わない。
送信器31は、一定周波数の列車検知信号f1を軌道回路2Tに送信する。伝送された列車検知信号f1は、軌道回路2Tの受信点R1に流入して、電圧受信回路420および受信電圧伝送ケーブル22を通り減衰されて受信器に入力される。このときの受信器33への入力電圧をV1とする。
また、伝送された列車検知信号f1は、軌道回路2Tの受信点R1近傍に設置された電流受電用コイル54で誘導されて誘導電圧に変換される。誘導電圧は、電流受信回路430に取り込まれ、電流受信回路430および受信電流伝送ケーブル23を通り減衰されて受信器33に入力される。このときの受信器33への入力電圧をV2とする。入力電圧V1、V2は別々の伝送ケーブルによって機器室の受信器まで伝送される。
受信器33では端末34から設定された受信電圧調整用係数K1、受信電流調整用係数K2を用いて、ソフトウェアにて「V3=K1×V1+K2×V2」の演算を行い、演算電圧V3が所定のレベルまで低下したときに列車在線検知を行い、演算電圧V3が所定のレベルよりも上昇したときに列車非在線検知を行う。K1、K2の値は端末上から入力して設定出来るためV3の調整が容易となる。
また、使用年数が経過し、軌道回路の特性が変化して、入力電圧V1と入力電圧V2の比率を調整する必要性が生じた場合、端末上からK1、K2の値を入力することによって列車在線・非在線検知に用いる演算電圧V3をV1、V2をモニタリングしながら調節できることから保守性が向上する。
なお、上記のソフトウェアによる「V3=K1×V1+K2×V2」の演算は、受信器33内の中央処理装置(CPU)により実行することが可能であるが、上記演算を端末34内の中央処理装置(CPU)により行うように変更し、受信器33は、端末34で演算された演算電圧V3を用いて、列車の在線・非在線検知の制御のみを行うように変更することも可能である。
また、上記演算は、受信器33内または端末34内の中央処理装置(CPU)によりソフトウェアにより実行するものとして説明したが、上記ソフトウェアによる演算と実質的に同一の演算を行う専用の演算装置を受信器33内または端末34内に設置して、この専用の演算装置の入力端子に入力電圧V1,V2、及び受信電圧調整用係数K1、受信電流調整用係数K2を入力して、専用の演算装置の出力端子から演算電圧V3を得るように変更し、この演算電圧V3を用いて、列車の在線・非在線検知の制御を行うように変更することも可能である。
11 レール
12 車軸
13 列車
21 送信伝送ケーブル
22 受信電圧伝送ケーブル
23 受信電流伝送ケーブル
31 送信器
32 レベル判定回路
33 受信器
34 端末
41 送信用整合変成器
42 和動変成器
44 ループコイル
45 コンデンサ
46 コイル
47 受信電圧調整用抵抗
48 コンデンサ
49 コイル
52 電圧受信用整合変成器
53 電流受信用整合変成器
54 電流受電用コイル
410 送信回路
420 電圧受信回路
430 電流受信回路
440 合成回路
1T〜3T 軌道回路
C1,C2 静電容量
L1,L2 インダクタンス
f1 一定周波数の列車検知信号
S1 送信点
R1 受信点
V1 入力電圧
V2 入力電圧
V3 演算電圧
v1 検出電圧
v2 誘導電圧
v3 合成電圧

Claims (4)

  1. 送信器と送信伝送ケーブルと送信回路と軌道と電圧受信回路と電流受信回路と受信電圧伝送ケーブルと受信電流伝送ケーブルと受信器と端末とを含む列車検知装置であって、
    前記送信回路と前記電圧受信回路と前記電流受信回路は軌道路傍に設置され、前記送信器と前記受信器と前記端末は機器室に設置され、前記軌道路傍に設置されている各機器と前記機器室に設置されている各機器とは前記送信伝送ケーブルと前記受信電圧伝送ケーブルと前記受信電流伝送ケーブルでそれぞれ接続され、
    前記端末は前記受信器にデータ入力およびモニタリングするために前記受信器と接続されており、
    前記軌道は、複数の軌道回路を含み、絶縁物が挿入されていない無絶縁軌道回路であり、一端側に送信点、他端側に受信点がある構成になっており、
    前記送信回路は送信伝送ケーブルと送信用整合変成器を有し、前記電圧受信回路は電圧受信用整合変成器と受信電圧伝送ケーブルを有し、前記電流受信回路は電流受電用コイルと電流受信用整合変成器と受信電流伝送ケーブルを有しており、
    前記送信器は、一定周波数の列車検知信号を前記軌道回路に送信し、前記送信回路を通して前記送信点に接続されており、
    前記受信器は、前記電圧受信回路を通して前記受信点に接続され、また、前記電流受信回路を通して軌道上を流れる列車検知信号を誘起する前記電流受電用コイルに接続され、前記電圧受信回路から供給される入力電圧V1と前記電流受信回路から供給される入力電圧V2を別々に受信し、
    前記電圧受信回路から供給される入力電圧V1と、前記電流受信回路から供給される入力電圧V2と、前記端末上から設定された受信電圧調整用係数K1及び受信電流調整用係数K2を用いて演算された列車検知用電圧V3が所定のレベルより低下したときに列車在線検知を行い、前記列車検知用電圧V3が所定のレベルより上昇したときに列車非在線検知を行うことを特徴とする電圧・電流受電方式の列車検知装置。
  2. 前記受信器は、前記電圧受信回路から供給される入力電圧V1と、前記電流受信回路から供給される入力電圧V2と、前記端末上から設定された受信電圧調整用係数K1と、受信電流調整用係数K2とから、ソフトウェアを用いて、V3=K1×V1+K2×V2の式で演算を行い、演算電圧V3が所定のレベルより低下したときに列車在線検知を行い、前記演算電圧V3が所定のレベルより上昇したときに列車非在線検知を行うことを特徴とする請求項1記載の電圧・電流受電方式の列車検知装置。
  3. 前記端末上において、前記受信電圧調整用係数K1、前記受信電流調整用係数K2の設定機能を持つことを特徴とする請求項1または2記載の電圧・電流受電方式の列車検知装置。
  4. 前記端末上において、前記入力電圧V1、前記入力電圧V2、前記演算電圧V3をモニタリングする機能を持つことを特徴とする請求項1または2記載の電圧・電流受電方式の列車検知装置。
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