JP2012081893A

JP2012081893A - 列車制御装置

Info

Publication number: JP2012081893A
Application number: JP2010230589A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kunitoshi; 知寛國利; Takuya Wakutsu; 拓也和久津; Sueichi Yada; 末一矢田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-26

Abstract

【課題】デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことができ、複数個の地上子の組み合わせを必要とせず、しかも送受信情報量を増大し得る列車制御装置を提供すること。
【解決手段】地上装置４は、車上装置３との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号ｆ１〜ｆｎを送信する。車上装置３は、地上装置４から送信された周波数信号ｆ１〜ｆｎを受信し、デジタル信号として解読する。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車制御装置に関し、更に詳しくは、地上装置及び地上装置間の情報伝送技術に係る。

この種の列車制御装置として、もっとも代表的なものは、変周式自動列車制御装置（変周式ＡＴＳ)である。変周式ＡＴＳでは、地上子と車上子とが結合したとき、車上側の受信周波数が、地上子の共振周波数に変周されることを利用して列車制御情報を得る。

この変周式ＡＴＳでは、１つの地上子の有する共振周波数が１情報を意味することになる。そこで、より多くの情報を地上側から車上側に送信する手段として、特許文献１は、地上子の複数個を一組として、列車の走行方向に沿って配置し、各地上子に設定される周波数の組み合わせに情報としての意味をもたせる変周式ＡＴＳを開示している。

しかし、上述した変周式ＡＴＳでは、複数個の地上子を一組として配置しなければならないから、コストアップを招く。また、地上子配置位置に起因する動作上の問題を生じることもある。上述した問題点を軽減するために、結局は、使用する地上子の個数を制限せざるを得ないから、情報量も自ずと制限されてしまう。

トランスポンダ等の地上子を併用し、デジタル情報に対応した変周式ＡＴＳも知られている（例えば特許文献２）が、この場合にはデジタル情報用の周波数を使用するため、地上側及び車上側に、デジタル信号処理のためのハード・ウエアを追加する必要がある。

特開２０００−３１２４０７号公報特開２００９−１７１６５５号公報

本発明の課題は、デジタル情報用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことのできる列車制御装置を提供することである。

本発明のもう一つの課題は、複数個の地上子の組み合わせを必要としない列車制御装置を提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、情報量を増大し得る列車制御装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、地上装置と、車上装置とを含んでおり、前記地上装置は、前記車上装置との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号を送信する。前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記周波数信号を受信し、前記デジタル信号として解読する。

上述したように、本発明では、周波数信号を、予め定められたデジタル信号に対応させて、地上装置及び車上装置の間で情報の送受信を行うので、車上装置では、受信された周波数信号を、予め定められたデジタル信号として認識し、デジタル的に処理することができる。従って、地上装置のみならず、車上装置においても、デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことが可能になる。しかも、複数個の地上子の組み合わせを必要としない。

好ましくは、周波数信号は、周波数の異なる複数種の信号を含んでおり、前記複数種の信号のそれぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている。これにより、送受信される情報量を、用いられる周波数の種類、及び、その組み合わせに応じた量に拡大できる。

地上装置は、具体的には、周波数信号を、振幅偏移変調(ASK;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(FSK;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調 (PSK;Phase Shift Keying)の何れかによって送信する。これらの変調方式によれば、採用される周波数の種類数よりも多くの情報量を送受信することができる。

前記周波数信号は、例えば、地点情報、ブレーキ制御情報、又は進路情報等である。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことのできる列車制御装置を提供することができる。
（ｂ）複数個の地上子の組み合わせを必要としない列車制御装置を提供することができる。
（ｃ）情報量を増大し得る列車制御装置を提供することである。

本発明に係る列車制御装置の全体構成を示す図である。図１に示した列車制御装置を、部分的に抽出して示す図である。図１及び図２に示した列車制御装置に用いられる信号形態を示す図である。

図１〜図２を参照すると、本発明に係る列車制御装置は、地上装置４と、車上装置３とを含んでいる。地上装置４は、車上装置３との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号f１〜ｆｎ（ｎ＝１、２、・・・）の信号（周波数信号ｆ１〜ｆｎとする）を送信する。周波数信号ｆ１〜ｆｎは、例えば、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報などである。この実施の形態では、地点情報として用いる場合の例を示す。地上装置４は、ケーブル線４２を通して、閉塞境界Ｐ１〜Ｐｍなどの適当な位置に設置された地上子４１１〜４１ｍに接続されている。地上子４１１〜４１ｍは、図２に示すように、例えば、ループ状のアンテナであって、レール１に沿って配置されている。

レール１の上を、矢印Ｆ１の方向に走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、地上装置４から、地上子４１１〜４１ｍの一つを介して送信された周波数信号ｆ１〜ｆｎを、車上子３１によって受信する。そして、周波数信号ｆ１〜ｆｎを、予め定められたデジタル信号として解読する。地上装置４から送信された周波数信号ｆ１〜ｆｎが、地点情報である場合には、車上装置３は、自己の列車２の位置を検出する。周波数信号ｆ１〜ｆｎがブレーキ制御情報である場合には、車上装置３によってブレーキ制御信号が生成され、ブレーキ装置３２によって列車２の車輪２１にブレーキ制御が加わる。

上述したように、本発明では、周波数信号ｆ１〜ｆｎを、予め定められたデジタル信号に対応させて、地上装置４及び車上装置３の間で情報の送受信を行うので、車上装置３では、受信された周波数信号ｆ１〜ｆｎを、予め定められたデジタル信号として認識し、デジタル的に処理することができる。従って、地上装置４のみならず、車上装置３においても、デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことが可能になる。しかも、複数個備えられた地上子４１１〜４１ｍのうち、その１つの地上子、例えば地上子４１１と車上子３１との間の送受信によって、必要な情報の送受信が行われるのであって、複数の地上子の組み合わせを必要としない。

周波数信号ｆ１〜ｆｎは、周波数が互いに異なり、それぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている。これにより、送受信される情報量を、用いられる周波数の種類、及び、その組み合わせに応じた量に拡大できる。

地上装置４から送信される周波数信号ｆ１〜ｆｎは、例えば振幅偏移変調(ＡＳＫ;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(ＦＳＫ;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調(ＰＳＫ;Phase Shift Keying)の何れかによって送信することができる。これらの変調方式によれば、採用される周波数の種類数よりも多くの情報量を送受信することができる。

図３（ａ）にＡＳＫ変調の一例として、２値の場合のＯＯＫ(on-off-keying)変調例を示す。図３（ａ）では、周波数信号ｆ１の「信号有り」がデジタル信号「１」に対応し、「信号なし」がデジタル信号「０」に対応する。地上装置４は、周波数信号f１の「信号有り」、「信号なし」の組み合わせ、例えば「１０１０１１」により、意味のある１つのデジタル・データを作る。即ち、周波数信号f１の「信号有り」、「信号なし」に対応するデジタル信号「１」及び「０」の並び方によって、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等を送信する。それは、予め、地上装置４と車上装置３との間で約束されている。したがって、車上装置３では、自己の車上子３１を通して受信されたデジタル・データから、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等、情報の別を判断し、所定の列車制御を実行することができる。

図３（ｂ）は、ＦＳＫ変調の一例を示し、周波数信号ｆ１がデジタル信号「１」、周波数信号f２がデジタル信号「０」に対応する。地上装置４は、周波数信号f１と周波数信号ｆ２とを組み合わせ、例えば、「１０１０１１」により、意味のある１つのデジタル・データを作る。即ち、周波数信号f１、ｆ２の並び方によって、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等を送信する。それは、予め、地上装置４と車上装置３との間で約束されている。したがって、車上装置３では、受信されたデジタル・データから、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等、情報の別を判断し、所定の列車制御を実行することができる。

図３（ｃ）は、多値ＦＳＫの例を示し、４種の周波数信号f１、ｆ２、ｆ３及びｆ４を、それぞれ、デジタル信号００、０１、１０、１１に対応させてある。そして、４種の周波数信号ｆ１〜ｆ４を組み合わせ、搬送波ｆ０によって同時に送信する。搬送波ｆ０は、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報の別を区別するフラグとしても利用される。

図３（ｃ）の場合、４種の周波数信号ｆ１〜ｆ４の組み合わせによって、デジタル・データ「０００１１０１１０００１１０」を作成し、これを地上装置４から車上装置３に向けて送信する。搬送波ｆ０が、地点情報のフラグとして用いられている場合、デジタル・データ「０００１１０１１０００１１０」は、特定の地点情報、例えば、点ｐ１の地点情報となる。

本発明は、車上データベース使用時において、始発駅での絶対位置確定、移動禁止時のブレーキ制御、番線（進路）情報の送信などにも利用できる。また、通信量を増大させる必要がある場合には、地上子４１１〜４１ｍを構成するループアンテナ長を長くすることによって容易に対応できる。通信量増大に対応する別の手段として、送受信位置で、列車速度を低下させてもよい。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

２列車
３車上装置
３１車上子
４地上装置
４１１〜４１ｍ地上子

Claims

地上装置と、車上装置とを含む列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記車上装置との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号を送信し、
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記周波数信号を受信し、前記デジタル信号として解読する、
列車制御装置。
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記周波数信号は、周波数の異なる複数種の信号を含んでおり、前記複数種の信号のそれぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている、
列車制御装置。
請求項１又は２に記載された列車制御装置であって、前記地上装置は、前記周波数信号を、振幅偏移変調(ASK;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(FSK;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調 (PSK;Phase Shift Keying)の何れかによって送信する、
列車制御装置。
請求項１乃至３の何れかに記載された列車制御装置であって、
前記周波数信号は、地点情報、ブレーキ制御情報、又は進路情報の何れかである、
列車制御装置。