JP2012197035A - ５０Ｈｚ／６０Ｈｚ共用送受信器を用いたＡＴＣ信号周波数切替機能 - Google Patents

Abstract

【課題】架線周波数を切替える区間でもＡＴＣ信号送受信器を共用送受信器とすることで、システム構成を簡潔化する。
【解決手段】複数の変調基準周波数に対応できる共用のＡＴＣ信号送受信器１０５を採用し、架線周波数切替区間でのき電区分所１０１の架線周波数の切替えに合わせ、ＡＴＣ地上装置の架線条件切替器１０３とパイロット切替器１０４により共用のＡＴＣ信号送受信器１０５へ入力されるパイロット周波数を、切替後の架線周波数に適したＡＴＣ信号周波数へ自動で切替える。
【選択図】図１

Description

発明したシステムは、架線周波数が変化した場合、ＡＴＣ信号周波数を自動で切り替えるＡＴＣ地上装置に関するものである。

同一線区の複数の軌道に分割された軌道回路において、各軌道回路にはＡＴＣ信号送受信器が設置され、車上装置へ搬送するＡＴＣ信号を送信している。架線周波数の切替区間では、電源高調波によるノイズを避けるため、それぞれの架線周波数に適したＡＴＣ信号を送信する必要がある。

例えば、特許文献１には、パイロット信号によらなくてもＡＴＣ信号が編成できるとともに一組の送受信器によってキ電区分制御軌道回路装置と共用できる自動列車制御装置の地上装置が開示されている。

特開２００１−２１３２０２号公報

従来のＡＴＣ地上装置では、通常、耐ノイズ性を高めるため、電源同期方式を採用しており，架線周波数を降圧したパイロット信号と呼ばれる信号をＡＴＣ信号送受信器が取り込んでいる。ＡＴＣ信号送受信器はパイロット信号を基準とし、ＡＴＣ信号の変調を行い、ＡＴＣ信号を軌道回路へ送信している。

ＡＴＣ信号送受信器は１つの変調基準周波数にのみ対応しているため、電源周波数の異なる架線周波数切替区間ではそれぞれの架線周波数に対応したＡＴＣ信号送信器と受信器が必要となり、１つの軌道回路に２式のＡＴＣ信号送受信器が設備されており、さらに、送信側、受信側ともに切替器が必要となるため、システム全体が長大化するという問題点があった。

本発明のＡＴＣ地上装置は、同一線区の複数の軌道に分割された軌道回路の各軌道に設けられ、前記各軌道にて車上装置へ搬送するＡＴＣ信号を送信するＡＴＣ信号送受信器を備えたＡＴＣ地上装置において、架線周波数が変化した際、ＡＴＣ信号送受信器に入力されるパイロット信号周波数を切替え、前記ＡＴＣ信号送受信器は前記ＡＴＣ信号周波数を変化後の架線周波数に合致した周波数へと変化させる機能を有することを特徴とする。

また、ＡＴＣ地上装置において、前記架線周波数の変化に対して前記ＡＴＣ信号送受信器に入力される前記パイロット信号周波数を常に前記架線周波数と合致させるため、前記架線周波数の切替えによって接続を切り変えるパイロット切替器を組み込む構成を有することが望ましい。

また、ＡＴＣ地上装置において、前記パイロット切替器の装備位置を集約することにより、現行方式と比較して、前記パイロット切替器の設備数が削減され、故障率を低減させていることが望ましい。

また、本発明のＡＴＣ地上装置は、更に制御部を備えており、前記制御部は前記架線条件切替器の状態を監視し、前記架線条件切替器の状態により架線周波数を認識し、前記架線条件切替器の状態変化により架線周波数の切替えを検知する機能を有することができる。

また、ＡＴＣ地上装置において、前記制御部は架線周波数の切替えを検知すると、前記ＡＴＣ信号送受信器に対し、ＡＴＣ信号周波数の切替を指示する機能を有することができる。

また、ＡＴＣ地上装置において、既存する他の地上装置の制御周波数帯域と重複しない周波数帯が選定されることが望ましい。

また、ＡＴＣ地上装置において、ＡＴＣ信号送受信器は当該軌道における他の地上装置の制御に影響がない周波数帯域のＡＴＣ信号を送信可能であることが望ましい。

また、ＡＴＣ地上装置において、ＡＴＣ地上装置から送信されたＡＴＣ信号を受信する車上装置が前記地上ＡＴＣ信号送受信器に準備された複数の周波数帯域ＡＴＣ信号のいずれも受信できる周波数が選定されていることが望ましい。

本発明によれば、ＡＴＣ信号送受信器を共用送受信器とすることで、架線周波数を切替える区間でも１つの軌道回路に１台のＡＴＣ信号送受信器のみとなり、システム構成は簡潔なものとできる。

図１は本発明の実施例１のＡＴＣ地上装置のシステム構成を示した説明図である。 図２は本発明の実施例１のＡＴＣ地上装置の動作フローを示した説明図である。 図３は本発明の実施例２のＡＴＣ地上装置のシステム構成を示した説明図である。 図４は本発明の実施例２のＡＴＣ地上装置の動作フローを示した説明図である。

以下、本発明システムの構成、動作について図面を用いて説明する。図１、２は本発明の実施例１のＡＴＣ地上装置のシステム構成及び動作フローを示した説明図であり、図３，４は本発明の実施例２のＡＴＣ地上装置のシステム構成及び動作フローを示した説明図である。

［構成の説明］
図１において、同一線区内の軌道回路１１１は複数の軌道に分割され、各軌道には軌道回路１１１上に存在する列車１１２にＡＴＣ信号１１４を搬送するためのＡＴＣ信号送受信器１０５を設備したＡＴＣ地上装置が接続されている。

き電区分所１０１は異なる複数の非同期電源を有している。き電区分所１０１は軌道回路１１１内の切替軌道１０８に列車１１２が進入したことを検知すると、電源の切替えを行い、架線１１３に送電される電力が切替り、ＡＴＣ地上装置に架線切替情報１０２を出力する。

列車１１２は軌道回路１１１からＡＴＣ信号１１４を受信している。列車１１２は上下線、架線１１３の周波数によって異なる複数の周波数帯域のＡＴＣ信号１１４を受信でき、ＡＴＣ信号１１４の復調は架線１１３の周波数を基準に行っている。

受信したＡＴＣ信号１１４の周波数が架線１１３の周波数と合致しない場合は、正常な信号の復調ができず、列車１１２は緊急停止を行う。

リレー架１１０はＡＴＣ地上装置内に設備され、架線条件切替器１０３とパイロット切替器１０４が実装されている。架線条件切替器１０３はき電区分所１０１からの架線切替情報１０２によりパイロット切替器１０４に切替トリガーを出力する。

パイロット切替器１０４にはパイロット信号（Ｆ１）１０６とパイロット信号（Ｆ２）１０７が入力されている。架線条件切替器１０３からの切替トリガーによりＡＴＣ信号送受信器１０５に出力するパイロット信号の切替えを行う。ＡＴＣ信号送受信器１０５には常に架線１１３に送電されている周波数と一致したパイロット信号が出力されている。

ＡＴＣ信号送受信器１０５は分割された切替軌道１０８に対し１軌道当り１台設備されている。ＡＴＣ信号送受信器１０５は上下線、架線１１３の周波数によって異なる複数の周波数帯域のＡＴＣ信号１１４を出力することができる。ＡＴＣ信号送受信器１０５には架線条件切替器１０３とパイロット切替器１０４により、常に架線１１３と同一の周波数のパイロット信号、即ち、列車１１２がＡＴＣ信号１１４の復調の基準としている周波数が入力されている。

ＡＴＣ信号送受信器１０５は入力されたパイロット信号を基準にＡＴＣ信号１１４を変調し、切替軌道１０８へ出力する。ＡＴＣ信号送受信器１０５は入力されるパイロット信号の周波数が変化すると、出力するＡＴＣ信号１４の周波数をパイロット信号周波数に追従するように変化させる。

ＡＴＣ信号送受信器１０５から出力されるＡＴＣ信号１１４は常に列車１１２にて正常に復調が行われている。ＡＴＣ信号１１４の周波数は切替軌道１０８を含む軌道回路１１１に接続されている他の地上装置の制御に影響を与えないように、軌道回路１１１に接続されている他の地上装置の制御周波数帯域と重複しない周波数帯が選定される。

［動作フローの説明］
図２は本発明の実施例１のＡＴＣ地上装置の動作フローを示している。図２において、き電区分所１０１が列車１１２の切替軌道１０８への侵入を検知すると、架線１１３に送電する電力を切替える。き電区分所１０１は電源を切替えると同時に架線切替情報２をＡＴＣ地上装置へ出力する（Ｓ２０１）。

ＡＴＣ地上装置内のリレー架１１０に設備された架線条件切替器１０３は周波数切替情報１０２を受け、パイロット切替器１０４へ切替トリガーを出力する（Ｓ２０２）。

パイロット切替器１０４は架線条件切替器１０３からの切替トリガーを受け、パイロット切替器１０４の接続先がパイロット信号（Ｆ１）１０６側からパイロット信号（Ｆ２）１０７側へ切替る（Ｓ２０３）。

パイロット切替器１０４の接続が切替るため、ＡＴＣ信号送受信器１０５へのパイロット信号周波数はパイロット信号（Ｆ１）１０６からパイロット信号（Ｆ２）１０７となる（Ｓ２０４）。

ＡＴＣ信号送受信器１０５はパイロット信号の切替を検知すると、パイロット信号（Ｆ２）１０７を基準にＡＴＣ信号周波数の変調を開始する（Ｓ２０５）。

切替軌道１０８にはＡＴＣ信号送受信器１０５から、パイロット信号（Ｆ２）１０７に適応した周波数のＡＴＣ信号が出力される（Ｓ２０６）。

［構成の説明］
図３は本発明の実施例２のＡＴＣ地上装置のシステム構成を示している。図３において、同一線区内の軌道回路３１１は複数の軌道に分割され、各軌道には軌道回路３１１上に存在する列車３１２にＡＴＣ信号３１４を搬送するためのＡＴＣ信号送受信器３０５を設備したＡＴＣ地上装置が接続されている。

き電区分所３０１は異なる複数の非同期電源を有している。き電区分所３０１は軌道回路３１１内の切替軌道３０８に列車３１２が進入したことを検知すると、電源の切替えを行い、架線３１３に送電される電力が切替り、ＡＴＣ地上装置に架線切替情報３０２を出力する。

列車３１２は軌道回路３１１からＡＴＣ信号３１４を受信している。列車３１２は上下線、架線３１３の周波数によって異なる複数の周波数帯域のＡＴＣ信号３１４を受信でき、ＡＴＣ信号３１４の復調は架線３１３の周波数を基準に行っている。

受信したＡＴＣ信号３１４の周波数が架線３１３の周波数と合致しない場合は、正常な信号の復調ができず、列車３１２は緊急停止を行う。

リレー架３１０はＡＴＣ地上装置内に設備され、架線条件切替器３０３とパイロット切替器３０４が実装されている。架線条件切替器３０３はき電区分所３０１からの架線切替情報３０２によりパイロット切替器３０４に切替トリガーを出力する。

パイロット切替器３０４にはパイロット信号（Ｆ１）３０６とパイロット信号（Ｆ２）３０７が入力されている。架線条件切替器３０３からの切替トリガーによりＡＴＣ信号送受信器３０５に出力するパイロット信号の切替えを行う。ＡＴＣ信号送受信器３０５には常に架線３１３に送電されている周波数と一致したパイロット信号が出力されている。

ＡＴＣ地上装置の制御部３０９は架線条件切替器３０３の状態を監視することで、架線３１３の周波数状態を認識し、架線条件切替器３０３の状態変化により、架線３１３の周波数の変化を検知する機能を持つ。

また、制御部３０９は架線条件切替器３０３の状態変化により架線３１３の周波数変化を検知すると、ＡＴＣ信号送受信器３０５に対し、ＡＴＣ信号周波数の切替えを指示する。制御部３０９ではパイロット信号（Ｆ１）３０６とパイロット信号（Ｆ２）３０７の状態の監視も行っている。

ＡＴＣ信号送受信器３０５は分割された切替軌道３０８に対し１軌道当り１台設備されている。ＡＴＣ信号送受信器３０５は上下線、架線３１３の周波数によって異なる複数の周波数帯域のＡＴＣ信号３１４を出力することができる。

ＡＴＣ信号送受信器３０５には架線条件切替器３０３とパイロット切替器３０４により、常に架線３１３と同一の周波数のパイロット信号、即ち、列車３１２がＡＴＣ信号３１４の復調の基準としている周波数が入力されている。

ＡＴＣ信号送受信器３０５は入力されたパイロット信号を基準にＡＴＣ信号３１４を変調し、切替軌道３０８へ出力する。

ＡＴＣ信号送受信器３０５は、制御部３０９からのＡＴＣ周波数切替の指示に応答して、出力するＡＴＣ信号３１４の周波数をパイロット信号周波数に変化させる。ＡＴＣ信号送受信器３０５から出力されるＡＴＣ信号３１４は常に列車３１２にて正常に復調が行われている。ＡＴＣ信号３１４の周波数は切替軌道３０８を含む軌道回路３１１に接続されている他の地上装置の制御に影響を与えないように、軌道回路１１１に接続されている他の地上装置の制御周波数帯域と重複しない周波数帯が選定される。

［動作フローの説明］
図４は本発明の実施例２のＡＴＣ地上装置の動作フローを示している。図４において、き電区分所３０１が列車３１２の切替軌道３０８への侵入を検知すると、架線３１３に送電する電力を切替える。き電区分所３０１は電源を切替えると同時に架線切替情報３０２をＡＴＣ地上装置へ出力する（Ｓ４０１）。

ＡＴＣ地上装置内のリレー架３１０に設備された架線条件切替器３０３は周波数切替情報２を受け、パイロット切替器３０４へ切替トリガーを出力する（Ｓ４０２）。

パイロット切替器３０４は架線条件切替器３０３からの切替トリガーを受け、パイロット切替器３０４の接続先がパイロット信号（Ｆ１）３０６側からパイロット信号（Ｆ２）３０７側へ切替る（Ｓ４０３）。

パイロット切替器３０４の接続が切替るため、ＡＴＣ信号送受信器３０５へのパイロット信号周波数はパイロット信号（Ｆ１）３０６からパイロット信号（Ｆ２）３０７となる（Ｓ４０４）。

ＡＴＣ地上装置の制御部３０９は、パイロット信号（Ｆ１）３０６とパイロット信号（Ｆ２）３０７の状態の監視と架線条件切替器３０３の状態を監視している（Ｓ４０５）。

制御部３０９は架線条件切替器３０３の状態変化により架線３１３の周波数変化を検知する（Ｓ４０６）と、ＡＴＣ信号送受信器３０５に対し、ＡＴＣ信号周波数の切替えを指示する（Ｓ４０７）。

ＡＴＣ信号送受信器３０５は、制御部３０９からのＡＴＣ周波数切替の指示に応答して、出力するＡＴＣ信号３１４をパイロット信号（Ｆ２）３０８に適応した周波数のＡＴＣ信号に切り替える（Ｓ４０８）。

切替軌道３０８にはＡＴＣ信号送受信器３０５から、パイロット信号（Ｆ２）３０７に適応した周波数のＡＴＣ信号が出力される。ＡＴＣ信号送受信器３０５から出力されるＡＴＣ信号３１４は常に列車３１２にて正常に復調が行われている。

１０１ き電区分所
１０２ 架線切替情報
１０３ 架線条件切替器
１０４ パイロット切替器
１０５ ＡＴＣ信号送受信器
１０６ パイロット信号（Ｆ１）
１０７ パイロット信号（Ｆ２）
１０８ 切替軌道
１１０ リレー架
１１１ 軌道回路
１１２ 列車
１１３ 架線
１１４ ＡＴＣ信号
３０１ き電区分所
３０２ 架線切替情報
３０３ 架線条件切替器
３０４ パイロット切替器
３０５ ＡＴＣ信号送受信器
３０６ パイロット信号（Ｆ１）
３０７ パイロット信号（Ｆ２）
３０８ 切替軌道
３０９ 制御部
３１０ リレー架
３１１ 軌道回路
３１２ 列車
３１３ 架線
３１４ ＡＴＣ信号

Claims (5)

1. 同一線区の複数の軌道に分割された軌道回路の各軌道に設けられ、前記各軌道にて車上装置へ搬送するＡＴＣ信号を送受信するＡＴＣ信号送受信器を備えたＡＴＣ地上装置において、架線周波数が変化した際、ＡＴＣ信号送受信器に入力されるパイロット信号周波数を切替え、前記ＡＴＣ信号送受信器は前記ＡＴＣ信号周波数を変化後の架線周波数に合致した周波数へ切替える架線条件切替器を有することを特徴とするＡＴＣ地上装置。
2. 請求項１に記載のＡＴＣ地上装置において、前記架線周波数の変化に対して前記ＡＴＣ信号送受信器に入力される前記パイロット信号周波数を切替えるパイロット切替器を有することを特徴とするＡＴＣ地上装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のＡＴＣ地上装置において、更に制御部を備えており、前記制御部は前記架線条件切替器の状態変化により架線周波数の切替えを検知することを特徴とするＡＴＣ地上装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＡＴＣ地上装置において、前記制御部は架線周波数の切替えを検知すると、前記ＡＴＣ信号送受信器に対し、ＡＴＣ信号周波数の切替えを指示することを特徴とするＡＴＣ地上装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＡＴＣ地上装置において、ＡＴＣ信号送受信器は当該軌道における他の地上装置の制御に用いる制御信号周波数と異なる周波数帯域のＡＴＣ信号を送信可能であることを特徴とするＡＴＣ地上装置。

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