JP3118072B2 - 列車位置検知装置 - Google Patents

列車位置検知装置

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JP3118072B2 JP9028792A JP9028792A JP3118072B2 JP 3118072 B2 JP3118072 B2 JP 3118072B2 JP 9028792 A JP9028792 A JP 9028792A JP 9028792 A JP9028792 A JP 9028792A JP 3118072 B2 JP3118072 B2 JP 3118072B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は列車位置検知装置に係
り、特に、軌道回路を利用して列車を検知するととも
に、後方の閉そく区間に対して情報を提供できようにし
たものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、軌道回路を利用した列車位置検知
装置は、レール(軌道)を所定長さ毎に区分して形成し
た閉そく区間のレールを軌道回路の一部とし、その閉そ
く区間の始端側(列車の進出する側)に、所定周波数の
信号を送出する送信器を接続するとともに、その閉そく
区間の終端側(列車が進入する側)に信号を受信する受
信器を接続して構成されている。
【0003】上記構成において、閉そく区間内に列車が
存在し、レールが列車の車軸(車輪)で短絡されたとき
は受信器の出力レベルは低下し、一方、閉そく区間内に
列車が存在しないときは、受信器の出力は所定高さに維
持される。したがって、受信器の出力で軌道リレーをO
N,OFFさせれば、そのON,OFF状態で閉そく区
間内の列車有無を検知することができる。
【0004】上記閉そく区間は、相隣接する閉そく区間
とインピーダンスボンド等で交流信号に対して電気的絶
縁が図られていて、相隣接する閉そく区間の列車検知用
の信号と干渉し合わないように工夫されている。また、
交流信号に対して電気的に無絶縁に形成されている場合
は、相隣接する閉そく区間で使用される検知用の信号の
周波数を互いに異なるようにして干渉を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の軌道回路を利用した列車検知装置において、軌道回
路の一部を形成するレールは、ノイズを受けやすい環境
にあるためS/N比が低くなりやすく、また、隣接軌道
との相互干渉を無くすため、搬送周波数を変え、さら
に、軌道境界に共振回路を設ける等のために回路構成が
複雑になるという欠点があった。また、従来の列車位置
検知装置において、列車検知用の信号は、他の用途、例
えば後方の閉そく区間に対して情報を与える場合には、
位相を反転させて送出する等するが、情報も1種でしか
も同期信号線が必要であった。又、別の方法としては、
別途設置された通信設備により行なわれていたので、設
備コストがかさむという欠点があった。
【0006】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、耐ノイズ性の
高い列車位置検出ができ、また、隣接軌道回路との相互
干渉も無くかつ情報の伝送も可能な列車位置検知装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る列車位置検
知装置は、上記目的を達成するために、所定の送信信号
を所定のPN符号で拡散処理する第1の信号拡散手段
と、前記所定の送信信号を前記所定のPN符号に対して
所定の情報に対応した位相差を有するPN符号で拡散処
理する第2の信号拡散手段と、前記第1及び第2の拡散
手段で拡散された拡散信号を軌道回路を形成するレール
の始端側に送出する送出手段と、前記レールの終端側か
ら前記拡散信号を受信する受信手段と、その受信手段で
受信された受信信号を前記所定の送信信号と同じ周波数
の信号を用いて復調し、前記PN符号を抽出する抽出手
段と、その抽出手段で抽出された抽出信号中に前記所定
のPN符号の一致を検出したときに所定のパルスを発生
するPN符号一致度検出手段と、前記検出手段が発生し
たパルスの間隔を検出する間隔検出手段と、前記PN符
号一致度検出手段が検出した一致状態の有無で前記レー
ル上の列車有無を検知する検知手段と、前記間隔検出手
段が所定のパルスの間隔を検出したときに、その間隔に
対応した情報を出力する情報出力手段とを有することを
特徴とする列車位置検知装置。
【0008】
【作用】上記構成において、軌道回路を形成するレール
の始端側には、第1及び第2信号拡散手段で拡散された
拡散信号が送出手段により供給される。そして、そのレ
ールに列車が存在しないときは、レールの終端側から受
信された受信信号が送信信号と同じ周波数の信号を用い
て復調処理されて第1及び第2の信号拡散手段で用いら
れたPN符号が抽出される。次いで、検知手段は、PN
符号一致度検知手段が抽出信号中に第1又は第2の信号
拡散手段で用いたPN符号を検出したときは列車ありを
検知する。一方、そのレールに列車が存在するときは、
レールの終端側の信号レベルは低く、抽出信号中に第1
又は第2の信号拡散手段で用いたPN符号は検出されな
い。したがって、検知手段は、PN符号が検出されない
ことを条件に列車ありを検知する。さらに、レールに列
車が存在しないときに、パルス間隔検出手段が所定のパ
ルスの間隔を検出したときは、情報出力手段はその間隔
に対応した情報を出力する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、一実施例に係る列車位置検知装置の概略
構成図であって、軌道(本発明のレールに相当し、以下
レールという)Tは、所定間隔毎の閉そく区間(図1で
は、図面を簡略化するために閉そく区間Ti を中心に3
個の閉そく区間しか示されていない。)Ti ,Ti-1
i+1 に区分されている。
【0010】各閉そく区間Ti ,Ti-1 ,Ti+1 は、周
知のインピーダンスボンドを用いた区分でもよく、また
レール間にコンデンサ等を介在させた無絶縁区分でもよ
い。
【0011】本実施例装置は、各閉そく区間毎に設置さ
れるので、以下、閉そく区間Ti に対応した列車位置検
知装置を説明する。
【0012】先ず、送信設備としては、信号発生器1
a、第1,第2拡散回路2a,2b、加算回路3及び送
信器4が設けられている。信号発生器1aは、無変調又
は、所定の送信信号を変調回路により通常のAM,FM
等に変調処理された搬送波(本発明の送信信号に該当)
(fci)を第1,第2拡散回路2a,2bに出力するよ
うに構成されている。
【0013】第1拡散回路2aは、所定のPN符号(P
i')を発生させる第1PN符号発生器5aからの第1
PN符号を用いて搬送波(fci)を拡散処理した後、次
の加算回路3へ出力するように構成されている。また、
第2拡散回路2bは、上記PN符号(PNi')と同種の
PN符号で、かつそのPN符号とは位相付加器6で所定
の位相差θi'' を付加されたPN符号(PN
i'(θi'' ))(θi''は、第1PN符号との位相差を
表わし、情報に対応している。なお、この位相差につい
ては後述する。)の第2PN符号を用いて搬送波
(fci)を拡散処理した後、次の加算回路3へ出力する
ように構成されている。
【0014】送信器4は、周知の増巾器から形成されて
いて、出力をレールTの始端側イへ供給するように構成
されている。
【0015】次に、受信設備としては、受信器10、復
調回路11、マッチドフィルタ12及びパルス間隔検出
器13が設けられている。この受信器10は周知の増巾
回路で形成されていて、その出力信号を復調回路11へ
出力するように構成されている。
【0016】復調回路11は、上記信号発生器1aが上
記各拡散回路2a,2bへ送出した搬送波(fci)と同
じ搬送波(fci)を出力する信号発生器1bからの出力
を用いて割算処理し、マッチドフィルタ12へ出力する
ように構成されている。
【0017】マッチトフィルタ12は、周知の相関マッ
チドフィルタ回路から形成され、上記PN符号発生器5
aと同様のPN符号(PNi')をPN符号発生器5bか
ら入力し、復調回路11からのPN符号(PNi',PN
i'(θi'' ))との一致状態を検出して軌道リレーTR
を駆動するように構成されているとともに、PN符号の
一致状態を検出する毎にパルス信号を発生するように構
成されている。
【0018】なお、送,受信設備が同一機器室内に設置
されるときは、各信号発生器1a,1b、PN符号発生
器5a,5bをそれぞれ単一で構成して各拡散回路2
a,2b、復調回路11及びマッチドフィルタ12に搬
送波、PN符号をそれぞれ供給することができる。この
場合は、有線により接続でき、また、同期処理は極めて
容易に行うことができる。
【0019】パルス間隔検出器13は、いずれかのPN
符号を検出したときに、軌道リレーTRを扛上させて閉
そく区間Ti に列車aが存在しないことを検知し、又い
ずれのPN符号も検出しないときは、軌道リレーTRを
落下させて閉そく区間Ti に列車aが存在することを検
知するように構成されている。又このTRの動作、落下
とパルス信号の間隔から得られる情報を基に閉ソク区間
i の終端側に建てられる信号機の現示を選び表示する
ように構成されている。又マッチドフィルタ12が各P
N符号(PNi ,PNi'(θi'' ))を検出したときに
発したパルス信号の間隔、つまり両PN符号の位相差を
検出し情報を得る。その情報とTRの状態を基に後方の
閉そく区間Ti-1 へ所定の情報、例えば閉ソク区間Ti
の信号機の現示信号内容を送出し、Ti-1 の送信情報を
決める。
【0020】搬送波(fci)の周波数を相隣接する閉そ
く区間Ti-1 ,Ti+1 と異ならせることは、従来の軌道
回路を使用した列車位置検知装置と同じであるが、PN
符号の種類又はPN符号の位相を異ならせることは、本
発明の構成によってもたらされる特徴である。
【0021】ここで、PN符号の種類を異ならせるに
は、例えば、閉そく区間Ti でm系列符号の内の1つの
PN符号を用いたときは、右隣りの閉そく区間Ti-1
は、このPN符号を符号長の同じm系列のもう1つの符
号を用いることである。
【0022】また、同一閉そく区間で用いるPN符号の
位相を異ならせるときは、PN符号発生器5aのPN符
号(PNi')と位相付加器で処理されたPN符号(PN
i'(θi'' ))との間にθi'' の位相差を有することで
ある。なお、このθi'' は、例えばPN符号の2ビット
としたときは、後方の閉そく区間Ti-1 に対してY現示
(黄色現示)を、又4ビットとしたとはY・G現示(黄
色,青色現示)の情報となるように意味付けされる。
【0023】本実施例装置においては、搬送波(fci
は相隣接する閉そく区間Ti-1 ,Ti+1 と異なるものを
用いるとともに、PN符号は各閉そく区間Ti
i-1 ,Ti+1 で同じPN符号を用い、さらに同一閉そ
く区間内で位相を異ならせて用いている。したがって、
隣接する閉そく区間同志で互いに干渉することなく送,
受信することが可能である。又、装置を簡略化するため
には、搬送波fciは各閉そくで同一としても良く、それ
なりの相互干渉の低下が出来る。
【0024】次ぎに、本実施例装置の検知動作について
説明する。先ず、閉そく区間Ti に列車aが存在しない
場合について説明する。
【0025】信号発生器1から送出された搬送波
(fci)は各拡散回路2a,2bで各PN符号(P
i',PNi'(θi'' ))を用いてそれぞれ拡散処理さ
れて拡散信号となった後、加算回路3で重畳され、送信
器4を介してレールTの始端側イに供給される。
【0026】レールTの終端側ロでは、レールTの長さ
に起因した減衰を伴う搬送波を含む拡散信号が存在す
る。そして、この拡散信号は、受信器10で増巾処理さ
れたのち、復調回路11で搬送波(fci)を用いて復調
処理して元のPN符号(PNi',PNi'(θi'' ))が
抽出される。なお、必要に応じて、復調回路11で処理
された信号は、ロ−パスフィルタによりフィルタ処理さ
れた後、次のマッチドフィルタ12に送出される。
【0027】次いで、マッチドフィルタ12は、図2に
示されるように、復調回路11の出力中にPN符号(P
i',PNi'(θi'' ))が存在しているかを検出し、
検出する毎にパルス信号を発生させる。そして、パルス
信号の発生を条件に軌道リレーTRを扛上する。この
際、例えば、閉そく区間Ti に商用電源高調波に起因す
るノイズや軌道Tに隣接する他の軌道を走行する列車か
ら送出されたノイズ等が存在していても、そのノイズを
無視してパルス信号を得ることができるので、極めて耐
ノイズ性の高い列車位置検知とすることができる。
【0028】パルス間隔検出器13が2つのPN符号
(PNi',PNi'(θi'' ))を検出し、かつ両PN符
号の位相差θi'' を検出したときは、その位相差θi''
と軌道リレ−TRの状態から対応する情報を後方の閉そ
く区間Ti-1 に対して送出する。なお、位相差θ
i'' は、2番目のPN符号が検出された後、次の一番目
のPN符号が検出されるまでの間隔に相当する位相差
α′よりも小さく設定して、区別できるようにしてある
(図2参照)。
【0029】他方、閉そく区間Ti に列車aが存在する
と、レールTは列車aの車軸により短絡されるので、終
端側ロの拡散信号のレベルは小さく、したがって受信器
10の出力レベルも小さくなる。このため、マッチドフ
ィルタ12は軌道リレーTRの扛上を維持できず落下す
る。この軌道リレーTRの落下により列車aが閉そく区
間Ti に存在したことを知ることができる。この場合、
両PN符号(PNi',PNi'(θi'' ))は検出されな
いから次の閉そくTi-1 の情報は「Ti のTR落下」と
いう情報をθi'' に変換し送出する。
【0030】
【発明の効果】本発明に係る列車位置検知装置は、所定
の送信信号を所定のPN符号で拡散処理する第1の信号
拡散手段と、前記所定の送信信号を前記所定のPN符号
に対して所定の情報に対応した位相差を有するPN符号
で拡散処理する第2の信号拡散手段と、前記第1及び第
2の拡散手段で拡散された拡散信号を軌道回路を形成す
るレールの始端側に送出する送出手段と、前記レールの
終端側から前記拡散信号を受信する受信手段と、前記受
信手段で受信された受信信号を前記所定の送信信号と同
じ周波数の信号を用いて復調し、前記PN符号を抽出す
る抽出手段と、前記抽出手段で抽出された抽出信号中に
前記所定のPN符号の一致を検出したときに所定のパル
スを発生するPN符号一致度検出手段と、前記検出手段
が発生したパルスの間隔を検出する間隔検出手段と、前
記PN符号一致度検出手段が検出した一致状態の有無で
前記レール上の列車有無を検知する検知手段と、前記間
隔検出手段が所定のパルスの間隔を検出したときに、そ
の間隔に対応した情報を出力する情報出力手段とからな
るので、耐ノイズ性が高く隣接軌道回路との相互干渉の
無い列車位置検知装置とすることができるとともに、情
報伝達を行うことが可能となる。更に送信側、受信側で
同期回線の不要な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例装置の概略構成図である。
【図2】マッチドフィルタの出力状態を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1a,1b 信号発生器 2a,2b 第1,第2拡散回路(第1,第2拡散手
段) 3 加算回路 4 送信器(送出手段) 5a,5b PN符号発生器 10 受信器(受信手段) 11 復調回路(抽出手段) 12 マッチドフィルタ(一致度検出手段) 13 パルス間隔検出器(検知手段,情報出力手段)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−211162(JP,A) 特開 昭59−2458(JP,A) 特開 昭60−4340(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 1/00 - 29/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の送信信号を所定のPN符号で拡散
    処理する第1の信号拡散手段と、 前記所定の送信信号を前記所定のPN符号に対して所定
    の情報に対応した位相差を有するPN符号で拡散処理す
    る第2の信号拡散手段と、 前記第1及び第2の拡散手段で拡散された拡散信号を軌
    道回路を形成するレールの始端側に送出する送出手段
    と、 前記レールの終端側から前記拡散信号を受信する受信手
    段と、 前記受信手段で受信された受信信号を前記所定の送信信
    号と同じ周波数の信号を用いて復調し、前記PN符号を
    抽出する抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された抽出信号中に前記所定のPN
    符号の一致を検出したときに所定のパルスを発生するP
    N符号一致度検出手段と、 前記検出手段が発生したパルスの間隔を検出する間隔検
    出手段と、 前記PN符号一致度検出手段が検出した一致状態の有無
    で前記レール上の列車有無を検知する検知手段と、 前記間隔検出手段が所定のパルスの間隔を検出したとき
    に、その間隔に対応した情報を出力する情報出力手段
    と、 を有することを特徴とする列車位置検知装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015222124A (ja) * 2015-07-09 2015-12-10 株式会社ユピテル 取付具

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