JP3152870B2 - 列車検知装置 - Google Patents

列車検知装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無絶縁軌道回路を
利用した列車検知装置に係り、特にスペクトラム拡散通
信方式を採用したものに関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、先に、特開平5−2544
31号公報あるいは特開平7−205813号公報等に
おいて、スペクトラム拡散(SS)通信方式を採用した
列車検知装置を提案している。
【0003】上記提案に係る列車検知装置は、レールを
所定長さに区分して形成された検知区間(軌道回路)の
一方から所定の周波数を有する送信信号(以下、搬送波
というときもある。)を所定のPN(擬似雑音)符号で
拡散処理して送出するとともに、検知区間の他方から受
信した受信信号を上述と同一のPN符号で逆拡散処理す
るようにしている。
【0004】上記SS通信方式を採用した列車検知装置
において、検知区間に列車が在線していないときは、逆
拡散処理された信号中から搬送波が抽出されるが、その
検知区間に列車が在線するときは、検知区間は列車の車
軸(車輪)で短縮されて受信レベルが低下し、逆拡散処
理された信号中から搬送波が抽出されることがない。
【0005】したがって、検知区間の他方から受信した
受信信号から搬送波が抽出されたか否かにより、従来の
軌道回路を用いた列車検知装置と同様に、列車の有無を
検知することができる。しかも、送受信をSS通信方式
としているので、耐雑音性に優れた列車検知装置とする
ことができる特長を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、無絶縁軌道
回路を利用した列車検知装置にさらにSS通信方式を採
用する場合、各検知区間で使用されるPN符号は、種類
の異なるPN符号の選択等の困難さから同一PN符号を
各検知区間毎に位相を変えて、つまり基準となる同一の
PN符号を数ビットないし数十ビットずらして各検知区
間に割当て使用することが考えられる。
【0007】このように、同一のPN符号(PN1 )を
用い、その位相位置を検知区間毎に割当てられたSS通
信方式を採用した列車検知装置においては、各検知区間
毎に種類の異なるPN符号(PN1 ),(PN2 ),
(PN3 )…を用いるよりも相互相関値を低減すること
ができる。しかし、その相互相関値は「1/PN符号長
(PN1 )」となるので、0とはならない(例えば、P
N符号(PN1 )が7ビットの場合は1/7とな
る。)。隣接する他の検知区間からの漏れ信号のレベル
が大きいと、その大きさに応じて相関値が大きくなると
いう不都合が発生し、自信号と他信号の区別に支障をき
たすおそれがある。
【0008】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、隣接する他の
検知区間からの漏れ信号のレベルが大きい場合でも、誤
検知の生じない列車検知装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る列車検知装
置は、上記目的を達成するために、列車の走行するレー
ルを所定の長さに区分して形成された検知区間の一方
に、他の検知区間で用いられているPN符号と同一であ
って、各検知区間毎に割当てられた所定の位相差を有す
るPN符号を用いて所定の送信信号を拡散処理し、その
拡散処理された信号を送出する送信器と、上記検知区間
の他方から受信した信号を処理する受信器とからなる列
車検知装置であって、前記受信器は、前記受信した信号
の一方を前記受信器の設けられている検知区間に割当て
られたPN符号を用いて逆拡散処理する第1の逆拡散処
理手段と、前記受信した信号の他方を前記第1の逆拡散
処理手段で用いられたPN符号を所定の数ビットずら
し、かつ反転させた所定のPN符号を用いて逆拡散処理
する第2の逆拡散処理手段と、それら第1及び第2の逆
拡散処理手段の出力を加算する加算手段と、その加算手
段で処理された信号中に前記送信器側からの所定の送信
信号が含まれているか否かにより前記検知区間内におけ
る列車の有無を検知する検知手段と、を有することを特
徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係る列車
検知装置の概略構成図であって、列車イの走行するレー
ルrは、複数(図示の例では3個)の軌道回路1T,2
T…に区分され、検知区間が形成されている。したがっ
て、本発明で軌道回路と検知区間とは同じ意味で用いら
れている。
【0011】各軌道回路1T,2T…の一方には送信器
aが、また、その他方には受信器bが接続されている。
なお、図1では、図面を簡略化するために、軌道回路1
Tにのみ送信器a及び受信器bが示されているが、他の
軌道回路2T,3T…も同様に送信器a及び受信器bが
接続されている。なお、各軌道回路1T,2T…の送受
信器は同一構成であるので、以下、図示の軌道回路1T
の送受信器を中心に説明する。
【0012】なお、送信器aを各軌道回路1T,2T…
のほぼ中心部に接続し、受信器を各軌道回路1T,2T
…の両側にそれぞれ接続するようにすると、一つの検知
区間の距離が小さくなり、きめの細かい列車検知を行う
ことができる。
【0013】送信器aは、軌道回路1Tに割当てられた
所定の周波数を有する搬送波(f1)を出力する搬送波
発生回路1と、出力された搬送波(f1 )を軌道回路1
Tに割当てられたPN符号、すなわち、図2に示される
ように、所定の基準PN符号(PN1 (θ0 ))を所定
の位相差を有して割当てられたPN符号(PN1 (θ1
))を用いて拡散処理する拡散回路2と、拡散された
信号をレールrに送出する送信回路3から構成されてい
る。
【0014】受信器bは、レールrから信号を受信する
受信回路10と、この受信回路10で受信した信号をバ
ンドパスフィルタ11を介して逆拡散処理する第1の逆
拡散回路12と、第2の逆拡散回路13と、これら両逆
拡散回路12,13の出力をバンドパスフィルタ14,
15でそれぞれ処理したのち加算する加算回路16と、
この加算回路16から出力された信号を処理し、所望の
信号(送信器aからの搬送波)のレベルを検出して検知
リレー1TRを駆動させるレベル判定回路17とを有し
ている。
【0015】上記第1の逆拡散回路12では、送信器a
の拡散回路2で用いられたPN符号と同じPN符号(P
N1 (θ1 ))を用いて逆拡散処理される。また、第2
の逆拡散回路13では、遅延回路18でそのPN符号
(PN1 (θ1 ))を数ビット(例えばPN1 (θ1 )
が7ビット構成であれば3ビット)ずらし、さらに、反
転回路で符号を逆転させたPN符号を用いて逆拡散処理
される。
【0016】次に、図3の波形図を用いて列車検知動作
について説明する。なお、図3の,は、図1の,
の各地点における波形を示している。
【0017】図1において、今、検知区間1Tに列車イ
が在線していないものとする。この場合、送信器aから
の信号は、列車イの車軸(車輪)で短絡されることがな
いので、所定のレベルで受信器bの受信回路10に入力
される。
【0018】受信回路10からの一方の信号は、バンド
パスフィルタ11を介して第1の逆拡散回路12で逆拡
散処理されると、送受信器a,b側のPN符号(PN1
(θ1 )の位相が希望信号(搬送波)と合致しているの
で最大信号が得られる(図3の(1)参照)。
【0019】また、受信回路10からの他方の信号は、
第2の逆拡散回路13で逆拡散処理されるが、ここで用
いられるPN符号は、遅延回路18で数ビット位相がず
らされているので、拡散されたままの信号となる(図1
の(2)参照)。
【0020】次いで、両逆拡散回路12,13の出力
は、加算回路16で加算処理される。ところで、第1の
逆拡散回路12で拡散処理された後の出力レベルを
「1」とすると、第2の逆拡散回路13の出力レベル
は、基準PN符号(PN1 (θ0 ))の符号長分の1で
あり、つまり、基準PN符号(PN1 (θ0 ))が7ビ
ットのときは1/7(図3では1/N。ここでNは符号
長のビット数を表わしている。)となる。
【0021】すなわち、図3の(1)の出力レベルは、
図3の(2)の出力レベルよりも十分に大きいので
((1)>>(2))、加算回路16で加算された後の
出力レベルは十分な大きさを有している。したがって、
レベル判定回路17においては、列車検知を何ら不都合
なく行うことができる。
【0022】次に、検知区間1Tに列車イが在線したも
のとする。この場合、送信器aからの信号は、列車イの
車軸(車輪)で短絡される送信器aからの信号は入力さ
れず、隣接する検知区間2Tからの信号のみが受信器b
に入力される(実際は、検知区間2Tに隣接する検知区
間3Tからも入力されるが、その入力レベルは距離が離
れている分だけ小さいので、また、説明が煩雑になるの
で、ここでは検知区間2Tのみを考える。)。
【0023】受信回路10からの一方の信号は、バンド
パスフィルタ11を介して第1の逆拡散回路12で逆拡
散処理されるが、ここで使用されるPN符号(PN1
(θ1))は、検知区間2TのPN符号(PN1 (θ2
))の位相と位相が相違するので、拡散されたままの
信号が得られる(図3の(3)参照)。
【0024】また、受信回路10から他方の信号は、第
2の逆拡散回路13で逆拡散処理されるが、ここで用い
られるPN符号は、遅延回路18で数ピッチ位相がずら
れさているので、上記図3の(2)と同様に拡散された
ままの信号となる(図1の(4)参照)。しかも、ここ
で用いられるPN符号は、反転回路19で反転されてい
るので、上記(4)の波形と反対の関係に保たれてい
る。
【0025】次いで、両逆拡散回路12,13の出力
は、加算回路16で加算処理される。ところで、第1の
逆拡散回路12の出力レベルは「1/N」となるのに対
し、第2の逆拡散回路13の出力レベルは、反転した
「−1/N」となるので、その和は「0」となる。
【0026】すなわち、検知区間1Tに列車イが在線し
たときの加算回路16の出力レベルは0となることを示
している。したがって、レベル判定回路17において
は、列車検知区間1Tに列車が在線しているときは、他
の検知区間からの漏れ信号を排除して列車検知を行うこ
とができる。
【0027】以上のように、上述の列車検知装置におい
ては、他の検知区間からの漏れ信号を効果的に排除して
高精度に列車検知を行うことができる。
【0028】
【発明の効果】本発明に係る列車検知装置は、SS通信
方式を採用した受信器に、受信した信号の一方を前記受
信器の設けられている検知区間に割当てられたPN符号
を用いて逆拡散処理する第1の逆拡散処理手段と、受信
した信号の他方を前記第1の逆拡散処理手段で用いられ
たPN符号を所定の数ビットずらし、かつ反転させた所
定のPN符号を用いて逆拡散処理する第2の逆拡散処理
手段と、これら両逆拡散処理手段の出力を加算する加算
手段と、加算処理された信号中に送信器側からの所定の
送信信号が含まれているか否かにより検知区間内におけ
る列車の有無を検知する検知手段とを設けたので、他の
検知区間からの漏れ信号を効果的に排除して高精度に列
車検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る列車検知装置の概
略構成図である。
【図2】検知区間に対するPN符号の割当てを示す説明
図である。
【図3】図1の,の地点における波形図である。
【符号の説明】
3 拡散回路 12 第1の逆拡散回路 13 第2の逆拡散回路 16 加算回路 17 レベル判定回路 a 送信器 b 受信機器 1TR 検知リレー 1T,2T… 軌道回路(検知区間)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−254431(JP,A) 特開 平5−254438(JP,A) 特開 平7−205813(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 1/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 列車の走行するレールを所定の長さに区
    分して形成された検知区間の一方に、他の検知区間で用
    いられているPN符号と同一であって、各検知区間毎に
    割当てられた所定の位相差を有するPN符号を用いて所
    定の送信信号を拡散処理し、その拡散処理された信号を
    送出する送信器と、上記検知区間の他方から受信した信
    号を処理する受信器とからなる列車検知装置であって、 前記受信器は、 前記受信した信号の一方を前記受信器の設けられている
    検知区間に割当てられたPN符号を用いて逆拡散処理す
    る第1の逆拡散処理手段と、 前記受信した信号の他方を前記第1の逆拡散処理手段で
    用いられたPN符号を所定の数ビットずらし、かつ反転
    させた所定のPN符号を用いて逆拡散処理する第2の逆
    拡散処理手段と、 前記第1及び第2の逆拡散処理手段の出力を加算する加
    算手段と、 前記加算手段で処理された信号中に前記送信器側からの
    所定の送信信号が含まれているか否かにより前記検知区
    間内における列車の有無を検知する検知手段と、 を有することを特徴とする列車検知装置。
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