JP3152875B2 - 列車位置検知装置 - Google Patents

列車位置検知装置

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JP3152875B2 JP4531996A JP4531996A JP3152875B2 JP 3152875 B2 JP3152875 B2 JP 3152875B2 JP 4531996 A JP4531996 A JP 4531996A JP 4531996 A JP4531996 A JP 4531996A JP 3152875 B2 JP3152875 B2 JP 3152875B2
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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、その検知情報の正当性を判定できるようにしたもの
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軌道回
路の一部とし、その軌道回路の始端側(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、その軌道回路の終端側(列車が侵入する側)
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、軌道回路内に列車が存
在し、レールが列車の車軸(車輪)で短絡されたときは
受信器の受信レベルは低下し、一方、軌道回路内に列車
が存在しないときは受信レベル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ON,O
FFさせれば、そのON,OFF状態で軌道回路、つま
り、閉そく区間内の列車有無を検知することができる。
【0004】上記軌道回路は、相隣接する軌道回路とイ
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、相隣接する軌道回路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
隣接する軌道回路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】ところで、上記従来の軌道回路を利用した
列車位置検知装置において、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、隣接する軌道との相互干渉を
無くすため、搬送周波数を変え、又は軌道の境界に共振
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。
【0006】そこで、本出願人は、このような欠点を解
決するために、耐雑音特性の高い列車位置検知装置とし
て、軌道回路を形成するレールの始端側に列車検知用信
号を所定のPN符号で拡散処理して供給し、そのレール
の終端側からその拡散処理された信号を受信するととも
に、そのPN符号で逆拡散処理してその列車検知用信号
を検出できるように構成し、その検出された受信信号の
レベル変化により、そのレール上の列車の有無を検知す
るようにした列車位置検知装置を提案している(例え
ば、特開平5−254431号公報等)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記提案に係る列車位
置検知装置は、列車検知を耐雑音特性を高くして実現で
きるという特長を有しているが、本発明は、さらに改良
を加えて、列車検知情報の正当性を判定して、より安全
性に優れた列車位置検知装置を提供することを目的とし
ている。
【0008】
【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、軌道回路を形成
するレールの始端側に所定の周波数を有する搬送波を所
定のPN符号で拡散処理して生成した信号を送出する送
出手段を設けるとともに、そのレールの終端側にその送
出された信号を受信する受信手段を設けてなる列車位置
検知装置において、前記送出手段には、前記レールの始
端側に送出する信号以外にその始端側に送出する信号と
所定の位相差を有するチェック用信号を送出するチェッ
ク信号生成送出手段を設け、前記受信手段には、前記送
出手段から送出されてきたチェック信号を受信するチェ
ック信号受信手段を設けるとともに、そのチェック信号
が受信されているとき正常と判定し、そのチェック信号
が受信されないとき異常と判定する判定手段を設けた、
ことを特徴としている。また、前記所定の周波数を有す
る搬送波を所定のPN符号で拡散処理した信号は、軌道
回路を形成するレールの始端側以外に、その軌道回路を
形成するレールを所定間隔毎に区分し、かつ互いに所定
の位相差を設けてその区分されたレールに送出するもの
であることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は、列車位置検知装置の概
略構成図であって、Tはレールrを所定の長さに区分し
て一つの閉そく区間を形成する軌道回路である。なお、
ここでは、図面を簡略化するために1個の軌道回路しか
示されていないが、この軌道回路は、図示の軌道回路T
の前後方向にも多数の軌道回路が設けられている。ま
た、各軌道回路の区分は、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。
【0010】以下、閉そく区間Tに対応した列車位置検
知装置を説明する。
【0011】軌道回路Tを形成するレールrの始端側に
は、増幅回路等から形成された送信器1から所定の信号
が供給されるように構成されている。
【0012】この送信器1から送出される信号は、搬送
波発生回路2からの所定の周波数を有する搬送波(f
c)を、PN符号発生回路(PNG)3からの所定の基
準のPN符号(PNi )を用いて第1拡散回路4で拡散
処理されたものである。
【0013】上記第1拡散回路4で用いられるPN符号
(PNi )は、遅延回路5で所定時間(D)遅延処理さ
れている。また、遅延処理されないPN符号(PNi )
を用いて、第2拡散回路6で搬送波発生回路2からの搬
送波(fc)を拡散処理して、後述する受信器側に直接
送出するように構成されている。
【0014】軌道回路Tを形成するレールrの終端側に
は、フィルタ及び増幅回路等から形成された受信器10
が接続されていて、上記送信器1側から送出された信号
を受信できるように構成されている。
【0015】受信器10の出力信号は、加算回路11に
おいて、上述した送信器1側からの遅延処理されていな
い拡散信号と加算処理されるように構成されている。そ
して、その加算処理された信号は、上記搬送波発生回路
2からの信号(fc)を用いて復調回路12において復
調処理されるように構成されている。したがって、復調
回路12からは、軌道回路Tを経由した遅延処理された
PN符号(PNi )と、遅延処理されることなく、かつ
直接供給されたPN符号(PNi )とを含む信号が出力
される。
【0016】復調回路12からの出力信号は、ローパス
フィルタ13を介して相関器14に入力されるように構
成されている。そして、この相関器14において、基準
のPN符号(PNi )との相関値が求められるように構
成されている。
【0017】図1の右下に示される波形は、相関器14
における相関値を示している。ここでチェック用信号
は、送信器1側から遅延処理されることなく直接送出さ
れてきた信号であり、また、受信信号は、軌道回路T
を経由してきた信号を意味している。
【0018】したがって、チェック用信号は、軌道回
路Tに列車イが存在していても、また、存在していない
ときでも、常時、PNG3から送出されるPN符号1周
期毎に出現し、他方、受信信号は、軌道回路Tに列車
イが存在するときは、列車イの車軸(車輪)で短絡され
るので出現せず、軌道回路Tに列車イが存在しないとき
のみ出現する。
【0019】図1中、相関値判定回路15は、相関器1
4の相関値出力状態を監視して、列車検知情報及びその
列車検知情報の正常性を判定するように構成されてい
る。
【0020】すなわち、軌道回路Tの列車イの有無にか
かわらず、チェック用信号が所定の周期毎に出現して
いなければ、列車位置検知装置に異常が生じていると判
定し、また、そのチェック用信号が出現していても、
軌道回路Tに列車イが存在していないとき、チェック用
信号と受信信号との間に所定の間隔、つまり、遅延
回路5で規定された遅延時間(D)を有していないとき
も、列車位置検知装置に異常が発生したとして、その旨
の検出信号を出力することができるように構成されてい
る。
【0021】もちろん、相関値判定回路15は、チェッ
ク用信号が所定の周期毎に出現し、さらに、受信信号
がそのチェック用信号と所定の間隔を保って検出さ
れたとき、軌道回路T上に列車なしを、また、チェック
用信号が所定の周期毎に出現していて、受信信号が
出現しないとき、軌道回路T上に列車ありの検出信号を
出力できるように構成されている。
【0022】したがって、上記構成の列車位置検知装置
は、列車位置情報の正当性を判定しながら列車位置を検
出することが可能となる。
【0023】なお、上述の例では、遅延処理した拡散信
号を列車位置検知用信号とし、遅延処理しない拡散信号
をチェック用信号としたが、これを逆にするようにして
もよい。
【0024】図2は、本発明の他の実施形態を示すもの
であって、上記図1と同一構成要素については同じ数字
の符号が付されている。ここでは、軌道回路Tを形成す
るレールrを複数(図示の例では6個)に細分し、軌道
回路Tのどの位置に列車イが存在するかを検知できるよ
うにしている。
【0025】図2中、a1 〜a6 は、細分されたレール
rに送信信号をそれぞれ供給する送信設備を表し、b
は、図1の受信器1側に該当している。
【0026】図2中、20は、同期回路であって、基準
のPN符号(PNi )を発生させるPGN3a〜3gを
所定の間隔を保ってサイクリックに駆動制御できるよう
に構成されている。図示の(PN0 )〜(PN6 )は、
サイクリックの順序を加味したPN符号の出力を表して
いる。なお、図2中、1′,10′,6′,10″は、
上記図1で省略されている接続トランス、増幅回路、バ
ンドパスフィルタを表している。
【0027】図2に示されるPN符号検出の回路構成
は、加算回路11の出力を二分するとともに、その二分
された一方の出力信号を反転回路21で反転された搬送
波(fc)で復調処理し、その後、両者をそれぞれ相関
処理している(図2の13a〜14a、13b〜14b
参照)。そして、相関値判定回路15の前処理として両
相関処理の出力を加算回路15′で加算処理するように
している。
【0028】図3は、加算回路15′の出力状態を示し
たもので、チェック用信号(PN0)は、軌道回路Tを
経由することなく直接送出されてきた信号であり、ま
た、受信信号(PN1 )〜(PN6 )は、軌道回路Tを
それぞれ経由してきた信号を意味している。
【0029】したがって、チェック用信号(PN0 )
は、軌道回路Tに列車イが存在していても、また、存在
していないときでも、常時、所定の周期毎に出現する。
他方、受信信号(PN1 )〜(PN6 )は、軌道回路T
に列車イが存在するとき、始端側から列車イの車軸(車
輪)が位置するところまで短絡されるので、その部分に
当たる受信信号は出現せず、また、軌道回路Tに列車イ
が存在しないときは全ての受信信号(PN1 )〜(PN
6 )が同期回路20の同期順に従って出現する。
【0030】相関値判定回路15は、上記図1と同様
に、相関値出力状態を監視して、列車検知情報及びその
列車検知情報の正当性を判定するように構成されてい
る。
【0031】上記構成の列車位置検知装置は、列車位置
情報の正当性を判定しながら、細かい範囲で列車位置を
検出することが可能となる。
【0032】
【発明の効果】本発明に係る列車位置検知装置は、軌道
回路を形成するレールの始端側に所定の周波数を有する
搬送波を所定のPN符号で拡散処理して生成した信号を
送出する送出手段を設けるとともに、そのレールの終端
側にその送出された信号を受信する受信手段を設けてな
る列車位置検知装置において、前記送出手段には、前記
レールの始端側に送出する信号以外にその始端側に送出
する信号と所定の位相差を有するチェック用信号を送出
するチェック信号生成送出手段を設け、前記受信手段に
は、前記送出手段から送出されてきたチェック信号を受
信するチェック信号受信手段を設けるとともに、そのチ
ェック信号が受信されているとき正常と判定し、そのチ
ェック信号が受信されないとき異常と判定する判定手段
を設けたので、列車位置検知情報の正当性を判定するこ
とができる。また、所定の周波数を有する搬送波を所定
のPN符号で拡散処理した信号は、軌道回路を形成する
レールの始端側以外に、その軌道回路を形成するレール
を所定間隔毎に区分し、かつ互いに所定の位相差を設け
てその区分されたレールに送出するものとしたときは、
列車位置を細かく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る列車位置検知装置
の概略構成図である。
【図2】本発明の他の実施の形態に係る列車位置検知装
置の概略構成図である。
【図3】受信されたPN符号のタイムチャートである。
【符号の説明】
1 送信器 2 搬送波発生回路 3 PN符号発生回路(PNG) 4 第1換算回路 5 遅延回路 6 第2拡散回路 10 受信器 11 加算回路 12 復調回路 13 ローパスフィルタ 14 相関器 15 相関値判定回路 T 軌道回路 r レール イ 列車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 1/18 B61L 1/10 H04B 1/707

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道回路を形成するレールの始端側に所
    定の周波数を有する搬送波を所定のPN符号で拡散処理
    して生成した信号を送出する送出手段を設けるととも
    に、そのレールの終端側にその送出された信号を受信す
    る受信手段を設けてなる列車位置検知装置において、 前記送出手段には、前記レールの始端側に送出する信号
    以外にその始端側に送出する信号と所定の位相差を有す
    るチェック用信号を送出するチェック信号生成送出手段
    を設け、 前記受信手段には、前記送出手段から送出されてきたチ
    ェック信号を受信するチェック信号受信手段を設けると
    ともに、そのチェック信号が受信されているとき正常と
    判定し、そのチェック信号が受信されないとき異常と判
    定する判定手段を設けた、 ことを特徴とする列車位置検知装置。
  2. 【請求項2】 所定の周波数を有する搬送波を所定のP
    N符号で拡散処理した信号は、軌道回路を形成するレー
    ルの始端側以外に、その軌道回路を形成するレールを所
    定間隔毎に区分し、かつ互いに所定の位相差を設けてそ
    の区分されたレールに送出するものであることを特徴と
    する請求項1記載の列車位置検知装置。
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