JP3197931B2 - 列車位置検知装置 - Google Patents

列車位置検知装置

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JP3197931B2
JP3197931B2 JP8970692A JP8970692A JP3197931B2 JP 3197931 B2 JP3197931 B2 JP 3197931B2 JP 8970692 A JP8970692 A JP 8970692A JP 8970692 A JP8970692 A JP 8970692A JP 3197931 B2 JP3197931 B2 JP 3197931B2
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淳 菅原
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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
ON,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
にあるために、S/N比が低くなりやすく、また、隣接
軌道回路との相互干渉を無くすために、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。
【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、スペクトラム
拡散通信方式を応用してS/N比が高く、回路構成の簡
単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
PN符号発生器から発生される所定のPN符号で拡散
処理する信号拡散手段と、その信号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
を抽出する抽出手段と、その抽出手段で抽出された前記
拡散信号を前記PN符号発生器から発生される所定の
N符号で逆拡散処理する信号逆拡散手段と、その信号逆
拡散手段で処理された信号のレベル変化から前記レール
上の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。
【0008】
【作用】上記構成において、軌道回路を構成するレール
の始端側には、PN符号発生器からのPN符号を用いて
信号拡散手段で拡散された送信信号が送出手段により送
出される。そして、そのレール上に列車が存在しないと
きは、レールの終端側から抽出された信号は上述のPN
符号発生器からのPN符号を用いて逆拡散手段で逆拡散
され検知手段で列車なしを検知する。他方、そのレール
上に列車が存在するときは、送出手段から送出された送
信信号は短絡されるので、逆拡散された出力レベルは小
さく、検知手段は列車ありと検知する。
【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
レールというときもある。)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T
i を中心に3個の閉そく区間しか示されていない。)T
i ,Ti-1 ,Ti+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を介在させる等の無絶縁の区分で
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】閉そく区間Ti のレールTの始端側(列車
aが閉そく区間Ti から進出する側)イと、終端側(列
車aが閉そく区間Ti に進入する側)ロとが機器室bに
電気的に接続されている。
【0013】機器室bには、送・受信設備が設置されて
いて、列車aの閉そく区間Ti における位置が検知でき
るように構成されている。
【0014】先ず、送信設備としては、信号発生器1、
拡散回路2及び送信器3が設けられている。信号発生器
1は、無変調又は所定の送信信号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)を拡散回路2に出力するように構成
されている。
【0015】拡散回路2は、所定のPN符号(PN
i'(θi'' ))を発生させるPN符号発生器4からのP
N符号を用いて搬送波(fci)を拡散処理した後、次の
送信器3へ出力するように構成されている。
【0016】送信器3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。
【0017】次に、受信設備としては、受信器5、逆拡
散回路6、フィルタ回路7及び検知回路8が設けられて
いる。この受信器5は周知の増巾回路で形成されてい
て、その出力信号を逆拡散回路6へ出力するように構成
されている。
【0018】逆拡散回路6は、上記PN符号発生器4が
上記拡散回路2へ送出したPN符号(PN
i'(θi'' ))を用いて逆拡散処理するように構成され
ている。なお、逆拡散回路6、拡散回路2及びPN符号
発生器4は、同一機器室b内に設置され有線により接続
されているので、同期処理は極めて容易に行うことがで
きる。したがって、送・受信設備が隔離されている通常
のスペクトラム拡散通信のような、複雑な同期回路等を
一切設ける必要がなく、又、同期の安定性も極めて高く
出来る。このため、構造が簡単で安価に製作することが
できる。
【0019】フィルタ回路7は周知のバンドパスフィル
タから形成されていて、逆拡散回路6からの出力をフィ
ルタ処理して検知回路8へ出力するように構成されてい
る。この逆拡散回路6の逆拡散処理により、送信信号
は、元の信号に変換され、また、雑音は、拡散されフィ
ルタ−回路7を通過するので雑音成分は非常に小さくな
る。従って、非常にS/Nが改善される。
【0020】検知回路8は、周知の整流回路と検波回路
を含んでいて、軌道リレーTRを駆動するように構成さ
れている。
【0021】上記構成の本実施例装置は、閉そく区間T
i がインピーダンスボンド等で交流信号に対して電気的
に絶縁されている場合でももちろん適用できる。しか
し、このような絶縁設備を持たない無絶縁式の場合は、
相隣接する閉そく区間Ti+1 ,Ti-1 との干渉を防止す
るために、搬送波(fci)の周波数、PN符号の種類、
PN符号の位相のいずれか一つ、またはこれらのうちの
2つ、さらには全てを相隣接する閉そく区間Ti+1 ,T
i-1 で用いるものと異なるものが用いられる。
【0022】搬送波の(fci)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
発明の構成の特徴である。
【0023】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符号を同一符号長のm系列符号の別のもう
1つを用いることである。また、PN符号の位相を異な
らせるには、図2に示されるように、全ての閉そく区間
i ,Ti-1 ,Ti+1 で同一のPN符号(PNi')を用
いたときに、例えばθi'' だけ相隣接する閉そく区間T
i-1 ,Ti+1 と相違させることである。
【0024】本実施例装置において、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 ,T
i-1 ,Ti+1 で異なるPN符号PNi'を用い、かつ位相
をθi'' だけ互いにずらして用いている。したがって、
相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、搬送波(fci),
PN符号(PNi'),PN符号の位相(θi'' )の内ど
れか1つ又は、2つは、同じものを用いることにより装
置を簡略化しても、干渉防止することが出来る。
【0025】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。
【0026】信号発生器1から送出された搬送波
(fci)は拡散回路2でPN符号(PNi'(θi'' ))
を用いて拡散処理されて拡散信号となって送信器3を介
してレールTの始端側イに供給される。
【0027】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5で増巾処理され
たのち、上記PN符号(PNi'(θi'' ))で逆拡散処
理され、元の搬送波(fci)が抽出される。
【0028】上記の拡散及び逆拡散処理によって、例え
ば、閉そく区間Ti に商用周波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、スペクトラム通信
の特徴である耐ノイズ性により、これらノイズが効果的
に除去されて元の搬送波(fci)のみが抽出される。
【0029】その後は、周知の列車検知装置と同様にフ
ィルタ回路7及び検知器8によって軌道リレーTRが扛
上される。
【0030】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
5の出力レベルも小さくなる。このため、検知器8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。もちろん、列車aを検知し
ている状態においても受信器5の出力は逆拡散回路6で
逆拡散処理されているので、ノイズは効果的に除去され
る。
【0031】以上のように、本実施例装置は、列車aの
検知用に送出する信号を拡散,逆拡散処理して耐ノイズ
性を高めS/N比を改善でき、しかも拡散,逆拡散処理
は、同一機器室b内に設けられたPN符号発生器4から
のPN符号(PNi'(θi''))を用いるので、複雑な
周期回路等を必要とすることなく、構造簡単に実施でき
る特長がある。
【0032】
【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PN符号発生器から発生される所定のPN
符号で拡散処理する信号拡散手段と、その信号拡散手段
で拡散された前記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
ら前記拡散信号を抽出する抽出手段と、その抽出手段で
抽出された前記拡散信号を前記PN符号発生器から発生
される所定のPN符号で逆拡散処理する信号逆拡散手段
と、その信号逆拡散手段で処理された信号のレベル変化
から前記レール上の列車の有無を検知する検知手段とか
らなるので、特に、通常のSS通信で大きな比重を占め
る同期回路が不要となるため回路構成が簡単である。し
かも、耐ノイズ性が高く、隣接軌道回路との干渉が少な
い列車位置検知装置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】PN符号の位相差を示す説明図である。
【符号の説明】
1 信号発生器 2 拡散回路(拡散手段) 3 送信器(送出手段) 4 PN符号発生器 5 受信器(抽出手段) 6 逆拡散回路(逆拡散手段) 8 検知回路(検知手段)
───────────────────────────────────────────────────── 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PN符号発生器から発
    生される所定のPN符号で拡散処理する信号拡散手段
    と、 前記信号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抽出する抽出手
    段と、 前記抽出手段で抽出された前記拡散信号を前記PN符号
    発生器から発生される所定のPN符号で逆拡散処理する
    信号逆拡散手段と、 前記信号逆拡散手段で処理された信号のレベル変化から
    前記レール上の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位置検知装置。
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JP2701197B2 (ja) * 1994-09-27 1998-01-21 株式会社京三製作所 可搬形軌道回路装置
JP2701196B2 (ja) * 1994-09-27 1998-01-21 株式会社京三製作所 可搬形列車検知装置
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