JP3272771B2 - 地上車上間情報伝送装置 - Google Patents
地上車上間情報伝送装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地上側と車上側、つま
り地上に設けられている管理センタと列車側とで相互に
情報伝送ができるようにした地上車上間情報伝送装置に
関する。
り地上に設けられている管理センタと列車側とで相互に
情報伝送ができるようにした地上車上間情報伝送装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の地上車上間情報伝送装置
は、地上から車上へのＡＴＣ情報等の情報（以下、デ−
タというときもある）伝送は、地上側に設けられている
地上送信器からの信号をレ−ルに印加し、車上側では車
上子（アンテナ）を介してレ−ルから信号を入力すると
ともに、列車に搭載した車上受信器で受信するように構
成されている。
は、地上から車上へのＡＴＣ情報等の情報（以下、デ−
タというときもある）伝送は、地上側に設けられている
地上送信器からの信号をレ−ルに印加し、車上側では車
上子（アンテナ）を介してレ−ルから信号を入力すると
ともに、列車に搭載した車上受信器で受信するように構
成されている。
【０００３】また、車上側から地上側へのデ−タ伝送
は、例えば駅部のレ−ルに沿って幅の広い平行２線ル−
プ（以下、ル−プという）を布設しておき、車上送信器
から送出された信号をそのル−プを介して入力し、地上
側に設けられている地上受信器で受信するように構成さ
れている。
は、例えば駅部のレ−ルに沿って幅の広い平行２線ル−
プ（以下、ル−プという）を布設しておき、車上送信器
から送出された信号をそのル−プを介して入力し、地上
側に設けられている地上受信器で受信するように構成さ
れている。
【０００４】上述の構成の地上車上間情報伝送装置は、
一つの地上送受信器と一つの車上送受信器との間でデ−
タの授受が行われ、例えば、地上から車上へのＡＴＣの
デ−タ量は１秒間にほぼ１０個程度である。
一つの地上送受信器と一つの車上送受信器との間でデ−
タの授受が行われ、例えば、地上から車上へのＡＴＣの
デ−タ量は１秒間にほぼ１０個程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の地上車上間情報伝送装置は、ル−プは駅部の限られ
た範囲にしか布設されないため、車上から地上へのデ−
タ伝送の種類は、列車種別選別情報等の限定されたもの
であった。
来の地上車上間情報伝送装置は、ル−プは駅部の限られ
た範囲にしか布設されないため、車上から地上へのデ−
タ伝送の種類は、列車種別選別情報等の限定されたもの
であった。
【０００６】加えて、近年、列車運転の操縦制御と、列
車の運行管理制御を精密にするために、地上車上間の情
報量を増加させることが望まれていた。
車の運行管理制御を精密にするために、地上車上間の情
報量を増加させることが望まれていた。
【０００７】そこで、本発明は、上記要望に応えるため
に、スペクトラム拡散通信方式（ＳＳ通信方式）を採用
して、地上車上間の情報量を多くすることのできる地上
車上間情報伝送装置を提供することを目的としている。
に、スペクトラム拡散通信方式（ＳＳ通信方式）を採用
して、地上車上間の情報量を多くすることのできる地上
車上間情報伝送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】本発明に係る地上車上間
情報伝送装置は、上記目的を達成するために、地上送受
信器と車上送受信器とを有する地上車上間情報伝送装置
において、前記地上送受信器は、地上側に設けられた、
地上情報伝送部と、地上情報受信部とを有するものであ
り、前記地上情報伝送部は、所定周波数の搬送波を所定
の第１のＰＮ符号で拡散処理して同期拡散信号を発生さ
せる同期拡散信号発生手段と、地上から車上への所定の
情報を上記第１のＰＮ符号と同種のＰＮ符号で、かつそ
の第１のＰＮ符号と所定の位相差を有する第２のＰＮ符
号、又はその第１のＰＮ符号と種類の異なる第３のＰＮ
符号で拡散処理する地上情報拡散手段と、上記同期拡散
信号発生手段及び上記地上情報拡散手段からの出力信号
を重畳してレ−ルに沿って布設された平行２線ル−プへ
印加する地上出力手段とを有するものであり、前記地上
情報受信部は、前記平行２線ル−プからの信号を入力す
る地上入力手段と、その入力した出力信号を前記第２の
ＰＮ符号と所定の位相差を有する第４のＰＮ符号、又は
その第４のＰＮ符号と種類の異なる第５のＰＮ符号で逆
拡散処理する地上逆拡散手段と、その地上逆拡散手段の
出力信号から車上から地上への所定の情報を抽出する地
上抽出手段とを有するものであり、前記車上送受信器
は、前記レ−ルを走行する列車に搭載された、車上情報
受信部と、車上情報伝送部とを有するものであり、前記
車上情報受信部は、前記平行２線ル−プに対向して前記
列車に設けられた車上アンテナを介してその平行２線ル
−プから信号を入力する車上入力手段と、その車上入力
手段からの出力信号を前記地上情報伝送部と同じ周波数
の搬送波を用いて復調処理するとともに、その復調処理
された出力信号から前記第１のＰＮ符号と同種のＰＮ符
号の第６のＰＮ符号を用いてその第１のＰＮ符号と同期
した同期信号を発生させる同期信号発生手段と、その同
期信号発生手段からの同期信号に基づいて、前記第２の
ＰＮ符号と同期し、かつその第２のＰＮ符号と同種のＰ
Ｎ符号の第７のＰＮ符号、又はその第２のＰＮ符号と同
期し、かつ前記第３のＰＮ符号と同種のＰＮ符号の第８
のＰＮ符号を発生させる第１の車上ＰＮ符号発生手段
と、上記同期信号に基づいて、前記第４のＰＮ符号と同
種のＰＮ符号の第９のＰＮ符号、又は前記第５のＰＮ符
号と同種のＰＮ符号の第１０のＰＮ符号を発生させる第
２の車上ＰＮ符号発生手段と、上記第７のＰＮ符号、又
は上記第８のＰＮ符号を用いて上記車上入力手段の出力
信号を逆拡散処理する車上逆拡散手段と、その車上逆拡
散手段の出力信号から前記地上から車上への所定の情報
を抽出する車上抽出手段とを有するものであり、前記車
上情報伝送部は、前記車上から地上への所定の情報を前
記第９のＰＮ符号、又は前記第１０のＰＮ符号で拡散処
理する車上情報拡散手段と、その車上情報拡散手段の出
力信号を前記車上アンテナを介して前記平行２線ル−プ
へ向けて出力する車上出力手段とを有するものである、
ことを特徴としている。
情報伝送装置は、上記目的を達成するために、地上送受
信器と車上送受信器とを有する地上車上間情報伝送装置
において、前記地上送受信器は、地上側に設けられた、
地上情報伝送部と、地上情報受信部とを有するものであ
り、前記地上情報伝送部は、所定周波数の搬送波を所定
の第１のＰＮ符号で拡散処理して同期拡散信号を発生さ
せる同期拡散信号発生手段と、地上から車上への所定の
情報を上記第１のＰＮ符号と同種のＰＮ符号で、かつそ
の第１のＰＮ符号と所定の位相差を有する第２のＰＮ符
号、又はその第１のＰＮ符号と種類の異なる第３のＰＮ
符号で拡散処理する地上情報拡散手段と、上記同期拡散
信号発生手段及び上記地上情報拡散手段からの出力信号
を重畳してレ−ルに沿って布設された平行２線ル−プへ
印加する地上出力手段とを有するものであり、前記地上
情報受信部は、前記平行２線ル−プからの信号を入力す
る地上入力手段と、その入力した出力信号を前記第２の
ＰＮ符号と所定の位相差を有する第４のＰＮ符号、又は
その第４のＰＮ符号と種類の異なる第５のＰＮ符号で逆
拡散処理する地上逆拡散手段と、その地上逆拡散手段の
出力信号から車上から地上への所定の情報を抽出する地
上抽出手段とを有するものであり、前記車上送受信器
は、前記レ−ルを走行する列車に搭載された、車上情報
受信部と、車上情報伝送部とを有するものであり、前記
車上情報受信部は、前記平行２線ル−プに対向して前記
列車に設けられた車上アンテナを介してその平行２線ル
−プから信号を入力する車上入力手段と、その車上入力
手段からの出力信号を前記地上情報伝送部と同じ周波数
の搬送波を用いて復調処理するとともに、その復調処理
された出力信号から前記第１のＰＮ符号と同種のＰＮ符
号の第６のＰＮ符号を用いてその第１のＰＮ符号と同期
した同期信号を発生させる同期信号発生手段と、その同
期信号発生手段からの同期信号に基づいて、前記第２の
ＰＮ符号と同期し、かつその第２のＰＮ符号と同種のＰ
Ｎ符号の第７のＰＮ符号、又はその第２のＰＮ符号と同
期し、かつ前記第３のＰＮ符号と同種のＰＮ符号の第８
のＰＮ符号を発生させる第１の車上ＰＮ符号発生手段
と、上記同期信号に基づいて、前記第４のＰＮ符号と同
種のＰＮ符号の第９のＰＮ符号、又は前記第５のＰＮ符
号と同種のＰＮ符号の第１０のＰＮ符号を発生させる第
２の車上ＰＮ符号発生手段と、上記第７のＰＮ符号、又
は上記第８のＰＮ符号を用いて上記車上入力手段の出力
信号を逆拡散処理する車上逆拡散手段と、その車上逆拡
散手段の出力信号から前記地上から車上への所定の情報
を抽出する車上抽出手段とを有するものであり、前記車
上情報伝送部は、前記車上から地上への所定の情報を前
記第９のＰＮ符号、又は前記第１０のＰＮ符号で拡散処
理する車上情報拡散手段と、その車上情報拡散手段の出
力信号を前記車上アンテナを介して前記平行２線ル−プ
へ向けて出力する車上出力手段とを有するものである、
ことを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記構成において、地上送受信器の地上情報伝
送部は、地上から車上への情報を拡散処理して同期拡散
信号とともにル−プへ印加する。また、地上情報受信部
は、ル−プを介して受信した拡散情報を逆拡散処理して
車上から地上への情報を抽出する。
送部は、地上から車上への情報を拡散処理して同期拡散
信号とともにル−プへ印加する。また、地上情報受信部
は、ル−プを介して受信した拡散情報を逆拡散処理して
車上から地上への情報を抽出する。
【００１０】車上送受信器の車上受信部は、車上アンテ
ナを介してル−プから得た拡散情報を、同期拡散信号に
基づいて発生されたＰＮ符号で逆拡散処理して地上から
車上への情報を抽出する。また、車上情報伝送部は、地
上で逆拡散処理するＰＮ符号と同期したＰＮ符号を用い
て車上から地上への情報を拡散処理し、車上アンテナを
介してル−プへ送出する。
ナを介してル−プから得た拡散情報を、同期拡散信号に
基づいて発生されたＰＮ符号で逆拡散処理して地上から
車上への情報を抽出する。また、車上情報伝送部は、地
上で逆拡散処理するＰＮ符号と同期したＰＮ符号を用い
て車上から地上への情報を拡散処理し、車上アンテナを
介してル−プへ送出する。
【００１１】
【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、本発明装置を適用したときのレ−ルの平
面状態を示すもので、レ−ルＲは、所定の区間毎に軌道
絶縁ｂ，ｂ…が設けられていて、レ−ルＲを電気回路の
一部とする周知の軌道回路（図示せず）が形成されてい
る。
する。図１は、本発明装置を適用したときのレ−ルの平
面状態を示すもので、レ−ルＲは、所定の区間毎に軌道
絶縁ｂ，ｂ…が設けられていて、レ−ルＲを電気回路の
一部とする周知の軌道回路（図示せず）が形成されてい
る。
【００１２】図中、Ｔ，Ｔ′，Ｔ″は、単一の軌道回路
に対応した閉そく区間を示していて、各閉そく区間Ｔ，
Ｔ′，Ｔ″への列車イ（又はロ）の進入と進出は、各閉
そく区間の軌道回路により検知できるように構成されて
いる。
に対応した閉そく区間を示していて、各閉そく区間Ｔ，
Ｔ′，Ｔ″への列車イ（又はロ）の進入と進出は、各閉
そく区間の軌道回路により検知できるように構成されて
いる。
【００１３】一対のレ−ルＲ，Ｒの中央部には、レ−ル
Ｒに沿って複数の閉そく区間（図示の例では３つの閉そ
く区間Ｔ，Ｔ′，Ｔ″）にわたって、ル−プＬが布設さ
れている。このル−プは、図２に示されるように、従来
の駅部に設けられているル−プよりも充分に幅が狭く、
例えば１０ｃｍ程度の幅となっている。したがって、砂
利面Ｇの保守作業時には、このル−プＬが「マルタイ」
と呼ばれる砂利突き固め機械車両の障害となることがな
い。なお、ル−プ幅の小さいことに起因するＳ／Ｎ比の
劣化に対しては、後述のＳＳ通信方式により解決してい
る。
Ｒに沿って複数の閉そく区間（図示の例では３つの閉そ
く区間Ｔ，Ｔ′，Ｔ″）にわたって、ル−プＬが布設さ
れている。このル−プは、図２に示されるように、従来
の駅部に設けられているル−プよりも充分に幅が狭く、
例えば１０ｃｍ程度の幅となっている。したがって、砂
利面Ｇの保守作業時には、このル−プＬが「マルタイ」
と呼ばれる砂利突き固め機械車両の障害となることがな
い。なお、ル−プ幅の小さいことに起因するＳ／Ｎ比の
劣化に対しては、後述のＳＳ通信方式により解決してい
る。
【００１４】ル−プＬの一端部は、接続トランスｔ，ｔ
を介して地上側の管理センタ（図示せず）に設けられた
地上送受信器ａに接続されているとともに、他端部に
は、周知のル−プと同様に終端抵抗器ｒが設けられてい
て、ル−プＬを無反射伝送路に形成している。
を介して地上側の管理センタ（図示せず）に設けられた
地上送受信器ａに接続されているとともに、他端部に
は、周知のル−プと同様に終端抵抗器ｒが設けられてい
て、ル−プＬを無反射伝送路に形成している。
【００１５】レ−ルＲを走行する列車（図示の例では２
つの列車イ，ロが示されている）イ，ロには、車上送受
信器ｂ1 ，ｂ2 がそれぞれ搭載されていて、各車上送受
信器ｂ1 ，ｂ2 は、各列車イ，ロの前方下部で、かつル
−プＬに対向して設けられた車上アンテナＡにそれぞれ
接続されている。この車上アンテナＡは、後述の図３に
示されるように、送信アンテナＡT と受信アンテナＡR
の機能を備えた枠形アンテナであってル−プＬをまた
ぎ、かつそのル−プＬから３０〜４０ｃｍ上方へ位置す
るように設けられている。
つの列車イ，ロが示されている）イ，ロには、車上送受
信器ｂ1 ，ｂ2 がそれぞれ搭載されていて、各車上送受
信器ｂ1 ，ｂ2 は、各列車イ，ロの前方下部で、かつル
−プＬに対向して設けられた車上アンテナＡにそれぞれ
接続されている。この車上アンテナＡは、後述の図３に
示されるように、送信アンテナＡT と受信アンテナＡR
の機能を備えた枠形アンテナであってル−プＬをまた
ぎ、かつそのル−プＬから３０〜４０ｃｍ上方へ位置す
るように設けられている。
【００１６】図３は、地上送受信器ａと列車イに搭載さ
れる車上送受信器ｂ1 の電気的構成を示すブロック図で
ある。なお、列車ロに搭載される車上送受信器ｂ2 の構
成は、車上から地上へ送出する情報を拡散するためのＰ
Ｎ符号が列車イのものと相違するだけで、列車イと同一
であるから、以下、列車イを中心に説明する。
れる車上送受信器ｂ1 の電気的構成を示すブロック図で
ある。なお、列車ロに搭載される車上送受信器ｂ2 の構
成は、車上から地上へ送出する情報を拡散するためのＰ
Ｎ符号が列車イのものと相違するだけで、列車イと同一
であるから、以下、列車イを中心に説明する。
【００１７】先ず、最初に、地上から車上への情報伝送
機構について説明する。
機構について説明する。
【００１８】地上送受信器ａには、同期拡散信号（ｆc
・ＰＮ1 ）を発生させる回路が設けられている。すなわ
ち、この同期拡散信号（ｆc ・ＰＮ1 ）の発生手段は、
ル−プＬの周波数特性の安定した範囲の５０ＫＨｚ〜４
００ＫＨｚの帯域幅から選ばれた所定の周波数、例えば
２００ＫＨｚの搬送波（ｆc ）を発生させる搬送波発生
回路１と、拡散用ＰＮ符号として多用されているｍ系列
符号の６３〜１２７チップのうちから選ばれた所定のＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 ）（本発明の第１のＰＮ符号に該当す
る。）を発生させるＰＮ1 ジェネレ−タ２と、周知の拡
散回路３とにより構成されていて、搬送波（ｆc ）をＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 ）で拡散処理して得られる。
・ＰＮ1 ）を発生させる回路が設けられている。すなわ
ち、この同期拡散信号（ｆc ・ＰＮ1 ）の発生手段は、
ル−プＬの周波数特性の安定した範囲の５０ＫＨｚ〜４
００ＫＨｚの帯域幅から選ばれた所定の周波数、例えば
２００ＫＨｚの搬送波（ｆc ）を発生させる搬送波発生
回路１と、拡散用ＰＮ符号として多用されているｍ系列
符号の６３〜１２７チップのうちから選ばれた所定のＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 ）（本発明の第１のＰＮ符号に該当す
る。）を発生させるＰＮ1 ジェネレ−タ２と、周知の拡
散回路３とにより構成されていて、搬送波（ｆc ）をＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 ）で拡散処理して得られる。
【００１９】地上送受信器ａには、地上から車上へ伝送
すべき情報を拡散処理する回路が設けられている。すな
わち、この拡散情報を得る回路は、図示しない軌道回路
や管理センタから送出されている情報、例えば列車イよ
りも先行する列車の位置情報や、列車イ内の案内放送制
御信号等の運行管理情報等をシリアル伝送デ−タフォ−
マット（ＤＭ1 ）に変換する周知のコ−ダ４と、上記搬
送波発生回路１の周波数と異なる周波数、例えば１９０
ＫＨｚの搬送波を発生させる搬送波発生回路５からの搬
送波を、上記コ−ダ４の出力で周波数変調（ＦＳＫ）処
理する変調回路６と、上記ＰＮ符号（ＰＮ1 ）に所定の
位相差（θ1 ）を付加する移相器７と、上記変調回路６
で変調された情報（ｆM1）を上記移相器７から得られた
ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1 ））（本発明の第２のＰＮ符号
に該当する。）で拡散処理する拡散回路８とを含んでい
る。
すべき情報を拡散処理する回路が設けられている。すな
わち、この拡散情報を得る回路は、図示しない軌道回路
や管理センタから送出されている情報、例えば列車イよ
りも先行する列車の位置情報や、列車イ内の案内放送制
御信号等の運行管理情報等をシリアル伝送デ−タフォ−
マット（ＤＭ1 ）に変換する周知のコ−ダ４と、上記搬
送波発生回路１の周波数と異なる周波数、例えば１９０
ＫＨｚの搬送波を発生させる搬送波発生回路５からの搬
送波を、上記コ−ダ４の出力で周波数変調（ＦＳＫ）処
理する変調回路６と、上記ＰＮ符号（ＰＮ1 ）に所定の
位相差（θ1 ）を付加する移相器７と、上記変調回路６
で変調された情報（ｆM1）を上記移相器７から得られた
ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1 ））（本発明の第２のＰＮ符号
に該当する。）で拡散処理する拡散回路８とを含んでい
る。
【００２０】したがって、変調回路６から出力された変
調情報（ｆM1）は、拡散回路８で拡散処理されて拡散情
報（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））となる。
調情報（ｆM1）は、拡散回路８で拡散処理されて拡散情
報（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））となる。
【００２１】この拡散情報（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））と
上記同期拡散信号（ｆc ・ＰＮ1 ）とは、加算回路９で
重畳された後、増幅回路１０で増幅され、後述する分離
回路１１を介してル−プＬへ印加される。
上記同期拡散信号（ｆc ・ＰＮ1 ）とは、加算回路９で
重畳された後、増幅回路１０で増幅され、後述する分離
回路１１を介してル−プＬへ印加される。
【００２２】なお、上述の拡散回路８では、ＰＮ符号
（ＰＮ1 ）に位相差（θ1 ）を付加したＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ1 ））で変調処理された情報（ｆM1）を拡散処理
したが、ル−プＬに係る列車数が少数で、ＰＮ符号の種
類を多数採用できるときは、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）と同期
し、かつそのＰＮ符号（ＰＮ1 ）と種類の異なるＰＮ符
号（本発明の第３のＰＮ符号に該当する。）を採用する
ようにしてもよい。
（ＰＮ1 ）に位相差（θ1 ）を付加したＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ1 ））で変調処理された情報（ｆM1）を拡散処理
したが、ル−プＬに係る列車数が少数で、ＰＮ符号の種
類を多数採用できるときは、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）と同期
し、かつそのＰＮ符号（ＰＮ1 ）と種類の異なるＰＮ符
号（本発明の第３のＰＮ符号に該当する。）を採用する
ようにしてもよい。
【００２３】車上送受信器ｂ1 には、地上から送出され
た拡散情報（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））を逆拡散処理する
ための逆拡散回路と、その逆拡散処理するために用いる
ＰＮ符号を発生させるためのＰＮ符号発生回路とを含ん
でいる。
た拡散情報（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））を逆拡散処理する
ための逆拡散回路と、その逆拡散処理するために用いる
ＰＮ符号を発生させるためのＰＮ符号発生回路とを含ん
でいる。
【００２４】ＰＮ符号発生回路は、受信用車上アンテナ
ＡR を介して入力した信号を増幅回路２０で増幅処理
し、この増幅信号を、上記搬送波発生回路１の周波数と
同じ周波数の信号を発生する信号発生回路２１からの信
号で割算処理する復調回路２２と、上記ＰＮ符号（ＰＮ
1 ）と同種のＰＮ符号を発生するＰＮ1 ジェネレ−タ２
３と、このＰＮ1 ジェネレ−タ２３からのＰＮ符号（Ｐ
Ｎ1 ）を入力し、復調回路２２の出力中にＰＮ符号（Ｐ
Ｎ1 ）が存在したときに同期信号を出力する相関マッチ
ドフィルタ２４と、この相関マッチドフィルタ２４から
同期信号を得たときに、上記ＰＮ1 ジェネレ−タ２４か
ら出力されるＰＮ符号（ＰＮ1 ）に、上記地上側の移相
器７で付加したと同じ位相（θ1 ）を付加したＰＮ符号
（ＰＮ1 （θ1 ））（本発明の第７のＰＮ符号に該当す
る。）を発生させる移相器２５とから構成されている。
ＡR を介して入力した信号を増幅回路２０で増幅処理
し、この増幅信号を、上記搬送波発生回路１の周波数と
同じ周波数の信号を発生する信号発生回路２１からの信
号で割算処理する復調回路２２と、上記ＰＮ符号（ＰＮ
1 ）と同種のＰＮ符号を発生するＰＮ1 ジェネレ−タ２
３と、このＰＮ1 ジェネレ−タ２３からのＰＮ符号（Ｐ
Ｎ1 ）を入力し、復調回路２２の出力中にＰＮ符号（Ｐ
Ｎ1 ）が存在したときに同期信号を出力する相関マッチ
ドフィルタ２４と、この相関マッチドフィルタ２４から
同期信号を得たときに、上記ＰＮ1 ジェネレ−タ２４か
ら出力されるＰＮ符号（ＰＮ1 ）に、上記地上側の移相
器７で付加したと同じ位相（θ1 ）を付加したＰＮ符号
（ＰＮ1 （θ1 ））（本発明の第７のＰＮ符号に該当す
る。）を発生させる移相器２５とから構成されている。
【００２５】したがって、復調回路２２からは、ＰＮ符
号（ＰＮ1 ）と地上側の２つの搬送波（ｆc ），（ｆm
1）のビ−トの周波数Δｆを係数とするＰＮ符号（Δｆ
・ＰＮ1 （θ1 ））が相関マッチドフィルタ２４に出力
される。
号（ＰＮ1 ）と地上側の２つの搬送波（ｆc ），（ｆm
1）のビ−トの周波数Δｆを係数とするＰＮ符号（Δｆ
・ＰＮ1 （θ1 ））が相関マッチドフィルタ２４に出力
される。
【００２６】相関マッチドフィルタ２４では、ＰＮ符号
（ＰＮ1 ）の位相０において大きなピ−ク値（相関値）
を示し、位相のズレた地点、例えばθ1 ，θ2 …等で
は、ほんのわずかの相関値しか得られない。したがっ
て、ピ−ク値を検知することにより、地上側のＰＮ符号
（ＰＮ1 ）と同期した信号を得ることができる。
（ＰＮ1 ）の位相０において大きなピ−ク値（相関値）
を示し、位相のズレた地点、例えばθ1 ，θ2 …等で
は、ほんのわずかの相関値しか得られない。したがっ
て、ピ−ク値を検知することにより、地上側のＰＮ符号
（ＰＮ1 ）と同期した信号を得ることができる。
【００２７】同期信号を基にＰＮ1 ジェネレ−タ２３か
らのＰＮ符号（ＰＮ1 ）に位相差（θ1 ）を付加してＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 （θ1 ））を発生させれば、このＰＮ符
号（ＰＮ1 （θ1 ））は、地上側で情報を拡散した際の
ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1 ））と同期し、かつ同一のＰＮ
符号とすることができる。
らのＰＮ符号（ＰＮ1 ）に位相差（θ1 ）を付加してＰ
Ｎ符号（ＰＮ1 （θ1 ））を発生させれば、このＰＮ符
号（ＰＮ1 （θ1 ））は、地上側で情報を拡散した際の
ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1 ））と同期し、かつ同一のＰＮ
符号とすることができる。
【００２８】なお、地上側でＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1
））と異なる種類のＰＮ符号（第３のＰＮ符号）を用
いて情報を拡散処理したときは、上記の同期信号を基
に、その異なる種類のＰＮ符号と同種のＰＮ符号（本発
明の第８のＰＮ符号に該当する。）を発生させるように
する。
））と異なる種類のＰＮ符号（第３のＰＮ符号）を用
いて情報を拡散処理したときは、上記の同期信号を基
に、その異なる種類のＰＮ符号と同種のＰＮ符号（本発
明の第８のＰＮ符号に該当する。）を発生させるように
する。
【００２９】車上送受信器ｂ1 の逆拡散回路は、上記増
幅回路２０の増幅信号（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））を、上
記移相器２５から出力されたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1
））で逆拡散する逆拡散回路２６から構成されてい
る。
幅回路２０の増幅信号（ｆM1・ＰＮ1 （θ1 ））を、上
記移相器２５から出力されたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ1
））で逆拡散する逆拡散回路２６から構成されてい
る。
【００３０】したがって、逆拡散回路２６からは、地上
側で変調処理された情報（ｆM1）が出力される。この出
力された信号（ｆM1）は、周知の信号処理と同様に、バ
ンドパスフィルタ２７，復調回路を含む処理回路（ＤＥ
Ｍ）２８を介してシリアルデ−タに復調された後、デコ
−ダ２９により地上側の元のデ−タ形態のパラレルデ−
タに変換され、列車イの運転制御に供される。
側で変調処理された情報（ｆM1）が出力される。この出
力された信号（ｆM1）は、周知の信号処理と同様に、バ
ンドパスフィルタ２７，復調回路を含む処理回路（ＤＥ
Ｍ）２８を介してシリアルデ−タに復調された後、デコ
−ダ２９により地上側の元のデ−タ形態のパラレルデ−
タに変換され、列車イの運転制御に供される。
【００３１】次に、車上から地上への情報伝送機構につ
いて説明する。基本的には、車上の情報伝送機構は上述
した地上の情報伝送機構と、地上の情報受信機構は、上
述の車上の情報受信機構と同一構成である。
いて説明する。基本的には、車上の情報伝送機構は上述
した地上の情報伝送機構と、地上の情報受信機構は、上
述の車上の情報受信機構と同一構成である。
【００３２】車上送受信器ｂ1 には、車上から地上へ伝
送すべき情報を拡散処理する回路が設けられている。す
なわち、この拡散情報を生成する回路は、車上から管理
センタへ送出する情報、例えば列車イの位置情報や、列
車イの列車番号（列番）情報等をシリアル伝送デ−タフ
ォ−マット（ＤＭ2 ）に変換する周知のコ−ダ３０と、
上記搬送波発生回路２１の周波数と異なる周波数の搬送
波を発生させる搬送波発生回路３１からの搬送波を上記
コ−ダ３０の出力で周波数変調（ＦＳＫ）処理する変調
回路３２と、上記変調回路３２で変調された情報（ｆM
2）を上記移相器２５から得られたＰＮ符号（ＰＮ1
（θ2 ））（本発明の第９のＰＮ符号に該当する。）で
拡散処理する拡散回路３３とを含んでいる。なお、移相
器２５には、上記デコ−ダ２９から移相指示信号が入力
されて、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）に所定の位相差（θ2 ）を
付加するように構成されている。すなわち、デコ−ダの
出力中には、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）よりも所定の位相差
（θ1 ）を示す情報が含まれているので、移相器２５
は、この位相差（θ1 ）を入力し、さらにこれよりも所
定の位相差（θ2 ）を有するＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2
））を出力することができる。
送すべき情報を拡散処理する回路が設けられている。す
なわち、この拡散情報を生成する回路は、車上から管理
センタへ送出する情報、例えば列車イの位置情報や、列
車イの列車番号（列番）情報等をシリアル伝送デ−タフ
ォ−マット（ＤＭ2 ）に変換する周知のコ−ダ３０と、
上記搬送波発生回路２１の周波数と異なる周波数の搬送
波を発生させる搬送波発生回路３１からの搬送波を上記
コ−ダ３０の出力で周波数変調（ＦＳＫ）処理する変調
回路３２と、上記変調回路３２で変調された情報（ｆM
2）を上記移相器２５から得られたＰＮ符号（ＰＮ1
（θ2 ））（本発明の第９のＰＮ符号に該当する。）で
拡散処理する拡散回路３３とを含んでいる。なお、移相
器２５には、上記デコ−ダ２９から移相指示信号が入力
されて、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）に所定の位相差（θ2 ）を
付加するように構成されている。すなわち、デコ−ダの
出力中には、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）よりも所定の位相差
（θ1 ）を示す情報が含まれているので、移相器２５
は、この位相差（θ1 ）を入力し、さらにこれよりも所
定の位相差（θ2 ）を有するＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2
））を出力することができる。
【００３３】したがって、変調回路３２から出力された
変調情報（ｆM2）は、拡散回路３３で拡散処理されて拡
散情報（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））となる。
変調情報（ｆM2）は、拡散回路３３で拡散処理されて拡
散情報（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））となる。
【００３４】この拡散情報（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））
は、増幅回路３４で増幅された後、送信用車上アンテナ
ＡT を介してル−プＬへ送信される。
は、増幅回路３４で増幅された後、送信用車上アンテナ
ＡT を介してル−プＬへ送信される。
【００３５】なお、上述の拡散回路３３では、ＰＮ符号
（ＰＮ1 ）に位相差（θ2 ）を付加したＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ2 ））で情報（ｆM2）を拡散処理したが、ＰＮ符
号（ＰＮ1 ）と同期し、かつそのＰＮ符号（ＰＮ1 ）と
種類の異なるＰＮ符号（本発明の第１０のＰＮ符号に該
当する。）を採用するようにしてもよい。
（ＰＮ1 ）に位相差（θ2 ）を付加したＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ2 ））で情報（ｆM2）を拡散処理したが、ＰＮ符
号（ＰＮ1 ）と同期し、かつそのＰＮ符号（ＰＮ1 ）と
種類の異なるＰＮ符号（本発明の第１０のＰＮ符号に該
当する。）を採用するようにしてもよい。
【００３６】次に、地上側の受信回路について説明す
る。地上送受信器ａには、車上から送出された拡散情報
（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））を逆拡散処理するための逆拡
散回路と、その逆拡散処理するためのＰＮ符号を発生さ
せるためのＰＮ符号発生回路とを含んでいる。
る。地上送受信器ａには、車上から送出された拡散情報
（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））を逆拡散処理するための逆拡
散回路と、その逆拡散処理するためのＰＮ符号を発生さ
せるためのＰＮ符号発生回路とを含んでいる。
【００３７】ＰＮ符号発生回路は、上記ＰＮ1 ジェネレ
−タ２から出力されるＰＮ符号（ＰＮ1 ）に、上記地上
側の移相器７で位相（θ2 ）を付加してＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ2 ））（本発明の第４のＰＮ符号に該当する。）
を発生させることにより構成されている。したがって、
このＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））は、車上側で情報を拡
散した際のＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））と同期し、かつ
同一のＰＮ符号とすることができる。
−タ２から出力されるＰＮ符号（ＰＮ1 ）に、上記地上
側の移相器７で位相（θ2 ）を付加してＰＮ符号（ＰＮ
1 （θ2 ））（本発明の第４のＰＮ符号に該当する。）
を発生させることにより構成されている。したがって、
このＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））は、車上側で情報を拡
散した際のＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））と同期し、かつ
同一のＰＮ符号とすることができる。
【００３８】なお、車上側でＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2
））と異なる種類のＰＮ符号（第１０のＰＮ符号）を
用いて情報を拡散処理したときは、移相器７はＰＮ符号
（ＰＮ1 ）と同期し、かつその異なる種類のＰＮ符号と
同種のＰＮ符号（本発明の第５のＰＮ符号に該当す
る。）を発生するようにする。
））と異なる種類のＰＮ符号（第１０のＰＮ符号）を
用いて情報を拡散処理したときは、移相器７はＰＮ符号
（ＰＮ1 ）と同期し、かつその異なる種類のＰＮ符号と
同種のＰＮ符号（本発明の第５のＰＮ符号に該当す
る。）を発生するようにする。
【００３９】地上送受信器ａの逆拡散回路は、上記分離
回路１１を介して得た信号を増幅回路４０で増幅処理
し、その増幅信号（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））を上記の移
相器７から出力されたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））で逆
拡散する逆拡散回路４１から構成されている。
回路１１を介して得た信号を増幅回路４０で増幅処理
し、その増幅信号（ｆM2・ＰＮ1 （θ2 ））を上記の移
相器７から出力されたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））で逆
拡散する逆拡散回路４１から構成されている。
【００４０】したがって、逆拡散回路４１からは、車上
側で変調処理された情報（ｆM2）が出力される。この出
力された信号（ｆM2）は、周知の信号処理と同様に、バ
ンドパスフィルタ４２，復調回路を含む処理回路（ＤＥ
Ｍ）４３を介してシリアルデ−タに復調された後、デコ
−ダ４４により車上側の元のデ−タ形態のパラレルデ−
タに変換され、列車イの運転管理制御に供される。
側で変調処理された情報（ｆM2）が出力される。この出
力された信号（ｆM2）は、周知の信号処理と同様に、バ
ンドパスフィルタ４２，復調回路を含む処理回路（ＤＥ
Ｍ）４３を介してシリアルデ−タに復調された後、デコ
−ダ４４により車上側の元のデ−タ形態のパラレルデ−
タに変換され、列車イの運転管理制御に供される。
【００４１】図３中、移相器７から出力されるＰＮ符号
（ＰＮ1 （θ3 ））は、図１に示される後続列車ロから
の情報を受信するためのもので、ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ
3 ））は、列車イで用いたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））
と所定の位相差（θ3 ）を有していて、列車イと区別さ
れている。なお、列車ロにおける同期信号処理は、列車
イと同様にＰＮ符号（ＰＮ1 ）が用いられる。
（ＰＮ1 （θ3 ））は、図１に示される後続列車ロから
の情報を受信するためのもので、ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ
3 ））は、列車イで用いたＰＮ符号（ＰＮ1 （θ2 ））
と所定の位相差（θ3 ）を有していて、列車イと区別さ
れている。なお、列車ロにおける同期信号処理は、列車
イと同様にＰＮ符号（ＰＮ1 ）が用いられる。
【００４２】なお、ＰＮ符号（ＰＮ1 （θ3 ））を用い
て逆拡散回路５０で逆拡散処理し、その処理出力（ｆM
3）をバンドパスフィルタ５１，ＤＥＭ５２及びデコ−
ダ５３で処理することは、上述の列車イの時と同様であ
る。
て逆拡散回路５０で逆拡散処理し、その処理出力（ｆM
3）をバンドパスフィルタ５１，ＤＥＭ５２及びデコ−
ダ５３で処理することは、上述の列車イの時と同様であ
る。
【００４３】したがって、本実施例装置においては、同
一ル−プＬ上に複数の列車イ，ロ，…が存在していて
も、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）の位相差（θ1 ），（θ2 ），
（θ3 ），…を割り当てることにより地上と各列車との
間でデ−タの授受が効果的に行うことができる。
一ル−プＬ上に複数の列車イ，ロ，…が存在していて
も、ＰＮ符号（ＰＮ1 ）の位相差（θ1 ），（θ2 ），
（θ3 ），…を割り当てることにより地上と各列車との
間でデ−タの授受が効果的に行うことができる。
【００４４】なお、地上送受信器ａに設けられる分離回
路１１では、送信レベルが受信レベルに比べ非常に大き
い送信側の信号が受信側に迴わり込んでくる、いわゆる
遠近問題を生じる可能性がある。しかし、使用するＰＮ
符号の自己相関特性が急峻で、かつ位相のズレたところ
で相関値０点の存在するものを使用することによって解
決することができる。図４は、各信号の使用位相点を自
己相関値が０となる点（θ1 ），（θ2 ），（θ3 ），
…（θr ）で使用すれば、互いに全く干渉を及ぼさない
通信ができることを示している。
路１１では、送信レベルが受信レベルに比べ非常に大き
い送信側の信号が受信側に迴わり込んでくる、いわゆる
遠近問題を生じる可能性がある。しかし、使用するＰＮ
符号の自己相関特性が急峻で、かつ位相のズレたところ
で相関値０点の存在するものを使用することによって解
決することができる。図４は、各信号の使用位相点を自
己相関値が０となる点（θ1 ），（θ2 ），（θ3 ），
…（θr ）で使用すれば、互いに全く干渉を及ぼさない
通信ができることを示している。
【００４５】
【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲に記載した構
成により、すなわち、地上送受信器の地上情報伝送部
は、地上から車上への情報を拡散処理して同期拡散信号
とともにル−プへ印加する。また、地上情報受信部は、
ル−プを介して受信した拡散情報を逆拡散処理して車上
から地上への情報を抽出する。
成により、すなわち、地上送受信器の地上情報伝送部
は、地上から車上への情報を拡散処理して同期拡散信号
とともにル−プへ印加する。また、地上情報受信部は、
ル−プを介して受信した拡散情報を逆拡散処理して車上
から地上への情報を抽出する。
【００４６】車上送受信器の車上受信部は、車上アンテ
ナを介してル−プから得た拡散情報を、同期拡散信号に
基づいて発生されたＰＮ符号で逆拡散処理して地上から
車上への情報を抽出する。また、車上情報伝送部は、地
上で逆拡散処理するＰＮ符号と同期したＰＮ符号を用い
て車上から地上への情報を拡散処理し、車上アンテナを
介してル−プへ送出するようにしたので、列車がル−プ
上に存在するときは、デ−タの授受が可能で多量の通信
が可能である。また、ＰＮ符号を用いているので、ＰＮ
符号の位相差を割当てることにより、又は種類の異なる
ＰＮ符号を用いることにより、地上側は複数の列車と通
信を行うことが可能となる。さらに、ＳＳ通信方式を採
用しているため、耐雑音特性の良い高信頼度通信が可能
となる。
ナを介してル−プから得た拡散情報を、同期拡散信号に
基づいて発生されたＰＮ符号で逆拡散処理して地上から
車上への情報を抽出する。また、車上情報伝送部は、地
上で逆拡散処理するＰＮ符号と同期したＰＮ符号を用い
て車上から地上への情報を拡散処理し、車上アンテナを
介してル−プへ送出するようにしたので、列車がル−プ
上に存在するときは、デ−タの授受が可能で多量の通信
が可能である。また、ＰＮ符号を用いているので、ＰＮ
符号の位相差を割当てることにより、又は種類の異なる
ＰＮ符号を用いることにより、地上側は複数の列車と通
信を行うことが可能となる。さらに、ＳＳ通信方式を採
用しているため、耐雑音特性の良い高信頼度通信が可能
となる。
【図１】本発明の一実施例装置を適用したときのレ−ル
の平面図である。
の平面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】地上送受信器及び車上送受信器の電気的構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】遠近問題を説明するための説明図である。
ａ 地上送受信器 ｂ1 ，ｂ2 車上送受信器 Ａ 車上アンテナ Ｌ 平行２線ル−プ（ル−プ） Ｒ レ−ル １，５，２１，３１ 搬送波発生回路 ２，２３， ＰＮ1 ジェネレ−タ ３，８，３３ 拡散回路 ４，３０ コ−ダ ６，３２ 周波数変調器（ＦＳＫ） ７，２５ 移相器 ９ 加算回路 １０，２０，３４，４０ 増幅回路 １１ 分離回路 ２２ 復調回路 ２６，４１，５０ 逆拡散回路 ２９，４４，５３ デコ−ダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−345573（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83172（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92173（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−90288（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 3/22 H04J 13/00
Claims (1)
- 【請求項１】 地上送受信器と車上送受信器とを有する
地上車上間情報伝送装置において、 前記地上送受信器は、地上側に設けられた、地上情報伝
送部と、地上情報受信部とを有するものであり、 前記地上情報伝送部は、所定周波数の搬送波を所定の第
１のＰＮ符号で拡散処理して同期拡散信号を発生させる
同期拡散信号発生手段と、地上から車上への所定の情報
を上記第１のＰＮ符号と同種のＰＮ符号で、かつその第
１のＰＮ符号と所定の位相差を有する第２のＰＮ符号、
又はその第１のＰＮ符号と種類の異なる第３のＰＮ符号
で拡散処理する地上情報拡散手段と、上記同期拡散信号
発生手段及び上記地上情報拡散手段からの出力信号を重
畳してレ−ルに沿って布設された平行２線ル−プへ印加
する地上出力手段とを有するものであり、 前記地上情報受信部は、前記平行２線ル−プからの信号
を入力する地上入力手段と、その入力した出力信号を前
記第２のＰＮ符号と所定の位相差を有する第４のＰＮ符
号、又はその第４のＰＮ符号と種類の異なる第５のＰＮ
符号で逆拡散処理する地上逆拡散手段と、その地上逆拡
散手段の出力信号から車上から地上への所定の情報を抽
出する地上抽出手段とを有するものであり、 前記車上送受信器は、前記レ−ルを走行する列車に搭載
された、車上情報受信部と、車上情報伝送部とを有する
ものであり、 前記車上情報受信部は、前記平行２線ル−プに対向して
前記列車に設けられた車上アンテナを介してその平行２
線ル−プから信号を入力する車上入力手段と、その車上
入力手段からの出力信号を前記地上情報伝送部と同じ周
波数の搬送波を用いて復調処理するとともに、その復調
処理された出力信号から前記第１のＰＮ符号と同種のＰ
Ｎ符号の第６のＰＮ符号を用いてその第１のＰＮ符号と
同期した同期信号を発生させる同期信号発生手段と、そ
の同期信号発生手段からの同期信号に基づいて、前記第
２のＰＮ符号と同期し、かつその第２のＰＮ符号と同種
のＰＮ符号の第７のＰＮ符号、又はその第２のＰＮ符号
と同期し、かつ前記第３のＰＮ符号と同種のＰＮ符号の
第８のＰＮ符号を発生させる第１の車上ＰＮ符号発生手
段と、上記同期信号に基づいて、前記第４のＰＮ符号と
同種のＰＮ符号の第９のＰＮ符号、又は前記第５のＰＮ
符号と同種のＰＮ符号の第１０のＰＮ符号を発生させる
第２の車上ＰＮ符号発生手段と、上記第７のＰＮ符号、
又は上記第８のＰＮ符号を用いて上記車上入力手段の出
力信号を逆拡散処理する車上逆拡散手段と、その車上逆
拡散手段の出力信号から前記地上から車上への所定の情
報を抽出する車上抽出手段とを有するものであり、 前記車上情報伝送部は、前記車上から地上への所定の情
報を前記第９のＰＮ符号、又は前記第１０のＰＮ符号で
拡散処理する車上情報拡散手段と、その車上情報拡散手
段の出力信号を前記車上アンテナを介して前記平行２線
ル−プへ向けて出力する車上出力手段とを有するもので
ある、 ことを特徴とする地上車上間情報伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16699492A JP3272771B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 地上車上間情報伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16699492A JP3272771B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 地上車上間情報伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330427A JPH05330427A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3272771B2 true JP3272771B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=15841417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16699492A Expired - Fee Related JP3272771B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 地上車上間情報伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272771B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP4875260B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2012-02-15 | 学校法人日本大学 | 地上装置と車上装置間の情報伝送方法 |
| JP4596819B2 (ja) * | 2003-10-22 | 2010-12-15 | 日本信号株式会社 | Ａｔｓ装置 |
| JP5078439B2 (ja) * | 2007-05-25 | 2012-11-21 | 株式会社京三製作所 | 情報伝送装置 |
| JP6881709B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2021-06-02 | 日本信号株式会社 | 制御システム |
-
1992
- 1992-06-02 JP JP16699492A patent/JP3272771B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH05330427A (ja) | 1993-12-14 |
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