JP4416894B2 - Atc受信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はATC受信装置に係り、特に、列車の走行する軌道に沿って布設されたループコイルからATC信号を効率よく受信できるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は、跨座型モノレールの列車Tの上面図、図14は、その右側面の拡大図であり、列車Tは、軌道(レール)Rに車輪W,W…により載置されていて、軌道Rを走行できるように構成されている。
【0003】
列車Tの走行方向の両側、すなわち、終点方及び起点方には、軌道Rの両側面の上部にそれぞれ布設されているループコイルLに対向するように、左右両側にそれぞれ2個のアンテナA〜Dが設けられている。すなわち、列車Tの一方側 (図13では上側)には、列車Tの走行する方向に所定の間隔を保ってアンテナA,Cが設けられているとともに、他方側(図13では下側)には、列車Tの走行する方向に所定の間隔を保ち、かつ、上記アンテナA,Cにそれぞれ対向する位置にアンテナB,Dが設けられている。
【0004】
上述の間隔、すなわち、アンテナA,C間及びB,D間は、後述する図15 (a)に示されるループコイルLの撚架点イを中間に挾むことができるように、すなわち、撚架点イを跨げるように決められている(後述する図15(b)参照)。
【0005】
なお、列車Tは、ループコイルLに供給されているATC信号を4個のアンテナA〜Dを介して受信し、その受信したATC信号に基づいて列車Tを制御するATC受信器は省略されている。また、終点方のアンテナA〜D及び起点方のアンテナA〜Dは、同一構成であるので、以下、終点方のアンテナA〜Dを中心に説明する。
【0006】
図15(a)は、ループコイルLにATC信号送信器1から所定のATC信号が印加(供給)されているときに、撚架点イ以外の場所でアンテナA〜Dによって受信されている状態を示していて、ループコイルL中に示される矢印は、ATC信号の流れを示している。
【0007】
このように、4個のアンテナA〜DがループコイルLの撚架点イ以外でループコイルLに対向しているときは、各アンテナA〜Dから得られる出力を「1」とした場合、全アンテナA〜Dから得られる受信レベルは「4」となり、ATC受信装置においては、十分に受信処理できるレベルに保たれる。
【0008】
ところが、列車Tが図15(b)に示されるように、列車Tの進行方向の後方の2個のアンテナA,Bと前方の2個のアンテナC,Dとの間にループコイルLの撚架点イが位置するように停車すると、アンテナA〜Dからの出力は、アンテナA,BとアンテナC,Dの出力が打ち消す形となり、すなわち、受信レベルが「0」となり、列車Tは、地上側からのATC信号を受信できなくなってしまう。そこで、列車Tの運転士は、列車Tを停車させる場合、アンテナA,BとアンテナC,D間にループコイルLの撚架点イが位置しないように運転を行うようにしている。
【0009】
なお、列車Tが走行中、ループコイルLの撚架点イを通過した際、ATC信号が、一時、中断されるが、この中断時間は短時間なので、列車Tの運転には支障を来すことがない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のATC受信装置は、前方の2個のアンテナと後方の2個のアンテナの間にループコイルの撚架点を跨いで列車が停車すると、ATC信号を受信できなくなるために、列車の運転士は、列車を停車させる際、細心の注意を払う必要があった。
【0011】
また、列車が運転士の乗車しない無人運転の場合は、列車が偶然に撚架点を挾んで停車してしまうと、以後、列車の運転を再開できなくなるという不都合が発生してしまう。
【0012】
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、仮りに列車がループコイルの撚架点を挾んで停車してもATC信号を受信するこのできるATC受信装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るATC受信装置は、上記目的を達成するために、列車の走行する方向と直交する方向の両側に設けられ、かつ、その列車の走行する方向に沿ってその列車の走行する軌道に布設されたATC信号が印加されるループコイルの撚架点を中間に挾める所定の間隔を保って設けられた4個のアンテナを備えたATC受信装置において、前記アンテナの極性を切替える切替手段と、前記4個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら4個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら4個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段と、を有することを特徴としている。
また、前記極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えることを特徴としている。
そして、前記列車の走行速度が所定速度以上なったときに、4個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うことを特徴としている。
【0014】
【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(a)は、上記図13に示される列車Tの終点方側に設置されるアンテナ整合器であり、同図(b)は、その起点方側に設置されるアンテナ整合器である。そして、これら両図に示されるアンテナA〜Dは、上記図14に示されると同様に、列車Tの側面に所定の間隔を保って配設されている。なお、図1中、アンテナA〜Dの黒丸印は、アンテナの巻線の開始点、すなわち、アンテナの極性の状態を示している。
【0015】
図1(a)のアンテナ整合器1aは、列車T(図13参照)が終点方へ走行するときに、図2に示される前進リレーGORが動作(ON)することにより駆動され、同図(b)のアンテナ整合器1bは、列車Tが起点方へ走行するときに、図2の後進リレーBARが作動することにより駆動される。
【0016】
両アンテナ整合器1a,1bは、同一構成であるので、以下、終点方側に設けられているアンテナ整合器1aを中心に説明する。なお、アンテナ整合器1bのうち、アンテナ整合器1aと同一構成要素には「b」の添字が付されている。
【0017】
整合回路2aは、アンテナA〜Dから得られたATC信号を列車Tに搭載されたATC受信器(図示せず)へ送出できるように構成されている。そして、この整合回路2aには、アンテナB,Dが切替リレーR1P,R2P(「R」はリレーを意味している。以下、「切替R1P」のように記す。)の接点を介して極性を切替えることができるようにして接続されている。なお、図1(a)の切替R1P,R2Pの接点の状態は、アンテナA〜Dを直列に接続した加極状態に保たれている。
【0018】
切替R1P,R2Pは、図2に示される列車Tが所定の速度(図示の例では5km/h)以下のときに動作するリレーSDR(図示の例では、5km/h検知反応リレー)の接点、図3に示されるATC信号を所定時間(図示の例では5秒間)検知しないときに復旧するリレーNSRDR(図示の例では、有信号検知反応リレー)、及び図4に示されるATC信号を検知しているときに動作するリレーNSR(図示の例では、有信号検知リレー)の各接点を介して作動することができるように構成されている。
【0019】
以下、図5〜図11を用いて制御動作について説明する。今、列車Tが図5に示されるように、終点方(図13参照)の方向に進行しているものとする。そしてアンテナA〜DがループコイルLの撚架点イにさしかかっていないときは、各アンテナA〜Dの極性は、図1(a)に示されるように直列に接続されて加極状態にある。アンテナA〜Dの出力を「1」とすると、アンテナA〜Dの受信レベルは、A+B+C+D=1+1+1+1=4と最大となり、ATC受信器に対して十分なATC信号を供給することができる。
【0020】
図6は、列車TがループコイルLの撚架点イの箇所で停車し、このとき、前方のアンテナC,Dがその撚架点イに位置しているときを示している。このときのアンテナA〜Dの受信レベルは、極性がそのままのとき、A+B+C+D=1+1+0+0=2となる。受信レベルが「2」の場合、ATC受信器は、ATC信号を十分に処理できるように設計されているので、何ら問題が生じない。
【0021】
図7(a)は、列車TがアンテナA,BとアンテナC,D間に撚架点イを跨いで停車した場合である。この場合は、上記図15(b)で説明したように、アンテナA〜Dの出力は、A+B+C+D=+1+1−1−1=0となり、ATD信号は無信号状態となる。このように、ATC信号の無信号が検出されると、リレーNSRが復帰し、切替R1Pが動作してアンテナBの極性が切替えられる。なお、アンテナBの代りにアンテナAの極性を切替えるようにしてもよい。
【0022】
図7(b)は、アンテナBの極性が切替えられたときのアンテナA〜Dの受信レベルで、このときは、A+B+C+D=+1−1−1−1=−2となり、ATC受信器は、ATC信号を十分に処理できる受信レベルとなる。したがって、前方のアンテナC,Dと後方のアンテナA,Bが撚架点イを跨いでも無信号となるのを効果的に防止することができる。なお、受信レベルが−2ということは、ATC信号の位相が+2と逆位相というだけであって、ATC受信器は、ATC信号の処理に何ら問題を生じない。
【0023】
列車Tが上記図7(b)の状態から極性をそのままにして走行を開始し、このときのアンテナA〜Dの受信レベルは、A+B+C+D=−1+1−1−1=−2となる(図8参照)したがって、この場合においてもATC受信器は、「2」の受信レベルを基に十分処理することができる。
【0024】
列車Tの速度が所定値(図示の例では5km/h)以上になると、リレーSDRが復旧するので、切替R1Pが復旧してアンテナBの極性が元に戻り、このときのアンテナA〜Cの受信レベルは、A+B+C+D=−1−1−1−1=−4となり、最大となる。
【0025】
ところで、列車TがループコイルLの撚架点イに対する停車位置によっては、前方のアンテナC,D又は後方のアンテナA,Bが撚架点イの近くに位置することが考えられる。図10(a),(b)は、このような場合を示していて、前方のアンテナC,Dが撚架点イの近くで、その出力が通常の半分の「0.5」となっている場合である。
【0026】
図10(a)は、アンテナBの極性を転換する前のアンテナA〜Dの受信レベルで、A+B+C+D=+1+1−0.5−0.5=+1となる。そして、同図(b)は、アンテナBの極性を切替えた場合であり、このときのアンテナA〜Dの受信レベルも、A+B+C+D=+1−1−0.5−0.5=−1で、アンテナA〜Dの受信レベルは、極性の切替によっては改善されないことが分る。
【0027】
アンテナA〜Dの受信レベルが「1」の場合、受信レベルが低くATC受信器が動作できないおそれが生ずる。この場合は、図11に示されるようにアンテナBの極性は元に戻され、前方のアンテナC,Dのうちの一方のアンテナD(アンテナDの代りにアンテナCでもよい。)の極性が切替R2Pにより切替えられる。このときのアンテナA〜Dの受信レベルは、A+B+C+D=+1+1−0.5+0.5=+2となり、ATC受信器が作動するのに十分な受信レベルとすることができる。
【0028】
なお、上述の説明は、列車Tの終点方側に設けられたアンテナ整合器1aについての説明であるが、列車Tの起点方側のアンテナ整合器1bも同様に制御される。
【0029】
また、本発明では、アンテナA〜Dは軌道Rの両側面に布設されたループコイルLと対向するように設けられている例で説明しているが、アンテナA〜Dは、そのループコイルLの上面に、すなわち、列車Tの床面平行に設けられる場合もある。図12は、アンテナA〜DとループコイルLのこのような位置関係を示している。
【0030】
【発明の効果】
本発明に係るATC受信装置は、アンテナの極性を切替える切替手段と、4個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら4個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら4個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段とからなるので、ATC信号が無信号状態となることを防止することができる。
また、極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えるようにしたときは、十分な受信レベルを得ることができる。
そして、列車の走行速度が所定速度以上なったときに、4個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うようにしたときは、受信レベルが最大となるように戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、列車の終点方側に設けられたアンテナ整合器の概略構成図、(b)は、列車の起点方側に設けられたアンテナ整合器の概略構成図である。
【図2】リレーの結線図である。
【図3】リレーの結線図である。
【図4】リレーの結線図である。
【図5】制御動作を示す説明図である。
【図6】制御動作を示す説明図である。
【図7】制御動作を示す説明図である。
【図8】制御動作を示す説明図である。
【図9】制御動作を示す説明図である。
【図10】制御動作を示す説明図である。
【図11】制御動作を示す説明図である。
【図12】アンテナがループコイルの上面に設けられたときのアンテナの配置を示す説明図である。
【図13】アンテナの配置状態を示す上面図である。
【図14】図13の右側面の拡大図である。
【図15】(a),(b)は、アンテナの受信状態をそれぞれ示す説明図である。
【符号の説明】
1a,1b アンテナ整合器
2a,2b 整合回路
A〜D アンテナ
Claims (3)
- 列車の走行する方向と直交する方向の両側に設けられ、かつ、その列車の走行する方向に沿ってその列車の走行する軌道に布設されたATC信号が印加されるループコイルの撚架点を中間に挾める所定の間隔を保って設けられた4個のアンテナを備えたATC受信装置において、
前記アンテナの極性を切替える切替手段と、
前記4個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら4個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら4個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段と、
を有することを特徴とするATC受信装置。 - 極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の2個のアンテナのうちの1個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えることを特徴とする請求項1に記載のATC受信装置。
- 列車の走行速度が所定速度以上なったときに、4個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のATC受信装置。
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