JP4751517B2 - 列車検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可聴周波数帯を使用した軌道回路における列車検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、鉄道の軌道回路としては、以下に示す理由により、商用周波数帯を使用した商用周波軌道回路に替って可聴周波数帯を使用した可聴周波軌道回路が広く普及している。
【０００３】
すなわち、商用周波軌道回路は、可聴周波軌道回路に比べて、短絡感度が低い上、消費電力が多く、無停電化が困難であると共に、列車の検知を安定して行う為に必要な、軌道電圧のレベル調整、及び局部電圧と軌道電圧との位相差の調整には熟練を要するので、保守性が悪くなる。更に、商用周波軌道回路は、可聴周波軌道回路に対して、信頼度向上の為に必要な冗長系の２重系化が困難であり、その結果、機器占有面積が大きくなると共に、商用電源の位相を全線で一致させる必要がある為、信号を全線の軌道回路周辺に敷設される信号高電圧線から供給するので、工事費が高くなる。
【０００４】
上記可聴周波軌道回路における従来の列車検知装置（ＴＤ；Train Detector）は、送信器から負荷に対して効率良く電力を供給するため、送信器の出力インピーダンスが負荷に整合するように設定されている。この為、軌道回路の送端付近のレール間を列車が短絡した場合には、送信出力が低下するので、軌道回路毎に送受信器が設けられた構成となっている。
【０００５】
図４、図５を参照して、上記従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置について説明する。
図４は、従来の列車検知装置３００における中央送電式（１送信２受信）の可聴周波軌道回路を示す図であり、図５は、送受信器３１０の回路構成を示すブロック図である。
【０００６】
図４に示すように、従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置３００は、２つの軌道回路に対して一つの送受信器が配設される。例えば、軌道回路１Ｔ、２Ｔに対して送受信器３１０が設けられ、また軌道回路３Ｔ、４Ｔに対して送受信器３２０が設けられる。
【０００７】
なお、図４には、説明を簡略化する為、４軌道回路１Ｔ〜４Ｔに対する２つの送受信器３１０、３２０のみを示したが、例えば６０軌道回路に対しては送受信器が３０台必要となる。また、これら複数の送受信器は、送受信器３１０、３２０を含めて全て同一の構成によって成る。
【０００８】
図５に示すように、送受信器３１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１、ＢＵＳ―ＩＦ（BUS-InterFace）３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、ＭＯＤ（MODulater）３１３、ＡＭＰ（AMPlifier）３１４、Ａ／Ｄ（Analog/Digital converter）３１５、ＢＰＦ（Band Pass Filter）３１６ａ、３１６ｂ、ＲＹＤ（RelaY Drive）３１７等によって構成される。
【０００９】
ＣＰＵ３１１は、発振判定、受信判定、故障検知等を行い、ＢＵＳ―ＩＦ３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃは、ＣＰＵ３１１とその周辺回路との間でデータ交換を行い、ＭＯＤ３１３は、発振及び変調を行う。ＡＭＰ３１４は、作成した列車検知信号を所定レベルまで増幅し、Ａ／Ｄ３１５は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、ＢＰＦ３１６ａ、３１６ｂは、雑音を除去して信号波だけを選別し、ＲＹＤ３１７は、軌道リレー１ＴＲ、２ＴＲを駆動する。
【００１０】
ＡＭＰ３１４は、ＭＴ（Maching Trans）１２ａ、１２ｂを介して図中符号Ａ２に示す接続部に接続され、ＢＰＦ３１６ａは、ＭＴ１１ａ、１１ｂを介して図中符号Ａ１に示す接続部に接続され、ＢＰＦ３１６ｂは、ＭＴ１３ａ、１３ｂを介して図中符号Ａ３に示す接続部に接続される。
【００１１】
ＡＭＰ３１４から出力された列車検知信号は、図中符号Ａ２に示す接続部に入力され、その後、その列車検知信号は接続部Ａ２において分岐されて軌道回路１Ｔ、２Ｔを伝播し、図中符号Ａ１、Ａ３に示す接続部を介してＢＰＦ３１６ａ、３１６ｂにそれぞれ入力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置３００においては、以下に示す問題点があった。図４に示すように、２軌道回路毎に１送信２受信可能な送受信器（例えば、送受信器３１０）を設けていたが、軌道回路の数が多いとそれに応じて上記送受信器の数も多くなり、また機器の増加と共に機器設置スペースを多く必要とすると共に、コストの増大の回避が困難であった。
【００１３】
本発明の課題は、高い検知精度を維持すると共に、回路構成を複雑化することなく単純な手法で、可聴周波数帯を使用した軌道回路における列車検知装置のコストパフォーマンスの向上を図ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、次のような特徴を備えている。なお、次に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態に対応する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参照符号等である。
【００１５】
請求項１記載の発明は、
有絶縁軌道回路或いは無絶縁軌道回路（例えば、図２に示す軌道回路１Ｔ〜３０Ｔ）が複数連結して構成された軌道に対し、前記軌道回路毎に可聴周波信号を出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に受信して列車の有無を検知する列車検知装置（例えば、図１に示す列車検知装置１００）において、
可聴周波数帯に含まれる複数の異なる周波数信号（例えば、図２に示す信号ｆ１〜ｆ６）を出力する周波数信号出力部と、前記周波数信号出力部により出力された前記複数の異なる周波数信号をそれぞれ個別に増幅する複数の増幅部と、を有し、前記複数の異なる周波数信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力すると共に、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する制御手段（例えば、図１に示す処理部１１０、送信部１２０、及び受信部１３０）と、
それぞれの増幅部から前記複数の軌道回路にかけて分岐して前記増幅部と前記複数の軌道回路とを並列に接続する複数の接続ケーブルと、
分岐後の前記接続ケーブル上に各々挿入された直列抵抗（例えば、図２に示す直列抵抗１〜５）と、
を備え、
前記増幅部は、一の増幅部に接続された複数の軌道回路に対して、同一の周波数を有する周波数信号を、前記直列抵抗を介して並列送信するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、有絶縁起動回路或いは無絶縁軌道回路が複数連結して構成された軌道に対し、前記軌道回路毎に可聴周波信号を出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に受信して列車の有無を検知する列車検知装置において、制御手段は、可聴周波数帯に含まれる複数の異なる周波数信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力すると共に、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知し、直列抵抗は、前記制御手段と前記複数の軌道回路との間を接続するケーブル上に各々挿入し、前記制御手段は、前記ケーブル毎に異なる周波数信号を、前記直列抵抗を介して前記複数の軌道回路に同時に出力するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
従って、上記制御手段と複数の軌道回路とを接続する各ケーブル上に直列抵抗を挿入して、各軌道回路における負荷変動が及ぼす影響を軽減したので、同一周波数を有する信号を上記複数の軌道回路に並列送信してもこれら各軌道回路における電圧の独立性の確保が可能になると共に、複数の軌道回路に対して制御手段の共有が可能になるので、機器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記有絶縁回路が複数連結された有絶縁軌道（例えば、図３に示す有絶縁軌道回路２４０）上の列車を検知する場合、
前記増幅部と前記有絶縁軌道との間の接続ケーブルは、
前記増幅部から前記有絶縁軌道を構成する所定数の有絶縁軌道回路の近傍までは、前記接続ケーブルを一本化して敷設し、当該接続点から検出対象の前記所定数の有絶縁軌道回路までは、複数の接続ケーブルを並列に敷設し、
前記直列抵抗は、
前記並列に敷設された接続ケーブル上に各々挿入したことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、前記有絶縁回路が複数連結された有絶縁軌道上の列車を検知する場合、前記制御手段と前記有絶縁軌道との間の接続ケーブルは、前記制御手段から前記有絶縁軌道を構成する所定数の有絶縁軌道回路の近傍までは、前記接続ケーブルを一本化して敷設し、当該接続点から検出対象の前記所定数の有絶縁軌道回路までは、複数の接続ケーブルを並列に敷設し、前記直列抵抗は、前記並列に敷設された接続ケーブル上に各々挿入する。
【００２０】
従って、制御手段と所定数の有絶縁軌道回路とを接続するケーブルがこれら有絶縁軌道回路の近傍で分岐され、上記制御手段と上記所定数の有絶縁軌道回路との間の接続ケーブルの数が削減されるので、コストパフォーマンスが更に向上した列車検知装置を実現できる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１或いは２記載の発明において、
前記制御手段は、前記複数の可聴周波信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する処理機能を有することを特徴とする。
【００２２】
従って、請求項３記載の発明によれば、制御手段が複数の軌道回路における列車の有無を検知できるので、列車検知装置における制御手段の数を削減することができ、機器設置面積の縮小化と共に、経済性の向上を図られる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記載の発明において、
前記増幅部の出力インピーダンスは、前記増幅部に接続された前記列車の車軸により短絡された軌道回路と他の軌道回路との総負荷よりも小さい出力インピーダンスに設定したことを特徴とする。
【００２４】
従って、請求項４記載の発明によれば、制御手段における出力インピーダンスを列車の車軸により短絡された軌道回路におけるインピーダンスよりも小さく設定したので、上記制御手段からの出力信号が定電圧特性に近づいて、各軌道回路における負荷変動が列車検知に及ぼす影響を更に軽減でき、列車検知装置の列車検知精度を向上できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置について詳細に説明する。
【００２６】
[第１の実施の形態]
第１の実施の形態において、本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置１００について説明する。
図１は、本発明を適用した列車検知装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は、列車検知装置１００における送信系の構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、列車検知装置１００は、処理部１１０、送信部１２０、受信部１３０等を備えて構成され、最大６０区間の軌道回路の制御が可能となっている。なお、列車検知装置１００は、可聴周波軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに対する列車検知装置であり、また、軌道回路１Ｔ〜６０Ｔは、有絶縁軌道回路、或いは無絶縁軌道回路のうち何れでも良い（図２参照）。
【００２８】
処理部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＢＵＳ―ＩＦ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、ＭＯＤ１１３、Ａ／Ｄ１１４、ＲＹＤ１１５等を備えて構成される。
【００２９】
ＣＰＵ１１１は、３２ｂｉｔのフェールセーフＲＩＳＣ―ＣＰＵであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える（何れも図示略）。ＣＰＵ１１１は、従来では軌道回路毎に処理していた信号発生、変調、受信判定、故障検知機能等を１台のＣＰＵに集約したものであり、これにより１台のＣＰＵで複数軌道の列車検出が可能となる。特に、ＣＰＵ１１１は、図２に示す１０区間分の軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに対する制御を一括して行う。
【００３０】
ＢＵＳ―ＩＦ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、ＣＰＵ１１１と周辺回路との間のデータ交換を行う。また、ＭＯＤ１１３は、発振及び変調を行い、６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６で変調した６パターンの列車検知信号を送信部１２０に出力する。
【００３１】
ここで、ＭＯＤ１１３は、狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式、すなわち、低周波（１．６Ｈｚ）で変調したＦＳＫ方式に基づいた列車検知信号を出力する。上記狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式では、２つの搬送波ｆＨ（ｆ０＋２０Ｈｚ）、ｆＬ（ｆ０−２０Ｈｚ）を３１２．５ｍｓ毎に繰返し出力し、受信側ではそれぞれの搬送波周波数を狭帯域で選別すると共に、変調周期および相補性（周期的に交互に信号が受信されること）の検定により、高い雑音性能が実現される。
【００３２】
Ａ／Ｄ１１４は、受信部１３０から入力された６０個のアナログ信号をデジタル信号にそれぞれ変換し、ＲＹＤ１１５は、軌道リレー１ＴＲ〜６０ＴＲを駆動する。
【００３３】
送信部１２０は、６台のＡＭＰ１２１〜１２６を備えて構成される。これらＡＭＰ１２１〜１２６は全て同一の構成を有する２重系増幅器である。なお、説明を簡略化する為、図１には、ＡＭＰ１２１，１２６のみ示して他のＡＭＰ１２２〜１２５の図示を省略した。
【００３４】
これら６台のＡＭＰ１２１〜１２６は、１台で最大１０区間分の軌道回路の列車検知信号を増幅可能であり、ＭＯＤ１１３から出力された６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号を所定レベルまで増幅して軌道回路側に送信する。ここで、ＡＭＰ１２１〜１２６の出力インピーダンスは短絡時における共有軌道回路の負荷総数よりも小さな値に設定されている為、送信出力の定電圧化が図られる。
【００３５】
受信部１３０は、６０台のＢＰＦ１０１〜１６０を備えて構成される。これらＢＰＦ１０１〜１６０は、雑音を除去し信号波のみを選別してＡ／Ｄ１１４に出力する。なお、説明を簡略化する為、図１には、ＢＰＦ１０１、１０２、及びＢＰＦ１５９、１６０のみ示して他のＢＰＦ１０３〜１５８の図示を省略した。これら６０台のＢＰＦ１０１〜１６０は、それぞれ２つのＭＴ（図示略）を介して軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに接続される。
【００３６】
次いで、列車検知装置１００における送信系について説明する。
図２に示すように、ＡＭＰ１２１〜ＡＭＰ１２６は、それぞれ２台のＭＴを介して軌道回路１Ｔ〜６０Ｔにおける各軌道回路間の接続部に順次接続される。なお、説明の簡略化の為、図２には、軌道回路の一部、及びＡＭＰ１２１に係る接続関係のみを示して他の軌道回路およびＡＭＰ１２２〜ＡＭＰ１２６に係る接続関係の図示を省略した。
【００３７】
ＡＭＰ１２１は、直列抵抗１及びＭＴ１ａ、１ｂを介して軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗２及びＭＴ２ａ、２ｂを介して軌道回路１３Ｔと１４Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗３及びＭＴ３ａ、３ｂを介して軌道回路２５Ｔと２６Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗４及びＭＴ４ａ、４ｂを介して軌道回路３７Ｔと３８Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗５及びＭＴ５ａ、５ｂを介して軌道回路４９Ｔと５０Ｔとの接続部に接続される。
【００３８】
ＡＭＰ１２２〜１２６は、何れも上記ＡＭＰ１２１と同様に、それぞれ軌道回路１Ｔ〜６０Ｔにおける各軌道回路間の接続部に順次接続される。例えば、ＡＭＰ１２２は、一つの直列抵抗と、その後段に設けられた２台のＭＴ（図示略）とを介して、軌道回路３Ｔと４Ｔとの接続部に接続される。以下同様に、ＡＭＰ１２２は、１５Ｔと１６Ｔとの接続部、２７Ｔと２８Ｔとの接続部、３９Ｔと４０Ｔとの接続部、及び５１Ｔと５２Ｔとの接続部に対して、それぞれ一つの直列抵抗と２台のＭＴ（図示略）とを介して接続される。例えばまた、ＡＭＰ１２６は、一つの直列抵抗と、その後段に設けられた２台のＭＴ（図示略）とを介して、１１Ｔと１２Ｔとの接続部に接続される。以下同様に、ＡＭＰ１２６は、２３Ｔと２４Ｔとの接続部、３５Ｔと３６Ｔとの接続部、４７Ｔと４８Ｔとの接続部、及び５９Ｔと６０Ｔとの接続部に対し、それぞれ一つの直列抵抗と２台のＭＴ（図示略）とを介して接続される。
【００３９】
これにより、軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号が入力され、３Ｔと４Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２２から出力された周波数ｆ２の列車検知信号が入力され、５Ｔと６Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２３から出力された周波数ｆ３の列車検知信号が入力される。更に、軌道回路７Ｔと８Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２４から出力された周波数ｆ４の列車検知信号が入力され、９Ｔと１０Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２５から出力された周波数ｆ５の列車検知信号が入力され、１１Ｔと１２Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２６から出力された周波数ｆ６の列車検知信号が入力される。
【００４０】
更に、軌道回路１３Ｔと１４Ｔとの接続部から２３Ｔと２４Ｔとの接続部までの列車検知信号の入力順は、上記した軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部から１１Ｔと１２Ｔとの接続部までの列車検知信号の入力順と同一であり、以降、この入力順が繰り返される。
【００４１】
以上説明したように、本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置１００は、１台のＣＰＵ１１１と６台のＡＭＰ１２１〜１２６とにより、最大６０区間分の軌道回路を一括制御できる構成となっている。更に、ＡＭＰ１２１〜１２６の各出力段には直列抵抗がそれぞれ接続される。
上記構成を有する可聴周波軌道回路における列車検知装置１００では、６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号がそれぞれＡＭＰ１２１〜１２６から連続的に並列送信され、列車の検知処理が行われる。
【００４２】
従って、ＡＭＰ１２１〜１２６の出力インピーダンスが小さいので出力信号を定電圧特性に近づけることが可能になると共に、ＡＭＰ１２１〜１２６の各出力段に直列抵抗（図２に示す直列抵抗１〜５を含む）を挿入したので負荷インピーダンス変動の下限を一定以上に保つことができ、各接続部（例えば、軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部）における負荷変動が及ぼす影響を軽減化できる。この為、増幅器、例えばＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号を１０区間分の軌道回路に並列送信しても軌道回路の各接続部における電圧の独立性が確保されると共に、１０区間分の軌道回路に対する増幅器（ＡＭＰ１２１）の共用が可能となり、増幅器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００４３】
更に、一台のＣＰＵ１１１により最大６０区間分の軌道回路の管理が可能となり、１台のＣＰＵ１１１に６台のＡＭＰ１２１が接続可能となるので、ＣＰＵ等を含む制御機器数の削減が図られ、コストパフォーマンスを向上できる。
【００４４】
また、列車検知信号を複数軌道に並列送信する為、各軌道回路への伝送損失が増えるが、電源周波数の高調波を避けた搬送波周波数を選定すること、及び狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式を採用することにより、耐雑音特性、受信感度の向上が図られると共に、送信電力の確保が図れる。
【００４５】
[第２の実施の形態]
次に、図３を参照して第２の実施の形態における列車検知装置２００について説明する。図３は、本発明を適用した列車検知装置２００における送信系の構成を示す図である。
【００４６】
第１の実施の形態では、有絶縁軌道回路だけでなく無絶縁軌道回路でも有効とする為、異なる周波数ｆ１〜ｆ６で変調した６パターンの列車検知信号により列車検知処理を行うものであった。この場合、上記周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号はＡＭＰ１２１〜１２６からそれぞれ出力され、これら各ＡＭＰ（例えば、ＡＭＰ１２１）からの出力信号は機器室内でそれぞれ５つに分岐されて軌道回路側に出力された。
【００４７】
しかし、特に有絶縁軌道回路のみを対象とした場合、軌条絶縁破壊等により隣接軌道回路に信号が漏洩した場合でも、異なる４周波数の列車検知信号を用意すれば列車検知が可能となる。従って図３に示す列車検知装置２００のように、ＡＭＰ１２１〜１２４から現場機器までをそれぞれ１本のケーブルで接続し、現場において複数軌道に並列化（今の場合、５本に並列化）する構成が可能となる。
【００４８】
なお、列車検知装置２００の送受信側にある処理部、及び受信部は、列車検知装置１００の処理部１１０、及び受信部１３０と同一の構成によって成るものであり、図示及び説明を省略する。また、図３に示すように、列車検知装置２００の送信部２２０は、列車検知装置１００のＡＭＰ１２１〜１２４から構成されており、それぞれ４つの周波数ｆ１〜ｆ４の列車検知信号を増幅して軌道回路側へ出力する。特に、信号方式は、列車検知装置１００の場合と同一であり、低周波（１．６Ｈｚ）で変調したＦＳＫ方式とする。
【００４９】
更に、説明簡略化の為、図３には、ＡＭＰ１２２〜１２４に係る接続ケーブルの図示を省略したが、ＡＭＰ１２２〜１２４に係るケーブルの構成は、ＡＭＰ１２１の場合と同一であると共に、これら各ケーブルは、各軌道回路に対してｆ１〜ｆ４の順序でサイクリックに繰り返すように軌道回路に接続される。
【００５０】
図３に示すように、ＡＭＰ１２１は、ＭＴ２１０ａを介してＭＴ２１０ｂと直列接続される。ＭＴ２１０ｂの出力段には、５つの直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅが並列に接続され、各直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅは、それぞれＺＢ（インピーダンスボンド）２３０ａ〜２３０ｅを介して有絶縁軌道回路２４０にそれぞれ接続される。ここで、現場のＭＴ２１０ｂの出力インピーダンスは小さく設定され、その為、ＭＴ２１０ｂからの出力を定電圧特性に近づけることが可能となる。
【００５１】
この場合、ＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号は、ＭＴ２１０ａ、ＭＴ２１０ｂを介して直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅにそれぞれ並列的に出力され、ＺＢ２３０ａ〜２３０ｅを介してそれぞれ有絶縁軌道回路２４０に出力される。
【００５２】
以上説明したように、第２の実施の形態における列車検知装置２００は、ＡＭＰ１２１〜１２４からの送信ケーブルが現場内ＭＴ（例えば、ＭＴ２１０ｂ）の出力段において５つに分岐して有絶縁軌道回路２４０にそれぞれ接続されると共に、その各分岐路には直列抵抗（例えば、直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅ）がそれぞれ直列に挿入された構成となっている。更に、現場内ＭＴの出力インピーダンスは小さな値に設定されている。
【００５３】
従って、ＡＭＰ１２１〜１２４からの送信ケーブルを現場で分岐することにより、機器室と現場機器との間のケーブル数の削減が可能となり、コストパフォーマンスの向上が図られる。
【００５４】
更に、現場内ＭＴの低出力インピーダンスにより現場送信出力の定圧化、及び、これら現場内ＭＴからの各分岐路に直列抵抗を挿入したことにより負荷変動の軽減化が図られる。これによって、有絶縁軌道回路２４０上の任意の送信点において、列車の車軸による短絡があった際、他の軌道回路における列車検知性能に及ぼす影響が緩和される。
【００５５】
更に、列車検知信号を複数軌道に並列送信する為、各軌道回路への伝送損失が増えるが、電源周波数の高調波を避けた搬送波周波数を選定すること、及び狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式を採用することにより、耐雑音特性、受信感度の向上が図られると共に、送信電力の確保が図れる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、制御手段と複数の軌道回路とを接続する各ケーブル上に直列抵抗を挿入して、各軌道回路における負荷変動が及ぼす影響を軽減したので、同一周波数を有する信号を上記複数の軌道回路に並列送信してもこれら各軌道回路における電圧の独立性の確保が可能になると共に、複数の軌道回路に対して制御手段の共有が可能になるので、機器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００５７】
請求項２記載の発明によれば、制御部と所定数の有絶縁軌道回路とを接続するケーブルがこれら有絶縁軌道回路の近傍で分岐され、上記制御部と上記所定数の有絶縁軌道回路との間の接続ケーブルの数が削減されるので、コストパフォーマンスが更に向上した列車検知装置を実現できる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、制御手段が複数の軌道回路における列車の有無を検知できるので、列車検知装置における制御手段の数を削減することができ、機器設置面積の縮小化と共に、経済性の向上が図られる。
【００５９】
請求項４記載の発明によれば、制御手段における出力インピーダンスを列車の車軸により短絡された軌道回路におけるインピーダンスよりも小さく設定したので、上記制御手段からの出力信号が定電圧特性に近づいて、各軌道回路における負荷変動が列車検知に及ぼす影響を更に軽減化でき、列車検知装置の列車検知精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した列車検知装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した列車検知装置１００における送信系の構成を示す図である。
【図３】本発明を適用した列車検知装置２００における送信系の構成を示す図である。
【図４】従来の列車検知装置３００における中央送電式（１送信２受信）の可聴周波軌道回路を示す図である。
【図５】図４に示す送受信器３１０の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 列車検知装置
１１０ 処理部
１１１ ＣＰＵ
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ ＢＵＳ―ＩＦ
１１３ ＭＯＤ
１１４ Ａ／Ｄ
１１５ ＲＹＤ
１２０ 送信部
１２１〜１２６ ＡＭＰ
１３０ 受信部
１０１〜１６０ ＢＰＦ
１〜５ 直列抵抗
１ａ、１ｂ〜５ａ、５ｂ ＭＴ
２００ 列車検知装置
２２０ 送信部
２１０ａ、２１０ｂ ＭＴ
２２０ａ〜２２０ｅ 直列抵抗
２３０ａ〜２３０ｅ ＺＢ
２４０ 有絶縁軌道回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、可聴周波数帯を使用した軌道回路における列車検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、鉄道の軌道回路としては、以下に示す理由により、商用周波数帯を使用した商用周波軌道回路に替って可聴周波数帯を使用した可聴周波軌道回路が広く普及している。
【０００３】
すなわち、商用周波軌道回路は、可聴周波軌道回路に比べて、短絡感度が低い上、消費電力が多く、無停電化が困難であると共に、列車の検知を安定して行う為に必要な、軌道電圧のレベル調整、及び局部電圧と軌道電圧との位相差の調整には熟練を要するので、保守性が悪くなる。更に、商用周波軌道回路は、可聴周波軌道回路に対して、信頼度向上の為に必要な冗長系の２重系化が困難であり、その結果、機器占有面積が大きくなると共に、商用電源の位相を全線で一致させる必要がある為、信号を全線の軌道回路周辺に敷設される信号高電圧線から供給するので、工事費が高くなる。
【０００４】
上記可聴周波軌道回路における従来の列車検知装置（ＴＤ；Train Detector）は、送信器から負荷に対して効率良く電力を供給するため、送信器の出力インピーダンスが負荷に整合するように設定されている。この為、軌道回路の送端付近のレール間を列車が短絡した場合には、送信出力が低下するので、軌道回路毎に送受信器が設けられた構成となっている。
【０００５】
図４、図５を参照して、上記従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置について説明する。
図４は、従来の列車検知装置３００における中央送電式（１送信２受信）の可聴周波軌道回路を示す図であり、図５は、送受信器３１０の回路構成を示すブロック図である。
【０００６】
図４に示すように、従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置３００は、２つの軌道回路に対して一つの送受信器が配設される。例えば、軌道回路１Ｔ、２Ｔに対して送受信器３１０が設けられ、また軌道回路３Ｔ、４Ｔに対して送受信器３２０が設けられる。
【０００７】
なお、図４には、説明を簡略化する為、４軌道回路１Ｔ〜４Ｔに対する２つの送受信器３１０、３２０のみを示したが、例えば６０軌道回路に対しては送受信器が３０台必要となる。また、これら複数の送受信器は、送受信器３１０、３２０を含めて全て同一の構成によって成る。
【０００８】
図５に示すように、送受信器３１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１、ＢＵＳ―ＩＦ（BUS-InterFace）３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、ＭＯＤ（MODulater）３１３、ＡＭＰ（AMPlifier）３１４、Ａ／Ｄ（Analog/Digital converter）３１５、ＢＰＦ（Band Pass Filter）３１６ａ、３１６ｂ、ＲＹＤ（RelaY Drive）３１７等によって構成される。
【０００９】
ＣＰＵ３１１は、発振判定、受信判定、故障検知等を行い、ＢＵＳ―ＩＦ３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃは、ＣＰＵ３１１とその周辺回路との間でデータ交換を行い、ＭＯＤ３１３は、発振及び変調を行う。ＡＭＰ３１４は、作成した列車検知信号を所定レベルまで増幅し、Ａ／Ｄ３１５は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、ＢＰＦ３１６ａ、３１６ｂは、雑音を除去して信号波だけを選別し、ＲＹＤ３１７は、軌道リレー１ＴＲ、２ＴＲを駆動する。
【００１０】
ＡＭＰ３１４は、ＭＴ（Maching Trans）１２ａ、１２ｂを介して図中符号Ａ２に示す接続部に接続され、ＢＰＦ３１６ａは、ＭＴ１１ａ、１１ｂを介して図中符号Ａ１に示す接続部に接続され、ＢＰＦ３１６ｂは、ＭＴ１３ａ、１３ｂを介して図中符号Ａ３に示す接続部に接続される。
【００１１】
ＡＭＰ３１４から出力された列車検知信号は、図中符号Ａ２に示す接続部に入力され、その後、その列車検知信号は接続部Ａ２において分岐されて軌道回路１Ｔ、２Ｔを伝播し、図中符号Ａ１、Ａ３に示す接続部を介してＢＰＦ３１６ａ、３１６ｂにそれぞれ入力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の可聴周波軌道回路における列車検知装置３００においては、以下に示す問題点があった。図４に示すように、２軌道回路毎に１送信２受信可能な送受信器（例えば、送受信器３１０）を設けていたが、軌道回路の数が多いとそれに応じて上記送受信器の数も多くなり、また機器の増加と共に機器設置スペースを多く必要とすると共に、コストの増大の回避が困難であった。
【００１３】
本発明の課題は、高い検知精度を維持すると共に、回路構成を複雑化することなく単純な手法で、可聴周波数帯を使用した軌道回路における列車検知装置のコストパフォーマンスの向上を図ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、次のような特徴を備えている。なお、次に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態に対応する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参照符号等である。
【００１５】
請求項１記載の発明は、
有絶縁軌道回路或いは無絶縁軌道回路（例えば、図２に示す軌道回路１Ｔ〜３０Ｔ）が複数連結して構成された軌道に対し、前記軌道回路毎に可聴周波信号を出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に受信して列車の有無を検知する列車検知装置（例えば、図１に示す列車検知装置１００）において、
可聴周波数帯に含まれる複数の異なる周波数信号（例えば、図２に示す信号ｆ１〜ｆ６）を出力する周波数信号出力部と、前記周波数信号出力部により出力された前記複数の異なる周波数信号をそれぞれ個別に増幅する複数の増幅部と、を有し、前記複数の異なる周波数信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力すると共に、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する制御手段（例えば、図１に示す処理部１１０、送信部１２０、及び受信部１３０）と、
それぞれの増幅部から前記複数の軌道回路にかけて分岐して前記増幅部と前記複数の軌道回路とを並列に接続する複数の接続ケーブルと、
分岐後の前記接続ケーブル上に各々挿入された直列抵抗（例えば、図２に示す直列抵抗１〜５）と、
を備え、
前記増幅部は、一の増幅部に接続された複数の軌道回路に対して、同一の周波数を有する周波数信号を、前記直列抵抗を介して並列送信するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、有絶縁起動回路或いは無絶縁軌道回路が複数連結して構成された軌道に対し、前記軌道回路毎に可聴周波信号を出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に受信して列車の有無を検知する列車検知装置において、制御手段は、可聴周波数帯に含まれる複数の異なる周波数信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力すると共に、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知し、直列抵抗は、前記制御手段と前記複数の軌道回路との間を接続するケーブル上に各々挿入し、前記制御手段は、前記ケーブル毎に異なる周波数信号を、前記直列抵抗を介して前記複数の軌道回路に同時に出力するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
従って、上記制御手段と複数の軌道回路とを接続する各ケーブル上に直列抵抗を挿入して、各軌道回路における負荷変動が及ぼす影響を軽減したので、同一周波数を有する信号を上記複数の軌道回路に並列送信してもこれら各軌道回路における電圧の独立性の確保が可能になると共に、複数の軌道回路に対して制御手段の共有が可能になるので、機器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記有絶縁回路が複数連結された有絶縁軌道（例えば、図３に示す有絶縁軌道回路２４０）上の列車を検知する場合、
前記増幅部と前記有絶縁軌道との間の接続ケーブルは、
前記増幅部から前記有絶縁軌道を構成する所定数の有絶縁軌道回路の近傍までは、前記接続ケーブルを一本化して敷設し、当該接続点から検出対象の前記所定数の有絶縁軌道回路までは、複数の接続ケーブルを並列に敷設し、
前記直列抵抗は、
前記並列に敷設された接続ケーブル上に各々挿入したことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、前記有絶縁回路が複数連結された有絶縁軌道上の列車を検知する場合、前記制御手段と前記有絶縁軌道との間の接続ケーブルは、前記制御手段から前記有絶縁軌道を構成する所定数の有絶縁軌道回路の近傍までは、前記接続ケーブルを一本化して敷設し、当該接続点から検出対象の前記所定数の有絶縁軌道回路までは、複数の接続ケーブルを並列に敷設し、前記直列抵抗は、前記並列に敷設された接続ケーブル上に各々挿入する。
【００２０】
従って、制御手段と所定数の有絶縁軌道回路とを接続するケーブルがこれら有絶縁軌道回路の近傍で分岐され、上記制御手段と上記所定数の有絶縁軌道回路との間の接続ケーブルの数が削減されるので、コストパフォーマンスが更に向上した列車検知装置を実現できる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１或いは２記載の発明において、
前記制御手段は、前記複数の可聴周波信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する処理機能を有することを特徴とする。
【００２２】
従って、請求項３記載の発明によれば、制御手段が複数の軌道回路における列車の有無を検知できるので、列車検知装置における制御手段の数を削減することができ、機器設置面積の縮小化と共に、経済性の向上を図られる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記載の発明において、
前記増幅部の出力インピーダンスは、前記増幅部に接続された前記列車の車軸により短絡された軌道回路と他の軌道回路との総負荷よりも小さい出力インピーダンスに設定したことを特徴とする。
【００２４】
従って、請求項４記載の発明によれば、制御手段における出力インピーダンスを列車の車軸により短絡された軌道回路におけるインピーダンスよりも小さく設定したので、上記制御手段からの出力信号が定電圧特性に近づいて、各軌道回路における負荷変動が列車検知に及ぼす影響を更に軽減でき、列車検知装置の列車検知精度を向上できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置について詳細に説明する。
【００２６】
[第１の実施の形態]
第１の実施の形態において、本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置１００について説明する。
図１は、本発明を適用した列車検知装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は、列車検知装置１００における送信系の構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、列車検知装置１００は、処理部１１０、送信部１２０、受信部１３０等を備えて構成され、最大６０区間の軌道回路の制御が可能となっている。なお、列車検知装置１００は、可聴周波軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに対する列車検知装置であり、また、軌道回路１Ｔ〜６０Ｔは、有絶縁軌道回路、或いは無絶縁軌道回路のうち何れでも良い（図２参照）。
【００２８】
処理部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＢＵＳ―ＩＦ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、ＭＯＤ１１３、Ａ／Ｄ１１４、ＲＹＤ１１５等を備えて構成される。
【００２９】
ＣＰＵ１１１は、３２ｂｉｔのフェールセーフＲＩＳＣ―ＣＰＵであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える（何れも図示略）。ＣＰＵ１１１は、従来では軌道回路毎に処理していた信号発生、変調、受信判定、故障検知機能等を１台のＣＰＵに集約したものであり、これにより１台のＣＰＵで複数軌道の列車検出が可能となる。特に、ＣＰＵ１１１は、図２に示す１０区間分の軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに対する制御を一括して行う。
【００３０】
ＢＵＳ―ＩＦ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、ＣＰＵ１１１と周辺回路との間のデータ交換を行う。また、ＭＯＤ１１３は、発振及び変調を行い、６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６で変調した６パターンの列車検知信号を送信部１２０に出力する。
【００３１】
ここで、ＭＯＤ１１３は、狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式、すなわち、低周波（１．６Ｈｚ）で変調したＦＳＫ方式に基づいた列車検知信号を出力する。上記狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式では、２つの搬送波ｆＨ（ｆ０＋２０Ｈｚ）、ｆＬ（ｆ０−２０Ｈｚ）を３１２．５ｍｓ毎に繰返し出力し、受信側ではそれぞれの搬送波周波数を狭帯域で選別すると共に、変調周期および相補性（周期的に交互に信号が受信されること）の検定により、高い雑音性能が実現される。
【００３２】
Ａ／Ｄ１１４は、受信部１３０から入力された６０個のアナログ信号をデジタル信号にそれぞれ変換し、ＲＹＤ１１５は、軌道リレー１ＴＲ〜６０ＴＲを駆動する。
【００３３】
送信部１２０は、６台のＡＭＰ１２１〜１２６を備えて構成される。これらＡＭＰ１２１〜１２６は全て同一の構成を有する２重系増幅器である。なお、説明を簡略化する為、図１には、ＡＭＰ１２１，１２６のみ示して他のＡＭＰ１２２〜１２５の図示を省略した。
【００３４】
これら６台のＡＭＰ１２１〜１２６は、１台で最大１０区間分の軌道回路の列車検知信号を増幅可能であり、ＭＯＤ１１３から出力された６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号を所定レベルまで増幅して軌道回路側に送信する。ここで、ＡＭＰ１２１〜１２６の出力インピーダンスは短絡時における共有軌道回路の負荷総数よりも小さな値に設定されている為、送信出力の定電圧化が図られる。
【００３５】
受信部１３０は、６０台のＢＰＦ１０１〜１６０を備えて構成される。これらＢＰＦ１０１〜１６０は、雑音を除去し信号波のみを選別してＡ／Ｄ１１４に出力する。なお、説明を簡略化する為、図１には、ＢＰＦ１０１、１０２、及びＢＰＦ１５９、１６０のみ示して他のＢＰＦ１０３〜１５８の図示を省略した。これら６０台のＢＰＦ１０１〜１６０は、それぞれ２つのＭＴ（図示略）を介して軌道回路１Ｔ〜６０Ｔに接続される。
【００３６】
次いで、列車検知装置１００における送信系について説明する。
図２に示すように、ＡＭＰ１２１〜ＡＭＰ１２６は、それぞれ２台のＭＴを介して軌道回路１Ｔ〜６０Ｔにおける各軌道回路間の接続部に順次接続される。なお、説明の簡略化の為、図２には、軌道回路の一部、及びＡＭＰ１２１に係る接続関係のみを示して他の軌道回路およびＡＭＰ１２２〜ＡＭＰ１２６に係る接続関係の図示を省略した。
【００３７】
ＡＭＰ１２１は、直列抵抗１及びＭＴ１ａ、１ｂを介して軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗２及びＭＴ２ａ、２ｂを介して軌道回路１３Ｔと１４Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗３及びＭＴ３ａ、３ｂを介して軌道回路２５Ｔと２６Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗４及びＭＴ４ａ、４ｂを介して軌道回路３７Ｔと３８Ｔとの接続部に接続され、直列抵抗５及びＭＴ５ａ、５ｂを介して軌道回路４９Ｔと５０Ｔとの接続部に接続される。
【００３８】
ＡＭＰ１２２〜１２６は、何れも上記ＡＭＰ１２１と同様に、それぞれ軌道回路１Ｔ〜６０Ｔにおける各軌道回路間の接続部に順次接続される。例えば、ＡＭＰ１２２は、一つの直列抵抗と、その後段に設けられた２台のＭＴ（図示略）とを介して、軌道回路３Ｔと４Ｔとの接続部に接続される。以下同様に、ＡＭＰ１２２は、１５Ｔと１６Ｔとの接続部、２７Ｔと２８Ｔとの接続部、３９Ｔと４０Ｔとの接続部、及び５１Ｔと５２Ｔとの接続部に対して、それぞれ一つの直列抵抗と２台のＭＴ（図示略）とを介して接続される。例えばまた、ＡＭＰ１２６は、一つの直列抵抗と、その後段に設けられた２台のＭＴ（図示略）とを介して、１１Ｔと１２Ｔとの接続部に接続される。以下同様に、ＡＭＰ１２６は、２３Ｔと２４Ｔとの接続部、３５Ｔと３６Ｔとの接続部、４７Ｔと４８Ｔとの接続部、及び５９Ｔと６０Ｔとの接続部に対し、それぞれ一つの直列抵抗と２台のＭＴ（図示略）とを介して接続される。
【００３９】
これにより、軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号が入力され、３Ｔと４Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２２から出力された周波数ｆ２の列車検知信号が入力され、５Ｔと６Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２３から出力された周波数ｆ３の列車検知信号が入力される。更に、軌道回路７Ｔと８Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２４から出力された周波数ｆ４の列車検知信号が入力され、９Ｔと１０Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２５から出力された周波数ｆ５の列車検知信号が入力され、１１Ｔと１２Ｔとの接続部にはＡＭＰ１２６から出力された周波数ｆ６の列車検知信号が入力される。
【００４０】
更に、軌道回路１３Ｔと１４Ｔとの接続部から２３Ｔと２４Ｔとの接続部までの列車検知信号の入力順は、上記した軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部から１１Ｔと１２Ｔとの接続部までの列車検知信号の入力順と同一であり、以降、この入力順が繰り返される。
【００４１】
以上説明したように、本発明を適用した可聴周波軌道回路における列車検知装置１００は、１台のＣＰＵ１１１と６台のＡＭＰ１２１〜１２６とにより、最大６０区間分の軌道回路を一括制御できる構成となっている。更に、ＡＭＰ１２１〜１２６の各出力段には直列抵抗がそれぞれ接続される。
上記構成を有する可聴周波軌道回路における列車検知装置１００では、６つの異なる周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号がそれぞれＡＭＰ１２１〜１２６から連続的に並列送信され、列車の検知処理が行われる。
【００４２】
従って、ＡＭＰ１２１〜１２６の出力インピーダンスが小さいので出力信号を定電圧特性に近づけることが可能になると共に、ＡＭＰ１２１〜１２６の各出力段に直列抵抗（図２に示す直列抵抗１〜５を含む）を挿入したので負荷インピーダンス変動の下限を一定以上に保つことができ、各接続部（例えば、軌道回路１Ｔと２Ｔとの接続部）における負荷変動が及ぼす影響を軽減化できる。この為、増幅器、例えばＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号を１０区間分の軌道回路に並列送信しても軌道回路の各接続部における電圧の独立性が確保されると共に、１０区間分の軌道回路に対する増幅器（ＡＭＰ１２１）の共用が可能となり、増幅器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００４３】
更に、一台のＣＰＵ１１１により最大６０区間分の軌道回路の管理が可能となり、１台のＣＰＵ１１１に６台のＡＭＰ１２１が接続可能となるので、ＣＰＵ等を含む制御機器数の削減が図られ、コストパフォーマンスを向上できる。
【００４４】
また、列車検知信号を複数軌道に並列送信する為、各軌道回路への伝送損失が増えるが、電源周波数の高調波を避けた搬送波周波数を選定すること、及び狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式を採用することにより、耐雑音特性、受信感度の向上が図られると共に、送信電力の確保が図れる。
【００４５】
[第２の実施の形態]
次に、図３を参照して第２の実施の形態における列車検知装置２００について説明する。図３は、本発明を適用した列車検知装置２００における送信系の構成を示す図である。
【００４６】
第１の実施の形態では、有絶縁軌道回路だけでなく無絶縁軌道回路でも有効とする為、異なる周波数ｆ１〜ｆ６で変調した６パターンの列車検知信号により列車検知処理を行うものであった。この場合、上記周波数ｆ１〜ｆ６の列車検知信号はＡＭＰ１２１〜１２６からそれぞれ出力され、これら各ＡＭＰ（例えば、ＡＭＰ１２１）からの出力信号は機器室内でそれぞれ５つに分岐されて軌道回路側に出力された。
【００４７】
しかし、特に有絶縁軌道回路のみを対象とした場合、軌条絶縁破壊等により隣接軌道回路に信号が漏洩した場合でも、異なる４周波数の列車検知信号を用意すれば列車検知が可能となる。従って図３に示す列車検知装置２００のように、ＡＭＰ１２１〜１２４から現場機器までをそれぞれ１本のケーブルで接続し、現場において複数軌道に並列化（今の場合、５本に並列化）する構成が可能となる。
【００４８】
なお、列車検知装置２００の送受信側にある処理部、及び受信部は、列車検知装置１００の処理部１１０、及び受信部１３０と同一の構成によって成るものであり、図示及び説明を省略する。また、図３に示すように、列車検知装置２００の送信部２２０は、列車検知装置１００のＡＭＰ１２１〜１２４から構成されており、それぞれ４つの周波数ｆ１〜ｆ４の列車検知信号を増幅して軌道回路側へ出力する。特に、信号方式は、列車検知装置１００の場合と同一であり、低周波（１．６Ｈｚ）で変調したＦＳＫ方式とする。
【００４９】
更に、説明簡略化の為、図３には、ＡＭＰ１２２〜１２４に係る接続ケーブルの図示を省略したが、ＡＭＰ１２２〜１２４に係るケーブルの構成は、ＡＭＰ１２１の場合と同一であると共に、これら各ケーブルは、各軌道回路に対してｆ１〜ｆ４の順序でサイクリックに繰り返すように軌道回路に接続される。
【００５０】
図３に示すように、ＡＭＰ１２１は、ＭＴ２１０ａを介してＭＴ２１０ｂと直列接続される。ＭＴ２１０ｂの出力段には、５つの直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅが並列に接続され、各直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅは、それぞれＺＢ（インピーダンスボンド）２３０ａ〜２３０ｅを介して有絶縁軌道回路２４０にそれぞれ接続される。ここで、現場のＭＴ２１０ｂの出力インピーダンスは小さく設定され、その為、ＭＴ２１０ｂからの出力を定電圧特性に近づけることが可能となる。
【００５１】
この場合、ＡＭＰ１２１から出力された周波数ｆ１の列車検知信号は、ＭＴ２１０ａ、ＭＴ２１０ｂを介して直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅにそれぞれ並列的に出力され、ＺＢ２３０ａ〜２３０ｅを介してそれぞれ有絶縁軌道回路２４０に出力される。
【００５２】
以上説明したように、第２の実施の形態における列車検知装置２００は、ＡＭＰ１２１〜１２４からの送信ケーブルが現場内ＭＴ（例えば、ＭＴ２１０ｂ）の出力段において５つに分岐して有絶縁軌道回路２４０にそれぞれ接続されると共に、その各分岐路には直列抵抗（例えば、直列抵抗２２０ａ〜２２０ｅ）がそれぞれ直列に挿入された構成となっている。更に、現場内ＭＴの出力インピーダンスは小さな値に設定されている。
【００５３】
従って、ＡＭＰ１２１〜１２４からの送信ケーブルを現場で分岐することにより、機器室と現場機器との間のケーブル数の削減が可能となり、コストパフォーマンスの向上が図られる。
【００５４】
更に、現場内ＭＴの低出力インピーダンスにより現場送信出力の定圧化、及び、これら現場内ＭＴからの各分岐路に直列抵抗を挿入したことにより負荷変動の軽減化が図られる。これによって、有絶縁軌道回路２４０上の任意の送信点において、列車の車軸による短絡があった際、他の軌道回路における列車検知性能に及ぼす影響が緩和される。
【００５５】
更に、列車検知信号を複数軌道に並列送信する為、各軌道回路への伝送損失が増えるが、電源周波数の高調波を避けた搬送波周波数を選定すること、及び狭帯域ＦＳＫ波受信検定方式を採用することにより、耐雑音特性、受信感度の向上が図られると共に、送信電力の確保が図れる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、制御手段と複数の軌道回路とを接続する各ケーブル上に直列抵抗を挿入して、各軌道回路における負荷変動が及ぼす影響を軽減したので、同一周波数を有する信号を上記複数の軌道回路に並列送信してもこれら各軌道回路における電圧の独立性の確保が可能になると共に、複数の軌道回路に対して制御手段の共有が可能になるので、機器数の削減とコストの抑制、及び機器設置スペースの縮小化が可能となる。
【００５７】
請求項２記載の発明によれば、制御部と所定数の有絶縁軌道回路とを接続するケーブルがこれら有絶縁軌道回路の近傍で分岐され、上記制御部と上記所定数の有絶縁軌道回路との間の接続ケーブルの数が削減されるので、コストパフォーマンスが更に向上した列車検知装置を実現できる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、制御手段が複数の軌道回路における列車の有無を検知できるので、列車検知装置における制御手段の数を削減することができ、機器設置面積の縮小化と共に、経済性の向上が図られる。
【００５９】
請求項４記載の発明によれば、制御手段における出力インピーダンスを列車の車軸により短絡された軌道回路におけるインピーダンスよりも小さく設定したので、上記制御手段からの出力信号が定電圧特性に近づいて、各軌道回路における負荷変動が列車検知に及ぼす影響を更に軽減化でき、列車検知装置の列車検知精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した列車検知装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した列車検知装置１００における送信系の構成を示す図である。
【図３】本発明を適用した列車検知装置２００における送信系の構成を示す図である。
【図４】従来の列車検知装置３００における中央送電式（１送信２受信）の可聴周波軌道回路を示す図である。
【図５】図４に示す送受信器３１０の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 列車検知装置
１１０ 処理部
１１１ ＣＰＵ
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ ＢＵＳ―ＩＦ
１１３ ＭＯＤ
１１４ Ａ／Ｄ
１１５ ＲＹＤ
１２０ 送信部
１２１〜１２６ ＡＭＰ
１３０ 受信部
１０１〜１６０ ＢＰＦ
１〜５ 直列抵抗
１ａ、１ｂ〜５ａ、５ｂ ＭＴ
２００ 列車検知装置
２２０ 送信部
２１０ａ、２１０ｂ ＭＴ
２２０ａ〜２２０ｅ 直列抵抗
２３０ａ〜２３０ｅ ＺＢ
２４０ 有絶縁軌道回路
Claims (4)
- 有絶縁軌道回路或いは無絶縁軌道回路が複数連結して構成された軌道に対し、前記軌道回路毎に可聴周波信号を出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に受信して列車の有無を検知する列車検知装置において、
可聴周波数帯に含まれる複数の異なる周波数信号を出力する周波数信号出力部と、前記周波数信号出力部により出力された前記複数の異なる周波数信号をそれぞれ個別に増幅する複数の増幅部と、を有し、前記複数の異なる周波数信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力すると共に、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する制御手段と、
それぞれの増幅部から前記複数の軌道回路にかけて分岐して前記増幅部と前記複数の軌道回路とを並列に接続する複数の接続ケーブルと、
分岐後の前記接続ケーブル上に各々挿入された直列抵抗と、
を備え、
前記増幅部は、一の増幅部に接続された複数の軌道回路に対して、同一の周波数を有する周波数信号を、前記直列抵抗を介して並列送信するようにしたことを特徴とする列車検知装置。 - 前記有絶縁回路が複数連結された有絶縁軌道上の列車を検知する場合、
前記増幅部と前記有絶縁軌道との間の接続ケーブルは、
前記増幅部から前記有絶縁軌道を構成する所定数の有絶縁軌道回路の近傍までは、前記接続ケーブルを一本化して敷設し、当該接続点から検出対象の前記所定数の有絶縁軌道回路までは、複数の接続ケーブルを並列に敷設し、
前記直列抵抗は、
前記並列に敷設された接続ケーブル上に各々挿入したことを特徴とする請求項１記載の列車検知装置。 - 前記制御手段は、前記複数の可聴周波信号を前記複数の軌道回路側に一括して出力し、その出力した信号を前記軌道回路毎に一括して受信し、その受信した信号に基づいて前記軌道回路毎に列車の有無を検知する処理機能を有することを特徴とする請求項１或いは２記載の列車検知装置。
- 前記増幅部の出力インピーダンスは、前記増幅部に接続された前記列車の車軸により短絡された軌道回路と他の軌道回路との総負荷よりも小さい出力インピーダンスに設定したことを特徴とする請求項１乃至３記載の列車検知装置。
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