JPH0460378B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 交番搬送波をパルスの形にすることによつて
符号器を備えた基地局から、線路区分上にある第
１の復号器を備えた第１の形式の鉄道車輛と第２
の復号器を備えた第２の形式の鉄道車輛へ識別可
能な信号を伝送する装置であつて、 上記符号器は、上記第１の形式の鉄道車輛に信
号を伝送するために、パルス幅をパルスの繰返し
周期の予め定められた上限比と下限比との間に維
持しつつパルスの繰返し周波数を変化させること
によつてパルス周波数変調を行い、また上記第２
の形式の鉄道車輛に信号を伝送するために、パル
ス幅を予め定められた限界値内に維持しつつパル
ス周波数変調とパルスの幅を変えることによつて
パルス幅変調とを同時に行うように構成されてお
り、 上記第１の復号器はパルス周波数変調を復号す
るように構成されており、 上記第２の復号器はパルス周波数変調およびパ
ルス幅変調を復号するように構成されている、基
地局より鉄道車輛へ識別可能な信号を伝送する装
置。

２ パルスの時間幅およびパルス相互間の間隔は
搬送波周期の整数倍となるように定められてお
り、パルスは上記搬送波の０交叉時に開始し且つ
停止し、符号器は搬送波をパルスの形にする電子
手段を含んでいる、請求項１記載の基地局より鉄
道車輛へ識別可能な信号を伝送する装置。

３ 第２の復号器は電子的に動作して特定の数の
一連のパルスにのみ応答して、搬送波の半サイク
ルとパルス相互間の搬送波の半分の期間とをデジ
タル的に計数し、該復号器の計数器は電子的フラ
イホイール回路によつて搬送波の周波数と同期し
ている、請求項２記載の基地局より鉄道車輛へ識
別可能な信号を伝送する装置。

４ 符号器はパルス幅変調の存在を指示するため
の補助信号を伝送するように構成されており、第
２の復号器は上記補助信号を復号するように構成
されている請求項１，２、または３記載の基地局
より鉄道車輛へ識別可能な信号を伝送する装置。

明細書 この発明は、符号器を具えた基地局より、復号
器を具え且つ上記基地局に接続された鉄道線路の
区分上に位置した鉄道車輛に送られる識別信号の
数を増加させる装置、およびそれぞれが符号器を
具えた少なくとも２つの基地局より、上記基地局
の１つにそれぞれ接続された鉄道線路の２つの
別々の区分上に位置した２つの別々の鉄道車輌に
信号を伝送する装置に関する。上記鉄道車輌には
それぞれ復号器が設けられており、また車輌は上
記鉄道線路の両方の区分上を動くことができる。
信号は相互に別々に送られ、少なくとも双方の一
部分は時間に関して混合される。

パルス周波数変調を使用して基地局より鉄道線
路の区分上に位置した機関車に信号を誘導的に送
ることは知られている。このため、鉄道線路の区
分は、通常、互いに絶縁された２本の線路からな
つている。これらの２本の線路は、特定の変成器
によつて各段階でブロツクの始点および終点で終
端されている。一般には、通常の装置は異つたレ
ベルのパルス周波数変調によつて４個の異つた情
報項目を伝送する。しかしながら、高速鉄道シス
テムの導入によつて従来よりもより多くの情報の
伝送が必要となつた。このような理由から装置の
数を２倍にして別の情報の伝送のために第２の交
番電流周波数を使用することが既に提案されてい
る。しかしながら、この種の装置は極めて高価に
なる。

この発明の目的は、別の簡単な手段を使用し
て、とりわけ既存の装置に何らの実質的な改変を
施こすことなく基地局より鉄道車輌へ伝送される
信号の数を増加させることのできる装置を提供す
ることにある。

この発明によれば、本願明細書の冒頭部分に示
した種類の装置により、パルス周波数変調された
搬送波と、同時にパルス幅変調された搬送波の双
方を伝送することにより上記目的を実現すること
ができる。

今日利用できる技術手段を利用して伝送を行な
うためには、搬送波として電気的交番電流を利用
することができれば伝送を誘導的に行なうことが
できるという点で有利である。

信号が異なる持続時間をもつた交番電流パルス
によつて伝送され、パルスが幾つかの半波を有し
且つ異なる長さのパルス間の間隔をもつて交番す
るならば、２組の情報を同時に伝送するために
は、パルス周波数変調の周波数を、交番電流パル
スの時間幅と電流休止の時間幅とによつて決定す
る必要がある。パルス幅は交番電流パルスの幅に
よつて排他的に決定されるべきである。

既存の装置に改変を施こすことなく、また既存
の符号器で従来の方法によつて発生された信号を
処理することができるようにするために、パルス
幅変調のための交番電流パルスの幅は、周波数変
調された交番電流パルスの既存の範囲内にあるこ
とが望ましい。

パルスの長さを確実に識別するためには、交番
電流パルスおよび休止期間の時間幅が交番電流の
半波時間の整数倍、好ましくは偶数倍に相当する
のが利用である。

既存の装置によつて供給されるパルス長さでパ
ルス幅に関して明確に特定されたパルスを得るた
めに、電流パルスは電圧が０を横切る点でこの交
番電流源をオンに切換え、電流が０を横切る点で
この交番電流源をオフに切換えることが望まし
い。交番電流源が電子的に切換えられるならば、
０軸を横切るときに正確に切換えを行なうことが
できる。

さらにパルスを高い信頼性をもつて得るために
は、復号を電子的に行なうことが望ましい。ま
た、ランダムなパルスによつて混乱または途絶が
生ずることがないようにするために、復号器の後
段で、一連の所定数の等しいパルス信号が得られ
たときにのみ対応する出力信号を発生させること
が望ましい。

厳密に特定された持続時間をもつた電流パルス
が使用されており、これらのパルスは通常の時間
軸パルス形式をデジタル・パルス形式に置換して
いるので、符号器は、オン、オフにデジタル的に
切換えられる電流パルスの半波を計数することが
望ましい。

電流パルスを形成する交番電流中の周波数のふ
らつきには関係なく計数を行なうために、符号器
の計数装置を、フライホイール回路によつて交番
電流源の周波数と同期化していることが望まし
い。既存の装置と両立し得るために、使用される
復号器は、全く同一の信号として従来の信号の範
囲内にあるすべての信号を再生する必要がある。

さらに、信号は基地局から鉄道車輌へ誘導的に
伝送できることは知られている。導入された高速
鉄道システムではより多くの異つた信号を必要と
する。しかしながら、少なくとも例外的に既存の
機関車および新しい種類の機関車が新しい鉄道線
路システムおよび既存の鉄道線路システム上を走
行することが出来なければならない。運行上の理
由から既存システムの変換は非常に高価であり、
また運行上の観点から殆んど不可能である。

この発明の他の目的は、上述の両立性を実現す
ることができ、また修正を必要とせずに既存の鉄
道線路および信号システムの双方を使用すること
ができ、さらに機関車の既存設備を使用すること
のできる装置を提供することにある。

この発明によれば、各々符号器を具えた少なく
とも２つの基地局から、この基地局の１つにそれ
ぞれ接続された線路の２つの別々の区分上にある
２台の別々の鉄道車輌へ信号を伝送するための装
置を使用することによつて上記の目的を達成する
ことができる。上記鉄道車輌はそれぞれ符号器を
具えており、上記線路の双方の区分上を走行する
ことが出来る。信号は互いに別々に送られ、少な
くとも双方の一部分が時間に関して混合される。
そして少なくとも一方の基地局から少なくとも１
つの補助信号が線路の関連する区分に送られ、少
なくとも１台の鉄道車輌には、上記補助信号が存
在すれば復号されるべき入力信号の異つた解読を
与える復号器が設けられていることを特徴として
いる。

こゝで招介するシステムは殆んど大部分は交番
電流のパルス変調を基礎として動作するものであ
る。従つて、線路の一方の区分を通過させられる
信号がパルス周波数変調されており、線路の他方
の区分を通過させられる信号がパルス符号変調さ
れた補助信号と共にパルス幅変調されたものであ
れば、一方の鉄道車輌の復号器はパルス周波数変
調と共に動作し、他方の鉄道車輌はさらにパルス
幅復調あるいはパルス符号復調と共に動作すると
いう効果がある。

以下、添付の図面を参照してこの発明を実施例
によつてさらに詳細に説明する。

第１図は、この発明の第１の発明を実施するた
めの構成の一実施例を示す概略図である。

第２図は現在使用されている信号に相当するパ
ルス列を示す図である。

第３図は現在使用されている単一信号の代りに
この発明による第１の実施例に従つて使用される
３個の新しいパルス形状を示す図である。

第４図はこの発明による第２の実施例を説明す
る概略図である。

第５図はパルス変調が使用されたときのこの発
明による第２の実施例で使用される信号を表わす
概略図である。

第１図から明らかなように、機関車１は互いに
電気的に絶縁された線路区分２および３からなる
ブロツク上に位置している。線路区分２，３は両
端で相互に接続されており、また変成器４，５を
介して先行するブロツクおよび後続するブロツク
にそれぞれ接続されている。ブロツクの一端で信
号を通じて50Hzの交番電流が供給される。この交
番電流は直列に接続された給電変成器６および抵
抗器７を通じて供給される。電源８は、従来は通
常の機械的な形式のパルス選択装置９を経て変成
器６にパルス・モードで信号を供給する。これら
の信号の電流搬送パルスＪと電流休止Ｑとの時間
的な比は第２図から明らかなように35乃至65％で
ある。ブロツクの他端には、通常の制御系１０が
直列に接続された変成器１１と抵抗器１２とを経
て線路区分２，３に接続されている。制御系はそ
の区分内に機関車あるいは他の車輌が存在するか
否かを示すのみならず、パルス列J₁，Q₁乃至J₄，
Q₄のどれがオン状態にされるかを示す。

機関車１上には２個の誘導性ピツクアツプ１
３，１４が線路の近くに設けられている。ゲート
回路１５は、ピツクアツプ１３および１４によつ
て受信された周波数変調されたパルス列を汚染さ
れていない状態でゲート回路１６に供給する。か
くしてゲート回路１６は常にパルス選択器９から
送られたパルス列を示すことになる。上述の各素
子は周知のもので、実際に使用されているもので
ある。

高性能運行命令に要求される別の信号を伝送す
るために、AC電源８と変成器６との間に電流パ
ルスの時間幅を変調するための別のパルス成形装
置１７が設けられている。このパルス成形装置１
７は極めて正確な持続時間をもつたパルスを発生
し、パルス幅は第２図および第３図で使用される
信号S₁，S₂，S₃，S₄の変動パルス幅ｔ minとｔ
maxとの間にある。

正確に特定されたパルス幅のこれらのパルスを
発生するために、パルス成形装置１７は電子的に
切換えられる。電源８のパルス電圧が０軸を横切
るとパルスはオンに切換えられ、パルス電流が０
軸を横切るとパルスはオフに切換えられる。実際
の鉄道システムでは、負荷によつて第３図に見ら
れるようにオフに切換えられた後、最後の小さな
非破壊的な振動N_Sのみが発生する。

新しいパルスの持続時間は従来使用されたパル
スJ₃の変動範囲t₃minとt₃max内に存在するので、
通常の機関車上の既存のゲート回路１６は従来の
信号を使用した場合と同様に第３図の新しい信号
を使用した場合も変更なしに機能する。しかしな
がら、例えば高速機関車では、さらにゲート回路
１８を使用してパルス幅を弁別し、新しいパルス
J_3/1，J_3/2，J_3/3，Q_1/3を互いに別々に解読し、対
応する信号S_3/1，S_3/2，S_3/3を形成することができ
る。

交流電流源８の周波数は別々のブロツクに対し
て僅かに変えられるので、追加ゲート回路１８は
その区分に関連する交番電流電源８の平均値と連
続的に同期化されている。これはフライホイール
回路１９によつて行なわれる。

不用意なパルスの中断によつて偽信号が生ずる
ことがないようにするために、ゲート回路１８
は、幾つかの連続する時間区分T₃，T₃……の間
に全く同じ信号がくり返し発生した後においての
み出力信号が発生されるように構成されている。

次にこの発明の第２の実施例を詳細に説明す
る。第４図に２つの線路区分２０，２１が示され
ており、前者は通常の鉄道車輛用に使用され、後
者は高速車輛用に使用される。線路区分２０は符
号器２２に結合された基地局２３に接続されてお
り、上記線路区分を通じて信号S₁が伝送される。

同様に高速線路区分２１は符号器２４に結合さ
れた基地局２５に接続されており、上記線路を通
じて信号S₂，S₃，S₄が伝送される。基地局２５は
また補助信号S₅を線路区分２１へ伝送する。

線路区分２０および線路２１上の左方には、
各々の例では補助信号S₅によつて制御される復号
器２７を備えた高速鉄道車輌２６があり、一方、
右方には、各々非切換復号器２９を具えた車輛２
８が位置している。

第５図は第４図の信号S₁乃至S₅に対応する電気
的パルスを示している。上記電気的パルスは、信
号S₁を伝送するためにパルス周波数変調で使用さ
れ、信号S₂，S₃，S₄を伝送するためにパルス幅変
調で使用される。

線路の先の区分で使用されるとき、信号S₁は長
さがT1とT2との間で変化し得る電流パルスJ₁を
発生する。信号S₂，S₃，S₄は高速区分で使用され
るとき、同様に長さがT₁とT₂との間になければ
ならない電流パルスJ₂，J₃およびJ₄を発生する。
従つて、第４図および第５図に基づく形式では、
例えばパルスJ₁はパルスJ₃と同じ持続時間とな
り、このためパルス幅変調が使用されるならば、
J₁と区別することが出来ない可能性がある。

通常の線路区分２０上の高速機関車２６は、そ
の線路区分上で破壊的な偽情報を発生する可能性
がある。このため、このような偽情報の発生を防
止するために、伝送された信号S₂，S₃，S₄に加え
て高速区分２１上で補助信号S₅が伝送される。こ
の補助信号S₅は、この補助信号が存在するなら
ば、高速区分２１上においてのみ復号器２７は信
号S₂′，S₃′，S₄′を発生するということを意味す
る。通常の区分２０上にある場合のように、この
補助信号が存在しなければ、たとえ偶然に信号
S₂，S₃、またはS₄に対応する信号S₁が存在して
も、先に述べた標準値に対応する信号S₁″が発生
される。