JPH0524538A - 列車位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 交差誘導線方式の列車位置検出装置の耐ノイ
ズ性を高める。 【構成】 車上側に一対のアンテナ３ａ，３ｂを設ける
とともに、それらアンテナ３ａ，３ｂから交差誘導線１
に向けて拡散信号を交互に送出する。他方、地上側では
交差誘導線１を介して受信した拡散信号を逆拡散処理す
る受信機ｂを設ける。これにより、一対のアンテナ３
ａ，３ｂが一つのループ１ａ，１ｂ，１ｃに対向して位
置したときと、その一対のアンテナがねん架点１′を挾
んで位置したときの変化を明確に分別することが可能と
なる。

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出装置に係
り、特にスペクトラム拡散通信方式（以下、ＳＳ通信方
式という）を適用した交差誘導線式の列車位置検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の交差誘導線式の列車位置
検出装置の概略構成図であって、同図に示されるよう
に、レールＬに沿って交差誘導線１が布設されている。
一方、レールＬを走行する列車Ｔの車上には、所定周波
数の信号を発生させる発振器２が搭載されていて、ここ
からの信号波がアンテナ３を介して交差誘導線１に向け
て送出されている。

【０００３】交差誘導線１で受信された信号波は、ピッ
クアップ回路４を介して信号処理回路５に入力されたの
ち信号処理されて列車位置を検出している。すなわち、
ピックアップされた受信波は、交差誘導線１のねん架点
１′で位相が反転する波形となるので、これを所定のし
きい値でレベル判定を行ってねん架点通過を検出してい
る。そして、この通過したねん架点から列車Ｔの先頭の
位置するループを求めて、現在の列車位置を検出してい
る。

【０００４】ピックアップされた信号波の処理について
さらに説明すると、先ず、信号波はバンドパスフィルタ
５ａで選別されたのち増幅器５ｂで増幅され、次いで検
波器５ｃで検波処理されたのち所定のしきい値を有する
レベル判定器５ｄでレベル判定される。そして、レベル
判定器５ｄでレベル判定された回数がカウンタ６で計数
され、この計数値を基に演算回路７で演算処理して列車
Ｔの現在位置を求め、求められた位置検出信号を管理セ
ンタ等の必要箇所へ送出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の交差誘導線方式の列車位置検出装置は、列車のねん
架点通過時の受信した信号波の位相の反転を検出して行
うようにしているので、受信した信号波にノイズを含む
ときは、列車位置検出精度が低下するおそれがあった。
殊に、レールＬ及びそのその近傍には、その他の多数の
電気信号が存在していてノイズの発生量が多く、このた
め、耐ノイズ性の優れた交差誘導線方式の列車位置検出
装置の出現が待たれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記要望に応
えるために、レールに沿って布設された交差誘導線に向
けて車上から信号を送出するとともに、その交差誘導線
を介して受信した信号を処理し、その交差誘導線の通過
レープ数を検出して列車位置を検出する列車位置検出装
置において、前記交差誘導線の一つのループに同時に対
向して位置できるとともに、一つのループと次のループ
との間のねん架点を挾んでそれぞれのループに対向して
位置できる関係の間隔を保って前記列車に設けられた一
対のアンテナと、前記車上からの信号を擬似雑音符号で
拡散変調するとともに、その拡散変調された信号を前記
一対のアンテナに交互に送出する信号送出手段と、前記
交差誘導線を介して受信した信号を前記擬似雑音符号で
拡散復調し、前記一対のアンテナがその交差誘導線の一
つのループに対向したときと、その交差誘導線のねん架
点を挾んでそれぞれのループに対向して位置したときの
その受信した信号のレベル変化から通過ループ数を検出
する検出手段と、を有することを特徴としている。

【０００７】

【作用】上記構成において、一対のアンテナからは、交
差誘導線に向けて車上からの信号を擬似雑音符号で拡散
変調された拡散信号が交互に送出される、検知手段は交
差誘導線を介して受信した信号を擬似雑音符号で逆拡散
して抽出し、一対のアンテナが一つのループに対向して
位置したときのその抽出信号のレベルと、一対のアンテ
ナがねん架点を挾んでそれぞれのループに対向して位置
したときのその抽出信号のレベルとの差から列車のねん
架点通過を検出する。

【０００８】

【実施例】本発明装置で利用するＳＳ通信方式は、通信
側において、送ろうとする情報信号を擬似雑音符号（以
下、ＰＮ符号という）を用いて使用周波数帯域を広げて
送信し、他方、受信側ではＰＮ符号を用いて元の情報信
号を選択受信するようにしている。これにより、極めて
耐ノイズ性の優れた通信が可能となる。ＳＳ通信方式に
ついては、雑誌「エレクトロニクス」の昭和５４年５月
号（Ｐ．３３〜４４）に詳述されているのでこれ以上の
説明は省略する。

【０００９】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、上記従来例の図４と同一構成要素につい
ては同一符号を用い、これら構成要素については説明が
重複するため新規部分のみについて異なる符号を付して
説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例装置の概略構成図
及び図２は図１の各部の状態を示す波形図である。列車
Ｔは、上述したようにＰＮ符号を用いて拡散変調された
信号（以後、拡散信号というときもある）を送出するこ
とのできる車上送信機ａが搭載されているとともに、そ
の拡散信号を交差誘導線１に向けて送出するための一対
のアンテナ３ａ，３ｂが設けられている。

【００１１】この一対のアンテナ３ａ，３ｂは、列車Ｔ
の進行方向に関して所定の間隔を保って列車Ｔの先頭下
部に設けられている。すなわち、両アンテナ３ａ，３ｂ
の間隔は、交差誘導線１の一つのループ１ａ，１ｂ…に
同時に対向して位置できるとともに、一方のアンテナ３
ａが一つのループの次のループに対向して位置したとき
に他方のアンテナ１ｂはまだその一つのループに対向し
て位置できるように決められている。つまり、一方のア
ンテナ３ａが次のループに位置したときに他方のアンテ
ナ３ｂが一つのループとその一つのループの次のループ
との間のねん架点を挾んで位置できる間隔に決められて
いる。

【００１２】車上送信機ａは、クロックパルス発生器１
０からのクロックパルスを受けて駆動されるＰＮ符号発
生器１１と切替信号発生器１２を有している。ＰＮ符号
発生器１１は、図２（イ）に示されるように、１周期毎
に所定の擬似雑音符号（ＰＮ₀ ）を出力するように構成
され、また、切替信号発生器１２は、所定の間隔でＯ
Ｎ．ＯＦＦを繰返すように構成されていて（図２の
（ロ）及び（ハ）参照）、その出力側は、入力端の一方
を信号発振器２に接続されている第１アンド回路１３ａ
及び第２アンド回路１３ｂの他方の入力端に接続されて
いる。これらアンド回路のうち、第２アンド回路１３ｂ
は切替信号発生器１２の出力をインバータ１４を介して
入力されるように構成されているので、第１アンド回路
１３ａ及び第２アンド回路１３ｂは、切替信号発生器１
２のＯＮ，ＯＦＦにより、図２（ホ）及び（ヘ）に示さ
れるように、信号発振器２の信号（搬送波）を選択的に
出力するように構成されている。

【００１３】各アンド回路１３ａ，１３ｂの出力側は、
第１拡散変調回路１４ａ、第２拡散変調回路１４ｂを介
してそれぞれアンテナ３ａ，３ｂに接続されているとと
もに、これら拡散変調回路１４ａ，１４ｂにはＰＮ符号
発生器１２の出力側がそれぞれ接続されている。したが
って、各アンテナ３ａ，３ｂからは、図２の（ト）及び
（チ）に示されるように、各アンド回路１３ａ，１３ｂ
が出力した搬送波を、各拡散変調回路１４ａ，１４ｂの
擬似雑音符号ＰＮ₁ ，ＰＮ₂ で拡散した第１拡散信号Ｐ
Ｎ₁ 、第２拡散信号ＰＮ₂ が交互に交差誘導線１に向け
て送出される。交差誘導線１は、一対のアンテナ３ａ，
３ｂから交互に送出される第１拡散信号ＰＮ₁ 、第２拡
散信号ＰＮ₂ を受信することとなるので、図２の（リ）
に示されるように、第１拡散信号ＰＮ₁ と第２拡散信号
ＰＮ₂ とを交互に受信する。

【００１４】地上受信機ｂには、ピックアップ回路４を
介して受信した両拡散信号ＰＮ₁ ，ＰＮ₂ を逆拡散して
元の搬送波を抽出する機構が組込まれている。すなわ
ち、地上受信機ｂは、受信した両拡散信号ＰＮ₁，ＰＮ
₂ を上記ＰＮ符号発生器１１と同一擬似雑音符号ＰＮ₀
を発生するＰＮ符号発生器１５からのＰＮ符号で逆拡散
（拡散復調）する拡散復調回路１６を含んでいる。拡散
復調された信号は、バンドパスフィルタ１７でろ波処理
された後、所定のしきい値を有するレベル判定回路１８
に入力されるとともに、ＰＮ符号発生器１５の同期をと
るための同期回路１９に入力される。

【００１５】レベル判定回路１８からは、図３の（ヌ）
に示されるように、交差誘導線１の各ねん架点１′に対
応した部分でレベル低下してパルス信号が得られる。こ
のパルス信号は、一対のアンテナ３ａ，３ｂが交差誘導
線１のどの位置に位置するかによって得られる。

【００１６】これをさらに説明すると、今、両アンテナ
３ａ，３ｂ共に、ループ１ａに対向位置しているとする
と、地上受信機ｂの受信する拡散信号は［ＰＮ₁ ＋ＰＮ
₂ ］であり、一方、地上受信機ｂ内の発生拡散信号は
［ＰＮ₁ ＋ＰＮ₂ ］であるので、両信号の相関値ｘは
「１」となり、パルス信号（ヌ）の立上り部分を呈す
る。

【００１７】列車Ｔが進行して、アンテナ３ａがねん架
点１′を通過して次のループ１ｂに対向して位置し、か
つアンテナ３ｂがまだループ１ａに対向して位置する
と、地上受信機ｂの受信する拡散信号は［（ＰＮ₁ ）＋
ＰＮ₂ ］（（ ）は反転を意味している。）となり、一
方、地上受信機ｂ内の発生拡散信号は［ＰＮ₁ ＋Ｐ
Ｎ₂ ］であるので、両信号の相関値ｘは「ｘ＜＜１」と
なり、パルス信号（ヌ）の立上り部分を呈する。

【００１８】両アンテナ３ａ，３ｂが共に次のループ１
ｂに対向して位置すると、地上受信機ｂの受信する拡散
信号は［（ＰＮ₁ ）＋（ＰＮ₂ ）］となり、一方、地上
受信機ｂ内の発生拡散信号は［ＰＮ₁ ＋ＰＮ₂ ］である
ので両信号の相関値ｘは「ｘ＝−１」となる。この「−
１」を絶対値処理するとパルス信号（ヌ）の立上り部分
を呈する。

【００１９】列車Ｔがさらに進行してアンテナ３ａがさ
らに次のループ１ｃに対向して位置し、かつアンテナ３
ｂがまだループ１ｂに対向して位置していると、地上受
信機ｂの受信する拡散信号は［ＰＮ₁ ＋（ＰＮ₂ ）］と
なり、一方、地上受信機ｂ内の発生拡散信号は［ＰＮ₁
＋ＰＮ₂ ］であるので、両信号の相関値ｘは「ｘ＜＜
１」となり、パルス信号（ヌ）の立下り部分を呈する。
このようにして、ねん架点１′毎に立下り部分を有する
パルス信号を得ることができる。

【００２０】レベル判定回路１８から得られるパルス信
号は、従来と同様に、カウンタ６で計数し、その計数値
を演算処理することにより列車位置を検出することがで
きる。

【００２１】以上のように、本実施例装置においては、
列車に設けられた一対のアンテナ３ａ，３ｂから交差誘
導線１に向けて拡散信号ＰＮ₁ ，ＰＮ₂ を交互に送出
し、他方、地上側では交差誘導線１を介して受信した拡
散信号を逆拡散処理するようにしたので、一対のアンテ
ナ３ａ，３ｂが一つのループに対向して位置したとき
と、一対のアンテナ３ａ，３ｂがねん架点１′を挾んで
位置したときの変化を明確に分別することが可能とな
り、耐ノイズ性の優れた列車位置検出装置とすることが
できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明装置においては、列車に設けられ
た一対のアンテナから交差誘導線に向けて拡散信号を交
互に送出し、他方、地上側では交差誘導線を介して受信
した拡散信号を逆拡散処理するようにしたので、一対の
アンテナが一つのループに対向して位置したときと、一
対のアンテナがねん架点を挾んで位置したときの変化を
明確に分別することが可能となり、耐ノイズ性の優れた
列車位置検出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】図１の各部における波形図である。

【図３】交差誘導線とパルス信号の関係を示す説明図で
ある。

【図４】従来装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 交差誘導線 １ａ，１ｂ，１ｃ ループ １′ ねん架点 ２ 信号発振器 ３ａ，３ｂ アンテナ １２，１５ ＰＮ符号発生器 １４ａ，１４ｂ 拡散変調回路 １６ 拡散復調回路 Ｔ 列車 Ｌ レール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 レールに沿って布設された交差誘導線に
   向けて車上から信号を送出するとともに、その交差誘導
   線を介して受信した信号を処理し、その交差誘導線の通
   過レープ数を検出して列車位置を検出する列車位置検出
   装置において、 前記交差誘導線の一つのループに同時に対向して位置で
   きるとともに、一つのループと次のループとの間のねん
   架点を挾んでそれぞれのループに対向して位置できる関
   係の間隔を保って前記列車に設けられた一対のアンテナ
   と、 前記車上からの信号を擬似雑音符号で拡散変調するとと
   もに、その拡散変調された信号を前記一対のアンテナに
   交互に送出する信号送出手段と、 前記交差誘導線を介して受信した信号を前記擬似雑音符
   号で拡散復調し、前記一対のアンテナがその交差誘導線
   の一つのループに対向したときと、その交差誘導線のね
   ん架点を挾んでそれぞれのループに対向して位置したと
   きのその受信した信号のレベルの変化から通過ループ数
   を検出する検出手段と、 を有することを特徴とする列車位置検出装置。