JPH05254431A - 列車位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 軌道回路を用いた列車検知をスペクトラム通
信方式で実施して耐ノイズ性及び隣接軌道回路との干渉
特性を改善する。 【構成】 所定の送信信号をＰＮ符号で拡散処理する信
号拡散手段２と、その信号拡散手段２で拡散された拡散
信号を軌道回路を形成するレールの始端側イに送出する
送出手段３と、前記レールの終端側ロから前記拡散信号
を抽出する抽出手段５と、その抽出手段５で抽出された
前記拡散信号を前記ＰＮ符号で逆拡散処理する信号逆拡
散手段６と、その信号逆拡散手段６で処理された信号の
レベル変化から前記レール上の列車の有無を検知する検
知手段８とからなる。又、隣接軌道回路との相互干渉を
無くすため、搬送周波数，ＰＮ符号種，ＰＮ符号の位相
を変えて配置する。

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知装置に係
り、特に、軌道回路を利用したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、軌道回路を利用した列車位置検知
装置は、レール（軌道）を所定長さ毎に区分して形成し
た閉そく区間のレールを、軌道回路の一部とし、その閉
そく区間の始端側（列車の進出する側）に、所定周波数
の信号を送出する送信器を接続するとともに、その閉そ
く区間の終端側（列車が進入する側）に信号を受信する
受信器を接続して構成されている。

【０００３】上記構成において、閉そく区間内に列車が
存在し、レールが列車の車軸（車輪）で短絡されたとき
は、受信器の出力レベルは低下し、一方、閉そく区間内
に列車が存在しないときは、受信器の出力は所定高さに
維持される。したがって、受信器の出力で軌道リレーを
ＯＮ，ＯＦＦさせれば、そのＯＮ，ＯＦＦ状態で閉そく
区間内の列車有無を検知することができる。

【０００４】上記閉そく区間は、相隣接する閉そく区間
とインピーダンスボンド等で交流信号に対して電気的絶
縁が図られていて、相隣接する閉そく区間の列車検知用
の信号と干渉し合わないように工夫されている。また、
交流信号に対して電気的に無絶縁に形成されている場合
は、相隣接する閉そく区間で使用される検知用の信号の
周波数を互いに異なるようにして干渉を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の軌道回路を利用した列車検知装置において、軌道回
路の一部を形成するレールは、ノイズを受けやすい環境
にあるために、Ｓ／Ｎ比が低くなりやすく、また、隣接
軌道回路との相互干渉を無くすために、搬送周波数を変
え、さらに、軌道境界に共振回路を設ける等のために、
回路構成が複雑になるという欠点があった。

【０００６】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、スペクトラム
拡散通信方式を応用してＳ／Ｎ比が高く、回路構成の簡
単な列車位置検知装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る列車位置検
知装置は、上記目的を達成するために、所定の送信信号
をＰＮ符号で拡散処理する信号拡散手段と、その信号拡
散手段で拡散された拡散信号を軌道回路を形成するレー
ルの始端側に送出する送出手段と、前記レールの終端側
から前記拡散信号を抽出する抽出手段と、その抽出手段
で抽出された前記拡散信号を前記ＰＮ符号で逆拡散処理
する信号逆拡散手段と、その信号逆拡散手段で処理され
た信号のレベル変化から前記レール上の列車の有無を検
知する検知手段とを有することを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記構成において、軌道回路を構成するレール
の始端側には、信号拡散手段で拡散された送信信号が送
出手段により送出される。そして、そのレール上に列車
が存在しないときは、レールの終端側から抽出された信
号は逆拡散手段で逆拡散され検知手段で列車なしを検知
する。他方、そのレール上に列車が存在するときは、送
出手段から送出された送信信号は短絡されるので、逆拡
散された出力レベルは小さく、検知手段は列車ありと検
知する。

【０００９】

【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、一実施例に係る列車位置検知装置の概略
構成図であって、軌道（本発明のレールに相当し、以下
レールというときもある。）Ｔは、所定間隔毎の閉そく
区間（図１では、図面を簡略化するために閉そく区間Ｔ
_i を中心に３個の閉そく区間しか示されていない。）Ｔ
_i ，Ｔ_i-1 ，Ｔ_i+1 に区分されている。

【００１０】各閉そく区間Ｔ_i ，Ｔ_i-1 ，Ｔ_i+1 は、周
知のインピーダンスボンドを用いた区分でもよく、また
レール間にコンデンサを介在させる等の無絶縁の区分で
もよい。

【００１１】本実施例装置は、各閉そく区間毎に設置さ
れるので、以下、閉そく区間Ｔ_i に対応した列車位置検
知装置を説明する。

【００１２】閉そく区間Ｔ_i のレールＴの始端側（列車
ａが閉そく区間Ｔ_i から進出する側）イと、終端側（列
車ａが閉そく区間Ｔ_i に進入する側）ロとが機器室ｂに
電気的に接続されている。

【００１３】機器室ｂには、送・受信設備が設置されて
いて、列車ａの閉そく区間Ｔ_i における位置が検知でき
るように構成されている。

【００１４】先ず、送信設備としては、信号発生器１、
拡散回路２及び送信器３が設けられている。信号発生器
１は、無変調又は所定の送信信号変調回路により通常の
ＡＭ，ＦＭ等に変調処理された搬送波（本発明の送信信
号に該当）（ｆ_ci）を拡散回路２に出力するように構成
されている。

【００１５】拡散回路２は、所定のＰＮ符号（ＰＮ
_i'（θ_i'' ））を発生させるＰＮ符号発生器４からのＰ
Ｎ符号を用いて搬送波（ｆ_ci）を拡散処理した後、次の
送信器３へ出力するように構成されている。

【００１６】送信器３は、周知の増巾器から形成されて
いて、出力をレールＴの始端側イへ供給するように構成
されている。

【００１７】次に、受信設備としては、受信器５、逆拡
散回路６、フィルタ回路７及び検知回路８が設けられて
いる。この受信器５は周知の増巾回路で形成されてい
て、その出力信号を逆拡散回路６へ出力するように構成
されている。

【００１８】逆拡散回路６は、上記ＰＮ符号発生器４が
上記拡散回路２へ送出したＰＮ符号（ＰＮ
_i'（θ_i'' ））を用いて逆拡散処理するように構成され
ている。なお、逆拡散回路６、拡散回路２及びＰＮ符号
発生器４は、同一機器室ｂ内に設置され有線により接続
されているので、同期処理は極めて容易に行うことがで
きる。したがって、送・受信設備が隔離されている通常
のスペクトラム拡散通信のような、複雑な同期回路等を
一切設ける必要がなく、又、同期の安定性も極めて高く
出来る。このため、構造が簡単で安価に製作することが
できる。

【００１９】フィルタ回路７は周知のバンドパスフィル
タから形成されていて、逆拡散回路６からの出力をフィ
ルタ処理して検知回路８へ出力するように構成されてい
る。この逆拡散回路６の逆拡散処理により、送信信号
は、元の信号に変換され、また、雑音は、拡散されフィ
ルタ−回路７を通過するので雑音成分は非常に小さくな
る。従って、非常にＳ／Ｎが改善される。

【００２０】検知回路８は、周知の整流回路と検波回路
を含んでいて、軌道リレーＴＲを駆動するように構成さ
れている。

【００２１】上記構成の本実施例装置は、閉そく区間Ｔ
_i がインピーダンスボンド等で交流信号に対して電気的
に絶縁されている場合でももちろん適用できる。しか
し、このような絶縁設備を持たない無絶縁式の場合は、
相隣接する閉そく区間Ｔ_i+1 ，Ｔ_i-1 との干渉を防止す
るために、搬送波（ｆ_ci）の周波数、ＰＮ符号の種類、
ＰＮ符号の位相のいずれか一つ、またはこれらのうちの
２つ、さらには全てを相隣接する閉そく区間Ｔ_i+1 ，Ｔ
_i-1 で用いるものと異なるものが用いられる。

【００２２】搬送波の（ｆ_ci）周波数を相隣接する閉そ
く区間Ｔ_i-1 ，Ｔ_i+1 と異ならせることは、従来の軌道
回路を使用した列車位置検知装置と同じであるが、ＰＮ
符号の種類又はＰＮ符号の位相を異ならせることは、本
発明の構成の特徴である。

【００２３】ここで、ＰＮ符号の種類を異ならせるに
は、例えば、閉そく区間Ｔ_i でｍ系列符号の内の１つの
ＰＮ符号を用いたときは、右隣りの閉そく区間Ｔ_i-1 で
は、このＰＮ符号を同一符号長のｍ系列符号の別のもう
１つを用いることである。また、ＰＮ符号の位相を異な
らせるには、図２に示されるように、全ての閉そく区間
Ｔ_i ，Ｔ_i-1 ，Ｔ_i+1 で同一のＰＮ符号（ＰＮ_i'）を用
いたときに、例えばθ_i'' だけ相隣接する閉そく区間Ｔ
_i-1 ，Ｔ_i+1 と相違させることである。

【００２４】本実施例装置において、搬送波（ｆ_ci）
は、相隣接する閉そく区間Ｔ_i-1 ，Ｔ_i+1 と異なるもの
を用いるとともに、ＰＮ符号は各閉そく区間Ｔ_i ，Ｔ
_i-1 ，Ｔ_i+1 で異なるＰＮ符号ＰＮ_i'を用い、かつ位相
をθ_i'' だけ互いにずらして用いている。したがって、
相隣接する閉そく区間同志で互いに干渉することなく
送，受信することが可能である。又、搬送波（ｆ_ci），
ＰＮ符号（ＰＮ_i'），ＰＮ符号の位相（θ_i'' ）の内ど
れか１つ又は、２つは、同じものを用いることにより装
置を簡略化しても、干渉防止することが出来る。

【００２５】次ぎに、本実施例装置の検知動作について
説明する。先ず、閉そく区間Ｔ_i に列車ａが存在しない
場合について説明する。

【００２６】信号発生器１から送出された搬送波
（ｆ_ci）は拡散回路２でＰＮ符号（ＰＮ_i'（θ_i'' ））
を用いて拡散処理されて拡散信号となって送信器３を介
してレールＴの始端側イに供給される。

【００２７】レールＴの終端側ロでは、レールＴの長さ
に起因した減衰を伴う搬送波を含む拡散信号が存在す
る。そして、この拡散信号は、受信器５で増巾処理され
たのち、上記ＰＮ符号（ＰＮ_i'（θ_i'' ））で逆拡散処
理され、元の搬送波（ｆ_ci）が抽出される。

【００２８】上記の拡散及び逆拡散処理によって、例え
ば、閉そく区間Ｔ_i に商用周波電源高調波に起因するノ
イズや軌道Ｔに隣接する他の軌道を走行する列車から送
出されたノイズ等が存在していても、スペクトラム通信
の特徴である耐ノイズ性により、これらノイズが効果的
に除去されて元の搬送波（ｆ_ci）のみが抽出される。

【００２９】その後は、周知の列車検知装置と同様にフ
ィルタ回路７及び検知器８によって軌道リレーＴＲが扛
上される。

【００３０】他方、閉そく区間Ｔ_i に列車ａが存在する
と、レールＴは列車ａの車軸により短絡されるので、終
端側ロの拡散信号のレベルは小さく、したがって受信器
５の出力レベルも小さくなる。このため、検知器８は軌
道リレーＴＲの扛上を維持できず落下する。この軌道リ
レーＴＲの落下により列車ａが閉そく区間Ｔ_i に存在し
たことを知ることができる。もちろん、列車ａを検知し
ている状態においても受信器５の出力は逆拡散回路６で
逆拡散処理されているので、ノイズは効果的に除去され
る。

【００３１】以上のように、本実施例装置は、列車ａの
検知用に送出する信号を拡散，逆拡散処理して耐ノイズ
性を高めＳ／Ｎ比を改善でき、しかも拡散，逆拡散処理
は、同一機器室ｂ内に設けられたＰＮ符号発生器４から
のＰＮ符号（ＰＮ_i'（θ_i''））を用いるので、複雑な
周期回路等を必要とすることなく、構造簡単に実施でき
る特長がある。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る列車位置検知装置は、所定
の送信信号をＰＮ符号で拡散処理する信号拡散手段と、
その信号拡散手段で拡散された前記拡散信号を軌道回路
を形成するレールの始端側に送出する送出手段と、前記
レールの終端側から前記拡散信号を抽出する抽出手段
と、その抽出手段で抽出された前記拡散信号を前記ＰＮ
符号で逆拡散処理する信号逆拡散手段と、その信号逆拡
散手段で処理された信号のレベル変化から前記レール上
の列車の有無を検知する検知手段とからなるので、特
に、通常のＳＳ通信で大きな比重を占める同期回路が不
要となるため回路構成が簡単である。しかも、耐ノイズ
性が高く、隣接軌道回路との干渉が少ない列車位置検知
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】ＰＮ符号の位相差を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 信号発生器 ２ 拡散回路（拡散手段） ３ 送信器（送出手段） ４ ＰＮ符号発生器 ５ 受信器（抽出手段） ６ 逆拡散回路（逆拡散手段） ８ 検知回路（検知手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の送信信号をＰＮ符号で拡散処理す
   る信号拡散手段と、 前記信号拡散手段で拡散された拡散信号を軌道回路を形
   成するレールの始端側に送出する送出手段と、 前記レールの終端側から前記拡散信号を抽出する抽出手
   段と、 前記抽出手段で抽出された前記拡散信号を前記ＰＮ符号
   で逆拡散処理する信号逆拡散手段と、 前記信号逆拡散手段で処理された信号のレベル変化から
   前記レール上の列車の有無を検知する検知手段と、 を有することを特徴とする列車位置検知装置。