JPH0550921A - 列車位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 列車の進行方向に沿って布設された伝送線１
と、その伝送線１の近傍に布設されるとともに遅延素子
を含んで構成された遅延線２と、これら両線の受信端に
設けられた受信器１０とからなる遅延誘導線方式の列車
検出装置を高精度なものとする。 【構成】 受信器１０は、両線１，２を介して受信した
受信信号をＦＦＴ周波数分析１２，１４を行って、その
両受信信号の位相差と受信レベルとを求め、その求めら
れた位相差と受信レベルとからその両線への信号の供給
位置を特定して列車位置を検出する。これにより、信号
の位相差が検出エリア内で何回転しても受信レベルから
何回転目かを判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】従来、この種の列車位置検出装置として
は、レールを所定長さ毎に電気的に区分し、その区分さ
れたレールを電気回路の一部とし、そのレールが列車の
車軸で短絡されたときと解放されたときの電気回路の出
力の変化から、列車がそのレール上に位置しているか否
かを検出する軌道回路方式が知られている。

【０００２】この軌道回路方式は、電気的に区分される
レールの長さが、通常、数十ｍないし数百ｍであるた
め、列車位置検出精度はその長さの範囲に制限されてし
まうという問題点を含んでいる。このような問題点を解
決するための一つの方式として遅延誘導線方式が知られ
ている。（日本信号技報１９７７年９月発行Ｖｏｌ．１
No．２ Ｐ．４〜５，同１９７９年１月発行Ｖｏｌ．３
No．３ Ｐ．１〜８）。この遅延誘導線方式は、レー
ルに沿って布設された並行２線からなる伝送線と、その
伝送線と同様にレールに沿って布設される並行２線中
に、コンデンサやコイル等の遅延素子を備えた遅延線と
を有している。

【０００３】このため、両線の受信端位置から所定距離
離れた位置に所定周波数の信号（以後、搬送波というと
きもある。）が供給されたとすると、受信端における受
信状態は、伝送線を介して入力した搬送波よりも遅延線
を介して入力した信号が遅れて入力される。しかも、そ
の遅れは、受信端位置から信号の供給された位置までの
距離に一定の関係（比例関係）を有しているので、逆
に、その遅れを検出することにより、受電端位置から信
号の供給された位置を求めることが可能となる。

【０００４】上記信号の供給を車上から行えば、その供
給位置は車上送信器のアンテナ位置となる。アンテナ位
置は列車位置であるから、上記の遅れ検出を基に列車位
置を検出することが可能となる。

【０００５】この遅延誘導線方式は、ゴムタイヤの車軸
を備えた列車のように、レールを短絡できないような場
合でも列車位置検出ができるという特長があり、また、
軌道回路方式のように、検出精度が軌道回路長に制限さ
れることなく、ほぼ連続的に列車位置が検出できるとい
う特長がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の遅延誘導線方式は、一つの検出エリアの範囲、すな
わち、受信端位置から最も遠い信号の供給位置までの距
離は、搬送波の波長に制限されるという問題点がある。

【０００７】なぜならば、搬送波位相が検出エリア内で
何回転もまわってしまうと、検出された位相差が何回転
目のものか特定できず、列車位置検出が不可能になるか
らである。したがって、検出エリアの長さは搬送波の位
相回転２πの１／２に相当する長さに制限されてしま
う。しかし、位置検出精度は、周波数を高くし、搬送波
が数回転できるようにすることによって大きな位相差が
得られ、分解能を高めることができる。

【０００８】したがって、遅延誘導線方式は搬送波の周
波数に制限されるという性質を有し、仮りに分解能を高
めるために周波数を高くすれば、位相差と搬送波の位相
回転数とを特定するための複雑な回路構成の分析機器を
必要とし、設備コストがかさむという欠点が生ずる。

【０００９】そこで、本発明は、上述の欠点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、検出エリア
内で搬送波の位相が何回転しても列車位置の検出が簡単
にできる列車位置検出装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明装置は、上記目的
を達成するために、列車の進行方向に沿って布設された
伝送線と、その伝送線の近傍に布設されるとともに遅延
素子を含んで構成された遅延線と、これら両線の受信端
に設けられた受信器とからなり、その受信器は、前記両
線を介して受信した受信信号をＦＦＴ周波数分析を行っ
てその両受信信号の位相差と受信レベルとを求め、その
求められた位相差と受信レベルとからその両線への信号
の供給位置を特定して列車位置を検出することを特徴と
している。

【００１１】

【作用】上記構成において、ＦＦＴ分析により得られた
両受信信号の位相差は、ＦＦＴ分析により得られた受信
信号のレベルからその位相差は信号周波数の何位相回転
目のものかが特定される。

【００１２】

【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は本発明の一実施例に係る列車検出装置であ
って、レールＲ，Ｒ間には伝送線１と遅延線２とが布設
されている。これら両線１，２は、図２（ａ）に示され
るように、並行２線からなる伝送線１間に、並行２線中
にコンデンサＣの遅延素子を接続した遅延線２が布設さ
れて構成されている。

【００１３】両線１，２の受信端（図１のＡ点）にはピ
ックアップ用トランス３，４を介して受信器１０が接続
されている。受信器１０は、伝送線１からのアナログの
入力信号をディジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部
１１と、この第１Ａ／Ｄ変換部１１で変換されたディジ
タル信号をＦＦＴ周波数分析する第１ＦＦＴ分析部１２
と、遅延線２からのアナログの入力信号をディジタル信
号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部１３と、この第２Ａ／Ｄ
変換部１３で変換されたディジタル信号をＦＦＴ周波数
分析する第２ＦＦＴ分析部１４と、両ＦＦＴ分析部１
２，１４からの分析値を基に列車位置を算出する演算部
１５とから構成されている。なお、図中５は前処理部で
あって、各Ａ／Ｄ変換器１１，１３に入力される前の信
号をバンドパスフィルタと増巾回路で処理するようにし
ている。

【００１４】列車Ｔには、所定周波数の信号を発生する
発振器２０が搭載されていて、その信号は車上アンテナ
２１を介して両線１，２に向けて送出されるように構成
されている。なお、地上の所定場所には、列車Ｔに搭載
されていると同様の発振器とアンテナを含むチェック用
送信器２２が設けられている。

【００１５】次に、本実施例装置の動作を図２を用いて
説明する。同図（ａ）に示されるように検出エリアを２
００ｍとし、その検出エリアの一端をＡ点、他端をＢ点
とし、Ａ点側に受信器１０が設けられているものとす
る。

【００１６】同図（ｂ）は、受信器１０が列車Ｔ（アン
テナ２１）がＡ点からＢ点まで移動したときの両線１，
２を介して受信したときの受信レベルを示している。す
なわち、両ＦＦＴ分析部１２，１４が周波数分析して得
られた発振器２０からの信号のレベルを表わしている。
このうち、実線（イ）は伝送線１の受信レベルであり、
鎖線（ロ）は遅延線２の受信レベルであって、伝送線１
の方は遅延線２よりも減衰が少ないことを示している。

【００１７】同図（ｃ）は、相対受信レベルで、同図
（ｂ）の（イ−ロ）の関係にある。この相対受信レベル
は、各ＦＦＴ分析部１２，１４から得られた受信レベル
を演算部１５で演算して得られる。この相対受信レベル
は、Ａ点では０dBでありＢ点では２０dBとなる比例関係
で示されている。したがって、この相対受信レベルによ
っても、一応の列車Ｔの位置、すなわちアンテナ２１の
位置を知ることができる。

【００１８】同図（ｄ）は遅延時間を示し、同図（ｅ）
は信号の位相シフト、つまり搬送波の位相の回転状態を
示している。遅延時間は、各ＦＦＴ分析部１２，１４で
得られた受信信号の位相の差を演算部１５で演算して求
められ、検出エリアの中間点（Ａ点から１００ｍ地点）
の遅延時間は１００μs 、またＢ点の遅延時間は２００
μs となるような比例関係であることを示としている。
搬送波の回転は、２００ｍの検出エリア内で４回であ
り、これは発振器２０の周波数が２０kHz のときに該当
している。

【００１９】実施例装置においては、相対受信レベル及
び遅延時間は、ＦＦＴ分析することにより同時に得られ
両者とも列車位置情報を示し、特に、相対受信レベルか
ら位相差が搬送波の位相の何回転目かの位相差であるか
が特定できるので、相対受信レベルと遅延時間とを総合
的に判定して正確な列車位置を検出することができる。

【００２０】上述の列車検出機能が正常に作動している
か否かは、Ａ点から所定距離離れたチェック用送信器２
２を用いて検査することができる。すなわち、この検査
は、チェック用送信器２２から送出した信号が、受信器
１０で受信されたときの受信レベルと遅延時間とが上述
の所定距離を示しているかをチェックすることによって
行なわれる。なお、チェック用送信器２２の周波数は、
列車Ｔの発振器２０と区別できるものが使用される。

【００２１】なお、上述の実施例では、受信レベルは相
対受信レベルとしたが、検出エリアの距離と明確な比例
関係を示す遅延線２の受信レベルを用いるようにしても
よい。また、受信器１０は、列車からの位置情報を受信
して処理する例を示したが、列車からは地上に向けて位
置情報の他に数十種類の他の情報も送出される。

【００２２】

【発明の効果】本発明装置は、列車の進行方向に沿って
布設された伝送線と、その伝送線の近傍に布設されると
ともに遅延素子を含んで構成された遅延線と、これら両
線の受信端に設けられた受信器とからなり、上記受信器
は、上記両線を介して受信した受信信号をＦＦＴ周波数
分析を行って、その両受信信号の位相差と受信レベルと
を求めて、その求められた位相差と受信レベルとからそ
の両線への信号の供給位置を特定するようにしたので、
検出エリア内で搬送波の位相が複数回転するときでも、
受信レベルから何回転目かを判断して遅延時間を求める
ことができる。したがって、遅延誘導線方式の列車検知
装置を高精度のもの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】実施例装置の動作を説明するための回路図及び
レベル，位相の変化図である。

【符号の説明】

１ 伝送線 ２ 遅延線 １０ 受信器 Ｔ 列車 Ｒ レール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車の進行方向に沿って布設された伝送
   線と、その伝送線の近傍に布設されるとともに遅延素子
   を含んで構成された遅延線と、これら両線の受信端に設
   けられた受信器とからなり、 前記受信器は、前記両線を介して受信した受信信号をＦ
   ＦＴ周波数分析を行ってその両受信信号の位相差と受信
   レベルとを求め、その求められた位相差と受信レベルと
   からその両線への信号の供給位置を特定して列車位置を
   検出することを特徴とする列車位置検出装置。