JP3004985B1 - 点制御式信号選別装置 - Google Patents

点制御式信号選別装置

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JP3004985B1
JP3004985B1 JP4419999A JP4419999A JP3004985B1 JP 3004985 B1 JP3004985 B1 JP 3004985B1 JP 4419999 A JP4419999 A JP 4419999A JP 4419999 A JP4419999 A JP 4419999A JP 3004985 B1 JP3004985 B1 JP 3004985B1
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Abstract

【要約】 【課題】簡単な構成で列車を制御するための情報量を増
やすとともに機器の調整作業や耐ノイズ性の向上を図
る。 【解決手段】車上子３が共振周波数ｆｉの地上子と電磁
結合して共振すると、車上子３の２次側コイルから出力
している周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号のうち
周波数ｆｉの信号レベルは大きくなる。位相弁別回路５
１は車上子３の２次側コイルから送られる周波数スイー
プ信号を復調して周波数ｆｉの復調信号を出力する。バ
ンドパスフィルタ５２は復調信号のノイズ成分を除去す
る。直流電圧変換回路５３はノイズ成分を除去した復調
信号を周波数ｆｉに応じた直流電圧に変換する。演算回
路５４は直流電圧のレベルと周波数カウンタの値を判定
して共振周波数ｆｉの地上子２を選別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は列車の停止制御や
踏切制御等の各種制御に使用される地上子を使用した点
制御式信号選別装置、特に車上装置の構成の簡略化に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動列車停止装置としては、図４に示す
ように、車上装置として車上子３のコイルを帰還回路と
した増幅器６による常時発振周波数ｆの発振回路を設
け、地上装置には一定周波数ｆ１の共振回路からなる地
上子２を設け、走行している列車の車上子３が地上子２
の上を通るときに、発振回路の常時発振周波数ｆが地上
子２に設定された共振回路の周波数ｆ１に変周して列車
に停止指令を出し、一定時間以内に確認扱いをしないと
きには、自動的に非常ブレ−キにより列車を停止させる
ＡＴＳ−Ｓ形が広く実用化されている。また、地上子を
検出する方法として高速フ−リエ変換を用いた方法も開
発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の変周式の自
動列車停止装置において、列車を制御するための情報量
を増やすためには情報に対応した周波数毎に周波数選別
器を取り付けて周波数を増やす必要があった。しかしな
がら各周波数毎に周波数選別器を取り付けると、自動列
車停止装置の小型化が困難であるとともに機器の調整作
業や耐ノイズ性の向上が困難であった。
【０００４】また、高速フ−リエ変換を用いて地上子を
検出するためには、走行している列車と地上子とが結合
している時間が短いため高速な演算を行う必要があり、
簡単な構成で実現することは困難であった。
【０００５】この発明はかかる短所を改善するためにな
されたものであり、簡単な構成で列車を制御するための
情報量を増やすとともに機器の調整作業や耐ノイズ性の
向上を図ることができる点制御式信号選別装置を提供す
ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る点制御式
信号選別装置は、車上装置と地上子とを有し、車上装置
は車上子と変調部及び復調部を有し、変調部はプログラ
マブルカウンタと信号変換回路と電力増幅器を有し、プ
ログラマブルカウンタは周波数ｆ０〜ｆｎのパルスを一
定周期で順次出力し、信号変換回路はプログラマブルカ
ウンタから出力する周波数ｆ０〜ｆｎのパルスを周波数
ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号に変換し、電力増幅器
は信号変換回路から出力された周波数スイープ信号を増
幅して車上子に出力し、復調部は位相弁別回路とバンド
パスフィルタと直流電圧変換回路及び演算回路を有し、
位相弁別回路は変調部の信号変換回路から出力された周
波数スイープ信号を使用して車上子の出力信号を復調
し、バンドパスフィルタは位相弁別回路から出力される
復調信号からノイズ成分を除去し、直流電圧変換回路は
バンドパスフィルタから出力される復調信号を直流電圧
に変換し、演算回路は直流変換回路から出力する直流電
圧信号のレベルを判定し、車上子が地上子と電磁結合し
たときに、電磁結合した地上子の共振周波数を選別する
ことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】この点制御式信号選別装置は、列
車に搭載された車上装置と地上に設置された地上子を有
する。車上装置は車上子と変調部及び復調部を有する。
車上子は列車が走行するにしたがい地上子と電磁結合す
る。変調部はプログラマブルカウンタと信号変換回路と
電力増幅器と有し、プログラマブルカウンタから一定周
期で順次出力する周波数ｆ０〜ｆｎのパルスを周波数ｆ
０から周波数ｆｎの周波数スイープ信号に変換して車上
子に出力する。復調部は位相弁別回路とバンドパスフィ
ルタと直流電圧変換回路及び演算回路を有し、変調部で
作成した周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号を使用
して車上子の出力信号を復調し、復調した信号を直流電
圧に変換して、そのレベルを判断する。
【０００８】上記のように構成された車上装置の変調部
のプログラマブルカウンタは、常に周波数ｆ０〜ｆｎの
パルス信号を一定周期で順次出力し、信号変換部はプロ
グラマブルカウンタから出力している周波数ｆ０〜ｆｎ
のパルス信号を周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号
に変換する。電力増幅器は信号変換回路から出力された
周波数スイープ信号を増幅して車上子の１次側コイルに
送る。復調部の位相弁別回路は信号変換回路から出力さ
れた周波数スイープ信号を使用して車上子の２次側コイ
ルからの出力信号を復調している。この位相弁別回路か
ら出力する復調信号は列車が地上子の位置に達していな
いときは一定電圧になっている。
【０００９】この状態で列車が進行し、車上子が例えば
共振周波数ｆｉの地上子と電磁結合して共振すると、車
上子の２次側コイルから出力している周波数ｆ０〜ｆｎ
の周波数スイープ信号のうち周波数ｆｉの信号レベルは
大きくなる。位相弁別回路は車上子の２次側コイルから
送られる周波数ｆｉの信号レベルが大きくなった周波数
スイープ信号を復調して周波数ｆｉの復調信号を出力す
る。バンドパスフィルタは復調信号のノイズ成分を除去
して直流電圧変換回路に送る。直流電圧変換回路は送ら
れた復調信号を周波数ｆｉに応じた直流電圧に変換す
る。この直流電圧のレベルと周波数カウンタの値を演算
回路で判定して共振周波数ｆｉの地上子を選別する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図に示すように、点制御式信号選別装置
は、列車に搭載された車上装置１と地上に設置された地
上子２を有する。車上装置１は車上子３と変調部４及び
復調部５を有する。車上子３は列車が走行するにしたが
い地上子２と電磁結合する。変調部４は一定周期で周波
数ｆ０から周波数ｆｎの周波数スイープ信号を出力する
ものであり、プログラマブルカウンタ４１とローパスフ
ィルタからなる信号変換回路４２と電力増幅器４３と周
波数カウンタ４４を有する。プログラマブルカウンタ４
１は周波数ｆ０〜ｆｎのパルスを一定周期で順次出力す
る。信号変換回路４２はプログラマブルカウンタ４１か
ら出力する周波数ｆ０〜ｆｎのパルスを周波数ｆ０〜ｆ
ｎの周波数スイープ信号に変換して出力する。電力増幅
器４３は信号変換回路４２から出力された周波数スイー
プ信号を増幅して車上子３に出力する。周波数カウンタ
４４はプログラマブルカウンタ４１から出力する周波数
ｆ０〜ｆｎのパルスを計数して復調部５に出力する。復
調部５は変調部４で作成した周波数ｆ０〜ｆｎの周波数
スイープ信号を使用して車上子３の出力信号を復調し、
復調した信号を直流電圧に変換して、そのレベルを判断
するものであり、位相弁別回路５１とバンドパスフィル
タ５２と直流電圧変換回路５３及び演算回路５４を有す
る。位相弁別回路５１は変調部４の信号変換回路４２か
ら出力された周波数スイープ信号を使用して車上子３の
出力信号を復調して出力する。バンドパスフィルタ５２
は位相弁別回路５１から出力される復調信号からノイズ
成分を除去する。直流電圧変換回路５３はバンドパスフ
ィルタ５２から出力される復調信号を直流電圧に変換し
て出力する。演算回路５４は直流変換回路５３から出力
する直流電圧信号のレベルと周波数カウンタ４４の値を
判定するとともに周波数カウンタ４４から出力する計数
値によりプログラマブルカウンタ４１からの出力波形の
周波数が一定の周期と分解能でスイープするようにプロ
グラマブルカウンタ４１を制御する。
【００１１】上記のように構成された車上装置１の変調
部４のプログラマブルカウンタ４１は常時、図２の波形
図に示すように、周波数ｆ０〜ｆｎのパルス信号を一定
周期Ｔで順次出力している。信号変換部４２はプログラ
マブルカウンタ４１から出力している周波数ｆ０〜ｆｎ
のパルス信号を周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号
に変換して出力する。電力増幅器４３は信号変換回路４
２から出力された周波数スイープ信号を増幅して車上子
３の１次側コイルに送る。復調部５の位相弁別回路５１
は信号変換回路４２から出力された周波数スイープ信号
を使用して車上子３の２次側コイルから出力される信号
を復調している。この位相弁別回路５１から出力する復
調信号は列車が地上子２の位置に達していないときは一
定電圧になっている。
【００１２】この状態で列車が進行し、車上子３が例え
ば共振周波数ｆｉの地上子２と電磁結合して共振する
と、車上子３の２次側コイルから出力している周波数ｆ
０〜ｆｎの周波数スイープ信号のうち周波数ｆｉの信号
レベルは大きくなる。位相弁別回路５１は車上子３の２
次側コイルから送られる周波数ｆｉの信号レベルが大き
くなった周波数スイープ信号を信号変換回路４２から出
力された周波数スイープ信号を使用して復調し、図３の
波形図に示すように、周波数ｆｉの復調信号を出力す
る。周波数ｆｉの復調信号はバンドパスフィルタ５２を
介して直流電圧変換回路５３に送られ、直流電圧変換回
路５３で周波数ｆｉに応じた直流電圧に変換させる。こ
の直流電圧のレベルと周波数カウンタ４４の値を演算回
路５４で判定して共振周波数ｆｉの地上子２を選別す
る。
【００１３】このようにして変調部４から出力している
周波数スイープ信号の周波数ｆ０〜ｆｎに応じた共振周
波数の地上子２からの情報を受信することができ、列車
の制御用の情報量を大幅に増加することができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、車上子
に周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号を送り、車上
子が地上子と電磁結合して周波数ｆ０〜ｆｎの周波数ス
イープ信号のうち地上子の共振周波数で発振して大きく
なった周波数から地上子の共振周波数を選別するように
したから、車上子に送っている周波数スイープ信号に応
じた情報量の情報を受信することができ、列車の制御用
の情報量を大幅に増加することができる。
【００１５】また、車上装置に変調部と復調部を追加す
れば良いから、装置を小型化できるとともに機器の調整
作業や耐ノイズ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】地上子と結合しないときの車上装置の動作を示
す波形図である。
【図３】地上子と結合したときの車上装置の動作を示す
波形図である。
【図４】従来例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 車上装置 ２ 地上子 ３ 車上子 ４ 変調部 ５ 復調部 ４１ プログラマブルカウンタ ４２ 信号変換回路 ４３ 電力増幅器 ４４ 周波数カウンタ ５１ 位相弁別回路 ５２ バンドパスフィルタ ５３ 直流電圧変換回路 ５４ 演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 1/00 - 23/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車上装置と地上子とを有し、車上装置は
    車上子と変調部及び復調部を有し、 変調部はプログラマブルカウンタと信号変換回路と電力
    増幅器を有し、プログラマブルカウンタは周波数ｆ０〜
    ｆｎのパルスを一定周期で順次出力し、信号変換回路は
    プログラマブルカウンタから出力する周波数ｆ０〜ｆｎ
    のパルスを周波数ｆ０〜ｆｎの周波数スイープ信号に変
    換し、電力増幅器は信号変換回路から出力された周波数
    スイープ信号を増幅して車上子に出力し、 復調部は位相弁別回路とバンドパスフィルタと直流電圧
    変換回路及び演算回路を有し、位相弁別回路は変調部の
    信号変換回路から出力された周波数スイープ信号を使用
    して車上子の出力信号を復調し、バンドパスフィルタは
    位相弁別回路から出力される復調信号からノイズ成分を
    除去し、直流電圧変換回路はバンドパスフィルタから出
    力される復調信号を直流電圧に変換し、演算回路は直流
    変換回路から出力する直流電圧信号のレベルを判定し、
    車上子が地上子と電磁結合したときに、電磁結合した地
    上子の共振周波数を選別することを特徴とする点制御式
    信号選別装置。
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