JP3118067B2 - 列車位置検知装置 - Google Patents

列車位置検知装置

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JP3118067B2
JP3118067B2 JP8970792A JP8970792A JP3118067B2 JP 3118067 B2 JP3118067 B2 JP 3118067B2 JP 8970792 A JP8970792 A JP 8970792A JP 8970792 A JP8970792 A JP 8970792A JP 3118067 B2 JP3118067 B2 JP 3118067B2
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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さ
れ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S/N比が低くなりやすく、また、隣接軌道
との相互干渉を無くすため搬送周波数を変え、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】
【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、上記課題を解決するために、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受信する受信手段と、その受信手段
で受信された前記拡散信号を前記所定の送信信号を用い
て復調処理して前記PN符号を抽出する抽出手段と、そ
の抽出手段で抽出された抽出信号と前記PN符号の一致
状態を検出し、その一致状態の有無から前記レール上の
列車の存在を検知する検知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、軌道回路を形成するレール
の始端側には、信号拡散手段で拡散された拡散信号が送
出手段により供給される。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受信された受
信信号が送信信号を用いて復調処理されて信号拡散手段
で用いられたPN符号が抽出される。次いで、検知手段
で抽出されたPN符号と信号拡散手段で用いられたPN
符号とが一致したときに列車ありを検知する。一方、そ
のレール上に列車が存在するときは、受信手段の受信レ
ベルが低く、したがって、抽出手段でPN符号が抽出さ
れない。このため、検知手段はPN符号の一致状態がな
いことを条件に列車ありを検知する。
【0008】
【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 ,Ti-1 ,Ti+1 に区分されている。
【0009】各閉そく区間Ti ,Ti-1 ,Ti+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等を介在させた無絶縁区分でもよ
い。
【0010】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Ti に対応した列車位置検
知装置を説明する。
【0011】閉そく区間Ti のレールTの始端側(列車
aが閉そく区間Ti から進出する側)イと、終端側(列
車aが閉そく区間Ti 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。
【0012】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Ti における位置が検知でき
るように構成されている。
【0013】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を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)(fci)を拡散回路2に出力するように構
成されている。
【0014】拡散回路2は、所定のPN符号(PN
i'(θi'' ))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(fci)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。
【0015】送信器3は、周知の増巾器から形成されて
いて、その出力をレールTの始端側イへ供給するように
構成されている。
【0016】次に、受信設備としては、受信器5、復調
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、
その出力信号を復調回路6へ出力するように構成されて
いる。
【0017】復調回路6は、上記信号発生器1が上記拡
散回路2へ送出した搬送波(fci)を用いて割算処理す
るように構成されている。
【0018】フィルタ回路7は周知のロ−パスフィルタ
から形成されていて、復調回路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。
【0019】検知回路8は、周知の相関マッチドフィル
タ回路から形成され、上記PN符号発生器4からのPN
符号(PNi'(θi'' ))を入力し、フィルタ回路7か
らのPN符号(PNi'(θi'' ))との一致状態を検出
し、その一致状態の有無で軌道リレーTRを駆動するよ
うに構成されている。
【0020】なお、検知回路8、拡散回路2、PN符号
発生器4及び信号発生器1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い。
【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あって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Ti+1 ,Ti-1 との干渉を防
止するために、搬送波(fci)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
i+1 ,Ti-1 で用いるものと異なるものが用いられ
る。
【0022】搬送波(fci)の周波数を相隣接する閉そ
く区間Ti-1 ,Ti+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
発明の構成によってもたらすことができる特徴である。
【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Ti 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Ti-1
は、このPN符号を符号長の同じm系列のもう1つの符
号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 ,Ti-1 ,Ti+1 で同一のPN符号、又は種類の異な
るPN符号を用いたときに、例えばΔθだけ相隣接する
閉そく区間Ti-1 ,Ti+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(fci
は、相隣接する閉そく区間Ti-1 ,Ti+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Ti ,T
i-1 ,Ti+1 で異なるPN符号PNi'を用い、かつ位相
をΔθだけ互いにずらして用いている。したがって、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、装置を簡略化するために
搬送波(fci),PN符号(PNi'),PN符号の位相
(θi'' )の内1つ又は2つを変えて構成することもで
き、この場合でも隣接軌道との相互干渉をそれなりに低
くできる。
【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Ti 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
(fci)は拡散回路2でPN符号(PNi'(θi'' ))
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、復調回路6で搬送波(fci)を用いて復調処理
して拡散信号(PNi')を取り出し、フィルタ回路7で
フィルタ処理し、元のPN符号(PNi')が抽出され
る。
【0028】その後、検知器8は、フィルタ回路7の出
力にPN符号(PNi')が存在しているときに軌道リレ
ーTRを扛上する。この際、例えば、閉そく区間Ti
商用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、フィルタ回路7の出力中にPN符号(P
i')が含まれているときは、ノイズを無視して検出出
力を得ることができるので、極めて耐ノイズ性の高いの
列車位置検知とすることができる。
【0029】他方、閉そく区間Ti 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Ti 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検知器8の出力はPN符号(PN
i')の一致状態を見ているのでノイズは効果的に除去さ
れる。
【0030】なお、上述の実施例では、搬送波、PN符
号の種類及びPN符号の位相全てを相隣接する閉そく区
間と異なるものを使用したが、これらのうちの一つ又は
2つ相異していても同様に耐ノイズ性の高い又、隣接軌
道回路との相互干渉の無い列車位置検知とすることがで
きる。
【0031】
【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受信する受信手段と、前
記受信手段で受信された前記拡散信号を前記所定の送信
信号を用いて復調処理して前記PN符号を抽出する抽出
手段と、その抽出手段で抽出された抽出信号と前記PN
符号の一致状態を検出し、その一致状態の有無から前記
レール上の列車の存在を検知する検知手段とからなるの
で耐ノイズ性の優れた列車位置検知装置とすることがで
きる。特に、このPN符号の一致状態即ち、相関は符号
長を大きくすればよりノイズから区別でき大きな耐ノイ
ズ性が得られる。従って、逆拡散処理により送信信号を
抽出する方式よりも更に耐ノイズ性を高くでき、隣接軌
道回路との相互干渉の無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 6 復調回路(抽出手段) 8 検知回路(検知手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−211162(JP,A) 特開 昭59−2458(JP,A) 特開 昭60−4340(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 1/00 - 29/32

Claims (1)

    (57)【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受信する受信手
    段と、 前記受信手段で受信された前記拡散信号を前記所定の送
    信信号を用いて復調処理して前記PN符号を抽出する抽
    出手段と、 前記抽出手段で抽出された抽出信号と前記PN符号の一
    致状態を検出し、その一致状態の有無から前記レール上
    の列車の存在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。
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