JP4203639B2 - 軌道回路システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道回路システムに係り、特に送信装置と受信装置を一体化した送受信装置を用いて信号の送受信を行う軌道回路システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道回路を用いた列車の在線検知では、軌道回路の一方の端に接続された送信装置から列車検知信号を送信し、軌道回路の他方の端に接続された受信装置で列車検知信号を受信している。軌道回路内に列車が在線している場合は、列車の車軸により軌道が短絡され、送信装置から送信された列車検知信号が受信装置で受信されないことにより、列車の存在を検知する。このため、軌道回路毎に送信装置と受信装置を接続する必要があり、多数の送信装置及び受信装置を必要とする。また、列車検知信号とは別に列車制御信号を送信する場合には列車検知信号の送信装置とは別の送信装置を必要とする。少数の送受信装置で複数の軌道回路の在線検知を行うものとしては、特開平6-144229号公報の提案がある。これは１組の送信装置及び受信装置で複数の軌道回路の在線検知を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、列車制御信号は、軌道回路に列車の進行方向と逆の方向に信号が流れるように送信される。列車制御信号と列車検知信号が同じ送信機から送信される場合、例えば転 極時（列車の進行方向を反転させるとき）を考えると、従来は両方向送信ができなかったため、列車制御信号と列車検知信号の送信を一旦中止し、次いで反対方向に送信を開始する必要があった。この場合、列車検知信号の受信が一瞬途絶えるため、軌道回路の落下（列車による短絡）と判定され、列車非在線時でも列車在線として検知することになる。
【０００４】
本発明の目的は、簡単なシステム構成で転極時の軌道回路落下を回避することができる軌道回路システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
軌道回路に信号を送信する送信装置は、上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路に送信する信号を生成し、出力する。一方、軌道回路から信号を受信する受信装置は、軌道回路から信号を受信し、軌道回路から受信した信号に基づいて前記上位装置へ送信する信号を生成する。発明者等は、上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路に送信する信号を生成する機能と、軌道回路から受信した信号に基づいて前記上位装置へ送信する信号を生成する機能は、信号処理をディジタル化することにより、同一の演算手段で実現できることに着目し、送信装置と受信装置を一体化した送受信装置を構成した。
【０００６】
軌道回路へ送信する信号の生成と送信、及び軌道回路からの信号の受信と受信した信号の処理を、前記送信装置と受信装置を一体化した送受信装置で行なうことにより、装置台数の減少、送信装置と受信装置の共通化、送信装置と受信装置の共通化と装置台数の減少による保守費用の低減、などの効果がある。また、装置構成が簡易化され、信頼性が向上する。
【０００７】
すなわち、上記目的を達成する本発明の第１の手段は、上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路へ送信する信号を生成し、軌道回路へ出力する送信手段と、軌道回路から信号を受信し、この受信した信号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する受信手段と、を有してなる送受信装置であって、前記送信手段は、上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路へ送信する信号を生成する信号処理部と、信号処理部で生成された信号を軌道回路へ出力する送信部とを有してなり、前記受信手段は、軌道回路から信号を受信する受信部と、この受信部で受信した信号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する信号処理部とを有してなり、前記送信手段と前記受信手段は、ソフトウェアによる演算処理、変調処理、復調処理を用いることによって、前記送信部の信号処理部と前記受信部の信号処理部のハードウェアを共通化してなる送受信装置を備えた軌道回路システムにおいて、境界位置で相互に絶縁されて連続する複数の軌道回路と、各軌道回路の両端にそれぞれ接続された前記送受信装置とを備え、前記それぞれの送受信装置の前記送信手段は、前記軌道回路における列車の転極に対応可能に、前記軌道回路に列車検知信号兼列車制御信号又は列車検知信号及び列車制御信号を送信するとともに、前記それぞれの送受信装置の前記受信手段は、他方の前記送信手段により前記軌道回路に送信された列車検知信号兼列車制御信号又は列車検知信号及び列車制御信号を受信することを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成する本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、前記送信手段と前記受信手段が一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成する本発明の第３の手段は、上記第１の手段において、前記送信部は、軌道回路に送信する信号を、軌道回路に送信すると同時に受信部にモニタ信号として出力するように構成し、モニタ信号により送信部及び軌道回路に送信する信号の監視をするように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１に本発明の第１の参考例である有絶縁軌道回路システムの構成を示す。図示の軌道回路システムは、軌道を走行する列車の在線位置を検出するために形成され互いに絶縁されて連続するｎ個の軌道回路１，２，‥‥，ｎと、軌道回路の境界位置で境界の両側の軌道回路それぞれに接続された送受信装置１１，１２，‥‥，１（ｎ＋１）と、これら送受信装置１１，１２，‥‥，１（ｎ＋１）に、ネットワーク６０を介して接続された地上制御装置５０と、を含んで構成されている。なお、前記送受信装置は、軌道回路の境界に接続されるものだけではなく、軌道の始端、終端に対応する軌道回路の末端部に接続されるものもある。
【００１２】
図１に示すように送受信装置の内部構成は同じであり、用途に応じて、列車検知信号送信及び列車制御信号送信型、列車制御信号送信及び列車検知信号受信型、列車制御信号送信型、列車検知信号送信型、列車検知信号受信型などとして動作する。何れの用途として使用されるかは、地上制御装置５０から制御されるが、送受信装置（１１〜１(ｎ＋１)）にその制御機能を持たせてもよい。
【００１３】
先に述べたように送受信装置の内部構成は同じなので、送受信装置１２を用いて内部構成を説明する。送受信装置１２は、ネットワーク６０に接続された信号処理部２２と、信号処理部２２に接続された送信部３２と、信号処理部２２と送信部３２の双方に接続された受信部４２を含んで構成されている。
【００１４】
信号処理部２２は、ＣＰＵを含んで構成された演算手段であり、ネットワーク６０から受信したディジタル信号をＭＳＫ変調し、軌道回路に送信する信号波形に変えて送信部３２に伝送する。送信部３２は、信号処理部２２から伝送された信号を軌道回路（図１の場合、軌道回路２）に出力すると同時に、同じ信号を受信部４２にモニタ信号として出力する。受信部４２は、軌道回路（図１の場合、軌道回路１）から信号を受信し、送信部３２から入力されたモニタ信号と前記軌道回路から受信した信号をともに信号処理部２２に伝送する。受信部４２から信号を受けた信号処理部２２は、モニタ信号について規定の条件に合致しているかどうか、正常に出力されているかどうかを確認するとともに、軌道回路から受信した信号波形をディジタル化し、レベルサンプリング等の処理を行なったのち、処理結果をディジタル信号としてネットワーク６０を介して地上制御装置５０に送信する。
【００１５】
つまり、送受信装置１２は、軌道回路に送信する信号と軌道回路から受信した信号の処理を、ディジタル化してコンピュータによって行なうことで、同じ処理手段すなわち１つのＣＰＵで平行的に処理することができる。したがって、送信器と受信器は別々のものではなく、１つのＣＰＵを持つ一つの装置として構成されている。
【００１６】
なお、本参考例では、地上制御装置５０から送受信装置に出力される信号はディジタル信号であるが、アナログ信号が地上制御装置５０から出力される場合は、送受信装置側に、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を設けておけばよい。
【００１７】
また、信号処理部２２では複数チャネルを持つため、同時に複数の信号の送受信が可能である。ネットワーク６０から信号処理部２２に入力された列車検知信号を送信部３２から軌道回路２に送信すると同時に、受信部４２で受信した列車検知信号と列車検知モニタ信号を信号処理部２２で処理し、結果をネットワーク６０に送信することが可能である。すなわち、送受信装置が軌道回路２に信号を送信中であっても軌道回路１から信号を受信することが可能である。また、列車検知信号を軌道回路に送信する代わりに列車検知信号兼列車制御信号を送信することも可能である。
【００１８】
また、図２に示すように、送受信装置から列車検知信号と列車制御信号の双方を軌道回路に送信することも可能である。この場合、軌道回路２に列車が在線しているので、送受信装置１２では、送信部３２から列車検知信号及び列車制御信号を軌道回路２に送信すると同時に列車検知モニタ信号及び列車制御モニタ信号を受信部４２に伝送する。一方、受信部４２では、軌道回路１から列車検知信号を受信し、送信部３２から列車検知モニタ信号及び列車制御モニタ信号を受信する。
【００１９】
本参考例によれば、各軌道回路にそれぞれ１個の送受信装置を接続することで、軌道回路への列車検知信号、列車制御信号の送信、軌道回路からの列車検知信号の受信が可能となり、送受信装置の台数を削減できる。送受信装置が一体化されているので送信装置、受信装置の別がなくなって共通化され、また、台数の削減により、システム全体のコスト低減、及び保守点検作業の工数削減、信頼性の向上などの効果が得られる。
【００２０】
図３に本発明の実施の形態を示す。本実施の形態が前記第１の参考例と異なるのは、第１の送受信装置である送受信装置１２は、軌道回路１と２の双方に接続されるのではなく、図３に示すように、軌道回路２の軌道回路１に近い側の端部のみに接続され、軌道回路２の軌道回路３に近い側の端部には、第２の送受信装置として送受信装置１３が接続されている点である。軌道回路２の送受信装置１２が接続されている側の端部に隣接する軌道回路１の軌道回路２側の端部には図示されていない別の送受信装置が接続され、軌道回路２の送受信装置１３が接続されている側の端部に隣接する軌道回路３の軌道回路２側の端部にはまた別の図示されていない送受信装置が接続されている。すなわち、各軌道回路の一方の端部と他方の端部それぞれに、同一構成の送受信装置が１台づつ接続されている。他の構成は前記第１の参考例と同じなので同一の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態の特徴は、上記の構成により、１つの軌道回路に、その両端から同時に両方向に信号の送受信を行えることである。すなわち、第１の送受信装置である送受信装置１２は、軌道回路２に、その一方の端部（軌道回路１に近い側の端部）から列車検知信号を送信すると共に、軌道回路の２の他方の端部（軌道回路３に近い側の端部）から送信された列車検知信号を前記一方の端部から受信する。そして第２の送受信装置である送受信装置１３は、軌道回路２に、前記他方の端部（軌道回路３に近い側の端部）から列車検知信号を送信すると共に、軌道回路の２の前記一方の端部（軌道回路１に近い側の端部）から送信された列車検知信号を前記他方の端部から受信する。すなわち、軌道回路２に対して、両方の端部から同時に列車検知信号を送信し、同時に両方の端部から、反対側端部から送信された列車検知信号を受信する。なお、送受信装置１２の送信部３２、送受信装置１３の送信部３３は、軌道回路に送信する信号を、軌道回路に送信すると同時に、送受信装置１２の受信部４２、送受信装置１３の受信部４３に、それぞれ出力する。
【００２２】
このように、本実施の形態では、送受信装置は送信、受信の両方を同時に行なうことができるので、列車検知信号と列車制御信号は軌道回路に対して、列車の進行方向と、列車の進行方向の逆方向の両方向に同時に送信され、かつ両方向の検知信号が受信される。このため、転極時に列車検知信号が途絶えることはなく、転極による軌道回路の落下はない。さらに、１つの軌道回路には送受信装置を２台接続すればよいため、両方向送信のために送受信装置数を増加しなくて済む。また、列車検知信号兼列車制御信号の代わりに列車検知信号のみを送信してもよいし、列車検知信号と列車制御信号を別々の電文の形で送信してもよい。
【００２３】
上記実施の形態によれば、前記第１の参考例の効果に加え、転極時に列車検知信号が途絶えることはなく、転極による軌道回路の落下、すなわち誤った制御が回避されて運行の安全が確保されると共に、両方向送信のために送受信装置数を増加しなくて済む。
【００２４】
次に図４を参照して本発明の第２の参考例につき説明する。本参考例は、無絶縁軌道回路に第１の参考例を適用した例である。本参考例が前記第１の参考例と異なるのは、軌道回路の境界が絶縁されていないことと、送受信装置が２つの軌道回路の境界に接続され、その境界の両側の軌道回路に信号を送信、あるいはその境界の両側の軌道回路から信号を受信するようになっている点である。他の構成は前記第１の参考例と同じであるので、同一の符号を付して説明は省略する。
【００２５】
本参考例では、図４に示すように、軌道回路に信号を送信する送信用送受信装置（図４では送受信装置１２）と、軌道回路から信号を受信する受信用送受信装置（図４では送受信装置１３）が、軌道回路の境界ごとに交互に軌道回路の境界に接続される。送信用送受信装置と受信用送受信装置は、いずれも同一構成の装置であり、接続された位置に応じて、送信用送受信装置あるいは受信用送受信装置として動作するよう設定される。
【００２６】
送受信装置１２の送信部３２は、列車検知信号を隣接する２つの軌道回路、軌道回路１及び軌道回路２に同時に送信する。このとき、送信する信号の周波数を軌道回路によって変化させ、信号を識別できるようにする。送信部３２は同時に、列車検知モニタ信号を受信部４２に伝送する。そして受信部４２は、列車検知モニタ信号を受信し、送信部３２からの列車検知信号が正常に送信されたことを確認する。
【００２７】
送受信装置１３の受信部４３は、隣接する２つの軌道回路、軌道回路２及び軌道回路３からの列車検知信号を受信する。
【００２８】
送受信装置１２の送信部３２は、軌道回路２に列車が在線している場合、図４における列車検知信号の代わりに、列車検知信号兼列車制御信号を送信してもよい。また、図５に示すように列車検知信号と列車制御信号の双方を送信するようにしてもよい。この場合、送受信装置１２では、送信部３２から列車検知信号及び列車制御信号を送信し、受信部４２で列車検知モニタ信号及び列車制御モニタ信号を受信する。
【００２９】
本参考例によれば、無絶縁軌道回路に列車検知信号もしくは列車検知信号と列車制御信号を送信する場合でも、各軌道回路にそれぞれ１個の送受信装置を接続するだけでよく、送受信装置の個数を減少させることが可能であり、システム全体のコスト低減、及び保守点検作業の工数削減、信頼性の向上の効果がある。
【００３０】
上記各参考例及び実施の形態によれば、軌道回路への信号送信と軌道回路からの信号受信を共通化された１つの送受信装置で行うことができる。したがって、送受信装置の個数を減少させることが可能であり、システム全体のコスト低減、及び保守点検作業の工数削減、信頼性の向上につながる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単なシステム構成で転極時の軌道回路落下を回避することができる軌道回路システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の参考例の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す参考例の他の例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第２の参考例の構成を示す概略図である。
【図５】図４に示す参考例の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１〜ｎ 軌道回路
１０ 列車
１１〜１(ｎ＋１) 送受信装置
２１〜２３ 信号処理部
３１〜３３ 送信部
４１〜４３ 受信部
５０ 地上制御装置
６０ ネットワーク

Claims (3)

1. 上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路へ送信する信号を生成し、軌道回路へ出力する送信手段と、軌道回路から信号を受信し、この受信した信号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する受信手段と、を有してなる送受信装置であって、
   前記送信手段は、上位装置から入力される信号に基づいて軌道回路へ送信する信号を生成する信号処理部と、信号処理部で生成された信号を軌道回路へ出力する送信部とを有してなり、
   前記受信手段は、軌道回路から信号を受信する受信部と、この受信部で受信した信号に基づいて前記上位装置へ出力する信号を生成する信号処理部とを有してなり、
   前記送信手段と前記受信手段は、ソフトウェアによる演算処理、変調処理、復調処理を用いることによって、前記送信部の信号処理部と前記受信部の信号処理部のハードウェアを共通化してなる送受信装置を備えた軌道回路システムにおいて、
   境界位置で相互に絶縁されて連続する複数の軌道回路と、各軌道回路の両端にそれぞれ接続された前記送受信装置とを備え、前記それぞれの送受信装置の前記送信手段は、前記軌道回路における列車の転極に対応可能に、前記軌道回路に列車検知信号兼列車制御信号又は列車検知信号及び列車制御信号を送信するとともに、前記それぞれの送受信装置の前記受信手段は、他方の前記送信手段により前記軌道回路に送信された列車検知信号兼列車制御信号又は列車検知信号及び列車制御信号を受信することを特徴とする軌道回路システム。
2. 請求項１に記載の送受信装置において、前記送信手段と前記受信手段が一体化されていることを特徴とする軌道回路システム。
3. 請求項１に記載の送受信装置において、前記送信部は、軌道回路に送信する信号を、軌道回路に送信すると同時に受信部にモニタ信号として出力するように構成し、モニタ信号により送信部及び軌道回路に送信する信号の監視をすることを特徴とする軌道回路システム。

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