(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的簡単な構成により列車検知信号の多情報化を図る軌道回路装置を提供する。【解決手段】軌道回路装置１は、商用交流４から列車検知信号を生成すると共に、商用交流に対して所定情報に対応した位相をずらして列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信可能な送信機２と、軌道回路ＴＣから列車検知信号を受信し、受信信号に基づいて軌道回路ＴＣ上に列車Ｔの有無を検知すると共に、受信信号と商用交流との位相のずれに対応した所定情報を抽出し、軌道回路ＴＣ上の列車の有無の検知結果及び抽出した所定情報に基づく処理を実行する受信機３と、を含む。【選択図】図１
2020147211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流から列車検知信号を生成すると共に、前記商用交流に対して所定情報に対応した位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路に送信可能な送信機と、
前記軌道回路から前記列車検知信号を受信し、受信信号に基づいて前記軌道回路上の列車の有無を検知すると共に、前記受信信号と前記商用交流との位相のずれに対応した所定情報を抽出する受信機と、
を含む、軌道回路装置。
【請求項２】
前記列車検知信号はデジタル変調信号であり、
前記送信機は、前記列車検知信号の送信を遅延させ又は一時的に停止することによって前記列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相又は立ち下り位相を前記商用交流の位相に対してずらして前記軌道回路に送信する、請求項１に記載の軌道回路装置。
【請求項３】
前記送信機は、前記商用交流を分周し且つＰＳＫ変調することによって前記列車検知信号を生成する、請求項１又は２に記載の軌道回路装置。
【請求項４】
前記送信機は、
磁性材料製のコアに巻かれると共にセンタータップを有する一次巻線と前記コアに巻かれた二次巻線とを有して分周変調器として機能するトランスであって、前記一次巻線の一方の端部が第１スイッチング素子を介して前記商用電源の一端に接続されていると共に前記一次巻線の他方の端部が第２スイッチング素子を介して前記商用電源の前記一端に接続され、前記センタータップが前記商用電源の他端に接続されている、前記トランスと、
あらかじめ設定された分周比及びあらかじめ設定されたビットパターンに基づき、商用交流の所定のゼロクロス点で前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のいずれか一方をＯＮ制御する制御部と、
前記二次巻線の出力波形を平滑化する平滑部と、
を含む、請求項３に記載の軌道回路装置。
【請求項５】
前記受信機は、前記軌道回路上の列車の有無の検知結果及び抽出された所定情報に基づく処理を実行する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の軌道回路装置。
【請求項６】
前記送信機は、前記軌道回路の列車進出側の端部近傍に前記列車検知信号を送信し、
前記受信機は、前記軌道回路の列車進入側の端部近傍から前記列車検知信号を受信し、
前記受信機は、前記軌道回路上の列車の有無の検知結果及び抽出された所定情報に基づいて前記軌道回路の始端近傍に配置された閉塞信号機の現示を制御する、
請求項５に記載の軌道回路装置。
【請求項７】
前記所定情報は、列車走行方向における前記軌道回路の前方に位置する前方軌道回路上の列車の有無を示す情報を含む、請求項６に記載の軌道回路装置。
【請求項８】
前記送信機は、前記前方軌道回路上の列車の有無を検知する前方軌道回路装置を構成する受信機から前記所定情報としての前記前方軌道回路上の列車の有無を示す情報を取得する、請求項７に記載の軌道回路装置。
【請求項９】
前記受信機は、前記軌道回路上に列車が存在することを検知した場合には前記閉塞信号機の現示を停止現示とし、前記軌道回路上に列車が存在しないことを検知し且つ前記所定情報が前記前方軌道回路上に列車が存在することを示す場合には前記閉塞信号機の現示を注意現示とし、前記軌道回路上に列車が存在しないこと検知し且つ前記所定情報が前記軌道回路上に列車が存在しないことを示す場合には前記閉塞信号機の現示を進行現示とする、
請求項７又は８に記載の軌道回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道回路上の列車の有無を検知する軌道回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＰＳＫ信号などのデジタル変調信号を列車検知信号として軌道回路に送信するように構成された軌道回路装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２０１１−１７３４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＡＴＣ信号などと同様に、前記列車検知信号についても多情報化が求められている。しかし、上述のようなデジタル変調信号を列車検知信号として軌道回路に送信する軌道回路装置においては、受信機側で前記列車検知信号を復調（検波）する方式として遅延検波方式が採用される場合が多い。このため、前記列車検知信号に情報を追加しようとすると、追加される情報に対応する新たな符号が必要になり、例えば前記列車検知信号のビット数を増加せざるを得ない。前記列車検知信号のビット数が増加すると、列車の在線／非在線の検知時間が長くなってしまうという新たな課題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、軌道回路装置において比較的簡単な構成によって列車検知信号の多情報化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、軌道回路装置は、商用交流から列車検知信号を生成すると共に、前記商用交流に対して所定情報に対応した位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路に送信可能な送信機と、前記軌道回路から前記列車検知信号を受信し、受信信号に基づいて前記軌道回路上の列車の有無を検知すると共に、前記受信信号と前記商用交流との位相のずれに対応した所定情報を抽出する受信機と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
前記軌道回路装置によると、前記商用交流と前記列車検知信号との位相のずれに情報を持たせることができるので、従来の同種の軌道回路装置に比べて、前記列車検知信号の多情報化が図れる。また、前記送信機は、前記商用交流に対して前記所定情報に対応した位相をずらして（例えば遅延させて）前記列車検知信号を前記軌道回路に送信すればよく、前記受信機は、前記受信信号と前記商用交流との位相のずれを検出すればよいので、軌道回路の長さにかかわらず、適用可能であり、しかも、比較的簡単な構成で済む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る軌道回路装置の概略構成を示す図である。
【図２】前記軌道回路装置の送信機の構成を示す図である。
【図３】前記送信機における列車検知信号の生成動作の一例の説明図である。
【図４】前記送信機における列車検知信号の生成動作の他の例の説明図である。
【図５】遅延されることなく軌道回路に送信された列車検知信号を示す図であり、（Ａ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「０」である場合を示し、（Ｂ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「１」である場合を示している。
【図６】遅延されて軌道回路に送信された列車検知信号を示す図であり、（Ａ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「０」である場合を示し、（Ｂ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「１」である場合を示している。
【図７】前記受信機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る軌道回路装置の概略構成を示す図である。図１において、列車ＴはレールＲ上を矢印方向に（すなわち、図１における右から左に向かって）走行する。実施形態に係る軌道回路装置１は、レールＲを利用した軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無（在線／非在線）を検知するように構成されている。なお、軌道回路ＴＣとその前方に位置する前方軌道回路ＴＣｆとの境界Ｂｆの近傍、換言すれば、前方軌道回路ＴＣｆの始端近傍には閉塞信号機Ｓｆが配置されており、軌道回路ＴＣとその後方に位置する後方軌道回路ＴＣｒとの境界Ｂの近傍、換言すれば、軌道回路ＴＣの始端近傍には閉塞信号機Ｓが配置されている。
【００１０】
軌道回路装置１は、軌道回路ＴＣに列車検知信号を送信する送信機２と、軌道回路ＴＣから前記列車検知信号を受信する受信機３と、を含む。送信機２及び受信機３には商用電源４が接続されている。
【００１１】
送信機２は、軌道回路ＴＣの列車進出側の端部、すなわち、軌道回路ＴＣの終端の近傍に前記列車検知信号を送信するように構成されている。具体的には、送信機２は、整合変成器５及び共振コンデンサ６を介して、軌道回路ＴＣと前方軌道回路ＴＣｆとの境界Ｂｆに設置されたインピーダンスボンド７Ａに接続されている。また、送信機２は、信号線Ｌ１を介して、前方軌道回路ＴＣｆ上の列車Ｔの有無を検知する前方軌道回路装置（１ｆ）を構成する受信機３ｆに接続されている。前方軌道回路装置（１ｆ）を構成する受信機３ｆは、送信機２と同様、整合変成器５及び共振コンデンサ６を介してインピーダンスボンド７Ａに接続されている。
【００１２】
受信機３は、軌道回路ＴＣの列車進入側の端部、すなわち、軌道回路ＴＣの始端の近傍から前記列車検知信号を受信するように構成されている。具体的には、受信機３は、整合変成器５及び共振コンデンサ６を介して、軌道回路ＴＣと後方軌道回路ＴＣｒとの境界Ｂｒに設置されたインピーダンスボンド７Ｂに接続されている。また、受信機３は、信号線Ｌ２を介して、後方軌道回路ＴＣｒ上の列車Ｔの有無を検知する後方軌道回路装置（１ｒ）を構成する送信機２ｒに接続されている。後方軌道回路装置（１ｒ）を構成する送信機２ｒは、受信機３と同様、整合変成器５及び共振コンデンサ６を介してインピーダンスボンド７Ｂに接続されている。
【００１３】
本実施形態において、送信機２は、商用電源４から供給される商用交流を分周し且つＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調して前記列車検知信号を生成し、生成された列車検知信号を必要に応じて遅延させて軌道回路ＴＣに送信することが可能に構成されている。すなわち、本実施形態においては、デジタル変調信号が列車検知信号として用いられている。
【００１４】
［送信機２の構成］
図２は、送信機２の構成を示す図である。図２に示されるように、送信機２は、ゼロクロス点検出部２１と、分周変調器としてのトランス２２と、平滑部２３と、遅延部２４と、出力切替部２５と、制御部２６と、を有する。
【００１５】
ゼロクロス点検出部２１は、商用交流のゼロクロス点を検出する。具体的には、本実施形態において、ゼロクロス点検出部２１は、マイナスからプラスに変化するときのゼロクロス点（以下「プラスゼロクロス点」という）とプラスからマイナスに変化するときのゼロクロス点（以下「マイナスゼロクロス点」という）のそれぞれを検出可能に構成されている。なお、以下の説明において、前記プラスゼロクロス点と前記マイナスゼロクロス点とを区別する必要がない場合にはこれらをまとめて単にゼロクロス点という。
【００１６】
トランス２２は、図示省略の磁性材料からなるコアと、前記コアに巻かれた一次巻線２２１と、前記コアに巻かれた二次巻線２２２と、を有する。一次巻線２２１にはセンタータップ２２３が設けられている。一次巻線２２１の一方の端部（巻き始め側の端部）２２１ａは、ＯＮ／ＯＦＦ制御される第１スイッチング素子ＳＷ１を介して、商用電源４の一方の出力端４ａに接続されている。一次巻線２２１の他方の端部（巻き終わり側の端部）２２１ｂは、ＯＮ／ＯＦＦ制御される第２スイッチング素子ＳＷ２を介して、商用電源４の一方の出力端４ａに接続されている。センタータップ２２３は、商用電源４の他方の出力端４ｂに接続されている。
【００１７】
このため、第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＮ制御され且つ第２スイッチング素子ＳＷ２はＯＦＦ制御されると、一次巻線２２１における前記一方の端部２２１ａからセンタータップ２２３までの第１巻線部２２４に商用交流が印加される。逆に、第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＦＦ制御され且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がＯＮ制御されると、一次巻線２２１における前記他方の端部２２１ｂからセンタータップ２２３までの第２巻線部２２５に商用交流が印加される。ここで、一次巻線２２１の第１巻線部２２４に印加される商用交流と一次巻線２２１の第２巻線部２２５に印加される商用交流とは互いに逆位相である。
【００１８】
平滑部２３は、例えばフィルタで構成され、二次巻線２２２の出力、すなわち、一次巻線２２１（第１巻線部２２４、第２巻線部２２５）への商用交流の印加によって二次巻線２２２に生じる出力波形を平滑化して出力する。
【００１９】
遅延部２４は、平滑部２３の出力を入力して所定時間だけ遅延させて出力する。具体的には、本実施形態において、遅延部２４は、平滑部２３の出力を商用交流の半周期に相当する時間だけ遅延させて出力するように構成されている。
【００２０】
出力切替部２５は、平滑部２３及び遅延部２４のいずれか一方を整合変成器５に接続させるように構成されている。特に制限されるものではないが、出力切替部２５は、図に示されるように、同時に切替制御される一対の第３スイッチング素子ＳＷ３によって構成され得る。
【００２１】
制御部２６には、あらかじめ分周比Ｄ及びビットパターンが入力される。また、制御部２６には、ゼロクロス点検出部２１によって検出される商用交流のゼロクロス点が入力される。さらに、制御部２６には、前方軌道回路装置１ｆを構成する受信機３ｆから前方軌道回路ＴＣｆ上の列車Ｔの有無を示す情報が入力される。
【００２２】
制御部２６は、入力された分周比Ｄ、入力されたビットパターン及び検出された商用交流のゼロクロス点に基づいて第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２を制御する。具体的には、本実施形態において、制御部２６は、商用交流のＤ周期分の長さを１シンボル期間Ｔとし、入力されたビットパターンの各ビット値に応じて、商用交流の所定のゼロクロス点で第１スイッチング素子ＳＷ１又は第２スイッチング素子ＳＷ２のいずれか一方をＯＮ制御すると共に他方をＯＦＦ制御する。これにより、商用交流が１／Ｄに分周されると共にＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調されて前記列車検知信号が生成される。なお、前記列車検知信号の生成については後述する。
【００２３】
また、制御部２６は、前方軌道回路装置１ｆの受信機３ｆから入力される情報に基づいて出力切替部２５（一対の第３スイッチング素子ＳＷ３）を制御する。これにより、平滑部２３及び遅延部２４のいずれか一方が整合変成器５に接続される。そして、平滑部２３が整合変成器５に接続された場合には平滑部２３の出力（すなわち、前記列車検知信号）がそのまま（すなわち、遅延されることなく）軌道回路ＴＣに送信され、遅延部２４が整合変成器５に接続された場合には前記列車検知信号が遅延部２４によって商用交流の半周期に相当する時間だけ遅延されて軌道回路ＴＣに送信される。
【００２４】
［送信機２の動作］
図３〜図６を参照して送信機２の動作例を説明する。なお、ここでは分周比Ｄが３に設定されている（すなわち、商用交流が１／３の周波数に分周される）ものとする。したがって、制御部２６は商用交流の３周期分の長さを１シンボル期間Ｔに設定する。また、本実施形態においては、軌道回路ＴＣに送信される前記列車検知信号として軌道回路ＴＣを示す３ビットの電文が用いられ、制御部２６には軌道回路ＴＣを示す前記電文のビットパターンが入力されるものとする。
【００２５】
（列車検知信号の生成１）
図３は、送信機２における前記列車検知信号の生成動作の一例の説明図であり、制御部２６に入力されたビットパターンの最初のビット値（１ビット目の値）が「０」である場合、具体的には、制御部２６に入力されたビットパターンが「０１１」である場合の送信機２の動作及び生成される前記列車検知信号を示している。なお、入力１は、商用交流の波形であり、第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＮであり且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がＯＦＦである場合にトランス２２の一次巻線２２１（の第１巻線部２２４）に印加される交流の波形を示している。入力２は、第１スイッチング素子ＳＷ１がＯＦＦであり且つ第２スイッチング素子ＳＷ２がＯＮである場合に一次巻線２２１（の第２巻線部２２５）に印加される交流の波形を示している。出力１は、二次巻線２２２に生じる出力波形を示している。出力２は、平滑部２３の出力波形（前記列車検知信号）を示している。
【００２６】
制御部２６に入力されたビットパターンの最初のビット値が「０」である場合、制御部２６は、所定のプラスゼロクロス点Ｘｍで第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御することによって前記列車検知信号の生成を開始する。そして、制御部２６に入力されたビットパターンが「０１１」である場合、制御部２６は、以下のように第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２を制御する。
【００２７】
制御部２６は、最初のシンボル周期Ｔ１では、マイナスゼロクロス点Ｘｍ＋１及びプラスゼロクロス点Ｘｍ＋４において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御し、プラスゼロクロス点Ｘｍ＋２及びマイナスゼロクロス点Ｘｍ＋５において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御する。
【００２８】
また、制御部２６は、最初のシンボル周期Ｔ１に続く２番目のシンボル周期Ｔ２では、プラスゼロクロス点Ｘｍ＋６、プラスゼロクロス点Ｘｍ＋８及びマイナスゼロクロス点Ｘｍ＋１１において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御し、マイナスゼロクロス点Ｘｍ＋７及びプラスゼロクロス点Ｘｍ＋１０において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御する。
【００２９】
さらに、制御部２６は、２番目のシンボル周期Ｔ２に続く３番目のシンボル周期Ｔ３では、マイナスゼロクロス点Ｘｍ＋１３及びプラスゼロクロス点Ｘｍ＋１６で第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御し、プラスゼロクロス点Ｘｍ＋１４及びマイナスゼロクロス点Ｘｍ＋１７において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御する。
【００３０】
これにより、商用交流の周波数の１／３の周波数を有し且つ３ビットの電文「０１１」に相当する前記列車検知信号が生成される（出力２）。送信機２は、このような３ビットの電文「０１１」に相当する前記列車検知信号の生成を繰り返し行う。
【００３１】
（列車検知信号の生成２）
図４は、送信機２における前記列車検知信号の生成動作の他の例の説明図であり、制御部２６に入力されたビットパターンの最初のビット値（１ビット目の値）が「１」である場合、具体的には、制御部２６に入力されたビットパターンが「１００」である場合の送信機２の動作及び生成される前記列車検知信号を示している。なお、入力１、入力２、出力１及び出力２は、図３のそれらと同じものを示している。
【００３２】
制御部２６に入力されたビットパターンの最初のビット値が「１」である場合、制御部２６は、所定のマイナスゼロクロス点Ｘｎで第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御することによって前記列車検知信号の生成を開始する。そして、制御部２６に入力されたビットパターンが「１００」である場合、制御部２６は、以下のように第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２を制御する。
【００３３】
制御部２６は、最初のシンボル周期Ｔ１では、プラスゼロクロス点Ｘｎ＋１及びマイナスゼロクロス点Ｘｎ＋４において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御し、マイナスゼロクロス点Ｘｎ＋２及びプラスゼロクロス点Ｘｎ＋５において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御する。
【００３４】
また、制御部２６は、最初のシンボル周期Ｔ１に続く２番目のシンボル周期Ｔ２では、マイナスゼロクロス点Ｘｎ＋６、マイナスゼロクロス点Ｘｎ＋８及びプラスゼロクロス点Ｘｎ＋１１において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御し、プラスゼロクロス点Ｘｎ＋７及びマイナスゼロクロス点Ｘｎ＋１０において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御する。
【００３５】
さらに、制御部２６は、２番目のシンボル周期Ｔ２に続く３番目のシンボル周期Ｔ３では、プラスゼロクロス点Ｘｎ＋１３及びマイナスゼロクロス点Ｘｎ＋１６において第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＮ制御すると共に第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＦＦ制御し、マイナスゼロクロス点Ｘｎ＋１４及びプラスゼロクロス点Ｘｎ＋１７において第２スイッチング素子ＳＷ２をＯＮ制御すると共に第１スイッチング素子ＳＷ１をＯＦＦ制御する。
【００３６】
これにより、商用交流の周波数の１／３の周波数を有し且つ３ビットの電文「１００」に相当する前記列車検知信号が生成される（出力２）。送信機２はこのような３ビットの電文「１００」に相当する前記列車検知信号の生成を繰り返し行う。
【００３７】
（列車検知信号の送信）
制御部２６は、前方軌道回路装置１ｆを構成する受信機３ｆから入力される情報が「前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しない」ことを示す場合、平滑部２３を整合変成器５に接続させるように出力切替部２５を制御する。この場合、上述のように、商用交流を分周し且つＰＳＫ変調することによって生成された前記列車検知信号が遅延されることなくそのまま軌道回路ＴＣに送信される。
【００３８】
図５は、遅延されることなく軌道回路ＴＣに送信された前記列車検知信号を示す図であり、図５（Ａ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「０」である場合を示し、図５（Ｂ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「１」である場合を示している。
【００３９】
図５（Ａ）に示されるように、前記列車検知信号（電文）の１ビット目の値が「０」である場合、軌道回路ＴＣに送信される各列車検知信号（電文）の位相、具体的には、１ビット目の立ち上がり時の位相（立ち上がり位相）は商用交流の位相と同じである。また、図５（Ｂ）に示されるように、前記列車検知信号（電文）の１ビット目の値が「１」である場合、軌道回路ＴＣに送信される各列車検知信号（電文）の位相、具体的には、１ビット目の立ち下がり時の位相（立ち下がり位相）は商用交流の位相と同じである。つまり、遅延されることなく軌道回路ＴＣに送信された列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相又は立ち下がり位相は、商用交流の位相と同位相である。
【００４０】
一方、制御部２６は、前方軌道回路装置１ｆを構成する受信機３ｆから入力される情報が「前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在する」ことを示す場合、平滑部２３に代えて遅延部２４を整合変成器５に接続させるように出力切替部２５を制御する。この場合、上述のように、商用交流を分周し且つＰＳＫ変調することによって生成された前記列車検知信号は、遅延部２４によって商用交流の半周期に相当する時間だけ遅延されて軌道回路ＴＣに送信される。
【００４１】
図６は、商用交流の半周期に相当する時間だけ遅延されて軌道回路ＴＣに送信された前記列車検知信号を示す図であり、図６（Ａ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「０」である場合を示し、図６（Ｂ）は前記列車検知信号の１ビット目の値が「１」である場合を示している。
【００４２】
図６（Ａ）に示されるように、前記列車検知信号（電文）の１ビット目の値が「０」である場合、軌道回路ＴＣに送信される各列車検知信号（電文）の位相、具体的には、１ビット目の立ち上がり位相は商用交流の位相とは異なる（商用交流の位相に対して半周期ずれる）。また、図６（Ｂ）に示されるように、前記列車検知信号（電文）の１ビット目の値が「１」である場合、軌道回路ＴＣに送信される各列車検知信号（電文）の位相、具体的には、１ビット目の立ち下がりは商用交流の位相とは異なる（商用交流の位相に対して半周期ずれる）。つまり、遅延されて軌道回路ＴＣに送信された列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相又は立ち下がり位相は、商用交流の位相とは逆位相になる。
【００４３】
図１に戻り、本実施形態において、受信機３は、軌道回路ＴＣから前記列車検知信号を受信し、受信信号に基づいて軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無（在線／非在線）を検知すると共に前記受信信号と商用交流との位相のずれに対応した情報を抽出し、軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無の検知結果及び抽出された情報に基づいて軌道回路ＴＣの始端近傍に配置された閉塞信号機Ｓの現示を制御するように構成されている。
【００４４】
［受信機３の構成及び動作］
図７は、受信機３の構成を示す図である。本実施形態において、受信機３は、レベル判定部３１と、復調部３２と、照合部３３と、在線検知部３４と、位相ずれ検出部３５と、情報抽出部３６と、信号機制御部３７と、を有する。
【００４５】
レベル判定部３１は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）のレベル（以下「受信レベル」という）と予め設定された閾値とを比較する。そして、レベル判定部３１は、前記受信レベルが前記閾値以上であれば「受信レベル：高」と判定し、前記受信レベルが前記閾値未満であれば「受信レベル：低」と判定する。レベル判定部３１の判定結果は在線検知部３４に出力される。
【００４６】
復調部３２は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）を復調して復調データを取得し、取得された復調データを照合部３３に出力する。
【００４７】
照合部３３は、送信機２の制御部２６に入力されるビットパターンと同じビットパターンを記憶している。照合部３３は、復調部３２から入力した復調データのビットパターンと記憶しているビットパターンとを照合し、照合結果を在線検知部３４に出力する。
【００４８】
在線検知部３４は、レベル判定部３１の判定結果が「受信レベル：高」であり且つ照合部３３の照合結果が「一致」である場合には、軌道回路ＴＣに列車Ｔが存在しないことを検知する。一方、在線検知部３４は、レベル判定部３１の判定結果が「受信レベル：低」である場合及び／又は照合部３３の照合結果が「不一致」である場合には「軌道回路ＴＣに列車Ｔが存在することを検知する。在線検知部３４の検知結果は、信号機制御部３７に出力され、及び、信号線Ｌ２を介して後方軌道回路装置１ｒを構成する送信機２ｒに出力される。
【００４９】
位相ずれ検出部３５は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）と商用交流との位相ずれ量を検出する。具体的には、位相ずれ検出部３５は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相と商用交流の位相とのずれ量又は軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号の１ビット目の立ち下がり位相と商用交流の位相とのずれ量を検出する。位相ずれ検出部３５の検出結果は情報抽出部３６に出力される。ここで、本実施形態では、送信機２において平滑部２３が整合変成器５に接続されている場合に位相ずれ検出部３５で検出される位相ずれ量は「０（ゼロ）」であり（図５（Ａ）、（Ｂ）参照）、送信機２において遅延部２４が整合変成器５に接続されている場合に位相ずれ検出部３５で検出される位相ずれ量は「π」である（図６（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００５０】
情報抽出部３６は、位相ずれ検出部３５の検出結果に対応する情報を抽出する。具体的には、情報抽出部３６は、各位相ずれ量と情報とが対応付けられた「位相ずれ量−情報テーブル」を有している。そして、情報抽出部３６は、位相ずれ検出部３５の検出結果、すなわち、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相又は立ち下がり位相と商用交流の位相とのずれ量に基づき、前記「位相ずれ量−情報」テーブルを検索することにより、位相ずれ検出部３５の検出結果に対応する情報を抽出する。情報抽出部３６によって抽出された情報は信号機制御部３７に出力される。本実施形態における「位相ずれ量−情報テーブル」では、「位相ずれ量＝０」に対して前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しないことを示す情報が対応付けられ、「位相ずれ量＝π」に対して前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在することを示す情報が対応付けられている。
【００５１】
信号機制御部３７は、軌道回路ＴＣの始端に配置された閉塞信号機Ｓの現示を制御するように構成されている。具体的には、信号機制御部３７は、在線検知部３４によって軌道回路ＴＣに列車Ｔが存在することが検知された場合には、閉塞信号機Ｓに第１制御信号を出力して閉塞信号機Ｓの現示を停止現示（Ｒ現示）とする。また、信号機制御部３７は、在線検知部３４によって軌道回路ＴＣに列車Ｔが存在しないことが検知され且つ情報抽出部３６によって抽出された情報が前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在することを示す場合には、閉塞信号機Ｓに第２制御信号を出力して閉塞信号機Ｓの現示を注意現示（Ｙ現示）とする。さらに、信号機制御部３７は、在線検知部３４によって軌道回路ＴＣに列車Ｔが存在しないことが検知され且つ情報抽出部３６によって抽出された情報が前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しないことを示す場合には、閉塞信号機Ｓに第３制御信号を出力して閉塞信号機Ｓの現示を進行現示（Ｇ現示）とする。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る軌道回路装置１において、送信機２は、商用交流から列車検知信号を生成すると共に、前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しないことを示す情報が入力された場合には前記列車検知信号をそのまま（すなわち、商用交流に対して位相をずらさずに）軌道回路ＴＣに送信し、前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在することを示す情報が入力された場合には前記列車検知信号を商用交流に対して位相をずらして軌道回路ＴＣに送信する。具体的には、前記列車検知信号はデジタル変調信号であり、送信機２は、前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在することを示す情報が入力された場合には前記列車検知信号の送信を遅延させ、これによって、前記列車検知信号の１ビット目の立ち上がり位相又は立ち下がり位相を商用交流の位相に対して所定量（ここではπ）ずらして軌道回路ＴＣに送信する。
【００５３】
受信機３は、軌道回路ＴＣから前記列車検知信号を受信し、受信信号に基づいて軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無を検知すると共に、前記受信信号と商用交流との位相のずれを検出する。具体的には、受信機３は、前記受信信号の１ビット目の立ち上がり位相又立ち下がり位相と商用交流の位相とのずれ量を検出する。そして、受信機３は、検出されたずれ量に基づき「位相ずれ量−情報テーブル」を検索し、検出された位相ずれ量が０であればこれに対応する情報、すなわち、前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しないことを示す情報を抽出し、検出された位相のずれ量が前記所定量（π）であればこれに対応する情報、すなわち、前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在することを示す情報を抽出する。
【００５４】
このため、受信機３は、自身が設置された軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無に加えて、従来は把握することのできなかった前方軌道回路ＴＣｆ上の列車Ｔの有無をも容易に把握することができる。この結果、受信機３は、自身が設置された軌道回路ＴＣ上の列車Ｔの有無はもちろん、前方軌道回路ＴＣｆ上の列車Ｔの有無をも考慮した処理を行うことが可能になる。具体的には、受信機３は、自身が設置された軌道回路ＴＣ上の列車の有無及びその前方の前方軌道回路ＴＣｆ上の列車Ｔの有無に基づいて軌道回路ＴＣの始端近傍に配置された閉塞信号機Ｓの現示を制御することができる。これにより、より前方の状況を反映させた信号機制御が可能になる。
【００５５】
ここで、送信機２は前記列車検知信号を商用交流に対して位相をずらして軌道回路ＴＣに送信するように構成され、受信機３は軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）と商用交流との位相のずれを検出するように構成されればよい。また、軌道回路装置を構成する送信機は、軌道回路ＴＣの長さにかかわらず、その前方の前方軌道回路装置を構成する受信機の近くに設置される。したがって、本実施形態に係る軌道回路装置１は長大軌道回路を含む様々な軌道回路に対して容易に適用可能である。
【００５６】
なお、上述の実施形態において、送信機２は、遅延部２４によって前記列車検知信号の送信を遅延させることによって前記列車検知信号を商用交流に対して位相をずらして軌道回路ＴＣに送信している。しかし、これに限られるものではない。送信機２は、前記列車検知信号の送信を一時的に停止することによって前記列車検知信号を商用交流に対して位相をずらして軌道回路ＴＣに送信してもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態において、受信機３は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）と商用交流との位相ずれ量を検出し、検出した位相ずれ量に対応する情報を抽出している。しかし、これに限られるものではない。受信機３は、軌道回路ＴＣから受信した前記列車検知信号（受信信号）と商用交流との位相が一致しているか又はずれているか否かに応じてそれぞれに対応する情報を抽出するように構成されてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態において、送信機２は、「前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在しない」という情報が入力された場合には商用交流に対して位相をずらさずに前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信し、「前方軌道回路ＴＣｆ上に列車Ｔが存在する」とい情報が入力された場合には商用交流に対して位相を所定量（π）ずらして列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信するようしている。しかし、これに限られるものではない。送信機２は、様々な情報に応じて、商用交流に対して位相をずらさずに列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信したり、商用交流に対して位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信したりすることが可能である。
【００５９】
さらに、送信機２が複数の遅延部を有したり、遅延部２４が遅延時間を変更可能に構成されたりすることによって、商用交流に対して三つ以上の情報のそれぞれに対応した位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信することが可能である。
【００６０】
例えば４つの情報（第１〜第４情報）について、送信機２は、商用交流に対して第１情報に対応した「０（ゼロ）」だけ位相をずらして（すなわち、位相をずらさずに）前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信し、商用交流に対して第２情報に対応した「π／２」だけ位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信し、商用交流に対して第３情報に対応した「π」だけ位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信し、及び、商用交流に対して第４情報に対応して「３π／２」だけ位相をずらして前記列車検知信号を軌道回路ＴＣに送信することが可能である。この場合、受信機３の情報抽出部３６が有する「位相ずれ量−情報テーブル」においては、「位相ずれ量＝０」に対して前記第１情報が対応付けられ、「位相ずれ量＝π／２」に対して前記第２情報が対応付けけられ、「位相ずれ量＝π」に対して前記第３情報が対応付けられ、「位相ずれ量＝３π／２」に対して前記第４情報が対応付けられていればよい。
【００６１】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…軌道回路装置、２…送信機、３…受信機、４…商用電源、２１…ゼロクロス点検出部、２２…トランス（分周変調器）、２３…平滑部、２４…遅延部、２５…出力切替部、２６…制御部、３１…レベル判定部、３２…復調部、３３…照合部、３４…在線検知部、３５…位相ずれ検出部、３６…情報抽出部、３７…信号機制御部、２２１…一次巻線、２２２…二次巻線、２２３…一次巻線のセンタータップ、２２４…一次巻線の第１巻線部、２２５…一次巻線の第２巻線部、Ｓ…閉塞信号機、ＳＷ１…第１スイッチング素子、ＳＷ２…第２スイッチング素子、Ｔ…列車、ＴＣ…軌道回路、ＴＣｆ…前方軌道回路、ＴＣｒ…後方軌道回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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