(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理装置からの指令により軌道回路に、所定の周波数の検知信号波と検知信号搬送波との組み合わせにより信号送信手段で変調された列車検知信号を軌道回路へ送信し、上記軌道回路内の列車を検知する自動列車制御装置において、隣接した上記軌道回路に送信される上記列車検知信号は上記検知信号波の周波数と上記検知信号搬送波の周波数とがそれぞれ異なる組み合わせで変調されたもので、１周期毎に異なる周波数の上記検知信号波と軌道回路毎に予め設定された周波数の上記検知信号搬送波との組み合わせとなるパターンで上記軌道回路に送信されることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項２】
列車検知信号を増幅器で電力増幅して軌道回路に送信し、上記増幅器が上記列車検知信号を受信したとき受信内容をＬＤ信号として信号検定手段へフィードバックして、上記信号検定手段で上記軌道回路に列車が在線していないときにフィードバックされる受信信号及び上記ＬＤ信号を上記受信信号及び上記ＬＤ信号の１周期毎に周波数検定し、さらに上記列車検知信号と上記受信信号との波形の形状とを比較して、周波数検定及び波形の形状比較の結果を演算処理装置へ送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自動列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道における自動列車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の自動列車制御装置の構成を示すブロック図である。図３において、演算処理装置１から出された、例えば速度指令により信号発生器２で制限速度に対応した周波数の速度信号波３が作成される。さらに、演算処理装置１の指令により異なる搬送周波数を発信する複数の発信器４の中から、所定の周波数の速度信号搬送波５が選択される。続いて、変調手段６で速度信号搬送波５が速度信号波３により変調されたＡＴＣ信号７が作成される。ＡＴＣ信号７は増幅器８で増幅されて軌道回路（図示せず）へ送信される。
また、列車検知の場合は変調手段６で変調された列車検知信号（図示せず）が増幅器８で増幅されて軌道回路（図示せず）へ送信される。
図４は従来の自動列車制御装置における列車検知信号の周波数検定要領を示す説明図である。図４において、増幅器９を介して軌道回路（図示せず）から送信されてきた受信信号１０は、周波数検定手段１１で列車検知信号１０の立ち上がり毎にパルス１２を出力して、各パルス間の時間をカウントすることにより、周波数を検定して演算処理装置１へ送信する。
図５は従来の自動列車制御装置における増幅度の監視要領を示すブロック図である。図５において、図３に示す増幅器８から出力されたＡＴＣ信号７がＬＤ信号１３としてフィードバックされる。そして、比較回路１４で平滑して平均化した電圧が所定値以上であるか否かを判定し、その結果を演算処理装置１へ送信する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動列車制御装置は以上ように構成されているので、演算処理装置１から信号発生器２へ速度指令を与えて、速度指令に対応したＡＴＣ信号７が出力されるので、新たな速度指令がない場合には速度指令が変化していないのか、演算処理装置１が故障しているのかは信号発生器２側では判断できないという問題点があった。
さらに、各軌道回路へ送信される列車検知信号は所定の周波数の検知信号波と所定の周波数の検知信号搬送波との組み合わせで変調され、隣接された軌道回路へは検知信号波及び検知信号搬送波の周波数が異なる組み合わせで変調された列車検知信号が送信されていたので、隣接した軌道回路間での列車検知信号の混信を防止するのが困難であるという問題点があった。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、演算処理装置と信号送信装置とが互いに正常動作していることを確認することができる自動列車制御装置を提供することを目的とするものである。
さらに、列車検知の際に隣接した軌道回路間での混信を防止することができる自動列車制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる自動列車制御装置は、演算処理装置からの指令により軌道回路に、所定の周波数の検知信号波と検知信号搬送波との組み合わせにより信号送信手段で変調された列車検知信号を軌道回路へ送信し、軌道回路内の列車を検知する自動列車制御装置において、隣接した軌道回路に送信される列車検知信号は検知信号波の周波数と検知信号搬送波の周波数とがそれぞれ異なる組み合わせで変調されたもので、１周期毎に異なる周波数の検知信号波と軌道毎に予め設定された周波数の検知信号搬送波との組み合わせとなるパターンで軌道回路に送信されるようにしたものである。
また、列車検知信号を増幅器で電力増幅して軌道回路に送信し、増幅器が列車検知信号を受信したとき受信確認のためにＬＤ信号を信号検定手段へフィードバックして、信号検定手段で軌道回路に列車が在線していないときにフィードバックされる受信信号及びＬＤ信号と演算処理装置から指令された指令値とを受信信号及びＬＤ信号の１周期毎に周波数検定し、さらに列車検知信号と受信信号との波形の形状とを比較して、周波数検定及び波形の形状比較の結果を演算処理装置へ送信するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１及び図２は実施の形態１の構成を示すブロック図である。図１及び図２において、１５は後述の信号送信手段１６，１７へ速度指令及び列車検知指令を出す演算処理装置で、速度指令間にリセット信号を挿入して所定の間隔で速度指令を出す。さらに、列車検知を行う場合、演算処理装置１５は所定の周波数の検知信号波と検知信号搬送波との組み合わせの列車検知指令を出す。１６，１７は演算処理装置１５からデータ通信が可能なバス１５ａを介して指令されたＡＴＣ信号及び列車検知信号を出力する信号処理手段で、それぞれ以下の１８〜２２，２３〜２７により構成されている。さらに、信号送信手段１６，１７はリセット信号を受信したとき受信確認としてのＡＣＫ信号を演算処理装置１５へ送信する。
【０００６】
１８，２３はＳ／Ｗ処理手段で、演算処理装置１５から指令された速度指令に対してソフトウエアによる演算でそれぞれ異なる周波数の主信号及び副信号を作成し、主信号及び副信号をそれぞれ異なる周波数の速度信号搬送波で変調して、主信号に対応したＡＴＣ主信号及び副信号に対応したＡＴＣ副信号を作成する。さらに、Ｓ／Ｗ処理手段１８は演算処理手段１５から指令された列車検知指令に対してソフトウエアによる演算で所定の周波数の検知信号波を検知信号搬送波で変調して列車検知信号を作成する。１９，２４はレジスタで、ＡＴＣ主信号又は列車検知信号が格納される。さらに、レジスタ１９，２４のＡＴＣ主信号１９ａ，２４ａ及び列車検知信号１９ｂが後述の信号検定手段３２へフィードバックされる。２０，２５はレジスタで、ＡＴＣ副信号が格納される。さらに、レジスタ２０，２５のＡＴＣ副信号２０ａ，２５ａが後述の信号検定手段３２へフィードバックされる。
【０００７】
２１，２６はレジスタ１９，２４のデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器で、速度指令に対応したＡＴＣ主信号及び列車検知指令に対応した列車検知信号がアナログ値で出力される。なお、列車検知のときはＤ／Ａ変換器２１が列車検知信号をアナログ値に変換する。２２，２７レジスタ２０，２５のデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器、速度指令に対応したＡＴＣ副信号がアナログ値で出力される。２８は増幅器で、速度指令に対してはＤ／Ａ変換器２１からのＡＴＣ主信号とＤ／Ａ変換器２２からのＡＴＣ副信号とを合成して電力増幅したＡＴＣ信号２８ａを後述の軌道回路３０へ送信する。さらに、列車検知指令に対して増幅器２８はＤ／Ａ変換器２１からの列車検知信号を電力増幅して、軌道回路３０，３１へ送信する。２９は増幅器で、Ｄ／Ａ変換器２６からのＡＴＣ主信号とＤ／Ａ変換器２７からのＡＴＣ副信号とを合成して電力増幅したＡＴＣ信号２９ａを後述の軌道回路３１へ送信する。
【０００８】
なお、各増幅器２９，３０は速度指令時に各Ｄ／Ａ変換器２１，２２，２６，２７からＡＴＣ主信号及びＡＴＣ副信号を受信したとき、受信確認のためにＬＤ信号２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを出力する。さらに、列車検知時に増幅器２８が列車検知信号を受信したとき、受信確認のＬＤ信号２８ｄを出力する。３０，３１は隣接した軌道回路で、列車が在線していない場合は、増幅器２８で増幅された列車検知信号２８ｅ，２９ｆが送信されてくると、受信信号３０ａ，３１ａが信号検定手段３２へ返信される。
３２は以下の３３〜４１で構成された信号検定手段で、ＬＤ信号２８ｂ，２８ｃ，２９ｂ，２９ｃ及び受信信号３０ａ，３１ａを周波数検定し、その結果を演算処理装置１５へ割り込みをかけて送信する。３３〜３６はＡ／Ｄ変換器で、増幅器２８，２９からのＬＤ信号２８ｂ〜２８ｄ，２９ｂ，２９ｃ及び軌道回路３０，３１からの受信信号３０ａ，３１ａをデジタル値に変換する。３７〜４０はレジスタで、Ａ／Ｄ変換器３３〜３６の出力値を格納する。４１は信号監視手段で、フィードバックされたＬＤ信号２８ｂ〜２８ｄ，２９ｂ，２９ｃ及び受信信号３０ａ，３１ａと、演算処理装置１５から指令されたデータとを監視する。
【０００９】
次に動作について説明する。図１及び図２において、演算処理装置１５からバス１５ａを介して所定の間隔で速度指令が信号送信手段１６，１７へ送信されてくる。信号送信手段１６，１７は速度指令間に挿入されているリセット信号を受信したとき、受信確認の信号としてＡＣＫ信号を演算処理装置１５へ送信する。ＡＣＫ信号を受信した演算処理装置１５は信号送信手段１６，１７が正常に動作していることを確認する。また、速度指令とリセット信号とが交互に信号送信手段１６，１７へ送信されてきたとき、信号送信手段１６，１７により演算処理装置１５が正常に動作していることを確認することができる。
速度指令を信号送信手段１６，１７が受信すると、Ｓ／Ｗ処理手段１８，２３がソフトウエアによる演算を行って、それぞれ異なる周波数の主信号及び副信号を作成し、それぞれ異なる周波数の速度信号搬送波で変調して、主信号に対応したＡＴＣ主信号及び副信号に対応したＡＴＣ副信号を作成する。
【００１０】
そして、ＡＴＣ主信号はそれぞれレジスタ１９，２４へ格納され、ＡＴＣ副信号はそれぞれレジスタ２０，２５へ格納される。レジスタ１９，２０へ格納されたＡＴＣ主信号及び副信号は、それぞれＤ／Ａ変換器２１，２２でアナログ値に変換されて増幅器２８へ送信される。増幅器２８ではレジスタ２１のＡＴＣ主信号とレジスタ２２のＡＴＣ副信号とが合成されて電力増幅されてからＡＴＣ信号２８ａが軌道回路３０へ送信される。また、レジスタ２６，２７へ格納されたＡＴＣ主信号及びＡＴＣ副信号は、それぞれＤ／Ａ変換器２６，２７でアナログ値に変換されて増幅器２９へ送信される。増幅器２９ではレジスタ２６のＡＴＣ信号とレジスタ２７のＡＴＣ副信号が合成されて電力増幅されてからＡＴＣ信号２９ｂが軌道回路３１へ送信される。
一方、速度指令に対応したＡＴＣ主信号及びＡＴＣ副信号のデジタル値１９ａ，２０ａ，２４ａ，２５ａが信号送信手段１６，１７から信号検定手段３２へフィードバックされる。
【００１１】
さらに、各増幅器２８，２９が信号送信手段１６，１７からＡＴＣ主信号及びＡＴＣ副信号を受信したとき、受信内容をＬＤ信号２８ｂ，２８ｃ，２９ｂ，２９ｃとして信号検定手段３２へフィードバックする。フィードバックされたＬＤ信号２８ｂ，２８ｃ，２９ｂ，２９ｃをＡ／Ｄ変換器３３〜３６でデジタル値に変換してそれぞれレジスタ３７〜４０へ格納する。信号監視手段４１では各信号送信手段１６，１７からデジタル値でフィードバックされた速度指令のＡＴＣ主信号１９ａ，２４ａ及びＡＴＣ副信号２０ａ，２５ａと、ＬＤ信号２８ｂ，２８ｃ，２９ｂ，２９ｃとを周波数検定する。さらに、信号送信手段１６，１７から出力されたＡＴＣ主信号１９ａ，２４ａ及びＡＴＣ副信号２０ａ，２５ａとＬＤ信号２８ｄとの波形の形状を比較する。そして、信号検定手段３２から演算処理
装置１５へ割り込みをかけて周波数検定及び波形の形状比較の結果を送信する。演算処理装置１５において周波数検定の結果を判定し、異常があれば適切な処理を行う。
次に、演算処理装置１５から各信号送信手段１６，１７へバス１５ａを介して列車検知指令が送信された場合について説明する。
列車検知信号はそれぞれ異なる周波数の検知信号波と検知信号搬送波との組み合わせが複数組設定されている。そして、演算処理装置１５からの列車検知指令は、検知信号波と検知信号搬送波とが組み合わせて作成される複数の列車検知信号の送り出しをパターン化して信号送信手段１６へ指令する。信号送信手段１６が列車検知指令を受信すると、Ｓ／Ｗ処理手段１８ではソフトウエア処理により検知信号波の１周期毎に検知信号波と検知信号搬送波との組み合わせで変調する。そして、異なる列車検知信号２８ｅ，２８ｆをそれぞれ隣接した軌道回路３０，３１へ送信する。
【００１２】
軌道回路３０，３１に列車が在線していないときに列車検知信号２８ｅ，２８ｆが送信されてくると、軌道回路３０，３１は受信した内容を受信信号３０ａ，３１ａとして信号検定手段３２へフィードバックする。信号検定手段３２では受信信号３０ａ，３１ａをＡ／Ｄ変換器３４，３５でデジタル値に変換してレジスタ３８，３９へ格納する。そして、信号監視手段４１において所定のサンプリング時間毎にレジスタ３８，３９のデータを読んで、受信信号３０ａ，３１ａの１周期毎に周波数検定する。さらに、列車検知信号の送り出しパターンと受信信号のパターンとを比較する。そして、周波数検定及びパターン比較の結果を演算処理装置１５へ割り込みをかけて送信する。演算処理装置１５において周波数検定及びパターン比較の結果を判定し、異常があれば適切な処理を行う。
また、増幅器２８から信号検定手段３２へフィードバックされたＬＤ信号２８ｄは、Ａ／Ｄ変換器３３でデジタル値に変換されてレジスタ３７へ格納される。そして、信号監視手段４１において所定のサンプリング時間毎にレジスタ３７のデータを読んで、ＬＤ信号２８ｄの１周期毎に周波数検定する。さらに、監視手段４１においてレジスタ３７に格納されたＬＤ信号２８ｄと信号送信手段１６からフィードバックされた列車検知信号１９ｂとの波形の形状を１周期毎に比較する。そして、周波数検定及び波形の形状比較の結果を演算処理装置１５へ割り込みをかけて送信する。
【００１３】
以上のように、信号送信手段１６，１７が速度指令間に挿入されたれセット信号を受信したときＡＣＫ信号を演算処理装置１５へ送信することにより、演算処理装置１５では信号送信装置１６，１７が正常に動作していることを確認できる。また、信号送信装置１６，１７が速度指令とリセット信号とを交互に受信したとき、演算処理装置１５が正常に動作していることを確認できる。従って、演算処理装置１５及び信号送信手段１６，１７で互いに相手方の機能に健全性を確認できるので、異常時に対する処理を適切に行うことができる。
また、速度指令に対して増幅器２８，２９からフィードバックされたＬＤ信号を１周期毎に周波数検定し、さらに信号送信手段の出力とＬＤ信号との波形の形状を比較することにより増幅器の動作を確認できるので、増幅器の故障を迅速に検知することができる。
【００１４】
また、列車検知においては１周期毎に異なる周波数の検知信号波と軌道回路毎に予め設定された周波数の検知信号搬送波との組み合わせとなるパターンで隣接の軌道回路３０，３１へ送信されるので、軌道回路３０，３１間で混信することなく軌道回路３０，３１の認識を容易に行うことができる。
また、列車検知指令に対して増幅器２８からフィードバックされたＬＤ信号を１周期毎に周波数検定し、さらに列車検知信号と受信信号との波形の形状を比較することにより増幅器２８の動作を確認できるので、増幅器２８の故障を迅速に検知することができる。
さらに、演算処理装置１５から信号送信手段１６，１７に速度指令が送信されてきたとき、信号送信手段１６からＡＴＣ信号を軌道回路３０，３１へ送信し、演算処理装置１５から信号送信手段１６へ列車検知指令が送信されてきたとき、信号送信手段１６から列車検知信号を軌道回路３０，３１へ送信するので、ハードウエアの構成を簡単にすることができる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、列車検知においては１周期毎に異なる周波数の検知信号波と軌道回路毎に予め設定された周波数の検知信号搬送波との組み合わせとなるパターンで隣接の軌道回路へ送信されるので、軌道回路間で混信することなく軌道回路の認識を容易に行うことができる。
また、列車検知指令に対して増幅器からフィードバックされたＬＤ信号を１周期毎に周波数検定し、さらに列車検知信号と受信信号との波形の形状を比較することにより増幅器の動作を確認できるので、増幅器の故障を迅速に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の自動列車制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の自動列車制御装置における列車検知信号の周波数検定要領を示す説明図である。
【図５】従来の自動列車制御装置における増幅度の監視要領を示すブロック図である。
【符号の説明】
１５  演算処理装置、１６，１７  信号送信手段、２８，２９  増幅器、
３０，３１  軌道回路、３２  信号検定手段。
【図１】
0003540669.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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