(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の軌道回路の個々に送信装置および受信装置が設置され、前記送信装置および前記受信装置がデータ伝送路を介して地上制御装置に接続された列車在線検知システムにおいて、
前記地上制御装置は、情報の内容が前記送信装置毎に異なる電文信号を作成し且つその電文信号を管理する電文信号作成管理手段を有し、前記送信装置は、前記電文信号作成管理手段で作成した電文信号を前記データ伝送路を介して取り込んで前記軌道回路に送信する一方、
前記受信装置は前記軌道回路から電文信号を受信するとともに、受信した前記電文信号の受信レベルを算出する受信レベル算出手段を有し、
さらに前記地上制御装置は、前記受信レベル算出手段で算出した電文信号の受信レベルと、予め設定された列車の在線判定値並びに非在線判定値とを比較して、前記受信レベルの大きさを判定する受信レベル判定手段と、
前記受信装置が受信した電文信号と、前記電文信号作成管理手段で管理している電文信号とを照合し、前記受信装置が受信した電文信号の正当性を判定する正当性判定手段と、
前記受信レベル判定手段での判定結果および前記正当性判定手段での判定結果から、当該軌道回路に列車が在線していることの可能性を判定する在線可能性判定手段と、
前記在線可能性判定手段での判定結果に基づいて列車の在線を判定する列車在線判定手段と、を有することを特徴とする列車在線検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の列車在線検知システムにおいて、
前記送信装置は、前記電文信号作成管理手段で作成した電文信号を所定周波数によりＭＳＫ変調してから、前記軌道回路に送信することを特徴とする列車在線検知システム。
【請求項３】
請求項１に記載の列車在線検知システムにおいて、
前記在線可能性判定手段は、前記受信レベルが前記在線判定値以下である場合には、前記電文信号の正当性に関わらず列車の在線可能性有りと判定し、前記受信レベルが前記非在線判定値以上で且つ前記電文信号に正当性があると判定された場合には、列車の非在線可能性有りと判定し、前記受信レベルが前記在線判定値より大きく且つ前記電文信号に正当性なし判定された場合は、列車の在線可能性有りと判定するとともに、前記送信装置および前記受信装置の少なくとも一方が異常であると判定することを特徴とする列車在線検知システム。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の列車在線検知システムにおいて、
前記列車在線判定手段は、前記在線可能性判定手段での判定結果のうち、列車の在線可能性有りの判定が規定回数連続したときに列車が在線であると判定し、列車の非在線可能性有りの判定が規定回数連続したときに列車が非在線であると判定することを特徴とする列車在線検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軌道回路を用いた列車在線検知システムに係り、特にシステムにおける伝送経路の故障に対して安全性を確保するのに好適な列車在線検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、列車在線検知システムにおいては、各軌道回路の両端に送信装置および受信装置が設置され、さらに送信装置および受信装置にはデータ伝送路を介して地上制御装置が接続され、地上制御装置で生成された電文信号を送信装置から軌道回路に送信するとともに、受信装置で軌道回路から電文信号を受信することによって、軌道回路に列車が在線しているか否かを検知している。
【０００３】
このような列車在線検知システムに関する従来例として、例えば、特開平１０−３１５９６９号公報がある。この公報の列車在線検知システムでは、地上制御装置で生成された電文信号を送信装置が受け取って、送信装置は固有な符号を電文信号に付加してから、その電文信号を軌道回路に送信する。また、受信装置は軌道回路から受信した電文信号に更に固有な符号を付加してから、その電文信号を地上制御装置へ送出する。そして地上制御装置は、送信装置および受信装置についての予め管理された固有な符号と、受信した電文信号に付加されている固有な符号とを照合することによって、受信した電文信号の正当性を判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、送信装置および受信装置において固有な符号を電文信号に付加するために、送信装置および受信装置には各装置毎に専用の機能が必要となる。
【０００５】
また、送信装置および受信装置は各軌道回路に固有のものとなってしまうために、共通化することが不可能である。
【０００６】
さらに、電文信号には固有な符号が付加されるので、電文信号のデータ長が長くなり、電文信号の出力周期も長くなる。その結果、列車検知の精度を高くすることが難しい。
【０００７】
本発明の目的は、送信装置および受信装置の共通化を図るとともに、高精度な列車検知を可能とする列車在線検知システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の軌道回路の個々に送信装置および受信装置が設置され、前記送信装置および前記受信装置がデータ伝送路を介して地上制御装置に接続された列車在線検知システムにおいて、前記地上制御装置は、情報の内容が前記送信装置毎に異なる電文信号を作成し且つその電文信号を管理する電文信号作成管理手段を有し、前記送信装置は、前記電文信号作成管理手段で作成した電文信号を前記データ伝送路を介して取り込んで前記軌道回路に送信する一方、前記受信装置は前記軌道回路から電文信号を受信するとともに、受信した前記電文信号の受信レベルを算出する受信レベル算出手段を有し、さらに前記地上制御装置は、前記受信レベル算出手段で算出した電文信号の受信レベルと、予め設定された列車の在線判定値並びに非在線判定値とを比較して、前記受信レベルの大きさを判定する受信レベル判定手段と、前記受信装置が受信した電文信号と、前記電文信号作成管理手段で管理している電文信号とを照合し、前記受信装置が受信した電文信号の正当性を判定する正当性判定手段と、前記受信レベル判定手段での判定結果および前記正当性判定手段での判定結果から、当該軌道回路に列車が在線していることの可能性を判定する在線可能性判定手段と、前記在線可能性判定手段での判定結果に基づいて列車の在線を判定する列車在線判定手段と、を有することを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、固有な符号を電文信号に付加するための機能等を送信装置および受信装置に設ける必要がないので、送信装置および受信装置はどの軌道回路にも設置可能となり、送信装置および受信装置の共通化を図ることができる。また、電文信号のデータ長は長くならず、このため、電文信号の出力周期を短くすることができ、高精度な列車検知が可能となる。
【００１０】
また本発明では、送信装置は、電文信号作成管理手段で作成した電文信号を所定周波数によりＭＳＫ変調してから、軌道回路に送信することを特徴としている。
【００１１】
また本発明では、在線可能性判定手段は、受信レベルが在線判定値以下である場合には、電文信号の正当性に関わらず列車の在線可能性有りと判定し、受信レベルが非在線判定値以上で且つ電文信号に正当性があると判定された場合には、列車の非在線可能性有りと判定し、受信レベルが在線判定値より大きく且つ電文信号に正当性なし判定された場合には、列車の在線可能性有りと判定するとともに、送信装置および受信装置の少なくとも一方が異常であると判定することを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明では、列車在線判定手段は、在線可能性判定手段での判定結果のうち、列車の在線可能性有りの判定が規定回数連続したときに列車が在線であると判定し、列車の非在線可能性有りの判定が規定回数連続したときに列車が非在線であると判定することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る列車在線検知システムの全体構成を示している。軌道上を走行する列車１０の在線位置を検出するために、ｎ個の軌道回路１，２，…，ｎが設けられている。軌道回路１の両端には、軌道回路１に対して電文信号を送受信する送受信装置１１ａ，１１ｂが接続されている。軌道回路２，…，ｎの各々にも、同様に、両端に送受信装置が接続されている。図１では、軌道回路２の一側に接続された送受信装置１２ａと、軌道回路ｎの他側に接続された送受信装置１ｎｂが示されている。
【００１４】
送受信装置１１ａの内部には、変調部２１ａ、送信部３１ａ、受信部４１ａ、復調部５１ａ、受信レベル算出部６１ａが設けられ、また送受信装置１１ｂの内部には、変調部２１ｂ、送信部３１ｂ、受信部４１ｂ、復調部５１ｂ、受信レベル算出部６１ｂが設けられている。送受信装置１２ａ，…，１ｎｂも内部構成は送受信装置１１ａ，１１ｂと同じである。各送受信装置１１ａ，１１ｂ，１２ａ，…，１ｎｂは、伝送路としてのネットワーク１８０を介して地上制御装置１００に接続されている。
【００１５】
地上制御装置１００には、列車の在線を管理する在線管理部１１０、地上制御装置１００で受信した電文信号の受信レベルを判定する受信レベル判定部１２０、地上制御装置１００で受信した電文信号の正当性を判定する電文信号判定部１３０、列車の在線・非在線の可能性を判定する在線検知結果判定部１４０、列車の在線・非在線を判定する列車在線判定部１５０、列車の在線・非在線の判定結果によって列車制御を行う信号制御部１６０、および列車の在線・非在線の判定結果を表示する表示部１７０が設けられている。また、在線管理部１１０の内部には、同一周期で送受信装置毎に異なる電文信号を作成する電文信号作成部１１１、電文信号を管理する電文信号管理部１１２、列車在線判定結果を記憶する在線検知結果情報記憶部１１３が設けられている。
【００１６】
なお、電文信号作成部１１１と電文信号管理部１１２は電文作成管理手段を、受信レベル算出部６１ａと６１ｂは受信レベル算出手段を、受信レベル判定部１２０は受信レベル判定手段を、電文信号判定部１３０は正当性判定手段を、在線検知結果判定部１４０は在線可能性判定手段を、列車在線判定部１５０と在線検知結果情報記憶部１１３は列車在線判定手段をそれぞれ構成している。
【００１７】
各送受信装置１１ａ，１１ｂ，１２ａ，…，１ｎｂは、送信装置もしくは受信装置の何れに使用するかにより使用する部位が異なっており、また、送信装置もしくは受信装置の何れに使用するかは、地上制御装置１００よりネットワーク１８０を介して指示される。なお、送受信装置にスイッチ等を設け、そのスイッチ等を操作することによって、前記指示を行うようにすることもできる。
【００１８】
ここでは、図１に示すように、送受信装置１１ａが送信装置として、送受信装置１１ｂが受信装置として用いられている。すなわち、送受信装置１１ａにおいては、電文信号をＭＳＫ変調（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）する変調部２１ａ、および電文信号を軌道回路１に送出する送信部３１ａが使用され、送受信装置１１ｂにおいては、軌道回路から電文信号を受信する受信部４１ｂ、軌道回路から受信した電文信号を復調する復調部５１ｂ、および軌道回路から受信した電文信号の受信レベルを算出する受信レベル算出部６１ｂが使用されている。
【００１９】
次に、上記構成における列車在線の検知処理について、図２を用いて説明する。図２は軌道回路１についてのシステム構成を示しており、送受信装置１１ａが送信装置として、送受信装置１１ｂが受信装置として用いられている。地上制御装置１００は列車検知処理を行うために、在線管理部１１０の電文信号作成部１１１で電文信号Ｓｄｓを作成する。電文信号Ｓｄｓはディジタル信号であり、その情報内容は送受信装置毎に異なり、処理周期毎に更新される。作成された電文信号Ｓｄｓ  は電文信号管理部１１２に記憶され管理される。また、電文信号Ｓｄｓ  はネットワーク１８０を通じて送受信装置１１ａに送信される。
【００２０】
送受信装置１１ａは、地上制御装置１００からの電文信号Ｓｄｓ  を取り込んで、変調部２１ａで所定周波数によりＭＳＫ変調し、その変調した電文信号Ｓａ  を送信部３１ａから軌道回路１に送信する。送受信装置１１ａと送受信装置１１ｂとは軌道回路１により繋がっており、電文信号Ｓａ  は、軌道回路１を介して軌道回路伝送によって送受信装置１１ｂに伝送される。そして送受信装置１１ｂは、受信部４１ｂで軌道回路１から電文信号Ｓａ  を受信し、復調部５１ｂで電文信号Ｓａ  を復調するとともに、受信した電文信号Ｓａ  の受信電圧を受信レベルとして受信レベル算出部６１ｂで算出する。さらに、送受信装置１１ｂは、復調した電文信号Ｓｄｒ  と受信レベルのデータを地上制御装置１００にネットワーク１８０を介して送信する。
【００２１】
地上制御装置１００は、送受信装置１１ｂからの電文信号Ｓｄｒ  と受信レベルのデータを受け取って、受信レベル判定部１２０において、受信レベルが在線判定値以下、非在線判定値以上、あるいはそれ以外であるかの判定を行う。また同時に、電文信号判定部１３０において、電文信号Ｓｄｒ  と電文信号管理部１１２で管理されている電文信号Ｓｄｓ  とを照合し、その正当性の判定を行う。
【００２２】
図３は、列車在線・非在線時の受信レベルの時間的変化を示している。図３に示すように、軌道回路１に列車が在線する場合、列車の車軸によって軌道が短絡されるので、送受信装置１１ａが軌道回路１に送出した信号を送受信装置１１ｂで受信する際、その受信レベルが下がり、在線判定値以下となる。列車の非在線時には受信レベルは下がらず、その受信レベルは非在線判定値以上となる。
【００２３】
受信レベル判定部１２０での受信レベル判定結果および電文信号判定部１３０での正当性判定結果は在線検知結果判定部１４０に入力され、在線検知結果判定部１４０では、これらの判定結果から列車の在線可能性および非在線可能性を判定する。受信レベルが在線判定値以下である場合には、電文信号Ｓｄｒ  の正当性に関わらず列車の在線可能性有りと判定する。受信レベルが在線判定値より大きく、且つ電文信号Ｓｄｒ  が正当と判定されなかった場合には、列車の在線可能性有りと判定し、さらに受信装置を異常とする。受信レベルが非在線判定値以上であり、且つ電文信号Ｓｄｒ  が正当である判定された場合には、列車の非在線可能性有りと判定する。
【００２４】
在線検知結果判定部１４０での判定結果は在線検知結果情報記憶部１１３に記憶され、判定結果が規定回数連続して同じ状態であった場合、例えば在線が連続して５回の場合には、列車在線判定部１５０は列車が在線していると判定する。また、例えば非在線が連続して６回の場合には、列車在線判定部１５０は列車が非在線であると判定する。そして、その判定結果は表示部１７０に表示され、同時に信号制御部１６０による列車制御に用いられる。なお、上記規定回数は列車の運転間隔等を考慮して任意に変えることができる。
【００２５】
本実施の形態によれば、電文信号の照合を行う地上制御装置は多数の軌道回路に対し１つで済むため、これのみを高信頼な装置構成とすることで各軌道回路毎に設ける送受信装置は簡易、且つ単一な構成で済み、システム全体のコスト低減につながる。さらに、電文信号自身が各送受信器固有の情報を持つため、各送受信装置において固有な符号を付加する必要がなく、図４に示すように電文信号のデータ長を従来例に比べて短くすることができる。このため、短周期の電文信号送出が可能であり、列車検知の精度を高くすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信装置および受信装置を簡易な装置構成で共通化することができ、さらに、高精度な列車の在線検知が可能となる列車在線検知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】本発明に係る列車在線検知システムの全体構成図である。
【図２】図１に示した列車在線検知システムの列車検知処理の説明図である。
【図３】列車在線・非在線時の受信レベルの時間的変化を示した図である。
【図４】軌道回路に送出される電文信号のデータ長の概念図である。
【符号の説明】
１〜ｎ  軌道回路
１０  列車
１１ａ〜１ｎｂ  送受信装置
２１ａ，２１ｂ  変調部
３１ａ，３１ｂ  送信部
４１ａ，４１ｂ  受信部
５１ａ，５１ｂ  復調部
６１ａ，６１ｂ  受信レベル算出部
１００  地上制御装置
１１０  在線管理部
１１１  電文信号作成部
１１２  電文信号管理部
１１３  在線検知結果情報記憶部
１２０  受信レベル判定部
１３０  電文信号判定部
１４０  在線検知結果判定部
１５０  列車在線判定部
１６０  信号制御部
１７０  表示部
１８０  ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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