(57)【要約】【課題】鉄道システム用のディジタル変調方式を採用した信号伝送システムにおいて、伝送信号における情報伝達量を増大させる。【解決手段】信号送信部１８は、符号列Ｃｓｉをディジタル変調して伝送信号Ｓｓｉを生成する。信号受信部２０は、軌道１４を介して伝送信号Ｓｒｉを受信してこれを復調して符号列Ｃｒｉを取得する。符号列Ｃｓｉには、同一内容に対して経時的に変更される符号が含まれる。すなわち、伝送すべき情報を示す符号から伝送信号Ｃｓｉの伝送タイミングを取得することができるようになるので、従来の信号伝送システムのように、伝送タイミングを取得するための符号と伝送すべき情報に対応する符号とを別個に設定する必要がなく、その分、情報伝達量を増大することができる。【選択図】　　　　図１
2004088391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送すべき情報の内容に対応する符号を生成する符号生成部と、生成された符号をディジタル変調して伝送信号を生成する信号生成部と、信号伝送路を介して受信された前記伝送信号に基づいて所定の情報処理を行う情報処理部と、を有する鉄道システム用信号伝送システムにおいて、
前記符号生成部で生成される符号は同一内容に対して経時的に変更され、
前記情報処理部では前記符号の経時変化に基づいて所定の処理が行われることを特徴とする鉄道システム用信号伝送システム。
【請求項２】
前記符号として、循環的に変化する巡回符号が用いられることを特徴とする請求項１に記載の鉄道システム用信号伝送システム。
【請求項３】
複数の軌道区間を管轄する鉄道システム用信号伝送システムであって、
前記符号生成部において、前記軌道区間を識別する軌道区間ＩＤに対応する符号が生成され、該符号は同一の軌道区間の軌道区間ＩＤに対して経時的に変更されることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道システム用信号伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道システム用のディジタル変調方式を採用する信号伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道システム用の信号伝送システムとしては、列車検知システム（以下、単に「ＴＤシステム」という。）や、自動列車停止システム（以下、単に「ＡＴＳシステム」という。）、自動列車制御システム（以下、単に「ＡＴＣシステム」という）等がある。
【０００３】
近年、これらの信号伝送システムでは、信号の混信を抑制して更なる信頼性の向上を図る等の目的で、ディジタル変調方式を導入する例が増えている。ここで、図４および図５を参照して、ディジタル変調方式を導入した従来のＴＤシステム４０について説明する。なお、ここでは、説明をわかりやすくするために、ＴＤシステム４０のうち一つの軌道区間１Ｔに対応する装置構成についてのみ説明する。
【０００４】
送信部４２は、伝送すべき内容に対応する符号を含む符号列を例えばＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調して列車検知用の伝送信号Ｓｓ１（＝供給される伝送信号）を生成し、それを軌道区間１Ｔの軌道（軌道回路）１４に供給する。受信部４４は、軌道１４から伝送信号Ｓｒ１（＝受信される伝送信号）を受信する。列車１２が軌道区間１Ｔに存在するときは、並行する二つの軌道１４（図４では一本で表示）が車軸によって短絡されるため、列車１２が軌道区間１Ｔ内に存在せず短絡が無いときに比べて、受信部４４における伝送信号Ｓｒ１の受信レベル（振幅）が低下する。すなわち、伝送信号Ｓｒ１の受信レベルにより、列車１２の有無を判定することができる。
【０００５】
伝送信号Ｓｓ１は、ヘッダ、データ、およびＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）からなる符号列Ｃｓ１（図５参照）をディジタル変調して生成される。データには、さらに、管轄区間を統括する地上装置を示す地上装置ＩＤ、軌道区間を示す軌道区間ＩＤ、および送信順序番号が含まれる。この軌道区間ＩＤおよび地上装置ＩＤにより受信した伝送信号Ｓｒ１の送信元の識別性が向上する。
【０００６】
送信順序番号は、伝送信号Ｓｓ１の伝送タイミングに対応して所定周期で循環的に更新される巡回符号である。図５の場合、送信順序番号は、一定の時間間隔で「０」（バイナリコードでは「０００」）から「７」（同「１１１」）まで順次インクリメントされ、「７」の次は再び「０」に戻る。以降は前記インクリメントが反復される。この送信順序番号は、伝送信号Ｓｓ１の伝送タイミングの識別を可能とするものである。したがって、受信部４４で受信した伝送信号Ｓｒ１を復調した符号列Ｃｒ１に含まれる送信順序番号に基づいて、ＴＤシステム４０における信号伝送に関する異常を、より迅速に検出することが可能となる。すなわち、受信部４４で所定の受信タイミングで受信された伝送信号Ｓｒ１に実際に載せられていた送信順序番号と、該受信タイミングの伝送信号Ｓｒ１に本来載せられるべき送信順序番号（すなわち対応する伝送信号Ｓｓ１に載せられた送信順序番号）とが一致していた場合には、送信部４２から送信された伝送信号Ｓｓ１が伝送路中を正常に伝送され受信部４４において伝送信号Ｓｒ１として受信されたと判定することができる。他方、それらが不一致であれば、伝送路における伝送遅延もしくは断線、または送信部４２における伝送信号Ｓｓ１の不生成等の異常が生じていると判定することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データが送信順序番号を含む場合には、その分、伝送信号によって伝達可能な情報量が減ることになる。近年、ディジタル変調方式を採用した信号伝送システムでは、列車の制御精度の向上やサービスの向上を目的として、より多種あるいはより多量の情報の伝送が望まれている。すなわち、伝送信号に、伝達する情報量を減らすことなく送信順序番号と同様の機能を与えることができれば有意義である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる鉄道システム用の信号伝送システムは、伝送すべき情報の内容に対応する符号を生成する符号生成部と、生成された符号をディジタル変調して伝送信号を生成する信号生成部と、信号伝送路を介して受信された上記伝送信号に基づいて所定の情報処理を行う情報処理部と、を有する鉄道システム用信号伝送システムであって、該システムでは、上記符号生成部で生成される符号は同一内容に対して経時的に変更され、上記情報処理部では上記符号の経時変化に基づいて所定の処理が行われる。すなわち、本発明にかかる信号伝送システムによれば、伝送すべき情報を示す符号から伝送信号の伝送タイミングを取得することができるようになるので、上記従来の信号伝送システムのように、伝送タイミングを取得するための符号と伝送すべき情報に対応する符号とを別個に設定する必要がない。なお、情報処理部は、符号の経時的な変化に基づいて処理を行うので、その処理に支障を来すことはない。
【０００９】
また、上記本発明にかかる鉄道システム用の信号伝送システムでは、上記符号として、循環的に変化する巡回符号が用いられるのが好適である。巡回符号は符号の総数が有限であり、容易に取り扱うことができる。したがって、上記構成によれば、比較的容易な処理によって伝送信号にタイミング識別機能を付与することができる。
【００１０】
また、上記本発明にかかる鉄道システム用の信号伝送システムは、複数の軌道区間を管轄する鉄道システム用信号伝送システムであって、上記符号生成部において、上記軌道区間を識別する軌道区間ＩＤに対応する符号が生成され、該符号は同一の軌道区間の軌道区間ＩＤに対して経時的に変更されるのが好適である。軌道区間を示す情報（すなわち識別ＩＤ）は、管轄区間を統括する地上装置によって容易に管理できるパラメータである。したがって、上記構成によれば、比較的容易な処理によって伝送信号にタイミング識別機能を付与することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる鉄道システム用信号伝送システムについて図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる信号伝送システム１０の概略構成図、図２は、伝送信号Ｓｓｉの元となる符号列Ｃｓｉのフォーマットの一例を示す図、また図３は、伝送すべき情報の内容に対して経時的に変更される符号の設定例を示す図である。
【００１２】
本実施形態では、信号伝送システム１０は、管轄区間に含まれる複数の軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）のそれぞれにおいて列車１２を検知する列車検知システムとして構築される。列車検知のメカニズムは従来と同様である。すなわち、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）の軌道（軌道回路）１４から受信された伝送信号Ｓｒｉ（ｉ＝１〜８）の振幅レベルによって、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）における列車１２の有無あるいは各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）内での列車１２の位置が検出される。列車１２の検知結果は図示しない他の列車制御システム（ＡＴＳシステムやＡＴＣシステム等）での制御に反映される。
【００１３】
図１に示す信号伝送システム１０は、制御部１６、信号送信部１８、信号受信部２０および記憶部２２を含む。制御部１６は、管轄区間内の軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応する全ての信号送信部１８および信号受信部２０の動作に関与し、記憶部２２は、制御部１６の動作に関する種々のパラメータを記憶する。また信号送信部１８は、対応する軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）の軌道（軌道区間）１４に伝送信号Ｓｓｉを供給し、信号受信部２０は、該軌道１４より伝送信号Ｓｒｉを受信する。なお、本実施形態では、制御部１６および記憶部２２は管轄区間につき一つ設けられ、信号送信部１８および信号受信部２０は、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）毎に設けられる。図１では、信号送信部１８および信号受信部２０については、軌道区間４Ｔに対応する構成についてのみ表示している。
【００１４】
制御部１６は、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に供給する伝送信号Ｓｓｉの元となる符号列Ｃｓｉ（ｉ＝１〜８）を生成する。すなわち、制御部１６が本発明の符号生成部に相当する。符号列Ｃｓｉは、図２に示すように、ヘッダ、データ、およびＣＲＣを含み、データには、さらに、管轄区間を統括する地上装置（信号伝送システム１０）を示す地上装置ＩＤ、および軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）を示す軌道区間ＩＤが含まれる。これらヘッダ、データ（地上装置ＩＤおよび軌道区間ＩＤ）およびＣＲＣは、それぞれ、例えば、所定のビット長のバイナリコードである。
【００１５】
本実施形態では、伝達すべき情報の同一内容に対する符号が経時的に変化するように設定される。一例として、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応して割り当てられる軌道区間ＩＤを、複数の符号において循環的に変化する巡回符号として設定することができる。具体的には、図３に示すように、軌道区間ＩＤを、巡回する各タイミング（ｔ１〜ｔ８）について「０」（すなわちバイナリコードでは「０００」）から「７」（同「１１１」）まで変化するように設定することができる。なお、各タイミング（ｔ１〜ｔ８）間の時間間隔は全て一定としてもよいし、それぞれ異なるようにしてもよい。さらに軌道区間ＩＤは、各タイミング（ｔ１〜ｔ８）において同じ管轄区間に属する軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）同士での重複が無いように設定されている。これにより、伝送信号Ｓｒｉ（すなわちその伝送信号Ｓｒｉの伝送された軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ））の識別性が向上する。なお、図３の例では、送信タイミングの設定数を軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）の数に合わせているが、必ずしもこれらを一致させる必要はない。
【００１６】
記憶部２２には、上述したような（すなわち図３に示すような）符号の経時変化を示す情報が、例えばテーブルとして格納されている。制御部１６は、まずその時点での送信タイミング（ｔ１〜ｔ８）を取得し、次いで記憶部２２に格納される前記符号の経時変化を示す情報を参照して当該送信タイミング（ｔ１〜ｔ８）において各情報内容に対応する符号（例えば各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応する軌道区間ＩＤ）を取得し、その符号を含めた符号列Ｃｓｉを生成する。この符号列Ｃｓｉは、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応して生成される。
【００１７】
信号送信部１８は、制御部１６より受け取った対応する符号列Ｃｓｉをディジタル変調して、伝送信号Ｓｓｉを生成する。すなわち、信号送信部１８が本発明の信号生成部に相当する。具体的には、例えば、バイナリコードの符号からなる符号列ＣｓｉをＦＳＫ変調する場合、符号列Ｃｓｉは、該符号列Ｃｓｉ内の各符号の「１」および「０」にそれぞれ対応する周波数（例えば「１」→周波数ｆ１，「０」→周波数ｆ２，ｆ１≠ｆ２）を有する伝送信号Ｓｓｉに変調される。こうして生成された伝送信号Ｓｓｉが、対応する軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に供給される。
【００１８】
なお、軌道区間（例えば１Ｔと２Ｔ等）の軌道（軌道回路）１４が、隣接境界で絶縁されない無絶縁軌道回路として構成されている場合には、互いに隣接する軌道区間（例えば１Ｔと２Ｔ等）に供給される伝送信号Ｓｓｉについては、それらの周波数帯域が重複しないように設定すればよい。この場合、例えば、軌道区間１Ｔに対応する符号列Ｃｓ１の「１」に対応する周波数をｆ１１、「０」に対応する周波数をｆ１０、また軌道区間２Ｔに対応する符号列Ｃｓ２の「１」に対応する周波数をｆ２１、「０」に対応する周波数をｆ２０とするとき、それら周波数をｆ１０＜ｆ１１＜ｆ２０＜ｆ２１となるように設定すればよい。
【００１９】
信号受信部２０は、対応する軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）の軌道１４から受信した伝送信号Ｓｒｉ（ｉ＝１〜８）を復調して、符号列Ｃｒｉ（ｉ＝１〜８）を取得する。なお、信号受信部２０を、信号送信部１８から供給される伝送信号Ｓｓｉの変調方式に合わせて、伝送信号Ｓｒｉの受信および復調が可能となるように構成することができるのは容易に理解できよう。
【００２０】
制御部１６は、各信号受信部２０から受け取った符号列Ｃｒｉに含まれる情報の内容（例えば、地上装置ＩＤ、軌道区間ＩＤ等）を取得する。ここで、制御部１６は、同じ情報内容について経時的に変更される符号（例えば軌道区間ＩＤ）については、記憶部２２に格納される符号の経時変化を示す情報を参照して該符号に対応する情報内容を取得し、所定の処理を行う。
【００２１】
ここで、経時的に変更される符号に対応する情報内容の取得およびそれに基づく処理について、伝送信号Ｓｒｉの受信タイミングが図３の送信タイミングｔ３に対応するタイミングであった場合を例として、具体的に説明する。制御部１６は、記憶部２２に格納された図３に示す情報を参照して、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応する送信タイミングｔ３での軌道区間ＩＤを取得する。ここで取得される軌道区間ＩＤは、その伝送信号Ｓｒｉに本来載せられるべき軌道区間ＩＤである。以下の説明をわかりやすくするため、この軌道区間ＩＤを単に予定ＩＤとする。ちなみに、図３の例では、軌道区間１Ｔに対応する予定ＩＤは「２」、また軌道区間２Ｔに対応する予定ＩＤは「３」である。
【００２２】
また制御部１６は、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）に対応する符号列Ｃｒｉに含まれる軌道区間ＩＤを取得する。ここで取得される軌道区間ＩＤは、実際に受信された伝送信号Ｓｒｉに載せられていた軌道区間ＩＤである。以下の説明をわかりやすくするため、この軌道区間ＩＤを受信ＩＤとする。
【００２３】
そして、制御部１６は、各軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）について、上記予定ＩＤと上記受信ＩＤとを比較し、その比較結果に基づいて所定の処理を行う。具体的には、それらが一致した場合には、制御部１６は、信号送信部１８から伝送信号Ｓｓｉが供給され、軌道１４を経て、伝送信号Ｓｒｉとして正常に受信されたと判定する。この場合、制御部１６は、例えば、信号受信部２０より受け取った伝送信号Ｓｓｉの受信レベルに基づく列車１２の位置検出（軌道区間（１Ｔ〜８Ｔ）内での位置検出）等の処理を行う。
【００２４】
一方、予定ＩＤと受信ＩＤとが一致しなかった場合には、制御部１６は、伝送経路、信号送信部１８あるいは信号受信部２０に何らかの異常が生じたと判定し、所定の警報信号を生成する。そして、この警報信号に基づき、所定の警報出力（例えば、警報ランプの発光、警報ブザーの発音等）が行われる。なお、信号受信部２０が複数の伝送信号Ｓｒｉを同時に重複して受信した場合には、制御部１６は、予定ＩＤに一致する受信ＩＤの載せられた伝送信号Ｓｒｉを正しい伝送信号Ｓｒｉと判別して抽出し、当該正しい伝送信号Ｓｒｉに基づく処理を実行することができる。
【００２５】
以上のように、制御部１６は、同一の内容についてそれに対応する符号が経時的に変化する場合でも、その経時変化を把握した上で処理を行うので、受信された伝送信号Ｓｒｉに載せられたその符号に対応する情報の内容を、正しく取得することができる。なお、本実施形態では、制御部１６が本発明にかかる情報処理部に相当し、該制御部１６は、所定の情報処理として、伝送信号の判別や、選別、列車検知、警報出力等を実行している。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、ＴＤシステムとして構築された信号伝送システムについて説明したが、これには限定されず、ＡＴＣシステムやＡＴＳシステム等を本発明にかかる信号伝送システムとして構築することも可能である。また、上記実施形態では、ディジタル変調方式としてＦＳＫ変調を用いたが、それ以外の変調方式（多値変調方式等）も適用可能である。
【００２７】
また、上記実施形態では、軌道区間ＩＤに対して対応する符号を経時変化させたが、これには限定されない。さらに、経時変化する符号は、巡回する符号には限られず、伝送タイミングによってその値の変化する符号であればよい。また、符号の経時変化を示す情報は、各タイミングでの符号の値としてではなく、例えばその変化規則（例えば、初期値から所定回数インクリメントした後に初期値に復帰する等）などとしても記憶させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、伝送すべき情報を示す符号から伝送信号の伝送タイミングを取得することができるようになるので、上記従来の信号伝送システムのように、伝送タイミングを取得するための符号と伝送すべき情報に対応する符号とを別個に設定する必要がない。このため、より多くの情報の伝達が可能となる。また伝送信号のデータ量が制限される状況下でも、データ量を増やすことなく伝送タイミングを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる信号伝送システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる信号伝送システムの伝送信号の元となる符号列のフォーマットの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる信号伝送システムにおいて伝送すべき情報の同一内容に対して経時的に変更される符号の設定例を示す図である。
【図４】従来の信号伝送システムの概略構成図である。
【図５】従来の信号伝送システムの伝送信号の元となる符号列のフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　信号伝送システム、１２　列車、１４　軌道、１６　制御部、１８　信号送信部、２０　信号受信部、２２　記憶部、１Ｔ〜８Ｔ　軌道区間、ｔ１〜ｔ８　送信タイミング、Ｃｓｉ，Ｃｒｉ　符号列、Ｓｓ１，Ｓｒｉ　伝送信号。
【図１】
2004088391.tif 000003
【図２】
2004088391.tif 000004
【図３】
2004088391.tif 000005
【図４】
2004088391.tif 000006
【図５】
2004088391.tif 000007