(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道回路に、最小偏移変調方式で得たＡＴＣ信号を送信する地上装置と、
列車に搭載され、前記軌道回路に流れるＡＴＣ信号を受信する車上装置とを備えて成り、
前記車上装置は、受信信号の波形から周波数スペクトルを求めて復調処理を行う復調処理手段を備え、
前記復調処理手段は、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出して、受信開始との同期を取る構成とし、
前記受信したＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行う列車制御装置。
【請求項２】
前記同期検出用信号は、前記受信信号である最小偏移変調方式で変調したＡＴＣ信号の周波数のうち特定のビット情報に対応する周波数を持つ正弦波の信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御装置。
【請求項３】
前記同期検出用信号は、前記受信信号である最小偏移変調方式で変調したＡＴＣ信号を１ビット分だけ遅延させた信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御装置。
【請求項４】
前記復調処理手段で低周波数成分を抽出した後、受信信号の受信開始との同期を取る処理は、受信開始との同期を検出した時点に前記ＡＴＣ信号の１ビットに相当する時間を遅延させた時刻を同期時刻として出力する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上装置から送信されるＡＴＣ（Automatic Train Control）信号を車上装置で受信し、このＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行う列車制御装置に関し、詳しくは、受信信号について周波数スペクトルを用いた復調処理を行う際に、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出することでデータ受信開始との同期を取る列車制御装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
列車制御装置は、軌道回路にＡＴＣ信号を送信する地上装置と、列車に搭載され、前記軌道回路に流れるＡＴＣ信号を受信する車上装置とを備え、前記受信したＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行うもので、従来の装置は、例えば特許文献１に記載されているように、先行列車の位置情報を含むＡＴＣ信号を地上装置から受信した車上装置が、自列車と先行列車との離間間隔に応じて列車の許容運転速度を算出して速度パターンを作成し、速度パターンと実速度とを比較照査することにより自列車の速度制御を自動的に行うようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２６２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の列車制御装置においては、例えば駅に設置された地上装置からＡＴＣ信号を軌道回路を介して列車の車上装置に送信しているが、ＡＴＣ信号の送受信ケーブルの長さは約１０kmである。ここで、ＡＴＣ信号を伝送できる距離は、ノイズに対する信号のレベル（Ｓ／Ｎ比）によって決まる。ＡＴＣ信号を車上装置で受信する際の信号レベルにより、ＡＴＣ信号の伝送距離が制限される。駅間の距離が大きい（例えば、２０kmを超える）場合には、両端のどちらの駅からもＡＴＣ信号が届かないことがあり、そのため、駅間に地上装置を設置する必要がある。このように、駅間に地上装置を設置すると、その地上装置が故障した場合の修理、保守等が困難になることがあった。
【０００５】
従来装置において、例えば、東海道新幹線で用いられているデジタルＡＴＣ信号は、最小偏移（Minimum Shift Keying；以下“ＭＳＫ”と略称する）変調方式を採用している。このＭＳＫ変調は、周波数変調の一種で、２種類の周波数にビットデータを対応させる。具体的には、中心周波数と、これに対する周波数偏移を定め、デジタル信号のうち、「中心周波数＋周波数偏移」を情報「０」に対応させ、「中心周波数−周波数偏移」を情報「１」に対応させて、例えば速度情報を表したビット列を１フレームとして繰り返した波形を送信するようになっている。
【０００６】
ここで、ＭＳＫ変調方式で変調されたＡＴＣ信号の復調方式としては、周波数検波が用いられている。この周波数検波においては、抽出帯域の異なる２個の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を用いることにより、前記「０」、「１」の情報を割り当てられた周波数成分を抽出し、ＢＰＦで抽出後のレベルによりビットデータを判別していた。このような復調方式に関連する先行技術として、特開２０１０−５０５４６号公報に記載された、周波数偏移変調した信号を復調する復調手段がある。
【０００７】
前記周波数検波では、中心周波数はノイズの少ないところを選んでいるが、適宜に選択した中心周波数によってはノイズが出る場合があり、前記２種類の周波数の波形を判別する際に、ＢＰＦを通過するノイズの影響により、他方の周波数の波形をノイズとして含んで出力することがある。その結果、「０」、「１」の情報を正確に判別できないことがあった。
【０００８】
このように、前記周波数検波によるＡＴＣ信号の復調方式では、ＢＰＦを通過するノイズの影響により、「０」、「１」の情報を正確に判別できないことがあり、車上装置のＡＴＣ信号の受信距離が制限されていた。したがって、前述のように、駅間の距離が大きい場合には、駅間に地上装置を設置する必要があった。そして、駅間に地上装置を設置すると、その地上装置が故障した場合の修理、保守等が困難になることがあった。
【０００９】
前記周波数検波によるＡＴＣ信号の復調処理に対して、最近、ＡＴＣ信号について周波数スペクトルを用いた復調処理により、Ｓ／Ｎ比が低下した場合でも車上装置でＡＴＣ信号を正確に受信可能とする列車制御装置が検討されている。この場合、周波数スペクトルを用いた復調処理では、その復調処理を行う前に受信したＡＴＣ信号のデータ受信開始との同期を取る必要がある。
【００１０】
そこで、このような事情に対処し、本発明が解決しようとする課題は、受信信号について周波数スペクトルを用いた復調処理を行う際に、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出することでデータ受信開始との同期を取る列車制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明による列車制御装置は、軌道回路に、最小偏移変調方式で得たＡＴＣ信号を送信する地上装置と、列車に搭載され、前記軌道回路に流れるＡＴＣ信号を受信する車上装置とを備えて成り、前記車上装置は、受信信号の波形から周波数スペクトルを求めて復調処理を行う復調処理手段を備え、前記復調処理手段は、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出して、受信開始との同期を取る構成とし、前記受信したＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行うものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による列車制御装置によれば、車上装置に設けられた復調処理手段により、受信信号の波形から周波数スペクトルを求めて復調処理を行う際に、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出して、受信開始との同期を取ることができる。これにより、受信したＡＴＣ信号について周波数スペクトルを用いた復調処理を行う際に、前記ＡＴＣ信号のデータ受信開始との同期を取って、周波数スペクトルを用いた復調処理を正しく実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による列車制御装置の実施形態を示す全体概要図である。
【図２】前記列車制御装置の車上装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】前記車上装置の復調処理手段の内部構成を示すブロック図である。
【図４】前記復調処理手段の信号同期部にて受信信号の受信開始との同期を取る処理の第１の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図５】前記復調処理手段の信号入力部に入力する、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号の波形を示す説明図である。
【図６】前記ＡＴＣ信号の中に含まれる電文信号の構成を示す説明図である。
【図７】前記信号同期部にて受信信号の受信開始との同期を取る処理時の波形を示す説明図である。
【図８】受信信号と同期検出用信号とを乗算した後の波形に含まれる周波数成分を説明する表１である。
【図９】前記受信信号の受信開始との同期を取る処理にて同期を検出し同期時刻として出力する処理を示す機能ブロック図である。
【図１０】前記復調処理手段の信号同期部にて受信信号の受信開始との同期を取る処理の第２の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１１】第２の実施形態において前記信号同期部にて受信信号の受信開始との同期を取る処理時の波形を示す説明図である。
【図１２】第２の実施形態において受信信号と同期検出用信号とを乗算した後の波形に含まれる周波数成分を説明する表２である。
【図１３】第２の実施形態において前記受信信号の受信開始との同期を取る処理にて同期を検出し同期時刻を検出する処理を示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態において前記受信信号の受信開始との同期を取る処理にて同期を検出し同期時刻として出力する処理を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による列車制御装置の実施形態を示す全体概要図である。この列車制御装置は、地上装置から送信されるＡＴＣ信号を車上装置で受信し、このＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行うもので、図１に示すように、地上装置１と、車上装置２とを備えている。なお、この実施形態では、デジタルＡＴＣ信号を使用して地上装置１と車上装置２間の多情報通信を行うデジタルＡＴＣ装置の例について説明する。
【００１５】
前記地上装置１は、軌道回路Ｔ（Ｔ1，Ｔ2；Ｔ3，Ｔ4）に、最小偏移（ＭＳＫ）変調方式で変調されたＡＴＣ信号を送信するもので、列車３が走行する軌道（レール）４に沿って適当な間隔で建設された駅５（Ａ駅、Ｂ駅）にそれぞれ設置されている。なお、駅５，５間の距離が大きい（例えば、２０kmを超える）場合には、駅５，５の間に地上装置１を１個又は複数個設置することがある。地上装置１の内部構成は、例えば特開２００３−２２６２４０号公報に記載された、従来公知のものと同様である。
【００１６】
前記列車３には、車上装置２が搭載されている。この車上装置２は、前記軌道回路Ｔに流れるＡＴＣ信号を受信するもので、列車３の例えば先端下部に設けられた受信コイル６を介して、列車在線中の軌道回路Ｔに流れるＡＴＣ信号（ＭＳＫ変調）を受信する。そして、前記受信したＡＴＣ信号に基づいて列車制御を行うようになっている。
【００１７】
図２は、前記車上装置２の内部構成を示すブロック図である。この車上装置２は、前記受信コイル６で受信したＡＴＣ信号（ＭＳＫ変調）のうち或る周波数より高い部分を通過させる高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１０と、そのＨＰＦ１０を通過した信号について、中心周波数の前後に或る範囲を有する周波数帯域の信号成分を抽出してノイズを除去する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１１と、そのＢＰＦ１１で抽出された信号を直流に直す整流回路１２と、その整流回路１２の出力信号のうち或る周波数より低い部分を通過させる低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１３と、前記ＢＰＦ１１で抽出された信号について復調処理を行う復調回路１４と、所定の周期のクロック信号を発生するクロック発生器１５と、前記復調回路１４で復調処理された結果を前記クロック発生器１５のクロック周期に同期させて出力する同期回路１６とを有している。そして、前記ＬＰＦ１３の出力は、列車の在線の有無を判断するデジタルＡＴＣ信号の受信レベルであり、前記同期回路１６の出力は、デジタルＡＴＣ信号に含まれる一連の情報である電文信号である。
【００１８】
ここで、本発明においては、前記車上装置２の復調回路１４が、前記受信したＡＴＣ信号の波形をフーリエ変換して周波数スペクトルを求め、信号レベルのピークを示す波形で信号出力を判別する復調処理手段とされ、該復調回路１４の内部に、受信信号に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出して受信開始との同期を取る構成を備えている。この復調回路１４は、図３に示すように、信号入力部２０と、周波数シフト部２１と、デシメーション部２２と、信号抽出部２３と、フーリエ変換部２４と、信号判別部２５とを有し、更に、信号同期部２６を備えて成っている。
【００１９】
前記信号入力部２０は、図２に示すＢＰＦ１１で抽出されたＡＴＣ信号（ＭＳＫ変調）を入力する入力部となるものである。周波数シフト部２１は、前記入力したＡＴＣ信号の波形の中心周波数がゼロになるようにシフトするものである。デシメーション部２２は、前記シフトされた信号波形についてサンプリング周波数を低くする（整数分の１に下げる）間引きを行うもので、例えば間引きフィルタから成る。信号抽出部２３は、前記シフトされ、間引きされた信号波形を所定区間で抽出するもので、例えば１ビットちょうどの区間の波形を抽出するようになっている。フーリエ変換部２４は、前記抽出された信号波形をフーリエ変換して周波数スペクトルを求めるもので、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路から成る。信号判別部２５は、前記求められた周波数スペクトル上で信号レベルのピークを示す波形で信号出力を判別するものである。
【００２０】
そして、信号同期部２６は、前記信号入力部２０に入力した受信信号（ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号）に同期検出用信号を乗算し低周波数成分を抽出して受信開始との同期を取るもので、前記信号入力部２０と信号抽出部２３との間において周波数シフト部２１及びデシメーション部２２と並列に設けられ、検出した同期時刻の信号を信号抽出部２３へ送るようになっている。すなわち、信号抽出部２３に対して、どのタイミングで受信信号を抽出するかを決定して指示を出すものである。
【００２１】
図４は、前記復調回路１４の信号同期部２６にて受信信号の受信開始との同期を取る処理の第１の実施形態を示す機能ブロック図である。この実施形態は、図３に示す信号入力部２０から入力する受信信号（Ｂ１）に対して同期検出用信号（Ｂ２）を乗算（Ｂ３）し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）により乗算後の波形に含まれる高周波数成分を除去して低周波数成分を抽出（Ｂ４）して、同期時刻を検出（Ｂ５）した後、同期時刻として出力（Ｂ６）するものである。この場合、前記受信信号に対して乗算する同期検出用信号（Ｂ２）として、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号（受信信号）の周波数のうち特定のビット情報に対応する周波数を持つ正弦波の信号を用いる。
【００２２】
図４において、まず、受信信号を入力する（Ｂ１）。ここで、図３に示す復調回路１４の信号入力部２０に入力する、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号（受信信号）は、図５に示すような波形を有し、この受信信号が信号同期部２６に入力する。ＭＳＫ変調は、周波数変調の一種で、２種類の周波数にビット情報を対応させる。具体的には、或る周波数からなる中心周波数（ｆｃ）と、これに対する周波数偏移（Δｆ）を定め、デジタル信号のうち、「中心周波数＋周波数偏移」（ｆｃ＋Δｆ）に情報「０」を割り当て、「中心周波数−周波数偏移」（ｆｃ−Δｆ）に情報「１」を割り当てて、例えば速度情報を表したビット列を１フレームとして繰り返した波形を送信するようになっている。図５では、横軸を時刻とし縦軸を振幅として、ＭＳＫ変調方式で周波数変調されて入力した波形を示しており、その下部にＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号の中に含まれる電文信号のビット列を示している。
【００２３】
図６は、前記ＡＴＣ信号の中に含まれる電文信号の構成を示す説明図である。このＡＴＣ信号に含まれる電文信号の先頭には、「スタートフラグ」が加えられている。スタートフラグは、電文信号の先頭位置を表すビット列で、復調処理ではそのスタートフラグを検知することで、該スタートフラグの後に続くデータ（電文信号の内容）を検知することができる。この場合、スタートフラグのビット列では、図６に示すように、先頭と末尾がビット「０」であり、中間部においてビット「１」が複数回（例えば３回）連続している。一方、データ区間では、伝送する情報によってビットが異なるが、周期的にビット「０」が挿入されている。したがって、データ区間においてビット「１」が連続する回数は、スタートフラグにおけるビット「１」の連続する回数より少なくなる。これにより、データ区間とスタートフラグとを混同することなく両者を正しく認識して、スタートフラグを検知することで、該スタートフラグの後に続くデータを正しく検知することができるようになっている。
【００２４】
その後、図４において、同期検出用信号を生成し（Ｂ２）、前記受信信号と同期検出用信号とを乗算し（Ｂ３）、その乗算後の波形に含まれる高周波数成分を除去して低周波数成分を抽出する（Ｂ４）。
【００２５】
ここで、図７は、前記信号同期部２６にて受信信号の受信開始との同期を取る処理時（図４参照）の波形を示す説明図である。図７（ａ）は、図３に示す信号入力部２０から信号同期部２６に入力した受信信号（図４のＢ１）の波形である。ビット列“０１１１０”の並びの部分が、電文信号の先頭に加えられたスタートフラグである。図７（ｂ）は、図４の受信信号（Ｂ１）に対して乗算（Ｂ３）する同期検出用信号（Ｂ２）の波形である。この同期検出用信号として、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号（受信信号）の周波数のうち特定のビット情報に対応する周波数を持つ正弦波の信号を用いる。この場合、図７（ａ）に示すビット「１」に対応する周波数（ｆｃ−Δｆ）を持つ正弦波の信号を、同期検出用信号として生成している。
【００２６】
図７（ｃ）は、１サンプルごとに受信信号（Ｂ１）と同期検出用信号（Ｂ２）とを乗算した後の信号波形である。この乗算後の波形には、図８に示す表１のように、２種類の周波数成分が含まれている。すなわち、ビット「０」に対応する周波数（ｆｃ＋Δｆ）のとき、低周波数成分は２Δｆ、高周波数成分は２ｆｃとなる。また、ビット「１」に対応する周波数（ｆｃ−Δｆ）のとき、低周波数成分は０（直流成分）、高周波数成分は（２ｆｃ−Δｆ）となる。
【００２７】
そして、図７（ｄ）は、受信信号（Ｂ１）と同期検出用信号（Ｂ２）とを乗算（Ｂ３）した後の信号波形に含まれる高周波数成分を、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）により除去して低周波数成分を抽出（Ｂ４）した波形である。図８の表１に示すように、受信信号のビットが「０」のとき、低周波数成分抽出後の波形は、周波数が２Δｆ[Hz]の正弦波となる。一方、受信信号のビットが「１」のとき、低周波数成分抽出後の波形は、周波数が０、すなわち直流成分となる。
【００２８】
その後、図４において、前記低周波数成分を抽出した後の信号について同期時刻を検出し（Ｂ５）、それを同期時刻として出力する（Ｂ６）。
【００２９】
ここで、図９は、前記受信信号の受信開始との同期を取る処理にて同期を検出し、同期時刻として出力する処理を示す機能ブロック図である。この場合、図４の処理Ｂ５における内部処理を示しているのが、図９の処理Ｂ５１〜Ｂ５４である。
まず、低周波数成分抽出後の信号を入力する（Ｂ５１）。その後、入力した信号の値が変動したか否かを判断する（Ｂ５２）。このとき、信号の値が変動しない間は“No”側へループして待機し、信号の値が変動すると“Yes”側へ進む。次に、受信信号の３ビット区間連続で同じ値か否かを判断する（Ｂ５３）。そして、３ビット区間連続で同じ値が続くと“Yes”側へ進み、そのタイミングの後に１ビット時間の遅延を加える（Ｂ５４）。
【００３０】
この場合、受信信号において、図６及び図７（ｄ）に示すスタートフラグ区間では、ビット「０」と「０」の間にビット「１」が一定の回数（例えば３回）連続しているのに対して、データ区間では、ビット「１」が連続する回数はスタートフラグ区間より少なくなる。このことから、図７（ｄ）に示す低周波数成分抽出後の波形において同じ値となる区間を保持し、その区間がスタートフラグのビット「１」が一定の回数連続する長さＲ（例えば３区間）まで達した場合、該スタートフラグにおけるビット「１」の終端時刻Ｔeを検出することができる。スタートフラグでは、ビット「１」の後にビット「０」が１つ続くので、前記ビット「１」の終端時刻Ｔeにビット「０」に対応する１ビットに相当する時間ｔ0を遅延させる。前記終端時刻Ｔeに１ビットに相当する時間ｔ0を加えた時刻が、受信信号のデータ区間との同期を取った時刻Ｔsになる。これにより、図４に示す同期時刻（図７（ｄ）の符号Ｔs参照）が検出される（Ｂ５）。
【００３１】
その後、図４及び図９において、前記検出された同期時刻Ｔsをデータ区間との同期時刻として出力する（Ｂ６）。そして、図３に示す信号同期部２６から信号抽出部２３に対して同期時刻Ｔsの信号が送られ、前記信号抽出部２３に対して、どのタイミングで受信信号を抽出するかを決定して指示を出す。これにより、受信したＡＴＣ信号について周波数スペクトルを用いた復調処理を行う際に、前記ＡＴＣ信号のデータ受信開始との同期を取ることができる。
【００３２】
図１０は、前記復調回路１４の信号同期部２６にて受信信号の受信開始との同期を取る処理の第２の実施形態を示す機能ブロック図である。この実施形態は、図４に示す第１の実施形態と比較して、図３に示す信号入力部２０から入力する受信信号（Ｂ１）に対して乗算（Ｂ３）する同期検出用信号（Ｂ２）として、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号（受信信号）を１ビット分だけ遅延させた信号を用いる点が異なり、その他は同様である。
【００３３】
図１１は、第２の実施形態において前記信号同期部２６にて受信信号の受信開始との同期を取る処理時（図１０参照）の波形を示す説明図である。図１１（ａ）は、図３に示す信号入力部２０から信号同期部２６に入力した受信信号（図１０のＢ１）の波形であり、図７（ａ）に示すものと同様である。図１１（ｂ）は、図１０の受信信号（Ｂ１）に対して乗算（Ｂ３）する同期検出用信号（Ｂ２）の波形である。この同期検出用信号として、ＭＳＫ変調されたＡＴＣ信号（受信信号）を１ビット分だけ遅延させた信号を生成している。
【００３４】
図１１（ｃ）は、１サンプルごとに受信信号（Ｂ１）と同期検出用信号（Ｂ２）とを乗算した後の信号波形である。この乗算後の波形には、図１２に示す表２のように、２種類の周波数成分が含まれている。すなわち、乗算した２つのビットの組合せ（０，０）のとき、低周波数成分は０（直流成分）で図１３において正の値、高周波数成分は２（ｆｃ＋Δｆ）となる。乗算した２つのビットの組合せ（０，１）のとき、低周波数成分は２Δｆ、高周波数成分は２ｆｃとなる。また、乗算した２つのビットの組合せ（１，０）のときも、低周波数成分は２Δｆ、高周波数成分は２ｆｃとなる。さらに、乗算した２つのビットの組合せ（１，１）のとき、低周波数成分は０（直流成分）で図１３において負の値、高周波数成分は２（ｆｃ−Δｆ）となる。
【００３５】
そして、図１１（ｄ）は、受信信号（Ｂ１）と同期検出用信号（Ｂ２）とを乗算（Ｂ３）した後の信号波形に含まれる高周波数成分を、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）により除去して低周波数成分を抽出（Ｂ４）した波形である。図１２の表２に示すように、乗算した２つのビットの組合せが異なるとき、低周波数成分抽出後の波形は、周波数が２Δｆ[Hz]の正弦波となる。一方、乗算した２つのビットの組合せが等しいとき、低周波数成分抽出後の波形は、周波数が０、すなわち直流成分となる。この場合、２つのビットが共に０のときは直流成分が正の値に、２つのビットが共に１のときは直流成分が負の値になる。
【００３６】
図１３は、図１０に示す第２の実施形態において前記受信信号の受信開始との同期を取る処理において同期を検出し同期時刻を検出する処理を示す説明図であり、図１４は、その同期を検出し同期時刻として出力する処理を示す機能ブロック図である。そして、図１０の処理Ｂ５における内部処理を示しているのが、図１４の処理Ｂ７１〜Ｂ７４である。
【００３７】
図１４において、まず、低周波数成分抽出後の信号を入力する（Ｂ７１）。このとき、図１３において、スタートフラグのビット列では、先頭と末尾がビット「０」であり、中間部においてビット「１」が複数回（例えば３回）連続している。この状態で、低周波数成分抽出後の波形において、２つのビットの組合せの乗算結果が負か否かを判断する（Ｂ７２）。このとき、乗算結果が“０”以上の間は“No”側へループして待機し、乗算結果が“０”より小さくなったとき“Yes”側へ進む。次に、乗算結果が負の状態で２ビット区間連続したかを判断する（Ｂ７３）。これは、図１３において、スタートフラグのビット「１」が連続する区間を保持し、その保持がスタートフラグのビット「１」が連続する区間の長さまで達したことを検出するものである。そして、２ビット区間連続で負が続くと“Yes”側へ進み、そのタイミングの後に１ビット時間の遅延を加える（Ｂ７４）。
【００３８】
この場合、図１３に示す低周波数成分抽出後の波形において乗算結果が負となる区間を保持し、その保持がスタートフラグのビット「１」が連続する区間の長さＲ（例えば２区間）まで達した場合、該スタートフラグにおけるビット「１」の終端時刻Ｔeを検出することができる。スタートフラグでは、ビット「１」の後にビット「０」が１つ続くので、前記ビット「１」の終端時刻Ｔeにビット「０」に対応する１ビットに相当する時間ｔ0を遅延させる。前記終端時刻Ｔeに１ビットに相当する時間ｔ0を加えた時刻が、受信信号のデータ区間との同期を取った時刻Ｔsになる。これにより、図１０に示す同期時刻（図１３の符号Ｔs参照）が検出される（Ｂ５）。
【００３９】
その後、図１０及び図１４において、前記検出された同期時刻Ｔsをデータ区間との同期時刻として出力する（Ｂ６）。そして、図３に示す信号同期部２６から信号抽出部２３に対して同期時刻Ｔsの信号が送られ、前記信号抽出部２３に対して、どのタイミングで受信信号を抽出するかを決定して指示を出す。これにより、受信したＡＴＣ信号について周波数スペクトルを用いた復調処理を行う際に、前記ＡＴＣ信号のデータ受信開始との同期を取ることができる。
【００４０】
なお、以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさ及び配置関係等については、本発明が理解、実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。したがって、本発明は、以上に説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り、様々な形態に変更することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…地上装置
２…車上装置
３…列車
４…軌道（レール）
６…受信コイル
１４…復調回路（復調処理手段）
２０…信号入力部
２１…周波数シフト部
２２…デシメーション部
２３…信号抽出部
２４…フーリエ変換部
２５…信号判別部
２６…信号同期部
Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4…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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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