(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数信号を送信する送信手段と、
該送信手段によって送信された該周波数信号を受信する第一の受信手段と、
該送信手段と該受信手段とを接続し、主信号を通過しノイズ信号を減衰する周波数減衰特性を有する伝送手段と、
を有する送受信システムにおいて、
該第一の受信手段と並列に接続される第二の受信手段を有し、
該第二の受信手段は、前記伝送手段の主信号を通過する周波数帯域以外のノイズ信号を減衰する減衰帯域における周波数信号の抽出を行い、
該減衰帯域における周波数信号のレベルが所定の閾値を越えたことを検知することにより、該伝送手段を経ずに該受信手段に該周波数信号が到達したことを検出することを特徴とする送受信間における混触検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送受信間における混触検知装置において、
該減衰帯域における周波数信号として、搬送波を用いて主信号を変調する際に、主信号に副次的に混入する電力変換器の搬送波を抽出して使用することを特徴とする送受信間における混触検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の送受信間における混触検知装置において、
該減衰帯域における周波数信号として、主信号の生成時に副次的に生ずる高調波を含む側帯波を抽出して使用することを特徴とする送受信間における混触検知装置。
【請求項４】
請求項１に記載の送受信間における混触検知装置において、
該減衰帯域における周波数信号として、搬送波を用いて主信号を変調する際に、主信号に副次的に混入する電力変換器の搬送波と、主信号の生成時に副次的に生ずる高調波を含む側帯波とを抽出して使用することを特徴とする送受信間における混触検知装置。
【請求項５】
請求項１に記載の送受信間における混触検知装置において、
該伝送手段は、信号ケーブルと帯域通過型フィルタと整合用トランスと軌道回路の軌道抵抗子とを含み、
該第二の受信手段は、該伝送手段が有する主信号を通過する周波数帯域以外のノイズ信号を減衰する減衰帯域における周波数信号の抽出を行い、
該減衰帯域における周波数信号のレベルが所定の閾値を越えたことを検知することにより、該軌道回路を経ずに該受信手段に信号が到達したことを検出することを特徴とする軌道回路用の送受信間における混触検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信を行うシステムに関し、送信側信号が伝送路を経ずに、受信側に到達したことの判断が容易、且つ、安全で、信頼性の高い、送受信間における混触検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号発生手段と電力変換手段を有する送受信手段が送信する信号が、伝送路を経て、送信信号を受信する主信号受信手段を有する受信手段を含む送受信システムにおいては、該送信信号が該伝送路を経ずに送信手段から受信手段へ到達してしまう混触を検知することが重要であった。
【０００３】
特に、鉄道分野では、特許文献１に記載されている、受信信号の振幅（以下、レベルと呼ぶ）の増大を検知する方式では、受信レベルの所定の単位時間当たりの上昇変化を算出し、算出された受信レベルの上昇変化が混触状態を示したときに混触を検知するものであった。
【０００４】
また、特許文献２に示されるように、送信信号が正当な伝送路を通過したことをもって列車の在線・非在線の判定をしており、送受信間の混触を検知することは、極めて重要であった。特許文献２では、混触検知として、列車検知システムのケーブル間に混触検知用手段として、測定用直流電圧を印加し、測定用直流電圧が混触により変化することを検出し、混触の検知を行うものであった。
【特許文献１】特開２００１−１７１５２０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方式では、混触検知用の測定用直流電圧発生器や、分岐用抵抗、測定用ケーブルなどの、設備の追加や原価の上昇を伴った。また、特許文献２の方式では、受信レベルの時間変化を混触検知に使用しているため、混触として判定する受信レベルの時間変化の閾値を、予め定める必要があった。特に、混触として考えられる全システムの故障モードについて、単位時間における受信レベルの変化を計算し、閾値を設定することは、設備数、故障モード数から考え、困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の送受信間における混触検知手段は、周波数信号を送信する送信手段と、該送信手段によって送信された該周波数信号を受信する第一の受信手段と、該送信手段と該受信手段とを接続する伝送手段とを有する送受信システムにおいて、該第一の受信手段と並列に接続される第二の受信手段を有し、該第二の受信手段は、伝送路が有する減衰帯域における周波数信号の抽出を行い、該減衰帯域における周波数信号のレベルが所定の閾値を越えたことを検知することにより、該伝送手段を経ずに該受信手段に到達した信号を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、伝送路の周波数減衰帯域にある、主信号生成時に副次的に生ずる信号波のレベルを検出することにより、混触の検知を行うが、このとき、副次的に生ずる信号波は、伝送路で大きく減衰されるため、受信端で観測される受信レベルは、伝送路を経由した信号と、該伝送路を経由しなかった信号との間に、大きなレベル差が生じることとなり、通常受信時と混触時の比較を容易にする効果がある。
また、受信レベルの単位時間変化の閾値を設ける必要が無く、条件設定に関わる時間の短縮を図る効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の実施例１を示す図である。１は送信信号発生手段、２は搬送波を有する電力変換手段、３は送信手段、４は周波数減衰特性を有する伝送手段、５は主信号受信手段、６は周波数選別用手段、７はレベル検知手段、８は周波数選別用手段６とレベル検知手段７を含む混触検知手段、９は主信号受信手段５と混触検知手段８を含む受信手段、である。
【００１０】
まず、信号発生手段１により、図２に示される主信号１０及び、主信号の変調処理に伴う、高調波を含む副次的な側帯波１１が発生し、２の電力変換手段へと渡される。２電力変換手段では、主信号１０を増幅する際に、搬送波１２を用いて主信号１０の変調を行う。電力変換手段２によって増幅された信号のうち主信号１０の周波数成分以外の信号は不要な信号となる。側帯波１１と搬送波１２とが、図３示される周波数減衰特性１３を有する伝送手段４へと渡され、伝送手段４の１３減衰特性によって減衰された、主信号１０と、側帯波１１と、搬送波１２と、を含む信号波が、受信手段９へと渡される。該受信手段９では、主信号受信手段５によって主信号１０が受信され本来の通信機能を果たす。
【００１１】
混触検知機能として、伝送手段４より得られた主信号１０と、側帯波１１と、搬送波１２と、を含む信号波から、周波数選別手段６により、側帯波１１と、搬送波１２と、を予め定められた、閾値レベルとの比較を行い、混触検知を行う。
【実施例２】
【００１２】
図４は、本発明の実施例２を示す図である。１４は演算装置であり列車検知の主信号１０であるＴＤ信号の作成及び変調を行い、Ａ／Ｄ変換器１５へと信号を渡し、搬送波を有する電力変換器１６’’では、搬送波を有する変調器１６’によって、信号波が変調され、電力増幅器１６によって信号が増幅され、出力帯域通過型フィルタ１７、送信用ケーブル１８、整合用トランス１９、送信用ケーブル２０、整合用トランス２１、軌道抵抗子２２、実施例２が対象とする軌道回路２３の一軌道回路２Ｔ２４、軌道抵抗子２５、整合用トランス２６、受信用ケーブル２７、整合用トランス２８、ＴＤ信号受信用の帯域通過型フィルタ２９、受信ケーブル３０を通って、受信アッテネータ３１の受信端へと到達する。受信アッテネータ３１で受信された信号は、Ａ／Ｄ変換器３２を通り、信号受信処理用の演算器３３に渡される。
【００１３】
ここでは、出力帯域通過型フィルタ１７、送信用ケーブル１８、整合用トランス１９、送信用ケーブル２０、整合用トランス２１、軌道抵抗子２２、実施例２が対象とする軌道回路２３の一軌道回路２Ｔ２４、軌道抵抗子２５、整合用トランス２６、受信用ケーブル２７、整合用トランス２８、ＴＤ信号受信用の帯域通過型フィルタ２９、受信ケーブル３０が周波数減衰特性をもつ伝送路となる。
【００１４】
また、３４は、演算装置１４とＡ／Ｄ変換器１５、受信アッテネータ３１、Ａ／Ｄ変換器３２、信号受信処理用の演算器３３を含めた送受信器装置である。
【００１５】
本来の列車検知を行う場合、列車３５が一軌道回路２Ｔ２４に在線していない場合、主信号１０である前記ＴＤ信号が、出力帯域通過型フィルタ１７〜受信ケーブル３０が周波数減衰特性をもつ伝送路の、通過域を通り、減衰が少なく伝播し、受信アッテネータ３１〜Ａ／Ｄ変換器３２を通り、演算装置３３によって、前記ＴＤ信号のレベルと、信号に含まれたＴＤ電文とを処理し、列車非在線と判断する。
【００１６】
受信信号から混触検知を行う手段を図５のフローチャートに従い説明をする。受信した信号波を、信号受信処理用の演算器３３が処理を行う。まず、ステップ３６の受信信号サンプリングによって受信信号が、単位時間毎のレベルに量子化され、ステップ３７のデジタルフィルタにより構成された減衰周波数分離手法により受信信号から、側帯波１１と、搬送波１２と、を選別し、ステップ３８の閾値レベル以上か、の条件分岐によって、ステップ３９の混触検知出力に至る。
【００１７】
図４に示すように、伝送路に出力帯域通過型フィルタ１７、送信用ケーブル１８、整合用トランス１９、送信用ケーブル２０、整合用トランス２１、軌道抵抗子２２、実施例２が対象とする軌道回路２３の一軌道回路２Ｔ２４、軌道抵抗子２５、整合用トランス２６、受信用ケーブル２７、整合用トランス２８、ＴＤ信号受信用の帯域通過型フィルタ２９、受信ケーブル３０が含まれ、異なる経路で混触が発生する場合には、伝送路内の機器ごとの周波数減衰特性を考慮して、異なる減衰帯域に対応した周波数信号を検出することにより、混触の発生経路を探知することも可能である。
【００１８】
上記では、ＣＰＵ３３のデジタルフィルタの演算手段を用い、周波数の選別を行ったが、図１に示す様に、物理構成要素として、受信部の混触検知部を分ける時には、アナログフィルタを用い、ＣＰＵのデジタルフィルタ処理に掛かる演算時間を軽減する方法もある。また、アナログフィルタのみで周波数選別を行う方法もある。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
衛星通信を含む無線通信の送受信手段において、送信側の主信号の増幅・変調時によって生じる副次的な信号である、側帯波、搬送波を用い、大気中と、宇宙空間と、送受信アンテナ等と、を含む伝送路の周波数減衰特性を利用し、副次的な信号のレベル閾値以上であることを、正当な伝送路を経ず受信された混触とみなす、混触検知手段にも適応可能である。
【００２０】
電話通信、電信通信、の送受信手段において、送信側の主信号の増幅・変調時によって生じる副次的な信号である、側帯波、搬送波を用い、信号ケーブル、フィルタ等と、を含む伝送路の周波数減衰特性を利用し、副次的な信号のレベル閾値以上であることを、正当な伝送路を経ず受信された混触とみなす、混触検知手段にも適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１の混触検知手段を説明するための概念構成図である。
【図２】本発明の混触検知の原理を説明するための伝送手段に送信される信号の周波数特性を示す図である。
【図３】本発明の混触検知の原理を説明するための伝送手段の周波数特性を示す図である。
【図４】本発明の実施例２の混触検知手段を、列車検知装置に適用したときの概念構成図である。
【図５】本発明の実施例２の混触検知の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１    信号発生手段
２    搬送波を有する電力変換器
３    送信手段、
４    周波数減衰特性を有する伝送手段
５    主信号受信手段
６    周波数選別手段、
７    レベル検知手段
８    混触検知手段
９    受信手段
１０    主信号
１１    高調波を含む側帯波
１２    搬送波
１３    伝送手段の周波数減衰特性
１４    演算装置
１５    Ｄ／Ａ変換器
１６    電力増幅器
１６’    搬送波を有する変調器
１６’’    搬送波を有する電力変換器
１７    出力帯域通過型フィルタ
１８    送信用ケーブル
１９    整合用トランス
２０    送信用ケーブル
２１    整合用トランス
２２    軌道抵抗子
２３    軌道回路
２４    一軌道回路２Ｔ
２５    軌道抵抗子
２６    整合用トランス
２７    受信用ケーブル
２８    整合用トランス
２９    ＴＤ信号受信用の帯域通過型フィルタ
３０    受信ケーブル
３１    受信アッテネータ
３２    Ａ／Ｄ変換器
３３    信号受信処理用の演算器
３４    送受信装置
３５    列車
３６    受信信号サンプリング
３７    デジタルフィルタ
３８    閾値レベル判定
３９    混触検知出力判定
【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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