(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に設けられかつ互いに電磁的に結合された一次コイル及び二次コイルを含む車上子からの受信信号に基づいて、上記車上子と電磁的に結合する各地上子の共振器の共振周波数を検出することにより地上子を検出する地上子検出装置において、
各地上子の複数の共振周波数とそれぞれ同一である複数の周波数を有する発振信号を発生し、所定の符号信号に従って上記発振信号を変調することにより送信信号を発生して上記車上子の一次コイルを介して上記地上子の共振器及び当該車上子の二次コイルに送信する送信手段と、
上記送信された送信信号を上記二次コイルにより受信信号として受信し、上記複数の周波数を有する発振信号を用いて上記受信信号を複数のベースバンド信号に復調し、上記符号信号を所定の遅延時間だけ遅延させた遅延符号信号と上記各ベースバンド信号との間の複数の複素相関値を算出し、上記算出された複数の複素相関値を出力する受信手段と、
上記複数の周波数が第１の周波数と、上記第１の周波数より高い第２の周波数と、上記第２の周波数より高い第３の周波数とを含むとき、上記算出された複数の複素相関値のうち上記第１乃至第３の周波数に対応する第１乃至第３の複素相関値を検出し、上記検出された第１乃至第３の複素相関値が、上記車上子と上記第２の周波数と同一の共振周波数を有する地上子とが電磁的に結合しているときの予め測定された第１乃至第３の複素相関値をそれぞれ含む所定の第１乃至第３のしきい値範囲内に含まれるか否かを判断し、含まれるときに上記第２の周波数である共振周波数の共振器を有する地上子を検出したことを示す地上子検出信号を発生する制御手段とを備えたことを特徴とする地上子検出装置。
【請求項２】
上記第１乃至第３のしきい値範囲のデータを上記各周波数毎に含むしきい値テーブルを格納する記憶手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記しきい値テーブルを参照して、上記検出された第１乃至第３の複素相関値がそれぞれ上記第１乃至第３のしきい値範囲内に含まれるか否かを判断することを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の地上子検出装置。
【請求項３】
上記送信手段は、上記各地上子の複数の共振周波数とそれぞれ同一である複数の周波数と、上記複数の共振周波数のうちの最低周波数よりも低い周波数と、上記複数の共振周波数のうちの最高周波数よりも高い周波数とを有する発振信号を発生することを特徴とする請求項１又は２記載の地上子検出装置。
【請求項４】
上記制御手段は、上記第２の複素相関値が上記第２のしきい値領域に含まれ、かつ、上記第１及び第３の複素相関値のうちの少なくとも１つが対応する上記第１及び第３のしきい値領域に含まれないことを、所定のしきい値回数だけ連続して検出したとき、警報信号を発生することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の地上子検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上子と地上子との間の電磁結合を利用して地上子の共振周波数を検出することにより地上子を検出する、自動列車停止装置（Automatic Train Stop。以下、ＡＴＳという。）のための地上子検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＴＳとして変周式のＡＴＳ（以下、変周式ＡＴＳという。非特許文献１参照。）が広く普及している。図１１は、従来技術に係る変周式ＡＴＳの構成を示すブロック図である。図１１において、変周式ＡＴＳは、列車に搭載される車上装置７００及び車上子２００と、信号機の手前のレール間に設置される地上子５００とを含む。ここで、地上子５００は、所定の共振周波数ｆ１（例えば、１３０ｋＨｚ）を有するＬＣ共振回路５０１を含む。一方、車上装置７００において、信号増幅器１１１の出力電圧の一部は一次コイル２０１及び二次コイル２０２を備えた車上子２００（信号増幅器１１１の帰還回路である。）に出力され、さらに、車上子２００からの出力電圧は信号増幅器１１１にフィードバックされる。これにより、車上装置７００は、車上子２００が地上子５００に正対していないときは、所定の常時発振周波数ｆｋ（例えば、１０５ｋＨｚ）で常時発振する。一方、図１１に示すように、列車が地上子５０１の上を通過して車上子２００と地上子５００とが正対すると、車上子２００と地上子５００とが電磁的に結合し、車上装置７００の発振周波数ｆｋが地上子５００の発振周波数ｆ１に変周する。
【０００３】
また、車上装置７００において、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１１２ａ及び１１２ｂはそれぞれ、中心周波数ｆ１及びｆｋを有する通過帯域を有し、各帯域通過フィルタ１１２ａ及び１１２ｂの出力信号は列車制御装置６００に入力される。列車制御装置６００は、各帯域通過フィルタ１１２ａ及び１１２ｂの出力信号のレベルに基づいて地上子５００を検出して、列車を停止させる制御などの所定の制御を列車に対して行う。
【０００４】
しかしながら、図１１の従来技術に係る変周式ＡＴＳは、車上子２００を帰還回路として用いて常時発振信号を発生させているため、車上子２００が搭載される列車によって、又は車上子２００の周囲に存在する金属体の影響などによって一次コイル２０１と二次コイルとの間の結合度が変化するときや、外乱ノイズが存在するときに、安定して常時発振信号を発生させることができず、地上子５００を確実に検出できないという問題があった。この問題を解決するために、改良型の変周式ＡＴＳが開発されている。改良型の変周式ＡＴＳにおいて、車上装置は、地上子の共振周波数ｆ１と同一の周波数を有する基準信号を発振器を用いて発生して送信信号として車上子の一次コイルから送信し、当該送信信号を車上子の二次コイルによって受信信号として受信し、当該受信信号に基づいて地上子を検出する。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載の改良型の変周式ＡＴＳの信号処理方法は、車上子から送出される送出信号の発振周波数を変化させ、該車上子と地上子との電磁結合に基づいて共振判定を行うことにより、地上子共振周波数の有無を判別する信号処理方法であって、前記送出信号は、前記地上子と共振し得る地上子共振周波数を含む周波数を変数パラメータとする１組の信号を最小単位として構成され、前記１組の信号の変数パラメータを一定として所定時間ｔ内で複数回繰り返して送出する第１の送出制御工程と、前記第１の送出制御工程をｎ回繰り返す工程であって、前記１組の信号の変数パラメータのうち前記周波数を、前記地上子共振周波数に至る範囲内で各回毎に変化させることにより、ｎ×ｔ時間の１周期分の信号を繰り返し送出する第２の送出制御工程とを具える。
【０００６】
特許文献１に記載の改良型の変周式ＡＴＳの信号処理方法は、さらに、前記車上子から送出された送出信号を、地上子との電磁結合により検出する検出工程と、前記検出された信号を、直交検波してベクトル演算処理に基づいて、ｔ時間内の振幅、位相、周波数の変化量を算出する演算工程と、前記算出された振幅、位相、周波数の変化量に基づいて共振判定を行い、前記地上子共振周波数の有無を示す共振結果データを生成する共振判定工程とを備える。
【０００７】
上述の改良型の変周式ＡＴＳは、地上子の共振周波数ｆ１と同一の周波数を有する基準信号を発振器を用いて発生するので、従来技術に係る変周式ＡＴＳに比較して、妨害波及び外乱ノイズに対する耐性は格段に向上し、地上子の検出精度は向上した。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１５３８７３号公報。
【非特許文献１】「鉄道電気技術者のための信号概論  ＡＴＳ・ＡＴＣ〔改訂版〕」，７頁〜２２頁，日本鉄道電気技術協会，２００１年７月。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、改良型の変周式ＡＴＳにおいても、ＡＴＳの外部から、地上子の共振周波数ｆ１と同一の周波数を有しかつ信号強度が大きい外乱ノイズが混入した場合には、従来技術に係る変周式ＡＴＳと同様に、地上子を誤検出する可能性があった。さらに、一般に、車上子の二次コイルによって受信される受信信号は、地上子及び車上子の周囲に存在する金属体の影響を受け易い。このため、従来技術に係る改良型の変周式ＡＴＳにおいて、例えば、列車が、地上子と同様にレールの間に設置されている転てつ装置の稼動部、レール分岐点の渡り部分などの金属体又は鉄橋の上を通過する時に、地上子を検出したと誤判定する可能性があった。
【００１０】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、外乱ノイズ、妨害波又は金属体が存在しても、従来技術に比較して地上子を確実に検出できる、自動列車停止装置のための地上子検出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】
本発明に係る地上子検出装置は、列車に設けられかつ互いに電磁的に結合された一次コイル及び二次コイルを含む車上子からの受信信号に基づいて、上記車上子と電磁的に結合する各地上子の共振器の共振周波数を検出することにより地上子を検出する地上子検出装置において、
各地上子の複数の共振周波数とそれぞれ同一である複数の周波数を有する発振信号を発生し、所定の符号信号に従って上記発振信号を変調することにより送信信号を発生して上記車上子の一次コイルを介して上記地上子の共振器及び当該車上子の二次コイルに送信する送信手段と、
上記送信された送信信号を上記二次コイルにより受信信号として受信し、上記複数の周波数を有する発振信号を用いて上記受信信号を複数のベースバンド信号に復調し、上記符号信号を所定の遅延時間だけ遅延させた遅延符号信号と上記各ベースバンド信号との間の複数の複素相関値を算出し、上記算出された複数の複素相関値を出力する受信手段と、
上記複数の周波数が第１の周波数と、上記第１の周波数より高い第２の周波数と、上記第２の周波数より高い第３の周波数とを含むとき、上記算出された複数の複素相関値のうち上記第１乃至第３の周波数に対応する第１乃至第３の複素相関値を検出し、上記検出された第１乃至第３の複素相関値が、上記車上子と上記第２の周波数と同一の共振周波数を有する地上子とが電磁的に結合しているときの予め測定された第１乃至第３の複素相関値をそれぞれ含む所定の第１乃至第３のしきい値範囲内に含まれるか否かを判断し、含まれるときに上記第２の周波数である共振周波数の共振器を有する地上子を検出したことを示す地上子検出信号を発生する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る地上子検出装置によれば、符号信号を所定の遅延時間だけ遅延させた遅延符号信号と地上子の各共振周波数に対応する各ベースバンド信号との間の各複素相関値を算出し、複数の複素相関値のうち第１乃至第３の周波数に対応する第１乃至第３の複素相関値を検出し、検出された第１乃至第３の複素相関値が、車上子と第２の周波数と同一の共振周波数を有する地上子とが電磁的に結合しているときの予め測定された第１乃至第３の複素相関値をそれぞれ含む所定の第１乃至第３のしきい値範囲内に含まれるか否かを判断し、含まれるときに第２の周波数である共振周波数の共振器を有する地上子を検出したことを示す地上子検出信号を発生する。従って、本発明によれば、外乱ノイズ、妨害波又は金属体が存在しても、従来技術に比較して地上子を確実に検出できる、ＡＴＳのための地上子検出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る、地上子検出装置である地上情報読取装置３を備えたＡＴＳの構成を示すブロック図である。なお、図１のＡＴＳの構成は、以下の実施の形態１乃至３に適用される。
【００１５】
実施の形態１に係る地上情報読取装置３は、列車１に設けられかつ互いに電磁的に結合された一次コイル２１及び二次コイル２２を含む車上子２０からの受信信号に基づいて、上記車上子２０と電磁的に結合する各地上子５０の共振器５１の共振周波数を検出することにより地上子５０を検出する地上情報読取装置３において、送信回路１０と、受信回路３０と、コントローラ４０とを備えたことを特徴としている。ここで、送信回路１０は、各地上子５０の複数の共振周波数Ｆ１〜ＦＮとそれぞれ同一である複数の周波数Ｆ１〜ＦＮを有する発振信号を発生し、所定の符号信号に従って上記発振信号を変調することにより送信信号を発生して上記車上子２０の一次コイル２１を介して上記地上子５０の共振器５１及び当該車上子２０の二次コイル２２に送信する。また、受信回路３０は、上記送信された送信信号を上記二次コイル２２により受信信号として受信し、上記複数の周波数Ｆ１〜ＦＮを有する発振信号を用いて上記受信信号を複数のベースバンド信号に復調し、上記符号信号を所定の遅延時間だけ遅延させた遅延符号信号と上記各ベースバンド信号との間の複数の複素相関値Ｃ１〜ＣＮを算出し、上記算出された複数の複素相関値Ｃ１〜ＣＮを出力する。さらに、コントローラ４０は、上記複数の周波数Ｆ１〜ＦＮが第１の周波数Ｆｎ−１と、上記第１の周波数より高い第２の周波数Ｆｎと、上記第２の周波数より高い第３の周波数Ｆｎ＋１とを含むとき、上記算出された複数の複素相関値Ｃ１〜ＣＮのうち上記第１乃至第３の周波数Ｆｎ−１，Ｆｎ，Ｆｎ＋１に対応する第１乃至第３の複素相関値Ｃｎ−１，Ｃｎ，Ｃｎ＋１を検出し、上記検出された第１乃至第３の複素相関値Ｃｎ−１，Ｃｎ，Ｃｎ＋１が、上記車上子２０と上記第２の周波数Ｃｎと同一の共振周波数Ｆｎを有する地上子２０とが電磁的に結合しているときの予め測定された第１乃至第３の複素相関値Ｃｌｎ，Ｃｄｎ，Ｃｈｎをそれぞれ含む所定の第１乃至第３のしきい値範囲Ａｌｎ，Ａｄｎ，Ａｈｎ内に含まれるか否かを判断し、含まれるときに上記第２の周波数Ｆｎである共振周波数の共振器５１−ｎを有する地上子５０を検出したことを示す地上子検出信号を発生する。
【００１６】
図１のＡＴＳは、地上に設置される地上装置９０と、列車１に搭載される車上装置２とを備えて構成される。
【００１７】
地上装置９０において、地上子５０は、信号機９１の手前のレール間に設置される。また、地上子５０は、信号機９１の各現示（地上情報又は進路情報ともいう。）にそれぞれ対応する共振周波数Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎであり、Ｆ１＜Ｆ２＜…＜ＦＮである。）をそれぞれ有する複数Ｎ個の共振器５１−ｎ（以下、総称して符号５１を付す。）を備え、信号機９１からの当該信号機９１の現示を示す地上子制御信号に応答して、１つの共振器５１を動作させる。ここで、各共振器５１は、コイルとコンデンサとを含む。また、共振周波数Ｆ１，Ｆ２，…，ＦＮは鉄道事業社に応じて、例えば、Ｎ＝９のときに、７３ｋＨｚ，８０ｋＨｚ，８５ｋＨｚ，９０ｋＨｚ，９５ｋＨｚ，１０３ｋＨｚ，１０８．５ｋＨｚ，１２３ｋＨｚ，１３０ｋＨｚにそれぞれ設定される。
【００１８】
また、図１において、車上装置２は、列車１に設けられかつ互いに電磁的に疎結合するように構成された一次コイル２１及び二次コイル２２を含む車上子２０と、車上子２０からの受信信号に基づいて詳細後述するように地上子５０の共振器５１の共振周波数を検出することにより地上子５０を検出し、当該検出された共振周波数を示す地上子検出信号を出力する地上情報読取装置３と、当該地上子検出信号に応答して、列車１が衝突又は脱線事故に至らないように列車１のブレーキ（図示せず。）に対して所定の制御を行う列車制御装置６０とを備えて構成される。
【００１９】
ここで、地上情報読取装置３は、コントローラ４０と、しきい値テーブル４１ｔを予め格納するしきい値テーブルメモリ４１と、送信回路１０と、受信回路３０とを備えて構成される。さらに、送信回路１０は、符号生成器１１と、発振器１２と、変調器１３と、増幅器１４とを含み、受信回路３０は、復調器３１と、遅延器３２と、相関器３３とを含む。
【００２０】
送信回路１０において、符号生成器１１は、列車１を識別するための所定の符号又はＩＤに基づいてＭ系列の符号信号を発生して変調器１３及び遅延器３２に出力する。また、発振器１２は、地上子５０の共振周波数Ｆ１〜ＦＮとそれぞれ同一である複数の周波数を有する複数Ｎ個の発振回路を備え、当該発振回路からの複数Ｎ個の発振信号を合成して搬送波信号として変調器１３に出力する一方、当該発振回路からの複数Ｎ個の発振信号をそれぞれ復調機３１に出力する。さらに、変調器１３は、符号生成器１１からの符号信号に従って、発振器１２からの搬送波信号をＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調して変調信号を発生し、増幅器１４に出力する。増幅器１４は、入力される変調信号の電圧レベルを所定の電圧レベルまで増幅することにより送信信号を発生し、車上子２０の一次コイル２１を介して地上子５０の共振器５１及び車上子２０の二次コイル２２に送信する。
【００２１】
受信回路３０において、復調器３１は、複数Ｎ個の周波数Ｆ１〜ＦＮにそれぞれ対応する複数Ｎ個の復調回路及び所定の通過帯域をそれぞれ有する複数Ｎ組の低域通過フィルタを含む。復調器３１は、一次コイル２１からの送信信号を二次コイル２２により受信信号として受信する。さらに、復調器３１の各復調回路は、発振器１２からの各対応する発振信号を用いて、上記受信信号をベースバンド信号のＩ成分（In-Phase成分）及びＱ成分（Quadrature成分）に直交検波して、低域通過フィルタを介して相関器３３にそれぞれ出力する。すなわち、復調器３１は、周波数Ｆ１〜ＦＮをそれぞれ有する複数Ｎ個の発振信号を用いて受信信号を複数Ｎ個のベースバンド信号に復調して相関器３３に出力する。
【００２２】
また、遅延器３２は、符号生成器１１からの符号信号を、当該符号信号が符号生成器１１から出力されて車上子２０を介して相関器３３に入力されるまでの所定の伝搬遅延時間だけ遅延させて、遅延符号信号として相関器３３に出力する。
【００２３】
さらに、相関器３３は、遅延器３２からの遅延符号信号の１周期分の信号と、復調器３１からの複数Ｎ個のベースバンド信号のＩ成分との間の各相関値を算出することにより、遅延符号信号と複数Ｎ個のベースバンド信号との間の複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各Ｉ成分を算出する。また、相関器３３は、遅延器３２からの遅延符号信号の１周期分の信号と、復調器３１からの複数Ｎ個のベースバンド信号のＱ成分との間の相関値を算出することにより、遅延符号信号と複数Ｎ個のベースバンド信号との間の複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各Ｑ成分を算出する。さらに、相関器３３は、算出された複数Ｎ個の複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各Ｉ成分及び各Ｑ成分を、以下の式（１）及び式（２）を用いて複素相関値Ｃ１〜ＣＮの振幅及び位相に変換し、当該複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各振幅及び各位相を含む複素相関値信号をコントローラ４０に出力する。
【００２４】
【数１】
0004879219.tif 000002
【００２５】
【数２】
0004879219.tif 000003
【００２６】
ただし、式（１）及び式（２）において、ＣＯＲｉ及びＣＯＲｑは複素相関値のＩ成分及びＱ成分であり、ＣＯＲａおよびＣＯＲｐは複素相関値の振幅及び位相である。
【００２７】
すなわち、相関器３３は、遅延符号信号と復調器３１からの各ベースバンド信号との間の複数の複素相関値Ｃ１〜ＣＮを算出し、上記算出された複数の複素相関値Ｃ１〜ＣＮを示す複素相関値信号をコントローラ４０に出力する。
【００２８】
コントローラ４０は、相関器３３からの複素相関値信号に基づいて、各周波数Ｆｎに対応する、遅延符号信号と各ベースバンド信号との間の複素相関値Ｃｎを検出する。さらに、コントローラ４０は、詳細後述する図７の地上子検出処理を実行することにより、複素相関値Ｃｎに基づいて、詳細後述するしきい値テーブル４１ｔを参照して、車上子２０が地上子５０に正対して電磁的に結合している否か及び当該正対している地上子５０の共振周波数を検出する。
【００２９】
図２は、図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０の通過周波数特性の一例を示す図である。また、図３は、図１の車上子２０が共振周波数がＦ３（＝１２３ｋＨｚ）である地上子５０に正対して、車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合しているときの、車上子２０の通過周波数特性の一例を示す図である。図２及び図３において、地上子５０の共振周波数Ｆ１〜ＦＮは、例えば、７０ｋＨｚから１５０ｋＨｚの周波数範囲内の値を有する。図２に示すように、車上子２０が地上子５０に正対していないとき、車上子２０の通過周波数特性の振幅特性８１は、上記周波数範囲内において平坦な周波数特性を有し、位相特性８２は約−１８０度で一定の周波数特性を有する。
【００３０】
また、列車１が地上子５０の上を通過して車上子２０が地上子５０に正対すると、車上子２０と地上子５０の共振器５１とは、車上子２０の一次コイル２１及び二次コイル２２との間の電磁結合に比較して強く結合する。これにより、図３に示すように、車上子２０の通過周波数特性の振幅特性８１Ａは、１００ｋＨｚ以下の周波数では車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合していないときのレベルとほぼ同一のレベルを有し、１００ｋＨｚと共振器５１の共振周波数Ｆ３（１２３ｋＨｚである。）との間の周波数において極小値を有し、共振周波数Ｆ３において車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合していないときよりも高いレベルの極大値を有し、共振周波数Ｆ３から２００ｋＨｚの間の周波数において、車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合していないときよりも高いレベルを有する。また、図３において、車上子２０の通過周波数特性の位相特性８２Ａは、１００ｋＨｚ以下では約−１８０度であり、周波数Ｆ３より低い周波数Ｆ２で約０度の極大値を有し、共振周波数Ｆ３において−１８０度まで急激に減少し、２００ｋＨｚまでの周波数において約−１８０度である。
【００３１】
なお、図２及び図３に示した車上子２０の通過周波数特性は、共振器５１のコイル及びコンデンサの各素子値、地上子５０のコイルのＱ値、及び発振器５１と車上子２０との間の距離に依存する。
【００３２】
図４は、図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０によって受信される受信信号のＮ＝５の場合のスペクトル強度を示す模式的なスペクトル図である。車上子２０が地上子５０に正対していないとき、車上子２０は共振器５１と電磁的に結合せず、車上子２０の一次コイル２１から送信された送信信号は、一次コイル２１に電磁的に疎結合した二次コイル２２によって受信信号として受信される。このとき、受信信号のスペクトル強度は、例えば、図２の振幅特性８１に従う。従って、図４に示すように、受信信号のスペクトル強度は、送信信号に含まれる周波数Ｆ１〜Ｆ５（地上子５０が取りうる全ての共振周波数Ｆ１〜Ｆ５とそれぞれ同一である。）において、ほぼ同一のスペクトル強度Ｐ０のピークをそれぞれ有する。
【００３３】
図５は、図１の車上子２０が共振周波数がＦ３である地上子５０に正対して、車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合しているときの、車上子２０によって受信される受信信号の、Ｎ＝５の場合のスペクトル強度を示す模式的なスペクトル図である。車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合しているとき、受信信号のスペクトル強度は、例えば図３の振幅特性８１Ａに従う。従って、図５に示すように、車上子２０の二次コイル２２からの受信信号のスペクトル強度は、図３の振幅特性８１Ａが極大値になる周波数Ｆ３において、車上子２０が地上子５０に正対していないときのスペクトル強度Ｐ０よりも大きいスペクトル強度Ｐ１を有する。また、周波数Ｆ２が図３の振幅特性８１Ａの極小値を与える周波数と同一の場合、図５に示すように、車上子２０の二次コイル２２からの受信信号のスペクトル強度は、スペクトル強度Ｐ０よりも小さいスペクトル強度Ｐ２を有する。さらに、周波数Ｆ３よりも高い周波数Ｆ４において、図３の振幅特性８１Ａは車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合していないときよりも高いレベルを有するので、スペクトル強度Ｐ０より大きいスペクトル強度Ｐ３（Ｐ０＜Ｐ３＜Ｐ１）を有する。
【００３４】
ここで、図１の相関器３３は、遅延器３２からの遅延符号信号と、復調器３１からの各ベースバンド信号との間の各複素相関値Ｃ１〜ＣＮの振幅及び位相をそれぞれ算出する。従って、相関器３３によって算出される各複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各振幅は、図２又は図３に示した車上子２０の通過周波数特性の振幅特性８１又は８１Ａにおける、対応する周波数Ｆ１〜ＦＮでのレベルに対応する値を有する。また、相関器３３によって算出される、各複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各位相は、図２又は図３に示した車上子２０の通過周波数特性の位相特性８２又は８２Ａにおける、対応する周波数Ｆ１〜ＦＮでの位相と実質的に同一の値を有する。
【００３５】
図６は、図１の相関器３３によって算出される複素相関値及びしきい値領域テーブル４１ｔに格納されるしきい値領域Ａｄｎ，Ａｈｎ，Ａｌｎを示す図である。図６において、横軸及び縦軸はそれぞれ複素相関値のＩ成分ＣＯＲｉ及びＱ成分ＣＯＲｑであり、原点Ｏからの距離は当該複素相関値の振幅ＣＯＲａであり、原点Ｏに対する半時計回りの回転角は当該複素相関値の位相ＣＯＲｐである。
【００３６】
車上子２０が地上子５０に正対していないときは、複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各振幅及び各位相は、図２の振幅特性８１及び位相特性８２における、対応する周波数Ｆ１〜ＦＮでの値に対応する値をそれぞれ有する。このとき、複素相関値Ｃ１〜ＣＮは、図６に示す複素相関値ＣＯをそれぞれ有する。ここで、複素相関値ＣＯの位相は約−１８０度である。
【００３７】
一方、車上子２０が共振周波数Ｆｎを有する地上子５０に正対して、車上子２０と地上子５０の共振器５１とが電磁的に結合しているときは、複素相関値Ｃ１〜ＣＮの各振幅及び各位相は、図３の振幅特性８１Ａ及び位相特性８２Ａにおける、対応する周波数Ｆ１〜ＦＮでの値に対応する値をそれぞれ有する。このとき、周波数Ｆｎに対応する複素相関値Ｃｄｎは、図６に示すように、複素相関値ＣＯの振幅より大きい振幅と約−１３５度の位相を有する。また、周波数Ｆｎより高い周波数Ｆｎ＋１に対応する複素相関値Ｃｈｎは、図６に示すように、複素相関値ＣＯの位相とほぼ同一の位相（約−１８０度）を有し、複素相関値Ｃｄｎの振幅より小さい振幅を有する。また、周波数Ｆｎより低い周波数Ｆｎ−１に対応する複素相関値Ｃｌｎは、図６に示すように、約０度の位相を有し、複素相関値Ｃｈｎの振幅より小さい振幅を有する。
【００３８】
従って、車上子２０と周波数Ｆｎと同一の共振周波数を有する地上子５０とが電磁的に結合しているときの、周波数Ｆｎ−１，Ｆｎ，Ｆｎ＋１にそれぞれ対応する複素相関値Ｃｌｎ，Ｃｄｎ，Ｃｈｎを予め測定し、図６に示すように、複素相関値の検出誤差を考慮して当該複素相関値Ｃｌｎ，Ｃｄｎ，Ｃｈｎをそれぞれ含む所定のしきい値領域Ａｌｎ，Ａｄｎ，Ａｈｎを予め設定し、検出された複素相関値Ｃｎ−１，Ｃｎ，Ｃｎ＋１が当該しきい値領域Ａｌｎ，Ａｄｎ，Ａｈｎ内にそれぞれ含まれるか否かに基づいて、共振周波数Ｆｎを有する共振器５１の地上子５０を検出できる。ここで、図６に示すように、しきい値領域Ａｄｎは複素相関値Ｃｄｎを含み、複素相関値の振幅Ｒｄｎ，位相φｄ１ｎ及びφｄ２ｎを用いて定義される開領域である。また、しきい値領域Ａｌｎは複素相関値Ｃｌｎを含み、複素相関値ＣＯを原点とする極座標における振幅Ｒ１ｎ，位相φｌ１ｎ及びφｌ２ｎを用いて定義される開領域である。さらに、しきい値領域Ａｈｎは複素相関値Ｃｈｎを含み、複素相関値ＣＯを原点とする極座標における振幅Ｒ１ｎ，位相φｈ１ｎ及びφｈ２ｎを用いて定義される開領域である。
【００３９】
図１のしきい値テーブルメモリ４１は、上記しきい値領域Ａｌｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ），Ａｄｎ（ｎ＝２，３，…，Ｎ），Ａｈｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ−１）を定義するデータＣＯ，Ｒｄｎ，Ｒ１ｎ，φｄ１ｎ，φｄ２ｎ，φｌ１ｎ，φｌ２ｎ，φｈ１ｎ，φｈ２ｎを、各周波数Ｆ１〜ＦＮごとに含むしきい値テーブル４２ｔを格納する。なお、本実施の形態において、最も低い共振周波数Ｆ１に対応するしきい値領域Ａｌ１及び最も高い共振周波数ＦＮに対応するしきい値領域ＡｈＮは定義されない。
【００４０】
コントローラ４０は、詳細後述する図７の地上子検出処理により、しきい値テーブル４１ｔを参照して、複素相関値Ｃｎが複素相関値Ｃｄｎを含む所定のしきい値領域Ａｄｎに含まれ、複素相関値Ｃｎ−１が複素相関値Ｃｌｎを含む所定のしきい値領域Ａｌｎに含まれ、かつ、複素相関値Ｃｎ＋１が複素相関値Ｃｈｎを含む所定のしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるときに、車上子２０が共振周波数Ｆｎを有する地上子５０に正対していると判断する。
【００４１】
図７は、図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態１に係る地上子検出処理のフローチャートである。図７において、ステップＳ１において、しきい値テーブル４１ｔから、共振周波数Ｆ１〜ＦＮに対応する各しきい値領域Ａｄ１〜ＡｄＮ，Ａｌ２〜ＡｌＮ，Ａｈ１〜Ａｈ（Ｎ−１）を定義するデータが読み出される。次いで、ステップＳ２において、相関器３３からの複素相関値信号に基づいて、周波数Ｆｎ毎に、遅延符号信号と各ベースバンド信号との間の複素相関値Ｃｎがそれぞれ検出され、ステップＳ３においてｎに初期値１を代入する。さらに、ステップＳ４において、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、ｎが１だけインクリメントされ、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においてｎがＮ以下か否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻る。
【００４２】
ステップＳ５において、ｎが１であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ６に進む。そして、ステップＳ６において、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。さらに、ステップＳ７において、ｎがＮに等しいか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ８に進む。ステップＳ８では、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。そして、ステップＳ９において、共振周波数Ｆｎを有する地上子５０を検出したことを示す地上子検出信号を発生して列車制御装置６０に出力し、ステップＳ２に戻る。
【００４３】
地上子５０の共振周波数Ｆｎと同一の周波数を有する妨害波又は外乱ノイズもしくはレール間に設置された金属体の影響によって、車上子２０が地上子５０と電磁的に結合していなくても、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれることがある。このため、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれるか否かのみに基づいて地上子５０を検出する従来技術に係る地上子検出処理では、このような場合に地上子５０を誤検出するという課題があった。しかしながら、地上子５０の共振周波数Ｆｎと同一の周波数を有する妨害波又は外乱ノイズもしくはレール間に設置された金属体が存在するときは、一般に、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎに含まれていても、複素相関値Ｃｎ−１及びＣｎ＋１のうちの少なくとも１つが、対応するしきい値領域Ａｌｎ，Ａｈｎに含まれない。図７の本発明に係る地上子検出処理では、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎに含まれ、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎに含まれ、かつ、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるときに、共振周波数Ｆｎを有する地上子５０を検出したと判断するので、妨害波、外乱ノイズあるいはレール間に設置された金属体を誤って地上子５０として検出することが防止でき、従来技術に比較して、地上子５０の検出精度を向上できる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態２は実施の形態１に比較して、
（１）発振器１２は、地上子５０の各共振器５１の共振周波数Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）とそれぞれ同一である周波数と、共振周波数Ｆｎのうちの最低周波数Ｆ１より低い周波数Ｆ０と、共振周波数Ｆｎのうちの最高周波数ＦＮより高い周波数ＦＮ＋１とをそれぞれ含む発振信号を発生して復調器３１にそれぞれ出力する一方、上記複数の発振信号を合成して搬送波信号として増幅器１４に出力することと、
（２）復調器３１は、周波数Ｆ０〜ＦＮ＋１をそれぞれ有する複数Ｎ＋２個の発振信号を用いて受信信号を複数Ｎ＋２個のベースバンド信号に復調して相関器３３に出力し、
（３）相関器３３は、遅延符号信号と復調器３１からの各ベースバンド信号との間の複数の複素相関値Ｃ０〜ＣＮ＋１を算出し、上記算出された複数の複素相関値Ｃ０〜ＣＮ＋１を示す複素相関値信号をコントローラ４０に出力し、
（４）しきい値テーブルメモリ４１ｔは、上記しきい値領域Ａｌｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ），Ａｄｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ），Ａｈｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を定義するデータＣＯ，Ｒｄｎ，Ｒ１ｎ，φｄ１ｎ，φｄ２ｎ，φｌ１ｎ，φｌ２ｎ，φｈ１ｎ，φｈ２ｎを、各周波数Ｆ１〜ＦＮごとに含むしきい値テーブル４２ｔを格納することを特徴としている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４５】
ここで、周波数Ｆ０は、例えば、Ｆ１＝７３ｋＨｚであるときには６８ｋＨｚに設定される。また、周波数ＦＮ＋１は、例えば、ＦＮ＝１３０ｋＨｚであるときには１３５ｋＨｚに設定される。
【００４６】
図８は、本発明の実施の形態２に係る、図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０から出力される受信信号のＮ＝５の場合のスペクトル強度を示すスペクトル図である。車上子２０が地上子５０に正対していないとき、車上子２０は共振器５１と電磁的に結合せず、車上子２０の一次コイル２１からの送信信号は、一次コイル２１に電磁的に疎結合した二次コイル２２によって受信信号として受信される。このとき、図８に示すように、受信信号のスペクトル強度は、発振器１２からの発振信号に含まれる各周波数Ｆ０〜Ｆ６において、スペクトル強度Ｐ０のピークをそれぞれ有する。
【００４７】
図９は、図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態２に係る地上子検出処理のフローチャートである。図９において、ステップＳ２１において、しきい値テーブル４１ｔから、共振周波数Ｆ１〜ＦＮに対応するしきい値領域Ａｄ１〜ＡｄＮ，Ａｌ１〜ＡｌＮ，Ａｈ１〜ＡｈＮを定義するデータが読み出される。次いで、ステップＳ２２において、相関器３３からの複素相関値信号に基づいて、周波数Ｆ０〜ＦＮ＋１毎に、遅延符号信号と各ベースバンド信号との間の複素相関値Ｃ０〜ＣＮ＋１がそれぞれ検出され、ステップＳ３においてｎに初期値１を代入する。さらに、ステップＳ４において、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、ｎが１だけインクリメントされ、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においてｎがＮ以下か否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻る。
【００４８】
ステップＳ６において、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ８に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ８では、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。そして、ステップＳ９において、共振周波数Ｆｎを有する地上子５０を検出したことを示す地上子検出信号を発生して列車制御装置６０に出力し、ステップＳ２に戻る。
【００４９】
実施の形態１においては、発振器１２は、地上子５０の各共振器５１の各共振周波数Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の周波数を有する発振信号を発生して変調器１３及び復調器３１に出力した。このため、相関器３３からの複素相関値信号は、周波数Ｆ１より低い周波数及び周波数ＦＮより高い周波数に関する複素相関値を含まない。従って、図７の実施の形態１に係る地上子検出処理では、複素相関値Ｃ１がしきい値領域Ａｄ１に含まれ、かつ、複素相関値Ｃ２がしきい値領域Ａｈ１内に含まれるときに、共振周波数Ｆ１を有する地上子５０を検出した。また、複素相関値ＣＮがしきい値領域ＡｄＮに含まれ、かつ、複素相関値ＣＮ−１がしきい値領域ＡｌＮ内に含まれるときに、共振周波数ＦＮを有する地上子５０を検出した。一方、ｎ＝２，３，…，Ｎ−１のときは、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎに含まれ、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎに含まれ、かつ、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるときに、共振周波数Ｆｎを有する地上子５０を検出した。このため、共振周波数Ｆ１又はＦＮを有する地上子５０の検出精度は、共振周波数Ｆ２〜ＦＮ−１を有する地上子の検出精度に比較して悪いという課題があった。
【００５０】
一方、実施の形態２においては、発振器１２は、地上子５０の各共振器５１の共振周波数Ｆｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）とそれぞれ同一である周波数と、共振周波数Ｆ１より低い周波数Ｆ０と、共振周波数ＦＮより高い周波数ＦＮ＋１とを含む発振信号を発生して変調器１３及び復調器３１に出力する。このため、相関器３３からの複素相関値信号は、周波数Ｆ１より低い周波数Ｆ０及び周波数ＦＮより高い周波数ＦＮ＋１に関する複素相関値Ｃ０，ＣＮ＋１を含む。さらに、図９の実施の形態２に係る地上子検出処理では、地上子５０の全ての共振周波数Ｆ１〜ＦＮについて、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎに含まれ、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎに含まれ、かつ、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるときに、共振周波数Ｆｎの地上子５０を検出する。従って、実施の形態１に比較して、共振周波数Ｆ１又はＦＮを有する地上子５０の検出精度を、共振周波数Ｆ２〜ＦＮ−１を有する地上子の検出精度と同様に従来技術に比較して向上できる。
【００５１】
実施の形態３．
図１０は、図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態３に係る地上子検出処理のフローチャートである。実施の形態３に係る地上子検出処理は、実施の形態２に係る地上子検出処理に比較して、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれ、かつ複素相関値Ｃｎ−１及びＣｎ＋１のうちの少なくとも１つが対応するしきい値領域Ａｌｎ及びＡｈｎに含まれないことを、所定のしきい値回数Ｅｃだけ連続して検出したときに、地上子５０を正確に検出できないことを示す警報信号を発生して列車制御装置６０に出力することを特徴としている。
【００５２】
図１０において、始めに、ステップＳ３１において、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれ、かつ複素相関値Ｃｎ−１及びＣｎ＋１のうちの少なくとも１つが対応するしきい値領域Ａｌｎ及びＡｈｎに含まれないことを連続して検出した回数Ｅｎに初期値０が代入され、フラグＫｎが１に設定される。次いで、ステップＳ２１において、しきい値テーブル４１ｔから、共振周波数Ｆ１〜ＦＮに対応するしきい値領域Ａｄ１〜ＡｄＮ，Ａｌ１〜ＡｌＮ，Ａｈ１〜ＡｈＮを定義するデータが読み出される。次いで、ステップＳ２２において、相関器３３からの複素相関値信号に基づいて、周波数Ｆ０〜ＦＮ＋１毎に、遅延符号信号と各ベースバンド信号との間の複素相関値Ｃ０〜ＣＮ＋１がそれぞれ検出され、ステップＳ３においてｎに初期値１を代入する。さらに、ステップＳ４において、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ６に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３８に進む。ステップＳ３８において、フラグＫｎ及び回数Ｅｎが０に設定され、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、ｎが１だけインクリメントされ、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においてｎがＮ以下か否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ４に戻る一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻る。
【００５３】
ステップＳ６において、複素相関値Ｃｎ−１がしきい値領域Ａｌｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ８に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。また、ステップＳ８では、複素相関値Ｃｎ＋１がしきい値領域Ａｈｎ内に含まれるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ９に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３３に進む。そして、ステップＳ９において、共振周波数Ｆｎを有する地上子５０を検出したことを示す地上子検出信号を発生して列車制御装置６０に出力し、ステップＳ３２において、フラグＫｎ及び回数Ｅｎを０に設定しステップＳ２に戻る。
【００５４】
ステップＳ３３では、フラグＫｎが１であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３５に進む。ステップＳ３４では回数Ｅｎが１だけインクリメントされ、ステップＳ３６に進む。また、ステップＳ３５ではフラグＫｎ及び回数Ｅｎが１に設定され、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、回数Ｅｎが所定のしきい値回数Ｅｎ以上であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ３７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ３７では、地上子５０を正確に検出できないことを示す警報信号が発生されて、列車制御装置６０に送信され、ステップＳ１０に進む。
【００５５】
地上子５０の共振周波数Ｆｎと同一の周波数を有する妨害波又は外乱ノイズもしくはレール間に設置された金属体が存在する場合、車上子２０が地上子５０と電磁的に結合していなくても、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれることがある。しかしながら、このような場合には、一般に、複素相関値Ｃｎ−１及びＣｎ＋１のうちの少なくとも１つが、対応するしきい値領域Ａｌｎ，Ａｈｎに含まれない。図１０の地上子検出処理によれば、複素相関値Ｃｎがしきい値領域Ａｄｎ内に含まれ、かつ複素相関値Ｃｎ−１及びＣｎ＋１のうちの少なくとも１つが対応するしきい値領域Ａｌｎ及びＡｈｎに含まれないことを、所定のしきい値回数Ｅｃだけ連続して検出したときに、地上子５０を正確に検出できないことを示す警報信号が発生されて、列車制御装置６０に送信される。これに応答して、列車制御装置６０は、列車１を停止させる制御を行う。従って、上記第１及び実施の形態２に比較して、列車１を安全に運行させることができる。さらに、警報信号に基づいて地上情報読取装置３が正常に機能しているか否かを判断できる。
【００５６】
上記各実施の形態において、符号生成器１１は、符号生成器１１は、列車１を識別するための所定の符号又はＩＤに基づいてＭ系列の符号信号を発生したが、本発明はこれに限られず、Ｇｏｌｄ系列又は直交系列の符号を用いてもよい。
【００５７】
また、上記各実施の形態に係る地上子検出処理（図７，図９及び図１０）では、車上子２０が共振周波数Ｆｎを有する地上子５０に対向しているか否かの各判断処理（ステップＳ４，Ｓ６及びＳ８）を、順次行ったが、本発明はこれに限られない。各共振周波数Ｆｎの地上子５０の検出処理を並列に行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上詳述したように、本発明に係る地上子検出装置によれば、符号信号を所定の遅延時間だけ遅延させた遅延符号信号と地上子の各共振周波数に対応する各ベースバンド信号との間の各複素相関値を算出し、複数の複素相関値のうち第１乃至第３の周波数に対応する第１乃至第３の複素相関値を検出し、検出された第１乃至第３の複素相関値が、車上子と第２の周波数と同一の共振周波数を有する地上子とが電磁的に結合しているときの予め測定された第１乃至第３の複素相関値をそれぞれ含む所定の第１乃至第３のしきい値範囲内に含まれるか否かを判断し、含まれるときに第２の周波数である共振周波数の共振器を有する地上子を検出したことを示す地上子検出信号を発生する。従って、本発明によれば、外乱ノイズ、妨害波又は金属体が存在しても、従来技術に比較して地上子を確実に検出できる、ＡＴＳのための地上子検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る、地上子検出装置である地上情報読取装置３を備えたＡＴＳの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０の通過周波数特性の一例を示す図である。
【図３】図１の車上子２０が共振周波数がＦ３（＝１２３ｋＨｚ）である地上子５０に正対して、車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合しているときの、車上子２０の通過周波数特性の一例を示す図である。
【図４】図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０によって受信される受信信号のＮ＝５の場合のスペクトル強度を示す模式的なスペクトル図である。
【図５】図１の車上子２０が共振周波数がＦ３である地上子５０に正対して、車上子２０と共振器５１とが電磁的に結合しているときの、車上子２０によって受信される受信信号の、Ｎ＝５の場合のスペクトル強度を示す模式的なスペクトル図である。
【図６】図１の相関器３３によって算出される複素相関値及びしきい値領域テーブル４１ｔに格納されるしきい値領域Ａｄｎ，Ａｈｎ，Ａｌｎを示す図である。
【図７】図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態１に係る地上子検出処理のフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る、図１の車上子２０が地上子５０に正対していないときの、車上子２０から出力される受信信号のＮ＝５の場合のスペクトル強度を示すスペクトル図である。
【図９】図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態２に係る地上子検出処理のフローチャートである。
【図１０】図１のコントローラ４０によって実行される本発明の実施の形態３に係る地上子検出処理のフローチャートである。
【図１１】従来技術に係る変周式ＡＴＳの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  列車、２  車上装置、３  地上情報読取装置、１０  送信回路、１１  符号生成器、１２  発振器、１３  変調器、１４  増幅器、２０  車上子、２１  一次コイル、２２  二次コイル、３０  受信回路、３１  復調器、３２  遅延器、３３  相関器、４０  コントローラ、４１  しきい値テーブルメモリ、４１ｔ  しきい値テーブル、５０  地上子、５１  共振器、６０  列車制御装置、９０  地上装置、９１  信号機。
【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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