(57)【要約】【課題】無線信号に含まれる正規トーン検知の精度向上を図る。【解決手段】鉄道通信用の無線受信装置で受信された無線信号から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路であって、トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する論理回路とを含む。【選択図】図１
2009272749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道通信用の無線受信装置で受信される無線信号に含まれるトーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路であって、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備えるトーン検知回路。
【請求項２】
無線信号を受信する受信アンテナと、
前記無線信号の復調処理によって得られた復調結果からトーン帯域成分を抽出する受信部と、
前記トーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路とを備え、
前記トーン検知回路は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備える鉄道通信用の無線受信装置。
【請求項３】
鉄道通信用の無線受信装置で受信される無線信号に含まれるトーン帯域成分から所定周波数を有する複数の正規トーンを検知するトーン検知回路であって、
トーン帯域成分がそれぞれ入力される、各正規トーンに対応する複数のトーン検知部と、
各トーン検知部の総てから対応する正規トーンの検知を示す信号を受信した場合に、トーン帯域成分に複数の正規トーンが含まれていることを示す信号を出力する出力部とを備え、
前記各トーン検知部は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとと
もに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を含むトーン検知回路。
【請求項４】
無線信号を受信する受信アンテナと、
前記無線信号の復調処理によって得られた復調結果からトーン帯域成分を抽出する受信部と、
前記トーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路とを備え、
前記トーン検知回路は、
トーン帯域成分がそれぞれ入力される、各正規トーンに対応する複数のトーン検知部と、
各トーン検知部の総てから対応する正規トーンの検知を示す信号を受信した場合に、トーン帯域成分に複数の正規トーンが含まれていることを示す信号を出力する出力部とを含み、
前記各トーン検知部は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備える鉄道通信用の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーンスケルチを用いた無線受信装置に適用可能な鉄道通信用のトーン検知回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両と地上設備との間での無線通信にトーンスケルチを用いた無線受信装置が用いられることがある。図３に、無線受信装置の例を示す。無線受信装置５０は、音声やデータの変調信号に可聴音帯域のＡＦ信号(トーン)が混合されたＲＦ信号をアンテナ５１で受信し、受信機５１でＲＦ信号の復調出力からバンドパスフィルタ等を用いてトーンを取り出す。トーンはトーン検知回路５２に入力され、そのトーンが受信側で予め選択された周波数を有するか否かが判定される。ここで、トーンが所定の周波数を有する(正規のトー
ンである)場合には、受信機での復調結果を用いた制御(例えば、復調出力としての音声信号を用いた音声出力)が行われる。
【０００３】
無線受信装置５０は、例えば、鉄道車両の運行を制御する地上設備(例えば、基地局装
置)が備えることができる。この場合、無線受信機５０は、鉄道車両(列車)に搭載された
無線送信機から、例えば、非常発報の変調信号及びトーンを含むＲＦ信号を受信する。そして、ＲＦ信号中のトーンが所定の周波数を持つ(正規のトーンである)場合に、トーン検知部５２から制御信号が出力され、受信機５１で復調された非常発報の出力(例えば、基
地局装置に接続された運転指令所装置への送信)が行われる。これに対し、トーンが所定
の周波数を持たない場合には、トーン検知部５２からの制御信号の出力は行われず、その制御信号に応じた処理・動作は行われない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無線受信機で受信されるＲＦ信号の復調出力には、正規のトーンと同じ周波数を持つ音声やノイズが含まれることがある。この場合、トーン検知部５２において、正規のトーンが入力されたものとして、誤った動作(制御信号出力等)が行われる虞があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、無線信号に含まれる正規トーン検知の精度向上を図ることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した目的を達成するために以下の構成を採用する。
【０００７】
即ち、本発明の第１の態様は、鉄道通信用の無線受信装置で受信される無線信号に含まれるトーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路であって、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力
信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備えるトーン検知回路である。
【０００８】
本発明の第２の態様は、無線信号を受信する受信アンテナと、
前記無線信号の復調処理によって得られた復調結果からトーン帯域成分を抽出する受信部と、
前記トーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路とを備え、
前記トーン検知回路は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備える鉄道通信用の無線受信装置である。
【０００９】
本発明の第３の態様は、鉄道通信用の無線受信装置で受信される無線信号に含まれるトーン帯域成分から所定周波数を有する複数の正規トーンを検知するトーン検知回路であって、
トーン帯域成分がそれぞれ入力される、各正規トーンに対応する複数のトーン検知部と、
各トーン検知部の総てから対応する正規トーンの検知を示す信号を受信した場合に、トーン帯域成分に複数の正規トーンが含まれていることを示す信号を出力する出力部とを備え、
前記各トーン検知部は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を含むトーン検知回路である。
【００１０】
本発明の第４の態様は、無線信号を受信する受信アンテナと、
前記無線信号の復調処理によって得られた復調結果からトーン帯域成分を抽出する受信部と、
前記トーン帯域成分から所定周波数を有する正規トーンを検知するトーン検知回路とを
備え、
前記トーン検知回路は、
トーン帯域成分がそれぞれ入力される、各正規トーンに対応する複数のトーン検知部と、
各トーン検知部の総てから対応する正規トーンの検知を示す信号を受信した場合に、トーン帯域成分に複数の正規トーンが含まれていることを示す信号を出力する出力部とを含み、
前記各トーン検知部は、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する第１周波数検知部と、
トーン帯域成分からの正規トーン周波数の近傍周波数の検知又は非検知を示す信号を出力する少なくとも１つの第２周波数検知部と、
前記第１及び第２周波数検知部からの各出力信号が入力され、或るトーン帯域成分に対する前記第１及び第２周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の検知を示すとともに近傍周波数の非検知を示す場合に、当該トーン帯域成分が正規トーンを含むことを示す信号を出力する一方で、或るトーン帯域成分に対する前記第１周波数検知部からの出力信号が正規トーン周波数の非検知を示す場合には、前記第２周波数検知部からの出力信号の内容に拘わらず当該トーン帯域成分が正規トーンを含まないことを示す信号を出力する論理回路と
を備える鉄道通信用の無線受信装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線信号に含まれる正規トーン検知の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
図１は、本発明の実施形態に係るトーン検知回路を備える無線受信装置１０の構成例を示す。この無線受信装置１０は、例えば、鉄道車両の運行を制御する運転指令所と接続された基地局装置に備えられ、鉄道車両に搭載された無線送信機(移動局車上装置：図示せ
ず)との間で無線通信を行う。
【００１３】
図１において、無線受信装置１０は、受信アンテナ１１と、受信機１２と、トーン検知回路１３とを備える。
【００１４】
受信アンテナ１１は、鉄道車両に搭載された無線送信機(図示せず)等から送信される無線信号(ＲＦ信号)を受信する。受信機１２は、受信アンテナ１１からのＲＦ信号に対する復調処理を行う復調部と、復調部の復調出力からバンドパスフィルタ(ＢＰＦ)等を用いてトーン(ＡＦ信号)に相当する帯域成分(トーン帯域成分)を取り出すＡＦ抽出部等を備えており、復調部からの復調出力と、ＡＦ抽出部から出力されるトーン帯域成分(以下、「Ａ
Ｆ帯域出力」と称する)とを外部に出力することができる。
【００１５】
トーン検知回路１３は、受信機１２が備えるＡＦ抽出部からのＡＦ帯域出力が入力される複数の周波数検知回路１５，１６及び１７と、周波数検知回路１６及び１７の出力端子に接続されたＮＯＴ回路(インバータ)１８，１９と、周波数検知回路１５の出力端子と、各インバータ１８，１９の出力願子が接続されるＡＮＤ回路２０とを含んでおり、ＡＮＤ回路２０からの出力は、制御信号として扱われる。周波数検知回路１５が本発明の第１周波数検知部に相当し、周波数検知回路１６及び１７のそれぞれが本発明の第２周波数検知部に相当し、インバータ１８，１９及びＡＮＤ回路２０が本発明の論理回路に相当する。
【００１６】
周波数検知回路１５は、ＡＦ帯域出力から、予め定めた正規のトーン周波数である周波数ｆ０の信号を検知し、周波数ｆ０の信号が含まれている場合には、“１(オン信号)”を出力し、そうでなければ“０(オフ信号)”を出力する。例えば、周波数検知回路１５は、周波数ｆ０及びこのｆ０に対して±１Ｈｚの信号が検知されれば、オン信号を出力する。
【００１７】
周波数検知回路１６は、ＡＦ帯域出力から、正規のトーン周波数である周波数ｆ０より高い近傍の周波数ｆ１を中心とした所定範囲の信号を検知し、そのような所定範囲の信号が検知された場合には“１(オン信号)”を出力し、そうでなければ“０(オフ信号)”を出力する。
【００１８】
周波数検知回路１７は、第２周波数検知部に相当し、ＡＦ帯域出力から、正規のトーン周波数である周波数ｆ０より低い近傍の周波数ｆ２を中心とした所定範囲の信号を検知し、そのような所定範囲の信号が検知された場合には“１(オン信号)”を出力し、そうでなければ“０(オフ信号)”を出力する。
【００１９】
例えば、正規トーンの周波数ｆ０を８００Ｈｚとすると、周波数ｆ１及びｆ２をそれぞれ８０２．５Ｈｚ、７９７．５Ｈｚと規定することができる。但し、正規トーン周波数の近傍の周波数を検知する周波数検知回路及びインバータの数、及び各周波数検知回路に設定される中心周波数の値(正規トーンの中心周波数との差：ｆ０，ｆ１及びｆ２の値)は適宜設定可能である。
【００２０】
インバータ１８，１９は、周波数検知回路１６，１７からの出力を反転してＡＮＤ回路２０に入力する。ＡＮＤ回路２０は、周波数検知回路１５及び各インバータ１８，１９からの入力の総てが“１(オン信号)”である場合に、“１(オン信号)”信号を出力し、入力のいずれかが“０(オフ信号)”である場合には、“０(オフ信号)”を出力する。ＡＮＤ回路２０からのオン信号は、トーン検知回路１３に接続された図示せぬ他の回路に対する制御信号(所定処理の開始信号)として機能する。
【００２１】
例えば、無線送信機は、鉄道車両からの非常発報と、これに応じた正規のトーン信号を含むＲＦ信号を無線受信装置１０へ送信する。この場合、無線受信装置１０の受信機１２では、復調出力として非常発報信号が得られるとともに、ＡＦ帯域出力として正規のトーン(周波数ｆ０)が得られる。この場合、周波数検知回路１５のみがオン信号を出力し、残りの周波数検知回路１６，１７はオフ信号を出力する。よって、ＡＮＤ回路２０の出力はオンとなる。
【００２２】
これに対し、ＡＦ帯域出力が正規トーンと異なる音声やノイズである場合には、その殆どが正規トーンの周波数成分のみではなく、その近傍の周波数成分を含む。よって、ＡＦ帯域出力が音声やノイズである場合には、周波数検知回路１５の出力がオンになるだけでなく、周波数検知回路１６及び１７の少なくとも一方の出力がオンになる。或いは、周波数検知回路１５の出力はオンにならず、周波数検知回路１６及び１７の少なくとも一方の出力がオンになることもあり得る。これらのいずれの場合においても、ＡＮＤ回路２０の出力はオンにならない。即ち、周波数検知回路１５が正規トーンを検知した場合のみ、ＡＮＤ回路２０の出力はオンになる。
【００２３】
ＡＮＤ回路２０の出力端子は、例えば、非常発報信号を基地局装置(無線受信装置１０)に接続された運転指令所装置に送信する送信回路に接続されており、この送信回路には、復調出力として得られた非常発報信号が入力される。送信回路は、ＡＮＤ回路２０からオン信号が得られた場合にのみ作動し、非常発報信号を運転指令所装置に送信する処理を行う。これによって、運転指令所装置において、非常発報信号の到達が報知され、運転指令
所員は、鉄道車両との非常連絡回線を開いて、連絡をとることができる。
【００２４】
これに対し、ＡＮＤ回路２０の出力がオフであれば、送信回路は作動しない。よって、正規トーンと同じ又は正規トーン近傍の音声又はノイズ成分がＡＦ帯域出力として抽出された場合でも、正規トーン入力と誤判定され、送信回路が誤作動することはない。
【００２５】
図２は、トーン検知回路の変形例を示す。図３に示すトーン検知回路１３Ａは、図１に示した正規トーン入力の判定部をなす周波数検知回路１５〜１７，インバータ１８，１９，及びＡＮＤ回路２０を正規トーン検知ユニット３０(本発明のトーン検知部に相当)とし、その正規トーン検知ユニット３０を並列に並べ(３０Ａ，３０Ｂ)、各正規トーン検知ユニット３０の出力が入力されるＡＮＤ回路３１(本発明の出力部)を備え、このＡＮＤ回路３１の出力が制御信号として扱われるようにしたものである。
【００２６】
正規トーン検知ユニット３０Ｂは、各周波数検知回路１５〜１７に設定される周波数群(ｆ３(正規トーン)，ｆ４，ｆ５からなる群)が正規トーン検知ユニット３０Ａの周波数群(ｆ０(正規トーン)，ｆ１，ｆ２)と異なる点のみにおいて、正規トーン検知ユニット３０Ａと異なる。
【００２７】
このようなトーン検知回路１３Ａは、無線送信機からのＲＦ信号が周波数の異なる二つの正規トーンを含む場合に適用される。なお、ＲＦ信号に含まれる正規トーンの数に応じて、正規トーン検知ユニットの数を増やすことができる。各正規トーン検知ユニット３０の出力は、ＡＮＤ回路３１に接続される。
【００２８】
以上説明したトーン検知回路、及びこれを含む無線受信装置によれば、正規トーンの検知(検知)を高い精度で行うことができ、正規トーン検知の誤判定の虞をなくすことができる。
【００２９】
なお、上記した実施形態では、無線受信装置１０を基地局が備える例について説明したが、鉄道車両上に備え、地上設備(基地局等)からのＲＦ信号の受信用に適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態におけるトーン検知回路を備える無線受信装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示した無線受信装置の変形例を示す図である。
【図３】従来の無線受信装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・無線受信装置
１１・・・受信アンテナ
１２・・・受信機
１３，１３Ａ・・・トーン検知回路
１５，１６，１７・・・周波数検知回路
１８，１９・・・ＮＯＴ回路(インバータ)
２０，３１・・・ＡＮＤ回路
３０Ａ，３０Ｂ・・・正規トーン検知ユニット
【図１】
2009272749.tif 000003
【図２】
2009272749.tif 000004
【図３】
2009272749.tif 000005