説明

列車制御装置

【課題】デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことができ、複数個の地上子の組み合わせを必要とせず、しかも送受信情報量を増大し得る列車制御装置を提供すること。
【解決手段】地上装置4は、車上装置3との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号f1〜fnを送信する。車上装置3は、地上装置4から送信された周波数信号f1〜fnを受信し、デジタル信号として解読する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、列車制御装置に関し、更に詳しくは、地上装置及び地上装置間の情報伝送技術に係る。
【背景技術】
【0002】
この種の列車制御装置として、もっとも代表的なものは、変周式自動列車制御装置(変周式ATS)である。変周式ATSでは、地上子と車上子とが結合したとき、車上側の受信周波数が、地上子の共振周波数に変周されることを利用して列車制御情報を得る。
【0003】
この変周式ATSでは、1つの地上子の有する共振周波数が1情報を意味することになる。そこで、より多くの情報を地上側から車上側に送信する手段として、特許文献1は、地上子の複数個を一組として、列車の走行方向に沿って配置し、各地上子に設定される周波数の組み合わせに情報としての意味をもたせる変周式ATSを開示している。
【0004】
しかし、上述した変周式ATSでは、複数個の地上子を一組として配置しなければならないから、コストアップを招く。また、地上子配置位置に起因する動作上の問題を生じることもある。上述した問題点を軽減するために、結局は、使用する地上子の個数を制限せざるを得ないから、情報量も自ずと制限されてしまう。
【0005】
トランスポンダ等の地上子を併用し、デジタル情報に対応した変周式ATSも知られている(例えば特許文献2)が、この場合にはデジタル情報用の周波数を使用するため、地上側及び車上側に、デジタル信号処理のためのハード・ウエアを追加する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−312407号公報
【特許文献1】特開2009−171655号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、デジタル情報用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことのできる列車制御装置を提供することである。
【0008】
本発明のもう一つの課題は、複数個の地上子の組み合わせを必要としない列車制御装置を提供することである。
【0009】
本発明の更にもう一つの課題は、情報量を増大し得る列車制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、地上装置と、車上装置とを含んでおり、前記地上装置は、前記車上装置との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号を送信する。前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記周波数信号を受信し、前記デジタル信号として解読する。
【0011】
上述したように、本発明では、周波数信号を、予め定められたデジタル信号に対応させて、地上装置及び車上装置の間で情報の送受信を行うので、車上装置では、受信された周波数信号を、予め定められたデジタル信号として認識し、デジタル的に処理することができる。従って、地上装置のみならず、車上装置においても、デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことが可能になる。しかも、複数個の地上子の組み合わせを必要としない。
【0012】
好ましくは、周波数信号は、周波数の異なる複数種の信号を含んでおり、前記複数種の信号のそれぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている。これにより、送受信される情報量を、用いられる周波数の種類、及び、その組み合わせに応じた量に拡大できる。
【0013】
地上装置は、具体的には、周波数信号を、振幅偏移変調(ASK;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(FSK;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調 (PSK;Phase Shift Keying)の何れかによって送信する。これらの変調方式によれば、採用される周波数の種類数よりも多くの情報量を送受信することができる。
【0014】
前記周波数信号は、例えば、地点情報、ブレーキ制御情報、又は進路情報等である。
【発明の効果】
【0015】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
(a)デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことのできる列車制御装置を提供することができる。
(b)複数個の地上子の組み合わせを必要としない列車制御装置を提供することができる。
(c)情報量を増大し得る列車制御装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係る列車制御装置の全体構成を示す図である。
【図2】図1に示した列車制御装置を、部分的に抽出して示す図である。
【図3】図1及び図2に示した列車制御装置に用いられる信号形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1〜図2を参照すると、本発明に係る列車制御装置は、地上装置4と、車上装置3とを含んでいる。地上装置4は、車上装置3との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号f1〜fn(n=1、2、・・・)の信号(周波数信号f1〜fnとする)を送信する。周波数信号f1〜fnは、例えば、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報などである。この実施の形態では、地点情報として用いる場合の例を示す。地上装置4は、ケーブル線42を通して、閉塞境界P1〜Pmなどの適当な位置に設置された地上子411〜41mに接続されている。地上子411〜41mは、図2に示すように、例えば、ループ状のアンテナであって、レール1に沿って配置されている。
【0018】
レール1の上を、矢印F1の方向に走行する列車2には、車上装置3が搭載されている。この車上装置3は、地上装置4から、地上子411〜41mの一つを介して送信された周波数信号f1〜fnを、車上子31によって受信する。そして、周波数信号f1〜fnを、予め定められたデジタル信号として解読する。地上装置4から送信された周波数信号f1〜fnが、地点情報である場合には、車上装置3は、自己の列車2の位置を検出する。周波数信号f1〜fnがブレーキ制御情報である場合には、車上装置3によってブレーキ制御信号が生成され、ブレーキ装置32によって列車2の車輪21にブレーキ制御が加わる。
【0019】
上述したように、本発明では、周波数信号f1〜fnを、予め定められたデジタル信号に対応させて、地上装置4及び車上装置3の間で情報の送受信を行うので、車上装置3では、受信された周波数信号f1〜fnを、予め定められたデジタル信号として認識し、デジタル的に処理することができる。従って、地上装置4のみならず、車上装置3においても、デジタル信号用ハード・ウエアを追加設備することなく、デジタル的な情報伝送を行うことが可能になる。しかも、複数個備えられた地上子411〜41mのうち、その1つの地上子、例えば地上子411と車上子31との間の送受信によって、必要な情報の送受信が行われるのであって、複数の地上子の組み合わせを必要としない。
【0020】
周波数信号f1〜fnは、周波数が互いに異なり、それぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている。これにより、送受信される情報量を、用いられる周波数の種類、及び、その組み合わせに応じた量に拡大できる。
【0021】
地上装置4から送信される周波数信号f1〜fnは、例えば振幅偏移変調(ASK;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(FSK;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調(PSK;Phase Shift Keying)の何れかによって送信することができる。これらの変調方式によれば、採用される周波数の種類数よりも多くの情報量を送受信することができる。
【0022】
図3(a)にASK変調の一例として、2値の場合のOOK(on-off-keying)変調例を示す。図3(a)では、周波数信号f1の「信号有り」がデジタル信号「1」に対応し、「信号なし」がデジタル信号「0」に対応する。地上装置4は、周波数信号f1の「信号有り」、「信号なし」の組み合わせ、例えば「101011」により、意味のある1つのデジタル・データを作る。即ち、周波数信号f1の「信号有り」、「信号なし」に対応するデジタル信号「1」及び「0」の並び方によって、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等を送信する。それは、予め、地上装置4と車上装置3との間で約束されている。したがって、車上装置3では、自己の車上子31を通して受信されたデジタル・データから、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等、情報の別を判断し、所定の列車制御を実行することができる。
【0023】
図3(b)は、FSK変調の一例を示し、周波数信号f1がデジタル信号「1」、周波数信号f2がデジタル信号「0」に対応する。地上装置4は、周波数信号f1と周波数信号f2とを組み合わせ、例えば、「101011」により、意味のある1つのデジタル・データを作る。即ち、周波数信号f1、f2の並び方によって、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等を送信する。それは、予め、地上装置4と車上装置3との間で約束されている。したがって、車上装置3では、受信されたデジタル・データから、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報等、情報の別を判断し、所定の列車制御を実行することができる。
【0024】
図3(c)は、多値FSKの例を示し、4種の周波数信号f1、f2、f3及びf4を、それぞれ、デジタル信号00、01、10、11に対応させてある。そして、4種の周波数信号f1〜f4を組み合わせ、搬送波f0によって同時に送信する。搬送波f0は、地点情報、ブレーキ制御情報又は進路情報の別を区別するフラグとしても利用される。
【0025】
図3(c)の場合、4種の周波数信号f1〜f4の組み合わせによって、デジタル・データ「00 01 10 11 00 01 10」を作成し、これを地上装置4から車上装置3に向けて送信する。搬送波f0が、地点情報のフラグとして用いられている場合、デジタル・データ「00 01 10 11 00 01 10」は、特定の地点情報、例えば、点p1の地点情報となる。
【0026】
本発明は、車上データベース使用時において、始発駅での絶対位置確定、移動禁止時のブレーキ制御、番線(進路)情報の送信などにも利用できる。また、通信量を増大させる必要がある場合には、地上子411〜41mを構成するループアンテナ長を長くすることによって容易に対応できる。通信量増大に対応する別の手段として、送受信位置で、列車速度を低下させてもよい。
【0027】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【0028】
2 列車
3 車上装置
31 車上子
4 地上装置
411〜41m 地上子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
地上装置と、車上装置とを含む列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記車上装置との間で予め定められたデジタル信号に対応させた少なくとも一種類の周波数信号を送信し、
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記周波数信号を受信し、前記デジタル信号として解読する、
列車制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載された列車制御装置であって、
前記周波数信号は、周波数の異なる複数種の信号を含んでおり、前記複数種の信号のそれぞれは、互いに異なるデジタル信号を担っている、
列車制御装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載された列車制御装置であって、前記地上装置は、前記周波数信号を、振幅偏移変調(ASK;Amplitude Shift Keying)、周波数偏移変調(FSK;Frequency Shift Keying)又は位相偏移変調 (PSK;Phase Shift Keying)の何れかによって送信する、
列車制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れかに記載された列車制御装置であって、
前記周波数信号は、地点情報、ブレーキ制御情報、又は進路情報の何れかである、
列車制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−81893(P2012−81893A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−230589(P2010−230589)
【出願日】平成22年10月13日(2010.10.13)
【出願人】(000004651)日本信号株式会社 (720)
【Fターム(参考)】