列車制御装置
【課題】地上側から車上側へ送信されるＡＴＣ信号の列車制御情報に対応させた位相変化の検出を容易化する。
【解決手段】地上装置から送信された振幅変調信号の搬送波の位相を検出して位相情報を出力する位相検出手段を、振幅変調信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３１と、Ａ／Ｄ変換器３１からのディジタル振幅変調信号に、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を２π／Ｎずつずらした内部搬送波を乗算するＮ個の乗算器からなる乗算器群３２と、各乗算器の出力値の直流成分を抽出するＮ個のローパスフィルタからなるローパスフィルタ群３３と、振幅変調信号の断続する各信号部分のローパスフィルタ出力値最大となる内部搬送波の位相を検出し、互いに隣合う信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出し、その相対的位相差に基づいて位相情報を出力する位相差検出手段３４とを備えて構成した。
【解決手段】地上装置から送信された振幅変調信号の搬送波の位相を検出して位相情報を出力する位相検出手段を、振幅変調信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３１と、Ａ／Ｄ変換器３１からのディジタル振幅変調信号に、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を２π／Ｎずつずらした内部搬送波を乗算するＮ個の乗算器からなる乗算器群３２と、各乗算器の出力値の直流成分を抽出するＮ個のローパスフィルタからなるローパスフィルタ群３３と、振幅変調信号の断続する各信号部分のローパスフィルタ出力値最大となる内部搬送波の位相を検出し、互いに隣合う信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出し、その相対的位相差に基づいて位相情報を出力する位相差検出手段３４とを備えて構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御情報に関し、特に、ＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に好適な列車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の列車制御装置は、地上側に設けられる地上装置と、列車側に搭載される車上装置とから構成され、地上装置から列車に向けて所定の列車制御信号を送信し、送信された列車制御信号を車上装置で受信して速度制御等の所定の列車制御を行うように構成されている。
【０００３】
この種の列車制御装置として、特許文献１に記載されているように、地上側から車上側へ送信する列車制御信号の搬送波の位相を列車制御情報と対応させ、地上側から搬送波の位相を所定の位相に変化させた列車制御信号を車上側に送信することにより、その位相に対応する列車制御情報を車上側に伝達するよう構成したものがある。
【０００４】
特許文献１に記載された列車制御装置は、所定周波数の搬送波を所定の列車制御情報に対応させた所定の位相で位相変調処理し、その位相変調信号を振幅変調処理して地上装置から車上装置へ送信する。車上装置は、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を、ＰＬＬ回路を用いて検出し、検出した位相から列車制御情報を抽出し、抽出した列車制御情報に基づいて列車を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の列車制御装置のように、振幅変調信号の搬送波の位相検出にＰＬＬ回路を用いる場合、入力信号に対して同期をとる必要がある。また、振幅変調信号の搬送波の位相変化を検出するためには、同期の捕捉、保持が必要である。更に、振幅変調信号のように搬送波のある部分が断続する信号の場合、同期の保持が難しい。このため、振幅変調信号の搬送波の位相を変化させて所定の列車制御情報を送信する機能を備えた列車制御装置において、搬送波の位相検出処理をより容易に行えるものが求められている。
【０００７】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号に乗算し、その乗算結果に基づいて受信信号の位相検出処理を行うことにより、位相検出処理を容易化した列車制御装置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】
【０００８】
このため、本発明は、基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する装置と、該装置から送信された前記信号を受信して当該信号の位相を検出し、検出した位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する装置と、を備えた列車制御装置において、前記受信した信号に前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において前記受信した信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、前記受信した信号の位相情報を出力する構成としたことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成では、送信側装置では、基本搬送波を位相変調して列車制御情報に対応させた位相に変化させて送信する。受信側装置は、送信側装置から送信された信号を受信し、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号にそれぞれ乗算し、これらの乗算結果において受信信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき受信信号の列車制御情報に対応する位相情報を得て、列車制御情報を抽出して列車の走行を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の列車制御装置によれば、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号に乗算し、その乗算結果から受信信号の位相情報を検出するよう構成したので、従来のＰＬＬ回路を用いる場合に比べて入力信号に対する同期の捕捉や保持処理が不要となり、搬送波の位相変化検出処理が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る列車制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】搬送波に副情報を付加した振幅変調波の波形例を示す図である。
【図３】同上実施形態の位相検出回路の構成を示すブロック図である。
【図４】乗算器群およびローパスフィルタ群の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の列車制御装置の一実施形態の概略構成図を示す。
図１において、本実施形態の列車制御装置は、地上側に設けられている地上装置ａと、列車イに搭載した車上装置ｂと、を備えて構成されている。そして、地上装置ａから、先行列車との間隔及び進路の条件に応じた列車制御情報（例えば列車の許容速度情報等）に対応させたＡＴＣ信号を、図中右方向に進行している列車イが在線する軌道回路Ｔのレールの図中右端側から送信し、このＡＴＣ信号を車上装置ｂが受信すると、ＡＴＣ信号から前記列車制御情報を抽出し、抽出した列車制御情報に基づいて列車イの走行を制御するよう構成されている。軌道回路Ｔは、レールにより形成されていて、前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″を形成するレールとは、交流信号に対してそれぞれ電気的絶縁が図られている。尚、軌道回路Ｔのレールに送信する列車検知用の信号電流周波数と前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″のレールに送信する列車検知用の信号電流周波数を異ならせることで、軌道回路Ｔと前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″との電気的絶縁を不要とした無絶縁軌道回路であってもよい。
【００１３】
前記地上装置ａは、所定の周波数を有する基本搬送波ｆ０を発生させる搬送波発生回路１を有している。搬送波発生回路１から発生された基本搬送波ｆ０は、後述する移相回路４を介して変調回路２に入力される。前記変調回路２は、主情報選択回路３から入力された列車制御情報に対応させた変調波ｆ１又は変調波ｆ２で基本搬送波ｆ０を振幅変調処理するように構成されている。変調波ｆ１に対応した第１主情報Ｆ１と変調波ｆ２に対応した第２主情報Ｆ２は、例えば、列車イに対する許容速度情報を示すＡＴＣ信号である。例えば、第１主情報Ｆ１を、列車イに対して許容速度４５ｋｍ／ｈを示すＡＴＣ信号とし、第２主情報Ｆ２を列車イに対して許容速度１５ｋｍ／ｈを示すＡＴＣ信号とするようにする。尚、ここでは、説明を簡単にするために、地上から車上に送信される主情報を２個としているが、主情報数は２個に限らないことは言うまでもない。
【００１４】
前記移相回路４は、主情報選択回路３と同期をとりながら第１主情報Ｆ１及び第２主情報Ｆ２と異なる列車制御情報である副情報を選択する副情報選択回路５で選択された副情報に対応させた位相で搬送波発生回路１からの基本搬送波ｆ０を位相変調処理するように構成されている。副情報として、本実施形態では、例えば、搬送波ｆ０の位相を＋π／２（＋９０°）進めた第１副情報（＋π／２）と、搬送波ｆ０の位相を無変形とした第２副情報（０）と、搬送波ｆ０の位相を−π／２（−９０°）進めた第３副情報（−π／２）の３つの副情報を例示している。これら第１副情報（＋π／２）、第２副情報（０）及び第３副情報（−π／２）は、例えば、列車イに対する信号現示情報を示すＡＴＣ信号である。例えば、第１副情報（＋π／２）は列車イの複数個先の軌道回路（図１において右側の図外の軌道回路）が進行現示であることを示すＡＴＣ信号とし、第２副情報（０）はその軌道回路が注意現示であることを示すＡＴＣ信号とし、第３副情報（−π／２）はその軌道回路が停止現示であることを示すＡＴＣ信号とするようにする。ここで、移相回路４が、所定の周波数からなる基本搬送波を所定の列車制御情報に対応させた所定の位相に変化させる位相変調手段に相当する。
【００１５】
図２は、地上装置ａから送信される主情報と副情報を付加したＡＴＣ信号の波形例である。図２の波形は、第１主情報Ｆ１（変調波ｆ１）と第１副情報（＋π／２）を付加したＡＴＣ信号の例である。即ち、基本搬送波ｆ０に対して断続する信号部分毎に位相を＋π／２（＋９０°）進めた位相変調信号を変調波ｆ１で振幅変調したＡＴＣ信号である。尚、図２において、Ａ、Ｂ、Ｃは、ＡＴＣ信号（振幅変調信号）の断続する信号部分を示す。
【００１６】
変調回路２で振幅変調処理されたＡＴＣ信号は、パワーアンプ６で増幅処理され、接続トランス７を介して軌道回路Ｔを形成するレールに供給される。尚、このような地上装置ａは、隣接する軌道回路Ｔ′，Ｔ″にもそれぞれ設けられているが、ここでは省略する。
【００１７】
次に、車上装置ｂについて説明する。
車上装置ｂは、地上装置ａからレールに送信されたＡＴＣ信号を、列車イの前部でレールに対向して設けられている受電器１０を介して受信し、受信したＡＴＣ信号を増幅回路１１で増幅処理できるように構成されている。
【００１８】
車上装置ａは、主情報受信部１２と副情報受信部１３とを備える。主情報受信部１２は、受信した信号中に第１主情報Ｆ１に相当する信号がフィルタ回路１４を介して受信できたときに、第１主情報受信リレー１５を動作させ、受信した信号中に第２主情報Ｆ２に相当する信号がフィルタ回路１６を介して受信できたときに、第２主情報受信リレー１７を動作させることができるように構成されている。
【００１９】
前記副情報受信部１３は、後述する本発明の特徴である位相検出手段である位相検出回路３０から出力される位相情報に基づいて列車制御情報（副情報）を抽出し、抽出した列車制御情報（副情報）に対応する副情報受信リレーを動作させることができるように構成されている。具体的には、位相検出回路３０から受信した位相情報が＋π／２（第１副情報）のときには第１副情報受信リレー１８を動作させ、位相検出回路３０から受信した位相情報が０（第２副情報）のときには第２副情報受信リレー１９を動作させ、位相検出回路３０から受信した位相情報が−π／２（第３副情報）のときには第３副情報受信リレー２０を動作させることができるように構成されている。ここで、前記主情報受信部１２、副情報受信部１３、第１及び第２主情報受信リレー１５、１７、第１〜第３副情報受信リレー１８、１９、２０が列車制御手段を構成する。
【００２０】
次に、本発明の特徴である上述の位相検出回路３０について説明する。
図３は、本実施形態の位相検出回路３０の構成を示すブロック図である。
図３において、本実施形態の位相検出回路３０は、Ａ／Ｄ変換器３１と、乗算器群３２と、ローパスフィルタ群３３と、位相差検出回路３４と、を備えて構成されている。
【００２１】
前記Ａ／Ｄ変換器３１は、増幅回路１１で増幅された振幅変調信号であるアナログのＡＴＣ信号を所定間隔でサンプリングしてディジタル信号に変換し、この変換したディジタルＡＴＣ信号を、乗算器群３３へ出力する。
【００２２】
前記乗算器群３３は、図４に示すように、Ｎ個（Ｎ：自然数）の乗算器３２−１〜３２−Ｎからなり、乗算器３２−１〜３２−Ｎは、Ａ／Ｄ変換器３１から入力するディジタルＡＴＣ信号に、基本搬送波ｆ０と同じ振幅及び周波数で位相を一定値、例えば２π／ＮずつずらしたＮ個の内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（φｉ＝２πｉ／Ｎ：i＝０〜（Ｎ−１））とを乗算する。即ち、ディジタルＡＴＣ信号をｓｉｎ（ωｔ＋θ）とすると、各乗算器３２−１〜３２−Ｎで、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）・ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（i＝０〜（Ｎ−１））がそれぞれ演算される。ここで、θが地上装置ａから送信された副情報に対応させた位相情報を示し、φｉが内部搬送波の位相のずれ量を示す。例えば、乗算器を３６個とした場合（Ｎ＝３６）、内部搬送波の位相のずれ量φｉ＝πｉ／１８となり、０から１０°（π／１８）毎に３５π／１８まで、３６個の内部搬送波を各乗算器３２−１〜３２−ＮでディジタルＡＴＣ信号ｓｉｎ（ωｔ＋θ）に乗算することになる。尚、前記内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）は、例えばリングオシレータ等を用いて発生させる。そして、各乗算器３２−１〜３２−Ｎからは、下記の（１）式の出力が発生する。
ｓｉｎ（ωｔ＋θ）・ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）
＝（１／２）・{ｃｏｓ（θ−φｉ）−ｃｏｓ（２ωｔ＋（θ＋φｉ））} ・・・（１）
【００２３】
前記ローパスフィルタ群３３は、図４に示すように、乗算器群３２の各乗算器３２−１〜３２−Ｎに対応して設けられたＮ個のローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからなり、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎは、それぞれ対応する乗算器３２−１〜３２−Ｎから発生する（１）式の出力から交流成分ｃｏｓ（２ωｔ＋（θ＋φｉ））を除去し、直流成分ｃｏｓ（θ−φｉ）を抽出してそれぞれ出力値１〜Ｎとして出力する。
【００２４】
前記位相差検出回路３４は、最大出力値検出部３４Ａと、位相差算出部３４Ｂと、を備える。前記最大出力値検出部３４Ａは、ローパスフィルタ群３３の各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからそれぞれ出力される出力値１〜Ｎのうち、どの出力値が最大であるかを、断続する各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃ（図２に示す）が入力する毎に検出する。ここで、φｉ＝θのときにその出力ｉが最大となる事から、出力最大となる内部搬送波の位相φｉが受信ＡＴＣ信号の位相となる。そのため、前記位相差算出部３４Ｂは、最大出力値検出部３４Ａが検出した各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃの最大値を示す出力値が入力する毎に、入力した最大出力値に対応する内部搬送波の位相が例えば図４のφｉ、φｊ、φｋとしたとき、この内部搬送波の位相φｉ、φｊ、φｋを、各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれにおける受信ＡＴＣ信号の位相であるとして記憶し、記憶した内部搬送波の各位相φｉ、φｊ、φｋに基づいて、互いに隣合う信号部分ＡとＢ、ＢとＣ間のそれぞれの位相のずれ量（位相差）φｉ−φｊ、φｊ−φｋから算出することにより隣合う信号部分ＡとＢ、ＢとＣ間の搬送波の相対的位相差を検出し、検出した位相差を位相情報として副情報受信部１３へ出力する。ここで、位相差検出回路３４が位相差検出手段に相当する。
【００２５】
次に、本実施形態の列車制御装置における位相検出回路３０の動作を説明する。
受電器１０で受信され、増幅回路１１を介して図２に示すような振幅変調信号が位相検出回路３０に入力すると、Ａ／Ｄ変換器３１により所定間隔でサンプリングされたディジタル信号が乗算器群３２の各乗算器３２−１〜３２−Ｎに並列的に入力する。各乗算器３２−１〜３２−Ｎでは、入力したディジタル信号（振幅変調信号の搬送波波形データ）にそれぞれの内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（i＝０〜（Ｎ−１））を乗算する。各乗算器３２−１〜３２−Ｎの乗算結果が、ローパスフィルタ群３３の対応する各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎに入力し、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎで直流成分を抽出し、抽出した直流成分は各出力値１〜Ｎとして位相差検出回路３４の最大出力値検出部３４Ａに入力する。尚、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３の乗算動作と抽出動作は、図２に示す振幅変調信号における信号部分の有無に関係なく連続して行われるが、実際に信号が無い部分であるので、スペース部分として認識して出力結果は採用しないように構成されている。
【００２６】
図２に示す振幅変調信号の信号部分Ａのディジタル信号が乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を介して位相差検出回路３４に入力されると、最大出力値検出部３４は、検出した最大出力値を発生した内部搬送波の位相φｉを、信号部分Ａにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。即ち、（１）式から明らかなように、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからそれぞれ出力される出力１〜Ｎのうち最大となるのはφｉ＝θの場合であり、最大出力値を示す出力に対応する内部搬送波の位相が受信したＡＴＣ信号の位相と同期しており、この内部搬送波の位相が受信したＡＴＣ信号の位相であり、この内部搬送波の位相φｉを、信号部分Ａにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。この動作を、信号部分Ａにおいて搬送波の１周期毎に実行し、出力最大値となる内部搬送波の位相が同じであることを確認し、受信した地上装置ａからの搬送波とその内部搬送波の位相が同期点であることを確認する。尚、この確認動作は必ずしも行わなくともよい。
【００２７】
信号部分Ａが終わり次の信号部分Ｂの搬送波データが位相検出回路３０に入力すると、前述の信号部分Ａの場合と同様に、信号部分Ｂの最大出力値を検出し、この最大出力値に対応する内部搬送波の位相φｊを、信号部分Ｂにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。そして、位相差算出部３４Ｂで、信号部分Ａについて記憶した位相φｉと信号部分Ｂについて記憶した位相φｊの位相差φｉｊ（φｉｊ＝φｉ−φｊ）を算出する。ここで、信号部分Ｂの最大出力値となる内部搬送波の位相は、信号部分Ａの搬送波に対して、付加された副情報に応じた位相差分だけずれる。
【００２８】
信号部分Ｂが終わり次の信号部分Ｃの搬送波データが位相検出回路３０に入力すると、信号部分Ｃについても、信号部分Ａ、Ｂの場合と同様の動作を繰り返して信号部分Ｃにおける最大出力値を検出し、この最大出力値に対応する内部搬送波の位相φｋを、信号部分Ｃにおける受信ディジタル信号の位相として記憶し、位相差算出部３４Ｂで、信号部分Ｂについて記憶した位相φｊと信号部分Ｃについて記憶した位相φｋの位相差φｊｋ（φｊｋ＝φｊ−φｋ）を算出する。そして、位相差算出部３３Ｂは、確定した互いに隣合う信号部分間の相対的位相差が所定回数連続して一致したとき、例えば２回連続して一致したとき、本実施形態の場合、信号部分Ａ、Ｂ間の相対的位相差φｉｊと信号部分Ｂ、Ｃ間の相対的位相差φｊｋが一致したとき、その相対的位相差（図２では＋（π／２））を位相情報として確定して副情報受信部１３に出力する。尚、位相情報を確定する際の一致連続回数は２回に限るものではなく、列車制御の応答に支障を及ぼさない範囲で３回以上の適正な連続回数を設定してもよい。
【００２９】
尚、前記位相情報の確定方法としては、隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差を、複数（例えば１０）の互いに隣合う信号部分間で検出し、これら複数（例えば１０）のうち、連続するしないに拘わらず予め定めた所定数（例えば５）以上一致したとき、この一致した相対的位相差を位相情報として確定するようにしてもよい。この場合も、搬送波の相対的位相差を検出する互いに隣合う信号部分の数は１０に限らず、列車制御の応答に支障を及ぼさない範囲で適正な数を設定すればよい。
【００３０】
かかる本実施形態の列車制御装置によれば、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を用いて振幅変調信号の断続する各信号部分の搬送波と基本搬送波の相対的位相差を検出し、検出した相対的位相差に基づいて位相情報を抽出するようにしたので、従来のＰＬＬ回路を用いる場合に比べて入力信号に対する同期の捕捉や保持処理が不要となり、搬送波の位相変化検出処理が容易に行える。また、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を用いて検出した最大出力値を用いて位相情報を取得するので、軌道回路Ｔに進入した列車イがＡＴＣ信号の受信端から送信端側に向けて進行するにつれて、受電器１０で受信する振幅変調信号レベルが増大しても、この振幅変調信号レベルの変化の影響を受け難いという利点がある。
【００３１】
上述した実施形態は、振幅変調の変調波周波数も列車制御情報に対応させる構成の列車制御装置であるが、変調波周波数は一定として位相変調による位相変化だけを列車制御情報に対応させる構成であってもよい。また、列車制御装置としてＡＴＣ装置の例を示したが、地上側と車上側との間で列車制御に関連する情報を通信する、例えばＡＴＳ装置等の列車制御装置にも適用することができることは言うまでもない。
【００３２】
尚、上記実施形態では、基本搬送波を列車制御情報に対応させた位相に変化させる位相変調手段の位相変調信号を振幅変調処理して送信する地上装置と、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を検出する位相検出手段の出力する位相情報から列車制御情報を抽出して列車を制御する列車制御手段を有する車上装置と、を備える構成としたが、この構成に限るものではなく、本発明は、基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する送信側の装置と、この送信側装置から送信された信号を受信してこの受信該信号の位相を検出し、検出した位相情報から列車制御情報を抽出して列車を制御する受信側の装置とを備えた列車制御装置において、受信信号に基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において受信信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、受信した信号の位相情報を出力する構成であればよい。
【符号の説明】
【００３３】
１ 搬送波発生回路
２ 変調回路
４ 移相回路
１２ 主情報受信部
１３ 副情報受信部
１５ 第１主情報受信リレー
１７ 第２主情報受信リレー
１８ 第１副情報受信リレー
１９ 第２副情報受信リレー
２０ 第３副情報受信リレー
３０ 位相検出回路
３１ Ａ／Ｄ変換器
３２ 乗算器群
３３ ローパスフィルタ群
３４ 位相差検出回路
イ 列車
ａ 地上装置
ｂ 車上装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御情報に関し、特に、ＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に好適な列車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の列車制御装置は、地上側に設けられる地上装置と、列車側に搭載される車上装置とから構成され、地上装置から列車に向けて所定の列車制御信号を送信し、送信された列車制御信号を車上装置で受信して速度制御等の所定の列車制御を行うように構成されている。
【０００３】
この種の列車制御装置として、特許文献１に記載されているように、地上側から車上側へ送信する列車制御信号の搬送波の位相を列車制御情報と対応させ、地上側から搬送波の位相を所定の位相に変化させた列車制御信号を車上側に送信することにより、その位相に対応する列車制御情報を車上側に伝達するよう構成したものがある。
【０００４】
特許文献１に記載された列車制御装置は、所定周波数の搬送波を所定の列車制御情報に対応させた所定の位相で位相変調処理し、その位相変調信号を振幅変調処理して地上装置から車上装置へ送信する。車上装置は、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を、ＰＬＬ回路を用いて検出し、検出した位相から列車制御情報を抽出し、抽出した列車制御情報に基づいて列車を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の列車制御装置のように、振幅変調信号の搬送波の位相検出にＰＬＬ回路を用いる場合、入力信号に対して同期をとる必要がある。また、振幅変調信号の搬送波の位相変化を検出するためには、同期の捕捉、保持が必要である。更に、振幅変調信号のように搬送波のある部分が断続する信号の場合、同期の保持が難しい。このため、振幅変調信号の搬送波の位相を変化させて所定の列車制御情報を送信する機能を備えた列車制御装置において、搬送波の位相検出処理をより容易に行えるものが求められている。
【０００７】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号に乗算し、その乗算結果に基づいて受信信号の位相検出処理を行うことにより、位相検出処理を容易化した列車制御装置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】
【０００８】
このため、本発明は、基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する装置と、該装置から送信された前記信号を受信して当該信号の位相を検出し、検出した位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する装置と、を備えた列車制御装置において、前記受信した信号に前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において前記受信した信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、前記受信した信号の位相情報を出力する構成としたことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成では、送信側装置では、基本搬送波を位相変調して列車制御情報に対応させた位相に変化させて送信する。受信側装置は、送信側装置から送信された信号を受信し、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号にそれぞれ乗算し、これらの乗算結果において受信信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき受信信号の列車制御情報に対応する位相情報を得て、列車制御情報を抽出して列車の走行を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の列車制御装置によれば、基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波を受信信号に乗算し、その乗算結果から受信信号の位相情報を検出するよう構成したので、従来のＰＬＬ回路を用いる場合に比べて入力信号に対する同期の捕捉や保持処理が不要となり、搬送波の位相変化検出処理が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る列車制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】搬送波に副情報を付加した振幅変調波の波形例を示す図である。
【図３】同上実施形態の位相検出回路の構成を示すブロック図である。
【図４】乗算器群およびローパスフィルタ群の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の列車制御装置の一実施形態の概略構成図を示す。
図１において、本実施形態の列車制御装置は、地上側に設けられている地上装置ａと、列車イに搭載した車上装置ｂと、を備えて構成されている。そして、地上装置ａから、先行列車との間隔及び進路の条件に応じた列車制御情報（例えば列車の許容速度情報等）に対応させたＡＴＣ信号を、図中右方向に進行している列車イが在線する軌道回路Ｔのレールの図中右端側から送信し、このＡＴＣ信号を車上装置ｂが受信すると、ＡＴＣ信号から前記列車制御情報を抽出し、抽出した列車制御情報に基づいて列車イの走行を制御するよう構成されている。軌道回路Ｔは、レールにより形成されていて、前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″を形成するレールとは、交流信号に対してそれぞれ電気的絶縁が図られている。尚、軌道回路Ｔのレールに送信する列車検知用の信号電流周波数と前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″のレールに送信する列車検知用の信号電流周波数を異ならせることで、軌道回路Ｔと前後の軌道回路Ｔ′，Ｔ″との電気的絶縁を不要とした無絶縁軌道回路であってもよい。
【００１３】
前記地上装置ａは、所定の周波数を有する基本搬送波ｆ０を発生させる搬送波発生回路１を有している。搬送波発生回路１から発生された基本搬送波ｆ０は、後述する移相回路４を介して変調回路２に入力される。前記変調回路２は、主情報選択回路３から入力された列車制御情報に対応させた変調波ｆ１又は変調波ｆ２で基本搬送波ｆ０を振幅変調処理するように構成されている。変調波ｆ１に対応した第１主情報Ｆ１と変調波ｆ２に対応した第２主情報Ｆ２は、例えば、列車イに対する許容速度情報を示すＡＴＣ信号である。例えば、第１主情報Ｆ１を、列車イに対して許容速度４５ｋｍ／ｈを示すＡＴＣ信号とし、第２主情報Ｆ２を列車イに対して許容速度１５ｋｍ／ｈを示すＡＴＣ信号とするようにする。尚、ここでは、説明を簡単にするために、地上から車上に送信される主情報を２個としているが、主情報数は２個に限らないことは言うまでもない。
【００１４】
前記移相回路４は、主情報選択回路３と同期をとりながら第１主情報Ｆ１及び第２主情報Ｆ２と異なる列車制御情報である副情報を選択する副情報選択回路５で選択された副情報に対応させた位相で搬送波発生回路１からの基本搬送波ｆ０を位相変調処理するように構成されている。副情報として、本実施形態では、例えば、搬送波ｆ０の位相を＋π／２（＋９０°）進めた第１副情報（＋π／２）と、搬送波ｆ０の位相を無変形とした第２副情報（０）と、搬送波ｆ０の位相を−π／２（−９０°）進めた第３副情報（−π／２）の３つの副情報を例示している。これら第１副情報（＋π／２）、第２副情報（０）及び第３副情報（−π／２）は、例えば、列車イに対する信号現示情報を示すＡＴＣ信号である。例えば、第１副情報（＋π／２）は列車イの複数個先の軌道回路（図１において右側の図外の軌道回路）が進行現示であることを示すＡＴＣ信号とし、第２副情報（０）はその軌道回路が注意現示であることを示すＡＴＣ信号とし、第３副情報（−π／２）はその軌道回路が停止現示であることを示すＡＴＣ信号とするようにする。ここで、移相回路４が、所定の周波数からなる基本搬送波を所定の列車制御情報に対応させた所定の位相に変化させる位相変調手段に相当する。
【００１５】
図２は、地上装置ａから送信される主情報と副情報を付加したＡＴＣ信号の波形例である。図２の波形は、第１主情報Ｆ１（変調波ｆ１）と第１副情報（＋π／２）を付加したＡＴＣ信号の例である。即ち、基本搬送波ｆ０に対して断続する信号部分毎に位相を＋π／２（＋９０°）進めた位相変調信号を変調波ｆ１で振幅変調したＡＴＣ信号である。尚、図２において、Ａ、Ｂ、Ｃは、ＡＴＣ信号（振幅変調信号）の断続する信号部分を示す。
【００１６】
変調回路２で振幅変調処理されたＡＴＣ信号は、パワーアンプ６で増幅処理され、接続トランス７を介して軌道回路Ｔを形成するレールに供給される。尚、このような地上装置ａは、隣接する軌道回路Ｔ′，Ｔ″にもそれぞれ設けられているが、ここでは省略する。
【００１７】
次に、車上装置ｂについて説明する。
車上装置ｂは、地上装置ａからレールに送信されたＡＴＣ信号を、列車イの前部でレールに対向して設けられている受電器１０を介して受信し、受信したＡＴＣ信号を増幅回路１１で増幅処理できるように構成されている。
【００１８】
車上装置ａは、主情報受信部１２と副情報受信部１３とを備える。主情報受信部１２は、受信した信号中に第１主情報Ｆ１に相当する信号がフィルタ回路１４を介して受信できたときに、第１主情報受信リレー１５を動作させ、受信した信号中に第２主情報Ｆ２に相当する信号がフィルタ回路１６を介して受信できたときに、第２主情報受信リレー１７を動作させることができるように構成されている。
【００１９】
前記副情報受信部１３は、後述する本発明の特徴である位相検出手段である位相検出回路３０から出力される位相情報に基づいて列車制御情報（副情報）を抽出し、抽出した列車制御情報（副情報）に対応する副情報受信リレーを動作させることができるように構成されている。具体的には、位相検出回路３０から受信した位相情報が＋π／２（第１副情報）のときには第１副情報受信リレー１８を動作させ、位相検出回路３０から受信した位相情報が０（第２副情報）のときには第２副情報受信リレー１９を動作させ、位相検出回路３０から受信した位相情報が−π／２（第３副情報）のときには第３副情報受信リレー２０を動作させることができるように構成されている。ここで、前記主情報受信部１２、副情報受信部１３、第１及び第２主情報受信リレー１５、１７、第１〜第３副情報受信リレー１８、１９、２０が列車制御手段を構成する。
【００２０】
次に、本発明の特徴である上述の位相検出回路３０について説明する。
図３は、本実施形態の位相検出回路３０の構成を示すブロック図である。
図３において、本実施形態の位相検出回路３０は、Ａ／Ｄ変換器３１と、乗算器群３２と、ローパスフィルタ群３３と、位相差検出回路３４と、を備えて構成されている。
【００２１】
前記Ａ／Ｄ変換器３１は、増幅回路１１で増幅された振幅変調信号であるアナログのＡＴＣ信号を所定間隔でサンプリングしてディジタル信号に変換し、この変換したディジタルＡＴＣ信号を、乗算器群３３へ出力する。
【００２２】
前記乗算器群３３は、図４に示すように、Ｎ個（Ｎ：自然数）の乗算器３２−１〜３２−Ｎからなり、乗算器３２−１〜３２−Ｎは、Ａ／Ｄ変換器３１から入力するディジタルＡＴＣ信号に、基本搬送波ｆ０と同じ振幅及び周波数で位相を一定値、例えば２π／ＮずつずらしたＮ個の内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（φｉ＝２πｉ／Ｎ：i＝０〜（Ｎ−１））とを乗算する。即ち、ディジタルＡＴＣ信号をｓｉｎ（ωｔ＋θ）とすると、各乗算器３２−１〜３２−Ｎで、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）・ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（i＝０〜（Ｎ−１））がそれぞれ演算される。ここで、θが地上装置ａから送信された副情報に対応させた位相情報を示し、φｉが内部搬送波の位相のずれ量を示す。例えば、乗算器を３６個とした場合（Ｎ＝３６）、内部搬送波の位相のずれ量φｉ＝πｉ／１８となり、０から１０°（π／１８）毎に３５π／１８まで、３６個の内部搬送波を各乗算器３２−１〜３２−ＮでディジタルＡＴＣ信号ｓｉｎ（ωｔ＋θ）に乗算することになる。尚、前記内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）は、例えばリングオシレータ等を用いて発生させる。そして、各乗算器３２−１〜３２−Ｎからは、下記の（１）式の出力が発生する。
ｓｉｎ（ωｔ＋θ）・ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）
＝（１／２）・{ｃｏｓ（θ−φｉ）−ｃｏｓ（２ωｔ＋（θ＋φｉ））} ・・・（１）
【００２３】
前記ローパスフィルタ群３３は、図４に示すように、乗算器群３２の各乗算器３２−１〜３２−Ｎに対応して設けられたＮ個のローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからなり、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎは、それぞれ対応する乗算器３２−１〜３２−Ｎから発生する（１）式の出力から交流成分ｃｏｓ（２ωｔ＋（θ＋φｉ））を除去し、直流成分ｃｏｓ（θ−φｉ）を抽出してそれぞれ出力値１〜Ｎとして出力する。
【００２４】
前記位相差検出回路３４は、最大出力値検出部３４Ａと、位相差算出部３４Ｂと、を備える。前記最大出力値検出部３４Ａは、ローパスフィルタ群３３の各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからそれぞれ出力される出力値１〜Ｎのうち、どの出力値が最大であるかを、断続する各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃ（図２に示す）が入力する毎に検出する。ここで、φｉ＝θのときにその出力ｉが最大となる事から、出力最大となる内部搬送波の位相φｉが受信ＡＴＣ信号の位相となる。そのため、前記位相差算出部３４Ｂは、最大出力値検出部３４Ａが検出した各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃの最大値を示す出力値が入力する毎に、入力した最大出力値に対応する内部搬送波の位相が例えば図４のφｉ、φｊ、φｋとしたとき、この内部搬送波の位相φｉ、φｊ、φｋを、各信号部分Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれにおける受信ＡＴＣ信号の位相であるとして記憶し、記憶した内部搬送波の各位相φｉ、φｊ、φｋに基づいて、互いに隣合う信号部分ＡとＢ、ＢとＣ間のそれぞれの位相のずれ量（位相差）φｉ−φｊ、φｊ−φｋから算出することにより隣合う信号部分ＡとＢ、ＢとＣ間の搬送波の相対的位相差を検出し、検出した位相差を位相情報として副情報受信部１３へ出力する。ここで、位相差検出回路３４が位相差検出手段に相当する。
【００２５】
次に、本実施形態の列車制御装置における位相検出回路３０の動作を説明する。
受電器１０で受信され、増幅回路１１を介して図２に示すような振幅変調信号が位相検出回路３０に入力すると、Ａ／Ｄ変換器３１により所定間隔でサンプリングされたディジタル信号が乗算器群３２の各乗算器３２−１〜３２−Ｎに並列的に入力する。各乗算器３２−１〜３２−Ｎでは、入力したディジタル信号（振幅変調信号の搬送波波形データ）にそれぞれの内部搬送波ｓｉｎ（ωｔ＋φｉ）（i＝０〜（Ｎ−１））を乗算する。各乗算器３２−１〜３２−Ｎの乗算結果が、ローパスフィルタ群３３の対応する各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎに入力し、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎで直流成分を抽出し、抽出した直流成分は各出力値１〜Ｎとして位相差検出回路３４の最大出力値検出部３４Ａに入力する。尚、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３の乗算動作と抽出動作は、図２に示す振幅変調信号における信号部分の有無に関係なく連続して行われるが、実際に信号が無い部分であるので、スペース部分として認識して出力結果は採用しないように構成されている。
【００２６】
図２に示す振幅変調信号の信号部分Ａのディジタル信号が乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を介して位相差検出回路３４に入力されると、最大出力値検出部３４は、検出した最大出力値を発生した内部搬送波の位相φｉを、信号部分Ａにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。即ち、（１）式から明らかなように、各ローパスフィルタ３３−１〜３３−Ｎからそれぞれ出力される出力１〜Ｎのうち最大となるのはφｉ＝θの場合であり、最大出力値を示す出力に対応する内部搬送波の位相が受信したＡＴＣ信号の位相と同期しており、この内部搬送波の位相が受信したＡＴＣ信号の位相であり、この内部搬送波の位相φｉを、信号部分Ａにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。この動作を、信号部分Ａにおいて搬送波の１周期毎に実行し、出力最大値となる内部搬送波の位相が同じであることを確認し、受信した地上装置ａからの搬送波とその内部搬送波の位相が同期点であることを確認する。尚、この確認動作は必ずしも行わなくともよい。
【００２７】
信号部分Ａが終わり次の信号部分Ｂの搬送波データが位相検出回路３０に入力すると、前述の信号部分Ａの場合と同様に、信号部分Ｂの最大出力値を検出し、この最大出力値に対応する内部搬送波の位相φｊを、信号部分Ｂにおける受信ディジタル信号の位相として記憶する。そして、位相差算出部３４Ｂで、信号部分Ａについて記憶した位相φｉと信号部分Ｂについて記憶した位相φｊの位相差φｉｊ（φｉｊ＝φｉ−φｊ）を算出する。ここで、信号部分Ｂの最大出力値となる内部搬送波の位相は、信号部分Ａの搬送波に対して、付加された副情報に応じた位相差分だけずれる。
【００２８】
信号部分Ｂが終わり次の信号部分Ｃの搬送波データが位相検出回路３０に入力すると、信号部分Ｃについても、信号部分Ａ、Ｂの場合と同様の動作を繰り返して信号部分Ｃにおける最大出力値を検出し、この最大出力値に対応する内部搬送波の位相φｋを、信号部分Ｃにおける受信ディジタル信号の位相として記憶し、位相差算出部３４Ｂで、信号部分Ｂについて記憶した位相φｊと信号部分Ｃについて記憶した位相φｋの位相差φｊｋ（φｊｋ＝φｊ−φｋ）を算出する。そして、位相差算出部３３Ｂは、確定した互いに隣合う信号部分間の相対的位相差が所定回数連続して一致したとき、例えば２回連続して一致したとき、本実施形態の場合、信号部分Ａ、Ｂ間の相対的位相差φｉｊと信号部分Ｂ、Ｃ間の相対的位相差φｊｋが一致したとき、その相対的位相差（図２では＋（π／２））を位相情報として確定して副情報受信部１３に出力する。尚、位相情報を確定する際の一致連続回数は２回に限るものではなく、列車制御の応答に支障を及ぼさない範囲で３回以上の適正な連続回数を設定してもよい。
【００２９】
尚、前記位相情報の確定方法としては、隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差を、複数（例えば１０）の互いに隣合う信号部分間で検出し、これら複数（例えば１０）のうち、連続するしないに拘わらず予め定めた所定数（例えば５）以上一致したとき、この一致した相対的位相差を位相情報として確定するようにしてもよい。この場合も、搬送波の相対的位相差を検出する互いに隣合う信号部分の数は１０に限らず、列車制御の応答に支障を及ぼさない範囲で適正な数を設定すればよい。
【００３０】
かかる本実施形態の列車制御装置によれば、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を用いて振幅変調信号の断続する各信号部分の搬送波と基本搬送波の相対的位相差を検出し、検出した相対的位相差に基づいて位相情報を抽出するようにしたので、従来のＰＬＬ回路を用いる場合に比べて入力信号に対する同期の捕捉や保持処理が不要となり、搬送波の位相変化検出処理が容易に行える。また、乗算器群３２とローパスフィルタ群３３を用いて検出した最大出力値を用いて位相情報を取得するので、軌道回路Ｔに進入した列車イがＡＴＣ信号の受信端から送信端側に向けて進行するにつれて、受電器１０で受信する振幅変調信号レベルが増大しても、この振幅変調信号レベルの変化の影響を受け難いという利点がある。
【００３１】
上述した実施形態は、振幅変調の変調波周波数も列車制御情報に対応させる構成の列車制御装置であるが、変調波周波数は一定として位相変調による位相変化だけを列車制御情報に対応させる構成であってもよい。また、列車制御装置としてＡＴＣ装置の例を示したが、地上側と車上側との間で列車制御に関連する情報を通信する、例えばＡＴＳ装置等の列車制御装置にも適用することができることは言うまでもない。
【００３２】
尚、上記実施形態では、基本搬送波を列車制御情報に対応させた位相に変化させる位相変調手段の位相変調信号を振幅変調処理して送信する地上装置と、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を検出する位相検出手段の出力する位相情報から列車制御情報を抽出して列車を制御する列車制御手段を有する車上装置と、を備える構成としたが、この構成に限るものではなく、本発明は、基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する送信側の装置と、この送信側装置から送信された信号を受信してこの受信該信号の位相を検出し、検出した位相情報から列車制御情報を抽出して列車を制御する受信側の装置とを備えた列車制御装置において、受信信号に基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において受信信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、受信した信号の位相情報を出力する構成であればよい。
【符号の説明】
【００３３】
１ 搬送波発生回路
２ 変調回路
４ 移相回路
１２ 主情報受信部
１３ 副情報受信部
１５ 第１主情報受信リレー
１７ 第２主情報受信リレー
１８ 第１副情報受信リレー
１９ 第２副情報受信リレー
２０ 第３副情報受信リレー
３０ 位相検出回路
３１ Ａ／Ｄ変換器
３２ 乗算器群
３３ ローパスフィルタ群
３４ 位相差検出回路
イ 列車
ａ 地上装置
ｂ 車上装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する装置と、該装置から送信された前記信号を受信して当該信号の位相を検出し、検出した位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する装置と、を備えた列車制御装置において、
前記受信した信号に前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において前記受信した信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、前記受信した信号の位相情報を出力する構成としたことを特徴とする列車制御装置。
【請求項２】
前記乗算結果に基づいて、前記内部搬送波の位相情報として、前記受信した信号の断続する各信号部分について当該受信信号の位相と略一致する内部搬送波の位相を検出し、検出した内部搬送波の各位相から互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記受信した信号の位相情報を出力する構成とした請求項１に記載の列車制御装置。
【請求項３】
基本搬送波を列車制御情報に対応させた位相に変化させる位相変調手段の位相変調信号を振幅変調処理して送信する地上装置と、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を検出する位相検出手段の出力する位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する列車制御手段を有する車上装置と、を備えた列車制御装置において、
前記位相検出手段を、前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした複数の内部搬送波と前記振幅変調信号とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果に基づいて、前記振幅変調信号の断続する各信号部分について振幅変調信号の搬送波の位相と略一致する内部搬送波の位相を検出し、互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記位相情報を出力する構成としたことを特徴とする列車制御装置。
【請求項４】
前記位相検出手段は、
前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を２π／ＮずつずらしたＮ個の各内部搬送波と前記振幅変調信号とを乗算するＮ個の乗算器と、
各乗算器の出力から直流成分を抽出するＮ個のローパスフィルタと、
前記振幅変調信号の断続する各信号部分についてローパスフィルタ出力値が最大となる内部搬送波の位相を振幅変調信号の搬送波の位相と略一致する位相として検出し、互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記位相情報を出力する位相差検出手段と、
を備えて構成した請求項３に記載の列車制御装置。
【請求項５】
前記位相差検出手段は、検出した前記隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差が、所定回数連続して一致したとき、この一致した相対的位相差に基づいて前記位相情報を出力する構成である請求項４に記載の列車制御装置。
【請求項６】
前記位相差検出手段は、検出した前記隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差を、複数回検出し、これら複数回のうちから予め定めた所定回数一致したとき、この一致した相対的位相差に基づいて前記位相情報を出力する構成である請求項４に記載の列車制御装置。
【請求項７】
前記振幅変調処理は、搬送波を変調する変調波の周波数の変化を、前記列車制御情報とは別の列車制御情報に対応させている請求項３〜６のいずれか１つに記載の列車制御装置。
【請求項１】
基本搬送波の位相を列車制御情報に対応させて変化させた信号を送信する装置と、該装置から送信された前記信号を受信して当該信号の位相を検出し、検出した位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する装置と、を備えた列車制御装置において、
前記受信した信号に前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした内部搬送波をそれぞれ乗算し、当該乗算結果において前記受信した信号と略一致する内部搬送波の位相情報に基づき、前記受信した信号の位相情報を出力する構成としたことを特徴とする列車制御装置。
【請求項２】
前記乗算結果に基づいて、前記内部搬送波の位相情報として、前記受信した信号の断続する各信号部分について当該受信信号の位相と略一致する内部搬送波の位相を検出し、検出した内部搬送波の各位相から互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記受信した信号の位相情報を出力する構成とした請求項１に記載の列車制御装置。
【請求項３】
基本搬送波を列車制御情報に対応させた位相に変化させる位相変調手段の位相変調信号を振幅変調処理して送信する地上装置と、受信した振幅変調信号における搬送波の位相を検出する位相検出手段の出力する位相情報から前記列車制御情報を抽出して列車を制御する列車制御手段を有する車上装置と、を備えた列車制御装置において、
前記位相検出手段を、前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を一定値ずつずらした複数の内部搬送波と前記振幅変調信号とをそれぞれ乗算し、これら乗算結果に基づいて、前記振幅変調信号の断続する各信号部分について振幅変調信号の搬送波の位相と略一致する内部搬送波の位相を検出し、互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記位相情報を出力する構成としたことを特徴とする列車制御装置。
【請求項４】
前記位相検出手段は、
前記基本搬送波と同じ振幅及び周波数で位相を２π／ＮずつずらしたＮ個の各内部搬送波と前記振幅変調信号とを乗算するＮ個の乗算器と、
各乗算器の出力から直流成分を抽出するＮ個のローパスフィルタと、
前記振幅変調信号の断続する各信号部分についてローパスフィルタ出力値が最大となる内部搬送波の位相を振幅変調信号の搬送波の位相と略一致する位相として検出し、互いに隣合う前記信号部分間の内部搬送波の相対的位相差を検出して前記位相情報を出力する位相差検出手段と、
を備えて構成した請求項３に記載の列車制御装置。
【請求項５】
前記位相差検出手段は、検出した前記隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差が、所定回数連続して一致したとき、この一致した相対的位相差に基づいて前記位相情報を出力する構成である請求項４に記載の列車制御装置。
【請求項６】
前記位相差検出手段は、検出した前記隣合う信号部分間の搬送波の相対的位相差を、複数回検出し、これら複数回のうちから予め定めた所定回数一致したとき、この一致した相対的位相差に基づいて前記位相情報を出力する構成である請求項４に記載の列車制御装置。
【請求項７】
前記振幅変調処理は、搬送波を変調する変調波の周波数の変化を、前記列車制御情報とは別の列車制御情報に対応させている請求項３〜６のいずれか１つに記載の列車制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０２６１８（Ｐ２０１３−１０２６１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４９８９（Ｐ２０１１−２４４９８９）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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