軌道回路の絶縁不良警告装置
【課題】隣接する軌道回路間の絶縁不良が発生したときに、これを直ちに検出し通知できる軌道回路を提供することを目的とする。
【解決手段】送信装置２からレール１，１に送信する列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる。受信装置３には、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を抽出する帯域フィルタ１３−３，１３−４を設け、帯域フィルタ１３−３，１３−４のどちらかから、列車検知レベル以上の出力が発生したときに、受信装置３から絶縁不良通知指令を発生して表示装置で表示する構成とした。
【解決手段】送信装置２からレール１，１に送信する列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる。受信装置３には、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を抽出する帯域フィルタ１３−３，１３−４を設け、帯域フィルタ１３−３，１３−４のどちらかから、列車検知レベル以上の出力が発生したときに、受信装置３から絶縁不良通知指令を発生して表示装置で表示する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道回路間の絶縁不良を通知する軌道回路の絶縁不良警告装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車検知に使用される軌道回路は、複数の区間に仕切った列車軌道の各区間のレールを電気回路の一部として用いた列車検知用の回路で、区間の列車進出側に送信装置を設け、区間の列車進入側に受信装置を設け、区間進出側からレールに列車検知用の信号電流を送信し、区間進入側で前記信号電流が受信されたか否かにより、列車の有無を検知するものである。
【０００３】
かかる軌道回路の一例として、例えば特許文献１に記載されているように、列車検知用の信号周波数として、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）より少し高い周波数で商用周波数の整数倍でない周波数（例えば８０Ｈｚ）を使用する構成のものがある。この軌道回路の場合、商用周波数だけでなくその高調波の影響も受けることがないので、交流電化区間等の誘導対策用として有効である。
【特許文献１】特開平８−３０１１２号公報
【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、特許文献１に記載された軌道回路において、隣接する軌道回路間で絶縁不良が発生すると、隣合う区間の後方側区間の送信装置から前方側区間の受信装置へ、信号の回り込みが発生する虞れがある。この場合、特許文献１に記載された軌道回路では、前方側区間に列車が存在して本来であれば後方側区間に対する信号現示がＲ（赤）現示となるところ、絶縁不良による信号の回り込みによってＲ現示がＹ（黄）現示又はＧ（緑）現示に変化する危険性がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、隣接する軌道回路間の絶縁不良が発生すると、これを直ちに検出し通知するようにした軌道回路の絶縁不良警告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】
【０００６】
このため、本発明は、軌道を互いに電気的に絶縁して複数の区間に仕切り、各区間の列車進出側に、当該区間の軌道に列車検知用信号を送信する送信装置を設け、各区間の列車進入側に、前記列車検知用信号を受信可能な受信装置を設け、該受信装置における前記列車検知用信号の受信の有無に基づいて列車を検知する軌道回路において、前記列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる一方、前記受信装置が、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良を通知する構成としたことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成では、受信装置において自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号とを識別できるようになる。これにより、受信装置は、隣りの区間の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良が生じたと判断してこれを通知する。
【０００８】
請求項２のように、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を前記受信装置が受信したときに、信号機を停止現示に制御する構成とするとよい。
かかる構成では、絶縁不良発生時の列車運行の安全性を向上できる。
【０００９】
請求項３のように、前記列車検知用信号の周波数は、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てる構成とするとよい。
かかる構成では、２元３位制御ができるようになる。
【００１０】
請求項３において、請求項４のように、前記受信装置は、信号有りを論理値１、信号無しを論理値０とし、自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号との論理演算処理を行う論理処理部を備え、前記論理処理部は、隣りの区間の進行現示と注意現示の両列車検知用信号の論理和を演算する論理和演算手段と、自身の区間の進行現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第１論理積演算手段と、自身の区間の注意現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第２論理積演算手段と、を備え、前記論理和演算手段の出力が論理値１のとき絶縁不良を通知し、前記第１論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を進行現示に制御し、前記第２論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を注意現示に制御し、前記第１及び第２論理積演算手段の出力が共に論理値０のとき信号機を停止現示に制御する構成とするとよい。
【００１１】
請求項５のように、前記列車検知用信号は、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数の搬送波を振幅変調した振幅変調波とし、この振幅変調波の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせるようにするとよい。
かかる構成では、ノイズの影響を受け難くなるようになる。
【００１２】
請求項６のように、前記絶縁不良の通知は、表示手段で表示して通知するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軌道回路間で絶縁不良が発生したことを直ちに知ることができる。これにより、絶縁不良箇所の復旧作業や絶縁不良発生に伴う列車ダイヤの乱れの修復等を素早く行うことができ、列車運行の安全性や列車運行管理機能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、本発明に係る軌道回路の一実施形態を示す概略構成図である。
図１において、列車走行軌道である一対のレール１，１は、所定間隔毎に互いに電気的に絶縁して複数の区間に区分され（図１では、図を簡略化するために３つの区間しか示されていないが、３つに限らない）、各区間のレール１，１は、列車検知用の軌道回路Ｔ１〜Ｔ３の一部を構成する。軌道回路Ｔ１〜Ｔ３は、互いに隣合う区間で列車検知用信号の周波数を異ならせている他は、同じ構成であり、ここでは軌道回路Ｔ２について説明する。
【００１５】
軌道回路Ｔ２は、区間の列車進出側（図の右側）に送信装置２を備え、各区間の列車進入側（図の左側）に受信装置３を備える。尚、列車は図の矢印Ａ方向に進行するものとする。
【００１６】
前記送信装置２は、例えば、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数（例えば８０Ｈｚ）の搬送波を振幅変調した振幅変調波の列車検知用信号を、区間境界部に設けた周知のインピーダンスボンド４を介してレール１，１に送信する。前記振幅変調波の周波数としては、進行現示用と注意現示用の２つの周波数を用い、前方側軌道回路Ｔ３の受信装置３′からの制御指令に基づいて、前記振幅変調波の周波数を選択する。
【００１７】
前記受信装置３は、区間境界部に設けた周知のインピーダンスボンド５を介してレール１，１から前記列車検知用信号を受信可能に構成され、後述の図２に示す回路構成により列車検知用信号の受信の有無や受信信号の周波数に応じて信号機６に現示指令を出力すると共に、後方側の区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′に制御指令を出力する。また、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、情報伝送ライン７に絶縁不良通知指令を送信する。
【００１８】
前記信号機６は、列車進入側の区間境界部付近に配置され、受信装置３からの現示指令に基づいて、進行現示（以下、Ｇ現示とする）、注意現示（以下、Ｙ現示とする）又は停止現示（以下、Ｒ現示とする）に制御され、後方側区間に進入した列車の走行を制御する。尚、信号機６′は、前方側区間の軌道回路Ｔ３の受信装置３′により現示制御されるものである。
【００１９】
前記情報伝送ライン７は、例えば中央装置の表示手段である表示装置８に接続され、表示装置８は、絶縁不良通知指令の入力で絶縁不良が発生したことを表示する。
【００２０】
前述したように、軌道回路Ｔ１〜Ｔ３は、互いに隣合う区間で列車検知用信号の周波数を異ならせている。また、各区間で、列車検知用信号の周波数として、進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てている。例えば、軌道回路Ｔ２には、振幅変調波として、例えば、２．５Ｈｚ（Ｇ現示用）と４Ｈｚ（Ｙ現示用）の２つの周波数を割当て、軌道回路Ｔ１とＴ３には、例えば振幅変調波として軌道回路Ｔ２とは周波数が異なる、３．２Ｈｚ（Ｇ現示用）と５．７Ｈｚ（Ｙ現示用）の２つの周波数を割当てる。
【００２１】
図２の受信装置３の回路構成について説明する。
図２において、受信装置３は、帯域フィルタ１１、検波回路１２、変調波抽出用の４つの帯域フィルタ１３−１〜１３−４、４つの信号処理回路１４−１〜１４−４、論理処理部１５及びレベル設定スイッチ１６を備えて構成される。
【００２２】
帯域フィルタ１１は、列車検知用信号に含まれるノイズの影響を低減するもので、インピーダンスボンド５を介して入力する列車検知用信号の８０Ｈｚの搬送波に重畳したノイズを除去する。
【００２３】
検波回路１２は、帯域フィルタ１１からの入力信号を包絡線検波して振幅変調波を抽出する。
【００２４】
帯域フィルタ１３−１〜１３−４は、自身の区間のＧ現示用の周波数２．５Ｈｚの振幅変調波、Ｙ現示用の周波数４Ｈｚの振幅変調波、後方側区間のＧ現示用の周波数３．２Ｈｚの振幅変調波、Ｙ現示用の周波数５．７Ｈｚ振幅変調波をそれぞれ抽出する。
【００２５】
信号処理回路１４−１〜１４−４は、対応する帯域フィルタ１３−１〜１３−４から入力する信号レベルを、予め設定された列車検知用閾値と比較してレベル判定を行い、入力信号レベルが閾値以上のときに信号有りと判定して論理値１を出力する。
【００２６】
論理処理部１５は、信号処理回路１４−１〜１４−４から入力する４つの論理出力を論理演算し、信号機６の現示指令、後方側区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′の制御指令、絶縁不良通知指令を生成するものである。
【００２７】
レベル設定スイッチ１６は、通常状態での列車検知用信号の受信レベルを信号処理回路１４−１〜１４−４に記憶させるもので、信号処理回路１４−１〜１４−４は、記憶した信号レベルの上下３ｄＢ以内は、レール１，１の状態変化に追従させて定常受信レベルとし、この定常受信レベルから６ｄＢ低いレベルを列車検知用閾値レベルに設定する。
【００２８】
図３に論理処理部１５の具体的構成例を示す。
論理処理部１５は、ＯＲ回路２１と、２つのＡＮＤ回路２２．２３と、指令出力部２４とを備えて構成されている。
【００２９】
前記ＯＲ回路２１は、論理和演算手段に相当するもので、隣りの区間のＧ現示とＹ現示の両列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−３，１４−４の両出力の論理和演算を行い、その論理出力を情報伝送ライン７に送信する。
【００３０】
前記ＡＮＤ回路２２は、第１論理積演算手段に相当するもので、自身の区間のＧ現示の列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−１の出力と、前記ＯＲ回路２１の出力の否定演算とを論理積演算を行う。
【００３１】
前記ＡＮＤ回路２３は、第２論理積演算手段に相当するもので、自身の区間のＹ現示の列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−２の出力と、前記ＯＲ回路２１の出力の否定演算とを論理積演算を行う。
【００３２】
前記指令出力部２４は、前記ＡＮＤ回路２２，２３の論理出力状態に基づいて、信号機６へ現示指令を出力すると共に、後方側区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′へ制御指令を出力する。
【００３３】
次に、本実施形態の軌道回路Ｔ２の動作について説明する。
まず、絶縁不良がない正常状態の場合の動作を説明する。
送信装置２は、前方側区間の軌道回路Ｔ３の受信装置３′からの制御指令がＹ現示指令かＧ現示指令かに応じて、変調波の周波数を選択する。制御指令がＹ現示指令であるときは、変調波周波数として４Ｈｚを選択して８０Ｈｚの搬送波を周波数４Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調波を列車検知用信号としてインピーダンスボンド４を介してレール１，１に送信する。また、制御指令がＧ現示指令であるときは、変調波周波数として２．５Ｈｚを選択して８０Ｈｚの搬送波を周波数２．５Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調波を列車検知用信号としてレール１，１に送信する。
【００３４】
レール１，１に送信した列車検知用信号はインピーダンスボンド５を介して受信装置３で受信される。受信装置３に入力した列車検知用信号は、帯域フィルタ１１でノイズが除去され、検波回路１２で包絡線検波され、帯域フィルタ１３−１〜１３−４で変調波が抽出される。列車検知用信号が周波数２．５Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調であれば、帯域フィルタ１３−１から出力が発生して信号処理回路１４−１で入力信号のレベル判定が行われる。列車検知用信号が周波数４Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調であれば、帯域フィルタ１３−２から出力が発生して信号処理回路１４−２で入力信号のレベル判定が行われる。
【００３５】
当該区間に列車が存在しない場合は、信号処理回路１４−１又は１４−２の入力信号レベルが閾値以上となり、信号処理回路１４−１又は１４−２から論理値１の出力が発生する。信号処理回路１４−１からの論理値１の出力は、論理処理部１５のＡＮＤ回路２２の一方に入力する。絶縁不良がない正常状態ではＡＮＤ回路２２の他方の入力は論理値１であるので、ＡＮＤ回路２２から論理値１の出力を発生して指令出力部２４に入力する。同様に、信号処理回路１４−２からの論理値１の出力は、論理処理部１５のＡＮＤ回路２３の一方に入力する。絶縁不良がない正常状態ではＡＮＤ回路２３の他方の入力は論理値１であるので、ＡＮＤ回路２３から論理値１の出力を発生して指令出力部２４に入力する。
【００３６】
指令出力部２４は、ＡＮＤ回路２２から論理値１の出力が入力したときは、Ｇ現示指令を信号機６に送信する。これにより、信号機６はＧ現示に制御される。同時に、後方側区間の送信装置２′へは、制御指令としてＧ現示指令を送信する。また、ＡＮＤ回路２３から論理値１の出力が入力したときは、Ｙ現示指令を信号機６に出力する。これにより、信号機６はＹ現示に制御される。同時に、後方側区間の送信装置２′へは、制御指令としてＧ現示指令を送信する。
【００３７】
一方、当該区間に列車が存在する場合は、レール１，１間が列車の車輪により短絡されて受信装置３の信号入力レベルが低下する。これにより、信号処理回路１４−１又は１４−２の入力信号レベルが閾値未満となり、論理処理部１５には、どちらの信号処理回路１４−１，１４−２からも論理値１の出力が入力せず、両ＡＮＤ回路２２，２３の出力が論理値０となる。この場合は、指令出力部２４では、信号機６にはＲ現示指令を出力し、後方側区間の送信装置２′には、制御指令としてＹ現示指令を送信する。
【００３８】
次に、例えば、軌道回路Ｔ２と後方側軌道回路Ｔ１間で絶縁不良が発生した場合の動作を説明する。
この場合、帯域フィルタ１３−３と１３−４のどちらから出力が発生し、信号処理回路１４−３又は１３−４で入力信号のレベル判定が行われる。そして、信号処理回路１４−３又は１４−４から論理値１の出力が発生すると、論理処理部１５のＯＲ回路２１の出力が論理値１となる。これにより、情報伝送ライン７を介して論理値１の絶縁不良通知指令が表示装置８に入力し、表示装置８によって絶縁不良が発生したことを表示する。
【００３９】
また、ＡＮＤ回路２２，２３の他方の入力が論理値０の状態になるので、ＡＮＤ回路２２，２３の出力が共に論理値０となり、軌道回路Ｔ２の区間に列車が存在する場合と同じ出力形態となる。これにより、指令出力部２４は、信号機６にはＲ現示指令を出力し、後方側区間から軌道回路Ｔ２の区間への列車進入を禁止する。また、後方側区間の送信装置２′には、制御指令としてＹ現示指令を送信する。
【００４０】
尚、例えば、予め各軌道回路毎に異なる識別コードを割当て、情報伝送ライン７に、絶縁不良通知指令に軌道回路固有の前記識別コードを付加して送信することで、絶縁不良発生箇所も合わせて表示すれば、絶縁不良箇所を直ちに知ることができるようになる。これにより、復旧作業が容易になる。
【００４１】
かかる構成によれば、軌道回路間で絶縁不良が発生した場合に、これを通知するようにしたので、軌道回路間の絶縁不良を直ちに知ることができる。これにより、絶縁不良の復旧作業や絶縁不良発生に伴う列車ダイヤの乱れの修復等を素早く行うことができ、列車運行の安全性や列車運行管理機能を向上できる。また、列車検知用信号として変調波を使用したので、ノイズの影響を受け難い。また、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの変調周波数を割当てたことで、２元３位制御を可能とした。また、絶縁不良が発生したときに、信号機６をＲ現示に制御して後方側区間からの列車進入を禁止するので、列車走行の安全性が向上する。
【００４２】
また、本実施形態では、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数（例えば８０Ｈｚ）の搬送波を使用するので、交流電化区間等の誘導対策としては、商用周波数を分周又は倍周した周波数を使用する分倍周軌道回路より有効であり、分倍周軌道回路の代替軌道回路として有効である。
【００４３】
また、本実施形態では、レベル設定スイッチ１６により、通常状態での列車検知用信号の受信レベルを信号処理回路１４−１〜１４−４に記憶させ、レール１，１の状態変化に追従させて定常受信レベルを所定範囲内で自動調整するので、定常受信レベルに基づいて決定する列車検知用閾値レベルの調整作業が不要となり、保守作業を軽減できる利点がある。
【００４４】
尚、本実施形態では、各区間に変調周波数を２つ割当て２元３位制御を実現する構成としたが、各区間に割当てる変調周波数を１つとし、Ｇ現示とＲ現示だけの制御としてもよい。また、変調周波数は、上述した周波数に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図
【図２】図１の受信装置の構成を示すブロック図
【図３】図２の論理処理部の構成図
【符号の説明】
【００４６】
１，１ レール
２ 送信装置
３ 受信装置
６ 信号機
７ 情報伝送ライン
８ 表示装置
１３−１〜１３−４ 帯域フィルタ
１４−１〜１４−４ 信号処理回路
１５ 論理処理部
２１ ＯＲ回路
２２，２３ ＡＮＤ回路
２４ 指令出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道回路間の絶縁不良を通知する軌道回路の絶縁不良警告装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車検知に使用される軌道回路は、複数の区間に仕切った列車軌道の各区間のレールを電気回路の一部として用いた列車検知用の回路で、区間の列車進出側に送信装置を設け、区間の列車進入側に受信装置を設け、区間進出側からレールに列車検知用の信号電流を送信し、区間進入側で前記信号電流が受信されたか否かにより、列車の有無を検知するものである。
【０００３】
かかる軌道回路の一例として、例えば特許文献１に記載されているように、列車検知用の信号周波数として、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）より少し高い周波数で商用周波数の整数倍でない周波数（例えば８０Ｈｚ）を使用する構成のものがある。この軌道回路の場合、商用周波数だけでなくその高調波の影響も受けることがないので、交流電化区間等の誘導対策用として有効である。
【特許文献１】特開平８−３０１１２号公報
【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、特許文献１に記載された軌道回路において、隣接する軌道回路間で絶縁不良が発生すると、隣合う区間の後方側区間の送信装置から前方側区間の受信装置へ、信号の回り込みが発生する虞れがある。この場合、特許文献１に記載された軌道回路では、前方側区間に列車が存在して本来であれば後方側区間に対する信号現示がＲ（赤）現示となるところ、絶縁不良による信号の回り込みによってＲ現示がＹ（黄）現示又はＧ（緑）現示に変化する危険性がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、隣接する軌道回路間の絶縁不良が発生すると、これを直ちに検出し通知するようにした軌道回路の絶縁不良警告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】
【０００６】
このため、本発明は、軌道を互いに電気的に絶縁して複数の区間に仕切り、各区間の列車進出側に、当該区間の軌道に列車検知用信号を送信する送信装置を設け、各区間の列車進入側に、前記列車検知用信号を受信可能な受信装置を設け、該受信装置における前記列車検知用信号の受信の有無に基づいて列車を検知する軌道回路において、前記列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる一方、前記受信装置が、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良を通知する構成としたことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成では、受信装置において自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号とを識別できるようになる。これにより、受信装置は、隣りの区間の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良が生じたと判断してこれを通知する。
【０００８】
請求項２のように、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を前記受信装置が受信したときに、信号機を停止現示に制御する構成とするとよい。
かかる構成では、絶縁不良発生時の列車運行の安全性を向上できる。
【０００９】
請求項３のように、前記列車検知用信号の周波数は、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てる構成とするとよい。
かかる構成では、２元３位制御ができるようになる。
【００１０】
請求項３において、請求項４のように、前記受信装置は、信号有りを論理値１、信号無しを論理値０とし、自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号との論理演算処理を行う論理処理部を備え、前記論理処理部は、隣りの区間の進行現示と注意現示の両列車検知用信号の論理和を演算する論理和演算手段と、自身の区間の進行現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第１論理積演算手段と、自身の区間の注意現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第２論理積演算手段と、を備え、前記論理和演算手段の出力が論理値１のとき絶縁不良を通知し、前記第１論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を進行現示に制御し、前記第２論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を注意現示に制御し、前記第１及び第２論理積演算手段の出力が共に論理値０のとき信号機を停止現示に制御する構成とするとよい。
【００１１】
請求項５のように、前記列車検知用信号は、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数の搬送波を振幅変調した振幅変調波とし、この振幅変調波の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせるようにするとよい。
かかる構成では、ノイズの影響を受け難くなるようになる。
【００１２】
請求項６のように、前記絶縁不良の通知は、表示手段で表示して通知するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軌道回路間で絶縁不良が発生したことを直ちに知ることができる。これにより、絶縁不良箇所の復旧作業や絶縁不良発生に伴う列車ダイヤの乱れの修復等を素早く行うことができ、列車運行の安全性や列車運行管理機能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、本発明に係る軌道回路の一実施形態を示す概略構成図である。
図１において、列車走行軌道である一対のレール１，１は、所定間隔毎に互いに電気的に絶縁して複数の区間に区分され（図１では、図を簡略化するために３つの区間しか示されていないが、３つに限らない）、各区間のレール１，１は、列車検知用の軌道回路Ｔ１〜Ｔ３の一部を構成する。軌道回路Ｔ１〜Ｔ３は、互いに隣合う区間で列車検知用信号の周波数を異ならせている他は、同じ構成であり、ここでは軌道回路Ｔ２について説明する。
【００１５】
軌道回路Ｔ２は、区間の列車進出側（図の右側）に送信装置２を備え、各区間の列車進入側（図の左側）に受信装置３を備える。尚、列車は図の矢印Ａ方向に進行するものとする。
【００１６】
前記送信装置２は、例えば、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数（例えば８０Ｈｚ）の搬送波を振幅変調した振幅変調波の列車検知用信号を、区間境界部に設けた周知のインピーダンスボンド４を介してレール１，１に送信する。前記振幅変調波の周波数としては、進行現示用と注意現示用の２つの周波数を用い、前方側軌道回路Ｔ３の受信装置３′からの制御指令に基づいて、前記振幅変調波の周波数を選択する。
【００１７】
前記受信装置３は、区間境界部に設けた周知のインピーダンスボンド５を介してレール１，１から前記列車検知用信号を受信可能に構成され、後述の図２に示す回路構成により列車検知用信号の受信の有無や受信信号の周波数に応じて信号機６に現示指令を出力すると共に、後方側の区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′に制御指令を出力する。また、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、情報伝送ライン７に絶縁不良通知指令を送信する。
【００１８】
前記信号機６は、列車進入側の区間境界部付近に配置され、受信装置３からの現示指令に基づいて、進行現示（以下、Ｇ現示とする）、注意現示（以下、Ｙ現示とする）又は停止現示（以下、Ｒ現示とする）に制御され、後方側区間に進入した列車の走行を制御する。尚、信号機６′は、前方側区間の軌道回路Ｔ３の受信装置３′により現示制御されるものである。
【００１９】
前記情報伝送ライン７は、例えば中央装置の表示手段である表示装置８に接続され、表示装置８は、絶縁不良通知指令の入力で絶縁不良が発生したことを表示する。
【００２０】
前述したように、軌道回路Ｔ１〜Ｔ３は、互いに隣合う区間で列車検知用信号の周波数を異ならせている。また、各区間で、列車検知用信号の周波数として、進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てている。例えば、軌道回路Ｔ２には、振幅変調波として、例えば、２．５Ｈｚ（Ｇ現示用）と４Ｈｚ（Ｙ現示用）の２つの周波数を割当て、軌道回路Ｔ１とＴ３には、例えば振幅変調波として軌道回路Ｔ２とは周波数が異なる、３．２Ｈｚ（Ｇ現示用）と５．７Ｈｚ（Ｙ現示用）の２つの周波数を割当てる。
【００２１】
図２の受信装置３の回路構成について説明する。
図２において、受信装置３は、帯域フィルタ１１、検波回路１２、変調波抽出用の４つの帯域フィルタ１３−１〜１３−４、４つの信号処理回路１４−１〜１４−４、論理処理部１５及びレベル設定スイッチ１６を備えて構成される。
【００２２】
帯域フィルタ１１は、列車検知用信号に含まれるノイズの影響を低減するもので、インピーダンスボンド５を介して入力する列車検知用信号の８０Ｈｚの搬送波に重畳したノイズを除去する。
【００２３】
検波回路１２は、帯域フィルタ１１からの入力信号を包絡線検波して振幅変調波を抽出する。
【００２４】
帯域フィルタ１３−１〜１３−４は、自身の区間のＧ現示用の周波数２．５Ｈｚの振幅変調波、Ｙ現示用の周波数４Ｈｚの振幅変調波、後方側区間のＧ現示用の周波数３．２Ｈｚの振幅変調波、Ｙ現示用の周波数５．７Ｈｚ振幅変調波をそれぞれ抽出する。
【００２５】
信号処理回路１４−１〜１４−４は、対応する帯域フィルタ１３−１〜１３−４から入力する信号レベルを、予め設定された列車検知用閾値と比較してレベル判定を行い、入力信号レベルが閾値以上のときに信号有りと判定して論理値１を出力する。
【００２６】
論理処理部１５は、信号処理回路１４−１〜１４−４から入力する４つの論理出力を論理演算し、信号機６の現示指令、後方側区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′の制御指令、絶縁不良通知指令を生成するものである。
【００２７】
レベル設定スイッチ１６は、通常状態での列車検知用信号の受信レベルを信号処理回路１４−１〜１４−４に記憶させるもので、信号処理回路１４−１〜１４−４は、記憶した信号レベルの上下３ｄＢ以内は、レール１，１の状態変化に追従させて定常受信レベルとし、この定常受信レベルから６ｄＢ低いレベルを列車検知用閾値レベルに設定する。
【００２８】
図３に論理処理部１５の具体的構成例を示す。
論理処理部１５は、ＯＲ回路２１と、２つのＡＮＤ回路２２．２３と、指令出力部２４とを備えて構成されている。
【００２９】
前記ＯＲ回路２１は、論理和演算手段に相当するもので、隣りの区間のＧ現示とＹ現示の両列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−３，１４−４の両出力の論理和演算を行い、その論理出力を情報伝送ライン７に送信する。
【００３０】
前記ＡＮＤ回路２２は、第１論理積演算手段に相当するもので、自身の区間のＧ現示の列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−１の出力と、前記ＯＲ回路２１の出力の否定演算とを論理積演算を行う。
【００３１】
前記ＡＮＤ回路２３は、第２論理積演算手段に相当するもので、自身の区間のＹ現示の列車検知用信号に基づく信号処理回路１４−２の出力と、前記ＯＲ回路２１の出力の否定演算とを論理積演算を行う。
【００３２】
前記指令出力部２４は、前記ＡＮＤ回路２２，２３の論理出力状態に基づいて、信号機６へ現示指令を出力すると共に、後方側区間の軌道回路Ｔ１の送信装置２′へ制御指令を出力する。
【００３３】
次に、本実施形態の軌道回路Ｔ２の動作について説明する。
まず、絶縁不良がない正常状態の場合の動作を説明する。
送信装置２は、前方側区間の軌道回路Ｔ３の受信装置３′からの制御指令がＹ現示指令かＧ現示指令かに応じて、変調波の周波数を選択する。制御指令がＹ現示指令であるときは、変調波周波数として４Ｈｚを選択して８０Ｈｚの搬送波を周波数４Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調波を列車検知用信号としてインピーダンスボンド４を介してレール１，１に送信する。また、制御指令がＧ現示指令であるときは、変調波周波数として２．５Ｈｚを選択して８０Ｈｚの搬送波を周波数２．５Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調波を列車検知用信号としてレール１，１に送信する。
【００３４】
レール１，１に送信した列車検知用信号はインピーダンスボンド５を介して受信装置３で受信される。受信装置３に入力した列車検知用信号は、帯域フィルタ１１でノイズが除去され、検波回路１２で包絡線検波され、帯域フィルタ１３−１〜１３−４で変調波が抽出される。列車検知用信号が周波数２．５Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調であれば、帯域フィルタ１３−１から出力が発生して信号処理回路１４−１で入力信号のレベル判定が行われる。列車検知用信号が周波数４Ｈｚの変調波で振幅変調した振幅変調であれば、帯域フィルタ１３−２から出力が発生して信号処理回路１４−２で入力信号のレベル判定が行われる。
【００３５】
当該区間に列車が存在しない場合は、信号処理回路１４−１又は１４−２の入力信号レベルが閾値以上となり、信号処理回路１４−１又は１４−２から論理値１の出力が発生する。信号処理回路１４−１からの論理値１の出力は、論理処理部１５のＡＮＤ回路２２の一方に入力する。絶縁不良がない正常状態ではＡＮＤ回路２２の他方の入力は論理値１であるので、ＡＮＤ回路２２から論理値１の出力を発生して指令出力部２４に入力する。同様に、信号処理回路１４−２からの論理値１の出力は、論理処理部１５のＡＮＤ回路２３の一方に入力する。絶縁不良がない正常状態ではＡＮＤ回路２３の他方の入力は論理値１であるので、ＡＮＤ回路２３から論理値１の出力を発生して指令出力部２４に入力する。
【００３６】
指令出力部２４は、ＡＮＤ回路２２から論理値１の出力が入力したときは、Ｇ現示指令を信号機６に送信する。これにより、信号機６はＧ現示に制御される。同時に、後方側区間の送信装置２′へは、制御指令としてＧ現示指令を送信する。また、ＡＮＤ回路２３から論理値１の出力が入力したときは、Ｙ現示指令を信号機６に出力する。これにより、信号機６はＹ現示に制御される。同時に、後方側区間の送信装置２′へは、制御指令としてＧ現示指令を送信する。
【００３７】
一方、当該区間に列車が存在する場合は、レール１，１間が列車の車輪により短絡されて受信装置３の信号入力レベルが低下する。これにより、信号処理回路１４−１又は１４−２の入力信号レベルが閾値未満となり、論理処理部１５には、どちらの信号処理回路１４−１，１４−２からも論理値１の出力が入力せず、両ＡＮＤ回路２２，２３の出力が論理値０となる。この場合は、指令出力部２４では、信号機６にはＲ現示指令を出力し、後方側区間の送信装置２′には、制御指令としてＹ現示指令を送信する。
【００３８】
次に、例えば、軌道回路Ｔ２と後方側軌道回路Ｔ１間で絶縁不良が発生した場合の動作を説明する。
この場合、帯域フィルタ１３−３と１３−４のどちらから出力が発生し、信号処理回路１４−３又は１３−４で入力信号のレベル判定が行われる。そして、信号処理回路１４−３又は１４−４から論理値１の出力が発生すると、論理処理部１５のＯＲ回路２１の出力が論理値１となる。これにより、情報伝送ライン７を介して論理値１の絶縁不良通知指令が表示装置８に入力し、表示装置８によって絶縁不良が発生したことを表示する。
【００３９】
また、ＡＮＤ回路２２，２３の他方の入力が論理値０の状態になるので、ＡＮＤ回路２２，２３の出力が共に論理値０となり、軌道回路Ｔ２の区間に列車が存在する場合と同じ出力形態となる。これにより、指令出力部２４は、信号機６にはＲ現示指令を出力し、後方側区間から軌道回路Ｔ２の区間への列車進入を禁止する。また、後方側区間の送信装置２′には、制御指令としてＹ現示指令を送信する。
【００４０】
尚、例えば、予め各軌道回路毎に異なる識別コードを割当て、情報伝送ライン７に、絶縁不良通知指令に軌道回路固有の前記識別コードを付加して送信することで、絶縁不良発生箇所も合わせて表示すれば、絶縁不良箇所を直ちに知ることができるようになる。これにより、復旧作業が容易になる。
【００４１】
かかる構成によれば、軌道回路間で絶縁不良が発生した場合に、これを通知するようにしたので、軌道回路間の絶縁不良を直ちに知ることができる。これにより、絶縁不良の復旧作業や絶縁不良発生に伴う列車ダイヤの乱れの修復等を素早く行うことができ、列車運行の安全性や列車運行管理機能を向上できる。また、列車検知用信号として変調波を使用したので、ノイズの影響を受け難い。また、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの変調周波数を割当てたことで、２元３位制御を可能とした。また、絶縁不良が発生したときに、信号機６をＲ現示に制御して後方側区間からの列車進入を禁止するので、列車走行の安全性が向上する。
【００４２】
また、本実施形態では、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数（例えば８０Ｈｚ）の搬送波を使用するので、交流電化区間等の誘導対策としては、商用周波数を分周又は倍周した周波数を使用する分倍周軌道回路より有効であり、分倍周軌道回路の代替軌道回路として有効である。
【００４３】
また、本実施形態では、レベル設定スイッチ１６により、通常状態での列車検知用信号の受信レベルを信号処理回路１４−１〜１４−４に記憶させ、レール１，１の状態変化に追従させて定常受信レベルを所定範囲内で自動調整するので、定常受信レベルに基づいて決定する列車検知用閾値レベルの調整作業が不要となり、保守作業を軽減できる利点がある。
【００４４】
尚、本実施形態では、各区間に変調周波数を２つ割当て２元３位制御を実現する構成としたが、各区間に割当てる変調周波数を１つとし、Ｇ現示とＲ現示だけの制御としてもよい。また、変調周波数は、上述した周波数に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図
【図２】図１の受信装置の構成を示すブロック図
【図３】図２の論理処理部の構成図
【符号の説明】
【００４６】
１，１ レール
２ 送信装置
３ 受信装置
６ 信号機
７ 情報伝送ライン
８ 表示装置
１３−１〜１３−４ 帯域フィルタ
１４−１〜１４−４ 信号処理回路
１５ 論理処理部
２１ ＯＲ回路
２２，２３ ＡＮＤ回路
２４ 指令出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道を互いに電気的に絶縁して複数の区間に仕切り、各区間の列車進出側に、当該区間の軌道に列車検知用信号を送信する送信装置を設け、各区間の列車進入側に、前記列車検知用信号を受信可能な受信装置を設け、該受信装置における前記列車検知用信号の受信の有無に基づいて列車を検知する軌道回路において、
前記列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる一方、前記受信装置が、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良を通知する構成としたことを特徴とする軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項２】
隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を前記受信装置が受信したときに、信号機を停止現示に制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項３】
前記列車検知用信号の周波数は、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てる構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項４】
前記受信装置は、信号有りを論理値１、信号無しを論理値０とし、自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号との論理演算処理を行う論理処理部を備え、
前記論理処理部は、隣りの区間の進行現示と注意現示の両列車検知用信号の論理和を演算する論理和演算手段と、自身の区間の進行現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第１論理積演算手段と、自身の区間の注意現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第２論理積演算手段と、を備え、前記論理和演算手段の出力が論理値１のとき絶縁不良を通知し、前記第１論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を進行現示に制御し、前記第２論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を注意現示に制御し、前記第１及び第２論理積演算手段の出力が共に論理値０のとき信号機を停止現示に制御する構成とした請求項３に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項５】
前記列車検知用信号は、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数の搬送波を振幅変調した振幅変調波とし、この振幅変調波の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項６】
前記絶縁不良の通知は、表示手段で表示して通知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項１】
軌道を互いに電気的に絶縁して複数の区間に仕切り、各区間の列車進出側に、当該区間の軌道に列車検知用信号を送信する送信装置を設け、各区間の列車進入側に、前記列車検知用信号を受信可能な受信装置を設け、該受信装置における前記列車検知用信号の受信の有無に基づいて列車を検知する軌道回路において、
前記列車検知用信号の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせる一方、前記受信装置が、隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を受信したときに、絶縁不良を通知する構成としたことを特徴とする軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項２】
隣りの区間に割当てた周波数の列車検知用信号を前記受信装置が受信したときに、信号機を停止現示に制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項３】
前記列車検知用信号の周波数は、各区間に進行現示用と注意現示用の２つの周波数を割当てる構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項４】
前記受信装置は、信号有りを論理値１、信号無しを論理値０とし、自身の区間の列車検知用信号と隣りの区間の列車検知用信号との論理演算処理を行う論理処理部を備え、
前記論理処理部は、隣りの区間の進行現示と注意現示の両列車検知用信号の論理和を演算する論理和演算手段と、自身の区間の進行現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第１論理積演算手段と、自身の区間の注意現示の列車検知用信号と前記論理和演算手段の出力の否定演算とを論理積演算する第２論理積演算手段と、を備え、前記論理和演算手段の出力が論理値１のとき絶縁不良を通知し、前記第１論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を進行現示に制御し、前記第２論理積演算手段の出力が論理値１のとき信号機を注意現示に制御し、前記第１及び第２論理積演算手段の出力が共に論理値０のとき信号機を停止現示に制御する構成とした請求項３に記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項５】
前記列車検知用信号は、商用周波数より高くて商用周波数を倍周した周波数より低い周波数の搬送波を振幅変調した振幅変調波とし、この振幅変調波の周波数を、互いに隣合う区間で異ならせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【請求項６】
前記絶縁不良の通知は、表示手段で表示して通知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の軌道回路の絶縁不良警告装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２０８５４５（Ｐ２００９−２０８５４５Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１９５３（Ｐ２００８−５１９５３）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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