[go: up one dir, main page]

JP4956056B2 - Information transmission system - Google Patents

Information transmission system Download PDF

Info

Publication number
JP4956056B2
JP4956056B2 JP2006153045A JP2006153045A JP4956056B2 JP 4956056 B2 JP4956056 B2 JP 4956056B2 JP 2006153045 A JP2006153045 A JP 2006153045A JP 2006153045 A JP2006153045 A JP 2006153045A JP 4956056 B2 JP4956056 B2 JP 4956056B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
signal
train
transmission system
information transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006153045A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007325418A (en
Inventor
末一 矢田
康夫 沢田
和広 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Signal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP2006153045A priority Critical patent/JP4956056B2/en
Publication of JP2007325418A publication Critical patent/JP2007325418A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4956056B2 publication Critical patent/JP4956056B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information transmission system that can increase the amount information transmission from the ground to a train. <P>SOLUTION: In the information transmission system, prescribed information is transmitted to the train from the ground via a wayside coil, when the wayside coil on the ground provided along the track on which the train is traveling and an on-car apparatus provided in the train are connected electromagnetically. Here a plurality of resonance circuits, having different resonance frequencies mutually and the on-car apparatus for processing a signal inputted via the on-car apparatus to receive the prescribed information transmitted from the ground in the casing of the wayside coil, are installed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、列車制御に用いられる情報伝送システムに係り、特に、地上から車上に多くの列車制御用情報を伝送できるようにしたものに関する。   The present invention relates to an information transmission system used for train control, and more particularly, to a system capable of transmitting a large amount of train control information from the ground to the vehicle.

従来、地上から車上(列車)に列車制御用情報を伝送する情報伝送システムとしては、変周方式を採用したATS装置が知られている(非特許文献1参照)。この変周方式のATS装置は、図6に示されるように、レール(軌道)rを走行する列車Tに搭載される車上装置30には、発振器(OSC)31、フィルタ回路(バンドパスフィルタ)32、レベル検知器33、整流器34及びCPU35が設けられている。また、その列車Tの先頭下部には、疎結合のトランスで構成される車上子36が設けられているとともに、この車上子36は、車上装置30のOSC31の入力,出力間に接続して設けられている。そして、上記OSC31は、所定の増幅率μの増幅器の役割を有し、また、車上子36は、所定の減衰率βの減衰器の役割を有し、μ×β=1となる発振の条件が成立して発振されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an information transmission system for transmitting train control information from the ground to the vehicle (train), an ATS device that employs a frequency change method is known (see Non-Patent Document 1). As shown in FIG. 6, this variable speed ATS device includes an on-board device 30 mounted on a train T traveling on a rail (track) r, an oscillator (OSC) 31, a filter circuit (bandpass filter). ) 32, a level detector 33, a rectifier 34 and a CPU 35 are provided. Further, an upper part 36 composed of a loosely coupled transformer is provided at the lower part of the head of the train T, and this upper part 36 is connected between the input and output of the OSC 31 of the on-board device 30. Is provided. The OSC 31 has a role of an amplifier having a predetermined amplification factor μ, and the on-board element 36 has a role of an attenuator having a predetermined attenuation rate β, and oscillation of μ × β = 1. The condition is met and oscillated.

上記構成からなる変周方式のATS装置は、車上装置30を搭載した列車Tが地上子37に接近して電磁結合状態におかれると、OSC31の出力の一部が車上子36を通るとき、車上の周波数(例えば103KHz)は、地上子37のQが十分に高いために周波数の引込現象によって地上子37の周波数(例えば130KHz)に変周させられる。したがって、CPU35は、それまでの周波数(103KHz)から地上子37の周波数(130KHz)に変化したことをもって列車Tが地上子37上に位置したことを検知することができるとともに、地上子37から得た周波数(130KHz)に基づいて所定の列車制御を行うことができる。   In the variable speed ATS device having the above configuration, when the train T on which the on-board device 30 is mounted approaches the ground unit 37 and is in an electromagnetically coupled state, a part of the output of the OSC 31 passes through the on-board unit 36. At this time, the frequency on the vehicle (for example, 103 KHz) is changed to the frequency of the ground unit 37 (for example, 130 KHz) due to the frequency pull-in phenomenon because the Q of the ground unit 37 is sufficiently high. Therefore, the CPU 35 can detect that the train T has been positioned on the ground element 37 when the frequency has changed from the previous frequency (103 KHz) to the frequency of the ground element 37 (130 KHz). The predetermined train control can be performed based on the frequency (130 KHz).

しかしながら、この変周方式のATS装置は、発振を不安定な状態で作り出す仕組みであることから分るように、理論上、ノイズ及び妨害波に弱いという欠点がある。特に、車上子36は、コイルを合成樹脂でモールドしたトランスからなり、周辺の金属の影響により車上子36の一次コイル及び二次コイルの結合特性が変化するだけでなく、車両によりその結合度が変るという問題がある。さらに、車上子36の使用環境によっても車上子36の結合度が変化するために、定期的に車上子36の結合度調整を行わなければならないという面倒があった。   However, this variable frequency ATS device has a drawback that it is vulnerable to noise and interference waves theoretically, as can be seen from the mechanism for generating oscillation in an unstable state. In particular, the vehicle upper body 36 is composed of a transformer in which a coil is molded with a synthetic resin, and not only the coupling characteristics of the primary coil and the secondary coil of the vehicle upper body 36 are changed by the influence of surrounding metal, but also the coupling is performed by the vehicle. There is a problem that the degree changes. Furthermore, since the degree of coupling of the vehicle upper piece 36 changes depending on the use environment of the vehicle upper piece 36, there is a trouble that the degree of coupling of the vehicle upper piece 36 must be periodically adjusted.

そこで、上述のような変周方式の不安定な帰還発振回路を用いない発振回路を備えたATS装置が提案されている(特許文献1,2参照)。これら提案に係るATS装置は、車上装置に地上に設置されている地上子に対応した複数の周波数を安定して常時発生させる信号発生回路を設けるとともに、この信号発生回路から発生された複数の信号を加算回路を介して車上子に供給するように構成されている。また、この車上子から得られる信号は、各周波数をそれぞれ通過させる複数のフィルタ回路を介して抽出されるように構成されている。そして、列車が所定の周波数を送出している地上子に接近し、車上子と地上子とが電磁結合状態におかれると、車上子の周波数は地上子の周波数に同調させられるように構成されている。これにより、車上装置は、列車は地上子の位置に位置したことを検知することができるとともに、その地上子からの得られた周波数に基づいて所定の列車制御を行うことができる。
平成9年4月15日 (社)日本鉄道電気技術協会発行(四版) 鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ7 P.6〜22 特開平11−255124号公報 特開2005−229789号公報
Therefore, an ATS device including an oscillation circuit that does not use the above-described unstable feedback oscillation circuit of the variable frequency system has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). The ATS devices according to these proposals are provided with a signal generation circuit that stably generates a plurality of frequencies corresponding to a ground element installed on the ground in the on-board device, and a plurality of signals generated from the signal generation circuit. The signal is configured to be supplied to the vehicle upper member via an adding circuit. Moreover, the signal obtained from this vehicle top is comprised so that it may be extracted through the several filter circuit which each passes each frequency. Then, when the train approaches the ground element transmitting a predetermined frequency and the vehicle upper element and the ground element are in an electromagnetically coupled state, the frequency of the vehicle upper element is tuned to the frequency of the ground element. It is configured. Thus, the on-board device can detect that the train is located at the position of the ground element and can perform predetermined train control based on the obtained frequency from the ground element.
April 15, 1997 (Japan) Japan Railway Electrical Engineering Association (Fourth Edition) Introduction to Electricity for Railway Engineers Signal Series 7 6-22 Japanese Patent Laid-Open No. 11-255124 JP 2005-229789 A

上記提案に係る変周方式のATS装置は、車上装置に地上に設けられている地上子に対応した周波数の信号を発生することのできる信号発生回路を有しているので、従来の変周方式のATS装置に比べて常時安定した信号を発生でき、また、周囲の環境変化によって影響を受けないなどの優れた特長を有しているが、近年、列車制御の高度化により、地上から車上への情報量を増やしたいという要望がある。この要望に応えるために地上子の設置個数を増やし、変周信号を受信する順番を組み合わせて実現することも考えられるが、この場合は、地上子の設置数が増加し、設備コスト等がかさむという新たな問題点が発生してしまう。   The variable speed ATS device according to the above proposal has a signal generation circuit capable of generating a signal having a frequency corresponding to the ground element provided on the ground in the on-board device. Compared to the ATS system of the system, stable signals can be generated at all times, and it has excellent features such as being unaffected by changes in the surrounding environment. There is a desire to increase the amount of information up. In order to meet this demand, it may be possible to increase the number of ground units installed and combine the order of receiving the frequency-divided signals. However, in this case, the number of ground units will increase and equipment costs will increase. A new problem will occur.

そこで、本発明は、上記欠点を解決するとともに、上記要望に応えるためになされたものであって、その目的は、既設の地上設備を併用でき、かつ、地上から車上への情報量の増加を低コストに実現することのできる情報伝送システムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks and to meet the above-mentioned demands, and the purpose thereof is to increase the amount of information from the ground to the vehicle, in addition to the existing ground equipment. Is to provide an information transmission system that can be realized at low cost.

本発明に係る情報伝送システムは、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、列車の走行する軌道に沿い、かつ、互いに所定の間隔を保って設けられた複数の地上子とその列車に設けられている車上子とが電磁結合したときに、それら地上子を介して地上から車上に向けて所定の情報を伝送する情報伝送システムにおいて、前記複数の地上子は、筐体内に1個の所定の共振周波数を有する共振回路を設けた地上子及び筐体内に互いに共振周波数の異なる複数の共振回路を設けた地上子からなり、前記列車には前記車上子を介して入力した信号を処理して地上から伝送された所定の情報を受信する車上装置が設けられ、その車上装置は、複数の信号を含むスペクトラム信号を周期的に発生させる信号発生手段と、その信号発生手段で発生した信号を前記車上子を構成する一方のコイルに供給する供給手段と、その車上子を構成する他方のコイルから信号を入力する入力手段と、その入力手段が入力した信号を所定の周波数毎に分別する分別手段と、その分別手段で分別された信号のレベル変化を検出する検出手段と、その検出手段の検出に基づいて地上から車上に向けて伝送された情報を抽出する抽出手段とを含むことを特徴としている。
本発明の請求項2に記載の情報伝送システムは、分別手段はFFT演算処理により分別することを特徴としている。
本発明の請求項3に記載の情報伝送システムは、抽出手段は信号発生手段の信号発生状態を監視する機能を含んで構成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an information transmission system according to the present invention is characterized in that the invention according to claim 1 includes a plurality of ground elements provided along a track on which the train travels and at a predetermined interval from each other. And the vehicle upper element provided in the train are electromagnetically coupled to each other, the information transmission system for transmitting predetermined information from the ground to the vehicle via the ground element, the plurality of ground elements are: A ground element provided with a single resonance circuit having a predetermined resonance frequency in the casing and a ground element provided with a plurality of resonance circuits having different resonance frequencies in the casing; An on-board device for processing the input signal and receiving predetermined information transmitted from the ground, the on-board device is configured to periodically generate a spectrum signal including a plurality of signals, The signal generating means Supply means for supplying the generated signal to one coil constituting the vehicle upper element, input means for inputting a signal from the other coil constituting the vehicle upper element, and a signal input by the input means for a predetermined value Separation means for classifying by frequency, detection means for detecting a level change of the signal classified by the classification means, and extraction for extracting information transmitted from the ground toward the vehicle based on the detection of the detection means Means.
The information transmission system according to claim 2 of the present invention is characterized in that the classification means performs classification by FFT calculation processing.
The information transmission system according to claim 3 of the present invention is characterized in that the extraction means includes a function of monitoring the signal generation state of the signal generation means.

本発明の請求項1に記載の情報伝送システムは、複数の地上子が筐体内に1個の所定の共振周波数を有する共振回路を設けた地上子及び筐体内に互いに共振周波数の異なる複数の共振回路を設けた地上子からなり、また、車上装置は、複数の信号を含むスペクトラム信号を周期的に発生させる信号発生手段と、その信号発生手段で発生した信号を前記車上子を構成する一方のコイルに供給する供給手段と、その車上子を構成する他方のコイルから信号を入力する入力手段と、その入力手段が入力した信号を所定の周波数毎に分別する分別手段と、その分別手段で分別された信号のレベル変化を検出する検出手段と、その検出手段の検出に基づいて地上から車上に向けて伝送された情報を抽出する抽出手段とを含んでいるので、地上子の設置を増やさなくとも地上から車上への列車制御用情報を増加させることができ、列車制御の高度化を図ることができる。さらに、既設の地上子もそのまま使用することができる。しかも、単一の信号発生回路で地上側で用いられている全周波数をカバーでき、消費電力が少なく、したがって発熱量も小さく、加えて小型化できるという特長がある。
本発明の請求項に記載の情報伝送システムは、分別手段はFFT演算処理により分別するので、列車と地上子とが電磁結合したことを容易に、かつ、的確に検知することが出来る。
本発明の請求項に記載の情報伝送システムは、抽出手段は信号発生手段の信号発生状態を監視する機能を含んで構成されているので、信号発生手段の異常状態を的確に検出することができる。
The information transmission system according to claim 1 of the present invention is a ground unit in which a plurality of ground elements are provided with a single resonance circuit having a predetermined resonance frequency in the casing, and a plurality of resonances having different resonance frequencies in the casing. The on-board device includes a signal generating means for periodically generating a spectrum signal including a plurality of signals, and the signal generated by the signal generating means constitutes the on-board element. Supply means for supplying to one coil, input means for inputting a signal from the other coil constituting the vehicle upper member, separation means for separating the signal input by the input means for each predetermined frequency, and the separation A detecting means for detecting a level change of the signal separated by the means, and an extracting means for extracting information transmitted from the ground toward the vehicle based on the detection of the detecting means. Installation Even without Yasa can increase the train control information from the ground onto the vehicle, it is possible to achieve a high degree of train control. Furthermore, the existing ground element can be used as it is. In addition, all the frequencies used on the ground side can be covered with a single signal generation circuit, and there is a feature that the power consumption is small, the heat generation amount is small, and the size can be reduced.
In the information transmission system according to the second aspect of the present invention, since the sorting means sorts by FFT calculation processing, it can easily and accurately detect that the train and the ground unit are electromagnetically coupled.
In the information transmission system according to claim 3 of the present invention , the extraction means is configured to include a function of monitoring the signal generation state of the signal generation means, so that the abnormal state of the signal generation means can be accurately detected. it can.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るATS装置の概略構成図であって、本発明の軌道に相当するレールrを走行する列車Tの車上装置1には、地上側で用いられている共振周波数、すなわち、レールrに沿って、かつ所定の間隔を保って設けられている地上子a1,a2で用いられている共振周波数に対応した信号を常時発生させる信号発生回路2が設けられている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ATS device according to the present invention, and an on-board device 1 of a train T traveling on a rail r corresponding to the track of the present invention has a resonance frequency used on the ground side, That is, a signal generation circuit 2 is provided for constantly generating a signal corresponding to the resonance frequency used in the ground elements a 1 and a 2 provided along the rail r and at a predetermined interval. .

図1においては、地上子は、図面を簡略するために、2個のみ設けられているが、実際は、レールrの所定箇所に所定の間隔を保って3個以上設けられていて、信号機の現示等に対応した所定の周波数の信号からなる情報を車上(列車T)に向けて送信することができるように構成されている。この所定の周波数の例としては、123KHzや130KHz等である。   In FIG. 1, only two ground elements are provided in order to simplify the drawing. However, in actuality, three or more ground elements are provided at predetermined positions on the rail r with a predetermined distance, and the current signal is displayed. Information consisting of signals of a predetermined frequency corresponding to the indications and the like can be transmitted toward the vehicle (train T). Examples of the predetermined frequency are 123 KHz and 130 KHz.

上記地上子a1,a2のうち、地上子a1は、防水性の筐体a´内に所定の共振周波数の信号(以下、この信号を「f1」とする。)を有する共振回路10aと、その信号f1の周波数と異なる所定の共振周波数の信号(以下、この信号を「f2」とする。)を有する共振回路10bとが設けられている。したがって、この地上子a1からは、信号f1,f2が車上に向けて送信されている。また、地上子a2は、防水性の筐体a´内に、従来の周知の地上子と同様に、所定の共振周波数の信号(以下、この信号を「f3」とする。)を有する共振回路10cが設けられている。したがって、この地上子a2からは、信号f3が車上に向けて送信されている。なお、図示の例では、地上子a1から2つの信号f1,f2を送信するようにしたが、3個以上の信号を送信する場合は、筐体a´内には互いに共振周波数の異なる3個以上の共振回路が設けられる。 Of the above-described ground elements a 1 and a 2 , the ground element a 1 has a resonance circuit having a signal of a predetermined resonance frequency (hereinafter, this signal is referred to as “f 1 ”) in a waterproof casing a ′. 10a and a resonance circuit 10b having a signal having a predetermined resonance frequency different from the frequency of the signal f 1 (hereinafter, this signal is referred to as “f 2 ”). Accordingly, signals f 1 and f 2 are transmitted from the ground unit a 1 toward the vehicle. The ground unit a 2 has a signal having a predetermined resonance frequency (hereinafter, this signal is referred to as “f 3 ”) in the waterproof casing a ′, similarly to the conventional known ground unit. A resonance circuit 10c is provided. Therefore, the signal f 3 is transmitted from the ground unit a 2 toward the vehicle. In the example shown in the figure, the two signals f 1 and f 2 are transmitted from the ground element a 1. However, when three or more signals are transmitted, the casing a ′ has a resonance frequency. Three or more different resonant circuits are provided.

上記信号発生回路2は、地上子a1,a2で用いられている種類の周波数の信号f1〜f3をそれぞれ発生させることのできる複数の発振回路を並設した信号発生回路、すなわち、地上側(地上子側)で用いられる周波数の種類が3個(f1,f2,f3)の場合は3個の信号発生回路を並設して構成することもできるが、ここでは、信号発生手段として図2に示されるようなスペクトラム拡散方式の信号発生回路が用いられている。この信号発生回路2については後述する。 The signal generation circuit 2 is a signal generation circuit in which a plurality of oscillation circuits capable of generating signals f 1 to f 3 having the types of frequencies used in the ground elements a 1 and a 2 are arranged in parallel. If the frequency used on the ground side (ground side) is three (f 1 , f 2 , f 3 ), it can be configured by arranging three signal generation circuits in parallel, As a signal generating means, a spread spectrum signal generating circuit as shown in FIG. 2 is used. The signal generation circuit 2 will be described later.

図1中、3は周知の増幅回路で構成される増幅回路であって、信号発生回路2から出力される信号を増幅処理できるように構成されている。また、図1中、4は所定の帯域の信号のみを通過させることのできる周知のバンドパスフィルタから構成されるバンドパスフィルタであって、増幅回路3から出力された信号をフィルタ処理できるように構成されている。そして、このバンドパスフィルタ4でフィルタ処理された信号は、接続トランス5aを介して列車Tの先端下部に設けられている車上子bの筐体b´内に設けられている一方のコイル(一次コイル)b1に供給(印加)されるように構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 3 denotes an amplifying circuit constituted by a well-known amplifying circuit, which is configured to amplify the signal output from the signal generating circuit 2. In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a bandpass filter composed of a well-known bandpass filter that can pass only a signal in a predetermined band so that the signal output from the amplifier circuit 3 can be filtered. It is configured. The signal filtered by the bandpass filter 4 is connected to one coil (inside the casing b 'of the vehicle upper b provided at the lower end of the train T via the connection transformer 5a). is configured to be the primary coil) supplied to b 1 (applied).

上記車上子bの筐体b´内の他方のコイル(二次コイル)b2は、接続トランス5bを介して車上装置1に設けられているアナログデジタル回路(A/D回路)6に接続されている。そして、このA/D回路6の出力信号は、入力した信号を一定時間毎にサンプリングして周波数分析処理する周知のFFT演算処理回路7に入力されるように構成されている。 The other coil (secondary coil) b 2 in the casing b ′ of the vehicle upper b is connected to an analog / digital circuit (A / D circuit) 6 provided in the vehicle upper device 1 via a connection transformer 5b. It is connected. The output signal of the A / D circuit 6 is configured to be input to a well-known FFT arithmetic processing circuit 7 that samples the input signal at regular intervals and performs frequency analysis processing.

上記FFT演算処理回路7の出力信号は、このFFT演算処理回路7の出力を検波し、所定のしきい値を用いて地上子a1,a2との結合状態を検出するパターンDET(検波回路)8に入力されるように構成されている。そして、このパターンDET8の出力は、CPU9に入力されるように構成されている。このCPU9では、入力された信号を解析して信号発生回路2の出力状態と、車上子bが地上子a1,a2に結合したときに地上側から得られた情報を分析して列車制御信号を生成できるように構成されている。 The output signal of the FFT arithmetic processing circuit 7 is a pattern DET (detection circuit) that detects the output of the FFT arithmetic processing circuit 7 and detects the coupling state with the ground elements a 1 and a 2 using a predetermined threshold value. ) 8 is input. The output of the pattern DET8 is configured to be input to the CPU 9. The CPU 9 analyzes the input signal to analyze the output state of the signal generating circuit 2 and the information obtained from the ground side when the vehicle element b is coupled to the ground elements a 1 and a 2. The control signal can be generated.

図2は、車上装置1に設けられている信号発生回路2の詳細図であり、この信号発生回路2は、スペクトラム拡散方式により、地上側(地上子側)で用いられる全周波数を含む複数の信号を連続的に出力するように構成されている。すなわち、この信号発生回路2は、所定の変周クロック信号fcにより送信される信号の帯域が規定されるとともに、所定のビット数Nにより帯域内での送信する信号数が決定されるシフトレジスタ20と、フィードバック用の排他的論理和回路21と、送信信号帯域の中心周波数f0を規定する論理和回路22とから構成されていて、M系列符号(Maximum Length Line Shift Register Sequence)を発生させて信号を連続的に拡散させるように構成されている。 FIG. 2 is a detailed diagram of the signal generation circuit 2 provided in the on-board device 1, and this signal generation circuit 2 includes a plurality of frequencies including all frequencies used on the ground side (ground element side) by the spread spectrum method. These signals are continuously output. That is, the signal generating circuit 2, a shift register which band of the signal transmitted by the predetermined zoom divided clock signal f c together with defined, the number of signals to be transmitted in the band by a predetermined number of bits N is determined 20, an exclusive OR circuit 21 for feedback, and an OR circuit 22 that defines the center frequency f 0 of the transmission signal band, and generates an M-sequence code (Maximum Length Line Shift Register Sequence). Thus, the signal is continuously spread.

この信号発生回路2を具体的な数値を用いて説明すると、地上側の地上子a1,a2では、通常の地上子と同様に、103KHz,108.5KHz,123KHz及び130KHzの4種類の周波数が用いられているとする。したがって、この信号発生回路2では、少なくともこの4種類の周波数の信号を含む信号を周期的に発生する必要がある。ところで、上記4種類の周波数帯域は、103〜130KHzであるので、スペクトラムの中心周波数の搬送波を115KHzとすることができる。そして、拡散周波数を25KHzとすると地上側で用いられている周波数(103〜130KHz)をカバーすることができる。また、符号の長さ(2n −1)(nはシフトレジスタ20の段数)は、シフトレジスタ20の段数で規定されるので、その段数を6とすると、スペクトラム間隔は、25KHz÷(26 −1)で求められ、その間隔は約400Hzとなる。図3は、これを模式的に表わしたスペクトラムを表わしている。つまり、この図3は、信号発生回路2が周期的に出力する信号の周波数の状態を示している。なお、上述した各数値は一例であり、本発明は、これら数値によって限定されるものではない。 The signal generation circuit 2 will be described using specific numerical values. The ground-side ground elements a 1 and a 2 have four frequencies of 103 KHz, 108.5 KHz, 123 KHz, and 130 KHz, as in the case of a normal ground element. Is used. Therefore, in this signal generation circuit 2, it is necessary to periodically generate a signal including signals of at least these four types of frequencies. By the way, since the four types of frequency bands are 103 to 130 KHz, the carrier wave at the center frequency of the spectrum can be set to 115 KHz. And if a spreading | diffusion frequency is set to 25 KHz, the frequency (103-130 KHz) currently used on the ground side can be covered. Further, since the code length (2 n −1) (n is the number of stages of the shift register 20) is defined by the number of stages of the shift register 20, when the number of stages is 6, the spectrum interval is 25 KHz ÷ (2 6 -1), and the interval is about 400 Hz. FIG. 3 shows a spectrum schematically representing this. That is, FIG. 3 shows the state of the frequency of the signal that the signal generation circuit 2 periodically outputs. In addition, each numerical value mentioned above is an example, and this invention is not limited by these numerical values.

したがって、FFT演算処理回路7は、信号発生回路2が正常であれば、図3に示される周波数成分を出力することができる。このため、CPU9は、これら周波数成分の出力状態を監視することにより信号発生回路2の正常又は異常を判定することができる。なお、図1中、(イ)は、図3に示されるスペクトラムを模式的に表したもので、車上子bが地上子a1,a2のいずれにも結合していない状態を示している。 Therefore, if the signal generation circuit 2 is normal, the FFT arithmetic processing circuit 7 can output the frequency component shown in FIG. Therefore, the CPU 9 can determine whether the signal generation circuit 2 is normal or abnormal by monitoring the output state of these frequency components. In FIG. 1, (a) schematically shows the spectrum shown in FIG. 3, and shows a state in which the vehicle upper element b is not coupled to any of the ground elements a 1 and a 2. Yes.

図4は、スペクトラムX1の信号周波数を説明の便宜上、f3とし、また、地上子a2の共振周波数f3が用いられているとした場合、車上子bと地上子a2とが電磁結合されると、スペクトラムX1は、図4に示されるように、X1の電圧レベルが高まり、スペクトラムX1のレベルが信号発生回路2を監視するための照査レベルよりも高い値となり、パターンDET8では所定の受信レベルを用いてスペクトラムX1が所定の値を越えたと判定される。これにより、CPU9は、車上子bが地上子a2と電磁結合したと検知するとともに、その地上子a2から得られた信号f3に基づいて所定の列車制御信号を生成することとなる。なお、図1中、(ロ)は、図4に示されるスペクトラムを模式的に示したもので、車上子bが地上子a2に結合した状態を示している。 FIG. 4 shows that the signal frequency of the spectrum X 1 is f 3 for convenience of explanation, and when the resonance frequency f 3 of the ground element a 2 is used, the vehicle element b and the ground element a 2 are When electromagnetically coupled, the spectrum X 1 has a higher voltage level of X 1 , as shown in FIG. 4, and the level of the spectrum X 1 becomes higher than the verification level for monitoring the signal generation circuit 2. spectrum X 1 using the predetermined reception level in patterns DET8 is determined to have exceeded a predetermined value. Thus, CPU 9 is adapted to detect the on-board coil b is electromagnetically coupled to the ground element a 2, and thus for generating a predetermined train control signal based on the signal f 3 obtained from the ground coil a 2 . In FIG. 1, (B) schematically shows the spectrum shown in FIG. 4, and shows a state in which the vehicle upper element b is coupled to the ground element a 2 .

図5は、スペクトラムX2,X3の信号周波数を説明の便宜上、f1,f2とし、また、地上子a1が2つの共振周波数f1,f2を有している場合を示している。この場合、車上子bと地上子a1とが電磁結合されると、スペクトラムX2,X3は、図5に示されるように、X2,X3の電圧レベルが信号発生回路2を監視するための照査レベルよりそれぞれ高い値となり、パターンDET8では所定の受信レベルを用いてスペクトラムX2,X3が所定の値を越えたと判定される。これにより、CPU8は、車上子bが地上子a1と電磁結合したと検知することができるとともに、その地上子a1から得られた信号f1,f2及びこれら信号f1,f2の組合せに基づいて所定の列車制御信号を生成することができる。なお、図1中、(ハ)は、図5に示されるスペクトラムを模式的に示したもので、車上子bが地上子a1に結合した状態を示している。 FIG. 5 shows a case where the signal frequencies of the spectra X 2 and X 3 are f 1 and f 2 for convenience of explanation, and the ground element a 1 has two resonance frequencies f 1 and f 2. Yes. In this case, when the vehicle element b and the ground element a 1 are electromagnetically coupled, the spectrums X 2 and X 3 have the voltage levels of X 2 and X 3 in the signal generation circuit 2 as shown in FIG. Each value is higher than the check level for monitoring, and in the pattern DET8, it is determined that the spectra X 2 and X 3 exceed a predetermined value using a predetermined reception level. Thus, CPU 8 is, it is possible to detect the on-board coil b is electromagnetically coupled to the ground element a 1, the signal f 1 obtained from the ground coil a 1, f 2, and these signals f 1, f 2 A predetermined train control signal can be generated on the basis of the combination. In FIG. 1, (c) schematically shows the spectrum shown in FIG. 5, and shows a state in which the vehicle upper element b is coupled to the ground element a 1 .

上記構成からなる情報伝送システムにおいて、列車Tが矢印方向(図1の例では、右側から左側へ進行する方向)に進行する際、図1に示されるように、車上子bが地上子a1,a2のいずれにも電磁結合していないときは、信号発生回路2側から発生された信号がそのままCPU9側で受信される。したがって、信号発生回路2が正常であれば、FFT演算処理回路7は、図1の(イ)に示される周波数成分を出力することができる。このため、CPU9は、この周波数成分の出力状態を監視することにより信号発生回路2の正常又は異常を判定することができる。 In the information transmission system configured as described above, when the train T travels in the direction of the arrow (in the example of FIG. 1, the direction of traveling from the right side to the left side), as shown in FIG. When neither 1 nor a 2 is electromagnetically coupled, the signal generated from the signal generating circuit 2 side is directly received by the CPU 9 side. Therefore, if the signal generation circuit 2 is normal, the FFT arithmetic processing circuit 7 can output the frequency component shown in FIG. Therefore, the CPU 9 can determine whether the signal generation circuit 2 is normal or abnormal by monitoring the output state of the frequency component.

列車Tが進行して車上子bが地上子a2に電磁結合したときは、信号f3に相当するスペクトラム(図4のX1参照)の電圧レベルが高まり、これによりCPU8は、車上子bが地上子a2と電磁結合したと検知するとともに、その地上子a2から得られた信号f3に基づいて所定の列車制御信号を生成することとなる。さらに列車Tが進行し、車上子bが地上子a1に電磁結合したときは、信号f1,f2に相当するスペクトラム(図5X2,X3参照)の電圧レベルがそれぞれ高い値となり、これによりCPU9は、車上子bが地上子a1と電磁結合したと検知することができるとともに、その地上子a1から得られた信号f1,f2及びこれら信号f1,f2の組合せに基づいて所定の列車制御信号を生成することができる。 When the train T travels and the vehicle upper b is electromagnetically coupled to the ground a 2 , the voltage level of the spectrum (refer to X 1 in FIG. 4) corresponding to the signal f 3 is increased. thereby detecting a child b is electromagnetically coupled to the ground element a 2, and thus for generating a predetermined train control signal based on the signal f 3 obtained from the ground coil a 2. When the train T further travels and the vehicle upper b is electromagnetically coupled to the ground child a 1 , the voltage levels of the spectra (see X 2 and X 3 in FIG. 5) corresponding to the signals f 1 and f 2 become high values. , thereby CPU9 is, it is possible to detect the on-board coil b is bonded ground coils a 1 and the electromagnetic, the ground coil a 1 signal f 1 obtained from, f 2, and these signals f 1, f 2 A predetermined train control signal can be generated on the basis of the combination.

上述のように、車上装置1で用いられる信号発生回路2は、単一の信号発生回路で地上側で用いられている全ての周波数をカバーできるので、消費電力が少なく、したがって発熱量も小さく、しかも、小型化できるという特長がある。   As described above, the signal generation circuit 2 used in the on-board device 1 can cover all the frequencies used on the ground side with a single signal generation circuit, so that it consumes less power and therefore generates less heat. Moreover, it has the feature that it can be miniaturized.

さらに、本発明に係る情報伝送システムは、地上子の設置数を増加しなくとも地上から車上へ伝送する情報を増加させることができ、列車制御の高度化を低コストに実現することができる。また、本発明に係る情報伝送システムは、既設の変周方式のATS装置の設備と併用できるので、従来の地上,車上装置を利用して情報量を増加させることができる特長を有している。   Furthermore, the information transmission system according to the present invention can increase the information transmitted from the ground to the vehicle without increasing the number of ground units installed, and can realize advanced train control at low cost. . In addition, the information transmission system according to the present invention can be used together with the equipment of an existing variable speed ATS device, so that it has the feature that the amount of information can be increased by using conventional ground and on-board devices. Yes.

なお、上述の例では、車上装置1の受信側構成をFFT演算回路7を用いて周波数分析方式を採用したが、この受信側構成を複数のバンドパスフィルタを用いたアナログ方式とすることもできる。   In the above-described example, the frequency analysis method is used for the receiving side configuration of the on-board device 1 using the FFT arithmetic circuit 7, but this receiving side configuration may be an analog method using a plurality of bandpass filters. it can.

本発明の一実施の形態に係る情報伝送システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an information transmission system according to an embodiment of the present invention. 信号発生回路の詳細図である。It is a detailed diagram of a signal generation circuit. スペクトラムの説明図である。It is explanatory drawing of a spectrum. スペクトラムの説明図である。It is explanatory drawing of a spectrum. スペクトラムの説明図である。It is explanatory drawing of a spectrum. 従来の変周方式のATS装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional variable speed ATS apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

r 軌道(レール)
T 列車
1 車上装置
2 信号発生回路
3 増幅回路
4 バンドパスフィルタ
5a,5b 接続トランス
6 A/D回路
7 FFT演算処理回路
8 パターンDET
9 CPU
20 シフトレジスタ
21,22 排他的論理和回路
1,a2 地上子
a´ 筐体
10a,10b,10c 共振回路
b 車上子
b´ 筐体
1,b2 コイル
r Track (rail)
T Train 1 On-board device 2 Signal generation circuit 3 Amplification circuit 4 Band pass filter 5a, 5b Connection transformer 6 A / D circuit 7 FFT arithmetic processing circuit 8 Pattern DET
9 CPU
20 shift register 21, 22 exclusive OR circuits a 1, a 2 ground coil a'housing 10a, 10b, 10c resonant circuit b board coil b'housing b 1, b 2 coils

Claims (3)

列車の走行する軌道に沿い、かつ、互いに所定の間隔を保って設けられた複数の地上子とその列車に設けられている車上子とが電磁結合したときに、それら地上子を介して地上から車上に向けて所定の情報を伝送する情報伝送システムにおいて、When a plurality of ground elements provided along a track on which a train travels and spaced from each other are electromagnetically coupled to a vehicle upper element provided in the train, the ground In an information transmission system that transmits predetermined information from the vehicle to the vehicle,
前記複数の地上子は、筐体内に1個の所定の共振周波数を有する共振回路を設けた地上子及び筐体内に互いに共振周波数の異なる複数の共振回路を設けた地上子からなり、  The plurality of ground elements are composed of a ground element in which a single resonance circuit having a predetermined resonance frequency is provided in a casing and a ground element in which a plurality of resonance circuits having different resonance frequencies are provided in the casing,
前記列車には前記車上子を介して入力した信号を処理して地上から伝送された所定の情報を受信する車上装置が設けられ、その車上装置は、複数の信号を含むスペクトラム信号を周期的に発生させる信号発生手段と、その信号発生手段で発生した信号を前記車上子を構成する一方のコイルに供給する供給手段と、その車上子を構成する他方のコイルから信号を入力する入力手段と、その入力手段が入力した信号を所定の周波数毎に分別する分別手段と、その分別手段で分別された信号のレベル変化を検出する検出手段と、その検出手段の検出に基づいて地上から車上に向けて伝送された情報を抽出する抽出手段とを含むことを特徴とする情報伝送システム。  The train is provided with an on-board device that processes a signal input via the on-board element and receives predetermined information transmitted from the ground, and the on-board device receives a spectrum signal including a plurality of signals. Signal generating means for periodically generating, supply means for supplying the signal generated by the signal generating means to one coil constituting the vehicle upper element, and signals input from the other coil constituting the vehicle upper element Based on the detection of the detection means, the detection means for detecting the level change of the signal classified by the classification means, the classification means for classifying the signal input by the input means for each predetermined frequency An information transmission system comprising: extraction means for extracting information transmitted from the ground toward the vehicle.
請求項1に記載の情報伝送システムにおいて、前記分別手段は、FFT演算処理により分別することを特徴とする情報伝送システム。 The information transmission system according to claim 1, wherein the classification unit performs classification by FFT operation processing. 請求項2に記載の情報伝送システムにおいて、前記抽出手段は、前記信号発生手段の信号発生状態を監視する機能を含んで構成されていることを特徴とする情報伝送システム。 3. The information transmission system according to claim 2, wherein the extraction unit includes a function of monitoring a signal generation state of the signal generation unit.
JP2006153045A 2006-06-01 2006-06-01 Information transmission system Active JP4956056B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006153045A JP4956056B2 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Information transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006153045A JP4956056B2 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Information transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007325418A JP2007325418A (en) 2007-12-13
JP4956056B2 true JP4956056B2 (en) 2012-06-20

Family

ID=38857717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006153045A Active JP4956056B2 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Information transmission system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4956056B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5348895B2 (en) * 2008-01-11 2013-11-20 日本信号株式会社 ATS equipment
JP5198330B2 (en) * 2009-03-09 2013-05-15 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Power cableless ground unit
JP5000675B2 (en) * 2009-03-18 2012-08-15 公益財団法人鉄道総合技術研究所 ATS system registration data verification device
JP6158122B2 (en) * 2014-03-13 2017-07-05 株式会社東芝 Train control on-board equipment
JP6941475B2 (en) * 2017-05-10 2021-09-29 株式会社京三製作所 Ground child
JP6767941B2 (en) * 2017-07-18 2020-10-14 株式会社京三製作所 On-board equipment and ground equipment
JP6899796B2 (en) * 2018-05-18 2021-07-07 株式会社京三製作所 Appropriateness judgment method, suitability judgment device and on-board device
JP6993931B2 (en) * 2018-05-18 2022-01-14 株式会社京三製作所 Ground child

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2876003B1 (en) * 1998-03-12 1999-03-31 株式会社京三製作所 Point control type signal sorting device
JP3065313B1 (en) * 1999-04-23 2000-07-17 東日本旅客鉄道株式会社 Variable-speed on-board pattern train control system
JP4596819B2 (en) * 2003-10-22 2010-12-15 日本信号株式会社 ATS equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007325418A (en) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4956056B2 (en) Information transmission system
US8505855B2 (en) Train detector and train security device for dual gauge track circuit
JP4596819B2 (en) ATS equipment
JP2012121400A (en) On-vehicle train control apparatus
ITTO20120695A1 (en) TRACK CIRCUIT FOR SENDING REPORTING INFORMATION ALONG A RAILWAY LINE TO A VEHICLE THAT TRANSIT ALONGSELF THE SAME RAILWAY LINE
JP5227602B2 (en) Train control signal detector
CN111315628A (en) Sensor device
TWI635978B (en) Wheel detector for detecting a wheel of a rail vehicle
CN102016646B (en) Device for detecting metallically conductive parts
JPH0858588A (en) Train-borne device and data transmitting device
JP4854228B2 (en) Axle detection device
JP2007223447A (en) Train selecting device
JP4799321B2 (en) ATS car upper
JP5089076B2 (en) ATS equipment
JP2012186878A (en) Signal receiving device for train control
JP5199814B2 (en) Vehicle control device
JP5262525B2 (en) Train control transceiver
KR100700199B1 (en) ATS vehicle malfunction prevention system and method using the same
JP6653589B2 (en) Axle detection system
JP5094774B2 (en) Train control ground device and train control system
JP6448233B2 (en) Sensor
JP2005238883A (en) Train detector
JP2007302076A (en) Train detection device
CN102016645A (en) Digitally operating device for detecting metallically conductive parts
KR20100138076A (en) Wake-up signal detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090330

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4956056

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323

Year of fee payment: 3