JPH0310963A - 開電路形列車検知方法及びその回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、送信側から送られてくる信号を列車の車軸
により短絡することにより受信側で受信する開電路形列
車検知方法及びその回路に関する。

従来の技術 従来の開電路形列車検知方法は、第３図（イ）に示すよ
うに送信部（ＳＥ−）において送信信号を発振器（１９
−）及び増幅器（２０−）により形成してレール（Ｒ，
＋、Ｒ，−）に送り出し、その送信信号を列車の車軸で
レール（Ｒ＋　　−ｒ　Ｒ２−）間を短絡することによ
り受信部（ＲＥ”）において帯域フィルタ（６′）を通
して受信し、この受信信号（ａｔ−）を増幅器（７゛）
により増幅し整流器（Ｌ１＝）により整流して動作可能
状態としリレー（１８−）を作動させていて、この場合
、送信部（ＳＥ−）とレール（Ｒ＋　　”）及び受信部
（ＲＥ−）とレール（Ｒ２−）との接続点（１′）（２
゛）をレール（Ｒ１１Ｒ２−）に沿っである程度の距離
ｇ′だけ離して設け、第３図（ロ）に示すように受信信
号（ａｔ　　”）のレベルに列車の車軸による短絡効果
の増減に基づくハンプ特性が出来るだけ生じないように
し、受信信号（ａｔ′）のレベルがある一定値（Ｄ′）
以上あることのみで列車を検知する方法であった。

発明が解決しようとする課題 この方法においては、いたずらによるレール間短絡、雨
等の漏れ変動による擬似短絡、雑音による誤動作等によ
っても同様のレベルの変化が検知され列車と誤認する危
険性があった。この発明は従来の開電路形列車検知方法
を改良して上述のような問題を取り除くことを目的とす
る。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の開電路形列車検知方
法は、第１図に示すようにまず送信部（Ｓ　Ｅ）とレー
ル（Ｒ１）及び受信部（ＲＥ）とレール（Ｒ２）との接
続点（１，２）を互いにレールに沿っての距離を短くし
て、受信信号のレベルの時間変化にハンプ特性が現われ
る範囲（旦）内に設ける。なお、ここに述べるハンプ特
性とは、受信信号のレベルの時間的変化に列車の車軸に
よりレール間の短絡効果の大小に基づくレベルの増減に
よる山又は谷が本発明において利用するのに有効である
程度に現われる現象をいうものであり、以下同意に使用
する。そして、進行する列車の車軸により前記接続点近
くのレール間（Ｒ１１Ｒ２）間を短絡することにより得
られる受信信号のレベルが一定値以上あることを状態″
１″とし、列車の車軸が該接続点（１，２）近くを順次
短絡することにより得られる受信信号のレベルの山、又
は列車の車軸の中間点が該接続点近くを順次通過すると
き得られる受信信号のレベルの谷の数を所定の数だけ計
数したことをもう一方の状態″１″として論理積入力と
し、その出力“１“によってリレーを作動させるもので
ある。そして計数は、順次現れるレベルの山と谷との間
に所定のレベルを基準値として設け、この基準値と受信
信号のレベルとを比較回路に入力して、受信信号のレベ
ルが基準値より大きい場合、あるいは小さい場合を状態
“１″として出力し、これを計数することによりなされ
る。ここで基準値は、受信信号を抵抗によって分割して
そのレベルを一定の割合だけ下げて、その最高値を保持
して出力することにより設けられる。

作　　　　　用 上記のように構成された閉電路形１列車検知方法におい
ては、レール（Ｒ１）と送信部及びレール（Ｒ２）と受
信部の接続点を第１図（１，２）に示すように互いにレ
ールに沿っての距離を短くして受信信号のレベルの時間
変化にハンプ特性が現われる範囲（ｎ）内にそれぞれ設
けているため受信信号のレベル（実効値）の変化は一車
両の列車については第２図（ａ）のようになり、列車の
車軸が該接続点（１，２）を順次同時に短絡することに
より得られる受信信号のレベルの山及び列車の車軸の中
間点が該接続点を順次通過するとき得られる受信信号の
レベルの谷は従来の方法による受信信号より顕著に現わ
れる。従って、列車の進行に従って順次現われる受信信
号の山又は谷の数を所定の数だけ計数することが可能と
なり、これにより列車であるとを確認することができる
。ここで、計数は前記レベルの山と谷との間に所定のレ
ベルを基準値として設け、この基準値と受信レベルとを
比較して受信レベルが基準値より大きい場合、又は小さ
い場合を状態“１”として出力しこれを計数することに
よってなされる。更に、基準値は受信信号を抵抗によっ
て分割してその片方のレベルを一定割合だけ下げてその
最高値を基準値としているため外部環境による受信レベ
ル全体の変動による影響を受けない。又、受信レベルが
一定値以上あることを状態″１”として列車確認を行う
と共に計数回路全体のトリガとしているためフェイルセ
ーフ機能を更に高めたものとなる。

実　　施　　例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図は、車両数が１両の場合の閉電路形列車検知回路
の一実施例を示すブロック図であり、第２図を参照して
その構成及び機能について説明する。

図において（１，２）はレール（Ｒ，、Ｒ２）と送信部
（Ｓ　Ｅ）及び受信部（ＲＥ）との接続点で、受信信号
のレベルの時間変化にハンプ特性が現われる互いにレー
ルに沿っての距離の範囲（、ｌｌ）内にそれぞれ設けら
れてあり、本実施例においてはレール（Ｒ，、Ｒ２）に
対してほぼ垂直な直線上にある。従って、車軸による短
絡効果が最も強く現われることになる。（３）はトリガ
発生回路で受信信号（ａ　＋　）のレベルが所定のレベ
ル（Ｄ）以上になると′１″のトリガパルス（ｇ）を出
力する。トリガ発生回路（３）において（９）は入力レ
ベルが所定のレベル以上になると作動するシュミット回
路でその出力は増幅器（１０）で増幅され整流器（１１
）で整流されて“１”のトリガパルス（ｇ）を出力する
ことになる。（４）は受信信号（ａｔ）のレベルに現わ
れるレベルの山の数を計数する計数回路で所定の数のレ
ベルの山の数を計数したとき“１″が出力される。計数
回路（４）において、（１２）は増幅器（７）により増
幅され整流器（８）により整流された受信信号（ａｌ）
を分割してそのレベルを所定の割合だけ下げる抵抗で、
（１３）は前記所定のレベル下げられた信号（ａｌ）を
人力としその最大値を保持して出力するピークホールド
回路である。そしてその最大出力（Ｅ）は基準値として
信号（ａｌ）と共に比較回路（１４）に入力される。こ
こで基準レベル（Ｅ）については、第２図（イ）に示し
た受信信号（ａｌ）のレベルにおいてレベル（Ｂ）とレ
ベル（Ｃ）との間に基準レベルがあることが求められる
がこの条件は抵抗（１２）を所定の値に設けることによ
り達成される。（１４）は信号（ａｌ）と基準レベル（
Ｅ）とを入力する比較回路で、ａｌ〉Ｅのとき“Ｏ”を
出力し、ａｌ＜Ｈのとき“１″を出力する。（１５）は
比較回路（１４）の出力が２回入力されると反転するカ
ウンタであり、（１７）は前記カウンタ（１５）の反転
出力（ｄ）と比較回路（１４）の出力（Ｃ）を入力とす
るＡＮＤ回路であり、この出力（ｅ）が本実施例におい
ては“１”となったとき受信信号（ａ、）に現われるレ
ベルの山の数を所定の数“２°だけ計数したことを示す
ことになる。なお、ピークホールド回路（１３）と比較
回路（１４）と２進カウンタ（１５）にはトリガ発生回
路（３）の出力“１“がトリガとして入力される。（５
）は、受信信号（ａ、）のレベルが所定のレベル（Ｊ）
）以上あることを示すトリが発生回路（３）の出力（ｇ
）と受信信号（ａｌ）のレベルに順次現われるレベルの
山の数を所定の数だけ計数したことを示す計数回路（４
）の出力（ｅ）とを入力とするＡＮＤ回路である。

第２図は、前記閉電路形列車検知回路のブロック図にお
ける各ブロックの出力波形図である。

第２図（イ）は、受信部の帯域フィルタ（６）を介して
得られた受信信号（ａｌ）のレベル（実効値）の時間的
変化を表わすグラフで、図において（Ａ）は車軸による
短絡が接続点（１，２）近くでなされたときのレベルを
示し短絡効果が最大でありグラフの極大値となる。（Ｂ
）は接続点（１゜２）が車両前部の２個の車軸のほぼ中
間に位置したときのレベルを示し極大値（Ａ）よりαだ
けレベルが低下している。（Ｃ）は接続点（１，２）が
車両前部の車両と後部の車軸のほぼ中間に位置したとき
のレベルを示し列車通過中の短絡効果が最小でグラフの
極小値を示し極大値（Ａ）よりβだけレベルが低下して
いる。（Ｄ）は、列車が接続点に向って進行してきて車
軸による短絡効果が十分現われていることを示すレベル
を示し、このレベル以上でトリガ発生回路（３）が作動
し受信部（ＲＥ）はトリガされて作動する。

第２図（ロ）は、ピークホールド回路（１３）の出力（
ｂ）の波形図で、受信信号（ａ、）のレベルがトリガレ
ベル（Ｄ＋　）に達したとき出力が始まり、最高出力（
Ｅ）で一定出力となり、この状態が受信信号（ａ、）の
レベルが下がって再びトリガレベル（Ｄ）になるまで続
くことを示す。また、点線で表わしたグラフは出力（ｂ
）と共に比較回路（１４）に人力される信号（ａｌ）の
レベルを示す。

第２図（ハ）は、比較回路（１４）の出力（Ｃ）の波形
図で、その入力信号（ａｌ）及び（ｂ）のレベルについ
て第２図（ロ）よりａｌ　＞Ｈのとき出力（Ｃ）は“０
″となり、ａｌ＜Ｅのとき出力（Ｃ）は“１”となるこ
とを示す。

第２図（ニ）は、２進カウンタ（１５）の出力（ｄ）の
波形図で比較回路（１４）の出力（Ｃ）の“１“が２回
あったとき出力（ｄ）は反転して“０”となることを示
す。

第２図（ホ）は、ＡＮＤ回路（１７）の出力（ｅ）の波
形図で、比較回路（１４）の出力（Ｃ）と２進カウンタ
（１５）の反転出力（ｄ）とを入力とし出力（Ｃ）及び
（ｄ）が“１”のとき出力（ｅ）は“１゛となることを
示す。

第２図（へ）は、ＡＮＤ回路（５）の出力によって作動
するリレー（１８）の出力状態を示す。

第１図及び第２図に基づいて前記閉電路形列車検知回路
の動作について説明する。

列車が接続点（１，２）に向って進行してきて受信信号
（ａｌ）のレベルが増加し、一定レベル（Ｄ）に達する
とトリガ発生回路（３）は“１″を出力しピークホール
ド回路（１３）が作動し始め、その出力は受信信号（ａ
、）の増加に従い信号（ａｌ）のレベルより一定割合だ
け低いレベルで増加し、車両の前部車軸が接続点（１，
２）に達し受信信号（ａＩ）のレベルが最大値（Ａ）に
なったとき信号（ａｌ）の最高レベルより一定割合だけ
低い最高レベル（Ｅ）を保持して出力し、その値が比較
回路（１４）の基準レベルとなり、その状態が列車の進
行中続く。

その後、車両の前部車軸が接続点（１，２）から遠ざか
るに従い受信信号（ａｌ　）のレベルは低下し、それに
伴い比較回路（１４）に入力されるもう一つの信号（ａ
ｌ）のレベルも低下し、ピークホールド回路（１３）の
一定出力（Ｅ）以下になったとき比較回路（１４）から
“１″が出力され、この状態は車軸の前部車軸と後部車
軸の中間点が接続点（１，２）に達して受信信号（ａＩ
）のレベルが最小値（Ｃ）となり、更に列車の進行に従
い車両の後部車軸が接続点（１，２）に接近し、受信信
号（ａ、）のレベルが再び増加し始め、信号（ａｌ）の
レベルがピークホールド回路（１３）の一定出力（Ｅ）
と同じ値になるまで続く。その後、更に受信信号（ａｌ
）のレベルは増加し続け、列車の後部車軸が接続点（１
，２）に達したとき再び最大値（Ａ）となり、以後後部
車軸が接続点（１，２）から遠ざかるに従い、再びその
レベルは低下し、信号（ａｌ）のレベルがピークホール
ド回路（１３）の一定出力（Ｅ）と等しくなると再び比
較回路（１４）からは“１゛が出力される。そしてこの
状態は受信信号（ａｌ）のレベルが再び低下しトリガレ
ベル（Ｄ）になるまで続く。

従って、列車の進行に従い比較回路（１４）から１回目
の“１”が出力されたとき２進カウンタ（１５）からは
“１”が出力され、この出力は比較回路（１４）の２回
目の“１“の出力が入力されると反転する。そして比較
回路（１４）の２回目の“１”の出力と２進カウンタ（
１５）の“０°の出力の反転出力“１°がＡＮＤ回路（
１７’）に入力されるとこのＡＮＤ回路（１７）からは
°１”が出力され、これにより車両の前部車軸と後部車
軸による受信信号（ａｌ）の山が一車両につき２回あっ
たことを計数したことになる。このＡＮＤ回路（１７）
の出力“１°はトリガ発生回路（３）の出力“１”と共
にＡＮＤ回路（５）に入力されその出力によりリレー（
１８）を作動させる。従って、このＡＮＤ回路（５）に
よりフェイルセーフ機能の更に高い動作が可能となる。

発明の効果 本発明は以上説明したように、レールと送信部及びレー
ルと受信部の接続点を受信信号のレベルの時間変化にハ
ンプ特性が現われるレールに沿っての距離の範囲内にそ
れぞれ設けて短絡効果を大きくし、送信側から送られて
くる信号を列車の車軸により短絡して得られる受信信号
のレベルの変化を利用し、受信信号のレベルが一定値以
上あることと、列車の車軸が前記接続点近くを短絡する
ことにより得られる受信信号のレベルの山又は列車の車
軸の中間点が前記接続点近くを通過するとき得られるレ
ベルの谷の数を所定の数だけ計数したことで列車の検知
を行なうようにしているため、いたずらによるレール間
短絡、雨等の漏れ変動による擬似短絡、雑音等と区別し
て列車を検知することができる。又前記受信信号のレベ
ルの山又は谷の数を計数するに際して、前記山と谷との
間に基準レベルを設け、この基準レベルは前記受信信号
を分割して一定割合のレベルだけ下げその最高値を基準
レベルとしているため雨等の通常とは異った外部環境に
よる受信信号全体のレベルの変動による影響がなくフェ
イルセーフ機能を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる開電路形列車検知回路の一実
施例を示すブロック図、 第２図は、第１図に示した実施例の各ブロック自の動作
説明図であって、 （イ）は受信部の帯域フィルタ（６）を介して得られた
受信信号（ａｌ　）のレベル（実効値）の時間的変化を
表わす図であり、 （ロ）は整流器（８）を通して得られる受信信号（ａ２
）のレベル及びピークホールド回路（１３）の出力波形
図、 （ハ）は比較回路（１４）の出力波形図、（ニ）はカウ
ンタ（１５）の出力波形図、（ホ）はＡＮＤ回路（１７
）の出力波形図、（へ）はリレー（１８）の出力波形図
である。 第３図は、従来の開電路形列車検知方法の説明図で （イ）は従来の開電路形列車検知回路のブロック図、 （ロ）は前記回路の受信部において帯域フィルタ（６′
）を介して得られる受信信号（ａｔ　　−）のレベル（
実効値）の時間的変化を表わす図である。 （ＳＥ、ＳＥ”）：送信部、 （ＲＥ、ＲＥｉ　：受信部、 （Ｒ＋　、Ｒ２，Ｒ１、Ｒ２−）：レール、（ａｌ　＋
　　ａ２　＋　　ａｌ　　″）：受信信号、（ｂ）：ピ
ークホールド回路（１３）出力信号、（Ｃ）：比較回路
（１４）出力信号、 （ｄ）：カウンタ（１５）出力信号、 （ｅ）：ＡＮＤ回路（１７）出力信号、（ｆ）：リレー
（１８）出力レベル、 （１，１’）　：レールと送信部との接続点、（２，２
°）：レールと受信部との接続点、（３）　　：　）リ
ガ発生回路、（４）二計数回路、（５，１７）　　：　
ＡＮＤ回路、 （６，６°）二帯域フィルタ、 （７，ｉｏ、２０．７°、２０°）：増幅器、（８，１
１，１１°）：整流器、 （ ９） ：シュミ ト回路、 （１２）　　： 抵抗、 （１３）　　： ピークホールド回路、 （１４）　　： 比較回路、 （１５）　　：カウンタ、 （Ｉ６）　　： 否定回路、 （１８，１８°）　： リ　　し　− （１９，１９’）　　：発振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕レールと送信部及びレールと受信部の接続点をレ
   ール間を列車の車軸で短絡することにより得られる受信
   信号のレベルの時間変化にハンプ特性が現われるレール
   に沿っての距離の範囲内にそれぞれ設け、前記接続点近
   くのレール間を進行する列車の車軸が短絡することによ
   り得られる受信信号のレベル（実効値）が一定値以上あ
   ることを状態“１”とし、前記列車の車軸が該接続点近
   くを順次短絡することにより得られる受信信号のレベル
   の山又は列車の車軸の中間点が該接続点近くを順次通過
   していくことにより得られる受信信号のレベルの谷の数
   を所定の数だけ計数したことをもう一方の状態“１”と
   し、前記二つの状態“１”を論理積入力とし、その出力
   “１”により列車を検知することを特徴とする開電路形
   列車検知方法。 〔２〕レール（Ｒ＿１）と送信部（ＳＥ）及びレール（
   Ｒ＿２）と受信部（ＲＥ）の接続点（１、２）をレール
   間を列車の車軸で短絡することにより得られる受信信号
   のレベルの時間変化にハンプ特性が現われるレールに沿
   っての距離の範囲内にそれぞれ設け、進行する列車の車
   軸により前記接続点（１、２）近くのレール間を短絡す
   ることにより送られてくる信号を受信する受信部（ＲＥ
   ）に受信信号のレベルが一定値以上あるとき作動するト
   リガ発生回路（３）と、 列車の車軸が該接続点（１、２）近くを順次短絡するこ
   とにより得られる受信信号のレベルの山、又は列車の車
   軸の中間点が該接続点（１、２）近くを順次通過してゆ
   くとき得られるレベルの谷の数を所定の数だけ計数する
   計数回路（４）とを設け、前記計数回路（４）には受信
   信号を分割しそのレベルを所定の割合だけ下げる分割抵
   抗（１２）と、前記分割抵抗（１２）により所定の割合
   だけ下げられた受信信号のレベルの最大値を保持して出
   力するピークホールド回路（１３）と、 前記受信信号を一方の入力とし前記ピークホールド回路
   （１３）の出力を基準レベルとしてもう一方の入力とす
   る比較回路（１４）と、 前記比較回路（１４）の出力を計数するカウンタ（１５
   ）と、 前記比較回路の出力と前記カウンタの反転出力とを入力
   とするＡＮＤ回路（１７）と、 前記ピークホールド回路（１３）と比較回路（１４）と
   カウンタ（１５）は前記トリガ発生回路（３）の出力に
   よりトリガされ、 前記トリガ発生回路（３）の出力と前記計数回路（４）
   の出力とを入力とするＡＮＤ回路（５）と、を設けたこ
   とを特徴とする開電路形列車検知回路。