JPH0746594Y2 - 電源同期式信号伝送器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、主に交流電化区間の列車検出装置で検出さ
れた前方列車位置に対応する信号状態を伝送する電源同
期式信号伝送器に関するものである。

［従来の技術］ 一般の直流電化区間では商用電源を利用して列車の存在
を検出している。しかし、交流電化区間では商用電源の
周波数が列車の駆動電源の周波数と同一になってしまう
ので、それによる妨害を受けてしまう。このため、商用
電源とは異なる周波数を発生させ、列車検知に使用して
いる。

信号は一般にはG,Y,Rの３現示であり、第７図に示すよ
うに、列車が存在するときはＲ、前方の信号がＲのとき
はＹ、前方の信号がＧのときはＧを表示し、列車検知信
号と前方の信号現示を後方へ伝送する伝送機能も必要で
ある。

列車の駆動電源が50Hzの商用周波数の場合、第８図に示
すように、母線１の商用電源の周波数を送信器２で分周
して25Hzとして、インピーダンスボンド３を介して線路
４に供給し、それを受信器５で検出して列車を検知して
いる（第８図は第７図と進行方向が反対になってい
る）。しかし、この方式では列車の有無が判別できるだ
けであり、前方の現示条件を得るには第９図に示すよう
にその信号をケーブル６で伝送しなければならない。こ
の方法では信号点灯用の電源となる電源線の他、信号条
件を後方へ送るケーブルが必要なため、不経済になる。

しかし、列車が内方にあれば無条件にＲ、前方信号がＲ
であればＹ、Ｒ以外はＧであることから、Ｒの情報とＲ
以外の２つの情報があれば良いことになる。したがって
第10図（ａ）を母線の波形とすると、前方がＲの時は第
10図（ｂ）に示すように母線と同位相の波形を使用し、
前方がＲ以外のときは第10図（ｃ）に示すように母線と
逆位相の信号を用いれば２つの情報を表現できる。この
ため、25Hzの信号をこのように、信号の状態に応じて同
位相とするか、逆位相とするかによって受信側では送信
側から送られてきた25Hzの波形を倍にして母線の波形と
比較すれば信号状態が検出できる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、分周は容易に行えるが周波数を倍にする
ことは容易には行うことができないばかりでなく、その
効率も非常に悪いので、母線周波数と列車検出用周波数
が異なるままでの位相比較が可能な技術の確立が待たれ
ていた。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するためにこの考案は、交流電源
の半分の周波数の信号を位相を変えて送信する送信器
と、送信器から送信される周波数の立ち上がりまたは立
ち下がり時点における交流電源の極性を基に送信器から
の位相反転情報を判別する受信器とを備えたものであ
る。

［作用］ 送信器は、交流電源の半分の周波数の波形を送信し、前
方信号が停止状態の現示のときと、それ以外の現示状態
のときとで軌道回路に送出する波形の位相をシフトさせ
るようになっている。受信側は送信器から送信される波
形の立ち上がりまたは立ち下がり時点における交流電源
の極性を基に、送信器からの位相反転情報を判別する受
信器を備えている。このため、電源波形の位相と受信器
入力波形の位相によって、前方信号の現示状態がＲであ
るか、それ以外であるかの識別を行える。

［実施例］ 第２図はこの考案の基本的な動作を示す波形図であり、
第２図（ａ）は母線の波形、第２図（ｂ）は前方がＲの
とき、第２図（ｃ）は前方がＲ以外のとき送信器から送
出する波形の例である。

1/2に分周する場合、前方がＲである場合は第２図
（ｂ）に示すように、基準となる母線波形の立ち上がり
時に25Hzの信号を出力する。また、前方がＲ以外の場合
は第２図（ｃ）に示すように、母線波形の立ち下がり時
に25Hzの信号を出力する。このようにすれば受信側では
軌道回路よりの25Hz信号が立ち上がるか立ち下がったと
きの母線の50Hzの極性を検出すればＲとＲ以外の識別が
行える。すなわち第２図（ｂ）に示す前方がＲのとき電
源の極性はプラス極に、すなわち第２図（ｃ）に示すＲ
以外のときは電源の極性がマイナスとなっている。

勿論、列車が軌道回路内に存在するときは車軸の短絡が
起こるので、受信器で送信器からの波形が検出できな
い。

第３図はこの装置の基本思想を示すブロック図であり、
スイッチ８は前方信号条件によって切換られ、例えば前
方がＲのときは正方向検出器６が選択され、分周器９は
電源波形の立ち上がりの後、25Hzの波形を出力する。前
方がＲ以外のときは負方向検出器７が選択され、分周器
９は電源波形の立ち下がりの後、25Hzの波形を出力す
る。受信側で25Hz検出器10で波形を検出し、乗算器11で
母線の電源波形位相と、検出結果とを比較する。

変化検出の検出方式については正負いずれの方向でも汎
用のデジタル回路で容易に作成できる。また、軌道回路
などに電流を流すと回路のインダクタンスによって位相
差を生じることがある。しかし周波数が固定であれば、
多段のシフトレジスタにシフトクロックとシフトレジス
タ段数を乗算した値だけ、位相を変化させることができ
る。

第１図はこの考案の一実施例を示すブロック図である。
図において送信側は母線１の波形を波形整形回路12で整
形し、シフトレジスタ13を介してフリップフロップ14に
供給する。フリップフロップ14は立ち上がり動作用と立
ち下がり動作用の２種類があり、入力側は並列に接続さ
れている。ここでシフトレジスタは前述したように軌道
回路で位相差が生じている場合それを補正するもので、
第４図（ａ）に示すように10ms毎に変化する電源波形が
あり、軌道回路で第４図（ｂ）に示すように5msの遅れ
がある場合、電源波形を5ms遅らせ、遅延補償をするも
のである。

フリップフロップ14の出力は前方信号条件によって選択
方向が決まるスイッチ８を介して増幅器15に供給され、
そこで増幅されて25Hzの波形として軌道回路の送出され
る。この波形は受信側において波形整形回路16を介して
変化検出回路17に供給され、そこで検出されて信号の立
ち上がり、第５図（ｃ）に示すように立ち下がり毎にサ
ンプリングパルスを発生し、そのパルスはアンド回路1
8、19に供給される。なお、第５図は母線の位相とレー
ルの位相が同位相の場合である。一方、受信側は母線１
から波形整形回路20とインバータ21、22を介した50Hzの
波形を発生しており、インバータ21の出力はアンド回路
19に、インバータ22の出力信号はアンド回路18に供給さ
れている。このため、アンド回路18は第５図に示すよう
に軌道回路の波形が電源波形と同位相の期間はアンド回
路18からサンプリングパルスを出力し、逆位相の期間は
アンド回路19からサンプリングパルスを出力する。第６
図はレールの位相が母線の位相と逆の場合の例である。

［考案の効果］ 以上説明したようにこの考案は、電源波形の位相変化時
点における軌道回路の位相を検出するようにしたので、
電源波形と軌道回路に供給す信号の波形の周波数が異な
っていても、相互の位相関係の正確な把握が行えるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すブロック図、第２図
は電源波形と線路に供給する信号の波形を示す波形図、
第３図はこの装置の基本動作を示すブロック図、第４図
は電源波形と軌道回路に供給する信号の位相遅延を示す
図、第５図および第６図は各部波系図、第７図は信号の
現示を示す図、第８図は従来装置の一例を示す図、第９
図は信号伝送状態を示す図、第10図は信号伝送を行うと
きの波形図である。 ８……スイッチ、12,16,20……波形整形回路、13……シ
フトレジスタ、14……フリップフロップ、17……変化検
出回路、18,19……アンド回路、21,22……インバータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】母線信号を波形整形する第１の波形整形回
   路と、 前記第１の波形整形回路によって波形整形された信号を
   その波形の立ち上がり時点に同期して分周する第１の分
   周器と 前記第１の波形整形回路によって波形整形された信号を
   その波形の立ち下がり時点に同期して分周する第２の分
   周器と、 前記第１の分周器の出力または第２の分周器の出力のい
   ずれかを前方信号条件に応じて選択して軌道回路に送出
   する信号選択器と、 前記軌道回路から受信した信号の立ち上がりタイミング
   および立ち下がりタイミングで出力信号を発生する変化
   検出回路と、 母線の信号を波形整形する第２の波形整形回路と、 前記変化検出回路の出力信号と前記第２の波形整形回路
   出力信号との一致出力を送出する第１の一致回路と、 前記変化検出回路の出力信号と前記第２の波形整形回路
   出力信号を位相反転した信号との一致出力を送出する第
   ２の一致回路とから構成され、 前記第１の一致検出回路出力及び第２の一致回路出力に
   よって前方の列車位置に対応する信号状態を伝送するこ
   とを特徴とする電源同期式信号伝送器。