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JP5404481B2 - Train control on-board equipment - Google Patents

Train control on-board equipment Download PDF

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JP5404481B2
JP5404481B2 JP2010057555A JP2010057555A JP5404481B2 JP 5404481 B2 JP5404481 B2 JP 5404481B2 JP 2010057555 A JP2010057555 A JP 2010057555A JP 2010057555 A JP2010057555 A JP 2010057555A JP 5404481 B2 JP5404481 B2 JP 5404481B2
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Description

本開示は、列車制御車上装置に関する。   The present disclosure relates to an on-train control apparatus.

列車では、運転士の信号見落とし等による危険な状態を防止し安全に走行できるように、列車制御システムが存在する。列車制御システムとは、地上側設備と列車(車上)装置間で信号のやりとりを行うことによって、赤信号や速度超過の場合にブレーキを自動的に動作させて停止させたり、速度を減速させる仕組みである。   In trains, there is a train control system so that a dangerous state caused by an oversight of a driver's signal can be prevented and the vehicle can travel safely. The train control system exchanges signals between the equipment on the ground and the train (onboard) equipment, so that the brake is automatically activated and stopped or the speed is reduced in the event of a red light or overspeed. It is a mechanism.

列車のブレーキを自動的に動作させて停止するシステムを自動列車制御(ATS:Automatic Train Stop)システムと呼び、自動的に速度を信号現示以下に減速させるシステムを自動列車制御(ATC:Automatic Train Control)システムと呼ぶ。ATSやATCでは、地上に設置された、制御情報を車上に伝送するための地上子あるいはレールを介して、地上と列車間で信号のやりとりが行われるようになっている。列車にある車上装置は、アンテナを介して地上子あるいはレールからの信号を受信することで、必要に応じて速度停止・速度制御を行う。   The system that automatically stops the train brakes is called the Automatic Train Control (ATS) system, and the system that automatically decelerates the speed below the signal display is the Automatic Train Control (ATC) Control) system. In ATS and ATC, signals are exchanged between the ground and the train via a ground element or rail installed on the ground to transmit control information to the vehicle. The on-board device in the train receives a signal from the ground element or rail through the antenna, and performs speed stop / speed control as necessary.

ここで、ATS及びATCには、それぞれ動作原理や用いられる通信方式によって数多くの種類が存在する。大きく分類すると、ATSには変周方式(ATS−S方式)とトランスポンダ方式(ATS-P方式)が存在し、ATCにもアナログ(A-ATC)方式とディジタル(D−ATC)方式が存在する(非特許文献1参照)。これらは、いずれも変調方式や用いられる周波数帯が異なる方式であり、動作原理が違うことから車上装置の機器構成は全く異なるため、共用することはできない。   Here, there are many types of ATS and ATC depending on the operation principle and the communication method used. Broadly classifying, ATS has a frequency division method (ATS-S method) and a transponder method (ATS-P method), and ATC also has an analog (A-ATC) method and a digital (D-ATC) method. (See Non-Patent Document 1). Since these are different modulation systems and different frequency bands used, and the operation principle is different, the device configuration of the on-board device is completely different, so they cannot be shared.

近年、鉄道事業者間で列車の相互乗り入れが行われるようになってきている。この場合、各鉄道事業者で採用されている列車制御システムの方式が異なることがある。また、同一鉄道事業者においても、路線により異なる方式が採用されていることがある。相互乗り入れ等によって異なる方式の区間をまたがって運転を行う列車の場合、それらの方式に対応できるようにいずれの方式にも対応した車上装置を搭載しておく必要がある。複数の方式の装置を搭載する必要がある場合、コストが増大し、またその分だけの搭載スペースを確保しなければならず、スペース確保が困難であった。   In recent years, mutual trains have been used between railway operators. In this case, the train control system employed by each railway operator may be different. Even in the same railway operator, different systems may be adopted depending on the route. In the case of a train that operates across sections of different systems depending on mutual entry or the like, it is necessary to install an on-board device that supports either system so that these systems can be supported. When it is necessary to mount a plurality of types of devices, the cost increases, and a sufficient mounting space must be secured, which makes it difficult to secure the space.

これらの問題を解決するために、1つの車上装置で複数の列車制御システムの方式に対応する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、DSPやFPGAといった論理演算装置を備え、実行すべき方式のプログラムを切替えスイッチにより必要に応じてメモリから呼び出して実行することにより、1装置で複数の列車制御方式に対応している。   In order to solve these problems, there has been proposed a method corresponding to a plurality of train control system systems with one on-board device (for example, Patent Document 1). In Patent Literature 1, a logic operation device such as a DSP or FPGA is provided, and a program of a method to be executed is called from a memory as needed by a changeover switch and executed, so that one device can handle a plurality of train control methods. Yes.

特開2005-323445号公報JP 2005-323445 A

(社)日本鉄道電気技術協会発行「鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ7 ATS・ATC[改訂版]」(平成15年7月)Published by Japan Railway Electrical Engineering Association "Introduction to Electricity for Railway Engineers Signal Series 7 ATS / ATC [revised edition]" (July 2003)

特許文献1の装置では、アンテナで受信した各列車制御システムにおける地上設備からの信号をアナログ回路でディジタル信号へ変換した後、論理演算装置上で対応するプログラムを切替えて処理を行なうことで、複数の列車制御システムの受信に対応している。その際、論理演算装置にディジタル信号が入出力されるまでのアナログ回路構成としては、対応する列車制御システム毎に個別に有する構成となっている。   In the device of Patent Document 1, after converting the signal from the ground equipment in each train control system received by the antenna into a digital signal by an analog circuit, the corresponding program is switched on the logical operation device and processed. It corresponds to the reception of train control system. At that time, the analog circuit configuration until the digital signal is input / output to / from the logical operation device is configured to be individually provided for each corresponding train control system.

つまり、論理演算装置で実行される処理に対しては適宜プログラムを書き換えるだけで、対応できるため、共通の論理演算装置のみで良い。しかし、アナログ回路に関しては共通化されておらず、対応する列車制御システムの数が多くなればなるほど、多くのアナログ系統分が必要となりアナログ回路コストが増加する。受信アナログ回路として、特許文献1ではAD変換器の他に増幅器のみが備えられている。しかし、このほかにもAD変換によって周波数軸上に生じたイメージ信号が本来の信号に干渉を及ぼすことを防止するために、AD変換器の前段にアンチエイリアシング用のローパスフィルタも必要となる。   In other words, the processing executed by the logical operation device can be handled by simply rewriting the program as appropriate, so that only a common logical operation device is required. However, analog circuits are not standardized, and the more the number of corresponding train control systems is, the more analog circuits are required and the analog circuit costs increase. As a reception analog circuit, Patent Document 1 includes only an amplifier in addition to an AD converter. However, in addition to this, in order to prevent an image signal generated on the frequency axis due to AD conversion from interfering with the original signal, a low pass filter for anti-aliasing is also required in front of the AD converter.

また、対応する列車制御システム毎に個別のアナログ回路を構成する必要があるだけでなく、今後新たな相互乗入れなどにより別の列車制御システムが加わった場合には、少なくともAD変換器より前段にあるアナログ処理に関しては、ハードウェア的な改造が必要となる。   In addition, it is not only necessary to configure a separate analog circuit for each corresponding train control system, but if another train control system is added due to new mutual entry in the future, it is at least before the AD converter. For analog processing, hardware modifications are required.

このように、上記の従来の列車制御車上装置では、論理演算装置を備え、実行すべき方式のプログラムを切替えスイッチにより必要に応じてメモリから呼び出して実行することにより1つの装置で複数の列車制御方式に対応できる。それゆえ、複数の装置をそれぞれ搭載する場合に比べて、低コスト化・省スペース化が可能となっている。しかしながら、無線アナログ回路に関しては、それぞれ列車制御システム毎に個別に有する構成となるので、未だコスト、スペース、消費電力、汎用性などの面で課題が残る。   As described above, the above-described conventional train-controlled on-board device includes a logical operation device, and calls up and executes a program of a method to be executed from a memory as required by a changeover switch, thereby executing a plurality of trains with one device. It can correspond to the control method. Therefore, it is possible to reduce costs and save space as compared with the case where a plurality of devices are mounted. However, since the wireless analog circuit has a configuration for each train control system, problems still remain in terms of cost, space, power consumption, versatility, and the like.

本発明の一観点は、より汎用的でかつ低コスト化・省スペース化を図ることができる、複数の列車制御システムに対応した列車制御車上装置を提供することを目的とする。   An object of one aspect of the present invention is to provide a train-controlled on-board device compatible with a plurality of train control systems, which is more versatile and can achieve cost reduction and space saving.

本発明の一観点に係る列車制御車上装置は、第1列車制御システムおよび第2列車制御システムに対応する地上側設備から制御のための情報を含む信号を受信することにより列車の制御を行う列車制御車上装置であって、前記地上側設備から受信した信号のうち周波数通過帯域の信号を通過させるフィルタと、前記フィルタが通過させる信号をディジタル化するA/D変換器と、前記A/D変換器によりディジタル化された信号から制御に必要な情報を出力する受信部と、前記フィルタの制御を行う制御部とを備え、前記第2列車制御システムは、前記第1列車制御システムと前記第2列車制御システム間のシステム切替え通知としても用いられる列車制御システムであり、前記制御部は、前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第1列車制御システムの信号の第1周波数帯域及び前記第2列車制御システムの信号の第2周波数帯域を含む周波数帯域とし、前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中に、前記第1列車制御システムから前記第2列車制御システムへの切替え通知信号を受けた場合、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第2周波数帯域を含み、前記第1周波数帯域を含まない周波数帯域に変更することを特徴とする。 The train control vehicle apparatus according to an aspect of the present invention, the braking train by receiving a signal including a ground-side equipment or al system information for your corresponding to the first train control system and the second train control system A train-controlled on-board device that performs control, a filter that passes a signal in a frequency passband among signals received from the ground side equipment, an A / D converter that digitizes a signal that the filter passes, a receiving unit that outputs information necessary digitized signal or al control to by the a / D converter, and a control unit for controlling the filter, the second train control system, the first a train control system which is also used as a system switching notification between the train control system and the second train control system, the control unit is traveling the control section according to the first train control system, the full The frequency pass band of the filter is a frequency band including the first frequency band of the signal of the first train control system and the second frequency band of the signal of the second train control system, and the control section by the first train control system is during running, when receiving the switching notification signal to the second train control system from the first train control system, the frequency passband of the filter, viewed including the second frequency band, said first frequency band The frequency band is not included .

本発明の一観点によれば、汎用的でかつ低コスト化・省スペース化を図ることができる複数の列車制御システムに対応した列車制御車上装置を提供することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a train-controlled on-board device that is compatible with a plurality of train control systems that is general-purpose and can be reduced in cost and space.

本発明の実施形態に係る列車制御車上装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the train control vehicle upper apparatus which concerns on embodiment of this invention. 各列車制御システムで利用される周波数帯の例。Examples of frequency bands used in each train control system. ATS−Sシステム区間からD−ATCシステム区間へ走行する場合の図。The figure in the case of drive | working from an ATS-S system area to a D-ATC system area. アナログフィルタ103の通過帯域幅を説明する図。FIG. 5 is a diagram for explaining a pass bandwidth of an analog filter 103. D−ATCシステム区間からATS−Sシステム区間へ走行する場合の図。The figure in the case of drive | working from a D-ATC system area to an ATS-S system area. ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中に設定されているアナログフィルタ103の帯域幅とAD変換器105のサンプリングレートの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the bandwidth of the analog filter 103 set during driving | running | working the area where control by the ATS-S system is performed, and the sampling rate of the AD converter 105. D−ATCシステムによる制御が行われている区間を走行中に設定されているアナログフィルタ103の帯域幅とAD変換器105のサンプリングレートの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the bandwidth of the analog filter 103 set during driving | running | working the area where control by the D-ATC system is performed, and the sampling rate of the AD converter 105.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態にかかる列車制御車上装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、列車制御車上装置が、2つの列車制御システムに対応する例を説明する。2つの列車制御システムは、第1列車制御システムとしてATS−Sを、第2列車制御システムとしてディジタルATC(D−ATC)を例として説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a train control on-vehicle apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example in which the train control on-board device corresponds to two train control systems will be described. The two train control systems will be described by taking ATS-S as the first train control system and digital ATC (D-ATC) as the second train control system.

本発明の実施形態では、ATS−SシステムとD−ATCシステムを例として説明するが、その他の列車制御システムの組み合わせであってもよい。   In the embodiment of the present invention, an ATS-S system and a D-ATC system will be described as examples, but a combination of other train control systems may be used.

図2に、各列車制御システムで利用される周波数帯の一例を示す。具体的には、ATS−S方式とATS-P方式)、ATCにもアナログATC(A-ATC)方式とディジタルATC(D−ATC)方式の周波数帯の例を示す。   FIG. 2 shows an example of a frequency band used in each train control system. Specifically, ATS-S system and ATS-P system) and ATC also show examples of frequency bands of analog ATC (A-ATC) system and digital ATC (D-ATC) system.

列車制御車上装置は、各列車制御システムでの周波数に対応するアンテナ101, 102が備えられている。これらのアンテナはそれぞれ列車の先頭下部等の所定箇所に設置されており、走行中、地上側からの情報を、地上設備(例えば、地上子もしくは軌道回路)を介して受信が行われる。ここで、地上子とは、特定地点において制御情報を車上に伝送することを目的として、レール間に設けられる情報機器である。   The train control on-board device is provided with antennas 101 and 102 corresponding to frequencies in each train control system. Each of these antennas is installed at a predetermined location such as the lower part of the head of the train, and information from the ground side is received through the ground equipment (for example, ground unit or track circuit) while traveling. Here, the ground unit is an information device provided between rails for the purpose of transmitting control information on a vehicle at a specific point.

それぞれのアンテナ101,102の出力は、帯域可変なアナログフィルタ103に入力され、アナログフィルタ103を通過した周波数帯域の信号を出力する。その後、通過した周波数帯域の信号は利得が可変である増幅器104に入力され、増幅器104はその信号を増幅する。増幅器104によって増幅された信号は、AD変換器105に入力される。   The outputs of the antennas 101 and 102 are input to the band-variable analog filter 103, and a signal in a frequency band that has passed through the analog filter 103 is output. Thereafter, the signal in the passed frequency band is input to the amplifier 104 whose gain is variable, and the amplifier 104 amplifies the signal. The signal amplified by the amplifier 104 is input to the AD converter 105.

帯域可変なアナログフィルタ103は、アンテナ101,102の出力のうち通過させる周波数帯を変えられる周波数通過帯域を可変なアナログフィルタであり、例えば、ローパスフィルタもしくはバンドパスフィルタで構成されている。ローパスフィルタの場合にはカットオフ周波数が可変になっており、またバンドパスフィルタの場合には中心周波数及び帯域幅が可変になっている。   The band-variable analog filter 103 is an analog filter having a variable frequency pass band in which the frequency band to be passed among the outputs of the antennas 101 and 102 can be changed, and is configured by, for example, a low-pass filter or a band-pass filter. In the case of a low-pass filter, the cutoff frequency is variable, and in the case of a band-pass filter, the center frequency and the bandwidth are variable.

AD変換器105は、受信した信号をディジタル信号に変換する。AD変換器105は、標本化を行うサンプリングレート及び量子化のビット分解能が変えられる。なお、AD変換器105のサンプリングレートを可変にする方法として、入力するクロックを変更することで実現でき、異なるクロックは水晶発振器によって発生したクロックを分周させることにより様々なクロックを実現できる。   The AD converter 105 converts the received signal into a digital signal. The AD converter 105 can change the sampling rate for sampling and the bit resolution of quantization. Note that, as a method of changing the sampling rate of the AD converter 105, it can be realized by changing the input clock, and different clocks can be realized by dividing the clock generated by the crystal oscillator.

アナログフィルタ103の周波数通過帯域、増幅器104の利得、 AD変換器105のサンプリングレート及び量子化のビット分解能は、それぞれ後述する制御部110によって制御される。   The frequency passband of the analog filter 103, the gain of the amplifier 104, the sampling rate of the AD converter 105, and the quantization bit resolution are controlled by the control unit 110 described later.

AD変換器105によってディジタル化された信号は、システム判定部106に入力され、何れの列車制御システムからの信号であるかの判定を行う。システム判定部106でこの判定がされた後、判定結果がATS−Sシステムでの信号である場合にはATS−S用の受信部(第1列車制御システム受信部)107へ、D−ATCシステムでの信号である場合にはD−ATC用の受信部(第2列車制御システム受信部)108へ入力される。   The signal digitized by the AD converter 105 is input to the system determination unit 106 to determine which train control system the signal is from. After this determination is made by the system determination unit 106, if the determination result is a signal in the ATS-S system, the ATS-S receiving unit (first train control system receiving unit) 107 is transferred to the D-ATC system. Is received by the D-ATC receiver (second train control system receiver) 108.

また、両システム間で自動に切替えが行われる場合には、切替えの途中で両システムでの信号が同時に受信されることがあり得る。そのような場合、システム判定部106は両システムにおける信号を認識し、第1列車制御システム受信部107,第2列車制御システム受信部108へそれぞれの信号を分離して入力する。   Further, when the switching is automatically performed between both systems, signals in both systems may be received simultaneously during the switching. In such a case, the system determination unit 106 recognizes signals in both systems, and separates and inputs the respective signals to the first train control system reception unit 107 and the second train control system reception unit 108.

第1列車制御システム受信部107、第2列車制御システム受信部108では、復調など各列車制御システムで必要な受信処理を行い、速度制御部109へ速度制御に必要な情報を出力する。速度制御部109では、それぞれの受信部から出力された情報に基づき速度照査パターンの作成等を行い、速度制御やブレーキ制御を実施する。   The first train control system reception unit 107 and the second train control system reception unit 108 perform reception processing necessary for each train control system, such as demodulation, and output information necessary for speed control to the speed control unit 109. The speed control unit 109 creates a speed check pattern based on information output from each receiving unit, and performs speed control and brake control.

次に、制御部110が行う制御について述べる。本発明のこの実施例では、相互乗り入れの際などにおいて用いられる列車制御システムは自動的に切替えが可能なことを前提としており、その際の、列車制御システムの切替え通知には、D−ATCシステム(第2列車制御システム)が用いられるものとする。すなわち、D−ATCシステムで受信される電文(フレーム)内に、切替え通知用のフィールドが定義されており、このフィールドのビット系列によってATS−SからD−ATCへの切替え、D−ATCからATS−Sへの切替え、または切替えの必要無しのいずれかが通知されるものとする。   Next, control performed by the control unit 110 will be described. In this embodiment of the present invention, it is premised that the train control system used for mutual entry or the like can be automatically switched, and the D-ATC system is used for the train control system switching notification at that time. (Second train control system) shall be used. That is, a switching notification field is defined in a message (frame) received by the D-ATC system, and switching from ATS-S to D-ATC is performed according to the bit sequence of this field, and D-ATC to ATS. Either switch to S or no need to switch shall be notified.

図3は、ATS−Sシステム区間からD−ATCシステム区間へ走行する場合の図である。図3を用いて、ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中に、D−ATCシステムに切り替える場合の動作を説明する。   FIG. 3 is a diagram when traveling from the ATS-S system section to the D-ATC system section. The operation when switching to the D-ATC system while traveling in a section in which control by the ATS-S system is performed will be described with reference to FIG.

列車301は、ATS−S用地上子302の上を通過すると、アンテナ101が地上子302と電気的に結合し、所望の共振周波数成分を受信することになる。赤信号に相当する共振周波数であった場合は、図1の速度制御部109を制御して列車の停止を行う。ATS−Sシステムで受信される共振周波数成分は図2に示すように、例えば約105kHzから約130kHzの周波数帯域が用いられるため、図1に示すアナログフィルタ103の通過範囲である周波数通過帯域として、少なくともこれらの周波数帯域を通過させる必要がある。   When the train 301 passes over the ATS-S ground element 302, the antenna 101 is electrically coupled to the ground element 302 and receives a desired resonance frequency component. When the resonance frequency corresponds to the red signal, the train is stopped by controlling the speed control unit 109 in FIG. As shown in FIG. 2, for example, a frequency band from about 105 kHz to about 130 kHz is used as the resonance frequency component received by the ATS-S system. Therefore, as a frequency pass band that is a pass range of the analog filter 103 shown in FIG. It is necessary to pass at least these frequency bands.

一方、AD変換器105のサンプリングレートもナイキスト標本化定理から、少なくともATS−Sシステムで利用される最大周波数の2倍以上(例えば、130kHzの周波数まで利用されるとすると260kHz)のサンプリングレートが必要となる。また、AD変換器105のビット分解能もATS−Sシステムで要求されるダイナミックレンジを満たすようなビット分解能が必要となる。また、増幅器104に関してもATS−Sシステムの信号受信に合わせた利得によって信号を増幅する。   On the other hand, according to the Nyquist sampling theorem, the sampling rate of the AD converter 105 needs to be at least twice the maximum frequency used in the ATS-S system (for example, 260 kHz if used up to a frequency of 130 kHz). It becomes. Also, the bit resolution of the AD converter 105 is required to satisfy the dynamic range required by the ATS-S system. The amplifier 104 also amplifies the signal with a gain that matches the signal reception of the ATS-S system.

一方、列車301は、ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中、あるタイミングでD−ATCシステムを用いて、ATS−SシステムからD−ATCシステムによる制御区間へ切替わる旨の通知を受ける(図3の(a)地点)。   On the other hand, the train 301 uses the D-ATC system at a certain timing while traveling in the section controlled by the ATS-S system, and switches to the control section controlled by the D-ATC system. Receive notification (point (a) in Figure 3).

通常、列車301は走行中に切替え通知をどのタイミングで受信されうるか把握できないものとすると、ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中も、いつD−ATCシステムによる信号が通知されても良いようにD−ATCシステムの信号も受信できるようにする。つまり、ATS−Sシステム制御区間を走行中は、ATS−SシステムのみではなくD−ATCシステムの信号も受信可能にする。   Normally, if the train 301 cannot grasp at what timing the switching notification can be received during traveling, the signal from the D-ATC system is notified anytime even while traveling in the section controlled by the ATS-S system. The D-ATC system signal can also be received. That is, while traveling in the ATS-S system control section, not only the ATS-S system but also the signal of the D-ATC system can be received.

そのためには、まず、図2に示すように、ATS−Sシステムで用いられる周波数帯域とD−ATCシステムで用いられる周波数帯域が異なることから、アナログフィルタ103は、ATS−Sシステム、D−ATCシステムの信号いずれの信号も通過させるような周波数通過帯域とする。   For this purpose, first, as shown in FIG. 2, since the frequency band used in the ATS-S system is different from the frequency band used in the D-ATC system, the analog filter 103 is connected to the ATS-S system, D-ATC. The frequency pass band is such that any signal of the system passes.

図4(a)に、アナログフィルタ103の周波数通過帯域について、ATS−Sシステムの信号のみ受信する場合の通過帯域を示す。図4(b)にATS−Sシステム、D−ATCシステムいずれの信号も受信するようにする場合の通過帯域を示す。アナログフィルタ103として例えばバンドパスフィルタを用いた場合には、図4(b)に点線で示すようにD−ATCシステムの信号も通過させる帯域幅にする。   FIG. 4A shows the pass band when only the signal of the ATS-S system is received with respect to the frequency pass band of the analog filter 103. FIG. 4B shows a passband when receiving signals of both the ATS-S system and the D-ATC system. For example, when a band-pass filter is used as the analog filter 103, the bandwidth is such that the signal of the D-ATC system passes as shown by a dotted line in FIG.

また、AD変換器105においても、両列車制御システムに対応したサンプリングレートにしておくする。具体的には、AD変換器105は、両列車制御システムのうち、要求されるサンプリングレートの高いシステムのサンプリングレート以上のサンプリングレートをとる。図2から、ATS−SシステムとD−ATCシステムを考えた場合、ATS−Sシステムの方が高い周波数帯域を用いている。したがって、例えば、サンプリングレートは、ATS−Sシステムの最大周波数の2倍以上とする。   The AD converter 105 is also set to a sampling rate corresponding to both train control systems. Specifically, the AD converter 105 takes a sampling rate equal to or higher than a sampling rate of a system having a high sampling rate required among the both train control systems. From FIG. 2, when considering the ATS-S system and the D-ATC system, the ATS-S system uses a higher frequency band. Therefore, for example, the sampling rate is set to be twice or more the maximum frequency of the ATS-S system.

なお、ATS−Sシステムの最大周波数はD−ATCシステムの最大周波数と比べて、大きいため、ATS−Sシステムに要求されるサンプリングレートでのサンプリングであれば、D−ATC信号も問題なくサンプリングができると考えられる。   Since the maximum frequency of the ATS-S system is larger than the maximum frequency of the D-ATC system, if sampling is performed at the sampling rate required for the ATS-S system, the D-ATC signal can be sampled without any problem. It is considered possible.

しかし、もし仮にD−ATCシステムにおいてオーバーサンプリングする場合や、ATS−Sシステムに比べD−ATCシステムの方が高い周波数帯域を用いられているような場合は、D−ATCシステムにおける要求サンプリングレートが高い事も考えられる。そのような場合には、両列車制御システムに対応したサンプリングレートにしておくために、D−ATCに対応したサンプリングレートに設定する。   However, if oversampling is performed in the D-ATC system, or if a higher frequency band is used in the D-ATC system than in the ATS-S system, the required sampling rate in the D-ATC system is It can be expensive. In such a case, the sampling rate corresponding to the D-ATC is set in order to set the sampling rate corresponding to both train control systems.

また、AD変換器105は、ビット分解能もATS−SシステムとD−ATCシステムの要求されるダイナミックレンジの広い方に合わせておくことになる。   Further, the AD converter 105 has a bit resolution that matches the wider dynamic range required by the ATS-S system and the D-ATC system.

ここで、ATS−S用地上子302の配置等によっては、ATS−Sシステムの信号とD−ATCシステムの信号が、同時に受信されるタイミングがありうる。このようなケースにおいて、ある一方の列車制御システムの信号がもう一方の列車制御システムの信号に比べ受信電力が非常に小さい場合には、受信電力が小さい方の列車制御システムの信号はAD変換時に量子化雑音として埋もれてしまう恐れがある。それゆえ、単一システムとして要求されるダイナミックレンジに比べ、ダイナミックレンジが広くなる可能性を考慮してAD変換器105のビット分解能を設定しておくことになる。増幅器104の利得に関しても同様であり、AD変換器105のビット分解能と併せて制御すべきである。   Here, depending on the arrangement of the ATS-S ground unit 302 and the like, there may be a timing at which the ATS-S system signal and the D-ATC system signal are received simultaneously. In such a case, if the received power of one train control system is much smaller than the signal of the other train control system, the signal of the train control system with the smaller received power is There is a risk of being buried as quantization noise. Therefore, the bit resolution of the AD converter 105 is set in consideration of the possibility that the dynamic range becomes wider than the dynamic range required for a single system. The same applies to the gain of the amplifier 104 and should be controlled together with the bit resolution of the AD converter 105.

このように、ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中は、ATS−SシステムのみならずD−ATCシステムの信号も受信可能にする。   In this way, while traveling in a section in which control by the ATS-S system is being performed, not only the ATS-S system but also the D-ATC system signal can be received.

そのため、制御部110の制御として、アナログ処理系統を1系統で構成しつつATS−Sシステム及びD−ATCシステムの両信号を一括受信可能なように、アナログフィルタ103の通過帯域を両システムの周波数を含むように設定する。AD変換器105のサンプリングレートは2つの列車制御システムのうち高い要求のサンプリングレートでサンプリングができるように設定する。また、AD変換器105のビット分解能や増幅器104の利得も一方の列車制御システムの受信信号が他方のシステムの受信信号の量子化雑音に埋もれない事を考慮しつつ、基本は要求の高い方の列車制御システムに合わせた設定にしておく。   Therefore, as the control of the control unit 110, the pass band of the analog filter 103 is set to the frequency of both systems so that both signals of the ATS-S system and the D-ATC system can be collectively received while the analog processing system is configured as one system. Set to include. The sampling rate of the AD converter 105 is set so that sampling can be performed at a sampling rate with a high demand of the two train control systems. In addition, the bit resolution of the AD converter 105 and the gain of the amplifier 104 are basically the more demanding, considering that the received signal of one train control system is not buried in the quantization noise of the received signal of the other system. Set according to the train control system.

また、対象となる列車制御システムの組み合わせがいずれの場合であっても、システム切換え通知に用いられる列車制御システムの信号も受信できるように、制御部110は上記のポリシーに従い、増幅器104、アナログフィルタ103、AD変換器105を制御すれば良い。   Further, regardless of the combination of target train control systems, the control unit 110 follows the above policy so that the signal of the train control system used for system switching notification can be received. 103 and AD converter 105 may be controlled.

これにより、列車制御システム毎にアナログ処理系統を構成し、それぞれのアナログ処理系統にて対応した列車制御システムの信号を独立に受信処理を行わなくても、アナログ処理系統1系統にて複数の列車制御システムからの信号を受信可能となるため、汎用性の向上やコスト削減が可能な構成となっている。 As a result, an analog processing system is configured for each train control system, and a plurality of trains can be operated in one analog processing system without receiving signals of the train control system corresponding to each analog processing system independently. Since the signal from the control system can be received, it is possible to improve versatility and reduce costs.

説明を図3に戻すと、1系統のアナログ処理系統を上記のように設定しておくことでATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中も、D−ATCの信号を受信可能となる。   Returning to FIG. 3, by setting one analog processing system as described above, D-ATC signals can be received even while traveling in a section controlled by the ATS-S system. It becomes.

そのため、列車301は図3の(a)地点を通過した際、D−ATC用のアンテナ102を介してD−ATCの信号が受信開始される。受信された信号は、システム判定部106によってD−ATC用の第2列車制御システム受信部108に入力され、D−ATCの受信処理が行なわれる。   Therefore, when the train 301 passes the point (a) in FIG. 3, reception of a D-ATC signal is started via the D-ATC antenna 102. The received signal is input to the second train control system reception unit 108 for D-ATC by the system determination unit 106, and D-ATC reception processing is performed.

D−ATCではMSK変調方式が用いられているため、D−ATCの第2列車制御システム受信部108ではMSK復調処理やCRC判定を行ない、D−ATCシステムで定められたフォーマットの電文(フレーム)を得る。得られた電文内の列車制御システム切替え通知用フィールドを参照することにより、ATS−SシステムからD−ATCシステムへの切替えを行う有無を把握する。図3の(a)地点を通過時に受信されるD−ATC電文には、システム切替えの旨が通知されており、列車301はそれによりATS−SからD−ATCへの切替え地点であることを把握する。   Since the D-ATC uses the MSK modulation method, the second train control system receiver 108 of the D-ATC performs MSK demodulation processing and CRC determination, and a message (frame) in a format defined by the D-ATC system. Get. By referring to the train control system switching notification field in the obtained telegram, it is determined whether or not switching from the ATS-S system to the D-ATC system is performed. The D-ATC message received when passing the point (a) in FIG. 3 is notified that the system is switched, and the train 301 is thereby switched from ATS-S to D-ATC. To grasp.

D−ATCシステムにおける信号を受信後、復調結果によりD−ATCシステムへの切替えであることを認識した後は、D−ATCシステムによる制御が行われている区間への走行に切替わるため、制御部110は増幅器104、アナログフィルタ103、AD変換器105をD−ATCシステムによる制御区間走行中用の設定に制御する。   After receiving the signal in the D-ATC system, after recognizing that the switching to the D-ATC system is made based on the demodulation result, the control is switched to traveling to the section where the control by the D-ATC system is performed. The unit 110 controls the amplifier 104, the analog filter 103, and the AD converter 105 to settings for traveling in the control section by the D-ATC system.

制御部110は、ATS−Sシステムによる制御が行われている区間を走行中から、D−ATCシステムを受信できるように設定を行っているため、システム切替えが発生した場合でも同一の設定のままであってもD−ATCシステムの受信は可能である。   Since the control unit 110 is set so that the D-ATC system can be received while traveling in a section controlled by the ATS-S system, the same setting remains even when system switching occurs. Even so, reception of the D-ATC system is possible.

しかしながら、D−ATCシステムによる制御が行われている区間走行中は、D−ATCシステムのみの信号を受信できれば良い。言い換えると、D−ATCシステムによる制御が行われている区間走行中は、あえてATS−Sシステムの信号を受信する必要が無い。これは、D−ATCシステムからATS−Sシステムへの切替えの際も、D−ATCシステムの信号によって通知されるためである。   However, it is only necessary to be able to receive signals from only the D-ATC system while traveling in a section where control by the D-ATC system is being performed. In other words, there is no need to receive the signal of the ATS-S system while traveling in the section where the control by the D-ATC system is performed. This is because a signal from the D-ATC system is also notified when switching from the D-ATC system to the ATS-S system.

そこで、制御部110はD−ATCシステムによる制御区間走行中は、D−ATCシステムの信号のみを受信できるように制御する。   Therefore, the control unit 110 performs control so that only the signal of the D-ATC system can be received during traveling in the control section by the D-ATC system.

具体的には、アナログフィルタ103は、D−ATCシステムの信号のみ通過させるような周波数通過帯域とする。また、AD変換器105のサンプリングレートもD−ATCシステムの要求サンプリングレートのみを満たすような値に設定する。具体的には、D−ATCシステムの最大周波数の2倍以上とする。また、AD変換器105は、ビット分解能はD−ATCシステムで要求されるダイナミックレンジのみに合わせて設定する。増幅器104の利得もD−ATCシステム要求に応じた利得に設定する。   Specifically, the analog filter 103 has a frequency pass band that allows only the signal of the D-ATC system to pass therethrough. The sampling rate of the AD converter 105 is also set to a value that satisfies only the required sampling rate of the D-ATC system. Specifically, it is set to at least twice the maximum frequency of the D-ATC system. The AD converter 105 sets the bit resolution in accordance with only the dynamic range required by the D-ATC system. The gain of the amplifier 104 is also set to a gain according to the D-ATC system request.

このように、ATS−SシステムからD−ATCシステムへの切り替えが行われるタイミングにおいて、制御部110はアナログ系統のそれぞれをATS−Sシステム及びD−ATCシステムの両システムを受信可能な設定から、D−ATCシステムのみを受信可能な設定に制御する。こうすることにより、アナログフィルタ103は狭帯域な通過帯域とすることができるので、ATS−Sも受信可能とする通過帯域の場合のままでは通過させてしまうような干渉信号を除去できる。   In this way, at the timing when switching from the ATS-S system to the D-ATC system is performed, the control unit 110 is configured so that each of the analog systems can be received by both the ATS-S system and the D-ATC system. Control is made so that only the D-ATC system can be received. By doing so, the analog filter 103 can have a narrow passband, so that it is possible to remove an interference signal that would allow the ATS-S to pass if it is a passband that can also be received.

アナログフィルタにて通過してしまう干渉信号は、最終的にディジタルフィルタにより除去可能な場合もあるが、少なくともアナログフィルタにて除去できなかった干渉信号がインパルス性の雑音などD−ATC受信信号レベルに比べて非常に大きな雑音電力の場合は、AD変換前にその雑音信号を基準に利得調整が行われてしまう恐れがあり、結果として特性劣化に繋がってしまう。そのため、本発明の実施例のようにD−ATCシステムのみを通過帯域とするフィルタに設定制御することにより、必要以上の干渉信号を受信することなく、特性劣化を招く事も防止できる。また、AD変換器105のサンプリングレートに関しても、D−ATCの要求サンプリングレートのみを満たすようにすれば良いため、サンプリングレートを下げる事ができる。   The interference signal that passes through the analog filter may eventually be removed by the digital filter, but at least the interference signal that could not be removed by the analog filter is at the D-ATC reception signal level such as impulsive noise. If the noise power is much larger than that, there is a risk that gain adjustment may be performed based on the noise signal before AD conversion, resulting in characteristic deterioration. For this reason, by controlling the setting of the filter having only the D-ATC system as the pass band as in the embodiment of the present invention, it is possible to prevent deterioration of characteristics without receiving an interference signal more than necessary. Further, regarding the sampling rate of the AD converter 105, it is only necessary to satisfy the required sampling rate of the D-ATC, so that the sampling rate can be lowered.

具体的には、ATS−Sシステム及びD−ATCシステムの両システムを受信可能の場合には、要求の高いATS−Sシステムに合わせたサンプリングレート260kHz以上での設定とするが、D−ATCシステムのみを受信可能とする場合には、40kHz以上のサンプリングレートで良いため、大きくサンプリングレートを下げる事ができる。サンプリングレートを下げる事ができれば、その分低消費電力化を図る事が可能であり、また、ディジタル回路で同一の周波数分解能のディジタルフィルタを実現するためには、少ないタップ係数で実現できるため、ディジタル回路規模の削減に繋がる。   Specifically, when both the ATS-S system and the D-ATC system can be received, the setting is made at a sampling rate of 260 kHz or more according to the highly demanded ATS-S system. In the case where only the signal can be received, a sampling rate of 40 kHz or higher is sufficient, and the sampling rate can be greatly reduced. If the sampling rate can be reduced, it is possible to reduce power consumption accordingly, and in order to realize a digital filter with the same frequency resolution in a digital circuit, it can be realized with a small tap coefficient. This leads to a reduction in circuit scale.

システム判定部106は、基本的に、各列車制御システム帯域のディジタルフィルタによる出力結果もしくはFFT(Fast Fourier Transform)処理結果により、いずれの列車制御システム帯域に信号が存在するか否かで判定するため、ある一定以上の周波数分解能が必要となるため、特にシステム判定部106を実現するディジタル回路規模削減効果は大きいと考えられる。また、ビット分解能や利得に関しても、D−ATCのみを考慮して制御できるため、ATS−S及びD−ATCの両システムを考慮して制御する場合に比べて、より最適な制御が可能となる。   The system determination unit 106 basically determines in which train control system band a signal is present based on an output result of a digital filter of each train control system band or an FFT (Fast Fourier Transform) processing result. Since a certain frequency resolution or more is required, it is considered that the digital circuit scale reduction effect for realizing the system determination unit 106 is particularly large. In addition, since the bit resolution and gain can be controlled in consideration of only D-ATC, more optimal control is possible than in the case of controlling in consideration of both ATS-S and D-ATC systems. .

次に、D−ATCシステムによる制御が行われている区間を走行中に、ATS−Sシステムに切替える場合について図5を用いて説明する。列車301は、それぞれの閉塞区間での電文を軌道回路を介してその都度受信する。通常のD−ATCシステムによる制御が行われている区間の場合は、受信した電文内の列車制御システム切替え通知用フィールドには、システム切替えの旨を表すビット系列は示されていない。しかしながら、ある閉塞区間で受信した電文内に列車制御システム切替えの旨を表すビット系列が示されている場合に、列車301はそれによりD−ATCからATS−Sへの切替え地点であることを把握する。この把握により、列車301の制御部110は増幅器104、アナログフィルタ103、AD変換器105をATS−Sシステムによる制御区間走行中用の設定に制御する。つまり、ATS−SシステムとD−ATCシステムの両システムを受信できるような設定に切替える。   Next, a case where the vehicle is switched to the ATS-S system while traveling in a section in which control by the D-ATC system is performed will be described with reference to FIG. The train 301 receives a message in each block section through the track circuit each time. In the section in which control by the normal D-ATC system is performed, the train control system switching notification field in the received telegram does not indicate a bit sequence indicating that the system is switched. However, when a bit sequence indicating that the train control system is switched is shown in the message received in a certain block section, it is understood that the train 301 is a switching point from D-ATC to ATS-S. To do. Based on this grasp, the control unit 110 of the train 301 controls the amplifier 104, the analog filter 103, and the AD converter 105 to the settings for traveling in the control section by the ATS-S system. That is, the setting is switched so that both the ATS-S system and the D-ATC system can be received.

ただしこの場合、ATS−Sシステムに切替えた後、この路線が再度D−ATCシステムに切替わることが無い(つまり、ATS−Sシステムによる制御区間で終点)事を把握できる場合には、あえてD−ATCシステムの信号を受信待ち受けできるようにしておく必要がないため、このような場合にはATS−Sシステムへの切替え地点であることを把握したタイミングで、D−ATCシステムのみを受信可能な系統からATS−Sシステムのみを受信可能な系統に設定しても良い。   However, in this case, after switching to the ATS-S system, if it is possible to grasp that this route will not be switched to the D-ATC system again (that is, the end point in the control section by the ATS-S system), D -Since it is not necessary to be able to wait for the reception of the ATC system signal, in such a case, only the D-ATC system can be received at the timing when it is understood that it is the switching point to the ATS-S system. A system that can receive only the ATS-S system from the system may be set.

具体的には、アナログフィルタ103は、ATS−Sシステムの信号のみ通過させるような周波数通過帯域とする。また、AD変換器105のサンプリングレートもATS−Sシステムの要求サンプリングレートのみを満たすような値に設定する。具体的には、ATS−Sシステムの最大周波数の2倍以上とする。また、AD変換器105は、ビット分解能はATS−Sシステムで要求されるダイナミックレンジのみに合わせて設定する。増幅器104の利得もATS−Sシステムの要求に応じた利得に設定する。   Specifically, the analog filter 103 has a frequency pass band that allows only the ATS-S system signal to pass. The sampling rate of the AD converter 105 is also set to a value that satisfies only the required sampling rate of the ATS-S system. Specifically, it is at least twice the maximum frequency of the ATS-S system. Further, the AD converter 105 sets the bit resolution according to only the dynamic range required in the ATS-S system. The gain of the amplifier 104 is also set to a gain according to the requirements of the ATS-S system.

各路線において、どのような列車制御システムが利用されるか否か、相互乗り入れによるシステム自動切換えが生じる路線か否か、また自動切換えがいずれの列車制御システムを用いて通知されるか、といった事は、一意に決まっているため、データベース化等を行っておくことにより、走行中、その先にどのような列車制御切替えが存在するかどうかは把握可能である。   What kind of train control system is used on each route, whether or not the route is one where automatic system switching occurs due to mutual entry, and which train control system is used to notify automatic switching. Since it is uniquely determined, it is possible to grasp what kind of train control switching exists ahead during traveling by creating a database or the like.

そのため、これまでは説明を分かりやすくするために、2つの列車制御システム(ATS−SシステムとD−ATCシステム)を用いて説明したが、対応する列車制御システムが3つ以上であっても基本的な考えは変わらない。すなわち、現走行区間の列車制御システムとその先にある列車制御システム切替え通知に用いられるシステムが異なる場合には、切替え通知に用いられる列車制御システムの信号をいつでも受信できるように、アナログ処理系統を現行走行区間の列車制御システム及び切替え通知に用いられる列車制御システムの両システムの信号を受信できるように制御しておく。また、現走行区間の列車制御システムとその先にある列車制御システム切替え通知に用いられるシステムが同一の場合(すなわち現走行区間の列車制御システムによって切替え通知が行なわれる場合)には、あえて他の列車制御システムの信号を受信する必要がないため、該列車制御システムの信号のみを受信できるように制御しておく。このポリシーに従い、切換え通信信号を受信したタイミングでそれぞれの列車制御システムの信号を受信できるように可変なアナログフィルタ帯域、サンプリングレート、ビット幅や、利得を制御する事になる。   Therefore, in order to make the explanation easy to understand, the explanation has been made using two train control systems (ATS-S system and D-ATC system). The basic idea remains the same. In other words, if the train control system in the current travel section is different from the system used for the train control system switching notification ahead of it, the analog processing system must be installed so that the train control system signal used for the switch notification can be received at any time. Control is performed so that the signals of both the train control system of the current travel section and the train control system used for switching notification can be received. In addition, if the train control system in the current travel section and the system used for the train control system switch notification ahead are the same (i.e., when the switch notification is performed by the train control system in the current travel section) Since it is not necessary to receive the signal of the train control system, control is performed so that only the signal of the train control system can be received. In accordance with this policy, the variable analog filter band, sampling rate, bit width, and gain are controlled so that the signal of each train control system can be received at the timing of receiving the switching communication signal.

また、上述したようにデータベース化しておくことにより、走行する路線が決まれば、制御部が制御するアナログフィルタの通過帯域幅やAD変換器のサンプリングレート、ビット分解能、増幅器の利得制御を自動的に制御可能になる。   In addition, by creating a database as described above, when the route to travel is determined, the passband width of the analog filter controlled by the control unit, the sampling rate of the AD converter, the bit resolution, and the gain control of the amplifier are automatically set. It becomes controllable.

なお、列車制御システムの切り替え通知が、列車301を所定の区間で制御する列車制御システムの1つである第2列車制御システムであるD−ATCを用いて行われる場合を例として説明した。しかしながら、列車制御システムの切り替え通知は、列車301を所定の区間で制御する列車制御システムを用いて行う必要はなく、切り替え通知のみを行う第3システムを用いて行っても良い。本実施例においては、たとえば、第3システムは、第1列車制御システムであるATS−Sと第2列車制御システムD−ATCとは異なるシステムとし、例えば、ATS-P方式とする。   Note that the case where the train control system switching notification is performed using D-ATC, which is a second train control system that is one of the train control systems that control the train 301 in a predetermined section, has been described as an example. However, the train control system switching notification need not be performed using a train control system that controls the train 301 in a predetermined section, and may be performed using a third system that performs only the switching notification. In the present embodiment, for example, the third system is a system different from the first train control system ATS-S and the second train control system D-ATC, for example, an ATS-P system.

このように、列車制御システムの切り替え通知を、第3制御システムであるATS-P方式で行う場合、制御部110は、第1列車制御システムであるATS−Sによる制御区間を走行中は、第1列車制御システム及び第3列車制御システムの両方のシステムのいずれの信号も受信可能となるようにアナログフィルタ103とAD変換器105と増幅器104とを制御する。第2列車制御システムであるD−ATCの制御区間を走行中も同様に第2列車制御システムおよび第3列車制御システムの両方のいずれの信号も受信可能とするようにする。   As described above, when the train control system switching notification is performed by the ATS-P system that is the third control system, the control unit 110 is the first while traveling in the control section by the ATS-S that is the first train control system. The analog filter 103, the AD converter 105, and the amplifier 104 are controlled so as to be able to receive any signals of both the 1 train control system and the third train control system. Similarly, both signals of both the second train control system and the third train control system can be received while traveling in the control section of the D-ATC which is the second train control system.

また、第1列車制御システムである制御区間を走行中に、第3制御システムで切り替え通知があった後は、第2列車制御システムである制御区間を走る場合であってかつ、その先に再度切り替え通知がある場合は、制御部110は、第2列車制御システム及び第3列車制御システムの両方のシステムのいずれの信号も受信可能となるようにアナログフィルタ103とAD変換器105と増幅器104とを制御する。   In addition, when there is a switching notification in the third control system while traveling in the control section that is the first train control system, it is the case that the control section that is the second train control system is running, and before that When there is a switching notification, the control unit 110 receives the analog filter 103, the AD converter 105, and the amplifier 104 so that the signals of both the second train control system and the third train control system can be received. To control.

一方、第3列車制御システムで切り替え通知があった後であって、第2列車制御システムである制御区間を走る場合であってかつ、その先に再度切り替え通知がない(つまり、第2列車制御システムである制御区間で終点)場合には、制御部110は、第2列車制御システムの信号のみを受信可能となるようにアナログフィルタ103とAD変換器105と増幅器104とを制御する。つまり、この場合は第3列車制御システムの信号を受信待ち受けしておく必要がないため、第3列車制御システムの信号は受信対象とせず第2列車制御システムの信号のみを受信可能となるように制御しておく。   On the other hand, after there is a switch notification in the third train control system, it is a case where the control section is the second train control system, and there is no switch notification again after that (that is, the second train control system). In the case of an end point in a control section that is a system, the control unit 110 controls the analog filter 103, the AD converter 105, and the amplifier 104 so that only the signal of the second train control system can be received. That is, in this case, it is not necessary to wait for the signal of the third train control system to be received, so the signal of the third train control system is not subject to reception and only the signal of the second train control system can be received. Keep in control.

第2列車制御システムである制御区間を走行中に、第3制御システムで切り替え通知があった場合も、同様に、第1列車制御システムである制御区間を走ることとなり、その区間が終点でない場合、第1列車制御システム及び第3制御システムいずれの信号も受信可能となるようにし、その区間が終点である場合、第1列車制御システムの信号のみを受信可能となるようにする。   Even if there is a switching notification in the third control system while traveling in the control section that is the second train control system, it will also run in the control section that is the first train control system, and that section is not the end point The first train control system and the third control system can both receive signals, and when the section is the end point, only the first train control system signals can be received.

なお、第1列車制御システム及び第3列車制御システム、あるいは第2列車制御システム及び第3列車制御システムの信号を受信可能とするための条件は、第1列車制御システム及び第2列車制御システムいずれの信号も受信可能とするための条件と同様である。   The conditions for enabling reception of the signals of the first train control system and the third train control system, or the second train control system and the third train control system are either the first train control system or the second train control system. This is the same as the condition for enabling the reception of the signal.

また、本実施例の列車制御車上装置は、2つの列車制御システムとして、異なる2つの列車制御システムであるATS−SシステムとD−ATCシステムに対応させて動作可能な装置の例を説明した。しかしながら、列車制御システムは、同じ列車制御システム(例えば、ATS−Sシステム)であっても、信号に用いられる周波数帯が異なる場合があり、それに対応して、制御部はアナログフィルタの周波数帯域やAD変換器のサンプリングレートを制御する。この場合、本実施例の列車制御車上装置において、第1の列車制御システムを、ATS−Sシステムのうち、一方の周波数帯をとる制御システム、第2の制御システムを、ATS−Sシステムのうち、他方の周波数帯をとる制御システムと置き換えることにより、同様に説明することができる。   Moreover, the train control on-board apparatus of a present Example demonstrated the example of the apparatus which can operate | move corresponding to two different train control systems ATS-S system and D-ATC system as two train control systems. . However, even if the train control system is the same train control system (for example, an ATS-S system), the frequency band used for the signal may be different. The sampling rate of the AD converter is controlled. In this case, in the train control on-board apparatus of the present embodiment, the first train control system is a control system that takes one frequency band of the ATS-S system, and the second control system is the ATS-S system. Of these, the same explanation can be made by replacing the control system with the other frequency band.

以上述べたように、本発明の上記実施例の列車制御車上装置は、アナログ処理系統を対応する列車制御システムの数や組み合わせに依らず1系統で構成可能なためコスト削減や汎用化を可能とし、かつ、必要に応じてアナログ処理系統を2つの列車制御システムの信号を一括受信できるように、あるいは、ある1つの列車制御システムのみの信号を受信できるように制御可能とする。これによって、必要以上の干渉信号受信を防止でき、また、必要速度以上でのサンプリングを防止できるため、低消費電力化やディジタル回路規模の削減等が可能となる。   As described above, the train control on-board device of the above-described embodiment of the present invention can be configured with one system regardless of the number and combination of the corresponding train control systems, thus enabling cost reduction and generalization. In addition, if necessary, the analog processing system can be controlled so that signals of two train control systems can be collectively received, or signals of only one train control system can be received. As a result, reception of interference signals more than necessary can be prevented, and sampling at a speed higher than necessary can be prevented, so that power consumption can be reduced and the digital circuit scale can be reduced.

また、本実施例の列車制御車上装置によれば、列車制御システム間の自動切換えを可能とするための複数列車制御システムからの信号を同時に受信することを可能とする。   Moreover, according to the train control on-board apparatus of a present Example, it becomes possible to receive simultaneously the signal from the multiple train control system for enabling automatic switching between train control systems.

尚、増幅器104はノイズ環境や受信信号のレベルに応じて構成されるものであり、必ずしも必要ではない。   The amplifier 104 is configured according to the noise environment and the level of the received signal, and is not necessarily required.

また、アンテナ101,102は、それぞれの列車制御システムでの信号が受信可能なアンテナであるが、アンテナの広帯域化によって両列車制御システムでの信号が受信可能な1つのアンテナになっていても良い。   The antennas 101 and 102 are antennas capable of receiving signals from the respective train control systems, but may be a single antenna capable of receiving signals from both train control systems by widening the antenna. .

また、図1には図示しないが、それぞれの列車制御システムにおいて列車側から地上側へ何らかの送信が行われる場合には、サンプリングレートやビット分解能が可変なDA変換器を含む送信処理部が備わっており、アンテナ101, 102を介して地上子あるいは軌道回路へ送信が行われるものとする。制御部110における制御ポリシーは、送信処理に対しても同様に適用されるものとする。   Although not shown in FIG. 1, when any transmission is performed from the train side to the ground side in each train control system, a transmission processing unit including a DA converter with a variable sampling rate and bit resolution is provided. It is assumed that transmission is performed to the ground unit or the orbital circuit via the antennas 101 and 102. It is assumed that the control policy in the control unit 110 is similarly applied to transmission processing.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

101,102・・・アンテナ、
103・・・アナログフィルタ、
104・・・増幅器、
105・・・AD変換器、
106・・・システム判定部、
107・・・第1列車制御システム受信部、
108・・・第2列車制御システム受信部、
109・・・速度制御部、
110・・・制御部、
301・・・列車、
302・・・地上子。
101, 102 ... antenna,
103 ... analog filter,
104... Amplifier
105: AD converter,
106: System determination unit,
107 ... first train control system receiver,
108 ... second train control system receiver,
109 ... speed controller,
110 ... control unit,
301 ... train,
302 ... Ground child.

Claims (5)

第1列車制御システムおよび第2列車制御システムに対応する地上側設備から制御のための情報を含む信号を受信することにより列車の制御を行う列車制御車上装置であって、
前記地上側設備から受信した信号のうち周波数通過帯域の信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタが通過させる信号をディジタル化するA/D変換器と、
前記A/D変換器によりディジタル化された信号から制御に必要な情報を出力する受信部と、
前記フィルタの制御を行う制御部とを備え、
前記第2列車制御システムは、前記第1列車制御システムと前記第2列車制御システム間のシステム切替え通知としても用いられる列車制御システムであり、
前記制御部は、
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第1列車制御システムの信号の第1周波数帯域及び前記第2列車制御システムの信号の第2周波数帯域を含む周波数帯域とし、
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中に、前記第1列車制御システムから前記第2列車制御システムへの切替え通知信号を受けた場合、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第2周波数帯域を含み、前記第1周波数帯域を含まない周波数帯域に変更することを特徴とする列車制御車上装置。
A device on the train control vehicle for performing control of the train by receiving a signal containing information for the ground-side equipment or al control corresponding to the first train control system and the second train control system,
A filter that passes a signal in a frequency pass band among signals received from the ground side equipment;
An A / D converter that digitizes the signal passed by the filter;
A receiving unit that outputs a digitized signal or al system information necessary control to by the A / D converter,
A control unit for controlling the filter,
The second train control system is a train control system that is also used as a system switching notification between the first train control system and the second train control system,
The controller is
While traveling in the control section of the first train control system , the frequency pass band of the filter includes the first frequency band of the signal of the first train control system and the second frequency band of the signal of the second train control system. Frequency band,
When a switching notification signal from the first train control system to the second train control system is received during traveling in the control section of the first train control system, the frequency pass band of the filter is set to the second frequency band. only including, train control on vehicle apparatus characterized by changing the frequency band not including the first frequency band.
前記制御部は、
前記第2列車制御システムによる制御区間を走行中は、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第2周波数帯域を含み前記第1周波数帯域を含まない周波数帯域とし、
前記第2列車制御システムによって、前記第2列車制御システムから前記第1列車制御システムへの切替え通知信号を受けた場合には、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第1周波数帯域及び前記第2周波数帯域を含む周波数帯域とすることを特徴とする請求項1記載の列車制御車上装置。
The controller is
While traveling in the control section by the second train control system, the frequency pass band of the filter is a frequency band that includes the second frequency band and does not include the first frequency band,
When the second train control system receives a switching notification signal from the second train control system to the first train control system, the frequency pass band of the filter is changed to the first frequency band and the second frequency band. The train control on-vehicle apparatus according to claim 1 , wherein the frequency band includes a frequency band .
第1列車制御システムおよび第2列車制御システムに対応する地上側設備から制御のための情報を含む信号を受信することにより列車の制御を行う列車制御車上装置であって、
前記地上側設備から受信した信号のうち周波数通過帯域の信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタが通過させる信号をディジタル化するA/D変換器と、
前記A/D変換器によりディジタル化された信号から制御に必要な情報を出力する受信部と、
前記フィルタの制御を行う制御部とを備え、
前記第2列車制御システムは、前記第1列車制御システムと前記第2列車制御システム間のシステム切替え通知としても用いられる列車制御システムであり、
前記制御部は、
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中に、前記第1列車制御システムから前記第2列車制御システムへの切替え通知信号を受けた場合、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第2周波数帯域を含み、前記第1周波数帯域を含まない周波数帯域に変更し、
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中、前記第1列車制御システム区間を走行後に前記第2列車制御システム区間を走行することが無いことを示す情報を得なければ、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第1列車制御システムの信号の第1周波数帯域及び前記第2列車制御システムの信号の第2周波数帯域を含む周波数帯域とし、前記第1列車制御システム区間を走行後に前記第2列車制御システム区間を走行することが無いことを示す情報を得た場合には、前記フィルタの周波数通過帯域を、前記第1周波数帯域を含み、前記第2周波数帯域を含まない周波数帯域に変更することを特徴とする列車制御車上装置。
A device on the train control vehicle for performing control of the train by receiving a signal containing information for the ground-side equipment or al control corresponding to the first train control system and the second train control system,
A filter that passes a signal in a frequency pass band among signals received from the ground side equipment;
An A / D converter that digitizes the signal passed by the filter;
A receiving unit that outputs a digitized signal or al system information necessary control to by the A / D converter,
And a control unit for controlling said filter,
The second train control system is a train control system that is also used as a system switching notification between the first train control system and the second train control system,
The controller is
When a switching notification signal from the first train control system to the second train control system is received during traveling in the control section of the first train control system, the frequency pass band of the filter is set to the second frequency band. only contains changes to a frequency band not including the first frequency band,
The traveling control section of the first train control system, without obtaining the information indicating that it is not running the second train control system section after traveling the first train control system section, the frequency pass of the filter The band is a frequency band including a first frequency band of the signal of the first train control system and a second frequency band of the signal of the second train control system, and the second train after traveling through the first train control system section When information indicating that the vehicle does not travel in the control system section is obtained, the frequency pass band of the filter is changed to a frequency band that includes the first frequency band and does not include the second frequency band. A train-controlled on-vehicle device.
前記列車制御車上装置は更に利得可変な増幅器を備え、
前記制御部は更に、
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中、前記第1列車制御システム及び前記第2列車制御システムのいずれのダイナミックレンジを満たすように前記増幅器の利得を制御し、
前記第2列車制御システムによる制御区間を走行中は、前記第2列車制御システムのダイナミックレンジを満たすように前記増幅器の利得を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の列車制御車上装置。
The train control on-board device further includes a variable gain amplifier,
The control unit further includes:
While traveling in the control section by the first train control system, the gain of the amplifier is controlled so as to satisfy any dynamic range of the first train control system and the second train control system,
The gain of the amplifier is controlled so as to satisfy a dynamic range of the second train control system while traveling in a control section by the second train control system. The train control on-vehicle device described.
前記A/D変換器は、ビット分解能が可変であり、The A / D converter has a variable bit resolution,
前記制御部は更に、  The control unit further includes:
前記第1列車制御システムによる制御区間を走行中、前記第1列車制御システム及び前記第2列車制御システムのいずれのダイナミックレンジも満たすように前記A/D変換器のビット分解能を制御し、  Controlling the bit resolution of the A / D converter so as to satisfy any dynamic range of the first train control system and the second train control system while traveling in the control section by the first train control system;
前記第2列車制御システムによる制御区間を走行中は、前記第2列車制御システムのダイナミックレンジを満たすように前記A/D変換器のビット分解能を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の列車制御車上装置。  The bit resolution of the A / D converter is controlled so as to satisfy the dynamic range of the second train control system while traveling in a control section by the second train control system. The train control on-vehicle apparatus according to any one of the above items.
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