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JP7349374B2 - Track circuit transmitter - Google Patents
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JP7349374B2 - Track circuit transmitter - Google Patents

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Description

本願は、軌道回路用送信器に関する。 The present application relates to a transmitter for a track circuit.

列車の安全運行を行うことを目的とするATC(Automatic Train Control)システムでは、2本のレールを含む軌道回路を媒体として、レール上を走行する列車に対して、列車検知信号(TD信号)を送信して列車検知を行い、列車制御信号(ATC信号)を送信して列車制御を行う。 The ATC (Automatic Train Control) system, which aims to ensure safe train operation, uses a track circuit containing two rails as a medium to send train detection signals (TD signals) to trains running on the rails. A train is detected by transmitting a signal, and a train control signal (ATC signal) is transmitted to perform train control.

列車検知制御では、地上に配置した送信器と受信器との間でTD信号を伝送し、列車が当該区間に入線時に車軸によりレール間が短絡されたときに受信器に入力される信号電圧が低下することをもって列車在線と判断し、列車が入線していないときには当該信号電圧が所定の値以上であることをもって列車非在線と判断する。また、列車制御では、地上に配置した送信器から軌道回路に対してATC信号を伝送し、当該区間に列車が入線したときに車軸により短絡電流が流れ、それを受電器(アンテナ)が電磁誘導により電圧に変換して車両に搭載している受信器に入力し、信号を復調して情報を解析し、その内容に従い所定の制御(速度制限やブレーキ出力等)を行う。 In train detection control, a TD signal is transmitted between a transmitter and a receiver placed on the ground, and the signal voltage input to the receiver is determined when the rail is short-circuited by the axle when the train enters the relevant section. It is determined that a train is on the line when the signal voltage decreases, and when a train is not on the line, it is determined that a train is not on the line when the signal voltage is equal to or higher than a predetermined value. In addition, in train control, an ATC signal is transmitted from a transmitter placed on the ground to the track circuit, and when a train enters the relevant section, a short-circuit current flows through the axle, and a power receiver (antenna) receives the short-circuit current by electromagnetic induction. The signal is converted into a voltage and input to a receiver installed in the vehicle, the signal is demodulated, the information is analyzed, and predetermined controls (speed limit, brake output, etc.) are performed according to the information.

このことから、TD信号とATC信号とでは、求められる電気的特性は異なる。すなわち、TD信号は地上に配置された受信器に印加される電力について、列車非在線時と列車在線時とでその比率を極力大きくとる必要がある。そのため、列車非在線時には送信器から供給されるTD信号電力が最も高く列車非在線時には低いことが望ましい。一方、ATC信号は列車在線時に送信器から出力されることになり、車軸に流れる電流を極力大きくとる必要がある。一般的には、車軸短絡時の最低電流値が各路線毎に規定されている。 For this reason, the electrical characteristics required for the TD signal and the ATC signal are different. That is, for the TD signal, it is necessary to make the ratio of power applied to a receiver placed on the ground as large as possible between when a train is not on the line and when a train is on the line. Therefore, it is desirable that the TD signal power supplied from the transmitter be the highest when the train is not on the line, and be the lowest when the train is not on the line. On the other hand, the ATC signal is output from the transmitter when the train is on the line, so it is necessary to make the current flowing through the axle as large as possible. Generally, the minimum current value in the event of an axle short circuit is specified for each route.

ここで、レールを含む軌道回路は地上に配置された送信器の負荷となるが、レール長や接続されるケーブル長や天候等によりインピーダンスが一定ではなく、さらに列車の在線及び非在線も含めると、その変動範囲は数倍から数十倍になる。このような条件で、TD信号及びATC信号ともに安定した信号レベルを供給するため、送信器に特別な制御が要求される。 Here, the track circuit including the rail becomes a load on the transmitter placed on the ground, but the impedance is not constant depending on the rail length, connected cable length, weather, etc., and if you also include trains on the track and off the track. , the range of variation ranges from several times to several tens of times. Under such conditions, special control is required of the transmitter in order to provide stable signal levels for both the TD signal and the ATC signal.

例えば、特許文献1には、軌道回路に信号を出力する送信器の増幅部の出力電流と電圧を計測し、両者の値から負荷インピーダンスを任意のタイミングで算出し、負荷インピーダンスと送信器の見掛けの出力インピーダンスが等しくなるように送信器の信号源出力を制御する方式が開示されている。この特許文献1の開示技術では、TD信号については列車の在線及び非在線に関わらず、送信器の出力インピーダンスを計測した負荷インピーダンスと一致させるように送信レベルを制御し、ATC信号については列車在線時の負荷インピーダンスに送信器の出力インピーダンスを一致させるように送信レベルを制御し、常時送信器から送信される信号の電力効率を最大とするようにしている。これにより、送信器の出力インピーダンスと軌道回路の負荷インピーダンスとの整合がとれ、電力効率が最大となる効果がある。 For example, Patent Document 1 discloses that the output current and voltage of the amplifier section of a transmitter that outputs a signal to a track circuit are measured, the load impedance is calculated at an arbitrary timing from both values, and the load impedance and the apparent appearance of the transmitter are calculated. A method is disclosed for controlling the signal source output of a transmitter so that the output impedances of the transmitters are equal. In the technology disclosed in Patent Document 1, the transmission level is controlled so that the output impedance of the transmitter matches the measured load impedance regardless of whether the train is on the line or not, and the transmission level is controlled for the ATC signal so that the output impedance of the transmitter matches the measured load impedance, regardless of whether the train is on the line or not. The transmission level is controlled so that the output impedance of the transmitter matches the load impedance at all times, and the power efficiency of the signal transmitted from the transmitter is maximized at all times. This has the effect of matching the output impedance of the transmitter and the load impedance of the track circuit, and maximizing power efficiency.

特開2010-155589号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-155589

上述の従来技術の軌道回路用送信器は、TD信号及びATC信号ともに、変動する軌道回路の負荷条件に対して最大電力を供給することが可能となっているが、TD信号については列車在線時と非在線時との受信レベル比が必ずしも最大となるわけではなく、最適な列車検知性能を得られない可能性がある。また、TD信号及びATC信号ともに、常に最大電力が供給されることにより、軌道回路を構成する地上機器(整合トランスやフィルタ等)やケーブルが大きな電力を印加されるため、機器寸法やケーブル径が大きくなり、かつコストも増加するという問題がある。 The conventional track circuit transmitter described above is capable of supplying maximum power for both the TD signal and the ATC signal under varying track circuit load conditions. The reception level ratio between the train and the train when the train is not on the line is not necessarily the highest, and there is a possibility that optimal train detection performance cannot be obtained. In addition, since the maximum power is always supplied to both the TD signal and the ATC signal, a large amount of power is applied to the ground equipment (matching transformers, filters, etc.) and cables that make up the track circuit, so equipment dimensions and cable diameters are reduced. There is a problem that the size and cost also increase.

本発明は、上述の点を考慮してなされたものであって、軌道回路用送信器において、より良好な列車検知性能を得ることを1つの目的とし、さらには軌道回路を構成する地上機器やケーブルへの印加電力を抑制して地上機器やケーブルを小型化し得るようにすることを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and one object of the present invention is to obtain better train detection performance in a track circuit transmitter. The purpose is to reduce the power applied to cables and downsize ground equipment and cables.

上記課題を解決するために、本発明においては、一態様として、軌道回路へ信号を送信する軌道回路用送信器は、前記信号の送信レベルを制御し送信処理する演算処理部と、前記演算処理部から出力された前記信号を増幅する増幅部と、前記増幅部によって増幅された前記信号の出力電圧及び出力電流を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記出力電圧及び前記出力電流から前記軌道回路の負荷インピーダンスを算出する算出部と、を有し、前記演算処理部は、前記負荷インピーダンスを閾値と比較した結果に基づいて前記送信レベルの制御方法を切り替えるようにした。 In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention, a track circuit transmitter that transmits a signal to a track circuit includes an arithmetic processing unit that controls the transmission level of the signal and performs transmission processing, and a processing unit that controls the transmission level of the signal and performs transmission processing. an amplification section that amplifies the signal output from the section; a detection section that detects the output voltage and output current of the signal amplified by the amplification section; and the output voltage and the output current detected by the detection section. a calculation unit that calculates the load impedance of the track circuit from the above, and the calculation processing unit switches the control method of the transmission level based on the result of comparing the load impedance with a threshold value.

本発明によれば、例えば、軌道回路用送信器において、より良好な列車検知性能を得、さらには軌道回路を構成する地上機器やケーブルへの印加電力を抑制して地上機器やケーブルを小型化することができる。 According to the present invention, for example, in a track circuit transmitter, better train detection performance can be obtained, and furthermore, the power applied to the ground equipment and cables that make up the track circuit can be suppressed, thereby reducing the size of the ground equipment and cables. can do.

本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a track circuit transmitter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器における信号送信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal transmission process in the transmitter for track circuits based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器における信号受信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal reception process in the transmitter for track circuits based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器におけるTD信号受信時の出力インピーダンス制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the output impedance control process at the time of TD signal reception in the track circuit transmitter based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器におけるTD信号の制御則を説明するための図である。It is a figure for explaining the control law of the TD signal in the transmitter for track circuits concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器におけるATC信号受信時の出力インピーダンス制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the output impedance control process at the time of ATC signal reception in the track circuit transmitter based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器におけるATC信号の制御則を説明するための図である。It is a figure for explaining the control law of the ATC signal in the transmitter for track circuits concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態2に係る軌道回路用送信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the transmitter for track circuits concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態3に係る軌道回路用送信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the transmitter for track circuits concerning Embodiment 3 of the present invention.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。以下において、同一又は類似の要素及び処理に同一の符号を付し、重複説明を省略する。また、後出の実施形態では、既出の実施形態との差異のみを説明し、重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In the following, the same or similar elements and processes will be denoted by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted. In addition, in the embodiments to be described later, only the differences from the previously described embodiments will be explained, and redundant explanations will be omitted.

また、以下の説明及び各図で示す構成及び処理は、本発明の理解及び実施に必要な程度で実施形態の概要を例示するものであり、本発明に係る実施の態様を限定することを意図する趣旨ではない。また、各実施形態及び各変形例は、本発明の趣旨を逸脱せず、互いに整合する範囲内で、一部又は全部を組合せることができる。 In addition, the following description and the configuration and processing shown in each figure are intended to illustrate the outline of the embodiment to the extent necessary for understanding and implementing the present invention, and are not intended to limit the embodiments of the present invention. This is not the intention. Moreover, each embodiment and each modification example can be combined in part or in whole within a mutually consistent range without departing from the spirit of the present invention.

[実施形態1]
<実施形態1の軌道回路用送信器1の構成>
図1は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1の構成例を示すブロック図である。図1に示す軌道回路用送信器1の構成は、軌道境界が絶縁されていない無絶縁軌道回路でTD信号とATC信号とが重畳されるケースを前提とする。
[Embodiment 1]
<Configuration of track circuit transmitter 1 of embodiment 1>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a track circuit transmitter 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The configuration of the track circuit transmitter 1 shown in FIG. 1 is based on a case where a TD signal and an ATC signal are superimposed on an uninsulated track circuit in which the track boundary is not insulated.

図1に示すように、軌道回路用送信器1及び受信器2は、それぞれ整合変成器3を介してレール4の両端の各ケーブルの打ち込み点に接続されている。 As shown in FIG. 1, the track circuit transmitter 1 and receiver 2 are connected to each cable entry point at both ends of the rail 4 via a matching transformer 3, respectively.

軌道回路用送信器1は、演算処理部11、この演算処理部11が出力した送信信号を増幅する増幅部12、増幅部12の出力電圧及び出力電流を検知する電圧・電流検知部13、及び増幅部12の負荷インピーダンスを算出する負荷インピーダンス算出部14を有する。 The track circuit transmitter 1 includes an arithmetic processing section 11, an amplification section 12 that amplifies the transmission signal outputted by the arithmetic processing section 11, a voltage/current detection section 13 that detects the output voltage and output current of the amplification section 12, and It has a load impedance calculation unit 14 that calculates the load impedance of the amplification unit 12.

演算処理部11及び電圧・電流検知部13は、それぞれ送信処理及び受信処理を行うTD信号とATC信号の各周波数が予め設定されており、電源投入後に所定周波数での送信処理及び受信処理を開始する。 The arithmetic processing unit 11 and the voltage/current detection unit 13 have the respective frequencies of the TD signal and ATC signal, which perform transmission processing and reception processing, respectively, set in advance, and start transmission processing and reception processing at predetermined frequencies after power is turned on. do.

演算処理部11は、送信レベル制御部11a、TD信号送信処理部11b、ATC信号送信処理部11c、加算器11d、及びDA(Digital Analog)コンバータ11eを有する。電圧・電流検知部13は、AD(Analog Digital)コンバータ13a,13b、TD信号電圧受信処理部13c、ATC信号電圧受信処理部13d、TD信号電流受信処理部13e、及びATC信号電流受信処理部13fを有する。演算処理部11及び電圧・電流検知部13が有する各部の処理の説明は、後述する。 The arithmetic processing section 11 includes a transmission level control section 11a, a TD signal transmission processing section 11b, an ATC signal transmission processing section 11c, an adder 11d, and a DA (Digital Analog) converter 11e. The voltage/current detection section 13 includes AD (Analog Digital) converters 13a and 13b, a TD signal voltage reception processing section 13c, an ATC signal voltage reception processing section 13d, a TD signal current reception processing section 13e, and an ATC signal current reception processing section 13f. has. The processing of each part included in the arithmetic processing section 11 and the voltage/current detection section 13 will be described later.

<実施形態1の信号送信処理>
図2は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1における信号送信処理を示すフローチャートである。演算処理部11は、図2のフローチャートに示すように、送信レベル制御部11a、TD信号送信処理部11b、及びDAコンバータ11eでTD信号を、送信レベル制御部11a、ATC信号送信処理部11c、及びDAコンバータ11eでATC信号を、それぞれ独立して並列に処理する。
<Signal transmission processing of Embodiment 1>
FIG. 2 is a flowchart showing signal transmission processing in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in the flowchart of FIG. 2, the arithmetic processing unit 11 receives the TD signal using the transmission level control unit 11a, the TD signal transmission processing unit 11b, and the DA converter 11e, and the transmission level control unit 11a, the ATC signal transmission processing unit 11c, and the DA converter 11e process the ATC signals independently and in parallel.

先ずステップS11では、送信レベル制御部11aは、送信信号の送信レベル値(電圧指令値)を設定する。次にステップS12では、軌道回路用送信器1のTD信号送信処理部11b及びATC信号送信処理部11cは、所定の方式に従ってTD信号及びATC信号それぞれの送信信号の変調処理を行う。列車制御システムでは、一般的に、周波数変調(MSK,FSK)や振幅変調(AM,SSB)がよく用いられる。これにより送信信号の主成分が生成される。 First, in step S11, the transmission level control unit 11a sets a transmission level value (voltage command value) of a transmission signal. Next, in step S12, the TD signal transmission processing section 11b and the ATC signal transmission processing section 11c of the track circuit transmitter 1 perform modulation processing on the respective transmission signals of the TD signal and the ATC signal according to a predetermined method. Frequency modulation (MSK, FSK) and amplitude modulation (AM, SSB) are commonly used in train control systems. This generates the main component of the transmission signal.

次にステップS13では、TD信号送信処理部11b及びATC信号送信処理部11cは、予め定められている搬送波周波数を送信信号の主成分に重畳する。次にステップS14では、TD信号送信処理部11b及びATC信号送信処理部11cは、ステップS13の処理結果に対し、乗算等の処理で発生する不要な周波数成分を除去するためのフィルタ処理を行い、その処理結果を出力する。加算器11dは、ステップS14におけるTD信号送信処理部11b及びATC信号送信処理部11cによる出力データを加算処理する。 Next, in step S13, the TD signal transmission processing section 11b and the ATC signal transmission processing section 11c superimpose a predetermined carrier wave frequency on the main component of the transmission signal. Next, in step S14, the TD signal transmission processing unit 11b and the ATC signal transmission processing unit 11c perform filter processing on the processing result of step S13 to remove unnecessary frequency components generated in processing such as multiplication, Output the processing results. The adder 11d adds the output data from the TD signal transmission processing section 11b and the ATC signal transmission processing section 11c in step S14.

次にステップS15では、DAコンバータ11eは、ステップS14の出力データの加算結果をアナログ変換し、所定の信号波形に変換して出力する。 Next, in step S15, the DA converter 11e performs analog conversion on the addition result of the output data in step S14, converts it into a predetermined signal waveform, and outputs the signal waveform.

DAコンバータ11eの後段に接続されている増幅部12は、軌道回路に送信するために所定の電力に増幅された送信信号を出力する。増幅部12の出力は、整合変成器3により適切なインピーダンスに変換後、軌道回路に送信され、レール4にTD信号やATC信号として供給される。 The amplification section 12 connected after the DA converter 11e outputs a transmission signal amplified to a predetermined power for transmission to the track circuit. The output of the amplifier section 12 is converted into an appropriate impedance by the matching transformer 3, and then transmitted to the track circuit and supplied to the rail 4 as a TD signal or an ATC signal.

<実施形態1の信号受信処理>
図3は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1における信号受信処理を示すフローチャートである。増幅部12の出力部に電圧センサと電流センサが実装されており、各センサからの出力信号は電圧・電流検知部13に入力される。電圧・電流検知部13では、ADコンバータ13aで電圧センサからの出力信号が取り込まれ、ADコンバータ13bで電流センサからの出力信号が取り込まれる。電圧センサからの出力信号に基づくTD信号の電圧レベル値とATC信号の電圧レベル値、電流センサからの出力信号に基づくTD信号の電流レベル値とATC信号の電流レベル値の取得は、個別に並列して処理される。
<Signal reception processing of Embodiment 1>
FIG. 3 is a flowchart showing signal reception processing in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention. A voltage sensor and a current sensor are mounted on the output section of the amplification section 12, and output signals from each sensor are input to the voltage/current detection section 13. In the voltage/current detection section 13, an AD converter 13a takes in the output signal from the voltage sensor, and an AD converter 13b takes in the output signal from the current sensor. The voltage level value of the TD signal and the voltage level value of the ATC signal based on the output signal from the voltage sensor, and the current level value of the TD signal and the current level value of the ATC signal based on the output signal from the current sensor are acquired individually in parallel. and processed.

先ずステップS21では、ADコンバータ13a,13bは、それぞれ電圧センサからの出力信号、電流センサからの出力信号を量子化し、出力する。 First, in step S21, the AD converters 13a and 13b quantize and output the output signal from the voltage sensor and the output signal from the current sensor, respectively.

次にステップS22では、TD信号電圧受信処理部13c及びATC信号電圧受信処理部13dは、所定の周波数特性を有するフィルタにより、ADコンバータ13aの出力データから不要なノイズ成分周波数を除去する。 Next, in step S22, the TD signal voltage reception processing section 13c and the ATC signal voltage reception processing section 13d remove unnecessary noise component frequencies from the output data of the AD converter 13a using a filter having predetermined frequency characteristics.

次にステップS23では、TD信号電圧受信処理部13c及びATC信号電圧受信処理部13dは、それぞれ、ステップS22の処理結果を、予め設定された搬送波周波数で除することにより、TD信号及びATC信号の電圧信号の主成分を取り出す。 Next, in step S23, the TD signal voltage reception processing section 13c and the ATC signal voltage reception processing section 13d each divide the processing result of step S22 by a preset carrier frequency, thereby converting the TD signal and the ATC signal. Extract the main component of the voltage signal.

次にステップS24では、TD信号電圧受信処理部13c及びATC信号電圧受信処理部13dは、それぞれ、ステップS23の処理結果に対して所定の方式に基づく復調処理を行い制御データ及び信号を取り出す。次にステップS25では、TD信号電圧受信処理部13c及びATC信号電圧受信処理部13dは、それぞれTD信号及びATC信号の出力電圧の受信レベルを算出する。ステップS24で取り出された制御データ及び信号は、送信しようとしている制御データ及び信号と比較するなどして、送信処理に関わるハードウェアや演算処理系の故障検知に利用される。 Next, in step S24, the TD signal voltage reception processing section 13c and the ATC signal voltage reception processing section 13d each perform demodulation processing based on a predetermined method on the processing result of step S23, and extract control data and signals. Next, in step S25, the TD signal voltage reception processing section 13c and the ATC signal voltage reception processing section 13d calculate the reception levels of the output voltages of the TD signal and the ATC signal, respectively. The control data and signals extracted in step S24 are compared with the control data and signals that are about to be transmitted, and are used to detect failures in hardware and arithmetic processing systems related to the transmission process.

上記のTD信号電圧受信処理部13c及びATC信号電圧受信処理部13dによるステップS22~25の受信処理と同様に、TD信号電流受信処理部13e及びATC信号電流受信処理部13fも、個別に並列してステップS22~S25の受信処理を行う。すなわち、TD信号電流受信処理部13e及びATC信号電流受信処理部13fは、ADコンバータ13bの出力データから、最終的にTD信号及びATC信号の出力電流の受信レベルを算出する。 Similar to the reception processing in steps S22 to S25 by the TD signal voltage reception processing section 13c and the ATC signal voltage reception processing section 13d, the TD signal current reception processing section 13e and the ATC signal current reception processing section 13f are also individually arranged in parallel. Then, the reception processing of steps S22 to S25 is performed. That is, the TD signal current reception processing section 13e and the ATC signal current reception processing section 13f finally calculate the reception levels of the output currents of the TD signal and the ATC signal from the output data of the AD converter 13b.

このようにして算出された増幅部12からのTD信号及びATC信号の出力電圧及び出力電流のレベル値は、負荷インピーダンス算出部14へ入力される。ここでは、電圧と電流の比をとることで増幅部12の負荷インピーダンス、すなわち伝送系を変換された軌道回路インピーダンスを算出する。 The output voltage and output current level values of the TD signal and ATC signal from the amplifier section 12 calculated in this way are input to the load impedance calculation section 14. Here, the load impedance of the amplifying section 12, that is, the track circuit impedance obtained by converting the transmission system, is calculated by taking the ratio of voltage and current.

ここで、レール4に列車が侵入していないとき、すなわち軌道回路に列車非在線である場合は、レール4に送信されたTD信号やATC信号は反対側に接続されている受信器2へ入力される。軌道回路インピーダンスはある程度高い状態であるため、TD信号について一定以上の受信レベル(受信電圧)が算出されるので、この受信電圧が所定値以上であることを以って、システムで列車非在線と判断される。尚、ATC信号は列車に対して送信する信号であり、列車非在線時には送信停止する場合もある。 Here, when no train has entered the rail 4, that is, when there is no train on the track circuit, the TD signal and ATC signal sent to the rail 4 are input to the receiver 2 connected to the opposite side. be done. Since the track circuit impedance is high to a certain extent, a receiving level (receiving voltage) of the TD signal is calculated that is above a certain level, so if this receiving voltage is above a predetermined value, the system determines that the train is not on the track. be judged. Note that the ATC signal is a signal sent to a train, and transmission may be stopped when a train is not on the line.

一方、レール4に列車が侵入しているとき、すなわち軌道回路に列車在線である場合は、当該区間では複数の車軸により2本のレール間が短絡されるため、軌道回路インピーダンスは低下し、受信器2へ入力されるTD信号の受信レベルは低下する。このTD信号の受信レベルの低下量が列車非在線時の受信レベルに対して所定の割合以下であることをもって、システムで列車在線と判断される。列車在線時と非在線時との受信レベルの比が大きい方が安定した列車検知特性を実現できる。 On the other hand, when a train is intruding on rail 4, that is, when a train is present on the track circuit, the two rails are short-circuited by multiple axles in that section, so the track circuit impedance decreases and the reception The reception level of the TD signal input to the device 2 decreases. When the amount of decrease in the reception level of this TD signal is less than a predetermined ratio of the reception level when the train is not on the line, the system determines that the train is on the line. Stable train detection characteristics can be achieved when the ratio of the reception level when a train is on the line and when it is not on the line is large.

また、ATC信号は、軌道回路に在線する列車の車軸に流れた電流を列車に搭載されている受電器(アンテナ)で電磁誘導により電圧に変換し受信器に入力され、図3とほぼ同じ受信処理によりデータを取り出して所定の列車制御(ブレーキ、停止)が行われる。 In addition, the ATC signal is obtained by converting the current flowing through the axle of a train on the track circuit into a voltage by electromagnetic induction using a power receiver (antenna) mounted on the train, and inputting it to the receiver. Data is extracted through processing and predetermined train control (braking, stopping) is performed.

レール4を含む軌道回路は、天候やレール長、トンネルや橋梁の有無等によりインピーダンスが一定ではなく、TD信号やATC信号の安定した伝送を実現することが列車制御システムでは重要である。 The impedance of the track circuit including the rail 4 is not constant due to weather, rail length, presence or absence of tunnels and bridges, etc., and it is important in a train control system to realize stable transmission of TD signals and ATC signals.

このため、TD信号については列車在線と非在線を判定する受信レベル比、ATC信号については車軸で短絡したときに流れる電流の最低値をシステム及び路線毎に定め、これらの所定条件を充足するように軌道回路設計や機器設計、運用前の調整作業等が行われている。 For this reason, for TD signals, the reception level ratio that determines whether a train is on the track or not, and for ATC signals, the minimum value of the current that flows when an axle is short-circuited is determined for each system and line, and these predetermined conditions are satisfied. Track circuit design, equipment design, and pre-operation adjustment work are currently underway.

このような構成において、本発明の軌道回路用送信器1は以下のような動作を行う。 In such a configuration, the track circuit transmitter 1 of the present invention operates as follows.

<実施形態1のTD信号受信時の出力インピーダンス制御処理>
まず、TD信号の制御について図4のフローチャート及び図5のグラフを用いて説明する。図4は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1におけるTD信号受信時の出力インピーダンス制御処理を示すフローチャートである。図5は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1におけるTD信号の制御則を説明するための図である。
<Output impedance control processing when receiving TD signal in Embodiment 1>
First, control of the TD signal will be explained using the flowchart of FIG. 4 and the graph of FIG. 5. FIG. 4 is a flowchart showing output impedance control processing when receiving a TD signal in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the control law of the TD signal in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention.

先ずステップS101では、負荷インピーダンス算出部14は、電圧・電流検知部13によって算出された増幅部12の出力電圧V(t)及び出力電流I(t)を取得する。“t”はタイミングを表すインデックスである。次にステップS102では、負荷インピーダンス算出部14は、ステップS101で取得された出力電圧V(t)及び出力電流I(t)から軌道回路インピーダンスZ(t)=V(t)/I(t)を算出する。 First, in step S101, the load impedance calculation unit 14 obtains the output voltage V Z (t) and output current I Z (t) of the amplification unit 12 calculated by the voltage/current detection unit 13. “t” is an index representing timing. Next, in step S102, the load impedance calculation unit 14 calculates the track circuit impedance Z L (t)= V Z (t)/ from the output voltage V Z (t) and output current I Z (t) acquired in step S101. Calculate I Z (t).

次にステップS103では、送信レベル制御部11aは、軌道回路インピーダンスZ(t)を予め定められている閾値Zと比較する。閾値Zは、各路線毎に定められる値で、列車非在線時と列車在線時の各軌道回路インピーダンスの間の値(例えば中間値)付近に設定し、軌道回路の所定の想定条件(例えばレール長、ケーブル長、大地への漏れコンダクタンス、天候変動等)を考慮して決定された値である。 Next, in step S103, the transmission level control unit 11a compares the track circuit impedance Z L (t) with a predetermined threshold Z 1 . The threshold Z1 is a value determined for each line, and is set near a value (for example, an intermediate value) between each track circuit impedance when a train is not on the line and when a train is on the line. This value is determined by taking into consideration (rail length, cable length, leakage conductance to the ground, weather fluctuations, etc.).

そして送信レベル制御部11aは、Z(t)≧Zの場合(ステップS103Yes、図5におけるt≦tのタイミング)、レール4に列車が在線していないと判断でき、TD信号の電力効率を最大化するため、図5に示すように、軌道回路用送信器1の等価出力インピーダンスZがZ(t)と等しくなるように、以下の式(1)、(2)に基づき、出力電圧V(t)を制御する(ステップS104、S105)。
(t)=V(t)+Z×I(t) ・・・(1)
(t)=V(t-1)+{V(t)-Vs0}×G・・・(2)
ここで、Vs0は制御目標値であり、軌道回路用送信器1の定格出力電力と出力インピーダンス目標値とから定まる値である。またGは積分制御ゲインであり、現状の状態値と目標値との差分を補正するように制御する過程において、制御結果が発振しないようにダンピングをかけるためのものである。
Then, in the case of Z L (t)≧Z 1 (Step S103 Yes, timing of t≦t 1 in FIG. 5), the transmission level control unit 11a can determine that there is no train on the rail 4, and the power of the TD signal In order to maximize efficiency, as shown in FIG. 5, the equivalent output impedance Z O of the track circuit transmitter 1 is equal to Z L (t) based on the following equations (1) and (2) , and control the output voltage V O (t) (steps S104 and S105).
V s (t) = V Z (t) + Z L × I Z (t) ... (1)
V O (t)=V O (t-1)+{V s (t)-V s0 }×G i ...(2)
Here, V s0 is a control target value, and is a value determined from the rated output power of the track circuit transmitter 1 and the output impedance target value. Further, G i is an integral control gain, which is used to apply damping so that the control result does not oscillate in the process of controlling to correct the difference between the current state value and the target value.

また送信レベル制御部11aは、Z(t)<Zの場合(ステップS103No、図5におけるt<tのタイミング)、レール4に列車が在線している又は近づいていると判断でき、TD信号の電力効率を下げるため、図5に示すように、軌道回路用送信器1の等価出力インピーダンスZをZで固定とするように、以下の式(3)、(4)に基づき、出力電圧V(t)を制御する(ステップS106、S107)。
(t)=V(t)+Z×I(t) ・・・(3)
(t)=V(t-1)+{V(t)-Vs0}×G・・・(4)
In addition, the transmission level control unit 11a can determine that a train is on the rail 4 or is approaching when Z L (t) < Z 1 (No in step S103, timing of t 1 < t in FIG. 5). In order to reduce the power efficiency of the TD signal, the equivalent output impedance ZO of the track circuit transmitter 1 is fixed at Z1 , as shown in FIG. , and control the output voltage V O (t) (steps S106 and S107).
V s (t) = V Z (t) + Z 1 × I Z (t) ... (3)
V O (t)=V O (t-1)+{V s (t)-V s0 }×G i ...(4)

<実施形態1のATC信号受信時の出力インピーダンス制御処理>
次に、ATC信号の制御について図6のフローチャート及び図7のグラフを用いて説明する。図6は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1におけるATC信号受信時の出力インピーダンス制御処理を示すフローチャートである。図7は、本発明の実施形態1に係る軌道回路用送信器1におけるATC信号の制御則を説明するための図である。図6では、ステップS101~S105は図4と同一であり、ステップS103NoのときステップS106、S107に代えてステップS108が実行される点が異なる。
<Output impedance control processing when receiving ATC signal in Embodiment 1>
Next, control of the ATC signal will be explained using the flowchart of FIG. 6 and the graph of FIG. 7. FIG. 6 is a flowchart showing output impedance control processing when receiving an ATC signal in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram for explaining the control law of the ATC signal in the track circuit transmitter 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, steps S101 to S105 are the same as in FIG. 4, except that when step S103 is No, step S108 is executed instead of steps S106 and S107.

送信レベル制御部11aは、Z(t)<Zの場合(ステップS103No、図7におけるt<tのタイミング)、レール4に列車が在線している又は近づいていると判断でき、列車の車軸に流れるATC信号電流を一定値以上確保する定電流制御を行うため、図7に示すように、軌道回路用送信器1の等価出力インピーダンスZを0で一定とするように、以下の式(5)に基づき、出力電圧V(t)を制御する。
(t)=V(t-1)+{I(t)-I}×G・・・(5)
ここで、Iは制御目標値であり、車軸に流れるATC信号電流の目標値に対してレールから送信器負荷にインピーダンスを変換した換算値である。
In the case of Z L (t) < Z 1 (No in step S103, the timing of t 1 < t in FIG. 7), the transmission level control unit 11a can determine that a train is on the rail 4 or is approaching. In order to perform constant current control to ensure that the ATC signal current flowing through the axle is above a certain value, as shown in FIG . The output voltage V O (t) is controlled based on equation (5).
V O (t)=V O (t-1)+{I Z (t)-I 0 }×G i ...(5)
Here, I0 is a control target value, and is a converted value obtained by converting the impedance from the rail to the transmitter load with respect to the target value of the ATC signal current flowing to the axle.

本実施形態の軌道回路用送信器1によれば、TD信号については負荷インピーダンスが閾値Zよりも大きい、すなわち列車非在線時には増幅部12の出力インピーダンスと負荷インピーダンスとのマッチングがとれ電力効率が最大となっているため、受信器で検出されるTD信号レベルが最も大きくなる。また、負荷インピーダンスが閾値Zよりも小さい、すなわち列車在線時には増幅部12の出力インピーダンスを固定値Zとして、電力効率をあえて悪化させることで、受信器2で検出されるTD信号レベルを大きく低下させる。 According to the track circuit transmitter 1 of this embodiment, when the load impedance is larger than the threshold Z1 for the TD signal, that is, when the train is not on the line, the output impedance of the amplifier section 12 and the load impedance are matched, and the power efficiency is improved. Since this is the maximum, the TD signal level detected by the receiver is the highest. In addition, when the load impedance is smaller than the threshold Z 1 , that is, when a train is on the line, the output impedance of the amplifying section 12 is set to a fixed value Z 1 , intentionally deteriorating the power efficiency, thereby increasing the TD signal level detected by the receiver 2. lower.

このようにすることで、列車在線時と非在線時との検出電力比が大きくなり、良好な列車検知特性が得られる。ATC信号については、負荷インピーダンスが閾値Zよりも小さい、すなわち列車在線時に増幅部12の出力電流を一定とすることにより、この目標値を各路線毎に定められる最低電流値よりも大きな値としておけば、負荷条件によらず列車制御に好適なATC信号特性が得られる。 By doing so, the detected power ratio between when the train is on the line and when the train is not on the line becomes large, and good train detection characteristics can be obtained. Regarding the ATC signal, by setting the output current of the amplifier 12 constant when the load impedance is smaller than the threshold value Z1 , that is, when a train is on the line, this target value is set as a value larger than the minimum current value determined for each line. By doing so, ATC signal characteristics suitable for train control can be obtained regardless of load conditions.

さらに、大きな電力が印加されがちな列車在線時に、TD信号の電力効率を低下させ、ATC信号は所定の電流値が得られるように制御することで、過大な電力印加を抑制でき、軌道回路構成する機器やケーブルの耐電力を抑えることができ、機器やケーブルを小型化しコストを抑えることが可能となる。 Furthermore, by reducing the power efficiency of the TD signal and controlling the ATC signal so that a predetermined current value is obtained when a train is on the track, where large amounts of power tend to be applied, excessive power application can be suppressed, and the track circuit configuration This makes it possible to reduce the power consumption of devices and cables, which allows devices and cables to be miniaturized and costs to be reduced.

このように、本実施形態によれば、列車非在線時にはTD信号の伝送電力効率を最大化し、列車非在線と判断し得る十分大きな受信レベルを得られる。さらに、列車在線時には、TD信号伝送においては、軌道回路インピーダンスZ(t)に対して比較的高めの等価出力インピーダンスZで軌道回路用送信器1の出力を制御することで、軌道回路に送信するTD信号電力を抑制でき、十分小さな受信レベルが得られ、さらに軌道回路を構成する整合変成器やケーブル等に過大な電力を印加しなくてもよくなる。 As described above, according to the present embodiment, when a train is not on the line, the transmission power efficiency of the TD signal can be maximized, and a sufficiently high reception level can be obtained to determine that the train is not on the line. Furthermore, when a train is on the track, in TD signal transmission, the output of the track circuit transmitter 1 is controlled with an equivalent output impedance Z O that is relatively high with respect to the track circuit impedance Z L (t). The power of the TD signal to be transmitted can be suppressed, a sufficiently low reception level can be obtained, and there is no need to apply excessive power to the matching transformer, cables, etc. that constitute the track circuit.

また、ATC信号伝送においては、インピーダンスが低下した軌道回路に対して必要な短絡電流が流れるように制御することで、最低限の電力で安定した信号伝送を行うことができる。このように、軌道回路用送信器1に接続される整合変成器やフィルタ等の地上機器を従来比で小型の耐電力が小さいものとし、小さい径のケーブルを用いることができ、コスト低減を図ることができる。 Furthermore, in ATC signal transmission, stable signal transmission can be performed with the minimum amount of power by controlling so that a necessary short-circuit current flows through the track circuit whose impedance has decreased. In this way, ground equipment such as matching transformers and filters connected to the track circuit transmitter 1 are made smaller and have lower power resistance than conventional ones, allowing the use of cables with smaller diameters and reducing costs. be able to.

[実施形態2]
<実施形態2の軌道回路用送信器1の構成>
図8は、本発明の実施形態2に係る軌道回路用送信器1Bの構成を示すブロック図である。軌道回路用送信器1Bは、TD信号のみを送信するように構成されている。
[Embodiment 2]
<Configuration of track circuit transmitter 1 of embodiment 2>
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a track circuit transmitter 1B according to Embodiment 2 of the present invention. The track circuit transmitter 1B is configured to transmit only TD signals.

演算処理部11B及び電圧・電流検知部13Bは、あらかじめ送信及び受信処理を行うTD信号の周波数が指定されており、電源投入後に所定周波数での送信処理及び受信処理を開始する。軌道回路用送信器1Bは、ATC信号処理に関わるATC信号送信処理部11c、ATC信号電圧受信処理部13d、及びATC信号電流受信処理部13fへ周波数0を設定するか、これらを動作停止とすることで、実施形態1の軌道回路用送信器1と同一のハードウェアで構成することが可能である。その他の点では、軌道回路用送信器1Bは、軌道回路用送信器1と同様であり、TD信号に関して実施形態1と同様の効果を得られる。 The arithmetic processing unit 11B and the voltage/current detection unit 13B have a frequency of a TD signal for which transmission and reception processing is to be performed specified in advance, and start transmission processing and reception processing at a predetermined frequency after the power is turned on. The track circuit transmitter 1B sets frequency 0 to the ATC signal transmission processing section 11c, ATC signal voltage reception processing section 13d, and ATC signal current reception processing section 13f related to ATC signal processing, or stops these operations. Therefore, it is possible to configure the transmitter 1 with the same hardware as the track circuit transmitter 1 of the first embodiment. In other respects, the track circuit transmitter 1B is the same as the track circuit transmitter 1, and can obtain the same effects as the first embodiment regarding the TD signal.

[実施形態3]
<実施形態3の軌道回路用送信器1の構成>
図9は、本発明の実施形態3に係る軌道回路用送信器1Cの構成を示すブロック図である。軌道回路用送信器1Cは、TD信号とATC信号を1信号で兼ねるように構成されている。軌道回路用送信器1Cは、軌道回路境界が絶縁された有絶縁軌道回路において使用される送信器である。
[Embodiment 3]
<Configuration of track circuit transmitter 1 of embodiment 3>
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a track circuit transmitter 1C according to Embodiment 3 of the present invention. The track circuit transmitter 1C is configured so that one signal serves as a TD signal and an ATC signal. The track circuit transmitter 1C is a transmitter used in an insulated track circuit in which the track circuit boundary is insulated.

軌道回路用送信器1Cは、演算処理部11C及び電圧・電流検知部13Cにおいて、TD信号処理に関わるTD信号送信処理部11b、TD信号電圧受信処理部13c、及びTD信号電流受信処理部13eへ周波数0を設定するか、これらを動作停止としている。このようにして、軌道回路用送信器1Cは、ATC信号送信処理部11c、ATC信号電圧受信処理部13d、及びATC信号電流受信処理部13fを動作させTD信号とATC信号を兼ねた兼用信号を処理する。これにより、軌道回路用送信器1Cを、実施形態1の軌道回路用送信器1と同一のハードウェアで構成することが可能である。 In the track circuit transmitter 1C, the arithmetic processing section 11C and the voltage/current detection section 13C are connected to a TD signal transmission processing section 11b, a TD signal voltage reception processing section 13c, and a TD signal current reception processing section 13e related to TD signal processing. Either the frequency is set to 0 or these are stopped. In this way, the track circuit transmitter 1C operates the ATC signal transmission processing section 11c, the ATC signal voltage reception processing section 13d, and the ATC signal current reception processing section 13f to generate a dual-purpose signal that serves as both the TD signal and the ATC signal. Process. Thereby, it is possible to configure the track circuit transmitter 1C with the same hardware as the track circuit transmitter 1 of the first embodiment.

そして、軌道回路用送信器1Cは、図6に示すフローチャート及び式(1)、(2)、(5)に基づいて送信レベル制御を行う。本実施形態の場合は、TD信号とATC信号を兼ねた兼用信号を用いるため、列車検知特性は実施形態1及び2とは異なる。しかし、図7から分かる通り、Z(t)≧Zの列車非在線時(図7のt≦t)の軌道回路用送信器1の等価出力インピーダンスZの制御時に得られる信号電力効率が最大であるのに対し、Z(t)<Zの列車在線時(図7のt<t)には伝送電力効率を下げているので、式(5)に基づいて車軸短絡電流が一定となるように制御しても、TD信号として受信器2に入力される受信レベルは十分低い値となる。よって、列車の在線検知は良好な特性が得られる。 Then, the track circuit transmitter 1C performs transmission level control based on the flowchart shown in FIG. 6 and equations (1), (2), and (5). In the case of this embodiment, since a dual-purpose signal serving as both a TD signal and an ATC signal is used, the train detection characteristics are different from those in the first and second embodiments. However, as can be seen from FIG. 7, the signal power obtained when controlling the equivalent output impedance Z O of the track circuit transmitter 1 when Z L (t)≧Z 1 and no train is on the track (t≦t 1 in FIG. 7) While the efficiency is maximum, when the train is on the line with Z L (t) < Z 1 (t 1 < t in Fig. 7), the transmission power efficiency is lowered, so the axle short circuit occurs based on equation (5). Even if the current is controlled to be constant, the reception level input to the receiver 2 as a TD signal will be a sufficiently low value. Therefore, good characteristics can be obtained for detecting the presence of trains.

また、列車在線時に軌道回路に送信する、TD信号を兼ねたATC信号の電力を抑制できることから、軌道回路を構成する整合変成器等の機器やケーブル等に過大な電力を印加しなくてもよく、機器やケーブル等の小型化を図ることができるという効果は、実施形態1及び2と同様である。 In addition, since the power of the ATC signal, which also serves as a TD signal, that is sent to the track circuit when a train is on the track can be suppressed, there is no need to apply excessive power to devices such as matching transformers and cables that make up the track circuit. The effect that devices, cables, etc. can be made smaller is the same as in the first and second embodiments.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、矛盾しない限りにおいて、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成で置き換え、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、構成の追加、削除、置換、統合、又は分散をすることが可能である。また実施形態で示した構成及び処理は、処理効率又は実装効率に基づいて適宜分散、統合、又は入れ替えることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Further, as long as there is no contradiction, it is also possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, replace, integrate, or distribute a part of the configuration of each embodiment. Furthermore, the configurations and processes shown in the embodiments can be distributed, integrated, or replaced as appropriate based on processing efficiency or implementation efficiency.

1,1B,1C:軌道回路用送信器、2:受信器、3:整合変成器、4:レール、11,11B,11C:演算処理部、11a:送信レベル制御部、11b:TD送信処理部、11a:送信レベル制御部、11b:TD信号送信処理部、11c:ATC信号送信処理部、11c:ATC信号送信処理部、11d:加算器、11e:DAコンバータ、12:増幅部、13,13B,13C:電圧・電流検知部、13a,13b:ADコンバータ、13c:TD信号電圧受信処理部、13d:ATC信号電圧受信処理部、13e:TD信号電流受信処理部、13f:ATC信号電流受信処理部、14,14B,14C:負荷インピーダンス算出部
1, 1B, 1C: Track circuit transmitter, 2: Receiver, 3: Matching transformer, 4: Rail, 11, 11B, 11C: Arithmetic processing unit, 11a: Transmission level control unit, 11b: TD transmission processing unit , 11a: Transmission level control section, 11b: TD signal transmission processing section, 11c: ATC signal transmission processing section, 11c: ATC signal transmission processing section, 11d: Adder, 11e: DA converter, 12: Amplification section, 13, 13B , 13C: Voltage/current detection section, 13a, 13b: AD converter, 13c: TD signal voltage reception processing section, 13d: ATC signal voltage reception processing section, 13e: TD signal current reception processing section, 13f: ATC signal current reception processing section Section, 14, 14B, 14C: Load impedance calculation section

Claims (6)

軌道回路へ信号を送信する軌道回路用送信器であって、
前記信号の出力電圧を制御し送信処理する演算処理部と、
前記演算処理部から出力された前記信号の電力を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって電力が増幅された前記信号の出力電圧及び出力電流を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記出力電圧及び前記出力電流から前記軌道回路の負荷インピーダンスを算出する算出部と、を有し、
前記信号は、少なくとも、前記軌道回路における列車の在線及び非在線を検知するためのTD信号と、前記軌道回路に在線する列車を制御するためのATC信号とが重畳された信号であり、
前記演算処理部は、
前記負荷インピーダンスを閾値と比較し、
前記TD信号については、前記負荷インピーダンスが前記閾値以上である場合には前記軌道回路用送信器の出力インピーダンスが前記負荷インピーダンスと一致するように前記出力電圧を制御し、前記負荷インピーダンスが前記閾値未満である場合には前記出力インピーダンスが前記閾値と一致するように前記出力電圧を制御し、
前記ATC信号については、前記負荷インピーダンスが前記閾値以上である場合には前記出力インピーダンスが前記負荷インピーダンスと一致するように前記出力電圧を制御し、前記負荷インピーダンスが前記閾値未満である場合には前記出力電流が一定となるように前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
A track circuit transmitter that transmits a signal to the track circuit,
an arithmetic processing unit that controls the output voltage of the signal and performs transmission processing;
an amplifying section that amplifies the power of the signal output from the arithmetic processing section;
a detection unit that detects the output voltage and output current of the signal whose power has been amplified by the amplification unit;
a calculation unit that calculates a load impedance of the track circuit from the output voltage and the output current detected by the detection unit,
The signal is a signal in which at least a TD signal for detecting whether or not a train is on the track circuit and an ATC signal for controlling a train on the track circuit are superimposed,
The arithmetic processing unit is
comparing the load impedance to a threshold;
Regarding the TD signal, when the load impedance is equal to or higher than the threshold value , the output voltage is controlled so that the output impedance of the track circuit transmitter matches the load impedance, and the load impedance is less than the threshold value. If so, controlling the output voltage so that the output impedance matches the threshold value,
Regarding the ATC signal, when the load impedance is equal to or higher than the threshold value, the output voltage is controlled so that the output impedance matches the load impedance, and when the load impedance is less than the threshold value, the output voltage is controlled so that the output impedance matches the load impedance. A track circuit transmitter, characterized in that the output voltage is controlled so that the output current is constant.
軌道回路へ信号を送信する軌道回路用送信器であって、
前記信号の出力電圧を制御し送信処理する演算処理部と、
前記演算処理部から出力された前記信号の電力を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって電力が増幅された前記信号の出力電圧及び出力電流を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記出力電圧及び前記出力電流から前記軌道回路の負荷インピーダンスを算出する算出部と、を有し、
前記信号は、少なくとも、前記軌道回路における列車の在線及び非在線を検知するためのTD信号、並びに、前記軌道回路に在線する列車を制御するためのATC信号を兼ねた兼用信号であり、
前記演算処理部は、
前記負荷インピーダンスを閾値と比較し、
前記兼用信号について、前記負荷インピーダンスが前記閾値以上である場合には前記軌道回路用送信器の出力インピーダンスが前記負荷インピーダンスと一致するように前記出力電圧を制御し、前記負荷インピーダンスが前記閾値未満である場合には前記出力電流が一定となるように前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
A track circuit transmitter that transmits a signal to the track circuit,
an arithmetic processing unit that controls the output voltage of the signal and performs transmission processing;
an amplifying section that amplifies the power of the signal output from the arithmetic processing section;
a detection unit that detects the output voltage and output current of the signal whose power has been amplified by the amplification unit;
a calculation unit that calculates a load impedance of the track circuit from the output voltage and the output current detected by the detection unit,
The signal is a dual-purpose signal that serves at least as a TD signal for detecting whether a train is on the track circuit or not, and an ATC signal for controlling a train on the track circuit,
The arithmetic processing unit is
comparing the load impedance to a threshold;
Regarding the dual-purpose signal, when the load impedance is equal to or higher than the threshold value , the output voltage is controlled so that the output impedance of the track circuit transmitter matches the load impedance, and when the load impedance is less than the threshold value, the output voltage is controlled so that the output impedance of the track circuit transmitter matches the load impedance. A track circuit transmitter characterized in that, in some cases, the output voltage is controlled so that the output current is constant.
軌道回路へ信号を送信する軌道回路用送信器であって、
前記信号の出力電圧を制御し送信処理する演算処理部と、
前記演算処理部から出力された前記信号の電力を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって電力が増幅された前記信号の出力電圧及び出力電流を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記出力電圧及び前記出力電流から前記軌道回路の負荷インピーダンスを算出する算出部と、を有し、
前記信号は、前記軌道回路における列車の在線及び非在線を検知するためのTD信号であり、
前記演算処理部は、
前記負荷インピーダンスを閾値と比較し、
前記TD信号について、前記負荷インピーダンスが前記閾値以上である場合には前記軌道回路用送信器の出力インピーダンスが前記負荷インピーダンスと一致するように前記出力電圧を制御し、前記負荷インピーダンスが前記閾値未満である場合には前記出力インピーダンスが前記閾値と一致するように前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
A track circuit transmitter that transmits a signal to the track circuit,
an arithmetic processing unit that controls the output voltage of the signal and performs transmission processing;
an amplifying section that amplifies the power of the signal output from the arithmetic processing section;
a detection unit that detects the output voltage and output current of the signal whose power has been amplified by the amplification unit;
a calculation unit that calculates a load impedance of the track circuit from the output voltage and the output current detected by the detection unit,
The signal is a TD signal for detecting whether a train is on the track or not on the track circuit,
The arithmetic processing unit is
comparing the load impedance to a threshold;
Regarding the TD signal, when the load impedance is equal to or greater than the threshold value, the output voltage is controlled so that the output impedance of the track circuit transmitter matches the load impedance, and when the load impedance is less than the threshold value. A track circuit transmitter characterized in that, in some cases, the output voltage is controlled so that the output impedance matches the threshold value.
請求項1~の何れか1項に記載の軌道回路用送信器において、
前記演算処理部は、
前記信号の前記出力電圧の制御の際、制御対象パラメータの前回値と、前記制御対象パラメータの目標値に対する現在値の偏差に所定ゲインを乗じた値とを加算して、前記制御対象パラメータの今回値を算出する
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
The track circuit transmitter according to any one of claims 1 to 3 ,
The arithmetic processing unit is
When controlling the output voltage of the signal, the previous value of the parameter to be controlled is added to a value obtained by multiplying the deviation of the current value of the parameter to the target value by a predetermined gain to determine the current value of the parameter to be controlled. A track circuit transmitter characterized by calculating a value.
請求項1~の何れか1項に記載の軌道回路用送信器において、
前記閾値は、列車非在線時と列車在線時のそれぞれの前記負荷インピーダンスの間の値である
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
The track circuit transmitter according to any one of claims 1 to 4 ,
The track circuit transmitter, wherein the threshold value is a value between the load impedances when the train is not on the track and when the train is on the track.
請求項に記載の軌道回路用送信器において、
前記閾値は、前記軌道回路の所定の想定条件に基づいて決定された値である
ことを特徴とする軌道回路用送信器。
The track circuit transmitter according to claim 5 ,
The transmitter for a track circuit, wherein the threshold value is a value determined based on predetermined assumed conditions of the track circuit.
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