專利名稱：面向雙軌距軌道電路的列車檢測(cè)裝置以及列車安全保障裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共有作為車輪間距的軌距(gauge)不同的兩種以上的列車對(duì)軌 道(rail)的雙軌距軌道電路的列車檢測(cè)裝置以及列車安全保障裝置。
背景技術(shù)：
知道在線路上的哪個(gè)位置有列車存在是在行駛安全保障的確保方面最重要的信 息。以此為目的開發(fā)了軌道電路。在此軌道電路中，最一般的是由兩根軌道構(gòu)成閉合電路 的雙軌道電路。在雙軌道電路中，兩根軌道在每個(gè)任意的區(qū)間構(gòu)成了電劃分的閉合電路，且 兩端連接有發(fā)送列車檢測(cè)信號(hào)的發(fā)送器和接收發(fā)送器發(fā)送的列車檢測(cè)信號(hào)的接收器。用此收發(fā)器始終監(jiān)視列車檢測(cè)信號(hào)的接收電平，檢測(cè)是否有列車進(jìn)入該區(qū)間。若 列車進(jìn)入發(fā)送器與接收器之間的該區(qū)間，則在軌道之間列車的車軸會(huì)電短路，接收電平會(huì) 降低。由此可形成根據(jù)此接收電平的變動(dòng)現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)列車的進(jìn)入的機(jī)制。在共有軌距不同的兩種列車對(duì)相同的軌道、并在此雙軌道電路上行駛的情況下， 為了分別構(gòu)成與其各自對(duì)應(yīng)的軌道電路，現(xiàn)有方式使用了圖8所示的三根軌道的雙軌距軌 道(三線式軌道)電路。這樣的軌道電路方式記載在非專利文獻(xiàn)1中。圖8的雙軌距軌道電路也考慮對(duì)軌距不同的兩種列車進(jìn)行各種不同的控制，在檢 測(cè)到列車的存在的情況下，能夠識(shí)別在線的列車的種類。另外，雙軌距軌道電路具有這樣的 特征在三根軌道相互之間，會(huì)產(chǎn)生基于磁耦合的感應(yīng)，此感應(yīng)效應(yīng)對(duì)流過(guò)軌道的電信號(hào)的 傳輸有較大的影響。非專利文獻(xiàn)1 電気學(xué)會(huì)電気鉄道C b K 3教育調(diào)查専門委員會(huì)編、「最新電 気鉄道工學(xué)」二 口少社出版、2000年9月11日発行、第216 218頁(yè)，(電氣學(xué)會(huì)電氣軌道 的教育調(diào)查專門委員會(huì)編、“最新電氣軌道工學(xué)”konona社出版、2000年9月11日發(fā)行、 第216 218頁(yè))其機(jī)制為當(dāng)列車進(jìn)入該區(qū)間時(shí)，在軌道之間因車軸會(huì)短路，此時(shí)的軌道阻抗的降 低會(huì)引起列車檢測(cè)信號(hào)的衰減，從而利用軌道電路的列車檢測(cè)裝置通過(guò)此衰減可檢測(cè)到列 車的存在。在雙軌距軌道電路中，如前所述，會(huì)產(chǎn)生軌道之間的相互感應(yīng)。列車進(jìn)入該軌道 時(shí)的軌道電路是圖9所示的等價(jià)電路。在圖9中，發(fā)送器A4發(fā)送的列車檢測(cè)信號(hào)以電流X8的電流環(huán)路(loop)為主。此 電流X8以標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1為中心產(chǎn)生磁場(chǎng)XII，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1與窄軌軌道2之間的磁場(chǎng) 耦合使電流Y9產(chǎn)生。進(jìn)一步地，有這樣的問(wèn)題電流Y9以窄軌軌道2為中心使磁場(chǎng)Y12產(chǎn)生，在標(biāo)準(zhǔn)軌 軌道1中使電流Zio產(chǎn)生，而在接收端重疊列車檢測(cè)信號(hào)的結(jié)果是接收電平升高，從而使列 車檢測(cè)特性惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的列車檢測(cè)裝置以及列車安全保障裝置，其特征在于，在列車檢測(cè)信號(hào)的接 收器的前級(jí)中設(shè)置有相對(duì)于一并設(shè)置的閉合環(huán)路的信號(hào)其阻抗高的濾波器，抑制列車在線時(shí) 產(chǎn)生的使軌道之間的相互感應(yīng)產(chǎn)生的該信號(hào)以外的電流環(huán)路，并抑制接收電平的升高。本發(fā)明能夠抑制在雙軌距軌道電路中特有的軌道之間相互感應(yīng)的影響，使列車檢 測(cè)特性提高。


圖1是表示本發(fā)明的雙軌距軌道電路用列車檢測(cè)裝置的構(gòu)成的說(shuō)明圖。(實(shí)施例 1)圖2是表示收發(fā)器共用的、應(yīng)用于無(wú)絕緣軌道電路的雙軌距軌道電路用列車檢測(cè) 裝置的構(gòu)成的說(shuō)明圖。(實(shí)施例2)圖3是表示應(yīng)用于雙軌距軌道電路用列車檢測(cè)裝置的濾波特性的說(shuō)明圖。(實(shí)施 例1)圖4是表示應(yīng)用于雙軌距軌道電路用列車檢測(cè)裝置的濾波特性的說(shuō)明圖。(實(shí)施 例2)圖5是表示應(yīng)用于雙軌距軌道電路用列車安全保障裝置的濾波特性的說(shuō)明圖。 (實(shí)施例3)圖6是表示無(wú)絕緣的雙軌距軌道電路用列車安全保障裝置的構(gòu)成的說(shuō)明圖。(實(shí) 施例3)圖7是表示有絕緣的雙軌距軌道電路用列車安全保障裝置的構(gòu)成的說(shuō)明圖。(實(shí) 施例4)圖8是表示公知的雙軌距軌道電路的構(gòu)成的說(shuō)明圖。圖9是與列車在線時(shí)的雙軌距軌道電路等價(jià)的電路。附圖標(biāo)記1 標(biāo)準(zhǔn)軌軌道2 窄軌軌道3 共用軌道4:發(fā)送器A5:發(fā)送器B6:接收器A7 接收器B8 電流 X9 電流 Y10:電流 Z11:磁場(chǎng) X12 磁場(chǎng) Y14 車軸15 共用發(fā)送器
16共用接收器
17濾波器A
18濾波器B
19列車檢測(cè)信號(hào)A+B
20列車檢測(cè)信號(hào)A
21列車檢測(cè)信號(hào)B
22列車A
23列車B
24列車控制信號(hào)
25車上接收器
26磁場(chǎng)
27列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B
28列車檢測(cè)/控制信號(hào)A
29列車檢測(cè)/控制信號(hào)B
具體實(shí)施例方式以下，在共有軌距不同的列車對(duì)軌道的雙軌距軌道電路中，關(guān)于抑制因軌道間相 互感應(yīng)而引起的列車檢測(cè)特性的惡化的實(shí)施例，進(jìn)行說(shuō)明。[實(shí)施例1]如圖1所示，本發(fā)明是這樣一種裝置在雙軌距軌道電路中，進(jìn)行列車A22的在線 檢測(cè)的發(fā)送器A4和接收器A6、進(jìn)行列車B23的在線檢測(cè)的發(fā)送器B5和接收器B7構(gòu)成各自 的列車檢測(cè)信號(hào)的閉合環(huán)路，各列車的進(jìn)入造成各軌道之間短路，引起軌道阻抗的降低，隨 之信號(hào)電平衰減，由此可檢測(cè)列車的存在。在此裝置中，在各自的接收器的前級(jí)連接有兩種濾波器濾波器A17和濾波器 BlS0此濾波器的通過(guò)特性如圖3所示。濾波器A17進(jìn)行設(shè)定，使得行駛在所連接的標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1上的列車A22的列車檢 測(cè)信號(hào)A20通過(guò)，而對(duì)另一方的列車檢測(cè)信號(hào)B21使其阻抗增大，從而抑制列車檢測(cè)信號(hào) B21的電流。與此相反，濾波器B18進(jìn)行設(shè)定，使得行駛在所連接的窄軌軌道2上的列車B23 的列車檢測(cè)信號(hào)B21通過(guò)，而對(duì)另一方的列車檢測(cè)信號(hào)A20使其阻抗增大，從而抑制列車檢 測(cè)信號(hào)A20的電流。通過(guò)設(shè)置這兩種濾波器，從而得到在各自的閉合環(huán)路中抑制該信號(hào)以外的信號(hào)電 流的效果，能夠抑制列車在線時(shí)產(chǎn)生的、使軌道之間產(chǎn)生相互感應(yīng)的該信號(hào)以外的電流環(huán) 路，從而能夠抑制接收電平的升高。[實(shí)施例2]接下來(lái)，關(guān)于將實(shí)施例1的發(fā)明應(yīng)用到有軌距不同的兩種列車且使用共用的收發(fā) 器的無(wú)絕緣軌道電路的實(shí)施例，進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本實(shí)施例的構(gòu)成的框圖。以列車A22在標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1和共用軌道3上 行駛、列車B23在窄軌軌道2和共用軌道3上行駛為前提進(jìn)行說(shuō)明。為了識(shí)別列車的種類 并對(duì)兩種軌距的列車進(jìn)行在線檢測(cè)，需要區(qū)分列車信號(hào)頻率。
進(jìn)一步地，在為無(wú)絕緣軌道的情況下，為了區(qū)別相鄰軌道，需要多個(gè)頻率。在本發(fā) 明中，如圖4所示，將檢測(cè)列車A22的在線的列車檢測(cè)信號(hào)A20配置在低頻域，將檢測(cè)列車 B的在線的列車檢測(cè)信號(hào)B21配置在高頻域。其特征是，將此頻率配置反過(guò)來(lái)也沒有問(wèn)題，將兩個(gè)信號(hào)帶分離成低頻域和高頻 域。濾波器A17設(shè)定為使列車檢測(cè)信號(hào)A20通過(guò)，而對(duì)另一方的列車檢測(cè)信號(hào)B21使其阻 抗增大，從而抑制列車檢測(cè)信號(hào)B21的電流。與此相反，濾波器B18設(shè)定為使列車檢測(cè)信號(hào)B21通過(guò)，而對(duì)另一方的列車檢測(cè) 信號(hào)A20使其阻抗增大，從而抑制列車檢測(cè)信號(hào)A20的電流。如圖2所示，將這兩種濾波器 設(shè)置在共用發(fā)送器15和共用接收器16的軌道側(cè)。共用發(fā)送器15將重疊有列車檢測(cè)信號(hào)A20和列車檢測(cè)信號(hào)B21的列車檢測(cè)信號(hào) A+B 19進(jìn)行發(fā)送。并使此列車檢測(cè)信號(hào)A+B 19通過(guò)濾波器A17以及濾波器B18，從而分離 成列車檢測(cè)信號(hào)A20和列車檢測(cè)信號(hào)B21，在三根軌道中獨(dú)立形成兩個(gè)閉合環(huán)路列車檢測(cè) 信號(hào)A20的閉合環(huán)路和列車檢測(cè)信號(hào)B21的閉合環(huán)路。在接收側(cè)，在從軌道起通過(guò)濾波器A17和濾波器B18后，作為重疊有列車檢測(cè)信號(hào) A20和列車檢測(cè)信號(hào)B21的列車檢測(cè)信號(hào)A+B 19，被輸入到共用接收器16。共用接收器16 接收列車檢測(cè)信號(hào)A+B 19，監(jiān)視列車檢測(cè)信號(hào)A20和列車檢測(cè)信號(hào)B21各自的信號(hào)電平。若列車A22以及列車B23以車軸而在兩根軌道之間形成短路，則僅僅該列車檢測(cè) 信號(hào)電平會(huì)降低，故接收器根據(jù)電平降低的信號(hào)頻率，能夠識(shí)別列車的種類，檢測(cè)列車的存 在。另外，如前所述，濾波器A17以及濾波器B18具有使該列車檢測(cè)信號(hào)通過(guò)而對(duì)另一 方的列車檢測(cè)信號(hào)抑制其電流的特性，故與實(shí)施例1相同，也能夠得到以下效果抑制列車 在線時(shí)產(chǎn)生的、使軌道之間產(chǎn)生相互感應(yīng)的該信號(hào)以外的電流環(huán)路，從而抑制接收電平的升高。在該實(shí)施例2中，如圖2所示，表示了在共用發(fā)送器的輸出側(cè)以及共用接收器的接 收側(cè)分別配置與列車的種類對(duì)應(yīng)的濾波器A、B的例子。然而，這只是一個(gè)例子，還可以對(duì)實(shí) 施例2所示的共用發(fā)送器15與實(shí)施例1所示的接收器A、B進(jìn)行組合。另外，也可以對(duì)實(shí)施 例1所示的發(fā)送器A、B與實(shí)施例2所示的共用接收器16進(jìn)行組合。[實(shí)施例3]接下來(lái)，關(guān)于在實(shí)施例2的共用發(fā)送器15中追加在列車檢測(cè)信號(hào)A+B19中重疊列 車控制信號(hào)24，并將重疊后的信號(hào)發(fā)送的功能、且兼用列車檢測(cè)和列車控制的列車安全保 障裝置，進(jìn)行說(shuō)明。圖5表示實(shí)施例2中的信號(hào)頻率的配置例。與實(shí)施例2相同，配置列車檢測(cè)信號(hào) A20和列車檢測(cè)信號(hào)B21，在其正中間的頻帶中配置列車A22和列車B23共用的列車控制信 號(hào)M。然后，將濾波器A17的選擇特性設(shè)定為使列車檢測(cè)信號(hào)A20和列車控制信號(hào)M通 過(guò)，阻止列車檢測(cè)信號(hào)B21，而將濾波器B18的選擇特性設(shè)定為使列車檢測(cè)信號(hào)B21和列 車控制信號(hào)M通過(guò)，阻止列車檢測(cè)信號(hào)A20。如圖6所示，與實(shí)施例2相同，將這兩種濾波器設(shè)置在共用發(fā)送器15和共用接收 器16的軌道側(cè)。這樣，列車檢測(cè)信號(hào)A20以及列車檢測(cè)信號(hào)B21能夠以與實(shí)施例2同樣的 原理進(jìn)行列車檢測(cè)，進(jìn)而成為追加的列車控制信號(hào)M流過(guò)三根軌道的電路。
共用發(fā)送器15將列車檢測(cè)信號(hào)A+B 19與列車控制信號(hào)M的三波進(jìn)行重疊的信 號(hào)進(jìn)行發(fā)送。關(guān)于列車檢測(cè)，以與實(shí)施例2相同的原理來(lái)實(shí)施列車檢測(cè)。如檢測(cè)到列車的 存在，則將具有與在線的列車的類別相符的電文的列車控制信號(hào)M進(jìn)行發(fā)送。列車控制信號(hào)M具有使濾波器A17和濾波器B18的兩者通過(guò)的頻率，故向標(biāo)準(zhǔn)軌 軌道1和窄軌軌道2的兩者進(jìn)行發(fā)送。例如，在列車A22在線的情況下，標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1和共 用軌道3因列車A22的車軸而短路。在列車A22上設(shè)置有車上接收器25，其對(duì)流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)軌軌道1和共用軌道3的列車 控制信號(hào)M產(chǎn)生的磁場(chǎng)沈進(jìn)行勵(lì)磁，接收電文以用于列車控制。在該實(shí)施例3中，如圖6所示，表示了應(yīng)用共用發(fā)送器以及共用接收器的例子，但 也可以應(yīng)用實(shí)施例1所示的發(fā)送器或接收器。另外，還可以是共用發(fā)送器15與接收器A、B 的組合、發(fā)送器A、B與共用接收器16的組合。[實(shí)施例4]接下來(lái)，說(shuō)明有絕緣的雙軌距軌道電路的實(shí)施例。圖7是表示軌道電路構(gòu)成的框 圖。本實(shí)施例的特征在于以與實(shí)施例2相同的構(gòu)成，使有絕緣的雙軌距軌道電路與共用發(fā) 送器15、共用接收器16、濾波器A17以及濾波器B18連接，其基本構(gòu)成相同，但共用發(fā)送器 15對(duì)發(fā)送的信號(hào)不僅添加列車檢測(cè)還添加列車控制電文，從而并用列車檢測(cè)和列車控制。列車檢測(cè)/控制信號(hào)似8和列車檢測(cè)/控制信號(hào)似9的頻率配置、與濾波器A17以 及濾波器B18的選擇特性的關(guān)系與實(shí)施例2相同。共用發(fā)送器15將在列車A22的在線檢 測(cè)以及列車控制中使用的列車檢測(cè)/控制信號(hào)A28、和在列車B23的在線檢測(cè)以及列車控制 中使用的列車檢測(cè)/控制信號(hào)B^這兩種信號(hào)進(jìn)行重疊的列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B 27進(jìn) 行發(fā)送。列車檢測(cè)/控制信號(hào)A^和列車檢測(cè)/控制信號(hào)B29，如前所述，是對(duì)實(shí)施例2的 列車檢測(cè)信號(hào)A20以及列車檢測(cè)信號(hào)B21添加了列車控制電文的信號(hào)。由共用發(fā)送器15發(fā)送的列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B 27通過(guò)濾波器A17和濾波器 B18，輸出到有絕緣的雙軌距軌道電路。列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B27由濾波器A17以及濾波 器B18分離成列車檢測(cè)/控制信號(hào)hm和列車檢測(cè)/控制信號(hào)B29，在三根軌道中獨(dú)立形成 兩個(gè)閉合環(huán)路列車檢測(cè)/控制信號(hào)A^的閉合環(huán)路和列車檢測(cè)/控制信號(hào)B^的閉合環(huán) 路。在接收側(cè)，在從軌道起通過(guò)濾波器A17和濾波器B18后，作為重疊有列車檢測(cè)/控 制信號(hào)hm和列車檢測(cè)/控制信號(hào)B29的列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B 27，被輸入到共用接收 器16。共用接收器16接收列車檢測(cè)/控制信號(hào)A+B 27，監(jiān)視列車檢測(cè)/控制信號(hào)似8和 列車檢測(cè)/控制信號(hào)似9各自的信號(hào)電平。若列車A22以及列車B23因車軸而在兩根軌道 之間形成短路，則僅僅該列車檢測(cè)信號(hào)電平會(huì)降低，故接收器根據(jù)電平降低的信號(hào)頻率，能 夠識(shí)別列車的種類，檢測(cè)列車的存在。另外，流過(guò)軌道的列車檢測(cè)/控制信號(hào)A^和列車檢測(cè)/控制信號(hào)B29以軌道為 中心使磁場(chǎng)沈產(chǎn)生。此磁場(chǎng)沈由在線的列車的車上接收器沈勵(lì)磁，將添加在列車檢測(cè)/ 控制信號(hào)A^或者列車檢測(cè)/控制信號(hào)B^中的列車控制電文傳輸?shù)搅熊?，以用于列車?制。在該實(shí)施例4中，如圖7所示，表示了應(yīng)用共用發(fā)送器15以及共用接收器16的例子，但也可以應(yīng)用實(shí)施例1所示的發(fā)送器或接收器。另外，也可以是共用發(fā)送器15與接收 器A、B的組合、或發(fā)送器A、B與共用接收器16的組合。
權(quán)利要求
1.一種列車檢測(cè)裝置，在具有共有軌道、標(biāo)準(zhǔn)軌軌道和窄軌軌道以使軌距不同的兩種 列車能夠行駛的雙軌距軌道電路中，由為了檢測(cè)所述兩種列車而各自設(shè)置的發(fā)送器和接收 器利用頻率不同的兩種列車檢測(cè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行列車檢測(cè)，該列車檢測(cè)裝置的特征在于，在接收器的前級(jí)連接有濾波器，該濾波器使在所連接的軌道上行駛的列車的列車檢測(cè) 信號(hào)的頻帶通過(guò)，且對(duì)于在其他軌道上行駛的列車的列車檢測(cè)信號(hào)的頻帶而言阻抗增大。
2.如權(quán)利要求1所述的列車檢測(cè)裝置，其特征在于，使在所連接的軌道上行駛的列車的列車檢測(cè)信號(hào)的頻帶通過(guò)且對(duì)于在其他軌道上行 駛的列車的列車檢測(cè)信號(hào)的頻帶而言阻抗增大的與列車檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩種濾波器，與將 所述兩種列車檢測(cè)信號(hào)重疊后進(jìn)行輸出的共用發(fā)送器的輸出級(jí)連接，從所述共用發(fā)送器輸 出的所述兩種列車檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由所述兩種濾波器發(fā)送到所述多個(gè)軌道。
3.如權(quán)利要求1所述的列車檢測(cè)裝置，其特征在于，所述接收器是能夠分別接收所述兩種列車檢測(cè)信號(hào)的共用接收器，與列車檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩種所述濾波器與所述共用接收器的前級(jí)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的列車檢測(cè)裝置，其特征在于，所述接收器是能夠分別接收所述兩種列車檢測(cè)信號(hào)的共用接收器，與列車檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩種所述濾波器與所述共用接收器的前級(jí)連接。
5.一種列車安全保障裝置，其特征在于，在權(quán)利要求4所述的列車檢測(cè)裝置中，在頻率不同的兩種列車檢測(cè)信號(hào)的中間頻帶中設(shè)定列車控制信號(hào)，所述共用發(fā)送器能夠在所述列車檢測(cè)信號(hào)中將發(fā)送給列車的列車控制信號(hào)重疊后進(jìn) 行發(fā)送。
6.如權(quán)利要求5所述的列車安全保障裝置，其特征在于，在權(quán)利要求5所述的列車檢測(cè)裝置中，所述雙軌距軌道電路是有絕緣軌道電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種列車檢測(cè)裝置，用與軌道連接的發(fā)送器和接收器來(lái)監(jiān)視流過(guò)軌道的電信號(hào)，列車的車軸在兩根軌道之間會(huì)形成電短路，從而會(huì)造成接收電平降低，根據(jù)此現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)列車的存在，若將向列車發(fā)送列車控制信號(hào)的軌道電路應(yīng)用到軌距不同的兩種列車對(duì)軌道共有的雙軌距軌道電路中，則會(huì)產(chǎn)生在雙軌距軌道電路中特有的、軌道之間的相互感應(yīng)，從而列車在線時(shí)的列車檢測(cè)信號(hào)的衰減量會(huì)降低。為此，在用與三根軌道分別連接的各發(fā)送器和接收器來(lái)識(shí)別兩種列車的種類并檢測(cè)在線的列車檢測(cè)裝置中，設(shè)置濾波器，將其設(shè)定為在各接收器的輸入級(jí)僅使該信號(hào)通過(guò)，而對(duì)其他信號(hào)帶使其阻抗增大，從而抑制軌道之間的相互感應(yīng)特性，抑制列車在線時(shí)的列車檢測(cè)信號(hào)的衰減量降低。
文檔編號(hào)B61L1/18GK102126508SQ201110022550
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者坂門剛志郎, 大久保健太郎, 菊池健司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所