(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上の信号機等に取り付けられた警報送信機と、列車の運転台に設置された車載機とを具え、前記警報送信機は信号機の現示をセンサで検知し、その検知条件を送信処理部に入力して警報の要否を判断し、停止現示の際に無線機で信号機内方の特定区間に警報を常時送信し、前記車載機は警報送信機の無線機からの警報条件を無線機で受信し、その受信周波数や運転方向切換スイッチ状態を受信処理部に入力し、停止現示を見誤って信号機内方に冒進した列車運転手に対して警報ブザーを鳴動させ、直ちに列車を停止させるためのブレーキ操作を促すように構成されていることを特徴とする信号冒進警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道信号システムにおいて列車走行の安全性を確保するため、信号機が停止現示にもかかわらず信号機内方に冒進した列車を停止させるための信号冒進警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道信号システムにおいて列車の安全な走行を実現するため、列車の走行する線路を一定の長さに区分し、その進入端部に信号機を設け、その信号機に次の信号機までの区間を列車が走行可能か否かの情報を表示し（この情報を現示と言う）、この現示を列車運転手が目視で確認して運転する手段が採られている。
【０００３】
この信号機の設備方法は列車の最高速度や運転頻度などにより異なるが、信号機の種別としては、駅中間に設けられる閉そく信号機、駅構内への進入箇所に設けられる場内信号機、駅構内から駅中間に進出する箇所に設けられる出発信号機などが一般的である。また、その現示は、列車が信号機内方区間を安全に走行可能な際には進行を指示する信号を現示し、他の列車が既に占有しているなど走行不可能な際には停止を指示する信号が現示される。
【０００４】
この信号機が停止現示にもかかわらず、列車運転手がその停止現示を見誤り、信号機内方区間に冒進して列車衝突や脱線するなどの運転事故が以前は多数発生していた。このような運転事故を防止するため、信号機が停止現示にもかかわらず冒進した列車を直ちに停止させるための手段としてＡＴＳ（自動列車停止装置）が設けられた結果、この種の運転事故は激減した。
【０００５】
図２に従来のＡＴＳの基本ブロック構成図を示す。ＡＴＳは地上設備と車上設備に大別される。地上設備は連動装置や閉そく装置から信号機の現示条件を入力する入力部３１と、信号機３２の手前所定位置のレール間に取り付けられるＡＴＳ地上子３３とからなる。車上設備は列車３４の先頭車両の床下で、ＡＴＳ地上子３３と相対する位置に取り付けられるＡＴＳ車上子３５と、列車の運転台近傍に固定的に取り付けられる車上論理部３６と、列車の速度を検出するため車軸に取り付けられる速度発電機３７とからなる。
【０００６】
このＡＴＳの動作においては入力部３１が信号機３２の停止または進行の現示条件を入力し、その条件をケーブル３８を介してＡＴＳ地上子３３に伝送する。ＡＴＳ地上子３３は現示条件に対応して発振周波数を選択する。列車３４がＡＴＳ地上子３３上を通過すると、ＡＴＳ車上子３５がその周波数を検知し、その条件を車上論理部３６が入力する。車上論理部３６は進行現示の際には何の制御もしないが、停止現示の際には警報を発し、列車の運転手にブレーキ操作を促す。車上論理部３６は速度発電機の速度を監視し、次のＡＴＳ地上子３３通過時あるいは一定時間経過後、列車３４の速度が所定の速度以下に減速されていない時には、ブレーキを制御し、自動的に列車を停止させる。この一連の動作により、停止現示を見落として冒進する列車を信号機３２の外方で自動的に停止させる。
【０００７】
この従来のＡＴＳは、列車速度や運転頻度に対応した種々の方式があり、一般の鉄道線区では、鉄道事業法（普通鉄道構造規則）によりそれらのいずれかを設備することが義務付けられているが、異常時対応の設備にもかかわらず、その価格はかなり高価なものとなっている。
【０００８】
しかるに、列車速度が低く、運転頻度も少ない中小民鉄においては、特例としてＡＴＳの設備化は義務付けられていないが、運転事故防止のためには不可欠な鉄道信号システムであるにもかかわらず、経済的理由により従来の高価なＡＴＳは設備できない。そのため、信号機の停止現示を見誤って冒進した列車を停止させる手段がなく、列車衝突などの重大な運転事故が年間５〜６件の割合で発生している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記のような従来の問題点を解決し、経済的理由により従来の高価なＡＴＳを設備することの出来ない中小民鉄において発生している信号機の停止現示を見誤ることを原因とする運転事故を防止するため、停止現示にもかかわらず信号機内方に冒進した列車を直ちに停止させることができる信号冒進警報装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明は、地上の信号機等に取り付けられた警報送信機と、列車の運転台に設置された車載機とを具えている。警報送信機は信号機の現示をセンサで検知し、その検知条件を送信処理部に入力して警報の要否を判断し、停止現示の際に無線機で信号機内方の特定区間に警報を常時送信するように構成されている。車載機は警報送信機の無線機からの警報条件を無線機で受信し、その受信周波数や運転方向切換スイッチ状態を受信処理部に入力し、停止現示を見誤って信号機内方に冒進した列車運転手に対して警報ブザーを鳴動させ、直ちに列車を停止させるためのブレーキ操作を促すように構成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は信号冒進警報装置の概略構成図を示し、この概略構成図では警報送信機を出発信号機に取り付けた場合を例にして説明する。図２は警報送信機の概略機器構成ブロック図、図３は車載機の概略機器構成ブロック図を示す。
【００１２】
図１に示すように信号冒進警報装置は、地上の出発信号機２に取り付けられた警報送信機１と、列車運転時に列車運転手によって列車４の運転台に設置された携帯型の車載機３から構成されている。警報送信機１は図２に示すように信号機２の灯回路に流れる電流をセンスすることで信号機の現示条件を検知する電流センサ部７と、センサ条件を入力し、警報の要否を判断して無線機９に送信条件を出力するなどの各種処理を実現する送信処理部８と、信号機２の運転方向に合わせた周波数で、信号機内方の特定区間にのみ警報条件を送信する機能を有する特定小電力無線機９とから構成されており、信号機２の現示を信号機の灯回路に挿入したセンサ６で検知し、その検知条件を送信処理部８に入力して警報の要否を判断し、停止現示の際に無線機９で信号機内方の特定区間に警報条件を常時送信するようになっている。図１において５は警報伝搬範囲を示す。
【００１３】
中小民鉄で一般的に導入されている２現示または３現示の信号機（色灯式）２の現示は図２に示すように赤色、橙色、緑色の電球を点灯することで制御されるが、信号機２の内部でこの電球の制御回路が個別になる部分にセンサ６を挿入し、その回線に流れる電流を電流センサ部７でセンスすることで信号機２の現示を検知する。検知した現示条件は送信処理部８に入力する。送信処理部８は停止現示の際には警報送信を無線機９に指示する。進行または注意現示の際には警報送信を指示しない。現示が進行または注意から停止に変化した際には、その変化を一定時間保持し、保持条件により警報出力を抑止する。これは進行または注意現示で列車４が信号機２内方に進入すると、連動装置の進路てこの戻し操作や軌道回路の信号制御で停止現示に変化するが、この列車４には警報出力する必要がないため、停止現示にもかかわらず警報送信を指示しない。この保持条件は列車４が無線機９の電波の警報伝搬範囲５を抜けるまでの一定時間保持し、一定時間経過後自動的に解除する。無線機９は送信処理部８で送信指示をした際に送信する。この無線機９は筐体の一部に所定の形状の穴をあけたカバーで覆う。これにより電波の伝搬距離を短くすることができ、同時に、警報伝搬範囲５を狭めて所定方向への指向性を持たせることが出来る。その結果、信号機２外方にいる列車に対して不要な警報条件が伝わることを防止する。また、信号機２の示す運転方向により送信周波数を変更する。これにより運転方向の異なる列車２１が信号機２の内方区間を走行して警報条件を受信しても、その周波数をチェックすることで不要な警報を発することを防止する。
【００１４】
車載機３は図３に示すように警報送信機１の警報条件を受信する特定小電力無線機１１と、運転方向切換スイッチ状態を入力し反対方向信号機の不要な警報を抑止する処理や、警報ブザーの鳴動制御などの各種処理部を実現する受信処理部１２と、列車の運転手に信号冒進を警報する警報ブザー１３と、ブザー停止スイッチ１４や運転方向切換スイッチ１５などの各種スイッチ、表示灯とから構成されており、警報送信機１の警報条件を特定小電力無線機１１で受信し、その受信周波数や運転方向切換スイッチ状態を受信処理部８に入力し、反対方向信号機の不要な警報条件を除き、停止現示を見誤って信号機内方に冒進した列車運転手に対して警報ブザー１３を鳴動させ、直ちに列車を停止させるためのブレーキ操作を促すことを実現するようになっている。
【００１５】
車載機３は携帯型で、列車運転時、列車運転手により運転台に設置され、設置の際に電源を投入し、運転方向切換スイッチ１５で運転方向を指示する。列車運転手が信号機２の現示が進行または注意で信号機２の内方に進入した場合には、警報送信機１は警報条件を送信していないので、車載機３は警報を発しないが、信号機２が停止現示にもかかわらずその現示を見誤って信号機２内方に冒進すると、警報送信機１が警報条件を送信しているため、車載機３の無線機１１がその警報条件を受信し、その受信周波数を受信処理部１２で入力し、車載機３の運転方向切換スイッチ１５で指示する周波数とチェックし、一致していた場合には警報ブザー１３を鳴動させる。この警報ブザー１３の鳴動により、列車運転手は直ちに列車４を停止させるブレーキ操作を行う。運転方向切換スイッチ１５で指示する周波数と受信周波数が不一致の場合は、逆方向出発信号機の不要な警報のため、警報ブザー１３を鳴動させない。
【００１６】
警報ブザー１３の鳴動は、列車運転手のブザー停止スイッチ１４の操作で停止する。ブザー停止スイッチ１４の操作は一定時間保持し、警報条件を受信しても警報ブザー１３は鳴動させない。保持条件は一定時間経過すると自動的に解除する。そのため、列車４が警報条件送信範囲にいる場合は、再度警報ブザー１３は鳴動する。
【００１７】
出発信号機２が同方向に２本以上あり、警報送信機１の警報条件送信電波の警報伝搬範囲５が重複する場合には、警報送信機１の送信処理部８を相互に結合し、進行または注意現示から停止現示に変化した際の保持条件を入力し、これにより不要な警報条件の送信を抑止する。
【００１８】
場内信号機、閉そく信号機に警報送信機１を設備した場合の実施の形態も、出発信号機２と同様である。
【００１９】
上述した実施の形態では信号機２が停止現示の際に警報送信機１は常時送信しているが、軌道回路が設備されている場合には、所定の軌道回路情報を連動装置などにより送信処理部８で入力し、送信時期を列車４の信号機２内方への冒進時に限定することができるが、軌道回路情報は離れた場所にあるため、ケーブルで伝送する必要がある。
【００２０】
前記の信号冒進警報装置は汎用電子回路で構成するが、警報送信機１の故障は保守点検時に車載機３でチェックすることで発見し、車載機３の故障は列車運転時の始業点検で専用のテスターでチェックすることで発見する。上述した実施の形態では車載機３を携帯型としたので、導入する際に車両の改造を一切必要としないという利点がある。。
【００２１】
上述した実施の形態では車載機３を携帯型として、列車運転時、列車運転手により運転台に設置されるものとして説明したが、必ずしも携帯型でなくともよく、運転台に固定して設置したものでもよい。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は前記のような構成からなるので、列車運転速度が低く、列車運転本数の少ない中小民鉄において、信号機の停止現示を見誤って冒進した列車を信号機の外方で自動的に停止させるのではなく、信号機の内方に冒進した列車運転手に警報を発することにより停止させることが可能となる。しかも、従来の高価なＡＴＳを導入できない中小民鉄においても容易に導入することが可能であり、運転事故の防止に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す信号冒進警報装置の概略構成図である。
【図２】信号冒進警報装置の警報送信機の概略機器構成ブロック図である。
【図３】信号冒進警報装置の車載機の概略機器構成ブロック図である。
【図４】従来のＡＴＳの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    警報送信機
２    出発信号機
３    車載機
４    列車
５    警報伝搬範囲
６    電流センサ
７    電流センサ部
８    送信処理部
９    特定小電力無線機
１１    特定小電力無線機
１２    受信処理部
１３    警報ブザー
１４    ブザー停止スイッチ
１５    運転方向切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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