(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道の軌道に設置された地上子に対し磁性体シートを載置してから前記地上子および前記磁性体シートに導電性カバーを外装する地上子使用停止方法であって、
前記地上子が、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する情報波アンテナと、前記電波を受信しうる送信確認用アンテナとを具備したものであり、
前記導電性カバーが、前記地上子に対して外装可能かつ取り外し可能なものであって、前記地上子に装着されると、前記軌道を走行して前記地上子に接近して来た列車の車上子と前記地上子との電波通信を阻止しうるものであり、
前記磁性体シートが、前記地上子の上に載置可能かつ取り去り可能なものであって、前記地上子に載置されると、前記地上子における前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電磁結合を回復側へ介助することにより、前記地上子に前記導電性カバーの装着されている状態でも前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電波通信を維持しうるようになっている
ことを特徴とする地上子使用停止方法。
【請求項２】
鉄道の軌道に設置された又は設置しうる地上子に対して外装可能かつ取り外し可能な導電性カバーと、前記導電性カバーに張り付けられた磁性体シートとを備えた地上子使用停止カバーであって、
前記導電性カバーは、導電性のカバー部材からなり、外装対象の前記地上子が列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する情報波アンテナと前記電波を受信しうる送信確認用アンテナとを具備したＡＴＳ−Ｐ地上子であると、前記軌道を走行して前記地上子に接近して来た列車の車上子と前記地上子との電波通信を前記カバー部材の導電性によって阻止しうるものであり、
前記磁性体シートは、前記導電性カバーの前記地上子への外装に随伴して前記地上子の上面と前記導電性カバーとの間に介在した状態になるものであって、前記導電性カバーと共に前記地上子に外装されると、前記地上子における前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電磁結合を回復側へ介助することにより、前記地上子に前記導電性カバーの装着されている状態でも前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電波通信を維持しうるようになっている
ことを特徴とする地上子使用停止カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上子を鉄道の軌道に設置したままで車上子と通信しない状態にする地上子使用停止方法と、それに用いられる地上子使用停止カバーとに関する。
【０００２】
また、本願発明に係る地上子は、鉄道保安設備におけるトランスポンダ形のＡＴＳ（自動列車停止装置）のうち鉄道線路の軌道に設置されるＡＴＳ−Ｐ地上子に関し、詳しくは、信号機器具箱から信号機現示の情報を取り込んでその現示情報に応じた電文を地上子から電波で送信するとともにその電波を同じ地上子で受信して送信電文と受信電文とを比較すること又は非送信用電文と受信電文とを比較すること等により故障を検知する謂わば受信電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐシステムに用いられる地上子に関する。
そのような地上子は、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する情報波アンテナと、前記電波を受信しうる送信確認用アンテナとを具備したものであり、それを端的に呼ぶとき本願では受信電文照査可能地上子と言う。
【０００３】
受信電文照査可能地上子の典型例としては、中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムにおける地上子や，受信電文は照合しなかった電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子を改良して受信電文の照合を行うようになった電文照査による故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子などが挙げられる。
さらに、本願発明に係る地上子使用停止カバーは、鉄道線路の軌道に設置されたＡＴＳ−Ｐ地上子に対して着脱しうるものであって、地上子に装着されたときには装着先の地上子とその上方の通過列車の車上子との電波通信を阻止する着脱式のカバーである。
【背景技術】
【０００４】
［地上子に係る従来例１］  鉄道各社で、運転保安度の向上のため、ＡＴＳ−Ｐシステムの導入が多くなっている。例えば東日本旅客鉄道株式会社の場合、首都圏の高密度線区には符号処理器（ＥＣ）と中継器（ＲＰ）と有電源地上子を組み合わせたシステムを設備している。このシステムでは符号処理器（ＥＣ）にフェールセーフコンピュータを用いており、符号処理器（ＥＣ）自体の故障診断の他に情報回線を介したＦＳＫ信号での電文の送受信で中継器（ＲＰ）や有電源地上子の故障検知ができる。この故障情報は保全区所等に出力されている。本システムは設備費の高いのが難点であるが、列車から列車番号や減速度などの情報を３．０ＭＨｚの情報波で受信できるため、運行管理や踏切制御にも利用されている（例えば非特許文献１，２参照）。ここでは、そのようなシステムＡＴＳ−ＰＩ〜ＡＴＳ−ＰＩＶ（Ｎ）を中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムと呼ぶことにする。
【０００５】
図７は、従来の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムの構造を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置のブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。中継器は地上子と一体化されることもあるが、ここでは別体とする。
中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムは（図７（ａ）参照）、鉄道線路の軌道１１を走行する列車１２に搭載されている車上装置と、地上側に設置されている中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置とからなる。地上装置は、信号機１３及び器具箱１４（信号機器具箱）に対応して設けられ、軌道１１に沿って設置されている。
【０００６】
このＡＴＳ−Ｐ地上装置は、一台の符号処理器（ＥＣ）と、一組または複数組の中継器（ＲＰ）および地上子２０（受信電文照査可能地上子）とからなり（図７（ａ）では地上子２０，２０ａ，２０ｂを例示）、符号処理器は、中継器に電力ＤＣ１５０Ｖを供給するとともに、ＦＳＫ（周波数シフトキーイング）方式の通信で中継器と交信するようになっている。中継器と地上子２０は、一対一で組にされ、信号機１３から適宜な離隔位置に設置されている。
そして、符号処理器が器具箱１４から信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号を入力してその現示情報や信号機１３までの距離情報などを中継器へ送り、その情報を中継器が地上子２０を介して１．７ＭＨｚの電波で送信するので、そこへ走行して来た列車１２の車上装置が速度照査パターンＰの発生に役立つ情報を受信して列車停止制御を行う。なお、その車上装置から地上装置への情報伝達は３．０ＭＨｚの電波で行われるが、これ以降の説明では３．０ＭＨｚ電波の受信と情報伝達については省略する。
【０００７】
地上装置の内部構成について（図７（ｂ）参照）、車上装置からの受信系を省略して、本願発明の説明に役立つ車上装置への送信系と故障検知系とを述べる。
符号処理器は、信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号に基づき信号機１３の現示がＧ現示かＹ現示かＲ現示かを判別して対応する送信用電文Ｍａ（図７（ｃ）参照）を生成する電文生成手段と、送信用電文Ｍａを中継器へ送信する変調手段と、中継器から返送されて来た受信電文Ｍｂを取得する復調手段と、その送信用電文Ｍａと受信電文Ｍｂとを比較して一致しているか否かを調べる照合手段と、その照合結果が不一致であれば中継器か地上子が故障しているとして給電部に中継器への電力供給を絶たせる故障処理手段とを具えている。
【０００８】
また、地上子２０は（受信電文照査可能地上子）、いずれも、１．７ＭＨｚの電波の送受信に適合したアンテナとして、地上から車上への情報伝達を担う送信コイル２２（情報波アンテナ）と、送信コイル２２と重畳状態で配設されていて送信コイル２２から発した電波を照合に備えて受信する受信コイル２３（送信確認用アンテナ）とを具えている。
さらに、中継器は、符号処理器に対して電文Ｍａ，Ｍｂを送受信するモデムと、送信用電文Ｍａを１．７ＭＨｚの搬送波に乗せるとともに適度に信号増幅してから送信コイル２２に送信させる変調回路２１と、受信コイル２３の受信信号から電文を復元して受信電文Ｍｂを生成する復調回路２４と、モデムと変調回路２１及び復調回路２４との間でタイミング調整用の電文蓄積などを行う論理部とを具えている。
【０００９】
このような中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置では、符号処理器で生成された送信用電文Ｍａが中継器の変調回路２１等と地上子２０の送信コイル２２を介して軌道１１上へ電波で発信されるとともに、その電波から地上子２０の受信コイル２３と中継器の復調回路２４とで復元された受信電文Ｍｂが中継器から符号処理器に返信され、符号処理器において送信用電文Ｍａと受信電文Ｍｂとが照合される。そして、送信用電文Ｍａと受信電文Ｍｂとが一致すれば電文伝達経路が総て正常であることが判るのに対し、両電文Ｍａ，Ｍｂが一致しないときには電文伝達経路の何処かが故障していることが判明する。
【００１０】
しかも、故障検出に基づく安全性に関しては、符号処理器にフェールセーフコンピュータを採用して符号処理器の安全性を確保するとともに、そのような符号処理器にて送信用電文Ｍａと受信電文Ｍｂとの照合を行うことで中継器と地上子２０の安全性も高めていることから、中継器の論理部に一重系電子計算機を採用した場合でも、その故障検知が的確になされるので、地上装置は全体が安全でフェールセーフなものとなっている。なお、フェールセーフコンピュータは、例えば公知の多重系電子計算機（例えば特許文献１参照）で良く、そこでは、二系統のＣＰＵの出力をフェールセーフ比較回路（ＦＳ比較回路）にて随時比較することで照合が実行されるようになっている。また、ＦＳ比較回路としては、いわゆる振り子回路を具有していて、一致状態の継続している間は、一定周期で交互に値の変化する交番信号を出力し、比較結果に不一致が検出されると、値の変化しない一定信号を出力する、というものが実績のあるＦＳ比較回路として挙げられる。
【００１１】
［地上子に係る従来例２］  一方、首都圏の高密度線区以外の線区では、符号処理器や中継器が不要で経済性が高いＡＴＳ−Ｐ地上子であるＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子を用いたシステムが設備されている。ＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子は、列車から２４５ｋＨｚの電力波を受信したときのみ、信号機の現示に対応した電文を列車に送信する、という無電源地上子であり（例えば非特許文献３，特許文献２参照）、上述した符号処理器や有電源地上子を具備する中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置に比べて、ＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子は設備費用が半分以下である。電文照査に基づいて地上子自体の要部の故障検知を行うようになった電文照査機能付地上子もあるが（例えば特許文献３参照）、電力波を受信したときのみ動作する機器であるため、検知結果の保全区所などへの出力はない。ここでは、そのような電文照査機能付地上子を電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子と呼ぶことにする。
【００１２】
図８は、従来の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０とそれを用いた電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）システムの構造を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）がそれより詳細なブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。
電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）システムも（図８（ａ）参照）、鉄道線路の軌道１１を走行する列車１２に搭載されている車上装置と、地上側に設置されている電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上装置とからなるが、地上装置には符号処理器や中継器が無く、器具箱１４とケーブルで接続されてリレー信号伝送可能になっている電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子が軌道１１に沿って地上側に設置されている。
【００１３】
故障検知機能のない基本構成のＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子も、次に詳述する電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０と同様に（図８（ａ）では地上子３０，３０ａ，３０ｂを例示）、信号機１３に対応して一台か複数台が設けられ、複数台の場合は信号機１３から適宜な離隔位置に分散配置されて、器具箱１４から直接に信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号を入力し、その現示情報や信号機１３までの距離情報などを１．７ＭＨｚの電波で送信するようになっている。また、基本構成のＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子は無電源地上子になっており、そこへ走行して来た列車１２の車上装置から２４５ｋＨｚの電力波が届くと、それを受信して動作電力を発生するようになっている。そして、列車１２が軌道１１を走行して例えば地上子３０に接近すると、地上子３０は、２４５ｋＨｚの電力波から電力を得て、信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号の入力と情報の電波送信とを行う。そのため、車上装置から地上装置への情報伝達が不要な路線では、ＡＴＳ−Ｓ地上子と同じ感覚で使用されている。
【００１４】
電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０は、そのような基本構成の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子に故障検知機能を付加したものであり、具体的には（図８（ｂ）参照）、信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号に基づき信号機１３の現示がＧ現示かＹ現示かＲ現示かを判別して対応する送信用電文Ｍａ（図８（ｃ）参照）を電文ＲＯＭから読み出して生成するとともに同一内容の非送信用電文Ｍｃを別の電文ＲＯＭから読み出して生成する電文生成手段３１と、それら複数の電文ＲＯＭから出力される２つの同一の電文同士Ｍａ，Ｍｃを照合する照合回路３５と、１．７ＭＨｚの電波に適合した上述の変調回路２１及び送信コイル２２と、照合一致時には送信用電文Ｍａを変調回路２１にて車上へ送出するのを許容するが、照合不一致時には電文送出を変調回路２１に禁止させる故障処理回路３６とを具えている。
【００１５】
また、地上子３０は、無電源化のために、２４５ｋＨｚの電波の受信に適合した電力取得用電磁波アンテナである受信コイル３８と、受信コイル３８の受信信号から整流等で動作電力を発生させて各部２１，３１〜３６へ供給する電源回路３７も、具えている。
さらに、電文生成手段３１は、送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとを記憶保持した三つの第１〜第３電文ＲＯＭを具備した電文記憶部３３と、各ＲＯＭに適宜なアドレスを送出して送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとを三つずつ出力させる読出回路３４と、器具箱１４から出力された信号機現示リレーＧＲ，ＹＲのうちＧ現示リレーＧＲを中継リレーＧＰＲで受けるとともにＹ現示リレーＹＲを中継リレーＹＰＲで受けてリレーＧＰＲの第１接点ＧＰＲ１と第２接点ＧＰＲ２とリレーＹＰＲの第１接点ＹＰＲ１と第２接点ＹＰＲ２とのリレー回路にて三つの送信用電文Ｍａから一つを選出して変調回路２１に送出する選択回路３２とを具えている。
【００１６】
電文記憶部３３の第１ＲＯＭには、Ｇ現示の情報を含んだＧ電文と、Ｙ現示の情報を含んだＹ電文とが保持されており、第２ＲＯＭには、上述したＹ電文と、Ｒ現示の情報を含んだＲ電文とが保持されており、第３ＲＯＭには、上述したＲ電文とＧ電文とが保持されている。そして、Ｇ現示の場合、第１ＲＯＭのＧ電文が送信用電文Ｍａとして読み出されるとともに、第３ＲＯＭのＧ電文が非送信用電文Ｍｃとして読み出されて、両電文Ｍａ，Ｍｃが照合回路３５で比較される。また、Ｙ現示の場合、第２ＲＯＭのＹ電文が送信用電文Ｍａとして読み出されるとともに、第１ＲＯＭのＹ電文が非送信用電文Ｍｃとして読み出されて、両電文Ｍａ，Ｍｃが照合回路３５で比較される。さらに、Ｒ現示の場合、第３ＲＯＭのＲ電文が送信用電文Ｍａとして読み出されるとともに、第２ＲＯＭのＲ電文が非送信用電文Ｍｃとして読み出されて、両電文Ｍａ，Ｍｃが照合回路３５で比較される。
【００１７】
このような電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０にあっては、複数の電文ＲＯＭから同一内容の電文を多重に生成して、一方は送信の対象になる送信用電文Ｍａにするが他方は送信の対象にならない非送信用電文Ｍｃとしたうえで、それらの送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの照合を行うことにより、自装置の故障とりわけ電文記憶部３３の故障を検知することができるようになっている。
そのため、コストの嵩むフェールセーフコンピュータを用いないでも、自装置の故障を検知する機能が実現できるので、簡便かつ安価に安全性が確保される。
【００１８】
もっとも、この電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０は、受信コイル２３（送信確認用アンテナ）を欠いているので、受信電文照査可能地上子ではない。
また、地上子３０は、電文照査機能付きであるが、電文照査対象に受信電文が含まれないので、その観点からも受信電文照査可能地上子に該当しないと言える。
【００１９】
［地上子使用停止に係る従来例］  
従来より、電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子や中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムを軌道内に設置した後、施工完了から使用開始までの間は、列車に不所望な影響の及ぶことが無いよう、地上子に対し導電性の地上子使用停止カバーを取り付けて、そのカバーに地上子と車上子との間で電磁シールドとして機能させることによって、列車通過時に車上子から送出された電力波が地上子へ届くのを妨げるとともに、地上子から送出された電文送信用電波が車上子へ届くのも妨げる、ということが行われている。
【００２０】
その作業手順と地上子使用停止カバーについて、図面を参照しながら、具体例を挙げて詳述する。図９は、（ａ）〜（ｄ）いずれも地上設備の概要ブロック図であり、従来の地上子使用停止方法を時系列で示している。また、図１０は、（ａ）が従来の地上子使用停止カバーとしての導電性カバー７０に係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図であり、（ｂ）が導電性カバー７０を装着した上述の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０に係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図である。
【００２１】
上述した地上子に係る従来例２で挙げた電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）システムの地上設備が既に稼働しているところに対し（図８（ａ），図９（ａ）参照）、例えば既設の地上子３０と地上子３０ａとの間で軌道１１にそれらと同じ構成（図８（ｂ）参照）の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０ｃを追加設置するものとする（図９（ｂ）参照）。地上子３０ｃは、軌道１１に設置されるとともに、器具箱１４とケーブル接続されて、信号機現示リレーに応じた動作が行える状態になるが、地上子３０ｃの設置は夜間などの列車運行時間外に行われるので、地上子３０ｃが動作していても、列車運行に不都合はない。
【００２２】
それから、列車運行が再開される前に、地上子３０ｃに導電性カバー７０（地上子使用停止カバー）が装着される（図９（ｃ）参照）。そうすると、地上子３０ｃは列車１２が接近・通過しても導電性カバー７０の電磁シールド機能によって車上子と交信することがないため、列車運行の再開後も、列車運行に不都合はない。
そして、地上子３０ｃや関連する他装置について動作確認や使用準備が整い、地上子３０ｃの使用を開始するときには、地上子３０ｃから導電性カバー７０を取り外すことで迅速に地上子３０ｃを実用に供することができる（図９（ｄ）参照）。
【００２３】
導電性カバー７０は、分割形や非分割形があるところ、ここでは非分割形のカバーの一例を図示したので、その図面を参照しながら一例を説明すると（図１０（ａ）参照）、導電性の観点からは銅やアルミニウム等の良導体から作るのが好ましいが、堅牢性やコスト等も勘案してＳＵＳ３０４といったステンレススチールの板材を加工して作られており、地上子３０の表面のうち少なくとも送信コイル２２及び受信コイル３８の電波入出射を阻止できる範囲を覆うとともに、容易な着脱と確実な取着も可能とするために、全体形状が地上子３０より一回り大きな角箱状になっているが、六面のうち五面を占める本体部７１に対して、残りの一面を占める開閉部７２が、開閉可能であって閉時にはロックもできるようになっている。また、本体部７１の下面は、縁部を残して、央部が大きく切り欠かれて、解放されている。導電性カバー７０に関する典型値を挙げると、板材の厚みは１ｍｍであり、内部空間の高さＨ７は地上子３０の厚み・高さより２ｍｍほど大きくて４２ｍｍになっている。
【００２４】
このような導電性カバー７０は（図１０（ｂ）参照）、鉄道建築限界やラッセル車限界といった軌道内設置時の制約により背の低い直方体状ユニットに纏められた地上子３０であってその直方体状ユニットより細い首部を介在させて下方の取付部３９と堅く連結されている地上子３０に対して装着するのに好適なものであり、開閉部７２を開けて本体部７１を地上子３０に対し横移動させることで容易に着脱することができるうえ、本体部７１を地上子３０に被せてから開閉部７２を閉めてロックすることで容易かつ確実に取り付けておくことができるものとなっている。取付部３９は、軌道内の枕木等に締結等で固定するための丈夫な部材であり、締結部等が平面視で地上子３０より外へ延び出ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００６−３３８０９４号公報
【特許文献２】特開平８−２４１４号公報（特許第３３４５１７９号）
【特許文献３】特開２００１−１９９３３５号公報
【特許文献４】特願２０１１−００８２９９号
【非特許文献】
【００２６】
【非特許文献１】鉄道電気技術者のための信号概論「ＡＴＳ・ＡＴＣ」５１−７３頁  社団法人  日本鉄道電気技術協会  平成１７年６月２８日  改訂版２刷発行
【非特許文献２】宮地正和著「トランスポンダを用いたＡＴＳ−Ｐシステムの安全性技術」鉄道総研報告、Vol.2、No.1、P.11〜17（1988）
【非特許文献３】鉄道電気技術者のための信号概論「ＡＴＳ・ＡＴＣ」７３−７４頁  社団法人  日本鉄道電気技術協会  平成１７年６月２８日  改訂版２刷発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本願発明の地上子使用停止方法等の解決課題の説明に先立って、本願発明の端緒となった地上子に係る発明を一つ説明する（特許文献４参照）。
【００２８】
［本願発明の端緒となった地上子に係る発明］（特許文献４参照）
［本願発明の端緒となった地上子に係る発明が解決しようとする課題］
上述したように、従来のＡＴＳ−Ｐシステムでは、中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムの場合（上記従来例１参照）、変調回路を持つ中継器と送信コイルを持つ地上子とを纏めて符号処理器で診断するため信頼性が高いが、符号処理器にフェールセーフコンピュータが使用されるため設備費が嵩む。
これに対し、電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子を用いるシステムの場合（上記従来例２参照）、符号処理器や中継器が不要で経済性が高いうえ、電文記憶部の故障検知を行うので安全性も高い。
【００２９】
もっとも、従来の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子では、変調回路や送信コイルといった送信部についてまで故障を検知するようにはなっていない。このため、送信部の故障検知機能を追加すれば安全性が更に高まると期待される。
そして、その実現には、中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置の符号処理器による故障検知手法も取り込んで、その故障検知の結果と既存の電文記憶部の故障検知の結果とのうち何れか一方が故障であれば最終的な検知結果も故障として二つの故障検知結果を一つに統合するのが、近道と思われる。
【００３０】
具体的には、変調回路２１及び送信コイル２２へ送られる送信用電文Ｍａを生成する電文生成手段と、受信コイル２３の受信信号から受信電文Ｍｂを生成する復調手段と、両電文Ｍａ，Ｍｂを比較する第１照合手段とを中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置から引き継ぐとともに、送信対象の送信用電文Ｍａに加えて送信対象外の非送信用電文Ｍｃも生成する多重電文生成手段と、両電文Ｍａ，Ｍｃを比較する第２照合手段とを電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子から引き継いだうえで、第１，第２照合手段の結果を一つに纏める統合手段を付加するのが、直截的で簡便な解決策と考えられる。
【００３１】
しかしながら、このような直截的な構成では、フェールセーフコンピュータを用いないで比較的安価に実現できるとは言え、まだ煩雑である。
そこで、電文記憶部ばかりか送信部まで故障を検知しうる故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子をより簡素な構成で実現することが、重要な技術課題となる。
また、照合により故障を検知しうる部位を増やすことが更なる技術課題となる。
さらに、照合手段の信頼性まで簡便に確保することも技術課題となる。
【００３２】
また、従来の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子は、２４５ｋＨｚの電力波を受信したときにしか動作しないものであるため、電力波を受信できるところまで列車が接近してから故障検出が実行されるので、故障があってそれが検出されたとしても、当該列車は故障による影響をうける。そこで、安全性の更なる向上を図るには、故障の検知やその結果の出力を常時行えるように改良するのが望ましい。
【００３３】
［本願発明の端緒となった地上子に係る発明の解決手段］
本願発明の端緒となった故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子は（地上子に係る端緒の発明の解決手段１）、このような課題を解決するために創案されたものであり、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する送信手段と、前記電波を受信して受信電文を生成する受信手段と、前記送信用電文およびそれと同一内容の非送信用電文を電文記憶部の異なる記憶領域に保持していて前記電文記憶部から前記送信用電文を読み出して前記送信手段へ送るとともにそのとき前記非送信用電文の読出も行う電文生成手段と、前記受信電文と前記非送信用電文とを比較して一致していれば正常とし不一致であれば異常とする照合手段とを備えている。
【００３４】
このような端緒の発明の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子にあっては、照合対象を受信電文と非送信用電文にしたことにより、上述の直截的構成より照合手段や統合手段が減って、簡素なものになっている。それでいて、電文記憶部に不具合が生じて送信用電文か非送信用電文の内容が損なわれたときばかりか、送信手段や受信手段に不具合が生じて送信用電文さらには受信電文の内容が損なわれたときも、受信電文と非送信用電文とが一致しなくなるので、何れの不具合も検知される。
したがって、この発明によれば、電文記憶部ばかりか送信部まで故障を検知しうる故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子を簡素な構成で実現することができる。
【００３５】
［本願発明の端緒となった地上子に係る発明を実施するための形態］
このような本願発明の端緒の発明の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子について、これを実施するための具体的な形態を、以下の具体例１により説明する。
図１１〜図１４に示した具体例１は、上述した解決手段１を具現化した三現示情報切替形のものである。なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、機械的構造や，電気回路の詳細，電子回路の詳細などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心にブロック図で示した。
【００３６】
［具体例１］
本願発明の端緒の発明の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子に係る具体例１（三現示情報切替形）について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図１１は、（ａ）が複数の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０，４０ａ，４０ｂ（受信電文照査可能地上子）を設置した地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が一台の地上子４０のブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。また、図１２は、照合回路４５と出力回路４６の詳細ブロック図であり、図１３は、電文生成手段４１の詳細ブロック図であり、図１４は、選択回路４２の判別表と電文記憶部４３の記憶領域の割付表である。
【００３７】
故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０は（図１１（ａ）参照）、使い易い従来例２の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０をベースにして、安全性の高い従来例１の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置と同等のレベルまで故障検知機能を向上させたもので、しかも地上子３０と同じく三現示情報切替形のもので、地上子３０と同様、信号機１３までの距離や信号機１３の現示といった情報を車上装置へ提供する情報提供対象の信号機１３と同じ軌道１１に単独で又は同一構成の他の地上子４０ａ，４０ｂ等と適宜離れて設置され、信号機１３の器具箱１４から信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号を入力して、その現示に対応した適宜な情報を含んだ電文を軌道１１上へ１．７ＭＨｚの電波で送出するが、地上子３０と異なり、器具箱１４から直流電力ＤＣ１５０Ｖの給電を受けて常時動作する有電源地上子になっているので、列車１２の車上装置から２４５ｋＨｚの電波を受けなくても良く、さらに正常か異常かの照合結果・故障検知結果をリレーＮＲＭ１（地上子４０ａ，４０ｂではＮＲＭ２，ＮＲＭ３）の動作／落下状態として器具箱１４へ常時出力するようになっている。
【００３８】
内部構造を述べると（図１１（ｂ）参照）、地上子４０は、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文Ｍａを軌道１１上へ電波で送出する送信手段２１，２２としての変調回路２１及び送信コイル２２（情報波アンテナ）と、その電波を受信して受信電文Ｍｂを生成する受信手段２３，２４としての受信コイル２３（送信確認用アンテナ）及び復調回路２４とを、既述した中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐ地上装置から引き継いで、受信電文照査可能地上子となっている。また、既述した電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子３０からは電文生成手段３１や照合回路３５等の基本構想を踏襲しているが、そのまま引き継ぐのでなく、故障検知機能の強化と構成の簡素化のために改造しており、地上子４０は、以下に詳述する構成のものとなった電文生成手段４１と照合回路４５と出力回路４６とを具えている。有電源化のため電源回路４７も具えている。
【００３９】
電文生成手段４１は（図１１（ｂ），図１２参照）、リレー回路からなり信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号を中継リレーＧＰＲ，ＹＰＲで受けてその現示に対応した送信用電文Ｍａを選出する選択回路４２と、例えばＥＥＰＲＯＭからなり送信用電文Ｍａおよびそれと同一内容の非送信用電文Ｍｃを異なる記憶領域に保持している電文記憶部４３と、例えばカウンタ主体の回路からなりそのカウント値を送信用電文Ｍａの変調タイミングに合わせてインクリメントする等のことで電文記憶部４３の読出アドレスを生成する読出回路４４とを具備していて、電文記憶部４３から送信用電文Ｍａを読み出して送信手段２１，２２の変調回路２１へ送るとともに、その送信用電文Ｍａの読出と並行して同一内容の非送信用電文Ｍｃの読出も行うようになっている。なお、電文記憶部４３からの両電文Ｍａ，Ｍｃの読出がビット単位であればラッチ等でタイミング調整を行うが、バイトやワード等の複数単位であればシフトレジスタ等でパラレル−シリアル変換を行うようにもなっている（図１３参照）。
【００４０】
選択回路４２は（図１４の左半分を参照）、リレーＧＰＲの第１接点ＧＰＲ１とリレーＧＰＲの第２接点ＧＰＲ２とリレーＹＰＲの第１接点ＹＰＲ１とリレーＹＰＲの第２接点ＹＰＲ２とがそれぞれ動作状態（↑）なのか落下状態（↓）なのかに応じて“１”か“０”かの一ビットを各接点に対応させることで、１６進数で一桁分の部分アドレスを生成するようになっている。具体的には、信号機１３がＧ現示のときには、各接点ＧＰＲ１，ＧＰＲ２，ＹＰＲ１，ＹＰＲ２が正常であれば、その接点状態が↑↑↓↓になるので、部分アドレス“Ｃ”を生成する。また、信号機１３がＹ現示のときには、各接点ＧＰＲ１，ＧＰＲ２，ＹＰＲ１，ＹＰＲ２が正常であれば、その接点状態が↓↓↑↑になるので、部分アドレス“３”を生成する。さらに、信号機１３がＲ現示のときには、各接点ＧＰＲ１，ＧＰＲ２，ＹＰＲ１，ＹＰＲ２が正常であれば、その接点状態が↓↓↓↓になるので、部分アドレス“０”を生成する。そして、それ以外の接点状態は、接点不良その他の故障時に発現する異常状態であり、部分アドレスとして他の値を生成するようになっている。
【００４１】
電文記憶部４３は（図１４の右半分を参照）、そのような選択回路４２の部分アドレス生成に対応して、１６進数のアドレス表示で記憶領域“０Ｃ０”〜“０ＣＦ”及び記憶領域“１Ｃ０”〜“１ＣＦ”のそれぞれにＧ現示の電文を保持し、記憶領域“０３０”〜“０３Ｆ”及び記憶領域“１３０”〜“１３Ｆ”のそれぞれにＹ現示の電文を保持し、記憶領域“０００”〜“００Ｆ”及び記憶領域“１００”〜“１０Ｆ”のそれぞれにＲ現示の電文を保持し、他のアドレスの記憶領域については、アドレス“０＊＊”の所には照合成立阻止用電文“１…１”を保持し、アドレス“１＊＊”の所には照合成立阻止用電文“０…０”を保持している（なお、＊は一桁の１６進数で“０”〜“Ｆ”の何れかである）。
【００４２】
また、電文生成手段４１では、上記の電文記憶部４３に対する１６進数で三桁のアドレスのうち上位の一桁と下位の一桁を読出回路４４が生成するとともに中間の一桁に選択回路４２の生成した部分アドレスを嵌め込むことで、一方の記憶領域たとえば“０００”〜“０ＦＦ”からは送信用電文Ｍａが読み出され、他方の記憶領域たとえば“１００”〜“１ＦＦ”からは非送信用電文Ｍｃが読み出されるので、電文記憶部４３は、送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの組を複数保持したものとなっている。しかも、その送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの複数組の電文は、組内同士では同一内容であるが、組間では信号機１３の現示の種類すなわちＧ現示かＹ現示かＲ現示かに対応して情報が異なっており、選択回路４２は、送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの複数組の電文のうちから信号機１３の現在の現示に対応したものを電文生成手段４１の読出対象にするものとなっている。なお、この地上子４０では選択回路４２が電文生成手段４１に組み込まれた形になっているが、選択回路４２を電文生成手段４１の前段や後段に付加した形になっていても良い。
【００４３】
さらに、電文記憶部４３は、その記憶領域であって読出対象となりうる記憶領域のうち、送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの組を保持している記憶領域は別として、それ以外の記憶領域には、各ビット毎に反転した値を持つことで組内同士で内容の異なるものとなっている照合成立阻止用電文の組“１…１”，“０…０”を記憶保持している。また、選択回路４２が信号機１３の現示の種類に対応しないものを電文生成手段４１の読出対象に選出したときには、電文記憶部４３から送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃとの組に代えて上記の照合成立阻止用電文の組“１…１”，“０…０”が読み出される。そして、全ビット“１”の照合成立阻止用電文“１…１”は送信用電文Ｍａと同じく変調回路２１へ送出され、，全ビット“０”の照合成立阻止用電文“０…０”は非送信用電文Ｍｃと同じく照合回路４５へ送出されるようになっている。
【００４４】
照合回路４５は（図１２参照）、復調回路２４から受信電文Ｍｂを受けるとともに電文記憶部４３から非送信用電文Ｍｃを受けて、適宜な同期回路等で両電文Ｍｂ，Ｍｃのタイミングをビットレベルまで同期させてから、両電文Ｍｂ，Ｍｃを比較して、一致していれば照合結果を正常とし、不一致であれば照合結果を異常とするようになっている。しかも、照合回路４５は、既述した公知で実績のある振り子回路を具備したフェールセーフな比較回路（ＦＳ比較回路）を主体に構成されていて、比較回路での比較結果が一致している状態が継続している間は、一定周期で交互に値の変化する交番信号を出力するが、比較結果に不一致が検出されると、値の変化しない一定信号を出力するものとなっている。
【００４５】
出力回路４６は（図１２参照）、やはり公知で実績のあるフェールセーフなリレードライバからなり、照合回路４５の照合結果を交番信号から直流信号に変換してリレーＮＲＭ１を駆動するようになっている。
電源回路４７は（図１１（ｂ）参照）、器具箱１４から直流電力ＤＣ１５０Ｖの給電を受けて各部２１〜２４，４１〜４６の動作電力を常時発生するようになっている。例えば、電文生成手段４１や照合回路４５にはＤＣ５Ｖの直流電力を継続して供給し、出力回路４６のトランジスタにはＤＣ４８Ｖの直流電力を継続して供給し、出力回路４６の最終段がＤＣ２４Ｖの直流電力を継続して供給できるようにしている。
【００４６】
なお（図１１（ｃ）参照）、Ｇ現示かＹ現示かＲ現示の情報を含んだ送信用電文Ｍａのフレーム構成は、基本的に既述の従来例と同じＨＤＬＣフォーマットであるが、受信電文Ｍｂと非送信用電文Ｍｃとの同期採りが容易かつ確実に行えるよう、例えば二進数で“１１１１１１１１”のアボートコード（ＡＢＴ）が付加されている。また、送信用電文Ｍａの代わりに送信手段２１，２２を介して軌道１１上へ送信される可能性のある照合成立阻止用電文“１…１”は、例え列車１２の車上装置が受信したとしても不所望に受理されることがないよう、サイクリックリダンダンシーチェックコードＣＲＣが不正値になっている。
【００４７】
この具体例１の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。
地上子４０は、情報提供対象の信号機１３と同じ軌道１１に沿って同一構成の他の地上子４０ａ，４０ｂと適宜離れて設置され（図１１（ａ）参照）、信号機１３の器具箱１４とケーブルで接続され、器具箱１４からＤＣ１５０Ｖの直流電力を受けて常時動作する。
【００４８】
そして、随時、器具箱１４から信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号がケーブルを介して地上子４０に送られ、地上子４０に異常が無ければ信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号に基づいて信号機１３の現示に対応した適宜な情報を含んだ送信用電文Ｍａ（図１１（ｃ）参照）が地上子４０によって生成され（図１１（ｂ）参照）、更にその電文が軌道１１上へ１．７ＭＨｚの電波で送出される（図１１（ａ）参照）。そのため、軌道１１を走行する列車１２が地上子４０に接近して、列車１２の車上装置が上記電波を受信すると、受信電文から信号機１３までの距離や信号機１３の現示といった情報が車上装置に取得されて、その信号機現示がＧ現示なのかＹ現示なのかＲ現示なのかに応じて適切な速度照査パターンＰが生成され、それに基づいて列車１２の列車停止制御が行われる。
【００４９】
地上子４０における送信用電文Ｍａの生成や送信などについて詳述すると（図１１（ｂ），図１３参照）、電文生成手段４１に入力された信号機現示リレーＧＲ，ＹＲのうちＧ現示リレーＧＲの信号は選択回路４２の中継リレーＧＰＲの第１接点ＧＰＲ１と第２接点ＧＰＲ２にて二ビットの部分アドレスにされて電文記憶部４３のアドレス指定に組み入れられ、信号機現示リレーＧＲ，ＹＲのうちＹ現示リレーＹＲの信号は選択回路４２の中継リレーＹＰＲの第１接点ＹＰＲ１と第２接点ＹＰＲ２にてやはり二ビットの部分アドレスにされて電文記憶部４３のアドレス指定に組み入れられ、電文記憶部４３のアドレス指定のうち残ビットの部分が読出回路４４によって補われて、電文記憶部４３の記憶領域のうちから読出対象が選出される。そして、異なる記憶領域の一方“０００”〜“０ＦＦ”から送信用電文Ｍａが読み出され他方“０００”〜“１ＦＦ”から非送信用電文Ｍｃが読み出される（図１４参照）。
【００５０】
このとき、信号機１３がＧ現示であって、その信号に選択回路４２が正しく応じれば、電文記憶部４３の異なる記憶領域から送信用電文Ｍａと非送信用電文Ｍｃが読み出され、両電文Ｍａ，Ｍｃの内容は同じになる。Ｙ現示やＲ現示の場合も同様である。これに対し、中継リレーＧＰＲ，ＹＰＲに接点不良などの不具合がある場合には、送信用電文Ｍａの代わりに照合成立阻止用電文“１…１”が読み出されるとともに、その電文とはビット反転状態で異なっている照合成立阻止用電文“０…０”が非送信用電文Ｍｃの代わりに読み出される。何れの場合も（図１１（ａ），（ｂ）参照）、送信用電文Ｍａは送信手段２１，２２によって軌道１１上の列車１２へ向けて送信され、それと同時に受信手段２３，２４によって受信電文Ｍｂにされる。
【００５１】
こうして送信用電文Ｍａの生成に伴って非送信用電文Ｍｃが生成されるとともに送信用電文Ｍａの送信に応じて受信電文Ｍｂが生成されると、両電文Ｍｂ，Ｍｃは（図１２参照）、照合回路４５によって、ビット単位で同期が採られ、対応ビット毎に比較されて、総てが一致していれば照合結果が正常とされ、そうでなく不一致があれば照合結果が異常とされる。また、その照合結果は、出力回路４６によってリレー駆動信号に変換されてから、ケーブルを介して器具箱１４へ送出される。地上子４０はケーブル接続先の器具箱１４から供給されるＤＣ１５０Ｖの直流電力を電源回路４７で受けて常時動作することから、送信用電文Ｍａの送信も、受信電文Ｍｂと非送信用電文Ｍｃとの照合による故障検知も、その照合結果の出力も、随時行われるので、故障が発生した時点で故障検知と外部通知ができるため、安全のためのバックアップ措置や地上子の取り替えが迅速にできる。
【００５２】
また、送信手段２１，２２や受信手段２３，２４に不具合が生じれば、送信用電文Ｍａから受信電文Ｍｂを得る過程で電文内容が損なわれて、受信電文Ｍｂが送信用電文Ｍａと同じでなくなり、送信用電文Ｍａと同一内容の非送信用電文Ｍｃとも受信電文Ｍｂが同じでなくなるため、照合回路４５から異常の照合結果が出されるので、送信手段２１，２２や受信手段２３，２４の不具合についても、故障があればそのことが検出される。
【００５３】
さらに、照合回路４５には電文比較用にフェールセーフな比較回路が採用されているが、その電文比較回路は、俗に振り子回路と呼ばれ、電子連動装置のバス・データ比較回路などで実績もあり、自身の回路故障で誤って交番信号を出す確率はゼロ（０）と言える。
しかも、出力回路４６にはフェールセーフなリレードライバが採用されているので、出力回路４６が自身の回路故障で誤って所定電圧を出力する確率もゼロ（０）と言える。
そのため、この故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０は地上子全体がフェールセーフなものと言える。
【００５４】
［本願発明の概要］
［本願発明が解決しようとする課題］
このように、本願発明に先立って発明された地上子４０は、照合対象を受信電文と非送信用電文とにしたことにより、故障検知能力の高いＡＴＳ−Ｐ地上子となっているうえ、照合手段まで内蔵したことにより、単体でも、故障検知結果を例えばリレー出力ＮＲＭ１等で外部出力することができるものとなっている。また、そのような故障検知結果をモニタリング等に利用することにより、軌道への設置前に限らず軌道への設置後でさえ、単体であっても容易に動作確認を行うことができる。
【００５５】
しかしながら、このような本願発明の端緒の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０を軌道に設置して、その地上子に対し上述した従来の導電性カバー７０（地上子使用停止カバー）を装着して従来の地上子使用停止方法を試行してみたところ（図１５（ａ）参照）、地上子４０とその上を通過する列車１２の車上子のとの交信は期待通り阻止されたが、リレー出力ＮＲＭ１による故障検知結果出力が正しく行われないため（図１５（ａ）における矢付き点線や×印のところを参照）、地上子４０の動作を単体で確認することができない、という不都合な事態が発生した。
【００５６】
詳述すると（図１５（ｂ）参照）、地上子４０に導電性カバー７０を載置や覆装すると、その電磁シールド機能によって、地上子４０の送信コイル２２と列車１２の車上子のアンテナコイルとの電磁結合が断たれるばかりか、地上子４０における送信コイル２２と受信コイル２３と電磁結合までも不所望なまで弱められるため、送信コイル２２による送信用電文Ｍａの電波送出を試行しても、それに対応した受信電文Ｍｂを受信コイル２３にて的確に受信することができないことから、送信用電文Ｍａに対応した非送信用電文Ｍｃとの照合に適う受信電文Ｍｂが得られないので、電子回路やＲＯＭ等の故障の有無にかかわらず照合回路４５での照合が成立せず、その結果、リレー出力ＮＲＭ１が故障検知結果として不適切な故障状態を示してしまう（図１５（ｂ）における矢付き点線や×印のところを参照）。単体で故障検知結果出力機能を具備しているのに、その機能を動作確認に利用したいときにその機能が十分に発揮されないのは不都合である。
【００５７】
一方、受信電文照査可能地上子を採用したうえで電波送受信を介在させて送信用電文と受信電文との電文照合を行っていた従来例１の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムでは、高い故障検知能力を具備した代わりに相対的に高価なフェールセーフコンピュータ製の符号処理器（ＥＣ）が照合を担うので、地上子単体では故障を検知することができず故障検知結果を出力することもできないが、システム全体では故障を検知してその結果を出力することができる。このため、地上子に導電性カバーを載置や覆装すると地上子単体に異常がなくてもＥＣで故障と判断してしまう。中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムにも、上述した地上子４０と同様の不都合があったのである。
【００５８】
そこで、本願発明の端緒の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子や、受信電文照査可能地上子を採用していて受信電文を照合対象に含めた電文照査を行うという点で同類の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムにおける地上子について、その地上子が導電性カバー装着にて車上子に対して使用停止状態におかれても故障検知機能や検知結果外部出力機能は維持されるように改良することが、技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００５９】
本発明の地上子使用停止方法は（解決手段１）、このような課題を解決するために創案されたものであり、
鉄道の軌道に設置された地上子に対し磁性体シートを載置してから前記地上子および前記磁性体シートに導電性カバーを外装する地上子使用停止方法であって、
前記地上子が、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する情報波アンテナと、前記電波を受信しうる送信確認用アンテナとを具備したものであり、
前記導電性カバーが、前記地上子に対して外装可能かつ取り外し可能なものであって、前記地上子に装着されると、前記軌道を走行して前記地上子に接近して来た列車の車上子と前記地上子との電波通信を阻止しうるものであり、
前記磁性体シートが、前記地上子に載置可能かつ取り去り可能なものであって、前記地上子に載置されると、前記地上子における前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電磁結合を介助することにより、前記地上子に前記導電性カバーの装着されている状態でも前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電波通信を維持しうるようになっている
ことを特徴とする。
【００６０】
また、本発明の地上子使用停止カバーは（解決手段２）、鉄道の軌道に設置された又は設置しうる地上子に対して外装可能かつ取り外し可能な導電性カバーと、前記導電性カバーに張り付けられた磁性体シートとを備えた地上子使用停止カバーであって、
前記導電性カバーは、導電性のカバー部材からなり、外装対象の前記地上子が列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文を軌道上へ電波で送出する情報波アンテナと前記電波を受信しうる送信確認用アンテナとを具備したＡＴＳ−Ｐ地上子であると、前記軌道を走行して前記地上子に接近して来た列車の車上子と前記地上子との電波通信を前記カバー部材の導電性によって阻止しうるものであり、
前記磁性体シートは、前記導電性カバーの前記地上子への外装に随伴して前記地上子と前記導電性カバーとの間に介在した状態になるものであって、前記導電性カバーと共に前記地上子に外装されると、前記地上子における前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電磁結合を介助することにより、前記地上子に前記導電性カバーの装着されている状態でも前記情報波アンテナと前記送信確認用アンテナとの電波通信を維持しうるようになっている
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００６１】
このような本発明の地上子使用停止方法にあっては（解決手段１）、地上子には情報波アンテナ及び送信確認用アンテナを具備していて受信電文を照合対象に含んだ電文照査の可能な受信電文照査可能地上子を採用するとともに、地上子使用停止カバーには導電性カバーに加えて磁性体シートも採用したうえで、磁性体シートを地上子と導電性カバーとの間に介在させるようにしたことにより、地上子と外部の車上子との電磁結合は導電性カバーの電波遮蔽によって断たれるが、地上子における情報波アンテナと送信確認用アンテナとの電磁結合は、磁性体シートの介助によって、維持されることとなる。
【００６２】
そのため、地上子使用停止カバーを地上子に外装して車上子に対する地上子の使用を停止しても、電波送受信を介在させて受信電文と送信電文・非送信用電文とを照合することで高められた故障検知機能や検知結果外部出力機能は損なわれることなく維持されるので、使用停止中でも地上子の動作を確認することができる。
しかも、追加部材である磁性体シートは、一般に薄くて良いので、鉄道建築限界やラッセル車限界といった軌道内設置時の制約を回避するのが容易であり、さらには部材費や加工費の増加も僅かなもので済ますことができる。
【００６３】
また、本発明の地上子使用停止カバーにあっては（解決手段２）、導電性カバーに磁性体シートが予め張り付けられてそれらが一体的な地上子使用停止カバーになっているので、磁性体シートが追加されているにもかかわらず、導電性カバーだけを地上子に着脱していた従来と同じ簡便さで、地上子使用停止カバーを地上子に着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１について、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子に対し磁性体シートを介在させて導電性カバーを装着したところの模式図である。
【図２】（ａ）が本発明に用いる導電性カバーに係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図であり、（ｂ）が本発明に用いる磁性体シートに係る平面図と正面図であり、（ｃ）がその磁性体シートの変形例に係る平面図と正面図である。
【図３】地上子に磁性体シートを載せてから導電性カバーを装着させる地上子使用停止方法を示し、（ａ）〜（ｄ）いずれも地上設備の概要ブロック図である。
【図４】同じく、（ａ）〜（ｄ）いずれも地上設備の概要ブロック図である。
【図５】本発明の実施例２について、非分割形の導電性カバーに磁性体シートを張り付けた地上子使用停止カバーに係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図である。
【図６】本発明の実施例２の変形例であり、分割形の導電性カバーに磁性体シートを張り付けた地上子使用停止カバーに係る平面図と正面図である。
【図７】従来の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムの構造を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）がＡＴＳ−Ｐ地上装置のブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。
【図８】従来の電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子の構造を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子のブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。
【図９】従来の地上子使用停止方法を示し、（ａ）〜（ｄ）いずれも地上設備の概要ブロック図である。
【図１０】（ａ）が従来の地上子使用停止カバーの平面図と正面図と縦断正面図と右側面図であり、（ｂ）が従来の地上子使用停止カバーを装着した従来の地上子に係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図である。
【図１１】本願発明の端緒となった地上子の発明に係る具体例１について、三現示情報切替形の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子の構造を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子のブロック図、（ｃ）が電文フレーム構成図である。
【図１２】照合回路と出力回路の詳細ブロック図である。
【図１３】電文生成手段の詳細ブロック図である。
【図１４】選択回路の判別表と電文記憶部の記憶領域の割付表である。
【図１５】本願発明の解決課題を示し、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が本願発明の端緒の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子に対して従来の地上子使用停止カバーを装着したところの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
このような本発明の地上子使用停止方法ならびに地上子およびカバーについて、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜２により説明する。
図１〜図４に示した実施例１は、上述した解決手段１（出願当初の請求項１）を具現化したものである。また、図５に示した実施例２は、上述した解決手段２（出願当初の請求項２）を具現化したものであり、図６に示したのはその変形例である。
【００６６】
なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、地上子に関する機械的構造や，電気回路の詳細，電子回路の詳細などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心にブロック図等で示した。
また、本願発明の端緒となった地上子に係る発明の欄において述べたことは以下の各実施例についても共通するので、さらには、それらの図示に際して上述品と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、上述したものとの相違点を中心に説明する。
【実施例１】
【００６７】
本発明の地上子使用停止方法に係る実施例１について、その具体的な内容を、図面を引用して説明する。
図１は、（ａ）が地上設備の概要ブロック図、（ｂ）が故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０（受信電文照査可能地上子）に対し磁性体シート８２を介在させて導電性カバー８１を装着したところの模式図である。
【００６８】
また、図２は、（ａ）が導電性カバー８１に係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図であり、（ｂ）が磁性体シート８２に係る平面図と正面図であり、（ｃ）がその磁性体シート８２の変形例に係る平面図と正面図である。
さらに、図３及び図４は、（ａ）〜（ｄ）が何れも地上設備の概要ブロック図であり、地上子４０に磁性体シート８２を載せてから導電性カバー８１を装着させる地上子使用停止方法を時系列で示している。
【００６９】
本発明の地上子使用停止方法が既述した従来の地上子使用停止方法と相違するのは（図１参照）、使用停止対象の地上子が既述した従来の地上子３０でなく課題欄で説明した本願発明の端緒の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０（受信電文照査可能地上子）になっている点と、地上子に外装される地上子使用停止カバーが従来の導電性カバー７０でなく地上子使用停止カバー８０になっている点である。
地上子使用停止カバー８０は、別体の導電性カバー８１と磁性体シート８２とからなり、導電性カバー８１は、導電性カバー７０と同様、地上子４０に対して外装可能かつ取り外し可能なものであって、地上子４０に装着されると、軌道１１を走行して地上子４０に接近して来た列車１２の車上子と地上子４０との電波通信を阻止しうるものである。
【００７０】
また、磁性体シート８２は、地上子４０の上に載置可能かつ取り去り可能なものであって、地上子４０に載置されると、地上子４０における送信手段の送信コイル２２（情報波アンテナ）と受信手段の受信コイル２３（送信確認用アンテナ）との電磁結合を介助するものである。そして、地上子使用停止カバー８０を地上子４０に外装したとき、磁性体シート８２が地上子４０と導電性カバー８１との間に介在して、導電性カバー８１の電波遮蔽が地上子４０の内部にまで及ぶのを防止するようになっているため、地上子４０と列車１２との電波通信は阻止されても、送信コイル２２と受信コイル２３との電波通信は阻止されないで維持されるので（図１（ｂ）における送信コイル２２や受信コイル２３からリレー出力ＮＲＭ１に至るところを課題説明の図１５（ｂ）における矢付き点線や×印のところと対比参照）、受信電文と非送信用電文と照合による高能力の故障検知も、故障検知結果の外部出力も、単体で有効に機能することとなる。
【００７１】
詳述すると、導電性カバー８１は（図２（ａ）参照）、地上子４０の要部が既述した従来の地上子３０の要部と同じ背の低い直方体状ユニットに纏められているとして、やはり既述した従来の導電性カバー７０と材質も形状も内部空間の高さＨ８以外は同じで良い。導電性カバー８１の内部空間の高さＨ８は、従来の導電性カバー７０の内部空間の高さＨ７に比べて磁性体シート８２の厚みＨ９の分だけ増加させるのが基本であるが、カバー着脱の容易性確保のため従来の内部空間高さＨ７が地上子４０の直方体状ユニットの高さより高くなっているのが通例であるところ、磁性体シート８２の厚みＨ９が小さくて磁性体シート８２の介挿程度ではカバー着脱の容易性が損なわれない場合には、従来の導電性カバー７０をそのまま本発明用の導電性カバー８１として使用することも可能である。
【００７２】
また、磁性体シート８２は（図２（ｂ），（ｃ）参照）、非接触型ＩＣカード等に用いられている市販のフェライトシートが、磁性に加えて柔軟性や加工性も具備しているので、使い易いが、他の材質の板状磁性体であっても良く、厚みＨ９が１ｍｍより薄くても透磁率の比較的高い市販シートをカットすることで容易に作れる。磁性体シート８２の形状は、地上子４０の直方体状ユニットの上面とほぼ同じ例えば４００ｍｍ×２５０ｍｍの直方形シートでも良く（図２（ｂ）参照）、地上子４０の上面のうち少なくとも送信コイル２２及び受信コイル２３の電波入出射を介助できる範囲を覆うことができれば地上子４０の直方体状ユニットの上面より小さい適宜形状のシートでも良く（図２（ｃ）参照）、後者では（図２（ｃ）参照）、周囲に安価なプラスチックシート８２ａを配しても良い。
【００７３】
地上子使用停止カバー８０の試作品と従来の導電性カバー７０とを地上子４０に着脱したときの受信レベル測定値で比較する。地上子４０と車上子とを１２０ｍｍだけ離して正対させて車上で受信レベルを測定したところ、車上での受信可否閾値の下限値（最も感度が良い値）に対し、地上子使用停止カバー無しでは＋２７．８ｄＢで通信良好状態となり、導電性カバー７０装着では−１８．２ｄＢ，地上子使用停止カバー８０装着では−９．８ｄＢで，何れも６ｄＢ以上のノイズマージンを持って通信遮断状態となった。また、地上子４０の受信手段２３，２４について受信レベルを測定したところ、受信手段２３，２４での受信・復調の可否閾値の上限値（最も感度が悪い値）に対し、地上子使用停止カバー無しでは＋１２．７ｄＢで受信良好状態であったところ、導電性カバー７０装着では＋０．２ｄＢでノイズマージンがほとんどなく復調不安定状態・受信不全状態であったのに対し、地上子使用停止カバー８０を装着したところ受信レベルが＋６．３ｄＢに回復して６ｄＢ以上のノイズマージンを持って通信可能状態となった。
【００７４】
このような地上子使用停止カバー８０を用いて地上子４０の使用を一時停止する地上子使用停止方法を詳述する。既述した従来例（図９参照）との対比のため、この実施例でも、軌道１１に地上子３０，３０ａ，３０ｂを設置した電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）システム地上設備が既に稼働しているところに対し（図３（ａ）参照）、やはり列車運行に支障をきたさないよう夜間などの列車運行時間外で列車１２の来ない時に（図３（ｂ）参照）、既設の地上子３０と地上子３０ａとの間で軌道１１に本願発明の端緒の故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０（受信電文照査可能地上子）を追加設置するものとする（図３（ｃ）参照）。
【００７５】
地上子４０は、軌道１１に設置されるとともに、器具箱１４とケーブル接続され、そこから直流１５０Ｖといった動作電力ＤＣを受電することで、三現示情報切替形のものであれば信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号に応じた動作が行える状態になるとともに、故障検知もその検知結果の外部出力も単体で行うようになる。具体的には（図１（ｂ）参照）、列車停止制御用の情報を含んだ送信用電文Ｍａと同一内容の非送信用電文Ｍｃとが電文生成手段４１によって生成され、その送信用電文Ｍａが送信手段２１，２２によって軌道１１上へ電波で送出され、その電波を受信手段２３，２４が受信して受信電文Ｍｂが生成され、その受信電文Ｍｂと非送信用電文Ｍｃとが照合回路４５で照合されて故障の有無が検知され、その検知結果が出力回路４６とリレーＮＲＭ１で外部出力される。
【００７６】
それから、列車運行が再開される前に、地上子４０の上面に磁性体シート８２が載置され（図３（ｄ）参照）、更にそれら地上子４０及び磁性体シート８２に導電性カバー８１が外装されて（図４（ａ）参照）、地上子４０に対する地上子使用停止カバー８０の装着が完了する。導電性カバー７０でなく地上子使用停止カバー８０が装着された地上子４０は、それ自体の動作確認や関連装置の更新等を終える前に列車運行が再開されて列車１２が接近・通過したとしても（図４（ｂ）参照）、地上子使用停止カバー８０の導電性カバー８１の電磁シールド機能によって列車１２の車上子と交信することがないため、列車運行の再開後も、列車運行に不都合はない。
【００７７】
追加設置された地上子４０は、列車１２の運行には影響しないが、地上子使用停止カバー８０の介助によって送信コイル２２と受信コイル２３との電磁結合は維持されているので、信号機現示リレーＧＲ，ＹＲ信号に応じて動作し、送信用電文Ｍａ及び非送信用電文Ｍｃの生成や，送信用電文Ｍａの電波送信およびその受信電文Ｍｂの生成，受信電文Ｍｂと非送信用電文Ｍｃとの照合，その照合結果のリレー出力ＮＲＭ１が随時行われる。そのため、リレー出力ＮＲＭ１等の監視にて簡便に地上子４０の動作状態を確認することができる。
【００７８】
そして、地上子４０や関連する他装置について動作確認や使用準備が整い、地上子４０の使用を開始するときには、やはり列車運行時間外に、先ず地上子４０から導電性カバー８１を取り外し（図４（ｃ）参照）、それから磁性体シート８２を地上子４０の上から取り去る。こうして、速やかに地上子４０を実用に供することができる（図４（ｄ）参照）。なお、図示や繰り返しとなる詳細な説明は割愛するが、地上子４０を新設する場合に限らず、既設の地上子３０を除去してその代わりに地上子４０を設置する設備更新等の場合も、同様の手順で作業することにより、容易かつ的確に遂行することができる。
【実施例２】
【００７９】
本発明の地上子使用停止カバーに係る実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図５は、非分割形の導電性カバーに係り、非分割形の導電性カバー８１に磁性体シート８２を張り付けて固着させた地上子使用停止カバー９０に係る平面図と正面図と縦断正面図と右側面図である。
【００８０】
この地上子使用停止カバー９０が上述した地上子使用停止カバー８０と相違するのは、磁性体シート８２が導電性カバー８１に予め張り付けられている点である。張付は、接着剤等による貼付が安直であるが、取り替え等を考慮してシート縁部をカバー側面とで挟持する部材をネジ止めするといったものでも良い。磁性体シート８２の張り付け位置には、導電性カバー８１を地上子４０に外装すると、それに随伴して磁性体シート８２が地上子４０の上面と導電性カバー８１の内面との間に来るような所が、選定される。このように磁性体シート８２を導電性カバー８１に張り付けて固着させた地上子使用停止カバー９０は、地上子４０に対して外装可能かつ取り外し可能な導電性カバー８１と、導電性カバー８１に予め張り付けられている磁性体シート８２とを具備したものとなっている。
【００８１】
また、図６は、上述した地上子使用停止カバー９０の変形例である分割形の導電性カバーに係り、分割形の導電性カバーに磁性体シートを張り付けた地上子使用停止カバーに係る平面図と正面図である。
導電性カバー８１がカバー片８１ａとカバー片８１ｂとに分割されていることに対応して、磁性体シート８２もシート片８２ａとシート片８２ｂとに分割されており、シート片８２ａはカバー片８１ａに予め張り付けられ、シート片８２ｂはカバー片８１ｂに予め張り付けられている。
【００８２】
この場合、分割形であれ、非分割形であれ、磁性体シート８２付きの地上子使用停止カバー９０を導電性カバー８１だけのときと同様にして地上子４０に対して着脱することができるので、繰り返しとなる図示や詳細な説明は割愛するが、軌道１１に設置された地上子４０に磁性体シート８２と導電性カバー８１を装着する作業も（図３（ｄ）〜図４（ａ）参照）、その地上子４０から導電性カバー８１と磁性体シート８２を取り外す作業も（図４（ｃ）〜図４（ｄ）参照）、手早く済ませることができる。
他の作業等は、実施例１について上述したのと同じで良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の適用は、従来の地上子３０の設置されているところに端緒の地上子４０を追加設置する場合に限定されるものでなく、端緒の地上子４０の設置されているところに端緒の地上子４０を追加設置する場合や、全く地上子の設定されていなかったところへ新たに一つの又は二つ以上の地上子４０を設置する場合、既設の地上子４０を更新する場合、既設の地上子４０の保守を行う場合など、種々に及ぶ。また、本願発明の端緒となった故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０は、列車の車上子から列車番号や減速度などの情報を受信するのを排除するものでなく、そのような情報を受信する回路を併存させても良い。
【００８４】
さらに、本発明は、上述したように電文照査機能付きＡＴＳ−Ｐ（Ｎ）地上子に係る改良を発端とするものであり、それで開発された故障検知機能付きＡＴＳ−Ｐ地上子４０（受信電文照査可能地上子）は電文照査による故障検知機能や検知結果外部出力機能を地上子単体で発揮することができるものとなっているが、それらの機能を地上子単体で発揮するという加重要件を除けば、電波送受信を介在させて電文照合を行うことにより故障を検知するという点で同類の中継器故障検出機能付きＡＴＳ−Ｐシステムにおける地上子２０（受信電文照査可能地上子）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１１…軌道（鉄道線路）、１２…列車（車上装置）、１３…信号機、１４…器具箱、
２０，２０ａ，２０ｂ…地上子（受信電文照査可能地上子）、
２１…変調回路（増幅回路）、２２…送信コイル（情報波アンテナ）、
２３…受信コイル（送信確認用アンテナ）、２４…復調回路、
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…地上子、
３１…電文生成手段（多重）、３２…選択回路、３３…電文記憶部（ＲＯＭ）、
３４…読出回路、３５…照合回路、３６…故障処理回路、
３７…電源回路、３８…受信コイル（電力取得用電磁波アンテナ）、３９…取付部、
４０，４０ａ，４０ｂ…地上子（受信電文照査可能地上子）、
４１…電文生成手段（多重）、４２…選択回路、４３…電文記憶部（ＲＯＭ）、
４４…読出回路、４５…照合回路（ＦＳ比較回路）、
４６…出力回路（ＦＳリレードライバ）、４７…電源回路、
７０…導電性カバー（地上子使用停止カバー）、７１…本体部、７２…開閉部、
８０，９０…地上子使用停止カバー、８１…導電性カバー、８２…磁性体シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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