(57)【要約】【課題】列車検知システムにおいて、列車の検知精度を高める。【解決手段】列車走行のレール２の近傍に設置された第１通信手段となる質問器Ｑと、上記質問器Ｑに対向して設置され、質問器Ｑと相互に通信可能とされた第２通信手段となる地上応答器Ｇと、特殊列車６に搭載され、上記質問器Ｑに対し通信可能とされた第３通信手段と、上記質問器Ｑが受信した地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２又は上記第３通信手段からの信号を取り込んで、質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域（Ｓ１，Ｓ２）に特殊列車６が存在することを検知する列車検知装置１と、を含んで成る列車検知システムにおいて、上記第３通信手段を、当該特殊列車６の列車情報を含む信号Ｓ３を自ら送信する車上送信機Ｔとした。これにより、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域に存在する特殊列車の検知精度を高めることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車走行のレールの近傍に設置された第１通信手段と、
上記第１通信手段に対向して設置され、該第１通信手段と相互に通信可能とされた第２通信手段と、
上記列車に搭載され、第１通信手段に対し通信可能とされた第３通信手段と、
上記第１通信手段が受信した第２通信手段又は第３通信手段からの信号を取り込んで、第１通信手段と第２通信手段との通信領域に列車が存在することを検知する列車検知装置と、
を含んで成る列車検知システムにおいて、
上記第３通信手段は、当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機としたことを特徴とする列車検知システム。
【請求項２】
列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置され、指向性を有する通信領域を持ち質問信号を送信すると共に応答信号を受信する質問器と、
上記質問器に対向して設置され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に自分の識別情報を含んだ応答信号を送信する地上応答器と、
上記列車に搭載され、指向性を有する通信領域を持ち質問器に対し通信可能とされた車上通信手段と、
上記各ブロックの境界の質問器が受信した地上応答器からの応答信号又は車上通信手段からの信号を取り込んで前方のブロックへの列車の進入検知と後方のブロックからの列車の進出検知とを行い、各ブロックの列車の進入進出情報を外部装置へ送出する列車検知装置と、
を含んで成る列車検知システムにおいて、
上記車上通信手段は、当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機としたことを特徴とする列車検知システム。
【請求項３】
上記車上送信機は、送信信号に拡散符号を用いて変調をかけスペクトル拡散通信方式により変調信号を送信するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の列車検知システム。
【請求項４】
上記車上送信機は、列車の先端部又は後端部に搭載されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車検知システム。
【請求項５】
上記車上送信機は、そのアンテナの取付け角度を上記質問器の設置位置に対応させて角度付けしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の列車検知システム。
【請求項６】
上記車上送信機は、上記質問器と地上応答器との通信領域を遮断できない形状の特殊列車に搭載されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の列車検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上に設置された通信手段間の通信領域に列車が存在することを検知する列車検知システムに関し、詳しくは、列車に当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機を搭載したことによって、列車の検知精度を高めることができる列車検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レール上を走行する列車の位置を検知して列車運行の安全性を確保するシステムとして、無線通信手段を利用した列車検知システムが開発されている。この列車検知システムは、図５に示すように、列車走行の検知区間であるブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ３）の各境界にてレール２の近傍に設置された質問器Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）と、上記質問器Ｑと相互に通信可能とされ、列車通過時に列車３の車体により通信領域が遮断されるように上記質問器Ｑに対向して設置された地上応答器Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）と、上記質問器Ｑと相互に通信可能とされ、上記列車３上に設置された車上応答器Ｖと、上記各ブロックＢの境界の質問器Ｑが受信した地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの信号を取り込んで各ブロックＢの列車３の進入、進出を検知する列車検知装置１とを備えて成っている。なお、上記列車３は、車両３１と３２で編成されているとする。また、符号４は、上記列車検知装置１で得た各ブロックＢの列車３の進入、進出情報を取り込んで列車の進路制御等に利用する外部装置を示している。
【０００３】
このような従来の遮断型の列車検知システムの具体例について、図６を参照して説明する。この列車検知システムは、質問器Ｑから送信された質問信号Ｓ１を地上応答器Ｇで受信して応答信号Ｓ２を反射し、該応答信号Ｓ２を質問器Ｑで受信して復号することにより地上応答器Ｇの設置位置情報等のデータを取得するようになっており、上記質問器Ｑ及び地上応答器Ｇは、その通信領域が列車通過時に列車の車体によって遮断されるように、またその通信領域が例えば線路２の近傍で作業する作業員によって遮断されないように、例えば地上約３ｍの位置にて対向して設置されている。これにより、図６に示す営業列車３が上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域を通過する時に、上記質問信号Ｓ１及び応答信号Ｓ２は営業列車３の車体の窓より上方の車体上部にて遮断されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の遮断型の列車検知システムにおいて、質問器Ｑ及び地上応答器Ｇは、その通信領域が営業列車３の車体によって遮断される位置にて対向して設置されているため、例えば図７に示すように、コンテナが積載されていない状態の台車５が通過した場合は、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域を遮断させることは難しく、相互に通信可能となり、台車５に搭載された車上応答器Ｖからの応答信号を質問器Ｑで特定することが困難であった。また、図示省略したが、例えば除雪車などの保守車両についても、その形状により図６に示す営業列車３のように通信領域を遮断させることは難しく、車上に搭載された車上応答器からの応答信号を質問器Ｑで特定することは困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、列車に当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機を搭載したことによって、列車の検知精度を高めることができる列車検知システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による列車検知システムは、列車走行のレールの近傍に設置された第１通信手段と、上記第１通信手段に対向して設置され、該第１通信手段と相互に通信可能とされた第２通信手段と、上記列車に搭載され、第１通信手段に対し通信可能とされた第３通信手段と、上記第１通信手段が受信した第２通信手段又は第３通信手段からの信号を取り込んで、第１通信手段と第２通信手段との通信領域に列車が存在することを検知する列車検知装置と、を含んで成る列車検知システムにおいて、上記第３通信手段は、当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機とした。
【０００７】
このような構成により、列車に搭載された第３通信手段を車上送信機としたことによって、該車上送信機が第１通信手段に対し当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信し、第１通信手段と第２通信手段との通信領域に列車が存在することが検知される。したがって、列車の検知精度を高めることができる。
【０００８】
また、他の手段による列車検知システムは、列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置された指向性を有する通信領域を持ち質問信号を送信すると共に応答信号を受信する質問器と、上記質問器に対向して設置され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に自分の識別情報を含んだ応答信号を送信する地上応答器と、上記列車に搭載され、指向性を有する通信領域を持ち質問器に対し通信可能とされた車上通信手段と、上記各ブロックの境界の質問器が受信した地上応答器からの応答信号又は車上通信手段からの信号を取り込んで前方のブロックへの列車の進入検知と後方のブロックからの列車の進出検知とを行い、各ブロックの列車の進入進出情報を外部装置へ送出する列車検知装置と、を含んで成る列車検知システムにおいて、上記車上通信手段は、当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信する車上送信機とした。
【０００９】
このような構成により、列車に搭載された車上通信手段を車上送信機としたことによって、該車上送信機が各質問器に対し当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信し、列車の各ブロックへの進入進出情報が検知される。したがって、列車の検知精度を高めることができる。
【００１０】
ここで、上記車上送信機は、送信信号に拡散符号を用いて変調をかけスペクトル拡散通信方式により変調信号を送信するものである。これにより、上記車上送信機によって、耐雑音性に優れた信号が送信される。
【００１１】
また、上記車上送信機は、列車の先端部又は後端部に搭載されている。これにより、上記質問器と地上応答器との通信領域に列車が進入又は進出するとき、車上送信機から送信される信号を列車の進入又は進出のタイミングとずれることなく質問器で受信する。
【００１２】
さらに、上記車上送信機は、そのアンテナの取付け角度を上記質問器の設置位置に対応させて角度付けしたものである。これにより、質問器と地上応答器との通信領域に列車が存在するとき、上記車上送信機から送信される信号を質問器で受信する。
【００１３】
そして、上記車上送信機は、上記質問器と地上応答器との通信領域を遮断できない形状の特殊列車に搭載されたものである。これにより、上記質問器と地上応答器との通信領域に特殊列車が存在し、該特殊列車によって通信領域が遮断されないときには、地上応答器からの応答信号が上記車上送信機からの信号によって抑圧され、車上送信機からの信号を質問器で受信する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による列車検知システムを示すシステム構成図である。この列車検知システムは、地上に設置された通信手段間の通信領域に列車が存在することを検知するもので、質問器Ｑと、地上応答器Ｇと、列車検知装置１とを備え、さらに車上送信機Ｔを備えている。ここで、符号６は、例えば図２に示すコンテナ７を輸送するコンテナ車両の台車５や、図３に示す除雪車８などの保守車両のように、後述の質問器Ｑと地上応答器Ｇの通信領域を遮断できない形状の特殊列車を示し、例えば車両６１と６２の編成からなるものとする。
【００１５】
上記質問器Ｑは、後述の地上応答器Ｇに対して質問信号Ｓ１（搬送波）を送信すると共に、該地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２（変調波）を受信する第１通信手段となるもので、指向性を有する通信領域を持つ質問信号Ｓ１を送信すると共に、後述の地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２又は後述の車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３を受信するようになっており、列車走行のレール２の近傍にて例えば地上約３ｍの位置に設置されている。
【００１６】
上記地上応答器Ｇは、上記質問器Ｑから送信された質問信号Ｓ１（搬送波）を受信すると共に、自分が地上応答器Ｇであることを示す識別情報を含んだ応答信号Ｓ２（変調波）を送信する第２通信手段となるもので、指向性を有する通信領域を持つ電磁波を送受信するようになっており、図６に示す営業列車３が通過する時に該営業列車３の車体によって通信領域が遮断されるように上記質問器Ｑに対向して設置されている。上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとは、常時通信状態とされており、例えば図６に示す営業車両３がレール２上を走行して、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域を通過する時に、上記質問信号Ｓ１及び応答信号Ｓ２は営業列車３の車体の窓より上方の車体上部にて遮断されるようになっている。そして、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域が遮断されると、上記質問器Ｑは地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２の受信が無いことを検出し、後述の列車検知装置１に対して「列車あり」の検知信号を送信するようになっている。
【００１７】
また、上記列車検知装置１は、上記質問器Ｑが受信した地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２又は後述の車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３を取り込んで、質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域に列車が存在することを検知するもので、上記質問器Ｑの後段に設けられている。
【００１８】
ここで、本発明においては、図１に示すように、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域（Ｓ１，Ｓ２）を遮断できない形状の特殊車両６に、車上送信機Ｔが搭載されている。この車上送信機Ｔは、当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信するもので、指向性を有する通信領域を持ち、当該特殊列車６の識別情報、例えば列車番号や列車種別等の情報を含んだ送信信号Ｓ３（変調波）を常時送信するようになっている。これにより、上記特殊列車６がレール２上を走行して、質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域を通過するとき、上記車上送信機Ｔが当該列車の列車情報を含む送信信号Ｓ３を質問器Ｑに対し自ら送信することができる。
【００１９】
このとき、上記車上送信機Ｔは、地上応答器Ｇよりも質問器Ｑに対して距離が近いため、上記質問器Ｑに対し、地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２よりも高いレベルの送信信号Ｓ３を送信することができる。したがって、質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域に特殊列車６が存在し、該特殊列車６によって上記通信領域が完全に遮断されなない場合には、地上応答器Ｇからの応答信号Ｓ２が車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３によって抑圧され、質問器Ｑは車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３を受信することができる。そして、上記車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３を受信した質問器Ｑは、上記列車検知装置１に対して「特殊列車あり」の検知信号を送信するようになっている。したがって、特殊列車の検知精度を高めることができる。
【００２０】
また、上記車上送信機Ｔは、その内部で生成された送信信号に拡散符号を用いて変調をかけ、スペクトル拡散通信方式により変調信号を質問器Ｑに対して送信するものである。これにより、上記車上送信機Ｔによって、耐雑音性に優れた送信信号Ｓ３を上記質問器Ｑに送信することができる。したがって、上記質問器Ｑは、車上送信機Ｔからの送信信号を確実に受信することができる。
【００２１】
さらに、上記車上送信機Ｔは、特殊列車６の先端部又は後端部に搭載されている。これにより、図１に示すように、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域に特殊列車６が進入するとき、該特殊列車６の先端部に搭載された車上送信機Ｔ１から送信される送信信号Ｓ３を質問器Ｑで受信することができる。また、上記特殊列車６が矢印Ａ方向に進み、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域から進出するとき、該特殊列車６の後端部に搭載された車上送信機Ｔ２から送信される送信信号Ｓ３（図示省略）を質問器Ｑで受信することができる。したがって、質問器Ｑと地上送信機Ｇとの通信領域に特殊列車６が存在することを確実に検知することができ、車両の検知精度を高めることができる。
【００２２】
そして、上記車上送信機Ｔは、そのアンテナの取付け角度が上記質問器Ｑの設置位置に対応させて角度付けされている。例えば、図２に示すコンテナ７を輸送するコンテナ車両の場合には、上記車上送信機Ｔは、該コンテナ車両の台車５の側部にて、そのアンテナの取付け角度が質問器Ｑの設置位置に対応させて斜め上に向けて搭載されている。また、図３に示す除雪車８の場合には、上記車上送信機Ｔは、該除雪車８の車体側面の所定位置、例えば上記質問器Ｑに対向する位置にて、そのアンテナの取付け角度が質問器Ｑの設置位置に向けて搭載されている。これにより、上記質問器Ｑと地上応答器Ｇとの通信領域に特殊列車が存在するとき、図２又は図３に示すように、車上送信機Ｔから送信される送信信号Ｓ３の通信領域内に質問器Ｑが入るようになり、該送信信号Ｓ３を質問器Ｑによって受信することができる。したがって、車両の検知精度を高めることができる。
【００２３】
図４は本発明による列車検知システムの他の実施形態を示すシステム構成図である。この列車検知システムは、列車走行の検知区間であるブロックへの列車の進入、進出を検知するもので、質問器Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）と、地上応答器Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）と、列車検知装置１とを備え、さらに車上送信機Ｔを備えている。ここで、符号４は、上記列車検知装置１で得た各ブロックＢの列車の進入、進出情報を取り込んで列車の進路制御等に利用する外部装置を示している。
【００２４】
上記質問器Ｑは、レール２上を走行する特殊列車６の検知区間であるブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ３）の各境界にてレール２の近傍にて、所定の間隔をおいて設置されている。例えば、図４において、左側方向を列車進路方向の起点側とし、右側方向を列車進路方向の終点側として、起点側から終点側に向けて所定間隔で第１のブロックＢ１、第２のブロックＢ２、第３のブロックＢ３，…が設定されているとすると、ブロックＢ１の左端に質問器Ｑ１が、ブロックＢ１とブロックＢ２の境界に質問器Ｑ２が、ブロックＢ２とブロックＢ３の境界に質問器Ｑ３が設置されている。また、地上応答器Ｇ１〜Ｇ３は、上記各質問器Ｑ１〜Ｑ３に対向してそれぞれ設置されている。
【００２５】
上記列車検知装置１は、上記各ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，…の境界の質問器Ｑ１〜Ｑ３が受信した地上応答器Ｇ１〜Ｇ３からの応答信号、又は上記車上送信機Ｔからの送信信号Ｓ３を取り込んで進路方向前方のブロックＢへの列車３の進入を検知すると共に、進路方向後方のブロックＢからの列車３の進出を検知し、各ブロックＢの列車３の進入進出情報を作成し、該情報を外部装置４に送出するもので、複数の質問器Ｑ１〜Ｑ３に共通に例えば１個設けられており、例えば線区のいずれかの駅に設置されている。また、上記特殊車両６の先端部又は後端部には、車上送信機Ｔが、そのアンテナの取付け角度を上記質問器Ｑの設置位置に対応させて角度付けして搭載されている。
【００２６】
このような構成により、列車走行の検知区間である各ブロックＢの境界の各質問器Ｑ１〜Ｑ３と地上応答器Ｇ１〜Ｇ３との通信領域を特殊列車６が通過するとき、上記特殊車両６に搭載された車上送信機Ｔは、当該特殊列車６の列車情報を含む送信信号Ｓ３を各質問器Ｑ１〜Ｑ３に対し自ら送信し、特殊列車６の各ブロックＢへの進入進出情報を検知することができる。そして、上記進入進出情報が外部装置４へ送出される。したがって、特殊列車６の各ブロックへの進入進出の検知精度を高めることができる。
【００２７】
なお、以上の説明において、上記車上送信機Ｔは、質問器Ｑと地上応答器Ｇの通信領域を遮断できない形状の特殊列車６に搭載されるものとして説明したが、本発明はこれに限られず、例えば図６に示す営業車両３に搭載してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、列車に搭載され、列車走行のレールの近傍に設置された第１通信手段に対し通信可能とされた第３通信手段を車上送信機としたことによって、該第１通信手段に対し当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信し、第１通信手段と第２通信手段との通信領域に列車が存在することを検知することができる。したがって、列車の検知精度を高めることができる。
【００２９】
また、請求項２に係る発明によれば、列車に搭載され、列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置された質問器に対し通信可能とされた車上通信手段を車上送信機としたことによって、各質問器に対し当該列車の列車情報を含む信号を自ら送信し、各ブロックの列車の進入進出情報を検知することができる。したがって、列車の検知精度を高めることができる。
【００３０】
ここで、請求項３に係る発明によれば、上記車上送信機は、送信信号に拡散符号を用いて変調をかけスペクトル拡散通信方式により変調信号を送信するものであることにより、該車上送信機によって、耐雑音性に優れた信号を送信することができる。したがって、質問器は、上記車上送信機からの送信信号を確実に受信することができ、列車の検知精度を高めることができる。
【００３１】
また、請求項４に係る発明によれば、上記車上送信機は、列車の先端部又は後端部に搭載されていることにより、上記質問器と地上応答器との通信領域に列車が進入又は進出するとき、車上送信機から送信される信号を列車の進入又は進出のタイミングとずれることなく質問器で受信することができる。したがって、質問器と地上送信機との通信領域に列車が存在することを確実に検知することができ、車両の検知精度を高めることができる。
【００３２】
さらに、請求項５に係る発明によれば、上記車上送信機は、そのアンテナの取付け角度を上記質問器の設置位置に対応させて角度付けしたものであることにより、質問器と地上応答器との通信領域に列車が存在するとき、上記車上送信機から送信される信号を質問器で受信することができる。したがって、車両の検知精度を高めることができる。
【００３３】
そして、請求項６に係る発明によれば、上記車上送信機は、上記質問器と地上応答器との通信領域を遮断できない形状の特殊列車に搭載されたことにより、上記質問器と地上応答器との通信領域に特殊列車が存在し、該特殊列車によって通信領域が遮断されないときには、地上応答器からの応答信号が上記車上送信機からの信号によって抑圧され、車上送信機からの信号を質問器で受信することができる。したがって、コンテナ車両や除雪車などの特殊列車の検知精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による列車検知システムの実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】上記列車検知システムを構成する車上送信機をコンテナ車両の台車に搭載した例を示す説明図である。
【図３】上記車上送信機を除雪車に搭載した例を示す説明図である。
【図４】上記列車検知システムの他の実施形態を示すシステム構成図である。
【図５】従来の列車検知システムを示すシステム構成図である。
【図６】上記列車検知システムの具体例を示す斜視図であり、質問器と地上応答器との通信領域が営業列車により遮断される状態を示すものである。
【図７】上記列車検知システムの具体例を示す斜視図であり、質問器と地上応答器との通信領域が特殊列車により遮断されない状態を示すものである。
【符号の説明】
１…列車検知装置
２…レール
５…台車
６…特殊列車
８…除雪車
Ｑ…質問器
Ｇ…地上応答器
Ｔ…車上送信機
Ｓ１…質問信号
Ｓ２…応答信号
Ｓ３…送信信号
【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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