(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動方向に沿って閉そく区間ごとに線状に並設されるｎ個（ｎ：２以上の整数）のループアンテナと、
複数の異なる要素信号からなる位置検知用信号を送信する地上送信手段と、
前記ｎ個のループアンテナのいずれか一方の端部に前記位置検知用信号を交互に送信するように切り換える切換手段と、
隣接するループアンテナどうしを接続し、入力された信号から所定の要素信号を除去し隣接するループアンテナへ伝達する中継手段を有し、地上側に設けられる地上装置と、
前記ループアンテナから送信される信号を受信する車上受信手段と、
前記車上受信手段が受信した信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて移動体の現在の位置を検知する検知手段を有し、移動体側に設けられる車上装置を
備えた移動体位置検知システムであって、
前記ｎ個のループアンテナの一方の端部に送信される前記位置検知用信号と他方の端部に送信される前記位置検知用信号とは、同一の前記位置検知用信号であり、
前記ループアンテナを第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを前記第１方向とは逆の第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて、前記地上装置又は前記車上装置の故障の検知を行うこと
を特徴とする移動体位置検知システム。
【請求項２】
請求項１記載の移動体位置検出システムであって、
各ループアンテナにおける前記第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号と前記第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号とを合わせて生成される信号の構成状態に基いて、前記故障の検知を行うこと
を特徴とする移動体位置検知システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の移動体位置検知システムであって、
前記ループアンテナから前記車上受信手段へ送信される信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを伝達された後の信号の中の前記要素信号の構成状態と、の少なくとも一方に基いて、前記故障の検知を行うこと
を特徴とする移動体位置検知システム。
【請求項４】
移動体の移動方向に沿って閉そく区間ごとに線状に並設されるｎ個（ｎ：２以上の整数）のループアンテナと、
複数の異なる要素信号からなる位置検知用信号を送信する地上送信手段と、
前記ｎ個のループアンテナのいずれか一方の端部に前記位置検知用信号を交互に送信するように切り換える切換手段と、
隣接するループアンテナどうしを接続し、入力された信号から所定の要素信号を除去し隣接するループアンテナへ伝達する中継手段を有し、地上側に設けられる地上装置と、
前記ループアンテナから送信される信号を受信する車上受信手段と、
前記車上受信手段が受信した信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて移動体の現在の位置を検知する検知手段を有し、移動体側に設けられる車上装置を
備えた移動体位置検知システムを用い、
同一の前記位置検知用信号を、前記ｎ個のループアンテナの一方の端部と他方の端部とに交互に送信し、
前記ループアンテナを第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを前記第１方向とは逆の第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて、前記地上装置又は前記車上装置の故障の検知を行うこと
を特徴とする移動体位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体位置検知システム、及び移動体位置検知方法に関し、特に、地上側に設置されたループアンテナから送信される情報によって移動体の位置を車上で検知する形式の移動体位置検知システム、及びこの移動体位置検知システムを用いた移動体位置検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行路を移動体が走行する形式の移動体走行システムが提案されている。この移動体走行システムにおいては、同一の走行上で２つ以上の移動体が運転される場合に、追突や衝突等の事故を防止するため、走行路を複数の区間（以下、「閉そく区間」という。図示せず。）に分割し、１つの移動体が１つの閉そく区間を完全に通過し終るまでは、続行する移動体等をその閉そく区間内に進入させないように規制する運転保安方式（以下、「閉そく方式」という。）を採用している。
【０００３】
このような方式のシステムの一つとして、図７に示すように、誘導線で形成されるループアンテナＬｃ１、Ｌｃ２、Ｌｃ３、Ｌｃ４、…を各閉そく区間ごとに設置し、このループアンテナに地上装置送信部６０から周波数ｆ１、ｆ２、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される位置検知用信号を送信し、各ループアンテナを中継する中継器６１、６２、６３、…を設けた列車位置検知システムが提案されている。
【０００４】
この列車位置検知システムでは、各中継器６１等に帯域阻止フィルタ（図示せず）が設けられている。したがって、各中継器内の帯域阻止フィルタが正常であれば、地上装置送信部６０からループアンテナＬｃ１に送信された位置検知用信号ｆ１、ｆ２、…、ｆ６のうち、周波数ｆ１の信号（以下、「要素信号」という。）は、中継器６１の帯域阻止フィルタにより除去される。この結果、ループアンテナＬｃ１に隣接するループアンテナＬｃ２には、周波数ｆ２、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される信号が入力されることになる。
【０００５】
以下、同様にして、ループアンテナＬｃ２に隣接するループアンテナＬｃ３には、中継器６２のフィルタ作用により、周波数ｆ３、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される信号が入力され、ループアンテナＬｃ３に隣接するループアンテナＬｃ４には、中継器６３のフィルタ作用により、周波数ｆ４、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される信号が入力されることになる。
【０００６】
したがって、モノレール等の列車は、車上で受信した信号が、例えば、周波数ｆ１、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される信号であれば、現在の列車位置が、ループアンテナＬｃ１の位置である、と検知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の列車位置検知システムにおいては、例えば、中継器６１の帯域阻止フィルタが故障し、要素信号ｆ１が除去できなくなると、図７に示すように、ループアンテナＬｃ２には、周波数ｆ１、…、ｆ６が順に並べられ繰り返される信号が入力されることになる。このため、列車がループアンテナＬｃ２の位置に在線するにもかかわらず、「列車の現在位置はループアンテナＬｃ１の位置である」と誤って認識されてしまう。このため、列車運転上、事故等につながる危険側の故障（フェイルアウト）となるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、設備の故障を容易に検知し得るループアンテナ方式の移動体位置検知システム、及び移動体位置検知方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る移動体位置検知システムは、
移動体の移動方向に沿って閉そく区間ごとに線状に並設されるｎ個（ｎ：２以上の整数）のループアンテナと、
複数の異なる要素信号からなる位置検知用信号を送信する地上送信手段と、
前記ｎ個のループアンテナのいずれか一方の端部に前記位置検知用信号を交互に送信するように切り換える切換手段と、
隣接するループアンテナどうしを接続し、入力された信号から所定の要素信号を除去し隣接するループアンテナへ伝達する中継手段を有し、地上側に設けられる地上装置と、
前記ループアンテナから送信される信号を受信する車上受信手段と、
前記車上受信手段が受信した信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて移動体の現在の位置を検知する検知手段を有し、移動体側に設けられる車上装置を
備えた移動体位置検知システムであって、
前記ｎ個のループアンテナの一方の端部に送信される前記位置検知用信号と他方の端部に送信される前記位置検知用信号とは、同一の前記位置検知用信号であり、
前記ループアンテナを第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを前記第１方向とは逆の第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて、前記地上装置又は前記車上装置の故障の検知を行うこと
を特徴とする。
【００１０】
上記の移動体位置検知システムにおいて、好ましくは、各ループアンテナにおける前記第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号と前記第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号とを合わせて生成される信号の構成状態に基いて、前記故障の検知を行う。
【００１１】
また、上記の移動体位置検知システムにおいて、好ましくは、前記ループアンテナから前記車上受信手段へ送信される信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを伝達された後の信号の中の前記要素信号の構成状態と、の少なくとも一方に基いて、前記故障の検知を行う。
【００１２】
また、本発明に係る移動体位置検知方法は、
移動体の移動方向に沿って閉そく区間ごとに線状に並設されるｎ個（ｎ：２以上の整数）のループアンテナと、
複数の異なる要素信号からなる位置検知用信号を送信する地上送信手段と、
前記ｎ個のループアンテナのいずれか一方の端部に前記位置検知用信号を交互に送信するように切り換える切換手段と、
隣接するループアンテナどうしを接続し、入力された信号から所定の要素信号を除去し隣接するループアンテナへ伝達する中継手段を有し、地上側に設けられる地上装置と、
前記ループアンテナから送信される信号を受信する車上受信手段と、
前記車上受信手段が受信した信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて移動体の現在の位置を検知する検知手段を有し、移動体側に設けられる車上装置を
備えた移動体位置検知システムを用い、
同一の前記位置検知用信号を、前記ｎ個のループアンテナの一方の端部と他方の端部とに交互に送信し、
前記ループアンテナを第１方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態と、前記ループアンテナを前記第１方向とは逆の第２方向へ伝達されてきた信号の中の前記要素信号の構成状態に基いて、前記地上装置又は前記車上装置の故障の検知を行うこと
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る移動体位置検知システムの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態である列車位置検知システムの全体構成を示す図である。また、図２は、図１に示す列車位置検知システムにおける機器室の構成を示す図である。また、図３は、図１に示す列車位置検知システムにおける列車の構成を示す図である。また、図４は、図１に示す列車位置検知システムにおける作用を説明する第１の図である。また、図５は、図１に示す列車位置検知システムにおける作用を説明する第２の図である。また、図６は、図１に示す列車位置検知システムにおいて地上側と車上側で授受される情報の内容を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、この実施形態の列車位置検知システム１００は、地上側に設けられる地上装置１と、モノレール、新交通システム等の編成車両を含む列車２を備えて構成されている。ここに、列車位置検知システム１は移動体位置検知システムに相当している。
【００１６】
また、地上装置１は、複数の機器室３等を有している。また、１つの機器室３ごとに、ループアンテナＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、及びＬ６と、中継器４、５、６、７、及び８を有している。１つのループアンテナＬ１等は、１閉そく区間を構成している。
【００１７】
各ループアンテナＬ１〜Ｌ６は、誘導線により形成されており、列車２の移動方向に沿って線状に並設されている。また、各中継器４〜８は、隣接するループアンテナどうしを接続している。また、各中継器４〜８は、内部に帯域阻止フィルタ（図示せず）を有しており、入力された信号から所定の要素信号を除去し、隣接するループアンテナへ伝達する。中継器４〜８は、中継手段に相当している。
【００１８】
各中継器４〜８内の帯域阻止フィルタは、ハイパス・フィルタ、ローパス・フィルタ、又はバンドパス・フィルタ又はこれらの適宜の組み合わせによって構成されている。各帯域阻止フィルタは、それぞれ異なる値に設定された除去周波数を有しており、除去周波数の成分を除去し、除去周波数以外の成分を通過させるようになっている。
【００１９】
すなわち、中継器４内の帯域阻止フィルタは、周波数ｆ１の信号を除去して通過させず、周波数ｆ１以外のすべての周波数の信号を通過させて出力する。また、中継器５内の帯域阻止フィルタは、周波数ｆ２の信号を除去して通過させず、周波数ｆ２以外のすべての周波数の信号を通過させて出力する。また、中継器６内の帯域阻止フィルタは、周波数ｆ３の信号を除去して通過させず、周波数ｆ３以外のすべての周波数の信号を通過させて出力する。また、中継器７内の帯域阻止フィルタは、周波数ｆ４の信号を除去して通過させず、周波数ｆ４以外のすべての周波数の信号を通過させて出力する。また、中継器８内の帯域阻止フィルタは、周波数ｆ５の信号を除去して通過させず、周波数ｆ５以外のすべての周波数の信号を通過させて出力する。
【００２０】
また、ループアンテナＬ１は、接続線２０によって機器室３に接続され、ループアンテナＬ６は、接続線２１によって機器室３に接続されている。また、機器室３は、内方（列車の進行方向前方）の機器室３ａとは、接続線２１ａによって接続され、外方（列車の進行方向後方）の機器室３ｂとは、接続線２１によって接続されている。
【００２１】
また、図２に示すように、機器室３は、ＡＴＣ／ＴＤ送受信部１０を有している。また、ＡＴＣ／ＴＤ送受信部１０は、ＴＤ送信部１１と、ＴＤ受信部１２と、モデム１３と、モデム１４と、インターフェイス部１５と、加算器１６と、増幅部１７と、切換部１８を有している。ここに、ＴＤ送信部１１は、地上送信手段に相当している。
【００２２】
また、図３に示すように、列車２は、先頭車両３１と後尾車両３２を有している。先頭車両３１は、車上装置３３を有している。車上装置３３は、車上受信アンテナ４１と、フィルタ部４２と、フィルタ部４３と、ＣＰＵ４４と、フィルタ部４５と、モデム４６と、増幅部４７と、車上送信アンテナ４８を有している。
【００２３】
また、後尾車両３２は、車上装置３４を有している。車上装置３４は、車上受信アンテナ５１と、フィルタ部５２と、フィルタ部５３と、ＣＰＵ５４と、フィルタ部５５と、モデム５６と、増幅部５７と、車上送信アンテナ５８を有している。
【００２４】
上記した車上受信アンテナ４１及び５１と車上送信アンテナ４８及び５８は、双方が電磁的な結合状態にあるときに、地上側と車上側との相互間で情報伝達が可能となっている。
【００２５】
また、上記した地上側と車上側との間の通信では、相互間でディジタル情報（「０」又は「１」の二値からなる論理情報）を伝達する。この場合、０論理を（ｆ＋Δｆ）の周波数に変換し、１論理を（ｆ−Δｆ）の周波数に変換するＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：周波数変調方式）という変調方式の一種であるＭＳＫが採用されている。ここに、ｆは送信用搬送波の中心周波数であり、Δｆは偏移周波数である。
【００２６】
上記のように、０論理又は１論理を周波数に変換する手段としては、モデム１３、１４、４６、５６が用いられる。モデムは、モデュレータ（変調器）と、デモデュレータ（復調器）からなる変換器である。このうち、変調器は、入力された０論理又は１論理のディジタル信号を（ｆ±Δｆ）の変調波として出力する。また、復調器は、入力された（ｆ±Δｆ）の変調波を０論理又は１論理のディジタル信号に復元して出力する。
【００２７】
まず、図２におけるモデム１３では、図４（Ａ）に示すＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の内容を有するディジタル情報がＭＳＫ方式で変調された信号が生成される。
【００２８】
機器室番号情報Ｃ１は、この信号を生成しているのは、機器室３であることを示す情報である。また、ループアンテナ番号情報Ｃ２は、ループアンテナの番号を示す情報である。また、問い合わせ情報Ｃ３は、列車に対して、「Ｃ２で示されるループアンテナの位置に在線する列車は応答せよ。」という内容の情報である。
【００２９】
また、その他情報Ｃ４としては、例えば、ＡＴＣ情報が挙げられる。
【００３０】
ＡＴＣ情報は、ＡＴＣシステム（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動列車制御システム）において、地上側から列車側へ送られる情報である。ＡＴＣシステムは、鉄道において、列車を安全に運行するためのシステムの一つである。ＡＴＣシステムは、先行列車との間隔ならびに進路の開通状況に応じて、許容速度の値をＡＴＣ情報として地上から列車側に伝送するとともに、列車側において列車の速度を連続的に照査し、許容速度（制限速度）を超える場合にはブレーキをかけ、許容速度以下の場合にはブレーキを緩めるといったブレーキ制御を行ない列車速度の減速制御又は停止制御を自動的に行なわせるシステムである。
【００３１】
モデム１３は、図４（Ａ）に示すＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の内容を有するディジタル情報をＭＳＫ方式で変調した信号（以下、「ＭＳＫ１」という。）を生成し、加算器１６に出力する。この場合、０論理の周波数（ｆ＋Δｆ）と、１論理の周波数（ｆ−Δｆ）は、いずれも、上記した周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６のいずれとも異なる周波数である。
【００３２】
信号ＭＳＫ１については、以下のように、順に送信される。まず、ループアンテナＬ１に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ１の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。次に、ループアンテナＬ２に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ２の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。次に、ループアンテナＬ３に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ３の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。次に、ループアンテナＬ４に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ４の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。次に、ループアンテナＬ５に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ５の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。次に、ループアンテナＬ６に対応する情報Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３、すなわち「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ６の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が生成されて地上側から車上側へ送られる。
【００３３】
車上側では、後述するように、現在位置を地上側に送信する。その場合には、上記のように地上側から順番に位置の問い合わせがされ、自車の位置に相当するループアンテナの問い合わせがあった後に自車位置を応答する。例えば、先頭車両３１は、地上側から順番に送信されてくる情報のうち、「機器室３の担当範囲内で、ループアンテナＬ３の位置に在線する列車は応答せよ。」という情報が送信されてきた場合には、「ループアンテナＬ３の位置に在線している」旨の情報を地上側に送信する。地上側は、この情報を受けた後、「ループアンテナＬ３の閉そく区間のＡＴＣ情報」を車上側に送信する。
【００３４】
一方、信号ＴＤは、列車の位置を検知するための信号であり、ＴＤ送信部１１で生成される。この位置検知用信号ＴＤは、図５（Ａ）又は図６（Ａ）に示すように、所定時間（ｔ１：例えば８０ｍｓ）の周波数信号ｆ１、ｆ２、…、ｆ６が順に並べられたものが所定の時間（ｔ２：例えば２４０ｍｓ）ごとに繰り返されるものである。ここに、周波数ｆ１の信号は、要素信号に相当している。周波数ｆ２の信号、周波数ｆ３の信号、周波数ｆ４の信号、周波数ｆ５の信号、周波数ｆ６の信号も、それぞれ要素信号に相当している。
【００３５】
ＴＤ送信部１１は、位置検知用信号ＴＤを生成し、加算器１６に出力する。信号ＭＳＫ１と位置検知用信号ＴＤは、加算器１６によって重畳され、増幅部１７により適宜増幅された後、切換部１８に出力される。この信号を、以下、信号ＭＳＫ１＋ＴＤという。
【００３６】
切換部１８は、上記の信号ＭＳＫ１＋ＴＤを、ループアンテナＬ１又はＬ６のいずれかの方向へ交互に送信するように切り換える。切換部１８は、切換手段に相当している。
【００３７】
信号ＭＳＫ１＋ＴＤをループアンテナＬ１の方向（第１方向）へ送信する場合には、切換部１８は接続線２０の側に切り換えられる。これにより、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、ループアンテナＬ１に入力される。したがって、ループアンテナＬ１においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、信号ＴＤがそのまま流れるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ａ）に示すようになる。
【００３８】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器４に入力される。中継器４内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ１の信号を除去して通過させず、周波数ｆ１以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ２に出力する。したがって、ループアンテナＬ２においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図５（Ａ）の状態から周波数ｆ１が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｂ）に示すようになる。
【００３９】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器５に入力される。中継器５内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ２の信号を除去して通過させず、周波数ｆ２以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ３に出力する。したがって、ループアンテナＬ３においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図５（Ｂ）の状態から周波数ｆ２が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｃ）に示すようになる。
【００４０】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器６に入力される。中継器６内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ３の信号を除去して通過させず、周波数ｆ３以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ４に出力する。したがって、ループアンテナＬ４においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図５（Ｃ）の状態から周波数ｆ３が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｄ）に示すようになる。
【００４１】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器７に入力される。中継器７内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ４の信号を除去して通過させず、周波数ｆ４以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ５に出力する。したがって、ループアンテナＬ５においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図５（Ｃ）の状態から周波数ｆ４が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｅ）に示すようになる。
【００４２】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器８に入力される。中継器８内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ５の信号を除去して通過させず、周波数ｆ５以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ６に出力する。したがって、ループアンテナＬ６においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図５（Ｃ）の状態から周波数ｆ５が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｆ）に示すようになる。そして、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、ループアンテナＬ６の終端から接続線２１を経て機器室３に戻り、ＴＤ受信部１２に入力される。
【００４３】
したがって、列車側では、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ１、…、ｆ６の信号が順に並べられたものが所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ａ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ１の位置である。」と検知することができる。また、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ２、…、ｆ６の信号が順に並べられたものが所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ｂ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ２の位置である。」と検知することができる。また、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ３、…、ｆ６の信号が順に並べられたものが所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ｃ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ３の位置である。」と検知することができる。
【００４４】
また、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ４、ｆ５、ｆ６の信号が順に並べられたものが所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ｄ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ４の位置である。」と検知することができる。また、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ５、ｆ６の信号が順に並べられたものが所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ｅ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ５の位置である。」と検知することができる。また、車上で受信した信号のうち、信号ＴＤに相当する部分が、周波数ｆ６の信号が所定の時間ごとに繰り返される信号（図５（Ｂ）参照）であれば、「現在の列車位置は、ループアンテナＬ６の位置である。」と検知することができる。
【００４５】
次に、列車側の構成と作用について説明する。例えば、列車２の先頭車両３１の車上受信アンテナ４１が、ループアンテナＬ３の上方に位置していた場合には、ループアンテナＬ３を流れている信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、図３に示すように、車上受信アンテナ４１により受電され、取り込まれる。
【００４６】
取り込まれた信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、フィルタ部４２により、信号ＴＤの成分のみが抽出され、フィルタ部４３に出力される。フィルタ部４３では、各周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６が抽出される。抽出された結果、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｃ）に示すようになる。この結果は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）４４に出力される。ＣＰＵ４４は、信号ＴＤに相当する部分の抽出結果から、「先頭車両３１の現在位置は、ループアンテナＬ３上の位置である。」と検知する。
【００４７】
一方、取り込まれた信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、フィルタ部４５により、信号ＭＳＫ１の成分のみが抽出され、モデム４６に出力される。モデム４６は、復調を行い、信号ＭＳＫ１の内容を復元し、ＣＰＵ４４に出力する。この結果、ＣＰＵ４４は、信号ＭＳＫ１の情報内容Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から、「先頭車両３１の在線する位置は、機器室３の担当範囲内の位置である。」と検知し、「機器室３側が、列車２の現在位置を応答せよ、と求めている」ことを検知し、「この閉そく区間におけるＡＴＣ速度情報」を検知する。
【００４８】
次に、ＣＰＵ４４は、図４（Ｂ）に示すＣ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８の内容を有するディジタル情報を生成し、モデム４６によりＭＳＫ方式で変調させ、増幅部４７で増幅させ、車上送信アンテナ４８から信号ＭＳＫ２として送信させる。信号ＭＳＫ２は、上記と同様にして各ループアンテナと中継器を流れた後、接続線２１を経てモデム１３に入力される。
【００４９】
機器室番号情報Ｃ５は、受信した機器室番号情報Ｃ１である。また、列車番号情報Ｃ６は、この列車２の列車番号を示すコード情報等である。また、アンサー情報Ｃ７は、地上側に対して、「Ｃ３で問い合わせのあったループアンテナの位置に在線している」旨の情報である。したがって、この場合には、アンサー情報Ｃ７は、「ループアンテナＬ３の位置に在線している」旨の情報となる。
【００５０】
また、その他情報Ｃ８は、後述する「設備故障であると判別する」旨の情報などである。
【００５１】
また、列車２の後尾車両３２の車上受信アンテナ５１が、ループアンテナＬ４の上方に位置していた場合には、ループアンテナＬ４を流れている信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、図３に示すように、車上受信アンテナ５１により受電され、取り込まれる。
【００５２】
取り込まれた信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、フィルタ部５２により、信号ＴＤの成分のみが抽出され、フィルタ部５３に出力される。フィルタ部５３では、各周波数成分ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６が抽出される。抽出された結果、信号ＴＤに相当する部分は、図５（Ｄ）に示すようになる。この結果は、ＣＰＵ５４に出力される。ＣＰＵ５４は、信号ＴＤに相当する部分の抽出結果から、「後尾車両３２の現在位置は、ループアンテナＬ４上の位置である。」と検知する。
【００５３】
一方、取り込まれた信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、フィルタ部５５により、信号ＭＳＫ１の成分のみが抽出され、モデム５６に出力される。モデム５６は、復調を行い、信号ＭＳＫ１の内容を復元し、ＣＰＵ５４に出力する。この結果、ＣＰＵ５４は、信号ＭＳＫ１の情報内容Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から、「後尾車両３２の在線する位置は、機器室３の担当範囲の位置である。」と検知し、「機器室３側が、列車２の現在位置を応答せよ、と求めている」ことを検知し、「この閉そく区間におけるＡＴＣ速度情報」を検知する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ５４は、図４（Ｂ）に示すＣ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８の内容を有するディジタル情報を生成し、モデム５６によりＭＳＫ方式で変調させ、増幅部５７で増幅させ、車上送信アンテナ５８から信号ＭＳＫ３として送信させる。この場合、信号ＭＳＫ２と信号ＭＳＫ３は、周波数が異なる。信号ＭＳＫ３は、上記と同様にして各ループアンテナと中継器を流れた後、接続線２１を経てモデム１３に入力される。
【００５５】
機器室番号情報Ｃ５は、受信した機器室番号情報Ｃ１である。また、列車番号情報Ｃ６は、この列車２の列車番号を示すコード情報等である。また、アンサー情報Ｃ７は、地上側に対して、「Ｃ３で問い合わせのあったループアンテナの位置に在線している」旨の情報である。したがって、この場合には、アンサー情報Ｃ７は、「ループアンテナＬ４の位置に在線している」旨の情報となる。
【００５６】
また、その他情報Ｃ８は、後述する「設備故障であると判別する」旨の情報などである。
【００５７】
次に、所定周期後、切換部１８は接続線２１の側に切り換えられる。これにより、上記の信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、ループアンテナＬ６の方向（第２方向）に入力される。したがって、ループアンテナＬ６においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、信号ＴＤがそのまま流れるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ａ）に示すようになる。
【００５８】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器８に入力される。中継器８内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ５の信号を除去して通過させず、周波数ｆ５以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ５に出力する。したがって、ループアンテナＬ５においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図６（Ａ）の状態から周波数ｆ５が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ｂ）に示すようになる。
【００５９】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器７に入力される。中継器７内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ４の信号を除去して通過させず、周波数ｆ４以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ４に出力する。したがって、ループアンテナＬ４においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図６（Ｂ）の状態から周波数ｆ４が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ｃ）に示すようになる。
【００６０】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器６に入力される。中継器６内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ３の信号を除去して通過させず、周波数ｆ３以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ３に出力する。したがって、ループアンテナＬ３においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図６（Ｃ）の状態から周波数ｆ３が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ｄ）に示すようになる。
【００６１】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器５に入力される。中継器５内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ２の信号を除去して通過させず、周波数ｆ２以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ２に出力する。したがって、ループアンテナＬ２においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図６（Ｄ）の状態から周波数ｆ２が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ｅ）に示すようになる。
【００６２】
次に、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、中継器４に入力される。中継器４内の帯域阻止フィルタ（図示せず）は、周波数ｆ１の信号を除去して通過させず、周波数ｆ１以外のすべての周波数の信号を通過させ、ループアンテナＬ１に出力する。したがって、ループアンテナＬ１においては、上記したＭＳＫ１が流れる。また、図６（Ｅ）の状態から周波数ｆ１が除去されるため、信号ＴＤに相当する部分は、図６（Ｆ）に示すようになる。そして、信号ＭＳＫ１＋ＴＤは、ループアンテナＬ１の始端から接続線２０を経て機器室３に戻り、ＴＤ受信部１２に入力される。
【００６３】
本実施形態の列車位置検知システム１００においては、図６に示す第２方向への信号ＴＤを用いることにより、地上装置１、又は車上装置３３、３４の故障を検知することができる。
【００６４】
すなわち、ループアンテナＬ１においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ａ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ｆ）に示すようになる。
【００６５】
また、ループアンテナＬ２においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ｂ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ｅ）に示すようになる。
【００６６】
また、ループアンテナＬ３においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ｃ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ｄ）に示すようになる。
【００６７】
また、ループアンテナＬ４においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ｄ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ｃ）に示すようになる。
【００６８】
また、ループアンテナＬ５においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ｅ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ｂ）に示すようになる。
【００６９】
また、ループアンテナＬ６においては、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図５（Ｆ）に示すようになる。また、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合には、信号ＴＤ部分は、図６（Ａ）に示すようになる。
【００７０】
これらのことから、いずれのループアンテナにおいても、正常な場合には、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合の信号ＴＤ部分と、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合の信号ＴＤ部分を合わせると、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ６となり、周波数ｆ６の信号は重複するが、他の周波数のｆ１〜ｆ５の信号には重複は生じない。
【００７１】
したがって、以下の場合には、地上装置又は車上装置に故障が発生している、と検知することができる。
【００７２】
（１）信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合の信号ＴＤ部分と、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合の信号ＴＤ部分を合わせたときに、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５の信号のいずれかが重複している場合は、中継器内の帯域阻止フィルタにより除去されるべき周波数のいずれかが除去されていないこと等が考えられ、いずれかの中継器の故障と考えられる。
【００７３】
（２）信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合の信号ＴＤ部分と、信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合の信号ＴＤ部分を合わせたときに、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６の信号のいずれかが存在しない場合は、ＴＤ送信部１１で送信されるべき周波数のいずれかが送信されていないこと等が考えられ、ＴＤ送信部１１の故障と考えられる。
【００７４】
（３）信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第１方向に送信した場合の信号ＴＤ部分が図５に示すような構成とならない場合は、第１方向の送信ルートのいずれかの箇所における故障と考えられる。
【００７５】
（４）信号ＭＳＫ１＋ＴＤを第２方向に送信した場合の信号ＴＤ部分が図６に示すような構成とならない場合は、第２方向の送信ルートのいずれかの箇所における故障と考えられる。
【００７６】
（５）周波数ｆ６の信号は、第１方向送信の場合、第２方向送信の場合、両方向送信の場合のいずれにおいても、常に受信されるべきであるが、この信号ｆ６が一部欠損したり、存在しない場合は、地上装置１のいずれかの箇所での故障、例えば、ループ断線等が考えられる。
【００７７】
したがって、車上側のＣＰＵ４４、５４は、上記の状態を検出した場合には、その他情報Ｃ８に「故障検出」の旨を加えて信号ＭＳＫ２又は信号ＭＳＫ３を生成し、地上側に送信する。これにより、地上側は、故障の発生を認識することができる。また、地上装置１の側でも、上記の状態を検出することにより、装置故障を検知することができる。
【００７８】
上記において、ＣＰＵ４４、５４、又はＴＤ受信部１２は、検知手段に相当している。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００８０】
例えば、上記実施形態においては、列車位置検知システムの例としてモノレール、又は新交通システムを例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の交通機関に応用してもよく、例えば、鉄道、レールバス等であってもよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、１機器室担当範囲内のループアンテナの個数を６個とした例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、ループアンテナの個数は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）であれば、どのような個数であってもよい。
【００８２】
また、各中継器の帯域阻止フィルタで除去される周波数は、周波数の低い順に並んでいなくてもよく、ランダムであってもよい。要は、他の周波数と異なるもので、各区間や各フィルタ手段等が１対１に対応するようなものであればどのような周波数の組み合わせであってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ループアンテナ式の移動体位置検知システムにおいて、ループアンテナを第１方向へ伝達されてきた信号の中の要素信号の構成状態と、ループアンテナを第１方向とは逆の第２方向へ伝達されてきた信号の中の要素信号の構成状態に基いて、地上装置又は車上装置の故障の検知を行うように構成したため、地上側又は車上側の設備の故障を容易に検知することができる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である列車位置検知システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す列車位置検知システムにおける機器室の構成を示す図である。
【図３】図１に示す列車位置検知システムにおける列車の構成を示す図である。
【図４】図１に示す列車位置検知システムにおいて地上側と車上側で授受される情報の内容を示す図である。
【図５】図１に示す列車位置検知システムにおける作用を説明する第１の図である。
【図６】図１に示す列車位置検知システムにおける作用を説明する第２の図である。
【図７】従来の列車位置検知システムにおける問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１  地上装置
２  列車
３、３ａ、３ｂ  機器室
４〜８  中継器
１０  ＡＴＣ／ＴＤ送受信部
１１  ＴＤ送信部
１２  ＴＤ受信部
１３、１４  モデム
１５  インターフェイス部
１６  加算器
１７  増幅部
１８  切換部
２０〜２１ｂ  接続線
３１  先頭車両
３２  後尾車両
３３、３４  車上装置
４１  車上受信アンテナ
４２、４３  フィルタ部
４４  ＣＰＵ
４５  フィルタ部
４６  モデム
４７  増幅部
４８  車上送信アンテナ
５１  車上受信アンテナ
５２、５３  フィルタ部
５４  ＣＰＵ
５５  フィルタ部
５６  モデム
５７  増幅部
５８  車上送信アンテナ
６０  地上装置送信部
６１〜６３  中継器
１００  列車位置検知システム
Ｃ１〜Ｃ８  情報内容
Ｌ１〜Ｌ６  ループアンテナ
Ｌａ５、Ｌａ６  ループアンテナ
Ｌｂ１、Ｌｂ２  ループアンテナ
Ｌｃ１〜Ｌｃ４  ループアンテナ
【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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