(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の走行する方向と直交する方向の両側に設けられ、かつ、その列車の走行する方向に沿ってその列車の走行する軌道に布設されたＡＴＣ信号が印加されるループコイルの撚架点を中間に挾める所定の間隔を保って設けられた４個のアンテナを備えたＡＴＣ受信装置において、
前記アンテナの極性を切替える切替手段と、
前記４個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら４個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら４個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段と、
を有することを特徴とするＡＴＣ受信装置。
【請求項２】
極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えることを特徴とする請求項１に記載のＡＴＣ受信装置。
【請求項３】
列車の走行速度が所定速度以上なったときに、４個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のＡＴＣ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＴＣ受信装置に係り、特に、列車の走行する軌道に沿って布設されたループコイルからＡＴＣ信号を効率よく受信できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、跨座型モノレールの列車Ｔの上面図、図１４は、その右側面の拡大図であり、列車Ｔは、軌道（レール）Ｒに車輪Ｗ，Ｗ…により載置されていて、軌道Ｒを走行できるように構成されている。
【０００３】
列車Ｔの走行方向の両側、すなわち、終点方及び起点方には、軌道Ｒの両側面の上部にそれぞれ布設されているループコイルＬに対向するように、左右両側にそれぞれ２個のアンテナＡ〜Ｄが設けられている。すなわち、列車Ｔの一方側  （図１３では上側）には、列車Ｔの走行する方向に所定の間隔を保ってアンテナＡ，Ｃが設けられているとともに、他方側（図１３では下側）には、列車Ｔの走行する方向に所定の間隔を保ち、かつ、上記アンテナＡ，Ｃにそれぞれ対向する位置にアンテナＢ，Ｄが設けられている。
【０００４】
上述の間隔、すなわち、アンテナＡ，Ｃ間及びＢ，Ｄ間は、後述する図１５  （ａ）に示されるループコイルＬの撚架点イを中間に挾むことができるように、すなわち、撚架点イを跨げるように決められている（後述する図１５（ｂ）参照）。
【０００５】
なお、列車Ｔは、ループコイルＬに供給されているＡＴＣ信号を４個のアンテナＡ〜Ｄを介して受信し、その受信したＡＴＣ信号に基づいて列車Ｔを制御するＡＴＣ受信器は省略されている。また、終点方のアンテナＡ〜Ｄ及び起点方のアンテナＡ〜Ｄは、同一構成であるので、以下、終点方のアンテナＡ〜Ｄを中心に説明する。
【０００６】
図１５（ａ）は、ループコイルＬにＡＴＣ信号送信器１から所定のＡＴＣ信号が印加（供給）されているときに、撚架点イ以外の場所でアンテナＡ〜Ｄによって受信されている状態を示していて、ループコイルＬ中に示される矢印は、ＡＴＣ信号の流れを示している。
【０００７】
このように、４個のアンテナＡ〜ＤがループコイルＬの撚架点イ以外でループコイルＬに対向しているときは、各アンテナＡ〜Ｄから得られる出力を「１」とした場合、全アンテナＡ〜Ｄから得られる受信レベルは「４」となり、ＡＴＣ受信装置においては、十分に受信処理できるレベルに保たれる。
【０００８】
ところが、列車Ｔが図１５（ｂ）に示されるように、列車Ｔの進行方向の後方の２個のアンテナＡ，Ｂと前方の２個のアンテナＣ，Ｄとの間にループコイルＬの撚架点イが位置するように停車すると、アンテナＡ〜Ｄからの出力は、アンテナＡ，ＢとアンテナＣ，Ｄの出力が打ち消す形となり、すなわち、受信レベルが「０」となり、列車Ｔは、地上側からのＡＴＣ信号を受信できなくなってしまう。そこで、列車Ｔの運転士は、列車Ｔを停車させる場合、アンテナＡ，ＢとアンテナＣ，Ｄ間にループコイルＬの撚架点イが位置しないように運転を行うようにしている。
【０００９】
なお、列車Ｔが走行中、ループコイルＬの撚架点イを通過した際、ＡＴＣ信号が、一時、中断されるが、この中断時間は短時間なので、列車Ｔの運転には支障を来すことがない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＡＴＣ受信装置は、前方の２個のアンテナと後方の２個のアンテナの間にループコイルの撚架点を跨いで列車が停車すると、ＡＴＣ信号を受信できなくなるために、列車の運転士は、列車を停車させる際、細心の注意を払う必要があった。
【００１１】
また、列車が運転士の乗車しない無人運転の場合は、列車が偶然に撚架点を挾んで停車してしまうと、以後、列車の運転を再開できなくなるという不都合が発生してしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、仮りに列車がループコイルの撚架点を挾んで停車してもＡＴＣ信号を受信するこのできるＡＴＣ受信装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＡＴＣ受信装置は、上記目的を達成するために、列車の走行する方向と直交する方向の両側に設けられ、かつ、その列車の走行する方向に沿ってその列車の走行する軌道に布設されたＡＴＣ信号が印加されるループコイルの撚架点を中間に挾める所定の間隔を保って設けられた４個のアンテナを備えたＡＴＣ受信装置において、前記アンテナの極性を切替える切替手段と、前記４個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら４個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら４個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段と、を有することを特徴としている。
また、前記極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えることを特徴としている。
そして、前記列車の走行速度が所定速度以上なったときに、４個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、上記図１３に示される列車Ｔの終点方側に設置されるアンテナ整合器であり、同図（ｂ）は、その起点方側に設置されるアンテナ整合器である。そして、これら両図に示されるアンテナＡ〜Ｄは、上記図１４に示されると同様に、列車Ｔの側面に所定の間隔を保って配設されている。なお、図１中、アンテナＡ〜Ｄの黒丸印は、アンテナの巻線の開始点、すなわち、アンテナの極性の状態を示している。
【００１５】
図１（ａ）のアンテナ整合器１ａは、列車Ｔ（図１３参照）が終点方へ走行するときに、図２に示される前進リレーＧＯＲが動作（ＯＮ）することにより駆動され、同図（ｂ）のアンテナ整合器１ｂは、列車Ｔが起点方へ走行するときに、図２の後進リレーＢＡＲが作動することにより駆動される。
【００１６】
両アンテナ整合器１ａ，１ｂは、同一構成であるので、以下、終点方側に設けられているアンテナ整合器１ａを中心に説明する。なお、アンテナ整合器１ｂのうち、アンテナ整合器１ａと同一構成要素には「ｂ」の添字が付されている。
【００１７】
整合回路２ａは、アンテナＡ〜Ｄから得られたＡＴＣ信号を列車Ｔに搭載されたＡＴＣ受信器（図示せず）へ送出できるように構成されている。そして、この整合回路２ａには、アンテナＢ，Ｄが切替リレーＲ１Ｐ，Ｒ２Ｐ（「Ｒ」はリレーを意味している。以下、「切替Ｒ１Ｐ」のように記す。）の接点を介して極性を切替えることができるようにして接続されている。なお、図１（ａ）の切替Ｒ１Ｐ，Ｒ２Ｐの接点の状態は、アンテナＡ〜Ｄを直列に接続した加極状態に保たれている。
【００１８】
切替Ｒ１Ｐ，Ｒ２Ｐは、図２に示される列車Ｔが所定の速度（図示の例では５ｋｍ／ｈ）以下のときに動作するリレーＳＤＲ（図示の例では、５ｋｍ／ｈ検知反応リレー）の接点、図３に示されるＡＴＣ信号を所定時間（図示の例では５秒間）検知しないときに復旧するリレーＮＳＲＤＲ（図示の例では、有信号検知反応リレー）、及び図４に示されるＡＴＣ信号を検知しているときに動作するリレーＮＳＲ（図示の例では、有信号検知リレー）の各接点を介して作動することができるように構成されている。
【００１９】
以下、図５〜図１１を用いて制御動作について説明する。今、列車Ｔが図５に示されるように、終点方（図１３参照）の方向に進行しているものとする。そしてアンテナＡ〜ＤがループコイルＬの撚架点イにさしかかっていないときは、各アンテナＡ〜Ｄの極性は、図１（ａ）に示されるように直列に接続されて加極状態にある。アンテナＡ〜Ｄの出力を「１」とすると、アンテナＡ〜Ｄの受信レベルは、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１＋１＋１＋１＝４と最大となり、ＡＴＣ受信器に対して十分なＡＴＣ信号を供給することができる。
【００２０】
図６は、列車ＴがループコイルＬの撚架点イの箇所で停車し、このとき、前方のアンテナＣ，Ｄがその撚架点イに位置しているときを示している。このときのアンテナＡ〜Ｄの受信レベルは、極性がそのままのとき、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１＋１＋０＋０＝２となる。受信レベルが「２」の場合、ＡＴＣ受信器は、ＡＴＣ信号を十分に処理できるように設計されているので、何ら問題が生じない。
【００２１】
図７（ａ）は、列車ＴがアンテナＡ，ＢとアンテナＣ，Ｄ間に撚架点イを跨いで停車した場合である。この場合は、上記図１５（ｂ）で説明したように、アンテナＡ〜Ｄの出力は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝＋１＋１−１−１＝０となり、ＡＴＤ信号は無信号状態となる。このように、ＡＴＣ信号の無信号が検出されると、リレーＮＳＲが復帰し、切替Ｒ１Ｐが動作してアンテナＢの極性が切替えられる。なお、アンテナＢの代りにアンテナＡの極性を切替えるようにしてもよい。
【００２２】
図７（ｂ）は、アンテナＢの極性が切替えられたときのアンテナＡ〜Ｄの受信レベルで、このときは、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝＋１−１−１−１＝−２となり、ＡＴＣ受信器は、ＡＴＣ信号を十分に処理できる受信レベルとなる。したがって、前方のアンテナＣ，Ｄと後方のアンテナＡ，Ｂが撚架点イを跨いでも無信号となるのを効果的に防止することができる。なお、受信レベルが−２ということは、ＡＴＣ信号の位相が＋２と逆位相というだけであって、ＡＴＣ受信器は、ＡＴＣ信号の処理に何ら問題を生じない。
【００２３】
列車Ｔが上記図７（ｂ）の状態から極性をそのままにして走行を開始し、このときのアンテナＡ〜Ｄの受信レベルは、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝−１＋１−１−１＝−２となる（図８参照）したがって、この場合においてもＡＴＣ受信器は、「２」の受信レベルを基に十分処理することができる。
【００２４】
列車Ｔの速度が所定値（図示の例では５ｋｍ／ｈ）以上になると、リレーＳＤＲが復旧するので、切替Ｒ１Ｐが復旧してアンテナＢの極性が元に戻り、このときのアンテナＡ〜Ｃの受信レベルは、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝−１−１−１−１＝−４となり、最大となる。
【００２５】
ところで、列車ＴがループコイルＬの撚架点イに対する停車位置によっては、前方のアンテナＣ，Ｄ又は後方のアンテナＡ，Ｂが撚架点イの近くに位置することが考えられる。図１０（ａ），（ｂ）は、このような場合を示していて、前方のアンテナＣ，Ｄが撚架点イの近くで、その出力が通常の半分の「０．５」となっている場合である。
【００２６】
図１０（ａ）は、アンテナＢの極性を転換する前のアンテナＡ〜Ｄの受信レベルで、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝＋１＋１−０．５−０．５＝＋１となる。そして、同図（ｂ）は、アンテナＢの極性を切替えた場合であり、このときのアンテナＡ〜Ｄの受信レベルも、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝＋１−１−０．５−０．５＝−１で、アンテナＡ〜Ｄの受信レベルは、極性の切替によっては改善されないことが分る。
【００２７】
アンテナＡ〜Ｄの受信レベルが「１」の場合、受信レベルが低くＡＴＣ受信器が動作できないおそれが生ずる。この場合は、図１１に示されるようにアンテナＢの極性は元に戻され、前方のアンテナＣ，Ｄのうちの一方のアンテナＤ（アンテナＤの代りにアンテナＣでもよい。）の極性が切替Ｒ２Ｐにより切替えられる。このときのアンテナＡ〜Ｄの受信レベルは、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝＋１＋１−０．５＋０．５＝＋２となり、ＡＴＣ受信器が作動するのに十分な受信レベルとすることができる。
【００２８】
なお、上述の説明は、列車Ｔの終点方側に設けられたアンテナ整合器１ａについての説明であるが、列車Ｔの起点方側のアンテナ整合器１ｂも同様に制御される。
【００２９】
また、本発明では、アンテナＡ〜Ｄは軌道Ｒの両側面に布設されたループコイルＬと対向するように設けられている例で説明しているが、アンテナＡ〜Ｄは、そのループコイルＬの上面に、すなわち、列車Ｔの床面平行に設けられる場合もある。図１２は、アンテナＡ〜ＤとループコイルＬのこのような位置関係を示している。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るＡＴＣ受信装置は、アンテナの極性を切替える切替手段と、４個のアンテナが前記ループコイルの撚架点以外に位置しているときに、それら４個のアンテナが加極となるように極性を切替え、それら４個のアンテナ中にそのループコイルの撚架点が位置したときに、列車の走行する方向の前方又は後方の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替える極性切替制御手段とからなるので、ＡＴＣ信号が無信号状態となることを防止することができる。
また、極性を切替えても所定の受信レベルが得られないときに、極性を切替えたアンテナの極性を元に戻し、その元に戻した側と反対側の２個のアンテナのうちの１個のアンテナの極性をそれまでの極性と逆になるように切替えるようにしたときは、十分な受信レベルを得ることができる。
そして、列車の走行速度が所定速度以上なったときに、４個のアンテナの極性が加極となるように再切替を行うようにしたときは、受信レベルが最大となるように戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、列車の終点方側に設けられたアンテナ整合器の概略構成図、（ｂ）は、列車の起点方側に設けられたアンテナ整合器の概略構成図である。
【図２】リレーの結線図である。
【図３】リレーの結線図である。
【図４】リレーの結線図である。
【図５】制御動作を示す説明図である。
【図６】制御動作を示す説明図である。
【図７】制御動作を示す説明図である。
【図８】制御動作を示す説明図である。
【図９】制御動作を示す説明図である。
【図１０】制御動作を示す説明図である。
【図１１】制御動作を示す説明図である。
【図１２】アンテナがループコイルの上面に設けられたときのアンテナの配置を示す説明図である。
【図１３】アンテナの配置状態を示す上面図である。
【図１４】図１３の右側面の拡大図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、アンテナの受信状態をそれぞれ示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  アンテナ整合器
２ａ，２ｂ  整合回路
Ａ〜Ｄ  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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【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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