(57)【要約】【課題】  鉄道車両位置を確実かつ正確に検知する。【解決手段】  電気鉄道４０の鉄道車両が通過する際の地磁気の変化を地磁気センサ１２で検出し、その出力信号を、所定以上の値の時間変化をする信号のみを通過するＨＰＦ１４を通してＣＰＵ２４に入力する。ＣＰＵ２４は、信号の値が所定の値以上であるときに、鉄道車両４２がその磁気センサ１２の位置を通過したと判断し、その磁気センサ１２の位置を鉄道車両位置とする。また、ＣＰＵ２４は、軌道電流検出回路３２により軌道電流が検出された旨のデータが入力されていない間、つまり、所定区間に鉄道車両が存在していない間に地磁気信号の変化を表すデータをＲＡＭ２８に記憶し、前回ＲＡＭ２８に記憶した地磁気信号の変化を表すデータとの差分を算出し、その差分を次回入力された地磁気信号の変化を表すデータから減ずることによって補正を行い、鉄道車両位置を正確に特定する。【選択図】  図１
2007015665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気鉄道における鉄道車両の位置を検知する装置であって、
線路の近傍に設置された磁気センサを有し、前記磁気センサからの信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号を出力する地磁気検出手段と、
前記地磁気検出手段からの出力値が所定の値以上であるときに前記磁気センサの位置に基づいて鉄道車両位置を特定する位置特定手段と、
を備えたことを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記地磁気検出手段は、高域通過フィルタにより前記磁気センサからの信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号を出力することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記地磁気検出手段の有する前記磁気センサは、前記線路に沿って近接して複数設置され、
さらに、前記地磁気検出手段は、前記複数の磁気センサのうち隣接して設置された２個の前記磁気センサからの出力信号の差が所定の値以上であるときに前記磁気センサからの出力信号を出力し、
さらに、前記位置特定手段は、前記２つの磁気センサの中央の位置を鉄道車両位置であると特定することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記磁気センサは、線路に略直角（Ｘ軸）方向と地表面に略垂直（Ｚ軸）方向との２方向の地磁気を検出可能に構成されていることを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記磁気センサを線路の外側近傍に設置したことを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記位置特定手段は、前記磁気センサ近傍にある前記線路を構成するレールの残留磁気の影響を受けた前記磁気センサの出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項７】
請求項６に記載の鉄道車両位置検知装置において、
所定区間内の線路上の軌道電流の有無により前記所定区間の鉄道車両の有無を検知する鉄道車両検知手段を備え、
前記位置特定手段は、前記鉄道車両検知手段を介して前記所定区間に鉄道車両が存在しないことが検知されたときに、前記磁気センサの近傍にある前記線路を構成するレールの残留磁気の影響を受けた前記磁気センサの出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項８】
非電気鉄道の鉄道車両位置検知装置であって、
線路の近傍に設置された磁気センサを備えた地磁気検出手段と、
前記地磁気検出手段からの出力値が所定の値以上であるときに前記磁気センサの位置に基づいて鉄道車両位置を特定する位置特定手段と、
所定区間内の線路上の軌道電流の有無により前記所定区間の鉄道車両の有無を検知する鉄道車両検知手段と、
を備え、
前記位置特定手段は、前記鉄道車両検知手段を介して前記所定区間に鉄道車両が存在しないことが検知されたときに、前記磁気センサ近傍にある前記線路を構成するレールの残留磁気の影響を受けた前記磁気センサの出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れかに記載の鉄道車両位置検知装置において、
前記磁気センサは、鉄道車両が通過する２本の線路の間に設置され、
前記位置特定手段は、前記地磁気検出手段からの出力信号に基づいて、鉄道車両位置及び前記２本の線路のうちどちらの線路に鉄道車両が存在するかを特定することを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れかに記載の鉄道車両位置検知装置において、
磁気センサを地中に埋設したことを特徴とする鉄道車両位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路上の鉄道車両位置を検知するための鉄道車両位置検知装置に関するもので、例えば、その検知した鉄道車両位置に基づいて踏切の鳴動制御を実行する場合に用いて有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線路上の鉄道車両位置を検知するための方法として、主に下記の３つの方式が用いられていた。
（１）一定長のレールが鉄道車両により短絡され、その一定長のレールに軌道電流が流れるか否かをレール両端の送受信機で検知し、その一定長のレール内に軌道電流が流れていればその一定長の区間内に鉄道車両が存在していること（鉄道車両位置）を検知するいわゆる軌道回路方式（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
（２）車上に送受信機、地上に地上子を設置し、両者間の電磁結合を利用して鉄道車両位置を検知するいわゆるバリス方式（例えば、特許文献２参照）。
（３）レール踏面付近設置した磁気発生器と磁気検出器とで車輪がレール上を通過するときの磁気レベルの変化を検出することにより鉄道車両位置を検出するいわゆる車軸検知方式（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０８１０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１１４１４６号公報
【特許文献３】特開２０００−１５９１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記の各方式には以下の問題がある。すなわち、
（１）軌道回路方式では、一定長の区間内に鉄道車両が存在しているか否かしか分からないため、鉄道車両位置の検知精度が低い。つまり、鉄道車両位置検知の分解能がレール長よりよくならない。また、保守用車両の場合には、保守用の車両の車輪がレール（５４）と絶縁されているため軌道電流が流れないので位置検知が不可能である。
【０００５】
（２）バリス方式では、鉄道車両位置を検出するための地上子の他に各鉄道車両ごとに送受信機や電源が必要である。
（３）車軸検知方式では、車軸検知器が車輪間に位置した場合には鉄道車両位置を検知できないことがある。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、鉄道車両位置を確実かつ正確に検知する鉄道車両位置検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電気鉄道（４０：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）の鉄道車両位置検知装置は、線路（５２）の近傍に設置された磁気センサ（１２）を有し、磁気センサ（１２）からの信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号を出力する地磁気検出手段（１０）と、地磁気検出手段（１０）からの出力値が所定の値以上であるときに磁気センサ（１２）の位置に基づいて鉄道車両位置を特定する位置特定手段（２０）と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成された鉄道車両位置検知装置（１）によれば、鉄道車両位置を確実、かつ、正確に検知することができる。その理由を説明する。
鉄道車両（４２）は鉄等の強磁性体で形成されているので、図３に示すように、鉄道車両（４２）が通過すると鉄道車両（４２）が通過する位置の地磁気が変化する。したがって、磁気センサ（１２）により地磁気を検出し、磁気センサ（１２）からの出力のうち所定の値以上の時間変化をする出力値が所定の値以上であるときに、その磁気センサ（１２）の位置に基づいて、例えば、その磁気センサ（１２）が設置されている位置を鉄道車両位置とすれば鉄道車両位置を確実に検知できる。ここで、鉄道車両（４２）とは、１両の車両だけでなく複数の車両が連結されたものも意味する。
【０００９】
ところで、電車線（５６）から供給される電車線電流によって電動機が駆動され、電動機を駆動した後の電流が帰線電流としてレール（５４）を流れるように構成された電気鉄道（４０）においては、図４に示すように、鉄道車両（４２）が通過すると、その地点において電車線（５６）に流れる電車線電流とレール（５４）に流れる帰線電流とがループ電流となって流れる。
【００１０】
ループ電流が流れると、いわゆる右ねじの法則により、ループを形成する面と垂直な向きに（図４では紙面裏面向き）に磁界が発生する。鉄道車両（４２）が磁気センサ（１２）から遠方にあると、ループ電流の影響を受けて、磁気センサ（１２）の位置の地磁気が緩やかに変化するという電気鉄道（４０）特有の特徴がある。
【００１１】
そこで、磁気センサ（１２）からの出力信号のうち、緩やかに変化する出力信号を除去すると、鉄道車両（４２）が通過する際の所定の値以上の時間変化をする出力信号だけで鉄道車両位置を特定することができる。したがって、鉄道車両位置を正確に検知することができる。
【００１２】
ここで、所定の値とは、鉄道車両による磁気変化の大きさを判定する閾値であり、具体的には、鉄道車両がないときの地磁気の大きさ、周囲ノイズの大きさなどの条件によって決定される。
【００１３】
また、所定の値以上の時間変化とは、鉄道車両の速度、鉄道車両長さなどにより決定され、鉄道車両の移動によって引き起こされる磁気変化の単位時間当たりの変動回数である。
【００１４】
ところで、所定の値以上の時間変化をする信号を出力するには、例えば、請求項２に記載のように、地磁気検出手段（１０）は、高域通過フィルタ（１４）により磁気センサ（１２）からの信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号を出力するようにするとよい。
【００１５】
また、請求項３のように、地磁気検出手段（１０）の有する磁気センサ（１２）を線路（５２）に沿って近接して複数設置し、さらに、地磁気検出手段（１０）は、複数の磁気センサ（１２）のうち隣接して設置された２個の前記磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）からの出力信号の差が所定の値以上であるときに磁気センサ（１２）からの出力信号を出力し、さらに、位置特定手段（２０）は、２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）の中央の位置を鉄道車両位置であると特定するようにしてもよい。
【００１６】
このように線路（５２）に沿って複数の磁気センサ（１２）を設置すると、鉄道車両（４２）が遠方にある場合のループ電流によって発生する地磁気の緩やかな変化は、時間的な変化が少ないので、隣接する２つの磁気センサによりその変化が同時に検出される
一方、鉄道車両（４２）が近接したときの急激な地磁気の変化がある場合には、地磁気の時間変化が急激であるので、隣接する２つの磁気センサ（１２）の出力の間に時間的な差が生じる。
【００１７】
したがって、２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）の出力の差を算出すれば、緩やかな変化をする信号を除去して出力すること、換言すれば、所定の値以上の時間変化をする信号を出力することができるので、鉄道車両位置を確実に検知できる。
【００１８】
ここで、隣接する２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）を近づけすぎると、鉄道車両（４２）の通過による地磁気の変化をほぼ同時に検出してしまい、２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）に地磁気の変化の差が現れなくなる。
【００１９】
したがって、ここでいう近接とは、２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）により鉄道車両（４２）の通過による地磁気の変化を検出できる距離に接近させることをいい、その距離は、例えば、その線路（５２）を通過する鉄道車両（４２）の種類、つまり位置を検知する対象となる鉄道車両（４２）の最高速度などの条件によって決定される。
【００２０】
また、中央の位置とは、２つの磁気センサ（１２ａ，１２ｂ）の間の幾何学的な中点をいう。
ところで、鉄道車両（４２）が通過する際発生する磁界には、前述のループ電流によるもの以外にも、図４に示すように、レール（５４）を流れる帰線電流により発生する磁界がある。
【００２１】
この帰線電流による磁界は、右ねじの法則により、レール（５４）の周りに円周上に形成される。つまり、線路（５２）に略垂直（Ｘ軸）方向には、ループ電流と帰線電流による磁界が重畳されて発生し、地表面に略垂直（Ｚ軸）方向には、帰線電流による磁界が発生するので、Ｘ軸方向とＺ軸方向の地磁気の変化が著しい。
【００２２】
そこで、請求項４に記載のように、磁気センサ（１２）は、線路（５２）に略直角（Ｘ軸）方向と地表面に略垂直（Ｚ軸）方向との２方向の地磁気を検出可能に構成するとよい。
【００２３】
このようにすると、地磁気の変動が著しいＸ軸方向とＺ軸方向の地磁気の変化を検出することができるので、より確実に鉄道車両位置を検知することができる。
ここで、略垂直とは、線路（５２）や地表面に対して厳密に垂直であることを意味するのではなく、線路（５２）の敷設状態や地表面の凹凸の状態に応じた幅を持たせた意味であり、磁気センサ（１２）により、Ｘ軸方向とＺ軸方向との地磁気を別々に検出できる範囲であればよい。
【００２４】
ところで、帰線電流によってレール（５４）の周りに発生する磁界は、図４に示すように線路（５２）を構成する２本のレール（５４）の間では互いに打ち消し合うので、Ｚ軸方向の磁界を検出することが困難になる。
【００２５】
そこで、請求項５に記載のように、磁気センサ（１２）を線路（５２）の外側近傍に設置するようにすると、線路（５２）の外側近傍では、２本のレール（５４ａ，５４ｂ）に流れる帰線電流によって発生する磁界が互いに打ち消し合うことがないので、Ｚ磁界を容易に検出することができる。
【００２６】
ここで、線路（５２）の外側近傍とは、線路（５２）を構成する２本のレール（５４ａ，５４ｂ）の間ではない位置で、かつ、帰線電流により２本のレール（５４ａ，５４ｂ）のうちどちらかの周りに発生する磁界を磁気センサ（１２）で検出できる位置のことをいう。
【００２７】
具体的には、磁気センサ（１２）の性能や磁気センサ（１２）を設置する周囲の磁気的な環境によって定まる。
ところで、線路（５２）を構成するレール（５４）は通常鉄のような磁性体で形成されているので、帰線電流や種々の磁界の影響により徐々に磁化していく。すると、線路（５２）の近傍に設置されている磁気センサ（１２）は、磁化したレール（５４）の磁気の影響を受け、磁気の検出精度が劣化するという問題がある。
【００２８】
それを避けるためには、請求項６に記載のように、位置特定手段（２０）は、磁気センサ（１２）近傍にある線路（５２）を構成するレール（５４）の残留磁気の影響を受けた前記磁気センサ（１２）の出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定するようにするとよい。
【００２９】
このようにすると、磁化したレール（５４）の磁気の影響を排除することができるので、磁気センサ（１２）の検出精度を保つことができる。したがって、延いては鉄道車両位置を正確に検知することができる。
【００３０】
ここで、補正の方法としては、地磁気が変化しないときの地磁気の値を検出し、前回の地磁気の値と今回の地磁気の値との差分を算出し、磁気センサ（１２）で地磁気の変化を検出するときに、その差分を磁気センサ（１２）からの出力から差し引くような方法がある。
【００３１】
ところで、磁気検出手段（１０）が出力を補正するタイミングは種々考えられる。例えば、一定時間ごとに行ったり、鉄道車両（４２）を検知した直後に行ったりしてもよい。しかし、鉄道車両（４２）が近づいている際に補正を行うと磁気が検出できないことがあるので、鉄道車両（４２）が近づいているときに補正を行うことは避ける必要がある。
【００３２】
そのためには、鉄道車両（４２）の有無をいわゆる軌道電流により確認して、鉄道車両（４２）が所定区間内に存在しないときに補正をするとよい。つまり、請求項７に記載のように、所定区間内の線路（５２）上の軌道電流の有無により所定区間の鉄道車両（４２）の有無を検知する鉄道車両検知手段（２０）を設け、位置特定手段（２０）は、鉄道車両検知手段（２０）を介して所定区間に鉄道車両（４２）が存在しないことが検知されたときに、磁気センサ１２の近傍にある線路（５２）を構成するレール（５４）の残留磁気の影響を受けた磁気センサ（１２）の出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定するようにするとよい。
【００３３】
このようにすると、公知の（例えば、特許文献１参照）軌道電流により所定区間内の鉄道車両（４２）を検出する方法を適用すれば、その所定区間内に鉄道車両（４２）が存在しないときに補正を行うことができるので、鉄道車両（４２）が近づいたときに確実に鉄道車両位置を検出することができる。
【００３４】
ここで、軌道電流及び軌道電流により所定区間内の鉄道車両（４２）の有無を検知する方法について説明する。
レールを所定区間に区切り（この区切りを、軌道回路という。）、その１つの区切りの中に微弱な電流を流す送電端とその電流を受信する受電端とを配置する。送電端からは常に一定の電流が流れており、軌道回路の中に鉄道車両（４２）が存在しなければ電流は受電端まで流れる。逆に、軌道回路内に鉄道車両（４２）が存在する場合には、送電端から流れた電流は車両の最も送電端に近い車軸を通るので受電端まで流れない。
【００３５】
したがって、送電端から流された電流が受電端で受信できなければ所定区間内に鉄道車両（４２）があり、受信端で電流を受信できれば所定区間内に鉄道車両（４２）が存在しないことが分かる。
【００３６】
このように、レールを所定区間に区切って、その区間内の鉄道車両（４２）の有無を検知するためにレールに流す電流のことを軌道電流という。
ところで、電気鉄道（４０）においては、前述のように、ループ電流や帰線電流によって発生する磁界が地磁気を変化させるという現象を利用して鉄道車両位置検出を行っていたが、ディーゼル機関や蒸気機関を用いた鉄道車両（４２）のようにループ電流等が流れない非電気鉄道においても地磁気の変化により鉄道車両位置検知ができる。
【００３７】
つまり、ディーゼル機関等を利用した非電気鉄道においても、用いられる鉄道車両（４２）は鉄等の磁性体で形成されており、さらに、レール（５４）も鉄製である。
したがって、非電気鉄道の鉄道車両（４２）が通過する場所では、地磁気が変化するので、磁気センサ（１２）によって磁気を検出すれば、通過する鉄道車両位置を検出できる。
【００３８】
また、レール（５４）が鉄製であるため、種々の磁気の影響を受けて徐々に磁化していくので、磁気センサ（１２）を２本のレール（５４）で構成される線路（５２）の近傍に設置すると、磁化したレール（５４）の磁気の影響を受けるという問題がある。
【００３９】
そこで、非電気鉄道の鉄道車両位置検知装置（１）は、請求項８に記載のように、線路（５２）の近傍に設置された磁気センサ（１２）を備えた地磁気検出手段（１０）と、地磁気検出手段（１０）からの出力値が所定の値以上であるときに磁気センサ（１２）の位置に基づいて鉄道車両位置を特定する位置特定手段（２０）と、所定区間内の線路（５２）上の軌道電流の有無により所定区間の鉄道車両（４２）の有無を検知する鉄道車両検知手段（２０）と、を備え、位置特定手段（２０）は、鉄道車両検知手段（２０）を介して所定区間に鉄道車両（４２）が存在しないことが検知されたときに、磁気センサ（１２）近傍にある線路（５２）を構成するレール（５４）の残留磁気の影響を受けた磁気センサ（１２）の出力信号を補正し、その補正した出力信号に基づいて鉄道車両位置を特定することを特徴とする。
【００４０】
このようにすると、非電気鉄道であっても、鉄道車両（４２）は大きな鉄等の強磁性体で形成されているので、前述したように、鉄道車両（４２）が通過する位置の地磁気が変化する。
【００４１】
したがって、磁気センサ（１２）により地磁気を検出し、磁気センサ（１２）からの出力値が所定の値以上であるときに、その磁気センサ（１２）の位置に基づいて、例えば、その磁気センサ（１２）が設置されている位置を鉄道車両位置とすれば鉄道車両位置を確実に検知できる。
【００４２】
さらに、線路（５２）を構成するレール（５４）は通常鉄製であるので、種々の磁界の影響により徐々に磁化していく。すると、線路（５２）の近傍に設置されている磁気センサ（１２）は、磁化したレール（５４）の磁気の影響を受け、磁気の検出精度が劣化するという鉄道特有の現象がある。
【００４３】
この鉄道特有のレール（５４）の磁化という現象を、軌道電流の有無によって鉄道車両（４２）が接近する前に補正できるので、鉄道車両位置を正確に検知できる。
ところで、電気鉄道（４０）においても非電気鉄道においても、地面に水平なＸ軸方向の磁気の変化の向きは、鉄道車両（４２）の進行方向に向かって左側と右側とでは逆になる。
【００４４】
そこで、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）があり、その２本の線路（５２ａ，５２ｂ）を鉄道車両（４２）が通過するいわゆる複線化された路線を構成する２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の間に、Ｘ軸方向の地磁気の変化が検出できるように磁気センサを設置すれば、磁界の変化の方向によりどちらの線路５２ａ、５２ｂを鉄道車両（４２）が通過したのかが分かる。
【００４５】
つまり、請求項９に記載のように、磁気センサ（１２）は、鉄道車両（４２）が通過する２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の間に設置され、位置特定手段（２０）は、地磁気検出手段（１０）からの出力信号に基づいて、鉄道車両位置及び２本の線路（５２ａ，５２ｂ）のうちどちらの線路（５２）に鉄道車両（４２）が存在するかを特定するのである。
【００４６】
このようにすると、鉄道車両（４２）の進行方向に向かって左側と右側とでは逆になるＸ軸方向の地磁気の変化を検出できるので、その変化の向きを特定することにより鉄道車両（４２）がどちらの線路（５２）に存在するのかを検知できる。
【００４７】
さらに、１つの磁気センサ（１２）で２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の鉄道車両位置を検知できるので、磁気センサ１２の数を減らすことができる。
また、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）を鉄道車両（４２）が互いに逆方向に通過する路線の場合には、地面に水平なＸ軸方向の磁気の変化の向きは、鉄道車両（４２）の進行方向によって逆になる。
【００４８】
そこで、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の間に、Ｘ軸方向の地磁気の変化が検出できるように磁気センサを設置すれば、磁界の変化の方向により上下どちらの鉄道車両（４２）が通過したのかを検知することができる。
【００４９】
ここで、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の間とは、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の中央だけでなく、２本の線路（５２ａ，５２ｂ）の間で、磁気センサ（１２）が地磁気を検出できる範囲のことをいう。
【００５０】
また、線路（５２）とは、平行な２本のレール（５４）から構成される鉄道車両（４２）の運転のための通路をいう。
ところで、磁気センサ（１２）を設置する場所としては、線路（５２）の外側に箱を設け、その中に収納したり、線路（５２）の近傍にポールを立てて装着したり、あるいは、電柱に取付けたりしてもよいが、線路（５２）のバラスト（敷石）がある所に設置する場合には、例えばマルチプルタイタンパでバラストを突き固める作業のような線路（５２）の保守作業のじゃまになることがある。
【００５１】
そこで、線路（５２）のバラストがある所に設置する場合には、請求項１０に記載のように、磁気センサ（１２）を地中に埋設するとよい。
このようにすると、磁気センサ（１２）が地中にあるので、保守作業のじゃまになることがなくなる。
【００５２】
さらに、部外者が磁気センサ（１２）に簡単に触れることができなくなるので、保安上の観点でも都合がよい。
なお、ここで地中に埋設する場合の深さは、例えば保守のためにマルチプルタイタンパでバラストが固められる作業によって磁気センサ（１２）が破壊されず、かつ、地磁気を検出できる程度の深さであればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（実施形態１）
１．鉄道車両位置検知装置の全体構成
図１は、鉄道車両位置検知装置の概略構成図である。また、図２は、鉄道車両位置検知装置が適用された電気鉄道４０の全体の側面図及び平面図である。
【００５４】
鉄道車両位置検知装置は、図１に示すように、センサ部１０、信号処理部２０、ケーブル１８等を有する。
２．各構成の説明
２．１  センサ部
センサ部１０は、図１に示すように、磁気センサ１２、高域通過フィルタ１４（以下、高域通過フィルタの英語名  Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒの略であるＨＰＦと称する。）出力回路１６等を有している。
【００５５】
磁気センサ１２は、地磁気を検出するためのセンサであり、ホール素子やループコイル、フラックスゲート、磁気抵抗素子、磁気インピーダンス素子等を用いたものである。
ＨＰＦ１４は、磁気センサ１２からの出力信号の時間変化が緩やかな信号を除去し、所定の値以上の時間変化をする信号のみを通過させて出力するフィルタである。
【００５６】
出力回路１６は、ＨＰＦ１４からの出力信号を光信号に変換して信号処理部２０へ出力する回路である。ここで、ＨＰＦ１４からの出力信号を光信号に変換して出力するのは、光信号は磁気の影響を受けないからである。
【００５７】
つまり、センサ部１０は磁気の変化のある場所に設置されるので、外部（信号処理部２０）へ信号を出力する際に、光信号で出力すれば、その磁気の変化の影響を受けないので、より確実に出力信号を伝達できるのである。
【００５８】
なお、出力回路１６は、必ずしもＨＰＦ１４からの出力信号を光信号に変換して出力するものでなくてもよく、例えば、ＲＳ−４２２規格に合致した電気信号のように、地磁気の変化の影響を受けにくい伝送方法を用いるものでもよい。
【００５９】
２．２  信号処理部
信号処理部２０は、図１に示すように、入力回路２２、ＲＯＭ２６及びＲＡＭ２８を有するＣＰＵ２４、出力回路３０及び軌道電流検出回路３２等を有している。
【００６０】
入力回路２４は、センサ部１０から出力された光信号を入力し、ディジタルデータに変換してＣＰＵ２４へ出力する回路である。換言すれば、入力回路２４により、センサ部１０から出力される地磁気の変化を表す電気信号がディジタルデータとしてＣＰＵ２４に入力される。
【００６１】
軌道電流検出回路３２は、磁気センサ１２が設置されている線路５２を構成するレール５４に流れる軌道電流を検知し、軌道電流を検知した旨のデータをＣＰＵ２４に出力する回路である。
【００６２】
ここで、レール５４（図２参照）の所定区間を鉄道車両４２が通過すると、軌道電流が検知されないので、軌道電流検出回路３２により軌道電流が検出されない場合、所定区間に鉄道車両４２が存在していないことになる。
【００６３】
なお、軌道電流及び軌道電流により所定区間内の鉄道車両４２（図２参照）の有無を検知する方法については前述したので、ここでの説明は省略する。
ＣＰＵ２４は、ＲＯＭ２６及びＲＡＭ２８に格納された処理プログラム及びデータにより作動する。
【００６４】
そして、本実施形態１においては、ＣＰＵ２４は、入力回路２２から入力された地磁気信号の変化を表すデータの値が所定の値以上であるときに、鉄道車両４２がその磁気センサ１２の位置を通過したと判断し、その磁気センサ１２の位置を鉄道車両位置と特定する。
【００６５】
また、ＣＰＵ２４は、軌道電流検出回路３２により軌道電流が検出された旨のデータが入力されている間に、地磁気信号の変化を表すデータについての補正を行う。
つまり、線路５２（図２参照）を構成するレール５４（図２参照）は通常鉄のような磁性体で形成されているので、種々の磁界の影響により徐々に磁化していく。すると、線路５２の近傍に設置されている磁気センサ１２は、磁化したレール５４の磁気の影響を受け、磁気の検出精度が劣化するという鉄道特有の現象がある。
【００６６】
そこで、ＣＰＵ２４は、軌道電流検出回路３２により軌道電流が検出された旨のデータが入力されていない間、つまり、所定区間に鉄道車両４２が存在していない間に地磁気信号の変化を表すデータをＲＡＭ２８に記憶し、前回ＲＡＭ２８に記憶した地磁気信号の変化を表すデータとの差分を算出し、その差分を次回入力された地磁気信号の変化を表すデータから減ずることによって、補正を行うのである。
【００６７】
出力回路３０は、ＣＰＵ２４で特定した鉄道車両位置をデータとして、外部にへ出力する回路であり、本実施形態１では、ＣＰＵ２４から出力されるディジタルデータを光信号に変換し、踏切の鳴動制御を行うシステムへ出力している。
【００６８】
この出力回路３０は、光変換回路だけでなく、例えばＲＳー４２２規格に合致した電気信号を出力する電気回路であってもよいし、鉄道車両位置データをディスプレイに表示するための出力信号を出力する回路であってもよい。
【００６９】
３．作動
次に、前述のように構成された実施形態１の鉄道車両位置検知装置により、鉄道車両４２の位置を検知する方法について説明する。
【００７０】
（原理）
図３は、鉄道車両４２が通過したときに地磁気が変動する様子を示す原理図である。
鉄等の強磁性体で形成された鉄道車両４２が通過すると、鉄道車両４２の周りの地磁気は、図３に示すように強磁性体である鉄道車両４２部分に集中する。
【００７１】
地磁気が鉄道車両４２部分に集中すると、鉄道車両４２外部の地磁気が変化する。したがって、その地磁気の変化を検出することによって、地磁気が変化した位置が鉄道車両位置であることが分かる。
【００７２】
また、電気鉄道４０には、以下に説明にするように緩やかな時間変化をする電気鉄道４０特有の性質がある。
つまり、電気鉄道４０においては、図４に示すように、鉄道車両４２が通過すると、その地点において電車線５６に流れる電車線電流とレール５４に流れる帰線電流とがループ電流となって流れる。
【００７３】
ループ電流が流れると、いわゆる右ねじの法則により、ループを形成する面と垂直な向きに（図４では紙面裏面向き）に磁界が発生する。
そして、このループ電流による磁界は、鉄道車両４２が図中右向きに進行すると増加し、左向きに進行すると減少する。したがって、図４の磁気センサ１２の位置では、鉄道車両４２の進行によって地磁気が変化する。
【００７４】
ここで、図５に、磁気センサ１２で検出した地磁気の値の様子を示す。図５において、横軸は時間を示しており、図中ｂ→ａ→ｃの順に時間が経過している。また、縦軸は地磁気の強度を示している。なお、図５に示す地磁気の強度はＨＰＦ１４を通さず、磁気センサ１２からの出力信号をそのまま図にしたものである。
【００７５】
図５に示すように、ループ電流による地磁気の変化は、電気鉄道４０には、鉄道車両４２が磁気センサ１２から遠方にある場合には、図５中のｂで示す範囲、ｃで示す範囲に示すように緩やかに時間変化をするという特徴がある。
【００７６】
したがって、電気鉄道４０においては、この緩やかな時間変化をする信号を除去しなければ正確に鉄道車両位置を検知することができない。
（電気鉄道における鉄道車両位置の検知）
電気鉄道４０における以上のような地磁気の変化に基づいて、実施形態１の鉄道車両位置検知装置により鉄道車両位置を検知する方法について説明する。
【００７７】
ここで、鉄道車両４２とは、１両の車両だけでなく複数の車両が連結されたものも意味する。
図２に示すように、線路５２の外側近傍（本実施形態１の場合線路５２の中心線から２．７ｍ離れた位置）に磁気センサ１２を設置する。
【００７８】
このように、線路５２の外側近傍に磁気センサ１２を設置するのは、以下の理由による。すなわち、帰線電流によってレール５４の周りに発生する磁界は、図４に示すように線路５２を構成する２本のレール５４ａ，５４ｂの間では互いに打ち消し合うので、Ｚ軸方向の磁界を検出することが困難になる。
【００７９】
したがって、磁気センサ１２を線路５２の外側近傍に設置するようにすると、線路５２の外側近傍では、２本のレール５４ａ，５４ｂに流れる帰線電流によって発生する磁界が互いに打ち消し合うことがないので、Ｚ軸方向の磁界を容易に検出することができるからである。
【００８０】
ここで、線路５２の外側近傍とは、線路５２を構成する２本のレール５４ａ，５４ｂの間ではない位置で、かつ、帰線電流により２本のレール５４ａ，５４ｂのうちどちらかの周りに発生する磁界を磁気センサ１２で検出できる位置のことをいい、必ずしも２．７ｍである必要はない。
【００８１】
そして、このように設置した磁気センサ１２で鉄道車両４２が通過したときの地磁気の変化を検出する。
そして、磁気センサ１２からの出力信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号のみをＨＰＦ１４で選択的に透過させ、出力回路１６により光信号に変換しケーブル１８を介して信号処理部２０に出力する。
【００８２】
信号処理部２０では、入力回路２２によって、センサ部１０から入力された光信号をディジタルデータに変換し、ＣＰＵ２４に入力する。
ＣＰＵ２４では、入力されたデータが所定の値以上であるときに磁気センサ１２の位置を鉄道車両位置と特定する。
【００８３】
そして、その特定結果データを出力回路３０で光信号に変換して外部に出力する。
また、レール５４は通常鉄のような磁性体で形成されているので、帰線電流や種々の磁界の影響により徐々に磁化していく。すると、線路５２の近傍に設置されている磁気センサ１２は、磁化したレール５４の磁気の影響を受けるので、磁気センサ１２での磁気の検出精度が劣化していく。
【００８４】
それを避けるためには、前述のように信号処理部２０のＣＰＵ２４により、補正が行われている。
この補正は、図７に示すように、軌道回路を用いて行う。つまり、踏切手前の一定長さのレール（所定区間）内の一端である踏切の遮断桿を作動させるための始動点に軌道電流の送信端を配置し、他端の終始点に受信端を配置する。そして、受信端での軌道電流の有無によって鉄道車両４２が踏切手前の所定区間に存在しているか否かを検知し、鉄道車両４２が存在しないときに補正を行う。
【００８５】
すなわち、レール５４に始動点から軌道電流を流す。鉄道車両４２が存在するとその車輪及び車軸を通ってレール５４との間に閉回路ができるので、終止点で軌道電流が受信されない。
【００８６】
したがって、この軌道電流の有無を信号処理部２０の軌道電流検出回路により検出すると、図７に示すように、始動点と終始点との間の鉄道車両４２の有無を検知することができる。
【００８７】
このようにして、軌道電流を用い、踏切手前の所定区間に鉄道車両４２が存在しないときにＣＰＵ２４にて補正を行う。
また、補正は、踏切以外でも行うことができる。例えば、前述した軌道回路は、長いもので５００ｍ以上ある。したがって、必ずしも踏切手前をその５００ｍの軌道回路とせず、踏切のない区間を軌道回路とし、その軌道回路の区間内に磁気センサ１２を設置して、鉄道車両４２の位置を検知するようにしてもよい。
【００８８】
レールを所定区間に区切り（この区切りを、軌道回路という。）、その１つの区切りの中に微弱な電流を流す送電端とその電流を受信する受電端とを配置する。送電端からは常に一定の電流が流れており、軌道回路の中に鉄道車両（４２）が存在しなければ電流は受電端まで流れる。逆に、軌道回路内に鉄道車両（４２）が存在する場合には、送電端から流れた電流は車両の最も送電端に近い車軸を通るので受電端まで流れない。
【００８９】
したがって、送電端から流された電流が受電端で受信できなければ所定区間内に鉄道車両（４２）があり、受信端で電流を受信できれば所定区間内に鉄道車両（４２）が存在しないことが分かる。
【００９０】
このように、レールを所定区間に区切って、その区間内の鉄道車両（４２）の有無を検知するためにレールに流す電流のことを軌道電流という。
ところで、磁気センサ１２は、図８に示すように、線路５２の中心線から外側に２．７ｍ離れた位置で、線路５２のバラスト表面から１ｍの深さの位置に埋設されている。
【００９１】
４．実施形態に係る鉄道車両位置検知装置の特徴
以上のように、実施形態１の鉄道車両位置検知装置によれば、磁気センサ１２により地磁気を検出し、磁気センサ１２からの出力のうち所定の値以上の時間変化をする出力値が所定の値以上であるときに、その磁気センサ１２の位置に基づいて、その磁気センサ１２が設置されている位置を鉄道車両位置としているので、鉄道車両位置を確実に検知できる。
【００９２】
また、磁気センサ１２からの出力信号のうち、緩やかに変化する出力信号をＨＰＦ１４で除去し、所定の値以上の時間変化をする出力信号が所定の値以上の信号に基づいて鉄道車両位置を特定しているので、鉄道車両４２の通過時に変化する出力信号だけで鉄道車両位置を特定することができる。したがって、鉄道車両位置を正確に検知することができる。
【００９３】
さらに、磁気センサ１２を線路５２の外側近傍に設置し、２本のレール５４ａ，５４ｂに流れる帰線電流によって発生する磁界が互いに打ち消し合うことがないようにしているので、Ｚ軸方向の磁界を容易に検出することができる。
【００９４】
また、鉄道車両４２が通過する際、線路５２を構成する２本のレール５４ａ，５４ｂの間の振動よりも、線路５２の外側近傍の振動の方が小さい。したがって、磁気センサ１２を線路５２の外側近傍に配置すると、レール５４ａ，５４ｂの間に配置するよりも鉄道車両通過時の振動の影響が小さいので、磁気センサ１２が故障しにくく、磁気センサ１２を長寿命化することができる。換言すれば、磁気センサ１２の振動耐久性の仕様を緩和することができる。
【００９５】
また、線路５２の外側近傍に磁気センサ１２を配置すると、レール５４ａ，５４ｂの間に配置する場合に比べ、例えばマルチプルタイタンパでバラストを突き固める作業のような保守作業のじゃまになりにくいという利点もある。
【００９６】
また、信号処理部２０において、磁気センサ１２近傍にある線路５２を構成するレール５４の残留磁気の影響を補正して出力するようにして磁化したレール５４の磁気の影響を排除しているので、磁気センサ１２の検出精度を保つことができる。したがって、延いては鉄道車両位置を正確に検知することができる。
【００９７】
さらに、公知の（例えば、特許文献１参照）軌道電流により始動点と終始点との間の鉄道車両４２を検出する方法を適用して始動点と終始点との間に鉄道車両４２が存在しないときに補正を行っているので、鉄道車両４２が近づいたときに確実に鉄道車両位置を検出することができる。
【００９８】
また、磁気センサ１２を地中に埋設しているので、保守作業のじゃまになることがなくなる。さらに、部外者が磁気センサ１２に簡単に触れることができなくなるので、保安上の観点でも都合がよい。
【００９９】
なお、ここで地中に埋設する場合の深さは、線路５２のバラスト表面から１ｍとしたが、保守のためにマルチプルタイタンパでバラストが固められる作業によって、磁気センサ１２が破壊されず、かつ、地磁気を検出できる程度の深さであればよい。
【０１００】
（実施形態２）
実施形態２の鉄道車両位置検知置は、２個の磁気センサ１２ａ，１２ｂを用い、センサ部１０からＨＰＦ１４を除くことを除けば、実施形態１の鉄道車両位置検知装置と同じ装置構成であるため、装置構成の説明は省略する。
【０１０１】
また、磁気センサ１２ａ，１２ｂを地中へ埋設する方法も実施形態１と同じであるためその点についての説明も省略する。
鉄道車両位置検知装置においては、図９に示すように、２個の磁気センサ１２ａ，１２ｂを線路５２に沿って近接して設置する。
【０１０２】
そして、磁気センサ１２ａ，１２ｂの各々からの出力信号を信号処理部２０に入力する。
信号処理部２０のＣＰＵ２４では、磁気センサ１２ａ，１２ｂからの信号の差を算出し、その差が所定の値以上である場合、磁気センサ１２ａと磁気センサ１２ｂとの間の中央の位置を鉄道車両４２が通過していると判断して、その磁気センサ１２の位置を鉄道車両位置を特定する。
【０１０３】
なお、実施形態２の鉄道車両位置検知装置においては、磁気センサ１２a，１２ｂは、Ｘ軸方向の地磁気を検出できればよいので、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の地磁気を検出できるものでなくともよい。
【０１０４】
このように、２個の磁気センサ１２ａ，１２ｂを線路５２に沿って近接して設置すると、ＨＰＦ１４を用いることなく鉄道車両位置の誤りなく検知することができる。
すなわち、線路５２に沿って２個の磁気センサ１２ａ，１２ｂを線路５２に沿って並べて近接して設置すると、鉄道車両４２が遠方にある場合には、ループ電流によって発生する地磁気の緩やかな変化を同時に検出する。一方、鉄道車両４２が近接したときの急激な地磁気の変化が２つの磁気センサ１２ａ，１２ｂで検出されたときには、両磁気センサ１２ａ，１２ｂの間に時間的な差が生じる。
【０１０５】
したがって、両磁気センサ１２ａ，１２ｂからの出力の差を算出すれば、緩やかに時間変化をする信号を除去して出力すること、換言すれば、所定の値以上の時間変化をする信号を出力することができるので、鉄道車両位置を確実に検知できる。
【０１０６】
ここで、隣接する２つの磁気センサ１２ａ，１２ｂを近づけすぎると、鉄道車両４２の通過による地磁気の変化をほぼ同時に検出してしまい、２つの磁気センサ１２ａ，１２ｂに地磁気の変化の差が現れなくなる。
【０１０７】
したがって、ここでいう近接とは、隣接する２つの磁気センサ１２ａ，１２ｂにより鉄道車両４２の通過による地磁気の変化を検出できる距離をいい、例えば、その線路５２を走行する鉄道車両４２の種類、つまり位置を検知する対象となる鉄道車両４２の最高速度などの条件によって決定される距離である。
【０１０８】
（実施形態３）
実施形態３の鉄道車両位置検知装置は、基本的構成等は実施形態１と同じであるので、同じ点については説明を省略し、異なる点について説明をする。
【０１０９】
また、磁気センサ１２を地中へ埋設する方法も実施形態１と同じであるためその点についての説明も省略する。
実施形態３の鉄道車両位置検知装置では、磁気センサ１２が図６に示すように、地面に水平なＸ軸方向の地磁気を検出するＸ軸磁気センサ１２ａ及び地面に垂直なＺ軸方向を検出するＺ軸磁気センサ１２ｂとで構成されている。
【０１１０】
また、ＨＰＦ１４もＸ軸磁気センサ１２ａからの出力信号のうち所定の値以上の時間変化をする信号のみを選択的に透過させるＸ軸ＨＰＦ１４ａとＺ軸磁気センサ１２ｂの所定の値以上の時間変化をする信号のみを選択的に透過させるＸ軸ＨＰＦ１４ｂから構成される。
【０１１１】
そして、出力回路１６は、Ｘ軸ＨＰＦ１４ａ及びＺ軸ＨＰＦ１４ｂを各々光信号に変換し、ケーブル１８を介して信号処理部２０に入力する。
入力回路２２は、入力された光信号をＸ軸方向及びＹ軸方向の地磁気の値のディジタルデータに変換してＣＰＵ２４に入力する。
【０１１２】
ＣＰＵ２４では、入力回路２２から入力されたディジタルデータに基づき車両位置を特定する。
出力回路３０は、ＣＰＵ２４で特定した鉄道車両位置を光信号に変換して外部に出力する。
【０１１３】
以上のように構成された実施形態３の鉄道車両位置検知装置において、鉄道車両位置を検知する方法について説明する。
電気鉄道４０においては、図４に示すように、鉄道車両４２が通過すると、その地点において電車線５６に流れる電車線電流とレール５４に流れる帰線電流とがループ電流となって流れる。
【０１１４】
ループ電流が流れると、いわゆる右ねじの法則により、ループを形成する面と垂直な向きに（図４では紙面裏面向き）、つまりＸ軸方向に磁界が発生し、Ｘ軸方向の地磁気が変化する。
【０１１５】
また、レール５４に流れる帰線電流によって、地面と垂直な方向、つまりＺ軸方向にも磁界が発生し、Ｚ軸方向の地磁気も変化する。
そこで、上記のようにＸ軸及びＺ軸方向の地磁気を検出できるように構成した磁気センサ１２で、そのＸ軸方向及びＺ軸方向の磁界の変化を検出するのである。
【０１１６】
磁気センサ１２で検出したＸ軸及びＺ軸方向の地磁気の値の様子を図５に示す。図５において、横軸は時間を示しており、図中ｂ→ａ→ｃの順に時間が経過している。また、縦軸は地軸の強度を示している。なお、図５に示す地磁気の強度はＨＰＦ１４a、１４ｂを通さず、磁気センサ１２からの出力信号をそのまま図にしたものである。
【０１１７】
図５において、地磁気の変化が激しいａで示す範囲が鉄道車両４２の通過時の地磁気の変化を示しており、ｂで示す範囲が鉄道車両４２が近づくときの緩やかな時間変化をしている地磁気信号を示しており、ｃで示す範囲が鉄道車両４２が通過した後に遠ざかっていくときの緩やかな時間変化をしている地磁気信号を示している。
【０１１８】
センサ部１０では、この磁気センサ１２からの出力信号をＨＰＦ１４を通して緩やかな時間変化をする信号を除去した信号を信号処理部２０に入力してその信号の値が所定の値以上になっていれば鉄道車両４２が通過している、つまり、その磁気センサ１２の位置が鉄道車両位置であるとするのである。
【０１１９】
このようにすると、鉄道車両４２が通過する際に地磁気の変化が著しいＸ軸方向とＺ軸方向の地磁気の変化を検出することができるので、より確実に鉄道車両位置を検知することができる。
【０１２０】
ここで、略垂直とは、線路５２や地表面に対して厳密に垂直であることを意味するのではなく、線路５２の敷設状態や地表面の凹凸の状態に応じた幅を持たせた意味であり、磁気センサ１２により、Ｘ軸方向とＺ軸方向との地磁気を別々に検出できる範囲であればよい。
【０１２１】
（実施形態４）
実施形態４の鉄道車両位置検知装置は、実施形態１の鉄道車両位置検知装置のセンサ部１０においてＨＰＦ１４を除いた構成となっている。それ以外の構成は、実施形態１の鉄道車両位置検知装置と同じであるため装置構成の説明は省略する。
【０１２２】
また、磁気センサ１２を地中へ埋設する方法も実施形態１と同じであるためその点についての説明も省略する。
実施形態４の鉄道車両位置検知装置において、ＨＰＦ１４を除いた理由を説明する。
【０１２３】
非電気鉄道においては、電気鉄道４０のようなループ電流が流れることがないので、時間変化の緩やかな地磁気の変化が生じない。したがって、磁気センサ１２で検出した時間変化の緩やかな信号をＨＰＦで除去する必要がないので、ＨＰＦ１４を除いたのである。
【０１２４】
このような構成の実施形態４の鉄道車両位置検知装置では、ディーゼルや蒸気機関など非電気鉄道における磁気センサ１２により、鉄道車両４２通過時の地磁気の変化を検出し、信号処理部２０に入力する。
【０１２５】
以下、信号処理部２０のＣＰＵ２４で実行される処理は、実施形態１の鉄道車両位置検知装置１と同じであるので説明は省略する。
なお、実施形態４の鉄道車両位置検知装置においては、磁気センサ１２は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の地磁気を検出できるものでなくともよい。
【０１２６】
このようにすると、非電気鉄道であっても、鉄道車両４２は大きな鉄等の強磁性体で形成されているので、前述したように、その鉄道車両４２が通過する位置の地磁気が変化する。
【０１２７】
したがって、磁気センサ１２により地磁気を検出し、検出された地磁気の変化が所定の値以上であれば、その変化を検出した磁気センサ１２の位置が鉄道車両位置であるとして確実に検知できる。
【０１２８】
さらに、鉄製レール５４が徐々に着磁していき磁気センサ１２の地磁気の検出精度に影響を与えるという鉄道特有の現象を、軌道電流の有無によって鉄道車両４２が接近する前に補正できるので、鉄道車両位置を正確に検知できる。
【０１２９】
（実施形態５）
実施形態５の鉄道車両位置検知装置を電気鉄道４０に適用する場合には、センサ部１０のＨＰＦ１４は必要であるが、非電気鉄道に適用する場合には、センサ部１０のＨＰＦ１４は不要である。
【０１３０】
ＨＰＦ１４以外の装置構成は実施形態１の鉄道車両位置検知装置１と同じであるため、装置構成の説明は省略する。
また、磁気センサ１２を地中へ埋設する方法も実施形態１と同じであるためその点についての説明も省略する。
【０１３１】
実施形態５の鉄道車両位置検知装置においては、図１０に示すように、鉄道車両４２ａ,４２ｂが通過する２本の線路５２ａ，５２ｂの間に磁気センサ１２を設置している。
このように、２本の線路５２ａ，５２ｂの間に、磁気センサ１２を設置すると、磁気センサ１２では鉄道車両４２ａ，４２ｂを通過する鉄道車両４２ａ，４２ｂによって、地面に平行なＸ軸では逆向きの地磁気の変化が検出される。
【０１３２】
そして、このようにして磁気センサ１２で検出された出力信号を信号処理部２０に入力する。
信号処理部２０では、入力された磁気センサ１２からのＸ軸方向の出力信号の極性を判定する。鉄道車両４２ａ，４２ｂが２本の線路５２ａ，５２ｂのうちどちらを通過するかによって地磁気の変化の向きが逆になるので、磁気センサ１２からのＸ軸方向の出力信号の極性も逆になる。
【０１３３】
このようにすると、鉄道車両４２ａ，４２ｂが２本の線路５２ａ，５２ｂのうちどちらを通過するかによって逆になるＸ軸方向の地磁気の変化を検出できるので、その変化の向きを特定することにより鉄道車両４２ａ，４２ｂがどちらの線路５２ａ，５２ｂに存在するのかを検知できる。
【０１３４】
また、２本の線路５２ａ，５２ｂを、例えば、いわゆる上りと下りのように、鉄道車両４２ａ，４２ｂとが互いに逆方向に通過する場合には、磁気センサ１２では鉄道車両４２ａ，４２ｂの進行方向によって、地面に平行なＸ軸では互いに逆の向きの地磁気の変化が検出される。
【０１３５】
そして、このようにして磁気センサ１２で検出された出力信号を信号処理部２０に入力する。
信号処理部２０では、入力された磁気センサ１２からのＸ軸方向の出力信号の極性を判定する。前述したように、鉄道車両４２ａ，４２ｂの進行方向が逆になれば、地磁気の変化の向きが逆になるので、磁気センサ１２からのＸ軸方向の出力信号の極性も逆になる。
【０１３６】
このようにすると、鉄道車両４２ａ，４２ｂの進行方向によって逆になるＸ軸方向の地磁気の変化を検出できるので、その変化の向きを特定することにより鉄道車両４２ａ，４２ｂが上下どちらの向きに進んでいるのかを検知できる。
【０１３７】
さらに、１つの磁気センサ１２で２本の線路５２ａ，５２ｂの鉄道車両位置を検知できるので、磁気センサ１２の数を減らすことができる。
ここで、２本の線路５２ａ，５２ｂの間とは、２本の線路５２ａ，５２ｂの中央だけでなく、２本の線路５２ａ，５２ｂの間で、磁気センサ１２が地磁気を検出できる範囲のことをいう。
【０１３８】
５．実施形態と発明特定事項との対応関係
なお、実施形態１〜実施形態５において、センサ部１０が地磁気検出手段に相当し、信号処理部２０が位置特定手段及び鉄道車両検知手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】実施形態１の鉄道車両位置検知装置の概略構成図である。
【図２】鉄道車両位置検知装置が適用された線路５２側面図及び平面図である。
【図３】地磁気検出の原理を示す原理図である。
【図４】電気鉄道４０において鉄道車両４２が通過した際の磁気の状態を示す概略図である。
【図５】鉄道車両４２の通過時のＸ軸方向及びＺ軸方向の磁気センサ１２からの出力信号を示す図である。
【図６】Ｘ方向及びＺ方向の地磁気を測定可能に構成されたセンサ部１０の概略構成図である。
【図７】軌道電流を用いて補正のタイミングを決定する方法を示した説明図である。
【図８】磁気センサ１２を地中に埋設する際の断面図である。
【図９】２個の磁気センサ１２ａ，１２ｂを線路５２に沿って近接して設置する場合の設置図である。
【図１０】鉄道車両４２ａ，４２ｂが通過する２本の線路５２ａ，５２ｂの間に磁気センサ１２を設置する場合の設置図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…センサ部、１２，１２ａ，１２ｂ…磁気センサ、１４…高域通過フィルタ、１６…出力回路、１８…ケーブル、２０…信号処理部、２２…入力回路、２４…入力回路、３０…出力回路、３２…軌道電流検出回路、４２…鉄道車両、５２，５２ａ，５２ｂ…線路、５４，５４ａ，５４ｂ…レール、ＲＯＭ…２６、ＲＡＭ…２８。
【図１】
2007015665.tif 000003
【図３】
2007015665.tif 000004
【図６】
2007015665.tif 000005
【図９】
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【図１０】
2007015665.tif 000007
【図２】
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【図４】
2007015665.tif 000009
【図５】
2007015665.tif 000010
【図７】
2007015665.tif 000011
【図８】
2007015665.tif 000012