(57)【要約】【課題】内部回路の動作状態を監視し、外部に知らせることができ、しかも、符号処理器を必要としない小型、かつ、安価なトランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置を提供すること。【解決手段】電文設定送信部３１と、監視部５とを含むトラスポンダ装置であって、電文設定送信部３１は、電源供給部６から電源の供給を受けて動作し、予め準備された電文信号を送信する。監視部５は、電源供給部６から電文設定送信部３１に供給される電流を監視し、その監視結果を出力端子Ｔｓから外部に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電文設定送信部と、監視部とを含むトラスポンダ装置であって、
前記電文設定送信部は、電源供給部から電源の供給を受けて動作し、予め準備された電文信号を送信するものであり、
前記監視部は、前記電源供給部から前記電文設定送信部に供給される電流を監視し、その監視結果を外部に出力する、
トラスポンダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたトランスポンダ装置であって、故障監視部を含み、前記故障監視部は、前記電文設定送信部が故障状態となったとき、前記電文設定送信部の動作を停止させる、トランスポンダ装置。
【請求項３】
トランスポンダ装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記トランスポンダ装置は、請求項１又は２に記載されたものであり、
前記車上装置は、車両に搭載され、前記トランスポンダ装置から送信された前記電文信号を受信し、解読する、
車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用トランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用トランスポンダ装置は、レールに沿って、地上に設置され、地上子から電文を送信し、車両に搭載された車上装置に伝える機能を有している。
この種のトラスポンダ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、それ自体は、電源を持たず、車両が接近したとき、車上子から送信された電力波を受信し、受信した電力波を電源入力として、電文送信動作をするタイプ（無電源タイプと称する）と、例えば、特許文献２に記載されているように、符号処理器から電源供給を受けて動作するタイプ（有電源タイプと称する）のものが知られている。
上記２つのタイプのうち、有電源タイプのトランスポンダ装置は、符号処理器から電源供給を受けて動作し、地上子の内部回路の動作状態を常時監視している。
【０００３】
一方、無電源タイプのトラスポンダ装置は、電源を持たず、車両が接近したとき、車上子から送信された電力波を受信し、受信した電力波を電源入力として、電文送信動作をするのであるから、内部回路を常時監視することは不可能である。車両が接近し、地上子が動作した時に限って、動作状態を監視したとしても、地上子と外部とのインターフェースは、現示条件等の条件入力だけなので、地上子内部の故障状態を外部へ知らせることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８３４５５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９０８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、内部回路の動作状態を監視し、外部に知らせることのできるトランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置を提供することである。
【０００６】
本発明のもう一つの課題は、符号処理器を必要としない小型、かつ、安価なトランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係るトランスポンダ装置は、電文設定送信部と、監視部とを含む。前記電文設定送信部は、電源供給部から電源の供給を受けて動作し、予め準備された電文信号を送信する。前記監視部は、前記電源供給部から前記電文設定送信部に供給される電流を監視し、その監視結果を外部に出力する。
上述したように、本発明に係るトランスポンダ装置は、主要な内部回路として、電文設定送信部を含んでおり、電文設定送信部は、電源供給部から電源の供給を受けて動作し、予め準備された電文信号を送信する。したがって、本発明に係るトランスポンダ装置によれば、予め準備された現示条件等の電文を、車上側に送信することができる。しかも、予め準備された電文信号を有する電文設定送信部を有するから、符号処理器を必要としない。このため、全体の構成が簡素化され、小型でコストの安価なトランスポンダ装置を実現することができる。
【０００８】
本発明に係るトランスポンダ装置は、さらに、監視部を含む。監視部は、電源供給部から電文設定送信部に供給される電流を監視し、その監視結果を外部に出力する。トランスポンダ装置の主要な内部回路を構成する電文設定送信部に故障が生じた場合、電源供給部から電文設定送信部に供給される電流が変化する。監視部は、その電流の変化をとらえて、電文設定送信部の故障状態を検知し、それをトランスポンダ装置の外部に報知する。よって、本発明によれば、電文設定送信部の動作状態を監視し、外部に知らせることのできるトランスポンダ装置を実現することができる。
【０００９】
好ましくは、電文設定送信部は、故障監視部を有し、前記故障監視部は、前記電文設定送信部が故障状態となったとき、前記電文設定送信部の動作を停止させる。この構成によれば、電文設定送信部の故障状態の有無を、電源供給部から電文設定送信部に供給される電流のオン又はオフの２値として、明確に検知できる。
【００１０】
本発明に係るトランスポンダ装置は、車上装置と組み合わされて車両制御装置を構成する。車上装置は、車両に搭載され、トランスポンダ装置から送信された前記電文信号を受信し、解読する。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）内部回路の動作状態を監視し、外部に知らせることのできるトランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置を提供することができる。
（ｂ）符号処理器を必要としない小型、かつ、安価なトランスポンダ装置及びそれを用いた車両制御装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る鉄道用トランスポンダ装置を用いた車両制御装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るトランスポンダ装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るトランスポンダ装置の他の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明に係るトランスポンダ装置１は、車上装置７２〜７５と組み合わされて車両制御装置を構成する。トランスポンダ装置１は、車両７１の走行するレール８の付近において、地上に設置され、地上装置を構成している。トランスポンダ装置１は、送信部３の主要な回路部分として、電文設定送信部３１を含んでいる。電文設定送信部３１は、電文を設定する機能、その電文を格納する機能、及び、格納されている電文を送信する機能を有する。図示の電文設定送信部３１は、外部の電源供給部６から、電源入力端子Ｔを経て供給される電源によって動作をし、予め準備された電文信号を、情報送信アンテナ３２から空中に送信する。したがって、本発明に係るトランスポンダ装置１によれば、電文設定送信部３１において予め準備された現示条件等の電文を、車上側に送信することができる。しかも、符号処理器を必要としないから、全体の構成が簡素化され、小型でコストの安価なトランスポンダ装置１を実現することができる。
【００１５】
本発明に係るトランスポンダ装置１は、さらに、監視部５を含む。監視部５は、電源供給部６から電文設定送信部３１に供給される電流を監視し、その監視結果を出力端子Tsから外部に出力する。トランスポンダ装置１の主要部を構成する電文設定送信部３１に故障が生じた場合、電源供給部６から電文設定送信部３１に供給される電流が変化する。監視部５は、その電流の変化から、電文設定送信部３１の故障状態を検知し、それを出力端子Ｔｓを経て、トランスポンダ装置１の外部に報知する。よって、本発明によれば、電文設定送信部３１の動作状態を監視し、外部に知らせることのできるトランスポンダ装置１を実現することができる。電流の検知は、例えば、抵抗電圧降下によって検知することができるし、電磁気的な検知手段、例えばホール素子等を用いて検知することもできる。
図示の送信部３は、電文設定送信部３１及び情報送信アンテナ３２とともに、故障監視部３３，３４とを含む。
【００１６】
故障監視部３３，３４は、電文設定送信部３１が故障状態となったとき、電文設定送信部３１の動作を停止させる。故障監視部３３，３４は、より具体的には、電文設定送信部３１の故障状態等を検知する故障検知部３３と、故障検知部３３によって制御されるスイッチ部３４とを備えて構成される。スイッチ部３４は、電文設定送信部３１の電源入力側に直列に挿入されている。スイッチ部３４は、故障検知部３３が電文設定送信部３１の故障を検知しない状態では、ＯＮ状態にあるが、故障検知部３３が電文設定送信部３１の故障を検知すると、その検知信号によってＯＦＦとなり、電文設定送信部３１に対する電源入力を遮断するように動作する。この構成によれば、監視回路５は、電文設定送信部３１の故障状態の有無を、電源供給部６から電文設定送信部３１に供給される電流のＯＮ又はＯＦＦの２値として検知することになるから、電文設定送信部３１の故障状態の有無を確実に検知し、外部に報知することができる。スイッチ部３４は、有接点、半導体無接点リレーなどを含む回路によって構成することができる。
【００１７】
車上装置７２〜７５は、レール８の上を矢印Ｆの方向に走行する車両（列車）７１に搭載され、トランスポンダ装置１の情報送信アンテナ３２から送信された電文信号波を、車上アンテナ７２で受信し、信号処理装置７３で解読する。そして、その解読結果を速度制御装置７４に供給し、速度制御装置７４からブレーキ装置７５にブレーキ制御信号を供給することにより、ブレーキ装置７５によって車輪７６に制動をかける。
【００１８】
次に、トランスポンダ装置１の具体例を、図２及び図３を参照して説明する。図において、図１に現れた構成部分と対応する構成部分については、同一又は関連する参照符号を付してある。まず、図２を参照して説明する。図２のトランスポンダ装置１は、電源入力部１０を含む。電源入力部１０は、複数ｎ（３つ）の個別電源供給線１１〜１３と、複数ｎ（３つ）の単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３とを含んでいる。個数ｎは、任意の自然数である。
【００１９】
個別電源供給線１１〜１３のそれぞれは、一端が電源入力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続され、他端が電文設定送信部３１に接続されている。電源供給端Ｔ１〜Ｔ３には、ＤＣ電圧である電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３がそれぞれ個別に供給される。
【００２０】
複数ｎの単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、互いに方向性を合わせて、一端が個別電源供給線１１〜１３と対応関係をもって個別的に接続され、他端が共通電源線１５に共通に接続されている。単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、一般的なダイオードで構成されている。もっとも、他の単方向性半導体素子であってもよい。
【００２１】
単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、個別電源供給線１１〜１３の側から共通電源線１５の側を見た極性が、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３の全てにおいて、順方向となり、共通電源線１５側から個別電源供給線１１〜１３側を見た極性が、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３の全てにおいて、逆方向となるように、方向付けられている。
【００２２】
共通電源線１５は、監視部５及びスイッチ部３４を経由して、電文設定送信部３１の電文送信部３１０に接続される。電文送信部３１は、共通電源線１５、監視部５及びスイッチ部３４を経由して供給される電源によって動作する。
【００２３】
電文設定送信部３１は、Ｇ現示情報、Ｙ現示情報及びＲ現示情報を記憶し、電源供給端子Ｔ１及び個別電源供給線１１から電文選択駆動電源ＧＶ１が供給されたとき、Ｇ現示信号に相当する電文信号Ｓｇを出力し、電源供給端Ｔ２及び個別電源供給線１２から電文選択駆動電源ＧＶ２が供給されたとき、Ｙ現示信号に相当する電文信号Ｓｙを出力し、電源供給端Ｔ３及び個別電源供給線１３から電文選択駆動電源ＲＶ３が供給されたとき、Ｒ現示信号に相当する電文信号Ｓｒを出力する。電文信号Ｓｇ、Ｓｙ、Ｓｒは信号波として情報送信アンテナ３２から空中に送信される。
【００２４】
電文設定送信部３１は、電文設定部、ＯＲ回路等で構成される信号処理部、並/直変換部、変調部及び増幅部等を有して構成されている。もっとも、電文設定送信部３１は、電文信号Ｓｇ，Ｓｙ，Ｓｒを、車上側で受信するのに適した信号に変換して、送信できればよい。
【００２５】
上述したように、図２のトランスポンダ装置１では、個別電源供給線１１〜１３のそれぞれは、一端に互いに分離された個別的な電源供給端Ｔ１〜Ｔ３を有しており、他端が電文設定部３１１〜３１３のそれぞれと対応関係をもって個別的に接続されている。したがって、電源供給端Ｔ１〜Ｔ３の何れに電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３が供給されるかによって、送信すべき電文が選択され、それが電文設定送信部３１から情報送信アンテナ３２に供給されることになる。
【００２６】
単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、一端が個別電源供給線１１〜１３と対応関係をもって個別的に接続され、他端が共通電源線１５に共通に接続されている。電文設定送信部３１は、共通電源線１５から電源供給を受けて動作する。したがって、電源供給端Ｔ１〜Ｔ３及び個別電源供給線１１〜１３の何れかに電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３が供給された場合、電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３の供給された個別電源供給線１１〜１３に接続されている単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３を通って、その共通電源線１５から監視部５及びスイッチ部３４を経由して、電文設定送信部３１に電源が供給され、電文設定送信部３１が動作をする。
【００２７】
単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、個別電源供給線１１〜１３の側から共通電源線１５の側を見た極性が、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３の全てにおいて、順方向であり、共通電源線１５側から個別電源供給線１１〜１３側を見た極性が、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３の全てにおいて、逆方向となる極性となるように、方向付けられているから、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３に対しては順方向となる。したがって、現示条件等の電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３のみで動作し得、別途電源供給回路及び電力波受信回路が不要で、小型、低コストのトランスポンダ装置１を実現することができる。
【００２８】
また、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のそれぞれは、上述した極性となるように方向付けられているから、単方向性回路素子Ｄ１〜Ｄ３のうちの２つを通る電流回路の形成が阻止される。例えば、Ｈレベルの電文選択駆動電源ＧＶ１が入力されて、単方向性回路素子Ｄ１が導通したとき、他の単方向性回路素子Ｄ２、Ｄ３は、共通電源線１５から個別電源供給線２２，２３に向かう電流回路を遮断するように働く。
【００２９】
上記のトランスポンダ装置において、電文設定送信部３１に故障が生じた場合、その故障状態は故障検知部３３によって検知される。故障検知部３３が電文設定送信部３１の故障状態等を検知すると、その検知信号によって、スイッチ部３４がＯＦＦとなり、電文設定送信部３１に対する電源入力を遮断するように動作する。よって、監視回路５は、電文設定送信部３１の故障状態の有無を、電文設定送信部３１に供給される電流のＯＮ又はＯＦＦの２値として検知することになるから、電文設定送信部３１の故障状態の有無を確実に検知し、出力端子Ｔｓから外部に報知することができる。
【００３０】
次に、図３は、無電源タイプのトランスポンダ装置に本発明を適用した例を示している。
【００３１】
図示のトランスポンダ装置は、電源供給部６として、電力波受信アンテナ６１と、整流部６２とを有し、電力波受信アンテナ６１により、車上アンテナ７２（図１参照）から送信された電力波を受信し、それを整流部６２で直流に変換する。整流部６２で得られた直流電源は、監視回路５、スイッチ部３４及び共通電源線１５を経由して、電文設定送信部３１に供給される。また、整流部６２で得られた直流電源は、電源入力部１０にも供給され、電源入力部１０から電文設定送信部３１に電文選択駆動電源ＧＶ１、ＹＶ２，ＲＶ３及びＶ０が供給される。
【００３２】
図示の電源入力部１０は、その一例として、折返し線や単線区間の方向条件が上り方向条件（ＵＦＲ）のときに動作し、下り方向条件（ＤＦＲ）のときに復旧するリレ−ＵＦＰＲと、現示条件としてＧ現示条件が入力したときに動作し、Ｇ現示条件が入力していないときに復旧するリレ−ＧＰＲと、現示条件としてＹ現示条件が入力したときに動作し、Ｙ現示条件が入力していないときに復旧するリレ−ＹＰＲとを有する。各リレ−ＵＦＰＲ，ＧＰＲ，ＹＰＲのコイルはケ−ブルを介して信号制御器（図示しない）に接続されている。
【００３３】
そして、リレ−ＵＦＰＲの動作接点ＵＦＰＲ１及びリレ−ＧＰＲの動作接点ＧＰＲ１が直列に挿入接続された個別電源供給線１１をとおして、電文選択駆動電源ＧＶ１が電文設定送信部３１に供給され、リレ−ＵＦＰＲの動作接点ＵＦＰＲ１及びリレ−ＹＰＲの動作接点ＹＰＲ１が直列に挿入接続された個別電源供給線１２をとおして、電文選択駆動電源ＹＶ１が電文設定送信部３１に供給される。また、リレ−ＵＦＰＲの動作接点ＵＦＰＲ１、リレ−ＧＰＲの復旧接点ＧＰＲ２及びリレ−ＹＰＲの復旧接点ＹＰＲ２が直列に挿入接続された個別電源供給線１３をとおして、電文選択駆動電源ＲＶ１が電文設定送信部３１に供給される。更に、リレ−ＵＦＰＲの復旧接点ＵＦＰＲ２が直列に挿入接続された個別電源供給線１４をとおして、無効電文選択駆動電源Ｖ０が、電文設定送信部３１に供給される。
【００３４】
図３に示した無電源タイプのトラスポンダ装置１は、車両７１（図１参照）が接近したとき、車上アンテナ７２（図１参照）から送信された電力波を、電力波受信アンテナ６１で受信し、受信した電力波を整流回路６２で整流して、電文設定送信部３１の動作電源とするのであるから、電文設定送信部３１の動作状態を、常時監視することはできないが、車両７１（図１参照）が接近し、電力波受信アンテナ６１が電力波を受信したときに限って、電文設定送信部３１の動作状態を監視し得る。
【００３５】
電力波受信アンテナ６１が電力波を受信したときに、電文設定送信部３１に故障が生じていたとすると、その故障状態が故障検知部３３によって検知され、故障検知部３３からスイッチ部３４に供給される検知信号によって、スイッチ部３４がＯＦＦとなる。監視回路５はそのときの電流変化を捉え、電文設定送信部３１の異常、即ち故障を、出力端子Ｔｓから外部に報知することができる。
【００３６】
以上、実施の形態を参照して説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１                  トランスポンダ装置
１１〜１４          個別電源供給線
３                  送信部
３１                電文設定送信部
３２                情報送信アンテナ
３３                故障検知部
３４                スイッチ部
５                監視回路
７１                車両
７２                車上アンテナ
７３                信号処理装置
７４                速度制御装置
７５                ブレーキ装置
【図１】
2012148648.tif 000003
【図２】
2012148648.tif 000004
【図３】
2012148648.tif 000005