(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の停止位置を検知する列車停止位置検知装置において、
列車進行方向に沿って列車停止位置の前に設置される第１のコイルと列車停止位置の後に設置される第２のコイルとを有する地上子と、
列車に搭載された車上子から送信される電力波を受信した第１のコイルからの第１の出力電圧から、車上子から送信される電力波を受信した第２のコイルからの第２の出力電圧を減算した電圧差を求める電圧差算出手段と、
該電圧差算出手段により求めた前記電圧差の絶対値に基づいて列車が停止位置許容範囲内に停止しているか否かを判定し、停止位置許容範囲外であれば前記電圧差に基づいて停止位置許容範囲までの距離を算出する停止位置検知部とを有し、
前記電圧差算出手段により求めた前記電圧差の絶対値が所定の範囲内であれば停止位置許容範囲内に位置していると検知し、前記電圧差の絶対値が所定の範囲外であって前記電圧差の極性が正のときは列車が停止位置許容範囲より手前に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた前記電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を前進させるべき距離を数値化して求め、前記電圧差の絶対値が所定の範囲外であって前記電圧差の極性が負のときは列車が停止位置許容範囲より先に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた前記電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を後退させるべき距離を数値化して求めることを特徴とする列車停止位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車停止位置検知装置に関し、詳細には列車が駅の停止位置許容範囲内に停止できた否か、更に列車の停止位置が当該停止位置許容範囲より手前か又は先かを検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、列車が駅の所定の停止位置許容範囲内に停止したか否かを検知する際、近づいて来る列車の位置を検出するために、列車は電力波と呼ばれる電波を送信するトランスポンダ車上子（以下車上子と称す）を搭載し、一方車上子からの電波を受信するトランスポンダ地上子（以下地上子と称す）が駅の停止位置許容範囲となる軌道内に設置されている。
【０００３】
図３は従来の列車停止位置検知装置の概略を示す構成図である。図４は車上子位置と地上子の各コイルの受信レベルとの関係を示す特性図である。図３において、地上子３１は、列車進行方向に沿って並んだ３つのコイルＡ，Ｂ，Ｃを含んで構成されている。また、各コイルＡ，Ｂ，Ｃから出力される出力電圧（以下受信レベルと称す）Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは比較器３３−ａ，３３−ｂ，３３−ｃの一方の入力端に各々入力され、比較器３３−ａ，３３−ｂ，３３−ｃの他方の入力端には後述する最小動作閾値Ｌｓが入力されている。更に、比較器３３−ａ，３３−ｂ，３３−ｃの出力は停止位置検知部３４に供給される。
【０００４】
次に、このような構成を有する従来の列車停止位置検知装置の動作について説明する。列車に搭載されている車上子３２が図中矢印で示す列車進行方向から地上子３１に近づくと、先ずコイルＡが誘起し、図４に示す受信レベルＬａを出力する。更に列車が進行して車上子３２が地上子３１のコイルＡに近づくと、コイルＡの受信レベルＬａは予め定められた固定の最小動作閾値Ｌｓを超える。このとき、停止位置検知部３４は、コイルＡの受信レベルＬａが最小動作閾値Ｌｓを超えたことを示す、比較器３３−ａの出力が「有効」（比較器３３−ａの出力「１」）となって地上子３１と車上子３２の間の距離ｈ（以下この距離を変位と呼ぶ）が基準となる距離（＝ｈ0 ）以下になったことを検知する。コイルＢ，Ｃにおいても同様に動作する。よって、３つのコイルの受信レベルを監視する地上装置３４は、３つのコイルの有効／無効の状態（比較器３３−ａ，３３−ｂ，３３−ｃの出力「１」，「０」）を監視することによって、列車の位置を検知することができるのである。そして、コイルＡとコイルＢの両方の受信レベルＬａ及びＬｂ、コイルＢのみの受信レベルＬｂ、そしてコイルＢとコイルＣの両方の受信レベルＬｂ及びＬｃが最小動作閾値Ｌｓを超えているときの車上子３２の位置範囲を通常時定位置停止領域Ｗ0 とし、停止位置検知部３４は各コイルの受信レベルを監視することにより列車が通常時定位置停止領域Ｗ0 内に停止したか否かを判断できる。言い換えれば、コイルＡの受信レベルＬａのみが最小動作閾値Ｌｓを超えているときは列車が定位置より手前であることを検知し、コイルＣの受信レベルＬｃのみが最小動作閾値Ｌｓを超えているときは列車が定位置をオーバーしたことを検知する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の列車停止位置検知装置による検知方法によれば、動作最小閾値Ｌｓが予め定められた固定値であるために、列車条件、例えば乗車人数の変動、車上子の取付け位置の変動等によって、地上子３１と車上子３２の変位ｈ がｈ1 （例えば乗車人数増加のとき；ｈ1 ＜ｈ0 ）に変動した場合、図４で破線で示すように地上子３１の各コイルの受信レベルが変動してしまう。例えば、乗車人数が増加して列車の車高が下がると、変位が小さくなり、図４に示す各コイルの受信レベルの最大値Ｌ1 は通常時の各コイルの受信レベルの最大値Ｌ0 より高くなってしまう。すなわち、通常時と変位変動時における変位の差（ｈ0 −ｈ1 ）に相当する受信レベルの差（Ｌ1 −Ｌ0 ）分だけ各コイルの受信レベルが上がってしまう。これにより、図４に示すように、固定の動作最小閾値Ｌｓを超える範囲が広がり、通常時定位置停止領域Ｗ0 より広い変位変動時定位置停止領域Ｗ1 となってしまい、列車の停止位置の精度が悪化してしまうという問題点が発生する。
【０００６】
本発明はこの問題点を解決するためのものであり、車両条件が変動した場合でも安定かつ正確に列車の停止位置を検知することができる列車停止位置検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、列車の停止位置を検知する、本発明の列車停止位置検知装置は、列車進行方向に沿って列車停止位置の前に設置される第１のコイルと列車停止位置の後に設置される第２のコイルとを有する地上子と、列車に搭載された車上子から送信される電力波を受信した第１のコイルからの第１の出力電圧から、車上子から送信される電力波を受信した第２のコイルからの第２の出力電圧を減算した電圧差を求める電圧差算出手段と、該電圧差算出手段により求めた電圧差の絶対値に基づいて列車が停止位置許容範囲内に停止しているか否かを判定し、停止位置許容範囲外であれば電圧差に基づいて停止位置許容範囲までの距離を算出する停止位置検知部とを有している。そして、本発明の列車停止位置検知装置によれば、電圧差算出手段により求めた電圧差の絶対値が所定の範囲内であれば停止位置許容範囲内に位置していると検知する。また、電圧差の絶対値が所定の範囲外であって電圧差の極性が正のときは列車が停止位置許容範囲より手前に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を前進させるべき距離を数値化して求めている。一方、電圧差の絶対値が所定の範囲外であって電圧差の極性が負のときは列車が停止位置許容範囲より先に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を後退させるべき距離を数値化して求めている。よって、本発明は車両条件が変動した場合でも列車の停止位置が停止位置許容範囲内であるか、手前か先かを安定かつ正確に検知することできると共に、停止位置許容範囲外からずれた距離を算出して算出した距離に基づいて停止位置補正を自動化できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の列車停止位置検知装置における地上子は、列車進行方向に沿って列車停止位置の前後に設置される２つのコイルを有している。また、電圧差算出手段は、列車に搭載された車上子から送信される電力波を受信した第１のコイルからの第１の出力電圧から、車上子から送信される電力波を受信した第２のコイルからの第２の出力電圧を減算した電圧差を求めている。更に、停止位置検知部は電圧差算出手段により求めた電圧差の絶対値に基づいて列車が停止位置許容範囲内に停止しているか否かを判定し、停止位置許容範囲外であれば電圧差に基づいて停止位置許容範囲までの距離を算出する。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係る列車停止位置検知装置の概略を示す構成図である。図２は車上子位置と地上子の各コイルの受信レベルの関係を示す特性図である。図１において、図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。異なる構成要素として、本実施例の地上子３１は、列車進行方向に沿って停止位置の前後に並んで設置された２つのコイルＡ，Ｃを含んで構成されている。また、コイルＡから出力される受信レベルＬａは減算器１１の一方の入力端に、コイルＣから出力される受信レベルＬｃは減算器１１の他方の入力端に各々入力されている。更に、減算器１１の出力Ｌｄは比較器１２の一方の入力端に入力されると共に停止位置検知部３４にも入力されている。また、比較器１２の他方の入力端には後述する範囲閾値Ｌｄｓが入力されている。そして、比較器１２の出力は停止位置検知部３４に供給される。
【００１０】
次に、このような構成を有する本実施例による列車停止位置検知装置の動作について説明する。列車に搭載されている車上子３２が図中矢印で示す列車進行方向から地上子３１に近づくと、先ずコイルＡが誘起し、図２に示すコイルＡの受信レベルＬａを出力する。更に列車が進行して車上子３２が地上子３１のコイルＣにも近づくと、コイルＣも誘起して図２に示すコイルＣの受信レベルＬｃも出力する。このとき、停止位置検知部３４はコイルＡの受信レベルＬａからコイルＣの受信レベルＬｃを減算した差Ｌｄを減算器１１により算出し、比較器１２によって当該差Ｌｄを範囲閾値Ｌｄｓと比較することにより、地上子３１と車上子３２の間の位置を検知することができる。つまり、コイルＡの受信レベルＬａとコイルＣの受信レベルＬｃの差Ｌｄが範囲閾値Ｌｄｓ以下のときは差Ｌｄが範囲閾値Ｌｄｓ以下を示す「有効」（比較器１２の出力「１」）となり、停止位置検知部３４は列車が通常時定位置停止領域Ｗ０内に位置していると検知する。また、停止位置検知部３４は、コイルＡの受信レベルＬａからコイルＣの受信レベルＬｃを減算した値である差Ｌｄが範囲閾値Ｌｄｓより大きいときであって、コイルＡの受信レベルＬａがコイルＣの受信レベルＬｃより大きいときは列車が定位置領域より手前に位置していると検知し、差Ｌｄが範囲閾値Ｌｄｓより大きいときであって、コイルＡの受信レベルＬａがコイルＣの受信レベルＬｃより小さいときは列車が定位置領域より先に位置していると検知する。なお、コイルＡの受信レベルＬａとコイルＣの受信レベルＬｃとの大小は減算器１１の出力である差Ｌｄの極性によって判定できる。
【００１１】
なお、コイルＡの受信レベルＬａとコイルＣの受信レベルＬｃの差Ｌｄと、列車の位置との関係を予め統計的に測定しておけば、差Ｌｄを算出することで列車の位置を数値化できる。よって、図１の停止位置検知部３４は算出された差Ｌｄに基づいて定位置停止領域外からずれた距離を算出し、ずれた距離を含む停止位置補正情報を地上子３１を介して列車側の車上子３２に送信して列車側による停止位置補正を自動化できる。
【００１２】
ここで、列車条件、例えば乗車人数の変動、車上子の取付け位置の変動等が生じたときの本実施例による列車停止位置検知装置の動作について説明する。図１に示すように、地上子３１と車上子３２の変位ｈが通常時のｈ０からｈ１（例えば乗車人数増加のとき；ｈ１＜ｈ０）に変動した場合、図２に示すように地上子３１の各コイルＡ，Ｃの受信レベルＬａ，Ｌｃが変動してしまう。例えば、乗車人数が増加して列車の車高が下がると、変位が小さくなり、図２に示す各コイルの受信レベルの最大値Ｌ１は各コイルの受信レベルの最大値Ｌ０より高くなってしまう。すなわち、通常時と変位変動時における変位の差（ｈ０−ｈ１）に相当する受信レベルの差（Ｌ１−Ｌ０）分だけ各コイルの受信レベルが上がってしまう。しかし、本実施例では、上述のように、コイルＡの受信レベルＬａとコイルＣの受信レベルＬｃの差Ｌｄを算出してその差に応じて列車位置を検知しているため、図２に示すように列車条件が変動してもコイルＡの受信レベルＬａとコイルＣの受信レベルＬｃの差Ｌｄは変わらない。つまり、通常時定位置停止領域Ｗ０と変位変動時定位置停止領域Ｗ１とは等しいことになり、列車の停止位置の精度に影響を及ぼさない。
【００１３】
本実施例による列車停止位置検知装置によれば、単一コイル毎の受信レベルだけでなく、２つのコイルの受信レベルの差に基づいて列車の停止位置検知を行うことにより、列車条件が変動しても安定かつ正確に列車停止位置検知を行うことができる。
【００１４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、列車の停止位置を検知する、本発明の列車停止位置検知装置は、列車進行方向に沿って列車停止位置の前に設置される第１のコイルと列車停止位置の後に設置される第２のコイルとを有する地上子と、列車に搭載された車上子から送信される電力波を受信した第１のコイルからの第１の出力電圧から、車上子から送信される電力波を受信した第２のコイルからの第２の出力電圧を減算した電圧差を求める電圧差算出手段と、該電圧差算出手段により求めた電圧差の絶対値に基づいて列車が停止位置許容範囲内に停止しているか否かを判定し、停止位置許容範囲外であれば電圧差に基づいて停止位置許容範囲までの距離を算出する停止位置検知部とを有している。そして、本発明の列車停止位置検知装置によれば、電圧差算出手段により求めた電圧差の絶対値が所定の範囲内であれば停止位置許容範囲内に位置していると検知する。また、電圧差の絶対値が所定の範囲外であって電圧差の極性が正のときは列車が停止位置許容範囲より手前に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を前進させるべき距離を数値化して求めている。一方、電圧差の絶対値が所定の範囲外であって電圧差の極性が負のときは列車が停止位置許容範囲より先に位置していると検知し、かつ予め設定しておいた電圧差と距離の関係を参照して停止位置許容範囲まで列車を後退させるべき距離を数値化して求めている。よって、本発明は車両条件が変動した場合でも列車の停止位置が停止位置許容範囲内であるか、手前か先かを安定かつ正確に検知することできると共に、停止位置許容範囲外からずれた距離を算出して算出した距離に基づいて停止位置補正を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る列車停止位置検知装置の概略を示す構成図である。
【図２】通常時及び列車条件変動時における本実施例の車上子位置と地上子の各コイルの受信レベルの関係を示す図である。
【図３】従来の列車停止位置検知装置の概略を示す構成図である。
【図４】通常時及び列車条件変動時における従来例の車上子位置と地上子の各コイルの受信レベルの関係を示す図である。
【符号の説明】
１１；減算器、１２，３３−ａ，３３−ｂ，３３−ｃ；比較器、
３１；地上子、３２；車上子、３４；停止位置検知部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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