(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、
前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けたことを特徴とする列車検知装置。
【請求項２】
列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、
前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたことを特徴とする列車検知装置。
【請求項３】
列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、
前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器とし、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けるとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたことを特徴とする列車検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車検知装置に係り、特に、トランスポンダ方式を採用した列車検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のトランスポンダ方式を採用した列車検知装置は、特開平５−３２１６６号公報に示されるように、列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に質問器（インタロゲータ）が設けられているとともに、その質問器と対向するレールの他方側の地上に地上応答器（地上レスポンダ）が設けられている。そして、そのレールを走行する列車には、質問器と対向した位置に車上応答器（車上レスポンダ）が設けられている。
【０００３】
上記構成のトランスポンダ方式の列車位置検知装置は、質問器及び地上応答器間に列車が在線していないとき、質問器から地上応答器に向けて送出されたマイクロ波からなる所定の質問信号が送出されると、その地上応答器から質問器に向けて所定の応答信号が送出されるように構成されている。
【０００４】
したがって、列車検知装置は、質問器が地上応答器から所定の応答信号が受信されたことをもって、列車なしを検知するとともに、列車なしのときに、その所定の応答信号が受信されたことをもって、質問器及び地上質問器が正常であると判定する。また、列車検知装置は、質問器において、地上応答器からの所定の応答信号が途絶え、車上応答器からの所定の応答信号が受信されたときに、列車が進入したと検知するとともに、車上応答器からの所定の応答信号が途絶え、かつ、地上応答器からの所定の応答信号が質問器で受信されたときに、列車が進出したと判定する。
【０００５】
上記構成のトランスポンダ方式の列車検知装置は、軌道回路のように、列車の走行するレールを用いずに列車検知を行えるという特長を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトランスポンダ方式の列車検知装置は、列車が複数編成の車両からなるとき、車両間の連結部において、質問器と地上応答器とで交信が行われて正確な列車位置検知ができなくなるおそれがあった。
【０００７】
すなわち、トランスポンダ方式の列車検知装置において、質問器と地上応答器との間に車両が位置しているときは、質問器からの所定の質問信号が地上応答器に達することがないので、その地上応答器から所定の応答信号が質問器に達することがないが、車両間の連結部においては、質問器からの所定の質問信号が地上応答器に達することがあり、したがって、その地上応答器から質問器に対して所定の応答信号が送出されることになる。
【０００８】
このように、車両の連結部で信号の漏込みが発生すると、列車位置検知装置は、一つの列車について、その列車が進出していないにもかかわらず列車が進出したと誤認し、また、別の列車が進入したのでもないにもかかわらず、別の列車が進入したと誤検知するおそれがある。
【０００９】
また、上記従来のトランスポンダ方式の列車検知装置は、列車の通過方向（進行方向）や列車速度を計測する機能が備えられていなかったため、列車の通過方向や列車速度を地上で知る必要がある時は、別途、そのための設備を必要とする欠点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記不都合を回避するためになされたものであって、その目的は、正確な列車検知を行うことができるとともに、地上において、列車の通過方向及び列車速度を検出することのできる列車検知装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る列車検知装置は、上記目的を達成するために、列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けたことを特徴としている。
また、本発明の請求項２に係る列車検知装置は、上記目的を達成するために、列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたことを特徴としている。
さらに、本発明の請求項３に係る列車検知装置は、上記目的を達成するために、列車の走行するレールを中間に挾んだ一方側の地上に、所定の質問信号を送出する質問器を設け、そのレールの他方側の地上に、その所定の質問信号を受信したときに所定の応答信号をその質問器に向けて送出する地上応答器を設けて、その質問器がその地上応答器から所定の応答信号を受信したときに列車なしを検知し、その応答信号を受信しなくなったときに列車ありを検知する列車検知装置において、前記地上応答器は、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器とし、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けるとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
【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、一実施の形態に係る列車検知装置の概略構成を示した平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）の側面図である。
【００１３】
複数の車両（図示の例では２両）イ′，イ″を連結した列車イの走行するレールｒを中間に挾んだ一方側の地上には、質問器（インタロゲータ）ａが設けられているとともに、そのレールｒの他方側の地上には、一対の地上応答器、すなわち、第１地上応答器（第１地上レスポンダ）ｂ1 及び第２地上応答器（第２地上レスポンダ）ｂ2 が設けられている。
【００１４】
これら質問器ａ及び両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 は、もちろん、列車イの走行に支障を来さない位置に設けられている。また、両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 は、列車イの走行する方向に沿って所定間隔Ｌを保って設けられている。この所定の間隔Ｌは、後に詳述するが、質問器ａと両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 間に列車イが在線し、かつ、その列車イの連結部▲１▼が位置したときに、その連結部▲１▼を介して質問器ａと両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 との間で同時に交信できないように、つまり、例えば、質問器ａと第１地上応答器ｂ1 とが交信しているときは、その質問器ａと第２地上応答器ｂ2 とが交信できないように（後述の図４（ｃ）参照）、また、質問器ａと第２地上応答器ｂ2 とが交信しているときは、その質問器ａと第１地上応答器ｂ1 とが交信できないように決められている（後述の図４（ａ）参照）。
【００１５】
図１（ａ），（ｂ）中、ｃ1 ，ｃ2 は、車上応答器（車上レスポンダ）である。ここでは、ｃ1 を列車イの走行方向（図１の矢印参照）の先頭部に設けているので、先頭車上応答器とし、ｃ2 を列車イの走行方向最後尾に設けているので後尾車上応答器としている。これら両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 は、列車イが走行して質問器ａの位置に対向したときに、その質問器ａと交信できる位置に設けられている（図１（ｂ）参照）。
【００１６】
図２は、地上に設置される質問器ａ、第１，第２地上応答器ｂ1 ，ｂ2 及び列車イに設けられる先頭，後尾車上応答器ｃ1 ，ｃ2 の電気的構成を示すブロック図である。なお、第１地上応答器ｂ1 と第２地上応答器ｂ2 とは同一構成であるので、ここでは第１地上応答器ｂ1 が、また、先頭車上応答器ｃ1 と後尾車車上応答器ｃ2 とは同一構成であるので、ここでは先頭車上応答器ｃ1 が示されている。
【００１７】
先ず、質問器ａから説明すると、この質問器ａには、質問器ａを統括的に制御するＣＰＵを中心に形成されている制御部１を有している。そして、この制御部１は、送信部２で生成された所定周波数のマイクロ波からなる質問信号（ｆ1 ）をアンテナ３を介して両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 及び両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 に向けて送出できるように構成されている。また、この制御部１には、両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 及び両車上応答器ｃ1 ｃ２から送出されてくる所定の応答信号（ｆ2 ），（ｆ3 ）をアンテナ４及び受信部５を介してそれぞれ受信できるように構成されている。
【００１８】
第１地上応答器ｂ1 は、質問器ａから送出されてくる所定の質問信号（マイクロ波）をアンテナ１０で受信し、その受信した信号で第１地上応答器ｂ1 の駆動電力を生成することのできる受信部１１を有している。
【００１９】
送信部１２は、受信部１１からの信号を変調処理して所定の応答信号（ｆ2 ）を生成し、その生成された信号（ｆ2 ）をアンテナ１３を介して質問器ａ側に向けて送出できるように構成されている。また、上述の応答信号（ｆ2 ）は、アンテナ３からの信号を変調処理して生成するようにしてもよい。
【００２０】
したがって、質問器ａは、第１地上応答器ｂ1 に対して所定の質問信号（ｆ1 ）を送出したときに、その第１地上応答器ｂ1 から所定の応答信号（ｆ2 ）が送出されてきたことをもって、その第１地上応答器ｂ1 は正常であると判定することができる。すなわち、第１地上応答器ｂ1 から送出される応答信号は、その第１地上応答器ｂ1 が正常に機能しているか否かを判定するためにチェック信号の役目を果たしている。
【００２１】
第２地上応答器ｂ2 も上記第１地上応答器ｂ1 と同様に構成され、質問器ａとの間で同様に交信される。
【００２２】
先頭車上応答器ｃ1 は、質問器ａから送出されてくる所定の質問信号（マイクロ波）をアンテナ３０で受信し、その受信した信号で先頭車上応答器ｃ1 の駆動電力を生成することのできる受信部３１を有している。
【００２３】
送信部３２は、受信部３１からの信号を列車イの列車番号情報（列番情報）で変調処理して所定の応答信号（ｆ3 ）を生成し、その生成された信号（ｆ3 ）をアンテナ３３を介して質問器ａ側に向けて送出できるように構成されている。また、上述の応答信号（ｆ3 ）は、アンテナ３からの信号を変調処理して生成するようにしてもよい。
【００２４】
したがって、質問器ａは、先頭車上応答器ｃ1 に対して所定の質問信号（ｆ1 ）を送出したときに、その先頭車上応答器ｃ1 から所定の応答信号（ｆ3 ）が送出されてきたことをもって、列車イを特定して検知することができる。すなわち、先頭車上応答器ｃ1 から送出される応答信号（ｆ3 ）は、列番情報を地上（質問器ａ）に報知する役目を果たしている。
【００２５】
後尾車上応答器ｃ2 も上記先頭車上応答器ｃ1 と同様に構成され、質問器ａとの間で同様に交信される。
【００２６】
なお、上述の両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 及び両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 は、質問器ａからの信号で駆動される無電源型としたが、電池等の電源を供えた有電源型とすることもできる。また、質問器ａと両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 及び両車上応答器ｃ1 ｃ２とは、マイクロ波を用いた直進性に優れた挾指向性通信を採用したが、これを挾指向性の無線通信あるいは光通信とすることもできる。
【００２７】
次に、図３を用いて上記構成の列車検知装置の制御動作について説明する。
【００２８】
先ず、質問器ａと両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 との間に列車が在線していないときは（図３（ａ）参照）、質問器ａからの質問信号（ｆ1 ）に対して、両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 から所定の応答信号（ｆ2 ，ｆ2 ）が質問器ａに受信される。第１地上応答器ｂ１からの応答信号（ｆ2 ）と第２地上応答器ｂ2 からの応答信号（ｆ2 ）とを区別するために、両応答信号（ｆ2 ，ｆ2 ）は、それらの周波数が異ならせてある。なお、質問器ａから両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 に対して時分割的に質問信号（ｆ1 ）を送出して両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 からの応答信号（ｆ2 ，ｆ2 ）を区別することもでき、または、スペクトラム通信を使って拡散符号を異ならせることによっても区別することができる。
【００２９】
質問器ａの制御部１は、両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 からの応答信号（ｆ2 ，ｆ2 ）が受信されていることをもって、両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 を正常と判定し、また、いずれか一方の地上応答器ｂ1 （又はｂ2 ）からの応答信号（ｆ2 ）が受信されないことをもって異常が発生したと判定する。そして、その旨が図示しない駅制御装置等の中央装置に報知される。
【００３０】
列車イが図３（ｂ）に示すように、右側から左側に向けて進行してくると、最初に質問器ａと第２地上応答器ｂ2 との間の交信が途絶えるとともに、質問器ａと先頭車上応答器ｃ1 との交信が開始される（図３（ｂ）参照）。したがって、質問器ａの制御部１は、先頭車上応答器ｃ1 から得た列番情報を基に、列車イを検知することになる。そして、その旨が中央装置に報知される。
【００３１】
次いで、質問器ａは、第１地上応答器ｂ1 との交信も途絶えるので、質問器ａの制御部１は、その交信の途絶える順序から、列車イは右側から左側方向へｌ通過していると判定することとなる。そして、その旨が中央装置に報知される。また、制御部１は、第２地上応答器ｂ2 の交信途絶時から第１交信途絶時までの時間から列車イの列車速度を算出してその算出された列車速度を中央装置に報知する。また、列車速度は、質問器ａが先頭車上応答器ｃ1 と交信している間の時間からも求めることもできる。
【００３２】
列車イの進行がさらに進み、列車イの連結部▲１▼が質問器ａにさしかかると、質問器ａと第１地上応答器ｂ1 との間で交信が行われる漏込みが発生する（図３ｃ）参照）。しかし、この漏込み発生時においても、質問器ａと第２地上応答器ｂ2 との間の交信は開始されないので、質問器ａの制御部１は、列車イは、まだ通過中であると判定することとなる。
【００３３】
列車イの連結部▲１▼の進行がさらに進むと、質問器ａと第１地上応答器ｂ1 との間で交信が途絶え、次に、質問器と第２地上応答器ｂ2 との間に漏込みが発生する（図３（ｄ）参照）。しかし、この漏込み発生時において、質問器ａと第１地上応答器ｂ1 との間の交信は途絶えているので、質問器ａの制御部１は、列車イは、まだ通過中であると判定することとなる。
【００３４】
列車イの進行がさらに進んで後尾車上応答器ｃ2 が質問器ａに対向すると、質問器ａと後尾車上応答器ｃ2 との間で交信が開始される（図３（ｅ）参照）。そして、質問器ａと第２地上応答器ｂ2 との交信も開始される。さらに、質問器ａと第２地上応答器ｂ2 との交信の開始後、質問器ａと第１地上応答器ｂ1 との交信が開始されると同時に質問器ａと後尾車上応答器ｃ2 との交信が途絶える。
【００３５】
質問器ａの制御部１は、質問器ａと後尾車上応答器ｃ2 及び両車上応答器ｂ1 ，ｂ2 との上述の一連の交信状態から列車イは、質問器ａの設置位置から進出したと判定し、その旨が中央装置へ報知される。
【００３６】
この列車進出時においても、質問器ａと両地上応答器ｂ1 ，ｂ2 との交信が開始される順序から列車イの通過方向を検出することができるとともに、第２地上応答器ｂ2 の交信開始時から第１地上応答器ｂ1 の交信開始時までの時間から列車イの列車速度を検出することができる。
【００３７】
なお、上述の両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 からの応答信号（ｆ2 ）中に、列車イの先頭及び後尾の情報をそれぞれ含ませるようにしてもよい。このようにすると、よりきめの細かな列車検知を行うことができる。
【００３８】
また、上述の説明では、列車検知を車上応答器をも用いるようにしてあるが、これを省略してもよい。しかし、車上応答器をも用いるようにすると、よりきめの細かい確実な列車検知を行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る列車検知装置は、地上応答器を、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けたので、列車の連結部の漏込みによる誤検知を効果的に防止することができるとともに、列車の通過方向を容易に知ることができる。
本発明の請求項２に係る列車検知装置は、地上応答器を、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器にするとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたので、列車の連結部の漏込みによる誤検知を効果的に防止することができるとともに、列車速度を容易に知ることができる。
本発明の請求項３に係る列車検知装置は、地上応答器を、列車の走行する方向に沿ってその列車を編成する車両の連結部が位置したときに、前記質問器との間で同時に交信できない所定の間隔を保って設けられた一対の地上応答器とし、これら一対の地上応答器と質問器との交信順序に基づいて列車の通過方向を検出する列車通過方向検出手段を設けるとともに、これら一対の地上応答器と質問器との交信状態に基づいて列車の速度を検出する列車速度検出手段を設けたので、列車の連結部の漏込みによる誤検知を効果的に防止することができるとともに、列車の通過方向及び列車速度を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る列車検知装置の概略構成図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】電気的構成を示すブロック図である。
【図３】制御動作を示す説明図である。
【符号の説明】
ａ      質問器
ｂ1       第１地上応答器
ｂ2       第２地上応答器
ｃ1       先頭車上応答器
ｃ2       後尾車上応答器
イ      列車
イ′，イ″      車両
▲１▼      連結部
【図１】
0003830312.tif 000002
【図２】
0003830312.tif 000003
【図３】
0003830312.tif 000004