(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上装置と、地上装置とを含む車両検知装置であって、
前記車上装置は、車両に搭載され、車上信号を車上アンテナから送信し、
前記地上装置は、受信コイルと、照査信号供給回路と、照査信号検知回路と、方向検知回路とを含んでおり
前記受信コイルは、第１のコイルと、第２のコイルと、第３のコイルとを含み、前記車上信号を受信し得る位置に配置されており、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、車両の走行方向において、互いに異なる位置に配置され、かつ、部分的に重なるように配置されており、
前記第３のコイルは、前記第１のコイル及び第２のコイルに誘導結合しており、
前記照査信号供給回路は、照査信号を、前記第３のコイルに供給し、前記照査信号は前記車上信号よりも低いレベルを持ち、
前記照査信号検知回路は、第１の照査信号検知回路と、第２の照査信号検知回路とを含んでおり、
前記第１の照査信号検知回路は、前記第１のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号を抑圧する回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第１の車両検知信号を生成し、
前記第２の照査信号検知回路は、前記第２のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号を抑圧する回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第２の車両検知信号を生成し、
前記方向検知回路は、前記第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路から前記第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号が供給され、前記第１の車両検知信号及び前記第２の車両検知信号の時間的な変化順序から前記車両の走行方向を判定する
車両検知装置。
【請求項２】
車両検知装置用地上装置であって、
受信コイルと、照査信号供給回路と、照査信号検知回路と、方向検知回路とを含んでおり
前記受信コイルは、第１のコイルと、第２のコイルと、第３のコイルとを含み、車両に備えられた車上アンテナから送信される車上信号を受信し得る位置に配置されており、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、車両の走行方向において、互いに異なる位置に配置され、かつ、部分的に重なるように配置されており、
前記第３のコイルは、前記第１のコイル及び第２のコイルに誘導結合しており、
前記照査信号供給回路は、照査信号を、前記第３のコイルに供給し、前記照査信号は前記車上信号よりも低いレベルを持ち、
前記照査信号検知回路は、第１の照査信号検知回路と、第２の照査信号検知回路とを含んでおり、
前記第１の照査信号検知回路は、前記第１のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号が抑圧される回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第１の車両検知信号を生成し、
前記第２の照査信号検知回路は、前記第２のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号が抑圧される回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第２の車両検知信号を生成し、
前記方向検知回路は、前記第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路から前記第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号が供給され、前記第１の車両検知信号及び前記第２の車両検知信号の時間的な変化順序から前記車両の走行方向を判定する
車両検知装置用地上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両検知装置は種々のタイプのものが知られている。そのうちの一つに、車両に搭載された車上装置の車上アンテナから車上信号を送信し、車上信号を、地上誘導ループによって受信し、車上信号が受信された時に列車検知リレーを動作させて列車有りとする検知信号を生成し、車上信号が受信されない時、検知リレーを落下させて、「車両なし」とする検知信号を生成する方式の車両検知装置が知られている。
【０００３】
この車両検知方式の問題点の一つは、回路故障時に検知リレーが落下してしまい、列車なしとする検知信号が出力されてしまうため、フェイルセーフを確保することができないことである。
【０００４】
もう一つの問題点は、車両の走行方向を検知することができないために、例えば単線区間の踏切制御等に用いると、問題を生じ易いことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、フェイルセーフを確保し得る車両検知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、車両の走行方向を検知し得る車両検知装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両検知装置は、車上装置と、地上装置とを含む。前記車上装置は、車両に搭載され、車上信号を車上アンテナから送信する。
【０００８】
前記地上装置は、受信コイルと、照査信号供給回路と、照査信号検知回路と、方向検知回路とを含んでいる。
【０００９】
前記受信コイルは、第１のコイルと、第２のコイルと、第３のコイルとを含み、前記車上信号を受信し得る位置に配置されている。前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、車両の走行方向において、互いに異なる位置に配置され、かつ、部分的に重なるように配置されている。前記第３のコイルは、前記第１のコイル及び第２のコイルに誘導結合している。前記照査信号供給回路は、照査信号を、前記第３のコイルに供給する。前記照査信号は前記車上信号よりも低いレベルを持つ。
【００１０】
前記照査信号検知回路は、第１の照査信号検知回路と、第２の照査信号検知回路とを含んでいる。前記第１の照査信号検知回路は、前記第１のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号を抑圧する回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第１の車両検知信号を生成する。
【００１１】
前記第２の照査信号検知回路は、前記第２のコイルに接続され、前記車上信号が受信されたとき前記照査信号を抑圧する回路を含み、前記照査信号が抑圧されないときは「車両なし」、前記照査信号が抑圧されたときは「車両有り」とする第２の車両検知信号を生成する。
【００１２】
前記方向検知回路は、前記第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路から前記第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号が供給され、前記第１の車両検知信号及び前記第２の車両検知信号の時間的な変化順序から前記車両の走行方向を判定する。
【００１３】
本発明に係る車両検知装置において、地上装置は、受信コイルを含んでいる。受信コイルは、第１のコイルと、第２のコイルと、第３のコイルとを含み、第３のコイルは第１のコイル及び第２のコイルに誘導結合するように配置されている。地上装置は照査信号供給回路を含んでおり、照査信号供給回路は、照査信号を、第３のコイルに供給する。
【００１４】
車両の車上アンテナが受信コイルの上に存在しない場合は、照査信号供給回路から第３のコイルに供給された照査信号のみが、コイル間誘導結合により、第３のコイルから第１のコイル及び第２のコイルにそれぞれ伝送される。
【００１５】
地上装置に含まれる照査信号検知回路は、第１の照査信号検知回路と、第２の照査信号検知回路とを有する。第１の照査信号検知回路は第１のコイルに接続され、車上信号が受信されたとき照査信号を抑圧する回路を含み、照査信号が抑圧されないときは「車両なし」とする第１の車両検知信号を生成する。第２の照査信号検知回路は、第２のコイルに接続され、車上信号が受信されたとき照査信号を抑圧する回路を含み、照査信号が抑圧されないときは「車両なし」とする第２の車両検知信号を生成する。
【００１６】
車両の車上アンテナが受信コイルの上に存在しない場合、車上信号が受信されないので、抑圧作用が働かない。従って、第１の照査信号検知回路において生成された第１の車両検知信号または第２の照査信号検知回路において生成された第２の車両検知信号から、「車両なし」と判定することができる。
【００１７】
次に、車両が受信コイルに近づくと、車上アンテナから送信された車上信号が受信コイルによって受信される。車上信号は、第１のコイル及び第２のコイルを通して、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路に入力される。照査信号も、第１のコイル及び第２のコイルを通して、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路に入力される。
【００１８】
第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路は、車上信号が受信されたとき照査信号を抑圧する回路を有するから、車上信号が第１及び第２の照査信号検知回路によって受信された場合、照査信号が抑圧される。
【００１９】
照査信号が抑圧されたときは、第１の照査信号検知回路は「車両有り」とする第１の車両検知信号を生成し、第２の照査信号検知回路も、「車両有り」とする第２の車両検知信号を生成する。
【００２０】
第１のコイル及び第２のコイルは、車両の走行方向において、互いに異なる位置に配置されているから、第１のコイルにおいて、照査信号が受信できなくなるタイミングと、第２のコイルにおいて照査信号が受信できなくなるタイミングとに、時間的ずれを生じる。しかも、第１のコイル及び第２のコイルは、車両の走行方向において、部分的に重なるように配置されているから、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路の間に、照査信号を同時に受信できなくなる時間的タイミングを生じさせることができる。
【００２１】
方向検知回路は、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路から第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号が供給され、第１の車両検知信号及び第２の車両検知信号の時間的な変化順序から車両の走行方向を判定する。即ち、第１のコイルにおいて照査信号が受信できなくなるタイミングと、第２のコイルにおいて照査信号が受信できなくなるタイミングとの時間的ずれ、及び、第１のコイル及び第２のコイルが照査信号を同時に受信できなくなる時間から、車両の走行方向を判定する。このようにして、車両の走行方向を検出することができるので、例えば、単線区間等において用いるのに適した車両検知装置を実現することができる。
【００２２】
照査信号供給回路、受信コイル及び照査信号検知回路の何れかに、回路故障を生じた場合、照査信号検知回路において、照査信号を検知することができなくなる。第１のコイルに接続された第１の照査信号検知回路及び第２のコイルに接続された第２の照査信号検知回路の何れにおいても、照査信号を検知することができなくなる。照査信号が検知されないときは、第１の照査信号検知回路及び第２の照査信号検知回路の何れも、「車両有り」とする車両検知信号を生成する。このため、フェイルセーフな車両検知装置を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る車両（列車）検知装置を概略的に示す図である。本発明に係る車両検知装置は、車上装置１と、地上装置２とを含む。車上装置１は、車両３に搭載され、車上信号Ｆｔを車上アンテナ１０から送信する。車両３は軌道４の上を矢印ａ１またはｂ１の方向に走行する。
【００２４】
地上装置２は、受信コイル２１と、照査信号供給回路２２と、照査信号検知回路２３と、方向検知回路２４とを含んでいる。
【００２５】
受信コイル２１は、第１のコイル２１１と、第２のコイル２１２と、第３のコイル２１３とを含み、前記車上信号を受信し得る位置に配置されている。第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２は、第３のコイル２１３に誘導結合すると共に、車両３の走行方向において、互いに異なる位置に配置され、かつ、部分的に重なるように配置されている。図示では、１ターンコイルを示しているが、巻き数は複数であってもよい。照査信号供給回路２２は、照査信号Ｆｃを、第３のコイル２１３に供給する。照査信号Ｆｃは車上信号Ｆｔよりも低レベルである。
【００２６】
照査信号検知回路２３は、第１の照査信号検知回路２３１と、第２の照査信号検知回路２３２とを含んでいる。第１の照査信号検知回路２３１は、第１のコイル２１１に接続され、車上信号Ｆｔが受信されたとき照査信号Ｆｃに抑圧を加える。そして、照査信号Ｆｃが抑圧されないときは「車両なし」、照査信号Ｆｃが抑圧されたときは「車両有り」とする第１の車両検知信号Ｓ１を生成する。
【００２７】
第２の照査信号検知回路２３２は、第２のコイル２１２に接続され、車上信号Ｆｔが受信されたとき照査信号Ｆｃに抑圧を加える。そして、照査信号Ｆｃが抑圧されないときは「車両なし」、照査信号Ｆｃが抑圧されたときは「車両有り」とする第２の車両検知信号Ｓ２を生成する。
【００２８】
第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２は、一種の周波数選別回路であり、車上信号Ｆｔ及び照査信号Ｆｃを通すバンドパスフィルタ５１、リミッタ５２、照査信号Ｆｃを通すバンドパスフィルタ５３、電圧検知回路５４及び増幅器５５等を備える。
【００２９】
従って、第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２から出力される第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２は、「車両なし」のとき高レベル（論理値１とする）となり、「車両有り」のとき低レベル（論理値０とする）となる。
【００３０】
第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２から出力される第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２はリレー６１、６２にそれぞれ供給される。第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２は、「車両なし」のとき論理値１となり、「車両有り」のとき論理値０となるので、リレー６１、６２は、「車両なし」のとき動作（励磁）し、「車両有り」のとき落下（無励磁）する。リレーの代わりに、他の回路素子を用い得ることは言うまでもない。
【００３１】
方向検知回路２４は、第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２から、第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２が供給され、第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２の時間的な変化順序から車両３の走行方向を判定する。実施例において、「車両有り」を意味する第１の車両検知信号Ｓ１はリレー６１の落下接点Ａ２によって与えられ、「車両なし」を意味する第１の車両検知信号Ｓ１はリレー６１の動作接点Ａ１によって与えられる。同様に、「車両有り」を意味する第２の車両検知信号Ｓ２はリレー６２の落下接点Ｂ２によって与えられ、「車両なし」を意味する第２の車両検知信号Ｓ２はリレー６２の動作接点Ｂ１によって与えられる。方向検知回路２４の判定出力はリレー７１、７２に供給される。リレー７１が落下した時に、車両３が矢印ａ１の方向に進行したとする接点出力を生じ、リレー７２が落下した時に、車両３が矢印ｂ１の方向に進行したとする接点出力を生じる。リレー７１、７２が動作したときは方向検出信号は出力されない。
【００３２】
図２は図１に示した車両検知装置の動作を説明する図である。上段の線図は軌道４上を走行する車両３と、第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２との関係を示してある。
【００３３】
図２の中段の波形図は車上アンテナ１０の位置（横軸）と、第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２による車上信号Ｆｔの受信レベル（縦軸）との関係を示す。曲線Ｌ１が第１のコイル２１１による受信特性、曲線Ｌ２が第２のコイル２１２による受信特性を示している。車両３が矢印ａ１の方向に走行する場合を想定すると、横軸に取られた車上アンテナ１０の位置は、車両３または車上アンテナ１０が受信コイル２１上を通過する時間に対応している。図２の下段のタイムチャートは照査信号検知回路２３における照査信号検知を示している。
【００３４】
図２において、第１のコイル２１１には第１の照査信号検知回路２３１が接続されており、第２のコイル２１２には第２の照査信号検知回路２３２が接続されているので、第３のコイル２１３から第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２に伝送された照査信号Ｆｃは、第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２に供給される。
【００３５】
ｔ０時よりも前は、車両３の車上アンテナ１０は、受信コイル２１に十分に結合していないので、受信コイル２１の車上信号Ｆｔの受信レベルはスレッショールドレベルＶｓ以下である。従って、ｔ０時よりも前は、第１の照査信号検出回路２３１は照査信号Ｆｃを検知して、その出力側に接続されたリレー６１を動作させる。これにより、リレー６１から「車両なし」を意味する論理値１の第１の車両検知信号Ｓ１が出力される（図２（ａ）参照）。
【００３６】
第２の照査信号検出回路２３２においても、照査信号Ｆｃを検知したとき、その出力側に接続されたリレー６２を動作させる。これにより、リレー６２から「車両なし」を意味する論理値１の第２の車両検知信号Ｓ２が出力される（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
従って、第１の照査信号検知回路２３１において生成された第１の車両検知信号Ｓ１または第２の照査信号検知回路２３２において生成された第２の車両検知信号Ｓ２から、「車両なし」と判定することができる。
【００３８】
第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２が、「車両なし」を意味する論理値１である場合、リレー６１、６２が動作し、その動作接点Ａ１、Ｂ１が閉じる。動作接点Ａ１、Ｂ１が閉じている場合、方向検知回路２４は高レベル（論理値１とする）の信号Ｓ３、Ｓ４を、リレー７１、７２に供給し、動作（励磁）させる（図２（ｃ）参照）。
【００３９】
次に、車両３が受信コイル２１に近づき、車上アンテナ１０が受信コイル２１と結合すると、車上アンテナ１０から送信された車上信号Ｆｔが受信コイル２１によって受信される。実施例の場合、第１のコイル２１１が車両３の走行方向ａ１で見て、手前にあるので、第１のコイル２１１がまず車上アンテナ１０と結合を開始する。
【００４０】
第１のコイル２１１が車上アンテナ１０と結合を開始すると、第１の照査信号検出回路２３１には、車上信号Ｆｔと、照査信号Ｆｃとが入力される。車上信号Ｆｔ及び照査信号Ｆｃはバンドパスフィルタ５１によって抽出された後、リミッタ５２に供給される。車上信号Ｆｔのレベルが低いうちは、照査信号Ｆｃに対する抑圧が充分ではないので、リミッタ５２からは照査信号Ｆｃが出力され、その成分がフィルタ５３を通して抽出され、電圧検知回路５４及び増幅回路５５を通って、リレー６１を動作させる。
【００４１】
第１のコイル２１１の車上信号受信レベルは、車上アンテナ１０が第１のコイル２１１の中央部に進む程高くなる。そして、ｔ０時に第１のコイル２１１の車上信号受信レベルが予め定められたスレッショールドレベルＶｓに到達すると、照査信号Ｆｃが、リミッタ５２による抑圧作用を受ける。この結果、電圧検知回路５４から照査信号Ｆｃが出力されなくなる。このことは、照査信号Ｆｃが受信できなくなったことを意味する。このため、リレー６１がｔ０時に落下し、「車両有り」とする論理値０の第１の車両検知信号Ｓ１（図２（ａ）参照）が生成される。
【００４２】
第２のコイル２１２は、車両３の走行方向ａ１で見て、第１のコイル２１１の前方位置に配置されている。このため、第２の照査信号検知回路２３２では、ｔ０時よりも遅れたｔ１時に、照査信号Ｆｃが受信できなくなる（図２（ｂ）参照）。即ち、第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２の間において、照査信号Ｆｃが受信できなくなるタイミングに、時間的ずれを生じる。
【００４３】
しかも、第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２は、車両３の走行方向ａ１において、部分的に重なるように配置されているから、第１のコイル２１１の車上信号受信レベルがスレッショールドレベルＶｓよりも高い値を保っている状態で、第２のコイル２１２の車上信号受信レベルがスレッショールドレベルＶｓを越えるような設定を行なうことができる。これにより、ｔ１時からｔ２時までの間、第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２が、照査信号Ｆｃを同時に受信できなくなる時間△Ｔを生じさせることができる。
【００４４】
方向検知回路２４は、第１の照査信号検知回路２３１及び第２の照査信号検知回路２３２から第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２が供給され、第１の車両検知信号Ｓ１及び第２の車両検知信号Ｓ２の時間的な変化順序から車両３の走行方向を判定する。
【００４５】
実施例において、第１のコイル２１１において、ｔ０時に照査信号Ｆｃが受信できなくなり、ｔ０時から時間ｔ１だけ遅れて第２のコイル２１２において照査信号Ｆｃが受信できなくなったこと、及び、第１のコイル２１１及び第２のコイル２１２が照査信号Ｆｃを同時に受信できなくなる時間△Ｔがあったことから、車両３が走行方向ａ１の方向に走行していると判定して、論理値１の方向検知信号Ｓ３またはＳ４を出力する。方向検知信号Ｓ３またはＳ４は、車両３の存在及び走行方向を判定した後のｔ３時に、論理値０になる。
【００４６】
実用的には、車両３の存在及び走行方向を判定した後は、車上アンテナ１０が受信コイル２１上を通過し終わったｔ４時から、所定の時間を経過したｔ５時に、信号Ｓ３、Ｓ４を論理値１にし、リレー７１、７２を動作させ、車両なしに対応させておく。
【００４７】
説明は省略するが、車両３が矢印ｂ１の方向に走行する場合は、第１のコイル２１１と第２のコイル２１２の動作を入れ替えて考察すればよい。これにより、車両３が走行方向ｂ１の方向に走行している場合も、その走行方向ｂ１を検出できる。このように、車両３の走行方向を検出することができるので、例えば、単線区間等において用いるのに適した車両検知装置を実現することができる。
【００４８】
次に、照査信号供給回路２２、受信コイル２１及び照査信号検知回路２３の何れかに、回路故障を生じた場合、照査信号検知回路２３において、照査信号Ｆｃを検知することができなくなる。照査信号Ｆｃが検知されないときは、故障状態により、第１の照査信号検知回路２３１または第２の照査信号検知回路２３２の何が、「車両有り」とする論理値０の車両検知信号Ｓ１またはＳ２を生成する。このため、フェイルセーフな車両検知装置を実現することができる。
【００４９】
図３は本発明に係る車両検知装置を踏切制御に用いた例を示している。走行方向ａ１に走行する車両３１に対して、踏切８から距離をおいて、踏切制御子９１、本発明に係る車両検知装置の受信コイル２１及び踏切警報終止用踏切制御子９３を配置する。通常は、踏切８から踏切制御子９１までの距離が警報区間になる。本発明に係る車両検知装置の受信コイル２１は踏切制御子９１に近接した位置に設置する。
【００５０】
踏切制御子９１による列車検知及び受信コイル２１による走行方向判定結果により、走行方向ａ１に走行する車両３１に対して、踏切８における閉扉及び警報鳴動が開始される。
【００５１】
車軸短絡不良または車両の軽量化等、何らかの理由により、踏切制御子９１が、車両検知が行なわれなかった場合も、本発明に係る車両検知装置による車両検知及び走行方向判定が行なわれるので、踏切制御子９１の動作不良をバックアップし、踏切制御の信頼性を確保することができる。
【００５２】
【発明の効果】
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）フェイルセーフを確保し得る車両検知装置を提供することができる。
（ｂ）車両の走行方向を検知し得るフェイルセーフな車両検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車両検知装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明に係る車両検知装置を踏切制御に用いた例を示す図である。
【符号の説明】
１                    車上装置
１０                    車上アンテナ
２                    地上装置
２１                    受信コイル
２１１                    第１のコイル
２１２                    第２のコイル
２１３                    第３のコイル
２２                    照査信号供給回路
２３                    照査信号検知回路
２３１                    第１の照査信号検知回路
２３２                    第２の照査信号検知回路
３                    車両
４                    軌道
Ｆｔ                    車上信号
Ｆｃ                    照査信号
【図１】
0003850140.tif 000002
【図２】
0003850140.tif 000003
【図３】
0003850140.tif 000004