(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無絶縁軌道回路を構成するレールを長手方向に区分して形成される区間に対して、
前記区間のレールに列車検知用信号を送出する第１信号送出手段と、
前記区間のレールに当該区間のレール上を走行する列車に対する列車制御用信号を送出する第２信号送出手段と、
前記区間の列車進入側の端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第１受信手段と、
前記区間の列車進出側の端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第２受信手段と、
前記第１受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段に設定し、前記第１受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段から前記第２信号送出手段に切換える第１切換手段と、
前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールから前記区間の列車進出側の端部のレールに切換える第２切換手段と、
前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側の端部のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側の端部のレールから前記区間の中間点のレールに切換える第３切換手段と、
を備えていることを特徴とする自動列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無絶縁軌道回路を利用して列車検知を行うとともに、その無絶縁軌道回路を利用して列車に列車制御用信号を送信できるようにした自動列車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無絶縁軌道回路を利用して列車検知を行うには、その無絶縁軌道回路を構成するレールを長手方向に区分して形成される区間（以下、このレールを含めて「軌道回路」という場合がある。）の中間点においてレールに列車検知用信号を送出する送信器を設けるとともに、その区間の両端においてそのレールから列車検知用信号を受信する受信器をそれぞれ設けて構成されている（例えば、平成３年７月２０日（株）交友社発行「信号」第１７版第７３２頁。）。
【０００３】
上記構成において、軌道回路上に列車が在線していないときは、その軌道回路（のレール間）が列車の車軸（車輪）により短絡されないので、受信器は送信器からの列車検知用信号を受信することができる。その列車検知用信号を受信しているときは、受信器に設けられている列車検知用リレー（軌道リレー）が扛上（ＯＮ）されるため、これに基づいてその軌道回路について列車無し信号が出力される。
【０００４】
他方、軌道回路上に列車が在線するときは、その軌道回路は列車の車軸により短絡されるので、送信器からの列車検知用信号は受信器に受信されない。そのため、受信器に設けられている列車検知用リレーは落下（ＯＦＦ）するので、これに基づいてその軌道回路について列車有り信号が出力される。
【０００５】
また、軌道回路上の列車に対して地上から列車制御信号（以下、「ＡＴＣ信号」という）を送出するには、軌道回路の列車が進出する側の端部に、ＡＴＣ信号を送出する送信器を接続するようにしている（例えば、前述の「信号」第７３３頁。）。
【０００６】
上記構成において、軌道回路上に列車が在線するときは、軌道回路に送出されているＡＴＣ信号を車上子で受けて車上装置に取込むことができる。したがって、車上では、その受信したＡＴＣ信号を用いて、列車の速度制御等の各種列車制御を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動列車制御装置において、列車検知用信号と列車制御用信号の送信を行うには、軌道回路毎に列車検知用信号の送信器と受信器及び列車制御用信号の送信器を設けなければならず、設備コストがかさむ欠点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、設備コストを低減することのできる自動列車制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動列車制御装置は、上記目的を達成するために、無絶縁軌道回路を構成するレールを長手方向に区分して形成される区間に対して、次の各手段を備えていることを特徴としている。すなわち、前記区間のレールに列車検知用信号を送出する第１信号送出手段と、前記区間のレールに当該区間のレール上を走行する列車に対する列車制御用信号を送出する第２信号送出手段と、前記区間の列車進入側の端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第１受信手段と、前記区間の列車進出側の端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第２受信手段と、前記第１受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段に設定し、前記第１受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段から前記第２信号送出手段に切換える第１切換手段と、前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールから前記区間の列車進出側の端部のレールに切換える第２切換手段と、前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側の端部のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側の端部のレールから前記区間の中間点のレールに切換える第３切換手段とである。
【００１０】
【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は、一実施の形態に係る自動列車制御装置の概略構成図である。
図中、ＴＡ，ＴＢは、無絶縁軌道回路を構成するレールｒを所定長さに区分して形成された軌道回路をその中間点で二分した場合の、それぞれ中間点からその軌道回路の各端部までの範囲を含む軌道回路である。なお、説明の便宜上、軌道回路ＴＡを形成するレールを第１のレールｒ1 とし、軌道回路ＴＢを形成するレールを第２のレールｒ2 とする。
【００１１】
１は列車検知用信号（以下、「ＴＤ信号」という。）を生成するＴＤ信号発生器であり、本発明の構成要素の一つである第１信号送出手段に相当する。２は列車制御用信号（以下、「ＡＴＣ信号」という。）を生成するＡＴＣ信号発生器であり、本発明の構成要素の一つである第２信号送出手段に相当する。
ＴＤ信号発生器１は、周知の軌道回路で用いられるＴＤ信号を生成するＴＤ信号発生器と同様に、他の軌道回路（図１の例では、Ｔ′，Ｔ″）で用いられるＴＤ信号と十分に区別できるように選択された所定の周波数を有するＴＤ信号を生成する。
【００１２】
ＡＴＣ信号発生器２は、地上側から車上に対してＡＴＣ信号を送出する周知のＡＴＣ信号発生器と同様に構成されている。したがって、このＡＴＣ信号発生器２からは、所定の搬送波を、例えば、前方列車情報等で変調したＡＴＣ信号が出力される。
【００１３】
３Ａは軌道回路ＴＡ用の受信器（以下、「ＴＡ受信器」という。）であり、軌道回路ＴＡの列車進入側端部のレールから信号を受信するように接続されている。そして、３Ｂは軌道回路ＴＢ用の受信器（以下、「ＴＢ受信器」という。）である。ＴＡ受信器３ＡとＴＢ受信器３Ｂはそれぞれ本発明の構成要素の一つである第１受信手段と第２受信手段に相当する。
【００１４】
ＴＡ受信器３Ａ及びＴＢ受信器３Ｂは、図示しないが、後記スイッチ回路Ｓ1 に同期して動作するスイッチ回路と、このスイッチ回路を介して得られるＴＤ信号発生器１からのＴＤ信号及びＡＴＣ信号発生器２からのＡＴＣ信号をそれぞれ通過させるバンドパスフィルタ及び増幅回路等とを含んで構成されている。したがって、受信器３Ａ，３Ｂは、スイッチ回路Ｓ1 がＴＤ信号発生器１を接続しているときにＴＤ信号を受信することができ、そのスイッチ回路Ｓ1 がＡＴＣ信号発生器２を接続しているときにＡＴＣ信号を受信することができる。
【００１５】
また、受信器３Ａ，３Ｂは、ＴＤ信号発生器１からのＴＤ信号を受信したとき、又はＡＴＣ信号発生器２からのＡＴＣ信号を受信したときに、これら両受信器３Ａ，３Ｂにそれぞれ接続されている列車検知リレー（軌道リレー）ＴＡＲ，ＴＢＲをＯＮさせるとともに、ＴＤ信号及びＡＴＣ信号のいずれの信号も受信しないときは、列車検知リレーＴＡＲ，ＴＢＲをＯＦＦさせるように構成されている。
【００１６】
ＴＤ信号発生器１及びＡＴＣ信号発生器２は、本発明の構成要素の一つである第１切換手段に相当するスイッチ回路Ｓ1 に接続されている。スイッチ回路Ｓ1 には、ＴＤ信号又はＡＴＣ信号を増幅処理する送信器Ａ及び本発明の構成要素の一つである第２切換手段に相当するスイッチ回路Ｓ2 が直列接続されている。
スイッチ回路Ｓ1 は、レールｒに信号を送出する送出元をＴＤ信号発生器１とＡＴＣ信号発生器２の一方又は他方に設定するためのものであり、ＴＡ受信器３Ａの受信状態により動作する列車検知リレーＴＡＲの接点で構成されている。そして、ＴＡ受信器３ＡがＴＤ信号又はＡＴＣ信号を受信しているときは、レールｒに信号を送出する送出元をＴＤ信号発生器１に設定し、ＴＡ受信器３ＡがＴＤ信号とＡＴＣ信号のいずれも受信しないときは、前記レールに信号を送出する送出元をＴＤ信号発生器１からＡＴＣ信号発生器２に切換える動作を行う。
【００１７】
また、スイッチ回路Ｓ2 は、ＴＢ受信器３Ｂの受信状態により動作する列車検知リレーＴＢＲの接点で構成されている。そして、ＴＢ受信器３ＢがＴＤ信号又はＡＴＣ信号を受信しているときは、スイッチ回路Ｓ1 により設定された送出元のレールｒに対する接続先を前記区間の中間点Ｐ0 のレールに設定し、ＴＢ受信器３ＢがＴＤ信号とＡＴＣ信号のいずれも受信しないときは、スイッチ回路Ｓ1 により設定された送出元のレールｒに対する接続先を中間点Ｐ0 のレールから軌道回路の列車進出側の端部ＰB のレールに切換えるように動作する。
【００１８】
なお、上記ＴＤ信号発生器１，ＡＴＣ信号発生器２及びスイッチ回路Ｓ1 は、それぞれ個別に示されているが、これらは、本発明の動作説明を容易にするためにブロック化したものであって、図２に示されるように、ＴＤ信号及びＡＴＣ信号を送信する共用送信器１０で構成されている。さらに詳述すると、この共用送信器１０は、常時、ＴＤ信号を送出していて、列車検知リレーＴＡＲが落下したとき、つまりスイッチ回路Ｓ1 がＡＴＣ信号発生器２側に接続されたときに、ＴＤ信号に替えてＡＴＣ信号を中間点Ｐ0 又は端部の位置ＰB へ送出できるように構成されている。
【００１９】
さらに、ＴＢ受信器３Ｂは、本発明の構成要素の一つである第３切換手段に相当するスイッチ回路Ｓ3 を介してレールｒに接続されている。スイッチ回路Ｓ3 は、ＴＢ受信器３Ｂの受信状態により動作される列車検知リレーＴＢＲの接点で構成され、ＴＢ受信器３Ｂのレールからの受信元を切換えるものである。すなわち、ＴＢ受信器３ＢがＴＤ信号又はＡＴＣ信号を受信しているときは、ＴＢ受信器３Ｂのレールからの受信元を軌道回路の列車進出側の端部ＰB のレールに設定し、ＴＢ受信器３ＢがＴＤ信号とＡＴＣ信号のいずれも受信しないときは、ＴＢ受信器３Ｂのレールからの受信元を軌道回路の列車進出側の端部ＰB のレールから軌道回路の中間点Ｐ0 のレールに切換える動作を行う。
【００２０】
軌道回路ＴＡ，ＴＢの列車進入側と列車進出側の両側にそれぞれ設けられている軌道回路Ｔ′，Ｔ″は、図１で省略されているが、上述した両軌道回路ＴＡ，ＴＢと同様に構成されている。したがって、軌道回路Ｔ′のＴ′受信器４Ｔ′は軌道回路ＴＢのＴＢ受信器３Ｂと同じように構成され、また、軌道回路Ｔ″のＴ″受信器５Ｔ″は軌道回路ＴＡのＴＡ受信器３Ａと同じように構成されている。
【００２１】
なお、図１においては、ＴＤ信号発生器１及びＡＴＣ信号発生器２は中間点Ｐ0 に、また、ＴＡ受信器３Ａ，ＴＢ受信器３Ｂは、端部の位置ＰA ，ＰB にそれぞれ設置されているように示されているが、これは理解を容易にするためであって、実際は、これらの機器は、他の軌道回路の分も含めて、つまり軌道回路ＴＡ，ＴＢ，Ｔ′，Ｔ″…の分も含めて図示しない機器室に集中して設置される。
【００２２】
次に、図１及び図３〜図５を用いて制御動作について説明する。先ず、図１に示されるように、軌道回路ＴＡ，ＴＢ上に列車が在線していない状態から説明する。
【００２３】
軌道回路ＴＡ，ＴＢのいずれにも（すなわち、第１のレールｒ1 及び第２のレールｒ2 のいずれにも）列車が存在していないときは、ＴＡ受信器３Ａ及びＴＢ受信器３ＢがともにＴＤ信号を受信して列車検知リレーＴＡＲ，ＴＢＲがＯＮしているのでスイッチ回路Ｓ1 ，Ｓ2 は、ＴＤ信号発生器１を中間点Ｐ0 に接続しており、また、スイッチ回路Ｓ3 はＴＢ受信器３Ｂを軌道回路の端部の位置ＰB に接続している。また、ＴＡ受信器３Ａ，ＴＢ受信器３ＢはＴＤ信号を受信して列車検知リレーＴＡＲ，ＴＢＲがそれぞれＯＮにしているので、軌道回路ＴＡ，ＴＢについて列車無し信号が出力される。
【００２４】
図３に示されるように、軌道回路ＴＡ（の第１のレールｒ1 ）に列車イが進入してくると、ＴＡ受信器３Ａは、それまで受信していたＴＤ信号を列車イの車軸で短絡されて受信できなくなり、これによって列車検知リレーＴＡＲはＯＦＦとなる。これにより、軌道回路ＴＡについて列車有り信号が出力される。
【００２５】
列車検知リレーＴＡＲのＯＦＦにより、スイッチ回路Ｓ1 の接点は、ＴＤ信号発生器１側からＡＴＣ信号発生器２側に切換り、これにより、軌道回路ＴＡ，ＴＢにＡＴＣ信号が出力される。したがって、軌道回路ＴＡ上の列車イは、図示しない車上子を介してＡＴＣ信号を取込むことができるとともに、そのＡＴＣ信号を基に列車の速度制御等の所定の列車制御を行うことができる。
【００２６】
他方、ＴＢ受信器３Ｂには、それまで受信していたＴＤ信号に替えてＡＴＣ信号が受信される。したがって、列車検知リレーＴＢＲはＯＮを持続されるので、スイッチ回路Ｓ2 の接点及びスイッチ回路Ｓ3 の接点が維持されるため、ＡＴＣ信号は中間点Ｐ0 からレールに送出される。また、列車検知リレーＴＢＲはＯＮを持続されるので、軌道回路ＴＢについては列車無し信号が出力される。
【００２７】
図４に示されるように、列車イが中間点Ｐ0 を越えて軌道回路ＴＢ（の第２のレールｒ2 ）に進入すると、ＴＢ受信器３Ｂがそれまで受信していたＡＴＣ信号を列車イの車軸の短絡により受信できなくなり、列車検知リレーＴＢＲがＯＦＦとなるので、これにより、軌道回路ＴＢについて列車有り信号が出力されることとなる。
【００２８】
また、列車検知リレーＴＢＲのＯＦＦにより、スイッチ回路Ｓ2 ，Ｓ3 の接点が切換えられる。これにより、ＡＴＣ信号発生器２からのＡＴＣ信号のレールに対する送出先が中間点Ｐ0 から軌道回路の列車進出側の端部の位置ＰB に切換えられるため、軌道回路ＴＢ上の列車イにＡＴＣ信号が供給される。
【００２９】
図５は、列車イが軌道回路ＴＢ（の第２のレールｒ2 ）から前方の軌道回路Ｔ″に進出した状態を示している。すなわち、軌道回路ＴＢ上に列車イが在線しなくなると、ＴＡ受信器３ＡとＴＢ受信器３ＢがともにＡＴＣ信号を受信できるようになるので、列車検知リレーＴＡＲ，ＴＢＲが同時にＯＮになる。これにより、スイッチ回路Ｓ2 ，Ｓ3 の接点は、元の状態、すなわち図１状態となる。そのため、レールに接続される信号送出元がＡＴＣ信号発生器２からＴＤ信号発生器１に切換えられて、元の状態になる。すなわち、以後はレールには中間点Ｐ0 からＴＤ信号が送出される。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る列車制御装置は、ＡＴＣ信号を利用して列車検知もできるので、軌道回路毎に設けられる機器数を少なくでき、設備コスト低減することができる。加えて、軌道回路の列車進入側端部から中間点までの区間及びその中間点から軌道回路の列車進出側端部までの区間について各別に列車検知を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る自動列車制御装置は、無絶縁軌道回路を構成するレールを長手方向に区分して形成される区間に対して、その区間のレールに列車検知用信号を送出する第１信号送出手段と、前記区間のレールに当該区間のレール上を走行する列車に対する列車制御用信号を送出する第２信号送出手段と、前記区間の列車進入側端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第１受信手段と、前記区間の列車進出側端部における前記レールから列車検知用信号と列車制御用信号の両信号の受信が可能な第２受信手段と、前記第１受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段に設定し、前記第１受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記レールに信号を送出する送出元を前記第１信号送出手段から前記第２信号送出手段に切換える第１切換手段と、前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第１切換手段により設定された送出元の前記レールに対する接続先を前記区間の中間点のレールから前記区間の列車進出側端部のレールに切換える第２切換手段と、前記第２受信手段が列車検知用信号又は列車制御用信号を受信しているときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側端部のレールに設定し、前記第２受信手段が列車検知用信号と列車制御用信号のいずれも受信しないときは、前記第２受信手段の前記レールからの受信元を前記区間の列車進出側端部のレールから前記区間の中間点のレールに切換える第３切換手段とを備えて構成されるので、軌道回路毎に設ける機器数を少なくでき、設備コスト低減することができるとともに、ＡＴＣ信号を効果的に送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る概略構成図である。
【図２】  ＴＤ信号及びＡＴＣ信号の共用送信器の例を示す説明図である。
【図３】  列車位置に対応した信号の流れを示す説明図である。
【図４】  列車位置に対応した信号の流れを示す説明図である。
【図５】  列車位置に対応した信号の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１  ＴＤ信号発生器
２  ＡＴＣ信号発生器
３Ａ  ＴＡ受信器
３Ｂ  ＴＢ受信器
Ｓ1 〜Ｓ3   スイッチ回路
ＴＡＲ，ＴＢＲ  列車検知リレー
ＴＡ，ＴＢ  軌道回路
ｒ  レール
【図１】
0003761655.tif 000002
【図２】
0003761655.tif 000003
【図３】
0003761655.tif 000004
【図４】
0003761655.tif 000005
【図５】
0003761655.tif 000006