(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車が走行するレールを挟んだ両側の一方側に設けられた質問器と前記レールの他方側に前記質問器に対向して設けられた地上応答器とからなるトランスポンダであって、単線で結ばれる各駅の上り線用の場内信号機に近い位置及び前記各駅の下り線用の場内信号機に近い位置のそれぞれに設けられて各駅への列車の進入を検知するためのものと、各駅の列車在線状態を検知できる位置に設けられて各駅への列車の到着を検知するためのものとを含むトランスポンダ群と、
各列車の前記質問器に対向する位置に設けられた、当該列車を特定する情報を送出するための車上応答器と、
各駅に設けられた、転てつ機、入場信号機及び出発信号機等の機器を接続し、これらの機器を駆動制御する、各駅にそれぞれ設けられた駅処理装置と、
各駅に設けられた前記駅処理装置を通信回線で接続して形成された通信ネットワークと、
各駅に設けられた前記駅処理装置を統括的に制御する中央装置と、
前記中央装置に記憶されている列車運行ダイヤに基づいて所定閉そく区間の閉そくを形成し、かつ、前記閉そく区間の次駅の前記列車到着検知用トランスポンダからの列車到着検知信号に基づいて前記閉そく区間の閉そくを解除する閉そく制御手段と、
からなることを特徴とする閉そく装置。
【請求項２】
請求項１に記載の閉そく装置において、車上応答器は、列車の先頭部及び最後尾にそれぞれ設けられていることを特徴とする閉そく装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は閉そく装置に係り、特に、トランスポンダ方式の列車検知装置を応用した閉そく装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単線区間における列車の安全運行を図るために、一つのタブレットを駅間閉そく区間の通行許可証として携行するタブレット閉そく方式がある。しかし、このタブレット閉そく方式は、各駅に係員を配置しなければならない等の不便があるために、タブレットを電子化した電子閉そく装置が提案されている（例えば、特開平２−２８６４６６号公報）。
【０００３】
この電子閉そく装置を図５を基に説明すると、同図（ａ）は、Ａ駅及びＢ駅間の単線の路線図、同図（ｂ）は、これら駅間を制御するための電子閉そく装置の概略構成図である。なお、ここでは、Ａ駅からＢ駅方向を上り方向、Ｂ駅からＡ駅方向を下り方向として示されている。
【０００４】
図中、Ｔ1 〜Ｔ3 ，Ｔ1 ′〜Ｔ3 ′は閉そく区間、Ｓ1 ，Ｓ1 ′、Ｓ3 ，Ｓ3 ′は場内信号機、Ｓ2 ，Ｓ2 ′、Ｓ4 ，Ｓ4 ′は出発信号機、イはＡ駅に停車中の上り列車、ロはＢ駅に停車中の下り列車である。
【０００５】
今、上り列車イの出発時刻が到来し、運転士により車載器１００の出発釦（図示せず）が押下されると、車載器１００からＡ駅の地上送受信装置１０１に出発要求信号が送出される。
【０００６】
Ａ駅の駅装置１０２は、地上送受信装置１０１が車載器１００から出発要求信号を受信すると、閉そく区間Ｔ2 ，Ｔ3 の閉そくが解除されていることを条件に、同閉そく区間に対して閉そくを形成するとともに、Ａ駅の出発信号機Ｓ2 及びＢ駅の場内信号機Ｓ3 を進行現示（以下、「Ｇ現示」という。）となるように機器１０３を駆動制御する。したがって、Ａ駅に停車中の上り列車イは、Ａ駅を出発してＢ駅に到着することができる。
【０００７】
上り列車イがＢ駅に到着したことがＢ駅の出発信号機Ｓ4 の手前の軌道回路（太い線で示される線路に対して所定の間隔を保って交差するように設けられた一対の細い線間部分）により、上り列車イが検知されると、閉そく区間Ｔ2 ，Ｔ3 の閉そくが解除される。
【０００８】
閉そく区間Ｔ2 ，Ｔ3 の閉そくが解除されたことにより、下り列車ロの車載器１００′から出発要求信号が発せられると、閉そく区間Ｔ2 ′，Ｔ3 ′の閉そくが形成され、下り列車ロは、Ｂ駅を出発してＡ駅へ到着することができる。そして、その下り列車ロの到着がＡ駅の出発信号機Ｓ4 ′の手前の軌道回路で検知されると、閉そく区間Ｔ2 ′Ｔ3 ′の閉そくは解除される。
【０００９】
上述のように、電子閉そく装置は、従来のタブレットを携行しなくとも、列車の安全運行を図ることができる特長を有している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子閉そく装置は、運転士が車載器を操作しなければならない不便があり、また、列車検知を列車の走行するレールを電気回路の一部とする軌道回路を用いているので、その軌道回路の保守管理が面倒である等の不都合があった。
【００１１】
特に、従来の電子閉そく装置は、車載器を運転士が操作することになるので、その精神的負担が重く、また、誤操作により閉そくが形成されたときは、その列車がその閉そく区間を通過して閉そくを解除しないと、対向する列車の閉そくが形成できないという不都合が発生してしまう。
【００１２】
図５を用いてさらに説明すると、図５（ａ）の状態において、列車のダイヤ上では、上り列車イが下り列車ロの到着を待って出発することになっているにもかかわらず、上り列車イの運転士が下り列車ロの運転士よりも早く車載器１００を操作してしまうと、その上り列車イがＢ駅に到着しないと閉そく区間Ｔ2 ，Ｔ3 の閉そくが解除できず、下り列車ロが出発できないという不都合が発生してしまうおそれがあった。
【００１３】
また、上記従来の電子閉そく装置においては、列車番号（以下、「列番」という。）を追跡する機能がなく、さらに、駅間（図５（ａ）の太い線の一点鎖線の区間）には、軌道回路が設けられていないために、駅間中に在線する列車を特定することができないばかりか、その駅間の列車の有無を知ることができなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、上述の不都合，不便を解消するためになされたものであって、その目的は、運転士の操作を不要とし、また、列車を特定して追跡することのできる閉そく装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る閉そく装置は、上記目的を達成するために、列車が走行するレールを挟んだ両側の一方側に設けられた質問器と前記レールの他方側に前記質問器に対向して設けられた地上応答器とからなるトランスポンダであって、単線で結ばれる各駅の上り線用の場内信号機に近い位置及び前記各駅の下り線用の場内信号機に近い位置のそれぞれに設けられて各駅への列車の進入を検知するためのものと、各駅の列車在線状態を検知できる位置に設けられて各駅への列車の到着を検知するためのものとを含むトランスポンダ群と、各列車の前記質問器に対向する位置に設けられた、当該列車を特定する情報を送出するための車上応答器と、各駅に設けられた、転てつ機、入場信号機及び出発信号機等の機器を接続し、これらの機器を駆動制御する、各駅にそれぞれ設けられた駅処理装置と、各駅に設けられた前記駅処理装置を通信回線で接続して形成された通信ネットワークと、各駅に設けられた前記駅処理装置を統括的に制御する中央装置と、前記中央装置に記憶されている列車運行ダイヤに基づいて所定閉そく区間の閉そくを形成し、かつ、前記閉そく区間の次駅の前記列車到着検知用トランスポンダからの列車到着検知信号に基づいて前記閉そく区間の閉そくを解除する閉そく制御手段とからなることを特徴としている。
本発明の請求項２に係る閉そく装置は、車上応答器は、列車の先頭部及び最後尾にそれぞれ設けられていることを特徴としている。
【００１６】
【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閉そく装置を単線で結ばれているＡ駅及びＢ駅に適用したときの概略構成図である。なお、ここでは、Ａ駅からＢ駅方向を上り方向、Ｂ駅からＡ駅方向を下り方向として示されている。
【００１７】
図１中、太い線は線路を示している。そして、Ａ駅のＳ1 は上り線用の場内信号機、Ｓ2 はその上り線用の出発信号機である。また、Ｂ駅のＳ3 は上り線用の場内信号機、Ｓ4 はその上り線用の出発信号機である。
【００１８】
Ｂ駅のＳ1 ′は下り線用の場内信号機、Ｓ2 ′はその下り線用の出発信号機である。また、Ａ駅のＳ3 ′は下り線用の場内信号機、Ｓ4 ′はその下り線用の出発信号機である。
【００１９】
図１中、「ｔ」で示される部材は、トランスポンダであって、このうち、ｔ1 は、Ａ駅の上り線用の場内信号機Ｓ1 の近くに設けられ、ｔ2 ，ｔ3 はＡ駅の上り列車（図１では上り列車イ）の在線状態を検知できるように設けられ、ｔ2 ′，ｔ3 ′はＡ駅の下り列車の在線状態を検知できるように設けられ、ｔ4 はＡ駅の下り線用の場内信号機Ｓ3 ′の近くに設けられ、ｔ5 はＢ駅の上り線用の場内信号機Ｓ3 の近くに設けられ、ｔ6 ，ｔ7 はＢ駅の上り列車の在線状態を検知できるように設けられ、ｔ6 ′，ｔ7 ′はＢ駅の下り列車（図１では下り列車ロ）の在線状態を検知できるように設けられ、そして、ｔ8 はＢ駅の上り線用の場内信号機Ｓ1 ′の近くに設けられている。
【００２０】
図１中、ｃ1 ，ｃ2 は、列車（図１では上り列車イ，下り列車ロ）に設けられたトランスポンダの車上応答器である。これらについては、後述の図２及び図３で詳述する。
【００２１】
図１中、１ａは、Ａ駅処理装置であり、ＣＰＵを中心に構成されていて、Ａ駅に設けられている各トランスポンダ（ｔ, ｔ2 …）及び各信号機（Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ′，Ｓ4 ′）を接続している。そして、Ａ駅に設けられている各信号機（Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ′，Ｓ4 ′）や図示しない転てつ機等の機器を駆動制御することができるように構成されている。また、１ｂは、Ｂ駅処理装置であって、上記Ａ駅処理装置１ａと同様に構成されていて、Ｂ駅に設けられている各トランスポンダ（ｔ5 ，ｔ6 …）及び各信号機（Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ1 ′，Ｓ2 ′）を接続している。そして、Ｂ駅に設けられている各信号機（Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ1 ′，Ｓ2 ′）や図示しない転てつ機等の機器を駆動制御することができるように構成されている。
【００２２】
図１中、２は、ホストコンピュータを中心に構成された中央装置であって、Ａ駅処理装置１ａ及びＢ駅処理装置１ｂと通信回線Ｌを介して通信ネットワーク（ＬＡＮ）を形成している。そして、この中央装置２には、Ａ駅及びＢ駅間を走行する列車のダイヤデータ等が記憶されていて、Ａ駅及びＢ駅間を走行する列車の運行を統括的に制御することができるように構成されている。
【００２３】
なお、図１におけるＬＡＮは、Ａ駅とＢ駅しか含まれていないが、これは、説明を簡単にするためであって、実際は、これら以外の駅も含まれている。また、中央装置２の機能を駅処理装置（Ａ駅処理装置１ａ又はＢ駅処理装置１ｂ）の一つに持たせることも可能である。この場合は、中央装置２を省略することができる。したがって、本発明で中央装置というときは、中央装置の機能を駅処理装置に持たせる場合も含んでいる。
【００２４】
次に、図２及び図３を用いてトランスポンダｔ1 ，ｔ2 …について説明する。各トランスポンダは同一構成であるので、ここではトランスポンダｔとして説明する。図２（ａ）は、トランスポンダｔを設置した状態の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）の側面図である。
【００２５】
トランスポンダｔは、地上側に質問器（インタロゲータ）ａ及び地上応答器（地上レスポンダ）ｂを有している。このうち質問器ａは、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設けられ、また、地上応答器ｂは、そのレールｒの他方側の地上に設けられている。
【００２６】
質問器ａ及び地上応答器ｂ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。
【００２７】
図２（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 が列車イの走行方向（図２の矢印参照）の先頭部に設けられているので、先頭車上応答器とし、ｃ2 が列車イの走行方向最後尾に設けられ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２（ｂ）参照）。
【００２８】
図３は、地上に設置される質問器ａ、地上応答器ｂ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、先頭車上応答器ｃ1 と後尾車上応答器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。
【００２９】
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を介して地上応答器ｂ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、地上応答器ｂ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。
【００３０】
地上応答器ｂ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地上応答器ｂ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。
【００３１】
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。
【００３２】
したがって、質問器ａは、地上応答器ｂに対して所定の質問信号（ｆ1 ）を送出したときに、その地上応答器ｂから所定の応答信号（ｆ2 ）が送出されてきたことをもって、その地上応答器ｂは正常であると判定することができる。すなわち、地上応答器ｂから送出される応答信号は、その地上応答器ｂ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、上述の地上応答器ｂ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と地上応答器及び両車上応答器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。
【００３８】
次に、上記構成の閉そく装置の制御動作について説明する。今、図１に示されるように、上り列車イがＡ駅に停車し、また、下り列車ロがＢ駅に停車しているものとする。この状態において、中央装置２は、上り列車イの両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 がトランスポンダｔ2 の質問器ａと交信を終了し、そして、トランスポンタｔ3 の質問器ａが両車上応答器ｃ1 ，ｃ2 と交信を開始していないことをもって、列車イがＡ駅に在線していることを列車を特定して、つまり、列番情報を管理して把握している。同様にして、中央装置２は、下り列車ロがＢ駅に在線していることをも把握している。
【００３９】
中央装置２に記憶されているダイヤデータにより、上り列車イの出発時刻が到来したとする。この出発時刻の到来により上り列車イをＡ駅からＢ駅に進行させるための進路、つまり、閉そくがＡ駅処理装置１ａ及びＢ駅処理装置１ｂを介して形成される。すなわち、Ａ駅の出発信号機Ｓ2 及びＢ駅の場内信号機Ｓ3 がＧ現示となり、また、図示しない転てつ機が所定の進路形成の動作を行うこととなる。
【００４０】
上り列車イが出発し、トランスポンダｔ3 によりＡ駅から出発したことが検知されると、Ａ駅の出発信号機Ｓ2 は停止現示（以下、「Ｒ現示」という。）となる。そして、このＡ駅の出発の状態は、中央装置２によって把握される。上り列車イの進行がさらに進んでトランスポンダｔ4 に検知されると、上り列車イは、Ａ駅とＢ駅との中間に在線していることが列車を特定して中央装置２に把握される。
【００４１】
上り列車イがトランスポンダｔ5 を通過すると、Ｂ駅の場内信号機Ｓ3 はＲ現示になり、また、中央装置２は、上り列車イがＢ駅に進入したことを知ることとなる。そして、その上り列車イがトランスポンダｔ6 により通過したことが検知されると、その上り列車イがＢ駅に到着したと判定され、上り列車イ用に形成した閉そくを解除することとなる。この閉そく解除により、Ｂ駅に停車中の下り列車ロ用の閉そくの形成が可能となる。
【００４２】
Ｂ駅に停車中の下り列車ロの出発時刻が到来し、その下り列車ロの閉そくが形成されてＡ駅まで進行する制御動作は、上述の上り列車イと同様に行われるので、これ以上の説明は省略する。
【００４３】
以上のように、上記構成の閉そく装置においては、運転士が何ら操作することなく閉そくが形成される特長を有している。そして、列車の在線状態が列車を特定して中央装置により把握される特長を有している。
【００４４】
図４は、本発明の他の実施の形態を示すものであって、ここでは、Ａ駅及びＢ駅に設けられる在線状態を検知するためのトランスポンダｔ2 ″，ｔ3 ″、ｔ6 ″，ｔ7 ″を上り線及び下り線で兼用している。このように兼用することにより、設備コストを低減させることが可能となる。
【００４５】
なお、上述の例では、車上応答器を車両の前後に設けたが、１個とすることができる。しかし、上述のように列車の先頭及び後尾に設けるようにすると、よりきめ細かな列車検知を行うことができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、閉そく装置は、列車が走行するレールを挟んだ両側の一方側に設けられた質問器と前記レールの他方側に前記質問器に対向して設けられた地上応答器とからなるトランスポンダであって、単線で結ばれる各駅の上り線用の場内信号機に近い位置及び前記各駅の下り線用の場内信号機に近い位置のそれぞれに設けられて各駅への列車の進入を検知するためのものと、各駅の列車在線状態を検知できる位置に設けられて各駅への列車の到着を検知するためのものとを含むトランスポンダ群と、各列車の前記質問器に対向する位置に設けられた、当該列車を特定する情報を送出するための車上応答器と、各駅に設けられた、転てつ機、入場信号機及び出発信号機等の機器を接続し、これらの機器を駆動制御する、各駅にそれぞれ設けられた駅処理装置と、各駅に設けられた前記駅処理装置を通信回線で接続して形成された通信ネットワークと、各駅に設けられた前記駅処理装置を統括的に制御する中央装置と、前記中央装置に記憶されている列車運行ダイヤに基づいて所定閉そく区間の閉そくを形成し、かつ、前記閉そく区間の次駅の前記列車到着検知用トランスポンダからの列車到着検知信号に基づいて前記閉そく区間の閉そくを解除する閉そく制御手段とからなるので、駅出発時は運転士の操作を経ることなく閉そくを形成し、次駅到着時は運転士の操作を経ることなく、その閉そくを解除することができる。また、列車を特定して追跡することができる。
請求項２の発明によれば、車上応答器は、列車の先頭部及び最後尾にそれぞれ設けられているので、よりきめ細かな列車検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る閉そく装置の概略構成図である。
【図２】本発明で用いるトランスポンダの概略構成を示す説明図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】トランスポンダの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る閉そく装置の概略構成図である。
【図５】従来の電子閉そく装置の概略構成図である。
【符号の説明】
ｔ1 ，ｔ2 …  トランスポンダ
ａ  質問器
ｂ  地上応答器
ｃ1   先頭車上応答器
ｃ2   後尾車上応答器
イ  上り列車
ロ  下り列車
１ａ  Ａ駅処理装置
１ｂ  Ｂ駅処理装置
２  中央装置
Ｌ  通信回線
【図１】
0003746406.tif 000002
【図２】
0003746406.tif 000003
【図３】
0003746406.tif 000004
【図４】
0003746406.tif 000005
【図５】
0003746406.tif 000006