JP2001063574A - 列車検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスポンダ方式の列車検知装置におい
て、車両の連結部における誤検知を効果的に防止する。 【解決手段】 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
答器とする。

Description

【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たことを特徴としている。ま
た、前記一対の地上応答器と前記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。さらに、前記一対の
地上応答器と前記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 ，ｂ
2 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が位置したときに、その連結
部を介して質問器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１
０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３
０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（ｆ
3 ）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ｃ
2 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
応答器としたので、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することができる。また、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ときは、列
車の通過方向を容易に知ることができる。さらに、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ときは、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 連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 達也 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 平尾 裕司 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 岩田 浩司 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 河内 弘一 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 笠井 貴之 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 松山 崇 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 日高 康子 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB01 BB06 BB09 CC11 CC16 DD23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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としたことを特徴とする列車検
   知装置。
2. 【請求項２】 前記一対の地上応答器と前記質問器との
   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請求項１に記載
   の列車検知装置。
3. 【請求項３】 前記一対の地上応答器と前記質問器との
   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請求項１又は２に記載の
   列車検知装置。