JP2001063578A

JP2001063578A - 閉そく装置

Info

Publication number: JP2001063578A
Application number: JP24553199A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Nishibori; 典幸西堀; Tatsuya Sasaki; 達也佐々木; Yuji Hirao; 裕司平尾; Koji Iwata; 浩司岩田; Koichi Kawachi; 弘一河内; Takayuki Kasai; 貴之笠井; Yasuko Hidaka; 康子日高
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-03-13
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP3746406B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トランスポンダ方式の列車検知を用いて、運
転士の操作を経ることなく閉そくを形成でき、かつ、列
車を特定して追跡することのできる閉そく装置を提案す
る。【解決手段】単線で結ばれる各駅にそれぞれ設けら
れ、列車を検知し、かつ、車上応答器から列番を入手す
るトランスポンダ群と、各駅にそれぞれ設けられた入場
信号機等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、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、前記駅処理装置を統
括的に制御する中央装置と、その中央装置に記憶されて
いる列車運行ダイヤに基づいて閉そくを形成し、又は、
その形成された閉そくを解除する閉そく制御手段とから
なる

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１
０１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、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 ，Ｔ
3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、また、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】本発明に係る閉そく装置
は、上記目的を達成するために、単線で結ばれる各駅に
それぞれ設けられ、それら各駅に進入する列車及び進出
する列車をそれぞれ検知するとともに、その列車に搭載
された車上応答器を介してその列車を特定する情報を入
手するトランスポンダ群と、各駅にそれぞれ設けられた
トランスポンダ群、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、各駅にそれぞれ設
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、各駅にそれぞれ設けられた前記
駅処理装置を統括的に制御する中央装置と、その中央装
置に記憶されている列車運行ダイヤに基づいて閉そくを
形成し、又は、その形成された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。

【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、Ｓ
2 ′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、ｔ
6 ，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、Ｃ
ＰＵ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 ，Ｓ
2 ，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、これら駅以外も含まれている。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。

【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ｔ
6 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】本発明に係る閉そく装置は、単線で結ば
れる各駅にそれぞれ設けられ、それら各駅に進入する列
車及び進出する列車をそれぞれ検知するとともに、その
列車に搭載された車上応答器を介してその列車を特定す
る情報を入手するトランスポンダ群と、各駅にそれぞれ
設けられたトランスポンダ群、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
それぞれ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、各駅にそれぞれ設け
られた前記駅処理装置を統括的に制御する中央装置と、
その中央装置に記憶されている列車運行ダイヤに基づい
て閉そくを形成し、又は、その形成された閉そくを解除
する閉そく制御手段とからなるので、運転士の操作を経
ることなく、閉そくを形成することができる。また、列
車を特定して追跡することができる。

【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１ａＡ駅処理装置１ｂＢ駅処理装置２中央装置Ｌ通信回線

───────────────────────────────────────────────────── 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 CC11 CC16 DD23 JJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単線で結ばれる各駅にそれぞれ設けら
れ、それら各駅に進入する列車及び進出する列車をそれ
ぞれ検知するとともに、その列車に搭載された車上応答
器を介してその列車を特定する情報を入手するトランス
ポンダ群と、各駅にそれぞれ設けられたトランスポンダ群、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、各駅にそれぞれ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、各駅にそれぞれ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
て閉そくを形成し、又は、その形成された閉そくを解除
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。