JP2002048862A - 移動体進行方向検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】質問器の通信範囲を抜ける前に列車が後退して
も、誤検知せず列車進行方向の検知の信頼性を向上する
ことを目的とする。 【解決手段】列車１１に２つの応答器１２、１３を間隔
を設けて取付け、地上側に１つの質問器を設け、応答器
１２，１３の間隔を、一方が質問器の通信範囲を抜けた
時に他方が通信範囲に進入するように設定する。質問器
地点を列車１１が通過する際に、質問器側で受信された
応答器１２，１３の順序で列車進行方向を判定し、応答
器１２と１３の間の領域か否かを、相関値のピーク監視
で判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体進行方向検
知装置に関し、特に、地上と移動体間で通信し、移動体
の移動方向に応じた通信状態の変化を検出して移動体進
行方向を検知する移動体進行方向検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の移動体進行方向検知装置
として、例えば、質問器と応答器を備えるトランスポン
ダを利用したものがある。かかる移動体進行方向検知装
置は、例えば、図１１に示すように、移動体１に、移動
方向に間隔を設けて２つの応答器Ａ、Ｂを設け、地上側
に１つの質問器２を設ける。そして、質問器２から常時
質問波を送信し、移動体１が質問器設置地点を通過する
際に、質問波を受信した応答器Ａ，Ｂから応答波が質問
器２へ返信され、応答波に含まれる応答器識別用データ
に基づいて応答器Ａ，Ｂの通過順序を判定し、移動体１
の進行方向を検知する。

【０００３】具体的には、移動体１が図１１の矢印方向
に進行しているとする。図１１（Ａ）の（ａ）〜（ｅ−
１）の移動体位置変化に応じて質問器２側の応答波の受
信状態は、図１１（Ｂ）に示すように、受信なし→応答
器Ａ受信あり→受信なし→応答器Ｂ受信あり→受信な
し、となる。質問器２からの受信データは図示しない制
御装置に送られる。制御装置では、予め各移動体１の応
答器Ａ，Ｂの配置が記憶されており、応答器Ａ、応答器
Ｂの順序で通過したことで、移動体1が図中の矢印方向
に進行していることを検知する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
図１１（Ａ）の状態（ｄ）から移動体1が後退して状態
（ｅ−２）になった場合も受信なしであり、移動体１が
そのまま進行した状態（ｅ−１）と同じ受信結果とな
り、状態（ｅ−１）と状態（ｅ−２）を識別できないと
いう問題があった。これは、応答器Ａ，Ｂの応答波が受
信される間に受信なしの期間が存在するためである。

【０００５】この問題を解消するには、一方の応答器が
質問器２の通信範囲を抜けると同時に他方の応答器が質
問器２の通信範囲に進入するよう、２つの応答器Ａ、Ｂ
の間隔を接近させて、応答器Ａ，Ｂからの各応答波を連
続的に受信するようにすればよい。しかし、質問器２の
通信範囲の境界付近では受信状態が不安定であり、ま
た、応答器Ａ，Ｂの応答波の干渉によって受信状態が不
安定である等の問題があり、応答器Ａ，Ｂからの応答器
識別データの抽出精度が低下して移動体１の進行方向を
誤判定する虞れがある。

【０００６】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、移動体の移動方向に間隔を設けて配置する通信手
段の中間領域で少なくともどちらか一方の識別用データ
或いは信号を受信していることを進行方向の判断条件に
付加することにより、移動体の進行方向検知の信頼性を
向上した移動体進行方向検知装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明による移動体進行方向検知装置は、移動体と地上のい
ずれか一方に第１通信手段を設け、他方に互いに異なる
信号を用いて自身の識別用データを前記第１通信手段に
送信する第２及び第３通信手段を設け、該第２及び第３
通信手段を、前記第１通信手段がそれぞれの前記識別用
データをオーバーラップして受信できるような間隔で移
動体移動方向に配置し、前記第１通信手段に、第２及び
第３通信手段からの各信号に含まれるそれぞれの識別用
データを抽出して出力するデータ抽出手段を設ける一
方、第１通信手段の前記データ抽出手段からのデータ入
力順序及び少なくとも一方のデータが入力している状態
を検出して移動体の進行方向を判定する判定手段を備え
て構成した。

【０００８】かかる構成では、移動体の進行に伴い第２
及び第３通信手段の進行方向側に位置する方の通信手段
が先に第１通信手段と通信する。その後、先に通信を開
始した通信手段の識別用データの抽出が第１通信手段の
データ抽出手段で安定して行われるようになってから、
他方の通信手段が第１通信手段と通信するようになり、
他方の識別用データがデータ抽出手段で抽出される。デ
ータ抽出手段では、第２及び第３通信手段に異なった信
号を用いているので、信号を分離して混同することなく
それぞれの識別用データを抽出できる。判定手段は、デ
ータ抽出手段から入力する通信手段識別用データの入力
順序及び少なくとも一方の識別用データが入力している
ことを検出して移動体の進行方向を判定する。このよう
に、識別用データの入力順序に加えて少なくとも一方の
識別用データが入力していることを条件とすることで、
第２及び第３通信手段の中間領域と第２及び第３通信手
段が共に第１通信手段を通過したことが区別できるよう
になる。

【０００９】請求項２のように、前記第１通信手段に、
質問波を発生する質問器を用い、前記第２及び第３通信
手段に、前記質問波を受信した時に応答波を返信する応
答器を用いれば、トランスポンダ方式で通信できるよう
になる。請求項３のように、前記第１通信手段と第２及
び第３通信手段との通信に、スペクトラム拡散通信方式
を用い、前記第２通信手段と第３通信手段の各拡散符号
を互いに異ならせる構成とすれば、耐雑音性に優れ信頼
性が向上する。

【００１０】請求項４の発明による移動体進行方向検知
装置は、移動体と地上のいずれか一方に第１通信手段を
設け、他方に自身の識別用データを前記第１通信手段に
送信する第２及び第３通信手段を設け、該第２及び第３
通信手段を、第１通信手段の通信範囲から一方が出る時
に他方が前記通信範囲に入るような間隔以内で移動体移
動方向に配置し、前記第１通信手段に、第２及び第３通
信手段からの各信号に含まれるそれぞれの識別用データ
を抽出して出力するデータ抽出手段と、第２及び第３通
信手段の少なくとも一方の信号を受信しているか否かを
監視して受信有無情報を出力する受信監視手段とを設け
る一方、第１通信手段の前記データ抽出手段及び受信監
視手段からのデータ入力順序及び受信有無情報に基づい
て移動体の進行方向を判定する判定手段を備えて構成し
た。

【００１１】かかる構成では、移動体の進行に伴い第２
及び第３通信手段の進行方向側に位置する方の通信手段
が先に第１通信手段と通信する。その後、先に通信を開
始した通信手段が通信を終了するまでに他方の通信手段
が第１通信手段と通信を開始する。データ抽出手段は、
第２及び第３通信手段が第１通信手段の通信領域に進入
して第１通信手段で第２及び第３通信手段からの信号が
安定して受信されると識別用データを抽出して判定手段
に出力する。また、受信監視手段は、データ抽出手段で
データ抽出される以前に、第２、第３通信手段が通信領
域に進入した時点で受信有り情報を判定手段に出力す
る。判定手段は、データ抽出手段からの識別用データの
入力順序及び受信監視手段からの受信有無情報により移
動体の進行方向を判定する。このように、識別用データ
の入力順序に加えて少なくとも一方の通信手段の受信有
無情報を条件とすることで、第２及び第３通信手段の中
間領域と第２及び第３通信手段が共に第１通信手段を通
過したことが区別できるようになる。

【００１２】請求項５のように、前記第１通信手段に、
質問波を発生する質問器を用い、前記第２及び第３通信
手段に、前記質問波を受信した時に応答波を返信する応
答器を用いば、トランスポンダ方式で通信できるように
なる。請求項６のように、前記第１通信手段と第２及び
第３通信手段との通信に、スペクトラム拡散通信方式を
用いると共に、前記受信監視手段は、受信信号に含まれ
る拡散符号の相関値が所定レベル以上の時に受信状態と
判定して受信有りの情報を出力する構成とすれば、耐雑
音性に優れ信頼性が向上する。

【００１３】請求項７のように、前記第２及び第３通信
手段が、第１通信手段の通信範囲から一方が出る時に他
方が前記通信範囲に入るような間隔で配置される時、第
１及び第２通信手段の各拡散符号を同一とする構成とす
れば、第１通信手段において第１及び第２通信手段から
の信号を分離する必要がなく、データ抽出手段の構成を
簡素化できるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係る移動体進行方
向検知装置の第１実施形態の構成図を示し、列車の進行
方向検知に適用した例である。図１において、移動体で
ある列車１１の検知したい位置、例えば側面中央部に、
列車１１の移動方向に所定間隔を設けて応答器１２、１
３を設ける。列車１１が走行するレール１４に沿った地
上の適所には、質問器１５を、前記応答器１２，１３と
対面可能な高さでレール１４側に向けて設置する。質問
器１５には、制御装置１６が接続され質問器１５からの
情報に基づいて列車１１の進行方向を判定する。

【００１５】前記各応答器１２，１３は、質問器１５の
設置地点通過時に質問器１５から常時発生している質問
波を受信すると、自身の識別用データである固有データ
を含んだ応答波を質問器１５に返信する。また、前記応
答器１２，１３の間隔は、各応答器１２，１３からの固
有データが制御装置１６においてオーバーラップして受
信できるよう、質問器１５側で先に進入した応答器の応
答波の受信が安定してから後の応答器が質問器１５の通
信範囲に進入するような距離で、且つ、２つの応答器１
２、１３の応答波が同時に安定して受信できる距離に設
定されている。ここで、質問器１５が第１通信手段に相
当し、応答器１２，１３が第２及び第３通信手段に相当
する。

【００１６】前記応答器１２、１３と質問器１５の通信
は、スペクトラム拡散通信方式を用いており、その回路
構成を図２に示し説明する。各応答器１２，１３は、予
め記憶してある固有データを質問波の入力により出力す
るデータ出力部１２Ａ，１３Ａと、データ出力部１２
Ａ，１３Ａから入力する固有データを変調するための拡
散符号ＰＮＡ，ＰＮＢを発生し入力データを拡散符号Ｐ
ＮＡ，ＰＮＢに重畳する拡散符号発生部１２Ｂ，１３Ｂ
と、質問器１５からの質問波を受信する受信アンテナ１
２Ｃ，１３Ｃと、受信した質問波を拡散符号発生部１２
Ｂ，１３Ｂから出力される固有データの重畳された拡散
符号ＰＮＡ，ＰＮＢに乗算して拡散処理する乗算器１２
Ｄ，１３Ｄと、乗算器１２Ｄ，１３Ｄからの拡散処理信
号を応答波として質問器１５側に返信する返信アンテナ
１２Ｅ，１３Ｅとを、それぞれ備える。応答器１２と応
答器１３は、データを重畳する拡散符号として異なる符
号ＰＮＡ，ＰＮＢを用いている以外は同様の構成であ
る。

【００１７】質問器１５は、常時質問波を発生する質問
波発生器１５Ａと、質問波を送信する送信アンテナ１５
Ｂと、拡散処理された応答波を受信する受信アンテナ１
５Ｃと、受信した応答波に質問波を乗算して質問波を除
去し拡散符号成分のみを抽出する乗算器１５Ｄと、各応
答器１２，１３の拡散符号ＰＮＡ，ＰＮＢと同一の拡散
符号ＰＮＡ，ＰＮＢをそれぞれ出力する拡散符号発生器
１５Ｅ，１５Ｆと、乗算器１５Ｄで抽出された拡散符号
成分と拡散符号発生器１５Ｅ，１５Ｆからの拡散符号Ｐ
ＮＡ，ＰＮＢとの相関値を演算する相関器１５Ｇ，１５
Ｈと、各相関器１５Ｇ，１５Ｈからの出力に基づいて各
応答器１２，１３の固有データを復号するデータ復号器
１５Ｉ，１５Ｊとを備える。ここで、前記拡散符号発生
器１５Ｅ，１５Ｆ、相関器１５Ｇ，１５Ｈ及びデータ復
号器１５Ｉ，１５Ｊによりデータ抽出手段を構成する。

【００１８】制御装置１６は、質問器１５からのデータ
の入力順序と、応答器１２，１３の少なくともどちらか
一方の固有データが入力していることを条件に列車１１
の進行方向を判定する。ここで、制御装置１６が判定手
段に相当する。以下に、応答器１２，１３と質問器１５
の通信動作について説明する。尚、応答器１２と１３の
動作は同じであり、以下では応答器１２と質問器１５と
の通信動作を例にして説明する。

【００１９】質問器１５の通信範囲内に応答器１２が進
入して質問波を受信アンテナ１２Ｃで受信すると、応答
器１２では、データ出力部１２Ａから固有データが拡散
符号発生部１２Ｂに出力される。拡散符号発生部１２Ｂ
は、入力する固有データを拡散符号ＰＮＡで変調して固
有データを重畳し乗算器１２Ｄに出力し、乗算器１２Ｄ
で質問波を乗算して拡散処理し返信アンテナ１２Ｅによ
り応答波として質問器１５側に返信する。質問器１５の
受信アンテナ１５Ｃで応答波が受信されると、乗算器１
５Ｄで受信した応答波に質問波を乗算して質問波を除去
して応答波の拡散符号ＰＮＡ成分のみを抽出する。乗算
器１５Ｄの出力は、相関器１５Ｇ，１５Ｈに入力し、拡
散符号発生器１５Ｅ，１５Ｆからの拡散符号ＰＮＡ，Ｐ
ＮＢとの相関値が演算される。拡散符号ＰＮＡとＰＮＢ
の相関関係は低いので、相関器１５Ｇからのみ相関関係
が高いことを示す高レベルの相関値が発生する。この高
レベルの相関値は拡散符号ＰＮＡが入力する毎に発生す
る。データ復号器１５Ｉは、相関器１５Ｇからの出力に
基づいてデータを復号し、応答器１２からの応答波であ
ることを示す固有データを制御装置１６に出力する。

【００２０】尚、拡散符号ＰＮＢを用いる応答器１３の
応答波を受信した場合は、質問器１５側において相関器
１５Ｈからのみ高レベルの相関値が発生し、データ復号
器１５Ｊ側から応答器１３を示す固有データが制御装置
１６に入力する。また、両応答器１２，１３からの応答
波を同時受信した時は、両相関器１５Ｇ，１５Ｈからそ
れぞれ高レベルの相関値が発生し、各固有データが制御
装置１６に入力する。

【００２１】次に、本実施形態の列車進行方向検知動作
について説明する。例えば図１の矢印方向に列車１１が
進行しているとする。質問器１５は、常時質問波をレー
ル方向に向けて送信している。この場合、質問器１５の
設置地点を列車１１が通過する際には、応答器１２、応
答器１３の順で通過することになる。応答器１２、応答
器１３が通過する時、前述のように質問波の受信により
各応答器１２，１３から応答波が返信されて質問器１５
から制御装置１６に応答器１２の固有データ、応答器１
３の固有データの順で出力される。この固有データの入
力順に基づいて制御装置１６は、列車１１が図１の矢印
方向に進行していると判定する。

【００２２】本実施形態では、応答器１２と１３の中間
位置において、両応答器１２，１３からの固有データが
同時に受信されるように応答器１２、１３間の間隔を設
定しているが、スペクトラム拡散通信方式を用いて各応
答波を分離しているので、安定して固有データの復号が
でき、同時受信を可能にしている。このため、応答器１
２と１３の中間位置においては、制御装置１６に両固有
データが同時に入力する状態にある。従って、図１１で
説明した従来のように、列車がそのまま通過した場合と
通過途中で質問器の通信範囲を応答器が抜け出る前に列
車が後退した場合とで、制御装置１６のデータ受信形態
が異なり、それぞれの場合を区別でき、列車１１の進行
方向を確実に検知できるので、進行方向検知の信頼性が
向上する。また、スペクトラム拡散通信方式を採用して
いるので、耐雑音性に優れており、進行方向検知の信頼
性が高く要求される場合に、特に有効である。

【００２３】図３（Ａ）に、第１実施形態における、列
車１１と図１の質問器１５との相対位置関係を示し、図
３（Ｂ）に図３（Ａ）の位置関係と図１の制御装置１６
の受信状態との関係を示す。図３（Ｂ）の破線は、応答
器１２，１３が質問器１５の通信範囲に進入した時点及
び通信範囲から進出した時点を示す。次に、本発明の第
２実施形態について説明する。

【００２４】第２実施形態は、相関値のレベルを監視す
ることで、応答器１２と１３の中間位置であることを認
識する構成である。図４において、質問器１５は、第１
実施形態の構成に加えて、相関器１５Ｇ，１５Ｈの相関
値を監視するピーク監視部１５Ｋを有する。ピーク監視
部１５Ｋは、各相関器１５Ｇ，１５Ｈの両出力レベルの
少なくとも一方が所定レベル以上の時にピーク有りと判
断して制御装置１６に出力を発生する。尚、質問器１５
のその他の構成及び応答器１２，１３の構成は、第１実
施形態と同様である。また、質問器１５の設置状態及び
応答器１２，１３の列車１１への取り付け状態も、第１
実施形態と同じである。

【００２５】次に、第１実施形態と同様に図１の矢印方
向に列車１１が進行しているものとして動作を説明す
る。第１実施形態で説明したように、質問器１５が応答
器１２の応答波を受信すると相関器１５Ｇから高レベル
の相関値が発生する。また、質問器１５が応答器１３の
応答波を受信すると相関器１５Ｈから高レベルの相関値
が発生する。第１実施形態と同様に、応答器１２，１３
は、応答波が同時受信できる間隔に設定しているため、
応答器１２と１３の中間位置において、図４の両相関器
１５Ｇ，１５Ｈから高レベルの相関値が発生し、図４の
ピーク監視部１５Ｋからのピーク有りを示す出力が制御
装置１６に入力する。

【００２６】従って、第２実施形態の場合も、列車がそ
のまま通過した場合と通過途中で質問器の通信範囲を応
答器が抜け出る前に列車が後退した場合を区別でき、列
車１１の進行方向を確実に検知でき、第１実施形態と同
様の作用効果を奏することができる。図５（Ａ）に、第
２実施形態における、列車１１と質問器１５との相対位
置関係を示し、図５（Ｂ）に図５（Ａ）の位置関係と図
１の制御装置１６の受信状態との関係を示す。図５
（Ｂ）の破線は、応答器１２，１３が質問器１５の通信
範囲に進入した時点及び通信範囲から進出した時点を示
す。

【００２７】相関値を監視する構成では、図１の質問器
１５の通信範囲の境界付近や、干渉が激しい応答器の中
間位置のような応答波の受信が不安定になるような領域
でも、拡散符号ＰＮＡ，ＰＮＢを受信した時の高レベル
の相関値の有無を識別することは容易である。このた
め、図１の応答器１２と１３の中間位置を識別するため
に、必ずしも同時受信により固有データを入力する必要
はない。このため、本発明の第３実施形態として、応答
器１２，１３の間隔を、第１及び第２実施形態の場合よ
り離して、質問器１５の通信範囲から一方の応答器１２
（又は応答器１３）が進出する時に他方の応答器１３
（又は応答器１２）が質問器１５の通信範囲に進入する
ような距離に設定する構成としてもよい。第３実施形態
は、第２実施形態と応答器１２，１３の間隔が異なるだ
けで、その他の構成は同じである。

【００２８】この第３実施形態の場合、応答器１２と１
３の中間位置において、図６に示すように図４の制御装
置１６では固有データの受信は途切れるが、図４の質問
器１５のピーク監視部１５Ｋからのピーク有りの情報は
途切れることなく連続的に入力する。従って、図１の応
答器１２，１３の間隔を、応答器１２，１３が図１の質
問器１５の通信範囲に同時に存在するように設定しなく
とも、質問器１５の通信範囲から一方の応答器が進出す
る時に他方の応答器が前記通信範囲に進入するような距
離に設定すれば、列車がそのまま通過した場合と通過途
中で列車が後退した場合を区別でき、図１の列車１１の
進行方向を確実に検知できる。

【００２９】次に、本発明の第４実施形態について説明
する。第４実施形態は、図１の応答器１２，１３に同一
の拡散符号ＰＮＡを用いることにより、第３実施形態に
比較して質問器１５の構成を簡素化するようにしたもの
である。図７において、応答器１３の拡散符号発生器１
３Ｂは、応答器１２側と同様の拡散符号ＰＮＡを発生す
る。質問器１５は、図４の構成から、拡散符号発生器１
５Ｆ、相関器１５Ｈ及びデータ復号器１５Ｊを取り除い
た構成である。尚、質問器１５の設置状態及び応答器１
２，１３の図１の列車１１への取り付け状態は、第３実
施形態と同じである。

【００３０】次に、図１の矢印方向に列車１１が進行し
ているものとして動作を説明する。この第４実施形態の
場合も、第３実施形態と同様に、応答器１２と１３の中
間位置において、図６に示すように図７の制御装置１６
では固有データの受信は途切れるが、図７の質問器１５
のピーク監視部１５Ｋからのピーク有りの情報は途切れ
ることなく連続的に入力する。従って、列車がそのまま
通過した場合と通過途中で列車が後退した場合を区別で
き、図１の列車１１の進行方向を確実に検知できる。

【００３１】そして、図１の応答器１２，１３の間隔
を、図１の質問器１５の通信範囲から一方の応答器が進
出する時に他方の応答器が前記通信範囲に進入するよう
な距離に設定し、質問器１５が応答器１２，１３の応答
波を同時に受信しないようにしているので、応答器１２
と１３で同一の拡散符号ＰＮＡを使用して、図７のよう
に、同一の相関器１５Ｇ、拡散符号発生器１５Ｅ及びデ
ータ復号器１５Ｉで、応答器１２，１３の各固有データ
を復号できる。

【００３２】従って、第３実施形態の場合に比較して、
図４の質問器１５から相関器１５Ｈ、拡散符号発生器１
５Ｆ及びデータ復号器１５Ｊを省くことができ、質問器
１５の構成を簡素化できる。図１の列車１１と図１の質
問器１５との相対位置関係と、この位置関係と図１の制
御装置１６の受信状態との関係は、図５に示す第３実施
形態の場合と同様であるので図示を省略する。

【００３３】上記第１〜４実施形態では、図１の応答器
１２，１３と質問器１５との通信に、スペクトラム拡散
通信方式を使用した例を示したが、通信方式はこれに限
定されるものではない。例えば、各応答器１２，１３の
固有データ搬送用の搬送波に異なる周波数を割当てて互
いの応答波を分離できるようにして同時受信を可能にし
てもよい。この場合、相関値のレベルを監視する構成の
第２〜４実施形態では、ピーク監視部に代えて、受信信
号の周波数と信号レベルを監視するようにすればよい。

【００３４】図８に、上述の異なる周波数の搬送波を利
用して応答波を分離する例としてＦＳＫ変調方式を用い
た応答器２０、３０と質問器４０の回路構成例を示す。
図８は、上述の第２〜４実施形態に対応する構成例を示
している。図８において、応答器２０，３０は、質問波
を受信する受信アンテナ２１，３１と、質問波の入力で
それぞれ周波数ｆ１，ｆ２の搬送波を発生する信号発生
器２２，３２と、予め記憶された固有データを出力する
データ出力部２３，３３と、データ出力部２３，３３か
ら入力する固有データに応じて入力する搬送波の周波数
をｆ１±Δｆ，ｆ２±Δｆに変調するＦＳＫ変調器２
４，３４と、変調信号を質問器４０に送信する送信アン
テナ２５，３５とを、それぞれ備える。

【００３５】質問器４０は、常時質問波を発生する質問
波発生器４１と、質問波を送信する送信アンテナ４２
と、応答器２０，３０からの変調信号を受信する受信ア
ンテナ４３と、受信した周波数ｆ１±Δｆ，ｆ２±Δｆ
の変調信号をそれぞれフィルタリングする帯域フィルタ
４４，４５と、フィルタリングされた信号を復調して固
有データを制御装置１６に出力するＦＳＫ復調器４６，
４７と、各帯域フィルタ４４，４５からのフィルタリン
グ信号のレベルを監視し、少なくとも一方が所定レベル
以上の時に受信有りを示す情報を制御装置１６に出力す
るレベル監視部４８とを備える。

【００３６】通信動作は、質問波を受信した応答器２
０，３０から、ＦＳＫ変調された応答波が質問器４０側
に送信される。質問器４０では、受信信号を帯域フィル
タ４４，４５でそれぞれフィルタリングする。応答器２
０の応答波が受信されていれば、帯域フィルタ４４から
高レベルの出力が発生し、ＦＳＫ復調器４６から応答器
２０を示す固有データが、レベル監視部４８から受信有
りを示す情報が、それぞれ制御装置１６に出力される。
応答器３０の応答波が受信されていれば、帯域フィルタ
４５から高レベルの出力が発生し、ＦＳＫ復調器４７か
ら応答器３０を示す固有データが、レベル監視部４８か
ら受信有りを示す情報が、それぞれ制御装置１６に出力
される。

【００３７】従って、かかる構成の場合も、応答器２０
と３０の中間位置において、質問器４０のレベル監視部
４８からの受信有りの情報は途切れることなく連続的に
入力し、列車がそのまま通過した場合と通過途中で列車
が後退した場合を区別でき、図１の列車１１の進行方向
を確実に検知できる。また、応答器２０，３０の搬送波
周波数を異ならせることで、応答器２０と３０の応答波
の同時受信が可能である。従って、レベル監視部４８を
取り除いて、第１実施形態と同様に、応答器２０，３０
の間隔を狭めて固有データをオーバーラップして受信で
きるように構成し、応答器２０と３０の中間位置である
ことを、固有データの同時受信で確認するよう構成して
もよい。

【００３８】上述の異なる周波数の搬送波を利用して応
答波を分離する通信方式は、第１実施形態にも適用でき
ることは言うまでもなく、この場合は、レベル監視部が
不要になる。尚、上記各実施形態では、列車側に応答器
（第２及び第３通信手段）を設け、地上側に質問器（第
１通信手段）を設ける構成を示したが、地上側に応答器
（第２及び第３通信手段）を設け、地上側に質問器（第
１通信手段）を設ける構成としてもよい。また、列車と
地上との通信手段として応答器と質問器を用いたが、送
受信機でもよい。この場合、応答器に代えて送信機を設
けて常時送信信号を発生させ、質問器に代えて受信機を
設ける構成とすればよい。移動体としては、列車に限る
ものではなく、予め決められた走行路を走行する移動体
であればよいことは言うまでもない。

【００３９】次に、本発明の移動体進行方向検知装置の
応用例について説明する。以下に説明する応用例は、質
問器と応答器によるトランスポンダを利用した列車検出
装置と本発明の進行方向検知装置とを組合わせて点方式
による列車の連続検知の信頼性を向上させるようにした
ものである。図９に基づいてトランスポンダを利用した
列車検出装置の原理を説明する。

【００４０】図９において、列車１０１が走行するレー
ル１０２を挟んで、地上側に質問器１０３と応答器１０
４を互いに対向させて配置する。質問器１０３には、質
問器１０３からの情報に基づいて列車１０１の有無を判
定する制御装置１０５が接続する。列車検知動作は、質
問器１０３と応答器１０４で常時通信を行う。質問器１
０３と応答器１０４間の通信が確立しており、質問器１
０３から応答波受信の情報が制御装置１０５に入力して
いれば、制御装置１０５は列車なしと判断する。列車１
０１の通過で通信が遮断され、質問器１０３から応答波
受信情報の入力が停止すれば、制御装置１０５は列車有
りと判断する。

【００４１】このようなトランスポンダを利用した列車
検出装置を用いて列車１０１を連続検知するには、図１
０に示すように、列車１０１の走行路に沿って間隔を設
けて、複数の質問器１０３ａ〜１０３ｄと応答器１０４
ａ〜１０４ｄからなる各トランスポンダを配置する。
尚、図示しないが、質問器１０３ａと応答器１０４ａか
らなるトランスポンダの図中左側及び質問器１０３ｄと
応答器１０４ｄからなるトランスポンダの図中右側に
も、それぞれトランスポンダが存在するものとする。そ
して、各トランスポンダの間の区間を検知区間Ｔ１〜Ｔ
５とする。このように構成することで、各検知区間Ｔ１
〜Ｔ５単位で列車１０１を連続的に検知することが可能
となる。

【００４２】例えば、列車１０１が図１０中の矢印方向
に進行しているとする。列車１０１の通過で質問器１０
３ａと応答器１０４ａ間の通信が遮断され、制御装置１
０５が列車有りと判断した時に検知区間Ｔ２への列車進
入と判断し、その後、列車１０１の最後尾が通過して通
信が再開された時に検知区間Ｔ１からの列車進出と判断
する。

【００４３】しかし、上述のようにトランスポンダの通
信再開のみを条件として列車１０１の進出検知を行った
場合、電波の回り込みや列車１０１の車両連結部等の隙
間によって通信が再開した場合、列車１０１の最後尾が
後方の検知区間に残っているにも拘わらず、列車進出と
誤判定する可能性がある。このような誤判定を無くすた
め、列車１０１の最後尾が確実に検知できるよう、列車
１０１の最後尾に、本発明の進行方向検知装置における
２つの応答器１１１，１１２を、間隔を設けて取付ける
構成とする。

【００４４】かかる構成において、例えば検知区間Ｔ１
から検知区間Ｔ２に進入する場合、質問器１０３ａが最
後尾の応答器１１１，１１２と通信して列車１０１の進
行方向を検知すると共に、その後、質問器１０３ａと応
答器１０４ａの通信が再開したことで、検知区間Ｔ１の
進出検知とすれば、列車１０１の検知区間Ｔ１からの進
出を確実に検知でき、各検知区間Ｔ１〜Ｔ５毎の列車１
０１の連続検知の信頼性を向上できる。

【００４５】尚、図において、列車１０１の最前部に
も、２つの応答器１１３，１１４を設けているのは、列
車１０１の進行方向が一方向に限らないためであり、図
中の矢印と反対方向に列車１０１が進行する場合には、
応答器１１３，１１４を列車の最後尾検出に利用する。
また、各検知区間Ｔ１〜Ｔ５への進入時に、最前部の２
つの応答器１１３，１１４を利用して進行方向検知を行
うことで、より信頼性の高い列車検知とすることができ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、４の発
明によれば、移動体が第１通信手段の通信範囲から抜け
出る前に後退するような場合も確実に検知できるので、
従来装置に比較して進行方向検知の信頼性を向上でき
る。請求項２、５の発明によれば、トランスポンダ方式
で通信ができる。

【００４７】請求項３、６の発明によれば、通信方式に
スペクトラム拡散通信方式を用いるので、耐雑音性に優
れ装置の信頼性をより一層高めることができる。請求項
７の発明によれば、第１通信手段側で受信信号を分離す
る必要がなく、第１通信手段の構成を簡素化できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動体進行方向検知装置の第１実
施形態の構成図

【図２】第１実施形態の応答器及び質問器の回路構成図

【図３】第１実施形態の質問器に対する列車位置と制御
装置の受信状態の関係図

【図４】本発明の第２実施形態の応答器及び質問器の回
路構成図

【図５】第２実施形態の質問器に対する列車位置と制御
装置の受信状態の関係図

【図６】本発明の第３実施形態の質問器に対する列車位
置と制御装置の受信状態の関係図

【図７】本発明の第４実施形態の応答器及び質問器の回
路構成図

【図８】ＦＳＫ変調通信方式における応答器及び質問器
の回路図

【図９】本発明の移動体進行方向検知装置を応用するト
ランスポンダ利用の列車位置検知原理の説明図

【図１０】本発明の移動体進行方向検知装置を組み合わ
せたトランスポンダ利用の列車位置検知装置の概略構成
図

【図１１】従来装置の問題点の説明図

【符号の説明】

１１ 列車 １２、１３、２０、３０ 応答器 １５、４０ 質問器 １６ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 1/59 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ 7/26 Ｈ０４Ｊ 13/00 (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 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 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 Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB09 CC13 DD21 5J070 AB15 AB30 AC14 AE03 AF01 AH04 AH26 AH39 AK22 AK40 BC16 BD03 5K022 EE01 EE24 EE34 5K067 AA33 BB41 CC10 DD20 EE02 EE14 HH21

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体と地上のいずれか一方に第１通信手
   段を設け、他方に互いに異なる信号を用いて自身の識別
   用データを前記第１通信手段に送信する第２及び第３通
   信手段を設け、該第２及び第３通信手段を、前記第１通
   信手段がそれぞれの前記識別用データをオーバーラップ
   して受信できるような間隔で移動体移動方向に配置し、
   前記第１通信手段に、第２及び第３通信手段からの各信
   号に含まれるそれぞれの識別用データを抽出して出力す
   るデータ抽出手段を設ける一方、第１通信手段の前記デ
   ータ抽出手段からのデータ入力順序及び少なくとも一方
   のデータが入力している状態を検出して移動体の進行方
   向を判定する判定手段を備えて構成したことを特徴とす
   る移動体進行方向検知装置。
2. 【請求項２】前記第１通信手段が、質問波を発生する質
   問器であり、前記第２及び第３通信手段が、前記質問波
   を受信した時に応答波を返信する応答器である請求項１
   に記載の移動体進行方向検知装置。
3. 【請求項３】前記第１通信手段と第２及び第３通信手段
   との通信に、スペクトラム拡散通信方式を用い、前記第
   ２通信手段と第３通信手段の各拡散符号を互いに異なら
   せた請求項１又は２に記載の移動体進行方向検知装置。
4. 【請求項４】移動体と地上のいずれか一方に第１通信手
   段を設け、他方に自身の識別用データを前記第１通信手
   段に送信する第２及び第３通信手段を設け、該第２及び
   第３通信手段を、第１通信手段の通信範囲から一方が出
   る時に他方が前記通信範囲に入るような間隔以内で移動
   体移動方向に配置し、前記第１通信手段に、第２及び第
   ３通信手段からの各信号に含まれるそれぞれの識別用デ
   ータを抽出して出力するデータ抽出手段と、第２及び第
   ３通信手段の少なくとも一方の信号を受信しているか否
   かを監視して受信有無情報を出力する受信監視手段とを
   設ける一方、第１通信手段の前記データ抽出手段及び受
   信監視手段からのデータ入力順序及び受信有無情報に基
   づいて移動体の進行方向を判定する判定手段を備えて構
   成したことを特徴とする移動体進行方向検知装置。
5. 【請求項５】前記第１通信手段が、質問波を発生する質
   問器であり、前記第２及び第３通信手段が、前記質問波
   を受信した時に応答波を返信する応答器である請求項４
   に記載の移動体進行方向検知装置。
6. 【請求項６】前記第１通信手段と第２及び第３通信手段
   との通信に、スペクトラム拡散通信方式を用いると共
   に、前記受信監視手段は、受信信号に含まれる拡散符号
   の相関値が所定レベル以上の時に受信状態と判定して受
   信有りの情報を出力する構成である請求項４又は５に記
   載の移動体進行方向検知装置。
7. 【請求項７】前記第２及び第３通信手段が、第１通信手
   段の通信範囲から一方が出る時に他方が前記通信範囲に
   入るような間隔で配置される時、第１及び第２通信手段
   の各拡散符号を同一とした請求項６に記載の移動体進行
   方向検知装置。