JP2007263938A

JP2007263938A - 車輪検出器

Info

Publication number: JP2007263938A
Application number: JP2006141096A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kaneko; 隆金子; Masahiko Saito; 匡彦斉藤; Akihisa Toyoda; 明久豊田; Kazuyuki Matsuda; 和之松田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-05-22
Also published as: JP4828302B2

Abstract

【課題】列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、閉そく装置や踏切制御装置に使用される車輪検出器を提供する。
【解決手段】列車の走行するレールを中間に挟んだ一方側に送信コイルを、他方側に受信コイルを設け、その送信コイルに所定周波数の送信信号を供給して交流磁界を発生させる。この受信コイルの全巻数の半分を第１受信コイルとし、残りの半分を第２受信コイルとし、これら第１受信コイルと第２受信コイルは、その巻回方向を互いに逆にし、かつ送信コイルからの交流磁界により誘起される第１受信コイルと第２受信コイルそれぞれの受信信号レベルに差を生じる関係を保って配置することで、その信号レベルの変化に基づいて車輪を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、閉そく装置や踏切制御装置等の列車制御装置に使用される車輪検出器に関する。

従来、この種の車輪検出器は、検知子及び検出器で構成されていて、このうち検知子は、列車の走行するレールの所定の車輪検出箇所に設置され、そして検出器は、その検知子から得られた信号を処理して車輪の有無を検出するように構成されている。

上記検知子は、レールを中間に挟んだ一方側に送信コイルが配置されているとともにそのレールの他方側に受信コイルが配置されていて、その送信コイルは、常時、所定の周波数を有する送信信号が供給（印加）されるように構成されている。したがって、送信コイルは、その所定の周波数に対応した交流磁界を常時発生させることができ、その発生された交流磁界により受信コイルに受信信号を誘起させることができる。この受信コイルに誘起される受信信号レベルは、送信コイル及び受信コイル間のレール上に車輪が存在していないときの定常時と、その送信コイル及び受信コイル間のレール上に車輪が存在し、その車輪で送信コイルからの交流磁界が遮蔽されたときの検出時とでは変化するので、検出部ではその受信信号レベルの変化に基づいて車輪の有無を検出するようにしている。

ところで、上述の検知子の設置されている箇所は、レールに流れる帰線電流やレールを走行する列車の車上装置等に起因する外部ノイズが多く存在している。このため、従来の車輪検出器には、外部ノイズが存在しても正確に車輪検出ができるように対策が講じられている。例えば、レールに流れる帰線電流に起因する外部ノイズに対しては、受信コイルとは別にその受信コイルから所定距離離れた位置にノイズ検出コイルを配置し、検出部において、受信コイルで検出される磁界変化とノイズ検出コイルで検出される磁界変化とに基づいて車輪の有無を検出するようにしている。すなわち、このノイズ検出コイルを用いた車輪検出器では、ノイズ検出コイルで検出される磁界変化に対応する磁界変化だけが受信コイルで検出された場合、受信コイルの近傍のレール上には車輪が無いと判定するようにしている（特許文献１参照）。

特開２００１−２６４００５号公報

しかしながら、上記従来の車輪検出器においては、外部ノイズ対策として本来の受信コイルとは別にその受信コイルと離れた位置にノイズ検出コイルを設けるようにしているので、現場における設置作業に多くの時間と手間を必要とするだけでなく、メンテナンスも余分に必要とする等の不都合があった。また、近年の列車には、多くの電気機器が搭載されるようになってきているので、これら車載機器から発生する外部ノイズも効果的に除去できる車輪検出器の出現が待たれていた。

そこで、本発明は、上述の不都合を解消するとともに、上述の要望に応えるためになされたものであって、その目的は、従来の車輪検出器のようなノイズ検出コイルを別途用いることなく、しかも、外部ノイズを効果的に除去できる車輪検出器を提供することにある。

本発明に係る車輪検出器は、上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、列車の走行するレールを中間に挟んだ一方側に送信コイルを設けるとともに他方側に受信コイルを設け、その送信コイルに所定の周波数を有する送信信号を供給してその送信コイルから交流磁界を発生させるとともに、その発生された交流磁界により上記受信コイルに受信信号を誘起させ、その誘起された受信信号レベルの変化に基づいて車輪を検出する車輪検出器において、前記受信コイルは、全巻数のうちの半分を第１受信コイルとするとともに残りの半分を第２受信コイルとし、その第１受信コイルの巻回方向とその第２受信コイルの巻回方向とを逆とし、かつ前記送信コイルから発生される交流磁界により誘起されるその第１受信コイルの受信信号レベルとその第２受信コイルの受信信号レベルとの間に差を生じる関係を保って配置したことを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルのそれぞれのコイル軸は、レールの踏面に対する垂直線と平行していることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは、直列に接続されていることを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは、互いにコイルの軸心が同一で、かつ上下に配置されていることを特徴としている。
本発明の請求項５に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは互いにコイルの軸心位置を異ならせて配置されていることを特徴としている。
本発明の請求項６に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは、平面から見た形状が８の字状に形成されていることを特徴としている。
本発明の請求項７に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは線材を８の字状に巻回して構成されていることを特徴としている。
本発明の請求項８に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルの各コイルの軸心位置は一直線上に位置していることを特徴としている。
本発明の請求項９に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルはその送信コイルの軸心位置及びその第１受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さと、その送信コイルの軸心位置及びその第２受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さとが異なるようにして位置していることを特徴としている。
本発明の請求項１０に記載の車輪検出器は、受信コイルから出力される受信信号は、送信コイルに供給される所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタを介してフィルタ処理されることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の車輪検出器は、受信コイルを、全巻数のうちの半分を第１受信コイルとするとともに残りの半分を第２受信コイルとし、その第１受信コイルの巻回方向とその第２受信コイルの巻回方向とを逆とし、かつ送信コイルから発生される交流磁界により誘起されるその第１受信コイルの受信信号レベルとその第２受信コイルの受信信号レベルとの間に差を生じる関係を保って配置したので、従来のように、別途ノイズ検出コイルを用いなくとも外部からのノイズ信号を効果的に打ち消すことができ、耐ノイズ性に優れたものとすることができる。さらに、車輪検出時における第１受信コイル及び第２受信コイルの受信信号レベル差が小さくなる位置とすることで、車輪検出時の変化量を大きくすることができる。
本発明の請求項２に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルのそれぞれのコイル軸がレールの踏面に対する垂直線と平行しているので、第１受信コイル及び第２受信コイルに効果的に受信信号を誘起させることができる。
本発明の請求項３に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルが直列に接続されているので、信号取出点が少なくなるため装置の簡素化を図ることができる。
本発明の請求項４に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルが同一軸心上で、かつ上下に配置されているので、受信コイルの実装密度を高めることができる。
本発明の請求項５に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルが互いに軸心位置を異ならせて配置されているので、第１受信コイル及び第２受信コイルの受信信号レベル差を容易に得ることができる。
本発明の請求項６に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは、平面から見た形状が８の字状に形成されているので、第１受信コイル及び第２受信コイルを容易に実施することができる。
本発明の請求項７に記載の車輪検出器は、第１受信コイル及び第２受信コイルは線材を８の字状に巻回して構成されるので、第１受信コイル及び第２受信コイルを容易に製造することができる。
本発明の請求項８に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルの各コイルの軸心位置は一直線上に位置しているので、その第１受信コイルの受信信号レベルとその第２受信コイルの受信信号レベルとの間に容易に差を生じさせることができる。
本発明の請求項９に記載の車輪検出器は、送信コイル、第１受信コイル及び第２受信コイルはその送信コイルの軸心位置及びその第１受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さと、その送信コイルの軸心位置及びその第２受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さとが異なるようにして位置しているので、第１受信コイル及び第２受信コイルをレールの近くに設置することができる。
本発明の請求項１０に記載の車輪検出器は、受信コイルから出力される受信信号を、送信コイルに供給される所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタを介してフィルタ処理しているので、車輪の有無を効率よく検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る車輪検出器の動作原理を示す説明図であって、同図（ａ）は、列車の走行するレールＲ上に車輪Ｗが存在していない状態の定常時を示し、同図（ｂ）は、そのレールＲ上に車輪Ｗが存在していてその車輪Ｗを検出しているときの検出時を示している。なお、本発明でレールＲを走行する列車というときは、レールＲ上を走行する列車のみならず、電車や気動車等のレールＲ上を車輪Ｗを用いて走行する全ての車両を指している。

列車の走行するレールＲは、図示しない枕木を介してバラストＢ上に載置されているが、レールＲを支える路盤としては、バラストＢ以外のスラブやモルタル等であってもよい。また、レールＲの送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の設置される箇所、すなわち検知子（従来の図８参照）の設けられる箇所のレールＲの底面とスラブＢとの間には、金属板からなるシールド板Ｓが設けられている。このシールド板Ｓは、バラスト、スラブ等の路盤の影響を抑え、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の下方向から受ける交流磁界を減らし、車輪による変化量を多くすることを目的として用いられている。

送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂のレールＲに対する配置関係は、図２に示されている。すなわち、送信コイルＣ₀は、列車の走行する一対のレールのうちの一方のレールＲの一方側でそのレールＲの近傍に設けられている。図示の例では、送信コイルＣ₀は、一対のレールの外側に設けられている。そして、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、レールＲの他方側、すなわち一対のレールの内側で、そのレールＲの近傍に設けられていて、送信コイルＣ₀に対しては、レールＲの長手方向と直交する線上に位置して設けられている（図２（ｂ）の一点鎖線参照）。

上述の送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、当然のことながら列車の走行に支障を来たさないように、レールＲの高さよりも低い位置に設けられる。また、これら送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂のそれぞれのコイル軸心方向は、レールＲの車輪Ｗの踏面（レールＲの上面）に対する垂直軸と平行するように設けられている。このように送信コイルＣ₀と第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂との軸心が平行状に保たれているので、後述する送信コイルＣ₀から送出される交流磁界の磁束（図１のＨ０１，Ｈ０２参照）を第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂に効率よく鎖交させることができ、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂から受信信号を効率よく誘起させることができる。

上述の第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、従来の検知子に組込まれている受信コイルの全巻数の半分の巻数分のコイルを第１受信コイルＣ₁とするとともに、残りの巻数分のコイルを第２受信コイルＣ₂コイルをとし、そして第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を直列に接続し、また、第１受信コイルＣ₁の巻回方向と第２受信コイルＣ₂の巻回方向とが逆になるようにし、さらに、同一軸上で第１受信コイルＣ₁が第２受信コイルＣ₂よりも上方に位置するように構成されている。

上述の配置関係に保たれている送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁、第２受信コイルＣ₂において、送信コイルＣ₀に発振回路１から所定周波数を有する信号が供給（印加）されると、送信コイルＣ₀からはその所定周波数に対応した交流磁界が発生する（図１のＨ０１，Ｈ０２参照）。この送信コイルＣ₀に供給される信号の周波数は、外部ノイズと一致しない周波数が選ばれ、通常、３０ｋＨｚ帯又は６０ｋＨｚ帯が採用される。

レールＲ上に車輪Ｗが存在しない定常時において（図１（ａ）参照）、送信コイルＣ₀から送信された交流磁界はレールＲの上方を迂回して第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂に達し、これら第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂からそれぞれ出力信号を発生させる。すなわち、上方に位置する第１受信コイルＣ₁には、交流磁界Ｈ０１が交鎖して受信信号レベルＶ₁の信号が誘起される。他方、下方に位置する第２受信コイルＣ₂には、第１受信コイルＣ₁よりも下方に位置する分だけ弱い交流磁界Ｈ０２が交鎖して受信信号レベルＶ₂の信号が誘起される。そして、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂とは巻回方向が逆であるから、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂全体の信号レベル（受電電圧）Ｖは、Ｖ＝Ｖ₁−Ｖ₂として表われる。

したがって、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の受電電圧Ｖが所定のレベル以上のときに、レールＲ上に車輪Ｗは存在しないと判定することができる。また、この定常時において、レールＲに流れる帰線電流等によって第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂に外部ノイズに起因する磁界が交鎖したときは、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との巻回方向が逆であるので、その外部ノイズに起因する受電電圧はキャンセルされ、車輪Ｗの検出動作には一切関係することがない。

レールＲ上に車輪Ｗが存在する検出時においては（図１（ｂ）参照）、車輪Ｗには交流磁界に比例した誘導電流が流れ、その電流によって交流磁界は打ち消されるので、上方に位置する第１受信コイルＣ₁には、当初の交流磁界Ｈ０１から車輪Ｗによって打ち消された分の磁界Ｈ_r1だけ減ぜられた交流磁界（Ｈ０１−Ｈ_r1）が交鎖して受信信号レベルＶ_3aが誘起される。他方、下方に位置する第２受信コイルＣ₂には、当初の交流磁界Ｈ０２から車輪Ｗによって打ち消された分の磁界Ｈ_r2だけ減ぜられた交流磁界（Ｈ０１−Ｈ_r2）が交鎖して受信信号レベルＶ_3bが誘起される。

したがって、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の受電電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ_3a−Ｖ_3bとして表すことができ、Ｖ_3a及びＶ_3bは同じ値とすると、Ｖ＝０となり、受電電圧Ｖは無しとなり、これによりレールＲ上に車輪Ｗが存在していると判定することができる。また、この検出時において、レールＲに流れる帰線電流、列車に搭載されているモータやその他の車載機器からの外部ノイズに起因する磁界が交鎖したときは、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との巻回方向が逆であるので、その外部ノイズに起因する受電電圧はキャンセルされ、車輪Ｗの検出動作には一切関係することがない。なお、図１（ｂ）中、Ｖａは、交流磁界（Ｈ０１−Ｈ_r1）によって誘起された受電電圧を表わし、Ｖｂは、交流磁界（Ｈ０２−Ｈ_r2）によって誘起された受電電圧を表わしている。

上述の例では、定常時に第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との間に受電電圧の差を生じさせるために、同一軸心上において第１受信コイルＣ₁を上方に、第２受信コイルＣ₂を下方に位置させたが、これを図３及び図４に示すように、互いに異なる軸心とすることもできる。また、図示しないが、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂が送信コイルＣ₀に対する互いの距離が異なるために、所定の受電電圧の差が得られるならば、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を同一平面上に設けることもできる。このように、互いのコイル軸心をずらしたときは、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との間の受電電圧の差を容易に得ることができる。さらに、同一軸心上で、かつ同一平面上であって、第１受信コイルＣ₁の内側に第２受信コイルＣ₂を配する構成、あるいはこれとは逆に第２受信コイルＣ₂の内側に第１受信コイルＣ₁を配する構成とすることもできる。この場合においても受電電圧の差を得ることができる。

図５は、本発明に係る車輪検出器の第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の配置関係を平面から見たときに８の字状に形成した例を示している。すなわち、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、図６に示されるように、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を形成する線材Ｃ'を８の字状に巻回して構成されている。このように、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、８の字状に巻回されるので、互いの巻回方向が逆となり、かつ互いの巻回数が同数に形成される。そして、送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の各コイルの軸心位置は、図５（ａ）に示されるように一直線上に位置して構成されている。したがって、第１受信コイルＣ₁は、第２受信コイルＣ₂よりも送信コイルＣ₀に近い位置関係に保たれている。

上述の配置関係に保たれている送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁、第２受信コイルＣ₂において、送信コイルＣ₀に発振回路１から所定周波数を有する信号が供給（印加）されると、送信コイルＣ₀からは、その所定周波数に対応した交流磁界が発生する。この送信コイルＣ₀に供給される信号の周波数は、外部ノイズと一致しない周波数が選ばれ、通常、３０ｋＨｚ帯又は６０ｋＨｚ帯が採用される。

レールＲ上に車輪Ｗが存在しない定常時において（図１（ａ）参照）、送信コイルＣ₀から送信された交流磁界（図１のＨ０１，Ｈ０２参照）は、レールＲの上方を迂回して第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂に達し、これら第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂からそれぞれ出力信号を発生させる。すなわち、送信コイルＣ₀に近い方に位置する第１受信コイルＣ₁には、交流磁界Ｈ０１が交鎖して受信信号レベルＶ₁の信号が誘起される。他方、送信コイルＣ₀から遠い方に位置する第２受信コイルＣ₂には、第１受信コイルＣ₁よりも遠い分だけ弱い交流磁界Ｈ０２が交鎖して受信信号レベルＶ₂の信号が誘起される。そして、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂とは巻回方向が逆であるから、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂全体の信号レベル（受電電圧）Ｖは、Ｖ＝Ｖ₁−Ｖ₂として表われる。

レールＲ上に車輪Ｗが存在する検出時においては（図１（ｂ）参照）、車輪Ｗには交流磁界に比例した誘導電流が流れ、その電流によって交流磁界は打ち消されるので、送信コイルＣ₀に近い方に位置する第１受信コイルＣ₁には、当初の交流磁界Ｈ０１から車輪Ｗによって打ち消された分の磁界Ｈ_r1だけ減ぜられた交流磁界（Ｈ０１−Ｈ_r1）が交鎖して受信信号レベルＶ_3aが誘起される。他方、送信コイルＣ₀から遠い方に位置する第２受信コイルＣ₂には、当初の交流磁界Ｈ０２から車輪Ｗによって打ち消された分の磁界Ｈ_r2だけ減ぜられた交流磁界（Ｈ０１−Ｈ_r2）が交鎖して受信信号レベルＶ_3bが誘起される。

したがって、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の受電電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ_3a−Ｖ_3bとして表すことができ、Ｖ_3a及びＶ_3bは同じ値とすると、Ｖ＝０となり、受電電圧Ｖは無しとなり、これによりレールＲ上に車輪Ｗが存在していると判定することができる。また、この検出時において、レールＲに流れる帰線電流、列車に搭載されているモータやその他の車載機器からの外部ノイズに起因する磁界が交鎖したときは、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との巻回方向が逆であるので、その外部ノイズに起因する受電電圧はキャンセルされ、車輪Ｗの検出動作には一切関係することがない。

図７は、上述の第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂をレールＲに沿い、かつ、送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の配置関係は、その送信コイルの軸心位置及びその第１受信コイルＣ₁の軸心位置を結ぶ線の長さがその送信コイルＣ₀の軸心位置及びその第２受信コイルＣ₂の軸心位置を結ぶ線の長さより短くなるように決められている。したがって、この場合も、上述と同様に、第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂との間の受電電圧の差を容易に得ることができる。また、この場合は、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、レールＲに沿って設けられるので、コンパクトに設置することができる。

次に、図８を用いて本発明に係る車輪検出器の概略構成について説明する。なお、この図では、列車の走行するレールＲに対する送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の配置関係は、上述の図１及び図２に示したものと同じである。

送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を含んで構成される検知子１０は、列車の走行するレールＲの所定の車輪検出箇所、例えば、本発明に係る車輪検出器か踏切制御装置に使用される場合であれば、踏切近くの所定の車輪検出箇所に設置される。

送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂は、図面では省略されているが透磁性材からなる筐体１１に耐水性、耐振動性を保って内蔵されていて、その筐体１１は、図示しない固定部材を用いてレールＲに固定されている。

図中、２０は、検知子１０の近傍に設置されている器具箱（図示せず）内に設けられている検出部の概略構成を示すブロック図である。この検出部２０内には、送信コイルＣ₀に接続された送信部３０と、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂に接続された受信部４０とが設けられている。送信部３０は、水晶発振回路及び出力調整回路を含んで構成される発振回路３１、その発振回路３１から出力される信号を増幅処理する増幅回路３２及びその増幅回路３２から出力された信号を送信コイルＣ₀に接続する出力トランス３３を有している。

この送信コイルＣ₀に送信部３０から供給される信号の周波数は、外部ノイズと一致しないように選択され、通常、３０ｋＨｚ帯又は６０ｋＨｚ帯が採用される。この送信コイルＣ₀には、送信部３０から上述の周波数を有する信号が、常時、供給される。したがって、送信コイルＣ₀からは、その周波数に対応した交流磁界が、常時、発生される。

受信部４０は、上述の交流磁界によって誘起された第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂の受電電圧の信号を入力する入力トランス４１と、その入力トランス４１を介して入力した信号中から、送信部３０で用いた周波数近辺の信号のみを取り込むためのバンドパスフィルタ４２と、そのバンドパスフィルタ４２の出力を増幅処理する増幅回路４３と、その増幅回路４３からの出力を検波処理する検波回路４４と、その検波回路４４の出力に基づいて車輪Ｗの有無を判定する検出処理部４５とを有している。

上述の受信部４０の処理部４５では、単にレールＲ上に車輪Ｗが存在するか否かを検出したが、車輪Ｗを検出するまでは出力信号を出力し、車輪Ｗの検出で出力信号を停止する、いわゆるＣＴ情報を出力してもよく、あるいは、車輪Ｗを検出するまでは出力信号を停止し、車輪Ｗの検出で出力信号を出力する、いわゆるＯＴ情報を出力してもよく、さらには、ＣＴ情報及びＯＴ情報の両方を出力する形式とすることもできる。

なお、上述の例では、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を直列に接続して一つの受電電圧を受信部４０に入力して処理したが、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂からのそれぞれ受電電圧を入力して別々に処理するようにしてもよいが、上述のように、両コイルＣ₁，Ｃ₂を直列に接続して処理すると装置の簡易化・小型化を図ることができる。

本発明に係る車輪検出器の動作原理を示す説明図であり、（ａ）は定常時を、（ｂ）は検出時をそれぞれ示している。送信コイルＣ₀、第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂のレールＲに対する配置関係を示す図である。第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂の軸心を互いに異ならせた例を示す図である。第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂の軸心を互いに異ならせた他の例を示す図である。第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を８の字状に形成した例を示す図である。第１受信コイルＣ₁と第２受信コイルＣ₂の巻回を示す図である。第１受信コイルＣ₁及び第２受信コイルＣ₂を８の字状に形成した他の例を示す図である。本発明に係る車輪検出器の概略構成について説明するための図である。

符号の説明

Ｒレール
Ｗ車輪
Ｂバラスト
Ｃ₀ 送信コイル
Ｃ₁ 第１受信コイル
Ｃ₂ 第２受信コイル
Ｃ' 線材
Ｓシールド板
Ｈ０１，Ｈ０２交流磁界
Ｈ_r1，Ｈ_r2 磁界
Ｖ_3a，Ｖ_3b 受信信号レベル
Ｖ，Ｖａ，Ｖｂ受電電圧
１１筐体
１０検知子
２０検出部
３０送信部
３１発振回路
３２，４３増幅回路
３３出力トランス
４０受信部
４１入力トランス
４２バンドパスフィルタ
４４検波回路
４５検出処理部

Claims

列車の走行するレールを中間に挟んだ一方側に送信コイルを設けるとともに他方側に受信コイルを設け、その送信コイルに所定の周波数を有する送信信号を供給してその送信コイルから交流磁界を発生させるとともに、その発生された交流磁界により上記受信コイルに受信信号を誘起させ、その誘起された受信信号レベルの変化に基づいて車輪を検出する車輪検出器において、
前記受信コイルは、全巻数のうちの半分を第１受信コイルとするとともに残りの半分を第２受信コイルとし、その第１受信コイルの巻回方向とその第２受信コイルの巻回方向とを逆とし、かつ前記送信コイルから発生される交流磁界により誘起されるその第１受信コイルの受信信号レベルとその第２受信コイルの受信信号レベルとの間に差を生じる関係を保って配置したことを特徴とする車輪検出器。
請求項１に記載の車輪検出器において、前記送信コイル、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルのそれぞれのコイル軸は、前記レールの踏面に対する垂直線と平行していることを特徴とする車輪検出器。
請求項１又は２に記載の車輪検出器において、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、直列に接続されていることを特徴とする車輪検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の車輪検出器において、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、互いにコイルの軸心が同一で、かつ上下に配置されていることを特徴とする車輪検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の車輪検出器において、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、互いにコイルの軸心位置を異ならせて配置されていることを特徴とする車輪検出器。
請求項１、２又は５に記載の車輪検出器において、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、平面から見た形状が８の字状に形成されていることを特徴とする車輪検出器。
請求項６に記載の車輪検出器において、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、線材を８の字状に巻回して構成されていることを特徴とする車輪検出器。
請求項６又は７に記載の車輪検出器において、前記送信コイル、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルの各コイルの軸心位置は、一直線上に位置していることを特徴とする車輪検出器。
請求項６又は７に記載の車輪検出器において、前記送信コイル、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルは、その送信コイルの軸心位置及びその第１受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さと、その送信コイルの軸心位置及びその第２受信コイルの軸心位置を結ぶ線の長さとが異なるようにして位置していることを特徴とする車輪検出器。
請求項１から９のいずれかに記載の車輪検出器において、前記受信コイルから出力される受信信号は、前記送信コイルに供給される所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタを介してフィルタ処理されることを特徴とする車輪検出器。