JP3441942B2 - 列車検知方法及びこれを用いた列車運行システム並びに列車検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレール上を走行する
列車の検知方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道における列車を運行させる場合、列
車の位置を検知してこれに応じて信号機の切替えや遮断
機の開閉を行い、また、前列車との間隔を判断してＡＴ
Ｃ（Automatic Train Control）装置によるブレーキ制
御やＣＴＣ（Central Train Control）装置による各種
運行制御を行っている。図１４（Ａ）（Ｂ）は、従来の
有絶縁軌道回路による列車検知装置の構成説明図であ
り、（Ａ）は列車が進入していない状態、（Ｂ）は列車
が進入した状態を示す。

【０００３】図１４（Ａ）に示すように、２本のレール
１からなる軌道２は、図示しない誘電体を介装した絶縁
部３により閉軌道回路区間４に分割される。各閉軌道回
路区間４の両端部には短絡線５が設けられ２本のレール
１同士を導通させる。一方の短絡線５には列車検出用の
電流を流す交流電源６が接続され、この電源６から発信
される電流を制御する制御回路７が接続される。これら
の電源６および制御回路７により電源装置を構成する。
また、他方の短絡線５には電流を検出する電流検知回路
８が接続される。この電流検知回路８は、例えば電流変
化に伴う励磁状態の変化により作動するリレー回路であ
ってもよい。電源６から電流を流すことにより、この閉
軌道回路区間４内で、レール１とその両端の短絡線５に
より電流の閉ループ９が形成される。なお、電源装置と
しては、交流に限らず、限流抵抗を介した直流電源を用
いてもよい。

【０００４】図１４（Ｂ）に示すように列車１０が閉軌
道回路区間４内に進入すると、その車軸１１によりレー
ル１同士が短絡され、閉ループ９内において、車軸１１
を介して電流１２が流れるため、電流検出回路８側の短
絡線５を流れる電流１３がほとんどゼロになる。これに
より、列車１０が閉軌道回路区間４内に進入したことが
検知される。なお、電流検知回路８は、リレー回路以外
にも、電流を直接検出し或いは電圧を検出して短絡線５
の通電状態の変化を検出できるように構成した回路を用
いることができる。このように閉軌道回路区間４内に列
車が進入したことを検知すると、その区間境界部に設置
された信号機（図示しない）等の切替その他の運行制御
を行う。

【０００５】図１５（Ａ）（Ｂ）は、従来の無絶縁軌道
回路による列車検知装置の一例を説明した図であり、
（Ａ）は列車が進入していない状態、（Ｂ）は列車が進
入した状態を示す。

【０００６】この無絶縁軌道回路においては、レール１
は絶縁されず連続した状態であり、閉軌道回路区間４は
短絡線５により区画される。なお、図の従来例では、１
つの電源６によりその両側の閉軌道回路区間４に電流を
流しているが、その他の従来例として図１４の例と同様
に軌道回路区間ごとに電源６と制御回路７および検出回
路８を設置した構成も使用されている。電源６および制
御回路７からなる電源装置や電流検知回路８の構成およ
び閉ループの構成等は前記有絶縁軌道回路と同様であ
る。

【０００７】列車１０が閉軌道回路区間４に近づくと、
（Ｂ）図に示すように、車軸１１を介して電流１２が流
れ、電流検知回路８で検出される電流１３が変化する。
これにより閉軌道回路区間４に進入する列車が検知され
る。このような無絶縁軌道回路においては、前記有絶縁
軌道回路に比べ、絶縁体等の部材が不要になりまたその
メンテナンスの手間も省かれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の有絶縁軌道回路あるいは無絶縁軌道回路の列車検知
方法においては、予め定められた所定の閉軌道回路区間
ごとに電源装置および電流検知回路が地上に固定されて
設置されるため、一旦閉軌道回路区間内への列車の進入
が検知されると、その区間を列車の最後尾の車両が通過
し終わるまで列車の位置にかかわらず同じ検知信号とし
て検出される。したがって、列車の検知に応じて、例え
ば前列車との間隔を判断して信号機を切替える場合、安
全性を最優先するために、前列車との間隔が充分長い場
合であっても、列車がその区間内にいる間は安全側に制
御し、後続の列車を停止させる赤信号を出し続ける。こ
のため、安全性は充分に確保されるものの、運転間隔が
長くなり、輸送力の向上が図られない。

【０００９】また、列車検知用の電源や検知回路等の電
気回路が地上に設置されているため、長い区間にわたっ
て保守点検作業をしなければならずメンテナンスの手間
がかかり作業時間を多く必要とするばかりでなく、その
作業は線路内に立入るため、非常に危険なものとなって
いた。

【００１０】本発明は上記従来技術を考慮してなされた
ものであって、安全性を充分確保した上で列車間の間隔
を削除して運行間隔を狭め、地上におけるメンテナンス
の手間を軽減するとともに安全性を高めた列車検知方法
および装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、２本のレール上を走行する列車に、第
１の車軸を介して前記レールに列車検出用電流を流す電
源装置およびレールを通して流れた前記列車検出用電流
を第２の車軸を介して検出する電流検知回路を搭載し、
前記２本のレールおよび前記第１、第２の車軸を流れる
前記列車検出用電流のループを形成し、前記レール上の
別の列車の車軸により２本のレールが短絡された場合
に、前記ループの第２の車軸の電流変化を前記電流検知
回路により検出してこのレール上の別の列車を検知する
ことを特徴とする列車検知方法を提供する。

【００１２】このような構成においては、列車検出用の
電流をレールに流すための電源装置およびこれを検出す
るための電流検知回路がともに列車に搭載されるため、
列車の位置を基準としてその列車の電流検知回路の検出
範囲内における別の列車を検知することができる。した
がって、動いている列車から別の列車までの距離が常に
実際の列車間距離として検知でき、これに基づいて効率
よく運行間隔を狭めることができる。

【００１３】また、列車検知装置を構成する電源装置お
よび電流検知回路がともに列車に搭載されるため、手間
がかかる地上設備のメンテナンスがほとんど不要になる
とともに、線路内に立入る作業がなくなるため安全であ
る。

【００１４】また、線路の保守点検等のために作業現場
でレールを短絡させた場合、この作業現場を、地上側の
信号機等で確認することができる。また、走行中の列車
から現場までの実際の距離を検出することができ、作業
現場に対し不要に長い手前側から徐行運転することな
く、適正な距離の位置から運転制御することができる。
なお、ＣＴＣ装置においては、常にレールに電流を流
し、列車の車軸による短絡により列車や作業現場の位置
情報を得る必要がある。このようなＣＴＣ装置を本発明
の列車検知装置とともに用いる場合には、従来の閉軌道
回路区間に対応した一定区間ごとに地上設置の電流検知
回路を設け、区間内に進入する列車に搭載した電源装置
が発信する電流を検出して区間ごとの列車の位置情報を
得てこれをＣＴＣ装置に送信してもよい。この場合、地
上側のＣＴＣ用受信機は列車搭載側の電流検知回路によ
る検出特性に影響を与えないように検出抵抗等を設定し
ておく。

【００１５】あるいはこのＣＴＣ装置に位置情報を与え
るために、衛生を用いたＧＰＳ装置からリアルタイムの
絶対位置情報を送信してもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実
施の形態に係る列車検知装置の構成説明図であり、
（Ａ）は別の列車を検出していない状態、（Ｂ）は別の
列車を検出した状態を示す。（Ａ）図に示すように、２
本のレール１，１上を走行する列車１０に、電源６およ
びその制御回路７からなる電源装置が搭載される。この
電源装置は、交流電源６により第１の車軸１１ａを介し
て列車検出用電流をレールに流す。列車１０には、電源
装置とともに、この電源装置から発信された電流を第２
の車軸１１ｂを介して検出するための電流検知回路８が
搭載される。これらの電源６および制御回路７や電流検
知回路８は、それ自体は実質上、前記図１４および図１
５で説明した地上設置の電源６、制御回路７および電流
検知回路８と同じ構成のものを採用することができ、こ
の地上設置されていた検知装置を列車に搭載可能な形態
として使用したものである。このような構成において、
電源装置から発信された電流により２本のレール１，１
および第１、第２の車軸１１ａ，１１ｂにより閉ループ
９が形成される。

【００１７】このような列車検知装置を搭載した列車１
０がその前方を走行する別の列車１０ａに近づいて、こ
の別の列車１０ａとの間の距離がある程度以下の距離に
なると、（Ｂ）に示すように、その別の列車１０ａの車
軸１１を介して電流１２が流れる。これにより、検知装
置を搭載した列車１０側の第２の車軸１１ｂを流れる電
流１３が変化し、その変化を電流検知回路８が検出す
る。これにより、レール上の前方（または後方）に別の
列車１０ａが近づいたことが検知される。

【００１８】このような列車検知方法は、保守作業現場
の検出に適用することもできる。すなわち、線路等の保
守作業現場においては、作業を防護するために軌道短絡
を行う。この軌道短絡部を本発明の列車検知方法によ
り、前述のように他の列車の車軸を検知する場合と同様
に検出することができる。これにより、列車側から作業
現場までの実際の距離が検出可能となる。従来は作業用
の短絡器は軌道回路内のどの位置であっても、その外方
の信号機の現示を変化させるものであった。このため、
列車は不必要に長い区間を徐行運転若しくは停止しなけ
ればならない場合があった。このような作業現場の検出
に本発明を適用することにより、列車から現場の短絡器
を検知可能となるため、現場に設置された短絡器までの
実際の距離を検出してこれに応じて必要な距離だけ徐行
運転が行われ、効率的な運転と最小限かつ有効な作業の
安全が確保できる。

【００１９】図２は、電源装置から発信される電流の発
信周期を示すグラフである。図示したように、所定周波
数の電流が例えば１秒あるいはそれ以下の一定の周期で
発信される。この電流を発信している時間Ｔ１の間に前
述のように列車１０の最前側の第１の車軸１１ａから最
後側の第２の車軸１１ｂに電流が流れ閉ループ９を形成
し、他の列車が近づくとその車軸によるレールの短絡に
よりこれを検知する。このとき、第１、第２の車軸以外
の自己の列車の車軸によってもレールが短絡されるた
め、自己の車軸に電流が分散して閉ループの電流が少な
くなり、検出精度が低下する。これを防ぐために、複数
の車両を連結した自己の列車の車両のうち列車検知のた
めの電気回路を搭載した車両の第１および第２の車軸以
外の車軸の電流を遮断しておく。この電流の遮断方法と
しては、例えば電源装置からの電流に対し逆起電力を発
生させ逆向きの電流を誘起することにより電源装置から
の電流を打消す。この電流遮断は電源から電流を発信し
ている一定周期の時間Ｔ１の間のみ行う。常に電流を遮
断すると他の列車からの検知用電流も遮断されるため、
他の列車から検知されなくなるためである。即ち、時間
Ｔ１の間に検知用電流を発信して他の列車の検知を行
い、Ｔ１とＴ１の間の一定周期の時間Ｔ２では電源から
の電流を停止し且つ電流遮断も行わない。この時間Ｔ２
の間に他の列車の電源からの電流を受けて他の列車によ
り検知される。

【００２０】図３は、本発明に係る列車検知方法の実施
例の説明図であり、図４および図５はその回路構成図お
よび速度変化のグラフである。この例は、図３に示すよ
うに、走行中の列車１０から他の列車１０ａまでの距離
Ｌ（列車１０の電源６に接続する第１の車軸１１ａと前
方の列車１０ａの最後の車軸１１との間の距離）を、Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３の３段階に分けて制御することにより列
車間の間隔を列車の速度に応じて停止できる最小の距離
に保って運行するものである。

【００２１】また、この例では、地上側に設けた列車位
置検知装置１４をレール１に接続して列車の絶対位置を
検出している。この列車位置検知装置は、車上に搭載し
た電流検知回路８と同様の構成の回路を用い、列車１０
の電源６からの電流を検出してこの列車を検知するもの
である。この場合、地上の列車位置検知装置１４側の電
流検知回路は車上に搭載した電流検知回路８の検出特性
に影響を与えないように抵抗値等を充分大きく設定して
おく。このような列車位置検知装置１４を、例えば従来
の閉軌道回路区間に対応して軌道に沿って設けておくこ
とにより、各区間内の列車が検知され、列車の絶対位置
情報を得ることができる。このような列車の絶対位置情
報はＣＴＣ１５に送られ、列車の運行制御のためのデー
タとして用いられる。

【００２２】図４に示すように、この列車搭載の電源６
は異なる３つの周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の電流を発信す
る。また、電流検知回路８はこれらの３つの周波数ｆ
１，ｆ２，ｆ３に対応して電流測定用の抵抗ｒ１，ｒ
２，ｒ３からなる検出抵抗１６を介して各々の周波数の
電流を検出する。これら３種類の周波数の電流検出デー
タは速度制御装置１７に送られ、以下のように、適正な
運行間隔を保つように列車間隔に応じて速度を制御す
る。

【００２３】図５のグラフに示すように、最初列車は速
度Ｖ０で走行し前列車との距離ＬがＬ１以上離れた状態
であって前列車１０ａは検知されない。当該列車１０が
前列車に近づいて距離ＬがＬ１なると、その時点ｔ１で
これを例えば周波数ｆ１（図３）の電流変化により抵抗
ｒ１を介して電流検知回路８が検出する。この距離Ｌ＝
Ｌ１を検出した時点ｔ１でこの検出データは速度制御装
置１７に送られ、速度をＶ０から距離Ｌ１先で停止でき
る速度Ｖ１に落とす指令信号を発信する。これによりブ
レーキが駆動され列車１０の速度が低下してある時間後
に速度Ｖ１になる。速度を落としても、前列車がさらに
近づいて距離ＬがＬ２になると、これを周波数ｆ２の電
流変化により抵抗ｒ２を介して検知回路８が検知する。
この距離Ｌ＝Ｌ２を検出した時点ｔ２でこの検出データ
は制御装置１７に送られ、速度をさらに距離Ｌ２先で停
止できる速度Ｖ２まで落とす指令信号が発信される。こ
れによりある時間後に列車１０の速度はＶ２になる。こ
の間に距離Ｌはさらに縮まっていくが、速度をＶ２に落
としたことにより再び距離ＬがＬ２まで離れると、その
時点ｔ３でＬ＝Ｌ２が検出されなくなり、このデータが
速度制御装置１７に送られる。この場合は距離が離れて
いく方向であるため、Ｌ＝Ｌ２を検出しなくなることに
よりＶ２の速度指令が解除され、これにより速度を上げ
ることが可能になる。これにより列車１０の速度がある
時間後にＶ１を限度として回復可能となる。前列車との
間の距離Ｌがさらに離れてＬ＝Ｌ１になると、その時点
ｔ４でこれを検出しなくなり、速度Ｖ１の指令が解除さ
れ速度をさらにＶ０まで上げることができる。

【００２４】この状態から再び距離ＬがＬ１に達する
と、その時点ｔ５で、前記ｔ１の時点と同様に、速度を
Ｖ１に落とす。さらに距離が近付いてＬ＝Ｌ２になる
と、その時点ｔ６で、前記ｔ２の時点と同様に、速度を
Ｖ２に落とす。ここで距離Ｌが広がらずにさらに近付い
て、Ｌ＝Ｌ３（危険距離）まで近付くと、この時点ｔ７
で、これを周波数ｆ３の電流変化として抵抗ｒ３を介し
て検知回路８が検出する。このＬ＝Ｌ３の検出データは
その時点ｔ７で速度制御装置１７に送られ、ブレーキ駆
動により速度を０に落とす指令信号が発信される。これ
により、ある時間後ｔ８の時点で速度が０となり列車は
停止する。

【００２５】このように本実施例では、前列車との間の
距離ＬをＬ１，Ｌ２，Ｌ３の３段階に分け、電流検知回
路が、距離に対応した検出抵抗を介してそれぞれ周波数
の異なる電流を用いて、その電流変化により両列車間の
間隔がＬ１，Ｌ２，Ｌ３になったことを検知している。
このＬ１，Ｌ２，Ｌ３の検知情報に応じて、３段階の速
度指令信号を発信するように制御系を構成し、距離が狭
まる方向のときには、各距離の検知ごとに速度を落と
し、距離が広がる方向のときには、各距離の検知が解除
されるごとに速度を１段上げることができるように制御
している。これにより、実際の列車間の間隔を検知しこ
れに応じて常に運行制御が行われ、従来の閉軌道回路区
間による運行制御の場合のように不必要に間隔を広げる
ことなく、適正な距離を保って安全性を確保した上で効
率よく適正に列車間隔を狭め、運行ダイヤを緻密化して
輸送量の増加を図ることができる。

【００２６】なお、列車間隔の判別は３段階に限るもの
ではなく、単独１段階の電流で判断してもよいし、ある
いは２段階または４段階以上で判断してもよい。また、
周波数を変えずに、検出した電流の強度により距離を判
断することも可能である。

【００２７】次に、本発明の列車検知方法において、検
知された列車が検知した列車より前にあるか後にあるか
を識別するための前列車と後列車の判断方法について説
明する。図６は本実施例の電源から発信される電流のグ
ラフである。本実施例では、前述のように異なる列車間
距離を検出するための３種類の異なる周波数ｆ１，ｆ
２，ｆ３の検知用電流，，を一定周期の時間Ｔ１
で流しこの時間Ｔ１内で他の列車を検知する。本実施例
では、さらに前記３つの周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３と異な
る周波数ｆ４の前後判断用の電流をランダムに流す。

【００２８】図７は、前列車１０Ａと後列車１０Ｂが接
近した状態を示している。この状態で、前列車１０Ａが
後列車１０Ｂを検出する場合は、その検出に要する時間
は、前列車の電源６Ａからの電流が後列車１０Ｂの車軸
に達するまでの距離に対応した抵抗となり、両方の車両
長さａ、ｃと車両間距離ｂの和ａ＋ｂ＋ｃにほぼ対応す
る。一方、後列車１０Ｂが前列車１０Ａを検出するため
に要する時間は、後列車の電源６Ｂからの電流が前列車
１０Ａの最後尾の車軸に達するまでの距離に対応した抵
抗となり、ほぼ車両間距離ｂに対応する。すなわち、後
列車が前列車を検知する時間は、前列車が後列車を検知
する時間より短い。したがって、前後の列車１０Ａ，１
０Ｂ同士が接近した場合、後側の列車が先に前側の列車
を検知する。

【００２９】後列車が前列車を検知すると、図８に示す
ように、前列車からランダムに発信される前後判断用の
電流にδＴの時間遅れをもたせて同期させて発信する。
これにより、前列車が後列車を検知したときには、後列
車からの前後判断用の電流がランダムではなく自己の前
後判断用の電流と同期しているため、検知した列車は自
己列車より後の列車であることが判別される。すなわ
ち、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の列車検知用の電流とは異
なる所定周波数ｆ４の前後判断用の電流を検知したと
き、その前後判断用の電流が自己の前後判断用の電流と
無関係にランダムであれば、それは自己列車より前の列
車からの電流である。一方、検知した電流が自己の前後
判断用の電流とδＴ遅れで同期していれば、それは自己
列車より後の列車からの電流である。このようにして、
列車検知用の電流により検知した列車が自己の列
車より前を走行している列車か後を走行している列車か
を判別することができる。

【００３０】なお、この前列車の前にさらに前の列車が
走行し、前列車が前々列車に近づくと前列車は前々列車
の判断電流に同期するように判断電流のランダム性を変
更する。このような場合にも、後列車は変更された前列
車の前後判断用電流に合わせてδＴ遅れで自己の前後判
断用電流を同期させる。

【００３１】図９は、列車検知用電流の発信タイミング
および検知電流の補正を説明するためのグラフである。
前述の列車検知用の電流（図６）は各列車ともに
同じ周期で発信される。したがって、前列車と後列車が
全く同じタイミングで列車検知用電流を発信することが
あり得る。このような場合、両方からの電流同士の干渉
により前列車後列車ともに相手の列車を検出できない。
しかしながら、この場合でも前述のように、ランダムな
前後判断用電流は検出される。したがって、この前後
判断用電流により、先に後列車が前列車の存在を検知す
ると同時に、図９に示すように、自己の列車検知用電流
（ｉｉ）の周期を前列車の電流（ｉ）のタイミングから
ΔＴだけ遅らせて発信するように同期させることができ
る。これにより、自己の列車検知用電流のタイミングは
前列車の電流に対しΔＴづつずれることになり、自己の
列車から発信される各列車検知用電流（ｉｉ）の最後の
ΔＴの範囲Ｗ１においては、前列車からの応答による電
流変化のみが検出される。したがって、この位相ずれの
範囲Ｗ１内において、前列車を検知することができる。

【００３２】この場合、自列車の後方にさらに後列車が
接近すると、この後列車からも列車検知用電流が発信さ
れるが、この後列車はその前方の自列車を検知すると、
図９に示すように、その電流（ｉｉｉ）を自列車の電流
（ｉｉ）に対し前述と同様にΔＴのタイミングだけ遅ら
せる。したがって、自列車の検出回路は、各周期の列車
検知用電流を発信直後のΔＴの範囲Ｗ２内において、後
列車からの電流（ｉｉｉ）のみを受信する。この後列車
からの電流（ｉｉｉ）は、前列車を検出している範囲Ｗ
１内においても受信する。そこで、Ｗ２の範囲で検出し
た後列車からの電流（ｉｉｉ）の検出値を、Ｗ１の範囲
で検出した前列車の位置データから補正値として除去す
ることにより、前列車の検出が後列車からの電流に影響
されずに純粋に自列車から発信される検知用電流（ｉ
ｉ）の応答のみにより行われる。

【００３３】このような補正演算プログラムは、例えば
前列車検知により運行制御に用いる演算用データをＤと
したとき、自列車からの電流（ｉｉ）で検出した前列車
による電流変化の検出値（Ｗ１での検出値）をＤ１、後
列車からの電流（ｉｉｉ）の検出値（Ｗ２での検出値）
をＤ２とすれば、Ｄ＝Ｄ１−Ｄ２とすることができる。
このような演算プログラムを組込むことにより、後列車
がいないときにはＤ２＝０であり前列車の検知データに
影響を与えず、後列車が近づいたときに自動的に前列車
の検知データを補正することができる。

【００３４】図１０の（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、駅構内
における本発明の実施例を説明するための構内軌道構成
図および信号制御ブロック図である。また、図１１は、
図１０の構内軌道のポイントの切替説明図である。

【００３５】図１０（Ａ）に示すように、駅構内の第１
ホーム１８ａと第２ホーム１８ｂにそれぞれ第１軌道１
９ａおよび第２軌道１９ｂが敷設され、各軌道１９ａ，
１９ｂはポイント２０を介して共通軌道１９に合流す
る。ポイント２０の前方には第１軌道用の第１出発信号
機２１ａおよび第２軌道用の第２出発信号機２１ｂが設
置される。

【００３６】このような駅構内で本発明の列車検知方法
を用いて出発信号機２１ａ，２１ｂを制御する場合、ポ
イント２０の転換状態を示す進路構成のデータと本発明
の車上搭載型式の列車検知装置からのデータの両方に基
づいて各出発信号機の現示を制御する。すなわち、進路
が構成されていなければ信号機は無条件で停止現示であ
り、進路が構成された状態で且つ列車検知情報が所定距
離の範囲内に列車がいない場合にのみ進行現示を行う。

【００３７】このような信号機制御は、例えば図１０
（Ｂ）に示すように、ポイントでの進路構成情報および
前列車検知情報をＡＮＤ回路２２に入力し、このＡＮＤ
回路２２の出力を信号切替制御装置２３に送り各信号機
２１の現示を切替制御して行う。進路構成情報は、例え
ばポイントの転換方向を機械的あるいは電気的その他の
方法で検出する転換方向検知手段（図示しない）から得
ることができる。この進路構成信号は、各軌道１９ａ，
１９ｂに対し進路が構成されて通行可のときは例えば”
１”とし、進路が構成されないときは”０”となる２値
データとする。

【００３８】一方、列車検知情報は、前述の本発明に係
る車上搭載の検知装置から得るものであり、前方所定距
離以内の列車の有無情報が得られる。この場合、例えば
列車が検知された列車有りのときに”０”とし、列車が
検知されない列車無しのときに”１”となるようにイン
バータ（図示しない）等を用いてＡＮＤ回路への入力信
号を設定しておく。また、信号機２１は”１”で進行現
示（青）、”０”で停止現示（赤）となるように設定し
ておく。

【００３９】このような構成において、進路構成情報お
よび列車有無情報がともに”１”のとき、即ち進路が構
成され（”１”）且つ前方に列車無し（”１”）の場合
にのみＡＮＤ回路２２は”１”を出力して制御装置２３
を駆動して信号機２１を進行現示とする。一方、進路構
成情報または列車有無情報のいずれか一方が”０”のと
き、即ち進路が構成されない状態（”０”）のとき又は
前方に列車有りの状態（”０”）のいずれかの状態の場
合には、他方が”１”の状態であってもＡＮＤ回路２２
の出力は”０”であり、制御回路２３を介して信号機２
１を停止現示とする。

【００４０】なお、ここでは出発の際には、充分な距離
をとり、充分な速度で運転をできることとし、停止現示
か進行現示を示すアンド回路としたが、進路非開通時の
停止現示を最も優位とし、開通時には列車の制御段階に
分けて信号現示を変えてもよい。

【００４１】このような駅構内の信号機制御において
は、図１１（Ａ１），（Ａ２）に示すように、ポイント
２０を第１軌道１９ａ側に転換して進路を構成した場
合、第１軌道１９ａのレールは２本ともに共通軌道１９
のレールに電気的に接続し、第２軌道１９ｂの一方のレ
ールは共通軌道１９のレールから分離して絶縁部２４が
形成される。この場合、両軌道１９ａ，１９ｂの内側の
レール同士のクロスポイント２５は常に導通状態として
おく。これにより、第１軌道１９ａが無絶縁軌道となっ
てこの第１軌道１９ａ上の列車、即ち第１ホーム１８ａ
に停車中の列車がポイント２０より前方の列車を検知可
能となる。

【００４２】この場合（第１軌道１９ａの進路が構成さ
れている場合）において、第２軌道１９ｂのホーム１８
ｂに列車が停車している場合には、この第２軌道１９ｂ
は進路が構成されずポイント位置で絶縁されるため、前
列車はその距離に関係なく検知されない。しかし、この
ような状態では、前記ＡＮＤ回路２２（図１０Ｂ）へ入
力されるポイント転換情報が”０”となるため第２軌道
１９ｂのＡＮＤ回路の出力は”０”となりこの第２軌道
１９ｂの信号機は停止現示となる。

【００４３】このように、ポイント２０の進路が構成さ
れない軌道に対し、ポイント転換検出装置から信号機へ
停止現示の制御信号（”０”）が発信されるため、進路
が構成されていない軌道上の列車が誤ってポイントに進
入することが確実に防止され運行の信頼性および安全性
が高められる。

【００４４】図１１の（Ｂ１）（Ｂ２）は、ポイント２
０を第２軌道１９ｂ側に切替え、上記（Ａ１）（Ａ２）
の場合とは逆に、第２軌道１９ｂの進路を構成し、第１
軌道１９ａの進路を構成しない状態にしたものである。
この場合には、第１軌道１９ａのレール上に絶縁部２４
が形成され、これにより、第１軌道１９ａ上の列車（第
１ホーム１８ａに停車中の列車）がポイント２０に進入
することが防止される。その他の構成および作用効果は
前述の（Ａ１）（Ａ２）の場合と同様である。次に本発
明を踏切制御に用いた実施例について説明する。図１２
は、踏切制御の構成図であり、（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ
列車が踏切に進入する前および通過後の状態を示す。図
１２（Ａ）に示すように、軌道２に踏切２６および遮断
機２７が設置され、これに近接した位置にレール１同士
を導通させる短絡線２８が設けられる。この短絡線２８
は踏切用電流検知回路２９に接続され、その内部の駆動
制御機構（図示しない）を介して遮断機２７の開閉を制
御する。

【００４５】列車３０の先頭車両３０ａが踏切２６に近
付いて、この先頭車両の電源３６が接続された車軸１１
と踏切２６の短絡線２８との間の距離Ｌ４が所定の距離
以下になると、電源３６から発信された電流を電流検知
回路２９が検出し、列車が近付いたことを検知する。こ
のように列車が検知されると、その検知信号に応じて遮
断機２７を駆動して閉め、また、踏切信号機等を列車通
過の表示にし、警報機（図示しない）等を鳴らして警告
する。

【００４６】この場合、踏切用電流検知回路２９は、列
車搭載側の電流検知装置３８による検出特性に影響を与
えないように検出抵抗等を設定しておく。

【００４７】図１２（Ｂ）に示すように、列車３０の最
後尾車両３０ｂが踏切２６を通過して踏切から遠ざか
り、先頭車両３０ａの電源が接続された車軸１１と短絡
線２８との間の距離Ｌ５が所定の距離以上になると、検
出される電流が所定値以下となって、列車が充分遠ざか
ったことが識別される。このように列車が充分遠ざかっ
たことが検知されると、遮断機２７を開放する。Ｌ５の
長さとしては、通常の列車が充分に含まれる長さに設定
しておく。

【００４８】図１３は、上記踏切制御のフェールセーフ
機構の説明図である。踏切制御において、踏切用電流検
知回路２９が故障すると、列車からの電流が検出できな
くなり、列車が走行しているにもかかわらず列車が存在
しないと判断される。このような事態を防止するため、
図１３（Ａ）に示すように、レール１同士を導通させる
前述の電流検知用の短絡線２８の近傍に電流送信用の短
絡線３１を設け、これにチェック用電源３２を接続す
る。このチェック用電源３２から電流を流すことによ
り、両短絡線２８，３１間にチェック用電流の閉ループ
３３を形成する。

【００４９】踏切用電流検知回路２９は、図１３（Ｂ）
に示すように、所定の周期でチェック用電源３２からチ
ェック用電流Ｔを流してチェック用閉ループ３３を形成
し、この電流を自身で検出する。このチェック用電流を
流す周期と周期の間（チェック用電流が流れていない
間）に列車検知のための電流Ｓを受信する。このよう
に、チェック用電流と列車検知用電流を交互に受信し、
チェック用電流が送信されていないときのみ列車検知用
電流の検出データを有効なものとして遮断機等の踏切制
御用のデータとして使用する。チェック用電流が検知さ
れないとき（受信データ出力が０のとき）は、検知回路
２９が故障しているものと判断して、遮断機等の開閉は
手動または別の制御系を介して行う。このようなフェー
ルセーフ機構を用いることにより、踏切用電流検知回路
が故障したときに、遮断機等が開放された状態になるこ
とが防止され、踏切制御の信頼性が高まり安全性が確保
される。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、列車検出用の電流をレールに流すための電源装置お
よびこれを検出するための電流検知回路がともに列車の
車両に搭載されるため、列車の位置を基準としてその列
車の電流検知回路の検出範囲内における別の列車を検知
することができる。したがって、動いている列車から別
の列車までの距離が常に実際の列車間距離として検知で
き、これに基づいて必要な運行間隔に合わせて無駄な列
車間距離を省き安全性を確保した上で運行間隔を狭めて
輸送量の増加を図ることができる。

【００５１】また、列車検知装置を構成する電源装置お
よび電流検知回路がともに列車の車両に搭載されるた
め、手間がかかる地上設備のメンテナンスがほとんど不
要になるとともに線路内に立入る作業がなくなり安全性
が高められる。

【００５２】また、線路の保守点検等のために作業現場
でレールを短絡させた場合、この作業現場の短絡を、従
来と同様に地上側の信号機等で確認するだけでなく、走
行中の列車側から現場までの実際の距離を検出すること
ができる。これにより、作業現場に対し不要に長い手前
側から徐行運転することなく、適正な距離の位置から運
転制御することができ、安全性を確保した上で無駄な時
間遅れをなくして所定の運行ダイヤを維持することがで
きる。また、これはＴＣＴには影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る列車検知装置の構成図であり、
（Ａ）は列車を検知していない状態、（Ｂ）は列車を検
知した状態を示す。

【図２】 図１の列車検知装置を用いた列車検知用電流
の送信周期を説明するためのグラフである。

【図３】 本発明に係る列車検知方法の実施例の構成説
明図。

【図４】 図３の実施例のブロック回路図。

【図５】 図３の実施例の速度制御のグラフ。

【図６】 図３の実施例の電流発信周期を示すグラフ。

【図７】 本発明に係る列車検知方法における前後車両
の判断方法を説明するための車両構成図。

【図８】 本発明に係る前後列車判断方法における前後
判断用の電流周期を示すグラフ。

【図９】 本発明に係る前後列車判断方法における列車
検知用の電流周期を示すグラフ。

【図１０】 （Ａ）（Ｂ）は、本発明に係る列車検知方
法を駅構内の運行制御に用いた場合の構内軌道の構成図
および制御回路図。

【図１１】 図１０のポイント部分の作用説明図。

【図１２】 本発明に係る列車検知方法を踏切制御に用
いた場合の説明図であり、（Ａ）は踏切通過前の構成
図、（Ｂ）は踏切通過後の構成図である。

【図１３】 （Ａ）（Ｂ）は、図１２の踏切制御におけ
るフェールセーフ機構の構成図および電流周期の説明
図。

【図１４】 従来の有絶縁軌道の構成図であり、（Ａ）
は列車が進入していない状態、（Ｂ）は列車が進入した
状態を示す。

【図１５】 従来の無絶縁軌道の構成図であり、（Ａ）
は列車が進入していない状態、（Ｂ）は列車が進入した
状態を示す。

【符号の説明】

１：レール、２：軌道、３：絶縁部、４：閉軌道回路区
間、５：短絡線、６：電源、７：制御回路、８：電流検
知回路、９：閉ループ、１０：列車、１１：車軸、１
２，１３：電流、１４：列車位置検知装置、１５：ＣＴ
Ｃ、１６：検出抵抗、１７：速度制御装置、１８ａ：第
１ホーム、１８ｂ：第２ホーム、１９ａ：第１軌道、１
９ｂ：第２軌道、２０：ポイント、２１ａ：第１出発信
号機、２１ｂ：第２出発信号機、２２：ＡＮＤ回路、２
３：制御装置、２４：絶縁部、２５：クロスポイント、
２６：踏切、２７：遮断機、２８：検知用短絡線、２
９：電流検知回路、３０：列車、３１：送信用短絡線、
３２：チェック用電源、３３：チェック用閉ループ。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２本のレール上を走行する列車に、第１の
   車軸を介して前記レールに列車検出用電流を流す電源装
   置および前記レールを通して流れた前記列車検出用電流
   を第２の車軸を介して検出する電流検知回路を搭載し、 前記２本のレールおよび前記第１、第２の車軸を流れる
   前記列車検出用電流のループを形成し、 前記レール上の別の列車の車軸により２本のレールが短
   絡された場合に、前記第２の車軸の電流変化を前記電流
   検知回路により検出してこのレール上の別の列車を検知
   する列車検知方法において、前記電流検知回路は、速度を切換えるべき列車間の距離
   に対応して複数の検出抵抗を有し、 前記電源装置は、前記複数の検出抵抗 に対応して周波数
   の異なる複数の列車検出用電流を発信し、 前記電流検知回路は、これらの検出用電流を区別してそ
   の電流変化を検出することにより列車間の間隔を検出
   し、検出された列車間間隔に応じて速度指令信号を発信
   するように制御系を構成したことを特徴とする列車検知
   方法。
2. 【請求項２】前記列車検出用電流を一定周期で発信する
   とともに、検知した列車が当該列車より前か後かを判断
   するための前後判別用電流をランダムな間隔で発信し、
   後列車が前列車を検知すると、後列車は、前列車からラ
   ンダムに発信される前後判断用電流にδＴの時間遅れを
   もたせて同期させて発信し、これにより、前後判断用電
   流を検知したとき、その前後判断用電流が自己の前後判
   断用電流と無関係にランダムであれば前列車からの電流
   と判別し、検知した電流が自己の前後判断用電流とδＴ
   遅れで同期していれば後列車からの電流であると判別す
   ることを特徴とする請求項１に記載の列車検知方法。
3. 【請求項３】前記列車検出用電流を発信中に、当該列車
   の前記第２の車軸以外の車軸に対する列車検出用電流の
   流れを打消すことを特徴とする請求項１または２に記載
   の列車検知方法。
4. 【請求項４】走行中の列車の電源装置からレールに列車
   検出用電流を流し、レールを流れた電流を列車上の電流
   検知回路で検出することにより、当該列車から所定距離
   の範囲内のレール上の別の列車を検知し、当該列車と検
   知された別の列車との間の距離に応じて列車運行を制御
   することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
   の列車検知方法を用いた列車運行システム。
5. 【請求項５】車軸を介してレールに電流を流すための電
   源装置と、別の車軸を介して前記レールからの電流を検
   出するための電流検知回路からなり、該電源装置および
   電流検知回路を車両に搭載したことを特徴とする請求項
   １から３のいずれかに記載の列車検知方法を実施するた
   めの列車検知装置。