JP3892303B2 - トランスポンダ保守装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器を車両側に設け応答器を地上側に設置して車上−地上間でマイクロ波を用いて情報通信するトランスポンダの保守を目的とするトランスポンダ保守装置に関し、特に、地上の応答器の保守作業を軽減するためのトランスポンダ保守装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道交通システムにおいて、例えば列車選別装置等にマイクロ波を用いたトランスポンダを利用することが考えられている。このような列車選別装置では、列車側に車上子として質問器を搭載し、地上の例えば枕木上に地上子として応答器を設置する。列車が走行するときに車上の質問器から常時質問波を送信し、地上の応答器上を列車が通過する際に質問器からの質問波を応答器が受信し、質問波を受信した応答器から送信される応答波を質問器が受信することにより、車上−地上間で情報（例えば列車種別、行先等）のやり取りが行われる。そして、質問器−応答器間の情報通信にマイクロ波を用いることにより、高速通信が可能となり、また、通信できる情報量が増大できるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、列車を安全に運行するためには、トランスポンダの機能が正常かどうかを検査する等の定期的な保守作業を行う必要がある。この場合、地上に設置される多数の応答器の保守作業を、保守作業者が設置現場に出向いて行うのでは保守作業者の負担が大きく、また、非効率的である。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、マイクロ波を用いるトランスポンダの地上側の応答器に対する保守作業が容易にできるトランスポンダ保守装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の第１の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定されたデータフレーム数と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測されたデータフレーム数が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記データフレーム数性能を評価する構成とした。
【０００６】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。性能評価部は、車両の最高速度で必要な規定のデータフレーム数と、通信期間において速度検出部で検出された速度情報とに基づいて当該速度における判定基準値を演算し、通信期間中に実測されたデータフレーム数が判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、データフレーム数性能を評価する。
【０００８】
請求項２では、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定された通信時間と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測された通信時間が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記通信時間性能を評価する構成とした。
【００１０】
請求項３の第２の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、互いの距離が予め規定された前記応答器の応動距離と略一致するよう車両進行方向に対して前記保守用質問器の前後に配置される第１及び第２受信アンテナと、前記保守用質問器からの質問波に応答して前記応答器から送信された応答波に対する前記第１及び第２受信アンテナの受信信号レベルが同時に所定値以上ある時に前記応答器が予め規定された応動距離性能を満たしていると評価する性能評価部とを備える構成とした。
【００１１】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。性能評価部は、第１及び第２受信アンテナからの受信信号を入力し、両受信アンテナから同時に受信信号が入力したとき、各受信信号レベルが所定値以上か否かを判定し、両受信信号レベルが所定値以上あれば、応答器の応動距離性能は正常であると評価する。この場合、請求項４のように、前記性能評価部は、前記第１及び第２受信アンテナから受信された受信信号に含まれる受信データが一致するか否かを判定する構成を備えるとよい。このように、受信レベルだけでなく受信データの一致／不一致も調べれば応答器の性能評価の信頼性が向上する。
【００１２】
請求項５の第３の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、地上に設置された前記各応答器の固有情報を記憶するデータベースと、前記保守用質問器で受信した受信信号に前記データベースに記憶した固有情報が含まれる時に前記受信信号のピーク値が予め定めた閾値以上あれば前記応答器が正常と評価する評価部とを備える構成とした。
【００１３】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。評価部は、この際に各応答器に予め設定してある固有情報が受信信号に含まれているか否かを調べ固有情報が含まれていれば、評価対象の応答器であると判断し、その時の受信信号のピーク値が閾値以上か否かを判定し、閾値以上であれば応答器正常であると評価する。固有情報が含まれていなければ、評価対象の応答器以外の何らかの発信源が存在すると判断する。
【００１４】
請求項６の発明では、前記データベースに、前記各応答器の設置位置データを記憶させる構成とした。
これにより、例えば評価部で異常有りと評価された応答器の場所をリアルタイムで特定できるようになる。
【００１５】
【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、第１の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。
図１において、本実施形態のトランスポンダ保守装置１は、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道（図示せず）上で走行させることにより、前記走行軌道に沿った地上の適所、例えば枕木上に設置されて設けられた複数の応答器３（図１では１つだけ示してある）とそれぞれ通信して各応答器３の性能を評価するものである。
【００１６】
前記トランスポンダ保守装置１は、図１に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、保守用車両２の走行速度を検出する速度検出部としての速度発電機１２と、前記質問器１１の受信信号と前記速度発電機１２からの速度情報とを入力して応答器３の性能評価を実行する性能評価部としての保守用評価器１３と、該保守用評価器１３の評価結果を表示する表示部１４とを備える。
【００１７】
前記質問器１１は、図示しないが、質問波を発生する質問波発生器と、前記質問波を送信する送信アンテナと、応答器３からの応答波を受信する受信アンテナとを備え、保守用車両２の走行時に地上に向けて質問波を送信する。
前記応答器３は、図示しないが、自身の識別用ＩＤデータと送信データを含んだ応答波を送信する応答波発生器と、前記応答波を送信する送信アンテナと、質問器１１からの質問波を受信する受信アンテナとを備え、質問波を受信するとこれに応答して応答波を車上側に返信する。
【００１８】
前記質問器１１と応答器３は、マイクロ波を使用して情報通信し、これにより、高速通信が可能であり、通信する情報量を増大できる。
ここで、質問器１１と応答器３とで構成されるトランスポンダの前記応答器３の性能として、通信時間、データフレーム数及び応動距離が予め規定されている。前記通信時間性能は、走行車両が最高速度で通過した時に必要な通信時間Ｔで規定される。データフレーム数性能も、走行車両が最高速度で通過した時に送信する必要のあるフレーム数Ｆで規定される。応動距離性能は、走行車両の進行方向に沿った応答器の通信可能距離を示すもので、予め定めた固定値Ｌとして規定される。尚、前記データフレーム数は、応答器３の情報送信回数を示すもので、１回の情報送信が１フレームに相当する。この種のトランスポンダでは、例えば応答器側から同一の情報を規定回数（即ち、規定データフレーム数）送信して同一内容が連続して質問器側で受信できたときにその情報は正しいとして取り込むような構成をとっており、前記規定回数が必要なデータフレーム数Ｆに相当する。
【００１９】
前記保守用評価器１３は、質問器１１からの受信信号と速度発電機１２からの速度情報を入力して応動距離を計測する応動距離計測部１５と、質問器１１からの受信信号の入力時間を計測して通信時間を計測する通信時間計測部１６と、質問器１１からの受信信号に含まれるデータフレーム数を計数してデータフレーム数を計測するデータフレーム数計測部１７と、予め規定された前述の必要通信時間Ｔ、必要データフレーム数Ｆ、これら必要通信時間Ｔ及び必要データフレーム数Ｆを規定する最高速度Ｖ及び応動距離判定用固定値Ｌを記憶させたデータベース１８と、該データベース１８の各データと速度発電機１２からの速度情報に基づいて各判定基準値を演算する判定基準値演算部１９と、判定基準値演算部１９で演算された判定基準値及びデータベース１８に記憶された固定値Ｌと、各応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７の各計測値とを比較して応答器３が正常か否かを判定する判定部２０とを備える。
【００２０】
次に、かかる実施形態の動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させる。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。この応答波を質問器１１が受信すると、受信信号が保守用評価器１３の応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７に入力する。保守用車両２が応答器３の通信可能領域を抜け出ると応答器３の応答波送信動作が停止し、応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７への受信信号の入力が停止する。これにより、通信時間計測部１６は受信信号が入力してから停止するまでの実際の通信時間ｔを計測し、データフレーム数計測部１７は受信信号が入力してから停止するまでの通信期間における入力した実際のデータフレーム数ｆを計測する。また、応動距離計測部１５は、受信信号が入力してから停止するまでの実際の通信時間ｔを計測すると共に、速度発電機１２からの検出速度ｖと計測した通信時間ｔから実際の応動距離Ｒを、下記の（１）式から演算する。
【００２１】
Ｒ＝ｖ×ｔ ・・・ （１）
判定基準値演算部１９は、速度発電機１２からの検出速度ｖとデータベース１８に記憶されている前記必要通信時間Ｔ、必要データフレーム数Ｆ及び最高速度Ｖの各データを用いて下記の（２）、（３）式からデータフレーム数の判定基準値Ｈ１と通信時間の判定基準値Ｈ２を演算する。
【００２２】
Ｈ１＝（Ｖ／ｖ）×Ｆ ・・・ （２）
Ｈ２＝（Ｖ／ｖ）×Ｔ ・・・ （３）
判定部２０では、応動距離計測部１５で演算された実際の応動距離Ｒとデータベース１８内の固定値Ｌを比較し、応答器３の応動距離性能に関して、Ｒ≧Ｌであれば正常、Ｒ＜Ｌであれば異常と判断する。また、通信時間計測部１６で計測された実際の通信時間ｔと判定基準値演算部１９で演算された判定基準値Ｈ２を比較し、応答器３の通信時間性能に関して、ｔ≧Ｈ２であれば正常、ｔ＜Ｈ２であれば異常と判断する。同様にしてデータフレーム数計測部１７で計測された実際のデータフレーム数ｆと判定基準値Ｈ１を比較し、応答器３のデータフレーム数性能に関して、ｆ≧Ｈ１であれば正常、ｆ＜Ｈ１であれば異常と判断する。
【００２３】
そして、判定部２０は、全ての性能が正常と判定された時に応答器３は正常と判定し、いずれか１つでも異常判定された場合は応答器３は異常と判定する。判定部２０の判定結果は表示部１４に表示される。
かかる構成によれば、保守用車両２を走行させながら地上の応答器３の性能検査ができ、応答器３の設置場所まで作業者が出向いていちいち検査する必要がなく、地上に多数設置される応答器３の保守作業の効率化を図ることができ、保守作業を軽減できる。また、本実施形態では、応答器３が規定仕様を満たしているか否かを評価できるので、応答器３の評価の信頼性が高いものとなる。
【００２４】
尚、上記実施形態では、通信時間、データフレーム数及び応動距離の全ての性能が正常であるときに応答器正常と判定する構成としたが、必ずしもこれに限らず、３つの性能のうち少なくとも２つの性能が正常であるとき正常と判定する構成でもよく、３つの性能のうち少なくとも通信時間又はデータフレーム数が正常であれば正常と判定する構成としてもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、通信時間、データフレーム数及び応動距離の３つの性能を計測する構成としたが、必ずしもこれに限らず、３つのうちのいずれか２つ、或いは、通信時間とデータフレーム数のいずれかを計測して応答器の性能検査を実行する構成としてもよい。
また、本実施形態では保守用車両の速度検出に速度発電機を用いたが、速度検出はこれに限らず、例えばドップラ式速度計でもよい。また、車上に光、超音波等を用いた位置センサを取付け、地上側にそれぞれに合う反射部材を規定間隔で設置し、その間の通過時間を計測することで速度を計測する構成を用いてもよく、速度検出部としては車両速度を計測できる構成であればどのようなものでもよい。
【００２６】
次に、図２に第２の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。尚、図１に示す実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図２において、本実施形態のトランスポンダ保守装置３０も、図１の実施形態と同様に、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道上で走行させることにより、複数の応答器３とそれぞれ通信して各応答器３の性能を評価するものである。
【００２７】
前記トランスポンダ保守装置３０は、図２に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、互いの距離が予め規定された応答器３の応動距離Ｌと略一致するよう車両２の進行方向に対して質問器１１の前後に配置される第１及び第２受信アンテナ３１、３２と、これら第１及び第２受信アンテナ３１、３２からの受信信号の入力状態に基づいて応答器３が規定の応動距離性能を満たしているか否かを評価する性能評価部としての保守用評価器３３と、表示部１４とを備える。尚、図中のＲ１、Ｒ２は、第１受信アンテナ３１と応答器３との距離、第２受信アンテナ３２と応答器３との距離をそれぞれ示し、Ｌ＝Ｒ１＋Ｒ２である。
【００２８】
前記保守用評価器３３は、第１及び第２受信アンテナ３１、３２の各受信信号を入力して両受信信号が同時に入力した時に、各受信信号レベルが所定値以上ある時に応答器３の応動距離性能は正常と判定する受信レベル判定部３４と、同じく第１及び第２受信アンテナ３１、３２の各受信信号を入力して両受信信号が同時に入力した時に、各受信信号に含まれる受信データが一致した時に応答器３の応動距離性能は正常と判定するデータ照合部３５とを備える構成である。
【００２９】
次に動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させることは図１の実施形態と同様である。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。
【００３０】
受信レベル判定部３４及びデータ照合部３５は、第１及び第２受信アンテナ３１、３２から受信信号が入力したか否かを検出し、両受信アンテナ３１、３２から同時に入力すれば、受信レベル判定部３４では、受信レベルが所定値以上か否かを判定し所定値以上であれば応答器３は正常と判定し、データ照合部３５では、両受信信号に含まれる両受信データを照合し、一致していれば応答器は正常と判定する。保守用評価器３３は、受信レベル判定部３４及びデータ照合部３５が正常と判定した時に応答器正常の判定結果を表示部１４に出力し、表示部１４にその判定結果が表示される。
【００３１】
一方、応答波が、第１及び第２受信アンテナ３１、３２の両方で同時に受信されなければ、応答器３の応動距離は規定された性能を満たしていない、即ち、応答器３の応答波送信能力が規定された能力より低下しており、保守用評価器３３から応答器異常の判定結果が出力される。
かかる構成によっても、保守用車両２を走行させながら地上の応答器３の性能検査ができ、地上に多数設置される応答器３の保守作業の効率化を図ることができ、保守作業を軽減できる。また、本実施形態も図１の実施形態と同様に、応答器３が規定仕様を満たしているか否かを評価できるので、応答器３の評価の信頼性が高いものとなる。また、受信レベルだけでなく受信データの一致／不一致も照合することにより、応答器３の性能評価の信頼性をより一層向上できる。
【００３２】
尚、上記実施形態では、受信レベルと受信データの両方について判定する構成としたが、これに限らず、受信レベルだけ判定するようにしてもよい。
次に、図３に第３の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。尚、図１に示す実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図３において、本実施形態のトランスポンダ保守装置４０は、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道上で走行させることにより、複数の応答器３とそれぞれ通信して各応答器３が通信可能か否かを評価するものである。
前記トランスポンダ保守装置４０は、図３に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、該質問器１１からの受信信号を入力し受信信号が応答器３からの応答波信号である時に受信信号の電力ピーク値が閾値以上か否かを判定して応答器３が正常か否かを評価する評価部としての保守用評価器４１と、該保守用評価器４１からの判定結果を表示する表示部１４とを備える。
【００３４】
前記保守用評価器４１は、検査対象の全ての応答器３の固有情報であるＩＤ情報を記憶したデータベース４２と、前記質問器１１からの受信信号を入力し受信信号が検査対象の応答器３からの応答波信号か否かを前記データベース４２内のＩＤデータに基づいて識別する受信信号識別部４３と、該受信信号識別部４３が応答波信号であると判定した時に受信信号の電力ピーク値が前記閾値としての規定された最小電力値以上あるか否かを判定して判定結果を表示部１４に出力する受信レベル判定部４４とを備える。
【００３５】
次に動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させることは図１の実施形態と同様である。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。質問器１１が応答波を受信すると受信信号が保守用評価器４１の受信信号識別部４３に入力する。
【００３６】
受信信号識別部４３は、データベース４２内の固有ＩＤデータ情報に基づいて受信信号に一致する固有ＩＤデータが含まれているか否かを判定する。含まれていれば、検査対象の応答器３であることを受信レベル判定部４４に通知する。受信信号レベル判定部４４は、受信信号識別部４３からの前記通知が入力すると、質問器１１からの受信信号の電力ピーク値を検出し、検出した電力ピーク値ｐと予め記憶されている応答器３の規定最小電力値Ｐと比較し、ｐ≧Ｐであれば応答器３は通信可能であると判定し、ｐ＜Ｐであれば応答器３は通信不能であると判定する。受信レベル判定部４４の判定結果は表示部１４に表示される。
【００３７】
かかる構成によれば、応答器３が通信可能か通信不能かを評価でき、応答器３が通信可能か否かだけの簡易な評価が可能である。また、受信信号識別部４３に、受信信号に固有ＩＤが含まれているか否かに基づいて、応答器３かそれ以外の発信源かを判別する機能を付加すれば、走行軌道において不要な電波等を発信する異物の検出が可能となる。
【００３８】
尚、データベース４２に、各応答器３の固有ＩＤに加えて各応答器３の設置位置データも記憶させておけば、異常判定された応答器３の場所を直ちに特定できるようになり、保守作業等が迅速にできるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイクロ波を使用するトランスポンダの地上側に設置される応答器の正常／異常を、保守用車両を走行させるだけで容易評価できるようになり、地上側応答器の保守作業の効率化及び軽減化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【図２】第２の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【図３】第３の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【符号の説明】
１，３０，４０ トランスポンダ保守装置
２ 保守用車両
３ 応答器
１１ 質問器
１３、３３、４１ 保守用評価器
３１ 第１受信アンテナ
３２ 第２受信アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器を車両側に設け応答器を地上側に設置して車上−地上間でマイクロ波を用いて情報通信するトランスポンダの保守を目的とするトランスポンダ保守装置に関し、特に、地上の応答器の保守作業を軽減するためのトランスポンダ保守装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄道交通システムにおいて、例えば列車選別装置等にマイクロ波を用いたトランスポンダを利用することが考えられている。このような列車選別装置では、列車側に車上子として質問器を搭載し、地上の例えば枕木上に地上子として応答器を設置する。列車が走行するときに車上の質問器から常時質問波を送信し、地上の応答器上を列車が通過する際に質問器からの質問波を応答器が受信し、質問波を受信した応答器から送信される応答波を質問器が受信することにより、車上−地上間で情報（例えば列車種別、行先等）のやり取りが行われる。そして、質問器−応答器間の情報通信にマイクロ波を用いることにより、高速通信が可能となり、また、通信できる情報量が増大できるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、列車を安全に運行するためには、トランスポンダの機能が正常かどうかを検査する等の定期的な保守作業を行う必要がある。この場合、地上に設置される多数の応答器の保守作業を、保守作業者が設置現場に出向いて行うのでは保守作業者の負担が大きく、また、非効率的である。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、マイクロ波を用いるトランスポンダの地上側の応答器に対する保守作業が容易にできるトランスポンダ保守装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の第１の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定されたデータフレーム数と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測されたデータフレーム数が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記データフレーム数性能を評価する構成とした。
【０００６】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。性能評価部は、車両の最高速度で必要な規定のデータフレーム数と、通信期間において速度検出部で検出された速度情報とに基づいて当該速度における判定基準値を演算し、通信期間中に実測されたデータフレーム数が判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、データフレーム数性能を評価する。
【０００８】
請求項２では、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定された通信時間と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測された通信時間が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記通信時間性能を評価する構成とした。
【００１０】
請求項３の第２の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、互いの距離が予め規定された前記応答器の応動距離と略一致するよう車両進行方向に対して前記保守用質問器の前後に配置される第１及び第２受信アンテナと、前記保守用質問器からの質問波に応答して前記応答器から送信された応答波に対する前記第１及び第２受信アンテナの受信信号レベルが同時に所定値以上ある時に前記応答器が予め規定された応動距離性能を満たしていると評価する性能評価部とを備える構成とした。
【００１１】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。性能評価部は、第１及び第２受信アンテナからの受信信号を入力し、両受信アンテナから同時に受信信号が入力したとき、各受信信号レベルが所定値以上か否かを判定し、両受信信号レベルが所定値以上あれば、応答器の応動距離性能は正常であると評価する。この場合、請求項４のように、前記性能評価部は、前記第１及び第２受信アンテナから受信された受信信号に含まれる受信データが一致するか否かを判定する構成を備えるとよい。このように、受信レベルだけでなく受信データの一致／不一致も調べれば応答器の性能評価の信頼性が向上する。
【００１２】
請求項５の第３の発明は、車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、地上に設置された前記各応答器の固有情報を記憶するデータベースと、前記保守用質問器で受信した受信信号に前記データベースに記憶した固有情報が含まれる時に前記受信信号のピーク値が予め定めた閾値以上あれば前記応答器が正常と評価する評価部とを備える構成とした。
【００１３】
かかる構成では、走行軌道上を保守用質問器から質問波を常時送信しながら保守用車両を走行させる。保守用車両が応答器上を通過するとき、応答器は質問波を受信して応答波を送信する。評価部は、この際に各応答器に予め設定してある固有情報が受信信号に含まれているか否かを調べ固有情報が含まれていれば、評価対象の応答器であると判断し、その時の受信信号のピーク値が閾値以上か否かを判定し、閾値以上であれば応答器正常であると評価する。固有情報が含まれていなければ、評価対象の応答器以外の何らかの発信源が存在すると判断する。
【００１４】
請求項６の発明では、前記データベースに、前記各応答器の設置位置データを記憶させる構成とした。
これにより、例えば評価部で異常有りと評価された応答器の場所をリアルタイムで特定できるようになる。
【００１５】
【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、第１の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。
図１において、本実施形態のトランスポンダ保守装置１は、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道（図示せず）上で走行させることにより、前記走行軌道に沿った地上の適所、例えば枕木上に設置されて設けられた複数の応答器３（図１では１つだけ示してある）とそれぞれ通信して各応答器３の性能を評価するものである。
【００１６】
前記トランスポンダ保守装置１は、図１に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、保守用車両２の走行速度を検出する速度検出部としての速度発電機１２と、前記質問器１１の受信信号と前記速度発電機１２からの速度情報とを入力して応答器３の性能評価を実行する性能評価部としての保守用評価器１３と、該保守用評価器１３の評価結果を表示する表示部１４とを備える。
【００１７】
前記質問器１１は、図示しないが、質問波を発生する質問波発生器と、前記質問波を送信する送信アンテナと、応答器３からの応答波を受信する受信アンテナとを備え、保守用車両２の走行時に地上に向けて質問波を送信する。
前記応答器３は、図示しないが、自身の識別用ＩＤデータと送信データを含んだ応答波を送信する応答波発生器と、前記応答波を送信する送信アンテナと、質問器１１からの質問波を受信する受信アンテナとを備え、質問波を受信するとこれに応答して応答波を車上側に返信する。
【００１８】
前記質問器１１と応答器３は、マイクロ波を使用して情報通信し、これにより、高速通信が可能であり、通信する情報量を増大できる。
ここで、質問器１１と応答器３とで構成されるトランスポンダの前記応答器３の性能として、通信時間、データフレーム数及び応動距離が予め規定されている。前記通信時間性能は、走行車両が最高速度で通過した時に必要な通信時間Ｔで規定される。データフレーム数性能も、走行車両が最高速度で通過した時に送信する必要のあるフレーム数Ｆで規定される。応動距離性能は、走行車両の進行方向に沿った応答器の通信可能距離を示すもので、予め定めた固定値Ｌとして規定される。尚、前記データフレーム数は、応答器３の情報送信回数を示すもので、１回の情報送信が１フレームに相当する。この種のトランスポンダでは、例えば応答器側から同一の情報を規定回数（即ち、規定データフレーム数）送信して同一内容が連続して質問器側で受信できたときにその情報は正しいとして取り込むような構成をとっており、前記規定回数が必要なデータフレーム数Ｆに相当する。
【００１９】
前記保守用評価器１３は、質問器１１からの受信信号と速度発電機１２からの速度情報を入力して応動距離を計測する応動距離計測部１５と、質問器１１からの受信信号の入力時間を計測して通信時間を計測する通信時間計測部１６と、質問器１１からの受信信号に含まれるデータフレーム数を計数してデータフレーム数を計測するデータフレーム数計測部１７と、予め規定された前述の必要通信時間Ｔ、必要データフレーム数Ｆ、これら必要通信時間Ｔ及び必要データフレーム数Ｆを規定する最高速度Ｖ及び応動距離判定用固定値Ｌを記憶させたデータベース１８と、該データベース１８の各データと速度発電機１２からの速度情報に基づいて各判定基準値を演算する判定基準値演算部１９と、判定基準値演算部１９で演算された判定基準値及びデータベース１８に記憶された固定値Ｌと、各応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７の各計測値とを比較して応答器３が正常か否かを判定する判定部２０とを備える。
【００２０】
次に、かかる実施形態の動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させる。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。この応答波を質問器１１が受信すると、受信信号が保守用評価器１３の応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７に入力する。保守用車両２が応答器３の通信可能領域を抜け出ると応答器３の応答波送信動作が停止し、応動距離計測部１５、通信時間計測部１６及びデータフレーム数計測部１７への受信信号の入力が停止する。これにより、通信時間計測部１６は受信信号が入力してから停止するまでの実際の通信時間ｔを計測し、データフレーム数計測部１７は受信信号が入力してから停止するまでの通信期間における入力した実際のデータフレーム数ｆを計測する。また、応動距離計測部１５は、受信信号が入力してから停止するまでの実際の通信時間ｔを計測すると共に、速度発電機１２からの検出速度ｖと計測した通信時間ｔから実際の応動距離Ｒを、下記の（１）式から演算する。
【００２１】
Ｒ＝ｖ×ｔ ・・・ （１）
判定基準値演算部１９は、速度発電機１２からの検出速度ｖとデータベース１８に記憶されている前記必要通信時間Ｔ、必要データフレーム数Ｆ及び最高速度Ｖの各データを用いて下記の（２）、（３）式からデータフレーム数の判定基準値Ｈ１と通信時間の判定基準値Ｈ２を演算する。
【００２２】
Ｈ１＝（Ｖ／ｖ）×Ｆ ・・・ （２）
Ｈ２＝（Ｖ／ｖ）×Ｔ ・・・ （３）
判定部２０では、応動距離計測部１５で演算された実際の応動距離Ｒとデータベース１８内の固定値Ｌを比較し、応答器３の応動距離性能に関して、Ｒ≧Ｌであれば正常、Ｒ＜Ｌであれば異常と判断する。また、通信時間計測部１６で計測された実際の通信時間ｔと判定基準値演算部１９で演算された判定基準値Ｈ２を比較し、応答器３の通信時間性能に関して、ｔ≧Ｈ２であれば正常、ｔ＜Ｈ２であれば異常と判断する。同様にしてデータフレーム数計測部１７で計測された実際のデータフレーム数ｆと判定基準値Ｈ１を比較し、応答器３のデータフレーム数性能に関して、ｆ≧Ｈ１であれば正常、ｆ＜Ｈ１であれば異常と判断する。
【００２３】
そして、判定部２０は、全ての性能が正常と判定された時に応答器３は正常と判定し、いずれか１つでも異常判定された場合は応答器３は異常と判定する。判定部２０の判定結果は表示部１４に表示される。
かかる構成によれば、保守用車両２を走行させながら地上の応答器３の性能検査ができ、応答器３の設置場所まで作業者が出向いていちいち検査する必要がなく、地上に多数設置される応答器３の保守作業の効率化を図ることができ、保守作業を軽減できる。また、本実施形態では、応答器３が規定仕様を満たしているか否かを評価できるので、応答器３の評価の信頼性が高いものとなる。
【００２４】
尚、上記実施形態では、通信時間、データフレーム数及び応動距離の全ての性能が正常であるときに応答器正常と判定する構成としたが、必ずしもこれに限らず、３つの性能のうち少なくとも２つの性能が正常であるとき正常と判定する構成でもよく、３つの性能のうち少なくとも通信時間又はデータフレーム数が正常であれば正常と判定する構成としてもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、通信時間、データフレーム数及び応動距離の３つの性能を計測する構成としたが、必ずしもこれに限らず、３つのうちのいずれか２つ、或いは、通信時間とデータフレーム数のいずれかを計測して応答器の性能検査を実行する構成としてもよい。
また、本実施形態では保守用車両の速度検出に速度発電機を用いたが、速度検出はこれに限らず、例えばドップラ式速度計でもよい。また、車上に光、超音波等を用いた位置センサを取付け、地上側にそれぞれに合う反射部材を規定間隔で設置し、その間の通過時間を計測することで速度を計測する構成を用いてもよく、速度検出部としては車両速度を計測できる構成であればどのようなものでもよい。
【００２６】
次に、図２に第２の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。尚、図１に示す実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図２において、本実施形態のトランスポンダ保守装置３０も、図１の実施形態と同様に、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道上で走行させることにより、複数の応答器３とそれぞれ通信して各応答器３の性能を評価するものである。
【００２７】
前記トランスポンダ保守装置３０は、図２に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、互いの距離が予め規定された応答器３の応動距離Ｌと略一致するよう車両２の進行方向に対して質問器１１の前後に配置される第１及び第２受信アンテナ３１、３２と、これら第１及び第２受信アンテナ３１、３２からの受信信号の入力状態に基づいて応答器３が規定の応動距離性能を満たしているか否かを評価する性能評価部としての保守用評価器３３と、表示部１４とを備える。尚、図中のＲ１、Ｒ２は、第１受信アンテナ３１と応答器３との距離、第２受信アンテナ３２と応答器３との距離をそれぞれ示し、Ｌ＝Ｒ１＋Ｒ２である。
【００２８】
前記保守用評価器３３は、第１及び第２受信アンテナ３１、３２の各受信信号を入力して両受信信号が同時に入力した時に、各受信信号レベルが所定値以上ある時に応答器３の応動距離性能は正常と判定する受信レベル判定部３４と、同じく第１及び第２受信アンテナ３１、３２の各受信信号を入力して両受信信号が同時に入力した時に、各受信信号に含まれる受信データが一致した時に応答器３の応動距離性能は正常と判定するデータ照合部３５とを備える構成である。
【００２９】
次に動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させることは図１の実施形態と同様である。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。
【００３０】
受信レベル判定部３４及びデータ照合部３５は、第１及び第２受信アンテナ３１、３２から受信信号が入力したか否かを検出し、両受信アンテナ３１、３２から同時に入力すれば、受信レベル判定部３４では、受信レベルが所定値以上か否かを判定し所定値以上であれば応答器３は正常と判定し、データ照合部３５では、両受信信号に含まれる両受信データを照合し、一致していれば応答器は正常と判定する。保守用評価器３３は、受信レベル判定部３４及びデータ照合部３５が正常と判定した時に応答器正常の判定結果を表示部１４に出力し、表示部１４にその判定結果が表示される。
【００３１】
一方、応答波が、第１及び第２受信アンテナ３１、３２の両方で同時に受信されなければ、応答器３の応動距離は規定された性能を満たしていない、即ち、応答器３の応答波送信能力が規定された能力より低下しており、保守用評価器３３から応答器異常の判定結果が出力される。
かかる構成によっても、保守用車両２を走行させながら地上の応答器３の性能検査ができ、地上に多数設置される応答器３の保守作業の効率化を図ることができ、保守作業を軽減できる。また、本実施形態も図１の実施形態と同様に、応答器３が規定仕様を満たしているか否かを評価できるので、応答器３の評価の信頼性が高いものとなる。また、受信レベルだけでなく受信データの一致／不一致も照合することにより、応答器３の性能評価の信頼性をより一層向上できる。
【００３２】
尚、上記実施形態では、受信レベルと受信データの両方について判定する構成としたが、これに限らず、受信レベルだけ判定するようにしてもよい。
次に、図３に第３の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態の構成図を示す。尚、図１に示す実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図３において、本実施形態のトランスポンダ保守装置４０は、保守用車両２に搭載され、保守用車両２を走行軌道上で走行させることにより、複数の応答器３とそれぞれ通信して各応答器３が通信可能か否かを評価するものである。
前記トランスポンダ保守装置４０は、図３に示すように、保守用車両２の例えば下部に設けた質問器１１と、該質問器１１からの受信信号を入力し受信信号が応答器３からの応答波信号である時に受信信号の電力ピーク値が閾値以上か否かを判定して応答器３が正常か否かを評価する評価部としての保守用評価器４１と、該保守用評価器４１からの判定結果を表示する表示部１４とを備える。
【００３４】
前記保守用評価器４１は、検査対象の全ての応答器３の固有情報であるＩＤ情報を記憶したデータベース４２と、前記質問器１１からの受信信号を入力し受信信号が検査対象の応答器３からの応答波信号か否かを前記データベース４２内のＩＤデータに基づいて識別する受信信号識別部４３と、該受信信号識別部４３が応答波信号であると判定した時に受信信号の電力ピーク値が前記閾値としての規定された最小電力値以上あるか否かを判定して判定結果を表示部１４に出力する受信レベル判定部４４とを備える。
【００３５】
次に動作を説明する。
保守用車両２を、検査対象の応答器３が設置された走行軌道で質問器１１から常時質問波を送信しながら走行させることは図１の実施形態と同様である。この状態で、保守用車両２が応答器３の通信可能領域に入ると応答器３が質問波を受信しこれに応答して応答器３から応答波が送信される。質問器１１が応答波を受信すると受信信号が保守用評価器４１の受信信号識別部４３に入力する。
【００３６】
受信信号識別部４３は、データベース４２内の固有ＩＤデータ情報に基づいて受信信号に一致する固有ＩＤデータが含まれているか否かを判定する。含まれていれば、検査対象の応答器３であることを受信レベル判定部４４に通知する。受信信号レベル判定部４４は、受信信号識別部４３からの前記通知が入力すると、質問器１１からの受信信号の電力ピーク値を検出し、検出した電力ピーク値ｐと予め記憶されている応答器３の規定最小電力値Ｐと比較し、ｐ≧Ｐであれば応答器３は通信可能であると判定し、ｐ＜Ｐであれば応答器３は通信不能であると判定する。受信レベル判定部４４の判定結果は表示部１４に表示される。
【００３７】
かかる構成によれば、応答器３が通信可能か通信不能かを評価でき、応答器３が通信可能か否かだけの簡易な評価が可能である。また、受信信号識別部４３に、受信信号に固有ＩＤが含まれているか否かに基づいて、応答器３かそれ以外の発信源かを判別する機能を付加すれば、走行軌道において不要な電波等を発信する異物の検出が可能となる。
【００３８】
尚、データベース４２に、各応答器３の固有ＩＤに加えて各応答器３の設置位置データも記憶させておけば、異常判定された応答器３の場所を直ちに特定できるようになり、保守作業等が迅速にできるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイクロ波を使用するトランスポンダの地上側に設置される応答器の正常／異常を、保守用車両を走行させるだけで容易評価できるようになり、地上側応答器の保守作業の効率化及び軽減化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【図２】第２の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【図３】第３の発明に係るトランスポンダ保守装置の一実施形態を示す構成図
【符号の説明】
１，３０，４０ トランスポンダ保守装置
２ 保守用車両
３ 応答器
１１ 質問器
１３、３３、４１ 保守用評価器
３１ 第１受信アンテナ
３２ 第２受信アンテナ
Claims (6)
- 車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、
前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定されたデータフレーム数と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測されたデータフレーム数が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記データフレーム数性能を評価する構成であることを特徴とするトランスポンダ保守装置。 - 車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、前記保守用車両の走行速度を検出する速度検出部と、質問波を送信する保守用質問器と、前記応答器上を通過する時に当該応答器と前記保守用質問器との通信状態と前記速度検出部からの速度情報とに基づいて前記応答器が予め規定された性能を満たしているか否かを評価する性能評価部とを備え、
前記性能評価部は、車両の最高速度で必要な予め規定された通信時間と、保守用質問器と応答器との通信期間において前記速度検出部で検出された速度情報と、に基づいて当該速度における判定基準値を演算し、前記通信期間で実測された通信時間が前記判定基準値を満たしているか否かを判定することにより、前記通信時間性能を評価する構成であることを特徴とするトランスポンダ保守装置。 - 車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、互いの距離が予め規定された前記応答器の応動距離と略一致するよう車両進行方向に対して前記保守用質問器の前後に配置される第１及び第２受信アンテナと、前記保守用質問器からの質問波に応答して前記応答器から送信された応答波に対する前記第１及び第２受信アンテナの受信信号レベルが同時に所定値以上ある時に前記応答器が予め規定された応動距離性能を満たしていると評価する性能評価部とを備えることを特徴とするトランスポンダ保守装置。
- 前記性能評価部は、前記第１及び第２受信アンテナから受信された受信信号に含まれる受信データが一致するか否かを判定する構成を備える請求項３に記載のトランスポンダ保守装置。
- 車両に搭載され質問波を送信する質問器と、前記車両の走行軌道に沿って間隔を設けて地上に設置され前記質問波に応答して応答波を返信する応答器とを備え、前記質問器と前記応答器との間の情報通信にマイクロ波を用いるトランスポンダの前記応答器を保守するためのトランスポンダ保守装置であって、保守用車両に搭載され、質問波を送信する保守用質問器と、地上に設置された前記各応答器の固有情報を記憶するデータベースと、前記保守用質問器で受信した受信信号に前記データベースに記憶した固有情報が含まれる時に前記受信信号のピーク値が予め定めた閾値以上あれば前記応答器が正常と評価する評価部とを備えることを特徴とするトランスポンダ保守装置。
- 前記データベースに、前記各応答器の設置位置データを記憶させる構成とした請求項５に記載のトランスポンダ保守装置。
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