JP4248317B2 - トランスポンダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車制御に用いられるトランスポンダに係り、特に、ホームドア装置のように、列車を所定の定点に停車させるときに好適なトランスポンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から列車（車両）のＡＴＳ等の制御用としてトランスポンダが使用されている（非特許文献１参照）。この列車制御用のトランスポンダは、列車の下部に車上子（車上アンテナ）を設けるとともに、その列車の走行する軌道（レール）の近傍に地上子（地上アンテナ）が設けられ、その地上子は、中継器や符号処理器等からなる地上設備に接続されている。そして、列車の移動により地上子上に車上子が所定距離の範囲内に位置したときに、地上から車上（列車）へ、又は車上から地上へ、あるいは双方向に列車位置情報や列車識別情報等の所定の情報の伝送が行われるように構成されている。
【０００３】
図４（ａ），（ｂ）は、上記トランスポンダをホームドア装置に適用した従来例を示している。ホームＨには、後述するホームドア制御装置で開閉制御されるホームドアＤ，Ｄが設けられているとともに、そのホームＨの列車イの走行する軌道Ｔの軌間の所定位置には、トランスポンダの地上子ａが設けられている。そして、その軌道Ｔを走行する列車イの下部には、トランスポンダの車上子ｂが搭載されている。これら地上子ａ及び車上子ｂは、地上子ａ上に列車イの車上子ｂが正しく対向して位置して停車した際、列車イのドアとホームドアＤ，Ｄとが対向するように決められている。
【０００４】
図４（ａ），（ｂ）中、１は、地上に設けられた地上装置であり、２は、ホームドア制御装置である。地上装置１は、モデムを含む中継器ＲＰとＣＰＵを中心に形成された符号処理器ＥＣとが含まれている。そして、地上装置１は、地上子ａが図４（ｂ）に示されるように、列車イがホームＨの所定位置に停車し、地上子ａ上に車上子ｂが位置したときに、その車上子ｂから送信される列車イの識別情報を含む所定の車上情報を受信し、その受信した車上情報を基に地上装置１からホームドア制御装置２に所定の出力信号が出力されるように構成されている。ホームドア制御装置２は、地上装置１から所定の信号を受信することにより、ホームドアＤ，Ｄに対して開くように駆動制御信号が出力される。したがって、ホームドアＤ，Ｄは、ホームドア制御装置２からの駆動制御信号により開かれる。なお、本発明の説明に直接関係しないので詳述しないが、列車イのドアも所定位置（地上子ａ及び車上子ｂが正常に対向した位置）に停車したことを条件に開かれ、また、ホームドアＤ，Ｄが閉じられたことを条件に列車イのドアも閉じられて出発が許可されるように構成されている。
【０００５】
地上子ａ及びモデムを含む中継器ＲＰは、本発明の実施の形態の項で詳述するが、中継器ＲＰから定期的（間欠的）に車上子ｂから送信されてくる信号と同種の照査信号（例えば、搬送中心周波数３．０ＭＨｚの信号）が地上子ａに送信され、その送信された照査信号が地上子ａから中継器ＲＰに正しく受信されているか否かにより地上子ａの状態がチェックされるように構成されている。また、地上子ａ上に車上子ｂが位置したときに、乗客の乗降により列車イが揺動し、地上子ａの受信レベルに変動が生じても、地上子ａ上に車上子ｂが位置したことを検知する検知信号、いわゆるＣＤ検知信号を安定して受信できるようにするためにヒステリシス処理が行われるように構成されている。
【０００６】
このヒステリシス処理を本発明の実施の形態の説明の項で用いる図２を用いてさらに説明すると、ここでは説明を簡単にするために、地上子ａのチェック用の照査信号の受信レベルＡが５Ｖとされ、また、第１の最小動作レベルＢとして３Ｖとされ、そして、ＣＤ検知無しとなる第２の最小動作レベルＣが２Ｖとされている。
【０００７】
このように、各レベルＡ，Ｂ，Ｃが決められている状態において、地上子ａのチェックは、地上子ａから中継器ＲＰ（モデム）に定期的に５Ｖの受信信号が入力されて行われる。そして、地上子ａが正常と判定されている間、地上子ａ上に車上子ｂが位置し、中継器ＲＰが３Ｖ以上の受信信号を受信したときに、最小動作レベルを３Ｖから２Ｖに設定変更し、２Ｖ以上の受信信号を基に車上からの情報を処理するように構成されている。このような、レベルＢ（３Ｖ）からレベルＣ（２Ｖ）へのヒステリシス処理は、アナログ的な処理により行われる。
【０００８】
【非特許文献１】
平成９年５月１５日四版（社）日本鉄道電気技術協会発行「鉄道技術者のための電気概論」Ｐ．３５〜４０
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のヒステリシス処理を行うトランスポンダにおいて、地上子上に車上子が所定の位置よりも外れて位置した場合に列車（車上子）が移動したと誤認識するおそれがあった。
【００１０】
上記図４（ａ），（ｂ）及び図２を用いてさらに具体的に説明すると、列車イが所定位置から少し外れた位置に停車した場合、そのときのモデムＭの受信レベルが２．３Ｖであったとする。この２．３Ｖは、図２の第１の最小動作レベルの３Ｖに達しないので、中継器ＲＰ側（地上側）では、地上子ａ上に車上子ｂが位置していないＣＤ検知なしと判定される。つまり、地上側では、列車イは、まだ所定位置に達していないと判定される。
【００１１】
この状態において、照査信号の５ＶがモデムＭに受信されるとヒステリシス処理によりＣＤ検知無しとなる２Ｖ（図２のＣ参照）を越える２．３Ｖの信号を受信しているので、地上子ａ上に車上子ｂが位置しているＣＤ検知ありとなる。このとき、列車イの揺動により地上子ａ及び車上子ｂ間の距離が大きくなって受信信号が２．３ＶからＣＤ検知なしとなる２Ｖ以下の１．８Ｖに下がる。このため、中継器ＲＰ側（地上側）では、地上子ａ上から車上子ｂが移動したと認識し、すなわち、列車イが移動したと誤認することになる。
【００１２】
そこで、本発明は、上述のような誤認を効果的に除去できるようにしたトランスポンダを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトランスポンダは、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、地上子から得られる信号の受信レベルが所定の第１の最小動作レベル以上のとき、前記信号が前記地上子の正常／異常をチェックする照査信号か列車に搭載された車上子からの送信信号かを判定し、前記照査信号でないと判定したとき前記地上子上に前記車上子が位置したと判定する判定手段と、前記地上子上に前記車上子が位置したと判定されたときに、前記所定の第１の最小動作レベルよりも低い所定の第２の最小動作レベルを設定する設定手段と、前記所定の第２の最小動作レベルを越える受信信号に基づいて前記車上子から送信されてくる所定の車上情報を取込む取込手段と、を有することを特徴としている。
本発明の請求項２に記載のトランスポンダは、地上子は、ホームドア装置に設けられるものであることを特徴としている。
【００１４】
【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、上記図４（ａ），（ｂ）に示されるホームドア装置に適用した一実施の形態に係るトランスポンダの概略構成図である。
【００１５】
図１中、ａは、列車（車両）イの走行する軌道Ｔの軌間の所定位置に設置された地上子（地上アンテナ）であり、ｂは、図１では省略されている列車イ（図４（ａ），（ｂ）参照）下部に取付けられて搭載されている車上子（車上アンテナ）である。これら地上子ａ及び車上子ｂは、その地上子ａ上に列車イの車上子ｂが所定どおり対応してその列車イが停車した際、列車イのドアとホームドアＤ，Ｄとが対向するように決められている（図４（ｂ）参照）。
【００１６】
図１中、ＲＰは中継器であって、変調器１０及び復調器１１からなるモデムＭと、ＣＰＵを中心に形成され、中継器ＲＰを統括的に制御する論理部１２とを含んで構成されている。この論理部１２は、図示しないモデム及び整合・入出力部を介して図４（ａ），（ｂ）に示されるＣＰＵを含んで形成される符号処理器１へ接続されている。なお、この図１に示される中継器ＲＰは、本発明の説明に特に必要がないので、地上子ａから車上子ｂに向けての情報、すなわち、地上から車上（列車イ）に向けての情報伝送機構は省略されている。
【００１７】
変調器１０は、論理部１２からの指令に基づいて定期的に地上子ａに所定の照査信号を出力できるように構成されている。この照査信号は、車上子ｂから地上子ａに向けて送信される信号と同種の信号で、例えば、搬送中心周波数が３．０ＭＨｚの照査信号が使用される。
【００１８】
復調器１１は、変調器１０から定期的に地上子ａに送信された照査信号を受信するとともに、車上子ｂから送信された所定の信号を地上子ａを介して受信し、それら受信信号を復調処理することができるように構成されている。復調器１１に受信される２つの受信信号のうち、照査信号は、地上子ａを介して直接受信されるので、車上子ｂを介して受信される受信レベルよりも高い値で受信される（後述の図２のＡ参照）。また、車上子ｂから送信される信号中には、その車上子ｂが搭載されている列車イの識別情報を含む所定の車上情報が含まれている。
【００１９】
図２は、復調器１１（モデムＭ）の受信した信号レベルの説明図であり、Ａは、照査信号の受信レベルの５Ｖを表わし、Ｂは、本発明の第１の最小動作レベルの３Ｖを表わし、そして、Ｃは、本発明の第２の最小動作レベルの２Ｖを表わしている。なお、ここで示される５Ｖ，３Ｖ，２Ｖは、説明を容易にするための一例である。
【００２０】
以下、図３のフローチャートを用いて制御動作について説明する。今、復調器１１（モデムＭ）が第１の最小動作レベルＢ（３Ｖ）以上の信号を受信したとする（ステップ１００肯定。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。この第１の最小動作レベルＢ以上の信号を受信したとき、中継器ＲＰがチェックモード時であれば、すなわち、変調器１０から地上子ａを介して復調器１１に対して定期的に出力される照査信号の出力時であれば、その受信された信号は照査信号であるので（Ｓ１０２肯定）、この場合は、論理部１２の制御の下、所定のチェック処理が行われる（Ｓ１０４）。そして、このチェック処理において、地上子ａに故障が発生したと判定されたときは（Ｓ１０６否定）、その異常発生状態は、論理部１２を介して地上装置１（図４（ａ），（ｂ）参照）に送信され所定の異常処理が行われる（Ｓ１０８）。
【００２１】
上述のチェック処理により地上子ａが正常と判定されている間において、復調器１１（モデムＭ）が第１の最小動作レベルＢ（３Ｖ）以上の信号を受信し、かつ、その受信時が上述のチェック時でないとき（Ｓ１０２否定）、論理部１２は、地上子ａ上に車上子ｂが位置したと判定し、復調器１１の最小動作レベルを第１の最小動作レベルＢ（３Ｖ）から第２の最小動作レベルＣ（２Ｖ）に設定する（Ｓ１１０）。そして、論理部１２は、その第２の最小動作レベルＣ以上を受信している受信信号に基づいて列車イの識別情報を含む車上情報の取込処理が行われる（Ｓ１１２）。
【００２２】
上述のように、地上子ａのチェック時でないときに、一度、第１の最小動作レベルＢ以上の受信信号が受信されると、デジタル処理により最小動作レベルが第２の最小レベルＣに引き下げられ、その第２の最小レベル以上の受信信号に基づいて車上情報の取込が行われる。このため、列車イの揺動に伴う受信レベルの変動があっても、発明の課題の項で説明したような列車が移動（出発）してしまったというような誤認を未然に防止することができる。
【００２３】
なお、図３のフローチャートでは省略されているが、中継器ＲＰを介して所定の列車（図示の例では列車イ）が所定の位置（定点）に停車したと判定されたときは、符号処理器（ＣＰＵ）ＥＣからホームドア制御装置２に所定の列車停車信号が送信される。ホームドア制御装置２は、符号処理器ＥＣから所定の列車停車信号を受信すると、ホームドアＤ，Ｄに対してドアを開くための駆動信号が出力される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載のトランスポンダは、地上子から得られる信号の受信レベルが所定の第１の最小動作レベル以上のとき、前記信号が前記地上子の正常／異常をチェックする照査信号か列車に搭載された車上子からの送信信号かを判定し、前記照査信号でないと判定したとき前記地上子上に前記車上子が位置したと判定する判定手段と、前記地上子上に前記車上子が位置したと判定されたときに、前記所定の第１の最小動作レベルよりも低い所定の第２の最小動作レベルを設定する設定手段と、前記所定の第２の最小動作レベルを越える受信信号に基づいて前記車上子から送信されてくる所定の車上情報を取込む取込手段とを有するので、列車の揺動等に伴って出力信号に変動があっても、安定して車上情報を取込むことが可能となる。
本発明の請求項２に記載のトランスポンダは、地上子は、ホームドア装置に設けられるので、ホームドアの制御を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトランスポンダの概略構成図である。
【図２】受信信号及び最小動作レベルの説明図である。
【図３】制御動作を示すフローチャートである。
【図４】トランスポンダを適用したホームドア装置の概略構成図である。
【符号の説明】
ａ 地上子
ｂ 車上子
ＲＰ 中継器
Ｍ モデム
１０ 変調器
１１ 復調器
１２ 論理部
Ｔ 軌道
イ 列車
１ 地上装置
２ ホームドア制御装置
Ｈ ホーム
Ｄ ドア

Claims (2)

1. 地上子から得られる信号の受信レベルが所定の第１の最小動作レベル以上のとき、前記信号が前記地上子の正常／異常をチェックする照査信号か列車に搭載された車上子からの送信信号かを判定し、前記照査信号でないと判定したとき前記地上子上に前記車上子が位置したと判定する判定手段と、
   前記地上子上に前記車上子が位置したと判定されたときに、前記所定の第１の最小動作レベルよりも低い所定の第２の最小動作レベルを設定する設定手段と、
   前記所定の第２の最小動作レベルを越える受信信号に基づいて前記車上子から送信されてくる所定の車上情報を取込む取込手段と、
   を有することを特徴とするトランスポンダ。
2. 請求項１に記載のトランスポンダにおいて、地上子は、ホームドア装置に設けられるものであることを特徴とするトランスポンダ。

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