JPH03287458A - 列車位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は列車位置検知装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、列車検知装置として地上に送信コイルと受信コイ
ルとを設置し、送信コイルに信号を出力して磁界を発生
させ、受信コイルがその磁界を受け、列車がいると受信
コイルの受信レヘルが増加する電ｆｅＬ誘導効果、又は
列車がいると受信コイルの受信レベルが減少する電磁遮
蔽効果を利用して列車の検知を行う列車検知装置が知ら
れている。

しかし、例えば閉塞区間内に列車が進入した場合、レー
ル、列車の車軸、そしてインピーダンスボンドとの間で
短絡環が形成されてしまう。そして電磁誘導効果又は電
磁遮蔽効果を利用して列車の位置を検知する場合、この
ような短絡環が形成されると、この短絡環とコイルとが
電磁的に結合して列車が遠くにいても、「列車有り」と
同一の信号となって誤検出してしまうおそれがある。そ
こでこれを解決する為に例えば送信コイルと受信コイル
とのコイルの軸がレールの長平方向と平行であって、レ
ール間に送信コイルと受信コイルとが互いに対面するよ
うに配設する（実開昭６０−１２５２１２号公報）か、
またはコイル軸（コイルの張る面に垂直な軸）に垂直な
面の面積が短絡環に比較して十分小さな送信コイル及び
受信コイルをレール踏面に対して垂直にしてレール近傍
に配設（特公昭５Ｂ−４４２２９号公報）し、短絡環か
らの影響を出来るだけ受けないようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、従来の列車検知装置では、レールの長手方向
とコイルの軸とが平行であってレール間に送信コイルと
受信コイルとが互いに対面するように配設する場合、送
信コイルと受信コイルとの間隔を例えば２〜３ｍにすれ
ば列車に対する感度（「列車有り」の場合の受信レベル
の変化と「列車なし」の場合の受信レヘルの比）は非常
に良好になるが、それに反して受信レベルが低下してし
まう。また短絡環よりも十分小さなコイルのコイル軸を
レール踏面に対して垂直となるように配設する場合、列
車が来て送信コイル及び受信コイルが車輪間に入った時
、列車の存在が不明になるおそれがあった。

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので
、短絡環の影響を受けないようにして列車の位置を確実
に検知出来る列車位置検知装置を提供することを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は、送信器からの信号を流すことによっ
て磁界を発生させる列車長より長い送信コイルの設置区
間に前記送信コイルと電磁結合して信号を受信する複数
の受信コイルを間隔を設けて配設するものであって、前
記送信コイルと前記受信コイルとのどちらか一方を、コ
イル軸を２本のレール踏面の平面と平行且つレールの長
手方向と直角にして該レール間に配設し、他方を前記レ
ールの外側に配設し、前記受信コイル毎に設けられ、列
車の通過により対応する受信コイルの受信レベルが変化
したことを検知して出力状態が変化する複数の検知手段
と、前記各検知手段から出力される受信コイル毎に異な
る出力の状態変化に基づいて列車の位置を判定する判定
手段と、を設けた。

また前記検知手段から前記判定手段への信号を前記検知
手段の電源ラインを介して送信した。

〈作用〉 上記の構成によれば、複数の受信コイルは磁界を発生し
ている送信コイルと電磁結合し、送信コイルの信号を受
信する。列車の通過に伴って複数の受信コイルの中で列
車がいる位置の受信コイルの受信レベルが変化する。受
信コイル毎に設けられた複数の検知手段のうちレベル変
化した受信コイルに対応する検知手段はこの受信レベル
の変化を検知し、それによって出力状態を変化させる。

したがって各検知手段の信号は判定手段へ出力され、判
定手段により各検知手段毎に異なる出力の変化状態に基
づいて列車の位置を判定することが′出来る。

また、検知手段から判定手段へ信号を伝送する信号線と
して検知手段の電源ラインを使用する。

（実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例を示す第１図において、列車位置検知装置は
、コイル軸がレール踏面１−１ａと１−２８との平面に
平行且つレールの長手方向と直角になるようにレール１
−１と１−２との間に配置され、長さが列車長よりも長
く、例えば１〜２廟の送信コイル２と、レール１−Ｌ　
　１−２の外側であって、送信コイル２の設置区間に例
えば１００ｍ毎の間隔で配設されている複数の受信コイ
ル３−１〜３−ｎと、送信コイル２に接続して複数の周
波数ｆ、−ｆゎの信号を出力する送信器４と、受信コイ
ル毎に設けられ、受信コイル３−１〜３−ｎカラ信号を
入力し、列車がいない時には常時信号を出力し、列車が
いて受信コイル３−１〜３−ｎの受信レベルが変化した
時には信号を出力しない検知手段である検知回路５−１
〜５−ｎと、２次側の一端で検知回路５−１〜５−ｎの
信号による負荷を軽減させるインダクタＺ、〜Ｚ７を介
して、及び１次側の両端で検知回路５−１〜５−ｎの出
力端に接続し、２次側の他端で信号線１２を介して電源
７に接続し、検知回路５−１〜５−ｎの出力信号の交流
弁を電源７へ出力し、且つ検知回路５−１〜５−ｎと電
源７とを絶縁している複数のトランス６−１〜６−ｎと
、前述のように信号線１２を介してトランス６−１〜６
−ｎの２次側に接続している電源７と、１次側コイルの
一端で電源７に接続し、他端でコンデンサＣ１信号線り
を介して検知回路５−１〜５−ｎの出力端に接続し、列
車の位置を判定する判定手段である後述する検波器９に
２次側コイルが接続し、検出した信号線ｈ、１２の電流
変化を検波器９に出力するカレントトランス８と、複数
の周波数ｆ１〜ｆ、の各信号を検波する前述の検波器９
と、によって構成される。また、検知回路５−１〜５−
ｎは同し構成であり、検知回路５−１は受信コイル３−
１の出力信号を入力して特定の周波数範囲の信号のみを
分波するフィルタ２１と、フィルタ２１の出力信号の受
信レベルの閾値判定をするレベル検定器２２と、レベル
検定器２２の出力信号を増幅してトランス６−１に出力
する増幅器２３と、が順次接続することによって構成さ
れている。

次に動作を説明する。

送信器４から送信コイル２に複数の周波数ｆ、〜ｆ７の
信号が常時出力されている。この場合、複数の周波数ｆ
、−ｆｎの信号を同時に重畳させて送信コイル２に出力
してもよいし、第２図３０のように連続して出力しても
構わない。この複数の周波数ｆ、−ｆ、の信号により送
信コイル２には磁界が発生する。送信コイル２のコイル
軸をレール踏面１−１８と１−２８との平面に平行且つ
レールの長手方向に対して直角になるように送信コイル
２を配設することにより、送信コイル２の磁界の方向は
、第１図の２本のレール１−１．１−２、列車の車軸、
インピーダンスボンド間で出来る短絡環Ｒと電磁結合し
ない方向になり、受信コイル３１〜３−ｎは送信コイル
２と電磁結合し、短絡環Ｒの影響を受けずに送信コイル
２の信号を受信することが出来る。また受信コイル３−
１〜３−ｎをねかせてそのコイル軸を送信コイル２のコ
イル軸と直角方向にすることによって、電磁遮蔽効果、
即ち送信コイルと受信コイルとの間に例えば列車等の金
属物体が入ると受信コイルに誘導される信号の受信レベ
ルが減少する効果を利用して列車が検知される。

送信コイル２により送信された信号Ｓ０は受信コイル３
−１〜３−ｎで受信され、第２図のようにフィルタ２１
−１〜２１−ｎにより其々信号Ｓ、〜Ｓ９だけが分波さ
れて其々のレベル検定器に出力される。電磁遮蔽効果を
利用してレベル検定器２２により信号Ｓ１をレベル検定
する場合、レベル検定器２２に闇値を１つ設け、列車が
いる時は信号ＳＩの受信レベルが闇値以下になってレベ
ル検定器２２から信号を出力しないようにしておく。ま
た列車がいない時はレベル検定器２２から信号が出力さ
れ、増幅器２３によって増幅され、信号の交流弁がトラ
ンス６−１、電源ラインである信号線１□を介して電源
７に伝送され、さらにカレントトランス８の１次側に伝
送される。

したがって列車がいない時は検知回路５−１〜５−ｎか
ら信号が出力され、列車の通過に伴って列車のいる位置
に対応した検知回路からは信号が出力されなくなるので
、検波器９は各検知回路の複数の周波数ｆ１〜ｆ、の信
号を各周波数の信号毎に分け、信号が出力されていない
受信コイルの位置から列車の位置が検知される。

かかる構成によれば、送信コイル２は列車長よりも長く
、しかもコイル軸をレール踏面１−１８と１−２ａとの
平面に平行且つレール１−１．１−２の長手方向と直角
にし、また送信コイル２の設置区間に間隔を設けて複数
の受信コイル３−１〜３−ｎを配設することにより、レ
ール１−１．１−２、列車の車軸、そしてインピーダン
スボンド間で形成される短絡環Ｒの影響を受けないよう
にして列車の位置を検知することが出来る。またレベル
検定器２２から信号が出力されない時に列車がいると判
定することにより、例えば万が一列車位置検知装置に故
障等が起きた時、受信レベルは闇値未満となり、すべて
の検知回路５−１〜５−ｎから信号が出力されなくなり
、列車がいるように判定するので、列車検知装置をフェ
ールセーフな構成にすることが出来る。また複数の周波
数ｆ１〜ｆ７の信号を伝送する信号線１２として電源７
の電源ラインを使用することにより、信号線を増やさず
に列車の位置を検知することが出来る。また検波器９と
送信器４とを１ケ所に集めて配設すれば送信器４から出
力した複数の周波数Ｌ””ｆ−の信号と検波器９の信号
とを照合することにより、列車位置検知装置の信頼性が
向上する。

次に、第２実施例について説明する。

このものは、前記第１実施例が複数の周波数の信号を送
信器４から送信コイル２に出力して列車の位置を検知し
ているのに対し、送信器４から送信コイル２に１つの周
波数の信号を出力することによって列車の位置を検知し
たものである。

第２実施例の構成を示す第３図において、列車位置検知
装置の検知回路５−１を、受信コイル３−１の出力を増
幅する増幅器３１と、第１実施例と同じレベル検定器２
２と、レベル検定器２２の出力信号を整流する整流器３
３と、整流器３３から整流出力が入力されると発振周波
数ｆ１の信号を発振する発振器と、によって構成し、検
知回路５−２〜５−ｎも検知回路５−１と同じ構成とす
る。

次に動作を説明する。

送信器４から送信コイル２へは常時１つの周波数の信号
が出力され、受信コイル３−１〜３−ｎは送信コイル２
の信号を受信する。第１実施例と同様に受信コイル３−
１〜３−ｎのコイル軸を送信コイル２のコイル軸と直角
方向にすることによって、電磁遮蔽効果を利用すること
が出来る。

列車がいない場合、各検知回路５−１〜５−ｎのレベル
検定器から信号が出力され、整流器により整流され、発
振器から其々発振周波数ｆ１〜ｆ７の信号が出力される
。

列車が通過すると、列車がいる位置に対応した受信コイ
ルから出力された信号の受信レベルは低下し、レベル検
定器の閾値未満となってレベル検定器からは信号が出力
されなくなり、発振器から信号が出力されなくなる。そ
して第１実施例と同様に各検知回路の出力はトランス６
−１〜６−ｎ、信号線１２、電源７、カレントトランス
８を介して検波器９に伝送され、検知回路５−１〜５−
ｎの出力状態の変化に基づいて検波器９は列車の位置を
検知する。

かかる構成によれば、検知回路５−１〜５−ｎに発振器
を設けることにより、１つの周波数の信号を送信コイル
２に出力することにより列車の位置を検知することが出
来る。

尚、送信コイル２のコイルは列車長より長いコイルを用
いなくても、例えば第４図の送信コイル１２のコイル１
２−１〜１２−ｎのように受信コイル３−１〜３−ｎと
対応する部分だけコイル状にしてコイル１２−１〜１２
−ｎを列車長よりも長く接続するようにしても構わない
。その場合コイル１２−１〜１２−ｎにのみ磁界が発生
し、少ないエネルギーで磁界を形成することが出来ると
ともに、例えば保線等の作業者への障害物を少なくする
ことが出来る。

また第１．２実施例では送信コイル２をレール１−１．
１−２間に配設したが、これに限らず受信コイル３−１
〜３−ｎをレール１−１．１−２間に配設してもよい。

その場合は複数の受信コイル３−１〜３−ｎをレール踏
面１−１ａと１−２ａとの平面に平行であって且つレー
ルの長手方向と直角に配設して前述の短絡環Ｒの影響を
受けないようにする。

送信器４から送信コイル２に出力される信号は列車位置
検知用である複数の周波数ｒ１〜ｒ７の信号に、例えば
列車との通信用として周波数ｆ１．。

を付与してもよい。このようにすることにより例えば列
車が踏み切りに接近し、踏み切り内に障害物があって列
車を緊急に停車させたい時、地上と列車との間で通信す
ることも出来る。

また第１．２実施例では電磁遮蔽効果を利用して列車の
位置を検知していたが、電′Ｍ！誘導効果、即ち送信コ
イルと受信コイルとの間に例えば列車等の金属物体が入
ると受信コイルに誘導される信号の受信レベルが増加す
る効果を利用して列車の位置を検知することも出来る。

その場合、レール１−１．１−２の外側に配設したコイ
ルをレール踏面１−１ａと１−２ａとの面に対してコイ
ル軸が平行になるように送信コイル２と受信コイル３−
１〜３−ｎとを対面させる。そしてレベル検定器２２を
、検波器と例えば実開昭６１−１８９２７４号公報に記
載されている公知のウィンドコンパレータとを接続する
ことによって構威し、ウィンドコンパレータに信号の受
信レベルの上限値、下限値を設け、受信レベルが上限値
から下限値までの窓内に入っている時だけ、信号がレベ
ル検定器２２から出力されるようにする。これにより列
車がいない時は受信レベルがこの窓内に入ってレベル検
定器２２から信号が出力されるが、列車がいる時は受信
レベルがこの窓の上限値を越えてレベル検定器２２から
信号が出力されず、電磁遮蔽効果を利用して列車の位置
を検知する場合と同様にフェールセーフな構成とするこ
とが出来る。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、列車長より長い送
信コイルの設置区間に複数の受信コイルを間隔を設けて
配設し、送信コイルと受信コイルとのどちらか一方をコ
イル軸を２本のレール踏面の平面と平行且つレールの長
手方向と直角にしてレール間に配設し、他方をレールの
外側に配設することにより、レール、列車の車軸、そし
てインピーダンスボンド間で形成される短絡環の影響を
受けずに列車の位置を検知することが出来る。また検知
手段から判定手段への信号を伝送する信号線として検知
手段の電源ラインを使用することにより、信号線を低減
して列車の位置を検知することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の信号の信号波形図、第３図は本発明の第２実
施例を示すブロック図、第４図は送信コイルの変形態様
を示す図である。 １−１、１−２ レール踏面　　２ ｎ・・・受信コイル ｈ、１□・・・信号線 ２１・・・フィルタ 振器 ・・・レール　　１−１ａ、１−２ａ・・・・・・送信
コイル　　３−１〜３ ５−１〜５〜ｎ・・・検知回路 ７・・・電源　　９・・・検波器 ２２・・・レベル検定器　　３４・・・発第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信器からの信号を流すことによって磁界を発生
   させる列車長より長い送信コイルの設置区間に前記送信
   コイルと電磁結合して信号を受信する複数の受信コイル
   を間隔を設けて配設するものであって、前記送信コイル
   と前記受信コイルとのどちらか一方を、コイル軸を２本
   のレール踏面の平面と平行且つレールの長手方向と直角
   にして該レール間に配設し、他方を前記レールの外側に
   配設し、 前記受信コイル毎に設けられ、列車の通過により対応す
   る受信コイルの受信レベルが変化したことを検知して出
   力状態が変化する複数の検知手段と、 前記各検知手段から出力される受信コイル毎に異なる出
   力の状態変化に基づいて列車の位置を判定する判定手段
   と、 を設けたことを特徴とする列車位置検知装置。
2. （２）前記検知手段から前記判定手段への信号を前記検
   知手段の電源ラインを介して送信したことを特徴とする
   請求項１記載の列車位置検知装置。