JPH08258714A - 線路保守用マークの検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線路保守用マークの検出システムに関し、人
手によることなく見落しなくマークの検出を行うことを
目的とする。 【構成】 保守作業車１３のオペレータに対して保守上
の警告を与えるべき箇所にある特定の枕木１１に予め付
されたマークを検出するシステムであって、固有の共振
周波数を有する共振回路がプリントされ、特定の枕木１
１に貼付されて前記のマークとなすＩＤタグ２４と、前
記共振周波数とほぼ同一の周波数の電磁波を送信してＩ
Ｄタグ２４で反射されたエコー波を受信したときに前記
マークを検出したことを表示する送受信／表示手段２１
とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄道線路における線路保
守用マークの検出システムに関する。鉄道線路の保守は
乗客輸送の安全確保のためにきわめて重要な作業であ
る。しかしながら一般にその鉄道線路は長距離に及ぶこ
と、しかも人手による保守作業を伴うこと、さらにはそ
の保守時間が限られていること等から、その安全確保の
万全を期すことは容易なことではない。

【０００２】本発明は鉄道線路の保守作業のうち、特に
線路保守用マークの検出作業について、信頼性の向上を
図ることができる手法について提案を行うものである。

【０００３】

【従来の技術】図７は線路保守用のマークについて説明
するための平面図である。本図において、参照番号１１
は多数本の枕木であり、その上に線路１２が敷設され
る。保守作業車１３（先端部分のみ示す）は、その線路
１２上を走行し、各種の保線作業を行う。図中の矢印は
保守作業車１３の進行方向を示す。なお、１５は道床バ
ラストである。

【０００４】上記枕木１１のうち特定の枕木に×印（１
４）が付されているが、これが本発明による検出対象を
なすマークであり、保守上の警告を保守作業車１３のオ
ペレータに与えるためのものである。すなわち本発明が
適用される検出システムは、多数本の枕木１１上に敷設
された線路１２上を走行する保守作業車１３のオペレー
タに対して保守上の警告を与えるべき箇所にある少なく
とも１本の特定の枕木１１に予めマーク１４を付し、こ
のマーク１４を検出することによりその警告を受けるよ
うにしたシステムである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ケース１ 上述のとおり鉄道線路は枕木１１、線路１２および道床
バラスト１５によって構成されるが、列車の通過によっ
て枕木が沈下したり左右に動くため、定期的に線路１２
を正規の位置に戻す作業が必要である。この作業は現在
主にマルチプルタイタンパーと呼ばれる機械作業車によ
って行われている。このマルチプルタイタンパー（保守
作業車１３）は線路１２上を走行し枕木１本（または２
本）毎に止まって枕木１１を正規の位置に保持しながら
道床バラスト１５を突き固める。

【０００６】この保守作業車１３による線路突き固め作
業は一定の区間毎に連続的に行うが、枕木１１に設置さ
れた各種信号機器、線路下を横断するケーブル、踏切に
設置された敷板および分岐器部分では、その保守作業車
１３により突き固めることが困難であったり、突き固め
によって機器を損傷する恐れがあるため、突き固めを行
わずに通過する必要がある。そこでこうした部分に相当
する特定の枕木１１に予め予め印（マーク１４）をつけ
て、保守作業車１３のオペレータが運転席から確認でき
るようにするとともに、地上には誘導員を配置しておい
てそのマークの有無の状況をオペレータに随時連絡する
体勢をとっている。しかしながらこの作業が主に夜間に
行われることから、その地上の誘導員が見誤りをする場
合がある。また複線区間では隣の線路を通過する列車に
地上の誘導員が接触する等の事故もあり得る。

【０００７】ケース２ 鉄道線路の保守点検は、保線区員によって定期的に行わ
れる。例えばボルトのゆるみ、枕木の割れ、道床バラス
トのかたより等がその保守点検の対象である。この保守
点検は主として昼間行われ、もし異常が見つかると、そ
の箇所の近傍の枕木１１にマーク１４を付しておく。そ
して最終列車通過後の夜間にその異常箇所の復旧が行わ
れるが、この場合、当該異常箇所へのアクセスは、上記
の地上の誘導員がライトを頼りに白ペンキで描かれたマ
ーク１４を発見することにより行い、そこで保守作業車
１３を止めて復旧作業に入る。

【０００８】しかしながらそのマークの箇所が、長い線
路区間のうちの極く一部であるから、夜間であることも
手伝って、見落しなく全て確実に発見することはきわめ
て難しい。このため、復旧作業漏れを生じたりあるいは
そのマークの見落しに後で気付いてもう一度、アクセス
し直す、という事態もしばしば生ずる。上記ケース１お
よびケース２のいずれにおいても、予め特定の枕木に付
しておいたマーク１４を地上の誘導員が見落してしまう
ことがあり、保守の信頼性に欠けるという問題があっ
た。

【０００９】したがって本発明は上記問題点に鑑み、上
記地上の誘導員によらず、保守作業車のオペレータに対
し保守上の警告を確実に与えることができる、線路保守
用マークの検出システムを提供することを目的とするも
のである。

【００１０】図１は本発明に基づく検出システムの基本
構成図である。 （１）本発明の第１の態様によれば、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔ
ｉｆｉｃａｔｉｏｎ：識別）タグ２４（マーク１４に相
当）と、送受信／表示手段２１が導入される。ＩＤタグ
２４は、固有の共振周波数を有する共振回路がプリント
され、かつ、特定の枕木１１の所定位置に貼付されて前
記のマークとなる。

【００１１】送受信／表示手段２１は、保守作業車１３
の一部に設けられ、前記共振周波数とほぼ同一の周波数
の電磁波を送信してＩＤタグ２４で反射されたエコー波
Ｅを受信したときに前記のマークを検出したことを表示
する。かくして送受信／表示手段２１を介してオペレー
タに対し警告を与える。

【００１２】（２）本発明の第２の態様によれば、送受
信／表示手段２１の一部として前記の電磁波を送受信す
るためのアンテナ２２がある。このアンテナ２２は、Ｉ
Ｄタグ２４の上方においてこれと対向するように、保守
作業車１３の一部に取り付けるようにする。

【００１３】（３）本発明の第３の態様によれば、保守
作業車１３が保守上の警告を与えるべき箇所に接近して
いることをオペレータに予告するために、ＩＤタグ２４
を、保守作業車１３の進行方向手前の枕木１１に貼付す
るようにする。

【００１４】（４）本発明の第４の態様によれば、ＩＤ
タグ２４を、相互に異なる各種の固有の共振周波数を有
する共振回路がプリントされた複数種のＩＤタグ２４に
て形成するようにする。そして各種の該ＩＤタグ２４
を、複数種の警告の種別毎にそれぞれ割り当てておくよ
うにする。送受信／表示手段２１は、相互に異なる各種
の固有の共振周波数の各々に対応した周波数を有する電
磁波を送受信するようにする。

【００１５】（５）本発明の第５の態様によれば、送受
信／表示手段２１の一部をなす受信部２３に接続し受信
部２３にてエコー波Ｅを受信したときオペレータに対し
てマークの検出を表示するための発音体２６および発光
体２７の少なくとも一方をもって、送受信／表示手段２
１の一部をなす表示部２５を構成するようにする。なお
２８は電磁波の送信部である。

【００１６】（６）本発明の第６の態様によれば、前記
の警告を複数種に区分しておく。そして複数種の警告の
種別毎にそれぞれ発音体２６の発音モードを切り替えま
たは発光体２７の発光モードを切り替えるようにする。
また後の実施例において図面を参照しながら説明するよ
うに、

【００１７】（７）本発明の第７の態様では、ＩＤタグ
２４は共振回路を形成したフィルム層と粘着層とセパレ
ータ層とをこの順に積層して構成し、このセパレータ層
を剥離した後の粘着層によってＩＤタグ２４を特定の枕
木１１に貼付するようにする。

【００１８】（８）本発明の第８の態様では、上記のフ
ィルム層を包囲してＩＤタグ２４を保護する樹脂製のケ
ースをさらに備えるようにする。

【００１９】（９）本発明の第９の態様では、ＩＤタグ
２４内の共振回路は、薄膜コイルと薄膜コンデンサとを
一対のフィルムの間に挟み込むようにプリント成形した
構造となるようにする。

【００２０】

【作用】上記（１）〜（９）の各態様における各作用は
それぞれ下記（１）〜（９）のとおりである。

【００２１】（１）送受信／表示手段２１は、ＩＤタグ
２４の存在を、アンテナ２２を介して非接触で検出しか
つオペレータに対して表示する。非接触検出であるか
ら、保守作業車１３が走行しながらそのＩＤタグ２４を
検出できる。また、上記非接触検出はきわめて高い感度
を有することが実地により確められており、検出漏れは
殆ど起こり得ない。

【００２２】（２）ＩＤタグ２４を枕木１１上に貼付す
る位置を統一的に予め定めておき、アンテナ２２がＩＤ
タグ２４の常に直上を通過するように配置する。前記非
接触検出の信頼度は一層向上する。

【００２３】（３）図を参照して説明する。図２はＩＤ
タグ２４の設置列を示す平面図である。本図中、×印を
付した枕木１１が最終的なターゲットであるとすると、
この枕木１１にＩＤタグ２４ｃを貼付する。そしてさら
に保守作業車１３の進行方向手前に、複数のＩＤタグ、
例えばＩＤタグ２４ｂと２４ａをそれぞれ枕木に貼付す
る。

【００２４】ＩＤタグ（２４）に応答した表示部２５内
の発音体２６がＩＤ２４ａ→ＩＤ２４ｂ→ＩＤ２４ｃの
順にその音を徐々に強めるようにして、オペレータに予
告し、保守作業車１３の停止の準備を促すことができ
る。

【００２５】（４）複数種の警告の種別毎に対応した複
数種のＩＤタグを備えるものである。上記（３）におい
て説明したＩＤ２４ａ→ＩＤ２４ｂ→ＩＤ２４ｃの発音
モードの切り替えは、ＩＤ２４ａ，２４ｂおよび２４ｃ
の各共振周波数を相互に異ならせておけばよい。

【００２６】（５）表示部２５としては発音体２６や発
光体２７を用いることができる。すなわちＩＤタグ（マ
ーク）の検出を音あるいは光でオペレータに知らせる。
これら発音体２６および発光体２７のいずれか一方でも
よいし、双方を備えてもよい。双方備えればオペレータ
によるマークの見落しが一層確実に防止されることは言
うまでもない。

【００２７】（６）複数種の警告とは、例えば、上述し
たオペレータへの予告のための発音モード（発光モード
も同じ）の切り替えや、ボルトのゆるみ、枕木われ等の
個別の情報をオペレータに伝えるための発音モード（発
光モードも同じ）の切り替えがある。ただし発光モード
については複数のランプ（赤、青、黄等）を用意し、色
分けによって警告の種別をオペレータに知らせることも
できる。

【００２８】（７）ＩＤタグ２４を積層の一体構造とす
ることにより、耐水、耐熱、耐薬品、耐衝撃性に優れた
ものにすることができる。

【００２９】（８）上記の各種耐性は樹脂製ケースの取
付けで一層強力なものとなる。なお、ケースを樹脂製と
したのは、アンテナ２２で送受信される電磁波の透過性
を考慮したものである。

【００３０】（９）共振回路をプリント成形に適した構
造とすることにより、安価なＩＤタグを多量に提供でき
る。

【００３１】

【実施例】図３はＩＤタグの具体例を示す平面図であ
る。タイプＡとタイプＢの２つの例を示す。本図におい
て、うず巻状の線はコイル（Ｌ）であり、その下方にコ
ンデンサ（Ｃ）が形成されて、いわゆるＬＣ共振回路を
形成する。その共振周波数はコイル（Ｌ）やコンデンサ
（Ｃ）の各形状、寸法、厚みを調整することにより自由
に設定できる。例えば５〜５０MHz 帯の中で自由に共振
周波数を設定したＩＤタグが実用に供されている。

【００３２】図４はＩＤタグを用いた非接触検出の動作
原理を図解的に示す図である。なお、この非接触検出の
動作原理自体は古くから周知である。まずアンテナ２２
より電磁波Ｄが送信（放射）される。そして、ＩＤタグ
２４に到達する。ＩＤタグ２４にはＬＣ共振回路がプリ
ントされており、このＬＣ共振回路の共振周波数が、上
記の電磁波Ｄの周波数に一致していると、ＬＣ共振回路
は共振を起こしエコー波Ｅを発振する。このエコー波Ｅ
がアンテナ２２に受信されると、送受信／表示手段１１
内の既述の受信部２３にて検出され、ＩＤタグ２４の存
在が外部に表示される。

【００３３】電磁波Ｄを供給する送信部２８は単一周波
数の電磁波Ｄを供給することも、複数種の周波数の電磁
波Ｄを供給することもできる。後者の場合は、スキャン
方式により各種周波数をスイープさせながら連続的に供
給する。この場合（スキャン方式）には、エコー波Ｅを
受ける受信部２３もフィルタの通過帯域を上記各種周波
数に合せてスイープさせる必要がある。

【００３４】電磁波の周波数ｆ₁ ，ｆ₂ …ｆ_n に合せて
前述した複数種の警告Ａ₁ ，Ａ₂ …Ａ_n をそれぞれ割り
当てておくようにすれば、もし、ＩＤタグ２４から例え
ばｆ ₂ のエコー波Ｅを受信したとすれば、このＩＤタグ
２４からは警告種別Ａ₂ の警告（例えばボルトゆるみ）
をオペレータに伝えるものであることが分かる。警告を
オペレータに伝える既述の発音体２６は例えば市販のス
ピーカでよい。発光体２７についても市販のランプでよ
い。

【００３５】図５はＩＤタグの断面構造の一例を示す図
である。ＩＤタグ２４は、図３に示したＬＣ共振回路を
形成したフィルム層３１と粘着層３２とセパレータ層３
３とをこの順に積層して構成される。セパレータ層３３
を剥離して粘着層３２によってＩＤタグ２４を特定の枕
木１１に貼付する。ＬＣ共振回路を形成したフィルム層
３１自体は、耐水性等にきわめて優れているが、一層の
信頼性の向上が求められるときは、そのフィルム層３１
を樹脂製のケース３４で包み、このケース３４と粘着層
３２を接合するようにする。

【００３６】図６はＩＤタグ内の共振回路の拡大断面構
造の一例を示す図である。ＩＤタグ２４内のＬＣ共振回
路（図３参照）は、薄膜コイル４１と薄膜コンデンサ４
２とを一対のフィルム４３の間に挟み込むようにプリン
ト成形して製造される。強度的に強くなる上、きわめて
量産し易くなる。実施例によれば、アンテナ２２を、Ｉ
Ｄタグ２４（約３cm×４cm）の上方約３０cmの高さに保
持した状態で、保守作業車１３に取り付けて実際に走行
させ試験したところ、時速５０km／ｈ程度まで確実にＩ
Ｄタグ２４を捕らえることができることを確認した。た
だし、保守作業車１３の通常作業時においてその速度が
時速５０km／ｈを超えることはあり得ない。

【００３７】なお、以上の説明では、ＩＤタグ２４（２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を枕木１１の端部に貼付し、し
たがってアンテナ２２も枕木１１の端部に対向させるよ
うに配置させた場合について述べたが、ＩＤタグ２４
（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）は枕木１１の中央部分に貼
付し、したがってアンテナ２２も枕木１１の中央部分に
対向させるように配置させることもできる。後者の例に
相当するＩＤタグは図１および図２において点線で描き
表している。実際には保守作業車１３の車体まわりには
いろいろな付属部品が取付けられているので、アンテナ
２２を設ける十分なスペースがないことを考慮すると、
ＩＤタグは枕木１１の中央部分に貼付する方がむしろ好
ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 １）地上の誘導員によらず機械によってマークの検出が
できるから、従来のようなマークの見落しあるいは見誤
りという事態はきわめて少なくなり、 ２）上述１）に伴い人件費の削減に有効であり、 ３）マーク検出の作業が自動化されたことに伴い、将来
の保線、保守作業の自動化につなげることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく検出システムの基本構成図であ
る。

【図２】ＩＤタグの設置例を示す平面図である。

【図３】ＩＤタグの具体例（タイプＡおよびタイプＢ）
を示す平面図である。

【図４】ＩＤタグを用いた非接触検出の動作原理を図解
的に示す図である。

【図５】ＩＤタグの断面構造の一例を示す図である。

【図６】ＩＤタグ内の共振回路の拡大断面構造の一例を
示す図である。

【図７】線路保守用のマークについて説明するための平
面図である。

【符号の説明】

１１…枕木 １２…線路 １３…保守作業車 １４…マーク ２１…送受信／表示手段 ２２…アンテナ ２３…受信部 ２４…ＩＤタグ ２５…表示部 ２６…発音体 ２７…発光体 ２８…送信部 ３１…フィルム層 ３２…粘着層 ３３…セパレータ層 ３４…ケース ４１…薄膜コイル ４２…薄膜コンデンサ ４３…一対のフィルム

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数本の枕木（１１）上に敷設された線
   路（１２）上を走行する保守作業車（１３）のオペレー
   タに対して保守上の警告を与えるべき箇所にある少なく
   とも１本の特定の前記枕木（１１）に予めマークを付
   し、該マークを検出することにより前記警告を受けるよ
   うにした線路保守用マークの検出システムにおいて、 固有の共振周波数を有する共振回路がプリントされ、か
   つ、前記特定の枕木（１１）の所定位置に貼付されて前
   記マークとなるＩＤタグ（２４）と、 前記保守作業車（１３）の一部に設けられ、前記共振周
   波数とほぼ同一の周波数の電磁波を送信して前記ＩＤタ
   グ（２４）で反射されたエコー波を受信したときに前記
   マークを検出したことを表示する送受信／表示手段（２
   １）とを具備してなり、該送受信／表示手段（２１）を
   介して前記オペレータに対し前記警告を与えることを特
   徴とする線路保守用マークの検出システム。
2. 【請求項２】 前記送受信／表示手段（２１）の一部で
   あって前記電磁波を送受信するためのアンテンナ（２
   ２）が、前記ＩＤタグ（２４）の上方においてこれと対
   向するように、前記保守作業車（１３）の一部に取り付
   けられる請求項１に記載の検出システム。
3. 【請求項３】 前記保守作業車（１３）が前記保守上の
   警告を与えるべき箇所に接近していることを前記オペレ
   ータに予告するために、前記ＩＤタグ（２４）を、前記
   保守作業車（１３）の進行方向手前の前記枕木（１１）
   に貼付する請求項１に記載の検出システム。
4. 【請求項４】 前記ＩＤタグ（２４）を、相互に異なる
   各種の固有の共振周波数を有する共振回路がプリントさ
   れた複数種のＩＤタグ（２４）にて形成すると共に、各
   種の該ＩＤタグ（２４）を、複数種の前記警告の種別毎
   にそれぞれ割り当て、 前記送受信／表示手段（２１）は、前記の相互に異なる
   各種の固有の共振周波数の各々に対応した周波数を有す
   る電磁波を送受信する請求項１に記載の検出システム。
5. 【請求項５】 前記送受信／表示手段（２１）の一部を
   なす受信部（２３）に接続し該受信部（２３）にて前記
   エコー波を受信したとき前記オペレータに対して前記マ
   ークの検出を表示するための発音体（２６）および発光
   体（２７）の少なくとも一方をもって、前記送受信／表
   示手段（２１）の一部をなす表示部（２５）を構成する
   請求項１に記載の検出システム。
6. 【請求項６】 前記送受信／表示手段（２１）の一部を
   なす受信部（２３）に接続し該受信部（２３）にて前記
   エコー波を受信したとき前記オペレータに対して前記マ
   ークの検出を表示するための発音体（２６）および発光
   体（２７）の少なくとも一方をもって、前記送受信／表
   示手段（２１）の一部をなす表示部（２５）を構成し、
   かつ、前記複数種の警告の種別毎にそれぞれ該発音体
   （２６）の発音モードを切り替えまたは該発光体（２
   ７）の発光モードを切り替える請求項４に記載の検出シ
   ステム。
7. 【請求項７】 前記ＩＤタグ（２４）は前記共振回路を
   形成したフィルム層（３１）と粘着層（３２）とセパレ
   ータ層（３３）とをこの順に積層してなり、該セパレー
   タ層（３３）を剥離した後の該粘着層（３２）によって
   該ＩＤタグ（２４）を前記特定の枕木（１１）に貼付す
   る請求項１に記載の検出システム。
8. 【請求項８】 前記フィルム層（３１）を包囲して前記
   ＩＤタグ（２４）を保護する樹脂製のケース（３４）を
   さらに備える請求項７に記載の検出システム。
9. 【請求項９】 前記ＩＤタグ（２４）内の前記共振回路
   は、薄膜コイル（４１）と薄膜コンデンサ（４２）とを
   一対のフィルム（４３）の間に挟み込むようにプリント
   成形してなる請求項７に記載の検出システム。