JPH10264813A - 列車検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、軌条に所定の振動波を発生させ
て、この振動波の検知有無に基づいて列車の在線有無を
検知する列車検知装置を提供することである。 【解決手段】 受信器本体１２ｅでは、２つの振動波セ
ンサ１２ａ，１２ｂから各々入力される３軸方向の振動
データに基づいて、当該検出した２地点における振動が
振動波発振器１１ａによりレール１４ｂに発生させた所
定周波数の振動波であるか否かを常時判別する。そし
て、前記検出した２地点の振動の少なくとも一方以上が
前記所定周波数の振動波であると判別した場合は、列車
が在線していないと判断し、信号レベルが“Ｈｉ”とな
る在線有無信号を、また、前記検出した２地点の振動が
ともに前記所定周波数の振動波でないと判別した場合
は、列車が在線していると判断し、信号レベルが“Ｌｏ
ｗ”となる在線有無信号を中継器１３を介して信号機や
列車保安制御システム、或いは運行管理システムなどに
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は列車検知装置に係
り、詳細には、列車の在線有無を検知する列車検知装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、列車の在線有無を検知する列車検
知装置としては、例えば、図２に示す軌道回路方式の列
車検知装置や、図３に示す車軸検知方式の列車検知装置
がある。

【０００３】図２は、軌道回路方式の列車検知装置の一
例を示す模式図であり、直流軌道回路方式の列車検知装
置２について示す図である。同図において列車検知装置
２は、送信器２１、受信器２２、及び中継器２３により
構成されている。

【０００４】直流軌道回路方式の列車検知装置２では、
軌道のレール２４ａ、２４ｂを所定区間長にレール絶縁
継目２５によって区切り、この各区間のレール２４ａ、
２４ｂを信号用電気回路の一部として使用する。

【０００５】送信器２１は、レール絶縁継目２５によっ
て区切られた１区間のレール２４ａ、２４ｂに所定のレ
ール電流ＩR （直流）を印加する。受信器２２は、前記
送信器２１により１区間のレール２４ａ、２４ｂに印加
されたレール電流ＩR を検知することによってこの区間
内における列車２６の在線有無を判別し、判別結果を在
線有無信号として中継器２３を介して信号機や列車保安
制御システム、或いは運行管理システムなどに出力す
る。

【０００６】具体的には、列車２６がある区間内に進入
すると、車輪（車軸）２６ａで左右のレール２４ａ、２
４ｂ間が短絡されることによりレール電流ＩR が受信器
２２に印加されなくなる。受信器２２では、このレール
電流ＩR の検知有無に基づいて区間内における列車２６
の在線有無を判別していた。

【０００７】なお、この図２に示した直流軌道回路方式
の列車検知装置２は、軌道回路方式の列車検知装置の一
例であり、この他にも、軌道回路に印加する信号電流の
周波数の違いや、隣接軌道回路との間の軌条（レール）
絶縁の有無、或いは、システム構成の違い（閉電路式、
開電路式）や、電車電流の帰線回路構成の違いなどに応
じて様々な軌道回路方式の列車検知装置が知られてい
る。

【０００８】一方、図３は、車軸検知方式の列車検知装
置３の一例を示す模式図である。同図において列車検知
装置３は、送信器３１、受信器３２、及び中継器３３に
より構成されている。

【０００９】送信器３１は、送信コイル３１ａ、ケーブ
ル３１ｂ、及び送信器本体３１ｃからなる。送信コイル
３１ａは、両レール３４ａ，３４ｂ間において片側レー
ル３４ｂの近傍、枕木３６上に配設され、ケーブル３１
ｂを介して軌道の近辺に設けられた送信器本体３１ｃに
接続されている。

【００１０】送信器本体３１ｃには、上記送信コイル３
１ａを含んで発振回路が形成され、常時、この送信コイ
ル３１ａから一定周波数ｆ0 の発振を行なっている。

【００１１】また、受信器３２は、受信コイル３２ａ、
ケーブル３２ｂ、及び受信器本体３２ｃからなる。受信
コイル３２ａは、上記送信器３１の送信コイル３１ａと
レール３４ｂを挟んで対向して枕木３６上に配設され、
ケーブル３２ｂを介して軌道の近辺に設けられた受信器
本体３２ｃに接続されている。

【００１２】受信器本体３１ｃには、上記受信コイル３
２ａを含んで共振周波数ｆ0 を有する共振回路が形成さ
れ、受信コイル３２ａと前記送信器３１の送信コイル３
１ａとの電磁結合により当該共振回路に発生する電流の
値に基づいて列車の在線有無を判別し、判別結果を在線
有無信号として中継器３３を介して信号機や列車保安制
御システム、或いは運行管理システムなどに出力する。

【００１３】具体的には、当該列車検知装置３の送信コ
イル３１ａ及び受信コイル３２ａが配設された軌道部分
を列車が通過する際に、当該列車の車輪近傍に取り付け
られた導電率の高い材質で形成されたフランジが前記送
信コイル３１ａと受信コイル３２ａの間を遮ることによ
り両コイル３１ａ，３２ａ間の電磁結合が遮断され、前
記受信器本体３２ｃの共振回路に流れる電流値が低下す
る。受信器本体３２ｃでは、共振回路に流れる電流値が
所定値以下であるか否かを判別することによって列車の
在線有無を判別していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の列車検知装置においては以下に述べるような
課題があった。

【００１５】すなわち、軌道回路方式の列車検知装置２
においては、装置設置にあたり、レール２４ａ、２４ｂ
の短絡不良や、レール２４ａ、２４ｂに送信する信号周
波数が他のシステム（例えば、列車保安制御システムや
運行管理システムなど）に及ぼす影響、或いは他のシス
テムから受ける影響などについて事前に綿密な調査を行
なわなければならず、また、電化区間では、帰線電流に
よる妨害を受けやすいといった問題点があった。

【００１６】一方、車軸検知方式の列車検知装置３にお
いては、送信コイル３１ａや受信コイル３２ａの設置ス
ペースが大きいことから、前記両コイル３１ａ，３２ａ
を設置する枕木を通常の枕木３５よりも大型の枕木３６
に変更しなければならない、或いは列車の車輪近傍に取
り付けられたフランジが車両の保守点検の際に障害とな
り、保守点検作業が行ないづらいなどといった問題点が
あった。

【００１７】このように従来の列車検知装置では、設置
調査に多大な労力と費用を要すること、帰線電流による
妨害を受けやすいこと、設置の際に制約が多いこと、設
置に際して枕木を変更するなど軌道の改善が必要なこ
と、設置により車両の保守点検作業が行ないづらくなっ
てしまうことなどといった課題があった。

【００１８】［目的］本発明は上記課題を解決すべく、
軌条に所定の振動波を発生させて、この振動波の検知有
無に基づいて列車の在線有無を検知する列車検知装置を
提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
列車の在線有無を検知する列車検知装置であって、所定
の振動波を軌条に発生させる振動波発生手段と、この振
動波発生手段により前記軌条に発生させた振動波を検知
する少なくとも１つ以上の振動波検知手段と、この１つ
以上の振動波検知手段による前記振動波の検知有無に基
づいて列車の在線有無を判別する判別手段と、を備えた
こと特徴としている。

【００２０】請求項１記載の発明によれば、振動波発生
手段により軌条に発生させた所定の振動波は、少なくと
も１つ以上の振動波検知手段により検知され、判別手段
は、この１つ以上の振動波検知手段による前記振動波の
検知有無に基づいて列車の在線有無を判別する。

【００２１】したがって、軌条（レール）に発生させた
振動波の検知有無に基づいて列車の在線有無を判別する
ことができるので、従来のように装置設置にあたり、レ
ールの短絡不良や、レールに送信する信号周波数が他の
システム（例えば、列車保安制御システムや運行管理シ
ステムなど）に及ぼす影響、或いは他のシステムから受
ける影響などについて事前に綿密な調査を行なう必要が
なく、設置調査に要する多大な労力と費用を大幅に削減
することができる。また、レールに発生させた振動波に
基づいて列車の在線有無を判別することから、電化区間
においても帰線電流による影響を受けることがない。こ
のようなことから当該列車検知装置の設置制約を大幅に
緩和することができ、様々な軌道に対して当該列車検知
装置を適用することが可能となる。また、従来の車軸検
知方式の列車検知装置と比較して、軌道上に設置する部
材の設置スペースを小さくすることが可能となり、設置
に際して枕木を大型のものに変更する必要がなく、設置
に要する軌道の改善作業や改善コストを削減することが
できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明に好
適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を適
用した列車検知装置１について示す模式図である。同図
において列車検知装置１は、送信器１１、受信器１２、
及び中継器１３により構成されている。

【００２３】送信器１１は、振動波発振器１１ａ、ケー
ブル１１ｂ、及び送信器本体１１ｃからなる。振動波発
振器１１ａは、軌道上において片側レール１４ｂに接し
て枕木１５上に配設され、ケーブル１１ｂを介して軌道
の近辺に設けられた送信器本体１１ｃに接続されてい
る。

【００２４】この振動波発振器１１ａは、所定周波数の
振動波をレール１４ｂに発生させる装置であり、内蔵す
る発振器によって電気振動を生成し、これを磁気ひずみ
共振子（magnetostrictive vibrator ）や圧電共振子
（piezo-electric vibrator ）などを用いて機械振動に
変換して共振部材を介してレール１４ｂに伝達し、振動
波をレール１４ｂに発生させる。

【００２５】なお、この振動波発振器１１ａによりレー
ル１４ｂに発生させる振動波は、付近に位置する他設備
の機械振動や、隣接軌道における列車の走行振動などに
影響されない周波数帯の振動波であることが望ましく、
例えば、超音波（ultrasonicwave ）などであってもよ
い。

【００２６】送信器本体１１ｃは、上記振動波発振器１
１ａを駆動制御するための駆動回路を備え、常時、この
振動波発振器１１ａから所定周波数の振動波をレール１
４ｂに発生させる。

【００２７】受信器１２は、振動波センサ１２ａ，１２
ｂ、ケーブル１２ｃ，１２ｄ、及び受信器本体１２ｅか
らなる。振動波センサ１２ａ，１２ｂは、レール１４ｂ
に接し、前記振動波発振器１１ａの配設された位置から
距離Ｌ及び２Ｌだけ離れた枕木１５上にそれぞれ配設さ
れ、ケーブル１２ｃ，１２ｄを介して軌道の近辺に設け
られた受信器本体１２ｅに接続されている。

【００２８】この振動波センサ１２ａ，１２ｂには、３
軸（Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）方向の加速度検出を１チッ
プで行なう加速度センサが組み込まれ、振動波センサ１
２ａ，１２ｂでは、この加速度センサによってレール１
４ｂに伝わる３軸方向の加速度データ（振動データ）を
取得し、当該取得した振動データをケーブル１２ｃ，１
２ｄを介して受信器本体１２ｅに出力する。

【００２９】なお、振動波発振器１１ａと上記２つの振
動波センサ１２ａ，１２ｂの設置距離（Ｌ及び２Ｌ）
は、ともに振動波発振器１１ａによって発生させた振動
波の波長の整数倍で、かつ、付近に位置する他設備の機
械振動や、隣接軌道における列車の走行振動などに影響
されない距離に設定される。このように振動波発振器１
１ａと２つの振動波センサ１２ａ，１２ｂの設置距離を
設定することで、２つの振動波センサ１２ａ，１２ｂで
は、前記振動波について互いに同相の振動データを検出
することが可能となる。

【００３０】また、振動波センサ１２ａ，１２ｂは１チ
ップの加速度センサにより構成されており、加えて、前
記振動波発振器１１ａは従来の車軸検知方式の列車検知
装置３における送信コイル３１ａや受信コイル３２ａに
比べて設置スペースが小さくて済むことから、これらの
振動波センサ１２ａ，１２ｂや振動波発振器１１ａは通
常サイズの枕木１５上に設置することが可能である。

【００３１】受信器本体１２ｅでは、上記２つの振動波
センサ１２ａ，１２ｂから各々入力される３軸方向の振
動データに基づいて、当該検出した２地点の振動が前記
振動波発振器１１ａによりレール１４ｂに発生させた所
定周波数の振動波であるか否かを常時判別している。

【００３２】そして、受信器本体１２ｅでは、２つの振
動波センサ１２ａ，１２ｂによって検出した２地点の振
動の少なくとも一方以上が前記所定周波数の振動波であ
ると判別した場合は、列車が在線していないと判断し、
列車が在線していないことを示す在線有無信号、すなわ
ち、フェールセーフを考慮して信号レベルが“Ｈｉ”と
なる在線有無信号を、また、検出した２地点の振動がと
もに前記所定周波数の振動波でないと判別した場合は、
列車が在線していると判断し、列車が在線していること
を示す在線有無信号、すなわち、信号レベルが“Ｌｏ
ｗ”となる在線有無信号を中継器１３を介して信号機や
列車保安制御システム、或いは運行管理システムなどに
出力する。

【００３３】具体的には、図１において、振動波発振器
１１ａと振動波センサ１２ａ，１２ｂとの間の軌道上を
列車が通過していない場合、前記振動波発振器１１ａに
よりレール１４ｂに発生させた所定周波数の振動波は、
レール１４ｂを伝って振動波センサ１２ａ，１２ｂの設
置位置まで到達する。

【００３４】したがって、２つの振動波センサ１２ａ，
１２ｂは、それぞれ前記振動波について３軸方向の振動
データを取得して受信器本体１２ｅに出力し、受信器本
体１２ｅでは、２つの振動波センサ１２ａ，１２ｂから
各々入力された前記振動データに基づいて、当該検出し
た２地点の振動がともに前記振動波発振器１１ａにより
レール１４ｂに発生させた振動波であると判別する。そ
して、この判別結果により列車が在線していないと判断
し、信号レベルが“Ｈｉ”となる在線有無信号を中継器
１３を介して出力する。

【００３５】一方、図１において、振動波発振器１１ａ
と振動波センサ１２ａ，１２ｂとの間の軌道上を列車が
通過すると、振動波発振器１１ａによりレール１４ｂに
発生させた所定周波数の振動波は、列車の走行振動によ
り打ち消されてしまう。

【００３６】したがって、２つの振動波センサ１２ａ，
１２ｂは、それぞれ列車の走行振動について３軸方向の
振動データを取得して受信器本体１２ｅに出力すること
となり、受信器本体１２ｅでは、２つの振動波センサ１
２ａ，１２ｂから各々入力された前記振動データに基づ
いて、当該検出した２地点の振動がともに前記振動波発
振器１１ａによりレール１４ｂに発生させた振動波でな
いと判別する。そして、この判別結果により列車が在線
していると判断し、信号レベルが“Ｌｏｗ”となる在線
有無信号を中継器１３を介して出力する。

【００３７】以上のようなことから本実施の形態におけ
る列車検知装置１によれば、送信器１１の振動波発振器
１１ａ（振動波発生手段）によりレール１４ｂ（軌条）
に発生させた所定周波数の振動波は、受信器１２に設け
られた２つの振動波センサ１２ａ，１２ｂ及び受信器本
体１２ｅ（振動波検知手段）によって検知され、受信器
本体１２ｅ（振動波検知手段及び判別手段）では、前記
２つの振動波センサ１２ａ，１２ｂが設置された２地点
における前記振動波の検知有無に基づいて列車の在線有
無を判別する。

【００３８】したがって、レール１４ｂに発生させた振
動波の検知有無に基づいて列車の在線有無を判別するこ
とができるので、従来のように装置設置にあたり、レー
ルの短絡不良や、レールに送信する信号周波数が他のシ
ステム（例えば、列車保安制御システムや運行管理シス
テムなど）に及ぼす影響、或いは他のシステムから受け
る影響などについて事前に綿密な調査を行なう必要がな
い。また、レールに発生させた振動波に基づいて列車の
在線有無を判別することから、電化区間においても帰線
電流による影響を受けることがない。このようなことか
ら当該列車検知装置１の設置制約を大幅に緩和すること
ができ、様々な軌道に対して当該列車検知装置１を適用
することが可能となる。また、従来の車軸検知方式の列
車検知装置３と比較して、軌道上に設置する部材（振動
波センサ１２ａ，１２ｂや振動波発振器１１ａ）の設置
スペースを小さくすることが可能となり、設置に際して
枕木を大型のものに変更する必要がなく、加えて列車側
にはフランジなどの部材を設ける必要がない。

【００３９】以上、本発明を実施の形態に基づいて具体
的に説明したが、本発明は上記実施の形態例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜に変
更可能であることは勿論である。

【００４０】例えば、上記実施の形態例においては、受
信器１２における振動波センサ１２ａ，１２ｂの設置数
を２つとしたが、この設置数は２つに限定されるもので
はなく、１つであってもよいし、或いは２つ以上であっ
てもよい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、軌条（レ
ール）に発生させた振動波の検知有無に基づいて列車の
在線有無を判別することができるので、従来のように装
置設置にあたり、レールの短絡不良や、レールに送信す
る信号周波数が他のシステム（例えば、列車保安制御シ
ステムや運行管理システムなど）に及ぼす影響、或いは
他のシステムから受ける影響などについて事前に綿密な
調査を行なう必要がなく、設置調査に要する多大な労力
と費用を大幅に削減することができる。また、レールに
発生させた振動波に基づいて列車の在線有無を判別する
ことから、電化区間においても帰線電流による影響を受
けることがない。このようなことから当該列車検知装置
の設置制約を大幅に緩和することができ、様々な軌道に
対して当該列車検知装置を適用することが可能となる。
また、従来の車軸検知方式の列車検知装置と比較して、
軌道上に設置する部材の設置スペースを小さくすること
が可能となり、設置に際して枕木を大型のものに変更す
る必要がなく、設置に要する軌道の改善作業や改善コス
トを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した列車検知装置について示す模
式図である。

【図２】従来の、軌道回路方式の列車検知装置の一例を
示す模式図であり、直流軌道回路方式の列車検知装置に
ついて示す図である。

【図３】従来の、車軸検知方式の列車検知装置の一例を
示す模式図である。

【符号の説明】

１ 列車検知装置 １１ 送信器 １１ａ 振動波発振器 １１ｂ ケーブル １１ｃ 送信器本体 １２ 受信器 １２ａ，１２ｂ 振動波センサ １２ｃ，１２ｄ ケーブル １２ｅ 受信器本体 １３ 中継器 １４ａ，１４ｂ レール １５ 枕木

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列車の在線有無を検知する列車検知装置で
   あって、 所定の振動波を軌条に発生させる振動波発生手段と、 この振動波発生手段により前記軌条に発生させた振動波
   を検知する少なくとも１つ以上の振動波検知手段と、 この１つ以上の振動波検知手段による前記振動波の検知
   有無に基づいて列車の在線有無を判別する判別手段と、 を備えたことを特徴とする列車検知装置。