JPH11227605A - 保守用車割出防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地上の装置に電源を供給する必要がなく、分
岐器の動作状態を進行方向の保守用車両から検出し、分
岐器が非開通時には保守用車両を確実に停止させること
及び自己診断機能を持たせること。 【解決手段】 分岐器３のスイッチ状態によって異なっ
たコード信号を発生する地上子１３を分岐器３の手前に
埋設しておく。保守用車両８にはこの地上子１３に電源
を供給し、地上子１３のスイッチ状態を検出するための
車上子３１を設ける。車上子３１の電源電圧，昇圧電圧
や送信コイル電圧，受信コイル電圧を供給するモニタ部
を設ける。又地上子のない位置で受信回路を診断するた
めのモニタ駆動部を設けて自己診断を可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道線路を走行する
保守用車両の割出事故を防止し、安全確保に用いられる
保守用車割出防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道線路においては、本線と側線との間
に保守用車両の進行方向を制御するために分岐器が設け
られている。分岐器は鉄道保守用車両の進行方向を規定
し、所定の方向にのみ保守用車両を進行させるものであ
る。このような分岐点においては本線を保守用車両が通
過する際には本線側に、側線から本線へ、又は本線から
側線へ保守用車両が出ていく際には分岐器が側線側に切
換えられる。しかし分岐器が本線側に切換えられている
にもかかわらず側線から保守用車両が誤って分岐器に進
入すると、割出事故が発生し、その保守用車両は脱線し
たり分岐器や線路を破損することとなる。従って誤った
方向から保守用車両が進入しないようにする必要があ
り、このような事故を未然に防ぐため、誤って保守用車
両が進入したときに保守用車両を非常停止させるための
保守用車割出防止装置が用いられている。

【０００３】このような従来の保守用車割出防止装置と
しては、例えば分岐器の手前に光電変換器や超音波探知
器を用いて進行方向の保守用車両を検出し、分岐器が保
守用車両の進行方向に分岐していないときに保守用車両
に非常停止をかけるものや、地上に設けた接触片に車体
の接触片が接触したときに非常停止するようにした装置
が知られている。

【０００４】又特開平９−４８３４８号公報に示される
ように、分岐器の手前に地上子を埋設し、保守用車両上
の車上子から電波を地上子に向けて送信し、地上子から
の応答を受信して分岐器が進行方向に分岐していない方
向からの保守用車両の進入を禁止するようにした装置も
用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら光電変換
器や超音波探知器等を地上に設置して保守用車両を非常
停止させる従来の保守用車割出防止装置によれば、地上
の光電変換器等に電源を供給するために配線を施す必要
がある。多数の分岐器に夫々このような配線をすると、
工事費用が高くなるという欠点があった。又悪天候下で
使用した場合の信頼性が劣るという欠点があった。更に
接触片と摺動子を用いる保守用車割出防止装置において
は機械的な接触を伴うため、信頼性が低く、機械的な寿
命を配慮する必要があるという欠点があった。

【０００６】又特開平９−４８３４８号の保守用車割出
防止装置ではこのような問題点は解決できるが、一定の
通信エリアを確保する必要がある。又長距離通信におい
て地上子に十分な電源を供給しようとすると大電力で送
信信号を伝送する必要があり、他の設備への影響が問題
になるという欠点があった。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、地上の装置に地上から電源を
供給する必要がなく、他の設備に影響を及ぼすことな
く、安全で確実に動作することができる保守用車割出防
止装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、車上装置と、線路内に埋設され線路を切換える分岐
器の切換状態を外部入力として外部入力に応じた信号を
車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上を走行する
保守用車両を自動停止させるための保守用車割出防止装
置であって、前記車上装置は、送信コイルを含む共振回
路を有し、所定周波数の信号を断続して送信する送信部
と、前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響
振動を受信する受信部と、前記受信部に得られる残響の
有無によって前記地上子より送信されるコード信号を判
別する判別手段と、前記判別手段によって前記地上子か
らの信号が非開通と判断されたときに保守用車両を非常
停止させるための信号を出す出力手段と、を有するもの
であり、前記地上子は、前記車上装置の送信部より送信
される信号を電磁結合によって受信し整流して電源と
し、分岐器の切換状態に基づいて所定のコード信号を共
振回路の残響振動の有無として前記車上装置に送信する
ことを特徴とするものである。

【０００９】本願の請求項２の発明は、車上装置と、線
路内に埋設され線路を切換える分岐器の切換状態を外部
入力として外部入力に応じた信号を車上装置に送信する
地上子とを有し、軌道上を走行する保守用車両を自動停
止させるための保守用車割出防止装置であって、前記車
上装置は、送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波
数の信号を断続して送信する送信部と、前記送信部の送
信の停止時に前記地上子からの残響振動を受信する受信
部と、前記受信部に得られる残響の有無によって前記地
上子より送信されるコード信号を判別する判別手段と、
前記車上装置に供給される電圧が所定範囲内かどうかを
判別する電源電圧モニタ手段と、前記判別手段によって
前記地上子からの信号が非開通と判断されたとき及び前
記電源電圧モニタ手段により電源電圧が所定範囲外と判
断されたときに前記保守用車両を非常停止させるための
信号を出す出力手段と、を有するものであり、前記地上
子は、前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁
結合によって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状
態に基づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の
有無として前記車上装置に送信することを特徴とするも
のである。

【００１０】本願の請求項３の発明は、車上装置と、線
路内に埋設され線路を切換える分岐器の切換状態を外部
入力として外部入力に応じた信号を車上装置に送信する
地上子とを有し、軌道上を走行する保守用車両を自動停
止させるための保守用車割出防止装置であって、前記車
上装置は、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、送信コイル
を含む共振回路を有し、前記昇圧手段によって昇圧され
た電圧を電源として所定周波数の信号を断続して送信す
る送信部と、前記送信部の送信の停止時に前記地上子か
らの残響振動を受信する受信部と、前記受信部に得られ
る残響の有無によって前記地上子より送信されるコード
信号を判別する判別手段と、前記昇圧手段によって昇圧
された電圧が所定範囲内かどうかを判別する昇圧電圧モ
ニタ手段と、前記判別手段によって前記地上子からの信
号が非開通と判断されたとき及び前記昇圧電圧モニタ手
段により昇圧電圧が所定範囲外と判断されたときに保守
用車両を非常停止させるための信号を出す出力手段と、
を有するものであり、前記地上子は、前記車上装置の送
信部より送信される信号を電磁結合によって受信し整流
して電源とし、分岐器の切換状態に基づいて所定のコー
ド信号を共振回路の残響振動の有無として前記車上装置
に送信することを特徴とするものである。

【００１１】本願の請求項４の発明は、車上装置と、線
路内に埋設され線路を切換える分岐器の切換状態を外部
入力として外部入力に応じた信号を車上装置に送信する
地上子とを有し、軌道上を走行する保守用車両を自動停
止させるための保守用車割出防止装置であって、前記車
上装置は、送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波
数の信号を断続して送信する送信部と、前記送信部の送
信の停止時に前記地上子からの残響振動を受信する受信
部と、前記受信部に得られる残響の有無によって前記地
上子より送信されるコード信号を判別する判別手段と、
前記送信部の送信コイルに供給する電圧が所定範囲内か
どうかを判別する送信コイル電圧モニタ手段と、前記判
別手段によって前記地上子からの信号が非開通と判断さ
れたとき及び送信コイル電圧モニタ手段により送信コイ
ルに供給する電圧が所定範囲外と判断されたときに保守
用車両を非常停止させるための信号を出す出力手段と、
を有するものであり、前記地上子は、前記車上装置の送
信部より送信される信号を電磁結合によって受信し整流
して電源とし、分岐器の切換状態に基づいて所定のコー
ド信号を共振回路の残響振動の有無として前記車上装置
に送信することを特徴とするものである。

【００１２】本願の請求項５の発明は、車上装置と、線
路内に埋設され線路を切換える分岐器の切換状態を外部
入力として外部入力に応じた信号を車上装置に送信する
地上子とを有し、軌道上を走行する保守用車両を自動停
止させるための保守用車割出防止装置であって、前記車
上装置は、送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波
数の信号を断続して送信する送信部と、前記送信部の送
信の停止時に前記地上子からの残響振動を受信する受信
部と、前記受信部に得られる残響の有無によって前記地
上子より送信されるコード信号を判別する判別手段と、
前記送信部の送信時に前記受信部の受信コイルに得られ
る電圧が所定範囲内かどうかを判別する受信コイル電圧
モニタ手段と、前記判別手段によって前記地上子からの
信号が非開通と判断されたとき及び受信コイル電圧モニ
タ手段により受信コイルに供給する電圧が所定範囲外と
判断されたときに保守用車両を非常停止させるための信
号を出す出力手段と、を有するものであり、前記地上子
は、前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結
合によって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態
に基づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有
無として前記車上装置に送信することを特徴とするもの
である。

【００１３】本願の請求項６の発明は、車上装置と、線
路内に埋設され線路を切換える分岐器の切換状態を外部
入力として外部入力に応じた信号を車上装置に送信する
地上子とを有し、軌道上を走行する保守用車両を自動停
止させるための保守用車割出防止装置であって、前記車
上装置は、送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波
数の信号を断続して送信する送信部と、前記送信部の送
信の停止時に前記地上子からの残響振動を受信する受信
部と、前記受信部に得られる残響の有無によって前記地
上子より送信されるコード信号を判別する判別手段と、
前記分岐器の切換状態に応じて前記地上子より送信され
る異なったパターンを順次前記受信部に与える擬似信号
印加手段と、前記判別手段によって前記地上子からの信
号が非開通と判断されたとき及び前記擬似信号印加手段
に対応した信号が前記判別手段より得られないときに保
守用車両を非常停止させるための信号を出す出力手段
と、を有するものであり、前記地上子は、前記車上装置
の送信部より送信される信号を電磁結合によって受信し
整流して電源とし、分岐器の切換状態に基づいて所定の
コード信号を共振回路の残響振動の有無として前記車上
装置に送信することを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態による
保守用車割出防止装置の全体構成を示す概略図、図２は
鉄道の軌道を示す図である。これらの図に示すように本
線１と側線２との分岐部分には保守用車両を分岐するた
めの分岐器３が設けられる。分岐器３には保守用車両の
進行方向を変化させる転換検知スイッチ４が設けられ
る。分岐器３は図示のように本線上で分岐器３の位置を
そのまま通過する位置と、側線２から本線１へ、又は本
線１から側線２へ進行する位置とを切換えるものであ
る。転換検知スイッチ４は切換えによって矢印方向に移
動する永久磁石５と、その側方に永久磁石５の接近によ
って接点を閉成するためのリードスイッチ６，７が設け
られる。８，９は夫々本線１，側線２を矢印方向に走行
してくる保守用車両を示している。リードスイッチ６，
７はライン１１，１２を介して、地上子１３，１４に連
結される。地上子１３，１４は分岐器３とは所定距離だ
け隔たった本線１及び側線２に埋設され、後述するよう
に保守用車両からの信号を受けて接点の開閉によって異
なるコード信号を発生させるものである。図２の状態で
はリードスイッチ６はオンとなって本線１上を通過する
方向が開通状態、リードスイッチ７はオフとなって側線
２から本線１へ進行する保守用車両９に対して非開通状
態となる。

【００１５】地上子１３，１４は同一の構成であるの
で、以下地上子１３の構成を図３のブロック図を用いて
説明する。本図において地上子１３は地上の面に向けて
コイルＬ１が設けられ、このコイルＬ１とコンデンサＣ
１と共に並列共振回路２１が構成される。並列共振回路
２１には整流回路２２及び検波回路２３が接続される。
整流回路２２は共振回路２１に得られる交流信号を整流
・平滑して地上子１３の各部に電源として供給するもの
である。又検波回路２３は共振回路２１に得られる信号
を検波してクロック信号として各部に供給するものであ
る。地上子１３には更に検波回路２３からのクロック信
号に基づいてリードスイッチ６の接点の開閉状態により
所定のコードを生成するコード生成回路２４と、コード
生成回路２４によって生成された信号により共振回路２
１の両端を短絡又は開放し、残響を短時間で停止又は残
響を維持するためのシャント回路２５が設けられてい
る。ここでコード生成回路２４により発生するコード信
号は、例えばリードスイッチ６の接点が閉成状態では
「１０１０」とし、リードスイッチ６の接点が開放状態
では、コード生成回路２４の発生するコード信号は「１
１００」とする。

【００１６】さて保守用車両８には車上装置が設けられ
る。車上装置は、保守用車両の床下に地上子と交信する
ための車上子３１とコントローラ３２，非常停止ブレー
キ３３，警報器３４を有している。車上子３１は地上子
からの信号を受信して分岐器３が開通状態又は非開通状
態のいずれかを判別するものであり、その出力はコント
ローラ３２に与えられる。このコントローラ３２はこの
判別信号に基づいて運行の停止又は走行を出力するもの
である。保守用車両８には進入禁止状態のとき保守用車
両がその分岐器３に向けて進行している場合に、保守用
車両を非常停止させるための非常停止ブレーキ装置３３
が設けられ、又ブザーや表示器で非常停止状態を報知す
る警報器３４が設けられている。コントローラ３２は、
車上子３１からの判別信号に基づいて保守用車両を非常
停止させるための信号を出す出力手段を構成している。
又コントローラ３２には試験モードスイッチ３５が接続
され、試験モードのときには車上子３１に試験モード信
号を出力するようにしている。他の保守用車両９の車上
装置及び車上子についても同様の構成となっている。

【００１７】図４は保守用車両８，９に設けられる車上
子３１の構成を示すブロック図である。車上子３１は本
図に示すように保守用車両の装置より供給される電源を
必要な電圧に変換するための電源回路４１及び後述する
送信コイルを駆動するために必要な電圧にまで昇圧する
昇圧回路４２が設けられる。又制御装置４３はその内部
にＣＰＵ４３ａ，ＰＷＭ出力部４３ｂ及びＡ／Ｄ変換部
４３ｃを有している。ＣＰＵ４３ａは基準クロック発生
回路を有しており、ＰＷＭ出力部４３ｂはこの基準クロ
ックに基づいてキャリアとなる高周波、例えば２４５Ｋ
Ｈｚの矩形波とこれを断続するための低周波、例えば
４．９ＫＨｚの信号を発生させるものである。これらの
出力は電圧変換バッファ回路４４に出力される。電圧変
換バッファ回路４４はこれらの周波数の矩形波の電圧を
変換し、駆動回路４５に出力するものである。駆動回路
４５は入力信号に基づいてコンデンサＣ２と送信コイル
Ｌ２から成る共振回路４６を駆動するものである。送信
コイルＬ２は保守用車両の下面に本線１又は側線２の地
上子１３に向けて配置される。駆動回路４５により送信
コイルＬ２を駆動すると、地上子１３のコイルＬ１が送
信コイルＬ２の磁束の範囲内に入ったときに電磁結合に
よって地上子１３側にこれと同一の信号が誘起され、電
力及び信号が伝送されることとなる。そして駆動回路４
５にはキャリアの停止時に残響を抑制するための残響抑
制回路４７が接続されている。ＣＰＵ４３ａ，ＰＷＭ制
御部４３ｂ，電圧変換バッファ回路４４，駆動回路４
５，共振回路４６及び残響抑制回路４７は、所定周波数
の信号を断続して地上子に送信する送信部を構成してい
る。

【００１８】車上子３１には地上子１３からの信号を受
信するための受信部が設けられる。受信部は送信コイル
Ｌ２に隣接して保守用車両の下面に向けて配置される受
信コイルＬ３、及び受信コイルＬ３と共に共振回路４８
を構成するコンデンサＣ３、検波回路４９、サンプルホ
ールド回路５０（Ｓ／Ｈ回路）を有している。検波回路
４９はキャリアの停止時に残響振動を検波するものであ
る。検波回路４９の出力はサンプルホールド回路５０に
与えられる。サンプルホールド回路５０はキャリアの停
止後の所定のタイミングで検波出力を保持するものであ
り、その出力は制御装置４３内のＡ／Ｄ変換部４３ｃに
与えられる。Ａ／Ｄ変換部４３ｃはＡ／Ｄ変換値をＣＰ
Ｕ４３ａに与える。ＣＰＵ４３ａは後述するようにＡ／
Ｄ変換値に基づいて地上子１３から送信されるコードを
判別する判別手段を構成している。

【００１９】そして電源回路４１に供給される例えば２
４Ｖの電圧が正常範囲かどうかをモニタするための電源
電圧モニタ部５１が設けられ、又昇圧回路４２で昇圧さ
れた電圧をモニタするための昇圧電圧モニタ部５２が設
けられる。これらの電圧モニタ部５１，５２は図５
（ａ）に示すように電圧を適当な分圧比の抵抗で分圧
し、分圧した抵抗に並列にコンデンサを接続したもので
あり、その中点の電圧がＡ／Ｄ変換部４３ｃに入力され
る。又送信毎に送信コイルＬ２に得られる電圧、受信コ
イルＬ３に得られる電圧を夫々モニタするための送信コ
イルモニタ部５３，受信コイルモニタ部５４がコイルＬ
２，Ｌ３に接続される。送信コイルモニタ部５３，受信
コイルモニタ部５４は図５（ｂ）に示すように演算増幅
器を用いた積分回路によって構成され、送受信コイルＬ
２，Ｌ３の平均値電圧をＡ／Ｄ変換器４３ｃに与えるも
のである。又モニタ駆動部５５は図６に示すように受信
部側の共振回路４８を電源ラインに接続しており、共振
回路４８と接地端間にＦＥＴ５５ａ等のスイッチング素
子を設ける。モニタ駆動部５５はこのＦＥＴ５５ａを断
続することによって、受信コイルＬ３に擬似の受信信号
を与えて受信回路の動作を認識するために用いられる。

【００２０】次にこの実施の形態による保守用車割出防
止装置の動作について説明する。制御装置４３は動作を
開始するとまず図７のステップＳ１において初期化処理
を行う。初期化処理では後述する自己診断機能を選択す
るための選択信号ＳＥＬを０に設定する。そしてステッ
プＳ２において試験モードスイッチ３５が投入され、試
験起動信号が入力されているかどうかをチェックする。
通常の走行中には試験モードスイッチ３５は投入されな
いため、ステップＳ３に進んで後述するようにデータ受
信処理を行う。そしてステップＳ４〜Ｓ６に進んで選択
信号ＳＥＬが０，１，２のいずれかを判別する。動作開
始直後は初期化処理によって選択信号ＳＥＬが０となっ
ているため、ステップＳ７に進んで送信コイル電圧判別
処理を行う。又ステップＳ５，Ｓ６において選択信号Ｓ
ＥＬが１であれば、ステップＳ８に進んで受信コイル判
別処理を行い、ＳＥＬが２であればステップＳ９におい
て昇圧電圧判別処理を行う。選択信号ＳＥＬが０〜２で
なければステップＳ１０において電源電圧判別処理を行
い、これらのいずれかの処理を終えた後ステップＳ２に
戻って同様の処理を繰り返す。

【００２１】次にステップＳ７の送信コイル電圧判別処
理について図８を参照しつつ説明する。この処理を開始
するとまずステップＳ１１において、送信コイルの電圧
を送信コイルモニタ部５３より取込み、ステップＳ１２
においてチェック回数をインクリメントする。そしてス
テップＳ１３に進んで電圧値が所定範囲かどうかを判別
する。所定範囲内でなければＮＧ回数をインクリメント
し（ステップＳ１４）、所定範囲内にあればこの処理を
行うことなくステップＳ１５に進んでチェック回数が設
定値１、例えば２００回を越えているかどうかをチェッ
クする。この値を越えていなければステップＳ１９に進
んで選択信号ＳＥＬをインクリメントして元のルーチン
に戻る。そしてチェック回数が設定値１以上であれば、
ステップＳ１６に進んでＮＧ回数が設定値２、例えば１
００回以上かどうかを判別する。この値を越えている場
合には異常出力処理を行い（ステップＳ１７）送信コイ
ルＬ２の駆動を停止する。この値以下であればステップ
Ｓ１８に進んでチェック回数及びＮＧ回数をリセット
し、ステップＳ１９において選択信号ＳＥＬをインクリ
メントし元のルーチンに戻る。こうすれば車上子のコイ
ル近辺に金属体があると、送信コイルのＱが下がり過電
流が流れることとなる。従って自己診断機能により送信
コイルの電流を停止させることができるため、車上子自
体の故障を防止することができるという効果が得られ
る。

【００２２】次にステップＳ８の受信コイル判別処理に
ついて図９を参照しつつ説明する。この処理を開始する
と、まずステップＳ２１において送信コイルＬ２の駆動
によって受信コイルＬ３に誘起される電圧を受信コイル
モニタ部５４を介して取込む。そして図８と同様に受信
コイル電圧のチェック回数をインクリメントし、受信コ
イル電圧が設定範囲内かどうかを判別する（ステップＳ
２２，Ｓ２３）。設定範囲内でなければＮＧ回数をイン
クリメントし、チェック回数が設定値３、例えば２００
回を越えているかどうかをチェックする（ステップＳ２
４，Ｓ２５）。この値以下であれば選択信号ＳＥＬをイ
ンクリメントし（ステップＳ２９）、メインルーチンに
戻る。チェック回数が設定値３を越えると、ステップＳ
２６に進んでＮＧ回数が設定値４、例えば１００回以上
かどうかをチェックする。設定値４を越えれば異常出力
処理を行い、この値以下であればステップＳ２８におい
てチェック回数，ＮＧ回数をリセットしてステップＳ２
９に進み、選択信号ＳＥＬをインクリメントしてメイン
ルーチンに戻る。こうすれば受信コイルＬ３や受信回数
の異常を診断することができる。

【００２３】又ステップＳ９において昇圧電圧判別処理
を行う場合には、図１０に示すようにまずステップＳ３
１において昇圧電圧モニタ部５２より昇圧電圧を取込
む。そしてステップＳ３２においてこの電圧が設定範囲
内かどうかを判別する。設定範囲を越えている場合には
ステップＳ３３において異常出力処理を行い、この範囲
内であればステップＳ３４に進んで選択信号ＳＥＬをイ
ンクリメントしてメインルーチンに戻る。同様にしてス
テップＳ１０において電源電圧判別処理を行う場合に
は、図１１に示すように電源電圧モニタ部５１より電源
電圧を取込む。そしてステップＳ４２において電源電圧
が設定範囲内かどうかを判別し、設定範囲内になければ
異常出力処理を行う（ステップＳ４３）。設定範囲内で
あればこの処理を行わず、ステップＳ４４に進んで選択
信号ＳＥＬをリセットしてメインルーチンに戻る。こう
すればステップＳ３でデータ受信処理を終える毎に選択
信号ＳＥＬに応じてステップＳ７〜Ｓ１０のいずれかの
判別処理が順次行われ、電源電圧や昇圧電圧，送受信コ
イルの異常状態を識別することができる。

【００２４】次にタイムチャートを用いてステップＳ３
のデータ受信処理における動作を説明する。図１２と図
１３はこの実施の形態の動作を示すタイムチャートであ
り、図１２はリードスイッチがオン、即ち開通時（進行
可能）を示すタイムチャートであり、図１３はリードス
イッチがオフ、即ち非開通時を示すタイムチャートであ
る。図１２，図１３の（ａ）〜（ｈ）は図３，図４のａ
〜ｈの波形を示す。これらの図に示すように車上子３１
は高周波のキャリアを図１２（ａ），図１３（ａ）に示
す低周波で断続して、図１２（ｂ），図１３（ｂ）に示
すように送信コイルＬ２を駆動している。そして保守用
車両が地上子１３の配設位置に達すると、地上子１３の
共振回路２１には図１２（ｃ）に示す誘起電圧が得られ
る。整流回路２２はこの電圧を整流平滑して各部に電源
として供給する。又図１２（ｄ）に示すように検波回路
２３はこれを検波し、コード生成回路２４にタイミング
クロック信号として与える。リードスイッチ６の接点が
オン状態のときには、コード生成回路２４は図１２
（ｅ）に示すように開通を示すコード、例えば「１０１
０」のコード信号を連続して生成し、シャント回路２５
はこれによって図１２（ｆ）に示すようなシャント信号
を生成する。そしてシャント信号に応じて共振回路２１
の残響を制御するため、共振回路２１の残響は図１２
（ｇ）に示すように変化する。

【００２５】又リードスイッチ６の接点がオフ状態のと
きにはコード生成回路２４は図１３（ｅ）に示すように
非開通を示すコード、例えば「１１００」のコード信号
を連続して生成する。シャント回路２５はこれによって
図１３（ｆ）に示すようなシャント信号を生成し、シャ
ント信号に応じて共振回路２１の残響を制御するため、
共振回路２１の残響は図１３（ｇ）に示すように変化す
る。

【００２６】一方車上子３１では受信コイルＬ３により
この信号を受信し、検波回路４９によって検波し送信コ
イルの駆動停止後の所定タイミングで保持することによ
って、残響成分を検出する。そしてＡ／Ｄ変換部４３ｃ
によってデジタル値に変換してＣＰＵ４３ａに与える。
この例では図１２（ｈ），図１３（ｈ）に示すように残
響のないときにＡ／Ｄ変換値が高く、残響があればＡ／
Ｄ変換値が低くなるものとして説明する。以下の処理は
車上子３１内の制御装置４３のＣＰＵ４３ａによって処
理される。ＣＰＵ４３ａは１つ前の信号レベルと比較
し、レベル大から小への変化は＋１、小から大への変化
は−１、閾値以下の相対的な変化は０としてレベルを判
定する。更にレベルの差分結果から＋１を１、−１を
０、０はその前の状態を保つことによって元のコード信
号を再現する。そしてこの判定されたコードによって地
上子のスイッチ状態を判別してブレーキの制御を行う。

【００２７】次に試験モードスイッチ３５が投入された
場合について説明する。このスイッチが投入されると図
７のステップＳ２より図１４に示すステップＳ５１に進
んで送信コイルＬ２の励磁をオフとする。そしてステッ
プＳ５２に進んでモニタ駆動部５５より共振回路４８を
駆動する。これは受信信号と同様に周波数のキャリアを
用いてこれを断続させた信号で、ＦＥＴ５５ａを駆動す
ることにより開通を示すコード、即ち「１０１０」に相
当する信号を出力する。図１６は図１２，図１３と同様
に通常時の送信信号及び開通時の残響を含む受信信号を
示しており、図１６（ｋ）はモニタ駆動部５５より駆動
される擬似の開通を示すコード信号を示している。図１
６（ｋ）に示す擬似開通コード信号は図１６（ｂ），
（ｇ）と対比すれば明らかなように、「１」では信号を
出さず、「０」では残響部分を含んだものとなってい
る。このコードは共振回路４８より検波回路４９によっ
て検波され、サンプルホールド回路５０を介して制御部
４３に与えられる。そして受信データが正常かどうかが
ステップＳ５３において判断される。受信データが正常
でなければステップＳ５４に進んで異常出力処理を行っ
てメインルーチンに戻る。受信データが正常であればス
テップＳ５５に進んで図１７（ｋ）に示すように非開通
コード、即ち「１１００」をモニタ駆動部５５より共振
回路４８に出力する。図１７（ｂ），（ｇ），（ｋ）は
通常時の送信コイルＬ２の駆動信号と地上子のコイルＬ
１に得られる非開通時の残響を含む受信信号、及びこれ
と対比させて発生させた非開通コードを示している。こ
の場合も同様にしてステップＳ５６において受信データ
が正常かどうかを判別し、正常でなければ異常出力処理
を行う（ステップＳ５７）。ここで制御部のＣＰＵ４３
ａはステップＳ５２，５５においてモニタ駆動部５５と
共に分岐器の切換状態に応じて地上子より送信される異
なったパターンを順次受信部に与える擬似信号印加手段
を構成している。

【００２８】正常であればステップＳ５８に進んで送信
コイルＬ２の励磁を開始し、ステップＳ５９において送
信コイルモニタ部５３を介して送信コイル電圧を取込
む。そして図１５のステップＳ６０においてその電圧が
設定範囲内かどうかを判別する。設定範囲内でなければ
ステップＳ６１，６２に進んで送信コイルＬ２の励磁を
停止して異常出力処理を行う。設定範囲内にあればステ
ップＳ６３に進んで受信コイルモニタ部５４より受信コ
イルの電圧を取込む。そしてその電圧が設定範囲内かど
うかを判別する（ステップＳ６４）。設定範囲内でなけ
ればステップＳ６５に進んで異常出力処理を行い、設定
範囲内であればステップＳ６６に進んで昇圧電圧モニタ
部５２より昇圧回路４２で昇圧された電圧を取込む。そ
して昇圧電圧が設定範囲内かどうかを判別し（ステップ
Ｓ６７）、設定範囲内でなければステップＳ６８に進ん
で異常出力処理を行う。設定範囲内であればステップＳ
６９において電源電圧モニタ部５１より電源電圧を取込
む。そして電源電圧が設定範囲内かどうかを判別し（ス
テップＳ７０）、設定範囲内でなければステップＳ７１
に進んで異常出力処理を行う。設定範囲内であればステ
ップＳ７２に進んで正常出力処理を行った後、図７に示
すメインルーチンに戻る。このように試験モードスイッ
チ３５が押される毎にこの自己診断処理が行われ、通常
の処理に戻る。この場合にはステップＳ５１〜Ｓ５６に
おいて擬似の開通コード及び非開通コードを用いている
ため、地上子のない線路上を走行している際にも受信回
路等が正常に動作しているかどうかを識別することがで
きる。

【００２９】尚この実施の形態において車両を保守用車
両として説明しているが、客車や列車，電車に置き換え
てもよいことはいうまでもない。又この実施の形態で
は、転換検知スイッチとしてマグネット及びリードスイ
ッチを用い、分岐器の切換信号をリードスイッチによっ
て得るようにしているが、分岐器の定位／反位用の表示
回路用の絶縁トランスに３次巻線をほどしたものを用
い、その３次巻線の電圧誘起をリレー等によって検知し
て分岐器の位置信号を地上子に転送するようにしてもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜６の発明によれば、分岐器の近傍に地上子を敷設す
る際にも地上子に電源を供給する必要がなく、地上子が
埋設された位置に保守用車両が達したときにだけ、保守
用車両の車上子から電力を伝送することができる。地上
子は電力が供給されると、分岐器の状態をコード化して
返送するため、保守用車両上で分岐器の状態を高精度で
認識することができる。そして保守用車両側で保守用車
両が進行している方向の分岐器が非開通状態と判断すれ
ば保守用車両を非常停止することができる。又請求項２
〜５の発明では、これに加えて、車上子に供給する電源
電圧，昇圧電圧，送信コイルの電圧及び受信コイルの電
圧の異常状態を識別することができる。そして異常状態
であれば走行中でも使用停止動作をさせることができる
ため、保守用車割出防止装置の信頼性を向上させること
ができ、保守用車両の脱線事故等を未然に防止すること
が可能となる。又車上子のコイル近辺に金属体がある
と、送信コイルのＱが下がり過電流が流れることとな
る。請求項４の発明では、自己診断機能により送信コイ
ルの電流を停止させることができるため、車上子自体の
故障を防止することができるという効果が得られる。又
請求項６の発明では試験モードのときに擬似開通コード
及び擬似非開通モードを用いて受信回路の動作状態を識
別できる。このため保守用車両が地上子上を走行してい
ない場合でも受信回路の異常を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による保守用車割出防止装
置の全体構成を示す概略図である。

【図２】この実施の形態による保守用車割出防止装置の
鉄道の軌道を示す図である。

【図３】地上子の構成を示すブロック図である。

【図４】車上子の構成を示すブロック図である。

【図５】電源電圧モニタ部，昇圧電圧モニタ部及び送信
コイルモニタ部，受信コイルモニタ部の構成を示す回路
図である。

【図６】モニタ駆動部とその周辺回路を示す回路図であ
る。

【図７】本実施の形態の全体の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】本実施の形態の送信コイル電圧判別処理を示す
フローチャートである。

【図９】本実施の形態の受信コイル電圧判別処理を示す
フローチャートである。

【図１０】本実施の形態の昇圧電圧判別処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】本実施の形態の電源電圧判別処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】本実施の形態によるデータ受信処理を示すタ
イムチャート（その１）である。

【図１３】本実施の形態によるデータ受信処理を示すタ
イムチャート（その２）である。

【図１４】本実施の形態の試験起動入力に対する自己診
断処理を示すフローチャート（その１）である。

【図１５】本実施の形態の試験起動入力に対する自己診
断処理を示すフローチャート（その２）である。

【図１６】送信コイルの駆動信号と開通時の残響振動及
び擬似開通コードを示すタイムチャートである。

【図１７】送信コイルの駆動信号と非開通時の残響振動
及び擬似非開通コードを示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 本線 ２ 側線 ３ 分岐器 ４ 転換検知スイッチ ５ 永久磁石 ６，７ リードスイッチ ８，９ 保守用車両 １１，１２ ライン １３，１４ 地上子 ２１，４６，４８ 共振回路 ２２ 整流回路 ２３，４９ 検波回路 ２４ コード生成回路 ２５ シャント回路 ３１ 車上子 ３２ コントローラ ３３ 非常停止ブレーキ装置 ３４ 警報器 ３５ 試験モードスイッチ ４１ 電源回路 ４２ 昇圧回路 ４３ 制御装置 ４３ａ ＣＰＵ ４３ｂ ＰＷＭ出力部 ４３ｃ Ａ／Ｄ変換部 ４４ 電圧変換バッファ回路 ４５ 駆動回路 ４７ 残響抑制回路 ５０ サンプルホールド回路 ５１ 電源電圧モニタ部 ５２ 昇圧電圧モニタ部 ５３ 送信コイルモニタ部 ５４ 受信コイルモニタ部 ５５ モニタ駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 正幸 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 下田 宏 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 大塚 隆史 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 宮本 和昭 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 山田 高志 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 渡辺 通昭 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 河合 秀之 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波数の信号を
   断続して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたときに保守用車両を非常停止させるための信
   号を出す出力手段と、を有するものであり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。
2. 【請求項２】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波数の信号を
   断続して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記車上装置に供給される電圧が所定範囲内かどうかを
   判別する電源電圧モニタ手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたとき及び前記電源電圧モニタ手段により電源
   電圧が所定範囲外と判断されたときに前記保守用車両を
   非常停止させるための信号を出す出力手段と、を有する
   ものであり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。
3. 【請求項３】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 電源電圧を昇圧する昇圧手段と、 送信コイルを含む共振回路を有し、前記昇圧手段によっ
   て昇圧された電圧を電源として所定周波数の信号を断続
   して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記昇圧手段によって昇圧された電圧が所定範囲内かど
   うかを判別する昇圧電圧モニタ手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたとき及び前記昇圧電圧モニタ手段により昇圧
   電圧が所定範囲外と判断されたときに保守用車両を非常
   停止させるための信号を出す出力手段と、を有するもの
   であり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。
4. 【請求項４】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波数の信号を
   断続して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記送信部の送信コイルに供給する電圧が所定範囲内か
   どうかを判別する送信コイル電圧モニタ手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたとき及び送信コイル電圧モニタ手段により送
   信コイルに供給する電圧が所定範囲外と判断されたとき
   に保守用車両を非常停止させるための信号を出す出力手
   段と、を有するものであり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。
5. 【請求項５】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波数の信号を
   断続して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記送信部の送信時に前記受信部の受信コイルに得られ
   る電圧が所定範囲内かどうかを判別する受信コイル電圧
   モニタ手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたとき及び受信コイル電圧モニタ手段により受
   信コイルに供給する電圧が所定範囲外と判断されたとき
   に保守用車両を非常停止させるための信号を出す出力手
   段と、を有するものであり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。
6. 【請求項６】 車上装置と、線路内に埋設され線路を切
   換える分岐器の切換状態を外部入力として外部入力に応
   じた信号を車上装置に送信する地上子とを有し、軌道上
   を走行する保守用車両を自動停止させるための保守用車
   割出防止装置であって、 前記車上装置は、 送信コイルを含む共振回路を有し、所定周波数の信号を
   断続して送信する送信部と、 前記送信部の送信の停止時に前記地上子からの残響振動
   を受信する受信部と、 前記受信部に得られる残響の有無によって前記地上子よ
   り送信されるコード信号を判別する判別手段と、 前記分岐器の切換状態に応じて前記地上子より送信され
   る異なったパターンを順次前記受信部に与える擬似信号
   印加手段と、 前記判別手段によって前記地上子からの信号が非開通と
   判断されたとき及び前記擬似信号印加手段に対応した信
   号が前記判別手段より得られないときに保守用車両を非
   常停止させるための信号を出す出力手段と、を有するも
   のであり、 前記地上子は、 前記車上装置の送信部より送信される信号を電磁結合に
   よって受信し整流して電源とし、分岐器の切換状態に基
   づいて所定のコード信号を共振回路の残響振動の有無と
   して前記車上装置に送信するものであることを特徴とす
   る保守用車割出防止装置。