JP4108306B2

JP4108306B2 - 列車検知システム

Info

Publication number: JP4108306B2
Application number: JP2001263845A
Authority: JP
Inventors: 典幸西堀; 達也佐々木; 滋人平栗; 裕司平尾; 貴之笠井
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2003072550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上又は車上に設置された通信手段による通信状態をもとにして列車の検知ブロックへの進入進出を検知する列車検知システムに関し、詳しくは、少ない機器構成によって検知ブロックからの確実な進出検知が可能な列車検知システムに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レール上を走行する列車の位置を検知するには、列車が走行する２本のレールを検知回路中に組み込んだ軌道回路によって主に行われている。そして、上記レールの切れ目の位置を列車の車輪が通過した際に、該車輪及び車軸で軌道回路が短絡されることにより、当該レール上に列車が在ることを検知していた。この列車の在線の検知により、その軌道回路を内方とする信号機を青から赤に変えて、列車運行の安全性を確保していた。しかし、この軌道回路は、レールと列車の車軸を電気回路の一部として構成しているので、天候の影響を受けやすい、細かな現場調整作業や定期的な保守作業が必要である、大容量の電源設備が必要である、などの問題点があった。
【０００３】
また、近年では、軌道回路によらないシステムとして、無線通信手段を利用した新しい方式の列車検知システムが開発されている。この列車検知システムは、図７に示すように、列車走行の検知区間であるブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ３）の各境界にてレール２の近傍に設置された質問器Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）と、上記質問器Ｑと相互に通信可能とされ、列車通過時に列車３の車体により通信領域が遮断されるように上記質問器Ｑに対向して設置された地上応答器Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）と、上記質問器Ｑと相互に通信可能とされ、上記列車３上に設置された車上応答器Ｖと、上記各ブロックＢの境界の質問器Ｑが受信した地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの信号を取り込んで各ブロックＢの列車３の進入・進出を検知する列車検知装置１とを備えて成っている。なお、上記列車３は、車両３₁と３₂で編成されているとする。また、符号４は、上記列車検知装置１で得た各ブロックＢの列車３の進入進出情報を取り込んで列車の進路制御等に利用する外部装置を示している。
【０００４】
上記列車検知システムにおいて、列車３の進入進出を検知するには、図７において、車両３₁と３₂の編成からなる列車３がブロックＢ１に在線するとし、図面左側の起点側から右側の終点側に向かって矢印Ｃ方向に進行し、ブロックＢ２に進入するとする。この状態で、レール２上を走行する列車３の先頭部がブロックＢ１とＢ２との境界に対向配置された質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間に進むと、該両者間の通信が遮断される。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる地上応答器Ｇ２の応答信号受信無しを検出して、「列車あり」を検知する。これにより、上記列車検知装置１は、前方のブロックＢ２への列車３の進入を検知する。
【０００５】
次に、列車３がレール２上を走行してさらに進み、上記列車３を構成する車両３₂の後尾側の位置に搭載された車上応答器Ｖが質問器Ｑ２の位置を通過すると、上記車上応答器Ｖからの応答信号を質問器Ｑ２が受信する。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる車上応答器Ｖの応答信号の受信を検出して、その識別情報により列車３の編成を検知する。
【０００６】
そして、レール２上を走行する列車３がさらに進み、該列車３の最後尾部がブロックＢ１とＢ２との境界に対向配置された質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間を通過すると、該両者間の通信が回復される。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる地上応答器Ｇ２の応答信号の受信有りを検出して、「列車無し」を検知する。これにより、上記列車検知装置１は、後方のブロックＢ１からの列車３の進出を検知する。
【０００７】
この場合の列車３の走行に伴う地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図８に示すようになる。すなわち、図８（ａ）において、列車３の先頭車両３₁が未だブロックＢ１内にあるときは、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間の通信は接続されており、図８（ｂ）に示すように、時刻ｔ₁より前では地上応答器Ｇ２からの受信信号は「あり」となる。そして、時刻ｔ₁において列車３の先頭車両３₁がブロックＢ２に入り、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間に進むと、該両者間の通信が遮断され、図８（ｂ）において、地上応答器Ｇ２からの受信信号は「なし」となる。これにより、時刻ｔ₁で列車３がブロックＢ２に進入したことが検知される。
【０００８】
その後、列車３がさらに進んで後尾側の車両３₂に搭載された車上応答器Ｖが、時刻ｔ₂において質問器Ｑ２の位置を通過すると、上記車上応答器Ｖからの応答信号を質問器Ｑ２が受信し、図８（ｃ）に示すように、時刻ｔ₂で車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。
【０００９】
その後、列車３がさらに進んで時刻ｔ₃において、上記車上応答器Ｖが質問器Ｑ２の位置を通過すると共に、後尾側の車両３₂の後端部が質問器Ｑ２の位置を通過すると、図８（ｃ）に示すように、時刻ｔ₃で車上応答器Ｖからの受信信号は「なし」となり、図８（ｂ）に示すように、地上応答器Ｇ２からの受信信号は「あり」となる。したがって、時刻ｔ₃で車上応答器Ｖからの受信信号が「なし」となるとほぼ同時に、地上応答器Ｇ２からの受信信号が「あり」となることにより、列車３がブロックＢ１から進出したことが検知される。このような受信信号のタイミング線図は、質問器Ｑ２の位置で列車３が停止せずに進行方向（Ｃ方向）に前進する場合に得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には、列車３の走行は、図８に示すような質問器Ｑ２の位置で停止せずに進行方向に前進する場合だけに限られず、色々な走行パターンがある。例えば、図９（ａ）に示すように、列車３が矢印Ｃ方向に進行してきて、質問器Ｑ２の位置を車両３₂の車上応答器Ｖが通過した後に、該車両３₂の車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号とが互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置で一旦停止し、その後、矢印Ｅ方向に前進したとする。
【００１１】
この場合の地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、時刻ｔ₂までは図８（ｂ），（ｃ）に示すものと同じである。この例では、図９（ａ）において質問器Ｑ２の位置を列車３の車両３₂の車上応答器Ｖが通過している間は、図９（ｃ）において時刻ｔ₂から時刻ｔ₄までは車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。その後、図９（ａ）に示すように、後尾側の車両３₂の後端部が質問器Ｑ２の位置を通過した後、列車３は、車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号の検知レベルが等しく両者が互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置で一旦停止するので、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる。
【００１２】
そして、列車３がさらに進んで、上記車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号が互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置を通過すると、図９（ｂ）に示すように、時刻ｔ₅において地上応答器Ｇ２からの受信信号は「あり」となる。この場合は、図９（ｂ），（ｃ）に示されるように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる期間Ａが存在することとなる。
【００１３】
また、他の走行パターンとして、図１０（ａ）に示すように、列車３が矢印Ｃ方向に進行してきて、質問器Ｑ２で車両３₂の車上応答器Ｖからの受信信号を受信した位置で一旦停止し、その後、図１０（ｂ）に示すように矢印Ｄ方向に後退して、質問器Ｑ２の位置に前の車両３₁と後の車両３₂との連結の隙間部分が合致するように停止したとする。
【００１４】
この場合の地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、時刻ｔ₂までは図８（ｂ），（ｃ）に示すものと同じである。この例では、図１０（ａ）において車上応答器Ｖからの受信信号を受信した位置で列車３が一旦停止するので、図１０（ｄ）において列車３が停止している時刻ｔ₂から時刻ｔ₄までは車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。その後、図１０（ｂ）に示すように列車３は矢印Ｄ方向に後退するので、車上応答器Ｖからの受信信号は「なし」となる。
【００１５】
その後、列車３はさらに後退して、図１０（ｂ）に示すように質問器Ｑ２の位置に前の車両３₁と後の車両３₂との連結の隙間部分が合致して停止した状態で、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間の通信が接続され、図１０（ｃ）において時刻ｔ₅で地上応答器Ｇ２からの受信信号が「あり」となる。この場合は、図１０（ｃ），（ｄ）に示されるように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる期間Ａ′が存在することとなる。
【００１６】
このように、図９及び図１０に示すように列車３の走行パターンが異なる場合であっても、質問器Ｑ２が受信する地上応答器Ｇ２からの受信信号と車上応答器Ｖからの受信信号とにおいて、共に信号「なし」となる期間Ａ，Ａ′が存在して同じような形となり、図１０（ｂ）において列車３がブロックＢ１から進出していない状態と、図９（ａ）において列車３がブロックＢ１から進出している状態とを、区別して検出することができないため、ブロックからの確実な進出検知ができないこととなる。
【００１７】
これに対処するためには、図７に示す車上応答器Ｖを車両３₂の後端部に２台進行方向に並べて設置し、質問器Ｑ２が受信する応答信号の識別と順序を認識することにより、列車３の進行方向を前進又は後退と特定することで、図９及び図１０に示すように列車３の走行パターンが異なる場合を区別して検出することが考えられる。しかし、このようなシステムでは、機器構成が複雑且つ大型化すると共に、コストも掛かるものとなる。
【００１８】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、少ない機器構成によって検知ブロックからの確実な進出検知が可能な列車検知システムを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による列車検知システムは、列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置され、信号を送受信する第１通信手段と、上記第１通信手段と相互に通信可能とされ、列車通過時に列車の車体により通信領域が遮断されるように上記第１通信手段に対向して設置された第２通信手段と、上記第１通信手段と相互に通信可能とされ、上記列車を構成する編成の後尾側の位置に１個だけ設置された第３通信手段と、上記各ブロックの境界の第１通信手段が受信した第２又は第３通信手段からの受信信号を取り込んで各ブロックの列車の進入・進出を検知する列車検知装置と、を含んで成る列車検知システムにおいて、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記第２通信手段又は第３通信手段からの送信信号の送信をオン・オフ制御すると共に、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える手段を設け、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない位置に列車があっても、上記第２通信手段又は第３通信手段のいずれか一方からの送信信号は受信可能としたものである。
【００２０】
このような構成により、第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して第１通信手段での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記第２通信手段又は第３通信手段からの送信信号の送信をオン・オフ制御すると共に、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変えることにより、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない位置に列車があっても、上記第２通信手段又は第３通信手段のいずれか一方からの送信信号は受信可能とする。
【００２１】
また、他の手段による列車検知システムは、列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置され、指向性を有する通信領域を持ち質問信号を送信すると共に応答信号を受信する質問器と、列車通過時に列車の車体により通信領域が遮断されるように上記質問器に対向して設置され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に自分の識別情報を含んだ応答信号を送信する地上応答器と、上記列車を構成する編成の後尾側の位置に１個だけ搭載され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に当該編成の識別情報を含んだ応答信号を送信する車上応答器と、上記各ブロックの境界の質問器が受信した地上応答器又は車上応答器からの応答信号を取り込んで前方のブロックへの列車の進入検知と後方のブロックからの列車の進出検知とを行い、各ブロックの列車の進入進出情報を外部装置へ送出する列車検知装置と、を含んで成る列車検知システムにおいて、上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方の内部には、応答信号を送信する手段に対し、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記地上応答器又は車上応答器の応答信号の送信をオン・オフ制御する制御手段を設け、上記質問器の内部には、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える限時保持手段を設け、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない位置に列車があっても、上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方からの応答信号は受信可能としたものである。
【００２２】
このような構成により、地上応答器又は車上応答器のいずれか一方の内部にて応答信号を送信する手段に対して設けられた制御手段により、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して質問器での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記地上応答器又は車上応答器の応答信号の送信をオン・オフ制御し、質問器の内部に設けられた限時保持手段により、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変えることにより、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない位置に列車があっても、上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方からの応答信号は受信可能とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による列車検知システムの実施の形態を示すブロック図である。この列車検知システムの全体のシステム構成は、図７に示すと同様に構成されている。この列車検知システムは、列車走行の検知区間であるブロックへの列車の進入、進出を検知するもので、図７に示すと同様に、質問器Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）と、地上応答器Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）と、車上応答器Ｖと、列車検知装置１とを備えている。
【００２５】
上記質問器Ｑは、後述の地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖに対して質問信号を送信すると共に、上記地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの応答信号を受信する第１通信手段となるもので、指向性を有する通信領域を持つ電磁波を送受信するようになっており、レール２上を走行する列車３の検知区間であるブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ３）の各境界にてレール２の近傍に設置されている。
【００２６】
例えば、図７において、レール２の左側方を列車走行の起点側とし、右側方を列車走行の終点側として、起点側から終点側に向けて所定間隔で第１のブロックＢ１、第２のブロックＢ２、第３のブロックＢ３，…が設定されているとすると、ブロックＢ１の左端に質問器Ｑ１が、ブロックＢ１とブロックＢ２の境界に質問器Ｑ２が、ブロックＢ２とブロックＢ３の境界に質問器Ｑ３が設置されている。
【００２７】
地上応答器Ｇは、上記質問器Ｑから送信された質問信号を受信すると共に、自分が地上応答器であることを示す識別情報を含んだ応答信号を送信する第２通信手段となるもので、指向性を有する通信領域を持つ電磁波を送受信するようになっており、列車通過時に列車３の車体により通信領域が遮断されるように上記各質問器Ｑ１〜Ｑ３に対向してそれぞれ地上応答器Ｇ１〜Ｇ３が設置されている。なお、上記質問器Ｑ１〜Ｑ３と地上応答器Ｇ１〜Ｇ３とは、常時通信状態とされており、レール２上を走行する列車３が該両者間を通過することにより両者間の通信が遮断される位置に配置されている。
【００２８】
また、車上応答器Ｖは、上記質問器Ｑから送信された質問信号を受信すると共に、自分が搭載された列車３の編成を示す識別情報を含んだ応答信号を送信する第３通信手段となるもので、指向性を有する通信領域を持つ電磁波を送受信するようになっており、車両３₁と３₂で構成された列車３の編成の後尾側の位置に１個搭載されている。そして、列車３がレール２上を走行して、質問器Ｑ１〜Ｑ３の位置を通過するときに、上記車上応答器Ｖは各質問器Ｑ１〜Ｑ３と通信するようになっている。
【００２９】
さらに、列車検知装置１は、上記各ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，…の境界の質問器Ｑ１〜Ｑ３が受信した地上応答器Ｇ１〜Ｇ３又は車上応答器Ｖからの応答信号を取り込んで進行方向前方のブロックＢへの列車３の進入を検知すると共に、進行方向後方のブロックＢからの列車３の進出を検知し、各ブロックＢの列車３の進入進出情報を作成し、該情報を外部装置４に送出するもので、複数の質問器Ｑ１〜Ｑ３に共通に例えば１個設けられており、例えば線区のいずれかの駅に設置されている。
【００３０】
次に、上記質問器Ｑと、地上応答器Ｇと、車上応答器Ｖと、列車検知装置１の内部構成を、図１を参照して説明する。まず、質問器Ｑは、地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖに対して質問信号を送信する送信部５と、上記地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの応答信号を受信する受信部６と、この受信部６で受信した応答信号を列車検知装置１へ送信する送信部７と、それらの動作を制御する制御部（例えばＣＰＵから成る）８とを備えて成る。
【００３１】
次に、地上応答器Ｇは、上記質問器Ｑからの質問信号を受信する受信部９と、この質問信号に対する応答信号を送信する送信部１０とを備えて成る。また、車上応答器Ｖは、同じく上記質問器Ｑからの質問信号を受信する受信部１１と、この質問信号に対する応答信号を送信する送信部１２とを備えて成る。
【００３２】
さらに、列車検知装置１は、上記質問器Ｑの送信部７から送られる地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの応答信号を受信する受信部１３と、この取り込んだ応答信号を用いて前記ブロックＢへの列車３の進入、進出を検知すると共にその進入進出情報を作成、管理する制御部（例えばＣＰＵから成る）１４と、この作成された進入進出情報を記録するメモリ１５と、該進入進出情報を外部装置４に送出する送信部１６とを備えて成る。なお、上記外部装置４は、列車３の進入、進出情報を取り込んで該列車の進路制御等に利用するもので、例えば信号機及び転轍機等の動作を制御する連動装置等である。
【００３３】
ここで、本発明においては、上記地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖからの送信信号が互いに干渉して上記質問器Ｑでの受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖからの送信信号の送信をオン・オフ制御すると共に、上記地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖからの送信信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える手段を設け、上記地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖからの送信信号が互いに干渉して上記質問器Ｑでの受信ができない位置に列車３があっても、上記地上応答器Ｇ又は車上応答器Ｖのいずれか一方からの送信信号は受信可能としている。
【００３４】
すなわち、図１に示すように、地上応答器Ｇの内部にオン・オフ制御部１７が設けられ、質問器Ｑの内部に限時保持部１８が設けられている。上記オン・オフ制御部１７は、送信部１０にその送信信号の送信を、上記地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖからの送信信号が互いに干渉して上記質問器Ｑでの受信ができない期間よりも短い所定時間間隔でオン・オフ制御する制御手段となるもので、例えば図９及び図１０に示す地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる期間Ａ，Ａ′よりも短い時間間隔で送信部１０からの送信信号の送信をオン・オフ制御するようになっている。
【００３５】
また、限時保持部１８は、上記地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖの応答信号を受信部６で受信した受信信号を上記オン・オフ制御部１７によるオン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える限時保持手段となるもので、質問器Ｑで受信した地上応答器Ｇ及び車上応答器Ｖからの断続的な受信信号を連続的な信号に変えるようになっている。
【００３６】
なお、図１においては、地上応答器Ｇ内の送信部１０に対してオン・オフ制御部１７を付加したものとしたが、これとは反対に地上応答器Ｇ内には設けずに、車上応答器Ｖ内の送信部１２に対してオン・オフ制御部１７を付加してもよい。また、車上応答器Ｖは、列車３を構成する編成（車両３₁と３₂）の後尾側の位置（車両３₂）に１個搭載されている。
【００３７】
図２は、上記オン・オフ制御部１７及び限時保持部１８の動作を説明するタイミング線図である。いま、図１に示すように、オン・オフ制御部１７を地上応答器Ｇ内の送信部１０に付加し、上記地上応答器Ｇから送信される応答信号をオン・オフ制御したとする。このとき、上記オン・オフ制御された送信信号は、図２（ａ）に示すように、所定時間間隔ｘでオン、オフを繰り返す。したがって、質問器Ｑで受信する地上応答器Ｇからの受信信号は、図２（ｂ）に示すように、上記送信信号と同様に所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返す。
【００３８】
ここで、このオン・オフ制御された送信信号を、従来例で説明した図９（ｂ），（ｃ）に示す地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる期間Ａに当てはめると、次のようになる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は上記地上応答器Ｇ２び車上応答器Ｖからの受信信号が互いに干渉して質問器Ｑ２での受信ができない状態であり、その間は地上応答器Ｇ２からの受信信号は「なし」となる。この場合、図２（ａ）に示すように、地上応答器Ｇ２からの送信信号は所定時間間隔ｘでオン、オフされているので、該地上応答器Ｇ２からの送信信号がオフされている時間ｘの間は、地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖからの受信信号が干渉することはない。したがって、図２（ｃ）に示すように、上記オフの時間ｘの間だけは車上応答器Ｖからの受信信号が「あり」となり、所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返す車上応答器Ｖからの受信信号が得られる。
【００３９】
そして、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返す地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖからの受信信号が、図１に示す質問器Ｑ内の限時保持部１８でその所定時間ｘだけ保持されることにより、図２（ｄ）及び図２（ｅ）に示すように、それぞれの受信タイミングにおいて連続する受信信号に変えられる。
【００４０】
次に、このように構成された列車検知システムの動作について説明する。図７において、車両３₁と３₂の編成からなる列車３がブロックＢ１に在線するとし、図面左側の起点側から右側の終点側に向かって矢印Ｃ方向に進行し、ブロックＢ２に進入するとする。この状態で、レール２上を走行する列車３の先頭部がブロックＢ１とＢ２との境界に対向配置された質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間に進むと、該両者間の通信が遮断される。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる地上応答器Ｇ２の応答信号受信無しを検出して、「列車あり」を検知する。これにより、上記列車検知装置１は、前方のブロックＢ２への列車３の進入を検知する。
【００４１】
次に、列車３がレール２上を走行してさらに進み、上記列車３を構成する車両３₂の後尾側の位置に搭載された車上応答器Ｖが質問器Ｑ２の位置を通過すると、上記車上応答器Ｖからの応答信号を質問器Ｑ２が受信する。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる車上応答器Ｖの応答信号の受信を検出して、その識別情報により列車３の編成を検知する。
【００４２】
そして、レール２上を走行する列車３がさらに進み、該列車３の最後尾部がブロックＢ１とＢ２との境界に対向配置された質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間を通過すると、該両者間の通信が回復される。すると、列車検知装置１は、上記質問器Ｑ２から送られる地上応答器Ｇ２の応答信号の受信有りを検出して、「列車無し」を検知する。これにより、上記列車検知装置１は、後方のブロックＢ１からの列車３の進出を検知する。
【００４３】
この場合の列車３の走行に伴う地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図３に示すようになる。すなわち、図３（ａ）において、列車３の先頭車両３₁が未だブロックＢ１内にあるときは、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間の通信は接続されており、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ₁より前では地上応答器Ｇ２からの受信信号は「あり」となる。ただし、この場合の受信信号は、図２（ｂ）に示すと同様に、所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返すものである。そして、時刻ｔ₁において列車３の先頭車両３₁がブロックＢ２に入り、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間に進むと、該両者間の通信が遮断され、図３（ｂ）において、地上応答器Ｇ２からの受信信号は「なし」となる。これにより、時刻ｔ₁で列車３がブロックＢ２に進入したことが検知される。
【００４４】
その後、列車３がさらに進んで後尾側の車両３₂に搭載された車上応答器Ｖが、時刻ｔ₂において質問器Ｑ２の位置を通過すると、上記車上応答器Ｖからの応答信号を質問器Ｑ２が受信し、図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ₂で車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。
【００４５】
その後、列車３がさらに進んで時刻ｔ₃において、上記車上応答器Ｖが質問器Ｑ２の位置を通過すると共に、後尾側の車両３₂の後端部が質問器Ｑ２の位置を通過すると、図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ₃で車上応答器Ｖからの受信信号は「なし」となり、図３（ｂ）に示すように、地上応答器Ｇ２からの受信信号は所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返す。そして、このときの地上応答器Ｇ２からの受信信号は、図１に示す質問器Ｑ内の限時保持部１８により所定時間ｘだけ保持されて、図３（ｄ）に示すように連続した受信信号となる。したがって、図３（ｃ），（ｄ）に示すように時刻ｔ₃で車上応答器Ｖからの受信信号が「なし」となるとほぼ同時に、地上応答器Ｇ２からの受信信号が「あり」となることにより、両受信信号間には連続性がある状態で、列車３がブロックＢ１から進出したことが検知される。このような列車３の走行は、質問器Ｑ２の位置で列車３が停止せずに進行方向（Ｃ方向）に前進する場合である。
【００４６】
次に、図４（ａ）に示すように、列車３が矢印Ｃ方向に進行してきて、質問器Ｑ２の位置を車両３₂の車上応答器Ｖが通過した後に、該車両３₂の車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号とが互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置で一旦停止し、その後、矢印Ｅ方向に前進した場合について説明する。この場合の地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、時刻ｔ₂までは図３（ｂ），（ｃ）に示すものと同じである。
【００４７】
この例では、図４（ａ）において質問器Ｑ２の位置を列車３の車両３₂の車上応答器Ｖが通過している間は、図４（ｃ）において時刻ｔ₂から時刻ｔ₄までは車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。その後、図４（ａ）に示すように、後尾側の車両３₂の後端部が質問器Ｑ２の位置を通過した後、列車３は、車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号の検知レベルが等しく両者が互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置で一旦停止するので、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、地上応答器Ｇ２からの受信信号は「なし」となる。一方、車上応答器Ｖからの受信信号は、図２を参照して説明したように、オン、オフ制御された地上応答器Ｇ２からの受信信号のオフの期間ｘだけは受信される。したがって、図４（ｃ）に示すように、車上応答器Ｖからの受信信号は、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返すものとして受信される。
【００４８】
そして、列車３がさらに進んで、上記車上応答器Ｖからの受信信号と地上応答器Ｇ２からの受信信号が互いに干渉して質問器Ｑ２がどちらの信号も受信できないような位置を通り過ぎると、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ₅において地上応答器Ｇ２からの受信信号は、所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返すものとして受信される。
【００４９】
そして、このときの地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖからの受信信号は、図１に示す質問器Ｑ内の限時保持部１８により所定時間ｘだけ保持されて、それぞれ図４（ｄ），（ｅ）に示すように連続した受信信号となる。したがって、図４（ｄ），（ｅ）に示されるように、時刻ｔ₅で車上応答器Ｖからの受信信号が「なし」となると共に、地上応答器Ｇ２からの受信信号が「あり」となることにより、両受信信号間には連続性がある状態で、列車３がブロックＢ１から進出したことが検知される。
【００５０】
また、他の列車３の走行として、図５（ａ）に示すように、列車３が矢印Ｃ方向に進行してきて、質問器Ｑ２で車両３₂の車上応答器Ｖからの受信信号を受信した位置で一旦停止し、その後、図５（ｂ）に示すように矢印Ｄ方向に後退して、質問器Ｑ２の位置に前の車両３₁と後の車両３₂との連結の隙間部分が合致するように停止した場合について説明する。この場合の地上応答器Ｇ２及び車上応答器Ｖの受信信号のタイミング線図は、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、時刻ｔ₂までは図３（ｂ），（ｃ）に示すものと同じである。
【００５１】
この例では、図５（ａ）において車上応答器Ｖからの受信信号を受信した位置で列車３が一旦停止するので、図５（ｄ）において列車３が停止している時刻ｔ₂から時刻ｔ₄までは車上応答器Ｖからの受信信号は「あり」となる。その後、図５（ｂ）に示すように列車３は矢印Ｄ方向に後退するので、車上応答器Ｖからの受信信号は「なし」となる。
【００５２】
その後、列車３はさらに後退して、図５（ｂ）に示すように質問器Ｑ２の位置に前の車両３₁と後の車両３₂との連結の隙間部分が合致して停止した状態で、質問器Ｑ２と地上応答器Ｇ２との間の通信が接続され、図５（ｃ）において時刻ｔ₅で地上応答器Ｇ２からの受信信号が所定時間間隔ｘで「あり」、「なし」を繰り返す。そして、このときの地上応答器Ｇ２からの受信信号は、図１に示す質問器Ｑ内の限時保持部１８により所定時間ｘだけ保持されて、図５（ｅ）に示すように連続した受信信号となる。この場合は、図５（ｄ），（ｅ）に示されるように、時刻ｔ₄から時刻ｔ₅までの間は、地上応答器Ｇ２からの受信信号も、車上応答器Ｖからの受信信号も共に「なし」となる期間Ａ′が存在し、両受信信号間には連続性が無い状態となる。
【００５３】
このように、図３，図４，図５に示すように列車３の走行状態が異なる場合は、質問器Ｑ２が受信する地上応答器Ｇ２からの受信信号と車上応答器Ｖからの受信信号とがそれぞれ異なる形となり、特に図５（ｂ）において列車３がブロックＢ１から進出していない状態と、図４（ａ）において列車３がブロックＢ１から進出している状態とを、確実に区別して検出することができる。
【００５４】
なお、以上の説明は、図１において地上応答器Ｇ内の送信部１０にオン・オフ制御部１７を付加した場合について述べたが、上記地上応答器Ｇ内には設けずに、車上応答器Ｖ内の送信部１２にオン・オフ制御部１７を付加してもよい。この場合は、地上応答器Ｇからの受信信号と車上応答器Ｖからの受信信号との関係が入れ代わるだけで、全く同様に動作する。
【００５５】
図６は、他の実施形態を示す車上応答器Ｖのブロック図である。この例では、列車３を構成する編成に、２個の車上応答器Ｖ１，Ｖ２を列車３の進行方向に並べて搭載し、一方の車上応答器Ｖ１又はＶ２の送信部１２にオン・オフ制御部１７を付加したものである。この場合は、２個の車上応答器Ｖ１，Ｖ２によって列車３の進行方向を検知することができると共に、上述と同様に列車３の進出を検知できる。また、２個の車上応答器Ｖ１，Ｖ２のうち一方にのみオン・オフ制御部１７を付加したので、該車上応答器Ｖ１，Ｖ２を連続して受信することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、第２通信手段及び第３通信手段からの受信信号が互いに干渉して第１通信手段での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記第２通信手段又は第３通信手段からの送信信号の送信をオン・オフ制御すると共に、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変えることにより、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない位置に列車があっても、上記第２通信手段又は第３通信手段のいずれか一方からの送信信号は受信可能とすることができる。したがって、少ない機器構成によって検知ブロックからの列車の確実な進出検知が可能となる。特に、列車の走行状態が異なる場合であっても、第１通信手段が受信する第２通信手段からの送信信号と第３通信手段からの送信信号とがそれぞれ異なる形となり、それぞれの走行状態において列車が特定の検知ブロックから進出しているか否かを確実に区別して検出することができる。
【００５７】
また、請求項２に係る発明によれば、地上応答器又は車上応答器のいずれか一方の内部にて応答信号を送信する手段に対して設けられた制御手段により、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して質問器での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記地上応答器又は車上応答器の応答信号の送信をオン・オフ制御し、質問器の内部に設けられた限時保持手段により、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変えることにより、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない位置に列車があっても、上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方からの応答信号は受信可能とすることができる。したがって、少ない機器構成によって検知ブロックからの列車の確実な進出検知が可能となる。特に、列車の走行状態が異なる場合であっても、質問器が受信する地上応答器からの応答信号と車上応答器からの応答信号とがそれぞれ異なる形となり、それぞれの走行状態において列車が特定の検知ブロックから進出しているか否かを確実に区別して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による列車検知システムの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示すオン・オフ制御部及び限時保持部の動作を説明するタイミング線図である。
【図３】列車の或る走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【図４】列車の他の走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【図５】列車の更に他の走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【図６】他の実施形態を示す車上応答器のブロック図である。
【図７】従来及び本発明の列車検知システムの全体のシステム構成を示す概略図である。
【図８】従来の列車検知システムにおいて、列車の或る走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【図９】従来の列車検知システムにおいて、列車の他の走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【図１０】従来の列車検知システムにおいて、列車の更に他の走行状態に伴う地上応答器及び車上応答器からの受信信号のタイミング線図である。
【符号の説明】
１…列車検知装置
２…レール
３…列車
３₁，３₂…列車の車両
４…外部装置
６…質問器内の受信部
１０…地上応答器内の送信部
１２…車上応答器内の送信部
１７…オン・オフ制御部
１８…限時保持部
Ｑ，Ｑ１〜Ｑ３…質問器
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ３…地上応答器
Ｖ，Ｖ１，Ｖ２…車上応答器
Ｂ１〜Ｂ３…ブロック

Claims

列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置され、信号を送受信する第１通信手段と、
上記第１通信手段と相互に通信可能とされ、列車通過時に列車の車体により通信領域が遮断されるように上記第１通信手段に対向して設置された第２通信手段と、
上記第１通信手段と相互に通信可能とされ、上記列車を構成する編成の後尾側の位置に１個だけ設置された第３通信手段と、
上記各ブロックの境界の第１通信手段が受信した第２又は第３通信手段からの受信信号を取り込んで各ブロックの列車の進入・進出を検知する列車検知装置と、
を含んで成る列車検知システムにおいて、
上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記第２通信手段又は第３通信手段からの送信信号の送信をオン・オフ制御すると共に、上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える手段を設け、
上記第２通信手段及び第３通信手段からの送信信号が互いに干渉して上記第１通信手段での受信ができない位置に列車があっても、上記第２通信手段又は第３通信手段のいずれか一方からの送信信号は受信可能としたことを特徴とする列車検知システム。
列車走行の検知区間であるブロックの各境界にてレールの近傍に設置され、指向性を有する通信領域を持ち質問信号を送信すると共に応答信号を受信する質問器と、
列車通過時に列車の車体により通信領域が遮断されるように上記質問器に対向して設置され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に自分の識別情報を含んだ応答信号を送信する地上応答器と、
上記列車を構成する編成の後尾側の位置に１個だけ搭載され、指向性を有する通信領域を持ち上記質問信号を受信すると共に当該編成の識別情報を含んだ応答信号を送信する車上応答器と、
上記各ブロックの境界の質問器が受信した地上応答器又は車上応答器からの応答信号を取り込んで前方のブロックへの列車の進入検知と後方のブロックからの列車の進出検知とを行い、各ブロックの列車の進入進出情報を外部装置へ送出する列車検知装置と、
を含んで成る列車検知システムにおいて、
上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方の内部には、応答信号を送信する手段に対し、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない期間よりも短い所定時間間隔で上記地上応答器又は車上応答器の応答信号の送信をオン・オフ制御する制御手段を設け、
上記質問器の内部には、上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号を受信した受信信号を上記オン・オフ制御の所定時間間隔だけ保持して連続する受信信号に変える限時保持手段を設け、
上記地上応答器及び車上応答器からの応答信号が互いに干渉して上記質問器での受信ができない位置に列車があっても、上記地上応答器又は車上応答器のいずれか一方からの応答信号は受信可能としたことを特徴とする列車検知システム。