列車検知装置
【課題】コストダウンを図ることができる列車検知装置を提供する。
【解決手段】レール３に沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサ１，２と、該複数の非接触センサ１，２の出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有している。
【解決手段】レール３に沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサ１，２と、該複数の非接触センサ１，２の出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の踏切保安設備などに用いられる列車検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車検知には踏切制御子が用いられているが、踏切制御子はその設置点を中心とした所定の区間内に列車が存在するか否かを検知するものである（特許文献１）。
【特許文献１】特許第２６１３５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、踏切制御子は、軌道回路と列車の車輪との接触により検知することから回路システムが複雑になり、コストダウンを図るのが難しかった。また、それ単独で列車の進入方向を検知することができなかった。
【０００４】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、コストダウンを図ることができる列車検知装置を提供することである。
【０００５】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成しつつ、列車の進入方向を検知することができる列車検知装置を提供することである。
【０００６】
本発明の第３の目的は、上記第１の目的を達成しつつ、列車検知用の非接触センサの故障を判定することができる列車検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、レールに沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサと、該複数の非接触センサの出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有する列車検知装置とするものである。
【０００８】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の本発明は、前記自己診断手段が、前記複数の非接触センサの検知出力の立ち上がりの時間差により列車の進入方向を判定する請求項１に記載の列車検知装置とするものである。
【０００９】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項３に記載の本発明は、前記自己診断手段が、前記複数の非接触センサの検知出力の組み合わせパターンが異常であるときに、前記非接触センサの故障と判定する請求項１または２に記載の列車検知装置とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コストダウンを図ることができる。また、列車の進入方向を検知することができる。また、列車検知用の非接触センサの故障を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例に記載の通りである。
【実施例】
【００１２】
図１は本発明の一実施例である列車検知装置の設置状態を示す平面図及び側面図であり、図２は本発明の一実施例である列車検知装置の回路ブロック図である。
【００１３】
図１及び図２において、超音波センサ、光センサ、磁気センサなどの非接触センサ１，２は、レール３に沿って所定の距離（例えば２２５６ｍｍ）隔てて支柱４及び支持バー５により地面より所定の高さ（例えば２７５０ｍｍ）に設置され、前を通過する物体すなわち列車を検知するとハイレベルの信号を出力する。図１は列車の先頭車６が非接触センサ１，２の前を通過している状態を示している。制御箱７が支柱４に固定されている。制御箱７の内部には、図２に示されるように非接触センサ１，２からの信号が入力されるフォトカプラ入力回路８、フォトカプラ入力回路８の出力信号の細かい断続（例えばオフの時間が２００〜５００ｍｓ）を連続信号として処理するチャタリングマスク回路９、非接触センサ１，２の出力信号の論理により列車の進入方向や非接触センサ１，２の故障を判定する論理回路１０、論理回路１０の判定を記録する不揮発性の自己診断メモリ１１、論理回路１０の判定に応じて上りＲ１２（Ｒはリレーの意）、下りＲ１３、故障Ｒ１４、上り出力Ｒ１５、下り出力Ｒ１６を選択的に或いは同時に動作させる出力回路１７が設けられている。
【００１４】
論理回路１０は汎用ロジックＩＣによりオールハードウエアで構成される。これはフェールセーフ機能を低コストで持たせるためである。上りＲ１２、下りＲ１３は、その落下により警報を開始させるリレーである。故障Ｒ１４は、非接触センサ１，２の故障を知らせるリレーである。上り出力Ｒ１５、下り出力Ｒ１６は、最後尾車が通過した後、所定の時間（例えば３秒以上の一定時間）動作を継続するリレーである。
【００１５】
論理回路１０の論理動作例を図３〜図９により以下に説明する。
【００１６】
まず、通常の下り列車検知を図３により説明する。下りとは図１における矢印方向である。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力し、その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は下り列車通過と判定して、下りＲ１３を落下させて、下り警報を行わせる。論理回路１０の出力には若干の緩動・緩放時素（例えば５００ｍｓ）を持たせる。
【００１７】
次に、あおり通過時の下り列車検知を図４により説明する。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力する。非接触センサ１の信号は細かい断続があるが、チャタリングマスク回路９により連続信号となる。その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は下り列車通過と判定して、下りＲ１３を落下させて、下り警報を行わせる。
【００１８】
異常時列車検知のうちの非接触センサ２の故障検知を図５により説明する。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力する。その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知しない場合には、論理回路１０は、非接触センサ２を故障と判定して、故障Ｒ１４を動作させ、非接触センサ２の故障を表示させると共に、自己診断メモリ１１に記録させて、電源がオフになっても故障Ｒ１４を継続動作させる。同時に、上り列車か下り列車かの判断がつかないので、上りＲ１２及び下りＲ１３を落下させて、上り警報と下り警報を行わせる。
【００１９】
異常時列車検知のうちの両非接触センサ１，２の同時検知を図６により説明する。非接触センサ１，２が先頭車６を同時に検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は正規の列車検知とするが、方向が不明のため、上りＲ１２と下りＲ１３を同時に落下させて、上り警報及び下り警報を行わせる。故障発生とは判定しない。
【００２０】
異常時列車検知のうち、両非接触センサ１，２が長時間検知を継続した場合を図７により説明する。非接触センサ１，２が長時間にわたりハイレベルの信号を出力し続ける場合、論理回路１０は列車が停まっていると判定し、下りＲ１３を落下させたままとして、下り警報を継続する。故障発生とは判定しない。
【００２１】
異常時列車検知のうち、非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち上がりと立ち下がりを監視してその順番が異なる場合を図８により説明する。非接触センサ１，２の信号出力の立ち上がりにより進入方向を判定し、下り警報を行わせる。そして、その後の非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりを監視して、非接触センサ１，２の信号出力の立ち下がりが非接触センサ２→非接触センサ１の順番であると、論理回路１０は、非接触センサ２を故障と判定して、故障Ｒ１４を動作させ、非接触センサ２の故障を表示させる。
【００２２】
異常時列車検知のうち、非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりが同時である場合を図９により説明する。非接触センサ１，２の信号出力の立ち上がりにより進入方向を判定し、下り警報を行わせる。そして、その後の非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりを監視して、非接触センサ１，２の信号出力の立ち下がりが同時であると、論理回路１０は故障とは判定しない。
【００２３】
以上説明したように、本実施例によれば、非接触センサ１，２を用いているので、回路システムが簡単となり、コストダウンを図ることができる。また、非接触センサ１，２の検知出力の時間差により、列車の進入方向を検知することができると共に、列車速度検知が可能である。また、非接触センサ１，２の検知出力の組み合わせパターンが異常であることにより、非接触センサ１，２の故障を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例である列車検知装置を示す平面図及び側面図である。
【図２】本発明の一実施例である列車検知装置の回路構成を示すブロック正面図である。
【図３】図１における論理回路の論理動作の一例を示すタイムチャートである。
【図４】図１における論理回路の論理動作の他の例を示すタイムチャートである。
【図５】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図６】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図７】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図８】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図９】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１，２ 非接触センサ
３ レール
４ 支柱
５ 支持バー
６ 先頭車
７ 制御箱
８ フォトカプラ入力回路
９ チャタリングマスク回路
１０ 論理回路（自己診断手段）
１１ 自己診断メモリ
１７ 出力回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の踏切保安設備などに用いられる列車検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車検知には踏切制御子が用いられているが、踏切制御子はその設置点を中心とした所定の区間内に列車が存在するか否かを検知するものである（特許文献１）。
【特許文献１】特許第２６１３５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、踏切制御子は、軌道回路と列車の車輪との接触により検知することから回路システムが複雑になり、コストダウンを図るのが難しかった。また、それ単独で列車の進入方向を検知することができなかった。
【０００４】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、コストダウンを図ることができる列車検知装置を提供することである。
【０００５】
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成しつつ、列車の進入方向を検知することができる列車検知装置を提供することである。
【０００６】
本発明の第３の目的は、上記第１の目的を達成しつつ、列車検知用の非接触センサの故障を判定することができる列車検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、レールに沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサと、該複数の非接触センサの出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有する列車検知装置とするものである。
【０００８】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２に記載の本発明は、前記自己診断手段が、前記複数の非接触センサの検知出力の立ち上がりの時間差により列車の進入方向を判定する請求項１に記載の列車検知装置とするものである。
【０００９】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項３に記載の本発明は、前記自己診断手段が、前記複数の非接触センサの検知出力の組み合わせパターンが異常であるときに、前記非接触センサの故障と判定する請求項１または２に記載の列車検知装置とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コストダウンを図ることができる。また、列車の進入方向を検知することができる。また、列車検知用の非接触センサの故障を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態は、後述する実施例に記載の通りである。
【実施例】
【００１２】
図１は本発明の一実施例である列車検知装置の設置状態を示す平面図及び側面図であり、図２は本発明の一実施例である列車検知装置の回路ブロック図である。
【００１３】
図１及び図２において、超音波センサ、光センサ、磁気センサなどの非接触センサ１，２は、レール３に沿って所定の距離（例えば２２５６ｍｍ）隔てて支柱４及び支持バー５により地面より所定の高さ（例えば２７５０ｍｍ）に設置され、前を通過する物体すなわち列車を検知するとハイレベルの信号を出力する。図１は列車の先頭車６が非接触センサ１，２の前を通過している状態を示している。制御箱７が支柱４に固定されている。制御箱７の内部には、図２に示されるように非接触センサ１，２からの信号が入力されるフォトカプラ入力回路８、フォトカプラ入力回路８の出力信号の細かい断続（例えばオフの時間が２００〜５００ｍｓ）を連続信号として処理するチャタリングマスク回路９、非接触センサ１，２の出力信号の論理により列車の進入方向や非接触センサ１，２の故障を判定する論理回路１０、論理回路１０の判定を記録する不揮発性の自己診断メモリ１１、論理回路１０の判定に応じて上りＲ１２（Ｒはリレーの意）、下りＲ１３、故障Ｒ１４、上り出力Ｒ１５、下り出力Ｒ１６を選択的に或いは同時に動作させる出力回路１７が設けられている。
【００１４】
論理回路１０は汎用ロジックＩＣによりオールハードウエアで構成される。これはフェールセーフ機能を低コストで持たせるためである。上りＲ１２、下りＲ１３は、その落下により警報を開始させるリレーである。故障Ｒ１４は、非接触センサ１，２の故障を知らせるリレーである。上り出力Ｒ１５、下り出力Ｒ１６は、最後尾車が通過した後、所定の時間（例えば３秒以上の一定時間）動作を継続するリレーである。
【００１５】
論理回路１０の論理動作例を図３〜図９により以下に説明する。
【００１６】
まず、通常の下り列車検知を図３により説明する。下りとは図１における矢印方向である。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力し、その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は下り列車通過と判定して、下りＲ１３を落下させて、下り警報を行わせる。論理回路１０の出力には若干の緩動・緩放時素（例えば５００ｍｓ）を持たせる。
【００１７】
次に、あおり通過時の下り列車検知を図４により説明する。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力する。非接触センサ１の信号は細かい断続があるが、チャタリングマスク回路９により連続信号となる。その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は下り列車通過と判定して、下りＲ１３を落下させて、下り警報を行わせる。
【００１８】
異常時列車検知のうちの非接触センサ２の故障検知を図５により説明する。非接触センサ１が先頭車６を検知してハイレベルの信号を出力する。その後時素（例えば３秒）以内に非接触センサ２が先頭車６（或いは列車）を検知しない場合には、論理回路１０は、非接触センサ２を故障と判定して、故障Ｒ１４を動作させ、非接触センサ２の故障を表示させると共に、自己診断メモリ１１に記録させて、電源がオフになっても故障Ｒ１４を継続動作させる。同時に、上り列車か下り列車かの判断がつかないので、上りＲ１２及び下りＲ１３を落下させて、上り警報と下り警報を行わせる。
【００１９】
異常時列車検知のうちの両非接触センサ１，２の同時検知を図６により説明する。非接触センサ１，２が先頭車６を同時に検知してハイレベルの信号を出力すると、論理回路１０は正規の列車検知とするが、方向が不明のため、上りＲ１２と下りＲ１３を同時に落下させて、上り警報及び下り警報を行わせる。故障発生とは判定しない。
【００２０】
異常時列車検知のうち、両非接触センサ１，２が長時間検知を継続した場合を図７により説明する。非接触センサ１，２が長時間にわたりハイレベルの信号を出力し続ける場合、論理回路１０は列車が停まっていると判定し、下りＲ１３を落下させたままとして、下り警報を継続する。故障発生とは判定しない。
【００２１】
異常時列車検知のうち、非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち上がりと立ち下がりを監視してその順番が異なる場合を図８により説明する。非接触センサ１，２の信号出力の立ち上がりにより進入方向を判定し、下り警報を行わせる。そして、その後の非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりを監視して、非接触センサ１，２の信号出力の立ち下がりが非接触センサ２→非接触センサ１の順番であると、論理回路１０は、非接触センサ２を故障と判定して、故障Ｒ１４を動作させ、非接触センサ２の故障を表示させる。
【００２２】
異常時列車検知のうち、非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりが同時である場合を図９により説明する。非接触センサ１，２の信号出力の立ち上がりにより進入方向を判定し、下り警報を行わせる。そして、その後の非接触センサ１，２のハイレベルの信号出力の立ち下がりを監視して、非接触センサ１，２の信号出力の立ち下がりが同時であると、論理回路１０は故障とは判定しない。
【００２３】
以上説明したように、本実施例によれば、非接触センサ１，２を用いているので、回路システムが簡単となり、コストダウンを図ることができる。また、非接触センサ１，２の検知出力の時間差により、列車の進入方向を検知することができると共に、列車速度検知が可能である。また、非接触センサ１，２の検知出力の組み合わせパターンが異常であることにより、非接触センサ１，２の故障を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例である列車検知装置を示す平面図及び側面図である。
【図２】本発明の一実施例である列車検知装置の回路構成を示すブロック正面図である。
【図３】図１における論理回路の論理動作の一例を示すタイムチャートである。
【図４】図１における論理回路の論理動作の他の例を示すタイムチャートである。
【図５】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図６】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図７】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図８】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【図９】図１における論理回路の論理動作の別の例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１，２ 非接触センサ
３ レール
４ 支柱
５ 支持バー
６ 先頭車
７ 制御箱
８ フォトカプラ入力回路
９ チャタリングマスク回路
１０ 論理回路（自己診断手段）
１１ 自己診断メモリ
１７ 出力回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールに沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサと、該複数の非接触センサの出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有することを特徴とする列車検知装置。
【請求項２】
前記自己診断手段は、前記複数の非接触センサの検知出力の立ち上がりの時間差により列車の進入方向を判定することを特徴とする請求項１に記載の列車検知装置。
【請求項３】
前記自己診断手段は、前記複数の非接触センサの検知出力の組み合わせパターンが異常であるときに、前記非接触センサの故障と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の列車検知装置。
【請求項１】
レールに沿って所定の距離隔てて設置され、前を通過する物体を検知する複数の非接触センサと、該複数の非接触センサの出力の状態により列車の検知を判定する自己診断手段とを有することを特徴とする列車検知装置。
【請求項２】
前記自己診断手段は、前記複数の非接触センサの検知出力の立ち上がりの時間差により列車の進入方向を判定することを特徴とする請求項１に記載の列車検知装置。
【請求項３】
前記自己診断手段は、前記複数の非接触センサの検知出力の組み合わせパターンが異常であるときに、前記非接触センサの故障と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の列車検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１５６４４（Ｐ２００７−１５６４４Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０１５３９（Ｐ２００５−２０１５３９）
【出願日】平成１７年７月１１日（２００５．７．１１）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２２１９０４）東邦電機工業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１１日（２００５．７．１１）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２２１９０４）東邦電機工業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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