地上子、書込器及び地上装置
【課題】情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子を提供する。
【解決手段】地上子３は、受光素子３１、３２と、信号処理部３３とを含む。受光素子３１、３２のそれぞれは、外部からの光信号Ｌ１、Ｌ２を受光する。信号処理部３３は、情報電文を記憶するための電文記憶部４０を有し、受光素子３１、３２でそれぞれ受光された光信号Ｌ１、Ｌ２が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて電文記憶部４０を電文書込可能に制御する。
【解決手段】地上子３は、受光素子３１、３２と、信号処理部３３とを含む。受光素子３１、３２のそれぞれは、外部からの光信号Ｌ１、Ｌ２を受光する。信号処理部３３は、情報電文を記憶するための電文記憶部４０を有し、受光素子３１、３２でそれぞれ受光された光信号Ｌ１、Ｌ２が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて電文記憶部４０を電文書込可能に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御分野において用いられる地上子、その地上子に情報電文を書き込むための書込器、及び、地上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の地上子は、地点情報や制限速度情報などを車上側に送信するものであり、地上子に設定されるべき情報電文は、その地上子の設置場所によって異なる。従って、列車運行設備の改良に伴い地上子の位置を変更するとき、あるいは、地上子を、今まで敷設されていた位置から取り外し、別の位置に敷設するときには、地上子に設定された情報電文を書き換える必要がある。
【０００３】
地上子内部の情報電文を書き換える技術としては、特許文献１に示されているように、外部からの光信号により地上子内部の情報電文を書き換える技術がある。特許文献１に開示された地上子は、情報電文を記憶する電文記憶部、光信号によって情報電文を受信する光受信部、及び、光受信部で受信した情報電文を電文記憶部に書き込み制御する書き込み制御部を備えており、一つの光受信部を通して、単一の光信号を処理する構成となっている。かかる構成の地上子によれば、地上子全体が、列車の通過に伴う振動、衝撃或いは湿気等から電子回路を保護するため、モールドされていても、地上子の光受信部に光信号にて情報電文を送り込むことにより、地上子内部の情報電文を書き換えることができる。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された地上子では、光受信部が一つしか備えられておらず、この一つの光受信部を通して、単一の光信号を処理する構成となっているため、本来の光信号とは無関係な光線の外乱が光受信部に入力しても、それが正規の光信号であるか区別することができない。たとえば、軌道上を走行する列車によって太陽光が断続的に遮られ、正規の光信号と類似したパターンを有する偽の光信号が生じたとき、偽の光信号を受光する地上子の側では、正規の光信号であると判定してしまい、不正に電文書込モードに移行する恐れがある。仮に、電文書込モードに移行すると、地上子内部の情報電文が上書きされ、元の情報電文が失われてしまう。
【特許文献１】特開平８−１１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子、その地上子に用いられる書込器、及び、地上装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る地上子は、複数の受光素子と、信号処理部とを含む。前記受光素子のそれぞれは、外部からの光信号を受光する。前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する。
【０００７】
上述した本発明に係る地上子は、書込器と組み合わせることにより本発明に係る地上装置を構成する。前記書込器は、複数の送光素子を含む。前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を送光する。
【０００８】
上述した本発明に係る地上装置において、地上子を電文書込可能な状態に制御するには
、書込器に備えられた複数の送光素子を、それぞれ、地上子に備えられた複数の受光素子に向かい合わせ、それぞれの送光素子から、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を、受光素子に送光すればよい。
【０００９】
このとき、地上子では、受光素子のそれぞれが、送光素子からの光信号を受光するとともに、信号処理部は、受光素子でそれぞれ受光された光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定するから、複数の光信号が混信することなく分離した状態で信号処理部の上記判定動作を行なわせることができ、信頼度の高い判定結果を得ることができる。更に、信号処理部は、この判定結果に基づいて電文記憶部を電文書込可能に制御するから、高い信頼度で、電文記憶部を電文書込可能に制御することができる。
【００１０】
また、仮に、書込器または地上子の周辺で、正規の光信号と類似したパターンを有する偽の光信号が生じ、この偽の光信号が受光素子に受光されたとしても、受光素子でそれぞれ受光される光信号が所定の規則で互いに関連付けられているという上記条件を満たすことはないので、電文記憶部が電文書込可能に制御されることはない。従って、不正に情報電文が書込まれる恐れはない。
【００１１】
光信号が所定の規則で互いに関連付けられているとは、光信号の波形が互いに反転関係にあること、光信号の波形が互いに同一でありながら、その位相が互いに所定値だけずれていること、または、光信号を構成する光の波長が互いに所定値だけずれていることなどを含む。
【００１２】
書込器において、送光素子から送光される光信号は、予め定められた書込フラグデータを含んでいることが好ましい。この場合、地上子において、信号処理部は、光信号の少なくとも一つが、予め定められた書込フラグデータを含んでいるか否か判定する。更に、信号処理部は、光信号が所定の規則で互いに関連付けられ、かつ、光信号の少なくとも一つが書込フラグデータを含んでいると判定したとき、電文記憶部を電文書込可能に制御する。かかる態様によれば、２つの判定条件を満たしたときに限って、地上子の電文記憶部を電文書込可能に制御することになるから、更に高い信頼度で、電文書込可能制御を行なうことができる。
【００１３】
また、書込器において、送光素子のそれぞれは、反転関係で互いに関連付けられた光信号を送光することが好ましい。これに対応し、地上子においても、信号処理部は、受光素子でそれぞれ受光された光信号が、反転関係で互いに関連付けられているか否か判定することが好ましい。これには、次のような利点がある。
【００１４】
まず、書込器において、反転関係で関連付けられた異なる光信号を送光することは、簡単な構成で行なうことができる。次に、地上子においても、受光素子でそれぞれ受光された光信号が、反転関係で互いに関連付けられているか否か判定することは、簡単な構成で行なうことができる。従って、構成の簡単化を図ることにより、低コストで、本発明に係る地上装置を実現することができる。
【００１５】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によれば、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子、その地上子に用いられる書込器、及び、地上装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の一例を示す図である。地上装置９は、軌道６９上を走行する車両６に、地点情報や制限速度情報などの情報電文を送信するために用いられる。図示の地上装置９は、書込器１と、地上子３とを含む。
【００１８】
書込器１は、筐体２と、制御部１０と、送光素子１６、１７と、遮光板２３とを含む。筐体２は、後述するように地上子３と接続するためのコネクタ部２１を備えている。
【００１９】
制御部１０は、筐体２の内部に設けられる。制御部１０は、後述の送光素子１６、１７を駆動する役割を担う。制御部１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や小型演算処理装置（ＭＰＵ）等によって一体的に構成することができるが、ここでは、制御部１０の内部動作を説明するため、制御部１０が、機能ブロックとしての信号生成部１１、信号バッファ部１３及び信号反転部１４を含むものとする。
【００２０】
信号生成部１１は、送光信号Ｓ１を生成する。送光信号Ｓ１は、一方の送光素子１６を駆動するための電気的な信号であり、送光素子１６を発光状態にする符号「１」及び送光素子１６を消光状態にする符号「０」からなる符号列で定めることができる。
【００２１】
更に、信号生成部１１は、信号バッファ部１３を通して送光信号Ｓ１を送光素子１６に供給する一方で、これと同時に、信号反転部１４を通して、反転された送光信号Ｓ２を送光素子１７に供給する。反転された送光信号Ｓ２とは、送光信号Ｓ１の符号列の中で、符号「０」、「１」をそれぞれ符号「１」、「０」に置換した信号である。
【００２２】
送光素子１６、１７は、それぞれ、制御部１０から送光信号Ｓ１、Ｓ２の供給を受け、送光信号Ｓ１、Ｓ２を、光学的な光信号Ｌ１、Ｌ２に変換して送光する。このような送光素子１６、１７は、例えば発光ダイオードから構成することができる。
【００２３】
送光素子１６、１７は、外部に光信号Ｌ１、Ｌ２を送光できるように設けられている。送光素子１６、１７相互間の関係では、送光素子１６、１７は、互いに近接した位置に併設されている。
【００２４】
図２は、送光素子から送光される光信号の波形の一例を示す図である。まず、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、送光素子１６が発光した状態、及び、消光した状態という２つの状態をとる。送光素子１７から送光される光信号Ｌ２についても同様である。
【００２５】
更に、光信号Ｌ１、Ｌ２は、所定の規則で互いに関連付けられている。図示実施例では、光信号Ｌ１、Ｌ２相互間の規則として、反転関係が採用されている。「発光状態」及び「消光状態」という２つの状態をとる光信号Ｌ１に対して、反転関係にある光信号Ｌ２は、光信号Ｌ１の「発光状態」及び「消光状態」を、それぞれ、「消光状態」及び「発光状態」に置き換えた信号となる。
【００２６】
光信号Ｌ１、Ｌ２の態様としては、上述の発光状態及び消光状態をとる信号のほかにも、様々な態様が考えられる。その例を、図３及び図４に示す。まず、図３では、光信号Ｌ１、Ｌ２は、周波数ｆ１、ｆ２の配列が互いに逆になっている。次に、図４では、光信号Ｌ１、Ｌ２は、発光状態及び消光状態をとる同一の信号であるが、位相をΔφだけずらしてある。
【００２７】
何れの場合の、上に述べたと同様の効果が得られる。これらの例示のほかにも、光信号Ｌ１、Ｌ２を構成する光の波長が互いに所定値だけずれているといった関係などを採用することもできる。
【００２８】
図５は、送光素子から送光される光信号のデータ構成の一例を示す図である。図示のように、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、書込フラグデータＤ１と、情報電文データＤ２とを含む。書込フラグデータＤ１は、地上子３を電文書込可能な状態に制御するためのデータであり、予め設定された特定の符号列によって構成される。
【００２９】
情報電文データＤ２は、地上子３に書き込むべき情報電文の内容を記述したデータであり、情報電文の内容に応じた符号列によって構成される。情報電文データＤ２は、時間的な関係でみて、書込フラグデータＤ１の後に配列される。
【００３０】
送光素子１７から送光される光信号Ｌ２も、光信号Ｌ１と同様に、書込フラグデータＤ１と、情報電文データＤ２とを含んでいてもよい。
【００３１】
再び図１を参照すると、遮光板２３は、筐体２のコネクタ部２１において、送光素子１６、１７の間に設けられる。遮光板２３は、送光素子１６、１７からそれぞれ送光される光信号Ｌ１、Ｌ２を光学的に分離するという役割を担う。遮光板２３の形状は、この役割を満たす範囲内で任意に選択することができる。
【００３２】
次に、地上子３について説明すると、地上子３は、軌道６９の所定位置に敷設され、車両６が地上子３に接近したとき、車上側に情報電文を送信する。このような地上子３には、各種タイプの地上子があるが、図示の地上子３は、電源を持たず、車上側から受信した電力波を、車上側への送信のエネルギー源とする、いわゆる無電源型の地上子である。地上子３は、外装体５と、受光素子３１、３２と、信号処理部３３と、電力波受信コイル４７と、電圧発生部４４と、情報送信部４２と、情報送信コイル４６とを含む。
【００３３】
外装体５は、列車の通過に伴う振動、衝撃或いは湿気等から、地上子３の構成部品、例えば信号処理部３３、電力波受信コイル４７、電圧発生部４４、情報送信部４２、情報送信コイル４６などを保護する役目を担う。このような外装体５は、地上子３の上記構成部品を入れたままで樹脂を成型（モールド）することにより形成することができる。また、外装体５は、書込器１のコネクタ部２１と接続するためのコネクタ部５１を備えている。
【００３４】
受光素子３１、３２は、それぞれ、外部から光信号Ｌ１、Ｌ２を受光し、光信号Ｌ１、Ｌ２の受光出力としての電気的な受光信号Ｓ３、Ｓ４を出力する。このような受光素子３１、３２は、例えばフォトトランジスタから構成することができる。受光信号Ｓ３は、光信号Ｌ１の受光出力であるから、その光信号Ｌ１に含まれていた書込フラグデータＤ１及び情報電文データＤ２を含んでいる（図５参照）。
【００３５】
受光素子３１、３２は、外装体５のコネクタ部５１において、外部から光信号Ｌ１、Ｌ２を受光することができるように設けられている。更に、受光素子３１、３２は、書込器１のコネクタ部２１と地上子３のコネクタ部５１とを接続したとき、それぞれ、送光素子１６、１７と向かい合せることができるように配置されている。受光素子３１、３２相互間の関係では、受光素子３１、３２は、互いに近接した位置に併設されている。
【００３６】
更に、受光素子３１、３２の前面には、蓋５３が着脱可能に設けられている。蓋５３は、本来の光信号Ｌ１、Ｌ２とは無関係な外乱光線が受光素子３１、３２に入射することを防止するために設けられる。
【００３７】
信号処理部３３は、受光素子３１、３２から供給された受光信号Ｓ３、Ｓ４を処理し、情報電文Ｓ８を出力する役割を担う。信号処理部３３は、書込器１の制御部１０と同様に、中央演算処理装置や小型演算処理装置等によって一体的に構成することができるが、こ
こでは、信号処理部３３の内部動作を説明するため、信号処理部３３が、機能ブロックとしての電文記憶部４０、比較判定部３４、書込フラグ判定部３６及び書込制御部３８を含むものとする。
【００３８】
受光素子３１からの受光信号Ｓ３は、比較判定部３４、書込フラグ判定部３６及び電文記憶部４０に入力される。また、受光素子３２からの受光信号Ｓ４は、比較判定部３４に入力される。
【００３９】
電文記憶部４０は、受光信号Ｓ３の情報電文データＤ２に記述された情報電文を記憶する役割を担う。電文記憶部４０は、情報電文の書き込み及び消去が可能な不揮発性の記憶素子、例えばＲＯＭから構成することができる。
【００４０】
比較判定部３４は、受光素子３１からの受光信号Ｓ３と、受光素子３２からの受光信号Ｓ４とを比較することにより、受光素子３１に受光された光信号Ｌ１と、受光素子３２に受光された光信号Ｌ２とが、所定の規則で互いに関連付けられているか否か、判定する。図示実施例では、比較判定部３４は、光信号Ｌ１、Ｌ２が反転関係で互いに関連付けられているか否か、判定する。比較判定部３４は、「関連付け無し」と判定している間、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力せず、「関連付け有り」と判定したとき初めて、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力する。
【００４１】
書込フラグ判定部３６は、受光信号Ｓ３を解析することにより、受光素子３１に受光された光信号Ｌ１が書込フラグデータＤ１を含んでいるか否か判定する。書込フラグデータＤ１は、図５を参照して説明した通りである。書込フラグ判定部３６は、「書込フラグ無し」と判定している間、「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６を出力せず、「書込フラグ有り」と判定したとき初めて、「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６を出力する。
【００４２】
書込制御部３８は、比較判定部３４から「関連付け有り」の判定信号Ｓ５、または、書込フラグ判定部３６から「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６の少なくとも一方が入力されていない間、電文記憶部４０を、電文書込不許可の状態に制御する。「関連付け有り」の判定信号Ｓ５及び「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６の両者が入力されたとき初めて、「電文書込可能」とする制御信号Ｓ７を出力し、この制御信号Ｓ７によって、電文記憶部４０への電文書込を許可する。
【００４３】
電力波受信コイル４７は、車両６の車上子６３、または、車上子６３とは別の手段から送信された電力波Ｓ９を受信し、受信した電力波Ｓ９を電圧発生部４４に供給する。
【００４４】
電圧発生部４４は、電力波受信コイル４７から供給された電力波Ｓ９を用いて、地上子３の各構成要素、例えば信号処理部３３、情報送信部４２などを動作させるための駆動電圧Ｖ１を発生する。
【００４５】
情報送信部４２は、必要に応じて、信号処理部３３の電文記憶部４０に記憶された情報電文Ｓ８を読み出し、情報電文Ｓ８にＦＳＫ変調などの変調を施して情報送信コイル４６に供給する。
【００４６】
情報送信コイル４６は、情報送信部４２から供給された情報電文Ｓ８を、車上側への送信信号として送信する。
【００４７】
次に、地上子３に情報電文を書き込む操作について、図６を参照し説明する。まず、情報電文書込用の電力波送信手段６７を用いて、地上子の電力波受信コイル４７に電力波Ｓ９を送信し、電圧発生部４４に動作電圧Ｖ１を発生させる。これにより、信号処理部３３
、情報送信部４２などが動作可能な状態になる。
【００４８】
次に、地上子３に備えられた受光素子３１、３２の前面から蓋５３を取り外す。そして、蓋５３を取り外した状態で、矢印Ａ１に示すように書込器１のコネクタ部２１を地上子３のコネクタ部５１に接続することにより、書込器１の送光素子１６、１７を、それぞれ、地上子３の受光素子３１、３２に向かい合わせ、送光素子１６、１７から受光素子３１、３２に光信号Ｌ１、Ｌ２を送光する。
【００４９】
このとき、地上子３では、受光素子３１、３２のそれぞれが、送光素子１６、１７からの光信号Ｌ１、Ｌ２を受光するとともに、信号処理部３３の比較判定部３４は、光信号Ｌ１、Ｌ２の受光出力である受光信号Ｓ３、Ｓ４を受け、光信号Ｌ１、Ｌ２が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定するから、光信号Ｌ１、Ｌ２が混信することなく互いに分離された状態で比較判定部３４の判定動作を行なわせることができ、これにより、信頼度の高い判定信号Ｓ５を得ることができる。更に、書込制御部３８が、この判定信号Ｓ５に基づいて電文記憶部４０を電文書込可能に制御するから、高い信頼度で、電文記憶部４０を電文書込可能に制御することができる。
【００５０】
図７は、地上子の周辺に外乱光が生じたときの地上子の動作を説明する図である。図７に示すように、軌道６９上を走行する車両６によって太陽光が断続的に遮られ、正規の光信号と類似したパターンを有する外乱の光線Ｌ０´が生じ、この外乱光線Ｌ０´が、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´としてそれぞれ受光素子３１、３２に受光される可能性がある。
【００５１】
しかし、受光素子３１、３２でそれぞれ受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が所定の規則で互いに関連付けられているという上記条件を満たすことはないので、信号処理部３３の比較判定部３４が、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力することはない。従って、電文記憶部４０が電文書込可能に制御されることはなく、不正に情報電文が書込まれる恐れはない。従って、本発明によれば、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子３が得られる。
【００５２】
図示の地上子３には蓋５３が設けられているが、必ずしも、蓋５３は、外乱光線を防止できる完全な手段ではなく、太陽光などの強い光線では漏れて受光素子３１、３２に入射する恐れがある。また、地上子３に情報電文を書き込むとき以外は、地上子３に蓋５３を取り付けておくべきだが、作業者が蓋５３の取り付けを忘れることもある。従って、地上子３に蓋５３が設けられている場合でも、本発明は、蓋の上述した問題点を解決できる点で有意義である。
【００５３】
また、図示実施例の地上子３には、次のような利点もある。この地上子３では、受光素子３１、３２が、互いに近接した位置に併設されているから、仮に、地上子３の周辺で外乱光線Ｌ０´が生じたとしても、受光素子３１、３２に受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´はほぼ一致する、すなわち、同一信号となる。従って、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が、信号処理部３３の比較判定部３４で「関連付け有り」と判定される恐れは全くなくなるので、比較判定部３４による判定結果の信頼性が高まる。
【００５４】
図６に戻って、情報電文を書き込む操作の説明を続ける。書込器１において、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、予め定められた書込フラグデータＤ１を含んでいる（図５参照）。これに対応し、地上子３において、信号処理部３３の書込フラグ判定部３６は、受光素子３１で受光された光信号Ｌ１が書込フラグデータＤ１を含んでいるか否か判定し、その判定結果である判定信号Ｓ６を出力する。更に、書込制御部３８は、比較判定部３４から「関連付け有り」の判定信号Ｓ５が入力され、かつ、書込フラグ判定部３６から「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６が入力されたとき、「電文書込可能」とする制御信
号Ｓ７を出力する。従って、「関連付け有り」及び「書込フラグ有り」という２つの判定条件を満たしたときに限って、電文記憶部４０を電文書込可能に制御することになるから、更に高い信頼度で、電文書込可能制御を行なうことができる。
【００５５】
また、書込器１は、遮光板２３を備えていることが好ましい。書込器１において、送光素子１６、１７は、互いに近接した位置に併設されており、遮光板２３は、送光素子１６、１７の間に設けられている。遮光板２３を送光素子１６、１７の間に設けることにより、それぞれの送光素子１６、１７から地上子３の受光素子３１、３２に、光信号Ｌ１、Ｌ２を、混信させることなく分離した状態で送光することができる。
【００５６】
遮光板２３を送光素子１６、１７の間に設けるのではなく、受光素子３１、３２の間に設けることも考えられる。しかし、仮に、遮光板２３を受光素子３１、３２の間に設けたとすると、図７に示すように、地上子３の周辺で外乱光線Ｌ０´が生じたとき、遮光板２３による遮光作用のため、それぞれの受光素子３１、３２で受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が一致しない可能性が高まる。これは、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´による比較判定部３４の誤った判定動作を防止し、判定動作の信頼性を確保する観点から、好ましくない。
【００５７】
また、それぞれの送光素子１６、１７から受光素子３１、３２に、光信号Ｌ１、Ｌ２を、互いに無関係な別々の時間的タイミングで送光することも可能ではあるが、互いに密接に関係した時間的タイミングで送光することが好ましい。例えば、図２に示したように、光信号Ｌ１、Ｌ２を同時に送光することが好ましい。光信号Ｌ１、Ｌ２を、互いに密接に関係した時間的タイミング、例えば同時に送光することにより、光信号Ｌ１、Ｌ２相互間に、時間的関係を含んだ規則を設定することが可能となるから、光信号Ｌ１、Ｌ２が規則で互いに関連付けられているか否かを判定する比較判定部３４を、より高信頼度に動作させることができる。
【００５８】
地上子３への情報電文の書き込みが済んだら、電力波送信手段６７からの電力波Ｓ９の送信を停止する。更に、地上子３から書込器１を取り外し、地上子３に蓋５３を取り付ける。これにより、情報電文を書き込む操作が終了する。
【００５９】
図８は、地上子と車両との間の送受信動作を説明する図である。車両６は、車上子６３から電力波Ｓ９を送信しながら、軌道６９上を矢印Ｆ１で示す方向に走行する。そして、車両６が地上子３に接近したとき、地上子３に備えられた電力波受信コイル４７が、車上子６３から電力波Ｓ９を受信することになる。
【００６０】
電力波受信コイル４７が電力波Ｓ９を受信すると、電圧発生部４４に動作電圧Ｖ１が発生し、この動作電圧Ｖ１によって、情報送信部４２が駆動される。情報送信部４２は、信号処理部３３の電文記憶部４０から情報電文Ｓ８を読み出し、読み出した情報電文Ｓ８にＦＳＫ変調などの変調を施して情報送信コイル４６に供給する。そして、情報送信コイル４６によって情報電文Ｓ８を、車上子６３に送信する。
【００６１】
車上側では、車上子６３で受信した情報電文Ｓ８を、車上装置６１によって解読し、この情報電文Ｓ８に基づいて制限速度制御などの車両制御を行なう。
【００６２】
図９は、本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の別の例を示す図である。図において、図１に現れた構成部分と同一性ある構成部分については、同一の参照符号を付し、その部分については、説明を省略する。図９の実施例では、受光素子３１の出力を、インバータ３０１をとおして、比較判定部３４に供給する一方、受光素子３２の出力を、インバータ３０２をとおして、比較判定部３４、電文記憶部４
０、及び、書込フラグ判定部３６に供給するようになっている。この実施例の動作は、インバータ３０１、３０２により論理が逆になっている点を除けば、図１〜図８を参照して説明した点が全てあてはまる。
【００６３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の一例を示す図である。
【図２】送光素子から送光される光信号の波形の一例を示す図である。
【図３】送光素子から送光される光信号の波形の別の例を示す図である。
【図４】送光素子から送光される光信号の波形の更に別の例を示す図である。
【図５】送光素子から送光される光信号のデータ構成の一例を示す図である。
【図６】地上子に情報電文を書き込む操作を説明する図である。
【図７】地上子の周辺に外乱光が生じたときの地上子の動作を説明する図である。
【図８】地上子と車両との送受信動作を説明する図である。
【図９】本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 書込器
２１、２２ 送光素子
３ 地上子
３１、３２ 受光素子
３３ 信号処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御分野において用いられる地上子、その地上子に情報電文を書き込むための書込器、及び、地上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の地上子は、地点情報や制限速度情報などを車上側に送信するものであり、地上子に設定されるべき情報電文は、その地上子の設置場所によって異なる。従って、列車運行設備の改良に伴い地上子の位置を変更するとき、あるいは、地上子を、今まで敷設されていた位置から取り外し、別の位置に敷設するときには、地上子に設定された情報電文を書き換える必要がある。
【０００３】
地上子内部の情報電文を書き換える技術としては、特許文献１に示されているように、外部からの光信号により地上子内部の情報電文を書き換える技術がある。特許文献１に開示された地上子は、情報電文を記憶する電文記憶部、光信号によって情報電文を受信する光受信部、及び、光受信部で受信した情報電文を電文記憶部に書き込み制御する書き込み制御部を備えており、一つの光受信部を通して、単一の光信号を処理する構成となっている。かかる構成の地上子によれば、地上子全体が、列車の通過に伴う振動、衝撃或いは湿気等から電子回路を保護するため、モールドされていても、地上子の光受信部に光信号にて情報電文を送り込むことにより、地上子内部の情報電文を書き換えることができる。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された地上子では、光受信部が一つしか備えられておらず、この一つの光受信部を通して、単一の光信号を処理する構成となっているため、本来の光信号とは無関係な光線の外乱が光受信部に入力しても、それが正規の光信号であるか区別することができない。たとえば、軌道上を走行する列車によって太陽光が断続的に遮られ、正規の光信号と類似したパターンを有する偽の光信号が生じたとき、偽の光信号を受光する地上子の側では、正規の光信号であると判定してしまい、不正に電文書込モードに移行する恐れがある。仮に、電文書込モードに移行すると、地上子内部の情報電文が上書きされ、元の情報電文が失われてしまう。
【特許文献１】特開平８−１１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子、その地上子に用いられる書込器、及び、地上装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る地上子は、複数の受光素子と、信号処理部とを含む。前記受光素子のそれぞれは、外部からの光信号を受光する。前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する。
【０００７】
上述した本発明に係る地上子は、書込器と組み合わせることにより本発明に係る地上装置を構成する。前記書込器は、複数の送光素子を含む。前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を送光する。
【０００８】
上述した本発明に係る地上装置において、地上子を電文書込可能な状態に制御するには
、書込器に備えられた複数の送光素子を、それぞれ、地上子に備えられた複数の受光素子に向かい合わせ、それぞれの送光素子から、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を、受光素子に送光すればよい。
【０００９】
このとき、地上子では、受光素子のそれぞれが、送光素子からの光信号を受光するとともに、信号処理部は、受光素子でそれぞれ受光された光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定するから、複数の光信号が混信することなく分離した状態で信号処理部の上記判定動作を行なわせることができ、信頼度の高い判定結果を得ることができる。更に、信号処理部は、この判定結果に基づいて電文記憶部を電文書込可能に制御するから、高い信頼度で、電文記憶部を電文書込可能に制御することができる。
【００１０】
また、仮に、書込器または地上子の周辺で、正規の光信号と類似したパターンを有する偽の光信号が生じ、この偽の光信号が受光素子に受光されたとしても、受光素子でそれぞれ受光される光信号が所定の規則で互いに関連付けられているという上記条件を満たすことはないので、電文記憶部が電文書込可能に制御されることはない。従って、不正に情報電文が書込まれる恐れはない。
【００１１】
光信号が所定の規則で互いに関連付けられているとは、光信号の波形が互いに反転関係にあること、光信号の波形が互いに同一でありながら、その位相が互いに所定値だけずれていること、または、光信号を構成する光の波長が互いに所定値だけずれていることなどを含む。
【００１２】
書込器において、送光素子から送光される光信号は、予め定められた書込フラグデータを含んでいることが好ましい。この場合、地上子において、信号処理部は、光信号の少なくとも一つが、予め定められた書込フラグデータを含んでいるか否か判定する。更に、信号処理部は、光信号が所定の規則で互いに関連付けられ、かつ、光信号の少なくとも一つが書込フラグデータを含んでいると判定したとき、電文記憶部を電文書込可能に制御する。かかる態様によれば、２つの判定条件を満たしたときに限って、地上子の電文記憶部を電文書込可能に制御することになるから、更に高い信頼度で、電文書込可能制御を行なうことができる。
【００１３】
また、書込器において、送光素子のそれぞれは、反転関係で互いに関連付けられた光信号を送光することが好ましい。これに対応し、地上子においても、信号処理部は、受光素子でそれぞれ受光された光信号が、反転関係で互いに関連付けられているか否か判定することが好ましい。これには、次のような利点がある。
【００１４】
まず、書込器において、反転関係で関連付けられた異なる光信号を送光することは、簡単な構成で行なうことができる。次に、地上子においても、受光素子でそれぞれ受光された光信号が、反転関係で互いに関連付けられているか否か判定することは、簡単な構成で行なうことができる。従って、構成の簡単化を図ることにより、低コストで、本発明に係る地上装置を実現することができる。
【００１５】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べたように、本発明によれば、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子、その地上子に用いられる書込器、及び、地上装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の一例を示す図である。地上装置９は、軌道６９上を走行する車両６に、地点情報や制限速度情報などの情報電文を送信するために用いられる。図示の地上装置９は、書込器１と、地上子３とを含む。
【００１８】
書込器１は、筐体２と、制御部１０と、送光素子１６、１７と、遮光板２３とを含む。筐体２は、後述するように地上子３と接続するためのコネクタ部２１を備えている。
【００１９】
制御部１０は、筐体２の内部に設けられる。制御部１０は、後述の送光素子１６、１７を駆動する役割を担う。制御部１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や小型演算処理装置（ＭＰＵ）等によって一体的に構成することができるが、ここでは、制御部１０の内部動作を説明するため、制御部１０が、機能ブロックとしての信号生成部１１、信号バッファ部１３及び信号反転部１４を含むものとする。
【００２０】
信号生成部１１は、送光信号Ｓ１を生成する。送光信号Ｓ１は、一方の送光素子１６を駆動するための電気的な信号であり、送光素子１６を発光状態にする符号「１」及び送光素子１６を消光状態にする符号「０」からなる符号列で定めることができる。
【００２１】
更に、信号生成部１１は、信号バッファ部１３を通して送光信号Ｓ１を送光素子１６に供給する一方で、これと同時に、信号反転部１４を通して、反転された送光信号Ｓ２を送光素子１７に供給する。反転された送光信号Ｓ２とは、送光信号Ｓ１の符号列の中で、符号「０」、「１」をそれぞれ符号「１」、「０」に置換した信号である。
【００２２】
送光素子１６、１７は、それぞれ、制御部１０から送光信号Ｓ１、Ｓ２の供給を受け、送光信号Ｓ１、Ｓ２を、光学的な光信号Ｌ１、Ｌ２に変換して送光する。このような送光素子１６、１７は、例えば発光ダイオードから構成することができる。
【００２３】
送光素子１６、１７は、外部に光信号Ｌ１、Ｌ２を送光できるように設けられている。送光素子１６、１７相互間の関係では、送光素子１６、１７は、互いに近接した位置に併設されている。
【００２４】
図２は、送光素子から送光される光信号の波形の一例を示す図である。まず、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、送光素子１６が発光した状態、及び、消光した状態という２つの状態をとる。送光素子１７から送光される光信号Ｌ２についても同様である。
【００２５】
更に、光信号Ｌ１、Ｌ２は、所定の規則で互いに関連付けられている。図示実施例では、光信号Ｌ１、Ｌ２相互間の規則として、反転関係が採用されている。「発光状態」及び「消光状態」という２つの状態をとる光信号Ｌ１に対して、反転関係にある光信号Ｌ２は、光信号Ｌ１の「発光状態」及び「消光状態」を、それぞれ、「消光状態」及び「発光状態」に置き換えた信号となる。
【００２６】
光信号Ｌ１、Ｌ２の態様としては、上述の発光状態及び消光状態をとる信号のほかにも、様々な態様が考えられる。その例を、図３及び図４に示す。まず、図３では、光信号Ｌ１、Ｌ２は、周波数ｆ１、ｆ２の配列が互いに逆になっている。次に、図４では、光信号Ｌ１、Ｌ２は、発光状態及び消光状態をとる同一の信号であるが、位相をΔφだけずらしてある。
【００２７】
何れの場合の、上に述べたと同様の効果が得られる。これらの例示のほかにも、光信号Ｌ１、Ｌ２を構成する光の波長が互いに所定値だけずれているといった関係などを採用することもできる。
【００２８】
図５は、送光素子から送光される光信号のデータ構成の一例を示す図である。図示のように、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、書込フラグデータＤ１と、情報電文データＤ２とを含む。書込フラグデータＤ１は、地上子３を電文書込可能な状態に制御するためのデータであり、予め設定された特定の符号列によって構成される。
【００２９】
情報電文データＤ２は、地上子３に書き込むべき情報電文の内容を記述したデータであり、情報電文の内容に応じた符号列によって構成される。情報電文データＤ２は、時間的な関係でみて、書込フラグデータＤ１の後に配列される。
【００３０】
送光素子１７から送光される光信号Ｌ２も、光信号Ｌ１と同様に、書込フラグデータＤ１と、情報電文データＤ２とを含んでいてもよい。
【００３１】
再び図１を参照すると、遮光板２３は、筐体２のコネクタ部２１において、送光素子１６、１７の間に設けられる。遮光板２３は、送光素子１６、１７からそれぞれ送光される光信号Ｌ１、Ｌ２を光学的に分離するという役割を担う。遮光板２３の形状は、この役割を満たす範囲内で任意に選択することができる。
【００３２】
次に、地上子３について説明すると、地上子３は、軌道６９の所定位置に敷設され、車両６が地上子３に接近したとき、車上側に情報電文を送信する。このような地上子３には、各種タイプの地上子があるが、図示の地上子３は、電源を持たず、車上側から受信した電力波を、車上側への送信のエネルギー源とする、いわゆる無電源型の地上子である。地上子３は、外装体５と、受光素子３１、３２と、信号処理部３３と、電力波受信コイル４７と、電圧発生部４４と、情報送信部４２と、情報送信コイル４６とを含む。
【００３３】
外装体５は、列車の通過に伴う振動、衝撃或いは湿気等から、地上子３の構成部品、例えば信号処理部３３、電力波受信コイル４７、電圧発生部４４、情報送信部４２、情報送信コイル４６などを保護する役目を担う。このような外装体５は、地上子３の上記構成部品を入れたままで樹脂を成型（モールド）することにより形成することができる。また、外装体５は、書込器１のコネクタ部２１と接続するためのコネクタ部５１を備えている。
【００３４】
受光素子３１、３２は、それぞれ、外部から光信号Ｌ１、Ｌ２を受光し、光信号Ｌ１、Ｌ２の受光出力としての電気的な受光信号Ｓ３、Ｓ４を出力する。このような受光素子３１、３２は、例えばフォトトランジスタから構成することができる。受光信号Ｓ３は、光信号Ｌ１の受光出力であるから、その光信号Ｌ１に含まれていた書込フラグデータＤ１及び情報電文データＤ２を含んでいる（図５参照）。
【００３５】
受光素子３１、３２は、外装体５のコネクタ部５１において、外部から光信号Ｌ１、Ｌ２を受光することができるように設けられている。更に、受光素子３１、３２は、書込器１のコネクタ部２１と地上子３のコネクタ部５１とを接続したとき、それぞれ、送光素子１６、１７と向かい合せることができるように配置されている。受光素子３１、３２相互間の関係では、受光素子３１、３２は、互いに近接した位置に併設されている。
【００３６】
更に、受光素子３１、３２の前面には、蓋５３が着脱可能に設けられている。蓋５３は、本来の光信号Ｌ１、Ｌ２とは無関係な外乱光線が受光素子３１、３２に入射することを防止するために設けられる。
【００３７】
信号処理部３３は、受光素子３１、３２から供給された受光信号Ｓ３、Ｓ４を処理し、情報電文Ｓ８を出力する役割を担う。信号処理部３３は、書込器１の制御部１０と同様に、中央演算処理装置や小型演算処理装置等によって一体的に構成することができるが、こ
こでは、信号処理部３３の内部動作を説明するため、信号処理部３３が、機能ブロックとしての電文記憶部４０、比較判定部３４、書込フラグ判定部３６及び書込制御部３８を含むものとする。
【００３８】
受光素子３１からの受光信号Ｓ３は、比較判定部３４、書込フラグ判定部３６及び電文記憶部４０に入力される。また、受光素子３２からの受光信号Ｓ４は、比較判定部３４に入力される。
【００３９】
電文記憶部４０は、受光信号Ｓ３の情報電文データＤ２に記述された情報電文を記憶する役割を担う。電文記憶部４０は、情報電文の書き込み及び消去が可能な不揮発性の記憶素子、例えばＲＯＭから構成することができる。
【００４０】
比較判定部３４は、受光素子３１からの受光信号Ｓ３と、受光素子３２からの受光信号Ｓ４とを比較することにより、受光素子３１に受光された光信号Ｌ１と、受光素子３２に受光された光信号Ｌ２とが、所定の規則で互いに関連付けられているか否か、判定する。図示実施例では、比較判定部３４は、光信号Ｌ１、Ｌ２が反転関係で互いに関連付けられているか否か、判定する。比較判定部３４は、「関連付け無し」と判定している間、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力せず、「関連付け有り」と判定したとき初めて、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力する。
【００４１】
書込フラグ判定部３６は、受光信号Ｓ３を解析することにより、受光素子３１に受光された光信号Ｌ１が書込フラグデータＤ１を含んでいるか否か判定する。書込フラグデータＤ１は、図５を参照して説明した通りである。書込フラグ判定部３６は、「書込フラグ無し」と判定している間、「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６を出力せず、「書込フラグ有り」と判定したとき初めて、「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６を出力する。
【００４２】
書込制御部３８は、比較判定部３４から「関連付け有り」の判定信号Ｓ５、または、書込フラグ判定部３６から「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６の少なくとも一方が入力されていない間、電文記憶部４０を、電文書込不許可の状態に制御する。「関連付け有り」の判定信号Ｓ５及び「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６の両者が入力されたとき初めて、「電文書込可能」とする制御信号Ｓ７を出力し、この制御信号Ｓ７によって、電文記憶部４０への電文書込を許可する。
【００４３】
電力波受信コイル４７は、車両６の車上子６３、または、車上子６３とは別の手段から送信された電力波Ｓ９を受信し、受信した電力波Ｓ９を電圧発生部４４に供給する。
【００４４】
電圧発生部４４は、電力波受信コイル４７から供給された電力波Ｓ９を用いて、地上子３の各構成要素、例えば信号処理部３３、情報送信部４２などを動作させるための駆動電圧Ｖ１を発生する。
【００４５】
情報送信部４２は、必要に応じて、信号処理部３３の電文記憶部４０に記憶された情報電文Ｓ８を読み出し、情報電文Ｓ８にＦＳＫ変調などの変調を施して情報送信コイル４６に供給する。
【００４６】
情報送信コイル４６は、情報送信部４２から供給された情報電文Ｓ８を、車上側への送信信号として送信する。
【００４７】
次に、地上子３に情報電文を書き込む操作について、図６を参照し説明する。まず、情報電文書込用の電力波送信手段６７を用いて、地上子の電力波受信コイル４７に電力波Ｓ９を送信し、電圧発生部４４に動作電圧Ｖ１を発生させる。これにより、信号処理部３３
、情報送信部４２などが動作可能な状態になる。
【００４８】
次に、地上子３に備えられた受光素子３１、３２の前面から蓋５３を取り外す。そして、蓋５３を取り外した状態で、矢印Ａ１に示すように書込器１のコネクタ部２１を地上子３のコネクタ部５１に接続することにより、書込器１の送光素子１６、１７を、それぞれ、地上子３の受光素子３１、３２に向かい合わせ、送光素子１６、１７から受光素子３１、３２に光信号Ｌ１、Ｌ２を送光する。
【００４９】
このとき、地上子３では、受光素子３１、３２のそれぞれが、送光素子１６、１７からの光信号Ｌ１、Ｌ２を受光するとともに、信号処理部３３の比較判定部３４は、光信号Ｌ１、Ｌ２の受光出力である受光信号Ｓ３、Ｓ４を受け、光信号Ｌ１、Ｌ２が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定するから、光信号Ｌ１、Ｌ２が混信することなく互いに分離された状態で比較判定部３４の判定動作を行なわせることができ、これにより、信頼度の高い判定信号Ｓ５を得ることができる。更に、書込制御部３８が、この判定信号Ｓ５に基づいて電文記憶部４０を電文書込可能に制御するから、高い信頼度で、電文記憶部４０を電文書込可能に制御することができる。
【００５０】
図７は、地上子の周辺に外乱光が生じたときの地上子の動作を説明する図である。図７に示すように、軌道６９上を走行する車両６によって太陽光が断続的に遮られ、正規の光信号と類似したパターンを有する外乱の光線Ｌ０´が生じ、この外乱光線Ｌ０´が、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´としてそれぞれ受光素子３１、３２に受光される可能性がある。
【００５１】
しかし、受光素子３１、３２でそれぞれ受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が所定の規則で互いに関連付けられているという上記条件を満たすことはないので、信号処理部３３の比較判定部３４が、「関連付け有り」の判定信号Ｓ５を出力することはない。従って、電文記憶部４０が電文書込可能に制御されることはなく、不正に情報電文が書込まれる恐れはない。従って、本発明によれば、情報電文の不正な書き込みを防止することができる地上子３が得られる。
【００５２】
図示の地上子３には蓋５３が設けられているが、必ずしも、蓋５３は、外乱光線を防止できる完全な手段ではなく、太陽光などの強い光線では漏れて受光素子３１、３２に入射する恐れがある。また、地上子３に情報電文を書き込むとき以外は、地上子３に蓋５３を取り付けておくべきだが、作業者が蓋５３の取り付けを忘れることもある。従って、地上子３に蓋５３が設けられている場合でも、本発明は、蓋の上述した問題点を解決できる点で有意義である。
【００５３】
また、図示実施例の地上子３には、次のような利点もある。この地上子３では、受光素子３１、３２が、互いに近接した位置に併設されているから、仮に、地上子３の周辺で外乱光線Ｌ０´が生じたとしても、受光素子３１、３２に受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´はほぼ一致する、すなわち、同一信号となる。従って、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が、信号処理部３３の比較判定部３４で「関連付け有り」と判定される恐れは全くなくなるので、比較判定部３４による判定結果の信頼性が高まる。
【００５４】
図６に戻って、情報電文を書き込む操作の説明を続ける。書込器１において、送光素子１６から送光される光信号Ｌ１は、予め定められた書込フラグデータＤ１を含んでいる（図５参照）。これに対応し、地上子３において、信号処理部３３の書込フラグ判定部３６は、受光素子３１で受光された光信号Ｌ１が書込フラグデータＤ１を含んでいるか否か判定し、その判定結果である判定信号Ｓ６を出力する。更に、書込制御部３８は、比較判定部３４から「関連付け有り」の判定信号Ｓ５が入力され、かつ、書込フラグ判定部３６から「書込フラグ有り」の判定信号Ｓ６が入力されたとき、「電文書込可能」とする制御信
号Ｓ７を出力する。従って、「関連付け有り」及び「書込フラグ有り」という２つの判定条件を満たしたときに限って、電文記憶部４０を電文書込可能に制御することになるから、更に高い信頼度で、電文書込可能制御を行なうことができる。
【００５５】
また、書込器１は、遮光板２３を備えていることが好ましい。書込器１において、送光素子１６、１７は、互いに近接した位置に併設されており、遮光板２３は、送光素子１６、１７の間に設けられている。遮光板２３を送光素子１６、１７の間に設けることにより、それぞれの送光素子１６、１７から地上子３の受光素子３１、３２に、光信号Ｌ１、Ｌ２を、混信させることなく分離した状態で送光することができる。
【００５６】
遮光板２３を送光素子１６、１７の間に設けるのではなく、受光素子３１、３２の間に設けることも考えられる。しかし、仮に、遮光板２３を受光素子３１、３２の間に設けたとすると、図７に示すように、地上子３の周辺で外乱光線Ｌ０´が生じたとき、遮光板２３による遮光作用のため、それぞれの受光素子３１、３２で受光される偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´が一致しない可能性が高まる。これは、偽の光信号Ｌ１´、Ｌ２´による比較判定部３４の誤った判定動作を防止し、判定動作の信頼性を確保する観点から、好ましくない。
【００５７】
また、それぞれの送光素子１６、１７から受光素子３１、３２に、光信号Ｌ１、Ｌ２を、互いに無関係な別々の時間的タイミングで送光することも可能ではあるが、互いに密接に関係した時間的タイミングで送光することが好ましい。例えば、図２に示したように、光信号Ｌ１、Ｌ２を同時に送光することが好ましい。光信号Ｌ１、Ｌ２を、互いに密接に関係した時間的タイミング、例えば同時に送光することにより、光信号Ｌ１、Ｌ２相互間に、時間的関係を含んだ規則を設定することが可能となるから、光信号Ｌ１、Ｌ２が規則で互いに関連付けられているか否かを判定する比較判定部３４を、より高信頼度に動作させることができる。
【００５８】
地上子３への情報電文の書き込みが済んだら、電力波送信手段６７からの電力波Ｓ９の送信を停止する。更に、地上子３から書込器１を取り外し、地上子３に蓋５３を取り付ける。これにより、情報電文を書き込む操作が終了する。
【００５９】
図８は、地上子と車両との間の送受信動作を説明する図である。車両６は、車上子６３から電力波Ｓ９を送信しながら、軌道６９上を矢印Ｆ１で示す方向に走行する。そして、車両６が地上子３に接近したとき、地上子３に備えられた電力波受信コイル４７が、車上子６３から電力波Ｓ９を受信することになる。
【００６０】
電力波受信コイル４７が電力波Ｓ９を受信すると、電圧発生部４４に動作電圧Ｖ１が発生し、この動作電圧Ｖ１によって、情報送信部４２が駆動される。情報送信部４２は、信号処理部３３の電文記憶部４０から情報電文Ｓ８を読み出し、読み出した情報電文Ｓ８にＦＳＫ変調などの変調を施して情報送信コイル４６に供給する。そして、情報送信コイル４６によって情報電文Ｓ８を、車上子６３に送信する。
【００６１】
車上側では、車上子６３で受信した情報電文Ｓ８を、車上装置６１によって解読し、この情報電文Ｓ８に基づいて制限速度制御などの車両制御を行なう。
【００６２】
図９は、本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の別の例を示す図である。図において、図１に現れた構成部分と同一性ある構成部分については、同一の参照符号を付し、その部分については、説明を省略する。図９の実施例では、受光素子３１の出力を、インバータ３０１をとおして、比較判定部３４に供給する一方、受光素子３２の出力を、インバータ３０２をとおして、比較判定部３４、電文記憶部４
０、及び、書込フラグ判定部３６に供給するようになっている。この実施例の動作は、インバータ３０１、３０２により論理が逆になっている点を除けば、図１〜図８を参照して説明した点が全てあてはまる。
【００６３】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の一例を示す図である。
【図２】送光素子から送光される光信号の波形の一例を示す図である。
【図３】送光素子から送光される光信号の波形の別の例を示す図である。
【図４】送光素子から送光される光信号の波形の更に別の例を示す図である。
【図５】送光素子から送光される光信号のデータ構成の一例を示す図である。
【図６】地上子に情報電文を書き込む操作を説明する図である。
【図７】地上子の周辺に外乱光が生じたときの地上子の動作を説明する図である。
【図８】地上子と車両との送受信動作を説明する図である。
【図９】本発明に係る地上子を、書込器と組み合わせることにより構成した地上装置の別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 書込器
２１、２２ 送光素子
３ 地上子
３１、３２ 受光素子
３３ 信号処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子と、信号処理部とを含む地上子であって、
前記受光素子のそれぞれは、外部からの光信号を受光し、
前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上子。
【請求項２】
請求項１に記載された地上子であって、
前記信号処理部は、
前記光信号の少なくとも一つが、予め定められた書込フラグデータを含んでいるか否か判定し、
前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられ、かつ、前記光信号の少なくとも一つが書込フラグデータを含んでいると判定したとき、前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上子。
【請求項３】
請求項１または２に記載された地上子であって、前記所定の規則は、反転関係である、地上子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された地上子であって、前記受光素子は、互いに近接した位置に併設されている、地上子。
【請求項５】
複数の送光素子を含む書込器であって、
前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を送光する、
書込器。
【請求項６】
請求項５に記載された書込器であって、前記光信号は、予め定められた書込フラグデータを含んでいる、書込器。
【請求項７】
請求項５または６に記載された書込器であって、前記所定の規則は、反転関係である、書込器。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかに記載された書込器であって、遮光板を含み、
前記送光素子は、互いに近接した位置に併設されており、
前記遮光板は、前記送光素子の間に設けられている、
書込器。
【請求項９】
書込器と、地上子とを含む地上装置であって、
前記書込器は、複数の送光素子を含み、
前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた異なる光信号を送光し、
前記地上子は、複数の受光素子と、信号処理部とを含み、
前記受光素子のそれぞれは、前記送光素子からの前記光信号を受光し、
前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上装置。
【請求項１】
複数の受光素子と、信号処理部とを含む地上子であって、
前記受光素子のそれぞれは、外部からの光信号を受光し、
前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上子。
【請求項２】
請求項１に記載された地上子であって、
前記信号処理部は、
前記光信号の少なくとも一つが、予め定められた書込フラグデータを含んでいるか否か判定し、
前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられ、かつ、前記光信号の少なくとも一つが書込フラグデータを含んでいると判定したとき、前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上子。
【請求項３】
請求項１または２に記載された地上子であって、前記所定の規則は、反転関係である、地上子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された地上子であって、前記受光素子は、互いに近接した位置に併設されている、地上子。
【請求項５】
複数の送光素子を含む書込器であって、
前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた光信号を送光する、
書込器。
【請求項６】
請求項５に記載された書込器であって、前記光信号は、予め定められた書込フラグデータを含んでいる、書込器。
【請求項７】
請求項５または６に記載された書込器であって、前記所定の規則は、反転関係である、書込器。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかに記載された書込器であって、遮光板を含み、
前記送光素子は、互いに近接した位置に併設されており、
前記遮光板は、前記送光素子の間に設けられている、
書込器。
【請求項９】
書込器と、地上子とを含む地上装置であって、
前記書込器は、複数の送光素子を含み、
前記送光素子のそれぞれは、所定の規則で互いに関連付けられた異なる光信号を送光し、
前記地上子は、複数の受光素子と、信号処理部とを含み、
前記受光素子のそれぞれは、前記送光素子からの前記光信号を受光し、
前記信号処理部は、情報電文を記憶するための電文記憶部を有し、前記受光素子でそれぞれ受光された前記光信号が所定の規則で互いに関連付けられているか否か判定し、この判定結果に基づいて前記電文記憶部を電文書込可能に制御する、
地上装置。
【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２００９−１２６５７（Ｐ２００９−１２６５７Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７８００８（Ｐ２００７−１７８００８）
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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