無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置
【課題】無線周波数帯が少なく地上側の長距離の有線接続が不要なシステムを実現。
【解決手段】停車場域では地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３６が有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら主局として周波数ｆ１で無線伝送を行うとともに車上装置２０が踏切情報２３に基づき従局として周波数ｆ１で無線伝送を行うことで地上側と車上側とが一対多でも多対多でも無線伝送が的確に行われ、純単線域では車上装置２０が踏切情報２３に基づき主局として周波数ｆ２で無線伝送を行うとともに地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３２が周波数ｆ２で無線伝送を行うことで車上側と地上側とが一対多になって有線接続しなくても無線伝送が的確に行われるようにする。
【解決手段】停車場域では地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３６が有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら主局として周波数ｆ１で無線伝送を行うとともに車上装置２０が踏切情報２３に基づき従局として周波数ｆ１で無線伝送を行うことで地上側と車上側とが一対多でも多対多でも無線伝送が的確に行われ、純単線域では車上装置２０が踏切情報２３に基づき主局として周波数ｆ２で無線伝送を行うとともに地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３２が周波数ｆ２で無線伝送を行うことで車上側と地上側とが一対多になって有線接続しなくても無線伝送が的確に行われるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道の軌道を横切る踏切（踏切道）に設置された踏切警報機の警報出力を制御する踏切警報システムに関し、詳しくは、システムを構成する車上装置と地上装置とが無線にて情報を遣り取りする無線式踏切警報システムに関する。特に、地方交通線などに多い単線の鉄道に対して適用するのに好都合な無線式踏切警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最も一般的な踏切警報装置は有線式のものであり（例えば非特許文献１参照）、この場合、踏切警報機の設置された踏切から少し離れたところに踏切制御子（短小軌道回路）が設けられ、それとケーブル接続された踏切警報制御装置によって、列車の踏切への接近及び通過に応じて踏切警報機の警報灯や警報音発生器の警報出力が制御される。踏切警報機は踏切道の両側に設置されるが、それに加えて遮断機も設置されていれば、踏切警報制御装置は、警報出力に加えてしゃ断桿の昇降制御も行う踏切制御装置に拡張される。このような軌道において、列車の踏切接近時に警報を開始すべき位置は踏切警報始動点位置と呼ばれ、列車の踏切通過直後に警報を停止すべき位置は踏切警報終止点位置と呼ばれる。このように短小軌道回路や軌道回路を用いて踏切始動点での列車検知を行う場合には、そもそも無線が不要なため、列車と踏切の間で無線伝送の同期を実施する必要がない。
【０００３】
これに対し、無線を導入した踏切制御装置や（例えば特許文献１参照）、無線と有線とを併用した列車制御システムも（例えば非特許文献２参照）、知られている。
これらの無線列車制御システムでは、無線機を列車と地上設備に設置し、地上装置に設置された無線機と伝送が可能となる範囲まで列車の無線機が接近すると、所定の伝送手順に従い通信回線を確立して、情報伝送を開始する。また、地上の踏切制御装置は無線を利用して列車から必要な情報を取得して、踏切警報の開始／終了の制御を行う。さらに、踏切制御装置は、無線を利用して列車の位置や速度といった情報を取得することで、踏切制御子やケーブル接続なしで当該踏切の警報開始／終了制御ができるものとなっている。
【０００４】
このような無線式の列車制御システムのうち、前者の無線式踏切警報装置（特許文献１参照）については、地上の無線基地局と車上の移動局とが一対一の状況しか開示されていないため、基地局や移動局が複数存在している場合どのようにして通信回線を確立するのかは不明である。
後者の無線列車制御システムは（非特許文献２，図１１（ａ）参照）、東日本旅客鉄道株式会社がＡＴＡＣＳと呼んでモニターランしているが、このＡＴＡＣＳでは、列車１０の走行する軌道１１に沿って約３ｋｍ毎に拠点装置と無線基地局との組が設置されており、それら多数の拠点装置と踏切１２の踏切警報機の踏切警報制御装置とが光ケーブルにて有線接続されている。
【０００５】
また、ＡＴＡＣＳでは（非特許文献２，図１１（ｂ）参照）、地上側の無線基地局に４周波繰り返しでゾーン（エリア）を割り振ることで、軌道１１を切れ目なく無線通信可能にしている。そして、無線基地局がゾーン（エリア）内の最大で１２台の列車との無線伝送の同期を取っている。すなわち、無線通信は、軌道１１のどこでも、地上側と車上側とが一対多の状態で、行われるようになっている。
さらに、ＡＴＡＣＳは、列車１０の車上装置と踏切１２の踏切警報制御装置との間で直に無線伝送を実施するようにもなっておらず、有線伝送も加わるようになっている。
【０００６】
すなわち、ＡＴＡＣＳでは、踏切警報制御装置と拠点装置も、上記の光ケーブルで有線接続されているので、離隔設置することができる。そして、無線基地局で列車１０と送受信して拠点装置に取得された情報が踏切制御（すなわち踏切警報制御またはそれに踏切しゃ断を加えた制御）に使用されるが、その情報に基づいて拠点装置から光回線を経由して「警報開始」や「警報停止」の指示が踏切警報制御装置に出されるようになっている。また、踏切道に自動車などの支障物がある場合、当該踏切が「踏切支障」情報を光回線経由で拠点装置に届け、この情報を拠点装置が無線基地局を介して無線で列車１０に伝送するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０７０２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ８ 「踏切保安装置」 社団法人 日本鉄道電気技術協会 平成９年１０月３０日 ４版発行
【非特許文献２】竹内浩一著『無線による列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）』、 社団法人 日本鉄道電気技術協会 平成１８年４月発行 「鉄道と電気技術」 第１７巻 第４号 ２４−２７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような「無線を使った列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）」では、１秒弱の間に１６スロットの割合で無線交信して地上・車上間の情報更新を行っており、そのような短周期の間であれば列車位置ばかりか列車速度も大きく変動することがないため、無線式であっても踏切警報の開始や終了の時期が正確であり、列車検知ミスの低減や踏切警報時間の適正化についても現行設備以上の性能向上が得られている。
ただし、無線周波数の割り当て確保や，地上（集中）無線局の配置，光ＬＡＮ等による地上装置への情報配信などに関して、性能の良い設備が必要になっている。
【００１０】
一方、地方交通線で現在使用している特殊自動閉そくや電子閉そくの老朽化に対処するため、地方交通線でも、無線を利用した列車制御（閉そく管理）が検討されているが、そのような路線では簡便で安価な設備でなければ予算に適わないので、地上設備や無線設備の費用を低減するために、ＡＴＡＣＳのような高機能・高性能の無線情報伝送設備を採用することができない。具体的には、３ｋｍ毎に拠点装置と無線基地局とを設置して全装置を有線接続することも、それらの無線基地局を４ゾーン（エリア）に分けて周波数帯の異なる周波数弁別可能な４チャンネル（無線周波数帯）を繰り返し割り振る周波数配置も、さらには踏切警報制御やしゃ断制御といった踏切制御のために拠点装置から全踏切まで光回線を敷設することも、経済性から無理である。
【００１１】
また、地方交通線では、列車本数が少ないためにレール踏面に錆が発生しやすく、軌道回路による列車検知が不安定である。さらに、地方交通線では、駅間距離や踏切間距離の長いところが多い。
このため、列車制御や踏切制御に無線を利用して軌道回路の必要性を無くすのは勿論のこと、その無線化に際し、駅間など踏切が疎らで長距離に及ぶ区間については、分散している地上装置同士の有線接続を不要にするとともに、車上装置と地上装置との無線通信については、使用する無線チャンネル（無線周波数帯）をできるだけ少なくしても確実に無線伝送が行えるようにして、安定した踏切制御を実現することが望まれている。
【００１２】
そして、そのために、駅構内や駅中間の踏切を制御する情報に係る車上装置と地上装置との伝送を１波の無線チャンネルで実施する手法を思案したが、１波だけでは近接無線機間の混信を回避するのが難しい。１波の無線チャンネルで実施するには、設備費が高価となる地上装置同士の有線接続を併用して線区全体で伝送タイミングの同期を取る必要があり、上記の要請にも反するので、無線チャンネルを１波に絞り込むことはできない。
次に、２波の無線チャンネル（無線周波数帯）を使用するとしても、例えば２波の一方をアップリンクとし他方をダウンリンクにするといった単純な役割分担では、基本的に上述したのと同じ問題が生じる。この場合も、同一周波数に対する距離が稼げないため、同期回線すなわち地上装置同士の有線接続を線区全体に敷設する必要がある。
【００１３】
そこで、無線周波数帯が少なくて済むうえ地上側の長距離の有線接続が不要な無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置を実現することが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線式踏切警報システムは、このような課題を解決するために創案されたものであり、
単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置と、前記軌道に沿って設けられ前記車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置とを具備した無線式踏切警報システムにおいて、
前記軌道を、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域と、それ以外の純単線域とに分けて、前記地上装置のうち前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに主局として前記車上装置に呼び掛ける装置を採用し、
前記地上装置のうち前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに従局として前記車上装置からの呼び掛けに応答する装置を採用し、
前記車上装置には、前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持していて、前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数で行い従局として前記地上装置からの呼び掛けに応答するとともに、前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記純単線域用無線周波数で行い主局として前記地上装置に呼び掛ける装置を採用したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の車上装置は、上記の無線式踏切警報システムのうち車上装置の部分を特定したものであり、
無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置の敷設された単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持する記憶手段と、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を停車場域用無線周波数で行うとともに前記地上装置からの呼び掛けに応答する従局としての手段と、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で行うとともに前記地上装置に呼び掛ける主局としての手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の地上装置は、上記の無線式踏切警報システムのうち地上装置の部分を特定したものであり、
単線の軌道に沿って設けられ該軌道を走行する列車の車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置に呼び掛ける主局としての装置を備え、
前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置からの呼び掛けに応答する従局としての装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置にあっては、先ず停車場域では、地上装置が有線接続で統合されているが、停車場域は比較的狭いので、有線で接続しても設備負担が過大になるわけではない。そして、無線伝送の同期をとるべき主局（ホスト）である地上装置が有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整するので、停車場域用無線周波数が１波まで減らされても、無線伝送は安定して的確に行われる。しかも、停車場域の踏切を制御する地上装置との無線伝送の相手方である車上装置が停車場域用無線周波数での無線伝送については従局（スレーブ）になるので、車上装置が複数台であっても、無線伝送は安定して的確に行われる。このように、停車場域では、地上側と車上側とが一対多の状態で無線伝送が安定して的確に行われる。
【００１８】
次に純単線域では、車上装置が主局となり地上装置が従局となって純単線域用無線周波数で無線伝送が行われるが、車上装置が一台しか存在しないので、純単線域用無線周波数が１波まで減らされても、無線伝送は車上側と地上側とが一対多の状態で安定して的確に行われる。これにより、広い所の多い純単線域では地上装置が有線接続されていようといまいと何れでも良くなるので、地上側の長距離の有線接続が不要になる。
また、周波数弁別可能な無線周波数は２波あれば足りることとなる。
したがって、この発明によれば、無線周波数帯が少なくて済むうえ地上側の長距離の有線接続が不要な無線式踏切警報システム等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１について、無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の構造を示し、（ａ）がシステム概要図、（ｂ）が車上装置の概要ブロック図、（ｃ）が純単線域の無線式踏切警報制御装置の概要ブロック図、（ｄ）が停車場域の無線式踏切警報制御装置の概要ブロック図である。
【図２】（ａ）が無線機を単独で使用する非統合形の無線式踏切警報制御装置を設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその非統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図３】（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置と非統合形の無線式踏切警報制御装置とを設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図４】（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置を設置した停車場域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図５】本発明の実施例１の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の使用態様等を示すシステム概要図である。
【図６】車上装置の踏切情報のデータ例である。
【図７】（ａ）が各踏切に係る無線での交信領域を示す概要図、（ｂ）〜（ｇ）が何れも交信ダイアグラム例である。
【図８】（ａ），（ｂ）何れも交信ダイアグラムである。
【図９】（ａ）が各踏切に係る無線での交信領域を示す概要図、（ｂ）〜（ｅ）が何れも交信ダイアグラム例である。
【図１０】本発明の実施例２について、（ａ）〜（ｃ）何れも無線式踏切警報制御装置のブロック図である。
【図１１】従来の無線による列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）について、（ａ）がシステム概要図、（ｂ）が無線仕様の一部である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
このような本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜２により説明する。
図１〜９に示した実施例１は、上述した解決手段（出願当初の請求項１〜３）を総て具現化したものであり、図１０に示した実施例２は、その変形例である。
【実施例１】
【００２１】
本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図１は、（ａ）が無線式踏切警報システム２０＋３０の概要図、（ｂ）が車上装置２０の概要ブロック図、（ｃ）が地上装置３０のうち純単線域の無線式踏切警報制御装置３２の概要ブロック図、（ｄ）が地上装置３０のうち停車場域の無線式踏切警報制御装置３６の概要ブロック図である。
【００２２】
また、図２は、（ａ）が無線機を単独で使用する非統合形の無線式踏切警報制御装置３２を設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその非統合形の無線式踏切警報制御装置３２のハードウェア構成図である。さらに、図３は、（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置３２と非統合形の無線式踏切警報制御装置３２とを設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置３２のハードウェア構成図である。また、図４は、（ａ）が無線機３６ａを共用する統合形の無線式踏切警報制御装置３６を設置した停車場域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置３６のハードウェア構成図である。さらに、図６は、車上装置２０の踏切情報２３のデータ例である。
【００２３】
この無線式踏切警報システム２０＋３０が適用される鉄道の路線は、地方交通線に多い単線のものであり、単線の軌道１１の場合（図１（ａ）参照）、駅や信号場さらには操車場といった停車場１３では、上り列車と下り列車との行き交いや，検測車等の低速車と客車等の高速車との待ち合わせ等のため、主線と副線とが並走していて、複数の列車が進入しうるようになっている。かかる停車場は、さほど広くないので、そこの軌道部分に近傍の軌道部分たとえば分岐部の近くや合流部の近くを加えた範囲を停車場域と呼ぶことにして、停車場域内でリレー信号伝送用やデジタル通信回線用のケーブルにて有線接続しても、設備設置費用や維持運用の負担は小さくて済む。
【００２４】
また、ここでは、単線の軌道１１のうち停車場域以外の軌道部分を純単線域と呼ぶことにするが、個々の純単線域には、列車運行が適正に行われている限り、列車が存在しないか、列車１０が存在しても一台だけである。純単線域は長距離のものが多く、大抵の純単線域は、広範囲にケーブルを敷設し維持する負担が重いものとなっている。
純単線域では、踏切１２が疎らに設置されていることが多いが近くに設置されていることもあり、停車場域では、比較的狭い所に踏切１２が幾つか設置されている。踏切１２は、踏切警報機３１が付設されている他、しゃ断機が付設されている場合と付設されていない場合とがあるが、本発明の実施には、踏切警報機３１が付設されていれば足りる。
【００２５】
無線式踏切警報システム２０＋３０は（図１（ａ）参照）、軌道１１を走行する列車１０に搭載されて列車１０と共に移動する車上装置２０と、軌道１１に沿って地上側に設置された地上装置３０と具えたものであり、後者の地上装置３０は、軌道１１の各所に設けられた踏切１２に一組ずつ付設されている多数の踏切警報機３１と、多数の踏切１２のうち純単線域に属する踏切１２に係る踏切制御として踏切警報機３１の警報出力を制御する無線式踏切警報制御装置３２と、多数の踏切１２のうち停車場域に属する踏切１２に係る踏切制御として踏切警報機３１の警報出力を制御する無線式踏切警報制御装置３６とを具えている。
【００２６】
無線式踏切警報システム２０＋３０では、車上装置２０と地上装置３０とが無線伝送にて踏切制御用情報を送受信するが、停車場域では地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３６が主局となり車上装置２０が従局となって両局が停車場域用無線周波数ｆ１で無線通信を行い、純単線域では車上装置２０が主局となり地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３２が従局となって両局が純単線域用無線周波数ｆ２で無線通信を行うようになっている。
【００２７】
停車場域用無線周波数ｆ１と純単線域用無線周波数ｆ２には、異なる無線周波数帯が割り当てられていて、重複する周波数部分が無いので、停車場域用無線周波数ｆ１と純単線域用無線周波数ｆ２は例えばバンドパスフィルタ等で容易かつ的確に周波数弁別しうるものとなっている。何れの無線周波数ｆ１，ｆ２についても変調方式に限定はないがＦＳＫやＰＳＫといったデジタル変調が簡便かつ安価で使いやすい。
【００２８】
車上装置２０から地上装置３０へ無線伝送される踏切制御用情報には、列車１０の現在位置である列車位置が必須情報として含まれる他、列車運転方向や，列車速度，列車長なども適宜含められる。
また、地上装置３０から車上装置２０へ無線伝送される情報には、例えば速度照査パターン消去通知や，支障報知，特発，交信終了などが含まれており、これらは踏切状態に応じた列車停止制御に供される。
【００２９】
踏切警報機３１は（図１〜４参照）、従来品と同様、無線式踏切警報制御装置３２と無線式踏切警報制御装置３６の何れかとリレー信号を伝送可能なケーブルで有線接続されていて、無線式踏切警報制御装置３２，３６からリレーで出力された警報Ｒを入力し、それに応じて警報灯を点滅させたり警報音発生器に発報させるとともに、踏切支障があればそれを無線式踏切警報制御装置３２，３６にリレーで通知するようになっている。しゃ断機が付設されていれば、警報Ｒに応じてしゃ断機に遮断桿を昇降させたり、遮断桿の降下完了を無線式踏切警報制御装置３２，３６にリレーで通知するようにもなっている。
【００３０】
車上装置２０は（図１（ｂ）参照）、周波数ｆ１，ｆ２の何れでも通信しうる無線機をフェールセーフコンピュータからなる本体部に接続したものからなり、そのうち本体部は、搭載先の列車１０の車軸計から自列車の先頭位置を取得して列車位置とする列車位置取得プログラム２１と、予め設定された後述の列車情報２２や踏切情報２３をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、主局や従局として無線伝送を行うか否かを選択する主従選択プログラム２４と、列車位置取得プログラム２１からの列車位置に列車情報２２からの列車長など適宜なデータを加えて踏切制御用情報としこの踏切制御用情報を無線で送信するとともに速度照査パターン消去通知など列車停止制御用情報を無線で受信する無線通信プログラム２５と、その列車停止制御用情報と列車位置に基づいて搭載先列車１０の列車停止制御を行う列車停止制御プログラム２６とを具えている。
【００３１】
列車情報２２には、踏切制御用情報の充足等のために、搭載先列車１０の列車識別番号や，列車長，列車運転方向，最高速度などが含まれている他、速度照査パターンによる列車停止制御を行う場合は速度照査パターン発生用データも含まれる。
踏切情報２３には、列車停止制御のために、各踏切１２毎に、線区における踏切１２の位置や，既述した踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などが、基点からの距離を示す所謂キロ程で規定されている。
【００３２】
また、踏切情報２３には（図６参照）、無線通信のために、やはり各踏切１２毎に、交信開始点と交信終了点がキロ程で規定されるとともに、該当踏切１２が軌道１１における純単線域と停車場域との何れに属しているのかという属性情報や、該当踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２，３６が他の無線式踏切警報制御装置３２，３６と有線接続された統合形のものなのかそうでない単独形のものなのかといった属性情報も規定されている。純単線域に属するか停車場域に属するかで判別する場合は不要であるが、この例の踏切情報２３には、さらに、該当踏切１２の無線式踏切警報制御装置３２，３６が無線伝送に使用する無線周波数（ｆ１，ｆ２）や、該当踏切１２が主局なのか従局なのか（換言すれば車上装置２０が従局なのか主局なのか）を示す主従関係も規定されている。
【００３３】
主従選択プログラム２４は（図１（ｂ）参照）、列車位置取得プログラム２１からの列車位置を踏切情報２３の中の交信開始点や交信終了点と比較して、純単線域に属する何れかの踏切１２について規定された交信範囲に搭載先列車１０の列車位置が入っていれば、その踏切１２に係る踏切制御用情報の無線伝送を無線通信プログラム２５が主局として行うよう、無線通信プログラム２５に指示するとともに、停車場域に属する何れかの踏切１２について規定された交信範囲に搭載先列車１０の列車位置が入っていれば、その踏切１２に係る踏切制御用情報の無線伝送を無線通信プログラム２５が従局として行うよう、無線通信プログラム２５に指示するようになっている。
【００３４】
無線通信プログラム２５は、主従選択プログラム２４の指示に従って、停車場域に属する踏切１２に係る情報の無線伝送を遂行する際には、停車場域用無線周波数ｆ１を使用して無線通信するとともに、従局として地上装置３０の無線式踏切警報制御装置３６からの呼び掛けに応答するようになっている。また、純単線域に属する踏切１２に係る情報の無線伝送を遂行する際には、純単線域用無線周波数ｆ２を使用して無線通信するとともに、主局として地上装置３０の無線式踏切警報制御装置３２に呼び掛けるようになっている。踏切１２は停車場域と純単線域の何れか一方だけに属するが、踏切１２に規定される交信範囲は他の交信範囲と一部または全部が重複することもありうるので、無線通信プログラム２５が主局か従局かは排他的でなく併存もあるが、それぞれに使用される無線周波数ｆ１，ｆ２が異なるので併存しても混信等の不都合はない。
【００３５】
無線式踏切警報制御装置３２には、一台で一つの踏切１２の通常一対の踏切警報機３１を制御する単独形と（図１（ｃ），図２参照）、一台で複数の踏切１２の多数の踏切警報機３１を制御する統合形とがあり（図１（ｃ），図３参照）、純単線域における踏切１２の設置状況に応じて使い分けられるので、無線式踏切警報制御装置３２については両形を説明する。単独形であれ、統合形であれ、無線式踏切警報制御装置３２は、周波数ｆ２で通信しうる無線機をフェールセーフコンピュータからなる本体部に接続したものからなり、リレー信号を伝送可能なケーブルで本体部と踏切警報機３１とが有線接続されている。
【００３６】
ここで述べる統合形は、無線式踏切警報制御装置３２と踏切警報機３１との有線接続による統合なので、複数の踏切警報機３１（図３の例では２組）が総て一台の無線式踏切警報制御装置３２に有線接続されている。また、従局である無線式踏切警報制御装置３２について、有線接続による統合が意味するところは、有線接続された無線式踏切警報制御装置３２や踏切警報機３１が踏切制御を担う踏切１２に係る無線伝送については、車上装置２０が同時でなく時間をずらして各踏切１２に係る呼び掛けを順次行うのに対応して逐次応答することで、無線伝送のタイミングが調整され、同一の無線周波数を使用していても更には一の無線機を共用していても無線伝送が的確になされるようになっている、ということである。
【００３７】
無線式踏切警報制御装置３２は、車上装置２０との無線伝送にて得た踏切制御用情報に基づいて踏切制御を純単線域で行うものであり、そのために、無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図１（ｃ），図２参照）、純単線域用無線周波数ｆ２で無線伝送を行うとともに従局として車上装置２０からの呼び掛けに応答することで踏切制御用情報を取得する無線通信プログラム３３と、予め設定された踏切情報３５をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、踏切情報３５を参照しながら無線通信プログラム３３からの踏切制御用情報に基づいて一つの踏切１２に付設された踏切警報機３１に対する踏切制御を実行する踏切制御プログラム３４とを具えている。
【００３８】
ここで、踏切情報３５には、踏切制御のために、制御対象の踏切１２の位置や，踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などがキロ程で規定されている。
また、単独形の無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図１（ｃ），図２参照）踏切制御プログラム３４と踏切情報３５とを一組しか具えていないが、統合形の無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図３参照）、踏切制御プログラム３４と踏切情報３５との組を複数（具体的には制御対象の踏切１２の個数と等しい組数だけ、図示の例では２組）具えている。
【００３９】
停車場域向けの無線式踏切警報制御装置３６は（図１（ｄ），図４参照）、単独形で用いられるのが稀なので統合形を説明するが、周波数ｆ１で通信しうる無線機３６ａをフェールセーフコンピュータからなる本体部３６ｂに接続したものからなり、リレー信号を伝送可能なケーブルで本体部３６ｂと踏切警報機３１とが有線接続されている。この無線式踏切警報制御装置３６の統合形にも、無線式踏切警報制御装置３６と踏切警報機３１との有線接続による統合が採用されているので、複数の踏切警報機３１（図示の例では３組）が総て一台の無線式踏切警報制御装置３６に有線接続されている。
【００４０】
もっとも、主局である無線式踏切警報制御装置３６について、有線接続による統合が意味するところは、従局の場合と少し異なり、有線接続された無線式踏切警報制御装置３６や踏切警報機３１が踏切制御を担う踏切１２に係る無線伝送については、有線接続を介して例えば決定済みの優先順位を確認しあうことや、あるいは対等の立場で無線通信権（トークン）を巡回的に受け渡すといったことで、無線伝送のタイミングが時分割的なものに調整されて、同一の無線周波数を使用していても更には一台の無線機を共用していても無線伝送が混信しないで的確になされるようになっている、ということである。
【００４１】
無線式踏切警報制御装置３６は、車上装置との無線伝送にて得た踏切制御用情報に基づいて踏切制御を停車場域で行うものであり、そのために、無線式踏切警報制御装置３６の本体部３６ｂは（図１（ｄ），図４参照）、停車場域用無線周波数ｆ１で無線伝送を行うとともに主局として車上装置２０に呼び掛ける無線通信プログラム３７と、予め設定された踏切情報３９をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、踏切情報３９を参照しながら無線通信プログラム３７からの踏切制御用情報に基づいて一つの踏切１２に付設された踏切警報機３１に対する踏切制御を実行する踏切制御プログラム３８とを具えている。
【００４２】
統合形の無線式踏切警報制御装置３６の本体部３６ｂは、踏切制御プログラム３７と踏切情報３９との組を複数（具体的には制御対象の踏切１２の個数と等しい組数だけ、図示の例では３組）具えている。また、踏切情報３９には、踏切情報３５と同様、踏切制御のために、制御対象の踏切１２の位置や，踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などがキロ程で規定されている。駅構内での列車の運転に応じた踏切警報制御には、本体部３６ｂに、連動条件が入力されるとともに、その処理プログラムが追加されるが、これらは本発明の実施に必須なものではない。
【００４３】
このような無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、車上装置２０と地上装置３０との無線伝送（無線通信による情報伝送）を少ない無線チャンネルで的確かつ安価なものにするべく、純単線域と停車場域とで主従（質問者側の主局と応答側の従局）及び２波の無線チャンネル（無線周波数帯ｆ１，ｆ２）を切り替えるようにしたことにより、長距離区間のことが多い純単線域における地上装置３０については有線接続が不要になっている。しかも、移動局である車上装置２０は、列車位置を踏切情報２３の交信開始点と交信終了点に照らすことにより、単独で、主局の立場で呼び掛けるときの相手方（ポーリング対象）についても、従局の立場で応答するときの相手方（アンサー対象）についても、容易かつ迅速に選定することができるものとなっている。
【００４４】
また、地上側に固定局として分散設置されている地上装置３０のうち純単線域の踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２は、従局なので、車上装置２０からの呼び掛けによって一意に応答相手が定まるものである。
これに対し、地上装置３０のうち停車場域の踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３６は、主局なので自ら呼び掛け相手を選定しなければならないうえ、通信負荷軽減のため呼び掛け相手を絞り込まなければならないが、踏切情報３９を保持しているだけでは足りず、無線で車上装置２０と交信してからでないと列車位置を把握することができないので、車上装置２０のように単独で選定できる訳ではない。
【００４５】
そのため、この無線式踏切警報制御装置３６は、周期的に又は不定周期でブロードキャスト的な特別の呼び掛け（以下、存在確認呼掛けと言う）を発信して、交信範囲に入っている総ての車上装置２０に対して一斉に列車識別番号といった識別情報の返答を求めるとともに、その呼びかけに対して応答のあった車上装置２０を通常の呼び掛け相手（すなわち相手方を一つずつ指定して順次呼び掛けるときの呼び掛け相手，ポーリング対象）に選定するようになっている。上述したように車上装置２０は従局として応答すべき交信範囲に入っているか否かが単独で分かるので、そのような車上装置２０からの応答の有無を調べることで容易かつ的確に、無線式踏切警報制御装置３６は、通常の呼び掛け相手を必要最小限に絞り込んだ状態で選定することができる。
【００４６】
この実施例１の無線式踏切警報システム２０＋３０について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図５は、システム概要図であり、図６は、車上装置２０の踏切情報２３のデータ例である。また、図７は、（ａ）が各踏切１２，…，１２に係る無線での交信領域Ｐ０〜Ｐ９を示す概要図、（ｂ）〜（ｇ）が何れも交信ダイアグラムの例である。さらに、図８は、（ａ），（ｂ）何れも交信ダイアグラムであり、図９は、（ａ）が各踏切１２，…，１２に係る無線での交信領域Ｐ０〜Ｐ９を示す概要図、（ｂ）〜（ｅ）が何れも交信ダイアグラムの例である。なお、図７〜図８は停車場１３に列車１０が不在の場合を示しており、図９は停車場１３に列車１０が存在する場合を示している。
【００４７】
ここでは（図５参照）、列車１０の進行方向において、軌道１１が停車場１３より左の純単線域と停車場１３を含む停車場域と停車場１３より右の純単線域とに分けられているものとする。
また、左の純単線域には左から右へＡ踏切１２とＢ踏切１２とＣ踏切１２が設けられており、停車場域には左から右へＤ踏切１２とＥ踏切１２とＦ踏切１２が設けられており、右の純単線域には左から右へＧ踏切１２とＨ踏切１２が設けられているものとする。
【００４８】
さらに、左の純単線域に属するＡ踏切１２に係る踏切警報機３１とＢ踏切１２に係る踏切警報機３１は、有線接続による統合がなされていて、一台の無線式踏切警報制御装置３２によって制御されるが、Ｃ踏切１２に係る踏切警報機３１は、単独で無線式踏切警報制御装置３２によって制御される。停車場域に属するＤ踏切１２とＥ踏切１２とＦ踏切１２に係る３組の踏切警報機３１は、総て有線接続による統合がなされていて、一台の無線式踏切警報制御装置３６によって纏めて制御される。右の純単線域に属するＧ踏切１２とＨ踏切１２に係る踏切警報機３１は、総て、単独で、それぞれ対応する無線式踏切警報制御装置３２によって制御されるようになっているものとする。
【００４９】
そして、このような軌道１１と踏切１２の設置状況に対応したデータ値が、車上装置２０の踏切情報２３に対し、列車走行前に設定されるとともに（図６参照）、無線式踏切警報制御装置３２の踏切情報３５や無線式踏切警報制御装置３６の踏切情報３９にも設定される。その踏切情報２３の数値例に基づいて各踏切１２の交信範囲（交信開始点から交信終了点までの範囲）の分布状態を確認すると（図５，図７（ａ）参照）、Ａ踏切１２の交信範囲より左方の交信領域Ｐ０には交信する踏切１２が無く、その右の交信領域Ｐ１はＡ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信が行われるものとなっている。
【００５０】
また（図５，図７（ａ）参照）、その右の交信領域Ｐ２はＡ踏切１２とＢ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信が行われ、その右の交信領域Ｐ３はＢ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ４には交信する踏切１２が無く、その右の交信領域Ｐ５はＣ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ６はＣ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局とＤ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信とが行われ、その右の交信領域Ｐ７はＤ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ８はＤ踏切１２とＥ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信が行われ、その右の交信領域Ｐ９はＥ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信だけが行われるものとなっている。
【００５１】
このような地上装置３０の設置状況下で（図７（ａ）参照）、車上装置２０を搭載したイ列車１０が軌道１１を左から右へ走行して来ると、先ず、イ列車１０が交信領域Ｐ０に居る間は（図７（ｂ）参照）、車上装置２０は無線で交信すべき相手が無いので純単線域用無線周波数ｆ２を用いる主局としての呼び掛けを行わず、Ａ，Ｂ，Ｃ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２による純単線域用無線周波数ｆ２を用いる従局としての応答も無い。また、停車場１３に他の列車１０が居ないことから、Ｄ，Ｅ踏切１２の交信範囲に車上装置２０が存在しないので、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３６は、ときどき停車場域用無線周波数ｆ１を用いて存在確認呼掛けを無線発信するが、車上装置２０からの応答は無い。そのため、無線伝送に混信などの不具合は生じない。
【００５２】
そして、イ列車１０が交信領域Ｐ１に進入すると（図７（ｃ）参照）、車上装置２０がＡ踏切１２の交信範囲に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＡ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されて、Ａ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御とが滞りなく行われる。さらに、イ列車１０が走行して交信領域Ｐ２に進入すると（図７（ｄ）参照）、車上装置２０がＢ踏切１２の交信範囲にも入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＢ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答も加わるが、Ａ踏切１２に係る無線伝送とＢ踏切１２に係る無線伝送は交互に行われるので、混信などの不具合は生じないため、Ａ，Ｂ両踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００５３】
また、それらと並行してＤ，Ｅ踏切１２に係る存在確認呼掛けも繰り返されるが（図７（ｃ），（ｄ）参照）、こちらの無線通信には停車場域用無線周波数ｆ１が用いられるので、何れの無線伝送も、不都合なく的確に遂行される。
そして、繰り返しとなる詳細な説明は割愛するが、イ列車１０が交信領域Ｐ３に進むと、Ａ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｂ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｂ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。イ列車１０が交信領域Ｐ４に進むと、Ｂ踏切１２に係る無線伝送も終了して、無線式踏切警報システム２０＋３０の無線通信状態は、交信領域Ｐ０のときと同様の状態になる。
【００５４】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ５に進入すると（図７（ｅ）参照）、車上装置２０がＣ踏切１２の交信範囲に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＡ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されて、Ｃ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御とが滞りなく行われる。なお、この段階では、未だＤ踏切１２の交信範囲に車上装置２０が入っていないので、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る存在確認呼掛けは、呼び掛け相手がいないので応答を受け取ることがなく、しかも停車場域用無線周波数ｆ１を用いて混信などすることもなく、繰り返される。
【００５５】
さらに、イ列車１０が走行して交信領域Ｐ６に進入すると（図７（ｆ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＤ踏切１２の交信範囲にも入るので、停車場域用無線周波数ｆ１を用いた無線式踏切警報制御装置３６の存在確認呼掛けに車上装置２０が応答するようになる。そうすると、Ｄ踏切１２の交信範囲に呼び掛け相手（ポーリング対象）の存在していることが無線式踏切警報制御装置３６によって確認され、イ列車１０の車上装置２０が呼び掛け相手に選定される。その後は、無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６から車上装置２０へＤ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も加わってそれらが繰り返されるが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は停車場域用無線周波数ｆ１で行われるのに対し、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は純単線域用無線周波数ｆ２で行われるので、例え完全に並列な状態で行われたとしても、無線伝送に混信などの不具合は生じない。そして、Ｃ，Ｄ両踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００５６】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ７に進むと（図７（ｇ）参照）、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｄ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。また、イ列車１０が交信領域Ｐ８に進むと（図８（ａ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＥ踏切１２に係る存在確認呼掛けに応答してＥ踏切１２についても呼び掛け相手に選定され、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６から車上装置２０への呼び掛けとその逆向きの応答がＥ踏切１２についても加わるが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送とＥ踏切１２に係る無線伝送は無線式踏切警報制御装置３６のタイミング調整によって交互に行われるので、無線伝送に混信などの不具合は生じない。そして、Ｄ，Ｅ両踏切１２に係る踏切制御等が滞りなく行われる。さらに、イ列車１０が交信領域Ｐ９に進むと（図８（ｂ）参照）、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｅ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｅ踏切１２に係る踏切制御等が滞りなく行われる。
【００５７】
こうして、この無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、イ列車１０が単独で走行している場合、使用する無線周波数帯が２波ｆ１，ｆ２だけであっても、また、数ｋｍ以上に及ぶことの多い長距離の純単線域については無線式踏切警報制御装置３２同士が有線接続されていなくても、総ての踏切１２に係る無線伝送ひいては踏切制御およびイ列車１０の列車停止制御が適切に遂行される。
次に（図９参照）、イ列車１０だけでなくロ列車１０も存在する状況について、無線式踏切警報システム２０＋３０の動作を例示する。ロ列車１０は、例えば、折り返し列車であり、停車場１３の副線上に停車して、イ列車１０が来るのを待っているものとする。
【００５８】
イ列車１０とロ列車１０とが離れているときの説明は割愛し、Ｅ踏切１２の交信範囲に含まれる交信領域Ｐ９にロ列車１０が居り、そこにイ列車１０が近づいて来て、イ列車１０が交信領域Ｐ６に進入したところから詳述すると（図９（ｂ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＣ踏切１２の交信範囲とＤ踏切１２の交信範囲の両方に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にてイ列車１０の車上装置２０からＣ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されるとともに、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６からイ列車１０の車上装置２０へのＤ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も繰り返される。
【００５９】
しかも、ロ列車１０がＥ踏切１２の交信範囲に入っているので、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６からロ列車１０の車上装置２０へのＥ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も繰り返される。この状態では、Ｃ，Ｄ，Ｅ踏切１２に係る三つの無線伝送が繰り返されるが、Ｃ踏切１２に係る無線伝送とＤ，Ｅ踏切１２に係る無線伝送とは周波数弁別にて簡便かつ確実に切り分けられ、Ｄ踏切１２に係る無線伝送とＥ踏切１２に係る無線伝送は、有線接続による統合によって一台に纏められた無線式踏切警報制御装置３６が主局となって両無線伝送を時分割するので、やはり簡便かつ確実に切り分けられる。そして、安定した無線伝送に基づいてＣ，Ｄ，Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ両列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００６０】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ７に進むと（図９（ｃ）参照）、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、イ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＤ踏切１２に係る無線伝送と、ロ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る無線伝送は、継続して不都合なく行われる。さらに、イ列車１０が進んで交信領域Ｐ８に入ると（図９（ｄ）参照）、イ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る無線伝送も加わるが、主局である無線式踏切警報制御装置３６の時分割によって何れの無線伝送も不都合なく行われるため、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００６１】
そして、イ列車１０が停車場１３に到着して交信領域Ｐ９に入ると（図９（ｅ）参照）、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、イ，ロ両列車１０の車上装置２０，２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る二つの無線伝送は、継続して繰り返され、しかも無線式踏切警報制御装置３６の主導する時分割によって不都合なく行われる。そして、Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ両列車１０の列車停止制御が滞りなく行われて、イ列車１０は更に右方へ進行することができ、ロ列車１０はイ列車１０の居なくなった左方へ進行することができる。
【００６２】
こうして、この無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、イ列車１０が単独で走行している場合に限らず、ロ列車１０が停車場１３に存在している場合にも、使用する無線周波数帯が２波ｆ１，ｆ２だけに限定されていても、また、数ｋｍ以上に及ぶことの多い長距離の純単線域については無線式踏切警報制御装置３２同士が有線接続されていなくても、総ての踏切１２に係る無線伝送ひいては踏切制御および複数列車の列車停止制御が適切に遂行される。
【実施例２】
【００６３】
本発明の無線式踏切警報システムの実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は、何れも、無線式踏切警報制御装置３６のブロック図である。
上述した実施例１における無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、無線式踏切警報制御装置３６と踏切警報機３１との有線接続による統合であり、複数の踏切警報機３１が総て一台の本体部３６ｂに有線接続されて一台の無線機３６ａを共用するようになったものであるが、図１０（ａ）〜（ｃ）に示した統合形は、無線式踏切警報制御装置３６の一部または全部が複数になっている。
【００６４】
図１０（ａ）に示した無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、本体部３６ｂ同士の有線接続も加えた統合形であり、この無線式踏切警報制御装置３６は、二組の踏切警報機３１と有線接続された本体部３６ｂと、一組の踏切警報機３１と有線接続された別の本体部３６ｂと、両本体部３６ｂに有線接続された一台の無線機３６ａとを具備しているが、さらに両本体部３６ｂが有線接続されていて、その有線接続を利用して両本体部３６ｂがハンドシェイクすることにより不都合なく無線機３６ａを共用するものとなっている。
【００６５】
図１０（ｂ）に示した無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、通信可能範囲を広げるために無線機３６ａを複数化した統合形である。この無線式踏切警報制御装置３６は、一台の本体部３６ｂが無線通信の同期をとったうえで二台の無線機３６ａに通信動作を行わせることにより不都合なく無線機３６ａを使い分けるものとなっている。
図１０（ｃ）に示した統合形は、二台の無線式踏切警報制御装置３６が有線接続されていて、その有線接続を利用して両装置３６がハンドシェイクすることにより不都合なく無線伝送の同期がとれるものとなっている。
【００６６】
［その他］
なお、上記実施例では、無線通信に使用する無線周波数が最少の２波ｆ１，ｆ２だけに絞り込まれていたが、本発明で使用しうる無線周波数は、費用が工面できれば、２波に限定されるわけでなく、３波以上を使用するようにしても良い。
また、上記実施例では、各踏切１２に係る無線伝送が交信開始点から交信終了点まで繰り返されるようになっていたが、列車１０が踏切１２の交信範囲から出る前であっても、車上装置２０が地上装置３０から該当踏切１２に係る無線伝送にて交信終了を通知されたときには速やかに該当踏切１２に係る交信を終了するようにしても良い。
【００６７】
さらに、車上装置２０から統合形の無線式踏切警報制御装置３２，３６へ無線伝送される踏切制御用情報が複数の踏切１２について同じ情報の場合は、複数の踏切１２のうち何れか一つに係る無線伝送が済んだら、無線式踏切警報制御装置３２，３６が踏切制御用情報を複製して複数の踏切制御プログラム３４，３８に分配するか、複数の踏切制御プログラム３４，３８が一の踏切制御用情報を参照するといったことにより、無線伝送の回数が少なくなるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０…列車、１１…軌道、１２…踏切、１３…停車場（駅，信号場，操車場）、
２０…車上装置（無線式踏切警報システム）、
２１…列車位置取得プログラム、２２…列車情報（データ）、
２３…踏切情報（データ）、２４…主従選択プログラム、
２５…無線通信プログラム、２６…列車停止制御プログラム、
３０…地上装置（無線式踏切警報システム）、
３１…踏切警報機、３２…無線式踏切警報制御装置、３３…無線通信プログラム、
３４…踏切制御プログラム、３５…踏切情報（データ）、
３６…無線式踏切警報制御装置、３６ａ…無線機、３６ｂ…本体部、
３７…無線通信プログラム、３８…踏切制御プログラム、３９…踏切情報（データ）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道の軌道を横切る踏切（踏切道）に設置された踏切警報機の警報出力を制御する踏切警報システムに関し、詳しくは、システムを構成する車上装置と地上装置とが無線にて情報を遣り取りする無線式踏切警報システムに関する。特に、地方交通線などに多い単線の鉄道に対して適用するのに好都合な無線式踏切警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最も一般的な踏切警報装置は有線式のものであり（例えば非特許文献１参照）、この場合、踏切警報機の設置された踏切から少し離れたところに踏切制御子（短小軌道回路）が設けられ、それとケーブル接続された踏切警報制御装置によって、列車の踏切への接近及び通過に応じて踏切警報機の警報灯や警報音発生器の警報出力が制御される。踏切警報機は踏切道の両側に設置されるが、それに加えて遮断機も設置されていれば、踏切警報制御装置は、警報出力に加えてしゃ断桿の昇降制御も行う踏切制御装置に拡張される。このような軌道において、列車の踏切接近時に警報を開始すべき位置は踏切警報始動点位置と呼ばれ、列車の踏切通過直後に警報を停止すべき位置は踏切警報終止点位置と呼ばれる。このように短小軌道回路や軌道回路を用いて踏切始動点での列車検知を行う場合には、そもそも無線が不要なため、列車と踏切の間で無線伝送の同期を実施する必要がない。
【０００３】
これに対し、無線を導入した踏切制御装置や（例えば特許文献１参照）、無線と有線とを併用した列車制御システムも（例えば非特許文献２参照）、知られている。
これらの無線列車制御システムでは、無線機を列車と地上設備に設置し、地上装置に設置された無線機と伝送が可能となる範囲まで列車の無線機が接近すると、所定の伝送手順に従い通信回線を確立して、情報伝送を開始する。また、地上の踏切制御装置は無線を利用して列車から必要な情報を取得して、踏切警報の開始／終了の制御を行う。さらに、踏切制御装置は、無線を利用して列車の位置や速度といった情報を取得することで、踏切制御子やケーブル接続なしで当該踏切の警報開始／終了制御ができるものとなっている。
【０００４】
このような無線式の列車制御システムのうち、前者の無線式踏切警報装置（特許文献１参照）については、地上の無線基地局と車上の移動局とが一対一の状況しか開示されていないため、基地局や移動局が複数存在している場合どのようにして通信回線を確立するのかは不明である。
後者の無線列車制御システムは（非特許文献２，図１１（ａ）参照）、東日本旅客鉄道株式会社がＡＴＡＣＳと呼んでモニターランしているが、このＡＴＡＣＳでは、列車１０の走行する軌道１１に沿って約３ｋｍ毎に拠点装置と無線基地局との組が設置されており、それら多数の拠点装置と踏切１２の踏切警報機の踏切警報制御装置とが光ケーブルにて有線接続されている。
【０００５】
また、ＡＴＡＣＳでは（非特許文献２，図１１（ｂ）参照）、地上側の無線基地局に４周波繰り返しでゾーン（エリア）を割り振ることで、軌道１１を切れ目なく無線通信可能にしている。そして、無線基地局がゾーン（エリア）内の最大で１２台の列車との無線伝送の同期を取っている。すなわち、無線通信は、軌道１１のどこでも、地上側と車上側とが一対多の状態で、行われるようになっている。
さらに、ＡＴＡＣＳは、列車１０の車上装置と踏切１２の踏切警報制御装置との間で直に無線伝送を実施するようにもなっておらず、有線伝送も加わるようになっている。
【０００６】
すなわち、ＡＴＡＣＳでは、踏切警報制御装置と拠点装置も、上記の光ケーブルで有線接続されているので、離隔設置することができる。そして、無線基地局で列車１０と送受信して拠点装置に取得された情報が踏切制御（すなわち踏切警報制御またはそれに踏切しゃ断を加えた制御）に使用されるが、その情報に基づいて拠点装置から光回線を経由して「警報開始」や「警報停止」の指示が踏切警報制御装置に出されるようになっている。また、踏切道に自動車などの支障物がある場合、当該踏切が「踏切支障」情報を光回線経由で拠点装置に届け、この情報を拠点装置が無線基地局を介して無線で列車１０に伝送するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２０７０２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ８ 「踏切保安装置」 社団法人 日本鉄道電気技術協会 平成９年１０月３０日 ４版発行
【非特許文献２】竹内浩一著『無線による列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）』、 社団法人 日本鉄道電気技術協会 平成１８年４月発行 「鉄道と電気技術」 第１７巻 第４号 ２４−２７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような「無線を使った列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）」では、１秒弱の間に１６スロットの割合で無線交信して地上・車上間の情報更新を行っており、そのような短周期の間であれば列車位置ばかりか列車速度も大きく変動することがないため、無線式であっても踏切警報の開始や終了の時期が正確であり、列車検知ミスの低減や踏切警報時間の適正化についても現行設備以上の性能向上が得られている。
ただし、無線周波数の割り当て確保や，地上（集中）無線局の配置，光ＬＡＮ等による地上装置への情報配信などに関して、性能の良い設備が必要になっている。
【００１０】
一方、地方交通線で現在使用している特殊自動閉そくや電子閉そくの老朽化に対処するため、地方交通線でも、無線を利用した列車制御（閉そく管理）が検討されているが、そのような路線では簡便で安価な設備でなければ予算に適わないので、地上設備や無線設備の費用を低減するために、ＡＴＡＣＳのような高機能・高性能の無線情報伝送設備を採用することができない。具体的には、３ｋｍ毎に拠点装置と無線基地局とを設置して全装置を有線接続することも、それらの無線基地局を４ゾーン（エリア）に分けて周波数帯の異なる周波数弁別可能な４チャンネル（無線周波数帯）を繰り返し割り振る周波数配置も、さらには踏切警報制御やしゃ断制御といった踏切制御のために拠点装置から全踏切まで光回線を敷設することも、経済性から無理である。
【００１１】
また、地方交通線では、列車本数が少ないためにレール踏面に錆が発生しやすく、軌道回路による列車検知が不安定である。さらに、地方交通線では、駅間距離や踏切間距離の長いところが多い。
このため、列車制御や踏切制御に無線を利用して軌道回路の必要性を無くすのは勿論のこと、その無線化に際し、駅間など踏切が疎らで長距離に及ぶ区間については、分散している地上装置同士の有線接続を不要にするとともに、車上装置と地上装置との無線通信については、使用する無線チャンネル（無線周波数帯）をできるだけ少なくしても確実に無線伝送が行えるようにして、安定した踏切制御を実現することが望まれている。
【００１２】
そして、そのために、駅構内や駅中間の踏切を制御する情報に係る車上装置と地上装置との伝送を１波の無線チャンネルで実施する手法を思案したが、１波だけでは近接無線機間の混信を回避するのが難しい。１波の無線チャンネルで実施するには、設備費が高価となる地上装置同士の有線接続を併用して線区全体で伝送タイミングの同期を取る必要があり、上記の要請にも反するので、無線チャンネルを１波に絞り込むことはできない。
次に、２波の無線チャンネル（無線周波数帯）を使用するとしても、例えば２波の一方をアップリンクとし他方をダウンリンクにするといった単純な役割分担では、基本的に上述したのと同じ問題が生じる。この場合も、同一周波数に対する距離が稼げないため、同期回線すなわち地上装置同士の有線接続を線区全体に敷設する必要がある。
【００１３】
そこで、無線周波数帯が少なくて済むうえ地上側の長距離の有線接続が不要な無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置を実現することが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線式踏切警報システムは、このような課題を解決するために創案されたものであり、
単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置と、前記軌道に沿って設けられ前記車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置とを具備した無線式踏切警報システムにおいて、
前記軌道を、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域と、それ以外の純単線域とに分けて、前記地上装置のうち前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに主局として前記車上装置に呼び掛ける装置を採用し、
前記地上装置のうち前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに従局として前記車上装置からの呼び掛けに応答する装置を採用し、
前記車上装置には、前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持していて、前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数で行い従局として前記地上装置からの呼び掛けに応答するとともに、前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記純単線域用無線周波数で行い主局として前記地上装置に呼び掛ける装置を採用したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の車上装置は、上記の無線式踏切警報システムのうち車上装置の部分を特定したものであり、
無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置の敷設された単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持する記憶手段と、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を停車場域用無線周波数で行うとともに前記地上装置からの呼び掛けに応答する従局としての手段と、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で行うとともに前記地上装置に呼び掛ける主局としての手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の地上装置は、上記の無線式踏切警報システムのうち地上装置の部分を特定したものであり、
単線の軌道に沿って設けられ該軌道を走行する列車の車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置に呼び掛ける主局としての装置を備え、
前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置からの呼び掛けに応答する従局としての装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置にあっては、先ず停車場域では、地上装置が有線接続で統合されているが、停車場域は比較的狭いので、有線で接続しても設備負担が過大になるわけではない。そして、無線伝送の同期をとるべき主局（ホスト）である地上装置が有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整するので、停車場域用無線周波数が１波まで減らされても、無線伝送は安定して的確に行われる。しかも、停車場域の踏切を制御する地上装置との無線伝送の相手方である車上装置が停車場域用無線周波数での無線伝送については従局（スレーブ）になるので、車上装置が複数台であっても、無線伝送は安定して的確に行われる。このように、停車場域では、地上側と車上側とが一対多の状態で無線伝送が安定して的確に行われる。
【００１８】
次に純単線域では、車上装置が主局となり地上装置が従局となって純単線域用無線周波数で無線伝送が行われるが、車上装置が一台しか存在しないので、純単線域用無線周波数が１波まで減らされても、無線伝送は車上側と地上側とが一対多の状態で安定して的確に行われる。これにより、広い所の多い純単線域では地上装置が有線接続されていようといまいと何れでも良くなるので、地上側の長距離の有線接続が不要になる。
また、周波数弁別可能な無線周波数は２波あれば足りることとなる。
したがって、この発明によれば、無線周波数帯が少なくて済むうえ地上側の長距離の有線接続が不要な無線式踏切警報システム等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１について、無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の構造を示し、（ａ）がシステム概要図、（ｂ）が車上装置の概要ブロック図、（ｃ）が純単線域の無線式踏切警報制御装置の概要ブロック図、（ｄ）が停車場域の無線式踏切警報制御装置の概要ブロック図である。
【図２】（ａ）が無線機を単独で使用する非統合形の無線式踏切警報制御装置を設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその非統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図３】（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置と非統合形の無線式踏切警報制御装置とを設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図４】（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置を設置した停車場域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置のハードウェア構成図である。
【図５】本発明の実施例１の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の使用態様等を示すシステム概要図である。
【図６】車上装置の踏切情報のデータ例である。
【図７】（ａ）が各踏切に係る無線での交信領域を示す概要図、（ｂ）〜（ｇ）が何れも交信ダイアグラム例である。
【図８】（ａ），（ｂ）何れも交信ダイアグラムである。
【図９】（ａ）が各踏切に係る無線での交信領域を示す概要図、（ｂ）〜（ｅ）が何れも交信ダイアグラム例である。
【図１０】本発明の実施例２について、（ａ）〜（ｃ）何れも無線式踏切警報制御装置のブロック図である。
【図１１】従来の無線による列車制御システム（ＡＴＡＣＳ）について、（ａ）がシステム概要図、（ｂ）が無線仕様の一部である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
このような本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の実施例１〜２により説明する。
図１〜９に示した実施例１は、上述した解決手段（出願当初の請求項１〜３）を総て具現化したものであり、図１０に示した実施例２は、その変形例である。
【実施例１】
【００２１】
本発明の無線式踏切警報システム並びに車上装置および地上装置の実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。
図１は、（ａ）が無線式踏切警報システム２０＋３０の概要図、（ｂ）が車上装置２０の概要ブロック図、（ｃ）が地上装置３０のうち純単線域の無線式踏切警報制御装置３２の概要ブロック図、（ｄ）が地上装置３０のうち停車場域の無線式踏切警報制御装置３６の概要ブロック図である。
【００２２】
また、図２は、（ａ）が無線機を単独で使用する非統合形の無線式踏切警報制御装置３２を設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその非統合形の無線式踏切警報制御装置３２のハードウェア構成図である。さらに、図３は、（ａ）が無線機を共用する統合形の無線式踏切警報制御装置３２と非統合形の無線式踏切警報制御装置３２とを設置した純単線域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置３２のハードウェア構成図である。また、図４は、（ａ）が無線機３６ａを共用する統合形の無線式踏切警報制御装置３６を設置した停車場域に係るシステム概要図、（ｂ）がその統合形の無線式踏切警報制御装置３６のハードウェア構成図である。さらに、図６は、車上装置２０の踏切情報２３のデータ例である。
【００２３】
この無線式踏切警報システム２０＋３０が適用される鉄道の路線は、地方交通線に多い単線のものであり、単線の軌道１１の場合（図１（ａ）参照）、駅や信号場さらには操車場といった停車場１３では、上り列車と下り列車との行き交いや，検測車等の低速車と客車等の高速車との待ち合わせ等のため、主線と副線とが並走していて、複数の列車が進入しうるようになっている。かかる停車場は、さほど広くないので、そこの軌道部分に近傍の軌道部分たとえば分岐部の近くや合流部の近くを加えた範囲を停車場域と呼ぶことにして、停車場域内でリレー信号伝送用やデジタル通信回線用のケーブルにて有線接続しても、設備設置費用や維持運用の負担は小さくて済む。
【００２４】
また、ここでは、単線の軌道１１のうち停車場域以外の軌道部分を純単線域と呼ぶことにするが、個々の純単線域には、列車運行が適正に行われている限り、列車が存在しないか、列車１０が存在しても一台だけである。純単線域は長距離のものが多く、大抵の純単線域は、広範囲にケーブルを敷設し維持する負担が重いものとなっている。
純単線域では、踏切１２が疎らに設置されていることが多いが近くに設置されていることもあり、停車場域では、比較的狭い所に踏切１２が幾つか設置されている。踏切１２は、踏切警報機３１が付設されている他、しゃ断機が付設されている場合と付設されていない場合とがあるが、本発明の実施には、踏切警報機３１が付設されていれば足りる。
【００２５】
無線式踏切警報システム２０＋３０は（図１（ａ）参照）、軌道１１を走行する列車１０に搭載されて列車１０と共に移動する車上装置２０と、軌道１１に沿って地上側に設置された地上装置３０と具えたものであり、後者の地上装置３０は、軌道１１の各所に設けられた踏切１２に一組ずつ付設されている多数の踏切警報機３１と、多数の踏切１２のうち純単線域に属する踏切１２に係る踏切制御として踏切警報機３１の警報出力を制御する無線式踏切警報制御装置３２と、多数の踏切１２のうち停車場域に属する踏切１２に係る踏切制御として踏切警報機３１の警報出力を制御する無線式踏切警報制御装置３６とを具えている。
【００２６】
無線式踏切警報システム２０＋３０では、車上装置２０と地上装置３０とが無線伝送にて踏切制御用情報を送受信するが、停車場域では地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３６が主局となり車上装置２０が従局となって両局が停車場域用無線周波数ｆ１で無線通信を行い、純単線域では車上装置２０が主局となり地上装置３０のうち無線式踏切警報制御装置３２が従局となって両局が純単線域用無線周波数ｆ２で無線通信を行うようになっている。
【００２７】
停車場域用無線周波数ｆ１と純単線域用無線周波数ｆ２には、異なる無線周波数帯が割り当てられていて、重複する周波数部分が無いので、停車場域用無線周波数ｆ１と純単線域用無線周波数ｆ２は例えばバンドパスフィルタ等で容易かつ的確に周波数弁別しうるものとなっている。何れの無線周波数ｆ１，ｆ２についても変調方式に限定はないがＦＳＫやＰＳＫといったデジタル変調が簡便かつ安価で使いやすい。
【００２８】
車上装置２０から地上装置３０へ無線伝送される踏切制御用情報には、列車１０の現在位置である列車位置が必須情報として含まれる他、列車運転方向や，列車速度，列車長なども適宜含められる。
また、地上装置３０から車上装置２０へ無線伝送される情報には、例えば速度照査パターン消去通知や，支障報知，特発，交信終了などが含まれており、これらは踏切状態に応じた列車停止制御に供される。
【００２９】
踏切警報機３１は（図１〜４参照）、従来品と同様、無線式踏切警報制御装置３２と無線式踏切警報制御装置３６の何れかとリレー信号を伝送可能なケーブルで有線接続されていて、無線式踏切警報制御装置３２，３６からリレーで出力された警報Ｒを入力し、それに応じて警報灯を点滅させたり警報音発生器に発報させるとともに、踏切支障があればそれを無線式踏切警報制御装置３２，３６にリレーで通知するようになっている。しゃ断機が付設されていれば、警報Ｒに応じてしゃ断機に遮断桿を昇降させたり、遮断桿の降下完了を無線式踏切警報制御装置３２，３６にリレーで通知するようにもなっている。
【００３０】
車上装置２０は（図１（ｂ）参照）、周波数ｆ１，ｆ２の何れでも通信しうる無線機をフェールセーフコンピュータからなる本体部に接続したものからなり、そのうち本体部は、搭載先の列車１０の車軸計から自列車の先頭位置を取得して列車位置とする列車位置取得プログラム２１と、予め設定された後述の列車情報２２や踏切情報２３をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、主局や従局として無線伝送を行うか否かを選択する主従選択プログラム２４と、列車位置取得プログラム２１からの列車位置に列車情報２２からの列車長など適宜なデータを加えて踏切制御用情報としこの踏切制御用情報を無線で送信するとともに速度照査パターン消去通知など列車停止制御用情報を無線で受信する無線通信プログラム２５と、その列車停止制御用情報と列車位置に基づいて搭載先列車１０の列車停止制御を行う列車停止制御プログラム２６とを具えている。
【００３１】
列車情報２２には、踏切制御用情報の充足等のために、搭載先列車１０の列車識別番号や，列車長，列車運転方向，最高速度などが含まれている他、速度照査パターンによる列車停止制御を行う場合は速度照査パターン発生用データも含まれる。
踏切情報２３には、列車停止制御のために、各踏切１２毎に、線区における踏切１２の位置や，既述した踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などが、基点からの距離を示す所謂キロ程で規定されている。
【００３２】
また、踏切情報２３には（図６参照）、無線通信のために、やはり各踏切１２毎に、交信開始点と交信終了点がキロ程で規定されるとともに、該当踏切１２が軌道１１における純単線域と停車場域との何れに属しているのかという属性情報や、該当踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２，３６が他の無線式踏切警報制御装置３２，３６と有線接続された統合形のものなのかそうでない単独形のものなのかといった属性情報も規定されている。純単線域に属するか停車場域に属するかで判別する場合は不要であるが、この例の踏切情報２３には、さらに、該当踏切１２の無線式踏切警報制御装置３２，３６が無線伝送に使用する無線周波数（ｆ１，ｆ２）や、該当踏切１２が主局なのか従局なのか（換言すれば車上装置２０が従局なのか主局なのか）を示す主従関係も規定されている。
【００３３】
主従選択プログラム２４は（図１（ｂ）参照）、列車位置取得プログラム２１からの列車位置を踏切情報２３の中の交信開始点や交信終了点と比較して、純単線域に属する何れかの踏切１２について規定された交信範囲に搭載先列車１０の列車位置が入っていれば、その踏切１２に係る踏切制御用情報の無線伝送を無線通信プログラム２５が主局として行うよう、無線通信プログラム２５に指示するとともに、停車場域に属する何れかの踏切１２について規定された交信範囲に搭載先列車１０の列車位置が入っていれば、その踏切１２に係る踏切制御用情報の無線伝送を無線通信プログラム２５が従局として行うよう、無線通信プログラム２５に指示するようになっている。
【００３４】
無線通信プログラム２５は、主従選択プログラム２４の指示に従って、停車場域に属する踏切１２に係る情報の無線伝送を遂行する際には、停車場域用無線周波数ｆ１を使用して無線通信するとともに、従局として地上装置３０の無線式踏切警報制御装置３６からの呼び掛けに応答するようになっている。また、純単線域に属する踏切１２に係る情報の無線伝送を遂行する際には、純単線域用無線周波数ｆ２を使用して無線通信するとともに、主局として地上装置３０の無線式踏切警報制御装置３２に呼び掛けるようになっている。踏切１２は停車場域と純単線域の何れか一方だけに属するが、踏切１２に規定される交信範囲は他の交信範囲と一部または全部が重複することもありうるので、無線通信プログラム２５が主局か従局かは排他的でなく併存もあるが、それぞれに使用される無線周波数ｆ１，ｆ２が異なるので併存しても混信等の不都合はない。
【００３５】
無線式踏切警報制御装置３２には、一台で一つの踏切１２の通常一対の踏切警報機３１を制御する単独形と（図１（ｃ），図２参照）、一台で複数の踏切１２の多数の踏切警報機３１を制御する統合形とがあり（図１（ｃ），図３参照）、純単線域における踏切１２の設置状況に応じて使い分けられるので、無線式踏切警報制御装置３２については両形を説明する。単独形であれ、統合形であれ、無線式踏切警報制御装置３２は、周波数ｆ２で通信しうる無線機をフェールセーフコンピュータからなる本体部に接続したものからなり、リレー信号を伝送可能なケーブルで本体部と踏切警報機３１とが有線接続されている。
【００３６】
ここで述べる統合形は、無線式踏切警報制御装置３２と踏切警報機３１との有線接続による統合なので、複数の踏切警報機３１（図３の例では２組）が総て一台の無線式踏切警報制御装置３２に有線接続されている。また、従局である無線式踏切警報制御装置３２について、有線接続による統合が意味するところは、有線接続された無線式踏切警報制御装置３２や踏切警報機３１が踏切制御を担う踏切１２に係る無線伝送については、車上装置２０が同時でなく時間をずらして各踏切１２に係る呼び掛けを順次行うのに対応して逐次応答することで、無線伝送のタイミングが調整され、同一の無線周波数を使用していても更には一の無線機を共用していても無線伝送が的確になされるようになっている、ということである。
【００３７】
無線式踏切警報制御装置３２は、車上装置２０との無線伝送にて得た踏切制御用情報に基づいて踏切制御を純単線域で行うものであり、そのために、無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図１（ｃ），図２参照）、純単線域用無線周波数ｆ２で無線伝送を行うとともに従局として車上装置２０からの呼び掛けに応答することで踏切制御用情報を取得する無線通信プログラム３３と、予め設定された踏切情報３５をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、踏切情報３５を参照しながら無線通信プログラム３３からの踏切制御用情報に基づいて一つの踏切１２に付設された踏切警報機３１に対する踏切制御を実行する踏切制御プログラム３４とを具えている。
【００３８】
ここで、踏切情報３５には、踏切制御のために、制御対象の踏切１２の位置や，踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などがキロ程で規定されている。
また、単独形の無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図１（ｃ），図２参照）踏切制御プログラム３４と踏切情報３５とを一組しか具えていないが、統合形の無線式踏切警報制御装置３２の本体部は（図３参照）、踏切制御プログラム３４と踏切情報３５との組を複数（具体的には制御対象の踏切１２の個数と等しい組数だけ、図示の例では２組）具えている。
【００３９】
停車場域向けの無線式踏切警報制御装置３６は（図１（ｄ），図４参照）、単独形で用いられるのが稀なので統合形を説明するが、周波数ｆ１で通信しうる無線機３６ａをフェールセーフコンピュータからなる本体部３６ｂに接続したものからなり、リレー信号を伝送可能なケーブルで本体部３６ｂと踏切警報機３１とが有線接続されている。この無線式踏切警報制御装置３６の統合形にも、無線式踏切警報制御装置３６と踏切警報機３１との有線接続による統合が採用されているので、複数の踏切警報機３１（図示の例では３組）が総て一台の無線式踏切警報制御装置３６に有線接続されている。
【００４０】
もっとも、主局である無線式踏切警報制御装置３６について、有線接続による統合が意味するところは、従局の場合と少し異なり、有線接続された無線式踏切警報制御装置３６や踏切警報機３１が踏切制御を担う踏切１２に係る無線伝送については、有線接続を介して例えば決定済みの優先順位を確認しあうことや、あるいは対等の立場で無線通信権（トークン）を巡回的に受け渡すといったことで、無線伝送のタイミングが時分割的なものに調整されて、同一の無線周波数を使用していても更には一台の無線機を共用していても無線伝送が混信しないで的確になされるようになっている、ということである。
【００４１】
無線式踏切警報制御装置３６は、車上装置との無線伝送にて得た踏切制御用情報に基づいて踏切制御を停車場域で行うものであり、そのために、無線式踏切警報制御装置３６の本体部３６ｂは（図１（ｄ），図４参照）、停車場域用無線周波数ｆ１で無線伝送を行うとともに主局として車上装置２０に呼び掛ける無線通信プログラム３７と、予め設定された踏切情報３９をデータ保持している不揮発性メモリ（記憶手段）と、踏切情報３９を参照しながら無線通信プログラム３７からの踏切制御用情報に基づいて一つの踏切１２に付設された踏切警報機３１に対する踏切制御を実行する踏切制御プログラム３８とを具えている。
【００４２】
統合形の無線式踏切警報制御装置３６の本体部３６ｂは、踏切制御プログラム３７と踏切情報３９との組を複数（具体的には制御対象の踏切１２の個数と等しい組数だけ、図示の例では３組）具えている。また、踏切情報３９には、踏切情報３５と同様、踏切制御のために、制御対象の踏切１２の位置や，踏切警報始動点位置，踏切警報終止点位置などがキロ程で規定されている。駅構内での列車の運転に応じた踏切警報制御には、本体部３６ｂに、連動条件が入力されるとともに、その処理プログラムが追加されるが、これらは本発明の実施に必須なものではない。
【００４３】
このような無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、車上装置２０と地上装置３０との無線伝送（無線通信による情報伝送）を少ない無線チャンネルで的確かつ安価なものにするべく、純単線域と停車場域とで主従（質問者側の主局と応答側の従局）及び２波の無線チャンネル（無線周波数帯ｆ１，ｆ２）を切り替えるようにしたことにより、長距離区間のことが多い純単線域における地上装置３０については有線接続が不要になっている。しかも、移動局である車上装置２０は、列車位置を踏切情報２３の交信開始点と交信終了点に照らすことにより、単独で、主局の立場で呼び掛けるときの相手方（ポーリング対象）についても、従局の立場で応答するときの相手方（アンサー対象）についても、容易かつ迅速に選定することができるものとなっている。
【００４４】
また、地上側に固定局として分散設置されている地上装置３０のうち純単線域の踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２は、従局なので、車上装置２０からの呼び掛けによって一意に応答相手が定まるものである。
これに対し、地上装置３０のうち停車場域の踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３６は、主局なので自ら呼び掛け相手を選定しなければならないうえ、通信負荷軽減のため呼び掛け相手を絞り込まなければならないが、踏切情報３９を保持しているだけでは足りず、無線で車上装置２０と交信してからでないと列車位置を把握することができないので、車上装置２０のように単独で選定できる訳ではない。
【００４５】
そのため、この無線式踏切警報制御装置３６は、周期的に又は不定周期でブロードキャスト的な特別の呼び掛け（以下、存在確認呼掛けと言う）を発信して、交信範囲に入っている総ての車上装置２０に対して一斉に列車識別番号といった識別情報の返答を求めるとともに、その呼びかけに対して応答のあった車上装置２０を通常の呼び掛け相手（すなわち相手方を一つずつ指定して順次呼び掛けるときの呼び掛け相手，ポーリング対象）に選定するようになっている。上述したように車上装置２０は従局として応答すべき交信範囲に入っているか否かが単独で分かるので、そのような車上装置２０からの応答の有無を調べることで容易かつ的確に、無線式踏切警報制御装置３６は、通常の呼び掛け相手を必要最小限に絞り込んだ状態で選定することができる。
【００４６】
この実施例１の無線式踏切警報システム２０＋３０について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図５は、システム概要図であり、図６は、車上装置２０の踏切情報２３のデータ例である。また、図７は、（ａ）が各踏切１２，…，１２に係る無線での交信領域Ｐ０〜Ｐ９を示す概要図、（ｂ）〜（ｇ）が何れも交信ダイアグラムの例である。さらに、図８は、（ａ），（ｂ）何れも交信ダイアグラムであり、図９は、（ａ）が各踏切１２，…，１２に係る無線での交信領域Ｐ０〜Ｐ９を示す概要図、（ｂ）〜（ｅ）が何れも交信ダイアグラムの例である。なお、図７〜図８は停車場１３に列車１０が不在の場合を示しており、図９は停車場１３に列車１０が存在する場合を示している。
【００４７】
ここでは（図５参照）、列車１０の進行方向において、軌道１１が停車場１３より左の純単線域と停車場１３を含む停車場域と停車場１３より右の純単線域とに分けられているものとする。
また、左の純単線域には左から右へＡ踏切１２とＢ踏切１２とＣ踏切１２が設けられており、停車場域には左から右へＤ踏切１２とＥ踏切１２とＦ踏切１２が設けられており、右の純単線域には左から右へＧ踏切１２とＨ踏切１２が設けられているものとする。
【００４８】
さらに、左の純単線域に属するＡ踏切１２に係る踏切警報機３１とＢ踏切１２に係る踏切警報機３１は、有線接続による統合がなされていて、一台の無線式踏切警報制御装置３２によって制御されるが、Ｃ踏切１２に係る踏切警報機３１は、単独で無線式踏切警報制御装置３２によって制御される。停車場域に属するＤ踏切１２とＥ踏切１２とＦ踏切１２に係る３組の踏切警報機３１は、総て有線接続による統合がなされていて、一台の無線式踏切警報制御装置３６によって纏めて制御される。右の純単線域に属するＧ踏切１２とＨ踏切１２に係る踏切警報機３１は、総て、単独で、それぞれ対応する無線式踏切警報制御装置３２によって制御されるようになっているものとする。
【００４９】
そして、このような軌道１１と踏切１２の設置状況に対応したデータ値が、車上装置２０の踏切情報２３に対し、列車走行前に設定されるとともに（図６参照）、無線式踏切警報制御装置３２の踏切情報３５や無線式踏切警報制御装置３６の踏切情報３９にも設定される。その踏切情報２３の数値例に基づいて各踏切１２の交信範囲（交信開始点から交信終了点までの範囲）の分布状態を確認すると（図５，図７（ａ）参照）、Ａ踏切１２の交信範囲より左方の交信領域Ｐ０には交信する踏切１２が無く、その右の交信領域Ｐ１はＡ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信が行われるものとなっている。
【００５０】
また（図５，図７（ａ）参照）、その右の交信領域Ｐ２はＡ踏切１２とＢ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信が行われ、その右の交信領域Ｐ３はＢ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ４には交信する踏切１２が無く、その右の交信領域Ｐ５はＣ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ６はＣ踏切１２に係る地上側従局かつ車上側主局とＤ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信とが行われ、その右の交信領域Ｐ７はＤ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信だけが行われ、その右の交信領域Ｐ８はＤ踏切１２とＥ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信が行われ、その右の交信領域Ｐ９はＥ踏切１２に係る地上側主局かつ車上側従局の交信だけが行われるものとなっている。
【００５１】
このような地上装置３０の設置状況下で（図７（ａ）参照）、車上装置２０を搭載したイ列車１０が軌道１１を左から右へ走行して来ると、先ず、イ列車１０が交信領域Ｐ０に居る間は（図７（ｂ）参照）、車上装置２０は無線で交信すべき相手が無いので純単線域用無線周波数ｆ２を用いる主局としての呼び掛けを行わず、Ａ，Ｂ，Ｃ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２による純単線域用無線周波数ｆ２を用いる従局としての応答も無い。また、停車場１３に他の列車１０が居ないことから、Ｄ，Ｅ踏切１２の交信範囲に車上装置２０が存在しないので、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３６は、ときどき停車場域用無線周波数ｆ１を用いて存在確認呼掛けを無線発信するが、車上装置２０からの応答は無い。そのため、無線伝送に混信などの不具合は生じない。
【００５２】
そして、イ列車１０が交信領域Ｐ１に進入すると（図７（ｃ）参照）、車上装置２０がＡ踏切１２の交信範囲に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＡ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されて、Ａ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御とが滞りなく行われる。さらに、イ列車１０が走行して交信領域Ｐ２に進入すると（図７（ｄ）参照）、車上装置２０がＢ踏切１２の交信範囲にも入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＢ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答も加わるが、Ａ踏切１２に係る無線伝送とＢ踏切１２に係る無線伝送は交互に行われるので、混信などの不具合は生じないため、Ａ，Ｂ両踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００５３】
また、それらと並行してＤ，Ｅ踏切１２に係る存在確認呼掛けも繰り返されるが（図７（ｃ），（ｄ）参照）、こちらの無線通信には停車場域用無線周波数ｆ１が用いられるので、何れの無線伝送も、不都合なく的確に遂行される。
そして、繰り返しとなる詳細な説明は割愛するが、イ列車１０が交信領域Ｐ３に進むと、Ａ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｂ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｂ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。イ列車１０が交信領域Ｐ４に進むと、Ｂ踏切１２に係る無線伝送も終了して、無線式踏切警報システム２０＋３０の無線通信状態は、交信領域Ｐ０のときと同様の状態になる。
【００５４】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ５に進入すると（図７（ｅ）参照）、車上装置２０がＣ踏切１２の交信範囲に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にて車上装置２０からＡ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されて、Ｃ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御とが滞りなく行われる。なお、この段階では、未だＤ踏切１２の交信範囲に車上装置２０が入っていないので、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る存在確認呼掛けは、呼び掛け相手がいないので応答を受け取ることがなく、しかも停車場域用無線周波数ｆ１を用いて混信などすることもなく、繰り返される。
【００５５】
さらに、イ列車１０が走行して交信領域Ｐ６に進入すると（図７（ｆ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＤ踏切１２の交信範囲にも入るので、停車場域用無線周波数ｆ１を用いた無線式踏切警報制御装置３６の存在確認呼掛けに車上装置２０が応答するようになる。そうすると、Ｄ踏切１２の交信範囲に呼び掛け相手（ポーリング対象）の存在していることが無線式踏切警報制御装置３６によって確認され、イ列車１０の車上装置２０が呼び掛け相手に選定される。その後は、無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６から車上装置２０へＤ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も加わってそれらが繰り返されるが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は停車場域用無線周波数ｆ１で行われるのに対し、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は純単線域用無線周波数ｆ２で行われるので、例え完全に並列な状態で行われたとしても、無線伝送に混信などの不具合は生じない。そして、Ｃ，Ｄ両踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００５６】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ７に進むと（図７（ｇ）参照）、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｄ踏切１２に係る踏切制御とイ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。また、イ列車１０が交信領域Ｐ８に進むと（図８（ａ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＥ踏切１２に係る存在確認呼掛けに応答してＥ踏切１２についても呼び掛け相手に選定され、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６から車上装置２０への呼び掛けとその逆向きの応答がＥ踏切１２についても加わるが、Ｄ踏切１２に係る無線伝送とＥ踏切１２に係る無線伝送は無線式踏切警報制御装置３６のタイミング調整によって交互に行われるので、無線伝送に混信などの不具合は生じない。そして、Ｄ，Ｅ両踏切１２に係る踏切制御等が滞りなく行われる。さらに、イ列車１０が交信領域Ｐ９に進むと（図８（ｂ）参照）、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、Ｅ踏切１２に係る無線伝送は継続して行われて、Ｅ踏切１２に係る踏切制御等が滞りなく行われる。
【００５７】
こうして、この無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、イ列車１０が単独で走行している場合、使用する無線周波数帯が２波ｆ１，ｆ２だけであっても、また、数ｋｍ以上に及ぶことの多い長距離の純単線域については無線式踏切警報制御装置３２同士が有線接続されていなくても、総ての踏切１２に係る無線伝送ひいては踏切制御およびイ列車１０の列車停止制御が適切に遂行される。
次に（図９参照）、イ列車１０だけでなくロ列車１０も存在する状況について、無線式踏切警報システム２０＋３０の動作を例示する。ロ列車１０は、例えば、折り返し列車であり、停車場１３の副線上に停車して、イ列車１０が来るのを待っているものとする。
【００５８】
イ列車１０とロ列車１０とが離れているときの説明は割愛し、Ｅ踏切１２の交信範囲に含まれる交信領域Ｐ９にロ列車１０が居り、そこにイ列車１０が近づいて来て、イ列車１０が交信領域Ｐ６に進入したところから詳述すると（図９（ｂ）参照）、イ列車１０の車上装置２０がＣ踏切１２の交信範囲とＤ踏切１２の交信範囲の両方に入るので、純単線域用無線周波数ｆ２の無線通信にてイ列車１０の車上装置２０からＣ踏切１２に係る無線式踏切警報制御装置３２への呼び掛けとその逆向きの応答とが繰り返されるとともに、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６からイ列車１０の車上装置２０へのＤ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も繰り返される。
【００５９】
しかも、ロ列車１０がＥ踏切１２の交信範囲に入っているので、停車場域用無線周波数ｆ１の無線通信にて無線式踏切警報制御装置３６からロ列車１０の車上装置２０へのＥ踏切１２に係る呼び掛けとその逆向きの応答も繰り返される。この状態では、Ｃ，Ｄ，Ｅ踏切１２に係る三つの無線伝送が繰り返されるが、Ｃ踏切１２に係る無線伝送とＤ，Ｅ踏切１２に係る無線伝送とは周波数弁別にて簡便かつ確実に切り分けられ、Ｄ踏切１２に係る無線伝送とＥ踏切１２に係る無線伝送は、有線接続による統合によって一台に纏められた無線式踏切警報制御装置３６が主局となって両無線伝送を時分割するので、やはり簡便かつ確実に切り分けられる。そして、安定した無線伝送に基づいてＣ，Ｄ，Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ両列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００６０】
それから、イ列車１０が交信領域Ｐ７に進むと（図９（ｃ）参照）、Ｃ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、イ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＤ踏切１２に係る無線伝送と、ロ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る無線伝送は、継続して不都合なく行われる。さらに、イ列車１０が進んで交信領域Ｐ８に入ると（図９（ｄ）参照）、イ列車１０の車上装置２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る無線伝送も加わるが、主局である無線式踏切警報制御装置３６の時分割によって何れの無線伝送も不都合なく行われるため、Ｄ，Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ列車１０の列車停止制御が滞りなく行われる。
【００６１】
そして、イ列車１０が停車場１３に到着して交信領域Ｐ９に入ると（図９（ｅ）参照）、Ｄ踏切１２に係る無線伝送は終了するが、イ，ロ両列車１０の車上装置２０，２０と無線式踏切警報制御装置３６とによるＥ踏切１２に係る二つの無線伝送は、継続して繰り返され、しかも無線式踏切警報制御装置３６の主導する時分割によって不都合なく行われる。そして、Ｅ踏切１２に係る踏切制御とイ，ロ両列車１０の列車停止制御が滞りなく行われて、イ列車１０は更に右方へ進行することができ、ロ列車１０はイ列車１０の居なくなった左方へ進行することができる。
【００６２】
こうして、この無線式踏切警報システム２０＋３０にあっては、イ列車１０が単独で走行している場合に限らず、ロ列車１０が停車場１３に存在している場合にも、使用する無線周波数帯が２波ｆ１，ｆ２だけに限定されていても、また、数ｋｍ以上に及ぶことの多い長距離の純単線域については無線式踏切警報制御装置３２同士が有線接続されていなくても、総ての踏切１２に係る無線伝送ひいては踏切制御および複数列車の列車停止制御が適切に遂行される。
【実施例２】
【００６３】
本発明の無線式踏切警報システムの実施例２について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は、何れも、無線式踏切警報制御装置３６のブロック図である。
上述した実施例１における無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、無線式踏切警報制御装置３６と踏切警報機３１との有線接続による統合であり、複数の踏切警報機３１が総て一台の本体部３６ｂに有線接続されて一台の無線機３６ａを共用するようになったものであるが、図１０（ａ）〜（ｃ）に示した統合形は、無線式踏切警報制御装置３６の一部または全部が複数になっている。
【００６４】
図１０（ａ）に示した無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、本体部３６ｂ同士の有線接続も加えた統合形であり、この無線式踏切警報制御装置３６は、二組の踏切警報機３１と有線接続された本体部３６ｂと、一組の踏切警報機３１と有線接続された別の本体部３６ｂと、両本体部３６ｂに有線接続された一台の無線機３６ａとを具備しているが、さらに両本体部３６ｂが有線接続されていて、その有線接続を利用して両本体部３６ｂがハンドシェイクすることにより不都合なく無線機３６ａを共用するものとなっている。
【００６５】
図１０（ｂ）に示した無線式踏切警報制御装置３６の統合形は、通信可能範囲を広げるために無線機３６ａを複数化した統合形である。この無線式踏切警報制御装置３６は、一台の本体部３６ｂが無線通信の同期をとったうえで二台の無線機３６ａに通信動作を行わせることにより不都合なく無線機３６ａを使い分けるものとなっている。
図１０（ｃ）に示した統合形は、二台の無線式踏切警報制御装置３６が有線接続されていて、その有線接続を利用して両装置３６がハンドシェイクすることにより不都合なく無線伝送の同期がとれるものとなっている。
【００６６】
［その他］
なお、上記実施例では、無線通信に使用する無線周波数が最少の２波ｆ１，ｆ２だけに絞り込まれていたが、本発明で使用しうる無線周波数は、費用が工面できれば、２波に限定されるわけでなく、３波以上を使用するようにしても良い。
また、上記実施例では、各踏切１２に係る無線伝送が交信開始点から交信終了点まで繰り返されるようになっていたが、列車１０が踏切１２の交信範囲から出る前であっても、車上装置２０が地上装置３０から該当踏切１２に係る無線伝送にて交信終了を通知されたときには速やかに該当踏切１２に係る交信を終了するようにしても良い。
【００６７】
さらに、車上装置２０から統合形の無線式踏切警報制御装置３２，３６へ無線伝送される踏切制御用情報が複数の踏切１２について同じ情報の場合は、複数の踏切１２のうち何れか一つに係る無線伝送が済んだら、無線式踏切警報制御装置３２，３６が踏切制御用情報を複製して複数の踏切制御プログラム３４，３８に分配するか、複数の踏切制御プログラム３４，３８が一の踏切制御用情報を参照するといったことにより、無線伝送の回数が少なくなるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０…列車、１１…軌道、１２…踏切、１３…停車場（駅，信号場，操車場）、
２０…車上装置（無線式踏切警報システム）、
２１…列車位置取得プログラム、２２…列車情報（データ）、
２３…踏切情報（データ）、２４…主従選択プログラム、
２５…無線通信プログラム、２６…列車停止制御プログラム、
３０…地上装置（無線式踏切警報システム）、
３１…踏切警報機、３２…無線式踏切警報制御装置、３３…無線通信プログラム、
３４…踏切制御プログラム、３５…踏切情報（データ）、
３６…無線式踏切警報制御装置、３６ａ…無線機、３６ｂ…本体部、
３７…無線通信プログラム、３８…踏切制御プログラム、３９…踏切情報（データ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置と、
前記軌道に沿って設けられ前記車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置とを具備した無線式踏切警報システムにおいて、
前記軌道を、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域と、
それ以外の純単線域とに分けて、
前記地上装置のうち前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに主局として前記車上装置に呼び掛ける装置を採用し、
前記地上装置のうち前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに従局として前記車上装置からの呼び掛けに応答する装置を採用し、
前記車上装置には、
前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持していて、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数で行い従局として前記地上装置からの呼び掛けに応答するとともに、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記純単線域用無線周波数で行い主局として前記地上装置に呼び掛ける装置を採用したことを特徴とする無線式踏切警報システム。
【請求項２】
無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置の敷設された単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置において、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、
前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持する記憶手段と、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を停車場域用無線周波数で行うとともに前記地上装置からの呼び掛けに応答する従局としての手段と、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で行うとともに前記地上装置に呼び掛ける主局としての手段とを備えたことを特徴とする車上装置。
【請求項３】
単線の軌道に沿って設けられ該軌道を走行する列車の車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、
前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置に呼び掛ける主局としての装置を備え、
前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置からの呼び掛けに応答する従局としての装置を備えたことを特徴とする地上装置。
【請求項１】
単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置と、
前記軌道に沿って設けられ前記車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置とを具備した無線式踏切警報システムにおいて、
前記軌道を、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域と、
それ以外の純単線域とに分けて、
前記地上装置のうち前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに主局として前記車上装置に呼び掛ける装置を採用し、
前記地上装置のうち前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに従局として前記車上装置からの呼び掛けに応答する装置を採用し、
前記車上装置には、
前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持していて、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数で行い従局として前記地上装置からの呼び掛けに応答するとともに、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記純単線域用無線周波数で行い主局として前記地上装置に呼び掛ける装置を採用したことを特徴とする無線式踏切警報システム。
【請求項２】
無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置の敷設された単線の軌道を走行する列車に搭載されて列車位置を含む踏切制御用情報を無線で伝送する車上装置において、複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、
前記軌道の各踏切について前記停車場域と前記純単線域との何れに属するのかという属性情報を含む踏切情報を保持する記憶手段と、
前記停車場域に属する踏切に係る情報の無線伝送を停車場域用無線周波数で行うとともに前記地上装置からの呼び掛けに応答する従局としての手段と、
前記純単線域に属する踏切に係る情報の無線伝送を前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で行うとともに前記地上装置に呼び掛ける主局としての手段とを備えたことを特徴とする車上装置。
【請求項３】
単線の軌道に沿って設けられ該軌道を走行する列車の車上装置との無線伝送にて得た情報に基づいて踏切制御を行う地上装置において、
複数の列車の進入しうる軌道部分を含む停車場域とそれ以外の純単線域とに前記軌道を分けて、
前記停車場域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
有線接続を用いて無線伝送のタイミングを調整しながら停車場域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置に呼び掛ける主局としての装置を備え、
前記純単線域に属する踏切に係る踏切制御を行う部分には、
前記停車場域用無線周波数とは周波数弁別可能な純単線域用無線周波数で無線伝送を行うとともに前記車上装置からの呼び掛けに応答する従局としての装置を備えたことを特徴とする地上装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８００００（Ｐ２０１２−１８００００Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３７７９（Ｐ２０１１−４３７７９）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２０７４７０）大同信号株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２０７４７０）大同信号株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
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