JP2005238883A - 列車検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化に適し電力消費量の多くないフェールセーフな列車検知装置を実現する。
【解決手段】列車からのＡＴＳ信号Ａを受信する受信コイル１０と、励磁／非励磁を列車の有／無とする列車検知信号を出力する検知リレー２４と、ＡＴＳ信号Ａの第一周波数ｆ１と他の第二周波数ｆ２との周波数弁別を行う周波数弁別回路１１＋３２と、第二周波数ｆ２検出時に検知リレー２４を励磁し非検出時に励磁を中断するリレー駆動回路１３〜１５と、受信コイル１０を含めたインダクタンスとの共振周波数を第二周波数ｆ２にするキャパシタンス部材を有するＬＣ発振回路４０とを備える。また、常態の第二周波数ｆ２も、列車接近時の第三周波数ｆ３も、第一周波数ｆ１より低くする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、鉄道分野における列車検知装置に関し、詳しくは、ＡＴＳ信号（自動列車停止装置の空間伝播信号）を利用した列車検知をフェールセーフに行う列車検知装置に関する。

例えば点制御軌道回路を使用して列車検知を行っている踏切では、無警報や無遮断といった不所望な事象が発生するのを確実に防止して安全性の向上を図るために、列車からのＡＴＳ信号を利用して列車検知を行う列車検知装置を並設して列車検知をバックアップすることが行われている（例えば非特許文献１参照）。
そして、そのようなＡＴＳ信号利用列車検知の方式として、開電路形（例えば特許文献１参照）と閉電路形（例えば特許文献２参照）が知られているので、それぞれについて本発明の説明に役立つ部分を抜粋して説明する。

図４は、開電路形の列車検知装置を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）が受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化である。

この列車検知装置は（図４（ａ）参照）、軌道を走行する列車の車上装置から常時発信されているＡＴＳ信号Ａを受信するために軌道内に地上子として設置された受信コイル１０（Ｌ）と、その受信状態に応じて列車の有無を示す列車検知信号を出力する受信回路１１〜１６とを備えたものである。受信回路１１〜１６には、アッテネータ１１（ＡＴＴ）とバンドパスフィルタ１２（ＢＰＦ）とからなる周波数弁別回路と、整流部１３とレベル検知部１４（ＳＣＨ）と復旧時間延長回路１５とからなるリレー駆動回路と、列車検知信号を出力する検知リレー１６とが設けられている。

アッテネータ１１は、受信コイル１０の受信信号のレベルをバンドパスフィルタ１２の入力に適したレベルに調整するためのものであり、信号レベルの増幅が必要なときにはアンプで置き換えられ、レベル調整が不要であれば省略される。バンドパスフィルタ１２は、ＡＴＳ信号Ａの第一周波数ｆ１成分を通過させるように通過周波数帯域幅が設定されている。そのため、これらの回路を具えた周波数弁別回路は、ＡＴＳ信号Ａの第一周波数ｆ１成分と、その他の周波数成分との周波数弁別を行うものとなっている。

整流部１３は、例えばダイオードスタックを用いた全波整流回路や半波整流回路に包絡線波形抽出回路等を付加したものであり、レベル検知部１４は、パルス波（矩形波・方形波）に波形整形するためのシュミット回路からなり、復旧時間延長回路１５は、レベル検知部１４の出力パルスを検知リレー１６の電磁駆動可能なレベルに増幅すると共に、そのパルス幅を検知リレー１６の確実な動作のために所定時間だけ引き延ばす波形整形処理を行うものである。これらの回路にてバンドパスフィルタ１２の出力信号を処理するリレー駆動回路は、第一周波数ｆ１成分の検出時には検知リレー１６を励磁し非検出時には検知リレー１６の励磁を中断するものとなっている。

検知リレー１６は、リレー駆動回路にて駆動される例えば直流５Ｖ駆動の電磁リレーであり、励磁状態（動作状態）では「列車有り」で非励磁状態（復旧状態）では「列車無し」の列車検知信号を出力するようになっている。

このような開電路形の列車検知装置にあっては（図４（ｂ）参照）、受信コイル１０の設置された軌道を列車が走行して受信コイル１０のところを通過すると、車上装置から発信された第一周波数ｆ１のＡＴＳ信号Ａが受信コイル１０にて受信され、これに応じて受信回路１１〜１５が検知リレー１６を励磁駆動するので、検知リレー１６が動作して列車検知信号を「列車有り」の状態にする。列車の通過後や列車の来ないときには、受信コイル１０での受信が無くて受信回路１１〜１５が検知リレー１６を励磁駆動しないので、検知リレー１６が復旧して列車検知信号を「列車無し」の状態にする。

このように開電路形の場合、列車検知信号を出力する検知リレー１６が、常態では復旧しており（非励磁状態）、列車からのＡＴＳ信号Ａを受信したときのみ動作する（励磁状態）。なお、ＡＴＳ信号Ａの受信検知状態Ｂはレベル検知部１４のパルス出力で示され、そのパルス幅を定めるＡＴＳ信号Ａの受信時間Ｄは一般に短いため（図４（ｂ）における時刻ｔ１〜ｔ２参照）、検知リレー１６のリレー励磁状態Ｃにおけるパルス幅は復旧時間延長回路１５によって延長時間Ｅだけ引き延ばされ（図４（ｂ）における時刻ｔ２〜ｔ３参照）、これによって検知リレー１６が確実に動作する。

また、このような開電路形の列車検知装置では、受信コイル１０の断線や受信回路１１〜１６の故障があれば、ＡＴＳ信号Ａの受信があっても、検知リレー１６は励磁されないので復旧状態を継続し続け（図４（ｂ）における時刻ｔ４以降の波線部分を参照）、列車検知信号は「列車無し」のままである。

図５は、閉電路形の列車検知装置を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）が受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化である。

この閉電路形列車検知装置（図５（ａ）参照）が上述した開電路形列車検知装置と相違するのは、送信コイル２０が軌道内の受信コイル１０近傍に設置された点と、アンプ２１（ＡＭＰ）と発振回路２２（ＯＳＣ）とからなり第二周波数ｆ２の発振信号を生成して送信コイル２０に送出する送信回路が追加された点と、第二周波数ｆ２成分を通過させるように通過周波数帯域幅の設定されているバンドパスフィルタ２３（ＢＰＦ）がバンドパスフィルタ１２に代えて導入されている点と、励磁状態（動作状態）では「列車無し」で非励磁状態（復旧状態）では「列車有り」の列車検知信号を出力する検知リレー２４が検知リレー１６に代えて導入されている点である。

バンドパスフィルタ２３が第二周波数ｆ２は通過させるが第一周波数ｆ１は遮断するものなので、これを含んだ周波数弁別回路は、ＡＴＳ信号Ａの第一周波数ｆ１成分と、他の第二周波数ｆ２成分との周波数弁別を行うものとなっている。
また、検知リレー２４は、検知リレー１６同様の電磁リレーであるが、励磁／非励磁と列車の有／無との対応付けが逆になっている。

そのため、閉電路形では、列車検知信号を出力する検知リレー２４が、常態では動作しており（励磁状態）、列車からのＡＴＳ信号Ａを受信したときのみ復旧するので（非励磁状態）、リレー励磁状態Ｃの波形が受信時間Ｄばかりか延長時間Ｅも含めて開電路形のときと反転する（図４（ｂ），図５（ｂ）参照）。このように検知リレー２４の励磁されていない復旧状態を「列車有り」と位置づけることで、機器故障時でも安全側の動作（フェールセーフ）が行われるのである。

詳述すると、閉電路形の場合、常時、第二周波数ｆ２の発振信号が送信コイル２０から受信コイル１０へ空間伝播にて送信される（図５（ａ）参照）。そして、それが受信コイル１０により一定レベル以上で受信されている間は、受信信号がバンドパスフィルタ２３を通過し、これに応じて検知リレー２４が励磁されて動作状態となり、列車検知信号が「列車無し」の状態となる。これに対し、列車が通過して、受信コイル１０が列車からのＡＴＳ信号Ａを受信すると（図５（ｂ）参照）、第一周波数ｆ１のＡＴＳ信号Ａによって第二周波数ｆ２の信号が抑圧されて、バンドパスフィルタ２３を通過する受信信号が減り又は無くなり、これに応じて検知リレー２４の励磁が中断され、検知リレー２４が復旧して、列車検知信号が「列車有り」の状態となる。

このように検知リレー２４の動作状態・励磁状態を「列車無し」とし復旧状態・非励磁状態を「列車有り」と位置づけておけば、送受信コイルの断線や機器の故障時には検知リレー２４の励磁が停止して検知リレー２４が動作状態から復旧状態になるので（図５（ｂ）における時刻ｔ４以降の波線部分を参照）、列車検知信号は「列車有り」となる。そのため、閉電路形の列車検知装置にあっては、安全側の動作（フェールセーフ）を確保することができる。

実開昭６２−１４８４６６号公報、実公平５−４１９７５号公報 特開平１１−３２１６５１号公報 日本鉄道電気技術協会編「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出版、平成７年４月、ｐ．５０−５１

このような従来の列車検知装置では、図４の開電路形の場合、ＡＴＳ信号を受信して検知リレーを動作させている間こそ消費電力が大きいが、それ以外のときは消費電力が小さいので、長時間に亘って均した消費電力は典型例で１Ｗ程度と小さめである。また、部品点数が少ないため、小型化にも適している。ただし、機器が故障したときには、ＡＴＳ信号を受信しても検知リレーが動作しないため、列車を検出することができない。

これに対し、図５の閉電路形の場合、機器が故障したときには、列車検知信号が「列車有り」となるので、安全側の動作（フェールセーフ）が確保されている。ただし、送信回路から常に一定の信号を無線送信していることや、常態で検知リレーを動作させていること等に起因して、消費電力が典型例で８Ｗ程度と大きい。このため、電源容量の小さな踏切等には適用が困難である。また、受信コイルだけでなく送信コイルも要るといったことから、部品点数も多いため、小型化が難しい。

そこで、両者の利点を兼備した列車検知装置を実現すべく、即ち閉電路形のフェールセーフ性の確保を前提として、それに開電路形における電力の小ささ及び部品点数の少なさを加味することが、望まれる。そして、そのためには、閉電路形の列車検知装置から送信コイルを省いても受信コイルを利用してＡＴＳ信号受信時の第一周波数受信対応の信号処理に加えて常態での第二周波数受信対応の信号処理が行われるように受信回路を改造することが技術的な課題となる。

本発明の列車検知装置は（解決手段１）、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、上述した閉電路形の列車検知装置をベースにして、そこから送信コイルと送信回路を取り除き、その代わりに、特定のＬＣ発振回路を受信回路の特定箇所に導入している。

地上装置に車上装置も加えたシステム物については（出願当初請求項１）、列車に搭載されて列車走行中は常に第一周波数のＡＴＳ信号を発信する車上装置と、軌道内に設置されて前記ＡＴＳ信号を受信する受信コイルと、周波数弁別回路とリレー駆動回路と検知リレーとを有し前記受信コイルの受信状態に応じて列車の有無を示す列車検知信号を出力する受信回路とを備え、前記周波数弁別回路が前記第一周波数成分と他の第二周波数成分との周波数弁別を行うものであり、前記リレー駆動回路が前記第二周波数成分の検出時には前記検知リレーを励磁し非検出時には前記検知リレーの励磁を中断するものであり、前記検知リレーが前記列車検知信号を出力するリレーであって励磁されている励磁状態のときには前記列車検知信号を「列車無し」状態にし励磁されていない非励磁状態では前記列車検知信号を「列車有り」状態にするものである列車検知装置において、前記受信コイルを含めたインダクタンスとの共振周波数を前記第二周波数にするキャパシタンス部材を有するＬＣ発振回路が、前記受信コイルと前記受信回路との接続に随伴して前記受信コイルと前記周波数弁別回路とに介挿される形で、前記受信回路に設けられている、というものである。

また、本発明の列車検知装置は（解決手段２、出願当初請求項２）、上記解決手段１の列車検知装置であって、前記第二周波数成分が前記第一周波数より低くなるよう前記ＬＣ発振回路の共振周波数が設定されており、さらに、前記第二周波数成分を通過させるバンドパスフィルタが前記周波数弁別回路に含まれてその周波数弁別機能を担っている、というものである。

また、本発明の列車検知装置は（解決手段３、出願当初請求項３）、上記解決手段２の列車検知装置であって、前記バンドパスフィルタの通過周波数帯域幅が、列車接近による前記受信コイルのインダクタンスの変化に対応した前記ＬＣ発振回路の共振周波数変動の幅よりも、広くなっている、というものである。

このような本発明の列車検知装置にあっては（解決手段１）、リレー駆動方式等に閉電路形を踏襲しているので、受信コイルや受信回路に機器故障が発生すると、検知リレーの励磁が止まって、列車検知信号が安全側の「列車有り」となるため、安全動作（フェールセーフ）が確保されている。
一方、故障等が無く機器の動作が正常であれば、常態では即ち列車の来ていないときには、ＬＣ発振回路が第二周波数で発振し、これに周波数弁別回路およびリレー駆動回路が応動して、検知リレーが励磁され、列車検知信号は「列車無し」となる。

これに対し、列車の通過等により列車の車上装置から発信されたＡＴＳ信号が受信コイルに届き、それを受信コイルが受信すると、受信コイルに流れる電流の周波数がＡＴＳ信号の第一周波数になり、これに引き込まれてＬＣ発振回路の発振周波数も第一周波数となる。そして、それに周波数弁別回路およびリレー駆動回路が応動して、検知リレーの励磁が中断され、列車検知信号は「列車有り」となる。
このようにＬＣ発振回路の引き込み現象を利用してＡＴＳ信号の受信状態で発振周波数が変化するようにしたことにより、列車検知が的確になされる。

しかも、閉電路形でありながら送信コイル等が必要ないので、部品点数が少なくて済む。さらに、第二周波数の発振信号を空間伝播可能に増幅する必要もないことから、その無線送信に消費されていた電力が消費されないで済むので、地上装置での消費電力がかなり節約される。
したがって、この発明によれば、小型化に適し電力消費量の多くないフェールセーフな列車検知装置を実現することができる。

また、本発明の列車検知装置にあっては（解決手段２）、共振周波数および周波数弁別の選定により、列車到来時の検知ばかりか列車未到来時の誤検知防止までも的確に行われる。すなわち、ＬＣ発振回路の引き込み現象には共振周波より高い周波数の信号には引き込まれ易いが低い周波数の信号には引き込まれ難いという性質がみられるところ、ＬＣ発振回路の共振周波数である第二周波数をＡＴＳ信号の第一周波数より低くしたことにより、列車からのＡＴＳ信号には敏感に応動するが、低周波中心の電車電流にはほとんど感応しない。しかも、第二周波数より更に低くて不要な周波数成分はバンドパスフィルタでカットされるようにしたことと相俟って、電車電流の不所望な影響は確実に避けられる。

さらに、本発明の列車検知装置にあっては（解決手段３）、バンドパスフィルタの通過周波数帯域幅をＬＣ発振回路の共振周波数変動幅より広くしたことにより、列車がＡＴＳ信号を発信しなければ、列車が接近して受信コイルの実効インダクタンスが変化し、これに伴ってＬＣ発振回路の発振周波数が第二周波数から多少偏倚しても、それはバンドパスフィルタで第一周波数から弁別される範囲にとどまるので、列車検知信号が「列車有り」になることがない。これにより、ＡＴＳ信号を利用した列車検知を望まない例えば試験車などに対しても所望の動作が行われることとなる。

このような本発明の列車検知装置について、これを実施するための具体的な形態を、図面を引用して説明する。図１は、列車検知装置の構造を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）がＬＣ発振回路と周辺の詳細ブロック図、（ｃ）及び（ｄ）が受信コイル及びＬＣ発振回路の特性を示すブロック図、（ｅ）が受信コイル及びＬＣ発振回路の特性を示すグラフである。なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。

この列車検知装置（図１（ａ）参照）が既述した図５の閉電路形列車検知装置と相違するのは、送信コイル２０とアンプ２１と発振回路２２とが省かれて無くなっている点と、ＬＣ発振回路４０（ＯＳＣ）が導入された点と、バンドパスフィルタ２３に代えて通過周波数帯域幅の異なるバンドパスフィルタ３２（ＢＰＦ）が採用されている点である。なお、既述した図４の開電路形列車検知装置と対比すると、ＬＣ発振回路４０が追加された点と、第一周波数ｆ１通過用のバンドパスフィルタ１２に代えて第二周波数ｆ２通過用のバンドパスフィルタ３２が採用されている点と、励磁状態（動作状態）では「列車無し」で非励磁状態（復旧状態）では「列車有り」の列車検知信号を出力する検知リレー２４が検知リレー１６に代えて導入されている点が、相違する。

ＬＣ発振回路４０は（図１（ａ）参照）、周波数弁別回路１１＋３２や，リレー駆動回路１３＋１４＋１５，検知リレー２４と共に受信回路３０に組み込まれて、アッテネータ１１の前に即ち受信信号上流側に置かれる。具体的には、アッテネータ１１の入力端とシールドケーブル３１との間に介挿接続される。シールドケーブル３１は接続受信回路３０と受信コイル１０とを受信信号伝搬可能に接続するので、受信コイル１０やシールドケーブル３１を介して不所望なサージノイズ等が受信回路３０に入るのを防止・緩和するために、図示は割愛したが、適宜な避雷器・保安器などもＬＣ発振回路４０と共に又はその上流に設けられている。

また、一般にＬＣ発振回路は同調回路と電流帰還回路とからなるが（例えば高木昇他編集「電子工学ポケットブック第３版」株式会社オーム社発行ｐ７−５０など参照）、このＬＣ発振回路４０は（図１（ｂ）参照）、同調回路におけるインダクタンス部材としての絶縁トランス４１と、その同調回路におけるキャパシタンス部材としてのコンデンサ４２と、発振を強化持続させると共に発振信号をアッテネータ１１へ送出する電流帰還回路４３とを具えている。

絶縁トランス４１の一次側は、シールドケーブル３１を介して受信コイル１０に並列接続されるようになっており、二次側は、コンデンサ４２と接続されて同調回路を構成し、更に電流帰還回路４３にも接続されている。
コンデンサ４２の容量については、インダクタンスの大きい受信コイル１０とインダクタンスの小さいシールドケーブル３１とを絶縁トランス４１の一次側に接続したとき、その状態で絶縁トランス４１の二次側インダクタンスとの共振周波数が第二周波数ｆ２になるように、コンデンサ４２が選定さている。合計容量がそのようになれば、コンデンサ４２は、図示のような二個に限られる訳でなく、一個でも三個以上でも良い。

このようなＬＣ発振回路４０は、受信コイル１０が何も受信しなければ第二周波数ｆ２中心の発振信号を出力するが（図１（ｃ）及び図１（ｅ）の太実線グラフ参照）、受信コイル１０がＡＴＳ信号Ａを受信すると第一周波数ｆ１中心の発振信号を出力する（図１（ｄ）及び図１（ｅ）の長破線グラフ参照）ものとなっている。なお、受信コイル１０に受信の無い状態であっても、受信コイル１０に列車等が接近すると、それによって受信コイル１０の実効インダクタンスが多少増加するため、ＬＣ発振回路４０の発振周波数が第二周波数ｆ２より少し高めの第三周波数ｆ３になる（図１（ｅ）の短破線グラフ参照）。

そこで（図１（ｅ）参照）、第二周波数ｆ２も第三周波数ｆ３も第一周波数ｆ１より弁別可能なだけ低くなるよう、コンデンサ４２の容量が決定されている。また、バンドパスフィルタ３２の通過周波数帯域幅ｆｂ等が第二周波数ｆ２と第三周波数ｆ３を通過させ第一周波数ｆ１は通過させないように設定される。すなわち、バンドパスフィルタ３２の上限周波数が第一周波数ｆ１と第三周波数ｆ３との間に設定され、下限周波数が第二周波数ｆ２より低いところに設定される。温度変動での周波数ドリフトも考慮すると、上限は第二周波数ｆ２の２０％増、下限は第二周波数ｆ２の１０％減、などが目安となる。

例えば、共振周波数変動幅（ｆ３−ｆ２）は１ｋＨｚ程度なので、ＡＴＳ信号の第一周波数ｆ１が１０３ｋＨｚや１０５ｋＨｚであれば、ＬＣ発振回路４０の共振周波数である第二周波数ｆ２は９６ｋＨｚに設定され、バンドパスフィルタ３２の通過周波数帯域は下限が９４ｋＨｚで上限が９８ｋＨｚに設定される。第一周波数ｆ１が７４ｋＨｚなら、第二周波数ｆ２は７０ｋＨｚにされ、フィルタ通過周波数帯域は下限が６８ｋＨｚで上限が７２ｋＨｚにされる、といった具合である。

このような構成の列車検知装置について、その使用態様を、図面を引用して説明する。図２は、踏切への設置例を示し、（ａ）が鉄道の踏切周辺の記号図、（ｂ）が上り部分の詳細図、（ｃ）が受信コイル設置箇所の一部縦断面の模式図である。

ここでは（図２（ａ）参照）、並走する上り線のレール５４（軌道）と下り線のレール５５（軌道）とに亘って踏切５２が設けられているところに、上述した図１の列車検知装置を踏切バックアップ装置として設置する場合を述べる。上り側では踏切５２手前の始動点５１から踏切５２後方の終動点５３までに列車６０が入っている間は踏切を閉め、下り側では踏切５２手前の始動点５６から踏切５２後方の終動点５７までに列車６０が入っている間は踏切を閉めるために、軌道回路を利用した列車検知装置に加えて、ＡＴＳ信号を利用したバックアップ用の列車検知装置が設置される。

軌道回路を利用した列車検知装置は（図２（ｂ）参照）、例えばレール５４における検知対象区間またはその部分区間の一端部に軌道回路用送信器７１（Ｔ）が接続され他端部に軌道回路用受信器７２（Ｒ）が接続されており、その状態で軌道回路用送信器７１からレール５４へ送出された信号が、列車６０の車輪６１及び車軸６２でのレール５４の短絡によって、軌道回路用受信器７２で受信できなくなったとき、列車の進入があったことを検知するようになっている。

ＡＴＳ信号を利用した本発明の列車検知装置は（図２（ｂ），（ｃ）参照）、受信コイル１０が二本のレール５４の中間位置で枕木５８等に固定され、受信回路３０は軌道外の接続箱等に格納され、両者はシールドケーブル３１で接続される。列車６０の中にはＡＴＳ装置（自動列車停止装置）のＡＴＳ送受信器６４が搭載され、列車６０の下面には送信アンテナである車上子６３が装着されていて、列車６０の走行中は常に車上子６３から第一周波数ｆ１のＡＴＳ信号Ａが発信されるようになっている。

このように設置された列車検知装置について、その動作を、図面を引用して説明する。図３は、（ａ）が受信コイルの受信状態およびＬＣ発振回路の発振周波数の時間変化、（ｂ）がＡＴＳ信号受信時の受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化、（ｃ）が受信回路故障時の受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化を示している。

このような閉電路形の列車検知装置にあっては（図３（ａ）参照）、列車６０が踏切５２から遠くを走行している間は、ＡＴＳ信号Ａが受信コイル１０に届かないので、ＬＣ発振回路４０は第二周波数ｆ２で発振し、これが通過周波数帯域幅ｆｂに入っていることから、検知リレー２４が励磁されるので、列車検知信号は「列車無し」になる。
そして、列車６０が踏切５２に近づき車体が受信コイル１０の上方に来ると（図３（ａ）の時間ｔａ部分を参照）、ＬＣ発振回路４０の発振周波数が第三周波数ｆ３に変化するが、第三周波数ｆ３も通過周波数帯域幅ｆｂに入っていることから、検知リレー２４の励磁が継続されるので、列車検知信号は「列車無し」のままである。

列車６０が更に走行して車体だけでなく車上子６３が受信コイル１０の上方に来ると（図３（ａ）の時間ｔｂ部分を参照）、ＡＴＳ送受信器６４から車上子６３を介して発信された第一周波数ｆ１のＡＴＳ信号Ａが受信コイル１０にて受信され、これに引き込まれてＬＣ発振回路４０の発振周波数が第一周波数ｆ１に変化する。この第一周波数ｆ１は通過周波数帯域幅ｆｂから外れているため、検知リレー２４の励磁が中断されるので、列車検知信号は「列車有り」になる。

その後、車上子６３が受信コイル１０から遠ざかると（図３（ａ）の時間ｔｃ部分を参照）、ＡＴＳ信号Ａがコイル１０で受信されなくなるので、ＬＣ発振回路４０の発振周波数が第三周波数ｆ３に戻る。さらに、列車６０の車体も受信コイル１０から遠ざかると、ＬＣ発振回路４０の発振周波数が第一周波数ｆ１に戻る。もっとも、この列車検知装置の場合も従来装置同様（図３（ｂ）参照）、受信検知状態Ｂに係るパルス幅を定める受信時間Ｄが短いため（図３（ｂ）における時刻ｔ１〜ｔ２参照）、検知リレー２４のリレー励磁状態Ｃに係るパルス幅は復旧時間延長回路１５によって延長時間Ｅだけ引き延ばされるので（図３（ｂ）における時刻ｔ２〜ｔ３参照）、検知リレー２４が確実に動作する。

また（図３（ｃ）参照）、受信コイル１０の断線や受信回路３０の故障が発生するとそれが回復するまでは（図３（ｃ）における時刻ｔ４〜ｔ５参照）、受信検知状態Ｂの如何に拘わらず、リレー励磁状態Ｃは非励磁状態（復旧状態）となる。上述の如くＬＣ発振回路４０が常態では第二周波数ｆ２で発振しこれに応動して検知リレー２４が励磁されるようになっているため、安全側の動作（フェールセーフ）が行われる。

さらに、従来の図４の開電路形列車検知装置と比べればＬＣ発振回路４０が増えているが、従来の図５の閉電路形列車検知装置と比べれば、ＬＣ発振回路４０の規模は発振回路２２と大差なく、アンプ２１と送信コイル２０が減っているため、本発明の図１の列車検知装置は従来の図５の閉電路形列車検知装置より小型になり従来の図４の開電路形列車検知装置に近いものとなる。また、消費電力に関しても、ＬＣ発振回路４０の消費電力は発振回路２２のそれと大差なく、無線送信のために大きな電力を消費するアンプ２１の分だけ電力消費量が少ないので、常態で発振しない図１の開電路形列車検知装置の１Ｗ程度には及ばないが、従来の図５の閉電路形列車検知装置の８Ｗ程度よりも可成り消費電力が小さくて、本発明の図１の列車検知装置の消費電力は３Ｗ程度になる。

本発明の一実施形態について、列車検知装置の構造を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）がＬＣ発振回路と周辺の詳細ブロック図、（ｃ）及び（ｄ）が受信コイル及びＬＣ発振回路の特性を示すブロック図、（ｅ）が受信コイル及びＬＣ発振回路の特性を示すグラフである。 列車検知装置の使用状況を示し、（ａ）が鉄道の踏切周辺の記号図、（ｂ）が上り部分の詳細図、（ｃ）が受信コイル設置箇所の一部縦断面の模式図である。 列車検知装置の動作状態を示し、（ａ）が受信コイルの受信状態およびＬＣ発振回路の発振周波数の時間変化、（ｂ）がＡＴＳ信号受信時の受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化、（ｃ）が受信回路故障時の受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化である。 開電路形の従来装置を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）が受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化である。 閉電路形の従来装置を示し、（ａ）が地上装置の全体ブロック図、（ｂ）が受信検知状態およびリレー励磁状態の時間変化である。

符号の説明

１０…受信コイル（Ｌ、地上子）、
１１…アッテネータ（ＡＴＴ、レベル調整、周波数弁別回路、受信回路）、
１２…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ、周波数弁別回路、受信回路）、
１３…整流部（ダイオードスタック、検波器、リレー駆動回路、受信回路）、
１４…レベル検知部（ＳＣＨ、波形整形回路、リレー駆動回路、受信回路）、
１５…復旧時間延長回路（波形整形回路、リレー駆動回路、受信回路）、
１６…検知リレー（開電路形、受信回路）、
２０…送信コイル、２１…アンプ（ＡＭＰ）、２２…発振回路（ＯＳＣ）、
２３…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ、周波数弁別回路、受信回路）、
２４…検知リレー（閉電路形、受信回路）、
３０…受信回路、３１…シールドケーブル、
３２…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ、周波数弁別回路、受信回路）、
４０…ＬＣ発振回路（ＯＳＣ、受信回路）、
４１…絶縁トランス（インダクタンス部材、同調回路、ＬＣ発振回路）、
４２…コンデンサ（キャパシタンス部材、同調回路、ＬＣ発振回路）、
４３…電流帰還回路（ＬＣ発振回路）、
５１…始動点（上り側）、５２…踏切、５３…終動点（上り側）、
５４…レール（上り線、軌道）、５５…レール（下り線、軌道）、
５６…終動点（下り側）、５７…始動点（下り側）、５８…枕木、
６０…列車、６１…車輪、６２…車軸、
６３…車上子（車上装置）、６４…ＡＴＳ送受信器（車上装置）、
７１…軌道回路用送信器（Ｔ）、７２…軌道回路用受信器（Ｒ）

Claims (3)

1. 列車に搭載されて列車走行中は常に第一周波数のＡＴＳ信号を発信する車上装置と、軌道内に設置されて前記ＡＴＳ信号を受信する受信コイルと、周波数弁別回路とリレー駆動回路と検知リレーとを有し前記受信コイルの受信状態に応じて列車の有無を示す列車検知信号を出力する受信回路とを備え、前記周波数弁別回路が前記第一周波数成分と他の第二周波数成分との周波数弁別を行うものであり、前記リレー駆動回路が前記第二周波数成分の検出時には前記検知リレーを励磁し非検出時には前記検知リレーの励磁を中断するものである列車検知装置において、前記受信コイルを含めたインダクタンスとの共振周波数を前記第二周波数にするキャパシタンス部材を有するＬＣ発振回路が、前記受信コイルと前記受信回路とに介挿される形で、前記受信回路に設けられていることを特徴とする列車検知装置。
2. 前記ＬＣ発振回路の共振周波数が前記第一周波数より低いものであり、前記第二周波数成分を通過させるバンドパスフィルタが前記周波数弁別回路に含まれていることを特徴とする請求項１記載の列車検知装置。
3. 列車接近による前記受信コイルのインダクタンスの変化に対応した前記ＬＣ発振回路の共振周波数変動の幅よりも前記バンドパスフィルタの通過周波数帯域幅が広いことを特徴とする請求項２記載の列車検知装置。

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