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技術 踏切における列車検出装置

出願人 株式会社昭和テックス
発明者 江頭隆喜吉永憲市
出願日 2015年8月26日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-167293
公開日 2017年3月2日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2017-043217
状態 特許登録済
技術分野 鉄道交通の監視、制御、保安
主要キーワード コスト対効果 リレー駆動電流 反応動作 拡張点 出力形成 リレー素子 終止点 警報鳴動
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

レールめっきのコスト対効果を最適化しつつ、踏切において列車の接近と離脱を確実に検出できるレールめっきの施工範囲を最適化した踏切における列車検出装置を提供する。

解決手段

本発明の踏切における列車検出装置は、レールにおける踏切の始動点に対応する第1区間に施される第1レールめっきと、前記踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器と、を備え、前記第1検出器は、前記第1レールめっきと列車の車輪との導電時間である始動点短絡時間を計測し、前記始動点短絡時間は、第1所定値以上であって、前記第1所定値は、前記第1検出器の動作必要時間に基づき、前記第1区間の長さは、前記始動点短絡時間が前記第1所定値以上であることに基づく。

概要

背景

線路上には、列車の走るレールが敷設されている。線路においては、道路と交差する場所など、必要な場所に踏切が設けられている。踏切は、列車が通る際の、安全を確保するためのものであるので、踏切に列車が近付いたことが検出されて遮断機等が作動し、列車が離脱したことが検出されて遮断機等が解放される。

このとき、列車の接近が確実に検出できない場合には、当然に遮断機が作動できない。遮断機が作動しないままに列車が踏切を通過することは、安全性から当然に好ましくない。あるいは、列車の離脱が確実に検出できない場合には、遮断機が作動したままであるので、いつまでも踏切に交差する道路での横断ができないままとなってしまう。この状態も、安全確保の点から好ましくはない。

このため、踏切において、列車の接近と離脱とを、確実に検出できる踏切検出装置が重要となっている。

線路を構成するレールを走る列車は、列車の車輪をレールに当てて回転させることで、線路上を走ることができる。車輪は、鉄系金属であり、レールも鉄製金属である。このため、踏切の前後のレール上の所定位置に、車輪が接触したことを検出する検出器実装し、所定位置に列車の車輪が到達したことを検出する検出装置が使用されている。

列車の車輪とレールとが接触すると、車輪とレールとが電気的に接続される。更に、車輪は、車軸によって両側にそれぞれ一つ設けられる。この結果、2本のレールを、2つの車輪と車軸が結んで、レール、車輪、車軸との間に閉回路が形成される。すなわち、この閉回路の形成により、車輪とレールとが所定位置で短絡する。検出器は、リレーなどを備えており、リレーが短絡を検出する。リレーが短絡を検出すれば、リレーは踏切を制御する制御部に通知する。この通知を受けて、制御部は踏切の遮断などの所定の動作を実行する。このような検出装置によって、踏切での列車の接近や離脱を検出し、安全対応を含めた踏切動作が実現される。

ここで、踏切での検出装置は、踏切に列車が接近する場合に踏切を作動させる始動点と、踏切から列車が離脱する場合に踏切の作動を解除する終動点の2つに設置される必要がある。

このような踏切での列車の検出を行う検出装置について技術的な提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。

概要

レールめっきのコスト対効果を最適化しつつ、踏切において列車の接近と離脱を確実に検出できるレールめっきの施工範囲を最適化した踏切における列車検出装置を提供する。本発明の踏切における列車検出装置は、レールにおける踏切の始動点に対応する第1区間に施される第1レールめっきと、前記踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器と、を備え、前記第1検出器は、前記第1レールめっきと列車の車輪との導電時間である始動点短絡時間を計測し、前記始動点短絡時間は、第1所定値以上であって、前記第1所定値は、前記第1検出器の動作必要時間に基づき、前記第1区間の長さは、前記始動点短絡時間が前記第1所定値以上であることに基づく。

目的

本発明は、レールめっきのコスト対効果を最適化しつつ、踏切において列車の接近と離脱を確実に検出できるレールめっきの施工範囲を最適化した踏切における列車検出装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

レールにおける踏切始動点に対応する第1区間に施される第1レールめっきと、前記踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器と、を備え、前記第1検出器は、前記第1レールめっきと列車車輪との導電時間である始動点短絡時間を計測し、前記始動点短絡時間は、第1所定値以上であって、前記第1所定値は、前記第1検出器の動作必要時間に基づき、前記第1区間の長さは、前記始動点短絡時間が前記第1所定値以上であることに基づく、踏切における列車検出装置

請求項2

前記第1所定値は、200m秒である、請求項1記載の踏切における列車検出装置。

請求項3

前記第1区間の長さをX、前記列車の台車車軸間距をD、前記列車の速度をVとすると、(X+D)/V>200m秒(数1)によって、前記第1区間の長さが定義される、請求項2記載の踏切における列車検出装置。

請求項4

前記始動点は、前記踏切での警報開始および前記踏切での動作終了の少なくとも一方を検出する部位である、請求項1から3のいずれか記載の踏切における列車検出装置。

請求項5

レールにおける踏切の終動点に対応する第2区間に施される第2レールめっきおよび第3区間に施される第3レールめっきと、前記踏切での警報停止を検出する第2検出器と、を、更に備え、前記第2検出器は、前記列車の車輪が、前記第2レールめっきおよび前記第3レールめっきの少なくとも一方と導電する終動点短絡時間を計測し、前記第2検出器は、前記列車の車輪が、前記第2レールめっきおよび前記第3レールめっきのいずれとも導電していない終動点不短絡時間を計測し、前記終動点短絡時間は、第2所定値以上であり、前記終動点不短絡時間は、第3所定値以下である、請求項1から4のいずれか記載の踏切における列車検出装置。

請求項6

前記第2検出器は、前記列車の一部が、前記第2区間および前記第3区間のいずれかに乗っている期間のみにおいて、前記終動点不短絡時間を計測する、請求項5記載の踏切における列車検出装置。

請求項7

前記第2検出器は、検出対象の列車が備えるすべての車輪を基準に、前記終動点短絡時間および前記終動点不短絡時間を計測する、請求項5または6記載の踏切における列車検出装置。

請求項8

前記第2所定値は、前記第2検出器の動作必要時間に基づく、請求項5から7のいずれか記載の踏切における列車検出装置。

請求項9

前記第2所定値は、300m秒である、請求項8記載の踏切における列車検出装置。

請求項10

前記第3所定値は、前記第2検出器が、動作を維持できる動作維持時間に基づく、請求項5から9のいずれか記載の踏切における列車検出装置。

請求項11

前記第3所定値は、1.5秒である、請求項10記載の踏切における列車検出装置。

請求項12

前記第2区間と前記第3区間の間であってレールめっきの施されていないレール部分は、第1非めっき区間であり、前記第3区間と制御区間終端との間あってレールめっきの施されていないレール部分は、第2非めっき区間であり、前記列車は前方の前記台車である第1台車と、後方の前記台車である第2台車と、を有し、前記第1台車が前記第2区間に接触している期間は、300m秒以上であり、前記第1台車が前記第1非めっき区間に接触している期間は、1.5秒以下であり、前記第1台車が前記第3区間に接触するまたは前記第2台車が前記第2区間に接触している期間は、300m秒以上であり、前記第1台車が前記第2非めっき区間に接触すると共に前記第2台車が前記第1非めっき区間に接触している期間は、1.5秒以下であり、前記第2台車が前記第3区間に接触している期間は、300m秒以上である、請求項5記載の踏切における列車検出装置。

請求項13

前記第2区間および前記第3区間の長さをA、前記台車長さをD、前記第2区間と前記第3区間との間隔をY、前記列車の前方の台車の前輪と後方の台車の前輪との間隔をZとすると、2A+Y+D>Z>Y—Dである、請求項5から12のいずれか記載の踏切における列車検出装置。

技術分野

0001

本発明は、踏切での列車の接近と離脱を検出する踏切検出装置であって、踏切における列車検出装置に関する。

背景技術

0002

線路上には、列車の走るレールが敷設されている。線路においては、道路と交差する場所など、必要な場所に踏切が設けられている。踏切は、列車が通る際の、安全を確保するためのものであるので、踏切に列車が近付いたことが検出されて遮断機等が作動し、列車が離脱したことが検出されて遮断機等が解放される。

0003

このとき、列車の接近が確実に検出できない場合には、当然に遮断機が作動できない。遮断機が作動しないままに列車が踏切を通過することは、安全性から当然に好ましくない。あるいは、列車の離脱が確実に検出できない場合には、遮断機が作動したままであるので、いつまでも踏切に交差する道路での横断ができないままとなってしまう。この状態も、安全確保の点から好ましくはない。

0004

このため、踏切において、列車の接近と離脱とを、確実に検出できる踏切検出装置が重要となっている。

0005

線路を構成するレールを走る列車は、列車の車輪をレールに当てて回転させることで、線路上を走ることができる。車輪は、鉄系金属であり、レールも鉄製金属である。このため、踏切の前後のレール上の所定位置に、車輪が接触したことを検出する検出器実装し、所定位置に列車の車輪が到達したことを検出する検出装置が使用されている。

0006

列車の車輪とレールとが接触すると、車輪とレールとが電気的に接続される。更に、車輪は、車軸によって両側にそれぞれ一つ設けられる。この結果、2本のレールを、2つの車輪と車軸が結んで、レール、車輪、車軸との間に閉回路が形成される。すなわち、この閉回路の形成により、車輪とレールとが所定位置で短絡する。検出器は、リレーなどを備えており、リレーが短絡を検出する。リレーが短絡を検出すれば、リレーは踏切を制御する制御部に通知する。この通知を受けて、制御部は踏切の遮断などの所定の動作を実行する。このような検出装置によって、踏切での列車の接近や離脱を検出し、安全対応を含めた踏切動作が実現される。

0007

ここで、踏切での検出装置は、踏切に列車が接近する場合に踏切を作動させる始動点と、踏切から列車が離脱する場合に踏切の作動を解除する終動点の2つに設置される必要がある。

0008

このような踏切での列車の検出を行う検出装置について技術的な提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0009

特開2013−95151号公報

発明が解決しようとする課題

0010

特許文献1は、終止点BDC(又はDDC)での列車検知拡張点BBDC(又はDDDC)での列車検知とを切替制御部55の制御下の切替回路部56の接続先切替にて一台の終止点用踏切制御子22(又は24)に時分割で行わせるとともに、出力形成部57にて、障検マスク区間を、従来の短かった終止点BDC(又はDDC)の列車検知長の区間だけから、新たな拡張点BBDC(又はDDDC)への列車進入と終止点BDC(又はDDC)からの列車進出とに亘る広い区間に拡張する。同様に単線区間における踏切道の両側に設定した接続先を列車運転方向により選択し、当該列車が踏切道を通過し終わった時点で警報を停止させる踏切保安装置を開示する。

0011

特許文献1は、踏切検出において、始動点と終動点の両方を活用する技術を開示する。

0012

しかしながら、踏切での列車の接近や離脱の検出においては、車輪とレールとの電気的な短絡が基点となる。この車輪とレールとが電気的に接続することが不十分である場合には、特許文献1のような踏切保安装置であっても、列車の接近などを検出できない問題がある。

0013

レールは、鉄製金属で形成されているが、屋外に設置されているので気候経年劣化により表面に錆が生じやすい。この錆が生じている場合には、車輪とレールとが接触しても、電気的に短絡しにくい。錆が電気伝導阻害するからである。

0014

特に、数分間隔ごとに次々と列車が走行する線路のレールであれば、車輪によってレール表面が削られて錆が残りにくい。都市部の通勤列車等であれば、このようにレール表面の錆を残しにくい。しかしながら、走行本数が少ない線路であったり、気候の厳しい土地に設置されていたりする線路(例えば海岸線沿いなど)のレールは、錆が生じやすく更には錆が残りやすい。

0015

このようにレール表面に錆が生じている状態では、車輪がレールの所定位置に到達しても車輪とレールとが短絡できなくなってしまう。短絡できなければ、踏切の前後に設けられた列車検出装置は、列車の接近や離脱を検出するのが難しくなり、踏切の正確な作動を行うことが難しくなる。

0016

このようなレール表面の錆などによる車輪とレールとの短絡困難に対応するために、レールにレールめっきを施すことが行われる。レールめっきは、レール表面の一部を、レールの延伸方向にそって切削して溝を形成する。この溝に、所定の導電性金属材料充填する。充填された導電性金属材料は、錆などへの耐久力が高く、導電性を失いにくい。この導電性金属材料が、レール表面に備わることで、車輪とレールとの短絡を確実に生じさせることができる。

0017

レールめっきに使用される導電性金属材料は、銀(や銅)などの素材を使用する。銀(や銅)などの素材から形成されることで、高い導電性を実現しつつ、錆などの劣化にも強くなる。このようなレールめっきにより、踏切の前後の所定位置において、列車の車輪とレールとが確実に導電して短絡する。短絡によって、踏切の検出装置は、列車の接近や離脱を確実に検出できるようになる。

0018

一方で、銀などの素材を用いる導電性金属材料のため、レールめっきはコストが高い。材料コストが高いことに加えて、レールめっきは、敷設されているレールに対して施工する必要があり、施工コストも高くなりやすい。このため、レールの全てにレールめっきを施工することは、現実的ではない。

0019

もちろん、レールの全てとまでではないが、踏切の前後においてきわめて広い範囲にレールめっきが施されれば、列車検出の確実性は上がる。しかしこの場合も、レールめっきの材料コスト、施工コストが高まり、コスト面あるいは施工後のメンテナンスコストの面から現実的ではない。

0020

このため、踏切において踏切を作動および作動解除するために必要となる部位であって、最適な範囲においてレールめっきを施すことが必要である。このレールめっきが施される最適な範囲は、踏切において列車の接近と離脱を検出するための検出器の動作を確実に行わせることのできる時間に基づいて考えられる。

0021

すなわち、列車の接近と離脱を確実に踏切で検出できるために、コスト対効果を最適にしつつ検出器の動作を確実に行わせる時間に基づく、レールめっきを有する踏切における列車検出装置が、必要である。

0022

本発明は、レールめっきのコスト対効果を最適化しつつ、踏切において列車の接近と離脱を確実に検出できるレールめっきの施工範囲を最適化した踏切における列車検出装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0023

上記課題に鑑み、本発明の踏切における列車検出装置は、レールにおける踏切の始動点に対応する第1区間に施される第1レールめっきと、
踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器と、を備え、
第1検出器は、第1レールめっきと列車の車輪との導電時間である始動点短絡時間を計測し、
始動点短絡時間は、第1所定値以上であって、
第1所定値は、第1検出器の動作必要時間に基づき、
第1区間の長さは、始動点短絡時間が第1所定値以上であることに基づく。

発明の効果

0024

本発明の踏切における列車検出装置は、レールめっきの材料と施工に係るコストを最小限に抑えた上で、踏切の前後の所定位置において、列車の接近を確実に検出できる。特に、線路が単線であって同じレール上を双方向に列車が走行する場合であっても、列車の接近を確実に検出できる。

0025

また、本発明の踏切における列車検出装置は、踏切の前後の所定位置において、列車の離脱を確実に検出できる。列車の接近を検出し、踏切が作動した後において、踏切が確実に作動を停止できる。

0026

踏切における列車検出装置は、踏切の前後における始動点と終動点のそれぞれに最適に対応した範囲にレールめっきが施される。このため、列車検出の精度は高いのに加えて、レールめっきの必要な範囲が最小限で済む。このため、レールめっきに係るコストを最小化できる。

図面の簡単な説明

0027

踏切の全体構成を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における列車検出装置全体の模式図である。
本発明の実施の形態1におけるレールめっきの施されたレールの斜視図である。
本発明の実施の形態1におけるレールと始動点付近を走行する列車との模式図である。
本発明の実施の形態1における第1レールめっきを通過する車輪の模式図である。
本発明の実施の形態1における第1区間の長さを定義する模式図である。
本発明の実施の形態1における第1検出器での不短絡状態の検出を示す説明図である。
本発明の実施の形態1における第1検出器での短絡状態の検出を示す説明図である。
本発明の実施の形態2における列車検出装置の模式図である。
本発明の実施の形態2における終動点での短絡状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における終動点に列車が進入を開始した状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における終動点に列車が進入した状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における第2レールめっきから前方の車輪が離脱した状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における車輪のいずれもがレールめっきに接触していない状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における後方台車の車輪が第2レールめっきに接触している状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における後方の台車の車輪が、第3レールめっきから離脱する直前を示す模式図である。
本発明の実施の形態2における後方の台車の車輪が、第3レールめっきから完全に離脱した状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態3における列車が通過する終動点の状態を示す模式図である。
本発明の実施の形態3における終動点における各区間の関係を示す模式図である。

実施例

0028

本発明の第1の発明に係る踏切における列車検出装置は、レールにおける踏切の始動点に対応する第1区間に施される第1レールめっきと、
踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器と、を備え、
第1検出器は、第1レールめっきと列車の車輪との導電時間である始動点短絡時間を計測し、
始動点短絡時間は、第1所定値以上であって、
第1所定値は、第1検出器の動作必要時間に基づき、
第1区間の長さは、始動点短絡時間が第1所定値以上であることに基づく。

0029

この構成により、列車検出装置は、始動点において、最小コストのレールめっきによって列車の踏切への近接と離脱を検出できる。

0030

本発明の第2の発明に係る踏切における列車検出装置では、第1の発明に加えて、第1所定値は、200m秒である。

0031

この構成により、列車検出装置は、第1検出器での動作必要時間に対応して、始動点短絡時間を確保して列車を検出できる。

0032

本発明の第3の発明に係る踏切における列車検出装置では、第2の発明に加えて、第1区間の長さをX、列車の台車の車軸間距をD、列車の速度をVとすると、
(X+D)/V > 200m秒(数1)
によって、第1区間の長さが定義される。
この構成により、列車検出装置は、第1検出器での動作必要時間に対応して、始動点短絡時間を確保して列車を検出できる。特に、列車の速度も考慮して確実に検出することができる。

0033

本発明の第4の発明に係る踏切における列車検出装置では、第1から第3のいずれかの発明に加えて、始動点は、踏切での警報開始および踏切での動作終了の少なくとも一方を検出する部位である。

0034

この構成により、列車検出装置は、始動点で必要となる踏切動作を確実に行わせることができる。

0035

本発明の第5の発明に係る踏切における列車検出装置では、第1から第4のいずれかの発明に加えて、レールにおける踏切の終動点に対応する第2区間に施される第2レールめっきおよび第3区間に施される第3レールめっきと、
踏切での警報停止を検出する第2検出器と、を、更に備え、
第2検出器は、列車の車輪が、第2レールめっきおよび第3レールめっきの少なくとも一方と導電する終動点短絡時間を計測し、
第2検出器は、列車の車輪が、第2レールめっきおよび第3レールめっきのいずれとも導電していない終動点不短絡時間を計測し、
終動点短絡時間は、第2所定値以上であり、
終動点不短絡時間は、第3所定値以下である。

0036

この構成により、列車検出装置は、終動点においても、最小コストのレールめっきにより、列車を確実に検出できる。

0037

本発明の第6の発明に係る踏切における列車検出装置では、第5の発明に加えて、第2検出器は、列車の一部が、第2区間および第3区間のいずれかに乗っている期間のみにおいて、終動点不短絡時間を計測する。

0038

この構成により、踏切と関係のない場所における列車を、不短絡として検出することが無い。

0039

本発明の第7の発明に係る踏切における列車検出装置では、第5または第6の発明に加えて、第2検出器は、検出対象の列車が備えるすべての車輪を基準に、終動点短絡時間および終動点不短絡時間を計測する。

0040

この構成により、連結されている複数の列車を一つの単位として、終動点短絡を検出できる。結果として、列車がまだ踏切に存在しているのに、列車が離脱した等の誤検出をすることが無い。

0041

本発明の第8の発明に係る踏切における列車検出装置では、第5から第7のいずれかの発明に加えて、第2所定値は、第2検出器の動作必要時間に基づく。

0042

この構成により、列車検出装置は、終動点における列車を、動作必要時間に合わせて検出できる。結果として、第2検出器での動作が確立するまでの時間を、十分に確保できる。

0043

本発明の第9の発明に係る踏切における列車検出装置では、第8の発明に加えて、第2所定値は、300m秒である。

0044

この構成により、第2検出器が備えるリレー回路などの動作確立時間を十分に担保して、列車の検出が行える。

0045

本発明の第10の発明に係る踏切における列車検出装置では、第5から第9のいずれかの発明に加えて、第3所定値は、第2検出器が、動作を維持できる動作維持時間に基づく。

0046

この構成により、列車の車輪が第2レールめっきおよび第3レールめっきのいずれからも外れた状態が生じても、第2検出器での検出状態を解除しない。結果として、終動点でのレールめっきが分離していても、列車の検出を落とすことが無い。

0047

本発明の第11の発明に係る踏切における列車検出装置では、第10の発明に加えて、第3所定値は、1.5秒である。

0048

この構成により、第2検出器の備えるリレー回路などの動作維持時間を担保した状態で、列車の検出を見落とすことが無い。

0049

本発明の第12の発明に係る踏切における列車検出装置では、第11の発明に加えて、第2区間と第3区間の間であってレールめっきの施されていないレール部分は、第1非めっき区間であり、
第3区間と制御区間終端との間であってレールめっきの施されていないレール部分は、第2非めっき区間であり、
列車は前方の台車である第1台車と、後方の台車である第2台車と、を有し、
第1台車が第2区間に接触している期間は、300m秒以上であり、
第1台車が第1非めっき区間に接触している期間は、1.5秒以下であり、
第1台車が第3区間に接触するまたは第2台車が第2区間に接触している期間は、300m秒以上であり、
第1台車が第2非めっき区間に接触すると共に第2台車が第1非めっき区間に接触している期間は、1.5秒以下であり、
第2台車が第3区間に接触している期間は、300m秒以上である。

0050

この構成により、列車検出装置は、終動点においてレールめっきのコストを最小化しつつ、確実に列車を検出できる。

0051

本発明の第13の発明に係る踏切における列車検出装置では、第5から第12のいずれかの発明に加えて、第2区間および第3区間の長さをA、
台車長さをD、
第2区間と第3区間との間隔をY、
列車の前方の台車の前輪と後方の台車の前輪との間隔をZとすると、
2A+Y+D > Z > Y—D
である。

0052

この構成により、列車検出装置は、終動点においてレールめっきのコストを最小化しつつ、確実に列車を検出できる。

0053

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

0054

(踏切の全体構成)
まず、線路での踏切の全体構成について説明する。図1は、踏切の全体構成を示す模式図である。線路には、レールが敷設されている。このレールと道路などが交差する場所が踏切である。

0055

踏切においては、列車が近付くと、警報が鳴動して遮断機が下がる。列車が遠ざかると、警報の鳴動が終了して遮断機が上がる。列車の近接に合わせて警報が鳴動して遮断機が降りることで、道路から線路内に人や車両が入るのを防止でき、当然に踏切での安全が保たれる。また、列車の離脱に合わせて警報鳴動が終了して遮断機が上がることで、踏切における人や車両の通行再開でき、交通が維持できる。

0056

ここで、レールにおいては、踏切での警報鳴動を開始し、踏切動作を終了させる部位に、始動点が設けられる。ここでは、踏切の両側のそれぞれに、始動点Bと始動点Dが設けられる。線路が単線である場合には、同じレール上を上り列車下り列車の両方が走ることになる。

0057

このため、図1において左側から右側に向けての進行方向で走る列車と、右側から左側に向けて走る列車のそれぞれが、同じレールを使用する。

0058

左側から右側に向けての進行方向で走る列車は、始動点Bにおいて列車が検出されて踏切動作が開始される。すなわち、踏切に列車が近接しているとして、警報の鳴動が開始される。この左側から右側に向けての進行方向で走る列車が、始動点Dで検出されると、列車が踏切から離脱しているとして、踏切の動作が終了する。

0059

逆に、右側から左側に向けての進行方向で走る列車は、始動点Dにおいて列車が踏切に近接しているとして検出される。この始動点Dにおける検出により、踏切動作が開始され、警報が鳴動を開始する。更に、踏切を過ぎて走行して、始動点Bで検出されると、列車が踏切から離脱しているとして、踏切の動作が終了する。

0060

また、踏切は、終動点Cを備える。終動点Cは、踏切に近接した列車が、踏切を通過する状態を検出して、警報の鳴動を終了させる。終動点Cは、左方向から右方向に進行する列車であっても、右方向から左方向へ進行する列車であっても、同様に検出する。この検出によって、列車が踏切を通過していることを判断し、警報の鳴動を終了することのきっかけを生成する。警報の鳴動が終了して、その後始動点での遮断機の解除などと合わせて、踏切動作が終了し、交通が再開される。

0061

このように、踏切は、列車の近接を検出して、踏切鳴動開始、遮断機開始などの踏切動作を開始する始動点、列車の離脱を検出して、遮断機の解除などの踏切動作の終了を行う始動点、列車の踏切通過を検出して警報の鳴動を終了させる終動点を備えている。

0062

(始動点での列車検出)
実施の形態1における踏切における列車検出装置(以下、「列車検出装置」という)について説明する。図2は、本発明の実施の形態2における列車検出装置全体の模式図である。なお、始動点B、始動点Dのそれぞれは、列車の進行方向(左方向から右方向、もしくは右方向から左方向)によって、踏切動作の開始もしくは踏切動作の終了のきっかけを生成する点で相違する。しかしながら、始動点Bおよび始動点Dのそれぞれでの構成は同様であるので、始動点B、始動点Dを同じ始動点として説明する。

0063

列車検出装置1は、始動点B(D)に対応する、レール上の第1区間2に施される第1レールめっき3と、第1検出器4と、を備える。

0064

第1レールめっき3は、始動点Bに対応する第1区間2に施される。すなわち、第1レールめっき3は、レール上であって、第1区間2となる部分に設けられる。第1検出器4は、踏切での警報開始および踏切動作終了の少なくとも一つを検出する。列車の進行方向が左側から右側であれば、始動点Bに備わる第1検出器4は、警報開始を検出し、始動点Dに備わる第1検出器4は、踏切動作終了を検出する。

0065

列車の進行方向が逆の場合には、始動点Bに備わる第1検出器4が踏切動作終了を検出し、始動点Dに備わる第1検出器4が、警報開始を検出する。すなわち、始動点B、始動点Dのそれぞれに備わる第1検出器4は、線路が単線であるか複線であるかによって、警報開始のみ、動作終了のみ、両方のどれかを検出する。すなわち、第1検出器4は、警報開始および踏切動作終了の少なくとも一方を検出する。

0066

図3は、本発明の実施の形態1におけるレールめっきの施されたレールの斜視図である。レール10の頭頂部に、溝31が形成される。この溝31に、銀や銅などを成分とする合金溶接される。この溶接によって、レールめっきが施される。レール10の第1区間2に施されると、第1レールめっき3が形成される。図2の始動点B、Dにおいては、この第1レールめっき3が形成されている。

0067

図4は、本発明の実施の形態1におけるレールと始動点付近を走行する列車との模式図である。列車20は、レール10を走行する。始動点B(D)においては、第1区間2に対応するレール部分に第1レールめっき3が施されている。

0068

列車20は、本体の下に台車21を備えている。この台車21が、車輪22を備え、この車輪22が、レール10と接触して走行する。台車21は、列車20の本体に前後1台ずつ備わっていることが多い。

0069

第1区間2においては、第1レールめっき3が施されており、車輪22は、その走行位置に応じて第1レールめっき3と接触できる。第1レールめっき3は、既述した通り、導電性を維持している。車輪22も、導電性の素材で形成されている。このため、車輪22と第1レールめっき3とが接触していると、導電状態となる。ある車輪22が第1レールめっき3の端部に接触を開始してから、同じ車輪22が、第1レールめっき3の逆側の端部から抜けるまでの間は、導電状態が維持される。この導電している状態では、列車20とレール10とは短絡した状態である。この短絡している時間が、始動点短絡時間である。

0070

第1検出器4は、車輪22と第1レールめっき3とが接触して導電状態となっていることを検出する。更にいえば、導電時間である始動点短絡時間を計測する。

0071

このため、始動点短絡時間は、第1レールめっき3の長さによって定まる。第1検出器4は、リレー回路などを含んでおり、車輪22と第1レールめっき3との接触による導電状態によって、リレー回路が、動作する。リレー回路が動作を行うことで、第1検出器4は、第1レールめっき3に列車20が進入していることを検出できる。この検出が、始動点B、Dにおける列車20の検出である。

0072

ここで、第1検出器4が含むリレー回路は、その動作を確立するためには、一定の時間を必要とする。この一定の時間は、動作必要時間であり、車輪22と第1レールめっき3との導電時間が、この動作必要時間以上でなければリレー回路(直接的な検知を行うリレー素子や、直接的な検知を担保する制御リレー素子などの単数または複数のリレー素子やこれに必要となる他の素子や回路を含みうる)が動作を確立できない。確立できなければ、第1検出器4は、列車20を、確実に検出できない。

0073

このため、始動点短絡時間は、第1所定値以上である。この第1所定値は、第1検出器4の動作必要時間(リレー回路の動作必要時間)に基づく。始動点短絡時間は、第1レールめっき3の長さを一つのパラメータとする。すなわち、第1レールめっき3の長さは、第1検出器4で列車20を確実に検出できる動作必要時間に対応できることが必要である。

0074

このため、第1レールめっき3が施される第1区間2の長さは、始動点短絡時間が、第1所定値以上となることに基づいて定められる。

0075

このように、列車検出装置1は、始動点B,Dに対応する第1区間2に施される第1レールめっき3と、第1レールめっき3と列車20との導電を検出して、踏切での警報開始および動作終了の少なくとも一方を検出する第1検出器4を備える。第1検出器4は、第1レールめっき3と列車20との導電を検出して、警報開始および動作終了の少なくとも一方の検出を確立する検出動作を行う。この検出動作においては、動作必要時間を有している。

0076

第1レールめっき3が施される第1区間2の長さは、この動作必要時間に基づいて定められる。このとき、第1レールめっき3と列車20の車輪22の導電している始動点短絡時間が、第1検出器4の動作必要時間以上である。このため、第1レールめっき3の施される第1区間2の長さは、始動点短絡時間が、第1検出器4の動作必要時間となる長さであればよい。この長さを有することで、第1レールめっき3において車輪22が接触して導電する始動点短絡時間は、第1検出器4での動作が確実に確立する。

0077

この結果、第1検出器4は、列車20の近接に伴う踏切での警報の鳴動開始などの警報開始を確実に行うことができる。あるいは、第1検出器4は、列車20の離脱に伴う踏切での動作終了を確実に行うことができる。

0078

実施の形態1における列車検出装置1は、始動点B,Dにおいて、以上のような構成と機能を有する。

0079

図5は、本発明の実施の形態1における第1レールめっきを通過する車輪の模式図である。図5では、ある列車20に設けられる一つの台車21が、左側から右側に向けて、第1レールめっき3を通過する状況を示している。

0080

ある一つの台車21が、レール10を走行する。このとき、台車21の前側の車輪22Aが、最初に第1レールめっき3に到達する。車輪22Aは、第1レールめっき3の左側の端部に到達して、そのまま第1レールめっき3に進入する。車輪22Aが第1レールめっき3の左側端部に到達すると、第1レールめっき3と列車20とは導電状態となる。すなわち、第1レールめっき3が短絡状態となる。

0081

次いで、台車21が走行するのに合わせて、車輪22Aは、第1レールめっき3から抜け出る。しかし、この状態でも、台車21の後輪である車輪22Bは、まだ第1レールめっき3に乗っている。更に進んで、図5の右側のような状態になると、車輪22Bは、第1レールめっき3の右側端部に乗っている最終状態となる。この図5の左側の状態から右側の状態である、車輪22Aが第1レールめっき3と接触しだした状態から、車輪22Bが第1レールめっき3と離れる状態までが、始動点短絡時間である。

0082

この始動点短絡時間が、第1検出器4の動作必要時間である第1所定値以上であれば、第1検出器4は、列車20を確実に検出できる。始動点B,Dは、踏切での警報開始および踏切の動作終了の少なくとも一方を検出する部位であるので、第1検出器4は、始動点B,Dでの必要となる動作の基準を生成できる。

0083

(第1所定値)
第1所定値は、一例として200m秒である。200m秒は、第1検出器4の動作必要時間から算出される例である。第1検出器4は、短絡を検出するリレー回路を備えていることが多い。このリレー回路が、短絡を検出してスイッチングするまでに必要となる時間から、200m秒が算出できる。

0084

もちろん、第1検出器4が動作として必要となる動作必要時間に応じて、第1所定値は、200m秒以外の値により定義されてもよい。

0085

(第1区間の長さの定義)
第1区間2の長さは、上述の通り、始動点短絡時間が第1所定値以上であることに基づく。このとき、図6に基づき、第1区間2の長さを定義することも可能である。図6は、本発明の実施の形態1における第1区間の長さを定義する模式図である。

0086

第1区間2の長さをX(m)、台車21の車軸間距離をD(m)、列車20の速度をV(km/h)とすると、

0087

(X+D)/V > 200m秒(数1)

0088

によって、第1区間2の長さが定義される。

0089

数1により、第1区間2の長さは、列車20の速度も考慮して決定されるので、列車20の速度の相違に応じて、第1区間2の長さの長短も確実に設定される。第1区間2を車輪22が通過して接触が維持される始動点短絡時間が、第1所定値以上であればよい。この始動点短絡時間は、列車20の速度Vによって変化しうるので、第1区間2の長さXは、この速度Vを考慮して、数1によって定められることも好適である。

0090

この数1によって第1区間2の長さXが定められることで、列車20の速度Vによって変わりうる始動点短絡時間を考慮して、列車検出装置1は、始動点B,Dにおいて、確実に列車20を検出できる。

0091

(第1検出器の動作)
第1検出器4は、上述の通り、第1レールめっき3と車輪22との接触による始動点での短絡を検出する。もちろん、車輪22が第1レールめっき3と接触していない場合には、第1検出器4は、始動点で短絡していないことを検出する。

0092

図7は、本発明の実施の形態1における第1検出器での不短絡状態の検出を示す説明図である。図7では、始動点にある第1区間2に列車20が進入していない。当然に車輪22が、第1区間2の第1レールめっき3と接触していない。

0093

第1検出器4では、第1レールめっき3と車輪22との接触による始動点短絡により、リレー回路が扛上と落下を切り替える。図7では、始動点での不短絡状態であるので、第1検出器4は、リレー回路4を扛上させた状態とする。扛上によって、警報動作を行わせることが無い。あるいは、踏切動作中での踏切動作の終了を行わせることもない。

0094

図7では、第1レールめっき3の施されている第1区間2に車輪22が無いので、リレー回路は扛上している。扛上していることで、第1検出器4は、始動点としての動作を行わない。なお、図7中の矢印は、レールとリレー回路との間で流れる電流経路を示している。

0095

図8は、本発明の実施の形態1における第1検出器での短絡状態の検出を示す説明図である。図8は、図7と同じ始動点での第1レールめっき3と第1検出器4が示されている。第1検出器4は、リレー回路を備えている。図8では、車輪22が、第1区間2に進入して、第1レールめっき3と接触している。この接触により、図8の矢印に描かれるような閉回路が形成される。この閉回路によって、レール10同士が短絡する始動点短絡が成立する。この始動点短絡によって、第1検出器4のリレー回路は、リレー駆動電流が遮断されて落下する。

0096

この落下によって、第1検出器4は、列車20を検出し、警報開始および踏切動作終了の少なくとも一方を検出できる。

0097

以上のように、実施の形態1における列車検出装置1は、始動点において、確実に列車20を検出できる。特に、レール10に形成される第1レールめっき3の長さを、第1検出器4による列車の検出に十分であって低コストとなる範囲に収めることができる。結果として、列車検出の精度と低コストとのバランスを取ることができる。

0098

(実施の形態2)

0099

次に実施の形態2について説明する。実施の形態2では、終動点に対応する列車検出装置1を説明する。

0100

図9は、本発明の実施の形態2における列車検出装置の模式図である。図9の列車検出装置1は、終動点Cに対応する要素を備えている。

0101

列車検出装置1は、第2レールめっき6、第3レールめっき8、第2検出器9を備える。これら第2レールめっき6などは、レール10の終動点Cに対応する部位に設けられる。終動点Cは、踏切の警報鳴動を終了させる部位であり、踏切に進入した列車20が踏切を通過することを検出する。

0102

第2レールめっき6は、レール10の第2区間5に設けられる。第2区間5は、レール10であって終動点Cに対応する一部分である。第2レールめっき6は、第1レールめっき3と同様に、図3に示される構造を有しており、レール10の頭頂部に形成された溝に銅や銀などを成分とする合金がロウ付けされて形成される。

0103

第3レールめっき8は、第3区間7に設けられる。第3区間7は第2区間5と分離しており、第2区間5と第3区間7とは、離れた状態である。結果として、第2レールめっき6と第3レールめっき8とは、分離した状態で、レール10に設けられる。すなわち、終動点Cにおいては、分離した第2レールめっき6と第3レールめっき8とが、列車を検出する要素となる。

0104

なお、終動点Cにおいては、第2レールめっき6と第3レールめっき8の2つのレールめっきで列車20が検出される構成でもよいし、更に第4レールめっきが設けられて、列車20が検出される構成でもよい。

0105

列車20の車輪22のいずれもが、第2レールめっき6および第3レールめっき8に接触していない場合には、車輪22は、レールめっきと導電していない。この車輪22のいずれもが第2レールめっき6と第3レールめっき8のいずれとも導電していない時間は、終動点不短絡時間である。

0106

一方、列車20の車輪22のいずれかが、第2レールめっき6および第3レールめっき8の少なくとも一方と接触している場合には、車輪22は、レールめっきと導電する。この、車輪22のいずれかが第2レールめっきおよび第3レールめっき8の少なくとも一方と導電している時間は、終動点短絡時間である。例えば、一つの車輪22が、第2レールめっき6か第3レールめっき8のいずれかと接触している場合でも、複数の車輪22が、第2レールめっき6と第3レールめっき8の両方と接触している場合でも、この終動点短絡時間として計測される。

0107

第2検出器9は、この終動点不短絡時間と終動点短絡時間のそれぞれを計測する。

0108

ここで、終動点短絡時間は第2所定値以上であり、終動点不短絡時間は、第3所定値以下である。

0109

第2検出器9は、リレー回路などを備えており、終動点短絡状態を検出すると動作が確立する。この動作の確立により、第2検出器9は、列車20が終動点に進入していることを検出できる。終動点Cに対応して設けられる第2レールめっき6および第3レールめっき8の少なくとも一方で、列車20が、終動点に進入していることを、第2検出器9は、検出する。

0110

ここで、終動点Cでは、列車20が終動点Cに進入していることを検出する。第2検出器9は、レールめっきと車輪22との導通による短絡によって列車20の浸入を検出できる。終動点Cは、始動点B、Dにおいて踏切への侵入を検出した列車20が、踏切に到達してやがて離脱することを検出する部位である。このため、終動点Cは、踏切の警報動作を終了させる制御を行う。例えば、警報の鳴動を終了させる制御を行う。

0111

第2レールめっき6と第3レールめっき8とは、この終動点Cでの列車20の検出のための短絡を生じさせる。このため、本来は、2か所(あるいはそれ以上)に分離したレールめっきとするよりも、連続した長いレールめっきであることでもよい。終動点Cに対応して長く連続したレールめっきがあれば、終動点短絡を終動点Cの全体に渡って検出できるからである。

0112

しかしながら、終動点Cに対応して長く連続したレールめっきでは、レールめっきの材料コストや施工コストが高くなってしまう。

0113

第2検出器9は、リレー回路などを備えており、リレー回路の動作確立と維持の機能を持っている。維持の機能は、リレー回路に対する電流が解除された後でも、一定時間、動作した状態を維持できる。この動作確立までの動作必要時間と、動作を維持する動作維持時間の両方を活用することで、終動点Cにおいては、レールめっきを、第2レールめっき6と第3レールめっき8とに分割できる。

0114

これらのように、第2検出器9の動作特性を活用して、第2レールめっき6と第3レールめっき8とに分割することで、レールめっきに係るコストを低減できる。加えて、第2レールめっき6、第3レールめっき8の長さや間隔を工夫することで、列車20の終動点Cにおける検出精度を低下させずに済む。

0115

第2検出器9は、終動点短絡時間から列車20の終動点Cへの侵入を検出する。更に、終動点不短絡時間において、検出状態を維持しておくことで、第2レールめっき6と第3レールめっき8とが分離していても、列車20の検出状態を維持できる。これらが相まって、レールめっきのコストを下げつつ、終動点Cにおいて、第2レールめっき6、間隔、第3レールめっき8の全体において、列車20を検出し続けることができる。検出によって、第2検出器9は、終動点Cとしての動作である警報の鳴動終了などを実行できる。

0116

(第2所定値)
第2所定値は、第2検出器9の動作必要時間に基づく。第2検出器9は、リレー回路などを備えており、第2区間5および第3区間7の少なくとも一方に車輪22が到達することで、第2レールめっき6および第3レールめっき8の少なくとも一方と車輪22とが短絡する。

0117

図10は、本発明の実施の形態2における終動点での短絡状態を示す模式図である。図10は、上述のように、第2レールめっき6および第3レールめっき8の少なくとも一方と車輪22とが短絡した状態を示している。これが、終動点短絡状態である。この終動点短絡状態では、図10の矢印のように短絡した閉回路の電流経路が形成されて、第2検出器9のリレー回路が動作を行う。すなわち、リレー回路が扛上する。

0118

このリレー回路が扛上するまでに必要な閉回路の形成時間が、第2検出器9の動作必要時間である。

0119

第2所定値は、終動点短絡時間の基準である。終動点短絡時間は、第2検出器9の動作が確立される時間以上である必要がある。このため、第2所定値は、第2検出器9の動作必要時間に基づくことが好適である。

0120

ここで一例として、第2所定値は、300m秒である。300m秒は、第2検出器9の動作必要時間の一例である。例えば、第2検出器9が備えるリレー回路が、閉回路である終動点短絡になって扛上するまでに必要となる時間から、300m秒が例として挙げられる。この場合には、第2所定値が300m秒であって、終動点短絡時間が、300m秒以上であれば、列車検出装置1は、終動点で列車20を、確実に検出できる。

0121

もちろん、300m秒以外であってもよい。これは、第2検出器9の動作必要時間が異なる場合には、それに合わせられて第2所定値が定められれば良い。

0122

(第3所定値)
第3所定値は、第2検出器9が、動作を維持できる動作維持時間に基づく。第2検出器9は、リレー回路などを備えており、終動点短絡によって扛上したリレー回路は、終動点不短絡になっても一定時間その扛上状態を維持できる。この維持できる時間以内に、終動点不短絡状態から終動点短絡状態になれば、リレー回路は、扛上状態を維持できる。この終動点短絡状態で、リレー回路が扛上状態となった後で、終動点不短絡状態となって次の終動点短絡状態となるまでの期間において、リレー回路が扛上状態を維持できることが、終動点不短絡期間に許される時間である。

0123

すなわち、終動点不短絡時間は、第3所定値以下であることが必要である。

0124

ここで、一例として、第3所定値は、1.5秒である。この1.5秒は、リレー回路が扛上状態を維持できる最大時間である。すなわち、終動点不短絡時間が、この1.5秒以下であれば、終動点不短絡状態となってから再び終動点短絡状態になる間において、リレー回路の扛上状態が解除されない。

0125

終動点Cでは、第2レールめっき6、非めっき区間、第3レールめっき8の順序に合わせて、列車20が通過する。図9では、列車20が左側から右側に向けて走行し、第2レールめっき6、非めっき区間100、第3レールめっき8の順序で列車20が通過する。

0126

第2レールめっき6から第3レールめっき8までの全体が、終動点Cでの列車20の検出区間である(更に、第3レールめっき8の右側の一定区間を含むこともある)。この検出区間において、第2検出器9は、列車20を検出し続けることが必要である。上述の理由で、検出区間全体にレールめっきを施すのではなく、分離した第2レールめっき6と第3レールめっき8とが施されている。このため、第2レールめっき6と第3レールめっき8との間に、非めっき区間100が生じてしまう。言い換えれば、第2区間5と第3区間7との間に非めっき区間100が生じる。

0127

列車20では、この非めっき区間100のために、いずれの車輪22も第2レールめっき6および第3レールめっき8に接触していない時間を生じさせる。この時間が、終動点非短絡時間である。この時間であっても、終動点非短絡時間が第3所定値以下であれば、第2検出器9の動作が維持される。この結果、列車20の車輪22が、この第3所定値内に、第2レールめっき6および第3レールめっき8の少なくとも一方に接触を再開すれば、第2検出器9は、終動点Cにいる列車20を検出し続けることができる。

0128

なお、上述した1.5秒は、第2検出器9の備えるリレー回路の特性に基づいており、リレー回路の特性に変化によって、第3所定値は、1.5秒以外の値を取ってもよい。

0129

(終動点での列車の検出)
終動点Cでの列車20の検出について説明する。

0130

図11は、本発明の実施の形態2における終動点に列車が進入を開始した状態を示す模式図である。図11は、図の見易さのために、列車20の台車21Aのみを示している。図11では、矢印のように、列車20は、左側から右側に向けて走行する。台車21Aは、列車20の前方の台車21である。

0131

図11は、台車21Aは、終動点Cの検出を行う区間の最初である第2レールめっき6(第2区間5)に入る直前を示している。台車21Aの車輪22Aが、第2レールめっき6の直前にある。この時点では、列車20のいずれの車輪22も、第2レールめっき6および第3レールめっき8に接触していない。このため、第2検出器9は、動作反応せず、列車20を検出しない。

0132

図12は、本発明の実施の形態2における終動点に列車が進入した状態を示す模式図である。図11に比較して、台車21Aの車輪22Aが、第2レールめっき6に接触を開始している。他の車輪22は、まだ第2レールめっき6および第3レールめっき8と、接触していない。

0133

車輪22Aが、第2レールめっき6と接触していることで、終動点短絡状態が発生している。すなわち、終動点短絡時間が開始される。第2検出器9は、この終動点短絡状態を検出し、列車20が終動点Cに進入したことを検出できる。

0134

図13は、本発明の実施の形態2における第2レールめっきから前方の車輪が離脱した状態を示す模式図である。図13は、図12の状態が進んで、列車20が更に走行して台車21Aが右側に移動して、車輪22Aが第2レールめっき6から非めっき区間100に移動している状態を示している。一方で、台車21Aの後方の車輪22A1は、まだ第2レールめっき8に残っている。

0135

車輪22A1が、第2レールめっき8に残っているので、第2検出器9は、列車20が終動点短絡状態であると把握する。図12から図13の状態に移行しても、第2検出器9は、検出状態としての動作を行っている状態である。このため、図13でも、まだ終動点短絡時間である。

0136

このように、第2検出器9は、検出対象の列車20が備えるすべての車輪22を基準に終動点短絡時間を計測できる。

0137

図14は、本発明の実施の形態2における車輪のいずれもがレールめっきに接触していない状態を示す模式図である。台車21Aの車輪22A、22A1は、非めっき区間100にある。台車21Bの車輪22Bは、第2レールめっき6に到達していない。すなわち、図14では、第2検出器9は、終動点不短絡状態であると判断する。

0138

第2検出器9は、終動点不短絡状態となることで、終動点不短絡時間を計測する。このとき、第2検出器9は、検出対象の列車20が備えるすべての車輪22を基準に、終動点不短絡時間を計測する。

0139

図15は、本発明の実施の形態2における後方の台車の車輪が第2レールめっきに接触している状態を示す模式図である。図15は、図14での列車20が更に走行を進めた後の状態を示している。

0140

列車20が走行を進めると、後方の台車21Bの車輪22Bが、第2レールめっき8に接触するようになる。この接触によって、第2検出器9は、再び、終動点短絡状態であることを検出できる。このため、第2検出器9は、終動点短絡時間を、再び計測開始できる。

0141

言い換えれば、図14の状態から図15の状態になるところまでが、終動点不短絡時間である。この終動点不短絡時間が、第3初期値以下であれば、図14から図15の期間においても、第2検出器9は、動作状態を維持できる。動作状態を維持できれば、第2検出器9は、終動点Cにまだ存在している列車20を、検出した状態とできる。

0142

図16は、本発明の実施の形態2における後方の台車の車輪が、第3レールめっきから離脱する直前を示す模式図である。図15の状態から列車20が更に走行を進めると、列車20の後方の台車21Bが、移動して、第3レールめっき8を離脱していく。台車21Bは、列車20が備える最後方の台車21であり、この台車21Bが第3レールめっき8を抜けると、列車20が、終動点Cを離脱した状態となる。

0143

図15においては、車輪22Bと第2レールめっき6との接触により、第2検出器9は、終動点短絡状態であることを検出する。同様に、図16においても、車輪22Bと第3レールめっき8との接触により、第2検出器9は、終動点短絡状態であることを検出する。

0144

すなわち、図16の状態でも、第2検出器9は、列車20が、終動点Cに存在していると判断する。この判断により、第2検出器9は、動作を継続する。

0145

図17は、本発明の実施の形態2における後方の台車の車輪が、第3レールめっきから完全に離脱した状態を示す模式図である。最後方の台車21Bの後ろの車輪22も、第3レールめっき8から抜け出ている。すなわち、列車20は、終動点Cを完全に抜けた状態である。

0146

すなわち、第2検出器9は、この状態となることで、備えるリレー回路の反応動作を終了させる。この終了によって、第2検出器9は、終動点Cの動作である、警報の鳴動終了などを指示する。

0147

図12から図17までにおいて、列車検出装置1は、終動点短絡時間と終動点非短絡時間とを織り交ぜつつも、それぞれが第2所定値以上、第3所定値以下であることで、列車20の検出を継続できる。このため、踏切に近接した列車20が、踏切に進入して通過するまでを、確実に検出できる。この検出により、警報の鳴動がなり続けてしまうなどの問題を生じさせない。もちろん、レールめっきのコストも最小化できる。

0148

このとき、第2区間5、非めっき区間100、第3区間7のそれぞれの長さは、第2検出器9の動作必要時間および動作維持時間を確保できると共に、最小コストでの構成を維持できる。すなわち、列車検出装置1は、終動点Cでの、コストの最小化と列車20の確実な検出を行うことができる。

0149

こうして、図17の終動点Cの左側にある始動点Bで踏切に近接した列車20を検出した後で、終動点Cを列車が通過したことを検出できる。このステップにより、第1検出器4と第2検出器9の制御によって、踏切は警報鳴動を開始して遮断機等を動作させる。更に、鳴動の終了を指示する。更に、図17の状態から列車20が、右側に進むと、終動点Cの右側にある始動点Dで、第1検出器4が、列車20を検出する。この始動点Dでの検出により、踏切から列車20が離脱したものとして、踏切動作が終了する。

0150

なお、第2検出器9は、列車20の一部が、第2区間5および第3区間7のいずれかに乗っている期間のみにおいて、終動点不短絡時間を計測する。このため、踏切に全く列車20がいない状態までをも、終動点不短絡時間として計測することはない。

0151

以上のように、実施の形態2の列車検出装置1は、踏切の終動点Cでのレールめっきのコストを最小化しつつ、終動点において確実に列車を検出できる。

0152

(実施の形態3)

0153

次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3では、終動点Cでのある実施例での構成と動作を説明する。
図18は、本発明の実施の形態3における列車が通過する終動点の状態を示す模式図である。レール10は、第2レールめっき6が施されている第2区間5、第3レールめっき8の施されている第3区間7、第2区間5と第3区間7の間であって、レールめっきの施されていない第1非めっき区間100と、第3区間の先(列車20の進行方向側)であってレールめっきの施されていない第2非めっき区間101とを有している。

0154

第2非めっき区間101の終わりが、踏切動作全体の制御の終端である制御区間終端である。すなわち、第2非めっき区間101は、第3区間の終端と制御区間終端との間に設けられる。

0155

ここで、列車20は、一つの本体部に前方の第1台車21Aと後方の第2台車21Bを備えていることが多い。図18では、この第1台車21Aと第2台車21Bとが示されている。列車20(図18では図示せず)は、図18の矢印の通り、左側から右側に走行しているとする。このため、第1台車21Aが先に終動点Cに進入し、次いで、第2台車21Bが終動点Cに進入する。

0156

ここで、列車検出装置1は、終動点Cでの列車20を確実に検出するために、次のような第2区間5などの構成を有する。

0157

まず、第1台車21Aが、第2レールめっき6の施されている第2区間5に接触している時間は、300m秒以上である。

0158

次に、第1台車21Aが、第1非めっき区間100に接触している時間は、1.5秒以下である。

0159

次に、第1台車21Aが、第2非めっき区間101に接触すると共に第2台車21Bが第2区間5に接触している時間は、300m秒以上である。

0160

次に、第1台車21Aが第2非めっき区間101に接触すると共に第2台車21Bが第1非めっき区間100に接触している時間は、1.5秒以下である。

0161

次に、第2台車21bが、第3区間7に接触している時間は、300m秒以上である。

0162

ここで、300m秒は、実施の形態2で説明した第2所定値であり、1.5秒は、実施の形態2で説明した第3所定値である。

0163

このように、終動点Cにおけるレール10の各々の区間と、列車20の台車21との接触(台車21の車輪22との接触)が、所定の関係であることで、列車検出装置1は、終動点Cにおいて確実に列車20を検出できる。加えて、第2レールめっき6および第3レールめっき8が施される第2区間5および第3区間7のそれぞれが効率的に最小化でき、レールめっきのコストを低減できる。

0164

また、図19にあるように、第2区間5等は、次の関係を満たすことが、終動点Cにおける列車の検出とコストの最小化において適切である。図19は、本発明の実施の形態3における終動点における各区間の関係を示す模式図である。図19は、終動点Cにおけるレール10での区間のそれぞれを示している。

0165

ここで、終動点Cにおける各区間は、それぞれ次の関係で定義されることが好ましい。

0166

第2区間5および第3区間7の長さをA、
台車21の車軸距離をD、
第2区間5と第3区間7との間隔である第1非めっき区間100の長さをY、
列車20の前方の台車21Aの前輪22と後方の台車21Bの前輪22との間隔をZとすると、

0167

2A+Y+D > Z > Y—D (数2)

0168

の数式により、関係が示される。

0169

数2の関係が満たされる場合には、列車検出装置1は、終動点Cにおいて、列車20を確実に検出できる。
以上、実施の形態3における列車検出装置1は、終動点において、低コストのレールめっきにより確実に列車を検出できる。

0170

なお、実施の形態 で説明された は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

0171

1列車検出装置
2 第1区間
3 第1レールめっき
4 第1検出器
5 第2区間
6 第2レールめっき
7 第3区間
8 第3レールめっき
9 第2検出器
10 レール
20 列車
21台車
22 車輪

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