特許 6777963 車輪検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6777963

(24)【登録日】2020年10月13日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】車輪検出器

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/10 20060101AFI20201019BHJP

   B61L 1/16 20060101ALI20201019BHJP

   B61K 13/00 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   G01V3/10 D

   B61L1/16

   B61K13/00 Z

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-234583(P2016-234583)

(22)【出願日】2016年12月1日

(65)【公開番号】特開2018-91694(P2018-91694A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207470

【氏名又は名称】大同信号株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106345

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 香

(72)【発明者】

【氏名】布施 卓也

(72)【発明者】

【氏名】南 亮吉

【審査官】 川瀬 正巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−００１０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０６７６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｖ ３／１０

Ｂ６１Ｋ １３／００

Ｂ６１Ｌ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空中伝搬信号を送信する送信器と、前記空中伝搬信号を受信する受信器と、前記受信器の受信状態の良否に応じて車輪の有無を判別する判定部とを備えた車輪検出器において、レールの片側のうち車輪の通過によって該車輪と前記送信器および前記受信器との衝突は生じないが前記空中伝搬信号の伝搬が一時的に阻害される部位に取り付けられる一の保持部材に前記送信器と前記受信器とが取り付けられており、前記受信器が複数設けられていてその中間に前記送信器が位置しており、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するとともに、前記受信器のうち前記送信器の何れかの両隣に位置している二個の受信器について何れもが異常と判定されたときには前記送信器のうち前記の二個の受信器の間に位置している送信器に係る異常が有ると判定するようになっていることを特徴とする車輪検出器。

【請求項2】

空中伝搬信号を送信する送信器と、前記空中伝搬信号を受信する受信器と、前記受信器の受信状態の良否に応じて車輪の有無を判別する判定部とを備えた車輪検出器において、レールの片側のうち車輪の通過によって該車輪と前記送信器および前記受信器との衝突は生じないが前記空中伝搬信号の伝搬が一時的に阻害される部位に取り付けられる一の保持部材に前記送信器と前記受信器とが取り付けられており、前記受信器が複数設けられていてその中間に前記送信器が位置しており、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するとともに、前記車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記受信器について受信レベルが低下しているか否か判別するようになっており、更に、前記判定部が、前記受信器の何れかについて受信レベルが低下したと判定したときには該当する受信器は正常であるがその両隣に位置している二個の送信器のうち何れか一方についてそれに係る異常が有ると判定するようになっていることを特徴とする車輪検出器。

【請求項3】

前記送信器も複数設けられて、前記送信器と前記受信器とが一列に並んでいることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、列車の走行するレールに送信器と受信器とが付設されて列車の車輪を検出する車輪検出器に関し、詳しくは、通過列車の車輪によって送受信状態が阻害されることに基づいて検出を行う車輪検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道用の車輪検出器は、車輪検出装置や，車輪検知装置，車軸検知器などとも呼ばれるが（例えば特許文献１，２参照）、多用されているものは、対をなす送信器と受信器とをレールの内側と外側とに分けて配置し、両器間の信号が車輪によって遮断されることを利用して、車輪ひいては車軸を検出するようになっている。
図４は、同様タイプの車輪検出器２０の典型的な構成例を示しており、（ａ）が車輪検出器２０の概要ブロック図、（ｂ）が送受信器対［２６，２７］，［２８，２９］の設置先の平面図、（ｃ）が受信器２７，２９にそれぞれ対応している受信回路２３，２５の受信信号と二値化信号の波形例、（ｄ）が上記送受信器対の設置先の左側面図、（ｅ）が上記送受信器対の設置先の正面図、（ｆ）が上記送受信器対の設置先の右側面図である。

【0003】

この車輪検出器２０は（図４（ａ）参照）、一つの判定部２１と、送信器２６及びそれに接続された送信回路２２と、それに対応する受信器２７及びそれに接続された受信回路２３と、送信器２８及びそれに接続された送信回路２４と、それに対応する受信器２９及びそれに接続された受信回路２５とを具えている。
それらのうち、送信器２６，２８と受信器２７，２９は、例えば鉄芯の又は空芯のコイルからなる。そして、磁気結合や電磁結合などによって、レール１２を挟んで対向する離隔設置の環境下で、一対をなす送受信器対［２６，２７］の間で、更には他の対をなす送受信器対［２８，２９］の間でも、近距離通信が行えるようになっている。

【0004】

具体的には、送信器２６が送信回路２２の駆動によって所定周波数の空中伝搬信号を送出し、その信号を受信器２７が受信し、その受信信号の包絡線波形（以下、単に受信信号と呼ぶ）をとって受信回路２３が判定部２１へ送出する。また、送信器２８が送信回路２４の駆動によって所定周波数の空中伝搬信号を送出し、その信号を受信器２９が受信し、その受信信号を受信回路２５が判定部２１へ送出するようになっている。
何れの送受信についても（図４（ｃ）参照）、送受信器対の間に車輪１１が来ていなければ送受信が高い信号レベルで行われるが（図４（ｃ）の左右端寄り部分を参照）、送受信器対の間に車輪１１が来ると（図４（ｂ），（ｄ）〜（ｆ）参照）、信号が遮断されて信号レベルがゼロになるかその近くまで下がる（図４（ｃ）の中央付近を参照）。

【0005】

判定部２１は、信号入力回路や論理演算回路などからなり、受信回路２３の受信信号と受信回路２５の受信信号とを何れも所定の閾値（図４（ｃ）の一点鎖線を参照）などで二値化することにより車輪１１の有無を判別するようになっている。
さらに、この車輪検出器２０では（図４（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）参照）、一組の送受信器対［２６，２７］と、別のもう一組の送受信器対［２８，２９］とが、レール１２の長手方向（列車の進行方向）において、混信しない程度に離隔設置されている。

【0006】

このように二組の送受信器対［２６，２７］，［２８，２９］をレール長手方向に離隔させて設置したのは、列車の走行によって車輪１１がレール１２の上を移動したときに、その車輪１１を検出するタイミングが二組の送受信器対でずれることに基づいて（図４（ｃ）参照）、列車の有無だけでなく列車の進行方向（列車方向）までも検出することができるからであるが（図４（ｃ）の波形変化は列車が送受信器対［２６，２７］側から送受信器対［２８，２９］側へ走行した例）、それらの送受信器２６，２７，２８，２９は、何れも、レール１２に対して個別に取り付けられている。すなわち、レール１２に対して、送信器２６は保持部材１６にて取り付けられ、受信器２７は別の保持部材１７にて取り付けられ、送信器２８は更に別の保持部材１８にて取り付けられ、受信器２９は何れとも別体の保持部材１９にて取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−００６８０８号公報

【特許文献2】特開２００７−２６３９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、このような送受信器の取付態様では、送信器と受信器とに加えてその合計数以上の保持部材が必要であるため設備部材数が多くなる。
しかも、その多数の部材をレールに対して個々に取り付けなければならないため、設置や調整といった作業の大半が現場作業になるので、手間取るばかりか、多くの作業者それも経験者や熟練者が必要になる。
そこで、現場への設置が容易な車輪検出器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】

【0009】

本発明の車輪検出器は（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、空中伝搬信号を送信する送信器と、前記空中伝搬信号を受信する受信器と、前記受信器の受信状態の良否に応じて車輪の有無を判別する判定部とを備えた車輪検出器において、レールの片側に取り付けられる一の保持部材に前記送信器と前記受信器とが取り付けられていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段２）、上記解決手段１の車輪検出器であって、前記受信器が複数設けられており、その中間に前記送信器が位置していることを特徴とする。

【0011】

さらに、本発明の車輪検出器は（解決手段３）、上記解決手段２の車輪検出器であって、前記送信器も複数設けられて、前記送信器と前記受信器とが一列に並んでいることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段４）、上記解決手段１〜３の車輪検出器であって、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するようになっていることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段５）、上記解決手段２，３の車輪検出器であって、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するとともに、前記受信器のうち異常であると判定されていない受信器が二個以上であれば前記の二個以上の受信器の受信信号に基づいて列車方向を判別するようになっていることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段６）、上記解決手段２，３の車輪検出器であって、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するとともに、前記受信器のうち前記送信器の何れかの両隣に位置している二個の受信器について何れもが異常と判定されたときには前記送信器のうち前記の二個の受信器の間に位置している送信器に係る異常が有ると判定するようになっていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段７）、上記解決手段２，３の車輪検出器であって、前記判定部が、車輪の来去に応じて前記受信器の受信信号の変化する範囲である信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記車輪の有無を判別するのに加えて、前記信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値を用いて前記受信信号から前記送信器および前記受信器に係る異常の有無を判別するとともに、前記車輪有無判別用閾値を用いて前記受信信号から前記受信器について受信レベルが低下しているか否か判別するようになっていることを特徴とする。

【0016】

また、本発明の車輪検出器は（解決手段８）、上記解決手段７の車輪検出器であって、前記判定部が、前記受信器の何れかについて受信レベルが低下したと判定したときには該当する受信器は正常であるがその両隣に位置している二個の送信器のうち何れか一方についてそれに係る異常が有ると判定するようになっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

このような本発明の車輪検出器にあっては（解決手段１）、車輪検出器の各部材のうちレールに対して取り付けるべき送信器と受信器とを一つの保持部材に取り付けて一体化しておくようにしたことにより、送信器と受信器との相対的な距離や向き等の相互関係の調整や車輪の来去に応じた信号レベルに係る調整などを予め工場や検査室などで済ませておくことが可能になり、現場では、保持部材をレールの片側に取り付けて、レールに対する一体物の位置合わせといった全体的な調整や確認を纏めて行うことで、簡便かつ迅速に設置が完了することとなる。また、送信器と受信器がレールの片側に位置することとなる。
したがって、この発明によれば、現場への設置が容易な車輪検出器を実現することができる。

【0018】

また、本発明の車輪検出器にあっては（解決手段２）、受信器を複数化して、その中間に送信器を置くようにしたことにより、送受信器相互の距離を適度にとれば、中間の送信器から送出された空中伝搬信号が両隣の受信器によって受信されることから、複数個の受信器とそれより少ない個数の送信器とで受信器の個数と同じ個数の送受信器対が構成されるので、設備部材数の削減ひいては材料費および工費の節約を図ることができる。しかも、保持部材の取り付けに随伴して送受信器対がレールの片側に位置するが、その際、送受信器の列設方向をレール長手方向に合わせるのが自然であり、そうすることで、送受信器対がレール長手方向に離隔して並ぶので、さらには、レールを跨ぐ通信がレール片側で混信しないところまで離隔させていた従来方式に比べて、それより密に並べることができるので、列車位置に加えて列車方向を検出できるばかりか車輪位置を細やかに検出することもできる。

【0019】

また、本発明の車輪検出器にあっては（解決手段３）、受信器に加えて送信器までも複数化するとともにそれらを一列に並べたことにより、設備部材数や設置長の増加を抑制しながら送受信器対ひいては車輪検出位置を増やすことができる。
そして、車輪位置をより的確に検出できるようになるとともに、送受信器対の冗長化を利用した稼働率の向上に資するものとなる。

【0020】

さらに、これらの車輪検出器にあっては（解決手段１〜３）、送受信を行う送信器と受信器とが共にレールの一側に位置するようになったことに伴い、レールによる送受信の遮断機能が激減して、送受信の遮断がほぼ車輪にのみ依存することになるが、車輪は送受信器に接近しても衝突を避ける必要から送信器と受信器との間に割り込むことが無いので、車輪が送受信器に最接近したときの受信器の信号レベルの低下が、車輪とレールとが合同で送受信を遮断していたときよりも、少なくなる。そのため、信号レベルが下がってもゼロよりは明らかに高いレベルにとどまることから、断線やそれに準じた異常によって信号レベルがゼロかゼロ近傍にまで大きく低下する異常時レベルよりも、正常時の信号レベル変化範囲の最低値である正常時下限レベルが、明確に高くなるので、両レベル間に閾値を設定するといった簡便な手法でも的確に送受信状態を切り分けることが可能になる。
本発明の車輪検出器は（解決手段４〜７）、そのような閾値を用いて異常の有無の判別まで行うようになったものであり、以下、それぞれの作用効果を説明する。

【0021】

本発明の車輪検出器にあっては（解決手段４）、従来品と同様に車輪有無判別用閾値を用いることで簡便に受信信号から車輪の有無を判別することができるばかりか、正常時下限レベルと異常時レベルとの間に受信可否判別用閾値を設定しておき、それを用いて受信信号から送受信器に係る異常の有無を判別するようにもしたことにより、送信器や受信器が複数設置されていても各器の異常有無を簡便に切り分けることができる。

【0022】

また、本発明の車輪検出器にあっては（解決手段５）、複数の受信器のうち何れかが異常になっても、送受信器対の冗長化によって正常な受信器が二個かそれより多く残っている限り、列車方向の判定がなされるので、稼働率が向上する。

【0023】

また、送受信器対が完全分離されていた従来品では受信信号に基づく異常有無判別が送受信器対の単位でしか行えなかったのに対し、送信器が両隣の受信器に共用されるようになったことを利用して異常有無判別が行われる本発明の車輪検出器にあっては（解決手段６）、一般に二個の受信器が何れも異常になる確率よりも一個の送信器が異常になる確率の方が高いことに基づいて、送信器を特定した異常の有無の判別がなされるので、送受信器に係る異常の有無の判別をきめ細かく而も的確に行うことができる。

【0024】

また、送信器が両隣の受信器に共用されるようになった本発明の車輪検出器にあっては（解決手段７，８）、両隣に送信器が位置する受信器も有り得るが、そのような受信器は、両隣の送信器が何れも正常であるときには、所定の適正なレベルの受信信号を出力するのに対し、何れか片方の送信器が異常になると、上記の適正なレベルより中途半端に低いレベルの受信信号を出力するので、適切な車輪有無判別用閾値を用いることにより、簡便に、送信器が両隣の二個とも正常な状態である適正レベル状態と、両隣のうち片方の送信器だけが正常な状態であるレベル低下状態とを切り分けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施例１について、車輪検出器の構造等を示し、（ａ）が装置の概要ブロック図、（ｂ）が受信信号と二値化信号の波形例、（ｃ）が受信信号と二値化信号に係る他の波形例、（ｄ）が車輪の来ていない送受信器設置先の平面図、（ｅ）が車輪の来ている送受信器設置先の平面図、（ｆ）が車輪の来ている送受信器設置先の正面図、（ｇ）が車輪の来ている送受信器設置先の右側面図である。

【図2】本発明の実施例２について、車輪検出器の構造等を示し、（ａ）が装置の概要ブロック図、（ｂ）が送受信器設置先の平面図と右側面図、（ｃ）が受信信号の波形例、（ｄ）〜（ｆ）が二値化信号の波形例である。

【図3】車輪検出器の動作状態を示し、（ａ）が総ての送受信が正常である場合、（ｂ）が左端の受信器が異常である場合、（ｃ）が中央の受信器が異常である場合、（ｄ）が中央の受信器の左隣の送信器が異常である場合を示している。

【図4】従来の一般的な車輪検出器の構造を示し、（ａ）が装置の概要ブロック図、（ｂ）が送受信器設置先の平面図、（ｃ）が受信信号と二値化信号の波形例、（ｄ）が送受信器設置先の左側面図、（ｅ）が送受信器設置先の正面図、（ｆ）が送受信器設置先の右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

このような本発明の車輪検出器について、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に示した実施例１は、上述した解決手段１，２，４〜６（出願当初の請求項１，２，４〜６）を具現化したものであり、図２〜３に示した実施例２は、上述した解決手段１〜３，５〜８（出願当初の請求項１〜３，５〜８）を具現化したものである。
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、また、それらについて背景技術の欄で述べたことは以下の各実施例についても共通するので、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。

【実施例1】

【0027】

本発明の車輪検出器の実施例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）が車輪検出器３０の概要ブロック図、（ｂ）が受信回路２３，２５の受信信号と二値化信号の波形例、（ｃ）が受信回路２３の受信信号と二値化信号に係る他の波形例、（ｄ）が送受信器２７，３３，２９の設置先の平面図であって車輪１１が近くに来ていない状態、（ｅ）〜（ｇ）が送受信器２７，３３，２９の設置先の平面図であって車輪１１が近くに来ている状態を示しており、それらのうち、（ｅ）が平面図、（ｆ）が正面図、（ｇ）が右側面図である。

【0028】

この車輪検出器３０が既述した従来の車輪検出器２０と相違するのは、判定部２１が判定部３１になった点と、二組だった送信回路および送信器［２２，２６］，［２４，２８］が一組減って一組だけの送信回路および送信器［３２，３３］になった点と（図４（ａ）と図１（ａ）とを対比して参照）、四個に分かれていた保持部材１６，１７，１８，１９が一個の保持部材３４に纏まった点である（図４（ｄ）〜（ｆ）と図１（ｄ）〜（ｇ）とを対比して参照）。

【0029】

車輪検出器３０では（図１（ｄ）〜（ｇ）参照）、受信器２７と送信器３３と受信器２９とがその順に等ピッチで一列に並んだ状態で保持部材３４に取り付けられており、複数設けられた受信器２７，２９の中間に送信器３３が位置している。しかも、送信器３３から送信された空中伝搬信号が受信器２７にも受信器２９にも受信されるよう、送受信器対［３３，２７］をなす送信器３３と受信器２７との離隔距離も、送受信器対［３３，２９］をなす送信器３３と受信器２９との離隔距離も、適度な近距離になっている。そして、二個の受信器２７，２９と結合する一個の送信器３３及びそれを駆動する送信回路３２は必要に応じて適度にパワーアップされたものとなっている。

【0030】

判定部３１は、既述の判定部２１と同様に論理演算回路等からなり受信器２７，２９の受信状態の良否に応じて車輪１１の有無ひいては列車の来去を判別するが、機能が拡張されており、受信器２７，２９の受信状態の良否に応じて送受信器２７，３３，２９に係る異常の有無を判別するようにもなっている。
具体的には（図１（ｂ）参照）、受信器２７，２９の受信信号のレベルが車輪１１の来去に応じて或る範囲内で低下したり高く戻ったり変化するが、そのような受信器２７，２９の信号レベル変化範囲に属する車輪有無判別用閾値α（同図の一点鎖線を参照）を用いて受信回路２３の受信信号（２３）と受信回路２５の受信信号（２５）とを何れも二値化することにより、送受信器対［３３，２７］の近傍における車輪１１の有無を検出するのに加え、送受信器対［３３，２９］の近傍における車輪１１の有無を検出するようになっている（同図では二値状態のハイ／ローが車輪１１の無／有に対応している）。

【0031】

これに対し、送受信器２７，３３，２９の異常の有無を判別するときには、上記の信号レベル変化範囲から低レベル側に外れている受信可否判別用閾値βを用いて行う（図１（ｂ）の二点鎖線を参照）。そして、受信回路２３の受信信号（２３）に基づく異常判別では（図１（ｃ）参照）、受信回路２３の受信信号（２３）を受信可否判別用閾値βで二値化して（３１）、受信器２７に係る異常（受信回路２３及び／又は受信器２７の異常）の有無を判別する（同図では二値状態のハイ／ローが受信側２３，２７の正常／異常に対応している）。また、受信回路２５の受信信号（２５）に基づく異常判別では、受信回路２５の受信信号を受信可否判別用閾値βで二値化して、受信器２９に係る異常（受信回路２５及び／又は受信器２９の異常）の有無を判別するようになっている。

【0032】

さらに、判定部３１は、上述のようにして受信器２７に係る異常と受信器２９に係る異常とを個々に判別するのに加え、それら二個の受信器２７，２９について何れにも異常が有ると判定したときには、その二個の受信器の間に位置している送信器３３についても、それに係る異常（送信回路３２及び／又は送信器３３の異常）が有ると判定するようにもなっている。そして、異常検出結果の表示や通知などを行う際に、送信器３３に係る異常が発生した可能性が最も高く、受信器２７，２９に係る異常が発生した可能性はさほど高くない、という情報も付加するようになっている。これに対し、二個の受信器２７，２９について何れにも異常が無いと判定したときには、それらの受信信号による車輪１１の検出タイミングのずれに基づいて列車方向を判別することも行うようになっている。

【0033】

この実施例１の車輪検出器３０について、その使用態様及び動作を説明する。車輪検出器３０は、先ず、製造組立段階で、送受信器２７，３３，２９が総て保持部材３４に取り付けられる。そして、出荷前調整段階で、保持部材３４をレール相当部材に仮止めしたところで車輪相当部材を移動させながら車輪検出器３０を動作させる等のことで、保持部材３４に対する送受信器２７，３３，２９の取付状態や、判定部３１まで加えた全体の動作確認を行うとともに、必要な調整を行って、単体の製品として仕上げられる。
そのため、車輪検出器３０を現場に設置するとき、送受信器２７，３３，２９の取付に関しては、保持部材３４をレール１２の片側に取り付けて、保持部材３４とレール１２との相対位置を調整する程度で、簡便かつ迅速に、設置作業が完了する。

【0034】

車輪検出器３０が現場で稼働すると、送受信器２７，３３，２９に係る異常が無くて車輪検出器３０が総て正常に動作している場合、列車が来ず、車輪１１が無い間は（図１（ｂ）の波形の左端部分を参照）、受信回路２３からも受信回路２５からも高レベル値の受信信号が判定部３１へ送出されるので、判定部３１から車輪１１が無いという判定が出される。
そして、列車が来て、車輪１１が受信器２７に近づくと（図１（ｂ）の波形（２３）の中央の左側部分を参照）、受信回路２３の出す受信信号（２３）のレベルが低下して車輪有無判別用閾値αを下回るので、車輪１１が受信器２７の近くに有るという判定が判定部３１から出される。

【0035】

それから、列車が進んで、車輪１１が送信器３３に近づくと（図１（ｄ）〜（ｇ）参照）、受信回路２５の出す受信信号（２５）のレベルも低下して車輪有無判別用閾値αを下回るので（図１（ｂ）の波形（２５）の中央部分を参照）、車輪１１が受信器２９の近くに有るという判定も判定部３１から出される。
さらに、列車が進んで、車輪１１が受信器２７から離れると（図１（ｂ）の波形（２３）の中央部分を参照）、受信回路２３の出す受信信号（２３）のレベルが高くなって車輪有無判別用閾値αを上回るので、判定部３１から受信器２７の近くには車輪１１が無いという判定が出される。

【0036】

それから更に列車が進んで、車輪１１が受信器２７ばかりか受信器２９からも離れると（図１（ｂ）の波形（２５）の中央の右側部分を参照）、受信回路２５の出す受信信号（２５）のレベルも高くなって車輪有無判別用閾値αを上回るので、判定部３１から受信器２９の近くにも車輪１１が無いという判定が出される。
また、こうして車輪１１が送受信器２７，３３，２９の上を通過する間、何れの受信信号（２３），（２５）も受信可否判別用閾値βを下回ることがないので、送受信器２７，３３，２９の何れについても、異常アリの判定が出ることはない。

【0037】

そして、一個の車輪１１が受信器２７側から受信器２９側へ通過していったという列車方向に係る判定が判定部３１によって出される。また、図示は割愛したが、受信回路２３の受信信号によって車輪１１の検出されている時間帯（二値化信号のオフパルス幅）が受信回路２５の受信信号によって車輪１１の検出されている時間帯を完全に包含している場合は、車輪１１が受信器２７側から来て受信器２７側へ戻っていったとの判定が出され、受信回路２５の受信信号によって車輪１１の検出されている時間帯が受信回路２３の受信信号によって車輪１１の検出されている時間帯を完全に包含している場合は、車輪１１が受信器２９側から来て受信器２９側へ戻っていったとの判定が出される。

【0038】

以上は正常時の動作であるが、受信回路２３の受信信号（２３）のレベルが大きく低下して受信可否判別用閾値βを下回ると（図１（ｃ）の中央と右側の部分を参照）、受信回路２３に係る異常が発生したという判定が判定部３１によって下される。
また、図示は割愛したが、同様にして、受信回路２５の受信信号のレベルが大きく低下して受信可否判別用閾値βを下回ると、受信回路２５に係る異常が発生したという判定が判定部３１によって下される。

【0039】

さらに、二つの受信回路２３，２５に係る異常の判定が同時に出たときには、それに加えて、送信器３３に係る異常が発生したという判定も判定部３１によって下される。
そして、この場合、送信器３３の異常通知が、例えば赤色点灯などで行われて、例えば黄色点灯などで行われる受信回路２３，２５の異常通知よりも、目立つように強調されるので、故障の可能性の高い送信器３３及びそれに接続された送信回路３２が優先的に調べられ、それで異常が見つからないときに初めて受信器２７及びそれに接続された受信回路２３あるいは受信器２９及びそれに接続された受信回路２５が調べられるので、信号を直接取得不能な送信回路３２側の故障までも速やかに検出し修復することができる。

【実施例2】

【0040】

本発明の車輪検出器の実施例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２は、（ａ）が車輪検出器４０の概要ブロック図、（ｂ）が送受信器２７，３３，２９，４４，４５の設置先の平面図と右側面図、（ｃ）が受信回路２５の受信信号の波形例、（ｄ）〜（ｆ）がその二値化信号の波形例である。

【0041】

この車輪検出器４０が上述した実施例１の車輪検出器３０と相違するのは、判定部３１が判定部４１になった点と（図１（ａ）と図２（ａ）を対比して参照）、送信器４４及びそれに接続された送信回路４２と受信器４５及びそれに接続された受信回路４３とが追加された点と（図１（ａ）と図２（ａ）を対比して参照）、保持部材３４がそれより長い保持部材４６になった点である（図１（ｄ）〜（ｇ）と図２（ｂ）を対比して参照）。
車輪検出器３０では受信器だけ複数で送信器は単数だったのに対し、車輪検出器４０では受信器だけでなく送信器も複数設けられている。ただし、送信器の個数が受信器の個数より少ないことには変わりない。

【0042】

車輪検出器４０では（図２（ｂ）参照）、受信器２７と送信器３３と受信器２９とに加えて送信器４４と受信器４５もその順に等ピッチで一列に並んだ状態で保持部材４６に取り付けられており、上述した送信器３３と同様、複数設けられた受信器２９，４５の中間に送信器４４が位置している。しかも、送信器４４から送信された空中伝搬信号が受信器２９にも受信器４５にも受信されるよう、送受信器対［４４，２９］をなす送信器４４と受信器２９との離隔距離も、送受信器対［４４，４５］をなす送信器４４と受信器４５との離隔距離も、適度な近距離になっている。

【0043】

判定部４１は、判定部３１と同じく受信器の受信信号に基づいて車輪１１の有無に加えて列車方向を判定するようになっているが、受信器の個数が二個から三個に増えているので、受信器２７，２９，４５が総て正常であると判定したときと、何れか一つの受信器だけが異常であり他の二つの受信器は正常であると判定したときには、正常な複数の受信器の受信信号に基づいて列車方向を判別するように、機能が拡張されている。
正常な受信器が一個しかないときには列車の有無の判別は行うが列車方向の判別を行わないようになっている。

【0044】

また、判定部４１は、判定部３１と同様に受信器２７，２９，４５のうち送信器３３，４４の何れかの両隣に位置している二個の受信器について何れもが異常と判定されたときには送信器３３，４４のうち異常な二個の受信器の間に位置している送信器に係る異常が発生していると判定するようになっているが、それに加え、送信器３３だけでなく送信器４４からも空中伝搬信号が届く所に受信器２９が位置していて受信器２９が両隣の送信器３３，４４と結合するようになったことに基づき、受信器２９に対応する受信回路２５の受信信号について、受信レベルが低下しているか否かを判別するようにもなっている。

【0045】

詳述すると（図２（ｃ）参照）、受信回路２５の受信信号（２５）は、車輪１１の来去に応じて変化する際、受信器２９が両隣の正常な送信器３３，４４の双方から空中伝搬信号を受信している適正レベル状態であれば適正レベルで変化するのに対し（同図の太い実線の波形を参照）、両隣の送信器３３，４４のうち片方からだけ空中伝搬信号を受信しているレベル低下状態では中途半端な低レベルで変化する（同図の太い長破線の波形を参照）。そのため、判定部３１では車輪有無判別用閾値αが一種類だけであった車輪有無判別用閾値として、判定部４１では三種類の車輪有無判別用閾値α１，α２，α３が想定されるので、判定部４１はそれらから適宜な閾値を選択して使用できるものとなっている。

【0046】

すなわち、適正レベル状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲に属するがレベル低下状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲には属さない車輪有無判別用閾値α１と、適正レベル状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲に属するとともにレベル低下状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲にも属する車輪有無判別用閾値α２と、適正レベル状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲に属さないがレベル低下状態の受信信号（２５）の信号レベル変化範囲には属する車輪有無判別用閾値α３という、三種類の車輪有無判別用閾値が想定されるので、それらα１，α２，α３のうちから、何れか一個あるいは複数個の閾値を採用して受信信号（２５）の信号レベルを二値化することで受信信号（２５）が適正レベル状態かレベル低下状態かを切り分けることができる。

【0047】

ここでは、具体例として、判定部４１が車輪有無判別用閾値α３を使用して受信信号（２５）のレベル状態を切り分ける場合を説明する。
先ずは、判定部３１と同じく、受信可否判別用閾値βを用いて、受信信号（２５）が受信可否判別用閾値βを下回っているときには（図２（ｃ）の太い短破線の波形を参照）、受信器２９に係る異常が発生していると判定する（図２（ｄ）参照）。
なお、適正レベル状態かレベル低下状態かの切り分けは、異常アリ判定が出たときには不要で行うまでもないので、異常ナシ判定が出たときだけ行うようになっている。

【0048】

異常ナシ判定が出ると（図２（ｅ）参照）、更に、車輪有無判別用閾値α３を用いて受信回路２５の受信信号（２５）の信号レベルを二値化し、その二値化信号が受信信号（２５）の低レベル対応値になったら（同図ではローになったとき）、受信信号（２５）がレベル低下状態になっていると判定し、その低下判定の結果を以後の正常判定まで維持するようになっている。そして、受信器２９について受信レベルが低下したと判定したときには受信器２９は正常であるがその両隣に位置している二個の送信器３３，４４のうち何れか一方についてそれに係る異常が有ると判定するようにもなっている。

【0049】

また、異常ナシ判定時には更に（図２（ｆ）参照）、車輪有無判別用閾値α１を用いて受信信号（２５）の信号レベルを二値化し、その二値化信号が受信信号（２５）の適正レベル対応値になったら（同図ではハイになったとき）、受信信号（２５）が適正レベル状態になっていると判定し、その適正判定の結果を以後の低下判定まで維持するようになっている。なお、車輪１１の有無の判別は、車輪有無判別用閾値α２を用いれば適正レベル状態でもレベル低下状態でも必要な二値化が行えるが、この判定部４１は、適正レベル状態の判定時には車輪有無判別用閾値α１を用いるが、レベル低下状態の判定時には車輪有無判別用閾値α３を用いることで、常に的確な二値化が行えるものとなっている。

【0050】

この実施例２の車輪検出器４０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３は、送受信器２７，３３，２９，４４，４５の列設状態と動作状態を示しており、（ａ）は送受信器２７，３３，２９，４４，４５が総て正常である場合、（ｂ）は左端の受信器２７が異常である場合、（ｃ）は中央の受信器２９が異常である場合、（ｄ）は中央の受信器２９の左隣の送信器３３が異常である場合を示している。

【0051】

車輪検出器４０の基本的な使い方や動作は上述した実施例１の車輪検出器３０のそれと同様なので、ここでは、送信器４４や受信器４５等の追加によって送受信器対が二対から三対に冗長化されたことと、受信器２９が二個の送信器３３，４４から空中伝搬信号を受信するようになったこととに伴う拡張分のうち、幾つかを説明する。
先ず、送信器３３，４４も受信器２７，２９，４５も総てが正常に動作しているときには（図３（ａ）参照）、判定部４１が受信器２７の受信信号（２７）と受信器２９の受信信号（２９）と受信器４５の受信信号（４５）とに基づいて車輪１１の位置をきめ細かく判別するので、列車の走行状態や走行方向が的確に検出される。

【0052】

これに対し、端の受信器２７に係る異常が発生して受信信号（２７）がほぼゼロになったときには（図３（ｂ）参照）、受信可否判別用閾値βを用いた異常判別によって受信器２７に係る異常が検出されるとともに、そのような異常の検出されない二個の受信器２９，４５の受信信号（２９），（４５）に基づいて車輪１１の位置が判別されるので、列車の走行状態や走行方向の検出が継続される。同様に、内側の受信器２９に係る異常が発生して受信信号（２９）がほぼゼロになったときには（図３（ｃ）参照）、受信可否判別用閾値βを用いた異常判別によって受信器２９に係る異常が検出されるとともに、そのような異常の検出されない二個の受信器２７，４５の受信信号（２７），（４５）に基づいて車輪１１の位置が判別されるので、列車の走行状態や走行方向の検出が継続される。

【0053】

また、何れか一つの送信器３３に係る異常が発生してそこからは空中伝搬信号が送出されなくなったときには（図３（ｄ）参照）、その送信器３３の両隣の受信器２７，２９のうち端の受信器２７については受信信号（２７）がほぼゼロになるので受信可否判別用閾値βを用いた異常判別により受信器２７に係る異常が検出される一方、送信器３３の両隣の受信器２７，２９のうち内側の受信器２９については受信信号（２９）の信号レベルが中途半端に低下するので車輪有無判別用閾値α３を用いたレベル低下判別によりレベル低下状態になっていることが検出される。

【0054】

そして、両隣の受信器２７，２９について軽重はあるが何れにも異常が検出された送信器３３については、受信器２７より高い確率で異常が発生したと判定されるが、信号レベルが低下したとは言え、受信器２９の受信信号（２９）からは車輪１１の来去に対応した二値化信号が得られるので、その受信信号（２９）と、異常の検出されない受信器４５の受信信号（４５）とに基づいて、車輪１１の位置が判別されるので、送信器３３の異常時にも、その異常が検出されるとともに列車の走行状態や走行方向の検出が継続される。
このように車輪検出器４０にあっては、送受信器２７，３３，２９，４４，４５のうち何れか一つに係る異常について異常発生箇所を逃さず検出したうえで、そのような異常に屈することなく車輪１１の有無の検出と列車方向の検出とを継続することができる。

【0055】

［その他］
上記の実施例２では、受信可否判別用閾値βでの二値化に基づく異常ナシ判定を前提として、車輪有無判別用閾値α３での二値化に基づいて受信レベル低下判定を行ったが、受信レベル低下判定に使用できるのは、車輪有無判別用閾値α３に限られる訳でなく、例えば車輪有無判別用閾値α１，α２を用いて受信レベル低下判定を行うことも可能である。具体例を挙げると、適正レベル状態の受信信号波形は（図２（ｃ）の実線波形を参照）、車輪有無判別用閾値α２を下回るときには必ず車輪有無判別用閾値α１をも下回っているのに対し、レベル低下状態の受信信号波形は（図２（ｃ）の長破線波形を参照）、車輪有無判別用閾値α２を下回るときはあっても車輪有無判別用閾値α１を上回ることがない。そこで、そのような特質に基づき、車輪有無判別用閾値α２での二値化がロー（閾値未満）であり而も車輪有無判別用閾値α１での二値化がハイ（閾値超）であるときには受信レベルが低下した状態になっていると判定するようにしても有用である。

【符号の説明】

【0056】

１１…車輪、１２…レール、１６，１７，１８，１９…保持部材、
２０…車輪検出器、
２１…判定部、２２…送信回路、２３…受信回路、２４…送信回路、
２５…受信回路、２６…送信器、２７…受信器、２８…送信器、２９…受信器、
３０…車輪検出器、
３１…判定部、３２…送信回路、３３…送信器、３４…保持部材、
４０…車輪検出器、
４１…判定部、４２…送信回路、４３…受信回路、
４４…送信器、４５…受信器、４６…保持部材、
α，α１，α２，α３…車輪有無判別用閾値、β…受信可否判別用閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】