(57)【要約】【課題】専用の地上子を設置することなく、列車を駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行うことのできる列車制御システムを提供する。【解決手段】列車制御システムにおいて、Ａ駅に向かって走行する列車１に搭載された車上装置４は、列車１が第１軌道回路ＴＣ１から第２軌道回路ＴＣ２に進入して隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化すると、第１減速パターンを発生して前記第１減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行い、次いで列車１が第２軌道回路ＴＣ２から第３軌道回路ＴＣ３に進入して隣り合う二つの位相差が変化α°からβ°に変化すると、第２減速パターンを発生して第２減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行い、これによって、列車１をＡ駅の停止位置Ｘで停止させる。【選択図】図１１
2020068638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に搭載された車上装置が軌道回路からＡＴＣ信号を取得して前記列車を制御する列車制御システムであって、
前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、前記列車を駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行う、
列車制御システム。
【請求項２】
前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、まず第１減速パターンに追随するように前記列車の減速制御を行い、その後に再び、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、第２減速パターンに追随するように前記列車の減速制御を行うことによって、前記列車を前記定位置に停止させる、請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記軌道回路は、前記列車が前記駅に所定距離まで接近したときに進入する進入軌道回路と、前記列車が前記進入軌道回路に進入するまでに通過する通過軌道回路と、前記進入軌道回路の列車進出側に隣接し且つ前記定位置が設定された駅構内軌道回路と、を含み、
前記通過軌道回路には位相変化のない前記ＡＴＣ信号が繰り返し供給され、前記進入軌道回路には１周期毎にα°ずつ位相がシフトされた前記ＡＴＣ信号が供給され、前記駅構内軌道回路には１周期毎にβ°ずつ位相がシフトされた前記ＡＴＣ信号が供給される、
請求項２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記通過軌道回路に供給される前記ＡＴＣ信号は搬送波が振幅変調されたものであり、前記進入軌道回路及び前記駅構内軌道回路に供給される前記ＡＴＣ信号は搬送波が位相変調及び振幅変調されたものである、請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項５】
前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化したことを検知すると前記第１減速パターンに追随するように前記列車の減速制御を行い、その後、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差がα°からβ°に変化したことを検知すると前記第２減速パターンに追随するように前記列車の減速制御を行う、請求項３又は４に記載の列車制御システム。
【請求項６】
前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化したことを検知すると前記通過軌道回路と前記進入軌道回路との境界の位置を第１基準位置に設定し、前記第１基準位置からの前記列車の走行距離を算出すると共に算出された前記第１基準位置からの前記列車の走行距離を前記第１基準位置に加算することによって前記列車の位置を算出する、請求項５に記載の列車制御システム。
【請求項７】
前記列車には車軸の回転速度に応じた信号を出力する速度発電機が設けられ、
前記車上装置は、前記列車が前記通過軌道回路と前記進入軌道回路との前記境界を通過することによって一時的にＡＴＣ信号を取得できない状態が発生した時点からの前記速度発電機の出力信号の積算値に基づいて、前記第１基準位置からの前記列車の走行距離を算出する、請求項６に記載の列車制御システム。
【請求項８】
前記車上装置は、前記列車が前記通過軌道回路と前記進入軌道回路との前記境界を通過することによって一時的にＡＴＣ信号を取得できない状態が発生した時点からの経過時間及びその間の前記列車の速度に基づいて、前記第１基準位置からの前記列車の走行距離を算出する、請求項６に記載の列車制御システム。
【請求項９】
前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差がα°からβ°に変化したことを検知すると前記進入軌道回路と前記駅構内軌道回路との境界の位置を第２基準位置に設定し、前記第２基準位置からの前記列車の走行距離を算出すると共に算出された前記第２基準位置からの前記列車の走行距離を前記第２基準位置に加算することによって前記列車の位置を算出する、請求項５〜８のいずれか一つに記載の列車制御システム。
【請求項１０】
前記列車には車軸の回転速度に応じた信号を出力する速度発電機が設けられ、
前記車上装置は、前記列車が前記進入軌道回路と前記駅構内軌道回路との前記境界を通過することによって一時的にＡＴＣ信号を取得できない状態が発生した時点からの前記速度発電機の出力信号の積算値に基づいて、前記第２基準位置からの前記列車の走行距離を算出する、請求項９に記載の列車制御システム。
【請求項１１】
前記車上装置は、前記列車が前記進入軌道回路と前記駅構内軌道回路との前記境界を通過することによって一時的にＡＴＣ信号を取得できない状態が発生した時点からの経過時間及びその間の前記列車の速度に基づいて、前記第２基準位置からの前記列車の走行距離を算出する、請求項９に記載の列車制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御システムに関し、特に列車を駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行う列車制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動列車運転装置（ＡＴＯ装置）及び自動列車制御装置（ＡＴＣ装置）を含む列車制御システムが知られている。前記ＡＴＯ装置は、主に列車の加速、走行及び停止を自動で行う装置であり、前記ＡＴＣ装置は、主に列車の走行速度がＡＴＣ制限速度を超えた場合に自動的にブレーキ装置を作動させて列車を減速させる装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２００６−７４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ＡＴＯ装置の機能の一つとして、列車を駅の定位置で停止させる定位置停止制御が知られている。従来、前記定位置停止制御を行うには、駅ごとに専用の地上子（位置補正用の地上子等）を設置する必要があり、また、前記専用の地上子は保守が必要であることから、駅の増加に伴って設置コストや保守コストが増大してしまうという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、専用の地上子を設置することなく、前記定位置停止制御を行うことのできる列車制御システム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】
【０００６】
本発明の一側面によると、列車制御システムが提供される。前記列車制御システムは、列車に搭載された車上装置が軌道回路からＡＴＣ信号を取得して前記列車を制御するように構成されている。前記列車制御システムにおいて、前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、前記列車を前記駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行うように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
前記列車制御システムにおいて、前記軌道回路から前記ＡＴＣ信号を取得して前記列車を制御する前記車上装置は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、前記定位置停止制御を行うように構成されている。このため、前記列車制御システムによれば、専用の地上子を設置することなく、前記定位置停止制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る列車制御システムの概略構成図である。
【図２】前記列車制御システムの第１地上装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】前記第１地上装置で生成されて第１軌道回路に供給されるＡＴＣ信号の一例を説明するための図である。
【図４】前記列車制御システムの第２地上装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】前記第２地上装置で生成されて第２軌道回路に供給されるＡＴＣ信号の一例を説明するための図である。
【図６】前記列車制御システムの第３地上装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】前記第３地上装置で生成されて第３軌道回路に供給されるＡＴＣ信号の一例を説明するための図である。
【図８】前記列車制御システムの車上装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】前記車上装置による列車の制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】前記車上装置による列車の制御の一例を示すフローチャートである。
【図１１】列車の走行状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、列車を駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行う列車制御システムを提供する。なお、以下では、主に前記駅がＡ駅である場合について説明するが、他の駅についても同様である。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る列車制御システムの概略構成図である。本実施形態において、Ａ駅の一つ手前の駅（図示省略）を出発した列車１は、Ａ駅に向かって図１中の矢印方向に走行し、第１軌道回路ＴＣ１及び第２軌道回路ＴＣ２を通過した後にＡ駅内の第３軌道回路ＴＣ３上で停止する。すなわち、ここでは、Ａ駅の一つ手前の駅が出発駅になっており、Ａ駅が停車駅になっている。
【００１１】
第１軌道回路ＴＣ１は、Ａ駅とＡ駅の一つ手前の駅との間に設置された複数の軌道回路（駅間軌道回路）のうちのＡ駅側の軌道回路である。第２軌道回路ＴＣ２は、第１軌道回路ＴＣ１の列車進出側に隣接して設置されている。第２軌道回路ＴＣ２は、列車１がＡ駅に対して所定の距離まで接近したときに進入する軌道回路であり、好ましくは、その列車進出側の一部がＡ駅の構内に位置している。第３軌道回路ＴＣ３は、第２軌道回路ＴＣ２の列車進出側に隣接して設置されている。第３軌道回路ＴＣ３は、その全部又は大部分がＡ駅の構内に位置している。また、第３軌道回路ＴＣ３には、Ａ駅において列車１が停止すべき停止位置（停止目標）Ｘが設定されている。
【００１２】
ここで、前記複数の駅間軌道回路（第１軌道回路ＴＣ１を含む）が本発明の「通過軌道回路」に相当し、第２軌道回路ＴＣ２が本発明の「進入軌道回路」に相当し、第３軌道回路ＴＣ３が本発明の「駅構内軌道回路」に相当する。また、第３軌道回路ＴＣ３に設定されている停止位置Ｘが本発明の「定位置」に相当する。
【００１３】
各軌道回路には、対応する地上装置からＡＴＣ（Automatic Train Control）信号が供給される。具体的には、各軌道回路は隣接する軌道回路とは電気的に絶縁されており、各軌道回路の列車進出側に、対応する地上装置からＡＴＣ信号が供給されるように構成されている。これらの地上装置のうち、図１には、第１軌道回路ＴＣ１に第１ＡＴＣ信号Ｆ１を供給する第１地上装置Ｇ１、第２軌道回路ＴＣ２に第２ＡＴＣ信号Ｆ２を供給する第２地上装置Ｇ２及び第３軌道回路ＴＣ３に第３ＡＴＣ信号Ｆ３を供給する第３地上装置Ｇ３のみが示されている。
【００１４】
図２は、第１地上装置Ｇ１の概略構成を示すブロック図である。
図１及び図２に示されるように、第１地上装置Ｇ１は、搬送波発生回路１１、変調波選択回路１２、振幅変調回路１３及び増幅回路１４を含み、整合変成器５１を介して第１軌道回路ＴＣ１の列車進出側に接続されている。
【００１５】
搬送波発生回路１１は、所定の周波数を有する搬送波（ｆｃ）を発生する。搬送波発生回路１１が発生した搬送波（ｆｃ）は、振幅変調回路１３に入力される。
【００１６】
変調波選択回路１２は、周波数の異なる複数の変調波の中から、第１軌道回路ＴＣ１を介して列車１（さらに言えば、列車１の後述する車上装置４）に与えるべき制限速度情報（以下「第１ＡＴＣ制限速度」という）に対応する周波数のパルス状の変調波（以下「第１変調波（ｆｍ１）」という）を選択し、選択された第１変調波（ｆｍ１）を振幅変調回路１３に出力するように構成されている。
【００１７】
振幅変調回路１３は、搬送波（ｆｃ）を第１変調波（ｆｍ１）で振幅変調するように構成されている。そして、振幅変調回路１３の出力（振幅変調波）が増幅回路１４で増幅されて、整合変成器５１を介して、第１ＡＴＣ信号Ｆ１として第１軌道回路ＴＣ１（の列車進出側）に供給される。
【００１８】
図３は、第１地上装置Ｇ１で生成されて第１軌道回路ＴＣ１に供給される第１ＡＴＣ信号Ｆ１の一例を説明するための図である。図３（Ａ）は、搬送波発生回路１１が発生する搬送波（ｆｃ）を示し、図３（Ｂ）は、変調波選択回路１２で選択された第１変調波（ｆｍ１）を示し、図３（Ｃ）は、搬送波（ｆｃ）を第１変調波（ｆｍ１）で振幅変調した振幅変調波、すなわち、振幅変調回路１３の出力を示している。図３（Ｃ）に示されるように、振幅変調回路１３の出力波形は断続信号の形として表れる。そして、図３（Ｃ）に示される波形における第１変調波（ｆｍ１）の１周期Ｔ１に相当する箇所が前記第１ＡＴＣ制限速度を含む第１ＡＴＣ信号Ｆ１である。本実施形態において、第１軌道回路ＴＣ１には、位相変化のない第１ＡＴＣ信号Ｆ１が繰り返し供給される。
【００１９】
なお、詳細な説明は省略するが、第１軌道回路ＴＣ１以外の前記複数の駅間軌道回路のそれぞれにＡＴＣ信号を供給する各地上装置（図示省略）は、第１地上装置Ｇ１と同様の構成を有している。したがって、前記複数の駅間軌道回路のそれぞれには、第１軌道回路ＴＣ１と同様、位相変化のないＡＴＣ信号が繰り返し供給される。
【００２０】
図４は、第２地上装置Ｇ２の概略構成を示すブロック図である。
第２地上装置Ｇ２は、第１地上装置Ｇ１に対して、さらに移相回路を含んだ構成を有している。すなわち、図１及び図４に示されるように、第２地上装置Ｇ２は、搬送波発生回路２１、変調波選択回路２２、振幅変調回路２３、増幅回路２４及び移相回路２５を含み、整合変成器５２を介して第２軌道回路ＴＣ２の列車進出側に接続されている。
【００２１】
搬送波発生回路２１は、第１地上装置Ｇ１の搬送波発生回路１１と同様、所定の周波数を有する搬送波（ｆｃ）を発生する。搬送波発生回路２１が発生した搬送波（ｆｃ）は、移相回路２５を経由して振幅変調回路２３に入力される。
【００２２】
変調波選択回路２２は、周波数の異なる複数の変調波の中から第２軌道回路ＴＣ２を介して列車１（さらに言えば、列車１の後述する車上装置４）に与えるべき制限速度情報（以下「第２ＡＴＣ制限速度（≦前記第１ＡＴＣ制限速度）」という）に対応する周波数のパルス状の変調波（以下「第２変調波（ｆｍ２）」という）を選択し、選択された第２変調波（ｆｍ２）を移相回路２５及び振幅変調回路２３に出力するように構成されている。
【００２３】
移相回路２５は、第２変調波（ｆｍ２）に同期して搬送波発生回路２１が発生した搬送波（ｆｃ）の位相を位相変調するように構成されている。具体的には、本実施形態において、移相回路２５は、搬送波（ｆｃ）の位相を、第２変調波（ｆｍ２）の１周期Ｔ２毎にα°（ここでは９０°）進めて振幅変調回路２３に出力するように構成されている。
【００２４】
振幅変調回路２３は、移相回路２５の出力、すなわち、移相回路２５によって位相変調された搬送波（ｆｃ）を第２変調波（ｆｍ２）で振幅変調するように構成されている。そして、振幅変調回路２３の出力（振幅変調波）が増幅回路２４で増幅されて、整合変成器５２を介して、第２ＡＴＣ信号Ｆ２として第２軌道回路ＴＣ２（の列車進出側）に供給される。
【００２５】
図５は、第２地上装置Ｇ２で生成されて第２軌道回路ＴＣ２に供給される第２ＡＴＣ信号Ｆ２の一例を説明するための図である。図５（Ａ）は、搬送波発生回路２１が発生する搬送波（ｆｃ）を示し、図５（Ｂ）は、変調波選択回路２２で選択された第２変調波（ｆｍ２）を示し、図５（Ｃ）は、搬送波（ｆｃ）を第２変調波（ｆｍ２）で振幅変調した場合の振幅変調波の波形を示し、図５（Ｄ）は、移相回路２５によって位相変調された搬送波（ｆｃ）を第２変調波（ｆｍ２）で振幅変調した振幅変調波（位相変調有り）、すなわち、振幅変調回路２３の出力を示している。そして、図５（Ｄ）に示される波形における第２変調波（ｆｍ２）の１周期Ｔ２に相当する箇所が第２ＡＴＣ制限速度を含む第２ＡＴＣ信号Ｆ２である。したがって、本実施形態において、第２軌道回路ＴＣ２には、１周期毎にα°（９０°）ずつ位相がシフトされた第２ＡＴＣ信号Ｆ２が供給される。
【００２６】
図６は、第３地上装置Ｇ３の概略構成を示すブロック図である。
第３地上装置Ｇ３は、第２地上装置Ｇ２と同様の構成を有している。すなわち、図１及び図６に示されるように、第３地上装置Ｇ３は、搬送波発生回路３１、変調波選択回路３２、振幅変調回路３３、増幅回路３４及び移相回路３５を含み、整合変成器５３を介して第３軌道回路ＴＣ３の列車進出側に接続されている。
【００２７】
搬送波発生回路３１は、第１地上装置Ｇ１の搬送波発生回路１１及び第２地上装置Ｇ２の搬送波発生回路２１と同様、所定の周波数を有する搬送波（ｆｃ）を発生する。搬送波発生回路３１が発生した搬送波（ｆｃ）は、移相回路３５を経由して振幅変調回路３３に入力される。
【００２８】
変調波選択回路３２は、周波数の異なる複数の変調波の中から第３軌道回路ＴＣ３を介して列車１（さらに言えば、列車１の後述する車上装置４）に与えるべき制限速度情報（以下「第３ＡＴＣ制限速度（≦第２ＡＴＣ制限速度）」というに対応する周波数のパルス状の変調波（以下「第３変調波（ｆｍ３）」という）を選択し、選択された第３変調波（ｆｍ３）を移相回路３５及び振幅変調回路３３に出力するように構成されている。
【００２９】
移相回路３５は、第３変調波（ｆｍ３）に同期して搬送波発生回路３１が発生した搬送波（ｆｃ）の位相を位相変調するように構成されている。具体的には、本実施形態において、移相回路３５は、搬送波（ｆｃ）の位相を第３変調波（ｆｍ３）の１周期Ｔ３毎にβ°（ここでは１８０°）進めて振幅変調回路３３に出力するように構成されている。
【００３０】
振幅変調回路３３は、移相回路３５の出力、すなわち、移相回路３５によって位相変調された搬送波（ｆｃ）を第３変調波（ｆｍ３）で振幅変調するように構成されている。そして、振幅変調回路３３の出力（振幅変調波）が増幅回路３４で増幅されて、整合変成器５３を介して、第３ＡＴＣ信号Ｆ３として第３軌道回路ＴＣ３（の列車進出側）に供給される。
【００３１】
図７は、第３地上装置Ｇ３で生成されて第３軌道回路ＴＣ３に供給される第３ＡＴＣ信号Ｆ３を説明するための図である。図７（Ａ）は、搬送波発生回路３１が発生する搬送波（ｆｃ）を示し、図７（Ｂ）は、変調波選択回路３２で選択された第３変調波（ｆｍ３）を示し、図７（Ｃ）は、搬送波（ｆｃ）を第３変調波（ｆｍ３）で振幅変調した場合の振幅変調波の波形を示し、図７（Ｄ）は、移相回路３５によって位相変調された搬送波（ｆｃ）を第３変調波（ｆｍ３）で振幅変調した振幅変調波（位相変調有り）、すなわち、振幅変調回路３３の出力を示している。そして、図７（Ｄ）に示される波形における第３変調波（ｆｍ３）の１周期Ｔ３に相当する箇所が第３ＡＴＣ制限速度を含む第３ＡＴＣ信号Ｆ３である。したがって、本実施形態において、第３軌道回路ＴＣ３には、１周期毎にβ°（１８０°）ずつ位相がシフトされた第３ＡＴＣ信号Ｆ３が供給される。
【００３２】
図１に戻って、列車１には、速度発電機２と、ＡＴＣ受電器３と、車上装置４とが設けられている。
【００３３】
速度発電機２は、列車１の車軸に取り付けられており、前記車軸（すなわち、車輪）の回転速度に応じた信号を出力する。速度発電機２の出力信号は、列車１の速度や走行距離を算出するために使用される。
【００３４】
ＡＴＣ受電器３は、列車１の前側下部に配設されている。ＡＴＣ受電器３は、自身の下方に位置する軌道回路に供給されたＡＴＣ信号を受信するように構成されている。すなわち、本実施形態において、ＡＴＣ受電器３は、列車１が第１軌道回路ＴＣ１を走行しているときには第１ＡＴＣ信号Ｆ１を受信し、列車１が第２軌道回路ＴＣ２を走行しているときには第２ＡＴＣ信号Ｆ２を受信し、列車１が第３軌道回路ＴＣ３を走行しているときには第３ＡＴＣ信号Ｆ３を受信する。
【００３５】
なお、本実施形態においては、上述のように、隣接する軌道回路同士の間は電気的に絶縁されている。このため、列車１が軌道回路間の境界を通過するときには、ＡＴＣ受電器３によってＡＴＣ信号を受信できない状態（以下「無信号状態」という）が一時的に発生する。
【００３６】
車上装置４は、速度発電機２の出力信号を入力すると共に、ＡＴＣ受電器３が受信したＡＴＣ信号を入力して（すなわち、ＡＴＣ受電器３を介して軌道回路からＡＴＣ信号を取得して）列車１を制御するように構成されている。
【００３７】
図８は、車上装置４の概略構成を示すブロック図である。図８に示されるように、本実施形態において、車上装置４は、データベース４１と、増幅回路４２と、位相差検出回路４３と、復調回路４４と、制御部４５とを含む。
【００３８】
データベース４１は、列車１の制御に必要な各種情報を格納（記憶）している。前記各種情報は、列車１の走行経路に関する情報、列車１の性能に関する情報及び列車１の運転パターンなどを含む。
【００３９】
増幅回路４２は、ＡＴＣ受電器３によって受信された（すなわち、ＡＴＣ受電器３を介して取得した）ＡＴＣ信号を増幅処理し、増幅後のＡＴＣ信号を位相差検出回路４３及び復調回路４４に出力するように構成されている。
【００４０】
位相差検出回路４３は、隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差を検出するように構成されている。位相差検出回路４３は、例えば位相比較器で構成され得る。
【００４１】
ここで、「隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差」とは、時系列（時間軸上）で隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差のことをいい、さらに言えば、ＡＴＣ信号の時間的変化を示す波形図（Ｘ軸：時間、Ｙ軸：振幅）において前記無信号状態を間に挟まずに隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差のことである。なお、「隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差」は、連続して受信された二つのＡＴＣ信号の位相差、より具体的には、今回受信されたＡＴＣ信号と前回受信されたＡＴＣ信号との間に前記無信号状態がない場合における前記今回受信されたＡＴＣ信号と前記前回受信されたＡＴＣ信号との位相差ということもできる。
【００４２】
上述のように、本実施形態において、前記複数の駅間軌道回路には位相変化のないＡＴＣ信号が繰り返し供給される（第１軌道回路ＴＣ１には位相変化のない第１ＡＴＣ信号Ｆ１が繰り返し供給される）。また、第２軌道回路ＴＣ２には１周期毎にα°ずつ位相がシフトされた第２ＡＴＣ信号Ｆ２が供給され、第３軌道回路ＴＣ３には１周期毎にβ°ずつ位相がシフトされた第３ＡＴＣ信号Ｆ３が供給される。
【００４３】
したがって、列車１が前記複数の駅間軌道回路（第１軌道回路ＴＣ１を含む）上を走行しているときに位相差検出回路４３によって検出される前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差のそれぞれは０である。すなわち、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は変化しない。また、列車１が第２軌道回路ＴＣ２上を走行しているときに位相差検出回路４３によって検出される前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差のそれぞれはα°であり、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は変化しない。さらに、列車１が第３軌道回路ＴＣ３上を走行しているときに位相差検出回路４３によって検出される前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差のそれぞれはβ°であり、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は変化しない。
【００４４】
復調回路４４は、増幅回路４２から出力されたＡＴＣ信号を復調処理してそこに含まれた制限速度情報（ＡＴＣ制限速度）を取り出すように構成されている。
【００４５】
制御部４５は、位相差検出回路４３によって検出された前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差及び復調回路４４によってＡＴＣ信号から取り出されたＡＴＣ制限速度を入力する。また、本実施形態において、制御部４５は、以下に説明するような処理及び制御を行うように構成されている。
【００４６】
［列車１の速度及び位置の算出］
車上装置４の制御部４５は、速度発電機２の出力信号に基づいて列車１の速度を算出する。また、基準位置と速度発電機２の出力信号に基づいて算出される前記基準位置からの列車１の走行距離とから列車１の位置を算出する。前記基準位置は、例えば各駅の定位置（列車１の停止位置）が用いられ得るが、これに制限されるものではない。
【００４７】
［通常走行制御］
車上装置４の制御部４５は、復調回路４４によって取り出された制限速度情報（ＡＴＣ制限速度）に基づいて列車１の目標速度（＜ＡＴＣ制限速度）を設定し、設定された目標速度に追随するように列車１の加減速制御を行う。但し、これに限られるものではなく、車上装置４の制御部４５は、あらかじめ設定された運転パターン（軌道回路毎の目標速度を含む）に追随するように列車１の加減速制御を行ってもよい。
【００４８】
また、車上装置４の制御部４５は、列車１の速度と前記ＡＴＣ制限速度とを比較し、列車１の速度が前記ＡＴＣ制限速度を超えるとブレーキ装置を作動させる。
【００４９】
さらに、車上装置４の制御部４５は、ＡＴＣ受電器３によってＡＴＣ信号を受信できない前記無信号状態が所定時間以上継続した場合には、ブレーキ装置を作動させて列車１を停止（非常停止）させる。
【００５０】
［定位置停止制御］
車上装置４の制御部４５は、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、前記通常走行制御に代えて列車１を駅の定位置で停止させる定位置停止制御を行う。具体的には、本実施形態において、車上装置４の制御部４５は、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて第１減速パターンを発生し、発生された第１減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行い、その後、再び前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差の変化を検知すると、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて第２減速パターンを発生し、発生された第２減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行い、これによって、列車１を駅の定位置で停止させる。
【００５１】
次に、車上装置４の制御部４５による列車１の制御について図９〜図１１を参照して具体的に説明する。図９及び図１０は、車上装置４の制御部４５による列車１の制御の一例を示すフローチャートであり、図１１は、列車１の走行状態（列車１の位置と列車１の速度との関係）の一例を示す図である。なお、図９のフローチャートは、列車１が所定の駅（出発駅）を出発すると開始される。
【００５２】
図９において、ステップＳ１では、前記通常走行制御を行う。すなわち、車上装置４の制御部４５は、復調回路４４によって取り出されたＡＴＣ制限速度に基づいて設定された目標速度に基づいて、又は、あらかじめ設定された運転パターンにしたがって、列車１を制御する。
【００５３】
ステップＳ２では、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化したか否かを判定する。前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化していない場合にはステップＳ１に戻って前記通常走行制御を継続する。一方、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化した場合にはステップＳ３に進み、列車１を前記出発駅の次の駅（停車駅）の定位置で停止させる定位置停止制御（図１０参照）を行う。
【００５４】
上述のように、本実施形態においては、列車１が前記複数の駅間軌道回路上を走行している間、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は変化しない。このため、図１１に示されるように、列車１は、第１軌道回路ＴＣ１上をその目標速度ＶＴＣ１（＜第１ＡＴＣ制限速度）で走行する。一方、列車１が第１軌道回路ＴＣ１から第２軌道回路ＴＣ２に進入すると、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が（第１軌道回路ＴＣ１と第２軌道回路ＴＣ２の境界の通過に伴う）一時的な前記無信号状態を挟んで０からα°に変化する。このため、車上装置４の制御部４５は、列車１をＡ駅の停止位置（定位置）Ｘで停止させる定位置停止制御を行う。
【００５５】
図１０は、ステップＳ３で行われる定位置停止制御を示すフローチャートである。ステップＳ３１では、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて、列車１を前記停車駅の定位置で停止させるための第１減速パターンを発生する。
【００５６】
上述のように、本実施形態においては、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化する。このため、車上装置４の制御部４５は、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差（α°）に対応する減速パターンをデータベース４１から前記第１減速パターンとして読み出す。読み出される減速パターンは、列車１をＡ駅の停止位置Ｘで停止させるための減速パターンであって、例えば、図１１に破線で示されるように、第１軌道回路ＴＣ１と第２軌道回路ＴＣ２との境界の位置（以下「第１境界位置Ｂ１」という）を減速開始点とし、列車１を前記第１ＡＴＣ制限速度から徐々に減速させて第３軌道回路ＴＣ３における停止位置Ｘの手前の所定位置で停止させるように設定された減速パターンであり得る。
【００５７】
ステップＳ３２では、列車１の位置を算出するために用いる基準位置（以下「第１基準位置」という）を設定する。具体的には、車上装置４の制御部４５は、変化前後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて列車１が直前に通過した軌道回路間の境界を特定し、特定された軌道回路間の境界の位置を前記第１基準位置に設定する。前記第１基準位置（前記特定された軌道回路間の境界の位置）は、一時的な前記無信号状態が発生したときの列車１の位置に相当する。
【００５８】
本実施形態において、変化前後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は０及びα°であり、これらに基づいて特定される軌道回路間の境界は、第１軌道回路ＴＣ１と第２軌道回路ＴＣ２との境界である。したがって、車上装置４の制御部４５は、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化した場合、第１境界位置Ｂ１を前記第１基準位置に設定する。
【００５９】
ステップＳ３３では、列車１の位置を算出する。具体的には、車上装置４の制御部４５は、前記第１基準位置からの列車１の走行距離を算出し、算出された前記第１基準位置からの列車１の走行距離を前記第１基準位置に加算することによって列車１の位置を算出する。前記第１基準位置からの列車１の走行距離は、一時的な前記無信号状態が発生した時点（すなわち、列車１が前記特定された軌道回路間の境界を通過した時点）からの速度発電機２の出力信号の積算値に基づいて算出され、又は、一時的な前記無信号状態が発生した時点からの経過時間及びその間の列車１の速度に基づいて算出され得る。これにより、主に前記通常走行制御時に車輪の滑走や空転などによって生じた実際の列車１の位置と算出済みの列車１の位置とのずれが解消される。
【００６０】
なお、ステップＳ３３において、列車１の位置を算出することに代えて又は加えて、列車１から前記停車駅の定位置までの距離を算出するようにしてもよい。この場合、列車１から前記停車駅の前記定位置までの距離は、前記特定された軌道回路間の境界の位置（前記第１基準位置）から前記停車駅の定位置までの距離から算出された列車１の位置を減算すればよい。
【００６１】
ステップＳ３４では、前記第１減速パターンに基づく減速制御を実行する。すなわち、前記第１減速パターンにしたがって列車１を減速させる。具体的には、前記第１減速パターンと列車１の位置（又は列車１から前記停車駅の定位置までの距離）とからその時点における列車１の目標速度を求め、列車１の速度が前記求められた目標速度となるように列車１のブレーキ装置を制御する。
【００６２】
ステップＳ３５では、図９のステップＳ２と同様に、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化したか否かを判定する。前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化していない場合にはステップＳ３３に戻って前記第１減速パターンに基づく減速制御を継続する。
【００６３】
上述のように、本実施形態においては、列車１が第２軌道回路ＴＣ２上を走行している間、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差は変化しない。このため、列車１が第２軌道回路ＴＣ２上を走行している間、前記第１減速パターンに基づく減速制御が継続され、図１１に示されるように、列車１は第２軌道回路ＴＣ２上を走行しながら前記第１減速パターン（破線）に追随するように減速する。なお、図１１中のΔＤ１は、列車１が第２軌道回路ＴＣ２に進入してから前記第１減速パターンに基づく減速制御が開始されるまでに列車１が進む距離である。
【００６４】
一方、ステップＳ３５において、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が変化した場合にはステップＳ３６に進み、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて、列車１を前記停車駅の定位置で停止させるための第２減速パターンを発生する。
【００６５】
本実施形態において、列車１が第２軌道回路ＴＣ２から第３軌道回路ＴＣ３に進入すると、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が（第２軌道回路ＴＣ２と第３軌道回路ＴＣ３の境界の通過に伴う）一時的な前記無信号状態を挟んでα°からβ°に変化する。このため、車上装置４の制御部４５は、変化後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差（β°）に対応する減速パターンをデータベース４１から前記第２減速パターンとして読み出す。読み出される減速パターンは、列車１をＡ駅の停止位置Ｘで停止させるための減速パターンであって、例えば、図１１に一点鎖線で示されるように、第２軌道回路ＴＣ２と第３軌道回路ＴＣ３との境界の位置（以下「第２境界位置Ｂ２」という）を減速開始点とし、前記第１減速パターンにおける前記第２境界位置Ｂ２に対応する列車１の目標速度から列車１を徐々に減速させて第３軌道回路ＴＣ３における停止位置Ｘで停止させるように設定された減速パターンであり得る。
【００６６】
ステップＳ３７では、列車１の位置を算出するために用いる基準位置（以下「第２基準位置」という）を設定する。具体的には、車上装置４の制御部４５は、変化前後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差に基づいて列車１が直前に通過した軌道回路間の境界を特定し、特定された軌道回路間の境界の位置を前記第２基準位置に設定する。前記第１基準位置の場合と同様、前記第２基準位置（前記特定された軌道回路間の境界の位置）は、一時的な前記無信号状態が発生したときの列車１の位置に相当する。
【００６７】
本実施形態において、変化前後の前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差はα°及びβ°であり、これらに基づいて特定される軌道回路間の境界は、第２軌道回路ＴＣ２と第３軌道回路ＴＣ３との境界である。したがって、車上装置４の制御部４５は、前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差がα°からβ°に変化した場合、第２境界位置Ｂ２を前記第２基準位置に設定する。
【００６８】
ステップＳ３８では、列車１の位置を算出する。具体的には、車上装置４の制御部４５は、前記第２基準位置からの列車１の走行距離を算出し、算出された前記第２基準位置からの列車１の走行距離を前記第２基準位置に加算することによって列車１の位置を算出する。前記第２基準位置からの列車１の走行距離の算出は、ステップＳ３３における前記第１基準位置からの列車１の走行距離の算出と同様である。これにより、主に前記第１減速パターンに基づく減速制御時に車輪の滑走や空転などによって生じた実際の列車１の位置と算出済みの列車１の位置とのずれが解消される。
【００６９】
なお、ステップＳ３８においても、ステップＳ３３と同様、列車１の位置を算出することに代えて又は加えて、列車１から前記停車駅の定位置までの距離を算出するようにしてもよい。この場合、列車１から前記駅の前記定位置までの距離は、前記特定された軌道回路間の境界の位置（前記第２基準位置）から前記駅の定位置までの距離から算出された列車１の位置を減算すればよい。
【００７０】
ステップＳ３９では、前記第２減速パターンに基づく減速制御を実行する。すなわち、前記第２減速パターンにしたがって列車１を減速させる。具体的には、前記第２減速パターンと列車１の位置（又は列車１から前記停車駅の定位置までの距離）とからその時点における列車１の目標速度を求め、列車１の走行速度が前記求められた目標速度となるように列車１のブレーキ装置を制御する。
【００７１】
本実施形態においては、前記第２減速パターンに基づく減速制御によって、図１１に示されるように、列車１は第３軌道回路ＴＣ２３上を走行しながら前記第２減速パターン（一点鎖線）に追随するように減速する。なお、図１１中のΔＤ２は、列車１が第３軌道回路ＴＣ３に進入してから前記第２減速パターンに基づく減速制御が開始されるまでに列車１が進む距離である。
【００７２】
ステップＳ４０では、列車１が前記停車駅の定位置で停止したか否かを判定する。そして、列車１が前記停車駅の定位置で停止していない場合にはステップＳ３８に戻って前記第２減速パターンに基づく減速制御を継続し、列車１が前記停車駅の定位置で停止していれば本フローを終了する。
【００７３】
本実施形態においては、Ａ駅の一つ手前の駅を出発した列車１がＡ駅の停止位置Ｘで停止することによって、車上装置４の制御部４５によるＡ駅の一つ手前の駅を出発した列車１の制御が終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態において、Ａ駅に一つ手前の駅を出発した列車１の車上装置４（の制御部４５）は、列車１が第１軌道回路ＴＣ１を含む前記複数の駅間軌道回路を通過して第２軌道回路ＴＣ２に進入することによって前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化したことを検知すると、列車１をＡ駅の停止位置（定位置）Ｘで停止させる定位置停止制御を実行する。このため、本実施形態によれば、Ａ駅に前記定位置停止制御のための専用の地上子を設けることなく、軌道回路を利用して前記定位置停止制御を行うことができる。
【００７５】
特に、本実施形態では、前記定位置停止制御において、まず、車上装置４（の制御部４５）は、列車１が第１軌道回路ＴＣ１から第２軌道回路ＴＣ２に進入することによって前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差が０からα°に変化すると、列車１をＡ駅の停止位置Ｘで停止させるための第１減速パターンを発生し、第１軌道回路ＴＣ１と第２軌道回路ＴＣ２との境界の位置である第１境界位置Ｂ１を前記第１基準位置に設定して列車１の位置を算出することによって列車１の位置のずれを修正し、及び、前記第１減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行う。
【００７６】
次に、車上装置４（の制御部４５）は、列車１が第２軌道回路ＴＣ２から第３軌道回路ＴＣ３に進入することによって前記隣り合う二つのＡＴＣ信号の位相差がα°からβ°に変化すると、列車１をＡ駅の停止位置Ｘで停止させるための第２減速パターンを発生し、第２軌道回路ＴＣ２と第３軌道回路ＴＣ３との境界の位置である第２境界位置Ｂ２を前記第２基準位置に設定して列車１の位置を算出することによって列車１の位置のずれを修正し、及び、前記第２減速パターンに追随するように列車１の減速制御を行う。
【００７７】
このように、本実施形態によれば、列車１の位置の修正及び減速パターンに基づく列車１の減速制御が２段階で行われるので、列車１を安定かつ精度よく停止位置Ｘに停止させることが可能である。
【００７８】
なお、上述の実施形態においては、列車１の位置の修正及び減速パターンに基づく列車１の減速制御が２段階で行われているが、これに制限されるものではない。列車１の位置の修正及び減速パターンに基づく列車１の減速制御が１段階で行われてもよいし、３段階以上で行われてもよい。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１…列車、２…速度発電機、３…ＡＴＣ受電器、４…車上装置、１１，２１，３１…搬送波発生回路、１２，２２，３２…変調波選択回路、１３，２３，３３…振幅変調回路、１４，２４，３４…増幅回路、１５，２５，３５…移相回路、４１…データベース、４２…増幅回路、４３…位相差検出回路、４４…復調回路、４５…制御部、５１，５２，５３…整合変成器、Ｇ１…第１地上装置、Ｇ２…第２地上装置、Ｇ３…第３地上装置、ＴＣ１…第１軌道回路（通過軌道回路）、ＴＣ２…第２軌道回路（進入軌道回路）、ＴＣ３…第３軌道回路（駅構内軌道回路）、Ｘ…停止位置（定位置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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