(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上装置が行う自列車の列車制御方法であって、
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を管理装置から取得する取得ステップと、
前記タグリスト情報の取得完了信号を前記管理装置に送信する取得完了信号送信ステップと、
前記取得完了信号を受信した前記管理装置が前記走行予定区間の進路構成を完了とすることで発する進行現示の指示信号を受信して車上信号機を進行現示とする進行現示制御ステップと、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取ステップと、
前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップと、
を含む列車制御方法。
【請求項２】
前記管理装置からの通知に従って自列車の走行予定区間に係る転てつ機の転てつ機制御装置と所定通信を行い、当該転てつ機を転換・鎖錠させる転換鎖錠指示ステップを更に含み、
前記取得ステップは、前記転換鎖錠指示ステップによる転換・鎖錠の後に実行される、
請求項１に記載の列車制御方法。
【請求項３】
前記タグリスト情報には、前記走行予定区間に係る踏切に対する自列車の在線位置に応じた制御内容が、当該在線位置に対応する前記小型無線タグの識別情報に対応付けて定められており、
前記読取ステップで読み取られた識別情報に対応付けて前記制御内容が定められている場合に、前記踏切の踏切制御装置と所定通信を行い、当該制御内容に従った踏切制御を行う踏切制御ステップを更に含む、
請求項１又は２に記載の列車制御方法。
【請求項４】
前記タグリスト情報を記憶するとともに列車の進路構成を行う管理装置が、列車の車上装置との間で通信を行って当該列車の進路を制御する進路制御方法であって、
前記車上装置は、識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を前記管理装置から取得する取得ステップと、自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取ステップと、前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップと、を含む在線位置検出方法を実行する装置であり、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定ステップと、
前記走行予定区間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信ステップと、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定ステップで設定した進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了ステップと、
を含む進路制御方法。
【請求項５】
前記走行予定区間の走行後に前記車上装置から、当該走行予定区間の走行中に読み取った前記識別情報を受信する識別情報受信ステップと、
前記識別情報受信ステップにより前記識別情報を受信した場合に、在線状態としていた前記走行予定区間を非在線状態とする進路開放ステップと、
を更に含む請求項４に記載の進路制御方法。
【請求項６】
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を管理装置から取得する取得手段と、
前記タグリスト情報の取得完了信号を前記管理装置に送信する取得完了信号送信手段と、
前記取得完了信号を受信した前記管理装置が前記走行予定区間の進路構成を完了とすることで発する進行現示の指示信号を受信して車上信号機を進行現示とする車上信号制御手段と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段と、
前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段と、
を備えた車上装置。
【請求項７】
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を取得する取得手段と、自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段とを備えた車上装置との間で通信を行って列車の進路を制御する管理装置であって、
前記タグリスト情報を記憶する記憶手段と、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定手段と、
前記走行予定空間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信手段と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定手段により設定された進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了手段と、
を備えた管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の在線位置を検出する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の在線位置を検出する方法の１つとして、軌道回路を利用して列車が当該軌道回路内に存在するか否かの在線を検知する方法が実用化されている。この列車在線検知方法は、軌道回路内に車両が進入した際に、当該車両の車輪及び車軸でなる輪軸によって左右のレール間が短絡されることにより、軌道回路の送端側から送出された電圧の軌道回路の受信側での受電レベルが低下することを利用して、軌道回路内に車両が在線していることを検知するものである（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０７８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した列車在線検知方法により軌道回路内の列車を検知するためには、輪軸により左右のレール間を確実に短絡させる必要がある。ところが、列車の車輪踏面の表面状態や、線路のレール頭頂面の表面状態によっては、左右のレール間の短絡が十分に行われず、列車の在線を検知できない場合がある。これは、車輪踏面やレール頭頂面に形成された粉塵、油、錆等の絶縁性の被膜により、車輪踏面とレール間の電気的な接触抵抗が増大し、短絡不良が発生することによるものである。
【０００５】
特に、ローカル線に代表されるような閑散線区では、大都市の線区と比べて列車の運行本数が少ない。そのため、列車の車輪踏面や線路のレール頭頂面に錆が形成され易く、上記の短絡不良が生じ易い。また、近年では、アルミニウム等の軽合金で作られた軽量化車両が実用化されている。このような軽量化車両では、従来の車両と比べて重量が軽いために輪軸によるレール間の短絡が不十分となる場合もある。
【０００６】
また、従来の軌道回路は設置・メンテナンスの費用や工数が嵩む。そのため、ローカル線や第三セクター鉄道等では、費用や工数を低減できる代替設備が望まれている。
【０００７】
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、在線位置を検出するための新たな仕組みを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための第１の形態は、
車上装置（例えば、図１及び図７の車上装置１）が搭載された自列車の在線位置を当該車上装置が検出する在線位置検出方法であって、
識別情報が記憶された小型無線タグ（例えば、図１及び図８のＩＣタグ３）が軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間（例えば、図３〜図５の走行予定区間）に設置されている小型無線タグの識別情報（例えば、図１２のタグＩＤ５８４５）が走行順（例えば、図１２の走行順５８４３）と対応付けられたタグリスト情報（例えば、図１２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４）を取得する取得ステップ（例えば、図１４のステップＢ５）と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報（例えば、図２のＩＣタグ情報；ＩＤ部）を読み取る読取ステップ（例えば、図１５のステップＣ１又はＣ２７）と、
前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップ（例えば、図１５のステップＣ３又はＣ２９）と、
を含む在線位置検出方法である。
【０００９】
また、第８の形態として、
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を取得する取得手段（例えば、図７の管理装置用通信部１４０）と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段（例えば、図７の第１のタグリーダー１２０又は第２のタグリーダー１３０）と、
前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段（例えば、図７の処理部１１０）と、
を備えた車上装置（例えば、図１及び図７の車上装置１）を構成してもよい。
【００１０】
この第１又は第８の形態によれば、車上装置が、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を取得する。そして、車上装置が、自列車の走行中に、軌道に沿って設置された小型無線タグと通信を行って識別情報を読み取り、当該識別情報をタグリスト情報と照査することで、自列車の在線位置を検出する。予めタグリスト情報を取得しておき、走行中に小型無線タグから読み取った識別情報をタグリスト情報と照査するといった簡易な手法により、自列車の在線位置を適切に検出することができる。
【００１１】
また、第２の形態として、第１の形態の在線位置検出方法であって、
隣接する前記小型無線タグ間の距離である隣接距離（例えば、図２のＩＣタグ情報の隣接タグ間距離部、又は、図１９の隣接タグ間距離５８４７）を取得する隣接距離取得ステップと、
前記隣接距離取得ステップで取得された隣接距離に所定の余裕を持たせた余裕距離（例えば、図１６のステップＣ３９の到達余裕距離）内で、前記タグリスト情報に従った順番で前記識別情報が読み取られたか否かを、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置（例えば、図７の速度発電機１６０）により計測されている計測値を用いて判定することで、前記車上装置と前記小型無線タグとで構成される情報伝送系統の異常の発生有無を判定する車上タグ間伝送系判定ステップ（例えば、図１６のステップＣ３９）と、
を含む在線位置検出方法を構成してもよい。
【００１２】
この第２の形態によれば、隣接する小型無線タグ間の隣接距離を取得する。そして、取得した隣接距離に所定の余裕を持たせた余裕距離内で、且つ、タグリスト情報に従った順番で識別情報が読み取られたか否かを、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置により計測された計測値を用いて判定する。車上装置或いは小型無線タグに故障等の異常が発生した場合は、余裕距離内で正しい識別情報を取得することができない。かかる単純な手法により、情報伝送系統の異常の発生有無を適切に判定することができる。
【００１３】
また、第３の形態として、第２の形態の在線位置検出方法であって、
前記小型無線タグには、隣接する小型無線タグまでの前記隣接距離が記憶されており（例えば、図２のＩＣタグ情報の隣接タグ間距離部）、
前記隣接距離取得ステップは、前記読取ステップにおいて前記小型無線タグから前記識別情報を読み取る際に、当該小型無線タグに記憶された前記隣接距離を読み取って取得するステップである（例えば、図１５のステップＣ１又はＣ２７）、
在線位置検出方法を構成してもよい。
【００１４】
この第３の形態によれば、小型無線タグに隣接距離を記憶させておくことで、小型無線タグから識別情報を読み取る際に、隣接する小型無線タグまでの距離情報をも併せて取得することができる。
【００１５】
また、第４の形態として、第１〜第３の何れかの形態の在線位置検出方法であって、
在線地点の検知単位区間である検知ブロック（例えば、図１（Ａ）のブロック）の境界に前記小型無線タグが少なくとも２つずつ設置されており（例えば、図２２のＩＣタグ３ａ及び３ｂ）、
前記車上装置は前記自列車の先頭側及び後尾側の２箇所に設けられた前記小型無線タグと通信を行う通信アンテナ（例えば、図７の第１又は第２のタグリーダー１２０，１３０）を有し、
前記走行予定区間は連続する複数の前記検知ブロックで構成され、
前記位置検出ステップは、前記読取ステップで読み取られた識別情報と、当該識別情報を読み取った通信アンテナが先頭側か後尾側かに基づき、チェックイン・チェックアウト方式で自列車が位置する検知ブロックを検出するステップ（例えば、図２２）を含む、
在線位置検出方法を構成してもよい。
【００１６】
この第４の形態によれば、小型無線タグから読み取った識別情報と、当該識別情報を読み取った通信アンテナが先頭側か後尾側かに基づき、チェックイン・チェックアウト方式で自列車が位置する検知ブロックを検出する。チェックイン・チェックアウト方式で自列車が位置する検知ブロックを検出するようにしたことで、車上装置と小型無線タグとで構成される情報伝送系統の異常に対して頑健なシステムが構築される。
【００１７】
また、第５の形態として、
第１〜第４の何れかの形態の在線位置検出方法を実行する列車の車上装置が実行するブレーキ制御方法であって、
前記走行予定区間の着点と、当該着点までの距離を明示するために特定された特定小型無線タグ間の距離である着点到達距離を取得する着点到達距離取得ステップ（例えば、図１５のステップＣ１又はＣ２７）と、
前記読取ステップで読み取った識別情報が前記特定小型無線タグの識別情報である場合に、前記着点到達距離と、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置により計測されている計測値と、現在の走行速度とを用いて速度照査パターン（例えば、図６の速度照査パターン）を生成して、ブレーキのバックアップ制御を行うブレーキ制御ステップ（例えば、図１５のステップＣ１１；Ｙｅｓ→ステップＣ１３，Ｃ１５）と、
を含むブレーキ制御方法を構成してもよい。
【００１８】
この第５の形態によれば、走行予定区間の着点までの距離を明示するために特定された特定小型無線タグ間の距離である着点到達距離を取得する。そして、読み取った識別情報が特定小型無線タグの識別情報である場合に、着点到達距離と、計測装置により計測されている計測値と、現在の走行速度とを用いて速度照査パターンを生成して、ブレーキのバックアップ制御を行う。
【００１９】
第６の形態は、
前記タグリスト情報を記憶するとともに列車の進路構成を行う管理装置（例えば、図１及び図９の管理装置５）が、第１〜第４の何れかの形態の在線位置検出方法又は第５の形態のブレーキ制御方法を実行する列車の車上装置との間で通信を行って当該列車の進路を制御する進路制御方法であって、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定ステップ（例えば、図１４のステップＡ１及びＡ３）と、
前記走行予定区間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信ステップ（例えば、図１４のステップＡ５）と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定ステップで設定した進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了ステップ（例えば、図１４のステップＡ７；Ｙｅｓ→ステップＡ９）と、
を含む進路制御方法である。
【００２０】
また、第９の形態として、
第８の形態の車上装置との間で通信を行って列車の進路を制御する管理装置であって、
前記タグリスト情報を記憶する記憶手段（例えば、図９の記憶部５８０；区間別ＩＣタグリスト情報５８４）と、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定手段（例えば、図９の処理部５１０）と、
前記走行予定空間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信手段（例えば、図９の通信部５４０）と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定手段により設定された進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了手段（例えば、図９の処理部５１０）と、
を備えた管理装置（例えば、図１及び図９の管理装置５）を構成してもよい。
【００２１】
この第６又は第９の形態によれば、走行予定区間に対して進路の設定を行う。そして、走行予定区間に係るタグリスト情報を車上装置に送信し、車上装置からタグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、設定した進路の構成を完了として走行予定区間を在線状態とする。車上装置と管理装置との間で確認を取りながら進路構成を行うことで、列車運行の安全性を確保することができる。
【００２２】
また、第７の形態として、第６の形態の進路制御方法であって、
前記走行予定区間の走行後に前記車上装置から、当該走行予定区間の走行中に読み取った前記識別情報を受信する識別情報受信ステップ（例えば、図１７のステップＤ１）と、
前記識別情報受信ステップにより前記識別情報を受信した場合に、在線状態としていた前記走行予定区間を非在線状態とする進路開放ステップ（例えば、図１７のステップＤ１；Ｙｅｓ→Ｄ７）と、
を更に含む進路制御方法を構成してもよい。
【００２３】
この第７の形態によれば、走行予定区間の走行後に車上装置から、当該走行予定区間の走行中に読み取った識別情報を受信する。そして、識別情報を受信した場合に、在線状態としていた走行予定区間を非在線状態とする。車上装置と管理装置との間で確認を取りながら進路開放を行うことで、列車運行の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）在線位置検出システムのシステム構成図。（Ｂ）列車の車両の構成図。
【図２】ＩＣタグ情報のデータ構成の一例を示す図。
【図３】走行予定区間の始点出発時における処理手順の説明図。
【図４】走行予定区間の走行時における処理手順の説明図。
【図５】走行予定区間の終点到着時における処理手順の説明図。
【図６】速度照査パターンの一例を示す図。
【図７】車上装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図８】ＩＣタグの機能構成の一例を示すブロック図。
【図９】管理装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図１０】ＩＣタグ情報ＤＢのデータ構成の一例を示す図。
【図１１】区間定義情報ＤＢのデータ構成の一例を示す図。
【図１２】区間別ＩＣタグリスト情報のデータ構成の一例を示す図。
【図１３】区間別進路鎖錠情報のデータ構成の一例を示す図。
【図１４】走行予定区間の始点出発時における処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】走行予定区間の走行時における処理の流れを示すフローチャート。
【図１６】走行予定区間の走行時における処理の流れを示すフローチャート。
【図１７】走行予定区間の終点到着時における処理の流れを示すフローチャート。
【図１８】第２のＩＣタグ情報のデータ構成の一例を示す図。
【図１９】第２の区間別ＩＣタグリスト情報のデータ構成の一例を示す図。
【図２０】第３のＩＣタグ情報ＤＢのデータ構成の一例を示す図。
【図２１】第３の区間別ＩＣタグリスト情報のデータ構成の一例を示す図。
【図２２】チェックイン・チェックアウト方式における在線位置検出の説明図。
【図２３】第４のＩＣタグ情報ＤＢのデータ構成の一例を示す図。
【図２４】第４の区間別ＩＣタグリスト情報のデータ構成の一例を示す図。
【図２５】踏切制御の説明図。
【図２６】踏切制御処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態が以下の実施形態に限定されるわけでないことは勿論である。
【００２６】
１．システム構成
図１は、本実施形態における在線位置検出システム１０００のシステム構成の一例を示す図である。在線位置検出システム１０００は、主要な構成要素として、車上装置１と、ＩＣ（Integrated Circuit）タグ３と、管理装置５と、駅伝送装置７とを有する。
【００２７】
本実施形態の在線位置検出システム１０００は、主として閑散線区に適用されるシステムである。図１（Ａ）に本実施形態における路線の概略を示す。簡明化のため、留置や検修のための側線を省略して本線のみを示す。本実施形態の線区は単線であり、各駅に上り線と下り線のホームを別個に設けて駅構内で列車がすれ違い可能となっている。各駅の駅構内には、上り／下りそれぞれのホームに入場／出場するためのポイントである転てつ機ＰＭが備えられており、転てつ機ＰＭは転てつ機制御端末装置ＣＲからの制御信号に従って動作する。
【００２８】
転てつ機ＰＭは、いわゆる電気転てつ機であり、列車をある線路から他の線路へ移動させるための線路部分でなる分岐器と、分岐器のトングレールを移動して基本レールに密着させる転換装置及びトングレールを密着状態に保持して列車の振動・衝撃等の外力により転換できないように鎖錠する鎖錠装置で構成される転てつ装置とを備えて構成される。
【００２９】
転てつ機制御端末装置ＣＲは、転てつ機ＰＭの転換・鎖錠及び解錠の動作を制御する端末装置である。本実施形態において転てつ機制御端末装置ＣＲは、各転てつ機ＰＭに一対一に対応付けられ、対応する転てつ機ＰＭの制御装置と一体に、あるいは通信線で接続されて近隣に配置される。
【００３０】
転てつ機制御端末装置ＣＲは、車上装置１と通信を行うための不図示の通信部を備えており、車上装置１から送信される転てつ機ＰＭの転換・鎖錠指示信号に従って転てつ機ＰＭを制御し、レールを転換及び鎖錠させる。転てつ機制御端末装置ＣＲは、対応する転てつ機ＰＭの鎖錠指示をした列車のＩＤを記憶し、鎖錠した同一の列車からの解錠指示でもって転てつ機ＰＭを解錠させる。
【００３１】
本実施形態では、隣接する２駅間の区間を１つの「単位区間」と称する。具体的には、各駅における列車の停車位置を基準として、隣接する２駅の停車位置間を１つの単位区間とする。また、列車が駅に停車している場合には当該列車が次に走行する予定の単位区間のことを、或いは、列車が走行中の場合には当該走行中の単位区間のことを、当該列車の「走行予定区間」と称する。
【００３２】
また、本実施形態において、軌道は列車の在線地点の検知単位である複数の「ブロック」で区切られている。ブロックとは、従来の軌道回路による閉そく区間に相当する検知単位であるが、勿論、従来の閉そく区間よりも短い区間をブロックとして定義してもよいし、長い区間をブロックとして定義してもよい。少なくとも１つのブロックの長さは、１編成が十分に在線可能な長さであると好適であり、本実施形態ではそのような長さであるとして説明する。
【００３３】
軌道に沿って、各ブロックの端部には、１つのブロックにつき１つのＩＣタグ３が設置されている。ＩＣタグ３は、例えばレール間の枕木方向中央位置に設置される。そして、列車がブロックを通過する際に、列車の車両下部（車体下部であってもよいし、台車下部であってもよい。）の枕木方向中央位置に設けられたタグリーダー１２０，１３０がＩＣタグ３と通信を行って、該タグリーダー１２０，１３０がＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取り可能に構成される。
【００３４】
車上装置１は、各列車に搭載される制御装置及び処理装置であり、軌道に沿って設置されたＩＣタグ３から受信したＩＣタグ情報に基づいて、自列車の在線位置を検出する。車上装置１は、運転士や車掌が操作可能な位置（例えば運転台や車掌室）に設置される。また、車上装置１は、ＩＣタグ３から受信したＩＣタグ情報に基づいて、列車のブレーキのバックアップ制御を行う。
【００３５】
図１（Ｂ）に示すように、先頭側車両下部の枕木方向中央位置及び後尾側車両下部の枕木方向中央位置には、それぞれタグリーダー１２０，１３０が設置されており、車上装置１と有線（不図示）で接続されている。つまり、走行中は、先頭側車両に設置されたタグリーダー（以下、「先頭側タグリーダー」という。）と、後尾側車両に設置されたタグリーダー（以下、「後尾側タグリーダー」という。）とが、同一のＩＣタグ３のＩＣタグ情報を順次に読み取ることとなる。
【００３６】
タグリーダー１２０，１３０は、ＩＣタグ３と非接触式の近距離無線通信を行ってＩＣタグ３に記憶されたＩＣタグ情報を読み取るリーダー装置である。タグリーダー１２０，１３０は、アンテナ部やチューナー部、プロセッサー部、電源部等を備えて構成される。
【００３７】
ＩＣタグ３は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）の一種であり、列車車両に設置されたタグリーダー１２０，１３０との間で非接触式の近距離無線通信を行う小型の近距離無線装置である。本実施形態では、電源を内蔵せずに、電磁誘導作用を用いて外部からの電波を電力に変換して作動する、いわゆるパッシブ型のＩＣタグ（パッシブタグ）を用いる場合を例示する。
【００３８】
ＩＣタグ３とタグリーダー１２０，１３０との間の通信可能距離は、長くても１メートル程度である。そのため、ＩＣタグ３及びタグリーダー１２０，１３０の設置位置は、走行中に近接して通信可能な位置となるように位置決めされる。本実施形態では、車両下部の枕木方向中央位置にタグリーダー１２０，１３０を備え、レール間の枕木方向中央位置にＩＣタグ３を設置することで、離隔距離が５０センチメートル程度以下となるように位置決めする。また、列車の最高速度を考慮すると、ＩＣタグ３とタグリーダー１２０，１３０との間で通信可能なデータ量に制限があるため、過剰なデータ量となるデータを送受することはできない。
【００３９】
なお、ＩＣタグ３は、屋外に設置されるため、風雨による影響を考慮して、防水構造を有する防護ケースに封入される。また、タグリーダー１２０，１３０についても、軌道に敷かれるバラストの飛散などによる衝撃を受けることを想定し、同様に防護ケースに封入される。
【００４０】
管理装置５は、線区全体の情報を統括的に管理する装置であり、例えば鉄道事業者の事業所等に配設される。管理装置５は、駅伝送装置７と通信接続されており、駅伝送装置７を介して列車の出発指示を車上装置１に送信することで、列車への出発・進行を指示する。また、管理装置５は、列車の車上信号機の現示、走行予定区間の転てつ機ＰＭの鎖錠・解錠、ブロックの進路鎖錠等を管理・把握し、進路の設定や進路の開放といった進路制御を行う。
【００４１】
駅伝送装置７は、各駅に配設される伝送装置であり、列車が駅構内に進入した場合、或いは、所定の停車位置に停車した場合に当該列車の車上装置１との無線通信が可能な位置に配設される。駅伝送装置７は、例えば有線によって管理装置５と通信接続されており、車上装置１と管理装置５との間の通信を中継する機能を有する。この中継機能によって、車上装置１と管理装置５との間のデータのやり取りが可能となる。
【００４２】
図２は、ＩＣタグ３が記憶部に記憶しているＩＣタグ情報のデータ構成の一例を示す図である。ＩＣタグ情報は、例えば、ＩＤ部と、隣接タグ間距離部と、チェック符号部とを有するデータ列として構成される。
【００４３】
ＩＤ部には、各ＩＣタグ３をユニークに識別するために各ＩＣタグ３に固有に割り当てられた識別情報（タグＩＤ）が格納される。
【００４４】
隣接タグ間距離部には、自ＩＣタグ３の設置位置から隣接するＩＣタグ３の設置位置までの距離である隣接タグ間距離が格納される。本実施形態では線路を単線としているため、隣接するＩＣタグ３には、自ＩＣタグから見て上り寄りの位置に設置されたＩＣタグ３と、下り寄りの位置に設置されたＩＣタグ３との２つそれぞれについて隣接タグ間距離が格納される。なお、複線とする場合には、上り本線には上り寄りの隣接タグ間距離のみを格納し、下り本線には下り寄りの隣接タグ間距離のみを格納すればよい。
【００４５】
チェック符号部には、ＩＣタグ情報中のビット誤りを検出するための符号（データ）が格納され、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号が格納される。
【００４６】
２．原理
次に、本実施形態における在線位置検出方法、ブレーキ制御方法及び進路制御方法について説明する。ここでは、図３〜図５を参照して、「ハ駅」の上り線に停車している列車が、「ハ駅」を出発して「ロ駅」の上り線に到着するまでの処理手順について説明する。
【００４７】
２−１．走行予定区間の始点出発時
図３は、走行予定区間の始点出発時における処理手順の説明図である。走行予定区間は、隣接する駅間であって、出発駅の列車停止位置と到着駅の列車停止位置間と定められるため、出発駅の列車停止位置を「走行予定区間の始点」又は単に「始点」と呼び、到着駅の列車停止位置を「走行予定区間の終点」又は単に「終点」と呼ぶ。また、走行予定区間において、最も始点寄りに設置されているＩＣタグ３を「発点ＩＣタグ」と呼び、最も終点寄りに設置されているＩＣタグ３を「着点ＩＣタグ」と呼ぶ。また、着点ＩＣタグの次に終点寄りに設置されているＩＣタグ３を「直前着点ＩＣタグ」と呼ぶ。
【００４８】
管理装置５は全列車の在線状態を記録している。最初に管理装置５は、列車の走行予定区間である「ハ駅」の始点から「ロ駅」の終点までの進路設定を行う（Ａ−１）。車上装置１は、駅伝送装置７を介して管理装置５から進路設定の通知を受けると、走行予定区間に係る転てつ機ＰＭの転換鎖錠の指示を行う（Ａ−２）。詳細には、図３において、車上装置１は、「ハ駅」近傍の転てつ機ＰＭ１を制御する転てつ機制御端末装置ＣＲ１との間で無線通信を行い、転てつ機ＰＭ１が鎖錠されていないことを確認する。確認がとれた場合、車上装置１は、転てつ機ＰＭ１を転換・鎖錠するための転換・鎖錠指示信号に自列車ＩＤを含めて、転てつ機制御端末装置ＣＲ１に送信する。
【００４９】
転てつ機制御端末装置ＣＲ１は、車上装置１から転換・鎖錠指示信号を受信すると、転てつ機ＰＭ１を制御してレールを転換・鎖錠させる。また、車上装置１は、「ロ駅」近傍に設置された転てつ機ＰＭ２を制御する転てつ機制御端末装置ＣＲ２との間で無線通信を行い、転てつ機ＰＭ２を同様に転換・鎖錠させる。
【００５０】
転てつ機ＰＭ１及びＰＭ２の転換・鎖錠により進路が開通すると、管理装置５は、駅伝送装置７を介して、走行予定区間に係るＩＣタグリスト情報を車上装置１に送信する（Ａ−３）。ＩＣタグリスト情報は、列車の走行予定区間に設置されているＩＣタグのタグＩＤが走行順と対応付けられた情報である。
【００５１】
車上装置１は、管理装置５からＩＣタグリスト情報を受信すると、駅伝送装置７を介して管理装置５に返信応答する（Ａ−４）。この返信応答を受けて、管理装置５は、走行予定区間の進路構成を完了とし、走行予定区間を在線状態として確定させる（Ａ−５）。その後、車上装置１は、車上信号機である出発信号機を進行現示とし、列車の運転士は進行現示の確認の元、列車を出発・進行させる。
【００５２】
このように、走行予定区間の始点出発時は、管理装置５（ＩＣタグリスト情報）→車上装置１（返信応答）→管理装置５の順番で情報伝送がループ状に行われて、管理装置５により走行予定区間の進路構成が行われる。つまり、管理装置５と車上装置１との間で情報伝送の閉じたループ（第１のクローズドループ）が形成される。この第１のクローズドループによる情報伝送により、情報伝送系統に異常が生じていないことが確認され、走行予定区間の始点出発前における進路構成が確実に行われて、列車運行の安全性が確保される。
【００５３】
２−２．走行予定区間の走行時
図４は、走行予定区間の走行時における処理手順の説明図である。列車が走行予定区間を走行している間、車上装置１は、列車の走行距離を常駐的に監視する（Ｂ−１）。具体的には、走行中、車上装置１は、ＩＣタグ３からＩＣタグ情報を受信すると、その受信したＩＣタグ情報に含まれる隣接タグ間距離に所定の余裕を持たせた距離である到達余裕距離を算出する。到達余裕距離は、例えば隣接タグ間距離の１．２倍の距離等として設定する。そして、ＩＣタグ情報の受信時点から、その到達余裕距離を走行するまでの間に、ＩＣタグリスト情報に従った次順のＩＣタグ３のＩＣタグ情報を受信したか否かを判定する。走行距離は、例えば列車に搭載される速度発電機等の計測装置の計測値を用いて算出する。ＩＣタグ情報の受信時点の走行距離を一時記録し、その後の走行距離が、一時記録した走行距離に到達余裕距離を加算した値（距離）に到達したことで、列車が到達余裕距離を進行したと判定する。
【００５４】
ＩＣタグ情報を受信する前に列車が到達余裕距離を超過した場合は、車上装置１は、車上装置１とＩＣタグ３とで構成される情報伝送系統に異常が発生したものと判断し、異常時処理を行う（Ｂ−２）。情報伝送系統に異常がなければ、列車が到達余裕距離を進行するまでの間に、先頭側タグリーダーが、走行順に従った次順のＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取るはずである。それにも関わらず、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取ることなく到達余裕距離を進行した場合は、先頭側タグリーダー及びＩＣタグ３のうちの何れかに故障等の異常が発生したことが想定される。そこで、この場合は、例えば異常発生音声を出力したり、異常発生ランプを点灯させるなどして、運転士に警告を報知する処理を行う。
【００５５】
列車が到達余裕距離を進行するまでの間に先頭側タグリーダーがＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取ると（Ｂ−３）、車上装置１は、先頭側タグリーダーにより読み取られたＩＣタグ情報を、出発前に管理装置５から取得したＩＣタグリスト情報と照査する（Ｂ−４）。すなわち、車上装置１は、先頭側タグリーダーが読み取ったＩＣタグ情報に含まれるタグＩＤと、ＩＣタグリスト情報に定められている次順のＩＣタグ３のタグＩＤとを比較する。そして、タグＩＤが一致していると判定した場合は、読み取ったＩＣタグ情報を記録する。他方、タグＩＤが一致しなかったと判定した場合は、車上装置１は、情報伝送系統に異常ありと判断し、この場合も異常時の処理を行う（Ｂ−５）。ＩＣタグ３の故障等が考えられるためである。
【００５６】
次いで、車上装置１は、再び列車の走行距離を監視し（Ｂ−６）、列車の編成長に所定距離分の余裕を持たせた編成長余裕距離だけ列車が進行するまでの間に、後尾側タグリーダーにより同じＩＣタグ３からＩＣタグ情報が読み取られたか否かを判定する。編成長余裕距離は、例えば編成長の１．２倍の距離を設定する。後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取る前に列車が編成長余裕距離を超過した場合、車上装置１は、情報伝送系統に異常が発生したものと判断し、異常時処理を行う（Ｂ−７）。
【００５７】
情報伝送系統に異常がなければ、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取った後、編成長余裕距離を進行するまでの間に、後尾側タグリーダーが同じＩＣタグ情報を読み取るはずである。それにも関わらず、後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取ることなく編成長余裕距離を進行した場合は、後尾側タグリーダーとＩＣタグ３との何れかに故障等の異常が発生したことが想定される。従って、この場合は情報伝送系統に異常ありと判定し、異常時の処理を行う。例えば、車上装置１は、列車を徐々に減速させて停止させたり、情報伝送系統の異常を無線で管理装置５に通知するなどの処理を行う。異常時の処理への対応としては、運転士が、列車を次駅まで徐行運転させるなどの方策が考えられる。他の異常時の処理においても同様である。
【００５８】
列車が編成長余裕距離を進行するまでの間に後尾側タグリーダーがＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取ると（Ｂ−８）、車上装置１は、後尾側タグリーダーにより読み取られたＩＣタグ情報をＩＣタグリスト情報と照査する（Ｂ−９）。そして、タグＩＤが一致していると判定した場合は、読み取ったＩＣタグ情報を記録する。他方、タグＩＤが一致しなかったと判定した場合は、車上装置１は、情報伝送系統に異常ありと判断し、この場合も異常時の処理を行う（Ｂ−１０）。
【００５９】
照査によりタグＩＤが一致していたならば、自列車が当該ブロックに位置していることがわかる。例えば、ＩＣタグ３が各ブロックの上り端部に設置されており、列車が上り方向に進行していたとする。この場合、先頭側タグリーダーが読み取ったＩＣタグ情報について照査を行った結果、タグＩＤが一致したならば、列車が当該ＩＣタグ３の設置ブロックの次のブロック（上り側の隣接ブロック）に進入しようとしていることがわかる。また、後尾側タグリーダーが読み取ったＩＣタグ情報について照査を行った結果、タグＩＤが一致したならば、当該ＩＣタグ３の設置ブロックから列車が進出しようとしていることがわかる。これは、自列車の在線位置を検出していることを意味する。
【００６０】
上記の処理を繰り返しながら列車は進行する。そして、先頭側タグリーダーが新たなＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取り、タグリスト情報と照査することで当該ＩＣタグ３が直前着点ＩＣタグであると判明した場合には、車上装置１は、直前着点ＩＣタグから着点ＩＣタグを通過した所定位置に至るまでの速度照査パターンを生成して（Ｂ−３６）、当該速度照査パターンに従ったブレーキ制御の実行を開始する（Ｂ−３７）。
【００６１】
図６は、速度照査パターンの説明図である。図６において、横軸は列車の位置を示し、縦軸は列車の制限速度を示す。速度照査パターンは、例えば、直前着点ＩＣタグでの列車の制限速度を“Ｖ１”とし、制限速度“Ｖ１”から緩やかに減少して着点ＩＣタグの位置で制限速度が徐行速度として予め定められた“Ｖ２（＜Ｖ１）”となり、着点ＩＣタグから停止発動距離だけ後方の位置で制限速度が“０”となるようなパターンとして生成される。
【００６２】
停止発動距離は、着点ＩＣタグから終点までの距離を含み、終点を超えて列車が走行していると判断できる距離として定められる。車上装置１は、直前着点ＩＣタグからＩＣタグ情報を読み取ると、直前着点ＩＣタグからの走行距離を監視する。そして、現在位置における制限速度を速度照査パターンから求め、現在の列車速度が当該制限速度以下であるかを随時比較する。そして、速度が制限速度を超過している場合は、速度を制限速度以下に落とすようにブレーキを制御する。
【００６３】
従って、着点ＩＣタグからＩＣタグ情報を受信した位置（着点）において、列車の速度が徐行速度を超えている場合には徐行速度以下となるようにブレーキ制御がなされる。これにより、運転士は、確実に走行予定区間の終点で列車を停止させることができる。また、走行予定区間の終点を通過したとしても、停止発動距離に至ると停止制御が発動されて列車が停止するため、列車運行の安全性を確保することができる。
【００６４】
このように、走行予定区間の走行中は、車上装置１（電波）→ＩＣタグ３（ＩＣタグ情報）→車上装置１の順番で情報伝送がループ状に行われる。つまり、ＩＣタグ３と車上装置１との間で情報伝送の閉じたループ（第２のクローズドループ）が形成される。この第２のクローズドループによる情報伝送により、在線位置の検出が適切に行われる。また、ＩＣタグ３からのＩＣタグ情報の受信状況を常駐的に監視することで、情報伝送系統の異常発生を確実に検知し、列車運行の安全性を確保することができる。
【００６５】
２−３．走行予定区間の終点到着時
図５は、列車が走行予定区間の終点に到着する際の処理手順の説明図である。列車が走行予定区間の終点が定められている「ロ駅」に到着すると、車上装置１は、走行した走行予定区間に係る転てつ機制御端末装置ＣＲ１と通信を行い、自列車ＩＤを含む転てつ機ＰＭ１の解錠指示信号を転てつ機制御端末装置ＣＲ１に送信して、転てつ機ＰＭ１を解錠させる（Ｃ−１）。同様に、車上装置１は、転てつ機制御端末装置ＣＲ２と通信を行い、自列車ＩＤを含む転てつ機ＰＭ２の解錠指示信号を転てつ機制御端末装置ＣＲ２に送信して、転てつ機ＰＭ２を解錠させる（Ｃ−１）。
【００６６】
次いで、車上装置１は、走行予定区間の走行中に、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーが読み取った全てのＩＣタグ情報を読取順と対応付けた読取ＩＣタグ情報を、駅伝送装置７を介して管理装置５に送信する（Ｃ−２）。管理装置５は、車上装置１から読取ＩＣタグ情報を受信すると、その内容をＩＣタグリスト情報と照合する（Ｃ−３）。そして、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーの読取ＩＣタグ情報のタグＩＤがＩＣタグリスト情報のタグＩＤと全て一致し、且つ、順番も一致しているならば、管理装置５は、在線状態としていた走行予定区間を非在線状態として、走行予定区間の進路を開放する（Ｃ−４）。
【００６７】
それに対して、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーの読取ＩＣタグ情報のタグＩＤがＩＣタグリスト情報のタグＩＤと一致しない、又は、順番が一致しない場合は、管理装置５は、情報伝送系統の異常発生を疑い、異常時の処理を行う。例えば、管理装置５は、駅係員や検査員に対して情報伝送系統の異常発生を報知して、情報伝送系統の検査を促す。
【００６８】
このように、走行予定区間の終点到着時には、車上装置１（受信ＩＣタグ情報）→管理装置５の順番で情報伝送がループ状に行われる。つまり、車上装置１と管理装置５との間で情報伝送の閉じたループ（第３のクローズドループ）が形成される。この第３のクローズドループによる情報伝送により、走行予定区間の終点到着時における進路開放が確実に行われ、列車運行の安全性が確保される。
【００６９】
３．機能構成
３−１．車上装置１の機能構成
図７は、車上装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。車上装置１は、例えば、処理部１１０と、第１のタグリーダー１２０と、第２のタグリーダー１３０と、管理装置用通信部１４０と、転てつ機用通信部１５０と、速度発電機１６０と、記憶部１８０とを備えて構成される。
【００７０】
処理部１１０は、記憶部１８０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って車上装置１を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを有して構成される。
【００７１】
第１のタグリーダー１２０及び第２のタグリーダー１３０は、先頭側車両及び後尾側車両にそれぞれ設置されるリーダー装置であり、ＩＣタグ３から読み取ったＩＣタグ情報を処理部１１０に随時出力する。
【００７２】
管理装置用通信部１４０は、駅伝送装置７を介して管理装置５と通信を行うための通信装置である。また、転てつ機用通信部１５０は、転てつ機制御端末装置ＣＲとの間で通信を行うための通信装置である。これらの通信には、公知の通信技術を適用可能であり、例えば、管理装置用通信部１４０と駅伝送装置７間の通信には誘導無線を用い、転てつ機用通信部１５０と転てつ機制御端末装置ＣＲ間の通信にはＰＨＳ（Personal Handy-phone System）システムを利用した通信等を適用できる。
【００７３】
速度発電機１６０は、車軸の回転数に応じた電圧又はパルスを発生させて、列車の速度を計測する計測装置である。速度発電機１６０により計測された速度は処理部１１０に出力され、走行距離の算出や速度制御（ブレーキ制御）等に利用される。速度発電機１６０は、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置の一種である。また、電動機制御用等に別途に速度発電機が列車に備えられている場合には、その速度発電機を兼用することとしてよいことは勿論である。
【００７４】
記憶部１８０は、処理部１１０が車上装置１を統括的に制御するための各種プログラムや各種データ等を記憶した記憶装置であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ハードディスク、ＲＡＭ（Random Access Memory）といった記憶装置を有して構成される。記憶部１８０には、例えば、車上制御プログラム１８１と、自列車ＩＤ１８２と、積算距離１８３と、走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４と、第１のタグリーダー読取情報１８５と、第２のタグリーダー読取情報１８６と、速度照査パターン１８７と、編成長１８８とが記憶される。
【００７５】
車上制御プログラム１８１は、処理部１１０により読み出され、車上制御処理（図１４〜図１７参照）として実行されるプログラムである。車上制御処理とは、処理部１１０が、上記の原理に従って、自列車の在線位置検出やブレーキ制御等の各種制御を実行する処理である。この車上制御処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００７６】
自列車ＩＤ１８２は、各列車をユニークに識別するための識別情報（ＩＤ）のうち自列車に割り当てられた識別情報である。
【００７７】
積算距離１８３は、速度発電機１６０により計測された速度と、ある基準時点からの経過時間とを用いて算出される自列車の累積走行距離である。積算距離１８３は、例えば、走行予定区間の始点（列車停止位置）に列車が停止している時点を基準に算出される。
【００７８】
走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４は、自列車の走行予定区間に含まれるＩＣタグ３に係る情報がリスト化されたデータである。この走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４は、車上装置１が駅伝送装置７を介して管理装置５から取得する情報であり、そのデータ構成例については後述する。
【００７９】
第１のタグリーダー読取情報１８５は、第１のタグリーダー１２０によってＩＣタグ３から読み取られたＩＣタグ情報を、第１のＩＣタグ情報，第２のＩＣタグ情報，・・・と読み取り順に記録したデータである。同様に、第２のタグリーダー読取情報１８６は、第２のタグリーダー１３０によってＩＣタグ３から読み取られたＩＣタグ情報を読み取り順に記録したデータである。
【００８０】
速度照査パターン１８７は、直前着点ＩＣタグからの距離（位置）と制限速度との関係を定めたデータであり、例えば図６に示すような速度照査パターンが生成されて記憶される。
【００８１】
編成長１８８は、列車の編成長であり、初期設定では固定値が記憶される。その後、列車が走行予定区間を走行中に、先頭側タグリーダーによるＩＣタグ情報の読み取りタイミングにおける列車の積算距離と、後尾側タグリーダーによる同じＩＣタグ情報の読み取りタイミングにおける列車の積算距離とから、編成長１８８が新たに算出されて更新される。
【００８２】
３−２．ＩＣタグ３の機能構成
図８は、ＩＣタグ３の機能構成の一例を示す図である。ＩＣタグ３は、例えば、アンテナ部３１０と、通信部３２０と、処理部３３０と、記憶部３４０と、電源部３５０とを備えて構成される。
【００８３】
アンテナ部３１０は、車両に設置された第１及び第２のタグリーダー１２０，１３０との間で通信を実現するためのアンテナを有して構成される。ＩＣタグ３は、いわゆるパッシブ型のＩＣタグであるため、電源を内蔵していない。その代わりに、ＩＣタグ３は、第１及び第２のタグリーダー１２０，１３０から送出される規定周波数の電波を利用して電磁誘導方式により電力を得る回路を内蔵している。アンテナ部３１０と電源部３５０とで、この電力生成回路が構成される。電源部３５０は、生成した電力の電圧を安定化させて、通信部３２０、処理部３３０及び記憶部３４０の電源として供給する。
【００８４】
通信部３２０は、アンテナ部３１０を介して第１及び第２のタグリーダー１２０，１３０との間で非接触式の近距離無線通信を行うための通信装置である。
【００８５】
処理部３３０は、ＩＣタグ３の各部を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、ＣＰＵ等のプロセッサーを有して構成される。処理部３３０が実行する動作は予め記憶部３４０に記憶されたプログラムにより規定されている。具体的には、電源部３５０から電源が供給されて作動開始すると、ＩＣタグ情報３４１を通信部３２０及びアンテナ部３１０を介して発信させる動作である。電源が供給されている限り、繰り返しＩＣタグ情報３４１を発信させる。第１及び第２のタグリーダー１２０，１３０が、ＩＣタグ情報３４１の読み取り（受信）をできるだけ早期且つ確実にするためである。
【００８６】
記憶部３４０は、例えば、ＲＯＭやフラッシュＲＯＭといった不揮発性の記憶装置を有して構成され、自ＩＣタグ３に係るＩＣタグ情報３４１を記憶する。
【００８７】
３−３．管理装置５の機能構成
図９は、管理装置５の機能構成の一例を示すブロック図である。管理装置５は、例えば、処理部５１０と、操作部５２０と、表示部５３０と、通信部５４０と、記憶部５８０とを備え、各部がバス５９０で接続された一種のコンピューターシステムである。
【００８８】
処理部５１０は、記憶部５８０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従って管理装置５を統括的に制御する制御装置及び演算装置であり、ＣＰＵ等のプロセッサーを有して構成される。
【００８９】
操作部５２０は、例えばキーボードやタッチパネル等により構成される入力装置であり、押下されたキーやアイコンの信号を処理部５１０に出力する。この操作部５２０の操作により、列車の運行管理を行うための各種データの入力等がなされる。
【００９０】
表示部５３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、処理部５１０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置である。表示部５３０には、列車の運行管理に係る各種の情報等が表示される。
【００９１】
通信部５４０は、駅伝送装置７との間でデータのやり取りを行うための通信装置であり、駅伝送装置７と通信接続される。通信形態は有線であっても無線であってもよい。
【００９２】
記憶部５８０は、処理部５１０が管理装置５を統括的に制御するための各種プログラムや各種データ等を記憶した記憶装置である。記憶部５８０には、管理処理プログラム５８１と、ＩＣタグ情報データベース（以下、「ＤＢ（Data Base）」と表記する。）５８２と、区間定義情報ＤＢ５８３と、複数の区間別ＩＣタグリスト情報５８４と、複数の区間別進路鎖錠情報５８５とが記憶される。
【００９３】
管理処理プログラム５８１は、処理部５１０により読み出され、管理処理（図１４及び図１７参照）として実行されるプログラムである。管理処理とは、処理部５１０が、上述した原理に従って進路構成や進路開放といった進路制御を行って、列車の運行を管理する処理である。この管理処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００９４】
図１０は、ＩＣタグ情報ＤＢ５８２のデータ構成の一例を示す図である。ＩＣタグ情報ＤＢ５８２は、ＩＣタグ３に関する情報が蓄積されたデータベースであり、例えば、ＩＣタグ３の設置位置５８２１と、当該ＩＣタグ３の識別情報であるタグＩＤ５８２３とが対応付けて記憶されている。設置位置５８２１には、当該ＩＣタグ３が設置されているブロックの識別情報であるブロックＩＤと、当該ＩＣタグ３が当該ブロックの上り端部と下り端部との何れに設置されているかを示す端部種別とが含まれる。例えば、図１０に示すＩＣタグ情報ＤＢ５８２では、ブロックＢＬ１の上り端部に設置されるＩＣタグ３は、タグＩＤが“Ｔ１”のＩＣタグ３であることが記憶されている。
【００９５】
図１１は、区間定義情報ＤＢ５８３のデータ構成の一例を示す図である。区間定義情報ＤＢ５８３は、単位区間を定義する情報が蓄積されたデータベースであり、例えば、単位区間の識別情報である区間ＩＤ５８３１と、上り及び下りの種別である上下識別５８３３と、列車がブロックを通過する順序をブロックＩＤの順番で示したブロック通過順５８３５とが対応付けて記憶されている。例えば、図１１において、単位区間“ＳＥＣ１”を上り方向に進行する列車が通過するブロックの順序は、“ＢＬ１→ＢＬ３→ＢＬ４→ＢＬ５→ＢＬ６”である。
【００９６】
図１２は、区間別ＩＣタグリスト情報５８４のデータ構成の一例を示す図である。区間別ＩＣタグリスト情報５８４は、上下方向の各単位区間について、当該単位区間に設置されているＩＣタグ３のタグＩＤが走行順と対応付けられたタグリスト情報であり、例えば、区間識別５８４１と、走行順５８４３と、タグＩＤ５８４５とが対応付けて記憶されている。例えば、図１２において、単位区間“ＳＥＣ１”を上り方向に走行する場合、“Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，・・・”の順番にＩＣタグ３が設置されていることが記憶されている。
【００９７】
この区間別ＩＣタグリスト情報５８４は、処理部５１０が、ＩＣタグ情報ＤＢ５８２に定められたデータと、区間定義情報ＤＢ５８３に定められたデータとに基づいて、上下方向の各単位区間について個別に生成する。そして、運行中の各列車が駅に停車した際に、当該列車が次に走行する予定の単位区間（走行予定区間）に対応するＩＣタグリスト情報が、走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４として当該列車の車上装置１に提供される。
【００９８】
図１３は、区間別進路鎖錠情報５８５のデータ構成の一例を示す図である。区間別進路鎖錠情報５８５は、上下方向の各単位区間それぞれの進路鎖錠に関する情報であり、例えば、区間識別５８５１と、転てつ機鎖錠データ５８５３と、ブロック鎖錠データ５８５５とが記憶される。
【００９９】
転てつ機鎖錠データ５８５３には、当該単位区間に設置された転てつ機ＰＭの名称と、当該転てつ機ＰＭの鎖錠有無と、当該転てつ機ＰＭを鎖錠した列車の識別情報である鎖錠列車ＩＤとが対応付けて記憶される。鎖錠有無及び鎖錠列車ＩＤは、当該単位区間の列車の進行状況に応じて随時更新される。
【０１００】
ブロック鎖錠データ５８５５には、当該単位区間に含まれるブロックの名称と、当該ブロックに係る進路鎖錠の有無と、当該ブロックを鎖錠した列車の識別情報である鎖錠列車ＩＤとが対応付けて記憶される。進路鎖錠有無及び鎖錠列車ＩＤは、当該単位区間の列車の進行状況に応じて随時更新される。なお、説明の簡明化のため、接近鎖錠／保留鎖錠については説明を省略する。
【０１０１】
４．処理の流れ
４−１．走行予定区間の始点出発時の処理
図１４は、車上装置１の処理部１１０が実行する車上制御処理と、管理装置５の処理部５１０が実行する管理処理とのうち、走行予定区間の始点出発時の処理を示したフローチャートである。図の左側に管理装置５の処理を、図の右側に車上装置１の処理をそれぞれ示す。
【０１０２】
最初に、管理装置５の処理部５１０は、進路構成指示を駅伝送装置７を介して車上装置１に送信する（ステップＡ１）。すると、車上装置１の処理部１１０は、転てつ機ＰＭの転換鎖錠制御を行う（ステップＢ１）。そして、転てつ機ＰＭの転換鎖錠が完了すると、鎖錠完了を管理装置５に通知する（ステップＢ３）。
【０１０３】
管理装置５の処理部５１０は、転てつ機ＰＭの転換鎖錠により進路が開通するまで待機し（ステップＡ３；Ｎｏ）、進路が開通したならば（ステップＡ３；Ｙｅｓ）、記憶部５８０に記憶された区間別ＩＣタグリスト情報５８４の中から走行予定区間に係るＩＣタグリスト情報を選択し、走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４として車上装置１に送信する（ステップＡ５）。
【０１０４】
車上装置１の処理部１１０は、管理装置５から走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４を受信するまで待機し（ステップＢ５；Ｎｏ）、走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４を受信したならば（ステップＢ５；Ｙｅｓ）、管理装置５に対して返信応答を行う（ステップＢ７）。
【０１０５】
管理装置５の処理部５１０は車上装置１から返信応答があるまで待機し（ステップＡ７；Ｎｏ）、返信応答があったならば（ステップＡ７；Ｙｅｓ）、進路構成完了として列車の進路を鎖錠する（ステップＡ９）。すなわち、走行予定区間に含まれる各転てつ機ＰＭを論理鎖錠して走行予定区間に含まれる各ブロックを在線状態とし、記憶部５８０の区間別進路鎖錠情報５８５を更新する。
【０１０６】
そして、管理装置５の処理部５１０は、車上装置１に進行現示を指示した後（ステップＡ１１）、走行予定区間の終点到着時の処理へと移行する。また、車上装置１の処理部１１０は管理装置５から進行現示の指示を受けると、車上信号機を進行現示とする（ステップＢ９）。そして、走行予定区間の走行時の処理へと移行する。
【０１０７】
４−２．走行予定区間の走行時の処理
図１５及び図１６は、車上装置１の処理部１１０が実行する車上制御処理のうち、走行予定区間の走行時における処理を示すフローチャートである。処理部１１０は、先頭側タグリーダーと、後尾側タグリーダーとのそれぞれについて、ＩＣタグ３からのＩＣタグ情報の読み取り状況を常駐的に監視する。
【０１０８】
処理部１１０は、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取ったか否かを判定し（ステップＣ１）、読み取ったと判定した場合は（ステップＣ１；Ｙｅｓ）、読み取ったＩＣタグ情報と、記憶部１８０に記憶された走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４とを照査する（ステップＣ３）。そして、タグＩＤが一致したならば（ステップＣ５；Ｙｅｓ）、先頭側タグリーダーが読み取ったＩＣタグ情報を、第１のタグリーダー読取情報１８５として記憶部１８０に記憶させる（ステップＣ７）。
【０１０９】
次いで、処理部１１０は、ステップＣ７で記憶させたＩＣタグ情報に含まれる隣接タグ間距離（自列車の走行方向に対応する距離データ）に基づいて、到達余裕距離を新たに算出して再設定する（ステップＣ８）。そして、処理部１１０は、現在の積算距離を先頭側積算距離として記憶部１８０に一時記憶する（ステップＣ９）。具体的には、列車が走行予定区間の始点を出発してから先頭側タグリーダーが今回ＩＣタグ情報を読み取るまでの間に列車が走行した距離（先頭側積算距離）を、速度発電機１６０により計測された速度と、始点を出発してからの経過時間とを用いて算出して記憶部１８０に一時記憶する。
【０１１０】
その後、処理部１１０は、走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４を参照し、ＩＣタグ情報を受信したＩＣタグ３が直前着点ＩＣタグであるか否かを判定する（ステップＣ１１）。そして、直線着点ＩＣタグであると判定した場合は（ステップＣ１１；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、ステップＣ７で記憶させたＩＣタグ情報に含まれる隣接タグ間距離を参照して、速度照査パターン１８７を生成する（ステップＣ１３）。
【０１１１】
その後、処理部１１０は、生成した速度照査パターン１８７を用いた列車の速度制御処理を開始する（ステップＣ１５）。なお、速度照査パターンを用いた速度制御は、従来より保安装置として使用されているＡＴＳ（Automatic Train Stop device）やＡＴＣ（Automatic Train Control）における速度制御技術を同様に適用することができる。そのため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１２】
次いで、処理部１１０は、後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取ったか否かを判定し（ステップＣ１７）、読み取ったと判定した場合は（ステップＣ１７；Ｙｅｓ）、現在の積算距離を後尾側積算距離として記憶部１８０に一時記憶する（ステップＣ１９）。具体的には、列車が走行予定区間の始点を出発してから後尾側タグリーダーが今回ＩＣタグ情報を読み取るまでの間に列車が進行した距離（後尾側積算距離）を算出する。
【０１１３】
続けて、処理部１１０は、列車の編成長１８８を再設定する（ステップＣ２１）。具体的には、ステップＣ１９で一時記憶した後尾側積算距離と、ステップＣ９で一時記憶した先頭側積算距離との距離差を算出し、算出した距離差を列車の編成長１８８として新たに設定する。このように、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取る度に、列車の編成長を再設定する。そして、処理部１１０は、新たな編成長を用いて編成長余裕距離を新たに算出して、再設定する（ステップＣ２２）。
【０１１４】
一方、ステップＣ１７において後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を読み取らなかったと判定した場合は（ステップＣ１７；Ｎｏ）、処理部１１０は、列車が編成長余裕距離を進行したか否かを判定する（ステップＣ２３）。そして、まだ進行していないと判定した場合は（ステップＣ２３；Ｎｏ）、ステップＣ１７に戻る。また、編成長余裕距離を進行したと判定した場合は（ステップＣ２３；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、異常時処理を行う（ステップＣ２５）。
【０１１５】
異常時処理は、ステップＣ２５の他に、ステップＣ３７，Ｃ４５でも実行され得る処理であり、例えば共通する処理とすることができる。具体的には、列車の乗務員（運転士や車掌）に向けて異常が発生した旨を報知する処理とし、例えば、運転台に設置された報知ランプのうち、異常と判定した理由に該当する報知ランプを点灯或いは点滅させたり、所定の音声を出力させる。また、報知のみにとどまらず、制動制御を行って列車を停止させたり所定速度以下での走行に制限させる制御を行うこととしてもよい。
【０１１６】
処理部１１０は、後尾側タグリーダーについても同様の処理を行う。すなわち、後尾側タグリーダーによりＩＣタグ情報が読み取られたか否かを判定し（ステップＣ２７）、読み取られたと判定した場合は（ステップＣ２７；Ｙｅｓ）、当該ＩＣタグ情報と走行予定区間ＩＣタグリスト情報１８４とを照査する（ステップＣ２９）。そして、タグＩＤが一致したならば（ステップＣ３１；Ｙｅｓ）、当該ＩＣタグ情報を第２のタグリーダー読取情報１８６として記憶部１８０に記憶させる（ステップＣ３３）。
【０１１７】
その後、処理部１１０は、ステップＣ８と同様に、到達余裕距離を再設定する（ステップＣ３４）。そして、先頭側タグリーダーが同じＩＣタグ情報を読み取っていたか否かを判定し（ステップＣ３５）、読み取っていたと判定した場合は（ステップＣ３５；Ｙｅｓ）、ステップＣ１７へと処理を移行する。また、読み取っていなかったと判定した場合は（ステップＣ３５；Ｎｏ）、処理部１１０は、異常時処理を行う（ステップＣ３７）。
【０１１８】
さて、ステップＣ１又はステップＣ２７においてＩＣタグ情報が読み取られなかったと判定した場合は（ステップＣ１；Ｎｏ又はステップＣ２７；Ｎｏ）、処理部１１０は、列車が次ＩＣタグ３までの到達余裕距離を超過したか否かを判定する（ステップＣ３９）。そして、まだ超過していないと判定した場合は（ステップＣ３９；Ｎｏ）、ステップＣ１又はステップＣ２７の対応するステップに戻る。
【０１１９】
また、到達余裕距離を超過したと判定した場合は（ステップＣ３９；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、乗務員（運転士、車掌）に対して警告を報知する（ステップＣ４１）。報知としては、運転台に設けられた所定のランプを点灯させたり、表示装置に所定画面を表示させる処理などが考えられる。そして、処理部１１０は、次ＩＣタグ３が直前着点ＩＣタグであるか否かを判定し（ステップＣ４３）、直前着点ＩＣタグではないと判定した場合は（ステップＣ４３；Ｎｏ）、ステップＣ１又はステップＣ２７の対応するステップに戻る。
【０１２０】
一方、次ＩＣタグ３が直前着点ＩＣタグであると判定した場合は（ステップＣ４３；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、乗務員（運転士、車掌）に対して列車の速度制御が不能である旨の警告を報知する（ステップＣ４５）。次ＩＣタグ３が直前着点ＩＣタグである場合に、列車が到達余裕距離を超過したということは、速度照査パターンが生成されないことを意味するためである。従って、この場合は、速度制御が不能であることを警告する音声を出力したり、所定音声を出力するなどして、運転士に速度制御が不能であることを警告する。この警告を受けて、運転士は、列車の速度制御に一層注意することができる。
【０１２１】
なお、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーそれぞれについての照査処理（ステップＣ３、ステップＣ２９）の結果、タグＩＤが一致しなかったと判定した場合は（ステップＣ５；Ｎｏ又はステップＣ３１；Ｎｏ）、処理部１１０は、異常時処理を行う（ステップＣ４５）。そして、処理部１１０は、ステップＣ１又はステップＣ２７の対応するステップに戻る。
【０１２２】
４−３．走行予定区間の終点到着時の処理
図１７は、車上装置１の処理部１１０が実行する車上制御処理と、管理装置５の処理部５１０が実行する管理処理とのうち、走行予定区間の終点到着時の処理を示したフローチャートである。図の左側に管理装置５の処理を、図の右側に車上装置１の処理をそれぞれ示す。
【０１２３】
車上装置１の処理部１１０は、列車が終点に到着するまで待機し（ステップＥ１；Ｎｏ）、到着したならば（ステップＥ１；Ｙｅｓ）、走行予定区間の走行中にタグリーダー１２０，１３０が読み取った第１及び第２のタグリーダー読取情報１８５，１８６を、駅伝送装置７を介して管理装置５に送信する（ステップＥ３）。終点到着の判定は、例えば、駅伝送装置７との間で通信が可能になったことをもって終点に到着したと判定したり、列車停止位置に地上子を配置しておき、その地上子と通信することで終点到着を判定するなど、公知の技術を適宜適用できる。そして、車上装置１の処理部１１０は、車上制御処理を終了する。
【０１２４】
管理装置５の処理部５１０は、車上装置１から第１及び第２のタグリーダー読取情報１８５，１８６を受信するまで待機し（ステップＤ１；Ｎｏ）、受信したならば（ステップＤ１；Ｙｅｓ）、記憶部５８０に記憶された当該走行予定区間のＩＣタグリスト情報と照合する処理を行う（ステップＤ３）。この照合処理は、全てのタグＩＤが正しい順序で読み取られたか否かを判定する処理である。
【０１２５】
そして、照合結果がＯＫであれば（ステップＤ５；Ｙｅｓ）、管理装置５の処理部５１０は、当該走行予定区間の進路鎖錠を解錠し、記憶部５８０の区間別進路鎖錠情報５８５を更新した後（ステップＤ７）、管理処理を終了する。また、照合結果がＮＧである場合は（ステップＤ５；Ｎｏ）、管理装置の処理部５１０は、異常時の処理を行う（ステップＤ９）。
【０１２６】
５．作用効果
列車に搭載された車上装置１は、軌道に沿って設置されたＩＣタグ３と非接触式の近距離無線通信を行って、自列車の在線位置を検出する。すなわち、車上装置１は、走行予定区間の軌道に沿って設置されたＩＣタグ３の識別情報であるタグＩＤが列車の走行順と対応付けられたＩＣタグリスト情報を、走行予定区間の始点出発時に管理装置５から取得する。走行予定区間の走行時は、先頭側車両及び後尾側車両に設置されたタグリーダー１２０，１３０によってＩＣタグ３のＩＣタグ情報が読み取られる。そして、車上装置１は、タグリーダー１２０，１３０により読み取られたＩＣタグ情報を、管理装置５から取得したＩＣタグリスト情報と照査することで、自列車が在線しているブロックを検知する。
【０１２７】
本実施形態では、各ブロックの境界にＩＣタグ３を１つずつ設置することとした。これにより、車上装置１は、各ブロックを通過する際に、当該ブロックに設置されたＩＣタグ３からＩＣタグ情報を受信することになる。ＩＣタグリスト情報には、列車の走行順とタグＩＤとが対応付けられている。そのため、車上装置１は、受信したＩＣタグ情報に含まれるタグＩＤと、ＩＣタグリスト情報に含まれるタグＩＤとを照査することで、正しい順序でＩＣタグ情報を受信したか否かを判定することができる。そして、正しい順序でＩＣタグ情報を受信したと判定したならば、当該ＩＣタグ３の設置ブロックに列車が在線していると判断する。しかし、正しい順序でＩＣタグ情報を受信しなかったと判定したならば、情報伝送系統に異常が発生したと判断する。
【０１２８】
また、ＩＣタグ情報には、隣接するＩＣタグ３までの距離情報である隣接タグ間距離が含まれている。車上装置１は、ＩＣタグ３から受信したＩＣタグ情報に含まれる隣接タグ間距離に一定の余裕を持たせた到達余裕距離内で、且つ、ＩＣタグリスト情報に定められた順でタグリーダー１２０，１３０によりＩＣタグ情報が読み取られたか否かを判断する。これにより、走行途中における情報伝送系統の異常発生の有無を判定する。列車が到達余裕距離を進行するまでにタグリーダー１２０，１３０によりＩＣタグ情報が読み取られないならば、タグリーダー１２０，１３０とＩＣタグ３との何れかに故障等が発生した可能性が高い。そのため、この場合には異常時の処理を行うこととし、列車運行の安全性を確保する。
【０１２９】
また、本実施形態では情報伝送をより確実に行うため、先頭側車両と後尾側車両とにそれぞれタグリーダー１２０，１３０を設置した。一方のタグリーダーがＩＣタグ３のＩＣタグ情報を読み取ったとしても、他方のタグリーダーが同じＩＣタグ３のＩＣタグ情報を読み取らないのであれば、情報伝送系統の異常が疑われる。そのため、この場合もフェールセーフの原則に則って異常時の処理を行う。
【０１３０】
走行予定区間の始点出発時は、車上装置１と管理装置５との間で情報伝送の第１のクローズドループが形成され、この第１のクローズドループによる情報伝送により、走行予定区間の進路が構成される。走行予定区間の走行時は、車上装置１とＩＣタグ３との間で情報伝送の第２のクローズドループが形成され、この第２のクローズドループによる情報伝送により、在線位置検出やブレーキのバックアップ制御、情報伝送系統の異常検知等が行われる。走行予定区間の終点到着時は、車上装置１と管理装置５との間で情報伝送の第３のクローズドループが形成され、この第３のクローズドループによる情報伝送により、走行予定区間の進路が開放される。このように車上装置１と管理装置５との間、車上装置１とＩＣタグ３との間で情報伝送をループ状に行うことで、装置間でお互いの状態を監視・把握することが可能となり、情報伝送の健全性を担保することができる。
【０１３１】
６．変形例
本発明を適用可能な実施形態は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明するが、上記の実施形態と同一の構成要素やデータについては同一の符号を付して説明を省略し、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
【０１３２】
６−１．線区
上記の実施形態では、本発明を閑散線区に適用した場合の在線位置検出システムを例に挙げて説明した。しかし、本発明は必ずしも閑散線区にのみ適用可能というわけではなく、都市部の線区についても同様に適用可能であることは勿論である。その場合、単位区間をより狭めると好適である。単位区間を狭めた場合に、単位区間の終点が列車停止位置とならないのであれば、当該単位区間の最も終点寄りに設置されているＩＣタグの位置（すなわち着点）を終点とすればよい。また、この場合は、着点で制限速度が“０”となるように速度照査パターンを生成するとよい。
【０１３３】
６−２．小型無線タグ
上記の実施形態では、小型無線タグとして、非接触式の近距離無線通信を行うためのパッシブ型のＩＣタグ（パッシブタグ）を例に挙げて説明したが、小型無線タグの種類はこれに限られない。例えば、アクティブ型のＩＣタグ（アクティブタグ）を用いてもよいし、パッシブ型とアクティブ型とを組み合わせたセミアクティブ型のＩＣタグ（セミアクティブタグ）を用いてもよい。
【０１３４】
また、アクティブ型のうちの電磁誘導方式で動作するＩＣタグではなく、電波方式で動作するＩＣタグを用いてもよい。何れの種類及び形式の小型無線タグを用いるにせよ、ＩＣタグ３から車上装置１にＩＣタグ情報を提供可能なシステムとすれば、上記の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１３５】
６−３．タグリーダー
上記の実施形態では、列車と先頭側車両と後尾側車両との２箇所にタグリーダーを設置してＩＣタグ情報を読み取るものとして説明した。しかし、タグリーダーの設置位置及び設置数は適宜変更可能である。例えば、タグリーダーを先頭側車両或いは後尾側車両の１箇所だけに設置することとしてもよい。
【０１３６】
６−４．計測装置
上記の実施形態では、走行距離相当値を計測する計測装置として、列車の速度を計測する速度発電機を例に挙げて説明した。すなわち、速度発電機の計測値を用いて列車の走行距離を算出し、到達余裕距離内でＩＣタグリスト情報に従った順番でタグリーダーによりＩＣタグ情報が読み取られたか否かに基づいて、情報伝送系統の異常発生有無を判定した。この場合、速度発電機に限らず、走行距離又は走行距離相当値を計測する任意の計測装置の計測値を用いて、同様に情報伝送系統の異常発生有無を判定できる。
【０１３７】
例えば、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーを具備するセンサー装置を列車に搭載しておき、このセンサー装置の計測値から列車の走行距離を算出して、情報伝送系統の異常発生有無を判定することとしてもよい。また、各種のセンサーの計測値を利用して走行距離を計測する公知の走行距離計測装置を列車に搭載し、走行距離計測装置から出力される走行距離を用いて情報伝送系統の異常発生有無を判定することとしてもよい。
【０１３８】
６−５．ＩＣタグ情報
ＩＣタグ３に記憶させておくＩＣタグ情報の構成は、適宜設定変更可能である。例えば、図１８に示すように、タグＩＤが格納されたＩＤ部と、チェック符号が格納されたチェック符号部とのデータ列で構成される第２のＩＣタグ情報をＩＣタグ３に記憶させることとしてもよい。図２のＩＣタグ情報と異なるのは、第２のＩＣタグ情報には隣接タグ間距離部が含まれないことである。
【０１３９】
この場合、車上装置１は、ＩＣタグ３からではなく、管理装置５から隣接タグ間距離を取得することとすればよい。具体的には、管理装置５が、図１９に示すような第２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｂを上下方向の単位区間別に生成する。第２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｂには、区間識別５８４１と、走行順５８４３と、タグＩＤ５８４５と、隣接タグ間距離５８４７とが対応付けて記憶されている。そして、列車が走行予定区間を進行する前に、管理装置５が、当該走行予定区間に係る第２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｂを車上装置１に送信・提供する。
【０１４０】
この場合、車上装置１は、管理装置５から取得した第２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｂに含まれる隣接タグ間距離に基づいて到達余裕距離を設定する。そして、設定した到達余裕距離内で、第２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｂに従った順番でＩＣタグ情報が読み取られたか否かを判定することで、情報伝送系統の異常の発生有無を判定する。
【０１４１】
６−６．チェックイン・チェックアウト方式
在線地点の検知単位区間であるブロックの境界にＩＣタグ３を少なくとも２つずつ設置し、チェックイン・チェックアウト方式で在線位置を検出するシステムを構成することも可能である。
【０１４２】
図２０は、この場合に管理装置５が図１０のＩＣタグ情報ＤＢ５８２の代わりに記憶部５８０に記憶する第３のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｃのデータ構成の一例を示す図である。第３のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｃには、ＩＣタグ３の設置位置５８２１と、タグＩＤ５８２３とが対応付けて記憶されている。第３のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｃでは、各ブロックＩＤのブロックそれぞれについて、上り端部及び下り端部にＩＣタグ３が１つずつ設置される。
【０１４３】
図２１は、この場合に管理装置５が図１２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４の代わりに作成する第３の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｃのデータ構成の一例を示す図である。第３の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｃには、区間識別５８４１の他、走行予定区間におけるブロックの通過順に、ブロックの識別情報（ＩＤ）であるブロックＩＤ５８４２と、当該ブロックに設置されているＩＣタグ３のタグＩＤ５８４５と、当該ＩＣタグ３の発点・着点の種別を示す発着種別５８４８とが対応付けて記憶されている。
【０１４４】
この場合も、車上装置１の処理部１１０は、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーにより読み取られたＩＣタグ情報を、上記の第３の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｃと照査することで、正しい順序でＩＣタグ情報が読み取られたか否かを判定することができる。なお、在線位置検出やブレーキのバックアップ制御、情報伝送系統の異常検知等の各種処理は上記の実施形態と同様に行うことができる。
【０１４５】
図２２は、各ブロックの始端部と終端部とにＩＣタグ３（３ａ，３ｂ）を１つずつ設置した場合の説明図である。図２２では、列車が左方向から右方向に進行する場合として図示している。ここでは、列車が現在位置しているブロックを現ブロックとし、列車が次に進入するブロックを次ブロックとして説明する。
【０１４６】
先頭側タグリーダーが現ブロックの終端部のＩＣタグ３ｂからＩＣタグ情報を読み取ると、車上装置１は、列車の現ブロックからの進出を検知する（図２２（Ａ））。続けて、先頭側タグリーダーが次ブロックの始端部のＩＣタグ３ａからＩＣタグ情報を読み取ることで、車上装置１は、列車の次ブロックへの進入を検知する。この場合、車上装置１は、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を受信した順序を、第３の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｃを参照して判定する。そして、受信順序が正しければ、列車の進行方向を特定するとともに、列車の次ブロックへの進入を確定する（図２２（Ｂ））。
【０１４７】
その後、後尾側タグリーダーがＩＣタグ３ｂからＩＣタグ情報を読み取ると、車上装置１は、列車の現ブロックからの進出を検知する（図２２（Ｃ））。続けて、後尾側タグリーダーがＩＣタグ３ａからＩＣタグ情報を読み取ることで、車上装置１は、列車の次ブロックへの進入を検知する。この場合、車上装置１は、後尾側タグリーダーがＩＣタグ情報を受信した順序を、第３の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｃを参照して判定する。そして、受信順序が正しければ、列車の進行方向を特定するとともに、列車の現ブロックからの進出を確定する（図２２（Ｄ））。
【０１４８】
このチェックイン・チェックアウト方式では、先頭側タグリーダー及び後尾側タグリーダーが、ブロックの境界に少なくとも２つずつ設置されたＩＣタグ３から連続的にＩＣタグ情報を受信する。そのため、各ブロックの境界に１つずつＩＣタグ３を設置する場合と比べて、情報伝送をより確実に行うことができる。なお、ＩＣタグ３は少なくとも２つずつ設置すればよく、３つ以上のＩＣタグ３を設置する場合も同様である。
【０１４９】
６−７．踏切制御システム
車上装置１がＩＣタグ３から受信したＩＣタグ情報に基づいて、踏切の制御を行うシステム（踏切制御システム）を構成することも可能である。
【０１５０】
図２３は、この場合に管理装置５が図１０のＩＣタグ情報ＤＢ５８２の代わりに記憶部５８０に記憶する第４のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｄのデータ構成の一例を示す図である。第４のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｄには、ＩＣタグ３の設置位置５８２１と、タグＩＤ５８２３と、複数の制御命令５８２５（制御命令１，制御命令２,・・・）とが対応付けて記憶されている。制御命令５８２５には、当該制御命令による制御の実行条件と制御の内容とが定められている。
【０１５１】
例えば、図２３の第４のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｄにおいては、ブロックとしてＢＬ１〜ＢＬ６が定められているが、このうちのブロックＢＬ４に踏切ＣＲ１が設置されているものとする。この場合は、踏切ＣＲ１の制御を実現するために、例えばブロックＢＬ４の前後のブロックに、踏切ＣＲ１を制御するための制御命令５８２５をそれぞれ記憶させておけばよい。
【０１５２】
例えば、ブロックＢＬ３については、制御命令１として、列車の上り方向への進行を実行条件として踏切ＣＲ１の警報を開始させる制御内容を定めておき、制御命令２として、列車の下り方向への進行を実行条件として踏切ＣＲ１の警報を停止させる制御内容を定めておく。また、ブロックＢＬ５については、制御命令１として、列車の上り方向への進行を実行条件として踏切ＣＲ１の警報を停止させる制御内容を定めておき、制御命令２として、列車の下り方向への進行を実行条件として踏切ＣＲ１の警報を開始させる制御内容を定めておく。
【０１５３】
図２４は、この場合に管理装置５が図１２の区間別ＩＣタグリスト情報５８４の代わりに作成する第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄのデータ構成の一例を示す図である。第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄには、区間識別５８４１と、走行順５８４３と、タグＩＤ５８４５と、制御命令５８４９とが対応付けて記憶されている。制御命令５８４９には、図２３の第４のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｄに定められた制御命令５８２５のうち、当該区間の区間識別５８４１に対応する制御命令５８２５が記憶される。
【０１５４】
車上装置１は、走行予定区間の出発前に、当該走行予定区間に係る第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄを管理装置５から取得する。そして、走行予定区間の走行中にＩＣタグ３からＩＣタグ情報を受信すると、当該ＩＣタグ情報を第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄと照査する。そして、当該ＩＣタグ３に制御命令５８４９が定められている場合は、その制御内容に従った制御を実行する。
【０１５５】
図２５は、この場合の踏切制御の説明図であり、列車が左方向から右方向に進行する場合を図示している。踏切には、車上装置１との間で無線通信を行う通信部を備え、遮断機や警報を制御する踏切制御装置が設置されている。また、車上装置１には、踏切制御装置との間で無線通信を行う通信装置が更に備えられている。
【０１５６】
踏切ＣＲ１が設置されたブロックの手前のブロックに列車が差し掛かると、先頭側タグリーダーが当該ブロックのＩＣタグ３のＩＣタグ情報を読み取る。車上装置１は、ＩＣタグ情報を第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄと照査し、踏切ＣＲ１の警報開始の制御命令が対応付けられていると判断する。この場合、車上装置１は、踏切の警報開始を指示する信号（以下、「踏切警報開始指示信号」という。）を踏切ＣＲ１の制御装置に送信する。踏切制御装置は、車上装置１から踏切警報開始指示信号を受信すると、踏切ＣＲ１の警報を開始させるとともに、遮断機を下ろすように制御する（図２５（Ａ））。
【０１５７】
列車が踏切ＣＲ１を通過し、１ブロック離隔したブロックに差し掛かると、先頭側タグリーダーが当該ブロックのＩＣタグ３からＩＣタグ情報を読み取る。車上装置１は、当該ＩＣタグ情報を第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄと照査し、踏切ＣＲ１の警報停止の制御命令が対応付けられていると判断する。この場合、車上装置１は、踏切の警報停止を指示する信号（以下、「踏切警報停止指示信号」という。）を、踏切ＣＲ１の制御装置に送信する。踏切制御装置は、車上装置１から踏切警報停止指示信号を受信すると、踏切ＣＲ１の警報を停止させるとともに、遮断機を上げるように制御する（図２５（Ｂ））。
【０１５８】
図２６は、この場合に車上装置１の処理部１１０が走行中に実行する処理の一部を部分的に抜き出したフローチャートである。図１５のフローチャートのステップＣ５の後、処理部１１０は、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を受信したＩＣタグ３が、踏切の警報開始を指示するＩＣタグ（以下、「踏切警報開始指示タグ」という。）であるか否かを判定する（ステップＦ１）。そして、踏切警報開始指示タグであると判定した場合は（ステップＦ１；Ｙｅｓ）、踏切警報開始指示信号を踏切制御装置に送信する（ステップＦ３）。
【０１５９】
次いで、処理部１１０は、先頭側タグリーダーがＩＣタグ情報を受信したＩＣタグ３が、踏切の警報停止を指示するＩＣタグ（以下、「踏切警報停止指示タグ」という。）であるか否かを判定する（ステップＦ５）。そして、踏切警報停止指示タグであると判定した場合は（ステップＦ５；Ｙｅｓ）、踏切警報停止指示信号を踏切制御装置に送信する（ステップＦ７）。そして、処理部１１０は、図１５のステップＣ７へと処理を移行する。
【０１６０】
一方、ステップＦ１において踏切警報開始指示タグではないと判定した場合は（ステップＦ１；Ｎｏ）、処理部１１０は、ステップＦ５へと処理を移行する。また、ステップＦ５において踏切警報停止指示タグではないと判定した場合は（ステップＦ５；Ｎｏ）、処理部１１０は、図１５のステップＣ７へと処理を移行する。
【０１６１】
また、この場合の処理において、次ＩＣタグが踏切警報開始指示タグであるにも関わらず、次ＩＣタグからＩＣタグ情報を読み取ることなく列車が到達余裕距離を超過してしまうと、車上装置１は制御命令を取得することができず、踏切制御装置に警報開始を指示することができなくなる。この場合は、踏切において事故が発生する危険性が生ずることになる。
【０１６２】
そこで、次ＩＣタグが踏切警報開始指示タグである場合において、図１６のステップＣ３９で列車が到達余裕距離を超過したと判定した場合は（ステップＣ３９；Ｙｅｓ）、処理部１１０は、列車が踏切に接近していることを運転士に警告するとともに、例えば列車の速度を所定速度（例えば時速５ｋｍ）以下とするように列車を制動制御するなどして、列車運行の安全性を確保することとすればよい。
【０１６３】
６−８．カーブにおける減速制御
線路が大きくカーブする部分では、カーブの手前で列車の速度を十分に減速しなければ、脱線等の大事故に繋がる危険性がある。そこで、カーブにおいて速度を所定速度以下に制限（制動）させる制御命令を定めておき、この制御命令に従って列車を制動させる制御を行ってもよい。
【０１６４】
具体的には、カーブの手前のブロックに設置されたＩＣタグ３のＩＣタグ情報に速度制限用の制御命令を埋め込んでおいてもよいし、管理装置５から提供されるＩＣタグリスト情報（図２３の第４のＩＣタグ情報ＤＢ５８２Ｄ及び図２４の第４の区間別ＩＣタグリスト情報５８４Ｄ）のうちの当該ＩＣタグ３に対応する制御命令として速度制限用の制御内容を定めておくこととしてもよい。何れにせよ、車上装置１の処理部１１０は、カーブの手前のブロックに設置されたＩＣタグ３からＩＣタグ情報を受信した場合に、当該ＩＣタグ３に対応付けられた制御命令に従って列車を制動制御することができる。勿論、この場合において、速度照査パターンを生成して速度制限をかけることとしてもよい。
【０１６５】
６−９．異常発生判定
列車は高速走行しているため、タグリーダーによるＩＣタグ情報の読み取りに失敗することも当然想定される。そこで、情報伝送に一定の許容度を持たせて情報伝送系統の異常発生有無を判定してもよい。
【０１６６】
例えば、先頭側タグリーダーと後尾側タグリーダーとの何れか一方のタグリーダーの読み取りが成功すれば、他方のタグリーダーが読み取りに失敗したとしても、情報伝送系統に異常なしと判定することとしてもよい。また、上記のチェックイン・チェックアウト方式において、各ブロックの境界に少なくとも２つずつ設置されるＩＣタグのうち、１つのＩＣタグからのＩＣタグ情報の読み取りに失敗したとしても、他のＩＣタグからのＩＣタグ情報の読み取りに成功すれば、情報伝送系統に異常なしと判定することとしてもよい。
【０１６７】
６−１０．転てつ機の制御
上記の実施形態では、車上装置１から転てつ機制御端末装置ＣＲに対して指示信号を送信することで、転てつ機ＰＭの転換・鎖錠や解錠の制御指示を車上装置１が行うものとして説明した。しかし、転てつ機ＰＭへの制御指示は車上装置１が行うことに限らず、管理装置５が行うこととしてもよい。
【０１６８】
この場合、走行予定区間の始点出発時においては、管理装置５が駅伝送装置７を介して転てつ機制御端末装置ＣＲに転てつ機ＰＭの転換・鎖錠制御の指示信号を送信して、転てつ機ＰＭの転換・鎖錠を行えばよい。また、走行予定区間の終点到着時においては、管理装置５が駅伝送装置７を介して転てつ機制御端末装置ＣＲに転てつ機ＰＭの解錠制御の指示信号を送信して、転てつ機ＰＭの解錠を行えばよい。
【０１６９】
６−１１．発点・着点と始点・終点
列車停止位置を始点／終点として説明したが、列車停止位置にＩＣタグを設置することとすれば、始点／終点はそれぞれ発点／着点とすることが可能である。また、停車する駅の列車停止位置間を単位区間と定めたが、単位区間は任意に設定することが可能である。そのため、単位区間の区切りをブロックの区切りとしてもよい。この場合も、始点／終点はそれぞれ発点／着点となる。
【符号の説明】
【０１７０】
１０００      在線位置検出システム
１              車上装置
１１０          処理部
１２０          第１のタグリーダー
１３０          第２のタグリーダー
１４０          管理装置用通信部
１５０          転てつ機用通信部
１６０          速度発電機
１８０          記憶部
３              ＩＣタグ
３１０          アンテナ部
３２０          通信部
３３０          処理部
３４０          記憶部
３５０          電源部
５              管理装置
５１０          処理部
５２０          操作部
５３０          表示部
５４０          通信部
５８０          記憶部
５９０          バス
７              駅伝送装置
ＰＭ              転てつ機
ＣＲ              転てつ機制御端末装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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