(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う車上装置であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定手段と、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出手段と、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる非常ブレーキ動作制御手段と、
走行区間が有絶縁軌道回路の区間であるか無絶縁軌道回路の区間であるかに応じて前記距離条件を可変に設定する距離条件設定手段と、
を備えた車上装置。
【請求項２】
前記距離条件設定手段は、走行区間が有絶縁軌道回路の区間である場合には、無絶縁軌道回路の区間である場合に比べて、距離閾値が短くなるように前記距離条件を設定する、
請求項１に記載の車上装置。
【請求項３】
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う車上装置であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定手段と、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出手段と、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる非常ブレーキ動作制御手段と、
走行速度に応じて前記距離条件を可変に設定する距離条件設定手段と、
を備えた車上装置。
【請求項４】
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う請求項１又は２に記載の車上装置と、
各区間ごとに前記レールに前記走行制御情報を伝送する地上装置と、
を具備した列車制御システム。
【請求項５】
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載された車上装置が、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う列車制御方法であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定ステップと、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出ステップと、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる非常ブレーキ動作制御ステップと、
走行区間が有絶縁軌道回路の区間であるか無絶縁軌道回路の区間であるかに応じて前記距離条件を可変に設定する距離条件設定ステップと、
を含む列車制御方法。
【請求項６】
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載された車上装置が、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う列車制御方法であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定ステップと、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出ステップと、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる非常ブレーキ動作制御ステップと、
走行速度に応じて前記距離条件を可変に設定する距離条件設定ステップと、
を含む列車制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車に搭載され、レールからの受信情報を用いた列車の走行制御を行う車上装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車制御システムの一種であるＡＴＣシステムでは、先行列車の位置に基づいて、この先行列車の後方の区間（軌道回路単位の区間）それぞれに制限速度を定め、それらの各区間のレールに、当該区間に定められた制限速度の情報（速度コード）を含むＡＴＣ信号を送信する。
【０００３】
また、先行列車の在線区間における列車最後端の車軸短絡位置からその後方の軌道回路境界までの他列車の進入が禁止される区間、並びに、分岐器の転換が保証されていない区間などの列車の進入が禁止されている区間を、絶対停止区間（０２信号区間）として定める。この絶対停止区間では、本質的に列車車軸によりレール間が短絡されるため、ＡＴＣ信号が送信されない無信号の停止信号となる。また、事故や閉そく装置の故障等におけるＡＴＣ信号の送信ができない場合にも、必然的に無信号となり、列車を緊急停止する停止信号となる。
【０００４】
そして、車上装置では、レールから受信したＡＴＣ信号（速度コード）に基づく速度制御を行うが、ＡＴＣ信号が受信されない状態、すなわち無信号状態を検出すると、直ちに非常ブレーキを動作させて列車を停止させるように制御する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】村本道明、「東急田園都市線・新玉川線のＡＴＣシステム」、鉄道と電気技術、ＶＯＬ．１、Ｎｏ．１、日本鉄道電気技術協会、平成２年７月発行、ｐ．１５−２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のＡＴＣシステムでは軌道回路を単位としてＡＴＣ信号が送信されているが、車上側では、軌道回路境界の通過時に、ＡＴＣ信号を受信できない瞬間的な無信号の状態が発生し、予期せずに非常ブレーキが動作し得るという問題があった。具体的には、例えば、有絶縁軌道回路の回路境界では、ＡＴＣ信号波の混信受信による瞬時無信号の状態が発生する。なお、軌道回路境界のみならず、ループコイルの撚架点や、クロスジャンパー線による死区間等の通過時にも、同様な問題が発生する。無絶縁軌道回路の回路境界では、進入時の短絡検知の遅れ（いわゆる踏み込み送信の遅れ）による瞬時無信号の状態が発生する。このような瞬時無信号に対し、これまでは列車制御上許容される瞬断許容時間だけで対応していた。瞬断許容時間だけで対応してきた結果、有絶縁軌道回路境界を低速で走行した場合や、無絶縁軌道回路の境界進入時の短絡検知が遅れた場合においては瞬時無信号時間が瞬断許容時間を上回り、予期せずに非常ブレーキが動作する場合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軌道回路境界の通過時等に発生し得る瞬時無信号による不要な非常ブレーキを回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う車上装置（例えば、図１の車上装置２０）であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定手段（例えば、図４の区間判定部１３０）と、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出手段（例えば、図４の非常停止制御部１４０）と、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる第１の非常ブレーキ動作制御手段（例えば、図４の非常停止制御部１４０）と、
を備えた車上装置である。
【０００９】
また、他の発明として、
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載された車上装置が、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う列車制御方法であって、
走行区間が進入許容区間か否かを、前記受信情報を用いて判定する区間判定ステップ（例えば、図５のステップＳ３）と、
前記走行制御情報が受信されない無信号状態を検出する無信号検出ステップ（例えば、図５のステップＳ１）と、
走行区間が前記進入許容区間であり、且つ、前記無信号状態が検出された場合に、当該無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が、非常ブレーキの動作を抑止する距離閾値を定めた所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、当該距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる非常ブレーキ動作制御ステップ（例えば、図５のステップＳ１１〜Ｓ１３）と、
を含む列車制御方法を構成しても良い。
【００１０】
この第１の発明等によれば、列車に搭載される車上装置は、レールから受信した走行制御情報を用いた列車の走行制御を行う。そして、走行区間が進入許容区間であり、且つ、走行制御情報が受信されない無信号状態が検出された場合に、無信号状態を検出している列車の無信号状態の検出中の走行距離が所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させず、距離条件を満たさない距離に至ったときに非常ブレーキを動作させる。これにより、進入許容区間における、軌道回路境界の通過時等に発生する瞬間的な無信号（瞬時無信号）を検出した際の不要な非常ブレーキが回避される。
【００１１】
また、第２の発明として、第１の発明の車上装置であって、
前記第１の非常ブレーキ動作制御手段は、走行区間が有絶縁軌道回路の区間であるか無絶縁軌道回路の区間であるかに応じて前記距離条件を可変に設定する手段を有する、
車上装置を構成しても良い。
【００１２】
この第２の発明によれば、距離条件は、走行区間が有絶縁軌道回路の区間であるか無絶縁軌道回路の区間であるかに応じて可変に設定される。
【００１３】
具体的には、第３の発明として、
前記第１の非常ブレーキ動作制御手段は、走行区間が有絶縁軌道回路の区間である場合には、無絶縁軌道回路の区間である場合に比べて、距離閾値が小さくなるように前記距離条件を設定する、
車上装置を構成しても良い。
【００１４】
この第３の発明によれば、走行区間が有絶縁軌道回路の区間である場合には、無絶縁軌道回路の区間である場合に比べて、距離閾値が短くなるように距離条件が設定される。有絶縁軌道回路の境界では、その前後のＡＴＣ信号波の混信受信による無信号状態が発生するため、距離閾値を、混信受信が発生すると経験的に想定される範囲を判断できる長さに定める必要がある。また、無絶縁軌道回路の境界では、進入時の短絡検知の遅れによる無信号状態が発生するため、進入検知が確保できる長さに距離閾値を定める必要があるが、この場合の距離閾値は、有絶縁軌道回路の区間である場合に比べて、距離閾値が長くなるように距離条件が設定される。
【００１５】
また、第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明の車上装置であって、
前記第１の非常ブレーキ動作制御手段は、走行速度に応じて前記距離条件を可変に設定する手段を有する、
車上装置を構成しても良い。
【００１６】
この第４の発明によれば、走行速度に応じて距離条件が可変に設定される。例えば、無絶縁軌道回路の境界を通過する際には、いわゆる踏み込み送信が行われる。踏み込み送信における進入検知遅れによる無信号状態では、進入検知の時間的な遅れと、レール間を短絡する短絡抵抗値に基づく距離的遅れよりなる。後者の距離遅れは、当該区間に進入した車軸の軸数に係わることが経験的に明らかにされている。これは、高速走行時における車軸の動揺が原因とされるもので、経験的に２台車（４車軸）によるレール間短絡により安定するとされている。そこで、走行速度が高速の場合の距離閾値を、低速の場合の距離閾値よりも長く２台車の間隔である１列車長とすると好適である。
【００１７】
更に、第５の発明として、
当該区間の制限速度情報と内方区間の制限速度情報とを少なくとも含む走行制御情報が各区間別にレールに伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、前記列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信した受信情報を用いて当該列車の走行制御を行う第１〜第４の何れかの発明の車上装置と、
各区間ごとに前記レールに前記走行制御情報を伝送する地上装置（例えば、図１の地上装置３０）と、
を具備した列車制御システム（例えば、図１の列車制御システム１）を構成しても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】列車制御システムの構成図。
【図２】走行制御情報に基づく列車制御の説明図。
【図３】発生する無信号の説明図。
【図４】車上装置の機能構成図。
【図５】非常停止制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。なお、本実施形態において、１つの区間は、任意数の軌道回路によって構成されることとして説明する。
【００２０】
［システム構成］
図１は、本実施形態の列車制御システム１の概略構成図である。図１によれば、この列車制御システム１は、レールＲ上を走行する列車１０に搭載される車上装置２０と、地上装置３０とを備えて構成される。図１（ａ）は、各区間がそれぞれ１つの軌道回路で構成された例を、図１（ｂ）は、各区間がそれぞれ２つの軌道回路で構成された例を示している。
【００２１】
地上装置３０は、各軌道回路の進出側に接続して設けられる。これらの地上装置３０は、隣接する軌道回路同士で通信接続されており、互いの軌道回路に列車が在線しているか否かの情報をやり取りしている。また、連動装置から進路情報や分岐器の開通方向情報などを受信している。地上装置３０は、これらの情報をもとに、自らの軌道回路を走行する列車に対する走行制御情報４０を自立的に生成し、ＡＴＣ信号としてレールＲに送信する。
【００２２】
走行制御情報４０には、当該情報の送信対象区間の制限速度情報である当該区間終端速度Ｖｅ０と、その送信対象区間の内方区間の制限速度情報である内方区間始端速度Ｖｓ１及び内方区間終端速度Ｖｅ１と、内方区間の区間長である内方区間長Ｌ１とが含まれる。
【００２３】
ここで、図１（ａ）では、軌道回路２５Ｔ，２６Ｔそれぞれが１つの区間とされている。制限速度情報は、同一の区間であれば同一の情報とされる。このため、地上装置３０−２５から軌道回路２５Ｔに送信される走行制御情報４０と、地上装置３０−２６から軌道回路２６Ｔに送信される走行制御情報４０とは異なる。一方、図１（ｂ）のように、軌道回路３１Ｔ，３２Ｔで１つの区間３１Ｃ、軌道回路３３Ｔ，３４Ｔで１つの区間３２Ｃが構成される場合には、地上装置３０−３１，３０−３２から送信される走行制御情報４０は同一であり、地上装置３０−３３，３０−３４から送信される走行制御情報４０は同一であるが、互いの区間３１Ｃ，３２Ｃに係る走行制御情報４０は異なる。
【００２４】
車上装置２０は、レールＲから受信した走行制御情報４０に基づく列車１０の走行制御を行う。具体的には、受信した走行制御情報４０に基づく速度照査パターンを作成し、この速度照査パターンに従った速度制御（例えば、ブレーキ制御）を行う。
【００２５】
［原理］
（Ａ）走行制御
図２は、走行制御情報に基づく走行制御の一例である。図２では、右方向を列車の進行方向とし、列車１０ａの後続列車の速度照査パターンの一例を示している。また、各区間を構成する軌道回路の数はまちまちである。
【００２６】
先ず、先行列車１０ａが位置する区間（在線区間）の後方に隣接する区間１０Ｃ（軌道回路１０Ｔ）が、他の列車の進入を禁止する絶対停止区間となり、この絶対停止区間１０Ｃの外方の区間１１Ｃ，１２Ｃ，・・が、他の列車の進入が可能な進入許容区間として定められる。また、先行列車１０ａ（より詳細には、先行列車１０ａの在線区間）との間隔や線路条件等をもとに、進入許容区間１１Ｃ，１２Ｃ，・・それぞれの制限速度が定められる。そして、進入許容区間１１Ｃ，１２Ｃ，・・それぞれに、制限速度等を含む走行制御情報４０が送信される。
【００２７】
具体的には、例えば、区間１３Ｃを構成する軌道回路１４Ｔ〜１６Ｔそれぞれには、区間１３Ｃの終端（＝軌道回路１４Ｔの終端）での速度である当該区間終端速度Ｖｅ０と、区間１３Ｃの内方区間である区間１２Ｃの始端（＝軌道回路１３Ｔの始端）での速度である内方区間始端速度Ｖｓ１と、同じく内方区間１２Ｃの終端（＝軌道回路１２Ｔの終端）での速度である内方区間終端速度Ｖｅ１と、内方区間１２Ｃの区間長である内方区間長Ｌ１とを含む走行制御情報４０が送信される。なお、絶対停止区間については、走行制御情報４０は送信されない（無信号）。
【００２８】
そして、車上装置２０は、軌道回路ｎＴ（ｎは任意の数）に進入して当該軌道回路ｎＴのレールＲに伝送されている走行制御情報４０を受信すると、この走行制御情報４０をもとに速度照査パターンを作成・更新する。すなわち、受信した走行制御情報４０から、次の区間の始端速度Ｖｓ１や終端速度Ｖｅ１、区間長Ｌ１を取得できる。なお、現在走行中の区間の始端速度や終端速度、区間長は、すでにその手前の区間において受信・取得しており、走行位置（当該区間に進入してからの距離）は速度発電機等からの信号に基づく走行位置判定装置で算出されている。このため、現在の走行位置から、次の区間の終端位置において終端速度Ｖｅ１で終端する照査速度パターンを作成する。そして、作成・更新後の速度照査パターンに基づく速度照査を行って、自列車の走行速度を制御する。図２中の実線曲線が速度照査パターンである。なお、図２中の破線曲線およびカッコ書きの数値は従来の信号を示している。照査速度パターンに基づく速度制御は、常用ブレーキを用いてなされる。
【００２９】
（Ｂ）無信号
車上装置２０は、レールＲから受信した走行制御情報４０に基づいて列車１０の走行制御を行うが、走行制御情報４０が受信されない無信号状態の場合には、列車１０を停止させる必要が有るか否かを判定し、必要有りと判定した場合に非常ブレーキを動作させて列車１０を停止させる。無信号は、図３に示すように、主に、目的や原因によって次の３種類に分類される。
【００３０】
（Ｂ−１）絶対停止信号
絶対停止信号は、絶対停止区間の停止信号である。上述のように、先行列車の直近後方の区間に定められる絶対停止区間は、全ての列車の進入が禁止される。列車在線区間における列車最後端車軸からその後方の軌道回路境界までの区間は、列車車軸によりＡＴＣ信号が遮断されるために必然的に無信号となることから、絶対停止区間では、走行制御情報４０を送信しない無信号を停止信号としている。
【００３１】
（Ｂ−２）緊急停止信号
緊急停止信号は、事故発生や閉そく装置の故障等によって、緊急に列車を停止する必要があるときの停止信号である。この緊急停止信号も、絶対停止信号と同様に、走行制御情報４０を送信しない無信号を停止信号としている。
【００３２】
（Ｂ−３）瞬時無信号
列車が軌道回路境界を通過する際に、車上装置２０において、一時的に走行制御情報４０が受信されない無信号の状態が発生することがある。詳細には、有絶縁軌道回路境界を通過する際には、その前後の軌道回路に送信されるＡＴＣ信号波の混信により、その搬送波周波数の差分周波数のビートによる瞬間的な無信号（瞬時無信号）の状態が発生する。なお、このような瞬時無信号は、軌道回路境界のみならず、例えばループコイルの撚架点や、クロスジャンパー線等による死区間でも発生し得る。また、無絶縁軌道回路境界を通過する際には、新たな軌道回路への進入検知をもって当該軌道回路への走行制御情報４０の送信が開始されるいわゆる踏み込み送信が行われる。このため、新たな軌道回路への進入時に、当該軌道回路による列車検知の遅れによって、走行制御情報４０が受信されない瞬間的な無信号（瞬時無信号）の状態が生じることがある。この瞬時無信号は、特に高速走行時に発生し易い。
【００３３】
これらの３種類の無信号（絶対停止信号、緊急停止信号、及び、瞬時無信号）のうち、絶対停止信号及び緊急停止信号については、非常ブレーキを動作させて列車を停止させる必要があるが、進入許容区間における瞬時無信号（以下、「進入許容無信号」という）については、列車を停止させる必要がない。
【００３４】
これらの３種類の無信号（絶対停止信号、緊急停止信号、及び、瞬時無信号）は、次のように区別することができる。先ず、列車１０の走行位置が絶対停止区間か進入許容区間かによって、無信号が絶対停止信号か否かを区分する。自列車の走行位置が絶対停止区間ならば絶対停止信号であり、進入許容区間ならば絶対停止信号ではない。
【００３５】
絶対停止区間と進入許容区間とは、受信した走行制御情報４０から特定することができる。例えば、図２において、区間１３Ｃの走行中は、列車１０の車上装置２０では、走行制御情報４０として、次の区間１２Ｃの始端速度Ｖｓ１＝５５ｋｍ／ｈ、終端速度Ｖｅ１＝２０ｋｍ／ｈ、及び、区間長Ｌ１＝１００ｍを受信する。このことから、次の区間１２Ｃは進入許容区間であり、その進入端から１００ｍは進入許容区間であると判断できる。また、区間１２Ｃの走行中は、走行制御情報４０として、次の区間１１Ｃの始端速度Ｖｓ１＝２０ｋｍ／ｈ、終端速度Ｖｅ１＝０ｋｍ／ｈ、及び、区間長Ｌ１＝５０ｍを受信する。このことから、次の区間１１Ｃは進入許容区間であり、その進入端から５０ｍの位置が、進入許容区間と絶対停止区間との境界であることを判断できる。
【００３６】
また、無信号の期間の走行距離Ｄによって、無信号が進入許容無信号か否かを区分する。進入許容無信号が発生するのは、比較的短い距離の間である。走行距離Ｄは、無信号が継続した時間ｔとそのときの走行速度Ｖとの積で求められる。つまり、無信号の期間の走行距離Ｄが所定の距離閾値Ｄｔｈ以下ならば進入許容無信号であり、走行距離Ｄが距離閾値Ｄｔｈを超えるならば進入許容無信号ではないと区分できる。
【００３７】
ここで、距離閾値Ｄｔｈは、軌道回路が有絶縁であるのか無絶縁であるのかに応じて定められる。すなわち、有絶縁軌道回路では、ＡＴＣ信号波の混信によって無信号が発生するが、軌道回路の境界のある程度の狭い範囲に発生する（特に低速で走行した場合に発生し易い）ことから、距離閾値Ｄｔｈは、例えば１〜１０ｍの範囲の値に定められる。なお、ループコイルの撚架点やクロスジャンパー線等による死区間において発生する無信号についても無信号が発生する範囲はある程度の狭い範囲であるため、距離閾値Ｄｈｔを例えば１〜１０ｍの範囲の値に定めることができる。また、無絶縁軌道回路では、短絡検知の遅れによって無信号が発生する（特に高速で走行した場合に発生し易い）ため、２台車通過を確保できる距離（例えば、１車両分の長さ）として、例えば１０〜３０ｍの範囲の値を距離閾値Ｄｔｈに定めることができる。これらの距離閾値Ｄｔｈの値は一例であり、有絶縁軌道回路の方が無絶縁軌道回路より短い距離閾値となるのが通常であるが、各種の線路条件等によって異なる設定とする場合もあり得る。
【００３８】
これらのことにより、走行位置が進入許容区間であり、且つ、瞬時無信号ならば、進入許容無信号であると判定でき、列車を停止させる必要はない。言い換えれば、走行位置が絶対停止区間である、或いは、進入許容無信号でないならば、絶対停止信号或いは緊急停止信号であると判定でき、非常ブレーキを動作させて列車を停止させる必要がある。
【００３９】
図４は、車上装置の機能構成図である。図４によれば、車上装置２０は、処理部１００と、記憶部２００とを備えて構成される一種のコンピュータである。
【００４０】
処理部１００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ、受信アンテナ１２を介した受信データ等に基づいて、車上装置２０の全体制御を行う。また、処理部１００は、位置速度算出部１１０と、速度照査部１２０と、区間判定部１３０と、非常停止制御部１４０とを有する。
【００４１】
位置速度算出部１１０は、車軸に取り付けられた速度発電機１１の回転数の計測値をもとに、自列車の現在の走行位置（走行距離）、及び、走行速度を算出する。更に、地上子の通過時に走行位置を補正する。
【００４２】
速度照査部１２０は、受信アンテナ１２を介してレールＲから受信した走行制御情報４０に基づく走行制御を行う。具体的には、例えば、新たな区間に進入して新たな走行制御情報４０を受信したタイミングで、現在の走行位置から、次区間の終端位置において終端速度Ｖｅで終端するための速度照査パターンを作成・更新する。そして、速度照査パターンに従った速度照査を行う。すなわち、速度照査パターンで定められる現在の走行位置の照査速度（制限速度）と、現在の走行速度とを比較し、走行速度が照査速度を超える場合には、常用ブレーキ１３を動作させて減速させる。なお、受信された走行制御情報４０に含まれる各区間の始端速度や終端速度、区間長は、受信区間情報２４０として記憶される。このため、現在走行中の区間の始端速度や終端速度、区間長は、手前の区間を走行中に受信・取得して受信区間情報２４０に記憶されている。
【００４３】
区間判定部１３０は、現在の走行位置が、絶対停止区間であるのか進入許容区間であるのかを判定する。具体的には、受信区間情報２４０を参照して、現在走行中の区間が絶対停止区間であるか進入許容区間であるかを判断する。現在走行中の区間の始端速度が０より大きな速度（有速度）であれば進入許容区間であり、始端速度が０であれば進入許容区間ではない、すなわち絶対停止区間であると判定できる。
【００４４】
非常停止制御部１４０は、走行制御情報４０が受信されない無信号の状態を検出した場合に、自列車を停止させる必要があるか否かを判定し、必要が有ると判定した場合に非常ブレーキ１４を動作させて自列車を停止させる。具体的には、１）現在の走行位置が絶対停止区間内である、２）無信号期間の走行距離Ｄが距離閾値Ｄｔｈを超えた、の何れかを満たすと、自列車を停止させる必要が有ると判定する。
【００４５】
距離閾値Ｄｔｈは、軌道回路が無絶縁であるか有絶縁であるかの種別に応じて切り替えられる。無絶縁であるか有絶縁であるかの別は、走行線区に応じて定められており、軌道回路種別情報２３０に記憶されている。また、有絶縁軌道回路及び無絶縁軌道回路それぞれの距離閾値Ｄｔｈは、距離閾値情報２２０に記憶されている。従って、走行する線区に対応する軌道回路の種別を軌道回路種別情報２３０から読み出し、その種別に応じた距離閾値Ｄｔｈを距離閾値情報２２０から読み出して、距離閾値Ｄｔｈを予め設定することができる。なお、同一線区において有絶縁軌道回路と無絶縁軌道回路とが混在する場合には、軌道回路の種別と、配置位置（例えばキロ程）の情報とを対応づけて記憶しておき、走行位置に応じて、適宜距離閾値Ｄｔｈを切り替えるとすればよい。
【００４６】
記憶部２００は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部１００が車上装置２０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部１００の作業領域として用いられ、処理部１００が実行した演算結果や、受信アンテナ１２を介した受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、非常停止制御プログラム２１０と、距離閾値情報２２０と、軌道回路種別情報２３０と、受信区間情報２４０とが記憶される。
【００４７】
［処理の流れ］
図５は、非常停止制御部１４０が実行する非常停止制御処理の流れを説明するフローチャートである。処理部１００においては、この非常停止制御処理の他、走行位置及び走行速度の算出処理や、新たな区間への進入に伴う新たな走行制御情報４０の受信・取得処理、速度照査パターンの生成・更新処理、速度照査パターンに基づく速度制御処理、等が並列的に実行されている。
【００４８】
図５によれば、非常停止制御部１４０は、走行制御情報４０の受信有無を監視しており、走行制御情報４０が受信されない無信号の状態を検知したならば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、先ず、現在の走行位置が、進入許容区間か絶対停止区間かを受信区間情報２４０を参照して判定する。進入許容区間でない、すなわち絶対停止区間ならば（ステップＳ３：ＮＯ）、非常ブレーキ１４を動作させて自列車を停止させる（ステップＳ５）。この場合、無信号は、絶対停止信号或いは緊急停止信号である場合に該当する。
【００４９】
一方、走行位置が進入許容区間ならば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、無信号が継続した期間の走行距離Ｄの算出を開始する（ステップＳ７）。走行距離Ｄは、例えば、無信号が継続した時間ｔと現在の走行速度Ｖとを乗算して算出することができる。この場合、走行速度Ｖを無信号状態を検知した時の走行速度一定として、無信号状態の継続時間ｔを乗算して走行距離Ｄを求めるとしてもよいし、所与のサンプリング時間間隔で走行速度Ｖを計測し、走行速度Ｖとサンプリング時間間隔とを乗算・積算していくことで走行距離Ｄを求めることとしてもよい。そして、走行距離Ｄが距離閾値Ｄｔｈに達する前に、再度走行制御情報が受信されるようなった、すなわち無信号が終了したならば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、非常ブレーキの動作は行わずにステップＳ１に戻る。所定の距離条件を満たす間は非常ブレーキを動作させないことに相当する。
【００５０】
また、無信号が継続したまま（ステップＳ９：ＮＯ）、算出した走行距離Ｄが距離閾値Ｄｔｈを超えた時点で（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、非常ブレーキを動作させて自列車を停止させる（ステップＳ１３）。この場合、無信号は、緊急停止信号である場合に該当する。また、ステップＳ１３に至る処理は、走行距離Ｄが所定の距離条件を満たさない距離に至ったために非常ブレーキを動作させたことに相当する。
【００５１】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、列車１０に搭載される車上装置２０は、レールＲから受信した走行制御情報４０を用いた走行制御を行うが、走行制御情報４０が受信されない無信号の状態を検出した場合、それまでに受信した走行制御情報４０をもとに、この無信号が、非常ブレーキの動作が必要な絶対停止区間の停止信号（絶対停止信号）、或いは、緊急事態が発生した際の停止信号（緊急停止信号）であるか、非常ブレーキの動作が不必要な、進入許容区間における瞬時無信号（進入許容無信号）であるかを区別する。そして、絶対停止信号、或いは、緊急停止信号である場合には、従来と同様に、非常ブレーキを動作させて列車を停止させ、進入許容無信号である場合には、非常ブレーキを動作させない。これにより、例えば進入許容区間の軌道境界の通過時に発生する瞬時無信号を検出した際の、不必要な非常ブレーキの動作を回避できる。
【００５２】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述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なのは勿論である。
【００５３】
（Ａ）距離閾値Ｄｔｈ
上述の実施形態では、距離閾値Ｄｔｈを、軌道回路が無絶縁か有絶縁かに応じて定めることとしたが、無信号発生時の列車の走行速度に応じて切り替えることにしても良い。一例を挙げると、無信号発生時の走行速度が低速の場合には、例えば１〜１０ｍの範囲の値を距離閾値Ｄｔｈとして定め、走行速度が高速の場合には、例えば１０〜３０ｍの範囲の値を距離閾値Ｄｔｈとして定める。有絶縁軌道回路の境界に発生する無信号は列車の走行速度に依存する場合があるため、走行速度に応じた距離閾値Ｄｔｈの設定が好適であるし、無絶縁軌道回路の境界を高速で通過する際には、経験的に２台車（４車軸）によりレール間短絡が安定することから、この場合も走行速度に応じた距離閾値Ｄｔｈの設定が好適である。何れの場合も距離閾値Ｄｔｈの値は、走行速度が高速の場合の方が、低速の場合よりも長い距離閾値に設定することとなる。なお、走行速度が低速であるか高速度であるかの区別は、１０〜３０ｋｍ／ｈ程度を目安とし、線区に応じて定めることができる。
【００５４】
更に、軌道回路が有絶縁であるのか無絶縁であるのか、及び、無信号発生時の走行速度（或いは走行速度の速度域）、の両方に応じて、距離閾値Ｄｔｈを定めることとしても良い。
【００５５】
（Ｂ）停車中の地上機器の故障、又は、停車中の緊急停止信号への対応
地上装置３０等の地上機器が故障して走行制御情報４０が送信されない場合には、無信号となる。上述の実施形態では、列車１０の在線区間が絶対停止区間であれば非常ブレーキが動作するが（ステップＳ５）、進入許容区間の場合には距離閾値Ｄｔｈを超える走行をしてから非常ブレーキが動作することになる（ステップＳ１３）。そのため、停車中に地上機器の故障が発生した場合や、停車中に緊急停止信号が生じた場合には、次のようにすることで、距離閾値Ｄｔｈを超える走行をせずとも停車中のまま非常ブレーキを動作させることができる。すなわち、停車中であるか否かを走行速度から判定し、停車中であり、且つ、無信号の状態を検出している継続時間ｔが所定時間（例えば、３〜５秒程度）を超えた場合には、非常ブレーキを動作させる。これにより、走行せずとも停車中のまま非常ブレーキを動作させ、停車を確保することができる。
【００５６】
（Ｃ）走行制御情報４０
上述した実施形態において説明した走行制御情報４０に含める情報は一例であり、他の情報を含めることとしてもよいし、情報を一部省略することとしてもよい。例えば、当該区間の終端速度の情報は、当該区間の手前の区間で取得する走行制御情報４０に内方区間終端速度として含まれているため、省略することとしてもよい。また、内方区間の情報として、隣接する１つの内方区間のみならず、内方の２区間の情報を含める等としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  列車制御システム
１０  列車
１１  速度発電機、１２  受信アンテナ、１３  常用ブレーキ、１４  非常ブレーキ
２０  車上装置
１００  処理部
１１０  位置速度算出部、１２０  速度照査部
１３０  区間判定部、１４０  非常停止制御部
２００  記憶部
２１０  非常停止制御プログラム
２２０  閾値距離情報、２３０  軌道回路種別情報、２４０  受信区間情報
３０  地上装置
４０  走行制御情報
【要約】
【課題】軌道回路境界の通過時等に発生し得る瞬時無信号による不要な非常ブレーキを回避すること。
【解決手段】列車１０に搭載される車上装置２０は、レールＲから受信した走行制御情報４０を用いた走行制御を行うが、走行制御情報４０が受信されない無信号の状態を検出した場合、それまでに受信した走行制御情報４０をもとに、この無信号が、非常ブレーキの動作が必要な絶対停止区間の停止信号（絶対停止信号）、或いは、緊急事態が生じた際の停止信号（緊急停止信号）であるか、非常ブレーキの動作が不必要な、進入許容区間における瞬時無信号（進入許容無信号）であるかを区別する。そして、絶対停止信号、或いは、緊急停止信号である場合には、従来と同様に、非常ブレーキを動作させて列車を停止させ、進入許容無信号である場合には、非常ブレーキを動作させない。
【選択図】図１【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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