(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上において、自列車が新たな無絶縁軌道回路を形成するレールに進入する毎に、その自列車の走行距離の計測を開始して自列車位置を検出する列車位置検出装置であって、
前記無絶縁軌道回路を形成するレールに供給されている、その無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段が前記無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信しなくなった時点を検出する時点検出手段と、
前記時点検出手段で列車検知信号が検出されなくなった時点からの自列車の走行距離を計測する計測手段と、
自列車が新たな無絶縁軌道回路に進入してその新たな無絶縁軌道回路に係るＡＴＣ信号を受信したときに計測された自列車位置を前記計測手段で計測された距離に基づいて補正する補正手段と、
を有することを特徴とする列車位置検出手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車位置検出装置に係り、特に、車上において、無絶縁軌道回路を形成するレールを走行する車上で自列車位置を正確に検出できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、地上側から列車制御信号（以下、「ＡＴＣ信号」という）を車上装置ａで受けて列車制御を行う列車イの概略構成図である。この列車イには、レールｒに供給されている地上側からのＡＴＣ信号を受電器（車上子）Ａを介して受信するディジタルＡＴＣ受信器（以下、「ＡＴＣ受信器」という）１が設けられている。この受電器Ａは、入力された信号を増幅処理の信号処理を行うことができるように構成されている。
【０００３】
車上装置ａには、上述のＡＴＣ受信器１の他に、抽出されたＡＴＣ信号と自列車位置とに基づいてブレーキパターンを生成するブレーキパターン発生器２と、生成されたブレーキパターンと自列車イの速度とを照査してブレーキを制御する速度照査ブレーキ制御器３と、自列車イ及び先行する列車（図示せず）の位置を表示する車内表示器４とが設けられている。
【０００４】
上述の自列車位置の検出は、列車イがある一つの軌道回路を形成するレール（以下、軌道回路というときは、その軌道回路を形成するレールを含めて単に軌道回路という）から、その一つの軌道回路に近隣する他の軌道回路に進入したことをＡＴＣ信号により検出して軌道回路毎の列車位置を検出し、さらに、進入した軌道回路内における自列車位置を速度発電器Ｇからの信号を取込んで検出するようにしている。
【０００５】
なお、図３に示される車上装置ａは、ＡＴＣ信号としてディジタル信号を用いて情報量を多くし、効率のよいＡＴＣ制御ができるようにしたもので、このディジタルＡＴＣに関しては、鉄道総研報告Vol.９，No. １１，１９９５・１１  Ｐ７〜１２、あるいは、第２８回，鉄道におけるサイバネティックス利用国内シンポジウム論文集，第１５６〜１５９頁（１９９１年１１月）に詳述されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、地上からのＡＴＣ信号を受信して車上でブレーキパターンを生成し、そのブレーキパターンにより列車制御を行うような場合、自列車位置を正確に検出することが不可欠である。
【０００７】
この自列車位置検出において、列車が有絶縁軌道回路を走行している間は、正確な自列車位置を容易に検出することが可能であるが、無絶縁軌道回路を走行している間は、境界特性のための、いわゆる境界ボケにより、正確な自列車位置検出ができないという不都合が生じる。
【０００８】
すなわち、有絶縁軌道回路においては、互いに隣接する軌道回路では異なる搬送波が用いられているので、車上ではこの搬送波が切替わった時点で他の軌道回路に進入したことを正確に検出することができる。
【０００９】
これに対して、無絶縁軌道回路は、レールを交流信号に対して絶縁する必要がないので、メンテナンスが容易であるなどの特長を有しているが、互いに隣接する無絶縁軌道回路同士は、有絶縁軌道回路のように交流信号に対して絶縁されていないので、車上では一の軌道回路から次の軌道回路に進入したことを明確に区別することができない性質がある。
【００１０】
本発明の実施の形態で用いる図１を参照してさらに説明すると、無絶縁軌道回路ＴＡから無絶縁軌道回路ＴＢに向けて列車イが走行しているとき、両無絶縁回路ＴＡ，ＴＢの境界、すなわち無絶縁軌道回路ＴＡ，ＴＢへの信号の打込み点に当る地点Ｐ0 近くの手前の地点Ｐ1 で、列車イが無絶縁軌道回路ＴＢに進入したと検知されて、無絶縁軌道回路ＴＢにＡＴＣ信号が送出される。
【００１１】
列車イでは、無絶縁軌道回路ＴＢからのＡＴＣ信号を受信すると、列車イは、無絶縁軌道回路ＴＢに達したと検出されるとともに、その無絶縁軌道回路ＴＢ内における列車イの位置検出は、速度発電器Ｇ（図３参照）の信号を基に行われる。したがって、その速度発電器Ｇによる走行距離測定の基準点は、無絶縁軌道回路ＴＡ内の地点Ｐ1 であるので、実際の無絶縁軌道回路ＴＢ内における列車イの位置検出値に誤差が生じてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、上述の検出誤差を解決するためになされたものであって、その目的は、無絶縁軌道回路を走行しているときであっても、車上で検出誤差を補正して正確な列車位置を検出することのできる列車位置検出装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る列車位置検出装置は、上記目的を達成するために、車上において、自列車が新たな無絶縁軌道回路に進入する毎に、その自列車の走行距離の計測を開始して自列車位置を検出する列車位置検出装置であって、前記無絶縁軌道回路に供給されている、その無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段が前記無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信しなくなった時点を検出する時点検出手段と、その時点検出手段で列車検知信号が検出されなくなった時点からの自列車の走行距離を計測する計測手段と、自列車が新たな無絶縁軌道回路に進入してその新たな無絶縁軌道回路に係るＡＴＣ信号を受信したときに計測された自列車位置を前記計測手段で計測された距離に基づいて補正する補正手段とを有することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る列車位置検出装置を搭載した列車イが、無絶縁軌道回路ＴＡからＴＢに向けて進行している状態を示している。
【００１５】
列車イは、上記図３に示される車上装置ａを搭載しているが、ここでは省略されている。また、両無絶縁軌道回路ＴＡ，ＴＢの境界、すなわち、レールｒの信号の打込み点に当る地点Ｐ0 には、両無絶縁軌道回路ＴＡ，ＴＢにおける列車を検知するための列車検知信号（以下、「ＴＤ信号」という。）、及び無絶縁軌道回路ＴＡを走行する列車（図１の例では列車イ）にＡＴＣ信号が送信器１０から供給されている。
【００１６】
なお、図１では省略されているが、無絶縁軌道回路ＴＢを走行する列車に対しては、無絶縁軌道回路ＴＢの前方（図１ではレールｒの右側）からＡＴＣ信号が送出されるように構成されている。
【００１７】
以下、図２のフローチャート及び上記図３を用いて列車イにおける列車位置補正制御動作について説明する。
【００１８】
今、列車イが図１の▲１▼に示される無絶縁軌道回路ＴＡ内を走行しているものとする。この場合、ＡＴＣ受信器１は、受電器Ａを介してＡＴＣ信号が受信され、ブレーキパターン発生器２では、その受信したＡＴＣ信号を基にブレーキパターンが生成される。したがって、列車イは、その生成されたブレーキパターンに基づいて走行制御が行われる（図２のステップ１００、ステップ１０２。以下、ステップをＳとする。）。
【００１９】
列車イのＡＴＣ受信器１には、ＡＴＣ信号を受信する機能の他に、本発明のＴＤ信号を受信する受信手段の機能が含まれている。したがって、ＡＴＣ受信器１は、列車イが無絶縁軌道回路ＴＡを走行中、受電器Ａを介してＴＤ信号も受信される。図１の（１）は、ＡＴＣ受信器１が受信したＴＤ信号のレベルを示していて、列車イの先頭車両の車軸が地点Ｐ0 を短絡するまで受信可能であることを示している。したがって、列車イの進行が進み、地点Ｐ0 近くになると、無絶縁軌道回路の境界特性により、両無絶縁軌道回路ＴＡ，ＴＢの実際の境界（地点Ｐ0 ）に達する前に、すなわち、図１の丸印の２に示される位置に列車イが達したときに、ＡＴＣ信号が無絶縁軌道回路ＴＡから無絶縁軌道回路ＴＢ用に切替わって受信される（Ｓ１０４肯定）。
【００２０】
図１（２），（３）は、このＡＴＣ信号の切替わりのタイミングを示していて、地点Ｐ0 の手前の地点Ｐ1 でＡＴＣ信号の切替えが行われていることを示している。
【００２１】
上述のＡＴＣ信号の切替わりにより、従来と同様に、列車イでは、速度発電器Ｇからの信号を基に無絶縁軌道回路ＴＢ内の列車位置が求められる。なお、この列車位置は後述するように補正される。
【００２２】
上述したように、列車イが地点Ｐ0 を通過すると、ＴＤ信号の受信ができなくなる（Ｓ１０６否定）。そして、このときの時刻（本発明の受信しなくなった時点に該当）ｔ0 がＡＴＣ受信器１の図示しないメモリに記憶される（Ｓ１０８）。
【００２３】
上述の時刻ｔ0 後、ＡＴＣ受信器１が列車制御用に用いることのできる完全なＡＴＣデータのフレーム（図１の例ではデータ１）の受信が行われ、そのときの時刻ｔ1 が上記メモリに記憶される（Ｓ１１０肯定、Ｓ１１２）。なお、図１の▲３▼で示される列車イの位置は、上述の時刻ｔ1 における列車位置を示している。
【００２４】
次いで、両時刻のｔ0 からｔ1 までに列車イが走行した距離△Ｌが速度発電器Ｇの信号を基に求められる（Ｓ１１４）。すなわち、この求められた距離△Ｌがデータ１を受信した時刻ｔ1 における列車イの無絶縁軌道回路ＴＢ内の実際の列車位置であることを意味している。
【００２５】
したがって、列車イが地点Ｐ1 を通過して無絶縁軌道回路ＴＢに進入したとみなして検出されていた列車位置情報は、以後、地点Ｐ0 を起点とした正確な列車位置情報に補正され、その後の列車制御に利用される（Ｓ１１６）。
【００２６】
なお、上述の例では、ＡＴＣ受信器１をディジタルＡＴＣ信号を受信できる形式としたが、通常のＡＴＣ信号を受信できる形式であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る列車位置検出装置は、無絶縁軌道回路に供給されている、その無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段が前記無絶縁軌道回路における列車を検知する列車検知信号を受信しなくなった時点を検出する時点検出手段と、その時点検出手段で列車検知信号が検出されなくなった時点からの自列車の走行距離を計測する計測手段と、自列車が新たな無絶縁軌道回路に進入してその新たな無絶縁軌道回路に係るＡＴＣ信号を受信したときに計測された自列車位置を前記計測手段で計測された距離に基づいて補正する補正手段とからなるので、無絶縁軌道回路であっても正確に列車位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る列車位置検出装置を搭載した列車の進行状態及びその進行状態に応じた信号状態を示す説明図である。
【図２】補正制御動作を示すフローチャートである。
【図３】ＡＴＣ信号を受信する車上装置を搭載した列車の概略構成図である。
【符号の説明】
１  ディジタルＡＴＣ受信器（ＡＴＣ受信器）
２  ブレーキパターン発生器
３  速度照査ブレーキ制御器
４  車内表示器
１０  送信器
ａ  車上装置
ｒ  レール
イ  列車
ＴＡ，ＴＢ  無絶縁軌道回路
【図１】
0003639386.tif 000002
【図２】
0003639386.tif 000003
【図３】
0003639386.tif 000004