(57)【要約】  列車が滞泊する際、自動で通常運用に復帰するための方法が提供されておらず、また、列車が滞泊から始業するまでの時間が不明であるため、車上装置が搭載するバッテリーに対して効率的な充電ができないという課題を解決する。そのために、列車の運行を管理する地上装置と列車が搭載する車上装置とを備えた列車制御装置は、地上装置と車上装置とが、列車の動作状態が滞泊である期間中も含めて相互に電文の送受信を維持し、地上装置は、列車の滞泊開始指示信号および始業時刻信号を車上装置へ送信し、両方の信号を受信した車上装置は、少なくとも始業時刻までの滞泊の期間中に車上装置が必要とする電力を充電した後に電源を切る。
2019097890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行を管理する地上装置と当該列車が搭載する車上装置と
を備え、
前記地上装置と前記車上装置とは、前記列車の動作状態が滞泊である期間中も含めて相互に電文の送受信を維持し、
前記地上装置は、前記列車の滞泊開始指示および始業時刻の両信号を前記車上装置へ送信し、
前記両信号を受信した前記車上装置は、少なくとも前記始業時刻までの前記滞泊の期間中に当該車上装置が必要とする電力を充電した後に電源を切る
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記列車を前記滞泊から通常運用に復帰させるための滞泊復帰指示の信号を前記車上装置へ送信し、
前記滞泊復帰指示の信号を受信した前記車上装置は、前記滞泊の状態から通常運用に復帰する時点で前記電源を投入する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記列車の運行計画として列車ダイヤを管理し、当該列車ダイヤに基づき当該列車が搭載する前記車上装置に対して、少なくとも前記滞泊開始指示および前記滞泊復帰指示の各信号のいずれかを送信する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記車上装置は、当該車上装置を搭載する前記列車の動作状態および列車位置を示す情報を周期的に前記地上装置へ送信する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の列車制御装置であって、
前記車上装置は、映像記録装置を備え、
前記車上装置を搭載する前記列車の列車位置を示す情報を、前記映像記録装置を用いた位置演算により求める
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記滞泊の期間中で前記車上装置に異常が発生している間に当該車上装置から受信した前記電文を破棄する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記滞泊の期間中に前記車上装置に発生した異常が前記始業時刻まで継続する場合に警報を発する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項８】
列車の運行を管理する地上側と当該列車の内部の車上側とが相互に電文を送受信し、
前記地上側から前記列車の滞泊開始指示および始業時刻の両信号を前記車上側へ送信する第１のステップと、
前記車上側は、前記両信号を受信し、当該両信号に基づいて、自列車の滞泊を開始させると共に少なくとも前記始業時刻までの前記滞泊の期間中に当該車上側で必要とする電力の充電を行い該充電の完了後に電源を切る第２のステップと
を有する列車制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記列車を前記滞泊の状態から通常運用に復帰させるための滞泊復帰指示の信号を前記車上側へ送信する第３のステップと、
前記車上側は、前記滞泊復帰指示の信号を受信し、前記滞泊の状態から通常運用に復帰する時点で前記電源を投入する第４のステップと
を有する列車制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記滞泊の期間中で前記車上側に異常が発生している間に当該車上側から受信した前記電文を破棄する第１の異常対応ステップを
を有する列車制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記滞泊の期間中に前記車上側に発生した異常が前記始業時刻まで継続する場合に警報を発する第２の異常対応ステップを
を有する列車制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上装置および車上装置を備えた列車制御装置および列車制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車が滞泊する場合、その滞泊から通常の運用に復帰する際には運転士が列車に乗車し手動による電源投入が行われていた。
また、無線による列車制御システムにおいて、特許文献１には、営業運転終了後であっても列車の位置を検知し把握しておくためには車上装置の電源を切ることができない状況下で、列車の滞泊時における車上装置の消費電力を削減するための手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
列車が滞泊する際に、自動で通常運用に復帰するための方法が提供されておらず、また、列車が滞泊から始業するまでの時間が不明であるため、車上装置が搭載するバッテリーに対して効率的な充電ができないという課題があった。
また、上記の特許文献１においても、滞泊から始業時までの時間や車上装置が搭載するバッテリーに対する充電については言及されていない。【０００５】
本発明の目的は、列車が滞泊する際に、自動で通常運用に復帰するための方法、また、車上装置が搭載するバッテリーに対して列車が滞泊から始業時までの時間に応じて効率的に充電する方法、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る列車制御装置は、列車の運行を管理する地上装置と列車が搭載する車上装置とを備え、地上装置と車上装置とは、列車の動作状態が滞泊である期間中も含めて相互に電文の送受信を維持し、地上装置は、列車の滞泊開始指示信号および始業時刻信号を車上装置へ送信し、両方の信号を受信した車上装置は、少なくとも始業時刻までの滞泊の期間中に車上装置が必要とする電力を充電した後に電源を切ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地上装置と車上装置との連携により、列車が滞泊する際に自動で通常運用に復帰させることを可能にし、また、車上装置が搭載するバッテリーに対して列車が滞泊から始業時までの時間に応じて効率的に充電することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る列車制御装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、滞泊開始から終了までの全体シーケンスの概要を示す図である。
【図３】図３は、地上装置が滞泊の管理を開始する条件と処理を示す図である。
【図４】図４は、地上装置が滞泊中の状態を監視する条件と処理を示す図である。
【図５】図５は、地上装置が車上動作モードの異常を判断する場合の条件と処理を示す図である。
【図６】図６は、地上装置が通信断による異常と判断する場合の条件と処理を示す図である。
【図７】図７は、地上装置が滞泊復帰を開始する条件と処理を示す図である。
【図８】図８は、地上装置が滞泊復帰を完了する条件と処理を示す図である。
【図９】図９は、地上装置が滞泊状態管理を終了とする条件と処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る列車制御装置の実施形態として、実施例について図面を参照して説明する。
ただし、以下に示す実施例は、本発明の実施形態の具体例を示すものであるところ、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではなく、本明細書が開示する技術的思想の範囲内において、当業者による様々な変更および修正が可能である。また、実施例を説明するための図面において、同一の機能を有するものには同一の符号を付け、その繰り返しの説明を省略することがある。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例に係る列車制御装置の構成を示す概略図である。
所定の軌道を走行する列車１００は、列車１００が搭載する車上装置１０２によって制御される。車上装置１０２は、地上装置１０１に対して列車位置情報等の信号１０３を送信する。一方、地上装置１０１は、列車１００に対して列車制御情報等の信号１０４を送信する。また、列車１００および地上装置１０１共に、列車位置情報等の信号１０３および列車制御情報等の信号１０４を送受信するための通信部（図示せず）を備えている。【００１１】
図２は、列車の滞泊開始から終了までの全体シーケンスの概要を示す図である。
地上装置１０１は、車上装置１０２に対して滞泊開始指示信号および始業時刻信号を送信する。この滞泊開始指示に関しては、地上装置１０１が列車の運行計画（列車ダイヤ）を管理する機能を奏する運行管理部を備えている場合には、その運行計画（列車ダイヤ）に基づいて該当する列車に対して滞泊開始を指示する手法を採用することができる。【００１２】
一方、車上装置１０２は、滞泊開始指示信号および始業時刻信号を受け取ると、地上装置１０１に対して滞泊応答信号を返信し、滞泊モードへ遷移する。ここで、車上装置１０２は、自らが備える機器類等を動作させるための電源部としてもバッテリー（図示せず）を搭載している。滞泊モードに遷移した際に、車上装置１０２は、少なくとも、始業時刻までに無線稼働や位置演算を継続できるだけの電力（即ち、始業までの滞泊期間中に必要な電力）を該バッテリーに充電し、該バッテリーが始業までの滞泊期間中に必要な電力を充電した後に、自動的に電源を切る。【００１３】
また、地上装置１０１は、車上動作モードが滞泊モードに遷移した場合、対応する列車を滞泊状態（滞泊モード）として管理する。ここで、車上動作モードとは、列車の動作状態（動作モード）を示すものである。【００１４】
ここにおいて、滞泊モード中であっても、車上装置１０２と地上装置１０１との間の通信を継続する。車上装置１０２からは、車上動作モード信号としての滞泊モード信号および列車位置情報の信号を一定周期毎に地上装置１０１へ送信する。また、必要に応じて警報信号を含ませてもよい。一方、地上装置１０１からは、停止限界信号を一定周期毎に車上装置１０２へ送信する。ここで、車上装置１０２からの送受信および地上装置１０１からの送受信については、少なくとも同期させる必要はない。【００１５】
次に、主に始業に対応して列車を滞泊状態から通常運用に復帰させる（以下、「滞泊復帰」と省略する）場合には（緊急時等の対応による場合も想定される）、地上装置１０１から車上装置１０２に滞泊復帰指示信号が送信され、この滞泊復帰指示信号を受信した車上装置１０２は、地上装置１０１に滞泊復帰応答信号を返信し、列車の通常運用への復帰処理を開始する。また、滞泊復帰指示に関しては、地上装置１０１が備える運行管理部が、列車の運行計画（列車ダイヤ）に基づいて求めた始業時刻から、該当する列車に対して滞泊復帰を指示することができる。【００１６】
地上装置１０１は、車上装置１０２からの滞泊復帰応答信号をトリガーに、前回までの列車制御に係わる情報をリセットして列車の通常運用への復帰処理を開始する。
そして、地上装置１０１は、車上装置１０２の状態を確認して列車の通常運用への復帰完了をもって、滞泊復帰完了とする。【００１７】
更に、地上装置１０１は、車上装置１０２が滞泊モードから完全自動運転モードまたは完全監視手動モードへ遷移したことをもって滞泊状態管理を終了し、通常の列車制御を開始する。【００１８】
以下では、列車の滞泊開始から滞泊復帰完了を経て通常の列車制御を開始するまでの一連のシーケンスについて説明する。
（１）滞泊状態管理開始
図３は、地上装置１０１が滞泊状態管理を開始する条件と処理を示す図である。
（１−１）滞泊状態管理開始の条件
地上装置１０１が、
・車上装置１０２から、車上動作モード信号として滞泊モード信号を受信すること
・車上装置１０２を滞泊状態として管理していないこと【００１９】
（１−２）滞泊開始時の処理
地上装置１０１が、
・車上装置１０２を滞泊状態として管理する。
・滞泊中に車上装置１０２から周期的に受信する列車位置情報にて列車追跡を行う。
ここで、車上装置１０２は、自らの列車位置を演算する機能を備えることにより定期的に位置演算を行い、地上装置１０１へ周期的に送信する列車位置情報とする。この列車位置演算機能として、映像記録装置やＧＰＳ装置などを用いることができる。
・認証モードは、運転中を継続する。ここで用いる「認証」とは、列車制御の状態を確認することをいい、以下においても同様である。
・車上装置１０２へ周期的に送信する停止限界信号は、即時停止コード（コード＝０）とする。【００２０】
（２）滞泊中の状態監視
図４は、地上装置１０１が滞泊中の状態を監視する条件と処理を示す図である。
（２−１）滞泊中の状態監視の条件
地上装置１０１が、
・車上装置１０２から、車上動作モード信号として滞泊モード信号を受信すること
・地上装置１０１が、車上装置１０２を滞泊状態として管理中であること
・車上装置１０２と地上装置１０１との間で通信中であること【００２１】
（２−２）正常時の処理
地上装置１０１は、
・滞泊中に車上装置１０２から周期的に受信する列車位置情報にて列車追跡を行う。
・認証モードは、運転中を継続する。
・車上装置１０２へ周期的に送信する停止限界信号は、即時停止コード（コード＝０）とする。【００２２】
（３）車上動作モード異常
図５は、地上装置１０１が車上動作モードの異常を判断する場合の条件と処理を示す図である。
（３−１）車上動作モードが異常となる条件
地上装置１０１が、
・車上装置１０２を滞泊状態として管理中であること
・地上装置１０１が、車上装置１０２から車上動作モード信号として滞泊モード信号以外の信号を受信すること【００２３】
（３−２）異常時の処理
地上装置１０１は、車上装置１０２からの受信データを異常としてその電文を破棄し、未受信扱いとする。
また、次の（３−３）に記す復帰処理が行われることなく、始業時刻まで車上動作モードが異常状態のままである場合には、地上装置１０１は、警報を発し、車上動作モードおよび列車位置情報と共に出力させることができる。異常時に警報を発するケースとして、より限定的に、始業時に、異常を起こした列車へ保守員等を向かわせる必要がある場合としてもよい。【００２４】
（３−３）復帰処理
・地上装置１０１は、車上装置１０２からの受信データが正常となることにより、滞泊モードを継続する。【００２５】
（４）通信断異常
図６は、地上装置１０１が通信断による異常と判断する場合の条件と処理を示す図である。
（４−１）一定時間内に回復する通信断の検知による異常条件
地上装置１０１が
・車上装置１０２を滞泊状態として管理中であること
・車上装置１０２との通信断を検知すること【００２６】
（４−２）異常時の処理
地上装置１０１は、
・車上装置１０２に対して緊急停止信号を出力しない。
・車上装置１０２を滞泊状態としての管理は継続するが、併せて未認証（列車制御の状態を未確認）モードとして管理する。
また、次の（４−３）に記す復帰処理が行われることなく、始業時刻まで通信断による異常状態のままである場合には、先の（３−２）に記した内容と同様の異常時の処理を行うようにしてもよい。【００２７】
（４−３）復帰処理
・地上装置１０１は、車上装置１０２との通信再開により、滞泊モードを継続する。【００２８】
（５）滞泊復帰開始
図７は、地上装置１０１が滞泊復帰を開始する条件と処理を示す図である。
（５−１）滞泊復帰開始の条件
地上装置１０１が、
・車上装置１０２を滞泊状態として管理中であること
・車上装置１０２から滞泊復帰応答信号を受信すること
ただし、該滞泊復帰応答信号を受信するケースとしては、図７に示した地上装置１０１から送信した滞泊復帰指示信号に対して車上装置１０２が返信として応答する場合（図７に示すケース）と、車上装置１０２が地上装置１０１から滞泊開始指示と共に受け取った始業時刻に応じて始業のアクションを起こすために送信する場合、の２通りがある。【００２９】
（５−２）正常時の処理
地上装置１０１は、
・車上装置１０２から滞泊復帰応答信号を受信する前の在線位置にて列車追跡を行う。
・車上装置１０２へ周期的に送信する停止限界信号は、即時停止コード（コード＝０）とする。
・認証モードを滞泊復帰中に設定する。
・再認証タイムアウトの監視を開始する。
・再認証タイムアウトの監視時間内は、再認証のためのポーリング信号を車上装置１０２へ毎周期送信する。【００３０】
（５−３）異常となる条件
地上装置１０１が、車上装置１０２を滞泊状態として管理していない状況下で、車上装置１０２から滞泊復帰応答信号を受信すること【００３１】
（５−４）異常時の処理
地上装置１０１は、車上装置１０２からの受信データを異常としてその電文を破棄し、未受信扱いとする。【００３２】
（５−５）復帰処理
地上装置１０１は、車上装置１０２からの受信データが正常となることにより、処理を継続する。【００３３】
（６）滞泊復帰完了
図８は、地上装置１０１が滞泊復帰を完了する条件と処理を示す図である。
（６−１）滞泊復帰完了の条件
地上装置１０１が、
・車上装置１０２を滞泊状態として管理中であること
・再認証のためのポーリング信号を受信した車上装置１０２から、再認証タイムアウトの監視時間中に認証要求信号を受信すること【００３４】
（６−２）正常時の処理
地上装置１０１は、滞泊復帰中の認証モードの状態で、車上装置１０２から受信した認証要求信号により、滞泊からの復帰完了と判断する。【００３５】
（７）滞泊状態管理終了
図９は、地上装置１０１が滞泊状態管理を終了とする条件と処理を示す図である。
（７−１）滞泊状態管理終了の条件
・車上装置１０２が、地上装置１０１へ認証完了信号を送信すると共に電源を投入することにより、車上動作モードとして滞泊モードから完全自動運転モードまたは完全監視手動モードへ遷移すること
・地上装置１０１が、車上装置１０２からの認証完了信号を受信することにより、車上動作モードが変化し列車の通常運用への復帰処理は完了したものと判断すること【００３６】
（７−２）正常時の処理
地上装置１０１は、
・車上装置１０２を滞泊状態として管理することを終了する。
・通常の列車制御を開始する。【００３７】
次に、滞泊状態が終了して、通常運用に復帰し通常の列車制御が開始されると、地上装置１０１からは列車制御情報が車上装置１０２へ送信されることになり、一方で、車上装置１０２からは列車位置情報が周期的に地上装置１０１へ送信されることになる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  列車
１０１  地上装置
１０２  車上装置
１０３  列車位置情報等の信号
１０４  列車制御情報等の信号
【図１】
2019097890.tif 000003
【図２】
2019097890.tif 000004
【図３】
2019097890.tif 000005
【図４】
2019097890.tif 000006
【図５】
2019097890.tif 000007
【図６】
2019097890.tif 000008
【図７】
2019097890.tif 000009
【図８】
2019097890.tif 000010
【図９】
2019097890.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月30日(2019.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行を管理する地上装置と当該列車が搭載する車上装置とを備え、
前記車上装置は、当該車上装置の機器を動作させるための電源部であるバッテリーを備え、
前記地上装置と前記車上装置とは、前記列車の動作状態が滞泊である期間中も含めて相互に電文の送受信を維持し、
前記地上装置は、前記列車の滞泊開始指示および始業時刻の両信号を前記車上装置へ送信し、
前記両信号を受信した前記車上装置は、少なくとも前記始業時刻までの前記滞泊の期間中に当該車上装置が必要とする電力を前記バッテリーに充電した後に電源を切る
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記列車を前記滞泊から通常運用に復帰させるための滞泊復帰指示の信号を前記車上装置へ送信し、
前記滞泊復帰指示の信号を受信した前記車上装置は、前記滞泊の状態から通常運用に復帰する時点で前記電源を投入する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記列車の運行計画として列車ダイヤを管理し、当該列車ダイヤに基づき当該列車が搭載する前記車上装置に対して、少なくとも前記滞泊開始指示および前記滞泊復帰指示の各信号のいずれかを送信する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記車上装置は、当該車上装置を搭載する前記列車の動作状態および列車位置を示す情報を周期的に前記地上装置へ送信する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の列車制御装置であって、
前記車上装置は、映像記録装置を備え、
前記車上装置を搭載する前記列車の列車位置を示す情報を、前記映像記録装置を用いた位置演算により求める
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記滞泊の期間中で前記車上装置に異常が発生している間に当該車上装置から受信した前記電文を破棄する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の列車制御装置であって、
前記地上装置は、前記滞泊の期間中に前記車上装置に発生した異常が前記始業時刻まで継続する場合に警報を発する
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項８】
列車の運行を管理する地上側と当該列車の内部の車上側とが相互に電文を送受信し、
前記地上側から前記列車の滞泊開始指示および始業時刻の両信号を前記車上側へ送信する第１のステップと、
前記車上側は、前記両信号を受信し、当該両信号に基づいて、自列車の滞泊を開始させると共に少なくとも前記始業時刻までの前記滞泊の期間中に当該車上側で必要とする電力を当該車上側が備える電源部であるバッテリーに対して充電を行い当該充電の完了後に電源を切る第２のステップと
を有する列車制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記列車を前記滞泊の状態から通常運用に復帰させるための滞泊復帰指示の信号を前記車上側へ送信する第３のステップと、
前記車上側は、前記滞泊復帰指示の信号を受信し、前記滞泊の状態から通常運用に復帰する時点で前記電源を投入する第４のステップと
を有する列車制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記滞泊の期間中で前記車上側に異常が発生している間に当該車上側から受信した前記電文を破棄する第１の異常対応ステップを
を有する列車制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の列車制御方法であって、
前記地上側は、前記滞泊の期間中に前記車上側に発生した異常が前記始業時刻まで継続する場合に警報を発する第２の異常対応ステップを
を有する列車制御方法。
【国際調査報告】
2019097890.tif 000012
2019097890.tif 000013