(57)【要約】【課題】列車の種類や状態などに応じて電文内容を切り替えて送信することを可能とする無電源地上子を提供する。【解決手段】  列車Ｔ１は、軌道Ｒを走行中、第１周波数ｆ１の電波を地上側に常時送信し、列車Ｔ２は、軌道Ｒを走行中、第２周波数ｆ２の電波を地上側に常時送信する。無電源地上子３０ａは、列車Ｔ１から第１周波数ｆ１の電波を受信すると、列車Ｔ１に対して、無電源地上子３０ａから次の無電源地上子３０ｂまでの区間Ｓを所定速度以下の低速で走行することを指示する低速指示電文を送信する一方、列車から第２周波数ｆ２の電波を受信すると、列車Ｔ２に対して、前記区間Ｓを前記所定速度を超える速度で走行することを許容する高速指示電文を送信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車から送信された電波を受信して電力を発生し、発生した電力を用いて列車制御用の電文を前記列車に送信する無電源地上子であって、
受信した電波の周波数に応じて前記列車に送信する電文の内容を変化させる、無電源地上子。
【請求項２】
列車から第１周波数の電波を受信した場合には、所定速度以下の速度での走行を指示する内容の低速指示電文を当該列車に送信し、列車から第２周波数の電波を受信した場合には、前記所定速度を超える速度での走行を許容する内容の高速指示電文を当該列車に送信する、請求項１に記載の無電源地上子。
【請求項３】
前記列車に送信する電文として前記低速指示電文がデフォルトで設定されており、
前記第２周波数の電波を受信した場合に、前記列車に送信する電文を前記低速指示電文から前記高速指示電文へと切り替える、請求項２に記載の無電源地上子。
【請求項４】
列車から送信された電波を受信して電力を発生する電力発生部と、
前記電力発生部から供給される電力を用いて、列車制御用の第１電文を生成して出力する第１電文生成部と、
前記電力発生部から供給される電力を用いて、列車制御用の第２電文を生成して出力する第２電文生成部と、
前記電力発生部から供給される電力を用いて、前記第１電文生成部から出力された前記第１電文又は前記第２電文生成部から出力された前記第２電文を前記列車に送信する電文送信部と、
を含み、
前記電力発生部は、前記列車から第１周波数の電波を受信した場合には、発生した電力を前記第１電文生成部及び前記電文生成部に供給し、前記列車から第２周波数の電波を受信した場合には、発生した電力を前記第２電文生成部及び前記電文生成部に供給する、
無電源地上子。
【請求項５】
前記第１電文は、所定速度以下での低速走行を指示する内容の低速指示電文であり、
前記第２電文は、前記所定速度を超える速度での走行を許容する内容の高速指示電文である、請求項４に記載の無電源地上子。
【請求項６】
非作動時には前記第１電文生成部と前記電文送信部を接続する一方、前記電力発生部から供給される電力によって作動して前記第２電文生成部と前記電文送信部を接続する接続切替部をさらに含み、
前記電力発生部は、前記列車から第２周波数の電波を受信した場合に、発生した電力を前記接続切替部に供給する、
請求項５に記載の無電源地上子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御装置などに用いられる無電源地上子に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車制御装置における車上−地上間の電文送信手段として、電源を有さない無電源地上子が知られている。特許文献１には、前記無電源地上子の一例である電源ケーブルレス地上子が記載されている。この特許文献１に記載の電源ケーブルレス地上子は、列車の車上子から送信された電波を検出し、検出電波が閾値を超えた場合に電池電源部から電文送信回路に駆動電力を供給し、これによって、前記電文送信回路が固定情報を車上子に送信するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０８３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記電源ケーブルレス地上子では、列車の車上子に送信する情報、すなわち、送信電文の内容が固定されており、列車の種類や状態などにかかわらず、全ての列車に対して決まった指示電文しか送信することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、列車の種類や状態などに応じて電文内容を切り替えて送信することを可能とする無電源地上子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、列車から送信された電波を受信して電力を発生し、発生した電力を用いて列車制御用の電文を前記列車に送信する無電源地上子は、受信した電波の周波数に応じて前記列車に送信する電文の内容を変化させるように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
前記無電源地上子によれば、他の装置から追加の制御信号等の入力を受けることなく、比較的簡単に列車に送信する電文の内容を変化させることができる。例えば、各列車がその種類や状態によって異なる周波数の電波を地上側に送信するようにすれば、前記無電源地上子は、各列車に対して適切な内容の電文を送信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態としての列車制御装置の全体構成の概略を示す図である。
【図２】前記列車制御装置を構成する地上子（無電源地上子）の概略構成を示すブロック図である。
【図３】前記列車制御装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態としての列車制御装置の全体構成の概略を示している。この列車制御装置は、軌道Ｒを走行する列車Ｔを制御するもの、例えば、列車Ｔに減速制御をかけるものであり、列車Ｔに搭載された車上子１０及び車上装置２０と、軌道Ｒに沿って所定の間隔をあけて設置された複数の地上子３０と、を含む。
なお、図１では、軌道Ｒを直線状の軌道として示しているが、これに限るものではなく、前記列車制御装置は、曲線状の軌道を含む様々な軌道に適用可能である。
【００１０】
車上子１０は、地上子３０との間で情報の送受信が可能である。本実施形態において、車上子１０は、列車Ｔが軌道Ｒを走行しているあいだ、車上装置２０の生成した電波（電力波）を地上側へと常時送信する。また、車上子１０は、地上子３０から送信された列車制御用の電文を含む各種情報を受信して車上装置２０へと転送する。
車上装置２０は、所定周波数の電波（電力波）を生成して車上子１０に出力する一方、車上子１０から列車制御用の電文が転送されると、当該列車制御用の電文に基づいて列車Ｔの走行を制御する。
【００１１】
地上子３０は、無電源地上子であり、軌道Ｒを走行する列車Ｔの車上子１０から送信される電波（電力波）を受信して電力を発生し、発生した電力を用いて車上子１０に列車制御用の電文を送信する。
図２は、地上子３０の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、地上子３０は、第１電力発生部３１と、第２電力発生部３２と、第１電文生成部３３と、第２電文生成部３４と、接続切替部３５と、電文送信部３６と、を含む。
【００１２】
第１電力発生部３１は、所定周波数（ここでは第１周波数ｆ１）の電波を受信する受信アンテナ３１１と、受信アンテナ１１１で受信された電波によって電力を生成する電力生成部３１２とを有する。また、図では省略しているが、第１電力発生部３１は、受信アンテナ３１１で受信される電波の受信レベルが第１閾値を超えるとＯＮ作動するリレーを有しており、このリレーがＯＮ作動することによって、電力生成部３１２で生成された電力を電力供給線３７ａ，３７ｂを介して第１電文生成部３３及び電文送信部３６に供給するように構成されている。なお、前記リレーは、受信アンテナ３１１で受信される電波の受信レベルが第１閾値以下となると、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に戻るようになっている。
【００１３】
第２電力発生部３２は、第１電力発生部３１と同様の構成を有している。第２電力発生部３２は、第１電力発生部３１の受信アンテナ３１１とは異なる周波数（ここでは第２周波数ｆ２）の電波を受信する受信アンテナ３２１と、受信アンテナ３２１で受信される電波によって電力を生成する電力生成部３２２と、受信アンテナ３２１で受信された電波の受信レベルが第２閾値を超えるとＯＮ作動するリレー（図示省略）と、を有している。そして、前記リレーがＯＮ作動することによって、第２電力発生部３２は、電力生成部３２２で生成された電力を電力供給線３７ｃ，３７ｄ，３７ｅを介して第２電文生成部３４、接続切替部３５、及び電文送信部３６に供給するように構成されている。なお、前記リレーは、受信アンテナ３２１で受信される電波の受信レベルが第２閾値以下となると、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に戻るようになっている。
【００１４】
第１電文生成部３３は、第１電力発生部３１から供給される電力を用いて列車制御用の電文を生成し、生成した列車制御用の電文を接続切替部３５に出力する。生成される電文は、軌道Ｒを走行する列車の制御に使用される電文であればよく、特に制限されないが、本実施形態において、第１電文生成部３３は、第１所定速度以下での走行（低速走行）を指示する内容の電文（以下「低速指示電文」という）を作成するものとする。なお、前記生成される電文には、第１電文生成部３３にあらかじめ保持されている電文も含まれる。
【００１５】
第２電文生成部３４は、第２電力発生部３２から供給される電力を用いて列車制御用の電文を生成し、生成した列車制御用の電文を接続切替部３５に出力する。第１電文生成部３３で生成される電文と同様に、第２電文生成部３４で生成される電文は、特に制限されないが、本実施形態において、第２電文生成部３４は、前記第１所定速度を超える速度での走行（高速走行）を許容する内容の電文、具体的には、前記第１所定速度を超え、かつ第２所定速度（＞前記第１所定速度）以下での走行（高速走行）を指示する内容の電文「高速指示電文」という）を作成するものとする。なお、前記生成される電文には、第２電文生成部３４にあらかじめ保持されている電文も含まれる。
【００１６】
接続切替部３５は、電文送信部３６に接続される電文生成部（第１電文生成部３３、第２電文生成部３４）を切り替え可能に構成されている。具体的には、接続切替部３５は、非作動時においては第１電文生成部３３と電文送信部３６とを接続する一方、第２電力発生部３２から電力が供給されることによって作動して第２電文生成部３４と電文送信部３６とを接続するように構成されている。また、接続切替部３５は、第２電力発生部３２からの電力の供給が停止されると、非作動時の状態に戻り、再び、第１電文生成部３３と電文送信部３６とを接続する。
【００１７】
すなわち、本実施形態において、接続切替部３５は、第２電力発生部３２から電力が供給される場合、換言すれば、車上子１０から受信した電波の周波数が「第２周波数ｆ２」である場合に第２電文生成部３４と電文送信部３６をと接続し、それ以外の場合には、第１電文生成部３３と電文送信部３６を接続するように構成されている。
【００１８】
接続切替部３５は、例えば、第２電力発生部３２から供給される電力によってＯＮ作動すると共に電力が供給されているあいだＯＮ状態を維持するリレーを有し、このリレーがＯＮ状態にあるときに第２電文生成部３４と電文送信部３６とを接続し、ＯＦＦ状態にあるときに第１電文生成部３５と電文送信部３６とを接続するように構成される。
【００１９】
電文送信部３６は、図示省略した送信アンテナを有する。電文送信部３６は、第１電力発生部３１から供給される電力又は第２電力発生部３２から供給される電力を用いて、接続切替部３５から入力した列車制御用の電文、すなわち、前記低速指示電文又は前記高速指示電文を車上子１０へと送信するように構成されている。
【００２０】
次に、図３を参照して前記列車制御装置の動作を説明する。
以下の説明では、列車Ｔ１を低速列車とし、列車Ｔ２を高速列車とすると共に、列車Ｔ１（低速列車）の車上子１０は第１周波数ｆ１の電波を送信し、列車Ｔ２（高速列車）の車上子１０は第２周波数ｆ２の電波を送信するものとする。また、地上子３０ａは、当該地上子３０ａから次の地上子３０ｂまでの区間Ｓにおける列車制御用の電文を生成して車上子１０に送信するものとする。
【００２１】
ここで、前記低速列車とは、安全性や停車頻度など面から軌道Ｒを比較的低速で走行する必要がある列車のことをいい、例えば、軌道Ｒに設置された全ての駅に停車する普通列車や貨物列車が該当する。また、前記高速列車とは、軌道Ｒを前記低速列車よりも高速で走行することが許容される列車のことをいい、例えば、一部の駅には停車せずに通過して軌道Ｒに設置された駅のうち主要駅のみに停車する急行列車が該当する。
【００２２】
図３（ａ）は、列車Ｔ１（低速列車）が軌道Ｒを矢印Ａ方向に走行する場合を示す。
列車Ｔ１の車上子１０は、軌道Ｒを走行している間、常時、第１周波数ｆ１の電波を送信している。列車Ｔ１（の車上子１０）が地上子３０ａの電波受信範囲に進入すると、列車Ｔ１の車上子１０から送信された第１周波数ｆ１の電波は、地上子３０ａによって受信される。具体的には、地上子３０ａにおいて、列車Ｔ１の車上子１０から送信された電波は、第１電力発生部３１の受信アンテナ３１１によって受信され、この受信された電波によって第１電力発生部３１の電力生成部３１２が電力を生成する。
【００２３】
そして、列車Ｔ１（の車上子１０）がさらに地上子３０ａに近づいて、受信アンテナ３１１によって受信される第１周波数ｆ１の電波の受信レベルが前記第１閾値を超えると、電力生成部３１２で生成された電力が第１電文生成部３３及び電文送信部３６に供給される。この場合、接続切替部３５は、非作動状態のままであり、第１電文生成部３３と電文送信部３６とを接続している。
これにより、第１電文生成部３３で生成（又は保持された）前記低速指示電文が接続切替部３５を介して電文送信部３６に出力され、地上子３０ａは、列車Ｔ１（の車上子１０）に対して前記低速指示電文を送信する。
【００２４】
一方、列車Ｔ１側においては、車上子１０によって前記低速指示電文が受信され、この受信された前記低速指示電文は車上装置２０へと転送される。すると、車上装置２０は、前記低速指示電文に基づいて区間Ｓにおける列車Ｔ１の走行を制御する。すなわち、車上装置２０は、前記第１所定速度以下の速度で区間Ｓを走行するよう（区間Ｓを低速走行するよう）に列車Ｔ１を制御する。
【００２５】
図３（ｂ）は、列車Ｔ２（高速列車）が軌道Ｒを矢印Ａ方向に走行する場合を示す。
列車Ｔ２の車上子１０は、軌道Ｒを走行している間、常時、第２周波数ｆ２の電波を送信している。列車Ｔ２が地上子２０ａの電波受信範囲Ｘａに進入すると、列車Ｔ２の車上子１０から送信された第２周波数ｆ２の電波は、地上子２０ａによって受信される。すなわち、地上子２０ａにおいて、列車Ｔ２の車上子１０から送信された電波は第２電力発生部３２の受信アンテナ３２１によって受信され、この受信された電波によって電力生成部３２２が電力を生成する。
【００２６】
そして、列車Ｔ２がさらに地上子３０ａに近づき、受信アンテナ３２１によって受信される第２周波数ｆ２の電波の受信レベルが前記第２閾値を超えると、電力生成部３２２で生成された電力が第２電文生成部３４、接続切替部３５、及び電文送信部３６に供給される。この場合、接続切替部３５は、供給された電力によって作動して、第２電文生成部３４と電文送信部３６とを接続する。すなわち、電文送信部３６に接続される電文生成部を第１電文生成部３３から第２電文生成部３４へと切り替える。
これにより、第２電文生成部３４で生成（又は保持）された前記高速指示電文が接続切替部３５を介して電文送信部３６に出力され、地上子３０ａは、列車Ｔ２（の車上子１０）に対して前記高速指示電文を送信する。
【００２７】
一方、列車Ｔ２側においては、車上子１０によって前記高速指示電文が受信され、この受信された前記高速指示電文は車上装置２０へと転送される。すると、車上装置２０は、前記高速指示電文に基づいて区間Ｓにおける列車Ｔ２の走行を制御する。すなわち、車上装置２０は、前記第１所定速度を超え、かつ、前記第２所定速度以下となる速度で区間Ｓを走行するよう（区間Ｓを高速走行するよう）に列車Ｔ２を制御する。
【００２８】
本実施形態によると、列車制御装置を構成する地上子３０は、列車Ｔから送信された電波を受信して電力を発生し、発生した電力を用いて列車制御用の電文を列車Ｔに送信するように構成されており、また、列車Ｔから受信した電波の周波数に応じて列車Ｔに送信する前記列車制御用の電文の内容を変化させる。具体的には、地上子３０は、列車Ｔから受信した電波の周波数が第１周波数ｆ１である場合には、前記低速指示電文を列車Ｔに送信し、列車Ｔから受信した電波の周波数が第２周波数ｆ２である場合には、前記高速指示電文を列車Ｔに送信する。
このため、例えば、軌道Ｒを走行する各列車Ｔについて、その種類や状態ごとに各列車Ｔが地上側に送信する電波の周波数を異ならせるようにすることによって、各列車Ｔに対し、その種類や状態に応じて適切な速度指示電文を送信することが可能となる。これにより、軌道Ｒにおける効率的な列車運行と各列車の安全性とを両立することができる。
【００２９】
また、本実施形態において、地上子３０の接続切替部３５は、非作動時に第１電文生成部３３と電文送信部３６とを接続する一方、第２電力発生部３２から電力が供給されることによって作動して第２電文生成部３４と電文送信部３６とを接続する。すなわち、地上子３０は、列車Ｔに送信する列車制御用の電文として前記低速指示電文と前記高速指示電文とを有するところ、前記低速指示電文がデフォルトで設定されており、第２電力発生部３２からの電力によって接続切替部３５が作動したときにのみ前記高速指示電文を送信するように構成されている。
これにより、軌道Ｒを走行する列車Ｔに対して誤って前記高速指示電文が送信されることが防止され、フェールセーフ性を確保することができる。
【００３０】
以上、本発明の一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種々の変形や変更が可能である。
例えば、上述の実施形態において、地上子３０は、列車Ｔから受信した電波の周波数が第１周波数ｆ１、第２周波数ｆ２のいずれであるかによって、すなわち、二つの周波数のうちのいずれであるかによって列車制御用の電文を切り替えて列車Ｔに送信している。しかし、これに限るものではなく、地上子３０は、三つ以上の周波数のうちのいずれの周波数であるかによって列車制御用の電文を切り替えて送信するようにしてもよい。
【００３１】
また、上述の実施形態では、軌道Ｒを走行する列車Ｔが低速列車であるか高速列車であるかによって、すなわち、列車Ｔの種別によって当該列車Ｔが地上側に送信する電波の周波数を異ならせている。しかし、これに限るものではなく、一つの列車Ｔが周波数の異なる電波を切り替えて送信できるようにしてもよい。例えば、列車Ｔが貨物列車である場合において、列車Ｔは、貨物を積載している状態では第１周波数ｆ１の電波を地上側に送信する一方、貨物を積載していない状態では第２周波数ｆ２の電波を地上側に送信する。
【００３２】
すなわち、列車制御装置を次のような構成とすることができる。
貨物の積載量や乗車人数などの列車状態に応じて地上側に送信する電波の周波数を変更可能な列車と、この列車から送信された電波を受信して電力を発生すると共に発生した電力を用いて列車制御用の電文を前記列車に送信する無電源地上子と、を含む。そして、前記無電源地上子は、前記列車から受信した電波の周波数に応じて当該列車に送信する列車制御用の電文を変更させる。
この場合、列車は、例えば、自身の重量が所定値以上である場合に第１周波数ｆ１の電波を地上側に送信する一方、自身の重量が前記所定値未満である場合に第２周波数ｆ２の電波を地上側に送信するように構成される。また、列車は、その車上装置によって、自身の重量が前記所定値以上である場合には区間Ｓを低速走行するように制御され、自身の重量が前記所定未満である場合には区間Ｓを高速走行するように制御される。
【符号の説明】
【００３３】
１０…車上子
２０…車上装置
３０…地上子
３１…第１電力発生部（電力発生部）
３２…第２電力発生部（電力発生部）
３３…第１電文生成部
３４…第２電文生成部
３５…接続切替部
３６…電文送信部
Ｒ…軌道
Ｔ…列車
【図１】
2015033990.tif 000003
【図２】
2015033990.tif 000004
【図３】
2015033990.tif 000005