(57)【要約】【課題】踏切の動作を好適に行わせる踏切制御システムを軽量かつ低コストで実現する。【解決手段】デュアルモード車両１に搭載され、測位手段と通信手段を備えた車載装置１１０と、踏切制御装置２１に併設され、遮断検知手段と通信手段を備えた地上装置１２０と、車載装置１１０または地上装置１２０のいずれか一方に、測位手段により得られる車両位置に基づいてデュアルモード車両１が踏切の手前の所定距離以内にいると判断した場合に、踏切制御装置２１に対して遮断指示を出す遮断指示手段を備えた踏切制御システム１００を提供する。【選択図】図２
2008207794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた車載装置と、踏切を制御する踏切制御装置に併設された地上装置とからなる踏切制御システムであって、
前記車載装置は、ＧＰＳ衛星を利用して自車両の車両位置を検知する測位手段と、踏切の制御を支援するために必要な情報について前記地上装置との間で通信を行う通信手段と、を備え、
前記地上装置は、前記車載装置との間で通信を行う通信手段を備え、
前記車載装置または前記地上装置のいずれか一方に、前記測位手段により得られる車両位置に基づいて前記車両が踏切の手前の所定距離以内にいると判断した場合に、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出す遮断指示手段を備えることを特徴とする踏切制御システム。
【請求項２】
前記地上装置は、既存の踏切制御装置に併設されるとともに、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを検知する遮断検知手段を備え、
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切の手前の所定距離以内におり、かつ、前記遮断検知手段からの情報に基づいて踏切が開放状態にあると判断した場合に、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出すことを特徴とする請求項１に記載の踏切制御システム。
【請求項３】
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切の手前の所定距離以内におり、かつ、踏切が遮断状態にあることを確認できなかった場合に、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出すことを特徴とする請求項２に記載の踏切制御システム。
【請求項４】
前記車載装置は、踏切が前記遮断指示に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは遮断状態になったと確認できなかった場合、踏切までの距離と踏切の手前で安全に停止可能な速度との関係を示す停止速度パターンと、前記測位手段により得られる車両位置および走行速度とを照合して、走行速度が停止可能速度を上まわった場合に自車両のブレーキ装置を作動させる速度照査手段を備えることを特徴とする請求項２または３のいずれか一項に記載の踏切制御システム。
【請求項５】
前記車載装置は、接近した踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを表示する踏切状態表示手段を備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の踏切制御システム。
【請求項６】
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切を通過して所定距離以上離れたと判断した場合に、前記踏切制御装置に対して開放指示を出すことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の踏切制御システム。
【請求項７】
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切を通過して所定距離以上離れたと判断した場合に、前記踏切制御装置に対して開放指示を出し、
前記車載装置は、踏切が前記開放指示に反応せず開放状態にならなかった場合、あるいは開放状態になったと確認できなかった場合、その旨を表示する踏切開放異常表示手段を備えることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の踏切制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏切の動作を好適に行わせる踏切制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、鉄道と道路とのシームレス化を行って鉄道車両とバスの双方の利点を生かす交通システムを構築する目的で、車体の前後にタイヤ用車軸を介して設けられた道路走行用のタイヤと、車体の前後にガイド輪用車軸を介して設けられた軌道走行用のガイド輪と、を備えた軌道走行と道路走行との双方が可能な車両（以下「デュアルモード車両」という）の開発が進められ（例えば、特許文献１参照）、鉄道車両の軽量化にも一定の成果を上げている。
【０００３】
一方で、踏切において警報機や遮断機等を制御するために、列車の接近を検知する手段として様々な方法が用いられており、例えば、レール間を列車の車輪及び車軸で短絡することによって列車を検知する軌道回路や踏切制御子と呼ばれる方法が、シンプルな構成であり、かつ信頼性の高い方法であるとして古くから世界各国の鉄道で広く用いられている。しかし、レールと車輪の間の電気的特性は、自然環境に影響され易く、列車の検知に失敗し踏切が無遮断のまま列車が通過することも起こりうるため、既存の保安設備であるＡＴＳ（Automatic Train Stop）装置等を利用して踏切の制御をバックアップする方法が考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、踏切において警報機や遮断機等を制御するために、軌道回路や踏切制御子を用いずに地上に設置された機器から自車両の位置を検知し、自車両に記憶している踏切の位置情報と比較し、踏切に接近したと判断したときに踏切に対して遮断するよう無線通信により指示を出す方法も考えられている（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６７９１０８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０４１９２号公報
【非特許文献１】「Technical Review JR East No.12 Summer 2005」、発行国：日本、東日本旅客鉄道株式会社発行、２００５年夏発行、４４頁（無線による列車制御システム・ＡＴＡＣＳプロトタイプ試験結果  ５．３踏切制御）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のデュアルモード車両は中型バスの車体を主にベースとしており、従来の鉄道車両に比べて軽量であるため、必然的にレールと車輪の間の電気抵抗がより大きくなり易い。そのため、軌道回路や踏切制御子を用いた方法では、踏切の無遮断が発生する可能性が増し、その防止のためには踏切の制御をバックアップするか、軌道回路や踏切制御子に依存しないシステムを構築することが必要不可欠であると言える。しかし、上記のＡＴＳ装置を利用したバックアップを行うためには、各踏切にＡＴＳ地上子の設置と数百ｍのケーブルの敷設が必要となりコストの増大につながるという問題もあった。
【０００６】
また、上記の軌道回路や踏切制御子を用いずに地上に設置された機器から自車両の位置を検知する方法でも、地上に複数又は大規模な機器を設置する必要がありコストの増大につながるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、踏切の動作を好適に行わせる踏切制御システムを軽量かつ低コストで実現することである。
【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、請求項１に記載の発明は、
車両に設けられた車載装置と、踏切を制御する踏切制御装置に併設された地上装置とからなる踏切制御システムであって、
前記車載装置は、ＧＰＳ衛星を利用して自車両の車両位置を検知する測位手段と、踏切の制御を支援するために必要な情報について前記地上装置との間で通信を行う通信手段と、を備え、
前記地上装置は、前記車載装置との間で通信を行う通信手段を備え、
前記車載装置または前記地上装置のいずれか一方に、前記測位手段により得られる車両位置に基づいて前記車両が踏切の手前の所定距離以内にいると判断した場合に、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出す遮断指示手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の踏切制御システムであって、
前記地上装置は、既存の踏切制御装置に併設されるとともに、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを検知する遮断検知手段を備え、
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切の手前の所定距離以内におり、かつ、前記遮断検知手段からの情報に基づいて踏切が開放状態にあると判断した場合に、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出すことを特徴とする。
ここで、「既存の踏切制御装置」とは、何らかの方法で車両の接近を検知して、遮断桿を上下させたり警報器を鳴らしたりといった動作を制御する踏切の制御装置全般のことであり、この制御装置が設置されている踏切は一般的な条件下では本発明に係る踏切制御システムによる制御を行わなくとも踏切として動作する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の踏切制御システムであって、
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切の手前の所定距離以内におり、かつ、前記遮断検知手段によって踏切が遮断状態にあることを認識できない場合にも、前記踏切制御装置に対して遮断指示を出すことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３のいずれか一項に記載の踏切制御システムであって、
前記車載装置は、踏切が前記遮断指示に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは遮断状態になったと確認できなかった場合、踏切までの距離と踏切の手前で安全に停止可能な速度との関係を示す停止速度パターンと、前記測位手段により得られる車両位置および走行速度とを照合して、走行速度が停止可能速度を上まわった場合に自車両のブレーキ装置を作動させる速度照査手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の踏切制御システムであって、
前記車載装置は、接近した踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを表示する踏切状態表示手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の踏切制御システムであって、
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切を通過して所定距離以上離れたと判断した場合に、前記踏切制御装置に対して開放指示を出すことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項２から５のいずれか一項に記載の踏切制御システムであって、
前記遮断指示手段は、前記車両が踏切を通過して所定距離以上離れたと判断した場合に、前記踏切制御装置に対して開放指示を出し、
前記車載装置は、踏切が前記開放指示に反応せず開放状態にならなかった場合、あるいは開放状態になったと確認できなかった場合、その旨を表示する踏切開放異常表示手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、ＧＰＳ衛星を利用する測位手段によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、踏切制御装置に対して遮断指示を出すことから、軌道回路や踏切制御子をバックアップまたは軌道回路や踏切制御子に依存しない踏切制御システムを構築することができ、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、ＧＰＳ衛星を利用する測位手段によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、遮断検知手段からの情報によって踏切が開放状態であると判断したときに、遮断指示手段が踏切制御装置に対して遮断指示を出すことから、踏切制御システムによって踏切を遮断状態にすることができるため、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、ＧＰＳ衛星を利用する測位手段によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、例えば、踏切が前記遮断指示に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは通信手段の不調や通信状態の不良によって遮断状態にあることを確認できなかった場合に、遮断指示手段が踏切制御装置に対して遮断指示を出すことから、踏切制御システムによって踏切を遮断状態にすることができるため、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、踏切が前記遮断指示に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは遮断状態になったと確認できなかった場合には、速度照査手段が停止速度パターンと車両位置および走行速度とを照合してブレーキ装置を作動させることから、停止速度パターンにしたがって車両を踏切の手前で停止させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、接近した踏切の状態を踏切状態表示手段によって表示することから、運転席において踏切の状態を確認することができ、踏切が遮断状態になったことを確認できないときは踏切の手前で一時停止するなどの措置をとることが可能で、踏切通過の安全性をさらに高めることにつながる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、車両が踏切を通過して所定距離以上離れたことを判断し、踏切制御装置に対して開放指示を出すことから、軌道回路や踏切制御子に依存しない踏切制御システムを構築することができ、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、踏切が前記開放指示に反応せず開放状態にならなかった場合、あるいは開放状態になったと確認できなかった場合には、踏切開放異常表示手段がその旨を表示することから、運転席において踏切の異常を確認することが可能となり、地上装置の動作をリセットするなどの措置を別途とることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１の実施の形態］
以下、本発明における第１の実施の形態について、図１から図５を参照しながら説明する。
【００２３】
（デュアルモード車両の構成等）
本実施の形態に係るデュアルモード車両１は、図１に示すように、車体２、車体２の前方及び後方に配設されたゴムタイヤ用車軸３ａ，４ａを中心に回転する前方ゴムタイヤ３及び後方ゴムタイヤ４、内側にフランジ部５ｆ，６ｆを備え、車体２の前方及び後方に昇降自在に配設されたガイド輪用車軸５ａ，６ａを中心に回転する軌道走行用の前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６、前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６を上昇下降させるための油圧アクチュエータ７，８、図示されていない、デュアルモード車両１の前方ゴムタイヤ３の操舵方向や後方ゴムタイヤ４の回転状態等を制御する制御装置、駆動源としてのエンジン、トランスミッション、差動装置、ブレーキ装置等を備えて構成されている。さらに、デュアルモード車両１は、後述する“踏切制御システム”としての踏切動作支援システム１００の車載装置１１０を備えている。なお、踏切動作支援システム１００を適用する車両として、デュアルモード車両１の代わりに一般的な鉄道車両等を用いても良い。
【００２４】
また、デュアルモード車両１には、運転席の各操縦装置、ガイド輪の昇降を制御する制御装置やスイッチ類等を初めとする運転及び制御に必要な装置は当然備えられており、必要に応じて、ＡＴＳや防護無線等の安全確保に必要な装置、車内放送や戸締め装置等の接客サービスに必要な装置、無線装置やＧＰＳ等の運行管理に用いる装置、自車両と他車両を連結する連結器、連結する際にトランスミッションと差動装置の間で駆動力を断接する断接装置も備えている。
【００２５】
なお、デュアルモード車両１は、車体２にマイクロバスの車体を採用しており、運転士を含めて２９人程度を搭乗させることができる。また、エンジン、トランスミッション、差動装置及びブレーキ装置等については、道路走行を行う一般的な自動車が備える一般的なものが使用されている。そのため、従来の鉄道車両の全体重量が約４０トンであるのに対し、本実施の形態に係るデュアルモード車両１の全体重量は６トン程度と軽量である。
【００２６】
前方ゴムタイヤ３は、車体２の運転席のハンドルにより操舵することができる。後方ゴムタイヤ４は、後方ゴムタイヤ用車軸４ａに左右２本ずつ軸支され、エンジン及び動力伝達装置（トランスミッション等）によって駆動される。
【００２７】
前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６は鉄等の金属で構成されており、一般の鉄道車両と同様に、列車の運行管理や踏切の制御に用いるために左右の車輪は電気的に導通されている。また、前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６は、図示されていない油圧供給管に接続された油圧アクチュエータ７，８の伸縮により上方及び下方に移動する。
【００２８】
デュアルモード車両１は、前方ゴムタイヤ３及び後方ゴムタイヤ４による道路走行モードと、前方ガイド輪５、後方ガイド輪６及び後方ゴムタイヤ４による軌道走行モードとの双方を自在に切り換えて実現させることができるものである。
【００２９】
つまり、道路走行時においては、油圧アクチュエータ７，８により、前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６を上方に移動させて、前方ゴムタイヤ３及び後方ゴムタイヤ４を接地させ、軌道走行時には、油圧アクチュエータ７，８により、前方ガイド輪５及び後方ガイド輪６を下方に移動させて、レールＲ上面に当接させ、前方ゴムタイヤ３を上方に浮かせると共に後方ゴムタイヤ４の内側輪のみをレールＲに接地させて、道路走行時と同様に後方ゴムタイヤ４の回転駆動により走行を可能とする。
なお、駆動輪が前方ゴムタイヤ３であっても良く、その場合は、後方ゴムタイヤ４を上方に浮かせることとなり、前方ガイド輪５、後方ガイド輪６及び前方ゴムタイヤ３により軌道走行を行う。
【００３０】
（地上設備の構成等）
図２に示すように、地上には少なくとも一対のレールＲが敷設され、レールＲが道路と交差する各地点には、踏切制御装置２１、遮断桿２２及び警報器２３等から構成される踏切警報装置２０が設置されている。さらに、後述する踏切動作支援システム１００の地上装置１２０が踏切警報装置２０に併設され、踏切制御装置２１の動作を支援する。なお、踏切警報装置２０は、遮断桿２２を備えていない簡略的なものでも良い。その場合、警報器２３が鳴っている状態が、踏切の遮断状態である。
【００３１】
踏切制御装置２１は公知技術である踏切制御子を用いて踏切の制御を行う。
踏切の手前数百ｍの地点（以下、鳴動点という）に踏切の動作を開始するための踏切制御子Ａを設置し、さらに、踏切の直後（以下、終動点という）に踏切の動作を終了するための踏切制御子Ｂを設置することで、踏切制御装置２１は、鳴動点と終動点の間の列車検知区間に列車が存在しているか否かをチェックイン／チェックアウト方式で検知して踏切の制御を行っている。
【００３２】
通常、各踏切制御子は車両一両分程度の短い区間に設けられ、通過する列車の車輪及び車軸によって左右のレールＲが短絡されることにより列車を検知する。踏切制御子Ａ上を列車が通過した時、踏切制御装置２１の内部では、踏切の動作を制御する踏切論理回路に少なくとも５００ミリ秒程度のパルス信号が送られ、その信号を保持することにより列車が列車検知区間内に存在するという情報を保持し、踏切の遮断動作を開始する。そして、踏切制御子Ｂ上を列車が通過した情報を踏切制御装置２１が受けた時、踏切論理回路は列車が列車検知区間内に存在するという情報を解除して、踏切の開放動作を行う。
なお、踏切の制御には、踏切制御子を用いない方法、例えば、踏切の数百ｍ手前から踏切までの区間のレールＲ全体を電気回路として用いる軌道回路を構成しておき、列車が当該軌道回路に進入して左右のレールＲが車輪及び車軸によって短絡されている間、踏切を遮断状態にするという古くからの方法をそのまま採用しても良い。その場合は、レールＲの表面の状態によってレールＲと車輪との電気抵抗が連続的に変化して軌道回路が開放／短絡を繰り返す、いわゆるチャタリングの発生を防止するため、一定時間短絡した状態を保持するように回路を構成することが行われている。これにより、上記と同様に、踏切論理回路にパルス信号を送ることによって踏切の遮断動作を開始させることもできる。
【００３３】
（踏切動作支援システムの構成等）
踏切動作支援システム１００は、図３に示すように、デュアルモード車両１に搭載された車載装置１１０と、踏切を制御する踏切警報装置２０に併設された地上装置１２０と、から構成されている。
【００３４】
車載装置１１０は、処理装置１１１、“通信手段”としての無線通信装置１１２、位置検知装置１１３、“踏切状態表示手段”としての表示装置１１４とから構成されている。
【００３５】
無線通信装置１１２は、処理装置１１１に接続されており、スペクトラム拡散方式等を用いた特定小電力無線を使用し、後述の地上装置１２０に設けられた無線通信装置１２２と踏切の動作状況や踏切制御命令に関する情報の送受信を行う。無線通信装置１２２にも同じ機能の装置が用いられる。なお、無線通信装置１１２，１２２は、上記以外の無線機器を用いても良いし、電波状況等によっては通信事業者による携帯電話通信網を利用しても良い。
【００３６】
位置検知装置１１３は、“測位手段”としてのＧＰＳ受信器を備えると共に、踏切の位置情報を記憶している踏切位置情報データベース１１５が併設されており、ＧＰＳ受信器によって得られた自車両の車両位置に基づいて踏切位置情報データベース１１５を参照して、自車両が踏切に接近したときには、踏切の４００ｍ手前の地点では「４００ｍトリガ」を、３００ｍ手前では「３００ｍトリガ」を、１５０ｍ手前では「１５０ｍトリガ」を、２０ｍ手前では「２０ｍトリガ」を、処理装置１１１に送信する。
なお、位置検知装置１１３が内部で扱うデータ及び踏切位置情報データベース１１５には、ＧＰＳ衛星から得られる緯度経度の情報をそのまま用いても良いし、公知技術を用いて、鉄道の路線毎に割り当てられた各起点からの距離を表す「キロ程」に変換して用いても良い。
また、位置検知装置１１３は、ＧＰＳ受信器によって得られた自車両の車両位置を緯度経度の情報のまま、あるいは「キロ程」に変換して処理装置１１１に送信しても良い。この場合、踏切位置情報データベース１１５は処理装置１１１に備えられ、それを参照して処理装置１１１が自ら上記の各トリガを発生させることとなる。
【００３７】
表示装置１１４は、処理装置１１１により判断した結果を運転士に提示するもので、「緑」と「赤」の消灯／点灯／点滅を行える表示灯、及び「短音」と「長音」の警報音を発するブザーを有しており、運転席の見やすい場所に設置されている。表示灯の点灯及び警報音の条件については、後述の動作フロー図と共に説明するが、これにより、デュアルモード車両１を運転している運転士は、接近している踏切がどのような状態にあるか、それに対してどのような運転をすべきか、を判断することができる。なお、表示装置１１４は、電球やＬＥＤの表示灯に限らず液晶等のモニターに表示するようにしても良いし、必要に応じて表示を省略して警報音のみを発しても良いし、警報音を省略しても良い。
【００３８】
処理装置１１１は、上述のように、無線通信装置１１２、位置検知装置１１３および表示装置１１４のそれぞれと接続されており、後述のように、図４および図５に示す動作フロー図に従い動作して、車載装置１１０全体を制御している。即ち、処理装置１１１は位置検知装置１１３により得られる車両位置に基づいてデュアルモード車両１が踏切の手前の所定距離以内にいることを判断し、後述する“遮断検知手段”としての地上装置１２０からの情報に基づいて踏切が開放状態にあることを判断した場合に、踏切制御装置２１に対して遮断指示を出す“遮断指示手段”として機能する。なお、処理装置１１１は、図４および図５の動作フロー図に示す処理をコンピュータ等のデジタル回路を用いてソフトウェア処理により実行しても良いし、アナログ回路を用いて行っても良い。
【００３９】
地上装置１２０は、処理装置１２１と、“通信手段”としての無線通信装置１２２とから構成されている。処理装置１２１と無線通信装置１２２は接続されており、また、処理装置１２１は踏切制御装置２１にも接続されているため、無線通信装置１２２を介して車載装置１１０から届いた要求に応じて、遮断検知手段として遮断桿２２及び警報器２３の状態を踏切制御装置２１から読み出し、無線通信装置１２２を介して車載装置１１０へ送信したり、無線通信装置１２２を介して車載装置１１０から届いた遮断指示に従い、強制的に踏切を遮断状態にするよう踏切制御装置２１へ遮断指示を出すことが可能となっている。
【００４０】
なお、地上装置１２０が遮断検知手段として機能する際、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを検知する手段（例えば、マイクロスイッチやポテンショメータ等）を地上装置１２０自体が具備しても良いし、踏切の状態を表す信号を併設された踏切制御装置２１から得るようにしても良い。
なお、車載装置１１０から踏切の遮断指示があった場合、地上装置１２０は、踏切制御装置２１へ遮断指示を出す前にまず踏切が遮断状態にあるか否かを再度確認し、遮断状態にないときのみ踏切制御装置２１へ遮断指示を出すようにしても良い。
なお、処理装置１２１は、上記の処理をコンピュータ等のデジタル回路を用いてソフトウェア処理により実行しても良いし、アナログ回路を用いて行っても良い。
【００４１】
（車載装置の動作フロー）
以下では、本実施の形態における車載装置１１０の動作の流れについて、図４および図５に示す動作フロー図に従って説明する。
【００４２】
デュアルモード車両１が踏切に接近し、踏切の４００ｍ手前の地点を過ぎると位置検知装置１１３から処理装置１１１へと「４００ｍトリガ」が送信される。処理装置１１１は「４００ｍトリガ」を受信するまでステップＳ１１を繰り返し（ステップＳ１１：Ｎ）、「４００ｍトリガ」を受信した後（ステップＳ１１：Ｙ）、ステップＳ２１の処理に移る。
【００４３】
「４００ｍトリガ」の受信以降、「３００ｍトリガ」を受信するまで、処理装置１１１は以下の動作を繰り返す。
まず、表示装置１１４の「赤」を点灯させ、警報音「長音」を１回鳴らす（ステップＳ２１）。次いで、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する（ステップＳ２２）。受信した情報から、踏切が遮断状態にあるか否かを判断し（ステップＳ２３）、遮断状態にあれば（ステップＳ２３：Y）、表示装置１１４を「緑」点灯に切替え、警報音「短音」を２回鳴らし（ステップＳ２５）、ステップＳ４２の処理に移る。ステップＳ２３において踏切が遮断状態にないと判断した場合（ステップＳ２３：Ｎ）、「３００ｍトリガ」を受信しているかを確認し（ステップＳ２４）、受信していない場合（ステップＳ２４：Ｎ）はステップＳ２１の処理に移り、受信した場合（ステップＳ２４：Ｙ）はステップＳ３１の処理に移る。
【００４４】
「３００ｍトリガ」の受信以降、「１５０ｍトリガ」を受信するまで、処理装置１１１は以下の動作を繰り返す。
処理装置１１１は再び地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する（ステップＳ３１）。処理装置１１１は「１５０ｍトリガ」を受信しているかを確認し（ステップＳ３２）、受信した場合（ステップＳ３２：Ｙ）はステップＳ４１の処理に移り、受信していない場合（ステップＳ３２：Ｎ）はステップＳ３３の処理に移る。ステップＳ３１において受信した情報から、踏切が遮断状態にあるか否かを判断し（ステップＳ３３）、遮断状態にあれば（ステップＳ３３：Y）、表示装置１１４を「緑」点灯に切替え、警報音「短音」を２回鳴らし（ステップＳ３５）、ステップＳ４２の処理に移る。ステップＳ３３において踏切が遮断状態にないと判断した場合（ステップＳ３３：Ｎ）、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に遮断指示を送信し、ステップＳ３１の処理に移る（ステップＳ３４）。
【００４５】
「１５０ｍトリガ」の受信以降、「２０ｍトリガ」を受信するまで、処理装置１１１は以下の動作を繰り返す。
処理装置１１１は再び地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する（ステップＳ４１）。処理装置１１１は「２０ｍトリガ」を受信しているかを確認し（ステップＳ４２）、受信した場合（ステップＳ４２：Ｙ）はステップＳ５１の処理に移り、受信していない場合（ステップＳ４２：Ｎ）はステップＳ４３の処理に移る。ステップＳ４１において受信した情報から、踏切が遮断状態にあるか否かを判断し（ステップＳ４３）、遮断状態にあれば（ステップＳ４３：Y）、ステップＳ４２の処理に移り、遮断状態にないと判断した場合（ステップＳ４３：Ｎ）、表示装置１１４を「赤」点滅に切替え、警報音「短音」を連続して鳴らし（ステップＳ４４）、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に遮断指示を送信し、ステップＳ４１の処理に移る（ステップＳ４５）。
【００４６】
「２０ｍトリガ」を受信した後は、表示装置１１４を全て消灯し、警報音を停止して（ステップＳ５１）、処理を終了する。
【００４７】
（踏切動作支援システムの動作等）
踏切動作支援システム１００は、全体として以下のような動作を実現することとなる。
【００４８】
デュアルモード車両１は、レールＲ上を踏切に向かって走行している。そして、踏切に接近して鳴動点に達すると、踏切制御装置２１は踏切制御子Ａによってデュアルモード車両１の接近を検知し、遮断桿２２及び警報器２３を遮断状態へと制御する。このとき、何らかの理由で踏切制御子Ａによるデュアルモード車両１の検知が失敗した場合、踏切は動作しない可能性がある。
【００４９】
これとは独立して、デュアルモード車両１に搭載された位置検知装置１１３は一定の間隔（例えば、０．５ｓ間隔）でＧＰＳ衛星からの電波を受信し、自車両の車両位置を把握しており、上述のように処理装置１１１に対して決められた条件でトリガを送信することで、車載装置１１０は自車両が踏切の手前のどの区間に入ったかを判断することができる。
車載装置１１０は、踏切の４００ｍ手前の区間に侵入するまで、即ち位置検知装置１１３から処理装置１１１へ「４００ｍトリガ」が送信されるまでは待機状態を続ける。
【００５０】
その後、踏切の４００ｍ手前から３００ｍ手前までの区間では、車載装置１１０は表示装置１１４を表示灯「赤」点灯に切替えて警報音「長音」を一回鳴らし、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する。
地上装置１２０は、車載装置１１０から動作状況の要求を受けたとき、踏切が遮断状態にあって踏切が故障していない場合にのみ、踏切が正常に動作している情報を車載装置１１０へ送信する。
車載装置１１０は、踏切が遮断状態になったことが確認できたとき、表示装置１１４を表示灯「緑」点灯に切替えて警報音「短音」を２回鳴らし、２０ｍ手前まで待機状態となるが、踏切が遮断状態になっていないとき、及び、無線の通信状況などにより踏切が遮断状態になったことが確認できないときは、位置検知装置１１３から「３００ｍトリガ」が送信されるまで、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切の動作状況の要求と受信を繰り返し行う。
【００５１】
踏切の３００ｍ手前から１５０ｍ手前までの区間では、車載装置１１０は無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する。
車載装置１１０は、踏切が遮断状態になったことが確認できたとき、表示装置１１４を表示灯「緑」点灯に切替えて警報音「短音」を２回鳴らし、２０ｍ手前まで待機状態となるが、踏切が遮断状態になっていないとき、または、無線の通信状況などにより踏切が遮断状態になったことが確認できないときは、位置検知装置１１３から「１５０ｍトリガ」が送信されるまで、無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切を強制的に遮断するよう遮断指示を送信し、踏切の動作状況の要求から繰り返す。
地上装置１２０は、車載装置１１０から遮断指示を受けたとき、強制的に踏切を遮断状態へと動作させるため、踏切制御装置２１内の踏切論理回路に対して５００ミリ秒のパルス信号を送信する。これにより地上装置１２０は直接、踏切の遮断動作を開始させることができる。
【００５２】
踏切の１５０ｍ手前から２０ｍ手前までの区間では、車載装置１１０は無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０に踏切の動作状況の要求を行い、送られてくる情報を受信する。
車載装置１１０は、踏切が遮断状態になったことが確認できたとき、そのまま２０ｍ手前まで待機状態となるが、踏切が遮断状態になっていないとき、及び、無線の通信状況などにより踏切が遮断状態になったことが確認できないときは、表示装置１１４を表示灯「赤」点滅に切替えて警報音「短音」を連続して鳴らして、踏切が遮断状態になったことが確認できるまで、地上装置１２０に対して遮断指示を送信し、踏切の動作状況の要求から繰り返す。
なお、表示灯が「緑」点灯の場合は、デュアルモード車両１は踏切へそのままの速度で進入することができることを表し、表示灯「赤」が点滅かつ警報音「短音」が連続して鳴り始めた場合は、デュアルモード車両１は即座に減速を開始して踏切の２０ｍ以上手前で停止しなければならないことを表す。また、表示灯「赤」が点灯の場合も踏切の２０ｍ以上手前で停止する。
【００５３】
踏切の２０ｍ手前の地点まで到達すると、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかに関わらず、車載装置１１０は表示装置１１４の表示灯を消灯し警報音を停止して待機状態となる。その後、踏切が遮断状態にある場合はそのまま、踏切が開放状態にある場合は運転士が目視により安全を確認して、デュアルモード車両１は踏切を通過し、さらに終動点の踏切制御子Ｂを通過することで踏切制御装置２１は踏切を遮断状態から解除する。なお、車載装置１１０はデュアルモード車両１が新たな踏切に接近するまで待機状態を継続する。
【００５４】
（踏切動作支援システムの効果）
以上のように、本実施の形態に係る踏切動作支援システム１００は、位置検知装置１１３によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、地上装置１２０からの情報によって踏切が開放状態であると判断したときに、踏切制御装置２１に対して遮断指示を出すことから、踏切制御子Ａにより列車が検知されず踏切が動作しなかった場合にも踏切動作支援システム１００によってバックアップして踏切を遮断状態にすることができるため、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００５５】
また、本実施の形態に係る踏切動作支援システム１００は、接近した踏切の状態を表示装置１１４によって運転席に表示することから、運転席において踏切の状態を確認することができ、踏切が遮断状態になったことを確認できないときは踏切の手前で一時停止するなどの措置をとることが可能で、さらに、警報音を併用することによって運転士の注意を喚起することもでき、踏切通過の安全性をさらに増すことにつながる。
【００５６】
（その他）
なお、本実施の形態に係る踏切動作支援システム１００においては、デュアルモード車両１の車両位置の情報をそのまま無線通信装置１１２，１２２を介して地上装置１２０で受けるようにするとともに、踏切への遮断指示を出すか否かを判断することができる“遮断指示手段”を地上装置１２０が備えていても良い。つまり、前述した図４および図５に示すフロー図における遮断指示の処理を地上装置１２０の処理装置１２１が行っても良い。
【００５７】
なお、本実施の形態に係る踏切動作支援システム１００においては、踏切の４００ｍ手前、３００ｍ手前、１５０ｍ手前、および２０ｍ手前の地点を動作切換点として用い、位置検知装置１１３から処理装置１１１に対してトリガを送信するよう設定しているが、必要に応じてこれら４つの動作切換点のうちの一部あるいは全部を前後（例えば、５００ｍ、４００ｍ、２００ｍ、１０ｍ等）に移動させても良い。
【００５８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明における第２の実施の形態について、図１、図６から図１０を参照しながら説明する。なお、第１の実施の形態と重複する構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付し、説明を省略することとする。
【００５９】
（デュアルモード車両の構成等）
本実施の形態に係るデュアルモード車両１Ａは、図１に示す第１の実施の形態に係るデュアルモード車両１と同様の車両が用いられる。ただし、デュアルモード車両１Ａは、第１の実施の形態に係る車載装置１１０に換えて、後述する踏切制御システム２００の車載装置２１０を備えている。また、ブレーキ装置は電子制御され、ブレーキペダルの踏込み量を検出して油圧を調整する方式が採用されている。なお、踏切制御システム２００を適用する車両として、デュアルモード車両１Ａの代わりに一般的な鉄道車両等を用いても良い。
【００６０】
（地上設備の構成等）
図６に示すように、地上には少なくとも一対のレールＲが敷設され、レールＲが道路と交差する各地点には、踏切制御装置４１、遮断桿４２及び警報器４３等から構成される踏切警報装置４０が設置されている。さらに、後述する踏切制御システム２００の地上装置２２０が踏切警報装置４０に併設され、踏切制御装置４１の動作を制御する。ここで、踏切制御装置４１は、第１の実施の形態に係る踏切制御装置２１が備えるような踏切制御子や軌道回路は備えていない。なお、踏切警報装置４０は、遮断桿４２を備えていない簡略的なものでも良い。その場合、警報器４３が鳴っている状態が、踏切の遮断状態である。
【００６１】
（踏切制御システムの構成等）
踏切制御システム２００は、図７に示すように、デュアルモード車両１Ａに搭載された車載装置２１０と、踏切を制御する踏切警報装置４０に併設された地上装置２２０と、から構成されている。
【００６２】
車載装置２１０は、処理装置２１１、“通信手段”としての無線通信装置２１２、位置検知装置２１３、表示装置２１４、鉄道の路線毎に割り当てられた各起点からの距離を表す「キロ程」と緯度経度との関係、走行区間内の全踏切の位置（キロ程）等を記憶している線路情報データベース２１５、“速度照査手段”としての速度照査装置２１６とから構成されている。
【００６３】
無線通信装置２１２は、第１の実施の形態に係る無線通信装置１１２，１２２と同様のものが用いられ、処理装置２１１に接続されており、同様の構造を備える地上装置２２０側の無線通信装置２２２との間で踏切制御信号や踏切の動作状況に関する情報の送受信を行う。なお、踏切制御信号としては“遮断指示”（鳴動）と“開放指示”（鳴動停止）がある。
【００６４】
位置検知装置２１３は、“測位手段”としてのＧＰＳ受信器を備えると共に、線路情報データベース２１５に接続されており、ＧＰＳ受信器によって得られた自車両の車両位置（緯度経度）に基づいて線路情報データベース２１５に記憶された緯度経度とキロ程との関係を参照して公知技術によりキロ程を算出し、ＧＰＳ受信器によって得られる自車両の走行速度とともに、処理装置２１１に送信する。
また、位置検知装置２１３は、上述のキロ程と、線路情報データベース２１５に記憶された踏切の位置（キロ程）とから、踏切までの距離を算出し、ＧＰＳ受信器によって得られる自車両の走行速度とともに、速度照査装置２１６に送信する。
なお、位置検知装置２１３は、ＧＰＳ受信器によって得られた自車両の車両位置を緯度経度の情報のまま処理装置２１１に送信しても良い。また、自車両の走行速度は、ＧＰＳ受信器によって得られるものに限らず、別途車輪等に設けられた速度発電機より得られるパルス信号から、自車両の走行速度を必要とする装置において、必要に応じて算出しても良いし、ＧＰＳ受信器によって得られるものとパルス信号から算出されるものを混在させても良い。
【００６５】
表示装置２１４は、処理装置２１１により判断した結果を運転士に提示するもので、「緑」の点灯／点滅／消灯を行える“踏切状態表示手段”としての踏切状態表示灯、及び点灯／消灯をする“踏切開放異常表示手段”としての踏切開放異常表示灯を有しており、運転席の見やすい場所に設置されている。踏切状態表示灯は、踏切に接近するまでは消灯しており、踏切に接近して地上装置２２０に対して踏切制御信号（鳴動）を送信してから踏切の動作確認が完了するまでは点滅し、踏切が遮断状態になったことを確認できた後は点灯し、さらに、踏切を通過して地上装置２２０に対して踏切制御信号（鳴動停止）を送信してから踏切の動作確認が完了するまでは点滅し、踏切が開放状態になったことを確認できた後は点灯し、その後に消灯、踏切に接近する毎にこれを繰り返す。また、踏切開放異常表示灯は、通常は消灯しており、踏切制御信号（鳴動停止）を送信した後、踏切が開放状態になったことを確認できなかった場合に点灯する。表示装置２１４の動作についての詳細は、後述の動作フロー図と共に説明するが、これにより、デュアルモード車両１Ａを運転している運転士は、接近している踏切がどのような状態にあるか、それに対してどのような運転をすべきか、を判断することができる。なお、表示装置２１４は、電球やＬＥＤの表示灯に限らず液晶等のモニターに表示するようにしても良いし、どのような色の表示でも構わない。また、必要に応じて警報音を発するようにしても良い。
【００６６】
速度照査装置２１６は、図１０に示すような、踏切までの距離と踏切の手前で安全に停止可能な速度との関係を示す停止速度パターンを生成し、保持している。これは、あらかじめ与えられる、ある初速（例えば、１００ｋｍ／ｈ）から停止までに要する制動距離（例えば、６５０ｍ）と減速度（例えば、２．３ｋｍ／ｈ／ｓｅｃ）から求められる（例えば、踏切までの距離をｘ（ｍ）、安全に停止可能な速度をｖ（ｋｍ／ｈ）とすると、次のような関係式、ｘ＝制動距離＋ｖ×ｖ／（７．２×減速度）−初速×初速／（７．２×減速度）等で求められる）。また、速度照査装置２１６は、上述のように、踏切までの距離と自車両の走行速度を位置検知装置２１３から受信している。そして、速度照査装置２１６は、処理装置２１１に接続されており、処理装置２１１からの動作開始の信号を受信すると、上述の停止速度パターンと踏切までの距離および自車両の走行速度とを照合し、自車両の走行速度が停止速度パターンを上まわっている場合、ブレーキ装置９に信号を送ってブレーキを作動させ、自車両が停止するまでそれが継続される。なお、停止速度パターンは関係式から生成するのではなく、データテーブルとしてあらかじめ保持していても良いし、パターンとして持たずに関係式からその都度求めても良い。
【００６７】
処理装置２１１は、上述のように、無線通信装置２１２、位置検知装置２１３、表示装置２１４および速度照査装置２１６のそれぞれと接続され、さらに線路情報データベース２１５に接続されており、後述のように、図８および図９に示す動作フロー図に従い動作する。なお、処理装置２１１は、図８および図９の動作フロー図に示す処理をコンピュータ等のデジタル回路を用いてソフトウェア処理により実行しても良いし、アナログ回路を用いて行っても良い。
【００６８】
地上装置２２０は、図７に示すように、処理装置２２１と“通信手段”としての無線通信装置２２２とから構成されている。処理装置２２１は、無線通信装置２２２および踏切制御装置４１と接続されており、無線通信装置２２２を介して車載装置２１０から届いた遮断指示に従い、踏切を遮断状態にするよう踏切制御装置４１へ遮断指示を出したり、“遮断検知手段”として遮断桿４２及び警報器４３の状態を踏切制御装置４１から読み出し、無線通信装置２２２を介して車載装置２１０へ送信したりすることが可能となっている。
【００６９】
なお、地上装置２２０が遮断検知手段として機能する際、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを検知する手段（例えば、マイクロスイッチやポテンショメータ等）を地上装置２２０自体が具備しても良いし、踏切の状態を表す信号を、併設された踏切制御装置４１から得るようにしても良い。
なお、車載装置２１０から踏切の遮断指示があった場合、地上装置２２０は、踏切制御装置４１へ遮断指示を出す前にまず踏切が遮断状態にあるか否かを確認し、遮断状態にないときのみ踏切制御装置４１へ遮断指示を出すようにしても良い。開放指示の場合も同様である。
なお、処理装置２２１は、上記の処理をコンピュータ等のデジタル回路を用いてソフトウェア処理により実行しても良いし、アナログ回路を用いて行っても良い。
【００７０】
（車載装置の動作フロー）
以下では、本実施の形態における車載装置２１０の動作の流れについて、図８および図９に示す動作フロー図に従って説明する。
【００７１】
処理装置２１１は随時、位置検知装置２１３が算出したキロ程を受信して自車両が走行している位置を把握しており、また、線路情報データベース２１５に記憶された踏切の位置（キロ程）を参照して踏切までの距離を算出し、把握している。
処理装置２１１は、デュアルモード車両１Ａが踏切に接近し、踏切前８００ｍ地点を通過するまで待機する（ステップＳ１０１：Ｎ）。踏切前８００ｍ地点を通過（ステップＳ１０１：Ｙ）した後、踏切前６５０ｍ地点を通過するまでの間（ステップＳ１０２：Ｎ）、処理装置２１１は無線通信装置２１２を介して地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動）を送信し（ステップＳ１０３）、踏切状態表示灯を点滅状態にし（ステップＳ１０４）、地上装置２２０から送られてくる踏切動作信号を受信（ステップＳ１０５）して踏切の状態を把握する。そして、踏切が正常に動作して遮断状態になったことが確認できた場合（ステップＳ１０６：Ｙ）、踏切状態表示灯を点灯状態にし（ステップＳ１０７）、速度照査装置２１６によるブレーキ制御を行うことなく、ステップＳ１３１の処理へ移るが、踏切が遮断状態になったことが確認できなかった場合（ステップＳ１０６：Ｎ）、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
なお、踏切が遮断状態になったことが確認できないまま踏切前６５０ｍ地点を通過した場合（ステップＳ１０２：Ｙ）、ステップＳ１１１の処理へ移る。
【００７２】
踏切が遮断状態になったことが確認できないまま踏切前６５０ｍ地点を通過した後、処理装置２１１は、踏切前６００ｍ地点を通過するまでの間（ステップＳ１１１：Ｎ）、以下の処理を繰り返す。
まず、踏切が遮断状態になったことが確認できた場合（ステップＳ１１２：Ｙ）、踏切状態表示灯を点灯状態にし（ステップＳ１１３）てステップＳ１１１の処理へ戻るが、踏切が遮断状態になったことが確認できなかった場合（ステップＳ１１２：Ｎ）、処理装置２１１は無線通信装置２１２を介して地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動）を送信し（ステップＳ１１４）、地上装置２２０から送られてくる踏切動作信号を受信（ステップＳ１１５）して踏切の状態を把握した後、ステップＳ１１１の処理へ戻る。
なお、踏切前６００ｍ地点を通過した場合（ステップＳ１１１：Ｙ）、踏切の状態には関係なくステップＳ１２１の処理へ移る。
【００７３】
デュアルモード車両１Ａが踏切前６００ｍ地点を通過すると、処理装置２１１は速度照査装置２１６に動作開始の信号を送信し（ステップＳ１２１）、ステップＳ１２２の処理へ移る。この時、動作を開始した速度照査装置２１６は、停止速度パターンと踏切までの距離および自車両の走行速度との照合ならびにブレーキ制御を、自車両が停止するまで継続する。
次いで、処理装置２１１は、踏切前２００ｍ地点を通過するまでの間（ステップＳ１２２：Ｎ）、以下の処理を繰り返す。
まず、踏切が遮断状態になったことが確認できた場合（ステップＳ１２３：Ｙ）、踏切状態表示灯を点灯状態にし（ステップＳ１２４）てステップＳ１２２の処理へ戻るが、踏切が遮断状態になったことが確認できなかった場合（ステップＳ１２３：Ｎ）、処理装置２１１は無線通信装置２１２を介して地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動）を送信し（ステップＳ１２５）、地上装置２２０から送られてくる踏切動作信号を受信（ステップＳ１２６）して踏切の状態を把握した後、ステップＳ１２２の処理へ戻る。
なお、踏切前２００ｍ地点を通過した場合（ステップＳ１２２：Ｙ）、踏切の状態には関係なくステップＳ１３１の処理へ移る。
【００７４】
処理装置２１１は、デュアルモード車両１Ａが踏切前２００ｍ地点を通過した後、踏切通過後３０ｍ地点を通過するまで待機する（ステップＳ１３１：Ｎ）。ステップＳ１２１において速度照査装置２１６が動作を開始している場合、通常は、この待機中に速度照査装置２１６の機能によってデュアルモード車両１Ａが停止して、速度照査装置２１６の動作が解除されるが、運転士が自らブレーキを操作してデュアルモード車両１Ａを踏切前２００ｍ地点よりも手前で停止させた時にはステップＳ１２２からステップＳ１２６の処理を繰り返している間にデュアルモード車両１Ａが停止して、速度照査装置２１６の動作が解除されることもあるが、その後の動作に影響はない。なお、速度照査装置２１６の機能によって、または、運転士のブレーキ操作によって、デュアルモード車両１Ａが停止した後は、運転士の操作によってあらためて発進する。
【００７５】
踏切通過後３０ｍ地点を通過するまで待機し（ステップＳ１３１：Ｎ）踏切通過後３０ｍ地点を通過（ステップＳ１３１：Ｙ）した後、踏切通過後２００ｍ地点を通過するまでの間（ステップＳ１３２：Ｎ）、処理装置２１１は無線通信装置２１２を介して地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動停止）を送信し（ステップＳ１３４）、踏切状態表示灯を点滅状態にし（ステップＳ１３５）、地上装置２２０から送られてくる踏切動作信号を受信（ステップＳ１３６）して踏切の状態を把握する。そして、踏切が正常に動作して開放状態になったことが確認できた場合（ステップＳ１３７：Ｙ）、踏切状態表示灯を点灯状態にし（ステップＳ１３８）、踏切通過後２００ｍ地点を通過するまで待って（ステップＳ１３９）、踏切状態表示灯を消灯状態にし（ステップＳ１４０）、処理を終了するが、踏切が開放状態になったことが確認できなかった場合（ステップＳ１３７：Ｎ）、ステップＳ１３２からの処理を繰り返す。
なお、踏切が開放状態になったことが確認できないまま踏切通過後２００ｍ地点を通過した場合（ステップＳ１３２：Ｙ）、踏切開放異常表示灯を点灯状態にし（ステップＳ１３３）てそのまま処理を終了する。なお、踏切開放異常表示灯は消灯スイッチ等を別途設けて、運転士が手動で解除するが、踏切通過後一定時間後に消灯するなどの機能を設けても良い。
【００７６】
（地上装置の動作）
地上装置２２０は以下のような動作を行う。
処理装置２２１は、通常は、車載装置２１０からの鳴動または鳴動停止の踏切制御信号を受信できる状態で待機している。そして、踏切制御信号を受信すると、踏切制御信号にしたがって踏切制御装置４１を動作させる。その後、踏切が遮断状態にあるか開放状態にあるかを踏切制御装置４１から読み出し、無線通信装置２２２を介して車載装置２１０へ送信し、待機状態へと復帰する。なお、車載装置２１０への情報送信は、これ以外にも随時行って良い。
なお、地上装置２２０に、踏切等の故障を検知する自己診断機能や、自動車等による踏切支障を検知する機能を設けて、その情報を、踏切の状態を車載装置２１０へ送信する際に、併せて送信するようにしても良い。
【００７７】
（踏切制御システムの動作等）
踏切制御システム２００は、全体として以下のような動作を実現することとなる。
【００７８】
デュアルモード車両１Ａは、車載装置２１０に搭載された位置検知装置２１３により一定の間隔（例えば、０．２５ｓ間隔）で、自車両の車両位置を把握しており、上述のように処理装置２１１は自車両が踏切にどのくらい接近したか、どのくらい離れたかを判断することができる。
車載装置２１０は、踏切前８００ｍ地点を通過するまで待機状態を続ける。
【００７９】
踏切前８００ｍ地点を通過後、車載装置２１０は地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動）を送信して踏切を遮断状態にするよう遮断指示を出すと同時に、踏切状態表示灯を点滅状態にして踏切の動作待ちであることを運転席に表示する。地上装置２２０に搭載された処理装置２２１は、踏切制御信号（鳴動）を受信すると踏切制御装置４１に踏切を遮断状態にするよう指示を出し、踏切が遮断状態になると、車載装置２１０に対して踏切が正常に動作したことを送信する。それを受信した車載装置２１０は踏切状態表示灯を点灯状態にして踏切の動作が正常に完了したことを運転席に表示する。この動作が正常に行われれば、デュアルモード車両１Ａは減速や停止をすることなく踏切を通過することができる。
【００８０】
しかし、デュアルモード車両１Ａが踏切前６５０ｍ地点を通過する時点で、それまで繰返し出された遮断指示に反応せず何らかの理由で踏切が遮断状態になっていなかった場合や車載装置２１０が踏切の動作信号を受信できていなかった場合、車載装置２１０は、システムが正常に動作していない場合に実行するシーケンスを開始する。
車載装置２１０は、踏切前６５０ｍ地点を通過後も、地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動）を送信し、地上装置２２０からの信号受信は引き続き行う。ただし、踏切が正常に動作したことを受信したとしても、踏切状態表示灯を点灯状態にして踏切の動作が正常に完了したことを運転席に表示し、踏切制御信号（鳴動）の送信は停止するが、踏切前６００ｍ地点を通過した時点で、速度照査装置２１６の動作を開始する。なお、踏切が正常に動作したことを受信しなかった場合は、踏切制御信号（鳴動）の送信と地上装置２２０からの信号受信を行いつつ、踏切前６００ｍ地点を通過した時点で、速度照査装置２１６の動作を開始する。
速度照査装置２１６が動作を開始した後も、踏切が正常に動作したことを受信するまでは踏切制御信号（鳴動）の送信と地上装置２２０からの信号受信は継続され、踏切が正常に動作したことを受信した場合には、踏切状態表示灯を点灯状態にし、踏切制御信号（鳴動）の送信を停止する。なお、デュアルモード車両１Ａが踏切前２００ｍ地点を通過する時点で踏切が正常に動作したことを受信できていなかった場合にも、踏切制御信号（鳴動）の送信と地上装置２２０からの信号受信は停止される。
速度照査装置２１６が動作を開始すると、上述のように停止速度パターンに従い、踏切の手前（例えば、踏切の５０ｍ手前）でデュアルモード車両１Ａが停止するようブレーキ装置９を作動させ、停止した時点で速度照査装置２１６の動作は解除される。その後、デュアルモード車両１Ａは走行を再開する。
なお、速度照査装置２１６の動作解除はデュアルモード車両１Ａが停止した時点に限らず、例えば、エンジンキーを一度ＯＦＦにして再度ＯＮにしたり、動作解除ボタンを別途設けてそれを操作したりする等、他の操作を行い動作解除するようにしても良い。
【００８１】
デュアルモード車両１Ａが踏切を通過し、踏切通過後３０ｍ地点を通過した後、車載装置２１０は踏切を開放状態にするための動作を開始する。
車載装置２１０は地上装置２２０に踏切制御信号（鳴動停止）を送信して踏切を開放状態にするよう開放指示を出すと同時に、踏切状態表示灯を点滅状態にして踏切の動作待ちであることを運転席に表示する。地上装置２２０に搭載された処理装置２２１は、踏切制御信号（鳴動停止）を受信すると踏切制御装置４１に踏切を開放状態にするよう指示を出し、踏切が開放状態になると、車載装置２１０に対して踏切が正常に動作したことを送信する。それを受信した車載装置２１０は踏切状態表示灯を点灯状態にして踏切の動作が正常に完了したことを運転席に表示する。踏切状態表示灯は、踏切通過後２００ｍ地点を通過した後、消灯する。
しかし、デュアルモード車両１Ａが踏切通過後２００ｍ地点を通過するまでに、何らかの理由で踏切が開放状態にならなかった場合や車載装置２１０が踏切の動作信号を受信できなかった場合、車載装置２１０は、踏切開放異常表示灯を点灯し踏切の異常を運転席に表示する。
【００８２】
（踏切制御システムの効果）
以上のように、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、位置検知装置２１３によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、踏切制御装置４１に対して遮断指示を出すことから、軌道回路や踏切制御子に依存しない踏切制御システムを構築することができ、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、位置検知装置２１３によって自車両の車両位置を検知して踏切に接近したことを判断し、踏切が踏切制御信号（鳴動）に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは遮断状態になったと確認できなかった場合に、踏切制御装置４１に対して遮断指示を出すことから、軌道回路や踏切制御子に依存しない踏切制御システムを構築することができ、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００８４】
また、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、踏切手前の特定の位置（例えば、踏切前６５０ｍ地点）で、踏切が踏切制御信号（鳴動）に反応せず遮断状態にならなかった場合、あるいは遮断状態になったと確認できなかった場合には、速度照査装置２１６が停止速度パターンと車両位置および走行速度とを照合してブレーキ装置９を作動させることから、停止速度パターンにしたがって車両を踏切の手前で停止させることができる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、接近した踏切の状態を表示装置２１４によって運転席に表示することから、運転席において踏切の状態を確認することができ、踏切通過の安全性をさらに高めることにつながる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、デュアルモード車両１Ａが踏切を通過して所定距離以上離れたことを判断し、踏切制御装置４１に対して開放指示を出すことから、軌道回路や踏切制御子に依存しない踏切制御システムを構築することができ、大規模な地上設備を設けることなく踏切の制御を好適に行うことができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る踏切制御システム２００は、踏切が踏切制御信号（鳴動停止）に反応せず開放状態にならなかった場合、あるいは開放状態になったと確認できなかった場合には、踏切開放異常表示灯が点灯することから、運転席において踏切の異常を確認することが可能となり、地上装置２２０の動作をリセットするなどの措置を別途とることができる。
【００８８】
（その他）
なお、本実施の形態に係る踏切制御システム２００においては、デュアルモード車両１Ａの車両位置の情報をそのまま無線通信装置２１２，２２２を介して地上装置２２０で受けるようにするとともに、踏切への遮断指示を出すか否かを判断することができる“遮断指示手段”を地上装置２２０が備えていても良い。
【００８９】
なお、本実施の形態に係る踏切制御システム２００においては、踏切前８００ｍ地点、踏切前６５０ｍ地点、踏切前６００ｍ地点、踏切前２００ｍ地点、踏切通過後３０ｍ地点、踏切通過後２００ｍ地点を動作切換点として用いているが、この例に限定されず、必要に応じてこれら動作切換点のうちの一部あるいは全部を前後に移動させても良い。
【００９０】
なお、本実施の形態に係る踏切制御システム２００においては、ブレーキ装置９を電子制御とし、速度照査装置２１６から信号を送信しブレーキを作動させることとしたが、ブレーキの油圧制御を直接行う装置を車載装置２１０が備えていても良い。
【００９１】
なお、本実施の形態に係る踏切制御システム２００においては、処理装置２１１，２２１や無線通信装置２１２，２２２等をそれぞれ２台ずつ設けて二重化し、万が一どちらかが故障しても踏切の制御に支障が出ないよう構成しても良い。
【００９２】
なお、本実施の形態においては、踏切制御子や軌道回路を備えていない踏切制御装置４１に踏切制御システム２００を適用する例を示したが、第１の実施の形態に示した踏切制御装置２１のように、踏切制御子等を備えた踏切制御装置に踏切制御システム２００を適用しても良い。その場合、デュアルモード車両１Ａが踏切に接近する場合は、踏切制御システム２００からの遮断指示または踏切制御子からの信号のどちらか一方の受信によって踏切を遮断状態にし、踏切通過後は、踏切制御システム２００からの開放指示および踏切制御子からの信号の両方を受信した後に踏切を開放状態にするよう構成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明における実施の形態に係るデュアルモード車両の主要な構成要素を表す（ａ）側面図、（ｂ）底面図である。
【図２】本発明における第１の実施の形態に係る踏切動作支援システムの説明図である。
【図３】本発明における第１の実施の形態に係る踏切動作支援システムを構成する各装置間の関係を表すブロック図である。
【図４】本発明における第１の実施の形態に係る踏切動作支援システムの車載装置の動作を表すフロー図（前半）である。
【図５】本発明における第１の実施の形態に係る踏切動作支援システムの車載装置の動作を表すフロー図（後半）である。
【図６】本発明における第２の実施の形態に係る踏切制御システムの説明図である。
【図７】本発明における第２の実施の形態に係る踏切制御システムを構成する各装置間の関係を表すブロック図である。
【図８】本発明における第２の実施の形態に係る踏切制御システムの車載装置の動作を表すフロー図（踏切前）である。
【図９】本発明における第２の実施の形態に係る踏切制御システムの車載装置の動作を表すフロー図（踏切通過後）である。
【図１０】本発明における第２の実施の形態に係る速度照査装置が生成する停止速度パターンである。
【符号の説明】
【００９４】
１，１Ａ  デュアルモード車両（車両）
２  車体
３  前方ゴムタイヤ
４  後方ゴムタイヤ
３ａ，４ａ  ゴムタイヤ用車軸
５  前方ガイド輪
６  後方ガイド輪
５ａ，６ａ  ガイド輪用車軸
７，８  油圧アクチュエータ
９  ブレーキ装置
２０，４０  踏切警報装置
２１，４１  踏切制御装置
２２，４２  遮断桿
２３，４３  警報器
１００  踏切動作支援システム（踏切制御システム）
１１０  車載装置（遮断指示手段）
１１１  処理装置
１１２  無線通信装置（通信手段）
１１３  位置検知装置（測位手段）
１１４  表示装置（踏切状態表示手段）
１１５  踏切位置情報データベース
１２０  地上装置（遮断検知手段、遮断指示手段）
１２１  処理装置
１２２  無線通信装置（通信手段）
２００  踏切制御システム
２１０  車載装置（遮断指示手段）
２１１  処理装置
２１２  無線通信装置（通信手段）
２１３  位置検知装置（測位手段）
２１４  表示装置（踏切状態表示手段、踏切開放異常表示手段）
２１５  線路情報データベース
２１６  速度照査装置（速度照査手段）
２２０  地上装置（遮断検知手段、遮断指示手段）
２２１  処理装置
２２２  無線通信装置（通信手段）
Ａ，Ｂ  踏切制御子
Ｒ  レール
【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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