(57)【要約】【課題】信号機の現示の変化に対応して、安全且つ適切な速度照査パターンを生成する。【解決手段】軌道ｒ１の閉塞区間Ａ内を走行する車両４０において、受電器４４は、軌道回路ｔ１に供給される信号機ｓ１の識別情報が対応付けられた現示信号を受信する。また、車両４０が地上子ｂ１を通過した際に、車上子４２は、対応する信号機ｓ１の識別情報が対応付けられた地上子ｂ１〜信号機ｓ１間の距離、閉塞区間Ｂの距離、及び閉塞区間Ｃの距離を含む地上子情報を地上子ｂ１から受信する。車上装置４６は、地上子上を通過した際に車上子４２で受信した地上子情報を保持しておき、受電器４４で受信した識別情報と同一の識別情報が対応付けられた地上子情報を読み出して、当該地上子情報と受電器４４から入力される現示情報とに基づいて速度照査パターンを作成する。【選択図】　図１
2004080912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の閉塞区間に区切られた軌道上を走行する鉄道車両に設置され、速度照査パターンに従って前記鉄道車両の速度制御を行う自動列車停止車上装置であって、
地上子が敷設された軌道を通過する際に、当該地上子と所定の通信を行うことにより、信号機の識別情報と位置情報を受信する車上子と、
前記車上子により受信された信号機の識別情報と位置情報を記憶する記憶手段と、
軌道回路と所定の通信を行うことにより、当該軌道回路に伝送される識別情報及び現示情報を受信する受電器と、
前記受電器により受信された識別情報に合致する識別情報が前記記憶手段に記憶されているか否か検索し、合致する識別情報が記憶されている場合、その識別情報に対応する信号機の位置情報及び前記受電器により受信された現示情報に基づいて速度照査パターンを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする自動列車停止車上装置。
【請求項２】
複数の閉塞区間に区切られた軌道に沿って敷設された複数の信号機と、
鉄道車両に設置された車上子と通信を行うことにより、信号機の識別情報と位置情報を前記車上子に送信する複数の地上子と、
前記各閉塞区間の軌道回路に、前記鉄道車両の進行方向に敷設された一の信号機の識別情報及び当該一の信号機の現示情報を伝送する伝送装置と、
を備えることを特徴とする自動列車停止地上装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動列車停止車上装置と、請求項２に記載の自動列車停止地上装置とを備える自動列車停止システム。
【請求項４】
車上子、受電器及び制御装置を備え、複数の閉塞区間に区切られた軌道上を走行する鉄道車両を自動的に停止させるための自動列車停止方法であって、
各軌道回路に、前記鉄道車両の進行方向に敷設された一の信号機の識別情報及び当該一の信号機の現示情報を伝送させる軌道回路伝送工程と、
前記軌道に沿って設置された地上子が、前記車上子に対して、信号機の識別情報と位置情報を送信する地上子情報通信工程と、
前記受電器が、前記鉄道車両の位置する軌道回路と通信を行って、当該軌道回路に伝送されている識別情報及び現示情報を受信する軌道回路通信工程と、
前記制御装置が、前記地上子情報通信工程において前記車上子が受信した識別情報の中に、前記軌道回路通信工程において前記受電器が受信した識別情報に合致する識別情報があるか否かを判定する判定工程と、
前記制御装置が、前記判定工程においてあると判定した場合に、その識別情報に対応する位置情報及び前記軌道回路通信工程において前記受電器が受信した現示情報に基づいて、速度照査パターンを生成する生成工程と、
前記制御装置が、前記生成工程において生成した速度照査パターンに従って前記鉄道車両の速度制御を行う速度制御工程と、
を含むことを特徴とする自動列車停止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動列車停止車上装置、自動列車停止地上装置、自動列車停止システム及び自動列車停止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、列車運行の保安装置として、車両の進行方向に設置される信号機の現示が停止現示であることを警告し、車両の衝突事故を防止する自動列車停止装置（ＡＴＳ装置）が実用化されている。
【０００３】
また、このようなＡＴＳ装置において、車上で速度照査パターンを生成する機能をもつものは、軌道に敷設される地上子から信号機の現示信号や停止位置（信号機位置）までの距離等の地上子情報を車上側に伝送し、車上側では、受信した地上子情報に基づいて速度照査パターンを生成し、車両の走行速度を速度照査パターンに従って制御する。
【０００４】
例えば、特開２００２−１１８９０８号公報には、以下に説明するような技術が開示されている。即ち、地上子から車両の停止位置までの距離等の情報を含む所定の信号を車上側に送信するとともに、信号機の現示に対応したＡＴＳ信号を軌道回路に供給して車上側に伝送する。車上側では、地上子から受信した信号と、軌道回路から受信したＡＴＳ信号とに基づいて速度照査パターンを生成するとともに、軌道回路から受信したＡＴＳ信号により信号機の現示の変化を検知した場合には、当該現示の変化に基づいて速度照査パターンを更新する。
【０００５】
これにより、車上側では、前方の地上子を通過しなくても、軌道回路から随時受信されるＡＴＳ信号により信号機の現示変化を監視し、現示変化に応じて速度照査パターンを再度生成することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したＡＴＳ装置においては、地上子から受信した停止位置までの距離情報に対応する信号機と、軌道回路から受信した現示を示す信号機とが同一であるか否かを判別することができない。例えば、オーバーラップ（オーバーラップとは、閉塞区間内に、当該閉塞区間に対応している信号機とは異なる信号機に対応する地上子が敷設されている場合をいう。）している閉塞区間内に車両が在線した場合、地上子に対応する信号機と、軌道回路に対応する信号機とが異なる場合が生じ得る。このため、誤った速度照査パターンを生成してしまう可能性があった。
【０００７】
また、軌道回路による通信は、地上子−車上子間の通信に比べて極めて低速であるため、データ量の大きな信号を安全且つ確実に伝送することは、軌道回路の長さと車両の速度との関係上困難である。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、信号機の現示の変化に対応して、安全且つ適切な速度照査パターンを生成することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
複数の閉塞区間に区切られた軌道上を走行する鉄道車両に設置され、速度照査パターンに従って前記鉄道車両の速度制御を行う自動列車停止車上装置であって、
地上子が敷設された軌道を通過する際に、当該地上子と所定の通信を行うことにより、信号機の識別情報と位置情報を受信する車上子（例えば、図１に示す車上子４２）と、
前記車上子により受信された信号機の識別情報と位置情報を記憶する記憶手段（例えば、図２に示す地上子情報４６２ａ）と、
軌道回路と所定の通信を行うことにより、当該軌道回路に伝送される識別情報及び現示情報を受信する受電器（例えば、図１に示す受電器４４）と、
前記受電器により受信された識別情報に合致する識別情報が前記記憶手段に記憶されているか否か検索し、合致する識別情報が記憶されている場合、その識別情報に対応する信号機の位置情報及び前記受電器により受信された現示情報に基づいて速度照査パターンを生成する生成手段（例えば、図２に示す制御部４６４）と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
ここで、各信号機の位置情報とは、例えば、地上子から信号機までの距離や、各閉塞区間の閉塞長等、各信号機の位置を特定するための情報のことである。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、鉄道車両の走行速度を制御するための速度照査パターンを生成する際に、受電器により受信された識別情報と同一の識別情報に対応する地上子から受信した信号機の位置情報を選出し、当該選出した信号機の位置情報と、受電器により受信された現示情報とに基づいて、速度照査パターンを生成することができる。また、信号機の現示に応じて随時更新される現示情報により、適切に速度照査パターンを生成することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の自動列車停止地上装置は、
複数の閉塞区間に区切られた軌道に沿って敷設された複数の信号機（例えば、図１に示す信号機ｓ１，ｓ２，ｓ３）と、
鉄道車両に設置された車上子と通信を行うことにより、信号機の識別情報と位置情報を前記車上子に送信する複数の地上子（例えば、図１に示す地上子ｂ１，ｂ２，ｂ３）と、
前記各閉塞区間の軌道回路に、前記鉄道車両の進行方向に敷設された一の信号機の識別情報及び当該一の信号機の現示情報を伝送する伝送装置（例えば、図１に示す軌道回路制御装置３０）と、
を備えることを特徴としている。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、信号機の識別情報及び位置情報をデータの伝送速度の高い地上子により車上子に伝送し、地上子と比較してデータの伝送速度は低いが、列車位置にかかわらず連続的に伝送できる軌道回路により、当該軌道回路に対応する信号機の現示に対応する現示信号と、当該信号機の識別情報とを受電器に伝送するので、効率のよい情報の伝送が可能である。従って、データ量の大きい信号機の位置情報を、安全且つ確実に伝送することができるとともに、現示情報の変化を少ない遅延で伝送できる。
【００１４】
そして、請求項３記載のように、請求項１に記載の自動列車停止車上装置と、請求項２に記載の自動列車停止地上装置とを備える自動列車停止システムとしてもよい。また、この自動列車停止システムにおける自動列車停止方法を、請求項４に記載の発明のように構成してもよい。
【００１５】
即ち、請求項４に記載の発明は、
車上子、受電器及び制御装置を備え、複数の閉塞区間に区切られた軌道上を走行する鉄道車両を自動的に停止させるための自動列車停止方法であって、
各軌道回路に、前記鉄道車両の進行方向に敷設された一の信号機の識別情報及び当該一の信号機の現示情報を伝送させる軌道回路伝送工程と、
前記軌道に沿って設置された地上子が、前記車上子に対して、信号機の識別情報と位置情報を送信する地上子情報通信工程と、
前記受電器が、前記鉄道車両の位置する軌道回路と通信を行って、当該軌道回路に伝送されている識別情報及び現示情報を受信する軌道回路通信工程と、
前記制御装置が、前記地上子情報通信工程において前記車上子が受信した識別情報の中に、前記軌道回路通信工程において前記受電器が受信した識別情報に合致する識別情報があるか否かを判定する判定工程と、
前記制御装置が、前記判定工程においてあると判定した場合に、その識別情報に対応する位置情報及び前記軌道回路通信工程において前記受電器が受信した現示情報に基づいて、速度照査パターンを生成する生成工程と、
前記制御装置が、前記生成工程において生成した速度照査パターンに従って前記鉄道車両の速度制御を行う速度制御工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明を適用した自動列車停止システムの概略構成例を示す図である。
【００１７】
車両４０の走行する軌道ｒ１は、複数の閉塞区間に区分され、各閉塞区間それぞれに対応して信号機が敷設されている。図１においては、閉塞区間Ａに対応して信号機ｓ１が、閉塞区間Ｂに対応して信号機ｓ２が、閉塞区間Ｃに対応して信号機ｓ３がそれぞれ設置されている。
【００１８】
そして、各信号機の現示に対応する現示信号が、該当する閉塞区間の軌道回路を介して車上側に伝送されるようになっている。即ち、信号機ｓ１の現示に対応する現示信号が閉塞区間Ａの軌道回路ｔ１に、信号機ｓ２の現示に対応する現示信号が閉塞区間Ｂの軌道回路ｔ２に、信号機ｓ３の現示に対応する現示信号が閉塞区間Ｃの軌道回路ｔ３に、それぞれ伝送される。
【００１９】
また、軌道ｒ１には、各信号機ｓ１，ｓ２，ｓ３にそれぞれ対応して、地上子ｂ１，ｂ２，ｂ３が敷設されている。車両４０が、各地上子ｂ１，ｂ２，ｂ３をそれぞれ通過した際に、その通過した地上子に対応する信号機までの距離情報を含む所定の信号が車上側に送信されるようになっている。
【００２０】
また、図１に示すように、自動列車停止システム１は、地上側に設置される信号機ｓ１，ｓ２，ｓ３にそれぞれ対応する軌道回路制御装置３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各機能部を含んで構成される。
【００２１】
軌道回路制御装置３０は、信号機の現示を示す現示信号と、当該信号機の識別情報とを対応付けて、該当する軌道回路に伝送する。例えば、軌道回路制御装置３０ａは、信号機ｓ１の現示を表す現示信号と信号機ｓ１の識別情報とを対応付けて、閉塞区間Ａの軌道回路ｔ１に伝送する。
【００２２】
また、地上子は、地上子情報を該当する車上側に送信する。例えば、地上子ｂ１は、地上子ｂ１〜信号機ｓ１間の区間情報と、閉塞区間Ｂの区間情報と、閉塞区間Ｃの区間情報と、勾配情報とを含む地上子情報を記憶している。各区間情報には、その区間の距離情報が含まれている。また、勾配情報には、例えば、地上子ｂ１〜信号機ｓ１間、閉塞区間Ｂ、閉塞区間Ｃにおける下り勾配の最大値がそれぞれ記憶されている。地上子ｂ１は、この地上子情報を、当該地上子ｂ１を通過する車上側に送信する。
【００２３】
軌道ｒ１を走行する車両４０は、特に、車上子４２、受電器４４、及び車上装置４６を備える。
【００２４】
車上子４２は、地上に敷設された各地上子（地上子ｂ１，ｂ２，ｂ３）を通過した際に、通過した地上子から送信される地上子情報を受信し、当該受信した地上子情報を車上装置４６に出力する。
【００２５】
受電器４４は、各閉塞区間（閉塞区間Ａ，Ｂ，Ｃ）の軌道回路（軌道回路ｔ１，ｔ２，ｔ３）に伝送されている現示信号を受信し、当該受信した現示信号を車上装置４６に出力する。
【００２６】
車上装置４６は、車上子４２で受信した地上子情報と、受電器４４で受信した現示信号とに基づき、必要に応じて速度照査パターンを生成するとともに、生成した速度照査パターンに従って車両４０の走行速度を制御する。例えば、信号機ｓ１の現示が“Ｇ”の場合には、２つ先の信号機ｓ３の現示が“Ｒ”の場合を想定した速度照査パターンが生成される。また、信号機ｓ１の現示が“Ｙ”の場合には、１つ先の信号機ｓ２の現示が“Ｒ”の場合を想定した速度照査パターンが生成される。そして、信号機ｓ１の現示が“Ｒ”の場合には、車両４０を信号機ｓ１位置で停止させるための速度照査パターンが生成される。図１に示す速度照査パターンＣ１は、信号機ｓ１の現示が“Ｇ”の場合における速度照査パターンの一例を示している。即ち、車両４０の速度を閉塞区間Ｃに進入後に減速させて、信号機ｓ３の位置で停止させるための速度照査パターンが生成される。
【００２７】
図２に、この車上装置４６の機能構成例を示す。同図に示すように、車上装置４６は、記憶部４６２及び制御部４６４の他、種々の各機能部を備えて構成され、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を実装した制御装置（コンピュータ）により実現される。
【００２８】
記憶部４６２は、車上装置４６の動作に係る各種処理プログラムやデータの他、特に、地上子情報４６２ａと、速度照査パターン情報４６２ｃとが格納される。制御部４６４は、この記憶部４６２から読み出すプログラムやデータに基づいて種々の処理を実行する。この記憶部４６２の機能は、メモリ等の記憶装置を用いて実現することができる。
【００２９】
制御部４６４は、車上装置４６内の各機能部への指示やデータの転送等の処理を実行して車上装置４６全体を統括的に制御するものであり、特に、車両の走行距離を算出する走行距離算出部４６４ａを含む。この走行距離算出部４６４ａは、例えば、図示しない速度発電機等から入力される車両の速度信号に従って車両の走行距離（即ち、現在位置）を算出する。
【００３０】
ここで、制御部４６４の動作について、図３を参照して詳細に説明する。図３において、例えば、車両は、軌道ｒ１０を矢印ａ１の方向に進行することとする。
【００３１】
尚、図３において、地上子と信号機の対応関係を番号▲１▼〜▲４▼で示している。即ち、閉塞区間ＡＡに形成されている軌道回路ｔ１０には信号機ｓ１０の現示信号が、閉塞区間ＢＢに形成されている軌道回路ｔ２０には信号機ｓ２０の現示信号が、閉塞区間ＣＣに形成されている軌道回路ｔ３０には信号機ｓ３０の現示信号が、閉塞区間ＤＤに形成されている軌道回路ｔ４０には信号機ｓ４０の現示信号が、それぞれ伝送される。
【００３２】
先ず、車両が、地上子ｂ１０を通過すると、制御部４６４には、車上子４２を介して地上子ｂ１０から地上子情報が入力され、制御部４６４は、当該地上子情報に基づいて記憶部４６２に記憶された地上子情報４６２ａを更新する。
【００３３】
図４に、地上子情報４６２ａの一例を示す。同図に示すように、地上子情報４６２ａには、車両が地上子上を通過した際に車上子４２で受信した地上子情報が蓄積される。同図において、地上子ｂ１０から受信した地上子情報を示している。即ち、信号機ｓ１０の識別情報“Ｓ１０”に対応付けて、地上子ｂ１０〜信号機ｓ１０間（区間ＡＡ´）の距離と、閉塞区間ＢＢの距離と、閉塞区間ＣＣの距離と、勾配情報と、距離積算情報とが格納される。距離積算情報には、車両が該当する地上子を通過してからの走行距離が格納される。即ち、制御部４６４は、走行距離算出部４６４ａが算出している車両の走行距離に基づいて、随時距離積算情報を更新する。
【００３４】
そして、制御部４６４は、地上子情報４６２ａを参照して、受電器４４から入力される識別情報“Ｓ１０”と同一の識別情報が対応付けられた地上子情報が存在するか否かを判定し、該当する地上子情報が存在する場合には、当該地上子情報と、受電器４４から入力される現示信号とに基づいて速度照査パターンを生成し、速度照査パターン情報４６２ｃを更新する。即ち、例えば、信号機ｓ１０の現示が“Ｙ”の場合には、制御部４６４は、地上子情報４６２ａに格納されている識別情報“Ｓ１０”が対応付けられた地上子情報に基づいて、車両の走行速度を閉塞区間ＢＢ内で減速させて信号機ｓ２０位置で停止させるための速度照査パターンを、勾配情報に格納されている下り勾配の最大値を参照して生成する。
【００３５】
そして、制御部４６４は、生成した速度照査パターンに基づいて、車両の走行速度を制御する。
【００３６】
また、制御部４６４は、例えば、車両が地点Ｐ１を走行中に受電器４４を介して入力される現示信号が変化したと判断した場合には、地上子情報４６２ａを参照して、受電器４４から入力される識別情報“Ｓ１０”と同一の識別情報“Ｓ１０”が対応付けられた地上子情報を読み出し、当該地上子情報と、受電器４４から入力された現示信号とに基づいて速度照査パターンを再度生成して、速度照査パターン情報４６２ｃを更新する。具体的には、例えば、信号機の現示が“Ｇ”に変化した場合には、制御部４６４は、車両の走行速度を閉塞区間ＣＣ内で減速させて信号機ｓ３０位置で停止させるための速度照査パターンを生成する。
【００３７】
そして、車両が地上子ｂ２０を通過すると、制御部４６４は、地上子ｂ２０から送信された地上子情報を、地上子情報４６２ａに蓄積する。
【００３８】
そして、制御部４６４は、同様にして、車両が進行して地上子ｂ３０や地上子ｂ４０を通過すると、当該地上子ｂ３０，ｂ４０から送信された地上子情報を地上子情報４６２ａに蓄積する。
【００３９】
さて、分岐点Ｐ２位置には分岐器が存在するため、閉塞区間ＣＣの一部と閉塞区間ＤＤの一部とで軌道回路ｔ３５を共用している。この分岐器が閉塞区間ＣＣに切り換えられている場合に軌道回路ｔ３５に伝送される識別情報は、信号機ｓ３０に割り当てられた識別情報“Ｓ３０”であり、分岐器が閉塞区間ＤＤに切り換えられている場合に軌道回路ｔ３５に伝送される識別情報は、信号機ｓ４０に割り当てられた識別情報“Ｓ４０”である。また、閉塞区間ＣＣ内の地点Ｐ３〜信号機ｓ３０間の区間には軌道回路ｔ３０が、閉塞区間ＤＤ内の地点Ｐ４〜信号機ｓ４０間の区間には軌道回路ｔ４０が敷設される。
【００４０】
例えば、車両が分岐点Ｐ２を通過後矢印ａ２方向に進行する場合には、車両が閉塞区間ＣＣに進入すると、受電器４４を介して制御部４６４に入力される識別情報が“Ｓ２０”から“Ｓ３０”に変化する。即ち、上述した分岐器は閉塞区間ＣＣに切り換えられており、制御部４６４は、地上子情報４６２ａを参照し、当該識別情報“Ｓ３０”が対応付けられた地上子情報と、軌道回路ｔ３０に伝送されている信号機ｓ３０の現示信号とに基づいて、速度照査パターンを生成する。
【００４１】
従って、制御部４６４は、受電器４４において受信した現示信号が変化したと判断した場合には、地上子情報４６２ａを参照して、当該現示信号の識別情報と同一の識別情報が対応付けられた地上子情報を読み出す。そして、読み出した地上子情報と受電器４４により受信された現示信号とに基づいて速度照査パターンを生成する。このため、オーバーラップが生じている場合や、例えば駅構内等の経路が複雑に存在する場合でも、適切な地上子情報を選出して速度生成パターンを生成することができ、安全な運行を実現することができる。
【００４２】
また、信号機の現示を表す現示信号を軌道回路から連続的に受信することにより、信号機の現示の変化に即応した速度照査パターンを生成することができる。また、軌道回路が搬送するデータは、現示信号と識別情報であるため、低速な伝送速度であっても問題なく実現することができる。
【００４３】
さらに、複数の信号機までの距離を特定するための、地上子と信号機間の距離や、閉塞区間の距離、或いは勾配情報等、データ量の多い情報をデータの伝送速度の高い地上子−車上子間の伝送とし、伝送速度の低い軌道回路が、当該軌道回路に対応する信号機の現示に対応する現示信号と、当該信号機の識別情報とを受電器に伝送するので、効率のよい情報の伝送が可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉄道車両の走行速度を制御するための速度照査パターンを生成する際に、受電器により受信された識別情報と同一の識別情報に対応する地上子から受信した信号機の位置情報を選出し、当該選出した信号機の位置情報と、受電器により受信された現示情報とに基づいて、速度照査パターンを生成することができる。また、信号機の現示に応じて随時更新される現示情報により、適切に速度照査パターンを生成することができる。
【００４５】
また、信号機の識別情報及び位置情報をデータの伝送速度の高い地上子により車上子に伝送し、地上子と比較してデータの伝送速度は低いが、列車位置にかかわらず連続的に伝送できる軌道回路により、当該軌道回路に対応する信号機の現示に対応する現示信号と、当該信号機の識別情報とを受電器に伝送するので効率のよい情報の伝送が可能である。従って、データ量の大きい信号機の位置情報を、安全且つ確実に伝送することができるとともに、現示情報の変化を少ない遅延で伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施の形態における自動列車停止システムの概略構成例を示す図である。
【図２】車上装置の機能構成例を示す図である。
【図３】実施の形態における制御部の動作を説明するための図である。
【図４】地上子情報の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　自動列車停止システム
ｓ１〜ｓ３　　　信号機
ｔ１〜ｔ３　　　軌道回路
ｂ１〜ｂ３　　　地上子
３０ａ〜３０ｃ　軌道回路制御装置
４０　　　　　　車両
４２　　　　　車上子
４４　　　　　受電器
４６　　　　　車上装置
４６２　　　記憶部
４６２ａ　地上子情報
４６２ｃ　速度照査パターン情報
４６４　　　制御部
４６４ａ　走行距離算出部
ｒ１　　　　　　　軌道
Ａ〜Ｃ　　　　　　閉塞区間
【図１】
2004080912.tif 000003
【図２】
2004080912.tif 000004
【図３】
2004080912.tif 000005
【図４】
2004080912.tif 000006