(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上装置と地上装置とを含む列車制御装置において、
前記地上装置は、列車の走行する軌道の各駅に設けられるとともに駅を挟んだ所定長さを所定の無線通信エリアとし、その所定の無線通信エリア内における列車に対して無線通信により所定の信号現示情報を送信し、
前記車上装置は、その車上装置を搭載している列車が前記無線通信エリア内に進入したことを検知したとき、前記地上装置から無線により送信された信号現示情報に基づいて車内現示を行う一方、当該列車が停車した停車駅において該停車駅の地上装置から無線により送信された次の駅の地上装置の無線通信エリアまでの距離データを受信して記憶し、この記憶した距離データに基づいて前記停車駅を出発した当該列車の走行制御を行う、
ことを特徴とする列車制御装置。
【請求項２】
前記車上装置は、計測された列車の走行距離を取り込み、この計測された列車の走行距離が前記距離データとなっても前記次の駅の地上装置の無線通信エリアに進入したことを検知できないときは、当該列車のブレーキを作動させることを特徴とする請求項１に記載の列車制御装置。
【請求項３】
地上装置は、隣接する地上装置との間で無線通信により接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の列車制御装置。
【請求項４】
車上装置及び地上装置間の無線通信は、所定の識別情報を付加して行われるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車制御装置に係り、特に、車内信号方式を採用した列車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車内信号方式を採用した列車制御装置は、列車の走行するレールを一定区間毎に区切るとともに、その区切られたレールを電気回路の一部とする軌道回路式が採用されている。すなわち、この軌道回路式の車内信号方式は、区切られたレールに地上装置から信号現示情報が送信されるように構成されている。
【０００３】
上述のレールを走行する列車には、レールから信号現示情報を受信する車上子（アンテナ）が設けられているとともに、その車上子を介して、常時、受信する信号現示情報を処理する車上装置が設けられている。車上装置では、受信した信号現示情報を車内（運転台）に連続的に現示（表示）して係員（運転士）に報知するとともに、その受信した信号現示情報に基づいてＡＴＳ（自動列車停止装置）制御やＡＴＣ（自動列車制御装置）制御が行われるように構成されている。
【０００４】
上記構成の車内信号方式の列車制御装置は、▲１▼地上信号機を撤去できるため、設備費を低減できるとともに、保守管理費を低減することができる。▲２▼運転区間の周囲条件にかかわらず、常に、信号現示を確認することができ、例えば、濃霧のときであっても信号現示を確認することができる。▲３▼信号現示の変化の確認が容易に行えるので、地上に信号機を設置した地上信号方式よりも保安度が高く、また、輸送能率を向上させることができる。▲４▼列車が占有している閉そく区間の内方（列車が進行する方向）の信号現示を見ることがないので、信号誤認のおそれがない、などの特長がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車内信号方式の列車制御装置は、運転士が予め閉そく区間の境界を認識することができないので、予告標識を設ける必要があり、また、地上信号方式のように、内方の閉そく区間の運転条件を事前に認識することができないので、予告信号を設ける必要がある。さらに、軌道回路が連続的に設置されてその軌道回路数が多くなるので、設備費が増大するとともに、保守管理費が増大するという欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、全体的なコストを低減することのできる車内信号方式の列車制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る列車制御装置は、上記目的を達成するために、車上装置と地上装置とを含む列車制御装置において、前記地上装置は、列車の走行する軌道の各駅に設けられるとともに駅を挟んだ所定長さを所定の無線通信エリアとし、その所定の無線通信エリア内における列車に対して無線通信により所定の信号現示情報を送信し、前記車上装置は、その車上装置を搭載している列車が前記無線通信エリア内に進入したことを検知したとき、前記地上装置から無線により送信される信号現示情報に基づいて車内現示を行う一方、当該列車が停車した停車駅において該停車駅の地上装置から無線により送信された次の駅の地上装置の無線通信エリアまでの距離データを受信して記憶し、この記憶した走行距離データに基づいて前記停車駅を出発した当該列車の走行制御を行う、ことを特徴としている。また、前記車上装置は、計測された列車の走行距離を取り込み、この計測された列車の走行距離が前記走行距離データとなっても前記次の駅に設けられた地上装置の無線通信エリアに進入したことを検知できないときは、前記列車のブレーキを作動させることを特徴としている。そして、地上装置は、隣接する地上装置との間で無線通信により接続されていることを特徴としている。さらに、車上装置及び地上装置間の無線通信は、所定の識別情報を付加して行われるものであることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る車内信号方式を採用した列車制御装置の概略構成図である。
【０００９】
列車の走行するレール（軌道）ｒには、所定の間隔を保って複数の駅（図示の例ではＡ駅及びＢ駅の２駅。以下、この２駅で説明する。）が設けられている。また、レールｒを走行する列車のうち、列車イ及び列車ロは下り列車として、さらに、列車ハ及び列車ニは上り列車として示されている。
【００１０】
Ａ駅及びＢ駅には、各駅を無線通信エリア（以下、「通信エリア」という。）とする地上装置１ａ，１ｂがそれぞれ設けられている。そして、これら地上装置１ａ及び地上装置１ｂ間においては、アンテナ１ａ′，１ｂ′を介して無線により互いに交信できるように構成されている。Ａ駅及びＢ駅の設備は同一構成であるので、以下、Ａ駅を中心にして説明する。なお、Ｂ駅においてＡ駅と同一構成要素には、Ａ駅と同一数字の符号が付されているとともに、添字として「ｂ」の符号が付されている。
【００１１】
図中、２ａ及び３ａは、Ａ駅を中間に挾んで設置された地上子であって、このうち地上子２ａは、下り列車イに対して地上装置１ａの通信エリアに進入したことを報知できるように構成されている。また、地上子３ａは、上り列車ハに対して地上装置１ａの通信エリアに進入したことを報知できるように構成されている。
【００１２】
図中、４ａ及び５ａは、Ａ駅を中間に挾んで設置された、極めて短い長さの軌道回路（極小軌道回路）であって、上記地上子２ａ及び地上子３ａにそれぞれ隣接して設けられている。このうち軌道回路４ａは、下り列車イに対して地上装置１ａの通信エリアに進入したことを報知できるように構成されている。また、軌道回路５ａは、上り列車ハに対して地上装置１ａの通信エリアに進入したことを報知できるように構成されている。
【００１３】
地上子２ａ，３ａ及び軌道回路４ａ，５ａは、共に列車に対して地上装置１ａの通信エリアに進入したことを報知するためのものであり、いずれか一方のみ、例えば地上子２ａ，３ａのみ、又は軌道回路４ａ，５ａのみとすることができる。なお、上述のように、地上子２ａ，３ａ及び軌道回路４ａ，５ａの両方を用いたときは、列車への報知をより確実に行わせることができる。
【００１４】
レールｒを走行する各列車イ〜ニには、各地上装置１ａ，１ｂと無線により交信するための車上装置１０がそれぞれ搭載されている。各列車イ〜ニにそれぞれ搭載されている車上装置１０は同一構成であるので、以下、列車イに搭載されている車上装置１０と地上装置１ａの電気的構成を図２のブロック図を用いて説明する。
【００１５】
車上装置１０は、ＣＰＵを中心に形成された制御部１１を有している。この制御部１１には、アンテナ１２を介して地上装置１ａと無線により交信するための送受信回路１３と、車上子１０′を介して地上子２ａ及び軌道回路４ａから入力した位置情報（地上装置１ａの通信エリアに進入した情報）、及び列車イに設けられている図示しない速度発電機（ＴＧ）からの走行距離を示す情報を基に、自列車位置（列車イの位置）を検出する自列車位置検出回路１４とが接続されている。
【００１６】
地上装置１ａは、ＣＰＵを中心に形成された制御部２０を有している。この制御部２０には、アンテナ１ａ′を介して各列車イ，ハの車上装置１０と無線により交信するとともに、隣接する駅の地上装置（図１の例ではＢ駅の地上装置１ｂ）と交信するための送受信回路２１と、Ａ駅の列車を制御する図示しない電子連動装置（電子連動制御盤）と交信するための通信制御部２２とが接続されている。
【００１７】
以下、上記構成からなる列車制御装置の制御動作を下り列車イがＡ駅に到着するときを例に図３（ａ）のフローチャートを用いて説明する。
【００１８】
列車イがＡ駅に接近すると、列車イは、地上子２ａ及び軌道回路４ａから列車イが地上装置１ａの通信エリアに進入した位置情報が得られる（ステップ１００肯定。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。これにより列車イの車上装置１０は、地上装置１ａとの間で交信状態となる（Ｓ１０２）。すなわち、列車イは、地上装置１ａの管理下におかれ、列車イの車内表示がその地上装置１ａから得られた信号現示情報により行われる。
【００１９】
車上装置１０と地上装置１ａとの交信が一旦開始されると、車上装置１０及び地上装置１ａのそれぞれにおいて、交信が断続することなく交信が継続しているか否かが監視される。もし、この交信において、列車イの車上装置１０が地上装置１ａとの間で交信断が検出されたとき、あるいは、地上装置１ａが車上装置１０との間で交信断が検出されたときは、通信異常発生となり、異常処理とされる（Ｓ１０４否定、Ｓ１０５）。異常が発生すると、列車イは、ブレーキが作動して停止されて安全が確保される。
【００２０】
列車イの車上装置１０と地上装置１ａとの交信、及び地上装置１ａ，１ｂ間の交信は、識別符号（ＩＤ）を付して行われる。すなわち、列車イの車上装置１０から地上装置１ａへのデータの送信は、そのデータは、列車イを特定するＩＤを付して行われる。したがって、地上装置１ａは、他の列車（例えば上り列車ハ）からのデータを列車イのデータと誤認することがない。また、地上装置１ａから列車イへのデータの送信は、その送信するデータは、列車イ向けであり、さらに、地上装置１ａからのデータであることを示すＩＤが付されて行われる。したがって、列車イは、隣接する地上装置１ｂから誤ってデータを受信することを防止することができる。地上装置１ａ，１ｂ間の交信も識別符号を付して行われるので、誤ったデータ授受を未然に防止することができる。
【００２１】
Ａ駅に停車した列車イに対して出発の信号現示情報が与えられると（Ｓ１０６肯定）、列車イは、距離データを用いた制御の基にＢ駅まで走行することとなる（Ｓ１０８）。
【００２２】
図３（ｂ）は、列車イがＡ駅からＢ駅まで走行する制御動作を示している。先ず、Ａ駅においてＢ駅までの走行が許可されると、地上装置１ａからＢ駅までの走行距離データが列車イの車上装置１０に送出され、その走行距離データが図示しないメモリに記憶される（Ｓ２００）。そして、列車イがＡ駅から出発すると（Ｓ２０２肯定（請求の範囲には「列車が所定の通信エリアから」としている。この通信エリアからの進出は、本発明では、駅を出発したと同じ意味である。））、列車イの走行距離が速度発電機（ＴＧ）から取込まれる（Ｓ２０４）。
【００２３】
速度発電機から取込まれた走行距離、すなわち、列車イの走行距離が予めメモリに記憶されているＡ駅からＢ駅までの走行距離となったときに（Ｓ２０６肯定）、列車イがＢ駅を管理する地上装置１ｂの通信エリアに入れば（Ｓ２０８肯定）、列車イと地上装置１ｂとの交信により、Ａ駅と同様の通常処理モードにより制御される（Ｓ２１０）。しかし、列車イが予め決められている所定の走行距離を走行しても地上装置１ｂの通信エリアを検出できないとき（Ｓ２０８否定）、すなわち、列車イが地上子２ｂ及び軌道回路４ｂを介して地上装置１ｂの通信エリアに進入したことが検出できないときは、車上装置１０又は地上装置１ｂ等の機器に何らかの異常が発生しているので、この場合は異常処理とされ、列車イのブレーキが作動して安全が確保される（Ｓ２０９）。
【００２４】
図３（ｃ）のフローチャートは、装置立上処理の制御動作を示している。すなわち、この列車制御装置の完成により、新たに制御動作を開始するとき、あるいは、一度停止した列車制御装置が復旧し、制御動作を開始するときは（Ｓ３００肯定）、全列車（図１の例では列車イ〜ニ）の現在位置を把握したイニシャル処理が行われた後、通常処理モード処理とされる（Ｓ３０２、Ｓ３０４肯定、Ｓ３０６）。
【００２５】
各地上装置１ａ，１ｂ（以下、地上装置１ａを例に説明する。）のイニシャル処理は、先ず、自己の地上装置１ａの通信エリア内の転てつ器や軌道回路等の状況と車上装置１０からの無線通信の確認が行われる。この地上装置１ａの立上げの際は、各列車の車上装置１０は、電源がＯＮとされて通常処理モードに対処できる状態にあり、したがって、地上装置１ａと交信可能状態にある。
【００２６】
自己の地上装置１ａの通信エリア内に列車が存在しないときは、その確認の下に、その地上装置１ａは通常処理モードへ移動される。また、自己の地上装置１ａの通信エリア内に列車が存在するときは、その列車（図１では列車イ，ハ）が電子連動制御盤（図示せず）により構成された進路を走行中ならば、その列車が閉そく区間（図１のＡ駅のレールｒを区切る縦線の区間）を走行し終り、一旦停止するまで待機状態とされ、その後、地上装置１ａと列車イ，ハの車上装置１０，１０との交信の下に制御される。
【００２７】
地上装置１ａの立上げの際、列車イ，ハが停車中のときは、地上装置１ａと列車イ，ハの車上装置１０，１０との交信再開後に通常処理モードとされる。
【００２８】
列車イ，ハの車上装置１０，１０の立上げの際は、イニシャルスタートとされる。すなわち、車上装置１０，１０の電源がＯＮされると、先ず、初めに車上装置１０の自己診断機能が働き、車上装置１０が正常と判定されると、地上装置１ａとの交信が可能状態におかれる。その後、電子連動制御盤により場内又は出発信号機相当の位置まで進路が設定されて、一旦停止されて通信エリア内に進入する。そして、列車イ，ハの車上装置１０，１０に設けられている図示しない通信エリア確認釦が押下されると、列車イ，ハと地上装置１ａとの交信が開始されて、列車イ，ハは、通常処理モードにおかれる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る列車制御装置において、車上装置は、その車上装置を搭載している列車が所定の通信エリアに進入したことを検知したとき、地上装置から無線により送信される信号現示情報に基づいて車内の現示表示を行い、地上装置は、列車の走行する軌道の所定長さを所定の通信エリアとし、その所定の通信エリア内における列車に対して無線通信により所定の信号現示情報を送信するものであるので、低コストに実現することができる。
また、列車が所定の通信エリアから次の所定の通信エリアまでの走行制御は、予め入力されているその所定の通信エリアからその次の所定の通信エリアまでの距離情報及び計測された列車の走行距離情報に基づいて行われるようにしたときは、通信エリア外を安全に走行することができる。
そして、地上装置を隣接する地上装置との間で無線通信により接続したときは、通信ケーブルを持たないので、低コストに実施することができる。
さらに、車上装置及び地上装置間の無線通信を所定の識別情報を付加して行ったときは、誤りのない正確な通信を行うことができる。
【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制御装置の概略構成図である。
【図２】地上装置及び車上装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ．１ｂ  地上装置
２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂ  地上子
４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂ  軌道回路
１０  車上装置
イ〜ニ  列車
【図１】
0004798868.tif 000002
【図２】
0004798868.tif 000003
【図３】
0004798868.tif 000004