(57)【要約】    【課題】車両走行の安全性を維持しつつ、車両の運転効率を上げるとともに、装置の性能やコストに対する制約を軽減した車両制御装置を提供する。    【解決手段】地上装置１は、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両４の絶対位置情報とを送信する。車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置情報、仮想停止位置情報及び絶対位置情報を受信し解読し、絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両４の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは実停止位置及び仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、現在の自車両４の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。【選択図】      図１
2005086896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両の絶対位置情報とを送信し、前記実停止位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報であり、前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報であり、前記絶対位置情報は地上装置によって生成された位置情報であり、
前記車上装置は、
前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報及び絶対位置情報を受信し解読し、前記絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成し、前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンであり、前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する
車両制御装置。
【請求項２】
地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報とを送信し、前記実停止位置情報は前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報であり、前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報であり、
前記車上装置は、
前記地上装置から送信された前記実停止位置情報及び前記仮想停止位置情報を受信し解読し、車上側で得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成し、前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンであり、前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する
車両制御装置。
【請求項３】
地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、
速度制御パターンの作成を行ない、車両に対する制限速度を生成し、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、制限速度情報と、車両の絶対位置情報とを送信し、前記実停止位置情報は自車両を前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報であり、前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報であり、前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に向かって個別に引かれるブレーキパターンであり、前記絶対位置情報は地上装置によって生成された位置情報であり、前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対応する速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新するものであり、
前記車上装置は、
前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報、前記制限速度情報及び絶対位置情報を受信し解読する
車両制御装置。
【請求項４】
地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、
速度制御パターンの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、制限速度情報とを送信し、車上側で得られた自車両位置情報を受信し前記実停止位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報であり、前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報であり、前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に向かって個別に引かれるブレーキパターンであり、前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、車上側で得られた現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対応する速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新するものであり、
前記車上装置は、
自車両の位置を生成し、
前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報及び前記制限速度情報を受信し解読する
車両制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された車両制御装置であって、
前記車上装置は、速度検出部と、速度照査部と、ブレーキ制御部とを含み、
前記速度検出部は、自車両の走行速度を検出する部分であり、
前記速度照査部は、走行速度と自車両位置における許容速度を比較して速度超過している場合ブレーキ制御指令を出力し、
前記ブレーキ制御部は、前記速度照査部から供給されるブレーキ制御指令に基づき自車両にブレーキ制御を加える
車両制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された車両制御装置であって、前記仮想停止位置は、自車両の走行速度により、高速であればより遠方に、低速であればより近くに設定される車両制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載された車両制御装置であって、
前記車上装置は、一の仮想停止位置の次の停止位置が実停止位置である場合、前記仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを前記実停止位置に対する速度制御パターンに更新し、前記実停止位置に対する速度制御パターンは、次の停止位置が実停止位置の場合は前記実停止位置に固定され、次の実停止位置が仮想停止位置に変化しない限り、更新されない
車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来の列車制御装置等の車両制御装置は、レール上を所定の長さを持った車両を管理する領域を設置し、地上装置はこの領域内のレールを介して車両に対する許容速度信号を送信している。車両は車上装置を設備し、前記の許容速度信号を受信する。車両を管理する領域は、例えば、所定の長さを持った軌道回路によって構成され、通常、閉塞区間と称される。
【０００２】
車上装置は車両管理領域（閉そく区間）ごとのレールを経由してそれぞれの場所で許容速度信号を受信する。車上装置は、受信した許容速度と自車両走行速度とを比較し、自車両走行速度が許容速度を超過した場合は、自動的にブレーキ指令をブレーキ制御装置に伝達し、走行速度が許容速度以下になるように車両を制御する（特許文献１）。このような事から自動列車制御装置とも呼ばれる。
【０００３】
自車両の前方に別の先行車両が走行している場合、又は、前方の信号機が停止現示の場合、前記管理領域に送信される許容速度信号は、当該停止位置から自車両に近づくに従って順次、階段的に許容速度が上がっていくように制御される。即ち、自車両が先行車両や停止現示を示している信号機に接近していくと順次許容速度が低下し、最終的に手前で安全に停止するように制御される。また、従来の車両制御装置では、前記管理領域内では許容速度は同一の信号が送信され、車両は階段的な速度制御を受ける。
【０００４】
しかしながら、従来技術には、次のような解決すべき問題がある。
（１）従来の車両制御方式でば許容速度信号の切り替わりが階段的であるため、より低速な許容速度信号を送信している車両管理領域に侵入すると、管理領域の始端では通常車両が速度超過状態になりブレーキ制御指令が出力される。これにより車両は速度を低下させ当該管理領域の終端部で許容速度以下になるためブレーキ解除される。前方に先行車両が存在する場合はこれを繰り返し乗り心地が悪くなるとともに管理領域の始端ではブレーキ制御指令が車両の適切な運行から見れば早く出力され、停止するまでの距離が必要以上に長くなるという無駄がある。
【０００５】
（２）従来の車両制御方式では前記車両管理領域の長さは、その線区を使用する車両のうち最もブレーキ性能の悪い車両を基準に決められているため、ブレーキ性能の良い車両が当該区間を走行するときは運転効率が悪くなってしまう。
【０００６】
（３）更に、上記２つの問題点を改善するため、前記管理領域内の車両の詳細位置と許容速度の関係をパターン状（以下、速度制御パターンという。）にした車両制御方式もあるが、通常当該車両が地上装置から制御される前方の停止位置が遠いため、速度制御パターンを生成する各種資源（処理時間、メモリ、地上・車上間通信量）が多く必要とされ、構成装置の必要性能や必要コストに対する要求は厳しいものがある。
【特許文献１】特開平１１−３４１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、車両走行の安全性を維持しつつ、車両の運転効率を上げるとともに、装置の性能やコストに対する制約を軽減した車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を達成するため、本発明は４つの態様に係る車両制御装置を開示する。
【０００９】
１．第１の態様に係る車両制御装置
第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両の絶対位置情報とを送信する。前記実停止位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報である。前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報である。前記絶対位置情報は地上装置によって生成された位置情報である。
【００１０】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報及び絶対位置情報を受信し解読する。そして、前記絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００１１】
上述したように、第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。地上装置は、実停止位置情報を送信する。実停止位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報である。車上装置は、地上装置から送信された実停止位置情報を受信し解読して速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは実停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。従って、この速度制御パターンに従い、周知の車両制御技術に基づいて、車両にブレーキ制御を加えることができる。
【００１２】
具体的には、地上装置と車上装置に無線による通信機能を設け、地上装置として制御当該車両に対し進行方向のどの位置に停止すべきかという停止位置を送信し、当該車両はこの停止位置情報に基づき速度制御パターンを作成して安全に停止位置の手前に止まるように制御されるようにする。速度制御パターンを生成させる時に、車両の車上データベース（ブレーキ性能、車両長等）を考慮して生成させることにより、各車両に対し効率的な車両運用が可能となる。
【００１３】
更に特徴的な構成として、地上装置は仮想停止位置情報と、絶対位置情報とを送信する。仮想停止位置情報は自車両の現在位置と実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報である。車上装置は地上装置から送信された仮想停止位置情報及び絶対位置情報を受信し解読し、絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００１４】
上述のように、現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新するから、実停止位置が自車両から遠方にある場合に、停止位置までの距離を短くして、速度制御パターンの生成量を減少させると共に、パターン生成時の計算に必要な地上データベース（区間最高速度、勾配、分岐速度制限等）の大きさを減少させることができる。
【００１５】
一の仮想停止位置に個別に引かれた速度制御パターンを更新するタイミングは、次の仮想停止位置のブレーキ開始点（ブレーキ曲線の始端部）に自車両が進入する前であるから、次の仮想停止位置にに対する速度制御パターンを生成するための余裕時間を確保することができる。次速度制御パターンの生成が終了した後、現仮想停止位置を解除し、現速度制御パターンから次速度制御パターンに移行するから、自車両走行の安全を確保することができる。
【００１６】
しかも、速度制御パターンは仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンでもあるから、仮に、地上・車上間の通信が途絶え、次の停止位置情報が入力できなくても、最終的には現停止位置の手前で停止できる。従って、車両運行の安全性が確保できる。
【００１７】
実停止位置情報は地上装置から車上装置に無線で送信される。仮想停止位置は地上装置から送信された時、車上装置が実停止位置と所定の仮想停止位置の位置関係を比較して判断・設定する場合がある。
【００１８】
地上装置は車上装置に対して車両の絶対位置情報を伝達する。絶対位置伝達手段としてはトランスポンダ装置の地上子や、無線測距の結果を無線で伝達する手法がある。車上装置は自車両の絶対位置情報を基準に仮想停止位置を判定し、これを停止位置とするような速度制御パターンを生成する。
【００１９】
また、車上装置は自車両に搭載されている速度センサー（例えば、速度発電機）の情報から自車両の位置（相対位置）検出を常時行い、前記速度制御パターンと自車両速度を比較して、超過していれば自動的にブレーキ制御指令をブレーキ制御装置に出力することで自車両の安全走行を実現する。
【００２０】
仮想停止位置より実停止位置が自車両に近い場合は、この実停止位置の手前で停止するように速度制御パターンを生成するものとする。実停止位置が自車両より遠方にある場合は、仮想停止位置を順次前方の所定の位置に移行させ、車両運行上の効率を減じないように制御する。現仮想停止位置の次の停止位置が実停止位置である場合も、速度制御パターンの移行方法と同様の処理で実施するが、現停止位置が実停止位置の場合、次の速度制御パターンヘの移行時期は次の停止位置が仮想停止位置になったときとする。このような処理によって、複数の車両が近い位置に縦列状態、所謂「団子運転状態」になった場合の回復制御が自動的に実施できる。
【００２１】
上記のような手段を取ることにより各車両に対する適切な速度制御が可能となり、運行効率を減ずることなく、安全な車両制御が実現でき、たとえ団子運転状態になったとしても自動的に解消することが可能で、構成装置の性能やコストに対する制約を減ずることができる車両制御装置の実現が可能である。
【００２２】
２．第２の態様に係る車両制御装置
第２の態様に係る車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、実停止位置情報と、仮想停止位置情報とを送信する。実停止位置情報及び仮想停止位置情報の技術的意義は既に説明したとおりである。
【００２３】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報及び前記仮想停止位置情報を受信し解読し、車上側で得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００２４】
第２の態様に係る車両制御装置が、第１の態様に係る車両制御装置と異なる点は、現在の自車両の位置情報と速度制御パターンを、車上側で得る点である。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００２５】
３．第３の態様に係る車両制御装置
第３の態様に係る車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、速度制御パターンの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、制限速度情報と、車両の絶対位置情報とを送信する。実停止位置情報、仮想停止位置情報、速度制御パターン、及び、絶対位置情報の技術的意義は既に説明したとおりである。
【００２６】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報、前記制限速度情報及び絶対位置情報を受信し解読する。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対応する速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００２７】
第３の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地上装置が速度制御パターンを作成し、制限速度情報を送信し、車上装置は地上装置から送信された制限速度情報を受信し解読する点である。この構成によれば、車上装置において、速度制御パターンを生成する必要がないので、車上装置の構成が簡単化できる。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００２８】
４．第４の態様に係る車両制御装置
第４の車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、速度制御パターンの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、車上側で得られた自車両位置情報を受信し、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、制限速度情報とを送信する。実停止位置情報、仮想停止位置情報及び速度制御パターンの技術的意義は既に説明したとおりである。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、車上側で得られた現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対応する速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００２９】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置情報及び前記制限速度情報を受信し解読する。
【００３０】
第４の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地上装置が速度制御パターンを送信し、車上装置は地上装置から送信された速度制御パターンを受信し解読する点、及び、現在の自車両の位置情報を、車上側で得る点である。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００３１】
発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。図は単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００３２】
以上述べたように、本発明によれば、、車両走行の安全性を維持しつつ、車両の運転効率を上げるとともに、装置動作に対して効率的な手法を採用することにより、装置の性能やコストに対する制約を軽減した車両制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
１．第１の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図１は第１の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図を参照すると、第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置１と、車上装置２とを含む。地上装置１は、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両４の絶対位置情報とを送信する。実停止位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報である。仮想停止位置情報は自車両４の現在位置と実停止位置との間に仮想的に設定される停止位置情報である。
【００３４】
地上装置１は、駅、駅間または中央司令部などに設置されるもので、停止点判定部１１と、地上通信部１２とを有する。停止点判定部１１は、車両４に対し進行方向のどの位置に停止すべきかという停止位置情報を生成する。停止位置情報には、実停止位置情報と、仮想停止位置情報が含まれる。停止位置情報を生成するにあたっては、連動装置から供給される連動情報を利用することができる。連動情報には、各車両管理領域（閉そく区間）の信号現示情報が含まれているから、実停止位置情報を生成することができる。
【００３５】
地上装置１には、車両位置情報も入力される。車両位置情報は絶対位置情報である。絶対位置情報は、地上装置１によって生成された位置情報であり、例えば、地上の定点に所定の間隔をおいてあらかじめ設定されたトランスポンダ装置または無線測距手段によって得られた車両追跡情報を利用することができる。。
【００３６】
地上通信部１２は、絶対位置情報、及び、停止点判定部１１で生成された停止位置を、車上装置２に向けて送信するものであって、実施例では、無線通信機能を有し、地上アンテナ１０から車上側に上記情報を送信する。地上通信部１２にはデータベース１３が接続されている。
【００３７】
実際の地上装置１は、コンピュータを主にして構成されるものであるので、図示のように、停止点判定部１１と地上通信部１２とが判然と識別できない場合もある。このような場合は、停止点判定部１１及び地上通信部１２の表示は、ハードウエアとして捉えるのではなく、ソフトウエアによって実行される処理プロセスとして捉えなければならない。
【００３８】
車上装置２は車両４の内部に搭載されている。車両４は、一般には、列車であり、軌道５上を走行する。実施例において、車上装置２は地上装置１との間で、無線通信を行うものであり、車上通信部２１と、車上信号処理部２２とを含む。
【００３９】
車上装置２は、更に、車両制御のための一般的構成として、ブレーキ制御装置２３と、ブレーキ２４と、速度発電機などの速度検出器２５とを備える。車上通信部２１は、車上アンテナ２０を介して、地上装置１との間で無線通信を行う。
【００４０】
車上信号処理部２２は、信号解読部２２１と、速度制御パターン生成部２２２と、自車両位置情報生成部２２３と、データベース部２２４と、速度照査部２２５とを含んでいる。自車両位置情報生成部２２３は、速度検出器２５から供給される信号に基づき、相対位置情報を生成する。相対位置情報は１つの絶対位置を基準にした自車両位置である。
【００４１】
信号解読部２２１は、車上通信部２１から供給される実停止位置情報、仮想停止位置情報及び絶対位置情報を解読し、解読された結果を速度制御パターン生成部２２２に供給する。
【００４２】
速度制御パターン生成部２２２は、実停止位置情報、及び、仮想停止位置情報と、データベース部２２４に蓄積されているブレーキ性能、車両長等の情報と、更に、自車両４の相対位置情報を考慮して、速度制御パターンを生成する。自車両４の位置情報は、信号解読部２２１から供給される絶対位置情報と、自車両位置情報作成部２２３から供給された相対位置情報とより算出する。
【００４３】
実際の車上装置２は、地上装置１の場合と同様に、コンピュータを主にして構成される場合が多く、図示のように、車上通信部２１と、車上信号処理部とが判然と識別できない場合もある。このような場合は、車上通信部２１及び車上信号処理部の表示は、ハードウエアとして捉えるのではなく、ソフトウエアによって実行される処理プロセスとして捉えなければならない。
【００４４】
車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置情報、仮想停止位置情報及び絶対位置情報を受信し解読し、絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両４の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは実停止位置及び仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、現在の自車両４の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。次に、この点について、図を参照して、更に詳しく説明する。
【００４５】
図２は本発明に係る車両制御装置を用いた車両制御を説明する図である。図において、横軸が車両位置を示し、縦軸が車両速度Ｖ（ｋｍ／ｈｒ）を示している。
【００４６】
地上装置１は車上装置２に対して車両の絶対位置を送信する。絶対位置伝達手段としてはトランスポンダ装置や無線測距の結果を無線で伝達する手段がある。
説明の簡単化のために、Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３が絶対位置に相当するものとする。
【００４７】
車両４は、絶対位置Ｘ１からある距離だけ離れた相対位置Ｑ０において、車両管理領域の内部に在線する。この相対位置Ｑ０に対して、速度制御パターンＣ１が設定されており、その速度制御パターンＣ１に従って、車両４が軌道５上を矢印Ｆの方向に走行する。車両４が、位置Ｑ１まで走行してくると、速度制御パターン生成部２２３は、現在の自車両４の位置Ｑ１の情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ１に対して作成された速度制御パターンＣ１を、そのブレーキ開始点Ｐ１に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２に対する速度制御パターンＣ２に更新する。この後、車両４は、更新後の速度制御パターンＣ２に従って、その速度が制御される。
【００４８】
以下同様にして、仮想停止点ＩＳ３，．．．、ＩＳｎに対しても、現在の自車両４の位置Ｑ２、Ｑ３、．．．Ｑｎの情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ２、ＩＳ３，．．．ＩＳｎに対して作成された速度制御パターンＣ２、Ｃ３，．．．，Ｃｎを、そのブレーキ開始点Ｐ２、Ｐ３、．．．Ｐｎに自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ３、．．．ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ３、．．．、Ｃｎに更新する。ブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎはブレーキ曲線でもある速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの始端部である。仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎは、自車両４の走行速度により、高速であれば互いにより遠方に、低速であれば互いにより近くに設定される。
【００４９】
車両４が、位置ＱＳまで走行してくると、速度制御パターン生成部２２３は、現在の自車両４の位置ＱＳの情報を参照して、実停止位置ＳＴに対する速度制御パターンＣＳに更新する。速度制御パターンＣＳに更新した後は、車上装置２は、先行列車６の後方の所定の実停止位置ＳＴで停止するように、車両４を制御する。
【００５０】
車上装置２は、速度制御手段として、速度検出部２５と、速度照査部２２５と、ブレーキ制御部２３とを含んでいる。速度発電機などで構成される速度検出部２５は、自車両４の走行速度を検出する。速度照査部２２５は、速度検出部２５によって検出された走行速度と、速度制御パターンＣ２によって与えられる許容速度を比較して、速度が超過している場合は、ブレーキ制御部２３にブレーキ制御指令を出力する。ブレーキ制御部２３は、速度照査部２２５から供給されるブレーキ制御指令に基づき自車両４にブレーキ２４によるブレーキ制御を加える。これにより、車両４は先行列車６の後方の実停止位置ＳＴに停止することになる。
【００５１】
上述のように、現在の自車両４の位置情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに対して作成された速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを、そのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎ（図示しない）に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎに更新するから、実停止位置ＳＴが自車両４から遠方にある場合に、仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎまでの距離を短くして、速度制御パターンＣ２〜Ｃｎの生成量を減少させると共に、パターン生成時の計算に必要な地上データベース（区間最高速度、勾配、分岐速度制限等）の大きさを減少させることができる。
【００５２】
仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれた速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを更新するタイミングは、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎに自車両４が進入する前であるから、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎにに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎを生成するための余裕時間を確保することができる。次の速度制御パターンＣ２〜Ｃｎの生成が終了した後、現在の仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを解除し、現在の速度制御パターンＣ１〜Ｃｎから次速度制御パターンＣ１〜Ｃｎに移行する。これにより、車両走行の安全を確保することができる。
【００５３】
しかも、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれるブレーキパターンでもあるから、仮に、地上・車上間の通信が途絶え、次の停止位置情報が入力できなくても、最終的には現停止位置の手前で停止できる。従って、車両運行の安全性が確保できる。
【００５４】
実停止位置ＳＴの情報は地上装置１から車上装置２に無線で送信される。仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎは地上装置１から送信された時、車上装置２が実停止位置ＳＴと所定の仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの位置関係を比較して判断・設定する場合がある。
【００５５】
地上装置１は車上装置２に対して車両４の絶対位置情報を伝達する。絶対位置伝達手段としてはトランスポンダ装置の地上子や、無線測距の結果を無線で伝達する手法がある。車上装置２は自車両４の絶対位置情報を基準に仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを判定し、これを停止位置とするような速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを生成する。
【００５６】
仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎより実停止位置ＳＴが自車両４に近い場合は、この実停止位置ＳＴの手前で停止するように速度制御パターンを生成するものとする。実停止位置ＳＴが自車両４より遠方にある場合（図２の場合）は、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを順次前方の所定の位置に移行させ、車両運行上の効率を減じないように制御する。
【００５７】
現仮想停止位置の次の停止位置が実停止位置ＳＴである場合も、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの移行方法と同様の処理で実施する。例えば、仮想停止位置ＩＳｎの次の停止位置が実停止位置ＳＴである場合、仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを実停止位置Ｓｔに対する速度制御パターンＣＳに更新する。実停止位置ＳＴに対する速度制御パターンＣＳは、実停止位置ＳＴが仮想停止位置に変化しない限り変更されない。
【００５８】
更に、現停止位置が実停止位置ＳＴの場合、次の速度制御パターンＣ１〜Ｃｎヘの移行時期は次の停止位置が仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎになったときとする。このような処理によって、複数の車両４が近い位置に縦列状態、所謂「団子運転状態」になった場合の回復制御が自動的に実施できる。
【００５９】
上記のような手段を取ることにより各車両４に対する適切な速度制御が可能となり、運行効率を減ずることなく、安全な車両制御が実現でき、たとえ団子運転状態になったとしても自動的に解消することが可能で、構成装置の性能やコストに対する制約を減ずることができる車両制御装置の実現が可能である。
【００６０】
２．第２の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図３は第２の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図１に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。第２の態様に係る車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２とを含む。地上装置１は、実停止位置情報と、仮想停止位置情報とを送信する。車両の絶対位置情報の作成は行なわない。
【００６１】
図３と併せて図２を参照するに、車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置ＳＴの情報及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報を受信し解読し、車上側で得られた現在の自車両４の位置情報を参照して、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを作成する。速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは実停止位置ＳＴ及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれるブレーキパターンである。仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報に対応する速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは、そのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎに自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎに更新する。
【００６２】
第２の態様に係る車両制御装置が、第１の態様に係る車両制御装置と異なる点は、現在の自車両４の位置情報を、車上側で生成する点である。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００６３】
絶対位置を車上側で検出する具体的手段としては、軌道５に沿い、所定間隔でトランスポンダ装置の地上子３を配置し、この地上子３を車上側のトランスポンダ２７で検知する構成が考えられる。
【００６４】
３．第３の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図４は第３の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図１、図３に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。第３の態様に係る車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２とを含む。
【００６５】
図４と併せて図２を参照するに、地上装置１は、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの作成を行ない車両に対する制御速度を生成し、実停止位置Ｓｔの情報と、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報と、制限速度情報と、車両４の絶対位置情報とを送信する。実停止位置Ｓｔの情報及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報は、停止点判定部１１１によって生成され、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは、速度制御パターン作成部部１１２によって生成される。実停止位置Ｓｔ、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎ、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎ、及び、車両４の絶対位置情報の技術的意義は既に説明したとおりである。
【００６６】
車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置ＳＴの情報、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報、制限速度情報及び絶対位置情報を受信し解読する。仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報に対応する速度制御パターンＣ１〜Ｃｎについては、現在の自車両４の位置情報を参照して、一の仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに対応する速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを、そのブレーキ開始点に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎに更新する。
【００６７】
第３の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地上装置１が制限速度情報を送信し、車上装置２は地上装置１から送信された制限速度情報を受信し解読する点である。この構成によれば、車上装置２において、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを生成する必要がないので、車上装置２の構成が簡単化できる。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００６８】
４．第４の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図５は第４の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図１、図３及び図４に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
【００６９】
図５と併せて図２を参照するに、第４の車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２とを含む。地上装置１は、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、車上側で得られた自車両位置情報を受信し、実停止位置情報と、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報と、制限速度情報とを送信する。実停止位置Ｓｔ、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎ及び速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの技術的意義は既に説明したとおりである。
【００７０】
第４の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地上装置１が制御速度情報を送信し、車上装置２は地上装置１から送信された制御速度情報を受信し解読する点、及び、現在の自車両４の位置情報を車上側で得る点である。前者は第３の態様に開示されており、後者は第２の態様に開示されている。その他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００７１】
以上、実施例を参照して本発明の内容を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるべきものではなく、当業者であれば、発明の教示に従い種々の変更が可能であることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両制御装置を用いた車両制御を説明する図である。
【図３】第２の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第３の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第４の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
１                地上装置
２                車上装置
１１                停止点判定部
１２                地上通信部
２１                車上通信部
２２                車上信号処理部
２３                ブレーキ制御装置
【図１】
2005086896.tif 000003
【図２】
2005086896.tif 000004
【図３】
2005086896.tif 000005
【図４】
2005086896.tif 000006
【図５】
2005086896.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月9日(2003.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両制御装置に関する。更に詳しくは、列車などの車両に搭載された車上装置と、地上に設置された地上装置との間で無線により交信して、地上又は車上において車両間の安全間隔の確保、及び、走行路進路上の安全確保のための速度制御パターンを生成して当該車両の速度制御を行うことができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の列車制御装置等の車両制御装置は、レール上を所定の長さを持った車両を管理す
る領域を設置し、地上装置はこの領域内のレールを介して車両に対する許容速度信号を送
信している。車両は車上装置を設備し、前記の許容速度信号を受信する。車両を管理する
領域は、例えば、所定の長さを持った軌道回路によって構成され、通常、閉塞区間と称さ
れる。
【０００３】
車上装置は車両管理領域（閉そく区間）ごとのレールを経由してそれぞれの場所で許容
速度信号を受信する。車上装置は、受信した許容速度と自車両走行速度とを比較し、自車
両走行速度が許容速度を超過した場合は、自動的にブレーキ指令をブレーキ制御装置に伝
達し、走行速度が許容速度以下になるように車両を制御する（特許文献１）。このような
事から自動列車制御装置とも呼ばれる。
【０００４】
自車両の前方に別の先行車両が走行している場合、又は、前方の信号機が停止現示の場
合、前記管理領域に送信される許容速度信号は、当該停止位置から自車両に近づくに従っ
て順次、階段的に許容速度が上がっていくように制御される。即ち、自車両が先行車両や
停止現示を示している信号機に接近していくと順次許容速度が低下し、最終的に手前で安
全に停止するように制御される。また、従来の車両制御装置では、前記管理領域内では許
容速度は同一の信号が送信され、車両は階段的な速度制御を受ける。
【０００５】
しかしながら、従来技術には、次のような解決すべき問題がある。
（１）従来の車両制御方式でば許容速度信号の切り替わりが階段的であるため、より低速
な許容速度信号を送信している車両管理領域に侵入すると、管理領域の始端では通常車両
が速度超過状態になりブレーキ制御指令が出力される。これにより車両は速度を低下させ
当該管理領域の終端部で許容速度以下になるためブレーキ解除される。前方に先行車両が
存在する場合はこれを繰り返し乗り心地が悪くなるとともに管理領域の始端ではブレーキ
制御指令が車両の適切な運行から見れば早く出力され、停止するまでの距離が必要以上に
長くなるという無駄がある。
【０００６】
（２）従来の車両制御方式では前記車両管理領域の長さは、その線区を使用する車両のう
ち最もブレーキ性能の悪い車両を基準に決められているため、ブレーキ性能の良い車両が
当該区間を走行するときは運転効率が悪くなってしまう。
【０００７】
（３）更に、上記２つの問題点を改善するため、前記管理領域内の車両の詳細位置と許容
速度の関係をパターン状（以下、速度制御パターンという。）にした車両制御方式もある
が、通常当該車両が地上装置から制御される前方の停止位置が遠いため、速度制御パター
ンを生成する各種資源（処理時間、メモリ、地上・車上間通信量）が多く必要とされ、構
成装置の必要性能や必要コストに対する要求は厳しいものがある。
【特許文献１】特開平１１−３４１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、車両走行の安全性を維持しつつ、車両の運転効率を上げるとともに、
装置の性能やコストに対する制約を軽減した車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を達成するため、本発明は４つの態様に係る車両制御装置を開示する。
【００１０】
１．第１の態様に係る車両制御装置
第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両の絶対位置情報とを送信する。前記実停止
位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに
関する停止位置情報である。前記仮想停止位置情報は自車両の現在位置と前記実停止位置
との間に仮想的に設定される停止位置情報である。前記絶対位置情報は地上装置によって
生成された位置情報である。
【００１１】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置
情報及び絶対位置情報を受信し解読する。そして、前記絶対位置情報を基準にして得られ
た現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御パターンを作成する。前記速度制御パタ
ーンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。
前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想停止位置に対し
て作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮
想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００１２】
上述したように、第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。
地上装置は、実停止位置情報を送信する。実停止位置情報は自車両の前方の先行列車また
は停止現示の地上信号機または車内信号機などに関する停止位置情報である。車上装置は
、地上装置から送信された実停止位置情報を受信し解読して速度制御パターンを作成する
。速度制御パターンは実停止位置に個別に引かれるブレーキパターンである。従って、こ
の速度制御パターンに従い、周知の車両制御技術に基づいて、車両にブレーキ制御を加え
ることができる。
【００１３】
具体的には、地上装置と車上装置に無線による通信機能を設け、地上装置として制御当
該車両に対し進行方向のどの位置に停止すべきかという停止位置を送信し、当該車両はこ
の停止位置情報に基づき速度制御パターンを作成して安全に停止位置の手前に止まるよう
に制御されるようにする。速度制御パターンを生成させる時に、車両の車上データベース
（ブレーキ性能、車両長等）を考慮して生成させることにより、各車両に対し効率的な車
両運用が可能となる。
【００１４】
更に特徴的な構成として、地上装置は仮想停止位置情報と、絶対位置情報とを送信する
。仮想停止位置情報は自車両の現在位置と実停止位置との間に仮想的に設定される停止位
置情報である。車上装置は地上装置から送信された仮想停止位置情報及び絶対位置情報を
受信し解読し、絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両の位置情報を参照して、
速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは仮想停止位置に個別に引かれるブレー
キパターンである。仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、一の仮想
停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入す
る前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００１５】
上述のように、現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対して作成さ
れた速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位
置に対する速度制御パターンに更新するから、実停止位置が自車両から遠方にある場合に
、停止位置までの距離を短くして、速度制御パターンの生成量を減少させると共に、パタ
ーン生成時の計算に必要な地上データベース（区間最高速度、勾配、分岐速度制限等）の
大きさを減少させることができる。
【００１６】
一の仮想停止位置に個別に引かれた速度制御パターンを更新するタイミングは、次の仮
想停止位置のブレーキ開始点（ブレーキ曲線の始端部）に自車両が進入する前であるから
、次の仮想停止位置にに対する速度制御パターンを生成するための余裕時間を確保するこ
とができる。次速度制御パターンの生成が終了した後、現仮想停止位置を解除し、現速度
制御パターンから次速度制御パターンに移行するから、自車両走行の安全を確保すること
ができる。
【００１７】
しかも、速度制御パターンは仮想停止位置に個別に引かれるブレーキパターンでもある
から、仮に、地上・車上間の通信が途絶え、次の停止位置情報が入力できなくても、最終
的には現停止位置の手前で停止できる。従って、車両運行の安全性が確保できる。
【００１８】
実停止位置情報は地上装置から車上装置に無線で送信される。仮想停止位置は地上装置
から送信された時、車上装置が実停止位置と所定の仮想停止位置の位置関係を比較して判
断・設定する場合がある。
【００１９】
地上装置は車上装置に対して車両の絶対位置情報を伝達する。絶対位置伝達手段として
はトランスポンダ装置の地上子や、無線測距の結果を無線で伝達する手法がある。車上装
置は自車両の絶対位置情報を基準に仮想停止位置を判定し、これを停止位置とするような
速度制御パターンを生成する。
【００２０】
また、車上装置は自車両に搭載されている速度センサー（例えば、速度発電機）の情報
から自車両の位置（相対位置）検出を常時行い、前記速度制御パターンと自車両速度を比
較して、超過していれば自動的にブレーキ制御指令をブレーキ制御装置に出力することで
自車両の安全走行を実現する。
【００２１】
仮想停止位置より実停止位置が自車両に近い場合は、この実停止位置の手前で停止する
ように速度制御パターンを生成するものとする。実停止位置が自車両より遠方にある場合
は、仮想停止位置を順次前方の所定の位置に移行させ、車両運行上の効率を減じないよう
に制御する。現仮想停止位置の次の停止位置が実停止位置である場合も、速度制御パター
ンの移行方法と同様の処理で実施するが、現停止位置が実停止位置の場合、次の速度制御
パターンヘの移行時期は次の停止位置が仮想停止位置になったときとする。このような処
理によって、複数の車両が近い位置に縦列状態、所謂「団子運転状態」になった場合の回
復制御が自動的に実施できる。
【００２２】
上記のような手段を取ることにより各車両に対する適切な速度制御が可能となり、運行
効率を減ずることなく、安全な車両制御が実現でき、たとえ団子運転状態になったとして
も自動的に解消することが可能で、構成装置の性能やコストに対する制約を減ずることが
できる車両制御装置の実現が可能である。
【００２３】
２．第２の態様に係る車両制御装置
第２の態様に係る車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、
実停止位置情報と、仮想停止位置情報とを送信する。実停止位置情報及び仮想停止位置情
報の技術的意義は既に説明したとおりである。
【００２４】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報及び前記仮想停止位
置情報を受信し解読し、車上側で得られた現在の自車両の位置情報を参照して、速度制御
パターンを作成する。前記速度制御パターンは前記実停止位置及び前記仮想停止位置に個
別に引かれるブレーキパターンである。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パター
ンについては、一の仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを、そのブレーキ
開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する
。
【００２５】
第２の態様に係る車両制御装置が、第１の態様に係る車両制御装置と異なる点は、現在
の自車両の位置情報と速度制御パターンを、車上側で得る点である。その他は、第１の態
様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００２６】
３．第３の態様に係る車両制御装置
第３の態様に係る車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、
速度制御パターンの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、実停止位置情報と、仮
想停止位置情報と、制限速度情報と、車両の絶対位置情報とを送信する。実停止位置情報
、仮想停止位置情報、速度制御パターン、及び、絶対位置情報の技術的意義は既に説明し
たとおりである。
【００２７】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置
情報、前記制限速度情報及び絶対位置情報を受信し解読する。前記仮想停止位置情報に対
応する速度制御パターンについては、現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止
位置に対応する速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の
仮想停止位置に対する速度制御パターンに更新する。
【００２８】
第３の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地
上装置が速度制御パターンを作成し、制限速度情報を送信し、車上装置は地上装置から送
信された制限速度情報を受信し解読する点である。この構成によれば、車上装置において
、速度制御パターンを生成する必要がないので、車上装置の構成が簡単化できる。その他
は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００２９】
４．第４の態様に係る車両制御装置
第４の車両制御装置も、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、速度制御パ
ターンの作成を行ない車両に対する制限速度を生成し、車上側で得られた自車両位置情報
を受信し、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、制限速度情報とを送信する。実停止
位置情報、仮想停止位置情報及び速度制御パターンの技術的意義は既に説明したとおりで
ある。前記仮想停止位置情報に対応する速度制御パターンについては、車上側で得られた
現在の自車両の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対応する速度制御パターンを、
そのブレーキ開始点に自車両が進入する前に、次の仮想停止位置に対する速度制御パター
ンに更新する。
【００３０】
前記車上装置は、前記地上装置から送信された前記実停止位置情報、前記仮想停止位置
情報及び前記制限速度情報を受信し解読する。
【００３１】
第４の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地
上装置が速度制御パターンを送信し、車上装置は地上装置から送信された速度制御パター
ンを受信し解読する点、及び、現在の自車両の位置情報を、車上側で得る点である。その
他は、第１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００３２】
発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。
図は単なる例示に過ぎない。
【発明の効果】
【００３３】
以上述べたように、本発明によれば、、車両走行の安全性を維持しつつ、車両の運転効
率を上げるとともに、装置動作に対して効率的な手法を採用することにより、装置の性能
やコストに対する制約を軽減した車両制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
１．第１の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図１は第１の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図を参照すると
、第１の態様に係る車両制御装置は、地上装置１と、車上装置２とを含む。地上装置１は
、実停止位置情報と、仮想停止位置情報と、車両４の絶対位置情報とを送信する。実停止
位置情報は自車両の前方の先行列車または停止現示の地上信号機または車内信号機などに
関する停止位置情報である。仮想停止位置情報は自車両４の現在位置と実停止位置との間
に仮想的に設定される停止位置情報である。
【００３５】
地上装置１は、駅、駅間または中央司令部などに設置されるもので、停止点判定部１１
と、地上通信部１２とを有する。停止点判定部１１は、車両４に対し進行方向のどの位置
に停止すべきかという停止位置情報を生成する。停止位置情報には、実停止位置情報と、
仮想停止位置情報が含まれる。停止位置情報を生成するにあたっては、連動装置から供給
される連動情報を利用することができる。連動情報には、各車両管理領域（閉そく区間）
の信号現示情報が含まれているから、実停止位置情報を生成することができる。
【００３６】
地上装置１には、車両位置情報も入力される。車両位置情報は絶対位置情報である。絶
対位置情報は、地上装置１によって生成された位置情報であり、例えば、地上の定点に所
定の間隔をおいてあらかじめ設定されたトランスポンダ装置または無線測距手段によって
得られた車両追跡情報を利用することができる。。
【００３７】
地上通信部１２は、絶対位置情報、及び、停止点判定部１１で生成された停止位置を、
車上装置２に向けて送信するものであって、実施例では、無線通信機能を有し、地上アン
テナ１０から車上側に上記情報を送信する。地上通信部１２にはデータベース１３が接続
されている。
【００３８】
実際の地上装置１は、コンピュータを主にして構成されるものであるので、図示のよう
に、停止点判定部１１と地上通信部１２とが判然と識別できない場合もある。このような
場合は、停止点判定部１１及び地上通信部１２の表示は、ハードウエアとして捉えるので
はなく、ソフトウエアによって実行される処理プロセスとして捉えなければならない。
【００３９】
車上装置２は車両４の内部に搭載されている。車両４は、一般には、列車であり、軌道
５上を走行する。実施例において、車上装置２は地上装置１との間で、無線通信を行うも
のであり、車上通信部２１と、車上信号処理部２２とを含む。
【００４０】
車上装置２は、更に、車両制御のための一般的構成として、ブレーキ制御装置２３と、
ブレーキ２４と、速度発電機などの速度検出器２５とを備える。車上通信部２１は、車上
アンテナ２０を介して、地上装置１との間で無線通信を行う。
【００４１】
車上信号処理部２２は、信号解読部２２１と、速度制御パターン生成部２２２と、自車
両位置情報生成部２２３と、データベース部２２４と、速度照査部２２５とを含んでいる
。自車両位置情報生成部２２３は、速度検出器２５から供給される信号に基づき、相対位
置情報を生成する。相対位置情報は１つの絶対位置を基準にした自車両位置である。
【００４２】
信号解読部２２１は、車上通信部２１から供給される実停止位置情報、仮想停止位置情
報及び絶対位置情報を解読し、解読された結果を速度制御パターン生成部２２２に供給す
る。
【００４３】
速度制御パターン生成部２２２は、実停止位置情報、及び、仮想停止位置情報と、デー
タベース部２２４に蓄積されているブレーキ性能、車両長等の情報と、更に、自車両４の
相対位置情報を考慮して、速度制御パターンを生成する。自車両４の位置情報は、信号解
読部２２１から供給される絶対位置情報と、自車両位置情報作成部２２３から供給された
相対位置情報とより算出する。
【００４４】
実際の車上装置２は、地上装置１の場合と同様に、コンピュータを主にして構成される
場合が多く、図示のように、車上通信部２１と、車上信号処理部とが判然と識別できない
場合もある。このような場合は、車上通信部２１及び車上信号処理部の表示は、ハードウ
エアとして捉えるのではなく、ソフトウエアによって実行される処理プロセスとして捉え
なければならない。
【００４５】
車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置情報、仮想停止位置情報及び絶対
位置情報を受信し解読し、絶対位置情報を基準にして得られた現在の自車両４の位置情報
を参照して、速度制御パターンを作成する。速度制御パターンは実停止位置及び仮想停止
位置に個別に引かれるブレーキパターンである。仮想停止位置情報に対応する速度制御パ
ターンについては、現在の自車両４の位置情報を参照して、一の仮想停止位置に対して作
成された速度制御パターンを、そのブレーキ開始点に自車両４が進入する前に、次の仮想
停止位置に対する速度制御パターンに更新する。次に、この点について、図を参照して、
更に詳しく説明する。
【００４６】
図２は本発明に係る車両制御装置を用いた車両制御を説明する図である。図において、
横軸が車両位置を示し、縦軸が車両速度Ｖ（ｋｍ／ｈｒ）を示している。
【００４７】
地上装置１は車上装置２に対して車両の絶対位置を送信する。絶対位置伝達手段として
はトランスポンダ装置や無線測距の結果を無線で伝達する手段がある。
説明の簡単化のために、Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３が絶対位置に相当するものとする。
【００４８】
車両４は、絶対位置Ｘ１からある距離だけ離れた相対位置Ｑ０において、車両管理領域
の内部に在線する。この相対位置Ｑ０に対して、速度制御パターンＣ１が設定されており
、その速度制御パターンＣ１に従って、車両４が軌道５上を矢印Ｆの方向に走行する。車
両４が、位置Ｑ１まで走行してくると、速度制御パターン生成部２２３は、現在の自車両
４の位置Ｑ１の情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ１に対して作成された速度制御パター
ンＣ１を、そのブレーキ開始点Ｐ１に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２
に対する速度制御パターンＣ２に更新する。この後、車両４は、更新後の速度制御パター
ンＣ２に従って、その速度が制御される。
【００４９】
以下同様にして、仮想停止点ＩＳ３，．．．、ＩＳｎに対しても、現在の自車両４の位
置Ｑ２、Ｑ３、．．．Ｑｎの情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ２、ＩＳ３，．．．ＩＳ
ｎに対して作成された速度制御パターンＣ２、Ｃ３，．．．，Ｃｎを、そのブレーキ開始
点Ｐ２、Ｐ３、．．．Ｐｎに自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ３、．．．
ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ３、．．．、Ｃｎに更新する。ブレーキ開始点Ｐ１〜
Ｐｎはブレーキ曲線でもある速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの始端部である。仮想停止位置
ＩＳ１〜ＩＳｎは、自車両４の走行速度により、高速であれば互いにより遠方に、低速で
あれば互いにより近くに設定される。
【００５０】
車両４が、位置ＱＳまで走行してくると、速度制御パターン生成部２２３は、現在の自
車両４の位置ＱＳの情報を参照して、実停止位置ＳＴに対する速度制御パターンＣＳに更
新する。速度制御パターンＣＳに更新した後は、車上装置２は、先行列車６の後方の所定
の実停止位置ＳＴで停止するように、車両４を制御する。
【００５１】
車上装置２は、速度制御手段として、速度検出部２５と、速度照査部２２５と、ブレー
キ制御部２３とを含んでいる。速度発電機などで構成される速度検出部２５は、自車両４
の走行速度を検出する。速度照査部２２５は、速度検出部２５によって検出された走行速
度と、速度制御パターンＣ２によって与えられる許容速度を比較して、速度が超過してい
る場合は、ブレーキ制御部２３にブレーキ制御指令を出力する。ブレーキ制御部２３は、
速度照査部２２５から供給されるブレーキ制御指令に基づき自車両４にブレーキ２４によ
るブレーキ制御を加える。これにより、車両４は先行列車６の後方の実停止位置ＳＴに停
止することになる。
【００５２】
上述のように、現在の自車両４の位置情報を参照して、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに
対して作成された速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを、そのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎ（図示
しない）に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎに対する速度制御
パターンＣ２〜Ｃｎに更新するから、実停止位置ＳＴが自車両４から遠方にある場合に、
仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎまでの距離を短くして、速度制御パターンＣ２〜Ｃｎの生成
量を減少させると共に、パターン生成時の計算に必要な地上データベース（区間最高速度
、勾配、分岐速度制限等）の大きさを減少させることができる。
【００５３】
仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれた速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを更新する
タイミングは、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎに自車両４
が進入する前であるから、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳｎにに対する速度制御パターン
Ｃ２〜Ｃｎを生成するための余裕時間を確保することができる。次の速度制御パターンＣ
２〜Ｃｎの生成が終了した後、現在の仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを解除し、現在の速度
制御パターンＣ１〜Ｃｎから次速度制御パターンＣ１〜Ｃｎに移行する。これにより、車
両走行の安全を確保することができる。
【００５４】
しかも、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれる
ブレーキパターンでもあるから、仮に、地上・車上間の通信が途絶え、次の停止位置情報
が入力できなくても、最終的には現停止位置の手前で停止できる。従って、車両運行の安
全性が確保できる。
【００５５】
実停止位置ＳＴの情報は地上装置１から車上装置２に無線で送信される。仮想停止位置
ＩＳ１〜ＩＳｎは地上装置１から送信された時、車上装置２が実停止位置ＳＴと所定の仮
想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの位置関係を比較して判断・設定する場合がある。
【００５６】
地上装置１は車上装置２に対して車両４の絶対位置情報を伝達する。絶対位置伝達手段
としてはトランスポンダ装置の地上子や、無線測距の結果を無線で伝達する手法がある。
車上装置２は自車両４の絶対位置情報を基準に仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを判定し、こ
れを停止位置とするような速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを生成する。
【００５７】
仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎより実停止位置ＳＴが自車両４に近い場合は、この実停止
位置ＳＴの手前で停止するように速度制御パターンを生成するものとする。実停止位置Ｓ
Ｔが自車両４より遠方にある場合（図２の場合）は、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎを順次
前方の所定の位置に移行させ、車両運行上の効率を減じないように制御する。
【００５８】
現仮想停止位置の次の停止位置が実停止位置ＳＴである場合も、速度制御パターンＣ１
〜Ｃｎの移行方法と同様の処理で実施する。例えば、仮想停止位置ＩＳｎの次の停止位置
が実停止位置ＳＴである場合、仮想停止位置に対して作成された速度制御パターンを実停
止位置Ｓｔに対する速度制御パターンＣＳに更新する。実停止位置ＳＴに対する速度制御
パターンＣＳは、実停止位置ＳＴが仮想停止位置に変化しない限り変更されない。
【００５９】
更に、現停止位置が実停止位置ＳＴの場合、次の速度制御パターンＣ１〜Ｃｎヘの移行
時期は次の停止位置が仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎになったときとする。このような処理
によって、複数の車両４が近い位置に縦列状態、所謂「団子運転状態」になった場合の回
復制御が自動的に実施できる。
【００６０】
上記のような手段を取ることにより各車両４に対する適切な速度制御が可能となり、運
行効率を減ずることなく、安全な車両制御が実現でき、たとえ団子運転状態になったとし
ても自動的に解消することが可能で、構成装置の性能やコストに対する制約を減ずること
ができる車両制御装置の実現が可能である。
【００６１】
２．第２の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図３は第２の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図
１に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。第２の
態様に係る車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２とを含む。地上装置１は、実停止
位置情報と、仮想停止位置情報とを送信する。車両の絶対位置情報の作成は行なわない。
【００６２】
図３と併せて図２を参照するに、車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置
ＳＴの情報及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報を受信し解読し、車上側で得られた現
在の自車両４の位置情報を参照して、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎを作成する。速度制御
パターンＣ１〜Ｃｎは実停止位置ＳＴ及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに個別に引かれる
ブレーキパターンである。仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報に対応する速度制御パター
ンＣ１〜Ｃｎは、そのブレーキ開始点Ｐ１〜Ｐｎに自車両４が進入する前に、次の仮想停
止位置ＩＳ２〜ＩＳｎに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎに更新する。
【００６３】
第２の態様に係る車両制御装置が、第１の態様に係る車両制御装置と異なる点は、現在
の自車両４の位置情報を、車上側で生成する点である。その他は、第１の態様に係る車両
制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００６４】
絶対位置を車上側で検出する具体的手段としては、軌道５に沿い、所定間隔でトランス
ポンダ装置の地上子３を配置し、この地上子３を車上側のトランスポンダ２７で検知する
構成が考えられる。
【００６５】
３．第３の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図４は第３の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図
１、図３に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
第３の態様に係る車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２とを含む。
【００６６】
図４と併せて図２を参照するに、地上装置１は、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの作成を
行ない車両に対する制御速度を生成し、実停止位置Ｓｔの情報と、仮想停止位置ＩＳ１〜
ＩＳｎの情報と、制限速度情報と、車両４の絶対位置情報とを送信する。実停止位置Ｓｔ
の情報及び仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報は、停止点判定部１１１によって生成され
、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎは、速度制御パターン作成部部１１２によって生成される
。実停止位置Ｓｔ、仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎ、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎ、及び、
車両４の絶対位置情報の技術的意義は既に説明したとおりである。
【００６７】
車上装置２は、地上装置１から送信された実停止位置ＳＴの情報、仮想停止位置ＩＳ１
〜ＩＳｎの情報、制限速度情報及び絶対位置情報を受信し解読する。仮想停止位置ＩＳ１
〜ＩＳｎの情報に対応する速度制御パターンＣ１〜Ｃｎについては、現在の自車両４の位
置情報を参照して、一の仮想停止位置ＩＳ１〜ＩＳｎに対応する速度制御パターンＣ１〜
Ｃｎを、そのブレーキ開始点に自車両４が進入する前に、次の仮想停止位置ＩＳ２〜ＩＳ
ｎに対する速度制御パターンＣ２〜Ｃｎに更新する。
【００６８】
第３の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地
上装置１が制限速度情報を送信し、車上装置２は地上装置１から送信された制限速度情報
を受信し解読する点である。この構成によれば、車上装置２において、速度制御パターン
Ｃ１〜Ｃｎを生成する必要がないので、車上装置２の構成が簡単化できる。その他は、第
１の態様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００６９】
４．第４の態様に係る車両制御装置の実施の形態
図５は第４の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図において、図
１、図３及び図４に表れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付し
てある。
【００７０】
図５と併せて図２を参照するに、第４の車両制御装置も、地上装置１と、車上装置２と
を含む。地上装置１は、速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの作成を行ない車両に対する制限速
度を生成し、車上側で得られた自車両位置情報を受信し、実停止位置情報と、仮想停止位
置ＩＳ１〜ＩＳｎの情報と、制限速度情報とを送信する。実停止位置Ｓｔ、仮想停止位置
ＩＳ１〜ＩＳｎ及び速度制御パターンＣ１〜Ｃｎの技術的意義は既に説明したとおりであ
る。
【００７１】
第４の態様に係る車両制御装置が、第１の態様にかかる車両制御装置と異なる点は、地
上装置１が制御速度情報を送信し、車上装置２は地上装置１から送信された制御速度情報
を受信し解読する点、及び、現在の自車両４の位置情報を車上側で得る点である。前者は
第３の態様に開示されており、後者は第２の態様に開示されている。その他は、第１の態
様に係る車両制御装置と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００７２】
以上、実施例を参照して本発明の内容を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定され
るべきものではなく、当業者であれば、発明の教示に従い種々の変更が可能であることは
自明である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両制御装置を用いた車両制御を説明する図である。
【図３】第２の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第３の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第４の態様に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１                地上装置
２                車上装置
１１                停止点判定部
１２                地上通信部
２１                車上通信部
２２                車上信号処理部
２３                ブレーキ制御装置