(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の空気ブレーキの出力を制御するブレーキ装置と、前記列車の回生ブレーキまたは電気ブレーキの出力を制御する推進制御装置と、前記ブレーキ装置が有効に作用しているか否かを検知する気圧スイッチと、前記推進制御装置が有効に作用しているかを示す回生（電気）ブレーキ有効接点とに接続され、前記列車の現在の位置における速度が、目標停止位置に停止するための速度パターンから得られる速度または現在の位置における制限速度を超過した場合に、前記列車の速度を自動的に前記速度パターンから得られる速度または前記制限速度以下となるように前記ブレーキ装置と前記推進制御装置に対してブレーキ指令を出力する自動列車制御装置において、
前記ブレーキ装置が有効に作用しているか否かを示す前記気圧スイッチからの、および前記推進制御装置が有効に作用しているか否かを示す前記回生（電気）ブレーキ有効接点からのブレーキ不足監視入力信号を監視するブレーキ不足監視部を備え、
前記ブレーキ不足監視部は、前記列車に対して出力されるブレーキ指令がない場合に、前記自動列車制御装置からのブレーキ指令がなくなってから所定の時間内に、前記ブレーキ不足監視入力信号が、前記ブレーキ装置と前記推進制御装置が有効に作用している状態から作用していない状態に切り替わらない場合に前記気圧スイッチ、前記回生（電気）ブレーキ有効接点および前記自動列車制御装置自身の入力回路を含めた全体に異常があると判定することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ不足監視部は、前記ブレーキ指令が前記列車に出力されていない状態が続いている場合に、前記ブレーキ不足監視入力信号が、前記ブレーキ制御装置が作用していない状態から有効に作用している状態に切り替わる場合に前記気圧スイッチ、前記回生（電気）ブレーキ有効接点および前記自動列車制御装置自身の入力回路を含めた全体に異常があると判定する機能をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動列車制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ不足監視部は、前記ブレーキ指令が前記列車に出力されていない場合に、前記ブレーキ不足監視入力信号がない場合を正常と判断し、前記ブレーキ不足監視入力信号がある場合を異常と判断することを特徴とする請求項１または２に記載の自動列車制御装置。
【請求項４】
前記ブレーキ不足監視部は、さらに、前記ブレーキ不足監視入力信号が、前記ブレーキ制御装置が有効に作用している状態を示している場合で前記列車の速度が上昇または所定時間経過後も走行状態となっている場合に、前記ブレーキ不足監視入力信号またはブレーキ力の異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の自動列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両用の自動列車制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動列車制御装置のブレーキの動作概要について説明する。自動列車制御装置には、ブレーキ装置と推進制御装置とが接続されており、これらのブレーキ装置と推進制御装置には自動列車制御装置からのブレーキ指令が入力される。推進制御装置にブレーキ指令が入力されると、回生ブレーキ指令または電気ブレーキ指令（以下、回生（電気）ブレーキ指令という）が出力されて、回生ブレーキまたは電気ブレーキ（以下、回生（電気）ブレーキという）が列車に作用し、ブレーキ装置にブレーキ指令が入力されると、空気ブレーキ指令が出力され、空気ブレーキが列車に作用する。その結果、列車が停止または減速する。
【０００３】
これらのブレーキ装置や推進制御装置におけるブレーキの不具合をいち早く検知するため、より具体的にはブレーキ不足を検知するために、従来の自動列車制御装置にはブレーキ不足監視部が組み入れられている（たとえば、特許文献１参照）。たとえば、推進制御装置による回生（電気）ブレーキ指令によって回生（電気）ブレーキが有効に作用していることをブレーキ不足監視部に伝える回生（電気）ブレーキ有効接点と、列車速度が減少し回生(電気)ブレーキの作用が弱くなってきたときにブレーキシリンダに対して送り込まれる空気の圧力が所定値以上で動作する気圧スイッチと、が自動列車制御装置のブレーキ不足監視部に接続されている。
【０００４】
自動列車制御装置のブレーキ不足監視部では、これらの接点の状態をブレーキ不足監視入力として読み込む。つまり、ブレーキ不足監視部は、自動列車制御装置からブレーキ指令を出力したときには、所定時間内にブレーキ不足監視入力が「有」となるかを監視し、また、自動列車制御装置からのブレーキ指令中では、ブレーキ不足監視入力が「有」となっているかを監視する。その結果、異常が監視された場合には、自動列車制御装置は、非常ブレーキを出力する動作を行う。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−７９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の技術では、ブレーキ不足監視部は、自動列車制御装置からブレーキ指令が出力されたときと、ブレーキ指令が出力されているときにしか、ブレーキの異常の監視を行っていなかった。そのため、自動列車制御装置からブレーキ指令が解除された場合についてのブレーキの異常を検出することができないという問題点があった。
【０００７】
また、上記従来の技術で、気圧スイッチの接点または回生（電気）ブレーキ有効接点がＯＮ（メイク）側に固着してしまった場合を考える。この場合で、自動列車制御装置からブレーキ指令を出力したときには、ブレーキ不足監視部への入力は既に接点がＯＮ状態となっているので、自動列車制御装置から見た場合には、ブレーキは正常に作用していることとなる。その結果、実際にはブレーキ力が正常でない場合でも異常なしと判定されてしまい、ブレーキ不足の検知が正しく行われないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、列車の走行中にブレーキ検知機能の異常を常に監視することができる自動列車制御装置を得ることを目的とする。より具体的には、ブレーキ指令が出力されていないときにも列車のブレーキの異常またはブレーキ検知機能の異常を検出することができる自動列車制御装置を得ることを目的とする。また、気圧スイッチの接点または回生（電気）ブレーキ有効接点がともにＯＮ側に固着している場合で、自動列車制御装置からブレーキ指令が出力された状態であっても、ブレーキ不足の検知を正常に行うことができる自動列車制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明にかかる自動列車制御装置は、列車の空気ブレーキの出力を制御するブレーキ装置と、前記列車の回生ブレーキまたは電気ブレーキの出力を制御する推進制御装置と、前記ブレーキ装置が有効に作用しているか否かを検知する気圧スイッチと、前記推進制御装置が有効に作用しているかを示す回生（電気）ブレーキ有効接点とに接続され、前記列車の現在の位置における速度が、目標停止位置に停止するための速度パターンから得られる速度または現在の位置における制限速度を超過した場合に、前記列車の速度を自動的に前記速度パターンから得られる速度または前記制限速度以下となるように前記ブレーキ装置と前記推進制御装置に対してブレーキ指令を出力する自動列車制御装置において、前記ブレーキ装置が有効に作用しているか否かを示す前記気圧スイッチからの、および前記推進制御装置が有効に作用しているか否かを示す前記回生（電気）ブレーキ有効接点からのブレーキ不足監視入力信号を監視するブレーキ不足監視部を備え、前記ブレーキ不足監視部は、前記列車に対して出力されるブレーキ指令がない場合に、前記自動列車制御装置からのブレーキ指令がなくなってから所定の時間内に、前記ブレーキ不足監視入力信号が、前記ブレーキ装置と前記推進制御装置が有効に作用している状態から作用していない状態に切り替わらない場合に前記気圧スイッチ、前記回生（電気）ブレーキ有効接点および前記自動列車制御装置自身の入力回路を含めた全体に異常があると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、常に自動列車制御装置外部の検知スイッチや自動列車制御装置自身の入力回路を含めた全体を監視でき、列車保安装置の最後の砦であるブレーキ不足検知機能が健全に機能できる状態とすることを保証することができる。また、異常時には自動列車制御装置から非常ブレーキ指令をブレーキ制御装置に出力したり、アラ−ムを出力したりするなどして、ブレーキ不足検知機能の異常を早期に知らせることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる自動列車制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる自動列車制御装置を含むブレーキ不足を検知するシステム構成を模式的に示すブロック図である。自動列車制御装置１は、列車に搭載され、列車の現在の位置における速度が、目標停止位置に停止するための速度パターンから得られる速度または現在の位置における制限速度を超過した場合に、列車の速度を自動的に速度パターンから得られる速度または制限速度以下に抑制するようにブレーキ指令を出力する機能を有する装置である。この自動列車制御装置には、空気ブレーキの出力を制御するブレーキ装置２と、回生ブレーキまたは電気ブレーキ（以下、回生（電気）ブレーキという）の出力を制御する推進制御装置３とに接続されている。なお、これらのブレーキ装置２と推進制御装置３とは、特許請求の範囲におけるブレーキ制御装置に対応する。
【００１３】
ブレーキ装置２は、自動列車制御装置１からブレーキ指令を受信すると、空気ブレーキに対して空気ブレーキ指令を出力する。また、推進制御装置３は、自動列車制御装置１からブレーキ指令を受信すると、回生（電気）ブレーキに対して回生（電気）ブレーキ指令を出力する。
【００１４】
自動列車制御装置１には、列車のブレーキ不足を検知するブレーキ不足監視部１１が備えられており、このブレーキ不足監視部１１には、空気ブレーキのブレーキ管圧力の変化を感知して所定の圧力以上になるとＯＮ（メイク）状態となる気圧スイッチ４と、回生（電気）ブレーキが有効に作用している場合にＯＮ（メイク）状態となる回生（電気）ブレーキ有効接点５とが接続されている。なお、これらの気圧スイッチ４と回生（電気）ブレーキ有効接点５とは、特許請求の範囲における気圧スイッチに対応する。
【００１５】
ブレーキ不足監視部１１は、これらの回生（電気）ブレーキ有効接点５と気圧スイッチ４の状態をブレーキ不足監視入力信号として読み込み、その状態に応じてブレーキ不足を監視する機能を有する。このブレーキ不足監視部１１は、従来のようにブレーキ指令出力時とブレーキ指令中にブレーキ不足監視入力信号を監視するほかに、ブレーキ指令が「無」の場合にもブレーキ監視入力を監視するようにしている。
【００１６】
具体的には、ブレーキ不足監視部１１は、従来からの機能である、自動列車制御装置１からブレーキ指令が出力されたときに、所定時間内にブレーキ不足監視入力信号が「有」となるか、また、自動列車制御装置１からのブレーキ指令中は、ブレーキ不足監視入力信号が「有」となっているかを監視し、異常時には非常ブレーキ指令を出力する機能を有する。
【００１７】
また、ブレーキ不足監視部１１は、この従来の機能に加えて、自動列車制御装置１のブレーキ指令がなく、運転士や他の機器からのブレーキ指令もない状態の場合にも、気圧スイッチ４と回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号を監視する機能を有する。この場合、ブレーキ不足監視入力信号が「無」の状態（すなわち、接点がＯＦＦ：ブレーク）となっていることを正規の状態とし、ブレーキ不足監視入力信号が「有」の状態（すなわち、接点がＯＮ：メイク）となっている場合は異常と判定する。
【００１８】
このようなブレーキ不足監視部１１を備えることによって、常にブレーキ不足監視入力信号について監視することが可能となり、その結果、自動列車制御装置１の外部の気圧スイッチ４や回生（電気）ブレーキ有効接点５、自動列車制御装置１自身の入力回路を含めた全体を監視可能となる。
【００１９】
つぎに、このようなブレーキ不足監視部１１を備える自動列車制御装置１の動作について説明する。図２は、この実施の形態１によるブレーキ不足監視方法を説明するための図である。この図の上段に示される信号波形は、自動列車制御装置１から出力されるブレーキ指令であり、その下段に示される信号波形は、気圧スイッチ４または回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号である。また、この図で横軸は時間を示している。
【００２０】
まず、時刻ｔ0〜ｔ1では、列車はブレーキをかけずに通常の走行状態にある。つまり、自動列車制御装置１からブレーキ指令が出力されず、気圧スイッチ４と回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号がブレーキ不足監視部１１に入力されない（ＯＦＦ，ブレーク）状態にある。
【００２１】
その後、時刻ｔ1で自動列車制御装置１からブレーキ指令が出力され、ブレーキ指令が「有」になったものとする。このとき、ブレーキ不足監視部１１は、ブレーキ指令が出力された時点から所定の時間Δｔ1内に気圧スイッチ４および／または回生（電気）ブレーキ有効接点５からブレーキ不足監視入力信号が入力されるか否かを監視する。ブレーキ不足監視部１１は、所定の時間Δｔ1内にブレーキ不足監視入力信号が入力された場合には、正常であると判定し、一方、所定の時間Δｔ1内にブレーキ不足監視入力信号が入力されない場合には、自動列車制御装置１に異常状態にあることを出力する。
【００２２】
また、自動列車制御装置１は、時刻ｔ1〜ｔ2でブレーキ指令を出力しており、この間にも、ブレーキ不足監視部１１は、気圧スイッチ４および／または回生（電気）ブレーキ有効接点５からからのブレーキ不足監視入力信号が「有」となっているか否かを監視する。ブレーキ不足監視部１１は、異常時、すなわちブレーキ指令が「有」であるにもかかわらず、ブレーキ不足監視入力信号が「無」となっている場合には、異常状態を自動列車制御装置１に通知する。これによって、自動列車制御装置１は、非常ブレーキ指令や異常を通知するアラームを出力する。以上のブレーキ不足監視処理は、従来でも行われていた処理である。
【００２３】
その後、時刻ｔ2で、自動列車制御装置１からのブレーキ指令がなくなった場合で、運転士や他の機器からのブレーキ指令もない場合に、ブレーキ不足監視部１１は、気圧スイッチ４と回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号が所定の時間Δｔ2内に「有」から「無」に切り替わるかを監視する。ブレーキ不足監視部１１は、異常時、すなわちブレーキ指令が「無」になってから所定の時間Δｔ2内に、ブレーキ不足監視入力信号が「無」にならない場合に、自動列車制御装置１に異常状態にあることを出力する。これにより、自動列車制御装置１は、非常ブレーキ指令を出力するか、またはアラームを出力する。また、時刻ｔ2以降の自動列車制御装置１からのブレーキ指令が「無」の状態にあるときにも、ブレーキ不足監視部１１はブレーキ不足監視入力信号の監視を行い、ブレーキ不足監視入力信号が「有」になった場合には、上記と同様に異常状態にあることを自動列車制御装置１に出力する。以上の処理が列車の走行中に繰り返し行われる。
【００２４】
この実施の形態１によれば、ブレーキ指令が「有」の状態から、自動列車制御装置１や運転士、他の機器からのブレーキ指令が「無」になった場合でも、気圧スイッチ４と回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号の状態を監視するようにしたので、ブレーキ指令の有無にかかわらず、常にブレーキ不足検知機能とブレーキを含むブレーキ系統の状態を確認することができるという効果を有する。これによって、列車保安装置の最後の砦であるブレーキ不足検知機能が健全に機能している状態にあるかを確認することができる。また、異常時には、自動列車制御装置１から非常ブレーキ指令を出力したり、アラームを出力したりするようにしたので、ブレーキ系統の故障に対して迅速に対応することができるという効果も有する。
【００２５】
実施の形態２．
この実施の形態２では、ブレーキ不足監視入力信号が「有」の場合でも、ブレーキ系統の異常を検出することができる自動列車制御装置について説明する。なお、この実施の形態２における自動列車制御装置１の構成は、実施の形態１と同様であるが、ブレーキ不足監視部１１は、従来の機能に加えてまたは実施の形態１の機能に加えて、ブレーキ監視状態が「有」の場合にも列車速度を監視してブレーキ不足を監視する機能を有するものと成る。
【００２６】
具体的には、ブレーキ不足監視部１１は、気圧スイッチ４または回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号がＯＮ（メイク）状態である場合の列車の速度状態を監視し、ブレーキ不足監視入力信号がＯＮ状態であるにもかかわらず、列車の速度が上昇するような場合には、ブレーキ不足監視入力信号やブレーキ力などブレーキ系統の異常と判定する機能を備える。このとき使用される列車の速度は、たとえば列車に設けられている速度発電機から得ることができる。なお、他の構成は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００２７】
このようなブレーキ不足監視部１１を備えることによって、ブレーキ不足監視入力信号について、自動列車制御装置１の外部の気圧スイッチ４や回生（電気）ブレーキ有効接点５、自動列車制御装置１自身の入力回路を含めた全体を監視可能となる。
【００２８】
つぎに、このようなブレーキ不足監視部１１を備える自動列車制御装置１の動作について説明する。図３は、この実施の形態２によるブレーキ不足監視方法を説明するための図である。この図の上段のグラフは、自動列車制御装置１が搭載される列車の速度の時間変化を示す図であり、この図の下段の信号波形は気圧スイッチ４または回生（電気）ブレーキ有効接点５からのブレーキ不足監視入力信号である。また、これらの図で横軸は時間を示している。
【００２９】
この図におけるブレーキ指令出力時とブレーキ指令出力中におけるブレーキ不足監視部１１における動作は実施の形態１で説明したので省略する。ブレーキ不足監視部１１は、ブレーキ不足監視入力信号が「有」である時刻ｔ11〜ｔ12で、列車の速度も監視する。つまり、ブレーキ不足監視部１１は、ブレーキ不足監視入力信号が「有」である場合に、列車の速度が減少しまたは停車している場合には、正常であると判定するが、ブレーキ不足監視入力信号が「有」であるにもかかわらず、列車の速度が上昇している状態または所定時間経過後も走行状態となっている場合には、ブレーキ不足監視入力信号の異常やブレーキ力の異常と判定し、自動列車制御装置１に異常であることを通知する。これによって、自動列車制御装置１は、非常ブレーキ指令またはアラ−ムを出力する。以上の処理が列車の走行中に繰り返し行われる。
【００３０】
この実施の形態２によれば、気圧スイッチ４の接点または回生（電気）ブレーキ有効接点５がＯＮ（メイク）側に固着してしまった場合でも、列車の速度を合わせて監視するようにしたので、自動列車制御装置１によって、ブレーキ力が正常でない場合でも、ブレーキが正常に作用していると判定されることなく、ブレーキ不足の検知またはブレーキ不足監視入力信号の異常の検知を正しく行うことが可能になるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、この発明にかかる自動列車制御装置は、列車のブレーキ系統の監視に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明にかかる自動列車制御装置を含むブレーキ不足を検知するシステム構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】この実施の形態１によるブレーキ不足監視方法を説明するための図である。
【図３】この実施の形態２によるブレーキ不足監視方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  自動列車制御装置
２  ブレーキ装置
３  推進制御装置
４  気圧スイッチ
５  回生（電気）ブレーキ有効接点
１１  ブレーキ不足監視部
【図１】
0005121337.tif 000002
【図２】
0005121337.tif 000003
【図３】
0005121337.tif 000004