(57)【要約】【課題】  設計コストや製造コストの安い信号保安システムを提供することである。【解決手段】  列車検知区間の在線情報・予約情報と、分岐の方向情報・予約情報とを含む電文を、列車検知装置と走行路分岐装置と信号機装置と進路指示装置との間で巡回させる。列車検知装置は保安電文の列車検知区間内在線情報を、走行路分岐装置は保安電文の分岐方向情報を、進路指示装置は保安電文の列車検知区間と分岐の予約情報を更新する。この保安電文を介して、列車検知装置は列車検知結果を信号機装置と進路指示装置に伝達することができ、走行路分岐装置は分岐の状態を信号機装置に伝達することができ、進路指示装置は進路の予約を走行路分岐装置と信号機装置に伝達することができ、信号機装置は伝達された列車検知結果と分岐の状態と進路の予約状況に基づいて、列車に対して担当進路の進行許可もしくは進行不許可を伝達することができる。【選択図】図１
2007191140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた区間内に存在する沿線機器と、
前記予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、
前記沿線機器と前記進路指示装置とを巡回する電文は、前記沿線機器の状態情報と予約情報とを有する信号保安システム。
【請求項２】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は列車の位置を検出する列車検知装置であり、
前記電文の前記列車検知装置の状態情報は、前記列車検知装置の列車検知区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報であり、
前記電文の前記列車検知装置の予約情報は、前記列車検知装置の列車検知区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報である信号保安システム。
【請求項３】
請求項２記載の信号保安システムにおいて、
前記列車検知装置は、前記列車検知装置の状態に基づいて前記電文の在線情報を更新する機能を有する信号保安システム。
【請求項４】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は転てつ器を制御する走行路分岐装置であり、
前記電文の前記走行路分岐装置の状態情報は、転てつ器がどの方向に向いているかが示された方向情報であり、
前記電文の前記走行路分岐装置の予約情報は、前記転てつ器がどの方向に予約がされているかが示された方向予約情報である信号保安システム。
【請求項５】
請求項４記載の信号保安システムにおいて、
前記走行路分岐装置は、前記電文の方向予約情報に基づいて転てつ器の開通すべき方向を判断する機能と、転てつ器の状態に基づいて前記電文の方向情報を更新する機能と、を有する信号保安システム。
【請求項６】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は信号機を制御する信号機装置であり、
前記信号機装置は、前記電文の沿線機器の前記状態情報と前記予約情報とに基づいて信号機の担当範囲への列車の進行許可もしくは不許可を判断する機能を有する信号保安システム。
【請求項７】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記進路指示装置は、外部から列車の進路指示を受け付ける手段と、前記進路指示に基づいて前記電文の沿線機器の予約情報を更新する機能と、を有する信号保安システム。
【請求項８】
請求項７記載の信号保安システムにおいて、
前記進路指示装置は、前記電文の沿線機器の状態情報と予約情報とに基づいて、外部からの進路指示の受け入れもしくは受け入れ拒否を判断する機能を有する信号保安システム。
【請求項９】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は、列車の位置を検出する列車検知装置と、転てつ器を制御する走行路分岐装置と、信号機を制御する信号機装置と、であり、
前記電文の前記沿線機器の状態情報は、列車検知装置の列車検知区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報及び転てつ器がどの方向に向いているかが示された方向情報であり、
前記電文の前記沿線機器の予約情報は、前記列車検知装置の列車検知区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報及び前記転てつ器がどの方向に予約がされているかが示された方向予約情報である信号保安システム。
【請求項１０】
請求項１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は複数有し、
前記複数の沿線機器は、１つに統合された信号保安システム。
【請求項１１】
列車内に設置され在線位置を検知可能な在線認識装置と、
予め決められた区間内に存在する沿線機器と、
予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、
予め決められた区間内に存在する列車内の前記在線認識装置と、前記沿線機器と、前記進路指示装置とを巡回する電文は、前記予め決められた区間を複数の区間に区切った各区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報と、前記予め決められた区間を複数の区間に区切った区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報と、前記沿線機器の状態情報と予約情報とを有し、
前記在線認識装置は、検知された自列車の在線位置に基づいて前記電文の前記在線情報及び前記在線予約情報を更新する機能を有する信号保安システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の信号保安システムにおいて、
前記沿線機器は転てつ器を制御する走行路分岐装置であり、
前記電文の前記走行路分岐装置の状態情報は、転てつ器がどの方向に向いているかが示された方向情報であり、
前記電文の前記走行路分岐装置の予約情報は、転てつ器がどの方向に予約がされているかが示された方向予約情報である信号保安システム。
【請求項１３】
請求項１１記載の信号保安システムにおいて、
前記走行路分岐装置は、前記電文の方向予約情報に基づいて転てつ器の開通すべき方向を判断する機能と、転てつ器の状態に基づいて前記電文の方向情報を更新する機能と、を有する信号保安システム。
【請求項１４】
請求項１１記載の信号保安システムにおいて、
前記進路指示装置は、外部から列車の進路指示を受け付ける手段と、前記進路指示に基づいて前記電文の沿線機器の予約情報を更新する機能と、を有する信号保安システム。
【請求項１５】
請求項１４記載の信号保安システムにおいて、
前記進路指示装置は、前記電文の沿線機器の状態情報と予約情報とに基づいて、外部からの進路指示の受け入れもしくは受け入れ拒否を判断する機能を有する信号保安システム。
【請求項１６】
列車内に設置され、在線位置を検知可能な在線認識装置と、
列車内に設置され、信号機を制御する信号機装置と、
予め決められた区間内に存在し、転てつ器を制御する走行路分岐装置と、
予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、
予め決められた区間内に存在する列車内の前記在線認識装置及び前記信号機装置と、前記走行路分岐装置と、前記進路指示装置とを巡回する電文は、前記予め決められた区間を複数の区間に区切った各区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報と、前記予め決められた区間を複数の区間に区切った区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報と、転てつ器がどの方向に向いているかが示された方向情報と、前記転てつ器がどの方向に予約がされているかが示された方向予約情報とを有し、
前記在線認識装置は、検知された自列車の在線位置に基づいて前記電文の在線情報及び前記在線予約情報を更新する機能を有する信号保安システム。
【請求項１７】
請求項１６記載の信号保安システムにおいて、
前記信号機装置は、前記電文の前記在線情報，前記在線予約情報，前記方向情報，前記方向予約情報に基づいて列車の進行許可もしくは不許可を判断する機能を有する信号保安システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道・モノレール・ＬＲＴ（Light Rail Transit）・ＡＧＴ（Automated 
Guided Train）等を運行する際の信号保安に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道では、従来から連動装置が信号保安システムの核として、列車の在線を検知する軌道回路と、線路を分岐する転てつ器と、列車に対して進行許可もしくは進行不許可を伝達する信号機とを連動させて、衝突もしくは脱線する危険のある進路への列車の進入を許可しないシステムを構築してきた。
【０００３】
近年、特許文献１に開示のように、中央装置が車上装置から列車位置を無線で取込み、前記列車位置に基づいて転てつ器と車内信号機とを連動制御する手法が開発されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−４１８４０号公報（全頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の信号保安システムの核は連動装置である。連動装置は、管轄範囲の全軌道回路・全転てつ器・全信号機等の沿線機器との入出力手段を備え、前記機器を列車の衝突や脱線を防ぐように連動させて制御する論理をリレーや電子計算機で組む装置である。必然的に、組み込まれる連動論理は大きく複雑なものとなり、その設計・製造等には多大なコストを必要とする。また、各沿線機器とを結ぶケーブル配線も膨大となり、その敷設・保守等にも多大なコストを必要とする。
【０００６】
また、近年開発されている手法においても、列車からの位置情報に基づいて列車の衝突や脱線を防ぐように転てつ器や信号機を連動させて制御する保安論理は大きく複雑で、装置自体も大きくなる。このため、論理の設計や装置の製造等には多大なコストを必要とする。
【０００７】
本発明の目的は、設計コストや製造コストの安い信号保安システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の信号保安システムは、上記課題を解決するために、予め決められた区間内に存在する沿線機器と、その予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、沿線機器と進路指示装置とを巡回する電文は、沿線機器の状態情報と予約情報とを有する構成とする。
【０００９】
また、列車内に設置され在線位置を検知可能な在線認識装置と、予め決められた区間内に存在する沿線機器と、予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、予め決められた区間内に存在する列車内の在線認識装置と、沿線機器と、進路指示装置とを巡回する電文は、予め決められた区間を複数の区間に区切った各区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報と、予め決められた区間を複数の区間に区切った区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報と、沿線機器の状態情報と予約情報とを有し、在線認識装置は、検知された自列車の在線位置に基づいて電文の在線情報及び在線予約情報を更新する機能を有する構成とする。
【００１０】
また、列車内に設置され、在線位置を検知可能な在線認識装置と、列車内に設置され、信号機を制御する信号機装置と、予め決められた区間内に存在し、転てつ器を制御する走行路分岐装置と、予め決められた区間内に存在し、列車の進路を指示する進路指示装置と、を有し、予め決められた区間内に存在する列車内の在線認識装置及び信号機装置と、走行路分岐装置と、進路指示装置とを巡回する電文は、予め決められた区間を複数の区間に区切った各区間内に列車が在線しているかどうかの在線情報と、予め決められた区間を複数の区間に区切った区間毎に前記列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報と、転てつ器がどの方向に向いているかが示された方向情報と、転てつ器がどの方向に予約がされているかが示された方向予約情報とを有し、在線認識装置は、検知された自列車の在線位置に基づいて電文の在線情報及び在線予約情報を更新する機能を有する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設計コストや製造コストの安い信号保安システムが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態である信号保安システムの構成を図１に示す。
【００１３】
本実施形態の信号保安システムを構成する沿線機器とは、列車検知装置，転てつ器，その転てつ器を制御する走行路分岐装置，信号機，その信号機を制御する信号機装置である。
【００１４】
本実施形態の信号保安システムは、予め決められた区間内に存在する複数の沿線機器
（走行路上の列車の位置を検知する列車検知装置１，走行路を分岐する転てつ器を制御する走行路分岐装置２，信号機を制御し、列車に対して進行許可もしくは進行不許可を伝達する信号機装置３など）と、同じ予め決められた区間内に存在し、指令員等による列車の進路の指示を受け付け、その列車の進路を指示する進路指示装置４と、列車検知装置１と走行路分岐装置２と信号機装置３と進路指示装置４との間を巡回させる保安電文５とから構成される。このように列車検知装置１と走行路分岐装置２と信号機装置３と進路指示装置４との間で電文を巡回させて、各々の装置に分散的に情報を処理させることで、各々の装置に組み込む論理と装置自体を小さくすることができ、設計コスト・製造コストの安い信号保安システムを提供できることが特徴である。
【００１５】
ここで保安電文５は、保安システムを構築するための電文であり、以下電文または保安電文と記す。
【００１６】
本実施形態では、図２に示すような予め決められた区間である走行路に１個の分岐がある駅を、さらに予め決められた複数の区間、ここでは４個の列車検知区間に分け、４個の信号機を設置する場合を想定する。列車検知区間は細かく設定してもよく、限りなく細かく設定した場合には移動閉塞の信号保安システムになる。
【００１７】
分岐の向きは一般的に、定常的な向きを定位、それとは異なる向きを反位と呼ぶ。本実施形態では走行路が直線となる向きを定位、それとは異なる向きを反位とする。
【００１８】
信号機１Ａは図３に示すように分岐１Ｓを反位にして列車検知区間１Ｔから２Ｔ，３Ｔへ進む進路１Ｒを担当し、同様に信号機２Ａは１Ｓを定位にして１Ｔから２Ｔ，４Ｔへ進む進路２Ｒを担当、信号機３Ｂは１Ｓを反位にして２Ｔから１Ｔへ進む進路３Ｌを担当、信号機４Ｂは１Ｓを定位にして２Ｔから１Ｔへ進む進路４Ｌを担当する。各列車検知区間にはそれぞれ列車検知装置１を設置し、分岐点には走行路分岐装置２を設置し、各信号機には信号機装置３を設置し、指令室には進路指示装置４を設置する。列車検知装置１と走行路分岐装置２と信号機装置３と進路指示装置４は各装置が持つ通信手段によって互いに接続し、保安電文を巡回させる。本実施形態では、図２に示したように保安電文を巡回させる形態とする。保安電文の巡回ルートは自由に設定してよく、１周に複数回巡回される装置があってもよい。この場合、装置の配置位置によっては通信距離が短縮され通信コストを抑えることができる。
【００１９】
図４Ａに示すように、１個の装置を中心として他の装置と順番に保安電文を送受信する形態も考えられる。この場合、中心とした装置が保安電文の更新状況や各通信路の状況を常に把握することができる。また、各装置に保安電文の巡回ルートを変更できる手段を備えてもよい。この場合、一部の通信路が不通となった場合でも保安電文を迂回させて伝送することができる。各装置間で保安電文を伝送する通信手段は、電話回線やＬＡＮ等を利用した有線方式でもよいし、無線ＬＡＮや衛星やＬＣＸや携帯電話等を利用した無線方式でも構わない。もちろん、これらを組み合わせた方式でも構わない。
【００２０】
また、各装置間で保安電文を伝送する通信手段を含む構成の例として、図４Ｂに示す。
【００２１】
中央の連動装置１０と現場機器をネットワーク１１で接続した信号保安装置が考えられる。この構成における通常の動作は、連動装置１０から信号機装置３・進路指示装置４への制御電文の送信であり、また列車検知装置１，信号機装置３，進路表示装置４から連動装置１０への表示情報電文である。ここで、列車検知装置１および信号機装置３および進路表示装置４を総称して現場装置と呼ぶことにする。中央装置である連動装置が存在する場合は、ネットワーク１１を介して現場装置間で直接通信することはない。
【００２２】
しかしネットワーク１１が現場装置間で直接通信する機能を有する場合は、本発明はネットワークを適用している信号保安装置のバックアップ機能を実現する手段として機能する。つまり平常時は従来の信号保安装置と同様に中央の連動装置１０の制御によって現場装置が動作しているが、連動装置１０が故障などにより停止した場合は、本発明の機能によって現場装置間で保安電文を通信して連動機能を継続することができる。
このためには各現場装置には、中央の連動装置が正常に動作しているか否かの検知機能が必要となる。
【００２３】
一般に連動装置は一定周期で現場装置と通信するので、現場装置側からみると一定時間以上連動装置との通信が途絶えた場合には、中央連動装置の故障と判断して、現場装置の保安制御論理を切り替える。
【００２４】
保安電文の内容は、図５に示す通り、列車検知区間情報と走行路分岐情報である。列車検知区間情報とは、各列車検知区間の在線情報と予約情報とで構成される。在線情報とは、列車検知装置１の状態情報であり、当該列車検知区間内に列車が在線しているかどうかの情報であり、列車検知装置１による列車検知結果が反映される。予約情報とは、当該列車検知区間毎にその列車の在線予約がされているかどうかが示された在線予約情報であり、進路指示装置４への入力が反映される。なお、同一区間への複数予約は認められない。走行路分岐情報とは、各分岐での転てつ器の方向情報と予約情報とで構成される。方向情報とは、走行路分岐装置の状態情報であり、当該分岐の転てつ器がどちらの方向を向いているかが示された方向情報であり、走行路分岐装置による状態検査結果が反映される。予約情報とは、当該分岐の転てつ器がどちらの方向に予約されているかの方向予約情報であり、進路指示装置４への入力が反映される。なお、管理情報が重複しないように保安電文を複数に分割してもよい。この場合、保安電文１個あたりの情報量を減らすことができ、通信コストを減らすことができる。
【００２５】
列車検知装置１は担当区間内の列車の在線を検知できる列車検知手段を有する。列車検知手段は、例えば、軌道回路のようにレールを電気的に絶縁し、一端に電源、反対側にリレーを接続して列車の車軸によるレール間の短絡を検知する手段でもよいし、区間の両端に設けた受信機、もしくは区間長のループコイルを設置し、列車に設置したアンテナとの間で電磁誘導結合を行わせて列車の進入と進出を検知する手段でもよい。保安電文を受信した列車検知装置１は保安電文の自区間の在線情報を、列車検知装置１の状態に基づいて電文の在線情報を更新する、例えば列車を検知していない場合は「非在線」、それ以外の場合は「在線」に更新する。この時、「在線」から「非在線」に更新する場合には、同時に自区間の予約情報を「無予約」に更新する。このように更新された保安電文を次の装置に送信する。
【００２６】
また、図６のように、走行路に列車検知装置１を設置する代わりに、列車上に自列車が在線している列車検知区間を計算する手段と保安電文を通信する手段と保安電文を更新する手段を備えた在線認識装置６を搭載してもよい。保安電文を受信した在線認識装置６は、保安電文の、自列車が在線している区間の在線情報を自列車の識別番号を添えて「在線」に更新し、在線していない区間の在線情報の内、自列車の識別番号が添えられた「在線」がある場合には、在線情報を「非在線」、予約情報を「無予約」に更新して、次の装置に送信する。なお、他の装置が、列車位置から列車が在線している列車検知区間を計算できる手段を持つ場合には、保安電文に列車位置を自列車の識別番号を沿えて記入するだけでもよい。自列車が在線している列車検知区間を計算する手段は、列車位置検知結果と線路データを照合することで計算できる。列車位置を検知する手段には、例えば、予め地上に設置されたトランスポンダやタグ等の位置をデータとして持ち、これを検知して位置を把握する手段や車輪の回転数を計測して走行距離を算出する手段やＧＰＳ（Global 
Positioning System）を利用して絶対位置を認識する手段等がある。
【００２７】
走行路分岐装置２は、走行路を分岐するために走行路を変化させる手段を持つ。一般的に、走行路を分岐する装置は転てつ器である。保安電文を受信した走行路分岐装置２は、まず、その保安電文の予約情報に基づいて転てつ器の開通すべき方向を判断する機能と、転てつ器の状態に基づいて電文の方向情報を更新する機能とを有するものであり、具体的には受信した保安電文の自分岐の予約情報が定位の予約を示している場合には定位に、反位の予約を示している場合には反位に分岐が向くように走行路を変化させる。次に、保安電文の自分岐の方向情報を、分岐が定位に向いている場合は「定位」、反位に向いている場合は「反位」、それ以外の場合は「非開通」に更新する。このように更新された保安電文を次の装置に送信する。
【００２８】
信号機装置３は、信号機に設置され、信号機を制御する。信号機は列車に対して担当する進路の進行許可もしくは不許可を伝達する手段を持つ。この信号機装置３は、電文の状態情報と予約情報とに基づいて信号機の担当範囲への列車の進行許可もしくは不許可を判断する機能を有するものである。一般的に、信号灯の青灯を点灯させて進行許可を伝達し、赤灯を点灯させて進行不許可を伝達する場合が多い。信号機装置は複数設置してもよく、列車に搭載した場合には、地上に信号機を建植しなくても列車上の運転士や運転装置に対して「進行許可」もしくは「進行不許可」を伝達することができる。信号機装置は担当進路内の列車検知区間と分岐とその開通すべき方向とをデータとして持つ。保安電文を受信した信号機装置は、担当進路内全ての列車検知区間の在線情報が「非在線」を示し、かつ予約情報が「担当進路の予約」を示し、かつ担当進路内全ての分岐の方向情報が「開通すべき方向に向いている」ことを示している場合に、列車に対して「進行許可」を、それ以外の場合は「進行不許可」を伝達する。なお、保安電文はそのまま次の装置に送信する。
【００２９】
進路指示装置４は、外部から列車の進路指示を受け付ける機能、つまり列車に進行させたい進路の入力を受け付ける手段を有する。進路を受け付ける手段は、例えば、ボタンやスイッチやディスプレイやマウス等を設けて指令員や運転士等からの進路指示を受け付ける手段でもよいし、列車の運行を管理する中央運行管理装置や列車運転装置等との通信手段を設けて中央運行管理装置や列車運転装置等からの進路指示を受け付ける手段でもよい。進路指示装置４と列車や駅員等との間に通信機能を設けてもよく、この場合、進路指示装置４から離れた車上の運転士や運転装置や駅員等から進路指示を行うことができる。また、進路指示装置４は複数設置してもよく、複数の場所に設置した場合には複数の場所から進路指示を行うことができ、列車に搭載した場合には列車上の運転装置や運転士等から進路指示を行うことができる。進路指示装置４は管轄する全進路について、進路内の列車検知区間と分岐とその開通すべき方向とをデータとして持つ。また進路指示装置４は、進路指示に基づいて電文の沿線機器の予約情報を更新する機能を有する。進路が入力された場合、保安電文を受信した進路指示装置４は、当該進路内全ての列車検知区間の在線情報が「非在線」を示し、かつ予約情報が「無予約」を示す場合に、当該進路内全ての列車検知区間の予約情報を「当該進路の予約」ならびに当該進路内全ての分岐の予約情報を「開
通すべき方向の予約」に更新して、次の装置に送信する。それ以外の場合は保安電文をそのまま次の装置に送信する。なお、進路指示装置は、電文の沿線機器の状態情報及び予約情報に基づいて、外部から進路指示の受け入れ、もしくは受け入れ拒否を判断する機能を有してもよい。
【００３０】
本発明の信号保安システムによって列車運行時の保安が確保される仕組みを、図２に示す駅に列車が進入する場合を想定して、図７〜図１５を用いて説明する。ここでは、指令員が進路指示装置を操作して、列車検知区間３Ｔ上に既に列車Ｂが在線している時に駅の外側から列車Ａを進入させる場合を想定する。
【００３１】
指令員は、列車Ａに進行させたい進路である進路２Ｒを進路指示装置に入力する。入力を受け付けた進路指示装置は、保安電文を受信した時に、進路２Ｒ内全ての列車検知区間（列車検知区間１Ｔ，列車検知区間２Ｔ，列車検知区間４Ｔ）の在線情報が「非在線」を示し、かつ予約情報が「無予約」を示していれば、保安電文の進路２Ｒ内全ての列車検知区間の予約情報ならびに進路２Ｒ内全ての分岐（分岐１Ｓ）の予約情報を更新して次の装置に送信する。図７に受信した保安電文の内容を示す。この場合は、列車検知区間１Ｔ，列車検知区間２Ｔ，列車検知区間４Ｔの予約情報を「進路２Ｒ予約」、ならびに分岐１Ｓの予約情報を「定位予約」に更新する。図８に更新後の保安電文の内容を示す。
【００３２】
更新された保安電文を受信した分岐１Ｓに設置された走行路分岐装置は、自分岐の予約情報が「定位予約」を示していることから、分岐を定位へ向ける動作を開始する。図９に受信した保安電文の内容を示す。保安電文を受信した時点では分岐はどちらも向いてない状態であったため、自分岐の方向情報は「非開通」のまま次の装置に送信する。
【００３３】
分岐１Ｓが定位に向いて走行路がロック（鎖錠）された後、分岐１Ｓに設置された走行路分岐装置は、保安電文を受信した時に、自分岐の方向情報を「定位」に更新して次の装置に送信する。図１０に更新後の保安電文の内容を示す。
【００３４】
更新された保安電文を受信した信号機２Ｒに設置された信号機装置は、自信号機の担当進路２Ｒ内全ての列車検知区間の在線情報が「非在線」を示し、予約情報が「進路２Ｒ予約」を示し、進路２Ｒ内全ての分岐の方向情報が「開通すべき方向」を示していることから、列車Ａに対して進行許可を伝達する。図１１に受信した保安電文の内容を示す。
【００３５】
ここまでが、列車に対して進路の進行許可が伝達されるまでの仕組みである。
【００３６】
これからは、進行許可を与えられた列車が進路を進行する際の仕組みである。
【００３７】
列車Ａが列車検知区間１Ｔに進入した時、列車検知区間１Ｔに設置された列車検知装置は列車の在線を検知する。列車検知区間１Ｔに設置された列車検知装置は、保安電文を受信した時に、自区間の在線情報を「在線」に更新して次の装置に送信する。図１２に更新後の保安電文の内容を示す。列車検知区間２Ｔ，列車検知区間３Ｔについても同様である。
【００３８】
更新された保安電文を受信した信号機２Ｒは、自信号機の担当進路２Ｒ内の列車検知区間１Ｔの在線情報が「在線」を示すことから、後続列車に対して進行不許可を伝達する。
図１３に受信した保安電文の内容を示す。なおこの時、先行列車の進入後、先行列車への進行許可を後続列車が自列車への進行許可と誤認させないために、列車検知装置が更新した保安電文が十分短い時間の間に信号機装置に巡回されることが望ましい。また、信号機装置が、信号機の視認距離や先行列車と後続列車の最小運転時隔等を考慮した最小巡回間隔をデータとして持ち、前回の保安電文受信時刻から最小巡回間隔が経過しても担当進路内全ての列車検知区間を巡回してきた新しい保安電文を受信しない場合は、無条件に列車に対して進行不許可を伝達する機能を備えてもよい。
【００３９】
列車Ａが列車検知区間１Ｔを進出した時、列車検知区間１Ｔに設置された列車検知装置は列車の在線を検知しなくなる。列車検知区間１Ｔに設置された列車検知装置は、保安電文を受信した時に、自区間の在線情報を「非在線」ならびに予約情報を「無予約」に更新して次の装置に送信する。図１４に更新後の保安電文の内容を示す。列車検知区間２Ｔについても同様である。
【００４０】
なお、列車Ａが列車検知区間２Ｔを進出するまで、進路指示装置に列車Ｂを進行させるため進路３Ｌが入力されても、進路３Ｌ内の列車検知区間（列車検知区間２Ｔ，列車検知区間１Ｔ）のうち１区間でも在線情報が「在線」もしくは予約情報が「進路２Ｒ予約」を示すため、進路指示装置は進路３Ｌを指示するために保安電文を更新することはない。これに対し、列車Ａが列車検知区間２Ｔを進出した後に進路指示装置に進路３Ｌが入力されれば、列車Ａに対する進路２Ｒの予約と同様に列車検知区間と分岐が予約される。その後、分岐１Ｓが反位に向いて走行路がロック（鎖錠）された時点で、分岐１Ｓに設置された走行路分岐装置が保安電文の自分岐の方向情報を反位に更新し、この電文を受信した信号機３Ｌに設置された信号機装置が列車Ｂに対して進行許可を伝達する。図１５にこの時の保安電文の内容を示す。
【００４１】
このように、本発明による信号保安システムでは、列車検知装置と走行路分岐装置と信号機装置と進路指示装置との間で電文が巡回するだけなので、連動装置のような、管轄範囲の全軌道回路・全転てつ器・全信号機等の沿線機器との入出力手段を備える装置は必要がなく、軌道回路の在線情報と転てつ器の鎖錠情報に基づいて転てつ器や信号機を安全に制御するための論理を組み込む装置も必要ない。したがって、本発明による信号保安システムは、設計コストや製造コストが安く、かつ列車運行時の保安を確保できる効果がある。
【００４２】
また、本実施形態の他にも、保安電文に分岐の予約情報を含まず、走行路分岐装置が自分岐の所属する列車検知区間の予約情報から開通すべき方向を判断して、分岐を開通すべき方向に向ける形態も考えられる。この場合、走行路分岐装置に、自分岐が所属する列車検知区間と自分岐が関係する進路とその開通すべき方向とをデータとして持ち、保安電文を受信した時、自分岐が所属する列車検知区間の予約情報から開通すべき方向を判断する手段を持つ。図２に示す駅の場合には、分岐１Ｓに設置される走行路分岐装置には、「列車検知区間２Ｔ所属」という所属データと、「進路１Ｒの時は反位、進路２Ｒの時は定位、進路３Ｌの時は反位、進路４Ｌの時は定位」という進路に対する開通すべき方向のデータを持ち、受信した保安電文の列車検知区間２Ｔの予約情報が進路１Ｒの予約を示す時には反位、進路２Ｒの予約を示す時には定位、進路３Ｌの予約を示す時には反位、進路４Ｌの予約を示す時には定位に分岐を向ける手段を持つ。この実施形態では、保安電文の情報量を減らすことができ、通信コストを減らすことができる。
【００４３】
また、各装置に、次の装置の故障や次の装置との通信路の切断等によって保安電文を次の装置へ伝達できない場合に、次の装置が列車検知装置であれば保安電文の当該区間の在線情報を「在線」に更新、次の装置が走行路分岐装置であれば保安電文の当該分岐の方向情報を「非開通」に更新した上で、巡回順番を飛ばして、次の次の装置へ保安電文を伝送する機能を備える形態も考えられる。この場合、当該区間や当該分岐に関係しない進路の走行に対して通常通りの保安が確保でき、稼働率の向上に効果がある。
【００４４】
また、複数の列車検知装置や走行路分岐装置や信号機装置を一括した統合装置を設置する形態も考えられる。例えば、図１６に示すように信号機装置を一括制御する信号機統合装置７と列車検知装置を一括制御する列車検知統合装置８と走行路分岐装置２と進路指示装置４との間で保安電文を巡回させる実施形態が考えられる。この場合、保安電文を巡回させる装置数を減らすことができ、かつ通信距離が短縮され通信コストを減らすことができる。
【００４５】
走行路に列車検知装置を設置する代わりに車上に在線認識装置を搭載する形態では、例えば図１７に示すように、信号機装置３と在線認識装置６をまとめた車上統合装置９を車上に搭載する形態も考えられる。この実施形態では、地上信号機を減らすことができ、地上設備の保守コストを減らすことができる。さらに、信号機装置と進路指示装置と在線認識装置をまとめた車上統合装置を車上に搭載すれば、地上信号機と地上の進路指示装置を減らすことができ、地上設備の保守コストや設置スペースを削減できる。
【００４６】
以上のように、本発明による信号保安システムでは、列車検知区間の在線情報・予約情報と分岐の方向情報・予約情報とを有する保安電文を、列車検知装置と走行路分岐装置と信号機装置と進路指示装置との間で巡回させる。この保安電文を介して、列車検知装置は列車検知結果を信号機装置と進路指示装置に伝達することができ、走行路分岐装置は分岐の状態を信号機装置に伝達することができ、進路指示装置は進路の予約を走行路分岐装置と信号機装置に伝達することができ、信号機装置は伝達された列車検知結果と分岐の状態と進路の予約に基づいて、列車に対して担当進路の進行許可もしくは進行不許可を伝達することができる。これにより、本発明による信号保安システムは列車を安全に走行させることができる。
【００４７】
なお、このような信号保安システムは、列車検知装置の列車検知機能を移動体検知機能に置き換えることで、鉄道列車のみならず予め決められた路線を走行する自動車や船舶や飛行機等にも適用できる。たとえば、高速道路内や港湾内や空港内に移動体検知機器と信号機を設置して、前記移動体検知機器と前記信号機との間に保安電文を巡回させて保安を確保する。またはアミューズメントパークや公園等内において、予め決まっている路線やコースに移動体検知機器と信号機とを設置して、前記移動体検知機器と前記信号機との間で保安電文を巡回させて保安を確保すること等がある。さらに安全を考えて運転者，操作者からのブレーキ等の緊急停止を割り込ませて作動させる機能を有しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の信号保安システムの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の信号保安システムにおける保安電文の巡回ルートの一実施形態を示す図である。
【図３】図２の信号保安システムにおける各信号機の担当進路を示す図である。
【図４Ａ】本発明の信号保安システムの他の実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の信号保安システムの他の実施形態を示す図である。
【図５】図２の信号保安システムにおける保安電文の一実施形態を示す図である。
【図６】本発明の信号保安システムの他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図８】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図９】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１０】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１１】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１２】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１３】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１４】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１５】本発明における列車運行時の保安確保の仕組みを説明する図である。
【図１６】本発明の信号保安システムの他の実施形態を示す図である。
【図１７】本発明の信号保安システムの他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  列車検知装置
２  走行路分岐装置
３  信号機装置
４  進路指示装置
５  保安電文
６  在線認識装置
７  信号機統合装置
８  列車検知統合装置
９  車上統合装置
１０  連動装置
１１  信号保安装置用ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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