(57)【要約】【課題】車両停止時に各車両の車両扉の開口域と、対応するＰＳＤの開口域の位置関係をすべて精度よく確実に判定可能とする。【解決手段】車両のそれぞれに、車両扉より進行方向側に第１の受信機、該車両扉の開口域の車両進行方向端部に第２の受信機をそれぞれ配置するとともに、ＰＳＤ（プラットフォーム遮蔽ドア）のそれぞれに、その開口域の車両進行方向からみて反対側端部に第１の送信機を配置する。車両がプラットフォームに進入する際、第１の受信機が、停車時に対応するＰＳＤに設置された第１の送信機からの信号を受信した時点及びその時点での車両速度、並びに第２の受信機が第１の送信機からの信号を受信した時点とその時点での車両速度に基づいて車両の減速度を演算し、この減速度と前記第２の受信機が第１の送信機からの信号を受信してから車両が停止するまでの経過時間により、車両毎に、第１の送信機に対する第２の受信機の停止位置を求める。【選択図】図１
2012245850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のそれぞれに、車両扉より進行方向側に第１の受信機、該車両扉の開口域の車両進行方向端部に第２の受信機をそれぞれ配置するとともに、プラットフォーム遮蔽ドアのそれぞれに、その開口域の車両進行方向からみて手前側端部に第１の送信機を配置し、前記車両がプラットフォームに進入する際、前記第１の受信機が、停車時に対応する前記プラットフォーム遮蔽ドアの前記第１の送信機からの信号を受信した時点及びその時点での車両速度、並びに前記第２の受信機が前記第１の送信機からの信号を受信した時点とその時点での車両速度に基づいて車両の減速度を演算し、この減速度と前記第２の受信機が前記第１の送信機からの信号を受信してから車両が停止するまでの経過時間により、車両毎に、前記第１の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置を求め、各車両毎にその車両扉の開口域と停車時に対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開口域の位置関係を判断することにより、全車両の車両扉及び対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断する開扉可否判断部を備えたことを特徴とする開扉可否決定装置。
【請求項２】
前記プラットフォーム遮蔽ドアのそれぞれの開口域の車両進行方向側端部に第２の送信機を設け、前記開扉可否判断部が、前記車両の減速度と、前記第１の受信機が前記第２の送信機からの信号を受信してから車両が停止するまでの時間に基づいて、各車両毎に、前記第２の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置を求め、前記第１の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置とともに、車両及びプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断する請求項１に記載の開扉可否決定装置。
【請求項３】
前記各送信機及び受信機がレーザーを用いで送受信する請求項１または請求項２のいずれかに記載の開扉可否決定装置。
【請求項４】
列車制御信号あるいはＰＳＤ制御信号の通信のための車上子と地上子とにより、車上子が地上子からの信号を受信しているときに、前記開扉可否判断部が車両及びプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の開扉可否決定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラットフォーム遮蔽ドア及び車両扉を開閉するための装置、特に駅到着時に、プラットフォーム遮蔽ドア及び鉄道車両、モノレール車両等の車両扉の開扉の可否を決定する開扉可否決定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗降客の安全性を確保するため、鉄道駅やモノレール駅等のプラットフォームには、近年、停車した車両の開閉扉の位置に合わせ、プラットフォーム遮蔽ドア（platform screen door：以下、ＰＳＤ）が設置されるケースが増えている。
この場合、ＰＳＤと車両扉が一定範囲以内に収まっていないと、両者が開放しても、円滑な乗降を阻害したり、最悪の場合、ＰＳＤの開口域と車両連結部間の隙間とが重なり、乗客がＰＳＤから転落する危険性もあるため、車両を精度高く規定の停止点に停止させる必要がある。
そのため、ＰＳＤの設置されていない場合と比較して、車両をより精度高く規定の停止点に停止させる必要があり、また、車両が対応するＰＳＤに対して、許容誤差の範囲内に停止できない場合には、乗降性、安全性の観点から車両扉を開放させず、停止位置の修正を促すシステムが必要となる。
【０００３】
このようなシステムとして、駅に設置された有電源地上子からの信号を車上子が受信できた場合にＰＳＤ及び車両扉の開放が可能と判断するもの、また、下記特許文献１にみられるように、車両の先頭部分を検出するセンサにより、車両の先頭部分の停止位置を検出して、ＰＳＤ及び車両扉の開放が可能と判断するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２７８５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般的に用いられる車上子と地上子の間の信号通信で車両が停止許容範囲内にあるかを判断するシステムでは、地上子の送信範囲の調整が難しく、地上子からの信号の応動範囲が安定せず、車両の正確な停止位置を検出できない可能性がある。
また、モノレール等、ゴムタイヤを使用している車両の場合は、乗客数の変動に伴うタイヤ径の変動によって、地上子からの信号に対する応動範囲が変化し、検出した車両の停止位置に誤差が生じ、車両停止時にＰＳＤと車両扉の位置がずれる可能性があり、精度上十分でない。
【０００６】
一方、上記特許文献１に記載されているように、車両の先頭部分を検出するセンサにより、車両の先頭部分の停止位置を検出するシステムでは、車両停止時の走行状態や車両連結部の状態などによっては、先頭車両においては、ＰＳＤと車両扉が一定範囲以内に収まっていても、連結器間のあそびにより、後方車両になるにつれ、ＰＳＤと車両扉の間にずれが増大する場合があり、後方車両においてＰＳＤと車両扉のずれが大きいにもかかわらず開扉可能と判断する可能性がある。
【０００７】
例えば、停車駅進入時の速度が高すぎたり、停車時のブレーキ作動が遅れた結果、急制動を行い、先頭車両が許容し得る範囲内でＰＳＤをオーバーランして停車した場合を想定すると、後続車両との連結器の多くが遊びの範囲で収縮し、車両間の距離が最小限の状態になる可能性がある。
この場合、上記特許文献１のシステムでは、先頭車両については、車両扉と対応するＰＳＤとのずれが許容範囲内であるとして、両者の開放を許容することになるが、後続車両になるにつれ、車両扉が対応するＰＳＤに対し、進行方向のずれが大きくなり、許容範囲を超えてしまうことがある。
このように、後続車両の車両扉と対応するＰＳＤとのずれが検出できないことから、後続車両において、車両扉と対応するＰＳＤの開口域のずれが許容範囲を超えているにもかかわらず、すべての車両扉及びＰＳＤの開扉が行われ、後続車両において乗降が阻害されたり、危険性を増大させてしまうおそれがある。
【０００８】
また、駅毎に設置するＰＳＤの仕様や、車両形式により車両扉が異なり、例えば、開口域が車両扉の開口域にほぼ対応する開口域を持ったＰＳＤと、それにより狭い、あるいは広い開口域を持ったＰＳＤが一路線に混在するケースがある。このような場合、駅毎に各車両扉とＰＳＤのずれの許容範囲が異なることから、先頭車両については、車両扉と対応するＰＳＤとのずれが許容範囲内にあるか否かの確認だけでは、すべての車両扉が対応するＰＳＤに対し、許容範囲内に停車しているか否か正確に判定できない可能性もある。
【０００９】
ところで、諸外国の安全基準によっては、ＰＳＤと車両扉が一定範囲内に収まっていない限り、両扉の開放を禁止することが義務づけられるケースがあり、上述したシステムでは、こうした安全基準をクリアできないという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、各車両毎に、その車両扉の開口域と停車時に対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開口域の位置関係を精度高く判断することにより、全車両の車両扉及び対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を確実に判断できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の開扉可否決定装置は、次のように構成した。すなわち、
（１）車両のそれぞれに、車両扉より進行方向側に第１の受信機、該車両扉の開口域の車両進行方向端部に第２の受信機をそれぞれ配置するとともに、プラットフォーム遮蔽ドアのそれぞれに、その開口域の車両進行方向からみて手前側端部に第１の送信機を配置し、前記車両がプラットフォームに進入する際、前記第１の受信機が、停車時に対応する前記プラットフォーム遮蔽ドアの前記第１の送信機からの信号を受信した時点及びその時点での車両速度、並びに前記第２の受信機が前記第１の送信機からの信号を受信した時点とその時点での車両速度に基づいて車両の減速度を演算し、この減速度と前記第２の受信機が前記第１の送信機からの信号を受信してから車両が停止するまでの経過時間により、車両毎に、前記第１の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置を求め、各車両毎にその車両扉の開口域と停車時に対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開口域の位置関係を判断することにより、全車両の車両扉及び対応するプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断する開扉可否判断部を備えた。
【００１２】
（２）上記の開扉可否決定装置において、前記プラットフォーム遮蔽ドアのそれぞれの開口域の車両進行方向側端部に第２の送信機を設け、前記開扉可否判断部が、前記車両の減速度と、前記第１の受信機が前記第２の送信機からの信号を受信してから車両が停止するまでの時間に基づいて、各車両毎に、前記第２の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置を求め、前記第１の送信機に対する前記第２の受信機の停止位置とともに、車両及びプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断するようにした。
【００１３】
（３）上記の開扉可否決定装置において、前記各送信機及び受信機がレーザーを用いで送受信するようにした。
【００１４】
（４）上記の開扉可否決定装置において、列車制御信号あるいはＰＳＤ制御信号の通信のための車上子と地上子とにより、車上子が地上子からの信号を受信しているときに、前記開扉可否判断部が車両及びプラットフォーム遮蔽ドアの開扉の可否を判断するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両とＰＳＤに送受信機を追加的に設置するだけで、車両停止時に各車両の車両扉の開口域と、対応するＰＳＤの開口域の位置関係をすべて精度よく確実に判定することが可能になるので、例えば、開扉操作を行う乗務員室に、各車両扉とＰＳＤの位置関係を表示することにより、ひとつの車両でも、開扉不能と表示された場合、車両の停止位置を微修正することにより、安全な開扉を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示すシステム構成図。
【図２】本発明の実施例を示すブロック図。
【図３】２点の速度から減速度を求める原理を示した説明図。
【図４】本発明の実施例において、車両扉開口域がＰＳＤ開口幅より小さい場合の車両扉とＰＳＤの位置関係を示した概略図。
【図５】本発明の実施例において、車両扉及びＰＳＤの開口域が既知の場合の開扉制御動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例において、車両扉あるいはＰＳＤの開口域が未知の場合の開扉制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面とともに本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００１８】
この実施例では、プラットフォームにおいて既設信号伝達用地上子及び車上子を利用し、停止位置が所定範囲内にあることを予め確認した上で、地上子と車上子のみを用いた場合よりも停止点検知の精度を高め、開扉の可否をより正確かつ適切に決定できる開扉可否決定装置を実現する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例のシステム構成図を示している。
地上には車両３の位置を特定するための信号を送信する地上子１が設けられる。車両３に取り付けられる車上子２は、地上子１に対して相対的に所定の位置範囲内にあるときに地上子１からの信号を受信することができる。この地上子１からの信号は、車上子２に絶対位置を示す信号として設定することができる。
プラットフォームに設置されるＰＳＤ５は主に乗客の安全を確保することを目的にしており、プラットフォームと軌道を遮蔽し、車両扉８と連動して開閉するものであり、車両扉８が対応するＰＳＤ５に対し許容誤差範囲内に停車した場合にのみ、車両扉８、ＰＳＤ５を開扉して乗客の乗り降りができるようにしなければならない。
【００２０】
そこで、図２に示されるように、車両３は、ＰＳＤ５と車両扉８の開扉可否を判断する開扉可否判断部７を有しており、以下、ＰＳＤ５と車両扉８の開扉可否をどのように判断するのかについて説明する。
車両３には、図１に示されるように、進行方向先頭側の車両扉８のさらに進行方向側に第１の受信機としての受信機４ａが配置され、車両扉の開口域の両端には、進行方向側に第２の受信機としての受信機４ｂが、そして進行方向手前側に第３の受信機としての受信機４ｃが配置されている。
【００２１】
一方、車両３が正規にプラットフォームに停車した際、この車両扉８と対応するＰＳＤ５側には、その開口域の両端に、進行方向からみて手前側に第１の送信機としての送信機６ｂと、進行方向側に第２の送信機としての送信機６ａとが設置され、各受信機４ａ、４ｂ、４ｃは、これらの送信機６ａ、６ｂを通過した時点でそれぞれ信号を受信する。なお、受信機４ａと受信機４ｂ間の水平距離は、ＰＳＤ５の受信機４ａ、４ｂ間の水平距離以上に設定されていることが好ましい。
また、各受信機及び送信機は、無線、赤外線等を用いた送受信機を利用してもよいが、精度上レーザーを用いた送受信機を利用することが好ましい。
【００２２】
なお、図１では、先頭車両と、停車時に対応するプラットフォーム先頭に設置されたＰＳＤ５のみが示されているが、先頭車両から最後尾の車両に到るまで、各車両と停車時に対応するＰＳＤについても、受信機４ａ、４ｂ、４ｃと送信機６ａ、６ｂが同様に配置されており、例えば、停車時にそれぞれ対応する受信機及び送信機毎に、送受信する信号にＩＤが与えられ、各送信機６ａ、６ｂは、対応する各車両扉のそれぞれに設置された受信機４ａ、４ｂ、４ｃを特定できるようになっている。なお、車両扉の開口域両端の受信機４ａ、４ｂは、その車両の車両扉のいずれかひとつに設置してもよいし、全車両扉に設置してもよい。
これにより、先頭車両３が、プラットフォームに進入するとき、受信機４ａの送信機６ｂ通過、受信機４ａの送信機６ａ通過、受信機４ｂが送信機６ｂを通過した時点、受信機４ａが送信機６ａを通過した時点で、それぞれ送受信が行われる。
駅によってＰＳＤ設置個数が異なる場合、あるいは連結数が異なる車両がプラットフォームに入ってくる場合でも、車両に駅ごとのＰＳＤの配置情報が与えられていれば、車両扉と対応するＰＳＤを車上装置が駅に合わせて決定することができる。例えば、送信機６ｂから送信される信号のＩＤの中に、プラットフォーム上の残りのＰＳＤ数を設定しておけば、先頭車両３がプラットフォームに進入して受信機４aが最も手前の送信機６ｂを通過した際に、開扉判断部７はプラットフォーム上のＰＳＤ数を認識することができ、車両扉の数を考慮して車両扉と対応するＰＳＤを決定することができる。また、車両がプラットフォームに進入してから順次行う送受信により、故障している送受信機を検出したり、目標の停止点に停止するために車両速度の調整を行うことも可能になる。
【００２３】
図２は本発明の実施例を示すブロック図であって、９は速度発電機などにより車両３の速度を検知する速度検知部、１０は受信機から送信機への通信を基に車両扉とＰＳＤの位置を検知する位置検出部、１１は軌道の制限速度や停止点情報に基づき車両の速度を制御する車上制御部、７は車上制御部と位置検出部からの出力に基づいて開扉の可否を判断する開扉可否判断部である。
【００２４】
開扉可否判断部７からのＰＳＤ５への制御信号は、車上子２、地上子１を通して送られる。ＰＳＤ５の状態に関する情報（例えば開状態、閉状態、故障状態など）は地上子１、及び車上子２を通して車上制御部１１に送られる。
なお、位置検出部１０には、各受信機４ａ、４ｂ、４ｃ間の距離が予め設定されている。
２つの受信機４ａ、４ｂを送信機６ｂが通過した時に、この通過時刻とそのときの車両速度から車両３の減速度を計算することができる。
【００２５】
図３は２点の速度から車両３の減速度を求める原理を示したグラフである。受信機４ａが送信機６ｂを通過したときの速度をｖ０、時刻をｔ０とし、受信機４ｂが送信機６ｂを通過したときの速度をｖ１、時刻をｔ１とする。このとき（ｖ０−ｖ１）／（ｔ１−ｔ０）が減速度となる。
一般に、先頭車両が対応するＰＳＤの近傍に達したときは、車両は円滑な停車に向け、非常に低速度でしかも一定の減速度を維持していることから、算出されたｔ０−ｔ１間の減速度、及びｔ１から車両が停止するまでの減速度を一定とみなすことができる。したがって、上記で計算した減速度と、受信機４ｂが送信機６ｂを通過してから車両３が停止するまでの時間により列車の移動距離を計算することができ、これにより、位置検出部１０は、停止点において、通過した送信機６ｂに対する受信機４ｂの相対位置を推定することができる。
【００２６】
開扉可否判断部７は、車上制御装置１１からの情報に基づいて車両３が停止していることを検知し、かつ有電源地上子１からの停止位置を示す信号を車上子２が受信していることを確認した上で、位置検知部１０により求めた送信機６ｂに対する受信機４ｂの相対位置が、ＰＳＤの開口域と比較して許容範囲内にあることを検知した場合において、ＰＳＤ５と車両扉８は開扉可であると判断する。
【００２７】
図４はＰＳＤ５と車両扉８の位置関係を示す概略図であり、上方から、受信機４ａが送信機６ｂを通過した直後、受信機４ｂが送信機６ｂを通過した直後、受信機４ｂ、４ｃがともに、ＰＳＤ５の開口域を示す送信機６ａ、６ｂ間にあり、最適な停車が行われた状態、受信機４ｂのみが送信機６ａをオーバーランした場合、受信機４ｂ、４ｃがともに、送信機６ａをオーバーランした場合を示している。
【００２８】
このように、受信機４ａと受信機４ｂが送信機６ｂを順に通過した時点で、車両３の減速度が正確に推定され、この減速度に基づいて車両の停止点を求めることにより、車両３が停止した時点における受信機４ｂと送信機６ｂの位置関係がわかる。
また、減速中に受信機４ａが送信機６ａを通過した場合には、この通過時刻と通過時の車両速度から、位置検出部１０は、停止点におけるＰＳＤ開口域端を示す送信機６ａの位置を知ることもできる。
なお、この実施例では、車両扉の開口域の進行方向手前側に第３の受信機としての受信機４ｃを設けており、これにより、停止時、受信機４ｃが送信機６ｂの手前にあるか、送信機６ｂの受信範囲にあるか、さらには、受信機４ｃが送信機６ｂを受信した時点とその時点での速度と、先の原理で求めた減速度により、受信機４ｃが送信機６ｂをどの程度オーバーランしたかを検出することができ、これをＰＳＤ５と車両扉８は開扉可能条件に加えることにより一層精度を高めることができる。
【００２９】
図５は本実施例のＰＳＤの開口域が既知の場合の開扉制御動作を示すフローチャートである。
ステップ１（図中Ｓ１で示し以下同様とする）では、受信機４ａ、４ｂが送信機６ｂを通過した際の情報を位置検出部１０が受け取り、位置検出部１０は送信機６ｂに対する受信機４ｂの停止点を計算する。
ステップ２では、車上制御部１１からの情報を基に、車両が停止していることを開扉可否判断部７が確認する。ステップ３では、車上子２が有電源地上子１からの信号を受信していることを、開扉可否判断部７が確認する。上記条件を満足している場合にはステップ４に進む。
【００３０】
この条件を満足しない場合には停止許容範囲内に車両が停車していないと判断してステップ６に進み、開扉制御を行わない。
次に、ステップ４では、ステップ１で計算した受信機４ａ、４ｂ、送信機６ｂの位置からＰＳＤ５及び車両扉８が開扉可能であることを、開扉可否判断部７が確認する。
なお、開扉可否判断部７には、許容ずれ幅等、予め開扉可否を判断する条件が設定されている。
この条件を満足する場合はステップ５に進む。ステップ５では、開扉可否判断部７はＰＳＤ５及び車両扉８に対して開扉指示を出す。ステップ６では、開扉可否判断部７は開扉指示を出さない。
【００３１】
図６は本実施例のＰＳＤの開口域が未知の場合の開扉制御動作を示すフローチャートである。
ステップ１（図中Ｓ１で示し以下同様とする）では、受信機４ａ、４ｂが送信機６ｂを通過したことが位置検出部１０に入力し、位置検出部１０は送信機６ｂに対する受信機４ｂの停止点を計算する。
ステップ２では、車上制御部１１からの情報を基に、車両が停止していることを開扉可否判断部７が確認する。
ステップ３では、車上子２が有電源地上子１からの信号を受信していることを、開扉可否判断部７が確認する。上記条件を満足している場合にはステップ４に進む。上記条件を満足しない場合には停止許容範囲内に車両が停車していないと判断してステップ７に進み、開扉制御を行わない。
【００３２】
ステップ４では、受信機４ａが送信機６ａからの信号を受信したことを位置検出部１０が確認する。受信機４ａが送信機６ａからの信号を受信することで、前述した原理により、信号受信時の車両速度と時刻と先に計算した車両の減速度から、位置検出部１０は、停止時における送信機６ａの位置を特定することができる。
この位置関係が所定範囲内にあるか否かの条件を満足している場合、車両が停止した状態における車両扉開口域とＰＳＤ開口域の位置関係を位置検出部１０が判断できるとしてステップ５に進む。
【００３３】
この条件を満足しない場合にはＰＳＤ５と車両扉８の位置のずれが許容誤差範囲内にないものとしてステップ７に進み開扉制御を行わない。
ステップ５では受信機４ａ、４ｂ、送信機６ｂ、６ｃの位置からＰＳＤ５及び車両扉８が開扉可能であることを、開扉可否判断部７が確認し、この条件を満足する場合はステップ６に進む。
ステップ６では、開扉可否判断部７はＰＳＤ５及び車両扉８に対して開扉指示を出す。ステップ７では、開扉可否判断部７は開扉指示を出さない。
【００３４】
以上の実施例では、車両扉の開口域の進行方向手前側に第３の受信機としての受信機４ｃを設けているが、車両扉の開口域が既知の場合などは必ずしも設置する必要はない。また、送信機を車両側、受信機をＰＳＤ側に設け、位置検出部あるいは開扉可否判断部は地上側に設置し、その判断結果を車上側に伝達するようにしてもよい。さらに、車両扉、ＰＳＤの開口域の関係等に応じて、各受信機、各送信器は、車両、ＰＳＤの様々な位置に配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、車両とＰＳＤに送受信機を追加的に設置するだけで、車両停止時に各車両の車両扉の開口域と、対応するＰＳＤの開口域の位置関係をすべて精度よく確実に判定することが可能になるので、今後、拡大が予想されるＰＳＤ設置路線において、乗降の円滑性と安全性を高める装置として、広く採用されることが期待できる。
【符号の説明】
【００３６】
１    有電源地上子
２    車上子
３    車両
４    受信機
５    ＰＳＤ（プラットフォーム遮蔽ドア）
６    送信機
７    開扉可否判断部
８    車両扉
９    速度検知部
１０  位置検出部
１１  車上制御部
【図１】
2012245850.tif 000003
【図２】
2012245850.tif 000004
【図３】
2012245850.tif 000005
【図４】
2012245850.tif 000006
【図５】
2012245850.tif 000007
【図６】
2012245850.tif 000008