(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車制御情報を地上装置により生成して軌道に伝送し、該地上装置から軌道に伝送された列車制御情報を列車上に搭載された車上装置により受信して当該列車制御情報に従って列車の走行状態を制御する自動列車制御装置において、
前記地上装置は、巡回シフトしても同一データにならない所定のビット長のコードを用いて前記列車制御情報を符号化して前記軌道に伝送し、
前記車上装置は、巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項２】
前記車上装置は、前記列車制御情報のコードを受信する際に、正常受信できずに前記列車制御情報のコードが欠如した情報を受信した場合、次に前記地上装置から送信される前記列車制御情報のコードのうち、欠如していた部分を受信して、所定のビット長のコードを受信し、この受信した所定のビット長のコードを巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御する請求項１に記載の自動列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動列車制御装置に係り、詳細には、地上装置から軌道に伝送される列車制御情報を列車上の車上装置で受信して列車の走行状態を制御する自動列車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の情報伝送方式では、データフレーム化された列車制御情報を含む列車制御信号を地上装置から列車に伝送し、その列車制御信号（レールに流れている信号を列車側の車上子で連続して受信する方式、または地上子を含め特定地点での信号を列車側の車上子で受信する方式等を含む）により車上装置で常用ブレーキ指令や非常ブレーキ指令を出力して列車の走行速度を制限速度以下に抑えたり、列車を停止させたりする制御を実施している。
【０００３】
図３は、従来の情報伝送方式を用いた自動列車制御装置の構成例である。この図３に示す自動列車制御装置では、自動列車制御地上装置１（以下、地上装置１という）の設置された軌道区間２Ｔに列車４が進入すると、地上装置１の送信器１ａから列車制御信号が送信されてレール３に流れ、列車４側の自動列車制御車上装置５（以下、車上装置５という）に接続された受信アンテナ５ａが電磁誘導結合で列車制御信号を受信し、車上装置５が受信した列車制御信号にしたがって常用ブレーキ指令や非常ブレーキ指令を出力して列車４の走行状態を制御している。
【０００４】
従来の情報伝送方式を用いた自動列車制御装置によって地上装置１の送信器１ａから車上装置５に送信される列車制御信号に含まれる列車制御情報のフレーム構成を図４に示す。この図４において、その先頭部と終端部に設定された「フラグＦビット」はデータフレームの開始と終了を示すＦビット長のデータであり、「データＤビット」は、伝送フレーム中のＤビット固定長のデータであり、「検定符号Ｃビット」はデータＤに対するＣビット長の検定符号であり、１フレームはｎ＝Ｆ＋Ｄ＋Ｃ＋Ｆビット長のデータである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車上装置５が地上装置１から送信される列車制御情報を解読するためには、その情報フレームの全てのフレームを正常に受信する必要があり、受信情報を解読するには、最大２フレーム（２×ｎビット）分の受信時間に車上装置５の受信処理時間を加算した時間を必要とする。例えば、図５に示すように車上装置５の受信アンテナ５ａが軌道区間１Ｔの制御信号ループに進入する際に、１Ｔ情報１のフレーム先頭が欠如して受信したとすると、地上装置１から次に送信される１Ｔ情報２を正常受信するまでの間、車上装置５は、１Ｔ情報を解読することができず、１Ｔ情報解読に必要な時間遅れが発生する。
【０００６】
そのため、車上装置５で地上装置１から受信したフレーム情報を解読するまでに時間がかかり、制御遅れが発生するという問題点があった。そして、制御遅れが大きいと、車両の空走距離が長くなり、走行速度を低く制限したり、安全余裕距離を長くする等の制御遅れを見込んだシステム設計が必要となる問題点があった。
【０００７】
本発明の課題は、上記問題点を解決するために、列車制御情報を符号化して地上装置から車上装置に伝送することによって制御時間を短縮して制御遅れが少ない自動列車制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
列車制御情報を地上装置により生成して軌道に伝送し、該地上装置から軌道に伝送された列車制御情報を列車上に搭載された車上装置により受信して当該列車制御情報に従って列車の走行状態を制御する自動列車制御装置において、
前記地上装置は、巡回シフトしても同一データにならない所定のビット長のコードを用いて前記列車制御情報を符号化して前記軌道に伝送し、
前記車上装置は、巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御することを特徴としている。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、
列車制御情報を地上装置により生成して軌道に伝送し、該地上装置から軌道に伝送された列車制御情報を列車上に搭載された車上装置により受信して当該列車制御情報に従って列車の走行状態を制御する自動列車制御装置において、前記地上装置は、巡回シフトしても同一データにならない所定のビット長のコードを用いて前記列車制御情報を符号化して前記軌道に伝送し、前記車上装置は、巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御する。
【００１０】
したがって、車上装置は、地上装置から軌道に伝送された列車制御情報を途中から受信したとしても、所定のビット長の情報を受信すれば、次に地上装置から伝送される列車制御情報を正常受信するまで待つことなく列車制御情報を確定することができるので、列車制御情報の受信時間を短縮することができ、列車制御までの時間を短縮することができる。そのため、自動列車制御システムの設計において、制御遅れの見込み時間を短縮でき、安全余裕距離を短くすることが可能となる。
【００１１】
この場合、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の自動列車制御装置において、
前記車上装置は、前記列車制御情報のコードを受信する際に、正常受信できずに前記列車制御情報のコードが欠如した情報を受信した場合、次に前記地上装置から送信される前記列車制御情報のコードのうち、欠如していた部分を受信して、所定のビット長のコードを受信し、この受信した所定のビット長のコードを巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御するようにしてもよい。
【００１２】
この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の自動列車制御装置において、
前記車上装置は、前記列車制御情報のコードを受信する際に、正常受信できずに前記列車制御情報のコードが欠如した情報を受信した場合、次に前記地上装置から送信される前記列車制御情報のコードのうち、欠如していた部分を受信して、所定のビット長のコードを受信し、この受信した所定のビット長のコードを巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを前記列車制御情報のコードであると確定し、この確定されたコードによる前記列車制御情報を解読し、列車の走行状態を自動制御する。
【００１３】
したがって、列車制御情報のコードが正常受信されるまで待たずに列車制御情報を解読できるので、列車制御情報の受信時間を短縮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の情報伝送方式を適用した実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図２は、本発明の情報伝送方式を適用した実施の形態としての自動列車制御システムを示す図である。
まず構成を説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態における自動列車制御システム１０の全体構成を示す図である。この図１において、自動列車制御システム１０は、レール１４の軌道区間２Ｔに設置された自動列車制御地上装置１１（以下、地上装置１１という）と、列車１５上に搭載された自動列車制御車上装置１６（以下、車上装置１６という）と、から構成されている。
【００１６】
地上装置１１は、送信器１２を有し、送信器１２はレール１４に接続されている。列車が軌道区間２Ｔに進入すると、地上装置１１は、送信器１２によりｎビットのコードで構成された列車制御信号をレール１４に伝送する。
【００１７】
また、地上装置１１は、１〜ｎビット巡回シフトしても同一データにならないｎビットのコードを記したコード表（例えば、図２）を備え、このコード表に基づいて列車制御信号を生成して送信する。図２は、地上装置１１が備えるコード表の具体例を示す図であり、この図２に示すコード表は、４ビットのコードについて１〜４ビット巡回シフトしても同一データにならずに、列車制御信号に使用できるコードを記している。
【００１８】
図２に示すコード表において、「コード番号」には、０〜１５の番号が記され、「コード」には、各コード番号に対応する４ビットの１と０で表されるデータ列が記され、「ビット巡回で一致するコード番号」には、「コード」に示される４ビットデータ列を１〜４ビット巡回シフトした場合に同一データになるコード番号が記されている。そして、１〜４ビット巡回シフトした場合に同一データになるコードの内、最も若いコード番号のコードに対応する「若番より採用した場合で列車制御信号に使用できるコード」に「○」が記されている。すなわち、「ビット巡回で一致するコード番号」に自己のコード番号より若い番号がない場合には「○」が記され、自己のコード番号より若い番号があり、巡回シフトすると、その若い番号のコードと同一データになってしまう場合には「×」が記されている。
【００１９】
例えば、図２に示すコード表において、コード番号１のコードは「０００１」であり、１〜４ビット巡回シフトすると、「００１０」、「０１００」、「１０００」、「０００１」となり、コード番号２、４、８のコードと同一データになるため、コード番号１の「ビット巡回で一致するコード番号」は「２、４、８」となっている。そして、この「２、４、８」の中にコード番号「１」より若い番号は含まれていないため、「若番より採用した場合で列車制御信号に使用できるコード」は、「○」となり、コード番号１のコードは列車制御信号のコードとして使用することができる。しかし、コード番号２、４、８のコードは、巡回シフトするとコード番号１のコードと同一データになるので列車制御信号のコードとして使用できない。そのためコード番号２、４、８の「若番より採用した場合で列車制御信号に使用できるコード」は、「×」である。
【００２０】
すなわち、列車制御信号に使用するコードは、巡回シフトしても同一データにならないデータ列でなければならないので、巡回シフトすると同一データになるコードの内、コード番号が最も若いコードを列車制御信号に使用すると、他のコードは使用できない。そのため、図２に示すコード表によれば、１〜４ビット巡回シフトしても同一データにならずに列車制御信号を構成するコードとして使用できるのは、「若番より採用した場合で列車制御信号に使用できるコード」が「○」である、コード番号０、１、３、５、７、１５の６つのコードである。従って、例えば、列車制御信号が４ビットのコードで構成される場合には、地上装置１１は、図２に示すコード表を備え、列車制御情報をコード番号０、１、３、５、７、１５の６つのコードのいずれかを用いて符号化して列車制御信号を生成し、送信する。
【００２１】
列車１５上の車上装置１６は、地上装置１１から送信され、レール１４上に伝送される列車制御信号を、受信アンテナ１７によるレール１４との間の電磁誘導結合により受信し、その列車制御信号を構成するコードを先頭から正常受信できなかった場合でも、ｎビット受信すると、その受信したｎビットのデータによって地上装置１１から送信された列車制御信号のコードを確定して、その確定したコードによる列車制御情報を解読して列車１５の走行状態を自動制御する。
【００２２】
また、車上装置１６は、受信したｎビットのデータによって列車制御信号のコードを確定する際に、１〜ｎビット巡回シフトした場合に同一データになるコードは全て同一コードであるとみなして、列車制御信号のコードを確定する。例えば、図２に示すコード表のコード番号１のコード「０００１」の列車制御信号が地上装置１１から送信されたとすると、車上装置１６は、４ビットのデータを受信し、その受信したデータが「０００１」、「００１０」、「０１００」、「１０００」のいずれであっても、列車制御信号のコードをコード番号１のコード「０００１」であると確定する。
【００２３】
次に動作を説明する。
列車１５が軌道区間２Ｔに進入すると、地上装置１１は、コード表に基づいて巡回シフトをしても同一データにならないｎビットのコードを用いて列車制御情報を符号化して列車制御信号を生成し、その列車制御信号を送信器１２によってレール１４に送信する。
【００２４】
列車１５上の車上装置１６は、地上装置１１から送信され、レール１４に流される列車制御信号を受信アンテナ１７によるレール１４との間の電磁誘導結合により受信し、その列車制御信号をｎビット受信すると、その受信したｎビットのデータによって地上装置１１から送信された列車制御信号のコードを確定し、その確定されたコードによる列車制御情報を解読して列車１５の走行状態を自動制御する。
【００２５】
例えば、図２に示すコード表のコード番号７のコードによる列車制御信号を地上装置１１から送信し、車上装置１６で受信する場合には、列車１５が軌道区間２Ｔに進入すると、地上装置１１は、図２に示すコード表に基づいて列車制御情報をコード番号７のコードに符号化し、そのコードを設定した列車制御信号を送信する。そして、車上装置１６が列車制御信号を正常受信した場合には、４ビットのデータ「０１１１」を受信する。このデータはコード番号７のコードのデータであるので、車上装置１６は、地上装置１１から送信された情報はコード番号７による列車制御情報であることを確定する。
【００２６】
また、車上装置１６が列車制御信号を受信する際に、先頭１ビット分が欠如した場合には、まずコード番号７の先頭１ビットが欠如した３ビットのデータ「１１１」を受信し、次に地上装置１１から送信されるコード番号７のコード「０１１１」の先頭１ビット「０」を受信して４ビットのデータ「１１１０」を受信する。このデータ「１１１０」は、巡回シフトするとコード番号７のコードと同一データになるので、車上装置１６は、地上装置１１から送信された情報はコード番号７による列車制御情報であると確定する。すなわち、車上装置１６は、列車制御信号を４ビット受信すると、その受信した４ビットのデータが「０１１１」、「１１１０」、「１１０１」、「１０１１」のいずれであっても地上装置１１から送信された情報はコード番号７による列車制御情報であると確定する。
【００２７】
したがって、車上装置１６は、地上装置１１から送信された列車制御信号を受信する際に、正常受信できずに先頭欠如信号を受信したとしても、次に地上装置から送信される列車制御信号のうち、欠如していた先頭部分だけを受信すれば地上装置１１から送信された列車制御信号に設定された列車制御情報を確定して、その確定された列車制御情報を解読して、列車１５の走行状態を自動制御することができる。そのため、列車制御信号が正常受信されるまで待たずに列車制御情報を解読できるので、列車制御情報の受信時間を短縮することができる。
【００２８】
以上のように、列車１５が、地上装置１１の設置されている軌道区間２Ｔに進入すると、地上装置１１は、ｎビットのコード表に基づいて列車制御情報を符号化して、そのコードを設定した列車制御信号を送信器１２からレール１４に伝送する。車上装置１６は、レール１４に流れる列車制御信号を受信アンテナ１７によるレール１４との間の電磁誘導結合により受信し、その列車制御信号をｎビット受信すると、その受信したｎビットのデータによって地上装置１１から送信された列車制御信号に設定されたコードを確定し、その確定されたコードによる列車制御情報を解読して列車１５の走行状態を自動制御する。
【００２９】
したがって、地上装置１１は、容易に列車制御情報を符号化することができ、より早く列車制御信号を生成して送信することができる。また、車上装置１６は、地上装置１１から送信される列車制御信号をｎビット受信すれば、その列車制御信号に設定された列車制御情報を確定して解読することができるので、列車制御情報をデータフレーム化して送受信する場合には最大２×ｎビット分の受信時間がかかるのに比べてｎビット分の受信時間しかかからず、列車制御までの時間を短縮することができる。そのため、自動列車制御システム１０の設計において、制御遅れの見込み時間を短縮でき、制御遅れが少ない列車制御が可能になる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、例えば、列車制御信号を構成するコードのビット数等は、自動列車制御システム１０の制御上の仕様に従って、任意に変更可能であり、列車制御信号を伝送する伝送路は、レール１４に限らず、例えば、ループコイルを用いる構成とすることもでき、特に限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、車上装置は、地上装置から軌道に伝送された列車制御情報を途中から受信したとしても、所定のビット長の情報を受信すれば、次に地上装置から伝送される列車制御情報を正常受信するまで待つことなく列車制御情報を確定することができるので、列車制御情報の受信時間を短縮することができ、列車制御までの時間を短縮することができる。そのため、自動列車制御システムの設計において、制御遅れの見込み時間を短縮でき、制御遅れによる安全余裕距離の短縮が可能となる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、列車制御情報のコードが正常受信されるまで待たずに列車制御情報を解読できるので、列車制御情報の受信時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施の形態における自動列車制御システム１０の全体構成を示す図である。
【図２】図１の地上装置１１が備えるコード表の具体例を示す図である。
【図３】従来の情報伝送方式を用いた自動列車制御装置の全体システム構成を示す図である。
【図４】図３の地上装置１により設定される列車制御信号のフレーム構成を示す図である。
【図５】図３の車上装置５の列車制御情報の受信状態を示す図である。
【符号の説明】
１０    自動列車制御システム
１１    自動列車制御地上装置
１２    送信器
１４    レール
１５    列車
１６    自動列車制御車上装置
１７    受信アンテナ
【図１】
0004118477.tif 000002
【図２】
0004118477.tif 000003
【図３】
0004118477.tif 000004
【図４】
0004118477.tif 000005
【図５】
0004118477.tif 000006