(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、
前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、
第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、
列車には、
第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、
定常状態で前記所定の情報を第１のループコイルに送信し、車上でその第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、
第１のループコイルからの受信を開始した時点から、第１のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルから無信号を検出した時は、当該列車が前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、
を備えたことを特徴とする自動列車運転装置。
【請求項２】
レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、
前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、
第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、
列車には、
第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、
定常状態で前記所定の情報を第２のループコイルに送信し、車上で第２のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第２のループコイルから第１のループコイルに切り替え、第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、
第２のループコイルからの受信を開始した時点から、第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルからの無信号を検出するまでの間は、当該列車のアンテナが前記定領域に位置すると判定し、第１のループコイルからの無信号を検出した時は、当該列車のアンテナが前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、
を備えたことを特徴とする自動列車運転装置。
【請求項３】
レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、
前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有するものを用い、
前記列車に、
一対のアンテナを列車の走行方向に所定の間隔をもって設けるとともに、
前記一対のアンテナを交互に使用して地上・車上間で所定の情報伝送を行う伝送制御手段と、
前記ループコイルの撚架点に前記一対のアンテナの一方が位置したときの無信号を検出して列車を停車させる停車制御手段と、
一方のアンテナから無信号を検出した時点から一方のアンテナから再び受信する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出する前は、一方のアンテナのみで情報伝送が可能なとき、もしくは両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の内方のショートラン域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出した後は、両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なとき、もしくは一方のアンテナのみで情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、
を備えたことを特徴とする自動列車運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上に布設したループコイルを介して地上・車上間で情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動列車運転装置（以下、「ＡＴＯ」という。）は、レール間にループコイルを布設し、そのループコイルを介して地上・車上間で列車制御用情報の伝送を行っているが、そのループコイルを、列車を所定の位置に停止させるためには用いていない。
【０００３】
したがって、例えば列車をホームの所定の位置（定位置）に停止させるために、列車制御用情報伝送用のループコイルとは別に、列車自動停止制御（ＴＡＳＣ）用ループコイルが駅進入前方に必要数設けられている。すなわち、このＴＡＳＣは、地上側に、列車が停止する定位置の所定距離手前に、位置情報を車上に向けて送出することのできるループコイルを設け、車上に、その位置情報送出用ループコイルからの情報を受信する受信器と自列車の走行距離を計測するための速度発電機とを設け、位置情報送出用ループコイルから所定距離走行した時に列車を停止させるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＡＴＯにおいては、列車を定位置に停止させるためには、駅構内に布設されているループコイルを利用することなく、上述のＴＡＳＣのみにより停止させるので、列車が駅構内（ホーム）の定位置に停止したか否かが検知できない。したがって、停止位置精度が劣る欠点があった。
【０００５】
また、ＴＡＳＣを用いて列車を定位置に停止させる場合、列車がその定位置に停止するものと予想してブレーキ制御が行われるので、列車が定位置の手前で停止するショートラン、あるいは、その定位置を越えて停止するオーバーランが発生した場合、その後のインチング運転による停止位置補正が適正に行われたか否かを検知できない。したがって、特に、ホームドアが設けられていて、列車をホームの定位置に正確に停止させる必要がある場合に不都合を来すことが予想される。
【０００６】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、レール間に布設されているループコイルを利用して定位置停止検知を低コストに実現でき、また、定位置に列車を停止させることのできるＡＴＯを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、（ｂ）第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、列車には、（ｃ）第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、（ｄ１）定常状態で前記所定の情報を第１のループコイルに送信し、車上でその第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、（ｅ１）第１のループコイルからの受信を開始した時点から、第１のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルから無信号を検出した時は、当該列車が前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明は、また、上記目的を達成するために、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、（ｂ）第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、列車には、（ｃ）第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、（ｄ２）定常状態で前記所定の情報を第２のループコイルに送信し、車上で第２のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第２のループコイルから第１のループコイルに切り替え、第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、（ｅ２）第２のループコイルからの受信を開始した時点から、第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルからの無信号を検出するまでの間は、当該列車のアンテナが前記定領域に位置すると判定し、第１のループコイルからの無信号を検出した時は、当該列車のアンテナが前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有するものを用い、前記列車に、（ｆ）一対のアンテナを列車の走行方向に所定の間隔をもって設けるとともに、（ｄ３）前記一対のアンテナを交互に使用して地上・車上間で所定の情報伝送を行う伝送制御手段と、（ｃ２）前記ループコイルの撚架点に前記一対のアンテナの一方が位置したときの無信号を検出して列車を停車させる停車制御手段と、（ｅ３）一方のアンテナから無信号を検出した時点から一方のアンテナから再び受信する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出する前は、一方のアンテナのみで情報伝送が可能なとき、もしくは両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の内方のショートラン域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出した後は、両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なとき、もしくは一方のアンテナのみで情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、備えたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、一実施の形態に係るＡＴＯの概略構成図である。
【００１１】
ループコイルＬ1 は、列車イの走行するレール（軌道）ｒ，ｒ間において地上に布設されていて、そのレールｒの長手方向（列車イの走行する方向）に沿って所定の長さを有し、中央に撚架点ａを有している。
【００１２】
ループコイルＬ2 は、上記ループコイルＬ1 と重畳して地上に布設されていて、そのループコイルＬ1 の撚架点ａの列車走行方向前後に１つずつ撚架点ｂ1 ，ｂ2 を有している。
【００１３】
図１（ａ）中、１は、ＡＴＯの地上装置であって、受信器１ａを介して車上側から所定の情報を受信し、地上側から所定の情報を送信器１ｂを介して車上側に送出できるように構成されている。
【００１４】
地上装置１は、スイッチＳを介してループコイルＬ1 又はループコイルＬ2 と交換的に接続されるように構成されている。したがって、地上装置１がループコイルＬ1 と接続されているときは、ループコイルＬ1 を介して車上側と送受信することができ、また、地上装置１がループコイルＬ2 と接続されているときは、そのループコイルＬ2 を介して車上側と送受信することができる。
【００１５】
図１（ａ）中、１０は、列車イに搭載されたＡＴＯの車上装置であり、この車上装置１０にも、地上側と同様に送信器及び受信器が設けられているが、ここでは省略されている。そして、この車上装置１０には、アンテナ１１が上記ループコイルＬ1 ，Ｌ2 に対向して設けられている。
【００１６】
上記構成のＡＴＯの列車停止制御動作について、図１（ｂ）のタイムチャートを用いて説明する。
【００１７】
今、列車イがループコイルＬ1 ，Ｌ2 の設置されている箇所、例えば、駅構内に接近してきたとする。なお、この列車イは、これらループコイルＬ1 ，Ｌ2 の手前で停止指令を受けているので、列車は、図１（ｂ）の（１）に示されるように、徐々に速度を低下させて運転されている。また、ループコイルＬ1 の撚架点ａが列車イの停止すべき定位置（ジャスト）に設定されている。
【００１８】
スイッチＳは、定常状態において、ループコイルＬ1 ，Ｌ2 のうち、ループコイルＬ1 を地上装置１と接続するように操作されている。したがって、列車イがループコイルＬ1 に達すると、ループコイルＬ1 を介して地上・車上間で所定の情報伝送が行われる（図１（ｂ）の（２）のＬ1 参照）。
【００１９】
列車イがループコイルＬ1 を進んで行くと、そのループコイルＬ1 の撚架点ａに達し、無信号となるので、列車イのブレーキ（図示せず）が最大とされて、その定位置に停止することができる。また、この無信号が検出されたときスイッチＳがループコイルＬ2 側に切替わり、地上・車上間の所定の情報伝送は、ループイルＬ2 を介して行われる（図１（ｂ）の（２）のＬ2 及び（３）参照）。したがって、地上・車上間の所定の情報伝送が途絶えることがない。
【００２０】
スイッチＳによりループコイルＬ2 に切替えられた後、進行中の列車イがそのループコイルＬ2 の撚架点ｂ2 に達すると、無信号が現れる。したがって、ループコイルＬ1 の撚架点ａとループコイルＬ2 の撚架点ｂ2 との間を、例えば、ホームドアを開閉制御できる領域（定領域）と定めたとき、列車イの停止位置の判定を定領域以前はショートランと判定することができ、また、この定領域以降はオーバーランと判定することができる。
【００２１】
なお、ループコイルＬ2 を介して情報伝送中、列車イがそのループコイルＬ2 の撚架点ｂ2 に位置して無信号となったときは、スイッチＳが作動してループコイルＬ1 を介して情報伝送が継続される。
【００２２】
上述の例では、スイッチＳが定常状態においてループコイルＬ1 を地上装置１と接続するようにしたが、定常状態においてループコイルＬ2 を地上装置１と接続するようにスイッチＳを設定し、列車進入時に撚架点ｂ1 検知を基にループコイルＬ1 に切換え、さらに、ループコイルＬ1 無信号検知で再度ループコイルＬ2 に切換えるようにスイッチＳを操作するようにしても良い。この場合は、定領域を定位置（ジャスト）を中心に前後に振り分け設定することが可能となる（図１（ｂ）（５）参照）。
【００２３】
図２（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係るもので、ループコイルは、上記図１のループコイルＬ1 の一個であり、車上側にスイッチＳが設けられている。そして、その車上側に列車イの進行方向に沿って所定の間隔を保って、すなわち、ループコイルＬ1 の撚架点ａを跨げる間隔を保って、一対のアンテナ１１ａ，１１ｂが設けられている。そして、これら一対のアンテナ１１ａ，１１ｂは、スイッチＳを介して車上装置１０と交互に接続されるように構成されている。
【００２４】
上記構成のＡＴＯにおいて、ループコイルＬ1 の撚架点ａを列車イの停止する定位置とすると、その定位置（撚架点ａ）までは、アンテナ１１ａ又はアンテナ１１ｂを介して情報伝送が行われ、アンテナ１１ａを介しての情報伝送が途絶えた地点が定位置であるので、ブレーキが最大限に作動して列車イをその定位置に停止させることができる（図２（ｂ）（３）のジャスト参照）。なお、図２（ｂ）（１）はアンテナ１１ａ，１１ｂの送受信状態を示し、同図（ｂ）（２）はアンテナ１１ａ，１１ｂの出力状態を示している。
【００２５】
アンテナ１１ａで無信号が検出された後、列車イが停止した後にスイッチＳの切替操作を行って、両アンテナ１１ａ，１１ｂで情報伝送が可能なとき、又は、アンテナ１１ａのみで情報伝送が可能なときは、オーバーランと判定される。また、アンテナ１１ａで無信号が検出される前に、スイッチＳの切替操作により両アンテナ１１ａ，１１ｂで情報伝送が可能なとき、又は、アンテナ１１ａのみで情報伝送が可能なときは、ショートランと判定される（図２（ｂ）（３）参照）。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、（ｂ）第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、列車には、（ｃ）第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、（ｄ１）定常状態で前記所定の情報を第１のループコイルに送信し、車上でその第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、（ｅ１）第１のループコイルからの受信を開始した時点から、第１のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルから無信号を検出した時は、当該列車が前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、を備えたので、ループコイルを利用して列車を定位置に停止させることができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有する第１のループコイルを用いるとともに、（ｂ）第１のループコイルの撚架点から前記レールの長手方向に沿った前後に撚架点を有する第２のループコイルを第１のループコイルと重畳して地上に布設し、列車には、（ｃ）第１のループコイルの撚架点に前記列車に設けられたアンテナが位置したときの無信号を検出して列車を停止させる停車制御手段と、（ｄ２）定常状態で前記所定の情報を第２のループコイルに送信し、車上で第２のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第２のループコイルから第１のループコイルに切り替え、第１のループコイルから無信号を検出した時に前記所定の情報の送信先を第１のループコイルから第２のループコイルに切り替える伝送制御手段と、（ｅ２）第２のループコイルからの受信を開始した時点から、第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が前記定位置の内方のショートラン域に位置すると判定し、第１のループコイルからの受信後に第１のループコイルからの無信号を検出するまでの間は、当該列車のアンテナが前記定領域に位置すると判定し、第１のループコイルからの無信号を検出した時は、当該列車のアンテナが前記定位置に位置すると判定し、第２のループコイルからの受信を開始した時点から第２のループコイルから無信号を検出する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、第２のループコイルから無信号を検出した後、第２のループコイルから受信している間は、当該列車が前記定位置の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、を備えたので、ループコイルを利用して列車を定位置に停止させることができる。
【００２８】
さらに、請求項３の発明は、レール間にそのレールの長手方向に沿って布設されたループコイルを介して地上・車上間で所定の情報伝送を行って列車の自動運転を行う自動列車運転装置において、（ａ）前記ループコイルに、前記列車を停止すべき定位置に撚架点を有するものを用い、前記列車に、（ｆ）一対のアンテナを列車の走行方向に所定の間隔をもって設けるとともに、（ｄ３）前記一対のアンテナを交互に使用して地上・車上間で所定の情報伝送を行う伝送制御手段と、（ｃ３）前記ループコイルの撚架点に前記一対のアンテナの一方が位置したときの無信号を検出して列車を停車させる停車制御手段と、（ｅ３）一方のアンテナから無信号を検出した時点から一方のアンテナから再び受信する時点までの間は、当該列車が定領域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出する前は、一方のアンテナのみで情報伝送が可能なとき、もしくは両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の内方のショートラン域に位置すると判定し、一方のアンテナから無信号を検出した後は、両方のアンテナで前記所定の情報伝送が可能なとき、もしくは一方のアンテナのみで情報伝送が可能なときは、当該列車が前記定領域の外方のオーバーラン域に位置すると判定する列車位置判定手段と、備えたので、ループコイルを利用して列車を定位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は、本発明の一実施の形態に係るＡＴＯの概略構成図、（ｂ）は、その制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【図２】  （ａ）は、本発明の他の実施の形態に係るＡＴＯの概略構成図、（ｂ）は、その制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１  地上装置
Ｌ1 ，Ｌ2   ループコイル
ａ，ｂ1 ，ｂ2   撚架点
ｒ  レール
イ  列車
１０  車上装置
１１，１１ａ，１１ｂ  アンテナ
Ｓ  スイッチ
【図１】
0004187893.tif 000002
【図２】
0004187893.tif 000003