(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の床下に設けた制御装置と、運転台に設けられ、制御装置とシリアル伝送路と電源線とにより接続された車内信号制御部と、車内信号制御部と複数のパラレルワイヤで接続された車内信号機とを有し、
制御装置は、開閉手段と現示情報出力部と比較部を有し、開閉手段は車内信号制御部に電力を供給するか否を制御し、現示情報出力部は地上の軌道回路から送られたＡＴＣ信号の現示情報を車内信号制御部に出力し、比較部は現示情報出力部から出力する現示情報と車内信号制御部から帰還される現示制御情報とを比較して、現示情報と帰還された現示制御情報とが不一致のときに開閉手段に遮断信号を出力し、
車内信号制御部は、電源装置とシリアル信号入力部と現示情報処理部と帰還信号処理部とシリアル信号出力部を有し、電源装置は制御装置から送られる電力を現示情報処理部と帰還信号処理部に供給し、シリアル信号入力部は制御装置の現示情報出力部にシリアル伝送線を介して接続され、現示情報出力部から出力されるシリアル信号をパラレル信号に変換して現示情報処理部に送り、現示情報処理部はシリアル信号入力部から送られた現示情報により車内信号機の現示制御信号を出力し、帰還信号処理部は現示情報処理部から出力する現示制御信号の帰還信号を処理して現示制御情報をパラレル信号としてシリアル信号出力部に出力し、シリアル信号出力部は送られたパラレル信号をシリアル信号に変換してシリアル伝送線を介して制御装置の比較部に送ることを特徴とするＡＴＣ車上装置。
【請求項２】
前記制御装置は、開閉手段と現示情報出力部と比較部を２系統有し、車内信号制御部は、電源装置とシリアル信号入力部と現示情報処理部と帰還信号処理部とシリアル信号出力部を２系統有し、現示情報を並列処理する請求項１記載のＡＴＣ車上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地上信号機による信号を利用せずに運転台に設けた車内信号機の現示により列車の速度を制御する自動列車制御装置（ＡＴＣ装置）の車上装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速で走行する列車は、そのブレーキ距離が非常に長いため、地上信号機の物理的見通し距離をはるかに越えることや、一瞬のブレーキ扱いの遅れが大きな影響をもたらす。これらの影響を解決し、より一層保安度を向上させるために、地上信号機を利用せずに、運転台に車内信号機を設けた車内信号方式を採用している。
【０００３】
この車内信号方式の自動列車制御装置（ＡＴＣ装置）の地上装置は、図４のブロック図に示すように、レール５を一定区間で区切った一端に、送信器７から整合変成器６を介してＡＴＣ信号を送信し、レール５の他方の端部に設けた整合変成器８を介してＡＴＣ信号を受信器９で受信するようにしている。列車３に搭載したＡＴＣ車上装置は、受電器１０と車上受信器１１と制御装置４１及び運転台１３に設けられ、車内信号灯と速度計を有する車内信号機１４で構成している。列車３が軌道回路へ進入すると、車軸によりレール５が短絡されて、地上装置の受信器９の受信入力が断たれて軌道回路に列車有りとなる。ＡＴＣ車上装置は、レールに流れているＡＴＣ信号を受電器１０で受信し、車内受信器１１でＡＴＣ信号を解読して現示情報を制御装置４１に伝達する。このＡＴＣ信号を解読した現示情報は制御装置４１から車内信号機１４に出力され、車内信号灯に表示するとともに速度計に信号現示速度を数字で表示し、この信号現示速度により自動的に列車３の速度を制御するようにしている。このＡＴＣ車上装置の制御装置４１は列車３の床下に配置され、運転台１３とは離れた場所にある場合が多い。この列車３の床下に設けた制御装置４１から運転台１３の車内信号機１４にＡＴＣ現示情報を出力するため、制御装置４１と車内信号機１４の間を多数の電線４２を配線している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように列車３の床下に設けた制御装置４１と運転台１３に設けた車内信号機１４の間を多数の電線４２を配線しているため、この配線工事が容易でなく、配線工事費が増加するとともに車両全体の重量増となってしまう。また、制御装置４１と車内信号機１４の間を多数の電線４２を配線しているため、この電線の数を増やすことが困難であった。
【０００５】
この発明はかかる短所を改善し、列車の床下に設けた制御装置と運転台に設けた車内信号機との配線を簡略化するとともに車内信号機の制御状態を制御装置で確実に照査することができるＡＴＣ車上装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るＡＴＣ車上装置は、列車の床下に設けた制御装置と、運転台に設けられ、制御装置とシリアル伝送路と電源線とにより接続された車内信号制御部と、車内信号制御部と複数のパラレルワイヤで接続された車内信号機とを有し、制御装置は、開閉手段と現示情報出力部と比較部を有し、開閉手段は車内信号制御部に電力を供給するか否を制御し、現示情報出力部は地上の軌道回路から送られたＡＴＣ信号の現示情報を車内信号制御部に出力し、比較部は現示情報出力部から出力する現示情報と車内信号制御部から帰還される現示制御情報とを比較して、現示情報と帰還された現示制御情報とが不一致のときに開閉手段に遮断信号を出力し、車内信号制御部は、電源装置とシリアル信号入力部と現示情報処理部と帰還信号処理部とシリアル信号出力部を有し、電源装置は制御装置から送られる電力を現示情報処理部と帰還信号処理部に供給し、シリアル信号入力部は制御装置の現示情報出力部にシリアル伝送線を介して接続され、現示情報出力部から出力されるシリアル信号をパラレル信号に変換して現示情報処理部に送り、現示情報処理部はシリアル信号入力部から送られた現示情報により車内信号機の現示制御信号を出力し、帰還信号処理部は現示情報処理部から出力する現示制御信号の帰還信号を処理して現示制御情報をパラレル信号としてシリアル信号出力部に出力し、シリアル信号出力部は送られたパラレル信号をシリアル信号に変換してシリアル伝送線を介して制御装置の比較部に送ることを特徴とする。
【０００７】
前記制御装置は、開閉手段と現示情報出力部と比較部を２系統有し、車内信号制御部は、電源装置とシリアル信号入力部と現示情報処理部と帰還信号処理部とシリアル信号出力部を２系統有し、現示情報を並列処理することが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明のＡＴＣ装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、ＡＴＣ装置１はＡＴＣ地上装置２と列車３に搭載したＡＴＣ車上装置４を有する。ＡＴＣ地上装置２は、一定区間で区切ったレール５と、レール５の一端に整合変成器６を介して接続した送信器７と、レール５の他方の端部に整合変成器８を介して接続した受信器９とで軌道回路を構成している。ＡＴＣ車上装置４は、列車３の床下に設けた受電器１０と車上受信器１１と制御装置１２と、列車３の運転台１３に設けた車内信号機１４及び車内信号制御部１５を有する。制御装置１２と車内信号制御部１５は信号の現示情報等を伝送するシリアル伝送線１６と車内信号機１４に電力を供給する電源線１７とで接続し、車内信号制御部１５と車内信号機１４は複数のパラレルワイヤ１８で接続している。
【０００９】
制御装置１２は、図２のブロック図に示すように、例えばマイクロコンピュータシステムで構成された１系の制御部１９ａと２系の制御部１９ｂを有する。各制御部１９ａ，１９ｂは開閉手段２０と現示情報出力部２１と比較部２２を有する。開閉手段２０は車内信号制御部１５に電力を供給するか否を制御する。現示情報出力部２１は信号の現示情報を車内信号制御部１５に出力する。比較部２２は現示情報出力部２１から出力する現示情報と車内信号制御部１５から帰還される現示制御情報とを比較して、現示情報と帰還された現示制御情報とが不一致のときに開閉手段２０に遮断信号を出力する。
【００１０】
車内信号制御装置１５も１系の信号処理部２３ａと２系の信号処理部２３ｂを有し、各信号処理部２３ａ，２３ｂは、それぞれ電源装置２４とシリアルインタフェース２５，２６と現示情報処理部２７と現示信号出力部２８及び帰還信号処理部２９を有する。電源装置２６は制御装置１２から送られる電力を現示情報処理部２７と帰還信号処理部２９に供給する。シリアルインタフェース２５は制御部１９の現示情報出力部２１にシリアル伝送線１６を介して接続され、現示情報出力部２１から出力されるシリアル信号をパラレル信号に変換して現示情報処理部２７に送る。現示情報処理部２７は表示灯点灯制御部３０とパターンメータ駆動部３１とベルリレー制御部３２を有する。表示灯点灯制御部３０はシリアルインタフェース２５から送られた現示情報により、車内信号機１４に設けた信号灯３３に対する点灯制御信号を出力する。パターンメータ駆動部３１はシリアルインタフェース２５から送られた現示情報により車内信号機１４に設けた速度計３４に対する信号速度信号を出力する。ベルリレー制御部３２は車内信号制御部１５に設けたベル駆動部３５にベル駆動信号を出力して車内信号機１４のＡＴＣ現示変化ベル３６とＡＴＣ切換報知ベル３７を駆動制御する。現示信号出力部２８は現示情報処理部２７の出力信号を車内信号機１４の信号灯３３と速度計３４及び車内信号制御部１５のベル駆動部３５にパラレル信号として出力するとともに、この出力信号を帰還信号として帰還信号処理部２９に送る。帰還信号処理部２９は表示灯帰還部３８とパターンメータ帰還部３９とベルリレー帰還部４０を有し、現示信号出力部２８から送られる帰還信号を処理して現示制御情報をパラレル信号としてシリアルインタフェース２６に出力する。シリアルインタフェース２６は送られたパラレル信号をシリアル信号に変換してシリアル伝送線１６を介して比較部２２に送る。
【００１１】
このＡＴＣ装置１において、ＡＴＣ地上装置２は軌道回路のレール５に送信器７から整合変成器６を介してＡＴＣ信号を送信し、軌道回路のレール５に列車３が無しのとき、受信器９はレール５に流れているＡＴＣ信号を整合変成器８を介してＡＴＣ信号を受信器９で受信している。また、ＡＴＣ車上装置４は、列車３が走行しているとき、制御装置１２の１系の制御部１９ａと２系の制御部１９ｂに設けた開閉手段２０を閉とし、１系の制御部１９ａから電源線１７を介して車内信号制御装置１５の１系の信号処理部２３ａに設けた電源装置２４に電力を供給し、２系の制御部１９ｂから電源線１７を介して車内信号制御装置１５の２系の信号処理部２３ｂに設けた電源装置２４に電力を供給している。電源装置２４は現示情報処理部２７と帰還信号処理部２９に電力を供給し、現示情報処理部２７と帰還信号処理部２９を動作状態にしている。
【００１２】
この状態で列車３が軌道回路のレール５に進入すると、列車３の車軸によりレール５が短絡されて、ＡＴＣ地上装置２の受信器９に入力しているＡＴＣ信号が断たれて軌道回路に列車有りとなる。また、ＡＴＣ車上装置４は、レール５に流れているＡＴＣ信号を受電器１０で受信し、車内受信器１１でＡＴＣ信号を解読して現示情報を制御装置４１に伝達する。このＡＴＣ信号を解読した現示情報は制御装置４１の１系の制御部１９ａと２系の制御部１９ｂに設けた現示情報出力部２１からシリアル伝送線１６を介して車内信号制御部１５の１系と２系の信号処理部２３ａ，２３ｂにそれぞれ出力する。このように制御装置４１から現示情報をシリアル信号として車内信号制御部１５に伝送するから、列車３の床下に設けた制御装置４１と運転台１３に設けた車内信号制御部１５との間を情報伝達用のシリアル伝送線１６で接続すれば良く、制御装置４１と車内信号制御部１５を接続する配線本数を大幅に低減することができ、配線工数を大幅に削減することができる。
【００１３】
車内信号制御部１５の１系と２系の信号処理部２３ａ，２３ｂはシリアル信号で入力した現示情報をシリアルインタフェース２５でパラレル信号に変換して現示情報処理部２７の表示灯点灯制御部３０とパターンメータ駆動部３１及びベルリレー制御部３２に送る。表示灯点灯制御部３０は送られた現示情報により点灯制御信号を生成して現示信号出力部２８を介して車内信号機１４の信号灯３３に出力し、信号灯３３の点灯を制御する。パターンメータ駆動部３１は送られた現示情報により信号速度信号を生成して現示信号出力部２８を介して車内信号機１４の速度計３４に出力し、速度計３４に信号速度を表示させる。また、ベルリレー制御部３２は送られた現示情報によりベル駆動信号を生成して現示信号出力部２８を介してベル駆動部３５に送り、ベル駆動部３５を駆動して車内信号機１４のＡＴＣ現示変化ベル３６とＡＴＣ切換報知ベル３７を駆動制御する。
【００１４】
この表示灯点灯制御部３０とパターンメータ駆動部３１及びベルリレー制御部３２からそれぞれ出力された点灯制御信号と信号速度信号及びベル駆動信号は現示信号出力部２８から帰還信号処理部２９に帰還信号として送られる。帰還信号処理部２９の表示灯帰還部３８とパターンメータ帰還部３９とベルリレー帰還部４０はそれぞれ現示信号出力部２８から送られる帰還信号を処理して現示制御情報をパラレル信号としてシリアルインタフェース２６に出力する。シリアルインタフェース２６は送られたパラレル信号をシリアル信号に変換してシリアル伝送線１６を介して制御装置１２の１系と２系の制御部１９ａ，１９ｂに設けた比較部２２に送る。１系と２系の比較器２２はそれぞれ同じ系の現示情報出力部２１で出力している現示情報と車内信号制御部１５から送られた現示制御情報とを比較する。この比較の結果、出力している現示情報と帰還された現示制御情報が一致している場合、１系の信号処理部２３ａと２系の信号処理部２３ｂはそれぞれ正常に動作し、車内信号機１４に正常な制御信号が送られていると判断する。また、いずれか一方、例えば１系の比較部２２で出力している現示情報と帰還された現示制御情報を比較した結果、現示情報と現示制御情報が不一致の場合、比較部２２は開閉手段２０に電源断信号を送り、開閉手段２０を開にして、１系の電源装置２４に供給している電力を遮断し、１系の信号処理部２３ａの処理動作を停止させる。
【００１５】
このように制御装置１２の現示情報出力部２１からシリアル伝送線１６を介して現示情報処理部２７に出力した現示情報を、現示情報処理部２７で処理して出力している車内信号機１４の現示制御信号を現示制御情報として制御装置１２に帰還して、制御装置１２が出力する現示情報と帰還した現示制御情報を比較するから、車内信号機１４に誤表示が生じることを防ぐことができ、列車３を安全に走行させることができる。
【００１６】
また、制御装置１２に２系統の制御部１９ａ，１９ｂを設け、車内信号制御部１５に２系統の信号処理部２３ａ，２３ｂを設け、車内信号機１４を並列２重系で制御するから信頼性性を高めることができる。
【００１７】
さらに、運転台１３に設けた車内信号制御部１５で車内信号機１４の制御信号を生成するから、制御装置１２は車内信号制御部１５に現示情報を送れば良く、制御装置１２の構成を簡略化することができる。
【００１８】
前記説明では車内信号制御部１５の現示情報処理部２７に表示灯点灯制御部３０とパターンメータ駆動部３１とベルリレー制御部３２を設け、帰還信号処理部２８に表示灯帰還部３８とパターンメータ帰還部３９とベルリレー帰還部４０を設けた場合について説明したが、図３のブロック図に示すように、現示情報処理部２７を表示灯点灯制御機能とパターンメータ駆動機能及びベルリレー制御機能を有するＣＰＵ２７ａとＤ／Ａ変換部２７ｂで構成し、帰還信号処理部２８を表示灯帰還処理機能とパターンメータ帰還処理機能とベルリレー帰還処理機能を有するＣＰＵ２９ａとＡ／Ｄ変換部２９ｂで構成しても良い。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、列車の床下に設けた制御装置と運転台に設けた車内信号制御部との間を情報伝達用のシリアル伝送線で接続し、制御装置と車内信号制御部との間で、現示情報や現示情報から生成した現示制御信号の帰還情報をシリアル信号で伝送するようにしたから、制御装置と車内信号制御部を接続する配線本数を大幅に低減することができ、配線工数を大幅に削減することができる。
【００２０】
また、制御装置の現示情報出力部からシリアル伝送線を介して車内信号制御部の現示情報処理部に出力した現示情報を、現示情報処理部で処理して出力している車内信号機の現示制御信号を現示制御情報として制御装置に帰還して、制御装置が出力する現示情報と帰還した現示制御情報を比較するから、車内信号機に誤表示が生じることを防ぐことができ、列車を安全に走行させることができる。
【００２１】
さらに、制御装置に開閉手段と現示情報出力部と比較部を２系統設け、車内信号制御部に電源装置とシリアル信号入力部と現示情報処理部と帰還信号処理部とシリアル信号出力部を２系統設け、現示情報を並列処理することにより、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のＡＴＣ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＴＣ車上装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明のＡＴＣ車上装置の他の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のＡＴＣ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１；ＡＴＣ装置、２；ＡＴＣ地上装置、３；列車、４；ＡＴＣ車上装置、
５；レール、６；整合変成器、７；送信器、８；整合変成器、９；受信器、
１０；受電器、１１；車上受信器、１２；制御装置、１３；運転台、
１４；車内信号機、１５；車内信号制御部、１６；シリアル伝送線、
１７；電源線、１８；パラレルワイヤ、１９；制御部、２０；開閉手段、
２１；現示情報出力部、２２；比較部、２３；信号処理部、
２４；電源装置、２５，２６；シリアルインタフェース、
２７；現示情報処理部、２８；現示信号出力部、２９；帰還信号処理部、
３０；表示灯点灯制御部、３１；パターンメータ駆動部、
３２；ベルリレー制御部、３３；信号灯、３４；速度計、
３５；ベル駆動部、３８；表示灯帰還部、３９；パターンメータ帰還部、
４０；ベルリレー帰還部。
【図１】
0004034093.tif 000002
【図２】
0004034093.tif 000003
【図３】
0004034093.tif 000004
【図４】
0004034093.tif 000005