(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上装置と、車上装置とを含む自動列車制御装置であって、
前記地上装置は、列車検知装置と、列車制御信号送信装置とを含み、
前記列車検知装置は、列車検知信号送信装置と、列車検知信号受信装置とを含み、
前記列車検知信号送信装置は列車の走行する軌道の一端側から列車検知信号を供給し、
前記列車検知信号受信装置は前記軌道の他端側に接続され、前記列車検知信号を受信し、列車の有無に対応する信号を出力し、
前記列車制御信号送信装置は、前記列車検知信号受信装置から出力される前記信号が供給され、前記信号が列車有りに対応するときは前記軌道の前記一端側から列車制御信号を送信し、前記列車制御信号の送信を開始したときは、その後に前記列車制御信号の内容が変化しても、送信開始時の内容を持つ列車制御信号を所定時間保持し、
前記車上装置は、前記列車に搭載され、前記軌道に流れる前記列車制御信号を受信し、受信された列車制御信号に基づいて、列車制御を行う
自動列車制御装置。
【請求項２】
列車検知装置と、列車制御信号送信装置とを含む自動列車制御装置用地上装置であって、
前記列車検知装置は、列車検知信号送信装置と、列車検知信号受信装置とを含み、前記列車検知信号送信装置は列車の走行する軌道の一端側から列車検知信号を供給し、前記列車検知信号受信装置は前記軌道の他端側に接続され、前記列車検知信号を受信し、列車の有無に対応する信号を出力し、
前記列車制御信号送信装置は、前記列車検知信号受信装置から出力される前記信号が供給され、前記信号が列車有りに対応するときは前記軌道の前記一端側から列車制御信号を送信し、前記列車制御信号の送信を開始したときは、送信開始後に前記列車制御信号の内容が変化しても、送信開始時の内容を持つ列車制御信号を所定時間保持する
地上装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、踏み込み送信方式の自動列車制御装置（以下ＡＴＣ装置と称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
踏み込み送信方式のＡＴＣ装置は、地上装置と、車上装置とによって構成される。地上装置は、列車検知装置（以下ＴＤ装置と称する）と、列車制御信号送信装置（以下ＡＴＣ送信装置と称する）とを備える。ＴＤ装置は列車検知信号送信装置（以下ＴＤ信号送信装置と称する）と、列車検知信号受信装置（以下ＴＤ信号受信装置と称する）とを含む。ＴＤ信号送信装置は列車の走行する軌道の一端側からＴＤ信号を供給する。ＴＤ信号受信装置は軌道の他端側に接続され、ＴＤ信号を受信する。
【０００３】
列車制御は、予め定められた閉塞区間毎に、１閉塞１列車の原則に則って行われるので、ＴＤ信号送信装置及びＴＤ信号受信装置は、閉塞区間毎に対の関係で備えられる。ある閉塞区間に列車が進入（踏み込み）した場合、列車車軸による軌道短絡が生じるので、ＴＤ信号送信装置から送信されているＴＤ信号が、ＴＤ信号受信装置によって、受信されなくなる。ＴＤ信号受信装置によりＴＤ信号が受信されなくなった時、ＴＤ信号受信装置は列車ありの信号を出力する。
【０００４】
ＡＴＣ信号送信装置は、ＴＤ信号受信装置から列車有り、無しに対応する信号が供給される。そして、列車ありの信号が供給されたときは、軌道の一端側から、軌道にＡＴＣ信号を送信する。即ち、ある閉塞区間に対して、ＡＴＣ信号を送信するタイミングが、当該閉塞区間に対する列車の踏み込みによって決定される。
【０００５】
車上装置は、列車に搭載され、軌道に流れるＡＴＣ信号を受信し、受信されたＡＴＣ信号に基づいて、列車の速度制御または制動制御等の列車制御を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した踏み込み送信方式のＡＴＣ装置において、列車が当該閉塞区間に踏み込み、それに応じてＡＴＣ送信装置から、当該閉塞区間に与えられた現在の信号現示に対応し、かつ、当該閉塞区間の前の閉塞区間の信号現示とは異なる第１のＡＴＣ信号が一旦送信された後、当該閉塞区間の信号現示が変わり、第２のＡＴＣ信号が送信されることがある。ＡＴＣ信号にこのような変化が生じた場合、車上装置において第１のＡＴＣ信号を受信できない。車上装置は、当該閉塞区間に踏み込んだ際の第１のＡＴＣ信号に対しては無信号状態で、それまで受信していた信号を一定時間保持する。第１のＡＴＣ信号に対する無信号状態は、列車が当該閉塞区間内に踏み込んだ時から、車上装置が第２のＡＴＣ信号を受信して列車制御に入る時まで継続する。
【０００７】
このように、従来の車上装置では、当該閉塞区間の前に受信したＡＴＣ信号を一定時間保持する必要から、車上装置の復旧時間を長く設定していた。
【０００８】
しかし、復旧時間が長くなると、制動制御開始のタイミングが遅れることになるので、空走時間が長くなる。空走時間が長くなると、閉塞区間長や、軌道終端における制動距離を、それに見合うように、長くしなければならない。これは、運転密度の低下及び終端部の延長による鉄道設備の建設費の増大を招く。
【０００９】
本発明の課題は、踏み込み時、車上装置の無信号時間を短縮し得るＡＴＣ装置を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、空走時間を短くし、閉塞区間長及び軌道終端における制動距離を短縮し得るＡＴＣ装置を提供することである。
【００１１】
本発明の更にもう一つの課題は、運転密度の向上及び鉄道設備建設費の低減に寄与し得るＡＴＣ装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るＡＴＣ装置は、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、ＴＤ装置と、ＡＴＣ信号送信装置とを含む。前記ＴＤ装置は、ＴＤ信号送信装置と、ＴＤ信号受信装置とを含む。前記ＴＤ信号送信装置は列車の走行する軌道の一端側からＴＤ信号を供給する。前記ＴＤ信号受信装置は前記軌道の他端側に接続され、前記ＴＤ信号を受信し、列車の有無に対応する信号を出力する。
【００１３】
前記ＡＴＣ信号送信装置は、前記ＴＤ信号受信装置から列車の有無に対応する信号が供給され、前記信号が列車ありに対応するときは前記軌道の前記一端側からＡＴＣ信号を送信し、前記ＡＴＣ信号の送信を開始したときは、その後に前記ＡＴＣ信号の内容が変化しても、送信開始時の内容を持つＡＴＣ信号を所定時間保持する。
【００１４】
前記車上装置は、前記列車に搭載され、前記軌道に流れる前記ＡＴＣ信号を受信し、受信されたＡＴＣ信号に基づいて、列車制御を行う。
【００１５】
本発明に係るＡＴＣ装置を設備したある閉塞区間に、列車が進入した場合、列車車軸による軌道短絡が生じるので、ＴＤ信号送信装置から送信されているＴＤ信号が、ＴＤ信号受信装置によって受信されなくなる。ＴＤ信号受信装置によりＴＤ信号が受信されなくなった時、ＴＤ信号受信装置は列車ありの信号を出力する。
【００１６】
ＡＴＣ信号送信装置は、ＴＤ信号受信装置から列車ありの信号が供給されたとき、軌道の一端側からＡＴＣ信号を送信する。即ち、ある閉塞区間に対して、ＡＴＣ信号を送信するタイミングが、当該閉塞区間に対する列車の踏み込みによって決定される。
【００１７】
車上装置は、列車に搭載され、軌道に流れるＡＴＣ信号を受信し、受信されたＡＴＣ信号に基づいて、列車の速度制御または制動制御等の列車制御を行う。
【００１８】
既に述べたように、列車が、ある閉塞区間から当該閉塞区間に進入し、それに応じてＡＴＣ送信装置から、現在の信号現示に対応する第１のＡＴＣ信号が一旦送信された後、先行列車の走行状態により当該閉塞区間の信号現示が変わり、第２のＡＴＣ信号が送信されることがある。
【００１９】
本発明では、ＡＴＣ信号送信装置は、第１のＡＴＣ信号の送信を開始したときは、その後に第１のＡＴＣ信号とは内容の異なる第２のＡＴＣ信号が送信されても、送信開始時の内容を持つ第１のＡＴＣ信号を所定時間保持する。保持時間は、車上装置が第１のＡＴＣ信号を受信できる時間を考慮して定める。この場合に生じる無信号時間は、列車が当該閉塞区間へ進入した時点を基準にして、第１のＡＴＣ信号の送信を開始するのに要する動作遅れ時間と、車上装置が第１のＡＴＣ信号を受信するのに要する動作遅れ時間との和で与えられる。この動作遅れ時間の和の時間が、第２のＡＴＣ信号が受信されるまで無信号状態となっていた従来の無信号時間よりも短いことは明らかである。
【００２０】
従って、本発明によれば、踏み込み時の無信号時間を短縮し得る。無信号時間を短縮し得るから、空走時間を短くし、閉塞区間長及び軌道終端における制動距離を短縮し得る。よって、運転密度の向上及び鉄道設備建設費の低減にも寄与し得ることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るＡＴＣ装置の構成を示すブロック図である。図示されたＡＴＣ装置は、地上装置１と、車上装置１５とを含む。地上装置１は、ＴＤ装置７、９、１１と、ＡＴＣ信号送信装置１３とを含む。ＴＤ装置７、９、１１は、ＴＤ信号送信装置７と、ＴＤ信号受信装置９、１１とを含む。ＴＤ信号送信装置７は列車３の走行する軌道５の一端側からＴＤ信号を供給する。ＴＤ信号受信装置９、１１は軌道５の他端側に接続され、ＴＤ信号を受信する。そして、列車５の有無に対応する信号を出力する。
【００２２】
図示実施例では、閉塞区間１Ｔ、２Ｔ及び３Ｔに区分された軌道５において、閉塞区間１Ｔと閉塞区間２Ｔとの境界に、ＴＤ信号送信装置７を接続してある。ＴＤ信号受信装置９は閉塞区間１Ｔと、その手前の閉塞区間との境界付近に接続されている。ＴＤ信号受信装置１１は閉塞区間２Ｔと閉塞区間３Ｔとの境界付近に接続されている。従って、実施例の場合、閉塞区間１Ｔと閉塞区間２ＴにおいてＴＤ信号送信装置７を共用し、ＴＤ信号送信装置７とＴＤ信号受信装置９との組み合わせによって、閉塞区間１Ｔで列車検知を行い、ＴＤ信号送信装置７とＴＤ信号受信装置１１との組み合わせによって、閉塞区間２Ｔで列車検知を行う構成になる。
【００２３】
また、ＴＤ信号受信装置９、１１は軌道リレー１Ｒ、２Ｒのような手段により、列車の有無に対応する信号を出力する。一般には、列車無しのとき、軌道リレー１Ｒ、２Ｒが励磁（扛上）されており、扛上接点の出力か列車無しに対応する信号として利用される。列車有りのときは、軌道リレー１Ｒ、２Ｒが無励磁（落下）となり、落下接点の出力が列車有りに対応する信号として利用される。
【００２４】
ＡＴＣ信号送信装置１３は、ＴＤ装置７、９、１１のＴＤ信号受信装置９、１１から列車の有無に対応する信号が供給され、この信号が列車有りに対応するときは軌道５の一端側からＡＴＣ信号を送信する。詳説すれば、ＡＴＣ信号送信装置１３は、供給された信号が、例えば、閉塞区間１Ｔ内に列車有りに対応するとき、閉塞区間１Ｔに対して軌道５の一端側からＡＴＣ信号を送信する。
【００２５】
図示実施例では、ＡＴＣ信号送信装置１３の出力は、軌道リレー１Ｒ、２Ｒの接点２ＴＲ、１ＴＲを経由して、軌道５に結ばれている。より詳しくは、ＡＴＣ信号送信装置１３の出力は、２ＴＲの扛上接点と、１ＴＲの落下接点とを経由して、軌道回路５に結ばれている。１ＴＲの扛上接点は、ダミー抵抗Ｒ１を経由して接地されている。２ＴＲの落下接点は、閉塞区間３Ｔに備えられる軌道リレー（図示しない）の３ＴＲの扛上接点を通して、閉塞区間２Ｔと閉塞区間３Ｔとの閉塞境界付近において、軌道５に結ばれ、閉塞区間２ＴにＡＴＣ信号を送信する。３ＴＲの落下接点は、ダミー抵抗Ｒ１を経由して接地されている。
【００２６】
ＴＤ信号受信装置９、１１とＡＴＣ信号送信装置１３との回路的結合関係は、説明の明確化のために、有接点回路方式によって説明されている、電子回路化された有接点回路方式でよいことは勿論である。
【００２７】
更に、本発明における特徴構成要件として、ＡＴＣ信号送信装置１３は、ＡＴＣ信号の送信を開始したときは、その後にＡＴＣ信号の内容が変化しても、送信開始時の内容を持つＡＴＣ信号を所定時間保持する。例えば、閉塞区間１Ｔについて述べると、閉塞区間１Ｔへ列車３が進入したとき、第１のＡＴＣ信号を送信する。第１のＡＴＣ信号の送信を開始したときは、その後に第１のＡＴＣ信号とは内容の異なる第２のＡＴＣ信号が出力されても、送信開始時の内容を持つ第１のＡＴＣ信号を所定時間保持する。
【００２８】
車上装置１５は、列車３に搭載され、軌道５に流れる前記ＡＴＣ信号を受信し、受信されたＡＴＣ信号に基づいて、列車３の制御を行う。車上装置１５は車上アンテナ１７、制動装置１９等を含んでいる。車上アンテナ１７は軌道５に流れるＡＴＣ信号を受信する。制動装置９は車上装置１５から供給される制御信号によって制御される。
【００２９】
次に、図１に示したＡＴＣ装置において、その動作を、図２に図示されたタイムチャートを参照して説明する。図において、Ａ信号は閉塞区間１Ｔの手前の閉塞区間に送信されていたＡＴＣ信号であり、車上装置１５側では復旧時間Ｔｆ１を有する。Ｂ１信号は第１のＡＴＣ信号、Ｂ２信号は第２のＡＴＣ信号である。第１のＡＴＣ信号Ｂ１は、列車３が閉塞区間１Ｔに進入した後に送信される。
【００３０】
図１において、矢印ａの方向に進行する列車３が、未だ閉塞区間１Ｔの手前の閉塞区間に存在する場合、ＴＤ信号受信装置９、１１は、共に、ＴＤ信号送信装置７から送信される信号を受信しており、ＴＤ信号受信装置９、１１に接続された軌道リレー１Ｒ、２Ｒは励磁されている。従って、２ＴＲ、１ＴＲにおいて、扛上接点が閉じており、ＡＴＣ信号送信装置１３から送信されたＡＴＣ信号はダミー抵抗Ｒ１を通って流れ、閉塞区間１Ｔを構成する軌道５には供給されない。
【００３１】
次に、ｔ０時に、列車３が閉塞区間１Ｔに進入した場合、閉塞区間１Ｔ内において列車３の車軸による軌道５の短絡が生じるので、ＴＤ信号送信装置７から送信されているＴＤ信号が、ＴＤ信号受信装置９によって受信されなくなる。ＴＤ信号受信装置９によりＴＤ信号が受信されなくなった時、ＴＤ信号受信装置９に接続された軌道リレー１Ｒが無励磁になり、軌道リレー１Ｒの接点１ＴＲにおいて、落下接点が閉じる。ＴＤ信号受信装置１１はＴＤ信号を受信しているので、ＴＤ信号受信装置１１に接続された軌道リレー２Ｒは励磁されたままであり、軌道リレー２Ｒの接点２ＴＲにおいて、扛上接点が閉じている。
【００３２】
このため、２ＴＲの扛上接点、及び、１ＴＲの落下接点を経由して、ＡＴＣ信号送信装置１３から、閉塞区間１Ｔを構成する軌道５に第１のＡＴＣ信号Ｂ１が送信される。
【００３３】
ここで、ＴＤ信号受信装置９に動作遅れがあるので、閉塞区間１Ｔに列車３が進入したｔ０時よりも、動作遅れ時間ｔｄ１だけ遅れたｔ１時に、第１のＡＴＣ信号Ｂ１が送信される。動作遅れ時間ｔｄ１は約５００〜６００ｍｓ程度である。
【００３４】
列車３に搭載された車上装置１５は、車上アンテナ１７によって、閉塞区間１Ｔを構成する軌道５に流れる第１のＡＴＣ信号Ｂ１を受信（列車制御が可能な状態）し、受信された第１のＡＴＣ信号Ｂ１に基づいて、列車３の速度制御または、制動装置１９による制動制御等を行う。車上装置１５も動作遅れ時間ｔｒ１を持っているので、ＡＴＣ信号送信装置１３が第１のＡＴＣ信号Ｂ１を送信したｔ１時よりも、時間ｔｒ１だけ遅れたｔ３時に、第１のＡＴＣ信号Ｂ１を受信することになる。動作遅れ時間ｔｒ１も、約５００〜６００ｍｓ程度である。
【００３５】
上述のようにして、第１のＡＴＣ信号Ｂ１が一旦送信された後、例えば、前方閉塞区間内から先行列車が抜け出た等の事情により、閉塞区間１Ｔに与えられるべき信号現示が変わり、それに対応して、例えば、第１のＡＴＣ信号Ｂ１よりも、より上位の内容を持つ第２のＡＴＣ信号Ｂ２が、閉塞区間１Ｔに送信されることがある。このような事態に遭っても、本発明に係るＡＴＣ装置は極めて有効に動作する。次に、この点について述べる。
【００３６】
一例として、第２のＡＴＣ信号Ｂ２の発生タイミングが、第１のＡＴＣ信号Ｂ１の送信開始タイミングであるｔ１時と、車上装置１５が第１のＡＴＣ信号Ｂ１を受信するｔ３時との間のｔ２時であるものとする。
【００３７】
本発明では、ｔ１時において、第１のＡＴＣ信号Ｂ１の送信が開始されたときは、その後、第１のＡＴＣ信号Ｂ１とは異なる内容を持つ第２のＡＴＣ信号Ｂ２がｔ２時に送信されても、第１のＡＴＣ信号Ｂ１を所定時間Ｔαの間は保持する。保持時間Ｔαは、車上装置１５の動作遅れ時間ｔｒ１を考慮して定められる。具体的には、Ｔα＞ｔｒ１である。
【００３８】
この場合に生じる無信号時間ｔａ１は、列車３が閉塞区間１Ｔへ進入したｔ０時を基準にして、地上装置１のＴＤ信号受信装置９が列車有りの信号を送信し始めるのに要する動作遅れ時間ｔｄ１（約５００〜６００ｍｓ）と、車上装置１５がＡＴＣ信号送信装置１３からのＡＴＣ信号を受信するのに要する動作遅れ時間ｔｒ１（約５００〜６００ｍｓ）との和（最大約１．２秒）で与えられる。
【００３９】
従来の場合は、第２のＡＴＣ信号Ｂ２の発生するｔ２時に、第１のＡＴＣ信号Ｂ１が消滅する。従って、第１のＡＴＣ信号Ｂ１は、その送信タイミングであるｔ１時から消滅時であるｔ２時までの時間△ｔ１の間、継続するだけである。車上装置１５の動作遅れ時間ｔｒ１が第１のＡＴＣ信号Ｂ１の継続する時間△ｔ１よりも長ければ、車上装置１５は、第１のＡＴＣ信号Ｂ１を受信できない。第２のＡＴＣ信号Ｂ２については、動作遅れ時間ｔｒ２（約５００〜６００ｍｓ）があるために、第２のＡＴＣ信号Ｂ２も受信されていない状態にある。
【００４０】
従って、車上装置１５からみて、列車３が閉塞区間１Ｔに進入したｔ０時から、車上装置１５が第２のＡＴＣ信号を受信するｔ５時までの時間ｔａ２の間、無信号状態になる。無信号時間ｔａ２は、地上装置１の遅れ時間ｔｄ１と、第１のＡＴＣ信号Ｂ１の送信タイミングであるｔ１時から消滅時であるｔ２時までの時間△ｔ１と、車上装置１５の動作遅れ時間ｔｒ２との和（ｔｄ１＋△ｔ１＋ｔｒ２）である。無信号時間ｔａ２は、△ｔ１を０．７秒とすれば、最大で約１．９秒にも達する。本発明の場合、無信号時間ｔａ１は最大約１．２秒であるから、本発明によれば、従来の無信号時間を短縮し得ることは明らかである。
【００４１】
車上装置１５は第２のＡＴＣ信号Ｂ２が受信された後は、第２のＡＴＣ信号Ｂ２の内容に従って、列車速度制御または制動制御を行うことは勿論である。
【００４２】
図３は本発明に係るＡＴＣ装置の列車制御（制動制御）を、従来のＡＴＣ装置の列車制御（制動制御）と比較して示す図である。前述したように、本発明に係るＡＴＣ装置の無信号時間ｔａ１は、従来の無信号時間ｔａ２よりも短縮される。従って、本発明に係るＡＴＣ装置によれば、空走距離ａ１を、従来の空走距離ａ２よりも短くすることができる。ブレーキ距離ｂ１、ｂ２は同じであるから、本発明に係るＡＴＣ装置を用いることにより、制動距離（ａ１＋ｂ１）を従来の制動距離（ａ２＋ｂ２）よりも短くすることができる。従って、本発明に係るＡＴＣ装置を用いることにより、閉塞区間長を、従来の閉塞区間長Ｌ２から、閉塞区間長Ｌ１に短縮することができる。また、軌道５の終端における制動距離を短縮し得る。よって、運転密度の向上及び鉄道設備建設費の低減にも寄与し得ることになる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）踏み込み時における車上装置の無信号時間を短縮し得るＡＴＣ装置を提供することができる。
（ｂ）空走時間を短くし、閉塞区間長及び軌道終端における制動距離を短縮し得るＡＴＣ装置を提供することができる。
（ｃ）運転密度の向上及び鉄道設備建設費の低減に寄与し得るＡＴＣ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＡＴＣ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＡＴＣ装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明に係るＡＴＣ装置の列車制御を従来のＡＴＣ装置の列車制御と比較して示す図である。
【符号の説明】
１                    地上装置
３                    列車
５                    軌道
７                    ＴＤ信号送信装置
９、１１              ＴＤ信号受信装置
１３                  ＡＴＣ信号送信装置
１５                  車上装置
【図１】
0004333855.tif 000002
【図２】
0004333855.tif 000003
【図３】
0004333855.tif 000004