(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上と列車に搭載された車上装置との情報伝送路としてレールに沿って設けられたループコイルを有し、
前記ループコイルにはＡＴＣ送信器と列車情報受信器とが接続され、
前記ＡＴＣ送信器は、ＡＴＣ論理部から送られる、各列車を特定する列車ＩＤと複数の列車毎に異なり各列車から列車情報を送信する発信周波数を指示する発信周波数情報と列車制御情報とを有する地上情報により時分割のＡＴＣ信号を生成して前記ループコイルに送信し、
前記複数の列車の車上装置は、前記ループコイルに送信されているＡＴＣ信号から列車ＩＤにより列車制御情報を選択し、選択した列車制御情報により速度を制御するとともに選択した列車制御情報に有する発信周波数情報により指定された周波数で列車ＩＤとを含む列車情報を前記ループコイルに送信し、
前記列車情報受信器は、前記ループコイルに送信された列車情報を受信し、受信した列車情報を前記ＡＴＣ論理部から送られる各列車を特定する列車ＩＤと各列車から列車情報を送信する発信周波数を指示する発信周波数情報と照合して列車情報を確定することを特徴とする列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上と列車との間で情報を授受して列車を制御する列車制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車の速度を自動的に制限速度以下に制御するため地上と列車の間で情報を授受する列車制御装置は、あらかじめ先行列車との間隔と曲線や分岐等の進路の条件等により定まる停止目標位置と現在の在線位置を示す符号化した列車制御信号を地上から列車に伝送し、車上装置は受信した列車制御信号から算出される停止目標位置までの照査速度パターンに基づき連続的に列車を減速する方法である。
【０００３】
この地上と列車との間で情報を伝送するために軌道回路を利用して列車検知を行うとともに列車の速度を自動的に制限速度以下に制御する従来の列車制御装置は、特許文献１に示すように、列車検知信号と列車制御信号を別々に軌道回路に送信している。列車検知信号は各軌道回路の列車進出側の境界から常時送信し、送信した列車検知信号を軌道回路の列車進入側で受信しているときは、その軌道回路に列車無しと判断している。この列車無しの状態の軌道回路に列車が進入して列車進入側で列車検知信号を受信しなくなると、その軌道回路に列車が在線したと判断している。列車制御信号は列車が検知された軌道回路にのみ列車進出側の境界から送信して、前方軌道回路に送信する列車制御信号と混信することを防止している。
【０００４】
また、例えばモノレールや新交通システムにおいてはレールを利用した軌道回路方式を使用できないため、列車の走行路に沿ってループコイルを敷設し、このループコイルを介して地上と車上で情報の授受を行っている。例えば特許文献２に示された列車検知装置は、複数の閉そく区間に渡ったループコイルを敷設し、各閉そく区間の境界ごとに地点検知用のトランスポンダを利用した地上子を設置する。列車に搭載された車上装置は地上子からの地点情報を受信したとき、受信した地点情報に列車識別情報を付加した列車検知信号を地上に送信する。地上装置はループコイルを介して列車検知信号を受信して列車の在線位置を判定し、先行列車の位置に応じた速度制限情報を有するＡＴＣ信号を生成してループコイルに送る。車上装置はループコイルに送られたＡＴＣ信号を受信して列車の速度を制御する。このようにして１ループコイル上に複数の列車が在線することを許容している。この複数の列車と地上との間で情報を授受するためポーリング方式で通信を行っている。
【特許文献１】特開平９−３０１１７３号公報
【特許文献２】特開平９−３０１１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
列車を高密度運転するためには、同一閉そく区間に複数の列車が在線させることが考えられる。このように同一閉そく区間に複数の列車が在線する場合、軌道回路を利用した列車制御装置は、同一閉そく区間に同時に複数の列車が在線すると、左右のレールを先行列車で車軸短絡するため、地上と後続列車とは情報の授受ができなくなってしまう。
【０００６】
ループコイルとトランスポンダを利用した地上子を設けた場合は、同一閉そく区間に同時に複数の列車が在線しても、地上と各列車との間で情報を授受できるが、複数の列車と地上との間でポーリング方式により通信を行っているため、地上と各列車との情報伝達が間欠的になり情報伝達が遅れるという短所がある。
【０００７】
この発明は、このような短所を改善し、同一閉そく区間に同時に複数の列車が在線しても複数の列車と地上との間で効率良く情報を授受して列車の運転効率を高めることができる列車制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の列車制御装置は、地上と列車に搭載された車上装置との情報伝送路としてレールに沿って設けられたループコイルを有し、前記ループコイルにはＡＴＣ送信器と列車情報受信器とが接続され、前記ＡＴＣ送信器は、ＡＴＣ論理部から送られる、各列車を特定する列車ＩＤと複数の列車毎に異なり各列車から列車情報を送信する発信周波数を指示する発信周波数情報と列車制御情報とを有する地上情報により時分割のＡＴＣ信号を生成して前記ループコイルに送信し、前記複数の列車の車上装置は、前記ループコイルに送信されているＡＴＣ信号から列車ＩＤにより列車制御情報を選択し、選択した列車制御情報により速度を制御するとともに選択した列車制御情報に有する発信周波数情報により指定された周波数で列車ＩＤとを含む列車情報を前記ループコイルに送信し、前記列車情報受信器は、前記ループコイルに送信された列車情報を受信し、受信した列車情報を前記ＡＴＣ論理部から送られる各列車を特定する列車ＩＤと各列車から列車情報を送信する発信周波数を指示する発信周波数情報と照合して列車情報を確定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、レールに沿ってループコイルを設け、複数の列車の地上情報に列車毎に異なる発信周波数情報を割り当てた時分割のＡＴＣ信号をループコイルに送信し、各列車の車上装置はＡＴＣ信号で指示された発信周波数情報で指示された発信周波数により連続して列車情報を地上に送信するから、地上と列車との間の情報伝達時間を短縮することができ、列車の運転効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１はこの発明の列車制御装置の配置図である。図に示すように、列車制御装置は、地上と列車１に搭載された車上装置２との情報伝送路として列車１が走行するレール３に沿って設けられたループコイル４ａ〜４ｄを有する。各ループコイル４ａ〜４ｄは送信用ループ５と受信用ループ６を有する。各ループコイル４ａ〜４ｄの送信用ループ５にはＡＴＣ送信器７が接続され、受信用ループ６には列車情報受信器８が接続されている。このＡＴＣ送信器７と列車情報受信器８はＡＴＣ論理部９に接続されている。
【００１２】
ＡＴＣ送信器７は、図２のブロック図に示すように、地上情報発生部１０と送信部１１を有する。地上情報発生部１０はＡＴＣ論理部９から送られる信号により複数、例えば３個の列車１ａ〜１ｃにそれぞれ送信する地上情報により時分割のＡＴＣ信号を生成する。送信部１１は地上情報発生部１０で生成したＡＴＣ信号を送信用ループ５に送信する。このＡＴＣ信号には、図３の構成図（ａ）に示すように、列車１ａ〜１ｃに送信する地上情報Ａ〜地上情報Ｃとして列車１ａ〜１ｃを特定する列車ＩＤと、列車１ａ〜１ｃから送信する発信周波数ｆ１〜ｆ３のいずれかを指示する発信周波数情報と、各ループコイル４ａ〜４ｃの位置を特定するループＩＤと速度制限情報と先行列車位置情報等を有する列車制御情報とで構成している。
【００１３】
列車情報受信器８は、図２のブロック図に示すように、受信部１２と情報処理部１３を有する。受信部１２は周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の復調部を有し、列車１ａ〜１ｃから受信ループ６に送信された列車情報を受信する。情報処理部１３は受信部１２で受信した列車１ａ〜１ｃの列車情報を解読してＡＴＣ論理部９に送る。
【００１４】
各列車１に搭載された車上装置２は、図４のブロック図に示すように、受信部１４と送信部１５と情報記憶部１６と情報処理部１７と列車位置算出部１８及び速度制御部１９を有する。受信部１４は受信コイル２０ａを介してループコイル４の送信用ループ５に送信されているＡＴＣ信号を受信し、受信したＡＴＣ信号に含まれる地上情報を情報処理部１７に送る。情報記憶部１６には列車ＩＤや列車長と各ループコイル４ａ〜４ｄの位置情報があらかじめ格納されている。情報処理部１７は受信部１４から送られる地上情報を処理して列車ＩＤから自列車に送信された発信周波数情報と列車制御情報を選択し、ループＩＤを列車位置算出部１８に送り、速度制限情報と先行列車位置情報を速度制御部１９に送る。列車位置算出部１８はループＩＤが送られると、情報記憶部１６に記憶したループコイル４ａ〜４ｄの位置情報と速度発電機２１から出力される列車速度により列車１の走行位置を算出し、算出した位置情報を速度とともに情報処理部１７と速度制御部１９に送る。速度制御部１９は情報処理部１７から送られる速度制限情報と先行列車位置情報と列車位置算出部１８から送られる列車１の走行位置により列車１の速度を制御する。
【００１５】
また、情報処理部１７は情報記憶部１６に記憶した列車ＩＤや列車長を有する固有情報を作成し、図３の構成図（ｂ）に示すように、作成した列車固有情報と位置情報算出部１８から送られる列車１の走行位置と速度を有する走行情報とにより列車情報を作成して地上情報で指示された発信周波数情報を付加して送信部１５に送る。送信部１５は周波数ｆ１〜ｆ３の変調部を有し、送られた列車情報を発信周波数情報で指示された発信周波数ｆ１〜ｆ３のいずれかを搬送波とした変調信号を送信コイル２０ｂを介して地上に送信する。
【００１６】
この列車制御装置の処理を図５の地上と車上の伝送手順を示すタイムチャートを参照して説明する。
【００１７】
例えば図１に示すように、ループコイル４ｂが設けられた区間２Ｔを走行している列車１ａが、ループコイル４ｃが設けられている区間３Ｔに進入して列車情報受信器８ｂで列車１ａから送信している列車情報を受信しなくなると、ＡＴＣ論理部９からＡＴＣ送信器７ｃに列車１ａを特定する列車ＩＤと発信周波数ｆ１を指示する発信周波数情報と先行列車位置情報等の列車制御情報とともに後続列車１ｂ、１ｃを特定する列車ＩＤと発信周波数ｆ２，ｆ３を指示する発信周波数情報と列車制御情報とをＡＴＣ送信器７ｃに送る。また、ＡＴＣ論理部９から各列車１ａ〜１ｃを特定する列車ＩＤと発信周波数を指示する発信周波数情報を列車情報受信器８ｃに送る。ＡＴＣ送信器７ｃの地上情報発生部１０は、図３に示すように、列車１ａを特定する列車ＩＤと発信周波数ｆ１を指示する発信周波数情報及び区間３ＴのループＩＤと速度制限情報と先行列車位置情報等を有する列車制御情報を有する地上情報Ａを生成するとともに後続列車１ｂを特定する列車ＩＤと発信周波数ｆ２を指示する発信周波数情報及び列車制御情報を有する地上情報Ｂと、後続列車１ｃを特定する列車ＩＤと発信周波数ｆ３を指示する発信周波数情報及び列車制御情報を有する地上情報Ｃを生成して送信部１１に送る。送信部１１は、図５に示すように、地上情報発生部１で生成した地上情報Ａ〜地上情報Ｃの時分割のＡＴＣ信号を生成してループコイル４ｃの送信用ループ５に送信する。
【００１８】
列車１ａの車上装置２の受信部１４は受信コイル２０ａを介して送信用ループ５に送信されているＡＴＣ信号を受信し、受信したＡＴＣ信号を情報処理部１７に送る。情報処理部１７は受信部１４から送られるＡＴＣ信号を処理して地上情報Ａ〜地上情報Ｃの列車ＩＤから列車１ａに送信された列車制御情報を選択し、区間３ＴのループＩＤを列車位置算出部１８に送り、速度制限情報と先行列車位置情報を速度制御部１９に送る。列車位置算出部１８はループＩＤが送られると、情報記憶部１６に記憶した区間３Ｔの位置情報を読出し、読み出した位置情報と速度発電機２１から出力している列車速度により列車１ａの走行位置を逐次算出し、算出した位置情報を速度とともに情報処理部１７と速度制御部１９に送る。速度制御部１９は情報処理部１７から送られる速度制限情報と先行列車位置情報と列車位置算出部１８から送られる列車１ａの走行位置により列車１ａの速度を制御する。一方、情報処理部１７は情報記憶部１６に記憶した列車１ａの列車ＩＤや列車長を有する固有情報を作成し、作成した固有情報と位置情報算出部１８から送られる列車１の走行位置と速度を有する走行情報とにより列車情報を作成して地上情報で指示された発信周波数情報ｆ１を付加して送信部１５に送る。送信部１５は送られた列車情報を指示された発信周波数ｆ１を搬送波とする変調信号を送信コイル２０ｂを介して地上に送信する。
【００１９】
列車情報受信器８ｃの受信部１２は列車１ａの車上装置２から送信コイル２０ｂを介して受信ループ６に送信している周波数ｆ１の列車情報を受信して情報処理部１３に送る。情報処理部１４は送られた列車情報をＡＴＣ論理部９から送られた各列車１ａ〜１ｃを特定する列車ＩＤと発信周波数を指示する発信周波数情報と照合して列車１ａから送られた列車情報であることを確定してＡＴＣ論理部９に送る。そして列車１ａから送られる列車情報を受信しなくなるとループコイル４ｃが設けられた区間３Ｔから列車１ａが進出したと判定する。
【００２０】
この列車１ａが、ループコイル４ｃが設けられた区間３Ｔに在線しているとき、図２に示すように、後続列車１ｂが区間３Ｔに進入して、送信用ループ５に送信されているＡＴＣ信号を後続列車１ｂの車上装置２は受信コイル２０ａを介して受信すると、受信したＡＴＣ信号に含まれる地上情報を処理して列車識別情報の列車ＩＤから列車１ｂに送信された列車制御情報を選択して列車１ｂの速度を制御する。また、車上装置２は列車１ｂの列車ＩＤや列車長を有する列車固有情報を作成し、作成した列車固有情報と列車１ｂの走行位置と速度を有する走行情報とにより列車情報を作成して地上情報で指示された発信周波数情報ｆ２を付加して送信部１５に送る。送信部１５は送られた列車情報を指示された発信周波数ｆ２を搬送波とする変調信号を送信コイル２０ｂを介して地上に送信する。
【００２１】
列車情報受信器８ｃの受信部１２は後続列車１ｂの車上装置２から送信コイル２０ｂを介してループコイル４の受信ループ５に送信している周波数ｆ２の列車情報を受信すると、受信した列車情報を情報処理部１３で解読し、後続列車１ｂの列車ＩＤと発信周波数情報の合理性を確認して後続列車１ｂも区間３Ｔに進入したと判断し、送られた列車情報を列車１ｂから送信されたものとして処理する。さらに、後続列車１ｃが区間３Ｔに進入した場合も同様な処理を行う。
【００２２】
このようにレール３に沿ってループコイル４を設け、ＡＴＣ送信器７から複数の列車１ａ〜１ｃの地上情報に異なる発信周波数情報を割り当てた時分割のＡＴＣ信号をループコイル４に送信し、各列車１ａ〜１ｃの車上装置２はＡＴＣ信号で指示された発信周波数情報で指示された発信周波数により連続して列車情報を地上に送信するから、地上と列車との間の情報伝達時間を短縮することができるとともに各ループコイル４を設けた区間に複数の列車１ａ〜１ｃを在線させることができ、列車の運転効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の列車制御装置の配置図である。
【図２】ＡＴＣ送信器と列車情報受信器の構成を示すブロック図である。
【図３】地上情報と列車情報の電文を示す構成図である。
【図４】車上装置の構成を示すブロック図である。
【図５】地上と車上の伝送手順を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１；列車、２；車上装置、３；レール、４；ループコイル、５；送信用ループ、
６；受信用ループ、７；ＡＴＣ送信器、８；列車情報受信器、９；ＡＴＣ論理部、
１０；地上情報発生部、１１；送信部、１２；受信部、１３；情報処理部、
１４；受信部、１５；送信部、１６；情報記憶部、１７；情報処理部、
１８；列車位置算出部、１９；速度制御部、２０ａ；受信コイル、
２０ｂ；送信コイル、２１；速度発電機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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