(57)【要約】  列車（１００）との間で無線通信を行う地上無線装置（２０１）と、列車（１００）が停止する停止位置に設置された地上子（２１１）よりも列車（１００）の進行方向に対して手前に設置された地上子（２１４）と列車（１００）との通信状態から列車（１００）の速度を算出し、列車（１００）の速度が規定された速度を超過していた場合、地上無線装置（２０１）を介して、列車（１００）に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う拠点装置（２０３）と、を備える。
2020157827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車との間で無線通信を行う地上無線装置と、
前記列車が停止する停止位置に設置された第１の地上子よりも前記列車の進行方向に対して手前に設置された第２の地上子と前記列車との通信状態から前記列車の速度を算出し、前記列車の速度が規定された速度を超過していた場合、前記地上無線装置を介して、前記列車に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う拠点装置と、
を備えることを特徴とする地上装置。
【請求項２】
前記拠点装置は、前記減速指令とともに、算出した前記列車の速度の情報を送信する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の地上装置。
【請求項３】
前記拠点装置は、前記減速指令とともに、算出した前記列車の速度と前記第２の地上子の位置で規定された速度との差分の情報を送信する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の地上装置。
【請求項４】
前記第２の地上子は前記列車の進行方向に対して設置された２つの地上子からなり、
前記拠点装置は、前記２つの地上子が前記列車と通信を行ったときの時間差、および前記２つの地上子の距離から前記列車の速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の地上装置。
【請求項５】
前記第２の地上子は１つの地上子からなり、
前記拠点装置は、前記第１の地上子の通信時間、および前記列車の進行方向に対する前記第２の地上子の応動距離から前記列車の速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の地上装置。
【請求項６】
前記拠点装置は、前記第２の地上子が前記列車から取得した前記列車の識別情報を前記第２の地上子から取得し、前記識別情報に基づいて当該列車の種別を判定し、前記停止位置に停止する列車に対しては前記減速指令を送信する制御を行い、前記停止位置に停止しない列車に対しては前記減速指令を送信する制御を行わない、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の地上装置。
【請求項７】
列車に搭載される車上装置であって、
地上装置との間で無線通信を行う車上無線装置と、
前記車上無線装置が前記地上装置から前記列車に対して減速を指示する減速指令が受信された場合、前記列車を減速させる制御を行う車上制御装置と、
を備えることを特徴とする車上装置。
【請求項８】
前記列車は、前記列車の車輪に制動力を与えて前記列車を減速させる第１のブレーキを備え、
前記車上制御装置は、前記第１のブレーキに対してロックを解除する制御を行うとともに、前記第１のブレーキの制動力を強める制御および強める制御を交互に行うことで前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の車上装置。
【請求項９】
前記列車は、前記列車の車輪に制動力を与えて前記列車を減速させる第１のブレーキと、電磁ブレーキである第２のブレーキと、を備え、
前記車上制御装置は、前記第１のブレーキに対してロックを解除する制御を行うとともに、前記第２のブレーキを制御して前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の車上装置。
【請求項１０】
前記列車は、発電ブレーキまたは回生ブレーキである第３のブレーキを備え、
前記車上制御装置は、さらに前記第３のブレーキを制御して前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項８または９に記載の車上装置。
【請求項１１】
請求項１から６のいずれか１つに記載の地上装置と、請求項７から１０のいずれか１つに記載の車上装置と、を備える、
ことを特徴とする列車制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運行を管理する地上装置、車上装置および列車制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車は、駅などで停止する場合、列車に搭載された車上子と、地上に設置された定点停止用の地上子とが対向する位置で停止する制御を行う。しかしながら、列車は、車輪がロックするなどレールを滑走する状態が発生すると、列車の位置および速度を正確に検出できず、定点停止用の地上子を通り過ぎるオーバーランを起こしてしまうことがある。特許文献１には、オーバーランが発生した場合に、列車が、停止位置を定点停止用の地上子の位置に戻す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、オーバーランが発生した場合、列車は、微小な後進および前進を繰り返して、停止位置を定点停止用の地上子の位置にあわせる。そのため、列車が定点停止用の地上子の位置に停止するまでに時間がかかる、という問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、列車のオーバーランの発生を低減可能な地上装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の地上装置は、列車との間で無線通信を行う地上無線装置と、列車が停止する停止位置に設置された第１の地上子よりも列車の進行方向に対して手前に設置された第２の地上子と列車との通信状態から列車の速度を算出し、列車の速度が規定された速度を超過していた場合、地上無線装置を介して、列車に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う拠点装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地上装置は、列車のオーバーランの発生を低減できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る列車制御システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１に係る地上装置の動作を示すフローチャート
【図３】実施の形態１に係る車上装置の動作を示すフローチャート
【図４】実施の形態１に係る車上装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図５】実施の形態１に係る車上装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【図６】実施の形態２に係る地上装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる地上装置、車上装置および列車制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る列車制御システム３００の構成例を示す図である。列車制御システム３００は、列車１００と、地上装置２００と、地上子２１１〜２１４と、を備える。列車制御システム３００において、列車１００は、列車１００の位置を算出して列車１００の位置情報を地上装置２００に送信する。地上装置２００は、列車１００から取得した位置情報に基づいて停止限界情報を算出し、列車１００に送信する。列車１００は、停止限界情報などを用いて走行または停止する。図１に示す列車制御システム３００において、列車１００の進行方向は矢印４００に示す左方向とする。
【００１１】
列車１００の構成について説明する。列車１００は、車上無線装置１０１と、車上制御装置１０２と、速度発電機１０３と、車上子１０４と、ブレーキ装置１０５，１０６と、パンタグラフ１０８と、アンテナ１０９と、を備える。また、列車１００に搭載される車上装置１２０は、車上無線装置１０１と、車上制御装置１０２と、を備える。なお、図１に示す列車１００は、本実施の形態において必要な構成要素を示しており、一般的な構成要素については記載を省略している。
【００１２】
車上無線装置１０１は、地上装置２００との間で無線通信を行う。車上無線装置１０１は、車上制御装置１０２で算出された列車１００の位置情報などのデータを、アンテナ１０９を介して無線通信によって地上装置２００に送信する。また、車上無線装置１０１は、地上装置２００から地上装置２００で算出された列車１００の停止限界情報などの制御情報を、アンテナ１０９を介して無線通信によって受信する。
【００１３】
速度発電機１０３は、列車１００の車輪の回転数に対応した数のパルスを生成し、生成したパルスを車上制御装置１０２に出力する。
【００１４】
車上子１０４は、地上に設置される地上子２１１〜２１４から電文を受信し、電文の情報を車上制御装置１０２に出力する。車上子１０４が地上子２１１〜２１４から受信する電文は、例えば、地上子２１１〜２１４が設置された位置を示す位置情報である。
【００１５】
車上制御装置１０２は、列車１００の運用時に列車１００の走行および停止を制御する。車上制御装置１０２は、速度発電機１０３から取得したパルスの数および列車１００の車輪の直径から列車１００の速度、移動距離などを算出し、さらに車上子１０４から取得した電文すなわち地上子２１１〜２１４の位置情報を用いて、列車１００の位置を算出する。車上制御装置１０２は、列車１００の位置情報などのデータを車上無線装置１０１経由で地上装置２００に送信する。また、車上制御装置１０２は、地上装置２００から車上無線装置１０１経由で取得した停止限界情報などを用いて停止減速パターンを生成し、生成した停止減速パターンを用いて列車１００の走行を制御する。車上制御装置１０２は、列車１００の速度が停止減速パターンを超過する場合、ブレーキ装置１０５，１０６のうちの１つ以上のブレーキ装置に対してブレーキ指令を出力する。また、車上制御装置１０２は、車上無線装置１０１が地上装置２００から列車１００に対して減速を指示する減速指令を受信した場合、列車１００を減速させる制御を行う。減速指令を受信した場合に車上制御装置１０２が列車１００を減速させる制御については後述する。
【００１６】
ブレーキ装置１０５は、車上制御装置１０２の指令に応じて列車１００を減速させる第１のブレーキである。ブレーキ装置１０５は、例えば、列車１００の車輪に制動力を与えて列車１００を減速させる機械ブレーキである。
【００１７】
ブレーキ装置１０６は、車上制御装置１０２の指令に応じて列車１００を減速させる第２のブレーキである。ブレーキ装置１０６は、例えば、レール２１０に対して電磁石などで渦電流を発生させ、列車１００とレール２１０との間で制動力を発生させる電磁ブレーキである。
【００１８】
また、列車１００は、図１において図示しない第３のブレーキを備える。第３のブレーキは、例えば、車輪を駆動する図示しないモーターを発電機として利用して発電された電力を、列車１００内の機器などで消費する発電ブレーキ、または、パンタグラフ１０８から図示しない架線に出力する回生ブレーキである。車上制御装置１０２は、第１のブレーキおよび第２のブレーキの制動力を制御するとともに、第３のブレーキの制動力を制御して、列車１００を減速させる。言い換えると、車上制御装置１０２は、ブレーキ装置１０５，１０６の制動力を制御するとともに、発電ブレーキまたは回生ブレーキの制動力を制御して、列車１００を減速させる。
【００１９】
パンタグラフ１０８は、図示しない架線から電力を集電し、集電した電力を、列車１００に出力する集電装置である。
【００２０】
なお、図１では列車１００が２両編成で構成されているが一例であり、列車１００は、３両以上、または１両の単行の編成であってもよい。また、各車両に搭載される機器は、図１の例に限定されない。
【００２１】
地上装置２００の構成について説明する。地上装置２００は、地上無線装置２０１と、アンテナ２０２と、拠点装置２０３と、連動装置２０４と、を備える。なお、図１に示す地上装置２００は、本実施の形態において必要な構成要素を示しており、一般的な構成要素については記載を省略している。
【００２２】
地上無線装置２０１は、列車１００との間で無線通信を行う。地上無線装置２０１は、列車１００で算出された列車１００の位置情報などのデータを、アンテナ２０２を介して無線通信によって受信する。また、地上無線装置２０１は、拠点装置２０３から拠点装置２０３で算出された列車１００の停止限界情報などの制御情報を、アンテナ２０２を介して無線通信によって列車１００に送信する。
【００２３】
拠点装置２０３は、列車１００の車上制御装置１０２からの位置情報などのデータに基づいて列車１００の位置を管理し、列車１００が複数ある場合には列車間隔を安全に制御するための減速情報、停止限界情報などを生成し、地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する。また、拠点装置２０３は、列車１００が停止する停止位置に設置された地上子２１１よりも列車１００の進行方向に対して手前に設置された地上子２１４と列車１００との通信状態から列車１００の速度を算出する。拠点装置２０３は、列車１００の速度が規定された速度を超過していた場合、地上無線装置２０１を介して、列車１００に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う。
【００２４】
連動装置２０４は、拠点装置２０３の管理する在線情報、別の列車制御システムから受信する進路制御情報などに基づいて、インターロックを保ちつつ、図示しない転てつ機、信号機などへの制御情報を出力する。
【００２５】
列車制御システム３００において、地上子２１１は、拠点装置２０３に接続され、列車１００の車上子１０４との間で電文の送受信を行う第１の地上子である。地上子２１１は、列車１００が停止する定点、例えば、駅などに設置された定点停止用の地上子である。拠点装置２０３は、地上子２１１と列車１００の車上子１０４との通信状態によって、列車１００が定点に停止したか、定点を超えたすなわちオーバーランが発生したかを判定することができる。
【００２６】
地上子２１４は、拠点装置２０３に接続され、列車１００の車上子１０４との間で電文の送受信を行う第２の地上子である。拠点装置２０３は、地上子２１４と列車１００の車上子１０４との通信状態から列車１００の速度を算出する。例えば、地上子２１４が列車１００の進行方向に対して設置された２つの地上子からなる場合、拠点装置２０３は、地上子２１４を構成する２つの地上子が列車１００と通信を行ったときの時間差、および２つの地上子の距離から列車１００の速度を算出する。なお、地上子２１４の構成は図１の例に限定されない。例えば、地上子２１４が１つの地上子からなる場合、拠点装置２０３は、地上子２１４が列車１００と通信を行ったときの通信時間、および列車１００の進行方向に対する地上子２１４の応動距離から列車１００の速度を算出する。
【００２７】
地上子２１２，２１３は、列車１００の車上子１０４に対して電文を送信する第３の地上子である。地上子２１２，２１３は、例えば、車上子１０４からの読み取り要求に対して車上子１０４に対して設置位置などの情報を含む電文を送信する。
【００２８】
列車制御システム３００において、地上子２１１は、列車１００が停止する位置に設置された地上子である。地上子２１２，２１３は、列車１００の進行方向に対して地上子２１１よりも手前、かつ地上子２１１から規定された位置に設置された地上子である。地上子２１４は、列車１００の進行方向に対して地上子２１１〜２１３よりも手前、かつ地上子２１１または地上子２１３から規定された位置に設置された地上子である。
【００２９】
図１において、レール２１０は、地上子２１１〜２１４が設置され、列車１００が停止する駅などに設置されたものである。
【００３０】
つづいて、列車制御システム３００において、地上装置２００が列車１００の速度超過を検出し、列車１００に対して減速指令を送信する動作について説明する。
【００３１】
一般的に、列車１００の車上制御装置１０２は、地上子２１１が設置された定点に停止する場合、列車１００の進行方向に対して地上子２１１よりも手前に設置された地上子２１２〜２１４から取得した位置情報に基づいて列車１００の位置を検出し、地上子２１１の位置で停止できるように速度を制御する。車上制御装置１０２は、ある地上子から位置情報を取得した場合は次の地上子から位置情報を取得するまで、速度発電機１０３から取得したパルスの数および列車１００の車輪の直径から列車１００の速度、移動距離などを算出して、現在の列車１００の位置を算出する。このとき、列車１００の車輪がロックするなどしてレール２１０を滑走する状態が発生すると、車上制御装置１０２は、列車１００の位置および速度を正確に検出できない。車上制御装置１０２は、滑走する状態が発生しても、つぎの地上子から位置情報を取得することで列車１００の位置を正確に検出できる。しかしながら、列車１００の位置および速度を正確に検出する位置が地上子２１１が設置された定点に近いほど、列車１００の速度が超過していた場合には急ブレーキをかけるなどの制御をしなければならない。そのため、本実施の形態では、地上装置２００が、列車１００の速度を検出し、列車１００が速度を超過していた場合、列車１００に対して減速指令を送信する。
【００３２】
図２は、実施の形態１に係る地上装置２００の動作を示すフローチャートである。地上装置２００において、拠点装置２０３は、地上子２１４から地上子２１４と列車１００の車上子１０４との通信状態の情報を取得する（ステップＳ１０１）。拠点装置２０３は、例えば、図１に示すように地上子２１４が２つの地上子からなる場合、地上子２１４を構成する２つの地上子が列車１００と通信を行ったときの時間差、および２つの地上子の距離から列車１００の速度を算出する（ステップＳ１０２）。拠点装置２０３は、あらかじめ２つの地上子の距離の情報を保持しているものとする。
【００３３】
拠点装置２０３は、算出した列車１００の速度が、地上子２１４の位置において規定された列車１００の速度を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。地上子２１４の位置において規定された列車１００の速度は、地上子２１１または地上子２１３と地上子２１４との距離によって決定される。地上子２１１または地上子２１３と地上子２１４との距離が近いほど規定された列車１００の速度は小さくなり、地上子２１１または地上子２１３と地上子２１４との距離が遠いほど規定された列車１００の速度は大きくなる。拠点装置２０３は、算出した列車１００の速度が、地上子２１４の位置において規定された列車１００の速度を超過していない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００３４】
拠点装置２０３は、算出した列車１００の速度が、地上子２１４の位置において規定された列車１００の速度を超過している場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、列車１００に対して減速を指示する減速指令を生成する（ステップＳ１０４）。拠点装置２０３は、地上無線装置２０１を介して、列車１００に対して減速指令を送信する制御を行う。地上無線装置２０１は、減速指令を列車１００に送信する（ステップＳ１０５）。なお、拠点装置２０３は、減速指令とともに、算出した列車１００の速度の情報を送信する制御を行ってもよいし、減速指令とともに、算出した列車１００の速度と地上子２１４の位置で規定された速度との差分の情報を送信する制御を行ってもよい。この場合、地上無線装置２０１は、減速指令とともに、列車１００の速度の情報、または列車１００の速度と地上子２１４の位置で規定された速度との差分の情報を列車１００に送信する。
【００３５】
図３は、実施の形態１に係る車上装置１２０の動作を示すフローチャートである。車上装置１２０において、車上制御装置１０２は、車上無線装置１０１を介して、地上装置２００から減速指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。車上制御装置１０２は、減速指令を受信していない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、処理を終了する。車上制御装置１０２は、減速指令を受信した場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、列車１００を減速させる制御を行う（ステップＳ２０２）。車上制御装置１０２が列車１００を減速させる動作について説明する。
【００３６】
車上制御装置１０２は、地上装置２００から減速指令を受信したことで、列車１００の速度を正確に検出できていなかったことを把握する。一般的に、列車１００において速度発電機１０３が設置された車輪がロックされると、速度発電機１０３は、列車１００の実際の走行距離に応じたパルスを生成させることができない。そのため、車上制御装置１０２は、機械ブレーキである第１のブレーキに対して制動力を弱めて車輪のロックを解除する制御を行うとともに、電磁ブレーキである第２のブレーキ、発電ブレーキまたは回生ブレーキの第３のブレーキのうち１つ以上のブレーキの制動力を制御して強めることで、列車１００を減速させる。ここで、機械ブレーキであるブレーキ装置１０５の制動力を弱めて車輪のロックを解消させるため、一時的に列車１００の速度が上がる場合も想定される。しかしながら、ブレーキ装置１０５によって車輪がロックされた状態を継続させるよりも、車上制御装置１０２がブレーキ装置１０５の制動力を弱める制御および強める制御を交互に行うことで、結果的に列車１００をより減速させることができる場合がある。このように、車上制御装置１０２が行う列車１００を減速させる制御は、結果的に列車１００を減速させることができればよく、一時的に列車１００の減速度が下がる場合も含まれるものとする。
【００３７】
なお、車上制御装置１０２が列車１００を減速させる動作は上記の例に限定されない。車上制御装置１０２は、列車１００が備えるブレーキの種類に応じて、列車１００を減速させる制御を行う。例えば、列車１００が第１のブレーキおよび第２のブレーキを備える場合、車上制御装置１０２は、第１のブレーキに対して制動力を弱めて車輪のロックを解除する制御を行うとともに、第２のブレーキの制動力を制御して強めることで、列車１００を減速させる。また、列車１００が第１のブレーキおよび第３のブレーキを備える場合、車上制御装置１０２は、第１のブレーキに対して制動力を弱めて車輪のロックを解除する制御を行うとともに、第３のブレーキの制動力を制御して強めることで、列車１００を減速させる。
【００３８】
また、車上制御装置１０２は、地上装置２００から、減速指令とともに、列車１００の速度の情報、または列車１００の速度と地上子２１４の位置で規定された速度との差分の情報を取得した場合、取得した列車１００の速度の情報、または列車１００の速度と地上子２１４の位置で規定された速度との差分の情報に応じて、列車１００を減速させる動作内容を変更することができる。
【００３９】
つづいて、車上装置１２０のハードウェア構成について説明する。車上装置１２０において、車上無線装置１０１は無線通信機である。車上制御装置１０２は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００４０】
図４は、実施の形態１に係る車上装置１２０が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、車上装置１２０の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、車上装置１２０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、車上装置１２０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００４１】
ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。
【００４２】
図５は、実施の形態１に係る車上装置１２０が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図５に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。車上装置１２０の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００４３】
なお、車上装置１２０の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００４４】
地上装置２００のハードウェア構成について説明する。地上装置２００において、地上無線装置２０１は無線通信機である。拠点装置２０３および連動装置２０４は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、地上装置２００は、列車１００が停止する位置に設置された地上子２１１よりも列車１００の進行方向に対して手前に設置された地上子２１４と、列車１００の車上子１０４との通信状態から列車１００の速度を算出し、算出した列車１００の速度が規定された速度を超過している場合、列車１００に対して減速指令を送信する。車上装置１２０は、地上装置２００から減速指令を受信すると、列車１００を減速させる制御を行う。これにより、地上装置２００は、列車１００が地上子２１１の位置を超えてしまう、すなわちオーバーランの発生を低減することができる。
【００４６】
なお、列車制御システム３００において、拠点装置２０３が列車１００の速度を算出するために使用可能な地上子２１４の数は１つに限定されない。列車制御システム３００は、図１の例では地上子２１４の右側、すなわち地上子２１４よりも列車１００の進行方向に対して手前に、地上子２１４と同様の地上子を１つ以上設置してもよい。拠点装置２０３は、地上子２１４よりも列車１００の進行方向に対して手前に設置された地上子を用いて、列車１００の速度を算出してもよい。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態２は、地上子２１１の位置に停止しない列車に対する実施の形態である。拠点装置２０３は、地上子２１１の位置に停止しない列車１００については、列車１００が地上子２１１の位置をオーバーランしないように制御する必要は無い。実施の形態２では、拠点装置２０３が、列車１００の種別に応じて制御を行う場合について説明する。
【００４８】
実施の形態２において、列車制御システム３００の構成は実施の形態１のときと同様である。実施の形態２では、拠点装置２０３は、地上子２１４と列車１００の車上子１０４との通信状態の情報とともに、地上子２１４が列車１００から取得した列車１００の識別情報を地上子２１４から取得する。列車１００の識別情報は、列車１００の種別、例えば、各駅停車、急行などを識別することが可能な情報である。拠点装置２０３は、識別情報に基づいて列車１００の種別を判定し、停止位置すなわち地上子２１１の位置に停止する列車１００に対しては減速指令を送信する制御を行い、停止位置すなわち地上子２１１の位置に停止しない列車１００に対しては減速指令を送信する制御を行わない。
【００４９】
図６は、実施の形態２に係る地上装置２００の動作を示すフローチャートである。地上装置２００において、拠点装置２０３は、地上子２１４から地上子２１４と列車１００の車上子１０４との通信状態の情報および列車１００の識別情報を取得する（ステップＳ１１１）。拠点装置２０３は、列車１００の識別情報に基づいて列車１００の種別を判定し、停止位置すなわち地上子２１１の位置に停止する列車１００か否かを判定する（ステップＳ１１２）。拠点装置２０３は、停止位置すなわち地上子２１１の位置に停止しない列車１００の場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、処理を終了する。拠点装置２０３は、停止位置すなわち地上子２１１の位置に停止する列車１００の場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理に進む。以降の処理は、図２のフローチャートに示す実施の形態１のときと同様である。
【００５０】
なお、列車１００の車上装置１２０の動作は、実施の形態１のときと同様である。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、地上装置２００は、地上子２１１が設置された停止位置に停止しない列車１００に対しては、減速指令を送信する制御を行わないこととした。これにより、列車制御システム３００は、地上子２１１が設置された位置に停止しない列車１００が誤作動を起こす事態を回避できる。
【００５２】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  列車、１０１  車上無線装置、１０２  車上制御装置、１０３  速度発電機、１０４  車上子、１０５，１０６  ブレーキ装置、１０８  パンタグラフ、１０９，２０２  アンテナ、１２０  車上装置、２００  地上装置、２０１  地上無線装置、２０３  拠点装置、２０４  連動装置、２１１〜２１４  地上子、３００  列車制御システム。
【図１】
2020157827.tif 000003
【図２】
2020157827.tif 000004
【図３】
2020157827.tif 000005
【図４】
2020157827.tif 000006
【図５】
2020157827.tif 000007
【図６】
2020157827.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月28日(2021.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車との間で無線通信を行う地上無線装置と、
前記列車が停止する停止位置に設置された第１の地上子よりも前記列車の進行方向に対して手前に設置された第２の地上子と前記列車との通信状態から前記列車の速度を算出し、前記列車の速度が規定された速度を超過していた場合、前記地上無線装置を介して、前記列車に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う拠点装置と、
を備え、
前記拠点装置は、前記減速指令とともに、算出した前記列車の速度と前記第２の地上子の位置で規定された速度との差分の情報を送信する制御を行う、
ことを特徴とする地上装置。
【請求項２】
前記第２の地上子は前記列車の進行方向に対して設置された２つの地上子からなり、
前記拠点装置は、前記２つの地上子が前記列車と通信を行ったときの時間差、および前記２つの地上子の距離から前記列車の速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の地上装置。
【請求項３】
前記第２の地上子は１つの地上子からなり、
前記拠点装置は、前記第１の地上子の通信時間、および前記列車の進行方向に対する前記第２の地上子の応動距離から前記列車の速度を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の地上装置。
【請求項４】
前記拠点装置は、前記第２の地上子が前記列車から取得した前記列車の識別情報を前記第２の地上子から取得し、前記識別情報に基づいて当該列車の種別を判定し、前記停止位置に停止する列車に対しては前記減速指令を送信する制御を行い、前記停止位置に停止しない列車に対しては前記減速指令を送信する制御を行わない、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の地上装置。
【請求項５】
列車に搭載される車上装置であって、
請求項１から４のいずれか１つに記載の地上装置との間で無線通信を行う車上無線装置と、
前記車上無線装置が前記地上装置から前記列車に対して減速を指示する減速指令が受信された場合、前記列車を減速させる制御を行う車上制御装置と、
を備えることを特徴とする車上装置。
【請求項６】
前記列車は、前記列車の車輪に制動力を与えて前記列車を減速させる第１のブレーキを備え、
前記車上制御装置は、前記第１のブレーキに対してロックを解除する制御を行うとともに、前記第１のブレーキの制動力を弱める制御および強める制御を交互に行うことで前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の車上装置。
【請求項７】
前記列車は、前記列車の車輪に制動力を与えて前記列車を減速させる第１のブレーキと、電磁ブレーキである第２のブレーキと、を備え、
前記車上制御装置は、前記第１のブレーキに対してロックを解除する制御を行うとともに、前記第２のブレーキを制御して前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の車上装置。
【請求項８】
前記列車は、発電ブレーキまたは回生ブレーキである第３のブレーキを備え、
前記車上制御装置は、さらに前記第３のブレーキを制御して前記列車を減速させる、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の車上装置。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか１つに記載の地上装置と、請求項５から８のいずれか１つに記載の車上装置と、を備える、
ことを特徴とする列車制御システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の地上装置は、列車との間で無線通信を行う地上無線装置と、列車が停止する停止位置に設置された第１の地上子よりも列車の進行方向に対して手前に設置された第２の地上子と列車との通信状態から列車の速度を算出し、列車の速度が規定された速度を超過していた場合、地上無線装置を介して、列車に対して減速を指示する減速指令を送信する制御を行う拠点装置と、を備える。拠点装置は、減速指令とともに、算出した列車の速度と第２の地上子の位置で規定された速度との差分の情報を送信する制御を行うことを特徴とする。
【国際調査報告】
2020157827.tif 000009
2020157827.tif 000010
2020157827.tif 000011
2020157827.tif 000012