(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車が走行する軌道に沿って設置された現場機器を複数備え、該現場機器を用いて該列車の運行制御を行う列車制御システムにおいて、
前記列車との間で無線通信を行う基地局を前記軌道に沿って複数設置し、
前記現場機器は、
前記列車及び前記基地局との間で無線通信を行う地上通信手段と、
自身の動作履歴を記録する記録手段と、
自身が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定する地上判定手段と、
前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信するように前記地上通信手段を制御する地上送信制御手段とを備え、
前記列車は、
前記現場機器及び前記基地局との間で無線通信を行う車上通信手段と、
前記車上通信手段によって前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報が受信されると、該受信された動作履歴情報を一時的に格納する格納手段と、
自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定する車上判定手段と、
前記車上判定手段によって自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記格納手段に一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信するように前記車上通信手段を制御する車上送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする列車制御システム。
【請求項２】
列車が走行する軌道に沿って設置された複数の現場機器の各々から、該現場機器の動作履歴情報を収集する情報収集方法において、
前記現場機器では、
自機器が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定する地上判定ステップと、
前記地上判定ステップで自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、前記地上判定ステップで自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信する地上送信制御ステップとを含み、
前記列車では、
前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報を一時的に格納する格納ステップと、
自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定する車上判定ステップと、
前記車上判定ステップで自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記格納ステップで一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信する車上送信ステップと、
を含んだことを特徴とする情報収集方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現場機器の動作情報を収集可能な列車制御システム、及び、該現場機器の動作情報を収集する情報収集方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、列車制御システムでは、転轍機や信号機等の現場機器が軌道回路に沿って複数配設されている。これら複数の現場機器を適正に管理することは、安全な列車運行を確保する上で重要な問題であり、これまでに多くの努力がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現場機器の動作履歴を示す情報（以下、動作情報という）を取得するには、該動作情報を、長距離にわたって配設される伝送線を介して中央制御装置に送信する、或いは、係員が現場機器まで直接足を運んで動作情報を取得する等しなければならない。従って、上記伝送線の設置や維持に、多大の労力や費用が必要となる、或いは、係員の手間がかかる等、効率が悪い。
【０００４】
本発明の課題は、簡便且つ安価な方法で現場機器の動作情報を収集可能な列車制御システム、及び情報収集方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、次のような特徴を備えている。なお、次に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態に対応する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参照符号等である。
【０００６】
請求項１記載の発明は、
列車が走行する軌道に沿って設置された現場機器を複数備え、該現場機器を用いて該列車の運行制御を行う列車制御システムにおいて、
前記列車との間で無線通信を行う基地局を前記軌道に沿って複数設置し、
前記現場機器は、
前記列車及び前記基地局との間で無線通信を行う地上通信手段（例えば、図３に示す送信部３２）と、
自身の動作履歴を記録する記録手段（例えば、図３に示すメモリ３４）と、
自身が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定する地上判定手段（例えば、図３に示す制御部３３）と、
前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信するように前記地上通信手段を制御する地上送信制御手段（例えば、図３に示す制御部３３）とを備え、
前記列車は、
前記現場機器及び前記基地局との間で無線通信を行う車上通信手段と（例えば、図２に示す無線装置２３）、
前記車上通信手段によって前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報が受信されると、該受信された動作履歴情報を一時的に格納する格納手段（例えば、図２に示すデータ蓄積部２４ｂ）と、
自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定する車上判定手段（例えば、図２に示す制御部２４ａ）と、
前記車上判定手段によって自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記格納手段に一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信するように前記車上通信手段を制御する車上送信制御手段（例えば、図２に示す制御部２４ａ）と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、列車が走行する軌道に沿って設置された現場機器を複数備え、該現場機器を用いて該列車の運行制御を行う列車制御システムにおいて、前記列車との間で無線通信を行う基地局を前記軌道に沿って複数設置し、前記現場機器では、地上通信手段は前記列車及び前記基地局との間で無線通信を行い、記録手段は、自身の動作履歴を記録し、地上判定手段は、自身が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定し、地上送信制御手段は、前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、前記地上判定手段により自身が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、前記記録手段に記録された動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信するように前記地上通信手段を制御し、前記列車では、車上通信手段は、前記現場機器及び前記基地局との間で無線通信を行い、格納手段は、前記車上通信手段によって前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報が受信されると、該受信された動作履歴情報を一時的に格納し、車上判定手段は、自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定し、車上送信制御手段は、前記車上判定手段によって自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記格納手段に一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信するように前記車上通信手段を制御する。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、
列車が走行する軌道に沿って設置された複数の現場機器の各々から、該現場機器の動作履歴情報を収集する情報収集方法において、
前記現場機器では、
自機器が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定する地上判定ステップと、
前記地上判定ステップで自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、前記地上判定ステップで自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信する地上送信制御ステップとを含み、
前記列車では、
前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報を一時的に格納する格納ステップと、
自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定する車上判定ステップと、
前記車上判定ステップで自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記格納ステップで一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信する車上送信ステップと、
を含んだことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、列車が走行する軌道に沿って設置された複数の現場機器の各々から、該現場機器の動作履歴情報を収集する情報収集方法において、前記現場機器では、自機器が前記列車或いは前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあるか否かを判定し、自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信し、自機器が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内にはないが前記列車とは無線通信可能な通信エリア内にあると判定された場合には、自機器の動作履歴情報を該無線通信可能な列車に無線送信し、前記列車では、前記現場機器から無線送信された該現場機器の動作履歴情報を一時的に格納し、自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したか否かを判定し、自列車が前記基地局と無線通信可能な通信エリア内に進入したと判定された場合、前記一時的に格納された動作履歴情報を該無線通信可能な基地局に無線送信する。
【００１０】
従って、長距離にわたって配設される伝送線を介することなく、また、係員が現場機器まで直接足を運ぶことなく、現場機器から無線通信によって当該現場機器の動作情報が基地局に送信可能となるので、現場機器の設置と維持に要する労力及び費用が大幅に削減可能となる。
また、列車制御システムは、無線通信を利用した信号システムの一環として導入可能であり、列車制御システムの導入によって当該信号システムの低コスト化及び機能性向上が実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明を適用した列車制御システム１の構成を詳細に説明する。
【００１２】
図１は、列車制御システム１の要部構成を示すブロック図である。
図１に示すように、列車制御システム１は、軌道回路５、基地局１０、列車２０、及び現場機器３０等により構成される。なお、図面及び説明簡略化のため、図１には、列車制御システム１の一部が示されているのみであり、図１に示す軌道回路５、基地局１０、列車２０、及び現場機器３０は、設置される軌道回路、基地局、及び現場機器の一部である。
【００１３】
軌道回路５に沿って複数配設された基地局１０は、列車２０及び現場機器３０との間で無線通信が可能な通信エリアＡ（例えば、直径４ｋｍの略円）を形成し、伝送線を介して図示しない中央制御装置に接続される。基地局１０は、この中央制御装置から送信された各種信号を列車２０に無線送信すると共に、現場機器３０から無線送信された当該現場機器３０の動作情報を中央制御装置に送信する。
【００１４】
列車２０は、上記中央制御装置から基地局１０を介して送信された各種信号、及び軌道回路５或いは図示しない地上子等から受信した各種信号に基づいて運行する。
【００１５】
また、列車２０は、図２に示すように、車上通信装置２１を備え、この車上通信装置２１によって、現場機器３０の動作情報（すなわち、現場機器３０の動作履歴を表す情報）を現場機器３０から収集すると共に、収集した現場機器３０の動作情報を基地局１０に無線送信する。
【００１６】
車上通信装置２１は、電波を送受信するアンテナ２２と、アンテナ２２を介して受信された電波から信号を抽出すると共に、送信用の信号を電波に重ねて無線送信する無線装置２３と、列車２０の通信処理を制御する車上制御装置２４とを備え、車上制御装置２４は、ＣＰＵ等によって構成された制御部２４ａと、ＲＡＭ等によって構成されたデータ蓄積部２４ｂとを備える。
【００１７】
制御部２４ａは、現場機器３０との間で無線通信が可能な通信エリアＢを形成すると共に、列車２０の存在を現場機器３０に報知する為の信号を、無線装置２３とアンテナ２２とを介して常時発信する。
【００１８】
制御部２４ａは、通信エリアＡ外に設置された現場機器３０から無線送信された当該現場機器３０の動作情報をデータ蓄積部２４ｂに一旦蓄積する。また、制御部２４ａは、列車２０が通信エリアＡ内に進入して基地局１０との間で無線通信が可能になると、データ蓄積部２４ｂに一旦蓄積された上記現場機器３０の動作情報を基地局１０に無線送信する。
【００１９】
現場機器３０は、転轍機や信号機等、軌道回路５に沿って設置された現場機器であり、図３に示すように、電波を送受信するアンテナ３１と、アンテナ３１を介して受信された電波から信号を抽出すると共に、送信用の信号を電波に重ねて無線送信する送信部３２と、ＣＰＵ等によって構成された制御部３３と、ＲＡＭ等のメモリ３４と、現場機器３０の動作情報（例えば、動作開始・終了日時等）を検出する検出部３５とを備える。
【００２０】
制御部３３は、検出部３５により検出された現場機器３０の動作情報をメモリ３４に記録する。
【００２１】
アンテナ２２は、基地局１０との間で無線通信が可能か否か（すなわち、現場機器３０が通信エリアＡ内にあるか否か）を判定し、基地局１０との間で無線通信が可能である場合、メモリ３４に記録された現場機器３０の動作情報を、制御部３３とアンテナ３１とを介して基地局１０に無線送信する。
【００２２】
制御部３３は、列車２０との間で無線通信が可能になったか否か（すなわち、現場機器３０が通信エリアＢ内にあるか否か）を判定し、列車２０との間で無線通信が可能となった際、メモリ３４に記録された現場機器３０の動作情報を、送信部３２とアンテナ３１とを介して列車２０に無線送信する。
【００２３】
次に動作を説明する。
図４は、現場機器３０によって行われる情報収集処理を説明するフローチャートである。
【００２４】
まず、基地局１０との間で無線通信可能な通信エリアＡ内に設置された現場機器３０について説明する。
制御部３３は、基地局１０との間で無線回線が設定されると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００２５】
制御部３３は、ステップＳ１２の段階で、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されてる場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、当該動作情報を基地局１０に送信し（ステップＳ１３）、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されていない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１に移行して基地局１０から送信された電波の有無を監視する。
【００２６】
次に、基地局１０との間で無線通信できない通信エリアＡの外部に設置された現場機器３０について説明する。
制御部３３は、基地局１０との間で無線回線が設定されていないと判定すると（ステップＳ１１；Ｎｏ）、列車２０との間で無線回線が設定されたか否か、すなわち、列車２０が現場機器３０に近づいてきて、列車２０が形成する通信エリアＢ内に現場機器３０が入ったか否かを監視する（ステップＳ１４）。
【００２７】
ステップＳ１４の段階で、列車２０との間で無線回線が設定され場合、すなわち、列車２０が現場機器３０に近づいてきて、列車２０が形成する通信エリアＢ内に現場機器３０が入った場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部３３は、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００２８】
制御部３３は、ステップＳ１５の段階で、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されている場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、当該動作情報を列車２０に送信し（ステップＳ１６）、メモリ３４に現場機器３０の動作情報が記憶されていない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ステップＳ１４に移行して、列車２０との間で設定された無線回線が維持されているか否かを判定し、当該無線回線が維持されていれば（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、再度、ステップＳ１５に移行して上記処理を繰り返す。
【００２９】
その後、現場機器３０の動作情報を受信した列車２０は（この現場機器３０の動作情報は、他の現場機器の動作情報と共に、列車２０のデータ蓄積部２４ｂに蓄積されている）、基地局１０との間で無線通信可能な通信エリアＡ内に進入すると、データ蓄積部２４ｂに蓄積された上記現場機器３０等の動作情報を基地局１０に無線送信する。
【００３０】
その後、基地局１０は、上記方法により列車２０或いは現場機器３０から無線送信された動作情報を、図示しない中央制御装置に送信する。
【００３１】
以上説明したように、列車制御システム１が備える転轍機や信号機等の現場機器３０は、自身の動作状況を検出し、当該検出結果を自身の動作履歴を表す情報（動作情報）としてメモリ３４に記憶する。現場機器３０が基地局１０との無線通信が可能な通信エリアＡ内に設置されている場合、現場機器３０は、上記動作情報を基地局１０に直接無線送信する。また、現場機器３０が通信エリアＡの外部に設置されている場合、現場機器３０は、通過する列車２０に上記動作情報を無線送信し、当該動作情報を受信した列車２０は、この動作情報を他の現場機器の動作情報と共にデータ蓄積部２４ｂに一旦蓄積し、列車２０が通信エリアＡ内に進入して基地局１０と無線通信が可能になると、当該蓄積した動作情報を基地局１０に送信する。
【００３２】
従って、長距離にわたって配設される伝送線を介することなく、また、係員が現場機器３０まで直接足を運ぶことなく、現場機器３０から無線通信によって当該現場機器３０の動作情報が基地局１０に送信可能となるので、現場機器３０の設置と維持に要する労力及び費用が大幅に削減可能となる。
また、列車制御システム１は、無線通信を利用した信号システムの一環として導入可能であり、列車制御システム１の導入によって当該信号システムの低コスト化及び機能性向上が実現できる。
【００３３】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る列車制御システム及び情報収集方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における列車制御システム１の細部構成、及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３４】
例えば、本実施の形態においては、通信エリアＡ内に設置された現場機器３０は、自身の動作情報を基地局１０に直接無線送信するとしたが、これに限らず、通信エリアＡ内に設置された現場機器３０に対しても、自身の動作情報を、通過する列車２０に一旦転送し、当該列車２０は、通信エリアＡ内に進入して基地局１０と無線通信が可能となった際に、上記動作情報を基地局１０に無線送信するようにしても良い。すなわち、現場機器３０の動作状態は、通信エリアＡ内に設置されているか否かにかかわらず、現場機器３０を通過する列車２０に一旦転送し、列車２０から基地局１０に無線送信させる。
このようにしても、長距離にわたって配設される伝送線を介することなく、また、係員が現場機器３０まで直接足を運ぶことなく、現場機器３０から無線通信によって自身の動作情報を基地局１０に送信可能となるので、現場機器３０の設置と維持に要する労力及び費用が大幅に削減可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、長距離にわたって配設される伝送線を介することなく、また、係員が現場機器まで直接足を運ぶことなく、現場機器から無線通信によって当該現場機器の動作情報が基地局に送信可能となるので、現場機器の設置と維持に要する労力及び費用が大幅に削減可能となる。
また、列車制御システムは、無線通信を利用した信号システムの一環として導入可能であり、列車制御システムの導入によって当該信号システムの低コスト化及び機能性向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した列車制御システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す列車が搭載する車上通信装置の機能ブロック図である。
【図３】図１に示す現場機器の機能ブロック図である。
【図４】本発明を適用した列車制御システムにおける情報収集処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  列車制御システム
５  軌道回路
１０  基地局
２０  列車
２１  車上通信装置
２２  アンテナ
２３  無線装置
２４  車上制御装置
２４ａ  制御部
２４ｂ  データ蓄積部
３０  現場機器
３１  アンテナ
３２  送信部
３３  制御部
３４  メモリ
３５  検出部
【図１】
0003851834.tif 000002
【図２】
0003851834.tif 000003
【図３】
0003851834.tif 000004
【図４】
0003851834.tif 000005