CN109070903A - 地面装置 - Google Patents

Abstract

实现用于实现站台门与车辆门的连动的开闭控制的新的地面装置。在地面装置系统(30)中，进行以地面装置(50)为主站、以列车(2)为从站的轮询通信。作为该地面装置系统(30)的地面装置(50)，能够与站台门控制装置(60)进行通信的地面装置(50b)以第一通信频度进行轮询通信来从列车(2)获取列车位置信息，在列车(2)到达包括车站的停止位置的临近抵达范围内的情况下，将通信频度切换为频度比第一通信频度高的第二通信频度。然后，利用轮询通信将从站台门控制装置(60)接收到的连动开闭控制指示信息发送到列车(2)，并将通过轮询通信从列车(2)获取到的车辆侧状态信息发送到站台门控制装置(60)。

Description

地面装置

技术领域

本发明涉及一种与列车进行无线通信的地面装置。

背景技术

在铁道等车站的站台，站台门的设置正取得进展，以防止从站台摔落的事故、与列车接触的事故等。作为站台门，已知直到天花板或天花板附近地隔离站台的全屏蔽类型的站台门、半高的门开闭的被称为站台栅栏的站台门、通过使横架的绳索或杆升降来进行开闭的绳索式屏蔽门等种类。无论是哪个站台门，都在以下方面相同：与抵达车站而停止于固定位置的列车的车辆门连动地对站台门进行开闭控制，例如专利文献1中公开了这种开闭控制。

专利文献1：日本特开2011-213334号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，近年来，将以往的使用轨道电路进行的列车位置探测变更为在车上进行位置探测、在地面与车之间利用无线通信实现的无线式列车控制系统的开发正取得进展。

在该无线式列车控制系统中，当想要单纯地实现站台门与车辆门的连动开闭时，除了将在车上侧探测出的列车位置通信给地面以判断列车是否停止于固定位置的单元以外，还需要用于确认车上侧和地面侧这两方的门开闭状态的专用的通信单元。另外，还存在即时地检测列车的固定位置停止、响应良好且以短时间实现连动开闭之类的期望。

本发明是为了解决上述的问题而研究得到的。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的第一发明是一种地面装置系统的地面装置，

该地面装置系统为了避免在与行驶于规定区段的列车之间的无线通信中产生通信空白地带，而以使相邻的地面装置的无线通信控制区域有一部分重叠的方式沿着所述规定区段配置有多个所述地面装置，

所述地面装置构成为能够与在供所述列车停止的所述规定区段所包含的车站处设置的站台门的站台门控制装置进行通信，

所述无线通信是以所述地面装置为主站、以所述列车为从站的轮询通信，

所述列车构成为：在接收到来自所述地面装置的轮询的情况下，回复包含列车位置信息以及在使所述站台门与车辆门连动地开闭时使用的车辆侧状态信息的回复信息，来作为该轮询的回复，

所述地面装置具备：

无线通信控制单元(例如，图9的无线基站51、轮询通信控制部522)，其以给定的通信频度进行所述轮询通信，从所述列车获取所述回复信息；

通信频度控制单元(例如，图9的发送定时规定部521)，其执行以下动作：将所述通信频度设定为第一通信频度，使用通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述列车位置信息来判定所述列车是否已到达包括所述车站的停止位置的规定的临近抵达范围内，在已到达所述临近抵达范围内的情况下将所述通信频度切换为频度比所述第一通信频度高的第二通信频度；以及

门连动开闭时中继单元(例如，图9的轮询通信控制部522、地面侧中继处理部524)，其在门连动开闭时与所述站台门控制装置进行通信，利用所述轮询通信将从所述站台门控制装置接收到的给定的连动开闭控制指示信息发送到所述列车，并将通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述车辆侧状态信息发送到所述站台门控制装置。

根据第一发明，在构成为为了至少掌握列车的位置而与列车之间进行轮询通信、并且能够与设置于车站的站台门的站台门控制装置进行通信的地面装置中，能够以所需的通信频度来中继使站台门与车辆门连动地开闭所需的数据(门控制用数据)的发送接收。即，地面装置能够在与列车之间进行轮询通信时将从站台门控制装置接收到的连动开闭控制指示信息发送到列车。另一方面，能够在列车针对轮询进行回复时与列车信息一起获取车辆侧状态信息，将获取到的车辆侧状态信息发送到站台门控制装置。

另外，此时，能够接收列车已到达车站的停车位置附近的规定的临近抵达范围内这一情况，将轮询通信的通信频度切换为频度比此前的第一通信频度高的第二通信频度。通信频度是指在固定时间的期间进行了几次通信。频度越高，则在固定时间的期间进行的通信次数越多，通信间隔越短。能够基于利用此前的轮询通信获取到的列车位置信息来判定是否已到达临近抵达范围内。据此，在列车中能够使用来自站台门控制装置的连动开闭控制指示信息对车辆门进行开闭控制，在站台门控制装置中能够使用来自列车的车辆侧状态信息对站台门进行开闭控制。因而，不需要用于发送接收门控制用数据的专用的通信单元就能够实现站台门与车辆门的连动的开闭控制。而且，在已到达临近抵达范围内的情况下通信频度为高频度，因此能够响应良好且以短时间实现站台门与车辆门的连动的开闭。

根据第一发明的地面装置，在第二发明中，

还具备停止位置判定通知单元(例如，图9的固定位置停止判定部523)，该停止位置判定通知单元使用通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述列车位置信息来判定所述列车是否位于所述车站的所述停止位置，将该判定的结果通知给所述站台门控制装置。

在确认了已抵达车站的列车停止于停止位置的基础上开始对站台门与车辆门的连动的开闭控制。根据第二发明，在地面装置中，能够基于利用轮询通信获取到的列车位置信息来判定列车位于停止位置这一情况，将判定结果发送到站台门控制装置。为了在停止后以短时间判定出列车停止于车站的停止位置，需要高频度地获取列车位置信息。但是，列车停止于停止位置意味着列车已到达临近抵达范围内，通信频度自动地切换为高频度。因此，能够在列车停止于车站的停止位置后以短时间探测出这一情况。

根据第一或第二发明的地面装置，在第三发明中，

所述通信频度控制单元还执行以下动作：与所述列车从所述车站出发相应地，将所述通信频度从所述第二通信频度切换为所述第一通信频度。

根据第三发明，在列车从车站出发的情况下，能够将轮询通信的频度恢复为第一通信频度。

根据第一或第二发明的地面装置，在第四发明中，

所述通信频度控制单元还执行以下动作：与所述列车出来到所述临近抵达范围外相应地，将所述通信频度从所述第二通信频度切换为所述第一通信频度。

根据第四发明，在列车出来到临近抵达范围外的情况下，能够将轮询通信的频度恢复为第一通信频度。

根据第一～第四发明的地面装置，在第五发明中，

还具备存储单元(例如，图9的列车列表数据543)，该存储单元存储能够由该地面装置利用所述无线通信进行通信的、作为管理对象的列车的列车识别信息的列表(下面称为“列车列表”)，

所述无线通信控制单元与所述列车列表所包含的各列车之间进行所述轮询通信，

所述通信频度控制单元按所述列车列表所包含的各列车来对所述轮询通信的通信频度进行变更控制。

根据第五发明，地面装置能够通过与列车列表所包含的各列车之间进行轮询通信来从作为管理对象的列车获取列车位置信息。然后，按照获取到的来自作为管理对象的列车的列车位置信息，以已到达临近抵达范围内的列车为对象来将轮询通信的通信频度切换为高频度的第二通信频度。

附图说明

图1是表示占线管理系统的整体结构例的图。

图2是表示相邻的2个控制区间内的列车的占线状况的一例的图。

图3是说明轮询通信的图。

图4是门开闭系统的概要结构图。

图5是表示地面信息的格式例的图。

图6是表示回复信息的格式例的图。

图7是表示车站地面装置的对应控制区间内的列车的占线状况的一例的图。

图8是说明车站地面装置所进行的轮询通信的图。

图9是表示车站地面装置的功能结构例的框图。

图10是表示管理对象列车行驶信息的数据结构例的图。

图11是表示车载装置的功能结构例的框图。

图12是表示地面装置信息的数据结构例的图。

图13是表示车站地面装置的整体处理的流程的流程图。

图14是表示轮询通信处理的流程的流程图。

图15是表示车载装置的整体处理的流程的流程图。

图16是表示回复信息发送处理的流程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的优选实施方式。此外，本发明不受下面说明的实施方式所限定，能够应用本发明的方式也不限定于下面的实施方式。另外，在附图的记载中，对相同的部分标注相同的标记。

图1是表示本实施方式中的占线管理系统的整体结构例的图。如图1所示，占线管理系统包括搭载于在规定区段的轨道1上行驶的列车2的车载装置20以及与车载装置20之间进行无线通信的多个地面装置50(50a、50b)，各地面装置50利用网络N来彼此通信连接。

在该占线管理系统中，作为主站的地面装置50以轮询方式来与作为从站的列车2(实际上为车载装置20)进行无线通信(轮询通信)。轮询通信是指以下的无线通信：主站使用从站的列表(轮询列表)来对全部从站依次进行询问，从站对该询问进行响应，由此发送接收所需的数据(发送数据)。在本实施方式中，地面装置50将设定了作为管理对象的列车2的列车ID的列车列表用作轮询列表，通过轮询通信将包含容许进入范围(也称为进入极限位置)的作为该列车用的行驶控制信息的地面信息发送到车载装置20。然后，针对来自该地面装置50的轮询，车载装置20回复包含列车位置信息(本列车的位置)和列车速度信息(本列车的速度)的回复信息。

在此，容许进入范围表示针对本列车而言容许的轨道1上的进入范围(进入极限位置)，由以该列车2为管理对象的作为管理主体的地面装置50将该容许进入范围例如计算为与该列车2的位置相距的距离等。即，地面装置50按作为管理对象的每个列车2来基于该列车2、比其先行的列车2的位置等随时计算容许进入范围，在轮询通信时，使以相应的列车2为目的地的地面信息包含该容许进入范围。

此外，在地面信息和回复信息中，除此以外还适当设定有例如发送时刻、错误检测用的CRC码等所需的数据。对于作为发送数据而包含于地面信息、回复信息的数据，也进行适当设定。例如，地面信息除了包含容许进入范围以外，还适当包含列车2控制本列车的行驶所需的行驶控制用信息等，回复信息适当包含地面装置50为了制作行驶控制用信息而要从列车2获取的行驶信息等。

车载装置20按照从地面装置50接收到的地面信息(行驶控制信息)所包含的容许进入范围，基于本列车的位置来制作速度比照图案，从而进行行驶控制。该车载装置20例如使用测速发电机计数得到的车轴的转数来测量本列车的位置、速度。

按以规定的边界位置对轨道1进行划分而成的每个控制区间10来配置地面装置50从而构成地面装置系统30，地面装置50基于从列车2获取到的列车位置信息来对在控制区间10占线的列车2进行管理，从而对铁道运行进行控制。

该地面装置50具备无线基站51，各无线基站51以与轨道1上的列车2之间的通信不产生通信空白地带的方式沿着轨道1设置于适当位置。在本实施方式中，为了简化说明，将各地面装置50所具备的无线基站51设为1台。以如下方式设置无线基站51：无线基站51的无线通信控制区域70包括配置有该地面装置50的控制区间(下面适当称为“对应控制区间”)10的整个区域，且在与相邻的控制区间10的边界部分处彼此的无线通信控制区域70之间有一部分重叠。

地面装置50所具备的无线基站51不限于1台，也可以为2台以上。只要能够利用1个地面装置50所具备的X台(X≥1)无线基站51的无线通信控制区域70覆盖地面装置50所管辖的控制区间10即可。

另外，不限于设置无线基站51的情况，也可以使用沿着轨道1铺设的环形天线、漏泄同轴电缆(LCX)来形成无线通信控制区域70。

另外，地面装置50构成为至少与在列车2的出来侧(列车行进方向前侧)相邻的下一个地面装置50以能够发送接收数据的方式进行通信连接，在本实施方式中，设为各地面装置50利用网络N来进行通信连接。

在此，在地面装置50b的对应控制区间10内包括车站(详细地说，轨道1的沿着该车站的站台11的部分)。该地面装置50b与对站台门131进行开闭控制的站台门控制装置60以能够发送接收数据的方式进行通信连接，除了作为地面装置50a的功能的占线探测功能以外，还具有对门控制用数据进行中继的门控制用数据中继功能。即，在对应控制区间10内包括车站的地面装置50b对站台门控制装置60与列车2之间的门控制用数据的发送接收进行中继，以在列车2到达该车站或从该车站出发时使站台门131与车辆门281(参照图4)连动地开闭。下面，也将地面装置50b适当地称为“车站地面装置50b”。

[原理]

1.列车的占线探测(轮询通信)

图2是表示相邻的2个控制区间10(10-1、2)内的列车2的占线状况的一例的图。另外，图3是说明轮询通信的图，示出了在图2的占线状况下控制区间10-1的地面装置50-1作为主站所进行的轮询通信。

构成地面装置系统30的各地面装置50保存有设定了本装置在当前时间点当作管理对象的列车2的列车ID(列车识别信息)的列车列表。详细地说，各地面装置50将能够进行轮询通信的列车2、即存在于其无线通信控制区域70内的列车2作为管理对象，在对应控制区间10彼此相邻的地面装置50之间相互交换与出来/进入的列车2有关的包含列车ID的信息，进行用于更新列车列表的列车ID的移交(漫游(roaming))的处理。由此，能够将新进入对应控制区间10的列车2的列车ID追加到列车列表，开始以该列车2为管理对象的轮询通信，并能够将从对应控制区间10出来的列车2的列车ID从列车列表删除，将该列车2从管理对象去除。在图2的例子中，在地面装置50-1的列车列表L1中设置有无线通信控制区域70-1内的3个列车2的列车ID“17”“11”“75”。

然后，各地面装置50使用列车列表，以在占线探测所要求的规定的询问周期(下面称为“通常时周期”)、换言之在通常时周期中以1次的通信频度(第一通信频度；下面称为“通常时频度”)来周期性地与作为管理对象的列车2进行轮询通信，探测列车2在对应控制区间10内的占线(位置)。例如地面装置50-1如图3所示那样，通过依次发送分别以列车列表L1(参照图2)中设定的列车ID“17”“11”“75”的列车2为目的地的地面信息来进行询问。然后，获取响应于询问而在列车ID“17”“11”“75”的各列车2中由其车载装置20发送的回复信息。如果能够获取到回复信息，则能够确认该列车信息所涉及的列车2的存在，能够根据该列车信息所包含的列车位置信息来掌握该列车2的位置。通常时频度能够适当设定，例如1[次/秒]、0.5[次/秒]等。

如果如以上那样周期性地进行的轮询通信的结果是在对应控制区间10内存在通信中断的列车2，则地面装置50将其检测为通信中断列车。具体地说，在作为管理对象的列车2中的应该存在于对应控制区间10内的列车2之中存在针对询问不回复、不进行正常通信的列车(通信中断列车)2的情况下，将该列车2判断为通信中断列车。然后，假定为通信中断列车存在于在与该列车2的最后的轮询通信中接收到的列车信息所包含的列车位置信息所表示的列车位置，来设定其它列车2的容许进入范围。另一方面，在车载装置20侧，在与本列车所位于的控制区间10的地面装置(下面适当称为“对方地面装置”)50之间持续规定时间没有进行轮询通信的情况下，判断为与对方地面装置50的通信中断。即，车载装置20将自己的列车2自我判断为通信中断列车。在判断为通信中断的情况下，该列车2紧急停止。

根据该占线探测，通过使用列车列表的轮询通信这样的周期性的无线通信，无需在地面设置列车检测单元就能够实现以控制区间10为单位的列车2的占线探测。然后，在存在通信中断列车时，地面装置50针对该通信中断列车，将利用轮询通信获取到的该通信中断列车的最后的列车位置信息所表示的位置假定为列车位置，来计算/设定包括其它列车2的各列车2的容许进入范围。另一方面，规定时间没有进行轮询通信的列车2紧急停止，由此能够实现安全的铁道运行控制。

2.门控制用数据的中继功能

接着，说明车站地面装置50b的门控制用数据中继功能。首先，说明门开闭系统的概要。车站地面装置50b与已抵达对应控制区间10内的车站的列车2、站台门控制装置60等一起构成门开闭系统，与列车2从该车站出发或到达该车站相应地，使站台门131与车辆门281连动地开闭。

图4是门开闭系统的概要结构图。如图4所示，门开闭系统包括车站地面装置50b、设置于站台11的站台栅栏13的站台门131以及站台门控制装置60作为地面侧的设备。另外，具备车载装置20、设置于车身的车辆门281以及对车辆门281进行开闭控制的车辆门控制装置282作为列车2侧的设备。在此，站台门131被定位成与抵达该车站并停止于固定位置P4的情况下的列车2的车辆门281相向。

在该门开闭系统中，进行已抵达车站的列车2是否停止于固定位置P4的判定(停止判定)。例如，在以列车2的前端位置收敛于以固定位置P4为基准的规定的固定位置范围A4内的方式停止的情况下，判定为该列车2停止于固定位置P4。在本实施方式中，在车载装置20中测量了本列车的位置和速度，因此能够基于它们来确定本列车已停止及其停止位置。例如由车站地面装置50b进行该固定位置停止的判定。即，车站地面装置50b基于通过轮询通信从列车2随时获取的列车位置信息和列车速度信息来进行是否停止于固定位置的判定。

此外，也可以仅使用列车位置信息来进行固定位置停止的判定。例如，如果前一次接收到的列车位置信息所表示的列车位置与本次接收到的列车位置信息所表示的列车位置之差(位置偏移)为规定的位置偏移容许距离(例如5cm或者也可以是零)以内，则判定为停止，另外，如果本次接收到的列车位置信息所表示的列车位置与固定位置P4的偏移为容许范围(例如20cm～50cm左右的距离)以内，则判断为位于固定位置P4，最终判定出停止于固定位置。也可以不是根据连续接收到的2次列车位置信息进行判定，而是根据连续接收到的3次列车位置信息进行判定。

另外，也可以设为由车载装置20进行固定位置停止的判定，将判定结果包含于回复信息来发送到车站地面装置50b。

如果通过固定位置停止的判定能够判定为列车2停止于固定位置P4，则站台门控制装置60使站台门131进行打开动作。既可以设为接收列车2停止于固定位置P4这一情况来自动地开始该站台门131的打开动作，也可以设为受理工作人员的操作输入后开始该站台门131的打开动作。设为车辆门控制装置282对车辆门281的打开动作与站台门131打开的动作为同时，但是也可以使车辆门281的打开动作在站台门131完全打开之后开始，还可以在站台门131打开的动作之前开始车辆门281的打开动作。

另一方面，当乘客的乘降结束时，站台门控制装置60使站台门131进行关闭动作。既可以设为在变为列车2在车站出发的出发时刻时自动地开始该站台门131的关闭动作，也可以设为受理工作人员的操作输入来开始该站台门131的关闭动作。而且，设为车辆门控制装置282对车辆门281的关闭动作与站台门131关闭的动作为同时，但是也可以在开始站台门131关闭的动作之前使车辆门281完全关闭，还可以在站台门131关闭的动作之后开始车辆门281的关闭动作。

为了像这样使站台门131与车辆门281连动地开闭，在列车2侧例如需要从站台门控制装置60获取站台门131的开闭状态、伴随站台门131的开门进行的车辆门281的开门指示等，在站台门控制装置60中例如需要从列车2侧获取车辆门281的开闭状态、伴随车辆门281的关门进行的站台门131的关门指示等。另外，站台门控制装置60在开始站台门131的打开动作时需要知道列车2是否停止于固定位置P4。

门控制用数据中继功能是将为此所需的门控制用数据在车载装置20与站台门控制装置60之间进行中继的功能，利用在占线探测功能中进行的轮询通信。即，车站地面装置50b在轮询通信时，将作为发往列车2侧的门控制用数据的连动开闭控制指示信息包含于地面信息来发送到车载装置20。另一方面，车载装置20针对来自车站地面装置50b的轮询，将作为发往车站地面装置50b的门控制用数据的车辆侧状态信息包含于回复信息来进行回复。

图5是表示车站地面装置50b所发送的作为行驶控制信息的地面信息的格式例的图，图6是表示车载装置20对车站地面装置50b回复的回复信息的格式例的图。首先，地面信息包含该地面信息的目的地列车ID、该地面信息的发送源地面装置ID、容许进入范围以及连动开闭控制指示信息。

连动开闭控制指示信息除了包含例示的站台门131的开闭状态以外，还包含车辆门281的门开闭指示等车辆门控制装置282为了进行车辆门281的开闭控制而要从站台门控制装置60获取的数据，该连动开闭控制指示信息是从站台门控制装置60发送的。车站地面装置50b从站台门控制装置60接收该连动开闭控制指示信息并使其包含于地面信息，由此将来自站台门控制装置60的连动开闭控制指示信息随时发送到列车2。然后，在车载装置20中，将接收到的地面信息所包含的连动开闭控制指示信息与发送源地面装置ID一起随时发送(传输)到车辆门控制装置282。

接着，回复信息包含该回复信息的目的地地面装置ID、该回复信息的发送源列车ID、列车位置信息、列车速度信息以及车辆侧状态信息。

车辆侧状态信息除了包含例示的车辆门281的开闭状态以外，还包含站台门131的门开闭指示等站台门控制装置60为了进行站台门131的开闭控制而要从车辆门控制装置282获取的数据，该车辆侧状态信息是从车辆门控制装置282发送的。车载装置20接收该车辆侧状态信息并使其包含于针对来自车站地面装置50b的轮询的回复信息。

然后，在车站地面装置50b中，将获取到的回复信息所包含的车辆侧状态信息与发送源列车ID一起随时发送(传输到)站台门控制装置60。另外，此时，基于回复信息所包含的列车位置信息和列车速度信息来进行上述的停止判定。然后，将设置有判定结果的列车固定位置标志546(参照图9)一并通知给站台门控制装置60。在列车2没有停止于固定位置P4的期间，在列车固定位置标志546中设置OFF，在判定为停止于固定位置P4的情况下重写为ON。然后，当该列车2开始移动而在该车站出发时，重置为OFF。

以上为门控制用数据中继功能的概要，第一，不需要与作为管理对象的全部列车2之间始终进行门控制用数据的中继，只要仅与从车站出发或到达车站的列车2之间进行门控制用数据的中继即可。图7是表示车站地面装置50b的对应控制区间10内的列车2的占线状况的一例的图。在图7的例子中示出了以下情形：有3台列车2(2-5、6、7)行驶在对应控制区间10，其中列车2-6已到达临近抵达范围S52内。

在本实施方式中，根据对应控制区间10内的车站的范围(沿着站台11的部分)来预先决定临近抵达范围S52。临近抵达范围S52被设定为包含固定位置P4的范围。在图7中，将沿着站台11的部分P51～P53的范围示为临近抵达范围S52。然后，车站地面装置50b在与临近抵达范围S52内的列车(下面称为“中继对象列车”)2-6进行轮询通信时，对门控制用数据的发送接收进行中继。与此相对，不将临近抵达范围外的范围S51、S53的列车2-5、7作为门控制用数据的中继对象。即，对于中继对象列车2-6以外的列车2-5、7，车站地面装置50b以同其它地面装置50a所进行的轮询通信相同的数据内容(也就是说，地面信息中不设定连动开闭控制指示信息，回复信息中不设定车辆侧状态信息)来与它们进行轮询通信。

第二，门控制用数据的发送接收要求比占线探测所要求的通常时频度高的通信频度(下面称为“中继时频度”)。如上所述，通常时频度例如被设为1[次/秒]左右，但需要以50[ms]～300[ms]间隔(下面，将中继时频度下的轮询通信的询问周期称为“中继时周期”)进行门控制用数据的发送接收。

图8是说明在图7的占线状况下车站地面装置50b所进行的轮询通信的图。此外，在图8中，仅示出了从车站地面装置50b向作为管理对象的列车2的地面信息的发送(询问)，省略了从列车2回复回复信息的图示。另外，在图8中，作为一例，将通常时周期示为900[msec]，将中继时周期示为300[msec]。如图8所示，车站地面装置50b与临近抵达范围外的范围S51、S53的列车2-5、7之间在通常时周期进行1次轮询通信。另一方面，与临近抵达范围S52内的中继对象列车2之间在中继时周期进行1次(若按通常时周期来说则为3次)轮询通信。

更具体地进行说明。例如，对通常时周期进行时间分割来设定时隙，针对所设定的时隙分配作为管理对象的列车2，由此以通常时周期为单位来预先规定对作为管理对象的列车2发送地面信息的发送定时(发送定时规定处理)。根据应用于该列车2的通信频度来决定分配的定时隙。在图8的例子中，中继时频度是通常时频度的3倍(换言之，中继时周期为通常时周期的1/3)，因此例如将通常时周期时间分割为30个时隙S6，将它们以每块10个的方式分为3个块。各块为中继时周期。时间分割的时隙S6的数量是一个例子，可以适当设定。然后，在最初的块中，从开头的时隙S6起依次分配包括中继对象列车2-6在内的作为管理对象的各列车2-5、6、7。另外，在第二块和第三块中，分别针对开头的时隙分配中继对象列车2。

在检测出已到达临近抵达范围S52内的中继对象列车2时以及在中继对象列车2出来到临近抵达范围S52外时进行发送定时规定处理。能够根据利用轮询通信随时获取的列车位置信息来确定作为管理对象的列车2是否到达临近抵达范围S52内或是否出来到临近抵达范围S52外。据此，车站地面装置50b能够在作为管理对象的列车2已到达临近抵达范围S52内时仅以该列车(中继对象列车)2为对象来将轮询通信的通信频度从通常时频度切换为中继时频度，在该中继对象列车2出来到临近抵达范围S52外时恢复为通常时频度。另外，在对列车列表追加了列车ID的情况下，需要针对该列车2规定发送定时，在从列车列表删除列车ID的情况下，不需要对该列车2分配发送定时，因此在列车列表更新时也进行发送定时规定处理。

此外，也可以是，在中继对象列车2从车站出发时进行发送定时规定处理，将与中继对象列车2的通信频度恢复为通常时频度。关于列车2的出发判定，能够至少使用利用与中继对象列车2的轮询通信而获取的列车位置信息，根据是否已从停止状态开始移动来进行判定。或者，如果将临近抵达范围S52的终点P53设为固定位置P4，则能够在中继对象列车2实质上从车站出发时恢复为通常时频度。

在此，既可以设为无论是否存在已抵达车站的列车2都始终进行从站台门控制装置60向车站地面装置50b的连动开闭控制指示信息的发送，也可以设为接收来自车站地面装置50b的列车2的列车抵达通知后开始发送控制，接收列车2的列车出发通知后结束发送控制。在本实施方式中设为后者，但是无论在哪个情况下站台门控制装置60都以与中继时频度同等的频度向车站地面装置50b发送连动开闭控制指示信息。从车辆门控制装置282向车载装置20的车辆侧状态信息的发送也同样，车辆门控制装置282始终或者例如在从本列车到达临近抵达范围S52内到出来到临近抵达范围S52外的期间，以与中继时频度同等的频度向车载装置20发送车辆侧状态信息。

[功能结构]

1.地面装置

图9是表示车站地面装置50b的功能结构例的框图。如图9所示，车站地面装置50b是设置于轨道1附近的适当位置的一种计算机控制装置，其具备无线基站51、地面控制部52、地面通信部53、地面存储部54，除此以外还具备未图示的操作部、显示部。此外，地面装置50a的结构没有图示，能够利用从车站地面装置50b的结构去除与门控制用数据的中继功能有关的部分而得到的结构来实现。另外，也可以将地面装置50a设为与车站地面装置50b相同的结构。只是没有使用门控制用数据的中继功能。

地面控制部52例如构成为具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等运算装置、运算电路，基于地面存储部54中存储的程序和数据、从车载装置20(列车2)或其它地面装置50接收到的数据等来对构成车站地面装置50b的各部进行指示或传输数据，从而统一地控制车站地面装置50b的动作。该地面控制部52包括发送定时规定部521、轮询通信控制部522、固定位置停止判定部523、地面侧中继处理部524以及列车ID移交控制部526。关于地面控制部52所具有的各功能部，既可以设为由个别的运算电路实现，也可以设为由运算电路利用软件上的运算处理来个别地实现。

发送定时规定部521在列车列表更新时以及检测出中继对象列车2时及该中继对象列车2出来到临近抵达范围外时的各时间点参照图8来进行上述的发送定时规定处理，以时隙为单位来规定对列车列表543中设定的作为管理对象的各列车2发送地面信息的发送定时。此时，对于列车ID设定于中继对象列车ID 547的中继对象列车2应用中继时频度，对于除此以外的列车2应用通常时频度。

轮询通信控制部522按照在发送定时规定处理中规定的发送定时来与作为管理对象的各列车2之间进行轮询通信，探测对应控制区间10内的列车2的占线。另外，轮询通信控制部522在该轮询通信时，在以中继对象列车2的列车ID为目的地列车ID的地面信息中设定从站台门控制装置60接收到的连动开闭控制指示信息。

固定位置停止判定部523基于利用轮询通信从中继对象列车2获取到的列车位置信息和列车速度信息来进行上述停止判定。然后，将判定结果设置于列车固定位置标志546来进行更新，并通知给站台门控制装置60。

地面侧中继处理部524基于利用轮询通信从作为管理对象的列车2获取的列车位置信息来检测已到达临近抵达范围内的中继对象列车2。然后，在检测出中继对象列车2的情况下，将列车抵达通知发送到站台门控制装置60来开始连动开闭控制指示信息的接收控制。另外，每当利用轮询通信从中继对象列车2获取到车辆侧状态信息时将其与发送源列车ID一起传输到站台门控制装置60。另一方面，在中继对象列车2出来到临近抵达范围外的情况下，地面侧中继处理部524向站台门控制装置60发送列车出发通知，结束连动开闭控制指示信息的接收控制。此外，也可以是，在中继对象列车2开始移动来从车站出发的时间点向站台门控制装置60发送列车出发通知，结束连动开闭控制指示信息的接收控制。

列车ID移交控制部526与同本装置(车站地面装置50b)所管辖的控制区间10相邻的控制区间10的地面装置50之间交换包含与彼此出来/进入的列车2有关的列车ID的信息，进行用于更新列车列表的列车ID的移交(漫游)的处理。

地面通信部53是例如利用无线通信模块、路由器、调制解调器、TA、有线用的通信线缆的插孔、控制电路等实现的有线或无线的通信装置，与外部装置(在本实施方式中为其它地面装置50、站台门控制装置60)之间进行通信。

地面存储部54由IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现。在该地面存储部54中存储有用于使车站地面装置50b动作来实现车站地面装置50b所具备的各种功能的程序、在执行该程序的过程中使用的数据等。在本实施方式中，在地面存储部54中存储有地面侧程序541、本装置ID 542、列车列表数据(列车列表)543、管理对象列车行驶信息544、发送定时信息545、列车固定位置标志546以及中继对象列车ID 547。

地面控制部52通过从地面存储部54读出地面侧程序541并执行该程序来实现发送定时规定部521、轮询通信控制部522、固定位置停止判定部523、地面侧中继处理部524、列车ID移交控制部526等功能。在本装置ID 542中设定有本装置的地面装置ID。在列车列表543中设定有作为管理对象的列车2的列车ID。

管理对象列车行驶信息544存储作为轮询通信的结果而掌握的管理对象的列车2的位置和速度。图10是表示管理对象列车行驶信息544的数据结构例的图。如图10所示，管理对象列车行驶信息544是按作为管理对象的每个列车2的列车ID 544a来准备的，被设定为到上次的轮询通信为止从相应的列车2获取到的列车位置信息和列车速度信息的接收历史记录544b。此外，在从车载装置20获取到列车位置信息以外的发送数据的情况下，将其也包含在内地保存到接收历史记录544b。

返回到图9，发送定时信息545将通过发送定时规定处理规定的发送定时与其目的地列车ID相对应地进行存储。列车固定位置标志546是设置有固定位置停止判定部523对是否停止于固定位置进行判定的判定结果的标志信息。

在中继对象列车ID 547中设定有在临近抵达范围内行驶的中继对象列车2的列车ID。地面侧中继处理部524在检测出中继对象列车2时将其列车ID追加到中继对象列车ID547，如果该中继对象列车2出来到临近抵达范围外则将其列车ID从中继对象列车ID 547删除。

2.车载装置

图11是表示车载装置20的功能结构例的框图。如图11所示，车载装置20是构成为具备车上控制部21和车载存储部22的一种计算机控制装置，与输入装置23、显示装置24、声音输出装置25、车载无线机26、制动机构(制动装置)27、车辆门控制装置282等连接。此外，当然也可以扩大车载装置20的范围，使车载装置20包括输入装置23、显示装置24、声音输出装置25、车载无线机26、车辆门控制装置282。

车上控制部21例如构成为具有CPU、FPGA等运算装置、运算电路，基于车载存储部22中存储的程序和数据、从地面装置50接收到的数据等来对构成车载装置20的各部进行指示或传输数据，从而统一地控制车载装置20的动作。该车上控制部21包括行驶信息测量部211、地面间数据发送接收处理部212、行驶控制部213以及车上侧中继处理部218。关于车上控制部21所具有的各功能部，既可以设为由个别的运算电路实现，也可以设为由运算电路利用软件上的运算处理来个别地实现。

行驶信息测量部211使用由测速发电机计数得到的车轴的转数来随时测量本列车的位置(以里程表示的行驶距离)和速度。另外，也可以使用GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)等卫星定位系统的测量值来替换测速发电机的测量值，或者将GPS(Global Positioning System：全球定位系统)等卫星定位系统的测量值与测速发电机的测量值一起使用，来测量本列车的位置、速度。

地面间数据发送接收处理部212进行以下控制：借助车载无线机26来接收通过轮询通信由地面装置50发送的地面信息，该地面信息是目的地列车ID为本列车ID 222的信息。然后，在接收到的情况下进行以下控制：以其发送源地面装置ID为目的地地面装置ID来生成回复信息，借助车载无线机26发送该回复信息。另外，此时，参照地面装置信息224的地面装置类别，在发送源地面装置ID的地面装置50是车站地面装置50b的情况下，判定本列车的位置是否处于其临近抵达范围内。然后，如果正行驶于临近抵达范围内，则将从车辆门控制装置282接收到的车辆侧状态信息设定到地面信息。

行驶控制部213使用从作为轮询通信的通信对方的对方地面装置50接收到的地面信息(发送源地面装置ID为对方地面装置ID 223的地面信息)所包含的容许进入范围，随时进行本列车的行驶控制。行驶控制自身能够使用公知技术来实现，例如，按照停止于与容许进入范围相应的停止位置的速度比照图案来控制本列车的行驶。

车上侧中继处理部218在本列车的位置已到达临近抵达范围内的情况下，向车辆门控制装置282发送列车抵达通知，开始车辆侧状态信息的接收控制。另外，每当利用轮询通信从车站地面装置50b接收到连动开闭控制指示信息时将其与发送源地面装置ID一起传输到车辆门控制装置282。另一方面，车上侧中继处理部218在本列车出来到临近抵达范围外的情况下向车辆门控制装置282发送列车出发通知，结束车辆侧状态信息的接收控制。此外，也可以是，在本列车开始移动来从车站出发的时间点向车辆门控制装置282发送列车出发通知，结束车辆侧状态信息的接收控制。

车载存储部22由IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现。在该车载存储部22中预先存储或者在每次处理时临时存储用于使车载装置20动作来实现车载装置20所具备的各种功能的程序、在执行该程序的过程中使用的数据等。在本实施方式中，在车载存储部22中存储有车上侧程序221、本列车ID222、对方地面装置ID 223、地面装置信息224以及行驶信息225。

车上控制部21通过从车载存储部22读出车上侧程序221并执行该程序来实现行驶信息测量部211、地面间数据发送接收处理部212、行驶控制部213以及车上侧中继处理部218等功能。在本列车ID 222中设定有本列车的列车ID。

在对方地面装置ID 223中设定有对方地面装置50的地面装置ID，该对方地面装置50是管辖本列车所位于的控制区间10的地面装置50。每当本列车到达控制区间10的边界位置时该对方地面装置ID 223被重写。能够根据地面装置信息224来确定与下一控制区间10的边界位置、新成为对方地面装置50的下一车站地面装置50b的地面装置ID。

地面装置信息224存储沿着轨道1配置的地面装置50的一览。图12是表示地面装置信息224的数据结构例的图。如图12所示，在地面装置信息224中，与地面装置ID相对应地设定有相应的地面装置50的地面装置类别、临近抵达范围、对应控制区间10的范围(与相邻的控制区间10的边界位置)、以及相应的地面装置50的追踪开始位置及追踪结束位置(其无线通信控制区域70的范围)。地面装置类别用于将车站地面装置50b与其它地面装置50a相分别地进行识别，在相应的地面装置50是车站地面装置50b的情况下，设定对应的临近抵达范围。这些地面装置类别和临近抵达范围在车站地面装置50b以外的地面装置50a中没有设定。

行驶信息225包括本列车的位置和速度，能够用由行驶信息测量部211随时测量的最新的位置和速度来随时重写。

[处理的流程]

下面，说明本实施方式中的车站地面装置50b和车载装置20的处理的流程。此外，在车站地面装置50b中，通过由地面控制部52从地面存储部54读出地面侧程序541并执行该程序，在车载装置20中，通过由车上控制部21从车载存储部22读出车上侧程序221并执行该程序，来实现下面说明的处理。

首先，参照图13来说明车站地面装置50b所进行的整体处理的流程。如图13所示，在车站地面装置50b中，首先，发送定时规定部521执行发送定时规定处理，生成发送定时信息545(步骤a1)。

接下来，开始占线探测处理(步骤a5)。在占线探测处理中，轮询通信控制部522开始轮询通信处理。

图14是表示轮询通信处理的流程的流程图。如图14所示，在轮询通信处理中，轮询通信控制部522在发送定时信息545中设定的每个发送定时(步骤c1：“是”)进行步骤c3～步骤c9的处理。即，轮询通信控制部522使用本次的发送定时的目的地列车ID，以本装置ID542为发送源地面装置ID来生成向相应的列车2发送的地面信息(步骤c3)。能够使地面信息包含相应的列车2的容许进入范围的信息。

另外，在中继对象列车ID 547中设定有目的地列车ID，在是中继对象列车2的情况下(步骤c5：“是”)，轮询通信控制部522将通过在图13的步骤a13中开始的接收控制而从站台门控制装置60接收的最新的连动开闭控制指示信息设定到地面信息中(步骤c7)。之后，轮询通信控制部522借助无线基站51来发送地面信息，由此对处理对象ID的列车2进行询问(步骤c9)。

另外，轮询通信控制部522进行以下控制：响应于步骤c9中的询问，接收在图16的步骤j13中由车载装置20发送的发往本装置的回复信息。基于发送源列车ID将回复信息所包含的列车位置信息追加到相应的管理对象列车行驶信息544的接收历史记录544b。在此，如果发送源列车ID的列车2是中继对象列车2，则回复信息包含车辆侧状态信息。因此，在接收到回复信息的情况下(步骤c11：“是”)，存储该回复信息(步骤c12)，之后，如果是来自中继对象列车2的回复(步骤c13：“是”)，则地面侧中继处理部524将车辆侧状态信息与发送源列车ID一起传输到站台门控制装置60(步骤c15)。另外，固定位置停止判定部523基于列车位置信息和列车速度信息来进行停止判定，设置判定结果来对列车固定位置标志546进行更新(步骤c17)。然后，固定位置停止判定部523将更新后的列车固定位置标志546通知给站台门控制装置60(步骤c19)。通过在此的处理，在中继对象列车2抵达车站并停止于固定位置时，该意思(列车固定位置标志546＝ON)会被通知给站台门控制装置60。

返回到图13。如果开始了占线探测处理，则列车ID移交控制部526对作为管理对象的各列车2的位置进行监视，如果存在来到与在出来侧相邻的地面装置50的对应控制区间10的边界位置的列车2，则将该列车2检测为边界通行列车2(步骤a7：“是”)，与出来侧的相邻的地面装置50之间进行列车ID移交控制处理(步骤a9)。另外，反之，如果存在来到与在进入侧相邻的地面装置50的对应控制区间10的边界位置的边界通行列车2、且从进入侧的地面装置50存在通知，则与该地面装置50之间进行列车ID移交控制处理(步骤a9)。

另外，在地面侧中继处理部524中也对作为管理对象的各列车2的位置进行监视，在检测出已到达临近到达范围内的列车(中继对象列车)2的情况下(步骤a11：“是”)，向站台门控制装置60发送列车抵达通知，开始连动开闭控制指示信息的接收控制(步骤a13)。然后，发送定时规定部521执行发送定时规定处理，对发送定时信息545进行更新(步骤a15)。通过在此的处理，与已到达临近抵达范围内的中继对象列车2的轮询通信的通信频度从通常时频度被切换为中继时频度。

另一方面，在中继对象列车2出来到临近到达范围外的情况下(步骤a17：“是”)，地面侧中继处理部524向站台门控制装置60发送列车出发通知，结束连动开闭控制指示信息的接收控制(步骤a19)。然后，发送定时规定部521执行发送定时规定处理，对发送定时信息545进行更新(步骤a21)。通过在此的处理，与已出来到临近抵达范围外的列车2的轮询通信的通信频度从中继时频度被恢复为通常时频度。

然后，在结束本处理之前的期间(步骤a23：“否”)、如当日的所有列车的运行均结束时之类的装置关闭时等，返回到步骤a7来重复上述的处理。

接着，参照图15来说明车载装置20所进行的整体处理的流程。如图15所示，在车载装置20中，首先，地面间数据发送接收处理部212开始回复信息发送处理(步骤i1)。然后，行驶控制部213开始本列车的行驶控制(步骤i7)。

在行驶过程中对方地面装置50成为车站地面装置50b(步骤i28：“是”)、且本列车到达临近到达范围内时(步骤i29：“是”)，车上侧中继处理部218向车辆门控制装置282发送列车抵达通知，开始车辆侧状态信息的接收控制(步骤i31)。另一方面，在本列车出来到临近到达范围外的情况下(步骤i33：“是”)，车上侧中继处理部218向车辆门控制装置282发送列车出发通知，结束车辆侧状态信息的接收控制(步骤i35)。

然后，在结束本处理之前的期间(步骤i37：“否”)、如因本列车的运行结束而装置关闭时等，继续进行行驶控制，重复步骤i28～i35的处理。

图16是表示回复信息发送处理的流程的流程图。每当接收到由地面装置50在图14的步骤c9中发送的地面信息时重复图16的处理。即，首先进行以下控制：由地面间数据发送接收处理部212接收来自地面装置50的发往本列车的地面信息。在存在由地面装置50进行的轮询通信、且接收到发往本列车的地面信息的情况下(步骤j1：“是”)，地面间数据发送接收处理部212以接收到的地面信息的发送源地面装置ID为目的地地面装置ID、以本列车ID222为发送源列车ID，从行驶信息225读出本列车的位置作为列车位置信息，来生成回复信息(步骤j3)。

另外，在通过步骤j1接收到的轮询是来自车站地面装置50b的轮询的情况下(步骤j5：“是”)，车上侧中继处理部218将连动开闭控制指示信息与发送源地面装置ID一起传输到车辆门控制装置282(步骤j7)。然后，如果本列车处于临近抵达范围内(步骤j9：“是”)，则地面间数据发送接收处理部212将通过在图15的步骤i31中开始的接收控制从车辆门控制装置282接收的最新的车辆侧状态信息设定到回复信息(步骤j11)。然后，地面间数据发送接收处理部212借助车载无线机26来发送回复信息(步骤j13)。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，地面装置50构成为：与列车2之间进行轮询通信以至少掌握列车2的位置，并且能够与设置于车站的站台门的站台门控制装置60通信。而且，地面装置50能够以所需的通信频度来对使站台门与车辆门连动地开闭所需的数据(门控制用数据)的发送接收进行中继。即，地面装置50能够在与列车2之间进行轮询通信时将从站台门控制装置60接收到的连动开闭控制指示信息发送到列车。另一方面，能够在列车2针对轮询进行回复时与列车信息一起获取车辆侧状态信息，将获取到的车辆侧状态信息发送到站台门控制装置60。

另外，此时，能够接收列车2已到达车站的停车位置附近的规定的临近抵达范围内这一情况，将轮询通信的通信频度切换为频度比此前的第一通信频度高的第二通信频度。通信频度是指在固定时间的期间进行几次通信。频度越高，则在固定时间的期间进行的通信次数越多，通信间隔越短。能够基于利用此前的轮询通信获取到的列车位置信息来判定是否已到达临近抵达范围内。据此，在列车2中能够使用来自站台门控制装置60的连动开闭控制指示信息对车辆门进行开闭控制，在站台门控制装置60中能够使用来自列车2的车辆侧状态信息对站台门进行开闭控制。因而，不需要用于发送接收门控制用数据的专用的通信单元就能够实现站台门与车辆门的连动的开闭控制。而且，在已到达临近抵达范围内的情况下通信频度为高频度，因此能够响应良好且以短时间实现站台门与车辆门的连动的开闭。

以上说明了应用本发明的实施方式的一例，但是本发明所能够应用的方式不限于上述的实施方式。

附图标记说明

50：地面装置；51：无线基站；52：地面控制部；521：发送定时规定部；522：轮询通信控制部；523：固定位置停止判定部；524：地面侧中继处理部；526：列车ID移交控制部；53：地面通信部；54：地面存储部；541：地面侧程序；542：本装置ID；543：列车列表数据(列车列表)；544：管理对象列车行驶信息；545：发送定时信息；546：列车固定位置标志；547：中继对象列车ID；20：车载装置；21：车上控制部；211：行驶信息测量部；212：地面间数据发送接收处理部；213：行驶控制部；218：车上侧中继处理部；22：车载存储部；221：车上侧程序；222：本列车ID；223：对方地面装置ID；224：地面装置信息；225：行驶信息；23：输入装置；24：显示装置；25：声音输出装置；26：车载无线机；27：制动机构(制动装置)；30：地面装置系统。

Claims (5)

1.一种地面装置系统的地面装置，该地面装置系统为了避免在与行驶于规定区段的列车之间的无线通信中产生通信空白地带，而以使相邻的地面装置的无线通信控制区域有一部分重叠的方式沿着所述规定区段配置有多个所述地面装置，

所述地面装置构成为能够与在所述规定区段所包含的供所述列车停止的车站处设置的站台门的站台门控制装置进行通信，

所述无线通信是以所述地面装置为主站、以所述列车为从站的轮询通信，

所述列车构成为：在接收到来自所述地面装置的轮询的情况下，回复包含列车位置信息以及在使所述站台门与车辆门连动地开闭时使用的车辆侧状态信息的回复信息，来作为该轮询的回复，

所述地面装置具备：

无线通信控制单元，其以给定的通信频度进行所述轮询通信，从所述列车获取所述回复信息；

通信频度控制单元，其执行以下动作：将所述通信频度设定为第一通信频度，使用通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述列车位置信息来判定所述列车是否已到达包括所述车站的停止位置的规定的临近抵达范围内，在已到达所述临近抵达范围内的情况下将所述通信频度切换为频度比所述第一通信频度高的第二通信频度；以及

门连动开闭时中继单元，其在门连动开闭时与所述站台门控制装置进行通信，利用所述轮询通信将从所述站台门控制装置接收到的给定的连动开闭控制指示信息发送到所述列车，并将通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述车辆侧状态信息发送到所述站台门控制装置。

2.根据权利要求1所述的地面装置，其特征在于，

还具备停止位置判定通知单元，该停止位置判定通知单元使用通过所述轮询通信从所述列车获取到的所述列车位置信息来判定所述列车是否位于所述车站的所述停止位置，将该判定的结果通知给所述站台门控制装置。

3.根据权利要求1或2所述的地面装置，其特征在于，

所述通信频度控制单元还执行以下动作：与所述列车从所述车站出发相应地，将所述通信频度从所述第二通信频度切换为所述第一通信频度。

4.根据权利要求1或2所述的地面装置，其特征在于，

所述通信频度控制单元还执行以下动作：与所述列车出来到所述临近抵达范围外相应地，将所述通信频度从所述第二通信频度切换为所述第一通信频度。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的地面装置，其特征在于，

还具备存储单元，该存储单元存储能够由该地面装置利用所述无线通信进行通信的、作为管理对象的列车的列车识别信息的列表，下面称为列车列表，

所述无线通信控制单元与所述列车列表所包含的各列车之间进行所述轮询通信，

所述通信频度控制单元按所述列车列表所包含的各列车来对所述轮询通信的通信频度进行变更控制。