JP2001048021A

JP2001048021A - 移動体走行制御装置

Info

Publication number: JP2001048021A
Application number: JP11220027A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sakai; 坂井　　正善; Toshihito Shirai; 白井　　稔人; Koichi Yomogihara; 弘一蓬原
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】地点制御方式において、地上からの情報伝達が
正常に行われないことによる危険を未然に防止すること
を目的とする。【解決手段】各制御ポイント２₁，２₂，・・，２_nか
ら、走行制御情報に加えて次の制御ポイントまでの距離
情報を送信する。列車１０では、距離情報を距離情報記
憶部１４に記憶し、走行距離演算部１７で演算した実測
値と記憶値を判定部１８で比較し、実測値が記憶値を超
えれば、情報伝達機能の異常と判断し、判定部１８の出
力停止で制御情報記憶部１３に記憶している走行制御情
報をキャンセルし、制動部１９を動作させて列車１０を
停止或いは徐行運転とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行路に設けた各
制御ポイントで走行制御情報を移動体側に伝送する地点
制御方式の移動体走行制御装置に関し、特に、制御ポイ
ントにおける移動体−地上間の情報伝送が正常に行われ
ているか否かを監視し、行われていない時に移動体の安
全を確保するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】車や列車等の移動体の走行制御方式とし
て、地上側から移動体に走行制御情報を与えて移動体の
走行を制御する地上型制御方式がある。地上型制御方式
には、走行路全てに渡って連続的に移動体に制御情報を
与える連続制御方式（例えば鉄道交通システムにおける
ＡＴＣ（自動列車制御）等がある）と、走行路の所定の
地点で間欠的に移動体に制御情報を与える地点制御方式
（例えば鉄道や道路交通システムにおける信号灯による
走行管理等がある）の２通りがあるが、設備の設置や変
更が容易であることから、地点制御方式が一般に多く採
用されている。

【０００３】かかる地点制御方式の従来例としては、例
えば、駅の手前に３箇所程度の制御ポイントを設定して
それぞれに地上子を設置し、各制御ポイントを列車が通
過する毎に地上子から次の停止点（例えば次の停車駅）
までの距離情報等を列車側に送信し、列車側で速度パタ
ーンを作成して列車を安全に停車させるようなものがあ
る。

【０００４】また、特開平１０−１６７０７０号公報に
開示されたものがある。即ち、列車の各閉塞区間にそれ
ぞれ制御ポイントを設定して地上子を設置する。列車が
制御ポイントを通過する毎に、列車側から地上子側へ自
列車の通過速度、通過時刻等の列車情報を送信して地上
子側で記憶すると共に、地上子側から列車側へ既に記憶
されている先行列車の列車情報を送信する。列車側は受
信した先行列車情報に基づいて先行列車位置を推測し、
推測結果に基づいて速度パターンを作成して列車速度を
適切に制御する。これにより、先行列車位置に応じた適
切な速度制御により列車の運転密度、効率等を向上させ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、地点制御方
式では、制御ポイントを通過する毎に地上側から与えら
れた走行制御情報は、次の制御ポイントまで有効であ
り、次の制御ポイントで新たな走行制御情報を受信す
る。このように、各制御ポイントを通過する毎に走行制
御情報を更新し、更新された新たな走行制御情報に基づ
いて走行制御が行われる。このため、例えば、いずれか
の制御ポイントで走行制御情報が移動体側へ伝達されな
いような故障が生じると、走行制御情報が更新されず以
前の制御ポイント通過時に受信した走行制御情報に基づ
いて走行制御が行われてしまうという問題がある。前述
の特開平１０−１６７０７０号公報ではこのような問題
に関する配慮がなされておらず、制御ポイントで走行制
御情報が更新されなかった場合、旧い情報で先行列車の
位置を推測することになってしまう。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、制御ポイントで地上側からの走行制御情報が受信で
きたか否かを監視可能とし、受信できない時に移動体の
安全を確保できる移動体走行制御装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、走行路に設けた制御ポイントから、移動体の通
過毎に移動体側へ走行制御情報を送信して移動体の走行
を制御する移動体走行制御装置において、前記制御ポイ
ントから前記走行制御情報と共に次の制御ポイントまで
の距離情報を移動体へ送信する一方、前記移動体側に、
前記制御ポイントからの送信情報を記憶する情報記憶手
段と、移動体の走行距離を計測する距離計測手段と、前
記距離計測手段の計測値に基づいて前記情報記憶手段に
記憶された前記距離情報の示す距離を走行するまでに新
たな距離情報を受信したか否かを監視し、受信しない時
に前記情報記憶手段に記憶された前記走行制御情報をキ
ャンセルする監視手段とを設ける構成とした。

【０００８】かかる構成では、移動体が制御ポイントを
通過する時、制御ポイントから、走行制御情報と次の制
御ポイントまでの距離情報が移動体側へ与えられる。移
動体側は、受信した走行制御情報と距離情報を情報記憶
手段に記憶する。その後、監視手段が、移動体側に設け
た距離計測手段の計測値に基づいて、記憶された距離情
報の記憶値が示す距離を走行するまでに新たな距離情報
を受信したか否かを監視し、受信しない時には、移動体
−地上間の情報伝達が正常に行われていないと判断し記
憶されている走行制御情報をキャンセルする。走行制御
情報のキャンセルにより移動体の走行を停止すること
で、移動体の安全を確保できるようになる。

【０００９】請求項２の発明では、前記制御ポイント間
の予め設定された位置に、中継ポイントを設け、該中継
ポイント通過時に当該中継ポイントとの交信情報に基づ
いて前記監視手段の距離監視動作の正常／異常を監視可
能とした。

【００１０】かかる構成では、制御ポイント間で監視手
段の動作が正常か否かを移動体側で容易に検査できるよ
うなる。請求項３のように、前記中継ポイントとの交信
状態を移動体側で記憶保持し、該記憶保持した交信状態
情報を、次の制御ポイント通過時に移動体側から地上側
へ送信する構成とすれば、移動体から送信された情報に
より、地上側で中継ポイントの正常／異常も検査できる
ようになる。

【００１１】請求項４の発明では、移動体に、地上側か
らの情報を受信する受信手段が正常か否かを検査する検
査手段を設けた。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を鉄道交通システム
の列車走行制御に適用した場合の実施形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１３】図１に、本発明の第１実施形態を示す。図
１において、本実施形態の移動体走行制御装置は、地上
側の移動体走行路であるレール１に沿って、後述の図３
に示すような構成に地上子２を備えた複数の制御ポイン
ト２₁，２₂，・・，２_nを設ける。一方、移動体である
列車１０側の車載装置は、図２に示すような構成であ
る。

【００１４】車載装置は、各制御ポイント２₁，２₂，・
・，２_nを通過する毎に各地上子２から送信される走行
制御情報及び次の制御ポイントまでの距離情報等を受信
する受信手段である受信器１１と、情報処理部１２を介
して走行制御情報及び距離情報をそれぞれ記憶する情報
記憶手段である制御情報記憶部１３及び距離情報記憶部
１４と、走行制御情報記憶部１３に記憶された制御情報
に基づいて列車の走行を制御する制御部１５と、走行距
離を計測する例えばタコジェネレータ１６からの信号に
より距離情報受信時からの走行距離を演算する距離演算
部１７と、距離演算部１７の演算値と距離情報記憶部１
４の記憶値とを比較し、演算値が記憶値を越えるまでは
制御情報記憶部１３の記憶を保持するための保持信号を
発生し、越えた時には前記保持信号を停止する監視手段
である判定部１８と、判定部１８の保持信号停止に伴う
制御部１５からの出力によって列車を制動制御する制動
部１９とを備える。ここで、前記タコジェネレータ１６
及び距離演算部１７で距離計測手段を構成する。

【００１５】各制御ポイント２₁，２₂，・・，２_nに備
えられる各地上子２は、図３のように構成される。図３
において、各地上子２は、レール１の状況や先行列車と
の距離等で変化する走行制御情報を図示しない指令所等
から受けて走行制御信号を発生する制御信号発生部２Ａ
と、予め設定された固定情報である次の制御ポイントま
での距離信号を発生する距離信号発生部２Ｂと、両発生
部２Ａ，２Ｂの信号送信動作を切換える信号送信切換部
２Ｃと、各発生部２Ａ，２Ｂからの送信信号を送信する
送信器２Ｄとを備える。

【００１６】次に動作を説明する。列車１０が、レール
１上を図１中の右方向に向かって進行しているものとす
る。各制御ポイント２₁，２₂，・・，２_nの地上子２
は、信号送信切換部２Ｃにより制御信号発生部２Ａと距
離信号発生部２Ｂを切換動作し、逐次走行制御信号と距
離信号を送信器２Ｄから送信している。列車１０が、例
えば制御ポイント２₁を通過する時、地上子２から送信
される走行制御信号と次の制御ポイント２₂までの距離
信号を受信器１２で受信する。受信された情報は、情報
処理部１２を介して、走行制御情報は制御情報記憶部１
３に格納され、距離情報は距離情報記憶部１４に格納さ
れる。その後は、次の制御ポイント２₂の地上子２から
新たな走行制御情報を受信するまでは制御ポイント２₁
で受信し格納された走行制御情報に基づいて制御部１５
により列車１０の走行が制御される。

【００１７】一方、距離情報記憶部１４に距離情報が格
納されると、これに同期して走行距離演算部１７の演算
値が初期化され、制御ポイント２₁の位置からの距離演
算を行う。判定部１８は、距離演算部１７からの演算値
と距離情報記憶部１４の記憶値とを比較し、演算値が記
憶値を超えたか否かを判定する。そして、演算値が記憶
値を超えるまでは保持信号を制御情報記憶部１３に出力
し、格納した走行制御情報は保持される。演算値が記憶
値を超えれば、次の制御ポイント２₂において情報が受
信されなかったと判定し、保持信号を停止する。

【００１８】更に具体的に説明すると、例えば、制御ポ
イント２₁−２₂間の距離が１Ｋｍとした時に、列車１０
側に与える距離情報を１．１Ｋｍとする。この場合、次
の制御ポイント２₂で正常に距離情報が受信されれば、
１Ｋｍ走行した時点で新たな距離情報が受信されること
になる。新たな距離情報が受信されれば、走行距離演算
部１７の値が初期化されるので、走行距離演算部１７の
演算値が１．１Ｋｍを超えることはなく、判定部１８か
らの保持信号は継続して発生し続ける。一方、次の制御
ポイント２₂で距離情報が受信されなければ、走行距離
演算部１７の値は初期化されることなくそのまま演算が
継続されるので、演算値が１．１Ｋｍを越えた時に、判
定部１８の保持信号が停止し、制御情報記憶部１３の記
憶はキャンセルされ、このキャンセル動作に伴って制御
部１５からの指令により制動部１９が動作し、列車１０
を停止或いは徐行させるように制御する。

【００１９】かかる構成によれば、各制御ポイント
２₁，２₂，・・，２_nを通過する毎に、最新の走行制御
情報が受信されたか否かを監視でき、受信されない時に
は列車１０を停止或いは徐行させるので、列車１０の安
全を確保できる。

【００２０】尚、上記実施形態では、地上から与える距
離情報を制御ポイント間の距離より長く設定したが、逆
に短くしてもよい。例えば、制御ポイント間の距離が１
Ｋｍとした時に地上から与える距離情報を０．９９Ｋｍ
とする。この場合、次の制御ポイントに到達するまでに
必ず保持信号が停止して走行制御情報がキャンセルされ
るが、制御ポイント通過時に地上側からの情報が正常に
受信されれば、保持信号が直ちに発生する。この時、制
御情報がキャンセルされてから新たな制御情報による走
行制御が再開されるまでの時間は極めて短時間であり、
制動装置の応答性を考慮すれば、制御情報が正常に受信
されれば列車の走行にはほとんど影響は無く通常と変わ
らない列車運転ができる。そして、このように距離情報
を設定した場合には、キャンセル機能が正常に動作する
か否かを逐次確認しながら列車の走行を制御することが
可能である。

【００２１】図４に、本発明の第２実施形態を示し説明
する。図４の実施形態は、受信器１１の不具合を検査す
る機能を付加した構成である。尚、図４の実施形態では
第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省
略する。

【００２２】図４において、第２実施形態では、第１実
施形態の構成に加えて、受信器の検査手段として、判定
部１８からの受信器検査用信号を送信するための送信器
２１と、検査時に判定部１８からの制御信号の入力で受
信器１１から情報処理部１２への信号伝達を遮断するゲ
ート回路２２と、受信器１１からの受信信号と判定部１
８から直接入力される前記検査用信号とが一致している
か否かを監視して受信器１１が正常か否かを確認する受
信器確認部２３と、受信器確認部２３の出力と判定部１
８の出力とを論理積演算するＡＮＤ回路２４とを備え、
ＡＮＤ回路２４の出力を保持信号として制御情報記憶部
１３に出力する構成である。前記受信器検査用信号とし
ては、例えば判定部１８で演算される現在位置から次の
制御ポイントまでの残りの距離（以下、有効区間距離と
する）信号を用いる。尚、走行距離演算部１７の演算信
号等を受信器検査用信号として利用してもよい。

【００２３】かかる第２実施形態では、例えば各制御ポ
イント間の走行中に、所定の周期で判定部１８からその
時点から次の制御ポイントまでの距離を示す前記有効区
間距離信号を発生させる。この有効区間距離信号発生時
には、判定部１８から制御信号ｐを発生してゲート回路
２２を動作させ受信器１１から情報処理部１２への信号
伝達を遮断する。この状態において、送信器２１から送
信された前記有効区間距離信号は受信器１１で受信さ
れ、情報処理部１２には入力せず受信器確認部２３に入
力する。受信器確認部２３では、判定部１８からの信号
と受信器１１からの信号が一致していれば受信器１１は
正常と判断してＡＮＤ回路２４に出力を発生する。判定
部１８からは前述したように走行距離演算部１７の演算
値が距離情報記憶部１４の記憶値を超えるまでは保持信
号が出力されている。従って、受信器確認部２３から出
力が発生していれば、ＡＮＤ回路２４の出力を判定部１
８の保持信号に基づいて真の保持信号として制御情報記
憶部１３に出力し、走行制御情報は保持される。一方、
判定部１８からの信号と受信器１１からの信号が一致し
ない時は、受信器１１の故障と判断して受信器確認部２
３の出力が停止する。これにより、ＡＮＤ回路２４の出
力も停止し、制御情報記憶部１３内の記憶情報はキャン
セルされ、制動部１９により列車１０を制動制御する。

【００２４】かかる第２実施形態の構成によれば、列車
１０側で走行中に容易に受信器１１の検査を行え、走行
制御装置の信頼性がより一層向上する。次に、前記有効
区間距離を演算する判定部１８が正常か否かを検査可能
な構成の本発明の第３実施形態を示す。尚、第１及び第
２実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略
する。

【００２５】本実施形態では、図５のような構成を有す
る地上子３を備えた複数の中継ポイント３₁，３₂，・
・，３_mを、図１に破線で示すように各制御ポイント
２₁，２₂，・・，２_n間に設け、各中継ポイント３₁，３
₂，・・，３_mで判定部１８の有効区間距離演算結果を検
査する構成である。

【００２６】各地上子３は、図５に示すように、列車１
０から送信される電力波を受信する受信コイル３Ａと、
受信された電力波により地上子３の動作電源を発生する
電源回路３Ｂと、自身の位置から次の制御ポイントまで
の距離データを記憶する距離データ記憶部３Ｃと、受信
器３Ｄで受信された列車１０側の有効区間距離演算結果
とデータ記憶部３Ｃの記憶データとを照合して例えば一
致時にＯＫを示す信号を出力し不一致時にＮＧを示す信
号を出力する照合判定部３Ｅと、例えば前方線路状況の
情報（カーブ有り、踏切有り、工事区間有り等）を記憶
させた線路情報記憶部３Ｆと、線路情報と照合判定結果
の列車１０側への送信を切換える切換回路３Ｇと、列車
１０側に情報を送信する送信器３Ｈとを備えて構成され
る。

【００２７】一方、列車１０側には、図４の構成におい
て、図示しないが、例えば受信器確認部２３内に或いは
別途、受信器１１を介して受信したＮＧを示す信号数を
カウントするカウンタと、ＮＧ及びＯＫを示す信号の受
信時の判定部１８の有効区間距離演算結果を記憶する記
憶部を設ける。尚、電力波送信用の送信コイルを備えて
いることは言うまでもない。

【００２８】以下に、本実施形態の動作を説明する。列
車１０が中継ポイント３₁を通過する時、列車１０側か
ら送信される電力波が受信コイル３Ａで受信されると、
電源回路３Ｂから地上子３の各部に電源が供給されて地
上子３が動作する。地上子３では、列車１０側から送信
される現在位置から次の制御ポイント２₂までの距離
（有効区間距離）演算結果が受信器３Ｄで受信され、距
離データ記憶部３Ｃに記憶している距離データと照合判
定部３Ｅで照合される。両者が一致する時は、照合判定
部３ＥはＯＫを示す信号を送信器３Ｈを介して列車１０
側に送信する。一致しない時はＮＧを示す信号を送信す
る。また、地上子３は、例えば、列車１０側に伝達する
前方線路状況の情報（カーブ有り、踏切有り、工事区間
有り等）があれば、切替回路３Ｇの制御により送信情報
の切換を行い線路情報記憶部３Ｆの記憶情報も送信す
る。かかる動作は、各中継ポイント３₁，３₂，・・，３
_mを通過する毎に行われる。

【００２９】このような中継ポイント３₁，３₂，・・，
３_mを設けることによって、列車１０側での有効区間距
離演算機能が正常か否かの検査を、列車１０側で行うこ
とが容易となる。

【００３０】即ち、列車１０側でＮＧを示す信号が受信
される場合、列車１０側の有効区間距離演算結果の誤り
か、或いは、中継ポイント側の誤りを意味する。次の中
継ポイントでＯＫを示す信号が受信される場合、前の中
継ポイント側の誤りであると判断できる。２度連続して
ＮＧを示す信号が受信される場合、列車１０側の演算結
果の誤りであると判断できる。従って、例えば、ＮＧを
示す信号の受信回数をカウンタでカウントし、２度ＮＧ
を示す信号をカウントした場合、ＡＮＤ回路２４の出
力、即ち、保持信号を停止するような構成とすればよ
い。

【００３１】また、ＮＧ或いはＯＫを示す信号を受信時
の判定部１８での有効区間距離演算結果を、データとし
て記憶部に記憶する。そして、次の制御ポイント２₂で
このデータを地上子２側に送信することで、地上側は中
継ポイント３₁，３₂，・・，３_mの動作正常か否かの確
認ができる。

【００３２】即ち、各制御ポイント２₁，２₂，・・，２
_n側に、その間の各中継ポイントに記憶されるデータ
（距離データ）を記憶させておき、列車１０から送信さ
れるデータと比較すればよい。各中継ポイントが全て正
常な場合は、列車１０から地上子２側に送信されるデー
タは、制御ポイントに記憶されたデータと一致する。い
ずれかの中継ポイントに不具合が生じ列車１０側に信号
が送信されていない場合、その中継ポイントの距離デー
タに対応する演算結果は列車１０側では記憶されていな
い。従って、送信不可能となった中継ポイントを地上側
で検査できる。また、送信可能であるが他の部分、例え
ば、記憶している距離データ等に誤りを生じてＮＧを示
す信号を送信した中継ポイントについても同様に地上側
で検査可能である。例えば、判定部１８の演算結果と記
憶データとが一致しているにも拘わらず、その中継ポイ
ントでＮＧを示す信号が受信されていれば、中継ポイン
ト側の距離データ値等の誤りが有ると判断できる。

【００３３】尚、本実施形態では、中継ポイント側で列
車側の有効区間距離演算結果を検査する構成としたが、
距離データとの照合処理を列車１０側で行う構成として
もよい。この場合には、各中継ポイント３₁，３₂，・
・，３_mから距離データを列車１０側に送信し、列車１
０側に照合判定部を搭載して照合処理をする構成とな
る。

【００３４】尚、上記各実施形態では、鉄道交通システ
ムの列車走行制御に適用した例を示したが、これに限ら
ず移動体を列車ではなく自動車として道路交通システム
の自動車走行制御にも同様に適用できることは言うまで
もない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、地点制御方式の移動体走行制御装置で、各制御
ポイントでの情報伝達が正常に実行されたか否かを各制
御ポイント通過時に監視でき、情報伝達が行われない場
合に、それまでの走行制御情報をキャンセルするので、
移動体の走行の安全性を確保できると共に、システムの
信頼性を向上できる。

【００３６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、情報伝達監視機能の検査を容易にでき
るので、システムの信頼性をより一層高めることができ
る。請求項３の発明によれば、中継ポイントの機能の正
常／異常の検査が可能となる。

【００３７】請求項４の発明によれば、移動体の受信機
能の正常／異常を検査できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体図

【図２】同上実施形態の車載装置の構成図

【図３】同上実施形態の制御ポイントの地上子の構成図

【図４】本発明の第２実施形態の車載装置の構成図

【図５】本発明の第３実施形態の中継ポイントの地上子
の構成図

【符号の説明】

１レール２，３地上子２₁，２₂，・・，２_n 制御ポイント３₁，３₂，・・，３_m 中継ポイント１０列車１１受信器１３制御情報記憶部１４距離情報記憶部１５制御部１６タコジェネレータ１７走行距離演算部１８判定部２１送信器２２ゲート回路２３受信器確認部２４ＡＮＤ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者蓬原弘一埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号日本信号株式会社与野事業所内Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB02 CC03 CC05 CC13 DD11 EE04 EE07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行路に設けた制御ポイントから、移動体
の通過毎に移動体側へ走行制御情報を送信して移動体の
走行を制御する移動体走行制御装置において、前記制御ポイントから前記走行制御情報と共に次の制御
ポイントまでの距離情報を移動体へ送信する一方、前記移動体側に、前記制御ポイントからの送信情報を記憶する情報記憶手
段と、移動体の走行距離を計測する距離計測手段と、前記距離計測手段の計測値に基づいて前記情報記憶手段
に記憶された前記距離情報の示す距離を走行するまでに
新たな距離情報を受信したか否かを監視し、受信しない
時に前記情報記憶手段に記憶された前記走行制御情報を
キャンセルする監視手段と、を設ける構成としたことを
特徴とする移動体走行制御装置。
【請求項２】前記制御ポイント間の予め設定された位置
に、中継ポイントを設け、該中継ポイント通過時に当該
中継ポイントとの交信情報に基づいて前記監視手段の距
離監視動作の正常／異常を監視可能とした請求項１に記
載の移動体走行制御装置。
【請求項３】前記中継ポイントとの交信情報を移動体側
で記憶保持し、該記憶保持した交信情報を、次の制御ポ
イント通過時に移動体側から地上側へ送信する請求項２
に記載の移動体走行制御装置。
【請求項４】移動体に、地上側からの情報を受信する受
信手段が正常か否かを検査する検査手段を設けた請求項
１〜３のいずれか１つに記載の移動体走行制御装置。