JP2001163220A - 自動列車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、通常制御では短縮化されな
いデータフレームで、データ量の多い制御情報の伝送を
可能とし、停止制御情報などの緊急を要する制御情報を
短縮フレーム構成で地上装置から車上装置に伝送可能と
して、車上装置の制御時間を短縮して列車のブレーキ時
間を短縮する自動列車制御装置を提供することである。 【解決手段】 緊急に列車を停止させる必要が生じた場
合、「フレーム短縮」フレームに短縮制御情報であるこ
とを示す判定ビットを設定し、「制御データ」フレーム
に短縮ビット長の列車制御情報を設定した列車制御信号
を送信器１２によりレール１３に送信する。車上装置１
５では、地上装置１１からレール１３に流される列車制
御信号を受信アンテナ１６で受信し、列車制御信号に設
定された全フレームを正常受信したことを確認すると、
「フレーム短縮」フレームのフレーム短縮の判定ビット
を認識して、「制御データ」フレームの短縮ビット長の
列車制御情報を復号化して解読して列車１４の運転状態
を自動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上装置から軌道
に伝送される列車制御情報を列車上の車上装置で受信し
て列車の走行状態を制御する自動列車制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動列車制御装置では、地上から
与えられる固定長の符号化された許容速度信号（レール
に流れている信号を列車側の車上子で連続して受信する
方式、または地上子を含め特定地点での信号を列車側の
車上子で受信する方式等を含む）により、走行中の列車
走行速度とその許容速度信号とを比較し、走行速度が許
容速度信号を超過した場合には、車上装置で常用ブレー
キ指令や非常ブレーキ指令を出力して列車の走行速度を
許容速度以下に抑える制御を実施している。

【０００３】図４に示す従来の自動列車制御装置の構成
例では、地上装置１の送信器１ｂからレール２に流され
る許容速度信号を、列車３側の自動列車制御車上装置４
（以下、車上装置４という）に接続された受信アンテナ
４ａが電磁誘導結合で受信し、車上装置４が受信した許
容速度信号と走行中の列車走行速度とを比較し、走行速
度が許容速度信号を超過した場合には、車上装置４で常
用ブレーキ指令や非常ブレーキ指令を出力して列車３の
走行速度を許容速度以下に抑える制御を実施している。

【０００４】この自動列車制御において、地上装置１の
送信器１ｂから車上装置４に送信される許容速度信号に
含まれる情報のフレーム構成を図５に示す。図５におい
て、その先頭部と終端部に設定された「フラグＦビッ
ト」はデータフレームの開始と終了を示すＦビット長の
データであり、「データＤビット」は伝送フレーム中の
Ｄビット固定長のデータであり、「検定符号Ｃビット」
はデータＤに対するＣビット長の検定符号である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動列車制御装置にあっては、図４の地上装置１が
設置された軌道区間２Ｔと、その前後の軌道区間３Ｔ、
１Ｔとの軌道境界を車上装置４の受信アンテナ４ａがま
たぐ時や、同一軌道内で送信器１ｂからレール２に流さ
れる情報を含む信号が変化した場合、車上装置４で受信
された信号では正規にフレーム終了やフレーム開始を示
すフラグＦビットが受信できない場合がある。

【０００６】車上装置４が地上装置１から送信される情
報を解読するためには、その情報フレームの全てのフレ
ームを正常に受信する必要があり、受信情報を解読する
には最大２フレーム分の受信時間に車上装置４の受信処
理時間を加算した時間を必要とする。すなわち、例え
ば、図６に示すように、車両３が軌道区間２Ｔから１Ｔ
に進入する際に、２Ｔ情報３のフレーム末尾が欠如し、
１Ｔ情報１のフレーム先頭が欠如したとすると、この２
フレーム分の受信時間の間、車上装置４では、先に正常
受信した２Ｔ情報２を保持し、地上装置１から次に送信
される１Ｔ情報２を正常受信するまでの間、１Ｔ情報２
の解読に必要な時間に遅れが発生する。

【０００７】このため、１情報フレームの受信時間が長
い（データＤ量が多い）と、車上装置４で地上装置１か
ら受信したフレーム情報を解読するまで時間がかかり、
制御遅れが発生するという問題があった。したがって、
自動列車制御装置では、その制御遅れを見込んだシステ
ム設計が必要となり、地上装置から車上装置に伝送する
情報の容量を増やすことができないばかりか、車上装置
のブレーキ時間が短縮できないという問題もあった。

【０００８】本発明の課題は、通常制御では短縮化され
ないデータフレームで、データ量の多い制御情報の伝送
を可能とし、停止制御情報などの緊急を要する制御情報
を短縮フレーム構成で地上装置から車上装置に伝送可能
として、車上装置の制御時間を短縮して列車のブレーキ
時間を短縮する自動列車制御装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
列車制御情報を生成して軌道に伝送する地上装置と、列
車上に搭載され、該地上装置から軌道に伝送された列車
制御情報を受信して当該列車制御情報に従って列車の走
行状態を制御する車上装置と、から構成された自動列車
制御装置において、前記地上装置は、前記列車制御情報
の種別に応じて該列車制御情報の伝送フレーム長を可変
制御して前記軌道に伝送し、前記車上装置は、該地上装
置から軌道に伝送された列車制御情報の伝送フレーム長
を認識して受信することを特徴としている。

【００１０】この請求項１記載の発明によれば、列車制
御情報を生成して軌道に伝送する地上装置と、列車上に
搭載され、該地上装置から軌道に伝送された列車制御情
報を受信して当該列車制御情報に従って列車の走行状態
を制御する車上装置と、から構成された自動列車制御装
置において、前記地上装置は、前記列車制御情報の種別
に応じて該列車制御情報の伝送フレーム長を可変制御し
て前記軌道に伝送し、前記車上装置は、該地上装置から
軌道に伝送された列車制御情報の伝送フレーム長を認識
して受信する。

【００１１】したがって、地上装置と車上装置との間で
列車制御情報の種別に応じて伝送フレーム長を可変して
送受信することができ、車上装置では列車制御情報を受
信して制御するまでの時間遅れを短縮できる。その結
果、自動列車制御装置のシステム設計において、車上装
置のブレーキ時間が短縮でき、各列車の運行間隔の短縮
が可能となる。

【００１２】この場合、請求項２に記載する発明のよう
に、請求項１記載の自動列車制御装置において、前記地
上装置は、前記伝送フレーム長を示す識別情報を前記列
車制御情報に設定して前記軌道に伝送し、前記車上装置
は、該地上装置から軌道に伝送された列車制御情報に設
定された識別情報に基づいて伝送フレーム長を認識して
受信するようにしてもよい。

【００１３】この請求項２記載の発明の自動列車制御装
置によれば、前記地上装置は、前記伝送フレーム長を示
す識別情報を前記列車制御情報に設定して前記軌道に伝
送し、前記車上装置は、該地上装置から軌道に伝送され
た列車制御情報に設定された識別情報に基づいて伝送フ
レーム長を認識して受信する。

【００１４】したがって、車上装置では識別情報により
直ちに伝送フレーム長を認識して列車制御情報を受信す
る時間を短縮でき、列車制御情報の種別に応じた送信電
文とすることで、必要なフレーム長の伝送を地上装置と
車上装置間で行え、列車制御情報の伝送効率の向上を図
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１〜図３は、本発明を適用
した自動列車制御装置の一実施の形態を示す図である。

【００１６】まず、構成を説明する。図１は、本実施の
形態における自動列車制御システム１０の全体システム
構成を示す図である。この図１において、自動列車制御
システム１０は、レール１３の軌道区間２Ｔに設置され
た自動列車制御地上装置１１と、列車１４上に搭載され
た自動列車制御車上装置１５と、から構成されている。

【００１７】送信器１２から出力される列車制御信号の
フレーム構成は、図２に示すように、その先頭部と終端
部に従来と同様に、データフレームの開始と終了を示す
Ｆビット長の「フラグＦビット」と、データＤに対する
Ｃビット長の検定符号を示す「検定符号Ｃビット」と、
が設定される。また、「データＤビット」フレームに
は、従来と同様のＤビット長の制御情報を設定するとと
もに、緊急停止信号などの短縮したい制御情報の設定を
可能とするため、Ｓビット長の短縮フレームの判定ビッ
トを設定する「フレーム短縮」フレームと、所定の符号
化方式で符号化して短縮した制御情報を設定する「制御
データ」フレームとを設定している。

【００１８】したがって、地上装置１１は、通常の制御
情報を送信する際には、図２の「データＤビット」フレ
ーム内に通常の列車制御情報を設定し、緊急停止信号な
どの短縮したい列車制御情報を「制御データ」フレーム
に設定するとともに、その短縮制御情報であることを示
す判定ビットを「フレーム短縮」フレームに設定して送
信器１２によりレール１３に送信する。また、「フレー
ム短縮」フレームに設定する判定ビットの設定内容によ
り、短縮列車制御情報のビット長を任意に変更すること
もできる。

【００１９】車両１４上の自動列車制御車上装置１５
（以下、車上装置１５という）は、地上装置１１からレ
ール１３に流される各種列車制御信号を、受信アンテナ
１６によるレール１３との間の電磁誘導結合により受信
し、その列車制御信号に設定された全フレームを正常受
信したことを確認すると、「データＤビット」フレーム
に設定された通常ビット長の列車制御情報を解読し、あ
るいは「フレーム短縮」フレームのフレーム短縮の判定
ビットを認識して、「制御データ」フレームの短縮ビッ
ト長の列車制御情報を復号化して解読し、列車１４の運
転状態（走行速度、緊急停止等）を自動制御する。

【００２０】次に、本実施の形態の動作を説明する。ま
ず、地上装置１１と車上装置１５との間で通常の列車制
御情報を送受信して列車制御を行う場合について説明す
る。

【００２１】地上装置１１では、図２に示した「データ
Ｄビット」フレームに通常のＤビット長の列車制御情報
を送信器１２により列車制御信号としてレール１３に送
信する。

【００２２】車上装置１５では、地上装置１１からレー
ル１３に流される列車制御信号を、受信アンテナ１６に
よるレール１３との間の電磁誘導結合により受信し、そ
の列車制御信号に設定された全フレームを正常受信した
ことを確認すると、「データＤビット」フレームに設定
された通常ビット長の列車制御情報を解読し、その解読
した列車制御情報に基づいて列車１４の運転状態（走行
速度等）を自動制御する。

【００２３】次いで、地上装置１１と車上装置１５との
間で短縮列車制御情報を送受信して列車制御を行う場合
について説明する。

【００２４】地上装置１１では、緊急に列車を停止させ
たい状態が発生すると、図２に示した「フレーム短縮」
フレームに短縮制御情報であることを示す判定ビットを
設定した短縮列車制御情報を列車制御信号として送信器
１２からレール１３に送信する。

【００２５】車上装置１５では、地上装置１１からレー
ル１３に流される列車制御信号を、受信アンテナ１６に
よるレール１３との間の電磁誘導結合により受信し、そ
の列車制御信号に設定された全フレームを正常受信した
ことを確認すると、「フレーム短縮」フレームのフレー
ム短縮の判定ビットを認識して、「制御データ」フレー
ムの短縮ビット長の列車制御情報を復号化して解読し、
その解読した短縮列車制御情報に基づいて列車１４の運
転状態（緊急停止等）を自動制御する。

【００２６】図１の各軌道区間における車上装置１５の
通常の列車制御情報、及び短縮列車制御情報の受信状態
について図３を参照して説明する。

【００２７】図３に示すように、車両１４が軌道区間２
Ｔから１Ｔに進入する際に、２Ｔ情報３のフレーム末尾
が欠如し、１Ｔ情報１の短縮フレーム先頭が欠如したと
すると、この２フレーム分の受信時間の間、車上装置１
５では、先に正常受信した２Ｔ情報２を保持し、地上装
置１１から次に送信される１Ｔ情報２短縮正常データを
正常受信するまでの間、１Ｔ情報２の解読に必要な時間
に遅れが発生する。

【００２８】しかし、この場合、１Ｔ情報２は短縮ビッ
ト長の列車制御情報として受信解読されるため、通常ビ
ット長の列車制御情報を受信解読する際の遅れ時間より
も、その受信解読するまでの時間を短縮することができ
る。

【００２９】したがって、地上装置１１から車上装置１
５に伝送する列車制御情報が停止制御のように緊急を要
する場合、通常ビット長の制御情報では車上装置１５に
おける受信解読の遅れにより車両１４の空走距離が長く
なり、走行速度を低く制限したり、安全余裕距離を長く
する等の問題が発生していたが、緊急を要する列車停止
制御情報等は短縮ビット長の列車制御情報として車上装
置１５に伝送することにより、車上装置１５における受
信解読の遅れ時間を短縮して車上装置のブレーキ時間を
短縮できる。

【００３０】このため、自動列車制御システム１０のシ
ステム設計において、制御遅れの見込み時間を短縮で
き、各列車の運行間隔の短縮が可能となる。

【００３１】なお、上記実施の形態において、地上装置
１１と車上装置１５との間で送受信される短縮ビット長
の列車制御情報について、短縮ビット数の仕様について
は、特に限定するものではなく、その自動列車制御シス
テム１０の制御上の仕様に従って任意に設定変更可能で
あることは勿論である。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明の自動列車制御装置
によれば、地上装置と車上装置との間で列車制御情報の
種別に応じて伝送フレーム長を可変して送受信すること
ができ、車上装置では列車制御情報を受信して制御する
までの時間遅れを短縮できる。その結果、自動列車制御
装置のシステム設計において、制御遅れの見込み時間を
短縮でき、車上装置のブレーキ時間の短縮が可能とな
り、各列車の運行間隔の短縮が可能となる。

【００３３】請求項２記載の発明の自動列車制御装置に
よれば、車上装置では識別情報により直ちに伝送フレー
ム長を認識して列車制御情報を受信する時間を短縮で
き、列車制御情報の種別に応じた送信電文とすること
で、必要なフレーム長の伝送を地上装置と車上装置間で
行え、列車制御情報の伝送効率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施の形態における自動列
車制御システム１０の全体システム構成を示す図であ
る。

【図２】図１の地上装置１１により設定される列車制御
信号のフレーム構成を示す図である。

【図３】図１の各軌道区間における車上装置１５の列車
制御情報の受信状態を示す図である。

【図４】従来の自動列車制御装置の全体システム構成を
示す図である。

【図５】図４の地上装置１により設定される列車制御信
号のフレーム構成を示す図である。

【図６】図４の各軌道区間における車上装置４の列車制
御情報の受信状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ 自動列車制御システム １１ 自動列車制御地上装置 １２ 送信器 １３ レール １４ 列車 １５ 自動列車制御車上装置 １６ 受信アンテナ

フロントページの続き (72)発明者 久保田 清登 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 市川 敬史 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 池本 一紀 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社内 (72)発明者 丸山 晃司 神奈川県横浜市鶴見区平安町２丁目29番地 の１ 株式会社京三製作所内 Ｆターム(参考） 5H115 PG01 QN15 SF01 SJ07 SJ13 SL01 SL07 5H161 AA01 CC02 CC05 DD02 EE04 EE07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列車制御情報を生成して軌道に伝送する地
   上装置と、列車上に搭載され、該地上装置から軌道に伝
   送された列車制御情報を受信して当該列車制御情報に従
   って列車の走行状態を制御する車上装置と、から構成さ
   れた自動列車制御装置において、 前記地上装置は、前記列車制御情報の種別に応じて該列
   車制御情報の伝送フレーム長を可変制御して前記軌道に
   伝送し、 前記車上装置は、該地上装置から軌道に伝送された列車
   制御情報の伝送フレーム長を認識して受信することを特
   徴とする自動列車制御装置。
2. 【請求項２】前記地上装置は、前記伝送フレーム長を示
   す識別情報を前記列車制御情報に設定して前記軌道に伝
   送し、 前記車上装置は、該地上装置から軌道に伝送された列車
   制御情報に設定された識別情報に基づいて伝送フレーム
   長を認識して受信することを特徴とする請求項１記載の
   自動列車制御装置。
3. 【請求項３】前記地上装置は、前記列車制御情報の種別
   に応じた該列車制御情報をフレームに盛り込み、伝送フ
   レーム長を可変制御して前記軌道に伝送し、 前記車上装置は、該地上装置から軌道に伝送された列車
   制御情報の伝送フレーム長を認識して復号化して受信す
   ることを特徴とする請求項１記載の自動列車制御装置。