JP2001233202A - 鉄道車両の運転台位置自動認識方法及び認識装置 - Google Patents

鉄道車両の運転台位置自動認識方法及び認識装置

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JP2001233202A JP2000054442A JP2000054442A JP2001233202A JP 2001233202 A JP2001233202 A JP 2001233202A JP 2000054442 A JP2000054442 A JP 2000054442A JP 2000054442 A JP2000054442 A JP 2000054442A JP 2001233202 A JP2001233202 A JP 2001233202A
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】鉄道車両において、編成における運転台位置を
認識する方法を提供し、編成における運転台位置を自動
で認識する回路を提供する。 【解決手段】ブレーキ設定器、マスコンキー、自動解結
スイッチを有する鉄道車両において、それらの投入の組
み合わせにより、編成における各運転台の位置を自動で
認識する。鉄道車両における編成中の運転台位置の認識
用回路は、マスコンキーの投入を検知するキースイッチ
1の開閉、ブレーキ設定器の設定位置を検知するブレー
キコイル2、自動解結スイッチの操作状態を検知する、
連結用コイル5、解放用コイル6の励磁の有無の組み合
わせで、編成中の運転台の位置に応じて、前位の場合は
前位認識用コイル3、中位の場合は中位認識用コイル
7、後位の場合は後位認識用コイル8がそれぞれ自動で
励磁することで、運転台の位置を自動で認識するある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の運転台
認識方法及び認識装置に係り、特に電気指令式空気ブレ
ーキ方式の鉄道車両に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両は、1両で走行する場合や2両
以上で連結して走行する場合がある。走行するための車
両の連結単位を編成という。運転用の機器が備えられた
場所を運転台といい、運転士はそこに乗務する。運転台
は通常、車両の端部に位置する。 多くの鉄道車両で、
運転台は1編成中に複数存在し、そのうち2つは編成の
両端に位置する場合が多い。編成を運転するために、通
常、運転士は編成の両端の運転台のうちの片側に乗務す
るが、編成の両端の運転台のうち、運転士の乗務してい
る側を前位、乗務していない側を後位という。また、編
成中で隣に車両の連結されている場合、その車両の端部
を中位という。
【0003】運転台のある車両は、編成の中位に組み込
まれる場合もある。中位となった場合、通常は、その位
置での運転操作は行わない。通常、運転台の主幹制御器
にはキー(以下、マスコンキー)があり、マスコンキー
の入っている運転台のみで運転操作を行うことができ
る。このため、マスコンキーの入っている運転台を前位
とする車両が多い。
【0004】鉄道車両のブレーキは、編成中の1ヶ所
(通常は運転台)からの指令(以下、ブレーキ指令)に
より、編成中の各車両に一斉に動作させるものが大半を
占める。また、ブレーキの使用頻度によって、通常の運
転操作で用いられる常用ブレーキと、非常時に用いられ
る非常ブレーキがある。非常ブレーキは、常用ブレーキ
と比較して、大きな減速度を得られるようになってい
る。
【0005】鉄道車両のブレーキのうち、大半の車両に
搭載されている空気ブレーキとは、通常、圧縮空気と大
気圧との差圧で車輪近くの空気シリンダーを動かし、そ
のシリンダーから伸びたブレーキシューが車輪等を押さ
えて、車両の運動エネルギーを熱エネルギーに変換する
ことで車両を停止させる方式である。
【0006】鉄道車両の空気ブレーキの一種に電気指令
式空気ブレーキ方式がある。これは、編成中の1ヶ所か
ら出されたブレーキ指令を、各車両に引き通した電気回
路(以下、引通線)を介して行うものである。運転台か
らのブレーキ指令は、通常はブレーキ設定器により出さ
れ、ブレーキ設定器の操作位置によって、非常ブレーキ
と常用ブレーキとを指令できる。引通線は、編成中、常
用ブレーキ用と非常ブレーキ用として、それぞれ複数本
存在し、この2種類のブレーキに応じた回路を構成す
る。常用ブレーキのブレーキ指令は、常用ブレーキ用に
設けられている複数の引通線の加圧、無加圧の組み合わ
せで指令される。各車両では、その指令に見合った空気
ブレーキを動作させる。また、非常ブレーキ指令は、非
常ブレーキ用の引通線が無加圧となることで指令され
る。各車両では、この引通線の無加圧を検知して、常用
ブレーキより大きな減速度の空気ブレーキを動作させ
る。
【0007】図4は、従来の電気指令式空気ブレーキ方
式における非常ブレーキ用の引通線を示す。非常ブレー
キ用引通線は、編成の前位から後位へと渡り(P線)、
後位で折り返し、再び前位に渡り(Q線)、さらに前位
で折り返して後位へと渡る(R線)、S字形の回路構成
となっている。このため、編成の前位においてはQ線と
R線を短絡、後位においてはP線とQ線を短絡、中位に
おいてはP線、Q線、R線のどの線も短絡しない回路と
なる。運転台のある車両は、編成中の前位・中位・後位
のどの位置にも入る可能性があるため、編成中の位置に
応じた、非常ブレーキ用引通線の短絡の切り換えを必要
とする。この切り換えを行うためのスイッチが、運転台
選択スイッチである。これは、乗務員が、運転台の位置
に応じて、手動で動作させるものである。前記の運転台
選択スイッチを備えたブレーキ装置の例として関連する
ものに、「205・211系直流電車」(電車研究会編
昭和63年 交友社発行、90頁)が挙げられる。
【0008】運用等において、終端駅での折り返しなど
で、編成の前位と後位は入れ替わる。また複数の編成を
連結して1つの編成にする場合(併結)や、逆に1つの
編成を途中の連結器で切り離し、複数の編成にする場合
(分割)がある。この分割・併結に合わせて、運転台
が、編成における前位・後位から中位となる場合や、そ
の逆となる場合がある。なお、編成の分割のことを、解
放ということもある。
【0009】マスコンキー、ブレーキ設定器を備えた鉄
道車両において、編成中の位置に応じた運転台の取扱い
は、次のようになる。
【0010】「前位」となる運転台では、マスコンキー
を投入後、ブレーキ設定器を「非常」位置から「常用」
ブレーキ位置に移動する。「前位」から「中位」及び
「後位」となる運転台では、ブレーキ設定器は「非常」
にした後にマスコンキーを抜くという操作を行う。電気
指令式空気ブレーキを備えた鉄道車両では、この操作と
は別に、運転台選択スイッチを、編成中の運転台の位置
に合わせて設定する必要がある。
【0011】編成の分割・併結の省力化のために、多く
の車両において、分割・併結時に操作する必要のある機
器(連結器など)を、自動で動かすことができるように
なっている。そのためのスイッチは、自動解結スイッチ
などいわれており、分割・併結時に、「併結」と「解
放」とを切り替えるようになっている。
【0012】マスコンキー、ブレーキ設定器に加えて、
自動解結スイッチを備えた車両の運転台の取扱いは、次
のようになる。
【0013】「前位」となる運転台では、自動解結スイ
ッチを「解放」にした後、マスコンキーを投入して、そ
の後ブレーキ設定器を「非常」位置から「常用」ブレー
キ位置に移動する。「前位」から「中位」となる運転台
では、併結時に自動解結スイッチを「解放」から「併
結」とする。併結終了後、ブレーキ設定器を「常用」位
置から「非常」位置に移動し、その後マスコンキーを抜
く。「後位」となる運転台では、自動解結スイッチを
「解放」とし、その後ブレーキ設定器を「非常」にし、
その後マスコンキーは抜くという操作を行う。電気指令
式空気ブレーキを備えた鉄道車両では、この操作とは別
に、編成中の運転台の位置に応じて、運転台選択スイッ
チを設定する必要がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では、終
端駅での折り返しや編成の分割・併結等の度に運転台選
択スイッチを取り扱わねばならなかった。また、鉄道車
両の非常ブレーキに関わる事であるので、その操作を間
違いなく、確実に行う必要があった。
【0015】本発明の目的は、電気指令式空気ブレーキ
方式で、かつマスコンキー、ブレーキ設定器、自動解結
スイッチを有する鉄道車両において、運転台の位置を自
動的に認識するための方法、及びそれを実現する回路構
成を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の特徴とするところは、マスコンキー、ブレ
ーキ設定器、自動解結スイッチを有する鉄道車両におい
て、編成中における各車両の運転台位置(前位・中位・
後位)を、マスコンキー、ブレーキ設定器、自動解結ス
イッチの投入の組み合わせで自動認識することを特徴と
するる。
【0017】本発明によれば、鉄道車両の運転上取り扱
う、ブレーキ設定器、マスコンキー、自動解結スイッチ
の「連結」及び「解放」の組み合わせによって、自動的
に運転台の位置を認識する。また、その認識方法に基づ
いた回路を構成し、実際に、自動で運転台位置を認識す
ることを可能とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。まず、車両の編成構成から説明する。図1に、車両
の編成が単独編成及び2編成連結した場合で運転台付き
の車両を示す。単独編成の車両はをR1及びR2で示
し、この場合の運転台の扱いは「前」「後」の扱いのみ
である。この運転台の扱いを明確にしなければ車両とし
て走行することができない為、従来の車両の運転台には
運転台選択スイッチU1・U2を設け、手動にて「前」
「後」を切替える方式を採用している。又、2編成連結
させた状態で走行させる場合の車両はR1+R2+R3
+R4の組合わせとなり、運転台があるR2とR3の車
両同士を連結して走行する場合は中間車両として認識す
る必要があり、運転台としての扱いは行わない為、運転
台選択スイッチU2・U3の扱いは中間車扱いとするた
め手動にて「中」位置に設定していた。R1又はR4の
車両の運転台選択スイッチU1・U4は「前」又は
「後」位置に手動にて設定することとしていた。尚、中
間運転台となる車両については運転台選択スイッチU2
・U3とは別に連結切替えスイッチL1・L2を設け、
手動にて「連結」「解放」の扱いを行っている為、この
スイッチを利用し、本発明により運転台選択スイッチU
1・U2・U3・U4の扱いを廃止することを目的とし
て本回路を発明した。
【0019】次に、本発明の具体的な実施例について説
明する。図2に、自動で運転台位置を認識するための指
令系統図を示す。まず、マスコンキースイッチ1−1を
ON(ステップS1)し、ブレーキ設定器からは非常ブ
レーキ帯から常用ブレーキ帯に変化したときにONとな
る指令をもらう。(ステップS2)自動解結スイッチか
らは「連結」の状態であれば加圧指令をもらう。(ステ
ップS3)「解放」の状態であれば加圧指令をもらう。
(ステップS4)の指令の組み合わせにより、運転台が
「前」「中」「後」のどの状態となっているのかを自動
で認識することが可能となる。ステップS1とステップ
S2の組合わせの場合の時は「前」位置と認識する。ス
テップS3の指令があれば「中」位置となる。ステップ
S4の指令又はステップS1からステップS3までの指
令が全くない場合は「後」位置となる構成としている。
【0020】図3は、運転台の位置を認識するための回
路構成を示したものである。図3において、キースイッ
チ1−1は、マスコンキーを投入すると閉じ、マスコン
キーを抜くと開くスイッチである。キースイッチコイル
1は、キースイッチ1−1が閉じたときに励磁し、開く
と無励磁となるコイルである。ブレーキコイル2は、ブ
レーキ設定器と直列に接続してあり、ブレーキ設定器を
非常ブレーキ位置から常用ブレーキ位置に移動させると
励磁され、非常ブレーキ位置に移動すると無励磁となる
コイルである。また、連結用コイル4は、自動解結スイ
ッチが「連結」となった場合に一時的に励磁されるコイ
ル、解放用コイル5は、自動解結スイッチが「解放」と
なった場合に一時的に励磁されるコイルである。また、
解結スイッチ用自己保持コイル6は、連結用コイル4の
a接点4aが閉じ、解放用コイル5のb接点5b1が閉
じることで励磁される。
【0021】前位認識用コイル3は、キースイッチコイ
ル1のa接点1aとブレーキコイル2のa接点2aが共
に閉じることにより励磁する。中位認識用コイル7は、
前位認識用コイル3のb接点3b1、解放用コイル5の
b接点5b2、解結スイッチ用自己保持コイル6のa接
点6a2が全て閉じることで励磁する。後位認識用コイ
ル8は、前位認識用コイル3のb接点3b2と、中位認
識用コイル7のb接点7bが共に閉じることで励磁す
る。「前位」は前位認識用コイル3のみの励磁により、
「中位」は中位認識用コイル7のみの励磁により、「後
位」は後位認識用コイル8のみが励磁することで、それ
ぞれ認識するものとする。
【0022】「前位」となる場合、運転台では、マスコ
ンキーを投入し、ブレーキ設定器を非常位置から移動さ
せ、自動解結スイッチを「解放」とする。マスコンキー
を投入した事により、キースイッチ1―1が閉じる。キ
ースイッチ1―1を閉じた事により、キースイッチコイ
ル1が励磁され、そのa接点1aが閉じる。また、ブレ
ーキ設定器を非常位置より移動させるため、ブレーキコ
イル2が励磁され、そのa接点2aが閉じる。1a、2
aが閉じたことにより、前位認識用コイル3が励磁され
る。前位認識用コイル3が励磁されたことにより、その
a接点3aが閉じ、自己保持回路が形成される。また、
同時に前位認識用コイル3のb接点3b1、3b2が開
く。b接点3b1が開くことにより、中位認識用コイル
7は無励磁となる。また、自動解結スイッチは解放とな
るため、解放用コイル5が励磁する。これにより、その
b接点5b1が開くため、解結スイッチ用自己保持コイ
ル6は無励磁となる。また中位認識用コイル7は無励磁
のため、そのb接点7bは閉じるが、前位認識用コイル
3のb接点3b2が開くため、後位認識用コイル8は無
励磁となる。従って、前位認識用コイル3のみ励磁し、
中位認識用コイル7、後位認識用コイル8は無励磁とな
る。このため、マスコンキーを投入し、ブレーキ設定器
を非常位置より移動させると、「前位」と認識される。
【0023】「中位」の場合、(1)編成の併結によ
り、「前位」である運転台が「中位」となる場合(2)
編成の併結により、「後位」の運転台が「中位」となる
場合、の二通りがある。
【0024】(1)の場合、自動解結スイッチを「連
結」とし、併結終了後、ブレーキ設定器を「非常」位置
とし、その後マスコンキーを抜くという操作を行う。自
動解結スイッチを「連結」とすることにより、解放用コ
イル5が無励磁となり、連結用コイル4が励磁する。連
結用コイル4の励磁により、そのa接点4aが閉じる。
解放用コイル5の無励磁により、そのb接点5b1が閉
じる。これより、解結スイッチ用自己保持コイル6が励
磁され、そのa接点6a1が閉じ、自己保持回路が形成
される。また、同時に解結スイッチ用自己保持コイル6
のa接点6a2が閉じる。併結終了後、ブレーキ設定器
を非常位置まで移動し、その後マスコンキーを抜く。ブ
レーキ設定器を「非常」位置まで移動させることによ
り、ブレーキコイル2が無励磁となり、そのa接点2a
が開く。その後、マスコンキーを抜くことにより、キー
スイッチコイル1が無励磁になるため、そのa接点1a
が開く。したがって、併結終了後、ブレーキ設定器を非
常位置に移動して、マスコンキー抜いて初めて、前位認
識用コイル3が無励磁となる。
【0025】前位認識用コイル3のb接点3b1が閉
じ、解放用コイル5が励磁していないことにより、その
b接点5b2が閉じ、かつ解結スイッチ用自己保持コイ
ル6のa接点6a2が閉じているので、中位認識用コイ
ル7が励磁し、そのa接点7aが閉じる。これにより自
己保持回路が形成される。中位認識用コイル7が励磁し
たことにより、そのb接点7bが開く。これより、後位
認識用コイル8の励磁はない。従って、中位認識用コイ
ル7のみ励磁され、前位認識用コイル3、後位認識用コ
イル8は無励磁となるため、「中位」と認識する。以上
のことより、併結時は、併結終了まで「前位」と認識さ
れ、併結終了後、ブレーキ設定器を「非常」位置まで移
動し、マスコンキーを抜いて初めて「中位」と認識され
ることになる。
【0026】(2)の場合、既にマスコンキーは抜か
れ、ブレーキ設定器は「非常」位置となり、併結終了
後、自動解結スイッチは「連結」となっている。このた
め、(1)と同様にして、中位認識用コイル7のみが励
磁され、「中位」と認識される。
【0027】「後位」の場合、ブレーキ設定器を「非
常」位置にして、マスコンキーは抜く。また、自動解結
スイッチは「解放」となっている。
【0028】ブレーキ設定器を「非常」位置にすること
により、ブレーキコイル2は無励磁となるため、そのa
接点2aは開く。また、マスコンキーを抜いたことによ
り、キースイッチ1―1は開く。これによりキースイッ
チコイル1は無励磁となるため、そのa接点1aは開
く。このため、前位認識用コイル3は無励磁となる。前
位認識用コイル3のb接点3b1は閉じるが、自動解結
スイッチを「解放」とするので、解放用コイル5が励磁
し、そのb接点5b1が開く。これより、解放スイッチ
用自己保持コイル6は無励磁となるため、そのa接点6
a2は開く。また、解放用コイル5が励磁することで、
そのb接点5b2が開く。これより、中位認識用コイル
7は無励磁となる。中位認識用コイル7が無励磁となる
ことにより、そのb接点7bは閉じる。また、前位認識
用コイル3が無励磁となるため、そのb接点3b2は閉
じる。従って、前位認識用コイル3、中位認識用コイル
7が無励磁となり、後位認識用コイル8のみが励磁する
ため、「後位」と認識される。
【0029】以上のことにより、運転操作上取扱うマス
コンキー、ブレーキ設定器、自動解結スイッチの操作の
組み合わせで、編成中の運転台位置を自動で認識する回
路を実現することができる。
【0030】図3の回路に、図5の回路を組みあわせる
ことにより、運転台選択スイッチを廃止することが可能
である。
【0031】図5(a)は、図4の非常ブレーキ用引通
線のP線、Q線、R線の運転台側の終端部を示す。P線
の終端部として接点P1、Q線の終端部として接点Q
1、R線の終端部として接点R1を備えるものとする。
【0032】図5(b)は、図5(a)の接点P1と接
続する接点P2、接点Q1と接続する接点Q2、接点R
1と接続する接点R2、図3の前位認識用コイル3のa
接点E−3a、図3の後位認識用コイル8のa接点E−
8aを備えたものである。
【0033】運転台選択スイッチを省略するための回路
は、接点R1と接点R2、接点Q1と接点Q2、接点R
1と接点R2とを接続することで構成される。図4よ
り、「前位」の場合、Q線とR線とが短絡、「後位」の
場合、P線とQ線が短絡、「中位」の場合はP線、Q
線、R線のどれとも短絡しなければよい。
【0034】「前位」の場合、図3の前位認識用コイル
3のa接点E−3aが閉じ、図3の後位認識用コイル8
のa接点E−8aは開く。このため、Q線とR線のみが
短絡して、P線とQ線は短絡しない。したがって、前位
での非常ブレーキ引通線の回路が構成される。
【0035】「後位」の場合、図3の後位認識用コイル
8のa接点E−8aが閉じ、図3の前位認識用コイル3
のa接点E−3aは開く。このため、P線とQ線のみが
短絡して、Q線とR線は短絡しない。したがって、後位
での非常ブレーキ引通線の回路が構成される。
【0036】「中位」の場合、図3の前位認識用コイル
3、図3の後位認識用コイル8の2つのコイルとも励磁
しないため、図3の前位認識用コイル3のa接点E−3
a、図3の後位認識用コイル8のa接点E−8aは共に
閉じない。このため、P線、Q線、R線の3線とも短絡
しない。このため、中位での非常ブレーキ引通線の回路
が構成される。
【0037】以上より、図3の回路と図5の回路を用い
ることにより、非常ブレーキ回路を構成するために必要
であった、運転台選択スイッチを廃止することができ
る。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、ブレーキ設定器、マス
コンキー、自動解結スイッチを有する鉄道車両において
は、それらの投入の組み合わせにより、編成における各
運転台の位置を自動で認識する事が可能となる。また、
それを実現する回路を車両に搭載することも可能とな
る。これにより、ブレーキ設定器、マスコンキー、自動
解結スイッチを有する車両において、編成における運転
台の位置を自動で認識することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した車両編成の説明図。
【図2】 本発明の実施例になる、運転台位置を認識す
るための指令系統を示す図。
【図3】 本発明の実施例になる、運転台の位置を認識
するための回路構成図。
【図4】 従来の非常ブレーキ回路図。
【図5】 本発明の実施例になる、運転台選択スイッチ
を廃止した回路構成図。
【符号の説明】
1−1・・・キースイッチ 1・・・キースイッチコイル 2・・・ブレーキコイル 3・・・前位認識用コイル 4・・・連結用コイル 5・・・解放用コイル 3a、6a1、7a・・・自己保持用継電器 6・・・解結スイッチ用自己保持コイル 7・・・中位認識用コイル 8・・・後位認識用コイル R1・・車両1 R2・・車両2 R3・・車両3 R4・・車両4 U1・・運転台選択スイッチ1 U2・・運転台選択スイッチ2 U3・・運転台選択スイッチ3 U4・・運転台選択スイッチ4 L1・・連結切換えスイッチ1 L2・・連結切換えスイッチ2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高村 晃 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 石井 功 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 大室 敦士 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 定野 隆雄 福岡県福岡市博多区博多駅中央街1番1号 九州旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 児玉 孝 福岡県北九州市門司区松原三丁目5番11号 株式会社ケイ・エス・ケイ内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスコンキー、ブレーキ設定器、自動解結
    スイッチを有する鉄道車両において、編成中における各
    車両の運転台位置(前位・中位・後位)を、マスコンキ
    ー、ブレーキ設定器、自動解結スイッチの投入の組み合
    わせで自動認識することを特徴とする鉄道車両の運転台
    位置自動認識方法。
  2. 【請求項2】マスコンキー、ブレーキ設定器、自動解結
    スイッチを有する鉄道車両において、 マスコンキーの
    投入を検知するキースイッチの開閉、ブレーキ設定器の
    設定位置を検知するブレーキコイル、自動解結スイッチ
    の操作状態を検知する連結用コイル及び解放用コイルの
    励磁の有無の組み合わせで、編成中の運転台の位置(前
    位・中位・後位)に応じて、前位の場合は前位認識用コ
    イル、中位の場合は中位認識用コイル、後位の場合は後
    位認識用コイルがそれぞれ自動で励磁することで、運転
    台の位置を認識することを特徴とする、鉄道車両の運転
    台位置自動認識装置。
JP2000054442A 2000-02-25 2000-02-25 鉄道車両の運転台位置自動認識方法及び認識装置 Expired - Lifetime JP3532489B2 (ja)

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