JP2001347946A

JP2001347946A - 鉄道用警報発生方式

Info

Publication number: JP2001347946A
Application number: JP2000171802A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tanaka; 豊田中; Atsushi Sasaki; 敦佐々木; Eiji Okabe; 栄治岡部; Yoshifumi Kurosawa; 良史黒澤; Tetsushi Yamada; 哲志山田; Hisatsugu Sato; 久嗣佐藤; Koichi Uchiyama; 弘一内山; Kiyohiko Tatebayashi; 清彦立林
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-18
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JP3519042B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄道の保守用車両間、線路閉鎖装置と保守用
車両間等の接近警報を、衝突の危険性がある場合に誤り
無く、且つ確実に行わせること。【解決手段】各車両には当該車両の位置、速度、進行
方向を検出するセンサ手段と、当該車両の路線情報を提
供するデータベースとを備える。そして、各車両では、
前記センサ手段の検出結果及び前記データベースの路線
情報とから自己状態情報を設定し、この自己状態情報を
他車両に向けて送信するとともに、他車両から他車両状
態情報を受信し、前記自己状態情報と前記他車両状態情
報に基づいて、接近警報条件を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新幹線などの鉄道
線路の保守用車両間、線路閉鎖装置と保守用車両間等の
接近警報を行うための鉄道用警報発生方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から鉄道線路の保守用車両同志の衝
突事故を防止するために、車両に搭載された無線装置の
電波を受信した場合に警報を行う警報発生装置が、各車
両などに設けられている。図１７は、従来の警報発生方
式を説明する図である。

【０００３】図１７において、鉄道線路１７０３上を移
動する車両１７０１及び車両１７０２はそれぞれ特定の
パターン化された警報信号を含む無線通信信号を送信す
るとともに、他の車両から送信された無線通信信号を受
信する。この送受信の通信方式は例えば、間欠発信方式
により行われている。

【０００４】そして、車両が他の車両からの無線通信信
号を受信できる電波到達範囲内１７０４に入ると、その
車両からの無線通信信号を受信するようになる。この無
線通信信号を受信すると、無条件にアラームなどの接近
警報を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の接近警
報方式では、車両の進行方向や、車両相互間の距離など
に関係なく、単純に、他車両からの無線通信信号（警報
信号）を受信したことにより警報を発生している。した
がって、現実的に危険でない場合にも接近警報が誤って
発生されることが多く、正確な接近警報とはなっていな
かった。また、車両のオペレータが、このような誤った
接近警報を迷惑として、接近警報装置を切ってしまう原
因ともなっていた。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、鉄道の保守用車両間、線路閉鎖装置
と保守用車両間等の接近警報を、衝突の危険性がある場
合に誤り無く、且つ確実に行わせることができる鉄道用
警報発生方式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】本発明の請求項１に記載
の鉄道用警報発生方式は、それぞれ送受信装置を搭載し
線路上を移動する複数の車両間の通信を行って、接近を
警報する鉄道用警報発生方式において、各車両には当該
車両の位置、速度、進行方向を検出するセンサ手段と、
当該車両の路線情報を提供するデータベースとを備え、
各車両では、前記センサ手段の検出結果及び前記データ
ベースの路線情報とから自己状態情報を設定し、この自
己状態情報を他車両に向けて送信するとともに、他車両
から他車両状態情報を受信し、前記自己状態情報と前記
他車両状態情報に基づいて、接近警報条件を判定するこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２に記載の鉄道用警報発生
方式は、送受信装置を搭載し線路上を移動する単一また
は複数の車両及び送受信装置を設けた単一または複数の
線路閉鎖装置の間の通信を行って、接近を警報する鉄道
用警報発生方式において、各車両には、当該車両の位
置、速度、進行方向を検出するセンサ手段と、当該車両
の路線情報を提供する車両用データベースとを備え、各
線路閉鎖装置には当該線路閉鎖装置の設置位置を設定す
る位置設定手段と、当該線路閉鎖装置の設置された路線
情報を提供する線路閉鎖装置用データベースとを備え、
各車両では、前記センサ手段の検出結果及び前記車両用
データベースの路線情報とから自己状態情報を設定し、
この自己状態情報を他車両及び線路閉鎖装置に向けて送
信するとともに、他車両或いは線路閉鎖装置から状態情
報を受信し、各線路閉鎖装置では、前記位置設定手段の
設定位置及び前記線路閉鎖装置用データベースの路線情
報とから自己状態情報を設定し、この自己状態情報を車
両及び他の線路閉鎖装置に向けて送信するとともに、車
両或いは他の線路閉鎖装置から状態情報を受信し、各車
両及び線路閉鎖装置では、前記自己状態情報と前記他車
両状態情報或いは他線路閉鎖装置状態情報に基づいて、
接近警報条件を判定することを特徴とする。

【０００９】本発明の鉄道用警報発生方式によれば、各
車両・線路閉鎖装置は、自己状態情報を設定するととも
に、他車両・線路閉鎖装置に送信し、他車両・線路閉鎖
装置から受信した他状態情報と自己状態情報とに基づい
て、接近警報条件を判定する。また、この接近判定の条
件は、車両毎の速度に対応したブレーキ制動距離など、
停止に必要となる情報を基に規定される。

【００１０】したがって、鉄道の保守用車両間、線路閉
鎖装置と保守用車両間等の衝突の危険性がある場合にの
み、接近警報を発生させるから、オペレータの作業の無
駄を軽減することができる。また、接近警報を実際の運
転状況に則した判定条件に従って正確に行うことができ
るから、安全性を向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の適用される、新幹線等の
鉄道線路と、その線路上を移動する保守用車両及び線路
閉鎖装置の状況を概略的に示す図である。なお、地上子
は、キロ程を示すサインポストであり、鉄道線路に所定
距離毎に配置されている。

【００１３】各保守用車両には、図２に示されるような
車載用送受信装置が搭載されており、線路閉鎖装置には
図３に示されるような線路閉鎖用送受信装置が設置され
ている。

【００１４】図２の車載用送受信装置２００は、車載用
送受信機２１０と、ＧＰＳアンテナ２２０と、無線機ア
ンテナ装置２４０と、地点センサ２５０と、速度センサ
２６０とから構成される。

【００１５】車載用送受信機２１０のＧＰＳ受信機２１
１は、ＧＰＳアンテナ２２０で受信したＧＰＳ信号を受
けて、ＧＰＳ信号から生成したＰＰＳ（Pulse Per Seco
nd）信号を基準信号として制御部２１２に供給するとと
もに、必要に応じて他の位置信号なども制御部２１２に
供給する。なお、このＰＰＳ信号は１秒ごとに得られる
から、基準信号を例えば２秒ごとに与える必要がある場
合には、ＧＰＳデータから同時に得られる時刻データを
利用して奇数秒ごと或いは偶数秒ごとにＰＰＳ信号を得
るようにする。

【００１６】また、表示操作部２３０は、ＬＥＤ付の上
下切替スイッチ２３１，７セグメントＬＥＤ表示器２３
２、ＬＥＤ表示器２３３、テンキー２３４を有し、制御
部２１２と信号のやり取りを行う。

【００１７】地点センサ２５０は、当該車両の線路上の
地点を地上子（サインポスト）からの信号に基づいて検
出して制御部２１２に供給し、速度センサ２６０は当該
車両の車輪の回転に伴う検出パルスを検出して制御部２
１２に供給する。

【００１８】業務用無線機２１４は、アンテナ２４１、
アンテナ共用器２４２、フィルタ２４３からなる無線機
アンテナ装置を介して、当該車載用送受信機２１０から
のデータを外部に送信するとともに、外部の他の車両と
か線路閉鎖装置からデータを受信し、制御部２１２に供
給する。また、スピーカ２１５が設けられ、業務用無線
機２１４からの警報信号を受けて、接近警報等を報知す
る。

【００１９】車載用送受信機２１０の制御部２１２は、
鉄道線路の各路線、路線毎の上り下り別の地上子のキロ
程などの、データベース２１３を有しており、このデー
タベース２１３から当該車両の状況が抽出されて利用さ
れる。また、制御部２１２は、前記した表示操作部２３
０からの操作信号や、地点センサ２５０、速度センサ２
６０などの検出信号及びデータベース２１３からのデー
タに基づいて、自車両の走行している路線や、位置、速
度、方向などのデータを生成する。また、制御部２１２
は、業務用無線機２１４を介して、外部の他の車両とか
線路閉鎖装置との送受信によって、時分割多重通信に必
要な通信処理を行う。なお、制御部２１２から、他の車
両、線路閉鎖装置と接近した場合に、業務用無線機２１
４に接続されたスピーカ２１５に接近警報を行わせるた
めの指令信号及び車両を停止させるためのブレーキへの
指令信号が出力される。

【００２０】図３の線路閉鎖用送受信装置３００は、線
路閉鎖用送受信機３１０と、ＧＰＳアンテナ３２０と、
無線機アンテナ３４１と、から構成される。線路閉鎖装
置は、線路の特定区間を区切って、保守用車両の進入を
禁止するためのものである。従って、その設置される場
所、路線などは、発生した作業毎に決定され、当該線路
閉鎖用送受信装置に設定される。また、その作業の間は
固定的に設置されるから、地点センサなどは設けられて
いない。

【００２１】車載用送受信機３１０のＧＰＳ受信機３１
１は、ＧＰＳアンテナ３２０で受信したＧＰＳ信号を受
けて、ＧＰＳ時刻信号から生成したＰＰＳ信号を基準信
号として制御部３１２に供給するとともに、必要に応じ
て他の位置信号なども制御部３１２に供給する。また、
表示操作部３３０は、ＬＥＤ付の上下切替スイッチ３３
１，７セグメントＬＥＤ表示器３３２、ＬＥＤ表示器３
３３、テンキー３３４を有し、制御部３１２と信号のや
り取りを行う。

【００２２】業務用無線機３１４は、無線機アンテナ３
４１を介して、当該線路閉鎖用送受信機３１０からのデ
ータを外部に送信するとともに、外部の車両とか他の線
路閉鎖装置からデータを受信し、制御部３１２に供給す
る。また、スピーカ３１５が設けられ、業務用無線機３
１４からの警報信号を受けて、接近警報等を報知する。

【００２３】線路閉鎖用送受信機３１０の制御部３１２
は、鉄道線路の各路線、路線毎の上り下り別の地上子の
キロ程などの、データベース３１３を有しており、前記
した表示操作部３３０からの操作信号やデータベース３
１３からのデータに基づいて、当該線路閉鎖装置の設置
されている路線や、位置などのデータを生成する。ま
た、制御部３１２は、業務用無線機３１４を介して、外
部の車両とか他の線路閉鎖装置との送受信によって、時
分割多重通信に必要な通信処理を行う。なお、制御部３
１２から、車両と接近した場合に、業務用無線機３１４
に接続されるスピーカ３１５に接近警報を行わせるため
の指令信号が出力される。

【００２４】この線路に沿って、作業員が保守作業に携
わるが、図４はそのような作業員が携行する携帯用受信
装置４００である。この携帯用受信装置４００は、無線
機用アンテナ４４１と携帯用受信機からなり、送信機能
はなく、車載用送受信装置や線路閉鎖用送受信装置から
送信される電波を所定の受信エリアを持って、受信する
機能のみを有しており、例えば車載用送受信装置等から
送信される電波を受信した際に、車両が接近したことの
警報などを発生して、作業員に注意を喚起するものであ
る。

【００２５】図５は、車載用送受信機２１０の制御部２
１２や線路閉鎖用送受信機３１０の制御部３１２が有し
ているデータベース２１３，３１３の内の路線データベ
ースを説明する図である。

【００２６】図５において、路線データベースとして
は、路線の種別Ｒ（１）〜Ｒ（Ｎ）〜Ｒ（ｅｎｄ）と、
各路線Ｒ（Ｎ）の上り・下り別の、地上子番号１〜ｎ〜
ｅｎｄと通算キロ程の対応表が用意されている。この地
上子は、その線路の起点（例えば東京駅のホーム）から
所定の距離（通常は１ｋｍ）毎に設置されており、車両
の通過時に、車両に搭載されている地点センサ２５０に
よりその地上子の存在を検出して、路線データベースか
らキロ程を得ることができ、正確な位置が検知できる。
車両がその地上子間にある間は、速度センサ２６０から
のパルス数を検出して、現在位置を下記の式のように算
出する。Ｐ＝Ｄ（ｎ）＋Ｇ×（ｒ／Ｒ）×ｍなお、Ｐ：現在位置（キロ程）、Ｄ（ｎ）：地上子ｎの
キロ程、Ｇ：ギア比、ｒ：車輪の円周Ｒ：速度センサの
１回転当たりのパルス数、ｍ：地上子ｎ通過後の速度セ
ンサパルス数、である。

【００２７】ところで、鉄道線路の構成上、例えば橋梁
の上であるとか、線路の分岐点であるとかの場合のよう
に、地上子が必ずしも一定距離（例えば１ｋｍ）毎に配
置できない場合があるが、この場合でも地上子番号１〜
ｎ〜ｅｎｄと通算キロ程の対応表とを備えた路線データ
ベースにより、つねに補正された正確な車両位置が検出
できる。

【００２８】なお、鉄道線路が途中で分岐する場合の地
点検出の例を図６に示す。図６（ａ）のように、路線Ａ
から路線Ｂが分岐している場合を想定すると、同図
（ｂ）の路線Ａデータと路線Ｂデータに示すように、分
岐前の地上子Ｎから次の地上子間での距離がほぼ距離１
ａなら分岐無し（検出した地上子はＮ＋１）とし、もし
そうでなければ路線Ｂへ分岐したと判断する。勿論、こ
の分岐に関する路線データもデータベース２１３などに
備えられている。

【００２９】図７は、以上のように構成される車載用送
受信装置或いは線路閉鎖用送受信装置からある通信スロ
ットＳ（ｉ）を使用して送信される、無線通信データの
例を示すものである。通信データとして、図のように、
システムＩＤ、基地ＩＤ、路線ＩＤ、車両ＩＤのほか、
位置情報、速度情報、方向情報及び通信ステータスが、
送信される。なお、通信ステータスは、その時点で受信
できている通信スロット番号と自己が送信する通信スロ
ット番号を表している。

【００３０】次に、本発明の実施例に係る鉄道用警報発
生方式の通信方式である、時分割多重通信方式について
説明する。

【００３１】まず、この時分割多重通信方式における、
通信サイクルと通信スロットの構成を図８に示してい
る。通信サイクルは、各保守用車両及び線路閉鎖装置の
送受信装置に対して、図８のように、基準信号であるＧ
ＰＳのＰＰＳ信号により各送受信装置それぞれで時刻同
期を取って開始される。そして、各通信サイクル期間を
２秒間とし、通信スロット数として１８スロットに分割
する。この１８の通信スロットは、車両用に通信スロッ
トＳ（１）〜Ｓ（１４）を割り当て、線路閉鎖装置用に
通信スロットＳ（１５）〜Ｓ（１８）を割り当てる。

【００３２】この車両用に割り当てられた通信スロット
Ｓ（１）〜Ｓ（１４）は、特定の車両に固定的に割り当
てられることなく、これらの通信スロットの空き状況に
応じて各車両が空きスロットを取得するように、フレキ
シブルに利用される。一方、線路閉鎖装置用に割り当て
られた通信スロットＳ（１５）〜Ｓ（１８）は、線路閉
鎖装置が線路閉鎖区間に設置されることから、線路閉鎖
装置の設置時に通信スロットを固定的に割り当てること
になる。

【００３３】次に、車両用送受信装置における全体の通
信処理について、順次説明する。図９は、その全体の通
信処理の概要を示す図であり、各車両用送受信装置で同
様に行われる。

【００３４】図９において、通信開始に伴い、通信スロ
ットを取得していないので、まず空きの通信スロットの
検出を行う（）。この空きスロットの検出は、現在
受信できている全車両の送受信装置からの通信ステータ
スの論理和を取り、全ての車両について無為（論理和が
０）となっている通信スロットを空きスロットと判断す
る。

【００３５】この状態を例示すると、車両ｎ，ｍ、ｋか
ら受信した通信ステータスが次のような場合には、論理
和の結果、第２通信スロット、第７通信スロット及び第
１０通信スロットが、空きスロットであると判断され
る。・車両ｎから受信した通信ステータス００１１０１０１００１０１０・車両ｍから受信した通信ステータス１００１１０００１００１０１・車両ｋから受信した通信ステータス１０１１０１０１００１０１０・論理和１０１１１１０１１０１１１１

【００３６】この空きスロットの検出で、空きの通信
スロットがない場合には、編入不可とする。そして、待
機処理に移り、つぎの通信サイクルで再度空きの通信
スロットの検出を行う。この場合、空きの通信スロット
が検出されるまで、この処理が行われる。

【００３７】次に、空きスロットの検出で、空きの通
信スロットがあった場合には、スロット選択処理を行
う。このスロット選択処理では、空きスロットが複数あ
る場合には、例えばその内の若い番号の通信スロットを
自己の通信スロットとして取得し、次の通信処理に移
る。

【００３８】ここで、全ての通信スロットが空きの場
合、即ち他の車両からのデータ受信がない場合には、周
辺（電波到達範囲）に送信している他の車両が存在しな
いが、周辺の車両が同時に通信を開始したとき等に、競
合の状態となる可能性を考慮して、乱数に従って通信ス
ロットを選択して取得する。

【００３９】通信処理では、取得した通信スロットＳ
（ｉ）を使用して通信処理を行い、図７で説明したよう
に、通信データとして、システムＩＤ、基地ＩＤ、路線
ＩＤ、車両ＩＤのほか、位置情報、速度情報、方向情報
に、その時点で受信できている通信スロット番号と自己
が送信する通信スロット番号を表す通信ステータスを付
加して送信する。

【００４０】この後は、通信サイクル毎に通信処理を行
って、取得した通信スロットでの送信と、他のスロット
での受信とを行う。

【００４１】この通信の状態を、全体の時分割多重通信
の状況としてみると、図１０に例示されるようになって
いる。即ち、ＧＰＳのＰＰＳ信号を基準信号とする各通
信サイクルが通信スロットＳ（１）〜Ｓ（ｎ）に分割さ
れ、各車両はそれぞれ取得した通信スロットを使用して
送信し、その他のスロットでは他の車両の送信データを
受信している。

【００４２】この通信処理を、例示として図１１に示す
ように、通信スロットＳ（３）を取得した車両について
みると、基準信号であるＰＰＳ信号から２つの通信スロ
ット分の時間ｔｓｅｌだけ遅延した時点から通信スロッ
トＳ（３）が始まる。通常行われる通常通信では、基本
的に通信スロットＳ（３）の開始とともに通信データの
送信を開始する。

【００４３】ただ、送信の方法としては、通信スロット
Ｓ（３）の開始から所定時間ｔｄだけ遅延させて、通信
データの送信を開始する遅延送信を行えるように構成さ
れている。

【００４４】このように、通信サイクル毎に通信処理を
行って、取得した通信スロットでの送信と、他のスロッ
トでの受信とを行い、時分割多重が行われるが、その通
信サイクル毎に、受信データによる通信ステータスをチ
ェックして、他の送受信装置と同じ通信スロットを使用
している競合状態の検出を行う。

【００４５】この競合状態の検出は、他の車両からの
データ受信の結果から、受信した通信ステータス中の自
車両の通信スロット（自車両データを送信したスロッ
ト）のビットをチェックすることで、競合状態の有無を
検出する。

【００４６】例えば、自車両から第３通信スロットＳ
（３）を使用してデータを送信したときに次のような通
信ステータス［１０１１１１０１１０１１１１］を付加
して送信したとする。そして、全ての他車両からの受信
データに基づいて、論理和を取った通信ステータス中
の、第３通信スロットＳ（３）のビットが１であれば競
合なしと判定し、もしこの第３通信スロットＳ（３）の
ビットが０であれば競合状態が発生していると判定す
る。

【００４７】自車両の第３通信スロットＳ（３）のビッ
トが空きスロットと判定される要因としては、通信の競
合が発生した場合の他に、通信エラーによりデータが破
壊された場合が考えられるが、データ受信時に区別はで
きないので、自車両の通信スロットのビットが有意でな
いときには競合が発生していると判断する。

【００４８】ところで、このような複数の車両で同時に
同じ通信スロットＳ（ｉ）を使用する「競合」は、例え
ば複数の車両において送受信装置を同時に立ち上げた場
合とか、ある通信エリア内に複数の車両が同時期にその
通信エリア外から入ってきた場合など、に競合状態が発
生する。この競合状態の発生する１例を図１２に示して
いる。

【００４９】図１２において、車両Ａは第１通信スロッ
トＳ（１）、車両Ｂは第２通信スロットＳ（２）、車両
Ｃは第３通信スロット（１）、車両Ｄは第３通信スロッ
トＳ（３）で、送信した状態を示している。なお、この
例では簡単化のために、その他の通信スロットは空きス
ロットとし、かつ、各車両は隣の車両とのみ通信可能な
距離にあることを想定している。

【００５０】この図のように、車両Ａは送信した通信ス
テータスが［１１００］であるのに、受信した通信ステ
ータスが［０１００］であり、自車両が送信した通信ス
ロットＳ（１）が受信した通信ステータスでは０となっ
ているので、競合が発生していると判定する。また、車
両Ｃは送信した通信ステータスが［１１１０］であるの
に、受信した通信ステータスが［０１１０］であり、自
車両が送信した通信スロットＳ（１）が受信した通信ス
テータスでは０となっているので、競合が発生している
と判定する。

【００５１】競合の検出で、競合なしの判定の場合に
は、通信処理に戻る。通常はほとんどがこの判定とな
る。なお、全ての通信スロットが空きの場合、即ち他の
車両からのデータ受信がない場合には、周辺（電波到達
範囲）に他の車両が存在しないか、或いは周辺には自車
両と同じ通信スロットを使用して送信を行っている車両
がある状態、即ち競合車両のみが存在するか、のいずれ
かである。この時には、後者の競合の状態の可能性を考
慮して、通信サイクル毎に乱数に従って通信スロットを
選択して取得し、次の通信処理に移る。

【００５２】もし、競合の検出で、競合していること
が検出されれば、調停処理を行う。調停処理におけ
る具体的な処理内容が図１３に示されている。

【００５３】図１３において、競合ありの判定を受け
て、乱数による振り分け処理１３０１を行う。この振り
分けは、通常送信１３０２、遅延送信１３０３及び送信
規制１３０４であり、通常送信１３０２の場合には通信
スロットＳ（ｉ）の開始とともに通信データの送信を開
始し、無条件に当該スロットを獲得１３０５して、通信
処理４に戻る。

【００５４】遅延送信１３０３の場合には、図１１のよ
うに、通信スロットＳ（ｉ）の開始から所定時間ｔｄだ
け遅延させて、通信データの送信を開始するが、その遅
延された所定時間ｔｄの間に他の車両からの通信キャリ
アの有無１３０６を監視し、通信キャリアがない場合に
は、当該スロットＳ（ｉ）を獲得１３０５して、通信処
理に戻る。通信キャリアがあった場合には、他車両が
当該通信スロットＳ（ｉ）を使用しているから、スロッ
ト獲得失敗１３０７として、空きスロットの検出に回
る。

【００５５】送信規制１３０４の場合には、送信を見送
り、スロット獲得失敗１３０７として、空きスロットの
検出に回る。

【００５６】このように乱数による、通常送信１３０
２、遅延送信１３０３、送信規制１３０４の振り分けに
より、競合状態を解消することができる。万一、複数の
車両での乱数振り分けが同じになったとしても、次の通
信サイクルでも同様に調停処理が行われるから、競合状
態は解消される。

【００５７】なお、線路閉鎖装置の送受信装置について
も、車載用送受信装置と同様に、線路閉鎖装置用の４ス
ロット内で動的にスロットが割り当てられる。

【００５８】さて、以上のように構成される車両用送受
信装置を搭載した保守用車両、及び線路閉鎖用送受信装
置を設けた線路閉鎖装置、さらにはこれらからの電波を
受信する携帯用受信装置を用いて、時分割多重通信方式
によって、本発明の実施例に係る鉄道用警報発生方式が
実現される。

【００５９】図１４は、本発明の実施例に係る鉄道用警
報発生方式の動作ブロック図であり、車両に搭載された
送受信装置２００を例としている。また、図１５は、車
両間の警報発生状態を示す図であり、図１６は、車両と
線路閉鎖装置、作業員、或いは駅構内Ｓとの間の警報発
生状態を示す図である。

【００６０】図１４において、自己状態検出手段１４０
１は、地点センサ２５０、速度センサ２６０、データベ
ース２１３などにより、自己の位置、速度、進行方向、
路線ＩＤ等の自己状態情報を検出する。そして、この自
己状態情報のデータを自己の通信スロットを用いて、外
部の他の車両、線路閉鎖装置等に向けて、送信する。一
方、自己の位置情報を距離計算手段１４０３に供給し、
また自己の速度、進行方向、路線ＩＤ等を警報条件判定
手段１４０４及びブレーキ条件判定手段１４０６に、そ
れぞれ供給する。

【００６１】データ受信装置１４０２は、他車両等から
の状態情報を受信する。この状態情報の受信データは、
自己の使用している通信スロット以外の通信スロットに
より他の車両及び線路閉鎖装置から通信サイクル毎に得
ることができ、そのデータはそれぞれの車両等の位置、
速度、進行方向、路線ＩＤ等の状態情報である。そし
て、受信した他車両などの状態情報を車両毎、線路閉鎖
装置毎に、位置情報を距離計算手段１４０３に供給し、
速度、進行方向、路線ＩＤ等を警報条件判定手段１４０
４及びブレーキ条件判定手段１４０６に、それぞれ供給
する。

【００６２】距離計算手段１４０３は、自己状態検出手
段１４０１からの自己位置情報と、データ受信手段１４
０２からの他車両等（他車両及び線路閉鎖装置）の位置
情報とから、自己車両と他車両等との間の距離を計算
し、警報条件判定手段１４０４及びブレーキ条件判定手
段１４０６に距離情報を供給する。

【００６３】警報条件判定手段１４０４は、自己状態検
出手段１４０１からの自己の速度、進行方向、路線ＩＤ
と、データ受信手段１４０２からの他車両等の速度、進
行方向、路線ＩＤと、距離計算手段１４０３からの自己
車両と他車両等との間の距離の、各情報を受けて、警報
すべき接近状態にあると判定された場合に警報指令信号
を警報出力手段１４０５に供給し、警報信号を発生させ
る。

【００６４】この警報条件の判定は、自己車両と他車両
等との間の距離や速度、相互の進行方向などのほか、路
線の区別や、上り線・下り線の区別などのデータベース
から得られる情報をも利用して判定される。また、当然
ながら、警報条件の判定には、車両毎の速度に対応した
ブレーキ制動距離など、停止に必要となる条件を考慮し
て決定される。なお、本実施例では、上り線、下り線で
別々の周波数を使用した時分割多重通信方式により他車
両等との通信を行っているから、上り線・下り線の区別
は判定条件から除外されることになる。

【００６５】ブレーキ条件判定手段１４０６は、警報条
件判定手段１４０４と同様に、自己状態検出手段１４０
１からの自己の速度、進行方向、路線ＩＤと、データ受
信手段１４０２からの他車両等の速度、進行方向、路線
ＩＤと、距離計算手段１４０３からの自己車両と他車両
等との間の距離の、各情報を受けて、ブレーキすべき接
近状態にあると判定された場合にブレーキ指令信号をブ
レーキ信号出力手段１４０７に供給し、ブレーキ信号を
発生させる。

【００６６】このブレーキ条件の判定は、判定手法自体
は警報条件の判定とほぼ同様であるが、警報条件の判定
が事前の警報であり時間的、距離的に多少の余裕を持っ
て判定されるのに比して、現実に車両等と衝突しないよ
うに判定される。

【００６７】なお、以上の説明では、車両等の位置、速
度、進行方向を検出するセンサ手段として、地点センサ
２５０、速度センサ２６０を用いることとしている。し
かし、これらのセンサに代えてＧＰＳなどの衛星航法シ
ステムの衛星信号受信装置をセンサとして使用すること
もできる。この場合、本実施例において時分割多重通信
方式の基準信号をＧＰＳのＰＰＳ信号から得るためにＧ
ＰＳ受信機を各車両に既に設けているから、新たな設備
負担を必要とすることもない。

【００６８】図１４は、本発明の実施例に係る鉄道用警
報発生方式の動作ブロック図を車両に搭載された送受信
装置２００を例に説明したが、線路閉鎖装置に設置され
た送受信装置３００の場合には、ブレーキ条件判定手段
１４０６，ブレーキ信号出力手段１４０７が不用である
こと、自己状態検出手段１４０１からのデータに、速度
及び進行方向がないこと、の点で異なるだけで、その他
の点は同じである。

【００６９】図１５は、車両間の警報発生状態を示す図
であり、同図（ａ）は車両Ａが速度Ｓａで、車両Ｂが速
度Ｓｂで、互いに接近する方向に走行している場合を示
しており、警報条件を満たしたとき、車両Ａ、車両Ｂと
も警報信号を発生する。

【００７０】同図（ｂ）は車両Ａが速度Ｓａで、車両Ｂ
が速度Ｓｂで、互いに同一方向に走行している場合を示
しており、速度Ｓａ＞速度Ｓｂの状態で、警報条件を満
たしたとき、車両Ａは警報信号を発生する。この場合に
は、車両Ｂは警報を発生しない。

【００７１】同図（ｃ）は車両Ａが速度Ｓａで走行して
おり、車両Ｂが停止している場合を示しており、警報条
件を満たしたとき、車両Ａは警報信号を発生する。この
場合には、車両Ｂは警報を発生しない。

【００７２】図１６は、車両と線路閉鎖装置、作業員、
或いは駅構内Ｓとの間の警報発生状態を示す図であり、
同図（ａ）は車両Ａが速度Ｓａで走行しており、固定設
置されている線路閉鎖装置Ｃ１に接近した場合を示して
おり、車両Ａ及び線路閉鎖装置Ｃ１の両方が警報を発生
する。なおＣ２は線路閉鎖装置である。

【００７３】同図（ｂ）は車両Ａが速度Ｓａで走行して
おり、線路に沿って作業などをしている作業員が携帯し
ている携帯受信機が、車両Ａの送信電波を受信して警報
を発生し、作業員に車両接近を警告する。なお、携帯受
信機は受信専用であるから、車両Ａは警報を発生しな
い。

【００７４】同図（ｃ）は車両Ａが走行して、駅構内Ｓ
の一定距離手前に到達したことを位置検知センサ及びデ
ータベースで検知し、一旦停止するとともに、警報を発
生する。

【００７５】以上のように、本発明の実施例に係る鉄道
用警報発生方式は、各車両或いは線路閉鎖装置に、当該
車両等の位置、速度、進行方向を検出するセンサ手段
と、当該車両等の路線情報を提供する車両用データベー
スとを備え、線路上を移動する車両及び線路上の特定地
点に設置された線路閉鎖装置の間の通信を時分割多重に
行う。そして、各車両等では、センサ手段の検出結果と
車両用データベースの路線情報とから自己状態情報を設
定し、この自己状態情報を他車両及び線路閉鎖装置に向
けて送信するとともに、また、他車両或いは線路閉鎖装
置から状態情報を受信する。これにより、各車両及び線
路閉鎖装置では、自車両などの自己状態情報と他車両状
態情報或いは他線路閉鎖装置状態情報に基づいて、接近
警報条件及びブレーキ条件を判定する。

【００７６】この本実施例の鉄道用警報発生方式によれ
ば、従来の接近警報方式のように、単に、他車両からの
無線通信信号（警報信号）を受信したことにより警報を
発生するのとは異なり、センサ手段の検出結果と車両用
データベースの路線情報とから自己及び他車両等の状態
情報（位置、速度、路線ＩＤ等）を正確に把握し、その
上で鉄道の保守用車両間、線路閉鎖装置と保守用車両間
等の衝突の危険性がある場合にのみ、接近警報を発生さ
せるから、オペレータの作業の無駄を軽減することがで
きる。また、接近警報を実際の運転状況に則した判定条
件に従って正確に行うことができるから、安全性を向上
させることができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明の鉄道用警報発生方式によれば、
各車両・線路閉鎖装置は、自己状態情報を設定するとと
もに、他車両・線路閉鎖装置に送信し、他車両・線路閉
鎖装置から受信した他状態情報と自己状態情報とに基づ
いて、接近警報条件を判定する。また、この接近判定の
条件は、車両毎の速度に対応したブレーキ制動距離な
ど、停止に必要となる情報を基に規定される。

【００７８】したがって、鉄道の保守用車両間、線路閉
鎖装置と保守用車両間等の衝突の危険性がある場合にの
み、接近警報を発生させるから、オペレータの作業の無
駄を軽減することができる。また、接近警報を実際の運
転状況に則した判定条件に従って正確に行うことができ
るから、安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用される、新幹線等の鉄道線路、及
び保守用車両及び線路閉鎖装置の状況を示す図。

【図２】本発明の鉄道用警報発生方式に用いられる車載
用送受信装置の構成図。

【図３】本発明の鉄道用警報発生方式に用いられる線路
閉鎖用送受信装置の構成図。

【図４】本発明とともに用いられる携帯用受信装置の構
成図。

【図５】路線データベースを説明する図。

【図６】鉄道線路が途中で分岐する場合の地点検出の例
を示す図。

【図７】無線通信データの例を示す図。

【図８】時分割多重通信方式における、通信サイクルと
通信スロットの構成を示す図。

【図９】時分割多重通信方式における、通信処理の概要
を示す図。

【図１０】全体の時分割多重通信の状況を例示する図。

【図１１】通信スロットと、通常通信、遅延送信との関
係を示す図。

【図１２】競合状態の発生する１例を示す図。

【図１３】調停処理における処理内容を示す図。

【図１４】本発明の警報発生方式の送受信装置の動作ブ
ロックを示す図。

【図１５】車両間の警報発生状態を示す図。

【図１６】車両と線路閉鎖装置、作業員、或いは駅構内
との間の警報発生状態を示す図。

【図１７】従来の鉄道用警報発生方式を示す図。

【符号の説明】

２００車載用送受信装置２１０車載用送受信機２１２制御部２１３データベース２１４業務用無線機２１５スピーカ２２０ＧＰＳアンテナ２３０操作表示部２４０無線機アンテナ装置２５０地点センサ２６０速度センサ３００線路閉鎖用送受信装置３１０線路閉鎖用送受信機３１２制御部３１３データベース３１４業務用無線機３１５スピーカ３２０ＧＰＳアンテナ３３０操作表示部３４１無線機アンテナ４００携帯用受信装置４１０携帯用受信機４４１受信用アンテナ１４０１自己状態検出手段１４０２データ受信手段１４０３距離計算手段１４０４警報条件判定手段１４０５警報出力手段１４０６ブレーキ条件判定手段１４０７ブレーキ信号出力手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木敦東京都渋谷区代々木二丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者岡部栄治東京都渋谷区代々木二丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者黒澤良史東京都渋谷区代々木二丁目２番２号東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者山田哲志東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号日本無線株式会社内 (72)発明者佐藤久嗣東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号日本無線株式会社内 (72)発明者内山弘一東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号日本無線株式会社内 (72)発明者立林清彦東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号日本無線株式会社内Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB02 BB06 BB09 BB20 CC13 CC20 MM02 NN01 NN11 PP02 PP06 PP12 PP13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ送受信装置を搭載し線路上を移
動する複数の車両間の通信を行って、接近を警報する鉄
道用警報発生方式において、各車両には当該車両の位置、速度、進行方向を検出する
センサ手段と、当該車両の路線情報を提供するデータベ
ースとを備え、各車両では、前記センサ手段の検出結果及び前記データ
ベースの路線情報とから自己状態情報を設定し、この自
己状態情報を他車両に向けて送信するとともに、他車両
から他車両状態情報を受信し、前記自己状態情報と前記他車両状態情報に基づいて、接
近警報条件を判定することを特徴とする鉄道用警報発生
方式。
【請求項２】送受信装置を搭載し線路上を移動する単
一または複数の車両及び送受信装置を設けた単一または
複数の線路閉鎖装置の間の通信を行って、接近を警報す
る鉄道用警報発生方式において、各車両には、当該車両の位置、速度、進行方向を検出す
るセンサ手段と、当該車両の路線情報を提供する車両用
データベースとを備え、各線路閉鎖装置には当該線路閉鎖装置の設置位置を設定
する位置設定手段と、当該線路閉鎖装置の設置された路
線情報を提供する線路閉鎖装置用データベースとを備
え、各車両では、前記センサ手段の検出結果及び前記車両用
データベースの路線情報とから自己状態情報を設定し、
この自己状態情報を他車両及び線路閉鎖装置に向けて送
信するとともに、他車両或いは線路閉鎖装置から状態情
報を受信し、各線路閉鎖装置では、前記位置設定手段の設定位置及び
前記線路閉鎖装置用データベースの路線情報とから自己
状態情報を設定し、この自己状態情報を車両及び他の線
路閉鎖装置に向けて送信するとともに、車両或いは他の
線路閉鎖装置から状態情報を受信し、各車両及び線路閉鎖装置では、前記自己状態情報と前記
他車両状態情報或いは他線路閉鎖装置状態情報に基づい
て、接近警報条件を判定することを特徴とする鉄道用警
報発生方式。