JP2005206100A

JP2005206100A - 列車制御装置

Info

Publication number: JP2005206100A
Application number: JP2004016825A
Authority: JP
Inventors: Munehisa Taira; 宗久平; Makoto Tawada; 誠多和田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】列車の車上装置の送受信部の回路を各通信方式に合わせて容易に生成できるようにする。
【解決手段】車上装置に設けられた送受信回路を用いて地上車上間で交信して列車制御を行う列車制御装置であって、地上車上間の各種の通信方式に対応した複数の送受信回路を生成するための所定のデータを記憶した記憶手段と、前記各種の通信方式の中から一つの所定の通信方式を選択する選択手段と、前記記憶手段に記憶されている所定のデータの中から選択された所定の通信方式に対応した所定のデータを抽出する抽出手段と、抽出された所定のデータを用いて所定の送受信回路を生成する送受信回路生成手段とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は列車制御装置に係り、特に、地上車上間で設けられる各種通信方式に効率よく対処することができるようにしたものに関する。

図４は、従来の列車制御装置を示したもので、レール（軌道）Ｒを走行する列車（車両）イは、その列車イに搭載されている車上装置１０を用いて地上との間でデータ授受を行って速度制御等の所定の列車制御を行うように構成されている。すなわち、この車上装置１０は、アンテナ（車上子）ａを介してレールＲ又は図示しない地上子との間で交信できるように構成されていて、地上側からの所定の情報（データ）を入力し、必要に応じて地上側に対して所定の情報を送出できるように構成されている（非特許文献１参照）。

ところで、近年、利用者（旅客）の利便向上を図るために列車の相互乗入運転が行われるようになってきている。この場合、各鉄道会社間で地上車上間通信方式が異なることがある。また、同一鉄道会社においても、各路線により地上車上間の通信方式が異なることがある。例えば、相互乗入運転が行われている場合、甲鉄道会社ではＡＴＣによる列車制御が行われ、乙鉄道会社ではＡＴＳ−Ｐによる列車制御が行われているとき、車上装置１０には、ＡＴＣの列車制御を行う通信方式を実行するための機能を備えた送受信機と、ＡＴＳ−Ｐの列車制御を行う通信方式を実行するための機能を備えた送受信機とが設けられる。また、列車先頭下部には、各通信方式用のアンテナが列車に設けられる。図４に示される列車イでは、３種類の通信方式用のアンテナａ1 〜ａ3 が設けられていることを表わしている。このように、地上車上間の通信方式が異なっている場合、その通信方式を実行するための機能を備えた送受信機を含む車上装置を複数搭載する必要がある。

図５は、通信方式Ａ、通信方式Ｂ及び通信方式Ｃの３種類の通信方式で地上車上間でデータ授受の行える従来の地上装置１０の概略構成を示すブロック図を示している。この地上装置１０には、各通信方式Ａ〜Ｃ用のアナログ回路からなる送受信部１１ａ〜１１ｃと制御部１２ａ〜１２ｃとが含まれているとともに、各送受信部１１ａ〜１１ｃには、アンテナａ1 〜ａ3 がそれぞれ接続されている。

各送受信部１１ａ〜１１ｃは、同一構成なので、通信方式ａ用の送受信部１１ａを例に説明すると、結合トランスｔ1 には、アンテナａ1 が接続されている。そして、フィルタｆ1 は、アンテナａ1 を介して地上側から送出されてくる情報のみを通過させるバンドパスフィルタ等の周知のフィルタ回路であり、復調回路ｄ1 は、変調された搬送波から元の信号、すなわち、地上側から車上側へ送出された列車制御用信号を抽出するように構成されている。したがって、制御部１２ａは、復調回路ｄ1 から得られた情報に基づいて列車イの速度制御やブレーキ制御等の所定の列車制御を行うことができる。

車上側から地上側への所定の情報、例えば列車番号情報は、変調回路ｍ1 で搬送波を所定の情報で変調処理し、その変調信号をフィルタｆ1 ′でフィルタ処理後、結合トランスｔ1 を介してアンテナａ1 に送出される。したがって、地上側に設けられた図示しない地上装置では、アンテナａ1 から得られた信号を復調処理して車上側から送出されてくる所定の情報を入手することができる。

同様に、地上車上間の通信方式が通信方式Ｂのときは、送受信部１１ｂが選択されて駆動され、地上車上間の通信方式が通信方式ｃのときは、送受信部１１ｃが選択されて駆動される。
平成９年５月１５日（社）日本鉄道電気技術協会四版発行「鉄道技術者のための電気概論」信号シリーズＰ．１〜１４７

しかしながら、上記従来の列車制御装置は、地上車上間の通信方式が異なっている場合、その通信方式を実行するための機能を備えた送受信機を含む車上装置を複数搭載する必要があるので設備コストがかさむという欠点があった。

そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、一つの送受信回路で各種の通信方式を処理することのできる列車制御装置を提供することにある。

本発明に係る列車制御装置は、上記目的を達成するために、車上装置に設けられた送受信回路を用いて地上車上間で交信して列車制御を行う列車制御装置であって、地上車上間の各種の通信方式に対応した複数の送受信回路を生成するための所定のデータを記憶した記憶手段と、前記各種の通信方式の中から一つの所定の通信方式を選択する選択手段と、前記記憶手段に記憶されている所定のデータの中から選択された所定の通信方式に対応した所定のデータを抽出する抽出手段と、抽出された所定のデータを用いて所定の送受信回路を生成する送受信回路生成手段と、を有することを特徴としている。

本発明に係る列車制御装置は、地上車上間の各種の通信方式に対応した複数の送受信回路を生成するための所定のデータを記憶した記憶手段と、前記各種の通信方式の中から一つの所定の通信方式を選択する選択手段と、前記記憶手段に記憶されている所定のデータの中から選択された所定の通信方式に対応した所定のデータを抽出する抽出手段と、抽出された所定のデータを用いて所定の送受信回路を生成する送受信回路生成手段とを有するので、送受信回路と制御部を共通化することができ、１つの車上装置で各種の通信方式に対応可能となり、設備コストを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る列車制御装置の車上装置部分の概略構成を示すブロック図である。この図１に示される車上装置１は、送受信部１ａ及び制御部１ｂから構成されていて、通信方式Ａ、通信方式Ｂ及び通信方式Ｃの３種類の通信方式で地上車上間のデータ授受が行えるように構成されている。

図１中、ａ1 〜ａ3 は、各通信方式Ａ〜Ｃ用のアンテナであって、列車（車両）の先頭下部等の所定箇所に設けられている（図４参照）。これらアンテナａ1 〜ａ3 は、送受信部１ａの結合トランスｔ1 〜ｔ3 にそれぞれ接続されている。各結合トランスｔ1 〜ｔ3 と後述する送受信回路生成部との間には、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２ａ〜２ｃ及びデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）３ａ〜３ｃがそれぞれ接続されている。これらＡ／Ｄ変換器２ａ〜２ｃは、地上側から送出されてくる所定の情報を含むアナログ信号をデジタル信号に変換させる周知のＡ／Ｄ変換回路から構成され、また、Ｄ／Ａ変換器３ａ〜３ｃは、車上から地上側へ送出する所定の情報を含むデジタル信号をアナログ信号に変換させる周知のＤ／Ａ変換回路から構成されている。

送受信回路生成部４は、本発明の送受信回路生成手段の一部を担うもので、不揮発メモリからなるＲＯＭ（本発明の記憶手段を担っている。）５ａ〜５ｃにそれぞれ記憶されているデータに基づいて通信方式Ａ〜Ｃのいずれか一つの通信方式用の送受信回路を択一的に生成することができるように構成されている。すなわち、この送受信回路生成部４は、周知のＤＳＰ（Digital Signal Processer）方式、あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）方式等のソフトウエア無線方式で各種の変復調方式に対応できる送受信回路を生成するもので、例えば、ＤＳＰ方式の場合は、ＣＰＵによりＲＯＭ５ａに記憶されている通信方式Ａ用のソフトウエア、ＲＯＭ５ｂに記憶されている通信方式Ｂ用のソフトウエア又はＲＯＭ５ｃに記憶されている通信方式Ｃ用のソフトウエアを用いて各通信方式用の送受信回路を生成することができるように構成されている。また、ＦＰＧＡ方式の場合は、ＲＯＭ５ａに記憶されている通信方式Ａ用のコンフィグレーションデータ、ＲＯＭ５ｂに記憶されている通信方式Ｂ用のコンフィグレーションデータ又はＲＯＭ５ｃに記憶されている通信方式Ｃ用のコンフィグレーションデータを用いて各通信方式用の送受信回路を生成することができるように構成されている。

制御部１ｂは、上記図５の制御部１２と同様に、アンテナａ1 〜ａ3 及び送受信部１ａを介して地上側から得た所定の情報に基づいて速度制御やブレーキ制御等の所定の列車制御ができるように構成されているとともに、地上側に向けて列車番号等の所定の情報を送出できるように構成されている。また、その制御部１ｂからは、図示しない運転台に設けられている通信方式選択スイッチのスイッチ信号に基づいて送受信回路生成部４に対して通信方式の変更指示を与えることができるように構成されている。

以下、図２のフローチャートを用いて制御動作について説明する。今、列車の運転開始に先立って係員（運転士）により運転台の図示しない通信方式選択スイッチ（本発明の選択手段をなしている。）が操作されたとする（ステップ１００肯定。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。このスイッチ操作により通信方式Ａが選択されると、ＲＯＭ５ａに記憶されている所定のデータが送受信回路生成部４の図示しないメモリにダウンロードされる（Ｓ１０２肯定、Ｓ１０４）。また、このスイッチ操作により通信方式Ｂが選択されたときは、ＲＯＭ５ｂに記憶されている所定のデータが送受信回路生成部４のメモリにダウンロードされる（Ｓ１０２否定、Ｓ１０６肯定、Ｓ１０８）。さらに、このスイッチ操作により通信方式Ｃが選択されたときは、ＲＯＭ５ｃに記憶されている所定のデータが送受信回路生成部４のメモリにダウンロードされる（Ｓ１０２否定、Ｓ１０６否定、Ｓ１１０）。

送受信回路生成部４では、ＲＯＭ５ａ〜５ｃの中からダウンロードされたデータに基づいて所定の通信方式に対応した送受信回路が生成される（Ｓ１１２）。したがって、送受信部１ａでは、生成された送受信回路を用いて地上車上間のデータ授受を行うことができ、また、制御部１ｂは、そのデータ授受に基づいて所定の列車制御や地上に対して所定の情報を送出することができる（Ｓ１１４）。

図３は、本発明の他の実施の形態に係る列車制御装置の概略構成を示すブロック図である。この列車制御装置では、各通信方式（図３の例では通信方式Ａ〜Ｃ）で用いられる周波数帯域が同一なので、単一のアンテナａ0 及び結合トランスｔ0 としている。この場合は、より低コストに送受信設備を構築することができる。

なお、上述の例は、運転台に設けられた通信方式選択スイッチの操作によりＲＯＭ５ａ〜５ｃの中から一つのデータを選択してダウンロードするようにしたが、地上側から得たデータに基づいて自動的に選択するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係る列車制御装置の車上装置部分の概略構成を示すブロック図である。制御動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施の形態に係る列車制御装置の車上装置部分の概略構成を示すブロック図である。従来の列車制御装置の車上装置を搭載した列車の説明図である。従来の列車制御装置の車上装置部分の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１車上装置
１ａ送受信部
１ｂ制御部
２ａ〜２ｃ，２Ａ／Ｄ変換器
３ａ〜３ｃ，３Ｄ／Ａ変換器
４送受信回路生成部
５ａ〜５ｃＲＯＭ
ａ1 〜ａ3 ，ａ0 アンテナ
ｔ1 〜ｔ3 ，ｔ0 結合トランス

Claims

車上装置に設けられた送受信回路を用いて地上車上間で交信して列車制御を行う列車制御装置であって、
地上車上間の各種の通信方式に対応した複数の送受信回路を生成するための所定のデータを記憶した記憶手段と、
前記各種の通信方式の中から一つの所定の通信方式を選択する選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている所定のデータの中から選択された所定の通信方式に対応した所定のデータを抽出する抽出手段と、
抽出された所定のデータを用いて所定の送受信回路を生成する送受信回路生成手段と、を有することを特徴とする列車制御装置。