JP2011250512A

JP2011250512A - 無線システム

Info

Publication number: JP2011250512A
Application number: JP2010118406A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Iwaki; 義之岩木
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】従来は、保守者の目視により踏切の位置を確認していたため、保守者の負担が大きかった。
【解決手段】列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とを備え、制御装置に入力すべき踏切制御信号を車上局無線機から地上局無線機に送信する無線システムであって、地上局無線機は、予め記憶した位置情報または第１の位置情報取得手段によって取得した踏切の位置情報を定期的に送信し、車上局無線機は、地上局無線機から送信された位置情報と、第２の位置情報取得手段によって取得した列車の位置情報とに基づき、踏切までの距離を算出して報知する。これによって、保守者による踏切の位置確認の負担を軽減することが可能な無線システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線システムに関わり、特に、列車の踏切を制御する踏切制御用の無線システムに関するものである。

従来の無線システムを図２を用いて説明する。図２は、保守用列車の踏切制御システムの従来の構成例を示した図である。
図２に示すシステムは、車上局２１と地上局２２とから構成される。そして、車上局２１は、保守用列車２３と車上局無線機２４から構成される（例えば、特許文献１参照。）。また、地上局２２は、踏切制御装置２５、踏切２６、及び踏切制御装置２５に接続されるアンテナ２７とから構成される。さらに、踏切制御装置２５は、地上局無線機２８、制御装置２９、及び電源装置２１０から構成される。なお、アンテナ２７は、地上局無線機２８と一体化されたものでも良く、内蔵されたものでも良い。
地上局無線機２８は、踏切制御装置２５内の電源装置２１０から電源供給されて常時動作し、地上局２２のアンテナ２７を介して、所定の無線電波信号を送受信可能である。同様に、車上局無線機２４は、保守用列車２３から電源供給されて動作し、所定の無線電波信号を送受信可能である。

保守用列車２３は、踏切２６の近くで作業することがある。このため、営業用列車のように、踏切２６の接近に応じて自動で踏切２６を制御する（開閉する）と、踏切２６が閉まったままとなってしまう。そのため、保守用列車２３を運行するときは、手動で踏切２６を開閉する必要がある。
以下、保守用列車２３に乗車した保守者が踏切２６を開閉する手順の一例を説明する。

運転等の操作を行うために保守用列車２３に搭乗する保守者は、踏切２６を目視で確認し、踏切２６の手前で保守用列車２３を停車させる。
停車後、保守者は、車上局無線機２４を操作し、保守用列車２３から地上局無線機２８への無線電波信号として、踏切２６を閉じるための踏切制御信号（閉指示信号）を送信する。
地上局無線機２８は、閉指示信号を受信すると、その信号を制御装置２９に出力する。
制御装置２９は、入力した閉指示信号に従って踏切２６を制御し、踏切２６の遮断機（図示せず）を降下させる。
保守者は、踏切２６の遮断機が降下したことを確認の上、保守用列車２３を操作して踏切２６を通過する。

保守者は、保守用列車２３が踏切２６を通過した後、保守用列車２３を操作して停車する。
停車後、保守者は、車上局無線機２４を操作し、保守用列車２３から地上局無線機２８への無線電波信号として、踏切２６を開くための踏切制御信号（開指示信号）を送信する。
地上局無線機２８は、開指示信号を受信すると、その信号を制御装置２９に出力する。
制御装置２９は、入力した開指示信号に従って踏切２６を制御し、踏切２６の遮断機を上昇させる。
保守者は、踏切２６の遮断機が上昇したことを確認の上、保守用列車２３を操作して保守用列車２３を前進させる。

特開２００１−０１６１２９号公報

上述の従来技術では、保守者の目視により踏切の位置を確認していたため、保守者の負担が大きかった。本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、保守者による踏切の位置確認の負担を軽減することが可能な無線システムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の無線システムは、列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とを備え、前記制御装置に入力すべき踏切制御信号を前記車上局無線機から前記地上局無線機に送信する無線システムであって、前記地上局無線機は、予め記憶した位置情報または第１の位置情報取得手段によって取得した前記踏切の位置情報を定期的に送信し、前記車上局無線機は、前記地上局無線機から送信された前記位置情報と、第２の位置情報取得手段によって取得した前記列車の位置情報とに基づき、前記踏切までの距離を算出して報知するものである。

また上記の目的を達成するために、本発明の無線システムは、列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とを備え、前記制御装置に入力すべき踏切制御信号を前記車上局無線機から前記地上局無線機に送信する無線システムであって、前記地上局無線機は、予め記憶した位置情報または第１の位置情報取得手段によって取得した前記踏切の位置情報を定期的に送信し、前記車上局無線機は、前記地上局無線機から送信された前記位置情報と、第２の位置情報取得手段によって取得した前記列車の位置情報とに基づき、前記踏切までの距離の増減を算出すると共に、前記算出した距離の増減に基づき、前記踏切制御信号を送信するものである。

本発明によれば、列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とで位置情報を相互に交換し、車上局側で踏切までの距離を算出して報知するように構成したので、保守者の作業負担を軽減することができる。
また、本発明によれば、車上局側で踏切までの距離の増減を算出して踏切制御信号を送信するように構成したので、保守者の作業負担をより一層軽減することができる。

本発明の保守用列車の踏切制御システムの一実施例の構成を示した図である。保守用列車の踏切制御システムの従来の構成例を示した図である。本発明の無線システムにおける車上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためにフローチャート的に示した図である。本発明の無線システムにおける地上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためにフローチャート的に示した図である。本発明の無線システムにおける車上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためにフローチャート的に示した図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る無線システムを説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、従来の技術を説明した図２を含め、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、できるだけ説明を省略する。

本発明の無線システムの一実施例を図１によって説明する。図１は、本発明の保守用列車の踏切制御システムの一実施例の構成を示した図である。本発明の無線システムにおいて、車上局１は、ＧＰＳ（第２の位置情報取得手段）１１と車上局無線機１４を搭載した保守用列車１３で構成される。また、地上局２は、ＧＰＳ（第１の位置情報取得手段）１２と地上局無線機１８、制御装置１９と電源装置２１０を搭載した踏切用制御装置１５及び踏切２６で構成される。さらに、車上無線機１４は、表示部２１１、スピーカ２１２、及び入力部２１３で構成される。

本発明の無線システムの地上局２の一実施形態では、ＧＰＳ信号を入力し、踏切２６の位置を地上局無線機１８から保守用列車に搭載された車上局無線機１４へ送信する。車上局無線機１４は、受信した位置情報に基づいて踏切２６までの距離を算出して保守者に報知する。この結果、保守者は、保守用列車の前方等、保守用列車周囲の目視以外にも踏切２６の接近を知ることができ、負担が軽減される。

なお、地上局無線機１８及びＧＰＳ１２は、踏切制御装置２５内の電源装置２１０から電源供給されて動作し、地上局無線機１８は、地上局２２のアンテナ２７を介して、所定の無線電波信号（踏切制御信号、位置情報要求信号、位置情報信号、等）が受信できる状態となっており、ＧＰＳ１２は自局位置情報を取得し地上局無線機１８に出力するようにしている。同様に、車上局無線機１４及びＧＰＳ１１は、保守用列車２３から電源供給されて動作し、車上局無線機１４は、所定の無線電波信号（踏切制御信号、位置情報要求信号、位置情報信号、等）を送信できる状態となっており、ＧＰＳ１１は自局位置情報を取得し車上局無線機１４に出力するようにしている。

本発明の無線システムの実施例１を図１、図３及び図４によって説明する。図３は、本発明の無線システムにおける車上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためにフローチャート的に示した図で、図４は、本発明の無線システムにおける地上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためにフローチャート的に示した図である。
実施例１の図１、図３及び図４において、保守者が入力部２１３の自動手動切替ボタン２１５を操作することによって、車上無線機１４の動作は、“自動”状態ではなく、“手動”状態に切替わっている。
まず、保守用列車１３が踏切２６に接近し、踏切２６を閉じ、通過するまでの動作を図１、図３及び図４を用いて説明する。

ステップＳ３０１では、車上局１の車上無線機１４は、所定の周期Ｔｍ０で地上局２に位置情報要求信号を送信する。
ステップＳ４０１では、地上局の地上局無線機１８は、アンテナ２７を介して位置情報要求信号が受信されたか否かを所定の周期Ｔｅ０で判定する。そして、位置情報要求信号が受信されたと判定した場合には、ステップＳ４０２に進み、位置情報要求信号が受信されていない場合には、ステップＳ４０４に進む。
ステップＳ４０２では、地上局２の踏切制御装置１５に設置された地上局無線機１８は、電源投入時に、地上局無線機用ＧＰＳ１２により得られた自局位置情報を踏切２６の位置情報とする。次にステップＳ４０３では、地上局無線機１８は、踏切制御装置１５に接続されたアンテナ２７を介して自局位置情報を無線電波信号として発信する。なお、一度電源を投入された後は、踏切２６は移動しないため、ＧＰＳ情報を継続的に取得する必要はない。即ち、地上局無線機１８は、入力された踏切２６の位置情報を図示しないメモリに記憶する。そして、予め記憶した位置情報を当該メモリから読み出して、定期的に踏切２６の位置情報を送信する。

なお、上記ステップＳ３０１とステップＳ４０１を省略し、ステップＳ４０２で、地上局２の地上局無線機１８が、常時所定の周期Ｔｅ０で自局位置情報を送信するようにしても良い。その場合には、ＧＰＳ１２単体での電源の再起動毎に、ＧＰＳ１２は、自局位置情報を踏切２６の位置情報として、地上局無線機１８に送信するようにしても良い。
さらに、地上局２の踏切制御装置１５に、ＧＰＳ１２を搭載せず、電源投入時または踏切設置時または初期設定時に、設置作業者または設定作業者が踏切の位置情報を入力するようにしても良い。この場合には、設置作業者または設定作業者は、ＧＰＳを持参し、当該踏切の設置位置にて持参したＧＰＳを動作させ、出力された位置情報を、該踏切の位置情報として登録するようにしても良い。
この結果、踏切それぞれにＧＰＳを設置する必要がなく、設置費用やランニングコストを削減することができる。

ステップＳ３０２では、車上局１の保守用列車１３に設置された車上局無線機１４は、地上局無線機１８から上記踏切２６の位置情報として、地上局無線機１８からの無線電波信号を受信したか否かを所定の周期Ｔｍ１で判定する。そして、位置情報の無線電波信号が受信されたと判定した場合には、ステップＳ３０３に進み、位置情報の無線電波信号が受信されていない場合には、ステップＳ３０６に進む。
ステップＳ３０３では、ＧＰＳ１１から自局の位置情報を取得する。
ステップＳ３０４では、車上局無線機１４は、受信した踏切２６の位置情報と、車上局無線機用ＧＰＳ１１により得られた自局位置情報とにより、自保守用列車１３と踏切２６との距離を算出し、ステップＳ３０５では、無線機１４の表示部２１１への表示またはスピーカ２１２からの音声や報知音の出力の少なくともいずれか１つを実行する。この結果、保守者は、保守用列車１３が踏切２６に近づいてきていることを確認することができる。

ステップＳ３０６では、車上局無線機１４は、直前に算出した自保守用列車１３と踏切２６との距離が、所定の距離Ｄ０以下であるか否かを判定する。そして、距離Ｄ０以下であると判定した場合にはステップＳ３０７に進み、否と判定された場合にはステップＳ３０８に進む。
ステップＳ３０７では、無線機１４の表示部２１１への表示またはスピーカ２１２からの音声や報知音の出力の少なくともいずれか１つを実行し、踏切接近を報知する。この結果、保守者は、保守用列車１３が踏切２６に接近し、保守用列車１３を停車する必要があることを知ることができる。
なお、スピーカ２１２からの音声または報知音を断続音とし、保守用列車１３と踏切２６との距離が接近するにつれて、その断続音の間隔を狭めて出力するようにしても良い。この結果、保守者は、断続音の間隔だけで踏切までの接近の度合いを判断可能となる。そして近づくほど人間の感覚として警戒感を高める色（例えば、赤色、黄色）に変更していくようにしても良い。また、表示枠や文字を点滅させるようにしても良い。

保守用列車１３が踏切２６に接近した時には、保守者は、自保守用列車１３を停車する操作を行い、保守用列車１３を停止させる。停止後、保守者は、入力部２１３の踏切開閉ボタン２１４を押して踏切２６の遮断機を下降する操作を行う。
ステップＳ３０８では、車上局無線機１４は、保守者からの踏切制御指示（閉指示または開指示）があるか否かを所定の周期Ｔｍ２で判定する。そして、踏切制御指示が入力されたと判定された場合には、ステップＳ３０８に進み、また、踏切制御指示が入力されていないと判定した場合には、ステップＳ３０１に戻る。
次に、ステップＳ３０９では、保守用列車１３の車上局無線機１４は、踏切２６が属する地上局無線機１８へ踏切２６を制御するための無線電波信号（閉指示または開指示）を送信し、ステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ４０４では、地上局無線機１８は、踏切制御装置１５に接続されたアンテナ２７を介して、車上局１から送信された、踏切２６を制御するための無線電波信号を受信したか否かを所定の周期Ｔｅ１で判定する。そして、踏切２６を制御するための無線電波信号を受信した場合にはステップＳ４０５に進み、否の場合には、ステップＳ４０１に戻る。
ステップＳ４０５では、地上局無線機１８は、受信した踏切制御信号に応じた信号（閉指示または開指示）を制御装置１９に出力する。制御装置１９は、入力した信号に応じて踏切２６を制御する。制御装置１９は、入力した信号が閉指示であれば、踏切２６のスピーカ（図示せず）から警報音を出力させると共に、遮断機（図示せず）を降下させ、ステップＳ４０１に戻る。

これに対し、入力した信号が開指示であった場合には、制御装置１９は、踏切２６を制御し、踏切２６のスピーカ（図示せず）から警報音を出力させると共に、遮断機（図示せず）を上昇させ、ステップＳ４０１に戻る。
保守者は、踏切２６の遮断機が上昇したことを確認の上、保守用列車１３を操作し、踏切２６からさらに遠ざかる。
この結果、保守者は、踏切２６通過後保守用列車１３を停車させ、遮断機を上昇させた後に、保守用列車１３を踏切２６から離れさらに進行することができる。

図１において、保守者の入力部２１３の自動手動切替ボタン２１５の操作によって、車上無線機１４が“手動”状態ではなく、“自動”状態に切替わっているときには、ステップＳ３０８の処理がなく、ステップＳ３０７の処理と共にステップＳ３０９の処理が自動的に実行される。即ち、実施例２は、実施例１とほぼ同様の動作を行うが、保守者が手動で行う作業を、無線システムが自動的に実行するものである。
以下、図１．図４及び図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の無線システムにおける車上局無線機の動作手順の一実施例を説明するためのフローチャート的に示した図である。

図１、図４及び図５において、ステップＳ３０１、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３、及びステップＳ３０２〜ステップＳ３０５までの動作手順は、実施例１と同一であるので説明を省略する。
ステップＳ５０１では、車上局無線機１４は、直前に算出した自保守用列車１３と踏切２６との距離と現在の距離とを比較し、距離に増減があるか否かを判定する。そして、増減があると判定された場合にはステップＳ５０２に進み、否と判定された場合にはステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０２では、車上局無線機１４は、自保守用列車１３と踏切２６との現在の距離が直前に算出した距離より減っているか否かを判定する。そして、距離が減っていると判定された場合にはステップＳ５０３に進み、否と判定された場合にはステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０３では、車上局無線機１４は、自保守用列車１３と踏切２６との距離が、所定の距離Ｄ０’以下であるか否かを判定する。そして、距離Ｄ０’以下であると判定した場合にはステップＳ５０４に進み、否と判定された場合にはステップＳ３０１に戻る。
ステップＳ５０４では、車上局無線機１４は、保守用列車１３が踏切２６に所定の距離Ｄ０’まで接近したと判定し、接近してきた踏切２６を制御するための無線電波信号を送信する。
次に実施例１と同様にステップＳ４０４、ステップＳ４０５の動作を実行し、踏切２６を閉じる。
そして、ステップＳ５０５では、車上局無線機１４は、表示部２１１への表示またはスピーカ２１２からの音声や報知音の出力の少なくともいずれか１つを実行し、踏切接近を報知する。この結果、保守者は、保守用列車１３が踏切２６に接近してきていることを知ることができる。
次に、ステップＳ３０１に戻る。なお、ステップＳ５０５はステップＳ５０４と同時に実行しても良い。

また、ステップＳ５０６では、車上局無線機１４は、直前に算出した自保守用列車１３と踏切２６との距離が、所定の距離Ｄ１’以上であるか否かを判定する。そして、距離Ｄ１’以上であると判定した場合にはステップＳ５０７に進み、否と判定された場合にはステップＳ３０１に戻る。
そしてステップＳ５０７では、無線機１４は、保守用列車１３が踏切２６に所定の距離Ｄ１’以上離れた位置に移動したと判定し、通過した踏切２６を制御するための無線電波信号を送信する。
次に実施例１と同様にステップＳ４０４、ステップＳ４０５の動作を実行し、踏切２６を開く。
その後、ステップＳ３０１に戻る。
この結果、保守者は、踏切２６からの距離が規定の距離Ｄ１’に達した時に（即ち、踏切２６を通過後）遮断機を上昇させることができる。

なお、実施例２では、“自動”状態に設定されている場合には、保守用列車を停止せずに、自動的に踏切を開閉制御するようにしている。
しかし、“自動”状態に設定されている場合にも、踏切に接近した場合に保守用列車を手動若しくは自動的に停止させ、停止後自動的に踏切を閉じる制御をするようにしても良いし、踏切から遠ざかった場合に保守用列車を手動若しくは自動的に停止させ、停止後自動的に踏切を開く制御をするようにしても良い。また、踏切接近若しくは踏切から遠ざかる場合のどちらか一方も保守用列車の制御を自動的に制御するようにしても良い。

また、実施例２の“自動”状態に設定されている場合において、保守用列車の運転操作を保守者が手動で操作するようにし、“自動”状態の場合には、踏切を開く操作または閉じる操作のいずれかを自動的に実行するように設定しても良い。

車上局１の保守用列車１３に設置された車上局無線機１４は、車上局無線機用ＧＰＳ１１により得られた自局位置情報を定期的に電波信号として送信する。
地上局２の踏切制御装置１５内に設けられた地上局無線機１８は、アンテナ２７を介して上記保守用列車１３の位置情報を電波信号として受信する。そして、地上局無線機１８は、受信した保守用列車１３の位置情報と、地上局無線機用ＧＰＳ１２により得られた自局位置情報とにより、保守用列車１３と自踏切２６との距離を算出する。
地上局無線機１８は、車上局無線機１４から送信された位置情報を受信する毎に、保守用列車１３と自踏切２６との距離を算出し、前回算出した距離との増減を監視する。

地上局無線機１８は、保守用列車１３と自踏切２６との距離が前回算出した距離より減少しており、かつ、所定の距離以上になった時には、踏切制御装置１９に、踏切の制御を開始する信号を出力する。制御装置１９は、踏切２６を制御し、踏切２６の警報を出力させ、遮断機を降下させる。
保守者は、踏切２６の遮断機が降下したことを確認の上、保守用列車１３を操作し、踏切２６を通過する。

また実施例２において、地上局無線機１８は、保守用列車１３と自踏切２６との距離が前回算出した距離と変化なく、かつ、所定の距離（例えば、保守用列車１３が踏切２６を完全に通過する距離）以上離れて位置している時には、踏切制御装置１９に、踏切の制御を停止する信号を出力するようにしても良い。この場合には、制御装置１９は、踏切２６を制御し、踏切２６の警報の出力を停止させ、遮断機を自動的に上昇させる。

上述の実施例１または実施例２によれば、無線機にＧＰＳを搭載し、踏切の位置と保守用列車の位置をそれぞれの無線機で検出し、踏切の位置を踏切側に設置した無線機（地上局無線機）から保守用列車側の無線機（車上局無線機）へ伝達し、車上局無線機で踏切までの距離を算出して表示することにより、踏切までの距離を確認でき、保守者の踏切見落としを防ぐことができる。また、車上局無線機は、踏切までの距離を算出し、踏切までの距離が規定の距離に近づいた場合に、車上局無線機のスピーカや表示部から音や表示で知らせることにより、踏切の見落としを防ぐことができる。

１：車上局、２：地上局、１１，１２：ＧＰＳ、１３：保守用列車、１４：車上局無線機、１５：踏切制御装置、１８：地上局無線機、１９：踏切制御装置、２１：車上局、２２：地上局、２３：保守用列車、２４：車上局無線機、２５：踏切制御装置、２６：踏切、２７：アンテナ、２８：地上局無線機、２９：制御装置、２１０：電源装置。

Claims

列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とを備え、前記制御装置に入力すべき踏切制御信号を前記車上局無線機から前記地上局無線機に送信する無線システムであって、
前記地上局無線機は、予め記憶した位置情報または第１の位置情報取得手段によって取得した前記踏切の位置情報を定期的に送信し、
前記車上局無線機は、前記地上局無線機から送信された前記位置情報と、第２の位置情報取得手段によって取得した前記列車の位置情報とに基づき、前記踏切までの距離を算出して報知することを特徴とする無線システム。
列車に搭載された車上局無線機と、踏切の制御装置に接続された地上局無線機とを備え、前記制御装置に入力すべき踏切制御信号を前記車上局無線機から前記地上局無線機に送信する無線システムであって、
前記地上局無線機は、予め記憶した位置情報または第１の位置情報取得手段によって取得した前記踏切の位置情報を定期的に送信し、
前記車上局無線機は、前記地上局無線機から送信された前記位置情報と、第２の位置情報取得手段によって取得した前記列車の位置情報とに基づき、前記踏切までの距離の増減を算出すると共に、前記算出した距離の増減に基づき、前記踏切制御信号を送信することを特徴とする無線システム。