JP3242453B2 - 列車制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は列車制御装置に係り、特
に車上で停止パタ−ンを発生させ、列車をその停止パタ
−ンに沿って制動制御を行い、所定の停止目標地点に停
止できるようにした、いわゆるＡＴＳ−Ｐ形の自動列車
停止装置に、新たな機能を付加したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＡＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置
は、列車の停止信号を現示する信号機の手前や、速度制
限を必要とする分岐器、勾配等の所定の所定距離手前に
地上子を設置するとともに、列車がその地上子を通過し
た際、列車に設けられている車上子を介して、その地上
子から停止現示信号や減速信号を受信し、車上で所定の
停止パタ−ンや所定の速度制限パタ−ン（本発明では、
このような速度制限パタ−ンも含めて停止パタ−ンとし
ている）を生成するように構成されている（例えば、昭
和６３年３月１５日中央書院発行「信号保安・鉄道通信
入門」Ｐ．４９〜５２）。

【０００３】従って、列車は、上記の停止パタ−ン発生
後、列車の速度と停止パタ−ンに示される速度とが連続
的に比較され、もし列車の速度が停止パタ−ンに示され
る速度よりも高い場合、自動的に制動（ブレ−キ）が作
動し、停止信号を現示している信号機の手前に停止する
ことができたり、所定の列車速度に制御することができ
る。また、上記ＡＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置は、地
上から車上へ、又は車上から地上への通信の可能なトラ
ンスポンダ方式により行われるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＡＴＳ−Ｐ
形の自動列車停止装置は、停止パタ−ンに基いて列車を
停止現示信号手前に停止できたり、速度制限できるとい
う特長を有しているとともに、地上と車上とで双方向通
信ができるという特長を有している。

【０００５】本発明者らは、鋭意研究の結果、ＡＴＳ−
Ｐ形の自動列車停止装置のデ−タ（以下、情報というと
きもある。）中に、列車の識別デ−タである列車番号
（列番）デ−タを含んでいることに注目し、この列番デ
−タと列車の停車駅パタ−ン及び車両選別のデ−タとを
組合わせることにより、停止信号の現示がなくとも、Ａ
ＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置を用いて、特定の列車を
特定の駅に停車させたり、又は特定の駅を通過させたり
して、列車の運行制御する知見を得ることができた。

【０００６】本発明は、上記知見に基いて成されたもの
であって、その目的は、上述のＡＴＳ−Ｐ形の自動列車
停止機能を多様化して、効率的な列車運行ができる列車
制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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、列車に搭載された車
上機とその列車の走行するレ−ルの近傍の地上に設置さ
れた地上機との間で行われたデ−タ授受に基いて、その
列車の走行を制御する列車制御装置において、前記車上
機には、少なくとも前記列車の識別デ−タとその列車の
停車すべき駅の停車デ−タとを指令所の中央装置との照
合の下に入力する入力手段を設けたことを特徴としてい
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、列車に搭載された車上機とその列車の走行する
レ−ルの近傍の地上に設置された地上機との間で行われ
たデ−タ授受に基いて、その列車の走行を制御する列車
制御装置において、前記車上機に前記列車の識別デ−タ
とその列車の停車すべき駅の停車デ−タとを指令所の中
央装置との照合の下に入力する入力手段と、前記車上機
から前記列車の識別デ−タとその列車の停車すべき駅の
停車デ−タとを含む信号を前記地上機に向けて送出する
車上送出手段と、前記地上機が受信した信号中に、その
地上機に対応した駅に停車すべき停車デ−タが含まれて
いるとき、その地上機よりもその駅側の地上機から前記
車上機に向けて停止パタ−ン生成信号を送出する地上送
出手段と、前記車上機が受信した信号中に、前記停止パ
タ−ン生成信号が含まれているとき、所定の停止パタ−
ンを生成し、その生成された停止パタ−ンと前記列車の
速度とを比較し、その列車の速度がその生成された停止
パタ−ンで示される速度を越えるときは、強制的に制動
を加える制動制御手段と、前記列車が生成された停止パ
ターンに従って停車したときに、その生成された停止パ
ターンを解除する解除手段とを有することを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】上記構成において、入力手段は列車の識別デ−
タ、つまり列番デ−タと停車デ−タと、その列車が停車
すべき駅の停車パタ−ンのデ−タとを指令所の中央装置
との照合の下に入力する。したがって、車上機は、列番
デ−タだけでなく停車パタ−ンのデ−タを有することと
なる。

【０００９】また、車上送出手段は地上機に向けて列番
デ−タと停車デ−タを含む信号を送出する。そして、地
上機が受信した信号中に、その地上機の属する駅に停車
すべき停車デ−タが含まれているときは、車上機に向け
て停止パタ−ン生成信号を出力する。これにより、列車
はその生成された停止パタ−ンと自列車の速度とを比較
しながら停止目標地点に向けて走行する。この走行にお
いて、列車の速度が生成された停止パタ−ンので示され
る速度を越えると、制動制御手段は強制的に制動を付加
する。また、解除手段は、列車が生成された停止パター
ンに従って停車したとき、その生成された停止パターン
を解除する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は、一実施例装置の概略構成図で、レ−ルＲを
走行する列車イには、車上機ａが搭載されている。

【００１１】この車上機ａは、周知のＡＴＳ−Ｐ形の自
動列車停止装置で用いられるものとほぼ同一であるが、
本実施例装置では、後に詳述する停車パタ−ンを入力で
きるように構成されている。

【００１２】すなわち、車上機ａは、列車イの先頭下部
に設けられた車上子（車上アンテナ）１と、増幅回路，
フィルタ回路等を含んで形成されている送受信器２と、
マイクロコンピュ−タを中心に形成される制御器３と、
列番等の周知のＡＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置で用い
られているデ−タの他に、停止パタ−ンのデ−タをも入
力するための入力器４とから構成されている。

【００１３】入力器４は、マイクロコンピュ−タを内蔵
し、デンキ−５から入力された数字及び英文字を表示部
６へ表示できる周知の入力機器により構成されている。
すなわち、この表示部６には、図２に示されるように、
４桁の数字と、その数字の末尾に表示される英文字で
（図示の例では１２３４Ｍ）、従来のＡＴＳ−Ｐ形の自
動列車停止装置と同様に列番デ−タが表示できるように
構成されている。

【００１４】表示部６の右端には、つまり列番を示す英
文字の隣には、停車パタ−ンを示す１文字の英文字（図
示の例ではＡ）が表示されている。この停車パタ−ン
は、特定の列車が停車すべき駅と通過すべき駅を表した
もので、図３にはその一例が示されている。

【００１５】図３の停車パタ−ンは、福島から山形まで
の路線の一部を示すもので、停車パタ−ンＡの列車は、
赤岩駅と峠駅とには停車するが、板谷駅は通過すること
を表している。また停車パタ−ンＣの列車は、峠駅以外
は通過することを表している。なお、この例では、停車
パタ−ンがＡ〜Ｓまで存在することを示している。

【００１６】地上機ｂ1 〜ｂn は、レ−ルＲの近傍の地
上に所定の間隔を保って設置され、信号所ロに設けられ
た送受信器を介して指令所ハに設けられているＣＴＣ中
央装置に接続されている。なお、本発明では、地上機と
いうときは、各地上機だけでなく、地上機と接続されて
いるＣＴＣ中央装置、又は後述の端末器ニの機能をも含
めている。

【００１７】各地上機ｂ1 〜ｂn は、同一構成なので、
ここでは、地上機ｂ1 を例に説明する。地上機ｂ1 は、
車上子１が所定範囲に接近したときにその車上子１から
の信号を受け、又はその車上子１へ向けて信号を出力す
る地上子（地上アンテナ）１０と、地上側から車上側へ
の信号又は車上側から地上側への信号を増幅処理する中
継器１１と、符号処理器及び通信制御部を含んで形成さ
れる端末器１２とから構成されている。

【００１８】次に、本実施例装置の制御動作について説
明する。先ず、列車イの運転に先立って列番，停車パタ
−ン等の設定が入力器４によって行われる。この入力さ
れたデ−タのうち、列番と停車パタ−ンは、入力器４の
表示部６に表示されるだけでなく、送受信器２，車上子
１，出発地点の地上機ｂ（図１には図示せず）を介して
指令所ハのＣＴＣ中央装置に送出される。そして、ＣＴ
Ｃ中央装置は、自己の所持しているデ−タと照合し、こ
の照合の結果、入力デ−タに誤りがあれば、図示しない
アラ−ムにより係員に対して再入力を促すことができる
ように構成されている。なお、本実施例装置において
は、ＣＴＣ中央装置がダウンしたとき、各列車から列番
デ−タ等を取込むことができるので、復旧を速やかに行
える特長がある。

【００１９】上述の車上（列車イ）側から地上（地上機
ｂ）側へ送出される電文フォ−マットの、基本的な構成
は、従来の周知のＡＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置と同
一であるが、本実施例装置では、図４に示されるよう
に、４ビットの停車パタ−ン及び２ビットの車両選別が
含まれている。

【００２０】すなわち、この電文フォ−マットは、両端
に８ビットの同期部を有し、かつ終端側の同期部の手前
に１６ビットの誤り検定用の検定部を有するとともに、
先頭の同期部と検定部との間に４８ビットからなる電文
内容部が設けられている。

【００２１】電文内容部の詳細は、図４の下段に示され
ているように、ＡＴＳ−Ｐ形のデ−タである旨を示す情
報種別ビット、上り又は下りの運転方向を示すビット等
の各ビットが所定の順序に従って配置されていて、本発
明の特徴的なデ−タを示す停車パタ−ン及び車両選別
は、先頭から４番目及び最後尾にそれぞれ配置されてい
る。

【００２２】上述のようにして、列番デ−タ，停車パタ
−ンデ−タ等を含むＡＴＳ−Ｐ形用各デ−タの入力が完
了して列車イが出発したものとする。そして、設定され
た停車パタ−ンデ−タ中には、図５に示される甲駅に停
車することが含まれているものとする。

【００２３】この甲駅には、４つの地上機ｂ10〜ｂ13が
所定間隔を保って設置されている。これら上記ｂ10〜ｂ
13のうち、最初に列車イの車上機ａと交信するのは、地
上機ｂ10で、最後に交信するのは地上機ｂ13である。な
お、図５中、列車イは、甲駅ホ−ム又は地上機間隔に比
べ、便宜上、大きく示されている。

【００２４】これら地上機ｂ10〜ｂ13は、端末器ニによ
りサイクリックに制御されるように、つまり地上機ｂ10
→ｂ11→ｂ12→ｂ13→ｂ10…の順序に制御されるように
構成されている。したがって、これら地上機ｂ10〜ｂ13
間に複数の列車が存在していても列車を誤認することな
く、正確に把握することができる。

【００２５】列車イの進行に伴って、車上子１が地上機
ｂ10の地上子１０a に接近すると、車上子１からの信号
が地上機ｂ10に取込まれる。この取込まれた信号中に
は、列車イが甲駅に停車すべき旨のデ−タが含まれてい
る。また、端末器ニには、列車イが甲駅に停車すべき旨
のデ−タが予め記憶されているので、両デ−タの照合の
下に、次の地上機ｂ11の地上子１０a からは、停止パタ
−ン生成信号が送信される。

【００２６】したがって、列車イが地上子１０b に接近
し、車上子１がその停止パタ−ン生成信号を受信するこ
とになる。なお、甲駅に列車イが停車することなく通過
する停車パタ−ンのときは、この停止パタ−ン生成信号
は地上機ｂ11から出力されない。

【００２７】車上子１及び送受信器２を介して制御器３
に停止パタ−ン生成信号が入力されると、車上では停止
パタ−ンが生成される。この停止パタ−ンの生成は、制
御器３は記憶部に予め記憶されている所定の停止パタ−
ンをロ−ドすることにより行われる。以後、列車イは、
周知のＡＴＳ−Ｐ形の自動列車停止装置が停止現示信号
等を示していると同様に走行制御される。なお、図５の
に示される停止パタ−ンは、速度制限パタ−ンの例を
示している。

【００２８】図５中、は列車イの係員が甲駅に停車す
ることを承知して非常ブレ−キが作動することなく目標
停止地点に停車したときの速度軌跡を表している。ま
た、は、地上器ｂ11からの停止パタ−ン信号を受けて
制御器３にロ−ドされた停止パタ−ン（速度制限パタ−
ン）である。そして、は、列車イの速度がロ−ドされ
た停止パタ−ンに示される速度を越えたときに、制御器
３から常用ブレ−キ信号が送出されたときの速度軌跡で
ある。

【００２９】なお、係員が甲駅に停車することを承知し
ていても、その甲駅が山間部の急勾配地帯にあって、所
定の停止目標地点に停車することが困難な場合であって
も、列車イはロ−ドされた停止パタ−ンに沿って速度が
制限されるので、停止目標地点を外れて停車するという
不都合を未然に防止することができる。

【００３０】また、係員が甲駅に停車することを失念し
ていても、列車イはロ−ドされた停止パタ−ンに沿って
減速されるので、甲駅を誤通過するおそれは防止され
る。

【００３１】図５中、ｂ12，ｂ13は、停止目標地点を挾
んで設置された地上機であって、このうち地上機ｂ12
は、ロ−ドされた停止パタ−ンを解除するためのタイマ
を始動するものであり、また、地上機ｂ13は、タイマの
所定のカウント終了時にロ−ドされた停止パタ−ンの解
除信号を出力するためのものである。すなわち、地上機
ｂ12が、車上から信号を受信すると図示しないタイマが
起動される。そして、そのタイマに設定された時間が経
過すると、地上機ｂ13から停止パタ−ンの解除信号が出
力される。したがって、列車イが甲駅に停車することな
く、つまりタイムアップ以前に地上機ｂ13を通過する
と、停止パタ−ンの解除ができない。このため、列車イ
が甲駅を誤通過するというような不都合は効果的に防止
される。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る列車制御装置は、車上機
に、少なくとも列車の識別デ−タとその列車の停車すべ
き駅の停車デ−タとを指令所の中央装置との照合の下に
入力する入力手段を設けたので、地上側から得た正確な
情報の下に従来のＡＴＳ−Ｐ形の機能を多様化すること
ができる。

【００３３】本発明に係る列車制御装置は、車上機に列
車の識別デ−タとその列車の停車すべき駅の停車デ−タ
とを指令所の中央装置との照合の下に入力する入力手段
と、前記車上機から前記列車の識別デ−タとその列車の
停車すべき駅の停車デ−タとを含む信号を地上機に向け
て送出する車上送出手段と、前記地上機が受信した信号
中に、その地上機に対応した駅に停車すべき停車デ−タ
が含まれているとき、その地上機よりもその駅側の地上
機から前記車上機に向けて停止パタ−ン生成信号を送出
する地上送出手段と、前記車上機が受信した信号中に、
前記停止パタ−ン生成信号が含まれているとき、所定の
停止パタ−ンを生成し、その生成された停止パタ−ンと
前記列車の速度とを比較し、その列車の速度がその生成
された停止パタ−ンで示される速度を越えるときは、強
制的に制動を加える制動制御手段と、前記列車が生成さ
れた停止パターンに従って停車したときに、その生成さ
れた停止パターンを解除する解除手段とからなるので、
正確な停車データを入力することができ、その入力され
た停車データに基づいて生成された停止パターンに従っ
て、列車を所定の駅に確実に停車させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置の概略構成図である。

【図２】入力器の表示部の拡大図である。

【図３】停車パタ−ンの一例である。

【図４】電文フォ−マットの説明図である。

【図５】制御動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 車上子（車上送出手段） ２ 送受信器 ３ 制御器（制動制御手段） ４ 入力器（入力手段） １０，１０a 〜１０d 地上子（地上送出手段） １１ 中継器 イ 列車 ロ 信号所 ハ 指令所 ａ 車上機 ｂ1 〜ｂn ，ｂ10〜ｂ13 地上機

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 明彦 宮城県仙台市青葉区錦町一丁目12番１− 706号 (56)参考文献 特開 平１−194806（ＪＰ，Ａ) 長谷川 豊、他１名，車載マイクロコ ンピュータによる列車制御，情報処理学 会研究報告，日本，社団法人情報処, 1991年12月12日，ＶＯＬ．191，Ｎｏ. 109，ｐ．１−８ 水上 陽介、他４名，東日本旅客鉄道 株式会社における輸送総合システム，日 立評論，日本，日立評論社，1991年 ６ 月25日，第73巻第６号，ｐ．61−66 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 1/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 B60L 15/00 - 15/42 B61L 1/00 - 29/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車に搭載された車上機とその列車の走
   行するレ−ルの近傍の地上に設置された地上機との間で
   行われたデ−タ授受に基いて、その列車の走行を制御す
   る列車制御装置において、 前記車上機には、少なくとも前記列車の識別デ−タとそ
   の列車の停車すべき駅の停車デ−タとを指令所の中央装
   置との照合の下に入力する入力手段を設けたことを特徴
   とする列車制御装置。
2. 【請求項２】 列車に搭載された車上機とその列車の走
   行するレ−ルの近傍の地上に設置された地上機との間で
   行われたデ−タ授受に基いて、その列車の走行を制御す
   る列車制御装置において、前記車上機に前記列車の識別デ−タとその列車の停車す
   べき駅の停車デ−タとを指令所の中央装置との照合の下
   に入力する入力手段と、 前記車上機から前記列車の識別デ−タとその列車の停車
   すべき駅の停車デ−タとを含む信号を前記地上機に向け
   て送出する車上送出手段と、 前記地上機が受信した信号中に、その地上機に対応した
   駅に停車すべき停車デ−タが含まれているとき、その地
   上機よりもその駅側の地上機から前記車上機に向けて停
   止パタ−ン生成信号を送出する地上送出手段と、 前記車上機が受信した信号中に、前記停止パタ−ン生成
   信号が含まれているとき、所定の停止パタ−ンを生成
   し、その生成された停止パタ−ンと前記列車の速度とを
   比較し、その列車の速度がその生成された停止パタ−ン
   で示される速度を越えるときは、強制的に制動を加える
   制動制御手段と、前記列車が生成された停止パターンに従って停車したと
   きに、その生成された停止パターンを解除する解除手段
   と、 を有することを特徴とする列車制御装置。