JP3411066B2 - 速度制御パタ−ン発生装置 - Google Patents

速度制御パタ−ン発生装置

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JP3411066B2
JP3411066B2 JP17363993A JP17363993A JP3411066B2 JP 3411066 B2 JP3411066 B2 JP 3411066B2 JP 17363993 A JP17363993 A JP 17363993A JP 17363993 A JP17363993 A JP 17363993A JP 3411066 B2 JP3411066 B2 JP 3411066B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は列車の速度を自動的に
制限速度以下に制御するための速度制御パタ−ンを発生
する速度制御パタ−ン発生装置、特に地上設備の簡略化
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】現在一般に用いられているATC装置
は、列車が走行する軌道に軌道回路方式やル−プ方式等
により閉そく区間を設け、1閉そく区間を1列車だけの
運転に専用させる原則を採用し、各区間毎に地上から列
車に対して先行列車の有無と走行路条件によって許容速
度信号を送信している。列車は地上から送られた許容速
度信号が指示する速度と列車速度とを常に比較し、列車
速度が許容速度信号が指示する速度以上になると自動的
にブレ−キを作動して減速させ、所定の速度以下になる
とブレ−キを緩解する。このようにして追突事故等の防
止を図っている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記のように軌道に閉
そく区間を設けた制御方式では、列車の運行密度を高く
するために閉そく区間の距離を短くして列車間隔を短く
している。しかしながら閉そく区間の距離を短くする
と、各閉そく区間毎に設けるATC地上装置の設備が増
加し、設備の費用や設置スペ−スが増大するという短所
があった。また、ATC地上装置の設備が増加するた
め、その保守が容易でなかった。 【0004】さらに、電気回路上の問題から最小区間が
限定され、列車間隔を一定距離以下に短くすることはで
きず、列車の運行密度を高めるには限度があった。 【0005】この発明はかかる短所を解決するためにな
されたものであり、簡単な地上設備で列車の速度を制御
することができる速度制御パタ−ン発生装置を得ること
を目的とするものである。 【0006】 【課題を解決するための手段】この発明に係る速度制御
パタ−ン発生装置は、地上装置として送信手段と交差誘
導線とを有し、車上装置としてアンテナと受信器と処理
装置とを有し、送信手段は一定発振周波数の電流を交差
誘導線に送るものであり、発振器と増幅器とを有し、交
差誘導線は車上に信号を送信するものであり、一定距離
D毎に信号の送信部と打消部が地上の軌道に沿って繰返
して配置され、アンテナは交差誘導線からの信号を受信
するものであり、距離2D/nおきに配列された複数個
nの受信コイルを有し、受信器は受信コイルからの信号
を受信するものであり、複数個nの受信コイルにそれぞ
れ接続され、処理装置は受信器からの信号により距離対
許容速度パタ−ンを発生するとともに、走行方向と異常
を検出するものであり、論理照査部と多数決論理部と距
離演算部と故障監視部と許容速度パタ−ン発生部とを有
し、論理照査部は各受信器から送られた複数n種類の信
号の組合せの順列で入力信号の変化を時系列で監視し
車両の走行方向を検出し、検出した車両の走行方向を車
両制御装置に送り、各受信器から送られた複数n種類の
信号の入力順序を故障監視部に送り、多数決論理部は各
受信器から送られた複数n種類の信号の多数決により、
間隔d=D/nの交番信号を作成して速度パルスとして
距離演算部と故障監視部に送り、距離演算部は多数決論
理部から送られる速度パルスにより車両の走行距離を
算して許容速度パタ−ン発生部に送り、許容速度パタ−
ン発生部は距離演算部で算出した距離から距離対許容速
度パタ−ンを発生し車両制御装置に送り、故障監視部は
多数決論理部から送られている交番信号と論理照査部か
ら送られる複数n種類の信号の入力順序を常時監視し、
多数決論理部から送られている交番信号の一部に異常が
発生したとき、多数決論理部に異常が生じたと判断し、
論理照査部から送られる複数n種類の信号の入力順序に
異常が生じたと判断したとき、受信コイルか受信器の一
部に異常が生じたと判断し、許容速度パタ−ン発生部に
異常信号を送ることを特徴とする。 【0007】 【作用】この発明においては、軌道に沿って一定距離D
毎に位置信号の送信部と打消部が繰返し設けられた交差
誘導線から一定周波数の位置信号を送り出す。この位置
信号を距離2D/n置きに配列された複数nの受信コイ
ルを介して受信器で受信し、受信した複数の受信信号を
距離2D/n毎に処理装置に送る。処理装置は各受信器
から送られた複数n種類の信号の多数決による交番信号
を多数決論理部で作成し速度パルスとする。この速度パ
ルスを用い距離演算部で車両の走行距離を積算し、得ら
れた車両の位置から連続的に可変する距離対許容速度パ
タ−ンを許容速度パタ−ン発生部で発生する。この距離
対許容速度パタ−ンにより車両制御装置で車両の速度を
制御する。 【0008】また、処理装置は論理照査部で交差誘導線
の送信部と打消部に対する複数nの受信コイルの移動に
より生じる複数n種類の信号の組合せの順列で受信信号
の時系列の変化を監視し、受信信号が正しく受信されて
いるかを常時判定する。また、受信信号の時系列の変化
により、車両の走行方向と異常の有無を判断し、異常が
生じたときに、故障監視部から非常制動指令信号を車両
制御装置に送る。 【0009】 【実施例】図1はこの発明の一実施例を示すブロック図
である。図に示すように、速度制御パタ−ン発生装置は
地上装置1と車上装置2とを有する。地上装置1は送信
手段3と交差誘導線4とを有する。送信手段3は一定周
波数の信号を所定のレベルまで増幅して交差誘導線4に
送るものであり、発振器5と増幅器6と整合器7とを有
する。交差誘導線4は車上装置2に位置信号を送信する
ものであり、位置信号を送信するル−プコイル4aと位
置信号を送信しない打消部4bが、図2の配置図に示す
ように一定距離D毎に繰返して設けられている。この交
差誘導線4はパタ−ンベルト8内に収納され、車両が走
行する軌道に沿って配置されている。 【0010】車上装置2は、例えば3個の受信コイル9
a〜9cを有するアンテナ9と、受信コイル9a〜9c
からの信号を受信する受信器10a〜10cと、処理装
置11とを有する。アンテナ9の受信コイル9a〜9c
は交差誘導線4から送られた位置信号を検出するもので
あり、図2に示すように一定間隔dを隔てて配置されて
いる。この受信コイル9a〜9cの間隔dは、受信コイ
ルの数をnとすると交差誘導線4のル−プコイル4aと
打消部4bの距離Dからd=2D/nで定められる。例
えば距離Dを30cmとし、3個の受信コイル9a〜9c
を使用した場合に、受信コイル9a〜9cの間隔dは20
cmになる。受信器10aは受信コイル9a〜9cで受
信した位置信号を処理装置11に送る。 【0011】処理装置11は論理照査部12と多数決論
理部13と距離演算部14と故障監視部15と許容速度
パタ−ン発生部16とを有する。 【0012】論理照査部12は各受信器10a〜10c
から送られた複数n種類の受信信号の組合せの順列で受
信信号の変化を時系列で監視し、車両の走行方向を判断
する。多数決論理部13は各受信器10a〜10cから
送られた複数n種類の受信信号の多数決による交番信号
を作成し速度パルスとする。距離演算部14は多数決論
理部13から送られる交番信号により車両の走行距離を
積算する。許容速度パタ−ン発生部16は距離演算部1
4から送られた走行距離から得られる車両の位置から連
続的に可変する距離対許容速度パタ−ンを発生し、車両
制御装置17に送る。 【0013】故障監視部15は複数n種類の受信信号に
より異常の有無を判断し、受信信号の異常を判定したと
きや、多数決論理部13から送られる交番信号に異常が
発生したときに非常制動指令信号を車両制御装置17に
送る。 【0014】上記のように構成された速度制御パタ−ン
発生装置で交差誘導線4のル−プコイル4aと打消部4
bの距離Dを30cm,受信コイル9a〜9cの間隔dを
20cmとしたときの動作を図3の波形図を参照して説明
する。 【0015】地上装置1の送信手段3から一定周波数の
電流を常時交差誘導線4に送る。交差誘導線4のル−プ
コイル4aは送信手段3から送られた電流により磁束を
発生し、図3(a)に示すように距離D=30cm毎の位
置信号21を送り出している。車上装置2を搭載した車
両が走行して進行方向の先端にある受信コイル9aがル
−プコイル4aの位置を通過するときに、ル−プコイル
4aからの位置信号21による受信信号を受信器10a
に送る。受信器10aは受信信号が送られるたびに図4
(a)に示す受信波Aを発生する。受信コイル9b,9
cがル−プコイル4aの位置を通過するときにも同様に
してル−プコイル4aからの位置信号21による受信信
号を受信器10b,10cに送り、受信器10b,10
cで受信波Aを発生する。 【0016】各受信器10a〜10cは発生した受信波
Aを図4(b)に示すように増幅,検波した後、地上の
交差誘導線4と車上の受信コイル9a〜9cとの距離変
動や耐雑音性を考慮してあらかじめ定められたしきい値
T以上になる期間中だけ図4(c)に示すような方形波
の電圧Bを出力し、受信情報として処理装置11に送
る。したがって処理装置11には各受信コイル9a〜9
cがル−プコイル4aの位置を通過するたびに、図3
(b),(c),(d)に示すように間隔d=20cmに
相当する位相が異なった方形波電圧の受信情報22a,
22b,22cが送られる。 【0017】処理装置11の多数決論理部13は各受信
器10a〜10cから方形波電圧の受信情報22a,2
2b,22cが送られると、図3(e)に示すように方
形波電圧の多数決により、間隔d=10cmの交番信号2
3を作成し、速度パルスとして距離演算部14と故障監
視部15に送る。距離演算部14は送られた速度パルス
により車両の走行距離を積算し、許容速度パタ−ン発生
部16に送る。許容速度パタ−ン発生部16は送られた
走行距離から車両の位置を算出し、得られた車両の位置
から連続的に可変する距離対許容速度パタ−ンを発生し
車両制御装置17に送る。車両制御装置17は送られた
距離対許容速度パタ−ンにより車両の速度を制御する。 【0018】このように地上の交差誘導線4から送られ
る位置信号により車上で許容速度パタ−ンを発生するか
ら、地上に許容速度パタ−ンを送信する設備を設ける必
要がなく、地上設備を簡略化することができる。 【0019】また、車上で現在の車両位置に応じて許容
速度パタ−ンを作成するから、決め細かく許容速度パタ
−ンを作成することができ、従来の固定閉そく区間によ
る階段式の許容速度パタ−ンとは異なる滑らかな許容速
度パタ−ンを得ることができる。したがって車両の制動
性能範囲で効率的な速度パタ−ンを得ることができる。
さらに、閉そく区間を必要とせずに車上で決め細かく許
容速度パタ−ンを作成することができるから、車両の運
行密度を高めることができる。 【0020】一方、処理装置11の論理照査部12は各
受信器10a〜10cから方形波電圧の受信情報22
a,22b,22cが送られると、受信情報22a,2
2b,22cの組合せの順序を時系列で監視し、受信情
報22a,22b,22cの入力順序により車両の走行
方向を検出する。この検出した車両の走行方向を車両制
御装置17に送り、受信情報22a,22b,22cの
入力順序を故障監視部15に送る。 【0021】故障監視部15は多数決論理部13から送
られている間隔d=10cmの交番信号23と論理照査部
12から送られる受信情報22a,22b,22cの入
力順序を常時監視している。そして交番信号23の一部
に異常が発生したら、多数決論理部13に異常が生じた
と判断し、許容速度パタ−ン発生部16に異常信号を送
る。許容速度パタ−ン発生部16は異常信号を受ける
と、距離演算部14から送られる走行距離で距離対許容
速度パタ−ンを発生することを停止し、許容速度を
「0」にして車両制御装置17に送り非常制動をかけさ
せる。 【0022】また、故障監視部15は論理照査部12か
ら送られる受信情報22a,22b,22cの入力順序
のなかで、例えば受信情報22cが正常に入力されない
ときは、受信コイル9cか受信器10cに異常が生じた
と判断し、許容速度パタ−ン発生部16に異常信号を送
る。許容速度パタ−ン発生部16は異常信号を受けると
距離対許容速度パタ−ンを発生することを停止し許容速
度を「0」にする。 【0023】したがって受信コイル等に異常が生じ、車
両の現在位置を正確に検出できなくなったときの安全性
を確保することができる。 【0024】さらに、故障監視部15は受信情報22
a,22b,22cの入力順序に不整が生じたときは進
行方向が異なると判断し、許容速度パタ−ン発生部16
に異常信号を送り、許容速度を「0」にする。 【0025】また、故障監視部15で多数決論理部13
から送られている交番信号23と論理照査部12から送
られる受信情報22a,22b,22cを常時監視して
いるから、これらの全てが送られなくなったときは、地
上の送信手段3か交差誘導線4に異常が発生したと判断
することができる。そしてこのような場合も許容速度パ
タ−ン発生部16で距離対許容速度パタ−ンを発生する
ことを停止し、許容速度を「0」にすることにより、安
全性を確保することができる。 【0026】なお、上記実施例はアンテナ9と受信器1
0a〜10c,論理照査部12,多数決論理部13,距
離演算部14及び故障監視部15とを1系統設けた場合
について説明したが、これらを例えば2系統設け、一方
の系統の多数決論理部13等に異常が生じたときに、許
容速度パタ−ン発生部16に送る走行距離を正常な系統
に切り換えるようにしても良い。このようにアンテナ9
等を2系統設け、異常が生じた系統からの走行距離で距
離対許容速度パタ−ンを発生することを停止し、異常が
生じない系統からの走行距離で距離対許容速度パタ−ン
を発生することにより、車両運行の安全性を確実に確保
することができる。 【0027】 【発明の効果】この発明は以上説明したように、軌道に
沿って一定距離D毎に位置信号の送信部と打消部が繰返
し設けられた交差誘導線から一定周波数の位置信号を送
り出し、この位置信号を距離2D/n置きに配列された
複数nの受信コイルを介して受信器で受信し、受信した
複数の受信信号により車両の現在位置を検出して、車上
距離対許容速度パタ−ンを発生するようにしたから、
地上に許容速度パタ−ンを送信する設備を設ける必要が
なく、地上設備を簡略化することができる。 【0028】また、車上で現在の車両位置に応じて距離
対許容速度パタ−ンを作成するから、きめ細かく許容速
度パタ−ンを作成することができ、従来の固定閉そく区
間による階段式の許容速度パタ−ンとは異なる滑らかな
許容速度パタ−ンを得ることができるとともに車両の制
動性能範囲で効率的な速度パタ−ンを得ることができ
る。 【0029】さらに、閉そく区間を必要とせずに車上で
決め細かく距離対許容速度パタ−ンを作成することがで
きるから、車両の運行密度を高めることができる。 【0030】また、交差誘導線の送信部と打消部に対す
る複数nの受信コイルの移動により生じる複数n種類の
信号の組合せの順列で受信信号の時系列の変化を監視
し、受信信号が正しく受信されているかを常時判定し、
異常が生じたときに非常制動指令信号を車両制御装置に
送るから、異常時の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施例を示すブロック図である。 【図2】交差誘導線と受信コイルの配置図である。 【図3】上記実施例の動作を示す波形図である。 【図4】受信器の出力電圧を示す波形図である。 【符号の説明】 1 地上装置 2 車上装置 3 送信手段 4 交差誘導線 4a ル−プコイル 8 パタ−ンベルト 9 アンテナ 9a〜9c 受信コイル 10a〜10c 受信器 11 処理装置 12 論理照査部 13 多数決論理部 14 距離演算部 15 故障監視部 16 許容速度パタ−ン発生部 17 車両制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 淑郎 愛知県名古屋市中村区名駅南一丁目17番 14号 中部エイチ・エス・エス・ティ開 発株式会社内 (72)発明者 橋本 文雄 神奈川県横浜市鶴見区平安町2丁目29番 地の1 株式会社京三製作所内 (72)発明者 高瀬 俊治 神奈川県横浜市鶴見区平安町2丁目29番 地の1 株式会社京三製作所内 (56)参考文献 特開 平5−252614(JP,A) 特開 平3−137514(JP,A) 特開 昭54−133372(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61L 3/12 B60L 15/40

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 地上装置として送信手段と交差誘導線と
    を有し、車上装置としてアンテナと受信器と処理装置と
    を有し、 送信手段は一定発振周波数の電流を交差誘導線に送るも
    のであり、発振器と増幅器とを有し、 交差誘導線は車上に信号を送信するものであり、一定距
    離D毎に信号の送信部と打消部が地上の軌道に沿って繰
    返して配置され、 アンテナは交差誘導線からの信号を受信するものであ
    り、距離2D/nおきに配列された複数個nの受信コイ
    ルを有し、 受信器は受信コイルからの信号を受信するものであり、
    複数個nの受信コイルにそれぞれ接続され、 処理装置は受信器からの信号により距離対許容速度パタ
    −ンを発生するとともに、走行方向と異常を検出するも
    のであり、論理照査部と多数決論理部と距離演算部と故
    障監視部と許容速度パタ−ン発生部とを有し、 論理照査部は各受信器から送られた複数n種類の信号の
    組合せの順列で入力信号の変化を時系列で監視し、車両
    の走行方向を検出し、検出した車両の走行方向を車両制
    御装置に送り、各受信器から送られた複数n種類の信号
    の入力順序を故障監視部に送り、 多数決論理部は各受信器から送られた複数n種類の信号
    多数決により、間隔d=D/nの交番信号を作成して
    速度パルスとして距離演算部と故障監視部に送り、 距離演算部は多数決論理部から送られる速度パルスによ
    り車両の走行距離を積算して許容速度パタ−ン発生部に
    送り、 許容速度パタ−ン発生部は距離演算部で算出した距離か
    ら距離対許容速度パタ−ンを発生し車両制御装置に送
    り、 故障監視部は多数決論理部から送られている交番信号と
    論理照査部から送られる複数n種類の信号の入力順序を
    常時監視し、多数決論理部から送られている交番信号の
    一部に異常が発生したとき、多数決論理部に異常が生じ
    たと判断し、論理照査部から送られる複数n種類の信号
    の入力順序に異常が生じたと判断したと き、受信コイル
    か受信器の一部に異常が生じたと判断し、許容速度パタ
    −ン発生部に異常信号を送ることを特徴とする速度制御
    パタ−ン発生装置。
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