JP3823216B2

JP3823216B2 - 作業車制御システム

Info

Publication number: JP3823216B2
Application number: JP1754599A
Authority: JP
Inventors: 岳大内; 道雄藤原; 映中村; 恵司上條; 登輝夫平沖; 雄一郎傳
Original assignee: Hitachi Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Hitachi Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP2000211515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道のレール上で作業する作業車に対し、自動的に停止制御を行う簡易列車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−１３５９６７号公報では、作業計画に従って定められる作業エリア情報をデータとして作業車に登録すると共に、自列車の駅構内における絶対的な在線地点を識別するための車両追跡手段を用意して車両制御を行う方法が開示されている。特開平６−１４４２２７号公報では、車上子からの地上子弁別情報と連動装置が進路設定時に記憶装置に記憶した地上子通過順序データを車両に設けた制御装置にて比較して車両制御を行う方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
作業車が作業を行う時には、予め作業範囲を設定しておき営業車がこの区間に入れないようにしておく。作業範囲の設定は作業車上のハンディターミナルで行われ、ハンディターミナルから、地上に設置され営業車に対する信号やレールのポイントを制御する連動装置に送信される。ハンディターミナルで設定された作業範囲は、連動装置でその設定が許可されることにより初めて有効になる。作業範囲の設定はレール単位で行われ、許可された作業範囲は、レール名称で指定されて作業車上の車上処理装置に送信される。
【０００４】
この連動装置からの作業範囲情報を使用して作業車の制御を行うことができれば、システムは非常に簡潔なものとなり車上では駅毎に異なるデータを持つ必要がなくなることが期待される。駅毎のデータを持たなくても連動装置からの作業範囲情報（レール名称）と位置情報発信機からの位置情報（レール名称）とを車上処理装置で照合すれば制御が行えるからである。これにより、地上設備を変更した場合に車上処理装置内のデータ変更にかかるはずの多大な手間とコストが削減される。
【０００５】
しかし、現在の作業車制御システムでは、作業範囲情報と位置情報の照合による制御は行われていない。それは、地上の位置情報発信機の配置が予め分かっていないので、車両が作業範囲外へ達するまで制御を行うきっかけがないことと、より詳細に制御するために地上情報を増やせば照合のための変換表の作成が必要となり、複雑難解なシステムになるためである。
【０００６】
結局、車上処理装置に駅毎に異なるデータを持たせる（特開平４−１３５９６７号公報）等負担を掛けることとなり、データ変更の度に全作業車に対し膨大な変更作業が必要となる。
【０００７】
また、特開平６−１４４２２７号公報では、地上子通過順序データと比較して車両制御を行う方法が提案されているが、作業の度に前進、後退、インチング運転を頻繁に繰り返す作業車に対して、通過順序を予め設定して制御を行うことは難しい。
【０００８】
本発明では、上で述べた従来技術の欠点に鑑み、地上設備の変更に容易に対応でき、かつ通過順序に依存せず適切な作業車の制御が行えるシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、位置情報として位置情報発信機が設置されているレール名称および隣接するレール名称を用い、位置情報ならびに連動装置からの作業範囲情報に対し変換を施すことなく直接両者を照合することにより、作業車が予め設定され許可された作業範囲の中にいるのか、作業範囲の境界に近い場所にいるのかを判定し、判定した位置に応じて予め定めた表示や警報を行い、さらには非常ブレーキを動作させることで、上記課題を解決する。
【００１０】
作業範囲情報は、作業車が作業を許可されている範囲のレール名称をすべて含むものとし、設定された作業範囲の許可の適否を判定する連動装置は、レール名称で構成されたデータを判定の基準として判定する。
【００１１】
位置情報発信機は、レールに近接しかつ該レールに所属して該レール両端の隣接レールとの結合部に近い位置にそれぞれ配置されるのが望ましい。また、位置情報発信機が出力する位置情報は、当該位置情報発信機が所属するレールの名称と、当該位置情報発信機が所属するレールに結合されている隣接レールのうちの当該位置情報発信機に近い方のレールの名称である近接レール名称と、当該位置情報発信機が所属するレールに結合されている隣接レールのうちの当該位置情報発信機から遠い方のレールの名称である遠接レール名称と、を含むものとするのが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態の１例である作業車制御システムの全体構成図である。図示の作業車制御システムは、軌道面に設置されその位置を発信する位置情報発信機３と、作業車の下部に設置され位置情報発信機３から発信される位置情報を受信する車上アンテナ４と、作業車に設置され前記車上アンテナ４に接続された車上処理装置５１と、車上処理装置５１が出力する信号で制御される非常ブレーキ装置７と、車上処理装置５１と通信を行うハンディターミナル１と、地上に配置され前記ハンディターミナル１と通信を行う連動装置２と、車上処理装置５１と通信する端末６と、を含んで構成される。非常ブレーキ装置７は勿論であるが、ハンディターミナル１、端末６も作業車上に設置される。
【００１４】
ハンディターミナル１は、作業範囲を設定するための装置であり、運用者が作業を行う前に予め設定を行うために用いられる。設定された情報は、無線により連動装置２へ送信される。なお、ハンディターミナル１と連動装置２の間の通信は、無線に限らず、ハンディターミナル１を連動装置２に直接、あるいは伝送線を介して接続し、通信を行うようにしてもよい。但し、この場合、ハンディターミナル１はポータブルとし、連動装置２との通信終了後、車上処理装置５１に直接、あるいは伝送線を介して接続して互いに通信できるようにする。
【００１５】
連動装置２は駅近くの機器室に設置され、ハンディターミナル１からの作業範囲設定要求に対し競合する営業車の進路やタイミング等をチェックし設定を許可するか否かの判定を行う。営業車の進路との競合等の支障がなければ設定が許可され、ハンディターミナル１を介して車上処理装置５１に作業範囲情報が送信される。
【００１６】
位置情報発信機３はレール両端に１個ずつ設置され、作業車通過時に車上アンテナ４へ位置情報を発信する。位置情報は、位置情報発信機３が設置されているレール名称（所属レール名称と呼ぶ）１つおよびこのレールと隣接するレール名称（位置情報発信機３の設置箇所から距離的に近い隣接レール名称を近接レール名称、遠い方を遠接レール名称と呼ぶ）２つの計３つの情報を含んでいる。この位置情報は、所属レール名称、近接レール名称、遠接レール名称の順に並べられており、この３つのレール名称情報のうちいずれが作業範囲内（あるいは作業範囲外）にあるかでどのように車両を制御するかが決定される。なお、互いに隣接するレールの結合部に近接して、それぞれのレールを所属レールとする位置情報発信機が配置されるが、両者の間隔は、少なくとも車上アンテナ４が二つの位置情報発信機から同時に位置情報を受信することがないような距離にしておく必要がある。通常、位置情報発信機の無線送信出力は、半径１ｍ前後の範囲で車上アンテナ４による受信が可能な程度としてある。
【００１７】
車上アンテナ４は、作業車床下に設置され、位置情報発信機３と車上処理装置５１とのインタフェースの役割をもつ。車上処理装置５１は、作業範囲記憶部５２と照合判定部５３を含んで構成されている。作業範囲記憶部５２では、連動装置２から送信された作業範囲情報を記憶する。照合判定部５３では、記憶された作業範囲情報と位置情報発信機３から受信した位置情報とを照合し、その結果により、端末６または、非常ブレーキ装置７に出力指示を行う。照合した結果に基づく出力指示には、図２のルールが適用される。
【００１８】
端末６は、車上処理装置５１から出力される制御信号を受けて、作業車９の運転者に、作業車９が、予め設定され連動装置２の許可を受けた作業範囲８の境界から離れた内側にいるのか、作業範囲８の境界に近い位置にいるのか、あるいは作業範囲８の境界外にいるのか等の情報を提示するともに、その位置に応じて警報を出力するものである。
【００１９】
このルールでは、位置情報を受信した地点から作業範囲末端までに距離的に余裕があるかどうかで危険度を３段階に分け、作業範囲末端に近づくにつれ運用者に注意を促す度合いが強くなるように出力指示を決めている。端末６は、車上処理装置７からの出力を受けて端末画面の表示変更または警報音を出力する。非常ブレーキ装置７は、同じく車上処理装置からの出力を受けて作業車に対し非常ブレーキをかけ、緊急停止を行う。
【００２０】
以上の情報の流れを図３に示す。
【００２１】
次に具体的な制御例を図４を用いて説明する。
【００２２】
いま、ハンディターミナルで作業範囲８の設定が行われ、設定された作業範囲８は連動装置２に送信されて許可され、車上処理装置５１に送られて記憶されているものとする。設定された作業範囲８は順に結合されたレールＡ，Ｂ，Ｃの範囲とし、レールＣに隣接するレールＤは作業範囲外とする。すなわち、作業範囲情報は、レール名称Ａ，Ｂ，Ｃを含んでで構成される。各レールの両端部には位置情報発信機が設置されており、レールＢのレールＣとの結合端には位置情報発信機１０が、レールＣのレールＢとの結合端には位置情報発信機１１が、レールＣのレールＤとの結合端には位置情報発信機１２が、それぞれ配置されている。
【００２３】
作業範囲８の許可後、作業車９が作業のため、作業範囲８内を図４の右方向へ進み、位置情報発信機１０の地点に到達したとする。すると車上アンテナ４では位置情報発信機１０から発せられた位置情報を受信し、受信した位置情報はそのまま車上処理装置５１に送られる。車上処理装置５１では、先に記憶した作業範囲情報と受信した位置情報を照合し、位置情報に含まれているレール名称が作業範囲情報に含まれているか否かを判定する。
【００２４】
いま、位置情報発信機１０から位置情報は、所属レール名称：レールＢ、近接レール名称：レールＣ、遠接レール名称：レールＡであり、そのいずれも作業範囲８内であるため、照合判定部５３は危険度小と判定し、端末６に進行を示す緑を画面表示するだけで、警報音出力指示や、非常ブレーキ装置７への動作指示出力は行わない（図２のルールに従う）。
【００２５】
なお、照合判定部５３から端末６へ出力される制御信号は、別の信号に切り替えられるまで同じ信号が継続的に（あるいは所定の間隔で）送信される。つまり、端末６の緑の画面表示は、別の信号に切り替えられるまで（黄あるいは赤に切り替えられるまで）、そのまま連続的に表示される。照合判定部５３から端末６（あるいは非常ブレーキ装置７）へ連続的に信号を送る代わりに、端末６（あるいは非常ブレーキ装置７）に照合判定部５３からの制御信号を記憶させて照合判定部５３からの制御信号を一旦切り、次の位置情報発信機からの位置情報に基づく照合判定部５３から制御信号で端末６（あるいは非常ブレーキ装置７）に記憶させた制御信号を更新するようにしてもよい。
【００２６】
次に、作業車９がさらに図４の右方向に移動し、位置情報発信機１１の地点に到達したとする。ここでも、車上アンテナ４を介して位置情報が位置情報発信機１１から車上処理装置５１へ送信され、作業範囲情報との照合が行われる。すると、今回受信した位置情報のうち、所属レール名称：Ｃ、近接レール名称：Ｂは作業範囲８内であるが、遠接レール名称：Ｄが作業範囲８外であるため、危険度中と判定される。照合判定部５３は、このまま進むと作業範囲８をオーバーするという注意表示（黄）を端末６の画面に表示し、同時に該端末６より警報音を鳴らす。非常ブレーキ装置７への動作指示出力は行わない。
【００２７】
さらに移動し、作業車９が位置情報発信機１２の地点に到達したとする。同様に、記憶されている作業範囲情報と位置情報発信機１２が出力する位置情報とで照合が行われる。ここでは、所属レール名称：Ｃ、遠接レール名称：Ｂは作業範囲８内であるが、近接レール名称：Ｄは作業範囲８外であり、これ以上進むと作業範囲８外に至るので危険度大と判定される。照合判定部５３は、緊急停止表示（赤点滅）を端末６の画面に表示し、端末６より非常ベルを鳴らす。併せて、非常ブレーキ装置７への動作指示出力を行い、強制的に作業車９を停止させる。
【００２８】
このように、本発明によれば、車上処理装置５１に駅毎に異なるデータを用意することなく、受信した位置情報および作業範囲情報の比較照合のみにより、作業車９が許可された作業範囲から逸脱しないよう制御を行うことができる。そのため、たとえレール等の現場設備が変更されても、位置情報発信機の情報と連動装置のデータの変更さえ行えば、作業車に全く変更を加えることなくそのまま従来通りの制御が行える。
【００２９】
また、本発明では受信した位置情報および作業範囲情報に対し変換を施すことなくそのまま照合を行っているので、複雑な処理を必要とせず簡単な論理構成で制御が行える。
【００３０】
さらに、本発明では、位置情報発信機が出力する位置情報として、所属レール名称のみならず隣接するレール名称（近接レール名称と遠接レール名称）を使用したことにより、作業車が作業範囲を越える前に注意表示、非常ブレーキ等の出力が行える。
【００３１】
【発明の効果】
このように、本発明を用いることにより、車上処理装置に駅毎に異なるデータを用意することなく、受信した位置情報および作業範囲情報の照合のみにより制御を行うことができる。この結果、レール等の現場機器の位置が変更されても、位置情報発信機の情報と連動装置のデータの変更さえ行えば、作業車に全く変更を加えることなくそのまま従来通りの制御が行える。
【００３２】
また、本発明では受信した位置情報および作業範囲情報に対し変換を施すことなくそのまま照合を行っているので、複雑な処理を必要とせず簡単な論理構成で制御が行える。
【００３３】
さらに、本発明では、位置情報発信機間の順序性を一切見ていないため、作業による作業車の折り返しやインチング運転があっても、制御には全く影響を及ぼすことなく適切に制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施例における車上処理装置に適用される判定ルールである。
【図３】図１に示す実施例における情報の流れを示すフローチャートである。
【図４】図１に示す実施例の動作の詳細を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ハンディターミナル
２連動装置
３位置情報発信機
４車上アンテナ
６端末
７非常ブレーキ装置
８作業範囲
９作業車
１０〜１２位置情報発信機
１３〜１６レール名称
５１車上処理装置
５２作業範囲記憶部
５３照合判定部

Claims

レールに近接しかつ該レールに所属して配置され位置情報を無線送信する位置情報発信機と、作業車に設置されてその位置情報を受信する車上アンテナと、前記作業車の作業範囲を設定し作業範囲情報として出力するハンディターミナルと、地上に設置され前記ハンディターミナルから出力された作業範囲情報を受信して設定された該作業範囲の許可の適否を判定する連動装置と、前記作業車上に設置され前記車上アンテナが受信した前記位置情報および前記連動装値で許可された作業範囲情報を取り込んで両者を照合し、照合結果に基づいて制御信号を出力する車上処理装置と、該車上処理装置から出力される制御信号に基づいて所定の出力を行う端末と、該車上処理装置から出力される制御信号に基づいて動作する非常ブレーキ装置とを有してなり、
前記位置情報発信機は、該位置情報発信機が所属しているレール名称及び隣接するレール名称を位置情報として用いるものであり、前記ハンディターミナルは、設定した作業範囲に含まれるレール名称全てを作業範囲情報として出力するものであり、前記連動装置は設定された作業範囲の許可の適否を判定するデータとしてレール名称で構成されたデータを格納していることを特徴とする作業車制御システム。
請求項１に記載の作業車制御システムにおいて、位置情報発信機は所属するレールの両端部にそれぞれ配置され、位置情報として、当該位置情報発信機が所属するレール名称と、当該位置情報発信機が所属するレールに隣接して接続されたレールのうち当該位置情報発信機に近い側のレールの名称である近接レール名称と、当該位置情報発信機に遠い側のレールの名称である遠接レール名称を出力するように構成されていることを特徴とする作業車制御システム。
レールに近接しかつ該レールに所属して配置され位置情報を無線送信する位置情報発信機と、作業車に設置されてその位置情報を受信する車上アンテナと、前記作業車の作業範囲を設定し作業範囲情報として出力するハンディターミナルと、地上に設置され前記ハンディターミナルから出力された作業範囲情報を受信して設定された該作業範囲の許可の適否を判定する連動装置と、前記作業車上に設置され前記車上アンテナが受信した前記位置情報および前記連動装値で許可された作業範囲情報を取り込んで両者を照合し、照合結果に基づいて制御信号を出力する車上処理装置と、該車上処理装置から出力される制御信号に基づいて所定の出力を行う端末と、該車上処理装置から出力される制御信号に基づいて動作する非常ブレーキ装置とを有してなり、
前記位置情報発信機、前記ハンディターミナル及び前記連動装置は、位置情報及び作業範囲情報に、レールの特定の領域を示す共通のデータを用いるものであることと、位置情報発信機は所属するレールの両端部にそれぞれ配置され、位置情報として、当該位置情報発信機が所属するレール名称と、当該位置情報発信機が所属するレールに隣接して接続されたレールのうち当該位置情報発信機に近い側のレールの名称である近接レール名称と、当該位置情報発信機に遠い側のレールの名称である遠接レール名称を出力するように構成されていることを特徴とする作業車制御システム。