JP4040182B2 - 自動列車運転システム、及び自動列車運転システムの列車運転制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動列車運転システム、及び自動列車運転システムの列車運転制御方法に関し、特に、駅における定位置停車についての自動列車運転システム、及び自動列車運転システムの列車運転制御方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市等における交通機関として、電気動力等によって駆動される車両（列車）を専用の走行路上で走行させる「新交通システム」等が知られている。この新交通システム等においては、列車を自動的に運行可能な自動列車運転制御（Automatic Train Operation ：以下、「ＡＴＯ」という。）が多く採用されている。
【０００３】
図６に示すように、ＡＴＯシステムは、地上側に設けられるＡＴＯ地上装置１と、走行路５上を走行する列車４に搭載されたＡＴＯ車上装置２を有している。
【０００４】
ＡＴＯ地上装置１は、走行路５上に並設された複数の地上子１１と、地上子１１からの出力が入力される地上データ処理部１３と、地上データ処理部１３からの出力が入力される地上制御部１４を有している。また、駅３の構内の走行路５上には、駅部地上子１２が配置されている。また、地上制御部１４の出力は、駅３のホーム扉駆動部３２に入力されるように接続され、ホーム扉駆動部３２は、列車がプラットホーム３１の所定位置に停車している場合に、プラットホーム３１上のホーム扉３３ａ，３３ｂを開閉駆動する。この際、ＡＴＯ車上装置２の車上制御部２４は地上制御部１４から駅部地上子１２，車上子２１を経て情報を取得し、ホーム扉３３ａ，３３ｂの開閉と連動させて車両扉（図１０（Ａ）の４３ａ，４３ｂを参照）の開閉駆動を行うように構成されている。
【０００５】
また、ＡＴＯ車上装置２は、車上子２１と、車上子２１からの出力が入力される車上データ処理部２３と、車上データ処理部２３からの出力が入力される車上制御部２４を有している。また、車上制御部２４の出力は、列車４の車両駆動部４２に入力されるように接続され、車両駆動部４２は、車輪４１を回転駆動するように構成されている。
【０００６】
地上子１１と車上子２１は、一種のアンテナであり、電磁的結合によって双方向情報伝送を行う。地上子１１は、例えば、走行路５上に配置されたループ状のコイルによって構成される。この地上子１１としては、一般的に、電源を必要としない無電源地上子（データが内部回路に設定されており、車上からの電力波により電力の供給を受けて回路を駆動し、内部設定データを車上子に送信するように構成された地上子）も使用される。また、地上データ処理部１３，地上制御部１４，車上データ処理部２３，車上制御部２４は、コンピュータ及びその周辺回路等によって構成されている。また、ホーム扉駆動部３２は、モーター、油圧駆動源、空気圧駆動源等を含む公知の駆動機構である。また、車両駆動部４２は、モーター、内燃機関等を含む公知の駆動機構である。
【０００７】
このような構成により、列車４の側が、車上子２１から自車の情報を含む電波を発信すると、この電波はいずれかの地上子（１１又は１２）によって受信され、地上データ処理部１３を経て地上制御部１４に送られる。地上制御部１４は、列車４からの電波がどの地上子で受信されたかによって、走行路５上における列車４の位置を検知し、車上子２１へもパルス信号等により地点情報を送信する。また、この列車位置検知（列車位置検知の応答）をカウントし、その間の時間経過を計時することにより、列車４の速度を車上側及び地上側で検出することができる。
【０００８】
また、地上制御部１４は、ＡＴＯ車上装置２内に予め記憶されている運転パターン等に基づいた運転制御情報を含む電波を、列車４と通信可能な地上子（１１又は１２）から列車４へ発信する。この電波は車上子２１によって受信され、車上データ処理部２３を経て車上制御部２４に送られる。車上制御部２４は、受け取った運転パターン制御情報に応じてメモリ（図示せず）等に格納された運転パターンプログラムを読み出し、この運転パターンプログラムにより車両駆動部４２を制御する。
【０００９】
このようなＡＴＯ地上装置１とＡＴＯ車上装置２との連係制御により、列車４は、自動的に運転される。例えば、図７に示すように、駅Ａを発車させた後、所定加速度で所定時間だけ加速し、Ｃ地点で車両速度がｖ1 に到達した後は定速運転を行い、Ｐ1 地点に設置された地上子１１ａからの情報（地点情報、ＡＴＣ信号等を含む）を受信し、Ｐ2 地点に設置された地上子１１ｂからの情報（地点情報、ＡＴＣ信号等を含む）を受信した後、所定減速度で所定時間だけブレーキ（図示せず）等を作動させて減速を行い、Ｐ3 地点に設置された地上子１１ｃからの情報を受信した後に駅Ｂに停車させる、というような運転制御が自動的に行われる。
【００１０】
この場合、駅Ｂの所定の位置に停車させる制御を、「定位置停止制御（Train Automatic Stop Control：ＴＡＳＣ）」という。また、ＡＴＣとは、複数の設定速度を設け、この設定速度に対応した信号を車上で受信して現時点の車両速度と比較し、車両速度が高い場合には自動的にブレーキ等で減速を行う制御であり、「自動列車制御（Automatic Train Control ）」という。
【００１１】
上記したＡＴＯシステムにおいて、地上側（地上子１１及び地上データ処理部１３）と、車上側（車上子２１及び車上データ処理部２３）は、トランスポンダの機能を有する通信システムを構成している。トランスポンダは、トランスミッタ（送信機）とレスポンダ（応答機）により構成される通信システムであり、高品質の多情報を高速度で伝達することができる。
【００１２】
また、上記した地上側と車上側との通信方式は、地上子１１と車上子２１とが電磁的な結合状態にあるときに、地上側と車上側との相互間で双方向の情報伝達が可能な全２重通信方式が採用されている。
【００１３】
また、上記した地上側と車上側との間の通信では、図８に示すように、相互にディジタル情報（「０」又は「１」の二値からなる論理情報）を伝達する。この場合、０論理を（ｆ。＋Δｆ）の周波数に変換し、１論理を（ｆ。−Δｆ）の周波数に変換するＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数変調方式）という変調方式が採用されている。ここに、ｆ。は搬送中心周波数であり、Δｆは偏移周波数である。
【００１４】
上記のように、０論理又は１論理を周波数に変換する手段としては、モデムが用いられる。モデムは、モデュレータ（変調器）ＭＯＤと、デモデュレータ（復調器）ＤＥＭＯからなる変換器である。このうち、変調器ＭＯＤは、入力された０論理又は１論理のディジタル信号を（ｆ。±Δｆ）の変調波として出力する。また、復調器は、入力された（ｆ。±Δｆ）の変調波を０論理又は１論理のディジタル信号に復元して出力する。
【００１５】
また、上記した地上側と車上側との間の通信における情報伝送速度は、現在、一般的に６４キロビット／秒（６４ｋボー）程度となっている。ここに、ビットは、情報量の単位であり、０又は１の２進数の１桁分を表わす。また、８ビットを１バイトという。
【００１６】
また、上記した地上側と車上側との間の通信における情報伝送フォーマットは、ＨＤＬＣ（High Level Data Link Control）のフレーム構成に準拠した電文（フレーム）構成となっており、１フレームが繰り返し（サイクリックに）伝送される。
【００１７】
このフレーム構成は、図９に示すように、フレームの最初と最後に、データの開始と終了を表わす８ビットのフラグが設けられ、フラグの間に４８ビット（６バイト）のデータと、１６ビットのＣＲＣＣ（Cyclic Redundancy Check Character ：剰余多項式）が配置される。ＣＲＣＣは、データ（情報多項式）を生成多項式で除算して求めた剰余多項式である。このような構成により、１フレームは全体で８０ビット（１０バイト）の情報量となる。
【００１８】
また、上記した地上側と車上側との間の双方向通信においては、情報伝送過程でノイズが混入した場合に誤り検定を行うが、その方式としては「ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）検定方式」を採用している。ＣＲＣ検定は、上記したＣＲＣＣをデータに付加してフレームを作成・送信し、受信側では受信電文を生成多項式で除算して剰余が無い場合には、「受信データには誤りはない」と判断する手法であり、誤り検定能力が高い。
【００１９】
上記したように、地上側と車上側との間の双方向通信においては、６４ｋボーの伝送速度で１フレーム８０ビットの電文をサイクリックに送受信している。したがって、１フレーム当りの伝送時間は、約１．５ミリ秒となっている。
【００２０】
ＡＴＯシステムにおいては、図１０（Ａ）に示すように、駅３のホーム扉３３ａ，３３ｂの中心位置Ｃ1 （以下、「停車中心位置」という。）に、列車４の車両扉４３ａ，４３ｂの中心位置Ｃ2 （以下、「車両扉中心位置」という。）が合致するように停車させることが望ましい。しかし、現実には、ある程度の誤差は避けられないため、停車中心位置Ｃ1 を中心として±Ｚの領域（以下、「停車定点領域」という。）の範囲内で停車すればよいこととしている。上記のＺは、例えば３５センチメートル程度の値である。
【００２１】
このため、従来は、ＡＴＯ地上装置１Ｂの駅部地上子１２Ｂとして、図１０（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２３と、ジャスト検知コイル１２４と、オーバー検知コイル１２５の３個のコイルを組み合わせたものを用いていた。ジャスト検知コイル１２４は、例えば、その中心が停車中心位置Ｃ1 と合致するように配置される。また、ショート検知コイル１２３は、例えば、ジャスト検知コイル１２４の起点側の端部と一部重複し、残りはジャスト検知コイル１２４の起点側に延在するように配置される。また、オーバー検知コイル１２５は、例えば、ジャスト検知コイル１２４の終点側の端部と一部重複し、残りはジャスト検知コイル１２４の終点側に延在するように配置される。また、この場合には、列車４の車上子２１は、車両扉中心位置Ｃ2 と同位置に配置されているものとする。
【００２２】
また、駅部地上子１２Ｂの各位置における受信レベル特性は図１０（Ｃ）に示すように設定されており、ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲（特性の平坦部）は、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致している。また、ジャスト検知コイル１２４の起点側は、ショート検知コイル１２３の受信レベルＬs2の有効範囲（特性の平坦部）となっており、ジャスト検知コイル１２４の終点側は、オーバー検知コイル１２５の受信レベルＬo2の有効範囲（特性の平坦部）となっている。
【００２３】
また、図１０（Ｂ）に示すように、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに設けられた検知部１３７に入力される。検知部１３７は、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力から、列車４の車上子２１の位置を検知する。すなわち、ジャスト検知コイル１２４からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ2 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から±Ｚの停車定点領域内に存在することになる（以下、このような場合を従来例における「ジャスト検知」という。）。
【００２４】
また、ショート検知コイル１２３からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ1 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から−Ｚの停車定点領域の起点側境界よりもさらに起点側に存在していることとなり、停車定点領域まで距離が足りないことを意味している（以下、このような場合を従来例における「ショート検知」という。）。
【００２５】
また、オーバー検知コイル１２５からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ3 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から＋Ｚの停車定点領域の終点側境界よりもさらに終点側に存在していることとなり、停車定点領域を過ぎてしまっていることを意味している（以下、このような場合を従来例における「オーバー検知」という。）。これらのジャスト検知、ショート検知、オーバー検知の位置検知結果は、検知部１３７から送信制御部１３８に出力される。
【００２６】
また、図１０（Ｂ）に示すように、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに各検知コイルにそれぞれ対応させて設けられた３個のレスポンダＲx によって受信され、列車データ情報が読み取られる。
【００２７】
また、各検知コイル１２３，１２４，１２５は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに各検知コイルにそれぞれ対応させて設けられた３個のトランスミッタＴx に接続されており、上記の位置検知結果の応答情報が各トランスミッタＴx から各検知コイル１２３，１２４，１２５に送られ、各検知コイル１２３，１２４，１２５をアンテナとして車上子２１に上記応答情報を含む電波が発信されるように構成されている。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のＡＴＯ地上装置１Ｂにおいては、図１０（Ｃ）に示すように、ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲（特性の平坦部）は、停車定点領域の範囲と合致しており、停車定点領域の端部（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 ）の外側では、受信レベルＬj が減少し、隣接するショート検知コイル１２３の受信レベルＬs2、又はオーバー検知コイル１２５の受信レベルＬo2の端部と重複するような特性となっている。
【００２９】
このため、停車定点領域の端部付近（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 付近）では、各検知コイルの受信レベルが平坦に重複せずに受信レベルが落ち込む箇所（以下、「受信レベル凹陥部」という。）が形成されることがある。各検知コイルの受信最小動作レベルが図１０（Ｃ）のＬm1の場合には、このような受信レベル凹陥部が生じても支障はないが、各検知コイルの受信最小動作レベルが図１０（Ｃ）のＬm2の場合には、車上子の位置によっては受信レベルが最小動作レベルＬm2よりも下まわり、地上子と車上子との電磁的結合が解消されて両者間の通信が切断される場合がある。このような場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂの開閉制御に支障を与える。
【００３０】
また、列車４が、当初は停車定点領域内に停車したものの、何らかの理由により進行方向又は後退方向のいずれかにわずかに転動し、上記の受信レベル凹陥部に入ってしまい、地上子・車上子間の通信が切断されると、特にワンマン運転の場合には、停車定点領域からの転動方向が進行側（終点側）なのか後退側（起点側）なのかが即座に判別できず、列車をどちらの方向にインチング（車両の微小移動操作）して戻すべきかが判定できず、適切な処置がとれない、という問題があった。
【００３１】
このため、停車定点領域の端部付近（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 付近）の受信レベル凹陥部を最小にすべく、感度等を調整する必要があるが、コイルごとの特性のばらつきや経年変化等も関係するため、一般的な解決策を講じることは困難であり、個々のコイルごとに調整しなければならず、煩雑であり、その費用も無視できなかった。
【００３２】
また、ジャスト検知した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れてジャスト検知ではなくなった場合で、地上子・車上子間の通信が切断されていない場合には、地上制御部１４が「列車は所定の停車位置から外れたのでホーム扉を閉鎖する必要がある」と判断し、ホーム扉を閉鎖してしまう、という事態も発生する。
【００３３】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、受信レベル凹陥部等の問題が生じないＡＴＯ地上装置を有する自動列車運転システムを提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る自動列車運転システムは、車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムにおいて、前記地上子は、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に延在するように配置される第１電磁結合手段と、前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に延在するように配置される第２電磁結合手段と、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、を備え、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする。
【００３６】
また、上記の自動列車運転システムにおいて、好ましくは、前記車上子が前記地上子重複領域の範囲内で前記定位置電磁結合を行った後には、前記車上子が前記地上子重複領域の範囲外に逸脱した場合にも、前記定位置電磁結合しているものとみなして制御を行う。
【００３７】
また、本発明に係る自動列車運転システムの列車運転制御方法は、車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムの列車運転制御方法であって、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に配置される第１電磁結合手段と、前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に配置される第２電磁結合手段と、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、を設け、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動列車運転システムの実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００３９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるＡＴＯ地上装置の構成を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、第１実施形態の自動列車運転システムのＡＴＯ地上装置１Ａは、駅部地上子１２Ａと、駅部地上子１２Ａからの出力が入力される地上データ処理部１３Ａと、地上データ処理部１３Ａからの出力が入力される地上制御部１４を有している。
【００４１】
第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａが従来例のＡＴＯ地上装置と異なる点は、従来例とは異なる構成の駅部地上子１２Ａと、従来例とは異なる構成の地上データ処理部１３Ａを有している点であり、その他の構成要素である地上制御部１４の構成と作用は従来例の場合と同様であるので、その説明は省略する。また、ＡＴＯシステムの他の構成要素、車両４，ＡＴＯ車上装置２，駅３のホーム扉３３ａ，３３ｂやホーム扉駆動部３２の構成と作用についても、列車検知作用以外の点は従来例の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００４２】
第１実施形態の駅部地上子１２Ａは、図１（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２１と、オーバー検知コイル１２２の２個のコイルの組み合わせにより構成されている。ショート検知コイル１２１は、例えば、停車中心位置Ｃ1 を含むとともに、停車中心位置Ｃ1 の起点側に延在するように配置されている。また、オーバー検知コイル１２２は、例えば、停車中心位置Ｃ1 を含むとともに、停車中心位置Ｃ1 の終点側に延在するように配置されている。このため、ショート検知コイル１２１の終点側と、オーバー検知コイル１２２の起点側は図示のように重複している（以下、この部分を「地上子重複領域」という。）。なお、この場合には、列車４の車上子２１は、車両扉中心位置Ｃ2 と同位置に配置されているものとする。
【００４３】
また、この駅部地上子１２Ａの各位置における受信レベル特性は図１（Ｃ），図３（Ｂ）に示すように設定されており、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲（特性の平坦部）と、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲（特性の平坦部）との重複部分は、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致している。また、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲は、停車定点領域の終点側の端部ｅ2 の終点側では、受信レベルＬs1が減少している。また、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲は、停車定点領域の起点側の端部ｅ1 の起点側では、受信レベルＬo1が減少している。
【００４４】
また、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信した場合には、図３（Ｃ）に示すようなコイル受信出力が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。
【００４５】
また、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信した場合には、図３（Ｄ）に示すようなコイル受信出力が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。
【００４６】
検知部１３３は、図２に示すように、増幅器ａ1 及びａ2 と、ＡＮＤ回路（ゲート）Ｇ1 ，Ｇ2 及びＧ4 と、ＮＯＴ回路（インバータ）Ｇ3 及びＧ5 を有して構成されている。また、ショート検知コイル１２１の受信出力は、第１送受信経路１３１を経て増幅器ａ1 に入力されて増幅され、ＡＮＤ回路Ｇ1 に入力され、オーバー検知コイル１２２の受信出力は、第２送受信経路１３２を経て増幅器ａ2 に入力されて増幅され、ＡＮＤ回路Ｇ1 に入力され、これらの２入力の論理積はジャスト検知出力１３４ｂとして送信制御部１３５に出力されるとともに、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 に入力される。
【００４７】
また、ＮＯＴ回路Ｇ3 の反転出力はＡＮＤ回路Ｇ2 に入力され、ＮＯＴ回路Ｇ5 の反転出力はＡＮＤ回路Ｇ4 に入力される。また、増幅器ａ1 の増幅出力はＡＮＤ回路Ｇ2 に入力され、増幅器ａ2 の増幅出力はＡＮＤ回路Ｇ4 に入力される。また、ＡＮＤ回路Ｇ2 は上記した２入力の論理積をショート検知出力１３４ａとして送信制御部１３５に出力する。また、ＡＮＤ回路Ｇ4 は上記した２入力の論理積をオーバー検知出力１３４ｃとして送信制御部１３５に出力する。
【００４８】
上記のような構成により、検知部１３３は、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の受信出力から、列車４の車上子２１の位置を検知する。
【００４９】
すなわち、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ1 に送り、かつ、オーバー検知コイル１２２も車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となり、これが検知出力１３４ｂ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｆ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ2 のように、停車中心位置Ｃ1 から±Ｚの停車定点領域内に存在することになる（以下、このような場合を第１実施形態における「ジャスト検知」という。）。
【００５０】
また、このジャスト検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「０」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となる。これらのことから、ジャスト検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（０，１，０）となる。
【００５１】
また、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ1 に送るが、オーバー検知コイル１２２は車上子２１からの電波を検知せず受信出力「０」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となり、これが検知出力１３４ａ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｅ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ1 のように、停車中心位置Ｃ1 から−Ｚの停車定点領域の起点側境界よりもさらに起点側に存在していることとなり、停車定点領域まで距離が足りないことを意味している（以下、このような場合を第１実施形態における「ショート検知」という。）。
【００５２】
また、このショート検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「１」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となる。これらのことから、ショート検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（１，０，０）となる。
【００５３】
また、ショート検知コイル１２１は車上子２１からの電波を検知せず受信出力「０」を増幅器ａ1 に送るが、オーバー検知コイル１２２は車上子２１からの電波を検知し受信出力「１」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となり、これが検知出力１３４ｃ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｇ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ3 のように、停車中心位置Ｃ1 から＋Ｚの停車定点領域の終点側境界よりもさらに終点側に存在していることとなり、停車定点領域を過ぎてしまっていることを意味している（以下、このような場合を第１実施形態における「オーバー検知」という。）。
【００５４】
また、このオーバー検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「１」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となる。これらのことから、オーバー検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（０，０，１）となる。
【００５５】
これらのショート検知出力１３４ａ、ジャスト検知出力１３４ｂ、オーバー検知出力１３４ｃは、検知部１３３から送信制御部１３５に出力される。送信制御部１３５は、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値が（０，１，０）の場合はジャスト検知と判別し、（１，０，０）の場合はショート検知と判別し、（０，０，１）の場合はオーバー検知と判別する。これらの位置判別結果は、地上制御部１４（図６参照）に送られる。
【００５６】
また、図１（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２１の受信出力は、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた混合器ＨＹＢに入力され、オーバー検知コイル１２２の受信出力は、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた混合器ＨＹＢに入力され、両者は混合された後に１個のレスポンダＲx によって並列受信され、列車データ情報が読み取られる。これらの列車データ情報は、地上制御部１４（図６参照）に送られる。
【００５７】
また、ショート検知コイル１２１の第１送受信経路１３１とオーバー検知コイル１２２の第２送受信経路１３２は、ＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた切換器１３６を介して１個のトランスミッタＴx に接続されている。切換器１３６は、トランスミッタＴx から送られてくる上記の位置判別結果の応答情報を、ジャスト検知の場合にはジャストアンサー（図３（Ｉ）参照）として、またショート検知の場合にはショートアンサー（図３（Ｈ）参照）として、またオーバー検知の場合にはオーバーアンサー（図３（Ｊ）参照）として、１フレームごとに切り換え、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２に交互に送信する。これにより、上記の位置判別結果の応答情報を含む電波は、ショート検知コイル１２１，オーバー検知コイル１２２をアンテナとして車上子２１に発信される。
【００５８】
次に、この第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａによる運転制御動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、列車が起点側から到来して駅部の位置Ｑ2 （停車中心位置Ｃ1 と同位置）に停車した場合を考える。この場合、電波を発信している車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd1で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。
【００５９】
送信制御部１３５は、このショート検知結果に基づき、図４（Ｄ）においてＳt1で示されるような応答情報（ショートアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００６０】
次に、車上子２１がショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入って停車すると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd2で示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、ジャスト検知された場合には、Ｓd2に続いて列車情報等がＳd3として車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。
【００６１】
送信制御部１３５は、このジャスト検知出力に基づき、図４（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。その後、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して開放し旅客を乗降させ、発車時刻になった場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して閉鎖し、列車を発車させる。
【００６２】
次に、列車が駅を発車して、車上子２１がオーバー検知コイル１２２単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd4で示すようなコイル受信出力（オーバー検知出力）が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このオーバー検知出力からオーバー検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd4がレスポンダＲx に入力される。
【００６３】
送信制御部１３５は、このオーバー検知出力に基づき、図４（Ｄ）においてＳt3で示されるような応答情報（オーバーアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００６４】
上記した第１実施形態は、以下のような利点を有している。
【００６５】
▲１▼ 従来例が３個の検知コイルを用い、中央のジャスト検知コイル１２４によりジャスト検知を行うのに対し、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａは、２個のショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２のみを用い、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲（平坦部）と、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲（平坦部）との重複部分を、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致させている。このため、各検知コイル１２１，１２２の受信レベルの有効範囲（特性の平坦部）の重複部分の端部ｅ1 ，ｅ2 では、受信レベル凹陥部は発生せず、従来例の場合のように地上子と車上子との間の双方向通信が切断されることはなく、ホーム扉３３ａ等の開閉制御に支障を与えるおそれはない。また、従来例の場合とは異なり、検知コイルの境界箇所での受信レベル調整が不要となり、関連費用の低減が可能となる。
【００６６】
▲２▼ 従来例が３個の検知コイル１２３，１２４，１２５と、３個のトランスミッタＴx と、３個のレスポンダＲx を用いるのに対し、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａは、２個の検知コイルでよく、コストを削減することができる。
【００６７】
▲３▼ また、上記に加え、各コイルからの受信情報を混合器ＨＹＢで混合し、各コイルへの送信情報を切換器１３６で切り換えるようにすれば、トランスミッタＴx とレスポンダＲx もそれぞれ１個でよいため、使用機器数がさらに大幅に減少するため、コストをさらに削減することができる。
【００６８】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６９】
図示はしていないが、第２実施形態の自動列車運転システムが第１実施形態と異なる点は、ＡＴＯ地上装置に、第１実施形態の送信制御部１３５とは異なる制御を行う送信制御部（図示せず）を有している点であり、その他の構成要素の構成と作用は第１実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００７０】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされている点である。
【００７１】
以下、図５を参照しつつ、第２実施形態のＡＴＯ地上装置による運転制御動作について説明を行う。
【００７２】
図５（Ａ）に示すように、列車が起点側から到来して駅部の位置Ｑ2 （停車中心位置Ｃ1 と同位置）に停車した場合を考える。この場合、電波を発信している車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd1で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。この制御は、第１実施形態の場合と同様である。
【００７３】
送信制御部１３５は、このショート検知結果に基づき、図５（Ｄ）においてＳt1で示されるような応答情報（ショートアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７４】
次に、車上子２１がショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入って停車すると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd2で示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、ジャスト検知された場合には、Ｓd2に続いて列車情報等がＳd3として車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７５】
送信制御部１３５は、このジャスト検知出力に基づき、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。その後、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して開放し旅客を乗降させる。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７６】
次に、列車が停車中に何らかの理由により起点側へわずかな長さだけ後退し、図５（Ａ）に示すように、駅部の位置Ｑ1 （ショート検知領域）で再度停止した場合を考える。この場合には、車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入るので、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd5で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd5がレスポンダＲx に入力される。
【００７７】
しかし、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされている点で第１実施形態の場合と異なる。
【００７８】
このため、送信制御部１３５は、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。また、同時に、送信制御部１３５は、ジャストアンサーをＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上制御部１４にも出力する。ＡＴＯ車上装置２の車上制御部２４は、ジャストアンサーを受け取っている期間中は、車両扉３３ａ，３３ｂを閉鎖しないようにプログラムされている。また、ＡＴＯ地上装置１Ａの地上制御部１４は、ジャストアンサーを受け取っている期間中は、ホーム扉４３ａ，４３ｂを閉鎖しないようにプログラムされている。したがって、送信制御部１３５がジャストアンサーを送信している期間中は、車両扉３３ａ，３３ｂとホーム扉４３ａ，４３ｂが閉鎖されることは防止される。その後、発車時刻になった場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して閉鎖し、列車を発車させる。
【００７９】
次に、列車が駅を発車して、車上子２１が位置Ｑ1 から終点側へ移動し、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入ると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd3示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。
【００８０】
しかし、上記したように、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされているため、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００８１】
次に、列車がさらに終点側に移動し、車上子２１がオーバー検知コイル１２２単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd4で示すようなコイル受信出力（オーバー検知出力）が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このオーバー検知出力からオーバー検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd4がレスポンダＲx に入力される。
【００８２】
しかし、上記したように、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされているため、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００８３】
上記した第２実施形態は、第１実施形態の場合と同様の利点▲１▼〜▲３▼に加え、以下のような新たな利点を有している。
【００８４】
▲４▼ 第２実施形態のＡＴＯ地上装置においては、いったんジャスト検知した後は、ジャストアンサーを送信し続けるようにプログラムされている。このため、ジャスト検知して停車した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れてジャスト検知状態ではなくなった場合であっても、ジャスト検知状態であるものとみなして制御を行うことになり、ホーム扉や車両扉が閉鎖されることは防止される。
【００８５】
▲５▼ また、ジャスト検知をするまでは、ショート検知又はオーバー検知が可能であり、各々の場合に応じてショートアンサー又はオーバーアンサーを車上側に送信することができるから、ＴＡＳＣ停車後に列車が転動しても、転動方向を確実に把握して乗務員等に指示することができ、適切なインチング扱いが可能となる。
【００８６】
上記において、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａにおける地上データ処理部１３Ａ内の送信制御部１３５と地上制御部１４、又は第２実施形態のＡＴＯ地上装置における図示しない送信制御部と地上制御部１４は、地上制御手段に相当している。また、車上制御部２４は、車上制御手段に相当している。また、車両駆動部４２は、車両駆動手段に相当している。また、ショート検知コイル１２１は、第１電磁結合手段に相当している。また、オーバー検知コイル１２２は、第２電磁結合手段に相当している。また、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の重複部分（停車中心位置を中心とする±Ｚの領域）は、地上子重複領域に相当している。また、ショートアンサー又はジャストアンサーは、第１送信情報に相当している。また、オーバーアンサー又はジャストアンサーは、第２送信情報に相当している。また、第１送受信経路１３１は、第１電磁結合手段への送信経路に相当している。また、第２送受信経路１３２は、第２電磁結合手段への送信経路に相当している。また、切換器１３６は、送信情報経路切換手段に相当している。また、ショート検知出力又はジャスト検知出力は、第１受信情報に相当している。また、オーバー検知出力又はジャスト検知出力は、第２受信情報に相当している。また、混合器ＨＹＢは、受信情報混合手段に相当している。また、ジャスト検知時における地上子と車上子の電磁的結合は、定位置電磁結合に相当している。
【００８７】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００８８】
例えば、上記各実施形態においては、ＡＴＯシステムの例として新交通システムを例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他のＡＴＯシステムであってもよく、例えば、鉄道、モノレール、レールバス等であってもよい。
【００９０】
また、上記各実施形態においては、電磁結合手段（検知コイル１２１，１２２）の停車中心位置（Ｃ1 ）がホーム扉の中心位置と同位置の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の配置構成の電磁結合手段であってもよく、例えば、電磁結合手段の位置とホーム扉の位置との距離が既知であり、電磁結合手段の位置からホーム扉の位置が決定できればどのような位置に配置されてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、自動列車運転システムの地上子が、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、停車中心位置の起点側に延在するように配置される第１電磁結合手段と、停車中心位置を含むとともに停車中心位置の終点側に延在するように配置される第２電磁結合手段とを備え、第１電磁結合手段と第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で車上子が電磁的結合を行った場合に、列車の定位置停車を許容するように制御するので、地上子重複領域の端部付近では、いずれかの電磁結合手段の受信レベルが落ち込む受信レベル凹陥部は発生せず、地上子と車上子との間の双方向通信が切断されることはなく、ホーム扉の開閉制御等に支障を与えるおそれはない。
また、従来例の場合とは異なり、検知コイルの境界箇所での受信レベル調整が不要となり、関連費用の低減が可能となる。また、従来例が３個の電磁結合手段と、３個の送信機と、３個の応答機を用いるのに対し、本発明は、２個の電磁結合手段でよく、コストを削減することができる。
また、上記に加え、各電磁結合手段からの受信情報を受信情報混合手段で混合し、各電磁結合手段への送信情報を送信情報経路切換手段で切り換えるようにしたので、送信機と応答機もそれぞれ１個でよいため、使用機器数がさらに大幅に減少するため、コストをさらに削減することができる。
また、本発明において、車上子が地上子重複領域の範囲内での電磁的結合である定位置電磁結合を行った後には、車上子が地上子重複領域の範囲外に逸脱した場合にも、定位置電磁結合しているものとみなして制御を行うようにすれば、定位置電磁結合して停車した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れて定位置電磁結合ではなくなった場合であっても、ホーム扉や車両扉が閉鎖されることは防止される。
また、定位置電磁結合をするまでは、距離不足、距離超過等の他の検知が可能であり、各々の場合に応じて応答情報を車上側に送信することができるから、定位置停車後に列車が転動しても、転動方向を確実に把握して乗務員等に指示することができ、適切な微少移動操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるＡＴＯ地上装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すＡＴＯ地上装置における列車検知部のさらに詳細な構成を示す回路図である。
【図３】図１に示すＡＴＯ地上装置の基本的動作を説明する図である。
【図４】図１に示すＡＴＯ地上装置による運転制御動作を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるＡＴＯ地上装置による運転制御動作を説明する図である。
【図６】ＡＴＯシステムの全体構成を示す図である。
【図７】ＡＴＯシステムにおける列車の運転制御動作を示す図である。
【図８】ＡＴＯシステムにおける変調器と復調器の作用を示す図である。
【図９】ＡＴＯシステムにおける伝送情報のフレーム構成を示す図である。
【図１０】従来のＡＴＯシステムにおけるＡＴＯ地上装置の構成と作用を説明する図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ ＡＴＯ地上装置
２ ＡＴＯ車上装置
３ 駅
４ 列車
５ 走行路
１１，１１ａ〜１１ｃ 地上子
１２，１２Ａ，１２Ｂ 駅部地上子
１３，１３Ａ，１３Ｂ 地上データ処理部
１４ 地上制御部
２１ 車上子
２３ 車上データ処理部
２４ 車上制御部
３１ プラットホーム
３２ ホーム扉駆動部
３３ａ，３３ｂ ホーム扉
４１ 車輪
４２ 車両駆動部
４３ａ，４３ｂ 車両扉
１２１ ショート検知コイル
１２２ オーバー検知コイル
１２３ ショート検知コイル
１２４ ジャスト検知コイル
１２５ オーバー検知コイル
１３１ 第１送受信経路
１３２ 第２送受信経路
１３３ 検知部
１３４ａ ショート検知出力
１３４ｂ ジャスト検知出力
１３４ｃ オーバー検知出力
１３５ 送信制御部
１３６ 切換器
１３７ 検知部
１３８ 送信制御部
ａ1 ，ａ2 増幅器
Ｃ1 ホーム扉中心位置（停車中心位置）
Ｃ2 車両扉中心位置
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ4 ＡＮＤ回路
Ｇ3 ，Ｇ5 ＮＯＴ回路
ＨＹＢ 混合器
Ｌo1，Ｌo2 オーバー検知コイル受信レベル
Ｌj ジャスト検知コイル受信レベル
Ｌm ，Ｌm1，Ｌm2 受信最小動作レベル
Ｌs1，Ｌs2 ショート検知コイル受信レベル
Ｐ1 〜Ｐ3 地上子位置
Ｑ1 〜Ｑ3 ，Ｑ1 ′〜Ｑ3 ′ 駅部地上子上の車上子位置
Ｒx レスポンダ
Ｓd1〜Ｓd5 コイル受信出力
Ｓt1〜Ｓt3 対車送信出力
Ｔx トランスミッタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動列車運転システム、及び自動列車運転システムの列車運転制御方法に関し、特に、駅における定位置停車についての自動列車運転システム、及び自動列車運転システムの列車運転制御方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市等における交通機関として、電気動力等によって駆動される車両（列車）を専用の走行路上で走行させる「新交通システム」等が知られている。この新交通システム等においては、列車を自動的に運行可能な自動列車運転制御（Automatic Train Operation ：以下、「ＡＴＯ」という。）が多く採用されている。
【０００３】
図６に示すように、ＡＴＯシステムは、地上側に設けられるＡＴＯ地上装置１と、走行路５上を走行する列車４に搭載されたＡＴＯ車上装置２を有している。
【０００４】
ＡＴＯ地上装置１は、走行路５上に並設された複数の地上子１１と、地上子１１からの出力が入力される地上データ処理部１３と、地上データ処理部１３からの出力が入力される地上制御部１４を有している。また、駅３の構内の走行路５上には、駅部地上子１２が配置されている。また、地上制御部１４の出力は、駅３のホーム扉駆動部３２に入力されるように接続され、ホーム扉駆動部３２は、列車がプラットホーム３１の所定位置に停車している場合に、プラットホーム３１上のホーム扉３３ａ，３３ｂを開閉駆動する。この際、ＡＴＯ車上装置２の車上制御部２４は地上制御部１４から駅部地上子１２，車上子２１を経て情報を取得し、ホーム扉３３ａ，３３ｂの開閉と連動させて車両扉（図１０（Ａ）の４３ａ，４３ｂを参照）の開閉駆動を行うように構成されている。
【０００５】
また、ＡＴＯ車上装置２は、車上子２１と、車上子２１からの出力が入力される車上データ処理部２３と、車上データ処理部２３からの出力が入力される車上制御部２４を有している。また、車上制御部２４の出力は、列車４の車両駆動部４２に入力されるように接続され、車両駆動部４２は、車輪４１を回転駆動するように構成されている。
【０００６】
地上子１１と車上子２１は、一種のアンテナであり、電磁的結合によって双方向情報伝送を行う。地上子１１は、例えば、走行路５上に配置されたループ状のコイルによって構成される。この地上子１１としては、一般的に、電源を必要としない無電源地上子（データが内部回路に設定されており、車上からの電力波により電力の供給を受けて回路を駆動し、内部設定データを車上子に送信するように構成された地上子）も使用される。また、地上データ処理部１３，地上制御部１４，車上データ処理部２３，車上制御部２４は、コンピュータ及びその周辺回路等によって構成されている。また、ホーム扉駆動部３２は、モーター、油圧駆動源、空気圧駆動源等を含む公知の駆動機構である。また、車両駆動部４２は、モーター、内燃機関等を含む公知の駆動機構である。
【０００７】
このような構成により、列車４の側が、車上子２１から自車の情報を含む電波を発信すると、この電波はいずれかの地上子（１１又は１２）によって受信され、地上データ処理部１３を経て地上制御部１４に送られる。地上制御部１４は、列車４からの電波がどの地上子で受信されたかによって、走行路５上における列車４の位置を検知し、車上子２１へもパルス信号等により地点情報を送信する。また、この列車位置検知（列車位置検知の応答）をカウントし、その間の時間経過を計時することにより、列車４の速度を車上側及び地上側で検出することができる。
【０００８】
また、地上制御部１４は、ＡＴＯ車上装置２内に予め記憶されている運転パターン等に基づいた運転制御情報を含む電波を、列車４と通信可能な地上子（１１又は１２）から列車４へ発信する。この電波は車上子２１によって受信され、車上データ処理部２３を経て車上制御部２４に送られる。車上制御部２４は、受け取った運転パターン制御情報に応じてメモリ（図示せず）等に格納された運転パターンプログラムを読み出し、この運転パターンプログラムにより車両駆動部４２を制御する。
【０００９】
このようなＡＴＯ地上装置１とＡＴＯ車上装置２との連係制御により、列車４は、自動的に運転される。例えば、図７に示すように、駅Ａを発車させた後、所定加速度で所定時間だけ加速し、Ｃ地点で車両速度がｖ1 に到達した後は定速運転を行い、Ｐ1 地点に設置された地上子１１ａからの情報（地点情報、ＡＴＣ信号等を含む）を受信し、Ｐ2 地点に設置された地上子１１ｂからの情報（地点情報、ＡＴＣ信号等を含む）を受信した後、所定減速度で所定時間だけブレーキ（図示せず）等を作動させて減速を行い、Ｐ3 地点に設置された地上子１１ｃからの情報を受信した後に駅Ｂに停車させる、というような運転制御が自動的に行われる。
【００１０】
この場合、駅Ｂの所定の位置に停車させる制御を、「定位置停止制御（Train Automatic Stop Control：ＴＡＳＣ）」という。また、ＡＴＣとは、複数の設定速度を設け、この設定速度に対応した信号を車上で受信して現時点の車両速度と比較し、車両速度が高い場合には自動的にブレーキ等で減速を行う制御であり、「自動列車制御（Automatic Train Control ）」という。
【００１１】
上記したＡＴＯシステムにおいて、地上側（地上子１１及び地上データ処理部１３）と、車上側（車上子２１及び車上データ処理部２３）は、トランスポンダの機能を有する通信システムを構成している。トランスポンダは、トランスミッタ（送信機）とレスポンダ（応答機）により構成される通信システムであり、高品質の多情報を高速度で伝達することができる。
【００１２】
また、上記した地上側と車上側との通信方式は、地上子１１と車上子２１とが電磁的な結合状態にあるときに、地上側と車上側との相互間で双方向の情報伝達が可能な全２重通信方式が採用されている。
【００１３】
また、上記した地上側と車上側との間の通信では、図８に示すように、相互にディジタル情報（「０」又は「１」の二値からなる論理情報）を伝達する。この場合、０論理を（ｆ。＋Δｆ）の周波数に変換し、１論理を（ｆ。−Δｆ）の周波数に変換するＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数変調方式）という変調方式が採用されている。ここに、ｆ。は搬送中心周波数であり、Δｆは偏移周波数である。
【００１４】
上記のように、０論理又は１論理を周波数に変換する手段としては、モデムが用いられる。モデムは、モデュレータ（変調器）ＭＯＤと、デモデュレータ（復調器）ＤＥＭＯからなる変換器である。このうち、変調器ＭＯＤは、入力された０論理又は１論理のディジタル信号を（ｆ。±Δｆ）の変調波として出力する。また、復調器は、入力された（ｆ。±Δｆ）の変調波を０論理又は１論理のディジタル信号に復元して出力する。
【００１５】
また、上記した地上側と車上側との間の通信における情報伝送速度は、現在、一般的に６４キロビット／秒（６４ｋボー）程度となっている。ここに、ビットは、情報量の単位であり、０又は１の２進数の１桁分を表わす。また、８ビットを１バイトという。
【００１６】
また、上記した地上側と車上側との間の通信における情報伝送フォーマットは、ＨＤＬＣ（High Level Data Link Control）のフレーム構成に準拠した電文（フレーム）構成となっており、１フレームが繰り返し（サイクリックに）伝送される。
【００１７】
このフレーム構成は、図９に示すように、フレームの最初と最後に、データの開始と終了を表わす８ビットのフラグが設けられ、フラグの間に４８ビット（６バイト）のデータと、１６ビットのＣＲＣＣ（Cyclic Redundancy Check Character ：剰余多項式）が配置される。ＣＲＣＣは、データ（情報多項式）を生成多項式で除算して求めた剰余多項式である。このような構成により、１フレームは全体で８０ビット（１０バイト）の情報量となる。
【００１８】
また、上記した地上側と車上側との間の双方向通信においては、情報伝送過程でノイズが混入した場合に誤り検定を行うが、その方式としては「ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）検定方式」を採用している。ＣＲＣ検定は、上記したＣＲＣＣをデータに付加してフレームを作成・送信し、受信側では受信電文を生成多項式で除算して剰余が無い場合には、「受信データには誤りはない」と判断する手法であり、誤り検定能力が高い。
【００１９】
上記したように、地上側と車上側との間の双方向通信においては、６４ｋボーの伝送速度で１フレーム８０ビットの電文をサイクリックに送受信している。したがって、１フレーム当りの伝送時間は、約１．５ミリ秒となっている。
【００２０】
ＡＴＯシステムにおいては、図１０（Ａ）に示すように、駅３のホーム扉３３ａ，３３ｂの中心位置Ｃ1 （以下、「停車中心位置」という。）に、列車４の車両扉４３ａ，４３ｂの中心位置Ｃ2 （以下、「車両扉中心位置」という。）が合致するように停車させることが望ましい。しかし、現実には、ある程度の誤差は避けられないため、停車中心位置Ｃ1 を中心として±Ｚの領域（以下、「停車定点領域」という。）の範囲内で停車すればよいこととしている。上記のＺは、例えば３５センチメートル程度の値である。
【００２１】
このため、従来は、ＡＴＯ地上装置１Ｂの駅部地上子１２Ｂとして、図１０（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２３と、ジャスト検知コイル１２４と、オーバー検知コイル１２５の３個のコイルを組み合わせたものを用いていた。ジャスト検知コイル１２４は、例えば、その中心が停車中心位置Ｃ1 と合致するように配置される。また、ショート検知コイル１２３は、例えば、ジャスト検知コイル１２４の起点側の端部と一部重複し、残りはジャスト検知コイル１２４の起点側に延在するように配置される。また、オーバー検知コイル１２５は、例えば、ジャスト検知コイル１２４の終点側の端部と一部重複し、残りはジャスト検知コイル１２４の終点側に延在するように配置される。また、この場合には、列車４の車上子２１は、車両扉中心位置Ｃ2 と同位置に配置されているものとする。
【００２２】
また、駅部地上子１２Ｂの各位置における受信レベル特性は図１０（Ｃ）に示すように設定されており、ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲（特性の平坦部）は、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致している。また、ジャスト検知コイル１２４の起点側は、ショート検知コイル１２３の受信レベルＬs2の有効範囲（特性の平坦部）となっており、ジャスト検知コイル１２４の終点側は、オーバー検知コイル１２５の受信レベルＬo2の有効範囲（特性の平坦部）となっている。
【００２３】
また、図１０（Ｂ）に示すように、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに設けられた検知部１３７に入力される。検知部１３７は、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力から、列車４の車上子２１の位置を検知する。すなわち、ジャスト検知コイル１２４からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ2 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から±Ｚの停車定点領域内に存在することになる（以下、このような場合を従来例における「ジャスト検知」という。）。
【００２４】
また、ショート検知コイル１２３からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ1 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から−Ｚの停車定点領域の起点側境界よりもさらに起点側に存在していることとなり、停車定点領域まで距離が足りないことを意味している（以下、このような場合を従来例における「ショート検知」という。）。
【００２５】
また、オーバー検知コイル１２５からの受信出力が検知された場合には、車上子２１は例えば図におけるＱ3 ′のように、停車中心位置Ｃ1 から＋Ｚの停車定点領域の終点側境界よりもさらに終点側に存在していることとなり、停車定点領域を過ぎてしまっていることを意味している（以下、このような場合を従来例における「オーバー検知」という。）。これらのジャスト検知、ショート検知、オーバー検知の位置検知結果は、検知部１３７から送信制御部１３８に出力される。
【００２６】
また、図１０（Ｂ）に示すように、各検知コイル１２３，１２４，１２５の受信出力は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに各検知コイルにそれぞれ対応させて設けられた３個のレスポンダＲx によって受信され、列車データ情報が読み取られる。
【００２７】
また、各検知コイル１２３，１２４，１２５は、ＡＴＯ地上装置１Ｂ内の地上データ処理部１３Ｂに各検知コイルにそれぞれ対応させて設けられた３個のトランスミッタＴx に接続されており、上記の位置検知結果の応答情報が各トランスミッタＴx から各検知コイル１２３，１２４，１２５に送られ、各検知コイル１２３，１２４，１２５をアンテナとして車上子２１に上記応答情報を含む電波が発信されるように構成されている。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のＡＴＯ地上装置１Ｂにおいては、図１０（Ｃ）に示すように、ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲（特性の平坦部）は、停車定点領域の範囲と合致しており、停車定点領域の端部（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 ）の外側では、受信レベルＬj が減少し、隣接するショート検知コイル１２３の受信レベルＬs2、又はオーバー検知コイル１２５の受信レベルＬo2の端部と重複するような特性となっている。
【００２９】
このため、停車定点領域の端部付近（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 付近）では、各検知コイルの受信レベルが平坦に重複せずに受信レベルが落ち込む箇所（以下、「受信レベル凹陥部」という。）が形成されることがある。各検知コイルの受信最小動作レベルが図１０（Ｃ）のＬm1の場合には、このような受信レベル凹陥部が生じても支障はないが、各検知コイルの受信最小動作レベルが図１０（Ｃ）のＬm2の場合には、車上子の位置によっては受信レベルが最小動作レベルＬm2よりも下まわり、地上子と車上子との電磁的結合が解消されて両者間の通信が切断される場合がある。このような場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂの開閉制御に支障を与える。
【００３０】
また、列車４が、当初は停車定点領域内に停車したものの、何らかの理由により進行方向又は後退方向のいずれかにわずかに転動し、上記の受信レベル凹陥部に入ってしまい、地上子・車上子間の通信が切断されると、特にワンマン運転の場合には、停車定点領域からの転動方向が進行側（終点側）なのか後退側（起点側）なのかが即座に判別できず、列車をどちらの方向にインチング（車両の微小移動操作）して戻すべきかが判定できず、適切な処置がとれない、という問題があった。
【００３１】
このため、停車定点領域の端部付近（ジャスト検知コイル１２４の受信レベルＬj の有効範囲の両端ｅ3 ，ｅ4 付近）の受信レベル凹陥部を最小にすべく、感度等を調整する必要があるが、コイルごとの特性のばらつきや経年変化等も関係するため、一般的な解決策を講じることは困難であり、個々のコイルごとに調整しなければならず、煩雑であり、その費用も無視できなかった。
【００３２】
また、ジャスト検知した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れてジャスト検知ではなくなった場合で、地上子・車上子間の通信が切断されていない場合には、地上制御部１４が「列車は所定の停車位置から外れたのでホーム扉を閉鎖する必要がある」と判断し、ホーム扉を閉鎖してしまう、という事態も発生する。
【００３３】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、受信レベル凹陥部等の問題が生じないＡＴＯ地上装置を有する自動列車運転システムを提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る自動列車運転システムは、車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムにおいて、前記地上子は、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に延在するように配置される第１電磁結合手段と、前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に延在するように配置される第２電磁結合手段と、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、を備え、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする。
【００３６】
また、上記の自動列車運転システムにおいて、好ましくは、前記車上子が前記地上子重複領域の範囲内で前記定位置電磁結合を行った後には、前記車上子が前記地上子重複領域の範囲外に逸脱した場合にも、前記定位置電磁結合しているものとみなして制御を行う。
【００３７】
また、本発明に係る自動列車運転システムの列車運転制御方法は、車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムの列車運転制御方法であって、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に配置される第１電磁結合手段と、前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に配置される第２電磁結合手段と、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、を設け、前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動列車運転システムの実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００３９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるＡＴＯ地上装置の構成を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、第１実施形態の自動列車運転システムのＡＴＯ地上装置１Ａは、駅部地上子１２Ａと、駅部地上子１２Ａからの出力が入力される地上データ処理部１３Ａと、地上データ処理部１３Ａからの出力が入力される地上制御部１４を有している。
【００４１】
第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａが従来例のＡＴＯ地上装置と異なる点は、従来例とは異なる構成の駅部地上子１２Ａと、従来例とは異なる構成の地上データ処理部１３Ａを有している点であり、その他の構成要素である地上制御部１４の構成と作用は従来例の場合と同様であるので、その説明は省略する。また、ＡＴＯシステムの他の構成要素、車両４，ＡＴＯ車上装置２，駅３のホーム扉３３ａ，３３ｂやホーム扉駆動部３２の構成と作用についても、列車検知作用以外の点は従来例の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００４２】
第１実施形態の駅部地上子１２Ａは、図１（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２１と、オーバー検知コイル１２２の２個のコイルの組み合わせにより構成されている。ショート検知コイル１２１は、例えば、停車中心位置Ｃ1 を含むとともに、停車中心位置Ｃ1 の起点側に延在するように配置されている。また、オーバー検知コイル１２２は、例えば、停車中心位置Ｃ1 を含むとともに、停車中心位置Ｃ1 の終点側に延在するように配置されている。このため、ショート検知コイル１２１の終点側と、オーバー検知コイル１２２の起点側は図示のように重複している（以下、この部分を「地上子重複領域」という。）。なお、この場合には、列車４の車上子２１は、車両扉中心位置Ｃ2 と同位置に配置されているものとする。
【００４３】
また、この駅部地上子１２Ａの各位置における受信レベル特性は図１（Ｃ），図３（Ｂ）に示すように設定されており、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲（特性の平坦部）と、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲（特性の平坦部）との重複部分は、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致している。また、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲は、停車定点領域の終点側の端部ｅ2 の終点側では、受信レベルＬs1が減少している。また、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲は、停車定点領域の起点側の端部ｅ1 の起点側では、受信レベルＬo1が減少している。
【００４４】
また、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信した場合には、図３（Ｃ）に示すようなコイル受信出力が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。
【００４５】
また、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信した場合には、図３（Ｄ）に示すようなコイル受信出力が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。
【００４６】
検知部１３３は、図２に示すように、増幅器ａ1 及びａ2 と、ＡＮＤ回路（ゲート）Ｇ1 ，Ｇ2 及びＧ4 と、ＮＯＴ回路（インバータ）Ｇ3 及びＧ5 を有して構成されている。また、ショート検知コイル１２１の受信出力は、第１送受信経路１３１を経て増幅器ａ1 に入力されて増幅され、ＡＮＤ回路Ｇ1 に入力され、オーバー検知コイル１２２の受信出力は、第２送受信経路１３２を経て増幅器ａ2 に入力されて増幅され、ＡＮＤ回路Ｇ1 に入力され、これらの２入力の論理積はジャスト検知出力１３４ｂとして送信制御部１３５に出力されるとともに、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 に入力される。
【００４７】
また、ＮＯＴ回路Ｇ3 の反転出力はＡＮＤ回路Ｇ2 に入力され、ＮＯＴ回路Ｇ5 の反転出力はＡＮＤ回路Ｇ4 に入力される。また、増幅器ａ1 の増幅出力はＡＮＤ回路Ｇ2 に入力され、増幅器ａ2 の増幅出力はＡＮＤ回路Ｇ4 に入力される。また、ＡＮＤ回路Ｇ2 は上記した２入力の論理積をショート検知出力１３４ａとして送信制御部１３５に出力する。また、ＡＮＤ回路Ｇ4 は上記した２入力の論理積をオーバー検知出力１３４ｃとして送信制御部１３５に出力する。
【００４８】
上記のような構成により、検知部１３３は、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の受信出力から、列車４の車上子２１の位置を検知する。
【００４９】
すなわち、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ1 に送り、かつ、オーバー検知コイル１２２も車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となり、これが検知出力１３４ｂ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｆ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ2 のように、停車中心位置Ｃ1 から±Ｚの停車定点領域内に存在することになる（以下、このような場合を第１実施形態における「ジャスト検知」という。）。
【００５０】
また、このジャスト検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「０」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となる。これらのことから、ジャスト検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（０，１，０）となる。
【００５１】
また、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を検知して受信出力「１」を増幅器ａ1 に送るが、オーバー検知コイル１２２は車上子２１からの電波を検知せず受信出力「０」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「１」と「０」の論理積である「０」となり、これが検知出力１３４ａ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｅ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ1 のように、停車中心位置Ｃ1 から−Ｚの停車定点領域の起点側境界よりもさらに起点側に存在していることとなり、停車定点領域まで距離が足りないことを意味している（以下、このような場合を第１実施形態における「ショート検知」という。）。
【００５２】
また、このショート検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「１」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となる。これらのことから、ショート検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（１，０，０）となる。
【００５３】
また、ショート検知コイル１２１は車上子２１からの電波を検知せず受信出力「０」を増幅器ａ1 に送るが、オーバー検知コイル１２２は車上子２１からの電波を検知し受信出力「１」を増幅器ａ2 に送った場合には、ＡＮＤ回路Ｇ1 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となり、これが検知出力１３４ｃ（図２参照）として送信制御部１３５に出力される（図３（Ｇ）参照）。この場合は、車上子２１は、例えば図１（Ｂ）におけるＱ3 のように、停車中心位置Ｃ1 から＋Ｚの停車定点領域の終点側境界よりもさらに終点側に存在していることとなり、停車定点領域を過ぎてしまっていることを意味している（以下、このような場合を第１実施形態における「オーバー検知」という。）。
【００５４】
また、このオーバー検知の場合には、ＮＯＴ回路Ｇ3 及びＧ5 の反転出力は「１」となる。したがって、ＡＮＤ回路Ｇ2 の出力は「０」と「１」の論理積である「０」となり、ＡＮＤ回路Ｇ4 の出力は「１」と「１」の論理積である「１」となる。これらのことから、オーバー検知の場合には、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値は、（０，０，１）となる。
【００５５】
これらのショート検知出力１３４ａ、ジャスト検知出力１３４ｂ、オーバー検知出力１３４ｃは、検知部１３３から送信制御部１３５に出力される。送信制御部１３５は、ショート検知出力１３４ａ，ジャスト検知出力１３４ｂ，オーバー検知出力１３４ｃの値が（０，１，０）の場合はジャスト検知と判別し、（１，０，０）の場合はショート検知と判別し、（０，０，１）の場合はオーバー検知と判別する。これらの位置判別結果は、地上制御部１４（図６参照）に送られる。
【００５６】
また、図１（Ｂ）に示すように、ショート検知コイル１２１の受信出力は、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた混合器ＨＹＢに入力され、オーバー検知コイル１２２の受信出力は、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた混合器ＨＹＢに入力され、両者は混合された後に１個のレスポンダＲx によって並列受信され、列車データ情報が読み取られる。これらの列車データ情報は、地上制御部１４（図６参照）に送られる。
【００５７】
また、ショート検知コイル１２１の第１送受信経路１３１とオーバー検知コイル１２２の第２送受信経路１３２は、ＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた切換器１３６を介して１個のトランスミッタＴx に接続されている。切換器１３６は、トランスミッタＴx から送られてくる上記の位置判別結果の応答情報を、ジャスト検知の場合にはジャストアンサー（図３（Ｉ）参照）として、またショート検知の場合にはショートアンサー（図３（Ｈ）参照）として、またオーバー検知の場合にはオーバーアンサー（図３（Ｊ）参照）として、１フレームごとに切り換え、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２に交互に送信する。これにより、上記の位置判別結果の応答情報を含む電波は、ショート検知コイル１２１，オーバー検知コイル１２２をアンテナとして車上子２１に発信される。
【００５８】
次に、この第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａによる運転制御動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、列車が起点側から到来して駅部の位置Ｑ2 （停車中心位置Ｃ1 と同位置）に停車した場合を考える。この場合、電波を発信している車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd1で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。
【００５９】
送信制御部１３５は、このショート検知結果に基づき、図４（Ｄ）においてＳt1で示されるような応答情報（ショートアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００６０】
次に、車上子２１がショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入って停車すると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd2で示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、ジャスト検知された場合には、Ｓd2に続いて列車情報等がＳd3として車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。
【００６１】
送信制御部１３５は、このジャスト検知出力に基づき、図４（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。その後、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して開放し旅客を乗降させ、発車時刻になった場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して閉鎖し、列車を発車させる。
【００６２】
次に、列車が駅を発車して、車上子２１がオーバー検知コイル１２２単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信し、これにより図４（Ｃ）においてＳd4で示すようなコイル受信出力（オーバー検知出力）が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このオーバー検知出力からオーバー検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd4がレスポンダＲx に入力される。
【００６３】
送信制御部１３５は、このオーバー検知出力に基づき、図４（Ｄ）においてＳt3で示されるような応答情報（オーバーアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００６４】
上記した第１実施形態は、以下のような利点を有している。
【００６５】
▲１▼ 従来例が３個の検知コイルを用い、中央のジャスト検知コイル１２４によりジャスト検知を行うのに対し、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａは、２個のショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２のみを用い、ショート検知コイル１２１の受信レベルＬs1の有効範囲（平坦部）と、オーバー検知コイル１２２の受信レベルＬo1の有効範囲（平坦部）との重複部分を、停車中心位置Ｃ1 を中心とした±Ｚの停車定点領域と合致させている。このため、各検知コイル１２１，１２２の受信レベルの有効範囲（特性の平坦部）の重複部分の端部ｅ1 ，ｅ2 では、受信レベル凹陥部は発生せず、従来例の場合のように地上子と車上子との間の双方向通信が切断されることはなく、ホーム扉３３ａ等の開閉制御に支障を与えるおそれはない。また、従来例の場合とは異なり、検知コイルの境界箇所での受信レベル調整が不要となり、関連費用の低減が可能となる。
【００６６】
▲２▼ 従来例が３個の検知コイル１２３，１２４，１２５と、３個のトランスミッタＴx と、３個のレスポンダＲx を用いるのに対し、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａは、２個の検知コイルでよく、コストを削減することができる。
【００６７】
▲３▼ また、上記に加え、各コイルからの受信情報を混合器ＨＹＢで混合し、各コイルへの送信情報を切換器１３６で切り換えるようにすれば、トランスミッタＴx とレスポンダＲx もそれぞれ１個でよいため、使用機器数がさらに大幅に減少するため、コストをさらに削減することができる。
【００６８】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６９】
図示はしていないが、第２実施形態の自動列車運転システムが第１実施形態と異なる点は、ＡＴＯ地上装置に、第１実施形態の送信制御部１３５とは異なる制御を行う送信制御部（図示せず）を有している点であり、その他の構成要素の構成と作用は第１実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００７０】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされている点である。
【００７１】
以下、図５を参照しつつ、第２実施形態のＡＴＯ地上装置による運転制御動作について説明を行う。
【００７２】
図５（Ａ）に示すように、列車が起点側から到来して駅部の位置Ｑ2 （停車中心位置Ｃ1 と同位置）に停車した場合を考える。この場合、電波を発信している車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd1で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。この制御は、第１実施形態の場合と同様である。
【００７３】
送信制御部１３５は、このショート検知結果に基づき、図５（Ｄ）においてＳt1で示されるような応答情報（ショートアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７４】
次に、車上子２１がショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入って停車すると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd2で示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、ジャスト検知された場合には、Ｓd2に続いて列車情報等がＳd3として車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７５】
送信制御部１３５は、このジャスト検知出力に基づき、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。その後、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して開放し旅客を乗降させる。この制御についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００７６】
次に、列車が停車中に何らかの理由により起点側へわずかな長さだけ後退し、図５（Ａ）に示すように、駅部の位置Ｑ1 （ショート検知領域）で再度停止した場合を考える。この場合には、車上子２１がショート検知コイル１２１単独の所定距離内に入るので、両者は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd5で示すようなコイル受信出力（ショート検知出力）が、第１送受信経路１３１を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このショート検知出力からショート検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd5がレスポンダＲx に入力される。
【００７７】
しかし、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされている点で第１実施形態の場合と異なる。
【００７８】
このため、送信制御部１３５は、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。また、同時に、送信制御部１３５は、ジャストアンサーをＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上制御部１４にも出力する。ＡＴＯ車上装置２の車上制御部２４は、ジャストアンサーを受け取っている期間中は、車両扉３３ａ，３３ｂを閉鎖しないようにプログラムされている。また、ＡＴＯ地上装置１Ａの地上制御部１４は、ジャストアンサーを受け取っている期間中は、ホーム扉４３ａ，４３ｂを閉鎖しないようにプログラムされている。したがって、送信制御部１３５がジャストアンサーを送信している期間中は、車両扉３３ａ，３３ｂとホーム扉４３ａ，４３ｂが閉鎖されることは防止される。その後、発車時刻になった場合には、ホーム扉３３ａ，３３ｂと車両扉４３ａ，４３ｂを連動して閉鎖し、列車を発車させる。
【００７９】
次に、列車が駅を発車して、車上子２１が位置Ｑ1 から終点側へ移動し、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の地上子重複領域の所定距離内に入ると、車上子２１と各検知コイル１２１，１２２は電磁的に結合し、ショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２の双方が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd3示すようなコイル受信出力（ジャスト検知出力）が、第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このジャスト検知出力からジャスト検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd3がレスポンダＲx に入力される。
【００８０】
しかし、上記したように、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされているため、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００８１】
次に、列車がさらに終点側に移動し、車上子２１がオーバー検知コイル１２２単独の所定距離内に入ると、両者は電磁的に結合し、オーバー検知コイル１２２が車上子２１からの電波を受信し、これにより図５（Ｃ）においてＳd4で示すようなコイル受信出力（オーバー検知出力）が、第２送受信経路１３２を経てＡＴＯ地上装置１Ａ内の地上データ処理部１３Ａに設けられた検知部１３３に入力される（図１（Ｂ）参照）。検知部１３３は、このオーバー検知出力からオーバー検知を行い、検知結果を送信制御部１３５に送る。また、このときには、同時に、列車情報等も車上子２１から送信され、このコイル検知出力Ｓd4がレスポンダＲx に入力される。
【００８２】
しかし、上記したように、第２実施形態の送信制御部１３５は、駅部において列車４がいったんジャスト検知を行った場合には、その後に検知部１３３からショート検知結果やオーバー検知結果が送られてきても、ジャスト検知時の応答情報（ジャストアンサー）をトランスミッタＴx に送信し続けるようにプログラムされているため、図５（Ｄ）においてＳt2で示されるような応答情報（ジャストアンサー）を、トランスミッタＴx から切換器１３６を介し第１送受信経路１３１及び第２送受信経路１３２を経てショート検知コイル１２１及びオーバー検知コイル１２２に送り、車上子２１に発信する（図１（Ｂ）参照）。
【００８３】
上記した第２実施形態は、第１実施形態の場合と同様の利点▲１▼〜▲３▼に加え、以下のような新たな利点を有している。
【００８４】
▲４▼ 第２実施形態のＡＴＯ地上装置においては、いったんジャスト検知した後は、ジャストアンサーを送信し続けるようにプログラムされている。このため、ジャスト検知して停車した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れてジャスト検知状態ではなくなった場合であっても、ジャスト検知状態であるものとみなして制御を行うことになり、ホーム扉や車両扉が閉鎖されることは防止される。
【００８５】
▲５▼ また、ジャスト検知をするまでは、ショート検知又はオーバー検知が可能であり、各々の場合に応じてショートアンサー又はオーバーアンサーを車上側に送信することができるから、ＴＡＳＣ停車後に列車が転動しても、転動方向を確実に把握して乗務員等に指示することができ、適切なインチング扱いが可能となる。
【００８６】
上記において、第１実施形態のＡＴＯ地上装置１Ａにおける地上データ処理部１３Ａ内の送信制御部１３５と地上制御部１４、又は第２実施形態のＡＴＯ地上装置における図示しない送信制御部と地上制御部１４は、地上制御手段に相当している。また、車上制御部２４は、車上制御手段に相当している。また、車両駆動部４２は、車両駆動手段に相当している。また、ショート検知コイル１２１は、第１電磁結合手段に相当している。また、オーバー検知コイル１２２は、第２電磁結合手段に相当している。また、ショート検知コイル１２１とオーバー検知コイル１２２の重複部分（停車中心位置を中心とする±Ｚの領域）は、地上子重複領域に相当している。また、ショートアンサー又はジャストアンサーは、第１送信情報に相当している。また、オーバーアンサー又はジャストアンサーは、第２送信情報に相当している。また、第１送受信経路１３１は、第１電磁結合手段への送信経路に相当している。また、第２送受信経路１３２は、第２電磁結合手段への送信経路に相当している。また、切換器１３６は、送信情報経路切換手段に相当している。また、ショート検知出力又はジャスト検知出力は、第１受信情報に相当している。また、オーバー検知出力又はジャスト検知出力は、第２受信情報に相当している。また、混合器ＨＹＢは、受信情報混合手段に相当している。また、ジャスト検知時における地上子と車上子の電磁的結合は、定位置電磁結合に相当している。
【００８７】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００８８】
例えば、上記各実施形態においては、ＡＴＯシステムの例として新交通システムを例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他のＡＴＯシステムであってもよく、例えば、鉄道、モノレール、レールバス等であってもよい。
【００９０】
また、上記各実施形態においては、電磁結合手段（検知コイル１２１，１２２）の停車中心位置（Ｃ1 ）がホーム扉の中心位置と同位置の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の配置構成の電磁結合手段であってもよく、例えば、電磁結合手段の位置とホーム扉の位置との距離が既知であり、電磁結合手段の位置からホーム扉の位置が決定できればどのような位置に配置されてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、自動列車運転システムの地上子が、駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、停車中心位置の起点側に延在するように配置される第１電磁結合手段と、停車中心位置を含むとともに停車中心位置の終点側に延在するように配置される第２電磁結合手段とを備え、第１電磁結合手段と第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で車上子が電磁的結合を行った場合に、列車の定位置停車を許容するように制御するので、地上子重複領域の端部付近では、いずれかの電磁結合手段の受信レベルが落ち込む受信レベル凹陥部は発生せず、地上子と車上子との間の双方向通信が切断されることはなく、ホーム扉の開閉制御等に支障を与えるおそれはない。
また、従来例の場合とは異なり、検知コイルの境界箇所での受信レベル調整が不要となり、関連費用の低減が可能となる。また、従来例が３個の電磁結合手段と、３個の送信機と、３個の応答機を用いるのに対し、本発明は、２個の電磁結合手段でよく、コストを削減することができる。
また、上記に加え、各電磁結合手段からの受信情報を受信情報混合手段で混合し、各電磁結合手段への送信情報を送信情報経路切換手段で切り換えるようにしたので、送信機と応答機もそれぞれ１個でよいため、使用機器数がさらに大幅に減少するため、コストをさらに削減することができる。
また、本発明において、車上子が地上子重複領域の範囲内での電磁的結合である定位置電磁結合を行った後には、車上子が地上子重複領域の範囲外に逸脱した場合にも、定位置電磁結合しているものとみなして制御を行うようにすれば、定位置電磁結合して停車した後に列車がわずかに動き、停車定点領域から外れて定位置電磁結合ではなくなった場合であっても、ホーム扉や車両扉が閉鎖されることは防止される。
また、定位置電磁結合をするまでは、距離不足、距離超過等の他の検知が可能であり、各々の場合に応じて応答情報を車上側に送信することができるから、定位置停車後に列車が転動しても、転動方向を確実に把握して乗務員等に指示することができ、適切な微少移動操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるＡＴＯ地上装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すＡＴＯ地上装置における列車検知部のさらに詳細な構成を示す回路図である。
【図３】図１に示すＡＴＯ地上装置の基本的動作を説明する図である。
【図４】図１に示すＡＴＯ地上装置による運転制御動作を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるＡＴＯ地上装置による運転制御動作を説明する図である。
【図６】ＡＴＯシステムの全体構成を示す図である。
【図７】ＡＴＯシステムにおける列車の運転制御動作を示す図である。
【図８】ＡＴＯシステムにおける変調器と復調器の作用を示す図である。
【図９】ＡＴＯシステムにおける伝送情報のフレーム構成を示す図である。
【図１０】従来のＡＴＯシステムにおけるＡＴＯ地上装置の構成と作用を説明する図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ ＡＴＯ地上装置
２ ＡＴＯ車上装置
３ 駅
４ 列車
５ 走行路
１１，１１ａ〜１１ｃ 地上子
１２，１２Ａ，１２Ｂ 駅部地上子
１３，１３Ａ，１３Ｂ 地上データ処理部
１４ 地上制御部
２１ 車上子
２３ 車上データ処理部
２４ 車上制御部
３１ プラットホーム
３２ ホーム扉駆動部
３３ａ，３３ｂ ホーム扉
４１ 車輪
４２ 車両駆動部
４３ａ，４３ｂ 車両扉
１２１ ショート検知コイル
１２２ オーバー検知コイル
１２３ ショート検知コイル
１２４ ジャスト検知コイル
１２５ オーバー検知コイル
１３１ 第１送受信経路
１３２ 第２送受信経路
１３３ 検知部
１３４ａ ショート検知出力
１３４ｂ ジャスト検知出力
１３４ｃ オーバー検知出力
１３５ 送信制御部
１３６ 切換器
１３７ 検知部
１３８ 送信制御部
ａ1 ，ａ2 増幅器
Ｃ1 ホーム扉中心位置（停車中心位置）
Ｃ2 車両扉中心位置
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ4 ＡＮＤ回路
Ｇ3 ，Ｇ5 ＮＯＴ回路
ＨＹＢ 混合器
Ｌo1，Ｌo2 オーバー検知コイル受信レベル
Ｌj ジャスト検知コイル受信レベル
Ｌm ，Ｌm1，Ｌm2 受信最小動作レベル
Ｌs1，Ｌs2 ショート検知コイル受信レベル
Ｐ1 〜Ｐ3 地上子位置
Ｑ1 〜Ｑ3 ，Ｑ1 ′〜Ｑ3 ′ 駅部地上子上の車上子位置
Ｒx レスポンダ
Ｓd1〜Ｓd5 コイル受信出力
Ｓt1〜Ｓt3 対車送信出力
Ｔx トランスミッタ
Claims (3)
- 車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムにおいて、
前記地上子は、
駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に延在するように配置される第１電磁結合手段と、
前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に延在するように配置される第２電磁結合手段と、
前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、
前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、
前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、
を備え、
前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする自動列車運転システム。 - 請求項１記載の自動列車運転システムにおいて、
前記車上子が前記地上子重複領域の範囲内で前記定位置電磁結合を行った後には、前記車上子が前記地上子重複領域の範囲外に逸脱した場合にも、前記定位置電磁結合しているものとみなして制御を行うことを特徴とする自動列車運転システム。 - 車上子を有する列車を、前記車上子と電磁的に結合可能な地上子が設けられた走行路上で自動制御して走行させる自動列車運転システムの列車運転制御方法であって、
駅での定位置停車の基準となる停車中心位置を含むとともに、前記停車中心位置の起点側に配置される第１電磁結合手段と、
前記停車中心位置を含むとともに前記停車中心位置の終点側に配置される第２電磁結合手段と、
前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段に情報を送出する地上制御手段と、
前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段へ送出される第１送信情報と前記地上制御手段から前記第２電磁結合手段へ送出される第２送信情報に応じて、前記地上制御手段から前記第１電磁結合手段又は前記第２電磁結合手段への送信経路を交互に切り換える送信情報経路切換手段と、
前記第１電磁結合手段が受信した第１受信情報と前記第２電磁結合手段が受信した第２受信情報とを混合させる受信情報混合手段と、
を設け、
前記第１電磁結合手段と前記第２電磁結合手段とが重複する地上子重複領域の範囲内で前記車上子が前記電磁的結合である定位置電磁結合を行った場合に、前記列車の前記定位置停車を許容するように制御することを特徴とする自動列車運転システムの列車運転制御方法。
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