JP4671539B2 - 列車制御システムの地上装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車制御システムの地上装置に関し、特に地点データ、列車運行情報を列車と送受信する列車制御システムの地上装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、列車を自動的に運転制御し、駅ホーム20の定点停止点で停止させる列車制御システムがあった。
【0003】
図3は、従来のトランスポンダ方式による列車制御システムの全体構成を示す図である。同図に示す列車制御システムでは、列車10にATO制御装置12とATO送受信器14と車上子16とが搭載されている。また、駅ホーム20の前方ではレール18に沿って所定位置に複数の地上子P1〜P4が設置されている。P1〜P4は車上子16から送信される電力波により、内部の電源を確立し、予め設定されている固定の地点データを車上に返信する無電源地上子である。列車はP1〜P4より地点データを受け取り、定点停止点で停止するように、ブレーキまたはモータを制御する。このうち、地上子P4は、列車10が定点停止点の手前約1mにあるときに、車上子16に対向する位置に設置され、停止寸前における最終的な列車の速度調整が行われる。
【0004】
一方、列車が駅の定点停止点に停止したときに、プラットフォームに設けられたホームドアの開閉を制御する扉開閉システムがある。このシステムでは、地上子P0と車上子16との間で情報が授受できる位置に列車が停止したときに、ホームドアの開扉が許可される。地上子P0は定点停止点に設置され、列車が停止したとき、駅部において地上〜車上の双方向通信を行いホームドアの制御等を行う有電源地上子であり、中継器1を介してATO送受信架22に接続され、さらにホームドア制御装置40と接続されている。通常列車は定点停止点に近い位置で停止するよう制御されるが、稀に定点停止点に対して前後にずれて停止することがある。このような場合にも開扉が許可されるよう、開扉許可システム用の地上子P0は、許容停止範囲内で情報の授受が可能となるように、定点停止点の前後にそれぞれ1mずつの長さを備えた長尺の有電源地上子を設備する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図3に示すように地上子P4と地上子P0の位置が互いに重なり合ってしまう為、上記二つのシステムを同時に導入することができなかった。この重なり合いを避けるため、有電源地上子P0の長さを短くすると、その分開扉の許容される範囲が短くなり、また逆に最後の地上子P4の設置位置を目標停止位置からさらに離間させて設置すると、その分停止位置精度が悪化してしまうという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る発明は、列車に設けられた車上子と双方向に通信可能に設けられる1つの地上子と、地上子に列車運行に関する信号を送信する列車運行制御装置と、を含む列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、列車を目標位置で停止させるための信号を、前記地上子から前記車上子に送信させる第一の手段と、列車運行情報を、前記地上子から前期車上子に送信させる第二の手段と、を有し、前記第一の手段により信号を受信した列車から前記地上子に信号が返信されることで列車の存在を検知する列車検知手段を備え、前記列車検知手段により列車の存在を検知してから所定時間後に、前記地上子に送信する信号を前記第一の手段から前記第二の手段に切り替えることを特徴とする列車制御システムの地上装置である。
【0007】
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に係る列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、前記地上子に対し、第一の手段により地点データの信号を、前記第二の手段によりホームドアの制御に関する信号を相互に切り替えて送信することを特徴とする列車制御システムの地上装置である。
【0008】
本発明によれば、1つの長い地上子から、列車に目標位置で停止させるための信号、列車運行情報を切り換えて送信することで、地上子の位置が重なり合うことなしに、列車を精度良く目標位置で停止させ、また列車が目標位置から外れた位置に停止した時でも、列車運行情報を列車との間で送受信することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【0010】
図1は本発明の好適な実施形態に係る列車制御システムの全体構成を示す図である。
【0011】
図1に示す列車制御システムでは、列車10にATO制御装置12とATO送受信器14と車上子16とが搭載されている。また、駅ホーム20の前方ではレール18の所定位置に地上子P0,P1〜P3が設置されている。
【0012】
P1〜P3は車上子16から送信される電力波により、内部の電源を確立し、設置位置に応じてそれぞれ割り当てられた周波数の信号である地点データを車上に返信する無電源地上子である。地上子P3は、列車10が定点まであと約10mの位置にある場合に車上子16に対向する位置に設置されている。また、地上子P2は、列車10が定点まであと約110mの位置にある場合に車上子16に対向する位置に設置されている。さらに、地上子P1は、列車10が定点まであと約420mの位置にある場合に車上子16に対向する位置に設置されている。なお、同図においては、作図の便宜上、地上子P1〜P3の距離間隔が上記説明と対応するものとなっていない。また地上子の設備距離は路線により異なり定性的な値を示した。
【0013】
地上子P0は駅部において列車の走行中および停止時に地上〜車上の双方向通信を行いホームドアの制御等を行う有電源地上子であり、中継器1を介してATO送受信架22と接続されて、さらに列車運行制御装置42と接続されている。列車10が移動して車上子(コイル)16が地上子P0,に対向する位置に来ると、両者が電磁結合し、地上子P0から車上子16へ、地点データ、列車運行情報の双方を切り換えて送信できるようになっている。
【0014】
列車10にはATO送受信器14が設けられており、車上子16を介して地上側とデータ授受を行うことができるように構成されている。このとき地上側から受信したデータはATO制御装置12に送られ、該ATO制御装置12がこのデータに基づいて列車10の走行(駆動及び制動)制御、ホームドアの開閉に関する処理を行うようになっている。ここで、ATO制御装置12は、例えば公知のコンピュータシステムによって構成されるものであり、制御ソフトウェアに従って車両制御装置に駆動又は制動のための制御信号を供給し、以て列車10の走行制御を行う。ATO制御装置12には図示しない車両制御装置から車両速度も入力されており、列車10の走行制御では車両速度も考慮されるようになっている。
【0015】
この列車制御システムは、無電源地上子P1〜P3からの地点データに加えて、有電源地上子P0からの地点データを用いて、列車の停止時の制御を行っている。地上子P0は、定点停止点の前後に1mずつ(全長2m)の長さに設置されているので、車上子16が地上子P0に対向する位置、即ち列車10が定点停止点より1m前まで到達した時には、車上子16と地上子P0は電磁結合し、有電源地上子P0から地点データ(P4電文)を受け取り、定点停止点で精度良く停止するようにブレーキまたはモータを制御する。
【0016】
列車10は地上子P0から送信された地点データ(P4電文)を受け、地上子P0に信号を返す。列車運行制御装置42はその信号を受け取り、列車10の存在を検知する。列車運行制御装置42は、列車10の存在を検知した所定時間t0後、地上子P0に送信する信号をホームドア開閉に関する信号(P0電文)に切り換え、車上子16との間で双方向通信を行いホームドアの制御を行う。
【0017】
上記説明したように、列車運行制御装置42から地上子P0への信号を、地点データの信号とホームドア制御用の信号とで、切り換えて用いることで、列車10を精度良く停止させるとともに、列車10が定点停止点からずれた位置に停止してしまっても、ホームドアの開閉の制御を行うことを可能にしている。
【0018】
次に、列車運行制御装置42から地上子P0を経由して車上子16へ送られる信号の切り換え方法について図2を用いて詳しく説明する。
【0019】
図2において示す3つのデータは、上から、列車運行制御装置42から地上子P0を経由して車上子16に送信される情報、2段目は車上子16が受信する情報、3段目はATO送受信器14からATO制御装置12への出力(以下、車上対制御部出力と記す)である。また、横軸は時間の経過を表す。
【0020】
列車運行制御装置42は、列車10がまだ駅に進入しておらず、列車10の存在が検知されていない時には、定点停止点の1m手前であることを知らせる地点データであるP4電文を、地上子P0を介して常に送信し続けている。
【0021】
列車10が駅に入って来て、時刻Aに地上子P0の上に差し掛かると、列車10は地上子P0から送信されるP4電文を車上子16で受信して、ATO制御装置12が列車10の位置を認識し、定点停止点で列車10が止まるようにブレーキ又はモータの制御を行う。一方、列車10がP4電文を受信すると、ATO送受信器14からATO制御装置12に車上対制御部出力が出力され、ATO制御装置12はそれを受けて地上子P0に信号を返すことで、列車運行制御装置42を含む駅側のシステムが列車10の存在を認識する。
【0022】
列車運行制御装置42が列車10の存在を時刻Aに検知すると、時刻Aの所定時間t0経過後の時刻Bに、列車運行制御装置42が送信する信号は、ホームドアの開閉を制御する為の信号であるP0電文に切り換えられる。それをATO送受信器14が車上子を介して受けて、ATO制御装置12に出力する。ここで、時間t0は列車10がP4電文を認識するのに十分な時間であれば良く、車上子16の受信性能や列車10の機種に応じて異なる時間となっても良い。
【0023】
列車10が定点停止点付近に停止し、ホームドアを開ける指令が、列車10から車上子16を介して地上子P0に送信されると、列車運行制御装置42はその信号を受け、ホームドアを開ける制御を行う。また、列車10が停止中には、ホームドアを制御する情報だけでなく、列車10の運行管理上必要な、列車番号、行き先コード等の情報が列車10と地上の装置との間で送受信される。
【0024】
列車10は列車利用客の乗り降りが終わり、発車可能な状態になると、ホームドアを閉める指令を地上子P0に送信する。列車運行制御装置42はその信号を受けて、ホームドアを閉める制御を行う。列車10が発車し地上子P0を離れる時(時刻C)、列車運行制御装置42は列車10から送信される信号を受信しなくなることより、列車10が時刻Cに出発したことを認識し、時刻Cから所定時間t1経過後(時刻D)に、送信する電文をP0電文からP4電文に切り換える。
【0025】
地上子P0は次に停車する列車10が来るまでP4電文を発し続ける。停車する列車10が来た時には、上記説明した信号の切り換え処理を、その都度行う。
【0026】
以上が本発明の列車運行制御装置42が、送信する情報を列車10の到来に応じて切り換える方法である。尚、上記説明では、列車運行情報としてホームドアを制御する信号を送信する場合を例にあげて説明したが、これに限られるものではなく、列車運行に関する他の情報を送信するようにしても良い。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、1つの長い地上子から、列車に目標位置で停止させるための信号、列車運行情報を切り換えて送信することで、地上子の位置が重なり合うことなしに、列車を精度良く目標位置で停止させ、また列車が目標位置から外れた位置に停止した時でも、列車運行情報を列車との間で送受信することができる。
【0028】
また、従来別々に使用していた定点停止点直前の列車制御システム用の地上子と、列車停止時に列車と情報を送受信する地上子とを1つの地上子で共用することが出来るので、経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る列車制御システムの全体構成を説明する図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る地上装置と列車の間で送受信される情報を説明する図である。
【図3】 従来技術の列車制御システムの全体構成を説明する図である。
【符号の説明】
P0 有電源地上子、P1〜P3 無電源地上子、1 中継器、10 列車、12 ATO制御装置、14 ATO送受信器、16 車上子(ループコイル)、18 レール、20 駅ホーム、22 ATO送受信架、40 ホームドア制御装置、42 列車運行制御装置。
Claims (2)
- 列車に設けられた車上子と双方向に通信可能に設けられる1つの地上子と、地上子に列車運行に関する信号を送信する列車運行制御装置と、を含む列車制御システムの地上装置であって、
前記列車運行制御装置は、
列車を目標位置で停止させるための信号を、前記地上子から前記車上子に送信させる第一の手段と、
列車運行情報を、前記地上子から前期車上子に送信させる第二の手段と、を有し、
前記第一の手段により信号を受信した列車から前記地上子に信号が返信されることで列車の存在を検知する列車検知手段を備え、
前記列車検知手段により列車の存在を検知してから所定時間後に、前記地上子に送信する信号を前記第一の手段から前記第二の手段に切り替えることを特徴とする列車制御システムの地上装置。 - 請求項1に係る列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、前記地上子に対し、第一の手段により地点データの信号を、前記第二の手段によりホームドアの制御に関する信号を相互に切り替えて送信することを特徴とする列車制御システムの地上装置。
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