JP4695294B2 - 車両運行補助装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の車両運行補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両においては、隣り合う軌道を走行する上りと下りの列車が擦れ違ったり、停車している列車の隣りの軌道を他の列車が通過すると、例えば、走行風や、冬季において列車に付着した雪氷の落下で跳ね上げられたレール付近の小石などによって、列車の窓や本体が破損する事故が起きる。特に、近年、列車の高速化に伴い、このような事故が頻発している。
【０００３】
そこで、列車の窓に、防弾ガラスとして使用される透明樹脂板を取り付けるなどの対策が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
列車（鉄道車両）の擦れ違いに伴う列車の窓や本体の破損事故を防止するため、各鉄道車両において、当該列車と擦れ違うことになる他の列車を、いわゆる閉区間回路を利用して予め検知して運転手に報知し、運転手がこれに応答して減速することが、考えられる。閉区間回路は、線路をある区間（閉鎖区間）で区切り、その区間に列車が入ると車輪を通じて導通状態となることを利用するものである。
【０００５】
しかし、閉区間回路を利用して自車と擦れ違うことになる他の車両を検知する場合には、閉鎖区間の端部で列車が擦れ違うと、対向列車を検知することができなかったり、検知することができても検知のタイミングが遅れてしまうため、その後の対応（列車の減速等）が遅れてしまったりし、信頼性が低い。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鉄道車両の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができ、ひいては、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる車両運行補助装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による車両運行補助装置は、（ａ）複数の鉄道車両にそれぞれ搭載された複数の車上用通信装置を有する情報伝送装置であって、前記各車両について、少なくとも自車と自車が隣りの軌道で擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両との間で、無線通信を行う情報伝送装置と、（ｂ）前記各車両に搭載された車上用受信情報処理手段であって、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行う車上用受信情報処理手段と、を備えたものである。
【０００８】
この第１の態様によれば、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の車両や追い越す予定の車両から無線通信により得た情報を利用して、自車において、自車の運行又は走行に関連する情報提示、警報、制御を行うことができる。したがって、前記第１の態様によれば、自車の運転手が自車が隣りの軌道において他車と擦れ違ったり追い越したりするときに減速させたり、擦れ違ったり追い越したりする車両の速度を自動的に減速させたりすることが可能となる。このため、前記第１の態様によれば、鉄道車両の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができる。その結果、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、自車の現在位置情報と、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された他車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段を含み、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行うものである。
【００１０】
この第２の態様によれば、車両において、自車と他車との離隔距離に応じた表示、警報、制御が可能となる。したがって、一層適切なタイミングで減速させることが可能となるため、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図る上で、より好ましい。
【００１１】
本発明の第３の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の車両識別情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載され、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両の車両識別情報を識別するための識別情報を記憶する他車識別情報記憶手段を備え、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、当該車両に搭載された前記車上通信装置により受信された情報のうちの、当該車両に搭載された前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別された他車の車両識別情報又はこれに関連する情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行うものである。
【００１２】
この第３の態様によれば、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の車両や追い越す予定の車両からの情報を選択的に利用して、自車において、自車の運行又は走行に関連する情報提示、警報、制御を行うことができる。したがって、例えば、複線化されている場合などにおいて、自車からかなり離れた位置を通過する他車（すなわち、小石などによる破損事故がそもそも生じ得ない車両）が通信エリア内に入っても、自車を減速させてしまうようなことがなくなり、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上を図る上で、より好ましい。
【００１３】
本発明の第４の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報及び自車の車両識別情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載され、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両の車両識別情報を識別するための識別情報を記憶する他車識別情報記憶手段を備え、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報のうちの、当該車両に搭載された前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別された他車の車両識別情報に関連する現在位置情報と、自車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段を含み、（ｄ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行うものである。
【００１４】
この第４の態様によれば、前記第２の態様による利点と前記第３の態様の利点を併せて得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両運行補助装置について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態による車両運行補助装置の配置を模式的に示す概略平面図である。
【００１７】
本実施の形態による車両運行補助装置は、図１に示すように、レール（軌道）２Ａ上を矢印Ｘ１方向に走行する列車（鉄道車両）Ａに搭載された車載装置１Ａと、レール２Ａの隣りのレール２Ｂ上を逆方向（矢印Ｘ２方向）に走行する列車Ｂに搭載された車載装置１Ｂと、を備えている。また、図面には示していないが、本実施の形態による車両運行補助装置は、レール２Ａ，２Ｂ上を走行する他の列車にそれぞれ搭載され車載装置１Ａ，１Ｂと同じ構成を有する車載装置も、備えている。
【００１８】
図２は、図１中の車載装置１Ａ，１Ｂの送信信号及び受信信号のタイミング及び強度を模式的に示すタイムチャートである。列車Ａの車載装置１Ａのアンテナ１１Ａ、及び、列車Ｂの車載装置１Ｂのアンテナ１１Ｂから、それぞれ図２（ａ）（ｃ）に示す無線信号（本実施の形態では、電波信号）が時間間隔を変えつつ間欠的に送信され、各アンテナ１１Ａ，１１Ｂは互いの通信エリア内に入ると、他のアンテナから送信された無線信号を受信する。各アンテナ１１Ａ，１１Ｂから送信される無線信号の周波数は互いに同じ周波数であるが、前述したように、アンテナ１１Ａ，１１Ｂから送信される無線信号はそれぞれ時間間隔を変えつつ間欠的に送信されるので、複数の無線信号がある時点で同時に送信されて混信が生じても、その後に発生する無線信号の発生タイミングが互いに異なることになり、混信が生じなくなる。したがって、確実に通信が行われ、混信による障害が起きるおそれがない。図２に示す例では、時点ｔ１で列車Ａ，Ｂの車載装置１Ａ，１Ｂから送信された無線信号が同時に送信されて混信しているが、その後は各無線信号の発生タイミングが異なっている。
【００１９】
なお、図２（ｂ）は、列車Ａの車載装置１Ａが列車Ｂのアンテナ１１Ｂから送信された無線信号の受信信号を示している。図２に示す例は、列車Ａと列車Ｂとが次第に接近していき、両車両Ａ，Ｂにそれぞれ搭載された車上装置１Ａ，１Ｂ間の通信エリア内に入った時点ｔ２で、車上装置１Ａが車上装置１Ｂからの無線信号の受信が開始され、時点ｔ２から所定の処理時間経過後の時点ｔ３以降、車上装置１Ａにおいて列車Ｂの接近が検知されて後述する表示部２９のランプ３１（図６参照）が点灯する状況を示している。なお、図２では、列車Ｂの車載装置１Ｂの受信信号については、省略している。
【００２０】
なお、アンテナ１１Ａ，１１Ｂは、無指向性のものであってもよいが、搭載される列車Ａ，Ｂの進行方向に向かう指向性を有するものを用いると、無駄な無線信号を送受信するようなことがなくなり、好ましい。アンテナ１１Ａ，１１Ｂがこのような指向性を有している場合には、レール（軌道）が急なカーブをしていれば、両者間で通信不能となる場合もあり得る。しかし、その場合には、カーブのために既に走行速度が減速されているので、列車の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故がそもそも生ずることがない。なお、アンテナ１１Ａ，１１Ｂとして指向性を有するものを用いる場合において、列車の擦れ違いのみならず、列車の追い越しも考慮する場合には、列車の進行方向の正逆両方向に感度特性を持つように、例えば、各列車Ａ，Ｂに単指向性を有する２本のアンテナを正逆両方向に向けてそれぞれ設置すればよい。
【００２１】
図３は、車載装置１Ａ，１Ｂ送信する情報のデータフォーマットの一例を示す図である。車載装置１Ａ，１Ｂは、各無線信号送信時に、所定の情報を図３に示すデータフォーマットでパケット化して、ＦＳＫ（周波数偏移変調）等の変調により搬送波信号に載せて送信する。このデータフォーマットについては、後に詳述する。
【００２２】
車載装置１Ａ，１Ｂは同じ構成を有しているので、ここでは、車載装置１Ａについてのみ、図４を参照して説明する。図４は、車載装置１Ａを模式的に示す機能ブロック図である。車載装置１Ａは、図４に示すように、送信データ生成部２１と、送信制御部２２と、送信機２３と、アンテナ１１Ａを送信機２３側と受信機２５側とに切り替えて接続する切替スイッチ２４と、受信機２５と、復調部２６と、受信データ処理部２７と、メモリ２８と、表示部２９とを備えている。
【００２３】
メモリ２８には、図５（ａ）に例示するように、識別情報として、自車１Ａの車両識別情報である編成番号が格納されている。また、メモリ２８には、図５（ｂ）に示す通過予定リストも格納されている。この通過予定リストは、自車１Ａが隣りの軌道において擦れ違う予定の列車（自車が隣りの軌道で停車している列車を追い越す場合には、その列車を含めてもよい。）の車両識別情報としての、編成番号（通過予定編成番号）からなる。なお、本実施の形態では、通過予定リストは、擦れ違う予定の列車の車両識別情報を識別するための識別情報として、当該列車の編成番号自体を含んでいるが、その編成番号自体ではなく、その編成番号を識別できるような任意の情報を含んでいてもよい。図５は、メモリ２８の記憶内容の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
送信データ生成部２１は、メモリ２８に記憶されている自車の編成番号と、自車１Ａの現在の走行速度を示す走行速度信号と、自車１Ａの現在位置を示す現在位置信号とに基づいて、図３に示すデータフォーマットでパケット化した送信データを生成する。列車１Ａは自車の走行速度を検出する速度検出器を有しているので、この速度検出器からの信号を前記走行速度信号として用いればよい。また、列車１Ａは自車の現在位置を検出する検出器を通常有しているので、この検出器からの信号を前記現在位置信号として用いればよい。もっとも、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機やＤＧＰＳ（Differential Global Positioning System）受信機などを設け、この受信機からの信号を前記現在位置信号として用いてもよい。
【００２５】
送信データ生成部２１が生成する送信データは、図３に示すように、送信データの始めを示しビット同期やキャラクタ同期を取るためのダミービット列からなるプリアンブルと、識別番号としての自車１Ａの編成番号を示すビット列と、自車１Ａの現在位置を示すビット列と、自車１Ａの現在の走行速度を示すビット列と、誤り訂正符号（代わりに、チェックサムなどの誤り検出符号を用いてもよい。）のビット列と、送信データの終わりを示すビット列からなるエンドデータと、からなる。
【００２６】
送信制御部２２は、所定の搬送波周波数の無線信号（本実施の形態では、電波信号）が、送信機２３からアンテナ１１Ａを介して、図２（ａ）に示すように時間間隔を変えつつ間欠的に発生するとともに、この間欠的に発生する無線信号がそれぞれ送信データ生成部２１により生成された送信データで変調されるように、送信機２３及び切替スイッチ２４を制御する。送信機２３は、送信制御部２２による制御に従ってアンテナ１１Ａを駆動して、アンテナ１１Ａから前記無線信号を送信させる。なお、送信する無線信号の時間間隔は、例えば、所定の範囲（例えば、１秒〜２秒の範囲）でランダムに変化するようにしてもよい（この場合、例えば、乱数発生部を用いて順次発生した乱数に時間間隔を割り当てればよい。）し、予め定めた所定のパターンで変化するようにしてもよい。
【００２７】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、送信データ生成部２１、送信制御部２２、送信機２３、切替スイッチ２４及びアンテナ１１Ａが、所定の情報（本実施の形態では、編成番号、現在位置及び走行速度）をパケット化して、時間間隔を変えつつ間欠的に発生する無線信号によって送信する送信手段を構成している。
【００２８】
切替スイッチ２４は、送信制御部２２による制御によって、前記無線信号を送信していない期間においては、アンテナ１１Ａを受信機２４に接続して、受信待機状態にする。この受信待機状態において、受信機２４は、送信機２３からアンテナ１１Ａを介して送信した無線信号と同じ搬送周波数の無線信号（図１中の列車Ｂの車載装置１Ｂのアンテナ１１Ｂから送信された無線信号など）を、アンテナ１１Ａを介して受信する。復調部２６は、この受信信号に対して誤り訂正処理等を含む復号化処理を行い、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データを復調する。
【００２９】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、アンテナ１１Ａ、切替スイッチ２４、受信機２５及び復調部２６が、前記送信手段が無線信号を発生していないときに、その無線信号と同じ搬送波周波数の無線信号による情報を受信する受信手段を構成している。この受信手段と前記送信手段とによって、通信装置が構成されている。また、列車Ａの車載装置１Ａの通信装置と、この通信装置に相当する、列車Ｂの車載装置１Ｂの通信装置とによって、複数の車両Ａ，Ｂ間で通信を行う情報伝送装置が構成されている。
【００３０】
図４中の表示部２９の表示パネルの一例を、図６に示す。この表示部２９は、自車１Ａの運転台に取り付けられ、図６に示すように、対向する列車１Ｂが自車１Ａに対して接近中である旨を示す表示ランプ３１と、接近中の列車の編成番号、接近中の対向車１Ｂと自車１Ａとの離隔距離、接近中の対向車１Ｂの走行速度をそれぞれ示す所定数の７セグメントＬＥＤ３３と、を有している。表示部２９のこれらの表示は、自車１Ａの運行又は走行に関連する情報提示に相当している。
【００３１】
図４中の受信データ処理部２７は、前記受信手段により受信された情報（すなわち、本実施の形態では、復調部２６により得られた、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データ）に基づいて、表示部２９を制御して、自車１Ａの運行又は走行に関連する情報提示を、自車１Ａの運転手に対して行う。
【００３２】
受信データ処理部２７の動作の一例について、図７を参照して説明する。図７は、受信データ処理部２７の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【００３３】
受信データ処理部２７は、動作を開始すると、表示部２９の各表示を消灯してリセットするなどの初期化を行い（ステップＳ１）、前記受信手段により信号が新たに受信されたか否か（すなわち、本実施の形態では、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データが、復調部２６により新たに得られたか否か）を判定する（ステップＳ２）。信号が新たに受信されなければ信号が新たに受信されるまで待つ。一方、信号が新たに受信されると、ステップＳ３へ移行する。
【００３４】
ステップＳ３において、受信データ処理部２７は、最新に受信されたデータのうちの編成番号が、メモリ２８に記憶されている図５（ｂ）に示す通過予定リストに存在するか否かを、判定する。存在しなければステップＳ２へ戻る。一方、存在していればステップＳ４へ移行する。
【００３５】
ステップＳ４において、受信データ処理部２７は、表示部２９のランプ３１を点灯させて「列車接近中」を表示させるとともに、最新に受信された編成番号及び走行速度を表示部２９に表示させ、ステップＳ５へ移行する。
【００３６】
ステップＳ５において、受信データ処理部２７は、自車１Ａの現在位置を示す現在位置信号と、最新に受信された他車１Ｂ等の現在位置とに基づいて、自車１Ａの現在位置と、当該他車１Ｂ等の現在位置との、離隔距離を算出する。
【００３７】
次に、受信データ処理部２７は、ステップＳ５で算出された離隔距離（正負も含む）に基づいて、例えば当該離隔距離を所定の基準値と比較することにより、自車１Ａの当該他車１Ｂ等に対する通過が完了したか否かを判定する（ステップＳ６）。このように通過完了の判定を所定の基準値と比較することにより行うことによって、列車全体（個々の車両が連結された鉄道車両全体）の長さが長く、最後尾の車両の確認ができないような場合でも、全車両が通過したことを確認できる。それにより、運転士の負担を軽減することが可能となる。ステップＳ６において通過が完了したと判定されると、受信データ処理部２７は、表示部２９の各表示を消灯してリセットした（ステップＳ９）後、ステップＳ２へ戻る。
【００３８】
一方、ステップＳ６において通過が完了していないと判定されると、受信データ処理部２７は、ステップＳ５で最新に算出された離隔距離を表示部２９に表示させ（ステップＳ７）、現在位置を新たに受信したか否か（すなわち、復調部２６から新たに現在位置データが得られたか否か）を判定する（ステップＳ８）。現在位置が新たに受信されなければ現在位置が新たに受信されるまで待つ。一方、現在位置が新たに受信されると、ステップＳ５へ戻る。
【００３９】
本実施の形態によれば、このような動作によって、自車１Ａが隣りの軌道を走行する対向車両１Ｂ等に近づいていき、対向車両１Ｂ等との通信エリア（通信エリアは、地理的条件等によっても異なるが、送信強度等を適宜設定することによって、例えば、数百ｍ〜数ｋｍに設定できる。）内に入ると、表示部２９に「列車接近中」が表示されるとともに対向車両との離隔距離及び対向車両の走行速度が表示される。したがって、自車１Ａの運転手は、これらの表示を見ながら、適切なタイミングで自車１Ａを適切な程度まで減速させることができ、これにより、列車の擦れ違いに伴う列車の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができる。なお、対向車両の走行速度の代わりに又は対向車両の走行速度と共に、表示部２９に自車と対向車両との相対速度を表示してもよい。
【００４０】
さらに、本実施の形態によれば、メモリ２８に前記通過予定リストが記憶され、受信データ処理部２７が図７中のステップＳ３においてＮＯの場合にはステップＳ４以降の処理を行うことなくステップＳ２に戻る。このため、例えば、他車が自車の軌道から離れた軌道を走行するため両車が高速で逆方向に走行しても列車の窓や本体の破損事故が起こり得ないにもかかわらず、自車が他車からの信号を受信してしまい、自車の運転手が自車を減速させてしまうというような、事態を防止することができる。もっとも、本発明では、ステップＳ３を取り除きステップＳ２でＹＥＳの場合にステップＳ４へ直接移行するようにしてもよい。この場合であっても、両車が高速で逆方向に走行しても列車の窓や本体の破損事故が起こり得ない場合には一方の列車が他方の列車の通信エリアに入ることがないという条件下であれば、何ら支障はない。
【００４１】
ところで、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後にも、通信エリア内から離脱するまで、自車１Ａと当該対向車両１Ｂ等との間で通信が継続されることとなる。このため、図７に示す受信データ処理部２７の処理では、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後にも、同じ対向車両１Ｂ等からの信号受信の度にステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返されることになり、その分、処理量が増大し、処理が重くなってしまう。このため、例えば、図４中の送信データ生成部２１、送信制御部２２、復調部２６及び受信データ処理部２７を単一のＣＰＵを用いて構成した場合、ＣＰＵの負担が増大してしまう。
【００４２】
そこで、処理量を軽減するため、受信データ処理部２７は、図７に示す動作に代えて、例えば、図８に示す動作を行うようにしてもよい。図８は、受信データ処理部２７の動作の他の例を示す概略フローチャートである。図８において、図７中のステップと同一又は対応するステップには同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４３】
受信データ処理部２７が図８に示す動作を行う場合には、例えば、図４中のメモリ２８の記憶内容を、図５に示す内容に代えて図９に示す内容とする。図９に示す記憶内容が図５に示す記憶内容と異なる所は、通過予定リスト内の通過予定編成番号と関連づけて、当該編成番号に関連する車両に対する自車１Ａの通過が完了したか否かを示す通過履歴データが追加されている点のみである。本例では、通過履歴データは、「１」にセットされていれば、これに関連する編成番号の車両に対する自車１Ａの通過が完了したことを示し、「１」にセットされていないリセット状態（図９（ｂ）中では空欄で示している。）であれば、これに関連する編成番号の車両に対する自車１Ａの通過が完了していないことを示す。
【００４４】
図８に示す動作が図７に示す動作と異なる所は、ステップＳ１において各通過履歴データをリセットする処理も行われる点と、ステップＳ３とステップＳ４との間にステップＳ２０，Ｓ２１が追加されている点のみである。
【００４５】
受信データ処理部２７は、ステップＳ２において新たに編成番号等の信号が受信された場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、当該編成番号に関連づけられた通信履歴データが「１」か否か（すなわち、当該編成番号に関連づけられた車両に対する自車１Ａの通過が完了したか否か）を判定する（ステップＳ２０）。「１」であれば、ステップＳ２へ戻る。一方、「１」でなければ、ステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１において、受信データ処理部２７は、当該編成番号に関連づけられた通過履歴データを「１」にセットし、その後、ステップＳ４へ移行する。
【００４６】
図８に示す動作では、ステップＳ２０において通過履歴データが「１」の場合（すなわち、当該編成番号に関連づけられた車両の通過が既に完了している場合）には、ステップＳ２へ戻るので、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後に、同じ対向車両１Ｂ等からの信号受信の度にステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返されるようなことがなくなり、図７に示す動作に比べて、処理量を低減することができる。
【００４７】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明では、例えば、前記実施の形態を以下に説明するように種々に変形してもよい。
【００４８】
前記実施の形態において、列車の運転手に警報音を発生する警報音発生部を設け、図４中の受信データ処理部２７は、図７又は図８中のステップＳ５で算出した離隔距離が所定距離以下であるか否かを判定し、所定距離以下である場合に前記警報音発生部から警報音を発生させてもよい。
【００４９】
また、前記実施の形態において、図４中の受信データ処理部２７は、図７又は図８中のステップＳ５で算出した離隔距離が所定距離以下であるか否かを判定し、所定距離以下である場合にＡＴＣ（自動列車制御装置）に減速制御指令を発するようにし、自車を強制的に減速制御するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、前記実施の形態では、車載装置１Ａ，１Ｂにおいて離隔距離を算出してこれを用いているが、本発明では、必ずしも離隔距離を算出する必要はない。
【００５１】
また、前記実施の形態では、図２を参照して説明した通信方式（無線信号を時間間隔を変えつつ間欠的に送信するとともに、送信していないときに同じ搬送周波数の無線信号を受信する方式）が採用されていたが、本発明では、この通信方式に代えて他の通信方式を採用してもよい。
【００５２】
以上、本発明の一実施の形態とその種々の変形例について説明したが、本発明はこれらの実施の形態や変形例に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉄道車両等の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができ、ひいては、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる車両運行補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による車両運行補助装置の配置を模式的に示す概略平面図である。
【図２】図１中の車載装置の送信信号及び受信信号のタイミング及び強度を模式的に示すタイムチャートである。
【図３】車載装置が送信する情報のデータフォーマットの一例を示す図である。
【図４】図１中の車載装置を模式的に示す機能ブロック図である。
【図５】図４中のメモリの記憶内容の一例を模式的に示す図である。
【図６】図４中の表示部の表示パネルの一例を示す図である。
【図７】図４中の受信データ処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図８】図４中の受信データ処理部の動作の他の例を示す概略フローチャートである。
【図９】図４中のメモリの記憶内容の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ 列車
１Ａ，１Ｂ 車載装置
２Ａ，２Ｂ レール
１１Ａ，１１Ｂ アンテナ
２１ 送信データ生成部
２２ 送信制御部
２３ 送信機
２４ 切替スイッチ
２５ 受信機
２６ 復調部
２７ 受信データ処理部
２８ メモリ
２９ 表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の車両運行補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両においては、隣り合う軌道を走行する上りと下りの列車が擦れ違ったり、停車している列車の隣りの軌道を他の列車が通過すると、例えば、走行風や、冬季において列車に付着した雪氷の落下で跳ね上げられたレール付近の小石などによって、列車の窓や本体が破損する事故が起きる。特に、近年、列車の高速化に伴い、このような事故が頻発している。
【０００３】
そこで、列車の窓に、防弾ガラスとして使用される透明樹脂板を取り付けるなどの対策が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
列車（鉄道車両）の擦れ違いに伴う列車の窓や本体の破損事故を防止するため、各鉄道車両において、当該列車と擦れ違うことになる他の列車を、いわゆる閉区間回路を利用して予め検知して運転手に報知し、運転手がこれに応答して減速することが、考えられる。閉区間回路は、線路をある区間（閉鎖区間）で区切り、その区間に列車が入ると車輪を通じて導通状態となることを利用するものである。
【０００５】
しかし、閉区間回路を利用して自車と擦れ違うことになる他の車両を検知する場合には、閉鎖区間の端部で列車が擦れ違うと、対向列車を検知することができなかったり、検知することができても検知のタイミングが遅れてしまうため、その後の対応（列車の減速等）が遅れてしまったりし、信頼性が低い。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鉄道車両の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができ、ひいては、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる車両運行補助装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による車両運行補助装置は、（ａ）複数の鉄道車両にそれぞれ搭載された複数の車上用通信装置を有する情報伝送装置であって、前記各車両について、少なくとも自車と自車が隣りの軌道で擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両との間で、無線通信を行う情報伝送装置と、（ｂ）前記各車両に搭載された車上用受信情報処理手段であって、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行う車上用受信情報処理手段と、を備えたものである。
【０００８】
この第１の態様によれば、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の車両や追い越す予定の車両から無線通信により得た情報を利用して、自車において、自車の運行又は走行に関連する情報提示、警報、制御を行うことができる。したがって、前記第１の態様によれば、自車の運転手が自車が隣りの軌道において他車と擦れ違ったり追い越したりするときに減速させたり、擦れ違ったり追い越したりする車両の速度を自動的に減速させたりすることが可能となる。このため、前記第１の態様によれば、鉄道車両の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができる。その結果、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、自車の現在位置情報と、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された他車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段を含み、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行うものである。
【００１０】
この第２の態様によれば、車両において、自車と他車との離隔距離に応じた表示、警報、制御が可能となる。したがって、一層適切なタイミングで減速させることが可能となるため、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図る上で、より好ましい。
【００１１】
本発明の第３の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の車両識別情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載され、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両の車両識別情報を識別するための識別情報を記憶する他車識別情報記憶手段を備え、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、当該車両に搭載された前記車上通信装置により受信された情報のうちの、当該車両に搭載された前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別された他車の車両識別情報又はこれに関連する情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行うものである。
【００１２】
この第３の態様によれば、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の車両や追い越す予定の車両からの情報を選択的に利用して、自車において、自車の運行又は走行に関連する情報提示、警報、制御を行うことができる。したがって、例えば、複線化されている場合などにおいて、自車からかなり離れた位置を通過する他車（すなわち、小石などによる破損事故がそもそも生じ得ない車両）が通信エリア内に入っても、自車を減速させてしまうようなことがなくなり、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上を図る上で、より好ましい。
【００１３】
本発明の第４の態様による車両運行補助装置は、前記第１の態様において、（ａ）前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報及び自車の車両識別情報を送信し、（ｂ）前記各車両に搭載され、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両の車両識別情報を識別するための識別情報を記憶する他車識別情報記憶手段を備え、（ｃ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報のうちの、当該車両に搭載された前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別された他車の車両識別情報に関連する現在位置情報と、自車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段を含み、（ｄ）前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行うものである。
【００１４】
この第４の態様によれば、前記第２の態様による利点と前記第３の態様の利点を併せて得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両運行補助装置について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態による車両運行補助装置の配置を模式的に示す概略平面図である。
【００１７】
本実施の形態による車両運行補助装置は、図１に示すように、レール（軌道）２Ａ上を矢印Ｘ１方向に走行する列車（鉄道車両）Ａに搭載された車載装置１Ａと、レール２Ａの隣りのレール２Ｂ上を逆方向（矢印Ｘ２方向）に走行する列車Ｂに搭載された車載装置１Ｂと、を備えている。また、図面には示していないが、本実施の形態による車両運行補助装置は、レール２Ａ，２Ｂ上を走行する他の列車にそれぞれ搭載され車載装置１Ａ，１Ｂと同じ構成を有する車載装置も、備えている。
【００１８】
図２は、図１中の車載装置１Ａ，１Ｂの送信信号及び受信信号のタイミング及び強度を模式的に示すタイムチャートである。列車Ａの車載装置１Ａのアンテナ１１Ａ、及び、列車Ｂの車載装置１Ｂのアンテナ１１Ｂから、それぞれ図２（ａ）（ｃ）に示す無線信号（本実施の形態では、電波信号）が時間間隔を変えつつ間欠的に送信され、各アンテナ１１Ａ，１１Ｂは互いの通信エリア内に入ると、他のアンテナから送信された無線信号を受信する。各アンテナ１１Ａ，１１Ｂから送信される無線信号の周波数は互いに同じ周波数であるが、前述したように、アンテナ１１Ａ，１１Ｂから送信される無線信号はそれぞれ時間間隔を変えつつ間欠的に送信されるので、複数の無線信号がある時点で同時に送信されて混信が生じても、その後に発生する無線信号の発生タイミングが互いに異なることになり、混信が生じなくなる。したがって、確実に通信が行われ、混信による障害が起きるおそれがない。図２に示す例では、時点ｔ１で列車Ａ，Ｂの車載装置１Ａ，１Ｂから送信された無線信号が同時に送信されて混信しているが、その後は各無線信号の発生タイミングが異なっている。
【００１９】
なお、図２（ｂ）は、列車Ａの車載装置１Ａが列車Ｂのアンテナ１１Ｂから送信された無線信号の受信信号を示している。図２に示す例は、列車Ａと列車Ｂとが次第に接近していき、両車両Ａ，Ｂにそれぞれ搭載された車上装置１Ａ，１Ｂ間の通信エリア内に入った時点ｔ２で、車上装置１Ａが車上装置１Ｂからの無線信号の受信が開始され、時点ｔ２から所定の処理時間経過後の時点ｔ３以降、車上装置１Ａにおいて列車Ｂの接近が検知されて後述する表示部２９のランプ３１（図６参照）が点灯する状況を示している。なお、図２では、列車Ｂの車載装置１Ｂの受信信号については、省略している。
【００２０】
なお、アンテナ１１Ａ，１１Ｂは、無指向性のものであってもよいが、搭載される列車Ａ，Ｂの進行方向に向かう指向性を有するものを用いると、無駄な無線信号を送受信するようなことがなくなり、好ましい。アンテナ１１Ａ，１１Ｂがこのような指向性を有している場合には、レール（軌道）が急なカーブをしていれば、両者間で通信不能となる場合もあり得る。しかし、その場合には、カーブのために既に走行速度が減速されているので、列車の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故がそもそも生ずることがない。なお、アンテナ１１Ａ，１１Ｂとして指向性を有するものを用いる場合において、列車の擦れ違いのみならず、列車の追い越しも考慮する場合には、列車の進行方向の正逆両方向に感度特性を持つように、例えば、各列車Ａ，Ｂに単指向性を有する２本のアンテナを正逆両方向に向けてそれぞれ設置すればよい。
【００２１】
図３は、車載装置１Ａ，１Ｂ送信する情報のデータフォーマットの一例を示す図である。車載装置１Ａ，１Ｂは、各無線信号送信時に、所定の情報を図３に示すデータフォーマットでパケット化して、ＦＳＫ（周波数偏移変調）等の変調により搬送波信号に載せて送信する。このデータフォーマットについては、後に詳述する。
【００２２】
車載装置１Ａ，１Ｂは同じ構成を有しているので、ここでは、車載装置１Ａについてのみ、図４を参照して説明する。図４は、車載装置１Ａを模式的に示す機能ブロック図である。車載装置１Ａは、図４に示すように、送信データ生成部２１と、送信制御部２２と、送信機２３と、アンテナ１１Ａを送信機２３側と受信機２５側とに切り替えて接続する切替スイッチ２４と、受信機２５と、復調部２６と、受信データ処理部２７と、メモリ２８と、表示部２９とを備えている。
【００２３】
メモリ２８には、図５（ａ）に例示するように、識別情報として、自車１Ａの車両識別情報である編成番号が格納されている。また、メモリ２８には、図５（ｂ）に示す通過予定リストも格納されている。この通過予定リストは、自車１Ａが隣りの軌道において擦れ違う予定の列車（自車が隣りの軌道で停車している列車を追い越す場合には、その列車を含めてもよい。）の車両識別情報としての、編成番号（通過予定編成番号）からなる。なお、本実施の形態では、通過予定リストは、擦れ違う予定の列車の車両識別情報を識別するための識別情報として、当該列車の編成番号自体を含んでいるが、その編成番号自体ではなく、その編成番号を識別できるような任意の情報を含んでいてもよい。図５は、メモリ２８の記憶内容の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
送信データ生成部２１は、メモリ２８に記憶されている自車の編成番号と、自車１Ａの現在の走行速度を示す走行速度信号と、自車１Ａの現在位置を示す現在位置信号とに基づいて、図３に示すデータフォーマットでパケット化した送信データを生成する。列車１Ａは自車の走行速度を検出する速度検出器を有しているので、この速度検出器からの信号を前記走行速度信号として用いればよい。また、列車１Ａは自車の現在位置を検出する検出器を通常有しているので、この検出器からの信号を前記現在位置信号として用いればよい。もっとも、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機やＤＧＰＳ（Differential Global Positioning System）受信機などを設け、この受信機からの信号を前記現在位置信号として用いてもよい。
【００２５】
送信データ生成部２１が生成する送信データは、図３に示すように、送信データの始めを示しビット同期やキャラクタ同期を取るためのダミービット列からなるプリアンブルと、識別番号としての自車１Ａの編成番号を示すビット列と、自車１Ａの現在位置を示すビット列と、自車１Ａの現在の走行速度を示すビット列と、誤り訂正符号（代わりに、チェックサムなどの誤り検出符号を用いてもよい。）のビット列と、送信データの終わりを示すビット列からなるエンドデータと、からなる。
【００２６】
送信制御部２２は、所定の搬送波周波数の無線信号（本実施の形態では、電波信号）が、送信機２３からアンテナ１１Ａを介して、図２（ａ）に示すように時間間隔を変えつつ間欠的に発生するとともに、この間欠的に発生する無線信号がそれぞれ送信データ生成部２１により生成された送信データで変調されるように、送信機２３及び切替スイッチ２４を制御する。送信機２３は、送信制御部２２による制御に従ってアンテナ１１Ａを駆動して、アンテナ１１Ａから前記無線信号を送信させる。なお、送信する無線信号の時間間隔は、例えば、所定の範囲（例えば、１秒〜２秒の範囲）でランダムに変化するようにしてもよい（この場合、例えば、乱数発生部を用いて順次発生した乱数に時間間隔を割り当てればよい。）し、予め定めた所定のパターンで変化するようにしてもよい。
【００２７】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、送信データ生成部２１、送信制御部２２、送信機２３、切替スイッチ２４及びアンテナ１１Ａが、所定の情報（本実施の形態では、編成番号、現在位置及び走行速度）をパケット化して、時間間隔を変えつつ間欠的に発生する無線信号によって送信する送信手段を構成している。
【００２８】
切替スイッチ２４は、送信制御部２２による制御によって、前記無線信号を送信していない期間においては、アンテナ１１Ａを受信機２４に接続して、受信待機状態にする。この受信待機状態において、受信機２４は、送信機２３からアンテナ１１Ａを介して送信した無線信号と同じ搬送周波数の無線信号（図１中の列車Ｂの車載装置１Ｂのアンテナ１１Ｂから送信された無線信号など）を、アンテナ１１Ａを介して受信する。復調部２６は、この受信信号に対して誤り訂正処理等を含む復号化処理を行い、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データを復調する。
【００２９】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、アンテナ１１Ａ、切替スイッチ２４、受信機２５及び復調部２６が、前記送信手段が無線信号を発生していないときに、その無線信号と同じ搬送波周波数の無線信号による情報を受信する受信手段を構成している。この受信手段と前記送信手段とによって、通信装置が構成されている。また、列車Ａの車載装置１Ａの通信装置と、この通信装置に相当する、列車Ｂの車載装置１Ｂの通信装置とによって、複数の車両Ａ，Ｂ間で通信を行う情報伝送装置が構成されている。
【００３０】
図４中の表示部２９の表示パネルの一例を、図６に示す。この表示部２９は、自車１Ａの運転台に取り付けられ、図６に示すように、対向する列車１Ｂが自車１Ａに対して接近中である旨を示す表示ランプ３１と、接近中の列車の編成番号、接近中の対向車１Ｂと自車１Ａとの離隔距離、接近中の対向車１Ｂの走行速度をそれぞれ示す所定数の７セグメントＬＥＤ３３と、を有している。表示部２９のこれらの表示は、自車１Ａの運行又は走行に関連する情報提示に相当している。
【００３１】
図４中の受信データ処理部２７は、前記受信手段により受信された情報（すなわち、本実施の形態では、復調部２６により得られた、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データ）に基づいて、表示部２９を制御して、自車１Ａの運行又は走行に関連する情報提示を、自車１Ａの運転手に対して行う。
【００３２】
受信データ処理部２７の動作の一例について、図７を参照して説明する。図７は、受信データ処理部２７の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【００３３】
受信データ処理部２７は、動作を開始すると、表示部２９の各表示を消灯してリセットするなどの初期化を行い（ステップＳ１）、前記受信手段により信号が新たに受信されたか否か（すなわち、本実施の形態では、他車の編成番号、現在位置、走行速度の各データが、復調部２６により新たに得られたか否か）を判定する（ステップＳ２）。信号が新たに受信されなければ信号が新たに受信されるまで待つ。一方、信号が新たに受信されると、ステップＳ３へ移行する。
【００３４】
ステップＳ３において、受信データ処理部２７は、最新に受信されたデータのうちの編成番号が、メモリ２８に記憶されている図５（ｂ）に示す通過予定リストに存在するか否かを、判定する。存在しなければステップＳ２へ戻る。一方、存在していればステップＳ４へ移行する。
【００３５】
ステップＳ４において、受信データ処理部２７は、表示部２９のランプ３１を点灯させて「列車接近中」を表示させるとともに、最新に受信された編成番号及び走行速度を表示部２９に表示させ、ステップＳ５へ移行する。
【００３６】
ステップＳ５において、受信データ処理部２７は、自車１Ａの現在位置を示す現在位置信号と、最新に受信された他車１Ｂ等の現在位置とに基づいて、自車１Ａの現在位置と、当該他車１Ｂ等の現在位置との、離隔距離を算出する。
【００３７】
次に、受信データ処理部２７は、ステップＳ５で算出された離隔距離（正負も含む）に基づいて、例えば当該離隔距離を所定の基準値と比較することにより、自車１Ａの当該他車１Ｂ等に対する通過が完了したか否かを判定する（ステップＳ６）。このように通過完了の判定を所定の基準値と比較することにより行うことによって、列車全体（個々の車両が連結された鉄道車両全体）の長さが長く、最後尾の車両の確認ができないような場合でも、全車両が通過したことを確認できる。それにより、運転士の負担を軽減することが可能となる。ステップＳ６において通過が完了したと判定されると、受信データ処理部２７は、表示部２９の各表示を消灯してリセットした（ステップＳ９）後、ステップＳ２へ戻る。
【００３８】
一方、ステップＳ６において通過が完了していないと判定されると、受信データ処理部２７は、ステップＳ５で最新に算出された離隔距離を表示部２９に表示させ（ステップＳ７）、現在位置を新たに受信したか否か（すなわち、復調部２６から新たに現在位置データが得られたか否か）を判定する（ステップＳ８）。現在位置が新たに受信されなければ現在位置が新たに受信されるまで待つ。一方、現在位置が新たに受信されると、ステップＳ５へ戻る。
【００３９】
本実施の形態によれば、このような動作によって、自車１Ａが隣りの軌道を走行する対向車両１Ｂ等に近づいていき、対向車両１Ｂ等との通信エリア（通信エリアは、地理的条件等によっても異なるが、送信強度等を適宜設定することによって、例えば、数百ｍ〜数ｋｍに設定できる。）内に入ると、表示部２９に「列車接近中」が表示されるとともに対向車両との離隔距離及び対向車両の走行速度が表示される。したがって、自車１Ａの運転手は、これらの表示を見ながら、適切なタイミングで自車１Ａを適切な程度まで減速させることができ、これにより、列車の擦れ違いに伴う列車の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができる。なお、対向車両の走行速度の代わりに又は対向車両の走行速度と共に、表示部２９に自車と対向車両との相対速度を表示してもよい。
【００４０】
さらに、本実施の形態によれば、メモリ２８に前記通過予定リストが記憶され、受信データ処理部２７が図７中のステップＳ３においてＮＯの場合にはステップＳ４以降の処理を行うことなくステップＳ２に戻る。このため、例えば、他車が自車の軌道から離れた軌道を走行するため両車が高速で逆方向に走行しても列車の窓や本体の破損事故が起こり得ないにもかかわらず、自車が他車からの信号を受信してしまい、自車の運転手が自車を減速させてしまうというような、事態を防止することができる。もっとも、本発明では、ステップＳ３を取り除きステップＳ２でＹＥＳの場合にステップＳ４へ直接移行するようにしてもよい。この場合であっても、両車が高速で逆方向に走行しても列車の窓や本体の破損事故が起こり得ない場合には一方の列車が他方の列車の通信エリアに入ることがないという条件下であれば、何ら支障はない。
【００４１】
ところで、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後にも、通信エリア内から離脱するまで、自車１Ａと当該対向車両１Ｂ等との間で通信が継続されることとなる。このため、図７に示す受信データ処理部２７の処理では、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後にも、同じ対向車両１Ｂ等からの信号受信の度にステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返されることになり、その分、処理量が増大し、処理が重くなってしまう。このため、例えば、図４中の送信データ生成部２１、送信制御部２２、復調部２６及び受信データ処理部２７を単一のＣＰＵを用いて構成した場合、ＣＰＵの負担が増大してしまう。
【００４２】
そこで、処理量を軽減するため、受信データ処理部２７は、図７に示す動作に代えて、例えば、図８に示す動作を行うようにしてもよい。図８は、受信データ処理部２７の動作の他の例を示す概略フローチャートである。図８において、図７中のステップと同一又は対応するステップには同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４３】
受信データ処理部２７が図８に示す動作を行う場合には、例えば、図４中のメモリ２８の記憶内容を、図５に示す内容に代えて図９に示す内容とする。図９に示す記憶内容が図５に示す記憶内容と異なる所は、通過予定リスト内の通過予定編成番号と関連づけて、当該編成番号に関連する車両に対する自車１Ａの通過が完了したか否かを示す通過履歴データが追加されている点のみである。本例では、通過履歴データは、「１」にセットされていれば、これに関連する編成番号の車両に対する自車１Ａの通過が完了したことを示し、「１」にセットされていないリセット状態（図９（ｂ）中では空欄で示している。）であれば、これに関連する編成番号の車両に対する自車１Ａの通過が完了していないことを示す。
【００４４】
図８に示す動作が図７に示す動作と異なる所は、ステップＳ１において各通過履歴データをリセットする処理も行われる点と、ステップＳ３とステップＳ４との間にステップＳ２０，Ｓ２１が追加されている点のみである。
【００４５】
受信データ処理部２７は、ステップＳ２において新たに編成番号等の信号が受信された場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、当該編成番号に関連づけられた通信履歴データが「１」か否か（すなわち、当該編成番号に関連づけられた車両に対する自車１Ａの通過が完了したか否か）を判定する（ステップＳ２０）。「１」であれば、ステップＳ２へ戻る。一方、「１」でなければ、ステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１において、受信データ処理部２７は、当該編成番号に関連づけられた通過履歴データを「１」にセットし、その後、ステップＳ４へ移行する。
【００４６】
図８に示す動作では、ステップＳ２０において通過履歴データが「１」の場合（すなわち、当該編成番号に関連づけられた車両の通過が既に完了している場合）には、ステップＳ２へ戻るので、自車１Ａが対向車両１Ｂ等を通過した後に、同じ対向車両１Ｂ等からの信号受信の度にステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返されるようなことがなくなり、図７に示す動作に比べて、処理量を低減することができる。
【００４７】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明では、例えば、前記実施の形態を以下に説明するように種々に変形してもよい。
【００４８】
前記実施の形態において、列車の運転手に警報音を発生する警報音発生部を設け、図４中の受信データ処理部２７は、図７又は図８中のステップＳ５で算出した離隔距離が所定距離以下であるか否かを判定し、所定距離以下である場合に前記警報音発生部から警報音を発生させてもよい。
【００４９】
また、前記実施の形態において、図４中の受信データ処理部２７は、図７又は図８中のステップＳ５で算出した離隔距離が所定距離以下であるか否かを判定し、所定距離以下である場合にＡＴＣ（自動列車制御装置）に減速制御指令を発するようにし、自車を強制的に減速制御するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、前記実施の形態では、車載装置１Ａ，１Ｂにおいて離隔距離を算出してこれを用いているが、本発明では、必ずしも離隔距離を算出する必要はない。
【００５１】
また、前記実施の形態では、図２を参照して説明した通信方式（無線信号を時間間隔を変えつつ間欠的に送信するとともに、送信していないときに同じ搬送周波数の無線信号を受信する方式）が採用されていたが、本発明では、この通信方式に代えて他の通信方式を採用してもよい。
【００５２】
以上、本発明の一実施の形態とその種々の変形例について説明したが、本発明はこれらの実施の形態や変形例に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉄道車両等の擦れ違い等に伴う鉄道車両の窓や本体の破損事故を信頼性高く有効に防止することができ、ひいては、鉄道車両の通常の走行中の高速化による輸送効率の向上と、破損事故防止による安全性の向上との、両立を図ることができる車両運行補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による車両運行補助装置の配置を模式的に示す概略平面図である。
【図２】図１中の車載装置の送信信号及び受信信号のタイミング及び強度を模式的に示すタイムチャートである。
【図３】車載装置が送信する情報のデータフォーマットの一例を示す図である。
【図４】図１中の車載装置を模式的に示す機能ブロック図である。
【図５】図４中のメモリの記憶内容の一例を模式的に示す図である。
【図６】図４中の表示部の表示パネルの一例を示す図である。
【図７】図４中の受信データ処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図８】図４中の受信データ処理部の動作の他の例を示す概略フローチャートである。
【図９】図４中のメモリの記憶内容の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ 列車
１Ａ，１Ｂ 車載装置
２Ａ，２Ｂ レール
１１Ａ，１１Ｂ アンテナ
２１ 送信データ生成部
２２ 送信制御部
２３ 送信機
２４ 切替スイッチ
２５ 受信機
２６ 復調部
２７ 受信データ処理部
２８ メモリ
２９ 表示部
Claims (3)
- 複数の鉄道車両にそれぞれ搭載された複数の車上用通信装置を有する情報伝送装置であって、前記各車両について、少なくとも自車と自車が隣りの軌道で擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両との間で、無線通信を行う情報伝送装置と、
前記各車両に搭載された車上用受信情報処理手段であって、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行う車上用受信情報処理手段と、
を備え、
前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報を送信し、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、自車の現在位置情報と、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された他車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された離隔距離に基づいて、自車の前記他車に対する通過が完了したか否かを判定する通過判定手段と、を含み、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行い、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記通過判定手段により通過が完了したと判定された後は、それまで行っていた前記少なくとも１つの処理を、終了することを特徴とする車両運行補助装置。 - 複数の鉄道車両にそれぞれ搭載された複数の車上用通信装置を有する情報伝送装置であって、前記各車両について、少なくとも自車と自車が隣りの軌道で擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両との間で、無線通信を行う情報伝送装置と、
前記各車両に搭載された車上用受信情報処理手段であって、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報に基づいて、当該車両の運行又は走行に関連する情報提示、警報及び制御のうちの少なくとも１つを行う車上用受信情報処理手段と、
前記各車両に搭載され、自車が隣りの軌道において擦れ違う予定の他車及び追い越す予定の他車の両方又はいずれか一方の車両の車両識別情報を識別するための識別情報を記憶する他車識別情報記憶手段と、
を備え、
前記各車両に搭載された前記車上用通信装置は、自車の現在位置情報及び自車の車両識別情報を送信し、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、当該車両に搭載された前記車上用通信装置により受信された情報のうちの、当該車両に搭載された前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別された他車の車両識別情報に関連する現在位置情報と、自車の現在位置情報とに基づいて、自車と当該他車との離隔距離を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された離隔距離に基づいて、自車の前記他車に対する通過が完了したか否かを判定する通過判定手段と、を含み、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記演算手段により演算された離隔距離を表示させる処理、前記離隔距離が所定距離以下である場合に警報を発生させる処理、及び、前記離隔距離が所定距離以下である場合に自車の速度が所定速度以下となるように制御する処理のうちの、少なくとも１つの処理を行い、
前記各車両に搭載された前記車上用受信情報処理手段は、前記通過判定手段により通過が完了したと判定された後は、それまで行っていた前記少なくとも１つの処理を、終了することを特徴とする車両運行補助装置。 - 前記他車識別情報記憶手段は、前記他車識別情報記憶手段に記憶されている識別情報に基づいて識別される他車の車両識別情報に関連づけて、当該他車が既に前記通過判定手段により通過が完了したものと判定されたものであるか否かを示す通過履歴情報を記憶し、
前記演算手段は、前記通信履歴情報記憶手段に記憶された前記通信履歴情報に基づいて、既に前記通過判定手段により通過が完了したものと判定された他車との離間距離の演算を行わない、
ことを特徴とする請求項２記載の車両運行補助装置。
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