JP5849057B2 - 列車保安システム - Google Patents

Description

本発明は、列車走行の安全性を高める列車保安システムに関する。

１区域に１列車のみの運転を許可する「閉そく方式」を用いて列車制御を行うために、これまでは軌道回路を用いた列車検知が行われてきた。しかしながら、近年は、車上と地上間の伝送に無線通信システムを導入することによって、列車からの位置報告による列車検知を実現し、鉄道通信システムのコスト低減を図ろうという動きがある。

米国や中国では、無線通信により列車制御を行うＣＢＴＣ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムの導入が進められている。一方欧州圏では国毎に異なる信号システムの共通化による相互運用性向上を目的としてＥＲＴＭＳ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｒａｉｌ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）／ＥＴＣＳ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるシステムが開発され、導入が進められている。ＥＲＴＭＳ／ＥＴＣＳでは、無線システムにＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）（登録商標）網をベースとしたＧＳＭ−Ｒ（ＧＳＭ−Ｒａｉｌｗａｙ）を使用している。

ＣＢＴＣ、ＥＲＴＭＳ／ＥＴＣＳでみられるような、鉄道保安システムは、列車内の車上装置と、列車外の地上装置にて構成され、車上装置と地上装置との間を無線にて伝送する。車上装置は、列車本体が地上に設置された地上子を検知することで、その地点の位置情報を認識し、この位置情報と列車の速度情報、地上装置から受信した走行許可などを基に速度照査を行い、列車速度が制限速度を超過した場合にはブレーキ指令を出力することで列車速度を制限速度以下に減速するというように、列車全体を制御する。

この制御を実現するために、車上装置は自列車の位置情報などの情報を地上装置へ送信し、地上装置は区間内の軌道回路や車上装置から受信した列車位置情報などを用いて各列車の走行許可などの情報を演算し、車上装置へこれらの制御情報を送信する。

また、無線方式の列車制御システムにおいて、車上装置は、電源立上時に、内蔵の記録媒体に記録していた前回電源を切断した時の位置情報を読み出し、地上装置に報告することで、車上装置が位置確定をするために地上子を検知するまで走行することなく、列車が電源を投入した位置に在線したままで、地上装置はこの列車の位置を検知することが可能である。

これを実現するためには、車上装置は電源が切断される前に、列車の位置情報などの内部情報を記録媒体に記録・保持する必要がある。そこで、車上装置を搭載する車両に、車両の電源が切断される一定時間前に、列車側から電源の切断を予告する信号を出力する機構を設け、車上装置は電源断予告信号を受信することで、次回の列車の電源投入時に列車制御に用いる各種内部情報を内蔵の記録媒体に記録する機構を設けている。

このような列車位置の検知や検知した列車位置情報を格納する関連技術として、特許文献１ないし特許文献２記載のものがある。

特開平９−３０１１７６号公報 特開２００８−２３８８８８号公報

従来技術では、列車が運行を終了し、車上装置への電源が切断される際に、車上装置は電源切断の一定時間前に列車側から電源断予告信号を受信することで、記録媒体への内部情報の記録を行う。そして、車上装置の電源が投入されると、車上装置は記録媒体から前回動作における列車の内部情報を読み出し、地上装置への列車の列車位置情報の報告を実施する。

上記の構成では、車上装置が列車側から電源の切断を予告する信号を受信したが、誤って列車の電源が切断されずに列車が移動してしまった場合、一度記録媒体に記録した列車位置情報（在線位置情報）と実際に列車が在線している位置に差分が生じてしまう。更に、この差分データが車上装置の内部に記憶され、次回の電源投入時の読み出しで有効と判断されると、車上装置は地上装置に誤った位置報告を行ってしまう。

また、電源断予告信号により列車の内部情報が記録媒体に記録され、次の車上装置への電源投入で地上装置へ内部情報を報告した後に、列車運行が実施され列車位置が移動した状態において、電源断予告信号が入力されずに車上装置の電源が切断されてしまった場合、記録媒体には移動前の内部情報が記憶されたままとなり、車上装置の次回の電源立上時には地上装置へ実際に在線している位置とは異なる位置の情報を報告してしまう。

更に、列車走行中に電源断予告信号が誤って入力された場合、車上装置は本来電源切断時に記録するべき内部情報を走行中という意図しないタイミングでも記録を行ってしまう。このような状況においては、列車は走行中であり、列車位置は変化しているため、走行中に誤って電源断予告信号が入力したことにより記録された位置情報は、次回の電源立上時の位置報告としては使用できない。

本発明の目的は、列車の車上装置から誤った位置情報を地上装置へ送信し列車運行上の安全性が低下することを防止する列車保安システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の列車保安システムは、列車位置情報を含む列車制御情報を基に地上装置にて列車の位置検知を行い、列車は、列車全体を制御し地上装置との通信を行う車上装置と、列車全体に電力を供給する電源装置と、列車の位置情報を記憶する記憶装置と、列車の速度を計測する速度計測装置と、電力供給を切断することを予告する電源断予告信号を生成する信号生成器を備え、車上装置は、列車から電力の供給を切断することを予告する電源断予告信号を受け取ると、列車制御情報を記憶装置に記憶し、車上装置への電力供給の開始時に、記憶装置に記録された列車位置情報を地上装置に送信し、以下の所定条件を満足すると、記憶装置に記憶された前記列車制御情報を消去することを特徴とするもので、この所定条件は、記憶装置に列車制御情報が記憶された状態で、電力供給が遮断される前に列車の走行を速度計測装置が検知した場合、または、記憶装置に列車制御情報が記憶された状態で、列車への電力供給が再開され記憶された列車制御情報を記憶装置から読み出した場合、または、記憶装置に列車制御情報が記憶された状態で、列車への電力供給が再開され記憶された列車制御情報を記憶装置から読み出し、地上装置へ送信した場合である。

本発明では、位置情報などの列車の制御情報を正確に列車内部の記録装置へ記録できるので、記憶した位置情報と実際に列車が在線する位置情報とが異なることを防止でき、列車運行上の安全性を向上させることができる。なお、前述以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本発明の列車保安システムの構成を示す図である。 図２は、従来の記録媒体への記録方法を示す図である。 図３は、記録媒体への記録タイミングと列車の位置との関係を説明する図である。 図４は、電源断予告信号の受信後に移動が発生した列車の状態を示す図である。 図５は、従来の記録媒体への内部情報の記録動作１を示す図である。 図６は、本発明の第１実施例での電源断予告信号の受信後に移動が発生した列車の状態を示す図である。 図７は、本発明の第１実施例での記録媒体への内部情報の記録動作１を示す図である。 図８は、記録媒体へ内部情報を保持したまま走行した場合の列車の状態を示す図である。 図９は、従来の記録媒体への内部情報の記録動作２を示す図である。 図１０は、本発明の第２実施例での電源断予告信号の受信後に移動が発生した列車の状態を示す図である。 図１１は、本発明の第２実施例での記録媒体への内部情報の記録動作２を示す図である。 図１２は、従来の記録媒体への内部情報の記録動作３を示す図である。 図１３は、本発明の第３実施例での記録媒体への内部情報の記録動作３を示す図である。

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

＜システム構成＞
図１は、本発明の列車保安システムの構成を示す図である。

列車１は、列車１の車輪から回転数を出力する速度信号発生器２と、地上装置３からの信号と速度信号発生器２から出力された列車速度から速度照査を行う機能などを有する車上装置４と、列車１に搭載された各装置に電源を供給するバッテリ５と、列車１の位置情報や内部状態などの内部情報を記憶する記録媒体７と、地上装置３と車上装置４との通信を行う通信路９とを備え、車上装置４へバッテリ５からの電源出力を切断する一定時間前に電源切断を予告する電源断予告信号６を出力する機能を有する。列車１が走行する路線上には、車上装置４が列車１の位置を検知するための地上子８を有する。

また、車上装置４は、列車１の位置情報に加え、電源切断前の制御レベル、その位置で無線回線または有線回線を確立するために使用するチャネル情報や電話番号、通信相手である地上装置３のＩＤなどの制御情報を、列車１の電源が切断する前に記録媒体７に記憶する。そして、列車１の電源投入時に記録媒体７に記憶されていた位置情報や制御情報を読み出すことで、車上−地上間の通信確立を自動で行うことも可能となる。

更に、車上装置４には、電源断予告信号６以外に、バッテリ５からの電源入力１５、速度信号発生器２からの速度信号１６が入力される。加えて、車上装置４には、時刻情報を計測するタイマ１０、各種情報の設定入力及び位置情報等の内部情報１７の表示、異常発生時における音声での警告通知などを実行する入出力装置１９を備える。

また、車上装置４と記録媒体７との間は、記録媒体７へ記録するデータや記録媒体７からの読み出しデータの送受信を行うデータバス１３とそれらを制御する書き込み信号１１、読み出し信号１２を備える。そして、本発明の特徴である消去信号１４を更に備える。

まず、無線を用いた列車保安システムにおける基本的な動作について図１で説明する。列車１が、地上に設置された地上子８上を通過することで、車上装置４は地上子８を検知し、地上子８から地点の位置情報を受信する。車上装置４は、この地上子８による位置情報と速度信号発生器２からの速度情報、地上装置３から得た走行許可などの制御情報を基に速度照査を行い、列車速度が制限速度を超過した場合にブレーキ出力指令を行う。更に、車上装置４は、地上装置３に列車１の位置情報などの内部情報１７を通信路９経由して送信する。

また、地上装置３は、区間内の軌道回路や車上装置４から受信した列車位置情報などを用いて線区内の列車１の走行許可などの情報を演算し、通信路９を介して車上装置４へこれらの制御情報を送信する。通信路９は、無線に限らず、有線での伝送線も適用可能である。

車上装置４の電源投入直後、車上装置４内の列車位置情報は未知であり、車上装置４が地上子８を検知することで列車位置が確定するまで、地上装置３は列車１の在線位置を検知できない。この課題を解決するため、列車１に電源断予告信号６を設け、列車１の電源が切断される際、列車１は車上装置４に電源断予告信号６を出力し、車上装置４は電源断予告信号６を受信すると、車上装置４は列車１の列車位置情報などの内部情報１７を記録媒体７に記録する。

列車１の次回の電源立上時、車上装置４は記録媒体７に記録した内部情報１７を読み出し、地上装置３に内部情報１７に含まれる列車位置情報を送信し報告する。そして、地上装置３は、車上装置４からの列車位置情報を基に列車１の在線位置の検知を行う。

以上のように車上装置４は、地上装置３に電源切断前の内部情報１７を報告する。しかし、この構成では、列車１の移動により、記録媒体７へ記録した列車１の列車位置情報を記録した位置以外で報告してしまう場合や、車上装置４が誤った位置での位置情報を記録媒体７に記録することが発生する場合が考えられる。そこで、本発明では、そのような異常な状態の発生を防止する装置及び方法を提案する。

＜課題１＞
次に、図２から図４を用いて、従来の列車内部情報の記録方式での課題１について詳細に説明する。図２は、従来の記録媒体７への記録方法を示す図である。課題１のケースは、電源断予告信号６により車上装置が記録媒体７への列車位置情報などの内部情報１７の記録を行った後に、列車1が走行してしまい、車上装置４から地上装置３への列車位置情報などの内部情報１７の報告で実際の列車位置情報と異なる列車位置情報を地上装置３へ報告する場合である。

車上装置４は、電源切断の一定時間前に列車１側からの電源断予告信号６を受信することで、記録媒体７へ内部情報１７を記録する。そして、車上装置４の電源が再度投入されると、車上装置４は記録媒体７から列車１の運行終了時に記憶した内部情報１７を読み出し、地上装置３へ列車１の列車位置情報を報告する。

図２に示すように、列車１が運行を終了した後、運転士の操作によりバッテリ５から車上装置４への電源入力１５が切断される（符号４０１：電源入力１５が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に変化）。

電源入力１５が切断される一定時間前に、列車１は車上装置４へ電源断予告信号６（符号４０２のパルス信号）を送信する。電源断予告信号６を入力された車上装置４は、電源断予告信号６の立ち上がりを契機に、記録媒体７への内部情報１７の書き込みを開始する（符号４０３）。車上装置４は、データバス１３で書き込みを行う内部情報のデータを送信し、書き込み信号１１で内部情報１７として記録媒体７に記録する。

再度、車上装置４の電源が投入される（符号４０５：電源入力１５が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化）と、車上装置４は記録媒体７から、前回の電源切断前に記録媒体７に記憶した内部情報１７（符号４０４）を、読み出し信号１２とデータバス１３を用いて読み出する（符号４０６）。そして、読み出した内部情報１７を通信路９経由で地上装置３へ送信し、列車１の列車位置情報を報告する（符号４０７）。

以上の構成によると、車上装置４が列車１側から電源断予告信号６を受信した状態において、列車１の電源が切断されずに列車１が移動してしまった場合、記録媒体７に記録した列車位置情報と実際に列車１が在線している位置に差分が生じる。この差分が発生しているデータを次回の電源投入時に車上装置４が読み出してしまうと、車上装置４は地上装置３に誤った位置情報を報告してしまう。

図３は、記録媒体７への記録タイミングと列車１の位置との関係を説明する図である。前述のように、車上装置４は列車１からの電源断予告信号６により記録媒体７に内部情報１７を記録する。図３の場合、車上装置４が認識する列車１の位置情報は地点Ａのものであり、電源断予告信号６が列車１から車上装置４へ入力された場合、車上装置４はこの地点Ａでの列車位置情報「地点Ａ」を内部情報１７として記録媒体７に、書き込み信号１１とデータバス１３を用いて記録する。

図４は、電源断予告信号６の受信後に移動が発生した列車の状態を示す図である。この場合では、列車移動１０３が発生し、列車位置は地点Ａから地点Ｂに移動してしまっている。しかし、記録媒体７に記録されている内部情報１７での列車位置情報は地点Ａのままであるため、この状態で列車１の電源が切断された後、次回の車上装置４の電源が立上げられると、車上装置４は記録媒体７から地点Ａの列車位置情報を読み出し信号１２とデータバス１３を用いて読み出し処理を行う。

そして、車上装置４は、読み出した地点Ａの列車位置情報を通信路９経由で地上装置３へ報告する。このため、地上装置３は、列車１の在線位置を本来であれば地点Ｂと認識すべきところ、地点Ａと誤認してしまう。

以上の動作を図５のタイミングチャート図を用いて説明する。図５は、従来の記録媒体７への内部情報１７の記録動作１を示す図である。まず、列車１から電源断予告信号６を受信した場合（符号２１）、車上装置４は記録媒体７に内部情報１７の書き込み処理１１／１３を実施する（符号２２）。これにより、記録媒体７の内部情報１７には「地点Ａ」という列車位置情報が記録される。

この後、列車１の電源が切断されず電源入力１５が「ＯＮ」状態のままで、列車１の速度信号１６が入力され（符号２４）、列車１が図４の符号１０３のように地点Ａから地点Ｂへ走行した場合、記録媒体７の内部情報１７には「地点Ａ」という内容が保持されたまま残ってしまう（符号２２）。

この状態で、電源断予告信号６が入力されずに列車１の電源入力が切断された場合（符号２５）、記録媒体７の内部情報１７には「地点Ａ」という内容が保持されたまま残ってしまう（符号２２）。そのため、次回の列車１の電源立上時（符号２６）、車上装置４は記録媒体７の内部情報１７、すなわち列車位置情報「地点Ａ」（符号２３）を読み出し（符号２７）、地上装置３に報告してしまう（符号２８）。本来は、車上装置４は、地上装置３へ列車位置情報として「地点Ｂ」を報告すべきであるが「地点Ａ」と報告するため、地上装置３は、誤った列車１の列車位置情報を取得してしまい、列車１や他の列車の運行を制御する列車運行システムに影響を与えてしまう。

＜解決方法１＞
次に、上述した課題１に対する解決方法の一実施例を図６及び図７を用いて説明する。
図６は、本発明の第１実施例での電源断予告信号６の受信後に移動が発生した列車１の状態を示す図である。図７は、本発明の第１実施例での記録媒体７への内部情報１７の記録動作１を示す図である。

実施例１での解決方法は、記録媒体７に内部情報１７が記録されている状態で、車上装置４が速度信号発生器２から速度信号１６を受信し列車１の走行を検知した場合、記録媒体７に内部情報１７として記録した列車位置情報を消去するものである。

図６に示すように、地点Ａにて列車１が停止し、車上装置４に電源断予告信号６が入力された場合、車上装置４は記録媒体７に地点Ａでの列車位置情報を内部情報１７として記録する。その後、符号２０３のように列車１が移動した場合、車上装置４は速度信号発生器２からの速度信号１６により列車１の移動を検知し、記録媒体７に記録された「地点Ａ」という内部情報１７を消去信号１４により消去する。この消去処理により記録媒体７の内部情報１７を「不定」とし、誤った情報が保持された状態となることを防ぐ。

これにより、車上装置４が記録した列車位置情報と実際の列車１の在線位置に差分が生じた場合でも、車上装置４が誤った列車位置情報を地上装置３に報告することを防止できる。

つまり、記録媒体７の内部情報１７を消去した状態で車上装置４の電源が再度立ち上がる時に記録媒体７から読み出すと、「不定」という情報が読み出される。そのため、車上装置４は列車位置情報とそれに関わる内部情報は「不定」であると判断し、車上装置４は通信路９経由で地上装置３に「不定」として報告する。

この場合において、地上装置３が認識する列車１の列車位置情報は「不定」となるが、地上装置３側で列車１及び他の列車が走行する路線の安全を確認し、安全を確保した制御指示を車上装置４へ出すことで、列車１の安全運行を達成できる。

以上の動作を、図７のタイミングチャート図を用いて説明する。図７に示すように、列車１から電源断予告信号６を受信した場合（符号５０１）、車上装置４は記録媒体７に内部情報１７の書き込み処理１１／１３（書き込み信号１１／データバス１３）を実施する（符号５０２）。この状態で、記録媒体７の内部情報１７には列車位置情報「地点Ａ」という情報が記録されている（符号５０３）。

この記録媒体７への列車位置情報の記録後、列車１の電源が切断されず速度信号１６が入力され、列車１が走行していることを車上装置４が検知した場合（符号５０４）、車上装置４は記録媒体７に記録された内部情報１７（符号５０３）を消去信号１４で消去する（符号５０５）。

このように、電源断予告信号６が出力された後に、車上装置４への電源切断が実行されずに列車１が走行してしまった場合でも、列車１の走行（符号５０４）を検知することで、記録媒体７へ記録された内部情報１７を消去することができる。

電源断予告信号６が再度入力されないまま電源が切断された場合（符号５０６）でも、次回の電源立上時（符号５０７）に、車上装置４は記録媒体７の内部情報１７（符号５０８）を読み出す処理１２／１３（読み出し信号１２／データバス１３）は実施される（符号５０９）。

しかし、事前に記録媒体７の内部情報１７を消去しているので、車上装置４は内部情報１７を「不定」であると判断する（符号５０８）。そのため、車上装置４は地上装置３に列車１の列車位置情報を「不定」として報告する（符号５１０）。

以上のように、図３から図５で示した課題１にあるように電源断予告信号６の入力後、電源入力１５が「ＯＦＦ」になる前に列車１が再び走行してしまった場合（符号２４）でも、現在の列車位置情報と異なる列車位置情報は消去されるため、記録媒体７で保持されることはない。そのため、次回の電源立上時（符号２６）、車上装置４が誤った列車位置情報を地上装置３に報告することを防ぐことができる。

＜課題２＞
次に、図８及び図９を用いて、従来の列車内部情報の記録方式での課題２について説明する。課題２のケースは、列車１の電源が切断される際、電源断予告信号６が故障等で車上装置４に入力されないことにより、現在の列車位置情報を正しく記録媒体７に記録することができず、前回電源切断時の列車位置情報が記録媒体７に保持されたままとなり、次回電源切断時に地上装置３に報告してしまう場合である。この事象を図８及び図９を用いて説明する。

図８は、記録媒体７へ内部情報１７を保持したまま走行した場合の列車の状態を示す図である。図８のように、地点Ｃで列車１から車上装置４へ電源断予告信号６が入力されると、車上装置４は記録媒体７に「地点Ｃ」の列車位置情報を内部情報１７として記録する書き込み処理１１／１３（書き込み信号１１／データバス１３）を実行する。

その列車位置情報の記録後、再度車上装置４の電源の立ち上げが実施された場合、車上装置４は記録媒体７から「地点Ｃ」の列車位置情報を読み出す読み出し処理１２／１３（読み出し信号１２／データバス１３）を実行する。そして、車上装置４は、記録媒体７から読み出した列車位置情報「地点Ｃ」を通信路９を経由して地上装置３に報告を行う。

その列車位置情報の報告後、記録媒体７に地点Ｃでの列車位置情報を内部情報１７として保持したまま、列車１が地点Ｄまで走行する（符号１１０）。地点Ｄにて列車１が電源を切断する際、車上装置４が列車１から電源断予告信号６を得られなかった場合、車上装置４は記録媒体７に列車位置情報「地点Ｄ」を内部情報１７として記録はできない。そのため、記録媒体７の内部情報１７には、列車位置情報「地点Ｃ」が保持されたままの状態となっている。

そのため、地点Ｄでの電源立上時に車上装置４は、記録媒体７から前回の電源立上時に地上装置３へ報告した列車位置情報「地点Ｃ」を読み出し、地上装置３に誤った列車位置情報「地点Ｃ」を報告してしまう。

以上の動作を、図９のタイミングチャート図を用いて説明する。図９は、従来の記録媒体７への内部情報１７の記録動作２を示す図である。

列車１の電源入力１５が切断（符号３０）される一定時間前に、車上装置４は列車１から電源断予告信号６を符号３１のように受信し、記録媒体７に地点Ｃでの列車位置情報を含む内部情報１７の書き込み処理（符号３２）を実施する。記録媒体７には内部情報１７として「地点Ｃ」が記憶される。そして、次回の電源立上時（符号３４）、車上装置４は記録媒体７の内部情報１７（符号３３）の読み出し処理（符号３５）を実施し、地上装置３に列車位置情報「地点Ｃ」を報告する（符号３６）。

列車位置情報「地点Ｃ」の報告完了後に、列車１が地点Ｄまで走行（符号３７）した後、電源断予告信号６が入力されずに車上装置４の電源が切断された場合（符号３８）、記録媒体７への書き込み処理は行われず、内部情報１７は、地点Ｄでの列車位置情報「地点Ｄ」ではなく地点Ｃでの列車位置情報「地点Ｃ」のままである。

本来であれば、点線で表記した符号３１−２のように電源断予告信号６が車上装置４へ入力され、記録媒体７へ内部情報１７として、地点Ｄでの列車位置情報「地点Ｄ」の書き込み処理が実施されるはずである。ところが、その書き込み処理は、電源断予告信号６が車上装置４に入力されないので実行されない。そのため、次回の電源立上時（符号３９）に、車上装置４は記録媒体７から前回の列車位置情報「地点Ｃ」（符号３３）を読み出し（符号４０）、地上装置３へ報告する（符号４１）。

以上のように、課題２でも課題１と同様、地上装置３は、誤った列車１の列車位置情報を取得してしまい、列車１や他の列車の運行を制御する列車運行システムに影響を与えてしまう。

＜解決方法２＞
次に、上述した課題２に対する解決方法の一実施例を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本発明の第２実施例での電源断予告信号６の受信後に移動が発生した列車１の状態を示す図である。図１１は、本発明の第２実施例での記録媒体７への内部情報１７の記録動作２を示す図である。

課題２に対する解決方法の特徴は、図１０に示すように、車上装置４が記録媒体７に記録された内部情報１７を地上装置３に報告した後、車上装置４は記録媒体７に記録した内部情報１７を消去することにある。

図１０にて、列車１が地点Ｃに停止し、車上装置４に電源断予告信号６が入力されると、車上装置４は記録媒体７へ地点Ｃでの列車位置情報を内部情報１７として書き込む処理を実行する。

この状態で車上装置４の電源が立ち上げられると、車上装置４は記録媒体７から地点Ｃの内部情報を読み出し、地上装置３に報告を行う。この報告後、車上装置４は記録媒体７に記録された地点Ｃでの列車位置情報である内部情報１７を消去する。この消去処理１４により記録媒体７の内部情報１７は「地点Ｃ」から「不定」となる。

列車１が再び運行され、在線位置が地点Ｃから地点Ｄに移動する。この移動完了後、図９での例と同様に、地点Ｄにて電源が切断される際、車上装置４が列車１側から電源断予告信号６を得られなかった場合、車上装置４は記録媒体７に地点Ｄでの列車位置情報の記録を実施しない。

この状態で、車上装置４が再度立ち上がり、記録媒体７から内部情報１７を読み出した場合、車上装置４は列車位置情報とそれに関わる内部情報１７は「不定」であると判断し、列車位置情報を「不定」として地上装置３へ報告する。

以上の構成により、図９のように記録媒体７が地点Ｃの内部情報１７を保持し続けることがなくなり、車上装置４は、地点Ｄに在線している列車１の列車位置情報を誤った「地点Ｃ」と地上装置３に報告することを防ぐことができる。

また、記録媒体７の記録を消去した状態で電源断予告信号６が得られなかった場合、前述のように車上装置４から地上装置３への報告は「不定」となるが、この場合は、地上装置３側で安全を確保した制御指示を車上装置４に出すので、列車１の安全運行上支障はない。

以上の動作を、図１１のタイミングチャート図を用いて説明する。列車１の電源が切断（符号６０１）される一定時間前に、車上装置４は列車１から電源断予告信号６を受信し（符号６０２）、記録媒体７に内部情報１７の書き込み処理を実施する（符号６０３）。

次回の電源の立上時（符号６０５）、車上装置４は記録媒体７の内部情報１７（符号６０４）の読み出し処理を実施し（符号６０６）、地上装置３に列車位置情報を報告する（符号６０８）。そして、車上装置４は地上装置３への列車位置情報「地点Ｃ」の報告が完了すると、記録媒体７に記録された内部情報１７を消去信号１４（または消去処理１４と称す）で消去する（符号６０７）。

この状態で、再び列車１が地点Ｄまで走行（符号６０９）し、車上装置４への電源入力が再度切断（符号６１０）される前に、電源断予告信号６が入力されない場合、地点Ｄでの列車位置情報は内部情報１７として記録媒体７に記録されないため、記録媒体７の内部情報１７は「不定」となる。

この後、次回の電源立上時（符号６１１）に、車上装置４は記録媒体７の内部情報１７を読み出す（符号６１２）が、内部情報１７は消去され「不定」（符号６１４）となっていることから、列車位置情報を「不定」として地上装置３に報告を行う（符号６１３）。

以上の内部情報１７の消去処理１４により、図９で示すように、列車１の走行完了と車上装置４への電源入力切断の間に電源断予告信号６が車上装置４へ入力されない場合においても、記録媒体７へ過去に報告した列車位置情報を保持したままとなることを防ぎ、更に、誤った列車位置情報を地上装置３へ報告することも防止できる。

＜課題３＞
次に、電源断予告信号６が誤入力されるケースを図１２で説明する。図１２は、従来の記録媒体７への内部情報１７の記録動作３を示す図である。

列車１が走行中に電源断予告信号６が誤って入力された場合、車上装置４は本来電源切断時に記録するべき内部情報１７を記録しないタイミングでも記録媒体７へ記録してしまう。つまり、このような状況において、列車１は走行中であり、列車位置は時々刻々と変化するので、走行中に誤って電源断予告信号６が入力したことに伴って記録された列車位置情報は無効であり、次回の電源立上時の列車位置報告としては使用できない。

図１２では、走行中など意図しないタイミングにおいて電源断予告信号が入力された場合の列車位置情報の記録状況を示している。本来、列車１の電源が切断される状態で内部情報１７の記録を実施する必要があるが、列車走行中（符号７０１）においても、車上装置４が列車１からの不正な電源断予告信号６を受信した場合（符号７０２）、車上装置４は記録媒体７に内部情報１７を記録してしまう（符号７０３）。そして、記録媒体７は列車位置が変化する中、記録した地点Ｅの列車位置情報（符号７０４）を保持し続けることになる。

＜解決方法３＞
次に、上述した課題３に対する解決方法の一実施例を図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の第３実施例での記録媒体７への内部情報１７の記録動作３を示す図である。

この図１３のタイミングチャート図で、列車１が走行中に電源断予告信号６が入力された際の記録媒体７への記録動作を説明する。本実施例では、記録媒体７への内部情報１７の書き込み処理を
（１）列車１の速度が０ｋｍ／ｈである。
（２）電源断予告信号６が車上装置４へ入力される。
という２つの条件も満足した場合のみ行う。これにより、車上装置４は、列車１の走行中に不正な情報を記録媒体７へ書き込むことを防止できる。

図１３に示すように、列車１の速度が０ｋｍ／ｈより大きい状態（符号８０１）で、電源断予告信号６が車上装置４へ入力されても（符号８０２）、車上装置４は記録媒体７への書き込みを実施しない（符号８０３）。列車１の速度が０ｋｍ／ｈとなる列車停止状態（符号８０４）においては、電源入力１５が切断（符号８０５）される前に電源断予告信号６が入力された場合（符号８０６）は、列車位置情報や列車制御情報などを内部情報１７として記録媒体７へ書き込む（符号８０７）。図１３の例では、記録媒体７の内部情報１７には、列車位置情報「地点Ｇ」が記録される（符号８０８）。

これにより、図１２で説明したように、列車走行中（符号７０１）に車上装置４が電源断予告信号６を受信した場合（符号７０２）でも、車上装置４は記録媒体７に内部情報１７を記録（符号７０３）すること、及び記録媒体７が不正な列車位置情報（地点Ｅ）を保持し続けることの２点を防止できる。

また、車上装置４は電源断予告信号６が入力される度に記録媒体７へ位置情報の書き込みを実施することがなくなるため、車上装置４での処理量を低減し負荷を軽減できる。更に、記録媒体７の書き込み回数も低減できるため、書き込み回数に制限があるフラッシュメモリなど不揮発性メモリで構成した記録媒体７の寿命を延ばすことができるという効果もある。

また、電源断予告信号６については、列車が停止し、速度信号１６が０となったことを契機にタイマ１０で時間計測を開始し、一定時間経過後に車上装置４内部で電源断予告信号（符号８０２−２）を生成し、外部からの電源断信号予告６の入力がなければ生成した内部の電源断予告信号で記録媒体７へ内部情報１７として列車位置情報の書き込み処理を実行してもよい（符号８０３−２）。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

各機能や処理を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置いてもよい。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１ 列車
２ 速度信号発生器
３ 地上装置
４ 車上装置
５ バッテリ
６ 電源断予告信号
７ 記録媒体
８ 地上子
９ 通信路
１０ タイマ
１１ 書き込み信号
１２ 読み出し信号
１３ データバス
１４ 消去信号
１５ 電源入力
１６ 速度信号
１７ 内部情報
１９ 入出力装置

Claims (8)

1. 列車位置情報を含む列車制御情報を基に地上装置にて列車の位置検知を行う列車保安システムにおいて、
   前記列車は、
   前記列車全体を制御し前記地上装置との通信を行う車上装置と、
   前記列車全体に電力を供給する電源装置と、
   前記列車の位置情報を記憶する記憶装置と、
   前記列車の速度を計測する速度計測装置と、
   電力供給を切断することを予告する電源断予告信号を生成する信号生成器
   を備え、
   前記車上装置は、前記列車から前記電力の供給を切断することを予告する電源断予告信号を受け取ると、前記列車制御情報を前記記憶装置に記憶し、
   前記車上装置への電力供給の開始時に、前記記憶装置に記録された前記列車位置情報を前記地上装置に送信し、
   所定条件を満足すると、前記記憶装置に記憶された前記列車制御情報を消去し、
   前記所定条件は、
   前記記憶装置に前記列車制御情報が記憶された状態で、前記電力供給が遮断される前に前記列車の走行を前記速度計測装置が検知した場合であるか、または、
   前記記憶装置に前記列車制御情報が記憶された状態で、前記列車への電力供給が再開され記憶された前記列車制御情報を前記記憶装置から読み出した場合であるか、または、
   前記記憶装置に前記列車制御情報が記憶された状態で、前記列車への電力供給が再開され記憶された前記列車制御情報を前記記憶装置から読み出し、前記地上装置へ送信した場合である
   ことを特徴とする列車保安システム。
2. 請求項１記載の列車保安システムにおいて、前記車上装置と前記地上装置の通信は、
   無線または有線で行うことを特徴とする列車保安システム。
3. 請求項１記載の列車保安システムにおいて、前記列車制御情報は、
   前記列車位置情報に加え、電源切断前の制御レベル、前記列車の在線位置で無線回線または有線回線を確立するために使用するチャネル情報や電話番号、前記地上装置の識別情報であることを特徴とする列車保安システム。
4. 請求項１記載の列車保安システムにおいて、前記列車は、
   更に、前記列車を制御する情報を設定する入力装置と、前記記憶装置への記憶した情報を表示する出力装置とを備えたことを特徴とする列車保安システム。
5. 列車位置情報を含む列車制御情報を基に地上装置にて列車の位置検知を行う列車保安システムにおいて、前記列車は、
   前記列車全体を制御し前記地上装置との通信を行う車上装置と、
   前記列車全体に電力を供給する電源装置と、
   前記列車の位置情報を記憶する記憶装置と、
   前記列車の速度を計測する速度計測装置と、
   電力供給を切断することを予告する電源断予告信号を生成する信号生成器
   を備え、
   前記車上装置は、前記列車から前記電力の供給を切断することを予告する電源断予告信号を受け取ると、前記列車制御情報を前記記憶装置に記憶し、
   前記車上装置への電力供給の開始時に、前記記憶装置に記録された前記列車位置情報を前記地上装置に送信し、
   前記列車の走行を前記速度計測装置が検知している状態では、前記記憶装置に前記列車制御情報を記憶させないことを特徴とする列車保安システム。
6. 請求項５記載の列車保安システムにおいて、前記列車の走行を前記速度計測装置が検知している状態では、前記電源断予告信号が発生しても前記記憶装置に前記列車制御情報を記憶させないことを特徴とする列車保安システム。
7. 請求項５記載の列車保安システムにおいて、前記列車の走行を前記速度計測装置が検知していない状態では、前記記憶装置に前記列車制御情報を記憶させることを特徴とする列車保安システム。
8. 請求項５記載の列車保安システムにおいて、前記列車は、
   更に、前記列車を制御する情報を設定する入力装置と、前記記憶装置への記憶した情報を表示する出力装置とを備えたことを特徴とする列車保安システム。

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