JP6151105B2

JP6151105B2 - 鉄道車両

Info

Publication number: JP6151105B2
Application number: JP2013132169A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　順一; 順一伊藤; 俊文道場; 新村　浩; 浩新村; 渡辺　慶知; 慶知渡辺; 哲郎佐藤
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-06-25
Also published as: JP2015006824A

Description

本発明は鉄道車両に関し、特に線路に侵入した侵入物が床下機器に接触する事故を減らすことができる鉄道車両に関するものである。

複数の空気ばねを介して台車に車体が支持される鉄道車両では、レバー及び連結棒を備えるリンク機構によって機械的に各々の空気ばねの高さが高さ調整弁に伝達され、高さ調整弁の開閉によって空気ばねの高さ調整や内圧の調整が行われる（特許文献１）。特許文献１に開示される従来の鉄道車両では、車輪の摩耗や軸ばねの撓みを考慮して、停車時および走行中の両方とも、車体の床面がプラットホームより高い位置となるように高さ調整弁によって空気ばねの高さが調整される。

特開平１１−３２１６４７号公報

しかしながら上記従来の技術では、車体の床下に床下機器が配置されているので、駅のプラットホームから線路に転落した人や踏切等から線路に侵入した人などの侵入物がレール間に入り込んでしまうと、その上を通過する鉄道車両の床下機器と侵入物とが接触する事故が起こっていた。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、線路に侵入した侵入物が床下機器に接触する事故を減らすことができる鉄道車両を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

この目的を達成するために請求項１記載の鉄道車両によれば、レール方向に台車が複数配置され、その台車にそれぞれ配置された空気ばねにより車体が支持される。車体の床下に床下機器が配置され、高さ調整機構により空気ばねの空気が給排されて車体の高さが調整される。

侵入物検出手段により、車両の走行に影響を与える線路への侵入物の存在に関する侵入物情報が検出されると、給気手段により高さ調整機構が作動され、車体のレール方向に配置される複数の台車の空気ばねに給気される。これにより、空気ばねを伸張させて車体の床下と線路との間隔を大きくできる。その結果、レール間に侵入物が入り込んだ場合に、その上を通過する鉄道車両の床下機器と侵入物とが接触する事故を減らすことができる効果がある。
侵入物情報が検出された場合に、排気手段により高さ調整機構が作動され、先頭車両のレール方向に配置される複数の台車のうちの先頭の台車の空気ばねの空気が排気される。そのため、先頭車両を構成する車体の先頭側と台車との隙間を小さくすることができる。先頭車両を構成する車体の先頭に排障器が装着されているので、車体の先頭側と台車との隙間を小さくすることにより、線路と排障器との隙間を小さくできる。
給気手段または排気手段のいずれを動作させるかを切り替える切替手段が、排気手段を動作させるように切り替えられると、線路への侵入物を排障器で押し退けることができる。その結果、侵入物が床下機器に接触して車体下に巻き込まれる事故を防止できる。また、給気手段を動作させるように切り替えられると、線路と車体の床下との間隔が広げられるので、レール間に入り込んだ侵入物が床下機器に接触する事故を減らすことができる。従って、車体の床下に侵入物を入れないようにして床下機器と接触する事故を防ぐのか、車体の床下に入った侵入物を床下機器と接触し難くして事故を防ぐのかを選択できる効果がある。

請求項２記載の鉄道車両によれば、侵入物情報は、駅構内で非常事態が発生したことを通報する保安装置が作動したこと、車両を制動する非常ブレーキが作動したこと、車両の警笛が鳴動したことのいずれか１以上である。これらの侵入物情報が検出されたときは、侵入物と鉄道車両との距離が比較的短い可能性がある。侵入物と鉄道車両との距離が短いと、鉄道車両が、侵入物の手前で停止できずに、レール間に入り込んだ侵入物の上を通過する。その場合であっても、空気ばねを伸張させて車体の床下と線路との間隔を大きくできるので、請求項１の効果に加え、侵入物が鉄道車両の床下機器に接触する事故を減らすことができる効果がある。

本発明の一実施の形態における鉄道車両の側面図である。（ａ）は第１空気ばねの空気を排気した状態を示す先頭車両の模式図であり、（ｂ）は第２空気ばねに給気した状態を示す先頭車両の模式図である。（ａ）は第１空気ばね及び第２空気ばねに給気した状態を示す先頭車両の模式図であり、（ｂ）は第３空気ばねに給気した状態を示す後続車両の模式図である。鉄道車両の高さ調整機構および電気的構成を示すブロック図である。巻き込み防止処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して鉄道車両１の構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態における鉄道車両１の側面図である。なお、図１では鉄道車両１のうち先頭車両２の後尾に連結される後続車両３のレール方向の図示を省略している。

図１に示すように鉄道車両１は、先頭車両２と、その先頭車両３の後尾に連結される後続車両３とを含む複数の客車により構成される。先頭車両２は、先頭（図１左側）に運転室が設けられると共に乗客を収容する車体４と、レール方向（図１左右方向）に間隔をあけて配置される複数の台車（第１台車１０及び第２台車２０）とを備えている。後続車両３は、乗客を収容する車体５と、車体５の先頭側および後尾側に配置される複数の台車（第３台車３０）とを備えている。

車体４は、先頭に排障器６が装着され、床下に床下機器７が配置されている。第１台車１０は、車体４の先頭側を支持するものであり、台車枠１１と、台車枠１１に回転自在に軸支される車輪１２とを備えている。第２台車２０は、車体４の後尾側を支持するものであり、台車枠２１と、台車枠２１に回転自在に軸支される車輪２２とを備えている。第３台車３０は、後続車両３の車体５を複数箇所で支持するものであり、台車枠３１と、台車枠３１に回転自在に軸支される車輪３２とを備えている。車体５は、車体４と同様に、床下に床下機器７（図３（ｂ）参照）が配置されている。

次に図２及び図３を参照して、第１台車１０及び第２台車２０の動作と先頭車両２の姿勢との関係、第３台車３０の動作と後続車両３の姿勢との関係について説明する。図２（ａ）は第１台車１０に配置された第１空気ばね１３の空気を排気した状態を示す先頭車両２の模式図であり、図２（ｂ）は第２台車２０に配置された第２空気ばね２３に給気した状態を示す先頭車両２の模式図である。図３（ａ）は第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３に給気した状態を示す先頭車両２の模式図であり、図３（ｂ）は第３空気ばね３３に給気した状態を示す後続車両３の模式図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、先頭車両２は、第１台車１０に配置された第１空気ばね１３により台車枠１１との間で車体４の先頭側が支持され、第２台車２０に配置された第２空気ばね２３により台車枠２１との間で車体４の後尾側が支持される。第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３は、通常、水平線ｈ上に上端が位置するように、台車枠１１，２１に対して略同一の高さに調整される。

これに対し、図２（ａ）に示すように、第１台車１０に配置された第１空気ばね１３の空気を排気して第１空気ばね１３を収縮すると、第１空気ばね１３の高さを第２空気ばね２３の高さより小さくできる。これにより、車体４の先頭側を低くすることができるので、車体４の先頭に設けられた排障器６と線路（図示せず）との隙間を小さくできる。特に車体４は、第１台車１０に対してオーバーハングしているので（第１空気ばね１３の配置位置から前方（図２（ａ）左側）に張り出しているので）、第１空気ばね１３の収縮量に対して、排障器６の下方への移動量を拡大できる。

さらに、図２（ｂ）に示すように、第２台車２０に配置された第２空気ばね２３に給気して第２空気ばね２３を伸張すると、さらに第２空気ばね２３の高さを第１空気ばね１３の高さより大きくできる。これにより、さらに車体４の先頭側を低くすることができるので、車体４の先頭に設けられた排障器６と線路（図示せず）との隙間をさらに小さくできる。

また、図３（ａ）に示すように、第１台車１０に配置された第１空気ばね１３及び第２台車２０に配置された第２空気ばね２３に給気して第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３を伸張すると、車体４の床下と台車枠１１，２１との間隔を大きくできる。これにより、車体４の床下に配置された床下機器７と線路（図示せず）との隙間を大きくできる。

図３（ｂ）に示すように、後続車両３についても同様に、第３台車３０に配置された第３空気ばね３３に給気して第３空気ばね３３を伸張すると、車体５の床下と台車枠３１との間隔を大きくできる。これにより、車体５の床下に配置された床下機器７と線路（図示せず）との隙間を大きくできる。

次に図４を参照して、第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３の高さを調整する高さ調整機構１４，２４，３４について説明する。図４は鉄道車両１の高さ調整機構１４，２４，３４及び電気的構成を示すブロック図である。なお、図４では、電気信号の流れを実線で図示し、空気の流れを破線で図示する。

図４に示すように鉄道車両１は、第１空気ばね１３の空気の給排を制御するための高さ調整機構１４が、空気タンク１５（元空気溜）と第１空気ばね１３との間に介設され、第２空気ばね２３の空気の給排を制御するための高さ調整機構２４が、空気タンク１５と第２空気ばね２３との間に介設されている。高さ調整機構１４，２４は、それぞれ、空気配管により接続された高さ調整弁１６，２６、給気弁１７，２７、遮断弁１８，２８及び排気弁１９，２９を備えている。

遮断弁１８，２８は、第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３の給排気時に高さ調整弁１６，２６（後述する）と第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３との間の空気配管を開閉する弁である。給気弁１７，２７は、第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３に給気する弁である。給気弁１７，２７、遮断弁１８，２８及び排気弁１９，２９は、一方が第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３に連通し、遮断弁１８，２８の他方は高さ調整弁１６，２６の一方に連通する。排気弁１９，２９の他方は開放状態とされ、高さ調整弁１６，２６及び給気弁１７，２７は他方が空気タンク１５に連通する。

また、鉄道車両１は、第３空気ばね３３の空気の給排を制御するための高さ調整機構３４が、空気タンク３５（元空気溜）と第３空気ばね３３との間に介設されている。高さ調整機構３４は、空気配管により接続された高さ調整弁３６、給気弁３７、遮断弁３８及び排気弁３９を備えている。

遮断弁３８は、第３空気ばね３３の給排気時に高さ調整弁３６（後述する）と第３空気ばね３３との間の空気配管を開閉する弁であり、給気弁３７は、第３空気ばね３３に給気する弁である。給気弁３７、遮断弁３８及び排気弁３９は、一方が第３空気ばね３３に連通し、遮断弁３８の他方は高さ調整弁３６の一方に接続される。排気弁３９の他方は開放状態とされ、高さ調整弁３６及び給気弁３７は他方が空気タンク３５に連通する。

車体４，５（図２及び図３参照）は、第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３の伸縮に基づき下降または上昇移動し、高さ調整弁１６，２６，３６は、車体４，５の下降または上昇移動に伴って傾動するリンク機構（図示せず）の傾動量に応じて開閉される。遮断弁１８，２８，３８を開弁しておけば、高さ調整弁１６，２６，３６の開度に応じて第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３に給排される空気量が調整され、車体４，５の高さが自動的に調整される。高さ調整弁１６，２６，３６及びリンク機構は周知であるから、ここでの説明は省略する。

次いで、制御装置４０の詳細構成について説明する。図４に示すように制御装置４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２及びＲＡＭ４３を備え、それらがバスライン４４を介して入出力ポート４５に接続されている。また、入出力ポート４５には、高さ調整機構１４，２４，３４等の装置が接続されている。なお、制御装置４０は、鉄道車両１に搭載される。

ＣＰＵ４１は、バスライン４４により接続された各部を制御する演算装置であり、ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１により実行される制御プログラム（例えば、図５に図示されるフローチャートのプログラム）や固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。ＲＡＭ４３は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。

非常ブレーキ５１は、鉄道車両１を緊急に停止させるための装置であり、線路上への落石や倒木、線路内へ進入した動物（人を含む）、踏切に立ち往生した自動車等の侵入物がある場合に、ブレーキハンドル（図示せず）の操作または自動列車制御装置（信号保安装置）を介した車内信号の操作によって作動される。非常ブレーキ５１は、非常ブレーキ５１が作動したことをＣＰＵ４１に出力する出力回路（図示せず）を備えている。

なお、進路上の侵入物と鉄道車両１とに距離がある場合など、侵入物を運転士が目視により発見できないことがあるので、運転士の目視以外の手段によって進路上の侵入物が検出され、その検出結果が運転士に報知される。運転士が侵入物を発見するより先に運転士に侵入物の存在を知らせて、非常ブレーキ５１を早期に作動させ、衝突を回避するためである。

侵入物を検出する手段としては、例えば、落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置が挙げられる。落石検知装置は、落石が発生する可能性のある防護壁に電線を配設し、落石によって断線されることで落石の発生を検出するものが例示される。踏切障害物検知装置は、踏切警報発令中に自動車等の障害物（侵入物）が踏切道に存在することを検出する装置であり、光センサ式、超音波センサ式、ループコイル式、レーザレーダ式等の各種方式が例示される。踏切支障報知装置は、押ボタンスイッチ、信号炎管および軌道短絡器を備えるものが例示される。踏切支障報知装置の押ボタンスイッチを通報者が操作することによって信号炎管が発火し、さらに軌道短絡器により軌道回路が短絡されることで侵入物が検出される。

列車非常停止警報装置は、プラットホーム下の線路上に設置された転落検知装置により異常（侵入物の存在）が検出された場合や、プラットホームから線路へ転落した人などを発見した駅係員や乗客が、プラットホームに設置された非常停止ボタンを押下した場合に作動する。

落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置等によって障害物（侵入物）が検出されると、その検出結果は、信号機や特殊信号発光機、信号炎管の発火等の信号表示によって、走行中の鉄道車両１の運転士に報知される。その信号表示を視認した運転士によってブレーキハンドル（図示せず）が操作され、非常ブレーキ５１が作動される。

警笛５２は、線路内へ進入した動物や鉄道車両１の乗客に警戒や注意を促すために鳴動される装置であり、運転室に配設されたペダル（図示せず）を運転士が操作することにより作動される。警笛５２は、警笛５２が作動（鳴動）したことをＣＰＵ４１に出力する出力回路（図示せず）を備えている。

保安装置５３は、駅構内で非常事態が発生したことを通報する装置（列車非常停止警報装置）である。非常停止ボタンの押下や転落検知装置により保安装置５３が作動すると、自動列車制御装置（信号保安装置）等を介して鉄道車両１の車内信号が絶対停止を現示する。これにより非常ブレーキ５１が作動される。

信号受信器５４は、上述した落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置等が発信した侵入物の検出結果（防護無線信号）を受信するための装置であり、受信装置（図示せず）と、その受信装置の受信結果を処理してＣＰＵ４１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。なお、信号受信器５４は、落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置等による検出結果を、自動列車制御装置（信号保安装置）を介して受信し、その受信結果を処理してＣＰＵ４１に出力するものであっても良い。

速度検出装置５５は、鉄道車両１の速度を検出すると共にその検出結果をＣＰＵ４１に出力するための装置であり、鉄道車両１の速度を検出する速度センサ５５ａと、その速度センサ５５ａの検出結果を処理してＣＰＵ４１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。なお、速度センサ５５ａは、車両駆動用の電動機（図示せず）からの出力信号に基づいて速度を検出するものでも良い。

切替装置５６は、非常ブレーキ５１、警笛５２、保安装置５３、信号受信機５４による侵入物情報が検出されたときの動作モードを切り替えるための装置である。動作モードとしては、侵入物情報が検出されたときに先頭車両２の車体４の先頭側を下降させる下降モード、及び、侵入物情報が検出されたとき先頭車両２及び後続車両３の車体４，５を上昇させる上昇モードがある。

切替装置５６としては、運転士や車掌等により手動で操作されることにより下降モード又は上昇モードに切り替える切替スイッチが例示される。切替スイッチにより、例えば、都市鉄道では上昇モードに、地方鉄道では下降モードに切り替えることができる。輸送需要の多い都市鉄道は、輸送需要の少ない地方鉄道と比較してプラットホームから線路へ転落する人が多いので、動作モードを上昇モードにすることで、線路に転落した人が車体４下に巻き込まれて床下機器７に接触する事故を減らすことができる。

また、切替装置５６としては、時刻情報や自動列車制御装置（信号保安装置）等による地点情報を利用して自動で下降モード又は上昇モードに切り替える自動切替装置が例示される。例えば、都市と山間部とを連絡する鉄道車両では、自動切替装置により、都市では上昇モードに切り替え、郊外や山間部では下降モードに切り替えるように設定される。これにより、郊外や山間部では落石等の侵入物があるので、動作モードを下降モードにすることで、進路上の侵入物を排障器６で押し退けて侵入物が車体４下に巻き込まれることを防止できる。

他の入出力装置６０のうち、入力装置としては、例えば、鉄道車両１が走行する地点情報を検出してＲＡＭ４３（バッファメモリ）に出力する自動列車制御装置（信号保安装置）、進路上の侵入物を運転士が発見したときに操作される通報装置（図示せず）が挙げられる。通報装置は、運転士に操作される押ボタンスイッチ等の操作部と、操作部が操作されたことをＣＰＵ４１に出力する出力回路とを主に備えている。また、出力装置としては、非常ブレーキ５１や警笛５２が作動したときや通報装置が操作されたときに、乗客に衝突告知や注意を促すためのアナウンスを行う表示装置やスピーカ（いずれも図示せず）が挙げられる。表示装置やスピーカは、乗客が収容される客室に配設される。

次に図５を参照して巻き込み防止処理について説明する。図５は巻き込み防止処理を示すフローチャートである。この処理は、進路上の侵入物の存在に関する侵入物情報が検出されたことをトリガとしてＣＰＵ４１によって実行される処理であり、線路と車体４，５との隙間の大きさを調整するための処理である。

制御装置４０は（図４参照）、非常ブレーキ５１、警笛５２、保安装置５３、信号受信器５４及び他の入出力装置６０（通報装置）からの出力信号を、入出力ポート４５を介してＲＡＭ４３の記憶領域（バッファメモリ）に一時的に保存する。非常ブレーキ５１、警笛５２、保安装置５３、信号受信器５４、他の入出力装置６０（通報装置）の内の１つ以上の出力信号がＣＰＵ４１によって検出されたことをトリガとして、ＣＰＵ４１によって巻き込み防止処理が開始される。

図５に示すように、ＣＰＵ４１は巻き込み防止処理に関し、まず、切替装置５６による動作モードの設定が上昇モードか否かを判断し（Ｓ１）、設定が下降モードの場合には（Ｓ１：Ｎｏ）、保安装置５３が作動したか否かを判断する（Ｓ２）。保安装置５３が作動していない場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、鉄道車両１が駅付近の特定領域（駅構内およびその周辺領域）を走行中か否かを判断する（Ｓ３）。なお、Ｓ３の処理は、自動列車制御装置（信号保安装置）により検出される鉄道車両１の地点情報に基づいて判断する。

Ｓ３の処理の結果、駅付近の特定領域を鉄道車両１が走行していない場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、ＣＰＵ４１は第１空気ばね１３の空気を排気する（Ｓ４）。なお、Ｓ４の処理は遮断弁１８を閉止し排気弁１９を開弁することにより行われる。これにより第１空気ばね１３が収縮され、先頭車両２の車体４の先頭側を後尾側に対して下降させることができる（図２（ａ）参照）。その結果、排障器６と線路との隙間を小さくできる。

次にＣＰＵ４１は、第２空気ばね２３に給気する（Ｓ５、第２給気手段）。なお、Ｓ５の処理は給気弁２７を開弁することにより行われる。これにより第２空気ばね２３が伸張され、先頭車両２の車体４の後尾側を先頭側に対して上昇させることができる（図２（ｂ）参照）。その結果、排障器６と線路との隙間をさらに小さくできる。

ここで、非常ブレーキ５１、警笛５２、信号受信器５４、他の入出力装置６０（通報装置）の内の１つ以上の出力信号が検出される場合には、進路上に侵入物が存在する可能性がある。従って、Ｓ４及びＳ５の処理によって排障器６と線路との隙間を小さくすることによって、鉄道車両１が侵入物と衝突した場合には、侵入物を排障器６で押し退けることができる。その結果、侵入物が車体４の下に巻き込まれることを防止できる。よって、車体４下に設けられた床下機器７やブレーキ管等の損傷を防止できる。

次いでＣＰＵ４１は、速度検出装置５５の検出結果に基づいて、鉄道車両１の速度を取得する（Ｓ６）。Ｓ６の処理は、鉄道車両１が停車したと判断されるまで（Ｓ７：Ｙｅｓ）、繰り返し実行される。Ｓ７の処理の結果、鉄道車両１が停車したと判断される場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４１は遮断弁１８を開弁し第１空気ばね１３に給気して（Ｓ８、伸張手段）、この巻き込み防止処理を終了する。なお、Ｓ８の処理のうち、第１空気ばね１３の給気は給気弁１７を開弁することにより行われる。

これにより第１空気ばね１３が伸張され、車体４の先頭側を上昇させることができる。その結果、車体４の先頭側と線路との隙間を大きくすることができるので、鉄道車両１の停車後、車体４下を点検し易くできる。点検の結果、異常がなければ運転を再開できるので、侵入物に鉄道車両１が衝突した場合も、運転再開までの期間を短縮できる。

一方、Ｓ１の処理の結果、動作モードの設定が上昇モードの場合には（Ｓ１：Ｙｅｓ）、第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３に給気して（Ｓ９、第１給気手段）、この巻き込み防止処理を終了する。なお、Ｓ７の処理は、給気弁１９，２９，３９を開弁することにより行われる。その結果、車体４，５を上昇させて線路と車体４，５の床下との間隔を大きくできるので、線路と床下機器７との間隔を大きくできる。よって、レール間に侵入物が入り込んだ場合に、その上を通過する鉄道車両１の床下機器７と侵入物とが接触する事故を減らすことができる。

また、Ｓ２の処理の結果、保安装置５３（列車非常停止警報装置）が作動した場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、切替装置５６により下降モードに設定されていても、上昇モードと同様に第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３に給気して（Ｓ９）、この巻き込み防止処理を終了する。保安装置５３（列車非常停止警報装置）が作動した場合には、プラットホームから線路に人が転落した等の非常事態が発生した可能性がある。よって、線路と床下機器７との間隔を大きくすることにより、レール間に侵入物が入り込んだ場合に、その上を通過する鉄道車両１の床下機器７と侵入物とが接触する事故を減らすことができる。

また、Ｓ３の結果、鉄道車両１が駅付近の特定領域（駅構内および周辺領域）を走行する場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、下降モードに設定されていても、上昇モードと同様に第１空気ばね１３、第２空気ばね２３及び第３空気ばね３３に給気して（Ｓ９）、この巻き込み防止処理を終了する。鉄道車両１が駅構内および周辺領域を走行する場合には、線路内の侵入物が人である可能性が高い。よって、線路と床下機器７との間隔を大きくすることにより、レール間に侵入物（人）が入り込んだ場合に、その上を通過する鉄道車両１の床下機器７と侵入物（人）とが接触する事故を減らすことができる。

なお、本実施の形態において、請求項１記載の侵入物情報としては、非常ブレーキ４１を作動させたこと、警笛５２を鳴動させたこと、保安装置５３が作動したこと、落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置等の出力信号を信号受信器５４が受信したこと、運転士が目視により侵入物を発見したときに通報装置（図示せず）の操作部を操作したこと等が例示される。

また、請求項１記載の侵入物検出手段としては、ＲＡＭ４３の記憶領域（バッファメモリ）に一時的に保存された出力信号（非常ブレーキ５１、警笛５２、保安装置５３、信号受信器５４及び通報装置からの出力信号）をＣＰＵ４１により検出する手段が該当する。給気手段としては、図５に示すフローチャート（巻き込み防止処理）におけるＳ９の処理が該当する。請求項３記載の排気手段としてはＳ４の処理が該当する。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、各車体４，５を支持する複数の台車の数（本実施の形態では２台）は一例であり、適宜選択できる。

上記実施の形態では、巻き込み防止処理において、鉄道車両１に搭載された速度検出装置５５によって鉄道車両１が停止したことを検出する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、鉄道車両１に搭載された加速度センサや車軸等の回転数を検出する回転計等を用いて、停車したことを検出することは当然可能である。

上記実施の形態では、巻き込み防止処理において、第１空気ばね１３の空気を排気した後（Ｓ４）、第２空気ばね２３に給気する場合（Ｓ５）について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第２空気ばね２３に給気するＳ５の処理を省略することは当然可能である。Ｓ５の処理を省略しても、第１空気ばね１３の空気を排気するＳ４の処理によって、排障器６と線路との隙間を小さくできるからである。

上記実施の形態では、巻き込み防止処理において、排障器６と線路との隙間の大きさを検出することなく、第１空気ばね１３の空気を排気し（Ｓ４）、第２空気ばね２３に給気する場合（Ｓ５）について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、線路との距離を非接触で検出できる距離センサ（図示せず）を排障器６に設けることは当然可能である。この場合には、距離センサによって排障器６と線路との隙間の大きさを検出して、排障器６と線路との隙間の大きさが一定値となるように第１空気ばね１３や第２空気ばね２３に給排気することができる。

ここで、Ｓ４の処理における第１空気ばね１３の収縮量を一定値とすれば、鉄道車両１が上り勾配路を走行するときには、鉄道車両１が平坦路を走行する場合と比較して排障器６と線路との隙間が小さくなる。そのため、勾配の大きさによっては排障器６が線路に接触することがある。また、鉄道車両１が下り勾配路を走行するときには、鉄道車両１が平坦路を走行する場合と比較して排障器６と線路との隙間が大きくなる。そのため、下り勾配路において進路上の侵入物と衝突した場合には、勾配の大きさによっては排障器６で侵入物を押し退けることができずに車体４下に侵入物が巻き込まれるおそれがある。

これに対し、距離センサによって排障器６と線路との隙間の大きさを検出しながら第１空気ばね１３の空気を排気する場合には、上り勾配または下り勾配の大きさに関わらず、排障器６と線路との隙間の大きさを、予め定めた一定値（侵入物が巻き込まれない程度の隙間の大きさ）にすることができる。これにより、排障器６が線路に接触したり、排障器６を線路に近づけているにも関わらず車体４下に侵入物が巻き込まれたりすることを防止できる。

また、制御装置４０により、距離センサによって排障器６と線路との隙間の大きさを検出しながら第１空気ばね１３の空気を排気し、排障器６と線路との隙間の大きさが一定値に到達しないときに、第２空気ばね２３に給気するように制御することは当然可能である。第１空気ばね１３は、第２空気ばね２３と比較して排障器６の近くに位置するので、第２空気ばね２３を伸張させるより第１空気ばね１３を収縮させる方が、排障器６を下降させるのに効果的だからである。なお、第１空気ばね１３及び第２空気ばね２３の両方に給排気して、排障器６と線路との隙間の大きさを一定値にすることも当然可能である。

なお、距離センサ（図示せず）を排障器６に設ける代わりに、車体４及び台車（台車枠１１，２１）に、レール方向の傾斜を検出する傾斜センサ（図示せず）を設けることは当然可能である。この場合には、台車枠１１，２１に設けた傾斜センサによって線路のレール方向の勾配ｇを検出し、その勾配ｇに応じて第１空気ばね１３（必要に応じて第２空気ばね２３も）の空気を排気して、車体４のレール方向の傾斜角ｉを調整する。線路の勾配ｇ及び車体４の傾斜角ｉと、排障器６と線路との隙間ｔとの関係を予め調べ、その関係（関係式やマップ）をＲＯＭ４２に保存しておけば、勾配ｇ及び傾斜角ｉを検出しながら、隙間ｔが一定値となるように第１空気ばね１３（及び第２空気ばね２３）の伸縮量を調整できる。

なお、この場合、台車枠１１，２１に設けた傾斜センサによって線路の勾配ｇを検出する代わりに、自動列車制御装置（信号保安装置）や鉄道制御システム等による地点情報を利用して、線路のレール方向の勾配を検出することは当然可能である。

上記実施の形態では、非常ブレーキ５１を作動させたこと、警笛５２を鳴動させたこと、落石検知装置、踏切障害物検知装置、踏切支障報知装置、列車非常停止警報装置等の出力信号を信号受信器５４が受信したこと、保安装置５３が作動したこと、運転士が目視により侵入物を発見したときに通報装置（図示せず）の操作部を操作したこと等（侵入物情報）のいずれかが検出された場合に、高さ調整機構１４，２４，３４を作動させる場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、警笛５２を鳴動させたことを高さ調整機構１４，２４，３４を作動させる必須の条件とすることは当然可能である。進路上に進入した動物（侵入物の一種、人を含む）を運転士が発見した場合には、運転士は反射的に警笛５２を鳴動させるからである。

警笛５２の鳴動を巻き込み防止処理が実行される必須の条件とする場合には、例えば、侵入物情報が入力されるＲＡＭ４３のバッファメモリとＣＰＵ４１との間にＡＮＤ回路（図示せず）を設け、そのＡＮＤ回路の入力端子の一つに警笛５２からの受信信号を入力する。ＡＮＤ回路の他の入力端子に非常ブレーキ５１からの受信信号を入力すれば、警笛５２が鳴動されて非常ブレーキ５１が作動されたときに、ＡＮＤ回路から信号が出力される。これにより、侵入物を発見した以外の原因で非常ブレーキ５１を作動させた場合等（警笛５２が鳴動されないとき）に巻き込み防止処理が実行されることを防止できる。

上記実施の形態では複数の客車が連結される鉄道車両１について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、先頭車両２だけで編成された１両編成（単行）の鉄道車両とすることは当然可能である。

上記実施の形態では、先頭車両２の先頭部が線路に対して略垂直な切妻型車両（鉄道車両１）の場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、先頭部が流線形に形成される鉄道車両（新幹線（登録商標）車両など）とすることは当然可能である。

１鉄道車両
２先頭車両
４，５車体
６排障器
７床下機器
１０第１台車（先頭の台車）
１３第１空気ばね（空気ばね）
１４高さ調整機構
２０第２台車（台車）
２３第２空気ばね（空気ばね）
２４高さ調整機構
３０第３台車（台車）
３３第３空気ばね（空気ばね）
３４高さ調整機構
５１非常ブレーキ
５２警笛
５３保安装置
５６切替装置（切替手段）

Claims

レール方向に複数配置される台車と、その台車にそれぞれ配置された空気ばねにより支持される車体と、その車体の床下に配置される床下機器と、前記空気ばねの空気を給排して前記車体の高さを調整する高さ調整機構とを備える鉄道車両において、
車両の走行に影響を与える線路への侵入物の存在に関する侵入物情報を検出する侵入物検出手段と、
その侵入物検出手段により侵入物情報が検出された場合に、前記高さ調整機構を作動させて前記車体のレール方向に配置される複数の台車の空気ばねに給気する給気手段と、
先頭車両を構成する前記車体の先頭に装着される排障器と、
前記侵入物検出手段により侵入物情報が検出された場合に、前記高さ調整機構を作動させて前記先頭車両のレール方向に配置される複数の台車のうちの先頭の台車の空気ばねの空気を排気する排気手段と、
その排気手段または前記給気手段のいずれを動作させるかを切り替える切替手段とを備えていることを特徴とする鉄道車両。
前記侵入物情報は、駅構内で非常事態が発生したことを通報する保安装置が作動したこと、前記車両を制動する非常ブレーキが作動したこと、前記車両の警笛が鳴動したことのいずれか１以上であることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。