JP6513904B2 - 保安情報書換えシステム及び地上子 - Google Patents

Description

本発明は、保安情報書換えシステムに関し、特に鉄道の保安設備の保安情報の書き換えを遠隔地から行い得るようにした保安情報書換えシステム及び地上子に係るものである。

従来、鉄道の保安設備としての地上子の設定電文（保安情報）の書き換えは、情報伝達媒体としての電波により外部から非接触で与えられる電文情報を受信可能な受信手段の機能を有する地上子の送信コイルを介して行うようになっていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１１７１８号公報

しかし、特許文献１には、外部から送信装置を使用して上記送信コイルに対して設定電文情報を送信することについて開示されているものの、送信装置の詳細については明らかにされていない。

一般に、地上子の設定電文情報の書き換えは、電文情報の送信可能な電文書込み装置を携帯し、現場において作成された設定電文情報、又は電文書込み装置に予め作成して保存された設定電文情報を地上子に送信して行われる。

しかしながら、この場合、地上子の電文を書き換えようとするときには、該当地上子の設置場所まで出向かなければならず、遠隔地の地上子や複数の地上子の電文の書き換えを行う際には、電文書換え作業が容易でなかった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、鉄道の保安設備の保安情報の書き換えを遠隔地から行い得るようにした保安情報書換えシステム及び地上子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による保安情報書換えシステムは、基地局において保安情報を書き換えようとする保安設備の位置情報と列車の位置情報とにより特定された列車を介して、設定しようとする新情報を前記基地局から前記保安設備に向けて送信し、前記保安設備に既保存の旧情報を前記新情報に書き換え得るように構成したものである。

また、本発明による地上子は、設定するために基地局から送信された新電文情報を一時的に保存する第１の記憶部と、内蔵された第２の記憶部に既保存の旧電文情報を、前記第１の記憶部に保存された新電文情報に書き換えるタイミングを制御する制御装置と、を備え、前記新電文情報が走行中の列車の車上子との電磁カップリングにより取得される場合には、前記制御装置は、前記新電文情報の前記第１の記憶部から前記第２の記憶部への書き換えを前記列車が通過した後に行うように書換えタイミングを制御するものである。
又は、設定するために基地局から送信された新電文情報を一時的に保存する第１の記憶部と、内蔵された第２の記憶部に既保存の旧電文情報を、前記第１の記憶部に保存された新電文情報に書き換えるタイミングを制御する制御装置と、を備え、前記新電文情報が停車中の列車の車上子との電磁カップリングにより取得される場合には、前記制御装置は、前記新電文情報の前記第１の記憶部から前記第２の記憶部への書き換えを前記列車が停車中に行うように書換えタイミングを制御するものである。

本発明によれば、保安情報の書き換えを、保安設備の設置場所まで出向くことなく、該保安設備から離れた基地局から保安情報を送信して行うことができる。したがって、保安設備としての例えば地上子の電文（保安情報）書換え作業を、地上子の設置現場まで出向くことなく遠隔地から容易に行うことができる。

本発明による保安情報書換えシステムの一実施形態を示す概略説明図である。 本発明による地上子の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による保安情報書換えシステムの一実施形態を示す概略説明図である。この保安情報書換えシステムは、保安設備の保安情報の書き換えを遠隔地から行うことができるようにするもので、基地局１と、無線送信経路２と、保安設備としての地上子３と、を備えて構成されている。

上記基地局１は、駅に設置された例えばＣＢＴＣ（Communication Based Train Control）と呼ばれる無線式列車制御システムであり、路側の信号機の現示や、許容速度、近隣を走行中の他の列車の位置、その他の線路の開通状況等の情報を伝送して運転台に表示させるもので、後述の無線通信路２ａを介して列車４と無線通信可能になっている。そして、列車４から送信される列車４の現在位置から、設定電文を書き換えようとする地上子３の設置区間を走行中の列車４や、設定電文を書き換えようとする地上子３上に停車中の列車４を割り出し、当該列車４に設定電文を送信するようになっている。

上記基地局１と後述の地上子３とを無線接続可能に無線送信経路２が設けられている。この無線送信経路２は、設定しようとする新電文情報を基地局１から地上子３に向けて無線送信するためのものであり、無線通信可能に構成して列車４に搭載された車上装置５と上記基地局１との間を結ぶ、地上アンテナを含む無線通信路２ａ、及び車上装置５の車上子６と地上子３との間の電磁カップリング２ｂを含んで構成されている。

軌道上の上記列車４の車上子６と電磁カップリング２ｂ可能に地上子３が設けられている。この地上子３は、予め設定して保存された運転方向、地上子番号、線区最高速度や停止位置までの距離情報等を上記列車４の車上装置５に送信するもので、列車４の安全運行を支えるものである。そして、図２に示すように、受信手段としての送受信コイル７と、第１の記憶部８と、第２の記憶部９と、電文送受信制御装置１０と、を含んで構成されている。なお、図１において、符号１１は、列車４に設けられたアンテナであり、列車４の車上装置５と基地局１との間の無線通信を可能にするものである。

ここで、上記送受信コイル７は、電文情報の送受信可能な機能を有するもので、車上子６の送受信コイルと電磁カップリング２ｂして、後述の第２の記憶部９に保存された電文情報を書き換えるために基地局１から送信された新電文情報を受信すると共に、第２の記憶部９に保存された電文情報を車上装置５に送信するものである。また、上記第１の記憶部８は、上記送受信コイル７を介して車上装置５から受信した上記新電文情報を一時的に保存するためのもので、書換え可能な半導体メモリである。さらに、上記第２の記憶部９は、列車４の安全運行を支える電文情報を保存するもので、書換え可能な半導体メモリであり、後述の電文送受信制御装置１０によって制御されて、列車４の車上子６との電磁カップリング２ｂ中に上記電文情報を出力するようになっている。なお、上記第１及び第２の記憶部８，９は、例えば一つの半導体メモリ内に予め確保された二つの記憶領域であってもよい。そして、上記電文送受信制御装置１０は、第２の記憶部９に保存された電文情報の送信を制御すると共に送受信コイル７から入力された設定電文情報を第１の記憶部８に書込み制御する電文送信制御機能及び書込み制御機能を有するものである。

詳細には、上記電文送受信制御装置１０は、上記新電文情報が走行中の列車４の車上子６との電磁カップリング２ｂにより取得される場合には、上記新電文情報の第１の記憶部８から第２の記憶部９への書き換えを上記列車４が通過した後に行うように書換えタイミングを制御し、上記新電文情報が停車中の列車４の車上子６との電磁カップリング２ｂにより取得される場合には、上記新電文情報の上記書き換えを上記列車４が停車中に行うように書換えタイミングを制御するようになっている。

より詳細には、上記電文送受信制御装置１０は、第１の記憶部８への設定電文の書込み動作、及び第１の記憶部８から第２の記憶部９への設定電文の書込み動作、並びに第２の記憶部９に保存された設定電文の送信動作を制御する制御部１１と、送受信コイル７を介して入力される書込み用の設定電文信号をフィルタリングするバンドパスフィルタ１２と、該バンドパスフィルタ１２からの信号を増幅する増幅器１３と、増幅器１３の増幅信号を復調する復調器１４と、第２の記憶部９に保存された設定電文情報を変調する変調部１５及び変調部１５からの変調信号を増幅して送受信コイル７に供給する増幅器１６と、を含んで構成されている。上記制御部１１は、新電文情報の正誤を確認するベリファイ機能をも有している。

次に、このように構成された保安情報書換えシステムの動作について説明する。
基地局１は、電文情報を書き換えようとする地上子３を特定すると共に、該地上子３の設置位置情報とＣＢＴＣシステムを利用して取得した列車位置情報とに基づいて上記地上子３に接近中又は上記地上子３上に停車中の列車４を特定する。

上記列車４が特定されると、基地局１は、書き換えるために予め作成された新電文情報を当該列車４に向けて送信する。送信された新電文情報は、地上アンテナを介して又は直接、上記列車４の車上装置５に受信され、車上装置５に設けられた図示省略の記憶部に保存される。

ここでは、先ず、上記特定された地上子３が、走行中の列車４に対して電文情報を送信し、列車４の運行を制御するものである場合について説明する。
この場合、車上装置５は、車上子６と地上子３との間の電磁カップリング２ｂが開始されると、地上子３から第２の記憶部９に保存された電文情報を受信し、該電文情報に基づいて例えば速度照査パターンを生成し、該パターンを照査しながら走行速度を制御すると共に、上記記憶部に保存された新電文情報を地上子３に向けて送信する。

一方、上記車上子６と地上子３との間の電磁カップリング２ｂが開始されると、地上子３側では、電文送受信制御装置１０により制御して第２の記憶部９に保存された電文情報（旧電文情報）を読み出し、送受信コイル７を介して車上装置５に送信すると共に、車上装置５から受信した新電文情報を第１の記憶部８に一時的に保存する。

上記列車４の車上子６と地上子３との間の電磁カップリン２ｂが終了して予め定められた所定時間が経過すると、即ち、列車４が上記地上子３上を通過し終えると電文送受信制御装置１０の制御部１１は、第１の記憶部８に一時的に保存された新電文情報を読み出し、該新電文情報で第２の記憶部９に保存された旧電文情報を上書きし、第２の記憶部９の電文情報を新電文情報に書き換える。
以降、後続の列車４は、地上子３から取得する上記新電文情報に基づいて運行が制御される。

なお、制御部１１は、新電文情報が正しいものか否か、又は送信相手先が正しいか否か等を確認するベリファイ機能を有している。したがって、制御部１１は、新電文情報に含まれる地上子番号と当該地上子３の地上子番号とを比較して第１の記憶部８に保存された新電文情報が当該地上子３に宛てたものであるか否かを判定したり、上記新電文情報が規格に従った正しい構文を有するものであるか否かを判定したりする。この場合、上記新電文情報が当該地上子３に宛てたものでないときや、規格に従った正しいデータでないと判定したときには、制御部１１は、この新電文情報を破棄すると共に誤送又はデータが正しくないことを示す応答データを第２の記憶部９に記憶する。そして、次の列車が当該地上子３上を通過する際に、第２の記憶部９から旧電文情報と共に上記応答データを車上装置５に送信する。これにより、上記応答データは、無線通信路２ａを介して車上装置５から基地局１に送信される。したがって、基地局１においては、データの誤りを訂正した正しい電文情報を改めて送信することができる。また、制御部１１は、第１の記憶部８から第２の記憶部９に新電文情報が正しく書き込めたか否かを、書込み後のデータと書込み前のデータとを比較して判定する。この場合、データの書き込みが正しく行われていないときには、制御部１１は、第１の記憶部８から第２の記憶部９への新電文情報の書込み動作を改めて実行する。

次に、上記特定された地上子３が、停車中の列車４に対して電文情報を送信し、列車４の運行を制御するものである場合について説明する。
この場合、車上装置５は、車上子６と地上子３とが電磁カップリング２ｂしている間に、上記記憶部に一時的に保存された新電文情報を直下の地上子３に向けて送信する。

一方、地上子３側では、電文送受信制御装置１０により制御して車上装置５から受信した新電文情報を第１の記憶部８に一時的に保存する。その後、車上子６と地上子３とが電磁カップリング２ｂしている間に、電文送受信制御装置１０の制御部１１により制御して第１の記憶部８に一時的に保存された新電文情報を読み出し、該新電文情報で第２の記憶部９に保存された旧電文情報を上書きし、第２の記憶部９の電文情報を新電文情報に書き換える。

この場合、停車中の列車４は、第２の記憶部９に保存された新電文情報を直下の地上子３から停車中に取得し、その後の列車４の運行が制御されてもよく、又は、車上装置５の記憶部に保存された新電文情報に基づいて列車４の運行が制御されてもよい。なお、前述したように、制御部１１がベリファイ機能を有しているため、制御部１１は、受信した新電文情報の正誤を判定し、データに誤りがあるときには、その旨を直ちに基地局１に伝え、正しい電文情報を受け取ることができるようにしている。
以降、後続の列車４は、地上子３から取得する上記新電文情報に基づいて運行が制御される。

このように、本発明によれば、地上子３の電文の書き換えを、地上子３の設置場所まで出向くことなく、該地上子３から離れた基地局１から送信された電文情報により行うことができ、電文書換え作業が容易になる。また、無線通信により電文情報を送信して書き換える場合には、例えば既存のＣＢＴＣ無線式列車制御システムを利用して行うことができ、特別な地上設備を必要としない。したがって、保安情報書換えシステムの建設コストを低減することができる。

なお、上記実施形態においては、地上子３が車上装置５との間の電文情報の授受を共通の送受信コイル７を使用して行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、地上子３は、電文情報を車上装置５に送信する既存の送信コイルの他に、車上装置５から送信される新電文情報を受信するための受信コイルを備えてもよい。又は、新電文情報を基地局１から直接受信できるようにした受信手段を備えてもよい。

また、上記実施形態においては、基地局１から無線送信される電文情報を列車４の車上装置５を介して地上子３に伝送する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、レール１７（図１参照）を介して基地局１から電文情報を地上子３に向けて送信してもよい。この場合、基地局１から整合器を介してレール１７に送信された電文情報を地上子３に備えるアンテナで受信するようにするとよい。これにより、列車４の走行頻度の低い、例えば引き込み線や待機線内の地上子３の電文書換えも容易に行うことができる。

さらに、上記実施形態においては、基地局１から地上子３に向けた電文情報の送信を無線により行う場合について述べたが、本発明はこれに限られず、基地局１と地上子３とを有線により接続し、該有線を介して電文情報を送信してもよい。この場合も、地上子３の電文の書き換えを、地上子３の設置場所まで出向くことなく、該地上子３から離れた基地局１から送信された電文情報により行うことができ、電文書換え作業が容易になる。

そして、以上の説明においては、保安設備が地上子３である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、保安設備は、基地局１から送信される情報を受信する受信手段を備えた、例えば踏切警報機であってもよい。この場合、踏切警報機に書き込まれる情報としては、例えば踏切警報機の鳴動開始時間や、自動踏切遮断機降下開始時間等である。

１…基地局
２…無線送信経路（送信経路）
２ａ…無線通信路
２ｂ…電磁カップリング
３…地上子（保安設備）
４…列車
５…車上装置
６…車上子
７…送受信コイル（受信手段）
８…第１の記憶部
９…第２の記憶部
１０…電文送受信制御装置（制御装置）

Claims (9)

1. 基地局において保安情報を書き換えようとする保安設備の位置情報と列車の位置情報とにより特定された列車を介して、設定しようとする新情報を前記基地局から前記保安設備に向けて送信し、前記保安設備に既保存の旧情報を前記新情報に書き換え得るように構成した保安情報書換えシステム。
2. 前記保安設備は、前記新情報の正誤を確認するベリファイ機能を有したものである請求項１に記載の保安情報書換えシステム。
3. 前記保安設備は、前記基地局から送信される前記新情報を受信可能な受信手段を備えた請求項１又は２に記載の保安情報書換えシステム。
4. 前記保安設備は、列車の軌道上に設置された地上子であり、前記保安情報は、地上子に設定される電文情報である請求項１〜３に記載の保安情報書換えシステム。
5. 前記基地局から前記地上子に向けた前記電文情報の送信経路は、無線通信可能に構成して列車に搭載された車上装置と前記基地局との間を結ぶ無線通信路、及び前記車上装置の車上子と前記地上子との間の電磁カップリングを含んで構成された請求項４に記載の保安情報書換えシステム。
6. 前記基地局から送信された新電文情報は、前記地上子の第１の記憶部に一時的に保存された後、予め定められた所定のタイミングで前記地上子の第２の記憶部に既保存の旧電文情報に対して書き換えられる請求項４又は５に記載の保安情報書換えシステム。
7. 設定するために基地局から送信された新電文情報を一時的に保存する第１の記憶部と、
   内蔵された第２の記憶部に既保存の旧電文情報を、前記第１の記憶部に保存された新電文情報に書き換えるタイミングを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記新電文情報が走行中の列車の車上子との電磁カップリングにより取得される場合には、前記制御装置は、前記新電文情報の前記第１の記憶部から前記第２の記憶部への書き換えを前記列車が通過した後に行うように書換えタイミングを制御する地上子。
8. 設定するために基地局から送信された新電文情報を一時的に保存する第１の記憶部と、
   内蔵された第２の記憶部に既保存の旧電文情報を、前記第１の記憶部に保存された新電文情報に書き換えるタイミングを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記新電文情報が停車中の列車の車上子との電磁カップリングにより取得される場合には、前記制御装置は、前記新電文情報の前記第１の記憶部から前記第２の記憶部への書き換えを前記列車が停車中に行うように書換えタイミングを制御する地上子。
9. 前記制御装置は、前記新電文情報の正誤を確認するベリファイ機能を有したものである請求項７又は８に記載の地上子。