JP7134262B2 - 車上装置、地上装置および列車制御システム - Google Patents

Description

本発明は、列車に搭載される車上装置、地上装置および列車制御システムに関する。

従来、列車において、車上装置は、列車の移動を検知するセンサの検知結果に基づいて列車の位置を算出し、列車の位置情報を地上装置に送信する。車上装置は、地上装置から取得した停止限界情報などを用いて、列車の走行を制御する。列車は、営業運転が終了すると指定された場所で滞泊する。車上装置は、流転した場合に位置が不定になる事態を回避するため、滞泊中も列車の位置を算出し、列車の位置情報を地上装置に送信する。このように、列車は、滞泊中も車上装置が列車の位置を算出するため電力を消費していた。

特許文献１には、列車の滞泊中は車上保安装置への給電を遮断し、地上装置が、列車から取得したセンサの検知結果に基づいて列車の位置を算出することで、滞泊中の列車の消費電力を低減する技術が開示されている。

特開２０１６－１３７７３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、列車は、滞泊中もセンサを常時動作させる必要があり、滞泊中もセンサによって電力が消費される、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、滞泊中の消費電力を低減可能な車上装置を得ることを目的とする。

本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、列車に搭載される車上装置に関するものである。車上装置は、列車の運用時に列車の走行および停止を制御する車上制御装置と、地上装置との間で無線通信を行い、列車が滞泊中において地上側に設けられたセンサであって列車の移動を検知する列車移動検知センサから列車が移動したことを示す検知結果を取得した地上装置から送信された列車が移動したことを通知する第１の信号を受信した場合、車上制御装置を起動させる車上無線装置と、を備える。車上制御装置は、列車が滞泊中において車上無線装置の制御によって起動し、列車を停止する制御を行う、ことを特徴とする。

本発明によれば、車上装置は、滞泊中の消費電力を低減できる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る列車制御システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る列車に搭載された車上装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る地上装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る車上装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図 実施の形態１に係る車上装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図 実施の形態２に係る列車に搭載された車上装置の動作を示すフローチャート 実施の形態２に係る地上装置の動作を示すフローチャート 実施の形態３に係る列車制御システムの構成例を示す図 実施の形態４に係る列車制御システムの第１の構成例を示す図 実施の形態４に係る列車制御システムの第２の構成例を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る車上装置、地上装置および列車制御システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る列車制御システム３００の構成例を示す図である。列車制御システム３００は、列車１００と、地上装置２００と、列車移動検知センサ２０５と、を備える。列車制御システム３００において、列車１００は、列車１００の位置を算出して列車１００の位置情報を地上装置２００に送信する。地上装置２００は、列車１００から取得した位置情報に基づいて停止限界情報を算出し、列車１００に送信する。列車１００は、停止限界情報などを用いて走行または停止する。

列車１００は、営業運転が終了すると、車庫などの指定された場所、例えば留置線などで滞泊する。列車１００は、一般的に滞泊中は停止しているが、強風などの影響で列車１００の動力によらずに移動、すなわち流転してしまうことがある。本実施の形態では、地上装置２００が、滞泊中の列車１００が移動した場合に列車移動検知センサ２０５の検知結果に基づいて検知し、列車１００に通知する。列車１００では、地上装置２００からの通知を受けて車上制御装置１０４が起動する。起動した車上制御装置１０４は、列車１００を停止する制御を行う。

列車１００の構成について説明する。列車１００は、車上無線装置１０１と、車上制御装置１０４と、スイッチ１０５と、バッテリ１０６と、電源装置１０７と、パンタグラフ１０８と、アンテナ１０９と、速度発電機１１０と、車上子１１１と、ブレーキ装置１１２と、を備える。車上無線装置１０１は、通信部１０２と、起動処理部１０３と、を備える。また、列車１００に搭載される車上装置１２０は、車上無線装置１０１と、車上制御装置１０４と、スイッチ１０５と、バッテリ１０６と、電源装置１０７と、を備える。なお、図１に示す列車１００は、本実施の形態において必要な構成要素を示しており、一般的な構成要素については記載を省略している。

通信部１０２は、地上装置２００との間で無線通信を行う。通信部１０２は、車上制御装置１０４で算出された列車１００の位置情報などのデータを、アンテナ１０９を介して無線通信によって地上装置２００に送信する。また、通信部１０２は、地上装置２００から地上装置２００で算出された列車１００の停止限界情報などの制御情報を、アンテナ１０９を介して無線通信によって受信する。

起動処理部１０３は、列車１００が滞泊中において、通信部１０２が地上装置２００から列車１００が移動したことを通知する第１の信号を受信した場合、車上制御装置１０４に電力を供給させて車上制御装置１０４を起動させる。具体的には、起動処理部１０３は、第１の信号を受信した場合、スイッチ１０５を制御してバッテリ１０６と車上制御装置１０４とを接続させ、バッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させる。通常時、起動処理部１０３は、スイッチ１０５を制御し、列車１００の運用中はバッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させ、列車１００が滞泊中はバッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させない。

速度発電機１１０は、列車１００の車輪の回転数に対応した数のパルスを生成し、生成したパルスを車上制御装置１０４に出力する。

車上子１１１は、地上に設置される図示しない地上子から電文を受信し、電文の情報を車上制御装置１０４に出力する。車上子１１１が地上子から受信する電文は、例えば、地上子が設置された位置を示す位置情報である。

車上制御装置１０４は、列車１００の運用時に列車１００の走行および停止を制御する。車上制御装置１０４は、速度発電機１１０から取得したパルスの数および列車１００の車輪の直径から列車１００の速度、移動距離などを算出し、さらに車上子１１１から取得した電文すなわち地上子の位置情報を用いて、列車１００の位置を算出する。車上制御装置１０４は、列車１００の位置情報などのデータを車上無線装置１０１経由で地上装置２００に送信する。また、車上制御装置１０４は、地上装置２００から車上無線装置１０１経由で取得した停止限界情報などを用いて停止減速パターンを生成し、生成した停止減速パターンを用いて列車１００の走行を制御する。車上制御装置１０４は、列車１００の速度が停止減速パターンを超過する場合、ブレーキ装置１１２に対してブレーキ指令を出力する。車上制御装置１０４は、列車１００の運用中はバッテリ１０６から電力の供給を受けて動作し、列車１００が滞泊中、通常はバッテリ１０６から電力が供給されずに停止している。また、本実施の形態において、車上制御装置１０４は、列車１００が滞泊中において起動処理部１０３の制御によって起動し、列車１００を停止する制御を行う。

スイッチ１０５は、起動処理部１０３の制御によって、バッテリ１０６と車上制御装置１０４とを接続または遮断する。スイッチ１０５は、起動処理部１０３の制御によって、バッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させる場合はオンしてバッテリ１０６と車上制御装置１０４とを接続する。スイッチ１０５は、起動処理部１０３の制御によって、バッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させない場合はオフしてバッテリ１０６と車上制御装置１０４とを遮断する。なお、スイッチ１０５は、運転士などが手動でオンオフできる構造であってもよい。

バッテリ１０６は、列車１００の運用中において電源装置１０７から供給される電力を蓄電する。バッテリ１０６は、列車１００の運用中および滞泊中において、車上無線装置１０１に電力を供給する。バッテリ１０６は、スイッチ１０５を介して車上制御装置１０４に電力を供給する。図１ではバッテリ１０６が１つであるが一例であり、バッテリ１０６は、車上無線装置１０１用および車上制御装置１０４用に複数のバッテリから構成されていてもよい。

電源装置１０７は、図示しない架線からパンタグラフ１０８で集電された電力を、列車１００に搭載された機器で使用可能な電力に変換する。電源装置１０７は、架線からパンタグラフ１０８で集電された電力が交流の場合は整流も行う。電源装置１０７は、変換した電力をバッテリ１０６に出力する。

パンタグラフ１０８は、図示しない架線から電力を集電し、集電した電力を電源装置１０７に出力する集電装置である。

ブレーキ装置１１２は、車上制御装置１０４の指令に応じて列車１００を減速させる。

なお、図１では列車１００が２両編成で構成されているが一例であり、列車１００は、３両以上、または１両の単行の編成であってもよい。また、各車両に搭載される機器は、図１の例に限定されない。

地上装置２００の構成について説明する。地上装置２００は、地上無線装置２０１と、アンテナ２０２と、拠点装置２０３と、連動装置２０４と、を備える。なお、図１に示す地上装置２００は、本実施の形態において必要な構成要素を示しており、一般的な構成要素については記載を省略している。

地上無線装置２０１は、列車１００との間で無線通信を行う。地上無線装置２０１は、列車１００で算出された列車１００の位置情報などのデータを、アンテナ２０２を介して無線通信によって受信する。また、地上無線装置２０１は、拠点装置２０３から拠点装置２０３で算出された列車１００の停止限界情報などの制御情報を、アンテナ２０２を介して無線通信によって列車１００に送信する。

拠点装置２０３は、列車１００の車上制御装置１０４からの位置情報などのデータに基づいて列車１００の位置を管理し、列車１００が複数ある場合には列車間隔を安全に制御するための減速情報、停止限界情報などを生成し、地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する。また、拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５から滞泊中の列車１００が移動すなわち流転したことを示す検知結果を取得した場合、列車１００が移動したことを通知する第１の信号を生成し、地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する。

連動装置２０４は、拠点装置２０３の管理する在線情報、別の列車制御システムから受信する進路制御情報などに基づいて、インターロックを保ちつつ、図示しない転てつ機、信号機などへの制御情報を出力する。

列車制御システム３００において、列車移動検知センサ２０５は、滞泊中の列車１００が移動すなわち流転したことを検知する。列車移動検知センサ２０５は、例えば、規定された区間において電磁波が到達したか、または非到達かによって、滞泊中の列車１００が移動すなわち流転したことを検知する。列車移動検知センサ２０５は、例えば、踏切などに設置された、列車１００の進入を検知するセンサなどである。列車移動検知センサ２０５は、検知結果を拠点装置２０３に送信する。なお、列車移動検知センサ２０５は、１つの列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されていてもよいし、複数の列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されていてもよい。１つの列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、列車移動検知センサ２０５は、精度良く列車１００の移動を検知することができる。複数の列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、少ない数の列車移動検知センサ２０５で多くの列車１００の移動を検知することができる。

図１において、レール２０６は、列車１００が滞泊する場所に設置されたものである。車止め２０７は、列車１００が滞泊する場所に設置されたものである。

つづいて、列車制御システム３００において、地上装置２００が列車１００の移動を検知し、列車１００が移動を停止する動作について説明する。

列車１００は、営業運転が終了すると、指定された場所で滞泊する。このとき、列車１００は、車上制御装置１０４または電源装置１０７の制御によってパンタグラフ１０８を降下させ、架線からの給電を停止する。また、車上無線装置１０１の起動処理部１０３は、スイッチ１０５をオフにしてバッテリ１０６と車上制御装置１０４とを遮断し、バッテリ１０６から車上制御装置１０４への電力の供給を停止させる。すなわち、列車１００では、移動していない通常の滞泊中の場合、車上無線装置１０１にはバッテリ１０６から電力が供給されているが、車上制御装置１０４にはバッテリ１０６から電力が供給されていないことになる。これにより、列車１００は、滞泊中の列車１００の消費電力を低減することができる。

列車１００は、車上制御装置１０４にはバッテリ１０６から電力が供給されていないので、列車１００の位置を算出することはできない。一方で、列車１００は、車上無線装置１０１にはバッテリ１０６から電力が供給されているので、地上装置２００からの信号を受信することができる。

地上装置２００において、拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５から定期的に検知結果を取得する。拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５から、列車１００が移動したことを示す検知結果を取得した場合、列車１００が移動したことを通知する第１の信号を生成し、生成した第１の信号を地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する。拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５が線路の合流点すなわちポイント付近に設置されたものである場合、連動装置２０４から転てつ機の向きの情報などを取得して、列車１００が滞泊していた場所を推定して、移動した列車１００を特定する。拠点装置２０３は、移動した列車１００が１つに特定できない場合、列車移動検知センサ２０５が設置された場所から移動した可能性がある複数の列車１００を特定する。すなわち、列車移動検知センサ２０５が１つの列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、拠点装置２０３は、１つの列車１００に対して第１の信号を送信する制御を行う。また、列車移動検知センサ２０５が複数の列車１００が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、拠点装置２０３は、複数の列車１００に対して第１の信号を送信する制御を行う。

滞泊中の列車１００において、車上無線装置１０１の通信部１０２は、地上装置２００から受信した信号を起動処理部１０３に出力する。起動処理部１０３は、受信した信号の種類を判定する。起動処理部１０３は、第１の信号を受信したと判定した場合、スイッチ１０５をオンにしてバッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させ、車上制御装置１０４を起動させる。

車上制御装置１０４は、起動すると、列車１００の位置を算出する。車上制御装置１０４は、列車１００の位置を算出した結果、滞泊中にも係わらず列車１００が移動していると判定した場合、ブレーキ装置１１２を制御して、列車１００を停止させる制御を行う。すなわち、車上制御装置１０４は、列車１００が滞泊中において列車１００の移動を検知した場合、列車１００を停止する制御を行う。これにより、列車１００の車上制御装置１０４は、滞泊中に列車１００が移動した場合でも列車１００を停止させることができる。

列車１００の動作を、フローチャートを用いて説明する。図２は、実施の形態１に係る列車１００に搭載された車上装置１２０の動作を示すフローチャートである。列車１００は、営業運転が終了すると指定された場所で滞泊する（ステップＳ１０１）。車上無線装置１０１の起動処理部１０３は、スイッチ１０５をオフにしてバッテリ１０６から車上制御装置１０４への給電を停止して、車上制御装置１０４をオフにする（ステップＳ１０２）。起動処理部１０３は、通信部１０２を介して、地上装置２００から第１の信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。起動処理部１０３は、地上装置２００から第１の信号を受信していない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、現在の状態を維持する。起動処理部１０３は、地上装置２００から第１の信号を受信した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、スイッチ１０５をオンにしてバッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させ、車上制御装置１０４を起動させる（ステップＳ１０４）。車上制御装置１０４は、起動すると、列車１００の位置を算出する（ステップＳ１０５）。車上制御装置１０４は、列車１００の位置を算出した結果、列車１００が移動しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。車上制御装置１０４は、列車１００が移動していないと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、現在の状態を維持する。列車１００が移動していない場合とは、地上装置２００で列車１００の移動が検出されたが、既に列車１００が停止してしまった場合である。なお、車上制御装置１０４は、列車１００が移動していないと判定した場合、オフして動作を終了してもよい。例えば、車上制御装置１０４は、車上無線装置１０１の起動処理部１０３に指示してスイッチ１０５をオフさせ、バッテリ１０６から車上制御装置１０４への給電を停止させる。車上制御装置１０４は、列車１００が移動したと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ブレーキ装置１１２を制御して、列車１００を停止させる制御を行う（ステップＳ１０７）。

地上装置２００の動作を、フローチャートを用いて説明する。図３は、実施の形態１に係る地上装置２００の動作を示すフローチャートである。地上装置２００において、拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５から検知結果を取得する（ステップＳ２０１）。拠点装置２０３は、検知結果が列車１００の移動を示すものか否かを判定する（ステップＳ２０２）。拠点装置２０３は、検知結果が列車１００の移動を示すものではなかったと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻って前述の動作を繰り返し行う。拠点装置２０３は、検知結果が列車１００の移動を示すものであったと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、列車１００が移動したことを通知する第１の信号を生成する（ステップＳ２０３）。拠点装置２０３は、生成した第１の信号を地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する（ステップＳ２０４）。

なお、列車制御システム３００では、列車１００の移動が検知された場合、既に列車１００が停止してしまった場合でも、拠点装置２０３において第１の信号を送信した履歴が残る。そのため、作業員などが、実際に列車１００に対して移動を防止する処置を行うことができる。移動を防止する処置とは、例えば、列車１００の図示しない運転台でブレーキ装置１１２を操作すること、列車１００の車輪とレール２０６との間に手歯止めを噛ませることなどである。

つづいて、車上装置１２０のハードウェア構成について説明する。車上装置１２０において、車上無線装置１０１の通信部１０２は無線通信機である。スイッチ１０５はリレーである。バッテリ１０６は蓄電池である。電源装置１０７は電力変換回路である。車上無線装置１０１の起動処理部１０３および車上制御装置１０４は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

図４は、実施の形態１に係る車上装置１２０が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、車上装置１２０の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、車上装置１２０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、車上装置１２０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

図５は、実施の形態１に係る車上装置１２０が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図５に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。車上装置１２０の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。

なお、車上装置１２０の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

地上装置２００のハードウェア構成について説明する。地上装置２００において、地上無線装置２０１は無線通信機である。拠点装置２０３および連動装置２０４は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車１００は、滞泊中の場合、車上制御装置１０４には電力を供給せず、車上無線装置１０１に電力を供給する。車上無線装置１０１は、地上装置２００から、列車１００が移動したことを通知する第１の信号を受信すると、バッテリ１０６から車上制御装置１０４に電力を供給させて、車上制御装置１０４を起動する。起動した車上制御装置１０４は、列車１００を停止させる制御を行う。列車１００は、滞泊中に列車１００が移動しない場合には、車上無線装置１０１のみに電力が供給される状態となる。これにより、列車１００は、滞泊中の消費電力を低減しつつ、滞泊中に列車１００が移動した場合において列車１００を停止することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、車上制御装置１０４は、滞泊中に起動した場合、列車１００の位置を算出し、列車１００が移動していると判定してから列車１００を停止させていた。実施の形態２では、車上制御装置１０４は、滞泊中に起動した場合、列車１００を即座に停止させる。実施の形態１と異なる部分について説明する。

実施の形態２において、列車制御システム３００の構成は実施の形態１のときと同様である。実施の形態２では、拠点装置２０３は、列車移動検知センサ２０５から、列車１００が移動したことを示す検知結果を取得した場合、列車１００が移動したことを通知する第１の信号とともに、列車１００の停止を指示する第２の信号を生成する。拠点装置２０３は、生成した第１の信号および第２の信号を、地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する制御を行う。

列車１００において、車上無線装置１０１の通信部１０２は、第１の信号を起動処理部１０３に出力する。また、車上無線装置１０１の通信部１０２は、車上制御装置１０４の起動後、第２の信号を車上制御装置１０４に出力する。車上制御装置１０４は、第２の信号を取得すると、列車１００の位置を算出することなく、ブレーキ装置１１２を制御して、列車１００を停止させる制御を行う。すなわち、車上制御装置１０４は、車上無線装置１０１が第１の信号とともに第２の信号を受信した場合、列車１００を停止する制御を行う。

図６は、実施の形態２に係る列車１００に搭載された車上装置１２０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの動作は、図２のフローチャートに示す実施の形態１のときの動作と同様である。ステップＳ１０４の後、車上制御装置１０４は、起動すると、車上無線装置１０１から第２の信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。車上制御装置１０４は、第２の信号を受信していない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進む。以降のステップＳ１０５からステップＳ１０７までの動作は、図２のフローチャートに示す実施の形態１のときの動作と同様である。車上制御装置１０４は、第２の信号を受信した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に進む。以降のステップＳ１０７の動作は、図２のフローチャートに示す実施の形態１のときの動作と同様である。

図７は、実施の形態２に係る地上装置２００の動作を示すフローチャートである。ステップＳ２０１からステップＳ２０３までの動作は、図３のフローチャートに示す実施の形態１のときの動作と同様である。ステップＳ２０３の後、拠点装置２０３は、列車１００の停止を指示する第２の信号を生成する（ステップＳ２１１）。拠点装置２０３は、生成した第１の信号および第２の信号を地上無線装置２０１経由で列車１００に送信する（ステップＳ２１２）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車１００は、地上装置２００から第２の信号を受信した場合、列車１００の位置を算出することなく停止する。これにより、列車１００は、実施の形態１のときと同様に滞泊中の消費電力を低減しつつ、実施の形態１と比較して即座に停止することができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、列車１００の滞泊中において、車上無線装置１０１の起動処理部１０３は、スイッチ１０５を制御して、車上制御装置１０４への給電を制御していた。実施の形態３では、起動処理部が、スイッチ１０５を用いずに車上制御装置１０４への給電を制御する。実施の形態１を例にして説明するが、実施の形態２にも適用可能である。

図８は、実施の形態３に係る列車制御システム３００ａの構成例を示す図である。列車制御システム３００ａは、図１に示す実施の形態１の列車制御システム３００に対して、列車１００を列車１００ａに置き換えたものである。列車１００ａは、図１に示す実施の形態１の列車１００の車上装置１２０を、車上装置１２０ａに置き換えたものである。車上装置１２０ａは、車上無線装置１０１ａと、車上制御装置１０４と、バッテリ１０６ａと、電源装置１０７ａと、を備える。車上無線装置１０１ａは、通信部１０２と、起動処理部１０３ａと、を備える。

起動処理部１０３ａは、列車１００ａが滞泊中において、通信部１０２が地上装置２００から列車１００ａが移動したことを通知する第１の信号を受信した場合、車上制御装置１０４に電力を供給させて車上制御装置１０４を起動させる。具体的には、起動処理部１０３ａは、第１の信号を受信した場合、パンタグラフ１０８を上昇させてパンタグラフ１０８に電力を取得させ、電源装置１０７ａから車上制御装置１０４に電力を供給させる。起動処理部１０３ａは、図８の例では、電源装置１０７ａを介してパンタグラフ１０８を上昇させているが、図示しないパンタグラフ１０８を昇降させる装置に指示してパンタグラフ１０８を上昇させてもよい。通常時、起動処理部１０３ａは、列車１００ａの運用中は電源装置１０７ａから車上制御装置１０４に電力を供給させ、列車１００ａが滞泊中は電源装置１０７ａから車上制御装置１０４に電力を供給させない。

バッテリ１０６ａは、列車１００ａの運用中において電源装置１０７ａから供給される電力を蓄電する。バッテリ１０６ａは、列車１００ａの運用中および滞泊中において、車上無線装置１０１ａに電力を供給する。

電源装置１０７ａは、図示しない架線からパンタグラフ１０８で集電された電力を、列車１００ａに搭載された機器で使用可能な電力に変換する。電源装置１０７ａは、架線からパンタグラフ１０８で集電された電力が交流の場合は整流も行う。電源装置１０７ａは、変換した電力をバッテリ１０６ａおよび車上制御装置１０４に出力する。

つづいて、列車制御システム３００ａにおいて、地上装置２００が列車１００ａの移動を検知し、列車１００ａが移動を停止する動作について説明する。

列車１００ａは、営業運転が終了すると、指定された場所で滞泊する。このとき、列車１００ａは、車上制御装置１０４または電源装置１０７ａの制御によってパンタグラフ１０８を降下させ、架線からの給電を停止する。また、車上無線装置１０１ａの起動処理部１０３ａは、電源装置１０７ａから車上制御装置１０４への電力の供給を停止させる。すなわち、列車１００ａでは、移動していない通常の滞泊中の場合、車上無線装置１０１ａにはバッテリ１０６ａから電力が供給されているが、車上制御装置１０４には電源装置１０７ａから電力が供給されていないことになる。これにより、列車１００ａは、滞泊中の列車１００ａの消費電力を低減することができる。

列車１００ａは、車上制御装置１０４には電源装置１０７ａから電力が供給されていないので、列車１００ａの位置を算出することはできない。一方で、列車１００ａは、車上無線装置１０１ａにはバッテリ１０６ａから電力が供給されているので、地上装置２００からの信号を受信することができる。

地上装置２００の動作は、実施の形態１のときの動作と同様である。滞泊中の列車１００ａにおいて、車上無線装置１０１ａの通信部１０２は、地上装置２００から受信した信号を起動処理部１０３ａに出力する。起動処理部１０３ａは、受信した信号の種類を判定する。起動処理部１０３ａは、第１の信号を受信したと判定した場合、パンタグラフ１０８を上昇させてパンタグラフ１０８に電力を取得させ、電源装置１０７ａから車上制御装置１０４に電力を供給させる。以降の車上制御装置１０４の動作は、実施の形態１のときの動作と同様である。列車１００ａの動作は、図２に示す実施の形態１のときのフローチャートと同様のフローチャートで表すことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車１００ａは、実施の形態１の列車１００と比較してスイッチ１０５が不要なことから簡易な構成にしつつ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１から実施の形態３では、外部からの電力供給を架線から供給している場合について説明したが、架線に限定されない。例えば、第三軌条方式により電力供給してもよい。

実施の形態４．
実施の形態１から実施の形態３では、列車１００，１００ａが電車の場合を想定していたが、列車は電気ではなく内燃機関を用いて走行するものであってもよい。なお、実施の形態１または実施の形態３を例にして説明するが、実施の形態２にも適用可能である。

図９は、実施の形態４に係る列車制御システム３００ｂの構成例を示す図である。列車制御システム３００ｂは、図１に示す実施の形態１の列車制御システム３００に対して、列車１００を列車１００ｂに置き換えたものである。列車１００ｂは、図１に示す実施の形態１の列車１００から電源装置１０７およびパンタグラフ１０８を削除し、電源装置１０７ｂおよび内燃機関１１３を追加したものである。列車１００ｂに搭載される車上装置１２０ｂは、車上無線装置１０１と、車上制御装置１０４と、スイッチ１０５と、バッテリ１０６と、電源装置１０７ｂと、を備える。

内燃機関１１３は、列車１００ｂを走行させるディーゼルエンジンである。内燃機関１１３は、動作時に発電された電力を電源装置１０７ｂに出力する。

電源装置１０７ｂは、内燃機関１１３で発電された電力を、列車１００ｂに搭載された機器で使用可能な電力に変換する。電源装置１０７ｂは、変換した電力をバッテリ１０６に出力する。

図１０は、実施の形態４に係る列車制御システム３００ｃの構成例を示す図である。列車制御システム３００ｃは、図８に示す実施の形態３の列車制御システム３００ａに対して、列車１００ａを列車１００ｃに置き換えたものである。列車１００ｃは、図８に示す実施の形態３の列車１００ａから車上無線装置１０１ａ、電源装置１０７ａおよびパンタグラフ１０８を削除し、車上無線装置１０１ｃ、電源装置１０７ｃおよび内燃機関１１３を追加したものである。車上無線装置１０１ｃは、通信部１０２と、起動処理部１０３ｃと、を備える。列車１００ｃに搭載される車上装置１２０ｃは、車上無線装置１０１ｃと、車上制御装置１０４と、バッテリ１０６ａと、電源装置１０７ｃと、を備える。

起動処理部１０３ｃは、列車１００ｃが滞泊中において、通信部１０２が地上装置２００から列車１００ｃが移動したことを通知する第１の信号を受信した場合、車上制御装置１０４に電力を供給させて車上制御装置１０４を起動させる。具体的には、起動処理部１０３ｃは、第１の信号を受信した場合、内燃機関１１３を起動させて電力を発電させ、電源装置１０７ｃから車上制御装置１０４に電力を供給させる。起動処理部１０３ｃは、図１０の例では、電源装置１０７ｃを介して内燃機関１１３を起動させているが、内燃機関１１３に指示して起動させてもよい。通常時、起動処理部１０３ｃは、列車１００ｃの運用中は電源装置１０７ｃから車上制御装置１０４に電力を供給させ、列車１００ｃが滞泊中は電源装置１０７ｃから車上制御装置１０４に電力を供給させない。

電源装置１０７ｃは、内燃機関１１３で発電された電力を、列車１００ｃに搭載された機器で使用可能な電力に変換する。電源装置１０７ｃは、変換した電力をバッテリ１０６ａおよび車上制御装置１０４に出力する。

列車１００ｂおよび列車１００ｃの動作は、図２に示す実施の形態１のときのフローチャートと同様のフローチャートで表すことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車が電車ではなく内燃機関を利用する形態であっても、実施の形態１から実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 列車、１０１，１０１ａ，１０１ｃ 車上無線装置、１０２ 通信部、１０３，１０３ａ，１０３ｃ 起動処理部、１０４ 車上制御装置、１０５ スイッチ、１０６，１０６ａ バッテリ、１０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ 電源装置、１０８ パンタグラフ、１０９，２０２ アンテナ、１１０ 速度発電機、１１１ 車上子、１１２ ブレーキ装置、１１３ 内燃機関、１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ 車上装置、２００ 地上装置、２０１ 地上無線装置、２０３ 拠点装置、２０４ 連動装置、２０５ 列車移動検知センサ、２０６ レール、２０７ 車止め、３００，３００ａ，３００ｂ，３００ｃ 列車制御システム。

Claims (11)

1. 列車に搭載される車上装置であって、
   前記列車の運用時に前記列車の走行および停止を制御する車上制御装置と、
   地上装置との間で無線通信を行い、前記列車が滞泊中において地上側に設けられたセンサであって前記列車の移動を検知する列車移動検知センサから前記列車が移動したことを示す検知結果を取得した前記地上装置から送信された前記列車が移動したことを通知する第１の信号を受信した場合、前記車上制御装置を起動させる車上無線装置と、
   を備え、
   前記車上制御装置は、前記列車が滞泊中において前記車上無線装置の制御によって起動し、前記列車を停止する制御を行う、
   ことを特徴とする車上装置。
2. バッテリと前記車上制御装置とを接続または遮断するスイッチ、
   を備え、
   前記車上無線装置は、前記第１の信号を受信した場合、前記スイッチを制御して前記バッテリと前記車上制御装置とを接続させ、前記バッテリから前記車上制御装置に電力を供給させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
3. 架線から電力を集電するパンタグラフで集電された電力を、前記列車に搭載された機器で使用可能な電力に変換する電源装置、
   を備え、
   前記車上無線装置は、前記第１の信号を受信した場合、前記パンタグラフに電力を取得させ、前記電源装置から前記車上制御装置に電力を供給させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
4. 前記列車を走行させる内燃機関で発電された電力を、前記列車に搭載された機器で使用可能な電力に変換する電源装置、
   を備え、
   前記車上無線装置は、前記第１の信号を受信した場合、前記内燃機関に電力を発電させ、前記電源装置から前記車上制御装置に電力を供給させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
5. 前記車上制御装置は、前記列車が滞泊中において前記列車の移動を検知した場合、前記列車を停止する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の車上装置。
6. 前記車上制御装置は、前記車上無線装置が前記第１の信号とともに前記列車の停止を指示する第２の信号を受信した場合、前記列車を停止する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の車上装置。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の車上装置が搭載される列車との間で無線通信を行う地上無線装置と、
   地上側に設けられたセンサであって前記列車が滞泊中において前記列車の移動を検知する列車移動検知センサから前記列車が移動したことを示す検知結果を取得した場合、前記地上無線装置を介して、前記列車が移動したことを通知する第１の信号を前記列車に送信する制御を行う拠点装置と、
   を備えることを特徴とする地上装置。
8. 前記列車移動検知センサが１つの列車が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、
   前記拠点装置は、前記１つの列車に対して前記第１の信号を送信する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項７に記載の地上装置。
9. 前記列車移動検知センサが複数の列車が滞泊可能な場所毎に設置されている場合、
   前記拠点装置は、前記複数の列車に対して前記第１の信号を送信する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項７に記載の地上装置。
10. 前記拠点装置は、前記第１の信号とともに前記列車の停止を指示する第２の信号を送信する制御を行う、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１つに記載の地上装置。
11. 請求項１から５のいずれか１つに記載の車上装置と請求項７から９のいずれか１つに記載の地上装置とを備える、または、請求項６に記載の車上装置と請求項１０に記載の地上装置とを備える、
    ことを特徴とする列車制御システム。

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