JPH0342232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車上の車両駆動用電動機を地上から
制御する地上式車両運転装置に関する。

一般に、車両の駆動装置は、電車線から供給さ
れている電力を集電する集電装置と、車両を駆動
する電動機と、この電動機を制御する電動機制御
装置とを車上に塔載して構成されているそして、
近年の電子技術のめざましい発達により、上記電
動機制御装置においては、制御性に優れ、かつ効
率の良いチヨツパ制御装置、サイリスタ位相制御
装置あるいはVVVF（可変電圧可変周波数制御装
置）等が開発されてきている。

ところで、これらの電動機制御装置は、従来の
抵抗器によるノツチ制御装置に比べて小型軽量化
されているが、それでも車両の床下に塔載するた
めに相当な床下艤装空間が必要であり、装置重量
もかなり重いので、車両を小型化できず、かつ車
両重量もあまり軽減できない。従つて、電力消費
を低減できないという欠点がある。

本発明は、絶縁セクシヨンにより絶縁されて長
さ方向に連ねられた複数本の電車線と、データ伝
送路とを車両の軌道に沿つて設け、絶縁セクシヨ
ンにより絶縁された１本以上の電車線を含む各制
御区間に、担当制御区間上の車両上に設置された
車上データ伝送装置から上記データ伝送路を介し
て伝送される車両駆動用電動機の情報を受け取る
地上データ伝送装置と、担当制御区間上の車両の
位置を検出する車両位置検出装置と、上記地上デ
ータ伝送装置及び車両位置検出装置の信号によ
り、担当制御区間上の車両の制御指令を出力する
制御論理装置と、この制御論理装置の指令信号に
より、担当制御区間上の車両の車両駆動用電動機
に対して上記電車線を介して制御電圧を印加する
とともに担当制御区間から出た車両に対する給電
を停止する電動機制御装置とを設け、上記各絶縁
セクシヨンに、車両が通過した絶縁セクシヨンの
前と後の二つの電車線の電気的接続を切り離し、
また該通過絶縁セクシヨンの次の未通過絶縁セク
シヨンの前と後の電車線を電気的に接続するよう
に車両の位置に応じて開閉制御される遮断器を設
けた構成とすることによつて、上記従来の欠点を
解消したもので、車両を大幅に小型軽量化するこ
とができ、消費電力を極めて低く抑制することが
できる地上式車両運転装置を提供することを目的
とする。

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示すもので、図
中符号１は給電区間の軌道Ａ上を走行している車
両であり、この車両１上には、車両駆動用電動機
２が設置されている。この車両駆動用電動機２に
は、車体１から突出して設けられた集電シユー３
が接続されている。また、車体１上には、地上側
と情報のやりとりを行なう車上データ伝送装置４
が設置されており、この車上データ伝送装置４に
は車両を停止させるための制御装置５が接続され
ていると共に、軌道Ａ上に敷設されたデータ伝送
路６との間で情報のやりとりを行なう車上子７が
接続されている。そして、上記データ伝送路６は
変電所Ｂに設置された地上データ伝送装置８に接
続されており、この地上データ伝送装置８はデー
タ伝送路６及び車上子７を介して車両駆動用電動
機２の電圧、電流あるいはすべり周波数等を車上
データ伝送装置４に伝送し、また、車両速度の情
報を車上データ伝送装置４から受け取り、かつ車
上データ伝送装置４に制動装置５を制御する信号
を送るように構成されている。さらに、地上デー
タ伝送装置８と車両の位置を検出する車両位置検
出装置９とは、制御論理装置１０に接続されてお
り、この制御論理装置１０はVVVF（可変電圧可
変周波数制御装置）、チヨツパ制御装置、サイリ
スタ位相制御装置等の電動機制御装置１１に接続
されている。そして、上記制御論理装置１０は中
央Ｃに設置され、軌道Ａ上を走行する複数の車両
の群制御を行なう中央制御装置１２に接続されて
おり、この中央制御装置１２の運行指令によつ
て、制御論理装置１０は、地上データ伝送装置８
及び車両位置検出装置９から送られてくる車両駆
動用電動機２の情報、車両速度、車両位置等に基
いて、速度曲線に応じて電動機制御装置１１に車
両制御指令を出力すると共に、必要に応じて車両
の制動装置５を作動させる指令を地上データ伝送
装置８に対して出力するように構成されている。
さらにまた、上記電動機制御装置１１には変圧器
１３を介して給電されると共に、電動機制御装置
１１の出力（制御電圧）は軌道Ａに沿つて敷設さ
れている電車線１４及び上記車両１に設けられた
集電シユー３を介して車両駆動用電動機２に供給
されるように構成されている。

また、上記電車線１４は車両１が停車する駅構
内区間である給電区間，と、これらの間を結
ぶ給電区間，とからなり、上記給電区間，
には、上記地上データ伝送装置８、車両位置検
出装置９、制御論理装置１０及び電動機機制御装
置１１がそれぞれ設けられており、各給電区間
〜毎に絶縁セクシヨン１８により絶縁された電
車線１４は相互に遮断器１９によつて接続可能な
ように構成されている。

次に、上記のように構成された地上式車両運転
装置の作用について第２図と第３図を参照して説
明する。

まず、一つの車両１５が駅構内区間内の駅１
６に停車している場合に、あらかじめ中央制御装
置１２の車両運行指令によつて決められた発車時
刻がくると、車両位置検出装置９により別の車両
１７が給電区間にいないことを確認して、給電
区間と駅構内区間を遮断器１９の制御により
電気的に接続すると共に、制御論理装置１０によ
り一つの車両１５の発進指令を電動機制御装置１
１に出力する。すると、電動機制御装置１１から
供給される制御電圧によつて車両駆動用電動機２
が回転し、車両１５は給電区間内で発進加速さ
れる。そして、車両１５が駅構内区間を出て給
電区間に入ると、別の車両が駅構内区間内に
いないことを車両位置検出装置９によつて確認し
て、給電区間と駅構内区間を同様に遮断器１
９のON制御により電気的に接続すると共に、給
電区間と駅構内区間との接続を当該部の遮断
器１９のOFF制御により切り離す。この間、車
両１５が中央制御装置１２の車両運行指令に基い
て決められた速度曲線に従つて走行するように、
地上データ伝送装置８、車両位置検出装置９から
の車両駆動用電動機２の状態あるいは車両速度、
車両位置等の情報により、制御論理装置１０は電
動機制御装置１１に対して車両１５の制御指令を
出力するので、電動機制御装置１１は制御電圧を
電車線１４、集電シユー３を介して車両駆動用電
動機２に印加する。そして、駅構内区間の駅１
６に車両１５が接近すると、制御論理装置１０の
車両減速指令によつて、電動機制御装置１１は車
両駆動用電動機２の回転を遅くする制御電圧を出
力すると共に車両１５の制動装置５を作動させる
指令を地上データ伝送装置８を介して車両１５に
伝送する。従つて車両１５は駅構内区間の駅１
６の定められた位置に停止する。車両１５が停止
すると、駅構内区間と給電区間との接続を切
り離す。上記の実施例においては、駅構内区間
の駅１６における車両の停止位置から、駅構内区
間の駅１６における車両の停止位置までが一つ
の制御区間を構成しており、この制御区間におい
ては、給電区間に設けた、地上データ伝送装置
８、車両位置検出装置９、制御論理装置１０、電
動機制御装置１１が働く。そして、車両１５が駅
構内区間の駅１６から発進する場合には、給電
区間内に別の車両１７がいないことを給電区間
に設けられた車両位置検出装置９によつて確認
して、駅構内区間と給電区間とを接続し、給
電区間の電動機制御装置１１で上記と同様に車
両を動かす。

以上のごとくして、車両は絶縁セクシヨンを何
ら意識することなく走行することができる。

このようにして、地上に電動機制御装置１１を
設けて車両１５，１７を中央制御装置１２の車両
運行指令に従つて走行させるので、車両１５，１
７上に電動機制御装置１１を設置する必要がな
い。

また、車両１５の進行方向後方の区間から前方
の区間へ車両１５を進行させる場合、電車線１４
が遮断器１９によつて接続状態に保持されている
ことから、両区間のつなぎ目においても制御電圧
の変化がなく、あたかも連続した区間として車両
の運行制御が行われる。これによつて、区間をま
たいだ連続運転時においても、車両１５の円滑な
走行制御が行われ、乗心地が良好である。

なお、本実施例では、車両速度は車両１上から
地上へ伝送するように構成したが、地上に車両速
度を検出する検出装置を設けてもよい。また、各
区間〜に、地上データ伝送装置８、車両位置
検出装置９、制御論理装置１０及び電動機制御装
置１１をそれぞれ設けてもよい。

以上説明したように、本発明は、絶縁セクシヨ
ンにより絶縁されて長さ方向に連ねられた複数本
の電車線と、データ伝送路とを車両の軌道に沿つ
て設け、絶縁セクシヨンにより絶縁された１本以
上の電車線を含む各制御区間に、担当制御区間上
の車両上に設置された車上データ伝送装置から上
記データ伝送路を介して伝送される車両駆動用電
動機の情報を受け取る地上データ伝送装置と、担
当制御区間上の車両の位置を検出する車両位置検
出装置と、上記地上データ伝送装置及び車両位置
検出装置の信号により、担当制御区間上の車両の
制御指令を出力する制御論理装置と、この制御論
理装置の指令信号により、担当制御区間上の車両
の車両駆動用電動機に対して上記電車線を介して
制御電圧を印加するとともに担当制御区間から出
た車両に対する給電を停止する電動機制御装置と
を設け、上記各絶縁セクシヨンに、車両が通過し
た絶縁セクシヨンの前と後の二つの電車線の電気
的接続を切り離し、また該通過絶縁セクシヨンの
次の未通過絶縁セクシヨンの前と後の電車線を電
気的に接続するように車両の位置に応じて開閉制
御される遮断器を設けた構成とされているので、
車両側に電動機制御装置を設ける必要がなく、該
車両の床下艤装空間を大幅に減少させることがで
き、車両を小型化することができると共に、車両
の軽量化を実施することができる。

従つて、車両の走行に要する電力を大幅に軽減
できる上に、従来に比べて軌道構造物にかかる負
担を減少させ、軌道構造物の強度を低くできるの
で、設備費を低減することができる。また、車両
の部品点数を低減させることができるので、車両
の保守が容易になり、車両の信頼性を向上させる
ことができる。さらに、地上に設けられた１つの
制御論理装置が１つの車両を制御することによ
り、１つの制御区間が１つの車両に対応し、車両
の発進、停止、加減速、定速制御を地上で行なう
ことができるので、従来のように駅間に複数の自
動列車制御装置（ATC）と接続された閉そく区
間を設ける必要がなく、保安装置の構成が簡素化
できる。さらにまた、車両とのデータ伝送装置を
用いて地上より車両を制御できるので、地上式自
動列車運転（ATO）制御を行なうことができ、
車両の特性、バラツキ等に左右されない制御が可
能となる上に、車両群制御を行なう中央制御装置
との間の協調（マツチング）をとり易い。

一方、電車線は、絶縁セクシヨンにより絶縁さ
れているとともに、遮断器によつて、接続可能と
なされていることから、車両をある区間をまたい
で連続走行させる場合、両区間の電車線を遮断器
によつて電気的に導通状態とすることにより、上
記つなぎ目における制御電圧の変化を抑制し、あ
たかも連続した区間として車両の運行制御を行う
ことができる。

これによつて区間をまたいだ連続運転時おいて
も、車両の円滑な走行制御を行うことができ、乗
心地を良好なものとすることができる等の優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図と第３図は給電区間を走行する車両の状態
を示す説明図である。 ２……列車駆動用電動機、４……車両データ伝
送装置、６……データ伝送路、８……地上データ
伝送装置、９……列車位置検出装置、１０……制
御論理装置、１１……電動機制御装置、１４……
電車線、１５……列車、１７……列車、Ａ……軌
道、，，，……給電区間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁セクシヨンにより絶縁されて長さ方向に
   連ねられた複数本の電車線と、データ伝送路とを
   車両の軌道に沿つて設け、絶縁セクシヨンにより
   絶縁された１本以上の電車線を含む各制御区間
   に、担当制御区間上の車両上に設置された車上デ
   ータ伝送装置から上記データ伝送路を介して伝送
   される車両駆動用電動機の情報を受け取る地上デ
   ータ伝送装置と、担当制御区間上の車両の位置を
   検出する車両位置検出装置と、上記地上データ伝
   送装置及び車両位置検出装置の信号により、担当
   制御区間上の車両の制御指令を出力する制御論理
   装置と、この制御論理装置の指令信号により、担
   当制御区間上の車両の車両駆動用電動機に対して
   上記電車線を介して制御電圧を印加するとともに
   担当制御区間から出た車両に対する給電を停止す
   る電動機制御装置とを設け、上記各絶縁セクシヨ
   ンに、車両が通過した絶縁セクシヨンの前と後の
   二つの電車線の電気的接続を切り離し、また該通
   過絶縁セクシヨンの次の未通過絶縁セクシヨンの
   前と後の電車線を電気的に接続するように車両の
   位置に応じて開閉制御される遮断器を設けたこと
   を特徴とする地上式列車運転装置。