JPS5943883B2 - 自動列車減速装置における減速照査方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動列車減速装置における減速照査方式に関
するものである。

公知の自動列車運転装置や、自動列車制御装置（以下Ａ
ＴＣと呼ぶ）は、最近列車の運転時の保安度確保のため
広く使用されている。

これらのＡＴＣは、地上から受信した信号に従って列車
のブレーキ装置に列車を自動的に減速すべき旨の制御指
令を与え、これによって所定の地点までに列車を所定の
速度まで減速させ、又は所定の地点までに列車を停止さ
せている。

これらＡＴＣにより行われる列車の制御は所要の減速度
が得られるようなブレーキ指令をブレーキ装置に与える
。

そして列車にＡＴＣがブレーキ指令を与えた後において
、列車が所定の減速をしているかどうかの照査を行なう
必要がある。

その理由はＡＴＣは、列車がＡＴＣの与えるブレーキ指
令どおりに減速を行なうことを前提としたシステムとな
っており、もしブレーキ指令に対して所定の減速を行わ
ない場合には列車はＡＴＣが当初意図した所定の速度ま
で減速することができず、あるいは所定の地点までに停
止することができないことになり、ＡＴＣのシステム自
体が成立しなくなるからである。

このためＡＴ（Ｊ採用した列車はブレーキ装置に対して
ブレーキ指令があたえられた後に、ブレーキが作動した
かどうかの照査を行なうのが普通である。

この照査方法の５ち広（行われている方法の一例として
は、列車のブレーキが空気圧で行なわれている場合に、
その空気圧が所定圧力に到達したかどうかを予め設定さ
れた圧力スイッチの動作によって検知する方法がある。

また他の例としては、所定の地点までに所定の速度に減
速すべき旨のブレーキ指令が行われた場合において、所
定の地点に列車が到達したときに列車がＡＴＣが指令し
た上記所定の速度に減速しているかどうかを照査する方
法がある。

さらに他の方法として、列車のブレーキ力を主電動機の
発電作用によって得る場合に主電動機に流れる電流値が
ブレーキ力に比例することに着目して、その電流値によ
って照査する方法がある。

しかし、これらの方法にはいろいろな問題がある。

すなわち圧力スイッチの作動によりブレーキの作動を照
査する方法では、列車全体にブレーキ指令が行われたこ
とを確実に照査するためにはそのダ庫を組成する全ての
車両に圧力スイッチをとりつけなげればならないし、そ
れでもなおかつＡＴＣの指令どおりブレーキが作動して
いるかどうかを確実に照査できるとは限らない。

なぜならば、空気圧作動によるブレーキ装置のブレーキ
力は、多くの場合車両の各所に分散配置されたブレーキ
シリンダに空気圧が加圧されたことによってブレーキ力
を得るので、すべてのブレーキ力が所定値であるかどう
かを確実に■介するためには、圧力スイッチを各所にと
りつげねばならないからである。

さらに摩擦力によってブレーキ力を得る場合には、氷雪
などの介入によって摩擦ブレーキ作動面の摩擦係数が変
化すれば、たとえブレーキ指令空気圧が所定であっても
ブレーキ力が変化する素因が残されている。

次に主電動機の電流値を照査する方法はブレーキ力を確
実に杷握できる点においては問題はないが、列車全体の
ブレーキ力を照査するためには主電動機の制御装置の全
部にこの電流値を照査するための装置を設けなければな
らない。

次に所定の地点における列車速度を照査する方法は上記
２つの方法と異なって、ブレーキ作動状態を照査するた
めの装置を車両全体に設備する必要がなく先頭車など列
車の１ケ所だけでダ庫が所定の減速を行っているかどう
かを照査できるため比較的容易な方法である。

しかし、この方法ではブレーキ力を照査する時点がブレ
ーキ指令時点より相当遅延するため、もしＡＴＣのブレ
ーキ指令が行われたにもかかわらずブレーキ装置の故障
により列車が所定の地点までに所定の速度に減速しなか
った場合には、これを所定の地点で検知してただちに非
常ブレーキを作動させても手遅れとなって、事故を発生
させる危険があり、さらにこのような危険を除去しよう
とすれば、所定点以后の距離に相当の余裕をもうける必
要があるなどの問題がある。

このようにＡＴＣからのブレーキ指令が所定どおりの作
用をはたしたかを照査する方法としては種々の方法があ
るが、確実な照査を行なうためには設備がぼう犬なもの
になるなどの問題があり、倒れも満足すべきものではな
かった。

一般にＡＴＣが地上からの信号を受信して、ブレーキ指
令を車両にあたえる場合には、前述のように受信した信
号に対応した所定のブレーキ力、すなわち所定の減速度
が得られろようなブレーキ指令をあたえている。

しかし、ここで得られる減速度はあくまで平坦線で一定
となるものであって、勾配線上においてはたとえブレー
キ力が一定であってもこの減速度は重力の影響をうけて
変化する。

しかし列車が勾配線上にあることを検知し、その勾配線
における重力が減速度に与える影響を考慮して勾配線に
おいても列車の減速度が一定となるようにブレーキ力の
補正を行なうことは可能である。

但し、このような制御はＡＴＣにおいては行なわれてい
ない。

従ってこのような勾配の影響による所定の速度までの減
速距離の伸縮、あるいは停止距離の伸縮に対しては、地
上側のＡＴＣ信号受信点を移動させて対処しているのが
実情である。

すなわちＡＴＣによる列車運転方式は、受信した信号に
対し、減速度が所定となるようなブレーキ力を附与する
ことが望ましいが、実際には勾配線上では、列車の減速
度は一定となっていない。

第１図は列車にこのようなＡＴＣブレーキが作動したと
きの減速度の時間変化を示したものであって、曲線Ａは
列車が平坦線を走行する場合を、曲線Ｂは上り勾配を、
曲線Ｃは下り勾配を走行する場合を示している。

第１図において、列車のＡＴＣによる平坦線において設
定されたブレーキ減速度をβ、走行抵抗による減速度を
β。

とすれば、一般にβ。はβに比べてはるかに小さい。

従って、平坦線における列車の減速度の変化を示す曲線
Ａは、ＡＴＣブレーキ指令が行なわれ、所定のブレーキ
作動時間（一般にこれを空走時間という）経過後には、
その減速度へはほぼβに等しい。

上り勾配を走行中の列車の減速度の変化の状態は曲線Ｂ
に示すとおり、その勾配によりβＵなる減速をうけてい
た場合、ＡＴＣブレーキが作動した後の列車の減速度は
β。

＋β となる。下り勾配を走行中の列車の減速度の変化
は曲線Ｃに示すとおり、下り勾配によりβ。

なる加速度をうけていたものが、ＡＴＣブレーキ作動後
には減速度はβ−βＤに変化する。

しかし本図からも明らかなようにブレーキ作動前後にお
ける減速度の変化の割合は、上り、又は下り勾配、ある
いは平坦線のいずれかを問わず一本発明は自動列車減速
装置における前述のようなブレーキ力の照査に対する問
題点に対して、列車全体にＡＴＣからのブレーキ指令が
行なわれた場合、列車に所定のブレーキが作動している
かどうかをきわめて容易な方法で確実に検知できる減速
照査方式を提供しようとするものである。

本発明の要点は、一定のブレーキ力を列車に附加した場
合にはブレーキ空走時間内に走行する線路勾配の状態に
変化のないかぎり、列車が空走時間の間に変化する減速
度の変化が一定であることに着目し、上記減速度の変化
を検出することによってＡＴＣのブレーキ作動の照査を
行なうことにある。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

第２図において速度発電機２０は車軸に取りつけられ、
速度パルスを発生する。

この速度パルスは、減速度検出器２１に与えられ、減速
度が算出される。

この減速度信号はゲート２２を介してレジスタ２３に一
時保持されると共に、ゲート２５を介して減算器２７に
与えられる。

さらに時隔制御器２４によってゲート２５とゲート２６
を制御することにより、減算器２γには、レジスタ２３
に保持されたブレーキ開始時の減速度信号と、ブレーキ
作動時間後の減速度信号とが同時に与えられる。

減算器２７は上記画成速度信号の差を算出して、これを
比較器２８に入力し、比較定数設定器２９からの設定値
と比較して、照査解放器３０を介して、減速度照査信号
を出力している。

第２図の構成において、ＡＴＣブレーキ指令が発せられ
るとゲート２２が開いてその時燻速度がレジスタ２３に
だくわえられる。

これと同時に、時隔制御器２４にタイムカウントの開始
が指令される。

ブレーキ空走時間に対応して設定されたタイムカウント
を終了すると時隔制御器２４が動作してゲート２５およ
びゲート２６を開き、その時の減速度とが減算器２７に
同時に入力され、減速度差が得られる。

この減速度差は比較器２８で比較定数発生器２９からの
値と比較される。

この比較によって減速度差が所定の値より低いときには
これによって十分な減速が行なわれていないと判別し照
査解放器３０を介して、減速度照査出力信号を出す。

なお、照査解放器３０は手動によるブレーキ指令が行な
われた場合にＡＴＣブレーキ指令の照査回路を解放する
ために設けられている。

すなわちＡＴＣのブレーキ照査回路は自動ブレーキ指令
に対してのみそのブレーキの動作および減速度状態を照
査するために設けられたものであり、手動ブレーキ指令
が行われた場合には運転士が自己の意図したブレーキが
作用したかどうかを車両の減速状態から容易に認識する
ことができるので、ブレーキ照査を行なう必要がないか
らである。

以上は第２図に示す実施例について述べたものであるが
、本発明における手段はこれに限られるものではない。

すなわち本発明の要旨は、列車の速度情報をもとにして
検知される列車の減速度について、あるいはこれらの手
段によらず直接測定される列車の減速度について、列車
自動減速ブレーキの行なわれた時点の前後の差異を検出
し、これによって検出された値が設定された値が設定さ
れた減速度の変化の基準値に達しているか否かを検定す
ることにある。

従って、本発明の実施例は第２図に示した手段にとどま
ることなく、例えば減速度検知の手段としては速度の時
間微分法以外の公知の手段、すなわちマイクロ波におけ
る対地速度検知による方法やジャイロスコープによって
直接減速度を検知する方法などの手段によることも可能
であり、またこのようにして検知された減速度を記憶す
る手段および２つの減速度を比較する手段も、他の公知
の方法による実施を妨げるものではない。

また上記実施例においては、ブレーキ指令が行なわれた
時点における列車の減速度はブレーキ指令と同時に出力
される信号によって検知記憶されている。

これは一般にブレーキ指令に対する列車ブレーキ装置の
応答時間が上記検知記憶に要する時間より大きい場合に
は問題ないが、上記応答時間が早い場合には、列車の減
速度をブレーキ指令の有無にかかわらず常時周期的に繰
返し記１意させておき、ブレーキ指令信号によってその
直前の記憶値を取出して用いるようにすればよい。

さらに上記は連続の平坦線又は勾配線上を列車が走行し
た場合の例についてのべたが、平坦線と勾配線の還移点
又は勾配の変化する地点、すなわちいわゆる縦曲線の箇
所を通過する場合のように車両が地上から受ける減速度
が車両の進行に従って刻々と変化する場合にも本発明の
適用は可能である。

その理由はＡＴＣブレーキの空走時間はきわめて短いも
のであり、一方、勾配の変化する箇所に設けられた縦曲
線は高速走行時の車両の浮き上りなどを防止するためき
わめてゆるやかに設けられているからである。

しかも、ＡＴＣを使用する列車は通常連結画数は少ない
ものでも全長１００ｍまたはそれ以上にのぼるのが通例
であり、したがってこのような状態では、たとえ車両が
高速で走行しても空走時間内に地上の勾配変化により変
化する減速度はきわめて少ないものであって、減速度の
検知レベルからみてはるかに低く、一般の場合にはＡＴ
Ｃブレーキによる減速度の変化を検知する場合にはほと
んど無視してさしつかえない。

以上説明したように本発明によればＡＴＣにおけるブレ
ーキ動作の照査を、ブレーキ作動開始時の一定の空走時
間内における列車の減速度の変化分を検知することによ
って行なうようにした線路の勾配の影響を受けない簡単
な減速照査方式を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は異なった線路勾配におけるブレーキ減速度の変
化を示す図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック
図である。 ２０・・・パルス発信器、２１・・・減速度検出器、２
２．２５，２６・・・ゲート、２３・・・レジスタ、２
４・・・時隔制御器、２７・・・減算器、２８・・・比
較器、２９・・１隊定数設定器、３０・・・照査開放器
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 列車の減速度を検出する減速度検出部と、列車にブ
   レーキ指令があたえられたときの列車の減速度を記憶す
   る記憶部と、上記記憶された減速度と上記ブレーキ指令
   があたえられてから一定時間後の減速度との差を検知す
   る減算部と、上記減速度の差を設定値と比較する比較部
   とを備え、上記減速度の差が設定値に達しているか否か
   によってブレーキ指令に対するブレーキ動作の正常か否
   かを検知することを特徴とする自動列車減速装置におけ
   る減速照査方式。 ２ 列車の速度パルスを入力して列車の減速度に比例し
   た信号を出力する減速度検出器と、自動列車減速用ブレ
   ーキ指令があたえられた時上記減速度信号を保持する記
   憶装置と、上記ブレーキ指令があたえられてからブレー
   キ作動時間経過後における減速度信号と上記記憶装置に
   保持された減速度信号とを入力しその差を取出す減算器
   と、この減速度差が設定値より小さいとき照査出力信号
   を発生する比較器とを備え、この照査出力信号によって
   上記ブレーキ指令に対するブレーキ動作の不具合を検知
   する特許請求の範囲第１項記載の自動列車減速装置にお
   ける減速照査方式。 ３ ブレーキ指令を手動であたえたとき上記回前出力信
   号を停止させる照査開放器を上記比較器の出力側に挿入
   した特許請求の範囲第２項記載の自動列車減速装置にお
   ける減速照査方式。