JPWO2018229986A1 - 車両起動システム、遠隔制御システム、列車統合管理システム、自動列車制御装置および車両起動方法 - Google Patents

Abstract

地上の中央指令装置であるＯＣＣ（２）から受信した起動指示に基づいて、列車に搭載された列車統合管理システムであるＴＣＭＳ（６）を起動する自動列車制御装置であるＡＴＣ（５）と、第１の車両機器に電力を供給させる制御を行い、さらに、パンタグラフ（１０）を上げた後に真空遮断器であるＶＣＢ（１１）を閉じ、パンタグラフ（１０）およびＶＣＢ（１１）経由で架線から取得された交流電力の電圧を変換させて第２の車両機器に電力を供給させる制御を行うＴＣＭＳ（６）と、を備える。

Description

本発明は、車両起動システム、遠隔制御システム、列車統合管理システム、自動列車制御装置および車両起動方法に関する。

従来、地上の運行管理装置により、列車の走行を自動制御することが行われている。具体的に、運行管理装置は、無線ネットワークを介して車上伝送装置と接続し、列車を制御する指令を送信する。列車側の列車走行制御機能部は、運行管理装置から送信された指令に基づいて、自列車の走行を制御する。このような技術が特許文献１に開示されている。

特開２０１３−１３２９８０号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、運行管理装置は、列車の運行を開始する際に列車側のシステムを起動できない。そのため、列車の運行を開始する際、作業者が車両の運転台の起動開始ボタンを押下して列車のシステムを起動する必要があり手間がかかる、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、地上からの指示を受け付けて列車を運行可能な状態にする車両起動システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両起動システムは、地上の中央指令装置から受信した起動指示に基づいて、列車に搭載された列車統合管理システムを起動する自動列車制御装置と、第１の車両機器に電力を供給させる制御を行い、さらに、パンタグラフを上げた後に遮断器を閉じ、パンタグラフおよび遮断器経由で架線から取得された交流電力の電圧を変換させて第２の車両機器に電力を供給させる制御を行う列車統合管理システムと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両起動システムは、地上からの指示を受け付けて列車を運行可能な状態にすることができる、という効果を奏する。

遠隔制御システムの構成例を示す図 車両起動システムにおける電力の供給経路の例を示す図 遠隔制御システムの構成例を示すブロック図 遠隔制御システムにおいて列車を運行可能な状態にするまでの動作を示すシーケンス図 遠隔制御システムにおいて列車の運行を停止するまでの動作を示すシーケンス図 ＴＣＭＳにおいて列車を運行可能な状態にするまでの動作を示すフローチャート ＴＣＭＳにおいて列車の運行を停止するまでの動作を示すフローチャート ＡＴＣにおいて列車を運行可能な状態にするまでの動作を示すフローチャート ＡＴＣにおいて列車の運行を停止するまでの動作を示すフローチャート ＴＣＭＳ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 ＴＣＭＳ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

以下に、本発明の実施の形態にかかる車両起動システム、遠隔制御システム、列車統合管理システム、自動列車制御装置および車両起動方法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．
図１は、本発明の実施の形態にかかる遠隔制御システム１の構成例を示す図である。遠隔制御システム１は、ＯＣＣ（Operation Control Center）２と、車両起動システム４と、を備える。ＯＣＣ２は、地上に設置された中央指令装置である。ＯＣＣ２は、ユーザ、例えば監視員からの操作を受け付けて、列車３の運行開始時、列車３に搭載された車両起動システム４に対して起動指示を送信する。また、ＯＣＣ２は、監視員からの操作を受け付けて、列車３の運行終了時、車両起動システム４に対して停止指示を送信する。列車３に搭載された車両起動システム４は、ＯＣＣ２から受信した起動指示に基づいて、列車３を運行可能な状態にする。また、車両起動システム４は、ＯＣＣ２から受信した停止指示に基づいて、列車３を停止状態にする。

なお、図１では、車両起動システム４が、列車３を構成する車両３−１〜３−６の外部にあるが、実際には、車両起動システム４は列車３の内部にあるものとする。また、各構成要素の符号の末尾の数字は、各構成要素が搭載されている車両を示すものとする。以降で説明する構成要素についても同様とする。各構成要素が搭載される車両は一例であり、図１の例に限定されるものではない。

車両起動システム４は、ＡＴＣ（Automatic Train Control）５−１，５−６と、ＴＣＭＳ（Train Control and Monitoring System）６と、直流電源７−３，７−４と、パンタグラフ１０−２，１０−５と、ＶＣＢ（Vacuum Circuit Breaker）１１−２，１１−５と、ＳＩＶ（Static Inverter）１２−２，１２−５と、ＣＩ（Converter Inverter）１３−１，１３−６と、を備える。

ＡＴＣ５−１，５−６は、ＯＣＣ２からの無線通信による起動指示を受信すると列車３に搭載されたＴＣＭＳ６を起動し、ＯＣＣ２から停止指示を受信するとＴＣＭＳ６への電力の供給を停止する自動列車制御装置である。ＡＴＣ５−１，５−６は同一の構成である。ＡＴＣ５−１，５−６を区別しない場合、ＡＴＣ５と称することがある。図１では、ＡＴＣ５−１がＯＣＣ２から起動指示および停止指示を受信し、ＴＣＭＳ６の起動および停止を制御する例を示しているが、ＡＴＣ５−６がＯＣＣ２から起動指示および停止指示を受信し、ＴＣＭＳ６の起動および停止を制御することも可能である。以降では、図１に示すように、ＡＴＣ５−１がＯＣＣ２から起動指示および停止指示を受信した場合を例にして説明する。

ＴＣＭＳ６は、ＡＴＣ５の制御によって起動すると、各車両機器に電力を供給して各車両機器の電源をオンにして、列車３を運行可能な状態にする列車統合管理システムである。また、ＴＣＭＳ６は、ＯＣＣ２からＡＴＣ５経由で停止指示を受信すると、各車両機器への電力の供給を停止して各車両機器の電源をオフにして、さらに自身の電源もオフにして列車３を停止状態にする。

ＴＣＭＳ６は、ＣＮ（Communication Node）２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６と、ＣＣＵ（Central Control Unit）２３−１，２３−６と、ＶＤＵ（Video Display Unit）２４−１，２４−６と、ＲＩＯ（Remote Input／Output）２５−１〜２５−６，２５−１１〜２５−１６と、を備える。ＴＣＭＳ６では、各構成要素が、車両内または車両間において、イーサネット（登録商標）ネットワークで接続されている。

ＣＮ２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６は、イーサネット規格のＴＣＭＳネットワーク２７を構成している。図１の太線で示すように、ＴＣＭＳネットワーク２７はループ型の構成をしたネットワークである。ＣＮ２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６は、ハブとして動作する第１の通信部である。ＣＮ２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６は、同一構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ＣＮ２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６を区別しない場合、ＣＮ２１と称することがある。

ＣＣＵ２３−１，２３−６は、ＴＣＭＳ６の各構成要素の動作を制御し、ＴＣＭＳ６に接続する各車両機器を監視して動作を制御する第１の制御部である。ＣＣＵ２３−１，２３−６は、一方が列車３の先頭車両となる車両に搭載され、他方が列車３の後尾車両となる車両に搭載される。ＣＣＵ２３−１，２３−６は、同一構成である。ＣＣＵ２３−１，２３−６を区別しない場合、ＣＣＵ２３と称することがある。

ＶＤＵ２４−１，２４−６は、ユーザ、例えば運転士などに対して列車３の運行に必要な情報を表示する表示部である。ＶＤＵ２４−１，２４−６は、列車３において先頭車両または後尾車両となる車両に搭載される。ＶＤＵ２４−１，２４−６は、同一構成である。ＶＤＵ２４−１，２４−６を区別しない場合、ＶＤＵ２４と称することがある。

ＲＩＯ２５−１〜２５−６，２５−１１〜２５−１６は、各車両機器との間で信号の入出力を行う信号入出力部である。ＲＩＯ２５−１〜２５−６，２５−１１〜２５−１６は、接続される車両機器によって異なる構成であってもよい。ＲＩＯ２５−１〜２５−６，２５−１１〜２５−１６を区別しない場合、ＲＩＯ２５と称することがある。

ＴＣＭＳ６において、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１、または１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、車両機器との間で通信を行う。

直流電源７−３は、バッテリーチャージャーであるＢＣＧ（Battery Charger）８−３と、バッテリー９−３と、を備える。また、直流電源７−４は、バッテリーチャージャーであるＢＣＧ８−４と、バッテリー９−４と、を備える。直流電源７−３，７−４を区別しない場合は直流電源７と称し、ＢＣＧ８−３，８−４を区別しない場合はＢＣＧ８と称し、バッテリー９−３，９−４を区別しない場合はバッテリー９と称することがある。詳細については後述するが、ＢＣＧ８は、架線から得られた高圧の交流電力が変換された低圧の交流電力を直流電力に変換して、バッテリー９に充電する。直流電源７において、ＢＣＧ８は、バッテリー９に充電された直流電力を用いて、ＡＴＣ５に電力を供給する電力線Ｄ２に対して電力を常時供給する。ＢＣＧ８は、バッテリー９に充電された直流電力を用いて、ＡＴＣ５の制御に基づいて、ＴＣＭＳ６に電力を供給する電力線Ｄ３に対して電力を供給し、また、電力線Ｄ３に対する電力の供給を停止する。電力線Ｄ３は、第２の電力線である。ＢＣＧ８は、バッテリー９に充電された直流電力を用いて、ＣＣＵ２３の制御に基づいて、車両機器に電力を供給する電力線Ｄ１に対して電力を供給し、また、電力線Ｄ１に対する電力の供給を停止する。電力線Ｄ１は、第１の電力線である。

パンタグラフ１０−２，１０−５は、ＣＣＵ２３の制御によって上昇、具体的には図示しない架線に接触する集電部分を架線に押し当て、架線から交流電力を集電する集電装置である。パンタグラフ１０−２，１０−５を区別しない場合、パンタグラフ１０と称することがある。

ＶＣＢ１１−２，１１−５は、パンタグラフ１０と後述する主変圧器との間で、パンタグラフ１０と主変圧器との接続、および遮断を行う遮断器、具体的には真空遮断器である。ＶＣＢ１１−２，１１−５は、車両内の車両機器の異常、架線の電圧異常などが検知された場合、パンタグラフ１０と主変圧器との間を遮断することで、架線からの高圧の交流電力を遮断する。ＶＣＢ１１−２，１１−５を区別しない場合、ＶＣＢ１１と称することがある。

ＳＩＶ１２−２，１２−５は、高圧の交流電力を低圧の交流電力に変換するインバータである。ＳＩＶ１２−２，１２−５は、第１の車両機器である。ＳＩＶ１２−２，１２−５を区別しない場合、ＳＩＶ１２と称することがある。

ＣＩ１３−１，１３−６は、高圧の交流電力を、列車の車輪を駆動するモータなどの車両機器で使用される電圧に変換する。ＣＩ１３−１，１３−６は、第１の車両機器である。ＣＩ１３−１，１３−６を区別しない場合、ＣＩ１３と称することがある。

図２は、本実施の形態にかかる車両起動システム４における電力の供給経路の例を示す図である。図２では、記載を簡略化するため、ＴＣＭＳ６の構成要素は省略している。また、図１で示していなかった構成要素を追加している。主変圧器１４−２，１４−５は、パンタグラフ１０で集電された高圧の交流電力を規定された電圧まで降圧する変圧器である。主変圧器１４−２，１４−５を区別しない場合、主変圧器１４と称することがある。なお、図２では、図１と異なり、車両３−３，３−４にＣＩ１３−３，１３−４が搭載されている例を示している。ＣＩ１３−３，１３−４は、ＣＩ１３−１，１３−６と同様の構成である。また、車両３−２，３−５において、ＳＩＶ１２が２つ搭載された冗長構成の例を示している。主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３をまとめて電力変換部１５とする。

図２において、列車３では、主変圧器１４が、パンタグラフ１０で集電された高圧の交流電力を、ＶＣＢ１１を介して取得する。主変圧器１４は、高圧の交流電力を規定された電圧まで降圧して、ＳＩＶ１２およびＣＩ１３に出力する。ＳＩＶ１２は、主変圧器１４から取得した交流電力を低圧の交流電力に変換し、変換後の交流電力を三相電源の電力線に出力する。同様に、ＣＩ１３は、主変圧器１４から取得した交流電力の電圧を変換し、変換後の交流電力を、車輪を駆動するモータなどに出力する。ＳＩＶ１２およびＣＩ１３から電力が供給される車両機器を、第２の車両機器とする。第２の車両機器には、直流電源７、前述のモータなどがあるが、これらに限定されるものではない。直流電源７では、ＢＣＧ８が、三相電源の交流電力を直流電力に変換してバッテリー９を充電する。ＢＣＧ８は、三相電源の交流電力を変換した直流電力、またはバッテリー９に充電された直流電力を、電力線Ｄ１〜Ｄ３に供給する。

図３は、本実施の形態にかかる遠隔制御システム１の構成例を示すブロック図である。ＯＣＣ２は、車両起動システム４に対して、起動指示および停止指示を送信する通信部３１を備える。ＡＴＣ５は、通信部５１と、制御部５２と、を備える。通信部５１は、ＯＣＣ２から起動指示および停止指示を受信する第２の通信部である。制御部５２は、通信部５１で起動指示が受信された場合、ＴＣＭＳ６に電力を供給する電力線Ｄ３に直流電源７から電力を供給させる第２の制御部である。また、制御部５２は、通信部５１で停止指示が受信された場合、ＴＣＭＳ６の動作停止後、直流電源７から電力線Ｄ３への電力の供給を停止させる。

ＴＣＭＳ６は、ＣＮ２１と、ＣＣＵ２３と、ＲＩＯ２５と、を備える。図３では、各構成要素を１つ記載しているが、図１に示すように、ＴＣＭＳ６は、実際には、各構成要素を複数備えているものとする。なお、図３では、ＶＤＵ２４の記載は省略している。ＣＮ２１は、ＡＴＣ５の通信部５１との間で通信を行う。ＴＣＭＳ６において、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１、およびＲＩＯ２５を介して、列車３に搭載されたパンタグラフ１０、ＶＣＢ１１、および車両機器１６と通信を行う。車両機器１６は、列車３に搭載された機器である。車両機器１６の一例が直流電源７であるが、これに限定されるものではない。車両機器１６には、例えば、図１から図３において図示していない、各車両のドア、乗客に停車駅を表示する表示装置などがある。

つぎに、遠隔制御システム１において、列車３を運行可能な状態にするまでの動作について説明する。図４は、本実施の形態にかかる遠隔制御システム１において列車３を運行可能な状態にするまでの動作を示すシーケンス図である。まず、ＯＣＣ２の通信部３１が、ＡＴＣ５に対して、列車３の起動を指示する起動指示を送信する（ステップＳ１）。図４では起動指示を「Ｔｒａｉｎ ｗａｋｅ ｕｐ ｃｏｍｍａｎｄ」と記載している。ＡＴＣ５では、通信部５１が起動指示を受信すると、起動指示を制御部５２に転送する。制御部５２は、直流電源７のＢＣＧ８に対して、ＴＣＭＳ６へ電力を供給する電力線Ｄ３に電力を供給させ、ＴＣＭＳ６の電源をオンにする（ステップＳ２）。ＴＣＭＳ６では、ＡＴＣ５の制御によって電源がオンにされると、自身のシステムを立ち上げて、列車３に搭載されている車両機器の動作を制御可能な状態にする。ＴＣＭＳ６では、電源オンから一定時間、例えば２分程度経過するとシステムの立ち上げ処理が終了し、車両機器の動作を制御可能な状態になる。

ＴＣＭＳ６において、ＣＣＵ２３は、ＡＴＣ５の制御によって起動すると、車両機器制御電源をオンにする（ステップＳ３）。図４ではＣＣＵ２３の操作を「ＳＴＵＲ ＯＮ」と記載している。具体的に、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、直流電源７のＢＣＧ８に対して、第１の車両機器へ電力を供給する電力線Ｄ１に電力を供給させ、第１の車両機器の電源をオンにする。電力線Ｄ１から電力の供給を受ける第１の車両機器には、ＳＩＶ１２、ＣＩ１３などがあるが一例であり、図示しない他の車両機器も含まれる。

ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、パンタグラフ１０を上昇、詳細にはパンタグラフ１０の集電部分を上昇させて架線に接触させる（ステップＳ４）。図４ではＣＣＵ２３の操作を「Ｐａｎｔｏ ｕｐ」と記載している。パンタグラフ１０を上昇させた後、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、ＶＣＢ１１をクローズ、すなわち閉状態にする（ステップＳ５）。図４ではＣＣＵ２３の操作を「ＶＣＢ Ｃｌｏｓｅ」と記載している。ＶＣＢ１１が閉状態になると、図２に示すように、架線から取得された高圧の交流電力は、主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３によって、所望の電圧に変換される。ＣＣＵ２３は、主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３を制御して、第２の車両機器に電力を供給させる。主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３によって電圧が変換された電力の供給を受けた第２の車両機器は、電源がオンになって動作を開始する（ステップＳ６）。図４では、第２の車両機器の電源オンの状態を車両機器高圧電源オンとして表している。

なお、遠隔制御システム１において、列車３の運行を終了する際の動作は、前述の運行を開始するまでの動作と逆の流れで処理を行うことになる。図５は、本実施の形態にかかる遠隔制御システム１において列車３の運行を停止するまでの動作を示すシーケンス図である。まず、ＯＣＣ２の通信部３１が、ＡＴＣ５に対して、列車３の運行の停止を指示する停止指示を送信する（ステップＳ１１）。図５では停止指示を「Ｔｒａｉｎ ｓｈｕｔ ｄｏｗｎ ｃｏｍｍａｎｄ」と記載している。ＡＴＣ５では、通信部５１が停止指示を受信すると、停止指示を制御部５２に転送する。制御部５２は、通信部５１から、停止指示をＴＣＭＳ６に転送させる（ステップＳ１２）。

ＴＣＭＳ６において、ＣＣＵ２３は、ＡＴＣ５の通信部５１およびＣＮ２１を介して停止指示を取得する。ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、ＶＣＢ１１をオープン、すなわち開状態にする（ステップＳ１３）。図５ではＣＣＵ２３の操作を「ＶＣＢ Ｏｐｅｎ」と記載している。ＶＣＢ１１が開状態になると、図２に示すように、架線から取得された高圧の交流電力は、主変圧器１４に供給されなくなる。ＣＣＵ２３は、主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３での変換処理を停止させて第２の車両機器への電力の供給を停止させる。この結果、電力が供給されなくなった第２の車両機器は電源がオフになる（ステップＳ１４）。ＶＣＢ１１を開状態にした後、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、パンタグラフ１０を下降、詳細にはパンタグラフ１０の集電部分を下降させて架線から引き離す（ステップＳ１５）。図５ではＣＣＵ２３の操作を「Ｐａｎｔｏ ｄｏｗｎ」と記載している。

ＣＣＵ２３は、車両機器制御電源をオフにする（ステップＳ１６）。図５ではＣＣＵ２３の操作を「ＳＴＵＲ ＯＦＦ」と記載している。具体的に、ＣＣＵ２３は、１つ以上のＣＮ２１およびＲＩＯ２５を介して、直流電源７のＢＣＧ８に対して、電力線Ｄ１への電力の供給を停止させ、第１の車両機器の電源をオフにする。ＣＣＵ２３は、ステップＳ１６の処理の後、規定された第１の時間経過後、自身を含むＴＣＭＳ６の動作を停止して電源をオフにする（ステップＳ１７）。

ＡＴＣ５において、制御部５２は、ＴＣＭＳ６の動作停止後、すなわちＴＣＭＳ６の電源オフ後、またはＴＣＭＳ６へ停止指示を転送してから規定された第２の時間経過後、直流電源７のＢＣＧ８に対して、電力線Ｄ３への電力の供給を停止させる（ステップＳ１８）。なお、第２の時間＞第１の時間である。

ＴＣＭＳ６およびＡＴＣ５の各動作を、フローチャートを用いて説明する。図６は、本実施の形態にかかるＴＣＭＳ６において列車３を運行可能な状態にするまでの動作を示すフローチャートである。ＣＣＵ２３は、ＡＴＣ５の制御によって起動する（ステップＳ２１）。ＣＣＵ２３は、直流電源７のＢＣＧ８を制御して電力線Ｄ１に電力を供給させ、第１の車両機器に電力を供給する（ステップＳ２２）。ＣＣＵ２３は、パンタグラフ１０を上昇させ（ステップＳ２３）、ＶＣＢ１１を閉状態にする（ステップＳ２４）。ＣＣＵ２３は、主変圧器１４、ＳＩＶ１２、およびＣＩ１３の動作を制御して、架線から取得された交流電力の電圧を変換した電力を第２の車両機器に供給する（ステップＳ２５）。これにより、ＴＣＭＳ６は、列車３を運行可能な状態にすることができる。

図７は、本実施の形態にかかるＴＣＭＳ６において列車３の運行を停止するまでの動作を示すフローチャートである。ＣＣＵ２３は、ＯＣＣ２から送信された停止指示を、ＡＴＣ５およびＣＮ２１経由で受信する（ステップＳ３１）。ＣＣＵ２３は、ＶＣＢ１１を開状態にする（ステップＳ３２）。ＣＣＵ２３は、パンタグラフ１０からの電力の供給が停止することから、第２の車両機器への電力の供給を停止する（ステップＳ３３）。ＣＣＵ２３は、パンタグラフ１０を下降させる（ステップＳ３４）。ＣＣＵ２３は、直流電源７のＢＣＧ８を制御して電力線Ｄ１への電力の供給を停止させ、第１の車両機器への電力の供給を停止する（ステップＳ３５）。ＣＣＵ２３は、第１の時間経過後、自身を含むＴＣＭＳ６の電源をオフにして動作を停止する（ステップＳ３６）。これにより、ＴＣＭＳ６は、列車３の運行を停止する状態にすることができる。

図８は、本実施の形態にかかるＡＴＣ５において列車３を運行可能な状態にするまでの動作を示すフローチャートである。ＡＴＣ５において、制御部５２は、ＯＣＣ２から送信された起動指示を、通信部５１経由で受信する（ステップＳ４１）。制御部５２は、直流電源７のＢＣＧ８を制御して電力線Ｄ３に電力を供給させ、ＴＣＭＳ６に電力を供給する（ステップＳ４２）。

図９は、本実施の形態にかかるＡＴＣ５において列車３の運行を停止するまでの動作を示すフローチャートである。ＡＴＣ５において、制御部５２は、ＯＣＣ２から送信された停止指示を、通信部５１経由で受信する（ステップＳ５１）。制御部５２は、通信部５１から、停止指示をＴＣＭＳ６に転送させる（ステップＳ５２）。制御部５２は、ＴＣＭＳ６が電源をオフにした後、またはＴＣＭＳ６へ停止指示を転送してから規定された第２の時間経過後、直流電源７のＢＣＧ８に対して電力線Ｄ３への電力の供給を停止させる（ステップＳ５３）。

つづいて、ＴＣＭＳ６のハードウェア構成について説明する。ＴＣＭＳ６において、ＣＮ２１は、イーサネットフレームを送受信可能なインタフェース回路である。ＶＤＵ２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイである。ＲＩＯ２５は、ＲＩＯ回路すなわちシリアルパラレル変換回路である。ＣＣＵ２３は、処理回路により実現される。すなわち、ＴＣＭＳ６は、列車３を運行可能な状態に起動し、また、列車３の運行を停止する際に車両機器の電源をオフすることが可能な処理回路を備える。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１０は、本実施の形態にかかるＴＣＭＳ６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、ＴＣＭＳ６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、列車３を運行可能な状態に起動し、また、列車３の運行を停止する際に車両機器の電源をオフすること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、ＴＣＭＳ６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１１は、本実施の形態にかかるＴＣＭＳ６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１１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。ＴＣＭＳ６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、ＴＣＭＳ６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。

ＴＣＭＳ６のハードウェア構成について説明したが、ＡＴＣ５のハードウェア構成も同様である。ＡＴＣ５において、通信部５１は、ＯＣＣ２およびＴＣＭＳ６と通信が可能なインタフェース回路である。制御部５２は、処理回路により実現される。この処理回路も同様に、図１０に示すようにメモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９１およびメモリ９２であってもよいし、図１１に示すように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、遠隔制御システム１において、ＡＴＣ５は、ＯＣＣ２からの起動指示に基づいてＴＣＭＳ６を起動する。起動したＴＣＭＳ６は、各車両機器に電力を供給することとした。これにより、遠隔制御システム１は、地上のＯＣＣ２からの指示を受け付けて列車３を運行可能な状態にすることができる。また、遠隔制御システム１は、ＯＣＣ２からの停止指示に基づいて、ＴＣＭＳ６は、各車両機器への電力の供給を停止した後に自身の電源をオフにする。そして、ＡＴＣ５は、ＴＣＭＳ６への電力の供給を停止する。これにより、遠隔制御システム１は、地上のＯＣＣ２からの指示を受け付けて列車３を停止状態にすることができる。

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。

１ 遠隔制御システム、２ ＯＣＣ、３ 列車、３−１〜３−６ 車両、４ 車両起動システム、５，５−１，５−６ ＡＴＣ、６ ＴＣＭＳ、７−３，７−４ 直流電源、８−３，８−４ ＢＣＧ、９−３，９−４ バッテリー、１０，１０−２，１０−５ パンタグラフ、１１，１１−２，１１−５ ＶＣＢ、１２−２，１２−５ ＳＩＶ、１３−１，１３−３，１３−４，１３−６ ＣＩ、１４−２，１４−５ 主変圧器、１５ 電力変換部、１６ 車両機器、２１，２１−１〜２１−６，２１−１１〜２１−１６ ＣＮ、２３，２３−１，２３−６ ＣＣＵ、２４−１，２４−６ ＶＤＵ、２５，２５−１〜２５−６，２５−１１〜２５−１６ ＲＩＯ、２７ ＴＣＭＳネットワーク、３１，５１ 通信部、５２ 制御部。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両起動システムは、地上の中央指令装置から受信した起動指示に基づいて、列車に搭載された列車統合管理システムへ直流電源から電力を供給する制御を行い、列車統合管理システムを起動する自動列車制御装置と、第１の車両機器に電力を供給させる制御を行い、さらに、パンタグラフを上げた後に遮断器を閉じ、パンタグラフおよび遮断器経由で架線から取得された交流電力の電圧を変換させて第２の車両機器に電力を供給させる制御を行う列車統合管理システムと、を備えることを特徴とする。

ＣＩ１３−１，１３−６は、高圧の交流電力を、列車３の車輪を駆動するモータなどの車両機器で使用される電圧に変換する。ＣＩ１３−１，１３−６は、第１の車両機器である。ＣＩ１３−１，１３−６を区別しない場合、ＣＩ１３と称することがある。

Claims (10)

1. 地上の中央指令装置から受信した起動指示に基づいて、列車に搭載された列車統合管理システムを起動する自動列車制御装置と、
   第１の車両機器に電力を供給させる制御を行い、さらに、パンタグラフを上げた後に遮断器を閉じ、前記パンタグラフおよび前記遮断器経由で架線から取得された交流電力の電圧を変換させて第２の車両機器に電力を供給させる制御を行う前記列車統合管理システムと、
   を備えることを特徴とする車両起動システム。
2. 前記列車統合管理システムは、
   前記自動列車制御装置と通信を行う第１の通信部と、
   前記自動列車制御装置の制御による起動後、前記第１の車両機器に電力を供給する第１の電力線に直流電源から電力を供給させ、さらに、前記パンタグラフを上げ、前記遮断器を閉じ、前記パンタグラフおよび前記遮断器経由で前記架線から取得された交流電力の電圧を電力変換部で変換させて前記第２の車両機器に電力を供給させる第１の制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両起動システム。
3. 前記自動列車制御装置は、
   前記中央指令装置から前記起動指示を受信する第２の通信部と、
   前記第２の通信部で前記起動指示が受信された場合、前記列車統合管理システムに電力を供給する第２の電力線に前記直流電源から電力を供給させる第２の制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両起動システム。
4. 前記中央指令装置から停止指示が送信された場合、
   前記第１の制御部は、前記第２の通信部および前記第１の通信部を介して前記停止指示を取得すると、前記遮断器を開いて前記電力変換部での変換処理を停止させて前記第２の車両機器への電力の供給を停止させ、前記パンタグラフを下げ、さらに、前記直流電源から前記第１の電力線への電力の供給を停止させ、前記列車統合管理システムの動作を停止し、
   前記第２の制御部は、前記列車統合管理システムの動作停止後、前記直流電源から前記第２の電力線への電力の供給を停止させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両起動システム。
5. 請求項４に記載の車両起動システムと、
   前記車両起動システムに起動指示および停止指示を送信する中央指令装置と、
   を備えることを特徴とする遠隔制御システム。
6. 自動列車制御装置とともに車両起動システムを構成する列車統合管理システムであって、
   前記自動列車制御装置と通信を行う第１の通信部と、
   前記自動列車制御装置の制御による起動後、第１の車両機器に電力を供給する第１の電力線に直流電源から電力を供給させ、さらに、パンタグラフを上げ、遮断器を閉じ、前記パンタグラフおよび前記遮断器経由で架線から取得された交流電力の電圧を電力変換部で変換させて第２の車両機器に電力を供給させる第１の制御部と、
   を備えることを特徴とする列車統合管理システム。
7. 地上の中央指令装置から停止指示が送信された場合、
   前記第１の制御部は、前記自動列車制御装置および前記第１の通信部を介して前記停止指示を取得すると、前記遮断器を開いて前記電力変換部での変換処理を停止させて前記第２の車両機器への電力の供給を停止させ、前記パンタグラフを下げ、さらに、前記直流電源から前記第１の電力線への電力の供給を停止させ、前記列車統合管理システムの動作を停止する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の列車統合管理システム。
8. 列車統合管理システムとともに車両起動システムを構成する自動列車制御装置であって、
   地上の中央指令装置から起動指示を受信する第２の通信部と、
   前記第２の通信部で前記起動指示が受信された場合、前記列車統合管理システムに電力を供給する第２の電力線に直流電源から電力を供給させる第２の制御部と、
   を備えることを特徴とする自動列車制御装置。
9. 前記中央指令装置から停止指示が送信された場合、
   前記第２の制御部は、前記列車統合管理システムの動作停止後、前記直流電源から前記第２の電力線への電力の供給を停止させる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の自動列車制御装置。
10. 自動列車制御装置が、地上の中央指令装置から受信した起動指示に基づいて、列車に搭載された列車統合管理システムに電力を供給する第２の電力線に直流電源から電力を供給させ、前記列車統合管理システムを起動する第１の起動ステップと、
    前記列車統合管理システムが、第１の車両機器に電力を供給する第１の電力線に前記直流電源から電力を供給させ、さらに、パンタグラフを上げた後に遮断器を閉じ、前記パンタグラフおよび前記遮断器経由で架線から取得された交流電力の電圧を電力変換部で変換させて第２の車両機器に電力を供給させる第２の起動ステップと、
    を含むことを特徴とする車両起動方法。

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