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技術 自動列車停止装置

出願人 日本信号株式会社
発明者 山口瑛史岩田康伸白井稔人
出願日 2014年6月30日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-134811
公開日 2016年1月21日 (4年11ヶ月経過) 公開番号 2016-013037
状態 特許登録済
技術分野 車両の電気的な推進・制動 鉄道交通の監視、制御、保安
主要キーワード 信号制御ユニット 地上無線機 車上無線機 タコジェネレータ 自動列車停止装置 所定距離手前 速度発電機 閉そく区間
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

地上子信号機との間を無線化する。

解決手段

ATSP車上装置6は、地上子4から受信される信号機IDと同じ信号機IDを送信する地上無線機2から現示情報が受信された場合に、当該現示情報に基づいて、所定の停止点停車可能なように列車Tの速度を制御する。その際、ATS−P車上装置6は、列車Tの先頭が前記停止点を超えた後に地上無線機2から受信した現示情報については、当該現示情報に基づく列車Tの速度の制御を行わない。

概要

背景

従来のATS(Automatic Train Stop)−P形の自動列車停止装置では、信号機所定距離手前に設けられた地上子から、その信号機の現示情報が受信されると、列車に搭載されているATS−P車上装置は、その現示情報に基づいて、所定の停止点を停止位置とする速度照査パターンを生成し、この速度照査パターンに従って列車の運転制御を行う(例えば、特許文献1参照)。

概要

地上子と信号機との間を無線化する。ATS−P車上装置6は、地上子4から受信される信号機IDと同じ信号機IDを送信する地上無線機2から現示情報が受信された場合に、当該現示情報に基づいて、所定の停止点で停車可能なように列車Tの速度を制御する。その際、ATS−P車上装置6は、列車Tの先頭が前記停止点を超えた後に地上無線機2から受信した現示情報については、当該現示情報に基づく列車Tの速度の制御を行わない。

目的

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、地上子と信号機との間を無線化することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

地上子から受信される信号機IDと同じ信号機IDを送信する無線機から現示情報が受信された場合に、当該現示情報に基づいて、所定の停止点停車可能なように列車の速度を制御する自動列車停止装置であって、当該列車の先頭が前記停止点を超えた後に前記無線機から受信した現示情報については、当該現示情報に基づく前記列車の速度の制御を行わない自動列車停止装置。

請求項2

前記自動列車停止装置は、前記列車の先頭が前記停止点を超えた後に前記無線機から受信した前記現示情報が停止現示を示す情報である場合に、前記現示情報に基づく前記列車の速度の制御を行わない請求項1に記載の自動列車停止装置。

請求項3

前記自動列車停止装置は、前記地上子から前記信号機IDとともに、現示に応じた前記停止点までの距離を示す距離情報が受信された場合に、当該距離情報と前記無線機から受信される現示情報とに基づいて前記列車の速度の制御を行う請求項1又は2に記載の自動列車停止装置。

請求項4

前記自動列車停止装置は、前記無線機から前記現示情報とともに、現示に応じた前記停止点までの距離を示す距離情報が受信された場合に、当該距離情報と前記現示情報とに基づいて前記列車の速度の制御を行う請求項1又は2に記載の自動列車停止装置。

技術分野

0001

本発明は、自動列車停止装置に関する。

背景技術

0002

従来のATS(Automatic Train Stop)−P形の自動列車停止装置では、信号機所定距離手前に設けられた地上子から、その信号機の現示情報が受信されると、列車に搭載されているATS−P車上装置は、その現示情報に基づいて、所定の停止点を停止位置とする速度照査パターンを生成し、この速度照査パターンに従って列車の運転制御を行う(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2001−204109号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、従来のATS−P形の自動列車停止装置では、地上子と信号機との間はケーブルで接続されており無線化されておらず、その結果、地上子を導入する際のコストや保守の負担が大きくなっていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、地上子と信号機との間を無線化することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明の請求項1に係る自動列車停止装置は、地上子から受信される信号機IDと同じ信号機IDを送信する無線機から現示情報が受信された場合に、当該現示情報に基づいて、所定の停止点で停車可能なように列車の速度を制御する自動列車停止装置であって、当該列車の先頭が前記停止点を超えた後に前記無線機から受信した現示情報については、当該現示情報に基づく前記列車の速度の制御を行わないことを特徴とする。

0006

本発明の請求項2に係る自動列車停止装置は、請求項1に記載の構成において、前記自動列車停止装置は、前記列車の先頭が前記停止点を超えた後に前記無線機から受信した前記現示情報が停止現示を示す情報である場合に、前記現示情報に基づく前記列車の速度の制御を行わないことを特徴とする。

0007

本発明の請求項3に係る自動列車停止装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記自動列車停止装置は、前記地上子から前記信号機IDとともに、現示に応じた前記停止点までの距離を示す距離情報が受信された場合に、当該距離情報と前記無線機から受信される現示情報とに基づいて前記列車の速度の制御を行うことを特徴とする。

0008

本発明の請求項4に係る自動列車停止装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記自動列車停止装置は、前記無線機から前記現示情報とともに、現示に応じた前記停止点までの距離を示す距離情報が受信された場合に、当該距離情報と前記現示情報とに基づいて前記列車の速度の制御を行うことを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、地上子と信号機との間を無線化することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の一実施形態に係る自動列車停止システムの構成の一例を示す図である。
制御信号の内容の一例を示す図である。
制御動作を示すフローチャートである。
速度照査パターンの一例を示す図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
1.実施形態
図1は、本発明の一実施形態に係る自動列車停止システムの構成の一例を示す図である。本システムにおいては、列車Tが走行するレールRに沿って、所定の間隔で複数の信号機Sa〜Sd(以下、総称して「信号機S」という。)が設置される。信号機Saと信号機Sbの間には閉そく区間Zaが形成され、信号機Saは、この閉そく区間Zaに列車Tが進入できるか否かを現時する内方信号機である。信号機Sbと信号機Scの間には閉そく区間Zbが形成され、信号機Sbは、この閉そく区間Zbに列車Tが進入できるか否かを現時する内方信号機である。信号機Scと信号機Sdの間には閉そく区間Zcが形成され、信号機Scは、この閉そく区間Zcに列車Tが進入できるか否かを現時する内方信号機である。

0012

各信号機Sの付近には停止点Pが設定される。信号機Saの付近には停止点Paが設定され、信号機Sbの付近には停止点Pbが設定され、信号機Scの付近には停止点Pcが設定され、信号機Sdの付近には停止点Pdが設定される。

0013

各信号機Sは、当該信号機の現示(G現示、Y現示又はR現示)を制御する信号制御ユニット1に接続される。この信号制御ユニット1は、地上無線機2に接続され、この地上無線機2は、現示情報と信号機IDとを含む制御信号をアンテナ3を介して列車Tに向けて送信する。制御信号の出力範囲半径は、例えば地上無線機2aの場合、当該機器と地上子4aとの間の距離となるように設定される。ATS−P車上装置6は、本発明に係る「自動列車停止装置」の一例であり、地上無線機2は、本発明に係る「無線機」の一例である。

0014

なお、以下の説明では、各信号機Sとこれに接続される信号制御ユニット1等の機器との対応関係を明確にするために、信号制御ユニット1等の機器の参照符号末尾には、対応する信号機Sの参照符号の末尾のアルファベットを付す。例えば、信号機Saと接続される信号制御ユニット1には、その参照符号の末尾に「a」を付して、「信号制御ユニット1a」と呼称する。後述する地上子4についても同様である。

0015

各信号機Sの手前(具体的には、列車Tの進行方向に対して手前側)には、レールRに沿って無電源の地上子4が配置される。例えば、地上子4は、信号機Sの手前600m、200m、30mの3箇所に、2個1組として設置される。ただ、本実施形態では、説明の便宜上、信号機Sの手前600mの位置に、2個1組の地上子4が設置されているものとする。

0016

地上子4は、トランスポンダ等により構成され、列車Tに搭載された車上子5と電磁結合することにより当該車上子5に対して制御信号を送信する。具体的には地上子4は、対応する信号機Sの信号機IDと、後述する制御テーブルとを含む制御信号を車上子5に送信する。

0017

図2は、この制御信号の内容の一例を示す図である。同図に示される制御信号は、地上子4aから送信される制御信号の一例である。当該制御信号は、対応する信号機Saの信号機IDを示すとともに、現示ごとに停止点までの距離を示している。ここで、距離「D1」は、地上子4aから停止点Paまでの距離を示しており、距離「D2」は、停止点Paから停止点Pbまでの距離を示しており、距離「D3」は、停止点Pbから停止点Pcまでの距離を示している。制御テーブルは、本発明に係る「距離情報」の一例である。

0018

列車Tには、車上子5が設けられている。この車上子5は、トランスポンダ等により構成され、地上子4に接近することにより当該地上子4と電磁結合して当該地上子4から制御信号を受信する。列車Tにはまた、車上無線機7が設けられている。この車上無線機7は、アンテナ8を介して地上無線機2から送信される制御信号を受信する。

0019

車上子5と車上無線機7とはATS−P車上装置6に接続され、このATS−P車上装置6は、地上無線機2から受信された現示情報に基づいて、所定の停止点Pで列車Tが停車可能なように列車Tの速度を制御する。その際、ATS−P車上装置6は、車上子5により受信された制御信号と、車上無線機7により受信された制御信号とに基づいて速度照査パターンを生成する。具体的には、ATS−P車上装置6は、車上子5により受信された制御信号に示される制御テーブルにおいて、車上無線機7により受信された制御信号に示される現示に対応する距離を特定し、この距離と列車Tのブレーキ性能等に基づいて速度照査パターンを生成する。

0020

また、ATS−P車上装置6は、車上子5により受信された制御信号に含まれる信号機IDを記憶する。この際、ATS−P車上装置6は、車上子5により新たな制御信号が受信されると、その度に当該制御信号に含まれる信号機IDを古い信号機IDに上書きする。

0021

列車Tにはまた、列車Tの車軸の回転速度に応じた信号を出力する速度発電機タコジェネレータ)9が設けられている。速度発電機9はATS−P車上装置6と接続され、ATS−P車上装置6は、地上子4から別途受信される位置情報と速度発電機9の出力信号から得られる走行距離情報とに基づいて列車Tの走行位置を算出する。

0022

次に、上記のATS−P車上装置6により実行される制御動作について説明する。図3は、この制御動作を示すフローチャートである。
本制御動作においてATS−P車上装置6は、車上無線機7により地上無線機2からの制御信号が受信されると(ステップS1)、当該制御信号に含まれる信号機IDが、同装置に記憶されている信号機IDと一致するか否かについて判断する(ステップS2)。この判断の結果、信号機IDが一致しない場合には(ステップS2否定)、ATS−P車上装置6は当該制御信号を破棄してステップS1に戻る。

0023

一方、この判断の結果、信号機IDが一致した場合には(ステップS2肯定)、ATS−P車上装置6は、当該制御信号に示される現示がG現示又はY現示であるか否かについて判断する(ステップS3)。この判断の結果、G現示又はY現示である場合には(ステップS3肯定)、ATS−P車上装置6はステップS4に進む。一方、この判断の結果、G現示又はY現示でない場合には(すなわち、現示がR現示である場合には)(ステップS3否定)、ATS−P車上装置6はステップS6に進む。

0024

ステップS4においてATS−P車上装置6は、当該制御信号に示される現示が、前回受信され特定された現示と一致するか否かについて判断する。この判断の結果、現示が一致した場合には(ステップS4肯定)、この場合は速度照査パターンの更新は不要であるため、ATS−P車上装置6は当該制御信号を破棄してステップS1に戻る。一方、この判断の結果、現示が一致しなかった場合には(ステップS4否定)、この場合は速度照査パターンの更新が必要であるため、ATS−P車上装置6は、当該制御信号に示される現示に基づいて速度照査パターンを更新する(ステップS5)。そして、ステップS1に戻る。

0025

ステップS6においてATS−P車上装置6は、当該制御信号に含まれる信号機IDにより識別される信号機Sに対応する停止点を列車Tの先頭がすでに通過しているか否かについて判断する。具体的には、ATS−P車上装置6は、列車Tの現在の走行位置と当該停止点の位置とを比較して、列車Tの先頭がすでに当該停止点を通過しているか否かについて判断する。ここで、停止点の位置は、例えば、各信号機SごとにATS−P車上装置6により予め記憶されているものとする。

0026

この判断の結果、列車Tの先頭がすでに当該停止点を通過している場合には(ステップS6肯定)、ATS−P車上装置6は当該制御信号を破棄してステップS1に戻る。一方、列車Tの先頭がまだ当該停止点を通過していない場合には(ステップS6否定)、ATS−P車上装置6はステップS7に進む。

0027

ステップS7においてATS−P車上装置6は、当該制御信号に示される現示が、前回受信され特定された現示と一致するか否かについて判断する。この判断の結果、現示が一致した場合には(ステップS7肯定)、この場合は速度照査パターンの更新は不要であるため、ATS−P車上装置6は当該制御信号を破棄してステップS1に戻る。一方、この判断の結果、現示が一致しなかった場合には(ステップS7否定)、この場合は速度照査パターンの更新が必要であるため、ATS−P車上装置6は、当該制御信号に示される現示に基づいて速度照査パターンを更新する(ステップS8)。そして、ステップS1に戻る。
以上が制御動作の流れについての説明である。

0028

以上説明した制御動作が実行された場合、例えば、列車Tの先頭が図1の位置L1に位置しているときに地上無線機2aから制御信号を受信したときには(ステップS1)、このとき列車Tの先頭はすでに地上子4a上を通過しており、地上子4aから信号機Saの信号機IDを受信しているため(ステップS2肯定)、ATS−P車上装置6は、受信した制御信号についてステップS3以降の処理を行うことになる。この際、当該制御信号に示される現示がG現示である場合であって(ステップS3肯定)、前回受信され特定された現示と一致しないときには(ステップS4否定)、ATS−P車上装置6は、走行照査パターンを更新する(ステップS5)。

0029

図4は、速度照査パターンの一例を示す図である。例えば、ATS−P車上装置6は、停止点Pbを停止位置とする速度照査パターンPT1に従って運転制御している状態において、G現示を示す制御信号を受信した場合には、同図に示すように、停止点Pcを停止位置とする速度照査パターンPT2に更新し、この速度照査パターンPT2に従って運転制御を開始する。

0030

別の例として、例えば、列車Tの先頭が図1の位置L2に位置しているときに地上無線機2aから制御信号を受信したときには(ステップS1)、このとき列車Tの先頭は、地上子4a上を通過している一方で地上子4b上はまだ通過していないため、(ステップS2肯定)、ATS−P車上装置6は、受信した制御信号についてステップS3以降の判断を行うことになる。

0031

この際、列車Tは閉そく区間Zaに進入していることから、他の列車の同区間への進入を禁止するため、信号機Saの現示はR現示(停止現示)となっており、これに伴い、地上無線機2aから送信される制御信号にはR現示を示す現示信号が含まれることになる。よって、ATS−P車上装置6では、ステップS3の判断が否定となり、ステップS6の判断が行われることになるが、本例では列車Tの先頭は位置L2に位置しておりすでに停止点Paを通過しているため、ステップS6の判断は肯定となる。この結果、当該制御信号に基づいて速度照査パターンの更新が行われることはなく、当該制御信号は破棄されることになる。すなわち、ATS−P車上装置6は、当該制御信号に基づいて列車Tの速度の制御を行わない。

0032

仮に、ステップS6の処理が行われず、ステップS3の否定の結果、ステップS7及びS8の処理が行われるとすると、列車Tの先頭は、停止すべき停止点Paをすでに通過しているため、急制動が行われる可能性がある。しかし、本制御動作によれば、列車Tが停止点Paを越えた後に地上無線機2から受信された当該制御信号については、当該制御信号に基づく速度照査パターンの更新は行われずに破棄されるため、急制動の発動が回避される。

0033

このように、本制御動作によれば、自動列車停止システムの無線化に伴って発生する、いわゆる袴踏みの問題が解消されるため、例えば、地上子を無電源化し、また地上子用のケーブルをなくすことで、保守の負担の軽減が図られる。また、信号機の追加や移設が容易になる。また、従来は、地上子を介してしか列車Tの速度照査パターンを更新できなかったところ、地上無線機2により現示信号を無線で送信可能としたことにより、連続的に速度照査パターンを更新することが可能となる。

0034

2.変形例
上記の実施形態は下記のように変形してもよい。また、下記の変形例は他の1以上の変形例と組み合わせてもよい。

0035

2−1.変形例1
上記の実施形態では、制御テーブルの情報は地上子4から送信されているが、この情報は地上無線機2から送信されるようにしてもよい。この際、地上無線機2は、信号機Sの現示に対応する、停止点までの距離の情報のみを送信するようにしてもよい。

0036

2−2.変形例2
上記の実施形態では、地上子4から受信される位置情報と速度発電機9の出力信号から得られる走行距離情報とに基づいて列車Tの走行位置を特定しているが、これに代えて、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機を使って列車Tの走行位置を特定するようにしてもよい。

0037

2−3.変形例3
上記の実施形態に係る動作制御プログラムは、磁気テープ磁気ディスクフレキシブルディスク光ディスク光磁気ディスクメモリ等の記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の通信回線を介してダウンロードされてもよい。

0038

2−4.変形例4
上記の実施形態に係る動作制御のステップS6では、列車Tの先頭が停止点をすでに通過しているか否かについて判断が行われているが、ここで停止点とその位置が比較される対象は列車Tの先頭に限らず、他の部分であってもよい。

0039

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

0040

1…信号制御ユニット、2…地上無線機、3…アンテナ、4…地上子、5…車上子、6…ATS−P車上装置、7…車上無線機、8…アンテナ、9…速度発電機

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