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技術 踏切保安システム、中央装置及び踏切制御装置

出願人 株式会社京三製作所
発明者 浅野晃原陽一郎
出願日 2014年7月8日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2014-140771
公開日 2016年2月1日 (4年5ヶ月経過) 公開番号 2016-016748
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 対象線 進行信号 通過位置情報 踏切位置 抑止制御 指定タイミング 終止点 算出時刻
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2月1日)のものです。
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図面 (10)

課題

列車検知のための地上設備に要するコストの削減を図るとともに、踏切の無しゃ断を防止すること。

解決手段

踏切保安システム1では、中央装置10が、進路上の踏切20を制御対象として抽出し、制御対象の踏切20それぞれについて算出した警報開始時刻を、対応する踏切制御装置30に通知・記憶させる。そして、制御対象の全ての踏切制御装置30から警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信すると、列車40の車上装置50に進行信号を通知する。踏切制御装置30は、記憶している警報開始時刻が到来すると、警報動作を開始する。

概要

背景

鉄道踏切には、踏切警報機踏切しゃ断機といった踏切保安設備が設けられ、列車の接近によって警報を開始し、列車の通過によって警報を終了するといった踏切保安設備の制御が実行される。踏切への列車の接近や通過を検知する方法としては、軌道回路一種である踏切制御子を設置する方法や、特許文献1に開示されているように、踏切近傍線路に沿って敷設したLCXケーブル間のスペクトル拡散信号送受信の結果を利用する方法等が知られている。線路には多数の踏切が在り、これら多数の踏切それぞれに列車検知のための地上設備を設けることは、設置や保守に要するコストが膨大になるという問題があった。

そこで、列車と踏切との間で無線通信を行うことで、列車検知のための地上設備を不要とした技術が特許文献2に開示されている。係る技術では、列車の車上装置が、自列車の位置から踏切までの距離に応じた踏切制御信号を、踏切保安設備を制御する地上装置に送信し、地上装置は、この踏切制御信号の受信によって警報の開始といった踏切保安設備の制御を行う。

概要

列車検知のための地上設備に要するコストの削減をるとともに、踏切の無しゃ断を防止すること。踏切保安システム1では、中央装置10が、進路上の踏切20を制御対象として抽出し、制御対象の踏切20それぞれについて算出した警報開始時刻を、対応する踏切制御装置30に通知・記憶させる。そして、制御対象の全ての踏切制御装置30から警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信すると、列車40の車上装置50に進行信号を通知する。踏切制御装置30は、記憶している警報開始時刻が到来すると、警報動作を開始する。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、列車検知のための地上設備に要するコストの削減を図るとともに、無しゃ断を防止する技術を実現することである

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

列車車上装置と、踏切保安設備を制御する踏切制御装置と、中央装置とが公衆通信網を介して通信する踏切保安システムであって、前記中央装置は、前記踏切保安設備それぞれの位置情報を記憶する踏切位置記憶手段と、前記列車が第1の信号位置に位置した場合に、前記踏切位置記憶手段の記憶内容を参照して、前記第1の信号位置と前記第1の信号位置の次の第2の信号位置との間の前記踏切保安設備を抽出する抽出手段と、前記抽出された踏切保安設備について、所定の保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を算出する算出手段と、前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、対応する前記警報開始時刻を通知する通知手段と、前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置から、前記警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信した場合に、前記車上装置への前記第1の信号位置の内方へ進入許可信号の通知を制御する進入許可手段と、を備え、前記踏切制御装置は、前記中央装置から通知される前記警報開始時刻を受信した場合に、前記受信応答を前記中央装置に通知する受信応答手段と、前記受信した前記警報開始時刻を記憶部に記憶させる記憶制御手段と、前記記憶部に記憶された前記警報開始時刻が到来した場合に踏切保安設備に警報を開始させる警報開始制御手段と、を備えた、踏切保安システム。

請求項2

前記車上装置は、列車位置情報を前記中央装置に通知する列車位置情報通知手段を備え、前記中央装置は、前記進入許可手段による通知制御の後に前記車上装置から受信した前記列車位置情報を用いて、前記抽出された踏切保安設備について、前記保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を再算出する再算出手段と、前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、前記再算出手段が算出した対応する前記警報開始時刻を再通知する再通知手段と、を更に備え、前記踏切制御装置は、前記警報開始時刻の再通知を受信した場合に、当該受信した警報開始時刻を前記記憶部に更新記憶させる更新記憶制御手段を更に備えた、請求項1に記載の踏切保安システム。

請求項3

前記中央装置は、前記列車の前記踏切保安設備の位置の通過を検知する通過検知手段と、前記通過検知がなされた前記踏切保安設備の踏切制御装置に、列車通過情報を通知する通過情報通知手段と、を更に備え、前記踏切制御装置は、前記中央装置から通知される前記列車通過情報に基づいて警報動作の終了を制御する警報終了制御手段を更に備えた、請求項1又は2に記載の踏切保安システム。

請求項4

前記車上装置は、前記踏切保安設備の位置を通過した場合に、踏切通過情報を前記中央装置に通知する踏切通過情報通知手段を更に備え、前記通過検知手段は、前記車上装置から受信した前記踏切通過情報に基づいて、通過を検知する、請求項3に記載の踏切保安システム。

請求項5

前記記憶部は、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、前記警報開始制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御する、請求項1〜4の何れか一項に記載の踏切保安システム。

請求項6

前記記憶部は、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、前記警報開始制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御し、前記警報終了制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻が到来した場合には、前記上下両方向に係る前記列車通過情報を受信しなければ警報動作を終了させない終了抑止制御手段を有する、請求項3又は4に記載の踏切保安システム。

請求項7

列車の車上装置、及び、踏切保安設備を制御する踏切制御装置との間で公衆通信網を介して通信する中央装置であって、前記踏切保安設備それぞれの位置情報を記憶する踏切位置記憶手段と、前記列車が第1の信号位置に位置した場合に、前記踏切位置記憶手段の記憶内容を参照して、前記第1の信号位置と前記第1の信号位置の次の第2の信号位置との間の前記踏切保安設備を抽出する抽出手段と、前記抽出された踏切保安設備について、所定の保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を算出する算出手段と、前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、対応する前記警報開始時刻を通知する通知手段と、前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置から、前記警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信した場合に、前記車上装置への前記第1の信号位置の内方への進入許可信号の通知を制御する進入許可手段と、を備えた中央装置。

請求項8

請求項7に記載の中央装置との間で公衆通信網を介して通信可能な踏切制御装置であって、前記中央装置から通知される前記警報開始時刻を受信した場合に、前記受信応答を前記中央装置に通知する受信応答手段と、前記受信した前記警報開始時刻を記憶部に記憶させる記憶制御手段と、前記記憶部に記憶された前記警報開始時刻が到来した場合に踏切保安設備に警報を開始させる警報開始制御手段と、を備えた踏切制御装置。

技術分野

0001

本発明は、踏切保安システム等に関する。

背景技術

0002

鉄道踏切には、踏切警報機踏切しゃ断機といった踏切保安設備が設けられ、列車の接近によって警報を開始し、列車の通過によって警報を終了するといった踏切保安設備の制御が実行される。踏切への列車の接近や通過を検知する方法としては、軌道回路一種である踏切制御子を設置する方法や、特許文献1に開示されているように、踏切近傍線路に沿って敷設したLCXケーブル間のスペクトル拡散信号送受信の結果を利用する方法等が知られている。線路には多数の踏切が在り、これら多数の踏切それぞれに列車検知のための地上設備を設けることは、設置や保守に要するコストが膨大になるという問題があった。

0003

そこで、列車と踏切との間で無線通信を行うことで、列車検知のための地上設備を不要とした技術が特許文献2に開示されている。係る技術では、列車の車上装置が、自列車の位置から踏切までの距離に応じた踏切制御信号を、踏切保安設備を制御する地上装置に送信し、地上装置は、この踏切制御信号の受信によって警報の開始といった踏切保安設備の制御を行う。

先行技術

0004

特開2003−54411号公報
特開2008−207794号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来の踏切制御では、踏切それぞれにおいて、当該踏切への列車の接近及び通過を検知し、踏切保安設備を制御していた。このため、列車が踏切に接近しないと、踏切保安設備や列車検知用の地上設備が正常に動作するかを判断できず、列車の接近或いは通過時に無しゃ断となったことで初めて故障が認められるという危険な状態が生じ得た。

0006

また、特許文献2のように、列車と踏切との間の通信を無線通信とする方法では、連続的な通信が必要である。また、通信装置の故障や通信遅延といった通信不良が発生すると、踏切側で列車の接近が検知できずに無しゃ断となるおそれがある。無しゃ断は、安全性の観点から絶対に避けなくてはならない。

0007

本発明は、上記事情に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、列車検知のための地上設備に要するコストの削減を図るとともに、無しゃ断を防止する技術を実現することである。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するための第1の発明は、
列車の車上装置と、踏切保安設備を制御する踏切制御装置と、中央装置とが公衆通信網を介して通信する踏切保安システムであって、
前記中央装置は、
前記踏切保安設備それぞれの位置情報を記憶する踏切位置記憶手段と、
前記列車が第1の信号位置に位置した場合に、前記踏切位置記憶手段の記憶内容を参照して、前記第1の信号位置と前記第1の信号位置の次の第2の信号位置との間の前記踏切保安設備を抽出する抽出手段と、
前記抽出された踏切保安設備について、所定の保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を算出する算出手段と、
前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、対応する前記警報開始時刻を通知する通知手段と、
前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置から、前記警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信した場合に、前記車上装置への前記第1の信号位置の内方へ進入許可信号の通知を制御する進入許可手段と、
を備え、
前記踏切制御装置は、
前記中央装置から通知される前記警報開始時刻を受信した場合に、前記受信応答を前記中央装置に通知する受信応答手段と、
前記受信した前記警報開始時刻を記憶部に記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶部に記憶された前記警報開始時刻が到来した場合に踏切保安設備に警報を開始させる警報開始制御手段と、
を備えた、
踏切保安システムである。

0009

また、他の発明として
列車の車上装置、及び、踏切保安設備を制御する踏切制御装置との間で公衆通信網を介して通信する中央装置であって、
前記踏切保安設備それぞれの位置情報を記憶する踏切位置記憶手段と、
前記列車が第1の信号位置に位置した場合に、前記踏切位置記憶手段の記憶内容を参照して、前記第1の信号位置と前記第1の信号位置の次の第2の信号位置との間の前記踏切保安設備を抽出する抽出手段と、
前記抽出された踏切保安設備について、所定の保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を算出する算出手段と、
前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、対応する前記警報開始時刻を通知する通知手段と、
前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置から、前記警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信した場合に、前記車上装置への前記第1の信号位置の内方への進入許可信号の通知を制御する進入許可手段と、
を備えた中央装置を構成しても良い。

0010

また、他の発明として、
上述の中央装置との間で公衆通信網を介して通信可能な踏切制御装置であって、
前記中央装置から通知される前記警報開始時刻を受信した場合に、前記受信応答を前記中央装置に通知する受信応答手段と、
前記受信した前記警報開始時刻を記憶部に記憶させる記憶制御手段と、
前記記憶部に記憶された前記警報開始時刻が到来した場合に踏切保安設備に警報を開始させる警報開始制御手段と、
を備えた踏切制御装置を構成しても良い。

0011

この第1の発明等によれば、第1の信号位置と第2の信号位置との間の踏切保安設備それぞれの踏切制御装置に警報開始時刻が通知・記憶された後に、列車が第1の信号位置の内方進入する。このため、第1の信号位置と第2の信号位置との間における踏切の無しゃ断の発生を防止できる。また、踏切制御装置は、記憶した踏切警報開始時刻が到来すると、踏切保安設備に警報を開始させるため、各踏切への列車の接近や通過を検知するための地上装置が不要である。

0012

また、中央装置は、踏切制御装置から警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信することで、列車の接近前に、踏切保安設備に故障が無いといった健全性を確認できる。警報開始時刻の通知に対する受信応答が受信されない踏切があった場合には、車上装置へ進入許可信号が通知されないため、列車が故障している踏切に接近することはない。

0013

また、中央装置と各踏切制御装置との間の通信手段として公衆通信網を利用することで、専用通信網構築する場合と比較して大幅なコスト削減を図ることができる。公衆通信網には、専用通信線に比較して通信遅延や通信途絶といった通信不良が発生し易く通信の信頼性が劣るといった欠点があるが、中央装置が各踏切制御装置からの受信応答の受信を確認した後に列車が進入許可されるため、通信の信頼性は問題とならない。また、列車が第1の信号位置の内方に進入した後は、踏切制御装置それぞれに警報開始時刻が記憶されているので、仮に通信異常が生じたとしても無しゃ断は生じない。

0014

第2の発明として、第1の発明の踏切保安システムであって、
前記車上装置は、
列車位置情報を前記中央装置に通知する列車位置情報通知手段を備え、
前記中央装置は、
前記進入許可手段による通知制御の後に前記車上装置から受信した前記列車位置情報を用いて、前記抽出された踏切保安設備について、前記保安条件を満たす前記列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻を再算出する再算出手段と、
前記抽出された踏切保安設備の踏切制御装置に、前記再算出手段が算出した対応する前記警報開始時刻を再通知する再通知手段と、
を更に備え、
前記踏切制御装置は、前記警報開始時刻の再通知を受信した場合に、当該受信した警報開始時刻を前記記憶部に更新記憶させる更新記憶制御手段を更に備えた、
踏切保安システムを構成しても良い。

0015

この第2の発明によれば、車上装置への第1の信号位置の内方への進入許可信号の通知後、車上装置から受信した列車位置情報を用いて踏切保安設備の警報開始時刻が再算出され、対応する踏切制御装置に再通知・更新記憶される。これにより、列車位置に応じて、各踏切保安設備の警報開始時刻がより適切な時刻更新される。また、この警報開始時刻の再通知は、公衆通信網の通信異常等によって正常に実施されなくとも、踏切制御装置には既に警報開始時刻が記憶されているので、踏切が無しゃ断になる問題は生じない。

0016

第3の発明として、第1又は第2の発明の踏切保安システムであって、
前記中央装置は、
前記列車の前記踏切保安設備の位置の通過を検知する通過検知手段と、
前記通過検知がなされた前記踏切保安設備の踏切制御装置に、列車通過情報を通知する通過情報通知手段と、
を更に備え、
前記踏切制御装置は、前記中央装置から通知される前記列車通過情報に基づいて警報動作の終了を制御する警報終了制御手段を更に備えた、
踏切保安システムを構成しても良い。

0017

この第3の発明によれば、中央装置は、列車の踏切保安設備の位置の通過を検知すると、列車通過情報を該当する踏切制御装置へ送信し、踏切制御装置は、中央装置から通知される列車通過情報に基づいて警報動作の終了を制御する。つまり、中央装置において、各踏切保安設備における警報の終了を集中管理することができる。

0018

第4の発明として、第3の発明の踏切保安システムであって、
前記車上装置は、前記踏切保安設備の位置を通過した場合に、踏切通過情報を前記中央装置に通知する踏切通過情報通知手段を更に備え、
前記通過検知手段は、前記車上装置から受信した前記踏切通過情報に基づいて、通過を検知する、
踏切保安システムを構成しても良い。

0019

この第4の発明によれば、中央装置は、列車が踏切保安設備の位置を通過した場合に車上装置から通知される踏切通過情報に基づいて、列車の踏切保安設備の位置の通過を検知する。

0020

第5の発明として、第1〜第4の何れかの発明の踏切保安システムであって、
前記記憶部は、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、
前記警報開始制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御する、
記載の踏切保安システムを構成しても良い。

0021

この第5の発明によれば、踏切制御装置では、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、記憶した上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御する。これにより、踏切を上下両方向の列車がほぼ同時に通過する場合であっても、適切な踏切制御が行える。

0022

第6の発明として、第3又は第4の発明の踏切保安システムであって、
前記記憶部は、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、
前記警報開始制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御し、
前記警報終了制御手段は、前記上下両方向の警報開始時刻が到来した場合には、前記上下両方向に係る前記列車通過情報を受信しなければ警報動作を終了させない終了抑止制御手段を有する、
踏切保安システムを構成しても良い。

0023

この第6の発明によれば、踏切制御装置では、上下両方向の警報開始時刻を別々に記憶し、記憶した上下両方向の警報開始時刻のうち、最も早く到来する警報開始時刻に基づいて警報動作の開始を制御するとともに、上下両方向の警報開始時刻が到来した場合には、上下両方向に係る列車通過情報を受信しなければ警報動作を終了させない。これにより、踏切を上下両方向の列車がほぼ同時に通過する場合であっても、適切な踏切制御が行える。

図面の簡単な説明

0024

踏切保安システムの構成の概略図。
列車の発車前の踏切保安システムの動作の説明図。
列車の発車後の踏切保安システムの動作の説明図。
列車の発車前の踏切保安システムの動作のフローチャート
列車の発車後の踏切保安システムの動作のフローチャート。
中央装置の機能構成図。
踏切制御装置の機能構成図。
車上装置の機能構成図。
列車の進行方向が両方向である場合の説明図。

実施例

0025

システム構成
図1は、本実施形態における踏切保安システム1の構成を概略的に示した図である。踏切保安システム1は、中央装置10と、各踏切20に対応して設けられる踏切制御装置30と、列車40に搭載される車上装置50と、を備えて構成される。中央装置10と、踏切制御装置30及び車上装置50それぞれとは、通信回線Nを介して通信可能に接続されている。通信回線Nは、例えば携帯電話網無線LANといった公衆通信網である。

0026

また、中央装置10、踏切制御装置30及び車上装置50の各装置は、GPS衛星信号或いは標準電波を受信し、取得した精確な時刻情報を用いて内部時計自律的に補正することができる。

0027

中央装置10は、例えば中央司令所に設置され、例えば、各列車40の走行位置を管理する在線管理や、外部からの要求に応じた進路構成を行い、対象線区内の列車運行を統括的に制御する。また、中央装置10は、対象線区内の各踏切における警報動作を制御する。すなわち、各列車40の現在の走行位置をもとに、各踏切20における警報開始時刻を算出し、対応する踏切制御装置30へ通知する。また、車上装置50から踏切を通過した旨の検知信号(以下「踏切通過信号」という)が通知されると、通過した踏切に対応する踏切制御装置30に対して、警報動作の終了を指示する警報終了信号を通知する。

0028

踏切制御装置30は、対応する踏切20の近傍に設けられており、中央装置10との通信を行って、この踏切20に設置されている踏切警報機22や踏切しゃ断機24といった踏切保安設備の動作(警報動作)を制御する。すなわち、中央装置10から通知される警報開始時刻を記憶しておき、現在時刻が記憶した警報開始時刻になると警報動作を開始する。その後、中央装置10から警報終了信号を受信すると、警報動作を終了する。

0029

車上装置50は、自列車の現在の走行位置及び走行速度を取得し、自列車の走行を制御する。また、車上装置50は、自列車の走行位置を、任意のタイミングで中央装置10へ通知する。走行位置及び走行速度は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機が検出する回転数計測値をもとに算出したり、GPS衛星信号を受信することで取得できる。また、車上装置50は、自列車の位置をもとに踏切20の通過を判断し、踏切通過信号を中央装置10へ通知する。踏切の通過は、自列車の走行位置が踏切20の位置(詳細には、踏切20の進出側に定められている警報終了点)に達したことで判断する。

0030

[動作]
図2,3は、踏切保安システム1における動作を説明する概要図であり、図4,5は、各装置の動作の流れを説明するフローチャートである。図2,3に示す例では、列車40がA(第1の信号位置:例えばA駅の出発信号機の位置)からB駅(第2の信号位置:例えばB駅構内へ進入するための場内信号機の位置)まで走行する場合の動作を説明している。A駅〜B駅間には3つの踏切20a〜20cが設けられており、それぞれに対応して踏切制御装置30a〜30cが設置されている。

0031

図2,4は、列車40の発車前の動作を示している。列車40は、停止信号赤信号)によってA駅に停車している(ステップA1)。発時刻の所定時分前になると(ステップB1:YES)、中央装置10が、列車40の停車位置であるA駅からB駅までの進路構成を行う(ステップB3)。

0032

次いで、構成した進路上(つまり、A駅〜B駅間)の踏切20a〜20cを制御対象の踏切として抽出し(ステップB5)、抽出した制御対象の踏切20a〜20cそれぞれについて、所定の保安条件を満たす列車の到達走行時間を考慮した警報開始時刻ta〜tcを算出する(ステップB7)。すなわち、制御対象の踏切20a〜20cそれぞれについて、列車40の現在の走行位置(つまり、A駅)から当該踏切20の進入側に定められている警報開始点までの距離La〜Lcと、列車40の最高速度とから、当該踏切への最速となる到達走行時間を算出し、発時刻にこの到達走行時間を加算して警報開始時刻とする。

0033

そして、各踏切それぞれについて算出した警報開始時刻を、対応する踏切制御装置30へ送信する(ステップB9)。踏切制御装置30は、中央装置10から警報開始時刻を受信すると(ステップC1:YES)、この警報開始時刻を記憶し(ステップC3)、受信応答を中央装置10へ通知する(ステップC5)。

0034

中央装置10は、制御対象とした全ての踏切制御装置30からの受信応答を受信すると(ステップB11:YES)、列車40の車上装置50へ、進入許可信号である進行信号青信号)を出力する(ステップB15)。車上装置50は、中央装置10からの進行信号を受信すると(ステップA3:YES)、B駅に向けて発車する(ステップA5)。

0035

このとき、中央装置10は、警報開始時刻の通知から所定時間が経過しても制御対象の全ての踏切制御装置30からの受信応答が受信されない場合(ステップB11:NO)、受信応答が受信されない踏切において何らかの異常が発生しているとして、踏切故障情報を所定の外部装置へ通知する(ステップB13)。

0036

図3,5は、列車の発車後の動作を示している。列車40の走行中、車上装置50は、例えば5秒毎といった所定の通知タイミングとなる毎に(ステップA7:YES)、自列車の位置情報を中央装置10へ通知する(ステップA9)。中央装置10は、車上装置50から列車位置情報を受信すると(ステップB17:YES)、この列車位置をもとに制御対象の各踏切の警報開始時刻を再算出し(ステップB19)、再算出した警報開始時刻を、各踏切制御装置30へ再通知する(ステップB21)。踏切制御装置30は、中央装置10から警報開始時刻の再通知を受信すると(ステップC7:YES)、記憶している警報開始時刻を更新する(ステップC9)。

0037

そして、記憶している警報開始時刻となると(ステップC11:YES)、警報動作を開始する(ステップC13)。列車40が踏切20を通過し、車上装置50が踏切20の通過を検知すると(ステップA11:YES)、踏切通過信号を中央装置10へ通知する(ステップA13)。中央装置10は、車上装置50から踏切通過信号を受信すると(ステップB23:YES)、該当する踏切制御装置30へ警報終了信号を通知する(ステップB25)。踏切制御装置30は、中央装置10から警報終了信号を受信すると(ステップC15:YES)、受信応答を中央装置10へ通知し(ステップC17)、警報動作を終了する(ステップC19)。

0038

このとき、中央装置10は、警報終了の通知から所定時間が経過しても終了応答が受信されない場合(ステップB27:NO)、その踏切において何らかの異常が発生しているとして踏切故障情報を所定の外部装置へ通知する(ステップB29)。

0039

以上の処理が、列車40がB駅に到着するまで繰り返し行われる。すなわち、車上装置50は、次駅(すなわち、B駅)に到着していないならば(ステップA15:NO)、ステップA7に戻る。また、中央装置10は、制御対象の全ての踏切制御装置30から終了応答を受信していないならば(ステップB31:NO)、ステップB17に戻る。

0040

[機能構成]
次に、図2〜5を参照して説明した動作を実現するための中央装置10、踏切制御装置30、車上装置50それぞれの具体的な構成例を説明する。
(A)中央装置
図6は、中央装置10の機能構成を示すブロック図である。図6によれば、中央装置10は、操作部101と、表示部102と、音出力部103と、時計部104と、無線通信部105と、処理部110と、記憶部120とを備えて構成される。

0041

操作部101は、例えば操作ボタンやスイッチ、タッチパネル、各種センサ等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部110に出力する。表示部102は、例えば液晶ディスプレイ表示ランプ等の表示装置で実現され、処理部110からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部103は、例えばスピーカ等の音出力装置で実現され、処理部110からの音信号に基づく各種音出力を行う。

0042

時計部104は、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻の計時や、指定タイミングからの経過時間の計時等を行う。また、受信したGPS衛星信号や標準電波から取得した精確な時刻情報を用いて、現在時刻を補正することができる。無線通信部105は、通信回線Nに接続して、外部装置(主に、車上装置50や踏切制御装置30)との無線通信を行う。

0043

処理部110は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部120に記憶されたプログラムやデータ、無線通信部105を介した通信データ等に基づいて中央装置10の全体制御を行う。また、処理部110は、進路構成部111と、進入許可部112と、警報開始時刻算出部113と、警報開始時刻通知部114と、警報終了通知部115とを有する。

0044

進路構成部111は、外部装置からの要求に応じて進路構成を行う。

0045

進入許可部112は、踏切設置位置情報122を参照して、進路構成部111によって構成された進路上の踏切を制御対象として抽出する。そして、制御対象の各踏切に対応する踏切制御装置30の全てから警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信すると、進行信号を車上装置50へ送信する。踏切設置位置情報122は、対象線区内の各踏切について、その位置や、警報開始点及び警報終了点の位置を対応付けて格納したデータテーブルである。

0046

警報開始時刻算出部113は、各踏切の警報動作の開始時刻を算出する。すなわち、制御対象の踏切20それぞれについて、列車40の現在の走行位置から当該踏切20の進入側(外方)に定められている警報開始点までの距離Lと、列車40の最高速度とから、当該踏切(より正確には当該警報開始点)への最速となる到達走行時間を算出し、発時刻にこの到達走行時間を加算して警報開始時刻とする。ここで、対象線区内の各踏切の警報開始点の位置は、踏切設置位置情報122に記憶され、列車40の最高速度は、列車諸元情報123に記憶されている。また、算出した各踏切の警報開始時刻は、警報開始時刻設定情報124として記憶される。

0047

警報開始時刻通知部114は、警報開始時刻算出部113によって算出された各踏切の警報開始時刻を、該当する踏切制御装置30へ通知する。

0048

警報終了通知部115は、車上装置50から踏切通過信号が通知された場合に、該当する踏切制御装置30へ警報終了信号を通知する。

0049

記憶部120は、例えばROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部110が中央装置10を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部110の作業領域として用いられ、処理部110が実行した演算結果や、無線通信部105からの受信データ等が一時的に格納される。記憶部120には、中央制御プログラム121と、踏切設置位置情報122と、列車諸元情報123と、警報開始時刻設定情報124と、列車位置情報125とが記憶される、

0050

(B)踏切制御装置
図7は、踏切制御装置30の機能構成を示すブロック図である。図7によれば、踏切制御装置30は、時計部301と、無線通信部302と、処理部310と、記憶部320とを備えて構成される。

0051

時計部301は、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻の計時や、指定タイミングからの経過時間の計時等を行う。また、受信したGPS衛星信号や標準電波から取得した精確な時刻情報を用いて、現在時刻を補正することができる。無線通信部302は、通信回線Nに接続して、外部装置(主に、中央装置10)との無線通信を行う。

0052

処理部310は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部320に記憶されたプログラムやデータ、無線通信部302を介した通信データ等に基づいて踏切制御装置30の全体制御を行う。また、処理部310は、受信応答部311と、警報開始時刻記憶制御部312と、警報開始制御部313と、警報終了制御部314とを有する。

0053

受信応答部311は、中央装置10から警報開始時刻を通知された場合に、受信応答を中央装置10へ送信する。

0054

警報開始時刻記憶制御部312は、中央装置10から通知された警報開始時刻を、警報開始時刻情報322として記憶させる。

0055

警報開始制御部313は、時計部301によって計時されている現在時刻が、警報開始時刻情報322として記憶されている警報開始時刻になると警報動作を開始させる。

0056

警報終了制御部314は、中央装置10から警報終了が通知されると、警報動作を終了させる。

0057

記憶部320は、例えばROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部310が踏切制御装置30を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部310の作業領域として用いられ、処理部310が実行した演算結果や、無線通信部302からの受信データ等が一時的に格納される。記憶部320には、踏切制御プログラム321と、警報開始時刻情報322とが記憶される。

0058

(C)車上装置
図8は、車上装置50の機能構成を示すブロック図である。図8によれば、車上装置50は、操作部501と、表示部502と、音出力部503と、時計部504と、無線通信部505と、処理部510と、記憶部520とを備える。

0059

操作部501は、例えば操作ボタンやスイッチ、タッチパネル、各種センサ等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部510に出力する。表示部502は、例えば液晶ディスプレイや表示ランプ等の表示装置で実現され、処理部510からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部503は、例えばスピーカ等の音出力装置で実現され、処理部510からの音信号に基づく各種音出力を行う。

0060

時計部504は、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻の計時や、指定タイミングからの経過時間の計時等を行う。また、受信したGPS衛星信号や標準電波から取得した精確な時刻情報を用いて、現在時刻を補正することができる。無線通信部505は、通信回線Nに接続して、外部装置(主に、中央装置10)との無線通信を行う。

0061

処理部510は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部520に記憶されたプログラムやデータ、無線通信部505を介した通信データ等に基づいて車上装置50の全体制御を行う。また、処理部510は、位置速度算出部511と、位置通知部512と、踏切通過検知部513と、走行制御部514とを有する。

0062

位置速度算出部511は、車軸に取り付けられた速度発電機から入力される回転数の計測値信号(いわゆるTG信号)をもとに、キロ程で表される線路上の自列車の現在の走行位置(走行距離)、及び、走行速度を算出する。算出した走行位置、及び、走行距離は、算出時刻と対応付けて、自列車位置速度情報523として記憶される。

0063

位置通知部512は、位置速度算出部511によって算出された自列車の走行位置を、例えば5秒といった所定時間間隔で、中央装置10へ送信する。

0064

踏切通過検知部513は、自列車の踏切20の通過を検知する。すなわち、位置速度算出部511によって算出された自列車の現在の走行位置が、踏切20の通過検知位置に達すると、当該踏切20を通過したと判断し、通過した踏切20の識別情報を含む踏切通過信号を中央装置10へ通知する。通過検知位置は、踏切20を通過したとみなす位置であり、具体的には、踏切20の進出側(内方)に定められた警報終止点の位置である。ここで、各踏切20の通過検知位置は、踏切通過位置情報522に記憶されている。

0065

走行制御部514は、自列車の走行制御を行う。具体的には、中央装置10から進行信号が通知されると、走行を開始する。そして、走行中は、例えば、速度照査パターンで定められる現在の走行位置に対応する照査速度と、位置速度算出部511によって算出された自列車の現在の走行速度とを比較し、現在の走行速度が照査速度より高い場合には、ブレーキを作動させて減速させる。

0066

記憶部520は、例えばROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部510が車上装置50を統合的に制御するためのシステムプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部510の作業領域として用いられ、処理部510が実行した演算結果や、無線通信部505からの受信データ等が一時的に格納される。記憶部520には、車上制御プログラム521と、踏切通過位置情報522と、自列車位置速度情報523とが記憶される。

0067

作用効果
このように、本実施形態の踏切保安システム1によれば、中央装置10から、進路構成が完了した進路上の各踏切の踏切制御装置30に警報開始時刻が通知・記憶された後に、列車40の車上装置50に進行信号が通知される。踏切制御装置30は、記憶した踏切警報開始時刻が到来すると、踏切保安設備に警報動作を開始させる。これにより、各踏切への列車の接近や通過を検知するための地上装置を不要とすることができるとともに、踏切の無しゃ断の発生を防止できる。また、中央装置10は、踏切制御装置30から警報開始時刻の通知に対する受信応答を受信することで、踏切保安設備に故障が発生していないといった踏切の健全性を確認できる。

0068

また、列車40の走行中は、車上装置50から自列車の走行位置が中央装置10に通知され、中央装置10は、車上装置50から受信した列車位置を用いて各踏切20の警報開始時刻を再算出し、対応する各踏切制御装置30に再通知して更新記憶させる。これにより、列車位置に応じて、各踏切20の警報開始時刻がより適切な時刻に更新される。また、この警報開始時刻の再通知は、通信回線Nの通信異常等によって正常に実施されなくとも、踏切制御装置30には既に警報開始時刻が記憶されているので、無しゃ断が生じることはない。

0069

また、中央装置10と各踏切制御装置30との間の通信回線Nとして公衆通信網を利用することで、専用通信網を構築する場合と比較して大幅なコスト削減を図ることができる。公衆通信網には、専用通信線に比較して通信遅延や通信途絶といった通信不良が発生し易く通信の信頼性が劣るといった欠点があるが、中央装置10が各踏切制御装置30からの受信応答の受信を確認した後に列車が進入許可されるため、本実施形態によれば通信の信頼性は問題とならない。

0070

[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

0071

(A)上下線
上述の実施形態では、列車の進行方向が一方向のみの場合を説明したが、両方向の場合にも同様に適用可能である。

0072

図9は、同一の踏切を両方向の列車が通過する場合を説明する図である。図9(1)に示すように、中央装置10は、列車の進行方向別上り下り方向)に警報開始時刻を算出し、踏切制御装置30は、警報開始時刻情報322として、列車の進行方向別に警報開始時刻を記憶する。

0073

そして、図9(2)の例に示すように、両方向の列車40がほぼ同時に踏切20を通過する場合、すなわち、警報動作の実行期間が両方向で重なっている場合には、次のように警報動作の開始及び終了を制御する。先ず、上り方向の警報開始時刻t1と、下り方向の警報開始時刻t2のうち、先に到来する時刻t1において、警報動作を開始する。その後、警報動作の実行中に他方向の警報開始時刻t2が到来すると、両方向の列車が通過中と判断し、両方向の通過検知が受信された時刻t4において、警報動作を終了する。つまり、先に到来する上り方向の列車の通過検知の受信時刻t3においては、警報動作を終了せず、後に到来する下り方向の通過検知の受信時刻t4において、警報動作を終了する。

0074

(B)踏切通過検知
上述の実施形態では、踏切通過検知を車上装置50が行うこととして説明したが、車上装置50から通知される列車位置情報に基づいて、中央装置10が踏切の通過を検知することとしてもよい。

0075

1踏切保安システム
10中央装置
101 操作部、102 表示部、103音出力部
104時計部、105無線通信部
110 処理部
111進路構成部、112進入許可部、113警報開始時刻算出部
114 警報開始時刻通知部、115 警報終了通知部
120 記憶部
121中央制御プログラム、122踏切設置位置情報
123列車諸元情報、124 警報開始時刻設定情報
125列車位置情報
20 踏切
22踏切警報機、24踏切しゃ断機
30踏切制御装置
301 時計部、302 無線通信部
310 処理部
311受信応答部、312 警報開始時刻記憶制御部
313 警報開始制御部、314 警報終了制御部
320 記憶部
321踏切制御プログラム、322 警報開始時刻情報
40 列車
50車上装置
501 操作部、502 表示部、503 音出力部
504 時計部、505 無線通信部、
510 処理部
511 位置速度算出部、512位置通知部
513 踏切通過検知部、514走行制御部
520 記憶部
521 車上制御プログラム、522 踏切通過位置情報
523自列車位置速度情報
N 通信回線

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