JP2014107974A

JP2014107974A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2014107974A
Application number: JP2012259673A
Authority: JP
Inventors: Takuya Wakutsu; 拓也和久津
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】車上データベースに含まれる路線データを、車両走行に合わせて更新でき、更に、異なる鉄道事業者が相互乗り入れをしている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることのない車両制御装置を提供すること。
【解決手段】記地上装置３１、３２は、駅間路線１Ｄ〜３Ｄのそれぞれに備えられ、車両進行方向Ｆ１で見て、地上装置３１、３２の備えられた駅間路線１Ｄ又は２Ｄの前方に位置する駅間路線２Ｄ又は３Ｄの路線データを、車上装置２１、２２に向けて送信する。車上装置２１は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

現在、自動列車制御システム（Automatic Train Control、以下ＡＴＣ）において、デジタル伝送を用いたデジタルＡＴＣ（例えば、特許文献１）が、一部の路線で導入されている。デジタルＡＴＣでは、地上装置から各軌道回路に、列車が止まるべき場所をデジタル信号で送信し、それを車上装置で受信する。車上装置は、自列車の現在位置を把握した上で、自己の有する車上データベースの中から、最適な速度及び速度パターンを検索・表示する。車上データベースは、一般には、全区間の線路情報を格納している。速度パターンを検索・表示に必要な列車の現在位置は、車両に取り付けられた速度発電機により把握する。現在位置を、より正確に把握できるよう、一定距離で設置した位置補正用トランスポンダ地上子による補正も行われる。

デジタルＡＴＣは、アナログＡＴＣと比較して、ブレーキ制御が、階段状から一段ブレーキによる速度照査パターンになるため、列車において不要なブレーキ・緩解がなくなること、許容速度信号を伝送するのではなく、開通区関数、または停止点までの距離を伝送するので車両性能に応じた速度制御が可能となること、ＡＴＣ信号の搬送波周波数と変調波周波数の組み合わせにより許容速度信号を判別するアナログＡＴＣと異なり、電文情報を伝送するため情報秘匿性が高いことなどの長所がある。

ところで、デジタルＡＴＣは、帰線電流からの電源高周波成分による影響を受けるので、狭帯域とならざるを得ず、必然的に、一回当たりに伝送可能な情報量が制限されてしまう。この情報量伝送制限の問題に対処するため、従来は、車上装置の車上データベースに、全区間の線路情報を格納したり、或いは、トランスポンダを併用する等の手段をとっていた。

しかし、車上データベースに全区間の線路情報を格納すると、路線データ変更時に、当該路線を走行する全ての車両、列車において、車上データベースの路線データを更新しなければならず、多大な労力が必要になる。特に、異なる鉄道事業者間で相互乗り入れのある路線では、一方の鉄道事業者の車上データベースを、他方の鉄道事業者の車上データベースに更新する必要があり、更に多大な労力を要することになる。

特開２００２−３３０５０２号公報特開２００８−１３０４３号公報

本発明の課題は、車上データベースに含まれる路線データを、車両走行に合わせて更新でき、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る車両制御装置を提供することである。

本発明の更にもう一つの課題は、異なる鉄道事業者が相互乗り入れをしている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることのない車両制御装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信し、前記車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える。

上述したように、本発明に係る車両制御装置において、地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信する。車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、今回受信された路線データに書き換える。従って、車上データベースを車両の進行に従って更新してゆくことになるから、全区間の線路情報を車上データベースとして格納する必要がない。しかも、その路線データを、車両走行に合わせて更新するから、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る。

更に、路線データを車両の進行に従って更新してゆくことになるので、異なる鉄道事業者が相互乗り入れを行っている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることがない。

本発明に係る車両制御装置において、区間は、好ましくは、駅区間である。この場合は、駅区間の路線データを、車両の走行に合わせて更新してゆくことができる。

車上装置は、好ましくは、閉塞区間の各境界を認識する機能を有する。この構成によれば、閉塞境界の認識によって、自車両の絶対的な位置として検知し、速度発電機等によって検出された位置情報を補正することができる。

閉塞境界の具体的認識手段として、車上装置は、地上装置から送信されるＡＴＣ信号の受信レベル、搬送周波数、または、変調波周波数位相情報から、閉塞境界を認識することができる。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）車上データベースに含まれる路線データを、車両走行に合わせて更新でき、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る車両制御装置を提供することができる。
（ｂ）異なる鉄道事業者間で相互乗り入れのある路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることのない車両制御装置を提供することができる。

本発明に係る車両制御装置の一例を示す図である。本発明に係る車両制御装置の他の例を示す図である。図１に示した車両制御装置の閉塞境界検知方式の一例を示す図である。

図１に図示された実施形態に係る車両制御装置は、地上装置３１、３２と、車上装置２１とを含む。これらは、アナログ方式に対応するものであってもよいし、デジタル方式に対応するものであってもよい。地上装置３１、３２は、車両（列車）２の走行するレール１に添い、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれに備えられている。駅間路線２Ｄは、複数の閉塞区間２Ｄ１〜２Ｄ６に分かれており、地上装置３１は、閉塞区間１Ｄｎに配置されている。地上装置３２も同様であって、閉塞区間２Ｄ６に配置されている。駅間路線１Ｄ〜３Ｄのそれぞれに含まれる閉塞区間数は、任意数であり、図示の６区間に限定されない。

駅間路線１Ｄ、２Ｄに備えられた地上装置３１、３２のうち、地上装置３１は、車両２の進行方向Ｆ１に向かって、地上装置３１の備えられた駅間路線１Ｄの前方に位置する駅間路線２Ｄの路線データを、車両２に搭載された車上装置２１に向けて送信する。地上装置３２は、車両２の進行方向Ｆ１に向かって、駅間路線２Ｄの前方に位置する駅間路線３Ｄの路線データを、車両２に搭載された車上装置２１に向けて送信する。

車両２には、車上アンテナ２２が備えられており、地上装置３１、３２から送信された駅間路線２Ｄ又は３Ｄの路線データを、車上アンテナ２２によって受信し、その受信信号を車上アンテナ２２から車上装置２１に送信する。路線データには、例えば、閉塞長、速度制限区間長及び制限速度の各データが含まれる。地上装置３１、３２は、そのような路線データを、車上アンテナ２２との電磁結合、無線通信、光通信又はその他の伝送手段によって、車上装置２１に送信する。図１の実施の形態に示す地上装置３１、３２は、電磁結合を用いたトランスポンダである。これとは異なって、図２に示すように、無線通信方式を採用することもできる。

車上装置２１は、地上装置３１又は３２から路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える。そして、書き換えられた路線データに基づいて、自車両の速度制御等の車両制御を行う。地上装置３１（又は３２）は、隣の駅間路線データ２Ｄだけではなく、更にその先の複数の駅間路線データをカバーし、送信するような構成であってもよい。

上述したように、本発明に係る車両制御装置において、地上装置３１、３２は、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれに備えられ、例えば、地上装置３１は、駅間路線１Ｄの前方に位置する駅間路線２Ｄの路線データを、車上装置２１に向けて送信する。地上装置３１、３２は、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれにおいて、原則的には１つ備えられる。

車上装置２１は、路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、今回受信された路線データに書き換える。従って、車上装置２１の車上データベースに、駅間路線１Ｄ〜３Ｄの路線データを格納し、それを車両２の進行に従って更新してゆくことになる。よって、車上装置２１の車上データベースには、駅間の路線データが格納されていればよい。全区間の線路情報を車上データベースとして格納する必要がない。しかも、その路線データを、車両走行に合わせて更新するから、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る。

更に、駅間路線１Ｄ〜３Ｄの路線データを、車両２の進行に従って更新してゆくことになるので、異なる鉄道事業者が相互乗り入れを行っている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることがない。

本発明に係る車両制御装置は、好ましくは、車上装置２１が、駅間路線１Ｄ〜３Ｄに複数設定された閉塞区間２Ｄ１〜２Ｄ６の各境界Ｐ１〜Ｐ６を認識する機能を有する。この構成によれば、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識することによって、自車両の絶対的な位置を検知し、通常は、速度発電機等によって検出された位置情報を、補正することができる。しかも、この場合、従来必須であった距離補正用のトランスポンダ等が不要になるので、設備コストが安価になる。

閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６の具体的認識手段として、車上装置２１は、地上装置３１、３２から送信されるＡＴＣ信号の受信レベルの低下、搬送周波数の変化、または、変調波周波数位相情報から、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識することができる。何れも、既に知られている技術を適用することによって実現することができる。

このうち、図３に、変調波周波数位相情報から、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識する方式を示してある。図において、図１及び図２に現れた部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。変調波周波数位相情報の切替に当たっては、例えば、駅間路線２Ｄの場合を例にとると、同一閉塞区間における変調波周波数位相情報が、電気角４５度→９０度→１３５度→１８０度のように変化するときは、閉塞境界Ｐ１であると判定し、電気角９０度→１８０度→２７０度→３６０（０）度のように変化するときは、閉塞境界Ｐ２であると判定する、というような判定手法を採ることができる。なお、この閉塞区間毎に変調波の位相情報を更新することにより、多情報化を図る技術は、特許文献２に開示されているので、これを利用することができる。

以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明である。

１レール
２車両（列車）
２１車上装置
３１、３２地上装置
１Ｄ〜３Ｄ駅間路線

Claims

地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信し、
前記車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える、
車両制御装置。
請求項1に記載された車両制御装置であって、前記区間は、駅区間である、車両制御装置。
請求項１又は２に記載された車両制御装置であって、前記車上装置は、前記駅区間に複数設定された閉塞区間の各境界を認識する機能を有する、車両制御装置。
請求項３に記載された車両制御装置であって、前記車上装置は、前記地上装置から送信される信号の受信レベル、周波数情報、または、位相情報から、前記閉塞境界を認識する、車両制御装置。