JP3743681B2 - 鉄道車両運行装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、衝突を防止する鉄道車両運行装置に関し、特に軌道を保守、点検するための保守車どうしの衝突を防止したり、保守車が地上施設や特定区間に接近したことを警告等する場合に好適な鉄道車両運行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、軌道６を保守、点検する従来の方法を示す。この方法では、保守車１（１ａ、１ｂ）に無線電波送受信機Ｔ、Ｒを設置すると共に、軌道６の駅２ａの構内、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２や、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３に無線電波送信機Ｔを設けることにより、地上施設２や特定区間３から保守車１に対して減速、停止地点情報を送信して保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒから警報を発するようにしている。
【０００３】
また、見張り要員４が無線電波受信機Ｒを携帯することにより保守車１から見張り要員４に対して保守車１の接近情報を送信して警報を発したり、また、特定区間３の始点と終点に警告灯５を配置して保守車１から目視で特定区間３を識別するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、地上施設２や特定区間３から保守車１に対して減速、停止地点情報を送信して保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒから警報を発するので、保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒが連続して警報を発することが多く、騒音の原因となるという問題点があり、また、このために運転者が警報を人為的に停止させてしまうという問題点がある。また、特定区間３に警告灯５を配置して目視する方法では、気象条件等により警告灯５を見落とすことがある。
【０００５】
なお、無線電波の代わりに音響、光、マイクロ波等により警報を伝達する方法が考えられるが、この方法による送受信機は、軌道条件や軌道の周囲構造により不適切な設置箇所が多いという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、他の車両との接近を警報したり、車両の現在位置に応じて警報する場合に警報音の騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる鉄道車両運行装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を電磁誘導方式等の非接触結合方式で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発することを特徴とする。
【００１０】
更に本発明は、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子に設置位置情報を予め記憶して軌道に沿って設置すると共に、地上子との間で非接触で通信を行うと共に他の車上子との間で無線電波方式で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で設置位置情報を読み取った場合にその情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車上子に対して無線電波方式で送信し、他の車上子はその受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発すると共に軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、一方向に隣接した地上子の設置位置までの区間を示す固有のエリア番号を記憶し、各車両が地上子の設置位置を通過時にその地上子から非接触で設置位置情報と共にエリア番号を読み取った場合に、エリア番号に対応した通信チャネルを選択して他の車上子に対し自己の現在位置情報を送信し、同時に、送信に使用した通信チャネル以外の他の通信チャネルを順次選択して他の車上子からの現在位置情報を受信する。
【００１１】
具体的には、軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、所定数ごとに繰り返すエリア番号Ａ１〜Ａｎを記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルｃｈ１〜ｎを割当てたことを特徴とする。また並行する複数の軌道の各々に沿って所定間隔で地上子を設置した場合には、所定数ごとに繰り返す軌道ごとに異なったエリア番号を割当てて記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルを割当てる。
【００１２】
更に同一エリアに複数の車両が存在した場合のチャネル競合を回避するため、地上子から読み取ったエリア番号に対応した通信チャネルを使用して自己の現在位置情報を送信する際に、同一エリアに存在する他の車上子からの送信キャリア信号の有無を検出する。キャリア信号の検出時には同一エリアに存在する他の車上子からの現在位置情報を受信すると共に、ランダムに決められた遅延時間経過後に再度キャリア信号の有無を検出する。キャリア信号が検出されなかった場合には、自己の現在位置情報を送信する
【００１３】
【作用】
本発明では、軌道に沿って設置される複数の地上子のメモリに各設置位置情報が予め記憶され、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で読み取った設置位置情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車両の車上子に無線電波方式で送信し、他の車上子はその受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を算出して警報を発するので、車両間が接近した時のみ警報を発することができる。したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１４】
また、本発明では、軌道に沿って設置される地上子のメモリに前の車両の通過時刻が記憶され、次の車両の車上子により読み取られて現在時刻との差により警報を発するので、車両間が接近した時のみ警報を発することができる。したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１５】
また、本発明では、軌道に沿って設置される地上子のメモリに軌道情報が予め記憶され、車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で読み取った軌道情報により警報等を発するので、車両が例えば軌道の駅や分岐点等の固定の地上施設や、不特定の工事区間に接近した時のみ警報を発することができる。したがって、車両の現在位置に応じて警報する場合に警報音の騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１６】
更に求めた車間距離から減速、停止等の車両速度の制御を行うので、先行する車両との間に安全な距離を保った運行制御ができる。
更に地上子の設置区間で決まるエリアごとに固有のエリア番号を割当てて地上子に記憶し、車上子にエリア番号を読取って、例えば多数の周波数チャネルの１つを対応させて自己の割当チャネルとする。自己の現在位置情報の送信は、割当チャネルを使用して行い、他の車上子からの現在位置情報は、割当チャネル以外のチャネルを順次切替えて受信する。これによって複数の車上子間での通信を行った場合の混信を確実に防止できる。
【００１７】
また同一エリア内に複数の車両が存在し、各車上個々エリア番号に対応した同じ通信チャネルを使用して送信することで衝突を起こす。そこで送信時にキャリアセンスを行い、キャリアなしを検知して初めて送信することで、複数の車上子から同じ割当てチャネルを使用した同時送信による衝突を確実に防止できる。
【００１８】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の基本構成を説明する。図１は鉄道車両運行システムを示す構成図である。
図１において、軌道６に沿って非接触で結合する方式、例えば電磁誘導通信方式の地上子１０が設置され、例えば車両接近限界間隔の距離を考慮した間隔毎に地上子１０1 、１０2 〜１０n が設置され、この地上子１０内の不揮発性メモリ１６（後述）には各設置場所を示すための例えば記号、所定位置からのキロ数等のデータが記憶されている。
【００１９】
また、駅２ａには地上子１０2aが設置され、分岐点２ｂには地上子１０2bが設置され、工事区間３ａの始点、終点、中央にはそれぞれ１０3a、１０3b、１０3cが設置され、これらの地上子１０2a、１０2b、１０3a、１０3b、１０3cの不揮発性メモリ１６にはそれぞれ駅２ａ、分岐点２ｂ、工事区間３ａの始点、終点、中央であることを示すデータが記憶されている。
【００２０】
これに対し、軌道６上を走行する保守車１（１ａ、１ｂ）には、お互いに無線電波方式で通信するための送受信機Ｔ、Ｒと、それぞれ後述するように地上子１０との間で電磁誘導方式で通信するための回路と、衝突を警報するための警報器２９と、衝突防止用のメッセージを表示するための表示器３０を有する車上子２０が設置されている。
【００２１】
この送受信機Ｔ，Ｒは、複数台の保守車相互に通信を行うために周波数分割型通信方式、時分割型通信方式、または符号分別型通信方式を使用している。また警報器２９による警報の態様は、音、光などにより乗務員又は鉄道車両付近にいる作業員に知らせることのできる警報とする。
図２は車上子２０が地上子１０に接近して電磁誘導方式で通信可能な状態を示している。車上子２０は他の保守車１との間で無線電波方式で通信を行うための送信機Ｔ及び受信機Ｒと、地上子１０との間で電磁誘導方式で通信を行うための送信コイル２１Ｔ及び受信コイル２１Ｒを有し、車上子２０が地上子１０に接近した状態で送信コイル２１Ｔと受信コイル２１Ｒがそれぞれ地上子１０側の受信コイル１１Ｒと送信コイル１１Ｔとの間で電磁誘導結合される。
【００２２】
車上子２０の通信は制御部２２により制御され、地上子１０に対するコマンド、アドレス、データ等はインタフェース（Ｉ／Ｆ）２３、変調器２４及び増幅器２５を介して送信コイル２１Ｔに印加される。また、受信コイル２１Ｒに誘導された信号は増幅器２６、復調器２７及びＩ／Ｆ２８を介して制御部２２により取り込まれる。
【００２３】
地上子１０の受信コイル１１Ｒに誘導された信号は電源回路１１により整流、平滑化されて直流電源が生成され、また、増幅器１２、復調器１３及びＩ／Ｆ１４を介して制御部１５により取り込まれる。そして、書込みコマンド、アドレス、データを受信した場合には書込みデータがメモリ１６に書き込まれ、読み出しコマンド及びアドレスを受信した場合にはそのデータがメモリ１６から読み出され、Ｉ／Ｆ１７、変調器１８及び増幅器１９を介して送信コイル１１Ｔに印加される。なお、車上子２０から地上子１０に対する伝送は例えばＦＳＫ等の変調 （変調器２４）及び復調（復調器１３）で行われ、地上子１０から車上子２０に対する伝送は例えばスペクトラム拡散（変調器１８及び復調器２７）で行われる。
【００２４】
地上子１０側のメモリ１６は例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが用いられ、したがって、車上子２０から電源を供給されていない場合にもデータを保持することができる。このメモリ１６には例えば図３（ａ）に示すように、地上子１０の識別（ＩＤ）情報、起点からの距離、軌道６の駅２ａ、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２であることを示すデータや、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点又は終点データ等が予め記憶されている。
【００２５】
次に、図４及び図５を参照して車上子２０の動作を説明する。図４において保守車１が軌道６上を走行し、地上子１０の設置場所を通過して地上子１０から電磁誘導方式でデータを読み取ると（ステップＳ１）、現在位置（起点からの距離）を記憶すると共に、車上子２０のＩＤ情報と現在位置を他の保守車１の車上子２０に無線電波方式で送信する（ステップＳ２）。
【００２６】
次いで、読み取りデータが軌道６の駅２ａ、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２であることを示すデータや、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点である場合には警報器２９を駆動して警報を発し、また、例えば「駅接近」、「工事区間接近」のようなメッセージを表示器３０に表示させる（ステップＳ３、Ｓ４）。なお、読み取りデータが特定区間３の終点である場合には警報や「工事区間接近」のメッセージ表示を解除するようにしてもよい。
【００２７】
図５において、他の保守車１の車上子２０から受信すると（ステップＳ１１）、前や後ろの保守車１と自己の現在位置との距離Ｄを演算し（ステップＳ１２）、距離Ｄが車両接近限界間隔ＴＨ以下の場合には警報器２９を駆動して警報を発し、また、例えば「保守車接近」のようなメッセージを表示器３０に表示させる（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００２８】
したがって、保守車１ａ、１ｂの間が接近したり、軌道６の駅２ａや分岐点２ｂ等の固定の地上施設２や、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点に接近した時にのみ警報を発するので、警報が継続することを防止することができ、したがって、騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００２９】
図６は本発明の具体的な例を示し、例えば並行する上り線６ａと下り線６ｂのそれぞれについて軌道上に一定間隔、例えば約１００ｍごとに設置された地上子１０の間を１つのエリアとし、各エリアに対し例えば上り線６ａについては固有のエリア番号Ａ１〜Ａ５を割り当て、また下り線６ｂについては別のエリア番号Ａ６〜Ａ１０を割り当てている。
【００３０】
このエリア番号Ａ１〜Ａ１０は、軌道を走行する保守車に搭載された図２に示した車上子２０の無線送信機Ｔおよび無線受信機Ｒで使用する周波数チャネルのチャネル番号ｃｈ１〜ｃｈ１０に対応している。このように上り線６ａ，６ｂに割り当てられたエリア番号Ａ１〜Ａ１０は、各エリアの進入側に位置する地上子１０に予め記憶されている。尚、通信チャネルとしては、周波数分割以外に、時分割された通信チャネルを使用してもよい。
【００３１】
図７は図６の地上子１０に設けているメモリ１６の記憶内容を示している。図３（ａ）に示した記憶内容に加えて新たにエリア番号が記憶される。なお、エリア番号を記憶してもよいし、エリア番号に対応するチャネル番号を記憶するようにしてもよい。
各保守車は地上子１０の設置場所を通過してメモリ内容を読み取ると、読み取ったエリア番号に対応するチャネル番号に対し親局（送信局）となって、自車の地点情報即ち起点からの距離を示す位置情報を無線送信機Ｔから送信する。同時に、地上子１０から読み取ったエリア番号に対応する親局のチャネル番号以外の他のチャネル番号を子局（受信局）とし、子局のチャネル番号を順次切り替えながら他の保守車から送信された地点情報を無線受信機Ｒで受信する。
【００３２】
具体的に説明すると次のようになる。いま図８に示すように、保守車１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれエリアＡ２，Ａ３，Ａ４に存在していたとする。ここで、保守車１ｂに着目すると、地上子１０の読取りで得られたエリア番号Ａ３に対応するチャネルｃｈ３に対し、保守車１ｂの無線送信機Ｔは親局となって他の保守車１ａ，１ｃに対し自車の地点情報を無線送信機Ｔから連続的に送信する。同時に、無線受信機Ｒについては親チャネルｃｈ３以外の隣接するエリアＡ２，Ａ３の割当チャネルｃｈ２，ｃｈ４を設定し、チャネルｃｈ２とｃｈ４を順次切り替えながら保守車１ａと保守車１ｃからの地点情報の受信を連続的に繰り返す。
【００３３】
実際には、２つ離れたエリアＡ１，Ａ５に他の保守車が進入したり移動したりすることを考慮し、保守車１ｂはエリアＡ３に対応した親チャネルｃｈ３以外の他の全てのチャネルｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ４，ｃｈ５について、無線受信機Ｒのチャネルを順次切り替えながら他の保守車からの地点情報を受信する。
次に図９を参照して、同一エリア内に複数の保守車が進入した場合の保守車間の通信と別のエリアに存在する保守車間との通信を説明する。同一エリア内に複数の保守車が進入した場合には、各保守車が同じ親局チャネルを使用して送信することから、同一エリア内に存在する保守車間では地点情報の受信がお互いにできなくなる。
【００３４】
この問題は送信時にランダム遅延時間の設定によるキャリアセンスを行うことで解決できる。即ち、各保守車の無線送信機Ｔは、送信要求が成立した際にランダムに送信開始までの遅延時間を設定し、遅延時間経過時に親局チャネルについてキャリアが受信されるか否かのキャリアセンスを行う。もし送信しようとする親局チャネルでキャリアセンスが行われれば、同一エリア内に存在する他の保守車からの送信中であることが判る。
【００３５】
この場合は送信を行わず、親局チャネルによる無線受信機の受信に切り替える。一方、キャリアセンスで親局チャネルのキャリアが検出されなかった場合には、同一エリア内に他の保守車が進入していないか、進入していても送信中でないことから、親局チャネルを使用した地点情報の送信を無線送信機Ｔから行う。
図９について具体的に説明すると次のようになる。いま保守車１ａおよび保守車１ｂがエリアＡ３に存在し、保守車１ｃがエリアＡ４に存在したと仮定する。同一エリアＡ３に存在する２台の保守車１ａ，１ｂにあっては、地上子からの読出しで得られたエリア番号Ａ３に対応する同一の親局チャネルｃｈ３を使用して自車の地点情報を他の保守車両に送信する。
【００３６】
このとき保守車１ａ，１ｂのそれぞれは、ランダムに設定した遅延時間経過時に親局チャネルｃｈ３に対するキャリアセンスを行い、キャリアセンスがあれば送信を行わない。キャリアセンスがなければ送信を行う。この結果、あるタイミングでは保守車１ａがチャネルｃｈ３に対し親局となって、自車の地点情報を保守車１ｂ，１ｃに送信する。また、別のタイミングでは保守車１ｂがチャネルｃｈ３に対し親局となって自車の地点情報を保守車１ａ，１ｃに送信する。これによって、同一のエリアＡ３内に保守車１ａ，１ｂが存在しても衝突を起こすことなく、同じチャネルｃｈ３を親局とした送信が可能となる。
【００３７】
図１０は図６における保守車に搭載した車上子２０の送信動作を示している。図１０において、まずステップＳ１で最初の地上子の読取りを行い、これによって、ステップＳ２で、自車の地点情報であるキロ程と、読み出したエリア番号に対応するチャネル番号の設定が行われる。続いてステップＳ３に進み、ランダム遅延時間の設定を行い、ランダム遅延時間経過後にステップＳ４で、ステップＳ２で設定したチャネル番号によるキャリアセンスを行う。
【００３８】
キャリアセンスが得られなければ同一エリア内に他の保守車が存在していないことから、ステップＳ５に進み、設定したチャネル番号に対し親局となって自車の地点情報を送信する。一方、キャリアセンスがあった場合には、同一エリア内に他の保守車が存在して同じチャネル番号の設定により親局となって自車の地点情報の送信を行っている状態にあることから、無線受信機を設定したチャネル番号に切り替えて、同一エリア内に存在する他の保守車からの地点情報を受信する。
【００３９】
続いてステップＳ７で地上子の有無をチェックしており、次の地上子を検出するまでステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。次の地上子がステップＳ７で検知されると、ステップＳ８で、読取情報から地点情報としてのキロ程およびチャネル番号を更新して、再びステップＳ３からの処理を繰り返す。
図１１は図６における車上子における受信動作を示している。ステップＳ１の最初の地上子読取り、およびステップＳ２の地点情報としてのキロ程およびチャネル番号の設定は、図１０の送信動作と同じになる。続いてステップＳ３で、ステップＳ２で設定した割当チャネルを除く全ての子局となるチャネルの中から最初のチャネルを設定し、ステップＳ４で、設定チャネルのキャリアの有無をチェックする。キャリアがあればステップＳ５に進んで受信動作を行い、自車と別のエリア内の他の保守車からの地点情報を受信する。キャリアがなければステップＳ５の受信動作は行わず、ステップＳ６で、割当チャネルを除く他の全チャネルの処理が終了したか否かチェックし、終了していなければ再びステップＳ３に戻って次のチャネルを設定し、割当チャネルを除く全チャネルについて同様な受信動作を繰り返す。
【００４０】
割当チャネルを除く全チャネルの受信動作が終了すると、ステップＳ７で地上子の有無をチェックし、地上子がなければ再びステップＳ３に戻り、割当チャネルを除く他の全てのチャネルに対する受信チャネルの切替えによる受信動作を繰り返す。ステップＳ６で次の地上子が判別されると、ステップＳ８に進み、地点情報としてのキロ程およびエリア番号に対応したチャネル番号を更新し、再びステップＳ３に戻って、次のエリアにおける受信動作を繰り返す。
【００４１】
尚、図６にあっては、上り線６ａおよび下り線６ｂ共に片側にしか地上子１０が設置されていないため、保守車の走行方向が逆転すると車上子の設置位置が変わり、地上子１０を読み取ることができなくなる。このような問題に対しては、車上子２０または地上子１０を左右２組設置すればよい。また保守車の運行について、逆転走行を認めない運行基準を設定することでも対応できる。
【００４２】
また、地上子１０の設置間隔は約１００ｍであり、接近警報を行うための距離分解能も必然的に地上子の設置間隔で決まる約１００ｍとなる。保守車が同一方向に走行する場合には、この程度の距離分解能で問題ないが、同じ軌道上を保守車が走行する場合には、２台の保守車が逆方向から同一エリアに入ったにも関わらず各保守車における距離差は１００ｍとなり、同一エリア内における接近警報の判断ができなくなる。
【００４３】
そこで、区間内に補助的な地上子を設置して距離分解能を高めたり、地上子間隔１００ｍ内での位置を検出するためにエンコーダを設けて距離情報を補間すればよい。この場合には各保守車は他の保守車の進行方向に関する情報を取得し、同一エリアに進入し且つ進行方向が互いに逆方向であった場合には、距離分解能を高めた接近警報処理を行うようにすればよい。
【００４４】
更に、上記実施例では、予めメモリ１６には設置位置や施設等の情報を記憶して地上子１０を軌道６に沿って設置し、車上子２０が地上子１０に近接時に読み取る場合について説明したが、保守車１ａの車上子２０が地上子１０に近接時に図３（ｂ）に示すように保守車１ａの車種や車番等のＩＤ情報と通過時刻等を書込み、次の保守車１ｂの車上子２０がこのデータを読み取って前の保守車１ａとの車間距離を推定等して警報を発するようにしてもよい。この場合には、保守車１ａ、１ｂがお互いに無線電波方式で通信するための送受信機Ｔ、Ｒは不要である。
【００４５】
また上記の実施例では地上子と車上子の非接触結合として電磁誘導方式を例にとるものであったが、これ以外に、マイクロ波やその他の電波による結合、電磁結合、光結合であってもよい。
更に上記の実施例は、車間距離が所定距離以内となった場合に警報する場合を例にとるものであったが、別の実施例として、各鉄道車両の車上子において、他の車上子からの受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算した場合、或いは前の車両の通過時刻と現在時刻との差により車間距離を演算した場合、この車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度を自動的に制御することもできる。この車両速度の自動制御は、車間距離が所定距離以内になった時に行う警報に組合せてもよいし、単独でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を非接触で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発するようにしたので、車両間が接近した時のみ警報を発することができ、したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００４９】
更に求めた車間距離から減速、停止等の車両速度の制御を行うので、先行する車両との間に安全な距離を保った運行制御ができる。
更に本発明は、地上子の設置区間で決まるエリアごとに固有のエリア番号を割当てて地上子に記憶し、車上子は地上子からエリア番号を読取って、例えば多数の周波数チャネルの１つを対応させて自己の割当チャネルとする。自己の現在位置情報の送信は、割当チャネルを使用して行い、他の車上子からの現在位置情報は、割当チャネル以外のチャネルを順次切替えて受信する。これによって複数の車上子間での通信を行った場合の混信を確実に防止できる。
【００５０】
また送信時にキャリアセンスを行い、キャリアなしを検知して初めて送信することで、同一エリア内に複数の車両が存在し、エリア番号に対応した同じ通信チャネルを使用して送信することで起きる衝突を確実に防止し、同一エリア内に存在する車上子間でも確実に現在位置情報を通信することができ、信頼性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄道車両運行装置の一実施例を示す構成図
【図２】図１の鉄道車両運行装置における車上子と地上子の構成を示したブロック図
【図３】図２のメモリに記憶されるデータの一例を示した説明図
【図４】車上子が地上子からデータを読み取った場合の動作を示したフローチャート
【図５】車上子が他の車上子からデータを受信した場合の動作を示したフローチャート
【図６】地上子の設置とエリア番号の割当てを示した説明図
【図７】図６の地上子に設けたメモリの記憶内容の説明図
【図８】図６の具体的な通信動作の説明図
【図９】同一エリアに複数の作業車が侵入した場合の通信動作の説明図
【図１０】図６の車上子の送信動作を示したフローチャート
【図１１】図６の車上子の受信動作を示したフローチャート
【図１２】従来の鉄道車両運行装置を示した構成図
【産業上の利用分野】
本発明は、衝突を防止する鉄道車両運行装置に関し、特に軌道を保守、点検するための保守車どうしの衝突を防止したり、保守車が地上施設や特定区間に接近したことを警告等する場合に好適な鉄道車両運行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、軌道６を保守、点検する従来の方法を示す。この方法では、保守車１（１ａ、１ｂ）に無線電波送受信機Ｔ、Ｒを設置すると共に、軌道６の駅２ａの構内、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２や、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３に無線電波送信機Ｔを設けることにより、地上施設２や特定区間３から保守車１に対して減速、停止地点情報を送信して保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒから警報を発するようにしている。
【０００３】
また、見張り要員４が無線電波受信機Ｒを携帯することにより保守車１から見張り要員４に対して保守車１の接近情報を送信して警報を発したり、また、特定区間３の始点と終点に警告灯５を配置して保守車１から目視で特定区間３を識別するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、地上施設２や特定区間３から保守車１に対して減速、停止地点情報を送信して保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒから警報を発するので、保守車１の無線送受信機Ｔ、Ｒが連続して警報を発することが多く、騒音の原因となるという問題点があり、また、このために運転者が警報を人為的に停止させてしまうという問題点がある。また、特定区間３に警告灯５を配置して目視する方法では、気象条件等により警告灯５を見落とすことがある。
【０００５】
なお、無線電波の代わりに音響、光、マイクロ波等により警報を伝達する方法が考えられるが、この方法による送受信機は、軌道条件や軌道の周囲構造により不適切な設置箇所が多いという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、他の車両との接近を警報したり、車両の現在位置に応じて警報する場合に警報音の騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる鉄道車両運行装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を電磁誘導方式等の非接触結合方式で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発することを特徴とする。
【００１０】
更に本発明は、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子に設置位置情報を予め記憶して軌道に沿って設置すると共に、地上子との間で非接触で通信を行うと共に他の車上子との間で無線電波方式で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で設置位置情報を読み取った場合にその情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車上子に対して無線電波方式で送信し、他の車上子はその受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発すると共に軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、一方向に隣接した地上子の設置位置までの区間を示す固有のエリア番号を記憶し、各車両が地上子の設置位置を通過時にその地上子から非接触で設置位置情報と共にエリア番号を読み取った場合に、エリア番号に対応した通信チャネルを選択して他の車上子に対し自己の現在位置情報を送信し、同時に、送信に使用した通信チャネル以外の他の通信チャネルを順次選択して他の車上子からの現在位置情報を受信する。
【００１１】
具体的には、軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、所定数ごとに繰り返すエリア番号Ａ１〜Ａｎを記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルｃｈ１〜ｎを割当てたことを特徴とする。また並行する複数の軌道の各々に沿って所定間隔で地上子を設置した場合には、所定数ごとに繰り返す軌道ごとに異なったエリア番号を割当てて記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルを割当てる。
【００１２】
更に同一エリアに複数の車両が存在した場合のチャネル競合を回避するため、地上子から読み取ったエリア番号に対応した通信チャネルを使用して自己の現在位置情報を送信する際に、同一エリアに存在する他の車上子からの送信キャリア信号の有無を検出する。キャリア信号の検出時には同一エリアに存在する他の車上子からの現在位置情報を受信すると共に、ランダムに決められた遅延時間経過後に再度キャリア信号の有無を検出する。キャリア信号が検出されなかった場合には、自己の現在位置情報を送信する
【００１３】
【作用】
本発明では、軌道に沿って設置される複数の地上子のメモリに各設置位置情報が予め記憶され、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で読み取った設置位置情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車両の車上子に無線電波方式で送信し、他の車上子はその受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を算出して警報を発するので、車両間が接近した時のみ警報を発することができる。したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１４】
また、本発明では、軌道に沿って設置される地上子のメモリに前の車両の通過時刻が記憶され、次の車両の車上子により読み取られて現在時刻との差により警報を発するので、車両間が接近した時のみ警報を発することができる。したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１５】
また、本発明では、軌道に沿って設置される地上子のメモリに軌道情報が予め記憶され、車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が地上子から非接触で読み取った軌道情報により警報等を発するので、車両が例えば軌道の駅や分岐点等の固定の地上施設や、不特定の工事区間に接近した時のみ警報を発することができる。したがって、車両の現在位置に応じて警報する場合に警報音の騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００１６】
更に求めた車間距離から減速、停止等の車両速度の制御を行うので、先行する車両との間に安全な距離を保った運行制御ができる。
更に地上子の設置区間で決まるエリアごとに固有のエリア番号を割当てて地上子に記憶し、車上子にエリア番号を読取って、例えば多数の周波数チャネルの１つを対応させて自己の割当チャネルとする。自己の現在位置情報の送信は、割当チャネルを使用して行い、他の車上子からの現在位置情報は、割当チャネル以外のチャネルを順次切替えて受信する。これによって複数の車上子間での通信を行った場合の混信を確実に防止できる。
【００１７】
また同一エリア内に複数の車両が存在し、各車上個々エリア番号に対応した同じ通信チャネルを使用して送信することで衝突を起こす。そこで送信時にキャリアセンスを行い、キャリアなしを検知して初めて送信することで、複数の車上子から同じ割当てチャネルを使用した同時送信による衝突を確実に防止できる。
【００１８】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の基本構成を説明する。図１は鉄道車両運行システムを示す構成図である。
図１において、軌道６に沿って非接触で結合する方式、例えば電磁誘導通信方式の地上子１０が設置され、例えば車両接近限界間隔の距離を考慮した間隔毎に地上子１０1 、１０2 〜１０n が設置され、この地上子１０内の不揮発性メモリ１６（後述）には各設置場所を示すための例えば記号、所定位置からのキロ数等のデータが記憶されている。
【００１９】
また、駅２ａには地上子１０2aが設置され、分岐点２ｂには地上子１０2bが設置され、工事区間３ａの始点、終点、中央にはそれぞれ１０3a、１０3b、１０3cが設置され、これらの地上子１０2a、１０2b、１０3a、１０3b、１０3cの不揮発性メモリ１６にはそれぞれ駅２ａ、分岐点２ｂ、工事区間３ａの始点、終点、中央であることを示すデータが記憶されている。
【００２０】
これに対し、軌道６上を走行する保守車１（１ａ、１ｂ）には、お互いに無線電波方式で通信するための送受信機Ｔ、Ｒと、それぞれ後述するように地上子１０との間で電磁誘導方式で通信するための回路と、衝突を警報するための警報器２９と、衝突防止用のメッセージを表示するための表示器３０を有する車上子２０が設置されている。
【００２１】
この送受信機Ｔ，Ｒは、複数台の保守車相互に通信を行うために周波数分割型通信方式、時分割型通信方式、または符号分別型通信方式を使用している。また警報器２９による警報の態様は、音、光などにより乗務員又は鉄道車両付近にいる作業員に知らせることのできる警報とする。
図２は車上子２０が地上子１０に接近して電磁誘導方式で通信可能な状態を示している。車上子２０は他の保守車１との間で無線電波方式で通信を行うための送信機Ｔ及び受信機Ｒと、地上子１０との間で電磁誘導方式で通信を行うための送信コイル２１Ｔ及び受信コイル２１Ｒを有し、車上子２０が地上子１０に接近した状態で送信コイル２１Ｔと受信コイル２１Ｒがそれぞれ地上子１０側の受信コイル１１Ｒと送信コイル１１Ｔとの間で電磁誘導結合される。
【００２２】
車上子２０の通信は制御部２２により制御され、地上子１０に対するコマンド、アドレス、データ等はインタフェース（Ｉ／Ｆ）２３、変調器２４及び増幅器２５を介して送信コイル２１Ｔに印加される。また、受信コイル２１Ｒに誘導された信号は増幅器２６、復調器２７及びＩ／Ｆ２８を介して制御部２２により取り込まれる。
【００２３】
地上子１０の受信コイル１１Ｒに誘導された信号は電源回路１１により整流、平滑化されて直流電源が生成され、また、増幅器１２、復調器１３及びＩ／Ｆ１４を介して制御部１５により取り込まれる。そして、書込みコマンド、アドレス、データを受信した場合には書込みデータがメモリ１６に書き込まれ、読み出しコマンド及びアドレスを受信した場合にはそのデータがメモリ１６から読み出され、Ｉ／Ｆ１７、変調器１８及び増幅器１９を介して送信コイル１１Ｔに印加される。なお、車上子２０から地上子１０に対する伝送は例えばＦＳＫ等の変調 （変調器２４）及び復調（復調器１３）で行われ、地上子１０から車上子２０に対する伝送は例えばスペクトラム拡散（変調器１８及び復調器２７）で行われる。
【００２４】
地上子１０側のメモリ１６は例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが用いられ、したがって、車上子２０から電源を供給されていない場合にもデータを保持することができる。このメモリ１６には例えば図３（ａ）に示すように、地上子１０の識別（ＩＤ）情報、起点からの距離、軌道６の駅２ａ、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２であることを示すデータや、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点又は終点データ等が予め記憶されている。
【００２５】
次に、図４及び図５を参照して車上子２０の動作を説明する。図４において保守車１が軌道６上を走行し、地上子１０の設置場所を通過して地上子１０から電磁誘導方式でデータを読み取ると（ステップＳ１）、現在位置（起点からの距離）を記憶すると共に、車上子２０のＩＤ情報と現在位置を他の保守車１の車上子２０に無線電波方式で送信する（ステップＳ２）。
【００２６】
次いで、読み取りデータが軌道６の駅２ａ、分岐点２ｂ等の固定の地上施設２であることを示すデータや、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点である場合には警報器２９を駆動して警報を発し、また、例えば「駅接近」、「工事区間接近」のようなメッセージを表示器３０に表示させる（ステップＳ３、Ｓ４）。なお、読み取りデータが特定区間３の終点である場合には警報や「工事区間接近」のメッセージ表示を解除するようにしてもよい。
【００２７】
図５において、他の保守車１の車上子２０から受信すると（ステップＳ１１）、前や後ろの保守車１と自己の現在位置との距離Ｄを演算し（ステップＳ１２）、距離Ｄが車両接近限界間隔ＴＨ以下の場合には警報器２９を駆動して警報を発し、また、例えば「保守車接近」のようなメッセージを表示器３０に表示させる（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００２８】
したがって、保守車１ａ、１ｂの間が接近したり、軌道６の駅２ａや分岐点２ｂ等の固定の地上施設２や、不特定の工事区間３ａ等の特定区間３の始点に接近した時にのみ警報を発するので、警報が継続することを防止することができ、したがって、騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００２９】
図６は本発明の具体的な例を示し、例えば並行する上り線６ａと下り線６ｂのそれぞれについて軌道上に一定間隔、例えば約１００ｍごとに設置された地上子１０の間を１つのエリアとし、各エリアに対し例えば上り線６ａについては固有のエリア番号Ａ１〜Ａ５を割り当て、また下り線６ｂについては別のエリア番号Ａ６〜Ａ１０を割り当てている。
【００３０】
このエリア番号Ａ１〜Ａ１０は、軌道を走行する保守車に搭載された図２に示した車上子２０の無線送信機Ｔおよび無線受信機Ｒで使用する周波数チャネルのチャネル番号ｃｈ１〜ｃｈ１０に対応している。このように上り線６ａ，６ｂに割り当てられたエリア番号Ａ１〜Ａ１０は、各エリアの進入側に位置する地上子１０に予め記憶されている。尚、通信チャネルとしては、周波数分割以外に、時分割された通信チャネルを使用してもよい。
【００３１】
図７は図６の地上子１０に設けているメモリ１６の記憶内容を示している。図３（ａ）に示した記憶内容に加えて新たにエリア番号が記憶される。なお、エリア番号を記憶してもよいし、エリア番号に対応するチャネル番号を記憶するようにしてもよい。
各保守車は地上子１０の設置場所を通過してメモリ内容を読み取ると、読み取ったエリア番号に対応するチャネル番号に対し親局（送信局）となって、自車の地点情報即ち起点からの距離を示す位置情報を無線送信機Ｔから送信する。同時に、地上子１０から読み取ったエリア番号に対応する親局のチャネル番号以外の他のチャネル番号を子局（受信局）とし、子局のチャネル番号を順次切り替えながら他の保守車から送信された地点情報を無線受信機Ｒで受信する。
【００３２】
具体的に説明すると次のようになる。いま図８に示すように、保守車１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれエリアＡ２，Ａ３，Ａ４に存在していたとする。ここで、保守車１ｂに着目すると、地上子１０の読取りで得られたエリア番号Ａ３に対応するチャネルｃｈ３に対し、保守車１ｂの無線送信機Ｔは親局となって他の保守車１ａ，１ｃに対し自車の地点情報を無線送信機Ｔから連続的に送信する。同時に、無線受信機Ｒについては親チャネルｃｈ３以外の隣接するエリアＡ２，Ａ３の割当チャネルｃｈ２，ｃｈ４を設定し、チャネルｃｈ２とｃｈ４を順次切り替えながら保守車１ａと保守車１ｃからの地点情報の受信を連続的に繰り返す。
【００３３】
実際には、２つ離れたエリアＡ１，Ａ５に他の保守車が進入したり移動したりすることを考慮し、保守車１ｂはエリアＡ３に対応した親チャネルｃｈ３以外の他の全てのチャネルｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ４，ｃｈ５について、無線受信機Ｒのチャネルを順次切り替えながら他の保守車からの地点情報を受信する。
次に図９を参照して、同一エリア内に複数の保守車が進入した場合の保守車間の通信と別のエリアに存在する保守車間との通信を説明する。同一エリア内に複数の保守車が進入した場合には、各保守車が同じ親局チャネルを使用して送信することから、同一エリア内に存在する保守車間では地点情報の受信がお互いにできなくなる。
【００３４】
この問題は送信時にランダム遅延時間の設定によるキャリアセンスを行うことで解決できる。即ち、各保守車の無線送信機Ｔは、送信要求が成立した際にランダムに送信開始までの遅延時間を設定し、遅延時間経過時に親局チャネルについてキャリアが受信されるか否かのキャリアセンスを行う。もし送信しようとする親局チャネルでキャリアセンスが行われれば、同一エリア内に存在する他の保守車からの送信中であることが判る。
【００３５】
この場合は送信を行わず、親局チャネルによる無線受信機の受信に切り替える。一方、キャリアセンスで親局チャネルのキャリアが検出されなかった場合には、同一エリア内に他の保守車が進入していないか、進入していても送信中でないことから、親局チャネルを使用した地点情報の送信を無線送信機Ｔから行う。
図９について具体的に説明すると次のようになる。いま保守車１ａおよび保守車１ｂがエリアＡ３に存在し、保守車１ｃがエリアＡ４に存在したと仮定する。同一エリアＡ３に存在する２台の保守車１ａ，１ｂにあっては、地上子からの読出しで得られたエリア番号Ａ３に対応する同一の親局チャネルｃｈ３を使用して自車の地点情報を他の保守車両に送信する。
【００３６】
このとき保守車１ａ，１ｂのそれぞれは、ランダムに設定した遅延時間経過時に親局チャネルｃｈ３に対するキャリアセンスを行い、キャリアセンスがあれば送信を行わない。キャリアセンスがなければ送信を行う。この結果、あるタイミングでは保守車１ａがチャネルｃｈ３に対し親局となって、自車の地点情報を保守車１ｂ，１ｃに送信する。また、別のタイミングでは保守車１ｂがチャネルｃｈ３に対し親局となって自車の地点情報を保守車１ａ，１ｃに送信する。これによって、同一のエリアＡ３内に保守車１ａ，１ｂが存在しても衝突を起こすことなく、同じチャネルｃｈ３を親局とした送信が可能となる。
【００３７】
図１０は図６における保守車に搭載した車上子２０の送信動作を示している。図１０において、まずステップＳ１で最初の地上子の読取りを行い、これによって、ステップＳ２で、自車の地点情報であるキロ程と、読み出したエリア番号に対応するチャネル番号の設定が行われる。続いてステップＳ３に進み、ランダム遅延時間の設定を行い、ランダム遅延時間経過後にステップＳ４で、ステップＳ２で設定したチャネル番号によるキャリアセンスを行う。
【００３８】
キャリアセンスが得られなければ同一エリア内に他の保守車が存在していないことから、ステップＳ５に進み、設定したチャネル番号に対し親局となって自車の地点情報を送信する。一方、キャリアセンスがあった場合には、同一エリア内に他の保守車が存在して同じチャネル番号の設定により親局となって自車の地点情報の送信を行っている状態にあることから、無線受信機を設定したチャネル番号に切り替えて、同一エリア内に存在する他の保守車からの地点情報を受信する。
【００３９】
続いてステップＳ７で地上子の有無をチェックしており、次の地上子を検出するまでステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。次の地上子がステップＳ７で検知されると、ステップＳ８で、読取情報から地点情報としてのキロ程およびチャネル番号を更新して、再びステップＳ３からの処理を繰り返す。
図１１は図６における車上子における受信動作を示している。ステップＳ１の最初の地上子読取り、およびステップＳ２の地点情報としてのキロ程およびチャネル番号の設定は、図１０の送信動作と同じになる。続いてステップＳ３で、ステップＳ２で設定した割当チャネルを除く全ての子局となるチャネルの中から最初のチャネルを設定し、ステップＳ４で、設定チャネルのキャリアの有無をチェックする。キャリアがあればステップＳ５に進んで受信動作を行い、自車と別のエリア内の他の保守車からの地点情報を受信する。キャリアがなければステップＳ５の受信動作は行わず、ステップＳ６で、割当チャネルを除く他の全チャネルの処理が終了したか否かチェックし、終了していなければ再びステップＳ３に戻って次のチャネルを設定し、割当チャネルを除く全チャネルについて同様な受信動作を繰り返す。
【００４０】
割当チャネルを除く全チャネルの受信動作が終了すると、ステップＳ７で地上子の有無をチェックし、地上子がなければ再びステップＳ３に戻り、割当チャネルを除く他の全てのチャネルに対する受信チャネルの切替えによる受信動作を繰り返す。ステップＳ６で次の地上子が判別されると、ステップＳ８に進み、地点情報としてのキロ程およびエリア番号に対応したチャネル番号を更新し、再びステップＳ３に戻って、次のエリアにおける受信動作を繰り返す。
【００４１】
尚、図６にあっては、上り線６ａおよび下り線６ｂ共に片側にしか地上子１０が設置されていないため、保守車の走行方向が逆転すると車上子の設置位置が変わり、地上子１０を読み取ることができなくなる。このような問題に対しては、車上子２０または地上子１０を左右２組設置すればよい。また保守車の運行について、逆転走行を認めない運行基準を設定することでも対応できる。
【００４２】
また、地上子１０の設置間隔は約１００ｍであり、接近警報を行うための距離分解能も必然的に地上子の設置間隔で決まる約１００ｍとなる。保守車が同一方向に走行する場合には、この程度の距離分解能で問題ないが、同じ軌道上を保守車が走行する場合には、２台の保守車が逆方向から同一エリアに入ったにも関わらず各保守車における距離差は１００ｍとなり、同一エリア内における接近警報の判断ができなくなる。
【００４３】
そこで、区間内に補助的な地上子を設置して距離分解能を高めたり、地上子間隔１００ｍ内での位置を検出するためにエンコーダを設けて距離情報を補間すればよい。この場合には各保守車は他の保守車の進行方向に関する情報を取得し、同一エリアに進入し且つ進行方向が互いに逆方向であった場合には、距離分解能を高めた接近警報処理を行うようにすればよい。
【００４４】
更に、上記実施例では、予めメモリ１６には設置位置や施設等の情報を記憶して地上子１０を軌道６に沿って設置し、車上子２０が地上子１０に近接時に読み取る場合について説明したが、保守車１ａの車上子２０が地上子１０に近接時に図３（ｂ）に示すように保守車１ａの車種や車番等のＩＤ情報と通過時刻等を書込み、次の保守車１ｂの車上子２０がこのデータを読み取って前の保守車１ａとの車間距離を推定等して警報を発するようにしてもよい。この場合には、保守車１ａ、１ｂがお互いに無線電波方式で通信するための送受信機Ｔ、Ｒは不要である。
【００４５】
また上記の実施例では地上子と車上子の非接触結合として電磁誘導方式を例にとるものであったが、これ以外に、マイクロ波やその他の電波による結合、電磁結合、光結合であってもよい。
更に上記の実施例は、車間距離が所定距離以内となった場合に警報する場合を例にとるものであったが、別の実施例として、各鉄道車両の車上子において、他の車上子からの受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算した場合、或いは前の車両の通過時刻と現在時刻との差により車間距離を演算した場合、この車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度を自動的に制御することもできる。この車両速度の自動制御は、車間距離が所定距離以内になった時に行う警報に組合せてもよいし、単独でもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を非接触で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、車間距離が所定距離以下の場合に警報を発するようにしたので、車両間が接近した時のみ警報を発することができ、したがって、他の車両との接近を警報する場合に騒音、誤動作、人為的なミスを防止することができる。
【００４９】
更に求めた車間距離から減速、停止等の車両速度の制御を行うので、先行する車両との間に安全な距離を保った運行制御ができる。
更に本発明は、地上子の設置区間で決まるエリアごとに固有のエリア番号を割当てて地上子に記憶し、車上子は地上子からエリア番号を読取って、例えば多数の周波数チャネルの１つを対応させて自己の割当チャネルとする。自己の現在位置情報の送信は、割当チャネルを使用して行い、他の車上子からの現在位置情報は、割当チャネル以外のチャネルを順次切替えて受信する。これによって複数の車上子間での通信を行った場合の混信を確実に防止できる。
【００５０】
また送信時にキャリアセンスを行い、キャリアなしを検知して初めて送信することで、同一エリア内に複数の車両が存在し、エリア番号に対応した同じ通信チャネルを使用して送信することで起きる衝突を確実に防止し、同一エリア内に存在する車上子間でも確実に現在位置情報を通信することができ、信頼性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄道車両運行装置の一実施例を示す構成図
【図２】図１の鉄道車両運行装置における車上子と地上子の構成を示したブロック図
【図３】図２のメモリに記憶されるデータの一例を示した説明図
【図４】車上子が地上子からデータを読み取った場合の動作を示したフローチャート
【図５】車上子が他の車上子からデータを受信した場合の動作を示したフローチャート
【図６】地上子の設置とエリア番号の割当てを示した説明図
【図７】図６の地上子に設けたメモリの記憶内容の説明図
【図８】図６の具体的な通信動作の説明図
【図９】同一エリアに複数の作業車が侵入した場合の通信動作の説明図
【図１０】図６の車上子の送信動作を示したフローチャート
【図１１】図６の車上子の受信動作を示したフローチャート
【図１２】従来の鉄道車両運行装置を示した構成図
Claims (10)
- 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を非接触で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、該車間距離が所定距離以下の場合に警報を発することを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を非接触で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、該車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度の制御を行うことを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子を軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が通過時刻を非接触でその地上子に書込み、次の車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前の車両の通過時刻を非接触で読み取り、現在時刻との差により車間距離を演算し、該車間距離が所定距離以下の場合に警報を発し、且つ前記車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度の制御を行うことを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子に設置位置情報を予め記憶して軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行うと共に他の車上子との間で無線電波方式で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前記地上子から非接触で設置位置情報を読み取った場合にその情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車上子に対して無線電波方式で送信し、前記他の車上子は受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算し、該車間距離が所定距離以下の場合に警報を発すると共に、
軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、一方向に隣接した地上子の設置位置までの区間を示す固有のエリア番号を記憶し、各車両が地上子の設置位置を通過時にその地上子から非接触で設置位置情報と共に前記エリア番号を読み取った場合に、該エリア番号に対応した通信チャネルを選択して他の車上子に対し自己の現在位置情報を送信し、同時に、送信に使用した通信チャネル以外の他の通信チャネルを順次選択して他の車上子からの現在位置情報を受信することを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子に設置位置情報を予め記憶して軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行うと共に他の車上子との間で無線電波方式で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前記地上子から非接触で設置位置情報を読み取った場合にその情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車上子に対して無線電波方式で送信し、前記他の車上子は受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算し、該車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度の制御を行うと共に 、
軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、一方向に隣接した地上子の設置位置までの区間を示す固有のエリア番号を記憶し、各車両が地上子の設置位置を通過時にその地上子から非接触で設置位置情報と共に前記エリア番号を読み取った場合に、該エリア番号に対応した通信チャネルを選択して他の車上子に対し自己の現在位置情報を送信し、同時に、送信に使用した通信チャネル以外の他の通信チャネルを順次選択して他の車上子からの現在位置情報を受信することを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 不揮発性のメモリを有し、非接触で通信を行う複数の地上子に設置位置情報を予め記憶して軌道に沿って設置すると共に、前記地上子との間で非接触で通信を行うと共に他の車上子との間で無線電波方式で通信を行う車上子を各車両に設置した鉄道車両運行装置であって、
各車両が地上子の設置位置を通過時にその車上子が前記地上子から非接触で設置位置情報を読み取った場合にその情報を自己の現在位置情報として記憶すると共に他の車上子に対して無線電波方式で送信し、前記他の車上子は受信位置情報と自己の現在位置情報により車間距離を演算し、該車間距離が所定距離以下の場合に警報を発し、且つ前記車間距離に基づいて減速、停止等の車両速度の制御を行うと共に、
軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、一方向に隣接した地上子の設置位置までの区間を示す固有のエリア番号を記憶し、各車両が地上子の設置位置を通過時にその地上子から非接触で設置位置情報と共に前記エリア番号を読み取った場合に、該エリア番号に対応した通信チャネルを選択して他の車上子に対し自己の現在位置情報を送信し、同時に、送信に使用した通信チャネル以外の他の通信チャネルを順次選択して他の車上子からの現在位置情報を受信することを特徴とする鉄道車両運行装置。 - 請求項４，５又は６記載の鉄道車両運行装置において、軌道に沿って設置された複数の地上子の各々に、所定数ごとに繰り返すエリア番号を割当てて記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルを割当てたことを特徴とする鉄道車両運行装置。
- 請求項４，５又は６記載の鉄道車両運行装置において、並行する複数の軌道の各々に沿って所定間隔で地上子を設置した場合、所定数ごとに繰り返す軌道ごとに異なったエリア番号を割当てて記憶し、各エリア番号の各々に固有の通信チャネルを割当てたことを特徴とする鉄道車両運行装置。
- 請求項４，５，６、７又は８記載の鉄道車両運行装置において、前記車上子は、地上子から読み取ったエリア番号に対応した通信チャネルを使用して自己の現在位置情報を送信する際に、同一エリアに存在する他の車上子からの送信キャリア信号の有無を検出し、キャリア信号の検出時には同一エリアに存在する他の車上子からの現在位置情報を受信すると共に、ランダムに決められた遅延時間経過後に再度キャリア信号の有無を検出し、キャリア信号が検出されなかった場合には、自己の現在位置情報を送信することを特徴とする鉄道車両運行装置。
- 請求項４，５，６，７又は８記載の鉄道車両運行装置において、前記複数の通信チャネルは周波数分割チャネル、時分割チャネル、又は周波数分割チャネルと時分割チャネルの組合せチャネルであることを特徴とする鉄道車両運行装置。
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