JP6001128B1 - 列車着発時制御システム、車上装置及び地上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホームドアが設置された駅における列車の着発時に係る一連の制御を、包括して効率よく実現するシステムの技術を提供すること。【解決手段】列車着発時制御システム１によれば、駅に設置した地上装置４０と、列車３に搭載される車上装置６０との間で、地上光無線機３０及び車上光無線機５０を介した光無線通信を行う。具体的には、列車３の入線時には、車上装置６０は、地上装置４０と、光無線通信による計測情報の送受信を行うことで、自列車の停止位置までの距離を測定し、運転士に対して案内する。そして、車上装置６０と地上装置４０との間で、光無線通信によるドアの開閉情報の送受信を行うことで、車両ドア７とホームドア１０との連動した開閉制御を行う。また、列車３の入線から発車までの間は、地上装置４０から車上装置６０へ、随時、監視カメラ２０の撮影画像に基づく、ホームドア１０とプラットホームＰＬの軌道側端部との間の空間の異物検出の結果である安危情報が送信される。【選択図】図１

Description

本発明は、ホームドアが設置された駅に列車が着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システム等に関する。

近年、鉄道の駅のプラットホームには、列車の着発時の安全確保のためにホームドア（腰高式のホームドアは「可動式ホーム柵」或いは単に「ホーム柵」とも呼ばれ、天井まで覆うタイプのホームドアは「フルスクリーンタイプのホームドア」と呼ばれる）が設置されるようになった。ホームドアが設置されている場合には、車両ドアがホームドアに対向するように、列車を所定の停止位置に確実に停止させる必要がある。また、車両ドアとホームドアとを、タイミングを合わせて開閉させる必要がある。更に、発車時には、ドアに荷物などが挟まっていないか、列車とホームドアとの空間に乗客が取り残されていないか、といった安全確認を行う必要がある。

このような要求に応じた様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、列車を停止位置に停止させるための技術として、駅のプラットホームに設けられた２つの超音波発信器が発信する超音波を車上で検出するまでの遅延時間から、プラットホームの基準位置に対する列車の停止位置を算出するシステムが開示されている。また、特許文献２には、列車とホームの番線とを一義的に関連付け、地上車上間の無線通信によって、車両ドアとホームドアとを連動させて開閉制御する技術が開示されている。

特開２００７−２７６５３３号公報 特開２０１１−２１３３３４号公報

しかしながら、従来の技術は別個独立の技術であり、ホームドアが設置されている場合の運用技術といっても、特許文献１の技術はホームドアとは無関係であり、また特許文献２の技術はドアの開閉制御に限った技術であった。すなわち、ホームドアが設置されている場合に必要となり得る全体的な運用技術ではなく、１つ１つの要素に個別に対処している技術であった。ホームドアが設置されている場合に列車の到着から発車までの一連の制御を包括して効率よく実現するシステムの技術は提案されてこなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホームドアが設置された駅における列車の着発に係る一連の制御を、包括して効率よく実現するシステムの技術を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムであって、
少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように前記駅に設置された監視カメラを具備し、
前記車上装置は、
前記光無線通信を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、
前記監視カメラの撮影画像から判定された安危情報を前記光無線通信を用いて受信する安危情報受信手段と、
前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、
前記停止検出手段による停止検出前に前記受信した前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、
前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置とドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、
前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、前記受信した前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段と、
を備え、
前記地上装置は、
前記監視カメラの撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、
前記測距手段による測距に供する測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、
前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、
前記光無線通信を用いて前記車上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段と、
を備えた、
列車着発時制御システムである。

また、他の発明として、
ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムの前記車上装置であって、
前記駅には、少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように監視カメラが設置されており、
前記地上装置は、前記監視カメラの撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、前記光無線通信を用いて前記車上装置とドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段とを備えており、
前記光無線通信に含まれる前記測距用信号を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、
前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、
前記停止検出手段による停止検出前に受信した前記光無線信号に含まれる前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、
前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、
前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、受信した前記光無線信号に含まれる前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段と、
を備えた車上装置を構成しても良い。

また、更なる他の発明として、
ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムの前記地上装置であって、
前記駅には、少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように監視カメラが設置されており、
前記車上装置は、前記光無線通信を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、前記監視カメラの撮影画像から判定された安危情報を前記光無線通信を用いて受信する安危情報受信手段と、前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、前記停止検出手段による停止検出前に前記受信した前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置とドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、前記受信した前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段とを備えており、
前記監視カメラの撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、
前記測距手段による測距に供する測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、
前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、
前記光無線通信を用いて前記車上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段と、
を備えた地上装置を構成しても良い。

この第１の発明等によれば、地上光無線機、及び、車上光無線機を用いて、地上装置と車上装置との間で光無線通信を行って、ホームドアが設置された駅における列車の着発時に係る一連の制御を包括して効率よく実現することができる。すなわち、車上装置は、光無線通信を用いて地上装置から測距用信号を受信して停止位置までの距離を測定する。列車が停止位置に停止すると、車上装置と地上装置の間の光無線通信を用いて、車両ドアとホームドアとの連動したドア連動開閉制御が行われる。その後、車上装置において、光無線通信を用いて発車時の安全確認がなされ、その旨が報知される。光無線通信の技術をベースとして、ホームドアが設置された駅における列車の着発時に係る一連の制御を包括して効率よく実現することができる。

第２の発明として、第１の発明の列車着発時制御システムであって、
前記測距用信号送信制御手段は、周期的に前記測距用信号を前記光無線通信で送信し、
前記安危情報送信制御手段は、周期的に前記安危情報を前記光無線通信で送信する、
列車着発時制御システムを構成しても良い。

この第２の発明によれば、周期的に地上装置から車上装置へ測距用信号が送信されるので、車上装置では、自列車の位置を連続的に追跡することができる。また、周期的に地上装置から車上装置へ安危情報が送信されるので、車上装置では、最新のホームドアと駅ホームの測端部との間の安危を連続的に把握することができる。

列車着発時制御システムの設置例。 地上装置の機能構成図。 車上装置の機能構成図。 列車着発時制御システムにおける処理の流れ。

［設置例］
図１は、本実施形態の列車着発時制御システム１の構成例を示す図であり、列車着発時制御システム１が設置された駅の概略平面図である。

この駅のプラットホームＰＬの軌道側端部にはホームドア１０が設置されている。ホームドア１０は、プラットホームＰＬに固定設置された戸袋部１２と、この戸袋部１２から出し入れされるように開閉駆動されるドア部１４と、を有して構成される。

戸袋部１２には、ドア部１４を開閉駆動する駆動機構（不図示）と、この駆動機構を制御するドア制御装置１６とが内蔵されている。ドア制御装置１６は、地上装置４０と通信ケーブル等によって通信可能に接続されており、地上装置４０からの開閉指示信号に従って、駆動機構を制御してドア部１４の開閉動作を制御する。また、ドア制御装置１６は、駆動機構によるドア部１４の移動量を検出することができ、対応するドア部１４が全開状態、全閉状態、動作中状態（ドア挟み状態）の何れの開閉状態であるかを検出することができる。

監視カメラ２０は、少なくともホームドア１０とプラットホームＰＬの測端部との間を撮影範囲に含む位置に設置されている。監視カメラ２０の具体的な設置位置は、例えば戸袋部１２の軌道側側部や、プラットホームＰＬの屋根下等に定めることができる。監視カメラ２０には光無線機２２が内蔵又は外付け接続されており、各監視カメラ２０の光無線機２２と地上装置４０に接続されたカメラ用光無線機２４とは、プラットホームＰＬの長手方向（軌道に沿った方向）に沿って直線状配置されて相互に通信が可能となっている。つまり、各監視カメラ２０の撮影画像は、光無線機２２及びカメラ用光無線機２４を介して地上装置４０へ送信される。

列車着発時制御システム１は、駅に設置される地上光無線機３０、及び、地上装置４０と、列車３に搭載される車上光無線機５０、及び、車上装置６０と、を備えて構成される。地上光無線機３０と地上装置４０とは通信接続され、車上光無線機５０と車上装置６０とは通信接続されている。この列車着発時制御システムでは、列車３が駅に進入して停止位置に停止するまで、停止中、及び、発車する時までの間、地上装置４０と車上装置６０とが光無線通信を継続して行うことで、列車３が駅に着発する際の一連の制御を行う。

地上光無線機３０は、軌道上であって停止位置の内方に、通信方向を列車３の進入方向とは逆方向に向けて設置される。停止位置とは、駅に設けられた停止位置目標によって示された列車３が停止されるべき位置であり、この停止位置に列車３を停止することで、列車３の車両ドア７がホームドア１０のドア部１４と丁度対向する位置となる。地上光無線機３０の通信範囲は、停止位置の外方に向けて、レール長手方向に沿って例えば数十〜数百ｍの範囲である。一方、車上光無線機５０は、列車３の先頭車両の運転台付近に、通信方向を進行方向に向けて設置されている。地上装置４０と、駅に進入する列車３の車上装置６０とは、互いの通信範囲に相手方の無線信号を捉えることで、地上光無線機３０及び車上光無線機５０を用いた光無線通信を自動的に開始し、相手方の無線信号を受信できなくなるまで、当該通信を継続して実行するように構成されている。従って、車上装置６０を搭載した列車３が駅に進入し始め、停止位置に停止し、出発して地上光無線機３０の設置位置を通過するまで、地上光無線機３０及び車上装置６０が互いの通信を確立・継続することができる。

［制御内容］
列車着発時制御システム１では、列車の着発時の制御として、
（Ａ）監視カメラ２０によるホームドア１０の軌道側空間の安全監視、
（Ｂ）列車３の停止位置への停止制御、
（Ｃ）ホームドア１０と車両ドア７の連動開閉制御、
を行う。それぞれについて説明する。

（Ａ）安全監視
監視カメラ２０による撮影画像は、光無線機２２及びカメラ用光無線機２４を介して地上装置４０へ送信され、地上装置４０は、各監視カメラ２０の撮影画像に対する画像解析を行って、ホームドア１０の軌道側空間を監視対象空間として異物検出を行う。ここで、異物とは、車両ドアに挟まれた荷物やプラットホーム上の落とし物、車両とホームドア１０との間にいる旅客などである。監視対象空間に異物が存在すると、列車３の着発時に重大な事故に繋がるおそれがあることから、列車３の着発に際して、この監視対象空間の安全監視を行う。

画像解析処理としては、例えば、撮影画像に対して、前処理としてノイズ除去等の補正処理を行った後、エッジ検出によって撮影画像中の物体の輪郭抽出を行い、抽出した輪郭画像（撮影画像）と、予め登録しておいた異物が存在しない場合の画像とを比較して、監視対象空間内の異物の有無を検出することができる。そして、地上装置４０は、異物が存在しない場合には安全とし、何らかの異物が存在する場合には安全でない（危険）として、安全かそうでないかを示す安危情報を生成する。生成した安危情報は、随時、光無線通信により車上装置６０へ送信される。

（Ｂ）停止位置への停止制御
列車３の停止位置への停止制御は、車上装置６０において、地上装置４０と光無線通信を行うことで停止位置までの距離（停止距離）を測定しながら行う。具体的には、車上装置６０は、地上装置４０へ所定の計測情報を送信し、これに応答して地上装置４０から送信されて来る応答計測情報を受信する。例えば応答計測情報の受信時刻とこの応答計測情報に付加されている送信時刻との差である送受信時間から、車上光無線機５０と地上光無線機３０との間の距離を算出する。そして、送受信時間に基づき算出した距離を、予め定められている地上光無線機３０の設置位置と停止位置との相対位置関係と、予め定められている車上光無線機５０と自列車の先頭車両の前端部との相対位置関係とを用いてさらに修正して、自列車の先頭車両の前端部から停止位置までの正確な距離（以下、「停止距離」という）を算出する。この停止距離の算出は、少なくとも列車３の停止位置への停止が判定されるまで、所定時間間隔（例えば５０ｍｓ間隔や１００ｍｓ間隔）で繰り返し行われる。このとき、車上装置６０は、例えば停止距離を運転台に数値表示するといったように、自列車を停止位置に停止させるための運転士に向けた誘導案内を行う。

（Ｃ）ドアの連動開閉制御
列車３の停止位置への停止が判定されると、地上装置４０と車上装置６０との間で光無線通信を行うことで、ホームドア１０と車両ドア７の連動したドア開閉制御が行われる。先ず、停止位置への停止は、停止距離がゼロ（詳細には、ゼロを中心とする狭い距離範囲内）であり、速度がゼロであり、留置ブレーキ操作が完了されており、且つ、監視カメラ２０の撮影画像に基づく安全監視によって安全と判定されている、といった要件でなる停止条件を満たす場合に判定される。

列車３の停止位置への停止が判定された状態において、例えば乗務員（運転士や車掌）や駅係員によって列車３内の車両ドア７の開ボタンが押されると、車上装置６０から地上装置４０へ、ドアを開くことを指示する車両ドア開情報が送信される。地上装置４０では、車上装置６０から車両ドア開情報を受信すると、全てのホームドア１０が閉状態となっており、且つ、監視カメラ２０の撮影画像に基づく安全監視によって安全と判定されていることを確認した後、車上装置６０へ、受信した車両ドア開情報に応答したホームドア開情報を送信する。それとともに、各ホームドア１０のドア制御装置１６に開指示信号を出力して、ホームドア１０を開くように制御する。ここで、ホームドア１０の開閉状態は、ドア制御装置１６から随時取得することができる。そして、車上装置６０では、地上装置４０からホームドア開情報を受信すると、車両ドア７を開くように制御する。

その後、例えば乗務員や駅係員によって、列車３内の車両ドア７の閉ボタンが押されると、車上装置６０から地上装置４０へ、ドアを閉じることを指示する車両ドア閉情報が送信される。地上装置４０は、車上装置６０から車両ドア閉情報を受信すると、車上装置６０へ、このドア閉情報に応答したホームドア閉情報を送信する。それとともに、各ホームドア１０のドア制御装置１６に閉指示信号を出力してホームドア１０を閉じるように制御する。そして、車上装置６０では、地上装置４０からホームドア閉情報を受信すると、車両ドア７を閉じるように制御する。その後、更に、車上装置６０は、自列車の停止位置の停止を判定しており、車両ドアが閉じており、且つ、監視カメラ２０の撮影画像に基づく安全監視によって安全と判定されていることを確認すると、自列車の運転士や車掌に対して、所定の表示やランプ点灯、音声出力といった、発車時の安全確認がなされた旨の報知を行う。

［機能構成］
図２は、地上装置４０の機能構成図である。図２によれば、地上装置４０は、地上処理部１００と、地上記憶部２００とを有して構成される。

地上処理部１００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、地上記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ、地上光無線機３０やカメラ用光無線機２４を介した受信データ等に基づいて、地上装置４０の全体制御を行う。地上処理部１００は、測距応答部１０２と、安危判定部１０４と、ホームドア開閉制御部１０６と、を有する。

測距応答部１０２は、地上光無線機３０を介して車上装置６０から計測情報を受信すると、これに応答して、送信時刻を含めた測距用信号である応答計測情報を、当該車上装置６０へ送信する。車上装置６０は、周期的に計測情報を地上装置４０へ送信しており、従って、測距応答部１０２も周期的に応答計測情報を車上装置６０へ送信する。

ホームドア開閉制御部１０６は、車上装置６０と光無線通信を行って、列車３の車両ドア７と連動するようにホームドア１０の連動開閉制御を行う。すなわち、地上光無線機３０を介して車上装置６０から車両ドア開情報を受信すると、全てのホームドア１０が閉状態となっていること、及び、安危判定部１０４により安全と判定されていること、を確認する。これらの確認を行った後、このドア開情報に応答したホームドア開情報を車上装置６０へ送信するとともに、開指示信号を各ホームドア１０のドア制御装置１６に出力する。また、地上光無線機３０を介して車上装置６０から車両ドア閉情報を受信すると、このドア閉情報に応答したホームドア閉情報を車上装置６０へ送信する。それとともに、閉指示信号を、各ホームドア１０のドア制御装置１６へ出力する。ここで、各ホームドア１０の開閉状態は、随時、ドア制御装置１６から取得しており、最新の状態がホームドア状態情報２０８として記憶されている。

安危判定部１０４は、監視カメラ２０の撮影画像に基づき、ホームドア１０とプラットホームの軌道側端部との間の空間における安全監視を行う。すなわち、撮影画像に対する画像解析処理を行って、監視対象の空間における異物を検出する。その結果、異物が無い場合には安全と判定し、異物が有る場合には安全でない（危険）と判定する。安全監視の判定結果は、安危情報２０６として記憶される。ここで、各監視カメラ２０の撮影画像は、随時、カメラ用光無線機２４を介して取得しており、カメラ画像情報２０４として蓄積記憶されている。

地上記憶部２００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、地上処理部１００が地上装置４０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、地上処理部１００の作業領域として用いられ、地上処理部１００が実行した演算結果を一時的に記憶する。地上記憶部２００には、地上制御プログラム２０２と、カメラ画像情報２０４と、安危情報２０６と、ホームドア状態情報２０８と、が記憶される。

図３は、車上装置６０の機能構成図である。図３によれば、車上装置６０は、車上処理部４００と、車上記憶部５００と、表示部３０２と、音出力部３０４と、を備えて構成される。

表示部３０２は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ、表示ランプ等の表示装置で実現され、車上処理部４００からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部３０４は、スピーカ等の音出力装置で実現され、車上処理部４００からの音信号に基づく各種音声出力を行う。

車上処理部４００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、車上記憶部５００に記憶されたプログラムやデータ、車上光無線機５０を介した受信データ等に基づいて、車上装置６０の全体制御を行う。車上処理部４００は、停止距離測定部４０２と、走行速度算出部４０６と、停止距離案内部４０４と、停止判定部４０８と、車両ドア開閉制御部４１０と、安危情報取得部４１２と、非常停止制御部４１４と、安全確認報知部４１６と、を有する。

停止距離測定部４０２は、自列車の位置から停止位置までの停止距離を測定する。すなわち、車上光無線機５０を介して地上装置４０へ計測情報を送信し、この計測情報に応答して地上装置４０から送信される応答計測情報を受信する。そして、例えば、応答計測情報の受信時刻と、この応答計測情報に付加されている送信時刻との時間差から、車上光無線機５０と地上光無線機３０との間の距離を算出する。次いで、地上光無線機３０の設置位置、及び、停止位置の相対位置関係と、自列車における車上光無線機５０の搭載位置、及び、自列車の先頭車両の最前部の位置の相対位置関係とから、送受信時刻の時間差から算出した距離を修正して、自列車の先頭車両の最前部位置から停止位置までの距離（停止距離）を算出する。ここで、各駅の各番線における地上光無線機３０の設置位置と停止位置との相対位置関係は、停止位置情報５０４として記憶されている。また、算出した停止距離は、停止距離情報５０８として記憶される。

走行速度算出部４０６は、停止距離測定部４０２によって算出された停止距離の時間変化から、自列車の走行速度を算出する。算出した走行速度は、走行速度情報５１０として記憶される。

停止距離案内部４０４は、停止距離測定部４０２によって測定された距離を、運転士に対して案内する。具体的には、停止距離の数値表示や、停止距離に応じて色や形状が変化する表示体を表示部３０２に表示させたり、停止距離そのものや、停止距離に応じた所定音声を音出力部３０４から出力させたりする。

停止判定部４０８は、自列車が停止位置に停止したことを判定する。すなわち、停止距離測定部４０２によって算出された停止距離がゼロ（詳細には、ゼロを中心とする狭い距離範囲内）であり、走行速度算出部４０６によって算出された走行速度がゼロであり、留置ブレーキ操作が完了されており、且つ、取得安危情報５１２が安全を示している、といった停止条件を満たしている場合に、自列車が停止位置に停止していると判定する。

車両ドア開閉制御部４１０は、地上装置４０と光無線通信を行って、ホームドア１０と連動するように、自列車の車両ドア７の連動開閉制御を行う。すなわち、停止判定部４０８によって停止と判定されている状態において、車両ドア開ボタン５ａが押下されると、車両ドア開情報を地上装置４０へ送信する。そして、この車両ドア開情報に応答したホームドア閉情報を地上装置４０から受信すると、車両ドア７を開くように制御する。また、車両ドア閉ボタン５ｂが押下されると、車両ドア閉情報を地上装置４０へ送信する。そして、この車両ドア閉情報に応答して、地上装置４０からホームドア閉情報を受信すると、車両ドア７を閉じるように制御する。

安危情報取得部４１２は、随時、車上光無線機５０を介して地上装置４０から安危情報を取得する。取得した最新の安危情報は、取得安危情報５１２として記憶される。

非常停止制御部４１４は、自列車が停止位置に停止する以前、すなわち停止判定部４０８により停止と判定されておらず、取得安危情報５１２が安全ではない（危険）を示している場合に、ブレーキ機構９を作動させて自列車を緊急停止させる。

安全確認報知部４１６は、車両ドア開閉制御部４１０によって車両ドア７が閉じられた後に、停止判定部４０８により停止と判定されており、且つ、取得安危情報５１２が安全を示していることを確認すると、運転士や車掌に対して、発車時の安全確認がなされた旨の報知を行う。報知は、例えば、所定の表示やランプ点灯を表示部３０２に表示させたり、所定の報知音声を音出力部３０４から出力させることで実現される。

［処理の流れ］
図４は、列車着発時制御システム１における処理の流れを説明する図である。図４では、列車３が駅に進入し、到着してから発車するまでの着発時の一連の処理の流れを示している。また、左側に車上装置６０の処理を、右側に地上装置４０の処理を示すとともに、車上装置６０と地上装置４０との間で送受信される情報を示している。

先ず、列車３の接近に伴って、車上装置６０と地上装置４０との間で、車上光無線機５０及び地上光無線機３０を介した光無線通信による通信が確立されると（ステップＳ１）、車上装置６０において、停止距離測定部４０２が、停止位置までの距離（停止距離）の算出を開始する（ステップＳ３）。すなわち、停止距離測定部４０２が、地上装置４０へ計測情報を送信し（ステップＳ５）、この計測情報を地上装置４０が受信すると、測距応答部１０２が、これに応答した応答計測情報を車上装置６０へ送信する（ステップＳ７）。そして、この応答計測情報を車上装置６０が受信すると、停止距離測定部４０２が、この応答計測情報の送受信に要した時間等を用いて、自列車から停止位置までの距離（停止距離）を算出する。この計測情報の送受信及び停止距離の算出を、所定時間間隔で周期的に繰り返す。

次いで、車上装置６０において、停止判定部４０８が停止位置への停止を判定し（ステップＳ９）、列車内の車両ドア開ボタン５ａが押下されると（ステップＳ１１）、車両ドア開閉制御部４１０が、車両ドア開情報を地上装置へ送信する（ステップＳ１３）。そして、この車両ドア開情報を地上装置４０が受信すると、ホームドア開閉制御部１０６が、ホームドア１０の閉状態の確認やホームドア付近の安全を確認した後（ステップＳ１５）、各ドア制御装置１６に開指示信号を出力して、ホームドア１０を開くように制御する（ステップＳ１７）。そして、受信した車両ドア開情報に応答したホームドア開情報を車上装置６０へ送信する（ステップＳ１９）。車上装置６０では、ホームドア開情報を受信すると、車両ドア開閉制御部４１０が、車両ドア７を開くように制御する（ステップＳ２１）。

続いて、列車内の車両ドア閉ボタン５ｂが押下されると（ステップＳ２３）、車上装置６０において、車両ドア開閉制御部４１０が、車両ドア閉情報を地上装置４０へ送信する（ステップＳ２５）。このドア閉情報を地上装置４０が受信すると、ホームドア開閉制御部１０６が、ホームドア１０の開状態の確認や、ホームドア付近の安全を確認した後（ステップＳ２７）、受信したドア閉情報に応答したホームドア閉情報を車上装置６０へ送信する（ステップＳ２９）。それとともに、各ドア制御装置１６に閉指示信号を出力して、ホームドア１０を閉じるように制御する（ステップＳ３１）。車上装置６０では、ホームドア閉情報を受信すると、車両ドア開閉制御部４１０が、車両ドア７を閉じるように制御する（ステップＳ３３）。

その後、安全確認報知部４１６が、停止位置の停止の確認や、ホームドア付近の安全の確認といった発車時の安全確認を行い、安全を確認した旨を報知する（ステップＳ３５）。ここまでが、列車の着発時の一連の制御の流れである。

［作用効果］
このように、本実施形態の列車着発時制御システム１によれば、駅に設置された地上装置４０と、列車３に搭載された車上装置６０との間で、地上光無線機３０及び車上光無線機５０を介した光無線通信を行うことで、列車の着発時に係る一連の制御を包括して効率よく実現することができる。

具体的には、列車３の入線時には、車上装置６０は、地上装置４０と、光無線通信による計測情報の送受信を行うことで、自列車の停止位置までの距離を測定し、運転士に対して案内することができる。そして、車上装置６０と地上装置４０との間で、光無線通信によるドアの開閉情報の送受信を行うことで、車両ドア７とホームドア１０との連動した開閉制御を行うことができる。また、列車３の入線から発車までの間は、地上装置４０から車上装置６０へ、随時、監視カメラ２０の撮影画像に基づく異物検出の結果である安危情報が送信されるので、ホームドア１０とプラットホームＰＬの軌道側端部との間の空間の安全監視を行うことができる。

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。

１ 列車着発時制御システム
３０ 地上光無線機
４０ 地上装置
１００ 地上処理部
１０２ 測距応答部、１０４ 安危判定部、１０６ ホームドア開閉制御部
２００ 地上記憶部
２０２ 地上制御プログラム、２０４ カメラ画像情報
２０６ 安危情報、２０８ ホームドア状態情報
５０ 車上光無線機
６０ 車上装置
３０２ 表示部、３０４ 音出力部
４００ 車上処理部
４０２ 停止距離測定部、４０４ 停止距離案内部
４０６ 走行速度算出部、４０８ 停止判定部
４１０ 車両ドア開閉制御部、４１２ 安危情報取得部
４１４ 非常停止制御部、４１６ 安全確認報知部
５００ 車上記憶部
５０２ 車上制御プログラム、５０４ 停止位置情報
５０６ 車両ドア状態情報、５０８ 停止距離情報
５１０ 走行速度情報、５１２ 取得安危情報
３ 列車
５ａ 車両ドア開ボタン、５ｂ 車両ドア閉ボタン
７ 車両ドア、９ ブレーキ機構
１０ ホームドア
１２ 戸袋部、１４ ドア部、１６ ドア制御装置
２０ 監視カメラ
２２ 光無線機
２４ カメラ用光無線機
Ｒ 軌道
ＰＬ プラットホーム

Claims (4)

1. ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムであって、
   少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように前記ホームドアの戸袋部の軌道側側部に設置され、撮影画像を送信する光無線機を有した監視カメラと、前記駅ホームの軌道側端部に設置され、前記監視カメラの前記光無線機と光無線通信を行うカメラ用光無線機とを具備し、前記監視カメラの前記光無線機と前記カメラ用光無線機との通信路が、前記駅ホームの長手方向に沿って前記ホームドアと前記駅ホームの側端部との間において形成され、
   前記車上装置は、
   前記光無線通信を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、
   前記監視カメラの撮影画像から判定された安危情報を前記光無線通信を用いて受信する安危情報受信手段と、
   前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、
   前記停止検出手段による停止検出前に前記受信した前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、
   前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置とドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、
   前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、前記受信した前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段と、
   を備え、
   前記地上装置は、
   前記カメラ用光無線機から前記監視カメラの撮影画像を取得して、当該撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、
   前記測距手段による測距に供する測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、
   前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、
   前記光無線通信を用いて前記車上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段と、
   を備えた、
   列車着発時制御システム。
2. 前記測距用信号送信制御手段は、周期的に前記測距用信号を前記光無線通信で送信し、
   前記安危情報送信制御手段は、周期的に前記安危情報を前記光無線通信で送信する、
   請求項１に記載の列車着発時制御システム。
3. ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムの前記車上装置であって、
   前記駅には、少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように前記ホームドアの戸袋部の軌道側側部に設置され、撮影画像を送信する光無線機を有した監視カメラと、前記駅ホームの軌道側端部に設置され、前記監視カメラの前記光無線機と光無線通信を行うカメラ用光無線機とが備えられ、前記監視カメラの前記光無線機と前記カメラ用光無線機との通信路が、前記駅ホームの長手方向に沿って前記ホームドアと前記駅ホームの側端部との間において形成されており、
   前記地上装置は、前記カメラ用光無線機から前記監視カメラの撮影画像を取得して、当該撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、前記光無線通信を用いて前記車上装置とドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段とを備えており、
   前記光無線通信に含まれる前記測距用信号を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、
   前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、
   前記停止検出手段による停止検出前に受信した前記光無線信号に含まれる前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、
   前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、
   前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、受信した前記光無線信号に含まれる前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段と、
   を備えた車上装置。
4. ホームドアが設置された駅に進入する列車に搭載された車上光無線機と、前記列車が前記駅に停止する停止位置より内方に設置された地上光無線機とを用いて、前記列車の車上装置と地上装置との間で光無線通信を行い、前記列車が前記駅に着発する際の一連の制御を行う列車着発時制御システムの前記地上装置であって、
   前記駅には、少なくとも前記ホームドアと駅ホームの側端部との間を撮影範囲に含むように前記ホームドアの戸袋部の軌道側側部に設置され、撮影画像を送信する光無線機を有した監視カメラと、前記駅ホームの軌道側端部に設置され、前記監視カメラの前記光無線機と光無線通信を行うカメラ用光無線機とが備えられ、前記監視カメラの前記光無線機と前記カメラ用光無線機との通信路が、前記駅ホームの長手方向に沿って前記ホームドアと前記駅ホームの側端部との間において形成されており、
   前記車上装置は、前記光無線通信を用いて前記停止位置までの距離を測定する測距手段と、前記監視カメラの撮影画像から判定された安危情報を前記光無線通信を用いて受信する安危情報受信手段と、前記列車が前記停止位置に停止したことを検出する停止検出手段と、前記停止検出手段による停止検出前に前記受信した前記安危情報が危険を示す情報（非常停止を要する情報）であった場合に前記列車を非常停止させる非常停止制御手段と、前記停止検出手段による停止検出がなされている場合に、前記光無線通信を用いて前記地上装置とドア連動開閉制御を行って、車両ドアを開閉する車両ドア開閉制御手段と、前記停止検出手段による停止検出がなされており、且つ、前記車両ドア開閉制御手段による閉扉制御がなされ、且つ、前記受信した前記安危情報が安全を示す情報であった場合に、発車時の安全確認がなされた旨の報知出力を行う安全確認報知制御手段とを備えており、
   前記カメラ用光無線機から前記監視カメラの撮影画像を取得して、当該撮影画像に基づいて安危を判定する安危判定手段と、
   前記測距手段による測距に供する測距用信号を前記光無線通信で送信する測距用信号送信制御手段と、
   前記安危を示す安危情報を前記光無線通信で送信する安危情報送信制御手段と、
   前記光無線通信を用いて前記車上装置と前記ドア連動開閉制御を行って、前記ホームドアを開閉するホームドア開閉制御手段と、
   を備えた地上装置。

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