列車制御装置
【課題】特定地点から離れた位置に在線する列車が、どの線路を走行しているかを、確実に区別できる無線測距追跡式列車制御装置を提供すること。
【解決手段】車上装置２と地上装置１とを含み、両装置１ー２間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車ＴＲ１の位置追跡を行う。線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に付設された地上子１３１、１３２を含んでおり、地上装置１は、地上子１３１、１３２と車上装置２に接続された車上子２１との結合より、地上子１３１、１３２の付設された線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。
【解決手段】車上装置２と地上装置１とを含み、両装置１ー２間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車ＴＲ１の位置追跡を行う。線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に付設された地上子１３１、１３２を含んでおり、地上装置１は、地上子１３１、１３２と車上装置２に接続された車上子２１との結合より、地上子１３１、１３２の付設された線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測距を用いた追跡式の列車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線測距を用いた追跡式列車制御装置は、従来の軌道回路を用いた列車追跡方式と異なって、車上装置と地上装置と間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車の位置追跡を行うものである。
【０００３】
ところが、この種の列車制御装置では、例えば、上り及び下りの平行する複数の線路がある場合、沿線の測距地点と列車の間の距離が分かったとしても、その列車がどの線路を走行しているか区別できないために、列車の在線する位置を特定することができない。上りまたは下りの線路が、それぞれ複数ある場合も同様である。このため、停電等により、列車制御システムがダウンした場合、列車運行の再開に大きな混乱を引き起こす。
【０００４】
特許文献１には無線測距による列車検知方式が開示されているが、上述する問題点の指摘及び解決手段が記載されていない。
【特許文献１】特表平７−５０７７５２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特定地点から離れた位置に在線する列車が、どの線路を走行しているかを、確実に区別できる無線測距追跡式列車制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、車上装置と地上装置とを含み、両装置間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から前記車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、前記無線測距に基づき列車の位置追跡を行う。
【０００７】
この列車制御装置は、前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、前記地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得する。
【０００８】
上述したように、本発明に係る列車制御装置は、前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得するから、停電等により、列車制御システムがダウンした後の運転再開時においても、列車とその在線線路との関係を、地上装置において判断できる。このため、列車制御システムがダウンした後の運転再開時における列車運行の混乱を回避できる。
【０００９】
地上子は、無電源タイプであってもよいし、有電源タイプであってもよい。地上子に無電源タイプのものを用いた場合は、地上装置は地上無線機経由だけから列車の列車識別情報を受信することができる。地上子に有電源タイプのものを用いた場合は、地上装置は直接地上子だけから列車の列車識別情報を受信することができる。
【００１０】
列車制御システムがダウンした後の運転再開時において、列車とその在線線路との関係を、地上装置において判断できるようにするためには、列車制御システムのダウンにも関わらず、列車識別情報とその在線線路情報を、地上装置が保持できるようにしなければならないが、そのような手段は、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体（不揮発メモリ）を利用することによって容易に実現できる。
【００１１】
本発明に係る列車制御装置の具体的適用にあたっては、線路を、仮想的な複数の区間に区切る。地上装置は、列車の位置追跡を行うたびに、列車の先頭が位置する区間と、列車の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する。
【００１２】
もう１つの具体的態様では、線路を仮想的な複数の区間に区切っておく。地上装置は、列車の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する。
【００１３】
上記二つの態様において、前記地上装置は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車の列車識別情報を受信したが、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有することができる。
【００１４】
更に、区間に対応する列車識別情報を地上装置で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車からの列車識別情報を受信したときに、列車の在線する線路を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車の在線位置を一意に特定する構成を採用することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、特定地点から離れた位置に在線する列車が、どの線路を走行しているかを、確実に区別できる無線測距追跡式列車制御装置を提供することができる。
【００１６】
発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。図面は単なる例示に過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、複線上での列車の在線と、そのときの無線測距の関係を示す図である。列車ＴＲ１は車上装置２を含んでおり、地上装置１と車上装置2との間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車の位置追跡を行う。
【００１８】
図示の場合、線路ＲＬ１上の区間ＡＴＳ４に列車ＴＲ１が在線しているが、線路ＲＬ２には列車は在線していない。列車ＴＲ１について、もし、列車識別情報の記憶を持たないとすれば、地上側の認識としては、無線測距の等距離特性Φ１から、区間ＡＴＳ４かＢＴＳの何れかに、列車ＴＲ１が在線していることまでは認識できるが、列車ＴＲ１が線路ＲＬ１の区間ＡＴＳ４に在線する、とまでは特定できない。
【００１９】
そこで、図２に示すように、区間ＡＴＳ４、ＢＴＳに地上子１３１、１３２を設置する。こうすることにより、地上子１３１と列車ＴＲ１の結合情報を使用することで、列車ＴＲ１が、区間ＡＴＳ４に在線していると特定することができる。即ち、列車ＴＲ１と地上子１３１の間で通信を行い、地上子１３１から得た情報により列車ＴＲ１が地上子１３１と結合したことを、一意に判別する。
【００２０】
図３の場合は、区間ＡＴＳ４に在線する列車ＴＲ１が地上子ＡＴＳ４と結合し、区間ＢＴＳ４に在線する列車ＴＲ２が地上子１３２と結合する。したがって、列車ＴＲ１が、区間ＡＴＳ４に在線し、列車ＴＲ２が、区間ＢＴＳ４に在線していることを、特定することができる。
【００２１】
図４は本発明に係る列車制御装置の構成を模式的に示す図である。この例では、線路ＲＬ１を上り線路、線路ＲＬ２を下り線路として説明する。
【００２２】
上りの線路ＲＬ１には、分岐された線路ＲＬ３が接続されている。分岐点には、当然に転轍機が備えられる。無線測距は、この分岐点に備えられた転轍機を境界として、その外側の領域（図において、分岐点よりは左側）において実行される。
【００２３】
列車制御装置は、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設置された地上子１３１、１３２を含んでいる。地上子１３１、１３２は、ループその他のアンテナで構成することができる。地上子１３１、１３２は、無電源タイプであってもよいし、有電源タイプであってもよい。地上子１３１、１３２に無電源タイプのものを用いた場合は、地上装置１は車上装置１との無線通信によって列車識別情報を受信することができる。地上子１３１、１３２に有電源タイプのものを用いた場合は、地上装置１は地上子１３１、１３２から直接に列車の列車識別情報を受信することができる。図は、有電源タイプの地上子を用いた場合を示している。
【００２４】
地上装置１は、地上子１３１、１３２と車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。図示の場合、列車ＴＲ１が地上子１３１の設置された線路ＲＬに在線しているので、地上装置１は、地上子１３１と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線するという列車識別情報を取得することになる。
【００２５】
図５は、地上装置１及び車上装置２の構成を示す図である。図を参照すると、車上装置２は、信号処理部２３と、車上無線機２４と、車上アンテナ２０１、２０２とを有する。信号処理部２３は、自列車の列車識別情報を車上子２１に供給するとともに、車上無線機２４と信号の授受を行なう。
【００２６】
地上装置１は、信号処理部１１及び地上無線機１２を備えている。信号処理部１１には、地上子１３１、１３２が接続されており、信号処理部１１は、地上子１３１、１３２から供給される列車情報を解読する。列車情報には、列車識別情報が含まれており、したがって、地上子１３１、１３２から供給される信号を、信号処理部１１で解読することにより、地上子１３１、１３２の上を通った列車を特定することができる。
【００２７】
地上無線機１２は、アンテナ１４から、無線測距のための電波を放射させる。無線測距は、地上装置１と車上装置２との間の無線通信により実行される。即ち、地上装置１と車上装置２との間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から、車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行する。これにより、無線測距に基づく列車ＴＲ１の位置追跡が行なわれる。
【００２８】
本発明に係る列車制御装置では、更に、上述した無線測距に加えて、列車識別情報を取得のための構成を有する。その手段として、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設置された地上子１３１、１３２を含んでおり、地上装置１は、地上子１３１、１３２と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、地上子１３１、１３２の付設された線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。図４の場合、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線しており、地上子１３１と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線するという列車識別情報が、地上装置１によって取得される。
【００２９】
従って、停電等により、列車制御システムがダウンした後、運転を再開した場合においても、列車ＴＲ１が、線路ＲＬ１ではなく、線路ＲＬ１に在線していると、地上装置１において判断できるから、列車制御システムがダウンした後の運転再開時における列車運行の混乱を回避できる。
【００３０】
列車制御システムがダウンした後の運転再開時において、列車ＴＲ１、ＴＲ２とその走行線路ＲＬ１、ＲＬ２との関係を、地上装置１において判断できるようにするためには、列車制御システムのダウンにも関わらず、列車識別情報を、地上装置１が保持できるようにしなければならないが、そのような手段は、不揮発メモリ等を利用することによって容易に実現できる。図６はその具体例を示している。
【００３１】
図６を参照すると、地上装置１の信号処理部は、位置検知部１１１と、不揮発性のメモリ１１２と、軌道情報データベース１１３とを含んでいる。地上装置では、車上装置から得た地上子の列車識別情報と地上子位置が登録された軌道情報データベース１１３により、列車がどの位置に敷設された地上子と結合したかを判断することができる。
【００３２】
地上子ＩＦ（インターフェース）部１１５は、地上子から受信した列車との結合情報を位置検知部１１１に送信する。位置検知部１１１では、列車が単線区間に在線している場合には、無線機IF部１１４から得た測距情報により車上無線機２４の位置を特定する。
【００３３】
軌道情報データベース１１３には、仮想的に分割した各区間の始点と終点の位置、地上子１３１、１３２の設置位置が記録されている。列車が複線上に在線している場合には、地上子ＩＦ部１１５から得た地上子１３１、１３２の列車識別情報及び列車の列車識別情報を受信する。そしてその地上子１３１、１３２の列車識別情報をキーとして軌道情報テーブルを検索し、地上子１３１、１３２の位置を特定する。そして単線区間の場合と同様に、無線機IF部１１４から得た測距情報により車上無線機２４の位置を特定する。
【００３４】
位置検知部１１１によって列車の位置が特定されたら、列車の列車識別情報と列車が位置する区間を識別する情報の組を不揮発性メモリ１１２に記憶する。不揮発性メモリ１１２の代わりに磁気記憶媒体、バッテリでバックアップされたメモリモジュールを用いてもよい。
【００３５】
さらに、地上装置１と車上装置２との無線通信により、地上子１３１、１３２の有する列車識別情報、及び、列車自体が有する列車識別情報を、地上装置１において取得する構成を採用することができる。この場合は、地上装置１は、車上装置２と結合した地上子１３１、１３２から得た列車識別情報と、地上無線機１２から得た列車識別情報を照合して、情報のバイタル性の向上を図ることができる。列車識別情報には、車上無線機識別符号（ID）、列車長、列車上における車上無線機２４の搭載位置、各車上無線機識別符号（ID）を含むことができる。
【００３６】
本発明に係る列車制御装置の具体的な適用にあたっては、線路ＲＬ１、ＲＬ２を、仮想的な複数の区間に区切る。地上装置１は、列車ＴＲ１、ＴＲ２の位置追跡を行うたびに、列車ＴＲ１、ＴＲ２の先頭が位置する区間と、列車ＴＲ１、ＴＲ２の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線している区間を推定する。
【００３７】
別の態様では、線路ＲＬ１、ＲＬ２を仮想的な複数の区間に区切っておく。地上装置１は、列車ＴＲ１、ＴＲ２の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線している区間を推定する。
【００３８】
上記二つの態様において、前記地上装置１は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車ＴＲ１、ＴＲ２の列車識別情報を受信したが、列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有することができる。
【００３９】
更に、区間に対応する列車識別情報を地上装置１で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車ＴＲ１、ＴＲ２からの列車識別情報を受信したときに、列車ＴＲ１、ＴＲ２の在線する線路ＲＬ１、ＲＬ２を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車ＴＲ１、ＴＲ２の在線位置を一意に特定する構成を採用することもできる。
【００４０】
次に、上述した具体的適用例について、図７乃至図１０を参照して説明する。
【００４１】
まず、図７の例では、線路ＲＬ１を複数の区間Ａ〜Ｃに区画し、線路ＲＬ２を複数の区間Ｅ〜Ｇに区画してある。列車ＴＲ１は、列車長Ｌ１であり、区間Ａに在線している。列車ＴＲ３は、列車長Ｌ２であり、区間Ｂ、Ｃに跨って在線している。図８の表１は、図７の列車在線時において、地上装置１がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示している。
【００４２】
地上装置１がダウンし、再立ち上げした後、複線の線路ＲＬ１、ＲＬ２上に在線している列車から列車識別情報を受信したら、表の車上無線機IDに該当する車上無線機IDが、送られてきた列車識別情報として、不揮発性メモリ１１２に記憶されているかを確認する。
【００４３】
不揮発性メモリ１１２に該当する列車の列車識別情報が見つかったら、その列車の列車識別情報と組で記録されている区間IDを、測距データから現在列車が在線していると推定される候補の区間IDと比較する。
【００４４】
両者を比較し、唯一、一致致する区間があったならば、測距データから車上無線機位置を特定し、列車長と車上無線機の搭載位置で列車の在線範囲を特定する。
【００４５】
図７の例では、列車ＴＲ１の車上無線機２０１、及び、列車ＴＲ３の車上無線機２０３は図上左端に搭載されている。車上無線機の搭載位置が列車によって異なる場合には、列車識別情報に車上無線機の搭載位置を入れ、不揮発性メモリ１１２に記憶する。
【００４６】
上述した確認処理の結果、もしIDが一致する区間が一つもなかったら、地上装置１がダウンした後に、列車が他の区間に移動したと判断し、列車の位置を誤って判定してしまうことを防ぐため、その列車の列車識別情報と区間IDの組を不揮発性メモリ１１２から消去する。
【００４７】
図９は、別の列車の場合を示している。図９の例では、列車ＴＲ１は前後に車上無線機２０１、２０２を備えており、列車ＴＲ３も前後に車上無線機２０３、２０４を備えている。
【００４８】
図９のように列車が在線している場合、区間IDと車上無線機IDを図１０の表２で示すように管理する。地上装置１がダウンし、再立ち上げした後、複線上に在線している列車から列車の列車識別情報を受信したら、図１０の車上無線機IDに該当する車上無線機IDが列車識別情報にあるか確認する。不揮発性メモリ１１２に該当する列車の列車識別情報が見つかったら、その列車の列車識別情報と組で記録されている区間のIDを、測距データから現在列車が在線していると推定される候補の区間のIDと比較する。
【００４９】
両者を比較し、唯一、一致する区間があったならば、測距データと特定した区間から列車の在線位置を一意に特定する。もし区間IDが一致する区間が一つもなかったら、地上装置１がダウンした後に、列車が他の区間に移動したと判断し、列車の位置を誤って判定してしまうことを防ぐため、その列車の列車識別情報と区間IDの組を不揮発性メモリ１１２から消去する。
【００５０】
図１１は、全体的な動作を説明するフローチャートである。複線上に列車が在線している場合、無線測距により列車の候補位置が複数選出される。その場合、地上子からの列車検知情報が受信されない限り列車の在線線路を特定できない。
【００５１】
地上子から列車の列車識別情報を含む検知情報が送られてきた場合、無線測距で得た列車の列車識別情報と地上子から得た列車の列車識別情報を比較する。また選出された列車の候補位置に設置されている地上子で列車が検知されたかどうかも確認する。両方の条件を満たした場合には、列車の在線線路をその地上子が設置されている側の線路に特定する。
【００５２】
以上、実施の形態を参照して説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】複線上での列車の在線と、そのときの無線測距の関係を示す図である。
【図２】複線上での列車の在線と本発明に係る列車制御装置との関係を示す図である。
【図３】複線上での列車の在線と、本発明に係る列車制御装置との別の関係を示す図である。
【図４】本発明に係る列車制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】地上装置及び車上装置の構成を示す図である。
【図６】地上装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】列車在線の一例を示す図である。
【図８】図７の列車在線時において、地上装置がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示す図である。
【図９】列車在線の他の一例を示す図である。
【図１０】図９の列車在線時において、地上装置がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示す図である。
【図１１】全体的な動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 地上装置
２ 車上装置
１３ 地上子
ＴＲ１〜ＴＲ３ 列車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線測距を用いた追跡式の列車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線測距を用いた追跡式列車制御装置は、従来の軌道回路を用いた列車追跡方式と異なって、車上装置と地上装置と間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車の位置追跡を行うものである。
【０００３】
ところが、この種の列車制御装置では、例えば、上り及び下りの平行する複数の線路がある場合、沿線の測距地点と列車の間の距離が分かったとしても、その列車がどの線路を走行しているか区別できないために、列車の在線する位置を特定することができない。上りまたは下りの線路が、それぞれ複数ある場合も同様である。このため、停電等により、列車制御システムがダウンした場合、列車運行の再開に大きな混乱を引き起こす。
【０００４】
特許文献１には無線測距による列車検知方式が開示されているが、上述する問題点の指摘及び解決手段が記載されていない。
【特許文献１】特表平７−５０７７５２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特定地点から離れた位置に在線する列車が、どの線路を走行しているかを、確実に区別できる無線測距追跡式列車制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、車上装置と地上装置とを含み、両装置間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から前記車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、前記無線測距に基づき列車の位置追跡を行う。
【０００７】
この列車制御装置は、前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、前記地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得する。
【０００８】
上述したように、本発明に係る列車制御装置は、前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得するから、停電等により、列車制御システムがダウンした後の運転再開時においても、列車とその在線線路との関係を、地上装置において判断できる。このため、列車制御システムがダウンした後の運転再開時における列車運行の混乱を回避できる。
【０００９】
地上子は、無電源タイプであってもよいし、有電源タイプであってもよい。地上子に無電源タイプのものを用いた場合は、地上装置は地上無線機経由だけから列車の列車識別情報を受信することができる。地上子に有電源タイプのものを用いた場合は、地上装置は直接地上子だけから列車の列車識別情報を受信することができる。
【００１０】
列車制御システムがダウンした後の運転再開時において、列車とその在線線路との関係を、地上装置において判断できるようにするためには、列車制御システムのダウンにも関わらず、列車識別情報とその在線線路情報を、地上装置が保持できるようにしなければならないが、そのような手段は、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体（不揮発メモリ）を利用することによって容易に実現できる。
【００１１】
本発明に係る列車制御装置の具体的適用にあたっては、線路を、仮想的な複数の区間に区切る。地上装置は、列車の位置追跡を行うたびに、列車の先頭が位置する区間と、列車の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する。
【００１２】
もう１つの具体的態様では、線路を仮想的な複数の区間に区切っておく。地上装置は、列車の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する。
【００１３】
上記二つの態様において、前記地上装置は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車の列車識別情報を受信したが、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有することができる。
【００１４】
更に、区間に対応する列車識別情報を地上装置で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車からの列車識別情報を受信したときに、列車の在線する線路を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車の在線位置を一意に特定する構成を採用することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、特定地点から離れた位置に在線する列車が、どの線路を走行しているかを、確実に区別できる無線測距追跡式列車制御装置を提供することができる。
【００１６】
発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。図面は単なる例示に過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、複線上での列車の在線と、そのときの無線測距の関係を示す図である。列車ＴＲ１は車上装置２を含んでおり、地上装置１と車上装置2との間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行し、無線測距に基づき列車の位置追跡を行う。
【００１８】
図示の場合、線路ＲＬ１上の区間ＡＴＳ４に列車ＴＲ１が在線しているが、線路ＲＬ２には列車は在線していない。列車ＴＲ１について、もし、列車識別情報の記憶を持たないとすれば、地上側の認識としては、無線測距の等距離特性Φ１から、区間ＡＴＳ４かＢＴＳの何れかに、列車ＴＲ１が在線していることまでは認識できるが、列車ＴＲ１が線路ＲＬ１の区間ＡＴＳ４に在線する、とまでは特定できない。
【００１９】
そこで、図２に示すように、区間ＡＴＳ４、ＢＴＳに地上子１３１、１３２を設置する。こうすることにより、地上子１３１と列車ＴＲ１の結合情報を使用することで、列車ＴＲ１が、区間ＡＴＳ４に在線していると特定することができる。即ち、列車ＴＲ１と地上子１３１の間で通信を行い、地上子１３１から得た情報により列車ＴＲ１が地上子１３１と結合したことを、一意に判別する。
【００２０】
図３の場合は、区間ＡＴＳ４に在線する列車ＴＲ１が地上子ＡＴＳ４と結合し、区間ＢＴＳ４に在線する列車ＴＲ２が地上子１３２と結合する。したがって、列車ＴＲ１が、区間ＡＴＳ４に在線し、列車ＴＲ２が、区間ＢＴＳ４に在線していることを、特定することができる。
【００２１】
図４は本発明に係る列車制御装置の構成を模式的に示す図である。この例では、線路ＲＬ１を上り線路、線路ＲＬ２を下り線路として説明する。
【００２２】
上りの線路ＲＬ１には、分岐された線路ＲＬ３が接続されている。分岐点には、当然に転轍機が備えられる。無線測距は、この分岐点に備えられた転轍機を境界として、その外側の領域（図において、分岐点よりは左側）において実行される。
【００２３】
列車制御装置は、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設置された地上子１３１、１３２を含んでいる。地上子１３１、１３２は、ループその他のアンテナで構成することができる。地上子１３１、１３２は、無電源タイプであってもよいし、有電源タイプであってもよい。地上子１３１、１３２に無電源タイプのものを用いた場合は、地上装置１は車上装置１との無線通信によって列車識別情報を受信することができる。地上子１３１、１３２に有電源タイプのものを用いた場合は、地上装置１は地上子１３１、１３２から直接に列車の列車識別情報を受信することができる。図は、有電源タイプの地上子を用いた場合を示している。
【００２４】
地上装置１は、地上子１３１、１３２と車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。図示の場合、列車ＴＲ１が地上子１３１の設置された線路ＲＬに在線しているので、地上装置１は、地上子１３１と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線するという列車識別情報を取得することになる。
【００２５】
図５は、地上装置１及び車上装置２の構成を示す図である。図を参照すると、車上装置２は、信号処理部２３と、車上無線機２４と、車上アンテナ２０１、２０２とを有する。信号処理部２３は、自列車の列車識別情報を車上子２１に供給するとともに、車上無線機２４と信号の授受を行なう。
【００２６】
地上装置１は、信号処理部１１及び地上無線機１２を備えている。信号処理部１１には、地上子１３１、１３２が接続されており、信号処理部１１は、地上子１３１、１３２から供給される列車情報を解読する。列車情報には、列車識別情報が含まれており、したがって、地上子１３１、１３２から供給される信号を、信号処理部１１で解読することにより、地上子１３１、１３２の上を通った列車を特定することができる。
【００２７】
地上無線機１２は、アンテナ１４から、無線測距のための電波を放射させる。無線測距は、地上装置１と車上装置２との間の無線通信により実行される。即ち、地上装置１と車上装置２との間の無線通信により、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設定された特定地点Ｐ１から、車上装置２を搭載する列車ＴＲ１までの無線測距を実行する。これにより、無線測距に基づく列車ＴＲ１の位置追跡が行なわれる。
【００２８】
本発明に係る列車制御装置では、更に、上述した無線測距に加えて、列車識別情報を取得のための構成を有する。その手段として、線路ＲＬ１、ＲＬ２の沿線に設置された地上子１３１、１３２を含んでおり、地上装置１は、地上子１３１、１３２と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、地上子１３１、１３２の付設された線路ＲＬ１、ＲＬ２に在線する列車の列車識別情報を取得する。図４の場合、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線しており、地上子１３１と、車上装置２に接続された車上子２１との結合より、線路ＲＬ１に列車ＴＲ１が在線するという列車識別情報が、地上装置１によって取得される。
【００２９】
従って、停電等により、列車制御システムがダウンした後、運転を再開した場合においても、列車ＴＲ１が、線路ＲＬ１ではなく、線路ＲＬ１に在線していると、地上装置１において判断できるから、列車制御システムがダウンした後の運転再開時における列車運行の混乱を回避できる。
【００３０】
列車制御システムがダウンした後の運転再開時において、列車ＴＲ１、ＴＲ２とその走行線路ＲＬ１、ＲＬ２との関係を、地上装置１において判断できるようにするためには、列車制御システムのダウンにも関わらず、列車識別情報を、地上装置１が保持できるようにしなければならないが、そのような手段は、不揮発メモリ等を利用することによって容易に実現できる。図６はその具体例を示している。
【００３１】
図６を参照すると、地上装置１の信号処理部は、位置検知部１１１と、不揮発性のメモリ１１２と、軌道情報データベース１１３とを含んでいる。地上装置では、車上装置から得た地上子の列車識別情報と地上子位置が登録された軌道情報データベース１１３により、列車がどの位置に敷設された地上子と結合したかを判断することができる。
【００３２】
地上子ＩＦ（インターフェース）部１１５は、地上子から受信した列車との結合情報を位置検知部１１１に送信する。位置検知部１１１では、列車が単線区間に在線している場合には、無線機IF部１１４から得た測距情報により車上無線機２４の位置を特定する。
【００３３】
軌道情報データベース１１３には、仮想的に分割した各区間の始点と終点の位置、地上子１３１、１３２の設置位置が記録されている。列車が複線上に在線している場合には、地上子ＩＦ部１１５から得た地上子１３１、１３２の列車識別情報及び列車の列車識別情報を受信する。そしてその地上子１３１、１３２の列車識別情報をキーとして軌道情報テーブルを検索し、地上子１３１、１３２の位置を特定する。そして単線区間の場合と同様に、無線機IF部１１４から得た測距情報により車上無線機２４の位置を特定する。
【００３４】
位置検知部１１１によって列車の位置が特定されたら、列車の列車識別情報と列車が位置する区間を識別する情報の組を不揮発性メモリ１１２に記憶する。不揮発性メモリ１１２の代わりに磁気記憶媒体、バッテリでバックアップされたメモリモジュールを用いてもよい。
【００３５】
さらに、地上装置１と車上装置２との無線通信により、地上子１３１、１３２の有する列車識別情報、及び、列車自体が有する列車識別情報を、地上装置１において取得する構成を採用することができる。この場合は、地上装置１は、車上装置２と結合した地上子１３１、１３２から得た列車識別情報と、地上無線機１２から得た列車識別情報を照合して、情報のバイタル性の向上を図ることができる。列車識別情報には、車上無線機識別符号（ID）、列車長、列車上における車上無線機２４の搭載位置、各車上無線機識別符号（ID）を含むことができる。
【００３６】
本発明に係る列車制御装置の具体的な適用にあたっては、線路ＲＬ１、ＲＬ２を、仮想的な複数の区間に区切る。地上装置１は、列車ＴＲ１、ＴＲ２の位置追跡を行うたびに、列車ＴＲ１、ＴＲ２の先頭が位置する区間と、列車ＴＲ１、ＴＲ２の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線している区間を推定する。
【００３７】
別の態様では、線路ＲＬ１、ＲＬ２を仮想的な複数の区間に区切っておく。地上装置１は、列車ＴＲ１、ＴＲ２の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶する。そして、電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線している区間を推定する。
【００３８】
上記二つの態様において、前記地上装置１は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車ＴＲ１、ＴＲ２の列車識別情報を受信したが、列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車ＴＲ１、ＴＲ２が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有することができる。
【００３９】
更に、区間に対応する列車識別情報を地上装置１で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車ＴＲ１、ＴＲ２からの列車識別情報を受信したときに、列車ＴＲ１、ＴＲ２の在線する線路ＲＬ１、ＲＬ２を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車ＴＲ１、ＴＲ２の在線位置を一意に特定する構成を採用することもできる。
【００４０】
次に、上述した具体的適用例について、図７乃至図１０を参照して説明する。
【００４１】
まず、図７の例では、線路ＲＬ１を複数の区間Ａ〜Ｃに区画し、線路ＲＬ２を複数の区間Ｅ〜Ｇに区画してある。列車ＴＲ１は、列車長Ｌ１であり、区間Ａに在線している。列車ＴＲ３は、列車長Ｌ２であり、区間Ｂ、Ｃに跨って在線している。図８の表１は、図７の列車在線時において、地上装置１がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示している。
【００４２】
地上装置１がダウンし、再立ち上げした後、複線の線路ＲＬ１、ＲＬ２上に在線している列車から列車識別情報を受信したら、表の車上無線機IDに該当する車上無線機IDが、送られてきた列車識別情報として、不揮発性メモリ１１２に記憶されているかを確認する。
【００４３】
不揮発性メモリ１１２に該当する列車の列車識別情報が見つかったら、その列車の列車識別情報と組で記録されている区間IDを、測距データから現在列車が在線していると推定される候補の区間IDと比較する。
【００４４】
両者を比較し、唯一、一致致する区間があったならば、測距データから車上無線機位置を特定し、列車長と車上無線機の搭載位置で列車の在線範囲を特定する。
【００４５】
図７の例では、列車ＴＲ１の車上無線機２０１、及び、列車ＴＲ３の車上無線機２０３は図上左端に搭載されている。車上無線機の搭載位置が列車によって異なる場合には、列車識別情報に車上無線機の搭載位置を入れ、不揮発性メモリ１１２に記憶する。
【００４６】
上述した確認処理の結果、もしIDが一致する区間が一つもなかったら、地上装置１がダウンした後に、列車が他の区間に移動したと判断し、列車の位置を誤って判定してしまうことを防ぐため、その列車の列車識別情報と区間IDの組を不揮発性メモリ１１２から消去する。
【００４７】
図９は、別の列車の場合を示している。図９の例では、列車ＴＲ１は前後に車上無線機２０１、２０２を備えており、列車ＴＲ３も前後に車上無線機２０３、２０４を備えている。
【００４８】
図９のように列車が在線している場合、区間IDと車上無線機IDを図１０の表２で示すように管理する。地上装置１がダウンし、再立ち上げした後、複線上に在線している列車から列車の列車識別情報を受信したら、図１０の車上無線機IDに該当する車上無線機IDが列車識別情報にあるか確認する。不揮発性メモリ１１２に該当する列車の列車識別情報が見つかったら、その列車の列車識別情報と組で記録されている区間のIDを、測距データから現在列車が在線していると推定される候補の区間のIDと比較する。
【００４９】
両者を比較し、唯一、一致する区間があったならば、測距データと特定した区間から列車の在線位置を一意に特定する。もし区間IDが一致する区間が一つもなかったら、地上装置１がダウンした後に、列車が他の区間に移動したと判断し、列車の位置を誤って判定してしまうことを防ぐため、その列車の列車識別情報と区間IDの組を不揮発性メモリ１１２から消去する。
【００５０】
図１１は、全体的な動作を説明するフローチャートである。複線上に列車が在線している場合、無線測距により列車の候補位置が複数選出される。その場合、地上子からの列車検知情報が受信されない限り列車の在線線路を特定できない。
【００５１】
地上子から列車の列車識別情報を含む検知情報が送られてきた場合、無線測距で得た列車の列車識別情報と地上子から得た列車の列車識別情報を比較する。また選出された列車の候補位置に設置されている地上子で列車が検知されたかどうかも確認する。両方の条件を満たした場合には、列車の在線線路をその地上子が設置されている側の線路に特定する。
【００５２】
以上、実施の形態を参照して説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】複線上での列車の在線と、そのときの無線測距の関係を示す図である。
【図２】複線上での列車の在線と本発明に係る列車制御装置との関係を示す図である。
【図３】複線上での列車の在線と、本発明に係る列車制御装置との別の関係を示す図である。
【図４】本発明に係る列車制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】地上装置及び車上装置の構成を示す図である。
【図６】地上装置の信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】列車在線の一例を示す図である。
【図８】図７の列車在線時において、地上装置がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示す図である。
【図９】列車在線の他の一例を示す図である。
【図１０】図９の列車在線時において、地上装置がダウンした後、再立ち上げしたときの地上装置の認識動作を示す図である。
【図１１】全体的な動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 地上装置
２ 車上装置
１３ 地上子
ＴＲ１〜ＴＲ３ 列車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車上装置と地上装置とを含み、両装置間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から前記車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、前記無線測距に基づき列車の位置追跡を行う列車制御装置であって、
前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、
前記地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得する、
列車制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記線路は、仮想的な複数の区間に区切られており、
前記地上装置は、
列車の位置追跡を行うたびに、列車の先頭が位置する区間と、列車の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶し、
電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する、
列車制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記線路は、仮想的な複数の区間に区切られており、
前記地上装置は、
列車の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶し、
電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する、
列車制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された列車制御装置であって、
前記地上装置は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車の列車識別情報を受信したが、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有する、
列車制御装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載された列車制御装置であって、
区間に対応する列車識別情報を地上装置で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車からの列車識別情報を受信したときに、列車の在線する線路を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車の在線位置を一意に特定する
列車制御装置。
【請求項１】
車上装置と地上装置とを含み、両装置間の無線通信により、線路の沿線に設定された特定地点から前記車上装置を搭載する列車までの無線測距を実行し、前記無線測距に基づき列車の位置追跡を行う列車制御装置であって、
前記線路の沿線に付設された地上子を含んでおり、
前記地上装置は、前記地上子と前記車上装置に接続された車上子との結合より、前記地上子の付設された線路に在線する列車の列車識別情報を取得する、
列車制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記線路は、仮想的な複数の区間に区切られており、
前記地上装置は、
列車の位置追跡を行うたびに、列車の先頭が位置する区間と、列車の列車長を含む列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶し、
電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する、
列車制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された列車制御装置であって、
前記線路は、仮想的な複数の区間に区切られており、
前記地上装置は、
列車の位置追跡を行うたびに、列車前後の両運転台の位置する区間と、両運転台の持つ列車識別情報とを、電源が落ちても記憶情報の消えない記憶媒体に記憶し、
電源が落ちて位置追跡不可能となった後、電源が復帰して、位置追跡不可能となる前と同じ列車識別情報が受信されたとき、受信された前記列車識別情報と、前記記憶媒体の記憶情報とより、当該列車が在線している区間を推定する、
列車制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された列車制御装置であって、
前記地上装置は、電源が復帰した後に、追跡不可能となった列車の列車識別情報を受信したが、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報と一致しなかったとき、列車が在線していると推定される区間に割り当てられた列車識別情報を、前記記憶媒体から削除する機能を有する、
列車制御装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載された列車制御装置であって、
区間に対応する列車識別情報を地上装置で記憶していない状態で、複線区間に在線する列車からの列車識別情報を受信したときに、列車の在線する線路を識別できる地上子からの補助的な情報を受け、列車の在線位置を一意に特定する
列車制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２１３０８４（Ｐ２００６−２１３０８４Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５２９９（Ｐ２００５−２５２９９）
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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