車上装置及び列車進行制御システム
【課題】信号機の現示変更に即した速度照査パターンの更新を実現する新たな手法の提案。
【解決手段】各駅に設置された地上装置３０は、各駅の信号機の現示や位置、隣駅の信号機の位置を、随時、送出している。そして、この地上装置３０の通信可能範囲３２内に到達した列車４０に搭載された車上装置５０は、該地上装置３０から、次に通過する信号機の現示と、その次に通過する信号機の位置とを受信し、現在位置から、その次に通過する信号機の位置の手前で停止させるような速度照査パターンを作成・更新する。
【解決手段】各駅に設置された地上装置３０は、各駅の信号機の現示や位置、隣駅の信号機の位置を、随時、送出している。そして、この地上装置３０の通信可能範囲３２内に到達した列車４０に搭載された車上装置５０は、該地上装置３０から、次に通過する信号機の現示と、その次に通過する信号機の位置とを受信し、現在位置から、その次に通過する信号機の位置の手前で停止させるような速度照査パターンを作成・更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停車場毎に当該停車場の場内信号機の信号現示を無線により発信する地上装置が設置された軌道を走行する列車に搭載された車上装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の制限速度などに対して走行速度が超過していないかをチェックし、ブレーキ制御を行う列車運転制御として、ＡＴＣ（Automatic Train Control）やＡＴＳ（Automatic Train Stop）等が知られている。例えば、ＡＴＳの一種であるＡＴＳ−Ｐシステムでは、車上装置が地上子から前方信号機の現示と前方信号機までの距離とを受信し、車上で速度照査パターンを作成してブレーキ制御を行う。
【０００３】
しかし、このシステムでは、次の地上子から情報を取得するまでの間は、最新の情報が得られない。そこで、地上子から情報を取得した後に前方信号機の現示が変化した場合にも対応可能とする技術として、特許文献１の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、車上装置が次の信号機との間で無線交信を行って次の信号機までの距離を測定（無線測距）し、測定した距離に基づいて速度照査パターンを作成する技術であるため、幾つかの問題がある。例えば、車上装置と次の信号機との間で互いの通信を確立した上で距離を測定する必要があるため、通信装置や通信時間等に制約が生じ得る。また、測定される距離は直線距離となってしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、目的とするところは、信号機の現示変化に即した速度照査パターンの更新を実現する新たな手法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の形態は、
当該停車場の場内信号機（例えば、図２，３の場内信号機１２Ａ）の信号現示情報（以下「場内信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機（例えば、図２，３の出発信号機１４Ａ）の信号現示情報（以下「出発信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機（図２，３の出発信号機１４Ａ）の位置情報（以下「出発信号機位置情報」という）と、次の停車場の場内信号機（図２，３の場内信号機１２Ｂ）の位置情報（以下「次の場内信号機位置情報」という）とを無線により発信する地上装置（例えば、図１の地上装置３０）が停車場毎に設置された軌道を走行する列車（例えば、図１の列車４０）に搭載された車上装置（例えば、図１の車上装置５０）であって、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段（例えば、図７の車上無線通信部５２０）と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
を備えた車上装置である。
【０００８】
この第１の形態によれば、地上装置は、対応する停車場の場内信号現示情報、出発信号現示情報及び出発信号機位置情報と、次の停車場の場内信号機位置情報とを無線により発信している。そして、車上装置は、停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された地上装置から受信した出発信号現示情報にもとづいて速度照査パターンを作成するか否かを判定し、作成すると判定した場合に、当該停車場に設置された地上装置から受信した場内信号機位置情報にもとづいて速度照査パターンを作成する。更に、車上装置は、次の停車場の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から受信した場内信号現示情報に基づいて速度照査パターンを更新するか否かを判定し、更新すると判定した場合に、当該次の停車場に設置された地上装置から受信した出発信号機位置情報に基づいて速度照査パターンを作成・更新する。従って、地上装置から情報を受信できない場合はもとより、情報を受信して速度照査パターンを更新する必要がないと判定された場合（例えば停止現示の場合）には、元の速度照査パターン（次の場内信号機位置情報に基づく速度照査パターン）に従って走行速度が制御される。
【０００９】
また、第２の形態は、第１の形態の車上装置であって、
隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を送信する前記地上装置と同一又は別体の伝送装置から、前記運転諸情報を受信する運転諸情報受信手段を更に備え、
前記作成手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成し、
前記更新手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成する、
車上装置である。
【００１０】
この第２の形態によれば、車上装置は、隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を伝送装置から受信することができるため、運転諸情報に従った適切な速度照査パターンを作成することができる。伝送装置は、例えば、駅に設置される駅伝送装置や、第１の形態の地上装置と一体の装置である。
【００１１】
第１及び第２の形態を説明したが、更に、
停車場毎に設置され、場内信号現示情報と出発信号機位置情報と次の場内信号機位置情報とを無線により発信する地上装置と、車上装置とを具備する列車進行制御システム（例えば、図１の列車制御システム１）であって、
前記車上装置は、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
備えた、
列車進行制御システムを構成することとしても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】列車制御システムの概略構成図。
【図２】駅停車時の速度照査パターンの作成・更新の説明図。
【図３】駅接近時の速度照査パターンの作成・更新の説明図。
【図４】地上装置の機能構成図。
【図５】地上装置が送出するデータの説明図。
【図６】信号機位置データのデータ構成例。
【図７】車上装置の機能構成図。
【図８】現在駅データのデータ構成例。
【図９】次駅データのデータ構成例。
【図１０】走行制御処理のフローチャート。
【図１１】複数の場内信号機が設置される場合の説明図。
【図１２】駅間に閉塞信号機が設置される場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［全体構成］
図１は、本実施形態の列車制御システム１の概略構成図である。なお、図１では、説明の簡明のため、駅間で１つの閉塞を形成する場合について示している。図１に示すように、列車制御システム１では、地上設備として、停車場である各駅（図１では、Ａ駅及びＢ駅）に、該駅への列車の進入を規制する場内信号機１２と、該駅からの列車の出発を規制する出発信号機１４と、駅連動装置２０と、地上装置３０とが設置されている。
【００１４】
駅連動装置２０は、該駅構内の列車の安全な進路構成の確保のため、駅構内に設置された場内信号機１２や出発信号機１４等の信号機相互間や、これら信号機と転てつ機との間に連鎖を設け、フェールセーフを実現する装置である。
【００１５】
地上装置３０は、無線機能を実装しており、その通信可能範囲（通信圏内）３２は、該装置が設置された駅構内（設置駅）を含み、更に、該駅の場内信号機１２の手前所定距離（例えば、１００ｍ）を含む範囲となっている。また、地上装置３０は、駅連動装置２０と通信接続されており、駅連動装置２０を介して、該駅に設置された各信号機（場内信号機１２及び出発信号機１４）の信号現示を、随時、取得している。そして、地上装置３０は、駅連動装置２０から取得した該駅内の各信号機（場内信号機１２及び出発信号機１４）の現在の信号現示と、予め記憶された該駅や隣駅の各信号機の位置（建植キロ程）とを、随時、無線により送出（発信）している。
【００１６】
更に、地上装置３０は、該駅から隣駅までの区間に関する運転諸情報を、随時、無線により送出している。ここで、運転諸情報には、該当区間に定められた運転規制（位置を含む）、通過速度、気象条件や地上工事等で発生する臨時の速度規制等が含まれる。この運転諸情報は、例えば、鉄道事業者の事業所等に設置されて線区全体を統括管理する中央管理装置から直接取得されたり、或いは、この中央管理装置と通信接続されて各駅に配置される駅伝送装置（不図示）を介して取得される。なお、運転諸情報は、地上装置３０ではなく、各駅に設置される駅伝送装置（不図示）が送出することとしても良い。
【００１７】
また、車上設備として、軌道Ｒを走行する列車４０には、車上装置（ＡＴＳ車上装置）５０が搭載されている。車上装置５０は、無線通信機能を実装しており、地上装置３０の通信可能範囲３２内に位置している場合、該地上装置３０との無線通信を行うことができる。また、上述の駅伝送装置との無線通信も可能である。
【００１８】
また、車上装置５０は、速度照査パターンを用いた速度制御を行う。具体的には、現在の走行速度が速度照査パターンで定められる照査速度を超えると、自動的にブレーキをかけて減速させる、公知の速度制御を行う。また、車上装置５０は、駅に接近して該駅に設置されている地上装置３０の通信可能範囲３２に達すると、該地上装置３０から、信号機情報や運転諸情報を受信する。そして、地上装置３０からの受信データに基づいて、速度照査パターンを更新する。
【００１９】
図２，図３は、車上装置５０における速度照査パターンの更新を説明する図である。図２は、列車４０がＡ駅に停車中の場合である。この場合、列車４０の車上装置５０では、Ａ駅の地上装置３０Ａから、Ａ駅の出発信号機１４Ａの信号現示（出発信号現示情報）と、隣駅であるＢ駅の場内信号機１２Ｂの位置（次の場内信号機位置情報。建植キロ程で表現されている）とを含む信号機情報を受信する。
【００２０】
すると、車上装置５０では、受信した信号機情報をもとに、現在の停止位置から、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの手前（例えば、数ｍ手前）に停止させて冒進防護を確保した速度照査パターンを作成する。このとき、信号機情報とともに受信した運転諸情報に基づいて、定められた制限速度を超えないよう、速度照査パターンを作成する。
【００２１】
そして、Ａ駅の出発信号機１４Ａの進行現示に従い、列車４０は、進行方向の隣駅（次駅）であるＢ駅に向けて走行を開始する。このとき、作成した速度照査パターンを用いた速度制御が行われる。
【００２２】
続いて、図３に示すように、列車４０が次駅であるＢ駅に接近し、このＢ駅の地上装置３０Ｂの通信可能範囲３２Ｂに進入する。そして、この地上装置３０Ｂから、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの信号現示（場内信号現示情報）と、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの位置（出発信号機位置情報。建植キロ程で表現されている）とを含む信号機情報を受信すると、受信したＢ駅の場内信号機１２Ｂの信号現示から、速度照査パターンを更新するか否かを判定する。
【００２３】
すなわち、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂが「進行現示」ならば、速度照査パターンを更新する。具体的には、現在の走行位置から、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（Ｂ駅での停止位置）を超える冒進防護のための速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。そして、列車４０は、走行を継続してＢ駅に進入し、出発信号機１４Ｂの手前、すなわち、Ｂ駅における停止位置に停止する。
【００２４】
一方、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂが「停止現示」ならば、速度照査パターンを更新せず、現時点の速度照査パターンに従って、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの手前に停止する。次いで、場内信号機１２Ｂが「停止現示」から「進行現示」に変化した後、その停止位置から、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（すなわち、Ｂ駅での停止位置）を超える冒進防護を確保した新たな速度照査パターンを作成・更新する。
【００２５】
そして、更新作成した速度照査パターンで走行を開始してＢ駅に進入し、出発信号機１４Ｂの手前、すなわち、Ｂ駅における停止位置に停止する。このとき、更新に基づいた速度照査パターンで速度制御を行う。
【００２６】
以降は、図２に示した、Ａ駅での停止中の場合と同様に、Ｂ駅に設置された地上装置３０Ｂから受信した信号機情報等に基づいて、次駅の場内信号機１２までの速度照査パターンの作成・更新を行う。
【００２７】
［機能構成］
（Ａ）地上装置３０
図４は、地上装置３０の機能構成を示すブロック図である。図４によれば、地上装置３０は、機能的には、地上処理部３１０と、地上無線通信部３２０と、地上記憶部３３０とを備えて構成される。
【００２８】
地上処理部３１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、地上記憶部３３０に記憶されたプログラムやデータ、地上無線通信部３２０を介した受信データ等に基づいて、地上装置３０の全体制御を行う。本実施形態では、地上処理部３１０は、該装置の通信可能範囲３２内に、該駅や隣接駅それぞれに設置されている信号機の信号現示や位置（建植キロ程）の情報（信号機情報）を、随時送出する。
【００２９】
ところで、列車の進行方向には、通常、上り及び下りの二種類が存在し、各方向の列車に対する信号機情報を送出する必要がある。
【００３０】
図５は、駅構内の配置の一例を示す図である。図５に示す駅（Ａ駅）には、それぞれ１本の下り線と上り線とが設けられている。そして、上り列車４０ｕに対する信号機として、上り場内信号機１２ｕ、及び、上り出発信号機１４ｕが設置されているとともに、下り列車４０ｄに対する信号機として、下り場内信号機１２ｄ、及び、下り出発信号機１４ｄが設置されている。
【００３１】
従って、この場合、地上処理部３１０は、信号機情報として、該駅（Ａ駅）に進入してくる上り列車４０ｕに対する、上り場内信号機１２ｕの信号現示及び上り出発信号機１４ｕの位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ａ）と、該駅（Ａ駅）に停止中の上り列車４０ｕに対する、上り出発信号機１４ｕの信号現示及び次駅（図５では、Ｂ駅）の上り場内信号機１２の位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｂ）と、該駅（Ａ駅）に進入してくる下り列車４０ｄに対する、下り場内信号機１２ｄの信号現示及び下り出発信号機１４ｄの位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｃ）と、該駅に停止中の下り列車４０ｄに対する、下り出発信号機１４ｄの現示及び次駅（図５では、Ｚ駅）の下り場内信号機１２の位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｄ）との４種類の信号機情報（Ａ）〜（Ｄ）を、例えば、順に繰り返し送出する。
【００３２】
地上無線通信部３２０は、例えば、列車防護の目的毎に光無線やスペクトラム拡散方式の無線通信を含めた無線通信装置で実現され、通信可能範囲（通信圏内）３２内に向けてデータを発信する。
【００３３】
地上記憶部３３０は、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３１０が地上装置３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現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３１０の作業領域として用いられ、地上処理部３１０が実行した演算結果や、地上無線通信部３２０による受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、地上記憶部３３０には、信号機位置データ３３１と、運転諸情報３３２とが記憶される。
【００３４】
信号機位置データ３３１は、該駅や隣駅に設置されている各信号機の位置のデータである。図６は、信号機位置データ３３１のデータ構成の一例を示す図である。図６に示すように、信号機位置データ３３１は、該駅（Ａ駅）に設置された上り場内信号機１２ｕの位置、上り出発信号機１４ｕの位置、下り場内信号機１２ｄの位置、及び、下り出発信号機１４ｄの位置と、上り方向の次駅（Ｂ駅）に設置された上り場内信号機１２ｕの位置と、下り方向の次駅（Ｚ駅）に設置された下り場内信号機１２ｄの位置とを格納している。なお、信号機の位置は全て建植キロ程で表現されている。
【００３５】
（Ｂ）車上装置５０
図７は、車上装置５０の機能構成を示すブロック図である。図７によれば、車上装置５０は、機能的には、車上処理部５１０と、車上無線通信部５２０と、車上記憶部５３０とを備えて構成される。
【００３６】
車上処理部５１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、車上記憶部５３０に記憶されたプログラムやデータ、地上無線通信部３２０を介した受信データ等に基づいて、車上装置５０の全体制御を行う。本実施形態では、車上処理部５１０は、列車位置算出部５１１と、速度照査パターン作成部５１２と、速度制御部５１３とを有する。
【００３７】
列車位置算出部５１１は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機の回転数を計数することで、列車４０の現在の走行位置（列車位置：キロ程で表現されている）を算出する。また、列車が走行中は、軌道Ｒに沿って配置された誤差補正器（不図示）と無線通信を行うことで、現在の列車位置を、適宜、補正する。列車位置算出部５１１によって算出された列車位置は、列車位置データ５３４として記憶される。
【００３８】
速度照査パターン作成部５１２は、地上装置３０から受信した信号機情報をもとに、速度照査パターンの作成・更新を行う。この速度照査パターン作成部５１２が、作成判定手段、作成手段、更新判定手段、及び、更新手段に相当する。具体的には、図２に示したように、列車４０が駅に停止中、該駅の地上装置３０から、次駅の場内信号機１２の位置を受信したならば、この次駅の場内信号機１２の手前で停止するような速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。
【００３９】
また、図３に示したように、列車４０が走行して次駅に接近し、該次駅の地上装置３０から、該次駅の場内信号機１２の信号現示及び出発信号機１４の位置を受信したならば、この次駅の場内信号機１２の信号現示によって、速度照査パターンを更新するか否かを判定する。
【００４０】
すなわち、次駅の場内信号機１２が「進行現示」ならば、速度照査パターンを更新すると判定する。そして、現在の走行位置から、次駅の出発信号機１４の手前（外方）の所定位置で停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。なお、「進行現示」でなくとも、場内信号機１２の内方への進入が可能な現示（例えば、「注意現示」）であれば、速度照査パターンを更新すると判定して良い。
【００４１】
一方、場内信号機１２の信号現示が、場内信号機１２の内方への進入が禁止される現示例えば「停止現示」ならば、速度照査パターンを更新しないと判定する。この場合、場内信号機１２が「進行現示」に変化した後、速度照査パターンを更新する。
【００４２】
速度照査パターン作成部５１２により作成された速度照査パターンは、速度照査パターンデータ５３１として記憶される。
【００４３】
速度制御部５１３は、速度照査パターン作成部５１２により作成された速度照査パターン（速度照査パターンデータ５３１）を用いて、該列車４０の走行速度を制御する。具体的には、ブレーキ制御を行う。
【００４４】
車上無線通信部５２０は、例えば、列車防護の目的毎に光通信やスペクトラム拡散方式の無線通信を含む無線通信装置で実現され、地上装置３０からデータ受信を行う等の外部装置との無線通信を行う。この車上無線通信部５２０が、第１の受信手段、及び、第２の受信手段に相当する。
【００４５】
車上記憶部５３０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、車上処理部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、各種機能を実現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、車上処理部５１０の作業領域として用いられ、車上処理部５１０が実行した演算結果や、車上無線通信部５２０による受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、車上記憶部５３０には、速度照査パターンデータ５３１と、現在駅データ５３２と、次駅データ５３３と、列車位置データ５３４とが記憶される。
【００４６】
現在駅データ５３２は、地上装置３０から受信した、現在駅に設置されている各信号機の信号現示やその設置位置のデータである。ここで、「現在駅」とは、列車４０が現在位置している駅、或いは、駅間を走行中の場合には最後に到着した駅である。
【００４７】
図８は、現在駅データ５３２のデータ構成の一例を示す図である。図８に示すように、現在駅データ５３２には、現在駅の場内信号機１２の位置及び信号現示と、出発信号機１４の位置及び信号現示とが含まれている。
【００４８】
次駅データ５３３は、地上装置３０から受信した、次駅に設置されている各信号機の信号現示やその設置位置のデータである。
【００４９】
図９は、次駅データ５３３のデータ構成の一例を示す図である。図９に示すように、次駅データ５３３には、次駅の場内信号機１２の位置及び信号現示と、出発信号機１４の位置とが含まれる。
【００５０】
［処理の流れ］
図１０は、車上装置５０において車上処理部５１０が実行する走行制御処理を説明するフローチャートである。なお、初期状態として、列車４０が始発駅に停止中であるとする。
【００５１】
図１０によれば、車上処理部５１０は、先ず、停止中の駅の地上装置３０から、該駅の出発信号機１４の現示、及び、次駅の場内信号機１２の位置を受信する（ステップＡ１）。そして、該駅の出発信号機１４が「進行現示」になったならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、受信した次駅の場内信号機１２の位置をもとに、列車４０の現在の停止位置から、次駅の場内信号機１２の手前に停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ５）。その後、走行を開始する。このとき、速度照査パターンを用いた速度制御（ＡＴＳ制御）を行う（ステップＡ７）。
【００５２】
続いて、走行中に次駅に接近して該次駅の地上装置３０の通信可能範囲３２内に位置すると（ステップＡ９：ＹＥＳ）、該次駅の地上装置３０から、次駅の場内信号機１２の現示、及び、出発信号機１４の位置を受信する（ステップＡ１１）。そして、受信した次駅の場内信号機１２が「進行現示」ならば（ステップＡ１３：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、現在の走行位置から、次駅の出発信号機１４の手前で停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ１５）。
【００５３】
一方、次駅の場内信号機が「停止現示」ならば（ステップＡ１３：ＮＯ）、現在の速度照査パターンを用いた走行制御を継続する。続いて、次駅の場内信号機１２の手前に停止したか否かを判定し、停止していないならば（ステップＡ１７：ＮＯ）、ステップＡ１３に戻る。停止したならば（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、次駅の場内信号機１２が「進行現示」となるまで待機する。そして、次駅の場内信号機１２が「進行現示」となったならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、停止位置から、次駅の出発信号機１４の手前の所定位置（駅における停止位置）に停止させるような速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ２１）。その後、更新後の速度照査パターンを用いた走行制御を開始する（ステップＡ２３）。
【００５４】
そして、次駅に停止したならば（ステップＡ２５：ＹＥＳ）、その次駅がダイヤ上の終着駅であるか否かを判断する。次駅が終着駅でないならば（ステップＡ２７：ＮＯ）、ステップＡ１に戻り、次駅が終着駅ならば（ステップＡ２７：ＹＥＳ）、本走行制御処理を終了する。
【００５５】
［作用・効果］
このように、本実施形態によれば、各駅に設置された地上装置３０は、各駅の信号機の現示や位置、隣駅の信号機の位置を、随時送出している。そして、この地上装置３０の通信可能範囲３２内に到達した列車４０に搭載された車上装置５０は、該地上装置３０から、次に通過する信号機の現示と、その次に通過する信号機の位置とを受信し、現在位置から、その次に通過する信号機の位置の手前で停止させるような速度照査パターンを作成・更新する。つまり、その次の信号機の現示に関わらず、その次の信号機の手前で停止させる速度照査パターンを作成することになり、これにより、冒進防護が確保された走行制御が実現される。
【００５６】
［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。
【００５７】
（Ａ）停車場
例えば、上述の実施形態では、停車場の一例として駅について説明したが、信号場や操車場についても同様に適用可能である。
【００５８】
（Ｂ）信号機の数及び種類
また、上述の実施形態では、各駅において、上り／下りの方向それぞれに１つづつの場内信号機１２及び出発信号機１４が設置されているとしたが、設置される信号機の数及び種類はこれに限らない。
【００５９】
例えば、図１１は、複数の場内信号機１２が設置される場合である。図１１では、Ｂ駅に、２つの場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２が設置されており、Ａ駅からＢ駅に進入する列車４０は、場内信号機１２Ｂ−２，１２Ｂ−１の順に通過する。
【００６０】
この場合、Ａ駅に停止している列車４０では、地上装置３０Ａから、Ａ駅の出発信号機１４Ａの信号現示と、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂ−２の位置とを受信し、出発信号機１４Ａの信号現示が「進行現示」に変化した後、現在の停止位置から、場内信号機１２Ｂ−２の手前に停止させる速度照査パターンを作成する。
【００６１】
そして、列車４０がＢ駅に設置されている地上装置３０Ｂの通信可能範囲３２Ｂに到達すると、この地上装置３０Ｂから、場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２の信号現示と、場内信号機１２Ｂ−１及び出発信号機１４Ｂの位置とを受信する。次いで、場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２の信号現示に応じて、速度照査パターンを再作成・更新する。すなわち、場内信号機１２Ｂ−２の内方への進入が可能と判定される場合には、現在の走行位置から、場内信号機１２Ｂ−１の手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新するまた、場内信号機１２Ｂ−１の内方への進入が可能ならば、現在の走行位置から、出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（すなわち、Ｂ駅における停止位置）に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。
【００６２】
また、図１２は、駅間に閉塞信号機が設置される場合である。図１２では、Ａ駅とＢ駅との間に、閉塞信号機１６が設置されている。
【００６３】
この場合、Ａ駅に停止している列車４０では、地上装置３０Ａから、出発信号機１４Ａの信号現示と、閉塞信号機１６の位置とを受信し、現在の停止位置から、閉塞信号機１６の手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。そして、列車４０が閉塞信号機１６に接近すると、閉塞信号機１６の近傍に設置されている地上装置３０から、閉塞信号機１６の信号現示と、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの位置とを受信し、現在の走行位置から、場内信号機１２Ｂの手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。
【符号の説明】
【００６４】
１ 列車制御システム
１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２ｕ） 場内信号機、
１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４ｕ） 出発信号機
２０ 駅連動装置
３０（３０Ａ，３０Ｂ） 地上装置、３２（３２Ａ，３２Ｂ） 通信可能範囲
３１０ 地上処理部、３２０ 地上無線通信部
３３０ 地上記憶部
３３１ 信号機位置データ、３３２ 運転諸情報
４０ 列車
５０ 車上装置
５１０ 車上処理部
５１１ 列車位置算出部、５１２ 速度照査パターン作成部、５１３ 速度制御部
５２０ 車上無線通信部
５３０ 車上記憶部
５３１ 速度照査パターンデータ、５３２ 現在駅データ
５３３ 次駅データ、５３４ 列車位置データ
Ｒ 軌道
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停車場毎に当該停車場の場内信号機の信号現示を無線により発信する地上装置が設置された軌道を走行する列車に搭載された車上装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の制限速度などに対して走行速度が超過していないかをチェックし、ブレーキ制御を行う列車運転制御として、ＡＴＣ（Automatic Train Control）やＡＴＳ（Automatic Train Stop）等が知られている。例えば、ＡＴＳの一種であるＡＴＳ−Ｐシステムでは、車上装置が地上子から前方信号機の現示と前方信号機までの距離とを受信し、車上で速度照査パターンを作成してブレーキ制御を行う。
【０００３】
しかし、このシステムでは、次の地上子から情報を取得するまでの間は、最新の情報が得られない。そこで、地上子から情報を取得した後に前方信号機の現示が変化した場合にも対応可能とする技術として、特許文献１の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、車上装置が次の信号機との間で無線交信を行って次の信号機までの距離を測定（無線測距）し、測定した距離に基づいて速度照査パターンを作成する技術であるため、幾つかの問題がある。例えば、車上装置と次の信号機との間で互いの通信を確立した上で距離を測定する必要があるため、通信装置や通信時間等に制約が生じ得る。また、測定される距離は直線距離となってしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、目的とするところは、信号機の現示変化に即した速度照査パターンの更新を実現する新たな手法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の形態は、
当該停車場の場内信号機（例えば、図２，３の場内信号機１２Ａ）の信号現示情報（以下「場内信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機（例えば、図２，３の出発信号機１４Ａ）の信号現示情報（以下「出発信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機（図２，３の出発信号機１４Ａ）の位置情報（以下「出発信号機位置情報」という）と、次の停車場の場内信号機（図２，３の場内信号機１２Ｂ）の位置情報（以下「次の場内信号機位置情報」という）とを無線により発信する地上装置（例えば、図１の地上装置３０）が停車場毎に設置された軌道を走行する列車（例えば、図１の列車４０）に搭載された車上装置（例えば、図１の車上装置５０）であって、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段（例えば、図７の車上無線通信部５２０）と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段（例えば、図７の速度照査パターン作成部５１２）と、
を備えた車上装置である。
【０００８】
この第１の形態によれば、地上装置は、対応する停車場の場内信号現示情報、出発信号現示情報及び出発信号機位置情報と、次の停車場の場内信号機位置情報とを無線により発信している。そして、車上装置は、停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された地上装置から受信した出発信号現示情報にもとづいて速度照査パターンを作成するか否かを判定し、作成すると判定した場合に、当該停車場に設置された地上装置から受信した場内信号機位置情報にもとづいて速度照査パターンを作成する。更に、車上装置は、次の停車場の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から受信した場内信号現示情報に基づいて速度照査パターンを更新するか否かを判定し、更新すると判定した場合に、当該次の停車場に設置された地上装置から受信した出発信号機位置情報に基づいて速度照査パターンを作成・更新する。従って、地上装置から情報を受信できない場合はもとより、情報を受信して速度照査パターンを更新する必要がないと判定された場合（例えば停止現示の場合）には、元の速度照査パターン（次の場内信号機位置情報に基づく速度照査パターン）に従って走行速度が制御される。
【０００９】
また、第２の形態は、第１の形態の車上装置であって、
隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を送信する前記地上装置と同一又は別体の伝送装置から、前記運転諸情報を受信する運転諸情報受信手段を更に備え、
前記作成手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成し、
前記更新手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成する、
車上装置である。
【００１０】
この第２の形態によれば、車上装置は、隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を伝送装置から受信することができるため、運転諸情報に従った適切な速度照査パターンを作成することができる。伝送装置は、例えば、駅に設置される駅伝送装置や、第１の形態の地上装置と一体の装置である。
【００１１】
第１及び第２の形態を説明したが、更に、
停車場毎に設置され、場内信号現示情報と出発信号機位置情報と次の場内信号機位置情報とを無線により発信する地上装置と、車上装置とを具備する列車進行制御システム（例えば、図１の列車制御システム１）であって、
前記車上装置は、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
備えた、
列車進行制御システムを構成することとしても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】列車制御システムの概略構成図。
【図２】駅停車時の速度照査パターンの作成・更新の説明図。
【図３】駅接近時の速度照査パターンの作成・更新の説明図。
【図４】地上装置の機能構成図。
【図５】地上装置が送出するデータの説明図。
【図６】信号機位置データのデータ構成例。
【図７】車上装置の機能構成図。
【図８】現在駅データのデータ構成例。
【図９】次駅データのデータ構成例。
【図１０】走行制御処理のフローチャート。
【図１１】複数の場内信号機が設置される場合の説明図。
【図１２】駅間に閉塞信号機が設置される場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［全体構成］
図１は、本実施形態の列車制御システム１の概略構成図である。なお、図１では、説明の簡明のため、駅間で１つの閉塞を形成する場合について示している。図１に示すように、列車制御システム１では、地上設備として、停車場である各駅（図１では、Ａ駅及びＢ駅）に、該駅への列車の進入を規制する場内信号機１２と、該駅からの列車の出発を規制する出発信号機１４と、駅連動装置２０と、地上装置３０とが設置されている。
【００１４】
駅連動装置２０は、該駅構内の列車の安全な進路構成の確保のため、駅構内に設置された場内信号機１２や出発信号機１４等の信号機相互間や、これら信号機と転てつ機との間に連鎖を設け、フェールセーフを実現する装置である。
【００１５】
地上装置３０は、無線機能を実装しており、その通信可能範囲（通信圏内）３２は、該装置が設置された駅構内（設置駅）を含み、更に、該駅の場内信号機１２の手前所定距離（例えば、１００ｍ）を含む範囲となっている。また、地上装置３０は、駅連動装置２０と通信接続されており、駅連動装置２０を介して、該駅に設置された各信号機（場内信号機１２及び出発信号機１４）の信号現示を、随時、取得している。そして、地上装置３０は、駅連動装置２０から取得した該駅内の各信号機（場内信号機１２及び出発信号機１４）の現在の信号現示と、予め記憶された該駅や隣駅の各信号機の位置（建植キロ程）とを、随時、無線により送出（発信）している。
【００１６】
更に、地上装置３０は、該駅から隣駅までの区間に関する運転諸情報を、随時、無線により送出している。ここで、運転諸情報には、該当区間に定められた運転規制（位置を含む）、通過速度、気象条件や地上工事等で発生する臨時の速度規制等が含まれる。この運転諸情報は、例えば、鉄道事業者の事業所等に設置されて線区全体を統括管理する中央管理装置から直接取得されたり、或いは、この中央管理装置と通信接続されて各駅に配置される駅伝送装置（不図示）を介して取得される。なお、運転諸情報は、地上装置３０ではなく、各駅に設置される駅伝送装置（不図示）が送出することとしても良い。
【００１７】
また、車上設備として、軌道Ｒを走行する列車４０には、車上装置（ＡＴＳ車上装置）５０が搭載されている。車上装置５０は、無線通信機能を実装しており、地上装置３０の通信可能範囲３２内に位置している場合、該地上装置３０との無線通信を行うことができる。また、上述の駅伝送装置との無線通信も可能である。
【００１８】
また、車上装置５０は、速度照査パターンを用いた速度制御を行う。具体的には、現在の走行速度が速度照査パターンで定められる照査速度を超えると、自動的にブレーキをかけて減速させる、公知の速度制御を行う。また、車上装置５０は、駅に接近して該駅に設置されている地上装置３０の通信可能範囲３２に達すると、該地上装置３０から、信号機情報や運転諸情報を受信する。そして、地上装置３０からの受信データに基づいて、速度照査パターンを更新する。
【００１９】
図２，図３は、車上装置５０における速度照査パターンの更新を説明する図である。図２は、列車４０がＡ駅に停車中の場合である。この場合、列車４０の車上装置５０では、Ａ駅の地上装置３０Ａから、Ａ駅の出発信号機１４Ａの信号現示（出発信号現示情報）と、隣駅であるＢ駅の場内信号機１２Ｂの位置（次の場内信号機位置情報。建植キロ程で表現されている）とを含む信号機情報を受信する。
【００２０】
すると、車上装置５０では、受信した信号機情報をもとに、現在の停止位置から、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの手前（例えば、数ｍ手前）に停止させて冒進防護を確保した速度照査パターンを作成する。このとき、信号機情報とともに受信した運転諸情報に基づいて、定められた制限速度を超えないよう、速度照査パターンを作成する。
【００２１】
そして、Ａ駅の出発信号機１４Ａの進行現示に従い、列車４０は、進行方向の隣駅（次駅）であるＢ駅に向けて走行を開始する。このとき、作成した速度照査パターンを用いた速度制御が行われる。
【００２２】
続いて、図３に示すように、列車４０が次駅であるＢ駅に接近し、このＢ駅の地上装置３０Ｂの通信可能範囲３２Ｂに進入する。そして、この地上装置３０Ｂから、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの信号現示（場内信号現示情報）と、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの位置（出発信号機位置情報。建植キロ程で表現されている）とを含む信号機情報を受信すると、受信したＢ駅の場内信号機１２Ｂの信号現示から、速度照査パターンを更新するか否かを判定する。
【００２３】
すなわち、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂが「進行現示」ならば、速度照査パターンを更新する。具体的には、現在の走行位置から、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（Ｂ駅での停止位置）を超える冒進防護のための速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。そして、列車４０は、走行を継続してＢ駅に進入し、出発信号機１４Ｂの手前、すなわち、Ｂ駅における停止位置に停止する。
【００２４】
一方、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂが「停止現示」ならば、速度照査パターンを更新せず、現時点の速度照査パターンに従って、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの手前に停止する。次いで、場内信号機１２Ｂが「停止現示」から「進行現示」に変化した後、その停止位置から、Ｂ駅の出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（すなわち、Ｂ駅での停止位置）を超える冒進防護を確保した新たな速度照査パターンを作成・更新する。
【００２５】
そして、更新作成した速度照査パターンで走行を開始してＢ駅に進入し、出発信号機１４Ｂの手前、すなわち、Ｂ駅における停止位置に停止する。このとき、更新に基づいた速度照査パターンで速度制御を行う。
【００２６】
以降は、図２に示した、Ａ駅での停止中の場合と同様に、Ｂ駅に設置された地上装置３０Ｂから受信した信号機情報等に基づいて、次駅の場内信号機１２までの速度照査パターンの作成・更新を行う。
【００２７】
［機能構成］
（Ａ）地上装置３０
図４は、地上装置３０の機能構成を示すブロック図である。図４によれば、地上装置３０は、機能的には、地上処理部３１０と、地上無線通信部３２０と、地上記憶部３３０とを備えて構成される。
【００２８】
地上処理部３１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、地上記憶部３３０に記憶されたプログラムやデータ、地上無線通信部３２０を介した受信データ等に基づいて、地上装置３０の全体制御を行う。本実施形態では、地上処理部３１０は、該装置の通信可能範囲３２内に、該駅や隣接駅それぞれに設置されている信号機の信号現示や位置（建植キロ程）の情報（信号機情報）を、随時送出する。
【００２９】
ところで、列車の進行方向には、通常、上り及び下りの二種類が存在し、各方向の列車に対する信号機情報を送出する必要がある。
【００３０】
図５は、駅構内の配置の一例を示す図である。図５に示す駅（Ａ駅）には、それぞれ１本の下り線と上り線とが設けられている。そして、上り列車４０ｕに対する信号機として、上り場内信号機１２ｕ、及び、上り出発信号機１４ｕが設置されているとともに、下り列車４０ｄに対する信号機として、下り場内信号機１２ｄ、及び、下り出発信号機１４ｄが設置されている。
【００３１】
従って、この場合、地上処理部３１０は、信号機情報として、該駅（Ａ駅）に進入してくる上り列車４０ｕに対する、上り場内信号機１２ｕの信号現示及び上り出発信号機１４ｕの位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ａ）と、該駅（Ａ駅）に停止中の上り列車４０ｕに対する、上り出発信号機１４ｕの信号現示及び次駅（図５では、Ｂ駅）の上り場内信号機１２の位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｂ）と、該駅（Ａ駅）に進入してくる下り列車４０ｄに対する、下り場内信号機１２ｄの信号現示及び下り出発信号機１４ｄの位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｃ）と、該駅に停止中の下り列車４０ｄに対する、下り出発信号機１４ｄの現示及び次駅（図５では、Ｚ駅）の下り場内信号機１２の位置（建植キロ程）を含む信号機情報（Ｄ）との４種類の信号機情報（Ａ）〜（Ｄ）を、例えば、順に繰り返し送出する。
【００３２】
地上無線通信部３２０は、例えば、列車防護の目的毎に光無線やスペクトラム拡散方式の無線通信を含めた無線通信装置で実現され、通信可能範囲（通信圏内）３２内に向けてデータを発信する。
【００３３】
地上記憶部３３０は、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３１０が地上装置３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現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３１０の作業領域として用いられ、地上処理部３１０が実行した演算結果や、地上無線通信部３２０による受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、地上記憶部３３０には、信号機位置データ３３１と、運転諸情報３３２とが記憶される。
【００３４】
信号機位置データ３３１は、該駅や隣駅に設置されている各信号機の位置のデータである。図６は、信号機位置データ３３１のデータ構成の一例を示す図である。図６に示すように、信号機位置データ３３１は、該駅（Ａ駅）に設置された上り場内信号機１２ｕの位置、上り出発信号機１４ｕの位置、下り場内信号機１２ｄの位置、及び、下り出発信号機１４ｄの位置と、上り方向の次駅（Ｂ駅）に設置された上り場内信号機１２ｕの位置と、下り方向の次駅（Ｚ駅）に設置された下り場内信号機１２ｄの位置とを格納している。なお、信号機の位置は全て建植キロ程で表現されている。
【００３５】
（Ｂ）車上装置５０
図７は、車上装置５０の機能構成を示すブロック図である。図７によれば、車上装置５０は、機能的には、車上処理部５１０と、車上無線通信部５２０と、車上記憶部５３０とを備えて構成される。
【００３６】
車上処理部５１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、車上記憶部５３０に記憶されたプログラムやデータ、地上無線通信部３２０を介した受信データ等に基づいて、車上装置５０の全体制御を行う。本実施形態では、車上処理部５１０は、列車位置算出部５１１と、速度照査パターン作成部５１２と、速度制御部５１３とを有する。
【００３７】
列車位置算出部５１１は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機の回転数を計数することで、列車４０の現在の走行位置（列車位置：キロ程で表現されている）を算出する。また、列車が走行中は、軌道Ｒに沿って配置された誤差補正器（不図示）と無線通信を行うことで、現在の列車位置を、適宜、補正する。列車位置算出部５１１によって算出された列車位置は、列車位置データ５３４として記憶される。
【００３８】
速度照査パターン作成部５１２は、地上装置３０から受信した信号機情報をもとに、速度照査パターンの作成・更新を行う。この速度照査パターン作成部５１２が、作成判定手段、作成手段、更新判定手段、及び、更新手段に相当する。具体的には、図２に示したように、列車４０が駅に停止中、該駅の地上装置３０から、次駅の場内信号機１２の位置を受信したならば、この次駅の場内信号機１２の手前で停止するような速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。
【００３９】
また、図３に示したように、列車４０が走行して次駅に接近し、該次駅の地上装置３０から、該次駅の場内信号機１２の信号現示及び出発信号機１４の位置を受信したならば、この次駅の場内信号機１２の信号現示によって、速度照査パターンを更新するか否かを判定する。
【００４０】
すなわち、次駅の場内信号機１２が「進行現示」ならば、速度照査パターンを更新すると判定する。そして、現在の走行位置から、次駅の出発信号機１４の手前（外方）の所定位置で停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する。なお、「進行現示」でなくとも、場内信号機１２の内方への進入が可能な現示（例えば、「注意現示」）であれば、速度照査パターンを更新すると判定して良い。
【００４１】
一方、場内信号機１２の信号現示が、場内信号機１２の内方への進入が禁止される現示例えば「停止現示」ならば、速度照査パターンを更新しないと判定する。この場合、場内信号機１２が「進行現示」に変化した後、速度照査パターンを更新する。
【００４２】
速度照査パターン作成部５１２により作成された速度照査パターンは、速度照査パターンデータ５３１として記憶される。
【００４３】
速度制御部５１３は、速度照査パターン作成部５１２により作成された速度照査パターン（速度照査パターンデータ５３１）を用いて、該列車４０の走行速度を制御する。具体的には、ブレーキ制御を行う。
【００４４】
車上無線通信部５２０は、例えば、列車防護の目的毎に光通信やスペクトラム拡散方式の無線通信を含む無線通信装置で実現され、地上装置３０からデータ受信を行う等の外部装置との無線通信を行う。この車上無線通信部５２０が、第１の受信手段、及び、第２の受信手段に相当する。
【００４５】
車上記憶部５３０は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、車上処理部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、各種機能を実現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、車上処理部５１０の作業領域として用いられ、車上処理部５１０が実行した演算結果や、車上無線通信部５２０による受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、車上記憶部５３０には、速度照査パターンデータ５３１と、現在駅データ５３２と、次駅データ５３３と、列車位置データ５３４とが記憶される。
【００４６】
現在駅データ５３２は、地上装置３０から受信した、現在駅に設置されている各信号機の信号現示やその設置位置のデータである。ここで、「現在駅」とは、列車４０が現在位置している駅、或いは、駅間を走行中の場合には最後に到着した駅である。
【００４７】
図８は、現在駅データ５３２のデータ構成の一例を示す図である。図８に示すように、現在駅データ５３２には、現在駅の場内信号機１２の位置及び信号現示と、出発信号機１４の位置及び信号現示とが含まれている。
【００４８】
次駅データ５３３は、地上装置３０から受信した、次駅に設置されている各信号機の信号現示やその設置位置のデータである。
【００４９】
図９は、次駅データ５３３のデータ構成の一例を示す図である。図９に示すように、次駅データ５３３には、次駅の場内信号機１２の位置及び信号現示と、出発信号機１４の位置とが含まれる。
【００５０】
［処理の流れ］
図１０は、車上装置５０において車上処理部５１０が実行する走行制御処理を説明するフローチャートである。なお、初期状態として、列車４０が始発駅に停止中であるとする。
【００５１】
図１０によれば、車上処理部５１０は、先ず、停止中の駅の地上装置３０から、該駅の出発信号機１４の現示、及び、次駅の場内信号機１２の位置を受信する（ステップＡ１）。そして、該駅の出発信号機１４が「進行現示」になったならば（ステップＡ３：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、受信した次駅の場内信号機１２の位置をもとに、列車４０の現在の停止位置から、次駅の場内信号機１２の手前に停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ５）。その後、走行を開始する。このとき、速度照査パターンを用いた速度制御（ＡＴＳ制御）を行う（ステップＡ７）。
【００５２】
続いて、走行中に次駅に接近して該次駅の地上装置３０の通信可能範囲３２内に位置すると（ステップＡ９：ＹＥＳ）、該次駅の地上装置３０から、次駅の場内信号機１２の現示、及び、出発信号機１４の位置を受信する（ステップＡ１１）。そして、受信した次駅の場内信号機１２が「進行現示」ならば（ステップＡ１３：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、現在の走行位置から、次駅の出発信号機１４の手前で停止させる速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ１５）。
【００５３】
一方、次駅の場内信号機が「停止現示」ならば（ステップＡ１３：ＮＯ）、現在の速度照査パターンを用いた走行制御を継続する。続いて、次駅の場内信号機１２の手前に停止したか否かを判定し、停止していないならば（ステップＡ１７：ＮＯ）、ステップＡ１３に戻る。停止したならば（ステップＡ１７：ＹＥＳ）、次駅の場内信号機１２が「進行現示」となるまで待機する。そして、次駅の場内信号機１２が「進行現示」となったならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、速度照査パターン作成部５１２が、停止位置から、次駅の出発信号機１４の手前の所定位置（駅における停止位置）に停止させるような速度照査パターンを作成し、新たな速度照査パターンとして更新する（ステップＡ２１）。その後、更新後の速度照査パターンを用いた走行制御を開始する（ステップＡ２３）。
【００５４】
そして、次駅に停止したならば（ステップＡ２５：ＹＥＳ）、その次駅がダイヤ上の終着駅であるか否かを判断する。次駅が終着駅でないならば（ステップＡ２７：ＮＯ）、ステップＡ１に戻り、次駅が終着駅ならば（ステップＡ２７：ＹＥＳ）、本走行制御処理を終了する。
【００５５】
［作用・効果］
このように、本実施形態によれば、各駅に設置された地上装置３０は、各駅の信号機の現示や位置、隣駅の信号機の位置を、随時送出している。そして、この地上装置３０の通信可能範囲３２内に到達した列車４０に搭載された車上装置５０は、該地上装置３０から、次に通過する信号機の現示と、その次に通過する信号機の位置とを受信し、現在位置から、その次に通過する信号機の位置の手前で停止させるような速度照査パターンを作成・更新する。つまり、その次の信号機の現示に関わらず、その次の信号機の手前で停止させる速度照査パターンを作成することになり、これにより、冒進防護が確保された走行制御が実現される。
【００５６】
［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。
【００５７】
（Ａ）停車場
例えば、上述の実施形態では、停車場の一例として駅について説明したが、信号場や操車場についても同様に適用可能である。
【００５８】
（Ｂ）信号機の数及び種類
また、上述の実施形態では、各駅において、上り／下りの方向それぞれに１つづつの場内信号機１２及び出発信号機１４が設置されているとしたが、設置される信号機の数及び種類はこれに限らない。
【００５９】
例えば、図１１は、複数の場内信号機１２が設置される場合である。図１１では、Ｂ駅に、２つの場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２が設置されており、Ａ駅からＢ駅に進入する列車４０は、場内信号機１２Ｂ−２，１２Ｂ−１の順に通過する。
【００６０】
この場合、Ａ駅に停止している列車４０では、地上装置３０Ａから、Ａ駅の出発信号機１４Ａの信号現示と、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂ−２の位置とを受信し、出発信号機１４Ａの信号現示が「進行現示」に変化した後、現在の停止位置から、場内信号機１２Ｂ−２の手前に停止させる速度照査パターンを作成する。
【００６１】
そして、列車４０がＢ駅に設置されている地上装置３０Ｂの通信可能範囲３２Ｂに到達すると、この地上装置３０Ｂから、場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２の信号現示と、場内信号機１２Ｂ−１及び出発信号機１４Ｂの位置とを受信する。次いで、場内信号機１２Ｂ−１，１２Ｂ−２の信号現示に応じて、速度照査パターンを再作成・更新する。すなわち、場内信号機１２Ｂ−２の内方への進入が可能と判定される場合には、現在の走行位置から、場内信号機１２Ｂ−１の手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新するまた、場内信号機１２Ｂ−１の内方への進入が可能ならば、現在の走行位置から、出発信号機１４Ｂの手前の所定位置（すなわち、Ｂ駅における停止位置）に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。
【００６２】
また、図１２は、駅間に閉塞信号機が設置される場合である。図１２では、Ａ駅とＢ駅との間に、閉塞信号機１６が設置されている。
【００６３】
この場合、Ａ駅に停止している列車４０では、地上装置３０Ａから、出発信号機１４Ａの信号現示と、閉塞信号機１６の位置とを受信し、現在の停止位置から、閉塞信号機１６の手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。そして、列車４０が閉塞信号機１６に接近すると、閉塞信号機１６の近傍に設置されている地上装置３０から、閉塞信号機１６の信号現示と、Ｂ駅の場内信号機１２Ｂの位置とを受信し、現在の走行位置から、場内信号機１２Ｂの手前に停止させる速度照査パターンを作成・更新する。
【符号の説明】
【００６４】
１ 列車制御システム
１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２ｕ） 場内信号機、
１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４ｕ） 出発信号機
２０ 駅連動装置
３０（３０Ａ，３０Ｂ） 地上装置、３２（３２Ａ，３２Ｂ） 通信可能範囲
３１０ 地上処理部、３２０ 地上無線通信部
３３０ 地上記憶部
３３１ 信号機位置データ、３３２ 運転諸情報
４０ 列車
５０ 車上装置
５１０ 車上処理部
５１１ 列車位置算出部、５１２ 速度照査パターン作成部、５１３ 速度制御部
５２０ 車上無線通信部
５３０ 車上記憶部
５３１ 速度照査パターンデータ、５３２ 現在駅データ
５３３ 次駅データ、５３４ 列車位置データ
Ｒ 軌道
【特許請求の範囲】
【請求項１】
停車場の場内信号機の信号現示情報（以下「場内信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機の信号現示情報（以下「出発信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機の位置情報（以下「出発信号機位置情報」という）と、次の停車場の場内信号機の位置情報（以下「次の場内信号機位置情報」という）とを無線により発信する地上装置が停車場毎に設置された軌道を走行する列車に搭載された車上装置であって、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
を備えた車上装置。
【請求項２】
隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を送信する前記地上装置と同一又は別体の伝送装置から、前記運転諸情報を受信する運転諸情報受信手段を更に備え、
前記作成手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成し、
前記更新手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成して更新する、
請求項１に記載の車上装置。
【請求項３】
停車場毎に設置され、場内信号現示情報と出発信号現示情報と出発信号機位置情報と次の場内信号機位置情報とを無線により発信する地上装置と、車上装置とを具備する列車進行制御システムであって、
前記車上装置は、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
を備えた、
列車進行制御システム。
【請求項１】
停車場の場内信号機の信号現示情報（以下「場内信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機の信号現示情報（以下「出発信号現示情報」という）と、当該停車場の出発信号機の位置情報（以下「出発信号機位置情報」という）と、次の停車場の場内信号機の位置情報（以下「次の場内信号機位置情報」という）とを無線により発信する地上装置が停車場毎に設置された軌道を走行する列車に搭載された車上装置であって、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
を備えた車上装置。
【請求項２】
隣接する停車場間における所与の地点の通過速度や運転規制を含む運転諸情報を送信する前記地上装置と同一又は別体の伝送装置から、前記運転諸情報を受信する運転諸情報受信手段を更に備え、
前記作成手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成し、
前記更新手段は、前記運転諸情報を考慮した速度照査パターンを作成して更新する、
請求項１に記載の車上装置。
【請求項３】
停車場毎に設置され、場内信号現示情報と出発信号現示情報と出発信号機位置情報と次の場内信号機位置情報とを無線により発信する地上装置と、車上装置とを具備する列車進行制御システムであって、
前記車上装置は、
前記地上装置から、前記場内信号現示情報、前記出発信号現示情報、前記出発信号機位置情報及び前記次の場内信号機位置情報を受信する受信手段と、
停車場内を走行する際に、当該停車場に設置された前記地上装置から前記受信手段により受信された前記出発信号現示情報にもとづいて、速度照査パターンを作成するか否かを判定する作成判定手段と、
前記作成判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記次の場内信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成する作成手段と、
停車場間を走行し、次の停車場に設置された地上装置の通信圏内に到達した際に、当該次の停車場に設置された地上装置から前記受信手段により受信された前記場内信号現示情報にもとづいて、前記速度照査パターンを更新するか否かを判定する更新判定手段と、
前記更新判定手段により肯定判定された場合に、前記受信手段により受信された前記出発信号機位置情報にもとづき速度照査パターンを作成して更新する更新手段と、
を備えた、
列車進行制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９４７０（Ｐ２０１３−９４７０Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９００７（Ｐ２０１１−１３９００７）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１２９２）株式会社京三製作所 (324)
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００１２９２）株式会社京三製作所 (324)
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【Ｆターム（参考）】
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