説明

自動列車停止装置

【課題】各軌道回路に送信するATS信号を列車検知用に使用して地上装置の構成を簡略化して列車検知と列車の速度制御を行うとともに列車が在線する軌道回路に送信されているATS信号と他の軌道回路に送信されているATS信号とを誤認することを防止する。
【解決手段】地上装置2の送信器5a〜5eは無絶縁の各軌道回路1T〜5Tに送信するATS信号に当該軌道IDと前方軌道IDを含ませる。車上装置3は列車1が軌道回路3Tに進入したとき、軌道回路3T〜5Tに送信されているATS信号を受信したとき、列車1が進出した軌道回路2Tを走行しているときに選択したATS信号に含まれる前方軌道IDと一致する当該軌道IDを含むATS信号を選択して列車1の速度を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無絶縁軌道回路を利用して列車検知を行うとともに列車が停止信号に接近すると自動的の列車を停止させる連続制御方式の自動列車停止装置、特に地上装置の小型化とコスト低減化に関するものである。
【背景技術】
【0002】
地上子から列車に対して停止信号や速度制限を示す列車制御情報を送信し、車上で連続的に速度照査パターンを作成する点制御方式の自動列車停止装置の地上子を省略するようにした連続制御方式の自動列車停止装置が例えば特許文献1に開示されている。
【0003】
この連続制御方式の自動列車停止装置で無絶縁軌道回路を利用した場合、図6に示すように、各軌道回路1T,2T,3T,4Tの境界に分波器23a〜23cを介して列車検知送信器21a〜21cと列車検知受信器22a〜22cを接続し、各列車検知送信器21a〜21cから分波器23a〜23cを介して軌道回路1T,2T,3Tに異なる周波数f1,f2,f3の列車検知信号を送信して同一周波数の列車検知信号の回り込みを防止している。そして例えば軌道回路2Tの列車進出側の境界に設けた列車検知送信器21bから送信した周波数f2の列車検知信号を軌道回路2Tの列車進入側に接続された列車検知受信器22aで受信して列車検知リレー2TRを動作させているときは、軌道回路2Tに列車無しと判断している。この状態で列車1が軌道回路2Tに進入すると軌道回路2Tに送信している列車検知信号を列車検知受信器22aで受信しなくなり、列車検知リレー2TRが復旧すると軌道回路2Tに列車1が在線したと判断している。
【0004】
各軌道回路1T〜4Tにおいて信号機の現示情報を示す列車制御情報を列車1に送信するATS送信器24は、列車検知信号とは異なる周波数を使用して列車制御情報を列車1が検知された軌道回路にのみ列車進出側の境界から送信し、不要な軌道回路に送信して混信することを防止している。車上では軌道回路に送信された列車制御情報を受信し、受信している列車制御情報に基づいて列車の速度を制御している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように軌道回路1T〜3T毎に列車検知送信器21と列車検知受信器22やATS送信器24を設けるため地上装置が複雑になり、設置コストが高くなるというという短所がある。
【0006】
この発明は、このような短所を改善し、簡単な構成で列車検知と列車の速度制御をすることができる自動列車停止装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の自動列車停止装置は、無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、前記地上装置は、送信器及び受信器を有し、前記送信器は、各軌道回路の列車進出側境界に設けられた信号機の現示情報に応じた列車制御情報を入力し、入力した列車制御情報と、軌道回路の識別子(以下、当該軌道IDという)とその軌道回路の列車進出側境界の前方の軌道回路の識別子(以下、前方軌道IDという)の2軌道回路の識別情報を有する軌道回路識別情報を含むATS信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたATS信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、前記車上装置の車上受信器は、受信部と受信判定部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のATS信号を受信し、前記受信判定部は、前記受信部で受信した複数のATS信号に含まれる軌道回路識別情報の当該軌道IDと列車が進出した軌道回路を走行しているときに選択したATS信号に含まれる軌道回路識別情報の前方軌道IDとを照合し、前記前方軌道IDと一致する当該軌道IDを含むATS信号を選択することを特徴とする。
【0008】
この発明の他の自動列車停止装置は、無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、前記地上装置は、送信器及び受信器を有し、前記送信器は、各軌道回路の列車進出側境界に設けられた信号機の現示情報に応じた列車制御情報を入力し、入力した列車制御情報と、軌道回路の識別子(以下、当該軌道IDという)とその軌道回路の列車進出側境界の前方の軌道回路の識別子(以下、前方軌道IDという)の2軌道回路の識別情報を有する軌道回路識別情報を含むATS信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、前記受信器は各軌道回路に送信されたATS信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、前記車上装置の車上受信器は、受信部と受信判定部を有し、前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のATS信号を受信し、前記受信判定部は、前記受信部で受信した複数のATS信号に含まれる軌道回路識別情報で当該軌道IDとしては示されているが前方軌道IDとしては示されていない当該軌道IDを有するATS信号を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明は、各軌道回路に送信するATS信号を列車検知用に使用することにより、地上装置に列車検知用の送信器を設けないで済み、地上装置の小型化を図り、コストを低減することができる。
【0010】
また、無絶縁の各軌道回路に送信するATS信号に当該軌道IDと前方軌道IDを含ませることにより、列車が進入した軌道回路に送信されているATS信号以外にも前方の軌道回路に送信しているATS信号を車上装置で受信しても、列車が進入した軌道回路に送信されているATS信号を確実に判別して他の軌道回路に送信されているATS信号と誤認することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】この発明の自動列車停止装置の構成を示すブロック図である。
【図2】ATS信号の構成を示す模式図である。
【図3】無絶縁軌道回路に送信するATS信号を示す模式図である。
【図4】車上装置の構成を示すブロック図である。
【図5】ATS信号の構成と車上装置で受信する信号レベルの変化を示す模式図である。
【図6】従来の自動列車停止装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
図1はこの発明の自動列車停止装置の構成を示すブロック図である。自動列車停止装置は、信号機の現示情報を地上から列車1に連続的に送信する地上装置2と、列車1に搭載され、地上装置2から送信された現示情報により所定の速度パターンを作成し、作成した速度パターンに基づいて列車1の速度を制御する車上装置3を有する。
【0013】
地上装置2は、各無絶縁軌道回路1T〜6Tの境界に分波器4a〜4eを介して接続された送信器5a〜5eと受信器6a〜6d及び受信器6a〜6dに接続された列車検知リレー2TR〜5TRを有する。送信器5a〜5eは各軌道回路1T〜5Tの境界に設けられた信号機7a〜7eの現示情報に応じた列車制御情報を入力し、図2に示すように、入力した列車制御情報8aと軌道回路識別情報8bを含むATS信号8を軌道回路1T〜5T毎に異なる周波数f1〜f5で生成して分波器4a〜4eを介して各軌道回路1T〜5Tの列車進出側の境界から送信する。このATS信号は符号変調、周波数変調、AM変調、2波の信号組み合わせなど様々な方式で実現できる。
【0014】
このATS信号に含まれる軌道回路識別情報8bは、送信器5a〜5eからATS信号8を送信する軌道回路境界が列車進出側である軌道回路の識別子(以下、当該軌道IDという)とその軌道回路境界の前方の軌道回路の識別子(以下、前方軌道IDという)の2軌道回路の識別情報を有する。例えば軌道回路1Tの識別情報をID1、軌道回路2Tの識別情報をID2、軌道回路3Tの識別情報をID3、軌道回路4Tの識別情報をID4、軌道回路5Tの識別情報をID5、軌道回路6Tの識別情報をID6とすると、送信器5aから送信するATS信号8には軌道回路情報8bとして「当該軌道ID1,前方軌道ID2」を有し、送信器5bから送信するATS信号8には軌道回路情報8bとして「当該軌道ID2,前方軌道ID3」を有し、送信器5cから送信するATS信号8には軌道回路情報8bとして「当該軌道ID3,前方軌道ID4」を有し、送信器5dから送信するATS信号8には軌道回路情報8bとして「当該軌道ID4,前方軌道ID5」を有し、送信器5eから送信するATS信号8には軌道回路情報8bとして「当該軌道ID5,前方軌道ID6」を有する。
【0015】
例えば列車1が軌道回路3Tに在線して軌道回路2Tと軌道回路3Tの境界に設けられた信号機7bが停止現示(R)のとき送信器5a〜5eから送信するATS信号8を図3に示す。図3に示すように、送信器5aからは「45現示」の列車制御情報8aと「当該軌道ID1,前方軌道ID2」の軌道回路識別情報8bを含み、周波数f1のATS信号8が送信され、送信器5bからは「0現示」の列車制御情報8aと「当該軌道ID2,前方軌道ID3」の軌道回路識別情報8bを含み、周波数f2のATS信号8が送信され、送信器5cからは「120現示」の列車制御情報8aと「当該軌道ID3,前方軌道ID4」の軌道回路識別情報8bを含み、周波数f3のATS信号8が送信され、送信器5dからは「70現示」の列車制御情報8aと「該軌道ID4,前方軌道ID5」の軌道回路識別情報8bを含み、周波数f4のATS信号8が送信され、送信器5eからは「45現示」の列車制御情報8aと「当該軌道ID5,前方軌道ID6」の軌道回路識別情報8bを含み、周波数f5のATS信号8が送信される。
【0016】
列車1に搭載された車上装置3は、図4のブロック図に示すように、車上受信器10と処理部11と速度検出器12と速度照査部13及び速度制御部14を有する。車上受信器10は受電器15を介して軌道回路1T〜5Tに送信されているATS信号8を受信するものであり、周波数f1〜fnのATS信号8を受信するf1受信部16a〜fn受信部16nと受信判定部17を有する。受信判定部17はf1受信部16a〜f5受信部16eで受信した各周波数f1〜f5のATS信号8に含まれる軌道回路識別情報の当該軌道IDと前方軌道IDにより当該軌道回路のATS信号8か前方軌道回路のATS信号8かを判別して選択する。処理部11は受信判定部17で選択したATS信号8の列車制御情報に示す現示情報に基づき列車1の速度パターンを作成する。速度検出部12は列車1の車軸に設けられた速度発電機18からの速度情報を入力して列車1の速度を検出する。速度照査部13は処理部11で作成した速度パターンと速度検出器12で検出している列車1の速度とを照合して照査する。速度制御部14は速度照査部13の照査結果によりブレーキ装置等を制御して列車1の速度が制限速度以下になるように制御する。
【0017】
この自動列車停止装置により列車1を検知して列車1の速度を制御するときの動作を、ATS信号8の構成と車上装置3で受信する信号レベルの変化を示す図5を参照して説明する。
【0018】
各送信器5a〜5eはそれぞれ周波数f1〜f5のATS信号8を軌道回路1T〜5Tの列車進出側の境界から送信している。列車1が例えば軌道回路1Tから軌道回路2Tに進入すると、軌道回路1Tと軌道回路2Tの境界に設けられた受信器6aは周波数f2のATS信号8を受信しなくなり、地上装置2で軌道回路2Tに列車1が進入したことを検知する。
【0019】
このように送信器5a〜5dから各軌道回路1T〜5Tに送信するATS信号8を列車検知用に使用することにより、地上装置2に列車検知用の送信器を設けないで済み、地上装置2の小型化を図り、コストを低減することができる。
【0020】
軌道回路2Tに進入した列車1に搭載した車上装置3の車上受信器10は軌道回路2Tに送信されている周波数f2のATS信号8をf2受信部16bで受信する。この車上受信器10で受信するATS信号には、軌道回路1T〜6Tが無絶縁で軌条絶縁が無いことから軌道回路2Tに送信された周波数f2のATS信号8以外にも前方の軌道回路3T〜5Tに送信している周波数f3〜f5のATS信号も車上受信器10のf3受信部16c〜f5受信部16eで受信する。このf2受信部16b〜f5受信部16eで受信した周波数f2〜f5のATS信号8を受信判定部17に出力する。受信判定部17は入力した周波数f2〜f5のATS信号8の軌道回路識別情報8bに含まれる当該軌道IDと軌道回路1Tを走行しているときに選択した周波数f1のATS信号8の軌道回路識別情報8bに含まれる前方軌道ID2とを照合して周波数f1のATS信号8の軌道回路識別情報8bに含まれる前方軌道ID2と一致する当該軌道ID2を含む周波数f2のATS信号8を選択し、周波数f2のATS信号8で列車制御情報8aとして示されている現示情報である「120現示」を処理部11に出力し、軌道回路識別情報8bの前方軌道ID3により前方の軌道回路3Tを認識する。
【0021】
この受信判定部17で周波数f2〜f5のATS信号8から周波数f2のATS信号8を選択するとき、周波数f2〜f5のATS信号8の軌道回路識別情報8bを比較し、当該軌道ID2で示されているが前方軌道IDで示されていない当該軌道IDの周波数のATS信号8を判別してもよい。すなわち軌道回路2Tに在線する列車1の車上受信器10は周波数f2〜f5のATS信号8を受信するが、周波数f2のATS信号8の軌道回路情報8bには、当該軌道ID2と前方軌道ID3が示され、この当該軌道ID2は周波数f3〜f5のATS信号8の軌道回路識別情報8bの前方軌道IDには含まれていないので受信判定部17は使用するATS信号8は周波数f2のATS信号8であることを確認することができる。
【0022】
また、受信判定部17は、周波数f2〜f5のATS信号8から周波数f2のATS信号8を選択するとき、周波数f1のATS信号8の軌道回路識別情報8bに含まれる前方軌道ID2と一致する当該軌道ID2を含む周波数f2のATS信号8を選択し、選択した周波数f2のATS信号8の軌道回路識別情報8bに含まれる当該軌道ID2が他の周波数のATS信号8の軌道回路識別情報8bに前方軌道IDとしては示されていないことを確認することにより、異なる周波数のATS信号8を選択することを確実に防ぐことができる。
【0023】
処理部12は入力したATS信号8の現示情報である「120現示」に基づき列車1の速度パターンを作成して速度照査部13に出力する。速度照査部13は入力した速度パターンと速度検出器12で検出している列車1の速度とを照合して照査し、照査結果を速度制御部14に出力する。速度制御部14は入力した照査結果によりブレーキ装置等を制御して列車1の速度を制御する。
【0024】
このように各軌道回路1T〜5Tに送信するATS信号8に含まれる軌道回路識別情報に当該軌道IDと前方軌道IDを示すことにより、列車1が進入した軌道回路に送信されているATS信号以外にも前方の軌道回路に送信しているATS信号を車上装置3で受信しても、列車1が進入した軌道回路に送信されているATS信号を確実に判別して他の軌道回路に送信されているATS信号と誤認することを防止することができる。
【0025】
軌道回路2Tに在線している列車1が軌道回路3Tに進入すると車上受信器10で受信している周波数f2のATS信号8は図5に示すようにレベル断になる。この周波数f2のATS信号8のレベル断を検出することにより、車上装置3で列車1が軌道回路2Tと軌道回路3Tの境界を通過したことを検知する。
【0026】
前記説明ではATS信号8に信号機7の現示情報に応じた列車制御情報8aと軌道回路識別情報8bを含む場合について示したが、その他の前方列車までの開通区間やパターン制御情報などを含ませても良い。
【符号の説明】
【0027】
1;列車、2;地上装置、3;車上装置、4;分波器、5;送信器、6;受信器、
7;信号機、8;ATS信号、8a;列車制御情報、8b;軌道回路識別情報、
10;車上受信器、11;処理部、12;速度検出部、13;速度照査部、
14;速度制御部、15;受電器、16;f1受信部〜f5受信部、
17;受信判定部、18;速度発電機。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0028】
【特許文献1】特許第4128914号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、
前記地上装置は、送信器及び受信器を有し、
前記送信器は、各軌道回路の列車進出側境界に設けられた信号機の現示情報に応じた列車制御情報を入力し、入力した列車制御情報と、軌道回路の識別子(以下、当該軌道IDという)とその軌道回路の列車進出側境界の前方の軌道回路の識別子(以下、前方軌道IDという)の2軌道回路の識別情報を有する軌道回路識別情報を含むATS信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、
前記受信器は各軌道回路に送信されたATS信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、
前記車上装置の車上受信器は、受信部と受信判定部を有し、
前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のATS信号を受信し、
前記受信判定部は、前記受信部で受信した複数のATS信号に含まれる軌道回路識別情報の当該軌道IDと列車が進出した軌道回路を走行しているときに選択したATS信号に含まれる軌道回路識別情報の前方軌道IDとを照合し、前記前方軌道IDと一致する当該軌道IDを含むATS信号を選択することを特徴とする自動列車停止装置。
【請求項2】
無絶縁の軌道回路に接続された地上装置と、列車に搭載された車上装置とを有し、
前記地上装置は、送信器及び受信器を有し、
前記送信器は、各軌道回路の列車進出側境界に設けられた信号機の現示情報に応じた列車制御情報を入力し、入力した列車制御情報と、軌道回路の識別子(以下、当該軌道IDという)とその軌道回路の列車進出側境界の前方の軌道回路の識別子(以下、前方軌道IDという)の2軌道回路の識別情報を有する軌道回路識別情報を含むATS信号を、軌道回路毎に異なる周波数で生成して各軌道回路の列車進出側の境界から送信し、
前記受信器は各軌道回路に送信されたATS信号を各軌道回路の列車進入側の境界で受信して各軌道回路に列車が在線するか否を検知し、
前記車上装置の車上受信器は、受信部と受信判定部を有し、
前記受信部は、列車が在線している軌道回路と前方の軌道回路に送信している複数のATS信号を受信し、
前記受信判定部は、前記受信部で受信した複数のATS信号に含まれる軌道回路識別情報で当該軌道IDとしては示されているが前方軌道IDとしては示されていない当該軌道IDを有するATS信号を選択することを特徴とする自動列車停止装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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