特許 6472913 列車制御システム、車上装置、地上装置及び列車制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6472913

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】列車制御システム、車上装置、地上装置及び列車制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/40 20060101AFI20190207BHJP

   B61L 23/16 20060101ALI20190207BHJP

   B61L 3/16 20060101ALI20190207BHJP

   B61L 3/08 20060101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   B60L15/40 D

   B61L23/16 A

   B61L3/16 Z

   B61L3/08 A

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-30276(P2018-30276)

(22)【出願日】2018年2月23日

【審査請求日】2018年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001292

【氏名又は名称】株式会社京三製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124682

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100104710

【弁理士】

【氏名又は名称】竹腰 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100090479

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 一

(72)【発明者】

【氏名】石川 了

(72)【発明者】

【氏名】高野 求

【審査官】 今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１３０７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６８６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １５／４０

Ｂ６１Ｌ ３／０８

Ｂ６１Ｌ ３／１６

Ｂ６１Ｌ ２３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、地上装置とを具備する列車制御システムであって、
前記地上装置は、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信する送信手段、
を備え、
前記車上装置は、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤが、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤと一致するかどうかを比較し、一致する場合に確定条件を満たすと判定して当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段と、
を備えた、
列車制御システム。

【請求項2】

前記ブレーキ制御手段は、前記距離検知手段により検知されている走行距離が、前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の内方区間長情報が示す区間長以内の場合には常用ブレーキを作用させ、当該区間長を超える場合には非常ブレーキを作用させる、
請求項１に記載の列車制御システム。

【請求項3】

前記進入判定手段は、前記継続時間条件を満たした後に、前記確定手段による確定がなされた場合には、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したとの判定をキャンセルするキャンセル手段を有し、
前記ブレーキ制御手段は、前記進入判定手段により進入したと判定されてブレーキを作用させた後に前記キャンセル手段によりキャンセルがなされた場合には、ブレーキを緩解する緩解手段を有する、
請求項１又は２に記載の列車制御システム。

【請求項4】

前記確定手段は、前記次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態の場合には、前記受信手段による新たな制御情報の連続的な受信に基づく所定の検定条件が満たされ、且つ、前記比較により一致すると判定されたときに、前記確定条件を満たすと判定する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の列車制御システム。

【請求項5】

前記確定手段は、前記進入判定手段により前記無信号許容停止区間に進入したと判定された場合には、前記受信手段による新たな制御情報の連続的な受信に基づく所定の検定条件が満たされ、且つ、前記比較により一致すると判定されたときに、前記確定条件を満たすと判定する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の列車制御システム。

【請求項6】

隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信する送信手段を備えた地上装置とを具備して構成される列車制御システムの前記車上装置であって、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤが、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤと一致するかどうかを比較し、一致する場合に確定条件を満たすと判定して当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段と、
を備えた車上装置。

【請求項7】

隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路のレールに制御情報を送信する地上装置であって、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む前記制御情報を送信する送信手段と、
を備え、
前記線路上を走行する列車の車上装置として、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤが、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤと一致するかどうかを比較し、一致する場合に確定条件を満たすと判定して当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段と、
を有する車上装置に向けて前記制御情報を送信する、地上装置。

【請求項8】

隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、地上装置とによって前記車上装置が搭載された列車を制御する列車制御方法であって、
前記地上装置が、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信することを行い、
前記車上装置は、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段を備え、
前記車上装置が、
前記レールから前記制御情報を受信することと、
新たな前記制御情報が受信された場合に、当該新たな制御情報内の送信先区間ＩＤが、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤと一致するかどうかを比較し、一致する場合に確定条件を満たすと判定して当該新たな制御情報の採用を確定することと、
前記確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新することと、
最後に前記確定された地点からの走行距離を検知することと、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定することと、
前記進入したとの判定がなされた場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させることと、
を行う、
列車制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、列車制御システム等に関する。

【背景技術】

【0002】

列車制御システムの一種であるＡＴＣ（Automatic Train Control）システムでは、先行列車の位置に基づいてその後方の各区間（軌道回路を単位とする区間）それぞれに制限速度等の制御情報を定め、各区間のレールに当該区間の制御情報を含むＡＴＣ信号を送信する。車上装置は、レールから受信した制御情報に基づく走行制御（速度制御）を行う。

【0003】

列車制御では、先行列車の在線区間を、後続列車の進入が禁止される絶対停止区間とし、その１区間後方区間を、後続列車の進入を許容するが区間内で停止しなくてはならない許容停止区間とする。通常、絶対停止区間に対する絶対停止信号は無信号とされ、許容停止区間に対する許容停止信号は有信号とされる。

【0004】

しかし、各区間の軌道回路が非共振式無絶縁軌道回路の場合には、許容停止区間も無信号とせざるを得ない。この場合、無信号許容停止区間の１区間後方区間に対して、その次の区間が許容停止区間であることを示す情報や、当該区間の区間長を含む制御情報を送信することで、無信号許容停止区間への進入を可能としている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４５８００６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、無信号許容停止信号によって無信号区間への進入が許容される場合には、ある区間に対して送信されたＡＴＣ信号が誘導や回り込みによって無信号区間に流れ込み、擬似信号が生じ得るという問題がある。つまり、無信号許容停止区間においては車上装置が受信したＡＴＣ信号が、上下線を含む近隣区間のＡＴＣ信号である場合がある。その場合に受信されたＡＴＣ信号は、正規のＡＴＣ信号でありながら、自列車の在線区間に対するＡＴＣ信号でないため、車上装置にとっては擬似信号となる。車上装置では、在線区間に送信されている本来受信すべきＡＴＣ信号と、擬似信号とを区別できない。このため、例えば、無信号区間への進入を許容する無信号許容停止信号の区間においては、擬似信号を受信してしまうことで、本来、許容停止区間に応じた走行制御とすべきところを、擬似信号という有信号によって許容停止区間でないと認識して許容停止区間に相応しない走行制御を採用してしまうといった非常に危険な事態が発生する可能性があった。

【0007】

また、許容停止区間内では必ず停止する必要がある。特許文献１では、許容停止区間に進入後の走行距離をもとにブレーキ制御を行っているが、そもそも許容停止区間が無信号であるために、許容停止区間の進入位置が不明確という課題がある。許容停止区間への進入位置の認識を誤ると、ブレーキが間に合わず、許容停止区間を超過して絶対停止区間に進入してしまうおそれがある。

【0008】

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、無信号許容停止区間における擬似信号による誤った走行制御を防止するとともに、無信号許容停止区間への進入位置を安全側の位置に明確に認識できるようにすること、である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するための第１の発明は、
隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、地上装置とを具備する列車制御システムであって、
前記地上装置は、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報（例えば、図２の無信号許容停止区間フラグ）、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信する送信手段（例えば、図１の送信制御部３２０）、
を備え、
前記車上装置は、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段（例えば、図８の記憶部２００）と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段（例えば、図８の受電器４２）と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤと、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤとを比較して、所定の確定条件を満たした場合に当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段（例えば、図８の採用確定部１０４）と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段（例えば、図８の記憶内容更新部１０６）と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段（例えば、図８の無信号距離算出部１１０）と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段（例えば、図８の無信号許容停止区間進入判定部１１４）と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段（例えば、図８のブレーキ制御部１１８）と、
を備えた、
列車制御システムである。

【0010】

また、他の発明として、
隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、地上装置とによって前記車上装置が搭載された列車を制御する列車制御方法であって、
前記地上装置が、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信することを行い、
前記車上装置は、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段を備え、
前記車上装置が、
前記レールから前記制御情報を受信することと、
新たな前記制御情報が受信された場合に、当該新たな制御情報内の送信先区間ＩＤと、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤとを比較して、所定の確定条件を満たした場合に当該新たな制御情報の採用を確定することと、
前記確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新することと、
最後に前記確定された地点からの走行距離を検知することと、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定することと、
前記進入したとの判定がなされた場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させることと、
を行う、
列車制御方法を構成しても良い。

【0011】

第１の発明等によれば、新たに受信した制御情報内の送信先区間ＩＤと、記憶されている送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤとを比較して、当該制御情報の採用を確定するので、擬似信号を排除し、受信すべき制御情報のみを採用することができる。また、次区間が無信号許容停止区間であることを認識している状態において、受信した制御情報の採用の確定がなされない状態の経過時間によって、無信号許容停止区間への進入を判定する。つまり、最後に受信した制御情報の採用を確定した時点を、無信号許容停止区間に進入した時点とみなしており、これは実際の無信号許容停止区間の進入時点より手前の時点となるので、安全側の動作となる。

【0012】

第２の発明は、第１の発明の列車制御システムであって、
前記ブレーキ制御手段は、前記距離検知手段により検知されている走行距離が、前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の内方区間長情報が示す区間長以内の場合には常用ブレーキを作用させ、当該区間長を超える場合には非常ブレーキを作用させる、
列車制御システムである。

【0013】

第２の発明によれば、無信号許容停止区間内では常用ブレーキによって停止させる制御を行うが、万が一、無信号許容停止区間を超過した場合には非常ブレーキによって直ちに停止させることができる。

【0014】

第３の発明は、第１又は第２の発明の列車制御システムであって、
前記進入判定手段は、前記継続時間条件を満たした後に、前記確定手段による確定がなされた場合には、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したとの判定をキャンセルするキャンセル手段を有し、
前記ブレーキ制御手段は、前記進入判定手段により進入したと判定されてブレーキを作用させた後に前記キャンセル手段によりキャンセルがなされた場合には、ブレーキを緩解する緩解手段を有する、
列車制御システムである。

【0015】

第３の発明によれば、例えば、先行列車が在線区間を進出したことによって自列車の在線区間が無信号許容停止区間でなくなった場合に、ブレーキを緩解して走行を継続することができる。

【0016】

第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記確定手段は、前記次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態の場合に、前記比較を行って前記確定条件を満たすか否かを判定する、
列車制御システムである。

【0017】

第４の発明によれば、次区間が無信号許容停止区間である場合には、新たに受信した制御情報内の送信先区間ＩＤと、記憶している送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤとを比較して、当該制御情報の採用を確定するので、擬似信号を排除し、受信すべき制御情報のみを採用することができる。

【0018】

第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記確定手段は、前記進入判定手段により前記無信号許容停止区間に進入したと判定された場合には、前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤが、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤと一致する場合に前記確定条件を満たしたとして採用を確定する、
列車制御システムである。

【0019】

第５の発明によれば、無信号許容停止区間に進入したと判定した後は、新たに受信した制御情報内の送信先区間ＩＤが、記憶している送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤと一致するかによって当該制御情報の採用を確定するので、擬似信号を排除し、受信すべき制御情報のみを採用することができる。また、受信した送信先区間ＩＤが、記憶している送信先区間ＩＤ及び内方区間ＩＤのどちらに一致するかによって、自列車が無信号許容停止区間を進出して次の区間に進入したか否かの判定が可能となる。

【0020】

第６の発明として、
隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路上を走行する列車に搭載された車上装置と、当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む制御情報を送信する送信手段を備えた地上装置とを具備して構成される列車制御システムの前記車上装置であって、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤと、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤとを比較して、所定の確定条件を満たした場合に当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段と、
を備えた車上装置を構成しても良い。

【0021】

この場合、上述の第１の発明の作用効果を発揮する車上装置を実現できる。

【0022】

また、第７の発明として、
隣接区間で異なるＩＤとなるように所定数の区間ＩＤの何れかが各区間に割り当てられて構成された線路のレールに制御情報を送信する地上装置であって、
当該区間（以下「送信先区間」という）のレールに、当該送信先区間の区間ＩＤ（以下「送信先区間ＩＤ」という）、当該送信先区間の１区間内方区間が無信号許容停止区間であるか否かを示す識別情報、１区間内方区間の区間長を示す内方区間長情報および１区間内方区間の区間ＩＤ（以下「内方区間ＩＤ」という）を少なくとも含む前記制御情報を送信する送信手段と、
を備え、
前記線路上を走行する列車の車上装置として、
前記制御情報に含まれる前記送信先区間に関する情報を、当該車上装置が搭載された列車（以下「自列車」という）の在線区間の情報として在線区間情報に少なくとも含めて記憶し、前記制御情報に含まれる前記１区間内方区間に関する情報を、次区間の情報として次区間情報に少なくとも含めて記憶する記憶手段と、
前記レールから前記制御情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された新たな制御情報内の送信先区間ＩＤと、前記記憶手段に記憶されている在線区間情報内の送信先区間ＩＤ又は次区間情報内の内方区間ＩＤとを比較して、所定の確定条件を満たした場合に当該新たな制御情報の採用を確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された前記新たな制御情報で、前記記憶手段の記憶内容を更新する記憶内容更新手段と、
前記確定手段により最後に確定された地点からの走行距離を検知する距離検知手段と、
前記記憶手段に記憶されている次区間情報内の識別情報が前記無信号許容停止区間であることを示す状態において、前記確定手段による確定がなされない状態の経過時間が所定の継続時間条件を満たした場合に、自列車が前記無信号許容停止区間に進入したと判定する進入判定手段と、
前記進入判定手段により進入したと判定された場合に、ブレーキを作用させて自列車を停止させるブレーキ制御手段と、
を有する車上装置に向けて前記制御情報を送信する、地上装置を構成しても良い。

【0023】

この場合、第１の発明の作用効果を発揮する地上装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】列車制御システムの構成図。

【図2】制御情報の一例。

【図3】区間ＩＤに基づく擬似信号の判定の説明図。

【図4】区間ＩＤに基づく擬似信号の判定の説明図。

【図5】無信号タイマの説明図。

【図6】無信号距離カウンタの説明図。

【図7】無信号許容停止区間への進入の判定の説明図。

【図8】車上装置の機能構成図。

【図9】在線区間情報及び次区間情報の一例。

【図10】区間距離カウンタの説明図。

【図11】地上制御処理のフローチャート。

【図12】車上制御処理のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。

【0026】

［システム構成］
図１は、本実施系における列車制御システム１の構成図である。列車制御システム１は、デジタルＡＴＣシステムであり、地上装置１０と、軌道Ｒを走行する列車４０に搭載される車上装置５０とを備えて構成される。

【0027】

軌道Ｒには、レールを列車４０の進行方向に沿って区分した列車４０の走行制御の単位となる区間が定められている。区間は、軌道Ｒに沿って設置された軌道回路を単位として定められる。各区間の軌道回路は、回路境界に絶縁を設けず、レール共振を利用しない非共振式無絶縁軌道回路である。

【0028】

各区間には区間ＩＤが割り当てられているが、用意されている区間ＩＤの数は、軌道回路に定められている区間の総数より少ない。つまり、設置されている軌道回路が非共振式無絶縁軌道回路であるため、レールに送信されたＡＴＣ信号が充分減衰すると想定される所定距離内における区間同士の区間ＩＤが同一とならないよう、各区間に区間ＩＤが割り当てられている。例えば、進行方向に沿って用意されている区間ＩＤが所定順に繰り返すようにして、少なくとも隣接区間で異なる区間ＩＤとなるように、各区間に区間ＩＤが割り当てられている。

【0029】

先行列車４０ａの最後尾車両が存在する区間（図１では、区間１４Ｔ）は、無信号となる絶対停止区間であり、絶対停止区間の一区間後方（外方）の区間（図１では、区間１５Ｔ）は、許容停止区間である。絶対停止区間は、後続列車４０ｂの進入を禁止し、進入すると非常ブレーキをかけて直ちに非常停止しなくてはならない区間である。許容停止区間は、後続列車４０ｂの進入を許容するが、当該区間内で必ず停止しなくてはならない区間である。本実施形態では、軌道回路が非共振式無絶縁軌道回路であることから、許容停止区間も無信号の区間である。以下、許容停止区間のことを、無信号許容停止区間という。

【0030】

地上装置１０は、複数のＡＴＣ送信器２０と、地上制御装置３０とを有している。ＡＴＣ送信器２０は、各区間の進出側の境界に接続され、地上制御装置３０によって生成されたＡＴＣ信号を、接続された区間のレールに出力する。この接続点は、ＡＴＣ信号の打ち込み点とも称される。

【0031】

地上制御装置３０は、在線検知部３１０と、送信制御部３２０とを有する。在線検知部３１０は、軌道Ｒ上の各列車４０の位置を軌道回路単位（すなわち、区間単位）で検知する。送信制御部３２０は、在線検知部３１０によって検知された各列車４０の在線情報や、不図示の連動装置から得られる進路情報（分岐器の開通方向情報を含む）等をもとに、軌道Ｒ上の各列車４０に対する制御情報６０を生成し、ＡＴＣ信号（電文）に含めて、ＡＴＣ送信器２０を介して対応する在線区間のレールに繰り返し送信する。以下、ＡＴＣ信号のことを、この制御情報６０として説明する。

【0032】

車上装置５０は、レールから受信した制御情報６０に基づく自列車の走行制御を行う。具体的には、受信した制御情報６０に基づく速度照査パターンを生成し、この速度照査パターンに従った走行制御（速度制御）を行う。

【0033】

図２は、制御情報６０の一例を示す図である。図２に示すように、制御情報６０は、当該情報が送信される区間である送信先区間に関する送信先区間情報６２と、送信先区間の１区間内方区間に関する内方区間情報６４と、を含む。送信先区間情報６２は、区間ＩＤ（送信先区間ＩＤ）と、区間長と、始端速度Ｖｓと、終端速度Ｖｏと、を含む。内方区間情報６４は、区間ＩＤ（内方区間ＩＤ）と、区間長と、始端速度Ｖｓと、終端速度Ｖｏと、無信号許容停止区間であるか否かの識別情報である無信号許容停止区間フラグと、を含む。始端速度Ｖｓは、該当区間への進入時の制限速度であり、該当区間に定められた制限速度である。終端速度Ｖｏは、該当区間からの進出時の制限速度であり、該当区間の１区間内方区間の制限速度である。無信号許容停止区間については、終端速度Ｖｏはゼロとなる。

【0034】

（Ａ）擬似信号
ところで、軌道回路を使ってＡＴＣ信号を送信する場合においては、ある区間に送信された制御情報６０が、並行する上下線への誘導や近隣区間への回り込みによって他の区間にも送信されてしまう可能性がある。つまり、車上装置５０では、自列車の在線区間ではなく、他の区間に送信された制御情報６０を受信してしまう可能性がある。特に、無信号許容停止区間は無信号区間であり当該区間に制御情報６０は送信されていないため、他の区間へ送信された制御情報６０が擬似信号となり易い。そこで、本実施形態では、車上装置５０は、次区間が無信号許容停止区間である場合、或いは、在線区間が無信号許容停止区間である場合に、受信した制御情報６０に含まれる区間ＩＤによって、受信した制御情報６０が他の区間に向けて送信された制御情報６０である擬似信号であるか否かを判定する。

【0035】

ここで、次区間が無信号許容停止区間であるかは、制御情報６０に含まれる内方区間情報６４の無信号許容停止区間フラグによって判断することができる。そして、次区間が無信号許容停止区間である状態において次区間への進入を判定することで、在線区間が無信号許容停止区間であると判断することができる。次区間への進入の判定については後述する。

【0036】

具体的には後述するが、車上装置５０が自列車の無信号許容停止区間への進入を判定するタイミングは、自列車が実際に無信号許容停止区間に進入したタイミングより遅い。この実際に進入したタイミングから判定するタイミングまでの間に擬似信号を受信してしまう可能性を排除するため、無信号許容停止区間の１区間外方区間に在線しているとき（つまり、次区間が無信号許容停止区間であるとき）から、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を行う。

【0037】

区間ＩＤに基づく擬似信号の判定は、次のように行う。すなわち、受信した制御情報６０に含まれている送信先区間ＩＤと、記憶している送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤとの一致を判定する。そして、受信した送信先区間ＩＤが、記憶している送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤに一致するならば、当該制御情報６０は擬似信号でないと判定し、そうでないならば、当該制御情報６０は擬似信号と判定する。

【0038】

図３，図４は、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を説明する図である。図３（ａ）に示すように、列車４０ｃの車上装置５０は、自列車４０ｃの在線区間１６Ｔに送信されている制御情報６０ａを受信し、この制御情報６０ａに含まれている「送信先区間ＩＤ＝ＩＤ−Ａ」及び「内方区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｂ」を記憶する。このとき、在線区間である区間１６Ｔも次区間である区間１５Ｔもともに無信号許容停止区間ではないので、車上装置５０は、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定は行わない。

【0039】

次いで、図３（ｂ）に示すように、列車４０ｃが次の区間１５Ｔに進入すると、この区間１５Ｔに送信されている制御情報６０ｂを受信するようになる。車上装置５０は、受信した制御情報６０ｂに含まれている内方区間情報６４の無信号許容停止区間フラグから、次区間である区間１４Ｔが無信号許容停止区間であると判断する。そして、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を行う。つまり、受信した制御情報６０ｂに含まれている送信先区間ＩＤと、記憶している送信先区間ＩＤ又は内方区間ＩＤとの一致を判定する。この場合、受信した送信先区間ＩＤ、及び、記憶している内方区間ＩＤは、ともに「ＩＤ−Ｂ」であり一致する。従って、車上装置５０は、受信した制御情報６０ｂは擬似信号でないと判定し、記憶していた送信先区間ＩＤ及び内方区間ＩＤを、新たに受信した制御情報６０ｂに含まれる「送信先区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｂ」及び「内方区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｃ」で更新記憶する。

【0040】

図４（ａ）は、図３（ｂ）に続いて、列車４０ｃがその次の区間１４Ｔに進入して擬似信号を受信した場合である。進入した区間１４Ｔは、先行列車４０ｄの在線区間１３Ｔの１区間外方区間、つまり無信号許容停止区間であり、無信号となるはずである。しかし、並行する逆方向のレールに送信されている制御情報６０ｙが誘導や回り込みによって区間１４Ｔに伝播しており、車上装置５０は、区間１４Ｔに伝播された制御情報６０ｙを受信している。この場合、受信した制御情報６０ｙに含まれている「送信先区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｙ」は、車上装置５０に記憶されている「送信先区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｂ」、及び、「内方区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｃ」の何れとも一致しない。従って、車上装置５０は、受信した制御情報６０ｙは擬似信号であると判定し、これを無効として破棄する。

【0041】

続いて、図４（ｂ）に示すように、先行列車４０ｄが区間１３Ｔを進出すると区間１４Ｔは無信号許容停止区間でなくなり、この区間１４Ｔへの制御情報６０ｃの送信が開始される。列車４０ｃの車上装置５０は、在線区間１４Ｔに送信されているこの制御情報６０ｃを受信することになる。区間１４Ｔは無信号許容停止区間ではなくなるが、次区間である区間１３Ｔが無信号許容停止区間となる。車上装置５０は、受信した制御情報６０ｃに含まれている内方区間情報６４の無信号許容停止区間フラグから、次区間である区間１３Ｔが無信号許容停止区間であると判断し、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を継続することになる。車上装置５０が受信した制御情報６０ｃに含まれる送信先区間ＩＤと、記憶している内方区間ＩＤとは、ともに「ＩＤ−Ｃ」であり一致する。従って、車上装置５０は、受信した制御情報６０ｃは擬似信号でないと判定し、記憶していた送信先区間ＩＤ及び内方区間ＩＤを、受信した制御情報６０ｃに含まれる送信先区間「ＩＤ＝ＩＤ−Ｃ」及び「内方区間ＩＤ＝ＩＤ−Ｄ」で更新記憶する。

【0042】

なお、本実施形態では、次区間或いは在線区間が無信号許容停止区間である場合に、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を行うことにしたが、次区間及び在線区間がともに無信号許容停止区間でない場合にも同様に、区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を行うようにしても良い。

【0043】

（Ｂ）制御情報６０の採用
上述のように、各区間に対して制御情報６０が繰り返し送信されるため、車上装置５０では、自列車の在線区間が無信号許容停止区間でなければ、レールに送信されている制御情報６０を次々と受信することになる。車上装置５０は、新たに制御情報６０を受信する毎に所定の確定条件を満たすかを判定し、満たすならば、当該制御情報６０を採用し、記憶内容を更新した後、自列車の走行制御に用いる。

【0044】

確定条件とは、制御情報６０の採用を確定するための条件であり、自列車の在線区間及び次区間が無信号許容停止区間であるか否かによって、次の二つに場合分けされる。すなわち、一つ目は、自列車の在線区間及び次区間がともに無信号許容停止区間でない場合である。例えば、図３（ａ）の場合が該当する。この場合、イ）所定の検定条件を満たす、ことが確定条件となる。二つ目は、自列車の在線区間又は次区間が無信号許容停止区間である場合である。例えば、図３（ｂ），図４（ａ），（ｂ）の場合が該当する。この場合、イ）所定の検定条件を満たし、且つ、ロ）区間ＩＤに基づく擬似信号の判定によって当該制御情報６０が擬似信号でないと判定された、ことが確定条件となる。

【0045】

自列車の在線区間及び次区間がともに無信号許容停止区間でない場合に、確定条件に、ロ）区間ＩＤに基づく擬似信号の判定を必要としないのは、次の理由による。すなわち、この場合には在線区間及び次区間ともに有信号の区間であるため、有信号に比べて微弱な擬似信号が混入したとしても問題とならないためである。そのため、イ）所定の検定条件を満たせば、新たに受信した制御情報６０の採用を確定できる。

【0046】

検定条件とは、制御情報６０を安全かつ合理的に受信したとみなせる条件であり、例えば、連続した２つの制御情報６０が一致する、或いは、連続した３つの制御情報６０のうちの２つが一致する、といった条件に定めることができる。

【0047】

（Ｃ）無信号許容停止区間への進入
列車４０が無信号許容停止区間に進入すると、車上装置５０は、ブレーキを作用させて自列車を区間内で停止するように制御する必要がある。つまり、無信号許容停止区間内では、常用ブレーキによって自列車を徐々に減速させて停止させ、無信号許容停止区間を超過すると、非常ブレーキによって直ちに緊急停止させる。

【0048】

無信号許容停止区間の進入後は、制御情報６０が受信されない無信号状態である。しかし、有信号の区間境界の通過時や、区間途中の撚架点の通過時、受信信号強度の一時的な低下など、様々な要因によっても一時的に制御情報６０が受信されない無信号状態が生じ得る。このため、無信号状態が、無信号許容停止区間への進入であるのか他の要因によるのかを区別する必要がある。そこで、本実施形態では、車上装置５０は、無信号状態の継続時間である無信号時間によって、自列車の無信号許容停止区間への進入を判定する。

【0049】

無信号時間は、無信号タイマによって計測できる。無信号タイマは、常時、経過時間を積算するタイマであり、制御情報６０の受信状況が、上述した新たに受信した制御情報６０の採用を確定するための確定条件を満たす毎にリセットされる。

【0050】

そして、無信号許容停止区間に進入した後、自列車が無信号許容停止区間内に在線しているかどうかは、無信号許容停止区間に進入してからの走行距離を、無信号許容停止区間の区間長と比較することで判定する。無信号許容停止区間の区間長は、直前の区間を走行中に受信した制御情報６０に含まれている。無信号許容停止区間に進入してからの走行距離である無信号距離は、無信号距離カウンタによって計測できる。無信号距離カウンタは、常時、走行距離を積算するカウンタであり、無信号タイマと同様に、制御情報６０の受信状況が確定条件を満たす毎にリセットされる。

【0051】

図５は、無信号タイマによる無信号時間の算出を説明する図である。図５では、横方向を列車先端位置として、上から順に、レールに伝送されるＡＴＣ信号、車上装置５０における受信電文（制御情報６０）、無信号タイマのタイマ値（無信号時間）、を示している。ＡＴＣ信号は、当該位置での受信信号強度を縦方向の幅で示している。当該区間の進出端からＡＴＣ信号が伝送されるため、進出端に近づくにつれてＡＴＣ信号の受信信号強度は強くなる。受信電文は、車上装置５０で受信された一つの制御情報６０を１つの矩形ブロックとして示しており、付記された数字は、車上装置５０で受信・解読された当該制御情報６０に含まれる送信先区間ＩＤを示している。また、矩形ブロックの右端の位置が、当該制御情報６０が解読されたタイミングを示している。クロスハッチングが施された矩形ブロックは、受信できなかった、或いは、解読できなかった制御情報６０を表す。

【0052】

また、図５は、区間１Ｔ，２Ｔの境界を通過する例を示している。区間１Ｔには「送信先区間ＩＤ＝１」を含む制御情報６０が送信され、区間２Ｔには「送信先区間ＩＤ＝２」を含む制御情報６０が送信される。列車４０が区間境界を通過する際には、車上装置５０において一時的に制御情報６０が受信されない無信号状態が発生し得る。

【0053】

図５に示すように、正常時には、区間１Ｔを走行中の列車４０の車上装置５０は、「送信先区間ＩＤ＝１」の制御情報６０を連続的に受信しており、確定条件を満たす毎、すなわち、１つの制御情報６０を受信・解読する毎に、無信号タイマがリセットされる。次いで、区間１Ｔ，２Ｔの境界の通過の際には、一時的に無信号状態となり無信号タイマ値が増加する。その後、「送信先区間ＩＤ＝２」の制御情報６０の受信が開始され、確定条件を満たした以降は、確定条件を満たす毎に、無信号タイマがリセットされる。

【0054】

この場合、送信先区間ＩＤが直前と異なる制御情報６０について、確定条件を満たすと判定したタイミング（図５（ａ）では、タイミングｔ_２、図５（ｂ）では、タイミングｔ_４）において、区間１Ｔ，２Ｔの境界を通過したと判定する。そして、このタイミングの直前に、確定条件を満たすと判定したタイミング（図５（ａ）では、タイミングｔ_１、図５（ｂ）では、タイミングｔ_３）の位置を、区間１Ｔ，２Ｔの境界とみなす。

【0055】

図６は、無信号距離カウンタによる無信号距離の算出を説明する図である。図６では、横軸を列車位置として、上から順に、車上装置５０における受信電文（制御情報６０）、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）、を示している。図６（ａ）は、受信する制御情報６０の送信先区間ＩＤが全て同一の場合、図６（ｂ）は、区間境界の通過等によって、受信する制御情報６０の送信先区間ＩＤが変化する場合、の例を示している。

【0056】

無信号距離カウンタは、無信号タイマと同様に、確定条件を満たしたタイミングでリセットされる。このため、無信号距離カウンタによって算出される無信号距離は、受信した制御情報６０が確定条件を満たしたときを起点とした走行距離であり、実際の無信号区間を含む長さとなっている。

【0057】

図７は、無信号許容停止区間への進入時を示している。図７では、横方向を列車先端位置として、上から順に、レールに伝送されるＡＴＣ信号、車上装置５０おける受信電文（制御情報６０）、無信号タイマのタイマ値（無信号時間）、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）、を示している。

【0058】

図７に示すように、区間１Ｔを走行中の列車４０の車上装置５０は、「送信先区間ＩＤ＝１」の制御情報６０を連続的に受信しており、確定条件を満たす毎、つまり、制御情報を受信・解読する毎に、無信号タイマ及び無信号距離カウンタがリセットされる。

【0059】

次いで、区間２Ｔに進入すると、区間２Ｔは無信号許容停止区間であるので、確定条件が満たされず、無信号タイマのタイマ値、及び、無信号距離カウンタのカウント値が増加する。そして、無信号タイマのタイマ値である無信号時間が継続時間条件を満たしたタイミングｔ_６において、無信号許容停止区間に進入したと判定する。継続時間条件は、無信号許容停止区間に進入したとみなせる条件であり、無信号時間が第２閾値時間に達した条件として定められる。第２閾値時間は、区間境界の通過時に生じる無信号状態の継続時間より長い時間として定められる。

【0060】

この場合、無信号許容停止区間に進入したと判定したタイミングｔ_６以前であって、直前に確定条件を満たすと判定されたタイミングｔ_５の位置を、無信号許容停止区間の開始位置とみなす。つまり、無信号許容停止区間の開始位置とみなす位置は、実際の無信号許容停止区間の始端位置より手前（外方）となる。そして、無信号距離カウンタのカウント値である無信号距離は、無信号許容停止区間の開始位置とみなした位置からの走行距離であり、実際の無信号許容停止区間の走行距離より長くなる。これは、安全側の動作となる。

【0061】

［機能構成］
図８は、車上装置５０の機能構成図である。図８によれば、車上装置５０は、処理部１００と、記憶部２００とを備えて構成される一種のコンピュータ装置である。

【0062】

処理部１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて車上装置５０の全体制御を行う。また、処理部１００は、記憶部２００に記憶された車上制御プログラム２０２を実行することで、位置速度算出部１０２、採用確定部１０４、記憶内容更新部１０６、無信号時間算出部１０８、無信号距離算出部１１０、区間距離算出部１１２、無信号許容停止区間進入判定部１１４、速度照査パターン作成部１１６、ブレーキ制御部１１８、の各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。

【0063】

位置速度算出部１０２は、車軸に取り付けられた速度発電機４４の回転数の計測値をもとに、自列車４０の現在の走行位置（走行距離）、及び、走行速度を算出する。算出した走行位置及び走行速度は、位置速度情報２０４として記憶される。

【0064】

採用確定部１０４は、受電器４２によってレールから受信した制御情報６０が確定条件を満たすかを判定し、満たす場合に、当該制御情報６０の採用を確定する。確定条件は、自列車の在線区間及び次区間が無信号許容停止区間であるか否かによって二つに場合分けされる。すなわち、自列車の在線区間及び次区間がともに無信号許容停止区間でない場合には、イ）所定の検定条件を満たす、ことが確定条件となる、また、自列車の在線区間又は次区間が無信号許容停止区間である場合には、イ）所定の検定条件を満たし、且つ、ロ）区間ＩＤに基づく擬似信号の判定によって、当該制御情報６０が擬似信号でないと判定された、ことが確定条件となる。検定条件は、例えば、連続した２つの制御情報６０が一致する、或いは、連続した３つの制御情報６０のうちの２つが一致する、といった条件に定めることができる。

【0065】

記憶内容更新部１０６は、記憶している在線区間情報２０６及び次区間情報２０８を更新する。図９に、在線区間情報２０６及び次区間情報２０８の一例を示す。在線区間情報２０６は、自列車４０の在線区間に関する情報であり、区間ＩＤと、区間長と、始端速度Ｖｓと、終端速度Ｖｏと、無信号許容停止区間フラグと、を含む。次区間情報２０８は、自列車４０が次に進入することとなる区間に関する情報であり、区間ＩＤと、区間長と、始端速度Ｖｓと、終端速度Ｖｏと、無信号許容停止区間フラグを含む。

【0066】

記憶内容更新部１０６は、採用確定部１０４によって制御情報６０の採用が確定されると、当該制御情報６０に含まれる送信先区間情報６２を在線区間情報２０６とし、内方区間情報６４を次区間情報２０８として更新する。また、無信号許容停止区間進入判定部１１４によって自列車４０が無信号許容停止区間に進入したと判定されると、次区間情報２０８を在線区間情報２０６として更新し、次区間情報２０８をクリアする。

【0067】

無信号時間算出部１０８は、無信号状態の継続時間である無信号時間を算出する。すなわち、上述の無信号タイマに相当し、この無信号タイマのタイマ値を無信号時間とする。つまり、常時、経過時間をカウントし、採用確定部１０４によって制御情報６０の採用が確定される毎に、タイマ値をリセットする(図５，図７参照)。

【0068】

無信号距離算出部１１０は、無信号状態の継続期間における走行距離である無信号距離を算出する。すなわち、上述の無信号距離カウンタに相当し、この無信号距離カウンタのカウント値を無信号距離とする。つまり、常時、走行距離をカウントし、採用確定部１０４によって制御情報６０の採用が確定される毎に、カウント値をリセットする（図６，図７参照）。走行距離は、例えば、位置速度算出部１０２によって算出された現在の走行速度を時間積分して求められる。

【0069】

区間距離算出部１１２は、区間境界を基点とした自列車４０の走行距離である区間走行距離を算出する。区間走行距離は、区間距離カウンタによって計測できる。

【0070】

図１０は、区間距離カウンタによる区間走行距離の算出を説明する図である。図１０では、横方向を列車先端位置として、上から順に、レールに伝送されるＡＴＣ信号、車上装置５０おける受信電文（制御情報６０）、区間距離カウンタのカウント値（区間走行距離）、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）、を示している。

【0071】

図１０に示すように、区間６Ｔ，７Ｔの境界の通過が判定されたタイミングｔ_８で、区間距離カウンタのカウント値（区間走行距離）が、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）に更新される。区間境界の通過の判定タイミングは、送信先区間ＩＤが直前と異なる制御情報６０について、確定条件を満たすタイミングである。そして、このタイミングｔ_８における無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）は、区間境界とみなすタイミングｔ_７の位置からの走行距離であり、このタイミングｔ_７の位置は、実際の区間境界よりも手前の位置となる。つまり、区間距離算出部１１２は、常時、走行距離をカウントし、採用確定部１０４によって、送信先区間ＩＤが直前とは異なる制御情報の採用が確定される毎に、区間距離カウンタのカウント値を、無信号距離算出部１１０によって算出された無信号距離に更新する。

【0072】

無信号許容停止区間進入判定部１１４は、自列車４０が無信号許容停止区間に進入したかを判定する。具体的には、次区間が無信号許容停止区間である状態、つまり、次区間情報２０８に含まれる無信号許容停止区間フラグが「１」である状態において、無信号時間算出部１０８によって算出された無信号時間が、継続時間条件である第２閾値時間に達した場合に、自列車４０が無信号許容停止区間に進入したと判定する（図７参照）。更に、無信号許容停止区間に進入した後、新たな制御情報６０が受信され、採用確定部１０４によって採用が確定されたならば、無信号許容停止区間進入判定部１１４は、当該無信号許容停止区間への進入の判定をキャンセルする。これは、図４（ｂ）のケースに相当する。継続時間条件である第２閾値時間は、継続時間条件情報２１０として記憶されている。

【0073】

速度照査パターン作成部１１６は、在線区間情報２０６及び次区間情報２０８に基づいて、速度照査パターンを作成する。例えば、在線区間情報２０６又は次区間情報２０８が更新される毎に、在線区間の始端速度Ｖｓ及び終端速度Ｖｏ、次区間の始端速度Ｖｓ及び終端速度Ｖｏに従って、自列車４０の現在の走行位置及び走行速度を起点とした速度照査パターンを作成する。

【0074】

ブレーキ制御部１１８は、速度照査パターン作成部１１６によって作成された速度照査パターン従ったブレーキ制御を行う。具体的には、速度照査パターンで定められる現在の走行位置の照査速度と、現在の走行速度とを比較し、走行速度が照査速度より高い場合には常用ブレーキ４６を作用させて照査速度まで減速させる。

【0075】

また、無信号許容停止区間進入判定部１１４によって自列車４０が無信号許容停止区間に進入したと判定された場合、当該区間内では常用ブレーキ４６を作用させて自列車４０を停止させる。ただし、当該区間を超過する万が一の場合には、非常ブレーキ４８を作用させて自列車４０を直ちに停止させる。自列車４０が無信号許容停止区間内であるか超過したかは、無信号距離算出部１１０によって算出された無信号距離が、次区間情報２０８に含まれる区間長に達したか否かによって判断する。更に、無信号許容停止区間進入判定部１１４によって、無信号許容停止区間の進入の判定がキャンセルされた場合、ブレーキを緩解する。

【0076】

記憶部２００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部１００が車上装置５０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、処理部１００の作業領域として用いられ、処理部１００が実行した演算結果が一時的に格納される。処理部１００には、車上制御プログラム２０２と、位置速度情報２０４と、在線区間情報２０６と、次区間情報２０８と、継続時間条件情報２１０と、が記憶される。

【0077】

［処理の流れ］
（Ａ）地上装置１０
図１１は、地上装置１０における地上制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、送信制御部３２０が、地上送信制御プログラム３２２を実行することで実現される。

【0078】

送信制御部３２０は、在線検知部３１０により検知された各列車の在線区間を監視しており、列車が新たな区間に進入したならば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、当該列車の前方直近列車の在線区間を判定し（ステップＡ３）、判定した在線区間の１区間後方区間を、無信号許容停止区間として設定する（ステップＡ５）。そして、当該区間の進入区間に対する制御情報６０を生成し、進入区間への当該制御情報６０の送信を開始する（ステップＡ７）。

【0079】

また、列車が区間を進出したならば（ステップＡ９：ＹＥＳ）、進出区間への制御情報６０の送信を終了する（ステップＡ１１）。次いで、当該列車の在線区間の１区間後方区間（すなわち、進出区間）を無信号許容停止区間として設定する（ステップＡ１３）。そして、当該列車の後方直近列車の在線区間を判定し（ステップＡ１５）、判定した在線区間に対する制御情報６０を生成し、在線区間への当該制御情報６０の送信を開始する（ステップＡ１７）。その後、ステップＡ１に戻り、同様の処理を繰り返す。

【0080】

（Ｂ）車上装置５０
図１２は、車上装置５０における車上制御処理を説明するフローチャートである。
この処理は、処理部１００が車上制御プログラム２０２を実行することで実現される。

【0081】

先ず、新たな制御情報６０を受信したかを判断し、受信したならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、採用確定部１０４が、当該制御情報６０が確定条件を満たすかを判定する。満たすならば（ステップＢ３：ＹＥＳ）、当該制御情報６０の採用を確定し、無信号タイマ及び無信号距離カウンタをリセットする（ステップＢ５）。そして、受信した制御情報６０に含まれる送信先区間ＩＤが、次区間情報２０８として記憶された次区間ＩＤに一致するならば（ステップＢ７：ＹＥＳ）、自列車４０が次区間に進入したと判定し（ステップＢ９）、区間距離カウンタをリセットする（ステップＢ１１）。次いで、受信した制御情報６０に基づき、記憶している在線区間情報２０６、及び、次区間情報２０８を更新する（ステップＢ１３）。そして、速度照査パターン作成部１１６が、更新後の在線区間情報２０６及び次区間情報２０８に基づいて、速度照査パターンを更新する（ステップＢ１５）。

【0082】

その後、着駅への到着等によって本処理を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＢ１７：ＮＯ）、ステップＢ１に戻り、同様の処理を繰り返す。終了するならば（ステップＢ１７：ＹＥＳ）、本処理を終了する。

【0083】

一方、新たな制御情報６０を受信していないならば（ステップＢ１：ＮＯ）、次区間情報２０８として記憶された無信号許容停止区間フラグによって、次区間が無信号許容停止区間であるかを判断する。次区間が無信号許容停止区間であり（ステップＢ１９：ＹＥＳ）、無信号タイマのタイマ値である無信号時間が第２閾値時間に達したならば（ステップＢ２１：ＹＥＳ）、自列車４０が無信号許容停止区間に進入したと判定する（ステップＢ２３）。すると、記憶内容更新部１０６が、記憶している次区間情報２０８を在線区間情報２０６として更新し、次区間情報２０８をクリアする（ステップＢ２５）。そして、速度照査パターン作成部１１６が、更新後の在線区間情報２０６及び次区間情報２０８に基づいて、速度照査パターンを更新する（ステップＢ２６）。

【0084】

次いで、無信号距離カウンタによる無信号距離が、在線区間情報２０６として記憶された区間長以内ならば（ステップＢ２７：ＹＥＳ）、自列車４０が無信号許容停止区間内を走行中であるので、ブレーキ制御部１１８が常用ブレーキ４６を作用させる（ステップＢ２９）。無信号距離が区間長を超えるならば（ステップＢ２７：ＮＯ）、自列車４０が無信号許容停止区間を超過したので、ブレーキ制御部１１８が非常ブレーキ４８を作用させる（ステップＢ３１）。

【0085】

そして、自列車４０が停止する前に（ステップＢ３３：ＮＯ）、新たな制御情報６０を受信し（ステップＢ３５：ＹＥＳ）、更に、その制御情報６０が確定条件を満たすならば（ステップＢ３７：ＹＥＳ）、採用確定部１０４は、当該制御情報６０の採用を確定し、無信号許容停止区間進入判定部１１４が、自列車４０の無信号許容停止区間への進入の判定をキャンセルする（ステップＢ３９）。そして、ブレーキ制御部１１８が、作用させているブレーキを緩解する（ステップＢ４１）。その後、無信号タイマ、及び、無信号距離カウンタをリセットし（ステップＢ４３）、記憶内容更新部１０６が、受信した制御情報６０に基づいて、記憶している在線区間情報２０６、及び、次区間情報２０８を更新する（ステップＢ４５）。そして、速度照査パターン作成部１１６が、更新後の在線区間情報２０６及び次区間情報２０８に基づいて、速度照査パターンを更新する（ステップＢ４６）。

【0086】

一方、ブレーキによって自列車４０が停止したならば（ステップＢ３３：ＹＥＳ）、ステップＢ１７に移行する。また、新たな制御情報６０を受信することがない場合や（ステップＢ３５：ＮＯ）、確定条件を満たさない場合（ステップＢ３７：ＮＯ）には、ステップＢ２７へ処理を移行する。

【0087】

また、次区間が無信号許容停止区間でないならば（ステップＢ１９：ＮＯ）、無信号時間が第１閾値時間を超えたかを判断する。無信号時間が第１閾値を超えたならば（ステップＢ４７：ＹＥＳ）、ブレーキ制御部１１８が、非常ブレーキ４８を作用させ（ステップＢ４９）、自列車４０が停止した後（ステップＢ５１：ＹＥＳ）、ステップＢ１７に移行する。ここで、第１閾値時間は、区間境界の通過時に生じる無信号状態の継続時間よりも長い時間に定められる。次区間が無信号許容停止区間ではないにも関わらず無信号時間が第１閾値時間以上継続している状態は、何らかの要因によって制御情報が受信されない危険な状態の可能性がある。

【0088】

［作用効果］
このように、本実施形態によれば、列車制御システム１における車上装置５０は、レールから受信した制御情報６０の送信先区間ＩＤが、記憶されている在線区間ＩＤ又は次区間ＩＤと一致するかによって、当該制御情報６０が自列車の在線区間に向けて送信された制御情報６０であるかを判定できるので、擬似信号を排除し、受信すべき制御情報６０のみを採用することができる。

【0089】

また、車上装置５０は、記憶している無信号許容停止区間フラグによって、次区間が無信号許容停止区間であることを認識している状態において、無信号時間が第２閾値時間に達して継続時間条件を満たしたかによって、無信号許容停止区間への進入を判定する。無信号時間は、制御情報６０の採用の確定がなされない状態の経過時間、つまり、最後に制御情報６０の採用を確定した時点からの経過時間である。確定した時点の位置は、無信号許容停止区間の進入位置とみなした位置に相当し、実際の無信号許容停止区間の進入時点より手前の時点となるので、安全側の位置となる。

【0090】

更に、車上装置５０は、先行列車が在線区間を進出したことによって自列車の在線区間が無信号許容停止区間でなくなった場合に、ブレーキを緩解して走行を継続することができる。

【0091】

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。

【符号の説明】

【0092】

１…列車制御システム
１０…地上装置
２０…ＡＴＣ送信器
３０…地上制御装置
３１０…在線検知部
３２０…送信制御部
３２２…地上送信制御プログラム
４０…列車
４２…受電器、４４…速度発電機
４６…常用ブレーキ、４８…非常ブレーキ
５０…車上装置
１００…処理部
１０２…位置速度算出部、１０４…採用確定部
１０６…記憶内容更新部、１０８…無信号時間算出部
１１０…無信号距離算出部、１１２…区間距離算出部
１１４…無信号許容停止区間進入判定部
１１６…速度照査パターン作成部、１１８…ブレーキ制御部
２００…記憶部
２０２…車上制御プログラム
２０４…位置速度情報、２０６…在線区間情報
２０８…次区間情報、２１０…継続時間条件情報
６０…制御情報
６２…送信先区間情報、６４…内方区間情報

【要約】

【課題】無信号許容停止区間における擬似信号による誤った走行制御を防止するとともに、無信号許容停止区間への進入位置を安全側の位置に明確に認識できるようにすること。
【解決手段】列車制御システム１における車上装置５０は、次区間又は在線区間が無信号許容停止区間である場合、レールから受信した制御情報６０に含まれる送信先区間ＩＤが、記憶している在線区間ＩＤ又は次区間ＩＤと一致するかによって、当該制御情報６０が擬似信号であるかを判定する。また、車上装置５０は、記憶している無信号許容停止区間フラグによって、次区間が無信号許容停止区間であることを認識している状態において、無信号時間が第２閾値時間に達して継続時間条件を満たしたかによって、無信号許容停止区間への進入を判定する。無信号時間は、最後に制御情報６０の採用を確定した時点からの経過時間である。当該時点の位置は、無信号許容停止区間の進入位置とみなした位置に相当する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】