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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022062610
(43)【公開日】2022-04-20
(54)【発明の名称】鉄道車両の遠隔制御システム
(51)【国際特許分類】
B60L 15/40 20060101AFI20220413BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20220413BHJP
【ＦＩ】
B60L15/40 J
B60L3/00 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020170743
(22)【出願日】2020-10-08
(71)【出願人】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】石坂 仁
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 光男
【テーマコード（参考）】
5H125
【Ｆターム（参考）】
5H125AA05
5H125AC02
5H125CC04
5H125EE41
5H125EE49
5H125EE55
5H125EE61
5H125FF28
(57)【要約】
【課題】鉄道車両の遠隔操作と手動操作とを容易に切り替え可能な鉄道車両の遠隔制御システムを提供する。
【解決手段】運転手によって操作される鉄道車両の運転を行なうための操作部材を操作する第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を、運転席１２０に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設け、操作部材制御部２０４の遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基づいて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御して操作部材を操作することによって、鉄道車両１０を遠隔制御することができるようにし、操作部材制御部２０４の手動操作モードを選択することで、操作部材を運転席１２０に着座した運転手が手動操作できるようにした。
【選択図】図１
【解決手段】運転手によって操作される鉄道車両の運転を行なうための操作部材を操作する第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を、運転席１２０に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設け、操作部材制御部２０４の遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基づいて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御して操作部材を操作することによって、鉄道車両１０を遠隔制御することができるようにし、操作部材制御部２０４の手動操作モードを選択することで、操作部材を運転席１２０に着座した運転手が手動操作できるようにした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄道車両を遠隔制御する鉄道車両の遠隔制御システムであって、
運転者によって操作される前記鉄道車両の運転を行なうための複数の操作部材をそれぞれ操作する複数のアクチュエータと、
遠隔操作司令情報を受信する鉄道車両側通信部と、
前記鉄道車両側通信部で受信された前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作する操作部材制御部と、を備え、
前記複数のアクチュエータは、運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に設けられ、
前記操作部材制御部は、前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ制御して前記複数の操作部材をそれぞれ操作する遠隔操作モードと、前記複数の操作部材の前記運転者による手動操作をそれぞれ可能とする手動操作モードとに選択可能に構成されている、
ことを特徴とする鉄道車両の遠隔制御システム。
運転者によって操作される前記鉄道車両の運転を行なうための複数の操作部材をそれぞれ操作する複数のアクチュエータと、
遠隔操作司令情報を受信する鉄道車両側通信部と、
前記鉄道車両側通信部で受信された前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作する操作部材制御部と、を備え、
前記複数のアクチュエータは、運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に設けられ、
前記操作部材制御部は、前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ制御して前記複数の操作部材をそれぞれ操作する遠隔操作モードと、前記複数の操作部材の前記運転者による手動操作をそれぞれ可能とする手動操作モードとに選択可能に構成されている、
ことを特徴とする鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項2】
前記複数のアクチュエータによる前記複数の操作部材の操作量をそれぞれ検出する複数の検出部と、
前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操作量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、
前記操作部材制御部の前記遠隔操作モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、
前記操作部材制御部の前記手動操作モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操作量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、
前記操作部材制御部の前記遠隔操作モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、
前記操作部材制御部の前記手動操作モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、
ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項3】
前記鉄道車両に、前記鉄道車両の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設け、
前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部とを備える遠隔操作装置を設け、
前記鉄道車両側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、
前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記画像情報を表示する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部とを備える遠隔操作装置を設け、
前記鉄道車両側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、
前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記画像情報を表示する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項4】
前記鉄道車両に、前記鉄道車両の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設け、
前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操作装置を設け、
前記鉄道車両側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、
前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記鉄道車両の位置を表示する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操作装置を設け、
前記鉄道車両側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、
前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記鉄道車両の位置を表示する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項5】
前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーと、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルと、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルと、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンとを含み、
前記アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項6】
前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーを含んで構成され、
前記マスターコントローラーは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記マスターコントローラーは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項7】
前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルを含んで構成され、
前記逆転ハンドルは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記逆転ハンドルは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項8】
前記複数の操作部材は、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルを含んで構成され、
前記ブレーキハンドルは、操作台から立設する回転軸と、前記回転軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記回転軸に結合されたピストンロッドと、前記回転軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記ブレーキハンドルは、操作台から立設する回転軸と、前記回転軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、
前記アクチュエータは、前記回転軸に結合されたピストンロッドと、前記回転軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項9】
前記複数の操作部材は、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンを含んで構成され、
前記緊急停止ボタンは、操作台の表面に対して垂直方向に押圧可能な押しボタンであり、
前記アクチュエータは、前記押しボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、前記ピストンロッドを前記鉛直方向に移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
前記緊急停止ボタンは、操作台の表面に対して垂直方向に押圧可能な押しボタンであり、
前記アクチュエータは、前記押しボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、前記ピストンロッドを前記鉛直方向に移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【請求項10】
前記複数のアクチュエータは、前記運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項１～９の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
ことを特徴とする請求項１～９の何れか１項記載の鉄道車両の遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道車両の遠隔制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄道車両の運転は、運転手が鉄道車両に乗車し、マスターコントローラー等の操作部材を操作することにより行っている。
一方で、近年少子高齢化による労働力不足への対応や鉄道運行効率の向上の観点から、鉄道車両の無人遠隔運転が検討されている。
一方で、近年少子高齢化による労働力不足への対応や鉄道運行効率の向上の観点から、鉄道車両の無人遠隔運転が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】「山手線Ｅ２３５系で自動列車運転装置（ＡＴＯ）等の試験を行います」、ＪＲ東日本ニュース、東日本旅客鉄道株式会社、［令和２年６月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.jreast.co.jp/press/2018/20181202.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
鉄道車両の無人遠隔運転中に電源喪失、テロ、災害発生などの非常事態が生じた場合、管制室からの遠隔制御が行えなくなる可能性がある。非常事態として発生し得る様々な事象を想定すると、通常の無人遠隔運転とは別系統の遠隔制御システムをバックアップとして鉄道車両に搭載するのが望ましい。
【0005】
また、将来的に鉄道車両の運転無人化が進んだ場合、全ての鉄道車両を遠隔制御可能な車両に置き換えまたは改造する必要があるが、コストがかさむため、例えば利用者が少ない地方路線などでは運転無人化を進めることができない可能性がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、鉄道車両の遠隔操作と手動操作とを容易に切り替え可能な鉄道車両の遠隔制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、鉄道車両を遠隔制御する鉄道車両の遠隔制御システムであって、運転者によって操作される前記鉄道車両の運転を行なうための複数の操作部材をそれぞれ操作する複数のアクチュエータと、遠隔操作司令情報を受信する鉄道車両側通信部と、前記鉄道車両側通信部で受信された前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作する操作部材制御部と、を備え、前記複数のアクチュエータは、運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に設けられ、前記操作部材制御部は、前記遠隔操作司令情報に基づいて前記複数のアクチュエータをそれぞれ制御して前記複数の操作部材をそれぞれ操作する遠隔操作モードと、前記複数の操作部材の前記運転者による手動操作をそれぞれ可能とする手動操作モードとに選択可能に構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータによる前記複数の操作部材の操作量をそれぞれ検出する複数の検出部と、前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操作量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、前記操作部材制御部の前記遠隔操作モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、前記操作部材制御部の前記手動操作モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記鉄道車両に、前記鉄道車両の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設け、前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部とを備える遠隔操作装置を設け、前記鉄道車両側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記画像情報を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記鉄道車両に、前記鉄道車両の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設け、前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操作装置を設け、前記鉄道車両側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記鉄道車両の位置を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーと、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルと、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルと、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンとを含み、前記アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーを含んで構成され、前記マスターコントローラーは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルを含んで構成され、前記逆転ハンドルは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルを含んで構成され、前記ブレーキハンドルは、操作台から立設する回転軸と、前記回転軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記回転軸に結合されたピストンロッドと、前記回転軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンを含んで構成され、前記緊急停止ボタンは、操作台の表面に対して垂直方向に押圧可能な押しボタンであり、前記アクチュエータは、前記押しボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、前記ピストンロッドを前記鉛直方向に移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータは、前記運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータによる前記複数の操作部材の操作量をそれぞれ検出する複数の検出部と、前記複数の検出部でそれぞれ検出された前記複数の操作量に基づいて前記複数のアクチュエータのサーボ制御をそれぞれ行なうサーボ制御部と、をさらに備え、前記操作部材制御部の前記遠隔操作モードは、前記サーボ制御部を介して前記複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、前記操作部材制御部の前記手動操作モードは、前記サーボ制御部の制御動作を無効として前記複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされる、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記鉄道車両に、前記鉄道車両の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設け、前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部とを備える遠隔操作装置を設け、前記鉄道車両側通信部は、前記画像情報生成部で生成された前記画像情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記画像情報を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記鉄道車両に、前記鉄道車両の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設け、前記遠隔操作司令情報を生成する司令情報生成部と、前記鉄道車両側通信部と通信可能に構成され前記遠隔操作司令情報を前記鉄道車両側通信部に送信する遠隔操作側通信部と、表示部と、地図情報を記憶する地図データベースとを備える遠隔操作装置を設け、前記鉄道車両側通信部は、前記測位部で生成された前記測位情報を前記遠隔操作側通信部に送信し、前記表示部は、前記遠隔操作側通信部で受信された前記測位情報に基づいて前記地図データベースから読み出された前記地図情報上に前記鉄道車両の位置を表示する、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーと、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルと、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルと、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンとを含み、前記アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーを含んで構成され、前記マスターコントローラーは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルを含んで構成され、前記逆転ハンドルは、操作台から揺動可能に突出された揺動軸と、前記揺動軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記揺動軸に結合されたピストンロッドと、前記揺動軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルを含んで構成され、前記ブレーキハンドルは、操作台から立設する回転軸と、前記回転軸の先端に設けられ手により把持される被把持部とを有し、前記アクチュエータは、前記回転軸に結合されたピストンロッドと、前記回転軸を揺動させる方向に前記ピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数の操作部材は、前記鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンを含んで構成され、前記緊急停止ボタンは、操作台の表面に対して垂直方向に押圧可能な押しボタンであり、前記アクチュエータは、前記押しボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、前記ピストンロッドを前記鉛直方向に移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、前記複数のアクチュエータは、前記運転席に着座した前記運転者による前記操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、鉄道車両の運転を行なうための複数の操作部材をそれぞれ操作する複数のアクチュエータを、運転席に着座した運転手による複数の操作部材の手動操作を妨げない箇所に設け、操作部材制御部の遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基づいて複数のアクチュエータを制御して複数の操作部材を操作することによって、鉄道車両を遠隔制御することができるようにし、操作部材制御部の手動操作モードを選択することで、複数の操作部材を手動操作できるようにした。
したがって、遠隔制御を行なうための鉄道車両の改造を行なうことなく鉄道車両を遠隔制御可能とすることができ、またアクチュエータの撤去を行うことなく運転席に座って手動操縦することができ、使い勝手の向上を図る上で有利となる。
また、操作部材制御部の遠隔操作モードは、サーボ制御部を介して複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、手動操作モードは、サーボ制御部の制御動作を無効として複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされるようにすると、簡単な構成で遠隔操作モードと手動操作モードとを切り替える上で有利となる。
また、鉄道車両に、鉄道車両の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設けると共に、遠隔操作装置に表示部を設けると、表示部に表示された画像情報によって鉄道車両の周辺の状況を把握することができ、鉄道車両から離れた箇所から鉄道車両を的確に遠隔操作する上で有利となる。
また、鉄道車両に、鉄道車両の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設けると共に、遠隔操作装置に表示部と地図データベースとを設けると、表示部により、測位情報に基づいて地図データベースから読み出された地図情報上に鉄道車両の位置を表示することができ、鉄道車両の現在位置を把握することができ、鉄道車両から離れた箇所から鉄道車両を的確に遠隔操作する上で有利となる。
また、複数の操作部材は、マスターコントローラーと、逆転ハンドルと、ブレーキハンドルと、緊急停止ボタンとを含み、アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられていると、鉄道車両の遠隔制御を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーを含んで構成され、アクチュエータはマスターコントローラーの揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成によりマスターコントローラーの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルを含んで構成され、アクチュエータは逆転ハンドルの揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成により逆転ハンドルの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルを含んで構成され、アクチュエータはブレーキハンドルの回転軸に結合されたピストンロッドと、回転軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成によりブレーキハンドルの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンを含んで構成され、アクチュエータは緊急停止ボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、緊急停止ボタンの押圧方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成により緊急停止ボタンの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数のアクチュエータは、運転席に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設けられていると、複数のアクチュエータの着脱を容易に行なえ、複数のアクチュエータのメンテンナンス作業を効率的に行なう上で有利となる。
したがって、遠隔制御を行なうための鉄道車両の改造を行なうことなく鉄道車両を遠隔制御可能とすることができ、またアクチュエータの撤去を行うことなく運転席に座って手動操縦することができ、使い勝手の向上を図る上で有利となる。
また、操作部材制御部の遠隔操作モードは、サーボ制御部を介して複数のアクチュエータをそれぞれ操作することでなされ、手動操作モードは、サーボ制御部の制御動作を無効として複数のアクチュエータをサーボフリーとすることでなされるようにすると、簡単な構成で遠隔操作モードと手動操作モードとを切り替える上で有利となる。
また、鉄道車両に、鉄道車両の周辺を撮像して画像情報を生成する画像情報生成部を設けると共に、遠隔操作装置に表示部を設けると、表示部に表示された画像情報によって鉄道車両の周辺の状況を把握することができ、鉄道車両から離れた箇所から鉄道車両を的確に遠隔操作する上で有利となる。
また、鉄道車両に、鉄道車両の位置を測位して測位情報を生成する測位部を設けると共に、遠隔操作装置に表示部と地図データベースとを設けると、表示部により、測位情報に基づいて地図データベースから読み出された地図情報上に鉄道車両の位置を表示することができ、鉄道車両の現在位置を把握することができ、鉄道車両から離れた箇所から鉄道車両を的確に遠隔操作する上で有利となる。
また、複数の操作部材は、マスターコントローラーと、逆転ハンドルと、ブレーキハンドルと、緊急停止ボタンとを含み、アクチュエータは、それらマスターコントローラー、逆転ハンドル、ブレーキハンドル、緊急停止ボタンに対応してそれぞれ設けられていると、鉄道車両の遠隔制御を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両の加速および減速を行うためのマスターコントローラーを含んで構成され、アクチュエータはマスターコントローラーの揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成によりマスターコントローラーの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両の進行方向を前進または後進に切り替える逆転ハンドルを含んで構成され、アクチュエータは逆転ハンドルの揺動軸に結合されたピストンロッドと、揺動軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成により逆転ハンドルの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両のブレーキ機構を作動させるブレーキハンドルを含んで構成され、アクチュエータはブレーキハンドルの回転軸に結合されたピストンロッドと、回転軸を揺動させる方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成によりブレーキハンドルの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数の操作部材は、鉄道車両を緊急停止させるための緊急停止ボタンを含んで構成され、アクチュエータは緊急停止ボタンの表面に当接可能に設けられたピストンロッドと、緊急停止ボタンの押圧方向にピストンロッドを移動させるシリンダ本体とを備える直動式シリンダを含んで構成されていると、簡単な構成により緊急停止ボタンの操作を的確に行なう上で有利となる。
また、複数のアクチュエータは、運転席に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設けられていると、複数のアクチュエータの着脱を容易に行なえ、複数のアクチュエータのメンテンナンス作業を効率的に行なう上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施の形態に係る鉄道車両の遠隔制御システムが適用される鉄道車両の構成を模式的に示す平面図である。
【図2】第１の実施の形態に係る鉄道車両の遠隔制御システムが適用される鉄道車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図3】第１の実施の形態に係る鉄道車両の遠隔制御システムの遠隔操作装置の構成を示すブロック図である。
【図4】鉄道車両のマスターコントローラーの操作を行なう第１アクチュエータの説明図である。
【図5】鉄道車両のブレーキハンドルの操作を行なう第３アクチュエータの説明図であり、（Ａ）はブレーキハンドルを上面から見た上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線矢視図である。
【図6】鉄道車両の緊急停止ボタンの操作を行なう第４アクチュエータの説明図であり、（Ａ）は車幅方向から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線矢視図である。
【図7】第２の実施の形態に係る鉄道車両の遠隔制御システムが適用される鉄道車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図8】第２の実施の形態に係る鉄道車両の遠隔制御システムの遠隔操作装置の構成を示すブロック図である。
【図9】（Ａ）は表示部に鉄道車両の周辺を示す画像情報が表示された状態を示す図、（Ｂ）は表示部に地図情報に重ね合わされて鉄道車両の位置を示すアイコンが表示された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る鉄道車両について説明する。
本実施の形態において、鉄道車両とは、軌道上を走行する車両であり、鉄道路線を走行する列車や新幹線の他、リニアモーターカーやモノレール等を含むものとするが、本実施の形態では、鉄道車両の一例として電力を用いて線路上を走行する客車を挙げて説明する。以下に示す鉄道車両の構成は一例であり、軌道上を走行する車両には様々なタイプがある。本発明は、それら従来公知の様々な鉄道車両に適用可能である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る鉄道車両について説明する。
本実施の形態において、鉄道車両とは、軌道上を走行する車両であり、鉄道路線を走行する列車や新幹線の他、リニアモーターカーやモノレール等を含むものとするが、本実施の形態では、鉄道車両の一例として電力を用いて線路上を走行する客車を挙げて説明する。以下に示す鉄道車両の構成は一例であり、軌道上を走行する車両には様々なタイプがある。本発明は、それら従来公知の様々な鉄道車両に適用可能である。
【0011】
図１に示すように、鉄道車両１０は、車体１２と、モータ３０と、走行制御装置２２と、複数の操作部材を構成するマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４および緊急停止ボタン４６と、複数のアクチュエータを構成する第１アクチュエータ５０、第２アクチュエータ５２、第３アクチュエータ５４および第４アクチュエータ５６と、鉄道車両側制御装置２０とを含んで構成されている。
なお、鉄道車両１０は、実際には複数の車両が前後方向に連結されているが、図１では先頭車両の前部付近のみを図示している。
なお、鉄道車両１０は、実際には複数の車両が前後方向に連結されているが、図１では先頭車両の前部付近のみを図示している。
【0012】
車体１２は、先頭車両の前部に設けられた操作台１４と、操作台１４の後方に配置され運転手が着座する運転席１２０を備えている。車体１２の上部には図示しないパンタグラフ（集電装置）が設けられており、線路に沿って設けられた架線から電気を引き込んでモータ３０の駆動に利用している。
【0013】
モータ３０は、電力を用いて車輪３２の駆動軸３４を回転させ、車体１２を推進させるものである。モータ３０は、鉄道車両１０に正の駆動力を与える力行運転状態と、鉄道車両１０に負の駆動力を与える回生運転状態とをとり得る。鉄道車両１０の加速時および等速走行時にはモータ３０は力行運転状態とされ、鉄道車両１０の減速時には回生運転状態とされる。また、モータ３０の回転方向を切り替えることで、鉄道車両１０の進行方向（前進または後進）を切り替え可能である。
一般的には、モータ３０は、１台の鉄道車両１０に複数設けられている。また、図１ではモータ３０が車輪３２を直接回転させている、すなわち車輪３２が駆動輪となっているが、鉄道車両１０にはモータ３０が取り付けられていない車輪３２、すなわち従動輪も設けられている。
一般的には、モータ３０は、１台の鉄道車両１０に複数設けられている。また、図１ではモータ３０が車輪３２を直接回転させている、すなわち車輪３２が駆動輪となっているが、鉄道車両１０にはモータ３０が取り付けられていない車輪３２、すなわち従動輪も設けられている。
【0014】
各車輪３２にはブレーキ機構３８が設けられおり、鉄道車両１０の停車時には上記モータ３０の回生の他、ブレーキ機構３８の作動により鉄道車両１０を制動する。ブレーキ機構３８は、車輪３２の運動エネルギーを摩擦により熱エネルギーに変換することにより、車輪３２の回転を減速させる。
図１では、ブレーキ機構３８の一例として、ブレーキディスクとブレーキパッドを備えるディスク型ブレーキを図示している。
図１では、ブレーキ機構３８の一例として、ブレーキディスクとブレーキパッドを備えるディスク型ブレーキを図示している。
【0015】
走行制御装置２２は、複数の操作部材４０、４２、４４、４６の操作に応じてモータ３０およびブレーキ機構３８の制御を行なうものであり、具体的には、モータ３０の始動、停止、モータ３０の運転状態の制御、モータ３０の回転方向の切り替え、ブレーキ機構３８の作動状態の制御などを行なうものである。
【0016】
複数の操作部材４０、４２、４４、４６は、鉄道車両１０の運転を行なうために運転手によって操作される部材である。
本実施の形態では、操作台１４に車幅方向に間隔をおいてマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４および緊急停止ボタン４６の４つの操作部材が並べられて配置されている。
本実施の形態では、操作台１４に車幅方向に間隔をおいてマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４および緊急停止ボタン４６の４つの操作部材が並べられて配置されている。
【0017】
マスターコントローラー４０は、鉄道車両１０の加速および減速を行うためのものである。
図４に示すように、マスターコントローラー４０は、操作台１４に設けられた切り欠き１４Ａから露出し車体１２の前後方向に揺動可能に設けられた揺動軸４００４と、揺動軸４００４の先端に設けられ手により把持される被把持部４００２とを備えている。切り欠き１４Ａは、揺動軸４００４の揺動方向に沿って設けられている。
マスターコントローラー４０は、不図示のレバー位置センサによって検出されたマスターコントローラー４０の傾倒角度を示す傾倒角度信号が走行制御装置２２のＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２０に供給され、ＭＣＵ２２０によりモータ３０の出力状態の制御がなされる。
図４に示すように、マスターコントローラー４０は、操作台１４に設けられた切り欠き１４Ａから露出し車体１２の前後方向に揺動可能に設けられた揺動軸４００４と、揺動軸４００４の先端に設けられ手により把持される被把持部４００２とを備えている。切り欠き１４Ａは、揺動軸４００４の揺動方向に沿って設けられている。
マスターコントローラー４０は、不図示のレバー位置センサによって検出されたマスターコントローラー４０の傾倒角度を示す傾倒角度信号が走行制御装置２２のＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２０に供給され、ＭＣＵ２２０によりモータ３０の出力状態の制御がなされる。
【0018】
マスターコントローラー４０は、中立範囲と、中立範囲よりも車体１２の前方の範囲の前進範囲と、中立範囲よりも車体１２の後方の範囲の後進範囲とに傾倒可能に設けられている。
マスターコントローラー４０が後進範囲に位置した場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を力行運転させ、鉄道車両１０に正の加速度を生じさせる。マスターコントローラー４０の後方への傾倒角度が大きくなるほど、モータ３０の力行出力は大きくなり、鉄道車両１０の加速度も大きくなる。
マスターコントローラー４０が後進範囲に位置した場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を力行運転させ、鉄道車両１０に正の加速度を生じさせる。マスターコントローラー４０の後方への傾倒角度が大きくなるほど、モータ３０の力行出力は大きくなり、鉄道車両１０の加速度も大きくなる。
【0019】
マスターコントローラー４０が前進範囲に位置した場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を回生運転させ、鉄道車両１０に負の加速度（減速度）を生じさせる。マスターコントローラー４０の前方への傾倒角度が大きくなるほど、モータ３０の回生出力は大きくなり、鉄道車両１０の減速度も大きくなる。
なお、マスターコントローラー４０が中立範囲に位置した場合には、モータ３０は惰性運転状態となり、鉄道車両１０は惰性走行する。
なお、マスターコントローラー４０が中立範囲に位置した場合には、モータ３０は惰性運転状態となり、鉄道車両１０は惰性走行する。
【0020】
逆転ハンドル４２は、鉄道車両１０の進行方向を前進または後進に切り替える。
逆転ハンドル４２の構造は、マスターコントローラー４０と略同一であるため、図４を参照して説明する。逆転ハンドル４２はマスターコントローラー４０と同様に、操作台１４に設けられた切り欠き１４Ａから露出し車体１２の前後方向に揺動可能に設けられた揺動軸４００４と、揺動軸４００４の先端に設けられ手により把持される被把持部４００２とを備えている。切り欠き１４Ａは、揺動軸４００４の揺動方向に沿って設けられている。
逆転ハンドル４２は、不図示のレバー位置センサによって検出された逆転ハンドル４２の傾倒角度を示す傾倒角度信号が走行制御装置２２のＭＣＵ２２０に供給され、ＭＣＵ２２０によりモータ３０の回転方向の制御がなされる。
逆転ハンドル４２の構造は、マスターコントローラー４０と略同一であるため、図４を参照して説明する。逆転ハンドル４２はマスターコントローラー４０と同様に、操作台１４に設けられた切り欠き１４Ａから露出し車体１２の前後方向に揺動可能に設けられた揺動軸４００４と、揺動軸４００４の先端に設けられ手により把持される被把持部４００２とを備えている。切り欠き１４Ａは、揺動軸４００４の揺動方向に沿って設けられている。
逆転ハンドル４２は、不図示のレバー位置センサによって検出された逆転ハンドル４２の傾倒角度を示す傾倒角度信号が走行制御装置２２のＭＣＵ２２０に供給され、ＭＣＵ２２０によりモータ３０の回転方向の制御がなされる。
【0021】
逆転ハンドル４２は、揺動軸４００４が車体１２の前方側に傾いた状態である前進位置と、揺動軸４００４が車体１２の後方側に傾いた状態である後進位置とに傾倒可能に設けられている。
逆転ハンドル４２が前進位置にある場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を鉄道車両１０が前進するようにモータ３０を回転させる。逆転ハンドル４２が後進位置にある場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を鉄道車両１０が後進するようにモータ３０を回転させる。
逆転ハンドル４２が前進位置にある場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を鉄道車両１０が前進するようにモータ３０を回転させる。逆転ハンドル４２が後進位置にある場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を鉄道車両１０が後進するようにモータ３０を回転させる。
【0022】
ブレーキハンドル４４は、鉄道車両１０のブレーキ機構３８を作動させる。
図５に示すように、ブレーキハンドル４４は、操作台１４から垂直に立設し、その延在方向を中心に回転可能な回転軸４４０２と、回転軸４４０２の先端から回転軸４４０２に対して垂直方向に延在し、運転手の手により把持される被把持部４４００とを備えている。
ブレーキハンドル４４は、不図示のハンドル位置センサによって検出されたブレーキハンドル４４の基準位置からの回転角度を示す回転角度信号が走行制御装置２２のブレーキ制御部２２２に供給され、ＭＣＵ２２０によりブレーキ機構３８の制御がなされる。
図５に示すように、ブレーキハンドル４４は、操作台１４から垂直に立設し、その延在方向を中心に回転可能な回転軸４４０２と、回転軸４４０２の先端から回転軸４４０２に対して垂直方向に延在し、運転手の手により把持される被把持部４４００とを備えている。
ブレーキハンドル４４は、不図示のハンドル位置センサによって検出されたブレーキハンドル４４の基準位置からの回転角度を示す回転角度信号が走行制御装置２２のブレーキ制御部２２２に供給され、ＭＣＵ２２０によりブレーキ機構３８の制御がなされる。
【0023】
ブレーキハンドル４４は、被把持部４４００が基準位置（図５Ａの実線で示す位置）にある基準状態から、被把持部４４００を回転軸４４０２の回転方向に所定の限界角度まで移動可能に設けられている。
ブレーキハンドル４４の被把持部４４００が基準位置にある場合にはブレーキ機構３８は作動しない。一方、ブレーキハンドル４４の被把持部４４００が基準位置から回転された場合、ブレーキ制御部２２２は、その回転角度に応じてブレーキ機構３８を作動させる。より詳細には、ブレーキ制御部２２２は、基準位置からの回転角度が大きいほど強い制動力が発生するようブレーキ機構３８を制御する。
ブレーキハンドル４４の被把持部４４００が基準位置にある場合にはブレーキ機構３８は作動しない。一方、ブレーキハンドル４４の被把持部４４００が基準位置から回転された場合、ブレーキ制御部２２２は、その回転角度に応じてブレーキ機構３８を作動させる。より詳細には、ブレーキ制御部２２２は、基準位置からの回転角度が大きいほど強い制動力が発生するようブレーキ機構３８を制御する。
【0024】
緊急停止ボタン４６は、鉄道車両１０を緊急停止させるためものである。
図６に示すように、緊急停止ボタン４６は、押圧される押しボタン４６００を備えている。
押しボタン４６００は常時突出した突出位置に付勢され、押圧操作されることで突出位置から没入位置に移動し、これにより鉄道車両１０の緊急停止指示を受け付ける。
押しボタン４６００が押下された場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を回生運転させ、鉄道車両１０に負の加速度（減速度）を生じさせる。また、ブレーキ制御部２２２は、ブレーキ機構３８による最大制動力を発生させるようブレーキ機構３８を作動させる。
図６に示すように、緊急停止ボタン４６は、押圧される押しボタン４６００を備えている。
押しボタン４６００は常時突出した突出位置に付勢され、押圧操作されることで突出位置から没入位置に移動し、これにより鉄道車両１０の緊急停止指示を受け付ける。
押しボタン４６００が押下された場合、ＭＣＵ２２０は、モータ３０を回生運転させ、鉄道車両１０に負の加速度（減速度）を生じさせる。また、ブレーキ制御部２２２は、ブレーキ機構３８による最大制動力を発生させるようブレーキ機構３８を作動させる。
【0025】
複数のアクチュエータ５０、５２、５４、５６は、複数の操作部材４０、４２、４４、４６を操作するものである。
本実施の形態では、マスターコントローラー４０を操作する第１アクチュエータ５０と、逆転ハンドル４２を操作する第２アクチュエータ５２と、ブレーキハンドル４４を操作する第３アクチュエータ５４と、緊急停止ボタン４６を操作する第４アクチュエータ５６の４つのアクチュエータが複数のアクチュエータとして設けられている。
本実施の形態では、マスターコントローラー４０を操作する第１アクチュエータ５０と、逆転ハンドル４２を操作する第２アクチュエータ５２と、ブレーキハンドル４４を操作する第３アクチュエータ５４と、緊急停止ボタン４６を操作する第４アクチュエータ５６の４つのアクチュエータが複数のアクチュエータとして設けられている。
【0026】
図４に示すように、第１アクチュエータ５０および第２アクチュエータ５２は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成され、シリンダ本体５００６と、シリンダ本体５００６に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体５００６に組み込まれたピストンロッド５００４とを備えている。
【0027】
第１アクチュエータ５０および第２アクチュエータ５２（直動式シリンダ）は、それぞれ運転席１２０に着座した運転手によるマスターコントローラー４０または逆転ハンドル４２の手動操作を妨げない操作台１４上の箇所にブラケット５００８を介して着脱可能に設けられている。
シリンダ本体５００６は、ピストンロッド５００４の出没方向を車体１２の前後方向に合致させて配置されている。
ピストンロッド５００４の先端は、マスターコントローラー４０または逆転ハンドル４２の揺動軸４００４の長手方向の中間部に連結部５００２の不図示の球面軸受を介して連結されている。
シリンダ本体５００６は、ピストンロッド５００４の出没方向を車体１２の前後方向に合致させて配置されている。
ピストンロッド５００４の先端は、マスターコントローラー４０または逆転ハンドル４２の揺動軸４００４の長手方向の中間部に連結部５００２の不図示の球面軸受を介して連結されている。
【0028】
したがって、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第１アクチュエータ５０においては、シリンダ本体５００６に対してピストンロッド５００４が出没し、マスターコントローラー４０が前進範囲、中立範囲、後進範囲にわたって傾倒され、これにより、モータ３０の出力が調整され、鉄道車両１０の走行速度が調整される。
また、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第２アクチュエータ５２においては、シリンダ本体５００６に対してピストンロッド５００４が出没し、逆転ハンドル４２が前進位置または後進位置に傾倒され、これにより、モータ３０の回転方向が変更され、鉄道車両１０の進行方向が調整される。
また、鉄道車両側制御装置２０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、運転席１２０に着座した運転手は、マスターコントローラー４０および逆転ハンドル４２の手動操作が可能となっている。
また、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第２アクチュエータ５２においては、シリンダ本体５００６に対してピストンロッド５００４が出没し、逆転ハンドル４２が前進位置または後進位置に傾倒され、これにより、モータ３０の回転方向が変更され、鉄道車両１０の進行方向が調整される。
また、鉄道車両側制御装置２０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、運転席１２０に着座した運転手は、マスターコントローラー４０および逆転ハンドル４２の手動操作が可能となっている。
【0029】
図５に示すように、第３アクチュエータ５４は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成され、シリンダ本体５４０２と、シリンダ本体５４０２に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体５４０２に組み込まれたピストンロッド５４０４とを備えている。
【0030】
第３アクチュエータ５４は、運転席１２０に着座した運転手によるブレーキハンドル４４の手動操作を妨げない操作台１４上の箇所にブラケット５４１０を介して着脱可能に設けられている。
ピストンロッド５４０４の先端には軸ピン５４０６を介して把持部５４００が連結されている。把持部５４００は、先端が円環状に形成され、ブレーキハンドル４４の回転軸４４０２を把持する。また、把持部５４００は、軸ピン５４０６を中心にピストンロッド５４０４に対して回転可能となっている。
ピストンロッド５４０４の先端には軸ピン５４０６を介して把持部５４００が連結されている。把持部５４００は、先端が円環状に形成され、ブレーキハンドル４４の回転軸４４０２を把持する。また、把持部５４００は、軸ピン５４０６を中心にピストンロッド５４０４に対して回転可能となっている。
【0031】
したがって、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、第３アクチュエータ５０においては、シリンダ本体５４０２に対してピストンロッド５４０４が出没し、把持部５４００がブレーキハンドル４４の回転軸４４０２を基準位置に対して回転させる。これにより、ブレーキ機構３８が作動し、鉄道車両１０の走行速度（減速度）が調整される。
また、鉄道車両側制御装置２０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、運転席１２０に着座した運転手は、ブレーキハンドル４４の手動操作が可能となっている。
また、鉄道車両側制御装置２０によってモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、運転席１２０に着座した運転手は、ブレーキハンドル４４の手動操作が可能となっている。
【0032】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第４アクチュエータ５６は、直動式シリンダ（直動式電気シリンダ）で構成され、シリンダ本体５６００と、シリンダ本体５６００に組み込まれたモータ（不図示）と、シリンダ本体５６００に組み込まれたピストンロッド５６０４とを備えている。
【0033】
第４アクチュエータ５６（直動式シリンダ）は、運転席１２０に着座した運転者による緊急停止ボタン４６の手動操作を妨げない箇所にブラケットＢ１を介して着脱可能に設けられている。
シリンダ本体５６００は、ピストンロッド５６０４の出没方向を緊急停止ボタン４６の押圧方向（操作台１４の表面に対して垂直方向）に合致させて配置されている。
ピストンロッド５６０４の先端には、ゴムなどの弾性体からなるカバー５６０２が装着され、ピストンロッド５６０４の先端はカバー５６０２を介して緊急停止ボタン４６の押しボタン４６００の表面に当接可能に設けられ、これにより押しボタン４６００の保護が図られている。
したがって、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、シリンダ本体５６００に対してピストンロッド５６０４が出没し、押しボタン４６００が押圧されることで、緊急停止指示が受け付けられる。
シリンダ本体５６００は、ピストンロッド５６０４の出没方向を緊急停止ボタン４６の押圧方向（操作台１４の表面に対して垂直方向）に合致させて配置されている。
ピストンロッド５６０４の先端には、ゴムなどの弾性体からなるカバー５６０２が装着され、ピストンロッド５６０４の先端はカバー５６０２を介して緊急停止ボタン４６の押しボタン４６００の表面に当接可能に設けられ、これにより押しボタン４６００の保護が図られている。
したがって、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに駆動信号が供給されることで、シリンダ本体５６００に対してピストンロッド５６０４が出没し、押しボタン４６００が押圧されることで、緊急停止指示が受け付けられる。
【0034】
また、鉄道車両側制御装置２０によって不図示のモータに供給される駆動信号がオフとされることでモータはサーボフリーとなり、運転席１２０に着座した運転者は、緊急停止ボタン４６の手動操作が可能となっている。
なお、緊急停止ボタン４６は、押しボタン状の操作部の一例であり、操作台１４およびその周辺に配置される他の押しボタン状操作部についても、第４アクチュエータ５６と同様の機構で遠隔操作が可能となる。
なお、緊急停止ボタン４６は、押しボタン状の操作部の一例であり、操作台１４およびその周辺に配置される他の押しボタン状操作部についても、第４アクチュエータ５６と同様の機構で遠隔操作が可能となる。
【0035】
鉄道車両側制御装置２０は、車体１２に搭載され、遠隔操作装置５８から送信される遠隔操作司令情報に基づいて第１、第２、第３、第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御するものである。鉄道車両側制御装置２０については後で詳述する。
遠隔操作装置５８は、鉄道車両１０から離間した箇所に位置する操作者が操作するものであり、操作者の操作により生成した遠隔操作司令情報を鉄道車両側制御装置２０に無線回線を介して送信するものである。
遠隔操作装置５８は、鉄道車両１０から離間した箇所に位置する操作者が操作するものであり、操作者の操作により生成した遠隔操作司令情報を鉄道車両側制御装置２０に無線回線を介して送信するものである。
【0036】
次に、図３を参照して、遠隔操作装置５８について詳細に説明する。
遠隔操作装置５８は、第１～第３遠隔操作レバー５００、５０２、５０４と、遠隔操作ボタン５０６と、角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃと、感圧センサ５１２と、モード切替スイッチ５１４と、遠隔操作側制御部５２０と、遠隔操作側通信部５２４とを含んで構成されている。
第１～第３遠隔操作レバー５００、５０２、５０４は、マスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４を遠隔制御するための揺動操作がなされる遠隔制御用の操作部材（ジョイスティック）で構成されている。
角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０は、各遠隔操作レバー５００、５０２、５０４に対応して設けられ、各遠隔操作レバー５００、５０２、５０４の操作位置に対応する角度を示す検知信号を出力するものである。
遠隔操作装置５８は、第１～第３遠隔操作レバー５００、５０２、５０４と、遠隔操作ボタン５０６と、角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃと、感圧センサ５１２と、モード切替スイッチ５１４と、遠隔操作側制御部５２０と、遠隔操作側通信部５２４とを含んで構成されている。
第１～第３遠隔操作レバー５００、５０２、５０４は、マスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４を遠隔制御するための揺動操作がなされる遠隔制御用の操作部材（ジョイスティック）で構成されている。
角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０は、各遠隔操作レバー５００、５０２、５０４に対応して設けられ、各遠隔操作レバー５００、５０２、５０４の操作位置に対応する角度を示す検知信号を出力するものである。
【0037】
遠隔操作ボタン５０６は、緊急停止ボタン４６を遠隔制御するための押圧操作がなされる遠隔制御用の押しボタンで構成されている。
感圧センサ５１２は、遠隔操作ボタン５０６の操作状態（押圧の有無）を示す検知信号を出力するものである。
感圧センサ５１２は、遠隔操作ボタン５０６の操作状態（押圧の有無）を示す検知信号を出力するものである。
【0038】
モード切替スイッチ５１４は、後述する遠隔制御モードと、手動操作モードとを切り替える際に切り替え操作されるものである。
【0039】
遠隔操作側制御部５２０は、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭと、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭと、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭと、各角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃ、感圧センサ５１２、モード切替スイッチ５１４、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部とを含んで構成される。
遠隔操作側制御部５２０は、上記制御プログラムを実行することにより指令情報生成部５２０Ａとして機能する。
指令情報生成部５２０Ａは、各角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃおよび感圧センサ５１２から供給される検知信号に基いて遠隔操作指令情報を生成するものである。
また、指令情報生成部５２０Ａは、モード切替スイッチ５１４から供給される操作信号に基いてモード切替司令情報を生成するものである。
遠隔操作側制御部５２０は、上記制御プログラムを実行することにより指令情報生成部５２０Ａとして機能する。
指令情報生成部５２０Ａは、各角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃおよび感圧センサ５１２から供給される検知信号に基いて遠隔操作指令情報を生成するものである。
また、指令情報生成部５２０Ａは、モード切替スイッチ５１４から供給される操作信号に基いてモード切替司令情報を生成するものである。
【0040】
遠隔操作側通信部５２４は、鉄道車両側通信部２００（図２参照）と無線回線を介して通信可能に構成され、指令情報生成部５２０Ａで生成された遠隔操作指令情報、モード切替司令情報を鉄道車両側通信部２００に無線回線を介して送信するものである。
【0041】
図２に示すように、鉄道車両側制御装置２０は、鉄道車両側通信部２００と、第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄと、サーボ制御部２０８と、鉄道車両側制御部２０２とを含んで構成されている。
鉄道車両側通信部２００は、遠隔操作側通信部５２４から無線回線を介して送信される遠隔操作指令情報を受信するものである。
第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄは、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６によるマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６の操作量を検出するものである。
鉄道車両側通信部２００は、遠隔操作側通信部５２４から無線回線を介して送信される遠隔操作指令情報を受信するものである。
第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄは、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６によるマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６の操作量を検出するものである。
【0042】
具体的に説明すると、第１検出部２０６Ａおよび第２検出部２０６Ｂはそれぞれ、第１アクチュエータ５０または第２アクチュエータ５２である直動式の電気シリンダのピストンロッド５００４の移動量を操作量として検出する。
第３検出部２０６Ｃは、第３アクチュエータ５４である直動式の電気シリンダのピストンロッド５４０４の移動量を操作量として検出する。
第４検出部２０６Ｄは、第４アクチュエータ（直動式の電気シリンダ）５６のピストンロッド５６０４の移動量を操作量として検出する。
サーボ制御部２０８は、操作部材制御部２０４の制御により第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄでそれぞれ検出された操作量に基づいて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６５のサーボ制御をそれぞれ行なう。
第３検出部２０６Ｃは、第３アクチュエータ５４である直動式の電気シリンダのピストンロッド５４０４の移動量を操作量として検出する。
第４検出部２０６Ｄは、第４アクチュエータ（直動式の電気シリンダ）５６のピストンロッド５６０４の移動量を操作量として検出する。
サーボ制御部２０８は、操作部材制御部２０４の制御により第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄでそれぞれ検出された操作量に基づいて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６５のサーボ制御をそれぞれ行なう。
【0043】
鉄道車両側制御部２０２は、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭと、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭと、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭと、第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄ、サーボ制御部２０８、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部と、などを含んで構成される。
鉄道車両側制御部２０２は、上記制御プログラムを実行することにより操作部材制御部２０４として機能する。
鉄道車両側制御部２０２は、上記制御プログラムを実行することにより操作部材制御部２０４として機能する。
【0044】
操作部材制御部２０４は、鉄道車両側通信部２００を介して受信した遠隔操作指令情報に基づいて、第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御部２０８を制御することで第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を駆動制御してマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を動かすものである。
【0045】
また、操作部材制御部２０４は、遠隔操作装置５８のモード切替スイッチ５１４の操作によって、遠隔操作側制御部５２０で生成されたモード切替指令情報を、遠隔操作側通信部５２４、鉄道車両側通信部２００を介して受信することで、遠隔制御モードと、手動操作モードとに選択可能に構成されている。
【0046】
操作部材制御部２０４は、モード切替指令情報に応じて遠隔制御モードに設定された場合は、遠隔操作装置５８の操作に応じて遠隔制御を行う。
すなわち、操作部材制御部２０４は、遠隔操作指令情報に基いて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御してマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を操作する。
すなわち、操作部材制御部２０４は、遠隔操作指令情報に基いて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御してマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を操作する。
【0047】
また、操作部材制御部２０４は、モード切替指令情報に応じて手動操作モードに設定された場合は、サーボ制御部２０８を制御して第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６のモータへの駆動信号をオフとすることで、すなわち、サーボ制御部２０８のサーボ制御を無効とすることで、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６をサーボフリーとしてマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６の手動操作を可能とする。
なお、モード切替スイッチ５１４を鉄道車両側制御装置２０に設け、モード切替スイッチ５１４の操作を受け付けた操作部材制御部２０４が遠隔制御モードと、手動操作モードとを選択するようにしてもよい。
なお、モード切替スイッチ５１４を鉄道車両側制御装置２０に設け、モード切替スイッチ５１４の操作を受け付けた操作部材制御部２０４が遠隔制御モードと、手動操作モードとを選択するようにしてもよい。
【0048】
次に、本実施の形態の遠隔制御システムを用いて鉄道車両１０を遠隔制御する場合について説明する。
予め、鉄道車両側制御装置２０はモード切替スイッチ５１４により遠隔制御モードに設定されているものとする。
なお、運転手による鉄道車両１０の遠隔操作は、運転手が鉄道車両１０を監視しながら行なうものとする。
予め、鉄道車両側制御装置２０はモード切替スイッチ５１４により遠隔制御モードに設定されているものとする。
なお、運転手による鉄道車両１０の遠隔操作は、運転手が鉄道車両１０を監視しながら行なうものとする。
【0049】
運転手が遠隔操作装置５８の第１～第３遠隔操作レバー５００、５０２、５０４および遠隔操作ボタン５０６を操作すると、角度センサ５１０Ａ、５１０Ｂ、５１０Ｃおよび感圧センサ５１２で検出された検知信号に基いて指令情報生成部５２０Ａが遠隔操作指令情報を生成する。遠隔操作指令情報は、無線回線を介して遠隔操作側通信部５２４から鉄道車両側通信部２００に無線回線を介して送信される。
なお、緊急停止ボタン４６に対応する遠隔操作ボタン５０６は、緊急時以外は操作されることがない。例えば、遠隔操作ボタン５０６への誤操作を防止するため、遠隔操作ボタン５０６をカバーで覆うなどの対策を講じてもよい。
なお、緊急停止ボタン４６に対応する遠隔操作ボタン５０６は、緊急時以外は操作されることがない。例えば、遠隔操作ボタン５０６への誤操作を防止するため、遠隔操作ボタン５０６をカバーで覆うなどの対策を講じてもよい。
【0050】
鉄道車両１０では、鉄道車両側通信部２００を介して受信された遠隔操作指令情報が操作部材制御部２０４に供給され、操作部材制御部２０４は、遠隔操作指令情報に基いて、第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄの検出結果を監視しつつ、サーボ制御部２０８を制御することで第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を駆動制御してマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を操作させる。
すなわち、第１アクチュエータ５０によってマスターコントローラー４０が操作されることにより、鉄道車両１０の走行速度（加速、減速、惰性走行）の調整が行われる。
第２アクチュエータ５２によって逆転ハンドル４２が操作されることにより、鉄道車両１０の進行方向の切り替えがなされる。
第３アクチュエータ５４によってブレーキハンドル４４が操作されることにより、鉄道車両１０のブレーキ機構３８の作動（制動）がなされる。
第４アクチュエータ５６によって緊急停止ボタン４６が操作されることにより、鉄道車両１０の緊急停止がなされる。
すなわち、第１アクチュエータ５０によってマスターコントローラー４０が操作されることにより、鉄道車両１０の走行速度（加速、減速、惰性走行）の調整が行われる。
第２アクチュエータ５２によって逆転ハンドル４２が操作されることにより、鉄道車両１０の進行方向の切り替えがなされる。
第３アクチュエータ５４によってブレーキハンドル４４が操作されることにより、鉄道車両１０のブレーキ機構３８の作動（制動）がなされる。
第４アクチュエータ５６によって緊急停止ボタン４６が操作されることにより、鉄道車両１０の緊急停止がなされる。
【0051】
次に本実施の形態の遠隔制御システムを用いて鉄道車両１０に搭乗した運転手がマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を手動操作する場合について説明する。
予め、鉄道車両側制御装置２０はモード切替スイッチ５１４により手動操作モードに設定されているものとする。
運転席１２０に着座した運転手の手動操作でマスターコントローラー４０が操作されることにより、鉄道車両１０の走行速度（加速、減速、惰性走行）の調整が行われる。
また、運転手の手動操作によって逆転ハンドル４２が操作されることにより、鉄道車両１０の進行方向の切り替えがなされる。
また、運転手の手動操作によってブレーキハンドル４４が操作されることにより、鉄道車両１０のブレーキ機構３８の作動（制動）がなされる。
また、運転手の手動操作によって緊急停止ボタン４６が操作されることにより、鉄道車両１０の緊急停止がなされる。
この際、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６はサーボフリーとされているため、マスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６の手動操作は妨げられない。
予め、鉄道車両側制御装置２０はモード切替スイッチ５１４により手動操作モードに設定されているものとする。
運転席１２０に着座した運転手の手動操作でマスターコントローラー４０が操作されることにより、鉄道車両１０の走行速度（加速、減速、惰性走行）の調整が行われる。
また、運転手の手動操作によって逆転ハンドル４２が操作されることにより、鉄道車両１０の進行方向の切り替えがなされる。
また、運転手の手動操作によってブレーキハンドル４４が操作されることにより、鉄道車両１０のブレーキ機構３８の作動（制動）がなされる。
また、運転手の手動操作によって緊急停止ボタン４６が操作されることにより、鉄道車両１０の緊急停止がなされる。
この際、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６はサーボフリーとされているため、マスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６の手動操作は妨げられない。
【0052】
本実施の形態によれば、運転手によって操作され鉄道車両１０の運転を行なうための操作部材を操作する第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を、運転席１２０に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱可能に設け、操作部材制御部２０４による遠隔操作モードを選択することで、遠隔操作指令情報に基いて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を制御してマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を操作することによって、鉄道車両１０を遠隔制御することができるようにし、操作部材制御部２０４の手動操作モードを選択することで、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６をサーボフリーとしてマスターコントローラー４０、逆転ハンドル４２、ブレーキハンドル４４、緊急停止ボタン４６を運転席１２０に着座した運転手が手動操作できるようにした。
すなわち、特別な工事等を行わずに、運転手が運転席に着座して鉄道車両１０を操縦することも、また、運転手が乗船せずに遠隔制御することもでき、鉄道車両１０の運行における利便性を向上させる上で有利となる。
したがって、本実施の形態の鉄道車両の遠隔制御システムを、複数の鉄道車両１０を用いた鉄道事業に適用すると、複数の鉄道車両１０を１人で遠隔制御することも可能となるため、運転手を鉄道車両１０の数だけ確保する必要がなく、人的コストを抑制しつつ効率的に鉄道事業を運用する上で有利となり、また、従来のように、運転手が運転席に着座して鉄道車両１０を操縦することも可能となる。
すなわち、特別な工事等を行わずに、運転手が運転席に着座して鉄道車両１０を操縦することも、また、運転手が乗船せずに遠隔制御することもでき、鉄道車両１０の運行における利便性を向上させる上で有利となる。
したがって、本実施の形態の鉄道車両の遠隔制御システムを、複数の鉄道車両１０を用いた鉄道事業に適用すると、複数の鉄道車両１０を１人で遠隔制御することも可能となるため、運転手を鉄道車両１０の数だけ確保する必要がなく、人的コストを抑制しつつ効率的に鉄道事業を運用する上で有利となり、また、従来のように、運転手が運転席に着座して鉄道車両１０を操縦することも可能となる。
【0053】
なお、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を、運転席１２０に着座した運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所に着脱不能に設けてもよいが、本実施の形態のように着脱可能に設けると、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６を容易に取り外せるので、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６のメンテンナンス作業を効率的に行なう上で有利となる。
【0054】
また、運転手によって鉄道車両１０を手動操作によって運転させると共に、運行中の鉄道車両１０を例えば監視者が鉄道車両１０から離間した場所から監視している場合、運転手の体調悪化などの緊急事態によって鉄道車両１０の正常な運転が困難となったと判断されたとき、監視者が遠隔操作装置５８を用いて手動操作モードから遠隔操作モードに切り替えて、遠隔制御により鉄道車両１０を操縦して寄港させるといった対処が可能となるため、遠隔制御時のトラブルに適切に対応する上で有利となる。
【0055】
また、本実施の形態では、サーボ制御部２０８は、第１～第４検出部２０６Ａ～２０６Ｄでそれぞれ検出された操作量に基づいて第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６のサーボ制御をそれぞれ行ない、操作部材制御部２０４の遠隔操作モードは、サーボ制御部２０８を介して第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６をそれぞれ操作することでなされ、手動操作モードは、サーボ制御部２０８の制御動作を無効としそれら第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６をサーボフリーとすることでなされるようにした。
したがって、簡単な構成により遠隔操作モードと手動操作モードとを切り替える上で有利となる。
したがって、簡単な構成により遠隔操作モードと手動操作モードとを切り替える上で有利となる。
【0056】
なお、各操作部材４０、４２、４４、４６に対する各アクチュエータ５０、５２、５４、５６の連結とその解除を可能に構成し、遠隔操作モードと手動操作モードとを切り替えるようにしてもよい。
しかしながら、その場合は、複数のアクチュエータや複雑な機構が必要となりコストがかさむ不利がある。
これに対して本実施の形態のように第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６のサーボ制御とサーボフリーとを切り替えるようにすれば足りるため、そのようなコストを抑制する上で有利となる。
しかしながら、その場合は、複数のアクチュエータや複雑な機構が必要となりコストがかさむ不利がある。
これに対して本実施の形態のように第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６のサーボ制御とサーボフリーとを切り替えるようにすれば足りるため、そのようなコストを抑制する上で有利となる。
【0057】
また、本実施の形態では、操作部材は、マスターコントローラー４０と、逆転ハンドル４２と、ブレーキハンドル４４と、緊急停止ボタン４６とを含むので、鉄道車両１０の遠隔制御を的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６が設けられる、運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所は、操作台１４のうち操作部材が設けられていない箇所であるため、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６と操作部材との距離を短縮でき、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６による操作部材の操作を確実に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６が設けられる、運転手による操作部材の手動操作を妨げない箇所は、操作台１４のうち操作部材が設けられていない箇所であるため、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６と操作部材との距離を短縮でき、第１～第４アクチュエータ５０、５２、５４、５６による操作部材の操作を確実に行なう上で有利となる。
【0058】
また、本実施の形態では、第１アクチュエータ５０はマスターコントローラー４０の揺動軸４００４に結合されたピストンロッド５００４と、揺動軸４００４を揺動させる方向にピストンロッド５００４を移動させるシリンダ本体５００６とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、第１アクチュエータ５０の構成の簡素化を図り、マスターコントローラー４０の操作を的確に行なう上で有利となる。
【0059】
また、本実施の形態では、第２アクチュエータ５２は逆転ハンドル４２の揺動軸４００４に結合されたピストンロッド５００４と、揺動軸４００４を揺動させる方向にピストンロッド５００４を移動させるシリンダ本体５００６とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、第２アクチュエータ５２の構成の簡素化を図り、逆転ハンドル４２の操作を的確に行なう上で有利となる。
【0060】
また、本実施の形態では、第３アクチュエータ５４はブレーキハンドル４４の回転軸４４０２を把持する把持部５４００と、把持部５４００を回転可能に結合したピストンロッド５４０４と、回転軸４４０２を揺動させる方向にピストンロッド５４０４を移動させるシリンダ本体５４０２とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、第３アクチュエータ５４の構成の簡素化を図り、ブレーキハンドル４４の操作を的確に行なう上で有利となる。
【0061】
また、本実施の形態では、第４アクチュエータ５６は緊急停止ボタン４６逆転ハンドル４２の表面に当接可能に設けられたピストンロッド５６０４と、緊急停止ボタン４６の押圧方向にピストンロッド５６０４を移動させるシリンダ本体５６００とを備える直動式シリンダを含んで構成されているので、第４アクチュエータ５６の構成の簡素化を図り、緊急停止ボタン４６の操作を的確に行なう上で有利となる。
【0062】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図７、図８を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
次に第２の実施の形態について図７、図８を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0063】
第１の実施の形態では、遠隔操作を行なう運転手が鉄道車両１０を監視しつつ遠隔操作を行なう場合について説明したが、第２の実施の形態では、遠隔操作を行なう運転手から鉄道車両１０が視認できない範囲で遠隔操作を行なうことを可能としたものである。
すなわち、第２の実施の形態では、鉄道車両１０の周辺の画像情報と鉄道車両１０の測位情報を取得し、それら画像情報と測位情報とに基づいて遠隔操作装置５８側で画像情報を表示させると共に、鉄道車両１０の地図上での測位情報を表示させるようにした。
すなわち、第２の実施の形態では、鉄道車両１０の周辺の画像情報と鉄道車両１０の測位情報を取得し、それら画像情報と測位情報とに基づいて遠隔操作装置５８側で画像情報を表示させると共に、鉄道車両１０の地図上での測位情報を表示させるようにした。
【0064】
図７に示すように、鉄道車両１０には、画像情報生成部を構成する前方カメラ６００Ａ、後方カメラ６００Ｂ、左方カメラ６００Ｃ、右方カメラ６００Ｄの４つのカメラと、測位部６０２とが設けられている。
前方カメラ６００Ａは、車体１２の前方を撮像して画像情報を生成するものである。
後方カメラ６００Ｂは、車体１２の後方を撮像して画像情報を生成するものである。
左方カメラ６００Ｃは、車体１２の左方を撮像して画像情報を生成するものである。
右方カメラ６００Ｄは、車体１２の右方を撮像して画像情報を生成するものである。
それら４つの画像情報は、鉄道車両側通信部２００から遠隔操作装置５８の遠隔操作側通信部５２４に無線回線を介して送信される。
なお、画像情報は、動画であっても一定の時間間隔で生成された静止画であってもよい。
前方カメラ６００Ａは、車体１２の前方を撮像して画像情報を生成するものである。
後方カメラ６００Ｂは、車体１２の後方を撮像して画像情報を生成するものである。
左方カメラ６００Ｃは、車体１２の左方を撮像して画像情報を生成するものである。
右方カメラ６００Ｄは、車体１２の右方を撮像して画像情報を生成するものである。
それら４つの画像情報は、鉄道車両側通信部２００から遠隔操作装置５８の遠隔操作側通信部５２４に無線回線を介して送信される。
なお、画像情報は、動画であっても一定の時間間隔で生成された静止画であってもよい。
【0065】
測位部６０２は、測位衛星から受信した測位信号に基づいて鉄道車両の位置を測位し測位情報を生成するものである。
このような測位衛星は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全球測位衛星システム）で用いられるものであり、それら測位システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いても良い。
測位部６０２で生成された測位情報は、鉄道車両側通信部２００から遠隔操作装置５８の遠隔操作側通信部５２４に無線回線を介して送信される。
このような測位衛星は、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全球測位衛星システム）で用いられるものであり、それら測位システムで使用される測位衛星の１つを用いてもよく、あるいは、２つ以上の測位衛星を組み合わせて用いても良い。
測位部６０２で生成された測位情報は、鉄道車両側通信部２００から遠隔操作装置５８の遠隔操作側通信部５２４に無線回線を介して送信される。
【0066】
図８に示すように、遠隔操作装置５８には、操作部７００、地図データベース７０２、表示部７０４が設けられている。
操作部７００は、運転手の操作に応じて、後述する報知部５２０Ｂに対して表示部７０４で表示する情報の切り替えなどを指示するものである。操作部７００は、例えば、表示部７０４の表示面に設けられたタッチパネルや表示部７０４とは独立して設けられたキースイッチで構成されている。
地図データベース７０２は、鉄道車両１０が運転する場所を含む地図情報を格納しており、地図情報は地球上の測位情報（位置情報）と関連付けられている。
表示部７０４は、後述する報知部５２０Ｂの制御に基づいて、鉄道車両１０の周辺の画像情報を表示し、また、鉄道車両１０の現在位置を地図情報上に表示するものである。
操作部７００は、運転手の操作に応じて、後述する報知部５２０Ｂに対して表示部７０４で表示する情報の切り替えなどを指示するものである。操作部７００は、例えば、表示部７０４の表示面に設けられたタッチパネルや表示部７０４とは独立して設けられたキースイッチで構成されている。
地図データベース７０２は、鉄道車両１０が運転する場所を含む地図情報を格納しており、地図情報は地球上の測位情報（位置情報）と関連付けられている。
表示部７０４は、後述する報知部５２０Ｂの制御に基づいて、鉄道車両１０の周辺の画像情報を表示し、また、鉄道車両１０の現在位置を地図情報上に表示するものである。
【0067】
遠隔操作装置５８の遠隔操作側制御部５２０は、制御プログラムを実行することにより報知部５２０Ｂとして機能する。
報知部５２０Ｂは、鉄道車両側通信部２００から無線回線を介して送信された画像情報を表示部７０４に表示させ、また、鉄道車両側通信部２００から無線回線を介して送信された測位情報に基づいて地図データベース７０２から地図情報を読み出し、測位情報に基づいてその地図情報上に鉄道車両１０の現在位置を示すアイコンを重ね合わせて表示部７０４に表示させる。
また、報知部５２０Ｂは、操作部７００の操作に応じて画像情報と地図情報とを切り替えて表示部７０４に表示させる。あるいは、車体１２の前方、後方、左方、右方の画像情報を選択的に表示部７０４に表示させる。
例えば、図９（Ａ）は、表示部７０４の表示画面７０４Ａに、前方カメラ６００Ａで撮像された車体１２の前方の画像情報が表示された状態を示しており、この例では、鉄道車両１０の進行方向側の線路７２０、側壁７２２等が表示されている。
また、図９（Ｂ）は、表示部７０４の表示画面７０４Ａに、線路形状７２６や駅７２７を示す地図情報上に鉄道車両１０の現在位置を示すアイコン７２８が重ね合わされて表示された状態を示している。
報知部５２０Ｂは、鉄道車両側通信部２００から無線回線を介して送信された画像情報を表示部７０４に表示させ、また、鉄道車両側通信部２００から無線回線を介して送信された測位情報に基づいて地図データベース７０２から地図情報を読み出し、測位情報に基づいてその地図情報上に鉄道車両１０の現在位置を示すアイコンを重ね合わせて表示部７０４に表示させる。
また、報知部５２０Ｂは、操作部７００の操作に応じて画像情報と地図情報とを切り替えて表示部７０４に表示させる。あるいは、車体１２の前方、後方、左方、右方の画像情報を選択的に表示部７０４に表示させる。
例えば、図９（Ａ）は、表示部７０４の表示画面７０４Ａに、前方カメラ６００Ａで撮像された車体１２の前方の画像情報が表示された状態を示しており、この例では、鉄道車両１０の進行方向側の線路７２０、側壁７２２等が表示されている。
また、図９（Ｂ）は、表示部７０４の表示画面７０４Ａに、線路形状７２６や駅７２７を示す地図情報上に鉄道車両１０の現在位置を示すアイコン７２８が重ね合わされて表示された状態を示している。
【0068】
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、表示部７０４に表示された画像情報によって鉄道車両１０の周辺の状況、具体的には、他の鉄道車両の有無やそれら鉄道車両と鉄道車両１０との位置関係や、鉄道車両１０と陸地との位置関係などを把握することができ、鉄道車両１０から離れた箇所から鉄道車両１０を的確に遠隔操作する上で有利となる。
また、表示部７０４に表示された地図情報に基づいて、鉄道車両１０の現在位置を把握することができ、鉄道車両１０から離れた箇所から鉄道車両１０を的確に遠隔操作する上で有利となる。
なお、第２の実施の形態では、複数のカメラ６００Ａ～６００Ｄと、測位部６０２との双方を設けた場合について説明したが、いずれか一方のみを設けてもよい。しかしながら、第２の実施の形態のようにすると、鉄道車両１０の周辺の状態と鉄道車両１０の現在位置との双方を把握できるため、鉄道車両１０を的確に遠隔操作する上でより有利となる。
また、第２の実施の形態では、前方カメラ６００Ａ、後方カメラ６００Ｂ、左方カメラ６００Ｃ、右方カメラ６００Ｄの４台のカメラを設けた場合について説明したが、カメラの数や配置は任意である。また、複数のカメラを設ける代わりに、撮像範囲が広範囲である全天球カメラや半天球カメラを用いるなど任意である。
また、表示部７０４に表示された地図情報に基づいて、鉄道車両１０の現在位置を把握することができ、鉄道車両１０から離れた箇所から鉄道車両１０を的確に遠隔操作する上で有利となる。
なお、第２の実施の形態では、複数のカメラ６００Ａ～６００Ｄと、測位部６０２との双方を設けた場合について説明したが、いずれか一方のみを設けてもよい。しかしながら、第２の実施の形態のようにすると、鉄道車両１０の周辺の状態と鉄道車両１０の現在位置との双方を把握できるため、鉄道車両１０を的確に遠隔操作する上でより有利となる。
また、第２の実施の形態では、前方カメラ６００Ａ、後方カメラ６００Ｂ、左方カメラ６００Ｃ、右方カメラ６００Ｄの４台のカメラを設けた場合について説明したが、カメラの数や配置は任意である。また、複数のカメラを設ける代わりに、撮像範囲が広範囲である全天球カメラや半天球カメラを用いるなど任意である。
【0069】
なお、実施の形態では、操作部材を操作するアクチュエータが直動式電気シリンダで構成されている場合について説明したが、アクチュエータとして、空気シリンダ、油圧シリンダ、リニアモータなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
【符号の説明】
【0070】
１０ 鉄道車両
１２ 車体
１４ 操作台
２０ 鉄道車両側制御装置
２２ 走行制御装置
３０ モータ
３８ ブレーキ機構
４０ マスターコントローラー
４２ 逆転ハンドル
４４ ブレーキハンドル
４６ 緊急停止ボタン
５０ 第１アクチュエータ
５２ 第２アクチュエータ
５４ 第３アクチュエータ
５６ 第４アクチュエータ
２００ 鉄道車両側通信部
２０２ 鉄道車両側制御部
２０４ 操作部材制御部
２０６Ａ 第１検出部
２０６Ｂ 第２検出部
２０６Ｃ 第３検出部
２０６Ｄ 第４検出部
２０８ サーボ制御部
２２２ ブレーキ制御部
５００ 第１遠隔操作レバー
５０２ 第２遠隔操作レバー
５０４ 第３遠隔操作レバー
５０６ 遠隔操作ボタン
５１４ モード切替スイッチ
５２０ 遠隔操作側制御部
５２４ 遠隔操作側通信部
１２ 車体
１４ 操作台
２０ 鉄道車両側制御装置
２２ 走行制御装置
３０ モータ
３８ ブレーキ機構
４０ マスターコントローラー
４２ 逆転ハンドル
４４ ブレーキハンドル
４６ 緊急停止ボタン
５０ 第１アクチュエータ
５２ 第２アクチュエータ
５４ 第３アクチュエータ
５６ 第４アクチュエータ
２００ 鉄道車両側通信部
２０２ 鉄道車両側制御部
２０４ 操作部材制御部
２０６Ａ 第１検出部
２０６Ｂ 第２検出部
２０６Ｃ 第３検出部
２０６Ｄ 第４検出部
２０８ サーボ制御部
２２２ ブレーキ制御部
５００ 第１遠隔操作レバー
５０２ 第２遠隔操作レバー
５０４ 第３遠隔操作レバー
５０６ 遠隔操作ボタン
５１４ モード切替スイッチ
５２０ 遠隔操作側制御部
５２４ 遠隔操作側通信部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】