| 【発明の名称】 |
ＡＴＣ車上装置、及びＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】大和田 晃揮
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| 【要約】 |
【課題】異常時においてもＡＴＣ車上装置の状態情報を確実に残すことができるＡＴＣ車上装置、及びＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法を提供する。
【解決手段】ＲＣＰＵ２４によりＡＴＣ車上装置１２の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報３０を出力させ、ＤＩＯ１ユニット２５により状態情報３０を伝送させ、状態監視部２７によりＤＩＯ１ユニット２５から伝送された状態情報３０を格納するとともに、ＤＩＯ１ユニット２５により伝送を行う送信周期を計測し送信周期ごとに状態情報３０を状態監視部２７に伝送させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＡＴＣ地上装置から送信されるＡＴＣ情報を受信し、前記受信されたＡＴＣ情報の内容に基づいてブレーキ制御を行い列車の速度を制御するＡＴＣ車上装置であって、前記ＡＴＣ車上装置の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報を出力する論理手段と、前記論理手段から出力された状態情報を伝送する伝送手段と、前記伝送手段から伝送された状態情報を格納する状態情報格納手段を備え、前記伝送手段は、前記伝送を行う送信周期を計測し、前記送信周期ごとに前記状態情報を前記状態情報格納手段に伝送することを特徴とするＡＴＣ車上装置。
【請求項２】 ＡＴＣ地上装置から送信されるＡＴＣ情報を受信し、前記受信されたＡＴＣ情報の内容に基づいてブレーキ制御を行い列車の速度を制御するＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法であって、論理手段により、前記ＡＴＣ車上装置の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報を出力させ、伝送手段により、前記論理手段から出力された状態情報を伝送させ、前記状態情報格納手段により、前記伝送手段から伝送された状態情報を格納するとともに、前記伝送手段により、前記伝送を行う送信周期を計測し、前記送信周期ごとに前記状態情報を前記状態情報格納手段に伝送させることを特徴とするＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道等において列車等の速度を制御する自動列車制御装置（ＡＴＣ：Automatic Train Control ）の車両側の装置であるＡＴＣ車上装置、及びＡＴＣ車上装置における状態情報出力方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道においては、列車を安全に運行するための手段との一つとして、ＡＴＣが用いられている。ＡＴＣは、先行列車との間隔ならびに進路の開通状況に応じて、許容運転速度情報を地上から列車側に伝送するとともに、列車側において列車の速度を連続的に照査し、許容速度（制限速度）を超える場合にはブレーキをかけ、許容速度以下の場合にはブレーキを緩めるといったブレーキ制御を行ない列車速度の減速制御を自動的に行なわせるシステムである。
【０００３】次に、従来のＡＴＣの構成とその作用について、図を参照しつつ説明する。図３は、従来のＡＴＣの構成を示すブロック図である。図３に示すように、このＡＴＣ１０Ａは、ＡＴＣ地上装置１１と、ＡＴＣ車上装置１２Ａを備えて構成されている。
【０００４】ＡＴＣ地上装置１１は、リレー回路を有しており、先行列車の位置や駅構内の進路状況等の必要な関連情報が取り込まれる。ＡＴＣ地上装置は、これらの関連情報に基いて、該当する列車に送るべき許容運転速度情報（ＡＴＣ情報）を含むＡＴＣ信号を生成し、ＡＴＣ信号を搬送波に重畳させ、該当する軌道回路のレールＲに電流として流す。
【０００５】ＡＴＣ車上装置１２Ａは、図３に示すように、受電器１３と、受信部１４と、論理部１５Ａと、ブレーキ制御部１６と、車輪１７と、速度発電機１８と、車内信号機１９を有している。まず、受電器１３がレールＲからＡＴＣ信号電流を取り込む。受電器１３によって取り込まれたＡＴＣ信号電流は、受信部１４で検出され、論理部１５Ａへ出力される。
【０００６】一方、走行中の列車は、速度発電機１８により、自車の走行速度を常に検出している。自車走行速度は、列車内に設けられた速度計（図示せず）により運転士等に対して表示されるとともに、受信部１４から論理部１５Ａに出力される。
【０００７】次に、従来のＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４と論理部１５Ａのさらに詳細な構成について、図２を参照しつつ説明する。受信部１４は、図２に示すように、ＡＳＡユニット２１と、ＤＳＡユニット２２と、ＰＬＩＮユニット２３を有している。また、論理部１５Ａは、ＲＣＰＵユニット２４と、ＤＩＯ１ユニット２５と、ＶＤＩＯ２ユニット２６を有している。これらの各ユニットは、バスＢにより相互に接続され入出力が行われるようになっている。また、ＤＩＯ１ユニット２５の出力は、状態監視部２７に入力されるように接続されている。
【０００８】上記した受信部１４において、ＡＳＡユニット２１は、受信されたアナログＡＴＣ信号を復調して出力する部分である。また、ＤＳＡユニット２２は、受信されたデジタルＡＴＣ信号を復調して出力する部分である。また、ＰＬＩＮユニット２３は、パイロット信号を計測する部分である。
【０００９】また、上記した論理部１５Ａにおいて、ＲＣＰＵユニット２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ：中央演算装置）を有している。このＲＣＰＵユニット２４は、ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が正常であるか異常であるかを判別し、状態情報３０を生成する。ＲＣＰＵユニット２４は、所定の手順にしたがって状態情報３０をＤＩＯ１ユニット２５に送る。ＤＩＯ１ユニット２５は、ＲＣＰＵユニット２４から送られた状態情報３０を状態監視部２７へシリアル伝送により伝送する。ＶＤＩＯ２ユニット２６は、フェールセーフ入出力を行う部分である。また、状態監視部２７は、状態情報３０を受け、これを格納（記録保存）する部分である。
【００１０】次に、従来のＡＴＣ車上装置１０Ａにおける処理手順について、図５のフローチャートを参照しつつ説明を行う。
【００１１】従来のＡＴＣ車上装置１０Ａにおいては、図５のステップＳ３１に示すように、ＤＩＯ１ユニット２５が状態情報３０を状態監視部２７へ送信する周期（以下、「送信周期」という。）を、ＲＣＰＵユニット２４が計測していた。
【００１２】その後、所定の送信周期が経過し、送信時刻となった場合には、ＲＣＰＵユニット２４は、ステップＳ３２において、「送信要求有り（Ｙ）」と判別し、次のステップＳ３２に移行する。
【００１３】ステップＳ３２においては、ＲＣＰＵユニット２４は、上記の状態情報３０をＤＩＯ１ユニット２５に出力する。図５に示すＤＰＲＡＭは、ＤＩＯ１ユニット２５が有するＲＡＭ（Random Access Memory：随時書き込み読み出しメモリ）である。また、ＲＣＰＵユニット２４は、ステップＳ３３に続いて、送信要求起動指令をＤＩＯ１ユニット２５に出力する（ステップＳ３４）。
【００１４】ＤＩＯ１ユニット２５においては、ステップＳ４１に示すように、ＲＣＰＵユニット２４からの送信要求起動指令の出力の有無を判別している。そして、ＲＣＰＵユニット２４から送信要求起動指令が有った場合（ステップＳ４１における「Ｙ」の場合）には、ステップＳ４２に示すように、ＤＩＯ１ユニット２５は、ＲＣＰＵユニット２４が出力した状態情報３０を入力して取り込み、ステップＳ４３に示すように状態情報３０を状態監視部２７へ伝送する。状態監視部２７は、伝送された状態情報３０を格納する。以下、上記の処理手順が繰り返されていた。上記の処理手順プログラムは、論理部１５Ａ内のＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）等の記憶手段（図示せず）に格納されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来のＡＴＣ車上装置においては、ＲＣＰＵユニット２４が、「ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が異常である」と判別した場合（受信部１４の故障時等）には、フェールセーフの観点から、ＲＣＰＵユニット２４の動作を停止（システムダウン）させていた。このため、ＤＩＯ１ユニット２５には、「ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が異常である」ことを示す状態情報３０が出力されなくなる。また、ＲＣＰＵユニット２４からＤＩＯ１ユニットへ送信要求起動指令もかけられなくなるため、ＤＩＯ１ユニット２５から状態監視部２７へ状態情報を伝送することができなくなる。したがって、状態監視部２７に、「ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が異常である」ことを示す状態情報３０（例えば故障情報等）を残すことができず、後の段階での異常の原因究明が困難になる、という問題があった。
【００１６】本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、異常時においてもＡＴＣ車上装置の状態情報を確実に残すことができるＡＴＣ車上装置、及びＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明に係るＡＴＣ車上装置は、ＡＴＣ地上装置から送信されるＡＴＣ情報を受信し、前記受信されたＡＴＣ情報の内容に基づいてブレーキ制御を行い列車の速度を制御するＡＴＣ車上装置であって、前記ＡＴＣ車上装置の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報を出力する論理手段と、前記論理手段から出力された状態情報を伝送する伝送手段と、前記伝送手段から伝送された状態情報を格納する状態情報格納手段を備え、前記伝送手段は、前記伝送を行う送信周期を計測し、前記送信周期ごとに前記状態情報を前記状態情報格納手段に伝送することを特徴とする。
【００１８】また、本発明に係るＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法は、ＡＴＣ地上装置から送信されるＡＴＣ情報を受信し、前記受信されたＡＴＣ情報の内容に基づいてブレーキ制御を行い列車の速度を制御するＡＴＣ車上装置における状態情報の伝送方法であって、論理手段により、前記ＡＴＣ車上装置の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報を出力させ、伝送手段により、前記論理手段から出力された状態情報を伝送させ、前記状態情報格納手段により、前記伝送手段から伝送された状態情報を格納するとともに、前記伝送手段により、前記伝送を行う送信周期を計測し、前記送信周期ごとに前記状態情報を前記状態情報格納手段に伝送させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る列車進路設定支援装置の実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
【００２０】図１は、本発明の一実施形態であるＡＴＣの構成を示すブロック図である。
【００２１】図１に示すように、このＡＴＣ１０は、ＡＴＣ地上装置１１と、ＡＴＣ車上装置１２を備えて構成されている。ＡＴＣ地上装置１１は、従来のものと同様の構成と作用を有している。また、本実施形態のＡＴＣ車上装置１２は、受電器１３と、受信部１４と、論理部１５と、ブレーキ制御部１６と、車輪１７と、速度発電機１８と、車内信号機１９を有している。これらのうち、従来のＡＴＣ車上装置１２Ａと異なる構成要素は、論理部１５であり、他の構成要素については、従来のものと同様の構成と作用を有しているので、その説明は省略する。
【００２２】また、図２に示すように、論理部１５は、ＲＣＰＵユニット２４と、ＤＩＯ１ユニット２５と、ＶＤＩＯ２ユニット２６を有しており、従来の論理部１５Ａとハードウェアとしては同様の構成を有している。本実施形態の論理部１５が、従来の論理部１５と異なるのは、論理部１５を制御する制御方法（制御プログラム）であり、他の構成要素については、従来のものと同様の構成と作用を有しているので、その説明は省略する。
【００２３】次に、本実施形態のＡＴＣ車上装置１０における処理手順について、図３のフローチャートを参照しつつ詳細に説明を行う。
【００２４】本実施形態のＡＴＣ車上装置１０においては、ＲＣＰＵユニット２４は、ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が正常であるか異常であるかを判別し、状態情報３０を生成し、ステップＳ１１に示すようにＤＩＯ１ユニット２５に出力する。図３に示すＤＰＲＡＭは、ＤＩＯ１ユニット２５が有するＲＡＭ（RandomAccess Memory：随時書き込み読み出しメモリ）である。また、ＲＣＰＵユニット２４は、ステップＳ１１に続いて、「状態情報有り」の情報をＤＩＯ１ユニット２５に出力する（ステップＳ１２）。
【００２５】また、ＤＩＯ１ユニット２５においては、ステップＳ２１に示すように、ＲＣＰＵユニット２４からの「状態情報有り」の情報の出力の有無を判別している。そして、ＲＣＰＵユニット２４から「状態情報有り」の情報の出力が有った場合（ステップＳ２１における「Ｙ」の場合）には、ステップＳ２２に示すように、ＤＩＯ１ユニット２５は、ＲＣＰＵユニット２４が出力した状態情報３０を入力して取り込む。
【００２６】また、本実施形態においては、ステップＳ２３に示すように、ＤＩＯ１ユニット２５が、状態情報３０を状態監視部２７へ送信する送信周期を計測する。
【００２７】その後、所定の送信周期が経過し、送信時刻となった場合には、ＤＩＯ１ユニット２５は、ステップＳ２４において、「送信周期が経過した（Ｙ）」と判別し、次のステップＳ２５に移行する。
【００２８】ステップＳ２５においては、ＤＩＯユニット２５は、上記の状態情報３０を状態監視部２７へ伝送する。状態監視部２７は、伝送された状態情報３０を格納する。以下、上記の処理が繰り返される。上記の処理手順プログラムは、論理部１５内のＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）等の記憶手段（図示せず）に格納されている。
【００２９】上述したように、本実施形態のＡＴＣ車上装置１２においては、従来のＡＴＣ車上装置１２Ａとは異なり、ＤＩＯ１ユニット２５自体が伝送を行う送信周期を計測し、所定の送信周期ごとに状態情報３０をＤＩＯ１ユニット２５が状態監視部２７に伝送する。このため、以下のような利点がある。
【００３０】１）ＲＣＰＵユニット２４がＡＴＣ車上装置１２の受信部１４の異常（故障等）を検知した場合、ＲＣＰＵユニット２４はシステムダウンするが、システムを停止する直前にＤＩＯ１ユニット２５に出力された状態情報３０（「ＡＴＣ車上装置１２Ａの受信部１４の状態が異常である」ことを示す）は、ＤＩＯ１ユニット２５によって状態監視部２７へ出力され、状態監視部２７に確実に記録保存することができ、後の時点での異常原因究明の重要な材料とすることができる。
【００３１】２）状態情報３０をＤＩＯ１ユニット２５から状態監視部２７に伝送する送信周期はＤＩＯ１ユニット２５自体が計測しているため、一定の周期を乱すことなく状態情報を状態監視部２７へ伝送することができる。
【００３２】上記において、ＲＣＰＵユニット２４は論理手段に相当し、ＤＩＯ１ユニット２５は伝送手段に相当し、状態監視部２７は状態情報格納手段に相当している。
【００３３】なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３４】例えば、上記実施形態においては、ＡＴＣが用いられる対象として鉄道を例に挙げて説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の適用対象、例えば、モノレール、新交通システムであってもよい。また、本発明は、ＡＴＣシステムだけでなく、ＡＴＯ（自動列車運転システム）にも適用可能である。また、ＡＴＣ情報を送信する媒体についても、レールに流す信号電流以外に、電波、光等も利用可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば、論理手段によりＡＴＣ車上装置の状態が正常であるか異常であるかを判別し状態情報を出力させ、伝送手段により状態情報を伝送させ、状態情報格納手段により伝送手段から伝送された状態情報を格納するとともに、伝送手段により伝送を行う送信周期を計測し送信周期ごとに状態情報を状態情報格納手段に伝送させるようにしたので、以下のような利点を有している。
【００３６】ａ）論理手段が制御を停止した場合であっても、制御を停止する直前に伝送手段に出力された状態情報（「ＡＴＣ車上装置の受信部の状態が異常である」ことを示す）は、伝送手段によって状態情報格納手段へ出力され確実に記録保存されるので、後の時点での異常原因究明に資することができる。
【００３７】ｂ）状態情報を伝送手段から状態情報格納手段に伝送する送信周期は伝送手段自体が計測しているため、一定の周期を乱すことなく状態情報を状態情報格納手段へ伝送することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４６５１
【氏名又は名称】日本信号株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月１日（１９９９．３．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５１０８
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 洋一
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２５３５１３（Ｐ２０００−２５３５１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１４日（２０００．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５２３３１ |
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