| 【発明の名称】 |
停車駅接近報知装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】神野 勇彦
【氏名】増山 雄一
【氏名】栗田 勇男
【氏名】廣田 豊
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| 【要約】 |
【課題】不要な危険報知の発生を抑制する。
【解決手段】4両編成列車では、照査用距離は、補正用距離即ち前停車駅の4両停車標から前停車駅のホーム終端までの距離と、終端間距離即ち前停車駅のホーム終端から次停車駅のホーム終端間での距離とを合算したものとして演算される。また、速度照査パターンは、この4両編成列車のブレーキ性能に応じてそのパターン形状が定められ、次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように設定されている。換言すれば、スタート地点である前停車駅の4両停車標から照査用距離だけ離れた地点で列車速度がゼロとなるように設定されている。そして、走行中の列車速度が、その列車位置における速度照査パターン上の速度(照査速度)を越えた場合、運転士に対して速度を落とす旨の出力を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 列車上に搭載された停車駅接近報知装置において、列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算する列車位置演算手段と、次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンに、前記列車位置演算手段によって演算された列車位置を照らして、該列車位置を演算した時の列車速度が前記速度照査パターンの速度を超えているか否かを判定する速度判定手段と、前記速度判定手段が肯定判定したならば運転士に対して危険報知を行う報知手段とを備えたことを特徴とする停車駅接近報知装置。 【請求項2】 前記列車位置演算手段は、前停車駅において列車ドアの開閉を検出した地点を前停車駅の停車位置と認識し、この前停車駅の停車位置を起点として列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算することを特徴とする請求項1記載の停車駅接近報知装置。 【請求項3】 列車の編成両数を認識する編成両数認識手段と、隣合う駅のホーム終端間の距離(以下「終端間距離」という)を記憶する終端間距離記憶手段と、各列車編成両数に応じて定められた各駅の停車位置からその駅のホーム終端までの距離(以下「補正用距離」という)を記憶する補正用距離記憶手段と、前停車駅と次停車駅との終端間距離を前記終端間距離記憶手段から読み出す終端間距離読出手段と前記編成両数認識手段によって認識された編成両数に基づき、その編成両数に応じて定められた前停車駅の補正用距離を前記補正用距離記憶手段から読み出す補正用距離読出手段と、前記終端間距離読出手段が読み出した終端間距離と前記補正用距離読出手段が読み出した補正用距離とを合算して照査用距離を演算する照査用距離演算手段とを備え、前記速度判定手段は、前停車駅の停車位置から前記照査用距離だけ離れた地点を次停車駅のホーム終端とみなし、この次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いて速度判定を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の停車駅接近報知装置。 【請求項4】 前記終端間距離読出手段は、前停車駅と次停車駅との間に他の停車駅が介在する場合には、前停車駅から次停車駅に至る間のすべての終端間距離を読み出すことを特徴とする請求項3記載の停車駅接近報知装置。 【請求項5】 前記速度照査パターンとして予告用速度照査パターンと非常用速度照査パターンとが定められ、前記報知手段は、前記列車位置を演算したときの列車速度が前記予告用速度照査パターンの速度を超えているが前記非常用速度照査パターンの速度を越えていないと前記速度判定手段が判定したならば、列車の運転士に対して予告警報音を報知し、前記列車位置を演算したときの列車速度が前記非常用速度照査パターンの速度を超えていると前記速度判定手段が判定したならば、列車の運転士に対して非常警報音を報知することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の停車駅接近報知装置。
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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、停車駅接近報知装置に関する。 【0002】 【従来の技術】列車を停車駅などの定地点で停止させる方式は、大きく次の二通りの方式に分けられる。ひとつは、地上子などの地上設備と列車上設備間の情報授受を行うことによって、主に地点情報に精度の高い制御を行う方式であり、ATS(オートマティック・トレイン・ストップ)などの保安装置では必須ともいえる方式である。しかしながら、地上と車上との装置間で伝送を行うには、地上子等を配置したり、送受信機能を装備するなど、高価な費用がかかる。 【0003】もうひとつは、列車を直接制御せず、運転操作を行う運転士に対して案内・報知するだけにとどめることによって誤差を許容し、安価に車上設備のみでクローズする方式である。この方式において、列車の速度を認識する手段としては、例えば列車車軸の回転に対応して交流信号を発電するタコジェネレータ(以下TGという)を利用できる。また、列車位置を認識する手段としては、例えばTGで認識した列車の速度パルス信号を積算又は積分する方式を利用できる。 【0004】この明細書では、後者の方式を採用したものを停車駅接近報知装置と称する。停車駅接近報知装置は、列車の運転室に設けられ、TGで認識した列車の速度パルス信号に基づいて得られた走行距離によって列車位置を認識し、列車番号に対応して予め定められた運行データ(停車駅や通過駅を表すデータ)に基づいて、次停車駅の手前で運転士に案内・警報を発する。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】このような停車駅接近報知装置としては、例えば、4両編成列車ならば、次停車駅の4両停車標(4両編成車両が停車すべき位置を表す標識)に停車させることが望ましいため、次停車駅の4両停車標にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いて運転士に対する危険報知を制御することが考えられる。即ち、この速度照査パターンに列車位置を照らして、そのときの列車速度がこの速度照査パターンの速度を超えていれば運転士に対して危険報知を行うことが考えられる。このときの様子を図7に示す。 【0006】しかしながら、列車位置を列車車軸の回転に基づいて認識していることから車輪の空転、滑走、摩耗等によって列車位置の誤差が発生しやすい。このため、4両停車標にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いた場合には、本来4両停車標に停車できるにもかかわらず、列車位置の誤差により、4両停車標に停車できないと判定され、不要な危険報知がなされることがあった。このような不要な危険報知が頻発すると、運転士は危険報知に対する危機感が薄れ、本当に危険な事態に直面したときに迅速に対処できないおそれがあった。 【0007】本発明は上記問題点を解決することを課題とするものであり、不要な危険報知の発生を抑制する停車駅接近報知装置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、列車上に搭載された停車駅接近報知装置において、列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算する列車位置演算手段と、次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンに、前記列車位置演算手段によって演算された列車位置を照らして、その列車位置を演算した時の列車速度が前記速度照査パターンの速度を超えているか否かを判定する速度判定手段と、前記速度判定手段が肯定判定したならば運転士に対して危険報知を行う報知手段とを備えたことを特徴とする。なお、この明細書中、「前停車駅」とは、列車が停車中の場合には現在停車中の駅を意味し、走行中の場合には前回停車した駅を意味するものとする。また、「演算」とは、計算式により値を求めることのほか、マップやテーブル等を用いて値を求める場合も含んで意味するものとする。 【0009】請求項1記載の停車駅接近報知装置では、列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算していることから列車位置に誤差が発生しやすい。このため、次停車駅の所定の停車位置にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いたのでは、列車位置の誤差により正常運転時であっても不要な危険報知が頻発するおそれがある。そこで、本来所定の停車位置で停車することが望ましいが、次停車駅のホーム終端にて列車の先端が停車したとしても利用客の乗降は可能であることに着目し、次停車駅の所定の停車位置より先方に離れたホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いることにより、列車位置の誤差が生じたとしても正常運転時に不要な危険報知が頻発するおそれを解消したのである。このように請求項1記載の停車駅接近報知装置によれば、不要な危険報知の発生を抑制することができる。 【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の停車駅接近報知装置であって、前記列車位置演算手段は、前停車駅において列車ドアの開閉を検出した地点を前停車駅の停車位置と認識し、この前停車駅の停車位置を起点として列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算することを特徴とする。列車位置は列車車軸の回転に基づいて演算されるため、走行距離が長くなるほど誤差が大きくなるが、ここでは、前停車駅において列車ドアの開閉を検出した地点を前停車駅の停車位置として認識することにより誤差をリセットし、この前停車駅の停車位置を起点として改めて列車車軸の回転に基づいて列車位置を演算する。したがって、請求項2記載の発明によれば、列車位置の誤差が比較的小さくなるため、不要な危険報知の発生を抑制することができる。 【0011】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の停車駅接近報知装置であって、列車の編成両数を認識する編成両数認識手段と、各駅の終端間距離を記憶する終端間距離記憶手段と、各列車編成両数に応じて定められた各駅の補正用距離を記憶する補正用距離記憶手段と、前停車駅と次停車駅との終端間距離を前記終端間距離記憶手段から読み出す終端間距離読出手段と、前記編成両数認識手段によって認識された編成両数に基づき、その編成両数に応じて定められた前停車駅の前記補正用距離を前記補正用距離記憶手段から読み出す補正用距離読出手段と、前記終端間距離読出手段が読み出した終端間距離と前記補正用距離読出手段が読み出した補正用距離とを合算して照査用距離を演算する照査用距離演算手段とを備え、前記速度判定手段は、前停車駅の停車位置から前記照査用距離だけ離れた地点を次停車駅のホーム終端とみなし、この次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いて速度判定を行うことを特徴とする。 【0012】この場合、前停車駅と次停車駅との終端間距離と、編成両数に応じて定められた前停車駅の補正用距離とを合算して照査用距離としているため、例えば、編成両数に応じて定められた前停車駅と次停車駅との停車位置間距離と、編成両数に応じて定められた次停車駅の補正用距離とを合算して照査用距離とする場合に比べて、記憶すべきデータ量が少なくて済む。つまり、終端間距離は編成両数に依存しないが、停車位置間距離は編成両数に応じて変わるため、その分前者は後者よりもデータ量が少なくて済む。また、停車位置が変更されたときに記憶手段を書き換えるデータ量も少なくて済む。つまり、終端間距離は停車位置に依存しないが、停車位置間距離は停車位置に応じて変わるため、その分前者は後者よりも書き換えるデータ量が少なくて済む。 【0013】請求項4記載の発明は、請求項3記載の停車駅接近報知装置であって、前記終端間距離読出手段は、前停車駅と次停車駅との間に他の停車駅が介在する場合には、前停車駅から次停車駅に至る間のすべての終端間距離を読み出すことを特徴とする。この場合、例えば快速列車のように前停車駅と次停車駅との間に他の1つの停車駅が介在していたとしても、前停車駅〜介在する停車駅の終端間距離と、介在する停車駅〜次停車駅の終端間距離を読み出し、この2つの終端間距離と補正用距離とを合算すれば照査用距離を演算できる。 【0014】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の停車駅接近報知装置であって、前記速度照査パターンとして予告用速度照査パターンと非常用速度照査パターンとが定められ、前記報知手段は、前記列車位置を演算したときの列車速度が前記予告用速度照査パターンの速度を超えているが前記非常用速度照査パターンの速度を越えていないと前記速度判定手段が判定したならば、列車の運転士に対して予告警報音を報知し、前記列車位置を演算したときの列車速度が前記非常用速度照査パターンの速度を超えていると前記速度判定手段が判定したならば、列車の運転士に対して非常警報音を報知することを特徴とする。この場合、非常警報音の前に予告警報音が報知されるため、運転士はあわてることなく落ち着いて対処できる。 【0015】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態の停車駅接近報知装置の概略ブロック図である。停車駅接近報知装置10は、列車の運転室に搭載され、地上設備との交信を行うことなく車上設備だけでクローズされた装置である。この停車駅接近報知装置10は、列車番号検出部11と、駅停車検出部12と、タコジェネレータ(TG)13と、記憶装置14と、制御部15と、出力部16とを備えている。 【0016】列車番号検出部11は、図示しないテンキー等の入力装置により乗務員が入力した数字やアルファベット等からなる列車番号を検出する。なお、列車番号とは、発着時刻及び発着駅に応じて列車に付与される番号(例えば「723M」)である。駅停車検出部12は、ドア回路17からドア作動信号を受信したときに列車が駅に停車したものとみなして駅停車検出信号を出力する。TG13は、列車の車軸の回転に対応して速度パルス信号を発生する機器である。 【0017】記憶装置14は、編成両数データ記憶部14aと、運行データ記憶部14bと、停車場データ記憶部14cと、速度照査パターン記憶部14dとを備えている。このうち、編成両数データ記憶部14aは、列車番号に応じて定められた編成両数データを記憶している。また、運行データ記憶部14bは、列車番号に応じて定められた運行データ(どの駅に停車するかが定められたデータ)を記憶している。また、停車場データ記憶部14cは、隣合う駅のホーム終端間の距離(終端間距離)や、各列車編成両数に応じて定められた各駅の停車位置からその駅のホーム終端までの距離(補正用距離)を記憶している。例えば4両編成列車では、その駅の4両停車標からその駅のホーム終端までの距離が補正用距離になる。また、速度照査パターン記憶部14dは、目標地点にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを記憶している。この速度照査パターンは、空走時間を含めたブレーキ距離と列車速度との関係を表すものである。 【0018】制御部15は、周知のCPU、ROM、RAM等から構成されるコンピュータによって構成されているが、ここでは便宜上、速度演算部15aと、位置演算部15bと、照査用距離演算部15cと、照査速度発生部15dと、照査部15eとを備えているものとして説明する。 【0019】速度演算部15aは、TG13から入力される速度パルス信号に基づいて列車速度を演算する。また、位置演算部15bは、駅停車検出部12から駅停車検出信号が入力されたときにその列車位置を次停車駅に向けてのスタート地点として認識したり、TG13から入力される速度パルス信号を積算又は積分して走行中の列車位置(スタート地点からの距離)を演算したりする。 【0020】照査用距離演算部15cは、列車番号検出部11によって検出された列車番号に基づいて運行データ記憶部14bから前停車駅及び次停車駅を読み出し、それに基づいて停車場データ記憶部14cから終端間距離(前停車駅のホーム終端から次停車駅のホーム終端までの距離)及び補正用距離(前停車駅の停車位置から前停車駅のホーム終端までの距離)を読み出して、前停車駅の停車位置から次停車駅のホーム終端までの距離つまり照査用距離を演算する。なお、補正用距離を読み出す際には、列車番号に基づいて編成両数データ記憶部14aから編成両数を読み出し、その編成両数に応じた前停車駅の停車位置からその駅のホーム終端までの距離を補正用距離として読み出す。 【0021】照査速度発生部15dは、照査用距離演算部15cから入力される照査用距離と、位置演算部15bから入力される列車位置とから、次停車駅のホーム終端を起点としたときの照査用位置(次停車駅のホーム終端まであとどれだけの距離かを表す)を求め、速度照査パターン記憶部14dから読み出した速度照査パターン上にその照査用位置を照らして照査速度を求める。 【0022】照査部15eは、速度演算部15aから入力された列車速度と照査速度発生部15dから入力された照査速度とを比較して、その比較結果に応じて運転士に対する危険報知を行うか否かを決定する。具体的には、列車速度が照査速度を越えていれば、出力部16を介して運転士に対して速度を落とす旨の出力を行う。 【0023】次に、この停車駅接近報知装置10の動作について説明する。制御部15は、所定タイミング(例えば数msのタイミング)ごとに図示しないROMから停車駅接近報知プログラムを読み出してこのプログラムを実行する。図2はそのフローチャートである。 【0024】まず、制御部15は、ステップ(以下Sという)100において、駅停車検出部12から駅停車検出信号が入力されたか否かを判断する。駅停車検出信号が出力されていなければ(S100でNO)、列車は走行中であるとみなし、後述するS130以下の処理を行う。一方、駅停車検出信号が入力されたならば(S100でYES)、列車は停車中であるとみなし、S110に進み、そのときの列車位置を次停車駅に向けてのスタート地点として認識する。 【0025】続くS120において、列車番号検出部11によって検出された列車番号に基づいて運行データ記憶部14bから前停車駅及び次停車駅を読み出し、それに基づいて停車場データ記憶部14cから終端間距離(前停車駅のホーム終端から次停車駅のホーム終端までの距離)及び補正用距離(前停車駅の停車位置から前停車駅のホーム終端までの距離)を読み出して、これらを合算して、前停車駅の停車位置から次停車駅のホーム終端までの距離つまり照査用距離を演算する。なお、補正用距離を読み出す際には、列車番号に基づいて編成両数データ記憶部14aから編成両数を読み出し、その編成両数に応じた前停車駅の停車位置からその駅のホーム終端までの距離を補正用距離として読み出す。 【0026】続くS130において、TG13から入力される速度パルス信号に基づいて列車速度及び走行中の列車位置(スタート地点からの距離)を演算する。続くS140において、照査用距離演算部15cで求めた照査用距離と、位置演算部15bで求めた列車位置とから、次停車駅のホーム終端を起点としたときの照査用位置(次停車駅のホーム終端まであとどれだけの距離かを表す)を求め、速度照査パターン記憶部14dから読み出した速度照査パターン上にその照査用位置を照らして照査速度を求める。 【0027】続くS150において、S130で求めた列車速度とS140で求めた照査速度とを比較し、列車速度が照査速度以下ならば(S150でNO)、正常運転とみなし、そのままこのプログラムを終了する。一方、列車速度が照査速度より大きければ(S150でYES)、次停車駅のホーム終端までに列車を停止できないおそれがあるとみなし、S160に進み、出力部16を介して運転士に対して速度を落とす旨の出力を行う。この出力は、「速度を落として下さい」等の音声出力であってもよいし、表示ランプや表示ディスプレイに危険表示を表す表示出力であってもよいし、警報音等であってもよい。 【0028】図3は、4両編成列車の速度照査に関する説明図である。この場合、照査用距離は、補正用距離即ち前停車駅の4両停車標から前停車駅のホーム終端までの距離と、終端間距離即ち前停車駅のホーム終端から次停車駅のホーム終端間での距離とを合算したものとして演算される。また、速度照査パターンは、この4両編成列車のブレーキ性能に応じてそのパターン形状が定められ、次停車駅のホーム終端にて列車速度がゼロになるように設定されている。換言すれば、スタート地点である前停車駅の4両停車標から照査用距離だけ離れた地点で列車速度がゼロとなるように設定されている。そして、走行中の列車速度が、その列車位置における速度照査パターン上の速度(照査速度)を越えた場合、つまり図3における斜線領域に入った場合、運転士に対して速度を落とす旨の出力を行う。 【0029】ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の位置演算部15bが本発明の列車位置演算手段に相当し、照査用距離演算部15cが編成両数認識手段、終端間距離読出手段、補正用距離読出手段及び照査用距離演算手段に相当し、停車場データ記憶部14cが終端間距離記憶手段及び補正用距離記憶手段に相当し、照査速度演算部15d及び照査部15eが速度判定手段に相当し、出力部16が報知手段に相当する。 【0030】以上詳述した本実施形態の停車駅接近報知装置によれば、以下の効果が得られる。 ■次停車駅の所定の停車位置(例えば4両編成列車ならば4両停車標)より先方に離れたホーム終端にて列車速度がゼロになるように定められた速度照査パターンを用いることにより、列車位置の誤差が生じたとしても正常運転時に不要な危険報知が頻発するおそれがない。なお、本来所定の停車位置で停車することが好ましいが、次停車駅のホーム終端にて列車の先端が停車したとしても、利用客の乗降は可能である。 【0031】■列車位置は列車車軸の回転に基づいて演算されるため、走行距離が長くなるほど誤差が大きくなるが、ここでは、前停車駅において列車ドアの開閉を検出したときの列車位置を次停車駅に向けてのスタート地点として認識することにより誤差をリセットするため、列車位置の誤差が比較的小さくなり、不要な危険報知の発生を抑制することができる。 【0032】■前停車駅と次停車駅との終端間距離と、編成両数に応じて定められた前停車駅の補正用距離とを合算して照査用距離としているため、例えば、図4に示すように、編成両数に応じて定められた前停車駅と次停車駅との停車位置間距離と、編成両数に応じて定められた次停車駅の補正用距離とを合算して照査用距離とする場合に比べて、記憶すべきデータ量や、停車位置が変更されたときに記憶手段を書き換えるデータ量が少なくて済む。 【0033】即ち、終端間距離は編成両数に依存しないため、各駅間に1つのデータを記憶すればよいが、停車位置間距離は編成両数に依存するため、各駅間に複数のデータを記憶しなければならない。例えば、A駅とB駅とC駅がそれぞれ隣合って存在しているとき、終端間距離はA−B間距離、B−C間距離を各1つずつ記憶していればよいが、停車位置間距離はA−B間距離として4両編成列車のものと8両編成列車のもの、B−C間距離として同じく4両編成列車のものと8両編成列車のもの、……といった具合になる。このため、本実施形態では、記憶すべきデータ量が少なくて済む。 【0034】また、終端間距離は停車位置に依存しないため、停車位置を変更したとしても補正用距離だけ変更すればよいが、停車位置間距離は停車位置に依存するため、停車位置を変更すると補正用距離のみならず停車位置間距離も変更しなければならない。このため、本実施形態では、停車位置を変更した場合に書き換えるデータ量が少なくて済む。 【0035】■快速列車のように前停車駅と次停車駅との間に他の1つの停車駅が介在していたとしても、前停車駅〜介在する停車駅の終端間距離と、介在する停車駅〜次停車駅の終端間距離を読み出し、この2つの終端間距離と補正用距離とを合算すれば照査用距離を演算できる。 【0036】尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。例えば、図5に示すように、速度照査パターンとして予告用速度照査パターンと非常用速度照査パターンの2つが定められていてもよい。そして、図6のフローチャートにおいて、上記実施形態と同様のS100〜S130のあと、続くS240において、それぞれのパターンに応じた照査速度を求め、S250において、列車速度が予告用速度照査パターンから得られた照査速度も非常用速度照査パターンから得られた照査速度も越えていないならば、そのままこのプログラムを終了し、列車速度が予告用速度照査パターンから得られた照査速度を越えているが非常用速度照査パターンから得られた照査速度を超えていないならば(図5のクロスライン領域)、S260に進んで予告警報音を報知し、列車速度が両方の照査速度を超えているならば(図5の斜線領域)、S270に進んで非常警報音を報知してもよい。この場合、非常警報音の前に予告警報音が報知されるため、運転士はあわてることなく落ち着いて対処できる。 【0037】また、速度照査パターンとして、次停車駅のホーム終端より所定距離手前の位置(例えば300m手前の位置)において所定速度(例えば90km/h)が決められていて、列車速度がその所定速度を超えていたならば運転士に危険報知するようにしてもよい。そのような箇所が複数設けられていてもよい。 【0038】更に、上記実施形態では、列車番号に基づいて編成両数データ記憶部14aから編成両数を読み出したが、列車に搭載された他の機器から編成両数を受信してもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】390021577 【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年10月13日(2000.10.13) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100082500 【弁理士】 【氏名又は名称】足立 勉 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2002−125304(P2002−125304A) |
| 【公開日】 |
平成14年4月26日(2002.4.26) |
| 【出願番号】 |
特願2000−313627(P2000−313627) |
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