JPH04351401A - 列車運転支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、列車の運転台に設備し
て運転手の業務を支援する列車運転支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の列車運転支援装置は、運
転手の錯誤、不注意等は、異線侵入、器物の破損、衝突
事故等、極めて危険な状態につながるため、運転支援装
置としての位置付けだけではなく、列車運転上の保安装
置とされ、装置の作動によって直ちにブレーキを作動さ
せるようになっている。その代表的なものが広く知られ
ているＡＴＳ装置であり、種々の方式のものが使用され
ている。その基本原理は、信号機の停止現示によって列
車はその信号機の手前に停止すべきであり、信号機が表
示する許容速度を超えて列車が進行する場合は、信号機
の前方適宜の位置でこれを検知し、運転手に警報を発す
ると共に、ブレーキを作動させるように構成されている
。先行技術文献例としては、特開昭６３−２４９４０６
号（特願昭６２ー７９６７８号）等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＡＴＳ装置においては
、列車の運転状態が結果として装置作動に至るかどうか
が重要なことで、それ以前の運転手の状況については関
知しない。

【０００４】一方、列車の運転手に視点を向けてみると
、運転手は自分の担当する運転業務を、仕業表或いは行
路表と呼ばれる列車ダイヤによって理解し、これにした
がって運転を行なうのであるが、仕業表の内容は日毎に
異なり、運転区間、停車する駅、通過する駅、発着時刻
、列車種別等も日毎に異なるのが一般である。このため
、運転手は常に体調を整え、運転に際しては充分な緊張
と注意力をもって臨むことが要求されている。

【０００５】このような運転手の重要な業務に対して、
その負担軽減に寄与する装置が望まれてきた。特に大都
市近郊の線区においては、利用客の増加と相まって、そ
の要求が強くなっている。運転手の業務負担を軽減する
上で解決しなければならない課題は、次のように区分で
きる。 （Ａ）列車に搭載した装置において、列車ダイヤを仕業
として認識する機能 （Ｂ）列車運行に伴い、列車の速度と位置を計測する機
能 （Ｃ）列車運転区間の信号機の位置、踏切の位置、駅の
位置を認識して、運転手が信号機の現示を確認し、踏切
の通過に支障のないことを確認し、停車する駅に確実に
停車できる速度で運転していることを照合できる機能（
Ｄ）運転手が、万一、脇見、ウッカリ、或いは居眠りの
状態にあって、信号機の現示確認の喚呼を怠ったり、ハ
ンドルを正常に握っていない状態を検知する機能（Ｅ）
前記（Ｄ）の状態を判断したとき、運転手の注意を喚起
する機能または指示する機能 上記課題（Ａ）〜（Ｅ）の課題うち、課題（Ａ）〜（Ｃ
）は従来技術によって解決されている。しかしながら、
課題（Ｄ）及び（Ｅ）は未解決である。

【０００６】そこで、本発明の課題は、上述した未解決
の課題を解決し、運転手の業務を高度に支援し得る列車
運行支援装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のため
、本発明は、処理装置と、音声検出部と、ハンドル握圧
検出部と、警報音発生部と、表示部とを含む列車運転支
援装置であって、前記音声検出部は運転手による信号機
現示喚呼の音声を検出して検出信号を前記処理装置に供
給し、前記ハンドル握圧検出部は運転手のハンドル握圧
を検出して前記処理装置に供給し、前記処理装置は、列
車速度及び列車位置を把握すると共に、少なくとも路線
に固有の信号機の位置、踏切の位置及び駅の位置を記憶
し、前記音声検出部及び前記ハンドル握圧検出部から与
えられる検出信号に基づき、前記警報発生部及び前記表
示部に駆動信号を供給し、前記警報音発生部は運転手の
注意を喚起するための警報音あるいは音声を発生し、前
記表示部は運転手のなすべき動作を表示する。

【０００８】

【作用】音声検出部は運転手による信号機現示喚呼の音
声を検出し、ハンドル握圧検出部は運転手のハンドル握
圧を検出するので、運転手が、万一、脇見、ウッカリ、
或いは居眠りの状態にあって、信号機の現示確認の喚呼
を怠ったこと、及び、ハンドルを正常に握っていない状
態を検知することができる。

【０００９】処理装置は、列車速度及び列車位置を把握
すると共に、少なくとも路線に固有の信号機の位置、踏
切の位置及び駅の位置を記憶し、音声検出部及びハンド
ル握圧検出部から与えられる検出信号に基づき、警報発
生部及び表示部を駆動し、警報発生部は運転手の注意を
喚起するための警報音あるいは音声を発生し、表示部は
運転手のなすべき動作を表示するので、前述した危険状
態に陥った運転手の注意を喚起し、または指示をするこ
とができる。

【００１０】更に、ＡＴＳ装置がまだ作動していない位
置、タイミングにおいて、運転手に信号機の現示確認を
促すことにより、乗心地のよい運転ができるように、運
転手をバックアップし得る。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係る列車運転支援装置の構成
を示すブロック図である。１は処理装置、２は音声検出
部、３はハンドル握圧検出部、４は警報音発生部、５は
表示部であり、これらは図示しない列車の運転台に設備
される。６はメモリカード、７は速度発電機、８は加速
度計、９はメモリである。

【００１２】音声検出部２は運転手による信号機現示喚
呼の音声を検出する。背景雑音と運転手の発音とは音声
認識技術によって識別できる。ハンドル握圧検出部３は
運転手のハンドル握圧を検出する。ハンドル握圧は、例
えばハンドルにスイッチを敷設しておき、運転手がハン
ドルから手を離したときや、ハンドルを握る力が低下し
たときに、スイッチのオンまたはオフ動作として検出で
きる。

【００１３】上述のように、音声検出部１が運転手によ
る信号機現示喚呼の音声を検出し、ハンドル握圧検出部
３が運転手のハンドル握圧を検出するので、運転手が、
万一、脇見、ウッカリ、或いは居眠りの状態にあって、
信号機の現示確認の喚呼を怠ったこと、及び、ハンドル
を正常に握っていない状態を検知できる。

【００１４】処理装置１は列車速度及び列車位置を把握
し、少なくとも路線に固有の信号機の位置、踏切の位置
及び駅の位置を記憶している。列車速度及び列車位置は
、速度発電機７及び加速度計８からの信号に基づいて演
算し、路線に固有の信号機の位置、踏切の位置及び駅の
位置等はメモリ９に記憶してある。処理装置１は図示し
ないマイクロプロセッサ、メモリ、各部との入出力イン
ターフェース部等を備え、各種検出信号の判断や計測、
警報音発生部４への警報出力及び表示部５への表示出力
等は、ソフトウェアにより制御される。処理装置１は、
勿論、従来より知られる一般的な運行支援動作も同時に
行なう。

【００１５】警報音発生部４は処理装置１から供給され
る駆動信号により運転手の注意を喚起するための警報音
あるいは音声を発生し、表示部５は処理装置１から供給
される駆動信号に基づき運転手のなすべき動作を表示す
る。従って、前述した危険状態に陥った運転手の注意を
喚起し、または指示をすることができ、運転業務を高度
に支援し得る列車運転支援装置が得られる。

【００１６】メモリカード６には処理装置１に初期設定
する仕業内容が記録されている。速度発電機７は図示し
ない列車の車軸に取付けられ、車輪の回転速度に応じた
信号を、電気パルスとして発生する。加速度計８は列車
に加わる加速度を検出して車輪が空転または滑走した時
にも速度の計測を正しく行なうために設けられている。 速度検出装置としては、速度発電機７及び加速度計８の
組合せに限らず、例えば超音波速度検出装置等、他のタ
イプのものを使用することも可能である。メモリ９は、
処理装置１の内部に内蔵されており、路線に固有の信号
機の位置、踏切の位置、駅の位置等を記憶している。

【００１７】図示のシステムをとる列車運転支援装置に
おいて、運転手はメモリカード６を携えて列車に乗務し
、出発に先立って、メモリカード６を処理装置１に接続
する。これにより処理装置１は仕業を認識して列車運行
の監視を開始する。列車の運転に応じて、処理装置１は
速度発電機７及び加速度計８より供給される信号から速
度を計測して走行距離を決定し、列車の運行監視を継続
する。そして、メモリ９に記憶されている信号機の位置
、踏切の位置、駅の位置等を逐次読み出して、列車が信
号機に接近した時は、運転手が喚呼の音声を発したこと
を、音声検出部２の出力する信号により照査すると共に
、踏切に接近したときは、同様に、音声検出部２の出力
する信号により、運転手が踏切通過の安全を音声により
確認したことを照査する。

【００１８】停車する駅に接近した時は、処理装置１は
列車の速度がブレーキ距離の範囲を超えていないことを
、速度発電機７及び加速度計８の検出信号に基づいて照
査する。運転手は信号機に接近した時、その信号機の現
示を見て、例えば警戒信号を現示していれば、「ダイイ
チジョウナイ・ケイカイゲンソク」等と簡潔に信号機の
現示を発声することが義務付けられている。処理装置１
は音声検出部２の出力により運転手が喚呼の音声を発生
しているか否かを照査する。これにより、列車が信号機
に接近したタイミングにおいて、運転手が信号機の現示
を喚呼により発声しているか否かを検知できるので、運
転手が正しく運転しているか否かを判断することができ
る。踏切に対しては必ずしも喚呼の義務はないので、運
転手の動作の正しさを、音声検出部２の検出信号に基づ
いて推定することはできないが、運転操作の確実さを評
価する１つの指標とみなすことができる。

【００１９】このように、処理装置１は、列車の位置、
タイミング、信号機の現示確認の音声から、列車が正し
く運転されていることを監視することができるので、運
転手が信号機の現示確認の音声を発声すべき時にこれを
失した時、運転手に対して直ちに警報を発し、正しい動
作を要求することができる。

【００２０】信号機の現示確認の音声を発声しなかった
場合、ハンドル握圧検出部３の出力をチェックする。も
しハンドル握圧検出部３の出力が正常であれば、運転手
はハンドルを正しく握っていると判断できるので、警報
により直ちに信号機の現示を確認することが期待できる
。ハンドル握圧検出部３の出力も正常でない場合は、運
転手に何等かの異常が生じていると推定できるから、強
力な警報を発し注意を喚起する。その状態が継続する場
合は、ブレーキ指令を出力するように構成することも可
能である。

【００２１】次に、警報音を発生する位置もしくはタイ
ミング及び表示部に表示する警報内容について説明する
。一般に、列車は適度の加速、減速をもって運転し、乗
客にとって乗り心地の良い運転となるように行なうこと
が要求されており、この運転技術は運転手の技量に依存
するものとなっている。一方、輸送力増大のためには、
列車をできるだけ高速で運転すると共に、効率よく加速
し、減速する必要がある。このため、列車の前方の信号
機が停止または減速の現示となっている場合には、運転
手がこれを見てかなり急な減速を必要とする列車ダイヤ
が設定されている場合が少なくない。そして、前述のＡ
ＴＳ装置は、列車が通常に運転されている時は作動せず
、運転手の減速操作が遅れた時に作動するようになって
いるのでＡＴＳ装置が作動した時には減速が急なため乗
客にとって乗り心地の悪い状態となる。このため、ＡＴ
Ｓ装置が作動しないように運転することが運転手に要求
されている。本発明によれば、ＡＴＳ装置がまだ作動し
ていない位置、タイミングにおいて、運転手に信号機の
現示確認を促し、乗心地のよい運転ができるように、運
転手をバックアップすることができる。本発明において
は、処理装置１が自列車の位置、信号機の位置を常に把
握しているので、極めて容易にこれを実現することがで
きる。

【００２２】警報音発生部４における音声発生手段とし
ては、一般にブザー、ベル等を使用するが、これに代っ
て意味のある音声を利用することも可能である。何れを
選択するかは自由である。また、表示部５については、
表示灯によって簡易に表示するものから、図形、文字も
しくは記号またはカラー表示等によりきめ細かに表示す
る方法まで、自由に選択できる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）音声検出部が運転手による信号機現示喚呼の音声
を検出し、ハンドル握圧検出部が運転手のハンドル握圧
を検出するので、運転手が、万一、脇見、ウッカリ、或
いは居眠りの状態にあって、信号機の現示確認の喚呼を
怠ったこと、及び、ハンドルを正常に握っていない状態
を検知し得る列車運転支援装置を提供できる。 （ｂ）処理装置が音声検出部及びハンドル握圧検出部か
ら供給される検出信号に基づき警報発生部及び表示部を
駆動し、警報発生部が処理装置から与えられる駆動信号
により運転手の注意を喚起するための警報音あるいは音
声を発生し、表示部が処理装置から供給される駆動信号
に基づき運転手のなすべき動作を表示するので、前述し
た危険状態に陥った運転手の注意を喚起し、または指示
し得る列車運転支援装置を提供できる。 （ｃ）ＡＴＳ装置がまだ作動していない位置、タイミン
グにおいて、運転手に信号機の現示確認を促し、乗心地
のよい運転ができるように、運転手をバックアップし得
る列車運転支援装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る列車運転支援装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　処理装置 ２　　　　　　　　音声検出部 ３　　　　　　　　ハンドル握圧検出部４　　　　　　
　　警報音発生部 ５　　　　　　　　表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　処理装置と、音声検出部と、ハンドル
   握圧検出部と、警報音発生部と、表示部とを含む列車運
   転支援装置であって、前記音声検出部は運転手による信
   号機現示喚呼の音声を検出して検出信号を前記処理装置
   に供給し、前記ハンドル握圧検出部は運転手のハンドル
   握圧を検出して前記処理装置に供給し、前記処理装置は
   、列車速度及び列車位置を把握すると共に、少なくとも
   路線に固有の信号機の位置、踏切の位置及び駅の位置を
   記憶し、前記音声検出部及び前記ハンドル握圧検出部か
   ら与えられる検出信号に基づき、前記警報発生部及び前
   記表示部に駆動信号を供給し、前記警報音発生部は運転
   手の注意を喚起するための警報音あるいは音声を発生し
   、前記表示部は運転手のなすべき動作を表示する列車運
   転支援装置。
2. 【請求項２】　　速度検出装置を含み、前記速度検出装
   置は列車速度を検出して速度検出信号を前記処理装置に
   供給し、前記処理装置は前記速度検出信号に基づき列車
   速度及び列車位置を演算する請求項１に記載の列車運転
   支援装置。
3. 【請求項３】　　メモリカードを含み、前記メモリカー
   ドは初期設定する仕業内容を記録しており、前記処理装
   置は前記メモリカードの記録内容を読み取って列車運行
   の監視を開始する請求項１または２に記載の列車運転支
   援装置。