JPH06217417A - 地上１次リニアモータ方式車両の制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の車両の何れかが停車して乗客乗降中は、
他の車両が制御できなくなってしまうという問題をなく
し、かつ乗客が乗降するとき車両が誤って動くことがな
い安全なインターロック機能を備えた地上１次リニアモ
ータ方式車両の制御方式を提供すること。 【構成】車両位置を保安装置１５が検出し、この位置信
号を速度位相制御部１５が合理性チェックを行うととも
にセクションの絶対位置に変換し、この位置信号を給電
区分制御部１７に送出し、上位装置１８から制御終了信
号が給電区分制御部１７に入力されたとき、当該セクシ
ョンを判定して、このセクションを開放する給電区分開
閉装置７に開放指令を送出して給電区分開閉器８を開放
するようにしたもの。 【効果】車両ドア開放時の乗客乗降時の安全性を確保す
ると同時に、電力変換器の有効活用を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地上１次リニアモータ
駆動による車両の制御方式に係り、地上１次リニアモー
タ方式車両の運行システムにおける制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】地上１次リニアモータ方式の車両は、電
力制御など全ての駆動制御が地上から行なわれるので、
停車駅などで乗客が乗降中、車両が誤って動いたりする
ことの無いよう、必ず動力源をＯＦＦにしておく必要が
ある。

【０００３】従来のリニアモータカーでは、例えば宮崎
実験線(超電導磁石を使用した磁気浮上式の超高速リニ
ア実験線)で実行されているように、乗客乗降時、電力
変換器のインバータをゲートブロックし、車両への給電
線(き電線ともいう)に設けられているしゃ断器(以下、
遮断器と記す)をＯＦＦに制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、複数
台の車両に対して共通の電力供給設備を備えたシステム
への適用について充分な配慮がされておらず、電力変換
器のインバータをゲートブロックし、かつ給電線に接続
する遮断器を開放しているので、複数の車両の何れかが
停車して乗客乗降中は、他の車両が制御できなくなって
しまうという問題があった。

【０００５】つまり、地上１次リニアモータ方式の車両
は、地上の動力源の制御は勿論、そのモータの制御も全
て地上で行っているので、乗客乗降時、車両が誤って動
くなどのことが生じ無いように、安全方向でのインター
ロックを考慮する必要があるが、営業路線での車両制御
に際しては、複数台の車両を有するシステムとなる場合
が考えられ、この場合には、電力変換器を他の車両の制
御に振り当てる必要が出てくるので、従来技術の如く、
車両停止時に電力変換器をゲートブロックし、給電線に
接続している遮断器を開放することができないのであ
る。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決し、かつ乗客
が乗降するとき車両が誤って動くことがない安全なイン
ターロック機能を備えた地上１次リニアモータ方式車両
の制御方式を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、車両の停止
制御と連動して、給電区分(き電区分ともいう)開閉器を
開閉する開閉器制御手段を設け、車両を停止させたとき
には、その停車位置に対応した、給電区分開閉器が開か
れるようにして達成される。

【０００８】

【作用】開閉器制御手段は、停車した車両が存在する給
電区分への電力の供給だけを確実に遮断するように働
く。従って、他の車両が存在する給電区分への電力供給
に影響することなく、安全性確保のためのインターロッ
ク機能が確実に得られることになる。

【０００９】これを実施例に即して詳細にいえば、車両
の位置を保安装置で検出し、保安装置から速度位相制御
部に車両の位置信号を伝送し、速度位相制御部で位置信
号のチェックを行った後、そのセクションの絶対位置に
変換し、給電区分制御部に伝送するように構成されたシ
ステムにおいて、車両が所定位置に停止すると、上位の
装置から給電区分制御部に制御終了信号が送出され、こ
れにより、給電区分制御部は車両位置に対応したセクシ
ョンに給電している給電区分開閉器を開放するように働
くのである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明による地上１次リニアモータ方
式車両の制御方式について、図示の実施例により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例で、図において、
１〜３は電力変換器、４〜６は遮断器(シャ断器)、７は
給電区分開閉制御装置、８は給電区分開閉器、９〜１１
はセクション、１２は交差誘導線、１３は総合伝送路、
１４は情報伝送端末、１５は保安装置、１６は速度位相
制御部、１７は給電区分制御部、それに１８は上位装置
である。

【００１１】ここで、軌道側の側壁に設置された、いわ
ゆる地上１次リニアモータ群は、車両長と、車両の最高
速度に対応した長さに給電単位(グループ)として纏めら
れ、その給電単位をセクションと呼んでいる。

【００１２】そして、セクション９はＡ系統のセクショ
ンで、Ａ系統の電力変換器(コンバータ及び可変周波数
電源装置)１からＡ系統の遮断器４と、Ａ系統の給電線
３１、給電区分開閉装置７のＡ系統の開閉器８を介して
給電されるようになっており、セクション１０のＢ系統
セクションと、セクション１１のＣ系統のセクションも
同様で、夫々Ｂ系統の電力変換器２と、Ｃ系統の電力変
換器３から給電されるようになっている。従って、遮断
器５と６は、夫々Ｂ系統とＣ系統の遮断器を示してい
る。

【００１３】なお、この実施例で、電力変換器がＡ、
Ｂ、Ｃの３系統毎に設けてあるのは、１系統の電力変換
器が故障した場合でも、車両の走行が行なえるようにす
るためである。

【００１４】次に、２１は車両、２２は超電導磁石、２
３は車両情報アンテナ、そして２４は位置送信用アンテ
ナである。超電導磁石２２は車両２１に取付けられ、図
示してない地上１次のリニアモータが発生する移動磁界
によって推力が生じ、車両２１が走行駆動させられるこ
とになる。

【００１５】車両２１には、地上装置と信号の送受を行
うための車両情報アンテナ２３と、車両位置を地上装置
に送信するための、位置送信用アンテナ２４が軌道側に
設置された交差誘導線１２に対抗して取付けられてい
る。

【００１６】地上側と車両２１との情報伝送及び車両の
位置検出は、保安装置１５によって行われ、車両の位置
情報は、この保安装置１５から速度位相制御部１６に入
力される。また、この速度位相制御部１６は、上位装置
１８から運転準備指令と車両データ及び走行曲線データ
を指示され、さらに制御開始指令を指令されてから車両
を走行させる走行曲線にしたがって車両を走行させるべ
く、信号線〜を介して夫々の電力変換器１〜３に位
相データと電流値を指示する。

【００１７】この指示にしたがって、電力変換器１〜３
は指示された周波数の電流(電力)を生成し、地上の各セ
クションに供給する。また、これと同時に、速度位相制
御部１６は保安装置１５から車両の位置データを貰い、
その位置データから給電区分制御部１７や上位装置１８
が制御に適した位置情報に変換し直すと共に、交差誘導
線１２を介して得たことによる位置データの波形歪によ
るデータの誤りを補正している。

【００１８】給電区分制御部１７は、上位装置１８から
の運転準備指令及び車両データと、それを受けた給電区
分開閉制御装置７からの運転準備完了を受けて制御開始
指令を給電区分開閉制御装置７に送り、これにより制御
を開始する。

【００１９】給電区分制御部１７の制御は、主として車
両が在線しいるセクションに給電するべく、該当する給
電区分開閉制御装置７に対して該当する開閉器８を投入
する指令を出し、車両が通りすぎたセクションには電力
変換器１〜３からの給電を切離すべく、該当する給電区
分開閉制御装置７に対して該当する開閉器８を開放する
指令を出す働きをする。

【００２０】このとき、各給電区分開閉器８の投入開放
は、無電流、無電圧で行う必要があるため、投入及び開
放時には、その都度、可変周波数電源装置(以下、イン
バータと称す)のサイリスタをゲートブロックし、イン
バータ出力が停止したことを確認している。この信号線
が〜に示してある。

【００２１】なお、給電区分開閉装置７は、軌道側に設
置したＡ、Ｂ、Ｃの各系統のセクションに対応して設置
されているため、軌道全域に設置されていることにな
る。従って、多数の給電区分開閉制御装置７の中の該当
する装置で、さらにその中で該当する給電区分開閉器８
に投入開放指令を送るために、情報伝送端末１４を沿線
の所要の場所に設置し、その情報伝送端末１４を統合伝
送路１３で接続し、給電区分制御部１７から所定の給電
区分開閉器８に情報伝送端末１４を介して指令を送るよ
うになっている。

【００２２】また、給電区分開閉器８の状態情報は、や
はり総合伝送路１３及び情報伝送端末１４を経由して給
電区分制御部１７に入力されるようになっている。

【００２３】いま、車両２１が、上位装置１８から与え
られた走行曲線にしたがって制御され、所定の駅の所定
の位置に停止制御され、定点停止したとすると、この
後、乗客を乗降する段階に移る。

【００２４】ここで、一般の車両においては車両側に動
力源があり、従って、停止した後は車両のドアを開いて
乗客を乗降させることになるが、地上１次のリニアモー
タ推進方式で、かつ超電導磁石をもつ車両では、上記し
たように、乗客の安全確保のため、次のようないくつか
の手段を講ずる必要が生じる。

【００２５】まず、超電導磁石の強磁界から乗客を保護
するため、車両の乗降口のドアに磁気遮へいした可動式
ホームドアを接近密着させ、このホームドアを通って乗
客を乗降させる必要がある。なお、この可動式ホームド
アは、飛行機の乗客乗降用の伸縮式可動通路に近似した
ものと考えれば良い。このホームドアの移動は、この実
施例では、駅構内に設けたホームドア駆動制御部１９を
駅員が操作して行なうようになっている。

【００２６】次に、ホームドアが定位置に移動したこと
を確認してから、車両のドアを開く必要がある。しかし
ながら、地上１次リニアモータ方式の車両では、動力源
も、また、その動力を制御する制御装置も全て地上側に
あるので、従来の車両のように、誤って車両が動かない
ように、車両側でインターロックをとって安全を期する
ことはできない。

【００２７】そこで、上記したように、本発明では、車
両が誤って動かないように安全の確保をとるため、車両
在線位置のセクションに給電する給電区分開閉器を開く
ようにしたものであり、このため、上記実施例では、車
両２１が定位置に停止したときには、上位装置１８がそ
れを検知して制御終了信号を給電区分制御部１７に出力
する。そして、この給電区分制御部１７は、制御終了信
号を受けると、速度位相制御部１６の車両位置信号から
該当する給電区分開閉器を開放するための制御を行なう
ようになっている。

【００２８】図２は、車両２１内の制御装置を示したも
ので、前述した車両位置信号は、車両位置検知用送信機
２５から位置送信用アンテナ２４を介して、軌道に設置
した交差誘導線１２に伝えられる。

【００２９】また、地上の制御装置からの指令の受信
や、車両内の情報を地上に伝送するため、送受信機２６
から車両情報用アンテナ２３を介して軌道に設置した交
差誘導線１２に信号を伝える。

【００３０】このとき、車両位置信号と車両情報とを区
別するため、この実施例では、周波数分割による多重伝
送を採用している。

【００３１】車両のドア３０は、車両内の乗務員がドア
開閉用スイッチ２９を操作し、その信号がドア開閉制御
部２７に入り、該当系統での給電区分開閉器８が開放し
ていることを地上側のからの信号によって確認するイン
ターロックを介してドア開きの信号が発生したとき、開
放されるようになっている。

【００３２】なお、表示灯２８は、車両在線位置の地上
１次リニアモータに電圧が印加されないようインタロッ
クされていることを表示するもので、乗務員は、この表
示灯２８の点灯を確認してドア開閉の操作を行なうこと
により、安全を期するようにしている。

【００３３】このため、表示灯２８は、該当するセクシ
ョンの給電区分開閉器８が開放されているとき、或いは
給電区分開閉器が故障して動作しない場合は、電力変換
器１〜３と給電線３１〜３３とを接続している遮断器４
〜６が遮断されているとき、給電区分制御部１７の信号
によって点灯するようにしている。

【００３４】そして、給電区分制御部１７は、給電区分
開閉制御装置７に給電区分開閉器開閉指令を与えた後、
所定時間経過しても給電区分開閉制御装置７から開閉器
８が開いたことを表わす状態信号が返ってこなかった場
合、遮断器４〜６を開く指令を〜の信号線によって
Ａ、Ｂ、Ｃの各系統の電力変換器１〜３に指令するよう
になっている。

【００３５】従って、以上の実施例において、通常の場
合(非常時ではない)での、車両２１が駅に停止する場合
の制御シーケンスを制御フローで表わすと、図３に示す
ようになる。なお、この図３も含めて、以下の図４〜図
６の制御フローでは、遮断器については、「シャ断器」
と、そして給電区分開閉器については、「き電区分開閉
器」と記してある。

【００３６】一方、図４は、異常事態が発生し、車両を
駅間に緊急停止させた場合の、上記実施例における制御
シーケンスを示したもので、この場合は、車両非常停止
後、上位装置１８から給電区分制御部１７に制御終了指
令が出力される。そこで、給電区分制御部１７は、この
信号を入力すると、車両在線位置のセクションを電力変
換器１〜３から切離ずべく、当該セクションの給電区分
開閉器８を開放させるのである。

【００３７】そして、給電区分開閉器８の故障などによ
り、所定時間経過しても該当する給電区分開閉器８が開
かなかった場合は、前述した如く遮断器４〜６を開放す
る指令を出力する。

【００３８】従って、車両２１の乗務員は、表示灯２８
で安全を確認してから車両ドアを開き、乗客の避難誘導
を図ることができ、より一層の安全性確保が可能とな
る。

【００３９】次に、図５は、この実施例による他の制御
シーケンスを示したもので、この図５の制御フローと、
図３に示したの制御フローとの違いは以下の通りになっ
ている。すなわち、図３の場合は、車両が停止すると、
それだけを条件として給電区分開閉器を開くようになっ
ているが、図５の場合は、ホームドアーを操作したと給
電区分開閉器を開くようにした点が相違している。

【００４０】これは、乗客を降ろす必要が無い停止駅で
ない駅に一時停止したような場合には、給電区分開閉器
を開く制御が実行されないようにし、これにより、給電
区分開閉器の動作回数が少なくできるようにしたもので
ある。

【００４１】次に、図６は、前述した図４の場合と同様
に、異常事態が発生し、車両を駅間に緊急停止させた場
合での、上記実施例による制御シーケンスを示したもの
で、図４の実施例の場合には、車両が緊急停止したと
き、この車両の停止だけを条件として給電区分開閉器を
開いているが、図６の場合は、車両が停止した後、車両
ドアが開放操作されたことを条件として、給電区分開閉
器を開くようにしたもので、この場合も、図５の場合と
同様に、給電区分開閉器の動作回数を少なくすることを
目的としたものである。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、車両を停止させたとき
には、その停車位置に対応した、給電区分開閉器が開か
れ、車両在線個所のセクションだけ給電が停止されるよ
うにしたので、他の車両が存在する給電区分への電力供
給に影響することなく、安全性確保のためのインターロ
ック機能が確実に得られることになり、従って、乗客の
乗降時の安全を確保するとともに、電力変換器を他の車
両制御に有効利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による地上１次リニアモータ方式車両の
制御方式の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例における車両のドア開閉制御
に関連する制御機器の構成図である。

【図３】本発明の一実施例における車両が駅に停止した
場合の給電区分開閉器制御及び車両ドア開放までの制御
シーケンスを示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例における車両を駅間に非常停
止させた場合の制御シーケンスを示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明の一実施例における車両が駅に停止した
場合の給電区分開閉器制御及び車両ドア開放までの制御
シーケンスの他の例を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例における車両を駅間に非常停
止させた場合の制御シーケンスの他の例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１〜３ 電力変換器 ４〜６ 遮断器(シャ断器) ７ 給電区分開閉制御装置(き電区分開閉制御装置) ８ 給電区分開閉器(き電区分開閉器) １２ 交差誘導線 １３ 総合伝送路 １４ 情報伝送端末 １５ 保安装置 １６ 速度位相制御部 １７ 給電区分制御部(き電区分制御部) １８ 上位装置 ２３ 車両情報用アンテナ ２４ 位置送信用アンテナ ２５ 車両位置検知用送信機 ２６ 送受信機 ２７ ドア開閉制御部 ２８ 無加圧表示灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 雅幸 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 小池 茂喜 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高力 秋宏 茨城県勝田市大字鹿島谷津2477番地３ 日 立オートモティブエンジニアリング株式会 社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上１次リニアモータ方式車両の運行シ
   ステムにおいて、車両の位置を表わす信号と、車両の停
   止を表わす信号とにより給電区分開閉器を制御する給電
   区分制御手段を設け、車両のドアの開放動作と、当該車
   両が停止している位置に対応した給電区分開閉器の開放
   動作とのインターロックがとられるように構成したこと
   を特徴とする地上１次リニアモータ方式車両の制御方
   式。
2. 【請求項２】 上記運行システムが、プラットホームに
   ホームドア備えるシステムであり、上記インターロック
   のための条件に該ホームドアの開放動作が含まれるよう
   に構成されていることを特徴とする地上１次リニアモー
   タ方式車両の制御方式。