JPH11348786A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の速度を地上側で連続的に検知し得る車
両速度検知機能を有する車両制御装置を提供する。 【解決手段】 車上装置１は、速度検出器１１と、送信
装置１２とを含む。速度検出器１１は、車両８に設けら
れ、車両８の速度Ｖを検出する。送信装置１２は、速度
検出器１１から供給される速度情報ＶＩを地上側に送信
する。地上装置２は、地上ループ２１と、信号処理装置
２２とを含む。地上ループ２１は、送信装置１２から速
度情報ＶＩを受信する。信号処理装置２２は、地上ルー
プ２１から供給される速度情報ＶＩを解読する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両速度検知機能
を有する車両制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動列車制御装置（以下ＡＴＣ装置と称
する）や踏切制御装置を高い信頼性で動作させるために
は、列車の速度情報が必要である。従来は、間隔を隔て
地上子を配置し、これらの地上子の間を列車が通過する
のに要する時間により、地上側で速度を検知し、得られ
た速度情報をＡＴＣ装置や踏切制御装置に供給してい
た。

【０００３】このような従来技術の問題点の１つは、地
上子が配置された地点においてのみ、列車速度を検知す
る構成であったため、地上側での速度検知は位置的に不
連続なものであることである。更に、列車が地上子を通
過する時にのみ、列車の速度が検知され、地上側での速
度検知は時間的にも不連続であった。このため、ＡＴＣ
装置や踏切制御装置を高い信頼性で動作させることが難
しかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、車両
の速度を地上側で連続的に検知し得る車両速度検知機能
を有する車両制御装置を提供することである。

【０００５】本発明のもう一つの課題は、高い信頼性で
動作するＡＴＣ装置や踏切制御装置を構成し得る車両制
御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る車両制御装置は、車上装置と、地上
装置とを含む。

【０００７】前記車上装置は、速度検出器と、送信装置
とを含む。前記速度検出器は、車両に設けられ、前記車
両の速度を検出する。前記送信装置は、前記速度検出器
から供給される速度情報を地上側に送信する。

【０００８】前記地上装置は、地上ループと、信号処理
装置とを含む。前記地上ループは、前記送信装置から前
記速度情報を受信する。前記信号処理装置は、前記地上
ループから供給される前記速度情報を解読する。

【０００９】本発明に係る車両制御装置において、車上
装置は速度検出器を含む。速度検出器は車両に設けら
れ、車両の速度を検出する。従って、車両の走行や停止
等に関わらず、車両の速度を、車上側で連続的に検出す
ることができる。

【００１０】車上装置は、更に、送信装置を含む。送信
装置は、速度検出器から供給される速度情報を地上側に
送信する。この構成によれば、速度検出器によって、車
上側で連続的に検出された速度情報を、送信装置によ
り、地上側に連続して送信できる。

【００１１】地上装置は、地上ループと、信号処理装置
とを含む。地上ループは、送信装置から速度情報を受信
する。信号処理装置は、地上ループから供給される速度
情報を解読する。車上側から地上側に対しては、車両の
走行や停止等に関わらず、車両の速度を、車上側で連続
的に検出し、検出された速度情報を、送信装置により、
地上側に連続して送信される。このため、車両の走行や
停止等に関わらず、車両の速度を地上側で連続的に検知
することができる。車両の加速や減速も地上側で検知し
得る。

【００１２】更に、本発明に係る車両制御装置によって
ＡＴＣ装置や踏切制御装置を構成した場合、ＡＴＣ装置
や踏切制御装置は、車両の速度情報を連続的に得ること
ができるので、車両の速度変化に応じたＡＴＣ信号や踏
切制御信号を生成することができる。従って、本発明に
係る車両制御装置によれば、高い信頼性で動作するＡＴ
Ｃ装置や踏切制御装置を構成することができる。

【００１３】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図を参照し、更に具体的に説明する。添付図面
は単に例を示すに過ぎない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る車両制御装
置の構成を示すブロック図である。この実施例は、軌道
を走行するような車両（列車）の速度を検知するのに適
用した例である。本発明に係る車両制御装置は、列車の
他、例えばモノレール、新都市交通システムまたは自動
車等の速度を検知するのにも適用することができる。

【００１５】図１に示すように、本発明に係る車両制御
装置は、車上装置１と、地上装置２とを含む。図中、参
照符号８は車両、９は軌道である。車両８は軌道９を走
行する。

【００１６】車上装置１は、速度検出器１１と、送信装
置１２とを含む。車上装置１は、車両８に設けられてい
る。速度検出器１１は、車両８に設けられ、車両８の速
度Ｖを検出する。速度検出器１１は、例えば、速度発電
機等により構成される。

【００１７】送信装置１２は、速度検出器１１から供給
される速度情報ＶＩを地上側に送信する。本実施例で
は、送信装置１２は、車上アンテナ１５を有している。
車上アンテナ１５は車両８の下部等の適当な位置に配置
されており、速度情報ＶＩは車上アンテナ１５から地上
に送信される。

【００１８】地上装置２は、地上ループ２１と、信号処
理装置２２とを含む。地上ループ２１は、送信装置１２
から速度情報ＶＩを受信する。本実施例では、地上ルー
プ２１は、車両８の走行する軌道９に沿って設けられて
いる。

【００１９】信号処理装置２２は、地上ループ２１から
供給される速度情報ＶＩを解読する。本実施例では、地
上ループ２１及び信号処理装置２２の間に、結合装置２
３が設けられている。結合装置２３は、地上ループ２１
に接続されており、地上ループ２１の受信した速度情報
ＶＩが、結合装置２３を経由し信号処理装置２２に供給
される。

【００２０】本発明に係る車両制御装置において、車上
装置１に含まれる速度検出器１１は、車両８に設けら
れ、車両８の速度を検出する。従って、車両８の走行や
停止等に関わらず、車両８の速度を、車上側で連続的に
検出することができる。送信装置１２は、速度検出器１
１から供給される速度情報ＶＩを地上側に送信する。こ
の構成によれば、速度検出器１１によって車上側で連続
的に検出された速度情報Ｖ１を、送信装置１２により、
地上側に連続して送信できる。

【００２１】地上装置２は、地上ループ２１と、信号処
理装置２２とを含む。地上ループ２１は、送信装置１２
から速度情報ＶＩを受信する。信号処理装置２２は、地
上ループ２１から供給される速度情報ＶＩを解読する。
ここで、車両の走行や停止等に関わらず、車両８の速度
を、速度検出器１１により車上側で連続的に検出し、検
出された速度情報を、送信装置１２により、地上側に連
続して送信する。このため、車両８の走行や停止等に関
わらず、車両８の速度を地上側で連続的に検知すること
ができる。車両８の加速や減速も地上側で検知し得る。

【００２２】更に、本発明に係る車両制御装置によって
ＡＴＣ装置や踏切制御装置を構成した場合、ＡＴＣ装置
や踏切制御装置は、車両８の速度情報ＶＩを連続的に得
ることができるので、車両８の速度Ｖの変化に応じたＡ
ＴＣ信号や踏切制御信号を生成することができる。従っ
て、本発明に係る車両制御装置によれば、高い信頼性で
動作するＡＴＣ装置や踏切制御装置を構成することがで
きる。

【００２３】本実施例のように、軌道９を走行するよう
な車両８を検知する場合、地上ループ２１は、好ましく
は、車両８の走行する軌道９に沿って設けられる。軌道
９に沿って設けられた地上ループ２１は、車両８に設け
られている送信装置１２から、速度情報ＶＩを確実に受
信することができる。

【００２４】ところで、軌道上の車両（列車）を安全に
運行するため、ＡＴＣ装置が設けられることが多い。代
表的なタイプのＡＴＣ装置では、ＡＴＣ信号を地上側か
ら車上側に送信するため、軌道に沿って誘導ループが配
置されている。この場合、配置されてある誘導ループを
そのまま地上ループとして利用することができ、わざわ
ざ、軌道に地上ループを設ける必要はない。

【００２５】図２は本発明に係る車両制御装置を具体的
に示す図である。速度検出器１１は、速度発電機により
構成されており、車両８の速度Ｖに応じた速度周波数波
ｆｖを、速度情報ＶＩとして、送信装置１２に供給す
る。

【００２６】送信装置１２は、基準信号波発生器１２１
と、周波数変換器（ミキサ）１２２と、搬送波発生器１
２３と、変調器１２４と、増幅器１２５とを有し、速度
検出器１１から速度周波数波ｆｖを供給される。

【００２７】この速度周波数波ｆｖは、周波数変換器１
２２に供給される。周波数変換器１２２には、基準発振
器１２１から基準周波数波ｆｓが供給されており、この
基準周波数波ｆｓと、速度検出器から供給された速度周
波数波ｆｖとにより、送信波（ｆｓ＋ｆｖ）が合成され
る。

【００２８】変調器１２４は、搬送波発生器１２３より
供給される搬送波ｆｃを、周波数変換器１２２から出力
された送信波（ｆｓ＋ｆｖ）によって変調する。変調器
１２４から出力された変調波ｆｃ／（ｆｓ＋ｆｖ）は、
増幅器１２５により増幅され、車上アンテナ１５に供給
される。この車上アンテナ１５から、変調波ｆｃ／（ｆ
ｓ＋ｆｖ）は地上側に送信される。

【００２９】変調波ｆｃ／（ｆｓ＋ｆｖ）は、地上ルー
プ２１により受信される。地上ループ２１に接続される
結合器２３は、変成器２３１、ケーブル２３２及び整合
変成器２３３を有している。地上ループ２１により受信
された変調波ｆｃ／（ｆｓ＋ｆｖ）は、変成器２３１、
ケーブル２３２及び整合変成器２３３を経由し、信号処
理装置２２に供給される。

【００３０】信号処理装置２２は、バンドパスフィルタ
２２１と、検波回路２２２と、シュミット回路２２３
と、カウンタ回路２２４と、処理回路２２５とを有して
いる。

【００３１】信号処理装置２２に供給された変調波ｆｃ
／（ｆｓ＋ｆｖ）は、バンドパスフィルタ２２１により
選択され、検波回路２２２により送信波（ｆｓ＋ｆｖ）
に変換される。

【００３２】送信波（ｆｓ＋ｆｖ）は、シュミット回路
２２３により矩形波に変換され、カウンタ回路２２４に
供給される。カウンタ回路２２４には、基準クロック発
振器２２９から基準クロック周波数ｆｏが供給されてお
り、この基準クロック周波数ｆｏにより、送信波（ｆｓ
＋ｆｖ）の送信周波数（ｆｓ＋ｆｖ）が計測される。

【００３３】処理回路２２５では、この送信周波数（ｆ
ｓ＋ｆｖ）から基準周波数ｆｓを減じることにより、速
度周波数ｆｖが得られ，車両８の速度Ｖが検知される。
このようにして、車両８の速度Ｖが地上側で検知され
る。

【００３４】図１及び図２に示した車両制御装置は、列
車自動運転（ＡＴＯ）等における走行速度の監視にも用
いることができる。

【００３５】図３は、本発明に係る車両制御装置の別の
実施例の構成を示すブロック図である。図３に示した実
施例において、図１及び図２に示した実施例と同一の構
成部分には、同一の参照符号を付してある。車両８には
ブレーキ装置３が設けられており、ブレーキ装置３は、
車両８にブレーキをかけて速度Ｖを低減させる。

【００３６】信号処理装置２２は、速度情報ＶＩを解読
することにより、制御情報ＣＩを生成する。地上ループ
２１は、信号処理装置２２から供給される制御情報ＣＩ
を車上側に送信する。

【００３７】車上装置１は、更に、受信装置１３を含
む。図３に示した実施例では、車上アンテナ１５を送信
装置１２及び受信装置１３によって共用する構成になっ
ている。そのための手段として、アンテナ共用器１６が
設けられている。速度情報ＶＩは、送信装置１２からア
ンテナ共用器１６を経由し、車上アンテナ１５から送信
される。

【００３８】受信装置１３は、地上ループ２１から受信
した制御情報ＣＩにより、ブレーキ装置３で車両８の速
度Ｖを制御する。受信装置１３は、制御情報ＣＩを、車
上アンテナ１５によって、アンテナ共用器１６を通し、
受信する。

【００３９】図３に示した実施例において、地上側の信
号処理装置２２は、速度情報ＶＩを解読することにより
制御情報ＣＩを生成する。しかも、上述したように、地
上側の信号処理装置２２には、車両８の速度情報ＶＩが
連続的に供給され得る。このため、地上側の信号処理装
置２２は、車両８の速度Ｖの変化に応じた制御情報ＣＩ
を生成することができる。

【００４０】地上ループ２１は、信号処理装置２２から
供給される制御情報ＣＩを車上側に送信する。車上装置
１は、更に、受信装置１３を含む。受信装置１３は、地
上ループ２１から受信した制御情報ＣＩにより車両８の
速度Ｖを制御する。上述したように、地上側の信号処理
装置２２では、車両８の速度Ｖの変化に応じた制御情報
ＣＩが生成され得る。この制御情報ＣＩが地上ループ２
１を経由し車上側の受信装置１３に供給され、車両８の
速度Ｖをその速度Ｖの変化に応じて地上側から制御する
ことができる。

【００４１】また、地上側の信号処理装置２２は、進路
や在線、信号現示等の条件に従うだけでなく、車両８の
速度情報ＶＩを解読することによって、的確な制御情報
ＣＩを生成することができる。この制御情報ＣＩが地上
ループ２１を経由し車上側の受信装置１３に供給され、
車両８の速度Ｖが地上側から的確に制御される。このよ
うに、車両８の速度Ｖを地上側から制御することが可能
となり、車両８の速度Ｖを制御する上での信頼性が高め
られる。

【００４２】図４は図３に示した車両制御装置を具体的
に示す図である。図１及び図２に示した実施例と同一の
構成部分には、同一の参照符号を付してある。信号処理
装置２２は、更に、信号制御回路２２６と、ＡＴＣ送信
器２２７とを有している。

【００４３】処理回路２２５から信号制御回路２２６
に、車両８の速度Ｖ、加速、減速等の情報や判定結果が
供給される。信号制御回路２２６から供給される制御情
報に基づいて、ＡＴＣ送信器２２７は、制御情報ＣＩと
して、ＡＴＣ信号ＡＳを生成する。

【００４４】ＡＴＣ送信器２２７から出力されたＡＴＣ
信号ＡＳは、整合変成器２３３、ケーブル２３２及び変
成器２３１を経由し、地上ループ２１に供給され、地上
ループ２１によって車上側に送信される。

【００４５】地上ループ２１から車上側に送信されたＡ
ＴＣ信号ＡＳは、車上アンテナ１５によって受信され、
アンテナ共用器１６を経由し、受信装置１３に供給され
る。受信装置１３は、ＡＴＣ受信器でなる。ＡＴＣ受信
器でなる受信装置１３は、地上ループ２１から受信した
ＡＴＣ信号ＡＳにより、ブレーキ装置３で車両８の速度
Ｖを制御する。

【００４６】図５は、図３及び図４に示した車両制御装
置により車両（列車）の速度を制御した例を示してい
る。車両（列車）の走行する軌道には、閉塞区間１Ｔ、
２Ｔ、３Ｔが設定され、これらの閉塞区間１Ｔ、２Ｔ、
３Ｔに対応する軌道回路１ＴＲ、２ＴＲ、３ＴＲが設け
られている。軌道回路１ＴＲ、２ＴＲ、３ＴＲによっ
て、閉塞区間１Ｔ、２Ｔ、３Ｔ内の車両（列車）の有無
が判定される。

【００４７】図３及び図４に示した車両制御装置によれ
ば、車両（列車）の速度を連続的に検知することができ
るので、図５に示すように、車両（列車）の速度をその
速度の変化に応じて制御し、車両（列車）に対し、スム
ーズに制動をかけることができる。

【００４８】

【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）車両の速度を地上側で連続的に検知し得る車両速
度検知機能を有する車両制御装置を提供することができ
る。 （ｂ）高い信頼性で動作するＡＴＣ装置や踏切制御装置
を構成し得る車両制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１に示した車両制御装置を具体的に示す図で
ある。

【図３】本発明に係る車両制御装置の別の実施例の構成
を示すブロック図である。

【図４】図３に示した車両制御装置を具体的に示す図で
ある。

【図５】図３及び図４に示した車両制御装置により車両
（列車）の速度を制御した例を示している。

【符号の説明】

１ 車上装置 １１ 速度検出器 １２ 送信装置 ２ 地上装置 ２１ 地上ループ ２２ 信号処理装置 ８ 車両 Ｖ 車両８の速度 ＶＩ 速度情報

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車上装置と、地上装置とを含む車両制御
   装置であって、 前記車上装置は、速度検出器と、送信装置とを含み、 前記速度検出器は、車両に設けられ、前記車両の速度を
   検出し、 前記送信装置は、前記速度検出器から供給される速度情
   報を地上側に送信し、 前記地上装置は、地上ループと、信号処理装置とを含
   み、 前記地上ループは、前記送信装置から前記速度情報を受
   信し、 前記信号処理装置は、前記地上ループから供給される前
   記速度情報を解読する車両制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された車両制御装置であ
   って、 前記信号処理装置は、前記速度情報を解読することによ
   り、前記車両の制御情報を生成し、 前記地上ループは、前記信号処理装置から供給される前
   記制御情報を車上側に送信し、 前記車上装置は、更に、受信装置を含み、 前記受信装置は、前記地上ループから受信した前記制御
   情報により前記車両の速度を制御する車両制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１乃至２に記載された車両制御装
   置であって、 前記車両は、軌道を走行するものであり、 前記地上ループは、前記車両の走行する前記軌道に沿っ
   て設けられる車両制御装置。
4. 【請求項４】 速度検出器と、送信装置とを含む車上装
   置であって、 前記速度検出器は、車両に設けられ、前記車両の速度を
   検出し、 前記送信装置は、前記速度検出器から供給される速度情
   報を地上側に送信する車上装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された車上装置と組み合
   わされて用いられる地上装置であって、地上ループと、
   信号処理装置とを含んでおり、 前記地上ループは、前記送信装置から前記速度情報を受
   信し、 前記信号処理装置は、前記地上ループから供給される前
   記速度情報を解読する地上装置。