專利名稱:使用了起電的鐵道信號系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及通過搭載于各列車的車上控制裝置、和設置于地上的地上控制裝置的通信來進行列車控制的系統、裝置以及方法。
背景技術:
在鐵道系統中,為了避免列車彼此相撞而由鐵道信號系統來進行行駛控制。在使用了以往的軌道電路的信號系統中,通過在I個軌道電路中只許可I列車的在線,來確保列車間的安全。為此,按軌道電路的長短來決定通常運行的列車間隔。為了進行高密度運行而需要縮短列車間隔,故使用了較短的軌道電路。不過,軌道電路需要每隔幾IOOm來設置設備,存在設備的引進、保養費用變高的缺點。在包含信號系統的鐵道保安系統中,從削減成本、使列車控制高功能化這一觀點出發,作為與軌道電路無關地進行列車控制的方式而研究了無線信號方式。在無線信號方式之中,一般由搭載于車上的裝置(以下稱為車上裝置)算出本列車位置,以無線的方式將本列車位置傳輸給設置于地上的控制裝置(以下稱為地上裝置),地上裝置算出該列車能安全行進的界限地點后傳輸給列車。將該界限地點設為停止目標,車上裝置按照本列車能安全地停止到停止目標的方式控制列車的行駛速度。S卩、車上裝置通過確定本列車的在線位置和停止目標,從而可以進行安全的列車行駛。在存在多個車站(station yard)等中途的前進道路的情況下,確定編號線路不僅是為了避免列車的相撞,由于還影響到列車的出庫,因而有在地上裝置與車上裝置之間進行收發來共享列車的速度控制信息的方法。作為確定列車位置的方法,在大多數的無線信號方式中以減少設置于地上的設備為目的、不使用軌道電路或車軸檢測器(加速器計時器)等設備而利用測速發電機(速度檢測器)的方法被廣泛采用。但是,在使用了測速發電機的情況下,由于車輪的空轉、車輪直徑的變化等原因,導致伴隨列車行駛距離的延長而推定位置的誤差被積蓄。為了修正所積蓄的位置誤差,利用轉發器(transponder)。轉發器是向車上裝置發送位置信息的裝置,沿著線路設置。根據轉發器的設置間隔假定可產生的位置誤差的最差值,并固定地設定安全用的富余距離,從而算出停止目標。在轉發器的數量少、間隔寬的情況下,因測速發電機所導致的位置誤差的積蓄變大,安全富余距離也變大。如果安全富余距離大,則會產生因列車間隔的擴大所導致的運行密度下降等的課題。另外,在車上裝置漏取基于轉發器的位置修正信息的情況下,由于位置誤差變大,在所設定的安全富余距離中無法保障安全,因而需要考慮漏取,而預先將安全富余距離設定成容許行駛2個轉發器的值,在連續2個漏取的情況下,通過緊急停車來確保安全。因此,存在如下問題:需要將安全富余距離設定得較長而達必要以上,或者因轉發器的異常而使得列車停車,或者為了縮短安全富余距離而轉發器的設置數增加從而導致成本增加。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2002-284011號公報
發明內容
發明所要解決的技術問題如上所述,存在如下問題:在地上設置轉發器或軌道電路、加速器計時器等的掌握在線位置的裝置的情況下,設置、保養所需的成本增大。另外,在停靠于車站的列車啟動時或停電等的異常時車上裝置無法掌握本列車的在線位置的情況下,駕駛員需要在以目視等方式確認行進方向前方的安全性的同時將列車駕駛到設置有轉發器的場所為止來確定在線位置。此外,關于測速發電機或GPS (Global Positioning System)、加速度傳感器、多普勒雷達等的位置推定方法,由于推定精度隨著列車狀態或周邊環境等而始終變化,因而難以在行駛前假定適當誤差并設定為安全富余距離。因此,存在被設定過剩的安全富余距離的可能性。在GPS的情況下,提出了多個用于提高位置推定精度的方式,但是由于多路徑或電離層中的傳播延遲等影響而存在誤差變大的可能性,故無法保證GPS的最大誤差。尤其是,在存在多個編號線路的車站中,由于各編號線路相鄰,因而難以按照GPS的位置推定精度來進行列車啟動時的編號線路確定。如果弄錯編號線路則無法出庫,故無線技術上的編號線路確定在安全性方面存在問題。在鐵道信號系統等位置信息直接關系到安全性的應用中,無法保證最大誤差的位置信息的利用可導致災難性故障。本發明的目的在于,通過將用于向列車供給來自發電站的電力的系統(以下稱作起電系統)也用作信號系統,來確定列車在線范圍。起電系統指的是,包含變電所、架線、軌道、第三軌等在內的、用于向列車供電的電力供給裝置、或者將這些裝置合并后的電力供給裝置組。用于解決技術問題的技術方案為了達成上述目的,本發明的列車控制系統具備向列車供給來自發電站的電力的電力供給裝置,所述列車控制系統具有:電力供給控制裝置,其在所述列車所行駛的軌道上,按照分別在電氣上獨立地進行電力供給的車站的每個編號線路、或者能切斷電力供給的每個區間,控制所述電力供給裝置的供電的定時或者供電電力的電壓波形;車上通信裝置,其在所述電力供給控制裝置對供電的定時進行控制的情況下,由所述供電電力進行啟動并發送應答信息,在所述電力供給控制裝置對電壓波形進行控制的情況下,發送基于所述電壓波形所生成的應答信息;和在線范圍確定裝置,其基于所述電力供給裝置的供電的控制信息和所述應答信息來確定所述列車的在線范圍。發明效果通過將電力供給裝置也用作信號系統,從而能夠確定列車的在線范圍。
圖1是表示本發明的實施例1的列車控制系統的構成的一例的圖。圖2是表示本發明的實施例1中的車上裝置2之中的控制流程的圖。圖3是表示本發明的實施例1中的地上裝置3之中的控制流程的圖。圖4是表示本發明的實施例1的列車控制系統的構成的圖例的圖。圖5是表示本發明的實施例1中的車站之內的列車的編號線路確定的圖例的圖。圖6是表示本發明的實施例1的列車控制系統的構成的一變形例的圖。圖7是表示本發明的實施例2的列車控制系統的構成的一例的圖。圖8是表示本發明的實施例2中的車上裝置2之中的控制流程的圖。圖9是表示本發明的實施例2中的地上裝置3之中的控制流程的圖。圖10是表示本發明的實施例3的列車控制系統的構成的一例的圖。圖11是表示本發明的實施例3中的車上裝置2之中的控制流程的圖。圖12是表示本發明的實施例3中的地上裝置3之中的控制流程的圖。圖13是表示本發明的實施例3中的供電模式的一例的圖。圖14是表示本發明的實施例3中的車站之內的列車的編號線路確定的圖例的圖。圖15是表示本發明的實施例3的列車控制系統的構成的一變形例的圖。圖16是表示由本發明的實施例3的列車控制系統進行速度控制時的構成的一例的圖。圖17是表示本發明的實施例4中的車站以外的列車的在線區間確定的圖例的圖。圖18是表示本發明的實施例5的列車控制系統的構成的圖例的圖。圖19是表示本發明的實施例5中的地上裝置3之中的控制流程的圖。圖20是表示由本發明的實施例5的列車控制系統進行速度控制時的構成的一例的圖。符號說明:I起電系統2車上裝置3地上裝置4監視器21車上通信裝置22供電測量單元23速度控制裝置31地上通信裝置32起電控制裝置
33在線范圍確定裝置34停止目標算出裝置35起電監視裝置
具體實施例方式以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。其中,應該注意:附圖為示意性的圖。[實施例1] 在本實施例中,假定應該搜索的列車在線于車站。圖1示出本實施例的構成。在本實施例中,車上裝置2由車上通信裝置21構成,車上通信裝置21通過由起電系統I供給的電力來啟動。另外,地上裝置3由對起電系統的供電動作進行控制的起電控制裝置32、和基于來自車上裝置2的發送信息來確定該列車的在線范圍的在線范圍確定裝置33而構成。圖2表示本實施例的車上裝置2的控制流程,圖3表示本實施例的地上裝置3的控制流程。另外,圖4示出本系統的構成圖。在車上裝置2從起電系統I接受了供電的情況下(9100),通過該供電而車上通信裝置21啟動(9101)。已啟動的車上通信裝置21在地上裝置變更供電范圍之前,向地上裝置3發送傳達已啟動的應答信息(9102)。地上裝置3使用起電控制裝置32切斷成為確定在線位置的對象的列車所行駛的軌道上的范圍的起電系統I (9200),改變定時向各范圍供電一定時間(9201)。假設:在向各范圍供電之際,在某一定時向一個范圍供電,并不是同時向多個編號線路供電。其次,在地上裝置3接收到由起電系統I的供電而啟動的車上通信裝置21發送出的應答信息的情況下(9202),在線范圍確定裝置33根據該定時來確定列車在線的在線范圍(9203)。在上述流程中,車上通信裝置21是在接受到來自起電系統的供電之際進行動作的裝置,起電控制裝置32按照不向多個編號線路同時供電的方式控制起電系統1,因而在線范圍確定裝置33能夠保證列車在線于接收到應答的編號線路。如圖5所示,例如存在I 4編號線路的某個車站中,在向3編號線路供電的期間內在線范圍確定裝置33從車上裝置2接收到信息的情況下,判斷出該列車在線于3編號線路。如果使車上通信裝置21具有在該列車被供電時動作的性質,則也能排除在不供電時誤動作從而會發送位置信息的可能性。此時,作為車上通信裝置21的構成,可以采用將來自起電系統的供給電力用于啟動的構成,也可以采用由設置于車上的電壓計等供電測量單元測量來自起電系統的供給電力,并在被供給一定電壓以上的電壓時啟動的構成。其中,與車上通信裝置21是否在發送應答信息之前被供電無關,可獲得本發明的效果。例如,車上通信裝置21也可采用如下構成:在從起電系統或蓄電池等被供電的狀態下,供電測量單元測量到供給了一定電壓以上的電壓的情況下,車上通信裝置21會發送應答信息。另外,在上述流程中,采取了不向多個編號線路同時供電的方式,但是針對已獲知列車一次也未在線的范圍可以繼續供電。例如,在對I編號線路供電卻未返回應答信息的情況下,在經過一定時間之后除了 I編號線路之外還對2編號線路同時供電,如果返回了應答信息則判斷出位于2編號線路。作為由起電控制裝置32控制向列車的供電的方法,例如可以指示變電所而實施從起電控制裝置32向特定的范圍的供電。另外,例如可以在起電線、架線、回線電流用的軌道等設置切斷器,根據來自起電控制裝置32的指示來開閉切斷器,由此控制供電。在線范圍確定裝置33作為在起電控制裝置32控制起電系統I之際掌握被電力供給的范圍的信息,通過比對與起電控制裝置32控制起電系統I所供電的范圍相關的信息、以及車上裝置2的應答信息,由此確定在線范圍。在上述構成中,雖然地上裝置3使用從車上裝置2發送來的信息來掌握在線范圍,但是地上裝置3也可使用從車上裝置2發送來的信息以外的信息來算出在線范圍。本構成是考慮到不經由車上裝置2而向地上裝置3輸入的信息的構成,例如相當于將由軌道電路或加速器計時器等的設置于地上側的裝置所獲得到的信息用作向在線范圍確定裝置33的輸入的情況。在本構成中,地上裝置3除了從各列車的車上裝置2輸入的信息以外,還基于由設置于地上側的上述裝置所獲得到的信息,來算出在線范圍。以后的處理與上述構成中的處理同樣。另外,對于從車上通信裝置21向地上裝置3發送應答信息的方法,無論是無線還是有線都能實現本實施例。在由在線范圍確定裝置33算出列車在線范圍的情況下,例如也可并用軌道電路、加速度傳感器、陀螺儀傳感器、測速發電機、轉發器、響應器、無線LAN的電波信息、超聲波傳感器、多普勒雷達、照相機、紅外線傳感器、加速器計時器之中的任一個裝置來算出。在線范圍確定裝置33也可使用上述裝置之中的I個種類的裝置,也可組合使用多個種類的裝置。此外,也可根據行駛地點來變更所使用的裝置。關于位置算出的詳細技術,由于是在以往的列車控制系統或汽車導航系統等中被廣泛利用的技術,因而省略其詳細內容。另外,如圖6所示,在線范圍確定裝置33也可配備在車上裝置2。此時,配備于車上裝置2中的在線范圍確定裝置33通過車上通信裝置21和地上通信裝置31來掌握供電的定時及其范圍。由此,在線范圍確定裝 置33通過比對來自起電系統I的供電、和事前已掌握的供電的定時及其范圍,從而能夠確定本列車的在線范圍。所確定的在線范圍的信息只要利用車上通信裝置21和地上通信裝置31進行收發即可。如果采用本實施例,則通過控制起電系統來確定各列車的在線范圍,從而可以實現如下的列車控制系統:在列車啟動時或停電等的異常時,無需人工,也不用導入轉發器或軌道電路等的設備,能夠降低鐵道的生命周期成本,在列車的安全性 運行密度 節能觀點方面也適用的列車控制系統。[實施例2]在本實施例中示出除了實施例1的列車的在線范圍的確定之外還進行速度控制的構成。在實施例2中,車上裝置2由通過從起電系統I供給的電力來啟動的車上通信裝置21、和基于從地上裝置3發送的停止目標信息來控制本列車的行駛的速度控制裝置23而構成。另外,地上裝置3由對起電系統的供電動作進行控制的起電控制裝置32、基于來自車上裝置2的發送信息來確定該列車的在線范圍的在線范圍確定裝置33、基于該列車的在線范圍來算出停止目標的停止目標算出裝置34、和向各列車發送停止目標的地上通信裝置31而構成。在本實施例中,能夠適用于由于停電等的異常事態,導致在車站的任一編號線路停車中的列車處于無供電狀態,安全地移動到相距速度控制所必要的程度的距離處的情況。另外,如后述的實施例3那樣,如果采用使用了供電模式的方法則也可不切斷來自起電系統的供電,故也適用于在線于車站以外的列車。圖8表示本實施例的車上裝置2的控制流程,圖9表示本實施例的地上裝置3的控制流程。在車上裝置2從起電系統I接受到供電的情況下(9300),通過該供電而車上通信裝置21啟動(9301)。已啟動的車上通信裝置21在地上裝置變更供電范圍之前,向地上裝置3發送傳達已被供電的應答信息(9302)。在車上通信裝置21從地上裝置3接收到在線范圍信息以及停止目標信息的情況下(9303),速度控制裝置23按照本列車能安全地停止到停止目標的方式控制行駛速度(9304)。地上裝置3使用起電控制裝置32切斷成為確定在線位置的對象的列車所行駛的軌道上的范圍的所有起電系統 I (9400),改變定時而向各范圍供電一定時間(9401)。假設在向各范圍供電之際,在某一定時向I個范圍供電,不同時向多個編號線路供電。其次,在地上裝置3的地上通信裝置31接收到由起電系統I的供電而啟動的車上通信裝置21發送出的應答信息的情況下(9402),在線范圍確定裝置33根據該定時來確定列車在線的在線范圍(9403),停止目標算出裝置34基于該在線范圍來算出該列車的停止目標位置(9404),地上通信裝置31向車上裝置2發送該在線范圍以及停止目標位置信息(9405)。在現有系統中,上述的停止目標算出裝置34、速度控制裝置23、車上通信裝置21、地上通信裝置31所用到的技術 方法適用各種各樣的方法。在此,省略其詳細內容,例如有如專利文獻I那樣以塊為單位來生成停止模式,并將停止目標位置塊信息作為數字信息來傳輸的方法。在由速度控制裝置23控制行駛速度的情況下,除了列車的在線范圍和到停止目標為止的距離這2個信息之外,還可以使用行駛速度、地形信息(行駛路線的曲率、坡度等)、車輛性能(發動機性能、制動器性能、重量等)之中的至少一個信息來算出。由于既能確保安全性也能在考慮運行密度、節能的基礎上算出行駛速度的方法,大多為公知技術,因此也可適用這些公知技術。另外,優選所述車上裝置2或所述地上裝置3具備監視器,具備以將所述各裝置的處理狀況顯示于監視器的方式、或者以聲音的方式告知處理狀況的單元。在上述中,雖然地上裝置3向車上裝置2發送停止目標信息,但是也可取代停止目標而將各地點處的該列車的限制速度發送給車上裝置2。[實施例3]在實施例1、實施例2中,采用了切斷成為確定在線位置的對象的范圍的起電系統I,在改變定時的同時對各范圍供電的方式。實施例3采用不切斷起電系統I,對成為確定在線位置的對象的各范圍以特定的供電模式進行電力供給由此確定在線范圍的方式。根據本構成,可以向多個范圍同時供電,避免了切斷向各范圍的電力供給,故抑制了對列車運行的影響。在本實施例中,假定要搜索的列車在線于車站。圖10示出實施例3的構成。車上裝置2具備對被起電控制裝置32控制的起電系統I的供電模式進行測量的供電測量單元22,且車上通信裝置21基于供電測量單元22測量到的供電模式,將應答信息發送給地上裝置3。地上裝置3由對起電系統I的供電模式進行控制的起電控制裝置32、和基于來自車上裝置2的應答信息來確定該列車的在線范圍的在線范圍確定裝置33而構成。圖11表示本實施例的車上裝置2的控制流程,圖12表示本實施例的地上裝置3的控制流程。另外,圖13示出具體的供電模式的圖例。 在車上裝置2從起電系統I接受到供電模式的情況下(9500),供電測量單元22測量供電模式(9501),向在線范圍確定裝置33發送與所接收到的供電模式相應的應答信息(9502)。地上裝置3針對成為使用起電控制裝置32來確定在線范圍的對象的各個范圍,分別進行固有的供電模式下的供電(9600)。其次,地上裝置3基于起電系統I的供電模式而接收到車上通信裝置21發送出的應答信息的情況下(9601),在線范圍確定裝置33根據該應答信息來算出列車在線的在線范圍(9602)。在線范圍確定裝置33作為掌握起電控制裝置32所控制的供電模式及其范圍的信息,通過比對與起電控制裝置32控制起電系統I所供電的供電模式及其范圍相關的信息、以及車上裝置2的應答信息,由此確定在線范圍。只要按想要確定的每個范圍而以不同的供電模式進行控制即可,如果針對想要搜索在線位置的范圍所屬的多個區間而在各個區間內全部以不同的供電模式進行供電,則能以區間為單位來搜索位置。應答信息也可以使用所接收到的供電模式本身,只要至少包含獲知已接收到特定的供電模式的信息即可。此時,只要在線范圍確定裝置33掌握基于各個供電模式的應答信息即可。在實施例1、實施例2中,采用了如下構成:為了切斷位于除要搜索的范圍以外的區間內的列車向車上裝置2的供電,而在起電系統I中設置切斷器,并根據來自起電控制裝置32的指示來開閉切斷器。在實施例3中,由于只要采用對車上裝置2能供給特定的供電模式的構成即可,因而不僅切斷器,也可將變壓器、頻率調制裝置、電力線輸送通信用的發送器等設置于起電系統I。例如,在使用變壓器的情況下,能夠生成按每個區間而使供電電力的電壓變化的供電模式,在使用頻率調制裝置的情況下,能夠生成按每個區間而使供電電力的頻率變化的供電模式,另外在使用電力線輸送通信用的發送器的情況下,能夠生成按每個區間在供電電力上疊加特定的模式信號的供電模式。即、通過適用這些的裝置,從而能夠設定沒有影響到車輛運行的供電模式。圖13示出由電力線輸送通信機在來自變電所的供電上附加了信息信號時的供電模式例。較之來自變電所的供給電壓而將高頻率、低振幅的電力作為信息信號進行疊加,由此還能夠與起電系統的供電同時地發送信息。被附加的信息信號能夠利用測量電壓變動的供電測量單元而取出。除此之外,也可不是將信息信號疊加于供電電力上,而是利用變壓器、頻率調制裝置將來自變電所的供電電力本身的振幅、頻率作為信息信號。圖14表示存在I 4編號線路的車站內的列車的編號線路確定方法。起電控制裝置32對各編號線路以疊加了不同信息信號的供電模式來進行供電,向各編號線路供給的供電模式的波形僅信息信號不同。車上裝置2由被疊加的供電測量單元來測量在供電模式上所疊加的信息信號的電壓變動,在測量到獲知是3編號線路的特有的信息信號的情況下,能夠判斷出該列車在線于3編號線路。另外,通過使接受到供電模式的列車發送的應答信息具有所接受到的供電模式的信息和列車的信息這兩個信息,從而在列車分別在線于多個編號線路時,還能夠同時確定哪輛列車在線于哪個編號線路。也就是說,在列車分別在線于I 4編號線路的情況下,能夠一次確定哪輛列車在線于哪個編號線路。而且,通過起電能夠對各編號線路繼續供電,因而即便列車不是停止狀態也能夠適用。例如,作為確認闖入到車站內的列車行進到哪個編號線路的方法,也能夠利用本實施例。另外,與實施例1同樣地,也可使在線范圍確定裝置33位于車上側。圖15示出車上裝置2具備在線范圍確定裝置33的構成。在車上側具備在線范圍確定裝置33的情況下,在線范圍確定裝置33事前掌握各范圍中的供電模式,從而即便車上裝置2不與地上裝置3通信,也能夠基于供電測量單元22測量到的供電模式來確定本列車的在線范圍。也就是說,如果是為了確定本列車的在線范圍,則無需車上通信裝置21和地上通信裝置31。為了在車上以外也獲知所確定的該列車的在線范圍,只要具備車上通信裝置21和地上通信裝置31并進行信號交互即可。與實施例2同樣地,在進行速度控制的情況下,如圖16所示那樣構成為具備:基于所確定的在線范圍來算出停止目標的停止目標算出裝置34、和基于停止目標信息來控制速度的速度控制裝置23。另外,與實施例2不同,由于也可以不切斷來自起電系統的供電,因而可以適用于行駛中的列車。關于控制流程,在實施例3中換用另一措詞來解讀圖8、圖9的應答信息發送以前的部分即可。在基于來自起電系統的供電模式來確定在線范圍的情況下,由于加入了噪聲等,因而被識別為與本來不同的供電模式,故存在誤識別在線范圍的可能性。與之相對,例如在適用電力線輸送通信技術的情況下,通過在通信內容中導入編碼技術,從而可以在起電系統I的路徑上采用應對噪聲的策略,還可以提高在線范圍確定的可靠性。如以上,如果使用本實施例,則通過抑制地上設備的設置數量,從而可以降低設置、保養成本,并且能夠進行無需人工的安全列車控制。[實施例4]在實施例4中,采用如下方式:線范圍確定裝置33不僅在搜索列車的范圍為車站內的范圍內還在車站以外的范圍內確定在線位置。圖17示出本實施例的構成圖。在本構成中示出采用由來自起電系統的供電而啟動的車上通信裝置21的方法。本實施例的構成能由實施例1至實施例3的構成來實現。在此,以實施例1的、通過供電而車上通信裝置啟動的方式來說明。地上裝置3使成為利用起電控制裝置32來確定在線位置的對象的列車所行駛的軌道上的范圍的切斷器打開。其次,開始基于變電所的起電供給,在在線范圍確定裝置33接收到應答信息的情況下,判斷出在線于區間A。在經過一定時間之后未返回應答信息的情況下,關閉區間A-B間的切斷器,確認有無應答信息。在有應答信息的情況下判斷出在線于區間B,在即便經過一定時間也仍未返回應答信息的情況下,進一步關閉區間B-C間的切斷器,確認有無應答信息。以后,同樣地通過關閉確定在線范圍的區間的切斷器,并確認有無應答信息,由此算出在線范圍。在實施例4中,雖然如“區間A”、“區間A+區間B”、“區間A+區間B+區間C”那樣擴大供電區間,但是也可根據變電所的位置、數量而錯開定時地對區間A、區間B、區間C分別供電,也可如實施例3那樣采取在各個區間內以固有的供電模式供電的方式。此時,通過對要確定的在線區間分別設置變電所、變壓器、頻率調制裝置、電力線輸送通信用的發送器等,從而能夠向各區間發送特有的供電模式。[實施例5]
在上述實施例1 實施例4中前提在于:起電控制裝置32能夠無誤地控制向關心的范圍的供電、或者供電模式。在實施例5中,假定發生向錯誤的范圍的供電、基于錯誤的供電模式的供電等現象,地上裝置3具備起電監視裝置35,其用于監視起電控制裝置32向關心的范圍的有意供電、或者可靠地進行基于供電模式的供電控制。圖18示出本實施例的構成。本實施例中的、使用了起電監視裝置35的起電監視方法也能適用于實施例1至實施例4的任意實施例。在此,作為一例,圖19示出對實施例1的控制流程適用的情況下的地上裝置3的控制流程,另外圖20示出對實施例2適用的情況。車上裝置2的控制流程也可與圖8同樣。此外,由于對于實施例3、實施例4的控制流程而言也能夠幾乎同樣地進行追加,故在此進行了省略。地上裝置3使成為利用起電控制裝置32來確定在線位置的對象的列車所行駛的軌道上的范圍的起電系統I切斷(9700),改變定時而向各范圍供電一定時間(9701)。在開始了供電之后,如果起電控制裝置32接收到來自對其供電狀態進行測量 監視的起電監視裝置35的反饋結果(9702),則確認該反饋結果是否為如意料那樣的結果(確實切斷了切斷對象范圍中的供電)(9703)。在反饋結果為如意料那樣的結果、且地上通信裝置31接收到由起電系統I的供電而啟動的車上通信裝置21發送出的應答信息的情況下(9704),在線范圍確定裝置33根據該定時來確定列車在線的在線范圍(9705)。在反饋結果不是如意料那樣的結果的情況下,視作起電控制裝置32在起電控制中發生了異常,向地上裝置3的操作員通知起電系統的控制異常(9706)。在進行速度控制的情況下,如圖20所示那樣,在按與圖19同樣的控制流程進行了在線范圍的確定(9805)之后,基于該在線范圍信息來算出列車的停止目標(9806)。然后,向車上裝置發送在線范圍信息和停止目標信息(9807)。上述起電監視裝置35例如也可在起電線、架線、回線電流用的軌道等設置電壓計或電流計。起電監視裝置35對起電系統I的供電狀態進行測量,并將測量地點信息以及測量結果反饋給起電控制裝置32。起電控制裝置32通過確認被反饋的結果來確認沒有進行錯誤的供電。根據本構成,能夠立刻檢測起電控制的異常。另外,為了驗證起電監視裝置35以及起電控制裝置32的動作,也可由起電控制裝置32進行測試模式的供電。通過實施本處理,例如在起電監視裝置35沒有正確地反饋測試模式的情況下,能夠判斷出起電系統1、起電控制裝置32、或起電監視裝置35的任意裝置發生了異常。另外,優選所述車上裝置2或所述地上裝置3具備監視器4,具備在所述各裝置中檢測到異常的情況下以監視器4顯示該狀況的方式、或以聲音的方式告知處理狀況的單元。而且,也可以在實施例1 實施例4中具備監視器4等,以顯示或聲音的方式告知起電控制裝置32的起電系統I的控制狀況、由在線范圍確定裝置確定出的列車信息、列車的速度控制 指示信息等。產業上的可利用性將列車控制 系統作為對象。
權利要求
1.一種列車控制系統,具備將來自發電站的電力供給至列車的電力供給裝置,其特征在于,具有: 電力供給控制裝置,其在所述列車所行駛的軌道上,按照分別在電氣上獨立地進行電力供給的車站內的每個編號線路、或者能切斷電力供給的每個區間,來控制所述電力供給裝置的供電的定時或者供電電力的電壓波形; 車上通信裝置,其在所述電力供給控制裝置對供電的定時進行控制的情況下,由所述供電電力進行啟動并發送應答信息,在所述電力供給控制裝置對電壓波形進行控制的情況下,發送基于所述電壓波形所生成的應答信息;和 在線范圍確定裝置,其基于所述電力供給裝置的供電的控制信息和所述應答信息來確定所述列車的在線范圍。
2.根據權利要求1所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給控制裝置按每個所述編號線路而以不同的定時來進行供電, 所述車上通信裝置接受來自所述電力供給裝置的供電電力進行啟動, 所述在線范圍確定裝置比對接收到所述應答信息的定時、和所述電力供給控制裝置控制所述供電的定時的控制信息,來確定所述列車的在線范圍。
3.根據權利要求1所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給裝置具備按每個所述區間能切斷供電的切斷器, 所述電力供給控制裝置控制所述切斷器,按每個所述區間而以不同的定時來進行供電, 所述車上通信裝置接受來自所述電力供給裝置的供電電力進行啟動, 所述在線范圍確定裝置比對接收到所述應答信息的定時、和所述電力供給控制裝置控制所述供電的定時的控制信息,來確定所述列車的在線范圍。
4.根據權利要求1所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給控制裝置按每個所述編號線路而以具有不同的電壓波形的電力來進行供電, 在車上具備對所述電壓波形進行測量的供電測量單元, 所述車上通信裝置發送基于由所述供電測量單元測量到的所述電壓波形而生成的應答信息, 所述在線范圍確定裝置比對所述應答信息、和所述電力供給控制裝置控制所述電壓波形的控制信息,來確定所述列車的在線范圍。
5.根據權利要求1所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給裝置具備按每個所述區間能切斷供電的切斷器, 所述電力供給控制裝置控制所述切斷器,按每個所述區間而以具有不同的電壓波形的電力來進行供電, 在車上具備對所述電壓波形進行測量的供電測量單元, 所述車上通信裝置發送基于由所述供電測量單元測量到的所述電壓波形而生成的應答信息, 所述在線范圍確定裝置比對所述應答信息、和所述電力供給控制裝置控制所述電壓波形的控制信息,來確定所述列車的在線范圍。
6.根據權利要求1至5任一項所述的列車控制系統,其特征在于, 在車上具備所述在線范圍確定裝置的情況下, 具有地上通信裝置,該地上通信裝置將所述電力供給控制裝置控制所述供電的定時或者所述供電電力的電壓波形的控制信息發送至所述車上通信裝置, 所述車上通信裝置將從所述地上通信裝置接收到的所述控制信息發送至所述在線范圍確定裝置。
7.根據權利要求1至5任一項所述的列車控制系統,其特征在于, 所述列車控制系統具有: 停止目標算出裝置,其基于所確定出的所述列車的在線范圍來算出停止目標;和 速度控制裝置,其基于所述停止目標信息來控制本列車的行駛速度。
8.根據權利要求 7所述的列車控制系統,其特征在于, 在由所述速度控制裝置控制行駛速度之際, 使用所述在線范圍和到所述停止目標為止的距離, 或者,除了所述在線范圍和到所述停止目標為止的距離之外,還使用所述列車的行駛速度、發動機性能、制動器性能、重量、行駛路徑的曲率、坡度、所述在線范圍確定裝置所確定出的在線范圍、到所述停止目標算出裝置算出的停止目標為止的距離之中的至少一個。
9.根據權利要求5所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給裝置具備如下的至少一個裝置,分別是: 變壓器,其按每個所述編號線路或每個所述區間能使所述供電電力的電壓變化;頻率調制裝置,其按每個所述編號線路或每個所述區間能使所述供電電力的頻率變化;和 電力線輸送通信裝置,其在每個所述編號線路或每個所述區間的所述供電電力上能疊加模式信號。
10.根據權利要求9所述的列車控制系統,其特征在于, 在控制所述電力供給裝置之際應用通信編碼技術,由此能夠檢測或除去所述電力供給裝置的路徑上的噪聲。
11.根據權利要求1至5任一項所述的列車控制系統,其特征在于, 所述在線范圍確定裝置同時使用在確定所述列車的在線范圍之際使用軌道電路、加速度傳感器、陀螺儀傳感器、測速發電機、轉發器、應答器、無線LAN的電波信息、超聲波傳感器、多普勒雷達、照相機、紅外線傳感器、車軸檢測器之中的至少一個裝置而獲取到的信息、和所述應答信息,來確定在線范圍。
12.根據權利要求1至5任一項所述的列車控制系統,其特征在于, 所述列車控制系統具備電力供給監視裝置,該電力供給監視裝置測量所述電力供給裝置的供電狀態,并向所述電力供給控制裝置傳達所測量到的所述供電狀態的結果, 所述電力供給控制裝置具有如下單元:其比對所述供電的定時或者所述供電電力的電壓波形的控制信息、和所述電力供給監視裝置的所述測量結果,在所述控制信息和所述測量結果不一致的情況下能判斷為異常。
13.根據權利要求12所述的列車控制系統,其特征在于, 所述電力供給控制裝置與電車是否在線于所述編號線路或者所述區間無關地,在任意的定時、或者以具有任意的電壓波形的電力來進行測試供電。
14.根據權利要求12所述的列車控制系統,其特征在于, 在所述電力供給控制裝置判斷為異常的情況下,輸出警報。
15.根據權利要求1至5任一項所述的列車控制系統,其特征在于, 所述列車控制系統具備:對確定在線范圍的處理狀況進行顯示的監視器、或用聲音告知所述處理狀況的單元、或 者其雙方。
全文摘要
本發明提供一種使用了起電的鐵道信號系統。以往在地上設置轉發器或軌道電路等的掌握在線位置的裝置的情況下,設置、保養所需的成本增大。另外,在車上裝置無法掌握本列車的在線位置的情況下,駕駛員需要在以目視等方式確認行進方向的安全性的同時將列車駕駛到設置有轉發器的場所為止來確定在線位置。為了解決上述問題,本發明在具備向列車供給來自發電站的電力的電力供給裝置的列車控制系統中,通過在列車所行駛的軌道上,按照分別在電氣上獨立地進行電力供給的車站內的每個編號線路、或者能切斷電力供給的每個區間,控制電力供給裝置的供電的定時或者供電電力的電壓波形,由此將供電電力也用作信號來確定列車的在線范圍。
文檔編號B61L27/00GK103204173SQ20131000704
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月8日 優先權日2012年1月11日
發明者今本健二, 前川景示, 勝田敬一, 柴田直樹, 酒井憲一 申請人:株式會社日立制作所