列车控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够可靠地确保安全缓冲区，能够进行列车的安全的行驶控制或者制动控制的列车控制系统。其具备：车上装置（3），其搭载于行驶在规定的轨道（1）的列车（2）；车上无线机（7），其用于发送和接收车上装置（3）取得的列车（2）的行驶距离信息和速度信息；沿线无线机（8），其设置于轨道（1）的规定的位置，与车上无线机（7）进行信息的发送和接收；以及地上装置（9），其与沿线无线机（8）连接，地上装置（9）基于从车上装置（3）发送的列车（2）的行驶距离信息和速度信息取得列车（2）的位置，在列车（2）的行驶方向及与该行驶方向相反的方向分别设定安全缓冲区，在列车（2）行驶中仅变长地设定安全缓冲区的距离。
【专利说明】列车控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车控制系统，特别是，涉及能够可靠地确保安全缓冲区，能进行列车的安全的行驶控制或者制动控制的列车控制系统。
【背景技术】
[0002]以往，作为检测行驶于轨道的列车的列车位置的列车位置检测系统，已知如下测速发电机式列车位置检测系统:其将测速发电机(tachogenerator:转速表传感器)连接到列车的车轴，基于伴随该车轴的旋转而产生的脉冲状的输出信号算出从规定的基准位置起的行驶距离，根据该算出的行驶距离检测当前的列车位置。
[0003]另外，以往，在利用所谓无线测距方式的列车控制系统中，将车上无线机搭载于列车，与沿着该列车行驶的轨道的沿线空开规定的间隔设置的多个沿线无线机之间形成无线网络，测量车上无线机的车上天线和沿线无线机的沿线天线的无线传播延迟(时间)来检测列车位置，基于该检测出的列车位置进行列车控制。
[0004]并且，作为这种列车控制系统，以往例如已知如下技术(例如，参照专利文献1。)，其具备:无线列车位置检测单元，其基于搭载于行驶在规定的轨道的列车的车上无线机和设置于地上的规定位置的地上无线机间的无线的传播时间检测该规定的轨道上的列车位置；行驶距离算出单元，其基于连接到列车的车轴的测速发电机的输出信号算出规定的轨道上的列车的行驶距离；临时基准位置设定单元，其将由无线列车位置检测单元检测出的列车位置设定为规定的临时基准位置；以及列车位置检测算出单元，其基于由行驶距离算出单元根据由该临时基准位置设定单元设定的临时基准位置算出的行驶距离来检测规定的轨道上的列车位置。
_5] 现有技术文献_6] 专利文献
[0007]专利文献1:特开2007-331629号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]在上述现有技术中，在由转速表传感器算出列车的行驶距离的情况下，在列车行驶中，有时车轮空转或者滑行会导致算出的行驶距离包含误差，因此，针对列车的位置，在列车的前后方向设置安全缓冲区，使列车的检测位置留有余量，即使在实际的列车位置和运算得到的列车位置产生了误差的情况下，也会确保安全。
[0010]然而，安全缓冲区是根据列车的检测位置和列车的行驶速度设定的，在列车的行驶速度较低的情况下，安全缓冲区的长度也设定得较短。因此，具有如下问题:实际的列车位置和运算得到的列车位置的误差有时会导致无法充分地确保安全缓冲区。
[0011]本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供能够可靠地确保安全缓冲区，能够进行列车的安全的行驶控制或者制动控制的列车控制系统。[0012]用于解决问题的方案
[0013]在本发明中，为了达到上述目的，第一发明所涉及的列车位置检测系统的特征在于，具备:车上装置，其搭载于行驶在规定的轨道的列车；
[0014]车上无线机，其用于发送和接收上述车上装置取得的上述列车的行驶距离信息和速度信息；
[0015]沿线无线机，其设置于上述轨道的规定的位置，与上述车上无线机进行信息的发送和接收；以及
[0016]地上装置，其与上述沿线无线机连接，
[0017]上述地上装置基于从上述车上装置发送来的上述列车的行驶距离信息和速度信息取得上述列车的位置，并且在上述列车的行驶方向及与该行驶方向相反的方向分别设定安全缓冲区，在上述列车行驶中，仅以使安全缓冲区的距离变长的方式设定上述安全缓冲区。
[0018]第二发明的特征在于，在第一发明中，上述列车还具备取得上述列车的绝对位置的绝对位置取得单元，
[0019]上述地上装置能仅在从上述车上装置发送来由上述绝对位置取得单元取得的上述列车的绝对位置的情况下以变短的方式设定安全缓冲区的距离。
[0020]第三发明的特征在于，在第二发明中，上述绝对位置取得单元包括搭载于上述列车并与设置在上述轨道上的地上单元进行电磁耦合的车上单元。
[0021]发明效果
[0022]根据第一发明，由地上装置基于从车上装置发送来的列车的行驶距离信息和速度信息取得列车的位置，并且在列车的行驶方向及与该行驶方向相反的方向分别设定安全缓冲区，在列车行驶中仅以使安全缓冲区的距离变长的方式设定安全缓冲区，因此，即使在由地上装置算出的列车的位置信息产生了误差的情况下，也能够可靠地确保安全缓冲区，其结果是，能进行列车的安全的行驶控制或者制动控制。
[0023]根据第二发明，设置有取得列车的绝对位置的绝对位置取得单元，能够由地上装置仅在从车上装置发送来由绝对位置取得单元取得的列车的绝对位置的情况下以使安全缓冲区的距离变短的方式设定安全缓冲区，因此，能够基于列车的绝对位置信息设定安全缓冲区。
[0024]根据第三发明，绝对位置取得单元包括搭载于列车并与设置在轨道上的地上单元进行电磁耦合的车上单元，因此，能够基于通过地上单元和车上单元的电磁耦合取得的列车的绝对位置以使安全缓冲区的距离变短的方式设定安全缓冲区，能够基于列车的绝对位置信息设定安全缓冲区。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是示出本发明所涉及的列车控制系统的实施方式的概要构成图。
[0026]图2是示出根据本发明所涉及的列车控制系统的实施方式的安全缓冲区的设定状态的说明图。
[0027]图3是示出本发明所涉及的列车控制系统的实施方式的动作的流程图。【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0029]图1是示出本发明所涉及的列车位置检测系统的实施方式的概要构成图，在本实施方式中，行驶在规定的轨道I上的列车2搭载有车上装置3。该车上装置3构成为具有以CPU为中心构成的运算处理部，进行列车2的速度控制、制动控制等各种控制。
[0030]该车上装置3连接有与列车2的规定的车轮4的车轴连接并随着该车轴的旋转输出脉冲状的输出信号的测速发电机5。另外，在列车2的前头下部搭载有车上单元6，车上单元6与车上装置3连接。并且，车上装置3构成为基于由转速表传感器5取得的车轴的旋转量来计算列车2的行驶距离和行驶速度，测速发电机式列车位置检测系统包括车上装置3、转速表传感器5以及车上单兀6。
[0031]列车2搭载有与车上装置3连接的车上无线机7，车上无线机7构成为能够发送由车上装置3取得的列车2的行驶距离信息和行驶速度信息。
[0032]另外，沿着列车2的轨道I按规定间隔设置有用于与车上无线机7之间进行发送和接收的多个沿线无线机8，这些沿线无线机8与地上装置9连接。地上装置9构成为基于从车上无线机7经由沿线无线机8发送来的列车2的行驶距离信息和行驶速度信息，计算而求出当前的列车2的位置。
[0033]在该情况下，有时地上装置9的位置分辨率、列车2的车轮4的空转或者滑行等会导致实际的列车位置和由地上装置9计算而求出的列车位置产生误差。因此，地上装置9构成为:针对通过运算求出的列车位置，在列车2的前进方向及与前进方向相反的方向，设定列车位置的检测误差作为安全缓冲区。并且，地上装置9经由沿线无线机8和车上无线机7将列车2的位置信息和所设定的安全缓冲区信息发送给车上装置3，车上装置3构成为在安全缓冲区内进行列车2的速度控制和制动控制。
[0034]在此，安全缓冲区因列车2的速度变化、来自车上装置3的响应的有无等而变化，因此，在行驶中总是变化的。例如，地上装置9依次取得来自各沿线无线机8的信息，即使在未能取得来自某沿线无线机8的信息的情况下等数秒内未能取得信息的情况下，也会设定能够确保列车2的安全的距离作为安全缓冲区。另外，在列车2的速度较低的情况下，只要将安全缓冲区设定为较小的距离即可，但在列车2的速度较快的情况下，需要将安全缓冲区确保为较长的距离。
[0035]并且，在本实施方式中构成为:在基于列车2的位置信息、行驶速度信息设定安全缓冲区时，总是以使安全缓冲区的距离变长的方式设定。即，在列车速度较快的情况下，安全缓冲区较大，但其后即使在从车上无线机7发送来的列车速度变慢了的情况下，也不会减小地设定安全缓冲区。由此，即使在由地上装置9算出的列车2的位置信息产生了误差的情况下，也能够可靠地确保安全缓冲区。
[0036]另外，在列车2的轨道I的规定的位置，设置有作为绝对位置取得单元的地上单元(日语原文为:“地上子”)10，车上装置3以通过车上单元(日语原文为:“車上子”)6和地上单元10进行电磁耦合来取得列车2的绝对位置信息的方式构成。该列车2的绝对位置信息经由车上无线机7和沿线无线机8被发送给地上装置9，地上装置9构成为基于列车2的绝对位置信息来设定安全缓冲区。
[0037]S卩，如上所述，在基于列车2的位置信息、行驶速度信息设定安全缓冲区时，总是以使安全缓冲区的距离变长的方式设定，但在由地上装置9取得了列车2的绝对位置信息的情况下，实际的列车位置和由地上装置9通过运算求出的列车位置没有误差，从而能够把握列车2的准确的位置，因此，仅在该情况下，构成为以变短的方式设定安全缓冲区的距离。
[0038]接着，参照图3所示的流程图来说明本实施方式的控制动作。
[0039]首先，由车上装置3基于由转速表传感器5取得的车轴的旋转量，计算列车2的行驶距离和行驶速度(STl )，经由车上无线机7和沿线无线机8将该行驶距离信息和行驶速度信息发送给地上装置9。并且，由地上装置9基于列车2的行驶距离信息和行驶速度信息计算而求出当前的列车2的位置，并且针对通过运算求出的列车位置，在列车2的前进方向及与前进方向相反的方向设定安全缓冲区。
[0040]并且，在列车2行驶中，由地上装置9基于列车2的行驶距离信息和行驶速度信息以使安全缓冲区的距离逐步变长的方式设定安全缓冲区(ST2)。并且，在列车2行驶中地上单元10和车上单元6已进行电磁耦合时(ST3 是”)，由车上装置3取得列车2的绝对位置信息。从车上装置3经由车上无线机7和沿线无线机8将该列车2的绝对位置信息发送给地上装置9，地上装置9取得列车2的绝对位置信息后(ST4)，基于该绝对位置信息设定安全缓冲区，仅在该情况下以使安全缓冲区的距离变短的方式设定安全缓冲区(ST5)。
[0041]如上所述，在本实施方式中，在基于列车2的位置信息、行驶速度信息设定安全缓冲区时，总是以使安全缓冲区的距离变长的方式设定，因此，即使在由地上装置9算出的列车2的位置信息产生了误差的情况下，也能够可靠地确保安全缓冲区。其结果是，能进行列车2的安全的行驶控制或者制动控制。另外，在由地上装置9取得了列车2的绝对位置信息的情况下，能够基于列车2的绝对位置信息以使安全缓冲区的距离变短的方式设定安全缓冲区。
[0042]此外，在上述实施方式中，作为绝对位置取得单元，说明了使用与地上单元10进行电磁耦合的车上单元6的情况，但不限于此，例如也可以包括GPS装置。
[0043]另外，本发明不限于上述实施方式，能基于本发明的宗旨进行种种变形。
[0044]附图标记说明
[0045]I 轨道
[0046]2 列车
[0047]3车上装置
[0048]4 车轮
[0049]5转速表传感器
[0050]6车上单元
[0051]7车上无线机
[0052]8沿线无线机
[0053]9地上装置
[0054]10地上单元
【权利要求】
1.一种列车控制系统，其特征在于，具备: 车上装置，其搭载于行驶在规定的轨道的列车； 车上无线机，其用于发送和接收上述车上装置取得的上述列车的行驶距离信息和速度信息； 沿线无线机，其设置于上述轨道的规定的位置，与上述车上无线机进行信息的发送和接收；以及 地上装置，其与上述沿线无线机连接， 上述地上装置基于从上述车上装置发送来的上述列车的行驶距离信息和速度信息取得上述列车的位置，并且在上述列车的行驶方向及与该行驶方向相反的方向分别设定安全缓冲区，在上述列车行驶中，仅以使安全缓冲区的距离变长的方式设定上述安全缓冲区。
2.根据权利要求1所述的列车控制系统，其特征在于， 上述列车还具备取得上述列车的绝对位置的绝对位置取得单元， 上述地上装置能仅在从上述车上装置发送来由上述绝对位置取得单元取得的上述列车的绝对位置的情况下以变短的方式设定安全缓冲区的距离。
3.根据权利要求2所述的列车控制系统，其特征在于， 上述绝对位置取得单元包括搭载于上述列车并与设置在上述轨道上的地上单元进行电磁耦合的车上单元。
【文档编号】B61L27/00GK103842236SQ201280047283
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】冢本庆 申请人:日本信号株式会社