KR20150036552A

KR20150036552A - 열차 정보 관리 장치 및 기기 제어 방법

Info

Publication number: KR20150036552A
Application number: KR1020157003684A
Authority: KR
Inventors: 다쿠야 사와; 도모아키 이케지마; 데츠오 고무라; 쇼고 다츠미; 신고 혼다; 도시코 가도노; 다카시 미야우치
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2015-04-07
Also published as: EP2886386A4; CN104582997B; KR101635331B1; EP2886386A1; CN104582997A; EP2886386B1; WO2014027401A1; US9254753B2; JPWO2014027401A1; US20150191090A1; TW201406584A; JP5214078B1

Abstract

본 발명은 위치 검지부(11)와, 회생 브레이크를 사용하고 있는 상태를 검지하는 회생 상태 검지부(13)와, 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간의 정보를 유지하고 있는 노선 정보 유지부(14)와, 공조 장치의 온도 설정값을 유지하고 있는 공조 설정값 유지부(15)와, 공조 장치에 대해서 지시하는 목표 온도를 결정하는 목표 온도 제어부(12)를 구비하고, 목표 온도 제어부(12)는 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간과의 거리가 일정치 이하인 지점을 주행 중이면서, 또한 회생 브레이크를 사용하고 있지 않은 회생 준비 상태에서는, 온도 설정값에 소정치를 더한 값을 목표 온도로 결정하고, 회생 브레이크를 사용하고 있는 회생 상태에서는, 온도 설정값에서 소정치를 뺀 값을 목표 온도로 결정하고, 회생 준비 상태 및 회생 상태 중 어느 것에도 해당하지 않는 통상 상태에서는, 온도 설정값을 목표 온도로 결정한다.

Description

열차 정보 관리 장치 및 기기 제어 방법{TRAIN-INFORMATION MANAGEMENT DEVICE AND DEVICE CONTROL METHOD}

본 발명은 열차 정보 관리 장치에 관한 것으로, 특히, 전기 브레이크 사용시에 발생하는 회생 전력의 효율적인 이용에 기여하는 열차 관리 장치에 관한 것이다.

열차 정보 관리 장치는 열차의 각 차량에 탑재된 각종 기기의 상태 데이터를 수집하여 관리함과 아울러, 수집한 상태 데이터에 기초하여 기기를 개별로 제어할 수 있다. 제어 대상 기기는 가선으로부터 공급된 전력을 변환하여 주전동기나 보기(補機)(보조 기기)에 공급하는 전력 변환기, 공조 장치나 조명 기기, 브레이크 장치 등이다.

또, 근래의 열차는 주전동기를 이용하여 제동을 행하고, 그때에 발전(發電)된 전력을 가선에 되돌려 다른 열차에서 이용하는 회생 브레이크를 구비하고 있는 것이 일반적이다. 회생 브레이크의 과제로서, 주위에 전력을 소비하는 열차 등이 존재하지 않는 경우에는, 전력을 가선에 되돌리지 못하여, 회생 감소나 회생 실효가 되어, 회생 브레이크에서 발생한 전력을 유효하게 사용할 수 없다는 문제가 있다. 이러한 문제에 대해, 하기 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는, 회생 브레이크 실효시에 공기 브레이크의 원 공기 탱크의 압력을 확인하여, 압력이 적정값보다도 낮은 경우에는, 전기 브레이크(회생 브레이크)를 작동시켜서, 그것에 의해 발생한 전력으로 압축기를 동작시키도록 하여, 회생 전력의 유효 활용을 실현하고 있다.

특허 문헌 1: 일본국 특개 2009-119963호 공보

그렇지만, 상기 종래의 기술은 회생 실효시에 우연히 원 공기 탱크의 압력이 저하되어 있으면 전력을 사용할 수 있을 뿐, 회생 전력의 충분한 유효 이용을 실현하고 있지 않다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 차량에 탑재된 기기의 제어를 통해서 회생 실효의 발생 확률을 저감시켜, 회생 전력의 유효 이용을 실현 가능한 열차 정보 관리 장치 및 기기 제어 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 열차에 탑재되어 차량에 설치된 기기의 정보를 관리함과 아울러 각 기기를 제어하는 열차 정보 관리 장치로서, 자(自) 열차의 위치를 검지하는 위치 검지부와, 회생 브레이크를 사용하고 있는 상태인지 여부를 검지하는 회생 상태 검지부와, 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간의 정보를 유지하고 있는 노선 정보 유지부와, 공조 장치의 온도 설정값을 유지하고 있는 공조 설정값 유지부와, 상기 위치 검지부에 의한 검지 결과, 상기 회생 상태 검지부에 의한 검지 결과, 상기 노선 정보 유지부가 유지하고 있는 정보 및 상기 공조 설정값 유지부가 유지하고 있는 정보에 기초하여, 상기 공조 장치에 대해서 지시하는 목표 온도를 결정하는 목표 온도 제어부를 구비하고, 상기 목표 온도 제어부는 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간과의 거리가 일정치 이하인 지점을 당해 구간을 향해 주행 중이면서, 또한 회생 브레이크를 사용하고 있지 않은 상태인 회생 준비 상태에서는, 상기 온도 설정값에 소정치를 더한 값을 상기 목표 온도로 결정하고, 회생 브레이크를 사용하고 있는 상태인 회생 상태에서는, 상기 온도 설정값에서 소정치를 뺀 값을 상기 목표 온도로 결정하고, 상기 회생 준비 상태 및 회생 상태 중 어느 것에도 해당하지 않는 통상 상태에서는, 상기 온도 설정값을 상기 목표 온도로 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회생 브레이크 사용시에 발전되는 전력의 자열차 내에 있어서의 사용량을 증가시켜, 가선에 되돌리는 전력량을 줄일 수 있다. 그 결과, 주위의 열차 등이 필요로 하고 있는 전력이 적은 경우 등에 있어서 회생 실효가 되어 버릴 가능성을 저감시킬 수 있어, 회생 전력의 유효 이용을 실현할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

도 1은 열차 정보 관리 장치가 탑재된 열차의 편성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 전력 변환 장치의 접속예를 나타내는 도면이다.
도 3은 공조 제어 기능부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 공조 제어 기능부의 동작의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 5는 차량 내(객실)의 온도의 변동예를 나타내는 도면이다.

이하에, 본 발명에 따른 열차 정보 관리 장치 및 기기 제어 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시 형태.

도 1은 본 실시 형태에 따른 열차 정보 관리 장치가 탑재된 열차의 편성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 열차의 편성은 예를 들면 6대의 차량으로 이루어지고, 구체적으로는, 차량 TC1, M2-1, M1-1, M2-2, M1-2, TC2로 구성된다.

편성의 양단의 차량인 차량 TC1, TC2에는, 각각, 열차 정보 관리 장치의 중앙 장치(이하, 간단하게 「중앙 장치」라고 함.)(1)가 탑재되어 있다. 중간 차량인 차량 M2-1, M1-1, M2-2, M1-2에는, 각각, 열차 정보 관리 장치의 단말 장치(이하, 간단하게 「단말 장치」라고 함.)(2-1, 2-2, 2-3, 2-4)가 탑재되어 있다. 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치는 중앙 장치(1) 및 단말 장치(2-1~2-4)로 구성된다. 열차의 주행시에는, 차량 TC1, TC2 중 한쪽이 선두 차량이 되고, 다른 쪽이 후미 차량이 된다. 중앙 장치(1) 및 단말 장치(2-1~2-4)는, 차량간에 걸쳐서 배설된 기간 전송로(차량간 전송로)(4)를 통해서 서로 통신 가능하게 접속되어 있다.

차량 TC1은 중앙 장치(1)와, 중앙 장치(1)에 지선 전송로(차량 내 전송로)(5)를 통해서 각각 접속된 기기(3-1~3-3)와, 중앙 장치(1)에 지선 전송로(5)를 통해서 접속된 마스터 컨트롤러(주간 제어기)(3-4)와, 중앙 장치(1)에 지선 전송로(5)를 통해서 접속된 공조 장치(3-10)를 구비한다. 지선 전송로(5)는 차량 내에 배설된 통신로이다. 기기(3-1~3-3)는, 예를 들면, 브레이크 장치 등이다. 중앙 장치(1)는 기기(3-1~3-3) 및 공조 장치(3-10)를 각각 제어하기 위한 제어 정보를 송신함과 아울러, 기기(3-1~3-3) 및 공조 장치(3-10)로부터 각각 기기 정보(상태 데이터)를 취득하고 있다. 마스터 컨트롤러(3-4)도, 기기(3-1~3-3)와 마찬가지로 중앙 장치(1)에 의해 제어 관리되고 있다. 또, 마스터 컨트롤러(3-4)는, 예를 들면 운전대(도시하지 않음)로부터 입력된 역행 노치 정보(가속 정보)나 브레이크 노치 정보(감속 정보) 등의 제어 정보를 중앙 장치(1)에 송신한다.

차량 M2-1은 단말 장치(2-1)와, 단말 장치(2-1)에 지선 전송로(5)를 통해서 각각 접속된 기기(3-5~3-7)와, 단말 장치(2-1)에 지선 전송로(5)를 통해서 접속된 공조 장치(3-10)를 구비한다. 기기(3-5~3-7)는, 예를 들면, 브레이크 장치 등이다. 단말 장치(2-1)는, 기기(3-5~3-7) 및 공조 장치(3-10)를 각각 제어하기 위한 제어 정보를 송신함과 아울러, 기기(3-5~3-7) 및 공조 장치(3-10)로부터 각각 기기 정보(상태 데이터)를 취득하고 있다.

차량 M1-1은 단말 장치(2-2)와, 단말 장치(2-2)에 지선 전송로(5)를 통해서 각각 접속된 기기(3-5, 3-6, 3-8)와, 단말 장치(2-2)에 지선 전송로(5)를 통해서 접속된 VVVF(3-9)와, 단말 장치(2-2)에 지선 전송로(5)를 통해서 접속된 공조 장치(3-10)를 구비한다. 기기(3-5, 3-6, 3-8)는, 예를 들면, 브레이크 장치 등이다. VVVF(3-9)는 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 인버터이며, 모터(도시하지 않음)의 전압 및 주파수를 가변함으로써 차량 추진의 제어를 행한다. 단말 장치(2-2)는 기기(3-5, 3-6, 3-8), VVVF(3-9) 및 공조 장치(3-10)를 각각 제어하기 위한 제어 정보를 송신함과 아울러, 기기(3-5, 3-6, 3-8), VVVF(3-9) 및 공조 장치(3-10)로부터 각각 기기 정보(상태 데이터)를 취득하고 있다.

차량 TC2은 차량 TC1과 마찬가지의 구성이다. 차량 M2-2은 차량 M2-1과 마찬가지의 구성이며, 단말 장치(2-3)는 단말 장치(2-1)와 마찬가지의 기능을 가진다. 차량 M1-2은 차량 M1-1과 마찬가지의 구성이며, 단말 장치(2-4)는 단말 장치(2-2)와 마찬가지의 기능을 가진다.

또, 도 1에서는 기재를 일부 생략하고 있지만, 열차의 소정 차량은, 도 2에 도시한 전력 변환 장치(6) 및 보조 전원 장치(6)를 구비하고, 집전 장치(101)가 가선(100)으로부터 끌어들인 전력을 변환하여 모터(7)나 보기(9)의 구동 전력을 생성한다. 전력 변환 장치(6)는 도 1에 도시한 VVVF(3-9)에 상당한다. 전력 변환 장치(6) 및 모터(7)는, 열차를 감속시키는 경우에는 회생 브레이크로서 동작한다. 보조 전원 장치(6)는, 통상 동작에서는 가선(100)으로부터 공급된 전력을 변환하여 보기(9)의 구동 전력을 생성하지만, 회생 브레이크가 사용되어 발전이 행해지고 있는 경우에는, 전력 변환 장치(6)로부터 가선(100)에 되돌려지는 전력(회생 전력)의 일부 또는 모두를 이용하여 보기(9)의 구동 전력을 생성한다.

도 3은 본 실시 형태에 따른 열차 정보 관리 장치를 형성하고 있는 공조 제어 기능부(10)의 구성예를 나타내는 도면이다. 공조 제어 기능부(10)는 각 차량에 탑재되어 있는 공조 장치에 대해서 소정의 타이밍에서(예를 들면 일정 주기로) 목표 온도를 통지하여, 차량 내의 온도가 목표 온도가 되도록 공조 장치를 제어한다.

도시한 것처럼, 공조 제어 기능부(10)는 위치 검지부(11), 목표 온도 제어부(12), 회생 상태 검지부(13), 선로 정보 유지부(14) 및 공조 설정값 유지부(15)를 구비하고 있다.

위치 검지부(11)는, 예를 들면, 도시를 생략하고 있는 차상자(車上子) 및 지상자(地上子)와 속도 발전기를 이용하여, 주행 중인 노선에 있어서의 자열차의 위치를 검지한다. 또한, 위치의 검지는 다른 방법을 이용하여 행하도록 해도 좋다.

목표 온도 제어부(12)는 차량 내의 목표 온도를 나타내는 정보를 제어 정보로서 생성하여, 도 1에 도시한 기기의 하나인 공조 장치로 출력함으로써 공조 장치의 동작을 제어한다.

회생 상태 검지부(13)는 전력 변환 장치(6)(도 2 참조)의 동작 상태를 감시하여, 전력 변환 장치(6)와 모터(7)가 회생 브레이크로서 동작하고 있는지 여부(회생 상태인지 여부)를 판정한다. 예를 들면, 전력 변환 장치(6)가 회생 상태를 나타내는 비트를 회생 상태 검지부(13)에 출력하도록 구성하고, 회생 상태 검지부(13)는 이 비트의 상태를 확인함으로써 상태를 판정한다. 운전사에 의한 조작 결과를 감시하는 구성으로 하고, 브레이크 조작이 행해진 경우에 회생 상태라고 판정해도 좋다.

노선 정보 유지부(14)는 주행 중인 노선의 정보, 구체적으로는, 브레이크(회생 브레이크 등)를 사용할 가능성이 높은 구간(예를 들면, 역 앞 구간, 내리막 구간, 서행 구간, 임시 속도 구간 등)의 정보(예를 들면 구간 양단의 킬로수 정보)를 유지하고 있다. 임시 속도 구간 등 갱신될 가능성이 높은 정보는, 갱신될 때마다, 도시를 생략하고 있는 무선 통신 장치를 이용하여 지상측의 시스템으로부터 취득하여 유지하도록 해도 좋다.

공조 설정값 유지부(15)는 승무원 등에 의해 실내 온도의 설정 조작이 행해지면, 설정된 온도의 설정값을 취득하여, 유지해 둔다.

다음으로, 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치에 있어서의 공조 제어 기능부(10)의 상세 동작에 대해서, 도 4를 이용하여 설명한다. 또한, 간단화를 위해서, 공조기 제어 기능부(10)가 1대의 공조 장치를 제어하는 경우에 대해 설명한다.

공조 제어 기능부(10)는 자열차의 상태가 회생 준비 상태, 회생 상태 및 통상 상태 중 어느 것에 해당하는지를 판별하고, 상태마다 다른 제어를 공조 장치에 대해서 행한다. 여기서, 「회생 준비 상태」란, 곧 회생 브레이크를 사용할 가능성이 높은 지점을 주행 중인 상태, 즉, 회생 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간과의 거리가 일정치 이하인 지점을 당해 구간을 향해 주행 중인 상태, 「회생 상태」란, 회생 브레이크를 사용하고 있고, 모터가 발전을 행하고 있는 상태, 「통상 상태」란 그 외의 상태이다.

공조 제어 기능부(10)의 구체적인 동작을 나타내면, 공조 제어 기능부(10)의 목표 온도 제어부(12)는, 공조 장치에 대해서 온도 지시값(목표 온도)을 출력할 타이밍인지 여부를 감시하고 있고(스텝 S11), 온도 지시값을 출력하는 타이밍의 경우(스텝 S11：Yes), 위치 검지부(11)에 의한 검지 결과, 회생 상태 검지부(13)에 의한 검지 결과 및 노선 상태 유지부(14)가 유지하고 있는 노선 정보에 기초하여, 열차의 상태가 회생 준비 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S12). 자열차가 회생 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간을 향해 주행 중이면서, 또한 현재 위치(위치 검지부(11)에 의한 검지 결과가 나타내는 현재 위치)와 회생 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간의 거리가 일정치 이하이며, 게다가, 전력 변환 장치(6)와 모터(7)가 회생 브레이크로서 동작하고 있지 않은 경우는 회생 준비 상태로 판정한다. 회생 준비 상태인 경우(스텝 S12：Yes), 온도 지시값으로서, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값에 1도(℃)를 더한 값을 공조 장치로 출력한다(스텝 S13). 온도 지시값을 출력한 후는 스텝 S11로 천이하여, 다음 온도 지시값 출력 타이밍이 되는 것을 기다린다.

회생 준비 상태가 아닌 경우(스텝 S12：No), 회생 상태인지 여부를 확인한다(스텝 S14). 전력 변환 장치(6)와 모터(7)가 회생 브레이크로서 동작하고 있는 경우는 회생 상태라고 판정한다. 회생 상태인 경우(스텝 S14：Yes), 온도 지시값으로서, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값으로부터 1도(℃)를 뺀 값을 공조 장치로 출력한다(스텝 S15). 회생 상태가 아닌 경우(스텝 S14：No), 통상 상태라고 판단하여, 온도 지시값으로서, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값을 공조 장치로 출력한다(스텝 S16). 회생 상태와 통상 상태에 있어서 온도 지시값을 출력한 후는 스텝 S11로 천이하여, 다음 온도 지시값 출력 타이밍이 되는 것을 기다린다.

이와 같이, 공조 제어 기능부(10)는 회생 준비 상태인 경우, 통상시(통상 상태인 경우) 보다도 높은 목표 온도를 공조 장치로 출력하여 동작 지시를 행하고, 회생 상태인 경우, 통상시보다도 낮은 목표 온도를 공조 장치로 출력하여 동작 지시를 행한다. 이 제어에 의하면, 발전을 행하고 있는 회생 상태에 있어서 공조 장치가 보다 많은 전력을 소비하게 된다.

또한, 도 4에 도시한 제어에서는, 통상시의 온도 지시값에 대한 조정량을 1℃로 했지만, 다른 값으로 해도 좋다. 또, 상기의 스텝 S12에서는, 자열차의 현재 위치와 노선 정보에 기초하여 회생 준비 상태인지 여부의 판정을 행하도록 하고 있지만, 이들 정보에 더하여, 자열차의 속도나 외기온(外氣溫)을 고려하고 판정을 행하도록 해도 좋다. 예를 들면, 속도를 고려한 판정에서는, 고속 주행 중인 경우는 회생 준비 상태라고 판단하는 타이밍(노선상의 지점)을 빠르게 하고, 저속 주행 중인 경우에는 회생 준비중이라고 판단하는 타이밍을 느리게 한다. 외기온을 고려한 판정에서는, 기온이 높은 경우는 회생 준비 상태라고 판단하는 타이밍을 느리게 하고, 기온이 낮은 경우에는 회생 준비중이라고 판단하는 타이밍을 빠르게 한다. 속도와 기온의 양쪽을 동시에 고려하도록 해도 좋다. 속도나 기온을 고려하여 판단 타이밍을 조정함으로써, 정확한 타이밍에서 회생 준비 상태에 있어서의 제어를 개시할 수 있게 된다. 따라서 회생 준비 상태에 있어서 냉방 동작이 개시되는 빈도를 낮게 억제하여, 회생 상태에 있어서 많은 전력을 소비하도록 할 수 있다. 그 외, 승객수에 따라서, 회생 준비 상태라고 판단하는 타이밍을 조정하도록 해도 좋다.

본 실시 형태에서는 1대의 공조 제어 기능부(10)가 1대의 공조 장치를 제어하는 경우에 대해 설명했지만, 공조 제어 기능부(10)가 2대 이상의 공조 장치를 제어하도록 해도 좋다. 이 경우, 공조 제어 기능부(10)의 목표 온도 제어부(12)는 제어 대상의 각 공조 장치에 대해서 온도 지시값을 출력한다.

다음으로, 종래의 공조 제어 동작과 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치에 의한 공조 제어 동작의 차이에 대해서, 도 5를 이용하여 설명한다.

도 5는 차량 내(객실)의 온도의 변동예를 나타내는 도면이다. 도 5에서는, 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치에 의한 제어(상기의 도 4에 따른 제어)를 행했을 경우의 온도 변동을 실선으로 나타내고, 종래의 제어를 행했을 경우의 온도 변동을 파선으로 나타내고 있다. 사선으로 도시한 구간은 종래의 제어를 행했을 경우에 회생 실효가 될 가능성이 있는 구간이다. 또한, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값은 변경되지 않는 것으로 한다.

우선, 종래의 제어에서는, 자열차의 주행 위치나 모터의 동작 상태에 관계없이, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값을 온도 지시값으로서 공조 장치에 출력한다. 이 결과, 온도가 공조 설정값(0도)과 ＋1도의 범위에 들어가도록 조정된다. 즉, 공조 장치는 객실의 실온이 목표치인 공조 설정값보다도 1도 높아지면 냉방 동작(흡열 동작)을 개시하고, 실온이 목표치까지 내려가면 동작을 정지한다(또는 약하게 한다).

이것에 대해서, 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치에 의한 제어에서는, 통상 상태(회생 준비 상태와 회생 상태 중 어느 것에도 해당하지 않는 상태. 도 5의 「통상」구간)에 있어서는, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값을 온도 지시값으로서 공조 장치로 출력하고, 공조 장치는 객실의 실온이 공조 설정값(0도)과 ＋1도의 범위에 들어가도록 조정한다. 회생 준비 상태(도 5의 「준비중」구간)에 있어서는, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값에 1을 더한 값을 온도 지시값으로서 공조 장치에 출력한다. 이 결과, 실온이 공조 설정값(0도) 보다도 2도 높아질 때까지, 공조 장치는 냉방 동작을 행하지 않는다(또는 동작을 약하게 한 상태를 유지한다). 실온이 공조 설정값 보다도 2도 높아지면 냉방 동작을 개시하여(또는 동작을 강하게 하여), 실온을 낮춘다. 실온이 공조 설정값 보다도 1도 높은 상태까지 내려가면, 냉방 동작을 정지한다(또는 약하게 한다). 한편, 회생 상태(도 5의 「회생 중」구간)에 있어서는, 공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값으로부터 1을 뺀 값을 온도 지시값으로서 공조 장치에 출력한다. 이 결과, 실온이 공조 설정값(0도) 보다도 1도 낮아지도록, 공조 장치 동작한다. 따라서 회생 준비 상태에 있어서의 냉방 동작 실행 시간이 짧아지고, 그만큼, 회생 상태에 있어서의 냉방 동작 실행 시간이 길어진다. 그 결과, 회생 상태에 있어서 보다 많은 전력을 소비한다. 또한, 회생 준비 상태에서 회생 상태로 변화했을 경우, 열차 정보 관리 장치(공조 제어 기능부(10))는, 온도 지시값으로서, 여태까지 보다도 2도 낮은 값을 출력하므로, 공조 장치는 즉시 냉방 동작을 개시한다.

도 5에 있어서, 온도가 상승하고 있는 구간에서는 공조 장치가 냉방 동작(흡열 동작)을 행하지 않고, 열차 내의 전력 소비량이 적다. 한편, 온도가 하강하고 있는 구간에서는 공조 장치가 냉방 동작(흡열 동작)을 행하고 있어, 열차 내의 전력 소비량이 많다. 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치에 의한 제어를 적용했을 경우, 종래의 제어를 적용했을 경우와 비교하여, 회생 상태에 있어서 보다 많은 전력을 소비하므로 회생 실효가 될 가능성을 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 열차 정보 관리 장치는, 회생 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간에 가까워졌을 경우, 회생 준비 상태로서, 통상 상태인 경우에 냉방 동작을 개시하는 온도보다도 실온이 높아질 때까지, 냉방 동작을 개시시키지 않는 것으로 했다. 또, 회생 상태에 있어서는, 본래의 목표치(공조 설정값 유지부(15)가 유지하고 있는 온도 설정값) 보다도 추가로 낮은 온도가 될 때까지 냉방 동작을 계속시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 회생 브레이크 사용시에 발전하는 전력(회생 전력)의 자열차 내에 있어서의 사용량을 종래보다도 많게 하여 가선에 되돌리는 전력량을 줄일 수 있다. 그 결과, 주위의 열차 등이 필요로 하고 있는 전력이 적은 경우 등에 있어서 회생 실효가 되어 버릴 가능성을 저감시킬 수 있어, 회생 전력의 유효 이용을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 차량(6량)이 1 편성을 구성하는 경우에 대해 설명했지만, 1 편성을 구성하는 차량의 수는 6량 이상이어도 좋고 6량 이하여도 좋다. 1량 편성이어도 상관없다.

또, 본 실시 형태에서는, 공조 장치를 냉방으로서 사용하는 경우의 제어 동작을 설명했지만, 난방으로서 사용하는 경우에 있어서도 마찬가지의 제어를 행하여, 회생 전력의 자열차 내에 있어서의 사용량을 종래보다도 많게 할 수 있다. 즉, 공조 장치를 난방으로서 사용하는 경우, 회생 준비 상태에서는, 공조 장치로 출력하는 온도 지시값을 통상 상태보다도 1도 낮게 조정하고, 회생 상태에서는, 온도 지시값을 통상 상태보다도 1도 높게 조정하면 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

이상과 같이, 본 발명에 따른 열차 정보 관리 장치는, 회생 전력을 유효하게 이용하는 것이 가능한, 경제성이 높은 전기 철도 시스템을 실현하는 경우에 유용하다.

1: 중앙 장치, 2-1~2-4: 단말 장치,
3-1~3-3, 3-5~3-8: 기기, 3-4: 마스터 컨트롤러,
3-9: VVVF, 3-10: 공조 장치,
4: 기간 전송로, 5: 지선 전송로,
6 전력 변환 장치(VVVF), 7: 모터,
8: 보조 전원 장치, 9: 보기,
10: 공조 제어 기능부, 11: 위치 검지부,
12: 목표 온도 제어부, 13: 회생 상태 검지부,
14: 노선 정보 유지부, 15: 공조 설정값 유지부.

Claims

열차에 탑재되어 차량에 설치된 기기의 정보를 관리함과 아울러 각 기기를 제어하는 열차 정보 관리 장치로서,
자(自)열차의 위치를 검지하는 위치 검지부와,
회생 브레이크를 사용하고 있는 상태인지 여부를 검지하는 회생 상태 검지부와,
브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간의 정보를 유지하고 있는 노선 정보 유지부와,
공조 장치의 온도 설정값을 유지하고 있는 공조 설정값 유지부와,
상기 위치 검지부에 의한 검지 결과, 상기 회생 상태 검지부에 의한 검지 결과, 상기 노선 정보 유지부가 유지하고 있는 정보 및 상기 공조 설정값 유지부가 유지하고 있는 정보에 기초하여, 상기 공조 장치에 대해서 지시하는 목표 온도를 결정하는 목표 온도 제어부를 구비하고,
상기 목표 온도 제어부는,
브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간과의 거리가 일정치 이하인 지점을 당해 구간을 향해 주행 중이면서, 또한 회생 브레이크를 사용하고 있지 않은 상태인 회생 준비 상태에서는, 상기 온도 설정값에 소정치를 더한 값을 상기 목표 온도로 결정하고,
회생 브레이크를 사용하고 있는 상태인 회생 상태에서는, 상기 온도 설정값에서 소정치를 뺀 값을 상기 목표 온도로 결정하고,
상기 회생 준비 상태 및 회생 상태 중 어느 것에도 해당하지 않는 통상 상태에서는, 상기 온도 설정값을 상기 목표 온도로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 정보 관리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공조 장치가 냉방인 경우, 상기 소정치를 양(positive)의 수로 하고, 상기 공조 장치가 난방인 경우, 상기 소정치를 음(negative)의 수로 하는 것을 특징으로 하는 열차 정보 관리 장치.
열차에 탑재되어 차량에 설치된 기기의 정보를 관리함과 아울러 각 기기를 제어하는 열차 정보 관리 장치에 있어서의 기기 제어 방법으로서,
자열차의 위치와, 회생 브레이크의 사용 상황과, 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간의 정보에 기초하여, 자열차의 상태가, 브레이크를 사용할 가능성이 높은 구간과의 거리가 일정치 이하인 지점을 당해 구간을 향해 주행 중이면서, 또한 회생 브레이크를 사용하고 있지 않은 상태인 회생 준비 상태, 회생 브레이크를 사용하고 있는 상태인 회생 상태, 당해 회생 준비 상태 및 회생 상태 중 어느 것에도 해당하지 않는 통상 상태 중 어느 상태인지를 판정하는 상태 판정 스텝과,
자열차의 상태가 상기 회생 준비 상태인 경우, 공조 장치에 대해서 지시하는 목표 온도로서, 미리 유지하고 있는 온도 설정값에 소정치를 더한 값을 생성하여 상기 공조 장치로 출력하는 제1 제어 스텝과,
자열차의 상태가 상기 회생 상태인 경우, 상기 목표 온도로서, 상기 온도 설정값에서 소정치를 뺀 값을 생성하여 상기 공조 장치로 출력하는 제2 제어 스텝과,
자열차의 상태가 상기 통상 상태인 경우, 상기 목표치로서, 상기 온도 설정값을 상기 공조 장치로 출력하는 제3 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 기기 제어 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 공조 장치가 냉방인 경우, 상기 소정치를 양의 수로 하고, 상기 공조 장치가 난방인 경우, 상기 소정치를 음의 수로 하는 것을 특징으로 하는 기기 제어 방법.