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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Zugortungssystem, das die Position
eines Zugs in einem bestimmten Abschnitt ortet, in dem sich der
Zug befindet.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Ortungseinrichtungen
auf der Basis der von einem elektrischen Tachometer, der im automatischen
Zugsteuersystem (ATC: siehe Nicht-Patent-Dokument 1) zum Einsatz
kommt, erfassten Zahl von Achsenumdrehungen können aufgrund von Schlupf oder
Leerlauf eines Rades Zugortungsfehler verursachen. Eine solche Ortungseinrichtung
hat vorzugsweise eine Funktion zum Korrigieren des Ortungsfehlers.
So wurde beispielsweise bei der Zugortung auf der Basis der anhand
der Radumdrehungen ermittelten Achsendrehzahl, damit die Zugposition auf
der Basis des Geschwindigkeitsausgangs eines Beschleunigungserfassungsgerätes bei
Leerlauf eines Rades genau erfasst werden kann, ein Zugortungsgerät vorgeschlagen,
das Folgendes umfasst: ein Informationsverarbeitungsgerät mit einem
Positions/Geschwindigkeits-Berechnungsteil, einem Leerlauf/Schlupf-Erfassungsteil
und einem Beschleunigungskorrekturteil; ein Gerät zur Erfassung der Zahl der
Achsumdrehungen; ein Geschwindigkeitsumwandlungsgerät; eine
Einrichtung zum Korrigieren der absoluten Position; und ein Beschleunigungserfassungsgerät, bei dem
auf der Basis eines Geschwindigkeitsausgangs von dem Geschwindigkeitsumwandlungsgerät ein Beschleunigungsausgang
vom Beschleunigungskorrekturteil und ein Leerlauf/Schlupf-Ermittlungsausgang
vom Leerlauf/Schlupf-Erfassungsteil die Zugposition anhand des Beschleunigungsausgangs
ermittelt wird, wenn es zu Leerlauf/Schlupf kommt, die Zugposition
anhand des Geschwindigkeitsausgangs ermittelt wird, wenn kein Leerlauf/Schlupf
auftritt, und die Zugposition anhand einer absoluten Position korrigiert
wird, wenn die absolute Position von der Einrichtung zum Korrigieren
der absoluten Position eingegeben wird, um Informationen des auf
der Eisenbahnschiene am Boden installierten Transponders zu empfangen
(siehe z.B. Patentdokument 1).
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Eine
solche Technik setzt voraus, dass ein Transponder, der ein die absolute
Position anzeigendes Telegramm senden kann, auf der Eisenbahnschiene
installiert wird, und kann nicht auf ein System ohne Transponder,
wie z.B. das ATS-S-System, angewendet werden. Das heißt, um die
Technik anzuwenden, muss zusätzlich
ein Transponder installiert werden.
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Das
Patentdokument 2 offenbart ein Multisensor-Zugortungssystem, das
eine absolute Position gibt.
- [Patentdokument 1]
Japanisches offengelegtes Patent
Nr. 2000-121658
- [Patentdokument 2]
[Nicht-Patent-Dokument 1]
Introduction
to Signal Technology for Railway Engineers, ATS/ATC (revised edition)", Railway Electrical Engineering
Association of Japan, 2001"
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zugortungssystem
bereitzustellen, das die Position eines Zugs mit einer Bodenmarkierung
eines herkömmlichen
Systems orten kann, wenn der Zug einen Punkt passiert, anstatt eine
dedizierte Bodenspule, die für
ein Bordgerät
zum Erkennen der Position des Zuges nötige Positionsinformationen sendet,
und eine dedizierte Bordspule zum Empfangen der Positionsinformationen
von der dedizierten Bodenspule zu verwenden.
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Zur
Lösung
der Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein System vor, das
die Position eines Zuges unter Verwendung einer Kombination aus
einer Bodenmarkierung, die Ortspassierinformationen zu einem Bordgerät senden
kann, und einer Einrichtung ortet, die Mehrbit-Informationen zu
einem Bordgerät
eines sich in einem bestimmten Abschnitt befindenden Zuges senden
kann.
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Speziell
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Zugortungssystem für
ein Bordgerät
eines Zuges zur Erkennung der absoluten Zugposition bereitgestellt,
mit einer Bodensignaleinrichtung, die in einem Abschnitt, in dem
sich der Zug bewegt, eine Bodenmarkierung aufweist, die an das Bordgerät beim Passieren
ihres Einbauortes eine Ortspassierinformation sendet, sowie ein
Bodengerät
zum Senden eines eine Mehrbit-Information
enthaltenden Telegramms an den Abschnitt, und wobei das Bordgerät eine Einrichtung
zum Erfassen der Ortspassierinformation von der Bodenmarkierung
sowie eine Einrichtung zum Empfang des von dem Bodengerät gesendeten
Telegramms mit der Mehrbit-Information und zum Speichern des Telegramminhalts
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodengerät an den
Abschnitt das Telegramm sendet, das eine Mehrbit-Information zur
Anzeige der absoluten Position der Bodenmarkierung in dem Abschnitt
enthält,
und das Bordgerät
das Telegramm empfängt,
wenn sich der Zug mit dem in ihm installierten Bordgerät in dem Abschnitt
bewegt, die absolute Position der Bodenmarkierung in dem Abschnitt
speichert, und als Reaktion auf die als Auslöser fungierende Ortspassierinformation,
die empfangen wird, wenn der Zug die Bodenmarkie rung passiert, die
absolute Position der Bodenmarkierung in dem Abschnitt als absolute
Zugposition erfasst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das oben beschriebene Zugortungssystem ferner dadurch
gekennzeichnet, dass die Bodensignaleinrichtung in einem Abschnitt
mehrere Bodenmarkierungen aufweist, das von dem Bodengerät an den
Abschnitt gesendete Telegramm eine Mehrbit-Information enthält, die
die absoluten Positionen der in dem Abschnitt vorhandenen Bodenmarkierungen
angibt, das Bordgerät
eine Einrichtung zum Speichern der in dem Telegramm enthaltenen
absoluten Positionen der mehreren Bodenmarkierungen sowie der Anzahl von
Malen, die das Bordgerät
Bodenmarkierungen passiert hat, aufweist, wobei dann, wenn der Zug
mit dem in ihm installierten Bordgerät eine Bodenmarkierung passiert
und die auslösende
Ortspassierinformation enthält,
die Anzahl von Malen, die das Bordgerät Bodenmarkierungen passiert
hat, aktualisiert wird und gleichzeitig die absolute Positionsinformation
bezüglich
der Bodenmarkierung, die der Zug gerade passiert hat, aufgrund der
gespeicherten Positionsinformation aus der Vielzahl von Bodenmarkierungen
und der aktualisierten Anzahl von Malen, die das Bordgerät Bodenmarkierungen
passiert hat, ausgewählt
wird und die ausgewählte
absolute Positionsinformation als absolute Zugposition erfasst wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in einem Eisenbahnabschnitt, in dem eine Bodenmarkierung,
die Ortspassierinformationen zu einem Bordgerät senden kann, und eine Einrichtung,
die Mehrbit-Informationen zum Bordgerät in einem Zug senden kann,
der sich in diesem Abschnitt befindet, bereits vorhanden sind, die
Zugortung erfolgen, ohne dass zusätzlich eine dedizierte Bodenspule
zum Senden von Positionsinformationen und eine dedizierte Bordspule
zum Empfangen der Positionsinformation von der dedizierten Bodenspule
bereitgestellt werden müssten.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Zugortungssystems gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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2 ist
ein schematisches Diagramm eines Zugortungssystems gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Zugortungssystem, das eine Zugortung ausführen kann,
ohne dass eine dedizierte Bodenspule (Transponder) zum Senden von
Ortsinformationen oder eine dedizierte Bordspule zum Empfangen der Ortsinformationen
von der dedizierten Bodenstation nötig wären, Folgendes: einen Bodenmarkierungsempfänger, einen
digitalen Telegrammempfänger und
ein in einem Zug montiertes Bordgerät; eine auf einem Gleis vorgesehene
Bodenmarkierung, die Ortspassierinformationen zum Bordgerät senden kann;
und ein Bodengerät,
das ein digitales Diagramm, das die Positionsinformationen über die
Bodenmarkierung enthält,
zu dem sich in einem bestimmten Gleisabschnitt befindenden Zug sendet, und
das Bordgerät
die Position des Zuges anhand der Ortspassierinformationen von der
Bodenmarkierung und den im digitalen Diagramm enthaltenen Bodenmarkierungs-Positionsinformationen
ermittelt.
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[1. Ausführungsbeispiel]
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Mit
Bezug auf 1 wird eine Anordnung eines Zugortungssystems
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel
ist ein Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein Gleiskreissystem
angewendet wird, bei dem eine Bodenmarkierung 33, die Ortspassierinformationen
zu einem Bordgerät
senden kann, auf einem Gleiskreis 3 vorgesehen ist, und
ein Bodengerät 31 ein
digitales ATC-Gleistelegramm Tdi durch den Gleiskreis 3 sendet.
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Ein
Zug 1 hat ein Bordgerät 11,
einen Bodenmarkierungsempfänger 12 und
einen daran montierten digitalen Gleistelegrammempfänger 13.
Das Bodengerät 31,
das ein digitales Gleistelegramm Tdi zum Gleiskreis 3 sendet,
und die Bodenmarkierung 33 sind auf dem Gleiskreis 3 vorgesehen.
Das Bodengerät 31 ist
ein Gerät,
das ein digitales Gleistelegramm Tdi, das Bitinformationen einschließlich Positionsinformationen über die
in dem Abschnitt des Gleiskreises 3 befindlichen Bodenmarkierungen 33 enthält (Markierungspositionsinformationen),
zum Gleiskreis 3 sendet. Die Bodenmarkierung 33 bildet eine
Einrichtung, um dem Bodenmarkierungsempfänger 12 im Zug 1 Ortspassierinformationen
zu geben.
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Das
Bordgerät 11 stellt
eine Einrichtung zum Speichern der Positionsinformationen über die
Bodenmarkierung 33 dar, die in dem vom digitalen Gleistelegrammempfänger 13 empfangenen
digitalen Gleistelegramm Tdi enthalten sind, wenn sich der Zug 1 auf
dem Gleiskreis 3 befindet. Zudem dient das Bordgerät 11 auch
zum Ausführen
der Ortung des Zuges 1 durch Erkennen der Positionsinformationen über die
Bodenmarkierung 33, die darin als Gleisposition des Zuges 1 gespeichert
ist, als Reaktion darauf, dass der Bodenmarkierungsempfänger 12 die Ortspassierinformationen
empfängt,
wenn der Zug 1 die Bodenmarkierung 33 direkt passiert.
Der Bodenmarkierungsempfänger 12 bildet
eine Einrichtung zum Empfangen von Ortspassierinformationen, wenn
er sich direkt über
der Bodenmarkierung 33 befindet. Der digitale Gleistelegrammempfänger 13 ist eine
Einrichtung zum Empfangen eines digitalen Gleistelegramms Tdi, das
vom Bodengerät 31 zum Gleiskreis 3 gesendet
wird, wenn sich der Zug 1 auf dem Gleiskreis 3 befindet.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
empfängt
der digitale Gleistelegrammempfänger 13, wenn
der Zug 1 in den Abschnitt des Gleiskreises 3 einfährt, das
die Bodenmarkierungsposition über
den Gleiskreis 3 enthaltende digitale Gleistelegramm Tdi, gewinnt
die Bodenmarkierungs-Positionsinformation aus dem digitalen Gleistelegramm
Tdi zurück
und speichert sie in der (nicht gezeigten) Speichereinrichtung.
Wenn dann der Zug die Bodenmarkierung 33 passiert und der
Bodenmarkierungsempfänger 12 die
Ortspassierinformation empfängt,
dann wird die gespeicherte Markierungspositionsinformation als Gleisposition
des Zuges 1 erkannt. Auf diese Weise kann in dem System,
in dem das digitale Gleistelegramm Tdi durch den mit der Bodenmarkierung 33 versehenen
Gleiskreis 3 gesendet wird, die Ortung der Gleisposition
des Zuges ohne zusätzliche
Geräte erfolgen,
da die Markierungspositionsinformation im digitalen Gleistelegramm
Tdi enthalten ist.
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[2. Ausführungsbeispiel]
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Es
wird nun mit Bezug auf 2 eine Anordnung eines Zugortungssystems
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel
ist ein Beispiel, bei dem das digitale Telegramm, das über den Gleiskreis 3 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel zum
Zug 1 gesendet wird, per Funk zum Zug 1 gesendet
wird. Der Zug 1 hat ein Bordgerät 11, einen Bodenmarkierungsempfänger 12 und
einen daran montierten digitalen Funktelegrammempfänger 14.
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Das
Bordgerät 11 verfügt über Folgendes: die
Fähigkeit
zum Speichern mehrerer Positionsinformationen über mehrere Bodenmarkierungen 33,
die in einem vom digitalen Funktelegrammempfänger empfangenen digitalen
Funktelegramm Rdi enthalten sind, wenn sich der Zug in einem funktauglichen
Abschnitt 5 befindet; die Fähigkeit zum Speichern der Anzahl
von Malen, die Zug 1 Bodenmarkierungen 33 im funktauglichen
Abschnitt 5 passiert hat (d.h. Passagehäufigkeitszähler); die Fähigkeit
zum Ausführen der
Zugortung, indem als Reaktion darauf, dass der Zug 1 eine
n-te Bodenmarkierung 33 im funktauglichen Abschnitt direkt
passiert hat und der Bodenmarkierungsempfänger 12 die Ortspassierinformationen davon
enthält,
eine, in Bezug auf die n-te Bodenmarkierung 33, der gespeicherten
mehreren Positionsinformationen über
mehrere Bodenmarkierungen 33 als Gleisposition von Zug 1 erkannt
wird; und die Fähigkeit
zum Inkrementieren der Anzahl von Malen, die der Zug 1 Bodenmarkierungen 33 im
funktauglichen Abschnitt 5 passiert hat, um 1 zur
selben Zeit, in der Zug 1 die Ortung ausführt.
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Der
Bodenmarkierungsempfänger 12 bildet eine
Einrichtung zum Empfangen von Ortspassierinformationen, wenn er
sich direkt über
der Bodenmarkierung 33 befindet. Der digitale Funktelegrammempfänger 14 stellt
eine Einrichtung zum Empfangen eines vom Bodengerät 31 zum
funktauglichen Abschnitt 5 gesendeten digitalen Funktele gramms
Rdi dar, wenn sich der Zug 1 im funktauglichen Abschnitt 5 befindet.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
enthält
das digitale Funktelegramm Rdi Positionsinformationen über mehrere
im funktauglichen Abschnitt 5 vorhandene Bodenmarkierungen 33.
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Das
Bodengerät 31 ist
ein Gerät,
das digitale Funktelegramme Rdi sendet, die Bitinformationen einschließlich mehrerer
Positionsinformationen über mehrere
Bodenmarkierungen 33 enthält, die im funktauglichen Abschnitt 5 vorhanden
sind.
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Der
digitale Funktelegrammempfänger 14 empfängt das
vom Bodengerät 31 gesendete
digitale Funktelegramm Rdi zum funktauglichen Abschnitt 5, wenn
sich der Zug 1 im funktauglichen Abschnitt 5 befindet.
Das Bordgerät 11 löscht die
Anzahl von Malen, die der Zug 1 Bodenmarkierungen 33 im funktauglichen
Abschnitt 5 passiert hat, wenn der Zug in einen neuen funktauglichen
Abschnitt 5 einfährt.
Zusätzlich
speichert das Bordgerät 11 mehrere Positionsinformationen über mehrere
Bodenmarkierungen 33, die in dem am digitalen Funktelegrammempfänger 14 empfangenen
Funktelegramm Rdi enthalten sind, wenn sich der Zug 1 im
funktauglichen Abschnitt 5 befindet. Ferner führt das
Bordgerät 11 die
Zugortung aus, indem es als Reaktion darauf, dass der Zug 1 eine
n-te Bodenmarkierung 33 im funktauglichen Abschnitt direkt
passiert und der Bodenmarkierungsempfänger 12 die Ortspassierinformationen
davon empfängt,
eine, in Bezug auf die n-te Bodenmarkierung 33, der gespeicherten
mehreren Positionen über
mehrere Bodenmarkierungen 33 als die Gleisposition von
Zug 1 erkennt. Und gleichzeitig mit der Ausführung der
Ortung inkrementiert das Bordgerät 11 die
Anzahl von Malen, die Zug 1 Bodenmarkierungen 33 im
funktauglichen Abschnitt 5 passiert hat, um 1.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
empfängt,
wenn Zug 1 in den funktauglichen Abschnitt 5 des
Gleiskreises 3 einfährt,
der digitale Funktelegrammempfänger 14 das
die mehreren Markierungspositionsinformationen über mehrere im funktauglichen
Abschnitt befindliche Bodenmarkierungen enthaltende digitale Funktelegramm
Rdi, und die mehreren Bodenmarkierungs-Positionsinformationen werden
aus dem digitalen Funktelegramm Rdi zurückgewonnen und in einer (nicht
gezeigten) Speichereinrichtung gespeichert, dann wird der Passagehäufigkeitszähler gelöscht. Wenn
dann der Zug eine erste Bodenmarkierung 33-1 passiert und
der Bodenmarkierungsempfänger 12 die
Ortspassierinformation empfängt,
dann wird der Passagehäufigkeitszähler um 1 inkrementiert
und die erste Markierungspositionsinformation der mehreren gespeicherten
Bodenmarkierungs-Positionsinformationen wird als die Gleisposition
von Zug 1 erkannt. Wenn dann der Zug eine zweite Bodenmarkierung 33-2 passiert
und der Bodenmarkierungsempfänger 12 die
Ortspassierinformation empfängt,
dann wird der Passagehäufigkeitszähler um 1 inkrementiert
und die zwölfte
Markierungspositionsinformation der gespeicherten mehreren Bodenmarkierungs-Positionsinformationen
wird als die Gleisposition von Zug 1 erkannt. Auf diese
Weise kann in dem System, in dem Bodenmarkierungen 33 auf
dem Gleis vorgesehen sind und das mehrere Markierungspositionsinformationen
enthaltende digitale Funktelegramm Rdi gesendet wird, die Gleisposition
des Zugs ohne zusätzliche
Geräte
geortet werden.
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Wie
oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung auf eine Ortungseinrichtung
auf der Basis der Anzahl der Achsumdrehungen anwendbar, die von
einem elektrischen Tachometer erfasst werden, der in dem automatischen
Zugsteuersystem als Einrichtung zum Korrigieren eines durch Rad-Schlupf, -Leerlauf
oder dergleichen verursachten Fehlers in der georteten Zugposition
dient.