JP2004352003A - 列車位置検知システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第三軌条方式により電流が供給される列車の軌道上の位置を検知するシステムであって、軌道の沿線に設置され、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線情報通信装置1と、列車上に設置され、沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測し、第三軌条方式による給電レールからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信する列車情報通信装置2′と、軌道の沿線に設置され、沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レールの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道上の列車位置を計測する列車位置検知装置3とを備えたものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道の側方に設置された給電レールにより電流を供給する第三軌条方式によって電流が供給される列車の軌道上の位置を検知する列車位置検知システムに関し、詳しくは、軌道周りや沿線に特別の装置を設置することなく列車の軌道上の位置を特定することができる列車位置検知システムに係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、列車の軌道上の位置を検知する列車位置検知システムとしては、無線伝送遅延時間に基づいて距離を測定して列車の軌道上の位置を特定するものがあった。このような従来の列車位置検知システムは、図9に示すように、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線無線局4と、この沿線無線局4から無線データを送信するアンテナ5とを有し軌道の沿線に設置された沿線情報通信装置1と;この沿線情報通信装置1からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局6と、この車上無線局6と外部との間で無線データを送受信するアンテナ7とを有し列車上に設置された列車情報通信装置2と;上記沿線情報通信装置1及び列車情報通信装置2からの無線データを受信するアンテナ8と、このアンテナ8で受信した無線データにより軌道上の列車の情報及び沿線情報を取得する沿線無線局9と、列車情報及び沿線情報を格納したデータベース10と、このデータベース10内の各種の情報及び上記沿線無線局9からの情報を用いて軌道上の列車位置を計算する位置計算部11とを有し軌道の沿線に設置された列車位置検知装置3とを備えて成る。
【0003】
図10は、図9に示す列車位置検知システムの軌道Aの沿線における配置を示す説明図である。軌道A上を列車Tが走行し、適宜の間隔で沿線情報通信装置1が複数個設置されており、いま二つの沿線情報通信装置1の沿線無線局4a,4b間を列車Tが走行しているとする。各沿線無線局4a,4bと車上無線局6との間では無線データ通信が行われ、車上無線局6は、それと同時に無線伝送遅延時間を計測して、車上無線局6のアンテナ7と各沿線無線局4a,4bのアンテナ5a,5bとの間の距離を計測する。このとき、図10(b)に示すように、車上無線局6のアンテナ7と一方の沿線無線局4aのアンテナ5aとの間の距離をR1とし、他方の沿線無線局4bのアンテナ5bとの間の距離をR2とする。
【0004】
そして、上記のように計測されたアンテナ間の距離R1,R2は、それぞれの無線局6,4a,4bのID番号で識別できる情報として、無線データ通信によって列車位置検知装置3内の沿線無線局9に収集される。この列車位置検知装置3の位置計算部11は、上記沿線無線局9で取得した各無線局のID番号をキーにしてデータベース10内の各種の情報を参照し、上記計測されたアンテナ間の距離R1,R2のデータを用いて列車Tの位置を計算する。この場合、上記データベース10には、列車Tの位置と予め計測しておいた各沿線無線局4a,4bからの距離が格納されており、位置計算部11は、距離の計測誤差を補正しながら列車Tの位置を特定するようになっている。
【0005】
図11は、図9に示す列車位置検知システムを、軌道が2本ある複線軌道A,Bに適用した場合の距離の計測を示す説明図である。図10及び図11で計測される無線伝送遅延時間には誤差を含み、複線軌道A又はBを走行する列車Tのアンテナ7の位置と考えられる領域は、沿線無線局4aのアンテナ5aを中心とする半径R1の円と、他の沿線無線局4bのアンテナ5bを中心とする半径R2の円とが交わる点C,Dを含む細長い長円Eの領域となる場合がある。このとき、その距離計測の誤差が、並行した複線軌道A,Bの間隔Wと同じ位の大きさ又はそれより大きくなることがある。この場合は、各沿線無線局4a,4bからの距離R1,R2の計測だけでは、列車Tが軌道A又はBのどちらに在線しているかの判別が不確実となる。
【0006】
なお、図9に示すと同様の列車位置検知システムが特許文献1に記載されている。
【0007】
【特許文献1】
特許第2738464号公報(第4頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の列車位置検知システムにおいては、上述のように各沿線無線局4a,4bからの距離R1,R2の計測だけでは、列車Tが軌道A又はBのどちらに在線しているかの判別が不確実となるので、図11に示すように、各軌道A,Bにてその軌道上に在線している列車Tを検知するため複数の軌道回路12を設置しておき、沿線無線局4a,4bからの距離計測による列車位置と軌道回路12が検知した列車Tの在線位置の論理積をとる手法を用いて、列車Tが在線している軌道A,Bを判別していた。そして、その軌道上に列車Tが在線しているものとして列車位置を特定していた。
【0009】
しかしこの場合は、各軌道A,Bに複数の軌道回路12を設置したり、軌道周りにケーブルを敷設したり、その他の保安装置等を設置する必要があり、システムが複雑となるものであった。また、上述のように沿線無線局4a,4bからの距離計測による列車位置と軌道回路12が検知した列車Tの在線位置の論理積をとる手法を用いても、図11において、複線軌道A,Bの同一地点にて並行して隣り合う軌道上に二つの列車が同時に在線している場合は、それぞれの列車毎に在線軌道がAであるか、Bであるかを区別して判別することはできなかった。
【0010】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、軌道周りや沿線に特別の装置を設置することなく列車の軌道上の位置を特定することができる列車位置検知システムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による列車位置検知システムは、軌道の側方に設置された給電レールで電流を供給する第三軌条方式により電流が供給される列車の軌道上の位置を検知する列車位置検知システムであって、軌道の沿線に設置され、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線情報通信装置と、列車上に設置され、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に、第三軌条方式による給電レールからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信する列車情報通信装置と、軌道の沿線に設置され、上記沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レールの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道上の列車位置を計測する列車位置検知装置とを備えたものである。
【0012】
このような構成により、軌道の沿線に設置された沿線情報通信装置で、自局の識別情報を含んだ無線データを通信し、列車上に設置された列車情報通信装置により、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に、第三軌条方式による給電レールからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信し、軌道の沿線に設置された列車位置検知装置により、上記沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レールの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道上の列車位置を計測する。これにより、軌道周りや沿線に特別の装置を設置することなく列車の軌道上の位置を特定することができる。
【0013】
そして、上記沿線情報通信装置は、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線無線局と、この沿線無線局から無線データを送信するアンテナとを有して成るものである。これにより、自局の識別情報を含んだ無線データを通信することができる。
【0014】
また、上記列車情報通信装置は、第三軌条方式による給電レールから電流を受電するため列車の両側に設置された集電手段と、この集電手段による電流の受電を検知する集電検知手段と、この集電検知手段による電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する手段と、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局と、この車上無線局と外部との間で無線データを送受信するアンテナとを有して成るものである。これにより、第三軌条方式による給電レールからの電流受電を検知し、この電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信することができる。
【0015】
なお、上記列車情報通信装置の集電サイド情報生成手段は、第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定するものである。これにより、第三軌条方式による給電レールの設置パターンを異ならせることで、列車の軌道上の位置を特定することができる。
【0016】
また、上記列車情報通信装置は、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別する方向判別手段を更に備えたものである。これにより、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別することができる。
【0017】
さらに、上記列車位置検知装置は、沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信するアンテナと、このアンテナで受信した無線データにより軌道上の列車の情報及び沿線情報を取得する沿線無線局と、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を格納したデータベースと、このデータベース内の各種の情報及び上記沿線無線局からの情報を用いて軌道上の列車位置を計算する位置計算部とを有して成るものである。これにより、沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、この受信した無線データにより軌道上の列車の情報及び沿線情報を取得し、データベースから列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を取得して、軌道上の列車位置を計算することができる。
【0018】
また、上記列車情報通信装置は、第三軌条方式による給電レールから電流を受電するため列車の両側に設置された集電手段と、この集電手段による電流の受電を検知する集電検知手段と、この集電検知手段による電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する手段と、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局と、この車上無線局と外部との間で無線データを送受信するアンテナと、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を格納したデータベースと、このデータベース内の各種の情報を用いて軌道上の列車位置を特定する特定点判定部とを有して成るものである。これにより、列車上に設置されたデータベースと特定点判定部とで、列車情報通信装置自体で軌道上の列車位置を検知することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明による列車位置検知システムの実施の形態を示すブロック図である。この列車位置検知システムは、軌道の側方に設置された給電レールにより電流を供給する第三軌条方式によって電流が供給される列車の軌道上の位置を検知するもので、図1に示すように、沿線情報通信装置1と、列車情報通信装置2′と、列車位置検知装置3とを備えている。
【0020】
まず、列車位置検知システムの構成を説明する前に、第三軌条方式による列車に対する電流の供給について、図2を参照して説明する。図2(a)は、複線軌道A,Bにおいて、軌道Aに列車T1用の2本の走行レール15aが敷設され、軌道Bに列車T2用の2本の走行レール15bが敷設されており、この走行レール15aと15bの内側方にて軌道AとBの隣接する側辺部には、上記走行レール15a,15bに平行にそれぞれ給電レール16a,16bが設置された状態を示している。そして、列車T1又はT2は、それぞれ走行レール15a,15b上を走行しながら、後述の集電手段を介して給電レール16a,16bから電流が供給されるようになっている。
【0021】
図2(b)は、複線軌道A,Bにおいて、走行レール15aと15bの外側方にて軌道AとBの外側辺部に、上記走行レール15a,15bに平行にそれぞれ給電レール16a,16bが設置された状態を示している。そして、列車T1又はT2は、それぞれ走行レール15a,15b上を走行しながら、後述の集電手段を介して給電レール16a,16bから電流が供給されるようになっている。
【0022】
上記沿線情報通信装置1は、自局の識別情報を含んだ無線データを通信するもので、列車T1,T2が走行する軌道A,Bの沿線に適宜の間隔で複数個設置されている。そして、この沿線情報通信装置1は、図1に示すように、自局のID番号などの識別情報を含んだ無線データを通信する沿線無線局4と、この沿線無線局4から無線データを送信するアンテナ5とを有している。ここで、上記ID番号などの識別情報により、軌道A,Bの沿線において自局が設置された位置が分かるようになっている。
【0023】
また、列車情報通信装置2′は、上記沿線情報通信装置1からの無線データを受信して該沿線情報通信装置1との間の距離を計測すると共に、第三軌条方式による給電レール16a,16bからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信するもので、軌道A,Bを走行する列車T1,T2上に設置されている。
【0024】
そして、この列車情報通信装置2′は、第三軌条方式による給電レール16a,16bから電流を受電するため列車T1,T2の両側に設置された集電手段としての集電器17R(右側),17L(左側)と、この集電器17R,17Lによる電流の受電を検知する集電検知手段としての電流センサ18R,18Lと、この電流センサ18R,18Lによる電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する手段としての電文生成部19と、上記沿線情報通信装置1からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局6と、この車上無線局6と外部との間で無線データを送受信するアンテナ7とを有している。
【0025】
なお、図1においては、上記電文生成部19にマスターコントローラ20と方向判別部21が接続されている。マスターコントローラ20は、列車を運行する際にマスターキーを挿入して運転操作するものである。また、方向判別部21は、マスターコントローラ20の状態を判断して列車の進行方向を判別するものである。このマスターコントローラ20と方向判別部21とで、電流受電のサイドの判定において、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別する方向判別手段を構成している。なお、電流受電のサイドの判定において、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別するのではなく、列車の先頭と最後尾を固定的に定めその方向を基準にする場合は、上記マスターコントローラ20と方向判別部21は省略してもよい。
【0026】
さらに、列車位置検知装置3は、上記沿線情報通信装置1及び列車情報通信装置2′からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レール16a,16bの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道A,B上の列車位置を計測するもので、列車T1,T2が走行する軌道A,Bの沿線に1個又は複数個設置されている。
【0027】
そして、この列車位置検知装置3は、沿線情報通信装置1及び列車情報通信装置2′からの無線データを受信するアンテナ8と、このアンテナ8で受信した無線データにより軌道A,B上の列車T1,T2の情報及び沿線情報を取得する沿線無線局9と、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レール16a,16bの位置、設置サイドの情報を格納したデータベース10と、このデータベース10内の各種の情報及び上記沿線無線局9からの情報を用いて軌道A,B上の列車位置を計算する位置計算部11とを有している。
【0028】
図3は、列車T1,T2を編成する車両22に搭載された列車情報通信装置2′を示す説明図であり、例えば図2(a)の軌道A側について示している。この車両22は、2本の走行レール15aに車輪23を載せて走行するようになっており、この走行レール15aの右側に沿って第三軌条方式による給電レール16aが敷設され、この給電レール16aから電流を受電するための集電器17R,17Lが車両22の両側に設置されている。これは、軌道上の場所によっては、給電レール16aが走行レール15aの右側又は左側に切り換えて敷設されることがあるので、左右どちらのサイドからでも電流を受電できるようにするためである。そして、上記各集電器17R,17Lから駆動装置としての電気モータ等への配線には、電流センサ18R,18Lが取り付けられている。この電流センサ18R,18Lは、例えばトランス式電流プローブなどで構成され、その検知出力は電文生成部19に送られる。
【0029】
上記電文生成部19は、電流センサ18R,18Lの検知出力を入力して、その出力電流値から電流受電中の集電器17R,17Lを特定することができる。そして、列車の進行方向に対して左右どちら側の給電レール16aから電流を受電しているかにより、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成するようになっている。このとき、図1に示すマスターコントローラ20と方向判別部21からの出力信号も電文生成部19に入力することにより、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別することができる。その後、電文生成部19は、判定結果の集電サイド情報を、当該列車の識別情報としての例えば列車番号と共に送信電文として、車上無線局6を介して送信するようになっている。
【0030】
なお、図3においては、2本の走行レール15aに車輪23を載せて走行する鉄道の車両22の例について説明したが、本発明はこれに限られず、軌道上に2本の走行レール15aが敷設されておらず、平らな軌道上にゴムタイヤを直接載せて走行する都市交通システムと呼ばれる車両にも同様に適用できる。
【0031】
次に、このように構成された列車位置検知システムの動作について、図3及び図4を参照して説明する。ここで、図3及び図4は、図2(a)の複線軌道A,Bを列車が走行している場合を示している。まず、図3において、列車T1を編成する車両22が、軌道Aを走行しているとする。このとき、車両22は2本の走行レール15aに車輪23を載せており、この走行レール15aの右側に沿って敷設された第三軌条方式による給電レール16aに集電器17Rが電気的に接触している。
【0032】
この状態で、車両22は、集電器17Rにより右側の給電レール16aから電流を受電する。この集電器17Rから駆動装置としての電気モータ(図示省略)に電流が送られ、その電気モータの駆動により車輪23が回転して車両22が走行する。このとき、上記集電器17Rによる電流の受電を電流センサ18Rで検知する。この電流センサ18Rによる電流受電の検知信号は電文生成部19へ送られ、該電文生成部19は、上記電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する。ここでは、右側の電流センサ18Rからの電流受電の検知信号が入力しているので、電流受電のサイドは右側の給電レール16aによる「右」であると判定して集電サイド情報を作成する。そして、その集電サイド情報を車上無線局6へ送り、列車位置検知装置3へ送信する。
【0033】
このようにして、図4において列車T1は軌道A上を左から右に向けて走行する。いま、二つの沿線情報通信装置1の沿線無線局4a,4b間を列車T1が走行しているとする。各沿線無線局4a,4bと車上無線局6との間では無線データ通信が行われ、車上無線局6は、それと同時に無線伝送遅延時間を計測して、車上無線局6のアンテナ7と各沿線無線局4a,4bのアンテナ5a,5bとの間の距離を計測する。このとき、車上無線局6のアンテナ7と一方の沿線無線局4aのアンテナ5aとの間の距離をR1とし、他方の沿線無線局4bのアンテナ5bとの間の距離をR2とする。
【0034】
そして、上記のように計測されたアンテナ間の距離R1,R2は、それぞれの無線局6,4a,4bのID番号で識別できる情報として、無線データ通信によって列車位置検知装置3内の沿線無線局9に収集される。この列車位置検知装置3の位置計算部11は、上記沿線無線局9で取得した各無線局のID番号をキーにしてデータベース10内の各種の情報を参照し、上記計測されたアンテナ間の距離R1,R2のデータを用いて列車T1の位置を計算する。この場合、上記データベース10には、列車T1の位置と予め計測しておいた各沿線無線局4a,4bからの距離が格納されており、位置計算部11は、距離の計測誤差を補正しながら列車T1の位置を検知する。
【0035】
そして、列車T1が複線軌道A,Bのどちらを走行しているかは、既に列車情報通信装置2′の電文生成部19による電流受電のサイドの判定により、右側の電流センサ18Rからの検知信号の入力で、電流受電のサイドは右側の給電レール16aによる「右」であると判定しているので、軌道Aを走行していると検知する。この軌道Aの走行と、上記列車T1の位置の検知とにより、当該列車T1の軌道A上の位置を特定して、在線位置を確定する。
【0036】
なお、図4で計測される無線伝送遅延時間には誤差を含み、複線軌道A又はBを走行する列車のアンテナ7の位置と考えられる領域は、沿線無線局4aのアンテナ5aを中心とする半径R1の円と、他の沿線無線局4bのアンテナ5bを中心とする半径R2の円とが交わる点C,Dを含む細長い長円Eの領域となり、距離計測の誤差が、並行した複線軌道A,Bの間隔Wと同じ位の大きさ又はそれより大きくなることがある。この場合は、各沿線無線局4a,4bからの距離R1,R2の計測だけでは、列車T1が軌道A又はBのどちらに在線しているかの判別が不確実となるが、前述のように、集電器17R,17Lと電流センサ18R,18Lと電文生成部19との動作により、列車T1が在線している軌道が確実に検知されるので、従来の問題点は解消される。
【0037】
また、図4において、複線軌道A,Bの同一地点にて並行して隣り合う軌道上に二つの列車T1,T2が同時に在線している場合でも、それぞれの列車T1,T2毎に在線軌道がAであるか、Bであるかを区別して判別することができるので、当該列車の軌道上の位置を特定して在線位置を確定することができる。
【0038】
図5〜図7は、第三軌条方式による給電レール16a,16bの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定する状態を示す説明図である。図5は、並行する複線軌道A,Bにおいて、軌道Aに列車T1用の2本の走行レール15aが敷設され、軌道Bに列車T2用の2本の走行レール15bが敷設されており、これらの軌道A,Bの同一側辺部にそれぞれ給電レール16a,16bが設置されたパターンを示している。この場合は、無線伝送遅延時間に基づく位置計算の最大誤差がDとすると、2本の給電レール16a,16bにおいて、L>Dなる距離L以上を隔てた位置に給電レールの非設置区間(切れ目)を設けておき、列車T1,T2の両側前後の2箇所に集電器17a,17bを設置する。これにより、どの列車T1,T2の集電器17a,17bが給電レール16a,16bから受電してON,OFFするかを判断することで、軌道A又はB上の特定位置の電流受電及びそのサイドを判定することができる。
【0039】
図6は、同一軌道上において特定位置の通過を検知する給電レール16aの設置パターンを示している。図6(a)は、軌道上の或る箇所において列車Tの反対側の側方に短い給電レール16cを重複して設けたパターンを示している。また、図6(b)は、軌道上の他の箇所において給電レール16aの非設置区間(切れ目)を設けておき、この区間にて列車Tの反対側の側方に短い給電レール16cを設けたパターンを示している。これにより、左右の集電器17R,17Lが給電レール16a,16cから受電してON,OFFする出力パターンを判断することで、軌道上の特定位置の通過を検知することができる。
【0040】
図7は、軌道A,Bの分岐点又は合流点などの特定位置をより狭い範囲で判別する給電レール16a,16bの設置パターンを示している。すなわち、図7(a)に示す軌道A,Bの合流点において、一方の軌道側の給電レール16aは連続して設置されており、他方の合流する側の給電レール16bは合流点の手前側から切れているパターンを示している。この場合、列車を編成する各車両V1,V2,V3の両側には集電器17R,17Lが設置されており、この分岐点又は合流点を通過する際に、それぞれの車両V1〜V3の集電器17R,17Lが給電レール16a,16bから受電してON,OFFする出力パターンを判断することで、軌道上の特定位置の通過を検知することができる。
【0041】
このときの各車両V1〜V3の集電器17R,17Lによる集電サイド情報は、図7(b)に示す表のようになる。ここで、車両V1の右側の集電器17Rを「1R」とし、車両V1の左側の集電器17Lを「1L」とし、同じく車両V2の集電器17R,17Lをそれぞれ「2R」、「2L」とし、同じく車両V3の集電器17R,17Lをそれぞれ「3R」、「3L」とする。そして、図7(a)に示す軌道上の各車両V1〜V3の位置では、それぞれの集電器17R,17Lが給電レール16a,16bから受電してON,OFFする出力パターンは、図7(b)に示すように、1R−ON,1L−OFF;2R−OFF,2L−OFF;3R−OFF,3L−ONとなる。したがって、このような集電サイド情報の出力パターンのときは、図7(a)に示す軌道上の分岐点又は合流点などの特定位置を通過しており、その通過方向も判別することができる。
【0042】
図8は、本発明による列車位置検知システムの他の実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図1に示す列車位置検知システムにおいて、列車情報通信装置2′の内部に、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レール16a,16bの位置、設置サイドの情報を格納したデータベース24と、このデータベース24内の各種の情報を用いて軌道上の列車位置を特定する特定点判定部25とを設けたものである。この場合は、列車上に設置されたデータベース24と特定点判定部25とで、列車情報通信装置2′自体で軌道上の列車位置を検知することができる。
【0043】
すなわち、上記特定点判定部25は、沿線情報通信装置1の沿線無線局4から送られてきた列車のおおよその位置を用いてデータベース24内の特定点データを絞り込む。そして、現在の集電サイド情報と上記特定点判定部25が絞り込んだ特定点データとを照合することによって特定位置を検知する。これにより、列車情報通信装置2′自体が特定位置に在線していること、或いは特定位置を通過していることを検知することができる。この実施形態は、特定点において無線伝送遅延時間に基づく距離測定による列車位置検知の精度を補正するのに有効である。
【0044】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項1に係る発明によれば、軌道の沿線に設置された沿線情報通信装置で、自局の識別情報を含んだ無線データを通信し、列車上に設置された列車情報通信装置により、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に、第三軌条方式による給電レールからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信し、軌道の沿線に設置された列車位置検知装置により、上記沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レールの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道上の列車位置を計測することができる。これにより、軌道周りや沿線に特別の装置を設置することなく列車の軌道上の位置を特定することができる。したがって、システム構成が簡単となる。また、複線軌道の同一地点にて並行して隣り合う軌道上に二つの列車が同時に在線している場合でも、それぞれの列車毎に在線軌道を区別して判別することができ、在線位置を確定することができる。
【0045】
そして、請求項2に係る発明によれば、上記沿線情報通信装置は、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線無線局と、この沿線無線局から無線データを送信するアンテナとを有して成ることにより、自局の識別情報を含んだ無線データを通信することができる。
【0046】
また、請求項3に係る発明によれば、列車情報通信装置の集電検知手段で第三軌条方式による給電レールからの電流受電を検知し、集電サイド情報生成手段により上記電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、車上無線局で沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信することができる。
【0047】
さらに、請求項4に係る発明によれば、上記列車情報通信装置の集電サイド情報生成手段は、第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定するものであることにより、第三軌条方式による給電レールの設置パターンを異ならせることで、列車の軌道上の位置を特定することができる。
【0048】
また、請求項5に係る発明によれば、上記列車情報通信装置は、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別する方向判別手段を更に備えたものであることにより、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別することができる。
【0049】
さらに、請求項6に係る発明によれば、列車位置検知装置のアンテナで沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、沿線無線局で上記受信した無線データにより軌道上の列車の情報及び沿線情報を取得し、データベースから列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を取得して、それらの情報を用いて位置計算部により軌道上の列車位置を計算することができる。
【0050】
また、請求項7に係る発明によれば、列車上の列車情報通信装置内に設置されたデータベースと特定点判定部とで、列車情報通信装置自体で軌道上の列車位置を検知して、特定位置に在線していること、或いは特定位置を通過していることを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による列車位置検知システムの実施の形態を示すブロック図である。
【図2】第三軌条方式による列車に対する電流の供給状態を示す説明図である。
【図3】列車を編成する車両に搭載された列車情報通信装置を示す説明図である。
【図4】本発明の列車位置検知システムの動作について説明する軌道走行図である。
【図5】第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定する状態を示す説明図である。
【図6】同じく第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定する状態を示す説明図である。
【図7】同じく第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定する状態を示す説明図である。
【図8】本発明による列車位置検知システムの他の実施形態を示すブロック図である。
【図9】従来の列車位置検知システムを示すブロック図である。
【図10】図9に示す列車位置検知システムの軌道の沿線における配置を示す説明図である。
【図11】図9に示す列車位置検知システムを、軌道が2本ある複線軌道に適用した場合の距離の計測を示す説明図である。
【符号の説明】
1…沿線情報通信装置
2′…列車情報通信装置
3…列車位置検知装置
4,9…沿線無線局
5,7,8…アンテナ
6…車上無線局
10,24…データベース
11…位置計算部
15a,15b…走行レール
16a,16b,16c…給電レール
17R,17L…集電器
18R,18L…電流センサ
19…電文生成部
20…マスターコントローラ
21…方向判別部
25…特定点判別部
Claims (7)
- 軌道の側方に設置された給電レールで電流を供給する第三軌条方式により電流が供給される列車の軌道上の位置を検知する列車位置検知システムであって、
軌道の沿線に設置され、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線情報通信装置と、
列車上に設置され、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に、第三軌条方式による給電レールからの電流の受電を検知し、電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成し、当該列車の識別情報と共に無線データとして通信する列車情報通信装置と、
軌道の沿線に設置され、上記沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信し、第三軌条方式による給電レールの位置及び設置サイドの情報を用いて軌道上の列車位置を計測する列車位置検知装置と、
を備えたことを特徴とする列車位置検知システム。 - 上記沿線情報通信装置は、自局の識別情報を含んだ無線データを通信する沿線無線局と、この沿線無線局から無線データを送信するアンテナとを有することを特徴とする請求項1記載の列車位置検知システム。
- 上記列車情報通信装置は、第三軌条方式による給電レールから電流を受電するため列車の両側に設置された集電手段と、この集電手段による電流の受電を検知する集電検知手段と、この集電検知手段による電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する手段と、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局と、この車上無線局と外部との間で無線データを送受信するアンテナとを有することを特徴とする請求項1記載の列車位置検知システム。
- 上記列車情報通信装置の集電サイド情報生成手段は、第三軌条方式による給電レールの設置パターンの相違により軌道上の特定位置の電流受電のサイドを判定するものであることを特徴とする請求項3記載の列車位置検知システム。
- 上記列車情報通信装置は、列車進行の先頭方向を基準にして列車の進行方向を判別する方向判別手段を更に備えたことを特徴とする請求項3又は4記載の列車位置検知システム。
- 上記列車位置検知装置は、沿線情報通信装置及び列車情報通信装置からの無線データを受信するアンテナと、このアンテナで受信した無線データにより軌道上の列車の情報及び沿線情報を取得する沿線無線局と、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を格納したデータベースと、このデータベース内の各種の情報及び上記沿線無線局からの情報を用いて軌道上の列車位置を計算する位置計算部とを有することを特徴とする請求項1記載の列車位置検知システム。
- 上記列車情報通信装置は、第三軌条方式による給電レールから電流を受電するため列車の両側に設置された集電手段と、この集電手段による電流の受電を検知する集電検知手段と、この集電検知手段による電流受電のサイドを判定して集電サイド情報を生成する手段と、上記沿線情報通信装置からの無線データを受信してその間の距離を計測すると共に上記生成された集電サイド情報を当該列車の識別情報と共に無線データとして送信する車上無線局と、この車上無線局と外部との間で無線データを送受信するアンテナと、列車情報及び沿線情報並びに第三軌条方式による給電レールの位置、設置サイドの情報を格納したデータベースと、このデータベース内の各種の情報を用いて軌道上の列車位置を特定する特定点判定部とを有することを特徴とする請求項1記載の列車位置検知システム。
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-
2003
- 2003-05-28 JP JP2003150158A patent/JP2004352003A/ja active Pending
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