JP2010235046A - Speed detecting device, speed detecting method and train speed detecting system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify an on-ground side device while maintaining highly accurate speed detection on the pick-up side. <P>SOLUTION: A pattern plate 10 formed so that an opening part 12 being a slit part and a shielding part 11 alternately appear at the same interval L along the advancing direction of a train 5, is arranged in a traveling passage 3. The train 5 is provided with a detecting part 30 having three detectors 40 respectively arranged at an installation interval D=[2L/3] along the advancing direction in the front and rear. The detectors 40 output a detection signal (a pulse signal) corresponding to respective detections of the shielding part 11 and the opening part 12 of the pattern plate 10. A pick-up device 50 calculates a speed V of the train 5 by generating the pulse signal of becoming [L/3] in a pulse width from a change in the detection signal from the respective detectors 40 on the respective detecting parts 30. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、列車の速度を検出する速度検出装置等に関する。   The present invention relates to a speed detection device that detects the speed of a train.

磁気浮上式等の浮上式交通システムにおける車両の走行速度を車上側で検出する方法として、例えば、特許文献1に開示されているように、地上に設置されたループコイルから信号を受信する方法がある。かかる方法では、地上装置として、位置信号を送信する送信手段、及び、位置信号を送信するループコイルと送信しない打消部とが一定距離D毎に繰り返し設けられたループアンテナが設けられる。そして、車上装置では、一定間隔d(=2D/n)を隔てて配置されたn個の受信コイルによってループアンテナから送信される位置信号を受信し、受信した信号の立ち上がりと立ち下がりより、距離D/n毎の速度パルスを算出して速度を算出する。これにより、車両速度を高精度で検出することができる。   As a method for detecting the traveling speed of a vehicle in a levitation type traffic system such as a magnetic levitation type on the upper side of the vehicle, for example, as disclosed in Patent Document 1, there is a method of receiving a signal from a loop coil installed on the ground. is there. In such a method, a transmission unit that transmits a position signal, and a loop antenna in which a loop coil that transmits a position signal and a canceling unit that does not transmit are repeatedly provided for each fixed distance D are provided as a ground device. In the on-board device, the position signal transmitted from the loop antenna is received by n receiving coils arranged at a constant interval d (= 2D / n), and from the rising and falling of the received signal, The speed is calculated by calculating the speed pulse for each distance D / n. Thereby, the vehicle speed can be detected with high accuracy.

特開平5−252614号公報JP-A-5-252614

しかしながら、上述した従来の検出方法では、地上装置として、発振器や増幅器を含む送信手段やループアンテナ等の各種電気機器を設ける必要があるため、設備費用や電気機器の保守作業が必要となる。また、送信手段の電源確保といった問題もある。また、ループアンテナのループコイルと打消部との間隔Dを小さくするほど速度検出の精度が高まるが、その分、地上装置の設備費用が上昇し、保守作業の工数が増加する。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車上側での高精度の速度検出を維持しつつ、地上側の装置の簡素化を図ることを目的としている。   However, in the conventional detection method described above, since it is necessary to provide various electrical devices such as a transmission means including an oscillator and an amplifier and a loop antenna as a ground device, facility costs and maintenance work of the electrical devices are required. There is also a problem of securing the power supply of the transmission means. Moreover, although the accuracy of speed detection increases as the distance D between the loop coil of the loop antenna and the canceling portion is reduced, the equipment cost of the ground device increases correspondingly, and the number of maintenance work increases. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to simplify the apparatus on the ground side while maintaining highly accurate speed detection on the vehicle upper side.

上記課題を解決するための第1の発明は、
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器(例えば、図2の検出器40)による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分(例えば、図2の遮蔽部11)と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分(例えば、図2の開口部12)とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレート(例えば、図2のパターンプレート10)が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置(例えば、図1の速度検出装置20)であって、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部(例えば、図1の第1検出部30−1や第2検出部30−2)と、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部(例えば、図1の車上装置50)と、
を備えた速度検出装置である。
The first invention for solving the above-described problems is
A detectable part (for example, the shielding part 11 in FIG. 2) constituted by a detectable member that can be detected by a detector (for example, the detector 40 in FIG. 2) made of an optical sensor or a magnetic sensor, and the detection A pattern plate in which a non-detectable member that cannot be detected by a vessel or a non-detectable portion composed of a gap (for example, the opening 12 in FIG. 2) repeatedly appears along the traveling direction with the same length L. For example, a speed detection device (for example, the speed detection device 20 of FIG. 1) that is mounted on a train that travels on a travel path on which the pattern plate 10) of FIG. 2 is arranged and detects the speed of the train,
A detection unit (for example, the first detection unit 30 in FIG. 1) having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate. -1 and the second detector 30-2),
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. A speed calculation unit (for example, the on-board device 50 in FIG. 1) that calculates the speed of the train from the length of L / N;
Is a speed detection device.

また、他の発明として、
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートが配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部を前記列車に設け、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する、
速度検出方法を構成しても良い。
As another invention,
Detectable part composed of a detectable member that can be detected by a detector composed of an optical sensor or a magnetic sensor, and a non-detectable member or a gap that cannot be detected by the detector. It is a speed detection method for detecting the speed of a train traveling on a traveling path in which a pattern plate that repeatedly appears in the traveling direction with the same length L is disposed,
The train is provided with a detector having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate,
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. Calculate the speed of the train from the length of L / N.
A speed detection method may be configured.

また、他の発明として、
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートを走行路に配置して具備するとともに、
前記走行路を走行する列車に、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部と、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
を有する速度検出装置を設け、
前記走行路を走行する列車が独自に列車速度を検出する列車速度検出システムを構成しても良い。
As another invention,
Detectable part composed of a detectable member that can be detected by a detector composed of an optical sensor or a magnetic sensor, and a non-detectable member or a gap that cannot be detected by the detector. The portion is provided with a pattern plate that repeatedly appears along the traveling direction with the same length L and disposed on the traveling path,
To the train that travels along the travel path,
A detector having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate;
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. A speed calculator that calculates the speed of the train from the length of L / N;
A speed detection device having
You may comprise the train speed detection system in which the train which drive | works the said driving path detects a train speed uniquely.

この第1の発明等によれば、地上側には、列車に設けられた検出器による検出可能部分と不可能部分とが走行方向に沿って繰り返し出現するように形成されたパターンプレートが走行路に配置され、車上側で、検出器によるパターンプレートの検出状態から列車の速度が算出される。つまり、車上側でパターンプレートそのものを検出するように構成されている。このため、地上側には、従来の送信手段のような特別な電気設備が必要なくパターンプレートの設置のみで済むため、地上側の設備費用を安価にできるとともに保守作業を簡易なものにすることができる。また、車上側では、パターンプレートの構造によって決まる長さLよりも短い移動長α・L/Nを移動するのに要した時間から、列車の速度を算出する。このため、列車の速度をより高精度に検出できる。   According to the first aspect of the invention, on the ground side, the pattern plate formed so that the detectable portion and the impossible portion by the detector provided on the train repeatedly appear along the traveling direction is the traveling path. The speed of the train is calculated from the detection state of the pattern plate by the detector on the upper side of the vehicle. That is, the pattern plate itself is detected on the vehicle upper side. For this reason, there is no need for special electrical equipment such as conventional transmission means on the ground side, and it is only necessary to install a pattern plate, so that the equipment cost on the ground side can be reduced and maintenance work can be simplified. Can do. On the upper side of the vehicle, the speed of the train is calculated from the time required to move the movement length α · L / N shorter than the length L determined by the structure of the pattern plate. For this reason, the speed of the train can be detected with higher accuracy.

列車速度を検出する具体的な構成としては、第2の発明のように、
前記速度算出部は、前記N個の検出器の何れかの検出状態が変化することをα=1の場合の検出論理パターンとして、当該時間間隔とL/Nの長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。
As a specific configuration for detecting the train speed, as in the second invention,
The speed calculation unit calculates the speed of the train from the time interval and the length of L / N as a detection logic pattern in the case of α = 1 that the detection state of any of the N detectors changes. Having means for detecting,
A speed detection device may be configured.

また、第3の発明のように、
前記検出部は、前記検出器を3個(=N)有してなり、
前記速度算出部は、3個の検出器の何れかが検出有り状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と2L/3の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。
As in the third invention,
The detector has three (= N) detectors,
The speed calculation unit has means for detecting the speed of the train from the time interval and the length of 2L / 3, with any one of the three detectors changing to a detection state as the detection logic pattern. ,
A speed detection device may be configured.

また、第4の発明のように、
前記検出部は、前記検出器を3個(=N)有してなり、
前記速度算出部は、3個の検出器の何れかが検出無し状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と2L/3の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。
As in the fourth invention,
The detector has three (= N) detectors,
The speed calculation unit has means for detecting the speed of the train from the time interval and a length of 2L / 3, with the detection logic pattern that any one of the three detectors changes to a no-detection state. ,
A speed detection device may be configured.

更に、第5の発明のように、
前記N個の検出器の検出状態の組合せ変化を記憶する組合せ変化記憶部を更に備え、
前記速度算出部は、前記N個の検出器の検出状態の組合せ変化から、αが1以上N未満の任意の整数の場合の検出論理パターンを生成する生成手段を有し、前記N個の検出器の検出状態の組合せが該生成された検出論理パターンとなった時間間隔を用いて当該列車の速度を検出する、
速度検出装置を構成しても良い。
Furthermore, as in the fifth invention,
A combination change storage unit for storing a combination change of detection states of the N detectors;
The speed calculation unit includes generation means for generating a detection logic pattern when α is an arbitrary integer of 1 or more and less than N, based on a combination change of detection states of the N detectors, and the N detections The speed of the train is detected using a time interval at which the combination of detector detection states is the generated detection logic pattern,
A speed detection device may be configured.

また、第6の発明は、第1〜第5の何れかの発明の速度検出装置であって、
前記パターンプレートは前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
複数の前記検出部を、同一列車の前後異なる位置に設置して備え、
前記速度算出部は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
速度検出装置である。
The sixth invention is the speed detection device according to any one of the first to fifth inventions,
The pattern plate is arranged intermittently at a branch point of the travel path,
A plurality of the detection units are provided at different positions before and after the same train,
The speed calculation unit calculates the speed of the train separately using the detection results of the plurality of detection units, and excludes the detection unit when there is a detection unit whose detection result satisfies a predetermined abnormal condition Using the speed calculated based on the detection result of the other detection unit, the speed of the train,
It is a speed detection device.

走行路の分岐点などではパターンプレートが断続して配置される箇所があり、この地点では、検出器によるパターンプレートの検出がなされないため列車の速度が算出されない。しかし、この第6の発明のように、同一列車の前後異なる位置に検出部が備えられることで、例えば、パターンプレートが配置されていない箇所を走行したとき等、一方の検出部ではパターンプレートが検出されない場合でも、他方の検出部による検出結果に基づいて列車の速度を算出することができる。   There is a place where the pattern plate is intermittently arranged at a branch point of the traveling path, and the speed of the train is not calculated at this point because the pattern plate is not detected by the detector. However, as in the sixth aspect of the invention, the detection unit is provided at different positions before and after the same train. For example, when the vehicle travels in a place where the pattern plate is not disposed, the pattern plate is not detected in one detection unit. Even when it is not detected, the train speed can be calculated based on the detection result by the other detection unit.

検出器の具体的な構成としては、第7の発明のように、
前記検出器は光学式センサ(例えば、図3の発光部41及び受光部42)でなる速度検出装置を構成しても良い。
As a specific configuration of the detector, as in the seventh invention,
The detector may constitute a speed detection device including optical sensors (for example, the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 in FIG. 3).

また、第8の発明のように、
前記検出器は磁気式センサでなる(例えば、図14の検出器40B)速度検出装置を構成しても良い。
As in the eighth invention,
The detector may be a magnetic sensor (for example, detector 40B in FIG. 14) to constitute a speed detector.

この場合、第9の発明として、
前記パターンプレートの前記検出可能部材は金属物体でなり、
前記検出器は、
近接する金属物体中に電流を誘導させる送信コイルを1次コイルとし、前記誘導電流によって生じる磁界を検出する2つのコイルを逆巻きに直列接続した差動コイルを2次コイルとして前記送信コイルと前記差動コイルとが磁気結合された送受信コイル部(例えば、図14の磁気センサ部45)と、
前記送信コイルに交流信号を印加する発振部(例えば、図14の交流電源43)と、
前記発振部により印加された交流信号と前記差動コイルに生じた交流信号との位相差を検出する位相差検出部(例えば、図14の位相差検出部49)と、
を有し、前記位相差検出部による検出結果から金属物体の有無を検出する磁気式センサでなる、
速度検出装置を構成しても良い。
In this case, as the ninth invention,
The detectable member of the pattern plate is a metal object;
The detector is
The transmission coil that induces a current in an adjacent metal object is a primary coil, and a differential coil in which two coils that detect a magnetic field generated by the induced current are connected in series in a reverse winding is a secondary coil that is different from the transmission coil. A transmitting / receiving coil unit magnetically coupled to the moving coil (for example, the magnetic sensor unit 45 in FIG. 14);
An oscillating unit (for example, an AC power supply 43 in FIG. 14) for applying an AC signal to the transmission coil;
A phase difference detection unit (for example, the phase difference detection unit 49 in FIG. 14) that detects a phase difference between the AC signal applied by the oscillation unit and the AC signal generated in the differential coil;
A magnetic sensor that detects the presence or absence of a metal object from the detection result of the phase difference detection unit,
A speed detection device may be configured.

速度検出システムの構成図。The block diagram of a speed detection system. 検出部の構成図。The block diagram of a detection part. 検出器として光学式センサを用いた検出部の構成図。The block diagram of the detection part which used the optical sensor as a detector. 速度検出原理の説明図。Explanatory drawing of a speed detection principle. 進行方向判定原理の説明図。Explanatory drawing of the advancing direction determination principle. 進行方向判定原理の説明図。Explanatory drawing of the advancing direction determination principle. 速度検出装置の機能構成図。The function block diagram of a speed detection apparatus. 検出信号データのデータ構成例。The data structural example of detection signal data. 重み付けテーブルのデータ構成例。The data structural example of a weighting table. 検出状態一覧テーブルのデータ構成例。The data structural example of a detection status list table. 変化パターンテーブルのデータ構成例。The data structural example of a change pattern table. 速度検出処理のフローチャート。The flowchart of a speed detection process. 速度検出処理中に実行される個別速度算出処理のフローチャート。The flowchart of the individual speed calculation process performed during a speed detection process. 検出器として磁気式センサを用いた検出部の構成図。The block diagram of the detection part using the magnetic sensor as a detector. パターンプレートと検出部との他の配置関係例。The other arrangement | positioning relationship example of a pattern plate and a detection part. 検出論理値の変化パターンの一例。An example of a change pattern of a detection logic value. 4個の検出器を有する検出部の構成図。The block diagram of the detection part which has four detectors. 検出部が4個の検出器を有する場合の検出信号の一例。An example of a detection signal in case a detection part has four detectors.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、本発明をHSST磁気浮上交通システムに適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the case where the present invention is applied to the HSST magnetic levitation traffic system will be described. However, the applicable embodiment of the present invention is not limited to this.

[第1実施形態]
先ず、本発明の第1実施形態を説明する。
<全体構成>
図1は、第1実施形態における速度検出システム1の構成例である。図1(a)は、列車5の側方から見た速度検出システム1の概略を示す図であり、図1(b)は、列車5の進行方向に対する断面略図である。図1によれば、速度検出システム1は、HSST磁気浮上交通システムに適用され、列車5に搭載される速度検出装置20と、列車5の走行路3に沿って設置されたパターンプレート10とを備えて構成される。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a configuration example of a speed detection system 1 in the first embodiment. FIG. 1A is a diagram illustrating an outline of the speed detection system 1 viewed from the side of the train 5, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view with respect to the traveling direction of the train 5. According to FIG. 1, the speed detection system 1 is applied to the HSST magnetic levitation traffic system, and includes a speed detection device 20 mounted on the train 5 and a pattern plate 10 installed along the travel path 3 of the train 5. It is prepared for.

速度検出装置20は、列車5に搭載された車上装置50と、列車5の先頭車両の前方下部に設けられた第1検出部30−1と、最後尾車両の後方下部に設けられた第2検出部30−2とを有する。第1検出部30−1及び第2検出部30−2(以下、まとめて「検出部30」という)はともに同一構成であり、パターンプレート10を非接触で検出する。   The speed detection device 20 includes an on-board device 50 mounted on the train 5, a first detection unit 30-1 provided in the lower front part of the leading vehicle of the train 5, and a first sensor provided in the lower rear part of the last vehicle. 2 detection unit 30-2. The first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2 (hereinafter collectively referred to as “detection unit 30”) have the same configuration, and detect the pattern plate 10 in a non-contact manner.

図2は、パターンプレート10及び検出部30の構成を示す図である。図2に示すように、パターンプレート10は、走行路に沿った方向に多数のスリットを有するスリット板であり、プレート部分である遮蔽部(検出可能部分)11と、スリット部分である開口部(検出不可能部分)12とが同一の長さL(例えば、30cm程度)に形成されている。つまり、パターンプレート10は、列車5の進行方向に沿って、遮蔽部11と開口部12とが交互に現れるように形成されている。また、パターンプレート10は、遮光性を有する部材、例えば非透明樹脂や金属板等によって形成されており、開口部12を上方に向けて略鉛直に設置されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the pattern plate 10 and the detection unit 30. As shown in FIG. 2, the pattern plate 10 is a slit plate having a large number of slits in the direction along the traveling path, and includes a shielding portion (detectable portion) 11 that is a plate portion and an opening portion that is a slit portion ( The non-detectable portion) 12 is formed to have the same length L (for example, about 30 cm). That is, the pattern plate 10 is formed so that the shielding portions 11 and the opening portions 12 appear alternately along the traveling direction of the train 5. The pattern plate 10 is formed of a light-shielding member, such as a non-transparent resin or a metal plate, and is installed substantially vertically with the opening 12 facing upward.

検出部30は、3個(N=3)の検出器40−1,40−2,40−3(以下、まとめて「検出器40」という)を有する。検出器40は、パターンプレート10に沿った方向に、列車5の進行方向前方から検出器40−1,40−2,40−3の順に、所定の設置間隔D=「2L/3」をおいて設けられている。また、各検出器40は、その検出方向をパターンプレート10に向けるとともに、パターンプレート10の遮蔽部11と開口部12とを検出可能な高さ位置に設けられている。つまり、列車5が走行しているとき、検出器40では、パターンプレート10が“有る”遮蔽部11と、パターンプレート10が“無い”部分である開口部12とを交互に検出している。そして、検出器40は、検出したパターンプレート10の有無を示す検出信号Fを車上装置50に出力する。   The detection unit 30 includes three (N = 3) detectors 40-1, 40-2, and 40-3 (hereinafter collectively referred to as “detector 40”). The detector 40 has a predetermined installation interval D = “2L / 3” in the direction along the pattern plate 10 in the order of the detectors 40-1, 40-2, 40-3 from the front in the traveling direction of the train 5. Is provided. Each detector 40 has its detection direction directed to the pattern plate 10 and is provided at a height position where the shielding portion 11 and the opening 12 of the pattern plate 10 can be detected. That is, when the train 5 is traveling, the detector 40 alternately detects the shielding portion 11 where the pattern plate 10 is present and the opening portion 12 where the pattern plate 10 is absent. Then, the detector 40 outputs a detection signal F indicating the presence or absence of the detected pattern plate 10 to the on-board device 50.

第1実施形態では、検出器40として光学式センサが用いられる。図3は、検出器40として光学式センサを用いた検出部30の配置構成図である。図3に示すように、各検出器40は、その間にパターンプレート10を挟むように対向配置された1組の発光部41及び受光部42を有する。発光部41はレーザ光やLED光といったビーム状の光を発射し、受光部42での受光有無が、パターンプレート10の検出有無を表す検出信号Fとして出力される。つまり、発光部41からの発射光が、パターンプレート10の開口部12を通過して受光部42で受光されると、パターンプレート10が「無し(0)」と検出される。また、発光部41からの発射光が、パターンプレート10の遮蔽部11で遮断されて受光部42で受光されないと、パターンプレート10が「有り(1)」と検出される。例えば、図3では、検出器40−1,40−2では「無し(0)」と検出され、検出器40−3では「有り(1)」と検出される。   In the first embodiment, an optical sensor is used as the detector 40. FIG. 3 is an arrangement configuration diagram of the detection unit 30 using an optical sensor as the detector 40. As shown in FIG. 3, each detector 40 includes a pair of a light emitting unit 41 and a light receiving unit 42 that are disposed to face each other with the pattern plate 10 interposed therebetween. The light emitting unit 41 emits beam-like light such as laser light or LED light, and the presence / absence of light reception by the light receiving unit 42 is output as a detection signal F indicating whether the pattern plate 10 is detected. That is, when the emitted light from the light emitting unit 41 passes through the opening 12 of the pattern plate 10 and is received by the light receiving unit 42, the pattern plate 10 is detected as “none (0)”. Further, when the emitted light from the light emitting unit 41 is blocked by the shielding unit 11 of the pattern plate 10 and is not received by the light receiving unit 42, the pattern plate 10 is detected as “present (1)”. For example, in FIG. 3, “none (0)” is detected by the detectors 40-1 and 40-2, and “present (1)” is detected by the detector 40-3.

車上装置50は、検出部30からの検知信号をもとに、自列車5の走行速度Vや進行方向を検出する。   The on-board device 50 detects the traveling speed V and the traveling direction of the own train 5 based on the detection signal from the detection unit 30.

<原理>
速度検出システム1における列車の速度及び進行方向の検出原理を説明する。但し、以下では、説明の簡単化のため、列車速度Vは一定であるとする。
<Principle>
The detection principle of the train speed and traveling direction in the speed detection system 1 will be described. However, in the following, it is assumed that the train speed V is constant for simplification of explanation.

(1)速度検出
図4は、走行速度の検出原理を説明する図である。図4では、上から順に、3台の検出器40−1,40−2,40−3それぞれによる検出信号F1,F2,F3、検出信号F1,F2,F3から生成される論理信号R1,R2を示している。
(1) Speed Detection FIG. 4 is a diagram for explaining the detection principle of the traveling speed. In FIG. 4, in order from the top, the detection signals F1, F2, F3 and the logical signals R1, R2 generated from the detection signals F1, F2, F3 by the three detectors 40-1, 40-2, 40-3, respectively. Is shown.

上述のように、列車5が走行している場合、検出器40では、パターンプレート10の遮蔽部11と開口部12とが交互に検出される。つまり、検出器40からの検出信号Fは、「1(有り)」と「0(無し)」が交互に変化するパルス信号となる。そして、遮蔽部11及び開口部12は同一の長さLに形成されているため、検出信号Fのパルス幅(時間間隔)Wは、列車5が距離Lを走行するのに要する時間となる。また、各検出器40は設置間隔D=「2L/3」をおいて設けられている。このため、検出信号F1に対して、距離「2L/3」に相当する分だけ検出信号F2の位相が遅れ、この検出信号F2に対して、距離「2L/3」に相当する分だけ検出信号F3の位相が遅れている。   As described above, when the train 5 is traveling, the detector 40 alternately detects the shielding portions 11 and the opening portions 12 of the pattern plate 10. That is, the detection signal F from the detector 40 is a pulse signal in which “1 (present)” and “0 (none)” alternately change. And since the shielding part 11 and the opening part 12 are formed in the same length L, the pulse width (time interval) W of the detection signal F becomes time required for the train 5 to travel the distance L. Each detector 40 is provided with an installation interval D = “2L / 3”. Therefore, the phase of the detection signal F2 is delayed by an amount corresponding to the distance “2L / 3” with respect to the detection signal F1, and the detection signal by an amount corresponding to the distance “2L / 3” with respect to the detection signal F2. The phase of F3 is delayed.

そして、これらの検出信号F1,F2,F3から、論理信号R1,R2が生成される。すなわち、論理信号R1は、検出信号Fの立ち上がり/立ち下がりに着目した信号であり、検出信号F1,F2,F3のうちの何れかの立ち上がりタイミング或いは立ち下がりタイミングで変化するパルス信号として生成される。この論理信号R1のパルス幅Waは、列車5が距離「L/3」を走行するのに要する時間taとなる。例えば、L=30cmとすると、10cm走行するのに要する時間となる。また、論理信号R2は、検出信号Fの立ち上がりに着目した信号であり、検出信号F1,F2,F3のうちの何れかの立ち上がりタイミングで変化するパルス信号として生成される。各検出器40が設置「2L/3」をおいて設けられているため、この論理信号R2のパルス幅Wbは、列車5が距離「2L/3」を走行するのに要する時間tbとなる。例えば、L=30cmとすると、20cm走行するのに要する時間となる。   Then, logic signals R1, R2 are generated from these detection signals F1, F2, F3. That is, the logic signal R1 is a signal that focuses on the rising / falling of the detection signal F, and is generated as a pulse signal that changes at the rising or falling timing of any of the detection signals F1, F2, and F3. . The pulse width Wa of the logic signal R1 is a time ta required for the train 5 to travel the distance “L / 3”. For example, if L = 30 cm, this is the time required to travel 10 cm. The logic signal R2 is a signal that focuses on the rising edge of the detection signal F, and is generated as a pulse signal that changes at one of the rising timings of the detection signals F1, F2, and F3. Since each detector 40 is provided at the installation “2L / 3”, the pulse width Wb of the logic signal R2 is the time tb required for the train 5 to travel the distance “2L / 3”. For example, if L = 30 cm, the time required to travel 20 cm is obtained.

そして、これらの論理信号R1,R2から列車5の走行速度Vが算出される。つまり、論理信号R1によれば、列車5の走行速度Vaは次式(1)で算出される。
Va=Wa/ta
=(L/3)/ta ・・(1)
また、論理信号R2によれば、列車5の走行速度Vbは次式(2)で算出される。
Vb=Wb/tb
=(2L/3)/tb (2)
このように、検出信号Fのパルス幅Wより短いパルス幅の論理信号R1,R2を生成し、この論理信号R1,R2のパルス幅Wa,Wbから、列車5の走行速度Vを算出する。
And the running speed V of the train 5 is calculated from these logic signals R1, R2. That is, according to the logic signal R1, the traveling speed Va of the train 5 is calculated by the following equation (1).
Va = Wa / ta
= (L / 3) / ta (1)
Further, according to the logic signal R2, the traveling speed Vb of the train 5 is calculated by the following equation (2).
Vb = Wb / tb
= (2L / 3) / tb (2)
Thus, the logic signals R1 and R2 having a pulse width shorter than the pulse width W of the detection signal F are generated, and the traveling speed V of the train 5 is calculated from the pulse widths Wa and Wb of the logic signals R1 and R2.

ところで、検出信号Fのパルス幅Wは時間間隔であるため、列車5の走行速度Vによって異なる。具体的には、速度Vが遅いほど、検出信号Fのパルス幅Wが長くなる。そこで、本実施形態は、現在の走行速度Vに応じて、速度算出に用いる論理信号R1,R2を使い分ける。具体的には、「高速」及び「低速」の2つの速度域を定め、現在の速度Vが「高速」の速度域では論理信号R2を用いた速度算出を行い、「低速」の速度域では論理信号R1を用いた速度算出を行う。つまり、速度Vが低い場合には、パルス幅が短いほうの論理信号R1を用いて速度算出を行い、速度が速い場合には、パルス幅が長いほうの論理信号R2を用いて速度算出を行う。例えば、全速度域を論理信号R2のみでカバーしようとすると、徐行又は停止に近い速度で走行している場合には、パルス幅が非常に長くなり走行速度Vの検出精度が劣化する。このため、速度域に応じて論理信号R1,R2を使い分けることで、走行速度Vの検出精度を高めることができる。   By the way, since the pulse width W of the detection signal F is a time interval, it varies depending on the traveling speed V of the train 5. Specifically, the slower the speed V, the longer the pulse width W of the detection signal F. Therefore, according to the present embodiment, the logic signals R1 and R2 used for speed calculation are properly used according to the current travel speed V. Specifically, two speed ranges of “high speed” and “low speed” are determined, and the speed calculation using the logical signal R2 is performed in the speed range where the current speed V is “high speed”, and in the speed range of “low speed”. Speed calculation using the logic signal R1 is performed. That is, when the speed V is low, the speed calculation is performed using the logic signal R1 having the shorter pulse width, and when the speed is high, the speed calculation is performed using the logic signal R2 having the longer pulse width. . For example, if an attempt is made to cover the entire speed range with only the logic signal R2, when the vehicle is traveling at a speed close to slowing down or stopping, the pulse width becomes very long and the detection accuracy of the traveling speed V deteriorates. For this reason, the detection accuracy of the traveling speed V can be improved by using the logic signals R1 and R2 properly according to the speed range.

(2)進行方向判定
列車5の進行方向は、検出信号F1,F2,F3の値の組み合わせの変化から判定する。図5は、進行方向の判定原理を説明する図である。図5では、上から順に、検出信号F1,F2,F3、「検出論理値」を示している。
(2) Determination of traveling direction The traveling direction of the train 5 is determined from a change in the combination of the detection signals F1, F2, and F3. FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of determining the traveling direction. In FIG. 5, detection signals F1, F2, F3, and “detection logic value” are shown in order from the top.

「検出論理値」は、検出信号F1,F2,F3それぞれの値(1/0)の組合せ(すなわち、各検出器40−1,40−2,40−3での検出状態(有り/無し)の組合せ)を表す値であり、検出信号F1,F2,F3それぞれの値を重み付けした合計値である。検出信号F1,F2,F3それぞれの重み付けは、「1」,「2」,「4」とする。つまり、検出論理値は、検出信号F1,F2,F3の値の並びを、検出信号F1の値を最下位ビットとした3ビットとみなした値に相当する。そして、列車5が正常に走行しているときに取り得る検出信号Fの値の組合せ及び対応する検出論理値は、「1」〜「6」の6種類となる。   The “detection logic value” is a combination of the values (1/0) of the detection signals F1, F2, and F3 (that is, the detection states (existence / non-existence) in each detector 40-1, 40-2, 40-3). Of the detection signals F1, F2, and F3. The weights of the detection signals F1, F2, and F3 are “1”, “2”, and “4”, respectively. That is, the detection logic value corresponds to a value obtained by regarding the arrangement of the detection signals F1, F2, and F3 as 3 bits with the value of the detection signal F1 as the least significant bit. And the combination of the value of the detection signal F which can be taken when the train 5 is running normally, and the corresponding detection logic value are six types “1” to “6”.

列車5が走行しているときには、検出信号Fが周期的に変化することから、検出信号Fの値の組合せである検出論理値は周期的に変化する。この検出論理値の変化パターンは、列車の進行方向によって異なる。つまり、図2の配置位置関係のように、検出器40−1を先頭側として列車5が走行している場合には、検出論理値の変化パターンは図5に示すとおりである。ところが、列車5が逆方向に走行している場合、すなわち、検出器40−3を先頭側として列車5が走行している場合には、検出論理値の変化パターンは、図6に示すようになる。   Since the detection signal F periodically changes when the train 5 is running, the detection logic value that is a combination of the values of the detection signal F periodically changes. The change pattern of the detection logic value varies depending on the traveling direction of the train. That is, when the train 5 is running with the detector 40-1 as the head as in the arrangement positional relationship of FIG. 2, the change pattern of the detection logic value is as shown in FIG. However, when the train 5 is traveling in the opposite direction, that is, when the train 5 is traveling with the detector 40-3 as the leading side, the change pattern of the detection logic value is as shown in FIG. Become.

図6は、列車5が逆方向に走行している場合の検出信号Fを示す図である。図6では、上から順に、検出信号F1,F2,F3、検出信号F1,F2,F3から生成される論理信号R1,R2、検出論理値を示している。この場合、進行方向に対する検出器40の配置順は、先頭側から検出器40−3,40−2,40−1の順となる。つまり、検出信号F1,F2,F3の位相は、図5に示した場合とは逆に、検出信号F3に対して、距離「2L/3」に相当する分だけ検出信号F2の位相が遅れ、この検出信号F2に対して、距離「2L/3」に相当する分だけ検出信号F1の位相が遅れている。従って、検出論理値の変化パターンは、図5に示した場合と異なる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a detection signal F when the train 5 is traveling in the reverse direction. FIG. 6 shows detection signals F1, F2, and F3, logic signals R1 and R2 generated from the detection signals F1, F2, and F3, and detection logic values in order from the top. In this case, the arrangement order of the detectors 40 with respect to the traveling direction is the order of the detectors 40-3, 40-2, and 40-1 from the head side. That is, the phases of the detection signals F1, F2, and F3 are opposite to the case shown in FIG. 5, and the phase of the detection signal F2 is delayed by an amount corresponding to the distance “2L / 3” with respect to the detection signal F3. The phase of the detection signal F1 is delayed by an amount corresponding to the distance “2L / 3” with respect to the detection signal F2. Therefore, the change pattern of the detection logic value is different from that shown in FIG.

このように、検出論理値の変化パターンは、列車5の進行方向、及び、検出器40の配置順によって決まる。このため、検出器40−1,40−2,40−3それぞれからの検出信号F1,F2,F3から求められる検出論理値の変化パターンを、進行方向及び配置順によって定まる変化パターンと比較することで、列車の進行方向(正/逆方向)を判定することができる。   Thus, the change pattern of the detection logic value is determined by the traveling direction of the train 5 and the arrangement order of the detectors 40. For this reason, the change pattern of the detection logic value obtained from the detection signals F1, F2, and F3 from the detectors 40-1, 40-2, and 40-3 is compared with the change pattern determined by the traveling direction and the arrangement order. Thus, the traveling direction (forward / reverse direction) of the train can be determined.

<機能構成>
図7は、速度検出装置20の機能構成を示すブロック図である。図7によれば、速度検出装置20は、第1検出部30−1と、第2検出部30−2と、車上装置50とを備えて構成される。
<Functional configuration>
FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the speed detection device 20. According to FIG. 7, the speed detection device 20 includes a first detection unit 30-1, a second detection unit 30-2, and an on-board device 50.

車上装置50は、機能的には、処理部100と、記憶部200と、通信部300とを有する。   The on-board device 50 functionally includes a processing unit 100, a storage unit 200, and a communication unit 300.

処理部100は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部200に記憶されたプログラムやデータ、第1検出部30−1及び第2検出部30−2からの検出信号F等に基づいて、車上装置50を構成する各部への指示やデータ転送を行い、車上装置50の全体制御を行う。また、処理部100は、速度算出部110と、進行方向判定部120とを含み、速度検出プログラム210に従った速度検出処理を実行する。   The processing unit 100 is realized by an arithmetic device such as a CPU, for example, and is based on programs and data stored in the storage unit 200, detection signals F from the first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2, and the like. Then, an instruction and data transfer to each part constituting the on-board device 50 are performed, and the overall control of the on-board device 50 is performed. The processing unit 100 includes a speed calculation unit 110 and a traveling direction determination unit 120, and executes a speed detection process according to the speed detection program 210.

速度検出処理では、処理部100は、第1検出部30−1及び第2検出部30−2それぞれについて、当該検出部30が有する検出器40−1,40−2,40−3それぞれからの検出信号F1,F2,F3を所定のサンプリング時間間隔(例えば、0.5s)で取得し、取得した信号値に基づく処理を行う。取得した検出信号Fについては、現在からさかのぼって過去の所定期間(例えば、60秒)の間のデータが、検出信号データ250として随時記憶更新される。   In the speed detection process, the processing unit 100 sends the first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2 from the detectors 40-1, 40-2, and 40-3 included in the detection unit 30, respectively. The detection signals F1, F2, and F3 are acquired at a predetermined sampling time interval (for example, 0.5 s), and processing based on the acquired signal value is performed. As for the acquired detection signal F, data for a predetermined period in the past (for example, 60 seconds) from the present is stored and updated as detection signal data 250 as needed.

図8は、検出信号データ250のデータ構成の一例を示す図である。図8によれば、検出信号データ250は、検出部30毎に生成され、検出時刻251毎に、検出信号F1,F2,F3それぞれの値である検出状態252と、検出論理値253とを対応付けて格納している。検出論理値253は、対応する検出信号F1,F2,F3それぞれの検出状態252を、重み付けテーブル220に従って重み付けした値である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the detection signal data 250. According to FIG. 8, the detection signal data 250 is generated for each detection unit 30, and for each detection time 251, a detection state 252 corresponding to each of the detection signals F 1, F 2, and F 3 and a detection logic value 253 are associated with each other. It is attached and stored. The detection logic value 253 is a value obtained by weighting the detection states 252 of the corresponding detection signals F1, F2, and F3 according to the weighting table 220.

図9は、重み付けテーブル220のデータ構成の一例を示す図である。図9によれば、重み付けテーブル220は、検出信号221それぞれについて、重み222を対応付けて格納している。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the weighting table 220. According to FIG. 9, the weighting table 220 stores a weight 222 in association with each detection signal 221.

速度算出部110は、検出部30からの検出信号Fをもとに自列車5の走行速度Vを算出する。具体的には、第1検出部30−1及び第2検出部30−2のそれぞれについて、該検出部30が有する検出器40−1,40−2,40−3それぞれからの検出信号F1,F2,F3にもとづく速度V1,V2を算出する。   The speed calculation unit 110 calculates the traveling speed V of the own train 5 based on the detection signal F from the detection unit 30. Specifically, for each of the first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2, detection signals F1, F1 from the detectors 40-1, 40-2, and 40-3 included in the detection unit 30 are provided. Speeds V1 and V2 based on F2 and F3 are calculated.

検出部30についての速度Vは、次のように算出する。すなわち、速度域が「低速」ならば、検出信号F1,F2,F3の何れかの立ち上がり或いは立ち下がりのタイミングで変化する論理信号R1を生成し、このパルス幅Waから速度Vaを算出する。つまり、検出信号F1,F2,F3それぞれの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを検出し、この立ち上がり/立ち下がりタイミングの検出間隔ta、及び、この検出間隔taに相当する距離「L/3」から、式(1)に従って速度Vaを算出し、該検出部30についての速度Vとする。一方、速度域が「高速」ならば、検出信号F1,F2,F3の何れかの立ち上がりタイミングで変化する論理信号R2を生成し、このパルス幅Wbから列車の速度Vbを算出する。つまり、検出信号F1,F2,F3それぞれの立ち上がりタイミングを検出し、この立ち上がりタイミングの検出間隔tb、及び、この検出間隔tbに相当する距離「2L/3」から、式(2)に従って速度Vbを算出し、該検出部30についての速度Vとする。   The velocity V for the detection unit 30 is calculated as follows. That is, if the speed range is “low speed”, the logic signal R1 that changes at the rising or falling timing of any one of the detection signals F1, F2, and F3 is generated, and the speed Va is calculated from the pulse width Wa. That is, the rising timing and falling timing of each of the detection signals F1, F2, and F3 are detected, and from the detection interval ta of the rising / falling timing and the distance “L / 3” corresponding to the detection interval ta, the expression The speed Va is calculated according to (1) and set as the speed V for the detection unit 30. On the other hand, if the speed range is “high speed”, a logic signal R2 that changes at the rising timing of any one of the detection signals F1, F2, and F3 is generated, and the train speed Vb is calculated from the pulse width Wb. That is, the rising timings of the detection signals F1, F2, and F3 are detected, and the velocity Vb is calculated according to the equation (2) from the detection interval tb of the rising timing and the distance “2L / 3” corresponding to the detection interval tb. The speed V is calculated for the detection unit 30.

なお、速度算出部110は、検出信号F1,F2,F3が所定のエラー条件(異常条件)を満たす検出部30については、「検出エラー」と判断して速度算出を行わない。この「エラー条件」は、検出器40の故障や、パターンプレート10が途切れて配置されていない箇所を走行するときを想定した条件であり、具体的には、列車5が正常に走行しているならば取り得ない検出信号F1,F2,F3の値の組合せとなったときの条件である。   The speed calculation unit 110 determines that the detection signals 30 in which the detection signals F1, F2, and F3 satisfy a predetermined error condition (abnormal condition) are “detection errors”, and does not perform speed calculation. This “error condition” is a condition that assumes a failure of the detector 40 or when the pattern plate 10 is traveling where the pattern plate 10 is not disposed, and specifically, the train 5 is traveling normally. Then, it is a condition when the combination of values of the detection signals F1, F2, and F3 that cannot be taken.

本実施形態では、検出状態一覧テーブル230を参照し、検出信号F1,F2,F3の値の組合せが、この検出状態一覧テーブル230にて定められていない組合せのときに、検出エラーと判定する。検出状態一覧テーブル230は、列車5が正常に走行しているときに取り得る検出信号F1,F2,F3の値の組合せを定義したデータテーブルである。   In the present embodiment, the detection state list table 230 is referred to, and when the combination of the values of the detection signals F1, F2, and F3 is a combination that is not defined in the detection state list table 230, it is determined as a detection error. The detection state list table 230 is a data table that defines combinations of values of the detection signals F1, F2, and F3 that can be taken when the train 5 is traveling normally.

図10は、検出状態一覧テーブル230のデータ構成の一例を示す図である。図10によれば、検出状態一覧テーブル230は、取り得る検出信号Fの値の組み合わせ231毎に、検出論理値232を対応付けて格納している。検出器40−1,40−2,40−3は「2L/3」の設置間隔Dで設けられているため、検出信号F1,F2,F3の値の全てが同じとなる組合せは取り得ない。つまり、検出信号F1,F2,F3の全ての値が「0(無し)」或いは「1(有り)」となったときを、「エラー条件」とする。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the detection state list table 230. According to FIG. 10, the detection state list table 230 stores a detection logic value 232 in association with each possible combination 231 of the detection signal F values. Since the detectors 40-1, 40-2, and 40-3 are provided with the installation interval D of “2L / 3”, a combination in which all the values of the detection signals F1, F2, and F3 are the same is not possible. That is, when all the values of the detection signals F1, F2, and F3 are “0 (none)” or “1 (present)”, it is defined as an “error condition”.

そして、速度算出部110は、算出した各第1検出部30−1及び第2検出部30−2それぞれについての速度V1,V2を用いて、列車5の走行速度Vを判定する。具体的には、第1検出部30−1を優先し、第1検出部30−1からの検出信号Fに基づく速度V1を列車5の走行速度とする。また、第1検出部30−1が検出エラーの場合には、第2検出部30−2からの検出信号Fに基づく速度V2を列車5の走行速度Vとする。   And the speed calculation part 110 determines the traveling speed V of the train 5 using speed V1, V2 about each calculated 1st detection part 30-1 and 2nd detection part 30-2. Specifically, priority is given to the 1st detection part 30-1, and the speed V1 based on the detection signal F from the 1st detection part 30-1 is made into the running speed of the train 5. FIG. Moreover, when the 1st detection part 30-1 is a detection error, the speed V2 based on the detection signal F from the 2nd detection part 30-2 is made into the traveling speed V of the train 5. FIG.

進行方向判定部120は、検出部30からの検出信号Fをもとに自列車5の進行方向を判定する。具体的には、第1検出部30−1及び第2検出部30−2それぞれについて、該検出部30が有する検出器40−1,40−2,40−3それぞれからの検出信号F1,F2,F3をもとに、該検出部30についての進行方向を判定する。すなわち、該検出部30についての過去所定期間分の検出論理値の変化パターンが、変化パターンテーブル240にて定義される変化パターンに一致するかを判断し、一致すると判断した方向を、該検出部30についての進行方向と判定する。   The traveling direction determination unit 120 determines the traveling direction of the own train 5 based on the detection signal F from the detection unit 30. Specifically, for each of the first detector 30-1 and the second detector 30-2, detection signals F1, F2 from the detectors 40-1, 40-2, 40-3 included in the detector 30, respectively. , F3, the traveling direction of the detection unit 30 is determined. That is, it is determined whether the change pattern of the detection logic value for the past predetermined period for the detection unit 30 matches the change pattern defined in the change pattern table 240, and the direction determined to match is determined by the detection unit 30 is determined as the traveling direction.

図11は、変化パターンテーブル240のデータ構成の一例を示す図である。図11によれば、変化パターンテーブル240は、列車の進行方向241毎に、検出論理値の変化パターン242を対応付けて格納している。この検出論理値の変化パターン242は、検出部30における各検出器40の配置順、及び、各検出器40による検出信号Fの重み付けによって決まるものである。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the change pattern table 240. According to FIG. 11, the change pattern table 240 stores a change pattern 242 of the detected logical value in association with each traveling direction 241 of the train. The change pattern 242 of the detection logic value is determined by the arrangement order of the detectors 40 in the detection unit 30 and the weighting of the detection signal F by each detector 40.

なお、進行方向判定部120も、速度算出部110と同様に、検出信号F1,F2,F3がエラー条件を満たす検出部30については、「検出エラー」が発生したとして進行方向の判定を行わない。   Similar to the speed calculation unit 110, the traveling direction determination unit 120 does not determine the traveling direction for the detection unit 30 in which the detection signals F1, F2, and F3 satisfy the error condition, assuming that a “detection error” has occurred. .

そして、進行方向判定部120は、各検出部30について判定した進行方向をもとに、自列車5の進行方向を判定する。すなわち、第1検出部30−1を優先し、第1検出部30−1からの検出信号Fをもとに判定した進行方向を列車5の進行方向とする。また、第1検出部30−1が検出エラーの場合には、第2検出部30−2からの検出信号Fをもとに判定した進行方向を自列車5の進行方向とする。   And the advancing direction determination part 120 determines the advancing direction of the own train 5 based on the advancing direction determined about each detection part 30. FIG. That is, priority is given to the 1st detection part 30-1, and the advancing direction determined based on the detection signal F from the 1st detection part 30-1 is made into the advancing direction of the train 5. FIG. Moreover, when the 1st detection part 30-1 is a detection error, let the advancing direction determined based on the detection signal F from the 2nd detection part 30-2 be the advancing direction of the own train 5. FIG.

図7に戻り、記憶部200は、ROMやRAM、ハードディスク等で実現される記憶装置であり、処理部100が車上装置50を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部100の作業領域として用いられ、処理部100が各種プログラムに従って実行した演算結果や、検出部30からの検出信号等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部200には、プログラムとして速度検出プログラム210が記憶されるとともに、データとして、重み付けテーブル220と、検出状態一覧テーブル230と、変化パターンテーブル240と、検出信号データ250とが記憶される。   Returning to FIG. 7, the storage unit 200 is a storage device realized by a ROM, a RAM, a hard disk, and the like, and realizes a system program and various functions for the processing unit 100 to control the on-board device 50 in an integrated manner. Are stored as programs, data, and the like, and used as a work area of the processing unit 100. The calculation results executed by the processing unit 100 according to various programs, detection signals from the detection unit 30, and the like are temporarily stored. The In the present embodiment, the speed detection program 210 is stored as a program in the storage unit 200, and a weighting table 220, a detection state list table 230, a change pattern table 240, and detection signal data 250 are stored as data. Remembered.

通信部300は、所定の通信方式による外部装置(主に、他の列車の車上装置や地上装置等)との通信を制御する。   The communication unit 300 controls communication with external devices (mainly on-board devices and ground devices of other trains) using a predetermined communication method.

<処理の流れ>
図12は、車上装置50において、処理部100が実行する速度検出処理を説明するフローチャートである。図12によれば、処理部100は、先ず、初期設定として、速度域を「低速」に設定する(ステップA1)。次いで、個別速度算出処理を行い、検出部30それぞれについての速度V1,V2及び進行方向を算出する(ステップA3)。
<Process flow>
FIG. 12 is a flowchart illustrating a speed detection process performed by the processing unit 100 in the on-board device 50. According to FIG. 12, the processing unit 100 first sets the speed range to “low speed” as an initial setting (step A1). Next, individual speed calculation processing is performed to calculate the speeds V1, V2 and the traveling direction for each of the detection units 30 (step A3).

図13は、個別速度算出処理を説明するフローチャートである。図13によれば、個別速度算出処理では、処理部100は、各検出部30を対象としたループAの処理を行う。ループAでは、先ず、対象の検出部30からの検出信号Fがエラー条件を満たすか否かを判定する。エラー条件を満たすならば(ステップB1:YES)、対象の検出部30において「検出エラー」が発生していると判断する(ステップB3)。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the individual speed calculation processing. According to FIG. 13, in the individual speed calculation process, the processing unit 100 performs a loop A process for each detection unit 30. In the loop A, first, it is determined whether or not the detection signal F from the target detection unit 30 satisfies the error condition. If the error condition is satisfied (step B1: YES), it is determined that a “detection error” has occurred in the target detection unit 30 (step B3).

エラー条件を満たさないならば(ステップB1:NO)、続いて、速度算出部110が、対象の検出部30についての速度Vを算出する。すなわち、現在の速度域が「高速」ならば(ステップB3:高速)、対象の検出部30からの検出信号Fの何れかについて、立ち上がりを検出したか否かを判断する。何れかの検出信号Fの立ち上がりを検出したならば(ステップB5:YES)、前回の立ち上がりの検出からの経過時間tbを取得し(ステップB7)、取得した時間tbと距離「2L/3」とから列車5の速度Vbを算出し、対象の検出部30についての速度Vとする(ステップB9)。   If the error condition is not satisfied (step B1: NO), then the speed calculation unit 110 calculates the speed V for the target detection unit 30. That is, if the current speed range is “high speed” (step B3: high speed), it is determined whether a rising edge has been detected for any of the detection signals F from the target detection unit 30. If any rising edge of the detection signal F is detected (step B5: YES), an elapsed time tb from the previous rising edge detection is acquired (step B7), and the acquired time tb and distance “2L / 3” are obtained. From this, the speed Vb of the train 5 is calculated and set as the speed V for the target detection unit 30 (step B9).

一方、速度域が「低速」ならば(ステップB3:低速)、対象の検出部30からの検出信号Fの何れかについて、立ち上がり/立ち下がりを検出したかを判断する。何れかの検出信号Fの立ち上がり/立ち下がりを検出したならば(ステップB11:YES)、前回の立ち上がり/立ち下がりの検出からの経過時間taを取得し(ステップB13)、取得した時間taと距離「L/3」とから列車5の速度Vaを算出し、対象の検出部30についての速度Vとする(ステップB15)。   On the other hand, if the speed range is “low speed” (step B3: low speed), it is determined whether rising / falling has been detected for any of the detection signals F from the target detection unit 30. If the rising / falling edge of any detection signal F is detected (step B11: YES), an elapsed time ta from the previous rising / falling detection is acquired (step B13), and the acquired time ta and distance are acquired. The speed Va of the train 5 is calculated from “L / 3” and is set as the speed V for the target detection unit 30 (step B15).

続いて、進行方向判定部120が、対象の検出部30についての進行方向の判定を行う。すなわち、対象の検出部30からの検出信号Fの何れかについて、立ち上がり/立ち下がりを検出したかを判断し、立ち上がり/立ち下がりを検出したならば(ステップB17:YES)、各検出信号Fの値の組合せに対応する検出論理値を算出する(ステップB19)。そして、過去所定期間分の検出論理値の変化パターンから列車5の進行方向を判定し、対象の検出部30についての進行方向とする(ステップB21)。ループAはこのように行われる。   Subsequently, the traveling direction determination unit 120 determines the traveling direction of the target detection unit 30. That is, for any of the detection signals F from the target detection unit 30, it is determined whether the rising / falling is detected, and if the rising / falling is detected (step B17: YES), each of the detection signals F is detected. A detection logic value corresponding to the combination of values is calculated (step B19). And the advancing direction of the train 5 is determined from the change pattern of the detection logic value for the past predetermined period, and it is set as the advancing direction for the target detection unit 30 (step B21). Loop A is performed in this way.

そして、第1検出部30−1及び第2検出部30−2の両方を対象としたループAの処理を終了すると、個別速度算出処理を終了する。   Then, when the process of Loop A for both the first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2 is completed, the individual speed calculation process is ended.

個別速度算出処理が終了すると、続いて、処理部100は、検出部30に検出エラーが発生したかを判断し、第1検出部30−1及び第2検出部30−2の両方に検出エラーが発生したならば(ステップA5:YES)、「速度算出不可能」と判断して、所定のエラー処理を行う(ステップA25)。   When the individual speed calculation process ends, the processing unit 100 subsequently determines whether a detection error has occurred in the detection unit 30, and detects a detection error in both the first detection unit 30-1 and the second detection unit 30-2. (Step A5: YES), it is determined that “speed calculation is not possible” and predetermined error processing is performed (step A25).

両方の検出部30に検出エラーが発生していないならば(ステップA5:NO)、続いて、速度算出部110が列車5の速度判定を行う。すなわち、第1検出部30−1に検出エラーが発生したかを判断し、発生していないならば(ステップA7:NO)、第1検出部30−1からの検出信号Fにもとづく速度V1を列車5の走行速度Vとする(ステップA9)。一方、第1検出部30−1に検出エラーが発生しているならば(ステップA9:NO)、第2検出部30−2からの検出信号Fにもとづく速度V2を列車5の走行速度Vとする(ステップA11)。   If no detection error has occurred in both detection units 30 (step A5: NO), then the speed calculation unit 110 determines the speed of the train 5. That is, it is determined whether or not a detection error has occurred in the first detection unit 30-1. If not (step A7: NO), the speed V1 based on the detection signal F from the first detection unit 30-1 is determined. The traveling speed V of the train 5 is set (step A9). On the other hand, if a detection error has occurred in the first detection unit 30-1 (step A9: NO), the speed V2 based on the detection signal F from the second detection unit 30-2 is set as the traveling speed V of the train 5. (Step A11).

そして、判定した走行速度Vが所定の閾値Vth以上ならば(ステップA13:YES)、速度域を「高速」に設定し(ステップA15)、閾値Vth未満ならば(ステップA13:NO)、速度域を「低速」に設定する(ステップA17)。なお、このとき、判定した速度Vが所定の超低速(例えば、10cm/s)以下のときには「停止」と見なすことにしても良い。   If the determined traveling speed V is equal to or higher than the predetermined threshold Vth (step A13: YES), the speed range is set to “high speed” (step A15), and if it is less than the threshold Vth (step A13: NO), the speed range Is set to “low speed” (step A17). At this time, when the determined speed V is equal to or lower than a predetermined ultra-low speed (for example, 10 cm / s), it may be regarded as “stop”.

また、進行方向判定部120が列車5の進行方向の判定を行う。すなわち、第1検出部30−1に検出エラーが発生したかを判断し、発生していないならば(ステップA19:YES)、第1検出部30−1からの検出信号Fにもとづく進行方向を列車5の進行方向とする(ステップA21)。一方、第1検出部30−1に検出エラーが発生しているならば(ステップA19:YES)、第2検出部30−2からの検出信号Fにもとづく進行方向を列車5の進行方向とする(ステップA23)。   The traveling direction determination unit 120 determines the traveling direction of the train 5. That is, it is determined whether or not a detection error has occurred in the first detection unit 30-1. If not (step A19: YES), the traveling direction based on the detection signal F from the first detection unit 30-1 is determined. The traveling direction of the train 5 is set (step A21). On the other hand, if a detection error has occurred in the first detection unit 30-1 (step A19: YES), the traveling direction based on the detection signal F from the second detection unit 30-2 is set as the traveling direction of the train 5. (Step A23).

続いて、処理部100は、速度検出を終了するか否かを判断し、終了しないならば(ステップA27:NO)、ステップA3に戻り、同様の処理を繰り返す。
終了するならば(ステップA27)、速度検出処理を終了する。
Subsequently, the processing unit 100 determines whether or not to end the speed detection. If not (step A27: NO), the processing unit 100 returns to step A3 and repeats the same processing.
If completed (step A27), the speed detection process is terminated.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、上述の第1実施形態において、検出器40が磁気式センサで構成される場合の実施形態である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment is an embodiment in the case where the detector 40 is configured by a magnetic sensor in the first embodiment described above.

<構成>
第2実施形態において、パターンプレート10は、例えば鉄等の金属製でなり、導電性を有する材料で形成される。そして、検出器40として、磁気式センサが用いられる。
<Configuration>
In the second embodiment, the pattern plate 10 is made of a metal such as iron, and is formed of a conductive material. A magnetic sensor is used as the detector 40.

図14は、第2実施形態における検出器40Bの構成を示す図である。図14によれば、検出器40Bは、交流電源43と、増幅器44,48と、位相差検出部49と、磁気センサ部45とを有し、磁気センサ部45がパターンプレート10に近接するように配置される。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a detector 40B in the second embodiment. According to FIG. 14, the detector 40 </ b> B has an AC power supply 43, amplifiers 44 and 48, a phase difference detection unit 49, and a magnetic sensor unit 45 so that the magnetic sensor unit 45 is close to the pattern plate 10. Placed in.

磁気センサ部45は、2つのコイルが同極性で直列接続された送信コイル46と、2つのコイルが逆極性で直列接続された受信差動コイル47とが磁気結合されてなる。増幅器44は、交流電源43から供給される交流電力を増幅して、磁気センサ部45の送信コイル46に供給する。増幅器48は、受信差動コイル47に生じた交流電力を増幅して、位相差検出部49に出力する。位相差検出部49は、交流電源43から供給される交流電圧と、受信差動コイル47の両端に発生する電圧との位相差を検出する。   The magnetic sensor unit 45 includes a transmission coil 46 in which two coils are connected in series with the same polarity and a reception differential coil 47 in which two coils are connected in series with opposite polarities. The amplifier 44 amplifies the AC power supplied from the AC power supply 43 and supplies it to the transmission coil 46 of the magnetic sensor unit 45. The amplifier 48 amplifies the AC power generated in the reception differential coil 47 and outputs it to the phase difference detection unit 49. The phase difference detection unit 49 detects the phase difference between the AC voltage supplied from the AC power supply 43 and the voltage generated at both ends of the reception differential coil 47.

磁気センサ部45では、交流電源43からの交流電力が供給されることで送信コイル46に磁界が生じ、この発生磁界によって近接する遮蔽部11の表面に渦電流を発生させる。そして、この渦電流による誘導磁界によって、受信差動コイル47には誘起電圧が発生する。位相差検出部49は、交流電源43による交流電圧と、受信差動コイル47の誘起電圧との位相差を検出することで、受信差動コイル47の誘起電圧の発生有無、すなわち遮蔽部11の有無を検出する。   In the magnetic sensor unit 45, a magnetic field is generated in the transmission coil 46 by the supply of AC power from the AC power supply 43, and an eddy current is generated on the surface of the shielding unit 11 adjacent to the generated magnetic field. An induced voltage is generated in the reception differential coil 47 by the induced magnetic field due to the eddy current. The phase difference detection unit 49 detects the phase difference between the AC voltage generated by the AC power supply 43 and the induced voltage of the reception differential coil 47, so that the induction voltage of the reception differential coil 47 is generated, that is, the shielding unit 11. Detect the presence or absence.

なお、受信差動コイル47は、2つのコイルが逆極性に直列接続されていることで、送信コイル46に供給される交流電力による誘起電圧を相殺することができ、渦電流による誘起電圧だけを検出することができる。   The reception differential coil 47 has two coils connected in series with opposite polarities, so that the induced voltage caused by the AC power supplied to the transmission coil 46 can be canceled, and only the induced voltage caused by the eddy current can be obtained. Can be detected.

そして、車上装置50では、上述の第1実施形態と同様の原理によって、列車5の速速度検出及び進行方向判定を行う。   The on-board device 50 detects the speed of the train 5 and determines the traveling direction based on the same principle as in the first embodiment.

[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification]
It should be noted that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and of course can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

(A)センサ
例えば、上述の第1実施形態において、検出器40に用いる光学式センサを、送受信式ではなく反射式としても良い。また、超音波センサとしても良い。
(A) Sensor For example, in the above-described first embodiment, the optical sensor used for the detector 40 may be a reflection type instead of a transmission / reception type. Moreover, it is good also as an ultrasonic sensor.

(B)パターンプレート10の構造
また、上述の実施形態では、パターンプレート10を、多数のスリットが形成されたスリット板とし、走行方向に沿って遮蔽部11と開口部12とが交互に現れる構造としたが、検出器40による検出可能部材と検出不可能部材とを、距離Lで交互に並べた構成としても良い。具体的には、検出不可能部材としては、第1実施形態においては、検出器40を光学式センサとしているため、透明樹脂(プラスチック)やガラス等の光透過性の部材で形成する。また、第2実施形態においては、検出器40を磁気式センサとしているため、樹脂等の絶縁体或いは非磁性体で検出不可能部材を形成する。
(B) Structure of Pattern Plate 10 In the above-described embodiment, the pattern plate 10 is a slit plate in which a large number of slits are formed, and the shields 11 and the openings 12 appear alternately along the traveling direction. However, the members that can be detected by the detector 40 and the members that cannot be detected may be alternately arranged at the distance L. Specifically, as the non-detectable member, in the first embodiment, since the detector 40 is an optical sensor, it is formed of a light transmissive member such as transparent resin (plastic) or glass. In the second embodiment, since the detector 40 is a magnetic sensor, the non-detectable member is formed of an insulating material such as resin or a non-magnetic material.

(C)パターンプレート10と検出部30との設置位置関係
また、パターンプレート10と検出部30との位置関係を、例えば、図15に示すようにしても良い。図15では、パターンプレート10は略水平に配置され、検出部30は、このパターンプレート10の上方或いは下方側から対向するように設けられる。
(C) Installation Position Relationship Between Pattern Plate 10 and Detection Unit 30 The positional relationship between the pattern plate 10 and the detection unit 30 may be as shown in FIG. 15, for example. In FIG. 15, the pattern plate 10 is disposed substantially horizontally, and the detection unit 30 is provided so as to face from above or below the pattern plate 10.

(D)検出論理パターン
また、上述の実施形態では、速度検出の検出論理パターンとして、検出信号Fの立ち上がり及び立ち下がりタイミング(論理信号R1)、或いは、検出信号Fの立ち上がりタイミング(論理信号R2)を用いることにしたが、これ以外のパターン、例えば検出信号Fの立ち下がりタイミングとしても良い。
(D) Detection Logic Pattern Further, in the above-described embodiment, the detection signal F rise and fall timing (logic signal R1) or detection signal F rise timing (logic signal R2) as the detection logic pattern for speed detection. However, other patterns, for example, the falling timing of the detection signal F may be used.

或いは、検出論理値の変化パターンとしても良い。すなわち、図5に示したように、列車5が正方向に走行している場合、検出論理値は「5」,「4」,「6」,「2」,「3」,「1」,「5」と周期的に変化するが、この検出論理値の変化パターンを検出論理パターンとし、各検出論理値の変化時間間隔tと、この変化時間間隔tに対応する距離とから、速度Vを算出する。具体的には、検出論理値は、何れかの検出信号Fが変化する毎に変化するが、このときの変化パターンを基本パターンとする。そして、図16に示すように、この基本パターンから、例えば1つおきといったように、所定数の間隔で検出論理値を抽出して、検出論理値の変化パターンを生成する。   Or it is good also as a change pattern of a detection logic value. That is, as shown in FIG. 5, when the train 5 is traveling in the forward direction, the detection logic values are “5”, “4”, “6”, “2”, “3”, “1”, Although it periodically changes to “5”, the change pattern of the detection logic value is set as a detection logic pattern, and the speed V is calculated from the change time interval t of each detection logic value and the distance corresponding to the change time interval t. calculate. Specifically, the detection logic value changes every time one of the detection signals F changes. The change pattern at this time is used as a basic pattern. Then, as shown in FIG. 16, detection logic values are extracted from the basic pattern at a predetermined number of intervals, for example, every other pattern, and a change pattern of the detection logic value is generated.

(E)検出部30の数
また、速度検出装置20が備える検出部30の数は「2」に限らず、「1」でも良いし、「3」以上であっても良い。また、列車5の前方に設けられた第1検出部30−1を優先させたが、後方に設けられた第2検出部30−2を優先させても良い。また、どちらか一方の検出部30を優先させることなく、例えば、両方の検出部30についての速度V1,V2の平均値を自列車5の速度Vとしても良い。
(E) Number of Detection Units 30 The number of detection units 30 included in the speed detection device 20 is not limited to “2”, and may be “1” or “3” or more. Moreover, although the priority was given to the 1st detection part 30-1 provided ahead of the train 5, you may give priority to the 2nd detection part 30-2 provided behind. Further, for example, the average value of the speeds V1 and V2 for both of the detection units 30 may be set as the speed V of the own train 5 without giving priority to one of the detection units 30.

(F)検出器40の数
また、上述の実施形態では、検出部30が3個の検出器40を有するとしたが(N=3)、4台以上の検出器40を有する構成としても良い(N>3)。検出部30がN個の検出器40を有する構成の場合、このN個の検出器40は検出間隔「L・(N−1)/N」をおいて配置される。そして、各検出器40からの検出信号Fの立ち上がり/立ち下がりタイミングの検出間隔taは、「L/N」の距離を走行するのに要する時間に相当し、列車速度Vは「(L/N)/ta」で算出される。
(F) Number of detectors 40 In the above-described embodiment, the detection unit 30 has three detectors 40 (N = 3), but may have four or more detectors 40. (N> 3). In the case where the detection unit 30 has N detectors 40, the N detectors 40 are arranged with a detection interval “L · (N−1) / N”. The detection interval ta of the rising / falling timing of the detection signal F from each detector 40 corresponds to the time required to travel the distance “L / N”, and the train speed V is “(L / N ) / Ta ".

例えば、図17は、検出部30が4個の検出器40−1〜40−4を有する(N=4)場合の配置構成を示す図である。図17に示すように、4個の検出器40−1〜40−4は、設置間隔D=「3L/4」をおいて配置される。   For example, FIG. 17 is a diagram illustrating an arrangement configuration when the detection unit 30 includes four detectors 40-1 to 40-4 (N = 4). As shown in FIG. 17, the four detectors 40-1 to 40-4 are arranged with an installation interval D = “3L / 4”.

そして、図18は、検出器40−1〜40−4それぞれからの検出信号F1〜F4と、この検出信号F1〜F4から生成される論理信号R1と、検出論理値とを示す図である。また、論理信号R1は、検出信号F1〜F4の何れかの立ち上がり/立ち下がりタイミングで変化するパルス信号であり、このパルス幅Waは「L/4」となる。そして、検出信号F1〜F4それぞれに「1」,「2」,「4」,「8」の重み付けをすると、検出論理値は「5」,「13」,「9」,「11」,「10」,「2」,「6」,「4」の順に変化し、取り得る検出論理値は8種類となる。   FIG. 18 is a diagram illustrating detection signals F1 to F4 from the detectors 40-1 to 40-4, a logic signal R1 generated from the detection signals F1 to F4, and a detection logic value. The logic signal R1 is a pulse signal that changes at the rising / falling timing of any one of the detection signals F1 to F4, and the pulse width Wa is “L / 4”. When each of the detection signals F1 to F4 is weighted with “1”, “2”, “4”, “8”, the detection logic values are “5”, “13”, “9”, “11”, “ It changes in the order of “10”, “2”, “6”, “4”, and there are eight possible detection logic values.

1 速度検出システム
10 パターンプレート
11 遮蔽部(検出可能部分)、12 開口部(検出不可能部分)
20 速度検出装置
30 検出部(30−1 第1検出部、30−2 第2検出部)
40(40−1,40−2,40−3) 検出器
41 発光部、42 受光部
43 交流電源、44 増幅器
45 磁気センサ部、46 送信コイル、47 受信差動コイル
48 増幅部、49 位相差検出部
50 車上装置
100 処理部、110 速度算出部、120 進行方向判定部
200 記憶部
210 速度検出プログラム
220 重み付けテーブル、230 検出状態一覧テーブル
240 変化パターンテーブル、250 検出信号データ
300 通信部
3 走行路、5 列車
1 Speed detection system 10 Pattern plate 11 Shielding part (detectable part), 12 Opening part (undetectable part)
20 speed detector 30 detector (30-1 first detector, 30-2 second detector)
40 (40-1, 40-2, 40-3) detector
41 Light emitting part, 42 Light receiving part
43 AC power supply, 44 amplifier
45 Magnetic sensor unit, 46 Transmitting coil, 47 Receiving differential coil
48 amplifying unit, 49 phase difference detecting unit 50 on-vehicle device 100 processing unit, 110 speed calculating unit, 120 traveling direction determining unit 200 storage unit
210 Speed detection program
220 weighting table, 230 detection state list table
240 change pattern table, 250 detection signal data 300 communication unit 3 traveling path, 5 train

Claims (11)

光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートが配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置であって、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部と、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
を備えた速度検出装置。
Detectable part composed of a detectable member that can be detected by a detector composed of an optical sensor or a magnetic sensor, and a non-detectable member or a gap that cannot be detected by the detector. It is a speed detection device that is mounted on a train that travels on a travel path on which a pattern plate that repeatedly appears along the travel direction is the same length L and detects the speed of the train,
A detector having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate;
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. A speed calculator that calculates the speed of the train from the length of L / N;
A speed detection device.
前記速度算出部は、前記N個の検出器の何れかの検出状態が変化することをα=1の場合の検出論理パターンとして、当該時間間隔とL/Nの長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
請求項1に記載の速度検出装置。
The speed calculation unit calculates the speed of the train from the time interval and the length of L / N as a detection logic pattern in the case of α = 1 that the detection state of any of the N detectors changes. Having means for detecting,
The speed detection device according to claim 1.
前記検出部は、前記検出器を3個(=N)有してなり、
前記速度算出部は、3個の検出器の何れかが検出有り状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と2L/3の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
請求項1又は2に記載の速度検出装置。
The detector has three (= N) detectors,
The speed calculation unit has means for detecting the speed of the train from the time interval and the length of 2L / 3, with any one of the three detectors changing to a detection state as the detection logic pattern. ,
The speed detection apparatus according to claim 1 or 2.
前記検出部は、前記検出器を3個(=N)有してなり、
前記速度算出部は、3個の検出器の何れかが検出無し状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と2L/3の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
請求項1又は2に記載の速度検出装置。
The detector has three (= N) detectors,
The speed calculation unit has means for detecting the speed of the train from the time interval and a length of 2L / 3, with the detection logic pattern that any one of the three detectors changes to a no-detection state. ,
The speed detection apparatus according to claim 1 or 2.
前記N個の検出器の検出状態の組合せ変化を記憶する組合せ変化記憶部を更に備え、
前記速度算出部は、前記N個の検出器の検出状態の組合せ変化から、αが1以上N未満の任意の整数の場合の検出論理パターンを生成する生成手段を有し、前記N個の検出器の検出状態の組合せが該生成された検出論理パターンとなった時間間隔を用いて当該列車の速度を検出する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の速度検出装置。
A combination change storage unit for storing a combination change of detection states of the N detectors;
The speed calculation unit includes generation means for generating a detection logic pattern when α is an arbitrary integer of 1 or more and less than N, based on a combination change of detection states of the N detectors, and the N detections The speed of the train is detected using a time interval at which the combination of detector detection states is the generated detection logic pattern,
The speed detection apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記パターンプレートは前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
複数の前記検出部を、同一列車の前後異なる位置に設置して備え、
前記速度算出部は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
請求項1〜5の何れか一項に記載の速度検出装置。
The pattern plate is arranged intermittently at a branch point of the travel path,
A plurality of the detection units are provided at different positions before and after the same train,
The speed calculation unit calculates the speed of the train separately using the detection results of the plurality of detection units, and excludes the detection unit when there is a detection unit whose detection result satisfies a predetermined abnormal condition Using the speed calculated based on the detection result of the other detection unit, the speed of the train,
The speed detection apparatus as described in any one of Claims 1-5.
前記検出器は光学式センサでなる請求項1〜6の何れか一項に記載の速度検出装置。   The speed detector according to any one of claims 1 to 6, wherein the detector is an optical sensor. 前記検出器は磁気式センサでなる請求項1〜6の何れか一項に記載の速度検出装置。   The speed detector according to any one of claims 1 to 6, wherein the detector is a magnetic sensor. 前記パターンプレートの前記検出可能部材は金属物体でなり、
前記検出器は、
近接する金属物体中に電流を誘導させる送信コイルを1次コイルとし、前記誘導電流によって生じる磁界を検出する2つのコイルを逆巻きに直列接続した差動コイルを2次コイルとして前記送信コイルと前記差動コイルとが磁気結合された送受信コイル部と、
前記送信コイルに交流信号を印加する発振部と、
前記発振部により印加された交流信号と前記差動コイルに生じた交流信号との位相差を検出する位相差検出部と、
を有し、前記位相差検出部による検出結果から金属物体の有無を検出する磁気式センサでなる、
請求項8に記載の速度検出装置。
The detectable member of the pattern plate is a metal object;
The detector is
The transmission coil that induces a current in an adjacent metal object is a primary coil, and a differential coil in which two coils that detect a magnetic field generated by the induced current are connected in series in reverse winding is a secondary coil that is different from the transmission coil. A transmitting / receiving coil unit magnetically coupled to the moving coil;
An oscillating unit for applying an AC signal to the transmission coil;
A phase difference detection unit for detecting a phase difference between the AC signal applied by the oscillation unit and the AC signal generated in the differential coil;
A magnetic sensor that detects the presence or absence of a metal object from the detection result of the phase difference detection unit,
The speed detection device according to claim 8.
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートが配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部を前記列車に設け、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する、
速度検出方法。
Detectable part composed of a detectable member that can be detected by a detector composed of an optical sensor or a magnetic sensor, and a non-detectable member or a gap that cannot be detected by the detector. It is a speed detection method for detecting the speed of a train traveling on a traveling path in which a pattern plate that repeatedly appears in the traveling direction with the same length L is disposed,
The train is provided with a detector having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate,
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. Calculate the speed of the train from the length of L / N.
Speed detection method.
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分とが同一の長さLで走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートを走行路に配置して具備するとともに、
前記走行路を走行する列車に、
N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する検出部と、
前記N個の検出器の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなった時間間隔とα・L/Nの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
を有する速度検出装置を設け、
前記走行路を走行する列車が独自に列車速度を検出する列車速度検出システム。
Detectable part composed of a detectable member that can be detected by a detector composed of an optical sensor or a magnetic sensor, and a non-detectable member or a gap that cannot be detected by the detector. The portion is provided with a pattern plate that repeatedly appears along the traveling direction with the same length L and disposed on the traveling path,
To the train that travels along the travel path,
A detector having N (N ≧ 3) detectors arranged at intervals D = (N−1) · L / N in the direction along the pattern plate;
The detection state of the N detectors is a time interval that is a predetermined detection logic pattern that appears every time the train moves α · L / N (α is an integer of 1 or more and less than N) and α · L / N. A speed calculator that calculates the speed of the train from the length of L / N;
A speed detection device having
A train speed detection system in which a train traveling on the travel path independently detects a train speed.
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