JP2012240519A - Method and device for detection of train stop position - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow installation at low cost to any route, and to accurately detect a train stop position without taking time or labor in maintenance or inspections of a device.SOLUTION: In the detection method of the train stop position P, a distance sensor 3 for irradiating the front surface of a train T during a stop operation with spot-like measurement light 2 while performing scanning in a line shape along right and left directions is used to measure a distance from the distance sensor 3 to the front surface of the train T, and the stop state and stop position of the train T are detected on the basis of the measured distance.

Description

本発明は、軌道上を走行する列車の列車停止位置を検出する検出方法、及び検出装置に関する。   The present invention relates to a detection method and a detection device for detecting a train stop position of a train traveling on a track.

周知の如く、駅のプラットホームに入線してきた列車は、プラットホーム上に予め設定された目標停止位置に停止し、その後、乗客が乗り降りするために列車の扉の開閉が行われる。
しかしながら、様々な原因により列車が目標停止位置を超えた位置に停止したり(オーバーラン)、目標停止位置に達せずに停止したりする状況が発生する。斯かるオーバーランなどの状況が発生した場合、乗客がスムーズに乗降できないなどの不都合が発生することは言うまでもない。
As is well known, a train that has entered the platform of a station stops at a preset target stop position on the platform, and then the train door is opened and closed for passengers to get on and off.
However, there are situations where the train stops at a position exceeding the target stop position due to various causes (overrun) or stops without reaching the target stop position. Needless to say, when such a situation such as overrun occurs, inconveniences such as passengers being unable to get on and off smoothly occur.

このオーバーランなどの異常停止状況は、可及的速やかに列車の運転士、車掌、駅係員に通達する必要があるが、現状では、正常停止、異常停止を問わず列車の停止位置を認識するのは、駅係員などの目視(人手)に頼らざるを得ないのが現状である。
ところで、近年、新幹線及び在来線や地下鉄などにおいては、乗客のプラットホームからの転落や列車との接触事故の防止などを目的とした安全対策の一つとして、プラットホーム上に可動柵やホームドアが設置されるようになってきている。
It is necessary to notify the train operator, conductor, and station staff as soon as possible about this abnormal stop situation such as overrun, but currently the train stop position is recognized regardless of whether it is normal stop or abnormal stop. The current situation is that we have to rely on the visual inspection (manpower) of station staff.
By the way, in recent years, on the Shinkansen, conventional lines, and subways, movable fences and platform doors have been installed on platforms as one of the safety measures aimed at preventing passengers from falling from the platforms and contact accidents with trains. It is getting installed.

このような可動柵及びホームドアにおいては、目標停止位置に停止した列車の扉の位置にあわせてドアが設けられているので、列車を確実に目標停止位置に停止させるとともに、ホームドアの開閉にあたっては、列車が目標停止位置又はその前後の許容される範囲内に停止しているのか否かの判断が要求される。斯かる判断も、駅係員などの目視(人手)に頼らざるを得ないのが現状である。   In such movable fences and platform doors, the door is provided in accordance with the position of the train door stopped at the target stop position, so that the train is reliably stopped at the target stop position and the platform door is opened and closed. Is required to determine whether the train is stopped within the target stop position or within an allowable range before and after the target stop position. At present, such a judgment must be relied upon visually (manually) by a station attendant or the like.

そこで、本願出願人らは、特許文献1のような技術を既に開発している。
特許文献1は、移動体の位置を検出するための位置検出装置であって、前記移動体の画像を当該移動体の背景の画像とともに撮像可能なように設置された画像センサと、前記画像センサによって撮像された、前記移動体が写っていない画像であるベース画像と、前記移動体が写った画像である検出用画像とを比較することにより、前記移動体の位置(特に、先頭位置)を検出する位置検出部と、を有してなる位置検出装置を開示する。
Therefore, the applicants of the present application have already developed a technique as disclosed in Patent Document 1.
Patent Document 1 is a position detection device for detecting the position of a moving body, and is an image sensor installed so as to be able to capture an image of the moving body together with an image of a background of the moving body, and the image sensor. By comparing a base image that is an image in which the moving body is not captured and a detection image that is an image in which the moving body is captured, the position (particularly, the top position) of the moving body is determined. A position detection device including a position detection unit for detection is disclosed.

この技術を用いることで、列車の検知位置を知ることができ、ホームドアの開閉の支援や、オーバーランなどの異常停止状況の自動認識を行うことが可能となる。
また、特許文献2には、特許文献1とは別の方法で列車の停止位置を算出する技術が開示されている。
すなわち、特許文献2には、軌道を複数の区間に区分し、区分された区間のどこに列車が在線するかを検知するシステムが開示されている。このシステムには、走行する列車の列車速度を非接触式で検出する検出手段も設けられており、検出された列車速度から列車が停止しているか否かを判断し、列車が停止していると判断された在線区間に基づいて列車の停止位置も判断できるようになっている。
By using this technology, it is possible to know the detection position of a train, and it is possible to support opening / closing of a home door and to automatically recognize an abnormal stop situation such as overrun.
Patent Document 2 discloses a technique for calculating a stop position of a train by a method different from that of Patent Document 1.
That is, Patent Document 2 discloses a system that divides a track into a plurality of sections and detects where the train is located in the divided sections. This system is also provided with detection means for detecting the train speed of the traveling train in a non-contact manner, and it is determined whether the train is stopped based on the detected train speed, and the train is stopped. The stop position of the train can also be determined based on the on-line section determined to be.

特開2008−298501号公報JP 2008-298501 A 特開2010−52556号公報JP 2010-52556 A

特許文献1に記載された技術を用いることで、列車の列車停止位置をほぼ確実に検出することは可能である。
しかしながら、特許文献1の技術は、カメラを用いた画像処理手法を採用したものであるため、本技術を採用するプラットホームの環境などにより、カメラ設置の困難性や視野確保の困難性が存在する。加えて、列車の進入に伴う振動などでカメラの取り付け角度や取り付け位置が変わってしまい、定期的なキャリブレーションが必要とされるなどのメンテナンス面での煩雑性を有している。
By using the technique described in Patent Document 1, it is possible to detect the train stop position of the train almost certainly.
However, since the technique of Patent Document 1 employs an image processing method using a camera, there are difficulties in camera installation and securing a field of view depending on the environment of the platform that employs this technique. In addition, the camera mounting angle and mounting position change due to vibrations accompanying the approach of the train, and there is a trouble in terms of maintenance such that periodic calibration is required.

一方、特許文献2の技術は、ATOやTASCなどのように列車の運行を統合的に管理したり監視したりするシステムを用いることが前提となっている。ところが、このような大がかりな制御システムは、導入に多大なコストが必要となるため、一部の路線にしか導入されておらず、特許文献2の技術を採用できる路線(駅プラットホーム)は限定的なものとなる。   On the other hand, the technique of Patent Document 2 is premised on the use of a system that manages and monitors train operations in an integrated manner, such as ATO and TASC. However, since such a large-scale control system requires a large cost for introduction, it has been introduced only to some routes, and routes (station platforms) that can employ the technology of Patent Document 2 are limited. It will be something.

すなわち、ATOやTASCなどを用いて列車を自動で停止させるのであれば、列車の減速パターンが一定となるため、列車速度に基づいて列車の停止位置を比較的正確に判断できる可能性がある。しかし、マニュアルで列車を停止させる場合には、列車の停止位置の特定は非常に困難になる。
例えば、ブレーキを早めにかけて停止位置より相当手前から列車を緩やかに減速させるか、逆にブレーキを遅くして停止位置の寸前で列車を短時間で停止させるかは、運転士の技量、経験、運行状況などに応じて大きく変化する。また、実際に列車を運行させる際には、一旦減速させた列車を停止位置の手前で再加速したりする場合もある。当然、このようにマニュアルで列車を停止させるケースにまで、特許文献2の技術は対応できるものではない。
That is, if the train is automatically stopped using ATO, TASC, or the like, the train deceleration pattern is constant, so there is a possibility that the train stop position can be determined relatively accurately based on the train speed. However, when the train is manually stopped, it is very difficult to specify the stop position of the train.
For example, whether to slow down the train moderately before the stop position by applying the brakes earlier or to stop the train in a short time just before the stop position by slowing down the brakes depends on the skill, experience, and operation of the driver. It varies greatly depending on the situation. Further, when the train is actually operated, the train once decelerated may be re-accelerated before the stop position. Naturally, the technique of Patent Document 2 cannot cope with such a case where the train is manually stopped.

本発明は、上記問題点を鑑みて為されたものであり、どのような路線に対しても低コストで導入が可能なものでありながら列車停止位置を正確に検出することができ、また装置の保守や点検に手間がかからず利便性にも優れる列車停止位置の検出方法、及び検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can accurately detect a train stop position while being able to be introduced on any route at a low cost. It is an object of the present invention to provide a train stop position detection method and a detection device that are not troublesome for maintenance and inspection and are excellent in convenience.

上述の目的を達成するため、本発明は以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る列車停止位置の検出方法は、停止動作中の列車の前面に対してスポット状の測定光を左右方向に沿ってライン状に走査しつつ照射する距離センサを用いて、当該距離センサから列車の前面までの距離を測定し、測定された距離に基づいて、列車の停止状態及び停止位置を検出することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the method for detecting a train stop position according to the present invention uses a distance sensor that irradiates a front surface of a train during a stop operation while scanning a spot-like measurement light in a line along the left-right direction. The distance from the distance sensor to the front of the train is measured, and the stop state and stop position of the train are detected based on the measured distance.

なお、好ましくは、前記距離センサから列車の前面までの距離を一定の時間ごとに連続して測定し、連続して測定された距離の変化量が所定の閾値以下になった場合に列車が停止したと判断し、列車が停止したと判断された場合には、前記測定された距離を基に列車の停止位置を推定するのが良い。
また、好ましくは、前記測定光を、当該列車の進行方向に対して前方で且つ左右方向斜めから照射するのが良い。
Preferably, the distance from the distance sensor to the front of the train is continuously measured at regular intervals, and the train stops when the continuously measured distance change amount is equal to or less than a predetermined threshold. If it is determined that the train has stopped, the stop position of the train may be estimated based on the measured distance.
Preferably, the measurement light is irradiated in front of the traveling direction of the train and obliquely in the left-right direction.

また、好ましくは、前記測定光を、前記列車の前面に設けられた連結器に対して照射するのが良い。
停止動作中の列車の前面に対してスポット状の測定光を左右方向に沿ってライン状に走査しつつ照射して、当該距離センサから列車の前面までの距離を測定する距離センサと、
一方、本発明に係る列車停止位置の検出装置は、上述した列車停止位置の検出方法により、列車の停止状態及び停止位置を検出する検出部と、を有していることを特徴とするものである。
Preferably, the measurement light is applied to a coupler provided in front of the train.
A distance sensor that measures the distance from the distance sensor to the front surface of the train by irradiating the front surface of the train being stopped while irradiating the spot-shaped measurement light in a line along the left-right direction,
On the other hand, the train stop position detection device according to the present invention includes a detection unit that detects a stop state and a stop position of a train by the above-described train stop position detection method. is there.

本発明に係る列車停止位置の検出方法及び検出装置によれば、どのような路線に対しても低コストで導入が可能なものでありながら列車停止位置を正確に検出することができ、また装置の保守や点検に手間がかからず優れた利便性を発揮することができる。   According to the train stop position detection method and detection apparatus according to the present invention, the train stop position can be accurately detected while being able to be introduced at any cost on any route. Therefore, it is possible to exhibit excellent convenience without requiring any trouble in maintenance and inspection.

第1実施形態の列車停止位置の検出装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detection apparatus of the train stop position of 1st Embodiment. (a)は同検出装置の正面図であり、(b)は同検出装置の平面図である。(A) is a front view of the detection device, and (b) is a plan view of the detection device. (a)は距離センサと列車との位置関係を示す図であり、(b)は検出部での判断手法を説明するための図である。(A) is a figure which shows the positional relationship of a distance sensor and a train, (b) is a figure for demonstrating the judgment method in a detection part.

以下、本発明に係る列車停止位置Pの検出方法及び検出装置の実施形態を、図を基に説明する。
本発明に係る列車停止位置Pの検出装置1は、新幹線、在来線、新交通システム、地下鉄などの駅のホームに設置されて、このホームに停止する列車Tの列車停止位置Pを検出するものである。
Hereinafter, embodiments of a detection method and a detection apparatus for a train stop position P according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The detection device 1 for a train stop position P according to the present invention is installed at a platform of a station such as a Shinkansen, a conventional line, a new transportation system, and a subway, and detects a train stop position P of a train T that stops at this platform. Is.

なお、ここでいう列車Tには軌道上を走行するさまざまな走行体、例えば電車、モノレール、路面電車などが含まれている。また、以降の説明において、「列車停止位置P」という場合は実際に列車Tが停止した位置を意味し、「停止目標位置PO」という場合は列車Tが停止する目標として駅構内のホームや線路上に予め定められた位置を意味する。また、列車T進行方向を向いての右左方向を、説明の際の右左方向とする。 The train T here includes various traveling bodies that travel on the track, such as trains, monorails, and trams. Further, in the following description, “train stop position P” means a position where the train T has actually stopped, and “stop target position P O ” means that the train T stops as a target in the station premises. It means a predetermined position on the track. In addition, the right / left direction facing the traveling direction of the train T is defined as the right / left direction in the description.

図1に示すように、本実施形態の検出装置1は、停止動作中の列車Tの前面に対して測定光2を照射して、この列車Tの前面までの距離を測定する距離センサ3と、距離センサ3で測定された距離に基づいて、列車Tの停止状態及び停止位置(列車停止位置P)を検出する検出部4と、を有している。
なお、この「停止動作中」とは、上述した停止目標位置POに停止すべく列車Tが手動または自動で減速されている状態にあることを意味する。
As shown in FIG. 1, the detection device 1 according to the present embodiment irradiates the front surface of the train T during the stop operation with the measurement light 2 and measures the distance to the front surface of the train T. The detection unit 4 detects a stop state and a stop position (train stop position P) of the train T based on the distance measured by the distance sensor 3.
Note that this "stopped operation" means that a state in which the train T in order to stop the target stop position P O described above are decelerated manually or automatically.

距離センサ3は、スポットレーザ光を測定光2とする非接触式の距離計であり、レーザ距離計と呼ばれるものである。この距離センサ3は、列車Tの停止目標としてホーム(プラットホーム)に予め設けられた停止目標位置POを基準として、この停止目標位置POよりも列車T進行方向のさらに前方に配備されている。
距離センサ3には計測レンジ(測定光2の射程)が少なくとも数十m程度のもの(例えば20m程度)が用いられ、停止目標位置POよりも列車Tの進行方向の前方に向かって数m程度(図例では10m)離れた位置に距離センサ3が設置される。距離センサ3の具体的な設置場所としては、ホーム上に設置してもよく、プラットホーム下の空いている空間に設置してもよい。列車Tの進行方向に対して前方で且つ左右方向斜めから照射可能な位置に距離センサ3を設置する。なお、詳しくは後述するが、列車Tの前面に設けられた連結器5を狙って測定光2が照射されるように、距離センサ3を配備することが好ましい。
The distance sensor 3 is a non-contact distance meter that uses spot laser light as the measurement light 2 and is called a laser distance meter. This distance sensor 3 is provided further in front of the stop target position P O in the traveling direction of the train T with reference to a stop target position P O provided in advance on the platform (platform) as a stop target of the train T. .
The distance sensor 3 has a measurement range (range of the measurement light 2) of at least about several tens of meters (for example, about 20 m), and is several meters from the stop target position P O toward the front in the traveling direction of the train T. The distance sensor 3 is installed at a position separated by about (10 m in the illustrated example). As a specific installation location of the distance sensor 3, it may be installed on the platform or may be installed in a vacant space under the platform. The distance sensor 3 is installed at a position that can be irradiated in front of the traveling direction of the train T and obliquely from the left-right direction. In addition, although mentioned later in detail, it is preferable to arrange | position the distance sensor 3 so that the measurement light 2 may be irradiated aiming at the coupler 5 provided in the front surface of the train T.

距離センサ3は、列車Tの前面に向けて、列車T前面の左右方向に沿った直線上を往復しつつ走査するように(1次元のラインスキャン状となるように)測定光2を照射している。
距離センサ3は、照射した測定光2の反射光を受光することにより、距離センサ3から列車Tの前面までの距離を測定する。この測定光2は距離センサ3から一定の周期(数10キロヘルツ程度)で照射され、照射のたびに距離の計測が行われる。
The distance sensor 3 irradiates the measurement light 2 toward the front surface of the train T so as to scan while reciprocating on a straight line along the left-right direction of the front surface of the train T (so as to form a one-dimensional line scan). ing.
The distance sensor 3 measures the distance from the distance sensor 3 to the front surface of the train T by receiving the reflected light of the irradiated measurement light 2. The measurement light 2 is emitted from the distance sensor 3 at a constant cycle (about several tens of kilohertz), and the distance is measured each time the irradiation is performed.

距離センサ3から照射される測定光2には、拡散が少なく直進性に優れるレーザ光(出力数10mW程度)が用いられる。このようなレーザ光の中でも、測定光2には、運転士の目に入った場合を考えて可視光領域(波長360nm〜800nm)ではなく、近赤外領域(波長800nm〜1μm程度)のレーザ光を用いることが望ましい。このような近赤外領域のレーザは、人の目で光として視認ができない不可視の光線であるため、レーザ光が運転士の運転操作や目視確認を妨げることはない。また、前述のように、特定の角度を連続照射するのではなく、短時間の照射を一定周期で繰り返しながら広い角度をスキャンするため、人の目に入るとしてもごく短時間であり、目に損傷を与えることが無い。   The measurement light 2 emitted from the distance sensor 3 is a laser beam (with an output of about 10 mW) that has little diffusion and excellent straightness. Among these laser beams, the measurement beam 2 is not a visible light region (wavelength 360 nm to 800 nm) but a near infrared region (wavelength 800 nm to 1 μm) in consideration of entering the driver's eyes. It is desirable to use light. Such a laser in the near-infrared region is an invisible light beam that cannot be visually recognized by human eyes, so that the laser light does not hinder the driving operation or visual confirmation of the driver. In addition, as described above, instead of continuously irradiating a specific angle, it scans a wide angle while repeating short-time irradiation at a constant cycle. There is no damage.

この測定光2は、上述した距離センサ3から列車Tの前面に向けて照射されるものであるが、列車Tの前面の中でも特に連結器5を狙って照射されるのがよい。
というのも、連結器5は異なる種類の列車T間でも連結の互換性を保つためほぼ同じ形状、且つ同じ高さ(レール面から約1000mm)に形成されており、またその設置位置も列車T間で同じ設計となっている。それゆえ、測定光2を連結器5を狙って照射すれば、異なる種類の列車T間であっても測定条件を統一化することができる。
The measurement light 2 is emitted toward the front surface of the train T from the distance sensor 3 described above, but it is preferable that the measurement light 2 is emitted particularly toward the coupler 5 in the front surface of the train T.
This is because the coupler 5 is formed in substantially the same shape and the same height (about 1000 mm from the rail surface) in order to maintain the connection compatibility between different types of trains T, and the installation position thereof is also the train T. It is the same design. Therefore, if the measurement light 2 is irradiated toward the coupler 5, the measurement conditions can be unified even between different types of trains T.

なお、図1、図2(b)に示す如く、測定光2の左右方向の走査幅、言い換えればスキャン角度は大きい方がよく、スキャン角度が90°程度有れば、距離センサの真横まで検出エリアとすることができる故、90°乃至はこれ以上のスキャン角度を持つことが好ましい。このようなスキャン角度とすることで、列車Tがオーバーラン状態となったとしても、列車Tの前面の右端から左端に亘り測定光2を照射でき、確実に「距離センサ3〜列車Tの前面の距離」を計測することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2B, the scanning width of the measuring light 2 in the left-right direction, in other words, the scanning angle should be large, and if the scanning angle is about 90 °, it is detected to the side of the distance sensor. Since it can be an area, it is preferable to have a scan angle of 90 ° or more. By setting such a scan angle, even if the train T is in an overrun state, the measurement light 2 can be irradiated from the right end to the left end of the front surface of the train T. Can be measured.

それゆえ、測定光2を連結器5を狙って左右水平にスキャンするように照射すれば、同じ路線を走行するどの列車Tに対しても、車種や編成によらずほぼ同じ条件で距離センサから列車Tまでの距離を測定することができ、相互乗り入れなどを行っている路線の駅においても問題なく採用できる。すなわち、距離センサ3が停止目標位置POとほぼ同じ位置にあっても測定光2を連結器5に照射することができ、距離センサ3の設置位置を停止目標位置POに近づけることが可能となる。その結果、ホームの長さに余裕がない駅であっても距離センサ3を余裕を持って設置することが可能となる。 Therefore, if the measurement light 2 is irradiated so as to scan horizontally to aim at the coupler 5, it can be detected from the distance sensor under almost the same conditions for any train T traveling on the same route regardless of the type of car or formation. The distance to the train T can be measured, and it can be employed without any problem even at stations on the route where the passengers are entering each other. That is, even when the distance sensor 3 is substantially at the same position as the stop target position P O , the measuring light 2 can be applied to the coupler 5, and the installation position of the distance sensor 3 can be brought closer to the stop target position P O. It becomes. As a result, it is possible to install the distance sensor 3 with a margin even at a station where there is no margin in the length of the platform.

一方、距離センサ3に接続された検出部4は、距離センサ3で連続して測定された距離の変化量が所定の閾値以下になった場合に列車Tが停止したと判断する。加えて、列車Tが停止したと判断された場合に測定された距離を基に、列車Tの停止位置を推定する。この検出部4は、具体的にはパソコンやシーケンサなどで構成されている。
次に、検出部4で行われる信号処理、具体的には本発明の列車停止位置Pの検出方法につて説明する。この信号処理は、パソコンやシーケンサ内のプログラムを実行するという形で実現されている。
On the other hand, the detection unit 4 connected to the distance sensor 3 determines that the train T has stopped when the change amount of the distance continuously measured by the distance sensor 3 is equal to or less than a predetermined threshold value. In addition, the stop position of the train T is estimated based on the distance measured when it is determined that the train T has stopped. Specifically, the detection unit 4 includes a personal computer or a sequencer.
Next, signal processing performed by the detection unit 4, specifically, a method for detecting the train stop position P of the present invention will be described. This signal processing is realized by executing a program in a personal computer or sequencer.

まず、ホームに列車Tが進入してきて徐々に速度を落とし、停止目標位置POに近づいてきた場合を考える。その際、停止目標位置POよりも列車Tの進行方向に10m前方の位置に設けられた距離センサ3から測定光2が発射されていて、列車Tの前面に照射されるようになる。
距離センサ3からの測定光2が、測定角度範囲の左右一方端から他方端へスキャンするのに、通常は10ミリ秒から20ミリ秒程度かかる。すなわち距離センサ3からライン上の測定光2が10ミリ秒から20ミリ秒の間隔で照射されることとなる。
First of all, gradually slow down in the train T has been entering the home, consider the case that has been close to the target stop position P O. At that time, the measuring light 2 is emitted from the distance sensor 3 provided at a position 10 m ahead of the stop target position P O in the traveling direction of the train T, and is irradiated on the front surface of the train T.
It usually takes about 10 milliseconds to 20 milliseconds for the measurement light 2 from the distance sensor 3 to scan from one end to the other end of the measurement angle range. That is, the measurement light 2 on the line is irradiated from the distance sensor 3 at intervals of 10 milliseconds to 20 milliseconds.

図3(b)には、t1〜t6まで測定光2が6回照射され、その結果得られた距離データ(距離センサ3〜列車Tの前面までの距離)の曲線が示されている。
このとき、1回の測定光2の照射につき、距離センサ3では、列車Tの前面までの距離Lと測定光2の照射角度θとが計測される。このようにして得られた測定結果は、角度と距離とで示される極座標でのデータであり、このままでは、列車Tが停止目標位置POに停止したか否かがわかりづらい。そこで、本発明の検出方法では、距離センサ3で測定された測定結果(極座標データ)を直交座標データに変換する。
FIG. 3B shows a curve of distance data (distance sensor 3 to the front surface of the train T) obtained by irradiating the measurement light 2 six times from t1 to t6.
At this time, the distance sensor 3 measures the distance L to the front surface of the train T and the irradiation angle θ of the measurement light 2 for each irradiation of the measurement light 2. Measurement results obtained in this way is data in polar coordinates represented by an angle and distance, in this state, whether or not difficult to understand the train T is stopped at the target stop position P O. Therefore, in the detection method of the present invention, the measurement result (polar coordinate data) measured by the distance sensor 3 is converted into orthogonal coordinate data.

具体的には、図3(a)に示す如く、距離センサ3で測定された距離Lとそのときの照射角度θで示された位置情報を(X、Y)=(Lcosθ、Lsinθ)によりデータ変換する。なお、このX−Y座標は、図3(a)に示すように扇状に走査される測定光2に対して、その走査幅(走査角)の二等分線をY軸とするものであって、X軸とY軸との双方を水平面上に有するものである。   Specifically, as shown in FIG. 3A, the positional information indicated by the distance L measured by the distance sensor 3 and the irradiation angle θ at that time is expressed as (X, Y) = (Lcos θ, Lsin θ). Convert. The XY coordinates are obtained by setting the bisector of the scanning width (scanning angle) as the Y axis for the measurement light 2 scanned in a fan shape as shown in FIG. Thus, both the X-axis and the Y-axis are on the horizontal plane.

このようにして得られた距離データの曲線は、図3(b)のように、X−Y座標系に計測時間(t1〜t6)と共にプロットされる。
このX−Y座標にプロットされた距離データを基に、列車Tの停止、及び停止位置の検出が行われる。
列車Tの停止判断に関しては、図3(b)に示すように、ある時間に測定された距離データをX−Y座標上にプロットし、次の時間にプロットされた距離データ曲線との位置が殆ど変わらない(一定の閾値以下になった)場合に「列車Tが停止した」と判断する。具体的には、各時間での距離データ曲線で、最もY座標値が大きいものを選び出す。これは、列車Tの左端部に対応する。この位置の移動量が最も少なくなった(ある閾値以下になった)場合に、列車Tが停止したとする。図3(b)においては、時間t5〜時間t6にかけて列車Tが停止したと判断できる。
The curve of the distance data obtained in this way is plotted with the measurement time (t1 to t6) in the XY coordinate system as shown in FIG.
Based on the distance data plotted on the XY coordinates, the stop of the train T and the detection of the stop position are performed.
Regarding the stop determination of the train T, as shown in FIG. 3B, the distance data measured at a certain time is plotted on the XY coordinates, and the position of the distance data curve plotted at the next time is When it hardly changes (below a certain threshold value), it is determined that the “train T has stopped”. Specifically, the distance data curve at each time having the largest Y coordinate value is selected. This corresponds to the left end of the train T. It is assumed that the train T stops when the amount of movement at this position is the smallest (below a certain threshold). In FIG.3 (b), it can be judged that the train T stopped from time t5 to time t6.

なお、ノイズなどのような想定外の理由によって上述した差分が一時的に閾値以下となる状況での誤判定を回避すべく、差分が閾値以下になる状態が複数の測定回数に亘って連続して起こった場合に初めて列車Tが停止したと判断しても良い。
一方、図3(b)において示される距離データ曲線は、列車Tの前面の形状に相似の形となり、例えば、時間t1の曲線に記されたaの部分は列車Tの右端側を示し、bの部分は列車Tの左端側を示している。cで示される部分は列車Tの連結器5の部分を示している。
In order to avoid misjudgment in the situation where the difference described above temporarily falls below the threshold due to unexpected reasons such as noise, the state where the difference falls below the threshold continues for a plurality of measurement times. If this happens, it may be determined that the train T has stopped for the first time.
On the other hand, the distance data curve shown in FIG. 3 (b) is similar to the shape of the front surface of the train T. For example, the portion a shown in the curve at time t1 indicates the right end side of the train T, and b Indicates the left end side of the train T. The part shown by c has shown the part of the coupler 5 of the train T. FIG.

そこで、列車Tが停止したと考えられる時間t6の曲線において、最もYの値が小さい部分(c’)を抽出する。このc’のY座標値を実空間座標系、例えば線路に沿った方向に座標軸を張り、あらかじめ設定された基準停止位置を原点とする座標系の座標値に変換する。この実空間座標系上のc’の座標値yを「列車停止位置P」として認識する。そのときの座標値yが基準停止位置に対する許容範囲(=定位置範囲、例えば基準停止位置±700mmと設定しておく)に入っているか否かで、正しい停止が行われたか否かを判定できる。   Therefore, a portion (c ′) having the smallest Y value is extracted from the curve at time t6 where the train T is considered to have stopped. The Y coordinate value of c ′ is converted into a coordinate value of a coordinate system with a coordinate axis extending in a direction along the real space coordinate system, for example, the track, and having a preset reference stop position as the origin. The coordinate value y of c ′ on the real space coordinate system is recognized as “train stop position P”. Whether or not the correct stop has been performed can be determined based on whether or not the coordinate value y at that time is within an allowable range with respect to the reference stop position (= set position range, for example, set to the reference stop position ± 700 mm). .

上述の列車停止位置Pの検出方法では、列車Tが実際に停止する位置より相当手前から列車Tの前面(先頭)の位置を追跡しているので、列車Tが定位置範囲より手前で停止した場合やオーバーランした場合などにも十分に対応できる。
また、スポット状とされた測定光2を走査せずに照射する距離センサ3の場合、測定光2を常に列車Tの同じ位置に照射しなければ、正確な距離を測定できない。つまり、列車Tが移動しても列車Tと距離センサ3との相対的な位置関係が変化しないような取り付け位置、言い換えれば列車Tの前面に対面する場所に距離センサ3を設置しなければならない。当然、そのような場所に対するセンサの設置は駅の建築限界の制約などから不可能である。しかし、本発明のように測定光2をライン状に走査させる方式であれば、設置スペースの制約を受けることがない。
In the above-described detection method of the train stop position P, since the position of the front (front) of the train T is tracked from a position before the position where the train T actually stops, the train T stops before the fixed position range. In case of a case or overrun.
Further, in the case of the distance sensor 3 that irradiates the measurement light 2 in a spot shape without scanning, an accurate distance cannot be measured unless the measurement light 2 is always irradiated to the same position on the train T. That is, the distance sensor 3 must be installed at a mounting position where the relative positional relationship between the train T and the distance sensor 3 does not change even when the train T moves, in other words, at a location facing the front of the train T. . Of course, it is impossible to install a sensor in such a place due to restrictions on the construction limit of the station. However, if the measurement light 2 is scanned in a line shape as in the present invention, the installation space is not limited.

さらに、上述の列車停止位置Pの検出方法では、カメラやレンズのキャリブレーションは必要なく、列車Tがいかなる減速パターンを取っても常に正しい停止状態と停止位置を高精度に測定できる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Furthermore, in the above-described method for detecting the train stop position P, calibration of the camera and lens is not necessary, and the correct stop state and stop position can always be measured with high accuracy regardless of the deceleration pattern of the train T.
By the way, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 検出装置
2 測定光
3 距離センサ
4 検出部
5 連結器
θ 照射角度
P 列車停止位置
O 停止目標位置
T 列車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection apparatus 2 Measuring light 3 Distance sensor 4 Detection part 5 Coupler (theta) Irradiation angle P Train stop position PO Stop target position T Train

Claims (5)

停止動作中の列車の前面に対してスポット状の測定光を左右方向に沿ってライン状に走査しつつ照射する距離センサを用いて、当該距離センサから列車の前面までの距離を測定し、
測定された距離に基づいて、列車の停止状態及び停止位置を検出することを特徴とする列車停止位置の検出方法。
Measure the distance from the distance sensor to the front of the train, using a distance sensor that irradiates the front of the train while it is stopping while scanning a spot-shaped measuring beam in a line along the left-right direction.
A train stop position detection method, comprising: detecting a stop state and a stop position of a train based on a measured distance.
前記距離センサから列車の前面までの距離を一定の時間ごとに連続して測定し、
連続して測定された距離の変化量が所定の閾値以下になった場合に列車が停止したと判断し、
列車が停止したと判断された場合には、前記測定された距離を基に列車の停止位置を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の列車停止位置の検出方法。
Continuously measuring the distance from the distance sensor to the front of the train at regular intervals;
When the amount of change in distance measured continuously falls below a predetermined threshold, it is determined that the train has stopped,
The train stop position detection method according to claim 1, wherein if it is determined that the train has stopped, a train stop position is estimated based on the measured distance.
前記測定光を、当該列車の進行方向に対して前方で且つ左右方向斜めから照射することを特徴とする請求項1又は2に記載の列車停止位置の検出方法。   The method of detecting a train stop position according to claim 1 or 2, wherein the measurement light is irradiated forward and obliquely in the left-right direction with respect to the traveling direction of the train. 前記測定光を、前記列車の前面に設けられた連結器に対して照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の列車停止位置の検出方法。   The method of detecting a train stop position according to any one of claims 1 to 3, wherein the measurement light is applied to a coupler provided in front of the train. 停止動作中の列車の前面に対してスポット状の測定光を左右方向に沿ってライン状に走査しつつ照射して、当該距離センサから列車の前面までの距離を測定する距離センサと、
請求項1〜4のいずれかに記載された列車停止位置の検出方法により、列車の停止状態及び停止位置を検出する検出部と、
を有していることを特徴とする列車停止位置の検出装置。
A distance sensor that measures the distance from the distance sensor to the front surface of the train by irradiating the front surface of the train being stopped while irradiating the spot-shaped measurement light in a line along the left-right direction,
A detection unit that detects a stop state and a stop position of a train by the method for detecting a train stop position according to any one of claims 1 to 4,
A train stop position detecting device characterized by comprising:
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