JP2012240660A - 鉄道車両速度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両の速度測定を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別できるようにし、また、線路に配置されたＲＦＩＤタグからの情報の受信に誤りまたは欠落が生じた場合に鉄道車両の速度測定精度が低下するのを防止する。
【解決手段】線路１１には所定の間隔をもってＲＦＩＤタグ２を配置し、鉄道車両１３には車両アンテナ４、ＲＦＩＤリーダ２１等を設け、鉄道車両１３の走行中に、ＲＦＩＤタグ２から送信されたＩＤ情報を車両アンテナ４およびＲＦＩＤリーダ２１で読み取り、この読み取ったＩＤ情報に基づいて鉄道車両１３の速度を算出する。また、前回読み取られたＩＤ情報の送信元であるＲＦＩＤタグ２と今回読み取られたＩＤ情報の送信元であるＲＦＩＤタグ２との間の距離が所定の距離基準値より大きい場合には、鉄道車両１３の速度算出を行わない。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両の速度を測定する鉄道車両速度測定装置に関する。

鉄道車両の走行を制御する装置として、自動列車制御装置（ＡＴＣ）、自動列車停止装置（ＡＴＳ）等が知られている。これらの装置は、一般に、線路上に配置された地上子から鉄道車両へ無線電波を用いて情報を送り、この情報に基づいて、鉄道車両に搭載された制御装置が鉄道車両を減速させる等の走行制御を行う。また、レールに信号電流を流し、この信号電流を介して鉄道車両に情報を送り、この情報に基づいて鉄道車両の走行を制御する装置も存在する。

近年、近距離無線通信により情報のやり取りを行うことができるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが普及している。これに伴い、従来の地上子に代えてＲＦＩＤタグを線路に設置し、ＲＦＩＤタグから鉄道車両へ情報を送信することにより鉄道車両の走行制御を行う方法が提案されている（下記の特許文献１参照）。なお、ＲＦＩＤタグは、無線ＩＤタグまたはＩＣタグとも呼ばれる。

特開２００９−２７８８０５号公報

ところで、ＲＦＩＤタグを線路に所定の間隔をもって配置し、鉄道車両が、ＲＦＩＤタグの上方を通過する度にＲＦＩＤタグから送信された情報を受信し、この受信した情報に基づいて鉄道車両の速度を測定する鉄道車両速度測定装置を構築し、この鉄道車両速度測定装置を用いて鉄道車両の速度管理を行う場合、次のようないくつかの問題がある。

まず、鉄道車両が走行する路線において、鉄道車両の速度測定を行う区域とそうでない区域とを鉄道車両速度測定装置に識別させることが容易でないという問題がある。

すなわち、鉄道車両が走行する路線には、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域とそうでない区域とが存在する。このことを考慮すると、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域に限り、上記鉄道車両速度測定装置による鉄道車両の速度測定を行うことが望ましい。しかしながら、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域は、例えば急カーブの区域、踏切付近等であるが、これらは路線ごとにまちまちである。また、路線によっては、線路の周囲の環境（例えば線路沿いに住宅が存在すること）等の個々の路線が有する固有の事情を考慮して鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域を設定する必要が生じる場合もある。このように、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域は路線ごとに様々であり、それゆえ、鉄道車両の速度測定を行う区域も一律でなく、このような一律でない区域を鉄道車両速度測定装置に認識させることは容易ではない。

次に、ＲＦＩＤタグからの情報の受信に誤りや欠落が生じた場合に、鉄道車両の速度の測定精度が低下してしまうという問題がある。

すなわち、近年では、ＲＦＩＤタグの通信可能距離が長くなってきているため、複数の路線が接近している領域では、他の路線の線路に配置されたＲＦＩＤタグから送信された情報を受信してしまうことが考えられる。また、自己の路線の線路に配置された２つのＲＦＩＤタグ間の距離が近い場合には、何らかの不具合により、これらＲＦＩＤタグから送信される情報を、これらＲＦＩＤタグの配置順序と異なる順序で受信してしまうことも考えられる。このような事態が生じた場合には、鉄道車両の速度の測定精度が低下してしまうおそれがある。また、自己の路線の線路に配置されたＲＦＩＤタグが故障し、当該ＲＦＩＤタグから情報が送信されない状態になった場合には、鉄道車両が当該ＲＦＩＤタグの上方を通過しても、当該ＲＦＩＤタグから送信されるべき情報を受信することができない。このような事態が生じた場合にも、鉄道車両の速度の測定精度が低下してしまうおそれがある。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、鉄道車両の速度測定を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別することができる鉄道車両速度測定装置を提供することにある。

また、本発明の第２の課題は、線路に配置されたＲＦＩＤタグからの情報の受信に誤りまたは欠落が生じた場合でも、鉄道車両の速度測定精度の低下を防ぐことができる鉄道車両速度測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の鉄道車両速度測定装置は、線路に沿って所定の間隔で配置され、固有のＩＤ情報が記憶された記憶部を有し、少なくとも当該ＩＤ情報を送信する複数のＲＦＩＤタグと、鉄道車両に設けられ、前記各ＲＦＩＤタグに接近したときに前記各ＲＦＩＤタグから送信される前記ＩＤ情報を受信するアンテナと、前記鉄道車両に設けられ、前記アンテナにより受信された前記ＩＤ情報を読み取る読取手段と、前記鉄道車両に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報、および前記複数のＲＦＩＤタグが配置された位置の距離程を示す距離程情報を含み、複数の前記ＩＤ情報と複数の前記距離程情報との間に前記ＲＦＩＤタグごとにそれぞれ関連付けが形成された路線情報を記憶する記憶手段と、前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である今回距離程情報と、前記読取手段により前回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である前回距離程情報とを前記路線情報から取得し、当該取得した今回距離程情報および前回距離程情報を用いて、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグと前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグとの間のタグ間距離を算出し、当該算出したタグ間距離に基づいて前記鉄道車両の速度を算出する速度算出手段とを備え、前記速度算出手段は、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下であるか否かを判断し、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下である場合には前記鉄道車両の速度の算出を行い、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下でない場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする。

本発明の第１の鉄道車両速度測定装置によれば、タグ間距離と距離基準値との比較により、鉄道車両の速度測定を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別することができる。これにより、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域では、タグ間距離が距離基準値以下となるようにＲＦＩＤタグを配置し、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のない区域では、タグ間距離が距離基準値よりも大きくなるようにＲＦＩＤタグを配置することで、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域に限り、鉄道車両の速度を算出し、当該算出結果に基づいて鉄道車両の速度が所定の制限速度を超過した場合に警告を発する等の処理を行うことができる。

また、本発明の第１の鉄道車両速度測定装置によれば、ＲＦＩＤタグから送信されたＩＤ情報に基づいて、鉄道車両に設けられた記憶手段に記憶された距離程情報を特定し、当該特定した距離程情報に基づいて鉄道車両の速度を算出する構成としたから、線路に配置された各ＲＦＩＤタグに距離程情報を記憶させる必要がない。したがって、各ＲＦＩＤタグの線路への配置作業を容易に行うことが可能になる。すなわち、各ＲＦＩＤタグに距離程情報を記憶させるとすれば、個々のＲＦＩＤタグに距離程情報を記憶させる作業が必要になり、また、個々のＲＦＩＤタグを線路に配置する際には、個々のＲＦＩＤタグに記憶された距離程情報が示す距離程とＲＦＩＤタグを実際に配置する位置の距離程とを一致させる作業が必要にある。本発明の第１の鉄道車両速度測定装置によれば、このような作業が不要になる。

また、本発明の第１の鉄道車両速度測定装置によれば、上記距離基準値を変更するだけで、１路線において、鉄道車両の速度算出を行う区域とそうでない区域とを容易に変更することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第２の鉄道車両速度測定装置は、線路に沿って所定の間隔で配置され、固有のＩＤ情報が記憶された記憶部を有し、少なくとも当該ＩＤ情報を送信する複数のＲＦＩＤタグと、鉄道車両に設けられ、前記各ＲＦＩＤタグに接近したときに前記各ＲＦＩＤタグから送信される前記ＩＤ情報を受信するアンテナと、前記鉄道車両に設けられ、前記アンテナにより受信された前記ＩＤ情報を読み取る読取手段と、前記鉄道車両に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報、前記複数のＲＦＩＤタグが配置された位置の距離程を示す距離程情報、および速度算出処理の要否を示す速度算出要否情報を含み、複数の前記ＩＤ情報、複数の前記距離程情報および複数の前記速度算出要否情報のそれぞれの間に前記ＲＦＩＤタグごとにそれぞれ関連付けが形成された路線情報を記憶する記憶手段と、前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である今回距離程情報と、前記読取手段により前回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である前回距離程情報とを前記路線情報から取得し、当該取得した今回距離程情報および前回距離程情報を用いて、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグと前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグとの間のタグ間距離を算出し、当該算出したタグ間距離に基づいて前記鉄道車両の速度を算出する前記速度算出処理を行う速度算出手段とを備え、前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた速度算出要否情報が前記速度算出処理を要する旨を示している場合には前記速度算出処理を行い、前記今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた速度算出要否情報が前記速度算出処理を要する旨を示していない場合には前記速度算出処理を行わないことを特徴とする。

本発明の第２の鉄道車両速度測定装置によっても、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域に限り、鉄道車両の速度を算出し、当該算出結果に基づいて鉄道車両の速度が所定の制限速度を超過した場合に警告を発する等の処理を行うことができる。

また、本発明の第２の鉄道車両速度測定装置によれば、鉄道車両の速度算出を行う区域とそうでない区域とをタグ間距離に拘わらず設定することができる。例えば、タグ間距離が比較的長い区域に配置されたＲＦＩＤタグに対し、速度算出処理を要する旨を示す速度算出要否情報を割り当て、タグ間距離が比較的短い区域に配置されたＲＦＩＤタグに対し、速度算出処理を要しない旨を示す速度算出要否情報を割り当てることにより、タグ間距離が比較的長い区域で鉄道車両の速度算出を行い、タグ間距離が比較的短い区域で鉄道車両の速度算出を行わないといった処理を実現することができる。

上記課題を解決するために、本発明の第３の鉄道車両速度測定装置は、上述した本発明の第１または第２の鉄道車両速度測定装置において、前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報が、前記路線情報に含まれる１つの路線または前記路線情報に含まれる複数の路線のうち指定された１つの路線の線路に配置された複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報のいずれかに一致するか否かを判断し、前記今回読み取られたＩＤ情報が前記１つの路線の線路に配置された複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報のいずれにも一致しない場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする。

本発明の第３の鉄道車両速度測定装置によれば、鉄道車両が走行している路線以外の路線の線路に配置されたＲＦＩＤタグから送信された情報を受信した場合でも、そのような情報が鉄道車両の速度算出に用いられることを防止することができる。これにより、複数の路線が接近している領域において鉄道車両の速度算出に誤りが生じることを防止することができ、鉄道車両の速度算出の精度を高めることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第４の鉄道車両速度測定装置は、上述した本発明の第１ないし第３のいずれかの鉄道車両速度測定装置において、前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程と前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程とを比較し、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程が前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程よりも小さい場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする。

本発明の第４の鉄道車両速度測定装置によれば、各ＲＦＩＤタグからの情報を受信する順序を誤った場合には、その旨を認識することができる。これにより、受信順序の誤りによって鉄道車両の速度算出に誤りが生じることを防止することができ、鉄道車両の速度算出の精度を高めることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第５の鉄道車両速度測定装置は、上述した本発明の第１ないし第４のいずれかの鉄道車両速度測定装置において、前記線路に沿って複数の区間が設定され、前記各区間には2個以上の前記ＲＦＩＤタグが属し、前記記憶手段に記憶された前記路線情報は、前記各ＲＦＩＤタグが前記複数の区間のうちのいずれの区間に属しているかを示す区間情報を含み、前記読取手段によりＩＤ情報が読み取られたときに当該ＩＤ情報が記憶された前記ＲＦＩＤタグが属している区間を前記区間情報に基づいて特定し、当該区間を前記記憶手段または他の記憶手段に記憶する区間記憶処理手段と、前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報が記憶された前記ＲＦＩＤタグが属している区間を前記区間情報に基づいて特定し、当該区間と前記区間記憶処理手段により前回記憶された区間との位置関係に基づいて前記鉄道車両の進行方向を判断する進行方向判断手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の第５の鉄道車両速度測定装置によれば、読取手段により今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグが属している区間、すなわち今回通過した区間と、区間記憶手段により前回記憶された区間、すなわち前回通過した区間との位置関係に基づいて鉄道車両の進行方向を正確に判断することができる。例えば、上り路線を走行している鉄道車両において、今回通過した区間が前回通過した区間よりも上り側に位置している場合には、当該鉄道車両が上り路線を上り方向に進行していると判断することができる。

特に、個々のＲＦＩＤタグの位置関係ではなく、区間同士の位置関係に基づいて鉄道車両の進行方向を判断するので、何らかの異常等によりＲＦＩＤタグのＩＤ情報をＲＦＩＤタグの配置順序と異なる順序で受信してしまったり、ＩＤ情報を受信し損なってしまった場合でも、このような受信の誤りや欠落の影響を受けずに、区間の位置関係に基づいて鉄道車両の進行方向を正確に判断することができる。

本発明によれば、鉄道車両の速度測定を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別することができる。また、線路に配置されたＲＦＩＤタグからの情報の受信に誤りまたは欠落が生じた場合でも、鉄道車両の速度測定精度の低下を防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置等を示す全体図である。 本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置において、各路線におけるＲＦＩＤタグの配置を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置において、路線データを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置において、走行履歴データを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による鉄道車両速度測定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態による鉄道車両速度測定装置において、線路におけるＲＦＩＤタグの配置および区間の設定を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態による鉄道車両速度測定装置において、路線データを示す説明図である。 本発明の第３の実施形態による鉄道車両速度測定装置の動作を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第１の実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置、当該鉄道車両速度測定装置が設けられた鉄道車両および線路等を示している。図１において、本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置１は、ＲＦＩＤタグ２、車両アンテナ４および装置本体５を備えている。

ＲＦＩＤタグ２は線路１１に配置されている。ＲＦＩＤタグ２は、図１においては１つしか図示していないが、図２に示すように、線路に沿って複数配置されている。複数のＲＦＩＤタグ２の配置については後述する。

各ＲＦＩＤタグ２は、例えば、線路１１のレール１２間のほぼ中央に位置し、枕木上に設置されている。各ＲＦＩＤタグ２は、筐体内に、制御回路、記憶部としての内部メモリ、および内部アンテナ（いずれも図示せず）等を設けることにより構成されている。また、各ＲＦＩＤタグ２の内部メモリには固有のＩＤ情報が記憶されている。ＩＤ情報はＲＦＩＤタグ２ごとに異なる。ＩＤ情報は例えばＲＦＩＤタグ２のシリアル番号である。また、各ＲＦＩＤタグ２はパッシブタグであり、その通信周波数帯はＵＨＦ帯である。各ＲＦＩＤタグ２は、鉄道車両１３に設けられた後述するＲＦＩＤリーダ２１から供給される電波により電力を作り出し、この電力により動作し、内部メモリに記憶されたＩＤ情報を、内部アンテナを介して外部に送信する。なお、各ＲＦＩＤタグ２はパッシブタグに限らず、アクティブタグでもよいが、パッシブタグを採用することにより、各ＲＦＩＤタグ２に電力を供給する電源装置を別途設ける必要がなくなり、コストの削減およびメンテナンス作業の簡略化を実現することができる。また、各ＲＦＩＤタグ２の通信周波数帯はＵＨＦ帯以外でもよいが、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグ２を採用することにより、通信可能距離を長くすることができ、線路１１に配置された各ＲＦＩＤタグ２と鉄道車両１３に取り付けられた車両アンテナ４との間で情報の送受信を確実に行うことが可能になる。

車両アンテナ４は、例えば列車の先頭の鉄道車両１３に設けられている。車両アンテナ４は、鉄道車両１３のほぼ先頭部分に位置し、鉄道車両１３の床下または底面に取り付けられている。車両アンテナ４は、各ＲＦＩＤタグ２に接近したときに各ＲＦＩＤタグ２から送信されるＩＤ情報を受信する。

装置本体５は、例えば鉄道車両１３の運転室内等に設けられている。装置本体５は、読取手段としてのＲＦＩＤリーダ２１、速度算出手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２２、記憶手段としてのメモリ２３、メモリーカード用インターフェイス２４、および速度発電機用インターフェイス２５を備え、これらは例えば１つの筐体に収容されている。また、ＣＰＵ２２には、キーユニット２６、液晶表示器２７、ランプ群２８、およびスピーカ２９が接続され、これらは、装置本体５の筐体に設けられた操作パネル、または鉄道車両１３の運転室に設けられた操作パネルに配置されている。

ＲＦＩＤリーダ２１は、車両アンテナ４およびＣＰＵ２２に電気的に接続されている。ＲＦＩＤリーダ２１は、各ＲＦＩＤタグ２を動作させるための電波を、車両アンテナ４を介して外部に発信する。また、ＲＦＩＤリーダ２１は、車両アンテナ４が各ＲＦＩＤタグ２に接近し、車両アンテナ４が各ＲＦＩＤタグ２から送信されたＩＤ情報を受信したときに、車両アンテナ４が受信したＩＤ情報を読み取り、当該読み取ったＩＤ情報をＣＰＵ２２に出力する。

ＣＰＵ２２は、ＲＦＩＤリーダ２１により読み取られた各ＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報に基づいて鉄道車両１３（列車）の速度を算出する機能を有する。ＣＰＵ２２のこの機能は、メモリ２３に記憶されたコンピュータプログラムを読み取り、これを実行することにより実現される。

メモリ２３は、例えばフラッシュメモリまたはハードディスク等の書換可能な記憶素子または記憶装置である。メモリ２３には、上記コンピュータプログラムのほか、後述する路線データ（図３参照）および距離基準値Ｄｓ（図２参照）等が記憶されている。また、メモリ２３には、後述するように、前回距離基準値、走行履歴データ（図４参照）等が記憶される。

メモリーカード用インターフェイス２４は、メモリ２３とメモリーカード１４との間で情報のやり取りを行うためのインターフェイスである。メモリーカード１４は、例えばフラッシュメモリを内蔵した外部記憶媒体である。例えば装置本体５の筐体には、メモリーカード接続端子が設けられており、このメモリーカード接続端子にメモリーカード１４を接続することにより、メモリーカード１４に記憶された情報をメモリ２３に記憶させ、また、メモリ２３に記憶された情報をメモリーカード１４に記憶させることができる。

例えば、事業所等に設けられたパーソナルコンピュータを用いて作成した路線データをメモリーカード１４に記憶させ、このメモリーカード１４を装置本体５に接続し、当該メモリーカード１４に記憶された路線データを装置本体５のメモリ２３に記憶させることができる。これにより、装置本体５のメモリ２３に記憶された路線データを容易に更新することができる。また、装置本体５のメモリ２３に記憶された走行履歴データをメモリーカード１４に記憶させ、このメモリーカード１４を事業所等に設けられたパーソナルコンピュータに接続することにより、当該パーソナルコンピュータで走行履歴データを確認し、または、走行履歴データをデータベース等に記憶させることができる。

速度発電機用インターフェイス２５は、鉄道車両１３に設けられた速度発電機１５からのパルス信号をＣＰＵ２２に入力させるためのインターフェイスである。速度発電機１５は、鉄道車両１３の車輪の回転速度に応じてパルス周波数が変化するパルス信号を出力する。

キーユニット２６は、電源スイッチ、ＣＰＵ２２に設定情報等の各種情報を入力するためのテンキー、鉄道車両１３の速度算出の開始・終了を指示するボタン等を有している。液晶表示器２７は、日時、路線、機能、設定値、制限速度超過の警告メッセージ等の各種情報を表示する。ランプ群２８は、電源ランプ、ＲＦＩＤリーダ２１の稼働時に点灯してＲＦＩＤリーダ２１の稼働を告げるランプ、メモリーカード１４へのアクセス時に点灯してメモリーカード１４へのアクセスを告げるランプ、制限速度超過の警報ランプ等である。スピーカ２９は制限速度超過の警報音等を出力する。

図２は各路線の線路におけるＲＦＩＤタグ２、３の配置を示している。図２において、路線Ｒ１と路線Ｒ２は互いに異なる路線である。路線Ｒ１の線路において、ＲＦＩＤタグ２は所定の間隔で配置されている。ＲＦＩＤタグ２のそれぞれの間隔は必ずしも一定ではない。例えば、鉄道車両（列車）の速度管理を厳格に行う必要のある区域では、ＲＦＩＤタグ２が比較的短い間隔で配置されている。一方、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のない区域では、ＲＦＩＤタグ２が比較的長い間隔で配置されている。路線Ｒ１においては、他の路線Ｒ２が接近している等の事情により速度制限を行う必要性が高い区域Ｚａ、および急カーブであるため速度制限を行う必要性が高い区域Ｚｃが、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のある区域に相当する。したがって、区域Ｚａおよび区域Ｚｃでは、ＲＦＩＤタグ２が比較的短い間隔で配置されている。これに対し、線路が長い間ほぼ直線である区域Ｚｂは、鉄道車両の速度管理を厳格に行う必要のない区域に相当する。したがって、区域Ｚｂでは、ＲＦＩＤタグ２が比較的長い間隔で配置されている。

一方、路線Ｒ２の線路においてもＲＦＩＤタグ３が必ずしも一定ではない所定の間隔で配置されている。なお、各ＲＦＩＤタグ３の構成はＲＦＩＤタグ２と同じである（もっともＩＤ情報はそれぞれ異なる）。

図３はメモリ２３に記憶された路線データを示し、図４は走行履歴データを示し、図５は鉄道車両速度測定装置１の動作を示している。これより、図３ないし図５を参照しながら、鉄道車両速度測定装置１の動作を、鉄道車両１３が路線Ｒ１を走行する場合を例にあげて説明する。

図５において、鉄道車両１３の走行に伴い、鉄道車両１３に設けられた車両アンテナ４が、路線Ｒ１の線路１１に配置された、ある１つのＲＦＩＤタグ２に接近すると、当該ＲＦＩＤタグ２が、車両アンテナ４を介して発信された電波により電力を得て動作し、当該ＲＦＩＤタグ２の内部メモリに記憶されたＩＤ情報を送信する。そして、車両アンテナ４は、当該ＲＦＩＤタグ２から送信されたＩＤ情報を受信し、ＲＦＩＤリーダ２１が当該受信したＩＤ情報を読み取ってこれをＣＰＵ２２に出力し、ＣＰＵ２２がＲＦＩＤリーダ２１から出力されたＩＤ情報を受け取る（ステップＳ１）。

続いて、ＣＰＵ２２は、メモリ２３に記憶された路線データ中に、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在し、かつ当該要素データ中の路線番号が路線Ｒ１の路線番号と一致するか否かを判断する（ステップＳ２）。なお、鉄道車両１３が路線Ｒ１を走行する場合、走行開始前に装置本体５に対して路線Ｒ１の路線番号がテンキーの操作により入力される。これにより、路線Ｒ１がＣＰＵ２２により速度算出を行うべき路線として指定される。

ここで、メモリ２３に記憶された路線データについて図３を参照しながら説明する。路線データは、鉄道車両（列車）の速度算出ないし速度管理等に必要または有用な情報を、ＲＦＩＤタグが配置された位置ごとに記述したデータである。以下、ＲＦＩＤタグが配置された位置を「タグ配置位置」という。具体的には、路線データは複数の要素データにより構成されている。要素データはタグ配置位置ごとに作られている。各要素データには、図３に示すように、タグ配置位置に係る路線番号、ＩＤ情報、距離程情報、制限速度、および備考が含まれている。路線番号は、各路線に付された固有な番号であり、路線番号により各路線を識別し、特定することができる。例えば、路線Ｒ１の路線番号は「１」であり、路線Ｒ２の路線番号は「２」である。各要素データには、タグ配置位置が属する路線の路線番号が記述されている。ＩＤ情報は、タグ配置位置に配置されているＲＦＩＤタグのＩＤ情報である。距離程情報は、タグ配置位置の距離程を示す情報であり、例えば、タグ配置位置の距離程を１センチメートルの精度で表現した数値である。制限速度は、タグ配置位置を走行する鉄道車両の制限速度を示す情報である。備考は、タグ配置位置についての説明を記述した文字情報であり、例えば、タグ配置位置が○×踏切の近傍である場合には、備考に「○×踏切」と記述される。１つの要素データに含まれる路線番号、ＩＤ情報、距離程情報、制限情報および備考の間にはそれぞれ関連付けが形成されている。

さて、ステップＳ２における判断の結果、路線データ中に、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在しない場合、または路線データ中に、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在するものの、当該要素データ中の路線番号が路線Ｒ１の路線番号と一致しない場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報を無視し、このＩＤ情報についてステップＳ３以降の処理を行わない。これにより、鉄道車両１３の車両アンテナ４が、鉄道車両１３が現在走行している路線Ｒ１以外の路線、例えば路線Ｒ２の線路に配置されたＲＦＩＤタグ３から送信されたＩＤ情報を受信した場合でも、そのＩＤ情報が鉄道車両１３の速度算出に用いられることを防止することができる。したがって、例えば図２中の区域Ｚａのように、複数の路線が接近している領域において鉄道車両１３の速度算出に誤りが生じることを防止することができ、鉄道車両１３の速度算出の精度を高めることができる。

一方、ステップＳ２における判断の結果、路線データ中に、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在し、かつ当該要素データ中の路線番号が路線Ｒ１の路線番号と一致する場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、路線データにおいて当該ＩＤ情報に関連付けられた距離程情報、すなわち、当該ＩＤ情報と共に同一の要素データ中に含まれている距離程情報を路線データから読み出す（ステップＳ３）。

続いて、ＣＰＵ２２は、前回、車両アンテナ４を介してＲＦＩＤリーダ２１により読み取られて速度算出の処理対象となったＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報に関連付けられた距離程情報（以下、これを「前回距離程情報」という。）がメモリ２３に記憶されているか否かを判断する（ステップＳ４）。なお、前回距離程情報は、通常であれば、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２の上方を鉄道車両１３が通過する直前に通過したＲＦＩＤタグ２に記憶されたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報であるが、当該直前に通過したＲＦＩＤタグ２からのＩＤ情報が受信されなかった場合には、当該直前に通過したＲＦＩＤタグ２の１つ前に通過したＲＦＩＤタグ２に記憶されたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である。

ここで、ＣＰＵ２２は、後述するように、車両アンテナ４を介してＲＦＩＤリーダ２１により読み取られて速度算出の処理対象となったＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報に関連付けられた距離程情報をメモリ２３に記憶し、保持する（ステップＳ１１参照）。したがって、鉄道車両１３が路線Ｒ１の始点から出発した直後においては前回距離程情報がメモリ２３に記憶されていないが、鉄道車両１３が路線Ｒ１の始点から出発し、最初に配置されたＲＦＩＤタグ２の上方を通過した後は、通常であれば、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されている。

ステップＳ４における判断の結果、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されている場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、前回距離程情報をメモリ２３から読み出し、そして、今回、ステップＳ１において車両アンテナ４を介してＲＦＩＤリーダ２１により読み取られたＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報に関連付けられた距離程情報（以下、これを「今回距離程情報」という。）の示す距離程が前回距離程情報の示す距離程よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。

ステップＳ５における判断の結果、今回距離程情報の示す距離程が前回距離程情報の示す距離程以下である場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報を無視し、このＩＤ情報についてステップＳ６以降の処理を行わない。これにより、鉄道車両１３の車両アンテナ４が、線路１１におけるＲＦＩＤタグ２の配置順序とは異なる順序でＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報を受信してしまった場合に、このような誤って受信されたＩＤ情報を用いて鉄道車両１３の速度算出が行われるのを防止し、鉄道車両１３の速度算出の精度を高めることができる。

一方、ステップＳ５における判断の結果、今回距離程情報の示す距離程が前回距離程情報の示す距離程よりも大きい場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２と前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２との間の距離（これを「タグ間距離」という。）を算出する（ステップＳ６）。具体的には、ＣＰＵ２２は、今回距離程情報が示す距離程から前回距離程情報が示す距離程を引くことによりタグ間距離を求める。

続いて、ＣＰＵ２２は、ステップＳ６で算出したタグ間距離が距離基準値Ｄｓ以下であるか否かを判断する(ステップＳ７）。

ここで、距離基準値Ｄｓについて図２を参照しながら説明する。図２に示すように、路線Ｒ１には、他の路線Ｒ２が接近していることや急カーブであること等の事情により鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域Ｚａ、Ｚｃと、線路が長い間ほぼ直線であるために鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のない区域Ｚｂとが存在する。このような路線Ｒ１において、鉄道車両速度測定装置１は、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域Ｚａ、Ｚｃでは鉄道車両１３の速度算出を行い、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のない区域Ｚｂでは鉄道車両１３の速度算出を行わない。そして、鉄道車両速度測定装置１は、鉄道車両１３の速度算出を行うか否かを、タグ間距離と距離基準値Ｄｓとの比較によって判断する。すなわち、タグ間距離が距離基準値Ｄｓ以下である場合には、鉄道車両１３の速度算出を行い、タグ間距離が距離基準値Ｄｓよりも大きい場合には、鉄道車両１３の速度算出を行わない。そして、距離基準値Ｄｓは次のように定められている。すなわち、路線Ｒ１において、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域Ｚａ、ＺｃにおいてはＲＦＩＤタグ２が比較的短い間隔で配置され、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のない区域ＺｂにおいてはＲＦＩＤタグ２が比較的長い間隔で配置されている。そこで、距離基準値Ｄｓは、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域Ｚａ、Ｚｃ内において互いに隣り合う２つのＲＦＩＤタグ２間の距離の最大値（例えば８０ｍ）以上であり、かつ鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のない区域Ｚｂ内において互いに隣り合う２つのＲＦＩＤタグ２間の距離の最小値（例えば２００ｍ）よりも小さい値（例えば１００ｍ）に定められている。また、距離基準値Ｄｓはメモリ２３に予め記憶されている。なお、距離基準値Ｄｓは、例えばテンキーを操作し、新たな距離基準値Ｄｓを装置本体５に入力することにより、あるいは、新たな距離基準値Ｄｓが記憶されたメモリーカード１４を装置本体５に接続し、当該新たな距離基準値Ｄｓをメモリーカード１４からメモリ２３に記憶させることにより、変更することができる。

ステップＳ７における判断の結果、タグ間距離が距離基準値Ｄｓ以下である場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、鉄道車両１３の速度を算出する（ステップＳ８）。具体的には、ＣＰＵ２２は、前回距離程情報がメモリ２３に記憶された時点と当該ステップＳ８の処理が実行される時点との間の時間（以下、これを「タグ間時間」という。）を算出し、このタグ間時間でタグ間距離を割ることにより鉄道車両１３の速度を求める。

すなわち、後述するように、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されるとき、その記憶処理が行われた時点の日時を示す日時情報が当該前回距離程情報と共にメモリ２３に記憶される。そして、ＲＦＩＤリーダ２１およびＣＰＵ２２等の処理速度がきわめて高速であることを考慮すると、この日時は、前回距離程情報に関連付けられたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２の真上を車両アンテナ４が通過した日時と実質的に等しい。一方、ＲＦＩＤリーダ２１およびＣＰＵ２２等の処理速度がきわめて高速であることを考慮すると、当該ステップＳ８の処理が実行される時点は、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２の真上を車両アンテナ４が通過した時点と実質的に等しい。したがって、前回距離程情報がメモリ２３に記憶された時点と当該ステップＳ８の処理が実行される時点との間の時間であるタグ間時間は、実質的には、車両アンテナ４が、前回距離程情報に関連付けられたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２の真上を通過してから、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２の真上を通過するまでにかかった時間である。一方、タグ間距離は、前回距離程情報に関連付けられたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２と今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２との間の距離であるから、タグ間距離をタグ間時間で割ることで、これら２つのＲＦＩＤタグ２間を走行した鉄道車両１３の速度が求まる。

続いて、ＣＰＵ２２は、ステップＳ８で算出した鉄道車両１３の速度が制限速度を超過しているか否かを判断し、超過している場合には警報を発する(ステップＳ９）。具体的には、ＣＰＵ２２は、まず。今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた制限速度、すなわち、ステップＳ１で読み取られたＩＤ情報と一致するＩＤ情報と共に同一の要素データ中に含まれる制限速度の情報を路線データから読み出し、当該読み出した制限速度とステップＳ８で算出した鉄道車両１３の速度とを比較する。続いて、ステップＳ８で算出した鉄道車両１３の速度が当該制限速度よりも大きい場合には、例えば、ＣＰＵ２２は、液晶表示器２７の表示画面に制限速度超過を告げるメッセージを表示し、ランプ群２８中の警報ランプを点灯または点滅させ、スピーカ２９から警報音を出力する。これにより、制限速度の超過を鉄道車両１３の運転室内にいる運転手等に知らせることができる。一方、ステップＳ８で算出した鉄道車両１３の速度が制限速度を超過していない場合には警告を発しない。

続いて、ＣＰＵ２２は走行履歴データをメモリ２３に記憶する（ステップＳ１０）。走行履歴データには、図４に示すように、当該走行履歴データの記録処理を行った日時（これは速度算出を行った日時と実質的に等しい）、今回読み取られたＩＤ情報、算出された鉄道車両１３の速度、警報の有無、速発パルス数等が含まれる。走行履歴データは、例えば鉄道車両１３の運行が完了した後等に、鉄道車両１３の走行状況や制限速度超過の程度・回数等を確認する際に用いることができる。なお、走行履歴データ中の速発パルス数は、前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２が配置された位置から、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２が配置された位置までの間において速度発電機１５から出力されたパルス信号のパルス数である。例えば、上記ステップＳ８で算出された速度が正しいか否かを、この速発パルス数に基づいて確かめることができる。

続いて、ＣＰＵ２２は今回距離程情報を前回距離程情報としてメモリ２３に記憶する（ステップＳ１１）。このとき、ＣＰＵ２２は、当該記憶処理を行った日時を当該前回距離程情報と共にメモリ２３に記憶する。

一方、ステップＳ７における判断の結果、タグ間距離が距離基準値Ｄｓ以下でない場合には（ステップＳ７：ＮＯ）、ＣＰＵ２２は、鉄道車両１３の速度の算出を行わず、直ちに、走行履歴データを少なくとも記憶可能な項目について記憶し、続いて、今回距離程情報を前回距離程情報として処理日時と共にメモリ２３に記憶する（ステップＳ１０およびＳ１１）。他方、ステップＳ４における判断の結果、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されていない場合にも（ステップＳ４：ＮＯ）、ＣＰＵ２２は、鉄道車両１３の速度の算出を行わず、直ちに、走行履歴データを少なくとも記憶可能な項目について記憶し、続いて、今回距離程情報を前回距離程情報として処理日時と共にメモリ２３に記憶する（ステップＳ１０およびＳ１１）。

以上のステップＳ１〜ステップＳ１１の処理は、鉄道車両１３の車両アンテナ４が路線Ｒ１の線路１１に配置されたＲＦＩＤタグ２の上方を通過する度に繰り返し行われる。

以上説明した通り、本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置１によれば、距離基準値Ｄｓに基づいて、鉄道車両１３の速度算出を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別することができる。これにより、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域に限り、鉄道車両１３の速度を算出し、当該算出結果に基づいて鉄道車両の速度が所定の制限速度を超過した場合に警告を発することができる。

また、鉄道車両速度測定装置１によれば、上述したように、他の路線Ｒ２の線路に配置されたＲＦＩＤタグ３から送信されたＩＤ情報を速度算出に用いないことにより、速度算出に誤りが生じることを防止でき、また、ＲＦＩＤタグ２の配置順序と異なる順序で受信したＩＤ情報を速度算出に用いないことにより、速度算出に誤りが生じることを防止できる。さらに、鉄道車両速度測定装置１によれば、前回距離程情報と今回距離程情報との差を算出してタグ間距離を求め、前回距離程情報が記憶された時点と速度算出時点との差を算出してタグ間時間を求め、タグ間距離をタグ間時間で割ることで鉄道車両１３の速度を算出するので、例えば路線Ｒ１の線路に配置された一部のＲＦＩＤタグ２が故障し、ＩＤ情報を送信することができない状態であったために、ＩＤ情報の受信に欠落が生じた場合でも、これによって鉄道車両１３の速度の算出の精度が大きく低下することを防止することができる。

さらに、本発明の第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置１によれば、距離基準値Ｄｓを変更することで、鉄道車両の速度算出を行う区域を個々の路線に適合するように容易に変更することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図６を参照しながら説明する。図６は鉄道車両速度測定装置１の動作の第２実施形態を示している。なお、以下、第２の実施形態を説明するに当たり、図１ないし図５に示す第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付すこととする。

第２の実施形態の特徴は、上述した第１の実施形態のように鉄道車両１３の速度算出を行うか否かを距離基準値Ｄｓに基づいて判断するのではなく、鉄道車両１３の速度算出を行うか否かを速度算出要否情報に基づいて判断する点にある。

速度算出要否情報は、鉄道車両１３の速度算出の要否を示す情報である。速度算出要否情報は、タグ配置位置ごとに存在し、路線データ中における各要素データに含まれる形でメモリ２３に記憶されている。具体的には、各速度算出要否情報は、図３に示す路線データ中の各要素データの第６番目の「予備」の項目に記述されている。各速度算出要否情報は、例えばフラグであり、速度算出要否情報が「１」である場合、それは鉄道車両１３の速度算出を要する旨を示し、速度算出要否情報が「０」である場合、それは鉄道車両１３の速度算出を要しない旨を示す。また、同一の要素データ中に含まれるＩＤ情報、距離程情報、制限速度、備考および速度算出要否情報の間にはそれぞれ関連付けが形成されている。

第２の実施形態による鉄道車両速度測定装置の動作は次の通りである。すなわち、図６に示すように、鉄道車両１３に設けられた車両アンテナ４が路線Ｒ１の線路に配置された、ある１つのＲＦＩＤタグ２に接近すると、図５中のステップＳ１と同様に、当該ＲＦＩＤタグ２のＩＤ情報が車両アンテナ４により受信され、ＲＦＩＤリーダ２１により読み取られ、ＣＰＵ２２に向けて出力される（ステップＳ２１）。続いて、当該ＩＤ情報を受け取ったＣＰＵ２２は、図５中のステップＳ２と同様に、路線データ中に、当該ＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在し、かつ当該要素データ中の路線番号が路線Ｒ１の路線番号と一致するか否かを判断する（ステップＳ２２）。

そして、路線データ中に、当該ＩＤ情報と一致するＩＤ情報を含む要素データが存在し、かつ当該要素データ中の路線番号が路線Ｒ１の路線番号と一致する場合には、ＣＰＵ２２は、当該ＩＤ情報に関連付けられた距離程情報および速度算出要否情報を路線データから読み出す（ステップＳ２３）。

続いて、ＣＰＵ２２は、図５中のステップＳ４と同様に、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されているか否かを判断し（ステップＳ２４）、前回距離程情報がメモリ２３に記憶されている場合には、前回距離程情報をメモリ２３から読み出し、図５中のステップＳ５と同様に、今回距離程情報の示す距離程が前回距離程情報の示す距離程よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２５）。

そして、今回距離程情報の示す距離程が前回距離程情報の示す距離程よりも大きい場合には、ＣＰＵ２２は、ステップＳ２３で路線データから読み出した速度算出要否情報が、鉄道車両１３の速度算出を要する旨を示しているか否かを判断する（ステップＳ２６）。

例えば、当該速度算出要否情報が「１」であり、鉄道車両１３の速度算出を要する旨を示している場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、図５中のステップＳ６と同様に、今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２と前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ２との間の距離、すなわちタグ間距離を算出する（ステップＳ２７）。

続いて、ＣＰＵ２２は、鉄道車両１３の速度を算出する（ステップＳ２８）。すなわち、図５中のステップＳ８と同様に、タグ間時間を算出し、タグ間距離をタグ間時間で割ることにより鉄道車両１３の速度を求める。

続いて、ＣＰＵ２２は、ステップＳ２８で算出した鉄道車両１３の速度が制限速度を超過しているか否かを判断し、超過している場合には、図５中のステップＳ９と同様に、警報を発する(ステップＳ２９）。さらに、ＣＰＵ２２は、図５中のステップＳ１０、Ｓ１１と同様に、走行履歴データをメモリ２３に記憶し、今回距離程情報を前回距離程情報として処理日時と共にメモリ２３に記憶する（ステップＳ３０、Ｓ３１）。以上のステップＳ２１〜ステップＳ３１の処理は、鉄道車両１３の車両アンテナ４が路線Ｒ１の線路１１に配置されたＲＦＩＤタグ２の上方を通過する度に繰り返し行われる。

このような構成を有する本発明の第２の実施形態によれば、速度算出要否情報に基づいて、鉄道車両１３の速度算出を行う区域とそうでない区域とを容易にかつ正確に識別することができ、これにより、鉄道車両１３の速度管理を厳格に行う必要のある区域に限り、鉄道車両１３の速度を算出し、当該算出結果に基づいて鉄道車両の速度が所定の制限速度を超過した場合に警告を発することができる。特に、第２の実施形態によれば、路線データ中においてタグ配置位置ごとに記憶された速度算出要否情報を用いることにより、線路において互いに隣り合うＲＦＩＤタグ２間の距離の大小に拘わらず、鉄道車両１３の速度算出を行うか否かを決めることができる。例えば、図２において、路線Ｒ１中の区域Ｚｃ内では鉄道車両１３の速度算出を行うが、区域Ｚａ内では鉄道車両１３の速度算出を行わないといった処理も可能である。また、区域Ｚｃ内の一部の区域に限り、鉄道車両１３の速度算出を行うといった処理も可能である。したがって、鉄道車両１３の速度算出を行うか否かをきめ細かく設定することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図７ないし図９を参照しながら説明する。なお、以下、第３の実施形態を説明するに当たり、図１ないし図５に示す第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付すこととする。

第３の実施形態の特徴は、路線の線路に沿って設定された区間の位置関係に基づいて鉄道車両１３の進行方向を判断する点にある。

図７は路線の線路におけるＲＦＩＤタグの配置および線路に沿って設定された区間を示している。図７に示すように、路線Ｒ３の線路には、複数のＲＦＩＤタグ５１が所定（必ずしも一定ではない）の間隔で配置されている。各ＲＦＩＤタグ５１自体の構成は第１の実施形態におけるＲＦＩＤタグ２と同じである。

また、路線Ｒ３の線路には、当該線路に沿って複数の区間Ｇが設定されている。各区間Ｇ内には、連続して配置された２つ以上のＲＦＩＤタグ５１（連続する２つ以上のタグ配置位置）が属している。区間Ｇは線路に沿って連続して並ぶように設定することが望ましい。また、一本の線路が途中で複数本の線路に分岐している場合には、分岐点の前後および結合点の前後のそれぞれにおいて区間Ｇを分け、分岐した線路ごとに独立した単一のまたは複数の区間Ｇを設定することが望ましい。各区間Ｇの長さは、線路の分岐・結合箇所や、鉄道車両１３の進行方向判断に求められる判断精度の程度等によって決めることが望ましいが、大まかには例えば２００ｍ〜５００m程度である。なお、区間Ｇは、必ずしも線路の全域に亘って設定しなくてもよく、線路の一部の区域にのみ設定してもよい。例えば、鉄道車両１３の進行方向の判断を行う必要性が低い区域には区間Ｇを設定しなくてもよい。あるいは、鉄道車両１３の進行方向の判断を行う必要性が低い区域には、通常よりも長い長さを有する区間Ｇを設定するようにしてもよい。

図８は、本実施形態における路線データを示している。図８に示すように、本実施形態における路線データの各要素データには、第１の実施形態における路線データの各要素データに含まれている情報（図３参照）に加え、区間情報としての区間番号および進行方向情報が含まれている。同一の要素データに含まれる路線番号、ＩＤ情報、距離程情報、制限速度、区間番号、進行方向情報および備考の間にはそれぞれ関連付けが形成されている。

区間番号は、当該要素データ中のＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ５１（タグ配置位置）が属する区間Ｇの番号であり、これは少なくとも当該区間Ｇが設定された路線内において固有の番号である。

進行方向情報は、当該路線における鉄道車両１３の進行方向を区間Ｇの位置関係に基づいて示す情報である。具体的には、進行方向情報は、鉄道車両が通過すべき区間Ｇの順序を示す情報であり、例えば、図８に示すように、当該要素データ中のＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグ５１が属する区間Ｇの直前に通過すべき区間Ｇの区間番号である。

例えば、図７中の矢印が示すように、路線Ｒ３において鉄道車両１３が区間番号００１の区間Ｇ、区間番号００２の区間Ｇ、区間番号００３の区間Ｇ、区間番号００５の区間Ｇの順序で進行する場合には、区間番号００１の区間Ｇに属する各ＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報が含まれる要素データにおける区間番号は「００１」であり、進行方向情報は「なし」（例えば「０００」）である（区間番号００１の区間Ｇは路線Ｒ３の始点である）。また、区間番号００２の区間Ｇに属する各ＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報が含まれる要素データにおける区間番号は「００２」であり、進行方向情報は「００１」である。また、区間番号００３の区間Ｇに属する各ＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報が含まれる要素データにおける区間番号は「００３」であり、進行方向情報は「００２」である。また、区間番号００５の区間Ｇに属する各ＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報が含まれる要素データにおける区間番号は「００５」であり、進行方向情報は「００３」である。

また、本実施形態において、装置本体５のＣＰＵ２２は、速度算出手段に加え、区間記憶処理手段および進行方向判断手段として機能する。

図９は鉄道車両速度測定装置１の動作の第３実施形態を示している。図９に示す第３の実施形態による鉄道車両速度測定装置１の動作のうちのステップＳ６１からステップＳ６９までは、次の点を除き、図５に示す第１の実施形態による鉄道車両速度測定装置１の動作のうちのステップＳ１からステップＳ９までと同じである。図９中のステップＳ６１からステップＳ６９までの動作と、図５中のステップＳ１からステップＳ９までの動作との間において異なる点は、図９中のステップＳ６３において、鉄道車両速度測定装置１に設けられた装置本体５のＣＰＵ２２が、ステップＳ６１でＲＦＩＤリーダ２１により読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報に加え、当該ＩＤ情報に関連付けられた区間番号をも路線データから読み出す点である。

図９においてステップＳ６１からステップＳ６９までの処理を終えた後、ＣＰＵ２２は、前回、ＲＦＩＤリーダ２１により読み取られて進行方向判断の処理対象となったＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報に関連付けられた区間番号（以下、これを「前回区間番号」という。）がメモリ２３に記憶されているか否かを判断する（ステップＳ７０）。

ステップＳ７０における判断の結果、前回区間番号がメモリ２３に記憶されている場合には（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、前回区間番号をメモリ２３から読み出し、そして、今回、ステップＳ６１でＲＦＩＤリーダ２１により読み取られたＲＦＩＤタグ５１のＩＤ情報に関連付けられた区間番号（以下、これを「今回区間番号」という。）と前回区間番号とを比較し、今回区間番号と前回区間番号とが異なるか否かを判断する（ステップＳ７１）。路線Ｒ３を走行している鉄道車両１３が互いに隣接する２つの区間Ｇをまたいた場合には、今回区間番号と前回区間番号とが異なる。一方、路線Ｒ３を走行している鉄道車両１３が１個の区間Ｇ内を走行している場合には、今回区間番号と前回区間番号とが等しくなる。

ステップＳ７１における判断の結果、今回区間番号と前回区間番号とが異なる場合には（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、区間Ｇの位置関係に基づいて鉄道車両１３の進行方向を判断する（ステップＳ７２）。この判断は例えば次のように行われる。すなわち、まず、ＣＰＵ２２は、ステップＳ６１でＲＦＩＤリーダ２１により読み取られたＩＤ情報に関連付けられた進行方向情報を路線データから読み取る。次に、ＣＰＵ２２は、当該読み取った進行方向情報を前回区間番号と比較する。進行方向情報は、上述したように鉄道車両１３が直前に通過すべき区間Ｇの区間番号であるので、鉄道車両１３の進行方向が正しい場合には、進行方向情報と前回区間番号とが一致する。そこで、ＣＰＵ２２は、進行方向情報と前回区間番号とを比較した結果、両者が一致した場合には、鉄道車両１３の進行方向が正しいと判断し、両者が一致しない場合には、鉄道車両１３の進行方向が誤りと判断する。なお、鉄道車両１３の進行方向の判断方法として他の方法を採用することも可能である。例えば、今回区間番号と前回区間番号との比較に基づいて鉄道車両１３が上り方向に進行しているか、下り方向に進行しているかを判断し、一方、路線データ等に現在の鉄道車両１３が上りか下りかを特定する情報を記録しておき、上記判断結果と路線データ中の上記情報とを比較することにより、鉄道車両１３の進行方向の正誤を判断してもよい。

続いて、ステップＳ７２の判断の結果、鉄道車両１３の進行方向が誤りである場合には、ＣＰＵ２２は警報を発する（ステップＳ７３）。例えば、ＣＰＵ２２は、液晶表示器２７の表示画面に進行方向が誤っている旨を告げるメッセージを表示し、ランプ群２８中の警報ランプを点灯または点滅させ、スピーカ２９から警報音を出力する。これにより、進行方向の誤りを鉄道車両１３の運転室内にいる運転手等に知らせることができる。一方、ステップＳ７２の判断の結果、鉄道車両１３の進行方向が正しい場合には警告を発しない。

続いて、ＣＰＵ２２は、図５中のステップＳ１０と同様に、走行履歴データをメモリ２３に記憶する（ステップＳ７４）。走行履歴データには、進行方向判断の結果や進行方向に関する警報の有無等を含めることが望ましい。さらに、ＣＰＵ２２は、今回距離程情報および今回区間番号を前回距離程情報および前回区間番号として処理日時と共にメモリ２３に記憶する（ステップＳ７５）。一方、前回区分番号がメモリ２３に記憶されていないとき（ステップＳ７０：ＮＯ）、または前回区間番号と今回区間番号とが等しいとき（ステップＳ７１：ＮＯ）には、ＣＰＵ２２は、進行方向判断を行わずに直ちに、走行履歴データをメモリ２３に記憶する共に、今回距離程情報および今回区間番号を前回距離程情報および前回区間番号として処理日時と共にメモリ２３に記憶する（ステップＳ７４、Ｓ７５）。以上のステップＳ６１〜ステップＳ７５の処理は、鉄道車両１３の車両アンテナ４が路線Ｒ３の線路に配置されたＲＦＩＤタグ５１の上方を通過する度に繰り返し行われる。

このような構成を有する本発明の第３の実施形態によれば、鉄道車両１３の進行方向を正確に判断することができる。すなわち、個々のＲＦＩＤタグ５１の位置関係ではなく、区間Ｇ同士の位置関係に基づいて鉄道車両１３の進行方向を判断するので、何らかの異常等により個々のＲＦＩＤタグ５１のいくつかを読み損なってしまった場合でも、このような読み取りの欠落の影響を受けずに、区間Ｇの位置関係に基づいて鉄道車両１３の進行方向を正確に判断することができる。

なお、上述した各実施形態では、各ＲＦＩＤタグ２、３、５１にＩＤ情報のみを記憶させ、各ＲＦＩＤタグ２、３、５１から鉄道車両側へ、ＩＤ情報のみを送信する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、各ＲＦＩＤタグに、ＩＤ情報に加え、当該ＲＦＩＤタグのタグ配置位置の距離程を示す距離程情報を記憶し、各ＲＦＩＤタグから鉄道車両側へＩＤ情報と距離程情報とを送信する構成としてもよい。この場合には、路線データに距離程情報を記述しなくてもよい。

また、装置本体５のメモリ２３に、車両アンテナ４の取付位置を示す情報を記憶させてもよい。例えば、列車先頭から車両アンテナ４までの距離を示す情報、列車末尾から車両アンテナ４までの距離を示す情報（または列車編成長を示す情報）を記憶させてもよい。これらの情報を用いて、路線上における列車の位置（列車先頭の位置、列車末尾の位置）を正確に検出することができる。

また、上述したように鉄道車両速度測定装置１により算出した鉄道車両１３の速度を、速度発電機１５から出力されるパルス信号におけるパルス数を用い、必要に応じて補正するようにしてもよい。

また、鉄道車両１３において、車両アンテナ４の近傍に故障診断用のＲＦＩＤタグを取り付け、このＲＦＩＤタグと車両アンテナ４との間の通信を常時または必要に応じて行うことにより、線路１１に配置されたＲＦＩＤタグ２や、鉄道車両１３に搭載されたＲＦＩＤリーダ２１等の健全性を確認する構成も採用し得る。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う鉄道車両速度測定装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１ 鉄道車両速度測定装置
２、３、５１ ＲＦＩＤタグ
４ 車両アンテナ（アンテナ）
５ 装置本体
１１ 線路
１３ 鉄道車両
２１ ＲＦＩＤリーダ（読取手段）
２２ ＣＰＵ（速度算出手段、区間記憶処理手段、進行方向判断手段）
２３ メモリ（記憶手段）
Ｄｓ 距離基準値
Ｇ 区間
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 路線

Claims (5)

1. 線路に沿って所定の間隔で配置され、固有のＩＤ情報が記憶された記憶部を有し、少なくとも当該ＩＤ情報を送信する複数のＲＦＩＤタグと、
   鉄道車両に設けられ、前記各ＲＦＩＤタグに接近したときに前記各ＲＦＩＤタグから送信される前記ＩＤ情報を受信するアンテナと、
   前記鉄道車両に設けられ、前記アンテナにより受信された前記ＩＤ情報を読み取る読取手段と、
   前記鉄道車両に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報、および前記複数のＲＦＩＤタグが配置された位置の距離程を示す距離程情報を含み、複数の前記ＩＤ情報と複数の前記距離程情報との間に前記ＲＦＩＤタグごとにそれぞれ関連付けが形成された路線情報を記憶する記憶手段と、
   前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である今回距離程情報と、前記読取手段により前回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である前回距離程情報とを前記路線情報から取得し、当該取得した今回距離程情報および前回距離程情報を用いて、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグと前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグとの間のタグ間距離を算出し、当該算出したタグ間距離に基づいて前記鉄道車両の速度を算出する速度算出手段とを備え、
   前記速度算出手段は、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下であるか否かを判断し、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下である場合には前記鉄道車両の速度の算出を行い、前記タグ間距離が所定の距離基準値以下でない場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする鉄道車両速度測定装置。
2. 線路に沿って所定の間隔で配置され、固有のＩＤ情報が記憶された記憶部を有し、少なくとも当該ＩＤ情報を送信する複数のＲＦＩＤタグと、
   鉄道車両に設けられ、前記各ＲＦＩＤタグに接近したときに前記各ＲＦＩＤタグから送信される前記ＩＤ情報を受信するアンテナと、
   前記鉄道車両に設けられ、前記アンテナにより受信された前記ＩＤ情報を読み取る読取手段と、
   前記鉄道車両に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報、前記複数のＲＦＩＤタグが配置された位置の距離程を示す距離程情報、および速度算出処理の要否を示す速度算出要否情報を含み、複数の前記ＩＤ情報、複数の前記距離程情報および複数の前記速度算出要否情報のそれぞれの間に前記ＲＦＩＤタグごとにそれぞれ関連付けが形成された路線情報を記憶する記憶手段と、
   前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である今回距離程情報と、前記読取手段により前回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた距離程情報である前回距離程情報とを前記路線情報から取得し、当該取得した今回距離程情報および前回距離程情報を用いて、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグと前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグとの間のタグ間距離を算出し、当該算出したタグ間距離に基づいて前記鉄道車両の速度を算出する前記速度算出処理を行う速度算出手段とを備え、
   前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報に関連付けられた速度算出要否情報を前記路線情報から取得し、当該取得した速度算出要否情報が前記速度算出処理を要する旨を示している場合には前記速度算出処理を行い、当該取得した速度算出要否情報が前記速度算出処理を要する旨を示していない場合には前記速度算出処理を行わないことを特徴とする鉄道車両速度測定装置。
3. 前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報が、前記路線情報に含まれる１つの路線または前記路線情報に含まれる複数の路線のうち指定された１つの路線の線路に配置された複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報のいずれかに一致するか否かを判断し、前記今回読み取られたＩＤ情報が前記１つの路線の線路に配置された複数のＲＦＩＤタグのＩＤ情報のいずれにも一致しない場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道車両速度測定装置。
4. 前記速度算出手段は、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程と前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程とを比較し、前記今回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程が前記前回読み取られたＩＤ情報が記憶されたＲＦＩＤタグに係る距離程情報が示す距離程よりも小さい場合には前記鉄道車両の速度の算出を行わないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鉄道車両速度測定装置。
5. 前記線路に沿って複数の区間が設定され、前記各区間には２個以上の前記ＲＦＩＤタグが属し、前記記憶手段に記憶された前記路線情報は、前記各ＲＦＩＤタグが前記複数の区間のうちのいずれの区間に属しているかを示す区間情報を含み、
   前記読取手段によりＩＤ情報が読み取られたときに当該ＩＤ情報が記憶された前記ＲＦＩＤタグが属している区間を前記区間情報に基づいて特定し、当該区間を前記記憶手段または他の記憶手段に記憶する区間記憶処理手段と、
   前記読取手段により今回読み取られたＩＤ情報が記憶された前記ＲＦＩＤタグが属している区間を前記区間情報に基づいて特定し、当該区間と前記区間記憶処理手段により前回記憶された区間との位置関係に基づいて前記鉄道車両の進行方向を判断する進行方向判断手段とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の鉄道車両速度測定装置。

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