JP2014220858A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を高頻度でかつ安価に検出し得る位置検出装置及び位置検出方法を提供する。【解決手段】列車１７の走行時にトロリ線の形状を取得し、取得したトロリ線の形状に基づいて、トロリ線の特徴的形状箇所を検出し、トロリ線の特徴的形状箇所の検出結果に基づき、トロリ線の各特徴的形状箇所の絶対位置がそれぞれ格納されたデータベース１５を参照して、列車の絶対位置を検出する。【選択図】図２

Description

本発明は、位置検出装置及び位置検出方法に関し、特に、線路上を走行する列車の位置を検出する列車位置検出装置に適用して好適なものである。

従来、自動列車停止装置（ＡＴＳ：Automatic Train Stop）などでは、走行する列車の位置を検出する方法（以下、これを列車位置検出方法と呼ぶ）として、速度発電機などにより列車の車輪の回転数を取得し、取得した車輪の回転数に基づいて列車の位置を検出する方法が採用されている。しかしながら、この列車位置検出方法によると、車輪の空転及び滑走や、車輪の摩耗による車輪径の変化などにより、検出される列車位置に誤差が生じるという問題がある。

このため、上述のような列車位置検出方法を採用する場合、通常、車輪の回転数から車輪の回転速度を求め、その変化量が設定値を超えた場合に車輪の空転又は滑走が発生したと判断して、検出した列車位置を補正することが行われている。ところが、このような補正を行ったとしても、車輪の回転数のみに基づく上述のような列車位置検出方法によると、列車の相対位置しか求めることはできない。

このような問題点を解決すべく、従来、線路に沿って一定間隔で地上子と呼ばれる発信機を設置し、列車側において、地上子上を通過するときにその地上子から発信される情報を受信し、受信した情報に基づいて自己の絶対位置を取得する列車位置検出方法が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０００−１２１６５８号公報

ところが列車位置検出方法として、上述のような地上子を利用した方法を採用したとしても、地上子からの情報に基づいて列車の絶対位置を検出した後は、車輪の回転数から列車の相対位置を求めることになる。そしてこの列車の相対位置には、上述のような車輪の空転や滑走に対する補正を行った場合においても誤差を含む。従って、地上子を利用した列車位置検出方法では、地上子の設置間隔でしか列車の絶対位置を検出することができない。

この場合、地上子の設置間隔を小さくすることによって高頻度に列車の絶対位置を検出できるようにすることは可能であるが、この方法によると多くの地上子を設置することになるため、その分より多くの費用を要することになる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、走行する列車の絶対位置を高頻度でかつ安価に検出し得る位置検出装置及び位置検出方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を検出する位置検出装置において、前記列車に設けられ、前記列車の走行時に前記トロリ線の形状を取得し、取得した前記トロリ線の形状に基づいて、前記トロリ線の特徴的形状箇所を検出するトロリ線形状取得部と、前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置がそれぞれ格納されたデータベースを有し、前記トロリ線形状取得部による前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する列車位置検出部とを設けるようにした。

また本発明においては、上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を検出する位置検出方法において、前記列車の走行時に前記トロリ線の形状を取得し、取得した前記トロリ線の形状に基づいて、前記トロリ線の特徴的形状箇所を検出する第１のステップと、前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果に基づき、前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置がそれぞれ格納されたデータベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する第２のステップとを設けるようにした。

本発明によれば、走行する列車の絶対位置を高頻度でかつ安価に検出することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の形態によるトロリ線の特徴部分の検出方法の説明に供する略線図である。 本実施形態による列車位置検出システムの全体構成を示す概念図である。 絶対位置データベースの構造を示す概念図である。 トロリ線形状取得処理の処理手順を示すフローチャートである。 列車位置検出処理の処理手順を示すフローチャートである。 他の実施形態による絶対位置データベースの構造を示す図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）原理
従来、列車への電力供給手段としてトロリ線を用いた路線では、図１（Ａ）に示すように、線路に沿って一定間隔（例えば50〔m〕間隔）で支柱１が設けられ、これらの支柱１に固定された支持部材により支持されるようにして吊架線２が線路の上方に架設される。そしてトロリ線３は、一定間隔（例えば５〔m〕間隔）で配置されたハンガ４を介して吊架線２に吊り下げられるようにして線路上方に配置される。

この場合、吊架線２及びトロリ線３は支柱１間において自重により撓む。従って、トロリ線３は、大局的に見れば、かかる支持部材により吊架線２が支持された箇所の直下に位置する箇所（以下、これをＡ点と呼ぶ）において最も高くなり、支柱１間の中間地点で最も低くなる弓形状を列車の進行方向に沿って支柱１の設置間隔と同じ間隔で繰り返すことになる。よって、走行する列車からトロリ線３のＡ点を、トロリ線３の高さが最も低くなる箇所と最も高くなる箇所との差分Ｈ１がある第１の高さ範囲内にあり、かつ、トロリ線３の高さが増加から減少に変わる点として順次検出することができる。

一方、図１（Ａ）の破線Ｋで囲んだ部分を拡大した図１（Ｂ）に示すように、トロリ線３は、上述のように一定間隔で配置されたハンガ４を介して吊架線２に吊り下げられているため、ハンガ４により支持された箇所（以下、これをＢ点と呼ぶ）で局所的に高くなる弓形状を列車の進行方向に沿ってハンガ４の配置間隔と同じ間隔で繰り返すことになる。よって、Ａ点と同様の手法により、走行する列車からトロリ線３のＢ点を順次検出することができる。

ここで、トロリ線３は線路上に固定配置された設備であり、トロリ線３の各Ａ点及び各Ｂ点の基準地点からの距離（絶対位置）は固定的である。そこで、本実施の形態の列車位置検出システムにおいては、走行する列車上でトロリ線３のＡ点及び又はＢ点をトロリ線３の特徴的形状箇所として順次検出し、この検出結果と、既存の地上子から発信される情報とに基づいて、その列車の絶対位置を検出する。以下、このような本実施の形態による列車位置検出システムについて説明する。

（２）本実施の形態による列車位置検出システムの構成
図１は、上方にトロリ線３が架設された線路上を走行する列車１７の絶対位置を検出する、本実施の形態の列車位置検出装置１０を示す。この列車位置検出装置１０は、車輪回転数検出部１１、距離・速度変換部１２、受信部１３、トロリ線形状取得部１４、絶対位置データベース１５及び列車位置検出部１６を備えて構成される。

車輪回転数検出部１１は、例えば列車１７の車輪１７Ａの車軸に取り付けられたロータリエンコーダから構成され、車輪１７Ａの回転数に応じたパルス信号を距離・速度変換部１２に送出する。また距離・速度変換部１２は、車輪回転数検出部１１から与えられるパルス信号を列車１７の移動距離及び速度に変換し、かくして得られた列車１７の移動距離を移動距離情報Ｄ１として列車位置検出部１６に送出すると共に、列車１７の速度を列車速度情報Ｄ２としてトロリ線形状取得部１４及び列車位置検出部１６にそれぞれ送出する。

受信部１３は、例えば列車１７の下面に配設される。受信部１３は、線路間に一定間隔で配置された地上子１８上を列車１７が通過するタイミングで、その地上子１８から発信される地上子信号を受信し、受信した地上子信号に含まれる情報を地上子情報Ｄ３として列車位置検出部１６に送出する。なお、本実施の形態の場合、地上子１８は、自己に付与された固有の識別情報を地上子信号として発信し、受信部１３は受信した地上子信号に含まれる当該識別情報を地上子情報Ｄ３として列車位置検出部１６に送出するものとする。

トロリ線形状取得部１４は、列車１７のパンタグラフ１７Ｂの可動部に設けられた角度センサ１９を備えて構成される。そしてトロリ線形状取得部１４は、かかる角度センサ１９が検出したパンタグラフ１７Ｂの折曲げ角に基づいてトロリ線３の形状を取得すると共に、取得したトロリ線３の形状に基づいてＡ点やＢ点を検出し、検出結果をトロリ線形状特徴情報Ｄ４として列車位置検出部１６に送出する。

実際上、トロリ線形状取得部１４は、トロリ線３の形状変化に追従して変化するパンタグラフ１７Ｂの高さ（つまりトロリ線３の変位）を角度センサ１９のセンサ出力に基づいて逐次監視し、パンタグラフ１７Ｂの高さが増加から減少に転じ、さらにそのときのパンタグラフ１７Ｂの高さと、直前のパンタグラフ１７Ｂの最下値（高さの最低値）との差分Ｈ１（図１（Ａ））が、Ａ点について予め設定された所定範囲（以下、これを高さ範囲と呼ぶ）内にある場合に、トロリ線３に対するパンタグラフ１７Ｂの接触位置がＡ点を通過したとしてＡ点を検出する。またトロリ線形状取得部１４は、これと同様にしてＢ点を検出する。そしてトロリ線形状取得部１４は、このようにしてＡ点やＢ点を検出したときに、その旨をトロリ線形状特徴情報Ｄ４として列車位置検出部１６に通知する。

絶対位置データベース１５は、図３に示すように、線路に沿って配設された各地上子１８と、各地上子１８間にそれぞれ存在するトロリ線３のＡ点及びＢ点との基準地点からの絶対位置が格納されたデータベースである。例えば図３では、「50」という識別情報を含む地上子情報を発信する地上子１８の基準地点からの絶対位置は「2016.0」〔m〕であり、その直後に検出されるトロリ線３のＡ点は、基準地点からの絶対位置が「2017.5」〔m〕であることが示されている。この絶対位置データベース１５は、例えば、後述する列車位置検出部１６のＲＯＭ(Read Only Memory)又はＲＡＭ(Random Access Memory)や、これ以外の図示しないハードディスク装置などの記憶媒体に格納されて保持される。

列車位置検出部１６は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータとして構成される。列車位置検出部１６は、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１及び列車速度情報Ｄ２と、受信部１３から与えられる地上子情報Ｄ３と、トロリ線形状取得部１４から与えられるトロリ線形状特徴情報Ｄ４とに基づき、絶対位置データベース１５を参照して、自列車１７の基準地点からの位置（絶対位置）を検出し、検出結果を自列車位置情報Ｄ５として出力する。

なお本実施の形態の場合、列車位置検出装置１０は、列車１７が高速走行をしている場合にはトロリ線３のＡ点にのみ基づいて列車１７の位置を検出し、列車１７が低速走行している場合にはトロリ線３のＢ点のみに基づいて列車１７の位置を検出する。これは列車１７が高速走行をしている状態では、パンタグラフ１７Ｂの高さがトロリ線３の形状変化に精度良く追従できず、トロリ線形状取得部１４がＢ点を確実に検出できないことを考慮したものである。

実際上、トロリ線形状取得部１４は、距離・速度変換部１２から与えられる列車速度情報Ｄ２に基づいて自列車１７の速度を逐次監視しており、自列車１７の速度が予め定められた閾値（以下、これを速度閾値と呼ぶ）以上である場合には、Ａ点のみを検出し、自列車１７の速度が速度閾値未満である場合には、Ｂ点のみを検出して、検出結果をトロリ線形状特徴情報Ｄ４として列車位置検出部１６に送信する。

そして列車位置検出部１６は、自列車１７が速度閾値以上の速度で走行している場合には、トロリ線形状取得部１４がトロリ線３のＡ点のみを検出していることを前提として、トロリ線形状特徴情報Ｄ４に基づいて自列車１７の位置を検出し、自列車１７が速度閾値未満の速度で走行している場合には、トロリ線形状取得部１４がトロリ線３のＢ点のみを検出していることを前提として、トロリ線形状特徴情報Ｄ４に基づいて自列車１７の位置を検出する。

このように本実施の形態の列車位置検出装置１０においては、列車１７の速度に応じて当該列車１７の位置を検出する際に利用するトロリ線３の特徴的形状箇所をＡ点及びＢ点間で切り替えることにより、特に列車１７が高速走行しているときに当該列車１７の絶対位置を誤検出するのを未然かつ有効に防止し得るようになされている。

（３）本列車位置検出システムにおける各種処理
（３−１）トロリ線形状取得処理
図４は、トロリ線形状取得部１４により実行されるトロリ線形状取得処理の処理手順を示す。トロリ線形状取得部１４は、パンタグラフ１７Ｂに設置された角度センサ１９のセンサ出力に基づき、この図４に示す処理手順に従って、自列車１７の走行時にトロリ線３のＡ点やＢ点を検出する。

実際上、トロリ線形状取得部１４は、電源が投入されるとこの図４に示すトロリ線形状取得処理を開始し、まず、距離・速度変換部１２から与えられる列車速度情報Ｄ２に基づいて、現在の自列車１７の速度が上述の速度閾値以上であるか否かを判断する（ＳＰ１）。

そしてトロリ線形状取得部１４は、この判断で肯定結果を得ると、後述するステップＳＰ８において使用する上述の高さ範囲としてＡ点用の高さ範囲を設定する一方（ＳＰ２）、ステップＳＰ１の判断で否定結果を得ると、かかる高さ範囲としてＢ点用の高さ範囲を設定する（ＳＰ３）。

続いて、トロリ線形状取得部１４は、角度センサ１９のセンサ出力に基づいて、パンタグラフ１７Ｂの高さを取得し（ＳＰ４）、パンタグラフ１７Ｂの高さが増加から減少に変化したか否か（つまりトロリ線３に対するパンタグラフ１７Ｂの接触位置がトロリ線３のＡ点又はＢ点を通過したか否か）を判断する（ＳＰ５）。

トロリ線形状取得部１４は、この判断で否定結果を得ると、パンタグラフ１７Ｂの高さが減少から増加に変化したか否か（つまりトロリ線３に対するパンタグラフ１７Ｂの接触位置がトロリ線３のＡ点間又はＢ点間における最下点を通過したか否か）を判断し（ＳＰ６）、否定結果を得るとステップＳＰ１に戻る。またトロリ線形状取得部１４は、この後、ステップＳＰ５又はステップＳＰ６において肯定結果を得るまでステップＳＰ１〜ステップＳＰ６−ステップＳＰ１のループを繰り返す。

そしてトロリ線形状取得部１４は、やがてトロリ線３に対するパンタグラフ１７Ｂの接触位置がトロリ線３のＡ点間又はＢ点間における最下点を通過することによりステップＳＰ６で肯定結果を得ると、その直前のステップＳＰ４で取得したパンタグラフ１７Ｂの高さと、それまでに記憶しているＡ点間又はＢ点間におけるパンタグラフ１７Ｂの最下値とを比較する。そしてトロリ線形状取得部１４は、その直前のステップＳＰ４で取得したパンタグラフ１７Ｂの高さが、それまでに記憶しているＡ点間又はＢ点間におけるパンタグラフ１７Ｂの最下値よりも低い場合には、直前のステップＳＰ４で取得したパンタグラフ１７Ｂの高さをＡ点間又はＢ点間におけるパンタグラフ１７Ｂの最下値として記憶し（ＳＰ７）、この後、ステップＳＰ１に戻る。

またトロリ線形状取得部１４は、トロリ線３に対するパンタグラフ１７Ｂの接触位置がトロリ線３のＡ点又はＢ点を通過することによりステップＳＰ５で肯定結果を得ると、その直線のステップＳＰ４において取得したパンタグラフ１７Ｂの高さと、そのとき記憶しているＡ点間又はＢ点間におけるパンタグラフ１７Ｂの最下値との差分Ｈ１、Ｈ２（図１（Ａ）又は（Ｂ））が、ステップＳＰ２又はステップＳＰ３において設定した高さ範囲内にあるか否かを判定する（ＳＰ８）。

そしてトロリ線形状取得部１４は、この判定で否定結果を得るとステップＳＰ１に戻る。これに対してトロリ線形状取得部１４は、ステップＳＰ８の判断で肯定結果を得ると、そのときの高さ範囲がＡ点用のものである場合には、Ａ点を検出した旨のトロリ線形状特徴情報Ｄ４を列車位置検出部１６に送信し、そのときの高さ範囲がＢ点用のものである場合には、Ｂ点を検出した旨のトロリ線形状特徴情報Ｄ４を列車位置検出部１６に送信する（ＳＰ９）。

さらにトロリ線形状取得部１４は、そのとき記憶しているＡ点間又はＢ点間におけるパンタグラフ１７Ｂの最下値を「０」に戻した（リセットした）後、ステップＳＰ１に戻る。そしてトロリ線形状取得部１４は、この後、同様の処理を繰り返す。

（３−２）列車位置検出処理
一方、図５は、列車位置検出部１６により実行される列車位置検出処理の処理手順を示す。列車位置検出部１６は、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づいて自列車１７の移動距離を逐次推測しながら、この図５に示す処理手順に従って自列車１７の位置を検出する。

実際上、列車位置検出部１６は、電源が投入されるとこの図５に示す列車位置検出処理を開始し、まず、現在、自列車１７の絶対位置を認識しているか否かを判断する（ＳＰ２０）。

列車位置検出部１６は、この判断で否定結果を得ると、受信部１３からの地上子情報Ｄ３に基づいて、受信部１３が地上子１８を検出したか否か（つまり受信部１３が地上子１８からの地上子信号を受信したか否か）を判断する（ＳＰ２１）。そして列車位置検出部１６は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ２０に戻り、ステップＳＰ２０又はステップＳＰ２１において肯定結果を得るまで、ステップＳＰ２０−ステップＳＰ２１−ステップＳＰ２０のループを繰り返す。

また列車位置検出部１６は、やがて受信部１３が地上子１８を検出したことを検知すると（ＳＰ２１：ＹＥＳ）、その地上子情報Ｄ３に基づき認識される自列車１７の現在の絶対位置を絶対位置データベース１５上で検索し、当該検索により得られた自列車１７の現在の絶対位置を記憶し（ＳＰ２２）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。なお、列車位置検出部１６は、このようにして記憶した自列車１７の絶対位置を、上述の自列車位置情報Ｄ５として出力する。

一方、ステップＳＰ２２において自列車１７の現在の絶対位置を記憶した場合、この後、列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２０の判断で常に肯定結果を得ることになる。そして列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２０の判断で肯定結果を得ると、受信部１３からの地上子情報Ｄ３に基づいて、当該受信部１３が次の地上子１８を検出したか否かを判断する（ＳＰ２３）。

列車位置検出部１６は、この判断で肯定結果を得ると、かかる地上子情報Ｄ３により認識される、新たに検出した地上子１８から発信される識別情報に基づいて、その地上子１８の絶対位置を絶対位置データベース１５上で検索する。そして列車位置検出部１６は、それまで記憶していた自列車１７の絶対位置を、この検索により得られたその地上子１８の絶対位置に置き換えるようにして補正する（ＳＰ２４）。

さらに列車位置検出部１６は、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づき推定していた自列車１７の移動距離をリセットし（ＳＰ３１）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。

一方、列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２３の判断で否定結果を得ると、距離・速度変換部１２から与えられる列車速度情報Ｄ２に基づいて、列車速度が上述の速度閾値以上であるか否かを判断する（ＳＰ２５）。

列車位置検出部１６は、この判断で肯定結果を得ると、トロリ線形状取得部１４からのトロリ線形状特徴情報Ｄ４に基づいて、トロリ線形状取得部１４がトロリ線３のＡ点を検出したか否かを判断する（ＳＰ２６）。

そして列車位置検出部１６は、この判断で否定結果を得ると、そのとき記憶している自列車１７の絶対位置と、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づいて推測している自列車１７の移動距離とを加算するようにして自列車１７の現在位置を推測する。また列車位置検出部１６は、それまで記憶していた自列車１７の絶対位置を、上述のようにして推測した自列車１７の現在位置に置き換えるようにして補正し（ＳＰ２７）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。

これに対して、列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２６の判断で肯定結果を得ると、そのときトロリ線形状取得部１４が検出したトロリ線３のＡ点の絶対位置を絶対位置データベース１５上で検索し、そのとき記憶している自列車１７の絶対位置を、この検索により検出した当該Ａ点の絶対位置に置き換えるようにして補正する（ＳＰ２８）。

さらに列車位置検出部１６は、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づき推定していた自列車１７の移動距離をリセットし（ＳＰ３１）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。

他方、列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２５の判断で否定結果を得ると、トロリ線形状取得部１４からのトロリ線形状特徴情報Ｄ４に基づいて、トロリ線形状取得部１４がトロリ線３のＢ点を検出したか否かを判断する（ＳＰ２９）。

そして列車位置検出部１６は、この判断で否定結果を得ると、そのとき記憶している自列車１７の絶対位置と、距離・速度変換処理装置から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づいて推測している自列車１７の移動距離とを加算するようにして自列車１７の現在位置を推測する。また列車位置検出部１６は、それまで記憶していた自列車１７の絶対位置を、上述のようにして推測した自列車１７の現在位置に置き換えるようにして補正し（ＳＰ２７）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。

これに対して、列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２９の判断で肯定結果を得ると、そのときトロリ線形状取得部１４が検出したトロリ線３のＢ点の絶対位置を絶対位置データベース１５上で検索し、そのとき記憶している自列車１７の絶対位置を、この検索により検出した当該Ｂ点の絶対位置に置き換えるようにして補正する（ＳＰ３０）。

さらに列車位置検出部１６は、距離・速度変換部１２から与えられる移動距離情報Ｄ１に基づき推定していた自列車１７の移動距離をリセットし（ＳＰ３１）、この後、ステップＳＰ２０に戻る。そして列車位置検出部１６は、ステップＳＰ２０に戻ると、この後、同様の処理を繰り返す。

（４）効果
以上のように本実施の形態による列車位置検出装置１０では、トロリ線３の形状に基づいて列車１７の絶対位置を検出するため、列車１７の高速走行時にはトロリ線３のＡ点の出現頻度で、また列車１７の低速走行時にはトロリ線３のＢ点の出現頻度で、列車１７の絶対位置を検出することができる。

この場合において、トロリ線３は既に設置されたものであるため、新たな機器等を増設する必要も、また例えば地上子１８の設置間隔を小さくする必要もない。またトロリ線３のＡ点及びＢ点の間隔は、一般的な地上子１８の設置間隔に比べて遙かに小さい。従って、本列車位置検出装置１０によれば、走行する列車の絶対位置を高頻度でかつ安価に検出することができる。

（５）他の実施形態
なお上述の実施の形態においては、列車１７の走行速度が既定の速度閾値未満の場合には、トロリ線３のＢ点のみに基づいて列車１７の絶対位置を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、列車１７の走行速度が既定の速度閾値未満の場合にはトロリ線３のＡ点及びＢ点の双方に基づいて列車１７の絶対位置を検出するようにしてもよい。

具体的には、列車１７の走行速度が既定の速度閾値未満の場合、トロリ線形状取得部１４がＡ点及びＢ点の双方を検出し、検出結果をトロリ線形状特徴情報Ｄ４として列車位置検出部１６に通知する一方、このトロリ線形状特徴情報Ｄ４に基づいて、列車位置検出部１６が、トロリ線形状取得部１４がトロリ線３のＡ点又はＢ点のいずれかを検出した場合に、そのＡ点又はＢ点の絶対位置を絶対位置データベース１５上で検索するようにこれらトロリ線形状取得部１４及び列車位置検出部１６を構築すればよい。

また上述の実施の形態においては、地上子１８がそれぞれ固有の識別情報を地上子信号として発信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、その地上子１８の絶対位置を発信するようにしてもよい。この場合、絶対位置データベース１５には地上子１８の絶対位置が格納されている必要はなく、例えば図６に示すように、トロリ線３の各Ａ点及び各Ｂ点の絶対位置のみが絶対位置データベース１５に格納されていればよい。

さらに上述の実施の形態においては、トロリ線形状取得部１４が、角度センサ１９のセンサ出力に基づき、パンタグラフ１７Ｂの高さを検出することでトロリ線３の形状を取得するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば列車１７の上部に光学式センサを設置し、当該光学式センサによりトロリ線３までの距離を計測することによりトロリ線３の形状を取得するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、トロリ線形状取得部１４において、トロリ線３の形状取得とトロリ線３のＡ点及びＢ点の検出とを行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、トロリ線形状取得部１４ではトロリ線３の形状取得のみを行い、この取得結果に基づくトロリ線３のＡ点及びＢ点の取得を列車位置検出部１６において行うようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、トロリ線３の特徴的形状箇所として上述のＡ点及びＢ点を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＡ点のみ又はＢ点のみをトロリ線３の特徴的形状箇所として、Ａ点又はＢ点のみに基づいて列車１７の絶対位置を検出するようにしてもよい。

本発明は、上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を検出する種々の構成の列車位置検出システムに広く適用することができる。

３……トロリ線、１０……列車位置検出システム、１１……車輪回転数検出部、１２……距離・速度変換部、１３……受信部、１４……トロリ線形状取得部、１５……絶対位置データベース、１６……列車位置検出部、１７……列車、１７Ａ……車輪、１７Ｂ……パンタグラフ、１８……地上子、１９……角度センサ、Ｄ１……移動距離情報、Ｄ２……列車速度情報、Ｄ３……地上子情報、Ｄ４……トロリ線形状特徴情報、Ｄ５……列車位置情報。

Claims (10)

1. 上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を検出する位置検出装置において、
   前記列車に設けられ、前記列車の走行時に前記トロリ線の形状を取得し、取得した前記トロリ線の形状に基づいて、前記トロリ線の特徴的形状箇所を検出するトロリ線形状取得部と、
   前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置がそれぞれ格納されたデータベースを有し、前記トロリ線形状取得部による前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する列車位置検出部と
   を備えることを特徴とする位置検出装置。
2. それぞれ固有の識別情報を含む地上子信号を発信する地上子が前記線路に沿って複数配置され、
   前記列車が前記地上子を通過する際、当該地上子から発信された前記地上子信号を受信する受信部を備え、
   前記データベースには、前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置に加えて、各前記地上子の絶対位置がそれぞれ格納され、
   前記列車位置検出部は、
   前記トロリ線形状取得部による前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果と、前記受信部により受信された前記地上子信号に含まれる前記識別情報とに基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 所定の第１の間隔で支持されるようにして吊架線が前記線路の上方に架設され、
   前記トロリ線は、前記第１の間隔よりも小さい所定の第２の間隔で配置されたハンガを介して前記吊架線に吊り下げられるようにして前記線路の上方に配置され、
   前記トロリ線の特徴的形状箇所は、
   前記吊架線が支持された箇所の直下に位置する第１の支持箇所と、前記ハンガにより支持された第２の支持箇所とのうちの少なくとも一方である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
4. 前記列車の走行速度を検出する速度検出部を備え、
   前記トロリ線形状取得部は、
   前記速度検出部により検出された前記列車の走行速度が予め定められた閾値以上のときには、前記トロリ線の前記特徴的形状箇所として前記第１の支持箇所を検出し、前記列車の走行速度が前記閾値以上のときには、前記トロリ線の前記特徴的形状箇所として前記第２の支持箇所を検出し、
   前記列車位置検出部は、
   前記速度検出部により検出された前記列車の走行速度が前記閾値以上のときには、前記トロリ線形状取得部による前記第１の支持箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出し、当該走行速度が前記閾値未満のときには、前記トロリ線形状取得部による前記第２の支持箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
5. 前記トロリ線形状取得部は、
   前記トロリ線に接触させる前記列車のパンタグラフの高さに基づいて前記トロリ線の形状を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
6. 上方にトロリ線が架設された線路上を走行する列車の絶対位置を検出する位置検出方法において、
   前記列車の走行時に前記トロリ線の形状を取得し、取得した前記トロリ線の形状に基づいて、前記トロリ線の特徴的形状箇所を検出する第１のステップと、
   前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果に基づき、前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置がそれぞれ格納されたデータベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する第２のステップと
   を備えることを特徴とする位置検出方法。
7. それぞれ固有の識別情報を含む地上子信号を発信する地上子が前記線路に沿って複数配置され、
   前記第１のステップでは、
   前記列車が前記地上子を通過する際、当該地上子から発信された前記地上子信号を受信し、
   前記データベースには、前記トロリ線の各前記特徴的形状箇所の絶対位置に加えて、各前記地上子の絶対位置がそれぞれ格納され、
   前記第２のステップでは、
   前記トロリ線形状取得部による前記トロリ線の前記特徴的形状箇所の検出結果と、前記受信部により受信された前記地上子信号に含まれる前記識別情報とに基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。
8. 所定の第１の間隔で支持されるようにして吊架線が前記線路の上方に架設され、
   前記トロリ線は、前記第１の間隔よりも小さい所定の第２の間隔で配置されたハンガを介して前記吊架線に吊り下げられるようにして前記線路の上方に配置され、
   前記トロリ線の特徴的形状箇所は、
   前記吊架線が支持された箇所の直下に位置する第１の支持箇所と、前記ハンガにより支持された第２の支持箇所とのうちの少なくとも一方である
   ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。
9. 前記第１のステップでは、
   前記列車の走行速度を検出し、検出した前記列車の走行速度が予め定められた閾値以上のときには、前記トロリ線の前記特徴的形状箇所として前記第１の支持箇所を検出し、前記列車の走行速度が前記閾値以上のときには、前記トロリ線の前記特徴的形状箇所として前記第２の支持箇所を検出し、
   前記第２のステップでは、
   前記列車の走行速度が前記閾値以上のときには、前記第１の支持箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出し、当該走行速度が前記閾値未満のときには、前記第２の支持箇所の検出結果に基づき、前記データベースを参照して、前記列車の絶対位置を検出する
   ことを特徴とする請求項８に記載の位置検出方法。
10. 前記第１のステップでは、
    前記トロリ線に接触させる前記列車のパンタグラフの高さに基づいて前記トロリ線の形状を取得する
    ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。

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