JP2020172230A - Position detection method and position detection system - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法及び位置検知システムに関するものである。 The present invention relates to a position detection method and a position detection system for detecting the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track.
保守用車両等の鉄道車両を用いて線路に沿って行う測定等の作業において、衛星測位システムを用いて線路上の鉄道車両の位置を検知する位置検知方法が知られている。特開2018−28516号公報(特許文献1)には、複数の衛星から測位用電波を受信して列車の位置を検出する列車位置検出装置において、線路の鉄道設計基準を予め記憶する鉄道設計基準記憶部と、列車の位置を自立航法により検出する位置検出部と、を備え、位置検出部は、測位用電波による列車の位置の検出結果が鉄道設計基準を満たしていない場合に、自立航法による位置の検出結果で測位用電波による列車の位置の検出結果を補正する技術が開示されている。 A position detection method for detecting the position of a railroad vehicle on a railroad track using a satellite positioning system is known in work such as measurement performed along a railroad track using a railroad vehicle such as a maintenance vehicle. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-28516 (Patent Document 1) describes a railway design standard that stores in advance the railway design standard of a railroad track in a train position detecting device that detects the position of a train by receiving positioning radio waves from a plurality of satellites. It is equipped with a storage unit and a position detection unit that detects the position of the train by self-sustaining navigation, and the position detection unit is based on self-sustaining navigation when the detection result of the position of the train by the positioning radio wave does not meet the railway design standard. A technique for correcting a train position detection result by a positioning radio wave based on a position detection result is disclosed.
また、ドップラセンサを用いて線路上の鉄道車両の位置を検知する位置検知方法が知られている。特開2018−16098号公報(特許文献2)には、鉄道車両位置測定システムにおいて、ドップラーセンサから得られる情報に基づいて、鉄道車両の速度であるドップラー速度を取得するドップラー速度取得手段と、衛星測位システムを用いて、鉄道車両が存在する位置の緯度経度情報である衛星測位位置情報を取得する衛星測位位置情報取得手段と、を備える技術が開示されている。 Further, a position detection method for detecting the position of a railroad vehicle on a railroad track using a Doppler sensor is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-16098 (Patent Document 2) describes a Doppler speed acquisition means for acquiring a Doppler speed, which is the speed of a railroad vehicle, and a satellite in a railroad vehicle position measurement system based on information obtained from a Doppler sensor. A technique including a satellite positioning position information acquisition means for acquiring satellite positioning position information which is latitude / longitude information of a position where a railroad vehicle exists by using a positioning system is disclosed.
また、レールにスリット光を照射し、レールのうちスリット光が照射されている部分を撮像してレールの断面形状を測定する技術が知られている。特開2006−258531号公報(特許文献3)には、レール断面測定方法において、レールの上方からレールにレーザ光を照射してレール表面にその輪郭線を表示し、レールの幅方向左右の輪郭線を2台のCCDカメラで撮影し、両カメラで撮影された左右の撮影画像を3次元処理してレール断面形状の全体又は一部の合成画像を作成し、その合成画像に基づいてレール断面を測定する技術が開示されている。 Further, there is known a technique of irradiating a rail with slit light and imaging a portion of the rail irradiated with the slit light to measure the cross-sectional shape of the rail. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-258531 (Patent Document 3), in the rail cross-section measuring method, the rail is irradiated with laser light from above the rail to display the contour line on the rail surface, and the contours on the left and right in the width direction of the rail The line is photographed by two CCD cameras, and the left and right photographed images taken by both cameras are three-dimensionally processed to create a composite image of the entire or part of the rail cross-sectional shape, and the rail cross section is based on the composite image. The technology for measuring is disclosed.
ところで、従来の軌道検測車等による位置検知方法では、鉄道線路内に設置された不動点を検知して、検知された不動点の位置を基準位置として設定し、設定された基準位置から鉄道車両の現在位置までの走行距離を、速度発電機で測定された距離を積算することにより測定し、測定された走行距離及び設定された基準位置に基づいて、鉄道車両の位置を検知する。 By the way, in the conventional position detection method using a track inspection vehicle or the like, an immovable point installed in a railroad track is detected, the position of the detected immovable point is set as a reference position, and the railroad is started from the set reference position. The mileage to the current position of the vehicle is measured by integrating the distance measured by the speed generator, and the position of the railroad vehicle is detected based on the measured mileage and the set reference position.
このような場合、速度発電機で測定された距離を積算することにより走行距離を測定するため、車輪が空転又は滑走すると、測定された走行距離の測定値に誤差が発生し、検知された鉄道車両の位置がずれるという問題がある。また、地方事業者であって軌道検測車が走行していない鉄道事業者については、鉄道線路内に不動点を設置することは困難である。 In such a case, the mileage is measured by integrating the distance measured by the speed generator. Therefore, when the wheels slip or slide, an error occurs in the measured mileage measurement value, and the detected railway There is a problem that the position of the vehicle shifts. In addition, it is difficult for a railway operator who is a local operator and does not have a track inspection vehicle to set a fixed point in the railway track.
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法において、鉄道線路内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を高精度で取得することができる位置検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in a position detection method for detecting the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track, an immovable point or a mark is provided in the railroad track. It is an object of the present invention to provide a position detection method capable of acquiring position information with high accuracy without installing it.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief outline of the typical inventions disclosed in the present application is as follows.
本発明の一態様としての位置検知方法は、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法である。鉄道線路は、分岐器を有し、分岐器の位置は、第1基準位置として設定されている。当該位置検知方法は、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道車両の幅方向における第1の側の第1車輪が転動している第1レール部の第1断面形状、及び、鉄道車両の幅方向における第1の側と反対側の第2車輪が転動している第2レール部の第2断面形状を測定する(a)ステップと、(a)ステップにて測定された第1断面形状の第1測定値、及び、(a)ステップにて測定された第2断面形状の第2測定値に基づいて、鉄道車両が分岐器を通過している時の鉄道車両の第1位置を算出し、算出された第1位置が第1基準位置に近づくように、鉄道車両の位置を補正する(b)ステップと、を有する。 The position detection method as one aspect of the present invention is a position detection method for detecting the position of a railway vehicle traveling on a railway track. The railroad track has a turnout, and the position of the turnout is set as the first reference position. The position detection method includes the first cross-sectional shape of the first rail portion on which the first wheel on the first side in the width direction of the rail car is rolling when the rail car passes the turnout, and the railroad. A step (a) for measuring the second cross-sectional shape of the second rail portion on which the second wheel on the side opposite to the first side in the width direction of the vehicle is rolling, and a step (a) measured. Based on the first measured value of the one cross-sectional shape and the second measured value of the second cross-sectional shape measured in step (a), the first measured value of the railroad vehicle when the railroad vehicle is passing through the turnout. It has a step (b) of calculating the position and correcting the position of the railcar so that the calculated first position approaches the first reference position.
また、他の一態様として、(a)ステップでは、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道車両を移動させながら、第1断面形状及び第2断面形状を複数回繰り返して測定し、(b)ステップでは、(a)ステップにて測定された複数の第1測定値、及び、(a)ステップにて測定された複数の第2測定値に基づいて、第1位置を算出してもよい。 Further, as another aspect, in the step (a), when the railroad vehicle passes through the turnout, the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape are repeatedly measured a plurality of times while moving the railroad vehicle. b) In step, even if the first position is calculated based on the plurality of first measured values measured in step (a) and the plurality of second measured values measured in step (a). Good.
また、他の一態様として、当該位置検知方法は、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道線路のうち分岐器から離れた部分に設定された第2基準位置から鉄道車両の現在位置までの第1距離を、鉄道車両を移動させながら複数回繰り返して測定する(c)ステップを有してもよい。(b)ステップでは、(a)ステップにて測定された複数の第1測定値、(a)ステップにて測定された複数の第2測定値、(c)ステップにて測定された複数の第1距離の第3測定値、及び、第2基準位置に基づいて、第1位置を算出し、算出された第1位置が第1基準位置に近づくように、第2基準位置を補正してもよい。 In addition, as another aspect, when the railroad vehicle passes through the turnout, the position detection method is performed from the second reference position set in the portion of the railroad track away from the turnout to the current position of the railroad car. The first distance of the above may be measured repeatedly a plurality of times while moving the railroad vehicle (c). In step (b), a plurality of first measured values measured in step (a), a plurality of second measured values measured in step (a), and a plurality of second measured values measured in step (c). Even if the first position is calculated based on the third measured value of one distance and the second reference position and the second reference position is corrected so that the calculated first position approaches the first reference position. Good.
また、他の一態様として、当該位置検知方法は、(c)ステップの前に、衛星測位システムを用いた第2基準位置の測位が可能な場合、衛星測位システムを用いた測位により第2基準位置を設定し、衛星測位システムを用いた第2基準位置の測位が可能でない場合、第2基準位置を仮設定する(d)ステップを有してもよい。 Further, as another aspect, in the position detection method, if the positioning of the second reference position using the satellite positioning system is possible before the step (c), the second reference is performed by positioning using the satellite positioning system. If the position is set and the positioning of the second reference position using the satellite positioning system is not possible, the step (d) of temporarily setting the second reference position may be provided.
また、他の一態様として、鉄道線路は、第1軌道部と、第1軌道部と接続される第2軌道部と、第2軌道部と切り替え可能に、第1軌道部と接続される第3軌道部と、を有し、分岐器は、第2軌道部及び第3軌道部と、第1軌道部との間に設けられ、且つ、第1軌道部を第2軌道部又は第3軌道部と切り替え可能に接続してもよい。(b)ステップでは、鉄道車両が第1軌道部側から分岐器に進入した場合、(a)ステップにて測定された複数の第1測定値、及び、(a)ステップにて測定された複数の第2測定値に基づいて、鉄道車両が第2軌道部及び第3軌道部のいずれに進入するかを検知し、鉄道車両が第1軌道部側と反対側から分岐器に進入した場合、(a)ステップにて測定された複数の第1測定値、及び、(a)ステップにて測定された複数の第2測定値に基づいて、鉄道車両が第2軌道部及び第3軌道部のいずれを通過したかを検知してもよい。 Further, as another aspect, the railway line is connected to the first track portion so as to be switchable between the first track portion, the second track portion connected to the first track portion, and the second track portion. It has three orbital portions, and a turnout is provided between the second orbital portion and the third orbital portion and the first orbital portion, and the first orbital portion is used as the second orbital portion or the third orbital portion. It may be connected to the unit in a switchable manner. In the (b) step, when the railroad vehicle enters the turnout from the first track portion side, a plurality of first measured values measured in the (a) step and a plurality of measured values measured in the (a) step. When it is detected whether the railroad vehicle enters the second track portion or the third track portion based on the second measured value of the above, and the railroad vehicle enters the turnout from the side opposite to the first track portion side. Based on the plurality of first measured values measured in the step (a) and the plurality of second measured values measured in the step (a), the railroad vehicle has a second track section and a third track section. You may detect which one has passed.
また、他の一態様として、鉄道線路は、曲線区間を有し、曲線区間の位置は、第3基準位置として設定されていてもよい。当該位置検知方法は、更に、鉄道車両が曲線区間を通過する際に、鉄道車両を移動させながら、鉄道車両のヨー角速度を複数回繰り返して測定する(e)ステップを有してもよい。(b)ステップでは、(e)ステップにて測定された複数のヨー角速度の第4測定値に基づいて、鉄道車両が曲線区間を通過している時の鉄道車両の第2位置を算出し、算出された第2位置が第3基準位置に近づくように、鉄道車両の位置を補正してもよい。 Further, as another aspect, the railroad track has a curved section, and the position of the curved section may be set as a third reference position. The position detection method may further include (e) a step of repeatedly measuring the yaw angle speed of the railroad vehicle a plurality of times while moving the railroad vehicle when the railroad vehicle passes through a curved section. In step (b), the second position of the railroad vehicle when the railroad vehicle is passing through the curved section is calculated based on the fourth measurement value of the plurality of yaw angular velocities measured in step (e). The position of the railcar may be corrected so that the calculated second position approaches the third reference position.
また、他の一態様として、(a)ステップでは、第1断面形状及び第2断面形状を断面形状測定部により測定してもよい。断面形状測定部は、第1レール部の第1上部、及び、第1レール部の第2レール部と対向する側の第1側部に、第1スリット光を照射する第1照射部と、第1レール部のうち第1照射部により第1スリット光が照射されている部分を撮像して第1断面形状を測定する第1撮像部と、第2レール部の第2上部、及び、第2レール部の第1レール部と対向する側の第2側部に、第2スリット光を照射する第2照射部と、第2レール部のうち第2照射部により第2スリット光が照射されている部分を撮像して第2断面形状を測定する第2撮像部と、を含んでもよい。 Further, as another aspect, in the step (a), the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape may be measured by the cross-sectional shape measuring unit. The cross-sectional shape measuring unit includes a first irradiation unit that irradiates the first upper portion of the first rail portion and the first side portion of the first rail portion that faces the second rail portion with the first slit light. The first imaging unit that measures the shape of the first cross section by imaging the portion of the first rail unit that is irradiated with the first slit light by the first irradiation unit, the second upper portion of the second rail unit, and the first The second irradiation portion that irradiates the second slit light and the second irradiation portion of the second rail portion irradiate the second slit light on the second side portion of the two rail portion that faces the first rail portion. A second imaging unit that captures an image of the portion and measures the second cross-sectional shape may be included.
また、他の一態様として、(c)ステップでは、第1距離を距離測定部により測定し、距離測定部は、ドップラセンサ又は速度発電機を含んでもよい。 Further, as another aspect, in the step (c), the first distance may be measured by the distance measuring unit, and the distance measuring unit may include a Doppler sensor or a speed generator.
本発明の一態様としての位置検知システムは、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知システムである。鉄道線路は、分岐器を有し、分岐器の位置は、第1基準位置として設定されている。当該位置検知システムは、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道車両の幅方向における第1の側の第1車輪が転動している第1レール部の第1断面形状、及び、鉄道車両の幅方向における第1の側と反対側の第2車輪が転動している第2レール部の第2断面形状を測定する断面形状測定部と、断面形状測定部により測定された第1断面形状の第1測定値、及び、断面形状測定部により測定された第2断面形状の第2測定値に基づいて、鉄道車両が分岐器を通過している時の鉄道車両の第1位置を算出し、算出された第1位置が第1基準位置に近づくように、鉄道車両の位置を補正する位置検知部と、を有する。 The position detection system as one aspect of the present invention is a position detection system that detects the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track. The railroad track has a turnout, and the position of the turnout is set as the first reference position. The position detection system includes the first cross-sectional shape of the first rail portion on which the first wheel on the first side in the width direction of the rail car is rolling when the rail car passes the turnout, and the railroad. A cross-sectional shape measuring unit that measures the second cross-sectional shape of the second rail portion on which the second wheel on the side opposite to the first side in the width direction of the vehicle is rolling, and a first measuring portion measured by the cross-sectional shape measuring unit. Based on the first measured value of the cross-sectional shape and the second measured value of the second cross-sectional shape measured by the cross-sectional shape measuring unit, the first position of the railroad vehicle when the railroad vehicle is passing through the turnout is determined. It has a position detection unit that corrects the position of the railroad vehicle so that the calculated first position approaches the first reference position.
また、他の一態様として、断面形状測定部は、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道車両を移動させながら、第1断面形状及び第2断面形状を複数回繰り返して測定し、位置検知部は、断面形状測定部により測定された複数の第1測定値、及び、断面形状測定部により測定された複数の第2測定値に基づいて、第1位置を算出してもよい。 Further, as another aspect, when the railroad vehicle passes through the branching device, the cross-sectional shape measuring unit repeatedly measures the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape a plurality of times while moving the railroad vehicle, and measures the position. The detection unit may calculate the first position based on the plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit and the plurality of second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit.
また、他の一態様として、当該位置検知システムは、鉄道車両が分岐器を通過する際に、鉄道線路のうち分岐器から離れた部分に設定された第2基準位置から鉄道車両の現在位置までの第1距離を、鉄道車両を移動させながら複数回繰り返して測定する距離測定部を有してもよい。位置検知部は、断面形状測定部により測定された複数の第1測定値、断面形状測定部により測定された複数の第2測定値、距離測定部により測定された複数の第1距離の第3測定値、及び、第2基準位置に基づいて、第1位置を算出し、算出された第1位置が第1基準位置に近づくように、第2基準位置を補正してもよい。 Further, as another aspect, when the railroad vehicle passes through the turnout, the position detection system moves from the second reference position set in the portion of the railroad track away from the turnout to the current position of the railroad car. A distance measuring unit may be provided for repeatedly measuring the first distance of the above a plurality of times while moving the railroad vehicle. The position detection unit is a plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit, a plurality of second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit, and a plurality of first distances measured by the distance measuring unit. The first position may be calculated based on the measured value and the second reference position, and the second reference position may be corrected so that the calculated first position approaches the first reference position.
また、他の一態様として、当該位置検知システムは、衛星測位システムを用いた第2基準位置の測位が可能な場合、衛星測位システムを用いた測位により第2基準位置を設定し、衛星測位システムを用いた第2基準位置の測位が可能でない場合、第2基準位置を仮設定する基準位置設定部を有してもよい。 Further, as another aspect, when the position detection system can position the second reference position using the satellite positioning system, the position detection system sets the second reference position by positioning using the satellite positioning system, and the satellite positioning system. If positioning of the second reference position using the above is not possible, a reference position setting unit for temporarily setting the second reference position may be provided.
また、他の一態様として、鉄道線路は、第1軌道部と、第1軌道部と接続される第2軌道部と、第2軌道部と切り替え可能に、第1軌道部と接続される第3軌道部と、を有し、分岐器は、第2軌道部及び第3軌道部と、第1軌道部との間に設けられ、且つ、第1軌道部を第2軌道部又は第3軌道部と切り替え可能に接続してもよい。位置検知部は、鉄道車両が第1軌道部側から分岐器に進入した場合、断面形状測定部により測定された複数の第1測定値、及び、断面形状測定部により測定された複数の第2測定値に基づいて、鉄道車両が第2軌道部及び第3軌道部のいずれに進入するかを検知し、鉄道車両が第1軌道部側と反対側から分岐器に進入した場合、断面形状測定部により測定された複数の第1測定値、及び、断面形状測定部により測定された複数の第2測定値に基づいて、鉄道車両が第2軌道部及び第3軌道部のいずれを通過したかを検知してもよい。 Further, as another aspect, the railway line is connected to the first track portion so as to be switchable between the first track portion, the second track portion connected to the first track portion, and the second track portion. It has three orbital portions, and a turnout is provided between the second orbital portion and the third orbital portion and the first orbital portion, and the first orbital portion is used as the second orbital portion or the third orbital portion. It may be connected to the unit in a switchable manner. When the railroad vehicle enters the turnout from the first track portion side, the position detection unit includes a plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit and a plurality of second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit. Based on the measured value, it is detected whether the railroad vehicle enters the second track portion or the third track portion, and when the railroad vehicle enters the turnout from the side opposite to the first track portion side, the cross-sectional shape is measured. Whether the railroad vehicle passed through the second track section or the third track section based on the plurality of first measurement values measured by the section and the plurality of second measurement values measured by the cross-sectional shape measurement section. May be detected.
また、他の一態様として、鉄道線路は、曲線区間を有し、曲線区間の位置は、第3基準位置として設定されていてもよい。当該位置検知システムは、更に、鉄道車両が曲線区間を通過する際に、鉄道車両を移動させながら、鉄道車両のヨー角速度を複数回繰り返して測定する角速度測定部を有してもよい。位置検知部は、角速度測定部により測定された複数のヨー角速度の第4測定値に基づいて、鉄道車両が曲線区間を通過している時の鉄道車両の第2位置を算出し、算出された第2位置が第3基準位置に近づくように、鉄道車両の位置を補正してもよい。 Further, as another aspect, the railroad track has a curved section, and the position of the curved section may be set as a third reference position. The position detection system may further have an angular velocity measuring unit that repeatedly measures the yaw angular velocity of the railroad vehicle a plurality of times while moving the railroad vehicle when the railroad vehicle passes through a curved section. The position detection unit calculates and calculates the second position of the railcar when the railcar is passing through the curved section, based on the fourth measurement value of the plurality of yaw angular velocities measured by the angular velocity measurement unit. The position of the rolling stock may be corrected so that the second position approaches the third reference position.
また、他の一態様として、断面形状測定部は、第1レール部の第1上部、及び、第1レール部の第2レール部と対向する側の第1側部に、第1スリット光を照射する第1照射部と、第1レール部のうち第1照射部により第1スリット光が照射されている部分を撮像して第1断面形状を測定する第1撮像部と、第2レール部の第2上部、及び、第2レール部の第1レール部と対向する側の第2側部に、第2スリット光を照射する第2照射部と、第2レール部のうち第2照射部により第2スリット光が照射されている部分を撮像して第2断面形状を測定する第2撮像部と、を含んでもよい。 Further, as another aspect, the cross-sectional shape measuring unit emits the first slit light to the first upper portion of the first rail portion and the first side portion of the first rail portion facing the second rail portion. The first irradiation unit to be irradiated, the first imaging unit that measures the first cross-sectional shape by imaging the portion of the first rail unit that is irradiated with the first slit light by the first irradiation unit, and the second rail unit. The second upper part and the second side part of the second rail part facing the first rail part are irradiated with the second slit light, and the second irradiation part of the second rail part. It may include a second imaging unit that images a portion irradiated with the second slit light and measures the shape of the second cross section.
また、他の一態様として、距離測定部は、ドップラセンサ又は速度発電機を含んでもよい。 Further, as another aspect, the distance measuring unit may include a Doppler sensor or a speed generator.
本発明の一態様を適用することで、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法において、鉄道線路内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を高精度で取得することができる。 By applying one aspect of the present invention, in a position detection method for detecting the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track, position information can be acquired with high accuracy without installing a fixed point or a mark in the railroad track. be able to.
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. Further, in order to clarify the description, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the embodiment, but this is just an example, and the interpretation of the present invention is used. It is not limited.
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Further, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.
更に、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチング(網掛け)を省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。 Further, in the drawings used in the embodiment, hatching (shading) may be omitted in order to make the drawings easier to see even if they are cross-sectional views. Further, even if it is a plan view, hatching may be added to make the drawing easier to see.
なお、以下の実施の形態においてA〜Bとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、A以上B以下を示すものとする。 In the following embodiments, when the range is indicated as A to B, A or more and B or less are indicated unless otherwise specified.
(実施の形態1)
本発明の一実施形態である実施の形態1の位置検知システム及び位置検知方法について説明する。本実施の形態1の位置検知システムは、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知システムであり、本実施の形態1の位置検知方法は、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法である。
(Embodiment 1)
The position detection system and the position detection method of the first embodiment, which is an embodiment of the present invention, will be described. The position detection system of the first embodiment is a position detection system that detects the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track, and the position detection method of the first embodiment determines the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track. This is a position detection method for detection.
<位置検知システム>
初めに、実施の形態1の位置検知システムについて説明する。図1は、実施の形態1の位置検知システムの構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1の位置検知システムに備えられた位置検知装置が設けられている鉄道車両が鉄道線路を走行している状態を模式的に示す図である。図3は、実施の形態1の位置検知システムに備えられた位置検知装置を模式的に示す図である。なお、図2では、鉄道車両が軌道検測車である場合において、鉄道線路のうち軌道検測車による検測が実施された部分が、検測が実施されていない部分の幅よりも広い幅を有するように表示し、検測が実施された部分にハッチングを付して表示している。
<Position detection system>
First, the position detection system of the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a position detection system according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which a railroad vehicle provided with a position detection device provided in the position detection system of the first embodiment is traveling on a railroad track. FIG. 3 is a diagram schematically showing a position detection device provided in the position detection system of the first embodiment. In FIG. 2, when the railroad vehicle is a track inspection vehicle, the width of the railroad track where the inspection by the track inspection vehicle is performed is wider than the width of the part where the inspection is not performed. Is displayed, and the part where the inspection was performed is displayed with a hatch.
図1及び図2に示すように、本実施の形態1の位置検知システム1は、基準位置設定部2と、距離測定部3と、断面形状測定部4と、位置検知部5と、を有する。また、図2に示すように、本実施の形態1の位置検知システム1に備えられた位置検知装置6が設けられている鉄道車両7が走行する鉄道線路8は、分岐器9を有し、分岐器9の位置は、基準位置RP1として設定されている。ここで、本実施の形態1の位置検知システム1のうち、鉄道車両7に設けられている部分が位置検知装置6である。なお、後述する図10を用いて説明するように、位置検知システム1は、好適には、角速度測定部10を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、鉄道線路8は、軌道部としての線路11と、鉄道線路8と接続される軌道部としての線路12と、線路12と切り替え可能に線路11と接続される軌道部としての線路13と、を有する。分岐器9は、線路12及び線路13と、線路11との間に設けられ、且つ、線路11を線路12又は線路13と切り替え可能に接続する。線路12は、基準線とも称され、線路13は、分岐線とも称される。
As shown in FIG. 2, the
図1及び図2に示すように、基準位置設定部2は、例えば衛星測位システムGS1を用いて、鉄道線路8のうち分岐器9から離れた部分14に設定された基準位置RP2の測位を行うものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the reference
衛星測位システムGS1は、例えばGPS(Global Positioning Satellite)衛星15〜17と、GPS衛星15〜17の補正情報又は信頼性情報を送信するSBAS(Satellite Based Augmentation System)衛星18と、GPS衛星15〜17及びSBAS衛星18からの送信信号を受信する全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System:GNSS)19と、を含む。全地球航法衛星システム19として、例えば基地局(又は基準局)と移動局との2つの受信機を使用するRTK(Real Time Knematic)と呼ばれる相対測位方式を用いる場合、全地球航法衛星システム19は、地上に設けられた基地局19aと、鉄道車両7に設けられた移動局19bと、を含む。なお、基地局19aと、移動局19bとにより、基準位置設定部2が構成されるため、基準位置設定部2は、基地局19aと、移動局19bと、を含むことになる。また、位置検知システム1に備えられた位置検知装置6は、移動局19bと、距離測定部3と、断面形状測定部4と、位置検知部5と、を有することになる。
The satellite positioning system GS1 includes, for example, GPS (Global Positioning Satellite)
詳細な動作は、後述する図4乃至図9を用いて説明するが、基準位置設定部2は、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能な場合、衛星測位システムGS1を用いた測位により基準位置RP2を設定し、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能でない場合、基準位置RP2を仮設定する。
The detailed operation will be described with reference to FIGS. 4 to 9 described later, but the reference
距離測定部3は、基準位置RP2から鉄道車両7の現在位置までの距離を、測定する。図3に示すように、距離測定部3として、例えば本体部21と、本体部21と接続されたパルス変換器22と、を含むものを用いることができる。パルス変換器22は、位置検知部5に含まれるコントローラ23に接続されている。本体部21として、エンコーダ、ドップラセンサ又は速度発電機を用いることができる。即ち、距離測定部3は、エンコーダ、ドップラセンサ又は速度発電機を含むが、ドップラセンサ又は速度発電機を含むことが好ましい。このうち、ドップラセンサは、ドップラ効果を利用して、レーザにより一定距離間隔のパルスを発生させて取得することにより、鉄道車両7の走行距離及び速度を算出するものである。具体的には、ドップラセンサは、地上施設等広範囲に電磁波としてのレーザを放出し、反射して戻ってくるレーザの周波数変化から速度を取得する。
The
詳細な動作は、後述する図4乃至図9を用いて説明するが、距離測定部3は、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道線路8のうち分岐器9から離れた部分14に設定された基準位置RP2から鉄道車両7の現在位置までの走行距離である距離DS1(図5参照)を、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定する。
The detailed operation will be described with reference to FIGS. 4 to 9 described later, but the
断面形状測定部4は、鉄道車両7の幅方向における第1の側(図3における左側)の車輪24aが転動しているレール部25aの断面形状26a、及び、鉄道車両7の幅方向における第1の側と反対側(図3における右側)の車輪24bが転動しているレール部25bの断面形状26bを測定する。
The cross-sectional
好適には、断面形状測定部4は、二次元センサ27aと、二次元センサ27bと、を含み、二次元センサ27aは、照射部28aと、撮像部29aと、を含み、二次元センサ27bは、照射部28bと、撮像部29bと、を含む。照射部28a及び28bの各々として、レーザスリット光源を用いることができ、撮像部29a及び29bの各々として、CCD(Charge-Coupled Device)カメラを用いることができる。なお、照射部28a及び28b並びに撮像部29a及び29bは、鉄道車両7の車体7aの床下等、車体7aよりも下方に位置するように設けられればよく、例えば車体7aと接続された測定用台車7b(図2参照)に設けられた支持体7cにより支持されていてもよい。
Preferably, the cross-sectional
照射部28aは、レール部25aの上部25c、及び、レール部25aのレール部25bと対向する側の側部25dに、レーザスリット光源によりスリット光31aを照射し、照射されたスリット光31aによりレール部25aの上部25c及び側部25dに、レール部25aの輪郭線を表示する。撮像部29aは、レール部25aのうち照射部28aによりスリット光31aが照射されている部分、即ち輪郭線をCCDカメラにより撮像してレール部25aの断面形状26aを測定する。このような方法により、レール部25aの断面形状26aの測定値を精度良く且つ簡便に取得することができる。なお、撮像部29aは、後述する測定用PC32に接続されており、レール部25aの断面形状26aの測定値である画像は、測定用PC32に保存される。
The
照射部28bは、レール部25bの上部25e、及び、レール部25bのレール部25aと対向する側の側部25fに、レーザスリット光源によりスリット光31bを照射し、照射されたスリット光31bによりレール部25bの上部25e及び側部25fに、レール部25bの輪郭線を表示する。撮像部29bは、レール部25bのうち照射部28bによりスリット光31bが照射されている部分、即ち輪郭線をCCDカメラにより撮像してレール部25bの断面形状26bを測定する。このような方法により、レール部25bの断面形状26bの測定値を精度良く且つ簡便に取得することができる。なお、撮像部29bは、後述する測定用PC32に接続されており、レール部25bの断面形状26bの測定値である画像は、測定用PC32に保存される。
The
或いは、二次元センサ27a及び27bによる断面形状26a及び26bの測定に代えて、半導体レーザから投光された投光レーザビームがレール表面で反射された受光レーザビームをミラーを介して位置検出素子(Position Sensitive Device:PSD)としての受光素子で受光する光切断法による断面形状の測定を行ってもよい。或いは、二次元センサ27a及び27bによる断面形状26a及び26bの測定に代えて、角度検出器に取り付けられた反射鏡を回転させて、レーザがレールを追従するように制御する二軸レール変位検出装置による断面形状の測定を行ってもよい。
Alternatively, instead of measuring the
詳細な動作は、後述する図4乃至図9を用いて説明するが、断面形状測定部4は、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら、レール部25aの断面形状26a及びレール部25bの断面形状26bを複数回繰り返して測定する。ここで、鉄道車両7を移動させながら、レール部25aの断面形状26aを複数回繰り返して測定する、とは、好適には、鉄道線路8の長手方向に一定の間隔を空けて配置された複数の位置の各々で、断面形状26aを測定して測定値を取得することを意味する。また、レール部25bの断面形状26bについても、同様である。
The detailed operation will be described with reference to FIGS. 4 to 9 described later, but the cross-sectional
位置検知部5は、鉄道線路8を走行する鉄道車両7の位置を検知する。図3に示すように、位置検知部5は、コントローラ23と、測定用パーソナルコンピュータ即ち測定用PC(Personal Computer)32と、を含む。コントローラ23は、パルス変換器22、二次元センサ27aの照射部28a、及び、二次元センサ27bの照射部28bに接続されており、測定用PC32は、コントローラ23、二次元センサ27aの撮像部29a、及び、二次元センサ27bの撮像部29bに接続されている。なお、後述するように、位置検知システム1が角速度測定部10を有する場合には、コントローラ23及び測定用PC32は、角速度測定部10が有するセンサ10aにも接続される。
The
詳細な動作は、後述する図4乃至図9を用いて説明するが、位置検知部5は、断面形状測定部4により測定された複数の断面形状26aの測定値、及び、断面形状測定部4により測定された複数の断面形状26bの測定値に基づいて、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の鉄道車両7の位置PS1(図5参照)を算出し、算出された位置PS1が基準位置RP1に近づくように、鉄道車両7の位置を補正する。
The detailed operation will be described with reference to FIGS. 4 to 9 described later, but the
鉄道車両7が分岐器9を通過している時に二次元センサ27aにより測定値を取得したレール部25aの断面形状26a、及び、鉄道車両7が分岐器9を通過している時に二次元センサ27bにより測定値を取得したレール部25bの断面形状26bの少なくともいずれかは、鉄道線路8のうち分岐器9以外の部分である線路11、線路12及び線路13におけるレール部25aの断面形状26a又はレール部25bの断面形状26bの少なくともいずれかと異なる。詳細な位置PS1の算出方法は、後述する図6乃至図9を用いて説明するものの、これにより、鉄道車両7が分岐器9を通過して線路12即ち基準線に進入したか、又は、鉄道車両7が分岐器9を通過して線路13即ち分岐線に進入したかを、検知することができる。
The
詳細な作用効果は、後述する図4乃至図9を用いて説明するが、このような場合、保守用車両を含む鉄道車両全般を用いて鉄道線路8に沿って行う測定作業等において、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能でない場合でも、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を得ることができる。そのため、図2においてハッチングを付して示しているように、鉄道車両7が例えば軌道検測車である場合において、鉄道線路8のうちいずれの部分に対して軌道検測車による検測が実施されたかを容易に特定することができる。
The detailed action and effect will be described with reference to FIGS. 4 to 9 described later. In such a case, satellite positioning is performed in a measurement work or the like performed along the
好適には、本実施の形態1の位置検知システム1は、角速度測定部10を有する。角速度測定部10は、鉄道車両7が曲線区間を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7のヨー角速度を複数回繰り返して測定する。ここで、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7のヨー角速度を複数回繰り返して測定する、とは、好適には、鉄道線路8の長手方向に一定の間隔を空けて配置された複数の位置の各々で、ヨー角速度を測定して測定値を取得することを意味する。
Preferably, the
詳細な動作は、後述する図10を用いて説明するが、鉄道線路8が曲線区間33を有し、曲線区間33の位置が、基準位置RP3として設定されている場合には、位置検知部5は、角速度測定部10により測定された複数のヨー角速度の測定値に基づいて、鉄道車両7が曲線区間33を通過している時の鉄道車両7の位置PS2を算出し、算出された位置PS2が基準位置RP3に近づくように、鉄道車両7の位置を補正する。
The detailed operation will be described with reference to FIG. 10 described later. When the
詳細な作用効果は、後述する図10を用いて説明するが、このような場合、鉄道車両7が分岐器9を通過する時の位置PS1が基準位置RP1に近づき、且つ、鉄道車両7が曲線区間33を通過している時の位置PS2が基準位置RP2に近づくように、鉄道車両7の位置を補正することができる。そのため、保守用車両を含む鉄道車両全般を用いて鉄道線路に沿って行う測定作業等において、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能でない場合でも、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、鉄道車両7の位置を更に精度良く検知することができる。
The detailed action and effect will be described with reference to FIG. 10 described later. In such a case, the position PS1 when the railroad vehicle 7 passes the
<位置検知方法>
次に、実施の形態1の位置検知方法について説明する。前述した図2に示したように、鉄道線路8が、分岐器9を有し、分岐器9の位置が、基準位置RP1として設定されているものとする。
<Position detection method>
Next, the position detection method of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 2 described above, it is assumed that the
図4は、実施の形態1の位置検知方法の一部のステップを示すフロー図である。図5は、実施の形態1の位置検知方法を行って鉄道車両が分岐器を通過する際の鉄道車両の状態を模式的に示す図である。図5(a)は、鉄道車両7が基準位置RP2を通過している時を示し、図5(b)は、鉄道車両7が分岐器9を通過している時を示し、図5(c)は、鉄道車両7が線路12(基準線)に進入した場合を示し、図5(d)は、鉄道車両7が線路13(分岐線)に進入した場合を示す。
FIG. 4 is a flow chart showing some steps of the position detection method of the first embodiment. FIG. 5 is a diagram schematically showing a state of the railroad vehicle when the railroad vehicle passes through the turnout by performing the position detection method of the first embodiment. FIG. 5 (a) shows the time when the railroad vehicle 7 is passing through the reference position RP2, and FIG. 5 (b) shows the time when the railroad car 7 is passing through the
なお、図4では、ステップS1〜ステップS4の各ステップを上から下に向かって順次配置し、各ステップの間を下向きの矢印で接続して示しているものの、各ステップは、同時又は逆順に行うことも可能である。 In FIG. 4, each step of step S1 to step S4 is sequentially arranged from top to bottom, and each step is connected by a downward arrow, but the steps are simultaneous or in reverse order. It is also possible to do it.
図5(a)乃至図5(d)に示すように、また、前述したように、鉄道線路8は、軌道部としての線路11と、線路11と接続される軌道部としての線路12と、線路12と切り替え可能に線路11と接続される軌道部としての線路13と、を有する。分岐器9は、線路12及び線路13と、線路11との間に設けられ、且つ、線路11を線路12又は線路13と切り替え可能に接続する。前述したように、線路12は、基準線とも称され、線路13は、分岐線とも称される。
As shown in FIGS. 5A to 5D, and as described above, the
本実施の形態1の位置検知方法では、基準位置からの走行距離を測定する(図4のステップS1)。 In the position detection method of the first embodiment, the mileage from the reference position is measured (step S1 in FIG. 4).
このステップS1では、図5(a)及び図5(b)に示すように、鉄道車両7が、鉄道線路8のうち分岐器9から離れた部分14を通過している時に、鉄道車両7の現在位置を基準位置RP2として設定し、基準位置RP2を設定した後、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道線路8のうち分岐器9から離れた部分14に設定された基準位置RP2から鉄道車両7の現在位置までの走行距離である距離DS1を、距離測定部3により、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定する。
In step S1, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the rolling stock 7 passes through the
具体的には、ステップS1では、まず、図5(a)に示すように、鉄道車両7が基準位置RP2を通過している時に、鉄道線路8のうち分岐器9から離れた部分14の基準位置RP2を設定する。例えば、衛星測位システムGS1(図1参照)を用いた基準位置RP2の測位が可能な場合、衛星測位システムGS1を用いた測位により基準位置RP2を設定し、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能でない場合、基準位置RP2を仮設定する。
Specifically, in step S1, first, as shown in FIG. 5A, when the railroad vehicle 7 is passing through the reference position RP2, the reference of the
即ち、GPS衛星15(図1参照)等を検知できる場合には、衛星測位システムGS1による信号で鉄道車両7の位置を検知する。また、受信機の下方から上方の画像を撮影して、受信機の情報に衛星からの信号の支障となる建物等がないかを監視し、ある角度内に入っているGPS衛星15等を位置検知に利用する。
That is, when the GPS satellite 15 (see FIG. 1) or the like can be detected, the position of the railroad vehicle 7 is detected by the signal from the satellite positioning system GS1. In addition, the image from the bottom to the top of the receiver is taken to monitor the receiver information for buildings that interfere with the signal from the satellite, and the
ステップS1では、次に、図5(b)に示すように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、基準位置RP2から鉄道車両7の現在位置までの走行距離である距離DS1を、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定する。このとき、前述した図3を用いて説明したように、距離DS1を、距離測定部3により測定する。好適には、距離測定部3は、ドップラセンサ又は速度発電機を含む。このとき、ドップラセンサ及び速度発電機のいずれも一定距離間隔でパルス信号が出力されるので、パルスの個数で距離を算出し、パルス間の時間で速度を算出することができる。
In step S1, then, as shown in FIG. 5B, when the railroad vehicle 7 passes the
また、本実施の形態1の位置検知方法では、一定の間隔でレールの断面形状を測定する(図4のステップS2)。 Further, in the position detection method of the first embodiment, the cross-sectional shape of the rail is measured at regular intervals (step S2 in FIG. 4).
このステップS2では、図5(b)に示すように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7の幅方向における第1の側の車輪24aが転動しているレール部25aの断面形状26a(図3参照)、及び、鉄道車両7の幅方向における第1の側と反対側の車輪24bが転動しているレール部25bの断面形状26b(図3参照)を、断面形状測定部4により、複数回繰り返して測定する。なお、前述したように、鉄道車両7を移動させながら、レール部25aの断面形状26aを複数回繰り返して測定する、とは、好適には、鉄道線路8の長手方向に一定の間隔を空けて配置された複数の位置の各々で、断面形状26aを測定して測定値を取得することを意味する。また、レール部25bの断面形状26bについても、同様である。
In step S2, as shown in FIG. 5B, when the railroad vehicle 7 passes through the
また、本実施の形態1の位置検知方法では、レールの断面形状の測定値により分岐器の検知と進路の把握を行い、レールの断面形状の測定値に基づいて位置情報を補正する(図4のステップS3)。 Further, in the position detection method of the first embodiment, the turnout is detected and the course is grasped by the measured value of the cross-sectional shape of the rail, and the position information is corrected based on the measured value of the cross-sectional shape of the rail (FIG. 4). Step S3).
このステップS3では、まず、レールの断面形状の測定値により分岐器の検知と進路の把握を行う(図4のステップS4)。 In this step S3, first, the turnout is detected and the course is grasped by the measured value of the cross-sectional shape of the rail (step S4 in FIG. 4).
このステップS4では、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、ステップS2にて測定された複数の断面形状26a(図3参照)の測定値、ステップS2にて測定された複数の断面形状26b(図3参照)の測定値、ステップS1にて測定された複数の距離DS1の測定値、及び、基準位置RP2に基づいて、図5(b)に示すように、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の鉄道車両7の位置PS1を算出する。
In step S4, when the railcar 7 passes through the
また、ステップS4では、鉄道車両7が線路11側から分岐器9に進入した場合、ステップS2にて測定された複数の断面形状26a(図3参照)の測定値、及び、ステップS2にて測定された複数の断面形状26b(図3参照)に基づいて、図5(c)及び図5(d)に示すように、鉄道車両7が線路12及び線路13のいずれに進入するかを検知することができる。或いは、鉄道車両7が線路11側と反対側から分岐器9に進入した場合、ステップS2にて測定された複数の断面形状26aの測定値、及び、ステップS2にて測定された複数の断面形状26bの測定値に基づいて、鉄道車両7が線路12及び線路13のいずれを通過したかを検知することができる。
Further, in step S4, when the railroad vehicle 7 enters the
また、ステップS3では、ステップS4の後、レールの断面形状の測定値に基づいて位置情報を補正する(図4のステップS5)。 Further, in step S3, after step S4, the position information is corrected based on the measured value of the cross-sectional shape of the rail (step S5 in FIG. 4).
このステップS5では、算出された位置PS1が基準位置RP1に近づくように、鉄道車両7の位置を補正する。好適には、算出された位置PS1が基準位置RP1に一致するように、鉄道車両7の位置を補正する。このとき、算出された位置PS1が基準位置RP1に近づくか又は一致するように、基準位置RP2を基準位置RP1から距離DS1だけ離れた基準位置RP21に補正することになる。 In this step S5, the position of the railroad vehicle 7 is corrected so that the calculated position PS1 approaches the reference position RP1. Preferably, the position of the railcar 7 is corrected so that the calculated position PS1 matches the reference position RP1. At this time, the reference position RP2 is corrected to the reference position RP21 which is separated from the reference position RP1 by the distance DS1 so that the calculated position PS1 approaches or coincides with the reference position RP1.
ここで、比較例の位置検知方法として、従来の軌道検測車等での位置検知方法について考える。このような比較例の位置検知方法は、鉄道線路内に設置された不動点又は目印を検知し、検知された不動点又は目印の位置を基準位置として設定し、設定された基準位置から鉄道車両の現在位置までの走行距離を、速度発電機で測定された距離を積算することにより測定し、測定された走行距離及び設定された基準位置に基づいて、鉄道車両の位置を検知するものである。 Here, as a position detection method of a comparative example, a position detection method in a conventional track inspection vehicle or the like will be considered. The position detection method of such a comparative example detects an immovable point or a mark installed in a railroad track, sets the position of the detected immovable point or the mark as a reference position, and sets a railroad vehicle from the set reference position. The mileage to the current position is measured by integrating the distance measured by the speed generator, and the position of the railroad vehicle is detected based on the measured mileage and the set reference position. ..
比較例の位置検知方法では、速度発電機で測定された距離を積算することにより走行距離を測定するため、車輪が空転又は滑走すると、測定された走行距離の測定値に誤差が発生してしまい、検知された鉄道車両の位置がずれるという問題がある。特に、不動点又は目印の設置間隔が広い場合には、車輪の空転又は滑走により発生する誤差が増大し、検知された鉄道車両の位置が数m〜十数m程度ずれる場合がある。 In the position detection method of the comparative example, the mileage is measured by integrating the distances measured by the speed generator, so if the wheels slip or slide, an error will occur in the measured mileage measurements. , There is a problem that the position of the detected railroad vehicle shifts. In particular, when the fixed point or the mark is installed at a wide interval, the error generated by the wheel slipping or sliding increases, and the detected position of the railroad vehicle may shift by several meters to a dozen meters.
また、日本の鉄道事業者のうち、鉄道線路内への不動点又は目印を設置することが可能な鉄道事業者としては、JRグループに属する旅客鉄道会社、大手民鉄、及び、地方事業者であって軌道検測車が走行している鉄道事業者が挙げられるものの、それ以外の鉄道事業者、即ち例えば地方事業者であって軌道検測車が走行していない鉄道事業者については、鉄道線路内への不動点又は目印を設置することは困難である。また、速度発電機で発生した信号が、運転台のタコメータで発生した信号のみからなり、位置検知に利用できない場合がある。 In addition, among Japanese railway operators, passenger railway companies belonging to the JR Group, major private railways, and local operators are the railway operators that can set immovable points or landmarks on railway tracks. There are railway companies that have track inspection vehicles running, but other railway companies, that is, railway companies that are local operators and do not have track inspection vehicles, are railways. It is difficult to set immovable points or landmarks in the track. Further, the signal generated by the speed generator consists only of the signal generated by the tachometer in the driver's cab, and may not be used for position detection.
一方、本実施の形態1の位置検知方法では、一定の間隔でレール部25a及び25bの断面形状26a及び26b(図3参照)を測定し、測定されたレール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの測定値に基づいて、位置情報を補正する。鉄道事業者は、通常、分岐器9のキロ程即ち位置を把握して管理している。即ち、分岐器9の位置は、基準位置RP1として予め設定されている。そのため、基準位置から鉄道車両の現在位置までの走行距離を速度発電機により測定する比較例に比べて、車輪の空転又は滑走により走行距離の測定値に誤差が発生した場合でも、鉄道車両が分岐器を通過する際に、誤差を容易に補正することができ、鉄道車両の位置を精度良く検知することができる。
On the other hand, in the position detection method of the first embodiment, the
また、本実施の形態1の位置検知方法によれば、鉄道線路内に不動点又は目印を設置する必要が無い。そのため、例えば地方事業者であって軌道検測車が走行していない鉄道事業者等、鉄道線路内への不動点又は目印を設置することが困難な鉄道事業者であっても、鉄道車両の位置を精度良く検知することができる。また、速度発電機で発生した信号が、位置検知に利用できない場合でも、鉄道車両の位置を精度良く検知することができる。 Further, according to the position detection method of the first embodiment, it is not necessary to install a fixed point or a mark in the railroad track. Therefore, even if it is a railway operator that is a local operator and it is difficult to set an immovable point or a mark in the railway track, such as a railway operator that does not run a track inspection vehicle, the railway vehicle The position can be detected with high accuracy. Further, even when the signal generated by the speed generator cannot be used for position detection, the position of the railway vehicle can be detected with high accuracy.
即ち、本実施の形態1の位置検知方法によれば、例えば衛星測位システム、ドップラセンサ又は速度発電機等により鉄道車両7が走行する際に出力される一定間隔のパルスデータ、並びに、分岐器9におけるレール部25a及び25bの断面形状26a及び26b(図3参照)の測定値に基づいて、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を高精度で取得することができる。
That is, according to the position detection method of the first embodiment, for example, pulse data at regular intervals output when the railway vehicle 7 travels by a satellite positioning system, a Doppler sensor, a speed generator, or the like, and a
衛星測位システムによる位置情報は、数cm〜数mの誤差を有する。しかし、本実施の形態1の位置検知方法は、衛星測位システムGS1による測位が、鉄道線路8上で行われる測位であることに着目したものであり、鉄道車両7が走行した走行距離である距離DS1、並びに、分岐器9におけるレール部25a及び25bの断面形状26a及び26b(図3参照)の変化が、鉄道線路8のうち分岐器9以外の部分におけるレール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの変化と全く異なる、という特徴を利用することにより、鉄道車両の位置を精度良く検知することができる。
The position information obtained by the satellite positioning system has an error of several cm to several m. However, the position detection method of the first embodiment focuses on the fact that the positioning by the satellite positioning system GS1 is the positioning performed on the
或いは、本実施の形態1の位置検知方法によれば、トンネル区間又は衛星測位システムの受信状況が悪い環境の場合でも、ドップラセンサ等で得られる走行距離である距離DS1、並びに、位置検知装置6が有する二次元センサ27a及び27bにより得られる断面形状26a及び26b(図3参照)の測定値に基づいて、鉄道車両7の位置を精度良く検知することができる。即ち、本発明の技術的意義は、後述する実施の形態2においても説明するが、衛星測位システムGS1を用いずに、鉄道車両7が走行する際にドップラセンサ又は速度発電機等により出力される一定間隔のパルスデータ、並びに、分岐器9におけるレール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの測定値に基づいて、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を高精度で取得できることにある。
Alternatively, according to the position detection method of the first embodiment, the distance DS1 which is the mileage obtained by the Doppler sensor or the like and the
なお、予め、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定された複数の断面形状26aの測定値、及び、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定された複数の断面形状26bの測定値が取得されている場合を考える。このような場合には、断面形状測定部4は、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、レール部25aの断面形状26a及びレール部25bの断面形状26bを1回のみ測定し、測定された断面形状26aの測定値、及び、測定された断面形状26bの測定値を、位置検知部5が、取得されている複数の断面形状26aの測定値、及び、取得されている複数の断面形状26bの測定値と比較すればよい。このような方法でも、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の鉄道車両7の位置PS1を算出することができる。
It should be noted that, when the railroad vehicle 7 passes through the
次に、詳細な位置PS1の算出方法について、説明する。図6及び図7は、分岐器の構成を示す平面図である。図8及び図9は、断面形状測定部により測定されたレール部の断面形状の測定結果の一例を模式的に示す図である。 Next, a detailed calculation method of the position PS1 will be described. 6 and 7 are plan views showing the configuration of the turnout. 8 and 9 are diagrams schematically showing an example of the measurement result of the cross-sectional shape of the rail portion measured by the cross-sectional shape measuring unit.
図6及び図8は、鉄道車両7が分岐器9から線路12に進入する場合を示し、図7及び図9は、鉄道車両7が分岐器9から線路13に進入する場合を示す。図8及び図9中、(L−1)、(L−2)、(L−3)、(L−4)及び(L−5)の各々は、図6及び図7に示す位置PS11、位置PS12、位置PS13、位置PS14及び位置PS15の各々におけるレール部25aの断面形状26a(図3参照)を示す。図8及び図9中、(R−1)、(R−2)、(R−3)、(R−4)及び(R−5)の各々は、位置PS11、位置PS12、位置PS13、位置PS14及び位置PS15の各々におけるレール部25bの断面形状26b(図3参照)を示す。
6 and 8 show the case where the railroad vehicle 7 enters the
位置PS11は、トングレール34a及び34bの線路11側の端部即ち先端部の位置であり、位置PS15は、トングレール34a及び34bの線路11側と反対側の端部即ち後端部の位置である。また、図6及び図7に示す位置PS11、位置PS12、位置PS13、位置PS14及び位置PS15の間隔を、例えば0.5mとすることができる。また、図8の(L−1)、(L−2)及び(L−3)では、基本レール34cの概略の位置を破線により示し、図8の(R−1)では、基本レール34dの概略の位置を破線により示している。また、図9の(L−1)では、基本レール34cの概略の位置を破線により示し、図9の(R−1)、(R−2)及び(R−3)では、基本レール34dの概略の位置を破線により示している。
The position PS11 is the position of the end portion, that is, the tip portion of the tongue rails 34a and 34b on the
なお、図8では、符号WD1以外の符号については、(L−1)及び(R−1)のみに付している。また、図9では、符号WD2以外の符号については、(L−1)及び(R−1)のみに付している。 In FIG. 8, reference numerals other than reference numeral WD1 are given only to (L-1) and (R-1). Further, in FIG. 9, reference numerals other than the reference numeral WD2 are attached only to (L-1) and (R-1).
図6及び図7に示すように、また、前述したように、分岐器9は、線路12及び線路13と線路11との間に設けられ、且つ、線路11を線路12又は線路13と切り替え可能に接続する。また、図6及び図7に示す例では、分岐器9は、線路12が直線であって基準線と称され、線路13が曲線であって分岐線と称される、所謂片開き分岐器である。
As shown in FIGS. 6 and 7, and as described above, the
分岐器9は、ポイント部34と、クロッシング部35と、リード部36と、を有する。分岐器9は、分岐器9の前端(ポイント部34)側から後端(クロッシング部35)側に向かう方向に、車輪24a及び24b(図3参照)を誘導し、分岐器9の後端側から前端側に向かう方向にも、車輪24a及び24b(図3参照)を誘導する。
The
例えば、図6に示すように、車輪24a及び24b(図3参照)が方向DR1に転動するとき、即ち鉄道車両7が分岐器9を通過して線路12(基準線)に進入する場合、分岐器9は常時開通している方向(定位)である。また、例えば、図7に示すように、車輪24a及び24b(図3参照)が方向DR2に転動するとき、即ち鉄道車両7が分岐器9を通過して線路13(分岐線)に進入する場合、分岐器9は常時開通していない方向(反位)である。
For example, as shown in FIG. 6, when the
ポイント部34は、分岐器9のうち、軌道が分かれる部分である。ポイント部34は、先端部を尖らせた転換可能な可動レールであるトングレール34a及び34bと、トングレール34aの先端部が密着及び分離する基本レール34cと、トングレール34bの先端部が密着及び分離する基本レール34dと、を含む。
The
図6に示すように車輪24a及び24b(図3参照)が方向DR1に転動するときには、トングレール34aが基本レール34cと密着し、トングレール34bが基本レール34dから離間している。一方、図7に示すように車輪24a及び24b(図3参照)が方向DR2に転動するときには、トングレール34aが基本レール34cから離間し、トングレール34bが基本レール34dと密着している。なお、図示は省略するが、トングレール34a及び34bは、転換装置につながれている転てつ棒に連結されている。
As shown in FIG. 6, when the
クロッシング部35は、分岐器9のうち、軌道が交わる部分である。クロッシング部35は、軌間を構成する主レール35a及び35bと、クロッシング部35の前端部分では軌間を構成し後端部分では車輪24a及び24b(図3参照)のフランジ背面を誘導するウィングレール35c及び35dと、を含む。また、クロッシング部35は、車輪24a及び24b(図3参照)のフランジ背面を誘導して脱線を防止するガードレール35e及び35fと、先端が尖ったノーズレール35gと、を含む。
The crossing
ガードレール35eは、方向DR2(図7参照)に転動する車輪24a及び24b(図3参照)を案内するように、分岐器9の線路13(分岐線)側に配置され、ガードレール35fは、方向DR1(図6参照)に転動する車輪24a及び24bを案内するように、分岐器9の線路12(基準線)側に配置されている。
The
リード部36は、分岐器9のうち、ポイント部34とクロッシング部35とを連絡する部分である。リード部36は、トングレール34aの後端とクロッシング部35の前端とを繋ぐリードレール36aと、トングレール34bの後端とクロッシング部35の前端とを繋ぐリードレール36bと、を含む。
The
左右両側のレール部25a及び25bのうちレール部25aの断面形状26a(図3参照)による分岐器9の検知方法については、例えば、次のようにすることができる。
Of the
レール部25aの断面形状26aは、一定間隔(0.25m又は0.5m)で複数回測定される。そして、ある回で測定したレール部25aの断面形状26aの測定値を、1回前に測定したレール部25aの断面形状26aの測定値と比較したときに、その回で測定した測定値におけるレール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面が、1回前に測定した測定値におけるレール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面よりも突出している場合、レール部25aに含まれるトングレール34aが、レール部25aに含まれる基本レール34cに接触していると判定する。なお、レール部25aの断面形状26aを測定する間隔を0.25mよりも更に小さくすることにより、鉄道車両7の位置を更に精度良く検知することができる。鉄道車両7の移動速度が例えば30km/h程度であれば、例えば間隔を0.1m程度に小さくすることができる。また、レール部25bの断面形状26bについても、同様である。
The
或いは、ある回で測定したレール部25aの断面形状26aの測定値を、1回前に測定したレール部25aの断面形状26aの測定値と比較したときに、レール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面の位置に変化がなければ、レール部25aに含まれるトングレール34aが、レール部25aに含まれる基本レール34cに接触していないと判定する。
Alternatively, when the measured value of the
一方、左右両側のレール部25a及び25bのうちレール部25bの断面形状26b(図3参照)による分岐器9の検知方法についても、レール部25aの断面形状26aによる分岐器9の検知方法と同様に、例えば、次のようにすることができる。
On the other hand, the method of detecting the
レール部25bの断面形状26bも、レール部25aの断面形状26aと同様に、一定間隔(0.25m又は0.5m)で複数回測定される。そして、ある回で測定したレール部25bの断面形状26bの測定値を、1回前に測定したレール部25bの断面形状26bの測定値と比較したときに、その回で測定した測定値におけるレール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面が、1回前に測定した測定値におけるレール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面よりも突出している場合、レール部25bに含まれるトングレール34bが、レール部25bに含まれる基本レール34dに接触していると判定する。
The
或いは、ある回で測定したレール部25bの断面形状26bの測定値を、1回前に測定したレール部25bの断面形状26bの測定値と比較したときに、レール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面の位置に変化がなければ、レール部25bに含まれるトングレール34bが、レール部25bに含まれる基本レール34dに接触していないと判定する。
Alternatively, when the measured value of the
図6に示すように、例えば鉄道車両7(図5参照)が線路11側から分岐器9を通過して線路12に進入する場合を考える。このような場合、図8の(L−1)乃至(L−4)に示すように、進行方向である方向DR1に向かって左側のレール部25aの断面形状26aにおいて、レール部25aの頭部、即ちレール部25aに含まれるトングレール34aの頭部については、位置PS11と位置PS14との間では、ある回で測定した測定値におけるレール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面25gが、1回前に測定した測定値におけるレール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面25gよりも突出している。これは、位置PS11、位置PS12、位置PS13、位置PS14の順に、トングレール34aの頭部の幅WD1が、増加するためである。このような場合には、レール部25aに含まれるトングレール34aが、レール部25aに含まれる基本レール34cに接触していると判定する。なお、図8の(L−4)及び(L−5)に示すように、位置PS14と位置PS15との間では、レール部25aの断面形状26aには変化がない。
As shown in FIG. 6, for example, consider a case where a railroad vehicle 7 (see FIG. 5) passes through a
一方、図8の(R−1)乃至(R−5)に示すように、進行方向である方向DR1に向かって右側のレール部25bの断面形状26bにおいて、レール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面25hの位置には変化がない。このような場合には、トングレール34bが、レール部25bに含まれる基本レール34dに接触していないと判定する。
On the other hand, as shown in FIGS. 8 (R-1) to (R-5), in the
また、図7に示すように、例えば鉄道車両7(図5参照)が線路11側から分岐器9を通過して線路13に進入する場合を考える。このような場合、図9の(R−1)乃至(R−4)に示すように、進行方向である方向DR2に向かって右側のレール部25bの断面形状26bにおいて、レール部25bの頭部、即ちレール部25bに含まれるトングレール34bの頭部については、位置PS11と位置PS14との間では、ある回で測定した測定値におけるレール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面25hが、1回前に測定した測定値におけるレール部25bの頭部のレール部25aと対向する側の側面25hよりも突出している。これは、位置PS11、位置PS12、位置PS13、位置PS14の順に、トングレール34bの頭部の幅WD2が、増加するためである。このような場合には、レール部25bに含まれるトングレール34bが、レール部25bに含まれる基本レール34dに接触していると判定する。なお、図9の(R−4)及び(R−5)に示すように、位置PS14と位置PS15との間では、レール部25bの断面形状26bには変化がない。
Further, as shown in FIG. 7, for example, consider a case where a railroad vehicle 7 (see FIG. 5) passes through a
一方、図9の(L−1)乃至(L−5)に示すように、進行方向である方向DR2に向かって左側のレール部25aの断面形状26aにおいて、レール部25aの頭部のレール部25bと対向する側の側面25gの位置には変化がない。このような場合には、トングレール34aが、レール部25aに含まれる基本レール34cに接触していないと判定する。
On the other hand, as shown in FIGS. 9 (L-1) to (L-5), in the
そして、左右両側のレール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの測定値のいずれにおいても、トングレール34aが基本レール34cに接触しておらず、トングレール34bが基本レール34dに接触していなかった場合には、鉄道車両7は分岐器9上を走行していない、即ち鉄道車両7は分岐器9を通過していないと検知する。また、左右両側のレール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの測定値のいずれかにおいて、トングレール34aが基本レール34cに接触しているか、又は、トングレール34bが基本レール34dに接触していた場合には、鉄道車両7が分岐器9上を走行している、即ち鉄道車両7は分岐器9を通過していると検知する。
The
軌道検測車による軌道変位データを取得する場合、通常、鉄道線路に沿って、0.25mの間隔又は0.5mの間隔で測定が行われる。また、例えば図2に示したように、鉄道線路8の幅方向に複数の線路が配置されている区間である複線区間では、軌道部同士即ち線路の中心間距離は、3m以上あり、軌道検測車による軌道変位データを取得する間隔よりも大きい。そのため、本実施の形態1の位置検知方法によれば、複線区間においてどの線路を走行しているかを精度良く検知することができる。
When the track displacement data is acquired by the track inspection vehicle, the measurement is usually performed at intervals of 0.25 m or 0.5 m along the railroad track. Further, for example, as shown in FIG. 2, in a double track section in which a plurality of tracks are arranged in the width direction of the
また、本実施の形態1の位置検知方法では、レール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの画像を測定値として取得するので、日光などの外乱があると画像内にノイズが含まれることがあり、そのような場合に、分岐器9の誤検知が発生するおそれがある。従って、例えば位置PS11、位置PS12及び位置PS13等、互いに隣り合う3つの位置のいずれのレール部25aの断面形状26aにおいてもトングレール34aが基本レール34cに接触していた場合、又は、互いに隣り合う3つの位置のいずれのレール部25bの断面形状26bにおいてもトングレール34bが基本レール34dに接触していた場合に限って、鉄道車両7が分岐器9上を走行していると検知することが好ましい。
Further, in the position detection method of the first embodiment, since the images of the
即ち、1つの位置における断面形状の測定値だけではなく、鉄道線路に沿って互いに隣り合う2つ又は3つの位置における断面形状の測定値において、レール部25a又は25bの頭部の側面25g又は25hの位置を比較又は確認することにより、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の位置PS1を検知する。これにより、分岐器9の誤検知が発生することを防止することができる。
That is, not only in the measured value of the cross-sectional shape at one position, but also in the measured value of the cross-sectional shape at two or three positions adjacent to each other along the railroad track, the
前述したように、鉄道車両7が線路11側と反対側から分岐器9に進入した場合も、ステップS2にて測定された複数の断面形状26aの測定値及び複数の断面形状26bの測定値に基づいて、鉄道車両7が線路12及び線路13のいずれを通過したかを検知することができる。鉄道車両7が線路11側と反対側から分岐器9に進入する場合には、レール部25a及び25bの断面形状26a及び26bの測定値が、図8及び図9のいずれにおいても、鉄道車両7が線路11側から分岐器9に進入する場合とは逆順に取得されることになるので、(L−5)、(L−4)、(L−3)、(L−2)、(L−1)の順に取得され、(R−5)、(R−4)、(R−3)、(R−2)、(R−1)の順に取得されることになる。
As described above, even when the railroad vehicle 7 enters the
なお、図6乃至図9を用いて説明した例では、トングレール34a及び34bの断面形状を用いて鉄道車両7が分岐器9を通過している時の位置PS1を検知する例について説明した。しかし、トングレール34a及び34bに代え、クロッシング部35等の断面形状を用いて鉄道車両7が分岐器9を通過している時の位置PS1を検知することもできる。
In the example described with reference to FIGS. 6 to 9, an example of detecting the position PS1 when the railroad vehicle 7 is passing through the
図10は、実施の形態1の位置検知方法を行って鉄道車両が曲線区間を通過する際の鉄道車両の状態を模式的に示す図である。図10(a)は、鉄道車両7が基準位置RP4を通過している時を示し、図10(b)は、鉄道車両7が曲線区間33を通過している時を示す。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a state of a railroad vehicle when the railroad vehicle passes through a curved section by performing the position detection method of the first embodiment. FIG. 10A shows the time when the railroad vehicle 7 is passing through the reference position RP4, and FIG. 10B shows the time when the railroad car 7 is passing through the
図10(a)及び図10(b)に示すように、また、前述したように、鉄道線路8は、曲線区間33を有し、曲線区間33の位置は、基準位置RP3として設定されている。
As shown in FIGS. 10A and 10B, and as described above, the
このような場合、ステップS1では、図10(a)及び図10(b)に示すように、鉄道車両7が、鉄道線路8のうち曲線区間33から離れた部分37を通過している時に、鉄道車両7の現在位置を基準位置RP4として設定し、基準位置RP4を設定した後、鉄道車両7が曲線区間33を通過する際に、鉄道線路8のうち曲線区間33から離れた部分37に設定された基準位置RP4から鉄道車両7の現在位置までの走行距離である距離DS2を、距離測定部3により、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定する。
In such a case, in step S1, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the railroad vehicle 7 passes through the portion 37 of the
なお、部分37の基準位置RP4の設定方法については、部分14の基準位置RP2と同様に、衛星測位システムGS1(図1参照)を用いた測位により設定するか、仮設定することができる。また、部分37の基準位置RP4に代えて、部分14の基準位置RP2を用いることもできる。
The reference position RP4 of the portion 37 can be set by positioning using the satellite positioning system GS1 (see FIG. 1) or temporarily set, as in the reference position RP2 of the
また、ステップS2では、図5(b)に示したように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道車両7を移動させながらレール部25a及び25bの断面形状26a及び26b(図3参照)を測定する。それに加えて、ステップS2では、図10(b)に示すように、鉄道車両7が曲線区間33を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7のヨー角速度を、角速度測定部10により、複数回繰り返して測定する。なお、前述したように、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7のヨー角速度を複数回繰り返して測定する、とは、好適には、鉄道線路8の長手方向に一定の間隔を空けて配置された複数の位置の各々で、ヨー角速度を測定して測定値を取得することを意味する。
Further, in step S2, as shown in FIG. 5B, when the railroad vehicle 7 passes through the
また、ステップS3では、前述したように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、ステップS2にて測定された複数の断面形状26a(図3参照)の測定値、ステップS2にて測定された複数の断面形状26b(図3参照)の測定値、ステップS1にて測定された複数の距離DS1の測定値、及び、基準位置RP2に基づいて、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の鉄道車両7の位置PS1を算出する。それに加えて、ステップS3では、更に、ステップS2にて角速度測定部10により測定された複数のヨー角速度の測定値、及び、ステップS1にて測定された複数の距離DS2の測定値に基づいて、鉄道車両7が曲線区間33を通過している時の鉄道車両7の位置PS2を算出する。
Further, in step S3, as described above, when the railroad vehicle 7 passes through the
また、ステップS4では、前述したように、算出された位置PS1が基準位置RP1に近づくように、鉄道車両7の位置を補正する。それに加えて、ステップS4では、算出された位置PS2が基準位置RP3に近づくように、好適には算出された位置PS2が基準位置RP3に一致するように、鉄道車両7の位置を補正する。このとき、算出された位置PS2が基準位置RP3に近づくか又は一致するように、基準位置RP4(又は基準位置RP2)を基準位置RP3から距離DS2だけ離れた基準位置RP41(又は基準位置RP21)に補正することになる。 Further, in step S4, as described above, the position of the railroad vehicle 7 is corrected so that the calculated position PS1 approaches the reference position RP1. In addition, in step S4, the position of the railcar 7 is corrected so that the calculated position PS2 approaches the reference position RP3 and preferably the calculated position PS2 matches the reference position RP3. At this time, the reference position RP4 (or the reference position RP2) is moved to the reference position RP41 (or the reference position RP21) separated from the reference position RP3 by the distance DS2 so that the calculated position PS2 approaches or coincides with the reference position RP3. It will be corrected.
このような場合、即ち、位置PS1及び位置PS2を用いて鉄道車両7の位置を補正する場合、位置PS1のみを用いて鉄道車両7の位置を補正する場合に比べて、保守用車両を含む鉄道車両全般を用いて鉄道線路に沿って行う測定作業等において、衛星測位システムGS1を用いた基準位置RP2の測位が可能でない場合でも、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、鉄道車両7の位置を更に精度良く検知することができる。
In such a case, that is, when the position of the railway vehicle 7 is corrected by using the position PS1 and the position PS2, the railway including the maintenance vehicle is compared with the case where the position of the railway vehicle 7 is corrected by using only the position PS1. Even if it is not possible to position the reference position RP2 using the satellite positioning system GS1 in the measurement work performed along the railroad track using all vehicles, the railroad without installing an immovable point or a mark in the
(実施の形態2)
次に、実施の形態2の位置検知システム及び位置検知方法について説明する。本実施の形態2の位置検知システム及び位置検知方法は、衛星測位システムを用いない点で、実施の形態1の位置検知システム及び位置検知方法と異なる。
(Embodiment 2)
Next, the position detection system and the position detection method of the second embodiment will be described. The position detection system and the position detection method of the second embodiment are different from the position detection system and the position detection method of the first embodiment in that the satellite positioning system is not used.
図11は、実施の形態2の位置検知システムの構成を示すブロック図である。図11に示すように、本実施の形態2の位置検知システム1は、実施の形態1の位置検知システム1と同様に、距離測定部3と、断面形状測定部4と、位置検知部5と、を有する。一方、本実施の形態2の位置検知システム1は、実施の形態1の位置検知システム1と異なり、基準位置設定部2(図1参照)を有しない。なお、鉄道線路8が分岐器9を有し、分岐器9の位置が基準位置RP1(図5参照)として設定されていること、並びに、鉄道線路8が線路11、線路12及び線路13を有する点は、実施の形態1と同様である。従って、本実施の形態2の位置検知システム1に備えられた位置検知装置6が設けられている鉄道車両7が鉄道線路8を走行している状態については、図2から移動局19b及びGPS衛星15を除いた図面により模式的に示すことができる。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the position detection system according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, the
なお、図11に示すように、本実施の形態2の位置検知システム1については、角速度測定部を有しない例を示す。従って、本実施の形態2の位置検知システム1に備えられた位置検知装置6については、図3から角速度測定部10を除いた図面により模式的に示すことができる。また、本実施の形態2の位置検知方法については、鉄道車両7のヨー角速度を測定しない例を示す。
As shown in FIG. 11, the
本実施の形態2の位置検知方法では、実施の形態1の位置検知方法と異なり、例えば衛星測位システムGS1を利用する基準位置設定部2(図1参照)を用いないので、例えば距離測定部3又は位置検知部5により基準位置RP2を仮設定する。そして、図4のステップS1の一部を行って、図5(b)に示したように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、基準位置RP2から鉄道車両7の現在位置までの走行距離である距離DS1を、距離測定部3により、鉄道車両7を移動させながら複数回繰り返して測定する。
Unlike the position detection method of the first embodiment, the position detection method of the second embodiment does not use the reference position setting unit 2 (see FIG. 1) that uses the satellite positioning system GS1, so that the
また、本実施の形態2の位置検知方法では、図4のステップS2を行って、図5(b)に示したように、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、鉄道車両7を移動させながら、鉄道車両7の幅方向における第1の側の車輪24aが転動しているレール部25aの断面形状26a(図3参照)、及び、鉄道車両7の幅方向における第1の側と反対側の車輪24bが転動しているレール部25bの断面形状26b(図3参照)を、断面形状測定部4により、複数回繰り返して測定する。なお、前述したように、鉄道車両7を移動させながら、レール部25aの断面形状26aを複数回繰り返して測定する、とは、好適には、鉄道線路8の長手方向に一定の間隔を空けて配置された複数の位置の各々で、断面形状26aを測定して測定値を取得することを意味する。また、レール部25bの断面形状26bについても、同様である。
Further, in the position detection method of the second embodiment, step S2 of FIG. 4 is performed, and as shown in FIG. 5B, when the rail vehicle 7 passes through the
また、本実施の形態2の位置検知方法では、図4のステップS4を行って、鉄道車両7が分岐器9を通過する際に、ステップS2にて断面形状測定部4により測定された複数の断面形状26aの測定値、ステップS2にて断面形状測定部4により測定された複数の断面形状26bの測定値、ステップS1にて距離測定部3により測定された複数の距離DS1の測定値、及び、基準位置RP2に基づいて、図5(b)に示したように、鉄道車両7が分岐器9を通過している時の鉄道車両7の位置PS1を算出する。
Further, in the position detection method of the second embodiment, a plurality of positions measured by the cross-sectional
また、本実施の形態2の位置検知方法では、図4のステップS5を行って、算出された位置PS1が基準位置RP1に近づくように、鉄道車両7の位置を補正する。好適には、算出された位置PS1が基準位置RP1に一致するように、鉄道車両7の位置を補正する。 Further, in the position detection method of the second embodiment, the position of the railroad vehicle 7 is corrected so that the calculated position PS1 approaches the reference position RP1 by performing step S5 in FIG. Preferably, the position of the railcar 7 is corrected so that the calculated position PS1 matches the reference position RP1.
本実施の形態2の位置検知方法は、衛星測位システムGS1(図1参照)を用いず、例えば基準位置RP2(図5参照)を仮設定し、仮設定された基準位置RP2から鉄道車両7(図5参照)の現在位置までの走行距離である距離DS1(図5参照)を、距離測定部3(図5参照)により測定する点で、実施の形態1の位置検知方法と異なる。 The position detection method of the second embodiment does not use the satellite positioning system GS1 (see FIG. 1), for example, temporarily sets the reference position RP2 (see FIG. 5), and from the temporarily set reference position RP2 to the railroad vehicle 7 (see FIG. 5). It differs from the position detection method of the first embodiment in that the distance DS1 (see FIG. 5), which is the mileage to the current position of (see FIG. 5), is measured by the distance measuring unit 3 (see FIG. 5).
しかし、実施の形態1で説明したように、本発明の技術的意義は、衛星測位システムGS1(図1参照)を用いずに、鉄道車両7が走行する際にドップラセンサ又は速度発電機等により出力される一定間隔のパルスデータ、並びに、分岐器9におけるレール部25a及び25bの断面形状26a及び26b(図3参照)の測定値に基づいて、鉄道線路8内に不動点又は目印を設置することなく、位置情報を高精度で取得できることにある。従って、本実施の形態2の位置検知方法のように、基準位置RP2を設定するために衛星測位システムGS1を用いなくてもよく、ドップラセンサ等で得られる走行距離である距離DS1(図5参照)、並びに、位置検知装置6が有する二次元センサ27a及び27bにより得られる断面形状26a及び26bの測定値に基づいて、鉄道車両7の位置を精度良く検知することができる。
However, as described in the first embodiment, the technical significance of the present invention is that the railroad vehicle 7 is driven by a Doppler sensor, a speed generator, or the like without using the satellite positioning system GS1 (see FIG. 1). An immovable point or a mark is set in the
ただし、ドップラセンサ等で得られる走行距離である距離DS1(図5参照)、並びに、位置検知装置6が有する二次元センサ27a及び27bにより得られる断面形状26a及び26b(図3参照)の測定値に基づいて、鉄道車両7の位置を検知する位置検知方法を、衛星測位システムGS1(図1参照)を用いてバックアップするという観点からは、実施の形態1の位置検知システムを用いた位置検知方法は、本実施の形態2の位置検知システムを用いた位置検知方法よりも、鉄道車両7の位置を更に精度良く検知することができる。
However, the measured values of the distance DS1 (see FIG. 5), which is the mileage obtained by the Doppler sensor, and the
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment thereof, the present invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 Within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modified examples and modified examples, and it is understood that these modified examples and modified examples also belong to the scope of the present invention.
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 For example, a person skilled in the art appropriately adds, deletes, or changes the design of each of the above-described embodiments, or adds, omits, or changes the conditions of the process of the present invention. As long as it has a gist, it is included in the scope of the present invention.
本発明は、鉄道線路を走行する鉄道車両の位置を検知する位置検知方法及び位置検知システムに適用して有効である。 The present invention is effective when applied to a position detection method and a position detection system for detecting the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track.
1 位置検知システム
2 基準位置設定部
3 距離測定部
4 断面形状測定部
5 位置検知部
6 位置検知装置
7 鉄道車両
7a 車体
7b 測定用台車
7c 支持体
8 鉄道線路
9 分岐器
10 角速度測定部
10a センサ
11〜13 線路
14、37 部分
15〜17 GPS衛星
18 SBAS衛星
19 全地球航法衛星システム
19a 基地局
19b 移動局
21 本体部
22 パルス変換器
23 コントローラ
24a、24b 車輪
25a、25b レール部
25c、25e 上部
25d、25f 側部
25g、25h 側面
26a、26b 断面形状
27a、27b 二次元センサ
28a、28b 照射部
29a、29b 撮像部
31a、31b スリット光
32 測定用PC
33 曲線区間
34 ポイント部
34a、34b トングレール
34c、34d 基本レール
35 クロッシング部
35a、35b 主レール
35c、35d ウィングレール
35e、35f ガードレール
35g ノーズレール
36 リード部
36a、36b リードレール
DR1、DR2 方向
DS1、DS2 距離
GS1 衛星測位システム
PS1、PS11〜PS15、PS2 位置
RP1、RP2、RP21、RP3、RP4、RP41 基準位置
WD1、WD2 幅
1
33
Claims (16)
前記鉄道線路は、分岐器を有し、
前記分岐器の位置は、第1基準位置として設定されており、
前記位置検知方法は、
(a)前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道車両の幅方向における第1の側の第1車輪が転動している第1レール部の第1断面形状、及び、前記鉄道車両の前記幅方向における前記第1の側と反対側の第2車輪が転動している第2レール部の第2断面形状を測定するステップ、
(b)前記(a)ステップにて測定された前記第1断面形状の第1測定値、及び、前記(a)ステップにて測定された前記第2断面形状の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記分岐器を通過している時の前記鉄道車両の第1位置を算出し、算出された前記第1位置が前記第1基準位置に近づくように、前記鉄道車両の位置を補正するステップ、
を有する、位置検知方法。 In the position detection method that detects the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track,
The railroad track has a turnout and
The position of the turnout is set as the first reference position.
The position detection method is
(A) The first cross-sectional shape of the first rail portion on which the first wheel on the first side in the width direction of the railroad vehicle is rolling when the railroad vehicle passes through the turnout, and the above. A step of measuring the second cross-sectional shape of the second rail portion on which the second wheel on the side opposite to the first side in the width direction of the railroad vehicle is rolling.
(B) Based on the first measured value of the first cross-sectional shape measured in the step (a) and the second measured value of the second cross-sectional shape measured in the step (a). The first position of the railroad vehicle when the railroad vehicle is passing through the turnout is calculated, and the position of the railroad vehicle is corrected so that the calculated first position approaches the first reference position. Steps to do,
A position detection method having.
前記(a)ステップでは、前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道車両を移動させながら、前記第1断面形状及び前記第2断面形状を複数回繰り返して測定し、
前記(b)ステップでは、前記(a)ステップにて測定された複数の前記第1測定値、及び、前記(a)ステップにて測定された複数の前記第2測定値に基づいて、前記第1位置を算出する、位置検知方法。 In the position detection method according to claim 1,
In the step (a), when the railroad vehicle passes through the turnout, the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape are repeatedly measured a plurality of times while moving the railroad vehicle.
In the step (b), the first measurement value is based on the plurality of first measurement values measured in the step (a) and the plurality of second measurement values measured in the step (a). A position detection method that calculates one position.
(c)前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道線路のうち前記分岐器から離れた部分に設定された第2基準位置から前記鉄道車両の現在位置までの第1距離を、前記鉄道車両を移動させながら複数回繰り返して測定するステップ、
を有し、
前記(b)ステップでは、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第1測定値、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第2測定値、前記(c)ステップにて測定された複数の前記第1距離の第3測定値、及び、前記第2基準位置に基づいて、前記第1位置を算出し、算出された前記第1位置が前記第1基準位置に近づくように、前記第2基準位置を補正する、位置検知方法。 In the position detection method according to claim 2,
(C) When the railroad vehicle passes through the turnout, the first distance from the second reference position set in the portion of the railroad track away from the turnout to the current position of the railroad vehicle is set. The step of measuring repeatedly while moving the railroad vehicle,
Have,
In the step (b), the plurality of first measured values measured in the step (a), the plurality of second measured values measured in the step (a), and the step (c). The first position is calculated based on the plurality of measured third measured values of the first distance and the second reference position so that the calculated first position approaches the first reference position. A position detection method for correcting the second reference position.
(d)前記(c)ステップの前に、衛星測位システムを用いた前記第2基準位置の測位が可能な場合、前記衛星測位システムを用いた測位により前記第2基準位置を設定し、前記衛星測位システムを用いた前記第2基準位置の測位が可能でない場合、前記第2基準位置を仮設定するステップ、
を有する、位置検知方法。 In the position detection method according to claim 3,
(D) If positioning of the second reference position using the satellite positioning system is possible before the step (c), the second reference position is set by positioning using the satellite positioning system, and the satellite If positioning of the second reference position using a positioning system is not possible, the step of temporarily setting the second reference position,
A position detection method having.
前記鉄道線路は、
第1軌道部と、
前記第1軌道部と接続される第2軌道部と、
前記第2軌道部と切り替え可能に、前記第1軌道部と接続される第3軌道部と、
を有し、
前記分岐器は、前記第2軌道部及び前記第3軌道部と、前記第1軌道部との間に設けられ、且つ、前記第1軌道部を前記第2軌道部又は前記第3軌道部と切り替え可能に接続し、
前記(b)ステップでは、前記鉄道車両が前記第1軌道部側から前記分岐器に進入した場合、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第1測定値、及び、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記第2軌道部及び前記第3軌道部のいずれに進入するかを検知し、前記鉄道車両が前記第1軌道部側と反対側から前記分岐器に進入した場合、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第1測定値、及び、前記(a)ステップにて測定された前記複数の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記第2軌道部及び前記第3軌道部のいずれを通過したかを検知する、位置検知方法。 In the position detection method according to any one of claims 2 to 4,
The railroad track
The first orbital part and
The second track portion connected to the first track portion and
A third orbital portion connected to the first orbital portion so as to be switchable to the second orbital portion,
Have,
The turnout is provided between the second orbital portion, the third orbital portion, and the first orbital portion, and the first orbital portion is referred to as the second orbital portion or the third orbital portion. Switchable connection,
In the step (b), when the railroad vehicle enters the turnout from the first track portion side, the plurality of first measured values measured in the step (a) and the first measured value (a). Based on the plurality of second measured values measured in the step, it is detected whether the railroad vehicle enters the second track portion or the third track portion, and the railroad vehicle enters the first track portion. When the turnout is entered from the side opposite to the part side, the plurality of first measurement values measured in the step (a) and the plurality of second measurements measured in the step (a). A position detection method for detecting whether the railroad vehicle has passed through the second track portion or the third track portion based on the value.
前記鉄道線路は、曲線区間を有し、
前記曲線区間の位置は、第3基準位置として設定されており、
前記位置検知方法は、更に、
(e)前記鉄道車両が前記曲線区間を通過する際に、前記鉄道車両を移動させながら、前記鉄道車両のヨー角速度を複数回繰り返して測定するステップ、
を有し、
前記(b)ステップでは、前記(e)ステップにて測定された複数の前記ヨー角速度の第4測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記曲線区間を通過している時の前記鉄道車両の第2位置を算出し、算出された前記第2位置が前記第3基準位置に近づくように、前記鉄道車両の位置を補正する、位置検知方法。 In the position detection method according to any one of claims 2 to 5,
The railroad track has a curved section
The position of the curve section is set as a third reference position.
The position detection method further
(E) A step of repeatedly measuring the yaw angle speed of the railroad vehicle a plurality of times while moving the railroad vehicle when the railroad vehicle passes through the curved section.
Have,
In the step (b), the number of the railroad vehicles when the railroad vehicle is passing through the curved section is based on the fourth measurement values of the yaw angle velocities measured in the step (e). A position detection method in which two positions are calculated and the position of the railway vehicle is corrected so that the calculated second position approaches the third reference position.
前記(a)ステップでは、前記第1断面形状及び前記第2断面形状を断面形状測定部により測定し、
前記断面形状測定部は、
前記第1レール部の第1上部、及び、前記第1レール部の前記第2レール部と対向する側の第1側部に、第1スリット光を照射する第1照射部と、
前記第1レール部のうち前記第1照射部により前記第1スリット光が照射されている部分を撮像して前記第1断面形状を測定する第1撮像部と、
前記第2レール部の第2上部、及び、前記第2レール部の前記第1レール部と対向する側の第2側部に、第2スリット光を照射する第2照射部と、
前記第2レール部のうち前記第2照射部により前記第2スリット光が照射されている部分を撮像して前記第2断面形状を測定する第2撮像部と、
を含む、位置検知方法。 In the position detection method according to any one of claims 2 to 6,
In the step (a), the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape are measured by the cross-sectional shape measuring unit.
The cross-sectional shape measuring unit
A first irradiation unit that irradiates the first upper portion of the first rail portion and the first side portion of the first rail portion that faces the second rail portion with the first slit light.
A first imaging unit that photographs a portion of the first rail unit that is irradiated with the first slit light by the first irradiation unit and measures the first cross-sectional shape.
A second irradiation unit that irradiates the second upper portion of the second rail portion and the second side portion of the second rail portion on the side facing the first rail portion with the second slit light.
A second imaging unit that photographs a portion of the second rail unit that is irradiated with the second slit light by the second irradiation unit and measures the shape of the second cross section.
Position detection methods, including.
前記(c)ステップでは、前記第1距離を距離測定部により測定し、
前記距離測定部は、ドップラセンサ又は速度発電機を含む、位置検知方法。 In the position detection method according to claim 3 or 4,
In the step (c), the first distance is measured by the distance measuring unit, and the distance is measured.
The distance measuring unit is a position detecting method including a Doppler sensor or a speed generator.
前記鉄道線路は、分岐器を有し、
前記分岐器の位置は、第1基準位置として設定されており、
前記位置検知システムは、
前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道車両の幅方向における第1の側の第1車輪が転動している第1レール部の第1断面形状、及び、前記鉄道車両の前記幅方向における前記第1の側と反対側の第2車輪が転動している第2レール部の第2断面形状を測定する断面形状測定部と、
前記断面形状測定部により測定された前記第1断面形状の第1測定値、及び、前記断面形状測定部により測定された前記第2断面形状の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記分岐器を通過している時の前記鉄道車両の第1位置を算出し、算出された前記第1位置が前記第1基準位置に近づくように、前記鉄道車両の位置を補正する位置検知部と、
を有する、位置検知システム。 In a position detection system that detects the position of a railroad vehicle traveling on a railroad track,
The railroad track has a turnout and
The position of the turnout is set as the first reference position.
The position detection system
The first cross-sectional shape of the first rail portion on which the first wheel on the first side in the width direction of the railroad vehicle is rolling when the railroad vehicle passes through the turnout, and the railroad vehicle. A cross-sectional shape measuring unit for measuring the second cross-sectional shape of the second rail portion on which the second wheel on the side opposite to the first side in the width direction is rolling,
Based on the first measured value of the first cross-sectional shape measured by the cross-sectional shape measuring unit and the second measured value of the second cross-sectional shape measured by the cross-sectional shape measuring unit, the railcar is said to be said. A position detection unit that calculates the first position of the railcar when passing through the turnout and corrects the position of the railcar so that the calculated first position approaches the first reference position. ,
Has a position detection system.
前記断面形状測定部は、前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道車両を移動させながら、前記第1断面形状及び前記第2断面形状を複数回繰り返して測定し、
前記位置検知部は、前記断面形状測定部により測定された複数の前記第1測定値、及び、前記断面形状測定部により測定された複数の前記第2測定値に基づいて、前記第1位置を算出する、位置検知システム。 In the position detection system according to claim 9,
When the railroad vehicle passes through the turnout, the cross-sectional shape measuring unit repeatedly measures the first cross-sectional shape and the second cross-sectional shape a plurality of times while moving the railroad vehicle.
The position detecting unit determines the first position based on the plurality of the first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit and the plurality of the second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit. Position detection system to calculate.
前記鉄道車両が前記分岐器を通過する際に、前記鉄道線路のうち前記分岐器から離れた部分に設定された第2基準位置から前記鉄道車両の現在位置までの第1距離を、前記鉄道車両を移動させながら複数回繰り返して測定する距離測定部を有し、
前記位置検知部は、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第1測定値、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第2測定値、前記距離測定部により測定された複数の前記第1距離の第3測定値、及び、前記第2基準位置に基づいて、前記第1位置を算出し、算出された前記第1位置が前記第1基準位置に近づくように、前記第2基準位置を補正する、位置検知システム。 In the position detection system according to claim 10,
When the railroad vehicle passes through the turnout, the railroad vehicle sets the first distance from the second reference position set in the portion of the railroad track away from the turnout to the current position of the railroad vehicle. Has a distance measuring unit that repeatedly measures multiple times while moving
The position detecting unit includes the plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit, the plurality of second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit, and a plurality of measured values measured by the distance measuring unit. The first position is calculated based on the third measured value of the first distance and the second reference position, and the second position is so that the calculated first position approaches the first reference position. A position detection system that corrects the reference position.
衛星測位システムを用いた前記第2基準位置の測位が可能な場合、前記衛星測位システムを用いた測位により前記第2基準位置を設定し、前記衛星測位システムを用いた前記第2基準位置の測位が可能でない場合、前記第2基準位置を仮設定する基準位置設定部を有する、位置検知システム。 In the position detection system according to claim 11,
When the positioning of the second reference position using the satellite positioning system is possible, the second reference position is set by the positioning using the satellite positioning system, and the positioning of the second reference position using the satellite positioning system is performed. A position detection system having a reference position setting unit for temporarily setting the second reference position when the above is not possible.
前記鉄道線路は、
第1軌道部と、
前記第1軌道部と接続される第2軌道部と、
前記第2軌道部と切り替え可能に、前記第1軌道部と接続される第3軌道部と、
を有し、
前記分岐器は、前記第2軌道部及び前記第3軌道部と、前記第1軌道部との間に設けられ、且つ、前記第1軌道部を前記第2軌道部又は前記第3軌道部と切り替え可能に接続し、
前記位置検知部は、前記鉄道車両が前記第1軌道部側から前記分岐器に進入した場合、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第1測定値、及び、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記第2軌道部及び前記第3軌道部のいずれに進入するかを検知し、前記鉄道車両が前記第1軌道部側と反対側から前記分岐器に進入した場合、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第1測定値、及び、前記断面形状測定部により測定された前記複数の第2測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記第2軌道部及び前記第3軌道部のいずれを通過したかを検知する、位置検知システム。 In the position detection system according to any one of claims 10 to 12,
The railroad track
The first orbital part and
The second track portion connected to the first track portion and
A third orbital portion connected to the first orbital portion so as to be switchable to the second orbital portion,
Have,
The turnout is provided between the second orbital portion, the third orbital portion, and the first orbital portion, and the first orbital portion is referred to as the second orbital portion or the third orbital portion. Switchable connection,
When the railroad vehicle enters the turnout from the first track portion side, the position detection unit uses the plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit and the cross-sectional shape measuring unit. Based on the plurality of measured second measured values, it is detected whether the railroad vehicle enters the second track portion or the third track portion, and the railroad vehicle is connected to the first track portion side. When entering the turnout from the opposite side, based on the plurality of first measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit and the plurality of second measured values measured by the cross-sectional shape measuring unit. A position detection system that detects whether the railroad vehicle has passed through the second track portion or the third track portion.
前記鉄道線路は、曲線区間を有し、
前記曲線区間の位置は、第3基準位置として設定されており、
前記位置検知システムは、更に、前記鉄道車両が前記曲線区間を通過する際に、前記鉄道車両を移動させながら、前記鉄道車両のヨー角速度を複数回繰り返して測定する角速度測定部を有し、
前記位置検知部は、前記角速度測定部により測定された複数の前記ヨー角速度の第4測定値に基づいて、前記鉄道車両が前記曲線区間を通過している時の前記鉄道車両の第2位置を算出し、算出された前記第2位置が前記第3基準位置に近づくように、前記鉄道車両の位置を補正する、位置検知システム。 In the position detection system according to any one of claims 10 to 13.
The railroad track has a curved section
The position of the curve section is set as a third reference position.
The position detection system further includes an angular velocity measuring unit that repeatedly measures the yaw angular velocity of the railroad vehicle a plurality of times while moving the railroad vehicle when the railroad vehicle passes through the curved section.
The position detection unit determines the second position of the railroad vehicle when the railroad vehicle is passing through the curved section, based on a plurality of fourth measured values of the yaw angular velocity measured by the angular velocity measuring unit. A position detection system that calculates and corrects the position of the railcar so that the calculated second position approaches the third reference position.
前記断面形状測定部は、
前記第1レール部の第1上部、及び、前記第1レール部の前記第2レール部と対向する側の第1側部に、第1スリット光を照射する第1照射部と、
前記第1レール部のうち前記第1照射部により前記第1スリット光が照射されている部分を撮像して前記第1断面形状を測定する第1撮像部と、
前記第2レール部の第2上部、及び、前記第2レール部の前記第1レール部と対向する側の第2側部に、第2スリット光を照射する第2照射部と、
前記第2レール部のうち前記第2照射部により前記第2スリット光が照射されている部分を撮像して前記第2断面形状を測定する第2撮像部と、
を含む、位置検知システム。 In the position detection system according to any one of claims 10 to 14,
The cross-sectional shape measuring unit
A first irradiation unit that irradiates the first upper portion of the first rail portion and the first side portion of the first rail portion that faces the second rail portion with the first slit light.
A first imaging unit that photographs a portion of the first rail unit that is irradiated with the first slit light by the first irradiation unit and measures the first cross-sectional shape.
A second irradiation unit that irradiates the second upper portion of the second rail portion and the second side portion of the second rail portion on the side facing the first rail portion with the second slit light.
A second imaging unit that photographs a portion of the second rail unit that is irradiated with the second slit light by the second irradiation unit and measures the shape of the second cross section.
Position detection system, including.
前記距離測定部は、ドップラセンサ又は速度発電機を含む、位置検知システム。
In the position detection system according to claim 11 or 12.
The distance measuring unit is a position detection system including a Doppler sensor or a speed generator.
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