JP2022170810A - 車上装置及び判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
予め定められた設置位置に磁石が設置された軌道上を走行する車両に搭載される車上装置であって、
前記設置位置を通過する際に前記磁石の発生磁界を検出するために所定の位置関係で配置された複数の磁気センサ素子を有する磁気センサ部と、
前記磁気センサ素子それぞれの検出値に基づく磁界分布を検出する検出部と、
前記設置位置を通過する際に前記検出部が検出する前記磁界分布の基準となる基準磁界分布と、前記検出部が検出した磁界分布とを比較することで、前記設置位置を通過したか否かを判定する判定部と、
を備える車上装置である。
予め定められた設置位置に磁石が設置された軌道上を走行する車両に搭載される車上装置であって、前記設置位置を通過する際に前記磁石の発生磁界を検出するために所定の位置関係で配置された複数の磁気センサ素子を有する磁気センサ部を備えた車上装置が、前記設置位置の通過を判定するための判定方法であって、
前記磁気センサ素子それぞれの検出値に基づく磁界分布を検出することと、
前記設置位置を通過する際に検出される前記磁界分布の基準となる基準磁界分布と、前記検出された磁界分布とを比較することで、前記設置位置を通過したか否かを判定することと、
を含む判定方法を構成してもよい。
前記磁気センサ部は、少なくとも、前記車両の左右方向に配置した複数の磁気センサ素子を有する、
車上装置である。
前記磁気センサ部は、少なくとも、前記車両の前後左右の方向に沿った平面状に配置した複数の磁気センサを有する、
車上装置である
前記磁石には、大きさ、設置向き、着磁パターンのうちの何れかが異なる複数種類の磁石があり、
前記軌道には、前記磁石が設置される前記設置位置毎に、設置される前記磁石の種類が予め定められており、
前記基準磁界分布には、前記磁石の種類毎の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出部が検出した磁界分布を、前記磁石の種類別の基準磁界分布それぞれと比較して、通過する設置位置に設置されている前記磁石の種類を判定する、
車上装置である。
前記基準磁界分布には、前記磁石の種類別であり、且つ、前記設置位置に対する相対位置別、の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出部が時系列に検出した磁界分布を前記基準磁界分布それぞれと比較し、適合すると判定した回数に基づいて、通過する設置位置に設置されている前記磁石の種類を判定する、
車上装置である。
前記磁気センサ素子は、複数の検出軸を有し、
前記検出部は、前記検出軸毎に前記磁界分布を検出し、
前記基準磁界分布には、前記検出軸毎の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出軸毎に、当該検出軸の基準磁界分布と、前記検出部が検出した当該検出軸の前記磁界分布とを比較する、
車上装置である。
図1は、本実施形態の車上装置の適用例を概略的に示す図である。図1に示すように、本実施形態の車上装置1は、軌道5を走行する鉄道車両3に搭載され、磁気センサ部10と、車上制御装置30とを備える。軌道5には、複数の永久磁石7が、種類毎に予め定められた設置位置に設置されている。本実施形態では、永久磁石7は、左右のレール間に設置されることとする。永久磁石7の種類は、大きさや設置向き、着磁パターンによって定められる。
図2は、磁気センサ部10の構成の一例を示す図である。図2では、磁気センサ部10を上方から見た概略平面図を示している。図2に示すように、磁気センサ部10は、軌道5に対向する平面状に配置された複数の磁気センサ素子12を有する。図2の例では、鉄道車両3の左右方向に4列、前後方向に4列の合計16個の磁気センサ素子12を平面状に配置して有する磁気センサ部10を示している。隣り合う磁気センサ素子12の間隔は、互いの磁気センサ素子12が重ならない位置であって、左右方向及び前後方向ともに磁気センサ素子12の中心の間隔が150mm以内であると好適である。
検出磁界分布と基準磁界分布とが適合するか否かは、その相関係数に基づいて判定する。磁界分布は、検出軸別に、複数の磁気センサ素子12による当該検出軸の検出値によって表される(図3参照)。従って、検出軸別に、当該検出軸の検出磁界分布と基準磁界分布との相関係数を算出する。1つの検出軸の検出磁界分布と基準磁界分布との相関係数は、検出磁界分布及び基準磁界分布の各要素の値を用いて、次式(1)に従って、正規化した相互相関係数として算出される。
図5,図10,図15,図19,図23は、永久磁石7の種類の例を示す図である。図5,図10,図15,図19,図23それぞれに示す永久磁石7a~7eは、何れも、上面視において略正方形状をなす厚みの薄い角型形状に形成されている。なお、永久磁石7の形状は、角型形状に限らず、丸型等の他の形状であってもよい。
図28は、車上制御装置30の機能構成を示すブロック図である。図28によれば、車上制御装置30は、操作部102と、表示部104と、音出力部106と、通信部108と、処理部200と、記憶部300とを備え、一種のコンピュータとして構成することができる。
図31は、車上制御装置30が行う判定処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部200が判定プログラム302を実行することで実現される処理であり、例えば、始発駅からの出発に先立って開始される。
本実施形態によれば、車上装置1において、軌道5に設置された永久磁石7を検出することができる。つまり、磁気センサ部10が有する複数の磁気センサ素子12の検出値に基づく磁界分布を検出し、検出した磁界分布を、永久磁石7の設置位置を通過する際に検出される磁界分布の基準となる基準磁界分布と比較することで、当該永久磁石7の設置位置を通過したことを判定する。これにより、永久磁石7をその他の磁気源と区別して検出することができるとともに、永久磁石7の設置位置を通過したことを判定することができる。そして、軌道5に設置した永久磁石7を地上設備として用いた列車位置検知装置を、地上子等を地上設備として用いた従来の列車位置検知装置と比較して低いコストで構築することができる。
10…磁気センサ部
12…磁気センサ素子
30…車上制御装置
200…処理部
202…走行位置算出部
204…走行位置補正部
206…検出部
208…判定部
300…記憶部
302…判定プログラム
310…設置磁石データ
320…検出データ
3…鉄道車両
5…軌道
7(7a~7e)…永久磁石
Claims (7)
- 予め定められた設置位置に磁石が設置された軌道上を走行する車両に搭載される車上装置であって、
前記設置位置を通過する際に前記磁石の発生磁界を検出するために所定の位置関係で配置された複数の磁気センサ素子を有する磁気センサ部と、
前記磁気センサ素子それぞれの検出値に基づく磁界分布を検出する検出部と、
前記設置位置を通過する際に前記検出部が検出する前記磁界分布の基準となる基準磁界分布と、前記検出部が検出した磁界分布とを比較することで、前記設置位置を通過したか否かを判定する判定部と、
を備える車上装置。 - 前記磁気センサ部は、少なくとも、前記車両の左右方向に配置した複数の磁気センサ素子を有する、
請求項1に記載の車上装置。 - 前記磁気センサ部は、少なくとも、前記車両の前後左右の方向に沿った平面状に配置した複数の磁気センサを有する、
請求項1又は2に記載の車上装置。 - 前記磁石には、大きさ、設置向き、着磁パターンうちの何れかが異なる複数種類の磁石があり、
前記軌道には、前記磁石が設置される前記設置位置毎に、設置される前記磁石の種類が予め定められており、
前記基準磁界分布には、前記磁石の種類毎の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出部が検出した磁界分布を、前記磁石の種類別の基準磁界分布それぞれと比較して、通過する設置位置に設置されている前記磁石の種類を判定する、
請求項1~3の何れか一項に記載の車上装置。 - 前記基準磁界分布には、前記磁石の種類別であり、且つ、前記設置位置に対する相対位置別、の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出部が時系列に検出した磁界分布を前記基準磁界分布それぞれと比較し、適合すると判定した回数に基づいて、通過する設置位置に設置されている前記磁石の種類を判定する、
請求項4に記載の車上装置。 - 前記磁気センサ素子は、複数の検出軸を有し、
前記検出部は、前記検出軸毎に前記磁界分布を検出し、
前記基準磁界分布には、前記検出軸毎の基準磁界分布があり、
前記判定部は、前記検出軸毎に、当該検出軸の基準磁界分布と、前記検出部が検出した当該検出軸の前記磁界分布とを比較する、
請求項1~5の何れか一項に記載の車上装置。 - 予め定められた設置位置に磁石が設置された軌道上を走行する車両に搭載される車上装置であって、前記設置位置を通過する際に前記磁石の発生磁界を検出するために所定の位置関係で配置された複数の磁気センサ素子を有する磁気センサ部を備えた車上装置が、前記設置位置の通過を判定するための判定方法であって、
前記磁気センサ素子それぞれの検出値に基づく磁界分布を検出することと、
前記設置位置を通過する際に検出される前記磁界分布の基準となる基準磁界分布と、前記検出された磁界分布とを比較することで、前記設置位置を通過したか否かを判定することと、
を含む判定方法。
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