JP3474344B2 - 移動体制御装置 - Google Patents
移動体制御装置Info
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- JP3474344B2 JP3474344B2 JP00168296A JP168296A JP3474344B2 JP 3474344 B2 JP3474344 B2 JP 3474344B2 JP 00168296 A JP00168296 A JP 00168296A JP 168296 A JP168296 A JP 168296A JP 3474344 B2 JP3474344 B2 JP 3474344B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
- B61L23/34—Control, warnings or like safety means indicating the distance between vehicles or vehicle trains by the transmission of signals therebetween
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体間で超音波
信号を送受して移動体の走行制御に必要な情報を生成し
て移動体の走行制御を行う移動体制御装置に関する。
信号を送受して移動体の走行制御に必要な情報を生成し
て移動体の走行制御を行う移動体制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体の運行を管理する場合、移動体同
志の追突や衝突或いは障害物と移動体の衝突が生じない
ように移動体の走行が制御される。移動体の追突や衝突
を回避するための安全情報（安全を示す情報）は、移動
体自身が追突や衝突の責任を負うものとすれば、移動体
前方に存在する他の移動体との距離（移動体間距離）或
いは移動体前方に存在する障害物（例えば列車軌道の場
合には、軌道の終点や軌道の欠損も含まれる）との距離
と、移動体の速度である。
志の追突や衝突或いは障害物と移動体の衝突が生じない
ように移動体の走行が制御される。移動体の追突や衝突
を回避するための安全情報（安全を示す情報）は、移動
体自身が追突や衝突の責任を負うものとすれば、移動体
前方に存在する他の移動体との距離（移動体間距離）或
いは移動体前方に存在する障害物（例えば列車軌道の場
合には、軌道の終点や軌道の欠損も含まれる）との距離
と、移動体の速度である。
【０００３】例えば、列車制御では、従来、軌道を複数
の閉塞区間に分割し、各閉塞区間毎に列車の存在の有無
を検出し、前方列車と後方列車との車間距離（閉塞区間
数）に応じて後方列車の速度を制限して追突を回避する
ようにした固定閉塞システムがある。
の閉塞区間に分割し、各閉塞区間毎に列車の存在の有無
を検出し、前方列車と後方列車との車間距離（閉塞区間
数）に応じて後方列車の速度を制限して追突を回避する
ようにした固定閉塞システムがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固定閉塞システムでは、地上側で列車の存在位置を検知
する中央集中方式であって、例えば、１つの閉塞区間の
故障はそれを含む全線の障害となり易く、また、閉塞区
間の変更は容易でない等、その柔軟性と保守性に課題が
ある。
固定閉塞システムでは、地上側で列車の存在位置を検知
する中央集中方式であって、例えば、１つの閉塞区間の
故障はそれを含む全線の障害となり易く、また、閉塞区
間の変更は容易でない等、その柔軟性と保守性に課題が
ある。
【０００５】更に、従来の閉塞システムでは、閉塞区間
毎に電気信号を伝達しており、隣接の閉塞区間から電気
信号が流れ込まないよう隣接する閉塞区間同志のレール
を絶縁する必要がある。列車の存在検知は閉塞区間の２
本のレールが車輪により電気的に短絡されることを利用
しているため、例えば、レール表面が錆びて抵抗値が大
きくなると列車が存在しているにも拘らず列車の不在を
検知する虞れがある等、本質的にレールと車輪の接触抵
抗の値が安全管理上問題となる。
毎に電気信号を伝達しており、隣接の閉塞区間から電気
信号が流れ込まないよう隣接する閉塞区間同志のレール
を絶縁する必要がある。列車の存在検知は閉塞区間の２
本のレールが車輪により電気的に短絡されることを利用
しているため、例えば、レール表面が錆びて抵抗値が大
きくなると列車が存在しているにも拘らず列車の不在を
検知する虞れがある等、本質的にレールと車輪の接触抵
抗の値が安全管理上問題となる。
【０００６】また、移動体制御の他の方法として、通信
衛星を利用して移動体自体でその存在位置を検知するＧ
ＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）があるが、このＧＰＳの場合、前方車両との車
間距離を知るには、別途車両間或いは車両−地上間の通
信システムを必要とする。また、通信衛星そのものの保
守は不可能である。
衛星を利用して移動体自体でその存在位置を検知するＧ
ＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）があるが、このＧＰＳの場合、前方車両との車
間距離を知るには、別途車両間或いは車両−地上間の通
信システムを必要とする。また、通信衛星そのものの保
守は不可能である。
【０００７】尚、超音波信号を用いて移動体自体の位置
及び速度を検出するようにしたものは、本出願人より先
に提案されている（特開平４−３６２４６３号公報）。
しかし、このものは、互いの移動体間で関連を持たせて
各移動体の走行を制御するものでない。本発明は上記の
事情に鑑みなされたもので、移動体間での超音波信号の
授受によって移動体側だけで移動体走行制御用の情報を
生成するようにした分散型制御システムとすることによ
り、運行管理の柔軟性とシステムの保守性に優れた移動
体制御装置を提供することを目的とする。
及び速度を検出するようにしたものは、本出願人より先
に提案されている（特開平４−３６２４６３号公報）。
しかし、このものは、互いの移動体間で関連を持たせて
各移動体の走行を制御するものでない。本発明は上記の
事情に鑑みなされたもので、移動体間での超音波信号の
授受によって移動体側だけで移動体走行制御用の情報を
生成するようにした分散型制御システムとすることによ
り、運行管理の柔軟性とシステムの保守性に優れた移動
体制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の移動体制御装置では、移動体が走行する金属
体の走行レールを介して移動体間で超音波信号の授受を
行い移動体の走行制御を行う移動体制御装置であって、
一方の移動体に設けられ前記走行レールに向けて超音波
信号を放射する送波器を備えた超音波送信手段と、他方
の移動体に設けられ前記走行レールを介して超音波信号
を受信する受波器を備えた超音波受信手段と、受信した
超音波信号に基づいて移動体の走行制御に必要な情報を
生成する情報生成手段とを備え、前記送波器及び受波器
を、前記走行レール上を輪転する前記移動体の車輪に直
結する金属体の機械要素に直接取付ける構成とした。
の本発明の移動体制御装置では、移動体が走行する金属
体の走行レールを介して移動体間で超音波信号の授受を
行い移動体の走行制御を行う移動体制御装置であって、
一方の移動体に設けられ前記走行レールに向けて超音波
信号を放射する送波器を備えた超音波送信手段と、他方
の移動体に設けられ前記走行レールを介して超音波信号
を受信する受波器を備えた超音波受信手段と、受信した
超音波信号に基づいて移動体の走行制御に必要な情報を
生成する情報生成手段とを備え、前記送波器及び受波器
を、前記走行レール上を輪転する前記移動体の車輪に直
結する金属体の機械要素に直接取付ける構成とした。
【０００９】かかる構成によれば、一方の移動体から走
行レールを介して送信された超音波信号を他方の移動体
が受信すると、情報生成手段がこの受信した超音波信号
を用いて移動体の走行制御に必要な情報を生成する。こ
れにより、生成した情報で互いの移動体の走行を制御す
ることで、地上側とは関係なく移動体だけで互いの走行
を制御することが可能となる。また、超音波送信手段の
送波器及び超音波受信手段の受波器を、走行レール上を
輪転する車輪と直結する金属体の機械要素に直接取付け
るので、移動体間で送受信する超音波信号の感度の低下
を防止できるようになる。
行レールを介して送信された超音波信号を他方の移動体
が受信すると、情報生成手段がこの受信した超音波信号
を用いて移動体の走行制御に必要な情報を生成する。こ
れにより、生成した情報で互いの移動体の走行を制御す
ることで、地上側とは関係なく移動体だけで互いの走行
を制御することが可能となる。また、超音波送信手段の
送波器及び超音波受信手段の受波器を、走行レール上を
輪転する車輪と直結する金属体の機械要素に直接取付け
るので、移動体間で送受信する超音波信号の感度の低下
を防止できるようになる。
【００１０】請求項２記載の発明では、前記一方の移動
体は、超音波送信タイミングを制御する第１タイミング
信号を発生する第１タイミング信号発生手段を備え、前
記情報生成手段は、前記第１タイミング信号発生手段の
第１タイミング信号に同期した第２タイミング信号を発
生する第２タイミング信号発生手段と、超音波信号を受
信した時に第２タイミング信号に基づいて超音波信号が
送信されてから受信されるまでの時間を計測する時間計
測手段と、該時間計測手段の計測値に基づいて前記走行
制御に必要な情報として移動体間距離を算出する距離算
出手段とを備えて構成した。
体は、超音波送信タイミングを制御する第１タイミング
信号を発生する第１タイミング信号発生手段を備え、前
記情報生成手段は、前記第１タイミング信号発生手段の
第１タイミング信号に同期した第２タイミング信号を発
生する第２タイミング信号発生手段と、超音波信号を受
信した時に第２タイミング信号に基づいて超音波信号が
送信されてから受信されるまでの時間を計測する時間計
測手段と、該時間計測手段の計測値に基づいて前記走行
制御に必要な情報として移動体間距離を算出する距離算
出手段とを備えて構成した。
【００１１】かかる構成では、互いの移動体間の距離
（車間距離）情報を得ることができる。請求項２記載の
発明における距離情報を得る具体的な構成としては、請
求項３記載の発明のように、前記他方の移動体が超音波
送信手段を備え、前記距離算出手段は、この超音波送信
手段の送波器から超音波信号が送信されてから受信する
までの時間に基づいて受信側である他方の移動体の速度
を算出する受信側速度算出手段を備え、該受信側速度算
出手段の算出値と前記時間計測手段の計測値とに基づい
て移動体間距離を算出する構成とした。
（車間距離）情報を得ることができる。請求項２記載の
発明における距離情報を得る具体的な構成としては、請
求項３記載の発明のように、前記他方の移動体が超音波
送信手段を備え、前記距離算出手段は、この超音波送信
手段の送波器から超音波信号が送信されてから受信する
までの時間に基づいて受信側である他方の移動体の速度
を算出する受信側速度算出手段を備え、該受信側速度算
出手段の算出値と前記時間計測手段の計測値とに基づい
て移動体間距離を算出する構成とした。
【００１２】請求項４記載の発明では、前記情報生成手
段は、前記距離算出手段の算出する移動体間距離の変化
パターンに基づいて移動体間の相対速度を算出する相対
速度算出手段を備える構成とした。かかる構成では、互
いの移動体の距離情報及び相対速度情報を得ることがで
きる。
段は、前記距離算出手段の算出する移動体間距離の変化
パターンに基づいて移動体間の相対速度を算出する相対
速度算出手段を備える構成とした。かかる構成では、互
いの移動体の距離情報及び相対速度情報を得ることがで
きる。
【００１３】請求項５記載の発明では、前記情報生成手
段は、前記相対速度算出手段で算出された相対速度と、
前記受信側速度算出手段で算出された前記受信側移動体
の速度とに基づいて送信側である一方の移動体の速度を
算出する送信側速度算出手段を備える構成とした。かか
る構成では、互いの移動体の距離情報、相対速度情報に
加えて相手側の移動体の速度を知ることができる。
段は、前記相対速度算出手段で算出された相対速度と、
前記受信側速度算出手段で算出された前記受信側移動体
の速度とに基づいて送信側である一方の移動体の速度を
算出する送信側速度算出手段を備える構成とした。かか
る構成では、互いの移動体の距離情報、相対速度情報に
加えて相手側の移動体の速度を知ることができる。
【００１４】請求項６記載の発明では、前記第１及び第
２タイミング信号発生手段の各タイミング信号の同期ず
れを校正する校正手段を備える構成とした。かかる構成
では、各タイミング信号の同期ずれを防止でき、生成す
る情報の精度が向上する。請求項７記載の発明では、前
記両方の移動体に超音波送信手段と超音波受信手段を備
え、他方の移動体から送信された超音波信号を受信した
時に遅延なく超音波信号を他方の移動体に返信させる手
段を一方の移動体に設けると共に、前記情報生成手段
は、他方の移動体から超音波を送信してから当該他方の
移動体側で前記返信信号を受信するまでの時間に基づい
て移動体の走行制御に必要な情報を生成する構成とし
た。
２タイミング信号発生手段の各タイミング信号の同期ず
れを校正する校正手段を備える構成とした。かかる構成
では、各タイミング信号の同期ずれを防止でき、生成す
る情報の精度が向上する。請求項７記載の発明では、前
記両方の移動体に超音波送信手段と超音波受信手段を備
え、他方の移動体から送信された超音波信号を受信した
時に遅延なく超音波信号を他方の移動体に返信させる手
段を一方の移動体に設けると共に、前記情報生成手段
は、他方の移動体から超音波を送信してから当該他方の
移動体側で前記返信信号を受信するまでの時間に基づい
て移動体の走行制御に必要な情報を生成する構成とし
た。
【００１５】かかる構成では、最初に超音波信号を送信
する側が、相手側の移動体からの返信信号を受信して送
信から受信までの時間に基づいて情報を作成するので、
相手側の移動体の処理動作に関係なく情報生成処理を実
行できるので、各移動体の信号処理動作を非同期とする
ことができる。請求項８記載の発明では、前記情報生成
手段で生成した情報に基づいて相手側移動体に走行制御
信号を送信する送信手段を備え、相手側移動体の走行状
態を制御する構成とした。
する側が、相手側の移動体からの返信信号を受信して送
信から受信までの時間に基づいて情報を作成するので、
相手側の移動体の処理動作に関係なく情報生成処理を実
行できるので、各移動体の信号処理動作を非同期とする
ことができる。請求項８記載の発明では、前記情報生成
手段で生成した情報に基づいて相手側移動体に走行制御
信号を送信する送信手段を備え、相手側移動体の走行状
態を制御する構成とした。
【００１６】かかる構成では、超音波信号の受信側移動
体によって、相手側の送信側移動体の走行状態を制御す
ることができる。請求項９記載の発明では、前記移動体
が列車である。かかる構成では、従来の集中型の列車制
御システムに代えて、列車間の情報通信のみで各列車の
走行を制御でき、列車運行管理の柔軟性及び保守性に優
れる分散型の列車制御システムを実現できる。
体によって、相手側の送信側移動体の走行状態を制御す
ることができる。請求項９記載の発明では、前記移動体
が列車である。かかる構成では、従来の集中型の列車制
御システムに代えて、列車間の情報通信のみで各列車の
走行を制御でき、列車運行管理の柔軟性及び保守性に優
れる分散型の列車制御システムを実現できる。
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１〜図８は本発明の第１実施形態
を示し、列車の走行制御に適用した場合の構成図であ
る。本実施形態の移動体制御装置は、一方の移動体に搭
載する超音波送信側と他方の移動体に搭載する超音波受
信側の装置からなる。
基づいて説明する。図１〜図８は本発明の第１実施形態
を示し、列車の走行制御に適用した場合の構成図であ
る。本実施形態の移動体制御装置は、一方の移動体に搭
載する超音波送信側と他方の移動体に搭載する超音波受
信側の装置からなる。
【００１９】図１（Ａ）に送信側装置を示し、超音波送
信手段としての超音波送信装置１と、第１タイミング信
号発生手段としての第１タイミング信号発生回路２と、
該第１タイミング信号発生回路２と後述する第２タイミ
ング信号発生回路11の同期を周期的に校正するための校
正信号を受信する校正信号受信回路５と、例えば地上側
からの図示しない校正信号発生源からの校正信号を車上
で受信して前記校正信号受信回路５に入力するアンテナ
６とを備えている。超音波送信装置１は、超音波発生回
路３及び送波器４で構成される。第１タイミング信号発
生回路２は、超音波発生回路３からの超音波の発生タイ
ミングを制御するものであり、例えば図２に示すように
構成される。
信手段としての超音波送信装置１と、第１タイミング信
号発生手段としての第１タイミング信号発生回路２と、
該第１タイミング信号発生回路２と後述する第２タイミ
ング信号発生回路11の同期を周期的に校正するための校
正信号を受信する校正信号受信回路５と、例えば地上側
からの図示しない校正信号発生源からの校正信号を車上
で受信して前記校正信号受信回路５に入力するアンテナ
６とを備えている。超音波送信装置１は、超音波発生回
路３及び送波器４で構成される。第１タイミング信号発
生回路２は、超音波発生回路３からの超音波の発生タイ
ミングを制御するものであり、例えば図２に示すように
構成される。
【００２０】図２において、第１タイミング信号発生回
路２は、カウンタ２Ａ、ＮＯＴ回路２Ｂ、ＡＮＤ回路２
Ｃ、エンコード回路２Ｄ及びクロック信号発生器２Ｅを
備えて構成される。図３に示すタイムチャートのよう
に、クロック信号発生器２Ｅからのクロック信号は、カ
ウンタ２Ａで分周され、該カウンタ２Ａは、６つの分周
出力信号Ｑ1〜Ｑ6 を発生する。そして、第１タイミン
グ信号は、Ｑ1 ＝Ｑ2 ＝Ｑ3 ＝Ｑ4 ＝０の時、校正信号
の入力がない条件で発生して超音波送信装置１に出力さ
れる。即ち、Ｑ4 の周期で超音波信号が送信される。ま
た、出力信号Ｑ5 ，Ｑ6 は、送信番号ＮS を付けるため
の信号で、エンコード回路２Ｄで符号化されて第１タイ
ミング信号の入力よって送信される。後述する受信側と
の同期ずれの校正は、同図に示すように、校正信号受信
回路５から校正信号が入力した時（校正信号の立ち上が
りエッジ）に前記６つの分周出力信号Ｑ1 〜Ｑ6 が全て
強制的に０にリセットされる。校正信号の入力がなくな
った時（校正信号の立ち下がりエッジ）に計数動作を再
開する。
路２は、カウンタ２Ａ、ＮＯＴ回路２Ｂ、ＡＮＤ回路２
Ｃ、エンコード回路２Ｄ及びクロック信号発生器２Ｅを
備えて構成される。図３に示すタイムチャートのよう
に、クロック信号発生器２Ｅからのクロック信号は、カ
ウンタ２Ａで分周され、該カウンタ２Ａは、６つの分周
出力信号Ｑ1〜Ｑ6 を発生する。そして、第１タイミン
グ信号は、Ｑ1 ＝Ｑ2 ＝Ｑ3 ＝Ｑ4 ＝０の時、校正信号
の入力がない条件で発生して超音波送信装置１に出力さ
れる。即ち、Ｑ4 の周期で超音波信号が送信される。ま
た、出力信号Ｑ5 ，Ｑ6 は、送信番号ＮS を付けるため
の信号で、エンコード回路２Ｄで符号化されて第１タイ
ミング信号の入力よって送信される。後述する受信側と
の同期ずれの校正は、同図に示すように、校正信号受信
回路５から校正信号が入力した時（校正信号の立ち上が
りエッジ）に前記６つの分周出力信号Ｑ1 〜Ｑ6 が全て
強制的に０にリセットされる。校正信号の入力がなくな
った時（校正信号の立ち下がりエッジ）に計数動作を再
開する。
【００２１】尚、出力信号Ｑ1 は必ずしもクロック信号
の１／２分周である必要はない。図１（Ｂ）に受信側装
置を示し、超音波受信手段としての超音波受信装置10
と、第２タイミング信号発生手段としての第２タイミン
グ信号発生回路11と、超音波送信手段としての超音波送
信装置12と、受信した超音波信号に基づいて移動体の走
行制御に必要な情報を生成する情報生成手段としての信
号処理回路13と、前記第２タイミング信号発生回路11と
送信側の第１タイミング信号発生回路２の同期を周期的
に校正するための校正信号を受信する校正信号受信回路
19と、前述の校正信号発生源からの校正信号を車上で受
信して校正信号受信回路19に出力するアンテナ20とを備
えている。前記超音波受信装置10は、受波器14、増幅器
15及び受信ゲート回路16とを備えて構成される。また、
超音波送信装置12は、超音波発生回路17及び送波器18で
構成される。前記第２タイミング信号発生回路11は、送
信側装置の第１タイミング信号発生回路２と同期して第
２タイミング信号を、受信ゲート回路16、超音波発生回
路17及び信号処理回路13に出力する。受信ゲート回路16
は第２タイミング信号の入力でゲートを開き送信時以外
のノイズの影響を防止している。信号処理回路13は、入
力する第２タイミング信号に基づいて、後述するように
伝送時間を計測し、受信側移動体自体の速度及び送信側
と受信側の移動体間距離を算出するもので、時間計測手
段、距離算出手段及び受信側速度算出手段の機能を備え
ている。また、校正信号発生源、アンテナ６，20及び校
正信号受信回路５，19により校正手段を校正している。
の１／２分周である必要はない。図１（Ｂ）に受信側装
置を示し、超音波受信手段としての超音波受信装置10
と、第２タイミング信号発生手段としての第２タイミン
グ信号発生回路11と、超音波送信手段としての超音波送
信装置12と、受信した超音波信号に基づいて移動体の走
行制御に必要な情報を生成する情報生成手段としての信
号処理回路13と、前記第２タイミング信号発生回路11と
送信側の第１タイミング信号発生回路２の同期を周期的
に校正するための校正信号を受信する校正信号受信回路
19と、前述の校正信号発生源からの校正信号を車上で受
信して校正信号受信回路19に出力するアンテナ20とを備
えている。前記超音波受信装置10は、受波器14、増幅器
15及び受信ゲート回路16とを備えて構成される。また、
超音波送信装置12は、超音波発生回路17及び送波器18で
構成される。前記第２タイミング信号発生回路11は、送
信側装置の第１タイミング信号発生回路２と同期して第
２タイミング信号を、受信ゲート回路16、超音波発生回
路17及び信号処理回路13に出力する。受信ゲート回路16
は第２タイミング信号の入力でゲートを開き送信時以外
のノイズの影響を防止している。信号処理回路13は、入
力する第２タイミング信号に基づいて、後述するように
伝送時間を計測し、受信側移動体自体の速度及び送信側
と受信側の移動体間距離を算出するもので、時間計測手
段、距離算出手段及び受信側速度算出手段の機能を備え
ている。また、校正信号発生源、アンテナ６，20及び校
正信号受信回路５，19により校正手段を校正している。
【００２２】図４に、第２タイミング信号発生回路11と
信号処理回路13の回路構成を示す。図４において、第２
タイミング信号発生回路11は、略第１タイミング信号発
生回路２と同様の構成で、カウンタ11Ａ、ＮＯＴ回路11
Ｂ、ＡＮＤゲート11Ｃ及びクロック信号発生器11Ｄを備
えて構成される。カウンタ11Ａの動作は、第１タイミン
グ信号発生回路２のカウンタ２Ａと同じであるので説明
は省略する。尚、カウンタ11Ａの出力信号Ｑ5 ，Ｑ6 は
受信信号に受信番号を付けるためのものである。第２タ
イミング信号発生回路11では、カウンタ11Ａの分周出力
信号Ｑ1 〜Ｑ4 を送受信時間とする。
信号処理回路13の回路構成を示す。図４において、第２
タイミング信号発生回路11は、略第１タイミング信号発
生回路２と同様の構成で、カウンタ11Ａ、ＮＯＴ回路11
Ｂ、ＡＮＤゲート11Ｃ及びクロック信号発生器11Ｄを備
えて構成される。カウンタ11Ａの動作は、第１タイミン
グ信号発生回路２のカウンタ２Ａと同じであるので説明
は省略する。尚、カウンタ11Ａの出力信号Ｑ5 ，Ｑ6 は
受信信号に受信番号を付けるためのものである。第２タ
イミング信号発生回路11では、カウンタ11Ａの分周出力
信号Ｑ1 〜Ｑ4 を送受信時間とする。
【００２３】信号処理回路13は、超音波受信装置10で受
信された送信信号のデータをデコード回路13Ａを介して
ＣＰＵ13Ｂで読み込み、伝送時間を計測してこの計測値
を用いて後述するように、列車走行制御に必要な情報を
生成する。信号処理回路13の動作を図５のフローチャー
トを参照して説明する。Ｓ１では、リセットされたか否
かを、第２タイミング信号が入力したか否により判定す
る。リセット状態になければ、Ｓ２でデータが読み込ま
れたか否かを判定する。データが読み込まれたならば、
Ｓ３において、出力信号Ｑ1 〜Ｑ4 を読み計測時間と
し、且つ、受信側で付けた受信番号データと送信された
送信番号データを、それぞれＮR ，ＮS とし、Ｓ４で、
ＮR ＝ＮS か否かを判定する。ここで、ＮR ＝ＮS の時
は、Ｓ５で計測時間Ｔのデータは有効とし、Ｓ７で計測
時間データに基づいて列車走行制御に必要な情報の演算
を実行する。もし、送信側と受信側とで極端な同期ずれ
が生じた場合、計測される時間に大きなずれが生じる。
このような場合、受信側で受信される送信番号ＮS は、
受信側で期待される受信番号ＮR と異なる。従って、Ｎ
R ≠ＮS となり、Ｓ４での判定がＮＯとなり、Ｓ６で計
測時間を無効とするようにしている。これにより、時間
の計測の信頼性が向上する。
信された送信信号のデータをデコード回路13Ａを介して
ＣＰＵ13Ｂで読み込み、伝送時間を計測してこの計測値
を用いて後述するように、列車走行制御に必要な情報を
生成する。信号処理回路13の動作を図５のフローチャー
トを参照して説明する。Ｓ１では、リセットされたか否
かを、第２タイミング信号が入力したか否により判定す
る。リセット状態になければ、Ｓ２でデータが読み込ま
れたか否かを判定する。データが読み込まれたならば、
Ｓ３において、出力信号Ｑ1 〜Ｑ4 を読み計測時間と
し、且つ、受信側で付けた受信番号データと送信された
送信番号データを、それぞれＮR ，ＮS とし、Ｓ４で、
ＮR ＝ＮS か否かを判定する。ここで、ＮR ＝ＮS の時
は、Ｓ５で計測時間Ｔのデータは有効とし、Ｓ７で計測
時間データに基づいて列車走行制御に必要な情報の演算
を実行する。もし、送信側と受信側とで極端な同期ずれ
が生じた場合、計測される時間に大きなずれが生じる。
このような場合、受信側で受信される送信番号ＮS は、
受信側で期待される受信番号ＮR と異なる。従って、Ｎ
R ≠ＮS となり、Ｓ４での判定がＮＯとなり、Ｓ６で計
測時間を無効とするようにしている。これにより、時間
の計測の信頼性が向上する。
【００２４】図１（Ａ）に示す前記送信側装置は、図６
に示すように一方の移動体である後方の列車Ａの最先端
部に配置され、図１（Ｂ）に示す受信側装置は図６に示
すように他方の移動体である前方の列車Ｂの最後部に配
置される。尚、送信側装置を前方列車Ｂ側の最後部に搭
載し、受信側装置を後方列車Ａの最先端部に搭載するよ
うにしてもよい。
に示すように一方の移動体である後方の列車Ａの最先端
部に配置され、図１（Ｂ）に示す受信側装置は図６に示
すように他方の移動体である前方の列車Ｂの最後部に配
置される。尚、送信側装置を前方列車Ｂ側の最後部に搭
載し、受信側装置を後方列車Ａの最先端部に搭載するよ
うにしてもよい。
【００２５】また、各送波器４，18及び受波器14は、図
７及び図８に示すように各列車Ａ，Ｂに取付けられる。
即ち、前記列車Ａ，Ｂが走行するレール30上を輪転する
車輪31間を連結する車軸32は、略コ字状の車軸支持部材
33により軸支されており、送波器18と受波器14は、前記
車軸支持部材33の略中央上面に超音波送信面、受信面を
それぞれ当接して直接取付けられている。前記車軸32及
び車軸支持部材33は、金属体であり車輪31に直結する機
械要素を構成する。
７及び図８に示すように各列車Ａ，Ｂに取付けられる。
即ち、前記列車Ａ，Ｂが走行するレール30上を輪転する
車輪31間を連結する車軸32は、略コ字状の車軸支持部材
33により軸支されており、送波器18と受波器14は、前記
車軸支持部材33の略中央上面に超音波送信面、受信面を
それぞれ当接して直接取付けられている。前記車軸32及
び車軸支持部材33は、金属体であり車輪31に直結する機
械要素を構成する。
【００２６】尚、車輪31だけが回転し、車軸32が回転し
ない構造の場合には、送波器、受波器を車軸32に取付け
てもよい。図７及び図８では列車Ｂ側について示した
が、列車Ａ側の送波器４についても同様に、図６に示す
ように列車Ａの車軸支持部材に直接取付けられる。次に
本実施形態における列車Ａ，Ｂ間の距離の計測動作につ
いて説明する。
ない構造の場合には、送波器、受波器を車軸32に取付け
てもよい。図７及び図８では列車Ｂ側について示した
が、列車Ａ側の送波器４についても同様に、図６に示す
ように列車Ａの車軸支持部材に直接取付けられる。次に
本実施形態における列車Ａ，Ｂ間の距離の計測動作につ
いて説明する。
【００２７】列車Ａ側の第１タイミング信号発生回路２
から第１タイミング信号が超音波発生回路３に入力する
と、超音波発生回路３から超音波信号が発生し、列車Ａ
の最先端部から送波器４を介してレール30に伝達され
る。レール30に伝達された超音波信号ωAは、図６に点
線で示すように前方の列車Ｂの最後部の受波器14で受信
され増幅器15で増幅される。第１タイミング信号の発生
に同期して第２タイミング信号発生回路11からは前述し
たように第２タイミング信号が第１タイミング信号の発
生と同時に発生して受信ゲート回路16のゲートは開状態
にあるので、増幅された超音波信号は、受信ゲート回路
16を介して信号処理回路13に入力する。
から第１タイミング信号が超音波発生回路３に入力する
と、超音波発生回路３から超音波信号が発生し、列車Ａ
の最先端部から送波器４を介してレール30に伝達され
る。レール30に伝達された超音波信号ωAは、図６に点
線で示すように前方の列車Ｂの最後部の受波器14で受信
され増幅器15で増幅される。第１タイミング信号の発生
に同期して第２タイミング信号発生回路11からは前述し
たように第２タイミング信号が第１タイミング信号の発
生と同時に発生して受信ゲート回路16のゲートは開状態
にあるので、増幅された超音波信号は、受信ゲート回路
16を介して信号処理回路13に入力する。
【００２８】また、第１タイミング信号と同時に発生し
た第２タイミング信号により、列車Ｂ側の超音波発生回
路17からも超音波信号が発生され、送波器18を介してレ
ール30に伝達される。図６の一点鎖線で示すこの超音波
信号ωB も受波器14で受信されて増幅器15、受信ゲート
回路16を介して信号処理回路13に入力する。超音波信号
ωA , ωB の受信のタイムチャートを図９に示す。
た第２タイミング信号により、列車Ｂ側の超音波発生回
路17からも超音波信号が発生され、送波器18を介してレ
ール30に伝達される。図６の一点鎖線で示すこの超音波
信号ωB も受波器14で受信されて増幅器15、受信ゲート
回路16を介して信号処理回路13に入力する。超音波信号
ωA , ωB の受信のタイムチャートを図９に示す。
【００２９】信号処理回路13では、第２タイミング信号
発生回路11の第２タイミング信号に基づいて、前記２つ
の超音波信号ωA ，ωB が送信されてから受信されるま
での時間が、前述したように計測され、この計測時間が
有効であれば列車の走行制御に必要な情報として列車
Ａ，Ｂ間の距離及び列車Ｂの速度を演算する。以下に、
信号処理回路13で実行される演算処理について説明す
る。
発生回路11の第２タイミング信号に基づいて、前記２つ
の超音波信号ωA ，ωB が送信されてから受信されるま
での時間が、前述したように計測され、この計測時間が
有効であれば列車の走行制御に必要な情報として列車
Ａ，Ｂ間の距離及び列車Ｂの速度を演算する。以下に、
信号処理回路13で実行される演算処理について説明す
る。
【００３０】まず、列車Ｂの速度ｖB を伝送時間Ｔ0 か
ら求める。超音波信号ωB の伝送時間Ｔ0 は次式で与え
られる。 Ｔ0 ＝〔（Ｌ0 −ｖB ・Ｔ0 ）／Ｃ〕＋〔（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／Ｃ′〕・・（１） ここで、Ｌ0 は列車Ｂにおける受波器14と送波器18の取
付け距離、Ｘ1 は送波器18とレール30間の距離（車軸支
持部材33→車軸32→車輪31→レール30までの距離）、Ｘ
2 は受波器14とレール30間の距離（レール30→車輪31→
車軸32→車軸支持部材33までの距離）、Ｃはレール30に
おける超音波信号の伝播速度、Ｃ′は送波器18及び受波
器14の支持部材における超音波信号の伝播速度である。
ら求める。超音波信号ωB の伝送時間Ｔ0 は次式で与え
られる。 Ｔ0 ＝〔（Ｌ0 −ｖB ・Ｔ0 ）／Ｃ〕＋〔（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／Ｃ′〕・・（１） ここで、Ｌ0 は列車Ｂにおける受波器14と送波器18の取
付け距離、Ｘ1 は送波器18とレール30間の距離（車軸支
持部材33→車軸32→車輪31→レール30までの距離）、Ｘ
2 は受波器14とレール30間の距離（レール30→車輪31→
車軸32→車軸支持部材33までの距離）、Ｃはレール30に
おける超音波信号の伝播速度、Ｃ′は送波器18及び受波
器14の支持部材における超音波信号の伝播速度である。
【００３１】伝播速度Ｃ，Ｃ′は、共に金属体であり略
等しく、距離Ｌ0 と距離Ｘ1 ，Ｘ2との関係がＬ0 ≫Ｘ
1 ，Ｘ2 であれば、（１）式は次の（２）式で近似でき
る。 Ｔ0 ≒（Ｌ0 −ｖB ・Ｔ0 ）／Ｃ ・・・（２） ここで、伝播速度Ｃは、金属体、例えばレール30や車軸
支持部材33等に使用される鉄の場合は、横波で約３Ｋｍ
／Ｓ（電気学会編，電気工学ポケットブック，オーム
社，１９８７年）である。
等しく、距離Ｌ0 と距離Ｘ1 ，Ｘ2との関係がＬ0 ≫Ｘ
1 ，Ｘ2 であれば、（１）式は次の（２）式で近似でき
る。 Ｔ0 ≒（Ｌ0 −ｖB ・Ｔ0 ）／Ｃ ・・・（２） ここで、伝播速度Ｃは、金属体、例えばレール30や車軸
支持部材33等に使用される鉄の場合は、横波で約３Ｋｍ
／Ｓ（電気学会編，電気工学ポケットブック，オーム
社，１９８７年）である。
【００３２】従って、距離Ｌ0 及び伝播速度Ｃは既知で
あるので、伝送時間Ｔ0 を計測することで、その計測値
から、次の（３）式により列車Ｂの速度ｖB を求めるこ
とができる。 ｖB ≒（Ｌ0 −Ｔ0 ・Ｃ）／Ｔ0 ・・・（３） 尚、本実施形態と逆に、送信側装置を列車Ｂに搭載し、
受信側装置を列車Ａに搭載する場合は、列車Ａでは受波
器14を図６の送波器４の位置に配置し、送波器18は後方
の車輪31（図６に示すように前方の車輪31と距離Ｌ0 離
れているものとする）に配置される。そして、列車Ａ側
で速度を計測する場合は、列車Ａの速度をｖA とする
と、 ｖA ≒（Ｔ0 ・Ｃ−Ｌ0 ）／Ｔ0 ・・・（３）′ となる。
あるので、伝送時間Ｔ0 を計測することで、その計測値
から、次の（３）式により列車Ｂの速度ｖB を求めるこ
とができる。 ｖB ≒（Ｌ0 −Ｔ0 ・Ｃ）／Ｔ0 ・・・（３） 尚、本実施形態と逆に、送信側装置を列車Ｂに搭載し、
受信側装置を列車Ａに搭載する場合は、列車Ａでは受波
器14を図６の送波器４の位置に配置し、送波器18は後方
の車輪31（図６に示すように前方の車輪31と距離Ｌ0 離
れているものとする）に配置される。そして、列車Ａ側
で速度を計測する場合は、列車Ａの速度をｖA とする
と、 ｖA ≒（Ｔ0 ・Ｃ−Ｌ0 ）／Ｔ0 ・・・（３）′ となる。
【００３３】次に、列車Ａからの超音波信号ωA の伝送
時間Ｔ1 は、送・受波器とレール間の距離Ｘ1 ，Ｘ
2 が、列車Ａ，Ｂ間の距離Ｌ1 に比べて極めて短いとし
て、その間の伝送時間を無視すれば、次の（４）式で与
えられる。 Ｔ1 ＝（ｖB ・Ｔ1 ＋Ｌ1 ）／Ｃ ・・・（４） ここで、Ｌ1 は列車Ａから超音波信号ωA の送信が開始
された時の列車Ａ，Ｂ間の距離である。
時間Ｔ1 は、送・受波器とレール間の距離Ｘ1 ，Ｘ
2 が、列車Ａ，Ｂ間の距離Ｌ1 に比べて極めて短いとし
て、その間の伝送時間を無視すれば、次の（４）式で与
えられる。 Ｔ1 ＝（ｖB ・Ｔ1 ＋Ｌ1 ）／Ｃ ・・・（４） ここで、Ｌ1 は列車Ａから超音波信号ωA の送信が開始
された時の列車Ａ，Ｂ間の距離である。
【００３４】従って、距離Ｌ1 は次の（５）式のように
なる。 Ｌ1 ＝Ｔ1 （Ｃ−ｖB ） ・・・（５） 列車Ｂの速度ｖB は、上記（３）式から算出することが
できるので、伝送時間Ｔ1 を計測することで、列車Ａ，
Ｂ間の距離を計測できる。尚、列車Ｂの速度ｖB は、速
度計で検出した値を用いるようにしてもよい。この場合
には、列車Ｂ側の超音波送信装置12を省略することがで
きる。但し、車輪とレール間ですべりを生じると、例え
ばタコジェネレータを用いる速度検出器では、誤差を生
じる虞れがある。
なる。 Ｌ1 ＝Ｔ1 （Ｃ−ｖB ） ・・・（５） 列車Ｂの速度ｖB は、上記（３）式から算出することが
できるので、伝送時間Ｔ1 を計測することで、列車Ａ，
Ｂ間の距離を計測できる。尚、列車Ｂの速度ｖB は、速
度計で検出した値を用いるようにしてもよい。この場合
には、列車Ｂ側の超音波送信装置12を省略することがで
きる。但し、車輪とレール間ですべりを生じると、例え
ばタコジェネレータを用いる速度検出器では、誤差を生
じる虞れがある。
【００３５】以上のように、後方の列車Ａから前方の列
車Ｂに対して超音波信号を送信し、又は、その逆に前方
の列車Ｂから後方の列車Ａに対して超音波信号を送信
し、その受信信号から伝送時間を計測し、この計測値に
基づいて受信側の列車速度及び列車Ａ，Ｂ間の距離を計
測することができ、この速度及び距離情報に基づいて列
車の走行制御が可能となる。
車Ｂに対して超音波信号を送信し、又は、その逆に前方
の列車Ｂから後方の列車Ａに対して超音波信号を送信
し、その受信信号から伝送時間を計測し、この計測値に
基づいて受信側の列車速度及び列車Ａ，Ｂ間の距離を計
測することができ、この速度及び距離情報に基づいて列
車の走行制御が可能となる。
【００３６】従って、地上側において各列車相互の走行
状態を把握して集中制御することなく、走行中の互いの
列車間の信号の授受だけで列車の走行制御ができるの
で、１つの列車においてシステムの故障が発生した場合
でも、全線の列車に対しての影響は少なく、また、従来
の閉塞区間の変更等に比べれば保守も容易である。従っ
て、列車の運行管理の面で柔軟性に優れ、保守性にも優
れている。また、従来の閉塞システムのような閉塞区間
を設定する必要がなく、閉塞区間毎のレール30の絶縁処
理をする必要はない。また、車輪とレールとの接触抵抗
には関係ないので、レール表面の錆等で接触抵抗値が大
きくなっても、確実に列車を検知することができる。
状態を把握して集中制御することなく、走行中の互いの
列車間の信号の授受だけで列車の走行制御ができるの
で、１つの列車においてシステムの故障が発生した場合
でも、全線の列車に対しての影響は少なく、また、従来
の閉塞区間の変更等に比べれば保守も容易である。従っ
て、列車の運行管理の面で柔軟性に優れ、保守性にも優
れている。また、従来の閉塞システムのような閉塞区間
を設定する必要がなく、閉塞区間毎のレール30の絶縁処
理をする必要はない。また、車輪とレールとの接触抵抗
には関係ないので、レール表面の錆等で接触抵抗値が大
きくなっても、確実に列車を検知することができる。
【００３７】また、本実施形態では、送波器４，18及び
受波器14を、車輪31に直結する金属体である車軸支持部
材33に直接取付けている。このため、送波器４，18及び
受波器14をレール30に向けて車両の底部に取付け、超音
波を空気中を介してレール30に放射する場合に比べて、
超音波信号の伝播時間を利用して距離計測する際の感度
の低下を防止できる。
受波器14を、車輪31に直結する金属体である車軸支持部
材33に直接取付けている。このため、送波器４，18及び
受波器14をレール30に向けて車両の底部に取付け、超音
波を空気中を介してレール30に放射する場合に比べて、
超音波信号の伝播時間を利用して距離計測する際の感度
の低下を防止できる。
【００３８】以下にその理由について説明する。例え
ば、図10に示すように、列車41に送波器42と受波器43が
取付けられ、レール44に向けて超音波信号を放射するも
のとする。この場合、レール44と送波器42，受波器43と
の距離Ｘ1 ′，Ｘ2 ′が大きくなると、この間の伝送損
失が大きくなって超音波の伝送距離が短くなる。また、
鉄（レール44）の音の伝播速度は約３Ｋｍ／Ｓであり、
空気中の伝播速度は鉄の約１／10で遅いため、例え、レ
ール44を伝播する距離が空気中の伝播距離の10倍であっ
ても、送受信に要する約半分の時間が空気中の伝播に費
やされる。即ち、伝播時間を利用して送信点から受信点
までの距離を計測する際の感度が約半分に低下してしま
う。
ば、図10に示すように、列車41に送波器42と受波器43が
取付けられ、レール44に向けて超音波信号を放射するも
のとする。この場合、レール44と送波器42，受波器43と
の距離Ｘ1 ′，Ｘ2 ′が大きくなると、この間の伝送損
失が大きくなって超音波の伝送距離が短くなる。また、
鉄（レール44）の音の伝播速度は約３Ｋｍ／Ｓであり、
空気中の伝播速度は鉄の約１／10で遅いため、例え、レ
ール44を伝播する距離が空気中の伝播距離の10倍であっ
ても、送受信に要する約半分の時間が空気中の伝播に費
やされる。即ち、伝播時間を利用して送信点から受信点
までの距離を計測する際の感度が約半分に低下してしま
う。
【００３９】即ち、送波器42，受波器43とレール44との
間の距離をそれぞれＸ1 ′，Ｘ2 ′とし、送波器−受波
器間の距離をＬとする。この場合、超音波の伝播経路
は、送波器42→空気（Ｘ1 ′）→レール44→空気
（Ｘ2 ′）→受波器43である。送信開始から受信するま
での伝送時間をＴとすると、伝送時間Ｔは、次のように
なる。
間の距離をそれぞれＸ1 ′，Ｘ2 ′とし、送波器−受波
器間の距離をＬとする。この場合、超音波の伝播経路
は、送波器42→空気（Ｘ1 ′）→レール44→空気
（Ｘ2 ′）→受波器43である。送信開始から受信するま
での伝送時間をＴとすると、伝送時間Ｔは、次のように
なる。
【００４０】
Ｔ＝〔（Ｖ・Ｔ＋Ｌ）／Ｃ〕＋〔（Ｘ1 ′＋Ｘ2 ′）／Ｃ0 〕・・（６）
ここで、Ｖは列車41の移動速度、Ｃはレール中の超音波
信号の伝播速度、Ｃ0は空気中の超音波信号の伝播速度
である。また、送信側の列車41と受信側の列車45が共に
停止しているものとして距離Ｌ 1 を図11に示すように計
測する場合、その感度は次の（７）式で与えられる。 ΔＴ／Ｔ＝ (Ｌ1 ／Ｃ)/( Ａ＋（Ｌ1 ／Ｃ)) ×（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）・・（７） ここで、Ａ＝（Ｘ1 ′＋Ｘ2 ′）／Ｃ0 であり、空気中
の伝播時間を示す。
信号の伝播速度、Ｃ0は空気中の超音波信号の伝播速度
である。また、送信側の列車41と受信側の列車45が共に
停止しているものとして距離Ｌ 1 を図11に示すように計
測する場合、その感度は次の（７）式で与えられる。 ΔＴ／Ｔ＝ (Ｌ1 ／Ｃ)/( Ａ＋（Ｌ1 ／Ｃ)) ×（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）・・（７） ここで、Ａ＝（Ｘ1 ′＋Ｘ2 ′）／Ｃ0 であり、空気中
の伝播時間を示す。
【００４１】従って、伝播時間Ａがレール44中の伝播時
間（Ｌ1 ／Ｃ）に等しい場合、（７）式は、次の（８）
式のようになる。 ΔＴ／Ｔ＝（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）／２ ・・・（８） 従って、感度（ΔＴ／Ｔ）は50％低下することになる。
また、図10に示すような取付け構造では、送受信に要す
る時間が長くなり通信速度が制約される欠点もある。
間（Ｌ1 ／Ｃ）に等しい場合、（７）式は、次の（８）
式のようになる。 ΔＴ／Ｔ＝（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）／２ ・・・（８） 従って、感度（ΔＴ／Ｔ）は50％低下することになる。
また、図10に示すような取付け構造では、送受信に要す
る時間が長くなり通信速度が制約される欠点もある。
【００４２】一方、本実施形態の場合は、前記伝播時間
Ａに相当する時間が無視できるようになるので、ΔＴ／
Ｔ＝（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）であり、感度の低下はない。ま
た、本実施形態では、例えば地上側に設置した校正信号
発生源から一定の周期で発生する校正信号を、アンテナ
６，20でそれぞれ同時に受信し、校正信号受信回路５，
19からタイミング信号発生回路２，11に校正信号を出力
する。これにより、カウンタ２Ａ，11Ａの出力信号Ｑ1
〜Ｑ6 が全てリセットされ、その後、校正信号の立ち下
がりエッジにより、カウンタ２Ａ，11Ａが同時にカウン
トを再開する。このようにして、第１及び第２タイミン
グ信号発生回路２，11の同期ずれを補正するようにして
いる。
Ａに相当する時間が無視できるようになるので、ΔＴ／
Ｔ＝（ΔＬ1 ／Ｌ1 ）であり、感度の低下はない。ま
た、本実施形態では、例えば地上側に設置した校正信号
発生源から一定の周期で発生する校正信号を、アンテナ
６，20でそれぞれ同時に受信し、校正信号受信回路５，
19からタイミング信号発生回路２，11に校正信号を出力
する。これにより、カウンタ２Ａ，11Ａの出力信号Ｑ1
〜Ｑ6 が全てリセットされ、その後、校正信号の立ち下
がりエッジにより、カウンタ２Ａ，11Ａが同時にカウン
トを再開する。このようにして、第１及び第２タイミン
グ信号発生回路２，11の同期ずれを補正するようにして
いる。
【００４３】従って、超音波の送信側と受信側のタイミ
ングの同期精度の信頼性を向上でき、計測精度を向上で
きる効果を有する。尚、超音波の送信側と受信側にそれ
ぞれ時計を設け、送信側で送信時刻情報を送信し、受信
側でこの送信時刻情報とその受信時刻情報とを用いて伝
送時間を計測する方式の場合は、校正信号発生源から出
力される校正信号は、標準時刻信号を意味し、この標準
時刻信号を、送信側と受信側が受信した時にそれぞれの
時計の時刻を修正して同期ずれ補正を行うようにしても
よい。また、前記校正信号発生源は送信側列車と受信側
列車のどちらか一方に設置してもよい。ただし、上述の
いずれの場合も、校正信号は超音波の送信側と受信側と
で同時に受信するものとする。
ングの同期精度の信頼性を向上でき、計測精度を向上で
きる効果を有する。尚、超音波の送信側と受信側にそれ
ぞれ時計を設け、送信側で送信時刻情報を送信し、受信
側でこの送信時刻情報とその受信時刻情報とを用いて伝
送時間を計測する方式の場合は、校正信号発生源から出
力される校正信号は、標準時刻信号を意味し、この標準
時刻信号を、送信側と受信側が受信した時にそれぞれの
時計の時刻を修正して同期ずれ補正を行うようにしても
よい。また、前記校正信号発生源は送信側列車と受信側
列車のどちらか一方に設置してもよい。ただし、上述の
いずれの場合も、校正信号は超音波の送信側と受信側と
で同時に受信するものとする。
【００４４】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。本実施形態は、列車の走行制御に必要な情報とし
て列車Ａ，Ｂの相対速度を計測し、この相対速度に基づ
いて超音波送信側の列車Ａの速度を算出するものであ
る。尚、第２実施形態の回路構成は第１実施形態と同様
であり、信号処理回路13の演算処理動作が異なるだけで
あり、相対速度算出手段及び送信側速度算出手段の機能
をソフトウエア的に備える。
する。本実施形態は、列車の走行制御に必要な情報とし
て列車Ａ，Ｂの相対速度を計測し、この相対速度に基づ
いて超音波送信側の列車Ａの速度を算出するものであ
る。尚、第２実施形態の回路構成は第１実施形態と同様
であり、信号処理回路13の演算処理動作が異なるだけで
あり、相対速度算出手段及び送信側速度算出手段の機能
をソフトウエア的に備える。
【００４５】従って、以下では、相対速度及び送信側移
動体速度の演算処理動作についてのみ、図12及び図13を
参照しながら説明する。時刻ｔ1において、実線で示す
位置に存在する列車Ａから送信された超音波信号Ｐ
1は、時間Ｔ1後に実線で示す位置に存在する列車Ｂで受
信されるものとする。同様に、時刻ｔ1から時間ＴS経過
後の時刻ｔ2 において、点線で示す位置に存在する列車
Ａから送信された超音波信号Ｐ2は、時間Ｔ2後に点線で
示す位置に存在する列車Ｂで受信されるものとする。
動体速度の演算処理動作についてのみ、図12及び図13を
参照しながら説明する。時刻ｔ1において、実線で示す
位置に存在する列車Ａから送信された超音波信号Ｐ
1は、時間Ｔ1後に実線で示す位置に存在する列車Ｂで受
信されるものとする。同様に、時刻ｔ1から時間ＴS経過
後の時刻ｔ2 において、点線で示す位置に存在する列車
Ａから送信された超音波信号Ｐ2は、時間Ｔ2後に点線で
示す位置に存在する列車Ｂで受信されるものとする。
【００４６】時刻ｔ1 における列車Ａ，Ｂ間の距離Ｌ1
は、次の数１で表される。
は、次の数１で表される。
【００４７】
【数１】
【００４８】次の送信時刻ｔ2 における両者の距離Ｌ2
は次の数２で表される。
は次の数２で表される。
【００４９】
【数２】
【００５０】信号Ｐ1 の送受信の間の列車Ｂの平均速度
をｖB1、信号Ｐ2 の送受信の間の列車Ｂの平均速度をｖ
B2、とすると、信号Ｐ1 の送受信時間Ｔ1 と信号Ｐ2 の
送受信時間Ｔ2 との差は、数１及び数２から次の数３で
表される。
をｖB1、信号Ｐ2 の送受信の間の列車Ｂの平均速度をｖ
B2、とすると、信号Ｐ1 の送受信時間Ｔ1 と信号Ｐ2 の
送受信時間Ｔ2 との差は、数１及び数２から次の数３で
表される。
【００５１】
【数３】
【００５２】ここで、ＶA ，ＶB は信号Ｐ1 の送信から
信号Ｐ2 の送信の間の列車Ａ，Ｂの平均速度を示す。従
って、ＶB −ＶA は、列車Ａ，Ｂの平均相対速度を意味
し、次の（13）式で計算される。 ＶB −ＶA ＝〔Ｔ2(Ｃ−ｖB2）−Ｔ1(Ｃ−ｖB1）〕／ＴS ・・・（13） ここで、Ｃ≫ｖB1，ｖB2の時、次のように近似計算され
る。
信号Ｐ2 の送信の間の列車Ａ，Ｂの平均速度を示す。従
って、ＶB −ＶA は、列車Ａ，Ｂの平均相対速度を意味
し、次の（13）式で計算される。 ＶB −ＶA ＝〔Ｔ2(Ｃ−ｖB2）−Ｔ1(Ｃ−ｖB1）〕／ＴS ・・・（13） ここで、Ｃ≫ｖB1，ｖB2の時、次のように近似計算され
る。
【００５３】
ＶB−ＶA≒Ｃ・（Ｔ2−Ｔ1）／ＴS ・・・（14）
（14）式から、列車の走行制御に必要な情報として列車
Ａ，Ｂの平均相対速度を、超音波の送受信時間Ｔ1，Ｔ2
を計測することで知ることができる。また、列車Ａ，Ｂ
が接近しているか否だけを判定する場合は、次のように
信号Ｐ2の送受信時間Ｔ2と信号Ｐ1の送受信時間Ｔ1との
差（Ｔ2−Ｔ1）の変化によって判定することができる。
Ａ，Ｂの平均相対速度を、超音波の送受信時間Ｔ1，Ｔ2
を計測することで知ることができる。また、列車Ａ，Ｂ
が接近しているか否だけを判定する場合は、次のように
信号Ｐ2の送受信時間Ｔ2と信号Ｐ1の送受信時間Ｔ1との
差（Ｔ2−Ｔ1）の変化によって判定することができる。
【００５４】即ち、Ｔ2 −Ｔ1 ＞０の場合は、列車Ａは
列車Ｂから離れている。Ｔ2 −Ｔ1＝０の場合は、列車
Ａと列車Ｂの距離は変化しない。Ｔ2 −Ｔ1 ＜０の場合
は、列車Ａは列車Ｂに接近している。また、列車Ｂの平
均速度ｖB は、前記ｖB1，ｖB2の平均値（（ｖB1＋
ｖB2）／２）として計算することができるので、超音波
信号を送信する列車Ａの平均速度ｖA を、受信側の列車
Ｂにおいて、次の（15）式で計算することができる。
列車Ｂから離れている。Ｔ2 −Ｔ1＝０の場合は、列車
Ａと列車Ｂの距離は変化しない。Ｔ2 −Ｔ1 ＜０の場合
は、列車Ａは列車Ｂに接近している。また、列車Ｂの平
均速度ｖB は、前記ｖB1，ｖB2の平均値（（ｖB1＋
ｖB2）／２）として計算することができるので、超音波
信号を送信する列車Ａの平均速度ｖA を、受信側の列車
Ｂにおいて、次の（15）式で計算することができる。
【００５５】
ｖA＝ｖB−Ｃ・（Ｔ2−Ｔ1）／ＴS ・・・（15）
以上のように、本実施形態では、列車Ａ，Ｂの走行制御
に必要な情報として列車Ａ，Ｂ間の平均相対速度及び受
信側において送信側の列車平均速度を演算することがで
きる。次に、送信側と受信側とで同期をとらなくともよ
い場合の実施形態について説明する。
に必要な情報として列車Ａ，Ｂ間の平均相対速度及び受
信側において送信側の列車平均速度を演算することがで
きる。次に、送信側と受信側とで同期をとらなくともよ
い場合の実施形態について説明する。
【００５６】図14（Ａ）、（Ｂ）に本実施形態のハード
構成を示す。図14において、列車Ａ側には、同図（Ａ）
に示すように後述する列車Ｂからの超音波信号を受信す
る超音波受信装置50と、該超音波受信装置50からの出力
により超音波信号を発信する超音波送信装置51が搭載さ
れている。超音波受信装置50は、受波器50及び増幅器50
Ｂからなる。超音波送信装置51は、前記増幅器50Ｂから
の出力により超音波信号を発生する超音波発生回路51Ａ
及び送波器51Ｂからなる。
構成を示す。図14において、列車Ａ側には、同図（Ａ）
に示すように後述する列車Ｂからの超音波信号を受信す
る超音波受信装置50と、該超音波受信装置50からの出力
により超音波信号を発信する超音波送信装置51が搭載さ
れている。超音波受信装置50は、受波器50及び増幅器50
Ｂからなる。超音波送信装置51は、前記増幅器50Ｂから
の出力により超音波信号を発生する超音波発生回路51Ａ
及び送波器51Ｂからなる。
【００５７】一方列車Ｂ側には、同図（Ｂ）に示すよう
に、超音波送信装置60、超音波受信装置61、タイミング
信号発生回路62及び信号処理回路63が搭載されている。
超音波送信装置60は、タイミング信号発生回路62からの
タイミング信号により超音波信号を発生する超音波信号
発生回路60Ａ及び送波器60Ｂからなる。超音波受信装置
61は、超音波信号を受信する受波器61Ａ、増幅器61Ｂ及
びタイミング信号発生回路62からのタイミング信号によ
りゲートを開く受信ゲート回路61Ｃからなる。信号処理
回路63は、タイミング信号発生回路62からのタイミング
信号と超音波受信装置61からの受信信号に基づいて、列
車走行制御に必要な情報を生成する。これら各装置及び
回路の基本動作は、第１実施形態のものと略同様である
のでここでは詳細な説明を省略する。
に、超音波送信装置60、超音波受信装置61、タイミング
信号発生回路62及び信号処理回路63が搭載されている。
超音波送信装置60は、タイミング信号発生回路62からの
タイミング信号により超音波信号を発生する超音波信号
発生回路60Ａ及び送波器60Ｂからなる。超音波受信装置
61は、超音波信号を受信する受波器61Ａ、増幅器61Ｂ及
びタイミング信号発生回路62からのタイミング信号によ
りゲートを開く受信ゲート回路61Ｃからなる。信号処理
回路63は、タイミング信号発生回路62からのタイミング
信号と超音波受信装置61からの受信信号に基づいて、列
車走行制御に必要な情報を生成する。これら各装置及び
回路の基本動作は、第１実施形態のものと略同様である
のでここでは詳細な説明を省略する。
【００５８】次に本実施形態の超音波信号の送受動作に
ついて図15及び図16を参照しながら説明する。本実施形
態の場合、例えば速度ｖBで走行する前方の列車Ｂ側か
ら速度ｖAで走行する後方の列車Ａに対してレール30を
介して超音波送信装置60の送波器60Ｂから超音波信号を
送信する（図中、実線で示す経路ｄ）。この超音波信号
を列車Ａ側が受波器50Ａで受信すると、これを増幅器50
Ｂで増幅して超音波送信装置51の超音波発生回路51Ａに
出力する。これにより、超音波信号を受信してから時間
遅れなく送波器51Ｂから超音波信号をレール30を介して
列車Ｂ側に返信する（図中、破線で示す経路ｄ′）。列
車Ｂ側では、この返信された超音波信号を受波器61Ａで
受信し、増幅器61Ｂで増幅した後、タイミング信号によ
りゲートが開している受信ゲート回路61Ｃを介して信号
処理回路63に入力する。信号処理回路63では、この超音
波信号の伝送時間Ｔ（図16参照）を計測し、走行制御に
必要な情報を生成する。
ついて図15及び図16を参照しながら説明する。本実施形
態の場合、例えば速度ｖBで走行する前方の列車Ｂ側か
ら速度ｖAで走行する後方の列車Ａに対してレール30を
介して超音波送信装置60の送波器60Ｂから超音波信号を
送信する（図中、実線で示す経路ｄ）。この超音波信号
を列車Ａ側が受波器50Ａで受信すると、これを増幅器50
Ｂで増幅して超音波送信装置51の超音波発生回路51Ａに
出力する。これにより、超音波信号を受信してから時間
遅れなく送波器51Ｂから超音波信号をレール30を介して
列車Ｂ側に返信する（図中、破線で示す経路ｄ′）。列
車Ｂ側では、この返信された超音波信号を受波器61Ａで
受信し、増幅器61Ｂで増幅した後、タイミング信号によ
りゲートが開している受信ゲート回路61Ｃを介して信号
処理回路63に入力する。信号処理回路63では、この超音
波信号の伝送時間Ｔ（図16参照）を計測し、走行制御に
必要な情報を生成する。
【００５９】ここで、超音波信号の伝送速度が列車Ａ，
Ｂの速度ｖA ，ｖB に比べて充分大きい場合、列車Ａ−
Ｂ間の距離Ｌは、次の（16）式で表される。 Ｌ＝Ｃ・Ｔ／２ ・・・ （16） ここで、Ｔは、列車Ｂ側が超音波信号を送信してから受
信するまでの時間である。
Ｂの速度ｖA ，ｖB に比べて充分大きい場合、列車Ａ−
Ｂ間の距離Ｌは、次の（16）式で表される。 Ｌ＝Ｃ・Ｔ／２ ・・・ （16） ここで、Ｔは、列車Ｂ側が超音波信号を送信してから受
信するまでの時間である。
【００６０】
【００６１】以上のように、一方の列車Ｂ側から超音波
信号を送信し、他方の列車Ａ側でこれを受信して遅延な
く超音波信号を返信し、列車Ｂ側でこれを受信し、その
伝送時間Ｔに基づいて演算処理する構成とすれば、列車
Ａ側と列車Ｂ側とで超音波信号の送受信動作において互
いに同期をとる必要がなく、回路構成が簡素化できる等
の利点がある。
信号を送信し、他方の列車Ａ側でこれを受信して遅延な
く超音波信号を返信し、列車Ｂ側でこれを受信し、その
伝送時間Ｔに基づいて演算処理する構成とすれば、列車
Ａ側と列車Ｂ側とで超音波信号の送受信動作において互
いに同期をとる必要がなく、回路構成が簡素化できる等
の利点がある。
【００６２】次に、図17に別の実施形態を示す。図17
は、計測結果に基づいて相手側の列車の走行制御を行う
例である。図17において、本実施形態は、列車Ａ側に
は、図17（Ａ）に示すように、図14に示す構成に加えて
列車Ｂ側から送信される制御信号に基づいて列車Ａの走
行制御を実行する制御回路52が設けられる。また、列車
Ｂ側には、図17（Ｂ）に示すように、図14に示す構成と
略同様であるが、信号処理回路63′に、演算処理結果に
基づいて列車Ａ側の制御信号を生成する機能を付加し、
この制御信号を超音波送信装置60から送信する構成とし
た。従って、前記信号処理回路63′が、相手側移動体に
制御信号を送信する送信手段の機能を備える。
は、計測結果に基づいて相手側の列車の走行制御を行う
例である。図17において、本実施形態は、列車Ａ側に
は、図17（Ａ）に示すように、図14に示す構成に加えて
列車Ｂ側から送信される制御信号に基づいて列車Ａの走
行制御を実行する制御回路52が設けられる。また、列車
Ｂ側には、図17（Ｂ）に示すように、図14に示す構成と
略同様であるが、信号処理回路63′に、演算処理結果に
基づいて列車Ａ側の制御信号を生成する機能を付加し、
この制御信号を超音波送信装置60から送信する構成とし
た。従って、前記信号処理回路63′が、相手側移動体に
制御信号を送信する送信手段の機能を備える。
【００６３】次に、図18のタイムチャートを参照して動
作を説明する。列車Ｂ側は、前回の計測・演算結果に基
づいて列車Ａ側の走行を制御する指令コード（例えば、
走行速度、加速、減速或いは停止等の指令）として制御
信号をレール30を介して送信する。列車Ａ側は、これを
受信すると遅延なく返信すると共に、制御信号を制御回
路52に入力してデコードし指令コードを解読し、その指
令に応じて各機器に制御出力を発して走行状態を制御す
る。列車Ｂ側では、列車Ａ側からの返信信号を受信し、
送信から受信までの伝送時間の計測及びこの計測結果に
基づいて列車Ａの走行制御に必要な次の制御指令用の情
報を生成し、再び列車Ａ側に制御信号を送信する。この
動作を繰り返すことにより、列車Ｂ側で列車Ａの走行を
制御する。
作を説明する。列車Ｂ側は、前回の計測・演算結果に基
づいて列車Ａ側の走行を制御する指令コード（例えば、
走行速度、加速、減速或いは停止等の指令）として制御
信号をレール30を介して送信する。列車Ａ側は、これを
受信すると遅延なく返信すると共に、制御信号を制御回
路52に入力してデコードし指令コードを解読し、その指
令に応じて各機器に制御出力を発して走行状態を制御す
る。列車Ｂ側では、列車Ａ側からの返信信号を受信し、
送信から受信までの伝送時間の計測及びこの計測結果に
基づいて列車Ａの走行制御に必要な次の制御指令用の情
報を生成し、再び列車Ａ側に制御信号を送信する。この
動作を繰り返すことにより、列車Ｂ側で列車Ａの走行を
制御する。
【００６４】以上のように構成すれば、計測を行う列車
側が前方の列車であれば、前方の列車で、相手側である
後方の列車を制御して追突回避制御や追尾制御を行うこ
とができる。尚、前述した各実施形態では、前方の列車
が列車走行制御に必要な情報を生成する構成としたが、
後方の列車側で列車走行制御に必要な情報を生成して前
方の列車の走行を制御する構成としてもよいことは言う
までもない。また、移動体としては列車に限るものでは
ない。また、送波器及び受波器の設置位置としては、送
波器の場合、例えば前方移動体に信号を送信する場合は
最先端部に、後方移動体に送信する場合は最後部に、ま
た、受波器の場合、前方移動体から信号を受信する場合
は最先端部に、後方移動体から受信する場合は最後部
に、それぞれ配置するのが望ましい。これは、例えば移
動体が列車等の場合、超音波信号の伝送経路に自身の車
輪等が存在すると、送信或いは受信する超音波が、存在
する車輪等により減衰する虞れがある。
側が前方の列車であれば、前方の列車で、相手側である
後方の列車を制御して追突回避制御や追尾制御を行うこ
とができる。尚、前述した各実施形態では、前方の列車
が列車走行制御に必要な情報を生成する構成としたが、
後方の列車側で列車走行制御に必要な情報を生成して前
方の列車の走行を制御する構成としてもよいことは言う
までもない。また、移動体としては列車に限るものでは
ない。また、送波器及び受波器の設置位置としては、送
波器の場合、例えば前方移動体に信号を送信する場合は
最先端部に、後方移動体に送信する場合は最後部に、ま
た、受波器の場合、前方移動体から信号を受信する場合
は最先端部に、後方移動体から受信する場合は最後部
に、それぞれ配置するのが望ましい。これは、例えば移
動体が列車等の場合、超音波信号の伝送経路に自身の車
輪等が存在すると、送信或いは受信する超音波が、存在
する車輪等により減衰する虞れがある。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、地上側と通信することなく移動体間での通信
だけで移動体の走行制御をすることができる。これによ
り、地上を介在させることなく、移動体単位で直接制御
することが可能となり、移動体の運行管理の柔軟性と制
御システムの保守性が向上する。また、超音波を走行レ
ールを介して送受信する際の、計測感度の低下を防止で
きる。
によれば、地上側と通信することなく移動体間での通信
だけで移動体の走行制御をすることができる。これによ
り、地上を介在させることなく、移動体単位で直接制御
することが可能となり、移動体の運行管理の柔軟性と制
御システムの保守性が向上する。また、超音波を走行レ
ールを介して送受信する際の、計測感度の低下を防止で
きる。
【００６６】請求項２〜４記載の発明によれば、移動体
間の距離、受信側の移動体速度或いは移動体間の相対速
度等を算出することができる。請求項５記載の発明によ
れば、相手側の移動体速度を算出することができる。請
求項６記載の発明によれば、送信側と受信側の同期ずれ
を防止でき、計測精度を向上でき、延いては、走行制御
の精度及び信頼性を向上できる。
間の距離、受信側の移動体速度或いは移動体間の相対速
度等を算出することができる。請求項５記載の発明によ
れば、相手側の移動体速度を算出することができる。請
求項６記載の発明によれば、送信側と受信側の同期ずれ
を防止でき、計測精度を向上でき、延いては、走行制御
の精度及び信頼性を向上できる。
【００６７】請求項７記載の発明によれば、相手側移動
体との同期処理が不要となり、装置の構成を簡素化でき
る。請求項８記載の発明によれば、相手側移動体の走行
を制御することができる。請求項９記載の発明によれ
ば、列車の運行管理に適用することができる。これによ
り、従来の列車制御における固定閉塞システムのような
集中型制御方式ではなく列車単位による分散型制御方式
が可能となり、列車の運行管理の柔軟性と制御システム
の保守性が向上する。また、従来の閉塞システムのよう
に、レール間の絶縁処理が不要であり、また、レールと
車輪との接触抵抗は関係なく、接触不良等に起因する問
題の心配が全くないので、制御システムの信頼性を向上
できる。
体との同期処理が不要となり、装置の構成を簡素化でき
る。請求項８記載の発明によれば、相手側移動体の走行
を制御することができる。請求項９記載の発明によれ
ば、列車の運行管理に適用することができる。これによ
り、従来の列車制御における固定閉塞システムのような
集中型制御方式ではなく列車単位による分散型制御方式
が可能となり、列車の運行管理の柔軟性と制御システム
の保守性が向上する。また、従来の閉塞システムのよう
に、レール間の絶縁処理が不要であり、また、レールと
車輪との接触抵抗は関係なく、接触不良等に起因する問
題の心配が全くないので、制御システムの信頼性を向上
できる。
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態の制御装置の構成図で、
（Ａ）は送信側装置の構成図、（Ｂ）は受信側装置の構
成図
（Ａ）は送信側装置の構成図、（Ｂ）は受信側装置の構
成図
【図２】同上実施形態の送信側タイミング信号発生回路
の構成図
の構成図
【図３】図３の回路のタイムチャート
【図４】同上実施形態の受信側のタイミング信号発生回
路及び信号処理回路の構成図
路及び信号処理回路の構成図
【図５】信号処理回路の動作を説明するフローチャート
【図６】第１実施形態の動作説明図
【図７】送・受波器の取付け構造を示す図
【図８】送・受波器の取付け構造を示す別の図
【図９】第１実施形態の信号の送受信動作のタイムチャ
ート
ート
【図10】本実施形態と従来の送・受波器取付け構造の効
果の差の説明図
果の差の説明図
【図11】本実施形態と従来の送・受波器取付け構造の効
果の差の別の説明図
果の差の別の説明図
【図12】本発明の別実施形態の動作説明図
【図13】同上実施形態の信号の送受信のタイムチャート
【図14】本発明の別の実施形態の装置構成図で、（Ａ）
は受信側装置の構成図、（Ｂ）は送信側装置の構成図
は受信側装置の構成図、（Ｂ）は送信側装置の構成図
【図15】同上実施形態の動作説明図
【図16】同上実施形態の信号の送受信のタイムチャート
【図17】本発明の別の実施形態の装置構成図で、（Ａ）
は受信側装置の構成図、（Ｂ）は送信側装置の構成図
は受信側装置の構成図、（Ｂ）は送信側装置の構成図
【図18】同上実施形態の動作を制御するタイムチャート
１，12，51，60 超音波送信装置
２ 第１タイミング信号発生回路
５，19 校正信号受信回路
６，20 アンテナ
10，50，61 超音波受信装置
11 第２タイミング信号発生回路
13，63，63′ 信号処理回路
30 レール
31 車輪
32 車軸
33 車軸支持部材
52 制御回路
Ａ，Ｂ 列車
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−362463（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−34206（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−92877（ＪＰ，Ａ)
特公 昭39−17461（ＪＰ，Ｂ１)
仏国特許出願公開2683496（ＦＲ，Ａ
１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B61L 1/00 - 29/32
B61F 13/00
B60L 15/40 - 15/42
G05B 9/03
G05D 1/00 - 1/02
H03K 21/04
Claims (9)
- 【請求項１】移動体が走行する金属体の走行レールを介
して移動体間で超音波信号の授受を行い移動体の走行制
御を行う移動体制御装置であって、一方の移動体に設け
られ前記走行レールに向けて超音波信号を放射する送波
器を備えた超音波送信手段と、他方の移動体に設けられ
前記走行レールを介して超音波信号を受信する受波器を
備えた超音波受信手段と、受信した超音波信号に基づい
て移動体の走行制御に必要な情報を生成する情報生成手
段とを備え、前記送波器及び受波器を、前記走行レール
上を輪転する前記移動体の車輪に直結する金属体の機械
要素に直接取付ける構成としたことを特徴とする移動体
制御装置。 - 【請求項２】前記一方の移動体は、超音波送信タイミン
グを制御する第１タイミング信号を発生する第１タイミ
ング信号発生手段を備え、前記情報生成手段は、前記第
１タイミング信号発生手段の第１タイミング信号に同期
した第２タイミング信号を発生する第２タイミング信号
発生手段と、超音波信号を受信した時に第２タイミング
信号に基づいて超音波信号が送信されてから受信される
までの時間を計測する時間計測手段と、該時間計測手段
の計測値に基づいて前記走行制御に必要な情報として移
動体間距離を算出する距離算出手段とを備えて構成した
請求項１記載の移動体制御装置。 - 【請求項３】前記他方の移動体が超音波送信手段を備
え、前記距離算出手段は、この超音波送信手段の送波器
から超音波信号が送信されてから受信するまでの時間に
基づいて受信側である他方の移動体の速度を算出する受
信側速度算出手段を備え、該受信側速度算出手段の算出
値と前記時間計測手段の計測値とに基づいて移動体間距
離を算出する構成である請求項２記載の移動体制御装
置。 - 【請求項４】前記情報生成手段は、前記距離算出手段の
算出する移動体間距離の変化パターンに基づいて移動体
間の相対速度を算出する相対速度算出手段を備えた請求
項２又は３記載の移動体制御装置。 - 【請求項５】前記情報生成手段は、前記相対速度算出手
段で算出された相対速度と、前記受信側速度算出手段で
算出された前記受信側移動体の速度とに基づいて送信側
である一方の移動体の速度を算出する送信側速度算出手
段を備えた請求項４記載の移動体制御装置。 - 【請求項６】前記第１及び第２タイミング信号発生手段
の各タイミング信号の同期ずれを校正する校正手段を備
える請求項２〜５のいずれか１つに記載の移動体制御装
置。 - 【請求項７】前記両方の移動体に超音波送信手段と超音
波受信手段を備え、他方の移動体から送信された超音波
信号を受信した時に遅延なく超音波信号を他方の移動体
に返信させる手段を一方の移動体に設けると共に、前記
情報生成手段は、他方の移動体から超音波を送信してか
ら当該他方の移動体側で前記返信信号を受信するまでの
時間に基づいて移動体の走行制御に必要な情報を生成す
る構成である請求項１記載の移動体制御装置。 - 【請求項８】前記情報生成手段で生成した情報に基づい
て相手側移動体に走行制御信号を送信する送信手段を備
え、相手側移動体の走行状態を制御する構成である請求
項１〜７のいずれか１つに記載の移動体制御装置。 - 【請求項９】前記移動体が列車である請求項１〜８のい
ずれか１つに記載の移動体制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00168296A JP3474344B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 移動体制御装置 |
| US08/913,186 US5903517A (en) | 1996-01-09 | 1997-01-09 | Moving body control apparatus |
| PCT/JP1997/000031 WO1997025234A1 (fr) | 1996-01-09 | 1997-01-09 | Dispositif de commande de corps mobiles |
| EP97900115A EP0814008A4 (en) | 1996-01-09 | 1997-01-09 | CONTROL DEVICE FOR A MOVING BODY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00168296A JP3474344B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 移動体制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09188250A JPH09188250A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3474344B2 true JP3474344B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=11508292
Family Applications (1)
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