JP4913173B2 - 列車位置検出システム - Google Patents
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Description
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器(例えば、図3の検出器30)による検出が可能な検出可能部材で構成され、切欠のある部分(例えば、図3のスリット部11)と無い部分(例えば、図3の遮蔽部13)とが同一の長さLで、走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレート(例えば、図3のパターンプレート10)を走行路(例えば、図1の走行路3)に配置して具備し、
前記パターンプレートの切欠部分には、通常切欠部分(例えば、図2のスリット部11A)と、切欠の深さが前記通常切欠部分よりも深い前記走行路中の特定位置を特定するための位置特定用切欠部分(例えば、図2のスリット部11B,11C)との2種類があり、
前記走行路を走行する列車(例えば、図1の列車5)に、
前記パターンプレートの切欠部分の出現を判定するために、N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する第1の検出部(例えば、図3の検出器30−1〜30−3)と、
前記通常切欠部分の出現が判定不可能であり、且つ、前記位置特定用切欠部分の出現を判定可能な位置に前記検出器を有する第2の検出部(例えば、図3の検出器30−4,30−5)と、
前記第1の検出部の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなったことを検出することでα・L/Nの移動長分の移動を検出する移動検出部(例えば、図16の速度算出部110)と、
前記第2の検出部の検出状態を用いて、当該列車が前記特定位置に位置するか否かを判定する特定位置判定部(例えば、図16の停止位置判定部130)と、
を有する検出装置(例えば、図1,図16の車上装置40)を設け、
前記走行路を走行する列車が独自に列車位置を検出する列車位置検出システム(例えば、図1の列車位置検出システム1)である。
前記特定位置判定部は、前記第1の検出部が有する前記検出器と前記第2の検出部が有する前記検出器との相対位置関係と、前記第1の検出部の検出状態と、前記第2の検出部の検出状態とに基づいて、当該列車と前記特定位置との相対位置を判定する手段(例えば、図16の停止位置判定部130)を有する、
列車位置検出システムを構成しても良い。
前記第2の検出部は、前記複数種類の位置特定用切欠部分それぞれに対応する前記検出器を有し、
前記特定位置判定部は、前記第2の検出部による前記複数種類の位置特定用切欠部分それぞれの検出結果に基づいて、当該列車と前記特定位置との相対位置を判定する、
列車位置検出システムを第3の発明として構成しても良い。
前記特定位置判定部は、更に、前記移動検出部の検出結果を用いて、当該列車の前記特定位置に対する相対的な位置を判定する、
列車位置検出システムを構成しても良い。
前記特定位置判定部は、前記αの値を変更することで前記移動検出部による検出可能な移動長を変更して、当該列車の前記特定位置に対する検出可能な相対的な位置の精度を変更する、
列車位置検出システムを構成しても良い。
図1は、本実施形態における列車位置検出システム1の構成例である。図1(a)は、列車5の側方から見た列車位置検出システム1の概略を示す図であり、図1(b)は、列車5の進行方向に対する断面概略図である。
列車位置検出システム1における検出原理を説明する。但し、以下では、説明の簡単化のため、列車速度Vは一定であるとする。
まず、列車5の走行速度Vの検出原理を説明する。列車速度Vは、検出器30−1〜30−3からの検出信号F1〜F3の変化間隔から検出する。
Va=Wa/ta
=(L/3)/ta ・・(1)
また、論理信号R2によれば、列車5の走行速度Vbが次式(2)で算出される。
Vb=Wb/tb
=(2L/3)/tb (2)
このように、検出信号Fのパルス幅Wより短いパルス幅の論理信号R1,R2を生成し、この論理信号R1,R2のパルス幅Wa,Wbから、列車5の走行速度Vを算出する。
次に、列車5の進行方向の検出原理を説明する。列車5の進行方向は、検出信号F1,F2,F3の値の変化から検出する。
続いて、列車位置の検出原理を説明する。列車位置は、検出信号F2,F4,F5の変化から検出する。
図16は、車上装置40の機能構成を示すブロック図である。図16によれば、車上装置40は、機能的には、処理部100と、記憶部300と、通信部200とを有する。
図20は、処理部100が実行する車上制御処理を説明するフローチャートである。図20によれば、処理部100は、先ず、初期設定として、速度域を「低速」に設定する(ステップA1)。また、停止位置判定部130が、位置検出処理を開始する(ステップA3)。
このように、本実施形態によれば、走行路3には、深さが異なる3種類のスリット部11A,11B,11Cが形成されたパターンプレート10が配置されるとともに、列車5には、パターンプレート10のスリット部11を検出する複数の検出器30−1〜30−5が設けられている。
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、停止位置(特定位置)の近傍には、図10に示したように、スリット部11B,11A,11Cの順に1つずつ配置されてパターンプレート10が構成されるとしたが、これを、例えば、図22に示すように、スリット部11B,11A,11Cそれぞれが2つずつ連続して配置されるといったように、各種類のスリット部11が連続して複数配置されるように構成しても良い。
また、各検出区域(接近域、到達域及び通過域)での位置検出を、検出論理値と組み合わせることで、更に精度良く行うことにしても良い。具体的には、図23に示すように、各検出区域(接近域、到達域及び通過域)において取り得る検出論理値の種類は6種類であり、何れの検出区域においても同じ変化パターンとなっている。例えば、L=30cmとすると、各検出区域の長さは60cm(=2L)であり、検出論理値と組み合わせることで、10cm(=60cm/6)の精度での位置検出が可能となる。
また、上述の実施形態では、位置検出に用いる検出器30を検出器30−4,30−5の2個としたが、1個でも良いし、3個以上でも良い。この場合、位置検出に用いる検出器30の数に応じて、パターンプレート10に形成するスリット部11の種類を増減する。
例えば、図24は、位置検出用の検出器30を「1個」とした場合の、検出部20及びパターンプレート10の構成を示す図である。図24では、検出部20は4個の検出器30−1〜30−4を有し、これらの4個の検出器30のうち、検出器30−4が位置検出に用いられる。また、パターンプレート10には、2種類のスリット部11A,11Bが形成される。そして、検出器30−1〜30−3は、全てのスリット部11A,11Bを検出可能な高さ位置に設けられ、検出器30−2は、スリット部11Bのみを検出可能な高さ位置に設けられている。
また、図25は、位置検出用の検出器30を「3個」とした場合の、検出部20及びパターンプレート10の構成を示す図である。図25では、検出部20は6個の検出器30−1〜30−6を有し、これらの6個の検出器30のうち、3個の検出器30−4〜30−6が位置検出に用いられる。また、パターンプレート10には、4種類のスリット部11A,11B,11C,11Dが形成される。スリット部11Dは、スリット部11Cよりも深い深さに形成されている。そして、検出器30−1〜30−3は、全てのスリット部11A,11B,11C,11Dを検出可能な高さ位置に設けられ、検出器30−4は、スリット部11B,11C,11Dのみを検出可能な高さ位置に設けられ、検出器30−5は、スリット部11C,11Dのみを検出可能な高さ位置に設けられ、検出器30−6は、検出器4,5の下方であって、スリット部11Dのみを検出可能な高さ位置に設けられている。
また、上述の実施形態では、速度検出に用いる検出器30を検出器30−1〜30−3の3個としたが(N=3)、4個以上としても良い(N>3)。この場合、N個(N>3)の検出器30は、設置間隔「L・(N−1)/N」をおいて進行方向に沿って設けられる。そして、このN個の各検出器30からの検出信号の立ち上がり/立ち下がりタイミングの検出間隔taは「L/N」の距離を走行するのに要する時間に相当し、列車速度Vは「(L/N)/ta」で算出される。
また、検出器30に用いる光学式センサを、送受信式ではなく反射式としても良い。更に、検出器30を、光学式以外の検出原理のセンサ、例えば磁気式センサで実現することにしても良い。検出器30を磁気式センサで実現する場合、パターンプレート10は、磁気式センサで検出可能な部材、例えば鉄等の導電性を有する金属等で形成する。
また、パターンプレート10と検出部20との位置関係を、例えば図26に示すようにしても良い。図26では、パターンプレート10は略水平に配置され、検出部20は、このパターンプレートの上方或いは下方側から対向するように設けられる。
10 パターンプレート
11(11A,11B,11C) スリット部、13 遮蔽部
20 検出部
30(30−1〜30−5) 検出器
31 発光部、32 受光部
40 車上装置
100 処理部
110 速度算出部、120 進行方向判定部
130 停止位置判定部、140 走行制御部
200 通信部
300 記憶部
310 車上制御プログラム、320 重み付けテーブル
330 変化パターンテーブル、340 検出信号データ
3 走行路、5 列車
Claims (5)
- 光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器による検出が可能な検出可能部材で構成され、切欠のある部分と無い部分とが同一の長さLで、走行方向に沿って繰り返し出現するパターンプレートを走行路に配置して具備し、
前記パターンプレートの切欠部分には、通常切欠部分と、切欠の深さが前記通常切欠部分よりも深い前記走行路中の特定位置を特定するための位置特定用切欠部分との2種類があり、
前記走行路を走行する列車に、
前記パターンプレートの切欠部分の出現を判定するために、N個(N≧3)の前記検出器を前記パターンプレートに沿った方向に間隔D=(N−1)・L/Nで配列して有する第1の検出部と、
前記通常切欠部分の出現が判定不可能であり、且つ、前記位置特定用切欠部分の出現を判定可能な位置に前記検出器を有する第2の検出部と、
前記第1の検出部の検出状態が、当該列車がα・L/N(αは1以上N未満の整数)の移動長移動する毎に表れる所定の検出論理パターンとなったことを検出することでα・L/Nの移動長分の移動を検出する移動検出部と、
前記第2の検出部の検出状態を用いて、当該列車が前記特定位置に位置するか否かを判定する特定位置判定部と、
を有する検出装置を設け、
前記走行路を走行する列車が独自に列車位置を検出する列車位置検出システム。 - 前記特定位置判定部は、前記第1の検出部が有する前記検出器と前記第2の検出部が有する前記検出器との相対位置関係と、前記第1の検出部の検出状態と、前記第2の検出部の検出状態とに基づいて、当該列車と前記特定位置との相対位置を判定する手段を有する、
請求項1に記載の列車位置検出システム。 - 前記位置特定用切欠部分には、深さの異なる複数種類の位置特定用切欠部分があり、
前記第2の検出部は、前記複数種類の位置特定用切欠部分それぞれに対応する前記検出器を有し、
前記特定位置判定部は、前記第2の検出部による前記複数種類の位置特定用切欠部分それぞれの検出結果に基づいて、当該列車と前記特定位置との相対位置を判定する、
請求項2に記載の列車位置検出システム。 - 前記特定位置判定部は、更に、前記移動検出部の検出結果を用いて、当該列車の前記特定位置に対する相対的な位置を判定する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の列車位置検出システム。 - 前記特定位置判定部は、前記αの値を変更することで前記移動検出部による検出可能な移動長を変更して、当該列車の前記特定位置に対する検出可能な相対的な位置の精度を変更する、
請求項4に記載の列車位置検出システム。
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