JP5216667B2 - 速度検出装置、速度検出方法及び列車速度検出システム - Google Patents

Description

本発明は、列車の速度を検出する速度検出装置等に関する。

磁気浮上式等の浮上式交通システムにおける車両の走行速度を車上側で検出する方法として、例えば、特許文献１に開示されているように、地上に設置されたループコイルから信号を受信する方法がある。かかる方法では、地上装置として、位置信号を送信する送信手段、及び、位置信号を送信するループコイルと送信しない打消部とが一定距離Ｄ毎に繰り返し設けられたループアンテナが設けられる。そして、車上装置では、一定間隔ｄ（＝２Ｄ／ｎ）を隔てて配置されたｎ個の受信コイルによってループアンテナから送信される位置信号を受信し、受信した信号の立ち上がりと立ち下がりより、距離Ｄ／ｎ毎の速度パルスを算出して速度を算出する。これにより、車両速度を高精度で検出することができる。

特開平５−２５２６１４号公報

しかしながら、上述した従来の検出方法では、地上装置として、発振器や増幅器を含む送信手段やループアンテナ等の各種電気機器を設ける必要があるため、設備費用や電気機器の保守作業が必要となる。また、送信手段の電源確保といった問題もある。また、ループアンテナのループコイルと打消部との間隔Ｄを小さくするほど速度検出の精度が高まるが、その分、地上装置の設備費用が上昇し、保守作業の工数が増加する。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車上側での高精度の速度検出を維持しつつ、地上側の装置の簡素化を図ることを目的としている。

上記課題を解決するための第１の発明は、
光学式センサ又は磁気式センサでなる検出器（例えば、図２の検出器４０）による検出が可能な検出可能部材で構成された検出可能部分（例えば、図２の遮蔽部１１）と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能部分（例えば、図２の開口部１２）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２のパターンプレート１０）が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置（例えば、図１の速度検出装置２０）であって、
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で配列して有する検出部（例えば、図１の第１検出部３０−１や第２検出部３０−２）と、
前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部（例えば、図１の車上装置５０）と、
を備えた速度検出装置である。

また、他の発明として、
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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
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で配列して有する検出部を前記列車に設け、
前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する、
速度検出方法を構成しても良い。

また、他の発明として、
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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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するとともに、
前記走行路を走行する列車に、
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で配列して有する検出部と、
前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
を有する速度検出装置を設け、
前記走行路を走行する列車が独自に列車速度を検出する列車速度検出システムを構成しても良い。

この第１の発明等によれば、地上側には、列車に設けられた検出器による検出可能部分と不可能部分とが走行方向に沿って繰り返し出現するように形成されたパターンプレートが走行路に配置され、車上側で、検出器によるパターンプレートの検出状態から列車の速度が算出される。つまり、車上側でパターンプレートそのものを検出するように構成されている。このため、地上側には、従来の送信手段のような特別な電気設備が必要なくパターンプレートの設置のみで済むため、地上側の設備費用を安価にできるとともに保守作業を簡易なものにすることができる。また、車上側では、パターンプレートの構造によって決まる長さＬよりも短い移動長α・Ｌ／Ｎを移動するのに要した時間から、列車の速度を算出する。このため、列車の速度をより高精度に検出できる。

列車速度を検出する具体的な構成としては、第２の発明のように、
前記速度算出部は、前記Ｎ個の検出器の何れかの検出状態が変化することをα＝１の場合の検出論理パターンとして、当該時間間隔とＬ／Ｎの長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。

また、第３の発明のように、
前記検出部は、前記検出器を３個（＝Ｎ）有してなり、
前記速度算出部は、３個の検出器の何れかが検出有り状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と２Ｌ／３の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。

また、第４の発明のように、
前記検出部は、前記検出器を３個（＝Ｎ）有してなり、
前記速度算出部は、３個の検出器の何れかが検出無し状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と２Ｌ／３の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
速度検出装置を構成しても良い。

更に、第５の発明のように、
前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せ変化を記憶する組合せ変化記憶部を更に備え、
前記速度算出部は、前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せ変化から、αが１以上Ｎ未満の任意の整数の場合の検出論理パターンを生成する生成手段を有し、前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せが該生成された検出論理パターンとなった時間間隔を用いて当該列車の速度を検出する、
速度検出装置を構成しても良い。

また、第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の速度検出装置であって、
前記パターンプレートは前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
複数の前記検出部を、同一列車の前後異なる位置に設置して備え、
前記速度算出部は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
速度検出装置である。

走行路の分岐点などではパターンプレートが断続して配置される箇所があり、この地点では、検出器によるパターンプレートの検出がなされないため列車の速度が算出されない。しかし、この第６の発明のように、同一列車の前後異なる位置に検出部が備えられることで、例えば、パターンプレートが配置されていない箇所を走行したとき等、一方の検出部ではパターンプレートが検出されない場合でも、他方の検出部による検出結果に基づいて列車の速度を算出することができる。

検出器の具体的な構成としては、第７の発明のように、
前記検出器は光学式センサ（例えば、図３の発光部４１及び受光部４２）でなる速度検出装置を構成しても良い。

また、第８の発明のように、
前記検出器は磁気式センサでなる（例えば、図１４の検出器４０Ｂ）速度検出装置を構成しても良い。

この場合、第９の発明として、
前記パターンプレートの前記検出可能部材は金属物体でなり、
前記検出器は、
近接する金属物体中に電流を誘導させる送信コイルを１次コイルとし、前記誘導電流によって生じる磁界を検出する２つのコイルを逆巻きに直列接続した差動コイルを２次コイルとして前記送信コイルと前記差動コイルとが磁気結合された送受信コイル部（例えば、図１４の磁気センサ部４５）と、
前記送信コイルに交流信号を印加する発振部（例えば、図１４の交流電源４３）と、
前記発振部により印加された交流信号と前記差動コイルに生じた交流信号との位相差を検出する位相差検出部（例えば、図１４の位相差検出部４９）と、
を有し、前記位相差検出部による検出結果から金属物体の有無を検出する磁気式センサでなる、
速度検出装置を構成しても良い。

速度検出システムの構成図。 検出部の構成図。 検出器として光学式センサを用いた検出部の構成図。 速度検出原理の説明図。 進行方向判定原理の説明図。 進行方向判定原理の説明図。 速度検出装置の機能構成図。 検出信号データのデータ構成例。 重み付けテーブルのデータ構成例。 検出状態一覧テーブルのデータ構成例。 変化パターンテーブルのデータ構成例。 速度検出処理のフローチャート。 速度検出処理中に実行される個別速度算出処理のフローチャート。 検出器として磁気式センサを用いた検出部の構成図。 パターンプレートと検出部との他の配置関係例。 検出論理値の変化パターンの一例。 ４個の検出器を有する検出部の構成図。 検出部が４個の検出器を有する場合の検出信号の一例。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、本発明をＨＳＳＴ磁気浮上交通システムに適用した場合を説明するが、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。

［第１実施形態］
先ず、本発明の第１実施形態を説明する。
＜全体構成＞
図１は、第１実施形態における速度検出システム１の構成例である。図１（ａ）は、列車５の側方から見た速度検出システム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略図である。図１によれば、速度検出システム１は、ＨＳＳＴ磁気浮上交通システムに適用され、列車５に搭載される速度検出装置２０と、列車５の走行路３に沿って設置されたパターンプレート１０とを備えて構成される。

速度検出装置２０は、列車５に搭載された車上装置５０と、列車５の先頭車両の前方下部に設けられた第１検出部３０−１と、最後尾車両の後方下部に設けられた第２検出部３０−２とを有する。第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２（以下、まとめて「検出部３０」という）はともに同一構成であり、パターンプレート１０を非接触で検出する。

図２は、パターンプレート１０及び検出部３０の構成を示す図である。図２に示すように、パターンプレート１０は、走行路に沿った方向に多数のスリットを有するスリット板であり、プレート部分である遮蔽部（検出可能部分）１１と、スリット部分である開口部（検出不可能部分）１２とが同一の長さＬ（例えば、３０ｃｍ程度）に形成されている。つまり、パターンプレート１０は、列車５の進行方向に沿って、遮蔽部１１と開口部１２とが交互に現れるように形成されている。また、パターンプレート１０は、遮光性を有する部材、例えば非透明樹脂や金属板等によって形成されており、開口部１２を上方に向けて略鉛直に設置されている。

検出部３０は、３個（Ｎ＝３）の検出器４０−１，４０−２，４０−３（以下、まとめて「検出器４０」という）を有する。検出器４０は、パターンプレート１０に沿った方向に、列車５の進行方向前方から検出器４０−１，４０−２，４０−３の順に、所定の設置間隔Ｄ＝「２Ｌ／３」をおいて設けられている。また、各検出器４０は、その検出方向をパターンプレート１０に向けるとともに、パターンプレート１０の遮蔽部１１と開口部１２とを検出可能な高さ位置に設けられている。つまり、列車５が走行しているとき、検出器４０では、パターンプレート１０が“有る”遮蔽部１１と、パターンプレート１０が“無い”部分である開口部１２とを交互に検出している。そして、検出器４０は、検出したパターンプレート１０の有無を示す検出信号Ｆを車上装置５０に出力する。

第１実施形態では、検出器４０として光学式センサが用いられる。図３は、検出器４０として光学式センサを用いた検出部３０の配置構成図である。図３に示すように、各検出器４０は、その間にパターンプレート１０を挟むように対向配置された１組の発光部４１及び受光部４２を有する。発光部４１はレーザ光やＬＥＤ光といったビーム状の光を発射し、受光部４２での受光有無が、パターンプレート１０の検出有無を表す検出信号Ｆとして出力される。つまり、発光部４１からの発射光が、パターンプレート１０の開口部１２を通過して受光部４２で受光されると、パターンプレート１０が「無し（０）」と検出される。また、発光部４１からの発射光が、パターンプレート１０の遮蔽部１１で遮断されて受光部４２で受光されないと、パターンプレート１０が「有り（１）」と検出される。例えば、図３では、検出器４０−１，４０−２では「無し（０）」と検出され、検出器４０−３では「有り（１）」と検出される。

車上装置５０は、検出部３０からの検知信号をもとに、自列車５の走行速度Ｖや進行方向を検出する。

＜原理＞
速度検出システム１における列車の速度及び進行方向の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。

（１）速度検出
図４は、走行速度の検出原理を説明する図である。図４では、上から順に、３台の検出器４０−１，４０−２，４０−３それぞれによる検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から生成される論理信号Ｒ１，Ｒ２を示している。

上述のように、列車５が走行している場合、検出器４０では、パターンプレート１０の遮蔽部１１と開口部１２とが交互に検出される。つまり、検出器４０からの検出信号Ｆは、「１（有り）」と「０（無し）」が交互に変化するパルス信号となる。そして、遮蔽部１１及び開口部１２は同一の長さＬに形成されているため、検出信号Ｆのパルス幅（時間間隔）Ｗは、列車５が距離Ｌを走行するのに要する時間となる。また、各検出器４０は設置間隔Ｄ＝「２Ｌ／３」をおいて設けられている。このため、検出信号Ｆ１に対して、距離「２Ｌ／３」に相当する分だけ検出信号Ｆ２の位相が遅れ、この検出信号Ｆ２に対して、距離「２Ｌ／３」に相当する分だけ検出信号Ｆ３の位相が遅れている。

そして、これらの検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から、論理信号Ｒ１，Ｒ２が生成される。すなわち、論理信号Ｒ１は、検出信号Ｆの立ち上がり／立ち下がりに着目した信号であり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のうちの何れかの立ち上がりタイミング或いは立ち下がりタイミングで変化するパルス信号として生成される。この論理信号Ｒ１のパルス幅Ｗａは、列車５が距離「Ｌ／３」を走行するのに要する時間ｔａとなる。例えば、Ｌ＝３０ｃｍとすると、１０ｃｍ走行するのに要する時間となる。また、論理信号Ｒ２は、検出信号Ｆの立ち上がりに着目した信号であり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のうちの何れかの立ち上がりタイミングで変化するパルス信号として生成される。各検出器４０が設置「２Ｌ／３」をおいて設けられているため、この論理信号Ｒ２のパルス幅Ｗｂは、列車５が距離「２Ｌ／３」を走行するのに要する時間ｔｂとなる。例えば、Ｌ＝３０ｃｍとすると、２０ｃｍ走行するのに要する時間となる。

そして、これらの論理信号Ｒ１，Ｒ２から列車５の走行速度Ｖが算出される。つまり、論理信号Ｒ１によれば、列車５の走行速度Ｖａは次式（１）で算出される。
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は次式（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。

ところで、検出信号Ｆのパルス幅Ｗは時間間隔であるため、列車５の走行速度Ｖによって異なる。具体的には、速度Ｖが遅いほど、検出信号Ｆのパルス幅Ｗが長くなる。そこで、本実施形態は、現在の走行速度Ｖに応じて、速度算出に用いる論理信号Ｒ１，Ｒ２を使い分ける。具体的には、「高速」及び「低速」の２つの速度域を定め、現在の速度Ｖが「高速」の速度域では論理信号Ｒ２を用いた速度算出を行い、「低速」の速度域では論理信号Ｒ１を用いた速度算出を行う。つまり、速度Ｖが低い場合には、パルス幅が短いほうの論理信号Ｒ１を用いて速度算出を行い、速度が速い場合には、パルス幅が長いほうの論理信号Ｒ２を用いて速度算出を行う。例えば、全速度域を論理信号Ｒ２のみでカバーしようとすると、徐行又は停止に近い速度で走行している場合には、パルス幅が非常に長くなり走行速度Ｖの検出精度が劣化する。このため、速度域に応じて論理信号Ｒ１，Ｒ２を使い分けることで、走行速度Ｖの検出精度を高めることができる。

（２）進行方向判定
列車５の進行方向は、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の組み合わせの変化から判定する。図５は、進行方向の判定原理を説明する図である。図５では、上から順に、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３、「検出論理値」を示している。

「検出論理値」は、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの値（１／０）の組合せ（すなわち、各検出器４０−１，４０−２，４０−３での検出状態（有り／無し）の組合せ）を表す値であり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの値を重み付けした合計値である。検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの重み付けは、「１」，「２」，「４」とする。つまり、検出論理値は、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の並びを、検出信号Ｆ１の値を最下位ビットとした３ビットとみなした値に相当する。そして、列車５が正常に走行しているときに取り得る検出信号Ｆの値の組合せ及び対応する検出論理値は、「１」〜「６」の６種類となる。

列車５が走行しているときには、検出信号Ｆが周期的に変化することから、検出信号Ｆの値の組合せである検出論理値は周期的に変化する。この検出論理値の変化パターンは、列車の進行方向によって異なる。つまり、図２の配置位置関係のように、検出器４０−１を先頭側として列車５が走行している場合には、検出論理値の変化パターンは図５に示すとおりである。ところが、列車５が逆方向に走行している場合、すなわち、検出器４０−３を先頭側として列車５が走行している場合には、検出論理値の変化パターンは、図６に示すようになる。

図６は、列車５が逆方向に走行している場合の検出信号Ｆを示す図である。図６では、上から順に、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から生成される論理信号Ｒ１，Ｒ２、検出論理値を示している。この場合、進行方向に対する検出器４０の配置順は、先頭側から検出器４０−３，４０−２，４０−１の順となる。つまり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の位相は、図５に示した場合とは逆に、検出信号Ｆ３に対して、距離「２Ｌ／３」に相当する分だけ検出信号Ｆ２の位相が遅れ、この検出信号Ｆ２に対して、距離「２Ｌ／３」に相当する分だけ検出信号Ｆ１の位相が遅れている。従って、検出論理値の変化パターンは、図５に示した場合と異なる。

このように、検出論理値の変化パターンは、列車５の進行方向、及び、検出器４０の配置順によって決まる。このため、検出器４０−１，４０−２，４０−３それぞれからの検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から求められる検出論理値の変化パターンを、進行方向及び配置順によって定まる変化パターンと比較することで、列車の進行方向（正／逆方向）を判定することができる。

＜機能構成＞
図７は、速度検出装置２０の機能構成を示すブロック図である。図７によれば、速度検出装置２０は、第１検出部３０−１と、第２検出部３０−２と、車上装置５０とを備えて構成される。

車上装置５０は、機能的には、処理部１００と、記憶部２００と、通信部３００とを有する。

処理部１００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２からの検出信号Ｆ等に基づいて、車上装置５０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、車上装置５０の全体制御を行う。また、処理部１００は、速度算出部１１０と、進行方向判定部１２０とを含み、速度検出プログラム２１０に従った速度検出処理を実行する。

速度検出処理では、処理部１００は、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２それぞれについて、当該検出部３０が有する検出器４０−１，４０−２，４０−３それぞれからの検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を所定のサンプリング時間間隔（例えば、０．５ｓ）で取得し、取得した信号値に基づく処理を行う。取得した検出信号Ｆについては、現在からさかのぼって過去の所定期間（例えば、６０秒）の間のデータが、検出信号データ２５０として随時記憶更新される。

図８は、検出信号データ２５０のデータ構成の一例を示す図である。図８によれば、検出信号データ２５０は、検出部３０毎に生成され、検出時刻２５１毎に、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの値である検出状態２５２と、検出論理値２５３とを対応付けて格納している。検出論理値２５３は、対応する検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの検出状態２５２を、重み付けテーブル２２０に従って重み付けした値である。

図９は、重み付けテーブル２２０のデータ構成の一例を示す図である。図９によれば、重み付けテーブル２２０は、検出信号２２１それぞれについて、重み２２２を対応付けて格納している。

速度算出部１１０は、検出部３０からの検出信号Ｆをもとに自列車５の走行速度Ｖを算出する。具体的には、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２のそれぞれについて、該検出部３０が有する検出器４０−１，４０−２，４０−３それぞれからの検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３にもとづく速度Ｖ１，Ｖ２を算出する。

検出部３０についての速度Ｖは、次のように算出する。すなわち、速度域が「低速」ならば、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の何れかの立ち上がり或いは立ち下がりのタイミングで変化する論理信号Ｒ１を生成し、このパルス幅Ｗａから速度Ｖａを算出する。つまり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングを検出し、この立ち上がり／立ち下がりタイミングの検出間隔ｔａ、及び、この検出間隔ｔａに相当する距離「Ｌ／３」から、式（１）に従って速度Ｖａを算出し、該検出部３０についての速度Ｖとする。一方、速度域が「高速」ならば、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の何れかの立ち上がりタイミングで変化する論理信号Ｒ２を生成し、このパルス幅Ｗｂから列車の速度Ｖｂを算出する。つまり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれの立ち上がりタイミングを検出し、この立ち上がりタイミングの検出間隔ｔｂ、及び、この検出間隔ｔｂに相当する距離「２Ｌ／３」から、式（２）に従って速度Ｖｂを算出し、該検出部３０についての速度Ｖとする。

なお、速度算出部１１０は、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が所定のエラー条件（異常条件）を満たす検出部３０については、「検出エラー」と判断して速度算出を行わない。この「エラー条件」は、検出器４０の故障や、パターンプレート１０が途切れて配置されていない箇所を走行するときを想定した条件であり、具体的には、列車５が正常に走行しているならば取り得ない検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の組合せとなったときの条件である。

本実施形態では、検出状態一覧テーブル２３０を参照し、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の組合せが、この検出状態一覧テーブル２３０にて定められていない組合せのときに、検出エラーと判定する。検出状態一覧テーブル２３０は、列車５が正常に走行しているときに取り得る検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の組合せを定義したデータテーブルである。

図１０は、検出状態一覧テーブル２３０のデータ構成の一例を示す図である。図１０によれば、検出状態一覧テーブル２３０は、取り得る検出信号Ｆの値の組み合わせ２３１毎に、検出論理値２３２を対応付けて格納している。検出器４０−１，４０−２，４０−３は「２Ｌ／３」の設置間隔Ｄで設けられているため、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の値の全てが同じとなる組合せは取り得ない。つまり、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の全ての値が「０（無し）」或いは「１（有り）」となったときを、「エラー条件」とする。

そして、速度算出部１１０は、算出した各第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２それぞれについての速度Ｖ１，Ｖ２を用いて、列車５の走行速度Ｖを判定する。具体的には、第１検出部３０−１を優先し、第１検出部３０−１からの検出信号Ｆに基づく速度Ｖ１を列車５の走行速度とする。また、第１検出部３０−１が検出エラーの場合には、第２検出部３０−２からの検出信号Ｆに基づく速度Ｖ２を列車５の走行速度Ｖとする。

進行方向判定部１２０は、検出部３０からの検出信号Ｆをもとに自列車５の進行方向を判定する。具体的には、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２それぞれについて、該検出部３０が有する検出器４０−１，４０−２，４０−３それぞれからの検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３をもとに、該検出部３０についての進行方向を判定する。すなわち、該検出部３０についての過去所定期間分の検出論理値の変化パターンが、変化パターンテーブル２４０にて定義される変化パターンに一致するかを判断し、一致すると判断した方向を、該検出部３０についての進行方向と判定する。

図１１は、変化パターンテーブル２４０のデータ構成の一例を示す図である。図１１によれば、変化パターンテーブル２４０は、列車の進行方向２４１毎に、検出論理値の変化パターン２４２を対応付けて格納している。この検出論理値の変化パターン２４２は、検出部３０における各検出器４０の配置順、及び、各検出器４０による検出信号Ｆの重み付けによって決まるものである。

なお、進行方向判定部１２０も、速度算出部１１０と同様に、検出信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３がエラー条件を満たす検出部３０については、「検出エラー」が発生したとして進行方向の判定を行わない。

そして、進行方向判定部１２０は、各検出部３０について判定した進行方向をもとに、自列車５の進行方向を判定する。すなわち、第１検出部３０−１を優先し、第１検出部３０−１からの検出信号Ｆをもとに判定した進行方向を列車５の進行方向とする。また、第１検出部３０−１が検出エラーの場合には、第２検出部３０−２からの検出信号Ｆをもとに判定した進行方向を自列車５の進行方向とする。

図７に戻り、記憶部２００は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等で実現される記憶装置であり、処理部１００が車上装置５０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部１００の作業領域として用いられ、処理部１００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、検出部３０からの検出信号等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部２００には、プログラムとして速度検出プログラム２１０が記憶されるとともに、データとして、重み付けテーブル２２０と、検出状態一覧テーブル２３０と、変化パターンテーブル２４０と、検出信号データ２５０とが記憶される。

通信部３００は、所定の通信方式による外部装置（主に、他の列車の車上装置や地上装置等）との通信を制御する。

＜処理の流れ＞
図１２は、車上装置５０において、処理部１００が実行する速度検出処理を説明するフローチャートである。図１２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）。次いで、個別速度算出処理を行い、検出部３０それぞれについての速度Ｖ１，Ｖ２及び進行方向を算出する（ステップＡ３）。

図１３は、個別速度算出処理を説明するフローチャートである。図１３によれば、個別速度算出処理では、処理部１００は、各検出部３０を対象としたループＡの処理を行う。ループＡでは、先ず、対象の検出部３０からの検出信号Ｆがエラー条件を満たすか否かを判定する。エラー条件を満たすならば（ステップＢ１：ＹＥＳ）、対象の検出部３０において「検出エラー」が発生していると判断する（ステップＢ３）。

エラー条件を満たさないならば（ステップＢ１：ＮＯ）、続いて、速度算出部１１０が、対象の検出部３０についての速度Ｖを算出する。すなわち、現在の速度域が「高速」ならば（ステップＢ３：高速）、対象の検出部３０からの検出信号Ｆの何れかについて、立ち上がりを検出したか否かを判断する。何れかの検出信号Ｆの立ち上がりを検出したならば（ステップＢ５：ＹＥＳ）、前回の立ち上がりの検出からの経過時間ｔｂを取得し（ステップＢ７）、取得した時間ｔｂと距離「２Ｌ／３」とから列車５の速度Ｖｂを算出し、対象の検出部３０についての速度Ｖとする（ステップＢ９）。

一方、速度域が「低速」ならば（ステップＢ３：低速）、対象の検出部３０からの検出信号Ｆの何れかについて、立ち上がり／立ち下がりを検出したかを判断する。何れかの検出信号Ｆの立ち上がり／立ち下がりを検出したならば（ステップＢ１１：ＹＥＳ）、前回の立ち上がり／立ち下がりの検出からの経過時間ｔａを取得し（ステップＢ１３）、取得した時間ｔａと距離「Ｌ／３」とから列車５の速度Ｖａを算出し、対象の検出部３０についての速度Ｖとする（ステップＢ１５）。

続いて、進行方向判定部１２０が、対象の検出部３０についての進行方向の判定を行う。すなわち、対象の検出部３０からの検出信号Ｆの何れかについて、立ち上がり／立ち下がりを検出したかを判断し、立ち上がり／立ち下がりを検出したならば（ステップＢ１７：ＹＥＳ）、各検出信号Ｆの値の組合せに対応する検出論理値を算出する（ステップＢ１９）。そして、過去所定期間分の検出論理値の変化パターンから列車５の進行方向を判定し、対象の検出部３０についての進行方向とする（ステップＢ２１）。ループＡはこのように行われる。

そして、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２の両方を対象としたループＡの処理を終了すると、個別速度算出処理を終了する。

個別速度算出処理が終了すると、続いて、処理部１００は、検出部３０に検出エラーが発生したかを判断し、第１検出部３０−１及び第２検出部３０−２の両方に検出エラーが発生したならば（ステップＡ５：ＹＥＳ）、「速度算出不可能」と判断して、所定のエラー処理を行う（ステップＡ２５）。

両方の検出部３０に検出エラーが発生していないならば（ステップＡ５：ＮＯ）、続いて、速度算出部１１０が列車５の速度判定を行う。すなわち、第１検出部３０−１に検出エラーが発生したかを判断し、発生していないならば（ステップＡ７：ＮＯ）、第１検出部３０−１からの検出信号Ｆにもとづく速度Ｖ１を列車５の走行速度Ｖとする（ステップＡ９）。一方、第１検出部３０−１に検出エラーが発生しているならば（ステップＡ９：ＮＯ）、第２検出部３０−２からの検出信号Ｆにもとづく速度Ｖ２を列車５の走行速度Ｖとする（ステップＡ１１）。

そして、判定した走行速度Ｖが所定の閾値Ｖｔｈ以上ならば（ステップＡ１３：ＹＥＳ）、速度域を「高速」に設定し（ステップＡ１５）、閾値Ｖｔｈ未満ならば（ステップＡ１３：ＮＯ）、速度域を「低速」に設定する（ステップＡ１７）。なお、このとき、判定した速度Ｖが所定の超低速（例えば、１０ｃｍ／ｓ）以下のときには「停止」と見なすことにしても良い。

また、進行方向判定部１２０が列車５の進行方向の判定を行う。すなわち、第１検出部３０−１に検出エラーが発生したかを判断し、発生していないならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、第１検出部３０−１からの検出信号Ｆにもとづく進行方向を列車５の進行方向とする（ステップＡ２１）。一方、第１検出部３０−１に検出エラーが発生しているならば（ステップＡ１９：ＹＥＳ）、第２検出部３０−２からの検出信号Ｆにもとづく進行方向を列車５の進行方向とする（ステップＡ２３）。

続いて、処理部１００は、速度検出を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＡ２７：ＮＯ）、ステップＡ３に戻り、同様の処理を繰り返す。
終了するならば（ステップＡ２７）、速度検出処理を終了する。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、上述の第１実施形態において、検出器４０が磁気式センサで構成される場合の実施形態である。

＜構成＞
第２実施形態において、パターンプレート１０は、例えば鉄等の金属製でなり、導電性を有する材料で形成される。そして、検出器４０として、磁気式センサが用いられる。

図１４は、第２実施形態における検出器４０Ｂの構成を示す図である。図１４によれば、検出器４０Ｂは、交流電源４３と、増幅器４４，４８と、位相差検出部４９と、磁気センサ部４５とを有し、磁気センサ部４５がパターンプレート１０に近接するように配置される。

磁気センサ部４５は、２つのコイルが同極性で直列接続された送信コイル４６と、２つのコイルが逆極性で直列接続された受信差動コイル４７とが磁気結合されてなる。増幅器４４は、交流電源４３から供給される交流電力を増幅して、磁気センサ部４５の送信コイル４６に供給する。増幅器４８は、受信差動コイル４７に生じた交流電力を増幅して、位相差検出部４９に出力する。位相差検出部４９は、交流電源４３から供給される交流電圧と、受信差動コイル４７の両端に発生する電圧との位相差を検出する。

磁気センサ部４５では、交流電源４３からの交流電力が供給されることで送信コイル４６に磁界が生じ、この発生磁界によって近接する遮蔽部１１の表面に渦電流を発生させる。そして、この渦電流による誘導磁界によって、受信差動コイル４７には誘起電圧が発生する。位相差検出部４９は、交流電源４３による交流電圧と、受信差動コイル４７の誘起電圧との位相差を検出することで、受信差動コイル４７の誘起電圧の発生有無、すなわち遮蔽部１１の有無を検出する。

なお、受信差動コイル４７は、２つのコイルが逆極性に直列接続されていることで、送信コイル４６に供給される交流電力による誘起電圧を相殺することができ、渦電流による誘起電圧だけを検出することができる。

そして、車上装置５０では、上述の第１実施形態と同様の原理によって、列車５の速速度検出及び進行方向判定を行う。

［変形例］
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ものではなく、本願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。

（Ａ）センサ
例えば、上述の第１実施形態において、検出器４０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。また、超音波センサとしても良い。

（Ｂ）パターンプレート１０の構造
また、上述の実施形態では、パターンプレート１０を、多数のスリットが形成されたスリット板とし、走行方向に沿って遮蔽部１１と開口部１２とが交互に現れる構造としたが、検出器４０による検出可能部材と検出不可能部材とを、距離Ｌで交互に並べた構成としても良い。具体的には、検出不可能部材としては、第１実施形態においては、検出器４０を光学式センサとしているため、透明樹脂（プラスチック）やガラス等の光透過性の部材で形成する。また、第２実施形態においては、検出器４０を磁気式センサとしているため、樹脂等の絶縁体或いは非磁性体で検出不可能部材を形成する。

（Ｃ）パターンプレート１０と検出部３０との設置位置関係
また、パターンプレート１０と検出部３０との位置関係を、例えば、図１５に示すようにしても良い。図１５では、パターンプレート１０は略水平に配置され、検出部３０は、このパターンプレート１０の上方或いは下方側から対向するように設けられる。

（Ｄ）検出論理パターン
また、上述の実施形態では、速度検出の検出論理パターンとして、検出信号Ｆの立ち上がり及び立ち下がりタイミング（論理信号Ｒ１）、或いは、検出信号Ｆの立ち上がりタイミング（論理信号Ｒ２）を用いることにしたが、これ以外のパターン、例えば検出信号Ｆの立ち下がりタイミングとしても良い。

或いは、検出論理値の変化パターンとしても良い。すなわち、図５に示したように、列車５が正方向に走行している場合、検出論理値は「５」，「４」，「６」，「２」，「３」，「１」，「５」と周期的に変化するが、この検出論理値の変化パターンを検出論理パターンとし、各検出論理値の変化時間間隔ｔと、この変化時間間隔ｔに対応する距離とから、速度Ｖを算出する。具体的には、検出論理値は、何れかの検出信号Ｆが変化する毎に変化するが、このときの変化パターンを基本パターンとする。そして、図１６に示すように、この基本パターンから、例えば１つおきといったように、所定数の間隔で検出論理値を抽出して、検出論理値の変化パターンを生成する。

（Ｅ）検出部３０の数
また、速度検出装置２０が備える検出部３０の数は「２」に限らず、「１」でも良いし、「３」以上であっても良い。また、列車５の前方に設けられた第１検出部３０−１を優先させたが、後方に設けられた第２検出部３０−２を優先させても良い。また、どちらか一方の検出部３０を優先させることなく、例えば、両方の検出部３０についての速度Ｖ１，Ｖ２の平均値を自列車５の速度Ｖとしても良い。

（Ｆ）検出器４０の数
また、上述の実施形態では、検出部３０が３個の検出器４０を有するとしたが（Ｎ＝３）、４台以上の検出器４０を有する構成としても良い（Ｎ＞３）。検出部３０がＮ個の検出器４０を有する構成の場合、このＮ個の検出器４０は検出間隔「Ｌ・（Ｎ−１）／Ｎ」をおいて配置される。そして、各検出器４０からの検出信号Ｆ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。

例えば、図１７は、検出部３０が４個の検出器４０−１〜４０−４を有する（Ｎ＝４）場合の配置構成を示す図である。図１７に示すように、４個の検出器４０−１〜４０−４は、設置間隔Ｄ＝「３Ｌ／４」をおいて配置される。

そして、図１８は、検出器４０−１〜４０−４それぞれからの検出信号Ｆ１〜Ｆ４と、この検出信号Ｆ１〜Ｆ４から生成される論理信号Ｒ１と、検出論理値とを示す図である。また、論理信号Ｒ１は、検出信号Ｆ１〜Ｆ４の何れかの立ち上がり／立ち下がりタイミングで変化するパルス信号であり、このパルス幅Ｗａは「Ｌ／４」となる。そして、検出信号Ｆ１〜Ｆ４それぞれに「１」，「２」，「４」，「８」の重み付けをすると、検出論理値は「５」，「１３」，「９」，「１１」，「１０」，「２」，「６」，「４」の順に変化し、取り得る検出論理値は８種類となる。

１ 速度検出システム
１０ パターンプレート
１１ 遮蔽部（検出可能部分）、１２ 開口部（検出不可能部分）
２０ 速度検出装置
３０ 検出部（３０−１ 第１検出部、３０−２ 第２検出部）
４０（４０−１，４０−２，４０−３） 検出器
４１ 発光部、４２ 受光部
４３ 交流電源、４４ 増幅器
４５ 磁気センサ部、４６ 送信コイル、４７ 受信差動コイル
４８ 増幅部、４９ 位相差検出部
５０ 車上装置
１００ 処理部、１１０ 速度算出部、１２０ 進行方向判定部
２００ 記憶部
２１０ 速度検出プログラム
２２０ 重み付けテーブル、２３０ 検出状態一覧テーブル
２４０ 変化パターンテーブル、２５０ 検出信号データ
３００ 通信部
３ 走行路、５ 列車

Claims (14)

1. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置であって、
   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で配列して有する検出部と、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、当該列車がα・Ｌ／Ｎ（αは２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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
   を備えた速度検出装置。
2. 前記検出部は、前記検出器を３個（＝Ｎ）有してなり、
   前記速度算出部は、３個の検出器の何れかが検出有り状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と２Ｌ／３の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
   請求項１に記載の速度検出装置。
3. 前記検出部は、前記検出器を３個（＝Ｎ）有してなり、
   前記速度算出部は、３個の検出器の何れかが検出無し状態に変化することを前記検出論理パターンとして、当該時間間隔と２Ｌ／３の長さとから当該列車の速度を検出する手段を有する、
   請求項１に記載の速度検出装置。
4. 前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せ変化を記憶する組合せ変化記憶部を更に備え、
   前記速度算出部は、前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せ変化から、αが２以上Ｎ未満の任意の整数の場合の検出論理パターンを生成する生成手段を有し、前記Ｎ個の検出器の検出状態の組合せが該生成された検出論理パターンとなった時間間隔を用いて当該列車の速度を検出する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の速度検出装置。
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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置であって、
   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で配列して有する検出部と、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部であって、前記列車の走行速度が低速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を短くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出し、前記列車の走行速度が高速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を長くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出する速度算出部と、
   を備えた速度検出装置。
6. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置であって、
   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で配列して有する検出部と、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
   を備えるとともに、
   前記パターンプレートは前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
   複数の前記検出部を、同一列車の前後異なる位置に設置して備え、
   前記速度算出部は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
   速度検出装置。
7. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車に搭載されて、当該列車の速度を検出する速度検出装置であって、
   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で配列して有する検出部と、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
   を備えるとともに、
   前記パターンプレートの前記検出可能部材は金属物体でなり、
   前記検出器は、
   近接する金属物体中に電流を誘導させる送信コイルを１次コイルとし、前記誘導電流によって生じる磁界を検出する２つのコイルを逆巻きに直列接続した差動コイルを２次コイルとして前記送信コイルと前記差動コイルとが磁気結合された送受信コイル部と、
   前記送信コイルに交流信号を印加する発振部と、
   前記発振部により印加された交流信号と前記差動コイルに生じた交流信号との位相差を検出する位相差検出部と、
   を有し、前記位相差検出部による検出結果から金属物体の有無を検出する磁気式センサでなる、
   速度検出装置。
8. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
   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で配列して有する検出部を前記列車に設け、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、当該列車がα・Ｌ／Ｎ（αは２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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する、
   速度検出方法。
9. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
   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で配列して有する検出部を前記列車に設け、
   前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する際に、前記列車の走行速度が低速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を短くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出し、前記列車の走行速度が高速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を長くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出する、
   速度検出方法。
10. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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が配置された走行路を走行する列車の速度を検出する速度検出方法であって、
    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で配列して有する検出部を前記列車に設け、
    前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する、
    速度検出方法であり、更に、
    前記パターンプレートは前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
    前記列車には、複数の前記検出部が前後異なる位置に設けられ、
    前記列車の速度を算出する際は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
    速度検出方法。
11. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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するとともに、
    前記走行路を走行する列車に、
    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で配列して有する検出部と、
    前記Ｎ個の検出器の検出状態が、当該列車がα・Ｌ／Ｎ（αは２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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
    を有する速度検出装置を設けた、
    列車速度検出システム。
12. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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するとともに、
    前記走行路を走行する列車に、
    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で配列して有する検出部と、
    前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部であって、前記列車の走行速度が低速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を短くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出し、前記列車の走行速度が高速の速度域では前記検出論理パターンが表れる移動長を長くした検出論理パターンを用いて当該列車の速度を算出する速度算出部と、
    を有する速度検出装置を設けた、
    列車速度検出システム。
13. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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するとともに、
    前記パターンプレートは、前記走行路の分岐地点で断続して配置されており、
    前記走行路を走行する列車に、
    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で配列して有する検出部と、
    前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
    を有する速度検出装置を設けるとともに、
    複数の前記検出部を、前記列車の前後異なる位置に設置して備え、
    前記速度算出部は、前記複数の検出部それぞれの検出結果を用いて当該列車の速度を別々に算出し、検出結果が所定の異常条件を満たす検出部があった場合に、当該検出部を除く他の検出部の検出結果に基づいて算出された速度を用いて当該列車の速度とする、
    列車速度検出システム。
14. 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た検出可能部分と、前記検出器による検出が不可能な検出不可能部材又は空隙で構成された検出不可能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であって、前記検出可能部材が金属物体でなるパターンプレートを走行路に配置して具備するとともに、
    前記走行路を走行する列車に、
    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で配列して有する検出部と、
    前記Ｎ個の検出器の検出状態が、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時間間隔とα・Ｌ／Ｎの長さとから当該列車の速度を算出する速度算出部と、
    を有する速度検出装置を設け、
    前記検出器は、
    近接する金属物体中に電流を誘導させる送信コイルを１次コイルとし、前記誘導電流によって生じる磁界を検出する２つのコイルを逆巻きに直列接続した差動コイルを２次コイルとして前記送信コイルと前記差動コイルとが磁気結合された送受信コイル部と、
    前記送信コイルに交流信号を印加する発振部と、
    前記発振部により印加された交流信号と前記差動コイルに生じた交流信号との位相差を検出する位相差検出部と、
    を有し、前記位相差検出部による検出結果から金属物体の有無を検出する磁気式センサでなる、
    列車速度検出システム。

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