JP6045373B2 - Pantograph status detection system - Google Patents

Pantograph status detection system Download PDF

Info

Publication number
JP6045373B2
JP6045373B2 JP2013015882A JP2013015882A JP6045373B2 JP 6045373 B2 JP6045373 B2 JP 6045373B2 JP 2013015882 A JP2013015882 A JP 2013015882A JP 2013015882 A JP2013015882 A JP 2013015882A JP 6045373 B2 JP6045373 B2 JP 6045373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pantograph
terminal
cab
state
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013015882A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014147271A (en
Inventor
司朗 福田
司朗 福田
徳永 雄一
雄一 徳永
栗原 純
純 栗原
一正 上村
一正 上村
祐一 中里
祐一 中里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Tokyo Metro Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Tokyo Metro Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Tokyo Metro Co Ltd filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013015882A priority Critical patent/JP6045373B2/en
Publication of JP2014147271A publication Critical patent/JP2014147271A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6045373B2 publication Critical patent/JP6045373B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、鉄道車両において、パンタグラフが正常な状態か否かを検知するパンタグラフ状態検知システムに関する。   The present invention relates to a pantograph state detection system for detecting whether or not a pantograph is in a normal state in a railway vehicle.

パンタグラフが正常な状態か否かを検知する従来の装置として、特許文献1に記載のパンタグラフ誤動作防止装置が存在する。このパンタグラフ誤動作防止装置は、沿線の電柱に取り付けられた応答器から取得した位置情報に基づいて進行先の区間種別を判別し、判別結果に応じた制御を行う。例えば、パンタグラフを上昇させた状態のまま無架線区間に進入すると判断した場合には、パンタグラフを下降させる。また、パンタグラフ上昇検知装置を地上または車上に備え、パンタグラフの状態が正常かどうか(例えば、無架線区間でパンタグラフが上昇した状態となっていないかどうか)を監視する。特許文献1では地上に設置されたパンタグラフ上昇検知装置の詳細について開示されていないが、監視カメラやレーダでパンタグラフの状態を検知する手法が考えられる。車上に設置されたパンタグラフ上昇検知装置は、タグと質問器の通信が成立するか否かでパンタグラフの状態(上昇させた状態と下降させた状態のどちらか)を判別している。   As a conventional device for detecting whether or not the pantograph is in a normal state, there is a pantograph malfunction prevention device described in Patent Document 1. This pantograph malfunction prevention device discriminates a section type of a destination based on position information acquired from a responder attached to a power pole along a railway line, and performs control according to the discrimination result. For example, if it is determined that the pantograph is to be entered into the overhead wire section while the pantograph is raised, the pantograph is lowered. Moreover, a pantograph rising detection device is provided on the ground or on the vehicle, and monitors whether the state of the pantograph is normal (for example, whether or not the pantograph is in a state where the pantograph is raised in the unwired section). Although Patent Document 1 does not disclose details of the pantograph rising detection device installed on the ground, a method of detecting the state of the pantograph with a monitoring camera or a radar is conceivable. The pantograph rise detection device installed on the vehicle determines the state of the pantograph (either raised or lowered) depending on whether or not communication between the tag and the interrogator is established.

特開2007−295640号公報JP 2007-295640 A

特許文献1に記載されたパンタグラフ上昇検知装置を地上に設置する場合、パンタグラフ誤動作検知場所が固定されるという問題点があった。また、複数の車両で構成する都市近郊電車では、運転終了後の所定の留置場所(車両基地、駅)に検知装置を設置することになるが、設置場所が多くなるとコストや保守の面で不利になるという問題があった。一方、パンタグラフ上昇検知装置を車上に設置する場合、誤動作検知場所が固定されることはない。しかしながら、タグと質問器の無線通信が成立するか否かで状態判別を行うため、誤判定の可能性が高い。また、特許文献1には検知結果を運転台に送信する方法が明確にされておらず、複数の車両で構成する都市近郊電車では複数のパンタグラフの上昇検知と運転台への伝送が実現できないという問題があった。   When the pantograph rising detection device described in Patent Document 1 is installed on the ground, there is a problem that a pantograph malfunction detection location is fixed. Also, in urban suburban trains composed of multiple vehicles, detectors will be installed at predetermined detention locations (vehicle bases, stations) after the end of driving, but there are disadvantages in terms of cost and maintenance as the number of installation locations increases. There was a problem of becoming. On the other hand, when the pantograph rising detection device is installed on the vehicle, the malfunction detection location is not fixed. However, since state determination is performed based on whether or not wireless communication between the tag and the interrogator is established, there is a high possibility of erroneous determination. Further, Patent Document 1 does not clarify the method of transmitting the detection result to the driver's cab, and it is impossible to realize a plurality of pantographs ascending detection and transmission to the driver's cab in an urban suburban train composed of a plurality of vehicles. There was a problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パンタグラフの状態を高精度に検知することができるとともに、複数の車両で構成する都市近郊電車においても複数のパンタグラフの上昇および下降忘れを防止することができるパンタグラフ状態検知システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and can detect the state of a pantograph with high accuracy, and prevent forgetting to raise and lower a plurality of pantographs even in an urban suburban train composed of a plurality of vehicles. An object of the present invention is to obtain a pantograph state detection system.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムは、列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置されたセンサ端末と、運転台に設置された運転台端末と、前記センサ端末と前記運転台端末との間で無線信号を中継する中継端末と、を備え、前記センサ端末は、加速度センサを用いて、自身が取り付けられているパンタグラフが上昇した状態か否かを検知し、前記運転台端末は、各センサ端末によるパンタグラフの状態検知結果を収集し、運転士への通知用機器へ出力することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a pantograph state detection system according to the present invention includes a sensor terminal installed in each movable part of a plurality of pantographs of a train and a cab terminal installed in a cab. And a relay terminal that relays a radio signal between the sensor terminal and the driver's cab terminal, and the sensor terminal uses an acceleration sensor to determine whether the pantograph to which it is attached is raised The driver's cab terminal collects pantograph state detection results by each sensor terminal, and outputs them to a device for notification to the driver.

この発明によれば、パンタグラフの状態を高精度に検知することができるとともに、複数の車両で構成する都市近郊電車の複数のパンタグラフの状態を運転室内に居ながら知ることができ、パンタグラフの操作忘れを防止できる、という効果を奏する。   According to the present invention, the state of the pantograph can be detected with high accuracy, and the state of a plurality of pantographs of a suburban train composed of a plurality of vehicles can be known while in the driver's cab, so that the operation of the pantograph is forgotten. The effect that can be prevented.

図1は、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態1の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a pantograph state detection system according to the present invention. 図2は、鉄道システムの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a railway system. 図3は、センサ端末の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor terminal. 図4は、中継端末の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a relay terminal. 図5は、運転台端末の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the cab terminal. 図6は、運転台端末がパンタグラフの状態検知結果を収集する動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the cab terminal collects the pantograph state detection results. 図7−1は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the state determination operation of the pantograph. 図7−2は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 7-2 is a diagram illustrating an example of a state determination operation of the pantograph. 図8は、運転台端末がパンタグラフの状態検知結果を収集する動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the cab terminal collects the pantograph state detection results. 図9は、運転台端末がパンタグラフの状態検知結果を収集する動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the cab terminal collects the pantograph state detection results. 図10は、実施の形態2のセンサ端末を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the sensor terminal according to the second embodiment. 図11−1は、実施の形態2のパンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating an example of a state determination operation of the pantograph according to the second embodiment. 図11−2は、実施の形態2のパンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 11B is a diagram illustrating an example of a state determination operation of the pantograph according to the second embodiment. 図12は、実施の形態3のパンタグラフ状態検知システムの構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the pantograph state detection system according to the third embodiment. 図13は、実施の形態3のパンタグラフ状態検知システムを適用した鉄道システムの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a railway system to which the pantograph state detection system of the third embodiment is applied. 図14は、運転台端末がパンタグラフの状態検知結果を収集する動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of an operation in which the cab terminal collects the pantograph state detection results.

以下に、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a pantograph state detection system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムは、列車上に構築されたシステムであり、センサ端末11〜13、中継端末21〜24および運転台端末31〜32を含んで構成されている。なお、以下の説明では、センサ端末11〜13で共通の事項(構成、動作など)を説明する場合はセンサ端末1と記載し、中継端末21〜24で共通の事項を説明する場合は中継端末2と記載し、運転台端末31〜32で共通の事項を説明する場合は運転台端末3と記載する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a pantograph state detection system according to the present invention. Pantograph status detection system of the present embodiment is a system built on the train, the sensor terminal 1 1 to 1 3, is configured to include a relay terminal 21 to 24 and the driver's cab terminal 3 1 to 3 2 ing. In the following description, items common with the sensor terminal 1 1 to 1 3 (the configuration, operation, etc.) describing the described sensor terminal 1, illustrating the common matters in the relay terminal 21 to 24 The case is described as the relay terminal 2, and the case common to the cab terminals 3 1 to 3 2 is described as the cab terminal 3.

図1に示したように、センサ端末1は各パンタグラフに設置されており、所定のタイミングでパンタグラフの状態(パンタグラフが上昇した状態かそれとも下降した状態か)を検知する。中継端末2は車両の所定位置(例えば屋根上)に設置されており、センサ端末1と運転台端末3の無線通信を中継する。運転台端末3は編成内の運転室に設けられており、各センサ端末1におけるパンタグラフの状態検知結果を収集して運転士に通知する。これらのセンサ端末1、中継端末2および運転台端末3はセンサネットワークを形成している。   As shown in FIG. 1, the sensor terminal 1 is installed in each pantograph, and detects the state of the pantograph (whether the pantograph is raised or lowered) at a predetermined timing. The relay terminal 2 is installed at a predetermined position (for example, on the roof) of the vehicle, and relays wireless communication between the sensor terminal 1 and the cab terminal 3. The cab terminal 3 is provided in the cab in the train, collects the pantograph state detection results in each sensor terminal 1 and notifies the driver. These sensor terminal 1, relay terminal 2, and cab terminal 3 form a sensor network.

なお、図1では、奇数号車(パンタグラフが存在しない車両)に中継端末2を1台ずつ設置するようにしているが、必ずしもこのような構成にする必要はない。例えば、1車両に2台以上の中継端末2を設置しても構わないしパンタグラフが存在している車両に中継端末2を設置しても構わない。隣り合ったセンサ端末1同士が直接通信できるのであれば、センサ端末1の間の中継端末2は削除してもよい。センサ端末1と運転台端末3が直接通信できるのであれば、センサ端末1と運転台端末3の間の中継端末2は削除してもよい。   In FIG. 1, the relay terminals 2 are installed one by one in the odd numbered car (a vehicle that does not have a pantograph), but such a configuration is not necessarily required. For example, two or more relay terminals 2 may be installed in one vehicle, or the relay terminal 2 may be installed in a vehicle where a pantograph is present. If adjacent sensor terminals 1 can directly communicate with each other, the relay terminal 2 between the sensor terminals 1 may be deleted. If the sensor terminal 1 and the cab terminal 3 can directly communicate, the relay terminal 2 between the sensor terminal 1 and the cab terminal 3 may be deleted.

パンタグラフ状態検知システムは、例えば、図2に示したような、鉄道システム内の車両所(検車区所)や終端駅、留置駅など、パンタグラフの上げ下げを行う場所において、各パンタグラフの状態を検知し、検知結果を運転士などに通知する。通知を受けた運転士等は、各パンタグラフの状態が正しいかどうか、すなわち、パンタグラフを下降状態とさせておくべき場所で上昇状態となっていないかどうか、パンタグラフを上昇状態とさせておくべき場所で下降状態となっていないかどうかを運転室内に居ながら知ることができる。また、パンタグラフの上げ下げを行う場所以外においてもパンタグラフの状態を検知することができ、運転士等は、故障等によりパンタグラフの状態がおかしくなったことを運転室内に居ながら早急に知ることができる。例えば、一部のパンタグラフが下降した状態で架線区間を走行した場合、上昇させた状態のパンタグラフに大電流が流れて焼き付きが発生してしまうおそれがあるが、パンタグラフ状態検知システムは、このような状態を検知して運転士に通知することができ、事故防止に寄与できる。   The pantograph state detection system detects the state of each pantograph at a place where the pantograph is raised or lowered, such as a vehicle station (inspection zone), a terminal station, or a detention station in the railway system as shown in FIG. , Notify the driver of the detection result. The driver who received the notification is whether the state of each pantograph is correct, that is, whether the pantograph should be in the lowered state, whether it is in the elevated state, or where the pantograph should be in the elevated state It is possible to know whether or not the vehicle is in the descending state while in the cab. Moreover, the state of the pantograph can be detected in places other than the place where the pantograph is raised or lowered, and the driver or the like can quickly know that the state of the pantograph has become strange due to a failure or the like while in the cab. For example, when traveling in an overhead wire section with some pantographs lowered, a large current may flow through the raised pantograph and burn-in may occur. The condition can be detected and notified to the driver, contributing to accident prevention.

図3は、センサ端末1の構成例を示す図である。図示したように、センサ端末1は、アンテナ11、無線通信部12、信号処理部13およびセンサ部14を備える。アンテナ11は、無線通信部12から出力された無線信号を他の端末(センサ端末1、中継端末2または運転台端末3)へ送信するとともに他の端末から送信された無線信号を受信する。無線通信部12は、信号処理部13から出力されたベースバンド信号を無線信号に変換するとともにアンテナ11が受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。信号処理部13は、センサ部14から入力された情報に基づいて、運転台端末3に向けて送信する信号(パンタグラフの状態を示す信号)を生成する。また、信号処理部13は、自身宛ではない信号を受信した場合、受信信号を転送するための処理を行う。センサ部14は、2軸加速度センサを含んでおり、2方向の加速度検出結果に基づいて、自端末(センサ端末1)が設置されているパンタグラフの状態(上昇した状態かそれとも下降した状態か)を検知する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor terminal 1. As illustrated, the sensor terminal 1 includes an antenna 11, a wireless communication unit 12, a signal processing unit 13, and a sensor unit 14. The antenna 11 transmits a radio signal output from the radio communication unit 12 to another terminal (the sensor terminal 1, the relay terminal 2, or the cab terminal 3) and receives a radio signal transmitted from the other terminal. The radio communication unit 12 converts the baseband signal output from the signal processing unit 13 into a radio signal and converts the radio signal received by the antenna 11 into a baseband signal. Based on the information input from the sensor unit 14, the signal processing unit 13 generates a signal (a signal indicating a pantograph state) to be transmitted to the cab terminal 3. Moreover, the signal processing part 13 performs the process for transferring a received signal, when the signal which is not addressed to itself is received. The sensor unit 14 includes a biaxial acceleration sensor, and is based on a result of acceleration detection in two directions. Is detected.

図4は、中継端末2の構成例を示す図である。図示したように、中継端末2は、アンテナ21、無線通信部22および信号処理部23を備える。アンテナ21および無線通信部22は、上述したセンサ端末1のアンテナ11および無線通信部12と同様の動作を行う。信号処理部23は、自身宛ではない信号を受信した場合、受信信号を転送するための処理を行う。この中継端末2は、センサ端末1からセンサ部14を削除したものである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the relay terminal 2. As illustrated, the relay terminal 2 includes an antenna 21, a wireless communication unit 22, and a signal processing unit 23. The antenna 21 and the wireless communication unit 22 perform the same operations as the antenna 11 and the wireless communication unit 12 of the sensor terminal 1 described above. When the signal processing unit 23 receives a signal not addressed to itself, the signal processing unit 23 performs processing for transferring the received signal. The relay terminal 2 is obtained by deleting the sensor unit 14 from the sensor terminal 1.

図5は、運転台端末3の構成例を示す図である。図示したように、運転台端末3は、アンテナ31、無線通信部32、信号処理部33および情報出力部34を備える。アンテナ31および無線通信部32は、上述したセンサ端末1のアンテナ11および無線通信部12と同様の動作を行う。信号処理部33は、センサ端末1におけるパンタグラフの状態検知結果を含んだ信号を受信すると、パンタグラフの状態検知結果を情報出力部34へ出力する。情報出力部34は、センサ端末1におけるパンタグラフの状態検知結果を信号処理部33から受け取ると、これを運転室内の所定の機器へ出力する。状態検知結果の出力先とする所定の機器は、例えばLCD等の表示装置であり、表示装置は各パンタグラフの状態を個別に表示して運転士等に通知する。表示装置に代えて、2色LEDや3色LEDなどを利用して各パンタグラフの個々の状態を運転士等に通知するようにしてもよい。パンタグラフの状態が正常ではない場合、例えば、パンタグラフを上昇させておくべき区間で下降状態となっている場合、表示装置やLEDでの通知に加えて、異常検知をアラームや音声で通知するようにしても構わない。この運転台端末3は、センサ端末1のセンサ部14を情報出力部34に置き換えたものである。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the cab terminal 3. As illustrated, the cab terminal 3 includes an antenna 31, a wireless communication unit 32, a signal processing unit 33, and an information output unit 34. The antenna 31 and the wireless communication unit 32 perform the same operations as the antenna 11 and the wireless communication unit 12 of the sensor terminal 1 described above. When the signal processing unit 33 receives a signal including the pantograph state detection result in the sensor terminal 1, the signal processing unit 33 outputs the pantograph state detection result to the information output unit 34. When the information output unit 34 receives the pantograph state detection result in the sensor terminal 1 from the signal processing unit 33, the information output unit 34 outputs the result to a predetermined device in the cab. The predetermined device that is the output destination of the state detection result is a display device such as an LCD, for example, and the display device individually displays the state of each pantograph and notifies the driver or the like. Instead of the display device, the individual state of each pantograph may be notified to the driver or the like using a two-color LED or a three-color LED. If the state of the pantograph is not normal, for example, if the pantograph is in a descending state where the pantograph should be raised, in addition to the notification by the display device or LED, the abnormality detection is notified by an alarm or sound. It doesn't matter. The cab terminal 3 is obtained by replacing the sensor unit 14 of the sensor terminal 1 with an information output unit 34.

つづいて、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムの全体動作について、図1および図6を用いて説明する。図6は、運転台端末3がパンタグラフの状態検知結果をセンサ端末1から収集する動作の一例を示すシーケンス図であり、図1に示した構成のパンタグラフ状態検知システムにおける動作例を示している。なお、図6では、パンタグラフを集電装置と表現している。   Next, the overall operation of the pantograph state detection system of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6. FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of an operation in which the cab terminal 3 collects the pantograph state detection results from the sensor terminal 1, and shows an operation example in the pantograph state detection system having the configuration shown in FIG. In FIG. 6, the pantograph is expressed as a current collector.

パンタグラフ状態検知システムにおいて、センサ端末1は、集電装置(パンタグラフ)の状態判定を定期的に行う(ステップS1,S2,…)。なお、パンタグラフの状態を判定する動作の詳細については別途説明する。状態判定結果は、次に状態判定動作を実行するまで保持しておく。   In the pantograph state detection system, the sensor terminal 1 periodically determines the state of the current collector (pantograph) (steps S1, S2,...). Details of the operation for determining the state of the pantograph will be described separately. The state determination result is held until the next state determination operation is executed.

運転台端末3は、所定のタイミングで(例えば、一定周期ごとに)集電装置状態情報要求をブロードキャストする(ステップS11)。中継端末2は、集電装置状態情報要求を受信した場合、これを転送する。ただし、過去に転送済みのものと同じ集電装置状態情報要求を再度受信した場合には転送しない。例えば、第1の中継端末が転送した集電装置状態情報要求は、これを受信した隣接端末(第2の中継端末またはセンサ端末)によってさらに転送されるが、隣接端末が転送したものは第1の中継端末にも到達する。この場合、第1の中継端末は既に転送済みのものを再度受信したことになるので、転送は行わない。   The cab terminal 3 broadcasts a current collector status information request at a predetermined timing (for example, at regular intervals) (step S11). When the relay terminal 2 receives the current collector status information request, the relay terminal 2 transfers it. However, when the same current collector status information request that has been transferred in the past is received again, it is not transferred. For example, the current collector status information request transferred by the first relay terminal is further transferred by the adjacent terminal (second relay terminal or sensor terminal) that has received the request, but the request transferred by the adjacent terminal is the first The relay terminal is also reached. In this case, since the first relay terminal has received what has already been transferred, the transfer is not performed.

センサ端末1は、集電装置状態情報要求を受信した場合、これを転送する。また、その時点で保持している状態判定結果(最新のパンタグラフ状態判定結果)を自身の識別情報とともに、集電装置状態情報応答にて運転台端末1宛に送信する(ステップS12)。なお、センサ端末1は、他のセンサ端末1が送信した集電装置状態情報応答を受信した場合、運転台端末1に向けて転送する。ただし、過去に転送済みのものと同じ集電装置状態情報要求や集電装置状態情報応答を再度受信した場合には転送しない。   When the sensor terminal 1 receives the current collector status information request, the sensor terminal 1 transfers the request. In addition, the state determination result (latest pantograph state determination result) held at that time is transmitted to the cab terminal 1 in response to the current collector state information together with its own identification information (step S12). In addition, the sensor terminal 1 transfers toward the cab terminal 1 when the current collector status information response transmitted by the other sensor terminals 1 is received. However, when the same current collector status information request or current collector status information response that has been transferred in the past is received again, it is not transferred.

中継端末2は、集電装置状態情報応答を受信した場合、運転台端末1に向けて転送する(ステップS13,S14)。ただし、過去に転送済みのものと同じ集電装置状態情報応答を再度受信した場合には転送しない。   When the relay terminal 2 receives the current collector status information response, the relay terminal 2 transfers it to the cab terminal 1 (steps S13 and S14). However, when the same current collector status information response as that already transferred in the past is received again, it is not transferred.

運転台端末3は、ステップS11で送信した集電装置状態情報要求に対する応答として、ステップS12〜S14でシステム内の各センサ端末1から送信された集電装置状態情報応答を受信すると、各パンタグラフの状態検知結果を運転室内の所定の機器へ出力することにより運転士等に通知する(ステップS15)。上述したように、集電装置状態情報応答には、パンタグラフ状態判定結果および送信元のセンサ端末1の識別情報が含まれている。運転台端末3はシステム内の各センサ端末1がどのパンタグラフに設置されているか予め把握しており(例えばセンサ端末1とパンタグラフの対応テーブルを保持しており)、集電装置状態情報応答を受信すると対応するパンタグラフの状態を把握できる。なお、図6の例では運転台端末3が全てのセンサ端末1における検知結果を取得してからパンタグラフの状態を通知する(ステップS15を実行する)ようにしているが、集電装置状態情報応答を受信するごとに通知を行う(通知内容を更新する)ようにしてもよい。例えば、ステップS12で送信された集電装置状態情報応答を受信した時点で直ちに通知を行う(ステップS15を実行する)。その後、ステップS13で送信された集電装置状態情報応答、ステップS14で送信された集電装置状態情報応答を受信するごとに、ステップS15と同様の処理を実行して通知を行う。   When the cab terminal 3 receives the current collector status information response transmitted from each sensor terminal 1 in steps S12 to S14 as a response to the current collector status information request transmitted in step S11, The state detection result is output to a predetermined device in the cab, thereby notifying the driver or the like (step S15). As described above, the current collector state information response includes the pantograph state determination result and the identification information of the sensor terminal 1 that is the transmission source. The cab terminal 3 knows in advance which pantograph each sensor terminal 1 in the system is installed (for example, holds a correspondence table between the sensor terminal 1 and the pantograph) and receives the current collector status information response. Then, the state of the corresponding pantograph can be grasped. In the example of FIG. 6, the cab terminal 3 notifies the state of the pantograph after acquiring the detection results in all the sensor terminals 1 (executes step S15), but the current collector status information response You may make it notify every time it receives (updates notification content). For example, when the current collector status information response transmitted in step S12 is received, notification is immediately made (step S15 is executed). After that, every time the current collector status information response transmitted in step S13 and the current collector status information response transmitted in step S14 are received, the same processing as in step S15 is executed for notification.

つづいて、センサ端末1がパンタグラフの状態を判定する動作について説明する。図7−1および図7−2は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。   Subsequently, an operation in which the sensor terminal 1 determines the state of the pantograph will be described. FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of the state determination operation of the pantograph.

図示したように、2軸加速度センサ(センサ端末1)は、パンタグラフの下アームなど、パンタグラフを上昇または下降させることによりセンサの角度が変動する位置に取り付けられている。そのため、パンタグラフが上昇した状態における2軸加速度センサの計測結果(X方向加速度およびZ方向加速度)とパンタグラフが下降した状態における2軸加速度センサの計測結果は異なる値となる。よって、センサ端末1は、内蔵している2軸加速度センサによるX方向加速度およびZ方向加速度の測定結果のうち、少なくとも一方の測定結果を用いてパンタグラフの状態を検知する。例えば、X方向加速度があるしきい値よりも大きい場合はパンタグラフが上昇した状態(図7−2)、小さい場合はパンタグラフが下降した状態と判断する(図7−1)。なお、パンタグラフの操作(上昇または下降)に伴い回転する主軸にセンサ端末1を取り付けてもよい。   As shown in the figure, the biaxial acceleration sensor (sensor terminal 1) is attached to a position where the angle of the sensor fluctuates by raising or lowering the pantograph, such as a lower arm of the pantograph. Therefore, the measurement result (X-direction acceleration and Z-direction acceleration) of the biaxial acceleration sensor when the pantograph is raised is different from the measurement result of the biaxial acceleration sensor when the pantograph is lowered. Therefore, the sensor terminal 1 detects the state of the pantograph using at least one measurement result among the measurement results of the X-direction acceleration and the Z-direction acceleration by the built-in biaxial acceleration sensor. For example, when the acceleration in the X direction is larger than a certain threshold, it is determined that the pantograph has risen (FIG. 7-2), and when it is smaller, the pantograph has been lowered (FIG. 7-1). In addition, you may attach the sensor terminal 1 to the main axis | shaft which rotates with operation (a raise or descent | fall) of a pantograph.

また、しきい値として、パンタグラフが上昇した状態か否かを判定するための第1のしきい値と、下降した状態か否かを判定するための第2のしきい値とを使用するようにしてもよい。例えば、2軸加速度センサによる計測結果が、パンタグラフが上昇した状態においてより大きくなる構成では、計測結果が第1のしきい値よりも大きい場合にパンタグラフが上昇した状態と判定し、計測結果が第2のしきい値よりも小さい場合にパンタグラフが下降した状態と判定する。ただし、第1のしきい値>第2のしきい値とする。計測結果が第2のしきい値以上かつ第1のしきい値以下の場合は状態不明とする。状態不明の場合、一定時間が経過してから再度判定するなどしてもよい。   Further, as the threshold value, the first threshold value for determining whether or not the pantograph is in the raised state and the second threshold value for determining whether or not the pantograph is in the lowered state are used. It may be. For example, in a configuration in which the measurement result by the biaxial acceleration sensor is larger in a state where the pantograph is raised, it is determined that the pantograph is raised when the measurement result is larger than the first threshold value, and the measurement result is When it is smaller than the threshold value of 2, it is determined that the pantograph is in a lowered state. However, it is assumed that first threshold value> second threshold value. If the measurement result is not less than the second threshold and not more than the first threshold, the state is unknown. If the state is unknown, the determination may be made again after a certain time has elapsed.

このように、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいて、各パンタグラフの可動部(下アームや上アーム、主軸など、パンタグラフを上昇・下降させた場合に物理的な状態が変化する箇所)に設置されたセンサ端末1は、2軸加速度センサによる測定結果に基づいて、パンタグラフが上昇した状態か下降した状態かを定期的に判別し、パンタグラフの状態を示す情報を運転台端末3から要求された場合、最新の判別結果を要求元の運転台端末3宛にマルチホップ伝送することとした。また、運転台端末3は、各センサ端末による検知結果(パンタグラフの状態)を運転室内の運転士等に通知することとした。これにより、パンタグラフの状態を高精度に検知できるとともに、複数の車両で構成する都市近郊電車の複数のパンタグラフの状態を運転室内に居ながら知ることができ、パンタグラフの操作忘れを防止できる。また、情報を無線伝送する構成としたので、パンタグラフ状態検知システムが適用されていない既存の列車にシステムを導入する場合の車両の改造量を抑えることができる。   As described above, in the pantograph state detection system of the present embodiment, each pantograph is installed on a movable part (a part where the physical state changes when the pantograph is moved up and down, such as the lower arm, the upper arm, and the main shaft). The sensor terminal 1 periodically discriminates whether the pantograph is raised or lowered based on the measurement result by the biaxial acceleration sensor, and information indicating the pantograph state is requested from the cab terminal 3. In this case, the latest discrimination result is transmitted to the requesting cab terminal 3 by multi-hop transmission. In addition, the cab terminal 3 notifies the detection result (pantograph state) by each sensor terminal to the driver in the cab. Thereby, while being able to detect the state of a pantograph with high precision, it is possible to know the state of a plurality of pantographs of a suburban train composed of a plurality of vehicles while in the driver's cab, thereby preventing forgetting to operate the pantograph. In addition, since the information is wirelessly transmitted, it is possible to suppress the amount of modification of the vehicle when the system is introduced into an existing train to which the pantograph state detection system is not applied.

本実施の形態では、図6に示した手順で運転台端末3が各センサ端末1からパンタグラフの状態の情報を収集することとしたが、図8に示した手順としてもよい。   In the present embodiment, the cab terminal 3 collects the pantograph state information from each sensor terminal 1 in the procedure shown in FIG. 6, but the procedure shown in FIG. 8 may be used.

図8に示した手順では、各センサ端末1がパンタグラフの状態を判定するごとに集電装置状態情報通知を運転台端末3宛に送信し(ステップS21,S23,S25)、運転台端末3は、集電装置状態情報通知を受信するごとに、各パンタグラフの状態検知結果を運転室内の所定の機器へ出力して運転士等への通知を更新する(ステップS22,S24)。図8に示した手順とした場合、センサネットワーク内のトラフィックが増加するのを回避できる。なお、センサ端末1は、列車内の全ての運転台端末3(図1の構成では運転台端末31および32)に対して集電装置状態情報通知を送信する(例えばブロードキャストにて送信する)。 In the procedure shown in FIG. 8, every time each sensor terminal 1 determines the state of the pantograph, a current collector status information notification is transmitted to the cab terminal 3 (steps S21, S23, S25). Each time the current collector status information notification is received, the status detection result of each pantograph is output to a predetermined device in the cab and the notification to the driver and the like is updated (steps S22 and S24). In the case of the procedure shown in FIG. 8, it is possible to avoid an increase in traffic in the sensor network. The sensor terminal 1 transmits a current collector status information notification to all the cab terminals 3 in the train (the cab terminals 3 1 and 3 2 in the configuration of FIG. 1) (for example, by broadcast). ).

また、図6に示した動作や図8に示した動作に加えて、図9に示した動作を実行するようにしてもよい。具体的には、運転士がパンタグラフを上昇させる操作または下降させる操作(集電装置状態変更操作)を行った後、これを検出した運転台端末3が集電装置状態情報要求を送信し(ステップS31,S32)、これを受けたセンサ端末1がパンタグラフの状態を判定し(ステップS33)、判定結果を集電装置状態情報応答で返送し(ステップS34,S35,S36)、運転台端末3は、各センサ端末1からの応答を受けた後、各パンタグラフの状態を通知する(ステップS37)ようにしてもよい。なお、ステップS32の実行タイミングは、パンタグラフの上昇または下降動作に要する時間を考慮したタイミング(パンタグラフの動作が終了したと推測されるタイミングよりも遅いタイミング)とする。図9に示した動作を実行することにより、操作内容に応じて各パンタグラフが正しく動作したか否かを運転士が知ることができ、パンタグラフの故障や動作不良を検出できる。   Further, in addition to the operation shown in FIG. 6 and the operation shown in FIG. 8, the operation shown in FIG. 9 may be executed. Specifically, after the driver performs an operation for raising or lowering the pantograph (an operation for changing the current collector state), the cab terminal 3 that detects this transmits a current collector status information request (step S31, S32), the sensor terminal 1 receiving this determines the state of the pantograph (step S33), returns the determination result as a current collector status information response (steps S34, S35, S36), and the cab terminal 3 After receiving a response from each sensor terminal 1, the state of each pantograph may be notified (step S37). The execution timing of step S32 is a timing that takes into account the time required for the pantograph ascending or descending operation (timing that is later than the timing at which the pantograph operation is estimated to have ended). By executing the operation shown in FIG. 9, the driver can know whether or not each pantograph operates correctly according to the operation content, and a failure or malfunction of the pantograph can be detected.

実施の形態2.
実施の形態1では、1個の2軸加速度センサでパンタグラフの状態を判別することとしたが、走行中には列車の加速時や減速時に進行方向(水平方向)の加速度成分が変動する。加えて、走行中には車体が上下方向に振動し、垂直方向の加速度成分も変動するため、状態の判別精度が低下してしまう。本実施の形態では、実施の形態1よりも高精度に状態を判別する方法について説明する。なお、システム構成および各端末の構成は実施の形態1と同様とする(図1,図3など参照)。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the state of the pantograph is determined by one biaxial acceleration sensor. However, during traveling, the acceleration component in the traveling direction (horizontal direction) varies during acceleration or deceleration of the train. In addition, the vehicle body vibrates in the vertical direction and the acceleration component in the vertical direction also fluctuates during traveling, so that the state determination accuracy decreases. In the present embodiment, a method for determining a state with higher accuracy than in the first embodiment will be described. The system configuration and the configuration of each terminal are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 and 3).

パンタグラフの状態判別精度を向上させるため、本実施の形態のセンサ端末1は、図10に示したように、2個の2軸加速度センサ(センサAおよびB)を含み、センサ部14は、これらのセンサAおよびBによる測定結果に基づいて状態判別を行う。   In order to improve the pantograph state determination accuracy, the sensor terminal 1 of the present embodiment includes two two-axis acceleration sensors (sensors A and B) as shown in FIG. The state is determined based on the measurement results of the sensors A and B.

図11−1および図11−2は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。図示したように、2軸加速度センサAおよびBは、設置角度をずらした状態でパンタグラフの可動部に設置されている。図11−2に示した設置角Sは2軸加速度センサAとBの設置角度の差である。   FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating an example of the state determination operation of the pantograph. As shown in the drawing, the biaxial acceleration sensors A and B are installed on the movable part of the pantograph with the installation angle shifted. The installation angle S shown in FIG. 11-2 is the difference between the installation angles of the biaxial acceleration sensors A and B.

図11−1のように、2軸加速度センサAで得られるZ方向加速度をa1、X方向加速度をa2、パンタグラフの下アームの角度(パンタ角)をα、加速度成分ベクトル角をβとすると、次式(1)が成り立つ。
1=√((1+z)^2+y^2)cos(α+β)
2=√((1+z)^2+y^2)sin(α+β) …(1)
As shown in FIG. 11A, the Z direction acceleration obtained by the biaxial acceleration sensor A is a 1 , the X direction acceleration is a 2 , the pantograph lower arm angle (panter angle) is α, and the acceleration component vector angle is β. Then, the following formula (1) is established.
a 1 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) cos (α + β)
a 2 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) sin (α + β) (1)

また、図11−2のように、2軸加速度センサBで得られるZ方向加速度をa3、X方向加速度をa4とすると、次式(2)が成り立つ。
3=√((1+z)^2+y^2)cos(α+β+S)
4=√((1+z)^2+y^2)sin(α+β+S) …(2)
As shown in FIG. 11-2, when the Z-direction acceleration obtained by the biaxial acceleration sensor B is a 3 and the X-direction acceleration is a 4 , the following equation (2) is established.
a 3 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) cos (α + β + S)
a 4 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) sin (α + β + S) (2)

上記の式(1)および(2)からy,zを削除すると、次式(3)となる。
tan(α+β)=a2/a1
tan(α+β+S)=a4/a3 …(3)
When y and z are deleted from the above equations (1) and (2), the following equation (3) is obtained.
tan (α + β) = a 2 / a 1
tan (α + β + S) = a 4 / a 3 (3)

この式(3)からβを削除すると、以下の式(4)となる。
(tanS+a3/a4)tanα^2+
((a1/a2)tanS+a13/a24)tanα+
(a13/a24)tanS+a3/a4+tanS=0 …(4)
When β is deleted from this equation (3), the following equation (4) is obtained.
(TanS + a 3 / a 4 ) tan α ^ 2 +
((A 1 / a 2 ) tanS + a 1 a 3 / a 2 a 4 ) tan α +
(A 1 a 3 / a 2 a 4 ) tanS + a 3 / a 4 + tanS = 0 (4)

角度Sは2軸加速度センサAとBの設置角の差であり固定値(既知の値)であるため、本実施の形態のセンサ端末1は、2軸加速度センサAおよびBのそれぞれで測定したセンサ値a1〜a4と式(4)を用いて、パンタグラフの状態を示す角度αを求めることができる。 Since the angle S is a difference between the installation angles of the biaxial acceleration sensors A and B and is a fixed value (known value), the sensor terminal 1 of the present embodiment is measured by each of the biaxial acceleration sensors A and B. Using the sensor values a 1 to a 4 and equation (4), the angle α indicating the state of the pantograph can be obtained.

なお、2個の2軸加速度センサを備えているセンサ端末1を用いてパンタグラフの状態判別を行うこととしたが、1個の2軸加速度センサを備えたセンサ端末1をパンタグラフに2台設置してもよい。この場合、設置角度が異なる2台センサ端末1が同じタイミングで加速度を測定し、測定結果(上記のa1〜a4に相当)を一方のセンサ端末1に集約してこのセンサ端末1が上記の角度αを求めるようにすればよい。または、2台のセンサ端末1が測定結果を運転台端末3へ送信し、運転台端末3で上記の角度αを算出してパンタグラフの状態を判別するようにしてもよい。 Although the pantograph state is determined using the sensor terminal 1 having two two-axis acceleration sensors, two sensor terminals 1 having one two-axis acceleration sensor are installed on the pantograph. May be. In this case, the two sensor terminals 1 with different installation angles measure acceleration at the same timing, and the measurement results (corresponding to the above-mentioned a 1 to a 4 ) are collected in one sensor terminal 1 and the sensor terminal 1 The angle α may be obtained. Alternatively, the two sensor terminals 1 may transmit measurement results to the cab terminal 3, and the cab terminal 3 may calculate the angle α to determine the state of the pantograph.

センサ端末1によるパンタグラフの状態判定結果は実施の形態1と同様の手順で運転台端末3にマルチホップ伝送される。   The pantograph state determination result by the sensor terminal 1 is transmitted to the cab terminal 3 by multihop transmission in the same procedure as in the first embodiment.

このように、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいて、センサ端末1は、設置角度が互いに異なる2個の2軸加速度センサで測定した加速度に基づいてパンタグラフの状態を判定することとした。これにより、列車が走行している状態においてもパンタグラフの状態を高精度に判定することができる。   Thus, in the pantograph state detection system of the present embodiment, the sensor terminal 1 determines the state of the pantograph based on the accelerations measured by the two two-axis acceleration sensors having different installation angles. Thereby, even in the state where the train is running, the state of the pantograph can be determined with high accuracy.

実施の形態3.
実施の形態1および2のパンタグラフ状態検知システムでは、センサ端末1におけるパンタグラフの状態判定結果を他の端末(中継端末2,センサ端末1)がマルチホップ伝送して運転台端末3に通知することとした。これに対して、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムでは、地上に設置された端末を介して運転台端末3に通知する。
Embodiment 3 FIG.
In the pantograph state detection system according to the first and second embodiments, the other terminal (relay terminal 2, sensor terminal 1) transmits the pantograph state determination result in the sensor terminal 1 to the cab terminal 3 through multi-hop transmission. did. On the other hand, in the pantograph state detection system of the present embodiment, the cab terminal 3 is notified through a terminal installed on the ground.

図12は、実施の形態3のパンタグラフ状態検知システムの構成例を示す図である。本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムは、センサ端末11〜13、運転台端末31〜32および地上端末4を含んで構成されている。なお、センサ端末11〜13および運転台端末31〜32の構成は、実施の形態1と同様である(図3および図5参照)。また、地上端末4の構成は、実施の形態1で説明した中継端末21〜24と同様である。すなわち、地上端末4は、各センサ端末1でのパンタグラフの状態判定結果を運転台端末3へ中継する。本実施の形態では、実施の形態1と異なる部分についてのみ説明する。地上端末4は、図13に示したように、鉄道システム内の車両所(検車区所)や終端駅、留置駅など、パンタグラフの上げ下げを行う場所に設置されている。 FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the pantograph state detection system according to the third embodiment. The pantograph state detection system of the present embodiment includes sensor terminals 1 1 to 1 3 , cab terminals 3 1 to 3 2, and a ground terminal 4. The configuration of the sensor terminal 1 1 to 1 3 and the driver's cab terminal 3 1 to 3 2 are the same as in the first embodiment (see FIGS. 3 and 5). The configuration of the ground terminal 4 is the same as that of the relay terminals 2 1 to 2 4 described in the first embodiment. That is, the ground terminal 4 relays the pantograph state determination result at each sensor terminal 1 to the cab terminal 3. In the present embodiment, only parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 13, the ground terminal 4 is installed at a place where the pantograph is raised or lowered, such as a vehicle station (inspection zone), a terminal station, or a detention station in the railway system.

図13は、実施の形態3のパンタグラフ状態検知システムを適用した鉄道システムの一例を示す図である。鉄道システム内の車両所(検車区所)や終端駅、留置駅など、パンタグラフの上げ下げを行う場所には地上端末4が設置されている。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a railway system to which the pantograph state detection system of the third embodiment is applied. A ground terminal 4 is installed at a place where the pantograph is raised or lowered, such as a vehicle station (inspection zone), a terminal station, or a detention station in the railway system.

本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムの全体動作について、図12および図14を用いて説明する。図14は、運転台端末3がパンタグラフの状態検知結果をセンサ端末1から収集する動作の一例を示すシーケンス図であり、図12に示した構成のパンタグラフ状態検知システムにおける動作例を示している。なお、図12では、パンタグラフを集電装置と表現している。   The overall operation of the pantograph state detection system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a sequence diagram showing an example of an operation in which the cab terminal 3 collects the pantograph state detection results from the sensor terminal 1, and shows an operation example in the pantograph state detection system having the configuration shown in FIG. In FIG. 12, the pantograph is expressed as a current collector.

本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいて、各センサ端末1(センサ端末#1〜#N)は、実施の形態1のセンサ端末1と同様に、集電装置(パンタグラフ)の状態判定を定期的に行う(ステップS11,S1N,S21,S2N,…)。 In the pantograph state detection system of the present embodiment, each sensor terminal 1 (sensor terminals # 1 to #N) periodically determines the state of the current collector (pantograph) in the same manner as the sensor terminal 1 of the first embodiment. (Steps S1 1 , S1 N , S2 1 , S2 N ,...).

一方、図12の先頭車両に設置されている運転台端末32である運転台端末#1は、地上端末4が設置されている場所に近づくと、地上端末4に対して集電装置状態情報要求を送信する(ステップS41)。集電装置状態情報要求が地上端末4に確実に到達するように、集電装置状態情報要求を複数回にわたって送信するようにしてもよい。なお、運転台端末31および32は、地上端末4が設置されている場所の情報を、例えばキロ程と関連付けて予め把握しているものとする。列車の現在位置は、例えば、図示を省略している列車情報管理装置から取得可能である。 On the other hand, the top cab terminal # 1 is a cab terminal 3 2 installed in a vehicle 12 approaches the location ground terminal 4 is installed, the current collector status information to the ground terminal 4 A request is transmitted (step S41). In order to ensure that the current collector status information request reaches the ground terminal 4, the current collector status information request may be transmitted a plurality of times. It is assumed that the cab terminals 3 1 and 3 2 have previously grasped information on the location where the ground terminal 4 is installed in association with, for example, about a kilometer. The current position of the train can be acquired from, for example, a train information management device that is not shown.

地上端末4は、集電装置状態情報要求を受信すると、集電装置状態情報要求を各センタ端末1(センサ端末#1〜#N)に向けて送信(ブロードキャスト)する。地上端末4が送信した信号の到達範囲は限定的であるため、地上端末4は、集電装置状態情報要求を複数回にわたって送信し、列車に搭載されたセンサ端末#1〜#Nの全てに到達するようにする(ステップS42,S44)。   When the ground terminal 4 receives the current collector status information request, the ground terminal 4 transmits (broadcasts) the current collector status information request to each center terminal 1 (sensor terminals # 1 to #N). Since the reach of the signal transmitted from the ground terminal 4 is limited, the ground terminal 4 transmits the current collector status information request multiple times to all the sensor terminals # 1 to #N mounted on the train. It is made to reach | attain (step S42, S44).

センサ端末#1〜#Nは、集電装置状態情報要求を受信すると、その時点で保持している状態判定結果(最新のパンタグラフ状態判定結果)を自身の識別情報とともに、集電装置状態情報応答にて地上端末4へ送信する(ステップS43,S45)。   When the sensor terminals # 1 to #N receive the current collector state information request, the current state determination result (latest pantograph state determination result) held at that time, together with its own identification information, is collected. To the ground terminal 4 (steps S43, S45).

地上端末4は、1編成内の全てのセンサ端末(センサ端末#1〜#N)からパンタグラフ状態判定結果を取得すると、これらを一纏めにして、集電装置状態情報通知にて送信し、最後尾車両に設置されている運転台端末31である運転台端末#2へ通知する(ステップS46)。 When the ground terminal 4 obtains the pantograph state determination results from all the sensor terminals (sensor terminals # 1 to #N) in one train, it collects them together and transmits them in the current collector state information notification. It notifies the cab terminal # 2 is a driver's cab terminal 3 1 installed in the vehicle (step S46).

運転台端末#2は、集電装置状態情報通知を受信すると、各パンタグラフの状態検知結果を運転室内の所定の機器へ出力することにより通知する(ステップS47)。運転台端末#2が設置されている運転室内の乗務員は、運転台端末#2を介して通知された内容を、鉄道無線などを用いて先頭車両の運転士に通知する。なお、運転台端末#2の付近に乗務員がいない運用形態の場合、運転台端末#2は、各パンタグラフの状態検知結果を、各車両間に配説されたLANなどの列車内通信線を介して運転台端末#1へ送信するか、運転台端末#1が設置されている運転室内の所定の機器へ出力するようにする。   When the cab terminal # 2 receives the current collector status information notification, it outputs the status detection result of each pantograph to a predetermined device in the cab (step S47). A crew member in the cab where the cab terminal # 2 is installed notifies the driver of the leading vehicle of the contents notified via the cab terminal # 2 using a railroad radio or the like. In the case of an operation mode in which there is no crew in the vicinity of the cab terminal # 2, the cab terminal # 2 sends the state detection result of each pantograph via an intra-train communication line such as a LAN provided between the vehicles. To the driver's cab terminal # 1 or output to a predetermined device in the driver's cab where the driver's cab terminal # 1 is installed.

本実施の形態のセンサ端末1がパンタグラフの状態を判定する方法は、実施の形態1または2で説明した方法にて行う。   The method for determining the pantograph state by the sensor terminal 1 according to the present embodiment is performed by the method described in the first or second embodiment.

このように、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいては、地上に設置された地上端末4が、各パンタグラフに設置されたセンサ端末1からパンタグラフの状態情報を収集し、運転台端末3へ中継することとした。本実施の形態の構成とした場合にも、実施の形態1および2と同様に、複数の車両で構成する都市近郊電車の複数のパンタグラフの状態を運転室内に居ながら知ることができ、パンタグラフの操作忘れを防止できる。   Thus, in the pantograph state detection system of the present embodiment, the ground terminal 4 installed on the ground collects pantograph state information from the sensor terminal 1 installed on each pantograph and relays it to the cab terminal 3. It was decided to. Even in the case of the configuration of the present embodiment, as in the first and second embodiments, it is possible to know the state of a plurality of pantographs of a suburban train composed of a plurality of vehicles while in the driver's cab. Forgetting operation can be prevented.

なお、各実施の形態では、センサ端末1をパンタグラフのアーム(下アームまたは上アーム)に取り付ける構成について説明したが、取り付ける位置は、パンタグラフを上昇・下降させた場合に物理的な状態が変化する箇所であればよく、アーム以外でも構わない。   In each embodiment, the configuration in which the sensor terminal 1 is attached to the pantograph arm (lower arm or upper arm) has been described. However, the physical position of the sensor terminal 1 changes when the pantograph is raised or lowered. Any place other than the arm may be used.

以上のように、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムは、集電装置としてパンタグラフを採用している鉄道システムに有用であり、特に、複数の車両で構成する都市近郊電車においてパンタグラフの状態を検知するパンタグラフ状態検知システムに適している。   As described above, the pantograph state detection system according to the present invention is useful for a railway system that employs a pantograph as a current collector, and particularly detects the state of a pantograph in a suburban train composed of a plurality of vehicles. Suitable for pantograph status detection system.

1〜13 センサ端末、21〜24 中継端末、31,32 運転台端末、4 地上端末、11,21,31 アンテナ、12,22,32 無線通信部、13,23,33 信号処理部、14 センサ部、34 情報出力部。
1 1 to 1 3 sensor terminal, 2 1 to 2 4 relay terminal, 3 1 , 3 2 cab terminal, 4 ground terminal, 11, 21, 31 antenna, 12, 22, 32 wireless communication unit, 13, 23, 33 Signal processing unit, 14 sensor unit, 34 information output unit.

Claims (5)

列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置されたセンサ端末と、
運転台に設置された運転台端末と、
前記センサ端末と前記運転台端末との間で無線信号を中継する中継端末と、
を備え、
前記センサ端末は、互いに異なる角度でパンタグラフの同一可動部に設置された2つの加速度センサにおける測定値を用いてパンタグラフのアームの角度を算出し、算出した角度を第1のしきい値および当該第1のしきい値よりも小さい第2のしきい値と比較することにより自身が取り付けられているパンタグラフが上昇した状態か否かを検知し、前記角度が前記第1のしきい値以下かつ前記第2のしきい値以上の場合、パンタグラフの状態が不明と判定し、一定時間が経過後に前記角度の算出およびパンタグラフの状態判定を再度実行し、
前記運転台端末は、各センサ端末によるパンタグラフの状態検知結果を収集し、運転士への通知用機器へ出力することを特徴とするパンタグラフ状態検知システム。
A sensor terminal installed in the movable part of each of the pantographs of the train;
A cab terminal installed in the cab,
A relay terminal that relays a radio signal between the sensor terminal and the cab terminal;
With
The sensor terminal calculates an angle of the pantograph arm using measured values of two acceleration sensors installed in the same movable part of the pantograph at different angles, and calculates the calculated angle as the first threshold value and the first threshold value. It is detected whether the pantograph to which it is attached is in a raised state by comparing with a second threshold value that is smaller than the threshold value of 1, and the angle is less than or equal to the first threshold value and the If it is equal to or greater than the second threshold, it is determined that the state of the pantograph is unknown, and after a predetermined time has elapsed, the calculation of the angle and the state determination of the pantograph are performed again,
The said cab terminal collects the state detection result of the pantograph by each sensor terminal, and outputs it to the apparatus for notification to a driver | operator, The pantograph state detection system characterized by the above-mentioned.
前記センサ端末は、パンタグラフの状態検知動作を実行するごとに、検知結果を前記運転台端末へ送信し、
前記運転台端末は、前記センサ端末からパンタグラフの状態検知結果を受信するごとに、前記通知用機器へ出力することを特徴とする請求項1に記載のパンタグラフ状態検知システム。
Each time the sensor terminal performs a state detection operation of the pantograph, the detection result is transmitted to the cab terminal,
2. The pantograph state detection system according to claim 1, wherein the cab terminal outputs a pantograph state detection result from the sensor terminal each time the pantograph state detection result is received.
前記運転台端末は、パンタグラフの状態を変化させる操作が行われたことを検出すると、各センサ端末に対して、パンタグラフの状態を問い合わせ、
前記センサ端末は、前記運転台端末からパンタグラフの状態問い合わせを受けると、パンタグラフの状態を確認するとともに、確認結果を返送することを特徴とする請求項1または2に記載のパンタグラフ状態検知システム。
When the driver's cab terminal detects that an operation for changing the state of the pantograph has been performed, each sensor terminal is inquired about the state of the pantograph,
3. The pantograph state detection system according to claim 1, wherein the sensor terminal confirms the state of the pantograph and returns a confirmation result when receiving a pantograph state inquiry from the cab terminal. 4.
列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置されたセンサ端末と、
運転台に設置された運転台端末と、
地上に設置された地上端末と、
を備え、
前記センサ端末は、加速度センサを用いて、自身が取り付けられているパンタグラフが上昇した状態か否かを検知し、
前記地上端末は、付近を走行している列車の各パンタグラフに設置されている各センサ端末からパンタグラフの状態検知結果を収集し、当該列車の運転台に設置された運転台端末へ送信し、
前記運転台端末は、前記地上端末を介して取得した、各センサ端末によるパンタグラフの状態検知結果を運転士への通知用機器へ出力することを特徴とするパンタグラフ状態検知システム。
A sensor terminal installed in the movable part of each of the pantographs of the train;
A cab terminal installed in the cab,
A ground terminal installed on the ground;
With
The sensor terminal uses an acceleration sensor to detect whether the pantograph to which the sensor terminal is attached is in an elevated state,
The ground terminal collects the pantograph state detection results from each sensor terminal installed in each pantograph of a train traveling in the vicinity, and transmits it to the cab terminal installed in the cab of the train,
The said cab terminal outputs the pantograph state detection result by each sensor terminal acquired via the said ground terminal to the apparatus for notification to a driver, The pantograph state detection system characterized by the above-mentioned.
前記センサ端末は、互いに異なる角度でパンタグラフの同一可動部に設置された2つの加速度センサにおける測定値に基づいて、当該パンタグラフの状態検知を行うことを特徴とする請求項4に記載のパンタグラフ状態検知システム。   5. The pantograph state detection according to claim 4, wherein the sensor terminal detects a state of the pantograph based on measurement values of two acceleration sensors installed in the same movable part of the pantograph at different angles. system.
JP2013015882A 2013-01-30 2013-01-30 Pantograph status detection system Active JP6045373B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013015882A JP6045373B2 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Pantograph status detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013015882A JP6045373B2 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Pantograph status detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014147271A JP2014147271A (en) 2014-08-14
JP6045373B2 true JP6045373B2 (en) 2016-12-14

Family

ID=51427095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013015882A Active JP6045373B2 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Pantograph status detection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6045373B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60160302A (en) * 1984-01-27 1985-08-21 Japanese National Railways<Jnr> Monitor of electric railcar
JP2714961B2 (en) * 1988-10-15 1998-02-16 株式会社フジクラ Tilt angle transmitter
JP5372545B2 (en) * 2009-02-06 2013-12-18 川崎重工業株式会社 Pantograph automatic lifting device
JP2010183802A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd Pantograph elevation control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014147271A (en) 2014-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112706805B (en) Trackside equipment, track star chain system and train operation control system
CN103826958B (en) train control system
US8814104B2 (en) Train sensor unit for sensing radio communication based train, train position sensing system, and train position sensing method of the system
CN104192174B (en) Train early-warning system and train early-warning method
US6178374B1 (en) Method and device for transmitting data on traffic assessment
JP6297280B2 (en) Rail break detection device
CN109196566B (en) Auxiliary system and method for transmitting data relating to an accident or malfunction of a vehicle
CN102741108B (en) Method and device for monitoring train integrity
JP2009521902A (en) Train monitoring system
JP4945286B2 (en) Train position detector
KR20140055817A (en) Telematics system and method for providing telematics service in the same
CN109131343B (en) Method and system for determining use state of friction plate
CN104424798A (en) Method for detecting vehicle collision event and control center device
CN105151084A (en) Equipment for a secondary rail detection system and signalization system integrating such equipment
CN107921976B (en) Detection device and method for monitoring a defined limit of a train of vehicles, in particular rail vehicles
CN105946864A (en) Vehicle-mounted controller, automobile ad hoc network system and working method thereof
EP3246223B1 (en) State monitoring device, state monitoring system, and train
JP6045373B2 (en) Pantograph status detection system
JP2021098514A (en) On-vehicle device and train state monitoring system
GB2550297A (en) State monitoring device, state monitoring system and train
JP5871833B2 (en) Pantograph status detection system
JP2019176201A (en) Information transmission device of mobile body and mobile body monitoring system using the same
KR101550239B1 (en) Method and apparatus for controlling train based on single light LED(light emitting diode) signal transmitter having three different lights
KR20130046818A (en) Control system using exterior database for vehicle
JP2011124783A (en) Detection system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6045373

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250