JPH02111206A - 車両情報伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は定められた軌跡に従って移動する移動体と固定
点間の情報伝達および軌道上を走行する車両の位置検知
に関するものである。

［従来の技術］ 軌道上を走行する車両に対し制御情報を伝達するものと
しては、一般には軌道回路によるもの、信号、合図の視
覚によるものがあり、さらに軌道上の特定点でその上を
通過する車両に情報を伝達するループコイル、トランス
ポンダ、共振回路などがある。後者は簡易な情報伝達手
段として補助的、または一部の機能アップなどに使用さ
れている。従来は車両の絶対位置を連続的に検出してこ
れを基に車両の制御を行う考え方はなかったが、軌道の
保守のため計測用車両において車輪の回転パルスによる
車両位置検出は行われており、この場合の初期設定は決
められた位置に停車させてその位置を手動入力すること
で行われていた。

［発明が解決しようとする！［］ 近来の新しい運転制御方式の中には保証された走行区間
を従来の固定された閉塞区間によらず、車両位置を車両
自身に検出させ無線により地上で受けて後続車両に可変
の距離情報として与えるものや、同様の方法で列車群の
制御を行うものなどが考えられている。この場合各車両
の位置検知の方法には車輪の回転数に比例して発生する
パルスを計数する方式が用いられるが、これは非常に精
度の高い位置検知が可能である反面、移動距離にしたが
って誤差が拡大して行くことを避けることができないた
め、軌道上に適宜に位置補正用のマーカを設置すること
が必要になる。

この制御方式では当該車両位置は当該車両において検出
することが普通であり、初期位置の設定場所は計測用車
両のように特定されてはいない。

しかもこの位置誤差はある許容値を超えることがあフて
はならない非常に重要な情報であり、初期位置設定に誤
りは許されない。従って手動による場合は正しくそのチ
エツクが行われること、または正しい位置を自動的に設
定することが求められる。この場合前記の位置補正用マ
ーカを利用できれば非常に有利となる。

従来の技術を用いて車上に曲線、分岐器地点、あるいは
臨時に与える制限速度などの情報を伝達し、また車両の
絶対位置により初期位置設定を行う場合、ループコイル
やトランスホンダはディジタル伝送が可能で機能的に十
分対応できるが地上および車上の装置が複雑になり、特
にループコイルの場合は軌道の保守面で問題を生ずるこ
とがある。最も簡便な共振回路を用いて行う場合は回路
の共振周波数を情報媒体とする他はなく、車上に広帯域
な発信、増幅回路と多数の弁別回路を付加することが必
要で装置が大きくなる。またこの場合、初期位置設定に
ついては本発明のように車上にデータテーブルを設け、
場所を特定する情報を伝達して車上で該当する位置を抽
出して設定する方式になるが、設定場所が多数になると
情報数が不足し、これを確慄するためには共振回路を複
数個設置してその組み合わせによる他はなく、この場合
−個の共振回路で表現される情報が混在すると受信ミス
をしたときに情報が化けろことが生じ、これを防ぐため
常に１情報に対し２個の共振回路を設置することが必要
になる。

口課題を解決するための手段］ 本発明は移動体と固定点間の簡易な情報の伝達および前
記の新しい運転制御方式の実施に伴って必要となる新た
な機能について、従来技術を使用した場合の上記の問題
点を解決するため成されたものである。すなわち情報伝
達は単一情報を発する簡易なマーカを用い、その設置間
隔または複数区間の距離の比率に情報を割り付け、前記
設置間隔または距離の比率をキーとして予め決められた
データテーブルからこれを抽出することにより行う。ま
た前記運転制御方式において位置補正のために地上に設
置することが必要になるマーカについても同様の簡易な
ものを使用し、車両の初期位置設定が必要となる場所に
おいては位置補正マーカを共用し、前記の情報伝達手段
で場所を特定する情報を車上に伝達して、走行開始点の
絶対位置を初期設定する。

［作用］ 本発明は、前記の車輪の回転によるパルスを計数する車
両位置検知の方式が誤差率０．　２％程度で非常に精度
が高いという事実に基づいて成されており、これは例え
ばマーカの設置間隔を５ｍからさらに１ｍづつ広げてい
ったときにたかだか５０ｍの範囲で４６種類の情報が余
裕をもって得られることであり、区間を分割すればさら
に無数の情報が得られることになる。また２区間の比率
によれば車輪の摩耗量に関わらず与えられた情報が確実
に得られ、課題を解決するための有効な情報伝達手段と
なる。

［実施例コ 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図はマーカ設置間隔の特徴認識による情報伝達方法を可
能とする装置の構成で、第２図は同装置の車上メモリに
格納されているデータ検索用のテーブルである。第３図
および第４図はマーカ設置間隔の特徴認識による情報伝
達方法を応用した車両初期位置設定装置の構成を示すも
のである。車両の移動距離は、第３図において車輪一回
転（移動路８２．７ｍ）当り９０パルスの頻度で回転パ
ルス発生器７により発生するパルスを計数して求めてい
る。第１図において、当該車両１が軌道上を第１図の左
方から進行して第一マーカ２上を通過したことをマーカ
検知装置１３により検知してこのときの車両位置を記録
し、同様に第二マーカ３上を通過したときの位置と第三
マーカ４を通過したときの位置とからそれぞれの距１ｔ
ｉａ（第−区間５）、距離ｂ（第二区間６）と距離ａと
ｂの比率ｂ／ａの値を求める。ａ、　　ｂは前もって与
えるべき情報に対応するように配置されることは明かで
あるが、その−例として第２図に示すように第１情報か
ら第ｎ情報を等比的関係を満たすように配置することが
考えられる。この場合車上の情報伝達装置８内の計算機
は、当然いくらかの誤差を含むｂ／ａの値から定められ
た誤差範囲内にある値を第２図のテーブルのｂ／ａ欄９
から捜し出し、これに対応するａ十す欄１０の値と計測
した地上の設定区間長＆、＋ｂの値１２を比較して誤差
が決められた値より小さければ対応するデータを欄１１
から引き出し求めるデータとする。

以上が情報伝達の処理方法の一例であるが、この有効性
は前述のごとく回転パルスによる位置検知方式の相対誤
差、すなわち複数回測定したとき生じる隔差の割合が０
．２％程度であることと、車輪径は７６０ｍｍ程度でそ
の径摩耗は１年に１ｍｍに満たないという事実から確か
められる。具体的な値を当てはめて説明すると、第１図
において先ず計測区間長１２を２０ｍ〜５０ｍとする。

これを両端１０ｍを残し適宜に２区間に分割すると２区
間の比率は１０：４０〜４０：１０．　　っまり１／４
〜４となる。この間を誤差の１０倍の余裕を見た２％の
等比数列を作成すると以下のようになる。

（１／４）　　（１＋０．０２）　’＝４．　　ｎ＝１
４０−−−［１］ｎ＋１の値が伝達できる情報の数でこ
の場合１４１となるが、第２図はｎを１から１４０とし
た場合を示している。同図においてｂ　／　ａ欄９の値
が情報検索用のキーとなる比率で、マーカ３個をこの値
のいずれかになるように配置する。また設定区間長ａ＋
ｂ　１０はそれぞれの情報に固有の値とし、キーとなる
比率が隣合うところは同図のように、ａ＋ｂの差が単に
連続して並べたときより大きくなるように配置してチエ
ツク用に使用する。

キーをｂ／ａとしたのは車輪径が変化しても値は変わら
ないことを考慮にいれたものである。なお設定区間長１
０も情報キーの一部として取り扱えばさらに１桁上の情
報数を伝達できる。この場合地上マーカとしては単一の
共振回路、反射板、マグネット、磁気センサ、ギャップ
センサ、光学的マークなどを用いることが可能で、その
ほか電波や超音波、或は電波の位相差を検出する方法が
考えられる。

以上の方法では地上マーカが固定されており設置場所に
固有の固定情報しか伝達できないが、次のような利用方
法が考えられる。

前記の新しい制御方式が特徴とするところは、相前後し
て走行する列車の走行許容区間を地上に固定の閉塞区間
で分割するのではな、く速度に応じて連続的に設けるこ
とにあり、これは特に駅構内において有効となる。とこ
ろが大駅において側線の末端まで無線でコントロールす
るのはポイントとの関連で論理が複雑になり、ある境界
をもって側線側を従来の連動装置に委ねるのが得策とな
る。

しかしこの境界をまたがって移動する入れ換え車両や、
本線に進入しやがて構外へ出発する車両があるため、車
両制御とは別にそのまま連続して位置検知を行い、ある
いは側線側からの進入点での位置設定が望まれる。そこ
で前記情報伝達方法を利用して車両位置、番線、進行方
向、その他の情報を適宜な地点で伝達する。この場合駅
が特定されているので全情報をこれに割り当てることが
できる。

また直線上に３個以上のマーカを設置し、両端を除くマ
ーカをＯＮ、０ＦＦＬ／て地上側から可変の情報を伝達
することもできる。以上の方法を−般の移動体に応用す
る場合、マーカの受信と一定距離だけ移動したことのみ
を移動体上で検出し、これを無線により特定場所に置か
れた前記の距離演算およびテーブル検索等を行う装置に
連続的に伝送して設置間隔に対応した情報を得ることや
、移動体にマーカを取り付け、固定側で移動距離を求め
移動体の持つ情報を読み取ることも可能である。

第３図および第４図において上記方法を応用した車両初
期位置設定装置の実施例を述べる。第３図は前記無線に
よる新しい車両制御システムの車上の構成を示し、太い
点線で囲まれた部分が初期位置設定装置の車上部分１４
で、地上部分は第４図による。この車両制御方式では、
車両の位置が制御の要となる。それゆえ制御区間内に存
在する車両は常に自身の位置を地上に送信し続け、車上
装置電源を絶たれたときには車両は移動できず停車位置
をそのまま連続して記憶する。したがって通常の始発列
車は前日の停車位置を記憶しており無線リンクが構成さ
れればすぐに走行可能となる。

初期位置設定を必要とするのは、制御区間外から進入し
た車両や、出庫したばかりの車両、または特殊な入れ換
え車両や新たに発生した列車（１列車が２列車に分割さ
れたもの）などであり、これを行う場所は特別な場合を
除いて限定され、中以上の駅についてそれぞれ数カ所程
度と考えられる。

設定の手順は地上装置との無線リンクを取ることから始
められる。初めてリンクがとれた状態では列車位置は未
設定を表す特別な数値（９９９９）が設定されている。

この場合に限り地上からの移動許可情報により、初期位
置設定に必要なだけ（設定区間長＋５　ｍ　）移動が可
能となり、指定された速度（３０ｋｍ／ｈ以下）と方法
く惰行）で地上の設定区間長１２を走行する。前記情報
の伝達方法で述べた手順で第２図の車上メモリの初期位
置設定テーブルからデータを引出し、車両の初期信置と
して装置内メモリに設定記録する。車両がほぼ直線区間
を指定された前記の速度と方法で走行する場合非常に高
精度で安定した（０．１％以下）位置検知が可能であり
、さらに計測されたｂ／ａの値および設定区間長ａ＋ｂ
が決められた誤差の範囲にあるかどうかチエツクが行わ
れ、極めて信頼性の高い初期位置設定が可能となる。こ
の場合地上の設定区間長１２を用いて常に車輪径の微小
補正を行うことで高い計測精度を保つことができる。以
上の場合マーカは単一の共振回路を用いた簡易なもので
実施可能である。

［発明の効果］ 新しい運転制御システムでは、車上に回転パルスの計数
や先行列車位置までに安全に停止するための複雑な速度
制御を行うために計算機その他の電子機器が登載されて
おり、新たに初期位置設定用の情報テーブルを持ちこれ
を検索する処理を組み込むことにはそれほどコストを必
要としない。

また地上には位置補正用のマーカを多数設置することに
なり、経済性を考慮するとマーカはできるだけ簡易なも
のが好ましく、また車両の使用実態から前記システムの
車上装置は現行車両に積み込むことを余儀なくされ、こ
の場合狭い運転室に設置されるので装置はできるだけ小
型であることが望まれる。本発明の第一の効果はこれら
の要望に添って前記システムになくてはならない車両の
初期位置設定装置を、位置補正マーカを利用することに
より簡易で低置、小型で信頼性の高いものとして実現で
きることにある。第二の効果は単一の情報しか持たない
前記の簡易なマーカを用いて、その設置間隔に特徴を持
たせることにより汎用性に冨む情報伝達方法を提供でき
ることにある。

【図面の簡単な説明】

第１図はマーカの設置間隔の特徴認識による情報伝達法
の構成を示す図、第２図は車上の制御装置内メモリに格
納されているデータテーブルを示す図、第３図は車上の
初・期位置設定装置と、これを用いて行う車両制御シス
テムの車上の構成を示す図、第４図は初期位置設定装置
に第１図の情報伝達法を用いていることを示す図である
。 １・・・当該車両（移動体）、２・・・第一マーカ、３
・・・第二マーカ、４・・・第三マーカ、６・・・第一
区間、６・・・第二区間、７・・・回転パルス発生器、
８・・・車上の情報伝達装置、９・・・比率ｂ／ａ、１
０・・・設定区間長、１１・・・データ、１２・・・地
上の設定区間長、１３・・・マーカ検知装置、１４・・
・車上の初期位置設定装置、　　１５・・・無線装置、
１６・・・ブレーキ制御装置、１７・・・車内表示器、
ａ、　　ｂ・・・マーカ間距離１）・許出願人 財団法人鉄道総合技術研究所 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　定められた軌跡に沿って複数個設置し、その設置間
   隔若しくは複数の設置間隔の比率を任意の情報に対応さ
   せて配置したマーカと、軌跡に沿って移動する移動体に
   おいてマーカを検出する手段と、マーカ間の距離を検出
   する手段と、検出したマーカ間距離若しくは複数の設置
   間隔の比率に対応した前記情報を記憶媒体に備えたデー
   タテーブルを検索して特定する手段とにより達成される
   マーカ設置間隔の特徴認識による情報伝達方法 ２　軌道上を走行する車両の運転制御をその車両位置に
   基づいて行う方式において、軌道上に設置した第一のマ
   ーカを受信し、第二のマーカを受信して検出したマーカ
   間距離と第三のマーカを受信して検出したマーカ間距離
   と、その比率とにより、前もって記録された車上のデー
   タテーブルを検索して得られた情報を用いて車両の初期
   位置の設定を行うことを特徴とするマーカ設置間隔の特
   徴認識による車両初期位置設定装置