JPH08172701A - 列車情報演算処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、後尾車両側の精度の高い速度・距
離情報を取り込んで先頭車両の運転台側に表示し、適切
な運行制御を確保することにある。 【構成】 連結車両１，…のうち、進行方向からみて最
後尾に位置する後尾車両１ｂの後運転台装置１２では空
転・滑走頻度の少ない後速度発電機９から発生する回転
速度パルス信号を取り込んで速度・距離を求める一方、
最先端の先頭車両１ａの前運転台装置１１は、親局とし
て後尾車両１ｂの後運転台装置１２で求めた速度・距離
情報を収集して先頭車両の運転台装置に接続される表示
器に表示する列車情報演算処理装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は列車の速度・距離等の演
算処理を行う列車情報演算処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、列車情報演算処理装置は、多数
の列車情報を取り扱っているが、その中でも列車の速度
および距離等の情報は列車の運行制御を適正に行う上か
ら非常に重要な情報であると言える。

【０００３】従来、列車の速度および距離の演算処理を
行う列車情報演算処理装置は、図４に示すように複数の
連結車両１，…のうち、図示矢印で示す進行方向２から
みて最先端に位置する先頭車両１ａおよび最後尾に位置
する先頭車両（以下、後尾車両と呼ぶ）１ｂにそれぞれ
伝送局をもつ前運転台装置３、伝送局をもつ後運転台装
置４が搭載され、かつ、その他の中間車両１にもそれぞ
れ伝送局をもつ列車情報処理装置５が搭載され、これら
各装置３，４，５，…どうしが伝送路６で接続されてい
る。

【０００４】前運転台装置３には、先頭車両１ａの車輪
の回転速度パルス信号を発生する前速度発電機７と、こ
の前速度発電機７から発生する回転速度パルス信号から
得られる速度・距離情報を表示する前表示器８が接続さ
れている。

【０００５】一方、後運転台装置４にも同様に、後尾車
両１ｂの車輪の回転速度パルス信号を発生する後速度発
電機９と、列車が図示矢印方向２と逆方向に走行し、後
尾車両１ｂが先頭車両となったとき、前速度発電機とな
る後速度発電機９から発生する回転速度パルス信号から
得られる速度・距離情報を表示する後表示器１０が接続
されている。

【０００６】従って、以上のような連結車両をもつ列車
において、前運転台装置３または後運転台装置４で列車
の速度および距離を演算処理する際、列車の車輪がレー
ル上を確実に接触して回転走行していれば、その車輪の
回転速度パルス信号から列車の速度および距離等を適切
に求めることが可能であるが、実際に敷設されたレール
状態は水平、かつ、真っ直ぐな状態になく、緩やかな凹
凸や曲状を描いた状態にあり、また降雨等のような環境
条件の変化によってレールと車輪との粘着状態が変化し
ている。その結果、列車の走行時に度々車輪が空転また
は滑走し、これが列車の速度および距離を求めるときの
外乱要素となり、速度・距離の演算処理結果の精度を低
下させる要因となっている。

【０００７】そこで、列車の速度・距離を演算処理する
に際し、外乱による影響を適切に除去するために各種の
補正方法が試みられているが、未だそれ程画期的な補正
方法が見当たらず、現状では実使用上誤差を無視できる
範囲まで補正可能な補正方法が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
列車情報演算処理装置では、列車が図示矢印の進行方向
２に走行しているとき、前運転台装置３が親局となり、
前速度発電機７から取り込んだ回転速度パルス信号から
列車の速度・距離等を求めて、列車の運行制御用データ
として活用されている。

【０００９】ところで、過去の経験，種々の実験結果か
ら、列車走行時に先頭車両１ａの車輪が空転・滑走した
とき、レールと車輪踏面との間の粘着状態が先頭車両１
ａから後尾車両１ｂにいくにしたがって改善され、それ
に伴って空転・滑走頻度が徐々に低下していくことが知
られている（図５参照）。

【００１０】しかしながら、現在における列車情報の処
理手段は、先頭車両１ａの内側車軸に設けた前速度発電
機７から発生する回転速度パルス信号から車輪の空転・
滑走頻度をみているが、この先頭車両１ａの内側車軸の
場合にはレール上に加わる列車重量その他の種々要因か
ら空転・滑走頻度が高く、内側車輪に設けた前速度発電
機７から依然として空転・滑走頻度の高い回転速度パル
ス信号が発生する。特に、以上のように空転・滑走頻度
が高いということは、それだけ補正処理の負担度が高く
なり、しかも空転・滑走ごとに生じる誤差の累積によっ
て演算処理結果の精度が低下する問題がある。

【００１１】請求項１に記載する発明は上記実情に鑑み
てなされたもので、品質の良い回転速度パルス信号を取
得し、速度・距離情報の高精度化を図る列車情報演算処
理装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、請求項２に記載する発明は、後尾車
両側の精度の高い速度・距離情報を取り込んで先頭車両
の運転台側に表示し、適切な運行制御を可能とする列車
情報演算処理装置を提供することにある。

【００１３】さらに、請求項３に記載する発明は、後尾
車両側の精度の高い速度・距離情報を取り込んで先頭車
両の運転台側に表示するに際し、速度・距離情報表示の
伝送応答遅れを低減化する列車情報演算処理装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、連結車両のうち、先頭
車両および後尾車両にそれぞれ前運転台装置，後運転台
装置、所要とする中間車両にそれぞれ列車情報処理装置
が搭載され、これら各運転台装置および列車情報処理装
置が伝送路で接続され、かつ、各運転台装置に速度発電
機が接続されてなる列車情報演算処理装置において、列
車の進行方向からみて最後尾に位置する後尾車両の後運
転台装置は、速度発電機から発生する回転速度パルス信
号を取り込んで速度・距離を求める演算処理手段を有
し、前記列車の進行方向からみて最先端に位置する先頭
車両の前運転台装置は、親局として後運転台装置で得ら
れる速度・距離情報を収集するデータ収集手段を有する
列車情報演算処理装置である。

【００１５】また、請求項２に対応する発明は、連結車
両のうち、先頭車両および後尾車両にそれぞれ前運転台
装置，後運転台装置、所要とする中間車両にそれぞれ列
車情報処理装置が搭載され、これら各運転台装置および
列車情報処理装置が伝送路で接続され、かつ、各運転台
装置に速度発電機および情報表示器が接続されてなる列
車情報演算処理装置において、列車の進行方向からみて
最後尾に位置する後尾車両の後運転台装置は、前記速度
発電機から発生する回転速度パルス信号を取り込んで速
度・距離を求める演算処理手段を有し、前記列車の進行
方向からみて最先端に位置する先頭車両の前運転台装置
は、親局として後尾車両の後運転台装置で得られる速度
・距離情報を収集するデータ収集手段と、このデータ収
集手段によって収集した速度・距離情報を先頭車両の前
運転台装置に接続される前記情報表示器に表示する表示
制御手段とを有する列車情報演算処理装置である。

【００１６】さらに、請求項３に対応する発明は、連結
車両のうち、先頭車両および後尾車両にそれぞれ前運転
台装置，後運転台装置、所要とする中間車両にそれぞれ
列車情報処理装置が搭載され、これら各運転台装置およ
び列車情報処理装置が伝送路で接続され、かつ、各運転
台装置に速度発電機および情報表示器が接続されてなる
列車情報演算処理装置において、列車の進行方向からみ
て最後尾に位置する後尾車両の後運転台装置は、前記速
度発電機から発生する回転速度パルス信号を取り込んで
速度・距離を求める演算処理手段を有し、前記列車の進
行方向からみて最先端に位置する先頭車両の前運転台装
置は、親局として伝送周期中に複数回に渡って後尾車両
の後運転台装置で得られる速度・距離情報を収集するデ
ータ収集手段と、このデータ収集手段によって収集した
前記速度・距離情報を前記情報表示器に表示する表示制
御手段とを有し、この速度・距離情報の伝送応答遅れを
小さくする列車情報演算処理装置である。

【００１７】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、従来は先頭車両の前運転
台装置が自身に接続される速度発電機の回転速度パルス
信号から速度・距離を求めていたが、本発明装置では、
後尾車両の後運転台装置の演算処理手段が速度発電機か
ら発生する回転速度パルス信号を取り込んで速度・距離
を求める。そして、先頭車両の前運転台装置が親局とし
て後尾車両に搭載の後運転台装置で得られる速度・距離
情報を収集するので、先頭車両側の速度発電機から発生
する回転速度パルス信号の空転・滑走頻度が高いが、空
転・滑走頻度の十分に少ない後尾車両側の速度発電機か
ら発生する回転速度パルス信号を取り込んで速度・距離
を求めれば、精度の高い速度・距離情報を得ることがで
きる。

【００１８】次に、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明と同様な作用を有する他、この先頭車
両の前運転台装置のデータ収集手段により後尾車両の後
運転台装置で得られる速度・距離情報を収集し、表示制
御手段によって先頭車両の前運転台装置に接続される前
記情報表示器に表示すれば、適切な運行制御を行うこと
ができる。

【００１９】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１および請求項２に対応する発明と同様な作用を有す
る他、後尾車両における後運転台装置のデータ収集手段
により伝送周期中に複数回に渡って後尾車両の後運転台
装置で得られる速度・距離情報を収集し、表示制御手段
によって先頭車両の前運転台装置に接続される前記情報
表示器に表示すれば、少ない伝送応答遅れで速度・距離
情報を表示できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係わる列車情報演算処理装置
の実施例について図面を参照して説明する。図１は列車
を含む列車情報演算処理装置の一実施例を示す構成図で
ある。なお、同図において従来装置（図４）と同一部分
には同一符号を付し、それ以外の部分については異なる
符号を付して説明する。

【００２１】この列車情報演算処理装置は、複数の連結
車両１，…のうち、先頭車両１ａおよび後尾車両１ｂに
それぞれ伝送局をもつ前運転台装置１１、伝送局をもつ
後運転台装置１２が搭載され、また先頭車両１ａと後尾
車両１ｂの間の中間車両１，…にもそれぞれ伝送局をも
つ列車情報処理装置１３が搭載され、これら各装置１
１，１２，１３，…どうしが伝送路１４によって接続さ
れている。

【００２２】前記前運転台装置１１には先頭車両１ａの
車輪の回転速度パルス信号を発生する前速度発電機７お
よび速度・距離その他必要な列車情報を表示する前表示
器８が接続され、同様に後運転台装置１２にも後尾車両
１ｂの車輪の回転速度パルス信号を発生する後速度発電
機９および速度・距離その他必要な列車情報を表示する
後表示器１０が接続されている。なお、図示されていな
いが、中間車両１，…の各列車情報処理装置１３に速度
発電機および表示器を設けてもよいものである。

【００２３】従って、列車情報演算処理装置は、以上の
説明から明らかなように、前運転台装置１１、後運転台
装置１２および列車情報処理装置１３の内部機能の他、
各装置１１，１２の列車情報の授受を異にするものであ
り、以下、その点について具体的に説明する。

【００２４】第１の点は、列車が図示矢印の進行方向２
に走行しているとき、前運転台装置１１ではなく、後運
転台装置１２が後尾車両１ｂの車輪に設けた後速度発電
機９から発生する回転速度パルス信号を取り込んで速度
・距離を演算し、メモリに保存する演算処理手段が設け
られていること。

【００２５】従って、後運転台装置１２の演算処理手段
は、少なくとも後速度発電機９からの回転速度パルス信
号をカウントするカウンタ、このカウント値から速度・
距離等を演算する演算処理部、この演算処理部によって
得られる速度・距離情報を記憶するメモリを有し、その
他にメモリの速度・距離情報を伝送する伝送部等が設け
られている。但し、列車は図示矢印の進行方向７とは逆
の方向を進行方向として走行することもあるので、前運
転台装置１１も後運転台装置１２と同様な構成を有する
ものである。

【００２６】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、後尾車両１ｂの後運転台装置１２が速度発電機９の
回転速度パルス信号を取り込んで速度・距離を求めるの
で、空転・滑走が発生しても、空転・滑走頻度の十分に
少ない後尾車両側の速度発電機９から良質の回転速度パ
ルス信号を取り込むことができ、この回転速度パルス信
号を用いて速度・距離を求めれば、精度の高い速度・距
離情報を得ることができる。

【００２７】次に、第２の点は、前運転台装置１１が伝
送路１４を介して後運転台装置１２で求めた速度・距離
情報を取り込んで前運転台側の前表示器８に表示する構
成であること。従って、後尾車両１ｂの後運転台装置１
２は、後速度発電機９から発生する回転速度パルス信号
を取り込んで速度・距離を求める演算処理手段を有し、
一方、先頭車両１ａの前運転台装置１１は、親局として
後尾車両１ｂの後運転台装置１２を呼び出して速度・距
離情報を収集するデータ収集手段と、このデータ収集手
段によって収集した速度・距離情報を前表示器８に所定
時間表示する表示制御手段とが設けられている。但し、
前述したように列車の進行方向は自在に変更して走行可
能であるので、後運転台装置１２にも同様にデータ収集
手段および表示制御手段が設けられ、かつ、表示器１０
が接続されている。

【００２８】従って、このような構成によれば、前記第
１の点の構成から生じる利点の他、前運転台装置１１に
より後尾車両１ｂの後運転台装置１２によって得られる
速度・距離情報を収集し、先頭車両１ａの前運転台装置
１１に接続される表示器８に表示することにより、安
定、かつ、適切な運行制御を実行でき、ひいては安全運
行を確保できる。

【００２９】さらに、第３の点は、前運転台装置１１が
後運転台装置１２の速度・距離情報を取り込んで前表示
器８に表示することから、速度・距離の表示タイミング
が１伝送サイクル分応答遅れを生じることである。

【００３０】そこで、この応答遅れに対する解決策は次
のようにして行うものとする。一般に、表示器の表示更
新周期は、人間の視覚的な観点から捕らえると、０．５
秒を下回ったとき、表示が次第にチラついて見にくくな
る。しかし、あまり表示状態をホールドすると情報変化
を的確に表示できなくなることから、過去の経験から表
示更新周期は通常０．５秒前後としている。

【００３１】一方、速度・距離演算処理と速度・距離表
示処理との間にデータの伝送処理が入るので、そのデー
タの伝送周期分の遅れを見込む必要がある。この伝送周
期分の遅れを最小にするためには、伝送周期を極力短く
する必要があるが、現実的には速度・距離だけでなく中
間車両にも種々の列車情報を伝送していることから、伝
送路１４を占有することに限界がある。また、表示更新
周期よりも長い場合には表示遅れが顕著に現れる。

【００３２】そこで、今、伝送周期をＴｃ、速度・距離
演算周期をＴｖｄ、表示更新周期をＴｄとすると、事象
発生から表示までの期間を単純に計算しても、Ｔｃ＋Ｔ
ｄの表示遅れが想定される。

【００３３】この表示の遅れについて図２を参照して説
明すると、同図（ｃ）に示すごとく今回の速度・距離演
算出力ａを求めた後、速度・距離演算周期Ｔｖｄの後に
次回の速度・距離演算出力ｂを求める。このとき、同図
（ｂ）に示すように既に前回の速度・距離演算出力を伝
送周期Ｔｃで伝送しているので、この伝送周期Ｔｃの処
理の後に再び今回の速度・距離演算出力ａを伝送周期Ｔ
ｃによって伝送する。しかし、この時点では、前回の速
度・距離演算出力について画像再構成処理２１を含む表
示更新周期Ｔｄの経過まで表示しているので、今回の速
度・距離演算出力ａは前回の速度・距離演算出力の表示
期間２２後に初めて表示される。つまり、速度・距離情
報ａは最大（Ｔｃ＋Ｔｄ）の時間後に表示される。

【００３４】そこで、本装置では、前運転台装置１１が
図３（ｂ）に示すように伝送周期Ｔｃ中に後運転台装置
１２に対してＮ回呼出し制御を行うようにすれば、伝送
のインターバルを１／Ｎとすることができる。このよう
にある特定の１局のみに対してＮ回呼び出す伝送制御
は、比較的容易に実現できる。

【００３５】因みに、図１ではＮ＝２としたときの呼出
し制御順序を示す図である。つまり、前運転台装置１１
は、伝送周期時点の後運転台装置１２の呼出（１）から
始まり、引き続き、複数の中間車両１３，…のほぼ半分
相当の数の列車情報の呼出し後、後運転台装置１２に対
して中間呼出（５）を行っている。このように全体の車
両の伝送データ量のバランスを考慮しつつ、呼出制御の
回数を増やすことにより、表示の応答を早くすることが
できる。ゆえに、Ｎ＝２の呼出制御を実施すれば、図３
（ａ）に示すように１回の表示更新周期分だけ早く速度
・距離演算出力を表示できる。

【００３６】従って、この第３の点による実施例の構成
によれば、前記第１および第２の点の構成から生じる利
点の他、前運転台装置１１が伝送周期中に複数回に渡っ
て後尾車両１ｂの後運転台装置１２によって得られる速
度・距離情報を収集し、先頭車両１ａの前運転台装置１
１に接続される表示器８に表示するので、少ない伝送応
答遅れで速度・距離情報を表示でき、迅速、適切な運行
制御を確保できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項１の発明は、品質
の良い回転速度パルス信号を取得でき、ひいては精度の
高い速度・距離情報を得ることができる。

【００３８】請求項２の発明は、後尾車両側の精度の高
い速度・距離情報を取り込んで先頭車両の運転台側に表
示でき、適切な運行制御を確保できる。次に、請求項３
の発明は、後尾車両側の精度の高い速度・距離情報を取
り込んで先頭車両の運転台側に表示できるだけでなく、
伝送の応答遅れを少なくして速度・距離情報を表示でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる列車情報演算処理装置の一実施
例を示す構成図。

【図２】速度・距離演算周期Ｔｖｄ、伝送周期Ｔｃおよ
び表示更新周期Ｔｄによる一般的な速度・距離情報の表
示遅れを説明する表示タイミング図。

【図３】前運転台装置が伝送周期中に複数回に渡って速
度・距離情報の呼出制御を行ったときの速度・距離情報
の表示タイミング図

【図４】従来の列車情報演算処理装置の構成図。

【図５】空転・滑走発生時の各車両位置の空転・滑走頻
度状況を示す図。

【符号の説明】

１…車両、１ａ…先頭車両、１ｂ…後尾車両、７，９…
速度発電機、８，１０…表示器、１１…前運転台装置、
１２…後運転台装置、１３…列車情報処理装置、１４…
伝送路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結車両のうち、両先頭車両にそれぞれ
   運転台装置、所要とする中間車両にそれぞれ列車情報処
   理装置が搭載され、これら運転台装置および列車情報処
   理装置が伝送路で接続され、かつ、各運転台装置に速度
   発電機が接続されてなる列車情報演算処理装置におい
   て、 列車の進行方向からみて最後尾に位置する前記先頭車両
   の前記運転台装置は、 前記速度発電機から発生する回転速度パルス信号を取り
   込んで速度・距離を求める演算処理手段を有し、 前記列車の進行方向からみて最先端に位置する前記先頭
   車両の前記運転台装置は、 親局として前記最後尾位置
   の前記運転台装置で得られる速度・距離情報を収集する
   データ収集手段を有することを特徴とする列車情報演算
   処理装置。
2. 【請求項２】 連結車両のうち、両先頭車両にそれぞれ
   運転台装置、所要とする中間車両にそれぞれ列車情報処
   理装置が搭載され、これら運転台装置および列車情報処
   理装置が伝送路で接続され、かつ、各運転台装置に速度
   発電機および情報表示器が接続されてなる列車情報演算
   処理装置において、 列車の進行方向からみて最後尾に位置する前記先頭車両
   の前記運転台装置は、 前記速度発電機から発生する回転速度パルス信号を取り
   込んで速度・距離を求める演算処理手段を有し、 前記列車の進行方向からみて最先端に位置する前記先頭
   車両の前記運転台装置は、 親局として前記最後尾位置に位置する先頭車両の前記運
   転台装置で得られる速度・距離情報を収集するデータ収
   集手段と、このデータ収集手段によって収集した前記速
   度・距離情報を前記最先端位置の先頭車両の前記運転台
   装置に接続される前記情報表示器に表示する表示制御手
   段とを有することを特徴とする列車情報演算処理装置。
3. 【請求項３】 連結車両のうち、両先頭車両にそれぞれ
   運転台装置、所要とする中間車両にそれぞれ列車情報処
   理装置が搭載され、これら運転台装置および列車情報処
   理装置が伝送路で接続され、かつ、各運転台装置に速度
   発電機および情報表示器が接続されてなる列車情報演算
   処理装置において、 列車の進行方向からみて最後尾に位置する前記先頭車両
   の前記運転台装置は、 前記速度発電機から発生する回転速度パルス信号を取り
   込んで速度・距離を求める演算処理手段を有し、 前記列車の進行方向からみて最先端に位置する前記先頭
   車両の前記運転台装置は、 親局として伝送周期中に複数回に渡って前記最後尾に位
   置する先頭車両の前記運転台装置で得られる速度・距離
   情報を収集するデータ収集手段と、このデータ収集手段
   によって収集した前記速度・距離情報を前記情報表示器
   に表示する表示制御手段とを有し、この速度・距離情報
   の伝送応答遅れを小さくすることを特徴とする列車情報
   演算処理装置。