WO2019181019A1 - 障害物検知システムおよび障害物検知方法 - Google Patents

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WO2019181019A1
WO2019181019A1 PCT/JP2018/036020 JP2018036020W WO2019181019A1 WO 2019181019 A1 WO2019181019 A1 WO 2019181019A1 JP 2018036020 W JP2018036020 W JP 2018036020W WO 2019181019 A1 WO2019181019 A1 WO 2019181019A1
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obstacle
detection
train
transmission line
track
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PCT/JP2018/036020
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Inventor
秋山 仁
高橋 昌義
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D37/00Other furniture or furnishings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers

Definitions

  • the present invention relates to an obstacle detection system and an obstacle detection method.
  • the present invention claims the priority of Japanese Patent Application No. 2018-052501 filed on March 20, 2018, and for the designated countries where weaving by reference is allowed, the contents described in the application are as follows: Is incorporated into this application by reference.
  • Patent Document 1 JP-A-2005-162167
  • the information reading storage means installed in the railway vehicle transmits a vehicle recognition signal.
  • the obstacle data is transmitted even if the detection data is received.
  • the railway vehicle itself is prevented from being detected as an obstacle.
  • the installation interval of the wireless information storage means is necessarily limited to a certain interval or less. For example, if the distance at which the vehicle recognition signal can be received is 1 km (km), an obstacle within 1 km cannot be detected from the vehicle, and cannot be put into practical use. Therefore, in the above technique, the distance at which the vehicle recognition signal can be received needs to be sufficiently shorter than the distance at which the obstacle is detected.
  • An object of the present invention is to provide an obstacle detection system with improved reliability and safety while suppressing an increase in cost.
  • an obstacle detection system includes a plurality of detection devices that detect the presence of an object on the trajectory, and the trajectory.
  • the transmission line connected to the plurality of detection devices and transmitting the detection results of the plurality of detection devices, and connected to one end of both ends of the transmission line, and performs wireless communication with a train traveling on the track
  • a terrestrial radio device wherein the terrestrial radio device detects the detection results of the plurality of detection devices via the transmission line, and the detection device uses the detection results to detect the detection results.
  • An obstacle determination unit that determines whether the detected object is an obstacle, and the object when the object is closer to the train than the ground radio device connected to the other end of the transmission line. Obstacles that contain information that identifies the location of Things determination information, characterized in that it comprises a terrestrial radio unit for transmitting to the train.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an obstacle detection system according to a first embodiment of the present invention.
  • the first detection device 211, the second detection device 212, the third detection device 213, the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, and the sixth detection device 223 are tracks on which the train 3 is operated. 51 are arranged.
  • the detection device include a sensor using a laser, a sensor using a millimeter wave, a sensor using a camera, a sensor using an ultrasonic wave, and the like, but the detection device is not limited thereto, and the train 3 As long as the state of the trajectory 51 through which the vehicle passes can be monitored.
  • the plurality of detection devices are arranged at equal intervals in FIG. 1, but are not limited thereto, and may be arranged at different intervals according to the installation environment of the track 51, for example.
  • the first detection device 211, the second detection device 212, and the third detection device 213 are connected to the first transmission line 41, and the first terrestrial radio device 10 is connected to both ends of the first transmission line 41. And a second terrestrial radio device 11 is provided. Therefore, the first detection device 211, the second detection device 212, and the third detection device 213 send detection result information via the first transmission line 41 to the first terrestrial radio device 10 and the second terrestrial device. It can be transmitted to the wireless device 11.
  • the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, and the sixth detection device 223 are connected to the second transmission line 42, and the second transmission line 42 has both ends connected to the second ground radio.
  • a device 11 and a third terrestrial radio device 12 are provided. Therefore, the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, and the sixth detection device 223 send the detection result information via the second transmission line 42 to the second ground radio device 11 and the third ground device. It can be transmitted to the wireless device 12.
  • the first terrestrial radio device 10 and the second terrestrial radio device 11 are connected to both ends of the first transmission line 41, and the second terrestrial radio device 11 and the second terrestrial radio device 11 are connected to both ends of the second transmission line 42.
  • the third terrestrial radio device 12 is connected, and it can be said that the terrestrial radio device is always connected to both ends of the transmission line.
  • the transmission line 40, the first transmission line 41, the second transmission line 42, and the transmission line 43 are wired transmission networks, so long as a plurality of detection devices and terrestrial wireless devices can communicate with each other. Any transmission method can be used.
  • the first terrestrial radio apparatus 10 is also connected to the transmission line 40 although only a part is shown in the figure.
  • a plurality of detection devices are also connected to the transmission line 40, and the first terrestrial radio device 10 receives detection results from the plurality of detection devices.
  • the third ground radio apparatus 12 is also connected to the transmission line 43.
  • a plurality of detection devices are connected to the transmission line 43, and the third terrestrial radio device 12 receives detection results from the plurality of detection devices.
  • FIG. 3 shows an example of the data structure of such a detection result.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data structure of a detection result transmitted from the detection device.
  • the detection result distance information from the detection device to the shield on the orbit, angle information indicating in which direction of the detection range of the detection device the shield exists, speed information of the shield, size information of the shield, The detected time information is included.
  • the information included in the detection result may differ depending on the type of the detection device. For example, since the size and speed of the shield cannot be detected with a normal ultrasonic sensor, the information is not included in the detection result.
  • the present invention is not limited to these pieces of information, and may include additional information, for example, an elapsed time since the presence of a shield is detected, that is, an accumulated cumulative time.
  • each terrestrial radio apparatus can transmit and receive detection results of a plurality of detection apparatuses through a plurality of transmission lines.
  • the second terrestrial wireless device 11 includes a first detection device 211, a second detection device 212, a third detection device 213 connected to the first transmission line 41, and a second transmission line 42.
  • the detection results of the connected fourth detection device 221, fifth detection device 222, and sixth detection device 223 can be received.
  • the detection result of the first detection device 211 is the first terrestrial radio device 10 and the first detection device 211. Is transmitted to the second terrestrial radio apparatus 11.
  • the first terrestrial radio device 10, the second terrestrial radio device 11, and the third terrestrial radio device 12 acquire train operation information of the train 3 by radio communication from the on-board radio device 31 installed in the train 3.
  • FIG. 4 shows the data contents of the train operation information.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a data structure example of train operation information transmitted from a train.
  • the train operation information includes position information indicating the distance at which the train 3 is present from the reference point of the track 51 and operation direction information for specifying the traveling direction of the train 3 on the track 51.
  • the first terrestrial radio device 10 and the second terrestrial radio device 11 use the train operation information and the detection results transmitted and received from the plurality of detection device groups, so that the shield 61 exists on the track 51. It is determined whether or not the obstacle is an obstacle to the operation of the train 3.
  • the first ground radio device 10 and the second ground radio device 11 to which the first detection device 211 that has detected the shield 61 is connected in a wired manner are obstacles that obstruct the operation of the train 3. If it is determined that the obstacle 61 is present, the obstacle determination information in which the shield 61 exists is transmitted from the person (second terrestrial wireless device 11) closer to the on-vehicle wireless device 31 to the on-vehicle wireless device 31 via wireless communication. Send.
  • the on-board wireless device 31 that has received the obstacle determination information transmits the obstacle determination information to the operation control device 32, and the operation control device 32 uses the obstacle determination information to perform a predetermined operation of the train 3, particularly speed control. I do. Specifically, the operation control device 32 calculates the train speed that does not collide with the shielding object 61 based on the distance between the shielding object 61 and the train 3, the speed of the train 3, and the braking performance of the train 3, and at that speed The braking force or power is controlled to run. For example, the operation control device 32 sets the traveling target speed lower as the distance between the shield 61 and the train 3 is shorter, and performs necessary control on the speed.
  • the detailed configuration and operation of the terrestrial radio apparatus will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the obstacle detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the first terrestrial radio device 10, the second terrestrial radio device 11, and the third terrestrial radio device 12 detect obstacles on the trajectory 51, and thus can be said to be obstacle detection devices.
  • the obstacle detection device 1 includes a first wired communication unit 101 and a second wired communication unit 102, and each wired communication unit includes a first transmission line 41 and a second transmission line 42, respectively. It is connected to the.
  • the wired communication unit 101 acquires.
  • the second wired communication unit 102 detects the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, and the sixth detection device 223, which are a plurality of detection devices connected to the second transmission line 42. Get the result information.
  • the first wired communication unit 101 and the second wired communication unit 102 do not communicate directly, and the detection result transmitted through the first transmission line 41 is transmitted onto the second transmission line 42.
  • the detection result transmitted through the second transmission line 42 is not transmitted onto the first transmission line 41.
  • the information of the detection results received by the first wired communication unit 101 and the second wired communication unit 102 is aggregated in the aggregation unit 110 and stored in a storage unit (not shown).
  • the obstacle determination unit 120 may interfere with the operation of the train 3 by using the information on the detection result stored in the storage unit by the aggregation unit 110 and the obstacle 61 is present on the track 51. If it is determined as an obstacle, obstacle determination information is generated.
  • the generated obstacle determination information determines whether or not the distance determination unit 130 exists at a position that hinders the operation of the train 3. When it is determined that the vehicle 3 is present at a position that hinders the operation of the train 3, the obstacle determination information is transmitted to the on-board wireless device 31 installed in the train 3 by the wireless communication unit 140. Used for control.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a data structure example of the obstacle determination information generated in the terrestrial wireless device.
  • the obstacle determination information includes obstacle position information, obstacle size information, and detected time information. Since the obstacle determination information is generated based on the detection result of the detection device, it may be different depending on the type of the detection device. For example, if the detection device is an ultrasonic sensor and the detection result does not include size information, the obstacle determination information may not include size information. Conversely, additional information, such as obstacle presence accuracy information, may be included.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the obstacle detection apparatus.
  • the obstacle detection device 1 which is the first terrestrial radio device 10, the second terrestrial radio device 11, and the third terrestrial radio device 12, includes a central processing unit (CPU) 81, a memory 82, Other computers via an external storage device 83 such as a hard disk device (Hard Disk Drive: HDD) or SSD (Solid State Drive) and a wireless communication network using electromagnetic waves of a predetermined frequency by a wireless LAN (Local Area Network) or the like.
  • a hard disk device Hard Disk Drive: HDD
  • SSD Solid State Drive
  • a computer including a wireless communication device 84 that communicates with a wireless communication device 84 and a wired communication device 85 that communicates with another device connected to the transmission line 40 or the first transmission line 41, or a computer system including a plurality of such computers. realizable.
  • the aggregation unit 110, the obstacle determination unit 120, and the distance determination unit 130 can be realized by loading a predetermined program stored in the external storage device 83 into the memory 82 and executing it by the CPU 81.
  • the storage unit can be realized by the CPU 81 using the memory 82 or the external storage device 83.
  • the predetermined program may be held in the external storage device 83, and then loaded onto the memory 82 and executed by the CPU 81.
  • the present invention is not limited to this, and the obstacle detection device may be realized by an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a microcomputer, for example.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • microcomputer for example.
  • FIG. 7 shows the positional relationship between the detection device and the shield used for the description of the obstacle determination process.
  • the shield 61 exists on the track 51 that hinders train operation, and the shield 62 is sufficiently away from the track 51 and exists in a location that does not hinder train operation. To do.
  • the first detection device 211 and the second detection device 212 are installed at 100 m (meter) intervals along the track 51, and the shield 61 is within the detection range of the first detector 211 and the shield 62. Are present within the detection ranges of the first detection device 211 and the second detection device 212, respectively.
  • the detection center line 29 indicates a line that is the center of the detection range of the first detection device 211 and the second detection device 212.
  • the first detection device 211 and the second detection device 212 specify the deviation of the angle from the center line of the detection range and include it in the detection result when detecting the shielding object.
  • FIG. 8 is a diagram showing an operation flow of the obstacle determination process in the terrestrial radio apparatus.
  • the wired communication unit 101 acquires detection results from a plurality of detection devices connected to the transmission line 41, for example, the first detection device 211 and the second detection device 212 (step S100).
  • the wired communication unit 102 acquires detection results from a plurality of detection devices connected to the transmission line 42.
  • Table 1 shows the detection results of the first detection device 211 in the situation shown in FIG.
  • the shield 61 is an object having a distance of 10 m from the first detection device 211, an angle of ⁇ 42 degrees, a speed of 8 km / h (km / h), and a reflection amount of 10 dBsm (decibel square meter). Is detected at 10:12:36.
  • the shield 62 was detected at 10:12:36 as an object having a distance of 115 m, an angle of +20 degrees, a speed of 0 km / h, and a size of 30 dBsm from the first detection device 211. It is shown.
  • the second detection device 212 generates the detection result of the shield 62 as “No. 1” because the shield 62 exists in the detection range.
  • the shield 62 is detected at 10:12:36 as an object having a distance of 15 m from the second detection device 212, an angle of +45 degrees, a speed of 0 km / h, and a size of 30 dBsm of reflection. It has been shown.
  • the detection results in Table 1 and Table 2 are collected in the aggregation unit 110 in FIG. 2, stored in the storage unit, and used for the determination by the obstacle determination unit 120.
  • the wireless communication unit 140 acquires train operation information from the train 3 via the on-board wireless device 31 (step S101).
  • the train operation information includes position information of the train 3 and operation direction information.
  • the obstacle determination unit 120 determines whether or not the obstacle included in the detection result is an obstacle (step S102). Specifically, the obstacle determination unit 120 determines whether or not the obstacle exists on the track 51 and obstructs the train operation for each detection result No among the information stored in the storage unit by the aggregation unit 110. Determine. For example, the obstacle determination unit 120 uses the distance information, the angle information, and the detection range center line information of the first detection device 211 for the “NO. By determining the relative position of the object, it is determined whether or not the object is in an obstacle position.
  • the direction of the detection center line 29 of the first detection device 211 is stored in advance in the storage unit of the obstacle determination unit 120 when the first detection device 211 is installed.
  • the obstacle determination unit 120 has the shield at a distance of 10 m from the first detection device 211 and at an angle of ⁇ (minus) 42 degrees, and the trajectory. Since it is in the position on 51, it determines with an obstruction.
  • the “NO.2” shield in Table 1 above is determined not to be an obstacle because it is at a distance of 115 m and an angle is +20 degrees and is not on the track 51.
  • the shield of “No. 2” in Table 2 above is determined not to be an obstacle because it is not on the track 51 at a distance of 15 m and an angle of +45 degrees.
  • the obstacle determination is performed for all the detection results, and when there is no detection result determined to be an obstacle (in the case of “No” in step S102), the obstacle determination unit 120 Control is returned to step S100.
  • the obstacle determination unit 120 advances the control to step S103.
  • the information on the detection center line of each detection means is stored in advance by the obstacle determination unit 120 in a storage unit (not shown), and is also stored when each detection device is installed. Each time the detection result is output, it may be included in the detection result.
  • the obstacle determination unit 120 generates obstacle information from the detection result determined as an obstacle in step S102 (step S103). In the above example, since “No. 1” in Table 1 is information determined as an obstacle, the obstacle determination unit 120 generates obstacle determination information shown in Table 3 using this detection result.
  • the obstacle determination information includes obstacle position information, obstacle size, and time.
  • the obstacle position information is obtained by the obstacle determination unit 120 using the distance from the reference point of the trajectory 51 of the detection device and the distance from the detection device to the obstacle. For example, if the reference point of the track 51 is on the left extension of the track 51 in FIG. 1 and the distance from the reference point to the detection device 211 is 21.6 km (kilometers), “No. By adding “10 m” which is the distance information of the detection result shown in “1”, the position information of the obstacle is calculated as “21.61 km”.
  • the position information of each detection device may be stored in advance by the obstacle determination unit 120 or may be stored in advance by each detection device and added each time a detection result is output.
  • the information included in the obstacle determination information is not limited to the obstacle size information. For example, information that specifies the moving speed of the obstacle is included, or obstacle presence accuracy information is added. It may be.
  • the obstacle determination information may include only the obstacle position information without including the obstacle size information. Whether or not the obstacle determination information includes information other than the position information may be changed according to information required by the operation control device 32 of the train 3.
  • the distance determination unit 130 calculates the distance between the obstacle and the train 3 (step S104). Specifically, the distance determination unit 130 calculates the distance along the track 51 between the obstacle determined in step S103 and the train 3. Strictly speaking, the distance determination unit 130 obtains the distance to the obstacle and does not obtain the straight distance. However, when the calculation of the distance is complicated, the straight distance is simply substituted. It may be.
  • the distance determination unit 130 determines whether or not the distance between the train 3 and the obstacle is larger than a predetermined margin distance (step S105).
  • a predetermined margin distance there is a distance including a certain grace period with respect to the braking distance by the emergency brake from the maximum traveling speed of the train 3, but not limited thereto, the maximum traveling speed is not limited thereto.
  • a certain margin distance may be used, or a distance including a predetermined braking distance and a delay depending on the actual traveling speed of the train 3 may be used as the margin distance.
  • step S105 If the distance between train 3 and the obstacle is greater than the predetermined margin distance (in the case of “Yes” in step S105), distance determination unit 130 returns control to step S100, and otherwise (in step S105). In the case of “No”, the distance determination unit 130 advances the control to step S106.
  • the distance determination part 130 determines whether an own apparatus is an end close
  • the second terrestrial radio device 11 is a terrestrial radio device that is closer to the train 3 than the first terrestrial radio device 10.
  • the distance determination unit 130 transmits obstacle determination information (step S107). Specifically, the distance determination unit 130 transmits obstacle determination information to the wireless communication unit 140.
  • the wireless communication unit 140 transmits obstacle determination information to the on-board wireless device 31 of the train 3 by wireless communication.
  • the distance determination part 130 notifies completion of transmission to the terrestrial radio apparatus of the other end (step S108). Specifically, the distance determination unit 130 receives information indicating that the obstacle determination information has been transmitted to the train 3 via the wired communication unit 101 or the wired communication unit 102 and receives the same detection result from the terrestrial radio at the other end. Transmit to device 10.
  • the distance determination unit 130 determines whether or not the obstacle determination information has been transmitted from the other end (step S109). Specifically, the distance determination unit 130 determines whether or not a notification indicating that the obstacle determination information has been transmitted has been received from the terrestrial radio device at the other end connected to the same transmission line after a predetermined time has elapsed. To do. When the obstacle determination information has been transmitted from the other end (in the case of “Yes” in step S109), the distance determination unit 130 ends the obstacle determination process.
  • the distance determination unit 130 advances the control to step S107, and the wireless communication unit 140 is located at the end closer to the train.
  • the obstacle determination information is transmitted to the train 3 on behalf of the ground wireless device.
  • the on-board wireless device 31 receives the obstacle determination information transmitted by the wireless communication unit 140, and transmits the received obstacle determination information to the driving control device 32. Can control the speed of the train 3 based on the obstacle determination information.
  • the terrestrial radio device is connected to both ends of the transmission line, and the detection result of any detection device is transmitted to the plurality of terrestrial radio devices connected to the transmission line to which the detection device belongs. Therefore, the obstacle determination and the transmission of the obstacle determination information can be performed by the ground radio apparatuses at both ends. Therefore, even when a certain terrestrial radio apparatus breaks down, the terrestrial radio apparatus connected to the other end of the transmission line can transmit obstacle determination and obstacle determination information, and can ensure system reliability at a high level. It can be said. Further, compared to a configuration in which a terrestrial radio device is connected to each detection device, the number of terrestrial radio devices can be reduced, so that the cost of system introduction and maintenance can be reduced.
  • Patent Document 1 Furthermore, even if compared with the prior art (Patent Document 1), there are no restrictions on the installation interval or wireless reachable distance of the radio devices on the ground side. Therefore, the cost of the system can be reduced.
  • step S108 a transmission completion notification is transmitted to the terrestrial radio apparatus at the other end, but this is not an essential process.
  • the terrestrial wireless device at the other end can be omitted so as to detect that the obstacle information has been transmitted.
  • the second embodiment has basically the same configuration as the first embodiment, but is partially different. Hereinafter, the difference will be mainly described.
  • the obstacle determination process is performed by the terrestrial wireless device.
  • the obstacle is determined by each detection device.
  • the detection apparatus performs the process of determining whether or not the detected obstacle is an obstacle, as shown in step S102 of the obstacle determination process in the first embodiment.
  • the detection device is provided with a control unit such as a CPU to perform the processing.
  • the control unit of the inspection apparatus determines, for each detected object, whether a shielding object exists on the track 51 and hinders train operation. The direction of the detection center line is held in advance in the detection device.
  • Each detection device in the second embodiment performs obstacle determination for all the obstacles detected by itself, and does not generate obstacle determination information when there is no detection result for which the obstacle is determined.
  • the control unit When there is at least one obstacle detection result, the control unit generates obstacle information from the obstacle detection result shown in step S103 of the obstacle determination process in the first embodiment. I do.
  • the terrestrial radio apparatus in the second embodiment is substantially the same as the terrestrial radio apparatus shown in FIG. 2, but does not include the obstacle determination unit 120.
  • the aggregation unit 110 and the distance determination unit are directly connected.
  • the aggregating unit 110 aggregates and stores the obstacle determination information obtained from the detection device, not the detection result obtained from the detection device.
  • the wired communication unit 101 acquires obstacle determination information from a plurality of detection devices connected to the transmission line 41 (step S110). Similarly, the wired communication unit 102 acquires obstacle determination information from a plurality of detection devices connected to the transmission line 42.
  • the distance determination part 130 performs the process (step S104) which calculates the distance of a train and an obstruction using obstruction determination information, and is subsequent.
  • the process is the same as the obstacle determination process of the first embodiment.
  • terrestrial radio devices are connected to both ends of the transmission line, and obstacle determination information of any detection device is transmitted to a plurality of terrestrial radio devices.
  • distance determination and obstacle determination information can be transmitted. Therefore, even when a certain terrestrial radio apparatus fails, the obstacle determination information can be transmitted by the terrestrial radio apparatus connected to the other end of the transmission line.
  • the obstacle determination information can be received from the ground radio apparatus in which the train has not failed and the train operation can be controlled based on the obstacle determination information, the reliability is improved.
  • similar to the first embodiment there are advantages that the system cost can be reduced and there is no restriction on the installation interval of the ground side wireless device and the wireless reachable distance.
  • the third embodiment uses a detection device that simultaneously monitors two tracks when the track is a double track (when there is a track for a traveling train in one direction and its opposite direction). It is an obstacle detection system.
  • the third embodiment is basically provided with substantially the same configuration as that of the first embodiment, but since there is a difference in part, the difference will be mainly described.
  • FIG. 10 the whole structure of the obstacle detection system in a present Example is shown.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of an obstacle detection system according to the third embodiment.
  • the third embodiment in addition to the track 51 also in the first embodiment, there is a double track in which an opposing track 52 in the facing direction exists. That is, it differs from the first embodiment in that the direction in which the train 3 and the oncoming train 300 that runs in the facing direction travel is uniquely determined.
  • the train 3 on the track 51 travels from the right to the left in the drawing, and the oncoming train 300 on the facing track 52 runs from the left to the right in the drawing.
  • the first detection device 211, the second detection device 212, the third detection device 213, the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, and the sixth detection device 223 are configured so that the track 51 and the opposite track
  • the detection center line is parallel to the track 51 and the counter track 52.
  • each detection apparatus can detect the shielding object of both the track
  • FIG. it is assumed that the shield 61 is present in the detectable region of the third detector 213 on the track 51 and the shield 62 is present in the detectable region of the first detector 211 on the opposite track 52.
  • the obstacle determination is not performed by the ground wireless device but by each detection device as in the second embodiment.
  • an obstacle determination unit that performs an operation of determining whether or not the detection result is an obstacle is provided in each detection device.
  • the obstacle determination unit in the detection device determines whether or not the shielding object is present on the track for each shielding object as a detection result, and whether the obstacle is present on the track 51 or the opposite track 52. judge. This example will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the positional relationship between the shielding object and the detection device according to the third embodiment.
  • the first detection device 211, the second detection device 212, and the third detection device 213 are installed at intervals of 100 m, the shield 61 is within the detection range of the third detection device 213, and the shield 62 is It is assumed that it exists within the detection range of the first detection device 211.
  • the detection center line 29 indicates the center line of the detection range of the first detection device 211 and the third detection device 213. Further, it is assumed that the train 3 travels on the track 51 from the right side of the drawing to the left side of the drawing, and the opposing train 300 runs on the counter track 52 from the left side of the drawing to the right side of the drawing.
  • FIG. 12 is a diagram showing an operation flow of the obstacle determination process according to the third embodiment.
  • the control unit of the detection device acquires a detection result by the own device and transmits the detection result to the obstacle determination unit of the own device (step S200).
  • FIG. 11 shows the detection results of the first detection device 211 in the example of FIG. 11 and Table 5 shows the detection results of the third detection device 213.
  • the shield 62 is “10:12:36” as an object having a distance of “20 m” from the first detection device 211, an angle of “+35 degrees”, a speed of “4 km / h”, and a reflection amount of “15 dBsm”. Table 4 shows that it was detected at “second”. Similarly, the shield 61 is “10 km as an object having a distance of 14 m”, an angle of “ ⁇ 22 degrees”, a speed of “6 km / h”, and a size of reflection amount of “ ⁇ 5 dBsm” from the third detection device 213. Table 5 shows that it was detected at “time 12 minutes 36 seconds”.
  • the obstacle determination unit determines whether or not the detection result is an obstacle (step S201). Specifically, the obstacle determination unit uses the distance information, the angle information, and the information of the detection center line 29 of the detection device to determine the relative positions of the trajectory 51, the opposing trajectory 52, and the shielding object. If it is on track, it is determined as an obstacle.
  • the shield in Table 4 exists at a position of a distance “20 m” and an angle “+35 degrees”, which is on the opposite trajectory 52, so that the obstacle determination unit of the first detection device 211 detects the obstacle. Determined.
  • the third detection device 213 has a detection result in which the shielding object is present at a distance of “14 m” and an angle of “ ⁇ 22 degrees”, and this is on the trajectory 51. It is determined as an obstacle by the obstacle determination unit 213.
  • each detection device performs obstacle determination for all self detection results, and each of the detection devices has no self detection result determined to be an obstacle ("No" in step S201).
  • the obstacle determination unit returns the control to step S200.
  • the obstacle determination unit advances the control to step S203.
  • the obstacle determination unit generates obstacle information from the detection result determined as an obstacle in step S201 (step S203).
  • step S203 an example of the data content of the obstacle determination information in this embodiment is shown.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the data structure of the obstacle determination information according to the third embodiment.
  • the obstacle determination information shown in FIG. 13 is added with orbit information for specifying the orbit where the obstacle exists.
  • the obstacle determination unit uses the detection result to indicate the obstacle shown in Table 6. Object determination information is generated.
  • the obstacle determination unit uses the detection result to check the obstacle determination information shown in Table 7. Is generated.
  • the position of the obstacle is “21.814 km” from the reference point, the size of the obstacle is “ ⁇ 5 dBsm”, and the existing trajectory is the identifier “1” indicating the trajectory 51.
  • the obstacle determination unit of the detection device selects a terrestrial wireless device that is the transmission destination of the obstacle determination information (step S220). Specifically, there are two terrestrial radio devices that can transmit the detection device (each terrestrial radio device connected to both ends of the transmission line to be connected). In the third embodiment, the obstacle determination unit determines only the terrestrial wireless device in the direction close to the train as the transmission destination. For example, the first detection device 211 transmits the obstacle determination information shown in Table 6 to one of the first terrestrial wireless device 10 or the second terrestrial wireless device 11, but the shielding object determined to be an obstacle. 62 is on the opposite track 52 and the opposite train 300 travels from the left side of the figure to the right side of the figure, so that only the first terrestrial radio device 10 that is the direction in which the train approaches (the direction closer to the train) is the transmission destination. select.
  • the third detection device 213 has the obstacle 61 determined to be an obstacle on the track 51, and the train 3 traveling on the track 51 is shown in FIG. Drive from right to left. Therefore, the obstacle determination unit selects only the second terrestrial radio device 11 in the direction in which the train approaches (the direction close to the train) as the transmission destination.
  • the obstacle determination unit of the detection device transmits the obstacle determination information to the terrestrial wireless device selected in step S220, and the obstacle determination process is completed (step S206).
  • the first detection device 211 provides the first ground radio device 10 with the obstacle determination information for the shield 62
  • the third detection device 213 provides the second ground radio device 11 for the shield 61. Obstacle determination information is sent.
  • the first terrestrial radio apparatus 10 and the second terrestrial radio apparatus 11 transmit the obstacle determination information about the obstacle on the track to the oncoming train 300 and the train 3, respectively. 3 can perform speed control of the oncoming trains 300 and 3 using the received obstacle determination information. In addition, about this speed control, an appropriate well-known technique can be used according to the specification regarding the control method of a train.
  • the obstacle determination information transmitted by the detection device is only the ground wireless device in the direction in which the train approaches, thereby transmitting information unnecessary for train travel control through the transmission line. Can be prevented.
  • the construction cost of the system can be suppressed.
  • the fourth embodiment is an obstacle detection system in which detection devices are installed on both sides of a track.
  • FIG. 14 the whole structure of the obstacle detection system in this embodiment is shown.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of an obstacle detection system according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is basically the same as the third embodiment, but there are some differences. Hereinafter, the difference from the third embodiment will be mainly described.
  • the difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that the first detection device 211, the second detection device 212, the third detection device 213, the fourth detection device 221, and the fifth detection device 222.
  • the sixth detection device 223 is installed outside the counter track 52 (outside of the track 51 and the counter track 52 and the area between them), and the seventh detection device 231 and the eighth detection device are newly added.
  • the device 232, the ninth detection device 233, the tenth detection device 241, the eleventh detection device 242, and the twelfth detection device 243 are located outside the track 51 (the track 51 and the counter track 52 and the region between them). It is a point installed outside.
  • the first detection device 211, the second detection device 212, the third detection device 213, the seventh detection device 231, the eighth detection device 232, and the ninth detection device 233 are The obstacle determination information can be transmitted to the first terrestrial radio apparatus 10 and the second terrestrial radio apparatus 11 by being connected to one transmission line 41.
  • the fourth detection device 221, the fifth detection device 222, the sixth detection device 223, the tenth detection device 241, the eleventh detection device 242, and the twelfth detection device 243 are the second.
  • the obstacle determination information can be transmitted to the second terrestrial radio device 11 and the third terrestrial radio device 12.
  • a plurality of detection devices installed outside the track 51 and the opposed track 52 can detect a shield on the track.
  • the shield 62 exists in the detection range of the two detection devices of the first detection device 211 and the seventh detection device 231, and the first detection device 211 and the seventh detection device 231 indicate the detection result as the first detection device. Since transmission to the terrestrial radio apparatus 10 and the second terrestrial radio apparatus 11 is possible, the obstacle determination of the shield 62 can be performed more reliably.
  • the number of installed detection devices can be increased without increasing the number of installed terrestrial radio devices, it is possible to perform reliable obstacle determination while suppressing an increase in the cost of the system. .
  • the above is the obstacle detection system according to the fourth embodiment.
  • the detection target can be detected from a plurality of different viewpoints, the probability of detection omission and false detection is reduced by reducing the cost and the detection reliability is high. Can be.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software control in which a processor performs an operation according to a program that realizes each function.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in a recording device such as a memory, a hard disk, and an SSD, or a recording medium such as an IC card, an SD card, and a DVD. (Access Memory) or the like and can be executed by the CPU or the like.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, and the like may be realized in a distributed system by executing a part or all of them by, for example, another device and performing integrated processing via a network.

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Abstract

コスト上昇を抑えながら信頼性・安全性をより向上させた障害物検知技術を提供する。 軌道に沿って設けられ、軌道上の物体の存在を検知する複数の検知装置と、軌道に沿って設けられ、複数の検知装置が接続され複数の検知装置の検知結果を伝送する伝送線路と、伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、を備え、地上無線装置は、複数の検知装置の検知結果を、伝送線路を介して取得する検知結果取得部と、検知結果を用いて、検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部と、自身が伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも列車に近い場合に、物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を列車に送信する地上無線部と、を備えることを特徴とする。

Description

障害物検知システムおよび障害物検知方法
 本発明は、障害物検知システムおよび障害物検知方法に関する。本発明は2018年3月20日に出願された日本国特許の出願番号2018-052501の優先権を主張し、文献の参照による織り込みが認められる指定国については、その出願に記載された内容は参照により本出願に織り込まれる。
 本技術分野の背景技術として、特開2005-162167号公報(特許文献1)がある。この公報には、線路に沿って複数設けられ、線路上の障害物を検知したときにその旨を示す検知データを送信する複数のセンサと、線路に沿って複数設けられ、検知データを受信すると、検知データと自己が配置されている位置データ及び自己を示すIDデータとを送信し、位置データ及びIDデータを受信した場合には反受信側に送信する複数の無線情報記憶手段と、を有する障害物検知システムが記載されている。
特開2005-162167号公報
 上記特許文献1に記載された技術では、線路上の障害物の検知データを複数の無線情報記憶手段が中継していき、鉄道車両に設置された情報読出記憶手段に送信する。このため、障害物と鉄道車両間の無線情報記憶手段が1台でも故障すると、障害物の検知データを鉄道車両が受信できないという信頼性上の問題が発生する。
 また、上記技術では、鉄道車両に設置された情報読出記憶手段は車両認識信号を送信し、各無線情報記憶手段が車両認識信号を受信した場合は、検知データを受け付けても障害物データの送信は行わない制御を行うことにより、鉄道車両自体が障害物として検出されることを防止している。このことは、車両認識信号を受信可能な距離内では障害物検知ができないということを意味しており、必然的に無線情報記憶手段の設置間隔は一定間隔以下に制限される。例えば、車両認識信号を受信可能な距離が1km(キロメートル)であれば車両から1km内の障害物を検出できないということであり、実用化できない。したがって、上記技術では車両認識信号を受信可能な距離は障害物検知を行う距離より十分短くする必要がある。
 本発明の目的は、コスト上昇を抑えながら信頼性・安全性をより向上させた障害物検知システムを提供することにある。
 本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る障害物検知システムは、軌道に沿って設けられ、上記軌道上の物体の存在を検知する複数の検知装置と、上記軌道に沿って設けられ、上記複数の検知装置が接続され上記複数の検知装置の検知結果を伝送する伝送線路と、上記伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、上記軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、を備え、上記地上無線装置は、上記複数の検知装置の検知結果を、上記伝送線路を介して取得する検知結果取得部と、上記検知結果を用いて、上記検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部と、自身が上記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも上記列車に近い場合に、上記物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を上記列車に送信する地上無線部と、を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、コスト上昇を抑えながら信頼性・安全性をより向上させた障害物検知システムを提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第一の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係る障害物検知装置の構成例を示す図である。 検知装置から伝達される検知結果のデータ構造例を示す図である。 列車から伝達される列車運行情報のデータ構造例を示す図である。 地上無線装置において生成される障害物判定情報のデータ構造例を示す図である。 障害物検知装置のハードウェア構成例を示す図である。 遮蔽物と検知装置の位置関係例を示す図である。 地上無線装置における障害物判定処理の動作フローを示す図である。 第二の実施形態に係る地上無線装置における障害物判定処理の動作フローを示す図である。 第三の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。 第三の実施形態に係る遮蔽物と検知装置の位置関係例を示す図である。 第三の実施形態に係る障害物判定処理の動作フローを示す図である。 第三の実施形態に係る障害物判定情報のデータ構造例を示す図である。 第四の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。
 以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。
 [第一の実施形態]図1は、本発明の第一の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。第一の検知装置211、第二の検知装置212、第三の検知装置213、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223は、列車3が運行される軌道51に沿って並べられている。検知装置の例としては、レーザを用いたセンサ、ミリ波を用いたセンサ、カメラを用いたセンサ、超音波を用いたセンサ等が挙げられるが、検知装置は、これらに限定されず、列車3が通行する軌道51の状態を監視可能であればよい。また、複数の検知装置は、図1では等間隔で並べられているが、これに限られず、例えば軌道51の設置環境等に合わせて、異なる間隔で並べられるものであってもよい。
 第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213は、第一の伝送線路41にそれぞれ接続され、第一の伝送線路41の両端には第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11が設けられている。そのため、第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213は、第一の伝送線路41を介して検知結果の情報を第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11に伝達可能である。
 同様に、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223は、第二の伝送線路42に接続され、第二の伝送線路42の両端には第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12が設けられている。そのため、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223は、第二の伝送線路42を介して検知結果の情報を第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12に伝達可能である。
 換言すると、第一の伝送線路41の両端には第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11が接続され、第二の伝送線路42の両端には第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12が接続されており、伝送線路の両端には必ず地上無線装置が接続されているといえる。なお、伝送線路40、第一の伝送線路41、第二の伝送線路42および伝送線路43は、有線式の伝送ネットワークであり、複数の検知装置および地上無線装置が相互に通信できる方式であれば、その伝送方式を問わない。
 また、第一の地上無線装置10は、図上では一部しか示されていないが、伝送線路40にも接続されている。複数の検知装置が伝送線路40にも接続され、それら複数の検知装置からの検知結果を第一の地上無線装置10は受け取る。同様に、第三の地上無線装置12は伝送線路43にも接続されている。複数の検知装置が伝送線路43に接続され、それら複数の検知装置からの検知結果を第三の地上無線装置12は受け取る。図3に、このような検知結果のデータ構造の一例を示す。
 図3は、検知装置から伝達される検知結果のデータ構造例を示す図である。検知結果には、検知装置から軌道上の遮蔽物までの距離情報、検知装置の検知範囲のどの方向に遮蔽物が存在するかを示す角度情報、遮蔽物の速度情報、遮蔽物のサイズ情報、検知した時刻情報が含まれる。検知結果に含まれる情報は検知装置の種類によって異なる場合があり、例えば、通常の超音波センサであれば遮蔽物のサイズや速度は検知できないため、検知結果には含まれない。ただし、これらの情報に限られず、さらなる追加の情報、例えば遮蔽物の存在が検知されてからの経過時間、すなわち存在累積時間等を含めるものであってもよい。
 上述のように、それぞれの地上無線装置は、複数の伝送線路を通じて複数の検知装置の検知結果を伝達、受信可能である。例えば、第二の地上無線装置11は、第一の伝送線路41に接続された第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213と、第二の伝送線路42に接続された第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223の検知結果を受信可能である。
 図1に示したように、第一の検知装置211が検知可能な範囲に遮蔽物61が存在しているとすると、第一の検知装置211の検知結果は第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11に伝達される。
 第一の地上無線装置10、第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12は、列車3に設置された車上無線装置31から無線通信で列車3の列車運行情報を取得する。図4は前記列車運行情報のデータ内容を示している。
 図4は、列車から伝達される列車運行情報のデータ構造例を示す図である。列車運行情報は、列車3が軌道51の基準点からどの距離に存在しているかを表わす位置情報と、列車3の軌道51上の進行方向を特定する運行方向情報と、が含まれる。
 第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11は、列車運行情報と、複数の検知装置群から伝達、受信した検知結果とを用いて、遮蔽物61が軌道51上に存在して列車3の運行に支障のある障害物であるか否かを判定する。遮蔽物61を検知した第一の検知装置211が有線で接続される第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11が、遮蔽物61が列車3の運行に支障のある障害物であると判定した場合、遮蔽物61が存在する障害物判定情報を、車上無線装置31に近い距離にある方(第二の地上無線装置11)から車上無線装置31に無線通信を介して送信する。
 障害物判定情報を受信した車上無線装置31は、障害物判定情報を運転制御装置32に伝達し、運転制御装置32は障害物判定情報を用いて列車3の所定の運転、特に速度の制御を行う。具体的には、運転制御装置32は、遮蔽物61と列車3との距離、列車3の速度および列車3の制動性能に基づいて、遮蔽物61に衝突しない列車速度を算出し、その速度で走行するように制動力あるいは動力を制御する。例えば、運転制御装置32は、遮蔽物61と列車3との距離が近いほど、走行する目標の速度を低く設定し、その速度へ必要な制御を行う。続いて、地上無線装置の詳細な構成と動作を、図2を用いて説明する。
 図2は、本発明の第一の実施形態に係る障害物検知装置の構成例を示す図である。第一の地上無線装置10、第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12は、軌道51上の障害物を検知するものであるため、障害物検知装置ともいえる。障害物検知装置1は、第一の有線通信部101と、第二の有線通信部102とを有し、それぞれの有線通信部は、それぞれが第一の伝送線路41および第二の伝送線路42に接続されている。
 上述した通り、第一の伝送線路41に接続された複数の検知装置である第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213の検出結果の情報を、第一の有線通信部101は取得する。
 同様に、第二の有線通信部102は、第二の伝送線路42に接続された複数の検知装置である第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223の検出結果の情報を取得する。第一の有線通信部101と第二の有線通信部102とは、直接通信を行うことはなく、第一の伝送線路41で伝達される検知結果が第二の伝送線路42上に伝達されたり、第二の伝送線路42で伝達される検知結果が第一の伝送線路41上に伝達されることはない。
 このため、列車3の運転制御に不必要な遠方の検知結果が他の伝送線路上に伝達されることがなく、不必要な伝送を抑制可能となるため、伝送線路の上限伝送速度を抑制する(設備の拡充を最小限に抑える)ことができる。
 第一の有線通信部101および第二の有線通信部102にて受信された検知結果の情報は、集約部110に集約され、図示しない記憶部に記憶される。次に、障害物判定部120は、集約部110により記憶部に記憶された検知結果の情報を用いて、遮蔽物61が軌道51上に存在して列車3の運行を支障する可能性があるか否かを判定し、障害物と判定した場合は障害物判定情報を生成する。
 生成された障害物判定情報は、距離判定部130において列車3の運行に支障のある位置に存在するかを判定する。列車3の運行に支障のある位置に存在すると判定された場合は、障害物判定情報は、無線通信部140により、列車3に設置された車上無線装置31に伝達され、運転制御装置32の制御に用いられる。
 図5は、地上無線装置において生成される障害物判定情報のデータ構造例を示す図である。障害物判定情報には、障害物の位置情報、障害物のサイズ情報、検知した時刻情報が含まれる。障害物判定情報は、検知装置の検知結果をもとに生成されるため、検知装置の種類によって異なっていてもよい。例えば検知装置が超音波センサであって検知結果にサイズ情報が含まれていなければ、障害物判定情報にはサイズ情報は含まれなくともよい。逆に、追加の情報、例えば障害物の存在確度情報等が含まれるものであってもよい。
 図6は、障害物検知装置のハードウェア構成例を示す図である。第一の地上無線装置10と、第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12である障害物検知装置1は、中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)81と、メモリ82と、ハードディスク装置(Hard Disk Drive:HDD)やSSD(Solid State Drive)などの外部記憶装置83と、無線LAN(Local Area Network)等による所定の周波数の電磁波を利用した無線通信ネットワークを介して他のコンピュータと通信する無線通信装置84と、伝送線路40や第一の伝送線路41と接続する他の装置と通信を行う有線通信装置85と、を備えたコンピュータ、あるいはこのコンピュータを複数備えたコンピュータシステムにより実現できる。
 例えば、集約部110と、障害物判定部120と、距離判定部130とは、外部記憶装置83に記憶されている所定のプログラムをメモリ82にロードしてCPU81で実行することで実現可能であり、記憶部は、CPU81がメモリ82または外部記憶装置83を利用することにより実現可能である。
 この所定のプログラムは、外部記憶装置83に保持され、それから、メモリ82上にロードされてCPU81により実行されるようにしてもよい。
 なお、これに限られず、障害物検知装置は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)やマイコンで実現されるものであってもよい。
 続いて、地上無線装置1における処理の詳細について説明する。障害物判定処理の説明に用いる検知装置と遮蔽物の位置関係を図7に示す。図7において、遮蔽物61は列車運行に支障のある軌道51上に存在しており、遮蔽物62は軌道51から十分に離れており列車運行には支障の無い場所に存在しているものとする。
 第一の検知装置211と第二の検知装置212とは、軌道51に沿って100m(メートル)間隔で設置され、遮蔽物61は第一の検知装置211の検知範囲内に、また遮蔽物62は第一の検知装置211および第二の検知装置212の検知範囲内に、それぞれ存在している。また、検知中心線29は第一の検知装置211および第二の検知装置212の検知範囲の中心となる線を示している。第一の検知装置211と、第二の検知装置212とは、遮蔽物の検知時に、検知範囲中心線からの角度のずれを特定して検知結果に含ませる。
 図8は、地上無線装置における障害物判定処理の動作フローを示す図である。まず、有線通信部101は、伝送線路41に接続されている複数の検知装置、例えば第一の検知装置211および第二の検知装置212から、検知結果を取得する(ステップS100)。同様に、有線通信部102は、伝送線路42に接続されている複数の検知装置からも、検知結果を取得する。
 図7に示す状況での第一の検知装置211の検知結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上表1に示すように、第一の検知装置211は、遮蔽物61および遮蔽物62が検知範囲内に存在するため、遮蔽物61および遮蔽物62の検知結果をそれぞれ「No.1」および「No.2」として生成する。図7の状況では、遮蔽物61は第一の検知装置211から距離10m、角度は-42度の位置に、速度8km/h(キロメートル毎時)、サイズは反射量10dBsm(デシベルスクエアメーター)の物体として10時12分36秒に検知されたことが示されている。同様に、遮蔽物62は、第一の検知装置211から距離115m、角度は+20度の位置に、速度0km/h、サイズは反射量30dBsmの物体として10時12分36秒に検知されたことが示されている。
 同様に、第二の検知装置212の検知結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上表2に示すように、第二の検知装置212は、遮蔽物62が検知範囲内に存在するため、遮蔽物62の検知結果を「No.1」として生成する。図7の状況では、遮蔽物62は第二の検知装置212から距離15m、角度は+45度の位置に、速度0km/h、サイズは反射量30dBsmの物体として10時12分36秒に検知されたことが示されている。上記表1および上表2の検知結果は、図2の集約部110に集約され、記憶部に記憶され、障害物判定部120の判定に用いられる。
 無線通信部140は、車上無線装置31を介して、列車3から列車運行情報を取得する(ステップS101)。列車運行情報には、列車3の位置情報と運行方向情報が含まれる。
 そして、障害物判定部120は、検知結果に含まれる遮蔽物が、障害物となるか否かを判定する(ステップS102)。具体的には、障害物判定部120は、集約部110が記憶部に記憶した情報のうち、検知結果No毎に、遮蔽物が軌道51上に存在して列車運行に障害となるか否かを判定する。例えば、障害物判定部120は、上表1の「NO.1」の遮蔽物について、距離情報と角度情報ならびに第一の検知装置211の検知範囲中心線の情報を用いて、軌道51と遮蔽物の相対位置を求めることで障害となる位置にあるか否かを判定する。
 なお、第一の検知装置211の検知中心線29の方向は、第一の検知装置211の設置時に予め障害物判定部120の記憶部に保持しておく。上表1の「NO.1」の遮蔽物については、障害物判定部120は、当該遮蔽物が第一の検知装置211から距離10m、角度-(マイナス)42度の位置に存在し、軌道51上の位置にあるので、障害物と判定する。一方、上表1の「NO.2」の遮蔽物は距離115m、角度は+20度の位置で軌道51上ではないため障害物ではないと判定される。同様に、上表2の「No.2」の遮蔽物は距離15m、角度は+45度の位置で軌道51上ではないため障害物ではないと判定される。
 このように全ての検知結果について障害物判定を行い、障害物であると判定された検知結果が一つもない場合(ステップS102において「全てNo」の場合)には、障害物判定部120は、ステップS100に制御を戻す。障害物判定された検知結果が一つでもある場合(ステップS102において「Yes」の場合)には、障害物判定部120は、ステップS103に制御を進める。なお、各検知手段の検知中心線の情報は、予め障害物判定部120が図示しない記憶部に保持しておく他にも、各検知装置が設置された時にそれぞれ保持しておき、検知装置から検知結果を出力する毎に検知結果に含めるものとしてもよい。
 障害物判定部120は、ステップS102で障害物と判定した検知結果から障害物情報を生成する(ステップS103)。上述の例では、表1の「No.1」が障害物と判定された情報であるため、障害物判定部120は、この検知結果を用いて表3に示す障害物判定情報を生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 障害物判定情報には、障害物の位置情報と、障害物のサイズと、時刻と、が含まれる。障害物の位置情報は、障害物判定部120により、検知装置の軌道51の基準点からの距離と、検知装置から障害物までの距離と、を用いて演算して求められる。例えば、軌道51の基準点が図1上の軌道51の左方向への延長上にあり、基準点から検知装置211まで距離が21.6km(キロメートル)であれば、上表1の「No.1」に示した検知結果の距離情報である「10m」を加算することにより、障害物の位置情報は「21.61km」と演算される。
 各検知装置の位置情報は障害物判定部120が予め保持しておいてもよいし、各検知装置が予め保持しておき、検知結果を出力する毎に付加するものであってもよい。また、障害物判定情報に含まれる情報は障害物のサイズ情報に限られるものではなく、例えば障害物の移動速度を特定する情報が含まれたり、さらに障害物の存在確度情報が追加されるものであってもよい。あるいは、障害物判定情報に障害物のサイズ情報が含まれず、障害物位置情報のみ含むものであってもよい。障害物判定情報に位置情報以外の情報を含むか否かは、列車3の運転制御装置32の制御が必要とする情報に応じて変更されるものであってもよい。
 距離判定部130は、障害物と列車3との距離を算出する(ステップS104)。具体的には、距離判定部130は、ステップS103で判定した障害物と、列車3との軌道51に沿った距離を算出する。なお、厳密には、距離判定部130は障害物までの道のりを求めるのであり、直線距離を求めるのではないが、道のりの算出が煩雑な場合には、簡易的には直線距離で代用するようにしてもよい。
 距離判定部130は、列車3と障害物との距離が所定の余裕距離よりも大きいか否かを判定する(ステップS105)。ここで、所定の余裕距離の例として、列車3の最高の走行速度からの非常ブレーキによる制動距離に対し更に一定の猶予を加味した距離が挙げられるが、これに限られず、最高の走行速度に関係なく一定の余裕距離であってもよいし、列車3の実際の走行速度に応じて所定の制動距離と猶予とを加味した距離を余裕距離としてもよい。
 列車3と障害物との距離が所定の余裕距離よりも大きい場合(ステップS105において「Yes」の場合)には、距離判定部130は、制御をステップS100に戻し、そうでない場合(ステップS105において「No」の場合)には、距離判定部130は、ステップS106に制御を進める。
 そして、距離判定部130は、自身の装置が列車に近い端であるか否かを判定する(ステップS106)。具体的には、距離判定部130は、同一の伝送線路に接続される両端の地上無線装置のうち、自装置が列車3から近い距離にある地上無線装置であるか否かを判定する。例えば、図7の例では、第二の地上無線装置11が第一の地上無線装置10よりも列車3から近い距離にある地上無線装置である。
 自身の装置が列車に近い端である場合(ステップS106において「Yes」の場合)には、距離判定部130は、障害物判定情報を送信する(ステップS107)。具体的には、距離判定部130は、無線通信部140に障害物判定情報を伝達する。無線通信部140は、列車3の車上無線装置31に障害物判定情報を無線通信により送信する。
 そして、距離判定部130は、送信完了を他端の地上無線装置へ通知する(ステップS108)。具体的には、距離判定部130は、障害物判定情報を列車3へ送信した旨の情報を有線通信部101あるいは有線通信部102を介して、同一の検知結果を受け取った他端の地上無線装置10へ送信する。
 自身の装置が列車に近い端でない場合(ステップS106において「No」の場合)には、距離判定部130は、他端から障害物判定情報を送信完了したか否か判定する(ステップS109)。具体的には、距離判定部130は、所定の時間経過後に、同一の伝送線路に接続される他端の地上無線装置から障害物判定情報を送信完了した旨の通知を受け付けたか否かを判定する。他端から障害物判定情報を送信完了した場合(ステップS109において「Yes」の場合)には、距離判定部130は、障害物判定処理を終了させる。
 他端から障害物判定情報を送信完了していない場合(ステップS109において「No」の場合)には、距離判定部130は、制御をステップS107に進め、無線通信部140が列車に近い端の地上無線装置を代理して障害物判定情報を列車3に送信する。
 以上が、障害物判定処理の流れである。障害物判定処理によれば、無線通信部140が送信した障害物判定情報を車上無線装置31が受信し、受信した障害物判定情報を運転制御装置32に伝達することで、運転制御装置32は障害物判定情報に基づき列車3の速度制御を行うことができる。
 上記第一の実施形態によれば、伝送線路の両端に地上無線装置が接続されており、いずれの検知装置の検知結果も、検知装置が属する伝送線路に接続される複数の地上無線装置に伝達されるため、両端の地上無線装置で障害物判定と障害物判定情報の送信を行うことができる。したがって、ある地上無線装置が故障した場合においても、伝送線路の他端に接続された地上無線装置で障害物判定と障害物判定情報の送信が可能となり、高いレベルでシステムの信頼性を確保できるといえる。また、検知装置毎に地上無線装置を接続する構成に比較すると、地上無線装置の設置数を低減できるため、システムの導入および維持管理のコストを低減できる。
 さらに、従来技術(特許文献1)と比較しても、地上側の無線装置の設置間隔や無線到達距離の制約がないため、到達距離の長い無線方式を採用すれば地上無線装置の設置数を低減できるため、システムのコストを低減できる。
 なお、ステップS108において、送信完了の通知を他端の地上無線装置へ送信するが、これは必須の処理ではない。例えば、ステップS107において発信された無線通信を受信すると、他端の地上無線装置は障害物情報の送信がなされたことを検出するようにして省略することもできる。
 [第二の実施形態]第二の実施形態は、第一の実施形態と基本的に同様の構成を備えるが、一部に相違がある。以下、その相違を中心に説明する。
 第一の実施形態においては、障害物判定処理を地上無線装置で行うものとしたが、第二の実施形態においては、各検知装置で障害物の判定を行う。本実施形態においては、第一の実施形態における障害物判定処理のステップS102に示した、検知結果の遮蔽物が障害物となるか否かを判定する処理を、検知装置において行う。そのため、検知装置にはCPU等の制御部が設けられ、当該処理を行う。具体的には、検査装置の制御部は、第一の実施形態と同様に、検知物毎に、遮蔽物が軌道51上に存在して列車運行に障害となるかを判定する。なお、検知中心線の方向は検知装置内に予め保持しておく。
 第二の実施形態における各検知装置は、自身が検知した全ての遮蔽物について障害物判定を行い、障害物判定された検知結果が一つもない場合は障害物判定情報を生成しない。障害物判定された検知結果が一つでもある場合は、制御部は、第一の実施形態における障害物判定処理のステップS103に示した、障害物判定した検知結果から障害物情報を生成する動作を行う。続いて、第二の実施形態における地上無線装置の処理フローを、図9を用いて説明する。
 第二の実施形態における地上無線装置は、図2に示された地上無線装置と略同様となるが、障害物判定部120を含まない。また、集約部110と、距離判定部が直接接続された構成となる。また、集約部110は検知装置から得た検知結果ではなく、検知装置から得た障害物判定情報を集約し、記憶する。
 まず、有線通信部101は、伝送線路41に接続されている複数の検知装置から障害物判定情報を取得する(ステップS110)。同様に、有線通信部102は、伝送線路42に接続されている複数の検知装置から障害物判定情報を取得する。
 そして、ステップS101の処理を実施して列車から運行情報を取得した後、距離判定部130は障害物判定情報を用いて列車と障害物の距離を算出する処理(ステップS104)を行い、以降の処理は第一の実施形態の障害物判定処理と同じとなる。
 以上に説明したように、第二の実施形態によれば、伝送線路の両端に地上無線装置が接続されており、いずれの検知装置の障害物判定情報も複数の地上無線装置に伝達されるため、両端の地上無線装置いずれにおいても距離判定と障害物判定情報を送信することができる。したがって、ある地上無線装置が故障した場合においても、伝送線路の他端に接続された地上無線装置で障害物判定情報の送信が可能である。このように、列車が故障していない地上無線装置から障害物判定情報を受信し、それをもとに列車の運行制御を行うことができるため、信頼性が向上する。また、第一の実施形態と同様に、システムコストを低減できるとともに、地上側の無線装置の設置間隔や無線到達距離の制約がないという利点がある。
 [第三の実施形態]第三の実施形態は、軌道が複線の場合(一方向およびその対向方向への進行列車用の軌道がある場合)に、二つの軌道を同時に監視する検知装置を用いる障害物検知システムである。第三の実施形態についても、基本的に第一の実施形態と略同様の構成を備えるが、一部に差異があるため、その差異を中心に説明する。図10に、本実施例における障害物検知システムの全体構成を示す。
 図10は、第三の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。第三の実施形態では、第一の実施形態にもあった軌道51に加え、その対向方向の対向軌道52が存在する複線である。すなわち、列車3および対向方向に走行する対向列車300が走行する方向が一意に決まっている点で第一の実施形態とは異なる。図10の例では、軌道51上の列車3は図右から図左方向に向かって走行し、対向軌道52上の対向列車300は図左から図右方向に向かって走行するものとする。
 また、第一の検知装置211、第二の検知装置212、第三の検知装置213、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223は、軌道51と対向軌道52の間に設置され、検知中心線の方向が軌道51および対向軌道52と平行になっている。これにより、各検知装置が軌道51および対向軌道52の両方の遮蔽物を検出可能である。また、遮蔽物61は軌道51上の第三の検知装置213の検知可能領域に、遮蔽物62は対向軌道52上の第一の検知装置211の検知可能領域に存在するものとする。なお、第三の実施形態では、障害物判定を地上無線装置ではなく、第二の実施形態と同じく各検知装置で行うものとする。
 第三の実施形態では、第二の実施形態と同様に、検知結果が障害物となるか否かを判定する動作を行う障害物判定部が各検知装置内に備えられる。検知装置内の障害物判定部は、検知結果の遮蔽物毎に、その遮蔽物が軌道上に存在しているか否か、さらに軌道51または対向軌道52のどちらの軌道上に存在しているかを判定する。この例について、図11を用いて説明する。
 図11は、第三の実施形態に係る遮蔽物と検知装置の位置関係例を示す図である。図11においては、遮蔽物61が軌道51上に、遮蔽物62は対向軌道52上に存在しているものとする。また、第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213は、それぞれ100m間隔で設置され、遮蔽物61は第三の検知装置213の検知範囲に、遮蔽物62は第一の検知装置211の検知範囲内に存在しているものとする。また、検知中心線29は、第一の検知装置211および第三の検知装置213の検知範囲の中心線を示す。また、軌道51上を列車3が図右側から図左側へ向かって走行するものとし、対向軌道52上を対向列車300が図左側から図右側へ向かって走行するものとする。
 図12は、第三の実施形態に係る障害物判定処理の動作フローを示す図である。検知装置の制御部は、自己の装置による検知結果を取得し、自己の装置の障害物判定部に伝達する(ステップS200)。
 図11の例の場合の第一の検知装置211の検知結果を表4に、第三の検知装置213の検知結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 遮蔽物62は、第一の検知装置211から距離「20m」、角度は「+35度」の位置に、速度「4km/h」、サイズは反射量「15dBsm」の物体として「10時12分36秒」に検知されたことが、表4に示されている。同様に、遮蔽物61は第三の検知装置213から「距離14m」、角度は「-22度」の位置に、速度「6km/h」、サイズは反射量「-5dBsm」の物体として「10時12分36秒」に検知されたことが表5に示されている。
 そして、障害物判定部は、検知結果が障害物となるか否かを判定する(ステップS201)。具体的には、障害物判定部は、自己の検知結果について、距離情報と角度情報ならびに検知装置の検知中心線29の情報を用いて、軌道51および対向軌道52と、遮蔽物の相対位置を求めて軌道上にあれば障害物と判定する。例えば、表4の遮蔽物は、距離「20m」、角度「+35度」の位置に存在し、これは対向軌道52上であるので、第一の検知装置211の障害物判定部により障害物と判定される。
 同様に、第三の検知装置213は、検知結果について、遮蔽物は距離「14m」、角度は「-22度」の位置に存在し、これは軌道51上であるので、第三の検知装置213の障害物判定部により障害物と判定される。
 このように、各検知装置は全ての自己の検知結果について障害物判定を行い、検知装置のそれぞれは、障害物と判定された自己の検知結果が一つもない場合(ステップS201において「全てNo」の場合)には、障害物判定部は制御をステップS200に戻す。障害物と判定された自己の検知結果が一つでもある場合(ステップS201において「Yes」の場合)には、障害物判定部は制御をステップS203に進める。
 そして、障害物判定部は、ステップS201で障害物と判定した検知結果から障害物情報を生成する(ステップS203)。図13に、本実施形態における障害物判定情報のデータ内容の一例を示す。
 図13は、第三の実施形態に係る障害物判定情報のデータ構造例を示す図である。図13に示す障害物判定情報は、図5に示した障害物判定情報のデータ構造に加え、障害物が存在している軌道を特定する軌道情報が追加されている。
 上述の例では、第一の検知装置211では、表4の「No.1」が障害物と判定された情報であるため、障害物判定部は、この検知結果を用いて表6に示す障害物判定情報を生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 すなわち、障害物の位置は基準点より「21.62km」、障害物のサイズは「15dBsm」、存在する軌道は対向軌道52を示す識別子「2」となる。同様に、第三の検知装置213では、表5の「No.1」が障害物と判定された情報であるため、障害判定部は、この検知結果を用いて表7に示す障害物判定情報を生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 すなわち、障害物の位置は、基準点より「21.814km」の位置であり、障害物のサイズは「-5dBsm」、存在する軌道は軌道51を示す識別子「1」となる。
 そして、検知装置の障害物判定部は、障害物判定情報の送信先の地上無線装置を選択する(ステップS220)。具体的には、検知装置が送信可能な地上無線装置は二つ存在する(接続される伝送線路の両端に接続される各地上無線装置)。第三の実施形態では、障害物判定部は、列車に近い方向の地上無線装置のみを送信先として決定する。例えば、第一の検知装置211は、表6に示した障害物判定情報を第一の地上無線装置10または第二の地上無線装置11の一方に送信するが、障害物と判定された遮蔽物62は対向軌道52上に存在し、対向列車300は図左側から図右側方向に走行するので、列車が接近する方向(列車に近い方向)である第一の地上無線装置10のみを送信先として選択する。
 同様に、第三の検知装置213は表7に示した障害物判定情報について、障害物と判定された遮蔽物61は軌道51上に存在し、軌道51上を走行する列車3は図11の右から左方向に走行する。そのため、障害物判定部は、列車が接近する方向(列車に近い方向)にある第二の地上無線装置11のみを送信先として選択する。
 そして、検知装置の障害物判定部は、ステップS220において選択した地上無線装置に障害物判定情報を送信し、障害物判定処理を終える(ステップS206)。具体的には、第一の検知装置211は第一の地上無線装置10に遮蔽物62についての障害物判定情報を、第三の検知装置213は第二の地上無線装置11に遮蔽物61についての障害物判定情報を送信する。
 第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11は、それぞれ対向列車300および列車3に対して、軌道上の障害物についての障害物判定情報を送信することにより、対向列車300および列車3は受信した障害物判定情報を利用して対向列車300および3の速度制御を行うことが出来る。なお、この速度制御に関しては、列車の制御方法に関する仕様に応じて適切な公知の技術を用いることができる。
 第三の実施形態によれば、検知装置が送信する障害物判定情報を列車が接近する方向の地上無線装置のみとすることにより、列車の走行制御に不要な情報を伝送線路で伝達する事を防止することができる。
 また、第三の実施形態によれば、軌道51と対向軌道52を備える複線についても、単線と同じ検知装置数で障害物を検知可能であるため、システムの構築コストを抑制する事ができる。
 [第四の実施形態]第四の実施形態は、検知装置を軌道の両側に設置する障害物検知システムである。図14に、本実施形態における障害物検知システムの全体構成を示す。
 図14は、第四の実施形態に係る障害物検知システムの構成例を示す図である。第四の実施形態については、基本的に第三の実施形態と略同様であるが、一部差異がある。以下、第三の実施形態との差異を中心に説明する。
 第四の実施形態について第三の実施形態との差異は、第一の検知装置211、第二の検知装置212、第三の検知装置213、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223は、対向軌道52よりも外側(軌道51と対向軌道52およびその間の領域の外側)に設置されている点と、新たに第七の検知装置231、第八の検知装置232、第九の検知装置233、第十の検知装置241、第十一の検知装置242および第十二の検知装置243が軌道51よりも外側(軌道51と対向軌道52およびその間の領域の外側)に設置されている点である。
 本実施形態では、第一の検知装置211、第二の検知装置212および第三の検知装置213と、第七の検知装置231、第八の検知装置232および第九の検知装置233は、第一の伝送線路41に接続され、第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11に障害物判定情報を送信することができる。
 同様に、第四の検知装置221、第五の検知装置222および第六の検知装置223と、第十の検知装置241、第十一の検知装置242および第十二の検知装置243は第二の伝送線路42に接続され、第二の地上無線装置11および第三の地上無線装置12に障害物判定情報を送信することができる。
 第四の実施形態では、軌道51および対向軌道52の外側に設置した複数の検知装置が、軌道上の遮蔽物を検知可能である。例えば遮蔽物62は第一の検知装置211および第七の検知装置231の二つの検知装置の検知範囲に存在し、第一の検知装置211および第七の検知装置231が検知結果を第一の地上無線装置10および第二の地上無線装置11に送信可能であるため、より確実に遮蔽物62の障害物判定を行うことが可能となる。
 また、第四の実施形態によれば、地上無線装置の設置数を増加させず検知装置の設置数を増やすことができるため、システムのコスト上昇を抑制しつつ確実な障害物判定が可能となる。
 以上が、第四の実施形態に係る障害物検知システムである。第四の実施形態に係る障害物検知システムによれば、検知対象を異なる複数の視点から検知することができるため、コストを抑えて検知漏れや誤検知の確率を減らして検知の確実性を高いものとすることができる。
 なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
 また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
 また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムに応じて演算を実行するソフトウェア制御によって実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納しておき、実行時にRAM(Random Access Memory)等に読み出され、CPU等により実行することができる。
 また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
 また、上記した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば別の装置で実行してネットワークを介して統合処理する等により分散システムで実現してもよい。
 また、上記した実施形態の技術的要素は、単独で適用されてもよいし、プログラム部品とハードウェア部品のような複数の部分に分けられて適用されるようにしてもよい。
 以上、本発明について、実施形態を中心に説明した。
 3・・・列車、10,11,12・・・地上無線装置、31・・・車上無線装置、32・・・運転制御装置、40,41,42,43・・・伝送線路、51・・・軌道、61,62・・・遮蔽物、211,212,213,221,222,223・・・検知装置。

Claims (11)

  1.  軌道に沿って設けられ、前記軌道上の物体の存在を検知する複数の検知装置と、
     前記軌道に沿って設けられ、前記複数の検知装置が接続され前記複数の検知装置の検知結果を伝送する伝送線路と、
     前記伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、前記軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、を備え、
     前記地上無線装置は、
     前記複数の検知装置の検知結果を、前記伝送線路を介して取得する検知結果取得部と、
     前記検知結果を用いて、前記検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定部と、
     自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車に近い場合に、前記物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を前記列車に送信する地上無線部と、
     を備えることを特徴とする障害物検知システム。
  2.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記軌道は、運行方向が異なる複数の軌道であって、
     前記地上無線装置は、
     前記列車の位置を特定する位置情報および前記軌道上の進行方向を特定する運行方向情報を、前記地上無線部を介して取得する運行情報取得部と、
     前記障害物判定部による判定の結果が障害物であれば、前記障害物と前記列車との前記運行方向の軌道上の道のりを判定する距離判定部と、を備え、
     前記障害物判定部は、前記検知結果と、前記列車の位置情報および運行方向情報と、を用いて、前記検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定し、
     前記地上無線部は、前記障害物と前記列車との間の前記道のりが所定未満であって、自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車に近い場合に、前記物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を前記列車に送信する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  3.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記検知装置は、前記物体の検知範囲が前記検知装置間で重複するように配置され、
     前記障害物判定部は、前記重複する検知範囲については前記複数の検知装置の検知結果を用いて前記検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  4.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記地上無線部は、
     前記自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車から遠い場合には、前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置から前記障害物判定情報が送信されなければ、前記物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を前記列車に送信する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  5.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記列車には、該列車の走行を制御する制御装置が含まれ、
     前記制御装置は、
     前記障害物判定情報を用いて走行速度を制御する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  6.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記列車には、該列車の走行を制御する制御装置が含まれ、
     前記制御装置は、
     前記障害物判定情報に含まれる前記物体の位置までの走行距離が短いほど走行速度を低く制御する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  7.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記検知装置は、前記伝送線路の両端に接続された前記地上無線装置のそれぞれに前記検知結果を伝送する、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  8.  請求項1に記載の障害物検知システムであって、
     前記地上無線装置は、
     前記軌道上の連続する二つの所定の区間に設けられた前記伝送線路と接続される、
     ことを特徴とする障害物検知システム。
  9.  軌道に沿って設けられ、前記軌道上の障害物の存在を検知する複数の検知装置と、
     前記軌道に沿って設けられ、前記複数の検知装置が接続され前記複数の検知装置が検知した障害物の存在を伝送する伝送線路と、
     前記伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、前記軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、を備え、
     前記検知装置は、
     検知された物体が前記軌道上の障害物であるか否かを判定する障害物判定部と、
     前記障害物の位置を含む障害物判定情報を前記伝送線路上に送信する送信部と、を備え、
     前記地上無線装置は、
     前記伝送線路を介して前記障害物判定部の判定結果である前記障害物判定情報を取得する障害物判定情報取得部と、
     自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車に近い場合に、前記障害物判定情報を前記列車に送信する地上無線部と、
     を備えることを特徴とする障害物検知システム。
  10.  障害物検知システムによる障害物検知方法であって、
     前記障害物検知システムには、
     軌道に沿って設けられ、前記軌道上の物体の存在を検知する複数の検知装置と、
     前記軌道に沿って設けられ、前記複数の検知装置が接続され前記複数の検知装置の検知結果を伝送する伝送線路と、
     前記伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、前記軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、が含まれ、
     前記地上無線装置は、
     制御部を備え、
     前記制御部は、
     前記複数の検知装置の検知結果を、前記伝送線路を介して取得する検知結果取得ステップと、
     前記検知結果を用いて、前記検知装置で検知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定ステップと、
     自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車に近い場合に、前記物体の位置を特定する情報を含む障害物判定情報を前記列車に送信する無線送信ステップと、
     を実施することを特徴とする障害物検知方法。
  11.  障害物検知システムによる障害物検知方法であって、
     前記障害物検知システムには、
     軌道に沿って設けられ、前記軌道上の障害物の存在を検知する複数の検知装置と、
     前記軌道に沿って設けられ、前記複数の検知装置が接続され前記複数の検知装置が検知した障害物の存在を伝送する伝送線路と、
     前記伝送線路の両端のうち一方の端に接続され、前記軌道上を走行する列車と無線通信を行う地上無線装置と、が含まれ、
     前記検知装置は、
     制御部を備え、
     前記制御部は、
     検知された物体が前記軌道上の障害物であるか否かを判定する障害物判定ステップと、
     前記障害物の位置を含む障害物判定情報を前記伝送線路上に送信する送信ステップと、を実施し、
     前記地上無線装置は、
     制御部を備え、
     前記制御部は、
     前記伝送線路を介して前記障害物判定ステップにおける判定結果である前記障害物判定情報を取得する障害物判定情報取得ステップと、
     自身が前記伝送線路の両端のうち他の端に接続された地上無線装置よりも前記列車に近い場合に、前記障害物判定情報を前記列車に送信する無線送信ステップと、
     を実施することを特徴とする障害物検知方法。
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