WO2023037473A1 - 鉄道管理システム、番線検知装置、番線検知方法、制御回路および記憶媒体 - Google Patents

鉄道管理システム、番線検知装置、番線検知方法、制御回路および記憶媒体 Download PDF

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WO2023037473A1
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track
terminal
platform
wireless
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PCT/JP2021/033178
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周作 梅田
明▲徳▼ 平
敏生 三瀬
裕康 佐野
明 栗田
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B1/00—General arrangement of stations, platforms, or sidings; Railway networks; Rail vehicle marshalling systems
    • B61B1/02—General arrangement of stations and platforms including protection devices for the passengers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains

Definitions

  • the present disclosure relates to a railway management system using ultra-wideband wireless communication (UWB: Ultra-Wide Band), a track detection device, a track detection method, a control circuit, and a storage medium.
  • UWB Ultra-Wide Band
  • platform fences that open only when the train stops and the doors of the train are opened. and monitor the safety of In order to realize a safer railway system, it is important to detect which track of a station a train has entered.
  • Patent Document 1 discloses a technology that associates a platform with a train when the train enters and stops on the platform using short-range communication using the LF (Low Frequency) band of 30 to 300 kHz. .
  • LF Low Frequency
  • Patent Document 1 uses the LF band, there is a high possibility that the radio waves will jump too much and the track that the train will enter will be erroneously detected.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and aims to obtain a railway management system capable of increasing the accuracy of detecting track numbers on which trains enter.
  • a railway management system for each of a plurality of tracks, and a plurality of second trains installed at the ends of the platforms of the corresponding tracks.
  • 1 wireless terminal, a second wireless terminal installed at the end of the train and communicating with the first wireless terminal using ultra-wideband wireless signals, and a plurality of first wireless terminals using the ultra-wideband wireless signals A distance estimating unit for estimating the distance between each of the wireless terminals and the second wireless terminal; Characterized by
  • the railway management system according to the present disclosure has the effect that it is possible to improve the accuracy of detecting the tracks on which trains enter.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a railway management system according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first UWB terminal shown in FIG. 1
  • FIG. 2 shows the configuration of the second UWB terminal shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the first embodiment
  • FIG. 12 shows a functional configuration of a communication terminal according to a sixth embodiment; Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the sixth embodiment The figure which shows the structure of the railway management system concerning Embodiment 7 A diagram showing the functional configuration of the second UWB terminal shown in FIG. Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the seventh embodiment The figure which shows the structure of the railway management system concerning Embodiment 8 Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the eighth embodiment The figure which shows the structure of the railway management system concerning Embodiment 9 A diagram showing the functional configuration of the communication terminal shown in FIG. Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the ninth embodiment FIG.
  • FIG. 11 shows a configuration of a railway management system according to a tenth embodiment; Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the tenth embodiment The figure which shows the structure of the railway management system concerning Embodiment 11
  • FIG. 26 is a diagram showing the functional configuration of the camera wireless device shown in FIG. 26; Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the eleventh embodiment Sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system according to the twelfth embodiment
  • FIG. 21 shows the configuration of a railway management system according to a thirteenth embodiment; A diagram showing the functional configuration of the camera wireless device shown in FIG. Diagram showing the functional configuration of the core server shown in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing dedicated hardware for realizing the functions of the components of the railway management system according to the first to thirteenth embodiments;
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a control circuit for realizing the functions of the components of the railway management system according to the first to thirteenth embodiments;
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a railway management system 1 according to a first embodiment.
  • the railway management system 1 includes first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1, 12-a-2 to 12-d-, which are a plurality of first wireless terminals installed at the ends of platforms. 2, and second UWB terminals 14-a and 14-b, which are installed at the ends of the train 13 and are second wireless terminals that perform ultra-wideband wireless communication with the first wireless terminals.
  • the platform of the station shown in FIG. 1 is provided with four tracks, and each track is assigned a number. Each of the four tracks is hereinafter referred to as a numbered track 11-a to 11-d.
  • ultra-wideband wireless communication also called UWB
  • FCC Federal Communications Commission
  • FBW fractional bandwidth
  • Radio signals used in ultra-wideband wireless communication are called ultra-wideband wireless signals, UWB signals, and the like.
  • the train 13 can run in a first direction or a second direction opposite to the first direction, and the running direction shown in FIG. 1 is the first direction.
  • the route on which the train 13 runs connects the urban area and the suburbs, and the first direction is the downward direction from the urban area to the suburbs.
  • the front side when the train 13 runs in the first direction is sometimes called the outbound side
  • the rear side when the train 13 runs in the first direction is sometimes called the inbound side.
  • a pair of first UWB terminals 12-a-1 and 12-a-2 are installed at both ends of the platform of line 11-a. Specifically, the first UWB terminal 12-a-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 12-a-2 is installed on the downstream side.
  • a pair of first UWB terminals 12-b-1 and 12-b-2 are installed at both ends of the platform of line 11-b. Specifically, the first UWB terminal 12-b-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 12-b-2 is installed on the downstream side. A pair of first UWB terminals 12-c-1 and 12-c-2 are installed at both ends of the platform of line 11-c. Specifically, the first UWB terminal 12-c-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 12-c-2 is installed on the downstream side. A pair of first UWB terminals 12-d-1 and 12-d-2 are installed at both ends of the platform of line 11-d.
  • the first UWB terminal 12-d-1 is installed on the upstream side
  • the first UWB terminal 12-d-2 is installed on the downstream side
  • the second UWB terminal 14-a is installed at the up end of the train 13
  • the second UWB terminal 14-b is installed at the down end of the train 13.
  • FIG. Lines 11-a and 11-b belong to route 15-a
  • lines 11-c and 11-d belong to route 15-b.
  • the train 13 is running on the line 15-a.
  • FIG. 1 shows train 13 about to enter track 11-b.
  • constituent elements having similar functions are distinguished from each other by adding a hyphen and an alphabet or numeral after a common number. When it is not necessary to distinguish between multiple components having similar functions, only common numerals may be used.
  • the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 and 12-a-2 to 12-d-2 are simply referred to as first UWB terminals 12 when there is no need to distinguish between them.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first UWB terminal 12 shown in FIG. Note that FIG. 2 shows the functions required for the explanation of Embodiment 1, and the first UWB terminal 12 may have functions other than those shown in FIG.
  • the first UWB terminal 12 has a preamble signal generator 121 , a data signal generator 122 , a signal detector 123 , a reception timing estimator 124 , a data signal demodulator 125 and a UWB antenna 126 .
  • the preamble signal generator 121 generates a preamble signal, which is a signal detection signal used to detect a signal on the receiving side, and outputs the generated preamble signal to the data signal generator 122 .
  • Data signal generation section 122 modulates data to be transmitted, generates a transmission signal that is a data signal based on the modulated data and the preamble signal, and outputs the generated transmission signal to UWB antenna 126 .
  • Signal detection section 123 detects a preamble signal included in a received signal received by UWB antenna 126 and notifies reception timing estimation section 124 and data signal demodulation section 125 of the timing at which the preamble signal is detected.
  • the reception timing estimator 124 estimates the signal reception timing based on the timing at which the signal detector 123 detects the preamble signal.
  • Data signal demodulator 125 demodulates the data signal included in the received signal received by UWB antenna 126 based on the timing at which the preamble signal notified from signal detector 123 is detected.
  • UWB antenna 126 outputs the received signal to signal detection section 123 and data signal demodulation section 125 , and transmits the transmission signal generated by data signal generation section 122 .
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second UWB terminal 14 shown in FIG. Note that FIG. 3 shows the functions required for the explanation of Embodiment 1, and the second UWB terminal 14 may have functions other than those shown in FIG.
  • the second UWB terminal 14 includes a preamble signal generator 121, a data signal generator 122, a signal detector 123, a reception timing estimator 124, a data signal demodulator 125, a UWB antenna 126, and a distance estimator. 141 and a track detection unit 142 . Components having functions similar to those of the first UWB terminal 12 shown in FIG. In the following, parts different from the first UWB terminal 12 will be mainly described.
  • the reception timing estimation unit 124 notifies the distance estimation unit 141 of the estimated reception timing.
  • Data signal demodulator 125 outputs the demodulated data signal to distance estimator 141 .
  • the distance estimation unit 141 determines the distance between the second UWB terminal 14 and the plurality of first UWB terminals. Estimate the distance between each of the 12.
  • the distance estimation unit 141 outputs the estimation result to the track detection unit 142 .
  • the track detection unit 142 detects the track on which the train 13 on which the second UWB terminal 14 is installed enters, based on the estimation result output by the distance estimation unit 141 .
  • the track detection unit 142 transmits a track detection signal indicating the detected track to the first UWB terminal 12 corresponding to the detected track.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 shows the communication sequence when the train 13 is running in the running direction from the urban area to the suburbs as shown in FIG. 1 and is about to enter track 11-b of the station platform.
  • the second UWB terminals 14-a and 14-b mounted on the train 13 the second UWB terminal 14-b located ahead in the running direction is periodically connected to the second UWB terminal 14-b.
  • a distance measurement start signal 16 is transmitted to notify of the presence of (step S10).
  • the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 installed on the upstream side of the platform were able to receive the ranging start signal 16.
  • each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 has not detected that another vehicle has already entered the corresponding track 11-a to 11-d
  • Each of the response signals 17-a to 17-d includes information indicating the track number 11 on which the respective first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 are installed.
  • the distance estimator 141 of the second UWB terminal 14-b that has received the response signals 17-a to 17-d estimates the distance from the first UWB terminal 12 based on the timing of receiving the response signals 17-a to 17-d. -a-1 to 12-d-1, and outputs the estimation result to the track detection unit 142.
  • the track detection unit 142 detects the track 11 into which the train 13 enters, based on whether the distance estimation result satisfies a predetermined condition. For example, when the estimated distance is equal to or less than a predetermined threshold, the track detection unit 142 selects the track 11 corresponding to the first UWB terminal 12 whose distance is equal to or less than the threshold as the track 11 into which the train 13 enters. detect.
  • the second UWB terminal 14-b transmits the ranging start signal 16 again (step S12).
  • Each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 that has received the ranging start signal 16 transmits the response signals 17-a to 17-d again (step S13).
  • the second UWB terminal 14-b that has received the response signals 17-a to 17-d performs a process of estimating the distance to each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1. , track number detection processing are repeated.
  • the second UWB terminal 14-b sets the track 11 corresponding to the first UWB terminal 12 whose distance estimation result satisfies the conditions as the track 11 into which the train 13 enters.
  • the second UWB terminal 14-b transmits a track detection signal 18 indicating the detected track 11-b to the first UWB terminal 12-b-1 installed on the detected track 11-b (step S14). ).
  • the track detection signal 18 includes the identifier of the train 13 and indicates that the train 13 has entered the track 11-b.
  • the railway management system 1 uses ultra-wideband radio to estimate the distance between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14. 13 detects line 11 entering the line. Compared to LF band radio waves, ultra-wideband radio waves reach a narrower range and are suitable for track detection. It is possible to improve the accuracy of A track detection signal 18 indicating the track 11 detected by the second UWB terminal 14-b is transmitted to the first UWB terminal 12-b-1. The safety of the railway management system 1 can be improved by controlling the railway management system 1 using the information on the track number 11 detected at the time.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system 1 according to the second embodiment.
  • a second UWB terminal 14-b located in front of the running direction of the train 13 starts distance measurement using a preamble signal generated using a route identifier indicating the route 15-a indicating the route to which the train 13 belongs.
  • a signal 16A is periodically transmitted (step S20).
  • Each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 that has received the distance measurement start signal 16A receives the number line corresponding to each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1. Signal detection processing is performed using the route identifier indicating the route to which 11 belongs. Therefore, among the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1, the first UWB terminals 12-a-1 and 12-b-1 with matching route identifiers send the distance measurement start signal 16A. Other first UWB terminals 12 cannot detect the ranging start signal 16A.
  • the first UWB terminals 12-a-1 and 12-b-1 that have detected the ranging start signal 16A send a response signal 17A-a using a preamble signal generated using a route identifier indicating the route 15-a. , 17A-b are transmitted at a predetermined timing (step S21).
  • Each of the response signals 17A-a and 17A-b includes information indicating the number lines 11-a and 11-b on which the first UWB terminals 12-a-1 and 12-b-1 are respectively installed. .
  • the distance estimating unit 141 of the second UWB terminal 14-b Upon receiving the response signals 17A-a and 17A-b, the distance estimating unit 141 of the second UWB terminal 14-b receives the response signals 17A-a and 17A-b.
  • the track detection unit 142 detects the track 11 into which the train 13 enters, based on whether the distance estimation result satisfies a predetermined condition. For example, when the estimated distance is equal to or less than a predetermined threshold, the track detection unit 142 selects the track 11 corresponding to the first UWB terminal 12 whose distance is equal to or less than the threshold as the track 11 into which the train 13 enters. detect.
  • the second UWB terminal 14-b transmits the ranging start signal 16A again (step S22).
  • the first UWB terminal 12-a-1 to 12-d-1 that have received the distance measurement start signal 16A
  • the first UWB terminal 12-a-1 that was able to detect the distance measurement start signal 16A Each of 12-b-1 transmits response signals 17A-a and 17A-b again (step S23).
  • the second UWB terminal 14-b that has received the response signals 17A-a and 17A-b performs processing for estimating the distance between each of the first UWB terminals 12-a-1 and 12-b-1. , track number detection processing are repeated.
  • the second UWB terminal 14-b sets the track 11 corresponding to the first UWB terminal 12 whose distance estimation result satisfies the conditions as the track 11 into which the train 13 enters.
  • the second UWB terminal 14-b transmits a track detection signal 18 indicating the detected track 11-b to the first UWB terminal 12-b-1 installed on the detected track 11-b (step S24). ).
  • the track detection signal 18 includes the identifier of the train 13 and indicates that the train 13 has entered the track 11-b.
  • the second UWB terminal 14 transmits the distance measurement start signal 16A using the preamble signal generated using the route identifier of the corresponding track number 11.
  • the first UWB terminal 12 performs signal detection processing using the preamble signal generated using the route identifier of the corresponding numbered line 11 . Therefore, the first UWB terminal 12 as the first wireless terminal uses a different signal detection signal for each route of the corresponding numbered track 11, and the second UWB terminal 14 as the second wireless terminal uses , a different signal detection signal is used for each route of the train 13 installed.
  • the distance is estimated only between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14 on the same route, and the process of detecting the numbered track 11 is performed. 11 can be detected.
  • the second UWB terminal 14 installed on the train 13 transmits the distance measurement start signals 16 and 16A to communicate with the first UWB terminal 12 installed on each platform.
  • the first UWB terminal 12 may transmit the ranging start signals 16 and 16A.
  • the first UWB terminal 12 transmits the ranging start signals 16 and 16A
  • the first UWB terminal 12 has the configuration shown in FIG. 3
  • the second UWB terminal 14 has the configuration shown in FIG. becomes.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing a communication sequence on the upstream side of the railway management system 1 according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing a communication sequence on the downstream side of the railway management system 1 according to the third embodiment. 6 and 7 show the communication sequence that occurs after the train 13 enters track 11-b and stops.
  • a process of estimating the distance is performed between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14 using ultra-wideband radio. Then, a track detection process is performed based on the estimation result.
  • the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 and 12-a-2 to 12-d-2 installed at both ends of the platform have preamble signals different from those of the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 installed on the downstream side of the platform, Of the second UWB terminals 14-a and 14-b installed at both ends of the train 13, the second UWB terminal 14-a installed on the upstream side uses the same preamble signal.
  • the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 installed on the downstream side of the platform use the same preamble signal as the second UWB terminal 14-b installed on the downstream side of the train 13. do.
  • the platform or the inbound side of the train 13 can be translated as the rear side when the train 13 travels in the first direction, which is the direction of travel shown in FIG. It can be rephrased as the front side when traveling in one direction.
  • the use of the same preamble signal by the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14 means that the signal transmitted by the transmitting side of the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14 is transmitted by the receiving side. It refers to being detectable.
  • the second UWB terminal 14-a installed on the train 13 transmits a ranging start signal 16-a (step S30-1), and the second UWB terminal 14-b A ranging start signal 16-b is transmitted (step S30-2).
  • Different preamble signals are used for the distance measurement start signal 16-a and the distance measurement start signal 16-b.
  • Each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 that has received the ranging start signal 16-a performs signal detection using the same preamble signal as the second UWB terminal 14-a. Therefore, the distance measurement start signal 16-a can be detected, and response signals 17-a-1 to 17-d-1 are transmitted at predetermined timings (step S31-1).
  • Each of the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 that has received the ranging start signal 16-b performs signal detection using the same preamble signal as the second UWB terminal 14-b. Therefore, the distance measurement start signal 16-b can be detected, and the response signals 17-a-2 to 17-d-2 are transmitted at predetermined timings (step S31-2).
  • each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 transmits response signals 17-a-1 to 17 using a preamble signal that can be detected by the second UWB terminal 14-a.
  • -d-1 each of the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 sends a response signal 17 using a preamble signal that can be detected by the second UWB terminal 14-b.
  • the response signals 17-a-1 to 17-d-1 use preamble signals different from the response signals 17-a-2 to 17-d-2.
  • the response signal 17 includes information indicating the track number 11 on which each first UWB terminal 12 is installed.
  • the second UWB terminal 14-a that has received the response signals 17-a-1 to 17-d-1 uses the response signals 17-a-1 to 17-d-1 to determine the platform in the distance estimation unit 141. estimating the distance between each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 installed in the .
  • the second UWB terminal 14-b that has received the response signals 17-a-2 to 17-d-2 uses the response signals 17-a-2 to 17-d-2 to send the distance estimator 141 Then, the distance between each of the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 installed on the platform is estimated.
  • the track detection unit 142 determines whether or not the distance estimation result satisfies the conditions.
  • the second UWB terminal 14-a transmits the distance measurement start signal 16-a again (step S32-1), and in response to the distance measurement start signal 16-a, Response signals 17-a-1 to 17-d-1 are transmitted from each of the UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 (step S33-1).
  • the second UWB terminal 14-b transmits the distance measurement start signal 16-b again (step S32-2), and responds to the distance measurement start signal 16-b. Then, response signals 17-a-2 to 17-d-2 are transmitted from the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2, respectively (step S33-2).
  • the second UWB terminal 14-a that has received the response signals 17-a-1 to 17-d-1 uses the response signals 17-a-1 to 17-d-1 to communicate with the first UWB terminal 12- The estimation of the distance to each of a-1 to 12-d-1 and the track detection process are repeated. If the estimation result satisfies the condition, the second UWB terminal 14-a transmits a track detection signal 18 indicating the detected track 11 to the first UWB terminal 12-b-1 (step S34-1). The second UWB terminal 14-b transmits a track detection signal 18 indicating the detected track 11 to the first UWB terminal 12-b-2 (step S34-2).
  • the communication sequence shown in FIG. 6 and the communication sequence shown in FIG. 7 described above may be executed in parallel or asynchronously.
  • the second UWB terminals 14-a and 14-b installed at both ends of the train 13 separately perform track detection processing, and output track detection signals 18 indicating the respective detection results. It can be transmitted to the first UWB terminal 12 .
  • the second UWB terminals 14-a and 14-b notify each other of the detection result of the track 11.
  • a line detection signal 18 may be generated and transmitted to the first UWB terminal 12 at the time when both a and 14-b detect the incoming line 11 .
  • the railway management system 1 estimates the distance between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 14 at the first UWB terminal installed on the upstream side.
  • the UWB terminal 14-b uses a different preamble signal. Therefore, each distance estimation process can be executed asynchronously.
  • the second UWB terminal 14 installed on the train 13 transmits the distance measurement start signal 16 to the first UWB terminal 12 installed on the platform, and the second UWB terminal 14 , the first UWB terminal 12 installed on the platform transmits a distance measurement start signal 16, and the first UWB terminal 12 performs the distance estimation process and the track detection process. processing may be performed.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system 1 according to the fourth embodiment.
  • Each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 transmits each of the notification signals 19-a-1 to 19-d-1 in a time division manner (step S1).
  • the second UWB terminal 14-b Upon receiving the notification signals 19-a-1 to 19-d-1, the second UWB terminal 14-b performs distance measurement based on the received notification signals 19-a-1 to 19-d-1.
  • the first UWB terminal 12 is selected from among the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 that are the transmission sources of the notification signals 19-a-1 to 19-d-1.
  • the second UWB terminal 14-b receives the reception strength of the notification signal 19, the location information of the first UWB terminal 12 included in the notification signal 19, the location of the first UWB terminal 12 pre-registered in the on-vehicle database.
  • the first UWB terminal 12 to be ranged can be selected based on the location or the like.
  • the second UWB terminal 14-b transmits a ranging start signal 16B (step S2).
  • the distance measurement start signal 16B includes information identifying the selected first UWB terminals 12-a-1, 12-b-1, and 12-c-1, - information indicating the respective transmission timings of a-1, 12-b-1, and 12-c-1.
  • Each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 that has received the distance measurement start signal 16B selects the first UWB terminal 12-a based on the distance measurement start signal 16B. -1, 12-b-1, 12-c-1, and if it is selected as the first UWB terminal 12 to perform distance measurement, it responds at the timing indicated by the distance measurement start signal 16B. Send signal 17 .
  • the first UWB terminals 12 that perform distance measurement are the first UWB terminals 12-a-1, 12-b-1, and 12-c-1
  • the first UWB terminal 12-a- 1, 12-b-1 and 12-c-1 respectively transmit response signals 17-a-1, 17-b-1 and 17-c-1 (step S3).
  • the second UWB terminal 14-b that has received the response signal 17 estimates the distance to the first UWB terminal 12 based on the received response signal 17.
  • the second UWB terminal 14-b estimates the distances to each of the first UWB terminals 12-a-1, 12-b-1, and 12-c-1, The process of estimating the distance between the UWB terminal 14-b and the first UWB terminal 12-d-1 is omitted.
  • each of the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 retransmits the notification signals 19-a-1 to 19-d-1 (step S4), Distance measurement processing including transmission of distance measurement start signal 16B (step S5) and transmission of response signals 17-a-1 to 17-d-1 (step S6) is repeated.
  • the second UWB terminal 14-b detects the track 11 on which the train 13 enters based on the estimated distance, it transmits a track detection signal 18 indicating the detected track 11 (step S7).
  • the second UWB terminal 14 notifies Based on the signal 19, the first UWB terminal 12 to be distance-measured is selected, only the selected first UWB terminal 12 returns the response signal 17, and the selected first UWB terminal 12 Only the distance estimation processing is performed, and the distance estimation processing for the first UWB terminal 12 that has not been selected is omitted. Therefore, the number of first UWB terminals 12 that transmit response signals 17 can be reduced, and the efficiency of ranging processing can be improved.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a railway management system 2 according to the fifth embodiment.
  • the railway management system 2 is provided corresponding to each of the four tracks 11-a to 11-d and the tracks 11-a to 11-d, and is installed at the end of the platform of the corresponding track.
  • First UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1 and 22-a-2 to 22-d-2 which are wireless terminals, a train 13, and installed at the end of the train 13, the first Second UWB terminals 24-a, 24-b, which are second wireless terminals that perform ultra-wideband wireless communication with wireless terminals, and a plurality of first UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1, 22 - has a communication terminal 26 capable of communicating with each of a-2 to 22-d-2.
  • the same reference numerals are assigned to functions similar to those of the railway management system 1 shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
  • a pair of first UWB terminals 22-a-1 and 22-a-2 are installed at both ends of the platform of line 11-a. Specifically, the first UWB terminal 22-a-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 22-a-2 is installed on the downstream side. A pair of first UWB terminals 22-b-1 and 22-b-2 are installed at both ends of the platform of line 11-b. Specifically, the first UWB terminal 22-b-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 22-b-2 is installed on the downstream side. A pair of first UWB terminals 22-c-1 and 22-c-2 are installed at both ends of the platform of line 11-c.
  • the first UWB terminal 22-c-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 22-c-2 is installed on the downstream side.
  • a pair of first UWB terminals 22-d-1 and 22-d-2 are installed at both ends of the platform of line 11-d.
  • the first UWB terminal 22-d-1 is installed on the upstream side, and the first UWB terminal 22-d-2 is installed on the downstream side.
  • the second UWB terminal 24-a is installed at the up end of the train 13, and the second UWB terminal 24-b is installed at the down end of the train 13.
  • FIG. FIG. 9, like FIG. 1, shows train 13 about to enter track 11-b.
  • FIG. 10 is a diagram showing the functional configuration of the first UWB terminal 22 shown in FIG.
  • the first UWB terminal 22 includes a preamble signal generator 121, a data signal generator 122, a signal detector 123, a reception timing estimator 124, a data signal demodulator 125, a UWB antenna 126, and a distance estimator. 141, a transmitting/receiving unit 221 for wireless communication, and a communication antenna 222 for wireless communication.
  • the transmission/reception unit 221 performs signal processing for transmission/reception with the communication terminal 26 .
  • Communication antenna 222 can communicate with communication terminal 26 .
  • the transmission/reception unit 221 When the distance estimation unit 141 of the first UWB terminal 22 estimates the distance to the second UWB terminal 24 , the transmission/reception unit 221 generates a signal containing the estimation result, and transmits the signal containing the estimation result to the communication antenna 222 . to the communication terminal 26.
  • FIG. 11 is a diagram showing the functional configuration of the second UWB terminal 24 shown in FIG.
  • the second UWB terminal 24 has a preamble signal generator 121 , a data signal generator 122 , a signal detector 123 , a reception timing estimator 124 , a data signal demodulator 125 and a UWB antenna 126 . Since the second UWB terminal 24 has the same functional configuration as the first UWB terminal 12 shown in FIG. 2, detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 12 is a diagram showing the functional configuration of the communication terminal 26 shown in FIG.
  • the communication terminal 26 has a communication antenna 261 for wireless communication, a transmission signal generator 262 , a data signal demodulator 263 , a track number detector 264 and a data server 265 .
  • the communication antenna 261 is capable of wireless communication with the second UWB terminal 24 by a method different from ultra-wideband radio, and transmits the transmission signal output by the transmission signal generation unit 262 and outputs the reception signal to the data signal demodulation unit 263. do.
  • the transmission signal generator 262 generates a transmission signal to be transmitted by wireless communication, and outputs the generated transmission signal to the communication antenna 261 .
  • the data signal demodulator 263 demodulates the data signal included in the received signal received by the communication antenna 261 and outputs the demodulated data to the track number detector 264 .
  • the track detection unit 264 causes the data server 265 to store the distance estimation result included in the received signal from the first UWB terminal 22, and detects the track 11 on which the train 13 enters based on the distance estimation result.
  • FIG. 13 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 2 according to the fifth embodiment.
  • Each of the first UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1 transmits distance measurement start signals 27-a to 27-d to the second UWB terminal 24-b at predetermined timings (step S40).
  • the second UWB terminal 24-b installed on the train 13 transmits a response signal 28 (step S41).
  • the response signal 28 includes the reception timing of the ranging start signal 27 and the transmission timing of the response signal 28 .
  • Each of the first UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1 that has received the response signal 28 estimates the distance to the second UWB terminal 24, and outputs distance estimation results 29-a to 29- d is transmitted to the communication terminal 26 (step S42).
  • the communication terminal 26 stores the received distance estimation results 29-a to 29-d in the data server 265, and performs track detection processing based on the distance estimation results 29-a to 29-d.
  • Each of the first UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1 continues transmitting ranging start signals 27-a to 27-d (step S43).
  • the second UWB terminal 24-b that has received the distance measurement start signals 27-a to 27-d transmits a response signal 28 after receiving the last distance measurement start signal 27 (step S44).
  • Each of the first UWB terminals 22-a-1 to 22-d-1 that has received the response signal 28 estimates the distance to the second UWB terminal 24, and outputs distance estimation results 29-a to 29-
  • the process of transmitting d to the communication terminal 26 is continued (step S45).
  • the communication terminal 26 Upon receiving the distance estimation results 29-a to 29-d, the communication terminal 26 stores the received distance estimation results 29-a to 29-d in the data server 265, and also stores the distance estimation results 29-a to 29-d.
  • track number detection processing is performed.
  • the track detection unit 264 of the communication terminal 26 can set the track 11 corresponding to the first UWB terminal 22 for which the value of the distance estimation result 29 is equal to or less than the threshold as the track 11 on which the train 13 enters. For example, when the distance estimation result 29-b received from the first UWB terminal 22-b-1 is equal to or less than the threshold, the track detection unit 264 of the communication terminal 26 determines that the train 13 will enter the track 11-b. do.
  • the railway management system 2 collects the distance estimation results 29 in the database 245 of the communication terminal 26, and executes the track detection process in the track detection unit 264 of the communication terminal 26. Therefore, the first UWB terminal 22 does not need to perform distance estimation processing and track detection processing.
  • the first UWB terminal 22 and the communication terminal 26 are connected by wireless communication, but the first UWB terminal 22 and the communication terminal 26 may be connected by wire. good.
  • a railway management system 2 according to the sixth embodiment has a communication terminal 26A instead of the communication terminal 26 of the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing the functional configuration of a communication terminal 26A according to the sixth embodiment. In the following, portions different from the fifth embodiment will be mainly described.
  • the communication terminal 26A has a communication antenna 261 for wireless communication, a transmission signal generation section 262, a data signal demodulation section 263, a track number detection section 264, a data server 265A, and a stop instruction section 266.
  • the data server 265A stores the distance estimation result 29 and also stores in advance information indicating the track number 11 that each train 13 is scheduled to enter. For example, the data server 265A stores information that associates the identifier of the train 13 with the track number 11 on which the train 13 is scheduled to enter.
  • the stop instructing unit 266 compares the information of the track 11 where the train 13 is to enter, which is detected by the track detection unit 264, with the information indicating the track 11 where the train 13 is scheduled to enter, stored in the data server 265A, and detects it. If the numbered track 11 and the numbered track 11 on which the train 13 is scheduled to enter do not match, an instruction to stop the train 13 is generated and output to the transmission signal generator 262 .
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 2 according to the sixth embodiment.
  • the communication sequence from step S40 to step S45 is the same as that in FIG. 13, so the description is omitted.
  • the communication terminal 26A Upon receiving the distance estimation results 29-a to 29-d, the communication terminal 26A saves the received distance estimation results 29-a to 29-d in the data server 265A, and the track detection unit 264 detects the distance estimation result 29 -Perform track detection processing based on a to 29-d.
  • the stop instructing unit 266 collates the track 11 detected by the track detecting unit 264 with the track 11 on which the train 13 is scheduled to enter, indicated by the information stored in advance in the data server 265A.
  • the stop instruction unit 266 If the track 11 detected by the track detection unit 264 is different from the track 11 on which the train 13 is scheduled to enter, the stop instruction unit 266 generates a stop instruction 30 and transmits it to the first UWB terminal 22-b-1. (step S46). Upon receiving the stop instruction 30, the first UWB terminal 22-b-1 transfers the received stop instruction 30 to the second UWB terminal 24-b installed on the train 13 (step S47). The train 13 stops based on the stop instruction 30.
  • the railway management system 2 compares the detected track 11 with the track 11 on which the train 13 is scheduled to enter, stored in the data server 265A. It becomes possible to confirm whether the train 13 is running at this time. Also, when the train 13 is entering the track 11 different from the schedule, the train 13 can be stopped, and the train 13 can be operated more safely.
  • FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a railway management system 3 according to the seventh embodiment.
  • the railway management system 3 is provided corresponding to each of the four tracks 11-a to 11-d and the tracks 11-a to 11-d, and is installed at the end of the platform of the corresponding track.
  • First UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1 and 12-a-2 to 12-d-2 which are radio terminals, a train 13, and installed at the end of the train 13, the first Second UWB terminals 34-a and 34-b, which are second wireless terminals that perform ultra-wideband wireless communication with wireless terminals, and platform barriers 31-a to 31-a installed on each of the numbered tracks 11-a to 11-d 31-d.
  • the platform fence 31 has multiple platform doors. Each platform door is provided at a position corresponding to the door of the train 13, and when the platform door is opened when the door of the train 13 stopped at the correct position is open, the passengers of the train 13 get off on the platform. be able to.
  • the platform doors and the doors of the train 13 "correspond" means that the positions of the corresponding platform doors and the doors of the train 13 overlap in the longitudinal direction of the platform when the train 13 stops at the correct position.
  • the platform fence 31 is equipped with a sensor 43 (not shown) for determining whether or not there is a person around the platform door.
  • the number of platform doors provided on the platform fence 31 and the number of doors provided on the train 13 do not necessarily match.
  • the platform fence 31 is provided according to the length of the longest train 13, and when the train 13 with the shortest length of the train 13 stops. , some platform doors remain closed even when the doors of the train 13 are open. Alternatively, if the position of the door is different for each train 13, the platform door to be opened is changed according to the train 13.
  • FIG. 17 is a diagram showing the functional configuration of the second UWB terminal 34 shown in FIG.
  • the second UWB terminal 34 includes a preamble signal generator 121, a data signal generator 122, a signal detector 123, a reception timing estimator 124, a data signal demodulator 125, a UWB antenna 126, and a distance estimator. 141 , a track detection unit 142 , a stop judgment unit 341 , a train length estimation unit 342 , and a door opening/closing control unit 343 .
  • the parts different from the second UWB terminal 14 shown in FIG. 3 will be mainly described.
  • the distance estimation unit 141 outputs the distance estimation result to the track detection unit 142 and the stop determination unit 341 .
  • the stop determination unit 341 determines whether the train 13 has stopped based on the distance estimation result output by the distance estimation unit 141 .
  • the stop determination unit 341 can determine that the train 13 has stopped, for example, when the estimation result of the distance estimation unit 141 does not change.
  • the stop determining section 341 notifies the train length estimating section 342 that the train 13 has stopped, and outputs the estimation result of the distance estimating section 141 to the train length estimating section 342 .
  • the train length estimation unit 342 estimates the length of the train 13 based on the estimation result of the distance estimation unit 141 after the stop determination unit 341 determines that the train 13 has stopped. For example, when the train 13 stops in the forward direction in the running direction of FIG. The length of the train 13 can be estimated based on the distance to the first UWB terminal 12-b-1 installed at the end of the platform on the rear side in the running direction. When the train 13 pulls toward the rear side in the running direction and stops, the train length estimation unit 342 connects the second UWB terminal 34-b installed on the front side in the running direction of the train 13 with the platform in the running direction. The length of the train 13 can be estimated based on the distance to the first UWB terminal 12-b-2 installed at the front end.
  • the train length estimation unit 342 connects the first UWB terminals 12-b- 1 and the second UWB terminal 34-a and the distance between the first UWB terminal 12-b-2 and the second UWB terminal 34-b. can be estimated.
  • the train length estimating section 342 outputs the result of estimating the length of the train 13 to the door opening/closing control section 343 .
  • the door opening/closing control section 343 can instruct opening and closing of the platform doors of the platform fence 31 based on the determination result of the stop determination section 341 . Specifically, after the stop determination unit 341 determines that the train 13 has stopped, the door opening/closing control unit 343 can instruct opening and closing of the platform doors. The door opening/closing control unit 343 instructs to open/close the platform doors in accordance with the door opening/closing instruction of the train 13 . The door opening/closing control section 343 may determine the timing of opening and closing the platform doors based on the detection result of the sensor 43 provided on the platform fence 31 .
  • the door opening/closing control unit 343 can also determine which platform door to open/close among the plurality of platform doors of the platform fence 31 based on the length of the train 13 estimated by the train length estimation unit 342 . For example, based on the estimated length of the train 13, the door opening/closing control unit 343, if it is considered that the number of doors of the train 13 and the number of platform doors of the platform fence 31 match, all the platform doors can be opened and closed. Further, the door opening/closing control unit 343 is provided on the platform fence 31 when it is considered that the number of doors of the train 13 is smaller than the number of platform doors of the platform fence 31 based on the result of estimating the length of the train 13. Some of the platform doors can be opened and closed. The door opening/closing control unit 343 can hold in advance information indicating the correspondence relationship between the length of the train 13 and the platform doors to be opened and closed, and can determine the platform doors to be opened and closed based on this correspondence relationship.
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 3 according to the seventh embodiment. Since steps S10 to S14 are the same as those in FIG. 4, the second UWB terminal 14-b in the description of FIG. omitted. After the second UWB terminal 34-b transmits the track detection signal 18, the first UWB terminals 12-b-1 and 12-b-2 installed on the platform of the detected track 11 and the second UWB The process of estimating the distance is repeated between the terminals 34-a and 34-b. Specifically, the distance estimator 141 of the second UWB terminal 34-a installed on the upstream side of the train 13 connects the first UWB terminal 12-b-1 installed on the upstream side of the platform. , and the distance estimating unit 141 of the second UWB terminal 34-b installed on the downstream side of the train 13 estimates the distance from the first UWB terminal 12-b-2 installed on the downstream side of the platform. The distance between is estimated (step S50).
  • the stop determination unit 341 of each of the second UWB terminals 34-a and 34-b determines whether the train 13 has stopped based on the distance estimation result.
  • the door opening/closing control unit 343 of each of the second UWB terminals 34-a and 34-b sends the platform door opening/closing instruction 35 to the platform in accordance with the opening/closing instruction of the train 13. It is transmitted to the fence 31 (step S51).
  • the door opening/closing control unit 343 determines which platform door to open/close from among the plurality of platform doors of the platform fence 31 according to the length of the train 13 estimated by the train length estimation unit 342. good too.
  • the train length estimating unit 342 performs processing for estimating the length of the train 13, and the door opening/closing control unit 343 designates the platform doors to be opened/closed.
  • An opening/closing instruction 35 is transmitted.
  • the door opening/closing control unit 343 sends the opening/closing instruction 35 including the information indicating the length of the train 13 estimated by the train length estimation unit 342 to the platform fence. 31 may be sent.
  • the railway management system 3 detects the track 11 into which the train 13 enters, and then opens and closes the platform doors of the platform fence 31 in conjunction with the opening and closing of the doors of the train 13. be able to.
  • the length of the train 13 is estimated from the result of estimating the distance between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 34, and out of the plurality of platform doors of the platform fence 31, the platform doors to be opened and closed are selected. can also be determined.
  • each train 13 has a different number of doors, and if there is no door for the train 13 corresponding to the platform door, the platform door for which there is no corresponding door can be kept closed. Therefore, even if each train 13 has a different number of doors, it is possible to prevent passengers from falling onto the railroad tracks, and the safety of the railway management system 3 can be enhanced.
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a railway management system 4 according to the eighth embodiment.
  • the railway management system 4 includes, in addition to the configuration of the railway management system 3 shown in FIG. It further has a plurality of fourth UWB terminals 42 which are fourth wireless terminals installed on the train 13 corresponding to the doors of the train 13 .
  • FIG. 19 is a diagram of the state after the train 13 has entered track 11-b, viewed from the platform side, and shows part of the railway management system 4.
  • a sensor 43 (not shown) is mounted near each platform door of the platform fence 31 to determine whether there is a person around.
  • the third UWB terminal 41 has, for example, the same configuration as the first UWB terminal 12 shown in FIG.
  • the fourth UWB terminal 42 has, for example, the same configuration as the second UWB terminal 14 shown in FIG.
  • the railway management system 4 controls the opening and closing of the platform doors and the doors of the train 13 based on the result of estimating the distance between the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42. do.
  • the distance between the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 is equal to or less than the threshold, it can be determined that the door of the train 13 exists at a certain distance from the platform door. If there are 13 doors, that platform door is opened. If it is determined that there is no door of the train 13 corresponding to the platform door, the platform door is kept closed.
  • FIG. 20 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 4 according to the eighth embodiment. 20, a third UWB terminal 41, a fourth UWB terminal 42 corresponding to the door of the train 13 at a position corresponding to the platform door near where the third UWB terminal 41 is installed, and a fourth UWB terminal 42 are shown. 3 UWB terminals 41 and sensors 43 installed corresponding to the same platform doors are shown one by one, but actually, the railway management system 4 includes a plurality of third UWB terminals 41, It has a plurality of fourth UWB terminals 42 and a plurality of sensors 43 .
  • step S50 while repeating the estimation of the distance between the first UWB terminal 12 and the second UWB terminal 34, the second UWB terminal 34 detects that the train 13 is stopped based on the distance estimation result. determine whether it did. When determining that the train 13 has stopped, the second UWB terminal 34-a transmits a distance estimation instruction 36 to each of the plurality of fourth UWB terminals 42 mounted on the train 13 (step S52).
  • the fourth UWB terminal 42 Upon receiving the distance estimation instruction 36, the fourth UWB terminal 42 estimates the distance between the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 (step S53). At this time, if the fourth UWB terminal 42 can communicate with a plurality of third UWB terminals 41, interference will occur.
  • the preamble signal used when performing is different for each combination of the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 .
  • the combination of the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 means that when the train 13 stops at the correct position on the platform, the doors of the train 13 and the platform doors overlap in position in the longitudinal direction of the platform. It refers to a combination of the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 corresponding to each.
  • the fourth UWB terminal 42 receives the sensor signal 37 from the sensor 43 (step S54).
  • the fourth UWB terminal 42 determines whether or not the distance estimation result in step S53 is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the instruction 38 is sent to the third UWB terminal 41 (step S55).
  • the third UWB terminal 41 transfers the received opening/closing instruction 38 to the platform fence 31 (step S56).
  • the fourth UWB terminal 42 instructs opening/closing of each door of the train 13 in accordance with the platform door opening/closing instruction 38 .
  • the fourth UWB terminal 42 uses the sensor signal 37 from the sensor 43 to confirm that no one is moving around, it can instruct the opening and closing of the platform doors and the doors of the train 13. .
  • the railway management system 4 includes the third UWB terminal 41 corresponding to each platform door of the platform fence 31 and the fourth UWB terminal 42 corresponding to each door of the train 13. and opening and closing of the platform doors and the doors of the train 13 are controlled for each door based on the result of estimating the distance between the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal 42 .
  • the third UWB terminal 41 is installed near the platform door of the platform fence 31, and the fourth UWB terminal 42 is installed near each door of the train 13. Therefore, the third UWB terminal 41 and the fourth UWB terminal
  • the distance between the UWB terminals 42 may be the distance between the platform doors and the doors of the train 13 .
  • FIG. 21 is a diagram showing the configuration of a railway management system 5 according to the ninth embodiment.
  • the railway management system 5 includes, in addition to the configuration of the railway management system 2 shown in FIG. further provide.
  • the railway management system 5 has a communication terminal 52 instead of the communication terminal 26 of the railway management system 2 .
  • FIG. 21 shows a portion of the railway management system 5, specifically, the portion of track 11-b where train 13 enters.
  • Each of the ground radio device 51 and the on-board radio device 53 can be wirelessly connected to the communication terminal 52 .
  • the ground wireless device 51 can control the platform fence 31 and open and close the platform doors of the platform fence 31 according to instructions from the communication terminal 52 .
  • the onboard radio device 53 can open and close the doors of the train 13 according to instructions from the communication terminal 52 .
  • FIG. 22 is a diagram showing the functional configuration of the communication terminal 52 shown in FIG.
  • the communication terminal 52 includes a communication antenna 261 for wireless communication, a transmission signal generation unit 262, a data signal demodulation unit 263, a track number detection unit 264, a data server 265, a stop determination unit 341, and a train length estimation unit 342. , and a door open instruction unit 521 .
  • the communication terminal 52 wirelessly connects to the first UWB terminal 22 and collects estimation results of distances to the second UWB terminal 24 estimated by each of the plurality of first UWB terminals 22 .
  • a communication antenna 261, a transmission signal generator 262, a data signal demodulator 263, a track detector 264, and a data server 265 are the same as those of the communication terminal 26 shown in FIG. do.
  • the stop determination unit 341 and the train length estimation unit 342 are the same as those of the second UWB terminal 34 shown in FIG. 17, so detailed descriptions thereof are omitted here. 12 will be mainly described.
  • the data signal demodulation unit 263 outputs demodulated data to the stop determination unit 341 in addition to the number line detection unit 264 .
  • the stop determination unit 341 determines whether the train 13 has stopped based on the estimation result of the distance between the first UWB terminal 22 and the second UWB terminal 24 included in the demodulated data. .
  • the stop determination unit 341 collects the distance estimation results calculated by each of the first UWB terminals 22, and determines whether the train 13 has stopped based on the collected estimation results.
  • the criteria by which the stop determination unit 341 determines that the train 13 should stop are the same as in the seventh embodiment.
  • the train length estimation unit 342 estimates the length of the train 13 based on the distance estimation result between the first UWB terminal 22 and the second UWB terminal 24 .
  • the method by which the train length estimation unit 342 estimates the length of the train 13 is the same as in the seventh embodiment.
  • the train length estimating section 342 outputs the result of estimating the length of the train 13 to the door opening instructing section 521 .
  • the door opening instruction unit 521 generates an instruction to open the platform doors of the platform fence 31 and the doors of the train 13 based on the determination result of the stop determination unit 341 and the estimation result of the train length estimation unit 342. and causes the ground radio device 51 and the on-board radio device 53 to transmit signals including the generated instructions. At this time, the door opening instruction unit 521 determines the timing for opening the doors based on the determination result of the stop determination unit 341, and selects the door to be opened among the plurality of doors based on the estimation result of the length of the train 13. can decide. The door opening instruction unit 521 can control whether or not to open each door, and can keep the platform doors of the corresponding train 13 for which there are no doors closed.
  • FIG. 23 is a sequence diagram showing a communication sequence of the railway management system 5 according to the ninth embodiment. Since steps S40 to S45 are the same as those in FIG. 13, the communication terminal 26 is replaced with the communication terminal 52, and detailed description thereof is omitted.
  • the stop determination unit 341 determines that the train 13 has stopped based on the distance estimation results 29 collected. determine whether it did.
  • the train length estimator 342 estimates the length of the train 13 based on the distance estimation result 29 .
  • the train length estimating section 342 outputs the result of estimating the length of the train 13 to the door opening instructing section 521 .
  • the door open instruction unit 521 issues a door open instruction 55 for opening the doors of the train 13 and the platform doors of the platform fence 31 to the ground wireless device 51 and the on-board vehicle. It is transmitted to each of the wireless devices 53 (step S60). At this time, the communication terminal 52 selects a door to be opened based on the estimation result of the train length estimation section 342 . When the number of platform doors of the platform fence 31 is larger than the number of doors of the train 13, the door opening instructing part 521 opens some of the plurality of platform doors of the platform fence 31.
  • the door opening instruction unit 521 determines the number of platform doors to be kept closed based on the result of estimating the length of the train 13. , keep a determined number of platform doors closed from the uphill side.
  • the railway management system 5 includes the ground wireless device 51 installed on the platform fence 31, the on-board wireless device 53 installed on the train 13, and the first UWB terminal 22. and a communication terminal 52 capable of communicating with.
  • the communication terminal 52 collects the estimation result of the distance between the first UWB terminal 22 and the second UWB terminal 24 from the first UWB terminal 22, and determines to stop the train 13 based on the collected estimation result. , the length of the train 13 is estimated, and the opening of the doors of the train 13 and the platform doors are instructed.
  • the ground radio device 51 opens the platform doors according to the instruction from the communication terminal 52
  • the onboard radio device 53 opens the doors of the train 13 according to the instruction from the communication terminal 52 .
  • the door of the train 13 can be opened in conjunction with the platform fence 31.
  • the communication terminal 52 controls only the opening of the door, but the communication terminal 52 may also instruct the closing of the door.
  • FIG. 24 is a diagram showing the configuration of the railway management system 6 according to the tenth embodiment.
  • the railroad management system 6 has, in addition to the configuration of the railroad management system 3 shown in FIG.
  • FIG. 24 shows a portion of the railway management system 6, specifically, the portion of track 11-b where train 13 enters.
  • a sensor 43 (not shown) is mounted near each platform door of the platform fence 31 to determine whether there is a person around.
  • the ground wireless device 61 can open and close the platform doors of the platform fence 31 and acquire the detection result of the sensor 43 installed on the platform fence 31 .
  • the onboard radio device 63 can communicate with the second UWB terminal 34 and can open and close the doors of the train 13 .
  • FIG. 25 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 6 according to the tenth embodiment. Since the processing from step S10 to step S50 is the same as that of FIG. 18, detailed description is omitted here.
  • step S50 the distance between the first UWB terminal 12-b-1 and the second UWB terminal 34-a and the distance between the first UWB terminal 12-b-2 and the second UWB terminal 34-b
  • the second UWB terminal 34 determines whether the train 13 has stopped based on the estimation result.
  • the door opening/closing control unit 343 of the second UWB terminal 34 instructs to open the doors of the train 13, and at the same time, instructs the on-board wireless device 63 to open the platform doors of the platform fence 31. Stop information 54 for instructing opening is transmitted (step S61).
  • the onboard radio device 63 Upon receiving the stop information 54 from each of the second UWB terminals 34-a and 34-b, the onboard radio device 63 instructs to open the platform doors of the platform fence 31 in accordance with the instruction to open the doors of the train 13. Then, the door open instruction 55 is transmitted to the ground radio device 61 (step S62). The ground radio device 61 opens the platform door of the platform fence 31 according to the door opening instruction 55 . After the platform door is opened, the ground radio device 61 confirms that there are no people moving in the vicinity based on the sensor signal from the sensor 43 and that the safety of the platform side is ensured. A door closing instruction 56 for instructing closing of the door is transmitted to the onboard radio device 63 (step S63).
  • the railway management system 6 includes the ground radio device 61 installed on the platform fence 31 having a plurality of platform doors and the on-board radio device 63 installed on the train 13. have.
  • the on-board radio device 63 instructs the door of the train 13 to be opened in accordance with the stop timing of the train 13 notified from the second UWB terminal 34, and instructs the ground radio device 61 to open the platform door.
  • An open instruction 55 is transmitted.
  • the ground radio device 61 opens the platform doors in response to the door open instruction 55, and then instructs the platform doors to be closed, and instructs the on-board radio device 63 to close the doors of the train 13. 56.
  • the train 13 is operated automatically, and the surroundings can be visually checked without a driver, as in the eighth and ninth embodiments. Even when it is impossible to open and close the door of the train 13 in conjunction with the platform fence 31, it becomes possible to open and close the door.
  • FIG. 26 is a diagram showing the configuration of the railway management system 7 according to the eleventh embodiment.
  • the railway management system 7 includes, in addition to the configuration of the railway management system 1 shown in FIG. and a data server 74 that stores the video of the surveillance camera 71 .
  • the onboard radio device 72 is connected to the second UWB terminal 14 installed on the train 13 .
  • the railway management system 7 has one surveillance camera 71 on each platform, but a plurality of surveillance cameras 71 may be installed on one platform.
  • the railway management system 7 has one camera wireless device 73, and the one camera wireless device 73 is connected to a plurality of monitoring cameras 71.
  • the railway management system 7 has a plurality of cameras It may have a wireless device 73 .
  • the railway management system 7 may have a camera radio device 73 installed for each platform, or may have a plurality of camera radio devices 73 for one platform.
  • FIG. 27 is a diagram showing the functional configuration of the onboard radio device 72 shown in FIG.
  • the onboard radio device 72 has a communication antenna 721 , a transmission signal generator 722 and a reception signal processor 723 .
  • the communication antenna 721 wirelessly connects with another device, transmits the transmission signal generated by the transmission signal generation section 722 , and outputs the reception signal to the reception signal processing section 723 .
  • the transmission signal generator 722 generates a transmission signal to be wirelessly transmitted and outputs it to the communication antenna 721 .
  • the received signal processing unit 723 processes the received signal and extracts data contained in the received signal.
  • FIG. 28 is a diagram showing the functional configuration of the camera wireless device 73 shown in FIG.
  • the camera wireless device 73 has a communication antenna 721, a transmission signal generation section 722, a reception signal processing section 723, an image management section 731, and a memory section 732 for storing part of the received data.
  • the transmission signal generation unit 722 generates a transmission signal for wireless transmission and causes it to be transmitted from the communication antenna 721 .
  • the received signal processing unit 723 processes the received signal and extracts data contained in the received signal.
  • the received signal processing section 723 outputs the data extracted from the received signal to the video management section 731 .
  • the reception signal processing unit 723 outputs the surveillance image captured by the surveillance camera 71
  • the image management unit 731 stores the surveillance image in the memory unit 732 and transmits the surveillance image to the data server 74 .
  • the video management unit 731 transmits to the on-board wireless device 72 from the monitoring video stored in the memory unit 732 based on the notified track number 11.
  • a monitoring image to be displayed is selected, and the process of continuously transmitting the selected monitoring image to the on-board wireless device 72 is started.
  • the video management unit 731 selects the video of the monitoring camera 71 capturing the platform related to the notified number line 11 from among the plurality of monitoring cameras 71 .
  • the platform related to the notified numbered track 11 may be the platform on which the notified numbered track 11 is provided, or the platform on which the train 13 of the route 15 to which the notified numbered track 11 belongs may stop.
  • the image management unit 731 ends transmission of the image at the timing when the wireless communication link between the on-board wireless device 72 and the camera wireless device 73 is disconnected.
  • FIG. 29 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 7 according to the eleventh embodiment. Since the processing from step S10 to step S13 is the same as that of FIG. 4, detailed description is omitted here.
  • the surveillance camera 71 constantly captures images of the platform and transmits the captured surveillance images to the camera wireless device 73 . Send to The data server 74 stores the received surveillance video (step S70). When the capacity of the memory unit 732 of the camera wireless device 73 becomes full, the oldest surveillance video is overwritten with the latest surveillance video. Therefore, the memory unit 732 always stores the latest surveillance video up to a predetermined capacity.
  • the second UWB terminal 14-b When the second UWB terminal 14-b detects the track 11 on which the train 13 enters, it transmits a track detection signal 18 indicating the detected track to the on-board radio device 72 (step S71).
  • the onboard radio device 72 transfers the received track detection signal 18 to the camera radio device 73 (step S72).
  • the camera radio device 73 receives the track detection signal 18, it establishes a radio link with the on-board radio device 72 (step S73), and transmits to the on-board radio device 72 based on the received track detection signal 18.
  • Select surveillance video The camera radio device 73 starts continuous transmission of the selected monitoring video from the memory unit 732 to the on-board radio device 72 (step S74). After that, when the communication link with the on-board wireless device 72 is disconnected, the camera wireless device 73 stops transmission of the surveillance image.
  • the railway management system 7 has a plurality of surveillance cameras that capture images of the platform, the on-board wireless device 72 provided on the train 13, and the camera wireless device 73.
  • the camera radio device 73 selects a surveillance image from the surveillance images captured by the plurality of surveillance cameras 71 based on the track 11-b where the train 13 enters, and transmits the selected surveillance image to the on-board radio device 72.
  • the camera radio device 73 selects the monitoring camera 71 that captures the platform of the track 11-b detected by the track detection unit 142, and transmits the monitoring video of the selected monitoring camera 71 to the onboard radio device 72. do.
  • the on-board wireless device 72 installed on the train 13 acquires the latest surveillance video of the platform of track 11-b where the train 13 enters. be able to.
  • Surveillance video may also be used for safety checks by station staff and crew.
  • the driver can drive the train 13 while confirming the state of the platform reflected in the surveillance image, or view the image near the door.
  • the door can be opened and closed while confirming, and the train 13 can be operated safely.
  • the train 13 is automatically operated, it is possible to improve the safety of the railway management system 7 by using this surveillance image for controlling the automatic operation.
  • Embodiment 12 The configuration of the railway management system 7 according to the twelfth embodiment is similar to the configuration of the eleventh embodiment shown in FIG. In the following, portions different from the eleventh embodiment will be mainly described.
  • FIG. 30 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 7 according to the twelfth embodiment.
  • step S13 after receiving the response signals 17-a to 17-d, when the track 11-b into which the train 13 enters is detected, the second UWB terminal 14-b displays the detected track 11-b.
  • a detection signal 18 is transmitted to the first UWB terminal 12-b-1 (step S14).
  • the first UWB terminal 12-b-1 When the first UWB terminal 12-b-1 receives the track detection signal 18 from the second UWB terminal 14-b, it transfers the received track detection signal 18 to the camera wireless device 73 (step S75). After the camera wireless device 73 receives the track detection signal 18, the processes in steps S73 and S74 are the same as those in the eleventh embodiment, so detailed description thereof will be omitted here.
  • the second UWB terminal 14-b transmits the track detection signal 18 to the camera radio device 73 via the on-board radio device 72, but in the twelfth embodiment, the second UWB terminal 14-b -b transmits a track detection signal 18 to the camera wireless device 73 via the first UWB terminal 12-b-1 installed on the track 11-b detected by the track detection unit 142.
  • FIG. Even with the configuration as described above, the camera wireless device 73 can know the number track 11-b into which the train 13 enters. Therefore, as in the eleventh embodiment, the on-board wireless device 72 installed on the train 13 can acquire the latest surveillance video of the platform of the track 11-b into which the train 13 enters.
  • FIG. 31 is a diagram showing the configuration of a railway management system 8 according to the thirteenth embodiment.
  • the railroad management system 8 has a camera wireless device 83 instead of the camera wireless device 73 of the railroad management system 7 shown in FIG.
  • Core server 84 can communicate with camera wireless device 83 and data server 74 .
  • the camera radio device 73 selects and transmits the monitoring video to be transmitted to the on-board radio device 72.
  • the core server 84 performs on-board radio communication. It selects the monitoring video to be transmitted to the device 72 and transmits the monitoring video.
  • FIG. 32 is a diagram showing the functional configuration of the camera wireless device 83 shown in FIG.
  • the camera radio device 83 has a communication antenna 721 , a transmission signal generation section 722 and a reception signal processing section 723 .
  • the functions of the communication antenna 721, the transmission signal generation section 722, and the reception signal processing section 723 are the same as those of the on-board wireless device 72 shown in FIG. 27, so detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 33 is a diagram showing the functional configuration of the core server 84 shown in FIG.
  • the core server 84 has a video processing unit 841 , an edge server 842 and a memory unit 843 .
  • the video processing unit 841 processes the data of the monitoring video captured by the monitoring camera 71 .
  • the video processing unit 841 causes the memory unit 843 to store the processed monitoring video.
  • the edge server 842 has a function of selecting surveillance images to be transmitted to the on-board wireless device 72 of the train 13 .
  • the edge server 842 also transmits the surveillance video processed by the video processing unit 841 to the data server 74 . Therefore, the data server 74 will store the surveillance video after the core server 84 has processed it.
  • the memory unit 843 stores the latest surveillance video.
  • FIG. 34 is a sequence diagram showing the communication sequence of the railway management system 8 according to the thirteenth embodiment. Since the processing from step S10 to step S13 is the same as that of FIG. 4, detailed description is omitted here.
  • the surveillance video captured by the surveillance camera 71 is transmitted to the core server 84 via the camera wireless device 83 .
  • the surveillance image is stored in the memory unit 843 of the core server 84, transferred to the data server 74, and accumulated therein (step S80).
  • a wireless link is established between the on-board wireless device 72 and the camera wireless device 83 before the track number is detected (step S81).
  • the second UWB terminal 14-b When the second UWB terminal 14-b detects the track 11-b into which the train 13 enters based on the response signals 17-a to 17-d, it outputs a track detection signal 18 indicating the detected track 11-b. It is transmitted to the on-board wireless device 72 (step S82).
  • the onboard radio device 72 transfers the received track detection signal 18 to the camera radio device 83 (step S83).
  • the camera wireless device 83 transfers the received track detection signal 18 to the core server 84 (step S84).
  • the core server 84 Upon receiving the track detection signal 18, the core server 84 selects a monitoring video to be transmitted to the on-board wireless device 72 of the train 13 from the monitoring video stored in the memory unit 843 based on the received track detection signal 18. Then, the selected surveillance image is continuously transmitted to the on-board radio device 72 (step S85). Here, the surveillance image of the surveillance camera 71 installed on the line 15-a is selected.
  • the second UWB terminal 14 estimates the distance to the first UWB terminal 12 (step S86). Specifically, the second UWB terminal 14-a estimates the distance to the first UWB terminal 12-b-1, and the second UWB terminal 14-b estimates the distance to the first UWB terminal 12-b. - Estimate the distance between b-2.
  • the second UWB terminal 14-b determines that the train 13 has left the platform, and transmits the video stop instruction 57 to the core server 84 (step S87). For example, the second UWB terminal 14-b can transmit a video stop instruction 57 when any estimation result exceeds a predetermined threshold.
  • the core server 84 stops transmission of the monitoring video.
  • the railway management system 8 it is possible to concentrate video processing with a heavy processing load on the core server 84, and similarly to the eleventh and twelfth embodiments,
  • the on-board wireless device 72 installed in the track 13 can acquire the latest surveillance image of the platform of track 11-b where the train 13 enters.
  • the second UWB terminal 14 instructs the core server 84 to stop transmission of surveillance video based on the estimated distance to the first UWB terminal 12. be able to. This makes it possible to automatically stop the transmission of surveillance video when the train 13 departs and leaves the platform.
  • the first UWB terminals 12, 22, the second UWB terminals 14, 24, 34, the third UWB terminal 41, the fourth UWB terminal 42, and the communication terminals 26, 26A according to the first to thirteenth embodiments , 52, ground radio devices 51, 61, on-board radio devices 53, 63, 72, camera radio devices 73, 83, data server 74, and core server 84 will be described.
  • Each functional unit of the upper wireless devices 53, 63, 72, the camera wireless devices 73, 83, the data server 74, and the core server 84 is implemented by a processing circuit.
  • These processing circuits may be implemented by dedicated hardware, or may be control circuits using a CPU (Central Processing Unit).
  • FIG. 35 is a diagram showing dedicated hardware for realizing the functions of the components of the railway management systems 1 to 8 according to the first to thirteenth embodiments.
  • the processing circuit 90 is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • this control circuit is, for example, the control circuit 91 having the configuration shown in FIG.
  • FIG. 36 is a diagram showing the configuration of a control circuit 91 for realizing the functions of the components of the railway management systems 1-8 according to the first to thirteenth embodiments.
  • the control circuit 91 has a processor 92 and a memory 93 .
  • the processor 92 is a CPU, and is also called an arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the memory 93 is, for example, non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), They include magnetic discs, flexible discs, optical discs, compact discs, mini discs, and DVDs (Digital Versatile Disks).
  • the control circuit 91 When the above processing circuit is implemented by the control circuit 91, it is implemented by the processor 92 reading and executing a program stored in the memory 93 and corresponding to the processing of each component.
  • the program may be provided via a communication channel, or may be provided while being stored in a storage medium.
  • the memory 93 is also used as temporary memory in each process executed by the processor 92 .
  • the train 13 running in the first direction from the city to the suburbs on the route 15 from the city to the suburbs was described. , may be a loop line.
  • the running direction of the train 13 is the second direction opposite to the first direction, before the train 13 stops, one of the two second UWB terminals 14 installed on the train 13
  • a second UWB terminal 14-a which is the front side when the train 13 runs in the second direction, which is the running direction, and a plurality of first UWB terminals 12 installed on the platform.
  • the stations shown in Embodiments 1 to 13 can enter both the train 13 traveling in the first direction and the train 13 traveling in the second direction. Trains 13 traveling in one of the first direction and the second direction may enter and trains 13 traveling in the other direction may not enter.
  • the railway management systems 1 to 8 are provided with the first UWB terminals 12-a-1 to 12-d-1, and the first UWB terminals 12-a-2 to 12-d-2 are omitted. good too.
  • a device including the track detection units 142 and 264 can also be referred to as a track detection device.
  • the second UWB terminal 14 is the track detection device; in Embodiments 5 and 6, the communication terminals 26 and 26A are the track detection device; 8 and 10, the second UWB terminal 34 is the track detection device, and in the ninth embodiment, the communication terminal 52 is the track detection device.

Landscapes

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Abstract

鉄道管理システム（１）は、複数の番線（１１－ａ～１１－ｄ）のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線（１１）のプラットホームの端部に設置される第１の無線端末（１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２）と、列車（１３）の端部に設置され、第１の無線端末（１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２）と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末（１４－ａ，１４－ｂ）と、超広帯域無線信号を用いて、複数の第１の無線端末（１２－ａ－１～１２－ｄ－１）のそれぞれと第２の無線端末（１４－ｂ）との間の距離を推定する距離推定部と、距離推定部の推定結果に基づいて、列車（１３）が入線する番線（１１－ｂ）を検知する番線検知部と、を備えることを特徴とする。

Description

鉄道管理システム、番線検知装置、番線検知方法、制御回路および記憶媒体
　本開示は、超広帯域無線通信（ＵＷＢ：Ultra－Wide　Band）を用いる鉄道管理システム、番線検知装置、番線検知方法、制御回路および記憶媒体に関する。
　駅のプラットホームでは、乗客が線路に転落することを防止するため、列車が停止して列車のドアが開放されるときのみ開くホーム柵を導入したり、プラットホームを撮影する監視カメラを用いて、乗客の安全を監視したりしている。より安全な鉄道システムの実現のため、列車が駅のどの番線に入線したかを検知することは重要である。
　特許文献１には、３０から３００ｋＨｚのＬＦ（Low　Frequency）帯を使用する狭域通信を用いて、列車がプラットホームに入線および停止したときに、プラットホームと列車とを対応づける技術が開示されている。
特許第５５１７７０６号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ＬＦ帯を用いているため、電波が飛びすぎてしまい、列車が入線する番線を誤検知する可能性が高いという課題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、列車が入線する番線を検知する精度を高めることが可能な鉄道管理システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる鉄道管理システムは、複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末と、列車の端部に設置され、第１の無線端末と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末と、超広帯域無線信号を用いて、複数の第１の無線端末のそれぞれと第２の無線端末との間の距離を推定する距離推定部と、距離推定部の推定結果に基づいて、列車が入線する番線を検知する番線検知部と、を備えることを特徴とする。
　本開示にかかる鉄道管理システムは、列車が入線する番線を検知する精度を高めることが可能であるという効果を奏する。
実施の形態１にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図１に示す第１のＵＷＢ端末の構成を示す図 図１に示す第２のＵＷＢ端末の構成を示す図 実施の形態１にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態２にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態３にかかる鉄道管理システムの上り側における通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態３にかかる鉄道管理システムの下り側における通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態４にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態５にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図９に示す第１のＵＷＢ端末の機能構成を示す図 図９に示す第２のＵＷＢ端末の機能構成を示す図 図９に示す通信端末の機能構成を示す図 実施の形態５にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態６にかかる通信端末の機能構成を示す図 実施の形態６にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態７にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図１６に示す第２のＵＷＢ端末の機能構成を示す図 実施の形態７にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態８にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 実施の形態８にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態９にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図２１に示す通信端末の機能構成を示す図 実施の形態９にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態１０にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 実施の形態１０にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態１１にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図２６に示す車上無線装置の機能構成を示す図 図２６に示すカメラ無線装置の機能構成を示す図 実施の形態１１にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態１２にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態１３にかかる鉄道管理システムの構成を示す図 図３１に示すカメラ無線装置の機能構成を示す図 図３１に示すコアサーバの機能構成を示す図 実施の形態１３にかかる鉄道管理システムの通信シーケンスを示すシーケンス図 実施の形態１～１３にかかる鉄道管理システムの構成要素が有する機能を実現するための専用のハードウェアを示す図 実施の形態１～１３にかかる鉄道管理システムの構成要素が有する機能を実現するための制御回路の構成を示す図
　以下に、本開示の実施の形態にかかる鉄道管理システム、番線検知装置、番線検知方法、制御回路および記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる鉄道管理システム１の構成を示す図である。鉄道管理システム１は、プラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末である第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２と、列車１３の端部に設置され、第１の無線端末と超広帯域無線通信を行う第２の無線端末である第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂとを有する。なお、図１に示す駅のプラットホームには４つの線路が設けられており、各線路には番号が付加されている。以下、４つの線路のそれぞれを番線１１－ａ～１１－ｄと称する。第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２は、番線１１－ａ～１１－ｄのそれぞれに対応して設けられている。ここで、超広帯域無線通信は、ＵＷＢとも呼ばれ、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal　Communication　Commission）が定義する無線技術であり、比帯域幅（ＦＢＷ：Fractional　BandWidth）が２０％以上、または、５００ＭＨｚ以上の無線信号を用いる。超広帯域無線通信で用いられる無線信号は、超広帯域無線信号、ＵＷＢ信号などと呼ばれる。
　ここで列車１３は、第１の方向または第１の方向と逆向きの第２の方向に走行可能であり、図１に示す走行方向は、第１の方向とする。ここでは、列車１３が走行する路線は、都市部と郊外とを結び、第１の方向は、都市部から郊外へ向かう下り方向である。以下、列車１３が第１の方向の向きに走行するときの前方側を下り側、列車１３が第１の方向の向きに走行するときの後方側を上り側と称することがある。一対の第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ａ－２は、番線１１－ａのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１，１２－ｂ－２は、番線１１－ｂのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末１２－ｃ－１，１２－ｃ－２は、番線１１－ｃのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末１２－ｃ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末１２－ｃ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末１２－ｄ－１，１２－ｄ－２は、番線１１－ｄのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末１２－ｄ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末１２－ｄ－２は下り側に設置されている。第２のＵＷＢ端末１４－ａは、列車１３の上り側の端部に設置されており、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、列車１３の下り側の端部に設置されている。番線１１－ａ，１１－ｂは路線１５－ａに属しており、番線１１－ｃ，１１－ｄは路線１５－ｂに属している。列車１３は、路線１５－ａの線路を走行している。図１は列車１３が番線１１－ｂに入線しようとしているところを示している。以下、同様の機能を有する構成要素には共通の数字の後にハイフンおよびアルファベットまたは数字を付してそれぞれを区別する。同様の機能を有する複数の構成要素のそれぞれを区別する必要がない場合、共通の数字のみを付することがある。例えば、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２のそれぞれを区別する必要がない場合、単に第１のＵＷＢ端末１２と称する。
　図２は、図１に示す第１のＵＷＢ端末１２の構成を示す図である。なお、図２には、実施の形態１の説明に必要な機能を示しており、第１のＵＷＢ端末１２は、図２に示す以外の機能を有していてもよい。第１のＵＷＢ端末１２は、プリアンブル信号生成部１２１と、データ信号生成部１２２と、信号検出部１２３と、受信タイミング推定部１２４と、データ信号復調部１２５と、ＵＷＢアンテナ１２６とを有する。
　プリアンブル信号生成部１２１は、受信側で信号を検出するために使用される信号検出信号であるプリアンブル信号を生成し、生成したプリアンブル信号をデータ信号生成部１２２に出力する。データ信号生成部１２２は、送信するデータを変調すると共に、変調後のデータとプリアンブル信号とに基づくデータ信号である送信信号を生成し、生成した送信信号をＵＷＢアンテナ１２６に出力する。信号検出部１２３は、ＵＷＢアンテナ１２６が受信する受信信号に含まれるプリアンブル信号を検出し、プリアンブル信号を検出したタイミングを受信タイミング推定部１２４およびデータ信号復調部１２５に通知する。受信タイミング推定部１２４は、信号検出部１２３がプリアンブル信号を検出したタイミングに基づいて、信号の受信タイミングを推定する。データ信号復調部１２５は、信号検出部１２３から通知されるプリアンブル信号を検出したタイミングに基づいて、ＵＷＢアンテナ１２６が受信した受信信号に含まれるデータ信号を復調する。ＵＷＢアンテナ１２６は、信号を受信した受信信号を信号検出部１２３およびデータ信号復調部１２５に出力すると共に、データ信号生成部１２２が生成する送信信号を送信する。
　図３は、図１に示す第２のＵＷＢ端末１４の構成を示す図である。なお、図３には実施の形態１の説明に必要な機能を示しており、第２のＵＷＢ端末１４は、図３に示す以外の機能を有していてもよい。第２のＵＷＢ端末１４は、プリアンブル信号生成部１２１と、データ信号生成部１２２と、信号検出部１２３と、受信タイミング推定部１２４と、データ信号復調部１２５と、ＵＷＢアンテナ１２６と、距離推定部１４１と、番線検知部１４２とを有する。なお、図２に示す第１のＵＷＢ端末１２と同様の機能を有する構成要素には、共通の符号を付しており、詳細な説明を省略する。以下、第１のＵＷＢ端末１２と異なる部分について主に説明する。
　受信タイミング推定部１２４は、推定した受信タイミングを距離推定部１４１に通知する。データ信号復調部１２５は、復調したデータ信号を距離推定部１４１に出力する。距離推定部１４１は、受信タイミング推定部１２４が推定した受信タイミングと、データ信号復調部１２５が出力する復調後のデータ信号とに基づいて、第２のＵＷＢ端末１４と複数の第１のＵＷＢ端末１２のそれぞれとの間の距離を推定する。距離推定部１４１は、推定結果を番線検知部１４２に出力する。番線検知部１４２は、距離推定部１４１が出力する推定結果に基づいて、第２のＵＷＢ端末１４が設置されている列車１３が入線する番線を検知する。番線検知部１４２は、検知した番線を示す番線検知信号を、検知した番線に対応する第１のＵＷＢ端末１２に送信する。
　図４は、実施の形態１にかかる鉄道管理システム１の通信シーケンスを示すシーケンス図である。図４では、図１に示すように、列車１３が都市部から郊外に向かう走行方向に走行しており、駅のプラットホームの番線１１－ｂに入線しようとしているときの通信シーケンスを示している。列車１３に搭載された第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂのうち、走行方向の前方に位置する第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、定期的に、第２のＵＷＢ端末１４－ｂの存在を報知するための測距開始信号１６を送信する（ステップＳ１０）。
　ここではプラットホームの上り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１が測距開始信号１６を受信することができたものとする。この場合、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、対応する番線１１－ａ～１１－ｄに既に他の車両が入線していることを検知していない場合、測距開始信号１６を受信すると第２のＵＷＢ端末１４－ｂに対して予め定められたタイミングで応答信号１７－ａ～１７－ｄを送信する（ステップＳ１１）。各応答信号１７－ａ～１７－ｄには、それぞれの第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１が設置されている番線１１を示す情報が含まれる。応答信号１７－ａ～１７－ｄを受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂの距離推定部１４１は、応答信号１７－ａ～１７－ｄを受信したタイミングに基づいて、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれとの間の距離を推定し、推定結果を番線検知部１４２に出力する。番線検知部１４２は、距離の推定結果が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知する。例えば、番線検知部１４２は、推定した距離が予め定められた閾値以下となった場合、距離が閾値以下となった第１のＵＷＢ端末１２に対応する番線１１を列車１３が入線する番線１１として検知する。
　条件を満たす推定結果がない場合、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、再度、測距開始信号１６を送信する（ステップＳ１２）。測距開始信号１６を受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、再び応答信号１７－ａ～１７－ｄを送信する（ステップＳ１３）。応答信号１７－ａ～１７－ｄを受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれとの間の距離を推定する処理と、番線検知処理とを繰り返す。
　条件を満たす推定結果があった場合、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、距離の推定結果が条件を満たす第１のＵＷＢ端末１２に対応する番線１１を列車１３が入線する番線１１とする。第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、検知した番線１１－ｂを示す番線検知信号１８を、検知した番線１１－ｂに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１に送信する（ステップＳ１４）。番線検知信号１８は、列車１３の識別子を含み、当該番線１１－ｂに列車１３が入線したことを示す。
　以上説明したように、実施の形態１にかかる鉄道管理システム１は、超広帯域無線を用いた第１のＵＷＢ端末１２と第２のＵＷＢ端末１４との間の距離の推定結果に基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知する。超広帯域無線は、ＬＦ帯の電波などと比較して電波が届く範囲が狭く、番線検知に適しているため、番線１１の誤検知を低減することができ、列車１３が入線する番線１１を検知する精度を高めることが可能になる。第２のＵＷＢ端末１４－ｂが検知した番線１１を示す番線検知信号１８が第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１に送信されるため、実施の形態１では詳述していないが、高精度に検知した番線１１の情報を使用して鉄道管理システム１の制御を行うことで、鉄道管理システム１の安全性を高めることができる。
実施の形態２．
　実施の形態２において鉄道管理システム１は、実施の形態１と同様の構成である。以下、実施の形態１と異なる部分について主に説明する。図５は、実施の形態２にかかる鉄道管理システム１の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
　列車１３の走行方向前方に位置する第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、列車１３が属している路線を示す路線１５－ａを示す路線識別子を用いて生成されたプリアンブル信号を使用した測距開始信号１６Ａを、定期的に送信する（ステップＳ２０）。
　測距開始信号１６Ａを受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれが対応する番線１１の属する路線を示す路線識別子を用いて信号検出処理を行う。このため、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のうち、路線識別子が一致する第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１が測距開始信号１６Ａを検出することができ、その他の第１のＵＷＢ端末１２は、測距開始信号１６Ａを検出することができない。測距開始信号１６Ａを検出した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１は、路線１５－ａを示す路線識別子を用いて生成されたプリアンブル信号を使用した応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂを、予め定められたタイミングで送信する（ステップＳ２１）。各応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂには、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１のそれぞれが設置されている番線１１－ａ，１１－ｂを示す情報が含まれる。応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂを受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂの距離推定部１４１は、応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂを受信したタイミングに基づいて、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１のそれぞれとの間の距離を推定し、推定結果を番線検知部１４２に出力する。番線検知部１４２は、距離の推定結果が予め定められた条件を満たすか否かに基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知する。例えば、番線検知部１４２は、推定した距離が予め定められた閾値以下となった場合、距離が閾値以下となった第１のＵＷＢ端末１２に対応する番線１１を列車１３が入線する番線１１として検知する。
　条件を満たす推定結果がない場合、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、再度、測距開始信号１６Ａを送信する（ステップＳ２２）。測距開始信号１６Ａを受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のうち、測距開始信号１６Ａを検出することができた第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１のそれぞれは、再び応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂを送信する（ステップＳ２３）。応答信号１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂを受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１のそれぞれとの間の距離を推定する処理と、番線検知処理とを繰り返す。
　条件を満たす推定結果があった場合、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、距離の推定結果が条件を満たす第１のＵＷＢ端末１２に対応する番線１１を列車１３が入線する番線１１とする。第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、検知した番線１１－ｂを示す番線検知信号１８を、検知した番線１１－ｂに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１に送信する（ステップＳ２４）。番線検知信号１８は、列車１３の識別子を含み、当該番線１１－ｂに列車１３が入線したことを示す。
　以上説明したように、実施の形態２にかかる鉄道管理システム１は、第２のＵＷＢ端末１４が、対応する番線１１の路線識別子を用いて生成されたプリアンブル信号を使用した測距開始信号１６Ａを送信し、第１のＵＷＢ端末１２が、対応する番線１１の路線識別子を用いて生成されたプリアンブル信号を使用して信号検出処理を行う。したがって、第１の無線端末である第１のＵＷＢ端末１２は、対応する番線１１の路線ごとに異なる信号検出信号を使用することになり、第２の無線端末である第２のＵＷＢ端末１４は、設置された列車１３の路線ごとに異なる信号検出信号を使用することになる。その結果、路線が同じ第１のＵＷＢ端末１２および第２のＵＷＢ端末１４の間に限定して距離を推定し、番線１１を検知する処理を行うことになり、路線ごとに精度よく入線する番線１１を検知することが可能になる。
　なお、実施の形態１，２では、列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末１４が、測距開始信号１６，１６Ａを送信し、各プラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２との間の距離を推定する処理を行っていたが、第１のＵＷＢ端末１２から測距開始信号１６，１６Ａを送信してもよい。第１のＵＷＢ端末１２が測距開始信号１６，１６Ａを送信する場合、第１のＵＷＢ端末１２が図３に示す構成を有し、第２のＵＷＢ端末１４が図２に示す構成を有することとなる。
実施の形態３．
　実施の形態３にかかる鉄道管理システム１の構成は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について主に説明する。図６は、実施の形態３にかかる鉄道管理システム１の上り側における通信シーケンスを示すシーケンス図である。図７は、実施の形態３にかかる鉄道管理システム１の下り側における通信シーケンスを示すシーケンス図である。図６および図７には、列車１３が番線１１－ｂに入線して停止した後に発生する通信シーケンスが示されている。
　実施の形態３では、列車１３の入線する番線１１が検知された後、第１のＵＷＢ端末１２と第２のＵＷＢ端末１４との間では、超広帯域無線を用いて距離を推定する処理が行われ、推定結果に基づいて番線検知処理が行われる。このとき、プラットホームの両端部に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２のうち、プラットホームの上り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１は、プラットホームの下り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２と異なるプリアンブル信号であって、列車１３の両端部に設置された第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂのうち上り側に設置された第２のＵＷＢ端末１４－ａと同一のプリアンブル信号を使用する。プラットホームの下り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２は、列車１３の下り側に設置された第２のＵＷＢ端末１４－ｂと同一のプリアンブル信号を使用する。プラットホームまたは列車１３の上り側は、図１に示す走行方向である第１の方向に列車１３が走行するときの後方側と言い換えることができ、プラットホームまたは列車１３の下り側は、列車１３が第１の方向に走行するときの前方側と言い換えることができる。なお、第１のＵＷＢ端末１２と第２のＵＷＢ端末１４とが同一のプリアンブル信号を使用するとは、第１のＵＷＢ端末１２および第２のＵＷＢ端末１４のうち送信側が送信した信号を受信側が信号検出可能であることを指す。
　列車１３が停止した後、列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末１４－ａは、測距開始信号１６－ａを送信し（ステップＳ３０－１）、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、測距開始信号１６－ｂを送信する（ステップＳ３０－２）。測距開始信号１６－ａと測距開始信号１６－ｂとは互いに異なるプリアンブル信号が使用されている。測距開始信号１６－ａを受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末１４－ａと同一のプリアンブル信号を用いて信号検出を行うため、測距開始信号１６－ａを検出することが可能であり、予め定められたタイミングで応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を送信する（ステップＳ３１－１）。測距開始信号１６－ｂを受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末１４－ｂと同一のプリアンブル信号を用いて信号検出を行うため、測距開始信号１６－ｂを検出することが可能であり、予め定められたタイミングで応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２を送信する（ステップＳ３１－２）。このとき第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末１４－ａが信号検出可能なプリアンブル信号を使用して応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を送信し、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末１４－ｂが信号検出可能なプリアンブル信号を使用して応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２を送信する。応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１は、応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２と異なるプリアンブル信号が使用される。応答信号１７には、それぞれの第１のＵＷＢ端末１２が設置されている番線１１を示す情報が含まれる。
　応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を受信した第２のＵＷＢ端末１４－ａは、応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を用いて、距離推定部１４１にてプラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれとの間の距離を推定する。また、応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２を受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２を用いて、距離推定部１４１にてプラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２のそれぞれとの間の距離を推定する。第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂのそれぞれは、距離推定部１４１の推定結果に基づいて、番線検知部１４２は、距離の推定結果が条件を満たすか否かを判断する。
　推定結果が条件を満たさない場合、第２のＵＷＢ端末１４－ａは、再び、測距開始信号１６－ａを送信し（ステップＳ３２－１）、測距開始信号１６－ａに応じて、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれから応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１が送信される（ステップＳ３３－１）。同様に、推定結果が条件を満たさない場合、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、再び、測距開始信号１６－ｂを送信し（ステップＳ３２－２）、測距開始信号１６－ｂに応じて、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２のそれぞれから応答信号１７－ａ－２～１７－ｄ－２が送信される（ステップＳ３３－２）。応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を受信した第２のＵＷＢ端末１４－ａは、応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１を用いて、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれとの間の距離の推定と、番線検知処理とを繰り返す。推定結果が条件を満たす場合、第２のＵＷＢ端末１４－ａは、検知した番線１１を示す番線検知信号１８を第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１に送信し（ステップＳ３４－１）、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、検知した番線１１を示す番線検知信号１８を第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２に送信する（ステップＳ３４－２）。上記で説明した図６に示す通信シーケンスと図７に示す通信シーケンスとは同時並行で実行されてよく、非同期で実行することができる。
　なお、列車１３の両端部に設置された第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂは、それぞれ別に番線検知処理を行って、それぞれの検知結果を示す番線検知信号１８をプラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２に送信することができる。或いは、第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂのそれぞれは、距離の推定結果が閾値以下となる番線１１を見つけると、番線１１の検知結果を互いに通知し、第２のＵＷＢ端末１４－ａ，１４－ｂの両方が入線する番線１１を検知した時点で、番線検知信号１８を生成して第１のＵＷＢ端末１２に送信するようにしてもよい。
　以上説明したように、実施の形態３にかかる鉄道管理システム１は、第１のＵＷＢ端末１２および第２のＵＷＢ端末１４の間で距離を推定する際に、上り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１および第２のＵＷＢ端末１４－ａと、下り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２および第２のＵＷＢ端末１４－ｂとが異なるプリアンブル信号を使用する。このため、それぞれの距離推定処理を非同期で実行することが可能になる。
　なお、実施の形態３では、列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末１４からプラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２に向けて測距開始信号１６を送信し、第２のＵＷＢ端末１４において距離推定処理および番線検知処理を行うこととしたが、プラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２から測距開始信号１６を送信して、第１のＵＷＢ端末１２において距離推定処理および番線検知処理を行ってもよい。
実施の形態４．
　実施の形態４にかかる鉄道管理システム１の構成は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について主に説明する。図８は、実施の形態４にかかる鉄道管理システム１の通信シーケンスを示すシーケンス図である。
　第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、報知信号１９－ａ－１～１９－ｄ－１のそれぞれを時分割で送信する（ステップＳ１）。第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、報知信号１９－ａ－１～１９－ｄ－１を受信すると、受信した報知信号１９－ａ－１～１９－ｄ－１に基づいて、測距を行う第１のＵＷＢ端末１２を、報知信号１９－ａ－１～１９－ｄ－１の送信元である第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１の中から選択する。例えば、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、報知信号１９の受信強度、報知信号１９に含まれる第１のＵＷＢ端末１２の位置情報、車上データベースに事前登録された第１のＵＷＢ端末１２の位置などに基づいて、測距対象の第１のＵＷＢ端末１２を選択することができる。第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、測距開始信号１６Ｂを送信する（ステップＳ２）。このとき、測距開始信号１６Ｂは、選択された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１を識別する情報と、選択された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１のそれぞれの送信タイミングを示す情報とを含む。
　測距開始信号１６Ｂを受信した第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、測距開始信号１６Ｂに基づいて、自身が選択された第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１であるか否かを判断し、測距を行う第１のＵＷＢ端末１２として選択されている場合、測距開始信号１６Ｂが示すタイミングで応答信号１７を送信する。ここでは、測距を行う第１のＵＷＢ端末１２は、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１であるため、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１のそれぞれは、応答信号１７－ａ－１，１７－ｂ－１，１７－ｃ－１を送信する（ステップＳ３）。応答信号１７を受信した第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、受信した応答信号１７に基づいて、第１のＵＷＢ端末１２との間の距離を推定する。なおここでは、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１，１２－ｂ－１，１２－ｃ－１のそれぞれとの間の距離を推定し、第２のＵＷＢ端末１４－ｂと第１のＵＷＢ端末１２－ｄ－１との間の距離の推定処理は省略される。
　応答信号１７を送信した後、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１のそれぞれは、報知信号１９－ａ－１～１９－ｄ－１を再び送信し（ステップＳ４）、測距開始信号１６Ｂの送信（ステップＳ５）と、応答信号１７－ａ－１～１７－ｄ－１の送信（ステップＳ６）とを含む測距処理が繰り返される。第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、推定した距離に基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知すると、検知した番線１１を示す番線検知信号１８を送信する（ステップＳ７）。
　以上説明したように、実施の形態４にかかる鉄道管理システム１では、第１のＵＷＢ端末１２から第２のＵＷＢ端末１４に報知信号１９が送信された後、第２のＵＷＢ端末１４は、報知信号１９に基づいて、測距対象の第１のＵＷＢ端末１２を選択し、選択された第１のＵＷＢ端末１２のみが応答信号１７を返し、選択された第１のＵＷＢ端末１２との間でのみ距離の推定処理が行われ、選択されなかった第１のＵＷＢ端末１２との間の距離の推定処理は省略される。したがって、応答信号１７を送信する第１のＵＷＢ端末１２の数を低減することができ、測距処理の効率を向上することができる。
実施の形態５．
　図９は、実施の形態５にかかる鉄道管理システム２の構成を示す図である。鉄道管理システム２は、４つの番線１１－ａ～１１－ｄと、番線１１－ａ～１１－ｄのそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される第１の無線端末である第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１，２２－ａ－２～２２－ｄ－２と、列車１３と、列車１３の端部に設置され、第１の無線端末と超広帯域無線通信を行う第２の無線端末である第２のＵＷＢ端末２４－ａ，２４－ｂと、複数の第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１，２２－ａ－２～２２－ｄ－２のそれぞれと通信可能な通信端末２６とを有する。以下、図１に示す鉄道管理システム１と同様の機能については同一の符号を付することで詳細な説明を省略する。
　一対の第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１，２２－ａ－２は、番線１１－ａのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末２２－ａ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－１，２２－ｂ－２は、番線１１－ｂのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末２２－ｃ－１，２２－ｃ－２は、番線１１－ｃのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末２２－ｃ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末２２－ｃ－２は下り側に設置されている。一対の第１のＵＷＢ端末２２－ｄ－１，２２－ｄ－２は、番線１１－ｄのプラットホームの両端部に設置されており、具体的には、第１のＵＷＢ端末２２－ｄ－１は上り側、第１のＵＷＢ端末２２－ｄ－２は下り側に設置されている。第２のＵＷＢ端末２４－ａは、列車１３の上り側の端部に設置されており、第２のＵＷＢ端末２４－ｂは、列車１３の下り側の端部に設置されている。図９は、図１と同様に、列車１３が番線１１－ｂに入線しようとしているところを示している。
　図１０は、図９に示す第１のＵＷＢ端末２２の機能構成を示す図である。第１のＵＷＢ端末２２は、プリアンブル信号生成部１２１と、データ信号生成部１２２と、信号検出部１２３と、受信タイミング推定部１２４と、データ信号復調部１２５と、ＵＷＢアンテナ１２６と、距離推定部１４１と、無線通信の送受信部２２１と、無線通信用の通信アンテナ２２２とを有する。送受信部２２１は、通信端末２６との間で送受信する信号処理を行う。通信アンテナ２２２は、通信端末２６と通信可能である。第１のＵＷＢ端末２２は、距離推定部１４１において第２のＵＷＢ端末２４との間の距離を推定すると、送受信部２２１において推定結果を含む信号を生成し、推定結果を含む信号を通信アンテナ２２２から通信端末２６に向けて送信する。
　図１１は、図９に示す第２のＵＷＢ端末２４の機能構成を示す図である。第２のＵＷＢ端末２４は、プリアンブル信号生成部１２１と、データ信号生成部１２２と、信号検出部１２３と、受信タイミング推定部１２４と、データ信号復調部１２５と、ＵＷＢアンテナ１２６とを有する。第２のＵＷＢ端末２４は、図２に示す第１のＵＷＢ端末１２と同様の機能構成を有するためここでは詳細な説明を省略する。
　図１２は、図９に示す通信端末２６の機能構成を示す図である。通信端末２６は、無線通信用の通信アンテナ２６１と、送信信号生成部２６２と、データ信号復調部２６３と、番線検知部２６４と、データサーバ２６５とを有する。通信アンテナ２６１は、第２のＵＷＢ端末２４と超広帯域無線と異なる方式で無線通信可能であり、送信信号生成部２６２が出力する送信信号を送信すると共に、受信信号をデータ信号復調部２６３に出力する。送信信号生成部２６２は、無線通信で送信する送信信号を生成し、生成した送信信号を通信アンテナ２６１に出力する。データ信号復調部２６３は、通信アンテナ２６１が受信する受信信号に含まれるデータ信号を復調し、復調したデータを番線検知部２６４に出力する。番線検知部２６４は、第１のＵＷＢ端末２２からの受信信号に含まれる距離推定結果をデータサーバ２６５に記憶させると共に、距離推定結果に基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知する。
　図１３は、実施の形態５にかかる鉄道管理システム２の通信シーケンスを示すシーケンス図である。第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１のそれぞれは、予め定められたタイミングで測距開始信号２７－ａ～２７－ｄを第２のＵＷＢ端末２４－ｂに送信する（ステップＳ４０）。列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末２４－ｂは、最後の測距開始信号２７を受信した後、応答信号２８を送信する（ステップＳ４１）。このとき、応答信号２８は、測距開始信号２７の受信タイミングおよび応答信号２８の送信タイミングを含む。
　応答信号２８を受信した第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末２４との間の距離を推定し、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄを通信端末２６に送信する（ステップＳ４２）。通信端末２６は、受信した距離推定結果２９－ａ～２９－ｄをデータサーバ２６５に保存すると共に、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄに基づいて、番線検知処理を行う。
　第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１のそれぞれは、測距開始信号２７－ａ～２７－ｄの送信を継続する（ステップＳ４３）。測距開始信号２７－ａ～２７－ｄを受信した第２のＵＷＢ端末２４－ｂは、最後の測距開始信号２７を受信した後、応答信号２８を送信する（ステップＳ４４）。
　応答信号２８を受信した第１のＵＷＢ端末２２－ａ－１～２２－ｄ－１のそれぞれは、第２のＵＷＢ端末２４との間の距離を推定し、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄを通信端末２６に送信する処理を継続する（ステップＳ４５）。通信端末２６は、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄを受信すると、受信した距離推定結果２９－ａ～２９－ｄをデータサーバ２６５に保存すると共に、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄに基づいて、番線検知処理を行う。通信端末２６の番線検知部２６４は、距離推定結果２９の値が閾値以下となった第１のＵＷＢ端末２２に対応する番線１１を列車１３が入線する番線１１とすることができる。例えば、第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－１から受信した距離推定結果２９－ｂが閾値以下となった場合、通信端末２６の番線検知部２６４は、番線１１－ｂに列車１３が入線すると判断する。
　以上説明したように、実施の形態５にかかる鉄道管理システム２は、通信端末２６のデータベース２４５に距離推定結果２９を収集しながら、通信端末２６の番線検知部２６４において、番線検知処理を実行することにより、第１のＵＷＢ端末２２では距離推定処理を行って番線検知処理を行う必要がない。なお、実施の形態５では、第１のＵＷＢ端末２２と通信端末２６との間は無線通信で接続することとしたが、第１のＵＷＢ端末２２と通信端末２６との間は有線接続としてもよい。
実施の形態６．
　実施の形態６にかかる鉄道管理システム２は、実施の形態５の通信端末２６の代わりに通信端末２６Ａを有する。図１４は、実施の形態６にかかる通信端末２６Ａの機能構成を示す図である。以下、実施の形態５と異なる部分について主に説明する。
　通信端末２６Ａは、無線通信用の通信アンテナ２６１と、送信信号生成部２６２と、データ信号復調部２６３と、番線検知部２６４と、データサーバ２６５Ａと、停止指示部２６６とを有する。
　データサーバ２６５Ａは、距離推定結果２９を記憶すると共に、各列車１３が入線予定の番線１１を示す情報を予め記憶している。例えば、データサーバ２６５Ａは、列車１３の識別子と、当該列車１３が入線する予定の番線１１とを対応づけた情報を記憶している。停止指示部２６６は、番線検知部２６４が検知した列車１３が入線する番線１１の情報と、データサーバ２６５Ａに記憶された列車１３が入線する予定の番線１１を示す情報とを照合し、検知した番線１１と、列車１３が入線する予定の番線１１とが合わない場合、列車１３の停止指示を生成して送信信号生成部２６２に出力する。
　図１５は、実施の形態６にかかる鉄道管理システム２の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ４０からステップＳ４５までの通信シーケンスは、図１３と同様であるため説明を省略する。通信端末２６Ａは、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄを受信すると、受信した距離推定結果２９－ａ～２９－ｄをデータサーバ２６５Ａに保存すると共に、番線検知部２６４において、距離推定結果２９－ａ～２９－ｄに基づいて、番線検知処理を行う。停止指示部２６６は、番線検知部２６４が検知した番線１１と、データサーバ２６５Ａに予め記憶された情報が示す、列車１３が入線する予定の番線１１とを照合する。番線検知部２６４が検知した番線１１と、列車１３が入線する予定の番線１１とが異なる場合、停止指示部２６６は、停止指示３０を生成して第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－１に送信する（ステップＳ４６）。第１のＵＷＢ端末２２－ｂ－１は、停止指示３０を受信すると、受信した停止指示３０を、列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末２４－ｂに転送する（ステップＳ４７）。列車１３は、停止指示３０に基づいて停止する。
　以上説明したように、実施の形態６にかかる鉄道管理システム２は、検知した番線１１と、データサーバ２６５Ａに記憶された、列車１３が入線する予定の番線１１とを比較することによって、予定通りに列車１３が運行しているか確認することが可能になる。また、予定と異なる番線１１に入線している場合には、列車１３を停止させることが可能になり、列車１３がより安全に運行することが可能になる。
実施の形態７．
　図１６は、実施の形態７にかかる鉄道管理システム３の構成を示す図である。鉄道管理システム３は、４つの番線１１－ａ～１１－ｄと、番線１１－ａ～１１－ｄのそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される第１の無線端末である第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２と、列車１３と、列車１３の端部に設置され、第１の無線端末と超広帯域無線通信を行う第２の無線端末である第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂと、番線１１－ａ～１１－ｄのそれぞれに設置されたホーム柵３１－ａ～３１－ｄとを有する。
　ホーム柵３１は、複数のホームドアを有する。それぞれのホームドアは、列車１３のドアと対応する位置に設けられており、正しい位置に停車した列車１３のドアが開放されているときにホームドアを開放すると、列車１３の乗客はプラットホームに降りることができる。ホームドアと列車１３のドアが「対応する」とは、正しい位置に列車１３が停車したときに、対応するホームドアおよび列車１３のドアの、プラットホームの長手方向における位置が重なることを言う。また、ホーム柵３１には、ホームドアの付近に周囲に人がいるかを判断するセンサ４３（不図示）が搭載されている。なお、ホーム柵３１に備わるホームドアの数と、列車１３に備わるドアの数とは必ずしも一致しない。例えば、プラットホームに停車する列車１３の長さが列車１３毎に異なる場合、最も長い列車１３の長さに合わせてホーム柵３１が設けられ、列車１３の長さが短い列車１３が停車する際には、列車１３のドアが開放されているときであっても、一部のホームドアは閉じたままとされる。或いは、列車１３毎にドアの位置が異なる場合、列車１３に合わせて開放するホームドアが変更される。
　図１７は、図１６に示す第２のＵＷＢ端末３４の機能構成を示す図である。第２のＵＷＢ端末３４は、プリアンブル信号生成部１２１と、データ信号生成部１２２と、信号検出部１２３と、受信タイミング推定部１２４と、データ信号復調部１２５と、ＵＷＢアンテナ１２６と、距離推定部１４１と、番線検知部１４２と、停止判断部３４１と、列車長推定部３４２と、ドア開閉制御部３４３とを有する。以下、図３に示す第２のＵＷＢ端末１４と異なる部分について主に説明する。
　距離推定部１４１は、番線検知部１４２および停止判断部３４１に距離の推定結果を出力する。停止判断部３４１は、距離推定部１４１が出力する距離の推定結果に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。停止判断部３４１は、例えば、距離推定部１４１の推定結果が変化しなくなった場合、列車１３が停止したと判断することができる。停止判断部３４１は、列車１３が停止したと判断すると、列車１３が停止したことを列車長推定部３４２に通知すると共に、距離推定部１４１の推定結果を列車長推定部３４２に出力する。
　列車長推定部３４２は、停止判断部３４１が列車１３が停止したと判断した後、距離推定部１４１の推定結果に基づいて、列車１３の長さを推定する。例えば、列車１３が、図１６の走行方向の前方側に寄せて停車する場合、列車長推定部３４２は、列車１３の走行方向の後方側に設置された第２のＵＷＢ端末３４－ａと、プラットホームにおいて走行方向の後方側の端部に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１との間の距離に基づいて、列車１３の長さを推定することができる。列車１３が、走行方向の後方側に寄せて停車する場合、列車長推定部３４２は、列車１３の走行方向の前方側に設置された第２のＵＷＢ端末３４－ｂと、プラットホームにおいて走行方向の前方側の端部に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２との間の距離に基づいて、列車１３の長さを推定することができる。或いは、列車１３の両端部に設置された第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂ間で距離の推定結果を送受信する場合、列車長推定部３４２は、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１と第２のＵＷＢ端末３４－ａとの間の距離と、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２と第２のＵＷＢ端末３４－ｂとの間の距離とに基づいて、列車１３の長さを推定してもよい。列車長推定部３４２は、列車１３の長さの推定結果をドア開閉制御部３４３に出力する。
　ドア開閉制御部３４３は、停止判断部３４１の判断結果に基づいて、ホーム柵３１が有するホームドアの開閉を指示することができる。具体的には、停止判断部３４１が、列車１３が停止したと判断した後、ドア開閉制御部３４３は、ホームドアの開閉を指示することができる。ドア開閉制御部３４３は、列車１３のドアの開閉指示に合わせて、ホームドアの開閉を指示する。ドア開閉制御部３４３は、ホーム柵３１に設けられたセンサ４３の検知結果に基づいて、ホームドアを開閉するタイミングを決定してもよい。また、ドア開閉制御部３４３は、列車長推定部３４２の推定した列車１３の長さに基づいて、ホーム柵３１が有する複数のホームドアのうち、開閉するホームドアを決定することもできる。例えば、ドア開閉制御部３４３は、列車１３の長さの推定結果に基づいて、列車１３のドアの数とホーム柵３１のホームドアの数とが一致すると考えられる場合には、全てのホームドアを開閉することができる。またドア開閉制御部３４３は、列車１３の長さの推定結果に基づいて、列車１３のドアの数がホーム柵３１のホームドアの数よりも少ないと考えられる場合には、ホーム柵３１に備わるホームドアのうちの一部を開閉することができる。ドア開閉制御部３４３は、列車１３の長さと、開閉するホームドアとの対応関係を示す情報を予め保持しておき、この対応関係に基づいて、開閉するホームドアを決定することができる。
　図１８は、実施の形態７にかかる鉄道管理システム３の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ１０からステップＳ１４については、図４と同様であるため、図４の説明中の第２のＵＷＢ端末１４－ｂを第２のＵＷＢ端末３４－ｂと読み替えることで、ここでは詳細な説明を省略する。第２のＵＷＢ端末３４－ｂが番線検知信号１８を送信した後、検知した番線１１のプラットホームに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１，１２－ｂ－２と、第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂとの間で、距離を推定する処理を繰り返す。具体的には、列車１３の上り側に設置された第２のＵＷＢ端末３４－ａの距離推定部１４１は、プラットホームの上り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１との間の距離を推定し、列車１３の下り側に設置された第２のＵＷＢ端末３４－ｂの距離推定部１４１は、プラットホームの下り側に設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２との間の距離を推定する（ステップＳ５０）。
　第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂのそれぞれの停止判断部３４１は、距離の推定結果に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。列車１３が停止したと判断された場合、第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂのそれぞれのドア開閉制御部３４３は、列車１３の開閉指示に合わせて、ホームドアの開閉指示３５をホーム柵３１に送信する（ステップＳ５１）。なお、上述の通り、ドア開閉制御部３４３は、列車長推定部３４２が推定した列車１３の長さに応じて、ホーム柵３１が有する複数のホームドアのうち、開閉するホームドアを決定してもよい。この場合、ステップＳ５０の処理とステップＳ５１の処理との間に、列車長推定部３４２が列車１３の長さを推定する処理が行われ、ドア開閉制御部３４３は、開閉するホームドアを指定した開閉指示３５を送信する。或いは、開閉するホームドアを決定する処理がホーム柵３１で行われる場合、ドア開閉制御部３４３は、列車長推定部３４２が推定した列車１３の長さを示す情報を含む開閉指示３５をホーム柵３１に送信してもよい。
　以上説明したように、実施の形態７にかかる鉄道管理システム３は、列車１３が入線する番線１１を検知した後、列車１３のドアの開閉に連動して、ホーム柵３１のホームドアを開閉することができる。また、第１のＵＷＢ端末１２と第２のＵＷＢ端末３４との間の距離の推定結果から、列車１３の長さを推定し、ホーム柵３１の有する複数のホームドアのうち、開閉するホームドアを決定することもできる。この場合、列車１３毎にドアの数が異なり、ホームドアに対応する列車１３のドアが存在しない場合には、対応するドアが存在しないホームドアを閉じたままとすることができる。したがって、列車１３毎にドアの数が異なる場合であっても、乗客が線路に落下することを防止することが可能になり、鉄道管理システム３の安全性を高めることが可能になる。
実施の形態８．
　図１９は、実施の形態８にかかる鉄道管理システム４の構成を示す図である。鉄道管理システム４は、図１６に示す鉄道管理システム３の構成に加えて、ホームドアに対応してホーム柵３１に設置される第３の無線端末である複数の第３のＵＷＢ端末４１と、列車１３が有するドアに対応して列車１３に設置された第４の無線端末である複数の第４のＵＷＢ端末４２とをさらに有する。簡単のため、図１９は、列車１３が番線１１－ｂに入線した後の状態を、プラットホーム側から見た図であり、鉄道管理システム４の一部を示している。また、ホーム柵３１の各ホームドア付近には、周囲に人がいるかを判断するセンサ４３（不図示）が搭載されている。
　第３のＵＷＢ端末４１は、例えば、図２に示す第１のＵＷＢ端末１２と同様の構成を有する。第４のＵＷＢ端末４２は、例えば、図３に示す第２のＵＷＢ端末１４と同様の構成を有する。
　鉄道管理システム４は、列車１３が停止した後、第３のＵＷＢ端末４１と、第４のＵＷＢ端末４２との間の距離の推定結果に基づいて、ホームドアおよび列車１３のドアの開閉を制御する。第３のＵＷＢ端末４１と第４のＵＷＢ端末４２との間の距離が閾値以下の場合、ホームドアから一定の距離に列車１３のドアが存在すると判断することができ、ホームドアに対応する列車１３のドアが存在する場合に、そのホームドアが開放される。ホームドアに対応する列車１３のドアが存在しないと判断された場合、そのホームドアは閉じたままにされる。
　図２０は、実施の形態８にかかる鉄道管理システム４の通信シーケンスを示すシーケンス図である。なお、図２０には、第３のＵＷＢ端末４１と、第３のＵＷＢ端末４１が設置された付近のホームドアに対応する位置の列車１３のドアに対応する第４のＵＷＢ端末４２と、第３のＵＷＢ端末４１と同一のホームドアに対応して設置されたセンサ４３とが１つずつ示されているが、実際には、鉄道管理システム４は、複数の第３のＵＷＢ端末４１と、複数の第４のＵＷＢ端末４２と、複数のセンサ４３とを有する。
　ステップＳ１０からステップＳ５０までの処理は、図１８と同様であるためここでは説明を省略する。ステップＳ５０において、第１のＵＷＢ端末１２と第２のＵＷＢ端末３４との間の距離の推定を繰り返している間、第２のＵＷＢ端末３４は、距離の推定結果に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。列車１３が停止したと判断すると、第２のＵＷＢ端末３４－ａは、列車１３に搭載された複数の第４のＵＷＢ端末４２のそれぞれに、距離推定指示３６を送信する（ステップＳ５２）。
　第４のＵＷＢ端末４２は、距離推定指示３６を受信すると、第３のＵＷＢ端末４１と第４のＵＷＢ端末４２との間の距離を推定する（ステップＳ５３）。このとき、第４のＵＷＢ端末４２が複数の第３のＵＷＢ端末４１と通信可能であると、干渉が生じるため、第３のＵＷＢ端末４１と第４のＵＷＢ端末４２との間で信号検出を行う際に使用するプリアンブル信号は、それぞれの第３のＵＷＢ端末４１と第４のＵＷＢ端末４２との組み合わせ毎に異なる。ここで第３のＵＷＢ端末４１と第４のＵＷＢ端末４２との組み合わせとは、列車１３がプラットホームの正しい位置に停車したときに、プラットホームの長手方向における位置が重なる列車１３のドアおよびホームドアのそれぞれに対応する第３のＵＷＢ端末４１および第４のＵＷＢ端末４２の組み合わせを指す。
　第４のＵＷＢ端末４２は、センサ４３からセンサ信号３７を受信する（ステップＳ５４）。第４のＵＷＢ端末４２は、ステップＳ５３における距離の推定結果が予め定められた閾値以下であるか否かを判断し、閾値以下である場合、第４のＵＷＢ端末４２に対応するホームドアの開閉指示３８を第３のＵＷＢ端末４１に送信する（ステップＳ５５）。第３のＵＷＢ端末４１は、開閉指示３８を受信すると、受信した開閉指示３８をホーム柵３１に転送する（ステップＳ５６）。なお、第４のＵＷＢ端末４２は、ホームドアの開閉指示３８に合わせて、列車１３の各ドアの開閉を指示する。このとき、第４のＵＷＢ端末４２は、センサ４３からのセンサ信号３７を用いて、周囲に移動する人がいないことを確認した場合、ホームドアおよび列車１３のドアの開閉を指示することができる。
　以上説明したように、実施の形態８にかかる鉄道管理システム４は、ホーム柵３１の各ホームドアに対応する第３のＵＷＢ端末４１と、列車１３の各ドアに対応する第４のＵＷＢ端末４２とをさらに有し、第３のＵＷＢ端末４１および第４のＵＷＢ端末４２の間の距離の推定結果に基づいて、ホームドアおよび列車１３のドアの開閉がドア毎に制御される。第３のＵＷＢ端末４１は、ホーム柵３１のホームドア付近に設置され、第４のＵＷＢ端末４２は、列車１３の各ドア付近に設置されているため、第３のＵＷＢ端末４１および第４のＵＷＢ端末４２の間の距離は、ホームドアおよび列車１３のドアの間の距離とすることができる。ホームドアおよび列車１３のドアの間の距離が閾値以下である場合にのみ、ホームドアおよび列車１３のドアを開閉し、閾値を超える場合にはホームドアおよび列車１３のドアを開閉しないことで、例えば、列車１３が自動運転で運行しており、運転手がいなくて周囲の様子を目視で確認することができない場合であっても、ホーム柵３１と連動して列車１３のドアの開閉を実現することが可能になる。
実施の形態９．
　図２１は、実施の形態９にかかる鉄道管理システム５の構成を示す図である。鉄道管理システム５は、図９に示す鉄道管理システム２の構成に加えて、ホーム柵３１と、ホーム柵３１に設置される地上無線装置５１と、列車１３に設置される車上無線装置５３とをさらに備える。また、鉄道管理システム５は、鉄道管理システム２の通信端末２６の代わりに通信端末５２を有する。簡単のため、図２１は、鉄道管理システム５の一部分、具体的には、列車１３が入線する番線１１－ｂの部分を示している。地上無線装置５１および車上無線装置５３のそれぞれは、通信端末５２と無線接続可能である。また、地上無線装置５１は、ホーム柵３１を制御することができ、通信端末５２からの指示に従って、ホーム柵３１のホームドアを開閉することができる。車上無線装置５３は、通信端末５２からの指示に従って、列車１３のドアを開閉することができる。
　図２２は、図２１に示す通信端末５２の機能構成を示す図である。通信端末５２は、無線通信用の通信アンテナ２６１と、送信信号生成部２６２と、データ信号復調部２６３と、番線検知部２６４と、データサーバ２６５と、停止判断部３４１と、列車長推定部３４２と、ドア開放指示部５２１とを有する。通信端末５２は、第１のＵＷＢ端末２２と無線接続し、複数の第１のＵＷＢ端末２２のそれぞれが推定した第２のＵＷＢ端末２４との間の距離の推定結果を収集する。通信アンテナ２６１と、送信信号生成部２６２と、データ信号復調部２６３と、番線検知部２６４と、データサーバ２６５とは、図１２に示す通信端末２６と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。停止判断部３４１と、列車長推定部３４２とは、図１７に示す第２のＵＷＢ端末３４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下、図１２に示す通信端末２６と異なる部分について主に説明する。
　データ信号復調部２６３は、番線検知部２６４に加えて、停止判断部３４１に復調後のデータを出力する。停止判断部３４１は、復調後のデータに含まれる、第１のＵＷＢ端末２２と第２のＵＷＢ端末２４との間の距離の推定結果に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。停止判断部３４１は、第１のＵＷＢ端末２２のそれぞれが算出した距離の推定結果を収集し、収集した推定結果に基づいて列車１３が停止したか否かを判断することになる。停止判断部３４１が列車１３の停止を判断する基準については、実施の形態７と同様である。
　列車長推定部３４２は、第１のＵＷＢ端末２２と第２のＵＷＢ端末２４との間の距離の推定結果に基づいて、列車１３の長さを推定する。列車長推定部３４２が列車１３の長さを推定する方法については、実施の形態７と同様である。列車長推定部３４２は、列車１３の長さの推定結果をドア開放指示部５２１に出力する。
　ドア開放指示部５２１は、停止判断部３４１の判断結果と、列車長推定部３４２の推定結果とに基づいて、ホーム柵３１のホームドアと、列車１３のドアとを開放させるための指示を生成し、生成した指示を含む信号を地上無線装置５１および車上無線装置５３のそれぞれに送信させる。このときドア開放指示部５２１は、停止判断部３４１の判断結果に基づいて、ドアを開放するタイミングを決定し、列車１３の長さの推定結果に基づいて、複数のドアのうち開放するドアを決定することができる。ドア開放指示部５２１は、ドア毎に開放するか否かを制御することができ、対応する列車１３のドアが存在しないホームドアを閉鎖したままとすることができる。
　図２３は、実施の形態９にかかる鉄道管理システム５の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ４０からステップＳ４５については、図１３と同様であるため、通信端末２６を通信端末５２と読み替えることで、詳細な説明を省略する。
　第１のＵＷＢ端末２２のそれぞれから収集した距離推定結果２９に基づいて、列車１３が入線する番線１１を検知すると、停止判断部３４１は、収集した距離推定結果２９に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。列車１３が停止したと判断されると、列車長推定部３４２は、距離推定結果２９に基づいて、列車１３の長さを推定する。列車長推定部３４２は、列車１３の長さの推定結果をドア開放指示部５２１に出力する。
　ドア開放指示部５２１は、停止判断部３４１によって列車１３が停止したと判断された後、列車１３のドアおよびホーム柵３１のホームドアを開放させるドア開放指示５５を、地上無線装置５１および車上無線装置５３のそれぞれに送信する（ステップＳ６０）。このとき通信端末５２は、列車長推定部３４２の推定結果に基づいて、開放するドアを選択する。ホーム柵３１のホームドアの数が、列車１３のドアの数よりも多い場合、ドア開放指示部５２１は、ホーム柵３１が有する複数のホームドアのうちの一部を開放させる。例えば、前提として、列車１３をプラットホームの下り側に寄せて停車する場合、ドア開放指示部５２１は、列車１３の長さの推定結果に基づいて、閉鎖したままとするホームドアの数を決定し、上り側から決定した数のホームドアを閉鎖したままとする。
　以上説明したように、実施の形態９にかかる鉄道管理システム５は、ホーム柵３１に設置される地上無線装置５１と、列車１３に設置される車上無線装置５３と、第１のＵＷＢ端末２２と通信可能な通信端末５２とを有する。通信端末５２が、第１のＵＷＢ端末２２および第２のＵＷＢ端末２４の間の距離の推定結果を第１のＵＷＢ端末２２から収集し、収集した推定結果に基づいて、列車１３の停止を判断し、列車１３の長さを推定し、列車１３のドアおよびホームドアの開放を指示する。地上無線装置５１は、通信端末５２からの指示に従ってホームドアを開放させ、車上無線装置５３は、通信端末５２からの指示に従って列車１３のドアを開放させる。鉄道管理システム５が上記のような構成を有することによって、例えば、列車１３が自動運転で運行しており、運転手がいなくて周囲の様子を目視で確認することができない場合であっても、ホーム柵３１と連動して列車１３のドアを開放させることが可能になる。なお、実施の形態９では、通信端末５２がドアの開放だけを制御することとしたが、通信端末５２がドアの閉鎖も指示してもよい。
実施の形態１０．
　図２４は、実施の形態１０にかかる鉄道管理システム６の構成を示す図である。鉄道管理システム６は、図１６に示す鉄道管理システム３の構成に加えて、ホーム柵３１に設置される地上無線装置６１と、列車１３に設置される車上無線装置６３とを有する。簡単のため、図２４は、鉄道管理システム６の一部分、具体的には、列車１３が入線する番線１１－ｂの部分を示している。また、ホーム柵３１の各ホームドア付近には、周囲に人がいるかを判断するセンサ４３（不図示）が搭載されている。地上無線装置６１は、ホーム柵３１のホームドアを開閉することができると共に、ホーム柵３１に設置されたセンサ４３の検知結果を取得することができる。車上無線装置６３は、第２のＵＷＢ端末３４と通信可能であり、列車１３のドアを開閉することができる。
　図２５は、実施の形態１０にかかる鉄道管理システム６の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ１０からステップＳ５０までの処理は、図１８と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。
　ステップＳ５０で第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１および第２のＵＷＢ端末３４－ａの間の距離と、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２および第２のＵＷＢ端末３４－ｂの間の距離とが推定されると、第２のＵＷＢ端末３４は、推定結果に基づいて、列車１３が停止したか否かを判断する。列車１３が停止したと判断すると、第２のＵＷＢ端末３４のドア開閉制御部３４３は、列車１３のドアの開放を指示するのに合わせて、車上無線装置６３にホーム柵３１のホームドアの開放を指示するための停止情報５４を送信する（ステップＳ６１）。
　車上無線装置６３は、第２のＵＷＢ端末３４－ａ，３４－ｂのそれぞれから停止情報５４を受信すると、列車１３のドアの開放指示に合わせて、ホーム柵３１のホームドアの開放を指示するドア開放指示５５を、地上無線装置６１に送信する（ステップＳ６２）。地上無線装置６１は、ドア開放指示５５に応じて、ホーム柵３１のホームドアを開放させる。地上無線装置６１は、ホームドアを開放させた後、センサ４３からのセンサ信号に基づいて、周辺に移動している人がおらず、プラットホーム側の安全確保が確認できたタイミングで、列車１３のドアの閉鎖を指示するドア閉鎖指示５６を車上無線装置６３に送信する（ステップＳ６３）。
　以上説明したように、実施の形態１０にかかる鉄道管理システム６は、複数のホームドアを有するホーム柵３１に設置される地上無線装置６１と、列車１３に設置される車上無線装置６３とを有する。車上無線装置６３は、第２のＵＷＢ端末３４から通知される列車１３の停止タイミングに合わせて、列車１３のドアの開放を指示すると共に、地上無線装置６１にホームドアの開放を指示するドア開放指示５５を送信する。また、地上無線装置６１は、ドア開放指示５５に応じてホームドアを開放させ、その後、ホームドアの閉鎖を指示すると共に、車上無線装置６３に列車１３のドアの閉鎖を指示するドア閉鎖指示５６を送信する。鉄道管理システム６が上記のような構成を有することで、実施の形態８および９と同様に、例えば、列車１３が自動運転で運行しており、運転手がいなくて周囲の様子を目視で確認することができない場合であっても、ホーム柵３１と連動して列車１３のドアを開閉させることが可能になる。
実施の形態１１．
　図２６は、実施の形態１１にかかる鉄道管理システム７の構成を示す図である。鉄道管理システム７は、図１に示す鉄道管理システム１の構成に加えて、各プラットホームを撮影している複数の監視カメラ７１と、列車１３に設置された車上無線装置７２と、監視カメラ７１と接続されたカメラ無線装置７３と、監視カメラ７１の映像を保存するデータサーバ７４とを有する。車上無線装置７２は、列車１３に設置された第２のＵＷＢ端末１４と接続されている。簡単のため、鉄道管理システム７は、各プラットホームに１つの監視カメラ７１を有することとするが、１つのプラットホームに複数の監視カメラ７１が設置されてもよい。また、鉄道管理システム７は、１台のカメラ無線装置７３を有し、１台のカメラ無線装置７３が複数の監視カメラ７１と接続されることとするが、鉄道管理システム７は、複数のカメラ無線装置７３を有してもよい。例えば、鉄道管理システム７は、プラットホーム毎に設置されたカメラ無線装置７３を有してもよいし、１つのプラットホームに複数のカメラ無線装置７３を有してもよい。
　図２７は、図２６に示す車上無線装置７２の機能構成を示す図である。車上無線装置７２は、通信アンテナ７２１と、送信信号生成部７２２と、受信信号処理部７２３とを有する。通信アンテナ７２１は、他の装置と無線接続し、送信信号生成部７２２が生成した送信信号を送信すると共に、受信信号を受信信号処理部７２３に出力する。送信信号生成部７２２は、無線送信する送信信号を生成して通信アンテナ７２１に出力する。受信信号処理部７２３は、受信信号を処理して受信信号に含まれるデータを取り出す。
　図２８は、図２６に示すカメラ無線装置７３の機能構成を示す図である。カメラ無線装置７３は、通信アンテナ７２１と、送信信号生成部７２２と、受信信号処理部７２３と、映像管理部７３１と、受信したデータの一部を格納するメモリ部７３２とを有する。
　送信信号生成部７２２は、無線送信する送信信号を生成して通信アンテナ７２１から送信させる。受信信号処理部７２３は、受信信号を処理して受信信号に含まれるデータを取り出す。受信信号処理部７２３は、受信信号から取り出したデータを映像管理部７３１に出力する。映像管理部７３１は、監視カメラ７１が撮影した監視映像を受信信号処理部７２３が出力すると、監視映像をメモリ部７３２に記憶させると共に、データサーバ７４に送信する。また、映像管理部７３１は、列車１３が入線した番線１１を通知されると、通知された番線１１に基づいて、メモリ部７３２に記憶された監視映像の中から、車上無線装置７２に送信する監視映像を選択し、選択した監視映像を車上無線装置７２に継続的に送信する処理を開始する。具体的には、映像管理部７３１は、複数の監視カメラ７１のうち、通知された番線１１に関するプラットホームを撮影している監視カメラ７１の映像を選択する。通知された番線１１に関するプラットホームとは、通知された番線１１の設けられたプラットホームであってもよいし、通知された番線１１の属する路線１５の列車１３が停車するプラットホームであってもよい。また、映像管理部７３１は、車上無線装置７２とカメラ無線装置７３との間の無線通信がリンク断したタイミングで、映像の送信を終了する。
　図２９は、実施の形態１１にかかる鉄道管理システム７の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ１０からステップＳ１３の処理は、図４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。監視カメラ７１は、常時、プラットホームを撮影して、撮影した監視映像をカメラ無線装置７３に送信し、カメラ無線装置７３は、受信した監視映像を内部のメモリ部７３２に記憶させると共に、データサーバ７４に送信する。データサーバ７４は、受信した監視映像を保存する（ステップＳ７０）。カメラ無線装置７３のメモリ部７３２の容量がいっぱいになると、最も古い監視映像が最新の監視映像によって上書きされる。このため、メモリ部７３２には、常時、最新の監視映像が予め定められた容量の分だけ記憶されることになる。
　第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、列車１３の入線する番線１１を検知すると、検知した番線を示す番線検知信号１８を車上無線装置７２に送信する（ステップＳ７１）。車上無線装置７２は、番線検知信号１８を受信すると、受信した番線検知信号１８をカメラ無線装置７３に転送する（ステップＳ７２）。カメラ無線装置７３は、番線検知信号１８を受信すると、車上無線装置７２との無線リンクを成立させ（ステップＳ７３）、受信した番線検知信号１８に基づいて、車上無線装置７２に送信するべき監視映像を選択する。カメラ無線装置７３は、選択した監視映像のメモリ部７３２から車上無線装置７２への継続的な送信を開始する（ステップＳ７４）。その後、カメラ無線装置７３は、車上無線装置７２との間の通信がリンク断すると、監視映像の送信を停止する。
　以上説明したように、実施の形態１１にかかる鉄道管理システム７は、プラットホームを撮影している複数の監視カメラと、列車１３に設けられる車上無線装置７２と、カメラ無線装置７３とを有し、カメラ無線装置７３が、列車１３が入線する番線１１－ｂに基づいて、複数の監視カメラ７１が撮影した監視映像の中から、監視映像を選択し、選択した監視映像を車上無線装置７２に送信する。具体的には、カメラ無線装置７３は、番線検知部１４２が検知した番線１１－ｂのプラットホームを撮影する監視カメラ７１を選択し、選択した監視カメラ７１の監視映像を車上無線装置７２に送信する。鉄道管理システム７が上記のような構成を有することで、列車１３に設置される車上無線装置７２は、当該列車１３が入線する番線１１－ｂのプラットホームを撮影する最新の監視映像を取得することができる。また、監視映像は、駅員および乗務員による安全確認のために使用されてもよい。例えば、列車１３の運転席、プラットホームなどに備わる表示部にこの監視映像を表示することで、運転手が監視映像に映るプラットホームの様子を確認しながら列車１３を運転したり、ドア付近の映像を確認しながらドアを開閉したりすることができ、列車１３を安全に運行することができる。また、列車１３が自動運転である場合、この監視映像を自動運転の制御に使用することで、鉄道管理システム７の安全性を高めることが可能になる。
実施の形態１２．
　実施の形態１２にかかる鉄道管理システム７の構成は、図２６に示す実施の形態１１の構成と同様である。以下、実施の形態１１と異なる部分について主に説明する。
　図３０は、実施の形態１２にかかる鉄道管理システム７の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ１３において、応答信号１７－ａ～１７－ｄを受信した後、列車１３が入線する番線１１－ｂを検知すると、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、検知した番線１１－ｂを示す番線検知信号１８を第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１に送信する（ステップＳ１４）。
　第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１は、第２のＵＷＢ端末１４－ｂから番線検知信号１８を受信すると、受信した番線検知信号１８をカメラ無線装置７３に転送する（ステップＳ７５）。カメラ無線装置７３が番線検知信号１８を受信した後、ステップＳ７３およびステップＳ７４の処理については、実施の形態１１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　実施の形態１１では、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、車上無線装置７２を介してカメラ無線装置７３に番線検知信号１８を送信したが、実施の形態１２では、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、番線検知部１４２が検知した番線１１－ｂに設置された第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１を介して、カメラ無線装置７３に番線検知信号１８を送信する。上記のような構成であっても、カメラ無線装置７３は、列車１３が入線する番線１１－ｂを知ることができる。このため、実施の形態１１と同様に、列車１３に設置される車上無線装置７２は、当該列車１３が入線する番線１１－ｂのプラットホームを撮影する最新の監視映像を取得することができる。
実施の形態１３．
　図３１は、実施の形態１３にかかる鉄道管理システム８の構成を示す図である。鉄道管理システム８は、図２６に示す鉄道管理システム７のカメラ無線装置７３の代わりにカメラ無線装置８３を有し、鉄道管理システム７の構成に加えて、コアサーバ８４を有する。コアサーバ８４は、カメラ無線装置８３およびデータサーバ７４と通信可能である。鉄道管理システム７では、カメラ無線装置７３が、車上無線装置７２に送信する監視映像の選択および監視映像の送信を行ったのに対して、鉄道管理システム８では、コアサーバ８４が車上無線装置７２に送信する監視映像の選択および監視映像の送信を行う。
　図３２は、図３１に示すカメラ無線装置８３の機能構成を示す図である。カメラ無線装置８３は、通信アンテナ７２１と、送信信号生成部７２２と、受信信号処理部７２３とを有する。通信アンテナ７２１、送信信号生成部７２２、および、受信信号処理部７２３の機能については、図２７に示す車上無線装置７２の各機能部と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　図３３は、図３１に示すコアサーバ８４の機能構成を示す図である。コアサーバ８４は、映像処理部８４１と、エッジサーバ８４２と、メモリ部８４３とを有する。映像処理部８４１は、監視カメラ７１が撮影した監視映像のデータを処理する。映像処理部８４１は、処理後の監視映像をメモリ部８４３に記憶させる。エッジサーバ８４２は、列車１３の車上無線装置７２に送信する監視映像を選択する機能を有する。また、エッジサーバ８４２は、映像処理部８４１が処理後の監視映像を、データサーバ７４に送信する。したがってデータサーバ７４は、コアサーバ８４が処理した後の監視映像を記憶することになる。メモリ部８４３は、最新の監視映像を記憶する。
　図３４は、実施の形態１３にかかる鉄道管理システム８の通信シーケンスを示すシーケンス図である。ステップＳ１０からステップＳ１３の処理は、図４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　監視カメラ７１の撮影した監視映像は、カメラ無線装置８３を介してコアサーバ８４に送信される。監視映像は、コアサーバ８４で映像処理された後、コアサーバ８４のメモリ部８４３に記憶されると共に、データサーバ７４に転送されて、データサーバ７４に蓄積される（ステップＳ８０）。その後、番線検知するよりも先に、車上無線装置７２とカメラ無線装置８３との間で無線リンクが確立される（ステップＳ８１）。
　第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、応答信号１７－ａ～１７－ｄに基づいて、列車１３が入線する番線１１－ｂを検知すると、検知した番線１１－ｂを示す番線検知信号１８を、車上無線装置７２に送信する（ステップＳ８２）。車上無線装置７２は、番線検知信号１８を受信すると、受信した番線検知信号１８をカメラ無線装置８３に転送する（ステップＳ８３）。カメラ無線装置８３は、番線検知信号１８を受信すると、受信した番線検知信号１８をコアサーバ８４に転送する（ステップＳ８４）。
　コアサーバ８４は、番線検知信号１８を受信すると、受信した番線検知信号１８に基づいて、メモリ部８４３に記憶した監視映像の中から、列車１３の車上無線装置７２に送信する監視映像を選択し、選択した監視映像を車上無線装置７２へ継続的に送信する（ステップＳ８５）。ここでは、路線１５－ａに設置されている監視カメラ７１の監視映像が選択される。
　一方、列車１３が入線する番線１１－ｂが検知された後、第２のＵＷＢ端末１４は、第１のＵＷＢ端末１２との間の距離を推定する（ステップＳ８６）。具体的には、第２のＵＷＢ端末１４－ａは、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－１との間の距離を推定し、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、第１のＵＷＢ端末１２－ｂ－２との間の距離を推定する。
　第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、距離の推定結果が予め定められた条件を満たす場合、列車１３がプラットホームを離れたと判断し、映像停止指示５７をコアサーバ８４に送信する（ステップＳ８７）。例えば、第２のＵＷＢ端末１４－ｂは、いずれかの推定結果が予め定められた閾値を超えた場合、映像停止指示５７を送信することができる。コアサーバ８４は、映像停止指示５７を受信すると、監視映像の送信を停止する。
　以上説明したように、実施の形態１３にかかる鉄道管理システム８によれば、処理負荷が重い映像処理をコアサーバ８４に集約することができると共に、実施の形態１１および１２と同様に、列車１３に設置される車上無線装置７２は、当該列車１３が入線する番線１１－ｂのプラットホームを撮影する最新の監視映像を取得することができる。
　また、鉄道管理システム８によれば、第２のＵＷＢ端末１４が、第１のＵＷＢ端末１２との間の距離の推定結果に基づいて、監視映像の送信を停止するようコアサーバ８４に指示することができる。これにより、列車１３が出発してプラットホームを離れた場合、監視映像の送信を自動的に停止することが可能になる。
　続いて、実施の形態１～１３にかかる第１のＵＷＢ端末１２，２２、第２のＵＷＢ端末１４，２４，３４、第３のＵＷＢ端末４１、第４のＵＷＢ端末４２、通信端末２６，２６Ａ，５２、地上無線装置５１，６１、車上無線装置５３，６３，７２、カメラ無線装置７３，８３、データサーバ７４、コアサーバ８４のハードウェア構成について説明する。第１のＵＷＢ端末１２，２２、第２のＵＷＢ端末１４，２４，３４、第３のＵＷＢ端末４１、第４のＵＷＢ端末４２、通信端末２６，２６Ａ，５２、地上無線装置５１，６１、車上無線装置５３，６３，７２、カメラ無線装置７３，８３、データサーバ７４、コアサーバ８４の有する各機能部は、処理回路により実現される。これらの処理回路は、専用のハードウェアにより実現されてもよいし、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）を用いた制御回路であってもよい。
　上記の処理回路が、専用のハードウェアにより実現される場合、これらは、図３５に示す処理回路９０により実現される。図３５は、実施の形態１～１３にかかる鉄道管理システム１～８の構成要素が有する機能を実現するための専用のハードウェアを示す図である。処理回路９０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
　上記の処理回路が、ＣＰＵを用いた制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図３６に示す構成の制御回路９１である。図３６は、実施の形態１～１３にかかる鉄道管理システム１～８の構成要素が有する機能を実現するための制御回路９１の構成を示す図である。図３６に示すように、制御回路９１は、プロセッサ９２と、メモリ９３とを備える。プロセッサ９２は、ＣＰＵであり、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などとも呼ばれる。メモリ９３は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）などである。
　上記の処理回路が制御回路９１により実現される場合、プロセッサ９２がメモリ９３に記憶された、各構成要素の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。プログラムは、通信路を介して提供されてもよいし、記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。また、メモリ９３は、プロセッサ９２が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　例えば、実施の形態１～１３に示す鉄道管理システム１～８では、都市部から郊外に向かう路線１５を都市部から郊外に向かう第１の方向に走行する列車１３について説明したが、路線１５は、環状線であってもよい。また、列車１３の走行方向が第１の方向と逆向きの第２の方向である場合、列車１３が停車する前には、列車１３に設置された２台の第２のＵＷＢ端末１４のうち走行方向である第２の方向に列車１３が走行するときの前方側となる第２のＵＷＢ端末１４－ａと、プラットホームに設置された複数の第１のＵＷＢ端末１２のうち、列車１３が第２の方向に走行するときの後方側となる第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２との間の距離を推定し、推定結果に基づいて列車１３が入線する番線１１を検知すればよい。
　また、実施の形態１～１３に示した駅は、第１の方向に進行する列車１３および第２の方向に進行する列車１３の両方が入線できることとしたが、例えば、終点の駅では、第１の方向および第２の方向のうちの一方向に進行する列車１３が入線でき、他の方向に進行する列車１３は入線できなくてもよい。この場合、鉄道管理システム１～８は、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－１～１２－ｄ－１を備え、第１のＵＷＢ端末１２－ａ－２～１２－ｄ－２を省略してもよい。
　なお、番線検知部１４２，２６４を備える装置は、番線検知装置と称することもできる。例えば、実施の形態１～４，１１～１３では第２のＵＷＢ端末１４が番線検知装置であり、実施の形態５，６では通信端末２６，２６Ａが番線検知装置であり、実施の形態７，８，１０では第２のＵＷＢ端末３４が番線検知装置であり、実施の形態９では通信端末５２が番線検知装置である。
　１～８　鉄道管理システム、１１，１１－ａ～１１－ｄ　番線、１２，１２－ａ－１～１２－ｄ－１，１２－ａ－２～１２－ｄ－２，２２，２２－ａ－１～２２－ｄ－１，２２－ａ－２～２２－ｄ－２　第１のＵＷＢ端末、１３　列車、１４，１４－ａ，１４－ｂ，２４，２４－ａ，２４－ｂ，３４，３４－ａ，３４－ｂ　第２のＵＷＢ端末、１５－ａ，１５－ｂ　路線、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６－ａ，１６－ｂ，２７，２７－ａ～２７－ｄ　測距開始信号、１７，１７－ａ～１７－ｄ，１７Ａ－ａ，１７Ａ－ｂ，１７－ａ－１～１７－ｄ－１，１７－ａ－２～１７－ｄ－２，２８　応答信号、１８　番線検知信号、１９，１９－ａ－１～１９－ｄ－１　報知信号、２６，２６Ａ，５２　通信端末、２９，２９－ａ～２９－ｄ　距離推定結果、３０　停止指示、３１，３１－ａ～３１－ｄ　ホーム柵、３５，３８　開閉指示、３６　距離推定指示、３７　センサ信号、４１　第３のＵＷＢ端末、４２　第４のＵＷＢ端末、５１，６１　地上無線装置、５３，６３，７２　車上無線装置、５４　停止情報、５５　ドア開放指示、５６　ドア閉鎖指示、５７　映像停止指示、７１　監視カメラ、７３，８３　カメラ無線装置、７４，２６５，２６５Ａ　データサーバ、８４　コアサーバ、９０　処理回路、９１　制御回路、９２　プロセッサ、９３　メモリ、１２１　プリアンブル信号生成部、１２２　データ信号生成部、１２３　信号検出部、１２４　受信タイミング推定部、１２５，２６３　データ信号復調部、１２６　ＵＷＢアンテナ、１４１　距離推定部、１４２，２６４　番線検知部、２２１　送受信部、２２２，２６１，７２１　通信アンテナ、２６２，７２２　送信信号生成部、２６６　停止指示部、３４１　停止判断部、３４２　列車長推定部、３４３　ドア開閉制御部、５２１　ドア開放指示部、７２３　受信信号処理部、７３１　映像管理部、７３２，８４３　メモリ部、８４１　映像処理部、８４２　エッジサーバ。

Claims (25)

  1. 　複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末と、
    　列車の端部に設置され、前記第１の無線端末と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末と、
    　前記超広帯域無線信号を用いて、複数の前記第１の無線端末のそれぞれと前記第２の無線端末との間の距離を推定する距離推定部と、
    　前記距離推定部の推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知する番線検知部と、
    　を備えることを特徴とする鉄道管理システム。
  2. 　前記第１の無線端末は、対応する番線の路線ごとに異なる信号検出信号を使用し、
    　前記第２の無線端末は、設置された列車の路線ごとに異なる信号検出信号を使用することを特徴とする請求項１に記載の鉄道管理システム。
  3. 　前記プラットホームの両端部のそれぞれに前記第１の無線端末が設置されており、
    　前記列車の両端部のそれぞれに前記第２の無線端末が設置されており、
    　前記列車は、第１の方向または前記第１の方向と逆向きの第２の方向に走行可能であり、
    　複数の前記第１の無線端末のうち前記列車が前記第１の方向に走行するときの前方側の端部に設置された第１の無線端末は、前記列車が前記第１の方向に走行するときの後方側の端部に設置された第１の無線端末と異なる信号検出信号であって、複数の前記第２の無線端末のうち前記前方側の端部に設置された第２の無線端末と同一の信号検出信号を使用し、複数の前記第１の無線端末のうち前記後方側の端部に設置された第１の無線端末は、前記後方側の端部に設置された第２の無線端末と同一の信号検出信号を使用することを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道管理システム。
  4. 　前記第２の無線端末は、複数の前記第１の無線端末のそれぞれから受信する報知信号に基づいて、複数の前記第１の無線端末の中から測距対象の第１の無線端末を選択し、
    　前記距離推定部は、選択された前記第１の無線端末と前記第２の無線端末との間の距離を推定し、選択されなかった前記第１の無線端末と前記第２の無線端末との間の距離を推定しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  5. 　前記第２の無線端末は、前記距離推定部と、前記番線検知部とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  6. 　前記第１の無線端末は、前記距離推定部と、前記番線検知部とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  7. 　前記第１の無線端末は、前記距離推定部を有し、
    　前記番線検知部を有する通信端末、
    　をさらに備え、
    　前記通信端末は、前記第１の無線端末から前記推定結果を収集し、収集した前記推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  8. 　前記列車が入線する予定の番線と、前記番線検知部が検知した番線とが異なる場合、前記列車の停止指示を出力する停止指示部、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  9. 　複数のホームドアを有するホーム柵と、
    　前記推定結果に基づいて、前記列車が停止したか否かを判断する停止判断部と、
    　前記停止判断部の判断結果に基づいて、前記ホームドアの開閉を制御するドア開閉制御部と、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  10. 　前記推定結果に基づいて、前記列車の長さを推定する列車長推定部、
    　をさらに備え、
    　前記ドア開閉制御部は、推定された前記列車の長さに基づいて、複数の前記ホームドアのうち、開閉する前記ホームドアを選択することを特徴とする請求項９に記載の鉄道管理システム。
  11. 　複数のホームドアを有するホーム柵と、
    　前記ホームドアに対応して前記ホーム柵に設けられる第３の無線端末と、
    　前記列車が有するドアに対応して前記列車に設けられ、超広帯域無線通信を用いて前記第３の無線端末との間の距離を推定し、推定結果に基づいて前記ホームドアの開閉指示を行う第４の無線端末と、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  12. 　複数の前記第３の無線端末が、複数の前記ホームドアのそれぞれに対応して設けられ、
    　複数の前記第４の無線端末が、前記列車が有する複数の前記ドアのそれぞれに対応して設けられ、
    　前記第４の無線端末は、前記推定結果が予め定められた閾値以下である場合、ホームドア毎に開閉指示を行い、前記推定結果が前記閾値より大きい場合、前記ホームドアの開閉指示を行わないことを特徴とする請求項１１に記載の鉄道管理システム。
  13. 　複数のホームドアを有するホーム柵と、
    　前記推定結果を収集する通信端末と、
    　をさらに備え、
    　前記第１の無線端末は、前記距離推定部を有し、
    　前記通信端末は、
    　前記第１の無線端末から収集した前記推定結果に基づいて、前記列車が停止したか否かを判断する停止判断部と、
    　前記推定結果に基づいて、前記ホームドアおよび前記列車のドアの開閉を制御するドア開閉制御部と、
    　を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  14. 　前記ホーム柵に設けられる地上無線装置と、
    　前記列車に設けられる車上無線装置と、
    　をさらに備え、
    　前記通信端末は、前記第１の無線端末から無線通信を用いて前記推定結果を収集し、前記地上無線装置および前記車上無線装置のそれぞれに無線通信を用いて前記ホームドアおよび前記列車のドアの開閉指示を送信することを特徴とする請求項１３に記載の鉄道管理システム。
  15. 　複数のホームドアを有するホーム柵と、
    　前記ホーム柵に設けられる地上無線装置と、
    　前記列車に設けられ、前記第２の無線端末と接続可能な車上無線装置と、
    　をさらに備え、
    　前記車上無線装置は、前記第２の無線端末から通知される前記列車の停止タイミングに合わせて、前記列車のドアの開放を指示すると共に、前記地上無線装置に前記ホームドアの開放を指示するドア開放指示を送信し、
    　前記地上無線装置は、前記ドア開放指示に応じて前記ホームドアを開放させ、前記ホームドアの閉鎖を指示すると共に、前記車上無線装置に前記列車のドアの閉鎖を指示するドア閉鎖指示を送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  16. 　前記プラットホームを撮影している複数の監視カメラと、
    　前記列車に設けられる車上無線装置と、
    　複数の前記監視カメラのそれぞれが撮影した監視映像を受信するカメラ無線装置と、
    　をさらに備え、
    　前記カメラ無線装置は、前記番線検知部によって検知された前記番線に基づいて、前記車上無線装置に送信する監視映像を選択し、選択した監視映像を前記車上無線装置に送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  17. 　前記第２の無線端末は、前記番線検知部を有し、
    　前記車上無線装置は、前記第２の無線端末と接続可能であって、前記第２の無線端末から受信した番線検知信号を前記カメラ無線装置に送信し、
    　前記カメラ無線装置は、受信する前記番線検知信号に基づいて、前記監視映像を選択することを特徴とする請求項１６に記載の鉄道管理システム。
  18. 　前記第２の無線端末は、前記番線検知部を有し、検知した前記番線を示す番線検知信号を生成して前記第１の無線端末に送信し、
    　前記第１の無線端末は、前記第２の無線端末から前記番線検知信号を受信すると、受信した前記番線検知信号を前記カメラ無線装置に送信し、
    　前記カメラ無線装置は、受信する前記番線検知信号に基づいて、前記監視映像を選択することを特徴とする請求項１６に記載の鉄道管理システム。
  19. 　前記カメラ無線装置は、前記車上無線装置との間の通信がリンク断すると、前記監視映像の送信を停止することを特徴とする請求項１６に記載の鉄道管理システム。
  20. 　前記プラットホームを撮影している複数の監視カメラと、
    　前記第２の無線端末と接続可能であって、前記列車に設けられる車上無線装置と、
    　前記監視カメラが撮影した監視映像を受信するカメラ無線装置と、
    　前記カメラ無線装置から前記監視映像を受信するコアサーバと、
    　をさらに備え、
    　前記第２の無線端末は、前記番線検知部を有し、検知した番線を示す番線検知信号を生成して前記車上無線装置に送信し、
    　前記車上無線装置は、前記第２の無線端末から受信した番線検知信号を前記カメラ無線装置に送信し、
    　前記カメラ無線装置は、受信する前記番線検知信号を前記コアサーバに送信し、
    　前記コアサーバは、前記番線検知信号に基づいて、前記車上無線装置に送信する監視映像を選択し、選択した前記監視映像を前記車上無線装置に送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道管理システム。
  21. 　前記第２の無線端末は、前記距離推定部をさらに有し、推定結果が予め定められた条件を満たす場合、前記コアサーバに前記監視映像の送信を停止するよう指示することを特徴とする請求項２０に記載の鉄道管理システム。
  22. 　複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される第１の無線端末、および、列車の端部に設置され、前記第１の無線端末と超広帯域無線通信を行う第２の無線端末の間の距離を超広帯域無線信号を用いて推定した推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知する番線検知部、
    　を備えることを特徴とする番線検知装置。
  23. 　複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末のそれぞれと、列車の端部に設置され、前記第１の無線端末と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末との間の距離を、超広帯域無線信号を用いて推定するステップと、
    　複数の前記第１の無線端末のそれぞれと、前記第２の無線端末との間の距離の推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知するステップと、
    　を含むことを特徴とする番線検知方法。
  24. 　列車が入線する番線を検知する番線検知装置を制御する制御回路であって、
    　複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末のそれぞれと、列車の端部に設置され、前記第１の無線端末と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末との間の距離を、前記超広帯域無線信号を用いて推定した推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知するステップ、
    　を番線検知装置に実行させることを特徴とする制御回路。
  25. 　列車が入線する番線を検知する番線検知装置を制御するプログラムを記憶した記憶媒体において、該プログラムは、
    　複数の番線のそれぞれに対応して設けられ、対応する番線のプラットホームの端部に設置される複数の第１の無線端末のそれぞれと、列車の端部に設置され、前記第１の無線端末と超広帯域無線信号を用いた通信を行う第２の無線端末との間の距離を、前記超広帯域無線信号を用いて推定した推定結果に基づいて、前記列車が入線する番線を検知するステップ、
    　を番線検知装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。
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