列車の位置検出システム
【課題】無線測距により列車位置を検出した場合でも、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することのできる列車の位置検出システムを提供する。
【解決手段】所定の軌道１を走行する列車２に搭載された車上装置３と、列車２に搭載された車上無線機４と、軌道１の所定の位置に設置され車上無線機４との間で送受信を行う沿線無線機６と、沿線無線機６に接続された地上装置７と、一定の間隔ごとに列車２の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、車上装置は、絶対位置取得手段により取得された列車２の絶対位置情報を車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し、地上装置７は、車上無線機４と地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置を検出するとともに、車上装置３から送信された列車２の絶対位置情報に基づいて、検出された列車位置を修正する。
【解決手段】所定の軌道１を走行する列車２に搭載された車上装置３と、列車２に搭載された車上無線機４と、軌道１の所定の位置に設置され車上無線機４との間で送受信を行う沿線無線機６と、沿線無線機６に接続された地上装置７と、一定の間隔ごとに列車２の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、車上装置は、絶対位置取得手段により取得された列車２の絶対位置情報を車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し、地上装置７は、車上無線機４と地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置を検出するとともに、車上装置３から送信された列車２の絶対位置情報に基づいて、検出された列車位置を修正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は列車の位置検出システムに係り、特に、無線測距により列車位置を検出した場合でも、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することを可能とした列車の位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軌道を走行する列車の列車位置を検知する列車位置検知システムとしては、列車の車軸に速度発電機（タコジェネレータ）を接続し、その車軸の回転に伴って発生するパルス状の出力信号に基づいて所定の基準位置からの走行距離を算出し、その算出された走行距離により現在の列車位置を検知する、速度発電機式列車位置検知システムが知られている。
【０００３】
また、従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車の位置検出システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って所定の間隔をもって設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。
【０００４】
そして、このような列車の位置検出システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術においては、車上無線機と地上無線機間の無線の伝搬時間に基づいて列車の位置を検知するものであるが、無線の周波数特性や各地上装置の個体差などにより、列車の検出位置に誤差が生じてしまうという問題を有している。
この場合に、地上無線機のアンテナ数を増加することにより、検出位置精度を向上させることはできるが、設置コストが高くなってしまうという問題を有している。
【０００７】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、無線測距により列車位置を検出した場合でも、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することのできる列車の位置検出システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車位置検知システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車に搭載された車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、
一定の間隔ごとに前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、
前記車上装置は、前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置情報を前記車上無線機および前記沿線無線機を介して前記地上装置に送信し、
前記地上装置は、前記車上無線機と前記地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出するとともに、前記車上装置から送信された前記列車の絶対位置情報に基づいて、前記検出された列車位置を修正することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記絶対位置取得手段は、前記軌道の所定位置に設置された地上子と、前記地上子と電磁結合して所定の情報を取得する車上子とから構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記絶対位置取得手段は、前記軌道に設置された交差誘導線と、前記交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、車上装置により、絶対位置取得手段により取得された列車の絶対位置情報を車上無線機および沿線無線機を介して地上装置に送信し、地上装置により、車上無線機と地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置を検出するとともに、車上装置から送信された列車の絶対位置情報に基づいて、検出された列車位置を修正するようにしているので、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、絶対位置取得手段を、列車に搭載され軌道上に設置された地上子と電磁結合する車上子により構成するようにしているので、地上子と車上子との電磁結合により取得した列車の絶対位置に基づいて、無線測距により求めた列車位置を適正に修正することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、絶対位置取得手段を、軌道に設置された交差誘導線と、交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成するようにしているので、交差誘導線に電波を送信して交差誘導線に誘導電流を流し、この誘導電流の曲線の反転数をカウントすることにより、列車の絶対位置を取得することができ、この取得した列車の絶対位置に基づいて、無線測距により求めた列車位置を適正に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態における全体構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る列車位置検知システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部を有しており、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。
【００１７】
列車２には、車上装置３に接続された車上無線機４が搭載されており、列車２には、車上装置３に接続された車上子５が搭載されている。
【００１８】
また、列車２の軌道１に沿って一定間隔ごとに、車上無線機４との間で送受信を行うための複数の沿線無線機６が設置されており、これら沿線無線機６には、地上装置７が接続されている。地上装置７は、沿線無線機６と車上無線機４との無線の伝搬時間に基づいて列車２の現在の位置を演算して求めるように構成されており、これら車上無線機４、沿線無線機６および地上装置７により、いわゆる無線測距方式を利用した列車２の位置検出システムが構成されている。そして、地上装置７により求められた列車２の現在位置情報を沿線無線機６および車上無線機４を介して車上装置３に送り、車上装置３は、列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行うように構成されている。
【００１９】
また、本実施形態においては、列車２の軌道１の所定の位置には、絶対位置取得手段としての地上子８が設置されており、車上装置３は、車上子５と地上子８とが電磁結合することにより、列車２の絶対位置情報を取得するように構成されている。
【００２０】
ここで、各沿線無線機６から送信される無線の周波数や地上装置７の個体差などにより、実際の列車位置と、地上装置７により演算で求められた列車２の現在位置とに誤差が生じる場合がある。そのため、本実施形態においては、車上子５と地上子８との電磁結合により取得した列車２の絶対位置情報を、車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し、地上装置７により、列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車２の現在位置情報を修正するように構成されている。
【００２１】
次に、本実施形態の制御動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２２】
まず、地上装置７により、沿線無線機６および車上無線機４を介して無線通信を行い、この無線の伝搬時間に基づいて、列車２の現在位置を演算により求める（ＳＴ１）。そして、地上装置７により、無線測距により求めた列車２の現在位置情報を沿線無線機６および車上無線機４を介して車上装置３に送信する（ＳＴ２）。車上装置３は、地上装置７から送られた列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行う。
【００２３】
また、列車２が走行中において、車上子５と地上子８とが電磁結合した場合には（ＳＴ３：ＹＥＳ）、車上装置により列車２の絶対位置情報を取得する（ＳＴ４）。そして、車上装置３により、絶対位置情報を車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し（ＳＴ５）、地上装置７は、列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車位置を修正する（ＳＴ６）。
【００２４】
以上述べたように、本実施形態においては、無線測距により列車位置を検出した場合に、車上子５と地上使徒の電磁結合により取得した列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車２位置を修正するようにしているので、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することができる。
【００２５】
なお、前記実施形態において、絶対位置取得手段として、地上子８と電磁結合する車上子５６を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、軌道１に沿って交差誘導線を敷設するとともに、列車２に発信器を設置し、発信器から交差誘導線に電波を送信して交差誘導線に誘導電流を流し、この誘導電流の曲線の反転数をカウントすることにより、列車２の絶対位置を取得するようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 軌道
２ 列車
３ 車上装置
４ 車上無線機
５ 車上子
６ 沿線無線機
７ 地上装置
８ 地上子
【技術分野】
【０００１】
本発明は列車の位置検出システムに係り、特に、無線測距により列車位置を検出した場合でも、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することを可能とした列車の位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軌道を走行する列車の列車位置を検知する列車位置検知システムとしては、列車の車軸に速度発電機（タコジェネレータ）を接続し、その車軸の回転に伴って発生するパルス状の出力信号に基づいて所定の基準位置からの走行距離を算出し、その算出された走行距離により現在の列車位置を検知する、速度発電機式列車位置検知システムが知られている。
【０００３】
また、従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車の位置検出システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って所定の間隔をもって設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。
【０００４】
そして、このような列車の位置検出システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術においては、車上無線機と地上無線機間の無線の伝搬時間に基づいて列車の位置を検知するものであるが、無線の周波数特性や各地上装置の個体差などにより、列車の検出位置に誤差が生じてしまうという問題を有している。
この場合に、地上無線機のアンテナ数を増加することにより、検出位置精度を向上させることはできるが、設置コストが高くなってしまうという問題を有している。
【０００７】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、無線測距により列車位置を検出した場合でも、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することのできる列車の位置検出システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車位置検知システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車に搭載された車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、
一定の間隔ごとに前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、
前記車上装置は、前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置情報を前記車上無線機および前記沿線無線機を介して前記地上装置に送信し、
前記地上装置は、前記車上無線機と前記地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出するとともに、前記車上装置から送信された前記列車の絶対位置情報に基づいて、前記検出された列車位置を修正することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記絶対位置取得手段は、前記軌道の所定位置に設置された地上子と、前記地上子と電磁結合して所定の情報を取得する車上子とから構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記絶対位置取得手段は、前記軌道に設置された交差誘導線と、前記交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、車上装置により、絶対位置取得手段により取得された列車の絶対位置情報を車上無線機および沿線無線機を介して地上装置に送信し、地上装置により、車上無線機と地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置を検出するとともに、車上装置から送信された列車の絶対位置情報に基づいて、検出された列車位置を修正するようにしているので、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、絶対位置取得手段を、列車に搭載され軌道上に設置された地上子と電磁結合する車上子により構成するようにしているので、地上子と車上子との電磁結合により取得した列車の絶対位置に基づいて、無線測距により求めた列車位置を適正に修正することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、絶対位置取得手段を、軌道に設置された交差誘導線と、交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成するようにしているので、交差誘導線に電波を送信して交差誘導線に誘導電流を流し、この誘導電流の曲線の反転数をカウントすることにより、列車の絶対位置を取得することができ、この取得した列車の絶対位置に基づいて、無線測距により求めた列車位置を適正に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態における全体構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る列車の位置検出システムの実施形態における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る列車位置検知システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部を有しており、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。
【００１７】
列車２には、車上装置３に接続された車上無線機４が搭載されており、列車２には、車上装置３に接続された車上子５が搭載されている。
【００１８】
また、列車２の軌道１に沿って一定間隔ごとに、車上無線機４との間で送受信を行うための複数の沿線無線機６が設置されており、これら沿線無線機６には、地上装置７が接続されている。地上装置７は、沿線無線機６と車上無線機４との無線の伝搬時間に基づいて列車２の現在の位置を演算して求めるように構成されており、これら車上無線機４、沿線無線機６および地上装置７により、いわゆる無線測距方式を利用した列車２の位置検出システムが構成されている。そして、地上装置７により求められた列車２の現在位置情報を沿線無線機６および車上無線機４を介して車上装置３に送り、車上装置３は、列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行うように構成されている。
【００１９】
また、本実施形態においては、列車２の軌道１の所定の位置には、絶対位置取得手段としての地上子８が設置されており、車上装置３は、車上子５と地上子８とが電磁結合することにより、列車２の絶対位置情報を取得するように構成されている。
【００２０】
ここで、各沿線無線機６から送信される無線の周波数や地上装置７の個体差などにより、実際の列車位置と、地上装置７により演算で求められた列車２の現在位置とに誤差が生じる場合がある。そのため、本実施形態においては、車上子５と地上子８との電磁結合により取得した列車２の絶対位置情報を、車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し、地上装置７により、列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車２の現在位置情報を修正するように構成されている。
【００２１】
次に、本実施形態の制御動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２２】
まず、地上装置７により、沿線無線機６および車上無線機４を介して無線通信を行い、この無線の伝搬時間に基づいて、列車２の現在位置を演算により求める（ＳＴ１）。そして、地上装置７により、無線測距により求めた列車２の現在位置情報を沿線無線機６および車上無線機４を介して車上装置３に送信する（ＳＴ２）。車上装置３は、地上装置７から送られた列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行う。
【００２３】
また、列車２が走行中において、車上子５と地上子８とが電磁結合した場合には（ＳＴ３：ＹＥＳ）、車上装置により列車２の絶対位置情報を取得する（ＳＴ４）。そして、車上装置３により、絶対位置情報を車上無線機４および沿線無線機６を介して地上装置７に送信し（ＳＴ５）、地上装置７は、列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車位置を修正する（ＳＴ６）。
【００２４】
以上述べたように、本実施形態においては、無線測距により列車位置を検出した場合に、車上子５と地上使徒の電磁結合により取得した列車２の絶対位置情報に基づいて、無線測距により求めた列車２位置を修正するようにしているので、誤差を適正に修正して正確な列車位置を検出することができる。
【００２５】
なお、前記実施形態において、絶対位置取得手段として、地上子８と電磁結合する車上子５６を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、軌道１に沿って交差誘導線を敷設するとともに、列車２に発信器を設置し、発信器から交差誘導線に電波を送信して交差誘導線に誘導電流を流し、この誘導電流の曲線の反転数をカウントすることにより、列車２の絶対位置を取得するようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 軌道
２ 列車
３ 車上装置
４ 車上無線機
５ 車上子
６ 沿線無線機
７ 地上装置
８ 地上子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車に搭載された車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、
一定の間隔ごとに前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、
前記車上装置は、前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置情報を前記車上無線機および前記沿線無線機を介して前記地上装置に送信し、
前記地上装置は、前記車上無線機と前記地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出するとともに、前記車上装置から送信された前記列車の絶対位置情報に基づいて、前記検出された列車位置を修正することを特徴とする列車の位置検出システム。
【請求項２】
前記絶対位置取得手段は、前記軌道の所定位置に設置された地上子と、前記地上子と電磁結合して所定の情報を取得する車上子とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の列車の位置検出システム。
【請求項３】
前記絶対位置取得手段は、前記軌道に設置された交差誘導線と、前記交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の列車の位置検出システム。
【請求項１】
所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車に搭載された車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、
一定の間隔ごとに前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、を備え、
前記車上装置は、前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置情報を前記車上無線機および前記沿線無線機を介して前記地上装置に送信し、
前記地上装置は、前記車上無線機と前記地上無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出するとともに、前記車上装置から送信された前記列車の絶対位置情報に基づいて、前記検出された列車位置を修正することを特徴とする列車の位置検出システム。
【請求項２】
前記絶対位置取得手段は、前記軌道の所定位置に設置された地上子と、前記地上子と電磁結合して所定の情報を取得する車上子とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の列車の位置検出システム。
【請求項３】
前記絶対位置取得手段は、前記軌道に設置された交差誘導線と、前記交差誘導線に電波を送信する発信器とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の列車の位置検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９５２６２（Ｐ２０１３−９５２６２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９８０１（Ｐ２０１１−２３９８０１）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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