JP4999754B2 - Train stop position detector - Google Patents
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Description
この発明は、列車が駅の許容停止位置範囲内に停止したか否を判定する列車停止位置検知装置、特に検知精度の向上に関するものである。 The present invention relates to a train stop position detection device that determines whether or not a train has stopped within an allowable stop position range of a station, and particularly relates to an improvement in detection accuracy.
列車の制御システムは自動列車制御装置(以下、ATC装置という)と自動列車運転制御装置(以下、ATO装置という)を利用して運転操作等を自動化するとともに安全度の向上が図られている。ATC装置を利用した運転方式では、軌道回路や軌道に沿って閉塞区間毎に設けたATCル−プにATC地上装置から送られたATC信号を列車の先頭車両に設けた受電器やATCアンテナで受信し、受信したATC信号に基づき列車の速度を自動的に制限速度以下に制御している。このATC装置として、近年は、多くの情報を伝送することができるデジタル式ATC装置が採用されている。このデジタル式ATC装置を採用することにより多現示化,多機能化が可能になり、速度制御以外の他の機能が実現可能となってきている。 The train control system uses an automatic train control device (hereinafter referred to as an ATC device) and an automatic train operation control device (hereinafter referred to as an ATO device) to automate driving operations and improve safety. In the driving method using the ATC device, the ATC signal sent from the ATC ground device to the ATC loop provided for each block section along the track circuit or track is received by the power receiver or ATC antenna provided in the head vehicle of the train. The train speed is automatically controlled below the speed limit based on the received ATC signal. In recent years, a digital ATC device capable of transmitting a large amount of information has been adopted as the ATC device. By adopting this digital ATC device, multiple indications and multiple functions can be realized, and functions other than speed control can be realized.
また、列車の定速度制御や定位置停止,ドア開閉などの運転操作を自動的に制御するデジタル式ATO装置を採用することにより多機能化が可能になり、速度制御以外の他の機能が実現可能となっている。この列車を定位置に停止させるために、トランスポンダを利用した列車の停止位置検知装置が特許文献1や特許文献2に開示されている。 In addition, by adopting a digital ATO device that automatically controls the operation of trains such as constant speed control, fixed position stop, and door opening / closing, multi-functionality is possible, and functions other than speed control are realized. It is possible. In order to stop this train at a fixed position, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a train stop position detection device using a transponder.
特許文献1に示された列車停止位置検知装置の地上装置は、列車の進行方向に沿って一定間隔だけ離れた位置に2つの電力波受信アンテナコイルを配置し、車上子から送信している電力波を列車の進行方向の手前側に配置された電力波受信アンテナコイルだけで受信している場合は、列車が所定の停止位置より手前の位置(ショート位置)にあると判定し、車上子から送信している電力波を2つの電力波受信アンテナコイルで受信している場合は、列車が所定の停止位置(ジャスト位置)にあると判定し、車上子から送信している電力波を列車の進行方向の前方側に配置された電力波受信アンテナコイルだけで受信している場合は、列車が所定の停止位置を越えた位置(オーバ位置)にあると判定している。 The ground device of the train stop position detection device disclosed in Patent Document 1 arranges two power wave receiving antenna coils at positions spaced apart from each other along a traveling direction of the train, and transmits from the vehicle upper element. If the power wave is received only by the power wave receiving antenna coil arranged on the front side of the traveling direction of the train, it is determined that the train is in a position before the predetermined stop position (short position) When the power wave transmitted from the child is received by the two power wave receiving antenna coils, it is determined that the train is at a predetermined stop position (just position), and the power wave transmitted from the vehicle upper child Is received only by the power wave receiving antenna coil arranged on the front side in the traveling direction of the train, it is determined that the train is at a position beyond the predetermined stop position (over position).
また、特許文献2に示された列車停止位置検知装置の地上子3aに、図4(a)に示すように、列車の進行方向に沿って3個の電力波受信アンテナコイル10a,10b,10cを配置し、図4(b)に示すように、車上子から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10a、10b、10cで受信したときの受信レベルLa,Lb,Lcが閾値Lsを超えているか否により列車の位置を判断し、電力波受信アンテナコイル10aの受信レベルLaだけが閾値Lsを超えている場合は、列車がショート位置にあると判定し、電力波受信アンテナコイル10bの受信レベルLbだけが閾値Lsを超えている場合は、列車がジャスト位置にあると判定し、電力波受信アンテナコイル10cの受信レベルLcだけが閾値Lsを超えている場合は、列車がオーバ位置にあると判定している。
トランスポンダを使用した地上子と車上子の電磁結合の強さは、相互の位置関係と車上子から送信される電力波の送信レベルと、地上子に有する電力波受信アンテナ回路の受信感度により決定される。複数の列車の車上子と地上子の位置関係と各車上子から送信する電力波の送信レベルを一定に管理することは不可能に近く、その結果、ある程度の定位置停止許容範囲の判定誤差は不可避であり、従来から150mm〜200mm程度の誤差を許容している。 The strength of electromagnetic coupling between the ground unit and the vehicle unit using the transponder depends on the mutual positional relationship, the transmission level of the power wave transmitted from the vehicle unit, and the reception sensitivity of the power wave receiving antenna circuit on the ground unit. It is determined. It is almost impossible to manage the positional relationship between the upper and ground elements of multiple trains and the transmission level of the power wave transmitted from each of the upper elements, and as a result, a certain fixed position stop tolerance range is determined. The error is inevitable, and an error of about 150 mm to 200 mm is conventionally allowed.
同じ形式の列車が走行するように限定されている線区においては、前記許容誤差を確保することはできるが、例えば首都圏等のように鉄道事業者ごとに異なる形式の列車が相互乗り入れ運転を行っている線区では、異なる形式の列車に対して同じ地上子が定位置停止許容範囲を判定していることになり、車上子や車上子から送信する電力波を送り出す車上装置の性能が同一になるように管理する必要があるが、異なる形式の列車毎に車上装置等の性能管理を厳密に行うことは困難であり、定位置停止許容範囲の判定誤差が実用に適さない値まで拡大するという問題がある。 In line zones where the same type of trains is limited, the tolerance can be ensured, but different types of trains, such as the Tokyo metropolitan area, have different types of trains. The same ground element determines the allowable limit of the fixed position stop for different types of trains in the line section that is being operated, and the on-board device that sends out the power wave transmitted from the on-board element or the on-board element. It is necessary to manage so that the performance is the same, but it is difficult to strictly manage the performance of on-board devices etc. for different types of trains, and the determination error of the fixed position stop allowable range is not suitable for practical use There is a problem of expanding to the value.
この発明は、このような問題を解消し、異なる形式の列車が相互乗り入れ運転を行っている線区においても列車が許容停止位置範囲内に停止したか否を高精度に検知することができる列車停止位置検知装置を提供することを目的とするものである。 The present invention solves such a problem, and can detect with high accuracy whether or not the train has stopped within the allowable stop position range even in a line section where different types of trains are in mutual operation. An object of the present invention is to provide a stop position detection device.
この発明の列車停止位置検知装置は、列車に搭載された車上子の電力波送信アンテナコイルから送信される電力波を受信する地上子及び地上装置とを有し、トランスポンダを利用した列車停止位置検知装置であって、前記地上子は、レールに沿って一定長さを有し、列車の停止位置に配置された第1の電力波受信アンテナコイルと、前記第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行手前の位置に、前記第1の電力波受信アンテナコイルに隣接して配置された第2の電力波受信用アンテナコイルと、前記第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行前方の位置に、前記第1の電力波受信アンテナコイルに隣接して配置された第3の電力波受信アンテナコイルとを有し、前記地上装置は、前記地上子で前記車上子の電力波送信アンテナコイルから送信される電力波を受信しているとき、前記第2の電力波受信アンテナコイルの受信レベルと前記第1の電力波受信アンテナコイルの受信レベルが一致した位置と、前記第1の電力波受信アンテナコイルの受信レベルと前記第3の電力波受信アンテナコイルの受信レベルが一致した位置との間を定位置停止許容範囲と判定することを特徴とする。
The train stop position detecting device according to the present invention has a ground element and a ground device for receiving a power wave transmitted from a power wave transmitting antenna coil of an upper element mounted on a train, and a train stop position using a transponder. The ground unit has a certain length along the rail, and includes a first power wave receiving antenna coil disposed at a stop position of the train, and the first power wave receiving antenna coil. A second power wave receiving antenna coil disposed adjacent to the first power wave receiving antenna coil at a position before the train traveling travel, and a front of the train traveling travel of the first power wave receiving antenna coil. And a third power wave receiving antenna coil disposed adjacent to the first power wave receiving antenna coil at a position, wherein the ground device is the power wave transmitting antenna of the upper element at the ground element. Co When receiving the power wave transmitted from the Le, the position where the reception level is matched to the said second power wave reception level of the antenna coil first power wave receiving antenna coils, the first power A fixed position stop allowable range is determined between a reception level of the wave reception antenna coil and a position where the reception levels of the third power wave reception antenna coil coincide with each other.
この発明は、第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行手前の位置に配置された第2の電力波受信用アンテナコイルの受信レベルと第1の電力波受信アンテナコイルの電力波の受信レベルが一致した位置と、第1の電力波受信アンテナコイルの受信レベルと第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行前方の位置に配置された第3の電力波受信アンテナコイルの受信レベルが一致した位置との間を定位置停止許容範囲と判定することにより、異なる形式の列車の車上子から送信する電力波の送信レベルが異なって各電力波受信アンテナコイルで受信した電力波の受信レベルが変動しても、受信レベルが一致する位置は変動しないで定位置停止許容範囲を一定にすることができ、異なる形式の列車が相互乗り入れ運転を行っている線区においても列車が許容停止位置範囲内に停止したか否を高精度に検知することができる。 The present invention relates to the reception level of the second power wave receiving antenna coil and the reception level of the power wave of the first power wave receiving antenna coil, which are arranged at a position before the traveling travel of the first power wave receiving antenna coil. , The reception level of the first power wave reception antenna coil and the reception level of the third power wave reception antenna coil arranged at a position ahead of the train traveling of the first power wave reception antenna coil The transmission level of the power wave transmitted from the upper part of the train of a different type of train is determined by determining the allowable range of the fixed position stop between the received position and the reception level of the power wave received by each power wave receiving antenna coil. Even if fluctuates, the position where the reception level matches does not fluctuate, and the fixed position stop allowable range can be made constant, and different types of trains are interoperating. Also it is possible to detect whether the train is stopped within an allowable stop position range with high accuracy in.
図1はこの発明の列車停止位置検知装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、列車停止位置検知装置は、列車に搭載されたトランスポンダ車上装置1と車上子2と、地上の列車停止位置に設けられた地上子3とトランスポンダ地上装置4を有する。車上子2は情報波送信アンテナコイル5と電力波送信アンテナコイル6及び情報波受信アンテナコイル7を有し、情報波送信アンテナコイル5はトランスポンダ車上装置1から送られる車上情報を有する情報波を地上子3に送信し、電力波送信アンテナコイル6はトランスポンダ車上装置1から送られる電力波を地上子3に送信する。情報波受信アンテナコイル7で地上子3から送信される地上情報を有する情報波を受信してトランスポンダ車上装置1に送る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the train stop position detection apparatus of the present invention. As shown in the figure, the train stop position detecting device includes a transponder onboard device 1 and an onboard child 2 mounted on a train, and a
地上子3は情報波受信アンテナコイル8と情報波送信アンテナコイル9及び列車進行方向に沿って配置され、列車が所定の停止位置より手前の位置(ショート位置)にあることを判定するための電力波受信アンテナコイル10aと、列車が所定の停止位置(ジャスト位置)にあることを判定するため一定長さを有する電力波受信アンテナコイル10bと、列車が所定の停止位置を越えた位置(オーバ位置)にあることを判定するための電力波受信アンテナコイル10cを有する。情報波受信アンテナコイル8は車上子2から送信された車上情報を有する情報波を受信してトランスポンダ地上装置4に送る。情報波送信アンテナコイル9はトランスポンダ地上装置4から送られる地上情報を有する情報波を車上子2に送信する。3個の電力波受信アンテナコイル10a,10b,10cはそれぞれ車上子2から送信される電力波を受信してトランスポンダ地上装置4に送る。
The
トランスポンダ地上装置4は、車上情報受信部11と地上情報送信部12と電力波受信部13及び停止位置判定部14を有する。車上情報受信部11は地上子3の情報波受信アンテナコイル8から送られた情報波を受信し、復調した車上情報を駅制御装置15に出力する。地上情報送信部12は駅制御装置5から出力される地上情報と停止位置判定部14から出力する停止位置情報を変調し、変調した情報波を情報波送信アンテナコイル9に送る。
The transponder ground device 4 includes an on-vehicle information reception unit 11, a ground
電力波受信部13は、図2のブロック図に示すように、ショート位置受信部16aとジャスト位置受信部16bとオーバ位置受信部16cを有する。ショート位置受信部16aは電力波受信アンテナコイル10aで受信した電力波を検波等の処理をして、図3に示す電力波受信アンテナコイル10aの受信レベルLaを停止位置判定部14に出力する。ジャスト位置受信部16bは電力波受信アンテナコイル10bで受信した電力波を処理して電力波受信アンテナコイル10bの受信レベルLbを停止位置判定部14に出力する。オーバ位置受信部16cは電力波受信アンテナコイル10cで受信した電力波を処理して電力波受信アンテナコイル10cの受信レベルLcを停止位置判定部14に出力する。なお、図3において、受信レベルLiは情報波受信アンテナ8の受信レベルを示す。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the
停止位置判定部14は2個のコンパレータ17a,17bと論理部18を有する。コンパレータ17aはショート位置受信部16aから入力した受信レベルLaとジャスト位置受信部16bから入力した受信レベルLbの大小を識別し、受信レベルLaと受信レベルLbが一致する交点Labを検出して交点Labの検知信号を論理部18に出力する。コンパレータ17bはジャスト位置受信部16bから入力する受信レベルLbとオーバ位置受信部16cから入力する受信レベルLcの大小を識別し、受信レベルLbと受信レベルLcが一致する交点Lbcを検出して交点Lbcの検知信号を論理部18に出力する。論理部18はコンパレータ17aから入力した交点Labの検知信号とコンパレータ17bから入力した交点Lbcの検知信号の間を定位置停止許容範囲と判定する。
The stop
この列車停止位置検知装置で列車の停止位置を検出するときの動作を説明する。列車が走行して車上子2が地上子3と電磁結合して、車上子2から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10aで受信してショート位置受信部16aから受信レベルLaが停止位置判定部14の論理部18に入力すると、列車がショート位置に達したと判定する。この状態で車上子2から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10bで受信しないで、論理部18に受信レベルLaを入力してからあらかじめ定めた一定時間経過してもジャスト位置受信部16bからの受信レベルLbを入力しないとき、論理部18は列車がショート位置に停止したと判定して、ショート位置停止を示す情報を駅制御装置15と地上情報送信部12に出力する。地上情報送信部12は入力したショート位置停止を示す情報を地上子3から車上子2に送信する。
An operation when the stop position of the train is detected by the train stop position detection device will be described. The train travels and the vehicle upper 2 is electromagnetically coupled to the
また、論理部18に受信レベルLaを入力してから引き続いて車上子2から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10bで受信してジャスト位置受信部16bから受信レベルLbが論理部18に入力すると、論理部18は列車が走行していると判定する。この状態で論理部18にコンパレータ17aから交点Labの検知信号が入力すると、論理部18は列車が定位置停止許容範囲に進入したと判定する。
In addition, after the reception level La is input to the
また、論理部18に受信レベルLbを入力してからあらかじめ定めた一定時間経過しても車上子2から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10cで受信しないでオーバ位置受信部16cからの受信レベルLcを入力しないとき、論理部18は列車がジャスト位置に停止したと判定して、ジャスト位置停止を示す情報を駅制御装置15と地上情報送信部12に出力する。地上情報送信部12は入力したジャスト位置停止を示す情報を地上子3から車上子2に送信する。駅制御装置15はジャスト位置停止を示す情報を入力するとホームドア制御装置等の動作を制御する。
Further, even if a predetermined time has elapsed after the reception level Lb is input to the
また、論理部18で列車が定位置停止許容範囲に進入したと判定した後、引き続いて車上子2から送信している電力波を電力波受信アンテナコイル10cで受信して論理部18に受信レベルLcが入力し、コンパレータ17bから交点Lbcの検知信号が入力すると、論理部18は列車が定位置停止許容範囲から進出したと判定してオーバ位置進入を示す情報を駅制御装置15と地上情報送信部12に出力する。地上情報送信部12は入力したオーバ位置進入を示す情報を地上子3から車上子2に送信する。
In addition, after the
このように論理部18はコンパレータ17aから入力した交点Labの検知信号とコンパレータ17bから入力した交点Lbcの検知信号の間を定位置停止許容範囲にすることにより、異なる形式の列車が走行して各車上子2から送信する電力波の送信レベルが異なるために、図3に示すように地上子3の電力波受信アンテナコイル10a,10b,10cで受信した電力波の受信レベルLa,Lb,Lcが受信レベルLa1,Lb1,Lc1と変動しても受信レベルLa1,Lb1の交点Labと受信レベルLb1,Lc1の交点Lbcは変動しないで定位置停止許容範囲を一定にすることができる。したがって異なる形式の列車が相互乗り入れ運転を行っている線区においても列車が許容停止位置範囲内に停止したか否を高精度に検知することができる。
In this manner, the
1;トランスポンダ車上装置、2;車上子、3;地上子、
4;トランスポンダ地上装置、5;情報波送信アンテナコイル、
6;電力波送信アンテナコイル、7;情報波受信アンテナコイル、
8;情報波受信アンテナコイル、9;情報波送信アンテナコイル、
10;電力波受信アンテナコイル、11;車上情報受信部、12;地上情報送信部、
13;電力波受信部、14;停止位置判定部、15;駅制御装置、
16a;ショート位置受信部,16b;ジャスト位置受信部、
16c;オーバ位置受信部、17;コンパレータ、18;論理部。
1; transponder on-board device, 2;
4; transponder ground device, 5; information wave transmitting antenna coil,
6; power wave transmitting antenna coil, 7; information wave receiving antenna coil,
8; Information wave receiving antenna coil, 9; Information wave transmitting antenna coil,
10; Power wave receiving antenna coil; 11; On-board information receiving unit; 12; Ground information transmitting unit;
13; Power wave reception unit, 14; Stop position determination unit, 15; Station control device,
16a; short position receiving unit, 16b; just position receiving unit,
16c; Over-position receiving unit, 17; Comparator, 18; Logic unit.
Claims (1)
前記地上子は、レールに沿って一定長さを有し、列車の停止位置に配置された第1の電力波受信アンテナコイルと、前記第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行手前の位置に、前記第1の電力波受信アンテナコイルに隣接して配置された第2の電力波受信用アンテナコイルと、前記第1の電力波受信アンテナコイルの列車進行走行前方の位置に、前記第1の電力波受信アンテナコイルに隣接して配置された第3の電力波受信アンテナコイルとを有し、
前記地上装置は、前記地上子で前記車上子の電力波送信アンテナコイルから送信される電力波を受信しているとき、前記第2の電力波受信アンテナコイルの受信レベルと前記第1の電力波受信アンテナコイルの受信レベルが一致した位置と、前記第1の電力波受信アンテナコイルの受信レベルと前記第3の電力波受信アンテナコイルの受信レベルが一致した位置との間を定位置停止許容範囲と判定することを特徴とする列車停止位置検知装置。 A train stop position detecting device using a transponder having a ground unit and a ground device for receiving a power wave transmitted from a power wave transmitting antenna coil of an upper arm mounted on a train,
The ground unit has a certain length along the rail, and the first power wave receiving antenna coil disposed at the stop position of the train, and the position of the first power wave receiving antenna coil before the traveling travel of the train In addition, the second power wave receiving antenna coil disposed adjacent to the first power wave receiving antenna coil, and the first power wave receiving antenna coil at the position ahead of the traveling of the train, A third power wave receiving antenna coil disposed adjacent to the power wave receiving antenna coil of
When the ground device is receiving a power wave transmitted from the power wave transmitting antenna coil of the vehicle arm at the ground unit, the reception level of the second power wave receiving antenna coil and the first power are received. A fixed position stop is allowed between a position where the reception level of the wave receiving antenna coil matches and a position where the reception level of the first power wave receiving antenna coil matches the reception level of the third power wave receiving antenna coil. A train stop position detection device characterized by determining a range.
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