JP5871833B2 - Pantograph status detection system - Google Patents

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Description

本発明は、鉄道車両において、パンタグラフが正常な状態か否かを検知するパンタグラフ状態検知システムに関する。   The present invention relates to a pantograph state detection system for detecting whether or not a pantograph is in a normal state in a railway vehicle.

パンタグラフが正常状態か否かを検知する従来の装置として、特許文献１に記載のパンタグラフ誤動作防止装置が存在する。このパンタグラフ誤動作防止装置は、沿線の電柱に取り付けられた応答器から取得した位置情報に基づいて進行先の区間種別を判別し、判別結果に応じた制御を行う。例えば、パンタグラフを上昇させた状態のまま無架線区間に進入すると判断した場合には、パンタグラフを下降させる。また、パンタグラフ上昇検知装置を地上または車上に備え、パンタグラフの状態が正常かどうか（例えば、無架線区間でパンタグラフが上昇した状態となっていないかどうか）を監視する。車上に設置されたパンタグラフ上昇検知装置は、タグと質問器の通信が成立するか否かでパンタグラフの状態（上昇させた状態と下降させた状態のどちらか）を判別している。   As a conventional device for detecting whether or not the pantograph is in a normal state, there is a pantograph malfunction prevention device described in Patent Document 1. This pantograph malfunction prevention device discriminates a section type of a destination based on position information acquired from a responder attached to a power pole along a railway line, and performs control according to the discrimination result. For example, if it is determined that the pantograph is to be entered into the overhead wire section while the pantograph is raised, the pantograph is lowered. Moreover, a pantograph rising detection device is provided on the ground or on the vehicle, and monitors whether the state of the pantograph is normal (for example, whether or not the pantograph is in a state where the pantograph is raised in the unwired section). The pantograph rise detection device installed on the vehicle determines the state of the pantograph (either raised or lowered) depending on whether or not communication between the tag and the interrogator is established.

特開２００７−２９５６４０号公報JP 2007-295640 A

特許文献１には、車上（車両外）にパンタグラフ上昇検知装置を設置する構成が開示されているが、このような、車両外に装置を設置する場合、一般的には電池を電源として使用するため、省電力化が課題となる。消費電力が大きい場合、電池を頻繁に交換するか大容量の電池を搭載する必要があり、いずれの場合にもコストアップとなる。鉄道車両は、定められた周期で点検・整備を行う必要がある。そのため、できる限り小容量の電池を使用しつつ、車両の点検・整備を行う際に電池の交換もできるようにするのが望ましい。しかしながら、特許文献１のパンタグラフ上昇検知装置においては省電力化について考慮されていないという問題があった。   Patent Document 1 discloses a configuration in which a pantograph rise detection device is installed on the vehicle (outside the vehicle). When such a device is installed outside the vehicle, a battery is generally used as a power source. Therefore, power saving is an issue. When the power consumption is large, it is necessary to replace the battery frequently or to install a large-capacity battery. In either case, the cost increases. Railway vehicles need to be inspected and maintained at a set cycle. For this reason, it is desirable to use a battery having a capacity as small as possible and to be able to replace the battery when inspecting and maintaining the vehicle. However, the pantograph rise detection device of Patent Document 1 has a problem that power saving is not considered.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、システムを構成している機器のうち、電池で駆動する機器の省電力化を実現可能なパンタグラフ状態検知システムを得ることを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the pantograph state detection system which can implement | achieve the power saving of the apparatus driven with a battery among the apparatuses which comprise a system.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムは、列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置され、自身が設置されているパンタグラフの状態を所定のタイミングで検知するセンサ端末と、前記センサ端末におけるパンタグラフの状態検知結果を取得して運転士へ通知する、運転台に設置された運転台端末と、前記センサ端末と前記運転台端末との間で無線信号を中継する中継端末と、を備え、前記センサ端末および中継端末は、直接通信することが可能な周囲のセンサ端末、中継端末または運転台端末である隣接端末と通信する必要がない場合、信号の送受信動作を停止することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a pantograph state detection system according to the present invention is installed in a movable part of each of a plurality of pantographs of a train, and the state of the pantograph in which the pantograph is installed is set at a predetermined timing. Wirelessly between the sensor terminal and the cab terminal, which is installed in the cab, which acquires the pantograph state detection result in the sensor terminal and notifies the driver A relay terminal that relays a signal, and the sensor terminal and the relay terminal do not need to communicate with neighboring terminals that are direct sensor terminals, relay terminals, or driver's cab terminals that can communicate directly. The transmission / reception operation is stopped.

この発明によれば、センサ端末および中継端末の省電力化を実現し、コストを低く抑えたパンタグラフ状態検知システムを実現できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to achieve power saving of the sensor terminal and the relay terminal, and to realize a pantograph state detection system with reduced cost.

図１は、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態１の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a pantograph state detection system according to the present invention. 図２は、鉄道システムの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a railway system. 図３は、センサ端末の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor terminal. 図４は、中継端末の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a relay terminal. 図５は、運転台端末の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the cab terminal. 図６は、パンタグラフ状態検知システムの全体動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of the overall operation of the pantograph state detection system. 図７−１は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the state determination operation of the pantograph. 図７−２は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 7-2 is a diagram illustrating an example of a state determination operation of the pantograph. 図８は、パンタグラフ状態検知システムの全体動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of the overall operation of the pantograph state detection system. 図９は、センサ端末の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the sensor terminal. 図１０−１は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 10A is a diagram illustrating an example of the state determination operation of the pantograph. 図１０−２は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。FIG. 10B is a diagram of an example of the state determination operation of the pantograph.

以下に、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a pantograph state detection system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムの実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムは、列車上に構築されたシステムであり、センサ端末１1〜１3、中継端末２1〜２4および運転台端末３1〜３2を含んで構成されている。なお、以下の説明では、センサ端末１1〜１3で共通の事項（構成、動作など）を説明する場合はセンサ端末１と記載し、中継端末２1〜２4で共通の事項を説明する場合は中継端末２と記載し、運転台端末３1〜３2で共通の事項を説明する場合は運転台端末３と記載する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a pantograph state detection system according to the present invention. Pantograph status detection system of the present embodiment is a system built on the train, the sensor terminal 1 1 to 1 3, is configured to include a relay terminal 21 to 24 and the driver's cab terminal 3 1 to 3 2 ing. In the following description, items common with the sensor terminal 1 1 to 1 3 (the configuration, operation, etc.) describing the described sensor terminal 1, illustrating the common matters in the relay terminal 21 to 24 The case is described as the relay terminal 2, and the case common to the cab terminals 3 1 to 3 2 is described as the cab terminal 3.

図１に示したように、センサ端末１は各パンタグラフに設置されており、所定のタイミングでパンタグラフの状態（パンタグラフが上昇した状態かそれとも下降した状態か）を検知する。中継端末２は車両の所定位置（例えば屋根上）に設置されており、センサ端末１と運転台端末３の無線通信を中継する。運転台端末３は編成内の運転室に設けられており、各センサ端末１におけるパンタグラフの状態検知結果を収集して運転士に通知する。これらのセンサ端末１、中継端末２および運転台端末３はセンサネットワークを形成している。また、センサ端末１および中継端末２は電池を搭載しており、これを電源として使用する。運転台端末３は電池を搭載しておらず、たとえば運転台を介して電力供給を受けて動作する。   As shown in FIG. 1, the sensor terminal 1 is installed in each pantograph, and detects the state of the pantograph (whether the pantograph is raised or lowered) at a predetermined timing. The relay terminal 2 is installed at a predetermined position (for example, on the roof) of the vehicle, and relays wireless communication between the sensor terminal 1 and the cab terminal 3. The cab terminal 3 is provided in the cab in the train, collects the pantograph state detection results in each sensor terminal 1 and notifies the driver. These sensor terminal 1, relay terminal 2, and cab terminal 3 form a sensor network. Moreover, the sensor terminal 1 and the relay terminal 2 are equipped with a battery, which is used as a power source. The cab terminal 3 is not equipped with a battery, and operates by receiving power supply through the cab, for example.

なお、図１では、奇数号車（パンタグラフが存在しない車両）に中継端末２を１台ずつ設置するようにしているが、必ずしもこのような構成にする必要はない。例えば、１車両に２台以上の中継端末２を設置しても構わないしパンタグラフが存在している車両に中継端末２を設置しても構わない。隣り合ったセンサ端末１同士が直接通信できるのであれば、センサ端末１の間の中継端末２は削除してもよい。センサ端末１と運転台端末３が直接通信できるのであれば、センサ端末１と運転台端末３の間の中継端末２は削除してもよい。   In FIG. 1, the relay terminals 2 are installed one by one in the odd numbered car (a vehicle that does not have a pantograph), but such a configuration is not necessarily required. For example, two or more relay terminals 2 may be installed in one vehicle, or the relay terminal 2 may be installed in a vehicle where a pantograph is present. If adjacent sensor terminals 1 can directly communicate with each other, the relay terminal 2 between the sensor terminals 1 may be deleted. If the sensor terminal 1 and the cab terminal 3 can directly communicate, the relay terminal 2 between the sensor terminal 1 and the cab terminal 3 may be deleted.

パンタグラフ状態検知システムは、例えば、図２に示したような、鉄道システム内の車両所（検車区所）や終端駅、留置駅など、パンタグラフの上げ下げを行う場所において、各パンタグラフの状態を検知し、検知結果を運転士などに通知する。通知を受けた運転士等は、各パンタグラフの状態が正しいかどうか、すなわち、パンタグラフを下降状態とさせておくべき場所で上昇状態となっていないかどうか、パンタグラフを上昇状態とさせておくべき場所で下降状態となっていないかどうかを運転室内に居ながら知ることができる。また、パンタグラフの上げ下げを行う場所以外においてもパンタグラフの状態を検知することができ、運転士等は、故障等によりパンタグラフの状態がおかしくなったことを運転室内に居ながら早急に知ることができる。例えば、一部のパンタグラフが下降した状態で架線区間を走行した場合、上昇させた状態のパンタグラフに大電流が流れて焼き付きが発生してしまうおそれがあるが、パンタグラフ状態検知システムは、このような状態を検知して運転士に通知することができ、事故防止に寄与できる。   The pantograph state detection system detects the state of each pantograph at a place where the pantograph is raised or lowered, such as a vehicle station (inspection zone), a terminal station, or a detention station in the railway system as shown in FIG. , Notify the driver of the detection result. The driver who received the notification is whether the state of each pantograph is correct, that is, whether the pantograph should be in the lowered state, whether it is in the elevated state, or where the pantograph should be in the elevated state It is possible to know whether or not the vehicle is in the descending state while in the cab. Moreover, the state of the pantograph can be detected in places other than the place where the pantograph is raised or lowered, and the driver or the like can quickly know that the state of the pantograph has become strange due to a failure or the like while in the cab. For example, when traveling in an overhead wire section with some pantographs lowered, a large current may flow through the raised pantograph and burn-in may occur. The condition can be detected and notified to the driver, contributing to accident prevention.

図３は、センサ端末１の構成例を示す図である。図示したように、センサ端末１は、アンテナ１１、無線通信部１２、信号処理部１３およびセンサ部１４を備える。電源（電池）については記載省略している。アンテナ１１は、無線通信部１２から出力された無線信号を他の端末（センサ端末１、中継端末２または運転台端末３）へ送信するとともに他の端末から送信された無線信号を受信する。無線通信部１２は、信号処理部１３から出力されたベースバンド信号を無線信号に変換するとともにアンテナ１１が受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。信号処理部１３は、センサ部１４から入力された情報に基づいて、運転台端末３に向けて送信する信号（パンタグラフの状態を示す信号）を生成する。また、信号処理部１３は、自身宛ではない信号を受信した場合、受信信号を転送するための処理を行う。センサ部１４は、２軸加速度センサを含んでおり、２方向の加速度検出結果に基づいて、自端末（センサ端末１）が設置されているパンタグラフの状態（上昇した状態かそれとも下降した状態か）を検知する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor terminal 1. As illustrated, the sensor terminal 1 includes an antenna 11, a wireless communication unit 12, a signal processing unit 13, and a sensor unit 14. The description of the power source (battery) is omitted. The antenna 11 transmits a radio signal output from the radio communication unit 12 to another terminal (the sensor terminal 1, the relay terminal 2, or the cab terminal 3) and receives a radio signal transmitted from the other terminal. The radio communication unit 12 converts the baseband signal output from the signal processing unit 13 into a radio signal and converts the radio signal received by the antenna 11 into a baseband signal. Based on the information input from the sensor unit 14, the signal processing unit 13 generates a signal (a signal indicating a pantograph state) to be transmitted to the cab terminal 3. Moreover, the signal processing part 13 performs the process for transferring a received signal, when the signal which is not addressed to itself is received. The sensor unit 14 includes a biaxial acceleration sensor, and is based on the result of acceleration detection in two directions, in a state of a pantograph in which the terminal (sensor terminal 1) is installed (in a raised state or a lowered state) Is detected.

図４は、中継端末２の構成例を示す図である。図示したように、中継端末２は、アンテナ２１、無線通信部２２および信号処理部２３を備える。電源（電池）については記載省略している。アンテナ２１および無線通信部２２は、上述したセンサ端末１のアンテナ１１および無線通信部１２と同様の動作を行う。信号処理部２３は、自身宛ではない信号を受信した場合、受信信号を転送するための処理を行う。この中継端末２は、センサ端末１からセンサ部１４を削除したものである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the relay terminal 2. As illustrated, the relay terminal 2 includes an antenna 21, a wireless communication unit 22, and a signal processing unit 23. The description of the power source (battery) is omitted. The antenna 21 and the wireless communication unit 22 perform the same operations as the antenna 11 and the wireless communication unit 12 of the sensor terminal 1 described above. When the signal processing unit 23 receives a signal not addressed to itself, the signal processing unit 23 performs processing for transferring the received signal. The relay terminal 2 is obtained by deleting the sensor unit 14 from the sensor terminal 1.

図５は、運転台端末３の構成例を示す図である。図示したように、運転台端末３は、アンテナ３１、無線通信部３２、信号処理部３３および情報出力部３４を備える。アンテナ３１および無線通信部３２は、上述したセンサ端末１のアンテナ１１および無線通信部１２と同様の動作を行う。信号処理部３３は、センサ端末１におけるパンタグラフの状態検知結果を含んだ信号を受信すると、パンタグラフの状態検知結果を情報出力部３４へ出力する。情報出力部３４は、センサ端末１におけるパンタグラフの状態検知結果を信号処理部３３から受け取ると、これを運転室内の所定の機器へ出力する。状態検知結果の出力先とする所定の機器は、例えばＬＣＤ等の表示装置であり、表示装置は各パンタグラフの状態を個別に表示して運転士等に通知する。表示装置に代えて、２色ＬＥＤや３色ＬＥＤなどを利用して各パンタグラフの個々の状態を運転士等に通知するようにしてもよい。パンタグラフの状態が正常ではない場合、例えば、パンタグラフを上昇させておくべき区間で下降状態となっている場合、表示装置やＬＥＤでの通知に加えて、異常検知をアラームや音声で通知するようにしても構わない。この運転台端末３は、センサ端末１のセンサ部１４を検知結果通知部３４に置き換えたものである。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the cab terminal 3. As illustrated, the cab terminal 3 includes an antenna 31, a wireless communication unit 32, a signal processing unit 33, and an information output unit 34. The antenna 31 and the wireless communication unit 32 perform the same operations as the antenna 11 and the wireless communication unit 12 of the sensor terminal 1 described above. When the signal processing unit 33 receives a signal including the pantograph state detection result in the sensor terminal 1, the signal processing unit 33 outputs the pantograph state detection result to the information output unit 34. When the information output unit 34 receives the pantograph state detection result in the sensor terminal 1 from the signal processing unit 33, the information output unit 34 outputs the result to a predetermined device in the cab. The predetermined device that is the output destination of the state detection result is a display device such as an LCD, for example, and the display device individually displays the state of each pantograph and notifies the driver or the like. Instead of the display device, the individual state of each pantograph may be notified to the driver or the like using a two-color LED or a three-color LED. If the state of the pantograph is not normal, for example, if the pantograph is in a descending state where the pantograph should be raised, in addition to the notification by the display device or LED, the abnormality detection is notified by an alarm or sound. It doesn't matter. This cab terminal 3 is obtained by replacing the sensor unit 14 of the sensor terminal 1 with a detection result notification unit 34.

つづいて、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムの全体動作について、図１および図６を用いて説明する。図６は、図１に示した構成のパンタグラフ状態検知システムの全体動作の一例を示すシーケンス図であり、具体的には、運転台端末３がパンタグラフの状態検知結果をセンサ端末１から収集する動作の一例を示している。なお、図６では、パンタグラフを集電装置と表現している。   Next, the overall operation of the pantograph state detection system of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6. FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the overall operation of the pantograph state detection system configured as shown in FIG. 1. Specifically, the operation of the cab terminal 3 collecting the pantograph state detection results from the sensor terminal 1. An example is shown. In FIG. 6, the pantograph is expressed as a current collector.

本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムの全体動作の概要を説明すると、電池から電力供給を受けて動作するセンサ端末１および中継端末２は、通常は、通信動作を停止させて消費電力を抑えた状態（この状態をスリープ状態と呼ぶ）となっている。スリープ状態では、送信動作を常時停止し、受信動作は、殆ど停止させた状態とするが、スリープ状態を解除するか否かを判定するために一定周期で実行する。すなわち、スリープ状態は、送信動作および受信動作を停止させた第１の状態と、送信動作を停止させた状態で所定時間にわたって受信動作のみを行う第２の状態とを含む。各端末（センサ端末１，中継端末２）は、スリープ状態の場合、他の端末（センサ端末１、中継端末２または運転台端末３）から送信された信号のモニタ（前記第２の状態に相当）を定期的に行い、他の端末から送信された信号を検知しない場合はスリープ状態を継続する。一方、信号を検知した場合には、スリープ状態を解除して非スリープ状態（以下、アクティブ状態と呼ぶ）に遷移し、パンタグラフの状態確認や無線信号の中継処理など、必要な処理を実行する。処理が終了した後は、スリープ状態に戻り、同様の動作を継続する。以下、全体動作について詳しく説明する。   The outline of the overall operation of the pantograph state detection system according to the present embodiment will be described. The sensor terminal 1 and the relay terminal 2 that operate by receiving power supply from the battery normally stop the communication operation to reduce power consumption. It is in a state (this state is called a sleep state). In the sleep state, the transmission operation is always stopped, and the reception operation is almost stopped. However, in order to determine whether or not to cancel the sleep state, the transmission operation is executed at a constant cycle. That is, the sleep state includes a first state in which the transmission operation and the reception operation are stopped, and a second state in which only the reception operation is performed for a predetermined time while the transmission operation is stopped. When each terminal (sensor terminal 1, relay terminal 2) is in a sleep state, it corresponds to a monitor of a signal transmitted from another terminal (sensor terminal 1, relay terminal 2 or cab terminal 3) (corresponding to the second state). ) Periodically, and if the signal transmitted from another terminal is not detected, the sleep state is continued. On the other hand, when a signal is detected, the sleep state is canceled and a transition is made to a non-sleep state (hereinafter referred to as an active state), and necessary processing such as pantograph state confirmation and wireless signal relay processing is executed. After the process is completed, the process returns to the sleep state and the same operation is continued. Hereinafter, the overall operation will be described in detail.

図６に示したように、パンタグラフ状態検知システムにおいて、センサ端末１は、スリープ状態においては、スリープ状態の終了を要求する信号である起動要求などが送信されてきているかどうかを一定周期で確認するとともに、パンタグラフの状態を確認する（ステップＳ１）。起動要求が送信されてきていない場合、パンタグラフの状態確認が終了するとスリープ状態に戻る。パンタグラフの状態確認結果は、次に状態確認を行うまで保持しておく。   As shown in FIG. 6, in the pantograph state detection system, in the pantograph state detection system, in the sleep state, the sensor terminal 1 checks whether a start request that is a signal for requesting the end of the sleep state is transmitted at a constant cycle. At the same time, the state of the pantograph is confirmed (step S1). When the activation request has not been transmitted, the sleep state is restored after the confirmation of the state of the pantograph. The state confirmation result of the pantograph is retained until the next state confirmation.

なお、センサ端末１は、パンタグラフの状態確認は起動要求が送信されてきた場合にのみ行うようにしてもよい。この場合、パンタグラフ状態確認動作の実行回数が少なくなり、電力の消費を抑えることができる。   Note that the sensor terminal 1 may check the state of the pantograph only when an activation request is transmitted. In this case, the number of executions of the pantograph state confirmation operation is reduced, and power consumption can be suppressed.

中継端末２もセンサ端末１と同様に、スリープ状態においては、スリープ状態の終了を要求する信号である起動要求などが送信されてきているかどうかを一定周期で確認する（ステップＳ２）。起動要求が送信されてきていない場合はスリープ状態を継続する。   Similarly to the sensor terminal 1, the relay terminal 2 also checks in a certain period whether or not an activation request, which is a signal for requesting termination of the sleep state, has been transmitted in the sleep state (step S2). If the activation request has not been transmitted, the sleep state is continued.

運転台端末３は、所定の条件を満たすと、パンタグラフの状態情報収集を開始する（ステップＳ１１）。例えば、パンタグラフの上げ下げ操作を実行する場所（終端駅や留置駅など）に到着したことを検出した場合、運転士がパンタグラフの上げ下げ操作を実行したことを検出した場合、運転士がパンタグラフの状態確認を指示する操作を実行したことを検出した場合などに、情報収集を開始する。定期的に情報収集を行うようにしてもよい。   When the predetermined condition is satisfied, the cab terminal 3 starts collecting pantograph state information (step S11). For example, when it is detected that a pantograph is raised or lowered (such as a terminal station or detention station), when the driver detects that a pantograph is raised or lowered, the driver checks the pantograph status. When it is detected that an operation for instructing is executed, information collection is started. Information may be collected periodically.

運転台端末３は、パンタグラフの状態情報収集を開始すると、パンタグラフの状態情報を要求する信号としての起動要求を連続送信する（ステップＳ１２）。ここでいう連続送信は、起動要求信号を短い間隔で繰り返し送信することである。なお、この起動要求は、周囲の端末がスリープ状態からアクティブ状態に遷移したと判断するまで（例えば、周囲の端末から何らかの信号を受信するまで）、送信し続ける（繰り返し送信する）。   When the cab terminal 3 starts collecting the pantograph state information, the cab terminal 3 continuously transmits an activation request as a signal for requesting the pantograph state information (step S12). The continuous transmission here is to repeatedly transmit the activation request signal at short intervals. This activation request continues to be transmitted (repeatedly transmitted) until it is determined that the surrounding terminals have transitioned from the sleep state to the active state (for example, until some signal is received from the surrounding terminals).

スリープ状態の中継端末２は、起動要求などの各種信号が送信されているかどうかを一定周期でモニタしており、上記のステップＳ１２で運転台端末３が繰り返し送信している起動要求を検出（受信）すると、アクティブ状態に遷移する。そして、起動要求の連続送信を開始する（ステップＳ１３）。なお、この起動要求は、周囲の端末（センサ端末１または中継端末２）がスリープ状態からアクティブ状態に遷移したと判断するまで（例えば、周囲の端末から何らかの信号を受信するまで）、または、一定時間が経過するまで、送信し続ける。ただし、一定時間は、周囲の端末におけるモニタ周期、すなわち、周囲の端末が信号をモニタしてアクティブ状態に遷移する必要があるかどうか判定する周期よりも長い時間に設定する。   The relay terminal 2 in the sleep state monitors whether or not various signals such as the activation request are transmitted at a constant cycle, and detects (receives) the activation request repeatedly transmitted by the cab terminal 3 in the above step S12. ) To transition to the active state. Then, continuous transmission of the activation request is started (step S13). This activation request is constant until it is determined that the surrounding terminal (sensor terminal 1 or relay terminal 2) has transitioned from the sleep state to the active state (for example, until some signal is received from the surrounding terminal) or constant. Continue sending until time passes. However, the fixed time is set to a time longer than the monitoring period in the surrounding terminals, that is, the period for judging whether the surrounding terminals need to monitor the signal and transition to the active state.

スリープ状態のセンサ端末１は、起動要求などの各種信号が送信されているかどうかを一定周期でモニタしており、上記のステップＳ１３で中継端末２が繰り返し送信している起動要求を検出すると、アクティブ状態に遷移するとともに、パンタグラフの状態確認を行う。また、起動要求の連続送信を開始するとともに（ステップＳ１４）、パンタグラフ状態の情報（パンタグラフが上昇した状態かそれとも下降した状態かを示す情報）および自身の識別情報を、集電装置状態通知にて運転台端末３宛に送信する（ステップＳ１６）。なお、起動要求の送信は、パンタグラフの状態確認が終了する前に開始してもよい。パンタグラフの状態確認が終了する前に起動要求の送信を開始すると、運転台端末３が全てのセンサ端末１からパンタグラフ状態の情報を収集するまでの所要時間を短縮化することができる。その結果、スリープ状態に戻るまでの時間も短縮化され、更なる省電力化が期待できる。また、起動要求は、周囲の端末（センサ端末１または中継端末２）がスリープ状態からアクティブ状態に遷移したと判断するまで（例えば、周囲の端末から何らかの信号を受信するまで）、または、一定時間が経過するまで、送信し続ける。   The sensor terminal 1 in the sleep state monitors whether or not various signals such as an activation request are transmitted at a constant cycle, and when detecting the activation request repeatedly transmitted by the relay terminal 2 in the above step S13, the sensor terminal 1 is activated. While changing to the state, the state of the pantograph is checked. In addition to starting the continuous transmission of the activation request (step S14), information on the pantograph state (information indicating whether the pantograph is in the raised state or the lowered state) and its own identification information are displayed in the current collector state notification. It transmits to the cab terminal 3 (step S16). The transmission of the activation request may be started before the pantograph state confirmation is completed. If transmission of the activation request is started before the pantograph state confirmation is completed, the time required until the cab terminal 3 collects the pantograph state information from all the sensor terminals 1 can be shortened. As a result, the time until returning to the sleep state is shortened, and further power saving can be expected. The activation request is determined until the surrounding terminal (sensor terminal 1 or relay terminal 2) transitions from the sleep state to the active state (for example, until some signal is received from the surrounding terminal), or for a certain period of time. Continue to send until elapses.

集電装置状態通知を受信した中継端末２は、これを運転台端末３へ転送する（ステップＳ１７）。   The relay terminal 2 that has received the current collector status notification transfers this to the cab terminal 3 (step S17).

同様に、ステップＳ１４でセンサ端末１が繰り返し送信している起動要求を受信した中継端末２は、アクティブ状態に遷移し、起動要求の連続送信を開始する（ステップＳ１５）。この起動要求を受信したセンサ端末１は、アクティブ状態に遷移するとともに、パンタグラフの状態確認を行う。また、起動要求の送信を開始するとともに、パンタグラフ状態の情報および自身の識別情報を、集電装置状態通知にて運転台端末３宛に送信する（ステップＳ１８）。この集電装置状態通知を受信した中継端末２は、運転台端末３に向けた転送を行い（ステップＳ１９）、以後、運転台端末３との間に位置しているセンサ端末１および中継端末２が順次転送し、運転台端末３に到達する（ステップＳ２０，Ｓ２１）。   Similarly, the relay terminal 2 that has received the activation request repeatedly transmitted by the sensor terminal 1 in step S14 shifts to the active state and starts continuous transmission of the activation request (step S15). The sensor terminal 1 that has received this activation request makes a transition to the active state and checks the state of the pantograph. Moreover, while starting transmission of a starting request | requirement, the information of a pantograph state and its own identification information are transmitted to the cab terminal 3 by the current collector status notification (step S18). The relay terminal 2 that has received the current collector status notification performs transfer to the cab terminal 3 (step S19), and thereafter, the sensor terminal 1 and the relay terminal 2 that are located between the cab terminal 3 and the relay terminal 2. Are sequentially transferred to reach the cab terminal 3 (steps S20 and S21).

運転台端末３は、システム内の全てのセンサ端末１から集電装置状態通知を受信したと判断すると、全てのセンサ端末１および中継端末２をスリープ状態に遷移させるために、スリープ指示を送信する（ステップＳ２２）。そして、各パンタグラフの状態を運転室内の所定の機器へ出力することにより運転士等に通知する（ステップＳ３０）。上述したように、集電装置状態情報応答には、パンタグラフ状態判定結果および送信元のセンサ端末１の識別情報が含まれている。運転台端末３はシステム内の各センサ端末１がどのパンタグラフに設置されているか予め把握しており（例えばセンサ端末１とパンタグラフの対応テーブルを保持しており）、集電装置状態情報応答を受信すると対応するパンタグラフの状態を把握できる。   When the cab terminal 3 determines that the current collector status notification has been received from all the sensor terminals 1 in the system, the cab terminal 3 transmits a sleep instruction in order to shift all the sensor terminals 1 and the relay terminals 2 to the sleep state. (Step S22). Then, the state of each pantograph is output to a predetermined device in the driver's cab to notify the driver or the like (step S30). As described above, the current collector state information response includes the pantograph state determination result and the identification information of the sensor terminal 1 that is the transmission source. The cab terminal 3 knows in advance which pantograph each sensor terminal 1 in the system is installed (for example, holds a correspondence table between the sensor terminal 1 and the pantograph) and receives the current collector status information response. Then, the state of the corresponding pantograph can be grasped.

一方、中継端末２およびセンサ端末１は、スリープ指示を受信すると、これを転送するとともにＡＣＫを返送する（ステップＳ２３〜Ｓ２９）。そして、転送したスリープ指示に対するＡＣＫを受信するとスリープ状態に遷移する。なお、中継端末２およびセンサ端末１は、スリープ指示を受信しなかった場合や転送したスリープ指示に対するＡＣＫが送信されてこない場合にも、所定時間が経過した時点でスリープ状態に遷移する。また、中継端末２およびセンサ端末１は、アクティブ状態に遷移して所定の処理を行った後、他の端末から信号（集電装置状態通知、スリープ指示、など）を受信することなく所定時間が経過した場合にも、スリープ状態に遷移する。これにより、通信障害が発生するなどしてシーケンスが異常終了した場合にアクティブ状態を継続してしまうのを防止し、消費電力の増加を抑えることができる。   On the other hand, when the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 receive the sleep instruction, the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 transfer this and return an ACK (steps S23 to S29). When an ACK for the transferred sleep instruction is received, the state transits to the sleep state. Note that the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 transition to the sleep state when a predetermined time has elapsed even when the sleep instruction is not received or when the ACK for the transferred sleep instruction is not transmitted. In addition, after the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 perform the predetermined processing after transitioning to the active state, the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 do not receive a signal (current collector status notification, sleep instruction, etc.) from another terminal for a predetermined time. Even when it elapses, the state transits to the sleep state. As a result, it is possible to prevent the active state from being continued when the sequence is abnormally terminated due to a communication failure or the like, thereby suppressing an increase in power consumption.

なお、図６のシーケンスでは、起動要求などが送信されてきているかどうかの確認（信号のモニタ）とパンタグラフの状態確認を同期させているが、非同期としてもよい。非同期とした場合、センサ端末１は、所定のタイミングで実行したパンタグラフの状態確認の結果を保持しておき、起動要求を受信すると、パンタグラフの状態確認を行うことなく、その時点で保持しているパンタグラフの状態確認結果（最新の確認結果）を集電装置状態通知にて運転台端末３宛に送信する。このような構成とした場合、センサ端末１が起動要求を受信してから集電装置状態通知を返送するまでの時間を短縮化できるとともに、スリープ状態を解除してからスリープ状態に戻るまでの時間を短縮化して消費電力の増加を抑えることができる。   In the sequence of FIG. 6, the confirmation (signal monitoring) of whether or not an activation request has been transmitted is synchronized with the state confirmation of the pantograph, but it may be asynchronous. In the case of non-synchronization, the sensor terminal 1 holds the result of the pantograph state check executed at a predetermined timing, and when receiving the activation request, does not check the pantograph state and holds it at that time. A pantograph status confirmation result (latest confirmation result) is transmitted to the cab terminal 3 by means of a current collector status notification. In such a configuration, the time from when the sensor terminal 1 receives the activation request to when the current collector status notification is returned can be shortened, and the time from the release of the sleep state to the return to the sleep state Can be shortened to suppress an increase in power consumption.

つづいて、センサ端末１がパンタグラフの状態を判定する動作について説明する。図７−１および図７−２は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。   Subsequently, an operation in which the sensor terminal 1 determines the state of the pantograph will be described. FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of the state determination operation of the pantograph.

図示したように、２軸加速度センサ（センサ端末１）は、パンタグラフの下アームなど、パンタグラフを上昇または下降させることによりセンサの角度が変動する位置に取り付けられている。そのため、パンタグラフが上昇した状態における２軸加速度センサの計測結果（Ｘ方向加速度およびＺ方向加速度）とパンタグラフが下降した状態における２軸加速度センサの計測結果は異なる値となる。よって、センサ端末１は、内蔵している２軸加速度センサによるＸ方向加速度およびＺ方向加速度の測定結果のうち、少なくとも一方の測定結果を用いてパンタグラフの状態を検知する。例えば、Ｘ方向加速度があるしきい値よりも大きい場合はパンタグラフが上昇した状態（図７−２）、小さい場合はパンタグラフが下降した状態と判断する（図７−１）。なお、パンタグラフの操作（上昇または下降）に伴い回転する主軸にセンサ端末１を取り付けてもよい。   As shown in the figure, the biaxial acceleration sensor (sensor terminal 1) is attached to a position where the angle of the sensor fluctuates by raising or lowering the pantograph, such as a lower arm of the pantograph. Therefore, the measurement result (X-direction acceleration and Z-direction acceleration) of the biaxial acceleration sensor when the pantograph is raised is different from the measurement result of the biaxial acceleration sensor when the pantograph is lowered. Therefore, the sensor terminal 1 detects the state of the pantograph using at least one measurement result among the measurement results of the X-direction acceleration and the Z-direction acceleration by the built-in biaxial acceleration sensor. For example, when the acceleration in the X direction is larger than a certain threshold, it is determined that the pantograph has risen (FIG. 7-2), and when it is smaller, the pantograph has been lowered (FIG. 7-1). In addition, you may attach the sensor terminal 1 to the main axis | shaft which rotates with operation (a raise or descent | fall) of a pantograph.

また、しきい値として、パンタグラフが上昇した状態か否かを判定するための第１のしきい値と、下降した状態か否かを判定するための第２のしきい値とを使用するようにしてもよい。例えば、２軸加速度センサによる計測結果が、パンタグラフが上昇した状態においてより大きくなる構成では、計測結果が第１のしきい値よりも大きい場合にパンタグラフが上昇した状態と判定し、計測結果が第２のしきい値よりも小さい場合にパンタグラフが下降した状態と判定する。ただし、第１のしきい値＞第２のしきい値とする。計測結果が第２のしきい値以上かつ第１のしきい値以下の場合は状態不明とする。状態不明の場合、一定時間が経過してから再度判定するなどしてもよい。   Further, as the threshold value, the first threshold value for determining whether or not the pantograph is in the raised state and the second threshold value for determining whether or not the pantograph is in the lowered state are used. It may be. For example, in a configuration in which the measurement result by the biaxial acceleration sensor is larger in a state where the pantograph is raised, it is determined that the pantograph is raised when the measurement result is larger than the first threshold value, and the measurement result is When it is smaller than the threshold value of 2, it is determined that the pantograph is in a lowered state. However, it is assumed that first threshold value> second threshold value. If the measurement result is not less than the second threshold and not more than the first threshold, the state is unknown. If the state is unknown, the determination may be made again after a certain time has elapsed.

このように、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいて、センサ端末１および中継端末２は、パンタグラフの状態確認や他の端末との通信が必要ない場合、スリープ状態に遷移することとした。これにより、電池で駆動するセンサ端末１および中継端末２の省電力化を実現できる。その結果、容量の小さい電池を採用可能となり、コストを低く抑えたパンタグラフ状態検知システムを実現できる。   As described above, in the pantograph state detection system of the present embodiment, the sensor terminal 1 and the relay terminal 2 transition to the sleep state when confirmation of the state of the pantograph and communication with other terminals are not necessary. Thereby, the power saving of the sensor terminal 1 and the relay terminal 2 driven with a battery is realizable. As a result, a battery with a small capacity can be adopted, and a pantograph state detection system with a low cost can be realized.

なお、本実施の形態では、運転台端末３からの要求に応じて、センサ端末１がパンタグラフの状態確認結果（最新の確認結果）を集電装置状態通知にて送信することとしたが（図６参照）、図８に示したシーケンスとしてもよい。図８に示したシーケンスでは、センサ端末１がパンタグラフの状態を確認するごとに、確認結果を集電装置状態通知にて送信する。このとき、スリープ中の他の端末がアクティブ状態となるまで、集電装置状態通知を連続送信する。スリープ状態の中継端末２およびセンサ端末１は、定期的に行っている信号モニタ（信号受信確認）において集電装置状態通知を受信すると、ＡＣＫを返送するとともに集電装置状態通知を転送する。集電装置状態通知を送信（転送を含む）した各端末は、送信先からＡＣＫを受信するとスリープ状態に遷移する。運転台端末３は、集電装置状態通知を受信するごとに、パンタグラフの状態を運転室内の所定の機器へ出力することにより運転士等に通知する。このように、センサ端末１主導で集電装置状態通知を送信する場合にも、センサ端末１および中継端末２は適宜スリープ状態に遷移して省電力化を実現できる。   In the present embodiment, in response to a request from the cab terminal 3, the sensor terminal 1 transmits the pantograph status confirmation result (latest confirmation result) in the current collector status notification (see FIG. 6), or the sequence shown in FIG. In the sequence shown in FIG. 8, every time the sensor terminal 1 confirms the state of the pantograph, the confirmation result is transmitted as a current collector state notification. At this time, the current collector status notification is continuously transmitted until another terminal in the sleep state is activated. When the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 in the sleep state receive the current collector status notification in the signal monitor (signal reception confirmation) performed regularly, the relay terminal 2 and the sensor terminal 1 return the ACK and transfer the current collector status notification. Each terminal that has transmitted (including forwarding) the current collector status notification transitions to the sleep state when receiving an ACK from the transmission destination. Each time the cab terminal 3 receives the current collector status notification, the cab terminal 3 notifies the driver or the like by outputting the pantograph status to a predetermined device in the cab. Thus, even when the current collector status notification is transmitted under the initiative of the sensor terminal 1, the sensor terminal 1 and the relay terminal 2 can appropriately transition to the sleep state to realize power saving.

実施の形態２．
実施の形態１では、１個の２軸加速度センサでパンタグラフの状態を判別することとしたが、走行中には列車の加速時や減速時に進行方向（水平方向）の加速度成分が変動する。加えて、走行中には車体が上下方向に振動し、垂直方向の加速度成分も変動するため、状態の判別精度が低下してしまう。本実施の形態では、実施の形態１よりも高精度に状態を判別する方法について説明する。なお、システム構成および各端末の構成は実施の形態１と同様とする（図１，図３など参照）。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the state of the pantograph is determined by one biaxial acceleration sensor. However, during traveling, the acceleration component in the traveling direction (horizontal direction) varies during acceleration or deceleration of the train. In addition, the vehicle body vibrates in the vertical direction and the acceleration component in the vertical direction also fluctuates during traveling, so that the state determination accuracy decreases. In the present embodiment, a method for determining a state with higher accuracy than in the first embodiment will be described. The system configuration and the configuration of each terminal are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 and 3).

パンタグラフの状態判別精度を向上させるため、本実施の形態のセンサ端末１は、図９に示したように、２個の２軸加速度センサ（センサＡおよびＢ）を含み、センサ部１４は、これらのセンサＡおよびＢによる測定結果に基づいて状態判別を行う。   In order to improve the pantograph state determination accuracy, the sensor terminal 1 of the present embodiment includes two two-axis acceleration sensors (sensors A and B) as shown in FIG. The state is determined based on the measurement results of the sensors A and B.

図１０−１および図１０−２は、パンタグラフの状態判定動作の一例を示す図である。図示したように、２軸加速度センサＡおよびＢは、設置角度をずらした状態でパンタグラフの可動部に設置されている。図１０−２に示した設置角Ｓは２軸加速度センサＡとＢの設置角度の差である。   FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating an example of the state determination operation of the pantograph. As shown in the drawing, the biaxial acceleration sensors A and B are installed on the movable part of the pantograph with the installation angle shifted. The installation angle S shown in FIG. 10-2 is the difference between the installation angles of the biaxial acceleration sensors A and B.

図１０−１のように、２軸加速度センサＡで得られるＺ方向加速度をａ1、Ｘ方向加速度をａ2、パンタグラフの下アームの角度（パンタ角）をα、加速度成分ベクトル角をβとすると、次式（１）が成り立つ。
ａ1＝√（（１＋ｚ）＾２＋ｙ＾２）ｃｏｓ（α＋β）
ａ2＝√（（１＋ｚ）＾２＋ｙ＾２）ｓｉｎ（α＋β） …（１） As shown in FIG. 10A, the Z direction acceleration obtained by the biaxial acceleration sensor A is a 1 , the X direction acceleration is a 2 , the lower arm angle (panter angle) of the pantograph is α, and the acceleration component vector angle is β. Then, the following formula (1) is established.
a 1 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) cos (α + β)
a 2 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) sin (α + β) (1)

また、図１０−２のように、２軸加速度センサＢで得られるＺ方向加速度をａ3、Ｘ方向加速度をａ4とすると、次式（２）が成り立つ。
ａ3＝√（（１＋ｚ）＾２＋ｙ＾２）ｃｏｓ（α＋β＋Ｓ）
ａ4＝√（（１＋ｚ）＾２＋ｙ＾２）ｓｉｎ（α＋β＋Ｓ） …（２） As shown in FIG. 10-2, when the Z-direction acceleration obtained by the biaxial acceleration sensor B is a 3 and the X-direction acceleration is a 4 , the following equation (2) is established.
a 3 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) cos (α + β + S)
a 4 = √ ((1 + z) ^ 2 + y ^ 2) sin (α + β + S) (2)

上記の式（１）および（２）からｙ，ｚを削除すると、次式（３）となる。
ｔａｎ（α＋β）＝ａ2／ａ1
ｔａｎ（α＋β＋Ｓ）＝ａ4／ａ3 …（３） When y and z are deleted from the above equations (1) and (2), the following equation (3) is obtained.
tan (α + β) = a 2 / a 1
tan (α + β + S) = a 4 / a 3 (3)

この式（３）からβを削除すると、以下の式（４）となる。
（ｔａｎＳ＋ａ3／ａ4）ｔａｎα＾２＋
（（ａ1／ａ2）ｔａｎＳ＋ａ1ａ3／ａ2ａ4）ｔａｎα＋
（ａ1ａ3／ａ2ａ4）ｔａｎＳ＋ａ3／ａ4＋ｔａｎＳ＝０ …（４） When β is deleted from this equation (3), the following equation (4) is obtained.
(TanS + a 3 / a 4 ) tan α ^ 2 +
((A 1 / a 2 ) tanS + a 1 a 3 / a 2 a 4 ) tan α +
(A 1 a 3 / a 2 a 4 ) tanS + a 3 / a 4 + tanS = 0 (4)

角度Ｓは２軸加速度センサＡとＢの設置角の差であり固定値（既知の値）であるため、本実施の形態のセンサ端末１は、２軸加速度センサＡおよびＢのそれぞれで測定したセンサ値ａ1〜ａ4と式（４）を用いて、パンタグラフの状態を示す角度αを求めることができる。 Since the angle S is a difference between the installation angles of the biaxial acceleration sensors A and B and is a fixed value (known value), the sensor terminal 1 of the present embodiment is measured by each of the biaxial acceleration sensors A and B. Using the sensor values a 1 to a 4 and equation (4), the angle α indicating the state of the pantograph can be obtained.

なお、２個の２軸加速度センサを備えているセンサ端末１を用いてパンタグラフの状態判別を行うこととしたが、１個の２軸加速度センサを備えたセンサ端末１をパンタグラフに２台設置してもよい。この場合、設置角度が異なる２台センサ端末１が同じタイミングで加速度を測定し、測定結果（上記のａ1〜ａ4に相当）を一方のセンサ端末１に集約してこのセンサ端末１が上記の角度αを求めるようにすればよい。または、２台のセンサ端末１が測定結果を運転台端末３へ送信し、運転台端末３で上記の角度αを算出してパンタグラフの状態を判別するようにしてもよい。 Although the pantograph state is determined using the sensor terminal 1 having two two-axis acceleration sensors, two sensor terminals 1 having one two-axis acceleration sensor are installed on the pantograph. May be. In this case, the two sensor terminals 1 with different installation angles measure acceleration at the same timing, and the measurement results (corresponding to the above-mentioned a 1 to a 4 ) are collected in one sensor terminal 1 and the sensor terminal 1 The angle α may be obtained. Alternatively, the two sensor terminals 1 may transmit measurement results to the cab terminal 3, and the cab terminal 3 may calculate the angle α to determine the state of the pantograph.

センサ端末１によるパンタグラフの状態判定結果は実施の形態１と同様の手順で運転台端末３に通知される。   The pantograph state determination result by the sensor terminal 1 is notified to the cab terminal 3 in the same procedure as in the first embodiment.

このように、本実施の形態のパンタグラフ状態検知システムにおいて、センサ端末１は、設置角度が互いに異なる２個の２軸加速度センサで測定した加速度に基づいてパンタグラフの状態を判定することとした。これにより、列車が走行している状態においてもパンタグラフの状態を高精度に判定することができる。   Thus, in the pantograph state detection system of the present embodiment, the sensor terminal 1 determines the state of the pantograph based on the accelerations measured by the two two-axis acceleration sensors having different installation angles. Thereby, even in the state where the train is running, the state of the pantograph can be determined with high accuracy.

以上のように、本発明にかかるパンタグラフ状態検知システムは、集電装置としてパンタグラフを採用している鉄道システムに有用であり、特に、電池で駆動する端末を含んで構成されているパンタグラフ状態検知システムに適している。   As described above, the pantograph state detection system according to the present invention is useful for a railway system that employs a pantograph as a current collector, and in particular, includes a terminal driven by a battery. Suitable for

１1〜１3 センサ端末、２1〜２4 中継端末、３1，３2 運転台端末、１１，２１，３１ アンテナ、１２，２２，３２ 無線通信部、１３，２３，３３ 信号処理部、１４ センサ部、３４ 情報出力部。 1 1 to 1 3 sensor terminal, 2 1 to 2 4 relay terminal, 3 1 , 3 2 cab terminal, 11, 21, 31 antenna, 12, 22, 32 wireless communication unit, 13, 23, 33 signal processing unit, 14 sensor unit, 34 information output unit.

Claims (4)

列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置され、自身が設置されているパンタグラフの状態を所定のタイミングで検知するセンサ端末と、
前記センサ端末におけるパンタグラフの状態検知結果を取得して運転士へ通知する、運転台に設置された運転台端末と、
前記センサ端末と前記運転台端末との間で無線信号を中継する中継端末と、
を備え、
前記センサ端末は、パンタグラフの可動部に設置された加速度センサにおける測定値に基づいて、当該パンタグラフの状態を検知し、
前記センサ端末および中継端末は、直接通信することが可能な周囲のセンサ端末、中継端末または運転台端末である隣接端末と通信する必要がない場合、信号の送受信動作を停止することを特徴とするパンタグラフ状態検知システム。 A sensor terminal that is installed in a movable part of each of a plurality of pantographs of a train and detects the state of the pantograph in which it is installed at a predetermined timing;
A driver's cab terminal installed in the driver's cab that obtains the state detection result of the pantograph in the sensor terminal and notifies the driver;
A relay terminal that relays a radio signal between the sensor terminal and the cab terminal;
With
The sensor terminal detects a state of the pantograph based on a measurement value in an acceleration sensor installed in a movable part of the pantograph,
The sensor terminal and the relay terminal stop signal transmission / reception operation when it is not necessary to communicate with an adjacent terminal that is a surrounding sensor terminal, relay terminal, or driver's cab terminal capable of direct communication. Pantograph status detection system. 列車の複数のパンタグラフそれぞれの可動部に設置され、自身が設置されているパンタグラフの状態を所定のタイミングで検知するセンサ端末と、A sensor terminal that is installed in a movable part of each of a plurality of pantographs of a train and detects the state of the pantograph in which it is installed at a predetermined timing;
前記センサ端末におけるパンタグラフの状態検知結果を取得して運転士へ通知する、運転台に設置された運転台端末と、  A driver's cab terminal installed in the driver's cab that obtains the state detection result of the pantograph in the sensor terminal and notifies the driver;
前記センサ端末と前記運転台端末との間で無線信号を中継する中継端末と、  A relay terminal that relays a radio signal between the sensor terminal and the cab terminal;
を備え、  With
前記センサ端末は、互いに異なる角度でパンタグラフの同一可動部に設置された２つの加速度センサにおける測定値に基づいて、当該パンタグラフの状態を検知し、  The sensor terminal detects a state of the pantograph based on measurement values in two acceleration sensors installed in the same movable part of the pantograph at different angles,
前記センサ端末および中継端末は、直接通信することが可能な周囲のセンサ端末、中継端末または運転台端末である隣接端末と通信する必要がない場合、信号の送受信動作を停止することを特徴とするパンタグラフ状態検知システム。  The sensor terminal and the relay terminal stop signal transmission / reception operation when it is not necessary to communicate with an adjacent terminal that is a surrounding sensor terminal, relay terminal, or driver's cab terminal capable of direct communication. Pantograph status detection system. 前記センサ端末および前記中継端末は、信号の送受信動作を停止してから所定時間が経過すると、受信動作を実行し、前記隣接端末と通信する必要があるか否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載のパンタグラフ状態検知システム。 The sensor terminal and the relay terminal perform a receiving operation and determine whether or not it is necessary to communicate with the adjacent terminal when a predetermined time has elapsed after stopping the signal transmission / reception operation. The pantograph state detection system according to claim 1 or 2 . 前記センサ端末は、信号の送受信動作を停止してから所定時間が経過した時点で実行する受信動作においてパンタグラフ状態の情報を要求する信号を受信した場合、パンタグラフの状態を検知するとともにパンタグラフの状態検知結果を前記運転台端末に向けて送信することを特徴とする請求項３に記載のパンタグラフ状態検知システム。 The sensor terminal detects the state of the pantograph and detects the state of the pantograph when receiving a signal requesting the information of the pantograph state in the reception operation executed when a predetermined time has elapsed after stopping the signal transmission / reception operation. 4. The pantograph state detection system according to claim 3 , wherein a result is transmitted toward the cab terminal.
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