(57)【要約】【課題】この発明は、より柔軟に列車停止位置のずれに対応できる列車停止位置算出システムを提供することを目的とするものである。【解決手段】通信装置３，９は、駅のプラットホーム１に到着した列車の列車側機器群１０と駅側に配置された駅側機器群４との間で通信を行う。遅延パルス数カウント手段３４ｂは、通信装置３，９を介して停止位置算出手段２６ｂと通信するとともに、超音波発信器２８，２９が位置算出用信号を発信してから超音波検出器３６が該位置算出用信号を検出するまでの遅延時間を計測する。停止位置算出手段２６ｂは、該遅延時間に基づいて、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と超音波検出器３６との間の距離を求めることで、プラットホーム１の基準位置に対する列車８の停止位置を算出する。【選択図】図３
2007276533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駅のプラットホームに到着した列車の列車側機器と駅側に配置された駅側機器との間で通信を行う通信手段と、
上記プラットホームの基準位置及び上記列車の基準位置のいずれか一方に配置され、位置算出用信号を発信する信号発信手段と、
上記プラットホームの基準位置及び上記列車の基準位置の他方に配置され、上記信号発信手段が発信した位置算出用信号を検出する信号検出手段と、
上記通信手段を使用して、上記信号発信手段に位置算出用信号を発信させてから上記信号検出手段で該位置算出用信号が検出されるまでの遅延時間を計測するとともに、該遅延時間に基づいて、上記信号発信手段及び上記信号検出手段間の距離を求めることで上記プラットホームの基準位置に対する上記列車の停止位置を算出する列車停止位置算出手段と
を備えていることを特徴とする列車停止位置算出システム。
【請求項２】
上記信号発信手段は、位置算出用信号の発信エリアが互いに重なるように、プラットホームの長さ方向に互いに間隔を置いて配置された第１及び第２の信号発信器を有し、
上記列車停止位置算出手段は、上記第１の位置算出用信号が発信されてから検出されるまでの第１の遅延時間と、上記第２の位置算出用信号が発信されてから検出されるまでの第２の遅延時間とをそれぞれ計測するとともに、該第１及び第２の遅延時間に基づいて、上記第１及び第２の信号発信器と上記信号検出手段との間の第１及び第２の直線距離を求めるとともに、該第１及び第２の直線距離と上記列車及びプラットホーム間の離間距離とに基づいて、上記第１及び第２の信号発信器に対する上記信号検出手段の位置をそれぞれ求めることで、上記プラットホームの基準位置に対する上記列車の停止位置を算出することを特徴とする請求項１記載の列車停止位置算出システム。
【請求項３】
上記列車停止位置算出手段は、上記第１の信号発信器に第１の位置算出用信号を発信させるとともに、そのときから該第１の位置算出用信号が上記信号検出手段に到達するのに十分な所定時間が経過したときに、上記第２の信号発信器に第２の位置算出用信号を発信させることを特徴とする請求項２記載の列車停止位置算出システム。
【請求項４】
上記信号発信手段は、超音波を搬送波とする位置算出用信号を発信する超音波発信器であり、上記信号検出手段は、該位置算出用信号を検出する超音波検出器であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の列車停止位置算出システム。
【請求項５】
駅エリアの気温を検出する気温検出手段をさらに備え、
上記列車停止位置算出手段は、上記気温検出手段が検出した気温に基づいて、算出した上記超音波発信器と上記超音波検出器との間の距離を補正することを特徴とする請求項４記載の列車停止位置算出システム。
【請求項６】
上記列車停止位置算出手段は、上記信号発信手段とともに上記プラットホーム及び上記列車のいずれか一方に配置され、上記列車が停止しているときに、上記信号発信手段に位置算出用信号を発信させる発信タイミング制御手段と、上記信号検出手段とともに上記プラットホーム及び上記列車の他方に配置され、上記通信手段を介して上記発信タイミング制御手段と通信するとともに上記遅延時間を計測する遅延時間計測手段と、上記遅延時間計測手段によって計測された遅延時間に基づいて、上記プラットホームの基準位置に対する上記列車の停止位置を算出する停止位置算出手段とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の列車停止位置算出システム。
【請求項７】
上記遅延時間計測手段は、遅延時間計測を開始するタイミングを決定する遅延時間計測タイミング生成部と、上記信号検出手段の検出状態を監視するとともに上記遅延時間計測タイミング生成部からの指令に基づいて遅延時間を計測する遅延時間計測部とを有し、
上記発信タイミング制御手段は、上記信号発信手段による位置算出用信号の発信タイミングを決定する発信タイミング生成部と、上記列車が停止しているときに上記遅延時間計測タイミング生成部及び上記発信タイミング生成部に対して動作開始指令を入力する動作開始タイミング生成部とを有し、
上記発信タイミング生成部は、上記動作開始タイミング生成部から動作開始指令が入力された時点から、上記信号発信手段及び上記遅延時間計測部の動作準備が終了するのに十分な所定時間が経過したときに、上記信号発信手段による位置算出用信号の発信を開始させ、
上記遅延時間計測タイミング生成部は、上記動作開始タイミング生成部から動作開始指令が入力された時点から、上記信号発信手段及び上記遅延時間計測部の動作準備が終了するのに十分な上記所定時間が経過したときに、上記遅延時間計測部による遅延時間計測を開始させることを特徴とする請求項６記載の列車停止位置算出システム。
【請求項８】
駅のプラットホームドアシステムに接続される列車停止位置算出システムであって、
上記列車停止位置算出手段は、算出した上記列車の停止位置を示す停止位置情報を、上記列車の停止位置に基づいてホームドアの開閉制御を行うホームドア開閉制御手段に対して入力することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の列車停止位置算出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラットホームに対する列車の停止位置を検出する列車停止位置算出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般の鉄道システムでは、地上子からの信号を列車側で検出できた場合に、列車が所定範囲内に停止していることを検出するようにしているので、地上子と列車側との間の通信可能範囲を狭めている。
従来システムでは、ホームドアの施工誤差によって列車停止位置をずらす必要ができた場合でも、地上子を移設することなく列車が所定範囲内に停止しているか否かを判定できるようにするために、車輪の回転量に基づいて地上子設置位置からの列車の移動距離を求め、該移動距離が所定範囲内であるか否かを判定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４８７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来システムでは、列車の移動時に車輪の滑りが発生してしまうので、地上子設置位置からの列車の移動距離が長くなるほど停止位置の検出精度が悪くなり、列車停止位置の列車進行方向への移動量には制限がある。また、列車（車上子）が地上子の上を通過しなければ列車の移動距離の算出を開始できないので、列車停止位置の反列車進行方向への移動量にも制限がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より柔軟に列車停止位置のずれに対応できる列車停止位置算出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る列車停止位置算出システムは、駅のプラットホームに到着した列車の列車側機器と駅側に配置された駅側機器との間で通信を行う通信手段と、プラットホームの基準位置及び列車の基準位置のいずれか一方に配置され、位置算出用信号を発信する信号発信手段と、プラットホームの基準位置及び列車の基準位置の他方に配置され、信号発信手段が発信した位置算出用信号を検出する信号検出手段と、通信手段を使用して、信号発信手段に位置算出用信号を発信させてから信号検出手段で該位置算出用信号が検出されるまでの遅延時間を計測するとともに、該遅延時間に基づいて、信号発信手段及び信号検出手段間の距離を求めることでプラットホームの基準位置に対する列車の停止位置を算出する列車停止位置算出手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の列車停止位置算出システムによれば、列車停止位置算出手段は、通信手段を使用して、信号発信手段に位置算出用信号を発信させてから信号検出手段で該位置算出用信号が検出されるまでの遅延時間を計測するとともに、該遅延時間に基づいて、信号発信手段及び信号検出手段間の距離を求めることでプラットホームの基準位置に対する列車の停止位置を算出するので、従来システムよりも列車の停止位置を広い範囲で精度良く算出でき、より柔軟に列車停止位置のずれに対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による鉄道システムを示す構成図である。図において、駅のプラットホーム１には、列車進入検知装置２と、駅側通信装置３と、駅側機器群４とが配置されている。線路７上を走行する列車８には、列車側通信装置９と列車側機器群１０とが搭載されている。なお、図中の矢印は列車８の進行方向を示している。
【０００９】
列車進入検知装置２は、プラットホーム１近辺に列車８が進入したことを検知するための装置である。列車進入検知装置２としては、例えば、プラットホーム１が含まれる区間内の架線又はレールで所定値以上の電流が検出された場合に、列車８のプラットホーム１近辺への進入を検知する装置が用いられる。また、列車進入検知装置２は、列車８の進入を検知した場合に、進入検知信号を駅側通信装置３に入力する。
【００１０】
駅側通信装置３には、駅側通信管理装置１２と、駅側通信装置本体１３と、駅側無線アンテナ１４とが含まれている。列車側通信装置９には、列車側通信管理装置１６と、列車側通信装置本体１７と、列車側無線アンテナ１８とが含まれている。
【００１１】
駅側通信管理装置１２は、列車進入検知装置２からの進入検知信号に応じて、駅側通信装置本体１３を起動する。また、駅側通信管理装置１２は、駅側通信装置本体１３、駅側無線アンテナ１４、列車側無線アンテナ１８、及び列車側通信装置本体１７を介して列車側通信管理装置１６に、送信元識別子を含む接続要求メッセージを送信する。列車側通信管理装置１６は、受信した接続要求メッセージの送信元識別子が予め登録されているものかどうかを判定し、送信元識別子が予め登録されているものと判定した場合に、列車側通信管理装置１６に対して接続受付メッセージを送信する。駅側通信管理装置１２は、受信した接続受付メッセージの送信元識別子が予め登録されているものかどうかを判定し、送信元識別子が予め登録されているものと判定した場合に、駅側機器群４及び列車側機器群１０間の通信路を形成する。
【００１２】
次に、図２は、図１の駅側通信装置３の通信可能エリアを示す説明図である。図において、駅側通信装置３の通信可能エリア２０は、駅エリア全体（少なくともプラットホーム１全体）をカバーしている。なお、列車進入検知装置２の検知エリアは、通信可能エリア２０よりも広い。即ち、列車８が通信可能エリア２０に進入した際に、駅側機器群４と列車側機器群１０との間の通信路が形成される。換言すると、駅側通信装置３及び列車側通信装置９は、プラットホーム１に到着した列車８の列車側機器群１０と駅側機器群４との間で通信を行う。
【００１３】
駅側通信管理装置１２及び列車側通信管理装置１６は、列車８が通信可能エリア２０から脱出することによって通信が維持できなくなったことを検知した場合、駅側機器群４及び列車側機器群１０間の通信路を解消させる。列車進入検知装置２は、列車８がプラットホーム１近辺から脱出したことを検知した場合、駅側通信管理装置１２に脱出検知信号を入力する。駅側通信管理装置１２は、列車進入検知装置２からの脱出検知信号に応じて、駅側通信管理装置１２の動作を停止させる。
【００１４】
次に、図３は、図１の駅側機器群４及び列車側機器群１０をより詳細に示す構成図である。図において、駅側機器群４には、複数のホームドア（プラットホームドア）２５ａを含むホームドア装置２５と、駅側制御装置２６と、信号生成装置２７と、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と、気温検出器３０とが設けられている。列車側機器群１０には、複数の列車ドア３３と、列車側制御装置３４と、列車停止検知装置３５と、信号検出手段である超音波検出器３６と、遅延時間幅計測装置３７と、基準クロック発生器３８とが設けられている。
【００１５】
駅側制御装置２６は、ホームドア２５ａの開閉動作を制御するホームドア開閉制御手段２６ａと、列車８の停止位置を算出するための動作を行う停止位置算出手段２６ｂと、これらホームドア開閉制御手段２６ａ及び停止位置算出手段２６ｂの動作を管理する駅側動作管理手段２６ｃとを有している。列車側制御装置３４は、列車ドア３３の開閉動作を制御する列車ドア開閉制御手段３４ａと、列車８の停止位置を算出するための動作を行う遅延パルス数カウント手段３４ｂと、これら列車ドア開閉制御手段３４ａ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂの動作を管理する列車側動作管理手段３４ｃとを有している。なお、この実施の形態では、プラットホームドアシステムは、ホームドア装置２５及びホームドア開閉制御手段２６ａを有している。
【００１６】
列車停止検知装置３５は、例えば運転制御手段（図示せず）が発する速度指令が列車８の停止を示す値となったことを検知する等して、列車８の停止を検知する。また、列車停止検知装置３５は、列車８の停止を検知した場合、列車側動作管理手段３４ｃに列車停止信号を入力する。列車側動作管理手段３４ｃは、列車停止検知装置３５からの列車停止信号に応じて、通信装置３，９を介して駅側動作管理手段２６ｃに列車停止信号を送信する。駅側動作管理手段２６ｃは、列車側動作管理手段３４ｃからの列車停止信号に応じて、停止位置算出手段２６ｂに位置算出開始指令を入力する。
【００１７】
停止位置算出手段２６ｂは、駅側動作管理手段２６ｃからの位置算出開始指令に基づいて列車８の停止を検出する。また、停止位置算出手段２６ｂは、列車８の停止を検出した場合に、プラットホーム１の基準位置に対する列車８の停止位置を算出するための位置算出動作を、通信装置３，９を介して遅延パルス数カウント手段３４ｂとともに行う。停止位置算出手段２６ｂ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂは、この位置算出動作時に、信号生成装置２７と、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と、超音波検出器３６と、遅延時間幅計測装置３７との動作を制御する。即ち、この位置算出動作は、通信装置３，９を介して行われる駅側機器群４と列車側機器群１０との協同動作である。
【００１８】
次に、図４は、図３の停止位置算出手段２６ｂ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂの制御によって発生する信号を示すタイミングチャートである。信号生成装置２７は、後に詳しく説明するが、停止位置算出手段２６ｂからの指令に基づいて、超音波である発信キャリア信号４５と、発信キャリア信号４５の発信期間を示す発信期間制御パルス４６とを生成する。発信期間制御パルス４６には、第１の制御パルス４６ａと第２の制御パルス４６ｂとが含まれている。信号生成装置２７は、第１の制御パルス４６ａを発信キャリア信号４５とともに第１の超音波発信器２８に入力する。また、信号生成装置２７は、第２の制御パルス４６ｂを発信キャリア信号４５とともに第２の超音波発信器２９に入力する。
【００１９】
図３に示すように、第１及び第２の超音波発信器２８，２９は、列車８の側壁と対向するようにホームドア装置２５の壁面に取り付けられている。また、第１及び第２の超音波発信器２８，２９は、プラットホーム１に設けられた基準位置に配置されている。具体的には、第１及び第２の超音波発信器２８，２９は、プラットホーム１に設けられた基準位置を挟んで、信号発信エリアが互いに重なるようにプラットホーム１の長さ方向に互いに間隔をおいて配置されている。第１及び第２の超音波発信器２８，２９の両方による全体として信号発信エリア５０は、第１及び第２の超音波発信器２８，２９が発する超音波の指向性等が調整されることで、例えば５〜８メートル程度に設定される。
【００２０】
第１の超音波発信器２８は、第１の制御パルス４６ａが入力されているときに、第１の超音波発信器２８の信号発信エリアに対して、発信キャリア信号４５を第１の位置算出用信号５２として発信する。第２の超音波発信器２９は、第２の制御パルス４６ｂが入力されているときに、第２の超音波発信器２９の信号発信エリアに対して、発信キャリア信号４５を第２の位置算出用信号５３として発する。
【００２１】
超音波検出器３６は、例えば列車８の先頭車両の進行方向前側の側壁等、列車８の基準位置に取り付けられている。また、超音波検出器３６は、第１及び第２の超音波発信器２８，２９が発した第１及び第２の位置算出用信号５２，５３を第１及び第２の受信信号５５，５６として受信する。
【００２２】
遅延時間幅計測装置３７は、超音波検出器３６の検出状態を監視している。また、遅延時間幅計測装置３７は、図４に示すように、第１及び第２の超音波発信器２８，２９が第１及び第２の位置算出用信号５２，５３を発信してから、超音波検出器３６が第１及び第２の位置算出用信号５２，５３を受信するまでの遅延時間の幅を示す第１及び第２の遅延時間幅パルス５７，５８を遅延パルス数カウント手段３４ｂに入力する。
【００２３】
基準クロック発生器３８は、所定周波数のクロックパルス５９を発する。遅延パルス数カウント手段３４ｂは、第１及び第２の遅延時間幅パルス５７，５８が入力されている間のクロックパルス５９をカウントすることで、第１の超音波発信器２８が位置算出用信号を発信してから超音波検出器３６が該位置検出信号を検出するまでの第１の遅延時間と、第２の超音波発信器２９が位置算出用信号を発信してから超音波検出器３６が該位置検出信号を検出するまでの第２の遅延時間とを計測する。
【００２４】
次に、図５は、図３の停止位置算出手段２６ｂ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂをより詳細に示す構成図である。図において、停止位置算出手段２６ｂには、動作開始タイミング生成部６４と、発信タイミング生成部６５と、カウント手段用インターフェース部６６と、第１及び第２の距離算出部６７，６８と、列車停止位置算出部６９とが含まれている。遅延パルス数カウント手段３４ｂには、算出手段用インターフェース部７０と、遅延時間計測タイミング生成部７１と、パルス数カウント部７２とが含まれている。
【００２５】
動作開始タイミング生成部６４は、駅側動作管理手段２６ｃからの位置算出開始指令に基づいて列車８の停止を検出し、停止位置検出動作を開始する。即ち、動作開始タイミング生成部６４は、駅側動作管理手段２６ｃからの位置算出開始指令に基づいて列車８の停止を検出し、発信タイミング生成部６５に対して動作開始指令を入力するとともに、遅延時間計測タイミング生成部７１に対してもカウント手段用インターフェース部６６及び算出手段用インターフェース部７０を介して動作開始指令を入力する。
【００２６】
発信タイミング生成部６５は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過するまでの間に、信号生成装置２７と、第１及び第２の超音波発信器２８，２９を待機状態にする。信号生成装置２７は、発信タイミング生成部６５からの待機指令に応じて、超音波である発信キャリア信号４５の生成を開始するとともに、発信タイミング生成部６５からの次の指令に対応できるように待機する。また、信号生成装置２７は、発信タイミング生成部６５からの待機指令に応じて、発信期間制御パルス４６を発している場合には、その発信期間制御パルス４６の発信を停止する。第１及び第２の超音波発信器２８，２９は、発信タイミング生成部６５からの待機指令に応じて、第１及び第２の位置算出用信号５２，５３を発信できるように待機する。
【００２７】
遅延時間計測タイミング生成部７１は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過するまでの間に、遅延時間幅計測装置３７及びパルス数カウント部７２を待機状態にする。遅延時間幅計測装置３７は、遅延時間計測タイミング生成部７１からの待機指令に応じて、超音波検出器３６の信号検出状態の監視ができるように待機する。パルス数カウント部７２は、遅延時間幅計測装置３７は、遅延時間計測タイミング生成部７１からの待機指令に応じて、クロックパルス５９のカウントができるように待機する。なお、第１の所定時間は、信号生成装置２７、第１の超音波発信器２８、第２の超音波発信器２９、延時間幅計測装置３７、及びパルス数カウント部７２が動作準備を終えるのに十分な時間が設定される。
【００２８】
発信タイミング生成部６５は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過したときに、第１の遅延時間計測指令を信号生成装置２７に入力する。信号生成装置２７は、発信タイミング生成部６５からの第１の遅延時間計測指令に応じて、発信キャリア信号４５と第１の制御パルス４６ａとを第１の超音波発信器２８に入力する。第１の超音波発信器２８は、信号生成装置２７からの発信キャリア信号４５と第１の制御パルス４６ａとに基づいて、第１の位置算出用信号５２を発信する。
【００２９】
遅延時間計測タイミング生成部７１は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過したときに、第１の遅延時間計測指令を遅延時間幅計測装置３７に入力する。遅延時間幅計測装置３７は、遅延時間計測タイミング生成部７１から第１の遅延時間計測指令が入力された時点から、超音波検出器３６が第１の位置算出用信号５２を検出するまで、第１の遅延時間幅パルス５７をパルス数カウント部７２に入力する。パルス数カウント部７２は、第１の遅延時間幅パルス５７が入力されている間のクロックパルス５９をカウントすることで、第１の遅延時間を計測する。また、パルス数カウント部７２は、第１の遅延時間を計測し終えたときに、インターフェース部６６，７０を介して第１の遅延時間を示す情報を第１の距離算出部６７に入力する。
【００３０】
また、発信タイミング生成部６５は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第２の所定時間が経過したときに、第２の遅延時間計測指令を信号生成装置２７に入力する。信号生成装置２７は、発信タイミング生成部６５からの第２の遅延時間計測指令に応じて、発信キャリア信号４５と第２の制御パルス４６ｂとを第２の超音波発信器２９に入力する。第２の超音波発信器２９は、信号生成装置２７からの発信キャリア信号４５と第２の制御パルス４６ｂとに基づいて、第２の位置算出用信号５３を発信する。
【００３１】
遅延時間計測タイミング生成部７１は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第２の所定時間が経過したときに、第２の遅延時間計測指令を遅延時間幅計測装置３７に入力する。遅延時間幅計測装置３７は、遅延時間計測タイミング生成部７１から第２の遅延時間計測指令が入力された時点から、超音波検出器３６が第２の位置算出用信号５３を検出するまで、第２の遅延時間幅パルス５８をパルス数カウント部７２に入力する。パルス数カウント部７２は、第２の遅延時間幅パルス５８が入力されている間のクロックパルス５９をカウントすることで、第２の遅延時間を計測する。また、パルス数カウント部７２は、第２の遅延時間を計測し終えたときに、第２の遅延時間を示す情報を、インターフェース部６６，７０を介して第２の距離算出部６８に入力する。
【００３２】
第１の距離算出部６７は、パルス数カウント部７２が計測した第１の遅延時間に基づいて、第１の超音波発信器２８及び超音波検出器３６間の第１の直線距離７５を算出する。また、第２の距離算出部６８は、パルス数カウント部７２が計測した第２の遅延時間に基づいて、第２の超音波発信器２９及び超音波検出器３６間の第２の直線距離７６を算出する。具体的には、第１及び第２の直線距離７５，７６は、第１及び第２の遅延時間に所定気温（例えば１５℃等）のときの音速が掛けられることで算出される。第１及び第２の距離算出部６７，６８は、算出して第１及び第２の直線距離７５，７６を示す情報を列車停止位置算出部６９に入力する。
【００３３】
ここで、第１及び第２の位置算出用信号５２，５３の搬送波は超音波であるので、駅エリアの気温に応じて位置算出用信号の伝播速度が変化し、それに伴って算出した第１及び第２の直線距離７５，７６の値も補正する必要がある。気温検出器３０は、駅エリアの気温を検出する。
【００３４】
列車停止位置算出部６９は、気温検出器３０が検出した駅エリアの気温に基づいて、第１及び第２の直線距離７５，７６を補正する。また、列車停止位置算出部６９は、補正した第１及び第２の直線距離７５，７６と、予め記憶しているプラットホーム１と列車８との間の離間距離（幅）とにピタゴラスの定理を適用して、第１及び第２の超音波発信器２８，２９に対する超音波検出器３６の位置を算出する。なお、列車停止位置算出部６９が予め記憶しているプラットホーム１と列車８との間の離間距離は、プラットホーム１の基準位置と列車８の各部位（車両端部や車両中央部）との間の平均離間距離である。
【００３５】
また、列車停止位置算出部６９は、予め記憶しているプラットホーム１の基準位置に対する第１及び第２の超音波発信器２８，２９の位置に基づいて、プラットホームら１の基準位置に対する列車８の停止位置を算出する。また、停止位置算出手段２６ｂは、算出した列車８の停止位置を示す停止位置情報を駅側動作管理手段２６ｃに入力する。
【００３６】
駅側動作管理手段２６ｃは、列車停止位置算出部６９から停止位置情報が入力された場合に、停止位置算出動作が終了したことを検出する。また、駅側動作管理手段２６ｃは、列車停止位置算出部６９からの停止位置情報を、ホームドア開閉制御手段２６ａに入力する。ホームドア開閉制御手段２６ａは、停止位置算出手段２６ｂからの停止位置情報に基づいて、列車８が所定範囲内に停止しているか否かを判定する。また、ホームドア開閉制御手段２６ａは、列車８が所定範囲内に停止していると判定した場合、ホームドア２５ａを戸開させる。さらに、ホームドア開閉制御手段２６ａは、列車８が所定範囲内に停止していると判定した場合、通信装置３，９及び列車側動作管理手段３４ｃを介して列車ドア開閉制御手段３４ａに戸開指令を入力する。列車ドア開閉制御手段３４ａは、ホームドア開閉制御手段２６ａからの戸開指令に応じて、列車ドア３３を戸開させる。
【００３７】
なお、この実施の形態では、列車停止位置算出システムは、通信手段（列車進入検知装置２、駅側通信装置３、及び列車側通信装置９）と、信号発信手段（信号生成装置２７、第１の超音波発信器２８、及び第２の超音波発信器２９）と、信号検出手段（超音波検出器３６）と、列車停止位置算出手段（停止位置算出手段２６ｂ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂ）と、気温検出手段（気温検出器３０）とを有している。また、列車停止位置算出手段は、発信タイミング制御手段（動作開始タイミング生成部６４及び開始タイミング生成部６５）と、停止位置算出手段（第１の距離算出部６７、第２の距離算出部６８、及び列車停止位置算出部６９）と、遅延時間計測手段（遅延時間幅計測装置３７、基準クロック発生器３８、遅延時間計測タイミング生成部７１、及びパルス数カウント部７２）とを有している。
【００３８】
次に、動作について説明する。図６は、図５の列車停止位置算出システムが行う列車停止位置算出動作を示すフローチャートである。図において、列車８が停止され、駅側動作管理手段２６ｃから動作開始タイミング生成部６４に対して位置算出開始指令が入力されると、動作開始タイミング生成部６４から発信タイミング生成部６５及び遅延時間計測タイミング生成部７１に対して動作開始指令が同時に入力されるとともに（ステップＳ１）、信号生成装置２７と、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と、遅延時間幅計測装置３７と、パルス数カウント部７２との動作準備（待機状態への移行）が行われる（ステップＳ２）。
【００３９】
その次に、発信タイミング生成部６５及び遅延時間計測タイミング生成部７１に対して動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過したときに、発信タイミング生成部６５から信号生成装置２７に対して第１の遅延時間計測指令が入力されるとともに、遅延時間計測タイミング生成部７１から遅延時間幅計測装置３７に対して第１の遅延時間計測指令が入力される（ステップＳ３）。
【００４０】
このとき、信号生成装置２７から第１の超音波発信器２８に対して発信キャリア信号４５と第１の制御パルス４６ａとが入力されることで、第１の超音波発信器２８から第１の位置算出用信号が発信されるとともに、該第１の位置算出用信号が超音波検出器３６で検出されるまでの間、第１の遅延時間幅パルス５７がパルス数カウント部７２に入力されるとともに、第１の遅延時間がパルス数カウント部７２によって計測され、その後に第１の遅延時間を示す情報がパルス数カウント部７２から第１の距離算出部６７に入力される（ステップＳ４）。
【００４１】
その次に、発信タイミング生成部６５及び遅延時間計測タイミング生成部７１に対して動作開始指令が入力された時点から第２の所定時間が経過したときに、発信タイミング生成部６５から信号生成装置２７に対して第２の遅延時間計測指令が入力されるとともに、遅延時間計測タイミング生成部７１から遅延時間幅計測装置３７に対して第２の遅延時間計測指令が入力される（ステップＳ５）。
【００４２】
このとき、信号生成装置２７から第２の超音波発信器２９に対して発信キャリア信号４５と第２の制御パルス４６ｂとが入力されることで、第２の超音波発信器２９から第２の位置算出用信号が発信されるとともに、該第２の位置算出用信号が超音波検出器３６で検出されるまでの間、第２の遅延時間幅パルス５８がパルス数カウント部７２に入力されるとともに、第２の遅延時間がパルス数カウント部７２によって計測され、その後に第２の遅延時間を示す情報がパルス数カウント部７２から第２の距離算出部６８に入力される（ステップＳ６）。
【００４３】
その次に、パルス数カウント部７２によって計測された第１及び第２の遅延時間に基づいて、第１及び第２の直線距離７５，７６が第１及び第２の距離算出部６７，６８によって算出されるとともに（ステップＳ７）、気温検出器３０によって検出された駅エリアの気温に基づいて、第１及び第２の直線距離７５，７６が列車停止位置算出部６９によって補正され（ステップＳ８）、補正された第１及び第２の直線距離７５，７６に基づいて、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と超音波検出器３６との位置が算出され（ステップＳ９）、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と超音波検出器３６との位置とに基づいて、プラットホームら１の基準位置に対する列車８の停止位置が、列車停止位置算出部６９によって算出され（ステップＳ１０）、列車停止位置算出部６９から駅側動作管理手段２６ｃを介してホームドア開閉制御手段２６ａに対して列車停止位置情報が入力される（ステップＳ１１）。
【００４４】
このような列車停止位置算出システムでは、停止位置算出手段２６ｂ及び遅延パルス数カウント手段３４ｂは、通信装置３，９を使用して、位置算出用信号５２，５３が発信されてから検出されるまでの遅延時間を計測するとともに、該遅延時間に基づいて、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と超音波検出器３６との間の距離を求めることで、プラットホーム１の基準位置に対する列車８の停止位置を算出するので、従来システムよりも、広い範囲で列車の停止位置を精度良く算出でき、列車停止位置をずらす必要ができても、より柔軟に列車停止位置のずれに対応できる。つまり、この列車停止位置算出システムは、例えば、ホームドア装置２５の施工誤差によって列車停止位置をずらす必要ができた場合や、異なる車両編成の列車がそれぞれ異なる位置に停止する場合等でも、より柔軟に列車停止位置のずれに対応でき、列車停止位置に基づいてホームドアの開閉制御を行うホームドアシステムに対して特に有効である。
【００４５】
また、停止位置算出手段２６ｂは、第１及び第２の遅延時間と、列車８及びプラットホーム１間の離間距離とに基づいて、第１及び第２の超音波発信器２８，２９に対する超音波検出器３６の位置をそれぞれ求めることで、プラットホーム１の基準位置に対する列車８の停止位置を算出するので、列車８が基準位置から所定範囲内に停止しているか否かのみでなく、列車８が基準位置からどの方向にどの程度ずれて停止しているのかまで算出でき、列車８の停止位置算出精度を向上させることができる。即ち、この列車位置算出システムは、列車８の停止位置及び列車８の編成に基づいて、列車ドア３３と対向するホームドア２５ａのみを稼動させるホームドアシステムに特に有効である。
【００４６】
さらに、停止位置算出手段２６ｂは、第１の超音波発信器２８に第１の位置算出用信号を発信させた後に、該第１の位置算出用信号が超音波検出器３６に到達するのに十分な第２の所定時間が経過したときに、第２の超音波発信器２９に第２の位置算出用信号を発信させるので、第１及び第２の超音波発信器２８，２９と、超音波検出器３６と、遅延時間幅計測装置３７の構造を簡易化でき、コストを抑えることができる。
【００４７】
さらにまた、超音波発信器２８，２９は、超音波を搬送波とする位置算出用信号５２，５３を発し、超音波検出器３６は、該位置算出用信号５２，５３を検出するようになっているので、搬送波として電波を用いた場合よりも停止位置算出精度を高く保ちつつ信号発信エリア５０を広く設定でき、より柔軟に列車停止位置のずれに対応できる。
【００４８】
また、列車停止位置算出部６９は、気温検出器３０が検出した気温に基づいて、算出した第１及び第２の超音波発信器２８，２９と超音波検出器３６との間の距離を補正するので、列車８の停止位置算出精度をさらに向上させることができ、算出結果の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
さらに、停止位置算出手段２６ｂは、第１及び第２の超音波発信器２８，２９とともにプラットホーム１に配置され、遅延パルス数カウント手段３４ｂ、遅延時間幅計測装置３７、及び基準クロック発生装置３８は、超音波検出器３７とともに列車８に配置され、通信装置３，９を介して停止位置算出手段２６ｂするとともに遅延時間を計測するので、第１及び第２の超音波発信器２８，２９の発信タイミングの制御をより確実に行えるとともに、より確実に遅延時間を計測でき、列車停止位置の算出精度を向上させることができる。
【００５０】
さらにまた、発信タイミング生成部６５は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から、各機器が動作準備を終えるのに十分な第１の所定時間が経過したときに、信号生成装置２７と第１及び第２の超音波発信器２８，２９とによる位置算出用信号の発信を開始させ、遅延時間計測タイミング生成部７１は、動作開始タイミング生成部６４から動作開始指令が入力された時点から第１の所定時間が経過したときに、基準クロック発生器３８、遅延時間幅計測装置３７、及びパルス数カウント部７２による第１及び第２の遅延時間計測を開始させるので、より正確に遅延時間を計測することができ、列車停止位置の算出精度を向上させることができる。
【００５１】
なお、実施の形態１では、２つの超音波発信器２８，２９が用いられる場合を説明したが、信号発信器の数は任意であり、例えば信号発信器が１つであっても、プラットホームの基準位置から所定範囲内に列車が停止しているか否かを算出できる。
【００５２】
また、実施の形態１では、超音波検出器３６は、列車８の先頭車両の進行方向前側に配置されると説明したが、信号検出器の配置位置は任意である。
【００５３】
さらに、実施の形態１では、第１及び第２の超音波発信器２８，２９が駅側に配置され、超音波検出器３６が列車８側に配置されると説明したが、それらを逆に配置してもよい。
【００５４】
さらにまた、実施の形態１では、位置算出用信号の搬送波は超音波であると説明したが、例えば電波等、他の搬送波でもよい。
【００５５】
また、実施の形態１では、遅延パルス数カウント手段３４ｂ、基準クロック発生器３８、及び遅延時間幅計測装置３７は、超音波検出器３６とともに列車８に配置されていると説明したが、遅延時間計測手段は、通信手段を使用して信号検出手段の検出状態を監視してもよく、遅延時間計測手段の配置場所は任意である。同様に、発信タイミング制御手段は、通信手段を使用して信号発信手段の発信タイミングを制御してもよく、発信タイミング制御手段の配置場所も任意である。換言すると、列車位置算出用手段は、プラットホーム及び列車のいずれか一方にまとめて配置してもよい。
【００５６】
さらに、実施の形態１では、第１の超音波発信器２８に第１の位置算出用信号を発信させた後に、該第１の位置算出用信号が超音波検出器３６に到達するのに十分な第２の所定時間が経過したときに、第２の超音波発信器２９に第２の位置算出用信号を発信させるように説明したが、例えば第１及び第２の位置算出用信号の周波数を互いに異なるようにする等、第１及び第２の位置算出用信号を識別可能にし、第１の位置算出用信号が信号検出手段に到達する前に第２の位置算出用信号を発信させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１による鉄道システムを示す構成図である。
【図２】図１の駅側通信装置の通信可能エリアを示す説明図である。
【図３】図１の駅側機器群及び列車側機器群をより詳細に示す構成図である。
【図４】図３の停止位置算出手段及び遅延パルス数カウント手段の制御によって発生する信号を示すタイミングチャートである。
【図５】図３の停止位置算出手段及び遅延パルス数カウント手段をより詳細に示す構成図である。
【図６】図５の列車停止位置算出システムが行う列車停止位置算出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１  プラットホーム、３，９  通信装置（通信手段）、４  駅側機器群、８  列車、１０  列車側機器群、２５ａ  ホームドア、２６ｂ  停止位置算出手段、２７  信号生成装置、２８，２９  超音波発信器、３０  気温検出器（気温検出手段）、３４ｂ  遅延パルス数カウント手段、３６  超音波検出器（信号検出手段）、３７  遅延時間幅計測装置、３８  基準クロック発生器、５０  信号発信エリア、６４  動作開始タイミング生成部、６５  発信タイミング生成部、６７，６８  第１及び第２の距離算出部、６９  列車停止位置算出部、７１  遅延時間計測タイミング生成部、７２  パルス数カウント部、７５，７６  第１及び第２の直線距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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