(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車搭載装置と、作業箇所用装置と、中央指令所用装置とからなり、鉄道用軌道を走行する列車の位置を監視し警告するシステムにおいて、
前記列車搭載装置は、列車に搭載され、ＧＰＳにより該列車の位置を計測する機能、計測位置データを中央指令所用装置に送信する機能及び前記列車に搭載した速度検出器によって検出された列車速度データに応じて列車の計測位置データの送信周期を変更する機能を有し、作業箇所用装置は、作業者が携帯し、ＧＰＳにより該作業箇所の位置を計測する機能、計測位置データを中央指令所用装置に送信する機能及び中央指令所用装置からの列車接近通知を受信する機能を有し、中央指令所用装置は、列車搭載装置及び作業箇所用装置から送信された列車及び作業箇所の計測位置データを受信する機能、列車及び作業箇所の計測位置データにより作業箇所に列車が接近したことを判断する機能及び作業箇所用装置に列車接近通知を送信する機能を有することを特徴とする列車接近警報システム。
【請求項２】
請求項１記載の列車接近警報システムにおいて、
上記中央指令所用装置は、受信した列車及び作業箇所の計測位置データを、中央指令所用装置で計測した補正情報を用いて列車及び作業箇所の補正済位置データを求める機能を有することを特徴とする列車接近警報システム。
【請求項３】
請求項２記載の列車接近警報システムにおいて、
上記列車の補正済位置データの誤差は、２ｍ以下であることを特徴とする列車接近警報システム。
【請求項４】
請求項１記載の列車接近警報システムにおいて、
上記列車搭載装置は、ＧＰＳにより計測した離散的な列車の計測位置データと、該列車に搭載した速度検出器によって検出された列車速度データとを中央指令所用装置に送信する機能を有し、中央指令所用装置は、受信した列車の計測位置データと列車速度データとから連続的に列車の位置データを求める機能を有することを特徴とする列車接近警報システム。
【請求項５】
請求項１記載の列車接近警報システムにおいて、
上記作業箇所用装置は、列車位置と作業箇所位置間の距離に応じて、種類の相違する警告表示を行うことを特徴とする列車接近警報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車接近警報システムであって、列車の位置を監視するシステムに係わり、特に列車の接近を知らせるのに好適な列車接近警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道施設では、安全性確保が最重点事項であり、このため線路、設備等の保守作業が必須である。列車は幹線では昼夜運行されているため、保守作業は列車の運行の合間に行う必要がある。従来、この保守作業を安全に行うために、見張員を作業場所の近傍に配置し、列車の接近を検知して、作業者に待避等の指示を出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の人に依存したシステムでは、列車ダイヤの急な変更等により人為的なミスが発生する恐れがある。
【０００４】
本発明の目的は、従来の問題を解決するものであり、全ての列車の位置を高精度に中央指令所で一括監視することを可能とし、列車の接近を確実に検知でき、また、見張員の負担を減らして、人為的なミスを防止することができる列車接近警報システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、列車搭載装置と、作業箇所用装置と、中央指令所用装置とからなり、鉄道用軌道を走行する列車の位置を監視し警告するシステムにおいて、前記列車搭載装置は、列車に搭載され、ＧＰＳにより該列車の位置を計測する機能、計測位置データを中央指令所用装置に送信する機能及び前記列車に搭載した速度検出器によって検出された列車速度データに応じて列車の計測位置データの送信周期を変更する機能を有し、作業箇所用装置は、作業者が携帯し、ＧＰＳにより該作業箇所の位置を計測する機能、計測位置データを中央指令所用装置に送信する機能及び中央指令所用装置からの列車接近通知を受信する機能を有し、中央指令所用装置は、列車搭載装置及び作業箇所用装置から送信された列車及び作業箇所の計測位置データを受信する機能、列車及び作業箇所の計測位置データにより作業箇所に列車が接近したことを判断する機能及び作業箇所用装置に列車接近通知を送信する機能を有する列車接近警報システムである。
【０００６】
また、本発明は、上記中央指令所用装置は、受信した列車及び作業箇所の計測位置データを、中央指令所用装置で計測した補正情報を用いて列車及び作業箇所の補正済位置データを求める機能を有する列車接近警報システムである。
【０００７】
そして、本発明は、上記列車の補正済位置データの誤差は、２ｍ以下である列車接近警報システムである。
【０００８】
更に、本発明は、上記列車搭載装置は、ＧＰＳにより計測した離散的な列車の計測位置データと、該列車に搭載した速度検出器によって検出された列車速度データとを中央指令所用装置に送信する機能を有し、中央指令所用装置は、受信した列車の計測位置データと列車速度データとから連続的に列車の位置データを求める機能を有する列車接近警報システムである。
【００１１】
更に、本発明は、上記作業箇所用装置は、列車位置と作業箇所位置間の距離に応じて、種類の相違する警告表示を行う列車接近警報システムである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。以下本発明の列車接近警報システムの実施形態について、図１、図２を用いて説明する。図１は、実施形態の列車接近警報システムのシステム構成説明図である。図２は、実施形態の列車接近警報システムにおける可搬式端末の画面表示の一例の説明図である。
【００１６】
実施形態を説明する。本実施形態の列車接近警報システムは、中央指令所用装置１、列車搭載装置２及び作業箇所用装置３からなり、これらは、通信網４を介して接続される。中央指令所用装置１は、ＧＰＳ基準局用受信機１１、ＤＧＰＳ位置計算処理装置１２、運行管理システム用装置１３、列車警報サーバ１４、ルータ／サーバ１５等からなる。列車搭載装置は、車載アンテナ２１、ＧＰＳ受信機２２、ハイブリッド位置推定装置２３、無線モデム２４等からなる。作業箇所用装置３は、見張員用可搬式端末３１、ＧＰＳ受信機３２、無線モデム３３、無線送信機３４、作業者警報器３５等からなる。ここで、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）とは、地上高度約２０，０００Ｋｍの円軌道上に配置された測位用人工衛星（ＧＰＳ衛星）５から送られる電波を、地上のＧＰＳ受信機で受信することにより、衛星の位置と衛星と受信機間の距離を算出し、ＧＰＳ受信機の絶対位置が測定できるようにしたシステムのことであり、現在カーナビゲーションシステム（自動車用航法システム）などに広く使用されているものである。
【００１７】
実施形態の列車接近警報システムにおける中央指令所用装置１、列車搭載装置２及び作業箇所用装置３を説明する。列車２０の上部（屋根など）には、ＧＰＳアンテナと一体に構成されたＧＰＳ受信機２２が設置される。ＧＰＳ受信機２２で受信したＧＰＳ衛星５からのデータ（列車ＤＧＰＳ用ＲＡＷデータ）は、ハイブリッド位置推定装置２３に入力される。ハイブリッド位置推定装置２３には、列車の車輪２５の回転に応じて発生するパルス列（速度情報）も合わせて入力される。ハイブリッド位置推定装置２３では、パルス列を列車の速度に変換し、時刻、列車番号、ＧＰＳ受信データ、列車速度情報などを無線モデム２４を通して車載アンテナ２１から一定時間間隔で発信される。
【００１８】
このデータ（時刻、列車番号、ＧＰＳ受信データ、列車速度情報）は、通信網４を介して中央指令所用装置１のルータ／サーバ１５に送られ、ＤＧＰＳ位置計算処理装置１２に入力される。ＤＧＰＳ位置計算処理装置１２には、ＧＰＳ基準局用受信機１１により求めたＧＰＳ電子基準局アンテナ６からのＤＧＰＳ補正情報も入力されている。ＤＧＰＳ位置計算処理装置１２では、列車搭載装置２からのＧＰＳ受信データとＤＧＰＳ補正情報とから列車の位置を高精度（例えば精度２ｍ以下）で求める。求めた列車位置、時刻、列車番号、列車速度が列車警報サーバ１４に入力される。
【００１９】
なお、ＤＧＰＳ補正情報が別の手段（ＦＭ放送、衛星放送など）で提供されている場合には、それらの情報を受信するための受信装置を設ければ、ＧＰＳ電子基準局アンテナ６およびＧＰＳ基準局用受信機１１は必要ない。
【００２０】
列車警報サーバ１４には、既設の運行管理システム用装置１３から列車番号、列車の駅間在線情報（どこの駅、どの駅間にいるかの情報）、ダイヤ情報などが入力されており、ＤＧＰＳ位置計算処理装置１２からの列車位置と照合してより信頼性の高い列車位置情報を生成する。この列車警報サーバ１４には、後述するように、作業者が作業している作業箇所の位置情報が入力されている。各作業箇所の位置を中心として半径５ｋｍ以内にいる列車の情報のみが、列車接近通知として、各作業箇所の可搬式端末３１に、ルータ／サーバ１５、通信網４を介して送られる。
【００２１】
各作業箇所で見張員が持つ可搬式端末３１には、可搬式端末３１の位置を検出するためのＧＰＳアンテナおよび受信機３２、データを送受信する無線モデム３３が内蔵されている。
【００２２】
このＧＰＳ受信機３２により、作業箇所についてのＧＰＳ衛星５の位置データが求められ、無線モデム３３から通信網４を介して中央指令所用装置１に送られる。この作業位置データを元に、半径５ｋｍ以内にいる列車の情報のみが、可搬式端末３１に送られてくる。可搬式端末３１では、送られてきた列車番号、時刻、列車の位置、列車速度を基に、各列車の現在時刻における位置を推定する。
【００２３】
ＧＰＳは時刻が非常に高精度で同期している（誤差５ｎｓ）ことから、中央指令所用装置１、列車搭載装置２、作業箇所用装置３における時刻は同期していると考えて良い。従って、ある時刻での列車位置が検知できれば、通信系に伝送時間遅れがありその時間が変化したとしても、現在時刻と列車位置検知時刻の差および列車速度情報があれば、現在時刻における列車位置を高精度で推定できる。なお、列車は慣性が大きく、列車速度は数秒では大きく変化しない。
【００２４】
この列車位置から、予め定めた距離（例えば、１０００ｍ、２５００ｍなど）まで列車が接近したことを検知すると、無線送信機３４を介して、作業者が持つ警報器３５に警報音を鳴動させる。また、見張員の持つ可搬式端末３１には、図２に一例を示すように、地図ベースでどこに列車がいるかの情報が表示されるようにしている。画面には、列車番号、位置、進行方向、速度が表示され、距離に応じてその色が異なるようにして警告表示する。
【００２５】
本実施形態によれば、列車の現在位置を高精度で常時監視することが可能となり、作業箇所に近づく列車を確実に高精度で検知できるので、信頼性の高い列車接近警報システムを構築できる。特に列車位置の精度を２ｍ以下とすることにより、列車が通常の線路と異なる線路に入ったことを判別することも可能となる。
【００２６】
なお、本実施形態では、列車位置をＤＧＰＳ方式により高精度で求める構成としているが、精度が数十ｍで良ければ、補正情報を必要としない方式で構成することも可能である。この場合には、補正情報を得るための手段が不要となり、列車搭載のＧＰＳ受信機により位置を求め、列車から直接位置情報を送れば良い。
【００２７】
また、本実施形態では、列車位置を一定周期で検知するように構成しているが、列車の速度に応じて位置検知周期を可変とするように構成することもできる。すなわち、列車の速度が速いときは周期を短くし、列車の速度が遅いときは周期を長くする。これによって位置精度を維持したまま、列車から中央指令に送るデータ量を最小限とすることができ、通信費を抑えることができる。
【００２８】
以上実施形態で説明したように、本発明は、列車の上部（屋根等）に設置してあるＧＰＳアンテナの絶対位置を、ＧＰＳにより中央指令で監視し、作業箇所に近づく列車の位置および列車番号を作業箇所の見張員に通知することによって、時々刻々確実に列車の接近を検知できるようにしたものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、全ての列車の位置を高精度に中央指令所で一括監視することが可能となり、列車の接近を確実に検知でき、また、見張員の負担を減らして、人為的なミスを防止することができる列車接近警報システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の列車接近警報システムのシステム構成説明図。
【図２】実施形態の列車接近警報システムにおける可搬式端末の画面表示の一例の説明図。
【符号の説明】
１  中央指令所用装置
１１  ＧＰＳ基準局用受信機
１２  ＤＧＰＳ位置計算処理装置
１３  運行管理システム用装置
１４  列車警報サーバ
１５  ルータ／サーバ
２  列車搭載装置
２０  列車車両
２１  車載アンテナ
２２  ＧＰＳ受信機
２３  ハイブリッド位置推定装置
２４  無線モデム
２５  車輪
３  作業箇所用装置
３１  可搬式端末
３２  ＧＰＳ受信機
３３  無線モデム
３４  無線送信機
３５  警報器
４  通信網
５  ＧＰＳ衛星
６  ＧＰＳ電子基準局アンテナ
【図１】
0003983556.tif 000002
【図２】
0003983556.tif 000003