特許 6491948 電気車位置検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6491948

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】電気車位置検知システム

(51)【国際特許分類】

   B61L 25/02 20060101AFI20190318BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20190318BHJP

   G01S 13/74 20060101ALI20190318BHJP

   G01S 13/72 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   B61L25/02 G

   B60L3/00 N

   G01S13/74

   G01S13/72

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-98396(P2015-98396)

(22)【出願日】2015年5月13日

(65)【公開番号】特開2016-210381(P2016-210381A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】関口 孝公

(72)【発明者】

【氏名】出口 典孝

(72)【発明者】

【氏名】平野 竜馬

(72)【発明者】

【氏名】桧垣 誠

【審査官】 清水 康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４０６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６６７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−５１１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３６２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０−１３７４３５０（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｌ ２５／０２

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｇ０１Ｓ １３／７２

Ｇ０１Ｓ １３／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線路に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する複数の第１タグと、
前記線路に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する複数の第２タグと、
前記線路上を走行する電気車に搭載され、前記複数の第１タグの識別子および前記複数の第２タグの識別子を読み取り可能なリーダとを備え、
前記複数の第１タグは、前記リーダが識別子を読み取ることができる範囲として第１範囲を有し、
前記複数の第２タグは、前記リーダが識別子を読み取ることができる範囲として前記第１範囲と異なる第２範囲を有し、
前記複数の第１タグの設置間隔は、前記複数の第２タグの設置間隔と異なる、電気車位置検知システム。

【請求項2】

前記第２範囲は、前記第１範囲よりも狭く、
前記複数の第２タグの設置間隔は、前記複数の第１タグの設置間隔よりも狭い、請求項１に記載の電気車位置検知システム。

【請求項3】

前記第１タグと前記第２タグとの設置個数の比率は前記線路に沿ってほぼ一定である、請求項１または請求項２に記載の電気車位置検知システム。

【請求項4】

前記電気車が停車する駅および該駅周辺において、前記第１タグおよび前記第２タグの両方が前記線路に沿って配置されており、
前記駅および該駅周辺以外において、前記第１タグが前記線路に沿って配置されているが、前記第２タグは配置されていない、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気車位置検知システム。

【請求項5】

前記第１タグの設置間隔は、前記第１範囲より狭く、
前記第２タグの設置間隔は、前記第２範囲以上である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気車位置検知システム。

【請求項6】

前記第１および第２タグの識別子と前記第１および第２タグの設置位置と関係を示すタグ位置情報を格納する記憶部をさらに備えた請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気車位置検知システム。

【請求項7】

前記線路に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する複数の第３タグをさらに備え、
前記複数の第３タグは、前記リーダが識別子を読み取ることができる範囲として前記第１および第２範囲よりも狭い第３範囲を有し
前記複数の第３タグの設置間隔は、前記複数の第１タグの設置間隔および前記複数の第２タグの設置間隔よりも狭い、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電気車位置検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明による実施形態は、電気車位置検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

列車が安全に走行および停止するために、自動列車停止装置（ＡＴＳ（Automatic Train Stop））、自動列車制御装置（ＡＴＣ（Automatic Train Control））、自動運転装置（ＡＴＯ（Automatic Train Operation））、定位置停止装置（ＴＡＳＣ（Train Automatic Stop-position Controller））、列車制御システム（ＣＢＴＣ（Communication Based Train Control））等の保安装置または運転支援装置が開発されている。これらの保安装置または運転支援装置には、トランスポンダまたは軌道回路のような列車の位置を特定するための装置が必要となる。しかし、トランスポンダや軌道回路は、機器コストおよび設置コストが高いという問題があった。また、列車の位置を特定するためにＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた場合、ＧＰＳの電波の届く範囲が限定され、かつ、位置精度の信頼性に問題がある。

【0003】

そこで、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）を用いることが考えられている。ＲＦＩＤの信号処理時間を考慮すると、列車が高速走行している場合には、タグのＩＤ読取り可能範囲は広い方が好ましい。即ち、タグは高感度であることが好ましい。これにより、列車が高速走行していても、リーダがタグのＩＤを確実に読み取ることができる。

【0004】

一方、列車が駅で停止しようとするときに低速走行する場合、列車の位置を正確に検知する必要がある。しかし、タグのＩＤ読取り可能範囲が広いと、列車がその広い範囲内のどこに位置するのか不明となってしまう。従って、列車が低速走行している場合には、タグのＩＤ読取り可能範囲は狭い方が好ましい。即ち、タグは、低感度であることが好ましい。

【0005】

このように、ＲＦＩＤを用いた場合、列車の速度によって、適切なＩＤ読取り可能範囲についてトレードオフの関係が生じてしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１４９２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

列車の速度に依らず、列車の位置を正確かつ低コストで検知することができる電気車位置検知システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態による電気車位置検知システムは、複数の第１タグと、複数の第２タグと、リーダとを備える。複数の第１タグは、線路に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する。複数の第２タグは、線路に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する。リーダは、線路上を走行する電気車に搭載され、複数の第１タグの識別子および複数の第２タグの識別子を読み取り可能である。複数の第１タグは、リーダが識別子を読み取ることができる範囲として第１範囲を有する。複数の第２タグは、リーダが識別子を読み取ることができる範囲として第１範囲と異なる第２範囲を有する。複数の第１タグの設置間隔は、複数の第２タグの設置間隔と異なる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図。

【図2】電気車１０の構成の一例を示す図。

【図3】タグ位置情報の一例を示すテーブル。

【図4】第２の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図。

【図5】第３の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図。

【図6】ＩＤ読み取り可能範囲を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図である。第１の実施形態による電気車位置検知システムは、複数の第１タグＴ１と、複数の第２タグＴ２と、リーダ１１、１２（図２参照）と、データベース１３（図２参照）とを備えている。複数の第１タグＴ１は、互いに同一の構成を有するタグである。複数の第２タグは、互いに同一の構成を有するタグである。一方、第１タグＴ１と第２タグＴ２とは互いに異なる構成を有する。

【0012】

第１および第２タグＴ１、Ｔ２は、例えば、ＲＦＩＤのタグであり、アクティブタグまたはパッシブタグのいずれでもよい。ただし、システムのコストおよび設置コスト等を考慮すると、第１および第２タグＴ１、Ｔ２は、電源を必要としないパッシブタグであることが好ましい。

【0013】

複数の第１タグＴ１は、線路１に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する。複数の第２タグＴ２も、線路１に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する。即ち、複数の第１および第２タグＴ１、Ｔ２は、それぞれ固有の識別子を有しており、その識別子を読み取ることによってタグを特定することができる。

【0014】

複数の第１タグＴ１は、それぞれ、後述する電気車１０に搭載されたリーダ１１、１２が識別子（以下、ＩＤともいう）を読み取ることができる範囲（以下、ＩＤ読取り可能範囲ともいう）を有する。第１タグＴ１のＩＤ読取り可能範囲は、第１範囲Ｄ１である。例えば、第１範囲Ｄ１は、線路１に沿って約２メートルのＩＤ読取り可能範囲を有する。従って、リーダ１１、１２は、第１タグＴ１の中心から線路１に沿って前後約１メートルずつの範囲内で第１タグＴ１のＩＤを読み取ることができる。換言すると、リーダ１１、１２は、線路１に沿って第１タグＴ１の中心より約１メートル手前から、第１タグＴ１の中心より約１メートル先まで第１タグＴ１のＩＤを読み取ることが可能である。

【0015】

複数の第２タグＴ２も、それぞれＩＤ読取り可能範囲を有する。第２タグＴ２のＩＤ読取り可能範囲は、第２範囲Ｄ２である。第２範囲Ｄ２は、第１範囲Ｄ１と異なり、第１範囲Ｄ１よりも狭い。例えば、第２範囲Ｄ２は、線路１に沿って約０．５メートルのＩＤ読取り可能範囲を有する。従って、リーダ１１、１２は、第２タグＴ２の中心から線路１に沿って前後約０．２５メートルずつの範囲内で第２タグＴ２のＩＤを読み取ることができる。換言すると、リーダ１１、１２は、線路１に沿って第２タグＴ２の中心より約０．２５メートル手前から、第２タグＴ２の中心より約０．２５メートル先まで第２タグＴ２のＩＤを読み取ることが可能である。

【0016】

第１および第２タグＴ１、Ｔ２は、電気車１０が停車する駅および該駅周辺（以下、まとめて駅ＳＴともいう）において、線路１に沿って配置されている。第１タグＴ１は、第１設置間隔ＤＳＴ１で配置されており、第２タグＴ２は、第２設置間隔ＤＳＴ２で配置されている。即ち、隣接する２つの第１タグＴ１の中心間の間隔は第１設置間隔ＤＳＴ１であり、隣接する２つの第２タグＴ２の中心間の間隔は第２設置間隔ＤＳＴ２となる。

【0017】

第２設置間隔ＤＳＴ２は、第１設置間隔ＤＳＴ１と異なり、第１設置間隔ＤＳＴ１よりも狭い。従って、図１に示すように、複数の第２タグＴ２が、隣接する２つの第１タグＴ１間に配置され得る。本実施形態では、３つの第２タグＴ２が、隣接する２つの第１タグＴ１間に配置されている。

【0018】

例えば、第１設置間隔ＤＳＴ１は、約１．８メートルであり、第２設置間隔ＤＳＴ２は、約０．５メートルである。この場合、第１設置間隔ＤＳＴ１は、第１範囲Ｄ１よりも狭い。従って、図１に示すように、隣接する２つの第１タグＴ１のＩＤ読取り可能範囲は、その２つの第１タグＴ１の間において重複している。また、第２設置間隔ＤＳＴ２は、第２範囲Ｄ２とほぼ等しい。従って、図１に示すように、隣接する２つの第２タグＴ２のＩＤ読取り可能範囲は、その２つの第２タグＴ２の間においてほぼ接している。

【0019】

本実施形態では、第１タグＴ１に対して３つの第２タグＴ２が配置されている。即ち、第１タグＴ１と第２タグＴ２との設置個数の比率は１対３である。この比率は、駅ＳＴにおいて線路１に沿ってほぼ一定である。例えば、第２タグＴ２は、隣接する第１タグＴ１間においてほぼ均等に配置されていてもよい。

【0020】

さらに、第１タグＴ１と第２タグＴ２とは、線路１の延伸方向に対して垂直方向に互いにずれて配置されていてもよい。この場合、第２タグＴ２は、第１タグＴ１の設置位置を考慮すること無く、設置間隔ＤＳＴ２で線路１の全体にわたってほぼ均等に配置され得る。即ち、線路１の側方から見たときに、第２タグＴ２は、第１タグＴ１と重複した位置に設置されてもよい。

【0021】

以上のように、本実施形態による電気車位置検知システムは、駅ＳＴにおいて、第１および第２タグＴ１、Ｔ２の両方を備えている。ここで、電気車１０は、駅ＳＴにおいて低速で走行または停止するだけでなく、駅ＳＴを高速で通過する場合もある。例えば、駅ＳＴにおいて電気車１０が停止する場合、電気車１０は低速で走行するので、リーダ１１、１２は、比較的感度の低い（ＩＤ読取り可能範囲の比較的狭い）第２タグＴ２のＩＤを読み取ることによって、電気車１０の位置を正確に検知することができる。一方、電気車が駅ＳＴを高速で通過する場合、電気車１０に設けられたリーダ１１、１２は、比較的感度の低い第２タグＴ２のＩＤを検知することが困難であり、第２タグＴ２では電気車の位置を正確に検知することができない。従って、本実施形態による電気車位置検知システムでは、駅ＳＴにおいて、第２タグＴ２だけでなく、第１タグＴ１も備えている。これにより、電気車１０が駅ＳＴを高速で通過する場合、リーダ１１、１２は、比較的感度の高い（ＩＤ読取り可能範囲の比較的広い）第１タグＴ１のＩＤを読み取ることによって電気車１０の位置を正確に検知することができる。このように、駅ＳＴにおいて、電気車位置検知システムは、第１および第２タグＴ１、Ｔ２の両方を備えることによって、電気車１０が低速で走行しても、高速で走行しても、電気車１０の位置を検知することができる。

【0022】

一方、駅およびその周辺以外において、第１タグＴ１は、線路１に沿って配置されているものの、第２タグＴ２は配置されていない。駅およびその周辺以外では、電気車１０は高速で走行するため、低感度の第２タグＴ２の設置は不要であるからである。尚、第１タグＴ１は、駅ＳＴにおける第１タグＴ１と同様に第１設置間隔ＤＳＴ１ごとに配置されている。

【0023】

図２は、電気車１０の構成の一例を示す図である。電気車１０は、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２と、リーダ１１、１２と、データベース１３と、比較部１４、１５と、演算部１６と、制御部１７とを備えている。

【0024】

２つのアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、ＩＤの読み取り用のアンテナであり、それぞれリーダ１１、１２に接続されている。アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、ほぼ同等の利得特性を有する。

【0025】

リーダ１１、１２は、それぞれアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を介してタグＴ１またはＴ２からのＩＤを取得するように構成されている。リーダ１１、１２は、同じ構成を有する。

【0026】

データベース１３は、第１および第２タグＴ１、Ｔ２のＩＤと第１および第２タグＴ１、Ｔ２の設置位置と関係を示すタグ位置情報を格納する。第１および第２タグＴ１、Ｔ２のＩＤは、各タグについて固有のものであり、第１および第２タグＴ１、Ｔ２のそれぞれの設置位置と一対一に対応する。従って、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を介して検出されたＩＤとタグ位置情報とを照合すれば、電気車１０の位置が判明する。また、データベース１３は、さらにタグＩＤを駅ＳＴの番線情報等の他の情報と関連付けて格納してもよい。

【0027】

例えば、図３は、タグ位置情報の一例を示すテーブルである。タグ位置情報では、各タグのＩＤがそのタグの位置および駅ＳＴの番線情報と関連付けられている。ＩＤは、数値、文字、記号等で表せばよい。タグの位置は、緯度および経度等で表せばよい。駅ＳＴの番線は、数値等で表せばよい。

【0028】

図２に示す比較部１４、１５は、それぞれリーダ１１、１２に接続されており、かつ、データベース１３に接続されている。比較部１４は、リーダ１１からのＩＤをデータベース１３からのタグ位置情報と比較する。これにより、比較部１４は、ＩＤとタグ位置情報とを照合し、そのＩＤを有するタグの位置を特定する。比較部１５は、比較部１４とは別に、リーダ１２からのＩＤをデータベース１３からのタグ位置情報と比較する。これにより、比較部１５は、ＩＤとタグ位置情報とを照合し、そのＩＤを有するタグの位置を特定する。

【0029】

演算部１６は、比較部１４での比較・照合結果と、比較部１５での比較・照合結果とを論理演算する。例えば、演算部１６は、ＡＮＤ演算回路であり、比較部１４および１５からの比較・照合結果の論理積を演算する。演算部１６は、比較部１４からの比較・照合結果と比較部１５からの比較・照合結果とが一致する場合、制御部１７にタグの位置情報（緯度、経度）を出力する。一方、演算部１６は、比較部１４からの比較・照合結果と比較部１５からの比較・照合結果とが一致しない場合、制御部１７にタグの位置（緯度、経度）を出力しないか、あるいは、エラー信号を出力する。

【0030】

制御部１７は、演算部１６からの位置情報に基づいて様々な制御信号を出力する。例えば、制御部１７は、電気車１０の速度情報、ブレーキ情報（ノッチ段数）等とともに演算部１６からの位置情報を用いて、電気車１０が停止していることを示す制御信号を出力することができる。このとき、電気車１０は、電気車１０の車両のドアの開扉を許可してもよい。あるいは、駅ＳＴ側において、ホームドアの開扉を許可してもよい。勿論、制御部１７からの制御信号は、電気車１０の他の動作制御に用いられてもよい。

【0031】

このように、複数のリーダ１１、１２が、それぞれ個別にアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２を介してタグのＩＤを読み取り、演算部１６がその論理積を演算することによって、タグＩＤおよびタグの位置の信頼性を高めることができる。

【0032】

次に、図１を再度参照し、第１タグＴ１および第２タグＴ２の配置について考察する。図１に示す配置では、第１タグＴ１の設置間隔ＤＳＴ１（例えば、１．８ｍ）は、第１範囲Ｄ１（例えば、２メートル）未満である。従って、ＩＤ読取り可能範囲は、隣接する２つの第１タグＴ１において重複している。これにより、リーダ１１、１２は、走行中あるいは停車中において、いずれかの第１タグＴ１のＩＤを読み取ることができる。

【0033】

第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＴ２（例えば、０．５ｍ）は、第２範囲Ｄ２（例えば、０．５メートル）に等しい。ただし、第２タグＴ２は、第１タグＴ１の設置位置には設けられていない。従って、隣接する２つの第２タグＴ２のＩＤ読取り可能範囲は、隣接する２つの第１タグＴ１間において接するように設定されている。これにより、リーダ１１、１２は、隣接する２つの第１タグＴ１間において第２タグＴ２のＩＤを読み取ることができる。リーダ１１、１２は、第２タグＴ２のＩＤを読み取ることによって、リーダ１１、１２が隣接する２つの第１タグＴ１間のいずれの位置にいるかを検知することができる。このように、第２タグＴ２が第１タグＴ１間のスペースを補間することによって、リーダ１１、１２は、電気車１０の位置を正確に検知することができる。

【0034】

また、第１タグＴ１は、駅ＳＴおよび駅ＳＴ以外の領域において第１設置間隔ＤＳＴ１で配置されているため、リーダ１１、１２は、駅ＳＴを通過する電気車や駅ＳＴ以外の領域を高速走行する電気車の位置も検知することができる。

【0035】

このように、本実施形態では、リーダ１１、１２は、駅ＳＴおよび駅ＳＴ以外の領域において高速走行する電気車の位置を正確に検知し、並びに、駅ＳＴにおいて低速走行する電気車の位置の両方を正確に検知することができる。

【0036】

電気車１０が高速走行している場合には、リーダ１１、１２は、第１範囲Ｄ１（例えば、２メートル）の精度、即ち、±Ｄ１×１／２の誤差（例えば、±１メートルの誤差）で電気車の位置を特定することができる。一方、電気車１０が低速走行している場合には、リーダ１１、１２は、第２範囲Ｄ２（例えば、０．５メートル）の精度、即ち、±Ｄ２×１／２の誤差（例えば、±０．２５メートルの誤差）で電気車の位置を特定することができる。

【0037】

このように、本実施形態による電気車位置検知システムは、電気車の速度に依らず、電気車の位置を正確で検知することができる。また、本実施形態による電気車位置検知システムは、ＲＦＩＤ（パッシブタグ等）を採用しているので、設置コストを比較的低く抑えることができる。

【0038】

リーダ１１、１２は、第１タグＴ１または第２タグＴ２の両方またはいずれか一方のＩＤを常に検出可能である。従って、本実施形態による電気車位置検知システムは、線路１を走行している期間中、上記のような精度で電気車１０の位置を継続的に検知し続けることができる。

【0039】

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図である。第２の実施形態では、第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＴ２が第１の実施形態のそれよりも広い。例えば、第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＴ２は、約１メートルである。第２の実施形態のその他の構成は、第１の実施形態の対応する構成と同様でよい。

【0040】

第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＴ２を広く設定することよって、図４に示すように、隣接する２つの第２タグＴ２のＩＤ読み取り可能範囲は互いに離間している。従って、隣接する２つの第１タグＴ１間において、隣接する２つの第２タグＴ２のＩＤ読み取り可能範囲の間には、スペース領域ＳＰが生じる。スペース領域ＳＰは、隣接する２つの第１タグＴ１間において、第２タグＴ２のＩＤを読み取ることができない範囲である。

【0041】

リーダ１１、１２は、スペース領域ＳＰにおいて第２タグＴ２のＩＤを読み取ることはできない。しかし、この場合、電気車位置検知システムは、リーダ１１、１２がスペース領域ＳＰにあることが分かる。例えば、リーダ１１、１２が或る第２タグＴ２＿１のＩＤを検知した後、該第２タグＴ２＿１に隣接する第２タグＴ２＿２のＩＤを検出しなかった場合、リーダ１１、１２は、その２つの第２タグＴ２＿１とＴ２＿２との間にあるスペース領域ＳＰにあることがわかる。即ち、リーダ１１、１２は、最後に検出したＩＤに対応する第２タグＴ２＿１とそれに隣接しまだＩＤを検出していない第２タグＴ２＿２との間のスペース領域ＳＰにあることが分かる。

【0042】

従って、第２の実施形態による電気車位置検知システムは、隣接する第２タグＴ２のＩＤ読み取り可能範囲間にスペース領域ＳＰがあるにもかかわらず、第１の実施形態と同程度の精度で電気車１０の位置を検知することができる。即ち、第２の実施形態のように第２タグＴ２の設置個数を低減させても、電気車１０の位置の検知精度を維持することができる。

【0043】

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態による電気車位置検知システムの構成の一例を示す図である。第３の実施形態による電気車位置検知システムは、駅ＳＴ内の線路１に沿って設置され、互いに異なるＩＤを有する複数の第３タグＴ３をさらに備えている。

【0044】

第３タグＴ３は、例えば、ＲＦＩＤのタグであり、アクティブタグまたはパッシブタグのいずれでもよい。ただし、システムのコストおよび設置コスト等を考慮すると、第３タグＴ３も、第１および第２タグＴ１、Ｔ２と同様に、電源を必要としないパッシブタグであることが好ましい。

【0045】

複数の第３タグＴ３は、線路１に沿って設置され、互いに異なる識別子を有する。即ち、複数の第３タグＴ３は、それぞれ固有の識別子を有しており、その識別子を読み取ることによってタグを特定することができる。

【0046】

第３タグＴ３は、ＩＤ読み取り可能範囲として第３範囲Ｄ３を有する。第３範囲Ｄ３は、第１および第２範囲Ｄ１、Ｄ２よりも狭い範囲である。即ち、第３タグＴ３は、第１および第２タグＴ１、Ｔ２よりも低感度のタグである。例えば、第３タグＴ３は、線路１に沿って約０．２５メートルのＩＤ読取り可能範囲を有する。従って、リーダ１１、１２は、第３タグＴ３の中心から線路１に沿って前後約０．１２５メートルずつの範囲内で第３タグＴ３のＩＤを読み取ることができる。換言すると、リーダ１１、１２は、線路１に沿って第３タグＴ３の中心より約０．１２５メートル手前から、第３タグＴ３の中心より約０．１２５メートル先まで第３タグＴ３のＩＤを読み取ることが可能である。

【0047】

第３タグＴ３は、駅ＳＴにおいて、線路１に沿って配置されている。第３タグＴ３は、第３設置間隔ＤＳＴ３で配置されている。即ち、隣接する２つの第３タグＴ３の中心間の間隔は第３設置間隔ＤＳＴ３である。第３設置間隔ＤＳＴ３は、第１タグＴ１の設置間隔ＤＳＴ１および第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＴ２よりも狭い。図５に示すように、複数の第３タグＴ３が、隣接する２つの第２タグＴ２間に配置され得る。本実施形態では、２つの第３タグＴ３が、隣接する２つの第２タグＴ２間に配置されている。

【0048】

例えば、第１設置間隔ＤＳＴ１が約１．８メートルであり、第２設置間隔ＤＳＴ２が約０．５メートルである場合、第３設置間隔ＤＳＴ３は、例えば、約０．２５メートルとして、その中心を第１および第２設置間隔ＤＳＴ１、ＤＳＴ２の中心にほぼ一致させるように設定してもよい。即ち、第３タグＴ３は、隣接する第２タグＴ２間においてほぼ均等に配置させていてもよい。

【0049】

さらに、第３タグＴ３は、第１および第２タグＴ１、Ｔ２と、線路１の延伸方向に対して垂直方向に互いにずれて配置されていてもよい。この場合、第３タグＴ３は、第１および第２タグＴ１、Ｔ２の設置位置を考慮すること無く、設置間隔ＤＳＴ３で線路１の全体にわたってほぼ均等に配置され得る。即ち、線路１の側方から見たときに、第３タグＴ３は、第１および第２タグＴ１、Ｔ２と重複した位置に設置されてもよい。

【0050】

このように、第３の実施形態による電気車位置検知システムは、ＩＤ読み取り可能範囲として第１および第２範囲よりも狭い第３範囲を有する第３タグＴ３を備える。第３タグＴ３の設置間隔ＤＳＴ３は、第１タグＴ１の設置間隔ＤＳＴ１および第２タグＴ２の設置間隔ＤＳＲ２よりも狭い。これにより、電気車１０が低速走行している場合に、リーダ１１、１２は、第３範囲Ｄ３（例えば、０．２５メートル）の精度、即ち、±Ｄ３×１／２の誤差（例えば、±０．１２５メートルの誤差）で電気車の位置を特定することができる。その結果、第３の実施形態は、駅ＳＴにおいて低速走行する電気車の位置を、より正確に検知することができる。第３の実施形態のその他の構成は、第１または第２の実施形態の対応する構成と同様でよい。従って、第３の実施形態は、第１または第２の実施形態の効果も得ることができる。

【0051】

尚、電気車位置検知システムは、第３範囲Ｄ３よりもＩＤ読み取り可能範囲の狭いタグ（図示せず）をさらに備えてもよい。これにより、電気車位置検知システムは、電気車１０の位置をさらに精度良く検知することができる。あるいは、電気車位置検知システムは、第１範囲Ｄ１よりもＩＤ読み取り可能範囲の広いタグをさらに備えてもよい。これにより、電気車位置検知システムは、さらに高速で走行する電気車１０においてリーダ１１、１２がタグのＩＤを読み取ることができる。

【0052】

次に、ＩＤ読み取り可能範囲について説明する。

【0053】

図６は、ＩＤ読み取り可能範囲を示す図である。以下に説明するＩＤ読み取り可能範囲は、第１〜第３範囲Ｄ１〜Ｄ３のいずれでもよい。以下、第１タグＴ１のＩＤ読み取り可能範囲（第１範囲Ｄ１）について説明する。

【0054】

リーダ１１、１２の読み取り電力Ｖｒｅａｄは、第１タグＴ１の中心をピークとしてほぼ山なりとなっており、第１タグＴ１の中心から離れるに従って小さくなっている。リーダ１１、１２が情報を読み取ることができる閾値電圧をＶｔｈとすると、リーダ１１、１２が確実に第１タグＴ１からＩＤを読み取ることができる範囲は、Ｖｒｅａｄが確実にＶｔｈを超える第１範囲Ｄ１となる。

【0055】

第１範囲Ｄ１の範囲外においても電波の反射や屈折によって電力Ｖｒｅａｄが閾値電圧Ｖｔｈを超える場合がある。しかし、リーダ１１、１２が確実に第１タグＴ１からＩＤを読み取ることができる範囲は、第１範囲Ｄ１と設定されることが好ましい。尚、第１範囲Ｄ１は、電気車１０の速度と関連するので、第１範囲Ｄ１は電気車１０の速度も考慮して設定される。

【0056】

このように設定された第１範囲Ｄ１において、受信電圧Ｖｒｃｖは、確実にハイレベルとなる。従って、電気車位置検知システムは、第１範囲Ｄ１において、受信信号Ｓｒｃｖを確実に受け取ることができる。このように、第１範囲Ｄ１は、受信信号Ｓｒｃｖを確実に受け取ることができる範囲に設定される。

【0057】

以上の実施形態では、リーダ１１、１２は、線路１においてタグＴ１〜Ｔ３のいずれかのＩＤを継続的に受信している。従って、電気車１０の位置は、タグＴ１〜Ｔ３のいずれか精度で継続的に検知している。その結果、電気車位置検知システムは、信頼性の高い位置情報を提供することができる。

【0058】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0059】

Ｔ１・・・第１タグ、Ｔ２・・・第２タグ、１０・・・電気車、１１、１２・・・リーダ、１３・・・データベース１４、１５・・・比較部、１６・・・演算部、１７・・・制御部、ＡＮＴ１、ＡＮＴ２・・・アンテナ、ＳＴ・・・駅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】