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特許7388938鉄道車両の速度測定システム、鉄道車両の速度測定装置及び鉄道車両の速度測定方法
(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】
(24)【登録日】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】鉄道車両の速度測定システム、鉄道車両の速度測定装置及び鉄道車両の速度測定方法
(51)【国際特許分類】
B61L 23/14 20060101AFI20231121BHJP
B61L 25/02 20060101ALI20231121BHJP
G01P 3/64 20060101ALI20231121BHJP
【ＦＩ】
B61L23/14 Z
B61L25/02 G
G01P3/64 Z
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020015077
(22)【出願日】2020-01-31
(65)【公開番号】P2021121527
(43)【公開日】2021-08-26
【審査請求日】2022-11-25
(73)【特許権者】
【識別番号】521475989
【氏名又は名称】川崎車両株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100117662
【弁理士】
【氏名又は名称】竹下 明男
(74)【代理人】
【識別番号】100156177
【弁理士】
【氏名又は名称】池見 智治
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 與志
(72)【発明者】
【氏名】西村 武宏
(72)【発明者】
【氏名】磯村 一雄
(72)【発明者】
【氏名】鴻池 史一
(72)【発明者】
【氏名】内田 フランソワ オリヴィエ
【審査官】佐々木 淳
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２０５７５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３７３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－２７６４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１０２９１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３２１０９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｌ ２３／１４
Ｂ６１Ｌ ２５／０２
Ｇ０１Ｐ ３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグと、前記鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、
前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、
を備え、
前記複数のＲＦＩＤタグは、前記ＲＦＩＤタグを３つ以上含み、
前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算し、さらに、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項2】
請求項１に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部は、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項3】
請求項２に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤと前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報とを対応付けたタグ位置テーブルを記憶した記憶部をさらに備え、
前記速度演算部は、前記タグ位置テーブルに基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記３つ以上のＲＦＩＤタグは、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる３以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられている、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記３つ以上のＲＦＩＤタグは、前記鉄道車両の幅方向において異なる位置に設けられたものを含む、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項6】
鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグと、
前記鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、
前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、
を備え、
前記複数のＲＦＩＤタグは、前記ＲＦＩＤタグを３つ以上含み、
前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算し、
前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して演算された前記鉄道車両の速度に基づき、前記鉄道車両の速度変化情報を出力する、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項7】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部によって演算された前記鉄道車両の速度が警告条件に合致する場合に警告を発する発報部をさらに備える鉄道車両の速度測定システム。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記軌道は分岐軌道を含み、
前記ＲＦＩＤリーダは、前記分岐軌道を通過する前記鉄道車両に設けられたＲＦＩＤタグを読取る位置に設けられている、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項9】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の鉄道車両の速度測定システムであって、前記ＲＦＩＤリーダは、前記軌道の終端停車位置に向けて走行する鉄道車両に設けられたＲＦＩＤタグを読取る位置に設けられている、鉄道車両の速度測定システム。
【請求項10】
鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、
を備え、
前記複数のＲＦＩＤタグは、前記ＲＦＩＤタグを３つ以上含み、
前記速度演算部は、前記鉄道車両に設けられた３つ以上の前記ＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算し、さらに、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する、鉄道車両の速度測定装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の鉄道車両の速度測定装置であって、前記速度演算部は、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定装置。
【請求項12】
請求項１０又は請求項１１に記載の鉄道車両の速度測定装置であって、前記ＲＦＩＤリーダは、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる３以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられている前記３つ以上のＲＦＩＤタグの前記タグ情報を読取る、鉄道車両の速度測定装置。
【請求項13】
鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、
前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、
を備え、
前記速度演算部は、前記鉄道車両に設けられた３つ以上の前記ＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算し、
前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して演算された前記鉄道車両の速度に基づき、前記鉄道車両の速度変化情報を出力する、鉄道車両の速度測定装置。
【請求項14】
（ａ）鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るステップと、（ｂ）前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算するステップと、
を備え、
前記複数のＲＦＩＤタグは、前記ＲＦＩＤタグを３つ以上含み、
前記ステップ（ｂ）において、前記鉄道車両に設けられた３つ以上の前記ＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算し、さらに、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する、鉄道車両の速度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、鉄道車両の速度を測定する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、車両に設置されたＲＦＩＤタグの情報を検出する第１のリーダライタおよび第２のリーダライタを、任意距離を離して設置し、第１のリーダライタおよび第２のリーダライタが車両識別情報を検出した時間差と、第１のリーダライタおよび第２のリーダライタとの距離とから、車両の平均速度を算出する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－１０２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示の技術によると、地上側に距離を離して２つのリーダライタを設置する必要がある。このため、速度検知するための地上側設備のコストが高くなる。
【0005】
そこで、本開示は、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグを利用し、軌道側の設備コストを低く抑えつつ鉄道車両の速度を測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
鉄道車両の速度測定システムは、鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグと、前記鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、を備える。
【0007】
また、鉄道車両の速度測定装置は、鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、を備える。
【0008】
また、鉄道車両の速度測定方法は、（ａ）鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るステップと、（ｂ）前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算するステップと、を備える。
【発明の効果】
【0009】
鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの距離とに基づいて、鉄道車両の速度が演算される。このため、軌道側において、ＲＦＩＤタグを読取る装置が簡素化される。これにより、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグを利用し、軌道側の設備コストが低く抑えられつつ鉄道車両の速度が測定される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る速度測定システムの全体構成を示す説明図である。
【図2】同上の速度測定システムの全体構成を示す説明図である。
【図3】速度測定システムを示すブロック図である。
【図4】速度演算装置における処理例を示すフローチャートである。
【図5】読取りリスト及びタグ位置テーブルから速度を演算する処理を概念的に示す説明図である。
【図6】変形例に係る処理例を示すフローチャートである。
【図7】鉄道車両の速度及び平均速度を演算する処理例を示す説明図である。
【図8】測定された複数の速度に基づいて速度変化の様子が示された図である。
【図9】測定された複数の速度と近似式との関係を示す図である。
【図10】変形例に係るＲＦＩＤタグを示すブロック図である。
【図11】軌道に対するＲＦＩＤリーダの設置位置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施形態に係る鉄道車両の速度測定システム、鉄道車両の速度測定装置及び鉄道車両の速度測定方法について説明する。図１及び図２は鉄道車両の速度測定システム３０の全体構成を示す説明図である。図１では鉄道車両２０を側面から視た図が示され、図２では鉄道車両２０を正面から視た図が示される。
【0012】
本システムが組込まれる鉄道車両の一例について説明する。鉄道車両２０は軌道１８を走行する。軌道１８は、鉄道車両２０を経路に沿って導く路である。ここでは、軌道１８は、２つのレール１８ａ、１８ａを含む。２つのレール１８ａ、１８ａは、地上Ｇに枕木１９等を介して並行状態で敷設されていてもよい。軌道は、モノレールのように１本のレールが鉄道車両を案内するものであってもよい。軌道は、高架橋等によって地上よりも上方位置に設けられていてもよい。軌道は、地下に掘られたトンネル内に設けられていてもよい。
【0013】
鉄道車両２０は、車体２２と、台車２４とを備える。台車２４は、台車枠２５と、複数の車輪２８とを備える。台車枠２５は、例えば、横梁２５ａと一対の側梁２５ｂとを含む。横梁２５ａの両端に一対の側梁２５ｂが並行姿勢で連結されている。台車枠２５が車体２２の下部に設けられている。複数の車輪２８は、台車枠２５の左右の側梁２５ｂに車軸部を介して回転可能に支持されている。車軸部を支持する部分は軸箱と呼ばれることがある。なお、本実施形態において、鉄道車両２０の進行方向を前側、後退方向を後ろ側ということがある。また、鉄道車両２０から進行方向を見た場合を基準として左右という場合がある。重力方向において重力が加わる側を下側、その反対側を上側という場合がある。左右の車輪２８は、軌道１８の２つのレール１８ａ、１８ａによって案内されつつ当該軌道１８上を走行する。台車２４は、車体２２を下方から支持する。台車２４が軌道１８上を走行することで、車体２２を含む鉄道車両２０が軌道１８に沿って走行する。鉄道車両２０は、軌道１８を走行する車両であればよく、電車、貨物列車の機関車、貨車、旅客列車の機関車、客車のいずれであってもよい。貨車又は客車は、機関車によって牽引される付随車であってもよいし、自身が動力を有する動力車であってもよい。機関車は、電気機関車であってもよいし、ディーゼル機関車等の内燃機関車であってもよい。
【0014】
上記鉄道車両２０を前提として、鉄道車両２０の速度測定システム３０の全体構成を説明する。速度測定システム３０は、複数のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ３４と、ＲＦＩＤリーダ４０と、速度演算部としての速度演算装置５０とを備える。
【0015】
複数のＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように、当該鉄道車両２０に設けられている。換言すれば、複数のＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の前後方向に沿って異なる位置に設けられた少なくとも２つのＲＦＩＤタグ３４を含む。
【0016】
図１に示す例では、鉄道車両２０の前後の台車２４のそれぞれに、ＲＦＩＤタグ３４が設けられている。また、各台車２４において、側梁２５ｂの前部、後部及び前後方向中間部のそれぞれに、ＲＦＩＤタグ３４が設けられている。このため、ＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の前後方向において６つの異なる位置に分散している。ＲＦＩＤタグ３４が、鉄道車両２０の前後方向において分散する位置の数は任意であり、２以上であればよい。ＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の前後方向において３つ以上の位置に分散していてもよい。
【0017】
複数のＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の幅方向において異なる位置に設けられたものを含んでもよい。図２に示す例では、一対の側梁２５ｂのそれぞれにＲＦＩＤタグ３４が設けられる。また、横梁２５ａの幅方向中間部にもＲＦＩＤタグ３４が設けられる。このため、ＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の左部分、右部分、幅方向中間部のそれぞれに設けられる。
【0018】
なお、上記記載は、複数のＲＦＩＤタグ３４の一部が、鉄道車両２０の前後方向において同じ位置に設けられること、及び、左右方向において同じ位置に設けられることを除く意図ではない。
【0019】
ＲＦＩＤリーダ４０は、鉄道車両２０が走行する軌道１８側に設けられ、複数のＲＦＩＤタグ３４からのタグ情報を読取るように構成される。ここで、ＲＦＩＤリーダ４０が軌道１８側に設けられるとは、軌道１８と当該軌道１８を走行する鉄道車両２０との関係で、軌道１８側に設けられることをいう。このため、ＲＦＩＤリーダ４０は、鉄道車両２０と一緒に動かない部分、例えば、レール１８ａ又は枕木１９が設置される地上、地上設備（人の乗降又は物の積み降ろしのための駅等）に設けられてもよい。
【0020】
ここでは、ＲＦＩＤリーダ４０は、ＲＦＩＤリーダ本体４２と、アンテナ４１とを備える。アンテナ４１は、軌道１８に沿ったいずれかの位置に設けられる。アンテナ４１は、軌道１８を走行する鉄道車両２０に装着されたＲＦＩＤタグ３４のタグ情報を無線通信にて読取り可能な位置に設けられればよい。鉄道車両２０が軌道１８に沿ってアンテナ４１の近くを通過すると、ＲＦＩＤリーダ本体４２は、アンテナ４１を通じて、鉄道車両２０に装着されたＲＦＩＤタグ３４からタグ情報を読取る。例えば、アンテナ４１は、一対のレール１８ａ間と、一対のレール１８ａの両外側に設けられていてもよい。これにより、鉄道車両２０の左右部分、幅方向中間部に設けられたＲＦＩＤタグ３４のタグ情報を読取り易い。複数のアンテナ４１が設けられる場合、複数のアンテナ４１は、軌道１８の長手方向において同じ位置に設けられてもよい。これにより、複数のアンテナ４１は、軌道１８の長手方向に同じ位置でＲＦＩＤタグ３４のタグ情報を読取ることができる。ＲＦＩＤリーダ４０が読取ったタグ情報は、速度演算装置５０に与えられる。
【0021】
ＲＦＩＤリーダ４０とＲＦＩＤタグ３４とは、例えば、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を用いて通信を行ってもよい。この場合、鉄道車両２０の通過経路から比較的遠距離（例えば２ｍ）に設置されたＲＦＩＤリーダ４０によってＲＦＩＤタグ３４を読取ることができる。
【0022】
速度演算装置５０は、ＲＦＩＤリーダ４０により読取られた複数のＲＦＩＤタグ３４のタグ情報に基づいて、鉄道車両２０の速度を演算するように構成される。より具体的には、速度演算装置５０は、ＲＦＩＤリーダ４０が複数のＲＦＩＤタグ３４のそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両２０における複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離とに基づいて、鉄道車両２０の速度を演算する。つまり、ＲＦＩＤリーダ４０がタグ３４のタグ情報を読取った時間は、ＲＦＩＤタグ３４、ＲＦＩＤリーダ４０及び速度演算装置５０のいずれかが有する計時部（ＲＴＣ（real time clock））によって特定され得る。また、複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離は、鉄道車両２０に装着されたＲＦＩＤタグ３４の位置が管理されていれば、既知の値とすることができる。そして、鉄道車両２０の前後方向において異なる位置に装着されたＲＦＩＤタグ３４の読取り時間差と、ＲＦＩＤタグ３４間の距離とが特定されれば、距離を時間差で除することによって、鉄道車両２０の速度が求められる。
【0023】
速度演算装置５０は、演算された鉄道車両２０の速度等に基づいて、発報すべきか否かを判定し、発報すべきと判定された際に、発報部６０を通じて発報を行ってもよい。発報部６０は、鉄道車両２０から視認可能な位置に設けられてもよい。例えば、発報部６０は、軌道１８に沿った位置であって、ＲＦＩＤリーダ４０よりも鉄道車両２０の進行方向下流側に設けられてもよい。発報部６０は、運転台の周り等、鉄道車両２０の運転手に発報可能な位置に設けられてもよい。発報部６０は、鉄道システムの管理基地等、管理者に発報可能な位置に設けられてもよい。
【0024】
本鉄道車両２０の速度測定装置３２が、上記ＲＦＩＤリーダ４０と速度演算部としての速度演算装置５０とを備える装置であるとして把握されてもよい。
【0025】
速度測定システム３０の各部の一例についてより具体的に説明する。図３は速度測定システム３０を示すブロック図である。
【0026】
ＲＦＩＤタグ３４には、ＩＤが割当てられている。ＲＦＩＤタグ３４は、自己のＩＤを含むタグ情報を電波にて送信可能に構成される。ＲＦＩＤタグ３４は、タグ制御部３５と、アンテナ３８と、記憶部３７とを備えていてもよい。タグ制御部３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより構成される。記憶部３７は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read only memory）等の不揮発性メモリによって構成されている。記憶部３７には、タグ制御プログラム、ＩＤ等が格納されている。タグ制御部３５が、記憶部３７に記憶されたタグ制御プログラムに記述された処理を実行する。これにより、ＲＦＩＤタグ３４は、自己のＩＤを含むタグ情報を送信する処理を実行する。ＲＦＩＤタグ３４は、ＲＦＩＤリーダ４０等からの電磁波によって給電されて動作するパッシブ型のタグであってもよいし、内蔵したバッテリを電源として動作するアクティブ型のタグであってもよい。
【0027】
ＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０における対象部位の変形、変位、温度等の状態を検知する状態検知機能付のタグであってもよい。この場合、ＲＦＩＤタグは、状態検知を行うセンサからの出力に基づき鉄道車両２０の状態検知を行い、その状態情報をタグ情報に含めて送信するとよい。センサは、ＲＦＩＤタグ３４に設けられていてもよいし、鉄道車両２０に設けられ、ＲＦＩＤタグ３４に接続されるセンサであってもよい。ＲＦＩＤタグ３４が状態検知機能を有していれば、当該状態検知機能付きのＲＦＩＤタグ３４を利用して、鉄道車両２０の速度測定を低コストで行うことができる。
【0028】
なお、鉄道車両２０は、１つの車両であってもよいし、連結された複数の車両であってもよい。すなわち、速度測定に利用される複数のＲＦＩＤタグ３４は、一体的に軌道１８上を走行する１つ又は複数の車両に取付けられていればよい。
【0029】
ＲＦＩＤリーダ４０は、上記したように、ＲＦＩＤリーダ本体４２と、アンテナ４１とを備える。ＲＦＩＤリーダ本体４２は、ＣＰＵ等のプロセッサ、記憶部等を備えるコンピュータによって構成される。記憶部には、読取制御プログラム等が格納されている。プロセッサが、記憶部に記憶された読取制御プログラムに記述された処理を実行し、タグ情報を読取る処理を実行する。例えば、ＲＦＩＤリーダ４０は、アンテナ４１を通じて応答指令を断続的に無線送信する。断続的に送信される応答指令間の時間は一定であってもよい。アンテナ４１からの応答指令を無線受信可能な位置にＲＦＩＤタグ３４が１つ又は複数存在した場合、当該１つ又は複数のＲＦＩＤタグ３４がタグ情報を無線にて返信する。これにより、ＲＦＩＤリーダ４０が１つ又は複数のＲＦＩＤタグ３４のタグ情報を無線受信することができる。複数のＲＦＩＤタグ３４が同時に返信する場合を想定し、ＲＦＩＤリーダ４０とＲＦＩＤタグ３４との通信機能は、アンチコリジョン機能を有していてもよい。アンチコリジョンは、例えば、ＲＦＩＤリーダ４０が複数のＲＦＩＤタグ３４に対して返信可能なスロットを指定して応答指令を発し、さらに、応答済のＲＦＩＤタグ３４のＩＤを除外した応答指令を発することで、複数のＲＦＩＤタグ３４からの返信タイミングをずらす処理である。アンチコリジョンとして、他の処理が採用されてもよい。いずれにせよ、アンテナ４１から送信される無線信号を受信可能な位置にＲＦＩＤタグ３４が存在している場合、ＲＦＩＤリーダ４０からアンテナ４１を通じて応答指令が無線送信される毎に、ＲＦＩＤリーダ４０はアンテナ４１を通じて１つ又は複数のＲＦＩＤタグ３４からのタグ情報を一括して読取る。
【0030】
ＲＦＩＤリーダ本体４２が、時刻を刻む計時部４２ａ（例えば、現在時間を刻むＲＴＣ）を有しており、ＲＦＩＤリーダ４０が受信したタグ情報を、計時部４２ａで計時された受信時間（読取り時間）と対応付けて速度演算装置５０に与えるようにしてもよい。これにより、ＲＦＩＤタグ３４から読取られたタグ情報が、読取り時間と対応付けて処理され得る。ＲＦＩＤタグ３４から送信されるタグ情報に、当該ＲＦＩＤタグ３４に内蔵された計時部に基づく時間が含まれており、その時間に基づいてタグ情報の読取り時間が特定されてもよい。また、速度演算装置５０に内蔵された計時部で計時された時間に基づいて、タグ情報の読取り時間が特定されてもよい。
【0031】
速度演算装置５０は、演算処理装置５２、記憶部５３及びＲＡＭ（Random access memory）等を備えるコンピュータによって構成されている。ここでは、速度演算装置５０は、地上に設置され、ＲＦＩＤリーダ４０と有線形式で通信可能に接続される。演算処理装置５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより構成される。記憶部５３は、ＨＤＤ（hard disk drive）、ＳＳＤ（Solid-state drive）等の不揮発性記憶装置によって構成されている。記憶部５３には、速度演算プログラム５３ａ、タグ位置テーブル５３ｂ、読取りリスト５３ｃ、速度履歴５３ｄ、基準速度５３ｅ等が格納されている。演算処理装置５２が記憶部５３に記憶された速度演算プログラム５３ａに記述された処理を実行する。これにより、速度演算装置５０は、ＲＦＩＤリーダ４０がＲＦＩＤタグ３４のそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両２０における複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離とに基づいて、鉄道車両２０の速度を演算することができる。速度演算装置５０の処理の一例については後にさらに詳述される。
【0032】
タグ位置テーブル５３ｂは、ＩＤとＲＦＩＤタグ３４の位置情報とを対応付けた情報である。ＲＦＩＤタグ３４の装着位置は、例えば、鉄道車両２０におけるＲＦＩＤタグ３４の設計上の装着位置又は作業時における装着位置として把握及び管理された情報から既知の値として把握される。ＲＦＩＤタグ３４の装着位置は、例えば、鉄道車両２０を基準とする座標、特に、少なくとも鉄道車両２０の前後方向に沿った座標軸上の位置として表現されてもよい。読取りリスト５３ｃは、ＩＤとＲＦＩＤタグ３４の読取り時間とを対応付けた情報である。読取りリスト５３ｃは、ＲＦＩＤリーダ４０が読み取ったタグ情報に含まれるＩＤ及びその読取り時間に基づいて生成される。速度履歴５３ｄは、演算された鉄道車両２０の速度の履歴情報である。速度履歴５３ｄは、時間（読取り時間）及びＩＤのうちの少なくとも１つに、演算された速度を対応付けた情報であってもよい。別途ＩＤと鉄道車両２０とを対応付けたテーブル等が存在する場合、速度履歴５３ｄは、鉄道車両２０の特定情報に、演算された速度が対応付けられた情報であってもよい。基準速度５３ｅは、軌道１８における鉄道車両２０の上限速度として、予め設定された値である。記憶部５３には、ＩＤと状態情報等を対応付けたＩＤリスト５３ｆが格納されることもある。
【0033】
速度演算装置５０は、単一のコンピュータによって実現されていてもよいし、複数のコンピュータが連携することによって構成されていてもよい。これらの場合において、コンピュータの設置位置は特に限定されない。１つ又は複数のコンピュータが鉄道車両２０に搭載されてもよいし、ＲＦＩＤリーダ４０が設置された設備近傍に設置されてもよいし、他の基地システムに設置されてもよい。これらの各箇所に、複数のコンピュータが分散して設置されてもよい。本システムが複数のコンピュータによって実現される場合、後述する各処理は、いずれのコンピュータによって実行されてもよい。
【0034】
本実施形態では、速度測定システム３０は、上記したように発報部６０を備える。発報部６０は、速度演算装置５０によって演算された鉄道車両２０の速度が警告条件に合致する場合に警告を発する。発報は、視覚的になされてもよい。発報部６０の一例は、回転灯６０ａである。発報部６０の他の例は、液晶表示装置である。発報部６０は、固定箇所に設置される表示装置６０ｂであってもよいし、持運び可能な表示装置６０ｃ（例えば、スマートフォン、タブレット端末装置）であってもよい。発報は、スピーカ、ブザー等の発音体によって聴覚的になされてもよい。
【0035】
【0036】
ステップＳ１では、速度演算装置５０において、ＲＦＩＤリーダ４０からの出力に基づき、タグ情報の読取りの有無が判定される。軌道１８におけるＲＦＩＤリーダ４０の設置箇所近くを鉄道車両２０が通過すると、当該鉄道車両２０に装着されたＲＦＩＤタグ３４のタグ情報がＲＦＩＤリーダ４０によって読込まれる。読取り有りと判定されるまで、ステップＳ１の処理が繰返され、読取り有りと判定されると、次ステップＳ２に進む。
【0037】
ステップＳ２では、読取られたタグ情報に含まれるＩＤが読取り時間と共に読取りリスト５３ｃに登録される。
【0038】
次ステップＳ３では、ＲＦＩＤリーダ４０近くを鉄道車両２０が通過済か否かが判定される。例えば、ＲＦＩＤリーダ４０によるタグ情報の読取りが途絶えた時間が予め設定された所定時間以上又は所定時間を超えたか否かを判定し、読取りが途絶えた時間が所定時間以上又は所定時間を超えたときに鉄道車両２０が通過済と判定してもよい。鉄道車両２０が通過済か否かの判定は、別途軌道１８の近くに設けられた車両検知センサ、例えば、光センサ等の出力に基づいてなされてもよい。通過済でないと判定されると、ステップＳ１に戻り、通過済と判定されると、ステップＳ４に進む。
【0039】
ステップＳ４では、読取りリスト５３ｃに登録された複数のＩＤのなかから速度演算用の組合せを決定する。ここでは、１つの組合せは、２つのＩＤによって構成される。本実施形態では、速度演算用の組合せを１つ決定する場合を説明し、後の変形例で複数の組合せを決定する例を説明する。速度演算用の組合せは、特に限定されない。例えば、速度演算用の組合せは、予め設定された２つのＩＤであってもよいし、複数のＩＤのなかからランダムに抽出された２つのＩＤであってもよいし、読取り時間が最も早いＩＤと最も遅いＩＤとの組合せであってもよい。
【0040】
次ステップＳ５では、速度演算用の組合せを構成する２つのＩＤについて、読取りリスト５３ｃからのタグ読込時間を読込むと共に、タグ位置テーブル５３ｂから座標を読込む。例えば、図５に示す例では、読取りリスト５３ｃでは、各ＩＤに読込時間が対応付けられており、タグ位置テーブル５３ｂでは、各ＩＤに座標（鉄道車両２０における前後方向の座標）が対応付けられている。このため、読取りリスト５３ｃ及びタグ位置テーブル５３ｂに基づいて、各ＩＤに対して、読込時間及び座標が特定される。
【0041】
次ステップＳ６では、速度演算を行う。ここでの速度演算は、速度演算用の２つのＩＤのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、当該２つのＲＦＩＤタグ３４間の距離とに基づいて、鉄道車両２０の速度を演算する。速度演算用の２つのＩＤのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差は、上記読取りリスト５３ｃから読取られた２つのＩＤの読取り時間の一方から他方を減算することによって求められ得る。２つのＲＦＩＤタグ３４間の距離は、ＲＦＩＤタグ３４の位置情報に基づいて算出される。ここでは、２つのＲＦＩＤタグ３４間の距離は、タグ位置テーブル５３ｂに基づく２つのＩＤの座標の一方から他方を減算することによって求められ得る。そして、ＲＦＩＤタグ３４間の距離を、ＲＦＩＤタグ３４の読取り時間差によって除することによって、鉄道車両２０の速度が演算される。
【0042】
例えば、図５において、ＩＤが００１と０２７とＲＦＩＤタグ３４に基づいて速度演算を行う際には、一方のＩＤ（０２７）の座標から他方のＩＤ（００１）の座標を減算することで、距離を求めることができる。ここでは、例えば、２５９０（ｃｍ）－０１２０（ｃｍ）＝２４７０（ｃｍ）から、距離が２４７０（ｃｍ）であると求められる。また、一方のＩＤ（０２７）の読取り時間から他方のＩＤ（００１）の読取り時間を減算することで、読取り時間差を求めることができる。ここでは、例えば、００８３（ｓ）－０００５（ｓ）＝７８（ｓ）から、読取り時間差が７８（ｓ）であると求められる。そして、距離を時間差で除して、ここでは、２４７０／７８＝３１．６６６・・・（ｃｍ／ｓ）と演算することができる。上記演算結果は、鉄道車両２０のうち２つのＩＤ（００１と０２７）が装着された部分間がＲＦＩＤリーダ４０の側方を通過する際の速度を示している。演算された速度は、表示部を通じた表示、速度履歴の保存、鉄道車両に対する警告等の処理に供される。
【0043】
次ステップＳ７では、演算された速度が速度履歴５３ｄとして登録される。
【0044】
次ステップＳ８では、演算された速度が警告条件に合致するか否かが判定される。警告条件は、例えば、速度が予め定められた基準速度５３ｅ以上となる、又は基準速度５３ｅを超えることである。速度が警告条件に合致しないと判定されると、ステップＳ１０に進み、警告条件に合致すると判定されると、ステップＳ９に進む。
【0045】
ステップＳ９では、発報部６０を通じて警告処理を行う。警告処理は、例えば、発報部６０を通じて注意を喚起する表示又は音を発生すること等によりなされる。処理後、ステップＳ１０に進む。
【0046】
ステップＳ１０では、終了指令の有無が判定される。終了指令有りと判定されると、処理を終了し、終了指令無しと判定されると、ステップＳ１に戻って以降の処理を繰返す。ステップＳ１以降の処理が繰返されることにより、ＲＦＩＤタグ３４が装着された鉄道車両２０がＲＦＩＤリーダ４０の近くを通過する度に、当該鉄道車両２０の速度が測定される。
【0047】
本実施形態によると、ＲＦＩＤリーダ４０が複数のＲＦＩＤタグ３４のそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両２０における複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離とに基づいて、鉄道車両２０の速度を演算する。このため、地上側に複数のＲＦＩＤリーダを設置し、それぞれのＲＦＩＤリーダによるＲＦＩＤタグの読取り時間及びＲＦＩＤリーダ間の距離に基づいて速度を求める場合と比較して、ＲＦＩＤリーダ４０の設置数を少なくすることができる。これにより、鉄道車両２０に設けられた複数のＲＦＩＤタグ３４を利用し、軌道１８側の設備コストを低く抑えつつ鉄道車両２０の速度を測定できる。なお、予備的な目的又は精度向上目的でＲＦＩＤリーダが複数設けられてもよい。
【0048】
また、速度演算装置５０は、鉄道車両２０における複数のＲＦＩＤタグ３４の位置情報（ここでは鉄道車両２０の前後方向における座標）に基づいて２つのＲＦＩＤタグ３４間の距離を演算する。このため、ＲＦＩＤタグ３４の全ての組合せについて、タグ間距離を管理把握しておかなくても、複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離を容易に求めることができる。
【0049】
また、速度演算装置５０にタグ位置テーブル５３ｂが記憶されている。速度演算装置５０は、このタグ位置テーブル５３ｂに基づいて複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離を演算する。このため、ＲＦＩＤタグ３４に位置情報を登録しておかなくても、タグ位置テーブル５３ｂを利用して、複数のＲＦＩＤタグ３４間の距離を演算することができる。
【0050】
また、速度演算装置５０によって演算された速度が警告条件に合致する場合に、発報部６０を通じて警告を発するため、演算された速度情報を鉄道車両２０の運転、運行管理等に供することができる。例えば、速度が所定の上限速度以上となるか上限速度を上回った場合に、運転者等に警告を発することができる。
【0051】
図６は速度演算装置５０における変形例に係る処理例を示すフローチャートである。図６では、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４が鉄道車両２０に装着されていることを前提に、速度演算装置５０が、当該３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、鉄道車両２０の速度を演算する例が示される。複数の組合せに対して演算された複数の速度に基づき、平均速度が演算されてもよいし、速度変化が演算されてもよい。図６では平均速度が演算される場合が示される。なお、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４が鉄道車両２０に装着されている場合としては、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４の全てが鉄道車両２０の前後方向において異なる位置に装着されている場合、及び、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４が鉄道車両２０の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散し、かつ、少なくとも２つのＲＦＩＤタグ３４が鉄道車両２０の前後方向において同じ位置（例えば、左右位置）に装着されている場合を含む。
【0052】
図６に示す処理が図４に示す処理と異なるのは、図４においてはＲＦＩＤタグ３４の１つの組合せに関する速度を求めていたのに対して、図６においてはＲＦＩＤタグ３４の複数の組合せに関する速度を求める点である。図６に示す処理について、図４に示す処理との相違点を中心に説明する。図６に示す処理では、図４に示すステップＳ１からＳ３と同様の処理がなされ、ステップＳ３において通過済と判定されると、図４におけるステップＳ４の代りに、ステップＳ２１に進む。
【0053】
ステップＳ２１では、読取りリスト５３ｃに登録された複数のＩＤのなかから速度演算用の複数の組合せを決定する。１つの組合せは、２つのＩＤによって構成される。本変形例では、速度演算用の組合せを複数決定する。複数の組合せは如何なる処理によって決定されてもよい。例えば、複数の組合せは、複数のＩＤによって生成可能な全組合せであってもよい。複数の組合せは、予め設定された複数の組合せであってもよい。複数の組合せは、複数のＩＤから２つのＩＤをランダムに抽出することを繰返し、かつ、同じ組合せとなるものを排除することによって決定されてもよい。なお、複数のＩＤのうちの一部がＲＦＩＤリーダ４０による読取りエラーとなる場合が生じ得る。このような場合には、次のような処理がなされてもよい。例えば、２つのＩＤによる組合せを決定した後、決定された２つのＩＤのうちの片方もしくは両方が読取りエラーと判定された場合に、当該組合せを除外して、別の２つのＩＤによる組合せを決定してもよい。または、予め読取りエラーとなったＩＤについては、組合せを決定するための抽出の対象ＩＤから除外しておいてもよい。速度演算用の組合せが複数決定されると、次ステップＳ５に進む。
【0054】
ステップＳ５及びＳ６では、決定された速度演算用の複数のＩＤの組合せのうちの１つについて、図４で説明したのと同様に、鉄道車両２０の速度を演算する。速度演算がなされると、図４に示すステップＳ７の代りに、ステップＳ２２に進む。
【0055】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１において決定された複数の組合せの全てについて、速度演算が終了したか否かが判定される。速度の演算が終了していないと判定されると、ステップＳ５に戻り、速度の演算が終了していない組合せについて、速度の演算を行う処理を繰返す。速度の演算が終了したと判定されると、ステップＳ２３に進む。
【0056】
ステップＳ２３では、演算された複数の速度に基づき、鉄道車両２０の平均速度を演算する。すなわち、複数の速度の総和を求め、その総和を組合せ数で除する。これにより、平均速度が求められる。演算された複数の速度に基づく処理は、平均速度を演算する処理でなくてもよい。例えば、後に示すように、複数の速度は、鉄道車両２０の速度変化を示すデータとして処理されてもよい。
【0057】
ステップＳ２３の処理後、図４に示すステップＳ７からＳ１０に示す処理がなされる。
【0058】
本変形例によると、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４の複数の組合せに対して、鉄道車両２０の速度を演算するため、鉄道車両の速度精度の向上を図ることが可能となる。或いは、速度変化を求めるが可能となる。
【0059】
例えば、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４の複数の組合せに対して、鉄道車両２０の複数の速度を求め、複数の速度の平均値を求めることで、鉄道車両２０の速度精度の向上を図ることができる。つまり、ＲＦＩＤタグ３４がＲＦＩＤリーダ４０の通信可能領域に入ると、ＲＦＩＤリーダ４０はＲＦＩＤタグ３４の読取りを行うことができる。しかしながら、周辺状況（鉄道車両２０の実速度、加減速状況、天候）、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の取付状態（姿勢等）、通信可能領域に入ったＲＦＩＤタグ３４の数等に応じて、ＲＦＩＤリーダ４０がＲＦＩＤタグ３４を読取る際における、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の相対的な位置は変動し得る。３つ以上のＲＦＩＤタグ３４の複数の組合せに対して鉄道車両２０の複数の速度を求め、複数の速度の平均値を求めると、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の相対的な位置ずれは、相互に打消し合うことになる。このため、演算された速度の平均値に対しては、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の相対的な位置変動の影響は抑制され、鉄道車両２０の速度精度の向上が図られる。
【0060】
また、複数のＲＦＩＤタグ３４が鉄道車両２０の前後方向において異なる３つ以上の位置に分散していると、ＲＦＩＤリーダ４０が各ＲＦＩＤタグ３４を読取る条件（時間、位置等）で読み取ることになる。このため、複数の速度の平均値を求める際に、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の相対的な位置ずれが、相互に打消され易くなり、鉄道車両２０の速度精度の向上が図られる。
【0061】
また、３つ以上のＲＦＩＤタグ３４は、鉄道車両２０の幅方向において異なる位置に設けられていると、ＲＦＩＤリーダ４０は、鉄道車両２０の幅方向において異なる条件（ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の取付状態（姿勢等））でＲＦＩＤタグ３４を読取ることになる。このため、複数の速度の平均値を求める際に、ＲＦＩＤリーダ４０に対するＲＦＩＤタグ３４の相対的な位置ずれが、相互に打消され易くなり、鉄道車両２０の速度精度の向上が図られる。
【0062】
図７に基づいて鉄道車両２０に設けられた４つのＲＦＩＤタグ３４の読取り時間に基づいて鉄道車両２０の速度及び平均速度を演算する処理例について説明する。２つの台車２４が鉄道車両２０の前後に設けられる。前後の台車２４のそれぞれの前後の軸箱にＲＦＩＤタグ３４が設けられるとする。つまり、鉄道車両２０に４つのＲＦＩＤタグ３４が設けられる。４つのＲＦＩＤタグ３４の前から後方に向けて、１、２、３、４の番号が割振られるとする。以下では、ＲＦＩＤタグ３４を区別する場合に、ＲＦＩＤタグ３４（１）、３４（２）、３４（３）、３４（４）と記する場合がある。ＲＦＩＤタグ３４（１）、３４（２）、３４（３）、３４（４）の座標（鉄道車両２０の前後方向の座標）を、鉄道車両２０の前端部を起点として、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４とし、読取り時間をｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４とする。以下の説明において、ＲＦＩＤタグ３４（ａ）とＲＦＩＤタグ３４（ａ）との間の速度をｖａｂと表記することとする。
【0063】
この場合、ＲＦＩＤタグ３４（１）、３４（２）間の速度ｖ１２＝（ｘ２－ｘ１）／（ｔ２－ｔ１）であり、ＲＦＩＤタグ３４（１）、３４（３）間の速度ｖ１３＝（ｘ３－ｘ１）／（ｔ３－ｔ１）であり、ＲＦＩＤタグ３４（１）、３４（４）間の速度ｖ１４＝（ｘ４－ｘ１）／（ｔ４－ｔ１）であり、ＲＦＩＤタグ３４（２）、３４（３）間の速度ｖ２３＝（ｘ３－ｘ２）／（ｔ３－ｔ２）であり、ＲＦＩＤタグ３４（２）、３４（４）間の速度ｖ２４＝（ｘ４－ｘ２）／（ｔ４－ｔ２）であり、ＲＦＩＤタグ３４（３）、３４（４）間の速度ｖ３４＝（ｘ４－ｘ３）／（ｔ４－ｔ３）となる。
【0064】
また、平均速度ＶＡＶＧは、（ｖ１２＋ｖ１３＋ｖ１４＋ｖ２３＋ｖ２４＋ｖ３４）／６となる。
【0065】
複数の速度が演算される場合、図８に示すように、演算された複数の速度が演算に用いられた２つのＩＤのうちの早い方の読取り時間（遅い方の読取り時間、又は、２つの読取り時間の平均値であってもよい）における鉄道車両２０の速度であるとして、複数の速度が鉄道車両２０の速度変化を示すデータとして生成されてもよい。これにより、鉄道車両２０の速度変化が容易に把握される。この速度変化のデータから、鉄道車両２０の加速度が把握される。
【0066】
この場合において、図６に示すステップＳ８における警告条件が、加速度が一定範囲を脱していることとして規定されてもよい。例えば、所定加速度を超えている場合（或いは所定加速度以上）、又は、所定加速度未満（或いは所定加速度以下）である場合に警告を発するようにしてもよい。これにより、鉄道車両が急加速された場合、或いは、急減速された場合に、警告を発することができる。
【0067】
また、複数の速度が演算される場合、図９に示すように、時間に対する速度を示す複数の離散データに基づいて近似式ｆ（ｔ）を求める補間処理を行うようにしてもよい。補間処理は、ラグランジュ補間、スプライン補間、最小２乗近似法等を採用した各種アルゴリズムによって実現され得る。
【0068】
上記実施形態では、ＲＦＩＤタグ３４の位置が速度演算装置５０における記憶部５３にタグ位置テーブル５３ｂとして登録されている例が説明された。しかしながら、図１０に示す変形例に示すＲＦＩＤタグ１３４のように、当該ＲＦＩＤタグ１３４の記憶部１３７にＩＤ１３７ａ及び位置情報１３７ｂが登録されていてもよい。位置情報１３７ｂは、鉄道車両２０においてＲＦＩＤタグ１３４が取付けられた位置を示す情報である。ＲＦＩＤリーダ４０が、ＲＦＩＤタグ１３４のタグ情報を読取る際、ＩＤと位置情報とを読取ることで、上記実施形態と同様に、複数のＲＦＩＤタグ１３４間の距離を演算し、鉄道車両２０の速度を演算することができる。
【0069】
上記実施形態における説明に拘らず、ＲＦＩＤリーダ４０の設置位置は、走行する鉄道車両２０に設けられＲＦＩＤタグ３４を読取り可能な位置であれば、特に限定されない。例えば、ＲＦＩＤリーダ４０は、鉄道車両２０が低速で走行する箇所の近くに設けられていてもよい。
【0070】
図１１では、軌道１８が分岐軌道１１０、終端停車位置１１２を含む例が示される。分岐軌道１１０は、軌道が複数の軌道に分岐する部分であり、ポイントと称される部分を含む。終端停車位置１１２とは、鉄道車両２０が軌道１８の終端１１３の手前で停車する位置である。また、図１１には、軌道１８に沿って設けられる駅１１４が示される。駅１１４は、人が鉄道車両２０に乗り降りするか、物を積み降ろしするための設備である。
【0071】
ＲＦＩＤリーダ１４０ａは、分岐軌道１１０を通過する鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る位置に設けられている。ここでは、鉄道車両２０が分岐元となる軌道部分から分岐先軌道に走行することを前提に、ＲＦＩＤリーダ１４０ａは分岐元となる軌道部分の側方に設けられている。そして、鉄道車両２０が分岐軌道１１０を走行する際に、鉄道車両２０がＲＦＩＤリーダ１４０ａの側方を通過し、ＲＦＩＤリーダ１４０ａが鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る。この場合において、発報部１６０ａは、ＲＦＩＤリーダ１４０ａよりも鉄道車両２０の進行方向下流側に設けられているとよい。これにより、鉄道車両２０が分岐軌道１１０を通過する際に、速度演算装置５０によって速度が測定される。また、測定された速度が警告条件に合致しているか否かが判定され、警告条件に合致している場合に、発報部１６０ａを通じて警告が発報される。警告条件は、分岐軌道１１０における曲率半径等に応じて適宜設定される。
【0072】
また、ＲＦＩＤリーダ１４０ｂは、軌道１８の終端停車位置１１２に向けて走行する鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る位置に設けられている。ここでは、ＲＦＩＤリーダ１４０ｂは、終端停車位置１１２の手前であって軌道１８の側方位置に設けられている。このため、鉄道車両２０が終端停車位置１１２に向けて走行する際に、ＲＦＩＤリーダ１４０ｂは、鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る。この場合において、発報部１６０ｂが、ＲＦＩＤリーダ１４０ｂよりも鉄道車両２０の進行方向下流側に設けられているとよい。これにより、鉄道車両２０が終端停車位置１１２に向けて走行する際に、速度演算装置５０によって速度が測定される。また、測定された速度が警告条件に合致しているか否かが判定され、警告条件に合致している場合に、発報部１６０ｂを通じて警告が発報される。警告条件は、鉄道車両２０が終端１１３を超えずに停車できる徐行速度であり、鉄道車両２０の重量、連結数等に応じて設定される。
【0073】
また、ＲＦＩＤリーダ１４０ｃは、駅１１４における停車位置に向けて走行する鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る位置に設けられている。ここでは、ＲＦＩＤリーダ１４０ｃは、軌道１８のうち駅に対応する部分における進入口部分の側方位置に設けられている。このため、鉄道車両２０が駅１１４の停車位置に向けて走行する際に、ＲＦＩＤリーダ１４０ｃは、鉄道車両２０に設けられたＲＦＩＤタグ３４を読取る。この場合において、発報部１６０ｃが、ＲＦＩＤリーダ１４０ｃよりも鉄道車両２０の進行方向下流側に設けられているとよい。これにより、鉄道車両２０が駅１１４の停車位置に向けて走行する際に、速度演算装置５０によって速度が測定される。また、測定された速度が警告条件に合致しているか否かが判定され、警告条件に合致している場合に、発報部１６０ｃを通じて警告が発報される。警告条件は、鉄道車両２０が駅１１４を超えずに停車できる徐行速度であり、鉄道車両２０の重量、連結数等に応じて設定される。
【0074】
なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。
【0075】
上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【0076】
本開示は、下記各態様を含む。
【0077】
第１の態様は、鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグと、前記鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、を備える鉄道車両の速度測定システムである。これにより、ＲＦＩＤリーダが鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの距離とに基づいて、鉄道車両の速度を演算する。このため、軌道側において、ＲＦＩＤリーダの設置数を少なくできる。これにより、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグを利用し、軌道側の設備コストを低く抑えつつ鉄道車両の速度を測定できる。
【0078】
第２の態様は、第１の態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部は、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定システムである。これにより、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて、複数のＲＦＩＤタグ間の距離を容易に演算できる。
【0079】
第３の態様は、第２の態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記複数のＲＦＩＤタグのＩＤと前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報とを対応付けたタグ位置テーブルを記憶した記憶部をさらに備え、前記速度演算部は、前記タグ位置テーブルに基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定システムである。これにより、ＲＦＩＤタグに位置情報を登録しておかなくても、タグ位置テーブルを利用して、複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算することができる。
【0080】
第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記複数のＲＦＩＤタグは、前記ＲＦＩＤタグを３つ以上含み、前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算する、鉄道車両の速度測定システムである。これにより、演算された複数の速度に基づき、鉄道車両の速度変化を求めることが可能となる。あるいは、演算された複数の速度に基づき精度のよい速度を求めることが可能となる。
【0081】
第５の態様は、第４の態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する、鉄道車両の速度測定システムである。ＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグを検出する位置はばらつく恐れがある。平均速度を、鉄道車両の速度とすることで、ＲＦＩＤリーダに対するＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消され、当該鉄道車両の速度を精度よく測定できる。
【0082】
第６の態様は、第４又は第５の態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記３つ以上のＲＦＩＤタグは、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる３以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられている、鉄道車両の速度測定システムである。これにより、鉄道車両の前後方向において異なる３つ以上の位置に対応するＲＦＩＤタグからのタグ情報の読取り時間及びタグ間距離等に基づいて、鉄道車両の速度が複数求められる。特に、鉄道車両の速度の平均速度を演算した場合には、鉄道車両の前後方向におけるＲＦＩＤリーダに対するＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消される。
【0083】
第７の態様は、第４から第６のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記３つ以上のＲＦＩＤタグは、前記鉄道車両の幅方向において異なる位置に設けられたものを含む。これにより、鉄道車両の幅方向において異なる位置で、鉄道車両の速度が複数求められる。特に、鉄道車両の速度の平均速度を演算した場合には、鉄道車両の幅方向におけるＲＦＩＤリーダに対するＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消される。
【0084】
第８の態様は、第４から第７のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して演算された前記鉄道車両の速度に基づき、前記鉄道車両の速度変化情報を出力する、鉄道車両の速度測定システムである。これにより、鉄道車両の速度変化を測定することができる。
【0085】
第９の態様は、第４から第８のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記速度演算部によって演算された前記鉄道車両の速度が警告条件に合致する場合に警告を発する発報部をさらに備える。これにより、鉄道車両の速度が警告条件に合致する場合に警告を発することができる。
【0086】
第１０の態様は、第１から第９のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記軌道は分岐軌道を含み、前記ＲＦＩＤリーダは、前記分岐軌道を通過する前記鉄道車両に設けられたＲＦＩＤタグを読取る位置に設けられているものである。これにより、鉄道車両が分岐軌道を通過する際に、鉄道車両の速度を測定することができる。
【0087】
第１１の態様は、第１から第９のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定システムであって、前記ＲＦＩＤリーダは、前記軌道の終端停車位置に向けて走行する鉄道車両に設けられたＲＦＩＤタグを読取る位置に設けられているものである。これにより、鉄道車両が終端停車位置に向けて走行する際に、鉄道車両の速度を測定することができる。
【0088】
第１２の態様に係る鉄道車両の速度測定装置は、鉄道車両が走行する軌道側に設けられ、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる２以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るＲＦＩＤリーダと、前記ＲＦＩＤリーダが前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算する速度演算部と、を備える。この場合、ＲＦＩＤリーダが鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの距離とに基づいて、鉄道車両の速度を演算する。このため、軌道側において、ＲＦＩＤリーダの設置数を少なくできる。これにより、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグを利用し、軌道側の設備コストを低く抑えつつ鉄道車両の速度を測定できる。
【0089】
第１３の態様は、第１２の態様に係る鉄道車両の速度測定装置であって、前記速度演算部は、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離を演算する、鉄道車両の速度測定装置である。これにより、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの位置情報に基づいて、複数のＲＦＩＤタグ間の距離を容易に演算できる。
【0090】
第１４の態様は、第１２又は第１３の態様に係る鉄道車両の速度測定装置であって、前記速度演算部は、前記鉄道車両に設けられた３つ以上の前記ＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算する、鉄道車両の速度測定装置である。これにより、演算された複数の速度に基づき、鉄道車両の速度変化を求めることが可能となる。あるいは、演算された複数の速度に基づき、精度のよい速度を求めることが可能となる。
【0091】
第１５の態様は、第１４の態様に係る鉄道車両の速度測定装置であって、前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する、鉄道車両の速度測定装置である。これにより、ＲＦＩＤリーダがＲＦＩＤタグを検出する位置はばらつく恐れがある。平均速度を、鉄道車両の速度とすることで、ＲＦＩＤリーダに対するＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消され、当該鉄道車両の速度を精度よく求めることができる。
【0092】
第１６の態様は、第１４又は第１５の態様に係る鉄道車両の速度測定装置であって、前記ＲＦＩＤリーダは、前記鉄道車両の前後方向に沿って異なる３以上の位置に分散するように前記鉄道車両に設けられている前記３つ以上のＲＦＩＤタグの前記タグ情報を読取る、鉄道車両の速度測定装置である。鉄道車両の前後方向において異なる位置で、鉄道車両の速度が複数求められる。特に、鉄道車両の速度の平均速度を演算した場合には、鉄道車両の前後方向におけるＲＦＩＤリーダに対するＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消される。
【0093】
第１７の態様は、第１４から第１６のいずれか１つの態様に係る鉄道車両の速度測定装置であって、前記速度演算部は、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して演算された前記鉄道車両の速度に基づき、前記鉄道車両の速度変化情報を出力するものである。これにより、鉄道車両の速度変化を測定することができる。
【0094】
第１８の態様に係る鉄道車両の速度測定方法は、（ａ）鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグからのタグ情報を読取るステップと、（ｂ）前記複数のＲＦＩＤタグのそれぞれの前記タグ情報を読取った時間の差と、前記鉄道車両における前記複数のＲＦＩＤタグ間の距離とに基づいて、前記鉄道車両の速度を演算するステップと、を備える。この場合、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグのそれぞれのタグ情報を読取った時間の差と、鉄道車両における複数のＲＦＩＤタグの距離とに基づいて、鉄道車両の速度を演算する。このため、軌道側において、ＲＦＩＤタグを読取る装置を簡素化できる。これにより、鉄道車両に設けられた複数のＲＦＩＤタグを利用し、軌道側の設備コストを低く抑えつつ鉄道車両の速度を測定できる。
【0095】
第１９の態様は、第１８の態様に係る鉄道車両の速度測定方法であって、前記ステップ（ｂ）において、前記鉄道車両に設けられた３つ以上の前記ＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して、前記鉄道車両の速度を演算する。これにより、演算された複数の速度に基づき、鉄道車両の速度変化を求めることが可能となる。あるいは、演算された複数の速度に基づき、精度のよい速度を求めることが可能となる。
【0096】
第２０の態様が、第１９の態様に係る鉄道車両の速度測定方法であって、前記ステップ（ｂ）において、前記３つ以上のＲＦＩＤタグの複数の組合せに対して求められた前記鉄道車両の速度の平均速度を演算する。ＲＦＩＤタグを検出する位置はばらつく恐れがある。平均速度を、鉄道車両の速度とすることで、ＲＦＩＤタグの検出位置のばらつきが打消され、当該鉄道車両の速度を精度よく求めることができる。
【符号の説明】
【0097】
１８ 軌道
２０ 鉄道車両
３０ 速度測定システム
３２ 速度測定装置
３４、１３４ ＲＦＩＤタグ
４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ ＲＦＩＤリーダ
５０ 速度演算装置
５２ 演算処理装置
５３ 記憶部
５３ａ 速度演算プログラム
５３ｂ タグ位置テーブル
５３ｃ 読取りリスト
５３ｄ 速度履歴
５３ｅ 基準速度
６０、１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ 発報部
１１０ 分岐軌道
１１２ 終端停車位置
２０ 鉄道車両
３０ 速度測定システム
３２ 速度測定装置
３４、１３４ ＲＦＩＤタグ
４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ ＲＦＩＤリーダ
５０ 速度演算装置
５２ 演算処理装置
５３ 記憶部
５３ａ 速度演算プログラム
５３ｂ タグ位置テーブル
５３ｃ 読取りリスト
５３ｄ 速度履歴
５３ｅ 基準速度
６０、１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ 発報部
１１０ 分岐軌道
１１２ 終端停車位置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】