特許 7466136 保守作業車連絡システム及び保守作業車連絡方法

(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】2024-04-04

(45)【発行日】2024-04-12

(54)【発明の名称】保守作業車連絡システム及び保守作業車連絡方法

(51)【国際特許分類】

   B61L 25/02 20060101AFI20240405BHJP

   B61L 3/12 20060101ALI20240405BHJP

   B61D 15/00 20060101ALI20240405BHJP

【ＦＩ】

B61L25/02 Z

B61L3/12 Z

B61D15/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019167638

(22)【出願日】2019-09-13

(65)【公開番号】P2021041901

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591256701

【氏名又は名称】日本機械保線株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591199682

【氏名又は名称】株式会社東京保機エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(74)【代理人】

【識別番号】100196601

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 祐市

(72)【発明者】

【氏名】福島 誠志

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏生

(72)【発明者】

【氏名】堀内 言二

(72)【発明者】

【氏名】安達 弘志

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 幸久

(72)【発明者】

【氏名】青木 克博

(72)【発明者】

【氏名】石井 利明

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 考廣

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１４７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２６００１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８６４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６０７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１１４３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｌ ２５／０２

Ｂ６１Ｌ ３／１２

Ｂ６１Ｄ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単数又は複数の車両で構成される保守作業車が走行する線路の近傍に配置された地上設備、及び前記保守作業車に搭載された車載設備を有し、
前記地上設備は、
前記線路上の反射板に光を周期的に放出し、前記光の反射光を受光する地上センサであって、
前記反射光の変化に応じて、前記保守作業車の先端が前記光の光路を通過したときに先端通過信号を出力し、且つ、前記保守作業車の後端が前記光の光路を通過したときに後端通過信号を出力する地上センサと、
前記先端通過信号及び前記後端通過信号の入力に応じて、前記保守作業車の先端及び後端のそれぞれが前記光の光路を通過した先端通過時刻及び後端通過時刻を決定する地上通過時刻決定部と、
前記先端通過時刻を示す先端通過時刻信号、及び前記後端通過時刻を示す後端通過時刻信号を出力する通過時刻信号出力部と、を有し、
前記車載設備は、
前記保守作業車の走行速度を示す車速信号を出力する車速センサと、
前記車速信号に対応する車速を、現在の時刻である車載時刻に関連付けて経時的に記憶する車速記憶処理を実行する車速記憶処理部と、
前記先端通過時刻信号及び前記後端通過時刻信号を取得する通過時刻信号取得部と、
前記車速、前記車載時刻、前記先端通過時刻、及び前記後端通過時刻から前記保守作業車の長さを演算する編成長演算部と、
前記保守作業車の長さを示す編成長信号を出力する編成長信号出力部と、
前記保守作業車の何れかの車両に搭載され、現在の時刻情報を含む複数の測位用電波信号を受信する車載アンテナと、
前記車載アンテナを搭載する車両に搭載され、前記線路上の前記反射板に光を周期的に放出し、前記光の反射光を受光可能な車載センサであって、前記線路上の反射板からの反射光を検出したときに、前記車両が前記反射板を通過したことを示す車載アンテナ通過信号を出力する車載センサと、
前記車載アンテナ通過信号の入力に応じて、前記車載アンテナを搭載する車両が前記反射板を通過した車載アンテナ通過時刻を決定する車載通過時刻決定部と、
前記車速に関連付けられた時刻情報、前記先端通過時刻、及び前記車載アンテナ通過時刻から、前記車載アンテナと前記保守作業車の先端との間の長さである前方長を演算する前方長演算部と、を有する、
ことを特徴とする、保守作業車連絡システム。

【請求項2】

前記車載設備は、
前記複数の測位用電波信号に基づいて、前記車載アンテナの現在位置であるアンテナ位置を演算するアンテナ位置情報演算部と、
前記アンテナ位置と、前記前方長とから前記保守作業車の先端の位置である先端位置を演算する先端位置演算部と、
前記先端位置を示す先端位置信号を出力する先端位置信号出力部と、
を更に有する、請求項１に記載の保守作業車連絡システム。

【請求項3】

前記地上設備は、
現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号を受信する地上アンテナと、
前記地上アンテナによって受信された前記時刻情報電波信号から現在の時刻である地上現在時刻を抽出する地上時刻情報抽出部と、を更に有し、
前記車載設備は、
現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号を受信する車載アンテナと、
前記車載アンテナによって受信された現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号から現在の時刻である車載現在時刻を抽出する車載時刻情報抽出部と、
を更に有し、
前記地上通過時刻決定部は、前記地上現在時刻を使用して、前記先端通過時刻及び前記後端通過時刻を決定し、
前記車速記憶処理部は、前記車速信号に対応する車速を、前記車載現在時刻に関連付けて経時的に記憶する車速記憶処理を実行する、請求項１に記載の保守作業車連絡システム。

【請求項4】

線路内を走行する、単数又は複数の車両で構成される保守作業車の編成長を連絡する保守作業車連絡方法であって、
地上設備によって実行される、
前記線路上の反射板に光を周期的に照射し、前記光の反射光を受光するステップと、
前記反射光の変化に応じて、前記保守作業車の先端が前記光の光路を通過したときに先端通過信号を出力し、且つ、前記保守作業車の後端が前記光の光路を通過したときに後端通過信号を出力するステップと、
前記先端通過信号及び前記後端通過信号の入力に応じて、前記保守作業車の先端及び後端のそれぞれが前記光の光路を通過した先端通過時刻及び後端通過時刻を決定するステップと、
前記先端通過時刻を示す先端通過時刻信号、及び前記後端通過時刻を示す後端通過時刻信号を出力するステップと、を有し、
車載設備によって実行される、
前記保守作業車の走行速度を示す車速信号を出力するステップと、
前記車速信号に対応する車速を、現在の時刻である車載時刻に関連付けて経時的に記憶する車速記憶処理を実行するステップと、
前記先端通過時刻信号及び前記後端通過時刻信号を取得するステップと、
前記車速、前記車載時刻、前記先端通過時刻、及び前記後端通過時刻から前記保守作業車の長さを演算するステップと、
前記保守作業車の長さを示す編成長信号を出力するステップと、
前記保守作業車の何れかの車両に搭載される車載アンテナを介して、現在の時刻情報を含む複数の測位用電波信号を受信するステップと、
前記車載アンテナを搭載する車両に搭載され、前記線路上に光を周期的に放出し、前記光の反射光を受光可能な車載センサが前記線路上の反射板からの反射光を検出したときに、前記車両が前記反射板を通過したことを示す車載アンテナ通過信号を出力するステップと、
前記車載アンテナ通過信号の入力に応じて、前記車載アンテナを搭載する車両が前記反射板を通過した車載アンテナ通過時刻を決定するステップと、
前記車速に関連付けられた時刻情報、前記先端通過時刻、及び前記車載アンテナ通過時刻から、前記車載アンテナと前記保守作業車の先端との間の長さである前方長を演算するステップと、
を有する、
ことを特徴とする、保守作業車連絡方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、保守作業車連絡システム及び保守作業車連絡方法に関する。

【背景技術】

【0002】

線路の保守作業に使用される保守作業車は、線路上を双方向に移動するため、保守作業車同士が衝突する危険性が高い。衝突を回避するために、保守作業車は、例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ： Global Positioning system）を利用し自車の位置をそれぞれ連絡しあって、衝突を回避する方法がある。

【0003】

特許文献１は、ＧＰＳ受信機から求めた自己位置情報を送信すると共に、他の移動体から送信されている他の移動体の位置情報を受信し、自己位置情報と他の移動体の位置情報とにより、自移動体と他の移動体の相対距離を求めるシステムを開示する。

【0004】

特許文献２は、移動体間隔制御に利用される、無線通信端末を備えた多数の保守作業車間の送信電波の衝突を回避しうるデータ送信時期の調整方法およびデータ送信時期を調整する装置を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平８－８６８５３号公報

【文献】特開２００４－３４３６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

線路の保守作業に使用される保守作業車は、動力車の前方又は後方に線路保守のための機材等を載せるホッパ車や、いわゆるトロと呼ばれる車両を多数連結して編成されることが多い。しかし、他の保守作業車との衝突を回避する上で必要な情報である動力車の前方又は後方に連結されているホッパ車やトロを含めた編成長を自動的に取得する方法はない。

【0007】

本発明は、このような問題点を解決して、動力車が前方又は後方に連結される保守作業車の編成長を自動的に取得する方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明に係る保守作業車連絡システムは、単数又は複数の車両で構成される保守作業車が走行する線路の近傍に配置された地上設備、及び保守作業車に搭載された車載設備を有し、地上設備は、保守作業車の先端が所定の標識を通過したときに先端通過信号を出力し、且つ、保守作業車の後端が所定の標識を通過したときに後端通過信号を出力する地上センサと、先端通過信号及び後端通過信号の入力に応じて、保守作業車の先端及び後端のそれぞれが所定の標識を通過した先端通過時刻及び後端通過時刻を決定する地上通過時刻決定部と、先端通過時刻を示す先端通過時刻信号、及び後端通過時刻を示す後端通過時刻信号を出力する通過時刻信号出力部と、を有し、車載設備は、保守作業車の走行速度を示す車速信号を出力する車速センサと、車速信号に対応する車速を、現在の時刻である車載時刻に関連付けて経時的に記憶する車速記憶処理を実行する車速記憶処理部と、先端通過時刻信号及び後端通過時刻信号を取得する通過時刻信号取得部と、車速、車載時刻、先端通過時刻、及び後端通過時刻から前記保守作業車の長さを演算する編成長演算部と、保守作業車の長さを示す編成長信号を出力する編成長信号出力部と、を有することを特徴とする。

【0009】

本発明に係る保守作業車連絡システムは、車載設備が、保守作業車の何れか車両に搭載され、現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号を受信する車載アンテナと、車載アンテナを搭載する車両が所定の標識を通過したときに、車載アンテナ通過信号を出力する車載センサと、車載アンテナ通過信号の入力に応じて、車載アンテナを搭載する車両が所定の標識を通過した車載アンテナ通過時刻を決定する車載通過時刻決定部と、車速に関連付けられた時刻情報、先端通過時刻、及び車載アンテナ通過時刻から、車載アンテナと保守作業車の先端との間の長さである前方長を演算する前方長演算部と、複数の測位用電波信号に基づいて、前記車載アンテナの現在位置であるアンテナ位置を演算するアンテナ位置情報演算部と、アンテナ位置と、前方長とから保守作業車の先端の位置である先端位置を演算する先端位置演算部と、先端位置を示す先端位置信号を出力する先端位置信号出力部と、を更に有することが好ましい。

【0010】

本発明に係る保守作業車連絡システムは、地上設備が、現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号を受信する地上アンテナと、地上アンテナによって受信された時刻情報電波信号から現在の時刻である地上現在時刻を抽出する地上時刻情報抽出部と、を更に有し、車載設備は、現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号を受信する車載アンテナと、車載アンテナによって受信された現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号から現在の時刻である車載現在時刻を抽出する車載時刻情報抽出部を更に有し、地上通過時刻決定部は、地上現在時刻を使用して、先端通過時刻及び後端通過時刻を決定し、車載通過時刻決定部は、車載現在時刻を使用して、車載アンテナ通過時刻を決定する、ことが好ましい。

【0011】

本発明に係る保守作業車連絡方法は、線路内を走行する、単数又は複数の車両で構成される保守作業車の編成長を連絡する保守作業車連絡方法であって、地上設備によって実行される、保守作業車の先端が所定の標識を通過したときに先端通過信号を出力し、且つ、保守作業車の後端が所定の標識を通過したときに後端通過信号を出力するステップと、先端通過信号及び前記後端通過信号の入力に応じて、保守作業車の先端及び後端のそれぞれが所定の標識を通過した先端通過時刻及び後端通過時刻を決定するステップと、先端通過時刻を示す先端通過時刻信号、及び後端通過時刻を示す後端通過時刻信号を出力するステップと、を有し、車載設備によって実行される、保守作業車の走行速度を示す車速信号を出力するステップと、車速信号に対応する車速を、現在の時刻である車載時刻に関連付けて経時的に記憶する車速記憶処理を実行するステップと、先端通過時刻信号及び前記後端通過時刻信号を取得するステップと、車速、車載時刻、先端通過時刻、及び後端通過時刻から前記保守作業車の長さを演算するステップと、保守作業車の長さを示す編成長信号を出力するステップと、を有する、とを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

保守作業車同士の衝突を回避するため動力車が前方又は後方に連結される保守作業車の編成長を自動的に取得する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る保守作業車連絡システムの概要を説明する図であり、（ａ）は、保守作業車の先頭が、線路内に設置された反射板を通過したときを示した図であり、（ｂ）は、動力車が反射板を通過したときを示した図であり、（ｃ）は、保守作業車の最後尾が、反射板を通過したときを示した図であり、（ｄ）は、編成長Ｌ、前方長Ｌ１、後方長Ｌ２を計算する方法の一例を説明する図である。

【図2】反射板と地上設備の外観概要の一例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図である。

【図3】地上設備の概略構成の一例を示す図である。

【図4】車載設備６の概略ブロック構成の一例を示す図である。

【図5】時刻と車載設備の車速センサのロータリーエンコーダの検出パルスと動力車の走行距離との関係の一例を示す図である。

【図6】走行距離の補間計算に使用する走行距離記録データの一例を示す図である。

【図7】地上設備の処理のフローチャートの一例を示す図である。

【図8】車載設備の通過時刻取得処理のフローチャートの一例を示す図である。

【図9】車載設備の編成長連絡処理のフローチャートの一例を示す図である。

【図10】車載設備による保守作業車の位置連絡処理の一例を示す図であり、（ａ）は、処理のフローチャート図であり、（ｂ）は、車載アンテナ位置と保守作業車の先端位置との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の一側面に係る保守作業車連絡システム及び保守作業車連絡方法について図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。尚、以下の説明及び図において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

（本発明に係る保守作業車連絡システムの概要）
図１は、実施形態に係る保守作業車連絡システム１を一例として、本発明に係る保守作業車連絡システムの概要を説明する図である。図１（ａ）は、保守作業車５の先端が、線路２内に設置された反射板３を通過したときを示した図である。図１（ｂ）は、動力車５０が反射板３を通過したときを示した図である。図１（ｃ）は、保守作業車５の最後尾が、反射板３を通過したときを示した図である。したがって、反射板３は保守作業車５が通過したか否かを判定するための標識である。図１（ｄ）は、編成長Ｌ、前方長Ｌ１、後方長Ｌ２を計算する方法の一例を説明する図である。

【0016】

保守作業車連絡システム１は、線路２内に設置された反射板３と、反射板３を地上から見込むように設置された地上設備４と、線路２上を走行する保守作業車５に搭載された車載設備６を有する。反射板３と地上設備４とは、保守作業車５の保守基地の出口付近に設置されている。保守作業車５が保守基地を出発するときに、保守作業車連絡システム１が、保守作業車５の編成長を計測するためである。

【0017】

例えば、保守作業車５は、少なくとも１両の動力車５０と、動力車５０に連結されたトロ５１～５５等により編成される。動力車５０は、例えば保守用車である。説明を簡単にするため、車載設備６は動力車５０に搭載されているものとして説明する。保守作業車５の編成長Ｌ（ｍ）は、トロ５１の先端からトロ５５の後尾までである。動力車５０の前方長Ｌ１（ｍ）は、トロ５１の先端から動力車５０までである。また、動力車５０の後方長Ｌ２（ｍ）は、動力車５０からトロ５５の後尾までであり、Ｌ２＝Ｌ－Ｌ１である。なお、動力車５０内の車載設備６が搭載されている位置が、動力車５０の前方長と後方長の基準点とされる。

【0018】

地上設備４は不図示の地上レーザーセンサを有し、地上レーザーセンサは、反射板３にレーザー光を照射し、反射板３からの反射光を受光する。地上レーザーセンサは、反射板３に、一定の周期、例えば、数ミリ秒の周期でレーザー光を照射する。

【0019】

反射板３は、レール２１、枕木２２、及びバラスト２３を有する線路２内に設置される。２本のレール２１の間の枕木２２上に反射板３を設置することが好ましい。反射板３が安定するからである。保守作業車５が反射板３を通過し始めたとき、地上レーザーセンサは、レーザー反射光を受光しなくなる。例えば、保守作業車５の先頭車両であるトロ５１の先端が反射板３を通過したときから、最後尾車両であるトロ５５の後端が反射板３を通過したときまで、地上レーザーセンサは、レーザー反射光を受光しない。

【0020】

地上設備４は、地上アンテナ４１を介して測位衛星からの測位用電波信号を受信している。測位用電波信号には、時刻情報電波信号が含まれている。地上レーザーセンサが反射光を受光しなくなったとき、すなわち、保守作業車５の先頭車両であるトロ５１の先端が反射板３を通過したときの時刻Ｔ１（以下、「先端通過時刻」という）を、地上設備４は、測位用電波信号に基づいて求めることができる。

【0021】

地上設備４は、地上無線アンテナ４２を介して、先端通過時刻Ｔ１を示す先端通過信号を、車載設備６に送信する。車載設備６は、車載無線アンテナ６２を介して受信した先端通過時刻Ｔ１を示す先端通過信号から先端通過時刻Ｔ１を取得する。

【0022】

図１（ｂ）は、動力車５０が、反射板３を通過したときを示す図である。

【0023】

動力車５０には、車載設備６が搭載されている。車載設備６は、不図示の車載レーザーセンサを有し、車載レーザーセンサは、線路２内に、一定の周期、例えば、数ミリ秒の周期でレーザー光を照射する。動力車５０が、線路２内の反射板３を通過したとき、車載レーザーセンサは、反射板３からのレーザー反射光を受光する。

【0024】

又、車載設備６は、車載アンテナ６１を介して複数の測位衛星からの測位用電波信号を受信している。車載設備６が測位衛星からの測位用電波信号を受信して得られる位置は、車載アンテナ６１の取り付け位置である。説明を簡単にするため、車載アンテナ６１の取り付け位置と、動力車５０の前方長Ｌ１及び後方長Ｌ２の基準となる車載レーザーセンサの取り付け位置とは同じであるとして説明する。なお、測位用電波信号には、時刻情報電波信号が含まれている。

【0025】

車載レーザーセンサが反射光を受光したとき、すなわち、車載アンテナ６１が反射板３を通過したときの時刻Ｔ２（以下、「車載アンテナ通過時刻」という）を、車載設備６は、受信した測位用電波信号に基づいて求めることができる。

【0026】

図１（ｃ）は、保守作業車５の最後尾が、標識である反射板３を通過したときを示した図である。

【0027】

反射板３は、線路２内に設置されているので、保守作業車５の最後尾のトロ５５の後端が反射板３を通過したと、地上レーザーセンサは、レーザー反射光を再び受光するようになる。地上設備４は、地上レーザーセンサが反射光を再び受光し始めたとき、すなわち、保守作業車５の最後尾車両であるトロ５５の後端が反射板３を通過したときの時刻Ｔ３（以下、「後端通過時刻」という）を、測位用電波信号に基づいて求めることができる。

【0028】

地上設備４は、地上無線アンテナ４２を介して、後端通過時刻信号を、車載設備６に送信する。車載設備６は、車載無線アンテナ６２を介して受信した後端通過時刻信号から後端通過時刻Ｔ３を取得する。

【0029】

車載設備６は、不図示の編成長演算部を有する。車載設備６は後端通過時刻Ｔ３を取得すると、先端通過時刻Ｔ１、車載アンテナ通過時刻Ｔ２、及び後端通過時刻Ｔ３に対応する走行距離を使用して、図１（ｄ）に示すように、編成長Ｌと前方長Ｌ１を計算することができる。したがって、保守作業車連絡システム１の車載設備６は、他の保守作業車に、車載設備６が搭載されている保守作業車５の編成長Ｌを連絡することができる。

【0030】

更に、車載設備６は、車載アンテナ６１を介して受信した測位用電波信号から車載アンテナ６１の位置を計算ことができる。保守作業車５の位置の基準点が、保守作業車５の先頭であるとすると、車載アンテナ６１の位置を保守作業車５の先頭の位置に変換する必要がある。そこで、車載設備６は、保守作業車５の前方長Ｌ１と、例えば、測位用電波信号から計算された位置の変位ベクトル（例えば、連続して測位された２点間の位置の変位）を使用して、車載アンテナ６１の位置を保守作業車５の先端の位置に換算する。

【0031】

車載設備６は、保守作業車５の先頭の位置、例えば、緯度ｌｏｎ，経度ｌｕｔで示される位置と、編成長Ｌとを示す連絡信号を、車載無線アンテナ６２を介して他の保守作業車に送信することができる。車載無線アンテナ６２は、地上設備４からの先端通過時刻Ｔ１と後端車載アンテナ通過時刻Ｔ３を示す信号の受信と、保守作業車５の位置、編成長Ｌの送信を行う送受信アンテナとして機能しているが、別々のアンテナとしてもよい。

【0032】

図１（ｄ）は、編成長Ｌ、前方長Ｌ１、後方長Ｌ２を計算する方法の一例を説明する図である。

【0033】

車載設備６は、不図示の編成長演算部を有し、編成長演算部は、先端通過時刻Ｔ１、車載アンテナ通過時刻Ｔ２、及び後端通過時刻Ｔ３での保守作業車５のそれぞれの走行距離に基づいて編成長Ｌ１、前方長Ｌ１を計算することができる。更に、後方長Ｌ２を計算してもよい。編成長Ｌは、
Ｌ＝（後端通過時刻Ｔ３での走行距離）－（先端通過時刻Ｔ１での走行距離）
で計算される。

【0034】

又、動力車の前方長Ｌ１は、トロ５１の先端から車載アンテナ６１の取り付け位置までであるから、
Ｌ１＝（車載アンテナ通過時刻Ｔ２での走行距離）－（先端通過時刻Ｔ１での走行距離）
で計算される。又、ＬとＬ１が判れば、動力車５０の後方長Ｌ２は、動力車５０の車載設備６が搭載されている位置からトロ５５の後尾までであり、
Ｌ２＝Ｌ－Ｌ１
で計算される。

【0035】

地上設備４から送信される先端通過時刻Ｔ１と後端通過時刻Ｔ３、車載設備６が取得する車載アンテナ通過時刻Ｔ２は、いずれも複数の測位衛星からの測位用電波信号に基づいて取得される。地上設備４が受信する測位用電波信号を発信する複数の測位衛星の組み合わせと、車載設備６が受信する測位用電波信号を発信する複数の測位衛星の組み合わせとは異なっていてもよい。全地球測位システム（ＧＰＳ）の任意の少なくとも４つの測位衛星の測位用電波信号から取得される現在の時刻は、誤差範囲１／１０００秒程度で同一となるからである。

【0036】

したがって、地上設備４と車載設備６との時間同期は取らずともよく、編成長Ｌ、前方長Ｌ１、及び後方長Ｌ２の精度を高めることができる。

【0037】

上述のように、保守作業車連絡システム１は、編成長Ｌと前方長Ｌ１を求めたあと、保守作業車５の移動によって変化する車載アンテナ６１の位置を２点取得する。保守作業車５の位置の基準点が、保守作業車５の先端であるとする。車載設備６は、保守作業車５の前方長Ｌ１と、測位用電波信号から計算された位置の変位ベクトル（例えば、連続して測位された２点間の位置の変位）を使用して、車載アンテナ６１の位置を保守作業車５の先端の位置に換算する。

【0038】

保守作業車連絡システム１は、保守作業車５の位置である例えば、緯度ｉｏｎと経度ｌａｔ、編成長Ｌを定期的に他の保守作業車に連絡して、保守作業車同士の衝突を回避するための情報を、例えば衝突回避システムに提供することができる。

【0039】

（実施形態に係る標識と地上設備の概要）
図２は、本実施形態に係る反射板と地上設備の外観概要の一例を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図である。

【0040】

反射板３は、線路２内の枕木面又はバラスト面に設置される。地上設備４は、地上から数メートル、好ましくは３～６ｍの高さに、線路２内の反射板を見込むように線路２の近傍に設置される。なお、反射板３と地上設備４は、例えば保守基地の出口近辺に設置されている。地上設備４から反射板にレーザー光を照射して、レーザー光の反射を検出するためである。したがって、通常は、反射板３は、水平面に対して傾斜して取り付けられることが好ましい。

【0041】

地上設備４は、地上レーザーセンサ４３を有する。地上レーザーセンサ４３は、反射板３にレーザー光を照射して、レーザー反射光を再び受光する。地上レーザーセンサ４３は、反射板３に、一定の周期、例えば、数ミリ秒の周期でレーザー光を照射する。反射板３は、線路２内に設置されているので、保守作業車５が反射板３を通過したとき、地上レーザーセンサ４３は、レーザー反射光を受光しなくなる。

【0042】

例えば、保守作業車５の先頭車両であるトロ５１の先端が反射板３を通過したときから、最後尾車両であるトロ５５の後端が反射板３を通過したときまで、地上レーザーセンサ４３は、レーザー反射光を受光しない。地上設備４は、地上レーザーセンサ４３が反射光を受光しなくなったとき、保守作業車５の先端が反射板の通過を開始したと判定し、先端通過信号を出力する。保守作業車が再び受光し始めたとき、保守作業車５の後端が反射板３の通過を完了したと判定し、後端通過信号を出力する。

【0043】

図３は、地上設備の概略構成の一例を示す図である。地上設備４は、地上アンテナ４１、地上無線アンテナ４２、地上レーザーセンサ４３、地上電波受信部４４、地上無線通信部４５、及び地上マイコン部４６を有する。

【0044】

地上電波受信部４４は、地上アンテナ４１を介して、測位衛星から送信される測位用電波信号を受信する。受信した測位用電波信号を使用して、地上マイコン部４６は、時刻を計算する。なお、測位用電波信号は複数の測位衛星からの測位用電波信号を受信する必要がある。複数の測位用電波信号から位置と時刻が計算されるからである。測位衛星は、好ましくは４つ以上である。測位衛星の例としては、米国のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星、日本の準天頂衛星「みちびき」がある。

【0045】

地上無線通信部４５は、地上マイコン部４６に接続され、地上無線アンテナ４２を介して、地上設備４と車載設備６間で、無線通信を行う。

【0046】

地上レーザーセンサ４３は、周期的に、反射板３にレーザー光を照射して、レーザー反射光を再び受光する。地上レーザーセンサ４３は、地上マイコン部４６により制御され、地上レーザーセンサ４３の検出結果は、地上マイコン部４６に出力される。

【0047】

地上マイコン部４６は、地上マイコン記憶部４６０と地上マイコン処理部４７０を有する。地上マイコン記憶部４６０は、１又は複数の半導体メモリを有する。例えば、地上マイコン記憶部４６０は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、又は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリの少なくとも一つを有する。

【0048】

地上マイコン記憶部４６０は、地上マイコン処理部４７０による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、地上マイコン記憶部４６０は、ドライバプログラムとして、地上レーザーセンサ４３を制御するデバイスドライバプログラム等を記憶する。

【0049】

コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて受信記憶部１２０にインストールされてもよい。又、プログラムサーバ等からダウンロードしてインストールしてもよい。さらに、地上マイコン記憶部４６０は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。地上マイコン記憶部４６０は、地上設備４を識別するための地上コードテーブル４６１等を記憶する。

【0050】

地上マイコン処理部４７０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。地上マイコン処理部４７０は、地上設備４の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｎｉｔ）である。地上マイコン処理部４７０は、保守作業車５が反射板３を通過したのに応じて、通過の先端通過時刻Ｔ１と、後端通過時刻Ｔ３を車載設備６に連絡するため、地上レーザーセンサ４３等の各種処理が適切な手順で実行されるように動作を制御する。

【0051】

地上マイコン処理部４７０は、地上マイコン記憶部４６０に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、地上マイコン処理部４７０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行してもよい。地上マイコン処理部４７０は、地上通過時刻決定部４７１、地上時刻情報抽出部４７２、通過時刻信号出力部４７３等を有する。

【0052】

地上マイコン処理部４７０が有するこれらの各部は、独立した集積回路、回路モジュール、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして地上マイコン部４６に実装されてもよい。

【0053】

（実施形態に係る車載設備の概要）
図４は、車載設備の概略ブロック構成の一例を示す図である。

【0054】

保守作業車５に搭載された車載設備６は、車載アンテナ６１、車載無線アンテナ６２、車載レーザーセンサ６３、車速センサ６４、車載電波受信部６５、車載無線通信部６６、及び車載マイコン部６７を有する。車載マイコン部６７は、車載マイコン記憶部６７０と車載マイコン処理部６８０とを有し、車載レーザーセンサ６３、車速センサ６４、車載電波受信部６５、及び車載無線通信部６６に接続される。

【0055】

なお、車載設備６を構成する各ユニットは、同一の筐体に含まれている必要はない。例えば、車載レーザーセンサ６３は、動力車５０の床下、車載アンテナ６１と車載無線アンテナ６２は、動力車５０の屋根に取り付けられることが好ましい。更に、車載設備６は、動力車５０だけでなく、保守作業車５を構成する車両のいずれかに搭載、又は、分散して搭載されてもよい。

【0056】

車載電波受信部６５は、車載アンテナ６１を介して、測位衛星から送信される測位用電波信号を受信する。受信した測位用電波信号を使用して、車載マイコン部６７は、動力車５０の位置と、動力車５０が反射板３を通過した時刻を計算する。正確には、車載設備６が複数の測位衛星からの測位用電波信号を受信して得られる位置は、車載アンテナ６１の取り付け位置である。

【0057】

説明を簡単にするため、車載アンテナ６１の取り付け位置と、反射板３を通過したことを検出する車載レーザーセンサ６３の取り付け位置とは同じであるとして説明する。なお、測位用電波信号は複数の測位衛星からの測位用電波信号を受信する必要がある。複数の測位用電波信号から位置と時刻が計算されるからである。測位衛星は、好ましくは４つ以上である。

【0058】

車載無線通信部６６は、車載マイコン部６７に接続され、車載無線アンテナ６２を介して、地上設備４から、先端通過時刻Ｔ１を示す先端通過時刻信号と後端通過時刻Ｔ３を示す後端通過信号を受信する。又、車載無線通信部６６は、車載無線アンテナ６２を介して、他の保守作業車に、保守作業車５の位置、編成長Ｌに関連する信号を送信する。車載無線アンテナ６２は、送受信アンテナとして機能しているが、別々のアンテナとしてもよい。

【0059】

車載レーザーセンサ６３は、反射板３にレーザー光を照射して、レーザー反射光を受光する。車載レーザーセンサ６３は、線路２内に、周期的に、例えば、数ミリ秒の周期でレーザー光を照射する。反射板３は、線路２内に設置されているので、動力車５０が反射板３を通過したとき、車載レーザーセンサ６３は、レーザー反射光を受光する。車載アンテナ６１の取り付け位置は車載レーザーセンサ６３の取り付け位置とは同じであるので、車載レーザーセンサ６３が反射板を通過したしたとき、車載レーザーセンサ６３は車載アンテナ通過信号を出力する。車載アンテナ通過信号により、車載マイコン部６７は、車載アンテナ６１が反射板を通過したことを検知することができる。

【0060】

車速センサ６４は、動力車５０の車速、すなわち保守作業車５の車速を検出するためのセンサである。車速センサ６４は、例えば、動力車軸又は車輪に取り付けられた、スリットを有する回転盤の回転の変位をパルス信号としてカウントするエンコーダが使用される。車軸又は車輪の回転と連動して回転する歯車式車速センサでもよい。更に、測位衛星システムを利用した車速センサでもよい。移動距離が短ければ、移動距離は直線に近似でき車速を計算できるからである。

【0061】

車載マイコン部６７は、車載マイコン記憶部６７０と車載マイコン処理部６８０を有する。車載マイコン記憶部６７０は、１又は複数の半導体メモリを有する。例えば、車載マイコン記憶部６７０は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、又は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリの少なくとも一つを有する。

【0062】

車載マイコン記憶部６７０は、車載マイコン処理部６８０による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、又は、データ等を記憶する。例えば、車載マイコン記憶部６７０は、ドライバプログラムとして、車載レーザーセンサ６３を制御するデバイスドライバプログラム等を記憶する。

【0063】

コンピュータプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて車載マイコン記憶部６７０にインストールされてもよい。又、プログラムサーバ等からダウンロードしてインストールしてもよい。さらに、車載マイコン記憶部６７０は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。車載マイコン記憶部６７０は、走行距離記録データ６７１、編成長等を補正するための補正テーブル６７２、地上設備４及び保守作業車を識別するためのコードからなる車載コードテーブル６７３等を記憶する。

【0064】

車載マイコン処理部６８０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。車載マイコン処理部６８０は、車載設備６の車載レーザーセンサ６３と車速センサ６４の動作を制御する。又、保守作業車５の移動によって変化する位置と、編成長Ｌとを定期的に出力して、保守作業車同士の衝突を回避するための情報を他の保守作業車に連絡する。車載マイコン処理部６８０は、例えば、ＭＣＵ（Micro Computer Unit）として実現されてもよい。

【0065】

更に、車載マイコン処理部６８０は、車載マイコン記憶部６７０に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。又、車載マイコン処理部６８０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行してもよい。車載マイコン処理部６８０は、車速記憶処理部６８１、通過時刻信号取得部６８２、車載時刻情報抽出部６８３、車両通過時刻決定部６８４、編成長演算部６８５、編成長信号出力部６８６、前方長演算部６８７、アンテナ位置情報演算部６８８、先端位置演算部６８９、及び先端位置信号出力部６９０を有する。

【0066】

（実施形態に係る編成長等の計算の概要）
図５は、時刻と動力車５０に搭載された車速センサ６４のロータリーエンコーダの検出パルスと動力車５０の走行距離との関係の一例を示す図である。

【0067】

図５の下段の数列は、保守作業車連絡システム１が稼働を開始したときの、測位衛星から取得された初期時刻Ｔ０から経過した時間を１秒間隔で示している。中段の数列は、動力車５０の車速センサ６４のロータリーエンコーダが検出するパルスの初期時刻Ｔ０からのパルス値を１秒ごとに示している。上段の数列は、動力車５０の初期時刻Ｔ０からの走行距離（ｍ）を１秒ごとに示している。なお、説明を簡単にするため、動力車５０は、一定速度１０Ｋｍ／ｈで走行しているものとしている。

【0068】

例えば、動力車が６ｃｍ進むごとに、車速センサ６４のロータリーエンコーダは、１パルスを検出するように設定されている。車速センサ６４は、検出されるパルス数を１秒間隔でカウントする。したがって、車速（ｍ／ｓｅｃ）は検出されるパルスカウント数に比例する。例えば、車速センサ６４が、１秒間に４６パルスを検出したとすると、動力車５０は１秒間に２．７６ｍを走行したことになる。したがって、車速は２．７６ｍ／ｓｅｃとなり、車速２．７６ｍ／ｓｅｃに３６００をかければ時速約１０Ｋｍ／ｈとなる。又、動力車が時速１０Ｋｍ／ｈで走行しているとき、検出パルス間隔は、約２２ｍｓｅｃである。

【0069】

例えば、車速センサ６４が１秒ごとに出力する速度が秒速（ｍ／ｓｅｃ）であるとすると、出力された秒速は（ｍ／ｓｅｃ）は１秒ごとの走行距離となる。したがって、初期時刻Ｔ０からの走行距離は、１秒ごとの車速（ｍ／ｓｅｃ）を、初期時刻Ｔ０から積算することにより計算できる。

【0070】

例えば、保守作業車５の先頭トロ５１の先端が、一定の時速１０Ｋｍ／ｈで反射板３を通過したときの先端通過時刻Ｔ１とする。初期時刻Ｔ０から経過した時間はＴ１－Ｔ０により計算される。先端通過時刻Ｔ１は、初期時刻Ｔ０からの経過時間に換算して、２．６５秒のときであったとする。走行距離は、初期時刻Ｔ０から２秒経過したときの走行距離５．５２ｍと３秒経過したときの走行距離８．２８ｍを使用して、５．５２＋（８．２８－５．５２）×０．６５＝７．３１４ｍと算出される。

【0071】

図５に示す実施例は、保守作業車５は常に一定の時速１０Ｋｍ／ｈで走行する例である。しかし、実施には、保守作業車５は、初期時刻Ｔ０から後端通過時刻Ｔ３までの間に、加速や減速することもあり、速度が一定でないことがある。そこで、各時刻における走行距離は、車速センサ６４が出力する車速から計算される各時刻を挟む前後２つの走行距離により補間して計算される。

【0072】

各時刻を初期時刻Ｔ０からの経過時間で換算すると、補間計算式は、
（経過時間直前の走行距離）＋（経過時間直後の走行距離－経過時間直前の走行距離）×（経過時間の１秒未満の値）
と表わされる。

【0073】

次に、一定速度１０ｋｍ／ｈのまま、動力車５０が、反射板３を通過したことを車載設備６が検出したとする。動力車５０が反射板３を通過した車載アンテナ通過時刻Ｔ２は、初期時刻Ｔ０からの経過時間に換算して、６．６５秒のときであったとする。走行距離は、初期時刻Ｔ０から６秒経過したときの走行距離１６．５６ｍと７秒経過したときの走行距離１９．２３ｍを使用して、走行距離１６．５６＋（１９．３２－１６．５６）×０．６５＝１８．３５４ｍと算出される。

【0074】

保守作業車５の先頭車両であるトロ５１が反射板３を通過し始めたときの走行距離は、７．３１４ｍである。動力車５０が、反射板３を通過したときの走行距離１８．３５４ｍである。したがって、トロ５１の先端から動力車５０の車載設備６が搭載されている位置までの長さである前方長Ｌ１は、１８．３５４－７．３１４＝１１．０４ｍとなる。

【0075】

更に、保守作業車５の最後尾のトロ５５が、一定の時速１０Ｋｍ／ｈで反射板３を通過したときの後端通過時刻Ｔ３とする。地上設備４から取得した後端通過時刻Ｔ３の、初期時刻Ｔ０から経過した時間はＴ３－Ｔ０により計算される。後端通過時刻Ｔ３は、初期時刻Ｔ０からの経過時間に換算して１２．６５秒とする。走行距離は、初期時刻Ｔ０から１２秒経過したときの走行距離３３．１２ｍと１３秒経過したときの走行距離３５．８８ｍを使用して、走行距離３３．１２＋（３５．８８－３３．１２）×０．６５＝３４．９１４ｍと算出される。

【0076】

したがって、保守作業車５の先頭トロ５１の先端から、最後尾トロ５５の後端までの長さである保守作業車５の編成長Ｌは、３４．９１４－７．３１４＝２７．６ｍとなる。又、動力車５０の車載設備６が搭載されている位置から最後尾のトロ５１の後端までの長さである後方長Ｌ２は、Ｌ－Ｌ１＝２７．６－１１．０４＝１６．５６ｍとなる。

【0077】

上述の説明においては、初期時刻Ｔ０を時間の基準としたが、時間の基準は、先端通過時刻Ｔ１より前の任意の時刻又は先端通過時刻Ｔ１でもよい。

【0078】

地上設備４から送信される先端通過Ｔ１と後端通過時刻Ｔ３は、複数の測位衛星からの測位電波信号から抽出された地上現在時刻を使用している。又、車載アンテナ通過時刻Ｔ２は、複数の測位衛星からの測位電波信号から抽出された車載現在時刻を使用している。したがって、理論的には１／１０００秒単位の精度で先端通過時刻Ｔ１、車載アンテナ通過時刻Ｔ２、及び後端通過時刻Ｔ３が取得可能である。したがって、より精度の高い保守作業車５の編成長Ｌ等を計算することができる。

【0079】

また、地上設備４と車載設備６は、現在の時刻として、複数の測位衛星からの測位電波信号から抽出された時刻を共有しているので、地上マイコン部４６と車載マイコン部６７との計時同期をとる必要もない。なお、地上マイコン部４６と車載マイコン部６７の処理能力から、実際には、±１０ｍｓｅｃ程度の誤差を伴うこともあるので、実際の計算処理は、１／１００秒単位で計算してもよい。

【0080】

更に、地上マイコン部４６と車載マイコン部６７の処理遅延による計測誤差が生じることがある。編成長Ｌと前方長Ｌ１の計測誤差としてとして、例えば、計算結果に編成長Ｌでは４パルス分、すなわち２４ｃｍ、前方長Ｌ１に２パルス分、すなわち１２ｃｍを加算して、編成長、前方長を補正してもよい。

【0081】

図６は、走行距離の補間計算に使用する走行距離記録データの一例を示す図である。

【0082】

走行距離記録データ６７１の表中、左欄は車載現在時刻（時：分：秒）を、中欄は各車載時刻での車速（ｍ／ｓｅｃ）を、右端が走行距離（ｍ）を示している。

【0083】

車載設備６の車載時刻情報抽出部６８３は、車載アンテナ６１を介して、複数の測位用電波信号から現在の時刻である車載現在時刻を抽出している。車載時刻が１秒経過するごとに、車載設備６の車速記憶処理部６８１は、車速センサ６４から車速（ｍ／ｓｅｃ）から得られた車速を車載マイコン記憶部６７０の走行距離記録データ６７１に書き込む。更に車速記憶処理部６８１は、１秒ごとに得られた車速（ｍ／ｓｅｃ）を積算して、各車載現在時刻に対応する走行距離（ｍ）として記憶する。なお、走行距離記録データ６７１には、車載現在時刻に対応する、車速（ｍ／ｓｅｃ）又は走行距離（ｍ）のいずれか１つを記録するだけでもよい。各時刻に対応する車速（ｍ／ｓｅｃ）から、積算により各時刻に対応する走行距離（ｍ）は計算できるからである。

【0084】

図５においては、先端通過時刻Ｔ１、車載アンテナ通過時刻Ｔ２、及び後端通過時刻Ｔ３を初期時刻Ｔ１からの経過時間（ｓｅｃ）に置き換えて、各経過時間（ｓｅｃ）の走行距離の補間方法を説明した。図６に示した走行距離記録データ６７１を使用して、時刻に対応する走行距離を補間してもよい。

【0085】

例えば、先端通過時刻Ｔ１が、２２時３０分３３．６５秒とすると、Ｔ１を挟む２つの時刻が走行距離記録データ６７１に記録されている。２２時３０分３３．０００秒と、２２時３０分３４．０００秒である。時刻２２時３０分３３．０００秒に対応する走行距離は１０．８６ｍであり、時刻２２時３０分３４．０００秒に対応する走行距離は１３．５６ｍである。したがって、２２時３０分３３．６５秒に対応する走行距離は、１０．８６＋（１３．５６－１０．８６）×０．６５＝１．７５５ｍである。

【0086】

走行距離記録データ６７１を使用した時刻Ｔにおける補間計算式は、
（Ｔの直前時刻の走行距離）＋（Ｔの直後時刻の走行距離－Ｔの直前時刻の走行距離）×（Ｔと直前時刻との差）
と表わされる。

【0087】

図７は、地上設備の処理のフローチャートの一例を示す図である。

【0088】

地上通過時刻決定部４７１は、地上レーザーセンサ４３からの検出信号を周期的に取得する（ＳＴ６０１）。地上通過時刻決定部４７１は、地上レーザーセンサ４３からの検出信号が、反射光を検出しているか否かを判定する（ＳＴ６０２）。

【0089】

地上通過時刻決定部４７１が、地上レーザーセンサ４３が反射光を検出していることを示す検出信号であることを検知したときは（ＳＴ６０２－ＹＥＳ）、地上通過時刻決定部４７１は、再び地上レーザーセンサ４３からの検出信号を取得する（ＳＴ６０１）。

【0090】

反射光を検出していないことを示す検出信号であることを検知すると（ＳＴ６０２－ＮＯ）、地上通過時刻決定部４７１は、保守作業車５が反射板３を通過し始めたと判定し、地上現在時刻を使用して先端通過時刻を決定する（ＳＴ６０３）。なお、保守作業車５が反射板３を通過し始めたときの現在の時刻である地上現在時刻は、地上アンテナ４１を介して、複数の測位用電波信号から地上時刻情報抽出部４７２により抽出される。

【0091】

更に、通過時刻信号出力部４７３は、先端通過時刻を示す先端通過時刻信号を、地上無線アンテナ４２を介して、車載設備６に送信する（ＳＴ６０４）。

【0092】

地上通過時刻決定部４７１は、地上レーザーセンサ４３からの検出信号を周期的に取得し続ける（ＳＴ６０５）。保守作業車５が反射板３の通過を完了したか否かを判定するためである。地上通過時刻決定部４７１は、地上レーザーセンサ４３からの検出信号が、反射光を検出しているか否かを判定する（ＳＴ６０６）。

【0093】

地上通過時刻決定部４７１が、地上レーザーセンサ４３が反射光を検出していないことを示す検出信号であることを検知したときは（ＳＴ６０６－ＮＯ）、更に、地上通過時刻決定部４７１は、地上レーザーセンサ４３からの検出信号を取得する（ＳＴ６０５）。

【0094】

地上通過時刻決定部４７１は、反射光を検出したことを示す検出信号であることを検知すると（ＳＴ６０４－ＹＥＳ）、保守作業車５は反射板３の通過を完了したと判定し、地上現在時刻を使用して後端通過時刻を決定する（ＳＴ６０７）。なお、保守作業車５が反射板３の通過を完了したときの現在の時刻である地上現在時刻は、地上アンテナ４１を介して、複数の測位用電波信号から地上時刻情報抽出部４７２により抽出される。

【0095】

更に、通過時刻信号出力部４７３は、後端通過時刻を示す後端通過信号を、地上無線アンテナ４２を介して、車載設備６に送信する（ＳＴ６０８）。

【0096】

図８は、車載設備の通過時刻取得処理のフローチャートの一例を示す図である。

【0097】

車両通過時刻決定部６８４は、車載レーザーセンサ６３からの検出信号を周期的に取得する（ＳＴ７０１）。車両通過時刻決定部６８４は、車載レーザーセンサ６３からの検出信号が、反射光を検出しているか否かを判定する（ＳＴ７０２）。

【0098】

車両通過時刻決定部６８４が、車載レーザーセンサ６３が反射光を検出していないことを示す検出信号であることを検知したときは（ＳＴ７０２－ＮＯ）、車両通過時刻決定部６８４は、再び車載レーザーセンサ６３からの検出信号を取得する（ＳＴ７０１）。

【0099】

反射光を検出したことを示す検出信号であることを検知すると（ＳＴ７０２－ＹＥＳ）、車両通過時刻決定部６８４は、車載アンテナ６１が反射板３を通過したと判定し、車載現在時刻を使用して車載アンテナ通過時刻を取得する（ＳＴ７０３）。なお、車載アンテナ６１が反射板３を通過したときの現在の時刻である車載現在時刻は、車載アンテナ６１を介して、複数の測位用電波信号から車載時刻情報抽出部６８３により抽出される。

【0100】

図９は、車載設備６の編成長連絡処理のフローチャートの一例を示す図である。

【0101】

車載設備６の通過時刻信号取得部６８２は、地上設備４から受信した開始信号から、保守作業車５の先端のトロ５１が反射板３を通過し始めた先端通過時刻Ｔ１を取得する（ＳＴ８０１）。編成長演算部６８５は、車速センサ６４が１秒ごとに計測した走行距離記録データから、先端通過時刻Ｔ１を挟む最も近い前後の時刻に対応する走行距離を取得する（ＳＴ８０２）。編成長演算部６８５は、先端通過時刻Ｔ１での走行距離ｌ１を補間計算により求める（ＳＴ８０３）。

【0102】

走行距離記録データ６７１を使用した時刻Ｔ１における補間計算式は、
（Ｔ１の直前時刻の走行距離）＋（Ｔ１の直後時刻の走行距離－Ｔ１の直前時刻の走行距離）×（Ｔ１と直前時刻との差）
である。

【0103】

なお、車速センサ６４が１秒ごとに出力した走行距離は、車速記憶処理部６８１によって車載マイコン記憶部６７０に走行距離記録データ６７１として逐次書き込まれる。

【0104】

次に、車両通過時刻決定部６８４は、車載現在時刻を参照して、車載アンテナ６１が反射板３を通過した車載アンテナ通過時刻Ｔ２を決定する（ＳＴ８０４）。なお、車載現在時刻は、測位用電波信号から車載時刻情報抽出部６８３により抽出される。編成長演算部６８５は、車速センサ６４が１秒ごとに計測した走行距離記録データから、車載アンテナ通過時刻Ｔ２を挟む最も近い前後の時刻の走行距離を取得する（ＳＴ８０５）。編成長演算部６８５は、車載アンテナ通過時刻Ｔ２での走行距離ｌ２を補間計算により求める（ＳＴ８０６）。

【0105】

更に、通過時刻信号取得部６８２は、地上設備４から受信した後端通過信号から、保守作業車５の最後尾のトロ５５が反射板３の通過を完了したときの時刻である後端通過時刻Ｔ３を取得する（ＳＴ８０８）。編成長演算部６８５は、車速センサ６４が１秒ごとに計測した走行距離記録データから、後端通過時刻Ｔ３を挟む前後の時刻の走行距離を取得して後端通過時刻Ｔ３での走行距離ｌ３を補間計算により求める（ＳＴ８０９）。

【0106】

編成長演算部６８５は、先端通過時刻Ｔ１での走行距離ｌ１と後端通過時刻Ｔ３での走行距離ｌ３とから、編成長Ｌ＝ｌ３－ｌ１を計算する（ＳＴ８１０）。

【0107】

又、前方長演算部６８７は、先端通過時刻Ｔ１での走行距離ｌ１と、車載アンテナ通過時刻Ｔ２での走行距離ｌ２とから、前方長Ｌ１＝ｌ２－ｌ１を計算する（ＳＴ８１１）。

【0108】

動力車５０が反射板３を通過したか否かが判定される位置は、動力車５０内の車載レーザーセンサ６３が取付けられた場所であり、測位用電波信号による動力車５０の位置は、車載アンテナ６１が取り付けられた場所である。車載レーザーセンサ６３が取付けられた場所と車載アンテナ６１が取り付けられた場所の差を補正するため、前方長演算部６８７は、補正テーブル６７２を利用して前方長Ｌ１を補正する（ＳＴ８１２）。

【0109】

編成長信号出力部６８６は、車載無線アンテナ６２を介して、編成長Ｌを示す編成長信号を他の保守作業車に出力する（ＳＴ８１３）。

【0110】

なお、編成長演算部６８５は、編成長Ｌ計測誤差としてとして、例えば、計算結果に編成長Ｌに４パルス分、すなわち２４ｃｍを加算して、編成長を補正してもよい。又、前方長演算部６８７は前方長Ｌ１の計測誤差としてとして、例えば、前方長Ｌ１に２パルス分、すなわち１２ｃｍを加算して前方長を補正してもよい。

【0111】

図１０は、車載設備による保守作業車の位置連絡処理の一例を示す図である。図１０（ａ）は、処理のフローチャート図であり、図１０（ｂ）は、車載アンテナ位置と保守作業車の先端位置との関係を示す図である。

【0112】

アンテナ位置情報演算部６８８は、複数の測位衛星からの測位用電波信号に基づき車載アンテナ６１の第１の位置である第１アンテナ位置（ｘ１，ｙ１）を計算する（ＳＴ９０１）。更に、アンテナ位置情報演算部６８８は、複数の測位衛星からの測位用電波信号に基づき車載アンテナ６１の第２の位置である第２アンテナ位置（ｘ２，ｙ２）を計算する（ＳＴ９０２）。アンテナ位置情報演算部６８８は、第１、第２アンテナ位置から、保守作業車５が移動した変位ベクトルを求め、例えば、Ｘ軸と変位ベクトルとがなす角度θを計算する（ＳＴ９０３）。

【0113】

アンテナ位置情報演算部６８８は、第２アンテナ位置（ｘ２、ｙ２）に対応する保守作業車５の先端位置（ｘ２＋Ｌ１ｃｏｓθ，ｙ２＋Ｌ１ｓｉｎθ）を計算する（ＳＴ９０４）。Ｌ１は保守作業車５の前方長である。先端位置信号出力部６９０は、車載無線アンテナ６２を介して、保守作業車５の先端位置（ｘ２＋Ｌ１ｃｏｓθ，ｙ２＋Ｌ１ｓｉｎθ）を示す先端位置信号を他の保守作業車に出力する（ＳＴ９０５）。更に、編成長信号出力部６８６は、車載無線アンテナ６２を介して、編成長Ｌを示す編成長信号を他の保守作業車に出力する（ＳＴ９０６）。なお、位置情報は、緯度ｌｏｎと経度ｌａｔで示してもよい。

【0114】

編成長信号出力部６８６と先端位置信号出力部６９０とは、周期的に編成長信号出力と先端位置信号出力を繰り返す。保守作業車連絡システム１は、保守作業車５の位置と、編成長Ｌを定期的に他の保守作業車に連絡して、保守作業車同士の衝突を回避するための情報を、例えば衝突回避システムに提供することができる。なお、例えば、衝突回避システムが線路地図情報を使用する場合は、保守作業車の先端位置の方向の算出は不要である。

【0115】

本実施形態では、現在の時刻を抽出するための地上現在時刻情報抽出部及び車載時刻情報抽出部は、現在の時刻情報を含む時刻情報電波信号として、複数の測位衛星からの測位用電波信号を利用した。測位用電波信号の代わりに、電波時計からの標準電波信号を利用してもよい。

【0116】

本実施形態では、保守作業車が標識を通過したのを検出する地上センサ及び車載センサとして、レーザーセンサを利用してレーザーセンサの反射板へのレーザー放出と反射により検出した。他の実施例として、地上センサ及び車載センサには、イメージセンサを利用してもよい。イメージセンサによる通過検出には、標識として、特定のマークを表示したボードが好ましい。なお、標識は、地上設備から見通せる位置にあれば、線路内になくてもよい。

【0117】

当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換、及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

【符号の説明】

【0118】

１ 保守作業車連絡システム
２ 線路
３ 反射板
４ 地上設備
４１ 地上アンテナ
４２ 地上無線アンテナ
４３ 地上レーザーセンサ
４４ 地上電波受信部
４５ 地上無線通信部
４６ 地上マイコン部
５ 保守作業車
５０ 動力車
５１～５５ トロ
６ 車載設備
６１ 車載アンテナ
６２ 車載無線アンテナ
６３ 車載レーザーセンサ
６４ 車速センサ
６５ 車載電波受信部
６６ 車載無線通信部
６７ 車載マイコン部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】