CN113646224B - 移动体位置探测装置 - Google Patents

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Abstract

一种移动体位置探测装置,包含设置于多个列车(T)(移动体)能待机的停车场或车辆基地(移动体设施)且与搭载于列车(T)的车上无线站(移动体无线站)之间进行无线通信的一个或多个固定无线站(7),构成为将从上述车上无线站发送的电波由至少一个固定无线站(7)进行接收并算出其到来方向(电波到来角(θ)),使用算出的电波到来角(θ)确定列车(T)的位置。上述移动体位置探测装置能确定移动开始前的移动体(列车等)的位置。

Description

移动体位置探测装置
技术领域
本发明涉及确定列车等移动体的位置的移动体位置探测装置。
背景技术
在利用无线通信的列车控制系统(所谓的CBTC系统)中,已知基于设置在地上的地上无线站与搭载于列车的车上无线站之间的无线传播时间来探测列车位置并基于探测到的列车位置进行列车控制的技术。在这样的技术中,需要设定作为上述列车控制的基准的列车的初始位置。但是,由于基于上述无线传播时间探测的列车位置含有误差,因此例如在具有多个线路的车辆基地、停车场中,难以确定列车位于哪个线路上,有可能无法准确地设定列车的初始位置。
关于列车的初始位置的设定,专利文献1中记载了以下的技术。即,在专利文献1记载的技术中,车上单元和车上应答器隔开规定的间隔设置于列车,地上单元和地上应答器隔开与上述规定的间隔相同的间隔设置在轨道中的由驾驶员手动驾驶上述列车的手动驾驶范围。上述手动驾驶范围设定在由上述列车控制系统进行列车控制的列车控制区间的跟前。并且,在专利文献1记载的技术中,当上述车上单元与上述地上单元耦合并且上述车上应答器与上述地上应答器之间的通信成立时,进行进入上述列车控制区间时的上述列车的初始位置的设定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2004-359156号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1记载的技术中,为了设定列车的初始位置而需要列车移动。当考虑到今后将要推进列车的自动驾驶化时,要求即使在列车移动前也能够确定列车的位置的技术。此外,这样的要求不限于列车,对于需要进行其位置管理等的移动体是共同的。
因此,本发明的目的在于提供能够确定移动开始前的移动体的位置的移动体位置探测装置。
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面,移动体位置探测装置包含设置于多个移动体能待机的移动体设施且与搭载于移动体的移动体无线站之间进行无线通信的一个或多个固定无线站,构成为将从上述移动体无线站发送的电波由至少一个固定无线站进行接收并算出其到来方向,使用算出的到来方向确定上述移动体的位置。
在此,上述移动体位置探测装置例如能构成为,将从上述移动体无线站发送的电波由上述一个固定无线站进行接收并算出其到来方向,并且基于上述一个固定无线站与上述移动体无线站之间的电波往返时间算出从上述固定无线站到上述移动体的距离,基于算出的到来方向和距离确定上述移动体的位置。
另外,上述移动体位置探测装置例如能构成为,将从上述移动体无线站发送的电波由上述多个固定无线站中的至少两个固定无线站进行接收并分别算出其到来方向,基于算出的至少两个到来方向确定上述移动体的位置。
发明效果
上述移动体位置探测装置例如当上述移动体启动并成为上述移动体无线站能够发送电波的状态时就能确定上述移动体的位置。因此,根据上述移动体位置探测装置,能够确定移动开始前的上述移动体的位置。
附图说明
图1是示出第1实施方式的移动体位置探测装置的概略构成的图。
图2是示出作为移动体的列车的概略构成的图。
图3是示出构成上述第1实施方式的移动体位置探测装置的固定无线站的概略构成的框图。
图4是用于说明上述第1实施方式的移动体位置探测装置的动作的一例的图。
图5是用于说明上述第1实施方式的移动体位置探测装置进行的上述列车的位置的确定的图。
图6是示出第2实施方式的移动体位置探测装置的概略构成的图。
图7是示出构成上述第2实施方式的移动体位置探测装置的第1、第2固定无线站的概略构成的框图。
图8是用于说明上述第2实施方式的移动体位置探测装置的动作的一例的图。
图9是用于说明上述第2实施方式的移动体位置探测装置进行的上述列车的位置的确定的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,在下述实施方式中主要将移动体为列车的情况作为对象,但是本发明不限于列车,能够以巴士等各种移动体为对象。
[第1实施方式]
图1是示出本发明的第1实施方式的移动体位置探测装置的概略构成的图。第1实施方式的移动体位置探测装置应用于多个列车(移动体)能待机的停车场(移动体设施),构成为探测(确定)在上述停车场待机中的列车的位置、即移动开始前的位置(初始位置)。
在图1中,在停车场1中,除了主线2以外,还附设有多个留置线(在此为第1留置线3a~第3留置线3c)。第1留置线3a~第3留置线3c相互空开间隔并排设置。列车T能留置在第1留置线3a~第3留置线3c中的每个留置线,但是图1示出在第2留置线3b留置有列车T的状态。
图2是示出列车T的概略构成的图。如图2所示,在列车T搭载有车上无线站5。在本实施方式中,车上无线站5搭载于列车T的先头附近。车上无线站5具有天线5a并且连接到列车T的车上装置6。此外,车上无线站5能与沿着主线2以规定的间隔设置的多个沿线无线站(省略图示)中的每个沿线无线站之间进行无线通信。
返回到图1,在停车场1中的第1留置线3a~第3留置线3c的附近设置有固定无线站7。固定无线站7具有阵列天线7a。虽然没有特别限制,但是阵列天线7a例如具有多个天线元件排列为直线状的构成。优选地,上述多个天线元件配置为在与第1留置线3a~第3留置线3c正交的方向上(不需要严格地正交,只要大致正交即可)排列。此外,图中示出四个天线元件,但是天线元件的数量能任意地设定。阵列天线7a的电波发送接收范围覆盖第1留置线3a~第3留置线3c上的整个范围。另外,在本实施方式中,固定无线站7和阵列天线7a中的至少阵列天线7a配置在比列车T高的位置。因此,固定无线站7能与位于第1留置线3a~第3留置线3c上的各列车T的车上无线站5之间进行无线通信。
另外,固定无线站7有线连接到地上装置8。但是,不限于此,也可以构成为固定无线站7和地上装置8被无线连接。并且,在本实施方式中,由固定无线站7和地上装置8构成移动体位置探测装置。
图3是示出固定无线站7的概略构成的框图。如图3所示,在本实施方式中,固定无线站7包含信息提取部71、电波到来方向算出部72以及测距部73。
信息提取部71构成为从由阵列天线7a接收到的电波提取出其中所包含的信息。电波到来方向算出部72构成为算出由阵列天线7a接收到的电波的到来方向(以下称为“电波到来角θ”)。虽然省略详细的说明,但是电波到来方向算出部72构成为利用公知的到来方向推定算法(MUSIC法、ESPRIT法等)来算出电波到来角θ。
测距部73构成为基于固定无线站7与对象物(在此为列车T)之间的电波的往返时间算出从固定无线站7到列车T的距离D。更具体地说,测距部73构成为基于固定无线站7的阵列天线7a与列车T的车上无线站5的天线5a之间的电波的往返时间算出阵列天线7a与天线5a的距离D。
固定无线站7构成为将由信息提取部71提取出的信息、由电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ以及由测距部73算出的距离D输出到地上装置8。
地上装置8存储有第1留置线3a~第3留置线3c的位置信息、固定无线站7的位置信息以及有可能留置在第1留置线3a~第3留置线3c上的各列车T的信息(识别信息、列车长度等)。地上装置8构成为基于由固定无线站7的信息提取部71提取出的信息、由固定无线站7的电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ以及由固定无线站7的测距部73算出的距离D,掌握在停车场1待机中的列车T,并且确定所掌握的列车T的位置(特别是位于第1留置线3a~第3留置线3c中的哪个留置线)。
接下来,参照图4来说明第1实施方式的移动体位置探测装置的动作的一例。此外,在此,如图1所示,说明列车T留置在停车场1的第2留置线3b的情况。
当列车T的启动完成且列车T成为待机状态时,列车T的车上装置6生成包含列车T的识别信息ID的列车T的启动完成信息并经由车上无线站5将其发送。由此,包含上述启动完成信息的电波被从列车T的车上无线站5的天线5a发送(S1)。
从列车T的车上无线站5的天线5a发送的包含上述启动完成信息的电波由固定无线站7的阵列天线7a接收。当阵列天线7a接收到包含上述启动完成信息的电波时,固定无线站7从阵列天线7a发送包含响应请求的位置检测用电波(S2)。
从阵列天线7a发送的上述位置检测用电波由列车T的车上无线站5的天线5a接收。当列车T的车上无线站5的天线5a接收到上述位置检测用电波时,列车T的车上装置6生成包含列车T的识别信息ID的响应信息并经由车上无线站5将其发送。由此,从车上无线站5的天线5a发送包含上述响应信息的电波(S3),所发送的包含上述响应信息的电波由固定无线站7的阵列天线7a接收。
固定无线站7的信息提取部71从由阵列天线7a接收到的包含上述响应信息的电波提取出其中所包含的识别信息ID(S4)。另外,固定无线站7的电波到来方向算出部72基于由阵列天线7a接收到的包含上述响应信息的电波算出包含上述响应信息的电波的电波到来角θ(S5)。
而且,固定无线站7的测距部73算出从固定无线站7到列车T的车上无线站5的距离D(S6)。具体地说,固定无线站7的测距部73基于将从阵列天线7a发送上述位置检测用电波到阵列天线7a接收包含上述响应信息的电波为止的经过时间减去列车T中的响应延迟时间而得到的时间,即基于固定无线站7与列车T的车上无线站5之间的电波往返时间,算出从固定无线站7(的阵列天线7a)到列车T的车上无线站5(的天线5a)的距离D。
固定无线站7将由信息提取部71提取出的识别信息ID、由电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ以及由测距部73算出的距离D输出到地上装置8(S7)。具体地说,固定无线站7将由电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ以及由测距部73算出的距离D与由信息提取部71提取出的识别信息ID相关联地输出到地上装置8。
地上装置8基于与识别信息ID相关联的电波到来角θ和距离D、固定无线站7的位置信息、以及第1留置线3a~第3留置线3c的位置信息,确定具有识别信息ID的列车T的位置(S8)。具体地说,在本实施方式中,如图5所示,地上装置8确定具有识别信息ID的列车T的先头部分位于地点A,换句话说,具有识别信息ID的列车T位于第2留置线3b上。由此,地上装置8能够确定在停车场1待机中的列车T的位置、即移动开始前的列车T的初始位置(在线位置)。
在此,地上装置8也能进一步使用列车T的列车长度L和校正值α确定为列车T位于第2留置线3b上的范围X(从地点A+α到地点A-(L+α)的范围)。
此外,在此说明了列车T留置在第2留置线3b的情况,但是即使在列车T留置在第2留置线3b以外的留置线3a、3c的情况下,地上装置8也能够与上述同样地确定列车T的初始位置(在线位置)。
另外,在上述实施方式中设置有一个固定无线站7,但是不限于此,能根据需要任意地设定固定无线站的数量、位置等。
另外,在上述实施方式中车上无线站5搭载于列车T的先头附近,但是不限于此。能任意地设定搭载于列车T的车上无线站的数量、位置。例如,在列车T中,也可以在先头附近和后尾附近分别搭载有车上无线站。在该情况下,地上装置8能够更精度良好地掌握列车T的初始位置(在线位置)。
另外,在上述实施方式中,地上装置8确定的是移动开始前的待机中的列车T的位置,但是不限于此,当然也能确定移动中的列车T的位置。
另外,如图4中虚线箭头所示,包含上述响应信息的电波也可以被从车上无线站5的天线5a反复发送多次(S3)。这主要是为了提高电波到来方向算出部72对电波到来角θ的算出精度。在该情况下,固定无线站7的测距部73基于将从阵列天线7a发送上述位置检测用电波到阵列天线7a最先接收包含上述响应信息的电波为止的经过时间减去列车T的响应延迟时间而得到的时间,算出从固定无线站7(的阵列天线7a)到列车T的车上无线站5(的天线5a)的距离D。
另外,第1实施方式的移动体位置探测装置应用于停车场。但是,不限于此,第1实施方式的移动体位置探测装置也能应用于多个列车(移动体)能待机的停车场以外的移动体设施(例如车辆基地)。
[第2实施方式]
图6是示出本发明的第2实施方式的移动体位置探测装置的概略构成的图。第2实施方式的移动体位置探测装置应用于多个列车(移动体)能待机的车辆基地(移动体设施),构成为探测(确定)在上述车辆基地待机中的列车的位置、即移动开始前的位置(初始位置)。此外,对与第1实施方式共同的要素使用同一附图标记而省略其说明。
在图6中,车辆基地10具有与从省略图示的主线分支的入出库线12相连的多个留置线(在此为第1留置线13a~第5留置线13e)。第1留置线13a~第5留置线13e相互空开间隔并排设置。列车T能留置在第1留置线13a~第5留置线13e中的每个留置线,但是图6示出在第3留置线13c留置有列车T的状态。
在车辆基地10设置有第1固定无线站17和第2固定无线站27。第1固定无线站17具有阵列天线17a,第2固定无线站27具有阵列天线27a。另外,第1固定无线站17的阵列天线17a的电波的发送接收范围和第2固定无线站27的阵列天线27a的电波的发送接收范围覆盖第1留置线13a~第5留置线13e上的整个范围。
在本实施方式中,第1固定无线站17配置在车辆基地10内的入出库线12侧,第2固定无线站27配置在车辆基地10内的第1留置线13a~第5留置线13e的终端侧。但是,第1固定无线站17和第2固定无线站27的配置不限于此。此外,与第1实施方式同样,优选阵列天线17a、27a的多个天线元件配置为在与第1留置线13a~第5留置线13e正交的方向上(不需要严格地正交,只要大致正交即可)排列。另外,第1固定无线站17和阵列天线17a中的至少阵列天线17a、以及第2固定无线站27和阵列天线27a中的至少阵列天线27a配置在比列车T高的位置。例如,第1固定无线站17和阵列天线17a能装配在车辆基地10的顶棚或墙壁的靠近顶棚的部位,同样地,第2固定无线站27和阵列天线17b能装配在车辆基地10的顶棚或墙壁的靠近顶棚的部位。
因此,第1固定无线站17和第2固定无线站27能与位于第1留置线13a~第5留置线13e上的各列车T的车上无线站5之间进行无线通信。
第1固定无线站17和第2固定无线站27分别有线连接到地上装置18。但是,不限于此,也可以构成为第1固定无线站17及第2固定无线站27中的每个固定无线站与地上装置18被无线连接。并且,在本实施方式中,由第1固定无线站17、第2固定无线站27以及地上装置18构成移动体位置探测装置。
图7是示出第1固定无线站17和第2固定无线站27的构成的框图。如图7所示,第1固定无线站17和第2固定无线站27具有信息提取部71和电波到来方向算出部72。即,第2实施方式的第1固定无线站17和第2固定无线站27是与第1实施方式的固定无线站7不同的,不具有测距部73。
地上装置18存储有第1留置线13a~第5留置线13e的位置信息、第1固定无线站17的位置信息、第2固定无线站27的位置信息以及有可能留置在第1留置线13a~第5留置线13e上的各列车T的信息(识别信息、列车长度等)。并且,地上装置18构成为基于由第1固定无线站17的信息提取部71提取出的信息、由第1固定无线站17的电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ1、由第2固定无线站27的信息提取部71提取出的信息以及由第2固定无线站27的电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ2,掌握在车辆基地10待机中的列车T,并且确定所掌握的列车T的位置(特别是位于第1留置线13a~第5留置线13e中的哪个留置线)。
接下来,参照图8来说明第2实施方式的列车位置探测装置的动作的一例。在此,如图6所示,说明列车T留置在车辆基地10的第3留置线13c的情况。
当列车T的启动完成且列车T成为待机状态时,列车T的车上装置6生成包含列车T的识别信息ID的列车T的启动完成信息并经由车上无线站5将其发送。由此,包含上述启动完成信息的电波被从列车T的车上无线站5的天线5a发送(S11)。
从列车T的车上无线站5的天线5a发送的包含上述启动完成信息的电波由第1固定无线站17的阵列天线17a和第2固定无线站27的阵列天线27a接收。
当第1固定无线站17的阵列天线17a接收到包含上述启动完成信息的电波时,第1固定无线站17的信息提取部71从由阵列天线17a接收到的上述启动完成信息提取出其中所包含的识别信息ID(S12)。另外,第1固定无线站17的电波到来方向算出部72基于由阵列天线17a接收到的包含上述启动完成信息的电波算出包含上述启动完成信息的电波的电波到来角θ1(S13)。并且,第1固定无线站17将由信息提取部71提取出的识别信息ID和由电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ1相关联地输出到地上装置18(S14)。
同样地,当第2固定无线站27的阵列天线27a接收到包含上述启动完成信息的电波时,第2固定无线站27的信息提取部71从由阵列天线27a接收到的上述启动完成信息提取出其中所包含的识别信息ID(S15)。第2固定无线站27的电波到来方向算出部72基于由阵列天线27a接收到的包含上述启动完成信息的电波算出包含上述启动完成信息的电波的电波到来角θ2(S16)。并且,第2固定无线站27将由信息提取部71提取出的识别信息ID和由电波到来方向算出部72算出的电波到来角θ2相关联地输出到地上装置18(S17)。
地上装置18基于与同一识别信息(在此为识别信息ID)相关联的电波到来角θ1和电波到来角θ2、第1固定无线站17的位置信息、第2固定无线站27的位置信息以及第1留置线13a~第5留置线13e的位置信息确定列车T的位置(S18)。具体地说,在本实施方式中,如图9所示,地上装置18确定具有识别信息ID的列车T的先头位于地点B,换句话说,具有识别信息ID的列车T位于第3留置线13c上。由此,地上装置8能够确定在车辆基地10待机中的列车T的位置、即移动开始前的列车T的初始位置(在线位置)。
在此,与第1实施方式的情况同样,地上装置18也能进一步使用列车T的列车长度L和校正值β确定为列车T位于第3留置线13c上的范围Y(从地点B+β到地点B-(L+β)的范围)。
此外,在此说明了列车T留置在第3留置线13c的情况,但是不限于此。关于留置在第3留置线13c以外的留置线13a、13b、13d、13e的列车T,地上装置18也能够与上述同样地确定其初始位置(在线位置)。
另外,在上述实施方式中第1固定无线站17和第2固定无线站27不具有测距部73,但是第1固定无线站17和第2固定无线站27也可以具有测距部73。在该情况下,第1固定无线站17及第2固定无线站27与第1实施方式的固定无线站7同样,从阵列天线17a、27a发送上述位置检测用电波,并且由阵列天线17a、27a接收从列车T的车上无线站5的天线5a发送的包含上述响应信息的电波,进行识别信息ID的提取、电波到来角θ1和θ2的算出、从第1固定无线站17到列车T的车上无线站5的距离D1的算出以及从第2固定无线站27到列车T的车上无线站5的距离D2的算出。并且,地上装置18能构成为基于与同一识别信息ID相关联的电波到来角θ1、电波到来角θ2、距离D1和距离D2、第1固定无线站17的位置信息、第2固定无线站27的位置信息以及第1留置线13a~第5留置线13e的位置信息确定列车T的位置。
另外,地上装置18也可以构成为进行第1固定无线站17和第2固定无线站27的电波到来方向算出部72的诊断。在该情况下,地上装置18例如如下所示进行第1固定无线站17和第2固定无线站27的电波到来方向算出部72的诊断。
首先,地上装置18对第2固定无线站27给予诊断用电波的发送指令。于是,从第2固定无线站27的阵列天线27a发送诊断用电波,所发送的诊断用电波由第1固定无线站17的阵列天线17a接收。第1固定无线站17的电波到来方向算出部72算出由阵列天线17a接收到的诊断用电波的电波到来角θd1,将算出的电波到来角θd1输出到地上装置18。地上装置18基于第1固定无线站17的位置信息和第2固定无线站27的位置信息算出从第1固定无线站17来看的第2固定无线站27的方向(角度),将算出的方向(角度)与从第1固定无线站17输入的电波到来角θd1进行比较。并且,在两者之差为阈值以内的情况下,地上装置18判定为第1固定无线站17的电波到来方向算出部72是正常的,在两者之差超过上述阈值的情况下,地上装置18判定为第1固定无线站17的电波到来方向算出部72有异常。
接下来,地上装置18对第1固定无线站17给予诊断用电波的发送指令。于是,从第1固定无线站17的阵列天线17a发送诊断用电波,所发送的诊断用电波由第2固定无线站27的阵列天线27a接收。第2固定无线站27的电波到来方向算出部72算出由阵列天线27a接收到的诊断用电波的电波到来角θd2,将算出的电波到来角θd2输出到地上装置18。地上装置18基于第1固定无线站17的位置信息和第2固定无线站27的位置信息算出从第2固定无线站27来看的第1固定无线站17的方向(角度),将算出的方向(角度)与从第2固定无线站27输入的电波到来角θd2进行比较。并且,如果两者之差为阈值以内,则地上装置18判定为第2固定无线站27的电波到来方向算出部72是正常的,如果两者之差超过上述阈值,则地上装置18判定为第2固定无线站27的电波到来方向算出部72有异常。
此外,固定无线站的数量、位置以及搭载于列车T的车上无线站的数量、位置能任意地设定,这与第1实施方式的情况是同样的。但是,在本实施方式中至少需要两个固定无线站。另外,不仅能确定移动开始前的待机中的列车T的位置,当然也能确定移动中的列车T的位置。而且,如图8中虚线箭头所示,为了主要提高电波到来方向算出部72对电波到来角θ的算出精度,也可以从车上无线站5的天线5a反复多次发送包含上述启动完成信息的电波(S11)。
另外,第2实施方式的移动体位置探测装置应用于车辆基地。但是,不限于此,第2实施方式的移动体位置探测装置也能应用于多个列车(移动体)能待机的车辆基地以外的移动体设施(例如停车场)。
以上,说明了本发明的实施方式及其变形例,但是本发明不限于上述的实施方式、其变形例,基于本发明的技术思想能进行进一步的变形、变更。
附图标记说明
1…停车场(移动体设施);5…车上无线站(移动体无线站);5a…天线;6…车上装置;7…固定无线站;7a…阵列天线;8…地上装置;10…车辆基地(移动体设施);17…第1固定无线站;17a…阵列天线;18…地上装置;27…第2固定无线站;27a…阵列天线;71…信息提取部;72…电波到来方向算出部;73…测距部;T…列车(移动体)。

Claims (7)

1.一种移动体位置探测装置,确定作为移动体的列车的位置,其特征在于,
包含设置于具有多个线路并且多个列车能待机的铁道设施且与搭载于列车的车上无线站之间进行无线通信的一个或多个固定无线站,
构成为将从上述车上无线站发送的包含上述列车的识别信息的电波由至少一个固定无线站进行接收并算出其到来方向,使用算出的到来方向确定上述列车位于上述多个线路中的哪个线路。
2.根据权利要求1所述的移动体位置探测装置,其中,
将从上述车上无线站发送的电波由上述一个固定无线站进行接收并算出其到来方向,并且基于上述一个固定无线站与上述车上无线站之间的电波往返时间算出从上述固定无线站到上述列车的距离,基于算出的到来方向和距离确定上述列车位于上述多个线路中的哪个线路。
3.根据权利要求2所述的移动体位置探测装置,其中,
从上述车上无线站发送的电波是从搭载于在上述铁道设施待机中的列车的车上无线站发送的电波,基于上述算出的到来方向和距离确定移动开始前的上述待机中的列车位于上述多个线路中的哪个线路。
4.根据权利要求1所述的移动体位置探测装置,其中,
将从上述车上无线站发送的电波由上述多个固定无线站中的至少两个固定无线站进行接收并分别算出其到来方向,基于算出的至少两个到来方向确定上述列车位于上述多个线路中的哪个线路。
5.根据权利要求4所述的移动体位置探测装置,其中,
从上述车上无线站发送的电波是从在上述铁道设施待机中的列车的车上无线站发送的电波,基于上述算出的至少两个到来方向确定移动开始前的上述待机中的列车位于上述多个线路中的哪个线路。
6.根据权利要求4所述的移动体位置探测装置,其中,
存储有上述多个固定无线站中的每个固定无线站的位置信息,
将从上述多个固定无线站中的每个固定无线站发送的电波由上述多个固定无线站中的其它固定无线站进行接收并分别算出其到来方向,将算出的到来方向与从接收目的地的固定无线站来看的发送源的固定无线站的方向进行比较来进行到来方向算出功能的诊断。
7.根据权利要求4所述的移动体位置探测装置,其中,
基于上述至少两个固定无线站中的每个固定无线站与上述车上无线站之间的电波往返时间算出从上述至少两个固定无线站中的每个固定无线站到上述列车的距离,基于算出的至少两个距离和上述算出的至少两个到来方向确定上述列车位于上述多个线路中的哪个线路。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297315A (zh) * 1999-11-19 2001-05-30 三洋电机株式会社 减少其它无线基站发射的控制信号干扰的无线基站
CN1342338A (zh) * 1999-10-26 2002-03-27 皇家菲利浦电子有限公司 用于无线电通信网络的主站中的多方向天线结构的控制
CN1424633A (zh) * 2001-11-29 2003-06-18 精工电子有限公司 无线电控制时钟
JP2007248422A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Toshiba Corp 位置情報提供システム
CN101670841A (zh) * 2003-12-22 2010-03-17 株式会社日立制作所 信号安全系统
CN103283273A (zh) * 2010-12-28 2013-09-04 真实定位公司 基于时间和功率的无线定位系统
CN103608237A (zh) * 2011-06-21 2014-02-26 株式会社东芝 列车控制系统的地面控制装置、地面控制方法及通信方法
CN103930330A (zh) * 2011-10-31 2014-07-16 日本信号株式会社 列车的位置检测系统
CN108891448A (zh) * 2018-07-12 2018-11-27 中铁磁浮科技(成都)有限公司 一种磁浮列车测速定位系统及方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5018652B1 (zh) * 1966-03-02 1975-07-01
JP2906598B2 (ja) * 1990-06-29 1999-06-21 日産自動車株式会社 車両管理装置
JP3588282B2 (ja) 1999-09-21 2004-11-10 三洋電機株式会社 アダプティブアレイ基地局
JP2004352003A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Nippon Signal Co Ltd:The 列車位置検知システム
JP4244162B2 (ja) 2003-06-06 2009-03-25 日本信号株式会社 列車初期位置設定装置
WO2016019354A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 Invisitrack, Inc. Partially synchronized multilateration/trilateration method and system for positional finding using rf
JP4931748B2 (ja) 2007-09-21 2012-05-16 三菱電機株式会社 列車位置検知装置および移動無線機
JP5235560B2 (ja) 2008-08-15 2013-07-10 日本電信電話株式会社 端末位置推定システム及び方法ならびに位置推定装置
JP2010117212A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Toshiba Corp 無線通信システム、無線端末装置、および無線基地局装置
JP2010151807A (ja) 2008-11-19 2010-07-08 Panasonic Corp 無線測位装置及び座標構成方法
JP5225197B2 (ja) 2009-05-19 2013-07-03 三菱電機株式会社 車両位置検知装置
JP2012256981A (ja) 2011-06-07 2012-12-27 Nec Corp 限定的通信圏形成システム、限定的通信圏形成方法
JP5878348B2 (ja) 2011-11-29 2016-03-08 セコム株式会社 無線機の方位検出装置
US10440512B2 (en) 2012-08-03 2019-10-08 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
JP6138753B2 (ja) 2014-12-19 2017-05-31 Necエンジニアリング株式会社 制御装置、列車無線システム、制御方法及びプログラム
CN108781233A (zh) 2015-04-09 2018-11-09 康福斯技术公司 用于测距系统的信标和相关联的组件
CN204605851U (zh) 2015-04-27 2015-09-02 鞍钢股份有限公司 铁路尽头线安全报警停车装置
JP6510363B2 (ja) 2015-08-07 2019-05-08 日本電信電話株式会社 無線通信システム及び無線通信方法
DE102016213689B4 (de) 2016-07-26 2024-02-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Charakterisieren von Antenneneinheiten in einem vordefinierten Raum

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1342338A (zh) * 1999-10-26 2002-03-27 皇家菲利浦电子有限公司 用于无线电通信网络的主站中的多方向天线结构的控制
CN1297315A (zh) * 1999-11-19 2001-05-30 三洋电机株式会社 减少其它无线基站发射的控制信号干扰的无线基站
CN1424633A (zh) * 2001-11-29 2003-06-18 精工电子有限公司 无线电控制时钟
CN101670841A (zh) * 2003-12-22 2010-03-17 株式会社日立制作所 信号安全系统
JP2007248422A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Toshiba Corp 位置情報提供システム
CN103283273A (zh) * 2010-12-28 2013-09-04 真实定位公司 基于时间和功率的无线定位系统
CN103608237A (zh) * 2011-06-21 2014-02-26 株式会社东芝 列车控制系统的地面控制装置、地面控制方法及通信方法
CN103930330A (zh) * 2011-10-31 2014-07-16 日本信号株式会社 列车的位置检测系统
CN108891448A (zh) * 2018-07-12 2018-11-27 中铁磁浮科技(成都)有限公司 一种磁浮列车测速定位系统及方法

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