JP2004231100A - 軌道走行車両の位置検知システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図った位置検知システムを提供すること。
【解決手段】距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算する。また、ＧＰＳ受信機１３は、先頭車２のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をＧＰＳ衛星１１から受信した電波に基づいて出力する。さらに、軌道情報データベース１６には、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能とする線路上の各障害物の位置情報が先頭車２の走行距離（例えば、メートル数）をもって記憶される。そして、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になると、軌道情報データベース１６を使用して、障害物検出部１７が、各障害物の中から「特定障害物」として特定し、さらに、「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２の積算走行距離を補正する。
【選択図】 図１
【解決手段】距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算する。また、ＧＰＳ受信機１３は、先頭車２のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をＧＰＳ衛星１１から受信した電波に基づいて出力する。さらに、軌道情報データベース１６には、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能とする線路上の各障害物の位置情報が先頭車２の走行距離（例えば、メートル数）をもって記憶される。そして、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になると、軌道情報データベース１６を使用して、障害物検出部１７が、各障害物の中から「特定障害物」として特定し、さらに、「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２の積算走行距離を補正する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｅｔｍ）を用いて、軌道上を走行する車両の自己位置を補正する軌道走行車両の位置検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道上を走行する車両は、車輪回転数に車輪径を乗ずることにより得られるが、この車輪回転数は、車輪の滑走及び空転による誤差を含んでおり、この誤差を補正する（いわゆる地点検知）方法の一つとして、従来から、ＧＰＳを利用する方法が考案されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２５７０８号公報
【０００４】
この点、ＧＰＳを利用する方法は、ＧＰＳ衛星から受信した電波に基づき出力されたＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を、軌道の位置とＧＰＳ位置情報の関係が予め記憶されたデータベース上で比較することにより、ＧＰＳ位置情報を受信する度に自己位置を検知する方法であり、通常、単独測位では精度が不十分であるため、地上局からの補正情報（海上保安庁の中波ビーコンを利用する方法やＦＭ多重放送を利用する方法等）を利用して精度を改善する方法が用いられる場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ＧＰＳを利用する方法は、軌道の位置とＧＰＳ位置情報の関係を表すデータベースを一度作成しておけば、以後のメンテナンスは基本的に不要であるが、トンネルや駅などの障害物が車両の周囲にあると、ＧＰＳ衛星からの受信状況や地上局からの補正情報の受信状況が悪化するので、信頼性の面では、地上設備を利用する方法に劣っていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図った位置検知システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、軌道上を走行する車両の位置を検知する軌道走行車両の位置検知システムであって、前記車両の車輪回転数をカウントする計数手段と、前記計数手段のカウント値に基づいて前記車両の積算走行距離を計算する積算手段と、前記車両のＧＰＳ位置情報をＧＰＳ衛星から受信した電波に基づいて出力するＧＰＳ測位手段と、前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能とする軌道上の各障害物の位置情報を前記車両の走行距離をもって記憶した軌道情報データベースと、前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能にさせたものを各障害物の中から特定障害物として特定する障害物特定手段と、前記障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて前記車両の積算走行距離を補正する補正手段と、を備えたこと、を特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する軌道走行車両の位置検知システムであって、前記軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、前記障害物特定手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の前記車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から前記車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離が前記ＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、前記補正手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する前記車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すること、を特徴としている。
【０００９】
このような特徴を有する本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、計数手段が車両の車輪回転数をカウントし、そのカウント値に基づいて積算手段が車両の積算走行距離を計算している。また、その一方で、ＧＰＳ測位手段により、車両のＧＰＳ位置情報をＧＰＳ衛星から受信した電波に基づいて出力している。さらに、軌道情報データベースには、ＧＰＳ測位手段の出力を不能とする軌道上の各障害物の位置情報が車両の走行距離をもって記憶されている。
【００１０】
そして、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になると、軌道情報データベースを使用して、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力を不能にさせたものを各障害物の中から特定障害物として特定し、さらに、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正する。
【００１１】
すなわち、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になったときは、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正しており、障害物を検出することで車両の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、補正手段が車両の積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベースを使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００１３】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムにおいて、軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離がＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、補正手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すれば、軌道情報データベースに記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ測位手段の出力が不能になっても、障害物特定手段が想定外障害物を特定障害物として特定することを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１に、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の概要を示す。そこで、先ず、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１は、線路上を走行する鉄道車両の位置を検知するものであって、先頭車２において、ＧＰＳアンテナ１２と、ＧＰＳ受信機１３、速度発電機１４、距離積算部１５、軌道情報データベース１６、障害物検出部１７などを備えている。
【００１５】
この点、ＧＰＳアンテナ１２は、ＧＰＳ衛星１１からの電波を受信するものである。ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳアンテナ１２を介して受信したＧＰＳ衛星１１からの電波に基づいて先頭車２のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を出力するものである。速度発電機１４は、車輪が１回転するにあたりｎ個のパルス（以下、「距離パルス」という）を出力するものである。距離積算部１５は、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算するものである。
【００１６】
また、軌道情報データベース１６には、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が線路上を走行・停止している際にＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することを妨害するトンネルや駅などの各障害物について、それぞれの長さが記憶されている。さらに、各障害物に対し、それぞれの位置情報が、ＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）とが対応するように記憶されている。
【００１７】
尚、障害物には、上述したトンネルや駅の他に、高架などもある。また、以下では、軌道情報データベース１６に記憶された情報の全体を意味するときは、「軌道情報」と記述する。
【００１８】
また、図２は、先頭車２（ひいては、鉄道車両）がトンネル３の線路上を走行している際において、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害される様子を示したものである。また、図３は、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が駅４の線路上を走行・停止している際において、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害される様子を示したものである。特に、図３においては、図１や図２とは異なって、ＧＰＳアンテナ１２が先頭車２の下方に設置されており、駅４のプラットホームなどにより、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害されやすい。また、図１や図２のように、ＧＰＳアンテナ１２が先頭車２の上面に設置されていても、駅４の屋根などにより、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害されることがある。
【００１９】
また、障害物検出部１７は、ＧＰＳ受信機１３からのＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）及び、ＧＰＳ受信機１３からのＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）に含まれる測位誤差（以下、「ＧＰＳ測位誤差」という）、軌道情報データベース１６の「軌道情報」などから、ＧＰＳ衛星１１からの電波を受信することを妨害している障害物を特定するものであり、さらに、距離積算部１５により算出された先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正するものである。
【００２０】
次に、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の作用について説明する。図５は、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１のフローチャート図である。図５に示すように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、先ず、Ｓ１１において、距離積算部１５が、速度発電機１４からの「距離パルス」をカウントし、さらに、Ｓ１２において、距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算する。
【００２１】
そして、Ｓ１３において、前回（後述するＳ１７）で障害物を検出しているか否かを判断する。ここで、前回（後述するＳ１７）で障害物を検出していないと判断した場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１４に進んで、障害物長さ（変数）に「０」を代入する。次に、Ｓ１５において、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であるか否かを判断する。ここで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断した場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、Ｓ１６に進んで、ＧＰＳ受信機１３から出力されたＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）にＧＰＳ位置情報（変数）を更新した後に、Ｓ１１に戻る。
【００２２】
一方、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断した場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１７に進む。そして、Ｓ１７では、障害物検出部１７が、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）との間の距離（以下、「最短距離」という）を求め、「最短距離」を「ＧＰＳ測位誤差」と比較する。
【００２３】
この点、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）は、軌道情報データベース１６の「軌道情報」に基づいて特定する。具体的に言えば、例えば、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）を、軌道情報データベース１６の各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と比較して、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物（以下、「特定障害物」という）を特定し、もって、「特定障害物」のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を特定する。
【００２４】
そして、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」以上と判断された場合には（Ｓ１７：Ｎｏ）、何もすることなく、Ｓ１１に戻る。一方、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断された場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、Ｓ１８に進んで、障害物検出部１７が、所定の変数などを障害物を検出していることを示す値にした後に、Ｓ１１に戻る。
【００２５】
この点、図４に、Ｓ１７において「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断される場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）の一例を示す。図４の模式図では、符号３１が線路であり、符号３２が「特定障害物」であり、符号３３がＧＰＳ位置情報（変数）が示す位置であり、符号３４が「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円である。尚、「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円３４は、ＧＰＳ位置情報（変数）が示す位置３３を中心にして、「ＧＰＳ測位誤差」（矢印）を半径とした描いたものである。
【００２６】
一方、上述したＳ１３において、前回（のＳ１７）で障害物を検出していると判断した場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１９に進んで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であるか否かを判断する。ここで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断した場合には（Ｓ１９：Ｎｏ）、Ｓ２０を経由して、Ｓ１１に戻る。
【００２７】
この点、Ｓ２０では、障害物検出部１７が、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行速度にＧＰＳ受信機１３の受信間隔を乗じた値を障害物長さ（変数）に代入しており、これを、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断されるまで（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、繰り返し行っている。従って、障害物長さ（変数）の値は、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断されてから（Ｓ１９：Ｎｏ）、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断されるまで（Ｓ１９：Ｙｅｓ）に要した時間内に、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を意味する。尚、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行速度は、速度発電機１４などから知ることができる。
【００２８】
そして、Ｓ１９において、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断された後は（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、Ｓ２１に進んで、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さと障害物長さ（変数）の値を比較する。ここで、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さが障害物長さ（変数）の値に殆ど等しいと判断した場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、障害物検出部１７が、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に障害物長さ（変数）を加え、その和をＳ１２で算出された積算走行距離に代入する。一方、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さが障害物長さ（変数）の値に殆ど等しいと判断しない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ１１に戻る。
【００２９】
尚、Ｓ２１に進んだ際は、障害物検出部１７が、Ｓ１８において障害物を検出していることを示す値にした所定の変数などを、障害物を検出していないことを示す値に戻しておく。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、距離積算部１５が、速度発電機１４からの「距離パルス」をカウントし（Ｓ１１）、さらに、距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算している（Ｓ１２）。また、その一方で、ＧＰＳ受信機１３により、先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をＧＰＳ衛星１１から受信した電波に基づいて出力している（Ｓ１５：Ｙｅｓ、Ｓ１６）。さらに、軌道情報データベース１６には、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能とする線路上の各障害物の位置情報が先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）をもって記憶されている。
【００３１】
そして、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になると（Ｓ１５：Ｎｏ）、軌道情報データベース１６を使用して、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能にさせたものを各障害物の中から「特定障害物」として特定し（Ｓ１７）、さらに、障害物検出部１７が、障害物検出部１７で特定された「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正する（Ｓ２２）。
【００３２】
すなわち、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になったときは（Ｓ１５：Ｎｏ）、障害物検出部１７が、障害物検出部１７で特定された「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正しており（Ｓ２２）、地上局からの補正情報の受信状況の悪化に関係なく障害物を検出することで先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星１１からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、障害物検出部１７が先頭車２（ひいては、鉄道車両）積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベース１６を使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００３４】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、軌道情報データベース１６に、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をもっても記憶している。また、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となる直前の先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（変数）と各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）とを比較して、各障害物から車両に最も近い「最短距離」を求め、当該「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」より小さいことを条件として、各障害物の中から当該「最短距離」にあるものを「特定障害物」として特定している（Ｓ１７）。さらに、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を障害物長さ（変数）として求め（Ｓ２０）、当該距離（障害物長さ（変数））が当該「特定障害物」の長さに匹敵することを条件として（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に当該距離（障害物長さ（変数））が加わった値を、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入している（Ｓ２２）。従って、軌道情報データベース１６に記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ受信機１３の出力が不能になっても、障害物検出部１７が想定外障害物を「特定障害物」として特定することを防止することができる。
【００３５】
但し、図４の「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円３４において、線路３１上の障害物が２以上含まれるケースが想定される場合には、Ｓ１７で「特定障害物」を特定することは困難であることから、それらの障害物についての「軌道情報」については、軌道情報データベース１６から予め削除しておく。
【００３６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１においては、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となる直前の先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（変数）と各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）とを比較して、各障害物から車両に最も近い「最短距離」を求め、当該「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」より小さいことを条件として、各障害物の中から当該「最短距離」にあるものを「特定障害物」として特定していたが（Ｓ１７）、この点、ＧＰＳ衛星１１からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用する観点からすれば、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となった回数から「特定障害物」を特定してもよい。
【００３７】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１においては、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を障害物長さ（変数）として求め（Ｓ２０）、当該距離（障害物長さ（変数））が当該「特定障害物」の長さに匹敵することを条件として（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に当該距離（障害物長さ（変数））が加わった値を、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入していたが（Ｓ２２）、この点、従来技術と比べて信頼性の向上を図る観点からすれば、ＧＰＳ受信機１３の出力が回復となった時点で、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）のみを、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になったときは、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正しており、障害物を検出することで車両の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、補正手段が車両の積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベースを使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００４０】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムにおいて、軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離がＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、補正手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すれば、軌道情報データベースに記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ測位手段の出力が不能になっても、障害物特定手段が想定外障害物を特定障害物として特定することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムの概要を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、先頭車（ひいては、鉄道車両）がトンネルの線路上を走行している際に、ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナを介して受信することが妨害される様子を示したものである。
【図３】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、先頭車（ひいては、鉄道車両）が駅の線路上を走行・停止している際に、ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナを介して受信することが妨害される様子を示したものである。
【図４】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断される場合の一例を示した模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 軌道走行車両の位置検知システム
２ 先頭車
３ トンネル
４ 駅
１１ ＧＰＳ衛星
１２ ＧＰＳアンテナ
１３ ＧＰＳ受信機
１４ 速度発電機
１５ 距離積算部
１６ 軌道情報データベース
１７ 障害物検出部
３１ 線路
３２ 「特定障害物」
３４ 「ＧＰＳ測位誤差」
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｅｔｍ）を用いて、軌道上を走行する車両の自己位置を補正する軌道走行車両の位置検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軌道上を走行する車両は、車輪回転数に車輪径を乗ずることにより得られるが、この車輪回転数は、車輪の滑走及び空転による誤差を含んでおり、この誤差を補正する（いわゆる地点検知）方法の一つとして、従来から、ＧＰＳを利用する方法が考案されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２５７０８号公報
【０００４】
この点、ＧＰＳを利用する方法は、ＧＰＳ衛星から受信した電波に基づき出力されたＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を、軌道の位置とＧＰＳ位置情報の関係が予め記憶されたデータベース上で比較することにより、ＧＰＳ位置情報を受信する度に自己位置を検知する方法であり、通常、単独測位では精度が不十分であるため、地上局からの補正情報（海上保安庁の中波ビーコンを利用する方法やＦＭ多重放送を利用する方法等）を利用して精度を改善する方法が用いられる場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ＧＰＳを利用する方法は、軌道の位置とＧＰＳ位置情報の関係を表すデータベースを一度作成しておけば、以後のメンテナンスは基本的に不要であるが、トンネルや駅などの障害物が車両の周囲にあると、ＧＰＳ衛星からの受信状況や地上局からの補正情報の受信状況が悪化するので、信頼性の面では、地上設備を利用する方法に劣っていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図った位置検知システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、軌道上を走行する車両の位置を検知する軌道走行車両の位置検知システムであって、前記車両の車輪回転数をカウントする計数手段と、前記計数手段のカウント値に基づいて前記車両の積算走行距離を計算する積算手段と、前記車両のＧＰＳ位置情報をＧＰＳ衛星から受信した電波に基づいて出力するＧＰＳ測位手段と、前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能とする軌道上の各障害物の位置情報を前記車両の走行距離をもって記憶した軌道情報データベースと、前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能にさせたものを各障害物の中から特定障害物として特定する障害物特定手段と、前記障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて前記車両の積算走行距離を補正する補正手段と、を備えたこと、を特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する軌道走行車両の位置検知システムであって、前記軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、前記障害物特定手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の前記車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から前記車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離が前記ＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、前記補正手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する前記車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すること、を特徴としている。
【０００９】
このような特徴を有する本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、計数手段が車両の車輪回転数をカウントし、そのカウント値に基づいて積算手段が車両の積算走行距離を計算している。また、その一方で、ＧＰＳ測位手段により、車両のＧＰＳ位置情報をＧＰＳ衛星から受信した電波に基づいて出力している。さらに、軌道情報データベースには、ＧＰＳ測位手段の出力を不能とする軌道上の各障害物の位置情報が車両の走行距離をもって記憶されている。
【００１０】
そして、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になると、軌道情報データベースを使用して、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力を不能にさせたものを各障害物の中から特定障害物として特定し、さらに、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正する。
【００１１】
すなわち、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になったときは、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正しており、障害物を検出することで車両の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、補正手段が車両の積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベースを使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００１３】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムにおいて、軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離がＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、補正手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すれば、軌道情報データベースに記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ測位手段の出力が不能になっても、障害物特定手段が想定外障害物を特定障害物として特定することを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。図１に、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の概要を示す。そこで、先ず、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１は、線路上を走行する鉄道車両の位置を検知するものであって、先頭車２において、ＧＰＳアンテナ１２と、ＧＰＳ受信機１３、速度発電機１４、距離積算部１５、軌道情報データベース１６、障害物検出部１７などを備えている。
【００１５】
この点、ＧＰＳアンテナ１２は、ＧＰＳ衛星１１からの電波を受信するものである。ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳアンテナ１２を介して受信したＧＰＳ衛星１１からの電波に基づいて先頭車２のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を出力するものである。速度発電機１４は、車輪が１回転するにあたりｎ個のパルス（以下、「距離パルス」という）を出力するものである。距離積算部１５は、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算するものである。
【００１６】
また、軌道情報データベース１６には、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が線路上を走行・停止している際にＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することを妨害するトンネルや駅などの各障害物について、それぞれの長さが記憶されている。さらに、各障害物に対し、それぞれの位置情報が、ＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）とが対応するように記憶されている。
【００１７】
尚、障害物には、上述したトンネルや駅の他に、高架などもある。また、以下では、軌道情報データベース１６に記憶された情報の全体を意味するときは、「軌道情報」と記述する。
【００１８】
また、図２は、先頭車２（ひいては、鉄道車両）がトンネル３の線路上を走行している際において、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害される様子を示したものである。また、図３は、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が駅４の線路上を走行・停止している際において、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害される様子を示したものである。特に、図３においては、図１や図２とは異なって、ＧＰＳアンテナ１２が先頭車２の下方に設置されており、駅４のプラットホームなどにより、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害されやすい。また、図１や図２のように、ＧＰＳアンテナ１２が先頭車２の上面に設置されていても、駅４の屋根などにより、ＧＰＳ衛星１１からの電波をＧＰＳアンテナ１２を介して受信することが妨害されることがある。
【００１９】
また、障害物検出部１７は、ＧＰＳ受信機１３からのＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）及び、ＧＰＳ受信機１３からのＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）に含まれる測位誤差（以下、「ＧＰＳ測位誤差」という）、軌道情報データベース１６の「軌道情報」などから、ＧＰＳ衛星１１からの電波を受信することを妨害している障害物を特定するものであり、さらに、距離積算部１５により算出された先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正するものである。
【００２０】
次に、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１の作用について説明する。図５は、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１のフローチャート図である。図５に示すように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、先ず、Ｓ１１において、距離積算部１５が、速度発電機１４からの「距離パルス」をカウントし、さらに、Ｓ１２において、距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算する。
【００２１】
そして、Ｓ１３において、前回（後述するＳ１７）で障害物を検出しているか否かを判断する。ここで、前回（後述するＳ１７）で障害物を検出していないと判断した場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１４に進んで、障害物長さ（変数）に「０」を代入する。次に、Ｓ１５において、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であるか否かを判断する。ここで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断した場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、Ｓ１６に進んで、ＧＰＳ受信機１３から出力されたＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）にＧＰＳ位置情報（変数）を更新した後に、Ｓ１１に戻る。
【００２２】
一方、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断した場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１７に進む。そして、Ｓ１７では、障害物検出部１７が、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）との間の距離（以下、「最短距離」という）を求め、「最短距離」を「ＧＰＳ測位誤差」と比較する。
【００２３】
この点、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）は、軌道情報データベース１６の「軌道情報」に基づいて特定する。具体的に言えば、例えば、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）を、軌道情報データベース１６の各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）と比較して、前回（上述したＳ１６）のＧＰＳ位置情報（変数）に最も近い障害物（以下、「特定障害物」という）を特定し、もって、「特定障害物」のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）を特定する。
【００２４】
そして、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」以上と判断された場合には（Ｓ１７：Ｎｏ）、何もすることなく、Ｓ１１に戻る。一方、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断された場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、Ｓ１８に進んで、障害物検出部１７が、所定の変数などを障害物を検出していることを示す値にした後に、Ｓ１１に戻る。
【００２５】
この点、図４に、Ｓ１７において「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断される場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）の一例を示す。図４の模式図では、符号３１が線路であり、符号３２が「特定障害物」であり、符号３３がＧＰＳ位置情報（変数）が示す位置であり、符号３４が「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円である。尚、「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円３４は、ＧＰＳ位置情報（変数）が示す位置３３を中心にして、「ＧＰＳ測位誤差」（矢印）を半径とした描いたものである。
【００２６】
一方、上述したＳ１３において、前回（のＳ１７）で障害物を検出していると判断した場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１９に進んで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であるか否かを判断する。ここで、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断した場合には（Ｓ１９：Ｎｏ）、Ｓ２０を経由して、Ｓ１１に戻る。
【００２７】
この点、Ｓ２０では、障害物検出部１７が、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行速度にＧＰＳ受信機１３の受信間隔を乗じた値を障害物長さ（変数）に代入しており、これを、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断されるまで（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、繰り返し行っている。従って、障害物長さ（変数）の値は、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能でないと判断されてから（Ｓ１９：Ｎｏ）、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断されるまで（Ｓ１９：Ｙｅｓ）に要した時間内に、先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を意味する。尚、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行速度は、速度発電機１４などから知ることができる。
【００２８】
そして、Ｓ１９において、ＧＰＳ受信機１３によるＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）の出力が可能であると判断された後は（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、Ｓ２１に進んで、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さと障害物長さ（変数）の値を比較する。ここで、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さが障害物長さ（変数）の値に殆ど等しいと判断した場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、障害物検出部１７が、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に障害物長さ（変数）を加え、その和をＳ１２で算出された積算走行距離に代入する。一方、軌道情報データベース１６に記憶された「特定障害物」の長さが障害物長さ（変数）の値に殆ど等しいと判断しない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ１１に戻る。
【００２９】
尚、Ｓ２１に進んだ際は、障害物検出部１７が、Ｓ１８において障害物を検出していることを示す値にした所定の変数などを、障害物を検出していないことを示す値に戻しておく。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、距離積算部１５が、速度発電機１４からの「距離パルス」をカウントし（Ｓ１１）、さらに、距離積算部１５が、「距離パルス」のカウント値に車輪径／ｎを乗じて、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を計算している（Ｓ１２）。また、その一方で、ＧＰＳ受信機１３により、先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をＧＰＳ衛星１１から受信した電波に基づいて出力している（Ｓ１５：Ｙｅｓ、Ｓ１６）。さらに、軌道情報データベース１６には、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能とする線路上の各障害物の位置情報が先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）をもって記憶されている。
【００３１】
そして、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になると（Ｓ１５：Ｎｏ）、軌道情報データベース１６を使用して、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力を不能にさせたものを各障害物の中から「特定障害物」として特定し（Ｓ１７）、さらに、障害物検出部１７が、障害物検出部１７で特定された「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正する（Ｓ２２）。
【００３２】
すなわち、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能になったときは（Ｓ１５：Ｎｏ）、障害物検出部１７が、障害物検出部１７で特定された「特定障害物」の位置情報に基づいて先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正しており（Ｓ２２）、地上局からの補正情報の受信状況の悪化に関係なく障害物を検出することで先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星１１からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、障害物検出部１７が先頭車２（ひいては、鉄道車両）積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベース１６を使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００３４】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１では、軌道情報データベース１６に、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）をもっても記憶している。また、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となる直前の先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（変数）と各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）とを比較して、各障害物から車両に最も近い「最短距離」を求め、当該「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」より小さいことを条件として、各障害物の中から当該「最短距離」にあるものを「特定障害物」として特定している（Ｓ１７）。さらに、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を障害物長さ（変数）として求め（Ｓ２０）、当該距離（障害物長さ（変数））が当該「特定障害物」の長さに匹敵することを条件として（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に当該距離（障害物長さ（変数））が加わった値を、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入している（Ｓ２２）。従って、軌道情報データベース１６に記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ受信機１３の出力が不能になっても、障害物検出部１７が想定外障害物を「特定障害物」として特定することを防止することができる。
【００３５】
但し、図４の「ＧＰＳ測位誤差」の範囲を示す円３４において、線路３１上の障害物が２以上含まれるケースが想定される場合には、Ｓ１７で「特定障害物」を特定することは困難であることから、それらの障害物についての「軌道情報」については、軌道情報データベース１６から予め削除しておく。
【００３６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１においては、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となる直前の先頭車２（ひいては、鉄道車両）のＧＰＳ位置情報（変数）と各障害物のＧＰＳ位置情報（緯度・経度・高度）とを比較して、各障害物から車両に最も近い「最短距離」を求め、当該「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」より小さいことを条件として、各障害物の中から当該「最短距離」にあるものを「特定障害物」として特定していたが（Ｓ１７）、この点、ＧＰＳ衛星１１からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用する観点からすれば、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となった回数から「特定障害物」を特定してもよい。
【００３７】
また、本実施の形態の軌道走行車両の位置検知システム１においては、障害物検出部１７が、ＧＰＳ受信機１３の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に先頭車２（ひいては、鉄道車両）が走行した距離を障害物長さ（変数）として求め（Ｓ２０）、当該距離（障害物長さ（変数））が当該「特定障害物」の長さに匹敵することを条件として（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）に当該距離（障害物長さ（変数））が加わった値を、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入していたが（Ｓ２２）、この点、従来技術と比べて信頼性の向上を図る観点からすれば、ＧＰＳ受信機１３の出力が回復となった時点で、当該「特定障害物」の位置情報に対応する先頭車２（ひいては、鉄道車両）の走行距離（例えば、メートル数）のみを、先頭車２（ひいては、鉄道車両）の積算走行距離に代入してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、ＧＰＳ測位手段の出力が不能になったときは、補正手段が、障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて車両の積算走行距離を補正しており、障害物を検出することで車両の積算走行距離を補正しているので、ＧＰＳ衛星からの受信状況が障害物で悪化することを積極的に利用することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムでは、補正手段が車両の積算走行距離を補正する際は、軌道情報データベースを使用しており、地上局からの補正情報が不要となるため、コスト低下を図ることもできる。
【００４０】
また、本発明の軌道走行車両の位置検知システムにおいて、軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、障害物特定手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離がＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、補正手段が、ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すれば、軌道情報データベースに記憶されていない想定外障害物によってＧＰＳ測位手段の出力が不能になっても、障害物特定手段が想定外障害物を特定障害物として特定することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムの概要を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、先頭車（ひいては、鉄道車両）がトンネルの線路上を走行している際に、ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナを介して受信することが妨害される様子を示したものである。
【図３】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、先頭車（ひいては、鉄道車両）が駅の線路上を走行・停止している際に、ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナを介して受信することが妨害される様子を示したものである。
【図４】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムにおいて、「最短距離」が「ＧＰＳ測位誤差」よりも小さいと判断される場合の一例を示した模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による軌道走行車両の位置検知システムのフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 軌道走行車両の位置検知システム
２ 先頭車
３ トンネル
４ 駅
１１ ＧＰＳ衛星
１２ ＧＰＳアンテナ
１３ ＧＰＳ受信機
１４ 速度発電機
１５ 距離積算部
１６ 軌道情報データベース
１７ 障害物検出部
３１ 線路
３２ 「特定障害物」
３４ 「ＧＰＳ測位誤差」
Claims (2)
- 軌道上を走行する車両の位置を検知する軌道走行車両の位置検知システムであって、
前記車両の車輪回転数をカウントする計数手段と、
前記計数手段のカウント値に基づいて前記車両の積算走行距離を計算する積算手段と、
前記車両のＧＰＳ位置情報をＧＰＳ衛星から受信した電波に基づいて出力するＧＰＳ測位手段と、
前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能とする軌道上の各障害物の位置情報を前記車両の走行距離をもって記憶した軌道情報データベースと、
前記ＧＰＳ測位手段の出力を不能にさせたものを各障害物の中から特定障害物として特定する障害物特定手段と、
前記障害物特定手段で特定された特定障害物の位置情報に基づいて前記車両の積算走行距離を補正する補正手段と、を備えたこと、を特徴とする軌道走行車両の位置検知システム。 - 請求項１に記載する軌道走行車両の位置検知システムであって、
前記軌道情報データベースに、各障害物の長さを記憶するとともに各障害物の位置情報をＧＰＳ位置情報をもっても記憶し、
前記障害物特定手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となる直前の前記車両のＧＰＳ位置情報と各障害物のＧＰＳ位置情報とを比較して、各障害物から前記車両に最も近い最短距離を求め、当該最短距離が前記ＧＰＳ測位手段の測位誤差より小さいことを条件として、各障害物の中から当該最短距離にあるものを特定障害物として特定し、
前記補正手段は、前記ＧＰＳ測位手段の出力が不能となってから回復するまでに要した時間内に前記車両が走行した距離を求め、当該距離が当該特定障害物の長さに匹敵することを条件として、当該特定障害物の位置情報に対応する前記車両の走行距離に当該距離が加わった値を前記車両の積算走行距離に代入すること、を特徴とする軌道走行車両の位置検知システム。
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