JP2014215271A - Positioning device, positioning method and positioning program - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、衛星から測位信号を受信し、移動体の位置を測位する技術に関する。 The present invention relates to a technique for receiving a positioning signal from a satellite and positioning a moving body.
従来、車両等の移動体に搭載し、衛星(GPS衛星)から受信した測位信号を処理して、移動体の位置を測位する測位装置がある。また、この種の測位装置を利用したナビゲーション装置も普及している。 Conventionally, there is a positioning device that is mounted on a moving body such as a vehicle and processes a positioning signal received from a satellite (GPS satellite) to position the position of the moving body. In addition, navigation devices using this type of positioning device are also widespread.
車両に搭載するナビゲーション装置(車両用ナビゲーション装置)は、車両に取り付けた加速度センサや角速度センサ等によって検出される自車両の位置の変化にかかる移動信号を処理して自車両の位置を慣性航法で測位する。また、衛星から受信した測位信号を衛星航法で処理して自車両の位置を測位する。そして、慣性航法で測位した自車両の位置を、衛星航法で測位した自車両の位置で修正し、この修正した位置を最終的に自車両の位置にする測位を行っている。 A navigation device (vehicle navigation device) mounted on a vehicle processes a movement signal related to a change in the position of the host vehicle detected by an acceleration sensor, an angular velocity sensor, or the like attached to the vehicle, and determines the position of the host vehicle by inertial navigation. Measure. In addition, the positioning signal received from the satellite is processed by satellite navigation to determine the position of the host vehicle. Then, the position of the host vehicle measured by inertial navigation is corrected with the position of the host vehicle positioned by satellite navigation, and positioning is finally performed with the corrected position as the position of the host vehicle.
また、駐車場等において、車両がターンテーブルで転回されると、自車両の方位(自車両の前方の方位)が、ターンテーブルにより転回された角度だけずれる。その結果、自車両の位置が慣性航法で適正に測位できない状態になるので、慣性航法で測位した自車両の位置を、衛星航法で測位した自車両の位置で修正しても、自車両の位置は適正にならない。そこで、ターンテーブルにかかる情報(位置や回転角等)をデータベースに記憶し、データベースに記憶しているターンテーブルで車両が転回されたときに、自車両の方位の補正を速やかに行うものが提案されている(特許文献1参照)。 Further, when the vehicle is turned on the turntable in a parking lot or the like, the direction of the own vehicle (the direction ahead of the own vehicle) is shifted by the angle turned by the turntable. As a result, the position of the own vehicle cannot be properly determined by inertial navigation. Therefore, even if the position of the own vehicle measured by inertial navigation is corrected with the position of the own vehicle measured by satellite navigation, the position of the own vehicle is not obtained. Is not appropriate. Therefore, it is proposed that information related to the turntable (position, rotation angle, etc.) is stored in a database, and when the vehicle is turned on the turntable stored in the database, the direction of the own vehicle is corrected quickly. (See Patent Document 1).
また、測位装置を線路に沿って走行する列車(鉄道車両)に搭載し、列車の在線位置(線路網上の位置)を検出する提案もなされている(特許文献2参照)。 In addition, a proposal has been made to mount a positioning device on a train (railway vehicle) traveling along a track and detect the position of the train (position on the track network) (see Patent Document 2).
しかしながら、列車は、自動車のように、前方、後方が固定されていない。すなわち、列車は、折り返し運転等で走行(移動)している方向を反転するとき、自動車のようにUターンするのではなく、最後尾車両を先頭車両にし、先頭車両を最後尾車両にする変更を行っている。このように、列車は、走行している方向によって、車両の前方が変化する。このため、列車が折り返し運転等で走行している方位を変更すると、測位装置が得ている列車が走行している方位と、実際に列車が走行している方位とが反転した状態になるので、慣性航法による列車の位置の測位が適正に行えない。よって、測位装置は、列車の位置の測位が精度良く行えない。 However, the front and rear of a train are not fixed like a car. That is, when the direction of traveling (moving) is reversed in a turn-back operation or the like, the train does not make a U-turn like an automobile, but changes the last vehicle to the first vehicle and the first vehicle to the last vehicle It is carried out. Thus, the front of the vehicle changes depending on the direction in which the train is traveling. For this reason, if the direction in which the train is traveling is changed, such as when the train is traveling, the direction in which the train is traveling and the direction in which the train is actually traveling are reversed. The position of the train cannot be properly determined by inertial navigation. Therefore, the positioning device cannot accurately determine the position of the train.
この発明の目的は、列車が折り返し運転等で移動する方位が反転すると、方位の補正が速やかに行え、測位精度の低下が抑えられる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique in which, when the direction in which a train moves in a turn-back operation or the like is reversed, the direction can be corrected quickly, and a decrease in positioning accuracy can be suppressed.
この発明の測位装置は、上記課題を解決し、その目的を達するために以下のように構成している。 The positioning device of the present invention is configured as follows in order to solve the above-described problems and achieve the object.
受信部は、衛星からの測位信号を受信する。また、移動信号入力部は、この受信部を搭載した列車に取り付けたセンサ(例えば、加速度センサや、角速度センサ)で検出した列車の位置の変化にかかる移動信号を入力する。 The receiving unit receives a positioning signal from a satellite. The movement signal input unit inputs a movement signal related to a change in the position of the train detected by a sensor (for example, an acceleration sensor or an angular velocity sensor) attached to the train on which the receiving unit is mounted.
測位部は、受信部で受信した測位信号を処理して列車の位置を測位する衛星航法測位機能、および、移動信号入力部に入力された移動信号を処理して列車の位置を測位する慣性航法測位機能を有する。測位部は、衛星から測位信号が受信できているときは、慣性航法により測位した列車の位置を、衛星航法により測位した列車の位置で修正し、この修正した位置を最終的に列車の位置とする測位を行う。また、測位部は、衛星から測位信号が受信できていないときは、慣性航法により列車の位置を測位する。 The positioning unit is a satellite navigation positioning function that processes the positioning signal received by the receiving unit to determine the position of the train, and an inertial navigation that processes the movement signal input to the movement signal input unit to determine the position of the train. Has a positioning function. When a positioning signal is received from the satellite, the positioning unit corrects the position of the train determined by inertial navigation with the position of the train determined by satellite navigation, and finally the corrected position is determined as the train position. Perform positioning. Further, the positioning unit measures the position of the train by inertial navigation when the positioning signal cannot be received from the satellite.
方位判定部は、列車の速度が予め定めている方位判定速度を超えると、測位部が移動信号入力部に入力された移動信号から得ている列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する。列車は、折り返し運転等により、移動している方位を反転させることがある。列車は、移動している方位を反転させるとき、一旦停止する。したがって、方位判定速度は、数十km/h(例えば、10〜30km/h)程度に設定しておけばよい。 If the direction of the train exceeds the predetermined direction determination speed, the direction determination unit determines whether the direction in which the train is moving from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning unit is appropriate. Determine. The train may reverse the moving direction due to a turn-back operation or the like. The train stops once when reversing the moving direction. Therefore, the direction determination speed may be set to about several tens km / h (for example, 10 to 30 km / h).
方位補正部は、方位判定部において、測位部が前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている列車が移動している方位が適正でないと判定されると、測位部が移動信号から得ている列車が移動している方位を反転させる。 When the azimuth correction unit determines that the azimuth in which the train is moving from the movement signal input to the movement signal input unit is not appropriate by the azimuth determination unit, the positioning unit determines from the movement signal. Reverse the direction in which the train you are moving is moving.
したがって、折り返し運転等で、列車の移動している方位が変化(反転)したとき、測位部が移動信号入力部に入力された移動信号から得ている列車が移動している方位の補正が速やかに行える。 Therefore, when the direction in which the train is moving is changed (reversed) during a turn-back operation or the like, the positioning unit quickly corrects the direction in which the train is moving from the movement signal input to the movement signal input unit. Can be done.
また、移動信号入力部は、角速度センサで検出した列車の旋回方向の角速度を含む移動信号を入力し、測位部は、移動信号入力部に入力された移動信号に含まれている列車の旋回方向の角速度の積算値から列車が移動している方位を得る構成にすればよい。 The movement signal input unit inputs a movement signal including the angular velocity in the turning direction of the train detected by the angular velocity sensor, and the positioning unit turns the turning direction of the train included in the movement signal input to the movement signal input unit. What is necessary is just to make it the structure which obtains the direction which the train is moving from the integrated value of the angular velocity of.
また、方位判定部は、測位部が移動信号入力部に入力された移動信号から得ている列車が移動している方位が適正であるかどうかを、測位部における衛星航法測位機能で得ている列車が移動している方位との対比により判定する構成とすればよい。 In addition, the azimuth determination unit obtains whether or not the azimuth in which the train is moving from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning unit is appropriate by the satellite navigation positioning function in the positioning unit. What is necessary is just to set it as the structure determined by contrast with the direction which the train is moving.
また、移動信号入力部を、センサで検出した列車の前後方向の加速度を含む移動信号を入力する構成とし、方位判定部を、列車の速度が方位判定速度を超えると、予め定めた積算時間に渡って、移動信号入力部に入力された移動信号に含まれている列車の前後方向の加速度を積算して求めた列車の速度に基づいて、測位部が移動信号から得ている列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する構成としてもよい。 In addition, the movement signal input unit is configured to input a movement signal including the acceleration in the longitudinal direction of the train detected by the sensor, and the direction determination unit has a predetermined integration time when the train speed exceeds the direction determination speed. The train obtained by the positioning unit from the movement signal moves based on the train speed obtained by integrating the longitudinal acceleration of the train included in the movement signal input to the movement signal input unit. It is good also as a structure which determines whether the azimuth | direction which is suitable is appropriate.
また、列車側から、列車が移動している方位を示す方位信号を入力する構成としてもよい。この場合、列車には、移動している方位を検出するジャイロセンサ等の方位検出センサを取り付け、この方位検出センサの検出出力を測位装置に入力する構成とすればよい。 Moreover, it is good also as a structure which inputs the direction signal which shows the direction which the train is moving from the train side. In this case, the train may be provided with a direction detection sensor such as a gyro sensor that detects the moving direction, and the detection output of the direction detection sensor is input to the positioning device.
また、この場合には、上述した方位判定部にかかる構成を不要にできる。 In this case, the configuration related to the above-described azimuth determination unit can be eliminated.
この発明によれば、列車が折り返し運転等で移動する方位が反転したときに、その方位の補正が速やかに行えるので、測位精度の低下が抑えられる。 According to the present invention, when the direction in which the train moves in a turn-back operation or the like is reversed, the direction can be corrected quickly, so that a decrease in positioning accuracy can be suppressed.
以下、この発明の実施形態である測位装置について説明する。 Hereinafter, a positioning device according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、周知ではあるが、列車の走行について説明しておく。列車は、敷設されている線路に沿って走行し、移動する。図1は、列車の走行方向(移動方向)を説明する図である。列車は、複数の車両を一列に連結している。列車は、図1に示すA方向に走行する場合、先頭車両が車両Xになり、最後尾車両が車両Yになる。また、列車は、図1に示すB方向に走行する場合、先頭車両が車両Yになり、最後尾車両が車両Xになる。車両X,および車両Yには、運転席が設けられている。列車は、走行方向によって定まる先頭車両(車両X、または車両Y)が、連結されている車両を牽引して走行する。具体的には、図1に示すA方向に走行するときには、車両Xが連結されている他の車両(車両Yを含む)を牽引する。また、図1に示すB方向に走行するときには、車両Yが連結されている他の車両(車両Xを含む)を牽引し、B方向に走行する。このように列車は、自動車のように前方、後方が固定されていないので、折り返し運転等で走行(移動)している方向を反転するとき、自動車のようにUターンすることはない。 First, although it is well known, the traveling of the train will be described. The train travels and moves along the laid track. FIG. 1 is a diagram illustrating the traveling direction (movement direction) of a train. The train connects a plurality of vehicles in a row. When the train travels in the direction A shown in FIG. 1, the leading vehicle becomes the vehicle X and the last vehicle becomes the vehicle Y. When the train travels in the direction B shown in FIG. 1, the leading vehicle becomes the vehicle Y and the last vehicle becomes the vehicle X. The vehicles X and Y are provided with driver seats. The train travels by the leading vehicle (vehicle X or vehicle Y) determined by the traveling direction pulling the connected vehicle. Specifically, when traveling in the direction A shown in FIG. 1, other vehicles (including the vehicle Y) to which the vehicle X is connected are pulled. Further, when traveling in the direction B shown in FIG. 1, the vehicle Y pulls other vehicles (including the vehicle X) to which the vehicle Y is connected and travels in the direction B. As described above, the train is not fixed at the front and the rear as in the car, so when the direction of traveling (moving) is reversed in the turn-back operation or the like, the train does not make a U-turn like the car.
図2は、この例にかかる測位装置の主要部の構成を示す図である。この例にかかる測位装置1は、敷設されている線路に沿って走行する列車の位置を測位する。測位装置1は、制御部10と、受信部11と、移動信号入力部12と、測位部13と、出力部14と、を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the positioning device according to this example. The
制御部10は、測位装置1本体各部の動作を制御する。また、制御部10は、この発明で言う方位判定部、および方位補正部に相当する構成を有する。制御部10は、測位部13とのみ接続されているわけではなく、測位部13以外の各部とも接続されている(図1では、制御部10と、測位部13以外の各部との接続ラインについて、その図示を省略しているだけである。)。
The
受信部11は、衛星(GPS衛星)が地球に向けて常時送信している測位信号を受信する。測位信号を送信している衛星は、現在24個ある。この測位信号は、対応する衛星(この測位信号を送信している衛星)に関する衛星軌道情報、時計の補正値、電離層の補正係数を含む航法メッセージである。航法メッセージは、C/Aコードにより拡散されL1波(周波数:1575.42MHz)に乗せられている。受信部11は、受信した測位信号を測位部13に入力する。
The receiving
移動信号入力部12には、測位装置1を搭載した列車の位置の変化にかかる信号(移動信号)が入力される。この移動信号は、列車に取り付けた角速度センサ21、および加速度センサ22の検出出力である。加速度センサ22は、測位装置1本体を搭載した列車の前後方向であるX軸方向と、前記列車の左右方向であるY軸方向の少なくとも2軸の加速度を検出し、これを移動信号として移動信号入力部12に入力する。また、角速度センサ21は、測位装置1本体を搭載した車両の旋回方向の角速度を検出し、これを移動信号として移動信号入力部12に入力する。旋回方向は、測位装置1本体を搭載した列車の前後方向(X軸方向)および左右方向(Y軸方向)に対してそれぞれ直交するZ軸周りの方位方向である。測位部13は、角速度センサ21の検出出力を積算した積算値を記憶し、この積算値に基づいて列車が走行している方位を得る。
A signal (movement signal) relating to a change in the position of the train on which the
この角速度センサ21、および加速度センサ22が、この発明で言うセンサに相当する。
The
また、移動信号入力部12には、列車の車輪に取り付けたエンコーダ23の検出出力である、車輪の回転速度に応じた速度パルスが入力される。移動信号入力部12は、エンコーダ23から入力されている速度パルスから列車の走行速度を得る。移動信号入力部12は、この速度パルスから列車の走行方向(車輪の回転方向)を得ることはできない。
In addition, a speed pulse corresponding to the rotation speed of the wheel, which is a detection output of the
測位部13は、測位装置1本体を搭載した列車の位置を測位する。測位部13は、受信部11で4つ以上の衛星から測位信号が受信できているかどうかにかかわらず、移動信号入力部12に入力された移動信号を処理して列車の位置を慣性航法で測位する。また、測位部13は、受信部11で4つ以上の衛星から測位信号が受信できていれば、測位装置1本体を搭載した車両の位置を衛星航法で測位する。さらに、測位部13は、慣性航法で測位した列車の位置を、衛星航法で測位した列車の位置で修正し、この修正した位置を最終的に列車の位置として測位する。
The
なお、測位部13は、受信部11で4つ以上の衛星から測位信号が受信できていなければ、慣性航法で測位した位置を、列車の位置にする。
If the
出力部14は、測位部13が測位した列車の位置を含む測位結果を上位装置に出力する。上位装置は、例えば、路線網における各列車の位置をリアルタイムで把握し、各列車の運行管理を行う運行管理装置である。また、上位装置は、列車の運転席に設置した表示器に、列車の位置を地図上に重ね合わせて表示する表示制御装置であってもよいし、これら以外の装置であってもよい。
The
以下、この測位装置1の動作について説明する。図3は、測位装置の動作を示すフローチャートである。
Hereinafter, the operation of the
測位装置1は、図3に示す処理と並行して、列車の位置を測位する測位処理を行っている。測位装置1は、受信部11で4つ以上の衛星から測位信号が受信できていなければ、測位部13において慣性航法で測位した位置を、列車の位置にする測位処理を行う。また、測位装置1は、受信部11で4つ以上の衛星から測位信号が受信できていれば、測位部13において慣性航法で測位した位置を、衛星航法で測位した列車の位置で修正し、この修正した位置を列車の位置にする測位処理を行う。
The
制御部10は、測位部13において、列車の速度が予め設定した第1の速度未満であるかを判定する(s1)。この第1の速度は、数km/h(例えば、1〜5km/h)の低速度であり、列車が停止する直前の速度である。制御部10は、エンコーダ23の検出出力である速度パルスから列車の速度を得ている。
In the
制御部10は、s1で列車の速度が予め設定した第1の速度未満であると判定すると、この列車の速度が予め定めた第2の速度を超えたかどうかを判定する(s2)。この第2の速度は、第1の速度よりも速い、数十km/h(例えば、10〜30km/h)の速度である。この第2の速度が、この発明で言う方位判定速度である。
When determining that the speed of the train is lower than the preset first speed in s1, the
列車が停止した後に、走行を再開すると、制御部10がs2で列車の速度が第2の速度を超えたと判定する。列車は、折り返し運転等で方位を反転するとき、一旦停止する。したがって、s2で第2の速度を超えたと判定された列車は、方位を反転させた(先頭車両を変更した)可能性がある。
When the traveling is resumed after the train is stopped, the
制御部10は、測位部13が移動信号入力部12に入力された角速度センサ21の検出出力の積算値から得ている列車の方位、すなわち慣性航法による測位で用いている列車が走行している方位、を得る(s3)。
In the
また、制御部10は、測位部13が受信部11で受信した衛星からの測位信号を衛星航法により処理して測位した列車の位置の変化から、衛星航法により得られている列車が走行している方位を得る(s4)。
In addition, the
制御部10は、s3で得た慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位と、s4で得た衛星航法による測位で得られた列車が走行している方位と、を対比し、これの方位のずれが予め定めた角度A(例えば、90°)を超えているかどうかを判定する(s5)。このs5にかかる判定では、2つの方位のずれを、より狭い方の角度にする。
The
制御部10は、s5で、2つの方位のずれが予め定めた角度Aを超えていなければ、列車は走行している方位を反転させていない、すなわち慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位が適正である、と判断し、s1に戻る。
If the difference between the two directions does not exceed the predetermined angle A at s5, the
一方、制御部10は、s5で、2つの方位のずれが予め定めた角度Aを超えていれば、列車は折り返し運転等で走行している方位を反転させている、すなわち慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位が不適正である、と判断し、測位部13に対して慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を反転させることを指示し(s6)、s1に戻る。測位部13は、s6の指示にしたがって、慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を反転させる。
On the other hand, if the deviation between the two directions exceeds a predetermined angle A at s5, the
このように、この例にかかる測位装置1は、列車が折り返し運転等で走行している方位を反転させたとき(先頭車両を変更したとき)、測位部13が角速度センサ21の検出出力の積算値から得ている列車が走行している方位(測位部13が慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位)を、速やかに補正できる。したがって、測位部13における測位精度の低下が抑えられる。
As described above, in the
次に、この発明の別の例について説明する。この例にかかる測位装置1も、図2に示した構成である。この例にかかる測位装置1は、加速度センサ22の検出出力を用いて、列車が折り返し運転等で走行している方位を反転させたかどうかを判定する。図4は、この例にかかる測位装置の動作を示すフローチャートである。この例にかかる測位装置1も、上述した例の測位装置1と同様に、図4に示す処理と並行して、列車の位置を測位する測位処理を行っている。
Next, another example of the present invention will be described. The
この例にかかる測位装置1は、制御部10において上述したs1、およびs2にかかる処理を行う。制御部10は、s2で列車の速度が予め定めた第2の速度を超えたと判定すると、予め定めた一定時間にわたって、列車の前後方向における加速度センサ22の検出出力を積算する(s11)。s11で得た、列車の前後方向における加速度センサ22の検出出力の積算値は、列車の前後方向の速度である。
The
制御部10は、この時点で慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位に対して、s11で得た列車の速度が正であるか、負であるかを判定する(s12)。
The
制御部10は、s12で正であると判定すると、列車は走行している方位を反転させていない、すなわち慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位が適正である、と判断し、s1に戻る。
If the
一方、制御部10は、s12で負であると判定すると、列車は折り返し運転等で走行している方位を反転させている、すなわち慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位が不適正である、と判断し、s6で測位部13に対して慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を反転させることを指示し、s1に戻る。測位部13は、s6の指示にしたがって、慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を反転させる。
On the other hand, if the
このように、この例にかかる測位装置1も、上記の例にかかる測位装置1と同様に列車が折り返し運転等で走行している方位を反転させたとき(先頭車両を変更したとき)、測位部13が角速度センサ21の検出出力の積算値から得ている列車が走行している方位(測位部13が慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位)を、速やかに補正できる。したがって、測位部13における測位精度の低下が抑えられる。
As described above, the
また、上記図3、および図4に示した処理を組合せ、図5に示すように構成してもよい。具体的には、制御部10が、測位部13が慣性航法による測位で用いている列車が走行している方位と、衛星航法により得られている列車が走行している方位との対比による判定(s3〜s5)、および、予め定めた一定時間にわたる、列車の前後方向における加速度センサ22の検出出力の積算値がこの時点で慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位に対して正であるか、負であるかの判定(s11、s12)を行う。制御部10は、s5で方位のずれが角度Aを超えていると判定した場合、またはs12で列車の速度が負であると判定した場合、列車は折り返し運転等で走行している方位を反転させていると判断し、s6で測位部13に対して慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を反転させることを指示する。
Further, the processes shown in FIG. 3 and FIG. 4 may be combined and configured as shown in FIG. Specifically, the
また、この発明にかかる測位装置1の別の例について説明する。
Another example of the
図6は、この例にかかる測位装置の主要部の構成を示す図である。この例にかかる測位装置1も、上述の例と同様に、敷設されている線路に沿って走行する列車の位置を測位する。測位装置1は、図2に示した、制御部10、受信部11、移動信号入力部12、測位部13、および出力部14に加えて、方位信号入力部15を備えている。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a main part of the positioning device according to this example. Similarly to the above-described example, the
方位信号入力部15には、測位装置を搭載した列車が移動している方位を示す方位信号が入力される。この方位信号は、列車に取り付けたジャイロセンサ24で検出している列車が移動している方位を示す信号である。
The azimuth
図7は、この例にかかる測位装置の動作を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the positioning apparatus according to this example.
この例にかかる測位装置1は、制御部10において上述したs1、およびs2にかかる処理を行う。制御部10は、s2で列車の速度が予め定めた第2の速度を超えたと判定すると、測位部13に対して、慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を、ジャイロセンサ24の検出出力であり、方位信号入力部15に入力されている方位信号が示す列車が移動している方位に合わせることを指示する(s21)。測位部13は、s21の指示にしたがって、慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位を、方位信号入力部15に入力されている方位信号が示す列車が移動している方位に合わせる。
The
このように、この例にかかる測位装置1も、上記の例にかかる測位装置1と同様に列車が折り返し運転等で走行している方位を反転させたとき(先頭車両を変更したとき)、測位部13が角速度センサ21の検出出力の積算値から得ている列車が走行している方位(測位部13が慣性航法における測位で用いている列車が走行している方位)を、速やかに補正できる。したがって、測位部13における測位精度の低下が抑えられる。
As described above, the
1…測位装置
10…制御部
11…受信部
12…移動信号入力部
13…測位部
14…出力部
15…方位信号入力部
21…角速度センサ
22…加速度センサ
23…エンコーダ
24…ジャイロセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記受信部を搭載した列車に取り付けたセンサで検出した前記列車の位置の変化にかかる移動信号を入力する移動信号入力部と、
前記受信部で受信した測位信号を処理して前記列車の位置を測位する衛星航法測位機能、および、前記移動信号入力部に入力された移動信号を処理して前記列車の位置を測位する慣性航法測位機能を有する測位部と、
前記列車の速度が予め定めている方位判定速度を超えると、前記測位部が前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する方位判定部と、
前記方位判定部が、前記測位部が前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正でないと判定すると、前記測位部が移動信号から得ている前記列車が移動している方位を反転させる方位補正部と、を備えた測位装置。 A receiver for receiving a positioning signal from a satellite;
A movement signal input unit for inputting a movement signal related to a change in the position of the train detected by a sensor attached to the train equipped with the reception unit;
A satellite navigation positioning function for processing the positioning signal received by the receiving unit to determine the position of the train, and an inertial navigation for measuring the position of the train by processing the movement signal input to the movement signal input unit A positioning unit having a positioning function;
When the speed of the train exceeds a predetermined azimuth determination speed, it is determined whether the direction in which the train is moving is obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning unit is appropriate. An orientation determining unit for determining;
When the azimuth determining unit determines that the direction in which the train is moving is obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning unit is not appropriate, the positioning unit is obtained from the movement signal. An orientation correction unit that reverses the orientation in which the train is moving.
前記測位部は、前記移動信号入力部に入力された移動信号に含まれている前記列車の旋回方向の角速度の積算値から前記列車が移動している方位を得る、請求項1に記載の測位装置。 The movement signal input unit inputs a movement signal including an angular velocity in a turning direction of the train detected by the sensor,
The positioning according to claim 1, wherein the positioning unit obtains a direction in which the train is moving from an integrated value of angular velocities in the turning direction of the train included in the movement signal input to the movement signal input unit. apparatus.
前記方位判定部は、前記列車の速度が前記方位判定速度を超えると、予め定めた積算時間に渡って、前記移動信号入力部に入力された移動信号に含まれている前記列車の前後方向の加速度を積算して求めた前記列車の速度に基づいて、前記測位部が移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する、請求項1〜3のいずれかに記載の測位装置。 The movement signal input unit inputs a movement signal including acceleration in the longitudinal direction of the train detected by the sensor,
When the speed of the train exceeds the direction determination speed, the azimuth determination unit is configured to move in a longitudinal direction of the train included in the movement signal input to the movement signal input unit over a predetermined integration time. 4. The method according to claim 1, wherein, based on the speed of the train obtained by accumulating acceleration, the positioning unit determines whether or not the direction in which the train is moving obtained from the movement signal is appropriate. A positioning device according to the above.
前記受信部を搭載した列車に取り付けたセンサで検出した前記列車の位置の変化にかかる移動信号を入力する移動信号入力部と、
前記受信部で受信した測位信号を処理して前記列車の位置を測位する衛星航法測位機能、および、前記移動信号入力部に入力された移動信号を処理して前記列車の位置を測位する慣性航法測位機能を有する測位部と、
前記列車の速度が予め定めている方位判定速度を超えると、前記測位部が移動信号から得ている前記列車が移動している方位を、前記列車側から入力されている前記列車が移動している方位に合わせる方位補正部と、を備えた測位装置。 A receiver for receiving a positioning signal from a satellite;
A movement signal input unit for inputting a movement signal related to a change in the position of the train detected by a sensor attached to the train equipped with the reception unit;
A satellite navigation positioning function for processing the positioning signal received by the receiving unit to determine the position of the train, and an inertial navigation for measuring the position of the train by processing the movement signal input to the movement signal input unit A positioning unit having a positioning function;
When the speed of the train exceeds a predetermined direction determination speed, the train input from the train side moves in the direction in which the train is moving, which is obtained from the movement signal by the positioning unit. A positioning device including an azimuth correction unit that matches a given direction.
前記列車の速度が、予め定めている方位判定速度を超えると、前記測位ステップが前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する方位判定ステップと、
前記方位判定ステップが、前記測位ステップが前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正でないと判定すると、前記測位ステップが移動信号から得ている前記列車が移動している方位を反転させる方位補正ステップと、をコンピュータが実行する測位方法。 A satellite navigation positioning process for processing the positioning signal from the satellite received by the receiving unit and positioning the position of the train equipped with this receiving unit, and the train equipped with the receiving unit input to the movement signal input unit A positioning step for performing an inertial navigation positioning process for processing a movement signal related to a change in the position of the train detected by an attached sensor and positioning the position of the train;
If the speed of the train exceeds a predetermined direction determination speed, whether or not the direction in which the train is moving obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning step is appropriate An orientation determination step for determining
When the azimuth determining step determines that the azimuth in which the train is moving obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning step is not appropriate, the positioning step is obtained from the movement signal. A positioning method in which a computer executes an azimuth correction step of inverting the direction in which the train is moving.
前記列車の速度が、予め定めている方位判定速度を超えると、前記測位ステップが前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正であるかどうかを判定する方位判定ステップと、
前記方位判定ステップが、前記測位ステップが前記移動信号入力部に入力された移動信号から得ている前記列車が移動している方位が適正でないと判定すると、前記測位ステップが移動信号から得ている前記列車が移動している方位を反転させる方位補正ステップと、をコンピュータに実行させる測位プログラム。 A satellite navigation positioning process for processing the positioning signal from the satellite received by the receiving unit and positioning the position of the train equipped with this receiving unit, and the train equipped with the receiving unit input to the movement signal input unit A positioning step for performing an inertial navigation positioning process for processing a movement signal related to a change in the position of the train detected by an attached sensor and positioning the position of the train;
If the speed of the train exceeds a predetermined direction determination speed, whether or not the direction in which the train is moving obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning step is appropriate An orientation determination step for determining
When the azimuth determining step determines that the azimuth in which the train is moving obtained from the movement signal input to the movement signal input unit by the positioning step is not appropriate, the positioning step is obtained from the movement signal. A positioning program for causing a computer to execute an azimuth correction step for inverting the direction in which the train is moving.
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JP2017195446A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 京セラ株式会社 | Portable apparatus, control method, and control program |
CN110907976A (en) * | 2019-12-18 | 2020-03-24 | 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 | High-speed railway combined navigation system based on Beidou satellite |
CN111856541A (en) * | 2020-07-24 | 2020-10-30 | 苏州中亿通智能系统有限公司 | Fixed line vehicle track monitoring system and method |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2017195446A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 京セラ株式会社 | Portable apparatus, control method, and control program |
CN110907976A (en) * | 2019-12-18 | 2020-03-24 | 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所 | High-speed railway combined navigation system based on Beidou satellite |
CN111856541A (en) * | 2020-07-24 | 2020-10-30 | 苏州中亿通智能系统有限公司 | Fixed line vehicle track monitoring system and method |
CN111856541B (en) * | 2020-07-24 | 2023-11-14 | 苏州中亿通智能系统有限公司 | Fixed line vehicle track monitoring system and method |
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