JP4329240B2

JP4329240B2 - Vehicle position detection device and vehicle speed detection device

Info

Publication number: JP4329240B2
Application number: JP2000221993A
Authority: JP
Inventors: 剛生吉本; 健司片岡; 喜代俊駒谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2020-07-24
Also published as: JP2002037070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両位置検出装置および車両速度検出装置にかかわり、特に鉄道車両などの移動体が、軌道に沿って配置された地上設備と一体となって、移動体の位置や速度を検出する車両位置検出装置および車両速度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来の車両位置検出装置の全体構成を示している。同図において、３は位置演算装置、４は乗客や荷物などを運搬する車両、５は車両４が運行する軌道、６は車両４の車軸（図示せず）に取り付けられている速度発電機、７は地上に設置されているトランスポンダ地上子、８は車両４に設置されているトランスポンダ車上子である。
速度発電機６は車軸の回転数に比例するパルスを出力する。トランスポンダ地上子７は、車両４がその真上を通過する際に、トランスポンダ地上子７の位置情報をトランスポンダ車上子８に伝送する。
【０００３】
図１５は従来の車両位置検出装置で車両４の位置を検出するために実行されるデータ処理の流れを示している。
車軸回転数１７を速度発電機６で計数すると、車輪の直径は既知であるため、車両の走行距離と速度を計測することができる。計測された走行距離と速度は演算装置１８に出力される。演算装置１８では、メモリ１３に記録されている起点情報と直前までの走行距離をもとに、速度発電機６から得られた最新の走行距離を積算することによって、現在の車両位置を計算する。
【０００４】
メモリ１３は、トランスポンダ地上子７からトランスポンダ車上子８に絶対位置が通知される度に、その位置を起点として再設定し、記録する。
車両４の速度は、速度発電機６の替わりに、ドップラーレーダを利用して計測することも可能で、例えば特開平８−５４４６１号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両位置検出装置を用いて車両の位置や速度を検出する場合、その精度は速度発電機６の速度・走行距離検出精度と、トランスポンダ地上子７の設置数に左右される。速度発電機６は車軸の回転数を基に速度と走行距離を算出するから、車輪に空転や滑走が起きて、車軸の回転数と実際の走行距離が一致しない場合や、車輪径の測定に誤差が含まれている場合には、正確な値を検出することができない。
【０００６】
図１６は車輪に空転が発生した場合、速度と位置の検出誤差がどうなるかを示している。ある位置で車輪に空転が発生すると、その間は速度発電機６では正確な速度検出と走行距離検出が行えない。
速度に関しては空転が終了した時点から再び正確な検出が行えるが、車両位置は走行距離の積算によって算出されるものなので、空転が終了した後も誤差が含まれたままになる。
この誤差は、トランスポンダ地上子７を通過する際に絶対位置が車両４に伝送され、メモリ１３に新たに起点が設定され直すまで解消されない。誤差の蓄積を少なくするためには多数のトランスポンダ地上子７を設置する必要がある。
【０００７】
また、特開平８−５４４６１号公報に挙げられたドップラーレーダを使う方法は、車輪の空転や滑走に影響されないで速度を計測可能ではあるものの、車両位置の算出に速度の積分を用いるため、速度測定の誤差が蓄積していくという問題点は解消されない。位置測定の精度を高くするためには、やはりトランスポンダ地上子７を多数設置する必要がある。
【０００８】
本発明にかかる車両位置検出装置および車両速度検出装置は、上記のような問題点を鑑みてなされたもので、トランスポンダ地上子を多数設置しなくても、車輪の空転や滑走に影響を受けないで、車両などの移動体の正確な位置と速度を連続して検出できる車両位置検出装置および車両速度検出装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置された地上設備と、移動体が搭載する位置演算手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、地上設備までの距離を非接触で検出する測距手段と、地上設備の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備までの距離、地上設備の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えている。
【００１０】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置され、移動体の位置を算出する位置演算手段を有する地上設備と、算出された移動体の位置を入手する通信手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、移動体までの距離を非接触で検出する測距手段と、地上設備の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備から移動体までの距離、地上設備の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えている。
【００１１】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置され、移動体までの距離を非接触で検出する測距手段を有する地上設備と、移動体が搭載する位置演算手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、地上設備の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備から移動体までの距離、地上設備の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えている。
【００１２】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、位置演算手段を有する移動体と、移動体が運行する軌道に沿って配置され、双方向通信手段を有する地上設備と、を備えた車両位置検出装置であって、双方向通信手段は、位置演算手段から発信された移動体の識別情報を含む発信信号を受信し、発信信号に含まれる識別情報に地上設備を特定する特定情報を付加した返信信号を位置演算手段に向けて返信し、位置演算手段は、発信信号と返信信号とにより移動体から地上設備までの距離を検出する測距手段と、地上設備までの距離および返信信号に含まれる特定情報から移動体の位置を特定する位置照合手段とを備えている。
【００１３】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、移動体の速度を出力する速度検出手段を併用することができる。
【００１４】
また本発明にかかる車両速度検出装置は、位置照合手段が特定する移動体の位置とその時間変化率から前記移動体の速度を算出する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる車両位置検出装置および車両速度検出装置は、専用軌道を運行する移動体に広く適用することが可能で、例えばモノレール、いわゆる新交通システムなどにも適用できる。
【００１６】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１にかかる、車両位置検出装置の全体構成を示している。
図１において１は測距センサ、２はリフレクタ、３は位置演算装置、４は車両、５は車両４が運行する軌道である。車両４は軌道５を右方向へ向かって進行しており、測距センサ１は車両４の前面に取り付けられている。位置演算装置３は車両側に設けられている。
【００１７】
地上側に設置されているリフレクタ２は、測距センサ１の測定可能範囲や軌道５のカーブ度合や地上構造物による見通しの違いなどに応じて、軌道５のどの位置でも、測距センサ１から必ず１つ以上認識されるように配置されている。
【００１８】
測距センサ１は、電波・光・音波などを利用して、対象物との距離を非接触で計測する装置である。具体的にはレーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ等が挙げられる。測距センサ１の測定対象物には様々な物が利用可能であるが、ここで示したように、リフレクタ２と呼ばれる、測距センサ１の種類に応じた反射装置を用いると、距離の測定が確実にできる。測距センサ１で計測したリフレクタ２との距離は、位置演算装置３へ出力する。
【００１９】
図２は、位置演算装置３の内部構成を示している。位置演算装置３は、車両位置の履歴を記憶するメモリ１３と、リフレクタ２の設置位置の記録を格納したデータベース１４と、現在の車両位置を特定する位置照合装置１５から成り立つ。
【００２０】
メモリ１３は、過去の、それぞれの時刻における車両位置の情報を記憶しており、位置照合装置１５の要求に応じて、過去の車両位置のデータを出力する。また、位置照合装置１５により現在の車両位置が算出された場合、その結果がメモリ１３に書き込まれる。
【００２１】
データベース１４には、すべてのリフレクタ２の設置位置が記録してあり、位置照合装置１５の要求に応じて、リフレクタ２の位置情報を位置照合装置１５に出力する。
位置照合装置１５は、メモリ１３、測距センサ１、データベース１４それぞれから得られた情報を基にして、車両の現在の位置を計算し、その結果を出力する。
【００２２】
次に位置検出動作について図３を用いて説明する。走行中の車両４は測距センサ１を用いて車両進行方向の軌道周辺に設置されたリフレクタ２を検出し、そのリフレクタ２までの距離を連続的に知ることができる。その結果を位置演算装置３の位置照合装置１５に入力し、リフレクタ２の設置位置に関するデータベース１４と照合することによって、車両の絶対位置を連続的に求める。
【００２３】
具体的には、まず測距センサ１が測距対象物であるリフレクタ２との距離を計測し、その結果を位置演算装置３に出力する(ST1)。次に位置照合装置１５がメモリ１３に記録されている直前の車両位置を読み出し(ST2)、その情報とデータベース１４に記録されている、リフレクタ２の設置位置に関する情報から、測距センサ１が検知したリフレクタ２が、軌道上に複数設置されているリフレクタのうちのどのリフレクタに相当するのかを特定する(ST3)。
リフレクタ２を特定すると、そのリフレクタ２の絶対位置とリフレクタ２と測距センサ１間の距離から、現在の車両位置を算出する(ST4)。このようにして求められた車両位置は、メモリ１３に記録(ST5)される。
【００２４】
上記方法について具体的な処理例を、図４を用いて説明する。測距センサ１の測定周期を0.5[s]とし、リフレクタ２が軌道５のキロ程で10000[m]と10100[m]の地点に設置され、その情報はデータベース１４に記録されているものとする。前回の位置測定の結果はキロ程で9960[m]であり、メモリ１３に記録されている。
【００２５】
まず、最初に測距センサ１で地上設備までの距離を測定する。測定可能範囲内に存在するリフレクタ２との距離を計測した結果、車両４の前方30[m]地点にリフレクタ２が検出されたとする。この場合、直前の位置測定の結果と合わせて考えると、9960+30=9990[m]地点から少し前方にリフレクタ２が存在すると考えられる。
そこで、データベース１４で9990[m]付近にあるリフレクタ２を検索すると、キロ程で10000[m]地点に存在するリフレクタ２を照合することができる。その結果から、現在の車両位置は、10000-30=9970[m]であると特定する。
【００２６】
以上のように実施の形態１にかかる車両位置検出装置は、移動体から地上設備までの距離と、地上設備の位置情報と、移動体の位置履歴から、移動体の位置を特定するように構成されているので、空転・滑走・車輪径の測定誤差などに影響されないで車両の位置を求めることができる。またトランスポンダを設置する必要がない。
なお、実施の形態１の説明では、測距センサ１の測定対象物を地上に設置されたリフレクタ２であるとしているが、測距センサ１から判別しやすいものがあれば、専用のリフレクタを設置する必要はない。他の物体を用いることが可能で、例えば既存の建物などの地上設備が測距センサ１から見て判別しやすいのであれば、それを利用することができる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態１には、測距センサ１を車両４に設置する例を説明したが、測距センサ１を地上に設置することもできる。この場合の構成を図５に示す。この形態では地上の測距センサ１で計測した結果を車両４に伝送する。
図５において車両４は軌道５を右方向に進行している。軌道５には複数の箇所に測距センサ１と、測距した結果から車両位置を算出するための位置演算装置地上部１２と、測距結果などのデータを車両４に伝送するための通信装置９が設置されている。車両４には通信装置９から伝送されてきたデータを受信する通信装置１０と位置演算装置車上部１１が設けられている。
【００２８】
車両４が測距センサ１に接近すると、測距センサ１は車両４を検出し、車両４と測距センサ１の間の距離を求める。検出距離結果は位置演算装置地上部１２に入力され、データ処理される。その処理結果は通信装置９を介して車両４の通信装置１０に伝送する。
車両４では伝送されてきた距離情報を通信装置１０で受信し、位置演算装置車上部１１に入力する。位置演算装置車上部１１では、入力された距離情報を基に現在の車両の位置を検出する。
【００２９】
位置検出の動作内容は実施の形態１と同様であるが、位置演算装置車上部１１と位置演算装置地上部１２に位置演算装置が分散しているので、その機能を分散させることができる。また位置演算装置の機能を分散させずに、車上部もしくは地上部のどちらかに集約することもできる。
【００３０】
分散する場合の構成の１例を図６に示す。この例では地上側に、測距センサ１、位置情報伝送用の地上側通信装置９、測距センサ１の位置についてのデータベース１４、位置照合装置１５が設置されている。測距センサ１から車両４までの距離の測定から車両位置の特定までを地上側で行う。その結果を通信装置９を介して車両４に伝送する。
なおこの場合、該当する測距センサの位置情報と測距距離と過去の車両位置から、現在の車両位置を特定できるので、データベース１４は全ての測距センサ１の位置情報を記憶している必要はない。
車両側には、位置情報受信用の車両側通信装置１０が設置されている。車両側通信装置１０で地上側設備から車両位置を受信し、それを出力する。
【００３１】
別の構成例を図７に示す。この例では、地上側に測距センサ１と測距結果を伝送するための地上側通信装置９が設置されている。車上側には、伝送されてきたデータを受信するための車両側通信装置１０、位置照合装置１５、測距センサ位置１についてのデータベース１４、車両位置情報の履歴を記録するメモリ１３が設置されている。この場合、データベース１４に含まれている全ての測距センサの位置情報を照合して、車両４の位置を特定する。
【００３２】
以上のように実施の形態２にかかる車両位置検出装置は、地上設備から移動体までの距離と、地上設備の位置情報と、移動体の位置履歴から、移動体の位置を特定するように構成されているので、空転・滑走・車輪径の測定誤差などに影響されることなく車両の位置を求めることができる。またトランスポンダを設置する必要がない。
なお、実施の形態２にかかる説明においては、車両４そのものを測距センサ１の測定対象物として用いているが、車両の形状・材質等により、測距センサ１で車両４そのものを識別しにくい、もしくは精度が低くなるような場合には、車両４にリフレクタ等を取り付けても良い。
【００３３】
実施の形態３．
測距対象物としてリフレクタ等の代わりに、車両側に設けられた測距センサ１と双方向に通信を行い、互いの判別が行える装置を、地上側に設置する実施の形態３の構成例を図８に示す。
図８において、通信装置１９は測距センサ１の測距対象物として、軌道沿いに設置されている。通信装置１９は、車両上の測距センサ１が発した信号を受信すると、識別情報もしくは地上の位置情報などを付帯させて、車両側に信号を返信する。
【００３４】
車両上の測距センサ１は、帰ってきた信号を受信すると、その時間差や位相差などから通信装置１９との距離を計測する。さらに付帯されている識別情報から、その信号を発信してきた測距対象物を複数の候補の中から特定すること、もしくはその位置情報を取得することができる。
【００３５】
上記方法について、位置計測の具体例を図９を用いて説明する。まず車上から、車両４の識別情報を付加した電波を発信する(ST101)。地上の通信装置１９は測距センサ１からの電波を受信した場合(ST201)、受信した車両４の識別情報に加えて、地上位置、通信装置内での時間遅れなどの情報を付加して(ST202)、返信する(ST203)。ST201で、Ｎｏの場合には、ＹｅｓになるまでST201は繰り返される。
【００３６】
車両側では、返信されてきたデータを受信し(ST102)、その情報の中から車両識別情報部分を調べる(ST103)。その電波の発信元が自車両であることが確認できると、発信から受信までにかかった時間と、受信データに含まれる地上側通信装置の内部時間遅れの情報から、車両４と通信装置１９との距離を算出する(ST104)。算出された距離と、受信データに含まれる地上位置情報を積算することによって、現在の車両位置を算出する(ST105)。
ST103で、Ｎｏの場合には、ST101に戻って再度データを発信する。
【００３７】
このように、実施の形態３にかかる車両位置検出装置では、車両側に設けられた測距センサ１と双方向に通信を行い、互いの判別が行える地上設備を測距対物に使用するので、複数設置された測距対象物の中から、現在測距範囲内に存在する対象物の特定を容易に行える。その結果、データベースとの照合が簡便もしくは不要になり、また位置履歴を参照することも不要である。さらに該当しない地上設備から反射される電波などの外乱ノイズに強くなり、トランスポンダも不要である。
【００３８】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３によって、連続的に車両位置を検出することができるので、その車両位置の時間変化率を求めることによって、車両の速度を知ることができる。時間変化率の求め方は、必要とされる精度・利用する履歴情報の数などによって様々な方法が考えられる。最も単純な例は、現在の車両位置をd１、Δt秒前の車両位置をd２とすると、v=(d１-d２)/Δtの式で求めるものである。
【００３９】
実施の形態１に示した位置演算装置３に速度演算装置を加えた、位置速度演算装置の構成を図１０に示す。
位置速度演算装置２０Ａは、車両の位置の履歴を記憶するメモリ１３、リフレクタ２の設置位置を記録したデータベース１４、測距結果と車両位置情報などから現在の車両位置を照合する位置照合装置１５、過去の車両位置の履歴と現在の車両位置から車両速度を計算する速度演算装置１６から成り立っている。
速度演算装置１６では、メモリ１３に記録された過去の位置情報と位置照合装置１５で得られた現在の車両位置の情報を呼び出し、過去の車両位置の時間変化率を求めることによって車両速度を算出する。
【００４０】
具体例を挙げて説明する。位置検出の結果、現在の車両位置がキロ程で9970[m]であると求められているとする。さらに、メモリには0.5[s]前の位置が9960[m]であると記録されているものとする。この場合、速度演算装置１６は、メモリ１３から読み出した0.5[s]前の位置(9960[m])と、現在の位置(9970[m])から、現在の速度を(9970-9960)/0.5=20[m/s]であると計算する。
【００４１】
実施の形態４では、地上設備と車両の距離、地上設備の位置情報および車両の位置履歴から特定された位置を用いて移動体の速度を計算するように構成されているので、車両の位置を空転・滑走・車輪径の測定誤差などに影響されないで車両速度を検出することができる。
なお、ここでは、実施の形態１で説明した方法によって位置を特定した結果をもとに速度を算出する例を示したが、実施の形態２および３で示した方法によって特定された位置をもとに同様に速度を求めることができることはいうまでもない。
【００４２】
実施の形態５．
実施の形態１〜４は、測距センサ１を測距手段として利用する例を示している。測距センサ１と速度発電機６を併用すると、測距センサ１が測定目標物の認識に失敗した場合、もしくは測定目標物が測距センサ１の測定可能範囲内に存在しない場合でも、それ以前に測定目標物を検知した位置を起点と見なして、速度発電機６で算出した走行距離を積算することによって、現在の位置を計算することができる。
【００４３】
実施の形態５の構成例を図１１、１２に示す。実施の形態４で説明した構成に、速度発電機６が加わっており、速度発電機６で得られた計測結果は位置速度演算装置２０Ｂに入力される。トランスポンダは不要である。
なお速度発電機６の代りに他の速度検出装置、例えばドップラーレーダを用いることができる。
【００４４】
位置計測の部分について、具体的な処理の流れを図１３に基づいて説明する。まず、測距センサ１で測定を行い、その結果を基に車両位置の算出を行う(ST301)。車両位置が算出できた場合は、その結果をメモリ１３に書き込む(ST321)。もしST301において、測距センサ１の測定範囲内に、リフレクタ２が存在しないなどの理由により、測距センサ１での車両位置の算出に失敗した場合、ST311に移る。
ST311において、速度発電機６によって、走行距離と車両速度を計測する。次に、メモリ１３から直前の車両位置情報を読み出し(ST312)、その位置に走行距離を積算することによって、現在の車両位置を算出する(ST313)。こうして得られた車両位置はメモリ１３に記憶される(ST321)。
【００４５】
速度演算装置１６は、速度発電機６の計測値から車両速度を直ちに知ることができる。また実施の形態４で述べた車両位置の変化率から速度を求める方法（図１０参照）で車両速度を求めることもできる。
【００４６】
実施の形態５では、速度発電機６で観測された速度を併用するので、必ずしも軌道上のすべての位置で、測距センサ１が測定目標物を認識できるように測定目標物を配置する必要が無いという利点がある。さらに、仮に測距センサ１と速度発電機６のどちらかが故障したり、大きな誤差を生じた場合でも、車両の位置と速度を検出し続ける事が可能である。
すなわち、位置と速度計測の２重系が構築可能になって安全性が増す。また、地上設備の数を減らす事も可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置された地上設備と、移動体が搭載する位置演算手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、地上設備までの距離を非接触で検出する測距手段と、地上設備の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備までの距離、地上設備の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段から構成されているので、車輪の空転滑走などに影響されずに、連続的に正しい位置の検出が可能になる。
【００４８】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置され、移動体の位置を算出する位置演算手段を有する地上設備と、算出された移動体の位置を移動体が入手する通信手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、移動体までの距離を非接触で検出する測距手段と、自分の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備から移動体までの距離、自分の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えているので、車輪の空転滑走などに影響されずに、連続的に正しい位置の検出が可能になる。
【００４９】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、列車などの移動体が運行する軌道に沿って配置され、移動体までの距離を非接触で検出する測距手段を有する地上設備と、移動体が搭載する位置演算手段を有する車両位置検出装置であって、位置演算手段は、地上設備の位置情報を格納するデータ格納手段と、移動体の位置履歴を記憶する記憶手段と、地上設備から移動体までの距離、地上設備の位置情報および移動体の位置履歴から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えているので、車輪の空転滑走などに影響されずに、連続的に正しい位置の検出が可能になる。
【００５０】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、位置演算手段を有する移動体と、移動体が運行する軌道に沿って配置され、双方向通信手段を有する地上設備と、を備えた車両位置検出装置であって、双方向通信手段は、位置演算手段から発信された移動体の識別情報を含む発信信号を受信し、発信信号に含まれる識別情報に地上設備を特定する特定情報を付加した返信信号を位置演算手段に向けて返信し、位置演算手段は、発信信号と返信信号とにより移動体から地上設備までの距離を検出する測距手段と、地上設備までの距離および返信信号に含まれる特定情報から移動体の位置を特定する位置照合手段を備えているので、地上設備の特定を容易に行える。
【００５１】
また本発明にかかる車両位置検出装置は、移動体の速度を出力する速度検出手段を併用することができるので、安全性が増す。
【００５２】
本発明にかかる車両速度検出装置は、位置照合手段が特定する位置とその時間変化率から移動体の速度を算出するので、車輪の空転滑走などに影響されずに、連続的に速度の検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施の形態１の全体構成を表す説明図である。
【図２】実施の形態１における位置演算装置の構成を表す説明図である。
【図３】実施の形態１における位置検出動作を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における具体的な位置検出動作を説明するための説明図である。
【図５】本発明にかかる実施の形態２の全体構成を表す説明図である。
【図６】実施の形態２における位置演算装置の構成を表す説明図である。
【図７】実施の形態２における他の位置演算装置の構成を表す説明図である。
【図８】本発明にかかる実施の形態３の全体構成を表す説明図である。
【図９】実施の形態３における位置検出動作を表すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる実施の形態４における位置速度演算装置の構成を表す説明図である。
【図１１】本発明にかかる実施の形態５の全体構成を表す説明図である。
【図１２】実施の形態５における位置速度演算装置の構成を表す説明図である。
【図１３】実施の形態５における位置検出動作を表すフローチャートである。
【図１４】従来の車両位置検出装置の全体構成を説明するための図である。
【図１５】従来の位置検出動作を説明するフローチャートである。
【図１６】従来の車両位置検出装置の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１測距センサ２リフレクタ
３位置演算装置４車両
５軌道６速度発電機
７トランスポンダ地上子８トランスポンダ車上子
９地上側通信装置１０車上側通信装置
１１位置演算装置車上部１２位置演算装置地上部
１３メモリ１４データベース
１５位置照合装置１６速度演算装置
１９通信装置２０位置速度演算装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle position detection device and a vehicle speed detection device, and in particular, a vehicle position in which a moving body such as a railway vehicle is integrated with ground equipment arranged along a track to detect the position and speed of the moving body. The present invention relates to a detection device and a vehicle speed detection device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 shows the overall configuration of a conventional vehicle position detecting device. In the figure, 3 is a position calculation device, 4 is a vehicle for carrying passengers or luggage, 5 is a track on which the vehicle 4 is operated, 6 is a speed generator attached to an axle (not shown) of the vehicle 4, Reference numeral 7 denotes a transponder ground element installed on the ground, and reference numeral 8 denotes a transponder vehicle upper element installed on the vehicle 4.
The speed generator 6 outputs a pulse proportional to the rotational speed of the axle. The transponder ground element 7 transmits the position information of the transponder ground element 7 to the transponder vehicle upper element 8 when the vehicle 4 passes directly above.
[0003]
FIG. 15 shows the flow of data processing executed to detect the position of the vehicle 4 by the conventional vehicle position detection device.
When the axle rotation speed 17 is counted by the speed generator 6, the wheel diameter is known, so the travel distance and speed of the vehicle can be measured. The measured travel distance and speed are output to the calculation device 18. The computing device 18 calculates the current vehicle position by integrating the latest travel distance obtained from the speed generator 6 based on the starting point information recorded in the memory 13 and the travel distance up to immediately before. .
[0004]
Each time the absolute position is notified from the transponder ground element 7 to the transponder vehicle upper element 8, the memory 13 resets and records the position as a starting point.
The speed of the vehicle 4 can be measured using a Doppler radar instead of the speed generator 6, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-54461.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the position and speed of a vehicle are detected using a conventional vehicle position detection device, the accuracy depends on the speed / travel distance detection accuracy of the speed generator 6 and the number of installed transponder ground elements 7. Since the speed generator 6 calculates the speed and travel distance based on the number of rotations of the axle, when the wheel slips or slides and the speed of the axle does not match the actual travel distance, If an error is included, an accurate value cannot be detected.
[0006]
FIG. 16 shows what happens to the speed and position detection errors when the wheel slips. If the wheel slips at a certain position, the speed generator 6 cannot accurately detect the speed and travel distance during that time.
The speed can be accurately detected again from the time when the idling is completed, but since the vehicle position is calculated by integrating the travel distance, an error is still included after the idling is completed.
This error is not eliminated until the absolute position is transmitted to the vehicle 4 when passing through the transponder ground element 7 and the starting point is newly set in the memory 13. In order to reduce the accumulation of errors, it is necessary to install a large number of transponder ground elements 7.
[0007]
The method using the Doppler radar described in JP-A-8-54461 can measure the speed without being affected by the idling or sliding of the wheel, but uses the integral of the speed for calculating the vehicle position. The problem of accumulated measurement errors cannot be solved. In order to increase the accuracy of position measurement, it is necessary to install a large number of transponder ground elements 7 as well.
[0008]
The vehicle position detecting device and the vehicle speed detecting device according to the present invention are made in view of the above-described problems, and are not affected by idling or sliding of wheels without installing a large number of transponder ground elements. Thus, an object of the present invention is to provide a vehicle position detection device and a vehicle speed detection device that can continuously detect an accurate position and speed of a moving body such as a vehicle.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle position detection apparatus according to the present invention is a vehicle position detection apparatus having ground equipment arranged along a track on which a moving body such as a train operates, and position calculation means mounted on the moving body, the position calculation means Is a distance measuring means for detecting the distance to the ground equipment in a non-contact manner, a data storage means for storing the positional information of the ground equipment, a storage means for storing the position history of the moving body, a distance to the ground equipment, Position checking means for specifying the position of the moving body from the position information of the equipment and the position history of the moving body is provided.
[0010]
Further, the vehicle position detection device according to the present invention is arranged along a track on which a moving body such as a train is operated, and has a ground facility having position calculation means for calculating the position of the moving body, and the calculated position of the moving body. A vehicle position detecting device having communication means to obtain, wherein the position calculating means includes a distance measuring means for detecting a distance to the moving body in a non-contact manner, a data storing means for storing position information of ground equipment, and a moving body Storage means for storing the position history of the vehicle, and position verification means for specifying the position of the mobile body from the distance from the ground equipment to the mobile body, the position information of the ground equipment and the position history of the mobile body.
[0011]
Further, the vehicle position detection device according to the present invention is disposed along a track on which a moving body such as a train is operated, and includes a ground facility having distance measuring means for detecting the distance to the moving body in a non-contact manner, and the moving body. The position calculation means includes a data storage means for storing the position information of the ground equipment, a storage means for storing the position history of the moving body, and from the ground equipment to the moving body. Position collation means for identifying the position of the moving body from the distance, the position information of the ground equipment and the position history of the moving body.
[0012]
Moreover, the vehicle position detection device according to the present invention includes: A moving body having position calculating means; It is arranged along the trajectory that the moving body operates, Two-way communication means Ground equipment having With A vehicle position detecting device, The two-way communication means receives a transmission signal including identification information of a mobile body transmitted from the position calculation means, and sends a reply signal in which identification information specifying ground equipment is added to the identification information included in the transmission signal to the position calculation means Reply to Position calculation means From the moving body by the outgoing signal and the reply signal Ranging means to detect the distance to the ground equipment, the distance to the ground equipment and Specific information included in the reply signal Collating means for identifying the position of a moving object from When It has.
[0013]
The vehicle position detection apparatus according to the present invention can be used in combination with speed detection means for outputting the speed of the moving body.
[0014]
The vehicle speed detection device according to the present invention calculates the speed of the moving body from the position of the moving body specified by the position collating means and the time change rate thereof.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The vehicle position detection device and the vehicle speed detection device according to the present invention can be widely applied to a moving body that operates on a dedicated track, and can also be applied to, for example, a monorail, a so-called new traffic system.
[0016]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the overall configuration of a vehicle position detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a distance measuring sensor, 2 is a reflector, 3 is a position calculation device, 4 is a vehicle, and 5 is a track on which the vehicle 4 operates. The vehicle 4 travels in the right direction on the track 5, and the distance measuring sensor 1 is attached to the front surface of the vehicle 4. The position calculation device 3 is provided on the vehicle side.
[0017]
The reflector 2 installed on the ground side is separated from the distance measuring sensor 1 at any position on the track 5 according to the measurable range of the distance measuring sensor 1, the degree of curve of the track 5, or the difference in the line of sight due to the ground structure. It is arranged so that at least one is recognized.
[0018]
The distance measuring sensor 1 is a device that measures the distance from an object in a non-contact manner using radio waves, light, sound waves, or the like. Specifically, a laser radar, a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor, and the like can be given. Various objects can be used as the object to be measured by the distance measuring sensor 1. However, as shown here, when a reflection device called a reflector 2 according to the type of the distance measuring sensor 1 is used, distance measurement is performed. Can be sure. The distance from the reflector 2 measured by the distance measuring sensor 1 is output to the position calculation device 3.
[0019]
FIG. 2 shows the internal configuration of the position calculation device 3. The position calculation device 3 includes a memory 13 that stores a vehicle position history, a database 14 that stores a record of the installation position of the reflector 2, and a position verification device 15 that identifies the current vehicle position.
[0020]
The memory 13 stores past vehicle position information at each time, and outputs past vehicle position data in response to a request from the position verification device 15. Further, when the current vehicle position is calculated by the position verification device 15, the result is written in the memory 13.
[0021]
The database 14 records the installation positions of all the reflectors 2, and outputs the position information of the reflectors 2 to the position verification device 15 in response to a request from the position verification device 15.
The position verification device 15 calculates the current position of the vehicle based on information obtained from the memory 13, the distance measuring sensor 1, and the database 14, and outputs the result.
[0022]
Next, the position detection operation will be described with reference to FIG. The traveling vehicle 4 can detect the reflector 2 installed around the track in the vehicle traveling direction using the distance measuring sensor 1 and continuously know the distance to the reflector 2. The result is input to the position collation device 15 of the position calculation device 3 and collated with the database 14 regarding the installation position of the reflector 2 to continuously obtain the absolute position of the vehicle.
[0023]
Specifically, first, the distance measuring sensor 1 measures the distance from the reflector 2 that is a distance measuring object, and outputs the result to the position calculation device 3 (ST1). Next, the position matching device 15 reads the vehicle position immediately before recorded in the memory 13 (ST2), and the distance measuring sensor 1 detects from the information and the information regarding the installation position of the reflector 2 recorded in the database 14. It is specified which of the plurality of reflectors installed on the track the reflector 2 corresponds to (ST3).
When the reflector 2 is specified, the current vehicle position is calculated from the absolute position of the reflector 2 and the distance between the reflector 2 and the distance measuring sensor 1 (ST4). The vehicle position obtained in this way is recorded in the memory 13 (ST5).
[0024]
A specific processing example of the above method will be described with reference to FIG. The measuring interval of the distance measuring sensor 1 is 0.5 [s], the reflector 2 is installed at the points of 10000 [m] and 10100 [m] about 5 km of the orbit, and the information is recorded in the database 14. To do. The result of the previous position measurement is 9960 [m] in kilometer, and is recorded in the memory 13.
[0025]
First, the distance to the ground equipment is first measured by the distance measuring sensor 1. It is assumed that the reflector 2 is detected at a point 30 [m] ahead of the vehicle 4 as a result of measuring the distance to the reflector 2 existing within the measurable range. In this case, it is considered that the reflector 2 exists slightly forward from the 9960 + 30 = 9990 [m] point, considering the result of the previous position measurement.
Therefore, when the reflector 2 in the vicinity of 9990 [m] is searched in the database 14, the reflector 2 existing at a point of 10000 [m] in about a kilometer can be collated. From the result, the current vehicle position is specified as 10000-30 = 9970 [m].
[0026]
As described above, the vehicle position detection apparatus according to the first embodiment is configured to identify the position of the moving object from the distance from the moving object to the ground facility, the position information of the ground facility, and the position history of the moving object. Therefore, the position of the vehicle can be obtained without being affected by the measurement error of idling / sliding / wheel diameter. There is no need to install a transponder.
In the description of the first embodiment, the object to be measured by the distance measuring sensor 1 is the reflector 2 installed on the ground. However, if there is something that can be easily distinguished from the distance measuring sensor 1, a dedicated reflector is installed. do not have to. It is possible to use other objects, and for example, if ground equipment such as an existing building is easy to distinguish from the distance measuring sensor 1, it can be used.
[0027]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the example in which the distance measuring sensor 1 is installed in the vehicle 4 has been described. However, the distance measuring sensor 1 may be installed on the ground. The configuration in this case is shown in FIG. In this embodiment, the result measured by the ground distance measuring sensor 1 is transmitted to the vehicle 4.
In FIG. 5, the vehicle 4 travels in the right direction on the track 5. The track 5 includes distance measuring sensors 1 at a plurality of locations, a position calculation device ground unit 12 for calculating the vehicle position from the distance measurement result, and a communication device for transmitting data such as the distance measurement result to the vehicle 4. 9 is installed. The vehicle 4 is provided with a communication device 10 for receiving data transmitted from the communication device 9 and a position calculation device upper part 11.
[0028]
When the vehicle 4 approaches the distance measuring sensor 1, the distance measuring sensor 1 detects the vehicle 4 and obtains the distance between the vehicle 4 and the distance measuring sensor 1. The detection distance result is input to the position calculation device ground unit 12 and processed. The processing result is transmitted to the communication device 10 of the vehicle 4 via the communication device 9.
In the vehicle 4, the transmitted distance information is received by the communication device 10 and input to the position calculation device upper part 11. The position calculating device upper part 11 detects the current position of the vehicle based on the inputted distance information.
[0029]
Although the operation contents of the position detection are the same as those in the first embodiment, since the position calculation devices are distributed in the position calculation device upper portion 11 and the position calculation device ground portion 12, the functions can be distributed. Further, the functions of the position calculation device can be integrated into either the upper part of the vehicle or the ground part without being distributed.
[0030]
An example of the configuration in the case of distribution is shown in FIG. In this example, a distance measurement sensor 1, a ground side communication device 9 for transmitting position information, a database 14 about the position of the distance measurement sensor 1, and a position verification device 15 are installed on the ground side. From the distance measurement from the distance measuring sensor 1 to the vehicle 4 to the specification of the vehicle position is performed on the ground side. The result is transmitted to the vehicle 4 via the communication device 9.
In this case, since the current vehicle position can be specified from the position information of the corresponding distance measurement sensor, the distance measurement distance, and the past vehicle position, the database 14 needs to store the position information of all the distance measurement sensors 1. There is no.
A vehicle-side communication device 10 for receiving position information is installed on the vehicle side. The vehicle side communication device 10 receives the vehicle position from the ground side equipment and outputs it.
[0031]
Another configuration example is shown in FIG. In this example, the ground side communication device 9 for transmitting the distance measurement sensor 1 and the distance measurement result is installed on the ground side. On the vehicle upper side, a vehicle side communication device 10 for receiving transmitted data, a position verification device 15, a database 14 for the distance measuring sensor position 1, and a memory 13 for recording a history of vehicle position information are installed. Yes. In this case, the position information of all the distance measuring sensors included in the database 14 is collated to identify the position of the vehicle 4.
[0032]
As described above, the vehicle position detection apparatus according to the second embodiment is configured to identify the position of the moving object from the distance from the ground facility to the moving object, the position information of the ground facility, and the position history of the moving object. Therefore, the position of the vehicle can be obtained without being affected by the measurement error of idling / sliding / wheel diameter. There is no need to install a transponder.
In the description according to the second embodiment, the vehicle 4 itself is used as a measurement object of the distance measuring sensor 1, but it is difficult to identify the vehicle 4 itself by the distance measuring sensor 1 due to the shape and material of the vehicle. Alternatively, when the accuracy is low, a reflector or the like may be attached to the vehicle 4.
[0033]
Embodiment 3 FIG.
Instead of a reflector or the like as a distance measurement object, a configuration example of Embodiment 3 in which a device that can bidirectionally communicate with the distance measurement sensor 1 provided on the vehicle side and can distinguish each other is installed on the ground side. As shown in FIG.
In FIG. 8, the communication device 19 is installed along the track as a distance measuring object of the distance measuring sensor 1. When the communication device 19 receives a signal emitted from the distance measuring sensor 1 on the vehicle, the communication device 19 adds identification information or position information on the ground and sends the signal back to the vehicle.
[0034]
When the distance measuring sensor 1 on the vehicle receives the returned signal, the distance measuring sensor 1 measures the distance to the communication device 19 from the time difference or phase difference. Furthermore, from the accompanying identification information, it is possible to specify a distance measuring object that has transmitted the signal from among a plurality of candidates, or to acquire its position information.
[0035]
A specific example of position measurement will be described with reference to FIG. First, a radio wave added with identification information of the vehicle 4 is transmitted from the vehicle (ST101). When the ground communication device 19 receives a radio wave from the distance measuring sensor 1 (ST201), in addition to the received identification information of the vehicle 4, information such as a ground position and a time delay in the communication device is added ( (ST202) and reply (ST203). If No in ST201, ST201 is repeated until Yes.
[0036]
The vehicle side receives the returned data (ST102), and checks the vehicle identification information portion from the information (ST103). If it can be confirmed that the transmission source of the radio wave is the own vehicle, the vehicle 4 and the communication device 19 are obtained from the time taken from the transmission to the reception and the information on the internal time delay of the ground side communication device included in the received data. Is calculated (ST104). The current vehicle position is calculated by integrating the calculated distance and the ground position information included in the received data (ST105).
In the case of No in ST103, the process returns to ST101 and transmits data again.
[0037]
Thus, in the vehicle position detection apparatus according to the third embodiment, the distance measurement sensor 1 provided on the vehicle side is bi-directionally communicated, and ground equipment that can discriminate each other is used for the distance measurement objective. Among a plurality of distance measurement objects, it is possible to easily identify an object that currently exists within the distance measurement range. As a result, collation with the database is simple or unnecessary, and it is not necessary to refer to the position history. Furthermore, it becomes strong against disturbance noise such as radio waves reflected from non-applicable ground facilities, and a transponder is unnecessary.
[0038]
Embodiment 4 FIG.
According to the first to third embodiments, the vehicle position can be detected continuously. Therefore, the speed of the vehicle can be known by obtaining the time change rate of the vehicle position. There are various methods for obtaining the rate of change of time depending on the required accuracy and the number of history information to be used. In the simplest example, assuming that the current vehicle position is d1 and the vehicle position before Δt seconds is d2, it is obtained by the equation v = (d1−d2) / Δt.
[0039]
FIG. 10 shows a configuration of a position / speed calculation device obtained by adding a speed calculation device to the position calculation device 3 shown in the first embodiment.
The position speed calculation device 20A includes a memory 13 that stores a history of the vehicle position, a database 14 that records the installation position of the reflector 2, a position verification device 15 that compares the current vehicle position from a distance measurement result and vehicle position information, The speed calculation device 16 calculates the vehicle speed from the past vehicle position history and the current vehicle position.
The speed calculation device 16 calculates the vehicle speed by calling the past position information recorded in the memory 13 and the current vehicle position information obtained by the position collation device 15 and obtaining the time change rate of the past vehicle position. To do.
[0040]
A specific example will be described. As a result of the position detection, it is assumed that the current vehicle position is 9970 [m] in kilometers. Furthermore, it is assumed that the position 0.5 [s] before is recorded in the memory as 9960 [m]. In this case, the speed calculation device 16 calculates the current speed from the position (9960 [m]) 0.5 [s] before read from the memory 13 and the current position (9970 [m]) to (9970-9960) / Calculate that 0.5 = 20 [m / s].
[0041]
In the fourth embodiment, since the speed of the moving body is calculated using the position specified from the distance between the ground facility and the vehicle, the position information of the ground facility, and the vehicle position history, the position of the vehicle is determined. The vehicle speed can be detected without being affected by the measurement error of idling / sliding / wheel diameter.
In this example, the speed is calculated based on the result of specifying the position by the method described in the first embodiment. However, the position specified by the method described in the second and third embodiments is also used. Needless to say, the speed can be obtained similarly.
[0042]
Embodiment 5 FIG.
Embodiments 1 to 4 show examples in which the distance measuring sensor 1 is used as distance measuring means. When the distance measuring sensor 1 and the speed generator 6 are used in combination, even if the distance measuring sensor 1 fails to recognize the measurement target, or the measurement target does not exist within the measurable range of the distance measurement sensor 1, before that, The current position can be calculated by accumulating the travel distance calculated by the speed generator 6 with the position where the measurement target is detected as the starting point.
[0043]
A configuration example of the fifth embodiment is shown in FIGS. The speed generator 6 is added to the configuration described in the fourth embodiment, and the measurement result obtained by the speed generator 6 is input to the position speed calculation device 20B. A transponder is not required.
Instead of the speed generator 6, another speed detection device such as a Doppler radar can be used.
[0044]
A specific processing flow for the position measurement portion will be described with reference to FIG. First, the distance measurement sensor 1 performs measurement, and the vehicle position is calculated based on the result (ST301). If the vehicle position can be calculated, the result is written in the memory 13 (ST321). If, in ST301, the calculation of the vehicle position by the distance measuring sensor 1 fails due to the reason that the reflector 2 does not exist within the measurement range of the distance measuring sensor 1, the process proceeds to ST311.
In ST311, the speed generator 6 measures the travel distance and the vehicle speed. Next, the previous vehicle position information is read from the memory 13 (ST312), and the current vehicle position is calculated by adding the travel distance to the position (ST313). The vehicle position thus obtained is stored in the memory 13 (ST321).
[0045]
The speed calculation device 16 can immediately know the vehicle speed from the measurement value of the speed generator 6. The vehicle speed can also be obtained by the method for obtaining the speed from the rate of change of the vehicle position described in the fourth embodiment (see FIG. 10).
[0046]
In the fifth embodiment, since the speed observed by the speed generator 6 is used together, it is necessary to arrange the measurement target so that the distance measurement sensor 1 can recognize the measurement target at all positions on the orbit. There is an advantage that there is no. Furthermore, even if either the distance measuring sensor 1 or the speed generator 6 breaks down or a large error occurs, it is possible to continue to detect the position and speed of the vehicle.
That is, a dual system of position and speed measurement can be constructed, which increases safety. It is also possible to reduce the number of ground facilities.
[0047]
【The invention's effect】
A vehicle position detection apparatus according to the present invention is a vehicle position detection apparatus having ground equipment arranged along a track on which a moving body such as a train operates, and position calculation means mounted on the moving body, the position calculation means Is a distance measuring means for detecting the distance to the ground equipment in a non-contact manner, a data storage means for storing the positional information of the ground equipment, a storage means for storing the position history of the moving body, a distance to the ground equipment, Because it is composed of position verification means that identifies the position of the moving body from the position information of the equipment and the position history of the moving body, it becomes possible to detect the correct position continuously without being affected by the idling of the wheels. .
[0048]
Further, the vehicle position detection device according to the present invention is arranged along a track on which a moving body such as a train is operated, and has a ground facility having position calculation means for calculating the position of the moving body, and the calculated position of the moving body. A vehicle position detection device having a communication means obtained by a mobile body, wherein the position calculation means includes a distance measurement means for detecting the distance to the mobile body in a non-contact manner, a data storage means for storing own position information, Since there is a storage means for storing the position history of the moving body and a position verification means for identifying the position of the moving body from the distance from the ground equipment to the moving body, its own position information and the position history of the moving body, The correct position can be continuously detected without being affected by idling.
[0049]
Further, the vehicle position detection device according to the present invention is disposed along a track on which a moving body such as a train is operated, and includes a ground facility having distance measuring means for detecting the distance to the moving body in a non-contact manner, and the moving body. The position calculation means includes a data storage means for storing the position information of the ground equipment, a storage means for storing the position history of the moving body, and from the ground equipment to the moving body. Position verification means that identifies the position of the moving object from the distance information, ground equipment position information and moving object position history, so that the correct position can be detected continuously without being affected by the idling of the wheels. It becomes possible.
[0050]
Moreover, the vehicle position detection device according to the present invention includes: A moving body having position calculating means; It is arranged along the trajectory that the moving body operates, Two-way communication means Ground equipment having With A vehicle position detecting device, The two-way communication means receives a transmission signal including identification information of a mobile body transmitted from the position calculation means, and sends a reply signal in which identification information specifying ground equipment is added to the identification information included in the transmission signal to the position calculation means Reply to Position calculation means From the moving body by the outgoing signal and the reply signal Ranging means to detect the distance to the ground equipment, the distance to the ground equipment and Specific information included in the reply signal Since the position verification means for specifying the position of the moving body is provided, the ground equipment can be specified easily.
[0051]
Further, the vehicle position detection device according to the present invention can be used in combination with speed detection means for outputting the speed of the moving body, so that safety is increased.
[0052]
Since the vehicle speed detection device according to the present invention calculates the speed of the moving body from the position specified by the position verification means and the time change rate thereof, the speed can be continuously detected without being affected by the idling of the wheels. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a first embodiment according to the present invention.
2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a position calculation device according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a position detection operation in the first embodiment.
4 is an explanatory diagram for explaining a specific position detection operation in Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a second embodiment according to the present invention.
6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a position calculation device according to Embodiment 2. FIG.
7 is an explanatory diagram illustrating a configuration of another position calculation device according to Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the third embodiment according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a position detection operation in the third embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of a position / velocity calculation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a fifth embodiment according to the present invention.
12 is an explanatory diagram showing a configuration of a position / velocity calculation apparatus in Embodiment 5. FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing a position detection operation in the fifth embodiment.
FIG. 14 is a diagram for explaining an overall configuration of a conventional vehicle position detection device.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a conventional position detection operation.
FIG. 16 is a diagram illustrating a problem of a conventional vehicle position detection device.
[Explanation of symbols]
1 Distance sensor 2 Reflector
3 Position calculation device 4 Vehicle
5 orbit 6 speed generator
7 Transponder ground child 8 Transponder car upper child
9 Ground side communication device 10 Car upper side communication device
11 Position calculation device Upper part of vehicle 12 Position calculation device Ground part
13 memory 14 database
15 Position verification device 16 Speed calculation device
19 communication device 20 position speed calculation device

Claims

A vehicle position detecting device having ground equipment arranged along a trajectory operated by a moving body and position calculating means mounted on the moving body, wherein the position calculating means is a non-contact distance to the ground equipment Ranging means for detecting the position of the moving object, data storage means for storing the position information of the ground equipment, storage means for storing the position history of the moving object, and the distance, the position information and the position history of the moving object A vehicle position detection device comprising position matching means for specifying a position.

A vehicle position detection apparatus having a ground facility arranged along a trajectory operated by a moving body and having a position calculating means for calculating the position of the moving body, and a communication means for obtaining the calculated position, The position calculating means includes a distance measuring means for detecting the distance to the moving body in a non-contact manner, a data storing means for storing position information of the ground equipment, a storage means for storing a position history of the moving body, A vehicle position detection device comprising position collating means for identifying the position of the moving body from the distance, the position information, and the position history.

A vehicle position detection apparatus having a ground facility that is arranged along a track on which a moving body operates and has a distance measuring means for detecting a distance to the moving body in a non-contact manner, and a position calculating means mounted on the moving body. The position calculation means includes data storage means for storing position information of the ground equipment, storage means for storing the position history of the moving body, and the distance, the position information, and the position history of the moving body. A vehicle position detection device comprising position matching means for specifying a position.

A moving body having position calculating means;
Are arranged along the track where the moving body is operated, a ground facility having a two-way communication means,
A vehicle position detecting device comprising:
The bidirectional communication means receives a transmission signal including identification information of the mobile body transmitted from the position calculation means, and adds specific information specifying the ground facility to the identification information included in the transmission signal. A reply signal is sent back to the position calculation means,
The position calculating means is a distance measuring means for detecting a distance from the moving body to the ground equipment based on the transmission signal and the reply signal ;
It said distance and are vehicle position detecting device and a position matching means for identifying the position of the moving body from said specific information contained in the response signal.

The vehicle position detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the moving body includes speed detection means for outputting a speed of the moving body.

A vehicle speed detection device that calculates a speed of the moving body from a time rate of change of the position of the moving body specified by the position matching means according to any one of claims 1 to 5.