JP6534701B2 - Position detection system - Google Patents

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Description

本発明は、GNSS信号をもとに列車(車両)の走行位置を検知する位置検出装置及び位置検出システムに関する。   The present invention relates to a position detection device and a position detection system for detecting a travel position of a train (vehicle) based on GNSS signals.

列車の走行位置を把握する技術として、例えば速度発電機(以下、「TG」と称する。)から取得した信号により、列車が走行している距離を積算して列車の走行位置を検出する技術がある。また、GNSS(Global Navigation Satellite System)を用いた技術もある。GNSSを用いた技術では、例えば、GNSS衛星からの電波を列車に設けたGNSS受信装置で取得して列車の現在位置を検出したり、列車速度を制御する技術がある(特許文献1参照)。   As a technology for grasping the travel position of a train, there is a technology for detecting the travel position of a train by integrating the distance traveled by the train based on, for example, a signal acquired from a speed generator (hereinafter referred to as "TG"). is there. There is also a technology using GNSS (Global Navigation Satellite System). In the technology using GNSS, for example, there is a technology of acquiring a radio wave from a GNSS satellite with a GNSS receiver provided on a train to detect a current position of the train or controlling a train speed (see Patent Document 1).

特開2016−194497号公報JP, 2016-194497, A

ところで、特許文献1に開示の技術では、運行用のデータを用いて、カーブやトンネル等の特徴的な位置を検出した時に、走行位置を補正するが、そのような特徴的な位置から離れてしまうと、誤差の蓄積により走行位置の検出精度が低下してしまうという課題があった。   By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, when a characteristic position such as a curve or a tunnel is detected using data for operation, a traveling position is corrected, but it is separated from such a characteristic position If this is done, there is a problem that the detection accuracy of the traveling position is lowered due to the accumulation of the error.

本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a technique for solving the above-mentioned problems.

本発明の位置検出システムは、車両に搭載される車上装置と、地上側に設置される地上装置とによって、前記車両の位置を算出する位置検出システムであって、前記車上装置は、一つの車両の前後方向に所定距離だけ離間して設けられた、GNSS衛星からのGNSS信号を受信する第1GNSSアンテナ及び第2GNSSアンテナと、前記第1GNSSアンテナに接続された第1GNSS受信部と、前記第2GNSSアンテナに接続された第2GNSS受信部と、前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出する位置算出部と、地上側の設備からGNSS誤差情報を取得する誤差情報取得部と、前記地上装置と通信する車上側通信部と、前記車両の運行制御を行う車上側運行制御部と、を備え、前記地上装置は、駅に設置され、前記GNSS衛星から前記GNSS信号を受信する第3GNSSアンテナと、前記第3GNSSアンテナに接続された第3GNSS受信部と、前記第3GNSSアンテナの計測済みの固定位置情報を保持し、前記第3GNSSアンテナが受信した前記GNSS信号から算出される位置情報とから、前記GNSS誤差情報を算出する地上側制御部と、前記GNSS誤差情報を前記車上装置へ送信する地上側通信部と、を備え、前記地上装置は前記GNSS信号を受信して位置情報を算出し、該位置情報と前記固定位置情報から前記GNSS誤差情報を算出し、前記車両が所定の通信エリア内に入った場合に、前記GNSS誤差情報を送信し、前記車上装置は前記車上側運行制御部が、前記車両が前記所定の通信エリア内に位置するかを判断し、前記車両が当該通信エリア内に位置すると判定した場合は、前記GNSS誤差情報を取得し、前記位置算出部は前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出した結果に、前記GNSS誤差情報を反映させ前記車両の位置とし、前記車両が当該通信エリア内に位置しないと判定した場合は、前記GNSS誤差情報を使用せずに、前記位置算出部は前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出した結果を前記車両の位置とする。
本発明は、車両に搭載される車上装置と、地上側に設置される地上装置及び指令センターとによって、前記車両の位置を算出する位置検出システムであって、前記車上装置は、一つの車両の前後方向に所定距離だけ離間して設けられた、GNSS衛星からのGNSS信号を受信する第1GNSSアンテナ及び第2GNSSアンテナと、前記第1GNSSアンテナに接続された第1GNSS受信部と、前記第2GNSSアンテナに接続された第2GNSS受信部と、前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部の前記GNSS信号にもとづく車両位置情報を前記指令センターへ通知するとともに、前記車両位置情報をもとに前記車両の位置を算出する位置算出部と、前記地上装置及び前記指令センターと通信する車上側通信部と、を備え、前記地上装置は、駅に設置され、前記GNSS衛星から前記GNSS信号を受信する第3GNSSアンテナと、前記第3GNSSアンテナに接続された第3GNSS受信部と、前記第3GNSSアンテナの計測済みの固定位置情報を保持し、前記第3GNSSアンテナが受信した前記GNSS信号から算出される位置情報とから、GNSS誤差情報を算出し、前記指令センターへ通知する地上側制御部と、前記車上装置と前記指令センターと通信する地上側通信部と、を備え、前記地上装置は前記GNSS信号を受信して位置情報を算出し、該位置情報と前記固定位置情報から前記GNSS誤差情報を算出し、前記車両が所定の通信エリア内に入った場合に、前記GNSS誤差情報を送信し、前記指令センターは、前記車上装置と通信して前記車両位置情報を取得し前記車両の運行管理を行い、前記地上装置から前記GNSS誤差情報を受信して前記車両位置情報を補正し、補正後の位置情報をもとに、前記車両の運行管理を行う。
The position detection system according to the present invention is a position detection system that calculates the position of the vehicle by an on-board device mounted on the vehicle and a ground device installed on the ground side, and the on-vehicle device is A first GNSS antenna and a second GNSS antenna for receiving GNSS signals from GNSS satellites, spaced apart by a predetermined distance in the front-rear direction of the two vehicles, a first GNSS receiver connected to the first GNSS antenna, and the first GNSS antenna A second GNSS receiver connected to the 2GN SS antenna, a position calculator for calculating the position of the vehicle based on the GNSS signal, the first GNSS receiver and the second GNSS receiver, and GNSS error information from equipment on the ground side An error information acquisition unit to acquire, an upper communication unit communicating with the ground device, and an upper operation control to control the operation of the vehicle A third GNSS antenna installed at a station and receiving the GNSS signal from the GNSS satellite, a third GNSS receiver connected to the third GNSS antenna, and a third GNSS antenna A ground side control unit which holds the measured fixed position information and calculates the GNSS error information from the position information calculated from the GNSS signal received by the third GNSS antenna, and the GNSS error information on the vehicle comprising a ground side communication unit for transmitting to the device, wherein the ground device calculates the positional information by receiving the GNSS signals to calculate the GNSS error information from said fixed position information and the position information, the vehicle If but that within a predetermined communication area, and transmits the GNSS error information, the on-board device, said vehicle upper operation control unit, the If it is determined that both are located within the predetermined communication area, and it is determined that the vehicle is located within the communication area, the GNSS error information is acquired, and the position calculation unit is configured to receive the first GNSS receiver and If it is determined that the GNSS error information is reflected on the result of calculating the position of the vehicle based on the GNSS signal based on the GNSS signal by the second GNSS receiver, and it is determined that the vehicle is not positioned within the communication area Instead of using the GNSS error information, the position calculation unit determines the position of the vehicle as a result of the first GNSS receiver and the second GNSS receiver calculating the position of the vehicle based on the GNSS signal.
The present invention is a position detection system for calculating the position of the vehicle by an on-board device mounted on a vehicle, a ground device installed on the ground side, and a command center, wherein the on-vehicle device is one of: A first GNSS antenna and a second GNSS antenna for receiving GNSS signals from GNSS satellites, spaced apart by a predetermined distance in the front-rear direction of the vehicle, a first GNSS receiving unit connected to the first GNSS antenna, and the second GNSS A vehicle position information based on the GNSS signal of a second GNSS receiver connected to an antenna, the first GNSS receiver and the second GNSS receiver is notified to the command center, and the vehicle is determined based on the vehicle position information. A position calculation unit that calculates the position of the vehicle, and an upper communication unit that communicates with the ground device and the command center The ground device is installed at a station, and a third GNSS antenna for receiving the GNSS signal from the GNSS satellite, a third GNSS reception unit connected to the third GNSS antenna, and a measured fixed position of the third GNSS antenna A ground-side control unit that holds information and calculates GNSS error information from position information calculated from the GNSS signal received by the third GNSS antenna, and notifies the command center, the on-vehicle device, and the command comprising a ground-side communication unit which communicates with the center, and the ground device calculates the positional information by receiving the GNSS signals to calculate the GNSS error information from said fixed position information and the position information, the vehicle If but that within a predetermined communication area, and transmits the GNSS error information, the command center may communicate with on the vehicle device Acquires the vehicle position information performs operation control of said vehicle Te, from said ground device to receive the GNSS error information to correct the vehicle position information, based on the position information after correction, operation of the vehicle Manage.

本発明によると、GNSSを利用して列車(車両)の位置をより精度良く検出する技術を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a technology for detecting the position of a train (vehicle) more accurately using GNSS.

本実施形態に係る、GNSS信号による走行位置検出機能を備えた列車の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the train provided with the traveling position detection function by a GNSS signal based on this embodiment. 本実施形態に係る、GNSS信号による走行位置検出機能を実行する際の検定処理原理を説明する図である。It is a figure explaining the test | inspection process principle at the time of performing the traveling position detection function by a GNSS signal based on this embodiment. 本実施形態に係る、GNSS信号による走行位置検出機能を説明する図である。It is a figure explaining the traveling position detection function by the GNSS signal based on this embodiment. 本実施形態に係る、GNSS信号による走行位置検出機能を説明する図である。It is a figure explaining the traveling position detection function by the GNSS signal based on this embodiment. 本実施形態に係る、先頭の車両に搭載される車上装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the on-board apparatus mounted in the head vehicle based on this embodiment. 本実施形態に係る、GNSS誤差補正の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of GNSS error amendment concerning this embodiment. 本実施形態に係る、GNSS信号による位置算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the position calculation process by a GNSS signal based on this embodiment.

次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。   Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る、列車運行システム1の概要を示した図である。図2は、列車運行システム1のブロック図である。図1では、図示右方向へ進む車両10の先頭がプラットホーム88に進入した状態を示している。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of a train operation system 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the train operation system 1. FIG. 1 shows a state in which the leading end of the vehicle 10 traveling in the right direction in the figure has entered the platform 88.

図1に示すように、列車運行システム1は、車両側の装置として、先頭の車両10に第1GNSS部15、第2GNSS部16及び車上装置20を備え、地上側の装置として、駅のプラットホーム88に地上装置60及び第3GNSS部61を備える。さらに、列車運行システム1は、地上側の装置として、車両10と車上装置20とを制御し運行管理を統括的に行う指令センター70を備える。   As shown in FIG. 1, the train operation system 1 is provided with a first GNSS unit 15, a second GNSS unit 16 and an on-board device 20 on the leading vehicle 10 as a device on the vehicle side, and a station platform A ground device 60 and a third GNSS unit 61 are provided at 88. Furthermore, the train operation system 1 is provided with a command center 70 that controls the vehicle 10 and the on-board device 20 as a device on the ground side and performs operation management in an integrated manner.

本実施形態では、車両側の第1GNSS部15、第2GNSS部16と地上側の第3GNSS部61を用いて、駅(プラットホーム88)近傍地域での車両位置の算出精度を向上させる。   In this embodiment, the calculation accuracy of the vehicle position in the vicinity of the station (platform 88) is improved by using the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 on the vehicle side and the third GNSS unit 61 on the ground side.

地上装置60は、列車が所定の通信エリアに入ると、第3GNSS部61が取得したGNSS情報を車上装置20へ送信する。第3GNSS部61の第3GNSS受信部61aの絶対位置が分かっており、例えば、取得したGNSS情報と絶対値との差(以下、「GNSS誤差」という。)を車上装置20へ通知する。プラットホーム88の近くに存在する車両10(第1GNSS部15、第2GNSS部16)では、第3GNSS部61と同じGNSS衛星98からのGNSS情報をもとに位置情報を算出する。   The ground device 60 transmits the GNSS information acquired by the third GNSS unit 61 to the on-vehicle device 20 when the train enters a predetermined communication area. The absolute position of the third GNSS reception unit 61a of the third GNSS unit 61 is known, and, for example, the on-vehicle apparatus 20 is notified of the difference between the acquired GNSS information and the absolute value (hereinafter referred to as "GNSS error"). The vehicle 10 (the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16) present near the platform 88 calculates position information based on GNSS information from the same GNSS satellite 98 as the third GNSS unit 61.

また、車両10の車上装置20が第1GNSS部15及び第2GNSS部16による位置情報を、地上装置60が第3GNSS部61のGNSS誤差情報を、地上側の指令センター70に送信してもよい。この場合、指令センター70は、車両10の位置補正を正確に行うことができ、その列車位置(車両10の補正後の位置)にもとづいて連動制御や信号制御を行うことができる。   Also, the on-board device 20 of the vehicle 10 may transmit the position information by the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 and the ground device 60 may transmit the GNSS error information of the third GNSS unit 61 to the command center 70 on the ground side. . In this case, the command center 70 can correct the position of the vehicle 10 accurately, and can perform interlocking control and signal control based on the train position (the position of the vehicle 10 after the correction).

算出された位置情報は、第3GNSS部61で算出したGNSS誤差が含まれている蓋然性が高い。そこで、車上装置20では、第1GNSS部15及び第2GNSS部16のGNSS情報をもとに位置情報を算出する場合に、第3GNSS部61で算出したGNSS誤差をGNSS誤差情報として取得し反映させ、GNSS誤差を排除する処理を行う。なお、上述のように、指令センター70が車両10や地上装置60から位置情報を取得する場合には、指令センター70がGNSS誤差を排除する処理を行ってもよい。以下では、主に車両10と地上装置60とによってGNSS誤差の排除処理を行うケースについて説明する。   The calculated position information has a high probability that the GNSS error calculated by the third GNSS unit 61 is included. Therefore, in the on-vehicle device 20, when calculating position information based on the GNSS information of the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16, the GNSS error calculated by the third GNSS unit 61 is acquired and reflected as GNSS error information. , Process to eliminate GNSS errors. Note that, as described above, when the command center 70 acquires position information from the vehicle 10 or the ground device 60, the command center 70 may perform processing to eliminate the GNSS error. Below, the case where the exclusion process of a GNSS error is mainly performed by the vehicle 10 and the ground apparatus 60 is demonstrated.

車両10側の構成では、第1GNSS部15は、第1GNSSアンテナ15a及び第1のGNSS受信部15bを備える。第2GNSS部16は、第2GNSSアンテナ16aと第2GNSS受信部16bとを備える。   In the configuration of the vehicle 10, the first GNSS unit 15 includes a first GNSS antenna 15a and a first GNSS reception unit 15b. The second GNSS unit 16 includes a second GNSS antenna 16a and a second GNSS receiver 16b.

第1GNSSアンテナ15aは、車両10の上部前端近傍に設置される。第2GNSSアンテナ16aは、車両10の上部後端近傍に設置される。第1GNSSアンテナ15aと第2GNSSアンテナ16aとは、所定の距離(以下、「設置距離a」という)だけ離間して設置されている。例えば、車両10の長さが20mの場合、設置距離aは17m程度である。   The first GNSS antenna 15 a is installed near the upper front end of the vehicle 10. The second GNSS antenna 16 a is installed near the upper rear end of the vehicle 10. The first GNSS antenna 15a and the second GNSS antenna 16a are spaced apart by a predetermined distance (hereinafter, referred to as "installation distance a"). For example, when the length of the vehicle 10 is 20 m, the installation distance a is about 17 m.

第1GNSS受信部15bは、第1GNSSアンテナ15aが受信したGNSS信号をもとに第1GNSSアンテナ15aの位置情報を算出するとともに、第1GNSSアンテナ15aの位置における速度ベクトルを算出し、各算出結果を車上装置20に出力する。   The first GNSS receiver 15b calculates positional information of the first GNSS antenna 15a based on the GNSS signal received by the first GNSS antenna 15a, and calculates a velocity vector at the position of the first GNSS antenna 15a, and calculates each calculation result Output to upper device 20.

第2GNSS受信部16bは、第2GNSSアンテナ16aが受信したGNSS信号をもとに第2GNSSアンテナ16aの位置情報を算出するとともに、第2GNSSアンテナ16aの位置における速度ベクトルを算出し、各算出結果を車上装置20に出力する。   The second GNSS receiver 16b calculates positional information of the second GNSS antenna 16a based on the GNSS signal received by the second GNSS antenna 16a, calculates a velocity vector at the position of the second GNSS antenna 16a, and calculates each calculation result Output to upper device 20.

車上装置20は、速度ベクトルの特徴点を検知したときに、予め備わるシステム固有の情報と比較して、車両10の位置を特定する。また、車上装置20は、地上装置60から第3GNSS部61の位置情報を取得した場合には、その位置情報を第1GNSS部15及び第2GNSS部16の算出結果に反映させ、位置情報を修正する。   When the on-vehicle device 20 detects the feature point of the velocity vector, the on-vehicle device 20 identifies the position of the vehicle 10 in comparison with the system-specific information provided in advance. Further, when the on-vehicle device 20 acquires the position information of the third GNSS unit 61 from the ground device 60, the on-vehicle device 20 reflects the position information on the calculation results of the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 and corrects the position information. Do.

ここで、図3〜図5を参照して、GNSS信号による走行位置検出の原理及び位置情報の修正処理について説明する。本実施形態では、上述の様に車上装置20は、速度ベクトルが変化する所定の特徴点を検知したときに、予め備わるシステム固有の情報(運行用データ部31の情報)と比較して、想定されている特徴点と一致していると判断した場合には、「データベースに記録されている位置にある」と判断する。ここで、特徴点とは、例えば、軌道99がカーブする際のその始点や終点等である。なお、特徴点の検出処理の前には、GNSS信号にもとづく位置情報の算出処理を実行してもよい状態にあるか否かのGNSS検定を実行する。また、駅(プラットホーム88)等のような精度が高い位置情報を必要とするエリアでは、地上側の位置情報及びその地点のGNSS情報を基に、GNSS誤差を補正する。   Here, with reference to FIGS. 3 to 5, the principle of traveling position detection by the GNSS signal and the correction process of the position information will be described. In the present embodiment, as described above, when the on-vehicle device 20 detects a predetermined feature point at which the velocity vector changes, the on-vehicle device 20 compares the information with the system-specific information (information in the operation data unit 31) provided in advance. If it is determined that the feature point matches the assumed feature point, it is determined that "it is in the position recorded in the database". Here, the feature point is, for example, a start point or an end point when the track 99 curves. Before the feature point detection process, a GNSS test is performed to determine whether or not position information calculation process based on the GNSS signal may be performed. Further, in an area requiring highly accurate position information such as a station (platform 88) or the like, the GNSS error is corrected based on the position information on the ground side and the GNSS information of the point.

<基本技術>
1.GNSS検定
GNSS検定は、GNSS情報の信頼性を向上するために行うものである。GNSS検定に合格したときのみ、そのGNSS情報にもとづく位置情報が車両10の位置特定に使用される。GNSS検定には、車両10の2台のGNSS受信機(第1GNSS受信部15b、第2GNSS受信部16b)が用いられる。
<Basic technology>
1. GNSS Test The GNSS test is performed to improve the reliability of GNSS information. The location information based on the GNSS information is used for locating the vehicle 10 only when the GNSS test passes. Two GNSS receivers (a first GNSS receiver 15b and a second GNSS receiver 16b) of the vehicle 10 are used for the GNSS test.

上述の様に、第1GNSSアンテナ15aと第2GNSSアンテナ16aは相関の無い設置距離aで設置されている。具体的には、車両10の前後端(例えば先頭の車両10の先頭側と連結側の2箇所)に第1GNSSアンテナ15aと第2GNSSアンテナ16aが設置される。このとき、設置距離aだけで無く、車両10の屋根による電波環境の非相関環境が構築される。すなわち、第1及び第2GNSSアンテナ15a、16aに、異なるフェージング環境が構築される。これにより、2つのGNSS受信機(第1及び第2GNSS受信部15b、16b)が、同じフェージングの影響で誤情報を出力しないように構成される。   As described above, the first GNSS antenna 15a and the second GNSS antenna 16a are installed at the installation distance a without correlation. Specifically, the first GNSS antenna 15a and the second GNSS antenna 16a are installed at the front and rear ends of the vehicle 10 (for example, two places on the front side and the connection side of the leading vehicle 10). At this time, not only the installation distance a but an uncorrelated environment of the radio wave environment by the roof of the vehicle 10 is constructed. That is, different fading environments are established in the first and second GNSS antennas 15a, 16a. Thus, the two GNSS receivers (first and second GNSS receivers 15b and 16b) are configured not to output erroneous information under the influence of the same fading.

GNSS検定の論理では、GNSS衛星98からの情報をシステム固有の情報と比較し、検定に合格したときのみGNSS情報を使用する。   The logic of the GNSS test compares the information from the GNSS satellites 98 with system specific information and uses GNSS information only if the test passes.

2.GNSS情報の速度情報を用いた走行距離積算による位置検知
GNSS情報の速度情報の積算による位置検知は、絶対位置が確定した後に、速度情報を積分して走行距離を算出することによってなされる。
2. Position detection by travel distance integration using speed information of GNSS information Position detection by integration of speed information of GNSS information is performed by calculating the travel distance by integrating the speed information after the absolute position is determined.

GNSS検定論理には、図3(a)の「トレース」検定、図3(b)の「位置」検定、図3(c)の「方位(Dp)」検定が用いられる。検定に合格した場合のみGNSS情報にもとづく速度情報が利用される。検定に不合格の場合は、TG32(図5参照)等の他の速度検出手段からの速度情報が利用される。なお、検定の際には、運行用データ部31が参照され、記録されているデータと比較される。   For the GNSS test logic, the “trace” test of FIG. 3 (a), the “position” test of FIG. 3 (b), and the “direction (Dp)” test of FIG. 3 (c) are used. The speed information based on GNSS information is used only when the test passes. If the assay fails, velocity information from other velocity detection means such as TG 32 (see FIG. 5) is used. At the time of the test, the operation data unit 31 is referred to and compared with the recorded data.

「トレース」検定とは、予定されている走行経路を走行しているか否かを判断するものである。「位置」検定とは、GNSS信号から得られる第1及び第2GNSSアンテナ15a、16aの間隔(後述の図4の「実測距離D」)が、実際の設置距離aと一致しているか否かを判断するものである。「方位」検定とは、予定されている方位(軌道方位)と一致しているか否かを判断するものである。   The "trace" test is to determine whether or not the vehicle is traveling on a planned travel route. The “position” test refers to whether the distance between the first and second GNSS antennas 15a and 16a obtained from the GNSS signal (“measured distance D” in FIG. 4 described later) matches the actual installation distance a. It is to judge. The "orientation" test is to determine whether or not it matches the scheduled direction (orbit direction).

3.GNSSの速度情報を用いた絶対位置検知
GNSSの速度情報を用いた絶対位置検知には、2台のGNSS受信機(第1GNSS受信部15b、第2GNSS受信部16b)にて算出される速度ベクトルが軌道99のカーブで時々刻々と変化することを利用する。この軌道のカーブでの速度ベクトルの変化は、以下に示す条件(a)〜(c)を満足していれば、GNSSの故障、受信機の故障、フェージングの影響に対しての変化と識別不能となる確率がきわめて低い。
(a)カーブ始点前にTG等によりカーブの始点が来ることが予定されている。
(b)カーブ始点前からカーブ終点後までGNSS検定に合格する。
(c)路線データベース(運行用データ部31)に絶対位置検知情報が登録されている。
3. Absolute position detection using GNSS velocity information For absolute position detection using GNSS velocity information, velocity vectors calculated by two GNSS receivers (first GNSS receiver 15b and second GNSS receiver 16b) are used. Take advantage of the ever-changing curve of the trajectory 99. This change in velocity vector in the curve of the orbit is indistinguishable from the change against the effects of GNSS failure, receiver failure, and fading, provided that the following conditions (a) to (c) are satisfied: The probability of becoming
(A) The start point of the curve is scheduled to come before the curve start point by TG or the like.
(B) Pass the GNSS test from before the curve start point to after the curve end point.
(C) Absolute position detection information is registered in the route database (data portion 31 for operation).

(1)軌道の曲率による位置検知
図4を参照して軌道99の曲率にもとづく位置検知処理を説明する。ここでは、曲率の代わりに曲率半径Rを用いる。2台のGNSS受信機(第1GNSS受信部15b、第2GNSS受信部16b)から得られる速度ベクトルV(V1、V2)は、車両10が直線99aからカーブ99bに進入すると、軌道99(カーブ99b)の曲率半径Rに応じて角度θが変化する。ここで、第1GNSSアンテナ15aの速度ベクトルV1と第2GNSSアンテナ16aの速度ベクトルV2とがなす角を角度θとする。
(1) Position Detection by Curvature of Trajectory The position detection processing based on the curvature of the trajectory 99 will be described with reference to FIG. Here, the radius of curvature R is used instead of the curvature. The velocity vector V (V1, V2) obtained from the two GNSS receivers (the first GNSS receiver 15b and the second GNSS receiver 16b) is the trajectory 99 (curve 99b) when the vehicle 10 enters the curve 99b from the straight line 99a. The angle θ changes according to the radius of curvature R of Here, an angle between the velocity vector V1 of the first GNSS antenna 15a and the velocity vector V2 of the second GNSS antenna 16a is defined as an angle θ.

この角度θから軌道99(カーブ99b)の曲率半径Rを次の式にて算出し、路線データベース(運行用データ部31)に登録された軌道99の曲率(曲率半径)と比較することにより、カーブ位置(始点C1と終点C2)を特定し、終点C2でθ=0度になった地点で絶対位置検知とする。
Sin(θ/2)=(D/2)/R
R=(D/2)/Sin(θ/2)
D:GNSS信号にもとづいて算出される第1GNSSアンテナ15aと第2GNSSアンテナ16aとの実測距離。
The curvature radius R of the track 99 (curve 99b) is calculated from the angle θ according to the following equation, and is compared with the curvature (curvature radius) of the track 99 registered in the route database (data portion 31 for operation). The curve position (start point C1 and end point C2) is specified, and absolute position detection is performed at a point where θ = 0 degrees at the end point C2.
Sin (θ / 2) = (D / 2) / R
R = (D / 2) / Sin (θ / 2)
D: Measured distance between the first GNSS antenna 15a and the second GNSS antenna 16a calculated based on the GNSS signal.

(2)軌道のカーブ走行距離による位置検知
上記の軌道99の曲率(曲率半径R)による位置検知の場合、曲率が大きいと角度θが絶対値が小さくなるため、誤差によりカーブ位置を特定できないことがある。そこで、曲率が所定より大きい場合、軌道99のカーブ走行距離LRによる位置検知を行う。すなわち、軌道99がカーブ99bとなる始点C1から終点C2までのカーブ走行距離LRを算出し、路線データベース(運行用データ部31)に登録されたカーブ99bの距離と比較することにより、カーブ位置を特定し、カーブ終点でθ=0度になった地点で絶対位置検知とする。
(2) Position detection based on curve travel distance of track In the case of position detection based on the curvature (curvature radius R) of the track 99 described above, the absolute value of the angle θ decreases if the curvature is large. There is. Therefore, when the curvature is larger than a predetermined value, position detection is performed based on the curved travel distance LR of the track 99. That is, the curve travel distance LR from the start point C1 to the end point C2 where the track 99 is the curve 99b is calculated, and the curve position is compared by comparing with the distance of the curve 99b registered in the route database (data portion 31 for operation). It is specified and absolute position detection is performed at a point where θ = 0 degrees at the curve end point.

(3)軌道のカーブ変化点による位置検知
図5に示す様に、第1GNSSアンテナ15a、第2GNSSアンテナ16aから得られる速度ベクトル差は、軌道99が右カーブ99dから左カーブ99eへ、左カーブから右カーブへと変化する場合、速度ベクトルV1とV2の差をとると、符号(正負)が逆転する。この軌道のカーブ変化点C3の前後でGNSS検定に合格し、前述の条件(a)と(b)を満足することにより、カーブ変化点C3を特定し、カーブ変化点C3で絶対位置検知とする。
(3) Position Detection by Curve Change Point of Trajectory As shown in FIG. 5, the velocity vector difference obtained from the first GNSS antenna 15a and the second GNSS antenna 16a is such that the trajectory 99 changes from the right curve 99d to the left curve 99e and the left curve When changing to the right curve, the sign (positive or negative) is reversed when the difference between the velocity vectors V1 and V2 is taken. The GNSS test is passed before and after the curve change point C3 of this trajectory, and the curve change point C3 is specified by satisfying the above conditions (a) and (b), and the absolute position is detected at the curve change point C3. .

(4)システムへの適用
なお、上記の(1)〜(3)の位置検知の方式は、適用線区に合わせて選択して組み組むことになる。
(4) Application to system In addition, the method of position detection of said (1)-(3) will be selected according to an application line area, and will be assembled.

4.地上側のGNSS情報を用いた位置補正
駅(プラットホーム88)等のような精度が高い位置情報を必要とするエリアでは、地上側の位置情報及びその地点のGNSS情報を基に、GNSS誤差を補正する。図6は、GNSS誤差補正の概念を説明する図である。
4. Position correction using GNSS information on the ground side In an area requiring high-precision position information such as a station (platform 88), the GNSS error is corrected based on the position information on the ground side and GNSS information at the point. Do. FIG. 6 is a diagram for explaining the concept of GNSS error correction.

第3GNSS受信部61aには、第3GNSSアンテナ61bの計測済み固定位置情報P3(X3_0、Y3_0)が記録されている。位置情報P3は、固定値であって、例えば経度・緯度で示される。第3GNSS受信部61aは、GNSS衛星98を基に得られた位置情報P3_G(X3_g、Y3_g)と固定位置情報P3(X3_0、Y3_0)との差であるGNSS誤差情ΔP3(Δx、Δy)を算出する。
ΔP3(Δx、Δy)=(X3_g、Y3_g)−(X3_0、Y3_0)
=(X3_g−X3_0、Y3_g−Y3_0)
第3GNSS受信部61aは、そのGNSS誤差ΔP3(Δx、Δy)をGNSS誤差情報として車上装置20へ送信する。
The measured fixed position information P3 (X3_0, Y3_0) of the third GNSS antenna 61b is recorded in the third GNSS receiving unit 61a. The position information P3 is a fixed value, and is indicated by, for example, longitude and latitude. The third GNSS receiver 61a calculates the GNSS error ΔP3 (Δx, Δy) which is the difference between the position information P3_G (X3_g, Y3_g) obtained based on the GNSS satellite 98 and the fixed position information P3 (X3_0, Y3_0). Do.
ΔP3 (Δx, Δy) = (X3_g, Y3_g)-(X3_0, Y3_0)
= (X3_g-X3_0, Y3_g-Y3_0)
The third GNSS receiving unit 61a transmits the GNSS error ΔP3 (Δx, Δy) to the on-vehicle apparatus 20 as GNSS error information.

車上装置20では、第1GNSS部15及び第2GNSS部16のGNSS情報P1_G(X1_g、Y1_g)、P2_G(X2_g、Y2_g)に、GNSS誤差ΔP3(Δx、Δy)を反映させ、修正後GNSS情報P1_0(X1_0、Y1_0)、P2_G(X2_0、Y2_0)を算出する。
P1_0(X1_0、Y1_0)=(X1_g−Δx、Y1_g−Δy)
P2_0(X2_0、Y2_0)=(X2_g−Δx、Y2_g−Δy)
In the on-vehicle apparatus 20, the GNSS error ΔP3 (Δx, Δy) is reflected on the GNSS information P1_G (X1_g, Y1_g) and P2_G (X2_g, Y2_g) of the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 and the corrected GNSS information P1_0 (X1_0, Y1_0) and P2_G (X2_0, Y2_0) are calculated.
P1_0 (X1_0, Y1_0) = (X1_g-Δx, Y1_g-Δy)
P2_0 (X2_0, Y2_0) = (X2_g-Δx, Y2_g-Δy)

ここで、GNSS誤差情報を適用する際の車両10(車上装置20)と地上装置60との距離を、同じGNSS衛星98を使用する十分に近い範囲にすることで、第1GNSS部15及び第2GNSS部16における計測誤差を実質的にキャンセルでき、第1GNSS部15及び第2GNSS部16を用いて算出する車両10の列車位置の精度を向上させることができる。   Here, by setting the distance between the vehicle 10 (on-board device 20) and the ground device 60 when applying GNSS error information to a range sufficiently close to using the same GNSS satellite 98, the first GNSS unit 15 and the The measurement error in the 2GNSS unit 16 can be substantially canceled, and the accuracy of the train position of the vehicle 10 calculated using the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 can be improved.

<具体的技術>
上記の絶対位置検知処理及びGNSS誤差補正処理を実行するための構成を図2を参照して説明する。
<Specific technology>
A configuration for executing the above-mentioned absolute position detection processing and GNSS error correction processing will be described with reference to FIG.

地上装置60は、地上側運行制御部62と、地上通信部63とを備える。地上側運行制御部62は、第3GNSSアンテナ61bの設置位置の位置情報を保持するとともに、第3GNSS部61が受信したGNSS信号を取得し、設置位置の位置情報とGNSS信号から算出する位置情報との差(GNSS誤差情報)を算出し、地上通信部63を介して車上装置20へ送信する。地上通信部63は、車上装置20(車上通信部33)と通信する。   The ground device 60 includes a ground-side operation control unit 62 and a ground communication unit 63. The ground-side operation control unit 62 holds the position information of the installation position of the third GNSS antenna 61b, acquires the GNSS signal received by the third GNSS unit 61, and calculates the position information of the installation position and the position information calculated from the GNSS signal. Difference (GNSS error information) is calculated and transmitted to the on-vehicle device 20 via the ground communication unit 63. The ground communication unit 63 communicates with the on-board device 20 (on-vehicle communication unit 33).

車上装置20は、第1GNSS部15及び第2GNSS部16が設置された車両10に設けられており、列車(車両10)の運行を制御する。具体的には、車上装置20は、列車速度を制御したり、列車位置を推定したり、列車向きを推定したりすることで、列車(車両10)の運行状態を把握し、適切な列車運行を実行するものである。また、車上装置20は、地上装置60と通信を行い、線路閉鎖等の処理を直接的又は間接的に行う。   The on-vehicle apparatus 20 is provided in the vehicle 10 in which the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 are installed, and controls the operation of the train (vehicle 10). Specifically, the on-board device 20 grasps the operation state of the train (vehicle 10) by controlling the train speed, estimating the train position, and estimating the train direction, and the appropriate train It is to carry out the operation. In addition, the on-vehicle device 20 communicates with the ground device 60 to perform processing such as track closing directly or indirectly.

車上装置20は、車上側運行制御部30と、列車状態特定部40と、運行用データ部31と、TG32と、車上通信部33と、走行履歴部34とを備える。   The on-vehicle apparatus 20 includes an on-board operation control unit 30, a train state identification unit 40, an operation data unit 31, a TG 32, an on-vehicle communication unit 33, and a travel history unit 34.

運行用データ部31は、列車(車両10)が運行する路線の情報(運行情報)を記録している。運行情報として、列車(車両10)が走行する経路情報、地点情報、各地点における列車進行方向の方位Dp、カーブ情報(始点、終点、曲率半径)及び速度制限区間毎の制限速度情報等がある。   The operation data unit 31 records information (operation information) of the route on which the train (vehicle 10) operates. The operation information includes route information on which the train (vehicle 10) travels, point information, direction Dp in the direction of train movement at each point, curve information (start point, end point, radius of curvature), speed limit information for each speed limit section, etc. .

走行履歴部34は、車両10の走行履歴を記録する。TG32は、従来より用いられている車輪の回転にもとづいて速度を計測する速度計測装置である。車上通信部33は、地上装置60の地上通信部63及び他の外部装置(例えば運行司令部等)と無線により情報を送受信する。   The travel history unit 34 records the travel history of the vehicle 10. The TG 32 is a speed measuring device that measures the speed based on the rotation of a wheel that has been conventionally used. The on-vehicle communication unit 33 wirelessly transmits / receives information to / from the ground communication unit 63 of the ground device 60 and other external devices (for example, the operation command unit etc.).

車上側運行制御部30は、列車状態特定部40やTG32、運行用データ部31を用いて列車運行制御を行う。列車運行制御とは、例えば、列車(車両10)の位置を特定したり、速度を算出したりし、算出結果等を所定の表示装置に表示する。速度の表示には、いずれか一方の速度を表示させてもよいし、両方の速度を表示させてもよい。   The on-board operation control unit 30 performs train operation control using the train state identification unit 40, the TG 32, and the operation data unit 31. With train operation control, for example, the position of the train (vehicle 10) is specified, the speed is calculated, and the calculation result and the like are displayed on a predetermined display device. In the display of the velocity, either one of the velocities may be displayed or both of the velocities may be displayed.

列車状態特定部40は、列車位置算出部42と、列車方位算出部44と、GNSS検定部46と、特定位置検出部48とを備える。   The train state identification unit 40 includes a train position calculation unit 42, a train direction calculation unit 44, a GNSS verification unit 46, and a specific position detection unit 48.

列車位置算出部42は、第1GNSS部15及び第2GNSS部16から、それぞれが検出した位置情報を取得する。また、列車位置算出部42は、第1及び第2GNSS部15、16から出力される位置情報にもとづき、第1GNSSアンテナ15a、第2GNSSアンテナ16a間の実測距離Dを算出する。   The train position calculation unit 42 acquires position information detected by each of the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16. The train position calculation unit 42 also calculates an actual measurement distance D between the first GNSS antenna 15 a and the second GNSS antenna 16 a based on the position information output from the first and second GNSS units 15 and 16.

列車方位算出部44は、列車位置算出部42が取得した位置情報をもとに、車両10の進行方向(方位)を算出する。算出された進行方向(方位)は、特定位置検出部48に出力される。   The train direction calculation unit 44 calculates the traveling direction (azimuth) of the vehicle 10 based on the position information acquired by the train position calculation unit 42. The calculated traveling direction (orientation) is output to the specific position detection unit 48.

GNSS検定部46は、上述のGNSS検定処理を行う。すなわち、GNSS検定部46は、図3(a)の「トレース」検定、図3(b)の「位置」検定、図3(c)の「方位」検定で示した処理を行う。このとき、GNSS検定部46は、運行用データ部31を参照する。   The GNSS test unit 46 performs the above-described GNSS test process. That is, the GNSS test unit 46 performs the processing shown in the “trace” test of FIG. 3A, the “position” test of FIG. 3B, and the “orientation” test of FIG. 3C. At this time, the GNSS verification unit 46 refers to the operation data unit 31.

特定位置検出部48は、GNSS検定が合格と判断された場合に、上述したGNSSの速度情報を用いた絶対位置検知処理を行う。絶対位置検知処理がなされると、車上側運行制御部30等が行う列車(車両10)の各種制御の為の位置情報が、検出された位置情報に更新される。すなわち、例えば、絶対位置検知処理が実行される前の走行状態の把握においてTG32が用いられたことで、車輪の空転や滑走などによって誤差が生じていた場合であっても、その誤差が適正にキャンセルされる。なお、車上側運行制御部30は、生じている誤差が所定以上に大きい場合、列車(車両10)の車輪等に不具合が発生している虞や運行用データ部31のデータの誤り等があると判断し、運転者に警告したり、車上通信部33を介して、運行司令部等へ通知してもよい。   When it is determined that the GNSS test has passed, the specific position detection unit 48 performs an absolute position detection process using the GNSS speed information described above. When the absolute position detection process is performed, position information for various controls of the train (vehicle 10) performed by the on-board operation control unit 30 or the like is updated to the detected position information. That is, for example, by using TG 32 in grasping the traveling state before the absolute position detection processing is performed, even if an error occurs due to idling of the wheel, sliding, etc., the error is properly made. It is canceled. When the generated error is larger than a predetermined value, the vehicle-side operation control unit 30 may have a problem with a wheel of the train (vehicle 10) or the like, or the data in the operation data unit 31 may have an error It may be determined that the driver is warned, or the operation command unit or the like may be notified via the on-vehicle communication unit 33.

絶対位置検知処理については、特定位置検出部48は、(1)軌道の曲率による位置検知、(2)軌道のカーブ走行距離による位置検知、(3)軌道のカーブ変化点による位置検知の3種類の位置検知方法が選択的に用いられる。必要に応じてそれらを組み合わせてもよい。   For the absolute position detection process, the specific position detection unit 48 has three types: (1) position detection by curvature of track, (2) position detection by curve travel distance of track, and (3) position detection by curve change point of track Position detection method is selectively used. You may combine them as needed.

また、特定位置検出部48は、車両10が地上装置60から所定距離内に位置する場合に、地上装置60からGNSS誤差情報を取得し、第1GNSS部15及び第2GNSS部16が検出した位置情報に反映させる。   Further, when the vehicle 10 is located within a predetermined distance from the ground device 60, the specific position detection unit 48 acquires GNSS error information from the ground device 60, and the position information detected by the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 To reflect.

以上の構成による処理を、図7のフローチャートを参照して纏めて説明する。
車上装置20では、列車状態特定部40の列車位置算出部42が、第1GNSS部15及び第2GNSS部16が受信したGNSS信号をもとに、位置情報を算出する(S10)。つづいて、GNSS検定部46が、GNSS検定を行い、GNSS情報を使用できる状況にあるか否かを判断する(S12)。
The processing with the above configuration will be collectively described with reference to the flowchart of FIG.
In the on-vehicle apparatus 20, the train position calculation unit 42 of the train state identification unit 40 calculates position information based on the GNSS signals received by the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 (S10). Subsequently, the GNSS test unit 46 performs the GNSS test to determine whether the GNSS information can be used (S12).

GNSS検定が不合格の場合(S14のN)、車上側運行制御部30はTG32を用いた列車位置算出処理を行い、それにもとづく運行制御を行う(S16)。GNSS検定が合格の場合(S14のY)、車上側運行制御部30は地上装置60と通信があって地上装置60(第3GNSS部61)のGNSS情報を用いるエリアにあるかいなかを判断する(S18)。地上装置60(第3GNSS部61)のGNSS情報を用いるエリアでない場合(S18のN)、すなわちGNSS誤差情報を用いないエリアの場合、車上装置20は車上GNSSデータ(第1GNSS部15、第2GNSS部16のGNSS情報)を用いた列車位置算出を行い、それにもとづく運行制御を行う(S20)。   If the GNSS test fails (N in S14), the on-board operation control unit 30 performs a train position calculation process using the TG 32, and performs operation control based thereon (S16). If the GNSS test is successful (Y in S14), the on-board operation control unit 30 determines whether it is in the area using the GNSS information of the ground device 60 (the third GNSS unit 61) after communication with the ground device 60 S18). In the case of not using the GNSS information of the ground device 60 (third GNSS unit 61) (N in S18), that is, in the area where the GNSS error information is not used, the on-vehicle device 20 uses on-vehicle GNSS data (first GNSS unit 15, 2) The train position is calculated using the GNSS information of the GNSS unit 16 and the operation control is performed based thereon (S20).

地上装置60(第3GNSS部61)のGNSS情報を用いるエリア内である場合(S18のY)、車上装置20は地上装置60からGNSS誤差情報を取得し(S22)、車上GNSSデータ(第1GNSS部15、第2GNSS部16のGNSS情報)にGNSS誤差情報を反映させ(S24)、修正後の列車位置を算出し、その列車位置を用いた運行制御を行う(S26)。   When it is in the area using GNSS information of the ground device 60 (third GNSS unit 61) (Y in S18), the on-vehicle device 20 acquires GNSS error information from the ground device 60 (S22), and the on-vehicle GNSS data (third GNSS error information is reflected on the GNSS unit 15 and GNSS information of the second GNSS unit 16 (S24), the corrected train position is calculated, and operation control is performed using the train position (S26).

以上、本実施形態によれば、車両10において、前後に所定の設置距離aだけ隔てて設けられた第1及び第2のGNSSアンテナ15a、16aに接続された第1及び第2のGNSS受信部15b、16bから出力される情報をもとに、列車(車両10)の絶対位置を高精度に安定して決定することができる。特に、列車が駅に進入するような場合には、例えば、信号の切り替えや踏切の動作においてそれらを迅速かつ安全に行うためには、精度の高い列車位置検出が求められる。より具体的には、軌道の閉塞区間の設定・解除を適切なタイミングで行う必要がある。そのような場合に、プラットホーム88の地上装置60の第3GNSS部61のGNSS誤差情報を、車両10の第1GNSS部15、第2GNSS部16で得られる位置情報に反映させ、位置情報の誤差を排除でき、その位置情報を用いた運行制御を迅速・安全に行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, in the vehicle 10, the first and second GNSS receiving units connected to the first and second GNSS antennas 15a and 16a provided at a predetermined distance a apart by a predetermined installation distance a The absolute position of the train (vehicle 10) can be stably determined with high accuracy based on the information output from 15b and 16b. In particular, in the case where a train enters a station, for example, in order to perform them quickly and safely in signal switching or level crossing operations, highly accurate train position detection is required. More specifically, it is necessary to set and release the closed section of the track at an appropriate timing. In such a case, the GNSS error information of the third GNSS unit 61 of the ground device 60 of the platform 88 is reflected on the positional information obtained by the first GNSS unit 15 and the second GNSS unit 16 of the vehicle 10 to eliminate the positional information error. Operation can be performed quickly and safely using the position information.

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described above based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of the respective constituent elements, and such modifications are also within the scope of the present invention.

1 列車運行システム(位置検出システム)
10 車両
15 第1GNSS部
15a 第1GNSSアンテナ
15b 第1GNSS受信部
16 第2GNSS部
16a 第2GNSSアンテナ
16b 第2GNSS受信部
20 車上装置(位置検出装置)
30 車上側運行制御部
31 運行用データ部
32 TG
33 車上通信部
34 走行履歴部
40 列車状態特定部
42 列車位置算出部
44 列車方位算出部
46 GNSS検定部
48 特定位置検出部
60 地上装置
61 第3GNSS部
61a 第3GNSS受信部
61b 第3GNSSアンテナ
62 地上側運行制御部
63 地上通信部
70 指令センター
88 プラットホーム
99 軌道
1 Train Operation System (Position Detection System)
10 Vehicle 15 First GNSS unit 15a First GNSS antenna 15b First GNSS reception unit 16 Second GNSS unit 16a Second GNSS antenna 16b Second GNSS reception unit 20 On-vehicle device (position detection device)
30 Vehicle upper side operation control unit 31 Operation data unit 32 TG
33 on-vehicle communication unit 34 travel history unit 40 train state specification unit 42 train position calculation unit 44 train direction calculation unit 46 GNSS test unit 48 specific position detection unit 60 ground device 61 third GNSS unit 61a third GNSS reception unit 61b third GNSS antenna 62 Ground side operation control unit 63 Ground communication unit 70 Command center 88 Platform 99 Track

Claims (2)

車両に搭載される車上装置と、地上側に設置される地上装置とによって、前記車両の位置を算出する位置検出システムであって、
前記車上装置は、
一つの車両の前後方向に所定距離だけ離間して設けられた、GNSS衛星からのGNSS信号を受信する第1GNSSアンテナ及び第2GNSSアンテナと、
前記第1GNSSアンテナに接続された第1GNSS受信部と、
前記第2GNSSアンテナに接続された第2GNSS受信部と、
前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出する位置算出部と、
地上側の設備からGNSS誤差情報を取得する誤差情報取得部と、
前記地上装置と通信する車上側通信部と、
前記車両の運行制御を行う車上側運行制御部と、
を備え、
前記地上装置は、
駅に設置され、
前記GNSS衛星から前記GNSS信号を受信する第3GNSSアンテナと、
前記第3GNSSアンテナに接続された第3GNSS受信部と、
前記第3GNSSアンテナの計測済みの固定位置情報を保持し、前記第3GNSSアンテナが受信した前記GNSS信号から算出される位置情報とから、前記GNSS誤差情報を算出する地上側制御部と、
前記GNSS誤差情報を前記車上装置へ送信する地上側通信部と、
を備え、
前記地上装置は前記GNSS信号を受信して位置情報を算出し、該位置情報と前記固定位置情報から前記GNSS誤差情報を算出し、前記車両が所定の通信エリア内に入った場合に、前記GNSS誤差情報を送信し、
前記車上装置は前記車上側運行制御部が、前記車両が前記所定の通信エリア内に位置するかを判断し、前記車両が当該通信エリア内に位置すると判定した場合は、前記GNSS誤差情報を取得し、前記位置算出部は前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出した結果に、前記GNSS誤差情報を反映させ前記車両の位置とし、前記車両が当該通信エリア内に位置しないと判定した場合は、前記GNSS誤差情報を使用せずに、前記位置算出部は前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部が前記GNSS信号にもとづき前記車両の位置を算出した結果を前記車両の位置とすることを特徴とする位置検出システム。
A position detection system that calculates the position of the vehicle by an on-vehicle device mounted on the vehicle and a ground device installed on the ground side,
The on-board device is
A first GNSS antenna and a second GNSS antenna for receiving GNSS signals from GNSS satellites spaced apart by a predetermined distance in the front-rear direction of one vehicle.
A first GNSS receiver connected to the first GNSS antenna;
A second GNSS receiver connected to the second GNSS antenna;
A position calculation unit in which the first GNSS reception unit and the second GNSS reception unit calculate the position of the vehicle based on the GNSS signal;
An error information acquisition unit that acquires GNSS error information from equipment on the ground side;
An upper communication unit communicating with the ground device;
An on-board operation control unit that controls the operation of the vehicle;
Equipped with
The above ground device
Installed at the station,
A third GNSS antenna for receiving the GNSS signal from the GNSS satellite;
A third GNSS receiver connected to the third GNSS antenna;
A ground side control unit that holds the measured fixed position information of the third GNSS antenna and calculates the GNSS error information from position information calculated from the GNSS signal received by the third GNSS antenna;
A ground communication unit that transmits the GNSS error information to the on-board device;
Equipped with
The ground device calculates the positional information by receiving the GNSS signals to calculate the GNSS error information from said fixed position information and the position information, when the vehicle enters the predetermined communication area, the Send GNSS error information,
The onboard apparatus, the vehicle upper operation control unit, the vehicle is judged whether the position in the predetermined communication area, when said vehicle is determined to be located in the communication area, the GNSS error information The GNSS error information is reflected on the result that the first GNSS receiver and the second GNSS receiver calculate the position of the vehicle based on the GNSS signal, and the position calculator determines the position of the vehicle as the position of the vehicle. When it is determined that the vehicle is not located in the communication area, the position calculation unit does not use the GNSS error information, and the first GNSS reception unit and the second GNSS reception unit are based on the GNSS signal and the position calculation unit A position detection system characterized by using the result of calculating the position as the position of the vehicle.
車両に搭載される車上装置と、地上側に設置される地上装置及び指令センターとによって、前記車両の位置を算出する位置検出システムであって、
前記車上装置は、
一つの車両の前後方向に所定距離だけ離間して設けられた、GNSS衛星からのGNSS信号を受信する第1GNSSアンテナ及び第2GNSSアンテナと、
前記第1GNSSアンテナに接続された第1GNSS受信部と、
前記第2GNSSアンテナに接続された第2GNSS受信部と、
前記第1GNSS受信部及び前記第2GNSS受信部の前記GNSS信号にもとづく車両位置情報を前記指令センターへ通知するとともに、前記車両位置情報をもとに前記車両の位置を算出する位置算出部と、
前記地上装置及び前記指令センターと通信する車上側通信部と、
を備え、
前記地上装置は、
駅に設置され、
前記GNSS衛星から前記GNSS信号を受信する第3GNSSアンテナと、
前記第3GNSSアンテナに接続された第3GNSS受信部と、
前記第3GNSSアンテナの計測済みの固定位置情報を保持し、前記第3GNSSアンテナが受信した前記GNSS信号から算出される位置情報とから、GNSS誤差情報を算出し、前記指令センターへ通知する地上側制御部と、
前記車上装置と前記指令センターと通信する地上側通信部と、
を備え、
前記地上装置は前記GNSS信号を受信して位置情報を算出し、該位置情報と前記固定位置情報から前記GNSS誤差情報を算出し、前記車両が所定の通信エリア内に入った場合に、前記GNSS誤差情報を送信し、
前記指令センターは、前記車上装置と通信して前記車両位置情報を取得し前記車両の運行管理を行い、前記地上装置から前記GNSS誤差情報を受信して前記車両位置情報を補正し、補正後の位置情報をもとに、前記車両の運行管理を行う位置検出システム。
A position detection system that calculates the position of the vehicle by an on-board device mounted on the vehicle, and a ground device and a command center installed on the ground side,
The on-board device is
A first GNSS antenna and a second GNSS antenna for receiving GNSS signals from GNSS satellites spaced apart by a predetermined distance in the front-rear direction of one vehicle.
A first GNSS receiver connected to the first GNSS antenna;
A second GNSS receiver connected to the second GNSS antenna;
A position calculation unit for notifying the command center of vehicle position information based on the GNSS signal of the first GNSS reception unit and the second GNSS reception unit, and calculating the position of the vehicle based on the vehicle position information;
An upper communication unit communicating with the ground apparatus and the command center;
Equipped with
The above ground device
Installed at the station,
A third GNSS antenna for receiving the GNSS signal from the GNSS satellite;
A third GNSS receiver connected to the third GNSS antenna;
Ground side control that holds GNSS error information calculated from position information calculated from the GNSS signal received by the third GNSS antenna and holds the measured fixed position information of the third GNSS antenna and notifies the command center Department,
A ground communication unit that communicates with the on-board device and the command center;
Equipped with
The ground device calculates the positional information by receiving the GNSS signals to calculate the GNSS error information from said fixed position information and the position information, when the vehicle enters the predetermined communication area, the Send GNSS error information,
The command center may communicate with on the vehicle device acquires the vehicle position information performs operation control of said vehicle, for receiving the GNSS error information to correct the vehicle position information from said ground device, corrected The position detection system which performs operation management of the said vehicle based on the positional information on these.
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