WO2020203622A1 - 移動体位置検知装置 - Google Patents

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WO2020203622A1
WO2020203622A1 PCT/JP2020/013592 JP2020013592W WO2020203622A1 WO 2020203622 A1 WO2020203622 A1 WO 2020203622A1 JP 2020013592 W JP2020013592 W JP 2020013592W WO 2020203622 A1 WO2020203622 A1 WO 2020203622A1
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WO
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radio station
mobile
train
fixed
radio wave
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PCT/JP2020/013592
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English (en)
French (fr)
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石毛　隆晴
克俊 徳原
Original Assignee
日本信号株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a moving body position detecting device that specifies the position of a moving body such as a train.
  • the train position is detected and detected based on the radio propagation time between the ground radio station installed on the ground and the on-board radio station mounted on the train.
  • a technique for controlling a train based on the train position is known. In such a technique, it is necessary to set the initial position of the train which is the reference of the train control.
  • the train position detected based on the radio propagation time includes an error, for example, in a depot or a stop having a plurality of railroad tracks, it is necessary to specify on which railroad track the train is located. It is difficult and there is a risk that the initial position of the train cannot be set accurately.
  • Patent Document 1 describes the following techniques regarding the setting of the initial position of the train. That is, in the technique described in Patent Document 1, a vehicle-mounted child and a vehicle-mounted transponder are provided on the train at predetermined intervals, and the ground element and the ground transponder manually operate the train by an operator on the track. The range is provided at the same interval as the predetermined interval. The manual operation range is set before the train control section in which train control is performed by the train control system. Then, in the technique described in Patent Document 1, when the on-vehicle element and the above-ground element are connected and communication between the on-vehicle tramponder and the above-ground transponder is established, the train enters the train control section. The initial position of the train is set.
  • an object of the present invention is to provide a moving body position detecting device capable of specifying the position of the moving body before the start of movement.
  • the mobile body position detection device is one that is installed in a mobile body facility where a plurality of mobile bodies can stand by and performs wireless communication with a mobile radio station mounted on the mobile body.
  • it includes a plurality of fixed radio stations, receives radio waves transmitted from the mobile radio station by at least one fixed radio station, calculates the arrival direction thereof, and uses the calculated arrival direction to position the mobile body. Is configured to identify.
  • the mobile body position detecting device receives, for example, a radio wave transmitted from the mobile radio station by the one fixed radio station, calculates the direction of arrival thereof, and performs the movement with the one fixed radio station. It may be configured to calculate the distance from the fixed radio station to the moving body based on the radio wave round trip time to and from the body radio station, and to specify the position of the moving body based on the calculated arrival direction and distance. ..
  • the mobile body position detecting device receives, for example, radio waves transmitted from the mobile radio station at at least two fixed radio stations among the plurality of fixed radio stations, and calculates the arrival direction thereof. It may be configured to locate the moving body based on at least two calculated directions of arrival.
  • the mobile body position detection device can identify the position of the mobile body, for example, when the mobile body is activated and the mobile radio station is in a state where it can transmit radio waves. Therefore, according to the moving body position detecting device, the position of the moving body before the start of movement can be specified.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a moving body position detecting device according to the first embodiment of the present invention.
  • the mobile body position detecting device according to the first embodiment is applied to a stop (mobile body facility) where a plurality of trains (moving bodies) can stand by, and the position of the train waiting at the stop, that is, before the start of movement. It is configured to detect (specify) the position (initial position).
  • a plurality of detention lines (here, first to third detention lines 3a to 3c) are attached to the stop 1 in addition to the main line 2.
  • the first to third detention lines 3a to 3c are arranged side by side at intervals from each other.
  • the train T can be detained on each of the first to third detention lines 3a to 3c, but FIG. 1 shows a state in which the train T is detained on the second detention line 3b.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the train T.
  • the train T is equipped with an on-board radio station 5.
  • the on-board radio station 5 is mounted near the head of the train T.
  • the on-board radio station 5 has an antenna 5a and is connected to the on-board device 6 of the train T.
  • the on-board radio station 5 is capable of wireless communication with each of a plurality of radio stations along the main line (not shown) installed at predetermined intervals along the main line 2.
  • the fixed radio station 7 has an array antenna 7a.
  • the array antenna 7a has, for example, a configuration in which a plurality of antenna elements are linearly arranged.
  • the plurality of antenna elements are arranged so as to be arranged in a direction orthogonal to the first to third indwelling lines 3a to 3c (they do not have to be strictly orthogonal and may be substantially orthogonal to each other).
  • four antenna elements are shown in the figure, the number of antenna elements can be set arbitrarily.
  • the radio wave transmission / reception range of the array antenna 7a covers the entire range on the first to third detention lines 3a to 3c. Further, in the present embodiment, at least the array antenna 7a of the fixed radio station 7 and the array antenna 7a is arranged at a position higher than the train T. Therefore, the fixed radio station 7 is capable of wireless communication with the on-board radio station 5 of each train T located on the first to third detention lines 3a to 3c.
  • the fixed radio station 7 is wiredly connected to the ground device 8.
  • the present invention is not limited to this, and the fixed radio station 7 and the ground device 8 may be configured to be wirelessly connected.
  • the mobile body position detecting device is configured by the fixed radio station 7 and the ground device 8.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the fixed radio station 7.
  • the fixed radio station 7 includes an information extraction unit 71, a radio wave arrival direction calculation unit 72, and a distance measuring unit 73.
  • the information extraction unit 71 is configured to extract the information contained therein from the radio waves received by the array antenna 7a.
  • the radio wave arrival direction calculation unit 72 is configured to calculate the arrival direction of the radio wave received by the array antenna 7a (hereinafter referred to as “radio wave arrival angle ⁇ ”). Although detailed description will be omitted, the radio wave arrival direction calculation unit 72 is configured to calculate the radio wave arrival angle ⁇ by using a known arrival direction estimation algorithm (MUSIC method, ESPRIT method, etc.).
  • the distance measuring unit 73 is configured to calculate the distance D from the fixed radio station 7 to the train T based on the round-trip time of the radio wave between the fixed radio station 7 and the object (here, the train T). .. More specifically, the ranging unit 73 has the array antenna 7a and the antenna 5a based on the round-trip time of the radio wave between the array antenna 7a of the fixed radio station 7 and the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T. It is configured to calculate the distance D from.
  • the fixed radio station 7 outputs the information extracted by the information extraction unit 71, the radio wave arrival angle ⁇ calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72, and the distance D calculated by the distance measuring unit 73 to the ground device 8. It is configured.
  • the ground device 8 is the position information of the first to third detention lines 3a to 3c, the position information of the fixed radio station 7, and each train T that may be detained on the first to third detention lines 3a to 3c. It stores information (identification information, train length, etc.).
  • the terrestrial device 8 is provided with information extracted by the information extraction unit 71 of the fixed radio station 7, the radio wave arrival angle ⁇ calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the fixed radio station 7, and the distance measuring unit 73 of the fixed radio station 7. Based on the calculated distance D, the train T waiting at the stop 1 is grasped, and the position of the grasped train T (particularly which of the first to third detention lines 3a to 3c is located) is determined. It is configured to be specific.
  • the on-board device 6 of the train T When the start of the train T is completed and the train T is in the standby state, the on-board device 6 of the train T generates the start-up completion information of the train T including the identification information ID of the train T via the on-board radio station 5. And send. As a result, the radio wave including the activation completion information is transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T (S1).
  • the radio wave including the activation completion information transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T is received by the array antenna 7a of the fixed radio station 7.
  • the fixed radio station 7 transmits the position detection radio wave including the response request from the array antenna 7a (S2).
  • the position detection radio wave transmitted from the array antenna 7a is received by the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T.
  • the on-board device 6 of the train T When the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T receives the position detection radio wave, the on-board device 6 of the train T generates response information including the identification information ID of the train T to generate the on-board radio station 5.
  • Send via As a result, the radio wave including the response information is transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 (S3), and the transmitted radio wave including the response information is received by the array antenna 7a of the fixed radio station 7.
  • the information extraction unit 71 of the fixed radio station 7 extracts the identification information ID contained therein from the radio wave including the response information received by the array antenna 7a (S4). Further, the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the fixed radio station 7 calculates the radio wave arrival angle ⁇ of the radio wave including the response information based on the radio wave including the response information received by the array antenna 7a (S5).
  • the distance measuring unit 73 of the fixed radio station 7 calculates the distance D from the fixed radio station 7 to the on-board radio station 5 of the train T (S6). Specifically, the distance measuring unit 73 of the fixed radio station 7 is the train T from the elapsed time from the time when the array antenna 7a transmits the position detection radio wave to the time when the array antenna 7a receives the radio wave including the response information. Based on the time obtained by subtracting the response delay time in, that is, based on the radio wave round-trip time between the fixed radio station 7 and the on-board radio station 5 of the train T, the fixed radio station 7 (array antenna 7a) to the train T The distance D to the on-board radio station 5 (antenna 5a) is calculated.
  • the fixed radio station 7 outputs the identification information ID extracted by the information extraction unit 71, the radio wave arrival angle ⁇ calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72, and the distance D calculated by the distance measuring unit 73 to the ground device 8. (S7). Specifically, the fixed radio station 7 associates the radio wave arrival angle ⁇ calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72 and the distance D calculated by the distance measuring unit 73 with the identification information ID extracted by the information extraction unit 71. Is output to the ground device 8.
  • the ground device 8 identifies based on the radio wave arrival angle ⁇ and the distance D associated with the identification information ID, the position information of the fixed radio station 7, and the position information of the first to third detention lines 3a to 3c.
  • the position of the train T having the information ID is specified (S8). Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the ground device 8, the head portion of the train T having the identification information ID is located at the point A, in other words, the identification information ID. It is specified that the train T having the above is located on the second detention line 3b. Thereby, the ground device 8 can specify the position of the train T waiting at the stop 1, that is, the initial position (current position) of the train T before the start of movement.
  • the ground device 8 further uses the train length L of the train T and the correction value ⁇ to bring the train T into the range X (the range from the point A + ⁇ to the point A ⁇ (L + ⁇ )) on the second detention line 3b. It is also possible to identify it as being located.
  • the ground device 8 Can specify the initial position (current position) of the train T in the same manner as described above.
  • one fixed radio station 7 is installed, but the number and position of the fixed radio stations are not limited to this, and can be arbitrarily set as needed.
  • the on-board radio station 5 is mounted near the head of the train T, but the present invention is not limited to this.
  • the number and position of on-board radio stations mounted on the train T can be arbitrarily set.
  • on-board radio stations may be mounted in the vicinity of the head and the vicinity of the tail, respectively.
  • the ground device 8 can more accurately grasp the initial position (current position) of the train T.
  • the ground device 8 specifies the position of the waiting train T before the start of movement, but the present invention is not limited to this, and the position of the moving train T may be specified. Of course it is possible.
  • the radio wave including the response information may be repeatedly transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 a plurality of times (S3). This is mainly to improve the calculation accuracy of the radio wave arrival angle ⁇ by the radio wave arrival direction calculation unit 72.
  • the ranging unit 73 of the fixed radio station 7 starts from the elapsed time from the time when the array antenna 7a transmits the position detection radio wave until the array antenna 7a first receives the radio wave including the response information to the train T.
  • the distance D from the fixed radio station 7 (array antenna 7a) to the on-board radio station 5 (antenna 5a) of the train T is calculated based on the time obtained by subtracting the response delay time of.
  • the moving body position detecting device according to the first embodiment is applied to a stop.
  • the present invention is not limited to this, and the mobile body position detecting device according to the first embodiment can be applied to a mobile body facility (for example, a depot) other than a stop where a plurality of trains (moving bodies) can stand by. ..
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a moving body position detecting device according to a second embodiment of the present invention.
  • the moving body position detecting device according to the second embodiment is applied to a vehicle base (mobile body facility) in which a plurality of trains (moving bodies) can stand by, and the position of the train waiting at the vehicle base, that is, the start of movement. It is configured to detect (specify) the previous position (initial position).
  • vehicle base mobile body facility
  • trains moving bodies
  • the position of the train waiting at the vehicle base that is, the start of movement. It is configured to detect (specify) the previous position (initial position).
  • the same reference numerals are used for the elements common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the depot 10 has a plurality of detention lines (here, first to fifth detention lines 13a to 13e) connected to the warehousing / delivery line 12 branched from the main line (not shown).
  • the first to fifth detention lines 13a to 13e are arranged side by side at intervals from each other.
  • the train T can be detained on each of the first to fifth detention lines 13a to 13e, but FIG. 6 shows a state in which the train T is detained on the third detention line 13c.
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 are installed in the depot 10.
  • the first fixed radio station 17 has an array antenna 17a
  • the second fixed radio station 27 has an array antenna 27a.
  • the radio wave transmission / reception range of the array antenna 17a of the first fixed radio station 17 and the radio wave transmission / reception range of the array antenna 27a of the second fixed radio station 27 cover the entire range on the first to fifth detention lines 13a to 13e. are doing.
  • the first fixed radio station 17 is arranged on the entry / exit line 12 side in the depot 10, and the second fixed radio station 27 is the terminal of the first to fifth detention lines 13a to 13e in the depot 10. It is located on the side.
  • the arrangement of the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 is not limited to this.
  • the plurality of antenna elements in the array antennas 17a and 27a are orthogonal to the first to fifth indwelling lines 13a to 13e (they do not have to be strictly orthogonal and may be substantially orthogonal). It is preferable that they are arranged so as to line up with each other.
  • At least the array antenna 17a of the first fixed radio station 17 and the array antenna 17a and at least the array antenna 27a of the second fixed radio station 27 and the array antenna 27a are arranged at positions higher than the train T.
  • the first fixed radio station 17 and the array antenna 17a are attached to a portion near the ceiling or the ceiling of the vehicle base 10
  • the second fixed radio station 27 and the array antenna 17b are attached to the ceiling or the wall of the vehicle base 10. Can be mounted near the ceiling of the.
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 are capable of wireless communication with the on-board radio station 5 of each train T located on the first to fifth detention lines 13a to 13e. ..
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 are each wiredly connected to the ground device 18.
  • the ground device 18 may be configured to be wirelessly connected to each of the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27.
  • the mobile body position detecting device is configured by the first fixed radio station 17, the second fixed radio station 27, and the ground device 18.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configurations of the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27.
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 have an information extraction unit 71 and a radio wave arrival direction calculation unit 72. That is, unlike the fixed radio station 7 in the first embodiment, the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 in the second embodiment do not have the ranging unit 73.
  • the ground device 18 includes position information of the first to fifth detention lines 13a to 13e, position information of the first fixed radio station 17, position information of the second fixed radio station 27, and on the first to fifth detention lines 13a to 13e.
  • Information (identification information, train length, etc.) of each train T that may be detained in the station is stored. Then, the ground device 18 has the information extracted by the information extraction unit 71 of the first fixed radio station 17, the radio wave arrival angle ⁇ 1 calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17, and the second fixed radio.
  • the train T waiting at the vehicle base 10 is set. At the same time, it is configured to identify the position of the grasped train T (particularly, which of the first to fifth detention lines 13a to 13e is located).
  • the on-board device 6 of the train T When the start of the train T is completed and the train T is in the standby state, the on-board device 6 of the train T generates the start-up completion information of the train T including the identification information ID of the train T via the on-board radio station 5. And send. As a result, the radio wave including the activation completion information is transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T (S11).
  • the radio wave including the activation completion information transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T is received by the array antenna 17a of the first fixed radio station 17 and the array antenna 27a of the second fixed radio station 27.
  • the information extraction unit 71 of the first fixed radio station 17 includes the activation completion information received by the array antenna 17a.
  • the identified identification information ID is extracted (S12).
  • the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17 calculates the radio wave arrival angle ⁇ 1 of the radio wave including the activation completion information based on the radio wave including the activation completion information received by the array antenna 17a ( S13).
  • the first fixed radio station 17 associates the identification information ID extracted by the information extraction unit 71 with the radio wave arrival angle ⁇ 1 calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72, and outputs the information to the ground device 18 (S14).
  • the information extraction unit 71 of the second fixed radio station 27 receives the activation completion information from the activation completion information received by the array antenna 27a.
  • the identification information ID contained therein is extracted (S15).
  • the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the second fixed radio station 27 calculates the radio wave arrival angle ⁇ 2 of the radio wave including the activation completion information based on the radio wave including the activation completion information received by the array antenna 27a (S16). ..
  • the second fixed radio station 27 associates the identification information ID extracted by the information extraction unit 71 with the radio wave arrival angle ⁇ 2 calculated by the radio wave arrival direction calculation unit 72, and outputs the information to the ground device 18 (S17).
  • the ground device 18 has a radio wave arrival angle ⁇ 1 and a radio wave arrival angle ⁇ 2 associated with the same identification information (identification information ID in this case), position information of the first fixed radio station 17, and position of the second fixed radio station 27.
  • the position of the train T is specified based on the information and the position information of the first to fifth detention lines 13a to 13e (S18). Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, the ground device 18 determines that the head of the train T having the identification information ID is located at the point B, in other words, the identification information ID. It is specified that the train T to be carried is located on the third detention line 13c.
  • the ground device 8 can specify the position of the train T waiting at the depot 10, that is, the initial position (position on the line) of the train T before the start of movement.
  • the ground device 18 further uses the train length L of the train T and the correction value ⁇ , and the train T is on the third detention line 13c in the range Y (point B + ⁇ to the point). It is also possible to specify that it is located in the range up to B- (L + ⁇ ).
  • the ground device 18 can specify the initial position (current position) of the train T detained on the detention lines 13a, 13b, 13d, 13e other than the third detention line 13c in the same manner as described above.
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 do not have the distance measuring unit 73, but the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 have the distance measuring unit 73. You may have.
  • the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27 transmit the position detection radio waves from the array antennas 17a and 27a and the array antenna 17a, similarly to the fixed radio station 7 in the first embodiment.
  • 27a receives radio waves including the response information transmitted from the antenna 5a of the on-board radio station 5 of the train T, extracts the identification information ID, calculates the radio wave arrival angles ⁇ 1 and ⁇ 2, and from the first fixed radio station 17.
  • the distance D1 to the on-board radio station 5 of the train T is calculated, and the distance D2 from the second fixed radio station 27 to the on-board radio station 5 of the train T is calculated.
  • the ground device 18 has a radio wave arrival angle ⁇ 1, a radio wave arrival angle ⁇ 2, a distance D1 and a distance D2 associated with the same identification information ID, the position information of the first fixed radio station 17, and the second fixed radio station 27. It may be configured to specify the position of the train T based on the position information of the first to fifth detention lines 13a to 13e.
  • the ground device 18 may be configured to diagnose the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27. In this case, the ground device 18 diagnoses the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17 and the second fixed radio station 27, for example, as follows.
  • the ground device 18 gives a diagnostic radio wave transmission command to the second fixed radio station 27. Then, the diagnostic radio wave is transmitted from the array antenna 27a of the second fixed radio station 27, and the transmitted diagnostic radio wave is received by the array antenna 17a of the first fixed radio station 17.
  • the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17 calculates the radio wave arrival angle ⁇ d1 of the diagnostic radio wave received by the array antenna 17a, and outputs the calculated radio wave arrival angle ⁇ d1 to the ground device 18.
  • the ground device 18 calculates the direction (angle) of the second fixed radio station 27 as seen from the first fixed radio station 17 based on the position information of the first fixed radio station 17 and the position information of the second fixed radio station 27.
  • the calculated direction (angle) is compared with the radio wave arrival angle ⁇ d1 input from the first fixed radio station 17. Then, when the difference between the two is within the threshold value, the ground device 18 determines that the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17 is normal, and when the difference between the two exceeds the threshold value, it is on the ground. The device 18 determines that there is an abnormality in the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the first fixed radio station 17.
  • the ground device 18 gives a diagnostic radio wave transmission command to the first fixed radio station 17. Then, the diagnostic radio wave is transmitted from the array antenna 17a of the first fixed radio station 17, and the transmitted diagnostic radio wave is received by the array antenna 27a of the second fixed radio station 27.
  • the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the second fixed radio station 27 calculates the radio wave arrival angle ⁇ d2 of the diagnostic radio wave received by the array antenna 27a, and outputs the calculated radio wave arrival angle ⁇ d2 to the ground device 18.
  • the ground device 18 calculates the direction (angle) of the first fixed radio station 17 as seen from the second fixed radio station 27 based on the position information of the first fixed radio station 17 and the position information of the second fixed radio station 27.
  • the calculated direction (angle) is compared with the radio wave arrival angle ⁇ d2 input from the second fixed radio station 27. Then, the ground device 18 determines that the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the second fixed radio station 27 is normal if the difference between the two is within the threshold value, and if the difference between the two exceeds the threshold value, the second It is determined that there is an abnormality in the radio wave arrival direction calculation unit 72 of the fixed radio station 27.
  • the number and position of fixed radio stations and the number and position of on-board radio stations mounted on the train T can be arbitrarily set as in the case of the first embodiment. However, in this embodiment, at least two fixed radio stations are required. Of course, it is also possible to specify not only the position of the waiting train T before the start of movement but also the position of the moving train T. Further, as shown by the broken line arrow in FIG. 8, the radio wave including the activation completion information is the antenna of the on-board radio station 5 mainly for improving the calculation accuracy of the radio wave arrival angle ⁇ by the radio wave arrival direction calculation unit 72. It may be repeatedly transmitted from 5a a plurality of times (S11).
  • the moving body position detecting device according to the second embodiment is applied to the vehicle base.
  • the present invention is not limited to this, and the mobile body position detecting device according to the second embodiment can be applied to a mobile body facility (for example, a stop) other than a depot where a plurality of trains (mobile bodies) can stand by. ..
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment and its modification, and further modification or modification can be made based on the technical idea of the present invention. It is possible.

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Abstract

移動体位置検知装置は、複数の列車Ｔ（移動体）が待機可能な停車場又は車両基地（移動体施設）に設置されて列車Ｔに搭載された車上無線局（移動体無線局）との間で無線通信を行う一つ又は複数の固定無線局７を含み、前記車上無線局から送信された電波を少なくとも一つの固定無線局７で受信してその到来方向（電波到来角θ）を算出し、算出された電波到来角θを用いて列車Ｔの位置を特定するように構成されている。前記移動体位置検知装置は、移動開始前の移動体（列車等）の位置を特定することが可能である。

Description

移動体位置検知装置
　本発明は、列車等の移動体の位置を特定する移動体位置検知装置に関する。
　無線通信を利用した列車制御システム（いわゆるＣＢＴＣシステム）において、地上に設置された地上無線局と列車に搭載された車上無線局との間の無線伝播時間に基づいて列車位置を検知し、検知された列車位置に基づいて列車制御を行う技術が知られている。このような技術では、前記列車制御の基準となる列車の初期位置を設定する必要がある。しかし、前記無線伝播時間に基づいて検知される列車位置には誤差が含まれるため、例えば複数の線路を有する車両基地や停車場においては、列車がどの線路上に位置しているかを特定するのが難しく、列車の初期位置を正確に設定できないおそれがある。
　列車の初期位置の設定に関して特許文献１には次のような技術が記載されている。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、車上子及び車上トランポンダが所定の間隔をあけて列車に設けられ、地上子及び地上トランスポンダが軌道における運転士によって前記列車を手動運転するマニュアル運転範囲に前記所定の間隔と同じ間隔をあけて設けられている。前記マニュアル運転範囲は前記列車制御システムによって列車制御が行われる列車制御区間の手前に設定されている。そして、特許文献１に記載の技術では、前記車上子と前記地上子とが結合し且つ前記車上トランポンダと前記地上トランスポンダとの間の通信が成立すると、前記列車制御区間に進入するときの前記列車の初期位置の設定が行われる。
特開２００４－３５９１５６号公報
　しかし、特許文献１に記載の技術において、列車の初期位置を設定するためには列車が移動する必要がある。今後、列車の自動運転化が進むであろうことを考慮すると、列車が移動する前においても列車の位置を特定できる技術が要望される。なお、このような要望は、列車に限られるものではなく、その位置管理などが必要とされる移動体に共通するものである。
　そこで、本発明は、移動開始前の移動体の位置を特定することのできる移動体位置検知装置を提供することを目的とする。
　本発明の一側面によると、移動体位置検知装置は、複数の移動体が待機可能な移動体施設に設置されて移動体に搭載された移動体無線局との間で無線通信を行う一つ又は複数の固定無線局を含み、前記移動体無線局から送信された電波を少なくとも一つの固定無線局で受信してその到来方向を算出し、算出された到来方向を用いて前記移動体の位置を特定するように構成されている。
　ここで、前記移動体位置検知装置は、例えば、前記移動体無線局から送信された電波を前記一つの固定無線局で受信してその到来方向を算出すると共に前記一つの固定無線局と前記移動体無線局との間の電波往復時間に基づき前記固定無線局から前記移動体までの距離を算出し、算出された到来方向及び距離に基づいて前記移動体の位置を特定するように構成され得る。
　また、前記移動体位置検知装置は、例えば、前記移動体無線局から送信された電波を前記複数の固定無線局のうちの少なくとも二つの固定無線局で受信してその到来方向をそれぞれ算出し、算出された少なくとも二つの到来方向に基づき前記移動体の位置を特定するように構成され得る。
　前記移動体位置検知装置は、例えば前記移動体が起動して前記移動体無線局が電波を送信できる状態になることによって前記移動体の位置を特定することが可能になる。このため、前記移動体位置検知装置によれば、移動開始前の前記移動体の位置を特定することができる。
第１実施形態に係る移動体位置検知装置の概略構成を示す図である。 移動体としての列車の概略構成を示す図である。 前記第１実施形態に係る移動体位置検知装置を構成する固定無線局の概略構成を示すブロック図である。 前記第１実施形態に係る移動体位置検知装置の動作の一例を説明するための図である。 前記第１実施形態に係る移動体位置検知装置による前記列車の位置の特定を説明するための図である。 第２実施形態に係る移動体位置検知装置の概略構成を示す図である。 前記第２実施形態に係る移動体位置検知装置を構成する第１、第２固定無線局の概略構成を示すブロック図である。 前記第２実施形態に係る移動体位置検知装置の動作の一例を説明するための図である。 前記第２実施形態に係る移動体位置検知装置による前記列車の位置の特定を説明するための図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、下記実施形態では主に移動体が列車である場合を対象としているが、本発明は、列車に限られず、バスなどの各種の移動体を対象とすることができる。
［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係る移動体位置検知装置の概略構成を示す図である。第１実施形態に係る移動体位置検知装置は、複数の列車（移動体）が待機可能な停車場（移動体施設）に適用され、前記停車場で待機中の列車の位置、すなわち、移動開始前の位置（初期位置）を検知する（特定する）ように構成されている。
　図１において、停車場１には、本線２とは別に、複数の留置線（ここでは第１～第３留置線３ａ～３ｃ）が付設されている。第１～第３留置線３ａ～３ｃは互いに間隔をあけて並設されている。第１～第３留置線３ａ～３ｃのそれぞれに列車Ｔが留置され得るが、図１には第２留置線３ｂに列車Ｔが留置されている状態が示されている。
　図２は、列車Ｔの概略構成を示す図である。図２に示されるように、列車Ｔには車上無線局５が搭載されている。本実施形態において、車上無線局５は列車Ｔの先頭付近に搭載されている。車上無線局５はアンテナ５ａを有すると共に列車Ｔの車上装置６に接続されている。なお、車上無線局５は、本線２に沿って所定の間隔で設置された複数の沿線無線局（図示省略）のそれぞれとの間で無線通信が可能である。
　図１に戻り、停車場１における第１～第３留置線３ａ～３ｃの近傍には固定無線局７が設置されている。固定無線局７はアレイアンテナ７ａを有する。特に制限されないが、アレイアンテナ７ａは例えば複数のアンテナ素子が直線状に配列された構成を有している。好ましくは、前記複数のアンテナ素子が第１～第３留置線３ａ～３ｃに直交する方向（厳密に直交する必要はなくおおむね直交していればよい）に並ぶように配置される。なお、図には四つのアンテナ素子が示されているが、アンテナ素子の数は任意に設定され得る。アレイアンテナ７ａの電波送受信範囲は第１～第３留置線３ａ～３ｃ上の全範囲をカバーしている。また、本実施形態において、固定無線局７及びアレイアンテナ７ａのうちの少なくともアレイアンテナ７ａは、列車Ｔよりも高い位置に配置されている。したがって、固定無線局７は、第１～第３留置線３ａ～３ｃ上に位置する各列車Ｔの車上無線局５との間で無線通信が可能である。
　また、固定無線局７は地上装置８に有線接続されている。但し、これに限られるものではなく、固定無線局７と地上装置８が無線接続されるように構成されてもよい。そして、本実施形態においては、固定無線局７及び地上装置８によって移動体位置検知装置が構成されている。
　図３は、固定無線局７の概略構成を示すブロック図である。図３に示されるように、本実施形態において、固定無線局７は、情報抽出部７１と、電波到来方向算出部７２と、測距部７３と、を含む。
　情報抽出部７１は、アレイアンテナ７ａによって受信された電波からそこに含まれた情報を抽出するように構成されている。電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ７ａによって受信された電波の到来方向（以下「電波到来角θ」という）を算出するように構成されている。詳細な説明は省略するが、電波到来方向算出部７２は、公知の到来方向推定アルゴリズム（ＭＵＳＩＣ法やＥＳＰＲＩＴ法など）を利用して電波到来角θを算出するように構成されている。
　測距部７３は、固定無線局７と対象物（ここでは列車Ｔ）との間の電波の往復時間に基づいて固定無線局７から列車Ｔまでの距離Ｄを算出するように構成されている。より具体的には、測距部７３は、固定無線局７のアレイアンテナ７ａと列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａとの間の電波の往復時間に基づいて、アレイアンテナ７ａとアンテナ５ａとの距離Ｄを算出するように構成されている。
　固定無線局７は、情報抽出部７１によって抽出された情報、電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ及び測距部７３によって算出された距離Ｄを地上装置８に出力するように構成されている。
　地上装置８は、第１～第３留置線３ａ～３ｃの位置情報、固定無線局７の位置情報及び第１～第３留置線３ａ～３ｃ上に留置される可能性のある各列車Ｔの情報（識別情報や列車長など）を記憶している。地上装置８は、固定無線局７の情報抽出部７１によって抽出された情報、固定無線局７の電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ及び固定無線局７の測距部７３によって算出された距離Ｄに基づいて、停車場１に待機中の列車Ｔを把握する共に、把握された列車Ｔの位置（特に第１～第３留置線３ａ～３ｃのいずれに位置しているか）を特定するように構成されている。
　次に、図４を参照して第１実施形態に係る移動体位置検知装置の動作の一例について説明する。なお、ここでは、図１に示されるように、列車Ｔが停車場１の第２留置線３ｂに留置されている場合について説明する。
　列車Ｔの起動が完了して列車Ｔが待機状態になると、列車Ｔの車上装置６は、列車Ｔの識別情報ＩＤを含む列車Ｔの起動完了情報を生成して車上無線局５を介して送信する。これにより、前記起動完了情報を含む電波が列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａから送信される（Ｓ１）。
　列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａから送信された前記起動完了情報を含む電波は、固定無線局７のアレイアンテナ７ａによって受信される。アレイアンテナ７ａが前記起動完了情報を含む電波を受信すると、固定無線局７は、応答要求を含む位置検出用電波をアレイアンテナ７ａから送信する（Ｓ２）。
　アレイアンテナ７ａから送信された前記位置検出用電波は、列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａによって受信される。列車Ｔの車上装置６は、列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａが前記位置検出用電波を受信すると、列車Ｔの識別情報ＩＤを含む応答情報を生成して車上無線局５を介して送信する。これにより、車上無線局５のアンテナ５ａから前記応答情報を含む電波が送信され（Ｓ３）、送信された前記応答情報を含む電波が固定無線局７のアレイアンテナ７ａによって受信される。
　固定無線局７の情報抽出部７１は、アレイアンテナ７ａによって受信された前記応答情報を含む電波からそこに含まれた識別情報ＩＤを抽出する（Ｓ４）。また、固定無線局７の電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ７ａによって受信された前記応答情報を含む電波に基づいて前記応答情報を含む電波の電波到来角θを算出する（Ｓ５）。
　さらに、固定無線局７の測距部７３は、固定無線局７から列車Ｔの車上無線局５までの距離Ｄを算出する（Ｓ６）。具体的には、固定無線局７の測距部７３は、アレイアンテナ７ａが前記位置検出用電波を送信してからアレイアンテナ７ａが前記応答情報を含む電波を受信するまでの経過時間から列車Ｔにおける応答遅延時間を減算した時間に基づき、すなわち、固定無線局７と列車Ｔの車上無線局５との間における電波往復時間に基づき、固定無線局７（のアレイアンテナ７ａ）から列車Ｔの車上無線局５（のアンテナ５ａ）までの距離Ｄを算出する。
　固定無線局７は、情報抽出部７１によって抽出された識別情報ＩＤ、電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ及び測距部７３によって算出された距離Ｄを地上装置８に出力する（Ｓ７）。具体的には、固定無線局７は、電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ及び測距部７３によって算出された距離Ｄを情報抽出部７１によって抽出された識別情報ＩＤに関連付けて地上装置８に出力する。
　地上装置８は、識別情報ＩＤに関連付けられた電波到来角θ及び距離Ｄと、固定無線局７の位置情報と、第１～第３留置線３ａ～３ｃの位置情報と、に基づいて、識別情報ＩＤを有する列車Ｔの位置を特定する（Ｓ８）。具体的には、本実施形態において、地上装置８は、図５に示されるように、識別情報ＩＤを有する列車Ｔの先頭部分が地点Ａに位置していること、換言すれば、識別情報ＩＤを有する列車Ｔが第２留置線３ｂ上に位置していることを特定する。これにより、地上装置８は、停車場１で待機中の列車Ｔの位置、すなわち、移動開始前の列車Ｔの初期位置（在線位置）を特定することができる。
　ここで、地上装置８は、さらに列車Ｔの列車長Ｌ及び補正値αを用いて、列車Ｔが第２留置線３ｂ上における範囲Ｘ（地点Ａ＋αから地点Ａ－（Ｌ＋α）までの範囲）に位置していると特定することも可能である。
　なお、ここでは列車Ｔが第２留置線３ｂに留置されている場合について説明したが、列車Ｔが第２留置線３ｂ以外の留置線３ａ、３ｃに留置されている場合においても、地上装置８は上記と同様にして列車Ｔの初期位置（在線位置）を特定することができる。
　また、上記実施形態においては一つの固定無線局７が設置されているが、これに限られるものではない、固定無線局の数や位置などは必要に応じて任意に設定され得る。
　また、上記実施形態において車上無線局５は列車Ｔの先頭付近に搭載されているが、これに限られるものではない。列車Ｔに搭載される車上無線局の数や位置は任意に設定され得る。例えば、列車Ｔにおいて、先頭付近と後尾付近とのそれぞれに車上無線局が搭載されてもよい。この場合、地上装置８は、列車Ｔの初期位置（在線位置）をより精度よく把握することができる。
　また、上記実施形態において、地上装置８は、移動開始前の待機中の列車Ｔの位置を特定しているが、これに限られるものではなく、移動中の列車Ｔの位置を特定することも可能であることはもちろんである。
　また、図４中に破線矢印で示されるように、前記応答情報を含む電波が車上無線局５のアンテナ５ａから複数回繰り返して送信されてもよい（Ｓ３）。主に電波到来方向算出部７２による電波到来角θの算出精度を向上させるためである。この場合、固定無線局７の測距部７３は、アレイアンテナ７ａが前記位置検出用電波を送信してからアレイアンテナ７ａが前記応答情報を含む電波を最初に受信するまでの経過時間から列車Ｔの応答遅延時間を減算した時間に基づき、固定無線局７（のアレイアンテナ７ａ）から列車Ｔの車上無線局５（のアンテナ５ａ）までの距離Ｄを算出する。
　また、第１実施形態に係る移動体位置検知装置は停車場に適用されている。しかし、これに限られるものではなく、第１実施形態に係る移動体位置検知装置は、複数の列車（移動体）が待機可能な停車場以外の移動体施設（例えば車両基地）にも適用され得る。
［第２実施形態］
　図６は、本発明の第２実施形態に係る移動体位置検知装置の概略構成を示す図である。第２実施形態に係る移動体位置検知装置は、複数の列車（移動体）が待機可能な車両基地（移動体施設）に適用され、前記車両基地で待機中の列車の位置、すなわち、移動開始前の位置（初期位置）を検知する（特定する）ように構成されている。なお、第１実施形態と共通する要素については同一の符号を用いてその説明を省略する。
　図６において、車両基地１０は、図示省略の本線から分岐した入出庫線１２に繋がる複数の留置線（ここでは第１～第５留置線１３ａ～１３ｅ）を有している。第１～第５留置線１３ａ～１３ｅは互いに間隔をあけて並設されている。第１～第５留置線１３ａ～１３ｅのそれぞれに列車Ｔが留置され得るが、図６には第３留置線１３ｃに列車Ｔが留置されている状態が示されている。
　車両基地１０には第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７が設置されている。第１固定無線局１７はアレイアンテナ１７ａを有し、第２固定無線局２７はアレイアンテナ２７ａを有している。また、第１固定無線局１７のアレイアンテナ１７ａの電波の送受信範囲及び第２固定無線局２７のアレイアンテナ２７ａの電波の送受信範囲は第１～第５留置線１３ａ～１３ｅ上の全範囲をカバーしている。
　本実施形態において、第１固定無線局１７は車両基地１０内における入出庫線１２側に配置され、第２固定無線局２７は車両基地１０内における第１～第５留置線１３ａ～１３ｅの終端側に配置されている。但し、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７の配置はこれに限られるものではない。なお、第１実施形態と同様、アレイアンテナ１７ａ、２７ａにおける複数のアンテナ素子は第１～第５留置線１３ａ～１３ｅに直交する方向（厳密に直交する必要はなくおおむね直交していればよい）に並ぶように配置されるのが好ましい。また、第１固定無線局１７及びアレイアンテナ１７ａのうちの少なくともアレイアンテナ１７ａと、第２固定無線局２７及びアレイアンテナ２７ａのうちの少なくともアレイアンテナ２７ａと、は、列車Ｔよりも高い位置に配置されている。例えば、第１固定無線局１７及びアレイアンテナ１７ａは車両基地１０の天井又は壁の天井に近い部位に取り付けられ、同様に、第２固定無線局２７及びアレイアンテナ１７ｂは車両基地１０の天井又は壁の天井に近い部位に取り付けられ得る。
　したがって、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は、第１～第５留置線１３ａ～１３ｅ上に位置する各列車Ｔの車上無線局５との間で無線通信が可能である。
　第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は、それぞれ地上装置１８に有線接続されている。但し、これに限られるものではなく、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７のそれぞれと地上装置１８が無線接続されるように構成されてもよい。そして、本実施形態においては、第１固定無線局１７、第２固定無線局２７及び地上装置１８によって移動体位置検知装置が構成されている。
　図７は、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７の構成を示すブロック図である。図７に示されるように、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は、情報抽出部７１と電波到来方向算出部７２とを有する。すなわち、第２実施形態における第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は、第１実施形態における固定無線局７とは異なり、測距部７３を有していない。
　地上装置１８は、第１～第５留置線１３ａ～１３ｅの位置情報、第１固定無線局１７の位置情報、第２固定無線局２７の位置情報及び第１～第５留置線１３ａ～１３ｅ上に留置される可能性のある各列車Ｔの情報（識別情報や列車長など）を記憶している。そして、地上装置１８は、第１固定無線局１７の情報抽出部７１によって抽出された情報、第１固定無線局１７の電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ１、第２固定無線局２７の情報抽出部７１によって抽出された情報、及び、第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ２に基づいて、車両基地１０に待機中の列車Ｔを把握する共に、把握された列車Ｔの位置（特に第１～第５留置線１３ａ～１３ｅのいずれに位置しているか）を特定するように構成されている。
　次に、図８を参照して第２実施形態に係る列車位置検知装置の動作の一例について説明する。ここでは、図６に示されるように、列車Ｔが車両基地１０の第３留置線１３ｃに留置されている場合について説明する。
　列車Ｔの起動が完了して列車Ｔが待機状態になると、列車Ｔの車上装置６は、列車Ｔの識別情報ＩＤを含む列車Ｔの起動完了情報を生成して車上無線局５を介して送信する。これにより、前記起動完了情報を含む電波が列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａから送信される（Ｓ１１）。
　列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａから送信された前記起動完了情報を含む電波は、第１固定無線局１７のアレイアンテナ１７ａ及び第２固定無線局２７のアレイアンテナ２７ａによって受信される。
　第１固定無線局１７のアレイアンテナ１７ａが前記起動完了情報を含む電波を受信すると、第１固定無線局１７の情報抽出部７１は、アレイアンテナ１７ａによって受信された前記起動完了情報からそこに含まれた識別情報ＩＤを抽出する（Ｓ１２）。また、第１固定無線局１７の電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ１７ａによって受信された前記起動完了情報を含む電波に基づいて前記起動完了情報を含む電波の電波到来角θ１を算出する（Ｓ１３）。そして、第１固定無線局１７は、情報抽出部７１によって抽出された識別情報ＩＤ及び電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ１を関連付けて地上装置１８に出力する（Ｓ１４）。
　同様に、第２固定無線局２７のアレイアンテナ２７ａが前記起動完了情報を含む電波を受信すると、第２固定無線局２７の情報抽出部７１は、アレイアンテナ２７ａによって受信された前記起動完了情報からそこに含まれた識別情報ＩＤを抽出する（Ｓ１５）。第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ２７ａによって受信された前記起動完了情報を含む電波に基づいて前記起動完了情報を含む電波の電波到来角θ２を算出する（Ｓ１６）。そして、第２固定無線局２７は、情報抽出部７１によって抽出された識別情報ＩＤ及び電波到来方向算出部７２によって算出された電波到来角θ２を関連付けて地上装置１８に出力する（Ｓ１７）。
　地上装置１８は、同一の識別情報（ここでは識別情報ＩＤ）に関連付けられた電波到来角θ１及び電波到来角θ２と、第１固定無線局１７の位置情報と、第２固定無線局２７の位置情報と、第１～第５留置線１３ａ～１３ｅの位置情報と、に基づいて列車Ｔの位置を特定する（Ｓ１８）。具体的には、本実施形態において、地上装置１８は、図９に示されるように、識別情報ＩＤを有する列車Ｔの先頭が地点Ｂに位置していること、換言すれば、識別情報ＩＤを有する列車Ｔが第３留置線１３ｃ上に位置していることを特定する。これにより、地上装置８は、車両基地１０で待機中の列車Ｔの位置、すなわち、移動開始前の列車Ｔの初期位置（在線位置）を特定することができる。
　ここで、第１実施形態の場合と同様に、地上装置１８は、さらに列車Ｔの列車長Ｌ及び補正値βを用いて、列車Ｔが第３留置線１３ｃ上における範囲Ｙ（地点Ｂ＋βから地点Ｂ－（Ｌ＋β）までの範囲）に位置していると特定することも可能である。
　なお、ここでは列車Ｔが第３留置線１３ｃに留置されている場合について説明したが、これに限られるものではない。地上装置１８は、第３留置線１３ｃ以外の留置線１３ａ、１３ｂ、１３ｄ、１３ｅに留置されている列車Ｔについても上記と同様にしてその初期位置（在線位置）を特定することができる。
　また、上記実施形態において第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は測距部７３を有していないが、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７が測距部７３を有してもよい。この場合、第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７は、第１実施形態における固定無線局７と同様に、前記位置検出用電波をアレイアンテナ１７ａ、２７ａから送信すると共に、アレイアンテナ１７ａ、２７ａによって列車Ｔの車上無線局５のアンテナ５ａから送信された前記応答情報を含む電波を受信し、識別情報ＩＤの抽出、電波到来角θ１及びθ２の算出、第１固定無線局１７から列車Ｔの車上無線局５までの距離Ｄ１の算出及び第２固定無線局２７から列車Ｔの車上無線局５までの距離Ｄ２の算出を行う。そして、地上装置１８は、同一の識別情報ＩＤに関連付けられた電波到来角θ１、電波到来角θ２、距離Ｄ１及び距離Ｄ２と、第１固定無線局１７の位置情報と、第２固定無線局２７の位置情報と、第１～第５留置線１３ａ～１３ｅの位置情報と、に基づいて列車Ｔの位置を特定するように構成され得る。
　また、地上装置１８が第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２の診断を行うように構成されてもよい。この場合、地上装置１８は、例えば次のようにして第１固定無線局１７及び第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２の診断を行う。
　まず、地上装置１８は第２固定無線局２７に対して診断用電波の送信指令を与える。すると、第２固定無線局２７のアレイアンテナ２７ａから診断用電波が送信され、送信された診断用電波は第１固定無線局１７のアレイアンテナ１７ａによって受信される。第１固定無線局１７の電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ１７ａによって受信された診断用電波の電波到来角θｄ１を算出し、算出された電波到来角θｄ１を地上装置１８に出力する。地上装置１８は、第１固定無線局１７の位置情報及び第２固定無線局２７の位置情報に基づき第１固定無線局１７から見た第２固定無線局２７の方向（角度）を算出し、算出された方向（角度）と第１固定無線局１７から入力した電波到来角θｄ１とを比較する。そして、両者の差が閾値以内である場合、地上装置１８は第１固定無線局１７の電波到来方向算出部７２が正常であると判定し、両者の差が前記閾値を超えている場合、地上装置１８は第１固定無線局１７の電波到来方向算出部７２に異常があると判定する。
　次に、地上装置１８は第１固定無線局１７に対して診断用電波の送信指令を与える。すると、第１固定無線局１７のアレイアンテナ１７ａから診断用電波が送信され、送信された診断用電波は第２固定無線局２７のアレイアンテナ２７ａによって受信される。第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２は、アレイアンテナ２７ａによって受信された診断用電波の電波到来角θｄ２を算出し、算出された電波到来角θｄ２を地上装置１８に出力する。地上装置１８は、第１固定無線局１７の位置情報及び第２固定無線局２７の位置情報に基づき第２固定無線局２７から見た第１固定無線局１７の方向（角度）を算出し、算出された方向（角度）と第２固定無線局２７から入力した電波到来角θｄ２とを比較する。そして、地上装置１８は、両者の差が閾値以内であれば第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２が正常であると判定し、両者の差が前記閾値を超えていれば第２固定無線局２７の電波到来方向算出部７２に異常があると判定する。
　なお、固定無線局の数や位置及び列車Ｔに搭載される車上無線局の数や位置が任意に設定され得ることは第１実施形態の場合と同様である。但し、本実施形態においては少なくとも二つの固定無線局が必要である。また、移動開始前の待機中の列車Ｔの位置だけではなく、移動中の列車Ｔの位置を特定することももちろん可能である。さらに、図８中に破線矢印で示されるように、主に電波到来方向算出部７２による電波到来角θの算出精度の向上のため、前記起動完了情報を含む電波が車上無線局５のアンテナ５ａから複数回繰り返して送信されてもよい（Ｓ１１）。
　また、第２実施形態に係る移動体位置検知装置は車両基地に適用されている。しかし、これに限られるものではなく、第２実施形態に係る移動体位置検知装置は、複数の列車（移動体）が待機可能な車両基地以外の移動体施設（例えば停車場）にも適用され得る。
　以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態やその変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
　１…停車場（移動体施設）、５…車上無線局（移動体無線局）、５ａ…アンテナ、６…車上装置、７…固定無線局、７ａ…アレイアンテナ、８…地上装置、１０…車両基地（移動体施設）、１７…第１固定無線局、１７ａ…アレイアンテナ、１８…地上装置、２７…第２固定無線局、２７ａ…アレイアンテナ、７１…情報抽出部、７２…電波到来方向算出部、７３…測距部、Ｔ…列車（移動体）

Claims (10)

  1. 　複数の移動体が待機可能な移動体施設に設置され、移動体に搭載された移動体無線局との間で無線通信を行う一つ又は複数の固定無線局を含み、
    　前記移動体無線局から送信された電波を少なくとも一つ固定無線局で受信してその到来方向を算出し、算出された到来方向を用いて前記移動体の位置を特定するように構成されている、移動体位置検知装置。
  2. 　前記移動体無線局から送信された電波を前記一つの固定無線局で受信してその到来方向を算出すると共に前記一つの固定無線局と前記移動体無線局との間の電波往復時間に基づき前記固定無線局から前記移動体までの距離を算出し、算出された到来方向及び距離に基づいて前記移動体の位置を特定する、
    　請求項１に記載の移動体位置検知装置。
  3. 　前記移動体無線局から送信された電波は、前記移動体施設において待機中の移動体に搭載された移動体無線局から送信された電波であり、前記算出された到来方向及び距離に基づいて移動開始前の前記移動体の初期位置を特定する、請求項２に記載の移動体位置検知装置。
  4. 　前記移動体無線局から送信された電波は前記移動体の識別情報を含む、請求項２に記載の移動体位置検知装置。
  5. 　前記移動体無線局から送信された電波を前記複数の固定無線局のうちの少なくとも二つの固定無線局で受信してその到来方向をそれぞれ算出し、算出された少なくとも二つの到来方向に基づいて前記移動体の位置を特定する、
    　請求項１に記載の移動体位置検知装置。
  6. 　前記移動体無線局から送信された電波は待機中の前記移動体の前記移動体無線局から送信された電波であり、前記算出された少なくとも二つの到来方向に基づいて移動開始前の前記移動体の初期位置を特定する、請求項５に記載の移動体位置検知装置。
  7. 　前記複数の固定無線局のそれぞれの位置情報を記憶しており、
    　前記複数の固定無線局のそれぞれから送信された電波を前記複数の固定無線局のうちの他の固定無線局で受信してその到来方向をそれぞれ算出し、算出された到来方向と受信先の固定無線局から見た送信元の固定無線局の方向とを比較して到来方向算出機能の診断を行う、請求項５に記載の移動体位置検知装置。
  8. 　前記少なくとも二つ固定無線局のそれぞれと前記移動体無線局との間の電波往復時間に基づき前記少なくとも二つの固定無線局のそれぞれから前記移動体までの距離を算出し、算出された少なくとも二つの距離と前記算出された少なくとも二つの到来方向とに基づいて前記移動体の位置を特定する、請求項５に記載の移動体位置検知装置。
  9. 　前記移動体無線局から送信された電波は前記移動体の識別情報を含む、請求項５に記載の移動体位置検知装置。
  10. 　前記移動体は列車であり、
    　前記移動体施設は複数の線路を有する鉄道施設であり、
    　前記移動体の位置として前記列車の在線位置を特定する、
    　請求項１～９のいずれか一つに記載の移動体位置検知装置。
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