特開 2025-37274 車両位置検出装置および車両位置検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025037274

(43)【公開日】2025-03-18

(54)【発明の名称】車両位置検出装置および車両位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/49 20100101AFI20250311BHJP

   G01S 13/60 20060101ALI20250311BHJP

   B61L 25/02 20060101ALI20250311BHJP

   B61L 23/06 20060101ALI20250311BHJP

【ＦＩ】

G01S19/49

G01S13/60 200

B61L25/02 G

B61L23/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023144077

(22)【出願日】2023-09-06

(71)【出願人】

【識別番号】318006365

【氏名又は名称】ＪＲＣモビリティ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 久嗣

(72)【発明者】

【氏名】中川 賢人

【テーマコード（参考）】

5H161

5J062

5J070

【Ｆターム（参考）】

5H161AA01

5H161BB02

5H161BB06

5H161CC13

5H161DD23

5H161GG01

5H161GG12

5H161GG22

5H161GG24

5J062BB01

5J062CC07

5J062DD24

5J062EE01

5J062FF01

5J062FF04

5J062FF05

5J062HH09

5J070AC06

5J070AE07

5J070AF03

(57)【要約】

【課題】ＧＮＳＳを利用した鉄道車両の測位が精度よく行なえない場合でも鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能な車両位置検出装置および車両位置検出方法を提供する。
【解決手段】車上装置２は、ＧＮＳＳ受信部２１１によりＧＮＳＳ座標を計算し、レーダ速度計２４により鉄道車両の速度を計測し、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により加速度および角速度を測定し、ＧＮＳＳ信号の測位精度指標が所定値以上である場合には、ＧＮＳＳ座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算し、測位精度指標が所定値未満である場合には、ＧＮＳＳ座標と、速度と、慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、複合座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道軌道上を走行する鉄道車両に搭載され、測位衛星から受信した測位信号に基づいて衛星測位座標を計算する測位手段と、
前記鉄道車両に搭載され、レーダ波を送信し、前記レーダ波の反射波を受信して前記鉄道車両の速度を計測するレーダ速度計と、
前記鉄道車両に搭載され、前記鉄道車両の慣性運動量を計測する慣性センサと、
前記鉄道軌道上における前記鉄道車両の位置を、前記鉄道車両に関連する車両関連情報に基づいて計算する車両位置計算手段と、を備え、
前記車両位置計算手段は、
前記測位手段から出力される測位精度指標が所定値以上である場合には、前記車両関連情報として前記衛星測位座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算し、
前記測位精度指標が所定値未満である場合には、前記衛星測位座標と、前記速度と、前記慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、前記車両関連情報として前記複合座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、
ことを特徴とする車両位置検出装置。

【請求項2】

前記車両位置計算手段は、
前記複合座標と、前記鉄道軌道の位置情報とを比較して前記複合座標の精度を判定し、前記複合座標の精度が所定値未満である場合には、前記車両関連情報として前記速度に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両位置検出装置。

【請求項3】

前記車両位置計算手段は、
前記レーダ速度計により計測された前記速度の信頼度を前記反射波に基づいて判定し、前記信頼度が所定値未満である場合には、前記車両関連情報として前記慣性運動量に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両位置検出装置。

【請求項4】

前記車両位置計算手段は、
前記車両関連情報として選択された１つの情報に基づいて、前記鉄道車両の直近の移動量である第１の直近移動量を計算し、
前記車両関連情報として選択されなかったその他の情報に基づいて、前記鉄道車両の直近の移動量である第２の直近移動量をそれぞれ計算し、
前記第１の直近移動量および前記第２の直近移動量と、所定の閾値とを比較し、
前記第１の直近移動量が前記所定の閾値未満である場合には、前記第１の直近移動量の計算に用いられた前記車両関連情報に基づいて前記鉄道車両の位置の計算を継続し、
前記第１の直近移動量が前記所定の閾値以上である場合には、前記第２の直近移動量のうち、前記所定の閾値未満である前記第２の直近移動量の計算に用いられた情報を新たな前記車両関連情報として前記鉄道車両の位置の計算を行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両位置検出装置。

【請求項5】

前記車両位置計算手段は、前記衛星測位座標と前記複合座標との誤差量を推定し、推定した前記誤差量を前記複合座標の計算に用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両位置検出装置。

【請求項6】

前記車両位置計算手段は、前記鉄道車両に搭載された外部装置、または前記鉄道車両以外の場所に設置された外部装置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両位置検出装置。

【請求項7】

測位手段により測位衛星から測位信号を受信し、受信した測位信号に基づいて衛星測位座標を計算する処理と、
レーダ速度計からレーダ波を送信し、前記レーダ波の反射波を受信して前記鉄道車両の速度を計測する処理と、
慣性センサにより前記鉄道車両の慣性運動量を計測する処理と、を備え、
前記測位手段から出力される測位精度指標が所定値以上である場合には、前記衛星測位座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算し、
前記測位精度指標が所定値未満である場合には、前記衛星測位座標と、前記速度と、前記慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、前記複合座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、
ことを特徴とする車両位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道軌道上の鉄道車両の位置を検出する車両位置検出装置および車両位置検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道工事などにおける鉄道車両と作業員との接触などの事故を防ぐため、列車接近警報システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている列車接近警報システムでは、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いて鉄道車両の位置を測位し、鉄道軌道の位置情報を含む地図情報である鉄道ＧＩＳ（Geographic Information System）を参照して鉄道軌道上を走行する鉄道車両の位置（具体的には、キロ程）を計算する。そして、鉄道車両が作業員まで所定の距離（警報距離ともいう）内に接近したときに、作業員が携行する警報端末に警報を発生させ、鉄道車両が作業員の作業位置を通過したときに警報を停止する。作業員は、警報が送信されている間、鉄道軌道から離れた位置に退避する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－２１２１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＧＮＳＳを利用した鉄道車両の測位は、鉄道車両がトンネル内を走行しているとき、沿線に測位を阻害するほど高い樹木が密生し、あるいはビルなどの建造物が存在するとき、さらには山影などを走行するときには行なうことができない。そのため、例えば作業員がトンネルの出口側で作業を行なっていて、警報距離がトンネル内に設定されるような場合には、鉄道車両がトンネルに入る直前に警報を発生させたり、列車接近警報システムが使用できないことを通知したりするなどしている。また、トンネルの出口付近では、ＧＮＳＳ衛星からの信号にマルチパスが発生し、測位が不安定になることがあるため、鉄道車両がトンネルを通過して測位が完了してから警報を停止している。そのため、トンネルが存在する路線で鉄道工事を行なう際には、作業員の退避時間が実際に必要な退避時間よりも長くなるという問題があった。

【0005】

そこで本発明は、ＧＮＳＳを利用した鉄道車両の測位が精度よく行なえない場合でも鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能な車両位置検出装置および車両位置検出方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、鉄道軌道上を走行する鉄道車両に搭載され、測位衛星から受信した測位信号に基づいて衛星測位座標を計算する測位手段と、前記鉄道車両に搭載され、レーダ波を送信し、前記レーダ波の反射波を受信して前記鉄道車両の速度を計測するレーダ速度計と、前記鉄道車両に搭載され、前記鉄道車両の慣性運動量を計測する慣性センサと、前記鉄道軌道上における前記鉄道車両の位置を、前記鉄道車両に関連する車両関連情報に基づいて計算する車両位置計算手段と、を備え、前記車両位置計算手段は、前記測位手段から出力される測位精度指標が所定値以上である場合には、前記車両関連情報として前記衛星測位座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算し、前記測位精度指標が所定値未満である場合には、前記衛星測位座標と、前記速度と、前記慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、前記車両関連情報として前記複合座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、ことを特徴とする車両位置検出装置である。

【0007】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両位置検出装置において、前記車両位置計算手段は、前記複合座標と、前記鉄道軌道の位置情報とを比較して前記複合座標の精度を判定し、前記複合座標の精度が所定値未満である場合には、前記車両関連情報として前記速度に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、ことを特徴とする。

【0008】

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両位置検出装置において、前記車両位置計算手段は、前記レーダ速度計により計測された前記速度の信頼度を前記反射波に基づいて判定し、前記信頼度が所定値未満である場合には、前記車両関連情報として前記慣性運動量に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、ことを特徴とする。

【0009】

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車両位置検出装置において、前記車両位置計算手段は、前記車両関連情報として選択された１つの情報に基づいて、前記鉄道車両の直近の移動量である第１の直近移動量を計算し、前記車両関連情報として選択されなかったその他の情報に基づいて、前記鉄道車両の直近の移動量である第２の直近移動量をそれぞれ計算し、前記第１の直近移動量および前記第２の直近移動量と、所定の閾値とを比較し、前記第１の直近移動量が前記所定の閾値未満である場合には、前記第１の直近移動量の計算に用いられた前記車両関連情報に基づいて前記鉄道車両の位置の計算を継続し、前記第１の直近移動量が前記所定の閾値以上である場合には、前記第２の直近移動量のうち、前記所定の閾値未満である前記第２の直近移動量の計算に用いられた情報を新たな前記車両関連情報として前記鉄道車両の位置の計算を行なう、ことを特徴とする。

【0010】

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の車両位置検出装置において、前記車両位置計算手段は、前記衛星測位座標と前記複合座標との誤差量を推定し、推定した前記誤差量を前記複合座標の計算に用いる、ことを特徴とする。

【0011】

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両位置検出装置において、前記車両位置計算手段は、前記鉄道車両に搭載された外部装置、または前記鉄道車両以外の場所に設置された外部装置に設けられている、ことを特徴とする。

【0012】

請求項７に記載の発明は、測位手段により測位衛星から測位信号を受信し、受信した測位信号に基づいて衛星測位座標を計算する処理と、レーダ速度計からレーダ波を送信し、前記レーダ波の反射波を受信して前記鉄道車両の速度を計測する処理と、慣性センサにより前記鉄道車両の慣性運動量を計測する処理と、を備え、前記測位手段から出力される測位精度指標が所定値以上である場合には、前記衛星測位座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算し、前記測位精度指標が所定値未満である場合には、前記衛星測位座標と、前記速度と、前記慣性運動量と、に基づく複合座標を計算し、前記複合座標に基づいて前記鉄道車両の位置を計算する、ことを特徴とする車両位置検出方法である。

【発明の効果】

【0013】

請求項１および請求項７に記載の発明によれば、測位信号に基づく測位精度指標が所定値未満である場合には、衛星測位座標と、速度と、慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、複合座標に基づいて鉄道車両の位置を計算するので、測位信号に基づく測位精度が悪い場合でも鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能である。また、鉄道車両の車軸の回転数を検出して速度を計測する場合、車輪の空転・滑走によって速度の計測精度が悪化するが、本発明ではレーダ速度計を用いるので、精度よく鉄道車両の速度を検出することが可能である。

【0014】

請求項２に記載の発明によれば、複合座標の精度が所定値未満である場合には、速度に基づいて鉄道車両の位置を計算するので、例えば、鉄道車両がトンネル内を走行していて複合座標の精度が低下した場合でも鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能である。

【0015】

請求項３に記載の発明によれば、レーダ速度計により計測された速度の信頼度が所定値未満の場合（すなわち、信頼できない場合）には、慣性運動量に基づいて鉄道車両の位置を計算するので、例えば積雪によってレーダ波が吸収され、レーダ速度計では速度が計測できない場合でも鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能である。

【0016】

請求項４に記載の発明によれば、車両関連情報に基づいて計算された鉄道車両の直近移動量と、車両関連情報として選択されなかった情報に基づいて計算された鉄道車両の直近移動量とを適宜比較し、車両関連情報に基づいて計算された鉄道車両の直近移動量が適正ではない可能性がある場合には、直近移動量が適正であると思われる情報に基づいて鉄道車両の位置を計算するので、測位手段、レーダ速度計および慣性センサなどに瞬時的に発生する可能性がある未知の挙動や異常値に対応することが可能である。

【0017】

請求項５に記載の発明によれば、複合座標の計算に、衛星測位座標と複合座標との誤差量を用いるので、衛星測位座標、速度および慣性運動量などの誤差やノイズが発生する計測値から鉄道車両の位置を精度よく検出することが可能である。

【0018】

請求項６に記載の発明によれば、鉄道車両に搭載された外部装置に車両位置計算手段を設けるので、例えば、外部装置に高速な演算処理が可能なコンピュータなどを用いることにより、鉄道車両の位置を高速に計算することができ、計算した位置情報を利用して鉄道車両の運行を支援するアプリケーションソフトウェアなどを動作させることが可能である。また、鉄道車両以外の場所に設置された外部装置に車両位置計算手段を設ける場合には、多数の鉄道車両に搭載される車上装置のコストを抑制することが可能である。さらに、多数の鉄道車両の位置検出を外部装置で一括して処理することができるので、車上装置の処理負荷を軽減し電力消費量を抑制することが可能である。また、車両位置計算手段の機能をアップデートする際には、外部装置の車両位置計算手段にのみ変更を行なうだけでよいので、各車上装置に車両位置計算手段が設置されている場合よりも簡単に機能をアップデートすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】この発明の実施の形態１に係る車両接近警報システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す車上装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】図２に示す複合測位部による複合座標の計算手法を示す説明図である。

【図4】図２に示すキロ程計算部によるキロ程の計算手法を示す説明図である。

【図5】本実施の形態による鉄道車両の位置の検出手順を示すフローチャートである。

【図6】（Ａ）は鉄道車両の走行環境の変化を示し、（Ｂ）は走行環境の変化に応じて切り替えられる測位座標の計算手法を示す図である。

【図7】鉄道車両の位置計算が適正であるか否かを判定する手順を示す実施の形態２のフローチャートである。

【図8】鉄道車両に搭載された外部装置に車両位置計算部を設置した実施の形態３に係る車両接近警報システムの概略構成を示すブロック図である。

【図9】鉄道車両以外の場所に設置された外部装置に車両位置計算部を設置した実施の形態４に係る車両接近警報システムの概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0021】

（実施の形態１）
図１は、本発明の車両位置検出装置および車両位置検出方法を用いた、第１の実施の形態に係る車両接近警報システム１の概略構成を示すブロック図である。車両接近警報システム１は、例えば、鉄道車両Ｔｒに搭載された車上装置（車両位置検出装置）２と、鉄道工事に従事する作業員Ｗにより携行される警報端末３と、サーバ４と、これらを相互に通信可能に接続する通信ネットワーク５と、を備える。通信ネットワーク５は、例えば、携帯電話通信網やインターネットなどの公衆通信網である。

【0022】

車上装置２は、鉄道車両Ｔｒに搭載されており、鉄道車両Ｔｒの鉄道軌道Ｒ上の位置（例えば、鉄道路線ごとに設定される起点からの距離を示すキロ程）、速度、方位（進行方向）を検出し、これらの検出結果を含む列車情報をサーバ４へ送信する。

【0023】

より具体的には、車上装置２は、ＧＮＳＳ衛星（例えばＧＰＳ衛星）Ｓｔから測位信号であるＧＮＳＳ信号（例えばＧＰＳ信号）を受信し、受信したＧＮＳＳ信号に基づいてＧＮＳＳ座標（衛星測位座標）を計算する。また、車上装置２は、接続されたレーダ速度計からレール方向（鉄道車両Ｔｒが走行可能な方向）にレーダ波を送信し、レーダ波の反射波を受信して鉄道車両Ｔｒの速度を計測する。さらに、車上装置２は、慣性センサにより鉄道車両Ｔｒの慣性運動量を測定する。なお、レール方向は、鉄道車両Ｔｒが前進する際の進行方向に限られず、鉄道車両Ｔｒが後進する際の後方も含まれる。

【0024】

そして、車上装置２は、ＧＮＳＳ衛星ＳｔからＧＮＳＳ信号とともに受信した測位精度指標が所定値以上である場合には、ＧＮＳＳ座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算し、測位精度指標が所定値未満である場合には、ＧＮＳＳ座標と、速度と、慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、複合座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。

【0025】

また、車上装置２は、複合座標と、鉄道軌道Ｒの軌道座標（位置情報）とを比較して複合座標の精度を判定し、複合座標の精度が所定値未満である場合には、速度に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。

【0026】

さらに、車上装置２は、速度に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する際に、レーダ速度計により計測された速度の信頼度を反射波に基づいて判定し、信頼度が所定値（閾値）未満の場合（すなわち、信頼できない場合）には、慣性運動量に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。

【0027】

このように、本実施の形態に係る車上装置２は、ＧＮＳＳ信号に基づく測位精度が良好な場合には、ＧＮＳＳ座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算し、ＧＮＳＳ信号に基づく測位精度が低下した場合には、複合座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。また、複合座標の精度が悪い場合には、レーダ速度計の速度に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算し、積雪などによってレーダ波が吸収され、レーダ速度計で速度が計測できない場合には、慣性運動量に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算する。

【0028】

警報端末３は、ＧＮＳＳ衛星ＳｔからＧＮＳＳ信号を受信し、受信したＧＮＳＳ信号に基づいて警報端末３の位置、すなわち、作業員Ｗの位置を検出する機能と、サーバ４から鉄道車両Ｔｒの列車情報を受信する機能と、鉄道車両Ｔｒの位置が作業員Ｗの位置から警報距離内に接近したときに音や光などを用いて警報を発生する機能と、鉄道車両Ｔｒの位置が作業員Ｗの位置を通過したときに警報を停止する機能とを備えている。なお、警報を発生する機能には、鉄道車両Ｔｒとの接近距離や速度を文字情報によって表示し、あるいは、線路図上に作業位置と鉄道車両Ｔｒのアイコンを表示して感覚的に位置関係を把握できるような機能が含まれる。

【0029】

なお、上記では、警報端末３で警報の発生および停止の判断を行なうようにしたが、サーバ４で行なうようにしてもよい。この場合、サーバ４は、車上装置２から列車情報を収集し、警報端末３から、作業員情報（作業員Ｗの位置、作業路線、線別などを含む情報で、位置はキロ程でもよいし、緯度・経度でもよい）を収集する。そして、鉄道車両Ｔｒの位置が作業員Ｗの位置から警報距離内に接近したときには、警報を発生させるための警報信号を警報端末３へ送信し、鉄道車両Ｔｒの位置が作業員Ｗの位置を通過したときには、警報を停止させるための警報停止信号を警報端末３へ送信する。

【0030】

図２は、車上装置２の概略構成を示すブロック図である。車上装置２は、装置本体２１と、ＧＮＳＳアンテナ２２と、通信アンテナ２３と、レーダ速度計２４とを備える。装置本体２１は、ＧＮＳＳ受信部２１１と、通信モジュール２１２と、加速度センサ２１３と、角速度センサ２１４と、鉄道ＧＩＳ２１５と、制御部２１６とを備えている。

【0031】

ＧＮＳＳアンテナ２２は、複数のＧＮＳＳ衛星ＳｔからＧＮＳＳ信号を受信し、ＧＮＳＳ受信部２１１へ出力する。ＧＮＳＳ受信部２１１は、ＧＮＳＳ信号に基づいて、ＧＮＳＳ座標と、速度と、方位とを計算し、制御部２１６へ出力する。また、ＧＮＳＳ信号には、ＧＮＳＳ座標の測位精度を示す測位精度指標が含まれており、この測位精度指標はＧＮＳＳ座標とともに制御部２１６に出力される。ＧＮＳＳアンテナ２２およびＧＮＳＳ受信部２１１は、本発明の測位手段を構成する。なお、ＧＮＳＳによる測位の仕法は周知の技術であるので詳細な説明は省略する。

【0032】

通信アンテナ２３は、通信モジュール２１２から出力された列車情報を、通信ネットワーク５を介してサーバ４へ送信する。

【0033】

レーダ速度計２４は、レーダアンテナ（図示せず）からレール方向にレーダ波を送信し、レール、枕木などが敷設された線路軌道によって反射された反射波を受信して、鉄道車両Ｔｒの速度を計測し、計測結果を制御部２１６へ出力する。レーダ速度計２４は、レーダ波が積雪などにより吸収されて反射波が受信できないときには、計測ＮＧフラグを制御部２１６へ出力する。なお、レーダ速度計による速度計測の仕法は周知の技術であるので詳細な説明は省略する。

【0034】

加速度センサ２１３および角速度センサ２１４（慣性センサ）は、鉄道車両Ｔｒの走行時に発生する加速度および角速度（慣性運動量）を計測し、計測結果を制御部２１６へ出力する。

【0035】

鉄道ＧＩＳ２１５は、鉄道路線の地図情報と、鉄道路線ごとの鉄道軌道Ｒの緯度・経度およびキロ程の情報とが記録された地理情報システムである。鉄道ＧＩＳ２１５には、例えば下掲の表１に示すように、鉄道路線ごとに、複数の軌道座標を相互に区別するための識別番号としての軌道座標番号と、各軌道座標の緯度および経度と、当該の鉄道路線の起点（別言すると、始発駅）から各軌道座標までの距離を示すキロ程と、の組み合わせデータが、鉄道路線の地図情報と対応付けて蓄積されている。

【0036】

【表1】

【0037】

制御部２１６は、車上装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する機能を備え、例えば、鉄道車両Ｔｒの位置（具体的には、キロ程）の計算に纏わる演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する機序として構成される。

【0038】

制御部２１６は、記憶部（図示せず）に格納されている、車上装置２の動作を制御するためのプログラム（図示省略）をＣＰＵが実行することにより、車両位置計算部（車両位置計算手段）２５として機能する。

【0039】

車両位置計算部２５は、鉄道車両Ｔｒに関連する車両関連情報に基づいて、鉄道車両Ｔｒの位置（具体的には、キロ程）を計算するための機能部であり、複合測位部２５１と、速度測位部２５２と、慣性測位部２５３と、キロ程計算部２５４とを備える。

【0040】

複合測位部２５１は、複数の情報に基づいて鉄道車両Ｔｒの測位座標である複合座標を計算するための測位部である。複合測位部２５１は、ＧＮＳＳ受信部２１１によって計算されたＧＮＳＳ座標と、レーダ速度計２４により計測された鉄道車両Ｔｒの速度と、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された鉄道車両Ｔｒの加速度および角加速度とに基づいて、鉄道車両Ｔｒの複合座標を計算する。

【0041】

図３は、複合測位部２５１による複合座標の計算手法を示している。複合測位部２５１は、複合座標を含む複合測位情報を計算して出力する慣性演算部２５１１と、ＧＮＳＳ座標と複合座標の誤差量を推定して出力する誤差推定部２５１２とを備える。

【0042】

複合測位部２５１は、鉄道車両Ｔｒが運行を開始すると複合座標を常時計算する。ＧＮＳＳ受信部２１１は、鉄道車両Ｔｒの運行開始前に初期位置および初期方位が初期化される。初期位置は、ＧＮＳＳ信号から計算されたＧＮＳＳ座標に基づいて初期化され、初期方位は、鉄道車両Ｔｒの運行開始時の移動方位に基づいて初期化される。ＧＮＳＳ受信部２１１は、初期化後に計算したＧＮＳＳ測位情報（緯度、経度、方位および速度）を誤差推定部２５１２へ出力する。

【0043】

慣性演算部２５１１は、鉄道車両Ｔｒの運行開始前に初期姿勢角が初期化される。具体的には、停車中の鉄道車両Ｔｒの加速度をｘ、ｙ、ｚの３軸方向に分解して初期化する。慣性演算部２５１１は、レーダ速度計２４により計測された鉄道車両Ｔｒの速度と、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された鉄道車両Ｔｒの加速度および角加速度と、誤差推定部２５１２から入力された誤差量とに基づいて、複合座標を含む複合測位情報（緯度、経度、方位、姿勢、速度）を計算して誤差推定部２５１２へ出力する。誤差推定部２５１２は、ＧＮＳＳ座標と複合座標の誤差量を推定して慣性演算部２５１１へ出力する。

【0044】

上記のように、複合測位部２５１は、レーダ速度計２４により計測された鉄道車両Ｔｒの速度と、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された鉄道車両Ｔｒの加速度および角加速度と、誤差推定部２５１２から入力されたＧＮＳＳ座標と複合座標との誤差量とに基づいて、複合座標を繰り返し計算することにより、より正確な測位座標を出力する。

【0045】

速度測位部２５２は、ＧＮＳＳ座標または複合座標の精度が低下した場合に、車両関連情報として、レーダ速度計２４で計測された速度に基づいて鉄道車両Ｔｒの測位座標である速度座標を計算する。具体的には、精度の低下前に計算されたＧＮＳＳ座標または複合座標と、レーダ速度計２４により計測された鉄道車両Ｔｒの速度を積分して求めた距離とに基づいて、速度座標を計算する。

【0046】

慣性測位部２５３は、積雪などによってレーダ波が吸収され、レーダ速度計２４で速度が計測できない場合に、車両関連情報として、慣性運動量に基づいて鉄道車両Ｔｒの測位座標である慣性座標を計算する。具体的には、ＧＮＳＳ座標または複合座標の精度の低下前に計算されたＧＮＳＳ座標または複合座標、あるいは、速度測位部２５２により最後に計算された速度座標と、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された鉄道車両Ｔｒの加速度および角加速度を２回積分して求めた距離とに基づいて慣性座標を計算する。

【0047】

キロ程計算部２５４は、鉄道車両Ｔｒの測位座標であるＧＮＳＳ座標、複合座標、速度座標または慣性座標と、鉄道ＧＩＳ２１５に記録されている情報とに基づいて鉄道車両Ｔｒのキロ程を計算する。

【0048】

キロ程計算部２５４は、ＧＮＳＳ受信部２１１、複合測位部２５１、速度測位部２５２または慣性測位部２５３から出力される測位座標の入力を受けるとともに、鉄道ＧＩＳ２１５を参照して、測位座標に最も近い位置にある一対の軌道座標を特定し、測位座標と一対の軌道座標とに基づいてキロ程を計算する。

【0049】

より具体的には、図４に示すように、測位座標Ｍ（ｘ_Ｍ，ｙ_Ｍ）に対し、最も近い位置にある一対の軌道座標Ａ（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ）および軌道座標Ｂ（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ）を特定し、測位座標Ｍから軌道座標Ａと軌道座標Ｂとの間の線分ＡＢへと垂線を下ろし、線分ＡＢと垂線との交点Ｐの位置（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ）を、鉄道軌道Ｒ上に存在する鉄道車両Ｔｒの位置とする。

【0050】

鉄道車両Ｔｒのキロ程Ｋ_Ｐは、軌道座標Ａのキロ程Ｋ_Ａに軌道座標Ａから交点Ｐまでの距離ａを加算して求める。なお、測位座標Ｍは、厳密にいうとＧＮＳＳアンテナ２２の位置であるため、鉄道車両Ｔｒのキロ程Ｋ_Ｐは、鉄道車両Ｔｒに設置されたＧＮＳＳアンテナ２２の設置位置と鉄道車両Ｔｒの先端との距離値と、進行方向とを考慮して決定される。距離ａは、測位座標Ｍから軌道座標Ａまでの距離Ｄ_ＭＡと、測位座標Ｍから軌道座標Ｂまでの距離Ｄ_ＭＢと、軌道座標Ａと軌道座標Ｂとの間の距離とに基づき、三平方の定理により求めることが可能である。

【0051】

次に、図５に示すフローチャートと、図６に示す説明図とに基づいて、鉄道車両Ｔｒの位置の検出手順について説明する。図６（Ａ）は、図中右方向に走行する鉄道車両Ｔｒの走行環境の変化を示し、同図（Ｂ）は、走行環境の変化に応じて切り替えられる測位座標の計算手法を示している。

【0052】

車上装置２の車両位置計算部２５は、鉄道車両Ｔｒの運行開始前にＧＮＳＳ受信部２１１の初期位置および初期方位を初期化し、複合測位部２５１の慣性演算部の初期姿勢角を初期化する（ステップＳ１）。なお、ステップＳ１の初期化処理は、トンネル内などの未測位環境で行なわれる可能性があるため、車上装置２の電源オフ時に保存された最終キロ程を初期位置に設定してもよい。

【0053】

車両位置計算部２５の複合測位部２５１は、鉄道車両Ｔｒが運行を開始すると、レーダ速度計２４により計測された鉄道車両Ｔｒの速度と、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された鉄道車両Ｔｒの加速度および角加速度と、誤差推定部２５１２から入力されたＧＮＳＳ座標と複合座標との誤差量とに基づいて、複合座標を繰り返し計算する（ステップＳ２）。

【0054】

車両位置計算部２５は、ＧＮＳＳ受信部２１１から入力された測位精度指標が予め設定された所定値（閾値）以上であるか否かを判定し（ステップＳ３）、測位精度指標が所定値以上である場合には、ＧＮＳＳ測位の精度が良好であると判定し（ステップＳ３でＹＥＳ）、キロ程計算部２５４は車両関連情報としてＧＮＳＳ座標から鉄道車両Ｔｒのキロ程を計算する（ステップＳ４）。

【0055】

図６（Ａ）に示すように、鉄道車両Ｔｒが、ＧＮＳＳ衛星ＳｔからのＧＮＳＳ信号がトンネルＴや樹林Ｆによって遮られず、ＧＮＳＳ信号のマルチパスが発生しやすいトンネルＴの出口Ｔｅ付近を走行していない場合には、測位精度指標は所定値以上になるので、同図（Ｂ）にハッチングで示したように、ＧＮＳＳ受信部２１１により測位されたＧＮＳＳ座標に基づいて鉄道車両Ｔｒのキロ程が計算される。

【0056】

また、上記のステップＳ３において、測位精度指標が所定値未満である場合には（ステップＳ３でＮＯ）、車両位置計算部２５は、複合測位部２５１による複合測位の精度が予め設定された所定値（閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。なお、測位精度指標に関する閾値は、鉄道ＧＩＳ２１５にエリアごとに異なる値を予め記憶しておき、エリアごとに異なる測位環境下に対しても鉄道ＧＩＳ２１５を参照して閾値を取得して判定を行なうことで、より適切な位置演算を行なうことが可能となる。さらに、鉄用車両ＴｒにおけるＧＮＳＳアンテナ２２の設置位置は、車種の違いによる車両の構造上の違いによって異なるが、閾値をＧＮＳＳアンテナ２２の設置位置に応じて設定することで、ＧＮＳＳアンテナ２２の設置位置が異なることにより生じる測位精度の変化にも対応することが可能である。

【0057】

複合測位の精度は、図４に示すように、複合座標の測位座標Ｍ（ｘ_Ｍ，ｙ_Ｍ）に対し、最も近い位置にある一対の軌道座標Ａ（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ）および軌道座標Ｂ（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ）を特定し、測位座標Ｍから軌道座標Ａと軌道座標Ｂとの間の線分ＡＢへと垂線を下ろし、測定座標Ｍと線分ＡＢとの距離ｍを求める。距離ｍは、三平方の定理により求められる。そして、距離ｍが予め設定された所定値よりも短い場合には、複合測位の精度が所定値以上、すなわち精度が良好であると判定し（ステップＳ５でＹＥＳ）、キロ程計算部２５４は車両関連情報として複合座標から鉄道車両Ｔｒのキロ程を計算する（ステップＳ６）。

【0058】

図６（Ａ）に示すように、鉄道車両Ｔｒが、ＧＮＳＳ信号のマルチパスが発生しやすいトンネルＴの出口Ｔｅ付近を走行している場合には、ＧＮＳＳ座標の測位精度指標は閾値未満になるが、複合測位の精度は所定値以上になるので、同図（Ｂ）に示すように、複合測位部２５１により測位された複合座標に基づいて鉄道車両Ｔｒのキロ程が計算される。

【0059】

また、上記のステップＳ５において、複合測位部２５１による複合測位の精度が予め設定された所定値未満である場合には（ステップＳ５でＮＯ）、車両位置計算部２５は、レーダ速度計２４により計測された速度の信頼度を反射波に基づいて求め、信頼度が所定値（閾値）未満であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

【0060】

レーダ速度計２４により計測された速度の信頼度は、種々の手法によって求めることができるが、この実施の形態では、レーダ速度計２４からの計測ＮＧフラグの出力の有無によって信頼度を判定する。すなわち、計測ＮＧフラグが出力された場合には、速度の信頼度は所定値未満（信頼できない）であると判定し、計測ＮＧフラグが出力されない場合には、速度の信頼度は所定値以上（信頼できる）であると判定する。

【0061】

レーダ速度計２４により計測された速度の信頼度が所定値以上である場合（すなわち、信頼できる場合）には（ステップＳ７でＹＥＳ）、キロ程計算部２５４は車両関連情報として速度座標から鉄道車両Ｔｒのキロ程を計算する（ステップＳ８）。

【0062】

図６（Ａ）に示すように、鉄道車両ＴｒがトンネルＴ内を走行している場合には、ＧＮＳＳ座標の測位精度指標は閾値未満になり、ＧＮＳＳ座標を利用する複合測位の精度も所定値未満となるので、同図（Ｂ）に示すように、速度測位部２５２により測位された速度座標に基づいて鉄道車両Ｔｒのキロ程が計算される。

【0063】

また、上記のステップＳ７において、レーダ速度計２４により計測された速度の信頼度が所定値未満の場合（すなわち、信頼できない場合）には（ステップＳ７でＮＯ）、キロ程計算部２５４は慣性測位部２５３から出力された慣性座標を車両関連情報として鉄道車両Ｔｒのキロ程を計算する（ステップＳ９）。

【0064】

図６（Ａ）に示すように、鉄道車両Ｔｒが積雪Ｓｃのある樹林Ｆ内を走行している場合には、ＧＮＳＳ座標の測位精度指標は閾値未満になり、ＧＮＳＳ座標を利用する複合測位の精度も所定値未満になり、レーダ速度計２４では速度が計測できない。そのため、同図（Ｂ）に示すように、慣性測位部２５３により測位された慣性座標に基づいて鉄道車両Ｔｒのキロ程が計算される。

【0065】

なお、速度の信頼度として、計測ＮＧフラグの有無を用いたが、反射波の強度などを用いてもよい。その場合には、鉄道ＧＩＳ２１５にエリアごとに異なる閾値を予め記憶しておき、エリアごとに異なる閾値を用いてもよい。これによれば、エリアごとに異なる速度測定環境下に対しても鉄道ＧＩＳ２１５を参照して閾値を取得して判定を行なうことで、より適切な位置演算を行なうことが可能となる。

【0066】

図５にＡ～Ｄで示すように、以上で説明したステップＳ３～Ｓ９は、ＧＮＳＳ衛星ＳｔからＧＮＳＳ信号を受信するたびに繰り返され、より精度のよい測位座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置が計算される。

【0067】

上記の実施の形態に係る車両接近警報システム１によれば、ＧＮＳＳ信号に基づく測位精度指標が所定値未満である場合には、ＧＮＳＳ座標と、速度と、慣性運動量とに基づく複合座標を計算し、複合座標に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するので、ＧＮＳＳ信号に基づく測位精度が悪い場合でも鉄道車両Ｔｒの位置を精度よく検出することが可能である。また、鉄道車両Ｔｒの車軸の回転数を検出して速度を計測する場合、車輪の空転・滑走によって速度の計測精度が悪化するが、本実施の形態ではレーダ速度計２４を用いるので、精度よく鉄道車両Ｔｒの速度を検出することが可能である。

【0068】

また、本実施の形態に係る車両接近警報システム１によれば、複合座標の精度が所定値未満である場合には、速度に基づいて鉄道車両の位置を計算するので、例えば、鉄道車両ＴｒがトンネルＴ内を走行していて複合座標の精度が低下した場合でも鉄道車両Ｔｒの位置を精度よく検出することが可能である。

【0069】

さらに、本実施の形態に係る車両接近警報システム１によれば、レーダ速度計２４により計測された速度の信頼度が所定値未満（信頼できない）である場合には、慣性運動量に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するので、例えば積雪によってレーダ波が吸収され、レーダ速度計では速度が計測できない場合でも鉄道車両Ｔｒの位置を精度よく検出することが可能である。

【0070】

また、本実施の形態に係る車両接近警報システム１によれば、複合座標の計算に、衛星測位座標と複合座標との誤差量を用いるので、ＧＮＳＳ座標、速度および慣性運動量などの誤差やノイズが発生する計測値から鉄道車両Ｔｒの位置を精度よく検出することが可能である。

【0071】

（実施の形態２）
上記の実施の形態１では、所定の周期でＧＮＳＳ座標、複合座標、速度座標または慣性座標のいずれかを用いて鉄道車両Ｔｒの位置を計算しているが、ＧＮＳＳ受信部２１１、レーダ速度計２４、加速度センサ２１３および各速度センサ２１４などに瞬時的に未知の挙動や異常値が発生し、鉄道車両Ｔｒの位置が適切に計算できなくなる可能性がある。このような場合に対処するため、鉄道車両Ｔｒの位置が適正であるか否かを適宜判定するようにしてもよい。

【0072】

図７のフローチャートに示すように、本実施の形態に係る車両位置計算部２５は、任意のタイミングで、車両関連情報として選択された１つの情報に基づいて、鉄道車両Ｔｒの直近の移動量である第１の直近移動量を計算する（ステップＳ１０）。ここで、直近移動量とは、最新の計算により求められた鉄道車両Ｔｒの最新位置と、最新の計算の直前に行なわれた計算により求められた鉄道車両Ｔｒの直前位置との差分である。すなわち、車両関連情報としてＧＮＳＳ座標が用いられている場合には、ＧＮＳＳ座標に基づいて計算された鉄道車両Ｔｒの直近移動量が第１の直近移動量として計算される。

【0073】

また、車両位置計算部２５は、車両関連情報として選択されなかったその他の情報に基づいて、鉄道車両Ｔｒの直近の移動量である第２の直近移動量をそれぞれ計算する（ステップＳ１１）。ここで、車両関連情報として選択されなかったその他の情報とは、例えば、車両関連情報としてＧＮＳＳ座標が用いられている場合には、それ以外の複合座標、速度座標および慣性座標などが相当し、車両位置計算部２５は、複合座標、速度座標および慣性座標のそれぞれから第２の直近移動量を計算する。なお、ＧＮＳＳ受信部２１１、レーダ速度計２４、加速度センサ２１３および各速度センサ２１４などが有効に機能していない場合には、その機能していないセンサに基づく直近移動量は計算しなくてもよい。

【0074】

次いで、車両位置計算部２５は、第１の直近移動量および第２の直近移動量と、所定の閾値とを比較する（ステップＳ１２）。ここで、所定の閾値とは、例えば、鉄道車両Ｔｒの移動量の上限値であり、鉄道車両Ｔｒの運用速度や性能などに応じて適宜設定される。

【0075】

次いで、車両位置計算部２５は、第１の直近移動量が所定の閾値未満である場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、第１の直近移動量の計算に用いられた車両関連情報に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置の計算を継続する（ステップＳ１４）。また、これとは逆に、第１の直近移動量が所定の閾値以上である場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、第２の直近移動量のうち、所定の閾値未満である第２の直近移動量の計算に用いられた情報を新たな車両関連情報として鉄道車両Ｔｒの位置の計算を継続する（ステップＳ１５）。

【0076】

なお、所定の閾値未満である第２の直近移動量が複数存在する場合には、図５に示すように、ＧＮＳＳ座標、複合座標、速度座標および慣性座標の優先度順に応じて、鉄道車両Ｔｒの位置計算に用いる車両関連情報を決定してもよいし、閾値未満である複数の第２の直近移動量の平均値を用いて鉄道車両Ｔｒの現在位置を補正するようにしてもよい。

【0077】

また、複数の第２の直近移動量の全てが所定の閾値以上である場合には、現在の車両関連情報を用いて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するが、その際に鉄道車両Ｔｒの位置の信頼度が低い旨を、警報端末３などを用いて作業員Ｗに報知するようにしてもよい。この報知は、信頼度の高いＧＮＳＳ座標に基づく位置計算が行なわれるまで継続することが望ましい。

【0078】

本実施の形態に係る車両接近警報システムによれば、車両関連情報に基づいて計算された鉄道車両Ｔｒの直近移動量と、車両関連情報として選択されなかった情報に基づいて計算された鉄道車両Ｔｒの直近移動量とを適宜比較し、車両関連情報に基づいて計算された鉄道車両Ｔｒの直近移動量が適正ではない可能性がある場合には、直近移動量が適正であると思われる情報に基づいて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するので、測位手段、レーダ速度計および慣性センサなどに瞬時的に発生する可能性がある未知の挙動や異常値に対応することが可能である。

【0079】

（実施の形態３）
図８は、本発明の車両位置検出装置および車両位置検出方法を用いた、第３の実施の形態に係る車両接近警報システム１Ａの概略構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１に係る車両接近警報システム１と同一の構成については、同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。

【0080】

本実施の形態に係る車両接近警報システム１Ａは、鉄道車両Ｔｒに搭載され、車上装置２に接続された外部装置６に車両位置計算部（車両位置計算手段）２５と、鉄道ＧＩＳ２１５とを搭載している。すなわち、本実施の形態では、ＧＮＳＳ受信部２１１により計算されたＧＮＳＳ座標、レーダ速度計２４により計測された速度、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された加速度および角速度を車上装置２から外部装置６に送信し、外部装置６の車両位置計算部２５および鉄道ＧＩＳ２１５によって鉄道車両Ｔｒの位置を検出している。

【0081】

本実施の形態に係る車両接近警報システム１Ａによれば、例えば、外部装置６に高速な演算処理が可能なコンピュータなどを用いることにより、鉄道車両Ｔｒの位置を高速に計算することができ、計算した位置情報を利用して鉄道車両Ｔｒの運行を支援するアプリケーションソフトウェアなどを動作させることが可能である。また、車上装置２の処理負荷を軽減し、電力消費量を抑制することが可能である。

【0082】

（実施の形態４）
図９は、本発明の車両位置検出装置および車両位置検出方法を用いた、第４の実施の形態に係る車両接近警報システム１Ｂの概略構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１に係る車両接近警報システム１と同一の構成については、同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。

【0083】

本実施の形態に係る車両接近警報システム１Ｂは、鉄道車両Ｔｒ以外の場所に設置された外部装置、例えばサーバ４に車両位置計算部（車両位置計算手段）２５と、鉄道ＧＩＳ２１５とを搭載している。すなわち、本実施の形態では、ＧＮＳＳ受信部２１１により計算されたＧＮＳＳ座標、レーダ速度計２４により計測された速度、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４により計測された加速度および角速度を車上装置２からサーバ４に送信し、サーバ４の車両位置計算部２５および鉄道ＧＩＳ２１５によって鉄道車両Ｔｒの位置を検出している。

【0084】

本実施の形態に係る車両接近警報システム１Ｂによれば、サーバ４の車両位置計算部２５によって多数の鉄道車両Ｔｒの位置を検出するので、多数の鉄道車両Ｔｒに搭載される車上装置２のコストを抑制することが可能である。さらに、多数の鉄道車両Ｔｒの位置検出をサーバ４で一括して処理することができるので、各鉄道車両Ｔｒに設置された車上装置２の処理負荷を軽減し電力消費量を抑制することが可能である。また、車両位置計算部２５の機能をアップデートする際には、サーバ４の車両位置計算部２５にのみ変更を行なうだけでよいので、各車上装置２に車両位置計算部２５が設置されている場合よりも簡単に機能をアップデートすることができる。

【0085】

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。

【0086】

例えば、上記の実施の形態４では、サーバ４に車両位置計算部２５および鉄道ＧＩＳ２１５を設けたが、サーバ４以外の外部装置に設けるようにしてもよい。

【0087】

また、上記の実施の形態では、車軸に連動する速度計の誤差の影響を受けないようにするためにレーダ速度計を用いたが、車軸に連動する速度計の誤差が許容されるシステムにおいては、車軸に連動する既設の速度計から情報を取得してもよいし、この既設の速度計とレーダ速度計とを併用してもよい。

【0088】

さらに、上記の実施の形態では、ＧＮＳＳ受信部２１１に基づくＧＮＳＳ座標、レーダ速度計２４に基づく速度座標、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４に基づく慣性座標、ＧＮＳＳ受信部２１１、レーダ速度計２４、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４に基づく複合座標の４つのうちのいずれかを用いて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するようにしたが、装置構成の簡素化、低価格化を図るために、鉄道車両Ｔｒの位置計算に用いるセンサまたは手段の種類を少なくしてもよい。すなわち、鉄道軌道上における鉄道車両Ｔｒの位置を、鉄道車両Ｔｒに関連する車両関連情報に基づいて計算する車両位置計算手段において、車両関連情報を得るためのセンサまたは手段の数を少なくとも２つとし、その２つの車両関連情報のいずれかを用いて鉄道車両Ｔｒの位置を計算するようにしてもよい。

【0089】

具体的には、加速度センサ２１３および角速度センサ２１４の計測結果に基づいて計算される速度および距離の誤差が許容できる範囲である場合には、装置価格が高いレーダ速度計２４や、高い処理能力が必要とされる複合測位部２５１などを省略し、ＧＮＳＳ受信部２１１に基づくＧＮＳＳ座標または加速度センサ２１３および角速度センサ２１４に基づく慣性座標のいずれかに基づいて、鉄道車両Ｔｒの位置を計算するようにしてもよい。より具体的に説明すると、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５、Ｓ６およびステップＳ７、Ｓ８を省略する。これによれば、装置の簡素化による故障頻度の低下、低価格化による普及促進を図ることが可能である。

【0090】

さらに、本発明は、車両位置検出装置、車両接近警報システムの異常状態の検出を行い、異常状態の程度に応じて注意喚起や、システム異常などの通知を行なう機能を備えるようにしてもよい。検出される異常状態としては、例えば、各センサ、機器からのデータ入力が無いことを検出してもよいし、通信網の定期的なデータ受信断を検出してもよいし、各位置検出手段での計算が可能な状態で、それぞれの位置を比較し、誤差が所定値より大きい場合には異常と判定するようにしてもよい。

【0091】

１、１Ａ、１Ｂ 車両接近警報システム
２ 車上装置（車両位置検出装置）
２１ 装置本体
２１１ ＧＮＳＳ受信部（測位手段）
２１３ 加速度センサ（慣性センサ）
２１４ 角速度センサ（慣性センサ）
２１５ 鉄道ＧＩＳ
２２ ＧＮＳＳアンテナ（測位手段）
２４ レーダ速度計
２５ 車両位置計算部（車両位置計算手段）
２５１ 複合測位部
２５１１ 慣性演算部
２５１２ 誤差量推定部
２５２ 速度測位部
２５３ 慣性測位部
２５４ キロ程計算部
３ 警報端末
４ サーバ
Ｆ 樹林
Ｒ 鉄道軌道
Ｓｃ 積雪
Ｓｔ ＧＮＳＳ衛星
Ｔ トンネル
Ｔｅ 出口
Ｔｒ 鉄道車両
Ｗ 作業員

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】