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公開番号2025014274
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023116711
出願日2023-07-18
発明の名称健全性判定システム
出願人独立行政法人自動車技術総合機構
代理人個人
主分類G01S 19/20 20100101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】衛星測位の健全性を地上側で判定する。
【解決手段】健全性判定システム1は、衛星測位を行う3台の受信機4A、4B、4Cと、受信機4A、4B、4Cによる測位結果を処理する処理部5とを備える。各受信機4A、4B、4Cは、位置が既知である地上の既知点に設置されている。その各既知点は、基準三角形ABCの頂点を成す。処理部5は、3台の受信機4A、4B、4Cの測位結果を頂点とする逐次三角形PQRと基準三角形ABCとの位置及び形状の比較に基づいて衛星測位の健全性を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
衛星測位の健全性を判定する健全性判定システムであって、
衛星測位を行う３台の受信機と、
前記受信機による測位結果を処理する処理部とを備え、
前記各受信機は、位置が既知である地上の既知点に設置されており、
前記各既知点は、基準三角形の頂点を成し、
前記処理部は、前記３台の受信機の測位結果を頂点とする逐次三角形と前記基準三角形との位置及び形状の比較に基づいて衛星測位の健全性を判定することを特徴とする健全性判定システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記逐次三角形の前記基準三角形からの位置及び形状の変化が所定の判定基準内であるとき、前記処理部は、衛星測位が健全であると判定することを特徴とする請求項１に記載の健全性判定システム。
【請求項３】
前記逐次三角形の３頂点の各々が、前記基準三角形における対応する頂点から所定の距離内にあるとき、前記処理部は、衛星測位が健全であると判定することを特徴とする請求項２に記載の健全性判定システム。
【請求項４】
前記逐次三角形の前記基準三角形からの形状の変化が所定の判定基準内、かつ位置の変化が所定の判定基準を超えているとき、前記処理部は、衛星測位が健全でないとの判定結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の健全性判定システム。
【請求項５】
前記逐次三角形の３辺の長さが、前記基準三角形における対応する辺の長さから所定許容誤差以上変化せず、かつ、前記逐次三角形の３頂点の少なくとも１点が前記基準三角形における対応する頂点から所定の距離内にないとき、前記処理部は、衛星測位が健全でないとの判定結果を出力することを特徴とする請求項４に記載の健全性判定システム。
【請求項６】
前記逐次三角形の前記基準三角形からの形状の変化が所定の判定基準を超えているとき、前記処理部は、衛星測位の健全性を確認できないとの判定結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の健全性判定システム。
【請求項７】
前記逐次三角形の３辺の少なくとも１辺の長さが、前記基準三角形における対応する辺の長さから所定許容誤差以上変化したとき、前記処理部は、衛星測位の健全性を確認できないとの判定結果を出力することを特徴とする請求項６に記載の健全性判定システム。
【請求項８】
地上側に設けられた地上送信部と、
車両に設けられた車上受信部とを有し、
前記処理部は、前記判定結果を前記地上送信部に送信させ、
前記車上受信部は、受信した前記判定結果を報知することを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか一項に記載の健全性判定システム。
【請求項９】
前記基準三角形の頂点から離間した既知の位置に第４の受信機をさらに備え、
前記基準三角形の頂点に設置された前記受信機は、前記第４の受信機を基準局とするリアルタイムキネマティック測位を行うことを特徴とする請求項１に記載の健全性判定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星測位の健全性を判定する健全性判定システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、列車の位置検知は、軌道回路を用いて行うことが一般的である。地上設備である軌道回路は、その保守・管理や更新が鉄道事業者、特に地方の鉄道事業者にとって大きな負担になっている。軌道回路の保守・管理は現場に直接出向いて行う必要があるため、高齢化社会の進展によって保守・管理を行う要員の確保が難しくなる。また、軌道回路は、大きな設備であるため、更新に必要な時間やコストは莫大である。
【０００３】
このような状況から、軌道回路を用いずに列車の位置検知を行うことへの期待が高まっている。位置検知の手段の一つとして衛星測位がある。衛星測位を行うシステム（衛星測位システム）には、ＧＰＳ、準天頂衛星などがある。列車の位置検知にＧＰＳを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
衛星測位は、複数の衛星から発信される電波をアンテナを介して受信機で受信して現在位置を検知する。このため、トンネル内等の電波の受信が難しい場所では測位できない。また、高層ビル等が密集する場所では建物に反射した電波を受信すること（マルチパス）によって測位精度が低下する。このような場所がある路線では、衛星測位単独での列車の位置検知は難しく、速度発電機や他のセンサ（ジャイロセンサ等）と組み合わせる必要があるが、それ以外の路線では、衛星測位単独による列車の位置検知が可能である。
【０００５】
列車の位置検知は、列車制御や踏切制御などの列車の安全を保つ保安に利用されるので、衛星測位単独で列車の位置検知を行う場合、衛星測位で検知した列車位置が健全なものであるかを判定する必要がある。衛星測位の健全性を車上装置で判定する場合、対象路線の全ての列車にその車上装置を搭載する必要があり、高コストとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２５３０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、衛星測位の健全性を地上側で判定する健全性判定システム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】
【０００８】
本発明の健全性判定システムは、衛星測位の健全性を判定するシステムであって、衛星測位を行う３台の受信機と、前記受信機による測位結果を処理する処理部とを備え、前記各受信機は、位置が既知である地上の既知点に設置されており、前記各既知点は、基準三角形の頂点を成し、前記処理部は、前記３台の受信機の測位結果を頂点とする逐次三角形と前記基準三角形との位置及び形状の比較に基づいて衛星測位の健全性を判定することを特徴とする。
【０００９】
この健全性判定システムにおいて、前記逐次三角形の前記基準三角形からの位置及び形状の変化が所定の判定基準内であるとき、前記処理部は、衛星測位が健全であると判定することが好ましい。
【００１０】
この健全性判定システムにおいて、前記逐次三角形の３頂点の各々が、前記基準三角形における対応する頂点から所定の距離内にあるとき、前記処理部は、衛星測位が健全であると判定することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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