特許ウォッチ

公開番号2025057955
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167812
出願日2023-09-28
発明の名称前方監視システム、前方監視装置、前方監視方法、及び、プログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類B61L 23/00 20060101AFI20250402BHJP(鉄道)
要約【課題】LiDAR装置などのセンシング手段のセンシング方向を好適に制御する。
【解決手段】枕木を検出する枕木検出手段と、列車の進行方向前方をセンシングするセンシング手段と、前記センシング手段のセンシング方向を制御するセンシング制御手段と、前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶するセンシング制御情報記憶手段と、を含み、前記センシング制御手段は、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定する、前方監視システムが提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
枕木を検出する枕木検出手段と、
列車の進行方向前方をセンシングするセンシング手段と、
前記センシング手段のセンシング方向を制御するセンシング制御手段と、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶するセンシング制御情報記憶手段と、
を含み、
前記センシング制御手段は、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定する、
前方監視システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の前方監視システムであって、
前記センシング手段は、前記列車の進行方向前方の三次元点群を生成するように構成される、
前方監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の前方監視システムであって、
前記列車の走行環境の三次元点群である全体三次元点群に対して、前記センシング手段が生成した前記三次元点群としての部分三次元点群を位置合わせすることで、前記列車の自己位置を推定する自己位置推定手段と、
前記枕木の検出回数と、前記列車の位置と、を関連付ける位置参照情報を記憶する位置参照情報記憶手段と、
前記全体三次元点群に対して前記部分三次元点群を位置合わせする際に前記部分三次元点群の前記全体三次元点群に対する初期位置を決定する初期位置決定手段と、
を更に含み、
前記初期位置決定手段は、前記枕木の検出回数と、前記位置参照情報と、に基づいて前記列車の現在位置を推定し、推定した現在位置と、前記センシング制御手段が決定した前記センシング方向と、に基づいて前記初期位置を決定する、
前方監視システム。
【請求項４】
請求項３に記載の前方監視システムであって、
前記部分三次元点群の移動補償を行う移動補償手段を更に含む、
前方監視システム。
【請求項５】
請求項１に記載の前方監視システムであって、
前記センシング手段の前記センシング方向は、前記センシング手段によるセンシングの中心軸である、
前方監視システム。
【請求項６】
請求項３に記載の前方監視システムであって、
前記部分三次元点群に基づいて前記全体三次元点群を再構築する再構築手段と、
再構築された前記全体三次元点群に基づいて前記列車の進行方向前方における障害物を検出する障害物検出手段と、
を更に含む、
前方監視システム。
【請求項７】
請求項６に記載の前方監視システムであって、
前記障害物検出手段が障害物を検出したことに応じて所定のアクションを実行するアクション実行手段を更に含む、
前方監視システム。
【請求項８】
枕木を検出する枕木検出手段と、
列車の進行方向前方をセンシングするセンシング手段と、
前記センシング手段のセンシング方向を制御するセンシング制御手段と、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶するセンシング制御情報記憶手段と、
を含み、
前記センシング制御手段は、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定する、
前方監視装置。
【請求項９】
枕木を検出し、
列車の進行方向前方をセンシングし、
前記センシングのセンシング方向を制御し、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶し、
前記センシング方向を制御することは、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定することを含む、
前方監視方法。
【請求項１０】
コンピュータに、請求項９に記載の前方監視方法を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、前方監視システム、前方監視装置、前方監視方法、及び、プログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、枕木をカウントすることで列車の現在位置を推定する列車制御システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／１０６４１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、時速100キロメートル以上で走行する列車を適切に運航するためには、典型的には列車から見て500メートル以上前方を監視する必要がある。本願発明者は、上記の前方監視にLiDAR装置を活用することを検討している。
【０００５】
一般に、LiDAR装置が生成する点群は、LiDAR装置から遠ければ遠いほど密度が低くなるという性質を有する。そこで、点群密度を確保するためには、視野（FoV：Field of View）を絞ることが有効とされている。しかしながら、線路は必ずしも直線的に延びておらず、特に都市部においては直線的に延びる区間の方が稀である。従って、視野を絞ると、本来監視すべき遠方の線路が視野から外れてしまうという新たな問題が発生する。この問題は、SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）を用いて走行環境の三次元点群を再構築し、再構築した三次元点群に基づいて障害物検出を行う際に特に顕在化するだろう。というのも、障害物検出の際に必要となるのは列車の進行方向遠方における走行環境の三次元点群であるのに、列車の進行方向遠方における走行環境の三次元点群の点群密度を十分に高められないからである。
【０００６】
そこで、本開示の目的は、LiDAR装置などのセンシング手段のセンシング方向を好適に制御する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の観点によれば、
枕木を検出する枕木検出手段と、
列車の進行方向前方をセンシングするセンシング手段と、
前記センシング手段のセンシング方向を制御するセンシング制御手段と、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶するセンシング制御情報記憶手段と、
を含み、
前記センシング制御手段は、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定する、
前方監視システムが提供される。
【０００８】
本開示の第２の観点によれば、
枕木を検出する枕木検出手段と、
列車の進行方向前方をセンシングするセンシング手段と、
前記センシング手段のセンシング方向を制御するセンシング制御手段と、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶するセンシング制御情報記憶手段と、
を含み、
前記センシング制御手段は、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定する、
前方監視装置が提供される。
【０００９】
本開示の第３の観点によれば、
枕木を検出し、
列車の進行方向前方をセンシングし、
前記センシング手段のセンシング方向を制御し、
前記枕木の検出回数と、前記センシング方向と、を関連付けるセンシング制御情報を記憶し、
前記センシング手段のセンシング方向を制御することは、前記枕木の検出回数と、前記センシング制御情報と、に基づいて前記センシング方向を決定することを含む、
前方監視方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、LiDAR装置などのセンシング手段のセンシング方向を好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許