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公開番号2025059774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170070
出願日2023-09-29
発明の名称位置推定システムおよび方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類G01C 21/30 20060101AFI20250403BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、車両の周辺環境から取得される多様な情報(周辺環境情報)に基づいて走行路を推定することで車両の位置推定の精度を向上することができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の位置推定システムは、走行路を走行する車両の現在地点を推定して第一の推定現在地点を求める第一の位置推定部と、センサが検知する周辺環境情報を用いて車両が走行している走行路を推定し推定走行路を求める走行路推定部と、推定走行路に基づいて、第一の推定現在地点を補正して第一の補正現在地点を求める位置補正部と、を備える。位置補正部において、第一の推定現在地点から最も近い前記推定走行路上の点を第一の補正現在地点とすることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
走行路を走行する車両の現在地点を推定して第一の推定現在地点を求める第一の位置推定部と、
センサが検知する周辺環境情報を用いて前記車両が走行している走行路を推定し推定走行路を求める走行路推定部と、
前記推定走行路に基づいて、前記第一の推定現在地点を補正して第一の補正現在地点を求める位置補正部と、を備えることを特徴とする位置推定システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記位置補正部において、前記第一の推定現在地点から最も近い前記推定走行路上の点を前記第一の補正現在地点とすることを特徴とする、請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項３】
前記周辺環境情報は、走行路横の建物の有無に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の位置推定システム。
【請求項４】
前記周辺環境情報は、前記車両の周辺車両に対する位置関係に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の位置推定システム。
【請求項５】
走行路の経路情報を記憶する走行路情報記憶部を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の位置推定システム。
【請求項６】
前記走行路の経路情報として、地図情報を用いることを特徴とする、請求項５に記載の位置推定システム。
【請求項７】
前記推定走行路が、路線および当該路線の番線によって特定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の位置推定システム。
【請求項８】
走行路を走行する車両の現在地点を推定して第二の推定現在地点を求める第二の位置推定部をさらに備え、
前記位置補正部は、前記推定走行路に基づいて、前記第二の推定現在地点を補正して第二の補正現在地点を求め、さらに前記第一の補正現在地点と前記第二の補正現在地点とを照合した差が予め定めた値より大きい場合は、前記第一および第二の推定現在地点の情報を破棄することを特徴とする、請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項９】
前記第一の位置推定部と前記第二の位置推定部がそれぞれ異なる第一の計測位置情報と第二の計測位置情報を用いて前記第一および第二の推定現在地点を求めることを特徴とする、請求項８に記載の位置推定システム。
【請求項１０】
第一の位置推定部において、走行路を走行する車両の現在地点を推定して第一の推定現在地点を求めるステップと、
走行路推定部において、センサが検知する周辺環境情報を用いて前記車両が走行している走行路を推定し推定走行路を求めるステップと、
位置補正部において、前記推定走行路に基づいて、前記第一の推定現在地点を補正して第一の補正現在地点を求めるステップと、を備えることを特徴とする位置推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置推定システムおよび方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道の自動運転の基本機能である障害物検知や高度な列車制御を実現するためには、高精度に自車位置を推定する必要がある。従来方法として、正確な絶対位置を記録した地上子を線路上に複数設置し、地上子通過ごとに位置を補正する方法がある。しかし、地上子は設置費や保守コストが高く、代替手段の一つとして、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）を用いた位置推定が検討されている。
【０００３】
ＧＮＳＳによる位置推定技術として、ＧＮＳＳによって計測した位置座標を最近傍のルートに補正するマップマッチングという方法が、カーナビなどで広く知られている。しかし、鉄道車両の位置推定にマップマッチングを用いた場合に、ＧＮＳＳの計測誤差を原因として、下り路線を走行する列車を上り路線へ誤って補正する可能性があり、正しく認識するためには、新たな情報や処理の追加が必要になる。
【０００４】
特許文献１では、ＧＮＳＳから計測した位置座標を用いて走行経路上の最近傍点を求める際に、運行列車の運行線路や番線情報を用いて走行経路を特定し、位置を路線上に補正する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－９９９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では車両基地または駅のトラックでの列車の在線状況など事前に決められた特定の情報（例えば運行ダイヤ）に依拠して走行路の推定を行っている。しかしこの場合運行管理のシステムのような外部から情報を取得するようなシステムを組むのは、システムが大規模化し、システム開発コストや改修規模が大きくなる。そのような都合がある場合、運行管理のシステムと連携した位置推定システムを構成できない。また車両の位置を推定する際に運行ダイヤを取得することができない可能性が考えられる。たとえ運行ダイヤを取得できた場合でも、運行列車の運行線路や番線情報は、乗客や他列車の乱れや遅延等によって急に変更されることがあることから、取得した運行列車の運行線路や番線情報が正確でなく、車両の走行経路を正確に特定できない課題がある。
そこで、本発明では、車両の周辺環境から取得される多様な情報（以下、「周辺環境情報」という。）に基づいて走行路を推定することで車両の位置推定の精度を向上することができる技術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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の位置推定システムの一つは、走行路を走行する車両の現在地点を推定して第一の推定現在地点を求める第一の位置推定部と、センサが検知する周辺環境情報を用いて前記車両が走行している走行路を推定し推定走行路を求める走行路推定部と、前記推定走行路に基づいて、前記第一の推定現在地点を補正して第一の補正現在地点を求める位置補正部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運行ダイヤのような事前に決められた特定情報に依拠せずに走行路横の建物の有無や前方の車両の位置関係など周辺環境から取得される多様な情報（周辺環境情報）に基づいて走行路を推定し、推定した走行路に基づいて車両の現在地点を補正することによって、位置推定の精度を向上できる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施をするための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第一実施形態における位置推定システムの構成図である。
図２は、走行路のイメージと経路情報を示す図である。
図３は、走行路横の建物の有無や前方の車両の位置関係から走行路を推定する概念図である。
図４は、推定現在地点を推定走行路に位置補正して補正現在地点とする概念図である。
図５は、第一実施形態において車両の現在地点を推定し補正する際の手順を示すフローチャートである。
図６は、第二実施形態における位置推定システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第一実施形態]
本実施形態において、走行路横の建物の有無や前方の車両の位置関係などの周辺環境情報から走行路を推定し、推定した走行路に基づいて車両の現在地点として補正する方法について説明する。本実施形態において、走行路とは、車両が走行する路線と当該路線の番線によって定義する。
（【００１１】以降は省略されています）

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