JP6345788B2 - ガイドウェイマウンテッド車両のためのフュージョンセンサ構成、およびそれを使用する方法 - Google Patents

ガイドウェイマウンテッド車両のためのフュージョンセンサ構成、およびそれを使用する方法 Download PDF

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Description

ガイドウェイマウンテッド車両は、ガイドウェイに隣接するウェイサイドマウンテッドデバイスから移動命令を受信するための通信列車ベース制御（ＣＴＢＣ）システムを含む。ＣＴＢＣシステムは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置および速度を決定するために使用される。ＣＴＢＣシステムは、ガイドウェイに沿って配置されているトランスポンダに問い合わせることによって位置および速度を決定する。ＣＴＢＣシステムは、ウェイサイドマウンテッドデバイスを通じて、決定した位置および速度を集中型制御システムまたは分散型制御システムにレポートする。
集中型または分散型制御システムは、制御ゾーン内のガイドウェイマウンテッド車両についての位置および速度情報を記憶する。この記憶した位置および速度情報に基づいて、集中型または分散型制御システムは、ガイドウェイマウンテッド車両についての移動命令を生成する。
ガイドウェイマウンテッド車両と集中型または分散型制御システムとの間の通信が中断されたとき、ガイドウェイマウンテッド車両はブレーキがかけられて停止し、手動ドライバがガイドウェイマウンテッド車両を制御するのを待つ。通信中断は、通信システムが機能を停止するときだけではなく、通信システムが誤った情報を送信するとき、または誤った順序付けまたは命令の破壊のためにＣＴＢＣが命令を拒否するときにも生じる。
添付の図面の各図で、１つまたは複数の実施形態が、限定ではなく例として示され、同一の参照番号の指定を有する要素は、全体を通じて同様の要素を表す。産業における標準的な慣例に従い、様々な特徴は原寸に比例して示されていないことがあり、例示のためだけに使用されることを強調しておく。実際に、図面の様々な特徴の寸法は、考察をわかりやすくするために任意に増大または低減されることがある。
図１は、１つまたは複数の実施形態によるフュージョンセンサ構成の高レベル図である。
図２Ａは、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を含むガイドウェイマウンテッド車両の高レベル図である。
図２Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を含むガイドウェイマウンテッド車両の高レベル図である。
図３は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を使用してガイドウェイマウンテッド車両を制御する方法の流れ図である。
図４は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成のステータスを決定する方法についての機能流れ図である。
図５は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を使用するためのバイタルオンボードコントローラ（ＶＯＢＣ）のブロック図である。
以下の開示は、本発明の異なる特徴を実装する、多くの異なる実施形態、または例を与える。本開示を簡略化するために構成要素および構成の特定の例を以下で説明する。これらは例であって、限定を意図したものではない。
図１は、１つまたは複数の実施形態によるフュージョンセンサ構成１００の高レベル図である。フュージョンセンサ構成１００は、第１のタイプの情報を受信するように構成されている第１のセンサ１１０を含む。フュージョンセンサ構成１００は、第１のタイプ情報とは異なる第２のタイプの情報を受信するように構成されている第２のセンサ１２０をさらに含む。フュージョンセンサ構成１００は、データフュージョンセンタ１３０を使用して、第１のセンサ１１０によって受信された情報を、第２のセンサ１２０によって受信された情報と融合するように構成されている。データフュージョンセンタ１３０は、第１のセンサ１１０または第２のセンサ１２０のどちらかの検出フィールド内で物体が検出されるかどうかを判定するように構成されている。データフュージョンセンタ１３０はまた、一方のセンサが第１の表示を提供し、他方のセンサが矛盾する表示を提供するときに生じる、第１のセンサ１１０と第２のセンサ１２０との間の競合を解決するように構成されている。
いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成１００は、ガイドウェイマウンテッド車両に対する移動命令を生成し、ガイドウェイマウンテッド車両の外部のデバイスと通信するように構成されているバイタルオンボードコントローラ（ＶＯＢＣ：Vital On-Board Controller）と統合されている。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成１００はＶＯＢＣとは別個であり、ＶＯＢＣに融合データを提供するように構成されている。
第１のセンサ１１０は、ガイドウェイマウンテッド車両に取り付けられるように構成されている。第１のセンサ１１０は、水平方向と垂直方向の両方の角度範囲を含む第１の検出フィールドを含む。水平方向は、ガイドウェイマウンテッド車両の移動方向に対して垂直であり、ガイドウェイの頂面に対して平行である。垂直方向は、ガイドウェイマウンテッド車両の移動方向と、水平方向とに対して垂直である。水平方向の角度範囲は、ガイドウェイ沿いの物体と、ガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の両方の検出を容易にする。水平方向の角度範囲はまた、ガイドウェイが向首方向を変更する状況で、第１のセンサ１１０の視線を増大させる。垂直方向の角度範囲は、ガイドウェイが高度を変更する状況で、第１のセンサ１１０の視線を増大させる。垂直方向の角度範囲はまた、オーバーパスまたは高さを制限する他の物体の検出を容易にする。
いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、可視スペクトルで情報を取り込むように構成されている光センサである。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、ガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体から反射される光を放射するように構成されている可視光源を含む。いくつかの実施形態では、光センサは、フォトダイオード、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、または他の適切な可視光検出デバイスを含む。光センサは、物体の存在、ならびに検出した物体に関連する一意識別コードを識別することができる。いくつかの実施形態では、一意識別コードは、バーコード、英数字シーケンス、パルス光シーケンス、カラー組合せ、幾何学的表現、または他の適切な識別表示を含む。
いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、赤外線スペクトルで情報を取り込むように構成されている温度センサを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、ガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体から反射される光を放射するように構成されている赤外線光源を含む。いくつかの実施形態では、温度センサは、デューアセンサ、フォトダイオード、ＣＣＤ、または別の適切な赤外線光検出デバイスを含む。温度センサは、光センサと同様に、物体の存在ならびに検出した物体の一意識別特性を識別することができる。
いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、マイクロ波スペクトルで情報を取り込むように構成されているレーダセンサを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、ガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体から反射される電磁放射を放射するように構成されているマイクロ波エミッタを含む。レーダセンサは、光センサと同様に、物体の存在ならびに検出した物体の一意識別特性を識別することができる。
いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、狭帯域幅内で情報を取り込むように構成されているレーザセンサを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、ガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体から反射される狭帯域幅内の光を放射するように構成されているレーザ光源を含む。レーザセンサは、光センサと同様に、物体の存在ならびに検出した物体の一意識別特性を識別することができる。
いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、電波スペクトルで情報を取り込むように構成されている無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は、ガイドウェイ上またはガイドウェイのウェイサイド上の物体によって反射される問合せ信号を放射するように構成されている電波エミッタを含む。ＲＦＩＤリーダは、光センサと同様に、物体の存在ならびに検出した物体の一意識別特性を識別することができる。
第１のセンサ１１０は、物体を識別し、検出した物体を追跡するように構成されている。検出した物体の急速な位置変化により、第１のセンサ１１０が適切に動作していない、または第１のセンサ内で一時的エラーが生じたという判定が可能となるので、検出した物体の追跡は、フォールスポジティブをレポートすることを回避する助けになる。
第２のセンサ１２０は、ガイドウェイマウンテッド車両に取り付けられるように構成されている。第２のセンサ１２０は、水平方向と垂直方向の両方の角度範囲を含む第２の検出フィールドを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０と第２のセンサ１２０との間の競合の危険を低減するために、第２の検出フィールドは第１の検出フィールドとほぼ合致する。いくつかの実施形態では、第２の検出フィールドは、第１の検出フィールドの一部と重複する。
いくつかの実施形態では、第２のセンサ１２０は、光センサ、温度センサ、レーダセンサ、レーザセンサ、またはＲＦＩＤリーダを含む。第２のセンサ１２０は、第１のセンサ１１０とは異なるタイプのセンサである。例えば、いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０は光センサであり、第２のセンサ１２０はＲＦＩＤリーダである。
異なるタイプの情報、例えば異なる電磁スペクトルを検出することのできる第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０を利用することにより、フュージョンセンサ構成１００がガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体を検出することに失敗する危険を低減することが可能となる。異なるタイプの情報を検出することのできるセンサを使用することにより、検出した物体の確認も可能となる。例えば、光センサは、ガイドウェイのウェイサイド上に位置するバーコード標識を検出する。汚れまたは落書きによってバーコードの外観が損なわれ、それによって光センサがバーコード標識を一意に識別することができない場合、ＲＦＩＤリーダは、バーコード標識に取り付けられているＲＦトランスポンダに基づいて、バーコード標識の識別情報を依然として確認することができる。
第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０は、ガイドウェイマップなどの追加の機器または位置および速度情報なしに物体を識別することができる。追加の機器なしに動作する能力は、第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０についての運用コストを低減し、フュージョンセンサ構成１００についての故障点を低減する。
データフュージョンセンタ１３０は、第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０から受信された情報を記憶するように構成されている非一時的コンピュータ可読媒体を含む。データフュージョンセンタ１３０はまた、第１のセンサ１１０または第２のセンサ１２０によって検出された物体を識別するための命令を実行するように構成されているプロセッサをも含む。データフュージョンセンタ１３０のプロセッサは、第１のセンサ１１０と第２のセンサ１２０との間の競合を解決するための命令を実行するようにさらに構成されている。
データフュージョンセンタ１３０は、第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０から情報を受信し、物体の検出、および検出した物体が識別情報を含むかどうかを確認するように構成されている。データフュージョンセンタ１３０は、フュージョンセンサ構成１００から検出した物体までの距離、物体の相対速度、物体の向首角、および物体の仰角を決定するようにさらに構成される。
これらの決定に基づいて、データフュージョンセンタ１３０は、ガイドウェイマウンテッド車両がガイドウェイに沿って移動するときに、検出した物体を追跡し、物体がガイドウェイ上にあるのか、それともガイドウェイのウェイサイド上にあるのかを判定することができる。物体を追跡することは、物体の位置および相対速度が時間領域内で定期的に決定されることを意味する。いくつかの実施形態では、物体の位置および相対速度が、例えば１秒から１５分までの範囲の間隔で、周期的に決定される。いくつかの実施形態では、物体の位置および相対速度が連続的に決定される。
データフュージョンセンタ１３０はまた、第１のセンサ１１０からの情報を、第２のセンサ１２０からの情報と比較し、第１のセンサと第２のセンサとの間の競合があればそれを解決することができる。データフュージョンセンタ１３０は、センサが実際の物体を検出しているかどうかを判定するのを助けるために信頼性チェックを実施するように構成されている。いくつかの実施形態では、信頼性チェックは、物体の位置を追跡することによって実施される。いくつかの実施形態では、しきい値を超える、時間に関する物体の位置の相対的変化の結果、検出した物体は信頼性が低いと判定される。信頼性が低いという判定が行われたとき、データフュージョンセンタ１３０は、他のセンサから受信した情報の方が信頼性が高いとみなす。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ１３０は、信頼性が低い情報を提供するセンサのステータスチェックを開始する。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタは、所定の時間枠内に信頼性が低い情報を複数回提供するセンサのステータスチェックを開始する。
いくつかの実施形態では、一方のセンサが物体を検出するが、他方のセンサが物体を検出しないとき、データフュージョンセンタ１３０は、物体が存在すると判定するように構成されている。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ１３０は、物体を識別しなかったセンサのステータスチェックを開始する。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ１３０は、検出した物体のタイプに基づいて、物体を識別しなかったセンサのステータスチェックを開始する。例えば、温度センサはＲＦＩＤトランスポンダを識別するようには期待されていない。したがって、いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ１３０は、温度センサのステータスチェックを開始しないことになる。
いくつかの実施形態では、一方のセンサが第１のタイプの物体を検出し、他方のセンサが、第１のタイプの物体とは異なる第２のタイプの物体を検出するとき、データフュージョンセンタ１３０は、優先順位規則のセットに基づいて物体タイプを選択する。いくつかの実施形態では、優先順位規則は、一定のタイプのセンサ、例えばレーダセンサに、レーザセンサよりも高い優先順位を与える。いくつかの実施形態では、センサタイプ間の優先順位は、フュージョンセンサ構成１００と検出した物体との間の距離に基づいて決定される。例えば、フュージョンセンサ構成１００と検出した物体との間の距離が１００メートル（ｍ）を超える場合、優先順位がレーダセンサに与えられ、距離が１００ｍ以下である場合、優先順位がレーザセンサに与えられる。
データフュージョンセンタ１３０はバイタルシステムである。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ１３０は安全度水準４（ＳＩＬ ４）を有する。いくつかの実施形態では、ＳＩＬ ４は、少なくとも一実施形態では、国際電気標準会議（ＩＥＣ）の規格ＩＥＣ ６１５０８に基づく。ＳＩＬレベル４は、１時間当たりの故障確率が１０−８から１０−９までの範囲であることを意味する。
フュージョンセンサ構成１００は、多様な検出技法を使用して物体を検出するように構成されている２つの別個のセンサの使用により、低い故障率を達成することができる。いくつかの実施形態では、各センサは、３年ごとに１回の故障を意味する、１時間当たり約３．８×１０−５の故障率を有するように設計されている。同時に故障を有する２つのセンサの確率は１時間当たり約Ｔ×３．６×１０−１０回の故障であり、ただしＴは、検出する物体間の予想時間間隔である。いくつかの実施形態では、Ｔは、約２分から約４０分までの範囲である。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成１００が２Ｔ以内に物体を検出することに失敗した場合、フュージョンセンサ構成には欠陥があると判定され、タイムアウトする。
明快のために、上記の説明は、第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０という２つのセンサの使用に基づく。この説明の範囲から逸脱することなく、フュージョンセンサ構成１００内に追加のセンサを組み込むことができることを当業者なら理解されよう。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０または第２のセンサ１２０と同一のセンサタイプである冗長センサが、フュージョンセンサ構成１００内に含まれる。いくつかの実施形態では、第１のセンサ１１０および第２のセンサ１２０とは異なるセンサタイプの追加のセンサが、フュージョンセンサ構成１００内に含まれる。
データフュージョンセンタ１３０はまた、物体についての一意識別情報などの位置決定情報を識別することができる。データフュージョンセンタ１３０は、例えば乗客車両用のドアをプラットフォーム開口と位置決めするために、ガイドウェイマウンテッド車両が物体と位置合せされるかどうかに関する情報を提供することができる。
図２Ａは、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成２１０ａおよび２１０ｂを含むガイドウェイマウンテッド車両２０２の高レベル図である。ガイドウェイマウンテッド車両２０２はガイドウェイ２０４上に配置されている。ガイドウェイマウンテッド車両２０２は第１の端部２０６および第２の端部２０８を有する。第１のフュージョンセンサ構成２１０ａは第１の端部２０６に位置し、第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂは第２の端部２０８に位置する。第１のフュージョンセンサ構成２１０ａは、第１の端部２０６から延びる第１の検出フィールド２２０ａを有する。第１の検出フィールド２２０ａは、水平方向および垂直方向の角度範囲内に延びる。第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂは、第２の端部２０８から延びる第２の検出フィールド２２０ｂを有する。第２の検出フィールド２２０ｂは、水平方向および垂直方向の角度範囲内に延びる。
ガイドウェイマウンテッド車両２０２は、ガイドウェイ２０４に沿って往来するように構成されている。いくつかの実施形態では、ガイドウェイマウンテッド車両２０２は乗客列車、貨物列車、市街列車、モノレール、または別の適切な車両である。いくつかの実施形態では、ガイドウェイマウンテッド車両２０２は、ガイドウェイ２０４に沿った二方向移動のために構成されている。
ガイドウェイ２０４は、ガイドウェイマウンテッド車両２０２についての移動の方向および向首方向を与えるように構成されている。いくつかの実施形態では、ガイドウェイ２０４は２つの離間したレールを含む。いくつかの実施形態では、ガイドウェイ２０４はモノレールを含む。いくつかの実施形態では、ガイドウェイ２０４は地面に沿う。いくつかの実施形態では、ガイドウェイ２０４は地面の上方で高架されている。
第１の端部２０６および第２の端部２０８は、ガイドウェイマウンテッド車両の移動方向に応じて、ガイドウェイマウンテッド車両２０２の対応する前端および後端である。フュージョンセンサ構成２１０ａおよび２１０ｂを第１の端部２０６と第２の端部２０８のどちらにも取り付けることにより、第１の検出フィールド２２０ａまたは第２の検出フィールド２２０ｂのどちらかが、ガイドウェイマウンテッド車両２０２の移動方向の前方に延びる。
第１のフュージョンセンサ構成２１０ａおよび第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂは、フュージョンセンサ構成１００（図１）と同様である。いくつかの実施形態では、第１のフュージョンセンサ構成２１０ａまたは第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂの少なくとも１つは、ガイドウェイマウンテッド車両２０２上のＶＯＢＣと統合されている。いくつかの実施形態では、第１のフュージョンセンサ構成２１０ａと第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂのどちらも、ＶＯＢＣとは別個である。いくつかの実施形態では、第１のフュージョンセンサ構成２１０ａまたは第２のフュージョンセンサ構成２１０ｂの少なくとも１つは、フュージョンセンサ構成の修理および交換を容易にするように、ガイドウェイマウンテッド車両から着脱可能である。
図２Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成２５０ａおよび２５０ｂを含むガイドウェイマウンテッド車両２００’の高レベル図である。図２Ｂは、簡単のためにガイドウェイマウンテッド車両２００’の一端のみを含む。ガイドウェイマウンテッド車両２００’は、第１のフュージョンセンサ構成２５０ａおよび第２のフュージョンセンサ構成２５０ｂを含む。第１のフュージョンセンサ構成２５０ａは第１の検出フィールド２６０ａを有する。第２のフュージョンセンサ構成２５０ｂは第２の検出フィールド２６０ｂを有する。第１の検出フィールド２６０ａは、第２の検出フィールド２６０ｂと重複する。
第１のフュージョンセンサ構成２５０ａおよび第２のフュージョンセンサ構成２５０ｂは、フュージョンセンサ構成１００（図１）と同様である。いくつかの実施形態では、第１のフュージョンセンサ構成２５０ａは、第２のフュージョンセンサ構成２５０ｂと同一のタイプのセンサを有する。いくつかの実施形態では、第１のフュージョンセンサ構成２５０ａは、少なくとも１つの、第２のフュージョンセンサ構成２５０ｂとは異なるタイプのセンサを有する。複数のフュージョンセンサ構成２５０ａおよび２５０ｂを使用することにより、各フュージョンセンサ構成と物体との間の距離を測定することによって物体の位置を三角測量することができる。
図３は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を使用してガイドウェイマウンテッド車両を制御する方法３００の流れ図である。方法３００でのフュージョンセンサ構成は、ＶＯＢＣと組み合わせて使用される。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成はＶＯＢＣと統合されている。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成はＶＯＢＣから分離可能である。任意選択の動作３０２では、集中型または分散型制御システムとの間のＶＯＢＣ通信が失われる。いくつかの実施形態では、通信は、デバイス故障のために失われる。いくつかの実施形態では、通信は、信号劣化または破損のために失われる。いくつかの実施形態では、通信は、地形による信号の遮断のために失われる。いくつかの実施形態では、動作３０２は省略される。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成が、集中型または分散型通信システムから受信される命令と同時に動作する場合、動作３０２は省略される。
いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成を通じて受信された情報が、ＶＯＢＣを介して集中型または分散型通信システムに送信される。いくつかの実施形態では、フュージョンセンサ構成を通じて受信された情報が、リモートドライバによるガイドウェイマウンテッド車両の制御を容易にするためにリモートドライバに提供される。いくつかの実施形態では、リモートドライバは、フュージョンセンサ構成によって取り込まれたイメージを受信することができる。いくつかの実施形態では、リモートドライバは、フュージョンセンサ構成によって取り込まれた数値情報を受信することができる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、リモートドライバから命令を受信し、ガイドウェイマウンテッド車両のブレーキおよび加速システムを自動的に制御するように構成されている。
任意選択の動作３０４では、最大速度がＶＯＢＣによって設定される。最大速度は、ガイドウェイマウンテッド車両がフュージョンセンサ構成の視線距離以内にブレーキをかけて停止することができるように設定される。集中型または分散型制御システムとの間の通信の喪失中などの、ガイドウェイ沿いまたはガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の検出のためにＶＯＢＣがもっぱらフュージョンセンサ構成だけに依拠する状況では、ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成が物体を検出することができる範囲で移動権限の限界（ＬＭＡ：Limit of Movement Authority）を決定することができる。ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の速度を最大速度以下となるように制御するために、ガイドウェイマウンテッド車両のブレーキおよび加速システムを自動的に制御することができる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣが集中型または分散型制御システムと通信することができ、制御システムを通じてＬＭＡ命令を受信することができる場合、動作３０４は省略される。集中型および分散型制御システムは、制御システムの制御のエリア内の、ガイドウェイ沿いの物体の存在に関する情報を有する。制御のエリアがフュージョンセンサ構成の視線を越えて延びる場合、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両がガイドウェイに沿ってより効率的に移動するために、最大速度よりも速い速度を設定することができる。
動作３０６では、少なくとも２つのセンサからデータが受信される。少なくとも２つのセンサは第１のセンサ１１０または第２のセンサ１２０（図１）と同様である。いくつかの実施形態では、データは３つ以上のセンサによって受信される。少なくとも２つのセンサのうちの少なくとも１つのセンサは、少なくとも２つのセンサのうちの少なくとも別のセンサとは異なるタイプの検出が可能である。例えば、一方のセンサは光センサであり、他方のセンサはＲＦＩＤリーダである。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのセンサのうちの少なくとも１つのセンサは、少なくとも２つのセンサのうちの少なくとも別のセンサと同一のタイプの検出が可能である。例えば、いくつかの実施形態では、１次光センサが故障する場合に冗長光センサが含まれる。
少なくとも２つのセンサの各センサの検出フィールドは互いに重複する。検出フィールドは、水平方向の角度範囲と、垂直方向の角度範囲とを含む。水平方向の角度範囲は、ガイドウェイおよびガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の検出を可能にする。垂直方向の角度範囲は、垂直遮断を呈する物体の検出を可能にする。垂直方向の角度範囲はまた、ガイドウェイマウンテッド車両がその上に位置するガイドウェイの上または下のガイドウェイ上の物体の検出を可能にする。
動作３０８では、受信されたデータが共に使用される。データフュージョンセンタ、例えばデータフュージョンセンタ１３０（図１）を使用して、受信されたデータが互いに融合される。データが互いに融合され、単一のタイプの検出を表すデータと比較して、より包括的なガイドウェイ沿いおよびガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の検出が実現される。いくつかの実施形態では、データを融合することは、物体の検出、および検出された物体が識別情報を含むかどうかを確認することを含む。いくつかの実施形態では、データを融合することは、検出された物体の相対位置、速度、または向首方向を決定することを含む。いくつかの実施形態では、データを互いに融合することは、受信されたデータ間の競合を解決することを含む。いくつかの実施形態では、データを融合することは、信頼性チェックを実施することを含む。
受信されたデータ結果間の競合を解決することは、一方のセンサから受信されたデータが他方のセンサによって受信されたデータと実質的に合致しないときに実施される。いくつかの実施形態では、受信されたデータ内に競合が存在するかどうかを判定するために、所定の許容しきい値が確立される。所定の許容しきい値は、センサの検出タイプの違いの結果として生じるデータの変動を補償する助けとなる。いくつかの実施形態では、一方のセンサによって物体が検出されるが、他方のセンサによって物体が検出されない場合、競合が識別される。いくつかの実施形態では、物体を識別しなかったセンサのステータスチェックが開始される。いくつかの実施形態では、検出された物体のタイプに基づいて、物体を識別しなかったセンサのステータスチェックが開始される。例えば、温度センサはＲＦＩＤトランスポンダを識別するようには期待されていない。したがって、いくつかの実施形態では、温度センサのステータスチェックは開始されない。
いくつかの実施形態では、検出された物体に関する、受信されたデータ間の競合が、センサから受信されたデータを平均することによって解決される。いくつかの実施形態では、競合を解決することは、優先順位規則のセットに基づく。いくつかの実施形態では、優先順位規則は、一定のタイプのセンサ、例えばＲＦＩＤリーダに、光センサよりも高い優先順位を与える。いくつかの実施形態では、センサタイプ間の優先順位は、フュージョンセンサ構成と検出された物体との間の距離に基づいて決定される。例えば、フュージョンセンサ構成と検出された物体との間の距離が１００メートル（ｍ）を超える場合、優先順位がレーダセンサに与えられ、距離が１００ｍ以下である場合、優先順位が光センサに与えられる。
信頼性チェックを実施することは、時間に関する物体の位置の相対的変化を評価することを含む。位置の相対的変化がしきい値を超える場合、物体は信頼性が低いと判定される。一方のセンサに関して信頼性が低いという判定が行われたとき、他方のセンサから受信されたデータの方が信頼性が高いと判定される。いくつかの実施形態では、信頼性が低い情報を提供するセンサのステータスチェックが開始される。いくつかの実施形態では、所定の時間枠内に信頼性が低い情報を複数回提供するセンサのステータスチェックが開始される。
任意選択の動作３０９では、少なくとも１つのセンサのステータスチェックが開始される。いくつかの実施形態では、ステータスチェックは、受信されたデータ間の競合の結果として開始される。いくつかの実施形態では、ステータスチェックは、信頼性が低いデータを受信した結果として開始される。いくつかの実施形態では、ステータスチェックが周期的に開始され、競合または信頼性が低いデータの受信の前にセンサのヘルスが判定される。いくつかの実施形態では、競合または信頼性が低いデータが受信されない限り、集中型または分散型制御システムとの間の通信が失われている間、周期的ステータスチェックが中断される。
いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは融合データを受信し、ガイドウェイマウンテッド車両を操作するように集中型または分散型制御と共に動作する。ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御からＬＭＡ命令を受信する。ＬＭＡ命令は、集中型または分散型制御システムについての制御エリア内の他のガイドウェイマウンテッド車両を含む、物体に関して収集されたデータに基づく。受信したＬＭＡ命令に基づいて、ＶＯＢＣは、ガイドウェイに沿ってガイドウェイマウンテッド車両を移動するために、ガイドウェイマウンテッド車両の加速およびブレーキシステムを制御する。
ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成から融合データを受信し、検出した物体に基づいてガイドウェイマウンテッド車両の速度および位置を決定する。例えば、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定するために、一意識別を含む標識または柱が使用可能である。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイのマップと、一意識別情報に関連する静止物体の位置とを含むガイドウェイデータベースを含む。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御システムから受信した情報に基づいて可動物体を含むようにガイドウェイデータベースを更新するように構成されている。識別可能物体に関する融合データをガイドウェイデータベースと比較することにより、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定することができる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、融合データ内で検出された物体の位置の変化に基づいて、ガイドウェイマウンテッド車両の速度を決定する。ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の決定した位置および速度を集中型または分散型制御システムに送信する。
いくつかの実施形態では、集中型または分散型制御システムとの間の通信が失われた場合、ＶＯＢＣは自律的動作３１０を実施する。動作３１２では、ＶＯＢＣは、融合データに基づいて、検出した物体を識別する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイデータベース内に格納されている情報と融合データを比較することにより、検出した物体を識別する。
いくつかの実施形態では、動作３１４では、ＶＯＢＣは、識別した物体を使用して、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、検出した物体に関連する一意識別情報に基づいて、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、一意識別情報をガイドウェイデータベースと比較し、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定する。
動作３１６では、識別した物体が追跡される。物体を追跡することは、物体の位置および相対速度が時間領域内で定期的に決定されることを意味する。いくつかの実施形態では、物体が追跡され、ガイドウェイマウンテッド車両と同一の位置に物体がガイドウェイ上にあることになるかどうかが判定される。いくつかの実施形態では、非通信ガイドウェイマウンテッド車両についての位置情報を提供するために物体が追跡される。いくつかの実施形態では、物体の位置および相対速度が、例えば１秒から１５分までの範囲の間隔で、周期的に決定される。いくつかの実施形態では、物体の位置および相対速度が連続的に決定される。
動作３１８では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両が停止位置まで進むための命令を提供する。いくつかの実施形態では、停止位置は、ガイドウェイマウンテッド車両の目的地、転轍機、ガイドウェイ上の検出した物体、連結／連結解除位置、非通信ガイドウェイマウンテッド車両の保護エリア、または別の適切な停止位置を含む。非通信ガイドウェイマウンテッド車両は、手動操作のみの下にあるガイドウェイに沿って移動中の車両、通信障害中の車両、通信機器のない車両、または他の類似の車両である。ＶＯＢＣは、ＬＭＡ命令を含む命令を自律的に生成する。ＬＭＡ命令は、加速およびブレーキシステムに送信される信号に基づいて実行される。いくつかの実施形態では、ＬＭＡ命令は、動作３１４で決定されたガイドウェイマウンテッド車両の位置、およびガイドウェイデータベースに基づく。
停止位置がガイドウェイマウンテッド車両の目的地であるいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣによって生成されるＬＭＡ命令は、ガイドウェイマウンテッド車両が、ガイドウェイマウンテッド車両が停止することが意図されるプラットフォーム、駅、デポ、または他の位置まで移動することを可能にする。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御システムとの間の通信が再確立されるまで、またはガイドウェイマウンテッド車両を手動で操作するために運転手が到着するまで、加速およびブレーキシステムを制御して、ガイドウェイマウンテッド車両を目的地に維持する。
停止位置が転轍機であるいくつかの実施形態では、転轍機が乱された状態にある場合、ＶＯＢＣによって生成されるＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は転轍機のヒールで停止する。いくつかの実施形態では、融合データが転轍機の状態を識別することに失敗した場合、ＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は停止する。いくつかの実施形態では、融合データが転轍機の状態に関する競合を示す場合、ＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は停止する。いくつかの実施形態では、集中型または分散型制御システムから受信した最新の情報が、転轍機が別のガイドウェイマウンテッド車両のために予約されていることを示す場合、ＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は停止する。
停止位置がガイドウェイ上で検出した物体であるいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣによって生成されたＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は、検出した物体に達する前の所定の距離で停止する。いくつかの実施形態では、物体は、ガイドウェイ沿いの人、乱された転轍機、くず、または別の物体である。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、融合データを使用して、ガイドウェイマウンテッド車両が物体の位置に達するときに、検出した物体がガイドウェイ上にあるかどうかを予測する。いくつかの実施形態では、ガイドウェイマウンテッド車両が物体の位置に達する時刻に物体がガイドウェイ上にあると予測される場合、ＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は、物体の前の所定の距離で停止する。
停止位置が連結／連結解除位置であるいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣによって生成されるＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は連結／連結解除位置で停止する。融合データが使用され、ガイドウェイマウンテッド車両と、連結／連結解除される他の車両との間の距離が決定される。ＶＯＢＣが使用され、ガイドウェイマウンテッド車両の連結継手に対して過度の力を加えることなく連結／連結解除が達成されるように、ガイドウェイマウンテッド車両の速度が制御される。いくつかの実施形態では、２つのガイドウェイマウンテッド車両間の分離距離が所定の距離未満である間、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両を停止する。
停止位置が非通信ガイドウェイマウンテッド車両の保護エリアであるいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣによって生成されるＬＭＡ命令は、保護エリアに進入する前にガイドウェイマウンテッド車両を停止する。保護エリアは、他のガイドウェイマウンテッド車両との間の最小限の干渉で非通信ガイドウェイマウンテッド車両の移動を可能にするための、非通信ガイドウェイマウンテッド車両の周りのゾーンである。保護エリアは、集中型または分散型制御システムによって定義される。いくつかの実施形態では、ＬＭＡ命令により、ガイドウェイマウンテッド車両は、集中型または分散型制御システムからの最も新しく受信した情報に基づいて、保護エリアに進入する前に停止する。
追加の停止位置および制御プロセスはこの説明の範囲内であることを当業者なら理解されよう。
いくつかの実施形態では、動作３２０では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイに沿ったガイドウェイマウンテッド車両の移動を続行する。続行される移動は、停止位置の欠如に基づく。いくつかの実施形態では、転轍機を横切る場合、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の速度の低減を制御する。低減された速度は転轍機横断速度である。転轍機横断速度は、動作３０４からの最大速度未満である。いくつかの実施形態では、停止位置に達し、通信が集中型または分散型制御システムとの間で再確立され、または手動オペレータが到着してガイドウェイマウンテッド車両を制御するまで、動作３２０が続行される。
いくつかの実施形態では、動作３０８での受信されたデータの融合に続いて、リモートドライバ動作３３０を使用してＬＭＡ命令が生成される。動作３４０では、融合データは、リモートドライバ、すなわちガイドウェイマウンテッド車両に搭乗していないオペレータに送信される。いくつかの実施形態では、融合データは、集中型または分散型制御システムを使用して送信される。いくつかの実施形態では、融合データは、誘導ループ通信システム、無線通信システム、マイクロ波通信システム、または別の適切な通信システムなどのバックアップ通信システムを使用して送信される。いくつかの実施形態では、融合データはイメージとして送信される。いくつかの実施形態では、融合データは英数字情報として送信される。いくつかの実施形態では、融合データは暗号化フォーマットで送信される。
動作３４２では、ＶＯＢＣはリモートドライバから命令を受信する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、融合データを送信するために使用されるのと同一の通信システムに沿って命令を受信する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、融合データを送信するために使用されるのとは異なる通信システムに沿って命令を受信する。いくつかの実施形態では、命令は、ＬＭＡ命令、速度命令、転轍機を横切る命令、または他の適切な命令を含む。
動作３４４では、ＶＯＢＣは許容命令を実装する。いくつかの実施形態では、許容命令は、動作３０４で設定される最大速度、転轍機横断速度、乱された転轍機を横断すること、物体が検出されるガイドウェイの一部を横断すること、または他の適切な競合と競合しない命令である。いくつかの実施形態では、リモートドライバからの速度命令が最大速度を超える場合、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両を最大速度で移動するように制御する。いくつかの実施形態では、リモートドライバからの速度命令が転轍機横断速度を超える場合、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両を転轍機横断速度で移動するように制御する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣが転轍機を横切るためのＬＭＡ命令をリモートドライバから受信する場合、ＶＯＢＣは、乱されていることを融合データが示す（または転轍機の状態に関して競合が存在する）転轍機を横切るようにガイドウェイマウンテッド車両を制御する。いくつかの実施形態では、リモートドライバからのＬＭＡ命令が検出した物体を含むガイドウェイの一部を横切ることを含む場合、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両を停止するように制御する。
方法３００の動作の順序は調節可能であることを当業者なら理解されよう。追加の動作が方法３００内に包含可能であること、および動作３００から動作を省略することができることも当業者なら理解されよう。
図４は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成のステータスを決定する方法４００の機能流れ図である。いくつかの実施形態では、方法４００は、方法３００（図３）の動作３０９が実施される場合に実施される。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣにより、方法４００が周期的に実行される。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタ、例えばデータフュージョンセンタ１３０（図１）により、信頼性が低いデータの判定時、または競合するデータの受信時に方法４００が実行される。
動作４０２では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の速度を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御システムから受信した情報、データフュージョンセンタ、例えばデータフュージョンセンタ１３０（図１）から受信した情報、ガイドウェイマウンテッド車両または他の適切な情報源から得られた尺度（ホイール毎分回転数など）に基づいて、ガイドウェイの速度を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の速度を集中型または分散型制御システムに送信する。
動作４０４では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御システムから受信した情報、データフュージョンセンタ、例えばデータフュージョンセンタ１３０（図１）、ウェイサイドトランスポンダ、または他の適切な情報源から受信した情報に基づいてガイドウェイの位置を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置を集中型または分散型制御システムに送信する。
動作４０６では、ＶＯＢＣは、速度情報が失われているかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、通信システムの障害、データフュージョンセンタの障害、ＶＯＢＣ内のエラー、または別のシステムの障害のために速度情報が失われる
動作４０８では、ＶＯＢＣは、位置情報が失われているかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、通信システムの障害、データフュージョンセンタの障害、ＶＯＢＣ内のエラー、または別のシステムの障害のために速度情報が失われる。
速度情報と位置情報のどちらも依然として利用可能である場合、動作４１０では、ＶＯＢＣは、集中型または分散型制御システムとの間の通信がタイムアウトしたかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、テスト信号を送信し、戻り信号が受信されるかどうかを判定することにより、通信がタイムアウトしたかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、最後に受信した通信以来の経過時間に基づいて、通信がタイムアウトしたかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイデータベースに対する更新が制御システム４６０から受信されたかどうかに基づいて、通信がタイムアウトしたかどうかを判定する。
通信がタイムアウトしていない場合、動作４１２では、ＶＯＢＣは、検出されると予想された列車をフュージョンセンサ構成のセンサが検出しなかったかどうかを判定する。ＶＯＢＣは、データフュージョンセンタ４５０からセンサ情報を受信し、制御システム４６０からガイドウェイデータベース情報を受信する。ガイドウェイデータベース情報に基づいて、ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成のセンサが別のガイドウェイマウンテッド車両を検出するはずである位置に、その別のガイドウェイマウンテッド車両が位置するかどうかを判定する。データフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報を使用して、ＶＯＢＣは、その別のガイドウェイマウンテッド車両が検出されたかどうかを判定する。ガイドウェイマウンテッド車両が検出のために利用可能であり、センサがガイドウェイマウンテッド車両を検出しなかった場合、方法４００は動作４１４に進む。
動作４１４では、フュージョンセンサ構成のセンサが故障していると判定される。ＶＯＢＣは、故障しているセンサにもはや依拠しないようにデータフュージョンセンタ４５０に命令を与える。フュージョンセンサ構成内に２つのセンサだけを含むいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成によって提供される情報に依拠することをやめる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、センサが故障していると判定する理由を示す信号を送信する。いくつかの実施形態では、動作４１４では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両を検出することに失敗したセンサを示す信号を送信する。
動作４１２で、ガイドウェイマウンテッド車両が検出のために利用可能でなかった場合、またはセンサがガイドウェイマウンテッド車両を検出した場合、方法４００は動作４１６に進む。動作４１６では、ＶＯＢＣは、存在しないガイドウェイマウンテッド車両をセンサが検出したかどうかを判定する。制御システム４６０から受信したガイドウェイデータベース情報、およびデータフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報に基づいて、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両が位置しない所でセンサがガイドウェイマウンテッド車両を検出したかどうかを判定する。ガイドウェイマウンテッド車両が検出されたが、ガイドウェイマウンテッド車両が存在しなかったことをガイドウェイデータセット情報が示す場合、方法４００は動作４１８に進む。
動作４１８では、フュージョンセンサ構成のセンサが故障していると判定される。ＶＯＢＣは、故障しているセンサにもはや依拠しないようにデータフュージョンセンタ４５０に命令を与える。フュージョンセンサ構成内に２つのセンサだけを含むいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成によって提供される情報に依拠することをやめる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、センサが故障していると判定する理由を示す信号を送信する。いくつかの実施形態では、動作４１８では、ＶＯＢＣは、存在しないガイドウェイマウンテッド車両をセンサが検出したことを示す信号を送信する。
動作４１６で、ガイドウェイマウンテッド車両が検出のために利用可能でなかった場合、かつセンサがガイドウェイマウンテッド車両を検出しなかった場合、方法４００は動作４２０に進む。動作４２０では、ＶＯＢＣは、センサが既知のウェイサイドマウンテッド物体を検出したかどうかを判定する。制御システム４６０から受信したガイドウェイデータベース情報、およびデータフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報に基づいて、ＶＯＢＣは、既知のウェイサイドマウンテッド物体が位置する所でセンサがウェイサイドマウンテッド物体を検出したかどうかを判定する。既知のウェイサイドマウンテッド物体が検出されていなかった場合、方法４００は動作４２２に進む。
動作４２２では、フュージョンセンサ構成のセンサが故障していると判定される。ＶＯＢＣは、故障しているセンサにもはや依拠しないようにデータフュージョンセンタ４５０に命令を与える。フュージョンセンサ構成内に２つのセンサだけを含むいくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、フュージョンセンサ構成によって提供される情報に依拠することをやめる。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、センサが故障していると判定する理由を示す信号を送信する。いくつかの実施形態では、動作４２２では、ＶＯＢＣは、センサが既知のウェイサイドマウンテッド物体を検出することに失敗したことを示す信号を送信する。
動作４２０で既知のウェイサイドマウンテッド物体が検出された場合、方法４００は動作４２４に進む。動作４２４では、ＶＯＢＣは、ウェイサイドマウンテッド車両の位置を決定し、決定した位置を制御システム４６０に送信して、制御システム内のウェイサイドマウンテッド車両の位置を更新する。いくつかの実施形態では、動作４２４は動作４０４に続いて実施される。いくつかの実施形態では、動作４２４は、ガイドウェイマウンテッド車両の新しい位置が決定されるごとに実施される。
動作４２６では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両が連結／連結解除プロセスに関係するかどうかを判定する。ＶＯＢＣは、フュージョンデータセンタ４５０からのセンサ情報、および制御システム４６０からのガイドウェイデータベース情報に基づいて、ガイドウェイマウンテッド車両が連結／連結解除プロセスに関係するかどうかを判定する。ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両に近接する連結内に別のガイドウェイマウンテッド車両が位置するかどうかを判定する。ガイドウェイマウンテッド車両が連結／連結解除プロセスに関係するとＶＯＢＣが判定する場合、方法４００は動作４２８に進む。
動作４２８では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両と他のガイドウェイマウンテッド車両との間の厳密な距離を決定する。ＶＯＢＣは、センサ情報およびガイドウェイデータベース情報を使用して厳密な距離を決定する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、センサ情報の分解能を向上させるようにデータフュージョンセンタ４５０に命令を送る。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置の変化率が低下するように、ガイドウェイマウンテッド車両の速度を低減するように加速およびブレーキシステムに命令を送る。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、他のガイドウェイマウンテッド車両の相対位置をより良好に決定するために、ガイドウェイデータベース情報のより頻繁な更新を制御システム４６０に要求する。
ガイドウェイマウンテッド車両が連結／連結解除プロセスに関係しないとＶＯＢＣが決定する場合、方法４００は動作４３０に進む。動作４３０では、ＶＯＢＣは、制御システム４６０と協調してガイドウェイマウンテッド車両を引き続き操作する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、制御システム４６０からの情報と共にデータフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報を使用する。いくつかの実施形態では、動作４３０では、ＶＯＢＣは、データフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報に依拠しない。
動作４０６、４０８、および４１０に戻ると、ガイドウェイマウンテッド車両の速度またはガイドウェイマウンテッド車両の位置が失われた場合、または制御システム４６０との間の通信がタイムアウトした場合、方法４００は動作４４０に進む。動作４４０では、ＶＯＢＣは、フォールバック動作監視に依拠して、ガイドウェイマウンテッド車両を操作する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、データフュージョンセンタ４５０からのセンサ情報に依拠して、ガイドウェイマウンテッド車両を操作する。いくつかの実施形態では、ＶＯＢＣは、方法３００（図３）と同様に動作して、ガイドウェイマウンテッド車両を操作する。
動作４４２では、ＶＯＢＣは、制御システム４６０との間の通信が再確立されるかどうかを判定する。制御システム４６０との間の通信が再確立される場合、方法４００は動作４４４に進む。制御システム４６０との間の通信が再確立されない場合、方法４００は動作４４０に戻る。
動作４４４では、ＶＯＢＣは、ガイドウェイマウンテッド車両の位置が再確立されるかどうかを判定する。ガイドウェイマウンテッド車両の位置が再確立される場合、方法４００は動作４３０に進む。ガイドウェイマウンテッド車両の位置が再確立されない場合、方法４００は動作４４０に戻る。
図５は、１つまたは複数の実施形態による、フュージョンセンサ構成を使用するためのＶＯＢＣ５００のブロック図である。ＶＯＢＣ５００は、ハードウェアプロセッサ５０２と、コンピュータプログラムコード５０６、すなわち実行可能命令のセットで符号化され、すなわちそれを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体５０４とを含む。コンピュータ可読記憶媒体５０４はまた、メモリアレイを生産するための製造機械とインターフェースするための命令５０７で符号化される。プロセッサ５０２は、バス５０８を介してコンピュータ可読記憶媒体５０４に電気的に結合されている。プロセッサ５０２はまた、バス５０８によってＩ／Ｏインターフェース５１０に電気的に結合されている。ネットワークインターフェース５１２も、プロセッサ５０２にバス５０８を介して電気的に接続されている。ネットワークインターフェース５１２はネットワーク５１４に接続され、したがってプロセッサ５０２およびコンピュータ可読記憶媒体５０４は、ネットワーク５１４を介して外部要素に接続することができる。ＶＯＢＣ５００はデータフュージョンセンタ５１６をさらに含む。プロセッサ５０２は、バス５０８を介してデータフュージョンセンタ５１６に接続されている。プロセッサ５０２は、方法３００または方法４００で説明した動作の一部またはすべてを実施するためにシステム５００を使用可能にさせる目的で、コンピュータ可読記憶媒体５０４内に符号化されているコンピュータプログラムコード５０６を実行するように構成されている。
いくつかの実施形態では、プロセッサ５０２は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、分散処理システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および／または適切な処理装置である。
いくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体５０４は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、および／または半導体システム（もしくは装置またはデバイス）である。例えば、コンピュータ可読記憶媒体５０４は、半導体もしくは固体メモリ、磁気テープ、取外し可能コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、硬質磁気ディスク、および／または光ディスクを含む。光ディスクを使用するいくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体５０４は、コンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク読取り／書込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、および／またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）を含む。
いくつかの実施形態では、記憶媒体５０４は、方法３００または方法４００をシステム５００に実施させるように構成されているコンピュータプログラムコード５０６を記憶する。いくつかの実施形態では、記憶媒体５０４はまた、センサ情報パラメータ５２０、ガイドウェイデータベースパラメータ５２２、車両位置パラメータ５２４、車両速度パラメータ５２６、および／または方法３００もしくは４００の動作を実施するための実行可能命令のセットなどの、方法３００または４００を実施するのに必要な情報ならびに方法３００または４００を実施中に生成された情報を記憶する。
いくつかの実施形態では、記憶媒体５０４は、製造機械とインターフェースするための命令５０７を記憶する。命令５０７は、プロセッサ５０２が製造機械によって読取り可能な製造命令を生成し、製造工程中に方法４００を効果的に実装することを可能にする。
ＶＯＢＣ５００はＩ／Ｏインターフェース５１０を含む。Ｉ／Ｏインターフェース５１０は外部回路に結合されている。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェース５１０は、プロセッサ５０２に情報およびコマンドを通信するためのキーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、トラックパッド、および／またはカーソル方向キーを含む。
ＶＯＢＣ５００はまた、プロセッサ５０２に結合されているネットワークインターフェース５１２をも含む。ネットワークインターフェース５１２は、ＶＯＢＣ５００がネットワーク５１４と通信することを可能にし、ネットワーク５１４には１つまたは複数の他のコンピュータシステムが接続されている。ネットワークインターフェース５１２は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ、ＷＩＦＩ、ＷＩＭＡＸ、ＧＰＲＳ、ＷＣＤＭＡなどのワイヤレスネットワークインターフェース、またはイーサネット、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ−１３９４などのワイヤードネットワークインターフェースを含む。いくつかの実施形態では、方法３００または４００は２つ以上のＶＯＢＣ５００で実装され、メモリタイプ、メモリアレイレイアウト、Ｉ／Ｏ電圧、Ｉ／Ｏピン位置、およびチャージポンプなどの情報が、ネットワーク５１４を介して、異なるＶＯＢＣ５００間で交換される。
ＶＯＢＣはデータフュージョンセンタ５１６をさらに含む。データフュージョンセンタ５１６はデータフュージョンセンタ１３０（図１）と同様である。ＶＯＢＣ５００の実施形態では、データフュージョンセンタ５１６はＶＯＢＣ５００と統合されている。いくつかの実施形態では、データフュージョンセンタはＶＯＢＣ５００とは別個であり、Ｉ／Ｏインターフェース５１０またはネットワークインターフェース５１２を通じてＶＯＢＣに接続する。
ＶＯＢＣ５００は、データフュージョンセンタ５１６を通じて、フュージョンセンサ構成、例えばフュージョンセンサ構成１００（図１）に関するセンサ情報を受信するように構成されている。情報は、コンピュータ可読媒体５０４内にセンサ情報パラメータ５２０として記憶される。ＶＯＢＣ５００は、Ｉ／Ｏインターフェース５１０またはネットワークインターフェース５１２を通じて、ガイドウェイデータベースに関する情報を受信するように構成されている。情報は、コンピュータ可読媒体５０４内にガイドウェイデータベースパラメータ５２２として記憶される。ＶＯＢＣ５００は、Ｉ／Ｏインターフェース５１０、ネットワークインターフェース５１２、またはデータフュージョンセンタ５１６を通じて、車両位置に関する情報を受信するように構成されている。情報は、コンピュータ可読媒体５０４内に車両位置パラメータ５２４として記憶される。ＶＯＢＣ５００は、Ｉ／Ｏインターフェース５１０、ネットワークインターフェース５１２、またはデータフュージョンセンタ５１６を通じて、車両速度に関する情報を受信するように構成されている。情報は、コンピュータ可読媒体５０４内に車両速度パラメータ５２６として記憶される。
動作の間、プロセッサ５０２は、命令のセットを実行して、ガイドウェイマウンテッド車両の位置および速度を決定し、ガイドウェイマウンテッド車両の位置および速度は、車両位置パラメータ５２４および車両速度パラメータ５２６を更新するために使用される。プロセッサ５０２は、集中型または分散型制御システム、例えば制御システム４６０からＬＭＡ命令および速度命令を受信するようにさらに構成されている。プロセッサ５０２は、受信した命令がセンサ情報と競合するかどうかを判定する。プロセッサ５０２は、ガイドウェイマウンテッド車両の加速およびブレーキシステムを制御するための命令を生成して、ガイドウェイに沿った移動を制御するように構成されている。
この説明の一態様は、ガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されている第１のセンサを含むフュージョンセンサ構成に関し、第１のセンサは第１の電磁スペクトルに感度がある。フュージョンセンサ構成は、ガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されている第２のセンサをさらに含み、第２のセンサは、第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルに感度がある。フュージョンセンサ構成は、第１のセンサおよび第２のセンサに接続されているデータフュージョンセンタをさらに含み、データフュージョンセンタは、第１のセンサから第１のセンサ情報を受信し、第２のセンサから第２のセンサ情報を受信し、第１のセンサ情報と第２のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されている。
この説明の別の態様は、フュージョンセンサ構成を使用してガイドウェイマウンテッド車両を制御する方法に関する。方法は、第１のセンサを使用してガイドウェイのウェイサイド上の物体を検出することを含み、第１のセンサは第１の電磁スペクトルを検知する。方法は、第２のセンサを使用してガイドウェイのウェイサイド上の物体を検出することをさらに含み、第２のセンサは、第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルを検知する。方法は、データフュージョンセンタを使用して、第１のセンサからの第１の情報を第２のセンサからの第２の情報と融合することをさらに含む。方法は、第１の情報と第２の情報との間の競合を解決することをさらに含む。
この説明のさらに別の態様は、ガイドウェイマウンテッド車両の第１の端部に取り付けられている第１のフュージョンセンサ構成を含むガイドウェイマウンテッド車両に関する。第１のフュージョンセンサ構成は、ガイドウェイマウンテッド車両がその上にマウントされているガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されている第１のセンサを含み、第１のセンサは第１の電磁スペクトルに感度がある。第１のフュージョンセンサ構成は、ガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されている第２のセンサを含み、第２のセンサは、第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルに感度がある。第１のフュージョンセンサ構成は、第１のセンサおよび第２のセンサに接続されているデータフュージョンセンタをさらに含み、データフュージョンセンタは、第１のセンサから第１のセンサ情報を受信し、第２のセンサから第２のセンサ情報を受信し、第１のセンサ情報と第２のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されている。
開示する実施形態は前述の利点のうちの１つまたは複数を実現することが当業者には容易に理解されよう。上記の明細書を読んだ後、当業者なら本明細書で広範に開示される均等物および様々な他の実施形態の様々な変更、置換を行うことができよう。したがって、本明細書に対して与えられる保護は、添付の特許請求の範囲に含まれる定義およびその均等物のみによって限定されるものとする。

Claims (20)

  1. フュージョンセンサ構成であって、
    ガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されており、第１の電磁スペクトルに感度がある第１のセンサと、
    前記ガイドウェイの前記ウェイサイド沿いの前記物体の存在を検出するように構成されており、前記第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルに感度がある第２のセンサと、
    前記第１のセンサおよび前記第２のセンサに接続されており、前記第１のセンサから第１のセンサ情報を受信し、前記第２のセンサから第２のセンサ情報を受信し、前記第１のセンサ情報と前記第２のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されているデータフュージョンセンタと
    を備え、
    前記データフュージョンセンタは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の距離に関連する優先順位規則、並びに、前記第１及び第２のセンサのセンサタイプに基づき前記競合を解決するように構成されており、
    前記第１のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と所定のしきい値より小さい距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されており、
    前記第２のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と前記所定のしきい値以上の距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されている。
  2. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記第１のセンサは、前記ガイドウェイ沿いの前記物体を検出するようにさらに構成されており、前記第２のセンサは、前記ガイドウェイ沿いの前記物体を検出するようにさらに構成されている。
  3. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記第１のセンサ情報または前記第２のセンサ情報の少なくとも一方が信頼性が低い情報を含むかどうかを判定するように構成されている。
  4. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記第１の電磁スペクトルと前記第２の電磁スペクトルとの間の優先順位に基づいて前記競合を解決するようにさらに構成されている。
  5. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の前記距離に基づいて前記競合を解決するようにさらに構成されている。
  6. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の前記距離と、前記第１の電磁スペクトルと前記第２の電磁スペクトルとの間の優先順位の組合せに基づいて前記競合を解決するようにさらに構成されている。
  7. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記物体のタイプに基づいて前記競合を解決するようにさらに構成されている。
  8. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記第１のセンサは、前記物体から識別情報を収集するように構成されており、前記第２のセンサは、前記物体から識別情報を収集するように構成されている。
  9. 請求項１に記載のフュージョンセンサ構成であって、前記データフュージョンセンタは、前記第１のセンサまたは前記第２のセンサの少なくとも一方のステータスチェックを開始するように構成されている。
  10. フュージョンセンサ構成を使用して、ガイドウェイマウンテッド車両を制御する方法であって、
    第１のセンサを使用してガイドウェイのウェイサイド上の物体を検出し、前記第１のセンサは第１の電磁スペクトルを検知するステップと、
    第２のセンサを使用して前記ガイドウェイの前記ウェイサイド上の前記物体を検出し、前記第２のセンサは、前記第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルを検知するステップと、
    データフュージョンセンタを使用して、前記第１のセンサからの第１の情報を前記第２のセンサからの第２の情報と融合するステップと、
    前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の距離に関連する優先順位規則、並びに、前記第１及び第２のセンサのセンサタイプに基づき、前記第１の情報と前記第２の情報との間の競合を解決するステップと
    を含み、
    前記第１のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と所定のしきい値より小さい距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されており、
    前記第２のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と前記所定のしきい値以上の距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されている。
  11. 請求項１０に記載の方法であって、前記第１のセンサを使用して前記ウェイサイド上の前記物体を検出する前記ステップは、前記ウェイサイド上の英数字標識を検出するステップを含み、前記第２のセンサを使用して前記ウェイサイド上の前記物体を検出する前記ステップは、前記ウェイサイド上の前記英数字標識を検出するステップを含む。
  12. 請求項１０に記載の方法であって、前記第１のセンサを使用して前記ウェイサイド上の前記物体を検出する前記ステップは、前記ウェイサイド上のバーコード標識を検出するステップを含み、前記第２のセンサを使用して前記ウェイサイド上の前記物体を検出する前記ステップは、前記ウェイサイド上の前記バーコード標識を検出するステップを含む。
  13. 請求項１０に記載の方法であって、前記競合を解決する前記ステップは、前記第１の電磁スペクトルおよび前記第２の電磁スペクトルの優先順位に基づいて、前記第１の情報または前記第２の情報を選択するステップを含む。
  14. 請求項１０に記載の方法であって、前記競合を解決する前記ステップは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の前記距離に基づいて、前記第１の情報または前記第２の情報を選択するステップを含む。
  15. 請求項１０に記載の方法であって、前記競合を解決する前記ステップは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の前記距離と、前記第１の電磁スペクトルと前記第２の電磁スペクトルとの間の優先順位の組合せに基づいて、前記第１の情報または前記第２の情報を選択するステップを含む。
  16. 請求項１０に記載の方法であって、前記競合を解決する前記ステップは、前記物体のタイプに基づいて、前記第１の情報または前記第２の情報を選択するステップを含む。
  17. ガイドウェイマウンテッド車両であって、
    前記ガイドウェイマウンテッド車両の第１の端部に取り付けられている第１のフュージョンセンサ構成を備え、前記第１のフュージョンセンサ構成は、
    前記ガイドウェイマウンテッド車両がその上にマウントされているガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されており、第１の電磁スペクトルに感度がある第１のセンサと、
    前記ガイドウェイの前記ウェイサイド沿いの前記物体の存在を検出するように構成されており、前記第１の電磁スペクトルとは異なる第２の電磁スペクトルに感度がある第２のセンサと、
    前記第１のセンサおよび前記第２のセンサに接続されており、前記第１のセンサから第１のセンサ情報を受信し、前記第２のセンサから第２のセンサ情報を受信し、前記第１のセンサ情報と前記第２のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されているデータフュージョンセンタと
    を備え、
    前記データフュージョンセンタは、前記フュージョンセンサ構成と前記物体との間の距離に関連する優先順位規則、並びに、前記第１及び第２のセンサのセンサタイプに基づき前記競合を解決するように構成されており、
    前記第１のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と所定のしきい値より小さい距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されており、
    前記第２のセンサは、前記フュージョンセンサ構成と前記所定のしきい値以上の距離の前記物体との間の前記距離を判定するよう構成されている。
  18. 請求項１７に記載のガイドウェイマウンテッド車両であって、前記ガイドウェイマウンテッド車両の前記第１の端部に取り付けられている第２のフュージョンセンサ構成をさらに備え、前記第２のフュージョンセンサ構成は前記第１のフュージョンセンサ構成から離間し、前記第２のフュージョンセンサ構成は、
    前記ガイドウェイマウンテッド車両がその上にマウントされているガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されており、第３の電磁スペクトルに感度がある第３のセンサと、
    前記ガイドウェイの前記ウェイサイド沿いの前記物体の存在を検出するように構成されており、第４の電磁スペクトルに感度がある第４のセンサと、
    前記第３のセンサおよび前記第４のセンサに接続されており、前記第３のセンサから第３のセンサ情報を受信し、前記第４のセンサから第４のセンサ情報を受信し、前記第３のセンサ情報と前記第４のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されているデータフュージョンセンタと
    を備える。
  19. 請求項１７に記載のガイドウェイマウンテッド車両であって、前記第１の端部と反対側の前記ガイドウェイマウンテッド車両の第２の端部に取り付けられている第２のフュージョンセンサ構成をさらに備え、前記第２のフュージョンセンサ構成は、
    前記ガイドウェイマウンテッド車両がその上にマウントされているガイドウェイのウェイサイド沿いの物体の存在を検出するように構成されており、第３の電磁スペクトルに感度がある第３のセンサと、
    前記ガイドウェイの前記ウェイサイド沿いの前記物体の存在を検出するように構成されており、第４の電磁スペクトルに感度がある第４のセンサと、
    前記第３のセンサおよび前記第４のセンサに接続されており、前記第３のセンサから第３のセンサ情報を受信し、前記第４のセンサから第４のセンサ情報を受信し、前記第３のセンサ情報と前記第４のセンサ情報との間の競合を解決するように構成されているデータフュージョンセンタと
    を備える。
  20. 請求項１９に記載のガイドウェイマウンテッド車両であって、前記第３の電磁スペクトルまたは前記第４の電磁スペクトルの少なくとも一方は、前記第１の電磁スペクトルまたは前記第２の電磁スペクトルの少なくとも一方と異なる。

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