JP6925904B2 - Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program - Google Patents
Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6925904B2 JP6925904B2 JP2017150272A JP2017150272A JP6925904B2 JP 6925904 B2 JP6925904 B2 JP 6925904B2 JP 2017150272 A JP2017150272 A JP 2017150272A JP 2017150272 A JP2017150272 A JP 2017150272A JP 6925904 B2 JP6925904 B2 JP 6925904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- extreme value
- change rate
- curve
- curvature change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明の実施形態は、車両速度位置検知装置、車両運転支援装置、車両運転制御装置、方法及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to vehicle speed position detection devices, vehicle driving support devices, vehicle driving control devices, methods and programs.
車両の運転支援や運転制御では、精度のよい位置検知が不可欠である。
近年、保守の必要な地上設備を設置せず、GNSS(Global Navigation Satellite System)を用いて位置を検知する技術が普及している。ただし、トンネルや地下ではGNSS情報を取得できないため、例えば、速度発電機からの速度パルス信号と車輪径に基づいて移動距離を求め、位置を検知する。
Accurate position detection is indispensable for vehicle driving support and driving control.
In recent years, a technique for detecting a position using GNSS (Global Navigation Satellite System) without installing ground equipment requiring maintenance has become widespread. However, since GNSS information cannot be acquired in a tunnel or underground, for example, the moving distance is obtained based on the speed pulse signal from the speed generator and the wheel diameter, and the position is detected.
しかしながら、移動距離算出は、計算で用いる車輪径と実際の車輪径の差異や、空転、滑走の影響により、距離が長くなるにつれて誤差が大きくなる。そこで、線路の曲線区間を車上で検知することにより、地上設備を設置せずに車両位置を特定し、位置誤差の増加を抑制する技術が提案されている。 However, the error in calculating the moving distance increases as the distance increases due to the difference between the wheel diameter used in the calculation and the actual wheel diameter, and the influence of idling and sliding. Therefore, a technique has been proposed in which the vehicle position is specified without installing ground equipment by detecting the curved section of the railroad track on the vehicle, and the increase in the position error is suppressed.
この従来技術では、通常走行する前に走行区間を走行し、角速度センサで角速度を計測し、速度発電機で走行速度を計測し、各曲線の開始・終了位置を計測する。また、計測結果に基づき、各曲線の長さと最大曲率を算出し、基準データとして記憶する。 In this conventional technique, a traveling section is traveled before a normal traveling, an angular velocity is measured by an angular velocity sensor, a traveling speed is measured by a speed generator, and a start / end position of each curve is measured. In addition, the length and maximum curvature of each curve are calculated based on the measurement results and stored as reference data.
通常走行時には、曲線を通過する毎に最大曲率等を算出し、一致するものを基準データから検索し、車両の走行位置を特定する。 During normal driving, the maximum curvature and the like are calculated each time the vehicle passes a curve, and the matching data is searched from the reference data to specify the traveling position of the vehicle.
しかしながら、一般的に角速度センサでは、走行中にゼロ点のずれが生じるため、角速度や、角速度に基づいて算出した曲率には誤差が含まれる。従って、角速度や曲率に基づいて検知される曲線の開始・終了位置が走行毎に異なり、車両位置特定の精度が悪くなるおそれがあった。 However, in general, in an angular velocity sensor, a deviation of the zero point occurs during traveling, so that the angular velocity and the curvature calculated based on the angular velocity include an error. Therefore, the start / end positions of the curve detected based on the angular velocity and the curvature are different for each traveling, and there is a possibility that the accuracy of specifying the vehicle position may be deteriorated.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、GNSS情報を取得できない区間においても、地上設備を設置することなく車両位置を特定し、精度よい位置検知が可能な車両速度位置検知装置、車両運転支援装置、車両運転制御装置、方法及びプログラムを提供する。 The present invention has been made in view of the above, and is a vehicle speed position detecting device capable of specifying a vehicle position and accurately detecting a position even in a section where GNSS information cannot be acquired, without installing ground equipment. It provides a vehicle driving support device, a vehicle driving control device, a method and a program.
実施形態の車両速度位置検知装置は、鉄道車両に搭載される車両速度位置検知装置であって、前記鉄道車両の移動距離及び位置補正量に基づいて、前記鉄道車両の位置を算出する位置算出部と、各曲線区間の角加速度の極値または曲率変化率の極値の発生位置を含む曲線情報を記憶した曲線情報保持部と、前記鉄道車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき、前記位置補正量を算出する位置補正部と、を備える。 The vehicle speed position detection device of the embodiment is a vehicle speed position detection device mounted on a railroad vehicle, and is a position calculation unit that calculates the position of the railroad vehicle based on the movement distance and the position correction amount of the railroad vehicle. And the curve information holding unit that stores the curve information including the position where the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate in each curve section is generated, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate detected by the railroad vehicle. The position correction amount is calculated based on the actual generation position of the extreme value and the standard generation position of the extreme value of the angular acceleration of the running curve or the extreme value of the curvature change rate extracted by referring to the curve information. A position correction unit is provided.
実施形態について図面を参照して説明する。
[1]第1実施形態
図1は、第1実施形態の車両運転支援装置の概略構成ブロック図である。
車両100は、運転士DRの運転を支援する車両運転支援装置10と、車両100の車輪の回転速度に応じた速度パルス信号を出力する速度発電機11と、を備えている。
The embodiment will be described with reference to the drawings.
[1] First Embodiment FIG. 1 is a schematic block diagram of a vehicle driving support device of the first embodiment.
The
車両運転支援装置10は、速度パルス信号等に基づき、車両100の速度と位置を算出する車両速度位置検知装置20と、算出した速度と位置に基づき、運転士DRの運転を支援するための運転支援情報を算出する支援情報算出部21と、算出した運転支援情報を表示する支援情報表示部22と、を備えている。
The vehicle
車両速度位置検知装置20は、速度パルス信号と車輪径に基づき、車両100の速度と移動距離を算出する速度・移動距離算出部31と、車両100のヨー角速度を検知する角速度検知部32と、検知したヨー角速度と車両の速度に基づいて線路の曲率を推定する曲率推定部33と、推定した曲率に基づいて曲率変化率を算出する曲率変化率算出部34と、後述する位置補正量と移動距離に基づいて車両100の位置を算出する位置算出部35と、を備えている。
The vehicle speed
車両速度位置検知装置20は、さらに、曲率変化率と車両100の位置に基づき、曲率変化率ピークの発生を検知するとともに、ピーク発生時の実際の車両位置を算出するピーク位置算出部36と、各曲線区間の曲率変化率ピークの標準的な発生位置を含む曲線情報を記憶した曲線情報保持部37と、推定した曲率に基づいて曲線区間判定を行うとともに、車両100の位置に基づいて曲線情報保持部37を参照し、走行中の曲線の曲率変化率ピークの標準的な発生位置を抽出するピーク位置抽出部38と、曲率変化率ピーク発生時の実際の車両位置と標準的な発生位置に基づき、位置補正量を算出する位置補正部39と、を備えている。
The vehicle speed
上記構成において、角速度検知部32は、例えば、ジャイロスコープである。
曲率推定部33は、ヨー角速度を速度で除することによって線路の曲率を推定する。
In the above configuration, the angular velocity detection unit 32 is, for example, a gyroscope.
The
曲率変化率算出部34は、曲率推定部33で推定した曲率の履歴データに基づき、曲率変化率を算出する。例えば、0.1秒毎の曲率データ11個について、時間に対する傾きを最小二乗法で求め、時系列的に中央となるデータ(11個の曲率データのうち、第6番目の曲率データ)の時刻における曲率変化率とする。あるいは、0.1秒毎の曲率データ11個について、位置に対する傾きを最小二乗法で求め、時系列的に中央となるデータ(11個の曲率データのうち、第6番目の曲率データ)の時刻における曲率変化率とする。
The curvature change
図2は、曲線情報保持部37に記憶する曲線情報の一例を示す図である。
曲線情報は、線路の各曲線区間を特定する曲線区間番号D11、カーブの方向D12、曲線区間の開始位置側に関して、曲率が曲線判定しきい値を超過する標準的な位置D13、曲率変化率ピークの標準的な発生位置D14及び曲率変化率ピークの標準的な値D15、曲線区間の終了位置側に関して、曲率が曲線判定しきい値未満となる標準的な位置D16、曲率変化率ピークの標準的な発生位置D17及び曲率変化率ピークの標準的な値D18を含む。
FIG. 2 is a diagram showing an example of curve information stored in the curve
The curve information includes the curve section number D11 that specifies each curve section of the line, the direction D12 of the curve, the standard position D13 whose curvature exceeds the curve judgment threshold with respect to the start position side of the curve section, and the curvature change rate peak. Standard position D14 of occurrence and standard value D15 of curvature change rate peak, standard position D16 where the curvature is less than the curve judgment threshold with respect to the end position side of the curve section, standard of curvature change rate peak The standard value D18 of the occurrence position D17 and the curvature change rate peak is included.
曲率が曲率判定しきい値を超過する標準的な位置D13、曲率変化率ピークの標準的な発生位置D14、曲率変化率ピークの標準的な値D15、曲率が曲線判定しきい値未満となる標準的な位置D16、曲率変化率ピークの標準的な発生位置D17及び曲率変化率ピークの標準的な値D18は、速度・移動距離算出部31における車両100の車輪径の設定値を、実際の車輪径と正確に合わせ、空転、滑走が発生しにくい条件で事前走行を行い、事前走行時の車両100の速度、位置および角速度データに基づいて決定する。
Standard position D13 where the curvature exceeds the curvature judgment threshold, standard occurrence position D14 of the curvature change rate peak, standard value D15 of the curvature change rate peak, standard where the curvature is less than the curve judgment threshold The standard position D16, the standard occurrence position D17 of the curvature change rate peak, and the standard value D18 of the curvature change rate peak are set values of the wheel diameter of the
図3は、曲線区間の開始位置付近走行時の曲率と曲率変化率の変化例を示す図である。
なお、走行時の曲率と曲率変化率の変化は、曲線区間の終了位置側でも同様の挙動を示す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of changes in the curvature and the rate of change in curvature when traveling near the start position of the curved section.
The changes in the curvature and the rate of change in curvature during traveling show the same behavior on the end position side of the curved section.
図3に示すように、曲率は、直線区間から曲線区間への移行区間で徐々に増加し、当該曲線区間の曲率に応じた所定値の近傍で収束する。
曲率変化率は、移行区間の開始位置付近から徐々に増加してピークPKに達し、その後は徐々に減少してゼロ付近に戻る。
As shown in FIG. 3, the curvature gradually increases in the transition section from the straight section to the curved section, and converges in the vicinity of a predetermined value according to the curvature of the curved section.
The rate of change in curvature gradually increases from the vicinity of the start position of the transition section to reach the peak PK, and then gradually decreases and returns to the vicinity of zero.
角速度センサで検知した角速度に基づいて曲率を推定する場合、角速度センサのゼロ点のずれZGにより、同一の曲線区間の走行時でも推定曲率が異なる。
例えば、図3の例の場合、第1回目の走行(図中、●で示す)と、第2回目の走行(図中、○で示す)では、波形は同じであるが、曲率の値が異なる。従って、曲率が所定の曲線判定しきい値を超えたことをもって曲線区間の開始位置を特定する場合、判定時の車両位置にずれSGが生じる。
When the curvature is estimated based on the angular velocity detected by the angular velocity sensor, the estimated curvature differs even when traveling in the same curved section due to the deviation ZG of the zero point of the angular velocity sensor.
For example, in the case of the example of FIG. 3, the waveform is the same in the first run (indicated by ● in the figure) and the second run (indicated by ○ in the figure), but the value of curvature is the same. different. Therefore, when the start position of the curve section is specified when the curvature exceeds a predetermined curve determination threshold value, the vehicle position at the time of determination shifts and SG occurs.
一方、曲率変化率は、図3に示すように、角速度センサのゼロ点のずれに関係なく、2回の走行で同一であり、同じ車両位置で曲率変化率ピークPKを生じる。
そこで、本実施形態では、曲率変化率のピーク発生の検知をもって曲線区間の開始位置あるいは終了位置を特定し、位置補正のばらつきを低減する。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the curvature change rate is the same in the two runs regardless of the deviation of the zero point of the angular velocity sensor, and the curvature change rate peak PK is generated at the same vehicle position.
Therefore, in the present embodiment, the start position or the end position of the curve section is specified by detecting the occurrence of the peak of the curvature change rate, and the variation in the position correction is reduced.
次に実施形態の動作について図面を参照して説明する。
図4は、実施形態の位置補正処理のフローチャートである。
理解を容易にするため、線路の曲線区間の曲率が一定である場合を例として説明する。
速度・移動距離算出部31は、速度発電機11からの速度パルス信号と、記憶している車輪径に基づいて速度と移動距離を算出する。移動距離を位置算出部35に出力し、速度を曲率推定部33に出力する(ステップS11)。
角速度検知部32は、車両100のヨー角速度を算出し、曲率推定部33に出力する(ステップS12)。
Next, the operation of the embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a flowchart of the position correction process of the embodiment.
In order to facilitate understanding, the case where the curvature of the curved section of the track is constant will be described as an example.
The speed / moving
The angular velocity detection unit 32 calculates the yaw angular velocity of the
位置算出部35は、速度・移動距離算出部31からの移動距離に基づいて車両100の位置を算出する。車両位置は、路線の基準点からの距離を示すキロ程として算出する(ステップS13)。
The
キロ程の初期値設定のため、路線の始発駅停車中に、車両100の位置を、前記始発駅における車両停止位置のキロ程に設定する。始発駅出発後は、前記停止位置キロ程に、移動距離を加算して車両位置を算出する。いずれの駅に停車しているかの情報は、例えば、運転士による入力操作によって取得する。あるいは、車両100の列車番号と運行ダイヤの情報を取得し、時刻情報に基づいて特定する。
In order to set the initial value of about a kilometer, the position of the
曲率推定部33は、角速度検知部32からのヨー角速度と速度・移動距離算出部31からの速度に基づき、現在、車両100が走行している位置の曲率を推定し、ピーク位置抽出部38と曲率変化率算出部34に出力する(ステップS14)。
The
ピーク位置抽出部38は、車両100の位置と推定した曲率に基づいて曲線情報保持部を参照し、曲線区間の判定を行う(ステップS15)。
曲線区間の判定では、曲率推定部33で推定した曲率の絶対値が曲線判定しきい値を超えて増加した時に、現在の車両位置で曲線情報保持部37を参照し、曲線区間の開始位置データの中に、現在の車両位置から所定の距離範囲内のものが含まれるかどうかを判定する。
曲線情報保持部37の曲線区間の開始位置データに、現在の車両位置から所定の距離範囲内のものが含まれる場合、ピーク位置抽出部38は、当該開始位置に対応した曲線区間に進入したと判定し、走行状態を「曲線区間走行中」とする。なお、曲線区間の判定において、カーブの方向(右カーブまたは左カーブ)を考慮することで、曲線区間の判定の誤りを抑制できる。この場合、曲線区間の開始位置データに、現在の車両位置から所定の距離範囲内のものが含まれ、かつ当該曲線区間のカーブの方向が、実際のカーブの方向と一致した場合にのみ、当該曲線区間に進入したと判定する。
「曲線区間走行中」に、曲率の絶対値が曲線判定しきい値未満となった場合、ピーク位置抽出部38は曲線区間走行の終了と判定し、走行状態を「直線走行中」とする。
The peak
In the determination of the curve section, when the absolute value of the curvature estimated by the
When the start position data of the curve section of the curve
When the absolute value of the curvature becomes less than the curve determination threshold value during "curve section traveling", the peak
ステップS16の判定で、「曲線区間走行中」でない場合(ステップS16;No)、処理をステップS25に移行する。
ステップS16の判定で、「曲線区間走行中」である場合(ステップS16;Yes)、ピーク位置抽出部38は、走行中の曲線区間に応じた曲率変化率ピークの標準的な発生位置を、曲線情報保持部37から抽出し、位置補正部39へ出力する(ステップS17)。
If the determination in step S16 is not "running on a curved section" (step S16; No), the process proceeds to step S25.
If the determination in step S16 is "running on a curved section" (step S16; Yes), the peak
曲率変化率算出部34は、曲率推定部33からの曲率の履歴データに基づいて曲率変化率を算出し、ピーク位置算出部36に出力する(ステップS18)。
ピーク位置算出部36は、曲率変化率の履歴データに基づいて曲率変化率ピークの発生を検知する(ステップS19)。
The curvature change
The peak position calculation unit 36 detects the occurrence of the curvature change rate peak based on the history data of the curvature change rate (step S19).
ステップS20の判定で、曲率変化率ピークの発生を検知していない場合(ステップS20;No)、処理をステップS25に移行する。
ステップS20の判定で、曲率変化率ピークの発生を検知した場合(ステップS20;Yes)、ピーク位置算出部36は、曲率変化率ピーク発生時の実際の車両位置を算出し、位置補正部39に出力する(ステップS21)。なお、曲率変化率の算出は、過去に算出した曲率の履歴データに基づいて行うため、時間的な遅れがある。また、ピークの発生はピーク発生位置を通過した後に判明する。従って、曲率変化率ピーク検知時の実際の車両位置として、過去の車両位置を採用する。
If the occurrence of the curvature change rate peak is not detected in the determination in step S20 (step S20; No), the process proceeds to step S25.
When the occurrence of the curvature change rate peak is detected in the determination in step S20 (step S20; Yes), the peak position calculation unit 36 calculates the actual vehicle position when the curvature change rate peak occurs, and causes the
位置補正部39は、ステップS17とステップS21で算出した、曲率変化率ピークの標準的な発生位置と、曲率変化率ピーク発生時の実際の車両位置の差分を算出する。前記差分は、曲率変化率ピーク発生位置における位置検知誤差に相当するので、これを位置補正量とする(ステップS22)。
The
位置補正部39は、算出した位置補正量の絶対値が所定のしきい値以内であるか否かを判定する(ステップS23)。
しきい値は、異なる位置で同様な曲率変化率ピークが発生するような場合に、誤った位置補正を防止するためのものであり、例えば、数10メートル程度の値を設定する。
The
The threshold value is for preventing erroneous position correction when similar curvature change rate peaks occur at different positions, and is set to, for example, a value of about several tens of meters.
ステップS23の判定で、位置補正量の絶対値が所定のしきい値を超えている場合(ステップS23;No)、位置補正を実施せず、処理をステップS25に移行する。 If the absolute value of the position correction amount exceeds a predetermined threshold value in the determination in step S23 (step S23; No), the position correction is not performed and the process shifts to step S25.
ステップS23の判定で、位置補正量の絶対値が所定のしきい値以内である場合(ステップS23;Yes)、位置補正部39は、算出した位置補正量を位置算出部35に出力する。位置算出部35は、移動距離に基づいて算出した車両位置に対し、位置補正部39からの位置補正量に基づいて位置補正を実施する(ステップS24)。
If the absolute value of the position correction amount is within a predetermined threshold value in the determination in step S23 (step S23; Yes), the
車両速度位置検知装置20は、以上のように算出した車両100の速度と位置を支援情報算出部21に出力する。
支援情報算出部21は、車両100の速度と位置に基づき、運転士DRの運転を支援するための運転支援情報を算出し、支援情報表示部22に出力する。
The vehicle speed
The support information calculation unit 21 calculates driving support information for supporting the driving of the driver DR based on the speed and position of the
支援情報算出部21は、車両100が走行する区間の最適な運転曲線をデータベースとして保持するか、路線情報、車両性能及びダイヤ情報に基づき、リアルタイムで作成する。
支援情報算出部21は、車両速度位置検知装置20からの車両100の位置に基づいて最適運転曲線を参照し、車両100の位置に応じた目標速度を算出する。
The support information calculation unit 21 holds the optimum driving curve of the section in which the
The support information calculation unit 21 refers to the optimum driving curve based on the position of the
支援情報算出部21は、車両速度位置検知装置20からの車両100の速度と、前記算出した目標速度を比較し、車両100の速度が目標速度に近くなるような運転操作を決定し、運転支援情報として算出する。
支援情報表示部22は、前記算出した運転支援情報を画面に表示する。運転士DRは、表示された運転支援情報に基づいて運転を行う。
車両速度位置検知装置20は、終端駅に到着して走行が終了したか否かを判定する(ステップS25)。
ステップS25の判定で、走行が終了していない場合(ステップS25;No)、処理を再びステップS11に移行し、同様に処理を継続する。
ステップS25の判定で、走行が終了した場合(ステップS25;Yes)、処理を終了する。
The support information calculation unit 21 compares the speed of the
The support
The vehicle speed
If the determination in step S25 indicates that the running has not been completed (step S25; No), the process proceeds to step S11 again, and the process is continued in the same manner.
When the running is completed in the determination of step S25 (step S25; Yes), the process is terminated.
以上の説明のように、線路の曲線の曲率と、曲率変化率を併用することにより、角速度センサのゼロ点がずれている場合でも、曲線開始・終了位置を精度よく特定し、位置を補正できる。従って、GNSS情報が取得できない区間においても、地上設備を設置することなく、精度よい位置検知が可能となる。 As described above, by using the curvature of the curve of the line and the rate of change of curvature together, even if the zero point of the angular velocity sensor is deviated, the curve start / end position can be accurately specified and the position can be corrected. .. Therefore, even in a section where GNSS information cannot be acquired, accurate position detection is possible without installing ground equipment.
精度のよい位置検知情報を用いることで、より適切な運転支援を行える。 By using accurate position detection information, more appropriate driving support can be provided.
[2]第2実施形態
第2実施形態について図面を参照して説明する。
図5は、第2実施形態の車両運転制御装置の概略構成ブロック図である。
図5において、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
[2] Second Embodiment The second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic block diagram of the vehicle driving control device of the second embodiment.
In FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、車両速度位置検知装置20を備えた車両運転支援装置10に代えて、車両速度位置検知装置20を備えた車両運転制御装置50を備え、車両100が車両運転制御装置50の制御下で動作する駆動制動制御装置12を備えた点である。
ここで、車両運転制御装置50は、第1実施形態の支援情報算出部21及び支援情報表示部22に代えて、制御指令算出部51及び制御指令送信部52を備えている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that instead of the vehicle driving
Here, the vehicle driving
上記構成において、制御指令算出部51は、車両100が走行する区間の最適な運転曲線をデータベースで保持するか、路線情報、車両性能及びダイヤ情報に基づき、リアルタイムで作成する。
In the above configuration, the control command calculation unit 51 holds the optimum driving curve of the section in which the
制御指令算出部51は、車両速度位置検知装置20からの車両100の位置に基づいて最適運転曲線を参照し、車両100の位置に応じた目標速度を抽出する。
The control command calculation unit 51 refers to the optimum driving curve based on the position of the
制御指令算出部51は、車両速度位置検知装置20からの車両100の速度と、前記算出した目標速度を比較し、車両100の速度が目標速度に近くなるような運転制御指令を決定し、制御指令送信部27に出力する。
制御指令送信部27は、車両100の駆動制動制御装置12に運転制御指令を出力し、車両の運転を制御する。
The control command calculation unit 51 compares the speed of the
The control command transmission unit 27 outputs a driving control command to the drive braking control device 12 of the
第1実施形態と同様に、本第2実施形態においても、線路の曲線の曲率と、曲率変化率を併用することにより、角速度センサのゼロ点がずれている場合でも、曲線区間の開始・終了位置を精度よく特定し、位置を補正できる。従って、GNSS情報が取得できない区間においても、地上設備を設置することなく、精度よい位置検知が可能となる。
精度のよい位置検知情報を用いることで、より適切な運転制御を行える。
Similar to the first embodiment, in the second embodiment as well, by using the curvature of the curve of the line and the rate of change in curvature together, even if the zero point of the angular velocity sensor is deviated, the start / end of the curve section is started. The position can be specified accurately and the position can be corrected. Therefore, even in a section where GNSS information cannot be acquired, accurate position detection is possible without installing ground equipment.
By using accurate position detection information, more appropriate operation control can be performed.
[3]実施形態の変形例
以上の実施形態においては、車両位置をキロ程で特定していたが、キロ程に限らず、緯度・経度等の位置情報であっても同様な効果が得られる。
また、以上の実施形態においては、曲率変化率ピークの発生位置に基づいて位置補正量を決定していたが、曲率変化率ピークに替えて、角加速度ピークの発生位置に基づいて位置補正量を決定しても同様な効果が得られる。
[3] Modifications of the Embodiment In the above embodiments, the vehicle position is specified in kilometers, but the same effect can be obtained not only in kilometers but also in position information such as latitude and longitude. ..
Further, in the above embodiment, the position correction amount is determined based on the position where the curvature change rate peak occurs, but instead of the curvature change rate peak, the position correction amount is determined based on the position where the angular acceleration peak occurs. Even if it is decided, the same effect can be obtained.
本実施形態の車両速度位置検知装置、車両運転支援装置あるいは車両運転制御装置は、CPU等の制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM等の記憶装置と、HDD、CDドライブ装置等の外部記憶装置と、を備え、さらに通常のディスプレイ等の周辺機器を備えた通常のコンピュータを利用したハードウェア構成とすることが可能である。 The vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, or vehicle driving control device of the present embodiment includes a control device such as a CPU, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) or RAM, and an external device such as an HDD or a CD drive device. It is possible to have a hardware configuration using a normal computer equipped with a storage device and peripheral devices such as a normal display.
本実施形態の車両速度位置検知装置、車両運転支援装置あるいは車両運転制御装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。 The program executed by the vehicle speed position detection device, the vehicle driving support device, or the vehicle driving control device of the present embodiment is a CD-ROM, a flexible disk (FD), or a CD- in an installable or executable format file. It is provided by being recorded on a computer-readable recording medium such as R or DVD (Digital Versaille Disc).
また、本実施形態の車両速度位置検知装置、車両運転支援装置あるいは車両運転制御装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の車両速度位置検知装置、車両運転支援装置あるいは車両運転制御装置で実行されるログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の車両速度位置検知装置、車両運転支援装置あるいは車両運転制御装置のプログラムを、ROM等にあらかじめ組み込んで提供するように構成してもよい。
Further, the program executed by the vehicle speed position detection device, the vehicle driving support device, or the vehicle driving control device of the present embodiment is stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading via the network. It may be configured to do so. Further, the program executed by the vehicle speed position detection device, the vehicle driving support device, or the vehicle driving control device of the present embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.
Further, the program of the vehicle speed position detection device, the vehicle driving support device, or the vehicle driving control device of the present embodiment may be configured to be provided by incorporating it in a ROM or the like in advance.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
100 車両
10 車両運転支援装置
11 速度発電機
12 駆動制動制御装置
20 車両速度位置検知装置
21 支援情報算出部
22 支援情報表示部(支援情報提示部)
27 制御指令送信部
31 速度・移動距離算出部
32 角速度検知部
33 曲率推定部
34 曲率変化率算出部
35 位置算出部
36 ピーク位置算出部
37 曲線情報保持部
38 ピーク位置抽出部
39 位置補正部
50 車両運転制御装置
51 制御指令算出部
52 制御指令送信部
D11 曲線区間番号データ
D12 カーブの方向
D13 曲率が曲線判定しきい値を超過する標準的な位置(曲線区間の開始位置側)
D14 曲率変化率ピークの標準的な発生位置(曲線区間の開始位置側)
D15 曲率変化率ピークの標準的な値(曲線区間の開始位置側)
D16 曲率が曲線判定しきい値未満となる標準的な位置(曲線区間の終了位置側)
D17 曲率変化率ピークの標準的な発生位置(曲線区間の終了位置側)
D18 曲率変化率ピークの標準的な値(曲線区間の終了位置側)
100
27 Control
D14 Standard position of occurrence of curvature change rate peak (on the start position side of the curve section)
D15 Standard value of curvature change rate peak (on the start position side of the curve section)
D16 Standard position where the curvature is less than the curve judgment threshold (on the end position side of the curve section)
D17 Standard position of occurrence of curvature change rate peak (on the end position side of the curve section)
D18 Standard value of curvature change rate peak (on the end position side of the curve section)
Claims (10)
前記鉄道車両の移動距離及び位置補正量に基づいて、前記鉄道車両の位置を算出する位置算出部と、
各曲線区間の角加速度の極値または曲率変化率の極値の発生位置を含む曲線情報を記憶した曲線情報保持部と、
前記鉄道車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき、前記位置補正量を算出する位置補正部と、
を備えた車両速度位置検知装置。 A vehicle speed position detector mounted on a railroad vehicle.
A position calculation unit that calculates the position of the railway vehicle based on the moving distance and the position correction amount of the railway vehicle, and
A curve information holding unit that stores curve information including the position where the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate of each curve section is generated, and
The actual occurrence position of the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate detected by the railroad vehicle, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate of the running curve extracted by referring to the curve information. A position correction unit that calculates the position correction amount based on the standard generation position of the value, and
Vehicle speed position detection device equipped with.
請求項1記載の車両速度位置検知装置。 The position correction unit has the actual occurrence position of the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate detected by the railroad vehicle, and the extreme value of the angular acceleration of the traveling curve extracted by referring to the curve information. Alternatively, the difference between the standard occurrence position of the extreme value of the curvature change rate and the position is calculated as the position correction amount.
The vehicle speed position detecting device according to claim 1.
請求項1又は2記載の車両速度位置検知装置。 The curve information holding unit further stores a standard value of the extremum.
The vehicle speed position detecting device according to claim 1 or 2.
前記ヨー角速度に基づいて角速度の極値または曲率変化率の極値を算出する、
請求項1乃至3のいずれか一項記載の車両速度位置検知装置。 Equipped with an angular velocity detector that detects the yaw angular velocity
The extremum of the angular velocity or the extremum of the rate of change in curvature is calculated based on the yaw angular velocity.
The vehicle speed position detecting device according to any one of claims 1 to 3.
請求項2乃至4のいずれか一項記載の車両速度位置検知装置。 When the calculated position correction amount is within a predetermined threshold value, the position correction unit outputs the position correction amount used by the position calculation unit.
The vehicle speed position detecting device according to any one of claims 2 to 4.
請求項4記載の車両速度位置検知装置。 The position correction unit extracts when the calculated position correction amount is within a predetermined threshold value and with reference to the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate detected by the vehicle and the curve information. The position correction amount used by the position calculation unit when the difference from the extreme value of the angular acceleration of the running curve or the standard value of the extreme value of the curvature change rate is within a predetermined threshold value. Output as,
The vehicle speed position detecting device according to claim 4.
前記車両の移動距離及び位置補正量に基づいて、前記車両の位置を算出する位置算出部と、
曲線区間の角加速度の極値または曲率変化率の極値の発生位置を含む曲線情報を記憶した曲線情報保持部と、
前記車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき、前記位置補正量を算出する位置補正部と、
前記車両の位置及び前記車両の速度に基づいて運転支援情報を算出する支援情報算出部と、
算出した前記運転支援情報を表示する支援情報提示部と、
を備えた車両運転支援装置。 It is a vehicle driving support device installed in railway vehicles.
A position calculation unit that calculates the position of the vehicle based on the moving distance of the vehicle and the position correction amount.
A curve information holding unit that stores curve information including the position where the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate in the curve section is generated, and
The actual position where the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate detected by the vehicle actually occurs, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate of the running curve extracted by referring to the curve information. A position correction unit that calculates the position correction amount based on the standard generation position of
A support information calculation unit that calculates driving support information based on the position of the vehicle and the speed of the vehicle,
A support information presentation unit that displays the calculated driving support information, and
Vehicle driving support device equipped with.
前記車両の移動距離及び位置補正量に基づいて、前記車両の位置を算出する位置算出部と、
曲線区間の角加速度の極値または曲率変化率の極値の発生位置を含む曲線情報を記憶した曲線情報保持部と、
前記車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき前記位置補正量を算出する位置補正部と、
補正後の前記車両の位置及び前記車両の速度に基づいて制御指令を算出する制御指令算出部と、
算出された前記制御指令を運転制御指令として前記駆動制御装置に送信する制御指令送信部と、
を備えた車両運転制御装置。 A vehicle operation control device that is mounted on a railway vehicle having a drive control device and controls the operation of the vehicle.
A position calculation unit that calculates the position of the vehicle based on the moving distance of the vehicle and the position correction amount.
A curve information holding unit that stores curve information including the position where the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate in the curve section is generated, and
The actual position where the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate detected by the vehicle actually occurs, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate of the running curve extracted by referring to the curve information. A position correction unit that calculates the position correction amount based on the standard generation position of
A control command calculation unit that calculates a control command based on the corrected position of the vehicle and the speed of the vehicle,
A control command transmission unit that transmits the calculated control command as an operation control command to the drive control device,
Vehicle driving control device equipped with.
前記車両の移動距離度及び位置補正量に基づいて、前記車両位置を算出する過程と、
前記車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき、前記位置補正量を算出する過程と、
を備えた方法。 It is a method executed by a vehicle speed position detection device mounted on a railroad vehicle having a curve information holding unit that stores curve information including the occurrence position of the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate in the curve section. ,
The process of calculating the vehicle position based on the moving distance of the vehicle and the position correction amount, and
The actual position where the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate detected by the vehicle actually occurs, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate of the running curve extracted by referring to the curve information. The process of calculating the position correction amount based on the standard generation position of
Method with.
前記コンピュータを、
前記車両の移動距離及び位置補正量に基づいて、前記車両の位置を算出する手段と、
前記車両で検知した角加速度の極値または曲率変化率の極値の実際の発生位置と、前記曲線情報を参照して抽出した走行中の曲線の角加速度の極値または曲率変化率の極値の標準的な発生位置に基づき、前記位置補正量を算出する手段と、
して機能させるプログラム。 A program that uses a computer to control a vehicle speed position detection device mounted on a railroad vehicle that has a curve information holding unit that stores curve information including the position where the extreme value of the angular acceleration or the extreme value of the curvature change rate in the curve section is generated. hand,
The computer
A means for calculating the position of the vehicle based on the moving distance of the vehicle and the amount of position correction, and
The actual position where the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate detected by the vehicle actually occurs, and the extreme value of the angular acceleration or the curvature change rate of the running curve extracted by referring to the curve information. A means for calculating the position correction amount based on the standard generation position of
A program that works.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017150272A JP6925904B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017150272A JP6925904B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019030188A JP2019030188A (en) | 2019-02-21 |
JP6925904B2 true JP6925904B2 (en) | 2021-08-25 |
Family
ID=65476757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017150272A Active JP6925904B2 (en) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6925904B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020172230A (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Position detection method and position detection system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3015725B2 (en) * | 1996-02-07 | 2000-03-06 | 川崎重工業株式会社 | Railroad track condition detecting device and method, and vehicle body attitude control device |
JPH09207782A (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-12 | East Japan Railway Co | Point detection method of railroad and its device |
WO2011055470A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | 三菱電機株式会社 | Fixed position stop support system |
-
2017
- 2017-08-02 JP JP2017150272A patent/JP6925904B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019030188A (en) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9205742B2 (en) | Apparatus and method for correcting offset of yaw rate sensor and system for controlling speed of vehicle with the said apparatus | |
US6023653A (en) | Vehicle position detecting apparatus | |
US8874345B2 (en) | Method and system for identifying an erroneous speed of a vehicle | |
US10160281B2 (en) | Road roughness preview with drive history | |
US9266543B2 (en) | Train protection device and train position decision method | |
JP5441809B2 (en) | Train position detection device | |
KR20090001721A (en) | Method for correcting map matching and navigation system implementing the method | |
JP5973024B1 (en) | Position detection device | |
KR20210077833A (en) | Apparatus and method for correcting offset of sensor for autonomous vehicle | |
JP2010095135A (en) | Wheel vibration extraction device and road surface state estimation device | |
US20200011282A1 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and program | |
CN101243301B (en) | Method for the operation of a navigation system, and navigation system | |
JP6925904B2 (en) | Vehicle speed position detection device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program | |
CN104422449A (en) | Vehicle navigation method and vehicle navigation device | |
JP6620379B2 (en) | Travel distance calculation device, billing system, travel distance calculation method, program, and storage medium | |
JP2024050957A (en) | Train speed and position calculation device, train operation support device, train operation control device, and train speed and position calculation method | |
JP6971688B2 (en) | Train automatic stop control device and position calculation device | |
KR20150000005A (en) | Map Matching System and Method Using Tire Pressure Monitoring System | |
JP2019027998A (en) | Vehicle position calculation device, vehicle driving support device, vehicle driving control device, method and program | |
JP2011191243A (en) | Offset correction device for on-vehicle gyro | |
JP5891120B2 (en) | Speed calculation device, speed calculation method, speed calculation program, and recording medium | |
JP3572828B2 (en) | Navigation device | |
KR101244475B1 (en) | Method and System for Controlling Parking | |
JP2021039078A (en) | Map information generator, map information generation method, and map information generation program | |
JP4356566B2 (en) | Car navigation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6925904 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |