JP7343153B2 - 列車位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、軌道に沿って走行する列車の位置を検出する列車位置検出装置に関する。

旅客や貨物等を運ぶ列車をレール等の軌道に沿って走行させる交通システムでは、列車の衝突を防止するために列車の位置を検出する列車位置検出装置が設けられている。例えば、特開２０１０－２３５００３号公報（特許文献１）には、軌道回路を用いた列車位置検出装置、ＧＰＳ受信機を用いた列車位置検出装置、軌道に沿った所定箇所に設けられ、車上無線機と通信可能な地上無線機を用いた列車位置検出装置が開示されている。また、特開２００８－２４７１５４号公報（特許文献２）には、撮像装置を用いた列車位置検出装置が開示されている。

特開２０１０－２３５００３号公報 特開２００８－２４７１５４号公報

軌道回路を用いて列車の位置を検出する場合には、軌道回路内のレールに信号電流を供給する電流供給回路やレールに流れている信号電流を検出する電流検出回路等を設ける必要がある。このため、軌道回路を構成する装置の設置コストや保守点検コストが高い。
また、ＧＰＳ受信機により受信したＧＰＳ電波を用いて列車の位置を検出する場合には、トンネル内等のＧＰＳ電波の受信が困難な箇所では列車の位置を検出することができず、また、位置検出精度にばらつきがある。
また、車上無線機と通信可能な地上無線機を用いて列車の位置を検出する場合には、軌道に沿った所定箇所に地上無線機を設ける必要がある。このため、地上無線機の設置コストや保守点検コストが高い。
また、カメラ等の撮像装置を用いて列車の位置を検出する場合には、撮像装置から出力される撮像情報を処理する必要がある。このため、画像処理を高速で実行可能な処理装置を用いる必要があり、コストが高い。
ここで、近年、自動車の安全性を高めるために、自動車の前方に光を照射するとともに、照射した光が物体で反射した反射光を受光することによって、自動車の前方に存在する物体を検出する光レーダーが開発されている。例えば、特開２００７－２１４５６４号公報に、ライダー（ＬｉＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）を用いた物体検出装置が開示されている。ライダーは、自動車の前方に、照射角度を変えながらパルス状のレーザー光を照射し、照射したレーザー光が物体で反射した反射光を受光する。そして、レーザー光の照射角度およびレーザー光を照射してから反射光を受光するまでの時間（反射時間）に基づいて、自動車の前方に存在する物体の方向および距離を判別する。
本発明は、このような光レーダーを用いて列車位置検出装置を構成することにより、列車の位置を安価に、確実に検出できるようにすることを目的とする。

本発明の列車位置検出装置は、以下のような構成を備えている。なお、本発明において、「列車」という記載は、旅客や貨物等を運ぶ移動体を示している。列車の駆動機構としては、公知の種々の駆動機構を用いることができる。また、「軌道」という記載は、列車の走行経路を規定する構造物を示している。軌道としては、列車の車輪が転動するレールや、列車進行方向をガイドするガイドウェイを有する走行路等が対応する。
第１発明の列車位置検出装置は、列車側に設けられている列車装置を備えている。列車装置は、列車側処理手段と、光照射手段と、受光手段と、列車側記憶手段とを有している。
光照射手段は、列車前方側に延在する平面の所定領域に、列車進行方向に対して異なる照射角度で光を照射可能に構成されている。好適には、光は、列車進行方向および列車進行方向と交差する左右方向に延在する平面に沿って放射状に照射される。また、受光手段は、光照射手段から照射された光が物体で反射した反射光を受光可能に構成されている。好適には、光照射手段は、パルス状のレーザー光を照射し、受光手段は、物体で反射したレーザー光を受光する。光の照射角度を変える方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、発光器から発生された光を回転ミラーで反射させる方法、発光器を回転させる方法等を用いることができる。光照射手段および受光手段の配置位置（高さ等）は、適宜選択可能である。
列車側記憶手段は、物体情報データベースと位置情報データベースを有している。
物体情報データベースには、軌道に沿って存在する物体の外周形状を示す特徴情報および物体の基準点を示す基準点情報を含む物体情報が、物体を示す物体識別情報に対応して複数記憶されている。物体情報データベースに外周形状が記憶される物体は、列車位置検出のために設けた物体であってもよい。
物体の外周形状は、列車が軌道に沿って走行する時に、光照射手段からの光の照射および物体で反射した反射光の受光によって判別される外周形状である。例えば、光照射手段の位置から見える範囲内の物体の外周面を、光を照射する平面で切断した断面形状である。外周形状は、照射角度を変えて照射した光が反射した物体の複数の反射点で表してもよいし、複数の反射点を接続した線で表してもよい。物体情報を物体情報データベースに記憶する物体としては、好適には、列車が軌道に沿って走行する時に、所定範囲内の各位置で判別される外周形状が略同じである物体が選択される。また、好適には、他の物体の外周形状と識別可能な外周形状を有する物体が選択される。
物体の基準点は、物体の外周形状に沿った任意の点が設定される。好適には、照射した光が反射した複数の反射点の中から容易に抽出することができる点が設定される。例えば、直線や曲線等の線が接続されている接続点や線の端点等が設定される。
位置情報データベースには、軌道に沿った位置における、列車進行方向に対する物体の基準点の方向を示す方向情報および受光手段から物体の基準点までの距離を示す距離情報を含む位置参照情報が、位置を示す位置情報に対応して複数記憶されている。位置情報としては、好適には、地図上の東西方向（経度）をｘ軸、南北方向（緯度）をｙ軸とするｘ－ｙ座標が用いられるが、出発地点からの走行距離等を用いることもできる。位置情報データベースには、位置情報に対応させて１つの物体の位置参照情報を記憶させてもよいし、複数の物体の位置参照情報を記憶させてもよい。
列車側処理手段は、軌道に沿った各位置において、光の照射角度および光が照射されてから反射光が受光されるまでの時間（反射時間）と、物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する。例えば、照射した光が反射した複数の反射点について、反射点の方向［＝照射角度］および反射点までの距離［＝反射時間×光の速度／２］を判別することで、複数の反射点により形成される物体の外周形状を判別する。なお、光照射手段と受光手段との間の距離は、光照射手段と物体との間の距離および物体と受光手段との間の距離に比べて充分に短い。そして、判別した物体の外周形状と一致する外周形状を有する物体の基準点を判別し、判別した物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する。
そして、判別した物体の基準点の方向および基準点までの距離と、位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出する。例えば、判別した物体の基準点の方向および基準点までの距離と一致する位置参照情報（方向および距離）に対応する位置情報で示される位置を列車の位置として検出する。位置情報データベースに、位置情報に対応して１つの物体の位置参照情報が記憶されている場合には、例えば、判別した１つあるいは複数の物体の基準点の方向および基準点までの距離の組み合わせの中に、当該位置参照情報（方向および距離）が一致する組み合わせが含まれているか否かを判断する。また、位置情報データベースに、位置情報に対応して複数の物体の位置参照情報が記憶されている場合には、例えば、判別した複数の物体の基準点の方向および基準点までの距離の組み合わせの中に、当該複数の物体の位置参照情報（方向および距離）と一致する組み合わせが含まれているか否かを判断する。
第１発明では、列車の位置を安価に、確実に検出することができる。
第１発明の異なる形態では、位置情報データベースには、物体の基準点の方向を示す方向情報および受光手段から物体の基準点までの距離を示す距離情報とともに当該物体の物体識別情報を含む位置参照情報が位置情報に対応して記憶されている。
また、列車側処理手段は、軌道に沿った各位置において、光の照射角度および反射時間と、物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する。
そして、判別した物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離と、位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出する。例えば、判別した物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離と一致する位置参照情報（物体識別情報、方向および距離）が記憶されている場合に、一致した位置参照情報に対応する位置情報で示される位置を列車の位置として検出する。
本形態では、物体を示す物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離を用いて列車の位置を検出するため、列車の位置をより容易、確実に検出することができる。
第１発明の異なる形態では、地上側に設けられている中央管理装置を備えている。中央管理装置は、管理装置側処理手段と表示手段を有している。表示手段としては、好適には、列車の運行を監視、制御する連動装置に設けられている表示盤が用いられる
列車側処理手段は、検出した列車の位置を示す列車位置情報を管理装置側処理手段に送信する。列車位置情報を送信する方法としては、公知の種々の送信方法を用いることができる。
そして、管理装置側処理手段は、列車側処理手段から送信された列車位置情報に基づいて、列車の位置を表示手段に表示する。
本形態では、各列車の位置を中央管理装置に設けられている表示手段により目視で確認することができる。
第２発明の列車位置検出装置は、列車側に設けられている列車装置と地上側に設けられている中央管理装置を備えている。列車装置は、列車側処理手段と、光照射手段と、受光手段と、列車側記憶手段とを有している。また、中央管理装置は、管理装置側処理手段と管理装置側記憶手段を有している。
光照射手段および受光手段としては、第１発明の列車検出装置の光照射手段および受光手段を用いることができる。
列車側記憶手段は、物体情報データベースを有している。物体情報データベースとしては、第１発明の列車位置検出装置の物体情報データベースを用いることができる。
列車側処理手段は、光照射手段から照射された光の照射角度および光が照射されてから反射光が受光されるまでの時間（反射時間）と、物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する。そして、判別した、物体の基準点の方向および基準点までの距離を示す列車情報を管理装置側処理手段に送信する。好適には、列車情報に、列車を示す列車識別情報が含まれる。列車側処理手段における、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する手法としては、第１発明の列車位置検出制御装置の列車側処理手段と同様の手法を用いることができる。
管理装置側記憶手段は、位置情報データベースを有している。位置情報データベースとしては、第１発明の列車位置検出装置の位置情報データベースを用いることができる。
管理装置側処理手段は、列車側処理手段から送信された列車情報で示される物体の基準点の方向および基準点までの距離と、位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出する。好適には、列車識別情報で示される列車の位置を検出する。管理装置側処理手段における列車位置検出手法としては、第１発明の列車位置検出装置の列車側処理手段の列車位置検出手法と同様の手法を用いることができる。
第２発明では、第１発明と同様に、列車の位置を安価に、確実に検出することができる。
第２発明の異なる形態では、位置情報データベースには、物体の基準点の方向を示す方向情報および受光手段から物体の基準点までの距離を示す距離情報とともに当該物体の物体識別情報を含む位置参照情報が位置情報に対応して記憶されている。
列車側処理手段は、照射角度および反射時間と、物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別する。そして、判別した物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離を示す列車情報を管理装置側処理手段に送信する。
管理装置側処理手段は、列車側処理手段から送信された列車情報で示される物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離と、位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出する。
本形態では、物体を示す物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離を用いて列車の位置を検出するため、列車の位置をより容易、確実に検出することができる。
第２発明の異なる形態では、中央管理装置は、表示手段を有している。そして、管理装置側処理手段は、列車の位置を表示手段に表示する。
本形態では、各列車の位置を中央管理装置に設けられている表示手段により目視で確認することができる。
第１発明および第２発明の異なる形態では、位置情報データベースには、位置参照情報が、閉塞区間の境界位置を示す位置情報に対応して記憶されている。
列車が走行する軌道は、列車の衝突を防止するために閉塞区間に区分される。そして、閉塞区間内に列車が存在する場合には、後続の列車が当該閉塞区間内に侵入しないように信号機等が制御される。
本形態では、列車が閉塞区間の境界位置に位置することを容易に検出することができる。

本発明では、列車の位置を安価に、確実に検出することができる。

列車を正面から見た図である。 本発明の列車位置検出装置の第１実施形態のブロック図である。 光レーダーの動作を説明する図である。 物体の外周形状を判別する動作を説明する図である。 異なる位置における光レーダーと物体の基準点との関係を示す図である。 複線区間を走行する時の列車位置検出動作の一例を説明する図である。 複線区間の駅構内を走行する時の列車位置検出動作の一例を説明する図である。 単線区間の駅構内を走行する時の列車位置検出動作の一例を説明する図である。 物体情報データベースの一例を示す図である。 位置情報データベースの一例を示す図である。 列車情報データベースの一例を示す図である。 第１実施形態の列車位置検出装置における列車装置の処理手段の動作の一例を説明するフローチャートである。 単線区間における閉塞区間の一例を示す図である。 単線区間に対応する表示手段の一表示例を示す図である。 本発明の列車位置検出装置の第２実施形態のブロック図である。 第２実施形態の列車位置検出装置における列車装置の処理手段の動作の一例を説明するフローチャートである。 第２実施形態の列車位置検出装置における中央管理装置の処理手段の動作の一例を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の列車位置検出装置の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、本明細書では、「列車」という記載は、旅客や貨物等を運ぶ移動体を示す。列車の駆動機構としては、公知の種々の駆動機構を用いることができる。また、「軌道」という記載は、列車の走行経路を規定する構造物を示す。すなわち、列車は、軌道によって規定される走行経路を走行する。軌道としては、レールや、列車の進行方向をガイドするガイドウェイを有する走行路等が対応する。

本発明の列車位置検出装置の第１実施形態を、図１および図２を参照して説明する。
図１には、列車２００の、進行方向前面が示されている。図１に示されている列車２００は、軌道１００上を転動する車輪２１０を有している。
第１実施形態の列車位置検出装置は、図２に示されているように、列車２００側に設けられている列車装置１０と、地上側に設けられている中央管理装置３００により構成されている。

列車装置１０は、処理手段２０、光レーダー３０、記憶手段６０を有している。
なお、ＧＰＳ受信手段７０および車輪回転手段８０は、補助的に列車の位置を検出するために選択的に設けられる。
処理手段２０は、ＣＰＵにより構成され、物体検出処理や列車位置検出処理等を実行する。
光レーダー３０は、光を照射可能な光照射手段４０と、光照射手段４０から照射した光が物体で反射した反射光を受光可能な受光手段５０を有している。

光レーダー３０としては、自動車等の車両の前方に存在する物体を検出する光レーダーを用いることができる。例えば、特開２００７－２１４５６４号公報に開示されているようなライダー（ＬｉＤＡＲ）を用いることができる。ライダーは、パルス状のレーザー光を、照射角度を変えながらレーザー光照射手段から照射し、照射したレーザー光が物体で反射した反射レーザー光をレーザー光受光手段で受光する。そして、レーザー光の照射角度およびレーザー光を照射してから反射レーザー光を受光するまでの時間（反射時間）に基づいて、車両前方に存在する物体の方向および物体までの距離を判別する。例えば、進行方向に対して照射角度θｎでレーザー光を照射してから反射レーザー光を受光するまでの反射時間をｔｎとした場合、進行方向に対して角度θｎの方向に、車両から距離Ｌｎ［＝ｔｎ×レーザー光の速度ｖ／２）離れた位置に物体が存在することを判別する。なお、レーザー光照射手段とレーザー光受光手段との間の距離は、レーザー光照射手段と物体との間の距離および物体とレーザー光受光手段との間の距離に比べて十分小さい。

本実施形態では、光レーダー３０は、列車２００の進行方向前面に設けられている。光レーダー３０の光照射手段４０は、光４１を、列車２００の進行方向前方側（以下、「列車前方側」という）に、進行方向（図１では、紙面に直交する前後方向）および進行方向に直交する左右方向（図１では、左右方向）に延在する平面３１の所定領域に、照射角度θｎを変えながら放射状に照射可能に構成されている。光４１を照射する平面３１の高さ（光照射手段４０の高さ）は、物体の検出に適切な高さに設定される。本実施形態では、照射角度θｎは、列車２００の進行方向に対する角度として規定されている。例えば、進行方向と平行な方向を０度、進行方向に対して右側を正の角度、左側を負の角度に規定している。勿論、照射角度θｎは、進行方向以外の方向に対する角度として規定することもできる。例えば、進行方向に対して右側から左側に向けて０度から正の角度に規定し、あるいは、進行方向に対して左側から右側に向けて０度から正の角度に規定することができる。照射角度θｎを進行方向以外の方向に対する角度として規定することは、照射角度θｎを進行方向に対する角度として規定することと等価である。
光照射手段４０から照射する光４１の照射角度を変える方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、発光器から発生された光を、回転角度を変更可能な回転ミラーで反射させる方法や、発光器を回転させる方法等を用いることができる。
受光手段５０は、光照射手段４０から照射した光４１が、列車前方に存在する物体で反射した反射光５１を受光可能に構成されている。
記憶手段６０は、物体情報データベース６１と位置情報データベース６２を有している。物体情報データベース６１、位置情報データベース６２については後述する。
処理手段２０が、本発明の「列車側処理手段」に対応し、記憶手段６０が、本発明の「列車側記憶手段」に対応する。

中央管理装置３００は、処理手段３１０、記憶手段３２０、表示手段３３０を有している。
処理手段３１０は、ＣＰＵ等により構成され、列車管理処理等を実行する。
記憶手段３２０は、列車情報データベース３２１を有している。列車情報データベース３２１については後述する。
表示手段３３０は、列車の位置等の列車運行管理情報を表示する。
好適には、列車の運行を監視、管理する連動装置が中央管理装置３００として用いられ、連動装置の表示盤が表示手段３３０として用いられる。
処理手段３１０が、本発明の「管理装置側処理手段」に対応し、記憶手段３２０が、本発明の「管理装置側記憶手段」に対応する。

先ず、列車２００の前方に存在する物体を、光レーダー３０を用いて検出する動作を、図３を参照して説明する。
光照射手段４０は、光４１を、列車前方側の平面３１に、列車進行方向ｆｒに対する照射角度θｎを変えながら放射状に照射する。光照射手段４０から照射した光４１が列車前方に存在する物体Ａ、Ｂに当たると、物体Ａ、Ｂで反射した反射光５１が受光手段５０で受光される。
光４１が物体Ａ、Ｂに当たった箇所（反射点）は、光照射手段４０から見える範囲内の物体Ａ、Ｂの外周面を、光を照射する平面３１で切断した断面形状である。すなわち、光照射手段４０に対する反射点の方向および反射点と受光手段５０との間の距離が分かれば、物体Ａ、Ｂの外周形状（光照射手段４０から見た外周形状の一部）を判別することができる。光照射手段４０に対する反射点の方向は、光照射手段４０から照射した光４１の照射角度θｎで表され、反射点と受光手段５０との間の距離Ｌｎは、光４１を照射していから反射光５１を受光するまでの反射時間ｔｎで表される（Ｌｎ＝ｔｎ×光４１の速度ｖ／２）。
なお、光レーダー３０により物体Ａ、Ｂを検出可能な物体検出可能領域は、光レーダー３０から光４１を照射可能な照射角度範囲と、光レーダー３０からの距離によって規定される。物体検出可能領域は、使用される光レーダー３０によって異なる。

光レーダー３０を用いて物体の外周形状を判別する動作を、図４を参照して説明する。なお、図４には、辺Ａ１～Ａ４により形成される四角形形状の断面を有する四角柱状の物体Ａと、辺Ｂ１～Ｂ３により形成される三角形形状の断面を有する三角柱状の物体Ｂが示されている。
列車２００が図４に示されている位置を走行している状態で、光照射手段４０から照射した光４１の、列車進行方向ｆｒに対する照射角度θｎと、光照射手段４０から光４１を照射してから物体の反射点で反射した反射光５１を受光手段５０で受光するまでの時間（反射時間）ｔｎに基づいて、物体の外周形状（外周面の一部）を判別することができる。
図４に示されている物体Ａに関しては、実線で示されている、辺Ａ１と辺Ａ２が交差するＬ字状の外周形状が判別される。辺Ａ１は、反射点ａ１と反射点ａ２を通り、列車進行方向ｆｒに略平行に直線状に延在し、辺Ａ２は、反射点ａ２と反射点ａ３を通り、列車進行方向ｆｒと略直交する左右方向に直線状に延在している。反射点ａ１は、光４１（ａ１）の照射角度θ（ａ１）および反射光５１（ａ１）の反射時間ｔ（ａ１）に基づいて、列車進行方向ｆｒに対して角度θ（ａ１）の方向に、距離Ｌ（ａ１）[＝ｔ（ａ１）×ｖ／２]の位置に存在することが判別される。反射点ａ２は、光４１（ａ２）の照射角度θ（ａ２）および反射光５１（ａ２）の反射時間ｔ（ａ２）に基づいて、列車進行方向ｆｒに対して角度θ（ａ２）の方向に、距離Ｌ（ａ２）[＝ｔ（ａ２）×ｖ／２]の位置に存在することが判別される。反射点ａ３は、光４１（ａ３）の照射角度θ（ａ３）および反射光５１（ａ３）の反射時間ｔ（ａ３）に基づいて、列車進行方向ｆｒに対して角度θ（ａ３）の方向に、距離Ｌ（ａ３）[＝ｔ（ａ３）×ｖ／２]の位置に存在することが判別される。辺Ａ１および辺Ａ２の形状、列車進行方向ｆｒに対する辺Ａ１および辺Ａ２の延在方向（列車進行方向ｆｒに対する角度）は、辺Ａ１および辺Ａ２を構成する各反射点の位置（方向、距離）から判別することができる。
また、図４に示されている物体Ｂに関しては、実線で示されている、辺Ｂ１が判別される。辺Ｂ１は、反射点ｂ１とｂ２を通り、列車進行方向ｆｒに対して傾斜した状態で直線状に延在している。反射点ｂ１は、光４１（ｂ１）の照射角度θ（ｂ１）および反射光５１（ｂ１）の反射時間ｔ（ｂ１）に基づいて、列車進行方向ｆｒに対して角度θ（ｂ１）の方向に、距離Ｌ（ｂ１）[＝ｔ（ｂ１）×ｖ／２]の位置に存在することが判別される。反射点ｂ２は、光４１（ｂ２）の照射角度θ（ｂ２）および反射光５１（ｂ２）の反射時間ｔ（ｂ２）に基づいて、列車進行方向ｆｒに対して角度θ（ｂ２）の方向に、距離Ｌ（ｂ２）[＝ｔ（ｂ２）×ｖ／２]の位置に存在することが判別される。辺Ｂ１の形状、列車進行方向ｆｒに対する辺Ｂ１の延在方向（列車進行方向ｆｒに対する角度）は、辺Ｂ１を構成する各反射点の位置（方向、距離）から判別することができる。
なお、図４では、反射点ａ１とａ２の間の反射点、反射点ａ２とａ３の間の反射点、反射点ｂ１とｂ２の間の反射点は、図示を省略している。

本実施形態では、光照射手段４０からの光４１の照射および受光手段５０による反射光５１の受光によって、列車前方に存在する物体の外周形状を判別し、判別した物体の外周形状と、記憶手段６０の物体情報データベース６１に予め記憶されている、軌道１００に沿って存在する物体の外周形状とを比較することによって、列車前方に存在する物体が予め記憶されている物体の外周形状と一致している否かを判断する。
列車の前方に存在する物体の外周形状が、記憶されている物体の外周形状と一致しているか否かを判断する方法として、外周形状を構成する全ての反射点について、列車進行方向に対する方向および距離を比較する方法を用いると、処理に時間を要する。
そこで、本実施形態では、物体の基準点を設定し、物体の基準点について、列車進行方向に対する方向および距離を比較する方法を用いている。
物体の基準点としては、物体の外周形状を形成する複数の反射点の中から抽出が容易である反射点が設定される。
例えば、図４に示されている、断面が四角形形状を有する物体Ａに関しては、辺Ａ１と辺Ａ２が直交するＬ字状の外周形状が判別される。このようなＬ字状の外周形状では、辺Ａ１の一方の端部（反射点ａ１）、辺Ａ２の他方の端部（反射点ａ３）、辺Ａ１の他方の端部と辺Ａ２の一方の端部が接続されている接続部（反射点ａ２）の判別が容易である。このため、辺Ａ１の一方の端部（反射点ａ１）、辺Ａ２の他方の端部（反射点ａ３）、辺Ａ１と辺Ａ２との接続部（反射点ａ２）の少なくとも一つが物体Ａの基準点として設定される。
また、図４に示されている、断面が三角形形状を有する物体Ｂに関しては、直線状に延在する辺Ｂ１が外周形状として判別される。このような直線状に延在する外周形状では、辺Ｂ１の一方の端部（反射点ｂ１）および他方の端部（反射点ｂ２）の判別が容易である。このため、辺Ｂ１の一方の端部（反射点ｂ１）および他方の端部（反射点ｂ２）の少なくとも一方が物体Ｂの基準点として設定される。
物体の基準点は、光の照射及び反射光の受信によって判別される物体の外周形状に応じて適宜設定される。

次に、軌道１００に沿って走行する列車２００の位置を検出する動作を、図５を参照して説明する。図５は、軌道１００に沿った各走行位置における光レーダー３０と物体Ａとの配置関係を示している。
ここで、列車２００（光レーダー３０）が走行位置（１）～（３）を走行する時、光照射手段４０からの光４１の照射および物体Ａの反射点で反射した反射光５１の受光手段５０での受光により判別される物体Ａの外周形状は、辺Ａ１と辺Ａ２が直交するＬ字状であるものとする。また、物体Ａの基準点は、辺Ａ１の他方の端部と辺Ａ２の一方の端部との接続部（反射点ａ２）が設定されているものとする。
走行位置（１）では、物体Ａの反射点ａ２に対応する照射角度θ１（ａ２）および反射点ａ２までの距離Ｌ１（ａ２）が、物体Ａの基準点の方向θｒｅｆおよび基準点までの距離Ｌｒｅｆとして抽出される。
走行位置（２）では、物体Ａの反射点ａ２に対応する照射角度θ２（ａ２）および反射点ａ２までの距離Ｌ２（ａ２）が、物体Ａの基準点の方向θｒｅｆおよび基準点までの距離Ｌｒｅｆとして抽出される。
走行位置（３）では、物体Ａの反射点ａ２に対応する照射角度θ３（ａ２）および反射点ａ２までの距離Ｌ３（ａ２）が、物体Ａの基準点の方向θｒｅｆおよび基準点までの距離Ｌｒｅｆとして抽出される。
すなわち、軌道１００に沿った各位置に対応して、物体Ａの基準点の方向θおよび基準点までの距離Ｌを記憶させておくことにより、軌道１００に沿った各位置で判別した、物体Ａの基準点（反射点ａ２）に対応する方向θｎおよび基準点（反射点ａ２）までの距離Ｌｎにより列車２００の位置を検出することができる。

複線区間を走行する時の列車位置検出動作を、図６を参照して説明する。図６では、列車２００は、軌道１００に沿って一方向（図６の下方から上方）に移動する。
また、図６では、軌道１００に沿って、物体Ａ～Ｅが存在する。物体Ａは、辺Ａ１～Ａ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｂは、辺Ｂ１～Ｂ３により形成される三角形形状の断面を有する建物である。物体Ｃは、辺Ｃ１～Ｃ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｄは、辺Ｄ１とＤ２により形成されるＬ字状の断面を有する壁である。物体Ｅは、辺Ｅ１～Ｅ４により形成される四角形形状を有する建物である。
図６では、破線で示されている、軌道１００の中心線１１０上の位置が、地図の東西方向をｘ軸、南北方向をｙ軸とするｘ－ｙ座標上の位置（ｘ，ｙ）で示されている。なお、列車２００が軌道１００の曲線箇所、分岐箇所や合流箇所等を走行する際には、光レーダー３０は、軌道１００の中心線１１０から外れることがある。このため、このような箇所では、軌道１００の中心線１１０に対する光レーダー３０のずれを補正して列車２００の位置を検出するのが好ましい。
後述する図７および図８においても、列車の位置は、同様のｘ－ｙ座標上の位置（ｘ，ｙ）で示されている。

列車位置（１）では、辺Ａ１とＡ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ａの外周面として判別される。そして、物体Ａの基準点ａ２の方向θ１（ａ２）および基準点ａ２までの距離Ｌ１（ａ２）に基づいて、列車の位置が［ｘ（１），ｙ（１）］であることが検出される。
列車位置（２）では、辺Ａ１とＡ２により形成されるＬ字状の外周面が物体のＡの外周面として判別されるとともに、辺Ｂ１により形成される直線状の外周面が物体Ｂの外周面として判別される。そして、物体Ａの基準点ａ２の方向θ２（ａ２）および基準点ａ２までの距離Ｌ２（ａ２）、物体Ｂの基準点ｂ１の方向θ２（ｂ１）および基準点ｂ１までの距離Ｌ２（ｂ１）に基づいて、列車の位置が［ｘ（２），ｙ（２）］であることが検出される。
列車位置（３）では、辺Ｂ１により形成される直線状の外周面が物体Ｂの外周面として判別されるとともに、辺Ｃ１とＣ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｃの外周面として判別される。そして、物体Ｂの基準点ｂ１の方向θ３（ｂ１）および基準点ｂ１までの距離Ｌ３（ｂ１）、物体Ｃの基準点ｃ２の方向θ３（ｃ２）および基準点ｃ２までの距離Ｌ３（ｃ２）に基づいて、列車の位置が［ｘ（３），ｙ（３）］であることが検出される。
同様に、列車位置（４）では、物体Ｃの基準点ｃ２の方向θ４（ｃ２）および基準点ｃ２までの距離Ｌ４（ｃ２）、物体Ｄの基準点ｄ２の方向θ４（ｄ２）および基準点ｄ２までの距離Ｌ４（ｄ２）に基づいて、列車の位置が［ｘ（４），ｙ（４）］であることが検出される。
また、列車位置（５）では、物体Ｄの基準点ｄ２の方向θ５（ｄ２）および基準点ｄ２までの距離Ｌ５（ｄ２）、物体Ｅの基準点ｅ２の方向θ５（ｅ２）および基準点ｅ２までの距離Ｌ５（ｅ２）に基づいて、列車の位置が［ｘ（５），ｙ（５）］であることが検出される。
走行位置（６）では、物体Ｅの反射点ｅ２に対応する照射角度θ６（ｅ２）および反射点ｅ２までの距離Ｌ６（ｅ２）に基づいて、列車の位置が［ｘ（６），ｙ（６）］であることが検出される。

複線区間の駅構内を走行する時の列車位置検出動作を、図７を参照して説明する。図７では、列車２００は、軌道１００に沿って一方向（図７の下方から上方）に移動する。
また、図７では、駅構内に、列車２００を１番ホームに入線させる第１副本線と、列車２００を２番ホームに入線させる第２副本線が設けられている。
また、図７では、軌道１００に沿って、物体Ｊ～Ｎが存在する。物体Ｊは、辺Ｊ１～Ｊ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｋは、辺Ｋ１とＫ２により形成されるＬ字状の断面を有する壁である。物体Ｌは、辺Ｌ１～Ｌ４より形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｍは、辺Ｍ１とＭ２により形成されるＬ字状の断面を有する壁である。物体Ｎは、辺Ｎ１～Ｎ４により形成される四角形形状の断面を有する建造物である。
図７では、破線で示されている、本線の中心線１１０上の位置、一点鎖線で示されている、第１副本線の中央線１１０Ａ上の位置、二点鎖線で示されている、第２副本線の中央線１１０Ｂ上の位置が示されている。

列車位置（１１）では、辺Ｊ１とＪ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｊの外周面として判別されるとともに、辺Ｋ１とＫ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｋの外周面として判別される。そして、物体Ｊの基準点ｊ２の方向θ１１（ｊ２）および基準点ｊ２までの距離Ｌ１１（ｊ２）、物体Ｋの基準点ｋ２の方向θ１１（ｋ２）および基準点ｋ２までの距離Ｌ１１（ｋ２）に基づいて、列車の位置が、本線上の［ｘ（１１），ｙ（１１）］であることが検出される。
同様に、列車位置（１２）では、物体Ｊの基準点ｊ２の方向θ１２（ｊ２）および基準点ｊ２までの距離Ｌ１２（ｊ２）、物体Ｍの基準点ｍ２の方向θ１２（ｍ２）および基準点ｍ２までの距離Ｌ１２（ｍ２）に基づいて、列車の位置が、第１副本線上の［ｘ（１２），ｙ（１２）］であることが検出される。
また、列車位置（１３）では、物体Ｍの基準点ｍ２の方向θ１３（ｍ２）および基準点ｍ２までの距離Ｌ１３（ｍ２）に基づいて、列車の位置が、第１副本線上の［ｘ（１３），ｙ（１３）］であることが検出される。
また、列車位置（１４）では、物体Ｋの基準点ｋ２の方向θ１４（ｋ２）および基準点ｋ２までの距離Ｌ１４（ｋ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（１４），ｙ（１４）］であることが検出される。
また、列車位置（１５）では、物体Ｋの基準点ｋ２の方向θ１５（ｋ２）および基準点ｋ２までの距離Ｌ１５（ｋ２）、物体Ｌの基準点ｌ２の方向θ１５（ｌ２）および基準点ｌ２までの距離Ｌ１５（ｌ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（１５），ｙ（１５）］であることが検出される。
また、列車位置（１６）では、物体Ｌの基準点ｌ２の方向θ１６（ｌ２）および基準点ｌ２までの距離Ｌ１６（ｌ２）、物体Ｍの基準点ｍ２の方向θ１６（ｍ２）および基準点ｍ２までの距離Ｌ１６（ｍ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（１６），ｙ（１６）］であることが検出される。
また、列車位置（１７）では、物体Ｍの基準点ｍ２の方向θ１７（ｍ２）および基準点ｍ２までの距離Ｌ１７（ｍ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（１７），ｙ（１７）］であることが検出される。
また、列車位置（１８）では、物体Ｍの基準点ｍ２の方向θ１８（ｍ２）および基準点ｍ２までの距離Ｌ１８（ｍ２）、物体Ｎの基準点ｎ２の方向θ１８（ｎ２）および基準点ｎ２までの距離Ｌ１８（ｎ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線と本線が合流する［ｘ（１８），ｙ（１８）］であることが検出される。
また、列車位置（１９）では、物体Ｎの基準点ｎ２の方向θ１９（ｎ２）および基準点ｎ２までの距離Ｌ１９（ｎ２）に基づいて、列車の位置が、本線上の［ｘ（１９），ｙ（１９）］であることが検出される。

単線区間の駅構内を走行する時の列車位置検出動作を、図８を参照して説明する。図８では、列車２００は、本線に沿って両方向（図８の下方から上方への上り方向、図８の上方から下方への下り方向）に移動する。
また、図８では、駅構内に、列車２００を１番ホームに入線させる第１副本線と、列車２００を２番ホームに入線させる第２副本線が設けられている。
また、図８では、軌道１００に沿って、物体Ｐ～Ｕが存在する。物体Ｐは、辺Ｐ１～Ｐ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｑは、辺Ｑ１～Ｑ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｒは、辺Ｒ１～Ｒ４より形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｓは、辺Ｓ１～Ｓ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｔは、辺Ｔ１～Ｔ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。物体Ｕは、辺Ｕ１～Ｕ４により形成される四角形形状の断面を有する建物である。
図８では、破線で示されている、本線の中心線１１０上の位置、一点鎖線で示されている、第１副本線の中央線１１０Ａ上の位置、二点鎖線で示されている、第２副本線の中央線１１０Ｂ上の位置が示されている。

列車位置（２１）では、辺Ｐ１とＰ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｐの外周面として判別される。そして、物体Ｐの基準点ｐ２の方向θ２１（ｐ２）および基準点ｐ２までの距離Ｌ２１（ｐ２）に基づいて、列車の位置が、本線上の［ｘ（２１），ｙ（２１）］であることが検出される。
同様に、列車位置（２２）では、物体Ｐの基準点ｐ２の方向θ２２（ｐ２）および基準点ｐ２までの距離Ｌ２２（ｐ２）、物体Ｑの基準点ｑ２の方向θ２２（ｑ２）および基準点ｑ２までの距離Ｌ２２（ｑ２）に基づいて、列車の位置が、第１副本線上の［ｘ（２２），ｙ（２２）］であることが検出される。
また、列車位置（２３）では、物体Ｑの基準点ｑ２の方向θ２３（ｑ２）および基準点ｑ２までの距離Ｌ２３（ｑ２）、物体Ｒの基準点ｒ２の方向θ２３（ｒ２）および基準点ｒ２までの距離Ｌ２３（ｒ２）に基づいて、列車の位置が、第１副本線上の［ｘ（２３），ｙ（２３）］であることが検出される。
また、列車位置（２４）では、物体Ｒの基準点ｒ２の方向θ２４（ｒ２）および基準点ｒ２までの距離Ｌ２４（ｒ２）に基づいて、列車の位置が、第１副本線上の［ｘ（２４），ｙ（２４）］であることが検出される。

また、列車位置（３１）では、物体Ｒの基準点ｒ３の方向θ３１（ｒ３）および基準点ｒ３までの距離Ｌ３１（ｒ３）、物体Ｓの基準点ｓ２の方向θ３１（ｓ２）および基準点ｓ２までの距離Ｌ３１（ｓ２）に基づいて、列車の位置が、本線上の［ｘ（３１），ｙ（３１）］であることが検出される。
なお、列車位置（２４）では、辺Ｒ１とＲ２により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｒの外周面として判別されるとともに、反射点ｒ２が物体Ｒの基準点として判別される。一方、列車位置（３１）では、辺Ｒ２とＲ３により形成されるＬ字状の外周面が物体Ｒの外周面として判別されるとともに、反射点ｒ３が物体Ｒの基準点として判別される。
また、列車位置（３２）では、物体Ｓの基準点ｓ２の方向θ３２（ｓ２）および基準点ｓ２までの距離Ｌ３２（ｓ２）、物体Ｔの基準点ｔ２の方向θ３２（ｔ２）および基準点ｔ２までの距離Ｌ３２（ｔ２）に基づいて、列車の位置が、本線と第２副本線が合流する［ｘ（３２），ｙ（３２）］であることが検出される。
また、列車位置（３３）では、物体Ｔの基準点ｔ２の方向θ３３（ｔ２）および基準点ｔ２までの距離Ｌ３３（ｔ２）、物体Ｕの基準点ｕ２の方向θ３３（ｕ２）および基準点ｕ２までの距離Ｌ３３（ｕ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（３３），ｙ（３２）］であることが検出される。
また、列車位置（３４）では、物体Ｕの基準点ｕ２の方向θ３４（ｕ２）および基準点ｕ２までの距離Ｌ３４（ｕ２）に基づいて、列車の位置が、第２副本線上の［ｘ（３４），ｙ（３４）］であることが検出される。

物体情報データベース６１の一例が図９に示されている。
図９に示されている物体情報データベースには、軌道１００に沿って存在する物体の特徴情報および基準点情報が、物体を示す物体識別情報（物体ＩＤ）に対応して複数記憶されている。なお、物体情報データベースには、位置検出用に設けた物体の特徴情報および基準点情報を物体識別情報に対応し記憶させることもできる。位置検出用に設ける物体としては、他の物体との識別が容易な外周形状を有する物体が用いられる。
物体特徴情報は、列車２００が軌道１００に沿って走行する際に、光４１の照射および反射光５１の受光により検出される物体の外周形状を示す。外周形状は、光４１の照射および反射光５１の受光により検出される、物体の複数の反射点の組み合わせたものであっても良いし、複数の反射点を接続した線であってもよい。基準点情報は、物体の基準点を示す。基準点としては、前述したように、物体の外周形状を形成する複数の反射点の中から容易に抽出可能な反射点が設定される。
物体情報データベース６１に記憶する情報は、図９に示されている情報に限定されない。
物体情報データベース６１に記憶される物体の外周形状は、好適には、予め列車１００を軌道１００に沿って走行させて取得した各物体の外周形状が用いられる。

位置情報データベース６２の一例が図１０に示されている。
図１０に示されている位置情報データベースには、位置参照情報が、位置を示す位置情報に対応して複数記憶されている。
位置参照情報は、軌道１００に沿った各位置における、列車２００の前方に存在する物体の物体識別情報（物体ＩＤ）、列車進行方向に対する物体の基準点の方向θ、受光手段５０から物体の基準点までの距離Ｌ（あるいは、反射時間ｔ）が含まれる。
位置情報としては、例えば、前述した、ｘ－ｙ座標上の位置（ｘ，ｙ）が用いられる。
なお、位置情報に対応して１つの位置参照情報を記憶させてもよいし、複数の位置参照情報を記憶させてもよい。例えば、曲線箇所、分岐箇所、合流箇所では、光レーダー３０の向きが大きく変わる。このため、このような箇所の近傍では、位置情報に対応させて複数の位置参照情報を記憶させておくことにより、列車の位置検出精度を高めることができる。
位置情報データベース６２に記憶される位置参照情報は、好適には、予め列車２００を軌道１００に沿って走行させて取得した位置参照情報が用いられる。

列車情報データベース３２１の一例が図１１に示されている。
図１１に示されている列車情報データベースには、列車２００の位置を示す位置情報が、列車２００を示す列車識別情報に対応して複数記憶されている。

列車装置１０の処理手段２０の動作の一例を、図１２に示されているフローチャートを参照して説明する。
図１２に示されているフローチャートの処理は、適宜の時期、例えば、列車の電源が投入された時点で開始される。
ステップＦ１では、ｎに、初期値「１」をセットする。
ステップＦ２では、光照射手段４０から、照射角度θｎで光４１を照射する。
ステップＦ３では、照射した光４１が物体で反射した反射光５１を受光手段５０で受光したか否かを判断する。反射光５１を受光した場合にはステップＦ４に進み、反射光５１を受光しなかった場合にはステップＦ５に進む。反射光５１を受光しなかったことは、例えば、光４１を照射してから設定時間内に反射光５１を受光しなかったことにより判断する。
ステップＦ４では、光４１の照射角度θｎおよび反射光５１の反射時間ｔｎに基づいて、列車進行方向ｆｒに対する、物体の反射点の方向θｎおよび反射光５１の反射時間ｔｎ（あるいは、受光手段から物体の反射点までの距離Ｌｎ[＝ｔｎ×ｖ／２]）の組み合わせを記憶する。なお、「反射時間ｔｎを記憶する」ことと、「距離Ｌｎを記憶する」ことは、等価である。
ステップＦ５では、nが上限値を超えたか否か、すなわち、平面３１の所定領域への光４１の照射が終了したか否かを判断する。ｎが上限値を超えていない場合にはステップＦ５に進み、ｎが上限値を超えた場合にはステップＦ７に進む。
ステップＦ６では、ｎを「ｎ＋１」に設定してステップＦ２に戻る。
なお、変数ｎを「１」ずつインクリメントすることによって照射角度θｎを変更する方法に代えて、照射角度θｎを直接変更する方法を用いることもできる。

ステップＦ７では、ステップＦ４で判別した照射角度θｎおよび反射時間ｔｎ（あるいは距離Ｌｎ）の組み合わせに基づいて、列車前方に存在する物体の外周形状を判別する。例えば、照射角度θｎおよび反射時間ｔｎ（あるいは距離Ｌｎ）の組み合わせに基づいて判別した各反射点を結ぶことによって、物体の外周形状を判別する。なお、ステップＦ７では、列車前方に複数の物体が存在する場合には、複数の物体の外周形状を判別する。
ステップＦ８では、ステップＦ７で判別した物体の外周形状と一致する外周形状を有する物体が物体情報データベース６１に記憶されているか否かを判断する。判別した外周形状と一致する外周形状を有する物体が記憶されている場合にはステップＦ９に進み、判別した外周形状と一致する外周形状を有する物体が記憶されていない場合にはステップＦ１２に進む。なお、ステップＦ７で複数の物体が判別された場合には、判別した物体の外周形状と一致する外周形状を有する物体が物体情報データベース６１に記憶されているか否かを判断する処理を、各物体に対して行う。
ステップＦ７を省略し、ステップ８において、判別した物体の外周形状と一致する外周形状を有する物体が記憶されているか否かを判断するように構成することもできる。

ステップＦ９では、判別した外周形状と一致する外周形状を有する物体の物体識別情報と基準点を判別する。例えば、判別した外周形状と一致する外周形状を有する物体の物体識別情報を判別し、判別した物体識別情報に対応して記憶されている基準点を物体情報データベース６１から読み出す。なお、ステップＦ８で複数の物体が判別された場合には、各物体の基準点を判別する。
ステップＦ１０では、ステップＦ４で記憶した照射角度θｎおよび反射時間ｔｎ（あるいは距離Ｌｎ）の組み合わせの中から、ステップＦ９で判別した物体の基準点に対応する照射角度θｎおよび反射時間ｔｎ（あるいは距離Ｌｎ）を、列車前方に存在する物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは基準点までの距離Ｌｒｅｆ）として抽出する。
ステップＦ１１では、ステップＦ１０で抽出した、列車前方に存在する物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは距離Ｌｒｅｆ）に基づいて、列車２００の位置を検出する。例えば、判別した、列車前方に存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは距離Ｌｒｅｆ）と一致する位置参照情報が位置情報データベース６２に記憶されているか否かを判断する。そして、一致する位置参照情報が記憶されている場合には、一致した位置参照情報に対応する位置情報に基づいて列車の位置を検出する。
なお、位置情報に対応して１つの位置参照情報が記憶されている場合には、判別した、列車前方に存在する複数の物体のいずれかの物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは距離Ｌｒｅｆ）と一致する位置参照情報が位置情報データベース６２に記憶されていることによって、列車の位置を検出する。また、位置情報に対応して複数の位置参照情報が記憶されている場合には、判別した、列車前方に存在する複数の物体の物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは距離Ｌｒｅｆ）の中に、複数の位置参照情報が含まれていることによって、列車の位置を検出する。
ステップＦ１２では、ステップＦ１１で検出した列車の位置および列車装置１０が設けられている列車２００を示す列車識別情報を含む列車位置情報を、中央管理装置３００の処理手段３１０に送信する。列車位置情報を送信する方法としては、公知の送信方法を用いることができる。

中央管理装置３００の処理手段３１０は、列車装置１０の処理手段２０から送信された列車位置情報を受信すると、列車位置情報に含まれている列車の位置および列車識別情報を表示手段３３０に表示するとともに、列車情報データベース３２１に記憶する。

列車２００が軌道１００に沿って走行する場合、列車２００の衝突を防止するために閉塞区間が設定される。閉塞区間の設定例を、図１３を参照して説明する。図１３は、単線区間の閉塞区間を示している。
列車２００は、主本線１００Ａ、１００Ｄに沿って、上り方向（図１３の左側から右側）および下り方向（図１３の右側から左側）の両方向に走行する。
駅構内には、列車２００を１番ホームに入線させる第１副本線１００Ｂと、列車２００を２番ホームに入線させる第２副本線１００Ｃが設けられている。
主本線１００Ａと第１副本線１００Ｂおよび第２副本線１００Ｃの間には転轍機１２１が設けられている。また、主本線１００Ｄと第１副本線１００Ｂおよび第２副本線１００Ｃの間には転轍機１２２が設けられている。
図１３では、閉塞区間４１１～４１６が設定されている。閉塞区間４１１と４１２は、閉塞境界４２１で区切られ、閉塞区間４１２と４１３は、閉塞境界４２２で区切られ、閉塞区間４１２と４１４は、閉塞境界４２３で区切られ、閉塞区間４１３と４１５は、閉塞境界４２４で区切られ、閉塞区間４１４と４１５は、閉塞境界４２５で区切られ、閉塞区間４１５と４１６は、閉塞境界４２６で区切られている。
閉塞区間４１１と４１２の境界位置に、主本線１００Ａから第１副本線１００Ｂへの入線信号機４３１が設けられ、閉塞区間４１３と４１５の境界位置に、第１副本線１００Ｂから主本線１００Ｄへの出発信号機４３２が設けられている。また、閉塞区間４１６と４１５の境界位置に、主本線１００Ｄから第２副本線１００Ｃへの入線信号機４３３が設けられ、閉塞区間４１４と４１２の境界位置に、第２副本線１００Ｃから主本線１００Ａへの出発信号機４３２が設けられている。

閉塞区間内に列車が在線する場合には、後続の列車が当該閉塞区間内に侵入しないように信号機等が制御される。
列車が閉塞区間内に在線することは、本実施形態の列車位置検出装置で検出される列車の位置（ｘ，ｙ）により判別することができる。例えば、検出した列車の位置（ｘ，ｙ）が、閉塞区間の境界位置（侵入側の境界位置、進出側の境界位置）に達しているか否かを判断する。
なお、情報データベース６２に、閉塞区間の境界位置を示す位置情報に対応させて位置参照情報を記憶させた場合には、列車の位置が閉塞区間の境界位置であることを容易に判断することができる。位置情報で示される閉塞区間の境界位置を適切に設定することにより、列車が閉塞区間内に在線しているか否かを容易に判断することができる。

図１４に、中央管理装置３００に設けられている表示手段３３０に列車の位置を表示する一例が示されている。図１４では、図１３に示されている閉塞区間４１１～４１６に対応する表示部５１１～５１６が設けられている。
表示部５１１～５１６は、対応する閉塞区間４１１～４１６内に列車が在線していない場合には、消灯状態あるいは白色に点灯制御され、対応する閉塞区間４１１～４１６内に列車が在線している場合には、点灯制御あるいは赤色に点灯制御される。
閉塞区間４１１～４１６内に列車が在線しているか否かは、例えば、検出した列車の位置が、閉塞区間４１１～４１６内の位置であるか否かによって判断する。

第１実施形態の列車位置検出装置では、列車側に設けられている列車装置の処理手段で物体検出処理および列車位置検出処理を実行したが、物体検出処理と列車位置検出処理を列車装置の処理手段と中央管理装置の処理手段で分散して処理することもできる。
本発明の第２実施形態の列車位置検出装置を、図１５を参照して説明する。
本実施形態の列車位置検出装置は、列車２００側に設けられている列車装置４１０と、地上側に設けられている中央管理装置５００により構成されている。
列車装置４１０は、第１実施形態の列車装置１０と同様に、処理手段４２０、光レーダー４３０、記憶手段４６０を有している。
また、中央管理装置５００は、第１実施形態の中央管理装置３００と同様に、処理手段５１０、記憶手段５２０、表示手段５３０を有している。
処理手段４２０が、本発明の「列車側処理手段」に対応し、記憶手段４６０が、本発明の「列車側記憶手段」に対応する。また、処理手段５１０が、本発明の「管理装置側処理手段」に対応し、記憶手段５２０が、本発明の「管理装置側記憶手段」に対応する。
本実施形態では、列車装置４１０の処理手段４２０は、光照射手段４４０からの光の照射および受光手段４５０による反射光の受光に基づいて列車前方に存在する物体の物体識別情報、基準点の方向および基準点までの距離を判別する物体判別処理を実行する。
また、中央管理装置５００の処理手段５１０は、列車２００の位置を検出する列車位置検出処理を実行する。
このため、列車装置４１０の記憶手段４６０は、物体情報データベース４６１を有し、中央管理装置５００の記憶手段５２０は、位置情報データベース５２１と列車情報データベース５２２を有している。

列車装置４１０の処理手段４２０の動作（物体判別処理）の一例を、図１６に示されているフローチャートを参照して説明する。
図１６に示されているフローチャートの処理は、適宜の時期、例えば、列車の電源が投入された時点で開始される。
ステップＧ１～Ｇ１０の処理は、図１２に示されているステップＦ１～Ｆ１０の処理と同様であるため、説明は省略する。
ステップＧ１１では、ステップＧ１０で抽出した、列車前方に存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは基準点までの距離Ｌｒｅｆ）、列車装置４１０が設けられている列車２００を示す列車識別情報を含む列車情報を中央管理装置５００の処理手段５１０に送信する。

中央管理装置５００の処理手段５１０の動作（列車位置検出処理）の一例を、図１７に示されているフローチャートを参照して説明する。
ステップＨ１では、列車装置４１０の処理手段４２０から送信された列車情報で示される物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは基準点までの距離Ｌｒｅｆ）を、列車情報に含まれている列車識別情報に対応させて列車情報データベース５２２に記憶する。そして、列車前方に存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向θｒｅｆおよび反射時間ｔｒｅｆ（あるいは距離Ｌｒｅｆ）と一致する位置参照情報が位置情報データベース５２１に記憶されているか否かを判断する。そして、一致する位置参照情報が記憶されている場合には、一致した位置参照情報に対応する位置情報に基づいて列車の位置を検出する。
ステップＨ３では、ステップＨ２で検出した列車の位置および列車装置４１０が設けられている列車２００を示す列車識別情報を表示手段５３０に表示するとともに、列車情報データベース５２２に記憶する。

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
実施形態では、光レーダーの出力信号に基づいて列車の位置を検出したが、光レーダーの出力信号に基づいて列車の位置を検出する手法と、他の検出手段の出力信号に基づいて列車の位置を検出する手法を組み合わせることもできる。列車の位置を検出するための他の検出手段としては、公知の種々の検出手段を用いることができる。例えば、図１に示されている、列車の位置を検出するためのＧＰＳ電波を受信するＧＰＳ受信手段７０や、列車の走行距離を判別するための車輪の回転を検出する車輪回転検出手段８０等を用いることができる。この場合、例えば、駅構内、踏切の前後の領域、分岐箇所や合流箇所の前後の高い位置検出精度が要求される領域では光レーダーを用いて列車の位置を検出し、他の領域では他の検出手段を用いて列車の位置を検出するように構成することができる。
列車の位置を、軌道に沿って存在する物体の物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離（あるいは反射時間）に基づいて検出したが、物体の基準点の方向および基準点までの距離（あるいは反射時間）に基づいて検出することもできる。
第１実施形態の列車位置検出装置では、列車装置と中央管理装置を設けたが、中央管理装置は省略することもできる。
実施形態では、列車の位置を表示する表示手段を設けたが、表示手段は省略することもできる。また、列車の位置を出力する方法は、表示手段に表示する方法に限定されない。
物体情報データベースや位置情報データベースの構成は、実施形態で説明した構成に限定されない。
列車側処理手段や管理装置側処理手段の動作は、実施形態で説明した動作に限定されない。

１０、５１０ 列車装置
２０、４２０ 処理手段（列車側処理手段）
３０、４３０ 光レーダー
４０、４４０ 光照射手段
５０、４５０ 受光手段
６０、４６０ 記憶手段（列車側記憶手段））
６１、４６２ 物体情報データベース
６２、５２１ 位置情報データベース
７０、４７０ ＧＰＳ受信手段
８０、４８０ 車輪回転検出手段
１００ 軌道
２００ 列車
３００、５００中央管理装置
３１０、５１０ 処理手段（管理装置側処理手段）
３２０、５２０ 記憶手段（管理装置側記憶手段）
３２１、５２２ 列車情報データベース
３３０、５３０ 表示手段

Claims (7)

1. 軌道に沿って走行する列車の位置を検出する列車位置検出装置であって、
   列車側に設けられている列車装置を備え、
   前記列車装置は、列車側処理手段と、光照射手段と、受光手段と、列車側記憶手段とを有し、
   前記光照射手段は、列車前方側に延在する平面の所定領域に、前記列車進行方向に対して異なる照射角度で光を照射可能に構成され、
   前記受光手段は、前記光照射手段から照射された光が物体で反射した反射光を受光可能に構成され、
   前記列車側記憶手段は、物体情報データベースと位置情報データベースを有し、
   前記物体情報データベースには、物体の外周形状を示す特徴情報および物体の基準点を示す基準点情報を含む物体情報が、物体を示す物体識別情報に対応して記憶され、
   前記位置情報データベースには、軌道に沿った位置における、前記列車進行方向に対する物体の基準点の方向を示す方向情報および前記受光手段から物体の基準点までの距離を示す距離情報を含む位置参照情報が、位置を示す位置情報に対応して記憶され、
   前記列車側処理手段は、
   前記光照射手段から照射された光の照射角度および当該光が前記光照射手段から照射されてから当該光が物体で反射した反射光が前記受光手段で受光されるまでの反射時間と、前記物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別し、
   前記判別した、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離と、前記位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出することを特徴とする列車位置検出装置。
2. 請求項１に記載の列車位置検出装置であって、
   前記位置情報データベースには、軌道に沿った位置における、列車前方側に存在する物体の物体識別情報、前記列車進行方向に対する当該物体の基準点の方向を示す方向情報および前記受光手段から当該物体の基準点までの距離を示す距離情報を含む位置参照情報が、前記位置を示す位置情報に対応して記憶され、
   前記列車側処理手段は、
   前記照射角度および前記反射時間と、前記物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の物体識別情報、当該物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別し、
   判別した、物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離と、前記位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出することを特徴とする列車位置検出装置。
3. 請求項１または２に記載の列車位置検出装置であって、
   地上側に設けられている中央管理装置を備え、
   前記中央管理装置は、管理装置側処理手段と表示手段を有し、
   前記列車側処理手段は、前記検出した列車の位置を示す列車位置情報を前記管理装置側処理手段に送信し、
   前記管理装置側処理手段は、前記列車側処理手段から送信された列車位置情報で示される列車の位置を、前記表示手段に表示することを特徴とする列車位置検出装置。
4. 軌道に沿って走行する列車の位置を検出する列車位置検出装置であって、
   前記列車側に設けられている列車装置と、地上側に設けられている中央管理装置を備え、
   前記列車装置は、列車側処理手段と、光照射手段と、受光手段と、列車側記憶手段とを有し、
   前記中央管理装置は、管理装置側処理手段と管理装置側記憶手段を有し、
   前記光照射手段は、列車前方側に延在する平面の所定領域に、前記列車進行方向に対して異なる照射角度で光を照射可能に構成され、
   前記受光手段は、前記光照射手段から照射された光が物体で反射した反射光を受光可能に構成され、
   前記列車側記憶手段は、物体情報データベースを有し、
   前記物体情報データベースには、物体の外周形状を示す特徴情報および物体の基準点を示す基準点情報を含む物体情報が、物体を示す物体識別情報に対応して記憶され、
   前記列車側処理手段は、
   前記光照射手段から照射された光の照射角度および当該光が前記光照射手段から照射されてから当該光が物体で反射した反射光が前記受光手段で受光されるまでの反射時間と、前記物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別し、
   前記判別した、列車前方に存在する物体の基準点の方向および基準点までの距離を示す列車情報を前記管理装置側処理手段に送信し、
   前記管理装置側記憶手段は、位置情報データベースを有し、
   前記位置情報データベースには、軌道に沿った位置における、前記列車進行方向に対する物体の基準点の方向を示す方向情報および前記受光手段から物体の基準点までの距離を示す距離情報を含む位置参照情報が、位置を示す位置情報に対応して記憶され、
   前記管理装置側処理手段は、前記列車側処理手段から送信された列車情報で示される物体の基準点の方向および基準点までの距離と、前記位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出することを特徴とする列車位置検出装置。
5. 請求項４に記載の列車位置検出装置であって、
   前記位置情報データベースには、軌道に沿った位置における、列車前方側に存在する物体の物体識別情報、前記列車進行方向に対する当該物体の基準点の方向を示す方向情報および前記受光手段から当該物体の基準点までの距離を示す距離情報を含む位置参照情報が、前記位置を示す位置情報に対応して記憶され、
   前記列車側処理手段は、
   前記光照射手段から照射された光の照射角度および当該光が前記光照射手段から照射されてから当該光が物体で反射した反射光が前記受光手段で受光されるまでの反射時間と、前記物体情報データベースに物体識別情報に対応して記憶されている物体情報とに基づいて、列車前方に存在する物体の物体識別情報、当該物体の基準点の方向および基準点までの距離を判別し、
   前記判別した、列車前方に存在する物体の物体識別情報、当該物体の基準点の方向および基準点までの距離を示す列車情報を前記管理装置側処理手段に送信し、
   前記管理装置側処理手段は、前記列車側処理手段から送信された列車情報で示される物体識別情報、物体の基準点の方向および基準点までの距離と、前記位置情報データベースに位置情報に対応して記憶されている位置参照情報とに基づいて、列車の位置を検出することを特徴とする列車位置検出装置。
6. 請求項４または５に記載の列車位置検出装置であって、
   前記中央管理装置は、表示手段を有し、
   前記管理装置側処理手段は、前記検出した列車の位置を前記表示手段に表示することを特徴とする列車位置検出装置。
7. 請求項１～６のうちのいずれか一項に記載の列車位置検出装置であって、
   前記位置情報データベースには、位置参照情報が、閉塞区間の境界位置を示す位置情報に対応して記憶されていることを特徴とする列車位置検出装置。

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