(57)【要約】      （修正有）【課題】現在位置を測位する際のマッチング処理に要する時間を短縮させる列車位置推定装置を提供する。【解決手段】移動体に搭載され、移動体の軌道上の複数の周辺形状データ取得位置における周辺形状データがそれぞれ予め格納された第１のデータベースと、軌道に沿って複数設置された特徴物の位置及び特徴物を計測可能な位置が格納された第２のデータベースとが格納された記憶装置を設ける。周辺形状計測装置３からの周辺形状データに基づいて特徴物を検出できた場合に、特徴物を検出可能な範囲内に存在する各周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する周辺形状データを、移動体が通過する順番で第１のデータベースから順次読み出し、読み出した周辺形状データと、周辺形状計測装置から出力された現在地点の周辺形状データとを比較し、両者の差分が予め設定された閾値以下となる周辺形状データ取得位置を移動体の推定位置として出力する。【選択図】図３
2020059332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた軌道を走行する移動体の現在位置を推定する位置推定装置において、
前記移動体には、前記移動体の現在地点における周辺形状を計測し、計測結果である周辺形状データを出力する周辺形状計測装置が搭載され、
前記移動体に搭載され、前記軌道上の複数の周辺形状データ取得位置において前記周辺形状計測装置からそれぞれ出力される前記周辺形状データがそれぞれ予め格納された第１のデータベースと、前記軌道に沿って複数設置された特異な形状の特徴物の位置、及び、当該特徴物を計測可能な位置が格納された第２のデータベースとが格納された記憶装置と、
前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できた場合に、当該特徴物を検出可能な範囲内に存在する各前記周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから順次読み出す地図読出区間決定部と、
前記周辺形状計測装置から出力された現在地点の前記周辺形状データと、前記地図読出区間決定部により前記第１のデータベースから順次読み出された各前記周辺形状データとを比較し、両者の差分が予め設定された閾値以下となる前記周辺形状データ取得位置を前記移動体の推定位置として出力するマッチング処理部と
を備えることを特徴とする位置推定装置。
【請求項２】
地図読出区間決定部は、
前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できない場合に、直前に検出した前記特徴物を検出可能な範囲の次の前記特徴物を検出できない範囲内に存在する各前記周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから順次読み出して前記マッチング処理部に与える
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項３】
前記移動体は、列車であり、
前記列車が停車する各前記駅における停車中の前記列車の前記周辺形状計測装置が計測可能な位置に少なくとも１つの前記特徴物が設置された
ことを特徴とする請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項４】
予め定められた軌道を走行する移動体の現在位置を推定する位置推定装置において実行される位置推定方法であって、
前記移動体には、前記移動体の現在地点における周辺形状を計測し、計測結果である周辺形状データを出力する周辺形状計測装置が搭載され、
前記位置推定装置は、
前記移動体に搭載され、前記軌道上の複数の周辺形状データ取得位置において前記周辺形状計測装置からそれぞれ出力される前記周辺形状データがそれぞれ予め格納された第１のデータベースと、前記軌道に沿って複数設置された特異な形状の特徴物の位置、及び、当該特徴物を計測可能な位置が格納された第２のデータベースとが格納された記憶装置を有し、
前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できた場合に、当該特徴物を検出可能な範囲内に存在する各前記周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから読み出す第１のステップと、
前記周辺形状計測装置から出力された現在地点の前記周辺形状データと、前記第１のデータベースから読み出した各前記周辺形状データとを比較し、両者の差分が予め設定された閾値以下となる前記周辺形状データ取得位置を前記移動体の推定位置として出力する第２のステップと
を備えることを特徴とする位置推定方法。
【請求項５】
第１のステップでは、
前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できない場合に、直前に検出した前記特徴物を検出可能な範囲の次の前記特徴物を検出できない範囲内に存在する前記周辺形状データ取得位置に対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから読み出す
ことを特徴とする請求項４に記載の位置推定方法。
【請求項６】
前記移動体は、列車であり、
前記列車が停車する各前記駅における停車中の前記列車の前記周辺形状計測装置が計測可能な位置に少なくとも１つの前記特徴物が設置された
ことを特徴とする請求項４に記載の位置推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置推定装置及び方法に関し、例えば、列車の位置を推定する位置推定装置に適用して公的なものである。
【背景技術】
【０００２】
列車運行の安全性を確保するためには、列車を予め定められた速度パターンで走行させることが必要であり、そのためには列車に搭載された制御システムが自車の位置情報（以下、これを自車位置情報と呼ぶ）を取得することが必要となる。
【０００３】
従来、かかる制御システムが自車位置情報を取得する方法として、速度センサで計測した自車の速度を積分することにより自車の走行距離を算出し、算出結果に基づいて現在の自車位置を推定する方法がある。しかしながら、この方法では、列車の車輪径の偏差によって発生する積分誤差の蓄積を避けられないという問題がある。
【０００４】
そこで、位置情報を記憶した地上子を軌間に設置し、その上を列車が通過する際に地上子から位置情報を読み出すことにより、かかる積分誤差を補正する方法が広く用いられている。しかしながら、地上子は軌間に一定間隔で複数設置する必要があるために、その設置コストやメンテナンスコストを要するという課題があった。
【０００５】
一方、近年では、カメラやＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging）を用いて現在の周辺形状のデータ（以下、これを単に周辺形状データと呼ぶ）を取得し、取得した周辺形状データを、事前にデータベースに登録されている各位置における周辺形状データと比較することによって自己の現在位置を推定するマップマッチング技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
なおＬｉＤＡＲは、各方向に光線を照射し、その光線が周辺の物体で反射して戻ってくるまでの時間に基づいてその物体までの距離を算出することにより、その周辺形状を計測する機能を有する計測装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１６２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、マップマッチング技術を利用して現在位置を算出する際には、マッチング処理の負荷を軽減するため、そのとき取得した周辺形状データと比較する周辺形状データをデータベース上で探索する際の探索範囲をＧＰＳ（Global Positioning System）などの他の位置計測手段から求めた推定位置周辺に限定することが一般的である。
【０００９】
しかしながら、ＧＰＳを用いた測位は、天候や時間帯により精度が劣化するなど正確な測位ができないことがあるために、上述の探索範囲を拡大せざるを得ず、マッチング処理の負荷が大きくなるという問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するための１つの方法として、例えば特許文献１には、データベースの探索範囲を、入力センサデータ上の特徴を利用して動的に限定する発明が開示されている。しかしながら、データベース上に同じ特徴点をもつデータが多く存在している場合には、かかる探索範囲を不要に拡大することとなるため、結果的にマッチング処理に時間を要するという問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、マップマッチング技術を利用して現在位置を測位する際のマッチング処理に要する時間を短縮させ得る位置推定装置及び方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明においては、予め定められた軌道を走行する移動体の現在位置を推定する位置推定装置において、前記移動体には、前記移動体の現在地点における周辺形状を計測し、計測結果である周辺形状データを出力する周辺形状計測装置が搭載され、前記移動体に搭載され、前記軌道上の複数の周辺形状データ取得位置において前記周辺形状計測装置からそれぞれ出力される前記周辺形状データがそれぞれ予め格納された第１のデータベースと、前記軌道に沿って複数設置された特異な形状の特徴物の位置、及び、当該特徴物を計測可能な位置が格納された第２のデータベースとが格納された記憶装置と、前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できた場合に、当該特徴物を検出可能な範囲内に存在する各前記周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから順次読み出す地図読出区間決定部と、前記周辺形状計測装置から出力された現在地点の前記周辺形状データと、前記地図読出区間決定部により前記第１のデータベースから順次読み出された各前記周辺形状データとを比較し、両者の差分が予め設定された閾値以下となる前記周辺形状データ取得位置を前記移動体の推定位置として出力するマッチング処理部とを設けるようにした。
【００１３】
また本発明においては、予め定められた軌道を走行する移動体の現在位置を推定する位置推定装置において実行される位置推定方法であって、前記移動体には、前記移動体の現在地点における周辺形状を計測し、計測結果である周辺形状データを出力する周辺形状計測装置が搭載され、前記位置推定装置が、前記移動体に搭載され、前記軌道上の複数の周辺形状データ取得位置において前記周辺形状計測装置からそれぞれ出力される前記周辺形状データがそれぞれ予め格納された第１のデータベースと、前記軌道に沿って複数設置された特異な形状の特徴物の位置、及び、当該特徴物を計測可能な位置が格納された第２のデータベースとが格納された記憶装置を有し、前記第２のデータベースに登録された情報に基づいて、前記周辺形状計測装置から出力された前記周辺形状データに基づいていずれかの前記特徴物を検出できた場合に、当該特徴物を検出可能な範囲内に存在する各前記周辺形状データ取得位置にそれぞれ対応する前記周辺形状データを、前記移動体が通過する順番で前記第１のデータベースから読み出す第１のステップと、前記周辺形状計測装置から出力された現在地点の前記周辺形状データと、前記第１のデータベースから読み出した各前記周辺形状データとを比較し、両者の差分が予め設定された閾値以下となる前記周辺形状データ取得位置を前記移動体の推定位置として出力する第２のステップとを設けるようにした。
【００１４】
本発明の位置推定装置及び方法によれば、移動体の位置を推定する際の第２のデータベース上の探索範囲は限定的であり、かかる探索範囲が拡大することはない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マッチング処理に要する時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態による列車位置推定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】特徴物の説明に供する略線的な斜視図である。
【図３】列車位置推定装置の論理構成を示すブロック図である。
【図４】特徴物の計測できる範囲及びできない範囲の説明に供する概念図である。
【図５】マッチング処理部の処理の内容の説明に供する概念図である。
【図６】自車位置推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１８】
（１）本実施の形態による列車位置推定システムの構成
図１において、１は全体として本実施の形態による列車位置推定システムを示す。この列車位置推定システム１は、列車２に搭載された周辺形状計測装置３及び列車位置推定装置４と、それぞれ所定位置に配設された複数の特徴物５とから構成される。
【００１９】
周辺形状計測装置３は、自車の現在地点の周辺形状を２次元又は３次元の座標情報として計測する機能を有する計測装置であり、カメラ、ミリ波レーダ又はＬｉＤＡＲなどから構成される。周辺形状計測装置３は、計測した自車の周辺形状の計測結果を列車位置推定装置４に出力する。なお周辺形状計測装置３は、自車の周辺形状のデータ（以下、これを周辺形状データと呼ぶ）を広範囲に取得できるよう列車２の先頭車両の最前部や先頭車両の屋根上などに設置される。
【００２０】
列車位置推定装置４は、周辺形状計測装置３から与えられる自車の周辺形状の計測結果（周辺形状データ）に基づいて自車の位置を推定する機能を有するコンピュータ装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、メモリ１１及び記憶装置１２を備えて構成される。
【００２１】
ＣＰＵ１０は、列車位置推定装置４全体の動作制御を司るプロセッサである。またメモリ１１は、例えば、揮発性の半導体メモリから構成され、ＣＰＵ１０のワークメモリとして利用される。後述する地図読出区間決定プログラム１３及びマッチング処理プログラム１４もこのメモリ１１に格納されて保持される。
【００２２】
記憶装置１２は、ハードディスク装置又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの大容量の不揮発性の記憶媒体から構成され、プログラムやデータを長期間保持するために利用される。予め記憶装置１２に格納されたプログラム（地図読出区間決定プログラム１３及びマッチング処理プログラム１４を含む）が列車位置推定装置４の起動時や必要時にメモリ１１にロードされ、メモリ１１にロードされたプログラムがＣＰＵ１０に実行されることにより、列車位置推定装置４全体としての各種処理が実行される。後述する地図データベース１５及び特徴物位置データベース１６も記憶装置１２に格納されて保持される。
【００２３】
特徴物５は、列車２が走行する線路（線路）６に沿って一定間隔又はランダムに複数設置される物体であり、地上の他の構造物に比べて特異な形状に形成され、及び又は、特異な設置場所に設置される。
【００２４】
特徴物５の形状としては、例えば、図２に示すように、星型や角が多い板状部材５Ａ，５Ｂや、凹凸が多い構造物５Ｃなどを適用することができる。また特徴物５の設置場所としては、他の構造物が少ない駅のホーム７の下や、線路の上方などを適用することができる。本実施の形態においては、少なくとも各駅のホーム７における、列車２の停車位置から周辺形状計測装置３により計測可能な所定位置にそれぞれ特徴物５が設置されるものとする。
【００２５】
図３は、列車位置推定装置４の論理構成を示す。この図３に示すように、列車位置推定装置４は、地図データベース１５及び特徴物位置データベース１６と、地図読出区間決定部２０及びマッチング処理部２１とを備えて構成される。
【００２６】
地図データベース１５は、線路６（図１）上の所定間隔（例えば、１〜数十ｍ）の各位置（以下、これを周辺形状データ取得位置と呼ぶ）に列車２がそれぞれ位置しているときに周辺形状計測装置３により取得された周辺形状データが地図情報として格納されたデータベースである。
【００２７】
これら周辺形状データは、事前の計測により対応する周辺形状データ取得位置においてそれぞれ得られたものであり、その周辺形状データが取得された周辺形状データ取得位置と対応付けて地図データベース１５に登録される。ただし、「Simultaneous Localization and Mapping :PartI、Hugh durrant-Whyte AND Tim Bailey、IEEE Robotics＆Automation Magazine、2006.」に開示されているＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を利用して、移動前の地点と、現在地点との周辺形状データの差分から算出した移動距離に基づいて各周辺形状データ取得位置における周辺形状データを生成して地図データベース１５に登録するようにしてもよい。
【００２８】
特徴物位置データベース１６は、上述のようにそれぞれ線路６に沿って配置された特徴物５ごとの設置位置（所定の原点位置から絶対位置）が格納されたデータベースである。また特徴物位置データベース１６には、図４に示すように、特徴物５ごとに、周辺形状計測装置３から出力される周辺形状データに基づいて後述する地図読出区間決定部２０がその特徴物５を検出可能な位置（図４において「特徴物○を検出可能な範囲」と記載された範囲）の情報も格納される。特徴物５ごとの「特徴物を検出可能な位置」は、例えば、予めユーザにより決定されて特徴物位置データベース１６に登録される。
【００２９】
地図読出区間決定部２０は、列車位置推定装置４のＣＰＵ１０がメモリ１１に格納された地図読出区間決定プログラム１３（図１）を実行することにより具現化される機能部である。地図読出区間決定部２０は、必要な周辺形状データを地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力する機能を有する。
【００３０】
この場合、複数の周辺形状データ取得位置の周辺形状データをマッチング処理部２１に順次出力すべきときには、地図読出区間決定部２０は、これら周辺形状データを予め設定された順番で地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力する。本実施の形態の場合、この順番は、対応する周辺形状データ取得位置を列車２が通過する順番であるものとする。
【００３１】
マッチング処理部２１は、列車位置推定装置４のＣＰＵ１０がメモリ１１に格納されたマッチング処理プログラム１４（図１）を実行することにより具現化される機能部である。マッチング処理部２１は、図５に示すように、周辺形状計測装置３から与えられた現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０により地図データベース１５から読み出されて与えられた周辺形状データとを比較し、その差分を算出する機能を有する。そしてマッチング処理部２１は、算出した差分が予め設定された閾値よりも小さい場合には、その周辺形状データに対応する周辺形状データ取得位置を現在の自車の推定位置として出力する。かくして、この推定位置に基づいて、図示しない制御システムにより列車２の速度制御が行われる。
【００３２】
なお、上述のようにマッチング処理部２１が周辺形状計測装置３から与えられた現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０から与えられた周辺形状データとに基づいてこれらの差分を算出する方法として、「自動運転実証実験：位置推定精度の検証、橘川、加藤他、国際交通安全学会誌、2017.」に開示されたＮＤＴ（Normal Distributions Transform）を適用することができる。このＮＤＴは、地図空間を一定の大きさの格子に区切り、各格子での一致率及び不一致率をそれぞれ計算する手法である。
【００３３】
図６は、上述のような列車位置の推定に関連して本実施の形態による列車位置推定装置４において実行される一連の処理（以下、この一連の処理を自車位置推定処理と呼ぶ）の流れを示す。列車位置推定装置４は、周辺形状計測装置３から現在地点の周辺形状データが与えられるごとに、この図６に示す処理手順に従って、自車の現在位置を推定する。
【００３４】
実際上、周辺形状計測装置３から周辺形状データが列車位置推定装置４に与えられると、この図６に示す自車位置推定処理が開始され、まず、地図読出区間決定部２０が、特徴物位置データベース１６を参照して、そのとき周辺形状計測装置３から与えられた周辺形状データに基づく２次元又は３次元画像内に、特徴物位置データベース１６に登録されている形状の特徴物５が存在するか否かを判定する（Ｓ１）。
【００３５】
この判定で肯定結果を得ることは、駅に停車しているなど、自車が図４において「特徴物○を検出可能な範囲」と記載した範囲内に位置していることを意味する。かくして、このとき地図読出区間決定部２０は、地図データベース１５から周辺形状データを読み出す位置（以下、これをデータ読出対象位置と呼ぶ）を、その形状の特徴物５について特徴物位置データベース１６に登録されている、その「特徴物を検出可能な範囲」内に存在する最初の周辺形状データ取得位置に決定する（Ｓ２）。
【００３６】
また地図読出区間決定部２０は、ステップＳ２でデータ読出対象位置に決定したデータ読出対象位置の周辺形状データを地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力する（Ｓ３）。
【００３７】
マッチング処理部２１は、そのとき周辺形状計測装置３から与えられた現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０から与えられた周辺形状データとを比較し、これらの差分を算出する（Ｓ４）。そしてマッチング処理部２１は、このとき算出した差分が予め設定された閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ５）。
【００３８】
マッチング処理部２１は、この判定で否定結果を得ると、次の周辺形状データを転送するよう地図読出区間決定部２０に要求する。かくして地図読出区間決定部２０は、データ読出対象位置を次の周辺形状データ取得位置に更新する（Ｓ６）。なお、ここでの「次の周辺形状データ取得位置」とは、それまでデータ読出対象位置に設定されていた周辺形状データ取得位置の次に自車が通過する周辺形状データ取得位置を指す。そして、この後、ステップＳ５において肯定結果が得られるまでステップＳ３〜ステップＳ６の処理が上述と同様に繰り返される。
【００３９】
そして、マッチング処理部２１は、やがてステップＳ５で肯定結果が得られると、そのときの周辺形状データ取得位置を自車の推定位置として出力する（Ｓ１２）。以上により、列車位置推定装置４による自車位置推定処理が完了する。
【００４０】
以上の処理に関して、列車位置推定装置４は、位置推定にあたって二段階の処理を実行すると換言することもできる。すなわち一段階目の処理として特徴物５の検索処理が実行され、二段階目の処理として周辺形状データの比較に基づく位置推定が実行される。このような二段階処理とすることによって、周辺形状データを用いた演算処理を常時実行する必要がなくなり、車上の制御装置における演算負荷が軽減される。
【００４１】
また、もし特徴物５の検索のみによって位置推定を実施しようとする場合、特徴物５の配置間隔を密にしたり、取り違えによる位置推定の誤りを防止するためにそれぞれの特徴物５の形状をユニークなものとするといった対応が求められる。しかし、上述の二段階推定であれば、特徴物５の設置数や形状のバリエーションに関する条件は緩和されるため、この点においても二段階の推定処理は有用と考えられる。
【００４２】
これに対して、ステップＳ１の判定で否定結果を得ることは、自車がいずれかの駅を出発し、図４において「特徴物○を検出できない範囲」と記載された範囲内に位置していることを意味する。かくして、このとき地図読出区間決定部２０は、上述のデータ読出対象位置を、それまで検出していた特徴物５の次の特徴物５（それまで検出していた特徴物５の次に自車が通過する特徴物５）について設定されているその「特徴物を検出できない範囲」内に存在する最初の周辺形状データ取得位置に決定する（Ｓ７）。
【００４３】
また地図読出区間決定部２０は、ステップＳ７でデータ読出対象位置に決定したデータ読出対象位置の周辺形状データを地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力する（Ｓ８）。
【００４４】
マッチング処理部２１は、そのとき周辺形状計測装置３から与えられた現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０から与えられた周辺形状データとを比較し、これらの差分を算出する（Ｓ９）。そしてマッチング処理部２１は、このとき算出した差分が予め設定された閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００４５】
マッチング処理部２１は、この判定で否定結果を得ると、次の周辺形状データを転送するよう地図読出区間決定部２０に要求する。かくして地図読出区間決定部２０は、データ読出対象位置を次の周辺形状データ取得位置に更新する（Ｓ１１）。なお、ここでの「次の周辺形状データ取得位置」とは、それまでデータ読出対象位置に設定されていた周辺形状データ取得位置の次に自車が通過する周辺形状データ取得位置を指す。そして、この後、ステップＳ１０において肯定結果が得られるまでステップＳ８〜ステップＳ１１の処理が上述と同様に繰り返される。
【００４６】
そして、マッチング処理部２１は、やがてステップＳ１１で肯定結果が得られると、そのときの周辺形状データ取得位置を自車の推定位置として出力する（Ｓ１２）。以上により、列車位置推定装置４による自車位置推定処理が完了する。
【００４７】
（２）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態の列車位置推定システム１では、列車位置推定装置４の地図読出区間決定部２０が、周辺形状計測装置３から出力された現在地点の周辺形状データに基づいて特徴物５を検出できた場合に、対応する範囲（特徴物を検出可能な範囲）内の先頭の周辺形状データ取得位置から順番に対応する周辺形状データを地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力し、マッチング処理部２１が周辺形状計測装置３から出力された現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０から与えられた周辺形状データとを比較し、これらの差分が閾値以下である場合に、その周辺形状データに対応する周辺形状データ取得位置を自車の推定位置として出力する。
【００４８】
この場合、本列車位置推定システム１では、地図読出区間決定部２０が地図データベース１５から周辺形状データを読み出す範囲（周辺形状データの探索範囲）は限定的であり、かかる探索範囲が拡大することはない。従って、本列車位置推定システム１によれば、マッチング処理部２１において実行される周辺形状計測装置３から出力された現在地点の周辺形状データと、地図読出区間決定部２０から与えられた周辺形状データとのマッチング処理に膨大な時間が消費されることを防止して、かかるマッチング処理に要する時間を短縮させることができる。
【００４９】
また本列車位置推定システム１では、列車位置推定装置４の地図読出区間決定部２０が、周辺形状計測装置３から出力された現在地点の周辺形状データに基づいて特徴物５を検出できなかった場合には、それまで検出していた特徴物５の次に自車が通過する特徴物５について設定されているその「特徴物を検出できない範囲」内の先頭の周辺形状データ取得位置から順番に周辺形状データを地図データベース１５から読み出してマッチング処理部２１に出力する。従って、本列車位置推定システム１によれば、周辺形状計測装置３から出力された現在地点の周辺形状データに基づいて特徴物５を検出できない範囲内を列車２が走行中のときにも、かかる特徴物５を検出可能な範囲内を走行中の場合と同様に、短時間で自車位置を推定することができる。この結果、本列車位置推定システム１によれば、列車２の走行範囲の全線に亘って短時間で自車位置を推定することができる。
【００５０】
（３）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を、線路６上を走行する列車２の位置を推定する列車位置推定装置４に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、予め定められた軌道を走行する列車以外の移動体の位置を推定する位置推定装置にも適用することができる。また、速度センサで計測した自車の速度を積分することにより自車の走行距離を算出し、算出結果に基づいて現在の自車位置を推定する方法に対して、列車位置推定装置４によって取得された推定位置を用いて積分誤差を補正してもよい。このようにすることで地上子の配置に依らずとも、自列車位置の推定を実行することが可能となる。
【００５１】
また上述の実施の形態においては、地図読出区間決定部２０及びマッチング処理部２１をソフトウェア構成とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら地図読出区間決定部２０及びマッチング処理部２１を専用のハードウェアにより構成するようにしてもよい。
【００５２】
さらに上述の実施の形態においては、列車位置推定システム１に周辺形状計測装置３を１つだけ設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、線路６の上方に配置された特徴物５を計測するための周辺形状計測装置３と、線路６に沿って地上に配置された特徴物５を計測するための周辺形状計測装置３となど、複数の周辺形状計測装置３を列車位置推定システム１に設けるようにしてもよい。
【００５３】
さらに上述の実施の形態においては、特徴物５をすべて同じ形状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その一部又は全部を異なる形状に形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は予め定められた軌道を走行する移動体の現在位置を推定する種々の位置推定装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１……列車位置推定システム、２……列車、３……周辺形状計測装置、４……列車位置推定装置、５……特徴物、６……線路、１０……ＣＰＵ、１１……メモリ、１２……記憶装置、１３……地図読出区間決定プログラム、１４……マッチング処理プログラム、１５……地図データベース、１６……特徴物位置データベース、２０……地図読出区間決定部、２１……マッチング処理部。
【図１】
2020059332.tif 000003
【図２】
2020059332.tif 000004
【図３】
2020059332.tif 000005
【図４】
2020059332.tif 000006
【図５】
2020059332.tif 000007
【図６】
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