(57)【要約】【課題】天空が見通しにくい場所でも位置検知を可能とし、携帯端末のバッテリ消費を抑えることで一日中の業務のような長時間でも使用できる乗務員位置検知装置を得る。【解決手段】乗務員が所持する携帯端末３と、複数の地点での周囲の携帯電話用の基地局２の識別ＩＤとそれらの基地局２からの電波の強度を記録した位置判定データベース３５と、位置判定データベース３５に接続された位置情報処理部３３とを備える。携帯端末３は、複数の基地局２と無線でデータの送受信を行い、各基地局の識別ＩＤと各基地局から受信した電波の強度のリストを作成する。位置情報処理部３３はリストを取得し、乗務員が乗務する路線に重み付けをして、位置判定データベース３５とリストとの類似度を計算して現在位置を判定する。【選択図】図１
2009161043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話用の複数の基地局と無線でデータの送受信を行い、各基地局の識別ＩＤと各基地局から受信した電波の強度のリストを作成し、乗務員が所持する携帯端末と、
複数の地点での周囲の基地局の識別ＩＤとそれらの基地局からの電波の強度を記録した位置判定データベースと、
前記位置判定データベースに接続され、前記リストを取得し、乗務員が乗務する路線に重み付けをして、前記位置判定データベースと前記リストとの類似度を計算して現在位置を判定する位置情報処理部とを備えた乗務員位置検知装置。
【請求項２】
判定した位置情報を乗務員運用支援システムに送る請求項１記載の乗務員位置検知装置。
【請求項３】
位置判定データベースと位置情報処理部は、携帯端末内、又は、乗務員運用支援システムに接続もしくは内包されている乗務員位置推定装置内に設けられている請求項１記載の乗務員位置検知装置。
【請求項４】
携帯端末は、衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信部を備え、位置情報処理部は、基地局のリストが取得できない時、又は、位置判定データベースを用いた位置の判定が困難な時に、前記ＧＰＳ受信部を作動させて現在位置を取得する請求項１記載の乗務員位置検知装置。
【請求項５】
携帯端末が作成した周囲の基地局の識別ＩＤと電波強度のリストに、電波強度の測定地点の位置情報を追加して、位置判定データベースを作成又は更新する請求項１記載の乗務員位置検知装置。
【請求項６】
電波強度の測定地点の位置情報として、リストの作成時刻における列車位置情報を使用する請求項４記載の乗務員位置検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道分野における乗務員運用支援システムに係り、特に、ダイヤ乱れが発生した場合に備え、乗務員の位置を把握する乗務員位置検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の運行において、どの列車にどの乗務員を乗務させるかのスケジュールを策定することは重要な仕事である。ダイヤの乱れが発生した時に、乱れを回復するために列車の変更が行われるが、その列車変更に追随してリアルタイムに乗務員スケジュールを調整・変更・通達を行う作業を乗務員運用整理と呼ぶ。乗務員運用整理においては、現在乗務員が実際にどの場所にいて、どのような状況にあるかを指令室で把握することが重要である。鉄道事業者は線区内には複数の乗務員区所を保有しており、乗務員は一般にいずれかの乗務員区所に所属している。通常、乗務員は所属する乗務員区所に出勤した後、乗務開始する駅まで移動し、乗務員運用スケジュールに従って列車に乗務し、最後に所属乗務員区所に戻ってから退勤する。しかし、その途中では駅詰所で休憩したり、食事を取るために駅近傍に出かけたりすることもあり、常時列車に乗務しているわけではない。このため、乗務員の所在地を確認するのは困難であった。それでも、ダイヤに乱れが無ければ予め策定されたスケジュール通りに乗務、もしくは休憩しているため、乗務位置はダイヤ・スケジュールを参照することである程度推定可能であるが、一旦ダイヤ乱れが発生すると、乗務員の位置把握は、列車無線や電話による乗務員との直接通話に頼っており、非常に困難かつ時間を要している。そのため、従来のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた列車乱れ時の乗務員運転整理システム及び乗務員割当システムにおいては、ＧＰＳを搭載した携帯端末で乗務員の位置情報を算出し、その結果を無線等で乗務員割当システムに送信することによって、乗務員位置を把握していた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４-３３８４７２号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＧＰＳを用いた列車乱れ時の乗務員運転整理システム及び乗務員割当システムでは、運転台や列車内、屋根つきホーム、休憩所など乗務員が業務中に移動する場所は天空が見通しにくい所が多く、そのような場所ではＧＰＳは利用できない可能性が高い。またＧＰＳは電力消費が大きいため、一日の業務中バッテリが持たない場合があるといった問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、天空が見通しにくい場所でも位置検知を可能とし、携帯端末のバッテリ消費を抑えることで一日中の業務のような長時間でも使用できる乗務員位置検知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る乗務員位置検知装置は、乗務員が所持する携帯端末と、複数の地点での周囲の携帯電話用の基地局の識別ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とそれらの基地局からの電波の強度を記録した位置判定データベースと、位置判定データベースに接続された位置情報処理部とを備える。携帯端末は、複数の基地局と無線でデータの送受信を行い、各基地局の識別ＩＤと各基地局から受信した電波の強度のリストを作成する。位置情報処理部はリストを取得し、乗務員が乗務する路線に重み付けをして、位置判定データベースとリストとの類似度を計算して現在位置を判定するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る乗務員位置検知装置は、バッテリ消費の多いＧＰＳを使わずに、携帯端末が受信した基地局の電波の強度と識別ＩＤのリストと、位置判定データベースとの類似度から現在位置を求めるので、天空が見通しにくい場所でも位置検知が可能で、しかもバッテリ消費を抑えるため長時間の業務でも使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における乗務員位置検知装置を示す構成図である。図において、乗務員位置検知装置は、乗務員運用支援システム１と携帯端末３を備える。さらに携帯端末３は、無線送受信部３１、基地局情報抽出部３２、位置情報処理部３３、乗務員情報保持部３４、位置判定ＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）３５、送信制御部３６からなる。
【０００９】
乗務員運用支援システム１は、対象線区で勤務する乗務員の現在位置を常時把握し、ダイヤが乱れた際に、指令員等による迅速な運用変更を支援するシステムである。基地局２は、既存の携帯電話｛ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を含む｝ネットワーク用のものを使っている。また、乗務員運用支援システム１と携帯端末３を接続するための無線ネットワークの構成要素でもあり、データの送受信を行う。
【００１０】
携帯端末３は乗務員が所持し、後述する処理によって得られる位置情報を基地局２経由で乗務員運用支援システム１に送信する。無線送受信部３１は、基地局２と接続し、無線による通信を行う。携帯電話のような無線ネットワークでは一般に、任意の位置で通信を開始し、移動しても複数の基地局と接続を切り替えて連続通信を行うことができるように、端末は常に周囲にある複数の基地局から受信した電波強度を測定し、最も電波強度の高い基地局を選択して接続するようにしている。そのため、端末側では周囲の複数の基地局に対し、それぞれの識別ＩＤ（以下、これを基地局ＩＤと呼ぶ）と受信した電波の強度とのリスト（以下、これを基地局情報リストと呼ぶ）を保持している。本装置では、携帯端末３内の無線送受信部３１が基地局情報抽出部３２からのコマンドに従って基地局の情報を得て、基地局情報リストを作成し、返答する。基地局情報抽出部３２は、無線送受信部３１から基地局情報リストを受け取り、保持する仕組みを有する。
【００１１】
位置情報処理部３３は、携帯端末３の基地局情報抽出部３２から基地局情報リストを取得し、乗務員情報保持部３４から得られた乗務員の担当路線情報と、位置判定ＤＢ３５に蓄えられている位置判定情報に基づいて乗務員の現在位置を判定し、それを送信制御部３６に送る。乗務員情報保持部３４は、本携帯端末３を所持している乗務員の氏名、ＩＤ番号、乗務員の担当路線情報などの乗務員情報を保持する。位置判定ＤＢ３５は、位置情報処理部３３が位置を判定する場合に参照する地点の位置判定情報を蓄えている。送信制御部３６は、位置情報処理部３３が判定した現在位置情報と、乗務員情報保持部３４の保持する乗務員情報をセットにして乗務員運用支援システム１へ送信する。
【００１２】
図２は、乗務員が所持する携帯端末３において、基地局情報抽出部３２から得られる基地局情報リストの一例を示したものである。周囲にある複数の基地局に対し、それぞれの基地局ＩＤと、電波強度の組合せが記載されている。なお、携帯端末が同じ場所でとどまっていたとしても、必ず同じ基地局情報リストが得られるわけではなく、電車の通過等によって電波強度が変化したり、基地局が異なったりすることがある。
【００１３】
図３は、位置判定ＤＢ３５に記録されている位置判定情報の一例を示したものである。基地局情報リストに測定地点の位置情報がセットとして加えられており、様々の地点や時間において収集されたデータベースとなっている。これらの情報は、本装置の実際の運用に先立ち、別途作成するものとする。作成には例えば、無線機能とＧＰＳ装置を備えたＤＢ作成用携帯端末を持って、作業員が対象線区内全域を移動し、代表的な地点で携帯端末が作成した周囲の基地局の識別ＩＤと受信した電波強度との基地局情報リストに、ＧＰＳの位置情報を追加して、位置判定データベースに記録していく方法等がある。
【００１４】
次に乗務員位置検知装置の動作例について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。位置情報処理部３３は、例えば一定時間ごとに位置情報処理を開始する。その際、まず基地局情報抽出部３２から基地局情報リストを取得しようと試み（ステップ３３−１）、基地局情報リストが取得できたか判断する（ステップ３３−２）。取得できていなければそのまま処理は終了する。
【００１５】
次に、位置情報処理部３３は、乗務員情報保持部３４から得られた乗務員の担当路線情報と位置判定ＤＢ３５から、最も類似度の高いデータが示す対応位置と、その類似度に近いデータの示す対応位置を候補地点として抽出する（ステップ３３−３）。抽出した候補地点と、前回判定した現在位置とを比較し、不適当な候補地点を除外する（ステップ３３−４）。その後、候補地点数をカウントし（ステップ３３−５）、０個のときは処理を終了する。２個以上の時は、前回判定した現在位置と比較して、複数の候補地点の中から最も確からしい地点を選ぶ（ステップ３３−６）。その際一つに絞りきれるか判断し（ステップ３３−６ａ）、絞りきれない時は、「地点Ａもしくは地点Ｂ」の様に曖昧な答えを対応位置として選択する（ステップ３３−６ｂ）。その後、ステップ３３−５で候補地点数が１個の場合や、ステップ３３−６ａで一つに絞りきれた時や、ステップ３３−６ｂの後は、選択した対応位置を現在位置として新たに記憶する（ステップ３３−７）。続いて、あらかじめ設定した送信条件と記憶した現在位置を比較し（ステップ３３−８）、条件を満たしていれば、送信制御部に現在位置を送信するように指示して（ステップ３３−９）処理を終了する。送信条件を満たしていなければ、そのまま処理を終了する。
【００１６】
ステップ３３−３で、類似度を計算する方法は色々考えられるが、例えば単純類似度法を用いることができる。その際、乗務員は運転を担当する路線が決められており、担当以外の路線を運転することはないので、担当路線との関連の強さに応じて、位置判定ＤＢ３５に登録された基地局情報リストの対応データベースに重み付けをする。それと、今回取得した基地局情報リストと最も類似度の高いデータを選択する。
【００１７】
具体的には、単純類似度法を用いる場合、携帯端末から得られた基地局情報リストのベクトルをxとし、位置判定ＤＢ３５に登録されたある地点での基地局ベクトルをpとすると、類似度Ｓは（１）式で表される。また、位置判定ＤＢ３５内の地点データそれぞれについて、担当路線との関連の強さに応じて０〜１の間の重み付け変数ｑを定める。単純には担当路線上の地点データについてはｑ＝１とし、それ以外の地点ではｑ＝０とする。そして、各地点の類似度を算出する際に、（２）式に示すように、重み付け変数ｑを乗ずる。類似度Ｓが１に近い程、xとpの類似度が高いので、（２）式によって得られる各地点の類似度の値Ｓを比較して、最も１に近い地点を求めればよい。
【００１８】
【数１】
2009161043.tif 000003
【００１９】
【数２】
2009161043.tif 000004
【００２０】
図２の携帯端末による検知結果と図３の駅Ａの類似度ＳＡを算出する場合、ベクトルの各次元を基地局ＩＤ  ＡＢ３１、ＡＢ１２、ＡＦ６１、ＡＦ１９、ＢＣ１１、ＣＦ９０、ＣＥ２０、ＡＢ１１、ＢＣ２３、ＣＤ２７の電波強度とすると、x,pは次のように表される。
【００２１】
x＝（８０，６０，３０，５０，３５，５０，４０，  ０，  ０，  ０）
p＝（  ０，６０，５０，４０，  ０，３２，  ０，８０，３５，２８）
【００２２】
Ａ駅はこの乗務員の担当路線で、ｑ＝１とし、このベクトルを式（２）に適用すると、ＳＡ＝０．４８６と算出できる。同様に図２の携帯端末による検知結果と図３の駅Ｂ（Ｂ駅もこの乗務員の担当路線とし、ｑ＝１とする）の類似度ＳＢを算出するとＳＢ＝０．６５８となる。このようにして各地点の類似度を求める。次に、類似度が許容値α以下のものを除き、もっとも類似度の高い地点での類似度をＳ１とする。他の地点の類似度をＳｎとすると、（Ｓ１−Ｓｎ）が閾値β以下になる地点を選ぶ。もし、１地点だけ類似度が相対的にずば抜けて高ければ、絶対的な類似度が低くても、その点だけを採用する。逆に、絶対的な類似度が高くても、同レベルの地点が複数あればそれらを選択する。なお、選ぶ個数の目安は閾値βの設定に依存するが、例えば１〜３点ぐらいで良い。
【００２３】
ステップ３３−４では、今回抽出した候補地点と前回判定した現在位置を比較し、不適当な候補地点を除外する。不適当と判定するのは、例えば、数秒間に１０ｋｍ移動するような現実的にありえない移動や、前回と今回の判定時間の間に列車が移動する範囲を越えている場合などがある。
【００２４】
次に、ステップ３３−５で候補地点数をカウントし、０個のときは処理を終了する。２個以上あるときは、前回判定した現在位置と比較して、複数の候補地点の中から最も確からしい地点を選ぶ（ステップ３３−６）。具体的には履歴を利用し、（ａ）前回から一番距離的に近いのを選んだり、（ｂ）前々回と前回の移動ベクトルの延長上に近く移動速度が妥当なものを選んだりすると良い。また、ステップ３３−６では前回判定した現在位置と比較しているが、電波強度の大きさを比較して近いものを選んでも良い。この場合は、（ｃ）計測点と候補地点で共通して現れる基地局についての平均電波強度が近い方や、（ｄ）各基地局の平均電波強度が近い方を選ぶとよい。なお、これらの方法は、適宜組み合わせても良い。これらのようにして確からしい地点を選ぶ際に、一つに絞りきれるか判断する（ステップ３３−６ａ）。候補地点の距離や電波強度等の差が適宜選んだある閾値γ内に入ってしまって絞りきれない時は、「地点Ａもしくは地点Ｂ」のように曖昧な答えを対応位置として選択する（ステップ３３−６ｂ）。その後、選択した対応位置を現在位置として記憶する（ステップ３３−７）。なお、曖昧な地点の時は、「確度：低」のような情報を付加しておき、ステップ３３−９で乗務員運用支援システム１に送信しても良い。
【００２５】
ステップ３３−８では、一定の条件を満足していれば、記憶している現在位置を、送信制御部３６を経由して乗務員運用支援システム１に送信するように指示（ステップ３３−９）し、送信する。一定の条件とは、例えば前回送信後一定時間が経過した場合や、一定距離移動した場合、あるいは特定の場所に到達した場合、などが考えられる。
【００２６】
なお、本構成では携帯端末３中の乗務員情報保持部３４が保持する乗務員情報を、携帯端末３から送信するものとしたが、この構成の替わりに、携帯端末３が割り振られている固有ＩＤを送信するものとしてもよい。この場合は各携帯端末の固有ＩＤとそれを所持している乗務員情報の関連テーブルを乗務員運用支援システム１内に備え、それを参照することによって、受信した携帯端末固有ＩＤから、乗務員を判別するという手法を取ってもよい。
【００２７】
また、本構成では乗務員が運転を担当する路線の重み付けを行っているが、このような担当線区の他にも、乗務員の所有する運転免許種別情報を利用しても良い。乗務員が所持する運転免許の種別によって、運転可能な列車、例えば特急列車等が区別されているので、その列車の走る路線の重み付けを上げても良い。
【００２８】
また、列車ダイヤが乱れた際、乗務員運用支援システム１は、待機中の乗務員に対し、乗務員が保有する携帯端末３に乗務員の乗務スケジュールを文字や記号や図表等で送っても良い。その際、携帯端末３からの音や光や振動等で乗務員に注意を促すと良い。
【００２９】
このような構成によれば、バッテリ消費の多いＧＰＳを使わずに、携帯端末が受信した基地局の電波の強度と識別ＩＤのリストと、位置判定データベースとの類似度から現在位置を求めるので、列車内や駅構内と言った天空が見通しにくい場所でも位置検知が可能で、しかもバッテリ消費が抑えられるので、長時間の業務でも使用できる。
【００３０】
また、複数路線が近距離で併走しているような場合で、位置判定ＤＢによる判定だけでは間違った場所を選ぶ可能性がある場合でも、乗務員の担当路線情報を利用することによって、現在位置を適切に判定可能となる。さらに、乗務員の所有する運転免許種別情報を利用して運転可能な列車を区別すると、位置判定精度の向上が可能である。
【００３１】
さらに、基地局情報リストと位置判定ＤＢとの類似度の比較に加え、類似度の近い地点が複数ある時は、履歴や電波強度も参照して現在位置を判定するので、適切に現在位置を判定できる。
【００３２】
また、類似度を求める（２）式は、ベクトルxとpの成す角をθとすると、ｑｃｏｓθを計算しており、ベクトルの絶対値は見ていない。そのため、ベクトルの絶対値も加味した類似度の計算とは異なり、駅のホームと近傍の建物の中や列車の中等、位置がほぼ同じで電波強度が異なる場所においても、適切に判定できるという効果を有する。
【００３３】
また、列車ダイヤが乱れても乗務員の位置を把握しているため、待機中の乗務員に適切な乗務スケジュールを送付する事ができる。その際、音や光や振動等で乗務員に注意を促し、携帯端末へ文字等で情報を送るので、聞き間違いによる混乱を防ぐ事ができ、確実な情報伝達が可能という効果もある。
【００３４】
実施の形態２．
実施の形態１においては、位置情報処理部３３と位置判定ＤＢ３５が携帯端末３内にあるが、この機能を携帯端末の外部に備えても良い。図５は、この発明を実施するための実施の形態２における乗務員位置検知装置を示す構成図である。図において、乗務員位置検知装置は、乗務員運用支援システム１、基地局２、携帯端末３ａ、乗務員位置推定装置４を備える。さらに携帯端末３ａは、無線送受信部３１、基地局情報抽出部３２ａ、乗務員情報保持部３４ａ、送信制御部３６ａを備える。乗務員位置推定装置４は位置情報処理部３３ａ、位置判定ＤＢ３５ａを備える。ここで、１、２、３１は実施の形態１と同様のものである。
【００３５】
次に乗務員位置検知装置の動作例について説明する。基地局情報抽出部３２ａは無線送受信部３１が得た基地局情報リストを受け取り、保持する仕組みを有する。送信制御部３６ａは基地局情報抽出部３２ａが保持する基地局情報リストと、乗務員情報保持部３４の保持する乗務員情報をセットにして、基地局２を経由して乗務員位置推定装置４へ送信する。乗務員位置推定装置４内の位置情報処理部３３ａは、携帯端末３ａから基地局情報リストと乗務員の担当路線情報を取得し、位置判定ＤＢ３５ａに蓄えられている位置判定情報に基づき、実施の形態１のステップ３３−３〜３３−８と同様の手順で位置情報に変換する。その後、乗務員情報と現在位置をセットにして、乗務員運用支援システム１へ送る。なお、乗務員位置推定装置４は、乗務員運用支援システム１に内包しても良い。
【００３６】
なお、本構成では携帯端末３ａ中の乗務員情報保持部３４ａが保持する乗務員情報を、携帯端末３ａから送信するものとしたが、この構成の替わりに、携帯端末３ａが割り振られている固有ＩＤを送信するものとしてもよい。この場合は各携帯端末の固有ＩＤとそれを所持している乗務員情報の関連テーブルを乗務員位置推定装置４内に備え、それを参照することによって、受信した携帯端末固有ＩＤから、乗務員を判別し、乗務員の担当路線情報入手し、現在位置を判定しても良い。
【００３７】
このような構成によれば、携帯端末は位置情報処理部と位置判定ＤＢを持たないので、携帯端末の処理負荷が軽減できるため高性能な端末は必要とせず、また、位置判定ＤＢを各端末に配布する必要が無くなるので携帯端末の記憶容量が小さくてもよくなり、安価な携帯端末が可能となる。さらに、ＤＢを一箇所で管理するので、端末ごとにＤＢを保有する場合と異なり、端末のごとのＤＢの違いによる位置精度のばらつきを抑えることができる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態１、２においては、位置を判定するのに基地局情報リストと位置判定ＤＢを用いているが、基地局情報リストが取得できない場合、または位置判定ＤＢの範囲外や類似度の近い地点が無い場合にＧＰＳを併用しても良い。図６は、この発明を実施するための実施の形態３における乗務員位置検知装置を示す構成図である。図において乗務員位置検知装置は、乗務員運用支援システム１、基地局２、携帯端末３ｂを備える。さらに携帯端末３ｂは、無線送受信部３１、基地局情報抽出部３２、位置情報処理部３３ｂ、乗務員情報保持部３４、位置判定ＤＢ３５、送信制御部３６、ＧＰＳ受信部３７からなる。ここで１、２、３１、３２、３４、３５、３６は実施の形態１と同じものである。
【００３９】
位置情報処理部３３ｂは、携帯端末３ｂの基地局情報抽出部３２から基地局情報リストを取得し、乗務員情報保持部３４から得られる乗務員の担当路線情報と、位置判定ＤＢ３５に蓄えられている位置判定情報に基づいて乗務員の現在位置を判定し、それを送信制御部３６に送る。その際、位置情報処理部３３ｂは、基地局情報リストが取得できなかった場合や位置が判定できなかった場合に限りＧＰＳ受信部３７を作動させて現在位置情報を取得する。
【００４０】
次に位置情報処理部３３ｂの動作例について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。ここでステップ３３−１、３３−３、３３−４、３３−６〜３３−９は実施の形態１と同じである。位置情報処理部３３ｂは基地局情報取得を試み(ステップ３３−１)、成功した場合(ステップ３３−２ａ)は、乗務員情報保持部３４から得られた乗務員の担当路線情報と位置判定ＤＢ３５から、最も類似度の高いデータが示す対応位置と、その類似度に近いデータの示す対応位置を候補地点として抽出する（ステップ３３−３）。抽出した候補地点と、前回判定した現在位置とを比較し、不適当な候補地点を除外する（ステップ３３−４）。その後、候補地点数をカウントし（ステップ３３−５ａ）、１個以上の時は実施の形態１と同様の手順（３３−６〜３３−９）で処理を進める。
【００４１】
ステップ３３−２ａで基地局情報を取得できなかった場合、もしくはステップ３３−５ａで候補地点数が０個のときは、ＧＰＳ受信部３７を作動させ、現在位置情報の取得を試み(ステップ３３−１０)、その後直ぐにＧＰＳを停止させる(ステップ３３−１１)。受信に成功していた場合は（ステップ３３−１２）、その結果を以てステップ３３−７へ進み、実施の形態１と同様の手順（３３−７〜３３−９）で処理を進める。受信に失敗していた場合は、そのまま終了する。
【００４２】
なお、基地局情報リストが取得できた（３３−２ａ）ものの、位置判定ＤＢ３５内に、それに該当するデータが無く（３３−５ａ）、なおかつＧＰＳで現在位置が取得できた場合（３３−１２）で、位置判定ＤＢ３５を更新する機能がある場合（実施の形態４参照）、その基地局情報リストとＧＰＳによる現在位置情報を以て、位置判定ＤＢ３５にデータを追加しても良い。これによって、再度同じ場所で位置判定を行う際にＧＰＳを用いることなく、現在位置の推定が可能となる。
【００４３】
ここでは、位置情報処理部３３ｂと位置判定ＤＢ３５が携帯端３ｂ末内にある場合を説明したが、実施の形態２の様に位置情報処理部３３ａと位置判定ＤＢ３５ａが携帯端末外の乗務員位置推定装置４内にある場合にも適用できる。位置情報処理部３３ａは、基地局情報が取得できない場合や、位置判定ＤＢ３５ａに類似度の近い点が無く候補地点数が０個の場合、携帯端末に対してＧＰＳ受信部を作動させるように信号を送信する。その信号を受信した携帯端末はＧＰＳを作動させ、その結果を乗務員位置推定装置４内の位置情報処理部３３ａへ送信すれば良い。
【００４４】
このように、基地局情報リストが取得できない場合、または位置判定ＤＢの範囲外や類似度の近い地点が無いため現在位置が判定できない場合に限りＧＰＳを利用するため、携帯端末の消費電力を押さえつつ、より広いエリアでの乗務員位置検知が実現可能となる。
【００４５】
実施の形態４．
実施の形態１〜３においては、位置判定ＤＢを別途作成する必要があるが、位置判定ＤＢを作成する機能を携帯端末に追加しても良い。図８は、この発明を実施するための実施の形態４における乗務員位置検知装置を示す構成図である。図において、乗務員位置検知装置は、乗務員運用支援システム１、基地局２、携帯端末３ｃを備える。さらに携帯端末３ｃは、無線送受信部３１、基地局情報抽出部３２、位置情報処理部３３ｃ、乗務員情報保持部３４、位置判定ＤＢ３５、送信制御部３６、位置情報設定部３８からなる。ここで、１、２、３１、３２、３４、３５、３６は実施の形態１と同様のものである。
【００４６】
携帯端末３ｃは、現在位置を判定しそれを乗務員運用支援システム１に送信するために用いると共に、位置判定ＤＢ３５を作成又は更新するためにも用いる。そのため、位置情報処理部３３ｃは、少なくとも位置判定モードと学習モードの２種類のモードを持つ。位置判定モードでは、実施の形態１と同様の手順で、乗務員の現在位置を判定し乗務員運用支援システム１に送信する。また、学習モードでは、基地局情報抽出部３２から得られた基地局情報リストに位置情報設定部３８で設定する位置情報を追加して位置判定ＤＢ３５を作成又は更新する。
【００４７】
位置判定ＤＢ３５に蓄える情報は、本装置の実際の運用に先立ち、事前に携帯端末を持って学習モードで位置情報処理部３３ｃを動作させることで、順次蓄積していく。本装置で判定を必要とする全ての場所で少なくとも一回以上情報を蓄積した時点で、位置判定ＤＢ３５は位置判定モードで使用することが可能となる。この段階での位置判定ＤＢ３５の内容を他の携帯端末にコピーすれば、他の携帯端末では学習モードを動作させなくても、位置判定モードで動作させる事ができる。
【００４８】
位置情報設定部３８は、学習モード動作の際、代表的な地点で携帯端末が作成した周囲の基地局の識別ＩＤと受信した電波強度との基地局情報リストに位置を設定する。この設定の単純な方法は、乗務員が駅名や乗務員区所名などをその都度手入力する事である。また別の方法として、実施の形態３のようにＧＰＳ受信部を接続し、それによって取得できる緯度経度を位置情報として設定する方法がある。ここで設定された位置情報は、位置情報処理部３３ｃへ伝えられる。
【００４９】
次に位置情報処理部３３ｃの動作例について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。ここでステップ３３−１、３３−２、３３−３〜３３−９は実施の形態１と同じである。基地局情報リスト取得(ステップ３３−１、３３−２)後、学習モードで動作しているか判断する（ステップ３３−２ｂ）。学習モードの場合、位置情報設定部３８にて入力された位置情報を対応位置として取得し（ステップ３３−２０）、基地局情報リストに追記して位置判定ＤＢ３５に登録し（ステップ３３−２１）、処理を終了する。ステップ３３−３で学習モードでなかった場合、すなわち位置判定モードの場合、位置判定は実施の形態１と同様の手順（３３−３〜３３−９）で実行される。
【００５０】
なお、ここでは、位置情報処理部３３ｃと位置判定ＤＢ３５が携帯端末内にある場合を説明したが、実施の形態２の様に位置情報処理部３３ａと位置判定ＤＢ３５ａが携帯端末外の乗務員位置推定装置４内にある場合にも適用できる。この場合は、実施の形態２と同様な方法を用いて現在位置を判定するが、学習モードの場合は、位置情報処理部３３ａは携帯端末に対して位置情報を取得するように信号を送信し、その信号を受信した携帯端末は、位置情報を取得し（駅名等の手入力やＧＰＳ受信部の作動）その結果を乗務員位置推定装置４内の位置情報処理部３３ａへ送信する。その後、位置情報処理部３３ａは基地局情報リストに位置情報を追記して位置判定ＤＢ３５ａに登録すればよい。
【００５１】
このような構成によれば、１つの端末で位置判定と位置判定に必要なＤＢの作成や変更が可能となるので、ＤＢ作成用の携帯端末と位置判定用の携帯端末とを持ち替えて使い分ける必要が無く、利便性が向上する。また、複数回の計測で位置判定ＤＢを作成したり、適宜位置計測をして位置判定ＤＢの更新が可能となるので、精度の高いＤＢを作成し維持することができる。その結果、ビルの建築や取り壊し等の環境変化や、基地局の増減といった電波状態の変化に対応できるので、位置精度を高める事ができる。
【００５２】
実施の形態５．
実施の形態１〜４においては、位置判定ＤＢを別途作成、もしくは、乗務員が端末から設定したりＧＰＳ受信部を作動させ、位置判定ＤＢを作成又は更新したりしていたが、列車走行記録を参照して作成又は更新してもよい。図１０は、この発明を実施するための実施の形態５における乗務員位置検知装置を示す構成図である。図において、１、２、３ａ、３１、３２ａ、３４ａ、３６ａは実施の形態２と同じである。乗務員位置推定装置４ａは、位置情報処理部３３ｄと位置判定ＤＢ３５ｂと計測データ保存部４２と、位置判定ＤＢ作成部４１と、列車走行記録保持部５を備えており、位置判定ＤＢ３５ｂの作成更新機能と、乗務員位置判定機能を持つ。
【００５３】
列車走行記録保持部５は、列車走行記録として、時間毎の列車位置や列車毎の搭乗乗務員情報を保持する。これらの情報は別途、運行管理システム等から取得するものとする。携帯端末３ａは実施の形態２と同様の手順で、計測データを基地局２経由で乗務員位置推定装置４ａへと送信する。前記計測データには基地局情報リストと乗務員情報と、さらに基地局情報リストを取得した時刻（以下、リスト取得時刻）が含まれる。乗務員位置推定装置４ａにおいて、既に位置判定ＤＢ３５ｂが作成済みの場合の乗務員位置推定方法は、実施の形態２と同様である。
【００５４】
乗務員位置推定装置４ａにおいて、位置判定ＤＢ３５ｂを作成する方法を説明する。位置情報処理部３３ｄにて携帯端末３ａから受信した基地局情報リスト・リスト取得時刻・乗務員情報を、計測データ保持部４２に保存する。位置判定ＤＢ作成部４１は、計測データ保持部４２に保持されたデータを、列車走行記録保持部５に保持された列車走行記録と比較照合することによって、その位置を推定し、その結果を位置判定ＤＢ３５ｂに位置判定情報として追記する機能を有する。
【００５５】
次に位置判定ＤＢ作成部４１の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。まず、計測データ保持部４２より、携帯端末３ａから受信・蓄積された計測データを取得する(ステップ４１−１)。計測データが取得できたか判断し（ステップ４１−２）、失敗した場合は終了する。取得に成功した場合、このデータには乗務員情報とリスト取得時刻が含まれており、この２つの情報と、列車走行記録保持部５から得られる列車走行記録を比較し、その乗務員が乗車していた列車の特定を試み（ステップ４１−３）、特定が成功したか判断する（ステップ４１−４）。特定に失敗した場合は、処理を終了する。特定に成功した場合は、列車走行記録保持部５から該当列車の走行記録を取得し、該当時刻における列車位置を特定する（ステップ４１−５）。特定した列車位置と、基地局情報リストをセットにして、新たな位置判定情報として、位置判定ＤＢ３５ｂに追記する（ステップ４１−６）。
【００５６】
なお、位置判定ＤＢ３５ｂの追記は、携帯端末からのデータ収集終了後、オフラインで実行しても良いし、オンラインで随時作成しても良い。列車がダイヤ通りに運行できている場合には、位置判定ＤＢ作成時に、列車走行記録を参照する替わりに、列車ダイヤを利用しても良い。
【００５７】
また、既に位置判定ＤＢ３５ｂが作成済みの場合であっても、必要に応じて随時データベースを更新しても良い。例えば、位置情報処理部３３ｄにおいて乗務員位置推定時に、位置判定ＤＢ３５ｂと照合しても類似度の高い地点が一つもなかった場合（ビルの建築や取り壊し等の環境変化や、路線周辺基地局の増減の影響を受けた時など）、その計測データを計測データ保持部４２に保存する。位置判定ＤＢ作成部４１は、計測データ保持部４２に蓄えられたデータと列車走行記録保持部５に保持された列車走行記録と比較照合することによって、その位置を特定し、位置判定ＤＢ３５ｂを更新しても良い。
【００５８】
なお、ここでは、位置情報処理部３３ｄと位置判定ＤＢ３５ｂが乗務員位置推定装置４ａにある場合を説明したが、実施の形態１の様に位置情報処理部３３と位置判定ＤＢ３５が携帯端末３内にある場合にも同様に適用できる。この場合、現在位置の判定は、実施の形態１と同様な方法を用いる。一方、位置判定ＤＢ３５の作成や更新の際、位置判定ＤＢ作成部４１は、携帯端末３から計測データを取得し、列車走行記録保持部５から得られた列車走行記録と比較し、その乗務員が乗っていた列車の特定を試みて、該当時刻における列車位置を特定する。位置と基地局情報リストをセットにして、新たな位置判定データとして携帯端末３に送信し、位置判定ＤＢ３５に記録すればよい。
【００５９】
このような構成によれば、列車走行記録を参照することによって、少ない労力で位置判定ＤＢを作成することが可能となる。さらに、ビルの建築や取り壊し等の環境の変化や、路線周辺基地局に増減があった場合でも、随時位置判定ＤＢを更新することによって、常に最新の状態を維持することが可能となり、位置精度を高める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す乗務員検知装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す基地局情報リストのデータ形式図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す位置判定ＤＢのデータ形式図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す位置情報処理部のフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２を示す乗務員検知装置の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す乗務員検知装置の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３を示す位置情報処理部のフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態４を示す乗務員検知装置の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態４を示す位置情報処理部のフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態５を示す乗務員検知装置の構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５を示す位置情報処理部のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  乗務員運用支援システム
２  基地局
３、３ａ、３ｂ、３ｃ  携帯端末
４、４ａ  乗務員位置推定装置
５  列車走行記録保持部
３１  無線送受信部
３２、３２ａ  基地局情報抽出部
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ  位置情報処理部
３４、３４ａ  乗務員情報保持部
３５、３５ａ、３５ｂ  位置判定ＤＢ
３６、３６ａ  送信制御部
３７  ＧＰＳ受信部
３８  位置情報設定部
４１  位置判定ＤＢ作成部
４２  計測データ保持部
【図１】
2009161043.tif 000005
【図２】
2009161043.tif 000006
【図３】
2009161043.tif 000007
【図４】
2009161043.tif 000008
【図５】
2009161043.tif 000009
【図６】
2009161043.tif 000010
【図７】
2009161043.tif 000011
【図８】
2009161043.tif 000012
【図９】
2009161043.tif 000013
【図１０】
2009161043.tif 000014
【図１１】
2009161043.tif 000015