定位装置以及定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及定位装置以及定位方法，能够从卫星接收控制切换成独立计测控制。实施方式的定位装置具备卫星接收控制部、独立计测控制部以及判别部。卫星接收控制部进行与从人造卫星发送且用于计测车辆的位置的第1信息的接收相关的第1控制。独立计测控制部进行与从传感器发送且用于计测车辆的位置的第2信息的接收相关的第2控制。判别部根据第1信息以及第2信息的接收状况，判别进行卫星接收控制和独立计测控制中的至少哪一个。控制中的至少哪一个。控制中的至少哪一个。

【技术实现步骤摘要】
定位装置以及定位方法


[0001]本专利技术的实施方式涉及一种定位装置。

技术介绍

[0002]通过使用了从人造卫星发送的电波信号的卫星接收控制来进行铁道车辆位置的计测，但根据铁道沿线的环境不同，由于多路径等问题而计测精度恶化到最大
±
10m。由于该影响，在卫星接收控制中，作为基于自动驾驶的铁道车辆的位置的计测方法，计测精度有时会变低。此外，在隧道、桥上车站等的高架下、地下区间等卫星所发送的电波无法到达而无法进行卫星接收控制的区域中，也有可能无法掌握铁道车辆的行驶位置。
[0003]因此，存在如下期望：在卫星接收控制的执行中，例如想要切换成通过设置于铁道车辆的速度传感器、加速度传感器等来计测铁道车辆的位置的独立计测控制。
[0004]专利文献1：日本特开2016
‑
005373号公报

技术实现思路

[0005]为了解决这种问题，本专利技术的目的在于提供能够提高计测精度的定位装置以及定位方法。
[0006]实施方式的定位装置具备卫星接收控制部、独立计测控制部以及判别部。卫星接收控制部进行与从人造卫星发送、用于计测车辆位置的第1信息的接收相关的第1控制。独立计测控制部进行与从传感器发送、用于计测车辆位置的第2信息的接收相关的第2控制。判别部根据第1信息以及第2信息的接收状况，判别进行卫星接收控制和独立计测控制中的至少哪一个。
附图说明
[0007]图1是表示第1实施方式的定位装置的概要的框图。
[0008]图2是表示接收运算处理装置的框图。
[0009]图3是表示定位信号运算部的处理的流程图。
[0010]图4是表示独立计测运算部的处理的流程图。
[0011]图5是表示计测铁道车辆的位置的状况的概念图。
[0012]图6是表示状态判别部的处理的流程图(其1)。
[0013]图7是表示状态判别部的处理的流程图(其2)。
[0014]图8是表示对卫星接收控制部的仰角进行控制的处理的流程图。
[0015]图9是表示对卫星接收控制部的电波信号的接收灵敏度进行控制的处理的流程图。
[0016]图10是表示切换判别部的处理的流程图。
[0017]图11是卫星接收控制部选择人造卫星的状况的说明图。
[0018]图12是对卫星接收控制部的仰角进行控制的状况的说明图。
[0019]图13是表示卫星接收控制部对区域内所配置的人造卫星进行选择的状况的说明图。
[0020]图14是表示卫星接收控制部22基于区域的优先顺序选择人造卫星12的状况的说明图。
[0021]图15是表示在卫星接收控制的执行中进行是否执行独立计测控制的判断的状况的流程图。
[0022]图16是表示卫星定位控制中的定位点的误差的概念图。
[0023]图17是表示卫星接收控制部22中的卫星选择的处理的流程图。
[0024]图18是表示卫星接收控制中的推定距离误差的概念图。
[0025]图19是表示卫星接收控制的处理流程的流程图(其1)。
[0026]图20是表示卫星接收控制的处理流程的流程图(其2)。
[0027]图21是表示地图连动控制的执行状况的说明图。
[0028]符号的说明
[0029]10：定位装置；13：接收天线装置；14：外部设备；15：接收运算处理装置；21：定位信号运算部；22：卫星接收控制部；23：独立计测运算部；24：状态判别部；25：车辆位置校正部；26：切换判别部；27：存储装置；28：通信连接装置；29：地图DB；CSU：3轴传感器部；DG：卫星定位数据组；DS：独立定位数据组。
具体实施方式
[0030]以下，参照附图对实施方式的定位装置以及定位方法进行详细说明。
[0031]图1是表示第1实施方式的定位装置10的概要的框图。定位装置10搭载于铁道车辆11，能够基于从人造卫星12发送的电波信号SX计测铁道车辆11的位置。该定位装置10具备接收天线装置13、外部设备14以及接收运算处理装置15。另外，在本实施方式中，以n＝4来图示电波信号SX1～SXn以及人造卫星12
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1～12
‑
n，但并不限定于此。例如，n也可以为5以上的自然数。
[0032]接收天线装置13是能够接收电波信号SX的天线装置。电波信号SX是包含用于计测铁道车辆11的位置的信息的信号。外部设备14是基于定位结果进行铁道车辆11的行驶控制的设备，例如是列车综合管理装置(TCMS)、面向自动驾驶的驾驶员辅助控制装置、车上监视器等。接收运算处理装置15基于接收天线装置13输出的电波信号SX进行用于确定铁道车辆11的位置的运算处理，并将运算结果输出至外部设备14。
[0033]图2是表示接收运算处理装置15的构成的框图。接收运算处理装置15具有定位信号运算部21、卫星接收控制部22、独立计测运算部23、状态判别部24、车辆位置校正部25、切换判别部26、存储装置27、通信连接装置28以及地图DB29。此外，在图2中还图示出3轴传感器部CSU。3轴传感器部CSU例如是包括3轴加速度传感器、3轴陀螺仪传感器以及3轴地磁传感器的3轴传感器。
[0034]定位信号运算部21基于接收天线装置13接收的电波信号SX对铁道车辆11的位置坐标进行运算，并输出卫星定位数据组DG。在卫星定位数据组DG中包含铁道车辆11的位置坐标、时刻、电波信号SX中包含的卫星轨道信息(例如卫星历书信息以及卫星星历信息)以及电波信号SX的接收信号的强度等。
[0035]卫星接收控制部22进行使用了人造卫星12发送的电波信号SX的卫星接收控制，并进行铁道车辆11的位置的计测。
[0036]具体而言，卫星接收控制部22以铁道车辆11的行进方向DR以及位置坐标(x,y,z)为基准，根据人造卫星12的z方向的位置来计算仰角。
[0037]此外，卫星接收控制部22以铁道车辆11的行进方向DR以及位置坐标(x,y,z)为基准，根据人造卫星12的xy方向的位置来计算方位角。另外，卫星接收控制部22也可以基于卫星历书信息来计算仰角以及方位角。
[0038]此外，卫星接收控制部22对PDOP(根据接收到的信号推定出的位置精度的变化率)的值进行运算。DOP(Dilution of Precision：精度因子)是将卫星的配置状态指标化而得到的，与对象位置的计测精度之间的相关关系较高。例如，DOP示出值越小则计测铁道车辆11的位置的精度越高的倾向。DOP具有将卫星的水平方向的几何学配置指标化而得到的HDOP(Horizontal DOP)、将卫星的铅垂方向的几何学配置指标化而得到的VDOP(Vertical DOP)、将这些合成而得到的PDOP(Position DOP)等。在本实施方式中，通常使用PDOP的值。
[0039]进而，卫星接收控制部22对PACC3D的值进行运算。PACC是表示铁道车辆1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位装置，计测车辆的位置，具备：卫星接收控制部，进行与从人造卫星发送且用于计测上述车辆的位置的第1信息的接收相关的第1控制；独立计测控制部，进行与从传感器发送且用于计测上述车辆的位置的第2信息的接收相关的第2控制；以及判别部，根据上述第1信息以及上述第2信息的接收状况，判别进行上述第1控制和上述第2控制中的至少哪一个。2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，上述卫星接收控制部为，设定上述人造卫星相对于上述车辆的仰角的范围，在所设定的上述仰角的范围内，设定上述人造卫星相对于上述车辆所成的方位角的范围，将上述仰角的范围和上述方位角的范围所包含的区域划分为多个区域，从上述多个区域中所配置的一个或者多个上述人造卫星中选择用于上述第1控制的上述人造卫星。3.根据权利要求1所述的定位装置，其中，上述卫星接收控制部为，设定上述人造卫星相对于上述车辆的仰角的范围，在所设定的上述仰角的范围内，设定上述人造卫星相对于上述车辆所成的方位角的范围，将上述仰角的范围和上述方位角的范围所包含的区域划分成多个区域，基于规定的优先顺序选择上述多个区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的定位装置，其中，上述判别部计算出与上述车辆在规定时间内的移动量对应的第1向量、与基于上述车辆的速度的上述车辆在规定时间内的移动量对应的第2向量、以及基于上述第1向量和上述第2向量的推定距离误差，使用上述推定距离误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岳达哉，小林广幸，濑户直人，行木英明，加藤纪康，服部阳平，伊藤博章，
申请(专利权)人：东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：