電車的自身位置推測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及利用了連續(xù)DP匹配的電車的自身位置推測裝置。
【背景技術】
[0002] 在非專利文獻1(內(nèi)田誠一，"DP匹配概述~基本和各種擴展~"，信學技報，PRMU， Vo 1 · 166，ρρ· 31-36，2006)中，敘述了使用DP匹配(Dynamic Programming:也稱為動態(tài)計劃 法），即使是數(shù)據(jù)長度不同的數(shù)據(jù)也能夠進行伸縮匹配的情況。
[0003] 在專利文獻1 (日本特開2008-247154，"列車位置探測裝置和列車控制裝置"）中， 從圖像中提取風景/建筑物這樣的特征性的部分，通過使用事先已拍攝且已知拍攝地點的 圖像與該特征的比較，得出自身位置。
[0004] 在專利文獻2(日本特開2011-201426，"列車搭載用圖像處理系統(tǒng)"）中，除了GPS、 編碼器信息以外還用圖像信息來進行匹配，從而能夠求出車輛位置。·
[0005] 專利文獻3(日本特開2011-209026，"列車速度測量系統(tǒng)"）是在線路中設有標記、 通過對該標記進行圖像識別而獲知速度的方法。
[0006] 在專利文獻4(日本特開2008-298733, "利用圖像處理的電車線磨損測定裝置"） 中，能夠集中起來處理通過線傳感器而得到的幾條線的圖像，進行時間上連續(xù)的架空線的 磨損測定。
[0007] 在專利文獻5(日本特開2002-37070，"車輛位置檢測裝置以及車輛速度檢測裝 置"）中，能夠使用測距傳感器來檢測車輛位置。
[0008] 在專利文獻6(日本特開2010-243417，"滑接線檢測裝置"）中，對于用于使用距離 傳感器(range sensor)來檢測架空線的傳感器的設置方法的改善、和基于此的滑接線的檢 測提出了方案。
[0009] 在專利文獻7(日本特開2010-243416，"電車線檢測裝置以及檢測方法"）中，為了 連續(xù)的架空線檢測，通過觀察線性或者限定搜索范圍，提高架空線檢測的精度。
[0010]現(xiàn)有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本特開2008-247154
[0013] 專利文獻2:日本特開2011-201426
[0014] 專利文獻3:日本特開2011-209026
[0015] 專利文獻4:日本特開2008-298733
[0016] 專利文獻5:日本特開2002-37070
[0017] 專利文獻6:日本特開2010-243417
[0018] 專利文獻7:日本特開2010-243416
[0019]非專利文獻1:內(nèi)田誠一，"DP匹配概述~基本和各種擴展~"，信學技報，PRMU， Vol.166,pp.31-36,2006

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 發(fā)明所要解決的技術問題
[0021] 在目前為止的電車的自身位置推測的方法中，使用GPS或者使用編碼器信息。
[0022] 然而，在這些方法中存在位置推測的誤差。另外，難以進行上行線下行線的判別。 因此，作為更高精度的方法，提出了使用圖像處理的方法、使用測距傳感器的方法。
[0023]非專利文獻1的方法是能夠進行數(shù)據(jù)長度不同的數(shù)據(jù)彼此的匹配的方法。
[0024]在專利文獻1的方法中，通過從風景/建筑物提取特征點并進行匹配來進行自身位 置推測，但問題是在它們不存在的情況下，無法進行自身位置推測。
[0025]在專利文獻2的方法中，需要與GPS、編碼器組合，并且使用道口等的特征性的模 式，所以與專利文獻1同樣地，問題是無法高速地進行自身位置推測。
[0026] 在專利文獻3的方法中，在線路中設有標記，所以能夠高速/高幀頻地推測自身位 置，但問題是需要在線路中準備標記。
[0027] 在專利文獻4的方法中，雖然能夠進行使用了線傳感器的架空線的拍攝、架空線偏 位/磨損的檢測，但無法進行自身位置推測。
[0028] 在專利文獻5的方法中，雖然速度/位置已知，但問題是需要準備作為用于根據(jù)測 距傳感器計算位置/速度的基準的反射器。
[0029] 在專利文獻6的方法中，對于傳感器的配置方法進行了討論，但架空線的檢測方法 自身是使用測量數(shù)據(jù)的最低點的方法，在存在多條架空線的情況、存在道岔的情況下不能 說是可靠的方法，并且被噪聲的影響所左右。
[0030] 在專利文獻7的方法中，集中起來處理幾條架空線，通過觀察其連接性，能夠高精 度地進行架空線的磨損測量，但問題是這是確定性的方法，根據(jù)集中幾條線時的劃分方法， 結果也會變化。
[0031] 解決技術問題的技術方案
[0032] 解決上述技術問題的本發(fā)明的方案1的電車的自身位置推測裝置，通過利用連續(xù) DP匹配來比較作為基準的架空線數(shù)據(jù)（以下稱為基準架空線數(shù)據(jù))和對于當前位置處的所 述架空線按照時間序列所測量到的架空線數(shù)據(jù)（以下稱為測量架空線數(shù)據(jù)），來推測所述電 車的自身位置，其中作為基準的架空線數(shù)據(jù)是對于行駛的電車上的架空線的特征性的變化 預先按照時間序列所獲取的，該電車的自身位置推測裝置的特征在于，具備:基準架空線數(shù) 據(jù)輸入部，輸入所述基準架空線數(shù)據(jù);存儲部，將通過所述基準架空線數(shù)據(jù)輸入部所輸入的 所述基準架空線數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫保管;測量架空線數(shù)據(jù)輸入部，輸入所述測量架空線數(shù)據(jù)； 連續(xù)DP匹配部，對于通過所述基準架空線數(shù)據(jù)輸入部輸入并在所述存儲部中作為數(shù)據(jù)庫而 保管的所述基準架空線數(shù)據(jù)、和通過所述測量架空線數(shù)據(jù)輸入部所輸入的所述測量架空線 數(shù)據(jù)進行伸縮匹配，計算所述測量信息數(shù)據(jù)與所述基準信息數(shù)據(jù)序列中的哪個位置最一 致；以及自身位置推測部，使用通過所述連續(xù)DP匹配部得到的連續(xù)DP匹配結果和絕對位置 信息，來推測電車的自身位置。
[0033] 解決上述課題的本發(fā)明的方案2的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，單獨使用所述架空線的偏位、所述架空線的高度、所述架空線的磨損寬度，或者使用它 們中的兩個或者3個的組合來作為所述架空線數(shù)據(jù)。
[0034] 解決上述課題的本發(fā)明的方案3的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，所述架空線數(shù)據(jù)是進行圖像處理而獲取的。
[0035] 解決上述課題的本發(fā)明的方案4的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，所述架空線數(shù)據(jù)是通過在所述電車上設置的測距傳感器而獲取的。
[0036] 解決上述課題的本發(fā)明的方案5的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，所述測量架空線數(shù)據(jù)是當前位置的前后多個部位的時間序列的數(shù)據(jù)。
[0037] 解決上述課題的本發(fā)明的方案6的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，獲取所述測量架空線數(shù)據(jù)時的所述電車的速度與獲取所述基準架空線數(shù)據(jù)時的所述電 車的速度不同。
[0038] 解決上述課題的本發(fā)明的方案7的電車的自身位置推測裝置在方案1中，其特征在 于，所述連續(xù)DP匹配部通過求出對與所述基準架空線數(shù)據(jù)對應的模型點和與所述測量架空 線數(shù)據(jù)對應的輸入點的歐氏距離的平方值求總和而得到的值的最小值，來計算所述測量信 息數(shù)據(jù)與所述基準信息數(shù)據(jù)序列中的哪個位置最一致。
[0039]發(fā)明效果
[0040] (1)高精度地獲知電車的自身位置。
[0041] (2)高頻度地獲知電車的自身位置。
[0042] (3)即使速度與基準數(shù)據(jù)的拍攝時不同，也能夠進行自身位置推測。
[0043] (4)能夠通過單獨使用多個偏位信息、高度信息、磨損寬度信息或者使用它們中的 兩個或者3個的組合來進行穩(wěn)定的自身位置推測。
[0044] (5)變得不需要GPS、編碼器。
[0045] (6)利用GPS、編碼器，即使錯誤地進入到上行線和下行線也不能進行探測，但在本 發(fā)明中，由于上行線下行線具有不同的偏位信息、高度信息、磨損寬度信息，所以能夠進行 它們的探測。
【附圖說明】
[0046] 圖1是匹配的示意圖。
[0047]圖2是示出DP匹配的例子的圖形。
[0048]圖3是示出DP匹配時的距離計算用路線的一覽的圖形。
[0049]圖4是示出最佳路徑的圖形。
[0050]圖5是連續(xù)DP匹配的說明圖。
[0051]圖6是本發(fā)明的第1(第5)實施例的流程圖。
[0052]圖7是示出本發(fā)明的第1(第5)實施例的裝置結構的框圖。
[0053 ]圖8是本發(fā)明的第2 (第6)實施例的流程圖。
[0054]圖9是示出本發(fā)明的第2(第6)實施例的裝置結構的框圖。
[0055] 圖10是本發(fā)明的第3實施例的流程圖。
[0056] 圖11是示出本發(fā)明的第3實施例的裝置結構的框圖。
[0057] 圖12是本發(fā)明的第4(第7)實施例的流程圖。
[0058] 圖13是示出本發(fā)明的第4(第7)實施例的裝置結構的框圖。
[0059](符號說明）
[0060] 10:基準偏位數(shù)據(jù)輸入部；11:基準高度數(shù)據(jù)輸入部；12:基準磨損寬度數(shù)據(jù)輸入 部；13:基準架空線數(shù)據(jù)輸入部;20:測量偏位數(shù)據(jù)輸入部;21:測量高度數(shù)據(jù)輸入部;22:測 量磨損寬度數(shù)據(jù)輸入部；23:測量架空線數(shù)據(jù)輸入部；30、31、32、33:存儲部;40、41、42、43: 連續(xù)DP匹配部;50、51、52、53:自身位置推測部。
【具體實施方式】
[0061] 存在想要獲知電車當前在何處行駛