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JP7766980B2 - Driving assistance devices - Google Patents
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JP7766980B2 - Driving assistance devices - Google Patents

Driving assistance devices

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JP7766980B2 JP2021180968A JP2021180968A JP7766980B2 JP 7766980 B2 JP7766980 B2 JP 7766980B2 JP 2021180968 A JP2021180968 A JP 2021180968A JP 2021180968 A JP2021180968 A JP 2021180968A JP 7766980 B2 JP7766980 B2 JP 7766980B2
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Description

本発明は、運転支援装置に関し、鉄道に代表される軌道輸送システムに好適である。 The present invention relates to a driving assistance device and is suitable for rail transportation systems such as railways.

駅間の走行速度パターン(以下、「走行パターン」という)は、同様の時分で駅間を走行している場合であっても、運転士によってばらつきが存在し、その結果として駅間走行における消費電力量にもばらつきが存在する。走行パターンのばらつきを低減し、省エネな走行パターンに揃えることによって、鉄道運行の省エネ化が可能である。 The running speed pattern between stations (hereinafter referred to as "running pattern") varies depending on the driver, even when trains run between stations at similar times, and as a result, the amount of power consumed when running between stations also varies. By reducing the variation in running patterns and standardizing them to energy-efficient running patterns, it is possible to make railway operations more energy-efficient.

走行パターンのばらつき低減には、運行後の走行パターン振り返りに基づく乗務員教育や、運行中の運転操作支援が有効である。前者の乗務員教育は、運行中の走行パターンを装置に蓄積し、乗務員が空き時間に、走行パターンの可視化結果を消費電力量などと合わせて振り返ることで、自身の運転操作の改善に役立てる仕組みである。後者の運転操作支援としては、運転操作内容のアドバイスをする装置や、自動運転など運転操作そのものを代替する装置もある。以下、走行パターンのばらつき低減に寄与するこれら装置を運転支援装置と呼ぶ。 Effective methods for reducing variability in driving patterns include driver training based on reviewing driving patterns after operation, and driving operation support during operation. The former, driver training, involves storing driving patterns during operation in a device, and allowing drivers to review the visualized results of driving patterns along with power consumption and other data during their free time, helping to improve their own driving operations. The latter, driving operation support, includes devices that provide advice on driving operations, and devices that actually perform driving operations, such as autonomous driving. Hereinafter, these devices that contribute to reducing variability in driving patterns will be referred to as driving support devices.

これら運転支援装置の実現は、入力として車両位置と車両速度が必要である。高精度な車両位置と車両速度を取得する方法として、これらの情報を管理している車両情報装置から取得する方法が挙げられる。しかしながら、この方法は、車両情報装置の改修が必要となるため、導入へのハードルが高く、また、そもそも車両情報装置が搭載されていない車両には適用できないという課題がある。 To realize these driving assistance devices, vehicle position and vehicle speed are required as input. One way to obtain highly accurate vehicle position and vehicle speed is to obtain them from a vehicle information device that manages this information. However, this method requires modification of the vehicle information device, making it difficult to implement, and also presents the issue that it cannot be applied to vehicles that do not have a vehicle information device installed in the first place.

車両情報装置との接続をすることなく、上記のような運転支援装置を実現する方法として、GPS受信機能を備えた携帯端末を車両に持ち込み、GPS受信機能で取得した緯度と経度の情報から車両位置を算出し、また、車両位置の差分によって車両速度を算出する方法がある。 One way to implement the above-mentioned driving assistance device without connecting to a vehicle information device is to bring a mobile device equipped with a GPS receiving function into the vehicle, calculate the vehicle's position from the latitude and longitude information acquired by the GPS receiving function, and calculate the vehicle speed from the difference in vehicle position.

特開2013-7723号公報JP 2013-7723 A

トンネル内や屋根がある駅周辺など、遮蔽物によってGPS衛星からの電波が受信できない条件では、車両位置が把握できないため、運転支援装置の活用機会が限られるという課題がある。これに対して、特許文献1には、遮蔽物によってGPS衛星からの電波が受信できない条件においては、携帯端末に備わっている加速度センサの機能を活用して、加速度の積分で車両速度を推定し、当該車両速度の積分で車両位置を推定する方法が開示されている。 In conditions where radio waves from GPS satellites cannot be received due to obstructions, such as inside tunnels or around covered stations, the vehicle's position cannot be determined, limiting the use of driving assistance devices. In response to this issue, Patent Document 1 discloses a method for estimating vehicle speed by integrating acceleration using the acceleration sensor function of a mobile device when radio waves from GPS satellites cannot be received due to obstructions, and then estimating vehicle position by integrating this vehicle speed.

しかしながら、加速度センサに基づく方法では、携帯端末の向きや角度が一定でないと、車両位置や車両速度の推定精度が悪化する、という問題がある。車両に持ち込む携帯端末については、行路情報や運行情報を確認する用途も兼ねることが考えられる。その場合には、携帯端末が乗務員によって運行中に操作されることがあるため、携帯端末の向きや角度が一定である保証がない。 However, methods based on acceleration sensors have the problem that the accuracy of estimating vehicle position and vehicle speed deteriorates if the orientation or angle of the mobile device is not constant. Mobile devices carried on board vehicles may also be used to check route information and operation information. In such cases, the mobile device may be operated by the driver while the vehicle is in operation, so there is no guarantee that the orientation or angle of the mobile device will be constant.

そこで、本発明では、携帯端末のGPS受信機能で把握する車両位置および車両速度を用いた運転支援装置として、GPS衛星からの電波が受信できない条件における車両位置と車両速度を精度よく推定することで、活用機会を十分に確保することが可能な運転支援技術を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a driving assistance technology that can be used effectively by accurately estimating vehicle position and speed even in conditions where radio waves from GPS satellites cannot be received, as a driving assistance device that uses the vehicle position and speed obtained through the GPS reception function of a mobile device.

上記の課題を解決するために、代表的な本発明の運転支援装置の一つは、軌道上を走行する車両の車両位置および車両速度に基づいて運転支援を行う運転支援装置であって、少なくとも車両が搭載する機器から発生する音を含む前記車両の内外の音を車両音データとして集音する集音部を有し、当該集音部は車両の先頭車に備えられ、車両位置および車両速度を、前記集音部が集音した前記車両音データに含まれる複数の特徴音の出現順序に基づいて推定し、複数の特徴音は、車両の空気ブレーキ使用時の車輪と制輪子との摺動音、車両のマスコンハンドルの操作音、車両のドア開閉時の乗客への予告音、車両のドア開閉完了時のドア動作音、車両の停車駅の構内における発車メロディ音、車両のドア閉確認を知らせる音および車両の空気ブレーキ緩解時の圧縮空気の排出音、の少なくとも二つの音であることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, one representative driving assistance device of the present invention is a driving assistance device that provides driving assistance based on the vehicle position and vehicle speed of a vehicle running on a track, and has a sound collection unit that collects sounds inside and outside the vehicle, including at least sounds generated from equipment mounted on the vehicle, as vehicle sound data, and the sound collection unit is provided on the lead car of the vehicle, and the vehicle position and vehicle speed are estimated based on the order of appearance of multiple characteristic sounds included in the vehicle sound data collected by the sound collection unit, and the multiple characteristic sounds are at least two of the following sounds: the sliding sound between the wheels and brake shoes when the vehicle's air brake is used, the operating sound of the vehicle's master controller handle, the warning sound for passengers when the vehicle doors are opened and closed, the door operation sound when the vehicle doors are opened and closed, the departure melody sound at the station where the vehicle is stopped, the sound that notifies passengers that the vehicle doors are closed, and the sound of compressed air being released when the vehicle's air brake is released .

本発明によれば、GPSが受信できない区間が存在する路線および駅間においても、携帯端末のGPS機能を用いた運転支援装置の活用が可能になる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施をするための形態における説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to utilize a driving assistance device that uses the GPS function of a mobile terminal even on routes and between stations where there are sections where GPS signals cannot be received.
Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of the preferred embodiments.

本発明の実施例1に係る運転支援装置の機能構成と各機能の概要を示す図である。1 is a diagram illustrating a functional configuration of a driving assistance device according to a first embodiment of the present invention and an overview of each function. 位置速度補正情報生成部が実行する処理のフローチャートの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a process executed by a position/speed correction information generating unit. 特徴音発現テンプレートの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a characteristic sound expression template. 特徴音発現テンプレートの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a characteristic sound expression template. 特徴音履歴テーブルの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a characteristic sound history table. 特徴音履歴テーブルの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a characteristic sound history table. 特徴音履歴テーブルの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a characteristic sound history table. 運転支援内容生成部が実行する処理のフローチャートの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a process executed by a driving assistance content generation unit. 運転支援内容生成部が生成する走行パターンデータの例を駅間の速度グラフの形で示す模式図である。10 is a schematic diagram showing an example of driving pattern data generated by the driving assistance content generation unit in the form of a speed graph between stations. FIG. 走行パターンデータの例をテーブルの形で示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of driving pattern data in the form of a table. 運転支援内容の可視化例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of visualization of driving assistance content. 本発明の実施例2に係る運転支援装置の機能構成と各機能の概要を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration of a driving assistance device according to a second embodiment of the present invention and an overview of each function.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態として、実施例1および2について説明する。なお、これら実施例により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。 Hereinafter, with reference to the drawings, Examples 1 and 2 will be described as modes for carrying out the present invention. Note that the present invention is not limited to these Examples. In addition, in the drawings, identical parts are denoted by the same reference numerals.

実施例1および2は、鉄道車両において、GPSを活用して推定された車両位置と車両速度に基づき、駅間の走行パターンを可視化することで、乗務員の運転操作振り返りを促す運転支援装置を、例として示すものである。 Examples 1 and 2 show an example of a driving assistance device that encourages train crew members to reflect on their driving operations by visualizing the running pattern between stations based on the vehicle position and speed estimated using GPS in a railway vehicle.

実施例1および2では、運転支援装置として携帯端末にGPS機能が実装され、当該携帯端末が運転室内に設置されることを前提とする。ただし、この前提に拘束されるものではなく、車両にGPS機能を備えた機器を搭載する態様とすることも、勿論可能である。 In Examples 1 and 2, it is assumed that the driving assistance device is a mobile terminal equipped with a GPS function and that the mobile terminal is installed in the driver's cab. However, this is not a binding assumption, and it is of course also possible to install a device with a GPS function in the vehicle.

また、運転支援装置では、GPSの受信状態が悪い区間において、運転支援装置が備える集音部で集音された車内外の音データに基づいて、車両位置と車両速度に関する情報を推定する。 In addition, in sections where GPS reception is poor, the driving assistance device estimates information about the vehicle's position and speed based on sound data from inside and outside the vehicle collected by a sound collection unit included in the driving assistance device.

これにより、走行パターンを可視化する処理において、GPSによる車両位置と車両速度の推定ができない区間に関し、車両位置と車両速度に関する情報を補完することが可能になる。そのため、GPSの受信状態が悪い区間においても、運転支援装置の活用が可能となり、省エネ性の向上につながる。 This makes it possible to supplement information about vehicle position and speed in sections where GPS cannot estimate these parameters during the process of visualizing driving patterns. This makes it possible to utilize driving assistance devices even in sections with poor GPS reception, leading to improved energy efficiency.

図1は、本発明の実施例1に係る運転支援装置の機能構成と各機能の概要を示す図である。
運転支援装置は、GPS受信部101、軌道上位置推定部102、車両速度推定部103、操作部104、行路情報管理部105、位置速度補正情報生成部106、集音部107、特徴音検出部108、運転支援内容生成部109および運転支援内容伝達部110から構成される。
FIG. 1 is a diagram showing the functional configuration and an outline of each function of a driving assistance device according to a first embodiment of the present invention.
The driving assistance device is composed of a GPS receiving unit 101, an on-track position estimation unit 102, a vehicle speed estimation unit 103, an operation unit 104, a route information management unit 105, a position and speed correction information generation unit 106, a sound collection unit 107, a characteristic sound detection unit 108, a driving assistance content generation unit 109, and a driving assistance content transmission unit 110.

GPS受信部101は、受信したGPS信号に基づいて、既定の時間周期で、緯度・経度151を生成し、軌道上位置推定部102に送信する。ここで、時間周期は、運転支援装置の目的である走行パターン可視化による乗務員の運転操作振り返りを考慮して、設定されることが望ましい。 The GPS receiver 101 generates latitude and longitude 151 based on the received GPS signal at a predetermined time interval and transmits it to the on-track position estimation unit 102. It is desirable to set the time interval taking into consideration the purpose of the driving assistance device, which is to enable the driver to review their driving operation by visualizing the driving pattern.

すなわち、時間周期が短すぎると、GPSの精度限界に依る位置ばらつきの影響によって、可視化される走行パターンに、実際の車両速度には存在しない振動成分が含まれる可能性がある。一方、時間周期が長すぎると、車両速度変化の再現性が悪くなり、走行パターン可視化による乗務員の運転操作振り返りが困難になる。 In other words, if the time period is too short, the visualized driving pattern may contain vibration components that do not exist in the actual vehicle speed due to positional variations caused by the accuracy limits of GPS. On the other hand, if the time period is too long, the reproducibility of vehicle speed changes will be poor, making it difficult for drivers to review their driving operations by visualizing the driving pattern.

また、GPS受信部101は、受信したGPS信号の状態に基づいて受信状態154を生成し、位置速度補正情報生成部106と運転支援内容生成部109に送信する。GPS受信部101が生成する受信状態154の処理例として、補足できているGPS衛星の数やGPS衛星同士の位置関係に応じて、車両の位置検出精度が低下すると考えられる場合には、受信状態154を「悪化」という値(受信状態不良を意味する)に設定し、それ以外の場合には、受信状態154を「良好」という値(受信状態良好を意味する)に設定する。 The GPS receiving unit 101 also generates a reception status 154 based on the state of the received GPS signal and transmits it to the position and speed correction information generating unit 106 and the driving assistance content generating unit 109. As an example of processing the reception status 154 generated by the GPS receiving unit 101, if it is thought that the vehicle's position detection accuracy will decrease depending on the number of GPS satellites that have been acquired and the positional relationships between the GPS satellites, the reception status 154 is set to a value of "deteriorated" (meaning poor reception), and otherwise the reception status 154 is set to a value of "good" (meaning good reception).

軌道上位置推定部102は、GPS受信部101から受信する緯度・経度151および行路情報管理部105から受信する線路形状155に基づき、軌道上位置152を計算により推定し、車両速度推定部103、行路情報管理部105および運転支援内容生成部109に送信する。ここで、線路形状155は、車両が走行している線路の形状を、点列データで表現したもので、点列の各点には、緯度、経度および軌道に沿った絶対位置を表す値を対応づけている。軌道に沿った絶対位置を表す値の代表的な例は、キロ程である(以降、当該パラメータは「キロ程」という)。 The on-track position estimation unit 102 calculates and estimates the on-track position 152 based on the latitude and longitude 151 received from the GPS receiving unit 101 and the track geometry 155 received from the route information management unit 105, and transmits this to the vehicle speed estimation unit 103, the route information management unit 105, and the driving assistance content generation unit 109. Here, the track geometry 155 represents the shape of the track on which the vehicle is traveling as point sequence data, and each point in the sequence is associated with a value representing latitude, longitude, and absolute position along the track. A typical example of a value representing absolute position along the track is kilometers (hereinafter, this parameter will be referred to as "kilometers").

例えば、自動車のカーナビゲーションシステムでは、GPSで取得した移動体の緯度・経度を基に、既定の経路上に沿うように移動体である自動車の位置をマッピングする技術が、一般的に実装されている。それに対して、軌道上位置推定部102も、線路形状155のデータと緯度・経度151とを照らし合わせて、緯度・経度151に対応する軌道上位置152を推定することから、このカーナビゲーションシステムの技術を応用することができる。 For example, car navigation systems generally implement technology that maps the position of a moving vehicle along a predetermined route based on the latitude and longitude of the moving vehicle obtained by GPS. The on-track position estimation unit 102 also compares track shape 155 data with latitude and longitude 151 to estimate on-track position 152 corresponding to latitude and longitude 151, making it possible to apply this car navigation system technology.

車両速度推定部103は、軌道上位置推定部102から受信する軌道上位置152に基づいて推定速度153を計算により推定し、運転支援内容生成部109に送信する。例えば、隣り合う周期の軌道上位置152の差分を、1周期分の時間で除することによって、推定速度153を算出することができる。 The vehicle speed estimation unit 103 calculates and estimates the estimated speed 153 based on the on-track position 152 received from the on-track position estimation unit 102, and transmits it to the driving assistance content generation unit 109. For example, the estimated speed 153 can be calculated by dividing the difference between the on-track positions 152 of adjacent periods by the time for one period.

操作部104は、乗務員操作による入力を受け付け、行路情報156を行路情報管理部105へ送信する。例えば、操作部104の具体的なハードウェアとしては、本運転支援装置を実装している携帯端末のタッチパネルが挙げられる。ここで、行路情報156の内容としては、例えば、現在駅、行先駅、列車種別および列車番号である。 The operation unit 104 accepts input from the driver and transmits route information 156 to the route information management unit 105. For example, a specific example of hardware for the operation unit 104 is the touch panel of a mobile terminal that implements this driving assistance device. Here, the contents of the route information 156 include, for example, the current station, destination station, train type, and train number.

行路情報管理部105は、操作部104から行路情報156および軌道上位置推定部102から軌道上位置152を受信し、線路形状155を軌道上位置推定部102へ、また、走行駅間157を位置速度補正情報生成部106へ、それぞれ送信する。ここで、線路形状155は、上記のとおり、車両が走行している線路の形状を、点列データで表現したものである。また、行路情報管理部105は、運転支援装置が適用される可能性のある路線の線路形状データをデータベースとして用意している。 The track information management unit 105 receives track information 156 from the operation unit 104 and on-track position 152 from the on-track position estimation unit 102, and transmits track geometry 155 to the on-track position estimation unit 102 and running distance between stations 157 to the position and speed correction information generation unit 106. As described above, track geometry 155 is a point sequence data representation of the shape of the track on which the vehicle is running. The track information management unit 105 also prepares a database of track geometry data for routes to which the driving assistance device may be applied.

更に、行路情報管理部105は、軌道上位置推定部102内における軌道上位置152の検索処理を効率化するために、行路情報156に基づいて車両が走行する可能性がある区間のデータに限定して、線路形状155を軌道上位置推定部102へ送信する。 Furthermore, in order to improve the efficiency of the search process for on-track positions 152 within the on-track position estimation unit 102, the route information management unit 105 transmits the track shape 155 to the on-track position estimation unit 102, limiting it to data on sections where the vehicle is likely to travel based on the route information 156.

一方で、走行駅間157は、車両が現在走行していると考えられる駅間であり、受信した行路情報156に含まれる列車番号、行路情報管理部105内に予め保持しているダイヤ情報、現在時刻および受信した軌道上位置152に基づいて、決定される情報である。なお、走行駅間157の決定材料として受信した軌道上位置152が含まれているのは、遅延が発生して、ダイヤ情報と現在時刻との照合によって適切な走行駅間157が抽出できない場合に備えるためである。 On the other hand, the running distance 157 is the distance between stations between which the vehicle is thought to be currently traveling, and is information determined based on the train number included in the received route information 156, the timetable information previously stored in the route information management unit 105, the current time, and the received on-track position 152. The reason the received on-track position 152 is included as a basis for determining the running distance 157 is to prepare for the possibility that a delay occurs and the appropriate running distance 157 cannot be extracted by comparing the timetable information with the current time.

位置速度補正情報生成部106は、GPS受信部101から受信状態154、行路情報管理部105から走行駅間157および特徴音検出部108から特徴音検出結果160、をそれぞれ受信し、位置速度補正情報158を生成して運転支援内容生成部109へ送信する。ここで、位置速度補正情報158は、時刻、車両位置、車両速度および加速度の正負の4種類の情報をセットにしたデータである。なお、位置速度補正情報生成部106の処理詳細については後述する。 The position and speed correction information generation unit 106 receives the reception status 154 from the GPS receiving unit 101, the running station interval 157 from the route information management unit 105, and the characteristic sound detection result 160 from the characteristic sound detection unit 108, and generates and transmits position and speed correction information 158 to the driving assistance content generation unit 109. Here, the position and speed correction information 158 is data that includes a set of four types of information: time, vehicle position, vehicle speed, and positive or negative acceleration. Details of the processing by the position and speed correction information generation unit 106 will be described later.

集音部107は、車両の内外を含めた周囲の音を集音するためのマイクロフォンを備え、常時集音を行うと共に,その集音結果を車両音データ159として、特徴音検出部108へ送信する。集音部107の設置場所としては、車両内が想定されるものであるが、後述する特徴音(図3および図4の特徴音発現テンプレートに示す複数の特徴音)を集音することを考慮するならば、運転台のある車両(例えば、先頭車)の内部などが望ましい。 The sound collection unit 107 is equipped with a microphone for collecting ambient sounds, including those inside and outside the vehicle, and constantly collects sound, transmitting the collected sound results to the characteristic sound detection unit 108 as vehicle sound data 159. The sound collection unit 107 is expected to be installed inside the vehicle, but if the collection of characteristic sounds (the multiple characteristic sounds shown in the characteristic sound expression templates in Figures 3 and 4), which will be described later, is considered, it is preferable to install it inside a vehicle with a driver's cab (for example, the lead car).

特徴音検出部108は、集音部107から受信した車両音データ159の中に、特定の種類の特徴音が存在するか否かを探索し、特定の種類の特徴音が検出された際には、検出された特徴音種類と検出された時刻を、特徴音検出結果160として、位置速度補正情報生成部106に送信する。特徴音の例については、後述する位置速度補正情報生成部106の処理詳細の中で説明する。 The characteristic sound detection unit 108 searches for the presence of a specific type of characteristic sound in the vehicle sound data 159 received from the sound collection unit 107, and when a specific type of characteristic sound is detected, it transmits the type of detected characteristic sound and the time of detection as a characteristic sound detection result 160 to the position and speed correction information generation unit 106. Examples of characteristic sounds will be explained later in the detailed processing of the position and speed correction information generation unit 106.

特徴音検出部108の具体的な処理例を説明する。
特徴音検出部108は、既定の演算周期で、過去数秒間の車両音データ159を対象にして、予め用意された複数の特徴音のテンプレートデータとの比較を行う。用意された特徴音の内のいずれかが、過去数秒間の車両音データ159に含まれていると判定された場合に、検出された特徴音の種類と検出された時刻を、特徴音検出結果160に格納する。ここで、特徴音の検出方法として、周波数分析による周波数スペクトルに対して、周波数スペクトルの類似性で判定する方法、周波数スペクトルの画像マッチング(パターンマッチング)およびスペクトログラムの画像マッチング(パターンマッチング)による方法、が例として挙げられる。
A specific example of the processing performed by the characteristic sound detection unit 108 will now be described.
The characteristic sound detection unit 108 compares the past few seconds of vehicle sound data 159 with a plurality of prepared template data of characteristic sounds at a predetermined calculation cycle. If it is determined that any of the prepared characteristic sounds is included in the past few seconds of vehicle sound data 159, the type of detected characteristic sound and the time of detection are stored in the characteristic sound detection result 160. Examples of characteristic sound detection methods include a method of determining the similarity of frequency spectra obtained by frequency analysis, a method of image matching (pattern matching) of frequency spectra, and a method of image matching (pattern matching) of spectrograms.

運転支援内容生成部109は、軌道上位置152、推定速度153、受信状態154および位置速度補正情報158を入力として、運転支援内容161を生成し、運転支援内容伝達部110へ送信する。ここで、運転支援内容161は、少なくとも運転支援装置を搭載している車両の走行パターンのデータを含む。走行パターンのデータは、車両位置と車両速度の時系列データであり、駅間走行ごとや行路ごとなど、列車の運行としてまとまった単位の情報である。 The driving assistance content generation unit 109 generates driving assistance content 161 using the track position 152, estimated speed 153, reception status 154, and position/speed correction information 158 as input, and transmits it to the driving assistance content transmission unit 110. Here, the driving assistance content 161 includes at least data on the driving pattern of the vehicle equipped with the driving assistance device. The driving pattern data is time-series data on the vehicle position and vehicle speed, and is information on a unit of train operation, such as for each station-to-station trip or each route.

運転支援内容161には、走行パターンのデータに加えて、走行パターンのデータから推定される電力消費の時系列データを含むことが望ましい。これによって、運転支援装置のユーザは、駅間の走行パターンとそれによる電力消費の関係を併せて確認することができる。更に、比較用として、省エネ性の観点で理想的な走り方をした場合の走行パターンデータと電力消費のデータとを予め用意し、運転支援内容161に含めることによって、運転支援装置を使用するユーザは、理想的な走り方と今回の走り方の差異を、電力消費の差異と併せて確認することができる。なお、運転支援内容生成部109の処理詳細は後述する。 It is desirable that the driving assistance content 161 include time-series data on power consumption estimated from the driving pattern data, in addition to driving pattern data. This allows the user of the driving assistance device to check the relationship between the driving pattern between stations and the resulting power consumption. Furthermore, for comparison, driving pattern data and power consumption data for an ideal driving style from the perspective of energy conservation can be prepared in advance and included in the driving assistance content 161, allowing the user of the driving assistance device to check the difference between the ideal driving style and the current driving style, along with the difference in power consumption. Details of the processing by the driving assistance content generation unit 109 will be described later.

運転支援内容伝達部110は、運転支援装置のユーザに対して、運転支援内容161のデータを可視化して出力する。図11は、運転支援内容161の可視化例を示す図である。可視化例として、横軸に車両位置、縦軸に車両速度をとったグラフが挙げられる(図11の上側に示すグラフ)。運転支援内容161に、比較用の走行パターンデータが含まれている場合は、当該走行パターンデータも重ねて表示すると比較が容易となる。 The driving assistance content transmission unit 110 visualizes and outputs the data of the driving assistance content 161 to the user of the driving assistance device. Figure 11 is a diagram showing an example of visualization of the driving assistance content 161. One visualization example is a graph with the vehicle position on the horizontal axis and the vehicle speed on the vertical axis (the graph shown at the top of Figure 11). If the driving assistance content 161 includes driving pattern data for comparison, comparing the data can be made easier by overlaying and displaying the driving pattern data.

また、運転支援内容161に電力消費のデータも含まれている場合は、横軸に車両位置、縦軸に消費電力をとったグラフも併せて可視化することで、走行パターンと電力消費との関係の把握が容易になる(図11の下側に示すグラフ)。更に、駅間消費電力量や走行時分をテーブルなどの形式で併記することで(図11の最下部に示すテーブル)、駅間を通した全体の評価結果を把握することができる。 Furthermore, if the driving assistance content 161 also includes power consumption data, the relationship between driving patterns and power consumption can be easily understood by also visualizing a graph with vehicle position on the horizontal axis and power consumption on the vertical axis (graph shown at the bottom of Figure 11). Furthermore, by also displaying the amount of power consumed between stations and driving time in a table or other format (table shown at the bottom of Figure 11), the overall evaluation results for the entire route between stations can be understood.

次に、図2を用いて、位置速度補正情報生成部106の処理例を説明する。
図2は、位置速度補正情報生成部106が実行する処理のフローチャートの例を示す図である。各処理を実行する主体は、位置速度補正情報生成部106であるので、以下では主体の記載を省略する。
Next, an example of processing by the position/speed correction information generating unit 106 will be described with reference to FIG.
2 is a diagram showing an example of a flowchart of the process executed by the position/speed correction information generating unit 106. Each process is executed by the position/speed correction information generating unit 106, and therefore, the description of the process will be omitted below.

STEP201では、特徴音検出結果160の内容を確認し、特徴音検出部108で新規に特徴音が検出されたか否かを確認する。特徴音検出結果160が、新規に存在する場合には(yes)、STEP202に進み、そうでない場合には(no)、STEP203に進む。 In STEP 201, the contents of the characteristic sound detection result 160 are checked to see if a new characteristic sound has been detected by the characteristic sound detection unit 108. If a new characteristic sound detection result 160 exists (yes), proceed to STEP 202; if not (no), proceed to STEP 203.

STEP202では、STEP201で確認された新規の特徴音検出結果160を、特徴音履歴テーブルに登録する。特徴音履歴テーブルは、検出された特徴音種類を検出時刻とセットで管理するテーブルである。図5、図6および図7は、特徴音履歴テーブルの例を示す図である。 In STEP 202, the new characteristic sound detection result 160 confirmed in STEP 201 is registered in the characteristic sound history table. The characteristic sound history table is a table that manages the detected characteristic sound type together with the detection time. Figures 5, 6, and 7 show examples of the characteristic sound history table.

STEP203では、受信状態154の内容を確認し、「悪化」状態である場合には(yes)、STEP204に進み、そうでない場合には(no)、本処理フローを抜けて処理を終了する。 In STEP 203, the contents of reception status 154 are checked, and if it is in a "deteriorating" state (yes), proceed to STEP 204; if not (no), exit this processing flow and end the process.

STEP204では、走行駅間157に対応した特徴音発現テンプレートを内部メモリから読み込む。特徴音発現テンプレートは、受信状態154が「悪化」となることが予め分かっている区間内で、特定の位置と速度において検出される特徴音種類とその順序を定義した固定データである。図3および図4は、特徴音発現テンプレートの例を示す図である。 In STEP 204, a characteristic sound expression template corresponding to the running station interval 157 is read from internal memory. The characteristic sound expression template is fixed data that defines the types and order of characteristic sounds detected at specific positions and speeds within a section where it is known in advance that the reception condition 154 will be "deteriorating." Figures 3 and 4 show examples of characteristic sound expression templates.

図3に示す特徴音発現テンプレートは、車両が駅に停車する際、すなわち、駅の目標停止位置において、速度が正からゼロになるタイミングに対応した例である。以下に、時系列でその内容を説明する(図3に合わせて、順序を使って記す)。 The characteristic sound expression template shown in Figure 3 is an example that corresponds to the timing when the train stops at a station, i.e., when the speed changes from positive to zero at the target stopping position at the station. The contents are explained below in chronological order (written in order to match Figure 3).

<順序1>車両が駅に停車する際には、停止直前に空気ブレーキの動作に伴う、ブレーキパッド(制輪子)と車輪との摺動音が発生する(図3に示す、空気ブレーキ摺動音)。 <Step 1> When a vehicle stops at a station, the air brakes activate just before the vehicle stops, causing a sliding noise between the brake pads and wheels (air brake sliding noise, shown in Figure 3).

<順序2>車両の停止を運転士が確認すると、運転士はマスコンハンドル位置を常用最大ブレーキ付近まで大きく移動させるため、マスコンハンドル操作に伴う音が発生する(図3に示す、マスコンハンドル制動操作音)。 <Step 2> When the driver confirms that the vehicle has stopped, he moves the master controller handle position significantly to near the maximum normal brake position, generating a sound associated with operating the master controller handle (master controller handle braking operation sound, shown in Figure 3).

<順序3>ホーム上の安全を確認した上で乗務員がドアを開くためのスイッチを扱う。その際には、まず、ドアが開くことを乗客に知らせる予告音が鳴動する(図3に示す、ドア開予告音) <Step 3> After confirming safety on the platform, the crew operates the switch to open the doors. At this time, a warning sound will sound to notify passengers that the doors will be opening (door opening warning sound, shown in Figure 3).

<順序4>続いて、ドアリーフが動作して完全に開いたタイミングで動作音が発生する(図3に示す、ドア開動作音)。 <Step 4> Next, an operating sound is generated when the door leaf operates and opens completely (door opening sound, as shown in Figure 3).

図4に示す特徴音発現テンプレートは、車両が駅Aから発車する際、すなわち、駅Aの目標停止位置において、速度がゼロから正になるタイミングに対応した例である。以下に、時系列でその内容を説明する(図4に合わせて、順序を使って記す)。 The characteristic sound expression template shown in Figure 4 is an example that corresponds to the timing when the train departs from Station A, i.e., when the speed changes from zero to positive at the target stopping position at Station A. The contents are explained below in chronological order (written in order to match Figure 4).

<順序1>車両が駅から発車するに当たり、ホーム上の駅利用客に発車を知らせるための発車メロディが流れる(図4に示す、発車メロディ(駅A))。 <Step 1> When a train departs from a station, a departure melody is played to inform station passengers on the platform of the departure (departure melody (Station A) shown in Figure 4).

<順序2>乗務員や駅係員によるホームの安全確認を経て、乗務員がドアを閉めるためのスイッチを扱う。その際には、まずドアが閉まることを乗客に知らせる予告音が鳴動する(図4に示す、ドア閉予告音) <Step 2> After the train crew and station staff confirm the safety of the platform, the train crew operates the switch to close the doors. At this time, a warning sound is first sounded to notify passengers that the doors are closing (see Figure 4, door closing warning sound).

<順序3>続いて、ドアリーフが動作して完全に閉まったタイミングで動作音が発生する(図4に示す、ドア閉動作音)。 <Step 3> Next, an operating sound is generated when the door leaf operates and closes completely (door closing sound, as shown in Figure 4).

<順序4>車掌が乗務している場合は、車掌がドア閉を確認した旨を運転士に伝えるためのブザー扱いをするため、運転室内にてブザー音が鳴動する(図4に示す、ドア閉確認ブザー音)。 <Step 4> If a conductor is on board, a buzzer will sound in the driver's cab to inform the driver that the conductor has confirmed that the doors are closed (door closed confirmation buzzer sound shown in Figure 4).

<順序5>運転士がマスコンハンドル位置を、常用最大ブレーキ付近から力行側へ大きく動作させるため、マスコンハンドル操作に伴う音が発生する(図4に示す、マスコンハンドル力行操作音)。 <Step 5> The driver moves the master controller handle position from near the maximum normal brake position toward the powering side, generating a sound associated with the master controller handle operation (master controller handle powering operation sound shown in Figure 4).

<順序6>マスコンハンドル操作直後に、空気ブレーキが解除されたことによって、ブレーキシリンダから空気が抜ける音が発生する(図4に示す、圧縮空気排出音)。 <Step 6> Immediately after operating the master controller handle, the air brake is released, causing the sound of air escaping from the brake cylinder (compressed air exhaust sound, as shown in Figure 4).

図3および図4に例示する特徴音発現テンプレートは、駅ごとに用意され、STEP204では、走行駅間157に対応した特徴音発現テンプレートを内部メモリから読み込む。ここで、特徴音発現テンプレートを駅ごとに分けて用意する理由は、例えば、図4に例示する発車時のテンプレートに含まれる発車メロディが駅によって異なるため、特徴音が異なる場合があるためである。 The characteristic sound expression templates illustrated in Figures 3 and 4 are prepared for each station, and in STEP 204, the characteristic sound expression template corresponding to the running distance 157 is read from internal memory. The reason for preparing separate characteristic sound expression templates for each station is that, for example, the departure melody included in the departure template illustrated in Figure 4 differs depending on the station, and therefore the characteristic sounds may differ.

STEP205では、直近で受信状態154が「悪化」に切り替わった時刻以降について、STEP204で読み込んだ特徴音発現テンプレートに存在する複数の特徴音の内、2つ以上の特徴音が、特徴音履歴テーブル内に既定の順序で存在するか否かを確認する。ここで、既定の順序とは、特徴音発現テンプレート内に定義されている順序に正順で従うことを意味する。また、複数の特徴音発現テンプレートが読み込まれている場合には、それぞれの特徴音テンプレートについて処理を実施する。 In STEP 205, for the time since the most recent time when reception status 154 switched to "worsened", it is checked whether two or more of the characteristic sounds present in the characteristic sound expression template loaded in STEP 204 are present in the characteristic sound history table in the default order. Here, the default order means following the order defined in the characteristic sound expression template in the correct order. Furthermore, if multiple characteristic sound expression templates have been loaded, processing is performed for each characteristic sound template.

以下の(1)~(6)に、図3および図4の特徴音発現テンプレートと、図5、図6および図7の特徴音履歴テーブルとを用いて、STEP205の処理例および次のSTEP206の判定結果出力を説明する。 In the following (1) to (6), we will explain an example of the processing in STEP 205 and the output of the determination result in the next STEP 206 using the characteristic sound expression templates in Figures 3 and 4 and the characteristic sound history tables in Figures 5, 6, and 7.

(1)図3の特徴音発現テンプレートと図5の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図3の特徴音発現テンプレートに存在する特徴音の種類は、空気ブレーキ摺動音、マスコンハンドル制動操作音、ドア開予告音およびドア開動作音の4つである。これらの特徴音それぞれが、図5の特徴音履歴テーブルに存在するか否かを検索し、存在する場合は図5の特徴音履歴テーブルに記載のある時刻を確認する。
(1) Example of processing based on the characteristic sound expression template of Fig. 3 and the characteristic sound history table of Fig. 5 The types of characteristic sounds present in the characteristic sound expression template of Fig. 3 are four: air brake sliding sound, master controller handle braking operation sound, door opening warning sound, and door opening operation sound. A search is made to see if each of these characteristic sounds exists in the characteristic sound history table of Fig. 5, and if it does exist, the time listed in the characteristic sound history table of Fig. 5 is checked.

図5の特徴音履歴テーブルの例では、以下の特徴音が確認できる。
・空気ブレーキ摺動音:15:15:00検出
・マスコンハンドル制動操作音:15:15:02検出
・ドア開予告音:15:15:03検出
・ドア開動作音:15:15:06検出
In the example of the characteristic sound history table in FIG. 5, the following characteristic sounds can be confirmed.
・Air brake sliding sound: Detected at 15:15:00 ・Master control handle braking operation sound: Detected at 15:15:02 ・Door opening warning sound: Detected at 15:15:03 ・Door opening operation sound: Detected at 15:15:06

検出された時刻順に特徴音を並べると、空気ブレーキ摺動音→マスコンハンドル制動操作音→ドア開予告音→ドア開動作音となる。この順に、図3の特徴音発現テンプレートの順序情報を確認すると、「1」→「2」→「3」→「4」となるため、正順で並んでいることが分かる。 If the characteristic sounds are arranged in the order of their detection time, they will be: air brake sliding sound → master control handle braking operation sound → door opening warning sound → door opening sound. If we check the sequence information of the characteristic sound expression template in Figure 3 in this order, we get "1" → "2" → "3" → "4", which shows that they are arranged in correct order.

これにより、図3の特徴音発現テンプレートと順序が一致する4つの特徴音を図5の特徴音履歴テーブル内に発見したことになるため、STEP206の判定結果は、yesとなる。すなわち、(1)の例では、図3の特徴音発現テンプレートとして定義されている「車両が駅に停車する」という現象が、15:15:00~15:15:06の時刻範囲で発生したことが検出できたことになる。 As a result, four characteristic sounds whose order matches that of the characteristic sound occurrence template in Figure 3 have been found in the characteristic sound history table in Figure 5, so the result of the determination in STEP 206 is yes. In other words, in example (1), it has been detected that the phenomenon of "a train stopping at a station," defined as the characteristic sound occurrence template in Figure 3, occurred in the time range from 15:15:00 to 15:15:06.

ここで、通常の駅停車であれば、空気ブレーキ摺動音からドア開動作音までが10秒程度に収まるため、特徴音同士の時間間隔がこれを越えて長い場合には、時間的に離れている特徴音は判定の対象外とする処理を加えることで、判定の精度を向上させることができる。 For a normal local train, the time between the air brake sliding sound and the door opening sound is usually within about 10 seconds. If the time interval between characteristic sounds is longer than this, the accuracy of the determination can be improved by adding a process that excludes characteristic sounds that are far apart in time from the determination.

(2)図4の特徴音発現テンプレートと図5の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図5の特徴音履歴テーブル内には、図4の特徴音発現テンプレートと順序が一致する6つの特徴音(発車メロディ(駅A)→ドア閉予告音→ドア閉動作音→ドア閉確認ブザー音→マスコンハンドル力行操作音→圧縮空気排出音)が発見されるため、STEP206の判定結果は、yesとなる。
すなわち、(2)の例では、図4の特徴音発現テンプレートとして定義されている「車両が駅から発車する」という現象が、15:15:40~15:16:01の時刻範囲で発生したことが検出できたことになる。
(2) Processing example based on the characteristic sound expression template of FIG. 4 and the characteristic sound history table of FIG. 5 In the characteristic sound history table of FIG. 5, six characteristic sounds (departure melody (Station A) → door close warning sound → door closing operation sound → door close confirmation buzzer sound → master controller handle power operation sound → compressed air discharge sound) whose order matches that of the characteristic sound expression template of FIG. 4 are found. Therefore, the determination result of STEP 206 is yes.
That is, in the example of (2), it is possible to detect that the phenomenon of "a train departs from the station" defined as the characteristic sound occurrence template in Figure 4 occurred in the time range from 15:15:40 to 15:16:01.

(3)図3の特徴音発現テンプレートと図6の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図6の特徴音履歴テーブル内には、図3の特徴音発現テンプレートに記載のある特徴音の内、空気ブレーキ摺動音が発見されない。ただし、その他の3種類の特徴音(マスコンハンドル制動操作音→ドア開予告音→ドア開動作音)に関しては、図3の特徴音発現テンプレートに定義されている順序通りに発見されるため、STEP206の判定結果は、yesとなる。
(3) Processing example based on the characteristic sound expression template of Fig. 3 and the characteristic sound history table of Fig. 6 In the characteristic sound history table of Fig. 6, the air brake sliding sound is not found among the characteristic sounds described in the characteristic sound expression template of Fig. 3. However, the other three types of characteristic sounds (master control handle braking operation sound → door opening warning sound → door opening operation sound) are found in the order defined in the characteristic sound expression template of Fig. 3, so the determination result in STEP 206 is yes.

(4)図4の特徴音発現テンプレートと図6の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図6の特徴音履歴テーブル内には、図4の特徴音発現テンプレートに記載のある特徴音はいずれも発見されない。この場合、STEP206の判定結果は、noとなる。
(4) Example of processing based on the characteristic sound expression template of Fig. 4 and the characteristic sound history table of Fig. 6 None of the characteristic sounds listed in the characteristic sound expression template of Fig. 4 are found in the characteristic sound history table of Fig. 6. In this case, the determination result of STEP 206 is no.

(5)図3の特徴音発現テンプレートと図7の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図7の特徴音履歴テーブル内には、図3の特徴音発現テンプレートに記載のある特徴音の内、マスコンハンドル制動操作音は発見されるが、それ以外の特徴音は発見されない。そのため、STEP206の判定結果は、noとなる。
(5) Example of processing based on the characteristic sound expression template of Fig. 3 and the characteristic sound history table of Fig. 7 In the characteristic sound history table of Fig. 7, the master control handle braking operation sound is found among the characteristic sounds described in the characteristic sound expression template of Fig. 3, but no other characteristic sounds are found. Therefore, the determination result of STEP 206 is no.

(6)図4の特徴音発現テンプレートと図7の特徴音履歴テーブルとに基づく処理例
図7の特徴音履歴テーブル内には、発車メロディ(駅A)→ドア閉予告音が、図4の特徴音発現テンプレートに定義されている順序に従って発見される。この場合、図4の特徴音発現テンプレートと順序が一致する2つの特徴音を図7の特徴音履歴テーブル内に発見したことになるため、STEP206の判定結果は、yesとなる。
(6) Example of processing based on the characteristic sound expression template of Fig. 4 and the characteristic sound history table of Fig. 7 In the characteristic sound history table of Fig. 7, departure melody (station A) → door close warning sound is found in the order defined in the characteristic sound expression template of Fig. 4. In this case, two characteristic sounds whose order matches that of the characteristic sound expression template of Fig. 4 are found in the characteristic sound history table of Fig. 7, so the determination result in STEP 206 is yes.

なお、特徴音発現テンプレートと順序が一致する特徴音が2つ以上、特徴音履歴テーブル内に見つかると同時に、順序が一致しない特徴音も同じ特徴音履歴テーブル内に見つかる場合も考えられる。そのような場合には、例えば、「特徴音検出の確からしさ」が高い特徴音を、優先的に判定に用いる方法が考えられる。「特徴音検出の確からしさ」については、特徴音検出部108において、特徴音検出時のマッチングの度合いを特徴音検出結果160に情報として追加して、位置速度補正情報生成部106内で使用する方法が考えられる。 It is also possible that two or more characteristic sounds whose order matches that of the characteristic sound occurrence template are found in the characteristic sound history table, and at the same time, characteristic sounds whose order does not match are also found in the same characteristic sound history table. In such cases, for example, one method can be to prioritize characteristic sounds with a high "certainty of characteristic sound detection" for the judgment. Regarding the "certainty of characteristic sound detection," one method can be to add the degree of matching at the time of characteristic sound detection as information to the characteristic sound detection result 160 in the characteristic sound detection unit 108, and use this information in the position/speed correction information generation unit 106.

また、特徴音発現テンプレートと順序が一致する特徴音が2つ以上、特徴音履歴テーブル内に見つかった場合でも、「特徴音検出の確からしさ」が所定の閾値よりも低い場合には、STEP206の判定結果をnoとする処理に変更することも可能である。これにより、他車両の音を拾ってしまうことにより自車両の動作を誤認識するケース等を排除することができる。 In addition, even if two or more characteristic sounds whose order matches the characteristic sound occurrence template are found in the characteristic sound history table, if the "certainty of characteristic sound detection" is lower than a predetermined threshold, it is possible to change the processing to set the result of the determination in STEP 206 as "no." This makes it possible to eliminate cases where the movement of the vehicle is mistakenly recognized due to picking up the sound of another vehicle.

STEP206では、判定結果がyesの場合は、STEP207に進み、判定結果がnoの場合は、本処理フローを抜けて処理を終了する。 If the result of the determination in STEP 206 is yes, proceed to STEP 207; if the result of the determination is no, exit this processing flow and end the process.

STEP207では、位置速度補正情報158を生成し、運転支援内容生成部109へ送出する。位置速度補正情報158は、時刻、車両位置、車両速度および加速度の正負の4種類の情報がセットになったデータである。 In STEP 207, position and speed correction information 158 is generated and sent to the driving assistance content generation unit 109. The position and speed correction information 158 is a set of data containing four types of information: time, vehicle position, vehicle speed, and positive and negative acceleration.

例として、駅Aに対応する図3の特徴音発現テンプレートおよび図5の特徴音履歴テーブルに関して、STEP206の判定結果がyesとなった場合、位置速度補正情報158を構成するデータは、以下となる。
・時刻:15:15:02
・車両位置:駅Aの停止目標位置に相当するキロ程
・車両速度:ゼロ
・加速度の正負:負(速度が正からゼロになるタイミングであるため)
For example, if the determination result in STEP 206 is yes for the characteristic sound occurrence template of FIG. 3 and the characteristic sound history table of FIG. 5 corresponding to station A, the data constituting the position/speed correction information 158 is as follows:
・Time: 15:15:02
Vehicle position: kilometers corresponding to the target stop position at Station A Vehicle speed: zero Acceleration sign: negative (because this is the timing when the speed changes from positive to zero)

ここで、時刻に関して、マスコンハンドル制動操作音のタイミングを停車時刻として格納したが、マスコンハンドル制動操作音が検出されない場合には、検出されている他の特徴音のタイミングから推定した時刻を格納する方法も考えられる。例えば、一般的に、マスコンハンドル制動操作音からドア開予告音までは2~3秒であることが多いため、マスコンハンドル制動操作音が検出されず、ドア開予告音が検出されている場合には、ドア開予告音検出の2~3秒前の時刻を採用することができる。 Here, with regard to time, the timing of the master controller handle braking operation sound is stored as the stopping time, but if the master controller handle braking operation sound is not detected, it is also possible to store a time estimated from the timing of other detected characteristic sounds. For example, since it is generally 2-3 seconds between the master controller handle braking operation sound and the door opening warning sound, if the master controller handle braking operation sound is not detected but the door opening warning sound is, the time 2-3 seconds before the door opening warning sound is detected can be used.

他の位置速度補正情報158の生成例として、駅Aに対応する図4の特徴音発現テンプレートおよび図5の特徴音履歴テーブルに関して、STEP206の判定結果がyesとなった場合であれば、位置速度補正情報158を構成するデータは、以下となる。
・時刻:15:16:00
・車両位置:駅Aの停止目標位置に相当するキロ程
・車両速度:ゼロ
・加速度の正負:正(速度がゼロから正になるタイミングであるため)
As another example of generating the position/speed correction information 158, if the determination result in STEP 206 is "yes" for the characteristic sound expression template of FIG. 4 and the characteristic sound history table of FIG. 5 corresponding to station A, the data constituting the position/speed correction information 158 will be as follows:
・Time: 15:16:00
Vehicle position: kilometers corresponding to the target stop position at Station A Vehicle speed: zero Acceleration sign: positive (because this is the timing when the speed changes from zero to positive)

ここで、時刻に関して、マスコンハンドル力行操作音のタイミングを発車時刻として格納したが、マスコンハンドル力行操作音が検出されない場合には、検出されている他の特徴音のタイミングから推定した時刻を格納する方法も考えられる。例えば、一般的に、マスコンハンドル力行操作音から圧縮空気排出音までは1~3秒であることが多いため、マスコンハンドル力行操作音が検出されず、圧縮空気排出音が検出されている場合には、圧縮空気排出音検出の1~3秒前の時刻を採用することができる。 Here, with regard to time, the timing of the master controller handle powering operation sound is stored as the departure time, but if the master controller handle powering operation sound is not detected, it is also possible to store a time estimated from the timing of other detected characteristic sounds. For example, since it is generally 1 to 3 seconds between the master controller handle powering operation sound and the compressed air discharge sound, if the master controller handle powering operation sound is not detected but the compressed air discharge sound is, the time 1 to 3 seconds before the compressed air discharge sound is detected can be used.

なお、ここまでの説明では、駅に停車および発車するときに発生する特徴音を対象としたが、停車および発車する位置は、駅に限定されるものではない。その他に停止位置が決められている場所がある場合にも、上述した運転支援装置の適用が可能である。駅以外の位置に停車するときに発生する特徴音の例としては、空気ブレーキ摺動音とマスコンハンドル制動操作音である。駅以外の位置から発車するときに発生する特徴音の例としては、マスコンハンドル力行操作音と圧縮空気排出音である。 The explanation so far has focused on the characteristic sounds that are generated when a train stops at or departs from a station, but the locations at which trains stop and depart are not limited to stations. The driving assistance device described above can also be applied to other locations with set stopping locations. Examples of characteristic sounds that are generated when a train stops at a location other than a station include the sound of the air brake sliding and the sound of the master controller handle braking operation. Examples of characteristic sounds that are generated when a train departs from a location other than a station include the sound of the master controller handle powering operation and the sound of compressed air being discharged.

次に、運転支援内容生成部109が実行する処理例を、図8、図9および図10を用いて説明する。
図8は、運転支援内容生成部109が実行する処理のフローチャートの例を示す図である。
図9は、運転支援内容生成部109が生成する走行パターンデータの例を駅間の速度グラフの形で示す模式図である。
図10は、走行パターンデータの例をテーブルの形で示す図である。ここで、走行パターンデータは、時刻、位置、速度、受信状態および消費電力から構成される。
Next, an example of the processing executed by the driving assistance content generation unit 109 will be described with reference to FIGS. 8, 9, and 10. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a flowchart of the process executed by the driving assistance content generation unit 109.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of driving pattern data generated by the driving support content generation unit 109 in the form of a speed graph between stations.
10 is a diagram showing an example of driving pattern data in the form of a table, where the driving pattern data is composed of time, position, speed, reception state, and power consumption.

図8に示すフローチャートの実行主体は、運転支援内容生成部109であるので、以下の各処理ステップの動作主体の記載を省略する。
また、図9は、横軸に位置、縦軸に速度をとった速度グラフである。ここでは、駅Aと駅Bの2つの駅を置き、列車が駅Aから駅Bの方向へ走行する過程に沿って、運転支援内容生成部109が実行する処理例を説明する。
The flowchart shown in FIG. 8 is executed by the driving support content generation unit 109, and therefore the description of the entity that performs each of the following processing steps will be omitted.
9 is a speed graph with the horizontal axis representing the position and the vertical axis representing the speed. Here, two stations, Station A and Station B, are shown, and an example of the processing executed by the driving assistance content generation unit 109 will be described along the course of a train traveling from Station A to Station B.

駅Aの位置をx1、駅Bの位置をx4とする。また、受信状態154については、駅の付近で屋根等の影響により悪化することを想定し、図9に示す位置で、x1~x2の区間およびx3~x5の区間において、受信状態154が「悪化」になるとする。それ以外の区間では、受信状態154は「良好」である。運転支援装置については、列車が駅Aに停止している状態で電源が入ったとする。 The location of Station A is designated x1, and the location of Station B is designated x4. Furthermore, it is assumed that the reception condition 154 deteriorates near stations due to the influence of roofs, etc., and the reception condition 154 is designated "deteriorated" in the sections x1 to x2 and x3 to x5 at the locations shown in Figure 9. In other sections, the reception condition 154 is designated "good." It is assumed that the driving assistance device is powered on while the train is stopped at Station A.

まず、列車が駅Aに停止し、運転支援装置の電源が入った段階では、GPS衛星を補足できていないため、受信状態154は「悪化」状態である。そのため、図8に示すフローチャートでは、STEP801の判定がyesとなり、次のSTEP807に進む。 First, when the train stops at Station A and the driving assistance device is turned on, GPS satellites have not been acquired, so the reception status 154 is in a "deteriorated" state. Therefore, in the flowchart shown in Figure 8, the determination in STEP 801 is yes, and the process proceeds to the next STEP 807.

次に、STEP807の判定においては、受信状態悪化前、すなわち、ここでは電源が入る前については走行パターンデータが無いため、noとなる。そのため、処理はSTEP811に進むが、速度データが無い状態のため、消費電力の推定は行われない。 Next, in the determination of STEP 807, there is no driving pattern data before the reception condition deteriorated, i.e., before the power was turned on, so the result is no. Therefore, processing proceeds to STEP 811, but because there is no speed data, power consumption estimation is not performed.

図10に示す走行パターンデータの例では、9:14:00から9:14:59までの範囲である。受信状態154は「悪化」であり、位置や速度のデータは存在しないため、消費電力も推定ができない。このため、走行パターンデータに書き込みしないことから、データが存在しない。 In the example driving pattern data shown in Figure 10, the range is from 9:14:00 to 9:14:59. The reception status 154 is "deteriorating," and there is no position or speed data, so power consumption cannot be estimated. For this reason, no data exists, as it is not written into the driving pattern data.

列車が駅Aを発車するタイミングで、位置速度補正情報158が運転支援内容生成部109に入力される。ここで、入力される位置速度補正情報158は、以下となる。
・時刻:9:15:00
・車両位置:x1
・車両速度:ゼロ
・加速度の正負:正
At the timing when the train departs from station A, the position and speed correction information 158 is input to the driving support content generation unit 109. Here, the input position and speed correction information 158 is as follows.
・Time: 9:15:00
Vehicle position: x1
Vehicle speed: Zero Acceleration sign: Positive

この段階では、受信状態154は「悪化」が続いているため、図8に示すフローチャートでは、引き続き、STEP801→STEP807→STEP811の順に処理される。この段階では、当該時刻におけるデータが存在しない状態である。 At this stage, the reception status 154 remains "deteriorating," so in the flowchart shown in Figure 8, processing continues in the order of STEP 801 → STEP 807 → STEP 811. At this stage, no data exists at that time.

列車が駅Aを発車し、位置x2まで進むと、受信状態154は、「悪化」から「良好」に変化する。このタイミングにおいて、図8に示すフローチャートでは、STEP801の判定はnoとなる。 When the train departs from station A and travels to position x2, the reception condition 154 changes from "deteriorating" to "good." At this point, in the flowchart shown in Figure 8, the determination in STEP 801 is no.

続いて、STEP802で、軌道上位置152(x2)、推定速度153および受信状態154(「良好」)が、走行パターンデータに書き込まれる。また、このタイミングは、図10における時刻9:15:11のデータが該当する。なお、この段階では、まだ、9:15:10以前はデータが無い状態である。 Next, in STEP 802, the on-track position 152 (x2), estimated speed 153, and reception status 154 ("good") are written into the driving pattern data. This timing corresponds to the data at 9:15:11 in Figure 10. Note that at this stage, there is still no data before 9:15:10.

受信状態154が「悪化」から「良好」に変化したため、続くSTEP803の判定はyesとなり、STEP804へ進む。ここで、運転支援内容生成部109は、列車が駅Aを発車するタイミングで受診した位置速度補正情報158が存在するため、STEP804の判定はyesとなる。 Because the reception condition 154 has changed from "deteriorating" to "good," the determination in the following STEP 803 is yes, and the process proceeds to STEP 804. Here, the driving assistance content generation unit 109 determines yes in STEP 804 because there is position and speed correction information 158 received at the time the train departs from Station A.

次のSTEP805においては、補完パターンを生成する。補完パターンとは、時刻、位置および速度から成る時系列データである。ここでは、最新の位置速度補正情報158に含まれる駅Aの発車に関する時刻、位置および速度と、受信状態154が「悪化」から「良好」に変化したタイミングでの時刻、位置および速度と、を基にして、これらの間を補完する時系列データを生成する。 In the next step, STEP 805, a complementary pattern is generated. A complementary pattern is time-series data consisting of time, position, and speed. Here, based on the time, position, and speed related to the departure from Station A contained in the latest position and speed correction information 158 and the time, position, and speed at the time when the reception condition 154 changed from "deteriorating" to "good," time-series data is generated that complements these.

補完パターンの生成方法の例として、過去の走行データ(時刻、位置および速度)が蓄積されたデータベースから、条件にマッチするものを検索する方法が考えられる。ここで条件とは、補完対象区間のスタート地点とゴール地点の位置、速度およびその間の走行時分である。 One example of a method for generating a complementary pattern is to search a database containing past driving data (time, location, and speed) for data that matches certain conditions. The conditions here are the location and speed of the start and finish points of the section to be complemented, as well as the driving time between them.

この方法を採用するためには、位置と速度を把握できる車両情報装置等を用いて、対象となる路線および区間の営業運転における走行データを予め取得し、データベースとして蓄積しておく必要がある。また、このデータベースに、過去の実際の走行データだけでなく、コンピュータシミュレーションで作成した仮想的な走行データを格納しておくことによっても、補完パターンとして採用する走行パターンの候補を準備することができる。 To adopt this method, it is necessary to obtain driving data from commercial operations on the target route and section in advance using a vehicle information device or other device that can track position and speed, and store it in a database. Furthermore, by storing not only actual driving data from the past in this database, but also virtual driving data created through computer simulations, it is possible to prepare candidate driving patterns to be used as supplementary patterns.

STEP806では、受信状態が「悪化」で、位置および速度のデータが欠損している区間について、STEP805で生成した補完パターンを適用し、走行パターンデータを更新する。図10の太枠1001で示す範囲のデータが、適用された補完パターンである。図9に示す速度グラフでは、x1~x2の速度パターン(一点鎖線)が、補完パターンに該当する。 In STEP 806, the complementary pattern generated in STEP 805 is applied to the sections where the reception condition is "deteriorated" and where position and speed data are missing, and the driving pattern data is updated. The data in the range indicated by the bold frame 1001 in Figure 10 is the applied complementary pattern. In the speed graph shown in Figure 9, the speed pattern from x1 to x2 (dashed line) corresponds to the complementary pattern.

続くSTEP811では、更新された走行パターンデータを参照し、速度データが存在する範囲について、消費電力を推定する。図10に示す時刻9:15:00~9:15:11の範囲(図10の太枠1004で示す範囲)が該当する。 In the next step 811, the updated driving pattern data is referenced, and power consumption is estimated for the range in which speed data exists. This corresponds to the range from 9:15:00 to 9:15:11 shown in Figure 10 (the range indicated by the bold frame 1004 in Figure 10).

ここで、速度データから消費電力を推定する方法の例としては、以下の手順による方法が挙げられる。
a)運動方程式に則り、列車重量と速度データの時間差分で求めた加速度とから、列車に対して作用している進行方向の力を求める。
b)先のa)で求めた進行方向の力に、列車重量、速度データおよび勾配などの線路条件から算出した走行抵抗を加味し、列車の駆動装置が発生させた駆動力を求める。
c)先のb)で求めた駆動力と速度とから仕事率を求め、エネルギー源から当該仕事率が発生するまでの経路における効率低下分を考慮することで、消費電力を求める
Here, an example of a method for estimating power consumption from speed data is the following method.
a) In accordance with the equation of motion, the force acting on the train in the direction of travel is calculated from the train weight and the acceleration calculated from the time difference of the speed data.
b) The force in the direction of travel calculated in a) above is taken into account, along with the running resistance calculated from the train weight, speed data, and track conditions such as gradient, to determine the driving force generated by the train's drive unit.
c) The power is calculated from the driving force and speed calculated in b) above, and the power consumption is calculated by taking into account the loss of efficiency in the path from the energy source to the generation of the power.

列車がx2からx3まで走行している間、受信状態154は継続して「良好」である。よって、この区間の処理の流れは、図8に示すフローチャートで、STEP801→STEP802→STEP803→STEP811となる。図10に示す走行パターンデータベースでは、9:15:11~9:17:30のデータが該当する。 While the train is traveling from x2 to x3, the reception status 154 remains "good." Therefore, the processing flow for this section is STEP 801 → STEP 802 → STEP 803 → STEP 811 in the flowchart shown in Figure 8. In the travel pattern database shown in Figure 10, this corresponds to the data from 9:15:11 to 9:17:30.

列車が位置x3を過ぎると、受信状態154が「悪化」となる。このタイミングにおける処理の流れは、図8に示すフローチャートで、STEP801→STEP807→STEP808と進む。位置速度補正情報158が新規に受信されるまでの間は、STEP808の判定はnoとなり、STEP811へ進む。この間は、図10で太枠1002のデータが無い状態であり、対応する消費電力も、未だ推定できない状態(図10の太枠1005で示す範囲)である。 When the train passes position x3, the reception status 154 becomes "deteriorating." The processing flow at this point in time is shown in the flowchart in Figure 8, proceeding from STEP 801 to STEP 807 to STEP 808. Until new position and speed correction information 158 is received, the determination in STEP 808 will be no, and the process will proceed to STEP 811. During this time, there is no data in the bold frame 1002 in Figure 10, and the corresponding power consumption cannot yet be estimated (the range shown by the bold frame 1005 in Figure 10).

列車が位置x4、すなわち駅Bに停車したタイミングで、位置速度補正情報158が運転支援内容生成部109に入力される。ここで、入力される位置速度補正情報158は、以下となる。
・時刻:9:17:42
・車両位置:x4
・車両速度:ゼロ
・加速度の正負:負
新規の位置速度補正情報158が受信されたため、STEP808の判定は、yesとなる。
At the time when the train stops at position x4, that is, station B, the position and speed correction information 158 is input to the driving support content generation unit 109. Here, the input position and speed correction information 158 is as follows.
・Time: 9:17:42
Vehicle position: x4
Vehicle speed: zero Acceleration sign: negative Since new position and speed correction information 158 has been received, the determination in STEP 808 is yes.

続くSTEP809で、補完パターンを生成する。ここでは、最新の位置速度補正情報158に含まれる駅Bの停車に関する時刻、位置および速度と、それ以前に受信状態154が「良好」から「悪化」に変化したタイミングでの時刻、位置および速度と、を基にして、これらの間を補完する時系列データを生成する。 In the next step, STEP 809, a complementary pattern is generated. Here, time series data that complements the time, position, and speed related to the stop at Station B contained in the latest position and speed correction information 158 and the time, position, and speed at the previous timing when the reception condition 154 changed from "good" to "deteriorating" is generated based on these.

101
STEP810で、生成された補完パターンを用いて走行パターンデータを更新する。すなわち、図10の太枠1002で示す範囲のデータが、補完パターンである。また、図9に示す速度グラフでは、x3~x4の速度パターン(一点鎖線)が、補完パターンに該当する。
101
In STEP 810, the driving pattern data is updated using the generated complementary pattern. That is, the data within the range indicated by the thick frame 1002 in Fig. 10 is the complementary pattern. Also, in the speed graph shown in Fig. 9, the speed pattern from x3 to x4 (dashed line) corresponds to the complementary pattern.

続くSTEP811では、更新された走行パターンデータを参照し、速度データが存在する範囲について、消費電力を推定する。図10に示す時刻9:17:31~9:17:42の範囲(図10の太枠1005の範囲)が該当する。 In the next step 811, the updated driving pattern data is referenced, and power consumption is estimated for the range in which speed data exists. This corresponds to the range from 9:17:31 to 9:17:42 shown in Figure 10 (the range enclosed by the bold frame 1005 in Figure 10).

列車が駅Bに停車している間は、受信状態154が継続して「悪化」である。図8では、STEP801→STEP807→STEP808と進む。ここで、発車までの間は新規の位置速度補正情報158は受信されないため、STEP808の判定はnoとなる。STEP811に進むが、この間はデータが無い状態であり、対応する消費電力も未だ推定できない状態である。 While the train is stopped at station B, the reception status 154 remains "deteriorating." In Figure 8, the process proceeds in the order STEP 801 → STEP 807 → STEP 808. Here, no new position and speed correction information 158 is received until departure, so the determination in STEP 808 is no. The process proceeds to STEP 811, but during this time there is no data, and the corresponding power consumption cannot yet be estimated.

続いて、列車が位置x4、すなわち駅Bを発車するタイミングで、位置速度補正情報158が運転支援内容生成部109に入力される。ここで入力される位置速度補正情報158は、以下となる。
・時刻:9:18:10
・車両位置:x4
・車両速度:ゼロ
・加速度の正負:正
新規の位置速度補正情報158が受信されたため、STEP808の判定は、yesとなる。
Subsequently, at the timing when the train departs from position x4, i.e., station B, the position and speed correction information 158 is input to the driving support content generation unit 109. The position and speed correction information 158 input here is as follows.
・Time: 9:18:10
Vehicle position: x4
Vehicle speed: zero Acceleration sign: positive Since new position and speed correction information 158 has been received, the determination in STEP 808 is yes.

続くSTEP809で、補完パターンを生成する。ここでは、最新の位置速度補正情報158に含まれる駅Bの発車に関する時刻、位置および速度と、直近で位置と速度が分かっている、駅Bの停車に関する時刻、位置および速度と、を基にして、これらの間を補完する時系列データを生成する。すなわち、この場合の補完パターンは、位置は駅Bを維持し、速度がゼロとなるデータである。 In the next step, STEP 809, a complementary pattern is generated. Here, based on the time, position, and speed of the train departing from Station B, which is included in the latest position and speed correction information 158, and the time, position, and speed of the train stopping at Station B, whose position and speed are most recently known, time series data is generated that complements these. In other words, the complementary pattern in this case is data in which the position remains at Station B and the speed is zero.

次に、STEP810で、生成した補完パターンによって走行パターンデータを更新する。図10に示する9:17:43~9:18:10のデータが、補完パターンである。続くSTEP811で、更新された走行パターンデータを参照し、速度データが存在する範囲について消費電力量を推定する。ここで、列車は止まっているため、推定される消費電力はゼロである。 Next, in STEP 810, the running pattern data is updated using the generated complementary pattern. The data from 9:17:43 to 9:18:10 shown in Figure 10 is the complementary pattern. In the following STEP 811, the updated running pattern data is referenced, and the amount of power consumption is estimated for the range in which speed data exists. Since the train is stopped at this point, the estimated power consumption is zero.

列車が駅Bを発車し、位置x5まで進むと、受信状態154は、「悪化」から「良好」に変化する。以降の処理は、前述した、列車がx2に進行した際の処理と同様である。図8に示すフローチャートでは、STEP801→STEP802→STEP803→STEP804→STEP805→STEP806→STEP811、の順で処理される。 When the train departs station B and travels to position x5, reception condition 154 changes from "deteriorating" to "good." Subsequent processing is the same as the processing when the train travels to x2, as described above. In the flowchart shown in Figure 8, processing is performed in the following order: STEP 801 → STEP 802 → STEP 803 → STEP 804 → STEP 805 → STEP 806 → STEP 811.

すなわち、駅Bの発車に関する位置速度補正情報158を用いて、STEP805で、図10の太枠1003の範囲の補完パターンを生成し、STEP806で、走行パターンデータを更新する。図9に示す速度グラフでは、x4~x5の速度パターン(一点鎖線)が、補完パターンに該当する。また、速度データを補完した区間については、STEP811で、消費電力を推定して走行パターンデータに反映する(図10の太枠1006の範囲)。 That is, in STEP 805, using the position and speed correction information 158 related to the departure from Station B, a supplementary pattern is generated for the range enclosed by the bold frame 1003 in Figure 10, and in STEP 806, the running pattern data is updated. In the speed graph shown in Figure 9, the speed pattern from x4 to x5 (dashed line) corresponds to the supplementary pattern. Furthermore, for the section where the speed data has been supplemented, power consumption is estimated and reflected in the running pattern data in STEP 811 (the range enclosed by the bold frame 1006 in Figure 10).

実施例2は、車両が走行する軌道上の障害物を検知し、当該検知結果を乗務員に伝達する運転支援装置である。ここで、障害物の検知は、自動運転化に伴い乗務員のライセンスレス化が進む状況下で、運行の安全安心を維持するために重要な機能である。 Example 2 is a driving assistance device that detects obstacles on the track on which a vehicle is traveling and communicates the detection results to the driver. Here, obstacle detection is an important function for maintaining safe and secure operation in a situation where driver licenses are becoming increasingly unnecessary as autonomous driving becomes more prevalent.

運転支援装置として障害物を検知する手段を有し、この障害物検知手段には、複数の障害物検知論理が用意され、GPSを活用して推定した車両位置や車両速度に基づき、障害物検知論理を切り替える。 The driving assistance device has a means for detecting obstacles, and this obstacle detection means is equipped with multiple obstacle detection logics, switching between them based on the vehicle position and vehicle speed estimated using GPS.

実施例2の運転支援装置においても、実施例1と同様に、GPSの受信状態が悪い区間では、運転支援装置が備える集音部で集音された車内外の音データに基づいて、車両位置と車両速度を推定する。これにより、障害物検知論理を切り替える処理において、GPSを用いて車両位置と車両速度の推定ができない区間に対しては、車両位置と車両速度の情報を補完することが可能になる。これにより、GPSの受信状態が悪い区間においても、運転支援装置の活用が可能となり、車両としての障害物検知能力の向上につなげることができる。 In the driving assistance device of Example 2, as in Example 1, in sections where GPS reception is poor, the vehicle position and vehicle speed are estimated based on sound data inside and outside the vehicle collected by a sound collection unit provided in the driving assistance device. This makes it possible to supplement information on the vehicle position and vehicle speed in sections where the vehicle position and vehicle speed cannot be estimated using GPS in the obstacle detection logic switching process. This makes it possible to use the driving assistance device even in sections where GPS reception is poor, leading to improved obstacle detection capabilities for the vehicle.

図12は、本発明の実施例2に係る運転支援装置の機能構成と各機能の概要を示す図である。
運転支援装置は、GPS受信部101、軌道上位置推定部102、車両速度推定部103、操作部104、行路情報管理部105、位置速度補正情報生成部106、集音部107、特徴音検出部108、障害物検知論理部1209、検知結果伝達部1210および障害物検知センサ部1211から構成される。
FIG. 12 is a diagram illustrating a functional configuration of a driving assistance device according to a second embodiment of the present invention and an overview of each function.
The driving assistance device is composed of a GPS receiving unit 101, an on-track position estimating unit 102, a vehicle speed estimating unit 103, an operation unit 104, a route information managing unit 105, a position and speed correction information generating unit 106, a sound collecting unit 107, a characteristic sound detecting unit 108, an obstacle detection logic unit 1209, a detection result transmitting unit 1210, and an obstacle detection sensor unit 1211.

実施例2に係る運転支援装置のGPS受信部101から特徴音検出部108までは、図1に示す実施例1と同一である。
以下では、実施例2で特有の構成要素である、障害物検知論理部1209、検知結果伝達部1210および記障害物検知センサ部1211について説明する。
The components from the GPS receiving unit 101 to the characteristic sound detecting unit 108 of the driving assistance device according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
The following describes the obstacle detection logic unit 1209, the detection result transmission unit 1210, and the obstacle detection sensor unit 1211, which are components specific to the second embodiment.

障害物検知センサ部1211は、カメラ、レーザレーダあるいはミリ波センサなどをセンサとして用いて、車両前方の軌道上を常時センシングし、センシング結果1262を障害物検知論理部1209へ送信する。障害物検知センサ部1211は、運転支援装置が実装されている携帯端末に外部接続される装置を想定しているが、カメラ機能など携帯端末内蔵の機能を流用できる場合はその限りではない。 The obstacle detection sensor unit 1211 uses a camera, laser radar, millimeter wave sensor, or other sensor to constantly sense the track ahead of the vehicle and transmits the sensing results 1262 to the obstacle detection logic unit 1209. The obstacle detection sensor unit 1211 is intended to be a device that is externally connected to a mobile terminal equipped with a driving assistance device, but this does not apply if the mobile terminal's built-in functions, such as a camera function, can be used.

障害物検知論理部1209は、軌道上位置推定部102から軌道上位置152、車両速度推定部103から推定速度153、GPS受信部101から受信状態154、位置速度補正情報生成部106から位置速度補正情報158および障害物検知センサ部からセンシング結果1262、それぞれを受信し、検知結果伝達部1210へ障害物検知結果1261を送信する。障害物検知結果1261は、例えば、障害物の有無を示す2値データである。あるいは、検知された障害物種類による危険度や検知結果の確からしさに応じた段階的な警告を含めてもよい。 The obstacle detection logic unit 1209 receives the on-track position 152 from the on-track position estimation unit 102, the estimated speed 153 from the vehicle speed estimation unit 103, the reception status 154 from the GPS reception unit 101, the position and speed correction information 158 from the position and speed correction information generation unit 106, and the sensing result 1262 from the obstacle detection sensor unit, and transmits the obstacle detection result 1261 to the detection result transmission unit 1210. The obstacle detection result 1261 is, for example, binary data indicating the presence or absence of an obstacle. Alternatively, it may include a graded warning according to the degree of danger depending on the type of obstacle detected or the certainty of the detection result.

障害物検知論理部1209は、センシング結果1262に基づいて、運転支援装置を搭載する車両の前方軌道上の障害物検知有無を判定する。その際に、障害物検知有無を判定するための検知論理を複数備え、位置や速度に応じて複数の検知論理を切り替えて使用する。ここで、検知論理の切り替えに用いられる位置と速度に関しては、受信状態154が「良好」の場合、軌道上位置152および推定速度153を用い、受信状態154が「悪化」の場合、位置速度補正情報158に含まれる位置および速度の情報を用いる。 The obstacle detection logic unit 1209 determines whether an obstacle has been detected on the track ahead of the vehicle equipped with the driving assistance device based on the sensing result 1262. In doing so, it has multiple detection logics for determining whether an obstacle has been detected, and switches between the multiple detection logics depending on the position and speed. Regarding the position and speed used to switch the detection logic, if the reception condition 154 is "good," the on-track position 152 and estimated speed 153 are used, and if the reception condition 154 is "deteriorating," the position and speed information included in the position and speed correction information 158 is used.

このように、位置に応じて複数の検知論理を切り替える必要がある理由として、例えば、鉄道車両と接触して事故になる可能性がある軌道上の障害物は、路線内の位置によって種類が異なる可能性があることが挙げられる。具体的には、駅構内であれば、ホームから落下する人間、踏切であれば、進入する自動車、自転車および人間、住宅の近くであれば、布団等である。検知に使用できる計算リソースが有限の場合には、位置に応じて発生しやすい障害物に特化した検知論理を優先的に使用して障害物検知を行うことが、障害物検知精度の観点から望ましい。 The reason for the need to switch between multiple detection logics depending on location is that, for example, the types of obstacles on the track that could potentially come into contact with a railway vehicle and cause an accident may vary depending on their location on the line. Specifically, within a station, this could be a person falling from the platform; at a railroad crossing, this could be an entering car, bicycle, or person; and near residential areas, this could be a futon, etc. When the computational resources available for detection are limited, it is desirable from the perspective of obstacle detection accuracy to prioritize the use of detection logic specialized for obstacles that are more likely to occur depending on the location.

また、車両速度によって、優先的に障害物検知を行う場所が異なる可能性もあるため、車両速度に応じて複数の検知論理を切り替える必要性が想定される。障害物を検知した際に、鉄道車両が発生し得る最大のブレーキで止まれる制動距離は、車両速度に応じて異なる。車両速度が高くなるほど止まるまでに時間がかかるため、その間に長い距離を走行することになる。したがって、車両速度が高いほど、自車両から遠くの位置の障害物を優先的に検知する必要がある。一方、車両速度が低い場合、極端な場合として停止している場合には、自車両の近くの障害物を優先的に検知する必要がある。このように、速度に応じて、遠距離用および近距離用の検知論理を使い分けることが、障害物検知精度の観点から望ましい。 In addition, since the location where obstacle detection is prioritized may differ depending on vehicle speed, it is expected that multiple detection logics will need to be switched depending on vehicle speed. The maximum braking distance that a railway vehicle can apply when an obstacle is detected varies depending on vehicle speed. The higher the vehicle speed, the longer it takes to stop, and the longer the distance it will travel during that time. Therefore, the higher the vehicle speed, the more priority it needs to give to detecting obstacles farther away from the vehicle. On the other hand, when the vehicle speed is low, or in the extreme case when the vehicle is stopped, the more priority it needs to give to detecting obstacles closer to the vehicle. In this way, using long-range and short-range detection logic depending on speed is desirable from the perspective of obstacle detection accuracy.

検知結果伝達部1210は、障害物検知論理部1209から障害物検知結果1261を受信し、当該検知結果を乗務員に対して伝達する。乗務員への伝達手段としては、運転支援装置が実装する携帯端末画面のディスプレイ表示や携帯端末の音出力部からの音出力などが挙げられる。 The detection result transmission unit 1210 receives the obstacle detection result 1261 from the obstacle detection logic unit 1209 and transmits the detection result to the driver. Examples of means for transmitting the result to the driver include a display on the screen of a mobile device implemented in the driving assistance device and sound output from the sound output unit of the mobile device.

また、検知結果伝達部1210は、障害物検知結果1261から受信した検知結果を、図示しない鉄道車両の制駆動システムに伝達してもよい。すなわち、検知結果伝達部1210は、当該検知結果を乗務員またはこの制駆動システムの少なくともいずれかに対して伝達する。制駆動システムは、障害物検知結果として障害物有りのデータを受信した場合には、緊急停止など必要な制動を掛ける安全策を講じる。 The detection result transmission unit 1210 may also transmit the detection results received from the obstacle detection result 1261 to a braking/driving system of the railway vehicle (not shown). That is, the detection result transmission unit 1210 transmits the detection results to at least one of the crew and the braking/driving system. When the braking/driving system receives data indicating the presence of an obstacle as an obstacle detection result, it takes safety measures such as applying the necessary brakes, such as an emergency stop.

更に、実施例2の障害物検知論理部1209、検知結果伝達部1210および障害物検知センサ部1211は、実施例1の運転支援内容生成部109および運転支援内容伝達部110と併設される形態で設けてもよい。これにより、実施例2による運転支援機能を実施例1による運転支援機能に加えることができる。 Furthermore, the obstacle detection logic unit 1209, detection result transmission unit 1210, and obstacle detection sensor unit 1211 of Example 2 may be provided in a form in which they are installed together with the driving assistance content generation unit 109 and driving assistance content transmission unit 110 of Example 1. This allows the driving assistance function of Example 2 to be added to the driving assistance function of Example 1.

以上、本発明の実施の形態として実施例1および2について説明したが、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Although Examples 1 and 2 have been described above as embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described examples, and various modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.

101 GPS受信部、102 軌道上位置推定部、103 車両速度推定部、
104 操作部、105 行路情報管理部、106 位置速度補正情報生成部、
107 集音部、108 特徴音検出部、109 運転支援内容生成部、
110 運転支援内容伝達部、151 緯度・経度、152 軌道上位置、
153 推定速度、154 受信状態、155 線路形状、156 行路情報、
157 走行駅間、158 位置速度補正情報、159 車両音データ、
160 特徴音検出結果、161 運転支援内容、
1001~1003 走行パターンデータの中で補完パターンによる更新データ部分、
1004~1006 走行パターンデータの中で更新データによる消費電力推定部分、
1209 障害物検知論理部、1210 検知結果伝達部、
1211 障害物検知センサ部、1261 障害物検知結果、1262 センシング結果
101 GPS receiving unit, 102 on-track position estimating unit, 103 vehicle speed estimating unit,
104 operation unit, 105 route information management unit, 106 position and speed correction information generation unit,
107 sound collection unit, 108 characteristic sound detection unit, 109 driving assistance content generation unit,
110 Driving assistance content transmission unit, 151 Latitude and longitude, 152 On-orbit position,
153 Estimated speed, 154 Reception status, 155 Track shape, 156 Route information,
157 Running station interval, 158 Position speed correction information, 159 Vehicle sound data,
160 characteristic sound detection result, 161 driving assistance content,
1001 to 1003: Data portion updated by complementary patterns in driving pattern data;
1004 to 1006: Power consumption estimation part based on updated data in the driving pattern data;
1209 obstacle detection logic unit, 1210 detection result transmission unit,
1211 obstacle detection sensor unit, 1261 obstacle detection result, 1262 sensing result

Claims (8)

軌道上を走行する車両の車両位置および車両速度に基づいて運転支援を行う運転支援装置であって、
少なくとも前記車両が搭載する機器から発生する音を含む前記車両の内外の音を車両音データとして集音する集音部を有し、当該集音部は前記車両の先頭車に備えられ、
前記車両位置および前記車両速度を、前記集音部が集音した前記車両音データに含まれる複数の特徴音の出現順序に基づいて推定し、
前記複数の特徴音は、前記車両の空気ブレーキ使用時の車輪と制輪子との摺動音、前記車両のマスコンハンドルの操作音、前記車両のドア開閉時の乗客への予告音、前記車両のドア開閉完了時のドア動作音、前記車両の停車駅の構内における発車メロディ音、前記車両のドア閉確認を知らせる音および前記車両の空気ブレーキ緩解時の圧縮空気の排出音、の少なくとも二つの音である
ことを特徴とする運転支援装置。
A driving assistance device that provides driving assistance based on a vehicle position and a vehicle speed of a vehicle traveling on a track,
a sound collection unit that collects sounds inside and outside the vehicle, including at least sounds generated from equipment mounted on the vehicle, as vehicle sound data, the sound collection unit being provided in a leading car of the vehicle;
The vehicle position and the vehicle speed are estimated based on an appearance order of a plurality of characteristic sounds included in the vehicle sound data collected by the sound collection unit ,
The plurality of characteristic sounds are at least two of the following sounds: a sliding sound between the wheels and brake shoes when the air brakes of the vehicle are in use; an operating sound of the master controller handle of the vehicle; a warning sound for passengers when the doors of the vehicle are opened or closed; a door operation sound when the doors of the vehicle are opened or closed; a departure melody sound in the premises of the station where the vehicle stops; a sound that notifies confirmation that the doors of the vehicle are closed; and a sound of compressed air being discharged when the air brakes of the vehicle are released.
A driving assistance device characterized by:
請求項1に記載の運転支援装置であって、
GPS情報を受信するGPS受信部を有し、
前記車両位置および前記車両速度を、
前記GPS情報の受信状態良好区間では、前記GPS受信部が受信する前記GPS情報に基づいて推定し、前記GPS情報の受信状態不良区間では、前記複数の特徴音の出現順序に基づいて推定する
ことを特徴とする運転支援装置。
The driving assistance device according to claim 1,
a GPS receiving unit for receiving GPS information;
The vehicle position and the vehicle speed are calculated by
In a section where the reception state of the GPS information is good, the estimation is made based on the GPS information received by the GPS receiving unit, and in a section where the reception state of the GPS information is poor, the estimation is made based on the order in which the plurality of characteristic sounds appear.
請求項2に記載の運転支援装置であって、
前記GPS情報の受信状態不良区間では、前記複数の特徴音の出現順序に基づいて、前記車両の停車および発車の少なくともいずれかを推定する
ことを特徴とする運転支援装置。
The driving assistance device according to claim 2,
A driving assistance device characterized in that, in an area where the reception state of the GPS information is poor, it is estimated that the vehicle will at least stop or start based on the order in which the plurality of characteristic sounds appear.
請求項3に記載の運転支援装置であって、
前記GPS情報の受信状態不良区間として、前記停車駅が含まれる
ことを特徴とする運転支援装置。
The driving assistance device according to claim 3,
The stop station is included in the section where the reception state of the GPS information is poor.
A driving assistance device characterized by:
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記複数の特徴音を、前記車両音データの周波数分析結果と、事前にデータベースとして用意された前記複数の特徴音それぞれの周波数分析結果とのパターンマッチングによって検出する
ことを特徴とする運転支援装置。
A driving assistance device according to any one of claims 1 to 4 ,
The plurality of characteristic sounds are detected by pattern matching between the frequency analysis result of the vehicle sound data and the frequency analysis result of each of the plurality of characteristic sounds that is prepared in advance as a database.
A driving assistance device characterized by:
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記運転支援として、前記車両速度の履歴を可視化する
ことを特徴とする運転支援装置。
A driving assistance device according to any one of claims 1 to 5,
As the driving assistance, the history of the vehicle speed is visualized.
A driving assistance device characterized by:
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記運転支援として、前記車両速度に基づいて、前記車両が走行中の消費電力量を推定して当該消費電力量の履歴を可視化する
ことを特徴とする運転支援装置。
A driving assistance device according to any one of claims 1 to 6,
As the driving assistance, an amount of power consumption while the vehicle is traveling is estimated based on the vehicle speed, and a history of the amount of power consumption is visualized.
A driving assistance device characterized by:
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の運転支援装置であって、
前記軌道上の障害物を検知する障害物検知部を有し、
前記障害物検知部は、前記車両位置および前記車両速度の少なくともいずれかによって、前記障害物を検知するための複数の検知論理を切り替え、
前記運転支援として、前記障害物検知部による前記障害物の検知結果を、乗務員および前記車両の制駆動システムの少なくともいずれかに伝達する
ことを特徴とする運転支援装置。
A driving assistance device according to any one of claims 1 to 7,
an obstacle detection unit that detects an obstacle on the track;
the obstacle detection unit switches between a plurality of detection logics for detecting the obstacle depending on at least one of the vehicle position and the vehicle speed;
As the driving assistance, a result of the obstacle detection by the obstacle detection unit is transmitted to at least one of a driver and a braking/driving system of the vehicle.
A driving assistance device characterized by:
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