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公開番号2024070945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022181591
出願日2022-11-14
発明の名称位置推定装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類G01C 21/28 20060101AFI20240517BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の測位結果を用いてより安定性を高めた自車の位置推定装置を提供する。
【解決手段】自車の位置推定装置において、絶対位置を検出する絶対位置検出装置を有し、複数の絶対位置検出装置の検出情報を出力する絶対位置検出部と、自車の状態を車両挙動信号として出力する車両挙動計測部と、車両挙動信号より自車の相対位置を算出する相対位置演算部と、絶対位置検出情報と相対位置算出情報より複数の絶対位置の精度を判定し、判定結果を測位精度判定情報として出力する測位精度判定部と、絶対位置情報信号と相対位置演算情報と測位精度判定情報より、絶対位置情報のうち精度の良い絶対位置と、相対位置を複合した複合測位位置を複合測位信号として演算する複合測位演算部を備え、絶対位置検出情報は、複数の絶対位置情報に精度が劣る情報がある場合、再演算される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
絶対位置測位情報を利用して自車の絶対位置を検出し、この検出した情報を絶対位置検出情報として出力する絶対位置検出部と、
前記自車の速度、および進行方向を含む車両の挙動状態を計測し、車両挙動信号として出力する車両挙動計測部と、
前記車両挙動信号から求めた自車の位置と予め定められた基準位置との違いを算出し、相対位置算出情報として出力する相対位置演算部と、
前記絶対位置検出情報により、または前記絶対位置検出情報と前記相対位置算出情報とから、前記絶対位置の測位精度を求め、既定の規格測位精度と比較して前記測位精度を判定し、測位精度判定情報として出力する測位精度判定部と、
前記測位精度判定情報から選択され、かつ前記規格測位精度より優れた測位精度を検出した前記絶対位置検出情報と、前記相対位置算出情報とを複合させて、前記自車の複合測位位置を演算し、演算結果を複合測位演算情報として出力する複合測位演算部と、を備えた位置推定装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記絶対位置検出部は複数の絶対位置検出装置を有し、前記車両挙動計測部はジャイロセンサ、加速度センサ、および車速センサを備えることを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。
【請求項3】
前記絶対位置検出情報は、複数の絶対位置検出装置が検出する衛星測位情報を含み、
前記相対位置算出情報は、前記車両挙動信号を含むことを特徴とする請求項1に記載の位置推定装置。
【請求項4】
前記測位精度判定部の出力を前記絶対位置検出部に入力する第1のフィードバック回路を有し、
前記測位精度判定情報により判定された前記測位精度が前記規格測位精度より劣る絶対位置検出情報があった場合には、前記測位精度判定部の出力を前記絶対位置検出部にフィードバックし、該当する絶対位置検出情報を出力した前記絶対位置検出装置に絶対位置を再検出させ、新たな絶対位置検出情報として再出力させるとともに、前記複合測位演算部は、前記再出力させた絶対位置検出情報から求まる前記自車の絶対位置を用いて、前記複合測位演算部に前記複合測位位置を再演算させることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の位置推定装置。
【請求項5】
前記測位精度判定情報は、複数の前記絶対位置検出装置がそれぞれ検出した、前記自車の絶対位置間の差異に関する情報を含むことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の位置推定装置。
【請求項6】
前記複合測位演算部の出力を前記絶対位置検出部に入力する第2のフィードバック回路を有し、
絶対位置検出情報から求められた前記自車の絶対位置と、演算された前記複合測位位置との差が一定値より大きい場合には、前記複合測位演算部の出力を前記絶対位置検出部にフィードバックし、前記絶対位置検出情報を再出力するとともに前記複合測位位置を再演算し、再出力された絶対位置検出情報から求められた前記自車の絶対位置と、再演算された前記複合測位位置との差が一定値以下の場合には、前記複合測位位置を前記自車の位置として推定することを特徴とする請求項4に記載の位置推定装置。
【請求項7】
前記複合測位演算部の出力を前記絶対位置検出部に入力する第2のフィードバック回路を有し、
絶対位置検出情報から求められた前記自車の絶対位置と、演算された前記複合測位位置との差が一定値より大きい場合には、前記複合測位演算部の出力を前記絶対位置検出部にフィードバックし、前記絶対位置検出情報を再出力するとともに前記複合測位位置を再演算し、再出力された絶対位置検出情報から求められた前記自車の絶対位置と、再演算された前記複合測位位置との差が一定値以下の場合には、前記複合測位位置を前記自車の位置として推定することを特徴とする請求項5に記載の位置推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本願は、位置推定装置に関するものである。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
従来の位置測位装置の例として、位置測位手段にGNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からの電波を利用したもの(以下、衛星測位装置と呼ぶ)、複数の無線LAN(Local Area Network)基地局あるいは携帯電話基地局からの電波の伝達時間あるいは電界強度を利用したもの、赤外線センサ、または音波センサなどの移動体の挙動を検出する種々の挙動検出センサを用いたものなど、様々な位置測位装置が開発されている。
【0003】
上記衛星測位装置を移動体の位置特定に利用し、特定した位置情報をもとに移動体を目的地へ導く方式は、衛星航法方式と呼ばれている。
一方、移動体の挙動を検出する種々の挙動検出センサを当該移動体に搭載し、当該挙動検出センサの検出値により、ある基準の地点からの移動体の移動軌跡を推定し、移動体を目的地へ導く方式は、自律航法方式と呼ばれている。
【0004】
上述の衛星航法方式と自律航法方式とでは、測位の周期、または精度、測位結果が絶対位置であるか相対位置であるかといった特徴が異なるため、通常は、上述の衛星航法方式と自律航法方式とは、組み合わされて使用される。この組み合わされて使用される場合の航法を一般的に複合航法と称している。
【0005】
特許文献1では、衛星航法方式における信頼度を算出することで、複合航法における安定性を高める装置が提案されている。この提案においては、衛星から受信した電波から信頼度を求め衛星測位方式による誤差を算出する。その後、衛星測位方式による誤差と自律測位方式による誤差を比較し、比較の結果、衛星測位方式による誤差が自律測位方式による誤差よりも小さい場合に、衛星測位部が取得した位置を自律測位部で用いる基準点とする。このように、衛星測位誤差と自律測位誤差を比較して、衛星測位部が取得した位置を基準点とするか否かを決定するので、位置推定の誤差を小さくできる。
【0006】
特許文献2では、複数の絶対位置検知装置の精度を評価して、最も高精度の絶対位置検知装置の検知出力を位置検出結果として出力することのできる位置検知技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特許第6870507号
特許第4906591号
【0008】
坂井、「GPS/GNSSの基礎知識」、GPS/GNSSシンポジウム2007、チュートリアルセッション、2007年11月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
衛星航法方式に代表される絶対位置測位方式は、都市部、または遮蔽物が多い環境では、精度劣化を引き起こす恐れがある。その理由は、高層ビルなどの障害物が多い都市部では、遮蔽物により受信機から直接観測可能なGNSS衛星数が減少すること、また、GNSS衛星からの直接信号の影響だけでなく、周囲の建物による反射信号、または回析信号が受信機で受信(いわゆるマルチパス)されるためである。
特に、後者の信号のマルチパスは、位置推定精度の劣化に直結する。このマルチパスによる誤差は正規分布に従わないため、誤差をモデルで推定することは困難である。したがって、マルチパスによる誤差の量を検出するか、マルチパスノイズ(電波が障害物に反射することによって生ずる干渉)を除去することが求められる。
【0010】
上記のような、検知した絶対位置の精度を検証し、検証した精度に応じて測位結果を活用する技術が存在する。衛星測位方式では、この絶対位置の測位精度を評価する指標を、一般的にGNSSの信頼度と称して使用している。
このGNSSの信頼度は、例えば相対測位装置の測位位置との比較、航法信号のS/N、擬似距離残差、航法衛星の仰角を利用することで算出できる。しかしながら衛星測位誤差の原因の1つであるマルチパスは、遮蔽環境により多種多様なバイアスを含むためマルチパスノイズの推定は困難である。そのため上記の判定方法を用いても、マルチパスが原因で信頼度を誤判定してしまう場合がある。このように、測位精度が良くない場合にもかかわらず、高い信頼度があるとして算出された測位解は、ミスFix解と呼ばれている。
(【0011】以降は省略されています)

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