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公開番号2024085101
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199447
出願日2022-12-14
発明の名称方位異常検知装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01C 21/28 20060101AFI20240619BHJP(測定;試験)
要約【課題】位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常を高精度に検知することができる方位異常検知装置を提供する。
【解決手段】方位異常検知装置10は、GPS受信機3の検出信号に基づいて、車両2の移動距離Lを算出する距離算出部12と、車両2の移動方位Diを検出する慣性計測ユニット4と、GPS受信機3の検出信号に基づいて算出された車両2の移動方位Dpと慣性計測ユニット4により検出された車両2の移動方位Diとの差分を方位差として算出する方位差算出部13と、車両2の移動距離Lに応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部14と、方位差算出部13により算出された方位差と閾値設定部14により設定された方位差許容閾値とを比較し、方位差が方位差許容閾値以上であるときに、移動方位Dpが異常であると判定する異常判定部15とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
移動体の位置変化を検出する位置変化センサの検出信号に基づいて算出された前記移動体の移動方位が異常であるかどうかを検知する方位異常検知装置であって、
前記位置変化センサの検出信号に基づいて、前記移動体の移動距離を算出する距離算出部と、
前記移動体の移動方位を検出する方位センサと、
前記位置変化センサの検出信号に基づいて算出された前記移動体の移動方位である第１方位と前記方位センサにより検出された前記移動体の移動方位である第２方位との差分を方位差として算出する方位差算出部と、
前記距離算出部により算出された前記移動体の移動距離に応じて前記方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部と、
前記方位差算出部により算出された前記方位差と前記閾値設定部により設定された前記方位差許容閾値とを比較し、前記方位差が前記方位差許容閾値以上であるときに、前記第１方位が異常であると判定する異常判定部とを備える方位異常検知装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記閾値設定部は、前記距離算出部により算出された前記移動体の移動距離が短くなるに従って前記方位差許容閾値を大きくする請求項１記載の方位異常検知装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記移動体の移動距離と前記位置変化センサの距離誤差と前記移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差とに基づいて、前記方位差許容閾値を設定する請求項２記載の方位異常検知装置。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記移動体の移動距離をＬとし、前記位置変化センサの距離誤差をＥとし、前記移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差をD_baseとし、前記方位差許容閾値をD_diffとすると、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）により前記方位差許容閾値を算出する請求項３記載の方位異常検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、方位異常検知装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の方位異常検知装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の方位異常検知装置は、地磁気センサで検出したデータにより移動対象の移動方位変化Δθｍを算出すると共に、加速度センサで検出した移動対象の加速度と距離センサで検出した移動対象の移動距離とに基づいて、移動対象の移動方位変化Δθａを算出し、移動方位変化Δθｍと移動方位変化Δθａとの差に応じて地磁気センサの正常または異常を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２８８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の地磁気センサによらず、ＧＰＳ受信機等のように移動体の位置変化を検出する位置変化センサの計測値に基づいて、移動体の移動方位を算出する場合であっても、移動体の走行速度等の条件によって計測結果に誤差が生じるため、移動方位の異常判定を正しく行うことができない。例えば、ＧＰＳ測位点から移動体の移動方位を算出する場合は、移動体が低速走行になるほどＧＰＳ測位点の軌跡のブレが大きくなるため、移動方位の異常であるのか単なるＧＰＳの誤差であるのかを判定することができない。
【０００５】
本発明の目的は、位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常を高精度に検知することができる方位異常検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、移動体の位置変化を検出する位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位が異常であるかどうかを検知する方位異常検知装置であって、位置変化センサの検出信号に基づいて、移動体の移動距離を算出する距離算出部と、移動体の移動方位を検出する方位センサと、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位である第１方位と方位センサにより検出された移動体の移動方位である第２方位との差分を方位差として算出する方位差算出部と、距離算出部により算出された移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部と、方位差算出部により算出された方位差と閾値設定部により設定された方位差許容閾値とを比較し、方位差が方位差許容閾値以上であるときに、第１方位が異常であると判定する異常判定部とを備える。
【０００７】
このような方位異常検知装置においては、位置変化センサの検出信号に基づいて、移動体の移動距離が算出される。また、方位センサにより移動体の移動方位が検出される。そして、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位（第１方位）と方位センサにより検出された移動体の移動方位（第２方位）との差分が方位差として算出される。また、移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値が設定される。そして、第１方位と第２方位との方位差と方位差許容閾値とが比較され、当該方位差が方位差許容閾値以上であるときに、第１方位が異常であると判定される。このように第１方位と第２方位との方位差と移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値とが比較されることで、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された第１方位が異常であるかどうかが判定されることとなる。これにより、位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常が高精度に検知される。
【０００８】
閾値設定部は、距離算出部により算出された移動体の移動距離が短くなるに従って方位差許容閾値を大きくしてもよい。このような構成では、移動体が低速走行することで、移動体の移動距離が短くなると、方位差許容閾値が大きくなるため、第１方位が異常であると判定されにくくなる。従って、例えば位置変化センサとして低速時ほど誤差が生じやすいＧＰＳ受信機が使用される場合でも、移動体の移動方位の異常が確実に高精度に検知される。
【０００９】
閾値設定部は、移動体の移動距離と位置変化センサの距離誤差と移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差とに基づいて、方位差許容閾値を設定してもよい。このような構成では、位置変化センサが潜在的に持っている距離誤差と、移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能となるように予め決められた方位差とを考慮して、方位差許容閾値が設定されることとなる。従って、移動体の移動方位の異常がより高精度に検知される。
【００１０】
閾値設定部は、移動体の移動距離をＬとし、位置変化センサの距離誤差をＥとし、移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差をD_baseとし、方位差許容閾値をD_diffとすると、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）により方位差許容閾値を算出してもよい。このような構成では、方位差許容閾値が単純な計算式を用いて容易に設定されるため、演算処理の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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