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公開番号2025032907
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138421
出願日2023-08-28
発明の名称測位システム
出願人学校法人同志社
代理人個人
主分類G01S 19/52 20100101AFI20250305BHJP(測定;試験)
要約【課題】より精度の高い位置や速度、加速度などの運動情報を取得できるようにした衛星測位システムを提供する。
【解決手段】複数の衛星2aおよび固定局2bと移動局3との距離に基づいて移動局3の位置情報を取得する位置情報取得部21と、当該位置情報を第一サンプリング時間で微分することによって第一速度を算出する第一速度算出部22と、前記移動局3に設けられたジャイロセンサ41および加速度センサ42と、当該ジャイロセンサ41を用いて、前記加速度センサ42によって検出された加速度の座標系を絶対座標系による加速度に変換する変換部5と、当該変換部5によって変換された加速度を第二サンプリング時間で積分することによって、前記移動局の第二速度を算出する第二速度算出部6と、これらの第一速度と第二速度から補正された補正速度を算出する速度補正部7とを設ける。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数の衛星、もしくは、当該複数の衛星および固定局と移動局との距離に基づいて移動局の位置情報を取得する位置情報取得部と、
当該位置情報取得部から得られた位置を第一サンプリング時間で微分することによって第一速度を算出する第一速度算出部と、
前記移動局に設けられたジャイロセンサおよび加速度センサと、
当該ジャイロセンサを用いて、前記加速度センサによって検出された加速度の座標系を絶対座標系による加速度に変換する変換部と、
当該変換部によって変換された加速度を第二サンプリング時間で積分することによって前記移動局の第二速度を算出する第二速度算出部と、
前記第一速度算出部によって得られた第一速度と、前記第二速度算出部で得られた第二速度とを用いて、補正された移動局の補正速度を算出する速度補正部と、
を備えた移動局の測位システム。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
請求項１の移動局の測位システムにおいて、さらに、
前記第二速度算出部によって得られた第二速度を前記第二サンプリング時間で積分して、前記移動局の第二位置を算出する第二位置算出部を備え、
前記位置情報取得部で取得された位置と、前記第二位置算出部で得られた第二位置とを用いて、補正された移動局の補正位置を算出する位置補正部と、
を備えた移動局の測位システム。
【請求項３】
請求項１の移動局の測位システムにおいて、さらに、
前記位置情報出力部から得られた位置を前記第一サンプリング時間で二回微分することによって第一加速度を算出する第一加速度算出部を備え、
前記第一加速度算出部で得られた第一加速度と、変換部によって変換された加速度とから、補正された移動局の補正加速度を算出する加速度補正部と、
を備えた移動局の測位システム。
【請求項４】
複数の衛星、もしくは、当該複数の衛星および固定局と移動局との距離に基づいて移動局の位置情報を取得するステップと、
当該取得された位置情報を第一サンプリング時間で微分することによって第一速度を算出するステップと、
前記移動局に設けられたジャイロセンサを用いて、当該移動局に設けられた加速度センサによって検出された加速度の座標系を絶対座標系による加速度に変換するステップと、
当該変換された加速度を第二サンプリング時間で積分することによって、前記移動局の第二速度を算出するステップと、
前記第一速度と第二速度を用いて、補正された移動局の補正速度を算出するステップと、
を備えた移動局の測位方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＴＫ方式などの衛星測位システム（以下、「ＧＮＳＳ」と称する）を用いて、移動局の速度などの運動状態を正確に計測できるようにした測位システムに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、自動車などの移動局の位置を測定する場合、ＧＰＳなどのＧＮＳＳが一般的に使用されている。このＧＰＳは、複数の衛星との距離を電波によって計測し、それぞれの電波との距離に基づいて計測対象物の位置を計測できるようにしたものである（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このＧＰＳでは、測位のためのサンプリング周波数が１０Ｈｚから１００Ｈｚ程度と粗く、細かな運動には対応することができないばかりでなく、また、位置計測も数メートルの範囲内でずれてしまう。
【０００４】
これに対して、ＲＴＫ方式を用いた衛星測位システムは、複数の衛星局に対して、地上側に固定局を設け、移動局の位置を複数の衛星局からの距離によって測位するとともに、固定局からの補正情報に基づいて、数センチのずれで移動局の位置情報を計測できるようにしたものである。このため、小さな位置の変化を有する移動局の運動を正確に計測できるようなシステムとして活用され始めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１７３１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなＲＴＫ方式においても、数センチレベルの誤差を有するため、移動局のさらに細かな位置を検出することができず、例えば、人間の手足などのような、運動の解析には適用することが難しい。さらに、その計測された位置に基づいて、速度や加速度などを検出する場合、誤差を有する位置情報を測位のためのサンプリング周期で微分して速度を計算し、さらに、その速度をさらに微分して加速度を検出しなければならないため、誤差が大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決するために、より精度の高い速度などの運動状態を計測できるようにした衛星測位システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、複数の衛星、もしくは、当該複数の衛星および固定局と移動局との距離に基づいて移動局の位置情報を取得する位置情報取得部と、当該位置情報取得部から得られた位置を第一サンプリング時間で微分することによって第一速度を算出する第一速度算出部と、前記移動局に設けられたジャイロセンサおよび加速度センサと、当該ジャイロセンサを用いて、前記加速度センサによって検出された加速度の座標系を絶対座標系による加速度に変換する変換部と、当該変換部によって変換された加速度を第二サンプリング時間で積分することによって前記移動局の第二速度を算出する第二速度算出部と、を備え、前記第一速度算出部によって得られた第一速度と、前記第二速度算出部で得られた第二速度とを用いて、補正された移動局の補正速度を算出する速度補正部と、を備えるようにしたものである。
【０００９】
このように構成すれば、加速度センサの座標系と、衛星からの位置情報に基づく絶対座標系とを一致させた状態で、衛星からの位置情報を微分して得られた第一速度と、加速度センサで検出された加速度をサンプリング時間で積分して得られた第二速度とを用いて、最終的な補正速度を算出するようにしているため、より正確な速度を計測することができるようになる。
【００１０】
また、このような発明において、さらに、前記第二速度算出部によって得られた第二速度を前記第二サンプリング時間で積分して、前記移動局の第二位置を算出する第二位置算出部を備え、前記位置情報取得部で取得された位置と、前記第二位置算出部で得られた第二位置とを用いて、補正された移動局の補正位置を算出する位置補正部と、を備えて構成することもできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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