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公開番号2025091921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207476
出願日2023-12-08
発明の名称測位システムおよび測位方法
出願人株式会社日立産機システム
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G01S 19/43 20100101AFI20250612BHJP(測定;試験)
要約【課題】GNSSによる観測データのみを用いてミスFix解を推定することが可能な技術を提供する。
【解決手段】測位システムは、受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部とを備えたシステムであって、記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、記憶情報解析部は、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで第二測位部による演算の要否を判断し、測位誤差情報算出部は、第一測位部および第二測位部の演算結果に基づいて、第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する。
【選択図】図1A

特許請求の範囲【請求項１】
受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、
前記受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、
前記受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、
前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部と
を備えた測位システムであって、
記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、
前記記憶情報解析部は、前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、前記第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、前記第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで前記第二測位部による演算の要否を判断し、
前記測位誤差情報算出部は、前記第一測位部および前記第二測位部の演算結果に基づいて、前記第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する
測位システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の測位システムであって、
前記第一測位部および前記第二測位部の演算結果と、前記測位誤差情報算出部の処理結果とに基づいて、前記第一位置情報、前記第二位置情報および前記第二測位誤差情報を外部端末へ出力するデータ出力部を更に備える、測位システム。
【請求項３】
請求項１に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、少なくとも前記衛星情報記憶部に記憶された衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶された補正情報と、前記第一測位部から取得した第一位置情報とに基づいて、前記第一測位誤差を出力する予測モデルを有する、測位システム。
【請求項４】
請求項３に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、前記予測モデルが出力する前記第一測位誤差を、前記第一位置情報がミスＦｉｘ解である確率として算出する、測位システム。
【請求項５】
請求項４に記載の測位システムであって、
前記記憶情報解析部は、所定の閾値に基づいて前記第二測位部による演算の要否を判断する、測位システム。
【請求項６】
請求項５に記載の測位システムであって、
前記所定の閾値を設定するための閾値情報を入力可能な外部端末インターフェースを更に備える、測位システム。
【請求項７】
請求項３に記載の測位システムであって、
前記第一測位部が算出した前記第一位置情報を少なくとも記憶する位置情報記憶部を更に備える、測位システム。
【請求項８】
請求項７に記載の測位システムであって、
前記第二測位部は、少なくとも一つ以上の時刻の前記第二位置情報を算出する、測位システム。
【請求項９】
請求項８に記載の測位システムであって、
前記測位誤差情報算出部は、前記位置情報記憶部に記憶されている前記第一位置情報と、前記第二測位部の演算結果とに基づいて、前記位置情報記憶部に記載された少なくとも一つ以上の時刻の第二測位誤差情報を算出する、測位システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の測位システムであって、
前記衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、前記補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、前記位置情報記憶部に記憶されている前記第一位置情報と、前記測位誤差情報算出部の処理結果とに基づいて、前記記憶情報解析部が内包する前記予測モデルの更新に用いる学習情報を算出する学習情報算出部を更に備える、測位システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システムおよび測位方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車や建設機械といった有人操作車両の自動化や、自動点検ロボットによる工場点検作業の無人化等といった、人の作業を代替する自律作業機械の開発が進められている。自律作業機械は、最適化された機械動作による作業効率化や、自動運転の実現による省人化等の形で生産性向上に資することから、その開発動向には大きな期待が寄せられている。
【０００３】
このような自律作業機械を実現するためのコア技術の一つとして、全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System; ＧＮＳＳ）が存在する。そして、ＧＮＳＳを用いた測位手法の一つとして、センチメートル精度を実現するＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ－ＧＮＳＳ(ＲＴＫ－ＧＮＳＳ)が存在する。ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、測位衛星から送信される衛星信号をＧＮＳＳ受信機が観測した際に生じる搬送波位相バイアスを、補正情報を用いて推定することで、Ｆｉｘ解と呼称されるセンチメートル精度での位置算出を実現する高精度衛星測位技術である。一方で、このＲＴＫ－ＧＮＳＳには、ミスＦｉｘ解と呼ばれる課題が存在する。ミスＦｉｘ解とは、補正情報を用いて衛星信号の搬送波位相バイアスを推定した際に、その推定結果に誤りが生じ、Ｆｉｘ解として算出した位置が大きな誤差を持つ状態のことである。ミスＦｉｘ解は、自律作業機械の作業精度に関わる問題である。
【０００４】
ミスＦｉｘ解への対策として、ＧＮＳＳの測位精度を評価し、測位精度が一定以下となった場合、ミスＦｉｘ解と推定する手法が知られている。その一例として、特許文献１には、複数センサからの観測値を用いる手法として、「センサを用いて車両位置を推定する自律航法手段と、自律航法手段で推測された車両位置と当該単独測位解とに基づいて複合測位解を求める複合測位手段と、Ｆｌｏａｔ解およびＦｉｘ解のいずれかの解が求められた場合に、いずれかの解の測位誤差と、いずれかの解と複合測位解との差とに基づいて、複合測位解の測位誤差を予測する複合測位誤差予測手段」が記載されている。
【０００５】
一方で、ＧＮＳＳのみの観測データを用いてミスＦｉｘ解を推定する場合、例えば、ＧＮＳＳ受信機では実施できない演算コストの高い最適化計算が必要とされ、該演算コストの高い計算は部分的に外部サーバで実施させることがある。その一例として、特許文献２には、「ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信する機器と、当該機器と通信ネットワークを介して接続されるサーバ装置とが含まれる測位システムであって、当該機器は、当該信号が表す情報を当該サーバ装置に送信する第１の送信手段と、当該信号が表す情報を用いて、当該機器の測位を行う第１の測位手段と、を有し、当該サーバ装置は、当該機器から受信した当該信号が表す情報を用いて、当該機器の測位を行う第２の測位手段と、を有することを特徴とする測位システム」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２２／２５９３６５号明細書
国際公開第２０２１／０５９３４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術によれば、複数センサからの観測値を用いて高精度な測位解を算出することで、ミスＦｉｘ解を推定可能である。他方で、当該技術による場合、複数センサの搭載が必須なことから、システム構成が複雑化する、という課題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術によれば、高精度測位演算をサーバで実施し、その結果を測位結果として受信することで、ミスＦｉｘ解を推定可能である。他方で、当該技術による場合、高精度測位演算を実施するサーバの設置や運用等が必須なことから、測位システムの構築や運用等に要するコストが増加する、という課題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＧＮＳＳによる観測データのみを用いてミスＦｉｘ解を推定することが可能な技術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】
【００１０】
本発明による測位システムは、受信した衛星情報および補正情報に基づいて、第一位置情報を算出する第一測位部と、受信した衛星情報を記憶する衛星情報記憶部と、受信した補正情報を記憶する補正情報記憶部と、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報とに基づいて、第二位置情報を算出する第二測位部とを備えたシステムであって、記憶情報解析部および測位誤差情報算出部を更に備え、記憶情報解析部は、衛星情報記憶部に記憶されている衛星情報と、補正情報記憶部に記憶されている補正情報と、第一測位部により算出された第一位置情報とに基づいて、第一位置情報の第一測位誤差情報を算出することで第二測位部による演算の要否を判断し、測位誤差情報算出部は、第一測位部および第二測位部の演算結果に基づいて、第一位置情報の第二測位誤差情報を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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