特許ウォッチ

公開番号2025176719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2022160259
出願日2022-10-04
発明の名称自己位置推定方法及び自己位置推定装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 19/48 20100101AFI20251128BHJP(測定;試験)
要約【課題】人工衛星から受信する信号から測位された観測値の信頼度を正確に検出する。
【解決手段】自己位置推定方法は、人工衛星から受信する信号から移動体の位置及び角度を検出対象の観測値として計測し(S01)、所定時刻における検出対象の観測値から所定距離遡る走行軌跡、又は所定時刻における検出対象の観測値を所定時刻から所定時間遡る移動体の走行軌跡を、移動体の相対的な移動量に基づいて算出し(S02)、算出された走行軌跡と走行軌跡に対応する区間における過去の観測値との乖離度、及び過去の観測値に関連付けて記憶されている信頼度に基づいて、所定時刻の検出対象の観測値の信頼度を検出し(S03)、所定時刻の検出対象の観測値と検出された信頼度とを関連付けて記憶し(S04)、信頼度が第1所定値以上の観測値に基づいて移動体の自己位置を推定する(S05)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
人工衛星から受信する信号から移動体の位置及び角度を検出対象の観測値として計測する測位処理と、
所定時刻における前記検出対象の観測値から所定距離遡る走行軌跡、又は前記所定時刻における前記検出対象の観測値を前記所定時刻から所定時間遡る前記移動体の走行軌跡を、前記移動体の相対的な移動量に基づいて算出する走行軌跡算出処理と、
前記走行軌跡算出処理で算出された前記走行軌跡と前記走行軌跡に対応する区間における過去の観測値との乖離度、及び前記過去の観測値に関連付けて記憶されている信頼度に基づいて、前記所定時刻の検出対象の観測値の信頼度を検出する信頼度検出処理と、
前記所定時刻の検出対象の観測値と検出された信頼度とを関連付けて記憶する信頼度記憶処理と、
前記信頼度が第１所定値以上の観測値に基づいて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定処理と、
を有する自己位置推定方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記信頼度検出処理において、
第１基準値よりも高い信頼度が関連付けられた前記過去の観測値を抽出し、
抽出された前記過去の観測値と前記走行軌跡との前記乖離度が閾値以下か否かを判定し、
前記走行軌跡に対応する区間における前記過去の観測値の全体数に対して、前記乖離度が前記閾値以下と判定された前記過去の観測値の数が占める割合が大きい程、前記検出対象の観測値の信頼度を高く検出する
請求項１記載の自己位置推定方法。
【請求項３】
前記信頼度検出処理において、
前記乖離度の各々に対して、前記乖離度に対応する前記過去の観測値の信頼度に応じた重み付けをし、
重み付けして計算した前記乖離度の平均値が小さい程、前記検出対象の観測値の信頼度を高く検出する
請求項１記載の自己位置推定方法。
【請求項４】
前記信頼度検出処理において、前記走行軌跡に対応する区間における前記過去の観測値の、前記検出対象の観測値から遡る距離が長い程、又は前記検出対象の観測値を計測した時刻から遡る時間が長い程、前記閾値を大きく設定する
請求項２記載の自己位置推定方法。
【請求項５】
前記信頼度検出処理において、前記走行軌跡に対応する区間における前記過去の観測値の、前記検出対象の観測値から遡る距離が長い程、又は前記検出対象の観測値を計測した時刻から遡る時間が長い程、前記乖離度を短く算出する
請求項３記載の自己位置推定方法。
【請求項６】
前記測位処理において、前記移動体の位置及び角度を検出対象の観測位置及び検出対象の観測角度として計測し、
前記走行軌跡算出処理において、前記所定時刻の検出対象の観測角度から、前記移動体の角度の走行軌跡を前記移動体の相対的な移動量に基づいて算出し、
前記信頼度検出処理において、前記角度の走行軌跡と前記角度の走行軌跡に対応する区間における過去の観測角度との乖離度、及び前記過去の観測角度に関連付けている角度信頼度に基づいて、前記所定時刻の検出対象の観測角度の角度信頼度を検出し、
前記信頼度記憶処理において、前記所定時刻の検出対象の観測角度と検出された角度信頼度とを関連付けて記憶し、
前記自己位置推定処理において、前記角度信頼度が第３所定値以上の観測角度に基づいて前記移動体の角度を推定し、
前記走行軌跡算出処理において、前記所定時刻の検出対象の観測位置及び前記自己位置推定処理において推定された前記移動体の角度から、前記移動体の位置の走行軌跡を前記移動体の相対的な移動量に基づいて算出し、
前記信頼度検出処理において、前記位置の走行軌跡と前記位置の走行軌跡に対応する区間における過去の観測位置との乖離度、及び前記過去の観測位置に関連付けている位置信頼度に基づいて、前記所定時刻の検出対象の観測位置の位置信頼度を検出し、
前記信頼度記憶処理において、前記所定時刻の検出対象の観測位置と検出された位置信頼度とを関連付けて記憶し、
前記自己位置推定処理において、前記位置信頼度が第４所定値以上の観測位置及び推定された前記移動体の角度に基づいて前記移動体の位置を推定し、推定された前記移動体の角度及び前記移動体の位置を、前記移動体の自己位置として出力する
請求項１記載の自己位置推定方法。
【請求項７】
前記測位処理での前記観測値の測定精度が低いほど、前記走行軌跡算出処理において前記所定距離又は前記所定時間を長く設定する請求項１記載の自己位置推定方法。
【請求項８】
前記走行軌跡算出処理において、前記移動体の相対的な移動量の誤差が大きい程、前記所定距離又は前記所定時間を短く設定する請求項１記載の自己位置推定方法。
【請求項９】
人工衛星から受信する信号から移動体の位置及び角度を検出対象の観測値として計測する測位部と、
所定時刻における前記検出対象の観測値から所定距離遡る走行軌跡、又は前記所定時刻における前記検出対象の観測値を前記所定時刻から所定時間遡る前記移動体の走行軌跡を、前記移動体の相対的な移動量に基づいて算出する走行軌跡算出部と、
前記走行軌跡算出部で算出された前記走行軌跡と前記走行軌跡に対応する区間における過去の観測値との乖離度、及び前記過去の観測値に関連付けて記憶されている信頼度に基づいて、前記所定時刻の検出対象の観測値の信頼度を検出する信頼度検出部と、
前記所定時刻の検出対象の観測値と検出された信頼度とを関連付けて記憶する信頼度記憶部と、
前記信頼度が第１所定値以上の観測値に基づいて前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
を有する自己位置推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己位置推定方法及び自己位置推定装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された異常値判定装置は、慣性航法装置で検出された速度情報の累積誤差とＧＰＳ受信情報に基づく擬似距離誤差との差が所定範囲内の値となるように所定時間を決定する。そして、この所定時間内の各時刻における速度情報及び擬似距離に基づいて移動体の位置を推定し、推定した位置と擬似距離との残差に基づいて、擬似距離の異常を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２０７９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、異常判定の基準として、ＧＰＳ受信情報と慣性航法装置で検出された情報とから推定された移動体の位置を用いている。このため、異常判定の基準自体がＧＰＳ受信情報の外れ値の影響を受けて、擬似距離の異常を誤判定してしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、人工衛星から受信する信号から測位された観測値の信頼度を正確に検出することができる自己位置推定方法及び自己位置推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した問題を解決するために、本発明の一態様に係る自己位置推定方法は、人工衛星から受信する信号から移動体の位置及び角度を検出対象の観測値として計測し、所定時刻における検出対象の観測値から所定距離遡る走行軌跡、又は所定時刻における検出対象の観測値を所定時刻から所定時間遡る移動体の走行軌跡を、移動体の相対的な移動量に基づいて算出し、算出された走行軌跡、走行軌跡に対応する区間における過去の観測値との乖離度、及び過去の観測値に関連付けて記憶されている信頼度に基づいて、所定時刻の検出対象の観測値の信頼度を検出し、所定時刻の検出対象の観測値と検出された信頼度とを関連付けて記憶し、信頼度が第１所定値以上の観測値に基づいて移動体の自己位置を推定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、人工衛星から受信する信号から測位された観測値の信頼度を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１～第３実施形態及びその変形例に係る自己位置推定装置１の構成を示すブロック図である。
図２は、図１の自己位置推定装置１を用いた自己位置推定方法であって、第１～第３実施形態及びその変形例に係る自己位置推定方法を示すフローチャートである。
図３は、図２のフローチャートにおけるステップＳ０３の具体的な処理例（第２実施形態）を示すフローチャートである。
図４は、図２のフローチャートにおけるステップＳ０３の具体的な処理例（第３実施形態）を示すフローチャートである。
図５は、第４実施形態及びその変形例に係る自己位置推定装置２の構成を示すブロック図である。
図６は、図５の自己位置推定装置２を用いた自己位置推定方法であって、第４実施形態及びその変形例に係る自己位置推定方法を示すフローチャートである。
図７は、検出対象の観測値としての車両の位置（Ｐｇｎ（ｔ））と、走行軌跡３１に対応する区間（ウィンドウサイズ）３２における過去の観測値の一例としての車両の位置（Ｐｇｎ（ｔ）、Ｐｇｎ（ｔ－１）、Ｐｇｎ（ｔ－２）、・・・）と、乖離度の一例としての距離（Ｄ（ｔ－１）、Ｄ（ｔ－２）、・・・）を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態を含む複数の実施形態に係る自己位置推定装置１の構成を説明する。自己位置推定装置１は、測位部１１と、走行軌跡算出部１４と、信頼度検出部１５と、判定履歴記憶部１６（信頼度記憶部の一例）と、自己位置推定部１７と、を有する。実施形態では、移動体として車両を例示して説明するが、車両以外の船、飛行機、ロケットなど、車輪を有していない移動体にも適用可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許