CN108603941B - 坐标输出方法和坐标输出装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够在将基于RTK法的干涉定位应用于移动体的定位的情况下抑制浮点解的定位误差(跳变)的影响的坐标输出方法。基于移动体的以往坐标以及与移动体的速度有关的信息来推测移动体的当前坐标。另外，基于基站的定位数据和定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解。在连续规定的时间以上计算出固定解之后无法再计算出固定解的情况下，输出根据与速度有关的信息推测出的移动体的坐标。

Description

坐标输出方法和坐标输出装置
技术领域
本公开涉及一种用于输出移动体的坐标的坐标输出方法和坐标输出装置。
背景技术
以往，为了高精度地测量静止状态的对象物，利用基于RTK(Real TimeKinematic：实时动态)法的干涉定位。通过将该基于RTK法的干涉定位应用于移动体的定位，能够期待实现移动体的高精度的定位。
例如，在专利文献1中，公开了一种利用RTK方式的GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)接收机的移动体的位置测量装置。在该装置中，通常基于根据GPS数据确定的移动体的位置和方位来进行自动行驶，但在GPS数据的接收状态不良的情况下，切换为基于陀螺仪和车速传感器等的惯性导航。
专利文献1：日本特开2004-264182号公报
发明内容
本公开提供一种能够在将基于RTK法的干涉定位应用于移动体的定位的情况下抑制浮点解的定位误差(跳变)的影响的坐标输出方法。
本公开中的坐标输出方法基于移动体的以往坐标以及与所述移动体的速度有关的信息，来推测所述移动体的当前坐标，基于设置于规定地点的基站的定位数据和搭载于所述移动体的定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将所述移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解，在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出被计算为所述固定解的所述移动体的当前坐标，判定将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间，在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标。
另外，本公开中的坐标输出装置具有处理器、存储部以及输出部，所述处理器基于移动体的以往坐标以及与所述移动体的速度有关的信息，来推测所述移动体的当前坐标，基于设置于规定地点的基站的定位数据和搭载于所述移动体的定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将所述移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解，在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出被计算为所述固定解的所述移动体的当前坐标，判定将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间并且记录到所述存储部，在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间为规定值以上并且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标。
本公开中的坐标输出方法和坐标输出装置对于在将基于RTK法的干涉定位应用于移动体的定位的情况下抑制浮点解的定位误差(跳变)的影响是有效的。
附图说明
图1是实施方式1中的定位系统的概念图。
图2是实施方式1中的基站的框图。
图3是实施方式1中的定位站的框图。
图4是实施方式1中的定位站的处理器的功能框图。
图5是实施方式1中的浮点解的定位误差(跳变)的说明图。
图6是说明实施方式1中的坐标输出的例子的图。
图7是说明实施方式1中的坐标输出的其它例子的图。
图8是表示实施方式1中的定位处理的流程图。
图9是实施方式2中的浮点解的定位误差(跳变)的说明图。
图10是说明实施方式2中的坐标输出的原理的图。
图11是表示实施方式2中的阈值的变更的一例的图。
图12是表示实施方式2中的阈值的变更的其它例子的图。
图13是表示实施方式2中的定位处理的流程图。
具体实施方式
下面，适当地参照附图来详细地说明实施方式。但是，有时省略不必要的详细的说明。例如，有时省略已经熟知的事项的详细说明、针对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明过于冗长，并且使本领域人员容易理解。
此外，附图和以下的说明是为了使本领域人员充分理解本公开而提供的，并不想通过这些附图和说明来限定权利要求书所记载的主题。
(实施方式1)
下面，使用图1～图7来说明实施方式1。
[1-1.结构]
图1是实施方式1中的定位系统的概念图。定位系统100具备基站110和定位站120。基站110设置在地球上的坐标已知的地方。定位站120设置于作为想求出坐标的对象的移动体(例如车辆等)。系统100进行定位站120的定位，求出定位站120的在地球上的坐标。坐标例如为纬度/经度/高度的三维坐标，但也可以为纬度/经度等的二维坐标。
基站110和定位站120接收来自定位卫星(未图示)的定位信号。例如，定位卫星为GPS卫星。基站110基于接收到的定位信号生成定位数据。基站110将生成的定位数据发送到定位站120。定位站120使用接收到的定位数据和由定位站120生成的定位数据等，来进行基于RTK(Real Time Kinematic：实时动态)法的干涉定位。定位站120包括定位用的专用终端、安装有专用软件的计算机等。例如，定位站120包括定位专用终端、具有定位功能的个人计算机、具有定位功能的智能手机或平板电脑、进行定位服务的服务器等。
图2是实施方式1中的基站110的框图。基站110具备处理器201、存储部202、输入部203、输出部204、通信部205、接收部206以及总线210。
处理器201经由总线210对基站110的其它要素进行控制。能够使用通用CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)来构成处理器201的一例。另外，处理器201能够执行规定的程序。在基站110中，处理器201执行规定的程序，由此基于定位信号生成定位数据。
存储部202从其它要素获取各种信息，暂时或者永久性地保持该信息。存储部202是所谓的主存储装置和二级存储装置的总称。也可以物理性地配置多个存储部202。作为存储部202，例如使用DRAM(Direct Random AccessMemory：动态随机存取存储器)、HDD(HardDisk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)。
输入部203从外部接受信息。输入部203从外部接受的信息中包括与由基站110的操作者进行的输入有关的信息等。作为输入部203的一例，能够使用键盘等输入接口来构成。
输出部204向外部提示信息。输出部204提示的信息中包括与定位有关的信息等。作为输出部204的一例，能够使用显示器等已知的输出接口来构成。
通信部205经由通信路径而与外部的设备进行通信。通信部205进行通信的对象(通信对象)的设备包括定位站120。作为通信部205的一例，能够使用能够与无线LAN通信网、3G通信网等已知的通信网进行通信的通信接口来构成。
接收部206从定位卫星接收定位信号。在本实施方式中，作为定位卫星的一例，使用GPS卫星。GPS卫星发送L1信号(1575.42MHz)、L2信号(1227.60MHz)等来作为定位信号。
以上举出的基站110的结构为一例。也能够将基站110的各构成要素的一部分综合起来构成基站110。也能够将基站110的各构成要素的一部分分割成多个要素来构成基站110。也能够省略基站110的各构成要素的一部分。也能够对基站110附加其它要素来构成基站110。另外，本公开的基站110包括国家等自治体所设置的参考站。
图3是实施方式1中的定位站120的框图。定位站120具备处理器301、存储部302、输入部303、输出部304、通信部305、接收部306以及总线310。
处理器301经由总线310对定位站120的其它要素进行控制。作为处理器301的一例，能够使用通用CPU来构成。另外，处理器301能够执行规定的程序。在定位站120中，处理器301执行规定的程序，由此基于定位信号生成定位数据。
存储部302从其它要素获取各种信息，暂时或者永久性地保持该信息。存储部302为所谓的主存储装置和二级存储装置的总称。也可以物理性地配置多个存储部302。作为存储部302，例如使用DRAM、HDD、SSD。
输入部303从外部接受信息。输入部303从外部接受的信息中包括与由定位站120的操作者进行的输入有关的信息等。作为输入部303的一例，能够使用键盘等输入接口来构成。
输出部304向外部提示信息。输出部304提示的信息中包括与定位有关的信息等。能够使用显示器等已知的输出接口来构成输出部304的一例。
通信部305经由通信路径而与外部的设备进行通信。通信部305进行通信的对象(通信对象)的设备包括基站110。作为通信部305的一例，能够使用能够与无线LAN通信网、3G通信网等已知的通信网进行通信的通信接口来构成。
接收部306从定位卫星接收定位信号。在本实施方式中，作为定位卫星的一例，使用GPS卫星。GPS卫星发送L1信号(1575.42MHz)、L2信号(1227.60MHz)等来作为定位信号。
以上举出的定位站120的结构为一例。也能够将定位站120的各构成要素的一部分综合起来构成定位站120。也能够将定位站120的各构成要素的一部分分割为多个要素来构成定位站120。也能够省略定位站120的各构成要素的一部分。也能够对定位站120附加其它要素来构成定位站120。
在本实施方式中，定位站120的处理器301具备输出移动体的坐标的功能。在此，参照附图来详细地说明定位站120的处理器301的功能。
图4是定位站120的处理器301的功能框图。如图4所示，处理器301具备坐标推测部401、坐标计算部402、坐标输出部403、连续推测判定部404、阈值变更部405、固定解连续判定部406以及可靠度决定部407。
坐标推测部401具备如下功能：基于移动体的以往坐标以及与移动体的速度有关的信息来推测移动体的当前坐标。所谓移动体的以往坐标，例如是上一次(即一个时期前)输出的坐标。处理器301以时期为单位输出移动体的坐标。此外，在本公开中，为了与移动体的以往坐标对比而使用“移动体的当前坐标”这样的词，但“移动体的当前坐标”是指推测为在“移动体的以往坐标”之后移动体所存在的地点的坐标，“当前”不一定是指坐标输出装置正进行动作的时刻。时期为表示数据获取的间隔(周期)的时间单位。例如，在以5Hz进行动作的情况下，在一秒期间获取五个数据，因此一个时期为0.2秒。与移动体的速度有关的信息例如为根据定位数据(后述)中包括的多普勒频率计算出的移动体的速度或者从移动体所具备的速度检测模块(未图示)输出的移动体的速度。速度的信息例如是被定义为“沿南北方向每秒X米、沿东西方向每秒Y米、沿高度方向每秒Z米”等针对规定维度的每单位时间的一对移动量的信息。坐标推测部401将移动体的以往坐标(例如一个时期前的坐标)同根据移动体的速度得到的与一个时期相应的移动量相加，来推测移动体的当前坐标。像这样推测出的坐标也称作航位推测坐标或者DR解(Dead Reckoning解：航位推算解)。
坐标计算部402具有如下功能：基于设置于规定地点的基站110的定位数据和搭载于移动体的定位站120的定位数据，来执行干涉波定位(例如RTK运算处理)，由此将移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解。
在此，对定位数据进行说明。在本实施方式中，定位数据中包括伪距信息、载波相位信息以及多普勒频率信息。
伪距信息为同卫星与自身(基站110和定位站120)之间的距离有关的信息。能够通过处理器(基站110的处理器201和定位站120的处理器301)解析定位信号来生成伪距信息。处理器能够基于(1)由定位信号输送的代码的图案与自身生成的代码的图案之间的差异、(2)定位信号中包括的消息(NAVDATA)中包含的卫星的信号生成时刻和自身的信号接收时刻这双方求出定位信号的到达时间。处理器能够通过将该到达时间乘以光速来求出与卫星之间的伪距。该距离中包括由于卫星的时钟与自身的时钟之间的差异等引起的误差。通常，至少针对四个卫星生成伪距信息以减小该误差。
载波相位信息为自身(基站110和定位站120)接收到的定位信号的相位。定位信号(L1信号、L2信号等)为规定的正弦波。能够通过处理器(基站110的处理器201和定位站120的处理器301)解析定位信号来生成载波相位信息。
多普勒频率信息为同卫星与自身(基站110和定位站120)之间的相对速度有关的信息。能够通过处理器(基站110的处理器201和定位站120的处理器301)解析定位信号来生成多普勒频率信息。
如以上那样，通过基站110的处理器201和定位站120的处理器301分别生成定位数据。
接着，对RTK运算处理进行说明。RTK运算处理为执行作为干涉定位的一个方法的RTK法的运算处理。
RTK法使用定位卫星发送的定位信号的载波相位累计值来进行定位站120的定位。载波相位累计值为从卫星起至某一地点为止的(1)定位信号的整周期数与(2)相位的和。定位信号的频率(以及波长)是已知的，因此，如果求出载波相位累计值，则能够求出从卫星起至某一地点为止的距离。定位信号的整周期数(日语：波の数)为未知数，因此被称作整周未知数(日语：整数値バイアス)。
在执行RTK法时，重要的是噪声的去除、整周未知数的估计。
在RTK法中，通过运算被称作双重差分的差来进行噪声的去除。针对两个接收机(在本实施方式中为基站110和定位站120)，分别计算一个接收机针对两个卫星的载波相位累计值的差(一重差分)得到的值，双重差分是所得到两个值的差。在本实施方式中，为了利用RTK法进行定位，使用至少四个卫星。因而，以至少四个卫星的组合来运算双重差分。在该运算中使用基站110的定位数据和定位站120的定位数据。
在RTK法中，能够用各种方法进行整周未知数的估计。作为一例，在本实施方式中，通过执行以下过程来进行整周未知数的估计：(1)利用最小二乘法来估计浮点(FLOAT)解；以及(2)基于浮点解来鉴别固定(FIX)解。
使用每时间单位生成的双重差分的组合来创建联立方程式，利用最小二乘法对所创建的联立方程式求解，由此利用最小二乘法执行浮点解的估计。以被称作时期的时间单位为单位来创建联立方程式。在该运算中，使用基站110的定位数据、定位站120的定位数据以及基站110的已知的坐标。将像这样求出的整周未知数的估计值称作浮点解。
如以上那样求出的浮点解为实数，与此相对地，整周未知数的真值为整数。因而，需要进行使浮点解四舍五入为整数值的操作。但是，认为使浮点解四舍五入的组合有多个候选。因而，需要鉴别哪个候选是正确的整数值。将通过鉴别在某种程度上确认为整周未知数的解称作固定解。此外，使用利用后述的可靠度决定部407得到的可靠度来进行此处的鉴别。将确定出固定解也称作“决定出整周模糊度”。此外，为了使整数值的候选的限定高效化，使用基站110的定位数据。
返回图4，继续说明处理器301的结构。坐标输出部403在将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，输出固定解来作为移动体的当前坐标。
在此，参照附图来说明本实施方式的坐标输出的原理。如图5所示，当将基于RTK法的干涉定位简单地应用于移动体的定位时，有时浮点解产生定位误差(跳变)。在图5的例子中，在时刻t0到t4期间得到固定解并输出，但在时刻t5到t12期间不能得到固定解而输出浮点解。在时刻t13到t14期间再次得到固定解并输出。此外，在图5～图7中，用方形标记图示固定解，用三角标记图示浮点解，用圆形标记图示DR解。另外，以涂黑的方式图示输出的解，以空白的方式图示没有输出的解。如根据图5可知的那样，在时刻t5到t12期间(尤其在时刻t5)产生大的定位误差。
因此，在本实施方式中，如图6所示，在满足规定条件的情况下，输出DR解来作为移动体的当前坐标。例如，在连续规定时间(规定时间1)以上地选择了固定解的情况下，如果没有得到固定解，则输出DR解来作为移动体的当前坐标。在图6的例子中，能够在从时刻t0到t3的期间(规定时间1)连续地选择固定解，在时刻t4以后选择DR解。在时刻t4，由于得到了固定解而不选择DR解，但在时刻t5到t10期间，没有得到固定解，因此选择DR解，并且输出该DR解来作为移动体的当前坐标。
此外，在该情况下，在连续规定时间(规定时间2)以上地选择了DR解的情况下，考虑到DR解的误差的累计，即使在没有得到固定解的情况下也不输出DR解来作为移动体的当前坐标，因此输出浮点解。在图6的例子中，在从时刻t5到t10的期间(规定时间2)连续地选择DR解。因而，在时刻t11，不选择DR解，而选择浮点解。
另外，如果能够得到固定解，则即使在能够选择DR解的情况下也不输出DR解而输出固定解。在图7的例子中，能够在从时刻t0到t3的期间(规定时间1)连续地选择固定解，在时刻t4以后选择DR解。然后，从时刻t5到t8为止连续地选择DR解，但在时刻t9中得到了固定解，因此在该情况下，输出固定解来作为时刻t9的移动体的当前坐标。
连续推测判定部404具备以下功能：判定是否连续规定次数以上地输出了根据与速度有关的信息推测出的移动体的当前坐标。在本实施方式中，连续推测判定部404判定是否连续规定次数以上地输出了DR解。坐标输出部403在判定为连续规定次数以上地输出了DR解的情况下，输出浮点解来作为移动体的当前坐标。规定次数也能够根据时间(即规定时间)来确定。如上述的那样，以时期为单位进行坐标的输出。在一个时期为0.2秒的情况下，例如规定次数为300次，规定时间(图8中的规定时间2)为60秒。
固定解连续判定部406具备如下功能：在没有将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，判定在此之前是否连续规定次数以上地将移动体的当前坐标计算为固定解。在本实施方式中，固定解连续判定部406判定是否连续规定次数以上地将移动体的当前坐标计算为固定解。在判定为连续规定次数以上地输出为固定解的情况下，坐标输出部403输出DR解来作为移动体的当前坐标，在没有判定为连续规定次数以上地输出为固定解的情况下，坐标输出部403输出浮点解来作为移动体的当前坐标，该规定次数也能够根据时间(即规定时间)来确定。如上述的那样，以时期为单位进行坐标的输出。在一个时期为0.2秒的情况下，例如规定次数为100次，规定时间(图8中的规定时间1)为20秒。
可靠度决定部407具备如下功能：决定利用干涉波定位进行的固定解的计算的可靠度。可靠度为以统计学方式表示通过使用RTK运算的解而计算出的定位结果是否接近真值得到的度数。在本实施方式中，使用AR(AmbiuityRatio：模糊率)值来作为可靠度。每当执行RTK定位运算，可靠度决定部407就计算AR值。在AR值比规定值(例如3.0)低的情况下，坐标输出部403输出浮点解来作为移动体的当前坐标，在AR值比规定值(例如3.0)高的情况下，坐标输出部403输出固定解来作为移动体的当前坐标。
[1-2.动作]
对如以上那样构成的定位系统100进行的定位处理进行说明。图8是表示实施方式1中的定位处理的流程图。
此外，在本实施方式中，对定位站120的处理器301进行定位处理的例子进行说明。但是，本公开的定位处理不限定为由定位站120本身来进行。定位处理也可以由追加在定位系统100的内部的通用计算机来执行。
如图8所示，在S801中，处理器301开始定位处理。开始定位处理的定时能够任意地决定。例如，处理器301可以在定位站120的电源接通时开始定位处理。另外，处理器301也可以在从定位站120的输入部303输入了开始定位处理的命令时开始定位处理。
在步骤S802中，处理器301获取基站110和定位站120的定位数据。处理器301经由通信部305获取基站110的定位数据。处理器301逐步获取接收到的基站110的定位数据。处理器301将获取到的基站110的定位数据记录到存储部302。基站110的定位数据是由基站110的处理器201生成的。基站110的处理器201基于由接收部206接收到的定位信号来生成定位数据。另外，处理器301基于由接收部306接收到的定位信号来生成定位数据，由此获取定位站120的定位数据。处理器301将获取到的定位站120的定位数据记录到存储部302。
在步骤S803中，根据定位站120的速度和一个时期前的定位结果(输出的坐标)，计算(推测)DR解来作为移动体的当前坐标。另外，在步骤S804中，执行RTK运算处理，计算固定解或浮点解来作为移动体的当前坐标。而且，在该步骤S804中，判定载波相位的整数模糊度是否确定、即是否求出固定解。在本实施方式中，设为如果通过RTK运算处理得到的解的AR值例如为3.0以上，则决定出模糊度(计算出固定解)。
在通过步骤S804确定了整数模糊度的情况下、即求出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，在步骤S805中，输出固定解来作为定位结果，在步骤S806中，使固定解的连续选择时间(连续选择次数)更新(递增)。然后，在步骤S807中，进行固定解的连续选择时间(连续选择次数)是否比规定时间(规定次数)大的判定。例如，规定次数为100次，规定时间(图8中的规定时间1)为20秒。
在通过步骤S807判定为固定解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)大的情况下，在步骤S808中，进行AR值是否比规定值(例如5.0)大的判定。在通过步骤S808判定为AR值比规定值大的情况下，在步骤S809中，将DR选择标志设定为有效。另一方面，在通过步骤S807判定为固定解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)小的情况下或者通过步骤S808判定为AR值比规定值小的情况下，在步骤S810中，将DR选择标志设定为无效。
之后，在步骤S811中，将DR解的连续选择时间清零。然后，在步骤S812中，判定定位处理结束命令是否中断。如果定位处理结束命令没有中断，则返回步骤S802重复进行定位处理。如果定位处理结束命令中断了，则在步骤S813中结束定位处理。
另一方面，在通过步骤S804没有确定整数模糊度的情况下、即没有求出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，在步骤S814中，将固定解的连续选择时间清零。然后，在步骤S815中，进行DR选择标志是否有效的判定。
在通过步骤S815判定为DR选择标志并非有效(无效)的情况下，在步骤S816中，输出浮点解来作为定位结果。之后，进入步骤S810，使DR选择标志无效。
在通过步骤S815判定为DR选择标志有效的情况下，在步骤S817中，进行DR解的连续选择时间(连续选择次数)是否比规定时间(规定次数)小的判定。例如，规定次数为300次，规定时间(图8中的规定时间2)为60秒。
在通过步骤S817判定为DR解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)大的情况下，进入步骤S816，输出浮点解来作为定位结果。另一方面，在通过步骤S817判定为DR解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)小的情况下，在步骤S818中，输出DR解来作为定位结果，在步骤S819中，使DR解的连续选择时间更新(递增)。
此外，不一定需要上述的从步骤S806到S810的处理，也能够省略。在省略了步骤S806到S810的处理的情况下，也省略步骤S814和步骤S815的处理。另外，也可以只进行步骤S807的判定处理和步骤S808的判定处理中的任一方。
[1-3.效果等]
如以上那样，在本实施方式中，基于移动体的以往坐标以及与移动体的速度有关的信息来推测移动体的当前坐标，基于设置于规定地点的基站的定位数据和搭载于移动体的定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解，在将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，输出被计算为固定解的移动体的当前坐标，判定将移动体的当前坐标计算为固定解的时间，在已将移动体的当前坐标计算为固定解的时间为规定的值以上且没有将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，输出根据与速度有关的信息推测出的移动体的当前坐标。由此，能够抑制浮点解的定位误差(跳变)的影响。
(其它实施方式)
如以上那样，作为在本申请中公开的技术的例示，对实施方式1进行了说明。然而，本公开中的技术不限定于此，也能够应用于适当进行变更、置换、追加、省略等而得到的实施方式中。因此，在以下说明其它实施方式。
(实施方式2)
下面，使用图9～图13来说明实施方式2。在此，以实施方式2中的定位系统与实施方式1的不同之处为中心进行说明。在此，本实施方式的结构及动作与实施方式1相同，除非特别提及。
[2-1.结构]
图4是本实施方式的定位站120的处理器301的功能框图。如图4所示，处理器301具备坐标推测部401、坐标计算部402、坐标输出部403、连续推测判定部404、阈值变更部405、固定解连续判定部406以及可靠度决定部407。
在本实施方式中，在将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，坐标输出部403输出固定解来作为移动体的当前坐标。另一方面，在没有将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，坐标输出部403输出浮点解或DR解来作为移动体的当前坐标。在该情况下，如果DR解与浮点解的偏离(DR解的坐标与浮点解的坐标间的距离)比规定的阈值大，则输出DR解来作为移动体的当前坐标，如果偏离比规定的阈值小，则输出浮点解来作为移动体的当前坐标。
在此，参照附图来说明本实施方式的坐标输出的原理。如图9所示，当将基于RTK法的干涉定位简单地应用于移动体的定位时，有时浮点解产生定位误差(跳变)。在图9的例子中，在时刻t0到t3期间得到接近实际的移动轨迹的浮点解，但在时刻t4到t7期间(尤其在时刻t4)产生大的定位误差。此外，在图9～图12中也是，用三角标记图示浮点解，用圆形标记图示DR解。另外，用涂黑的方式图示输出的解，用空白的方式图示未输出的解。
因此，在本实施方式中，如图10所示，如果DR解与浮点解的偏离(DR解的坐标与浮点解的坐标间的距离)比规定的阈值大，则输出DR解来作为移动体的当前坐标，如果偏离比规定的阈值小，则输出浮点解来作为移动体的当前坐标。在图10～图12中，用以DR解为中心的虚线圆来图示阈值。在图10的例子中，在时刻t1到t3、t8及t9，DR解与浮点解的偏离比阈值小(浮点解位于虚线圆的内部)，因此输出浮点解来作为移动体的当前坐标。另一方面，在时刻t4到t7期间，DR解与浮点解的偏离比阈值大(浮点解位于虚线圆的外部)，因此输出DR解来作为移动体的当前坐标。
连续推测判定部404具备如下功能：判定是否连续规定次数以上地输出根据与速度有关的信息推测出的移动体的当前坐标。在本实施方式中，连续推测判定部404判定是否连续规定次数以上地输出了DR解。在判定为连续规定次数以上地输出了DR解的情况下，即使在偏离比规定的阈值大的情况下，坐标输出部403也输出浮点解来作为移动体的当前坐标。规定次数也能够根据时间(即规定时间)来确定。如上述那样，以时期为单位进行坐标的输出。在一个时期为0.2秒的情况下，例如规定次数为300次，规定时间(图13中的规定时间2)为60秒。
阈值变更部405具备如下功能：根据连续输出根据与速度有关的信息推测出的移动体的当前坐标的次数，来变更规定的阈值的大小。例如图11所示，也可以是，阈值变更部405使阈值以随着每次连续地输出DR解而逐渐增大的方式变更。在图11的例子中，使阈值以在时刻t5到t7期间逐渐增大的方式(虚线圆的半径增大)变更。
另外，如图12所示，也可以是，阈值变更部405以使阈值沿移动体的行进方向增大的方式对阈值进行加权。另外，也可以是，阈值变更部405以使阈值沿与移动体的行进方向交叉的方向(例如垂直方向)减小的方式对阈值进行加权。或者，也可以是，阈值变更部405以使阈值沿移动体的行进方向增大的方式对阈值进行加权，同时以使阈值沿与移动体的行进方向交叉的方向(例如垂直方向)减小的方式对阈值进行加权。在图12中，例如用如椭圆那样的形状的虚线来表示变更后的阈值。
固定解连续判定部406具备如下功能：在没有将移动体的当前坐标计算为固定解的情况下，判定在此之前是否连续规定次数地将移动体的当前坐标计算为固定解。在本实施方式中，固定解连续判定部406判定是否连续规定次数以上地将移动体的当前坐标计算为固定解。在判定为连续规定次数以上地输出了固定解的情况下，坐标输出部403输出DR解来作为移动体的当前坐标，在没有判定为连续规定次数以上地输出为固定解的情况下，坐标输出部403输出浮点解来作为移动体的当前坐标。该规定次数也能够根据时间(即规定时间)来确定。如上述那样，以时期为单位进行坐标的输出。在一个时期为0.2秒的情况下，例如规定次数为100次，规定时间(图13中的规定时间1)为20秒。
可靠度决定部407具备如下功能：决定利用干涉波定位进行的固定解的计算的可靠度。可靠度为以统计学方式表示通过使用RTK运算的解而计算出的定位结果是否接近真值得到的度数。在本实施方式中，使用AR(AmbiuityRatio：模糊率)值来作为可靠度。每当执行RTK定位运算，可靠度决定部407就计算AR值。在AR值比规定值(例如3.0)低的情况下，坐标输出部403输出浮点解来作为移动体的当前坐标，在AR值比规定值(例如3.0)高的情况下，坐标输出部403输出固定解来作为移动体的当前坐标。
[2-2.动作]
对如以上那样构成的定位系统100进行的定位处理进行说明。图13是表示实施方式2中的定位处理的流程图。
此外，在本实施方式中，对定位站120的处理器301进行定位处理的例子进行说明。但是，本公开的定位处理不限定为由定位站120本身进行。定位处理也可以由追加在定位系统100的内部的通用计算机来执行。另外，不一定需要下述的从步骤S1306到S1310的处理，也能够省略。在省略了步骤S1306到S1310的处理的情况下，也省略步骤S1314和步骤S1315的处理。另外，也可以只进行步骤S1307的判定处理和步骤S1308的判定处理中的任一方。
如图13所示，在步骤S1301中，处理器301开始定位处理。开始定位处理的定时能够任意地决定。例如，处理器301可以在定位站120的电源接通时开始定位处理。另外，处理器301也可以在从定位站120的输入部303输入了开始定位处理的命令时开始定位处理。
在步骤S1302中，处理器301获取基站110和定位站120的定位数据。处理器301经由通信部305获取基站110的定位数据。处理器301逐步获取接收到的基站110的定位数据。处理器301将获取到的基站110的定位数据记录到存储部302。基站110的定位数据是由基站110的处理器201生成的。基站110的处理器201基于由接收部206接收到的定位信号来生成定位数据。另外，处理器301基于由接收部306接收到的定位信号来生成定位数据，由此获取定位站120的定位数据。处理器301将获取到的定位站120的定位数据记录到存储部302。
在步骤S1303中，根据定位局120的速度和一个时期前的定位结果(输出的坐标)，计算(推测)DR解来作为移动体的当前坐标。另外，在步骤S1304中，执行RTK运算处理，计算固定解或浮点解来作为移动体的当前坐标。而且，在该步骤S1304中，判定载波相位的整数模糊度是否确定、即是否求出固定解。在本实施方式中，设为如果通过RTK运算处理得到的解的AR值例如为3.0以上，则决定出模糊度(计算出固定解)。
在通过步骤S1304确定了整数模糊度的情况下、即求出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，在步骤S1305中，输出固定解来作为定位结果，在步骤S1306中，使固定解的连续选择时间(连续选择次数)更新(递增)。然后，在步骤S1307中，进行固定解的连续选择时间(连续选择次数)是否比规定时间(规定次数)大的判定。例如，规定次数为100次，规定时间(图13中的规定时间1)为20秒。
在通过步骤S1307判定为固定解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)大的情况下，在步骤S1308中，进行AR值是否比规定值(例如5.0)大的判定。在通过步骤S1308判定为AR值比规定值大的情况下，在步骤S1309中，将DR选择标志设定为有效。另一方面，在通过步骤S1307判定为固定解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)小的情况下或者通过步骤S1308判定为AR值比规定值小的情况下，在步骤S1310中，将DR选择标志设定为无效。
之后，在步骤S1311中，将DR解的连续选择时间清零。然后，在步骤S1312中，判定定位处理结束命令是否中断。如果定位处理结束命令没有中断，则返回步骤S1302重复进行定位处理。如果定位处理结束命令中断了，则在步骤S1313中结束定位处理。
另一方面，在通过步骤S1304没有确定整数模糊度的情况下、即没有求出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，在步骤S1314中，将固定解的连续选择时间清零。然后，在步骤S1315中，进行DR选择标志是否有效的判定。
在通过步骤S1315判定为DR选择标志并非有效(无效)的情况下，在步骤S1316中，输出浮点解来作为定位结果。之后，进入步骤S1310，使DR选择标志无效。
在通过步骤S1315判定为DR选择标志有效的情况下，在步骤S1317中，进行DR解的连续选择时间(连续选择次数)是否比规定时间(规定次数)小的判定。例如，规定次数为300次，规定时间(图13中的规定时间2)为60秒。
在通过步骤S1317判定为DR解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)大的情况下，进入步骤S1316，输出浮点解来作为定位结果。另一方面，在通过步骤S1317判定为DR解的连续选择时间(连续选择次数)比规定时间(规定次数)小的情况下，在步骤S1318中，基于DR解的连续选择时间来更新阈值(规定值)，在步骤S1319中，判定浮点解与DR解的偏离是否比阈值(规定值)小。
在判定为浮点解与DR解的偏离比阈值(规定值)小的情况下，进入步骤S1316，输出浮点解来作为定位结果。另一方面，在判定为浮点解与DR解的偏离比阈值(规定值)大的情况下，在步骤S1320中，输出DR解来作为定位结果，在步骤S1321中，使DR解的连续选择时间更新(递增)。
[2-3.效果等]
如以上那样，在本实施方式中，基于移动体的以往坐标以及与移动体的速度有关的信息来推测移动体的当前坐标(推测值)，并且基于基站110的定位数据和定位站120的定位数据来执行干涉波定位并将移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解。在计算出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，计算固定解来作为移动体的当前坐标。原因是认为，固定解的可靠度最高。在没有计算出固定解来作为移动体的当前坐标的情况下，将推测值与浮点解进行比较，如果推测值与浮点解的偏离大，则输出推测值来作为移动体的当前坐标。原因是认为，在该情况下浮点解的可靠度低(推测值比浮点解的可靠度高)。另一方面，如果推测値与浮点解的偏离小，则输出浮点解来作为移动体的当前坐标。原因是认为，在该情况下浮点解的可靠度高(浮点解比推测值的可靠度高)。像这样，在浮点解的可靠度低的情况下，不输出浮点解而输出推测值。由此，能够抑制浮点解的定位误差(跳变)的影响。
另外，能够将上述实施方式1和2中说明的各构成要素组合成新的实施方式。
此外，上述的实施方式用于例示本公开中的技术，因此能够在权利要求书或其等同的范围中进行各种变更、置换、追加、省略等。
产业上的可利用性
本公开能够应用于使用干涉定位法的测量系统等中。
附图标记说明
100：定位系统；110：基站；120：定位站；201：处理器；202：存储部；203：输入部；204：输出部；205：通信部；206：接收部；210：总线；301：处理器；302：存储部；303：输入部；304：输出部；305：通信部；306：接收部；310：总线；401：坐标推测部；402：坐标计算部；403：坐标输出部；404：连续推测判定部；405：阈值变更部；406：固定解连续判定部；407：可靠度决定部。

Claims (8)

1.一种坐标输出方法，其特征在于，
基于移动体的以往坐标以及与所述移动体的速度有关的信息，来推测所述移动体的当前坐标，
基于设置于规定地点的基站的定位数据和搭载于所述移动体的定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将所述移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解，
在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出被计算为所述固定解的所述移动体的当前坐标，
判定将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间，
在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标，
在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间小于所述规定值且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
2.根据权利要求1所述的坐标输出方法，其特征在于，
判定是否连续规定时间以上地输出了根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标，
在判定为连续规定时间地输出了根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
3.根据权利要求1所述的坐标输出方法，其特征在于，
决定通过进行所述干涉波定位得到的固定解的可靠度，
在最新得到的所述固定解的可靠度比规定值高的情况下，
在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标。
4.根据权利要求1所述的坐标输出方法，其特征在于，
决定通过进行所述干涉波定位得到的固定解的可靠度，
在最新得到的所述固定解的可靠度比规定值低的情况下，
在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
5.一种坐标输出装置，其特征在于，
具有处理器、存储部以及输出部，
其中，所述处理器基于移动体的以往坐标以及与所述移动体的速度有关的信息，来推测所述移动体的当前坐标，
所述处理器基于设置于规定地点的基站的定位数据和搭载于所述移动体的定位站的定位数据来执行干涉波定位，由此将所述移动体的当前坐标计算为固定解或浮点解，
所述处理器在将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出被计算为所述固定解的所述移动体的当前坐标，
所述处理器判定将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的时间并且记录到所述存储部，
所述处理器在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标，
所述处理器在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间小于所述规定值且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
6.根据权利要求5所述的坐标输出装置，其特征在于，
所述处理器判定是否连续规定时间以上地输出了根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标，
所述处理器在判定为连续规定时间地输出了根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
7.根据权利要求5所述的坐标输出装置，其特征在于，
所述处理器决定通过进行所述干涉波定位得到的固定解的可靠度，
在最新得到的所述固定解的可靠度比规定值高的情况下，
所述处理器在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出根据与所述速度有关的信息推测出的所述移动体的当前坐标。
8.根据权利要求5所述的坐标输出装置，其特征在于，
所述处理器决定通过进行所述干涉波定位得到的固定解的可靠度，
在最新得到的所述固定解的可靠度比规定值低的情况下，
所述处理器在将所述移动体的当前坐标连续地计算为所述固定解的时间为规定值以上且没有将所述移动体的当前坐标计算为所述固定解的情况下，向所述输出部输出被计算为所述浮点解的所述移动体的当前坐标。
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