JP2000292170A - 移動体姿勢角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジャイロ等の精角速度センサとＧＰＳ等の粗
姿勢角検出手段とを移動体に搭載し姿勢角を推定する構
成において、電波遮蔽や通信遅延に伴って粗姿勢角信号
のサンプリング周期が変動した場合でも、変動するサン
プリング周期にも対応可能な姿勢角補正アルゴリズムを
持つ姿勢角推定器を備えることで、姿勢角を高精度に推
定する。 【解決手段】 精角速度センサ１２で検出した精角速度
信号１２ａを角速度データメモリ１４に、粗姿勢角検出
手段１３で検出した粗姿勢角信号１３ａを姿勢角データ
メモリ１５にそれぞれ複数サンプル分格納する。データ
サンプリング周期検出器１６は、粗姿勢角信号１２ａ，
精角速度信号１３ａのサンプリング周期１６ａをそれぞ
れ検出する。姿勢角推定器１１は、姿勢角データ列信号
１５ａ，角速度データ列信号１４ａ，姿勢角ならびに角
速度の各サンプリング周期１６に基づいて移動体の姿勢
角１１ａを推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動体上にて移
動体の粗精度姿勢角ならびに精精度姿勢角速度を計測
し、それらの信号から現在の移動体姿勢角情報を高精度
に推定する移動体の姿勢角検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−１６７８７１号公報には、車
載用ナビゲーション装置において、ＧＰＳにより現在か
ら過去一定時間前までの平均進行方位を算出し、角速度
センサのオフセット値を走行中に補正することで、自車
方位の推定精度を向上させるようにした角速度センサ出
力補正装置が記載されている。

【０００３】特開平８−１４９２２号公報には、ドリフ
トの生じやすい回転角速度センサや誤差の大きい車速セ
ンサを用いても、精度のよい測位ができるようにした車
載用測位装置が記載されている。この測位装置は、車両
の位置を検出する位置センサである車速センサ及び圧電
振動ジャイロと、複数の衛星が発射する信号からそれぞ
れの衛星と車両との相対位置を検出する衛星情報検出手
段又は相対速度検出手段であるＧＰＳと、位置センサ又
は衛星情報検出手段の出力の少なくとも一方から車両の
絶対位置を測位する測位手段である測位ル−チンと、衛
星からの情報に基づき位置センサの検出位置を補正する
センサ出力補正手段であるジャイロ補正ル−チンとを備
えている。また、この特開平８−１４９２２号公報に
は、ジャイロの時間当りの方位変化量と衛星情報から求
めた時間当りの方位変化量との関連をカルマンフィルタ
を用いて求め、方位角計算手段の計算定数を補正するこ
とで、補正量の増加に伴って増える誤差を予測し補正す
ることが記載されている。

【０００４】特開平９−５１０５号公報には、移動体に
搭載された姿勢指示器からの姿勢角及び方位指示器から
の方位角度並びにＧＰＳ航法装置からのＧＰＳ速度を慣
性航法装置に初期値として入力することにより、移動体
の移動中における慣性航法装置の調定を高精度にかつ短
時間で行なえるようにした慣性航法装置の移動中におけ
る調定演算方法が記載されている。慣性航法装置とＧＰ
Ｓ航法装置と状態推定カルマンフィルタとでハイブリッ
ド航法装置が構成されている。慣性航法装置からの慣性
航法データと、ＧＰＳ航法装置からのＧＰＳ航法データ
は、加減算器で加減算処理された後、状態推定カルマン
フィルタに入力される。状態推定カルマンフィルタで処
理された慣性用誤差補正は慣性航法装置に入力されると
ともに、状態推定カルマンフィルタらのＧＰＳ用誤差補
正はＧＰＳ航法装置に入力される。ＧＰＳ航法装置から
の初期速度は慣性航法装置に入力される。ハイブリッド
航法装置は飛行体等の移動体に搭載されており、姿勢指
示器からの初期姿勢角及び方向指示器からの初期方位角
が慣性航法装置に入力される。

【０００５】図２は従来の車載用測位装置の一例を示す
ブロック構成図である。従来の車載用測位装置１００
は、ＧＰＳ１０１と、ジャイロ１０２と、車速センサ１
０３と、方位角計算手段１０４と、方位角補正手段１０
５と、相対速度検出手段１０６と、積算距離計算手段１
０７と、積算距離補正手段１０８と、測位手段１０９と
からなる。符号１１０はＧＰＳ方位信号、符号１１１は
ＧＰＳ車速信号である。

【０００６】従来の車載用測位装置１００は、ＧＰＳ１
０１によって検出されるＧＰＳ方位信号１１０およびＧ
ＰＳ車速信号１１１を基準信号とし、方位角計算手段１
０４によって算出される方位角に対しては、ＧＰＳ方位
信号１１０を用いた方位角補正手段１０５によって方位
角を補正し、積算距離計算手段１０７によって算出され
る車の積算距離に対しては、ＧＰＳ車速信号１１１を用
いた積算距離補正手段１０８によって積算距離を補正す
ることで、ジャイロ１０２ならびに車速センサ１０３か
ら得られる測位値の精度を向上させるとともに、測位手
段１０９においてはそれらの値に加え相対速度検出手段
１０６から発生する車の相対速度の値を用いることで、
より高精度な測位を行なえるようにしている。

【０００７】一般にＧＰＳ１０１のデータ検出周期は長
く、さらに車の状況によって衛星からの電波を受信でき
ない場合もあるが、従来の車載用測位装置１００では、
測位センサとしてジャイロ１０２と車速センサ１０３と
の二通りの手段を装備することで、ＧＰＳ１０１のデー
タ検出に関して持つ欠点を補い、電波状況に左右されな
い安定した測位を可能にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示したような構成をとる従来の車載用測位装置１００で
は、ＧＰＳ１０１とジャイロ１０２の他に車速センサ１
０３と搭載する必要があることから、車両全体の搭載重
量を増加させるとともに、車速センサ１０３の配置スペ
ースなど物理的制約条件を課すこととなる。さらに、車
速センサ１０３を一般の車に搭載する場合、ＧＰＳ１０
１やジャイロ１０２の場合と比べ、搭載車両の大幅な改
良が必要となるため、安価な車速センサ１０３を用いて
もコストを削減する効果は少ない。

【０００９】また、ジャイロ１０２または車速センサ１
０３からの検出信号を補正する方位角補正手段１０５ま
たは積算距離補正手段１０８は、ＧＰＳデータに対し静
的な補正機能（ＧＰＳデータのサンプル周期が一定であ
ると仮定した上で、その一定サンプル周期で得られたＧ
ＰＳデータを用いるパラメータ固定のカルマンフィルタ
によりジャイロ１０２または車速センサ１０３の検出信
号を補正する機能）しか持たないため、電波遮蔽などに
よりＧＰＳ１０１からのデータが予め設定したサンプル
周期毎に受信できない場合には、方位角補正手段１０５
または積算距離補正手段１０８における補正機能が充分
機能せず、ジャイロ１０２と車速センサ１０３とを併用
しても車両の測位精度を維持することは困難な状況とな
る。

【００１０】また、特開平７−１６７８７１号公報に開
示された従来の角速度センサ出力補正装置では、ＧＰＳ
の受信が前提となっていることから、路上でＧＰＳの受
信が困難もしくは通信遅延状況となった場合には、角速
度センサのオフセットを補正することは不可能となり、
自車方位の推定精度を向上させることができないという
問題点がある。

【００１１】

【発明の目的】この発明はこのような課題を解決するた
めなされたもので、ジャイロなどの精角速度センサとＧ
ＰＳもしくは搭載アンテナで検出されるアンテナ指向情
報などの粗姿勢角検出手段とをセンサとして移動体に搭
載し姿勢角を推定する構成において、精角速度センサに
より検出される精角速度信号を角速度データメモリに格
納し、粗姿勢角検出手段により検出される粗姿勢角信号
を姿勢角データメモリに格納し、電波遮蔽や通信遅延に
よってデータのサンプリング周期が変化する可能性の高
い粗姿勢角検出手段に対し、そのデータのサンプリング
周期をデータサンプリング周期検出器によって検出し、
その変動するサンプリング周期にも対応可能な姿勢角補
正アルゴリズムを持つ姿勢角推定器を備えることで、ど
のような状況でも姿勢角を高精度で推定できる移動体姿
勢角検出装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る移動体姿勢角検出装置は、移動体の姿勢
角を検出する粗姿勢角検出手段と、この粗姿勢角検出手
段で検出した粗姿勢角信号を複数サンプル分保持する姿
勢角データメモリと、移動体の角速度を検出する精角速
度センサと、この精角速度センサで検出した精角速度信
号を複数サンプル分保持する角速度データメモリと、粗
姿勢角信号ならびに精角速度信号のサンプリング周期を
それぞれ検出するデータサンプリング周期検出器と、姿
勢角データメモリが出力する姿勢角データ列信号と角速
度データメモリが出力する角速度データ列信号とデータ
サンプリング周期検出器が出力する姿勢角データ列のサ
ンプリング周期信号ならびに角速度データ列のサンプリ
ング周期信号とに基づいて移動体の姿勢角を推定する姿
勢角推定器とを備えて構成される。

【００１３】姿勢角データメモリには、粗姿勢角検出手
段で検出された粗姿勢角信号が複数サンプル分保持され
る。角速度データメモリには、精角速度センサで検出さ
れた精角速度信号が複数サンプル分保持される。データ
サンプリング周期検出器は、粗姿勢角信号ならびに精角
速度信号のサンプリング周期をそれぞれ検出する。姿勢
角推定器は、姿勢角データ列信号，角速度データ列信
号，姿勢角データ列のサンプリング周期信号ならびに角
速度データ列のサンプリング周期信号とに基づいて移動
体の姿勢角を推定する。

【００１４】このようにこの発明に係る移動体姿勢角検
出装置は、粗姿勢角信号ならびに精角速度信号のサンプ
リング周期を検出し、検出したサンプリング周期に基づ
いて移動体の姿勢角を推定する構成としたので、電波遮
蔽など影響によってサンプリング周期が変動した場合で
も、高精度な姿勢角信号を安定に生成できる。

【００１５】なお、粗姿勢角検出手段は、ＧＰＳ単体、
または、複数のＧＰＳからなるＤＧＰＳを用いて構成す
ることができる。また、粗姿勢角検出手段は、移動体に
搭載された衛星追尾アンテナの指向角誤差信号を利用す
る構成としてもよい。さらに、粗姿勢角検出手段は、車
速センサの出力を積分する手段で構成してもよい。ＧＰ
Ｓ，ＤＧＰＳ，衛星追尾アンテナの指向角誤差信号，車
速の積分値等を利用することで、粗姿勢角検出手段を容
易に構成することができる。

【００１６】精角速度センサは、ジャイロを用いて構成
するのが望ましい。ジャイロを用いることで、精角速度
センサを容易に構成することができる。

【００１７】姿勢角推定器は、姿勢角データ列信号とサ
ンプリング周期とを用いたスプライン関数に基づいて、
姿勢角データ列信号のデータ補間を行なうとともに、粗
姿勢角検出手段により次回検出される粗姿勢角信号を予
測することで、粗姿勢角信号予測値を生成し、角速度デ
ータ列信号とサンプリング周期とから算出した姿勢角算
出値と粗姿勢角信号予測値との間で重み付け平均値を取
ることで、移動体の姿勢角を予測し、姿勢角推定値を生
成する。

【００１８】また、姿勢角推定器は、姿勢角データ列信
号に含まれる最新の粗姿勢角信号および角速度データ列
信号に含まれる最新の精角速度信号とサンプリング周期
信号とから動的カルマンフィルタにより移動体の姿勢角
と精角速度センサのドリフト値を推定し、姿勢角推定値
を生成する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。

【００２０】図１はこの発明に係る移動体姿勢角検出装
置のブロック構成図である。この発明に係る移動体姿勢
角検出装置１０は、姿勢角推定器１１と、精角速度セン
サ１２と、粗姿勢角検出手段１３と、角速度データメモ
リ１４と、姿勢角データメモリ１５と、データサンプリ
ング周期検出器１６とからなる。１１ａは姿勢角推定信
号、１２ａは精角速度信号、１３ａは粗姿勢角信号、１
４ａは角速度データ列信号、１５ａは姿勢角データ列信
号、１６ａはサンプリング周期信号である。姿勢角推定
信号１１ａとは、角速度データ列信号１４ａの積分計算
により得られる姿勢角相当の値に対し、その中に含まれ
る精角速度センサ１２のノイズ及び計測誤差の積分値を
姿勢角データ列信号１５ａの補間処理により導出する姿
勢角値をもとに推定し、その推定値を姿勢角相当値から
取り除いたものである。

【００２１】この発明に係る移動体姿勢角検出装置１０
は、精角速度センサ１２で検出する精角速度信号１２ａ
と粗姿勢角検出手段１３で検出する粗姿勢角信号１３ａ
とを各サンプリング周期毎に角速度データメモリ１４と
姿勢角データメモリ１５とにそれぞれ格納するととも
に、それぞれの検出信号１２ａ，１３ａのサンプリング
周期をデータサンプリング周期検出器１６によって検出
する構成に特徴があり、姿勢角推定器１１において角速
度データ列信号１４ａ、姿勢角データ列信号１５ａおよ
びサンプリング周期信号１６ａに基づく移動体の姿勢角
推定を実施することで、高精度な姿勢角の推定を安定的
に実現可能とするものである。

【００２２】移動体の角速度である精角速度信号１２ａ
は、安定したサンプリングと高精度検出が可能なジャイ
ロなどの精角速度センサ１２によって検出され、角速度
データメモリ１４ならびにデータサンプリング周期検出
器１６へ入力される。

【００２３】移動体姿勢角である粗姿勢角信号１３ａ
は、ＧＰＳや衛星追尾用車載アンテナの指向角誤差信号
検出器など衛星情報を用いる粗姿勢角検出手段１３によ
って検出され、姿勢角データメモリ１５ならびにデータ
サンプリング周期検出器１６へ入力される。

【００２４】角速度データメモリ１４は、最も古く保持
しておいたサンプリングデータを最新の精角速度信号１
２ａで常時置き換えながら、サンプリングした順番で最
大１０サンプリング分程度格納し、それを角速度データ
列信号１４ａとして出力する。

【００２５】姿勢角データメモリ１５は、角速度データ
メモリ１４同様、検出した粗姿勢角信号１３ａで古いサ
ンプリングデータを常時置き換えながら、サンプリング
した順番で最大１０サンプリング分程度格納し、それを
姿勢角データ列信号１５ａとして出力する。

【００２６】データサンプリング周期検出器１６は、内
蔵する２つのタイマーを用いて検出する精角速度信号１
２ａおよび粗姿勢角信号１３ａのデータ間隔を計測し、
それらをまとめてサンプリング周期信号１６ａとして出
力する。

【００２７】姿勢角推定器１１は、生成した角速度デー
タ列信号１４ａ、姿勢角データ列信号１５ａならびにサ
ンプリング周期信号１６ａを用いて、姿勢角データ列信
号１５ａの補間処理と角速度データ列信号１４ａの積分
計算によって得られる２つの姿勢角データを比較するこ
とで、精角速度センサ１２のノイズおよび計測誤差を推
定し、その結果を姿勢角推定信号１１ａとして発生す
る。

【００２８】本発明では、例えば特開平８−１４９２２
号公報に示された従来装置において仮定されているＧＰ
Ｓやジャイロなど姿勢角および姿勢角速度が事前に設定
した一定サンプリング周期で検出できるという点を一般
化し、サンプリング周期の変動に対応できる構成とする
ことで、特に姿勢角など衛星情報を用いて検出する信号
が電波遮蔽などにより検出できない場合や通信遅延など
に対しても適応的に移動体姿勢角推定を実施することが
可能となる。その結果、環境変動に対しロバストな移動
体の姿勢角検出が容易に実現できる。

【００２９】次に、本発明の第２の実施の形態では、姿
勢角推定器１１において、姿勢角データメモリ１５が発
生する姿勢角データ列信号１５ａとデータサンプリング
周期検出器１６が発生するサンプリング周期信号１６ａ
とに基づき、スプライン関数によって離散的な姿勢角デ
ータ列信号１５ａのデータ補間を実施するとともに、ス
プライン関数プロファイルから粗姿勢角検出手段１３に
より次回検出される粗姿勢角信号１３ａの値を予測する
ことで粗姿勢角信号予測値を生成し、角速度データ列信
号１４ａに基づきサンプリング周期信号１６ａを用いた
積分計算により算出する姿勢角算出値と粗姿勢角信号予
測値との間で重み付け平均値を取ることで姿勢角推定信
号７を発生する構成とした。

【００３０】ここでスプライン関数として３次スプライ
ン関数を姿勢角データ列信号１５ａに適用し、そこから
予測される粗姿勢角信号予測値をθα、角速度データ列
信号１４ａに基づきサンプリング周期信号１６ａを用い
た積分計算により算出する姿勢角算出値をθβとする
と、符号１１ａで示す姿勢角推定信号θγは次に示す式
１によって導出できる。 θγ＝（ｍθα＋ｎθβ）／（ｍ＋ｎ） ・・・ （式１） ただし、ｍは粗姿勢角信号予測値に対する重み、ｎは姿
勢角算出値に対する重みであり、これらは予め設定して
おく必要がある。

【００３１】姿勢角推定器１１においては、粗姿勢角信
号予測値θαならびに姿勢角算出値θβを生成するとと
もに、それらの値に対し式１を用いることで姿勢角推定
信号θγを発生することが可能となる。

【００３２】この結果、電波遮蔽などにより粗姿勢角検
出手段１３において粗姿勢角信号１３ａが検出できなく
なった場合でも、姿勢角推定器１１において粗姿勢角信
号予測値θαを用いることで、精角速度信号１２ａから
算出する姿勢角算出値θβを補正し、姿勢角推定信号
（１１ａ）θγの要求精度を維持することができる。

【００３３】従来においても、ジャイロなど精角速度セ
ンサに対する補正法が多く見られるが、本発明の第２の
実施の形態では、過去の粗姿勢角信号１３ａの補間およ
び変動プロファイルをスプライン関数により導出し、そ
こから次回に粗姿勢角検出手段１３で検出される粗姿勢
角信号１３ａを予測し、精角速度信号１２ａの積分計算
により生成する姿勢角算出値を修正することを可能とし
ており、従来とは全く異なる効果が得られる。またここ
ではスプライン関数として３次スプライン関数をあげて
いるが、これ以外にもＢ−スプライン関数なども適用可
能である。

【００３４】さらに、本発明の第３の実施の形態では、
姿勢角推定器１１において、姿勢角データメモリ１５内
に格納され姿勢角データ列信号１５ａに含まれる最新の
粗姿勢角信号１３ａ（すなわち粗姿勢角検出手段１３に
よって検出された最新の粗姿勢角信号１３ａ）と、角速
度角データメモリ１４内に格納され角速度データ列信号
１４ａに含まれる最新の精角速度信号１２ａ（すなわち
精角速度センサ１２によって検出された最新の精角速度
信号１２ａ）と、データサンプリング周期検出器１６に
より検出する精角速度センサ１２および粗姿勢角検出手
段１３のサンプリング周期信号１６ａとを用いて、動的
カルマンフィルタの適用により精角速度センサ１２のド
リフト値と姿勢角推定信号１１ａを推定し姿勢角推定信
号１１ａを発生する構成とした。

【００３５】動的カルマンフィルタとは、特開平８−１
４９２２号公報に示された従来の車載用測位装置に適用
されているカルマンフィルタとは異なり、電波遮蔽など
状況により変動する粗姿勢角検出手段１３のデータサン
プリング周期に対しても動的に対応できるもので、その
結果、姿勢角推定信号１１ａの精度劣化を防ぐことが可
能となる。

【００３６】ここで、ｉ番目に推定された姿勢角推定信
号１１ａをｚ＾_ｉ ^＋（以下「Ｚ（ｉ）ａ」と記す。）、
推定されたドリフト値をｗ＾_ｉ ^＋（以下「Ｗ（ｉ）ａ」
と記す。）とした時、ここから精角速度センサ１２のサ
ンプリング周期τ_ｉ＋１（以下「τ（ｉ＋１）」と記
す。）を用いて積分計算によりｉ＋１番目の姿勢角値と
して算出した姿勢角推定信号ｚ＾_ｉ＋１ ⁻（以下「Ｚ
（ｉ＋１）ｂ」と記す。）およびドリフト値ｗ＾_ｉ＋１
⁻（以下「Ｗ（ｉ＋１）ｂ」と記す。以下、これらと同
じように各記号を記すものとする。）は次に示す式２に
よって算出される。

【００３７】

【数１】

【００３８】次に、式２で得られた姿勢角推定信号Ｚ
（ｉ＋１）ｂおよびドリフト値Ｗ（ｉ＋１）ｂを、ｉ＋
１番目の粗姿勢角信号Ｙ（ｉ＋１）とｉ番目に検出した
粗姿勢角信号Ｙ（ｉ）との間のサンプリング周期Ｔ（ｉ
＋１）から構成される動的カルマンフィルタによって補
正する。

【００３９】動的カルマンフィルタは次式によって構成
され、ｉ＋１番目の姿勢角推定信号Ｚ（ｉ＋１）ｂが生
成される。

【００４０】

【数２】

【００４１】ただし、σｖは精角速度センサ１２のラン
ダムノイズ値、σｕは精角速度センサ２のランダムウォ
ークノイズ値、Ｒは粗姿勢角検出手段のノイズの共分散
値、Ｐ（１）は２×２の設計パラメータ行列である。ま
た、ｉは１から始まるサンプリングの順番を示す整数、
Ψ（ｉ＋１）は状態遷移行列、Ｔ（ｉ＋１）はｉ＋１番
目のデータサンプリング周期、Ｍは観測行列、Ｑ（ｉ＋
１）は状態ノイズ共分散行列、Ｓ（ｉ＋１）はカルマン
フィルタシーケンス中間変数行列、Ｋ（ｉ＋１）はカル
マンゲイン、Ｐ（ｉ＋１）は状態共分散行列である。式
３および式５の中に粗姿勢角検出手段１３により検出し
たｉ＋１番目のデータサンプリング周期が陽に含まれて
おり、ここからこのフィルタを動的カルマンフィルタと
呼ぶ。ここで「陽に含まれる」とは、（３）式中にｉ＋
１番目のデータサンプリング周期Ｔ（ｉ＋１）が含まれ
ているということ、つまりΨ（ｉ＋１）は変数Ｔ（ｉ＋
１）を要素の一部とする行列であるということを意味す
る。

【００４２】姿勢角推定器１１において式２〜式９で示
された動的カルマンフィルタを構成することで、変動す
る粗姿勢角検出手段１３のデータサンプリング周期に対
応した姿勢角推定を実施することが可能となる。

【００４３】この結果、電波遮蔽などの影響で粗姿勢角
検出手段１３で検出する粗姿勢角信号１３ａのサンプリ
ング周期が変動した場合でも、姿勢角推定器１１におい
て動的カルマンフィルタを適用することで、精角速度信
号１２ａから算出する姿勢角算出値を補正し、高精度な
姿勢角推定信号１１ａを安定的に生成することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
姿勢角検出装置をデータメモリ、サンプリング周期検出
器ならびにそれに対応した推定アルゴリズムを持つ姿勢
角推定器などにより構成しているため、移動体の姿勢角
を電波遮蔽などの影響に寄らず常に一定の精度で安定的
に推定することが可能となり、また移動体状態量に対す
る新たな検出手段（センサ）を必要としないため、その
実現は非常に容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る移動体姿勢角検出装置のブロッ
ク構成図である。

【図２】従来の車載用測位装置の一例を示すブロック構
成図である。

【符号の説明】

１０ 移動体姿勢角検出装置 １１ 姿勢角推定器 １１ａ 姿勢角推定信号 １２ 精角速度センサ １２ａ 精角速度信号 １３ 粗姿勢角検出手段 １３ａ 粗姿勢角信号 １４ 角速度データメモリ １４ａ 角速度データ列信号 １５ 姿勢角データメモリ １５ａ 姿勢角データ列信号 １６ データサンプリング周期検出器 １６ａ サンプリング周期信号

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の姿勢角を検出する粗姿勢角検出
   手段と、 前記粗姿勢角検出手段で検出した粗姿勢角信号を複数サ
   ンプル分保持する姿勢角データメモリと、 前記移動体の角速度を検出する精角速度センサと、 前記精角速度センサで検出した精角速度信号を複数サン
   プル分保持する角速度データメモリと、 前記粗姿勢角検出手段で検出した粗姿勢角信号に基づい
   て粗姿勢角信号のサンプリング周期を検出するととも
   に、前記精角速度センサで検出した精角速度信号に基づ
   いて精角速度信号のサンプリング周期を検出するデータ
   サンプリング周期検出器と、 前記姿勢角データメモリが出力する姿勢角データ列信号
   と前記角速度データメモリが出力する角速度データ列信
   号と前記データサンプリング周期検出器が出力する姿勢
   角データ列ならびに角速度データ列のサンプリング周期
   信号とから移動体の姿勢角を推定し姿勢角推定値を発生
   する姿勢角推定器とを備えたことを特徴とする移動体姿
   勢角検出装置。
2. 【請求項２】 前記粗姿勢角検出手段は、ＧＰＳ単体ま
   たは複数のＧＰＳからなるＤＧＰＳ（ディファレンシャ
   ル測位方式）を用いて構成したことを特徴とする請求項
   １記載の移動体姿勢角検出装置。
3. 【請求項３】 前記粗姿勢角検出手段は、移動体に搭載
   された衛星追尾アンテナの指向角誤差信号を利用して構
   成したことを特徴とする請求項１記載の移動体姿勢角検
   出装置。
4. 【請求項４】 前記粗姿勢角検出手段は、車速センサの
   出力を積分する手段を用いて構成したことを特徴とする
   請求項１記載の移動体姿勢角検出装置。
5. 【請求項５】 前記精角速度センサは、ジャイロを用い
   て構成したことを特徴とする請求項１記載の移動体姿勢
   角検出装置。
6. 【請求項６】 前記姿勢角推定器は、前記姿勢角データ
   列信号と前記サンプリング周期信号とを用いたスプライ
   ン関数により前記姿勢角データ列信号のデータ補間と前
   記粗姿勢角検出手段により次回検出される粗姿勢角信号
   を予測することで粗姿勢角信号予測値を生成し、前記角
   速度データ列信号と前記サンプリング周期信号とから算
   出した姿勢角算出値と前記粗姿勢角信号予測値との間で
   重み付け平均値を取ることで移動体の姿勢角を予測し姿
   勢角推定値を発生することを特徴とする請求項１記載の
   移動体姿勢角検出装置。
7. 【請求項７】 前記姿勢角推定器は、前記姿勢角データ
   列信号に含まれる最新の前記粗姿勢角信号および前記角
   速度データ列信号に含まれる最新の前記精角速度信号と
   前記サンプリング周期信号とから動的カルマンフィルタ
   により移動体の姿勢角と前記精角速度センサのドリフト
   値を推定し姿勢角推定値を発生することを特徴とする請
   求項１記載の移動体姿勢角検出装置。