JP2005265527A - 移動体用位置検出装置,測位結果評価方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 GPS受信装置は、GPS信号を受信可能な衛星数が4個である場合(ステップS0)、3次元測位を行うことで得られた高度値とナビゲーション装置により得られる高度値との内、測位精度が高い方を選択し(ステップS1〜S5)、それら4個の内から異なる組み合わせの3個のGPS衛星を選択し、選択した高度値を加えて4通りの2次元測位を行なうと(ステップS8)、それら4通りの2次元測位結果について分散を演算してばらつきを評価する(ステップS9)。そして、評価したばらつきが許容値を超えた場合は(ステップS10,「NO」)、ナビゲーション装置が行っている自律航法を用いて現在位置を検出するように指令を与える(ステップS12)。
【選択図】 図1
Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、GPS信号を用いた測位において、受信可能な信号数が4つに限定されている状態において、マルチパスが受信状態に及ぼしている影響を定量的に評価して、より信頼性の高い測位を行うことを可能とすることにある。
即ち、GPS信号を受信可能な衛星数が4個である場合において、単にマルチパスの影響を受けている可能性があると判断された時点で1つの信号を切り捨ててしまうと、3次元測位は不能となってしまう。
一方、ステップS0において、受信可能なGPS衛星数が「4」である場合(「YES」)、CPU部18は、受信した4つのGPS信号に基づいて3次元測位を行い、(緯度,経度,高度)を求める(ステップS1)。また、4つのGPS衛星13についてのVDOP(Vertical Dilution Of Precision)を導出する(ステップS2)。VDOPは、複数のGPS衛星13の垂直方向における配置の分散度合いを示す係数(幾何学的精度低下率)であり、分散度合いが大きいほどVDOPは小さくなり、高度に関する測位精度が高くなることを示す。
Wn=F(HDOPn,C/Nn) (n=1〜4)
とする。
それから、4つの2次元測位結果(2次元座標値)f1〜f4について、重み付き分散σ_2Dを演算する。即ち、
σ_2D=G([W1・f1,W2・f2,W3・f3,W4・f4])
とする。
従って、GPS信号を受信可能な衛星数が3次元測位を行うために最低限必要な4個である場合でも、それらの受信信号がマルチパスの影響を受けている度合いをばらつきの大きさで評価することで、GPS信号に基づく測位結果の信頼性を妥当に評価することができる。
分散値に対する重み付けは、HDOP,受信信号レベルの何れか一方に基づいて行っても良い。また、重み付けを行うことなく、単に分散値のみを演算してバラつきを評価しても良い。
GPS信号に基づく3次元測位により得られた高度値についての測位精度は、VDOPのみを採用しても良い。
また、相対位置検出で得られた高度値についての測位精度については、各種センサの性能に応じて決定される誤差係数を用いずとも、例えば、斯様な測定系について標準的に想定される所定の数値を誤差係数としても良い。
車両に限ることなく、船舶や電車など、移動体一般に適用することができる。
Claims (24)
- GPS衛星より送信されるGPS信号を受信し、その受信信号に基づいて移動体の現在位置を検出する絶対位置検出手段と、
所定の位置を基準として、移動体に配置される各種センサの検出結果に基づき、前記絶対位置検出手段とは独立に当該移動体の相対的な移動位置を検出する相対位置検出手段とを備え、
前記絶対位置検出手段は、
GPS信号を受信可能なGPS衛星数が4個である場合、それら4つのGPS信号に基づき3次元測位を行い、
前記測位により得られた高度値についての測位精度と、前記相対位置検出手段により得られる高度値についての測位精度とを比較して、精度が高い方の高度値を選択し、
前記4個のGPS衛星の内から異なる組み合わせの3個のGPS衛星を選択すると共に、前記選択した高度値を加えて4通りの2次元測位を行なうと、それら4通りの2次元測位結果についてばらつきを評価することを特徴とする移動体用位置検出装置。 - 前記絶対位置検出手段によって評価されたばらつきが許容値を超えた場合は、前記相対位置検出手段を用いて現在位置を検出することを特徴とする請求項1記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、前記3次元測位により得られた高度値についての測位精度を、受信したGPS信号に基づいて得られるVDOPに、前記GPS信号を受信するための受信機の性能に応じて決定される誤差係数を乗じて求めることを特徴とする請求項1又は2記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、前記相対位置検出手段により得られた高度値についての測位精度を示す値として、前記各種センサの性能に応じて決定される誤差係数を用いることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、分散を演算することで前記ばらつきの評価を行なうことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、GPS信号の受信状態に基づいた重み付き分散を演算することを特徴とする請求項5記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、受信したGPS信号に基づいて得られるHDOPに応じた重み付けを行なうことを特徴とする請求項6記載の移動体用位置検出装置。
- 前記絶対位置検出手段は、GPS信号の受信レベルに基づいた重み付けを行なうことを特徴とする請求項6又は7記載の移動体用位置検出装置。
- GPS信号を受信可能なGPS衛星数が4個である場合、それら4つのGPS信号に基づき3次元測位を行い、
前記測位により得られた高度値についての測位精度と、所定の位置を基準として、移動体に配置される各種センサの検出結果に基づき、当該移動体の相対的な移動位置を検出する相対位置検出手段により得られる高度値についての測位精度とを比較して、精度が高い方の高度値を選択し、
前記4個のGPS衛星の内から異なる組み合わせの3個のGPS衛星を選択すると共に、前記選択した高度値を加えて4通りの2次元測位を行ない、
それら4通りの2次元測位結果についてばらつきを評価することを特徴とする測位結果評価方法。 - 前記されたばらつきが許容値を超えた場合は、前記相対位置検出手段を用いて現在位置を検出することを特徴とする請求項9記載の測位結果評価方法
- 前記3次元測位により得られた高度値についての測位精度を、受信したGPS信号に基づいて得られるVDOPに、前記GPS信号を受信するための受信機の性能に応じて決定される誤差係数を乗じて求めることを特徴とする請求項9又は10記載の測位結果評価方法。
- 前記相対位置検出手段により得られた高度値についての測位精度を示す値として、前記各種センサの性能に応じて決定される誤差係数を用いることを特徴とする請求項9乃至11の何れかに記載の測位結果評価方法。
- 分散を演算することで前記ばらつきの評価を行なうことを特徴とする請求項9乃至12の何れかに記載の測位結果評価方法。
- GPS信号の受信状態に基づいた重み付き分散を演算することを特徴とする請求項13記載の測位結果評価方法。
- 受信したGPS信号に基づいて得られるHDOPに応じた重み付けを行なうことを特徴とする請求項14記載の測位結果評価方法。
- 前記絶対位置検出手段は、GPS信号の受信レベルに基づいた重み付けを行なうことを特徴とする請求項14又は15記載の測位結果評価方法。
- GPS衛星より送信されるGPS信号を受信し、その受信信号に基づいて移動体の現在位置を検出するように演算処理を行なうコンピュータにより実行されるプログラムであって、
GPS信号を受信可能なGPS衛星数が4個である場合、それら4つのGPS信号に基づき3次元測位を行わせ、
前記測位により得られた高度値についての測位精度と、所定の位置を基準として、移動体に配置される各種センサの検出結果に基づき、当該移動体の相対的な移動位置を検出する相対位置検出手段により得られる高度値についての測位精度とを比較させて、精度が高い方の高度値を選択させ、
前記4個のGPS衛星の内から異なる組み合わせの3個のGPS衛星を選択させると共に、前記選択させた高度値を加えて4通りの2次元測位を行わせ、
それら4通りの2次元測位結果についてばらつきを評価させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記されたばらつきが許容値を超えた場合は、前記相対位置検出手段を用いて現在位置を検出させることを特徴とする請求項17記載のコンピュータプログラム。
- 前記3次元測位により得られた高度値についての測位精度を、受信したGPS信号に基づいて得られるVDOPに、前記GPS信号を受信するための受信機の性能に応じて決定される誤差係数を乗じて求めさせことを特徴とする請求項17又は18記載のコンピュータプログラム。
- 前記相対位置検出手段により得られた高度値についての測位精度を示す値に、前記各種センサの性能に応じて決定される誤差係数を使用させることを特徴とする請求項17至19の何れかに記載のコンピュータプログラム。
- 分散を演算することで前記ばらつきの評価を行なわせることを特徴とする請求項17至20の何れかに記載のコンピュータプログラム。
- GPS信号の受信状態に基づいた重み付き分散を演算させることを特徴とする請求項21記載のコンピュータプログラム。
- 受信したGPS信号に基づいて得られるHDOPに応じた重み付けを行なわせることを特徴とする請求項22記載のコンピュータプログラム。
- GPS信号の受信レベルに基づいた重み付けを行なわせることを特徴とする請求項22又は23記載のコンピュータプログラム。
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