JP2006292653A - 測位装置、測位方法および測位プログラム - Google Patents
測位装置、測位方法および測位プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006292653A JP2006292653A JP2005116567A JP2005116567A JP2006292653A JP 2006292653 A JP2006292653 A JP 2006292653A JP 2005116567 A JP2005116567 A JP 2005116567A JP 2005116567 A JP2005116567 A JP 2005116567A JP 2006292653 A JP2006292653 A JP 2006292653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positioning
- current
- calculating
- gps
- positions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
【課題】 測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させる。
【解決手段】複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を推定する重み付き回帰推定手段7および複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを算出する重み算出手段6をフィルタリング処理手段5に設け、複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを更新しながら、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を算出する。
【選択図】 図1
【解決手段】複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を推定する重み付き回帰推定手段7および複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを算出する重み算出手段6をフィルタリング処理手段5に設け、複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを更新しながら、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を算出する。
【選択図】 図1
Description
本発明は測位装置、測位方法および測位プログラムに関し、特に、GPS(グローバルポジショニングシステム)に適用して好適なものである。
GPS衛星を利用する測位技術は、自動車のナビゲーションシステムをはじめ、社会のあらゆる分野に利用されている。特に最近では、総務省から、「2007年4月以後、携帯電話事業者が新規に提供する3G携帯電話端末について、原則としてGPS測位方法による位置情報通知機能に対応する」という方針が定められ、今後GPS搭載端末の増加が見込まれる。こうした背景の中で、高精度なGPS測位技術が求められている。しかし、都心部や高架下など遮蔽物の多い場所において、GPS端末を移動させた時、GPS端末にて捕捉できる衛星が変化する。このため、GPS端末にて捕捉される衛星の配置状態が変化し、位置計算結果の連続性が失われることから、位置推定精度が劣化することがある。従って、GPS衛星を利用する測位方法では、測位位置のバラツキを低減させるために、GPS端末の移動速度を用いて測位結果のフィルタリング処理を行うことが行われている。
例えば、特許文献1には、時間遅れを生じることなく、測位位置のばらつきに対してより正しい現在位置を検出するために、車両の測位位置および速度ベクトルを検出し、速度ベクトルおよび現在位置により次回のタイミングでの車両の位置を推定し、この推定位置と次回のタイミングでの車両の測位位置との平均化処理に基づいて現在位置を更新する方法が開示されている。
また、特許文献2には、移動速さについても、移動方位についても、良好な演算結果を得ることができるようにするために、GPS衛星からの電波を受信してGPS受信装置の現在位置を原点とする移動速度を求め、求めた移動速度と1サンプリング期間前の移動速度との差に重み定数を乗算した値に基づいて移動速度の雑音成分を低減し、この雑音成分が低減された移動速度に基づいてGPS受信装置の移動方位を演算するする方法が開示されている。
特開平8−68651号公報
特開平8−62320号公報
しかしながら、従来のフィルタリング方法では、前回の測位位置と今回の測位位置の2ポイント分のデータが用いられるため、測位位置のバラツキに対して必ずしも十分な測位精度を得ることができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能な測位装置、測位方法および測位プログラムを提供することである。
そこで、本発明の目的は、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能な測位装置、測位方法および測位プログラムを提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る測位装置によれば、衛星からの電波を受信し測位計算を行う測位手段と、前記測位手段にて得られた過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出するフィルタリング処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、前回の測位位置と今回の測位位置の2ポイント分のデータだけでなく、それ以前の複数の測位位置を参照しながら、現在位置を算出することができる。このため、都心部や高架下など遮蔽物の多い場所においてGPS受信機を移動させた時に、GPS受信機にて捕捉できる衛星が変化した場合においても、測位位置の直進性および連続性を改善することができ、測位位置のバラツキに対して十分な測位精度を確保することが可能となる。
これにより、前回の測位位置と今回の測位位置の2ポイント分のデータだけでなく、それ以前の複数の測位位置を参照しながら、現在位置を算出することができる。このため、都心部や高架下など遮蔽物の多い場所においてGPS受信機を移動させた時に、GPS受信機にて捕捉できる衛星が変化した場合においても、測位位置の直進性および連続性を改善することができ、測位位置のバラツキに対して十分な測位精度を確保することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位装置によれば、前記フィルタリング処理手段は、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を推定する重み付き回帰推定手段と、複数の測位結果に基づいて前記重み付き回帰推定における重みを算出する重み算出手段とを備えることを特徴とする。
これにより、現在位置を算出するときに、過去の測位位置をどの程度反映させるかを操作することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
これにより、現在位置を算出するときに、過去の測位位置をどの程度反映させるかを操作することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位装置によれば、前記測位手段は、捕捉した複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算する位置計算手段と、前記捕捉した複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて自己の移動速度を計算する速度計算手段とを備えることを特徴とする。
これにより、衛星からの信号を受信することで、GPS受信機の位置だけでなく移動速度も算出することができる。このため、速度センサなどをGPS受信機に別途搭載することなく、GPS受信機の次回の位置を予測することが可能となり、GPS受信機のコストアップを抑制しつつ、GPS受信機の測位精度を向上させることが可能となる。
これにより、衛星からの信号を受信することで、GPS受信機の位置だけでなく移動速度も算出することができる。このため、速度センサなどをGPS受信機に別途搭載することなく、GPS受信機の次回の位置を予測することが可能となり、GPS受信機のコストアップを抑制しつつ、GPS受信機の測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位装置によれば、前記重み算出手段は、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、前記重み付き回帰推定における重みを算出し、前記フィルタリング処理手段は、過去の複数の測位位置および現在の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより現在位置を算出することを特徴とする。
これにより、過去の複数の測位位置および現在の測位位置についての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて現在位置を算出することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位装置によれば、前記重み算出手段は、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、前記重み付き回帰推定における重みを算出し、前記フィルタリング処理手段は、過去の複数の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより今回の測位位置を推定し、前記推定した今回の測位位置とGPSによる今回の測位位置に基づいて現在位置を算出することを特徴とする。
これにより、過去の複数の測位位置についての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて今回の測位位置を推定することが可能となるとともに、GPSによる今回の測位位置を反映させながら現在位置を算出することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位方法によれば、GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算するステップと、前記GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて前記GPS受信機の移動速度を計算するステップと、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記GPS受信機の運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、重み付き回帰推定における重みを算出するステップと、過去の複数の測位位置および現在の測位位置に対して前記重み付き回帰推定を適用することにより現在位置を算出するステップとを備えることを特徴とする。
これにより、過去の複数の測位位置および現在の測位位置についての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて現在位置を算出することができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位方法によれば、GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算するステップと、前記GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて前記GPS受信機の移動速度を計算するステップと、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記GPS受信機の運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、重み付き回帰推定における重みを算出するステップと、過去の複数の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより今回の測位位置を推定するステップと、前記推定した今回の測位位置とGPSによる今回の測位位置に基づいて現在位置を算出するステップとを備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る測位方法によれば、GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算するステップと、前記GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて前記GPS受信機の移動速度を計算するステップと、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記GPS受信機の運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、重み付き回帰推定における重みを算出するステップと、過去の複数の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより今回の測位位置を推定するステップと、前記推定した今回の測位位置とGPSによる今回の測位位置に基づいて現在位置を算出するステップとを備えることを特徴とする。
これにより、過去の複数の測位位置についての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて今回の測位位置を推定することが可能となるとともに、GPSによる今回の測位位置を反映させながら現在位置を算出することができ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る測位プログラムによれば、衛星からの電波を受信し測位計算を行わせるステップと、前記測位計算にて得られた過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る測位プログラムによれば、衛星からの電波を受信し測位計算を行わせるステップと、前記測位計算にて得られた過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
これにより、測位プログラムをコンピュータに実行させることで、過去の複数の測位位置を参照しながら現在位置を算出させることができ、ハードウェア構成の大規模化を抑制しつつ、測位位置のバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
以下、本発明の実施形態に係る測位装置および測位方法について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る測位装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、測位装置には、GPS衛星から送られる電波を受信するGPSアンテナ1、GPS衛星から送られるGPS信号をGPSアンテナ1を介して受信する衛星信号受信手段2、捕捉した複数のGPS衛星の位置およびGPS衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算する位置計算手段3、捕捉した複数のGPS衛星の位置、GPS衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて自己の移動速度を計算する速度計算手段4および過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出するフィルタリング処理手段5が設けられている。
図1は、本発明の一実施形態に係る測位装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、測位装置には、GPS衛星から送られる電波を受信するGPSアンテナ1、GPS衛星から送られるGPS信号をGPSアンテナ1を介して受信する衛星信号受信手段2、捕捉した複数のGPS衛星の位置およびGPS衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算する位置計算手段3、捕捉した複数のGPS衛星の位置、GPS衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて自己の移動速度を計算する速度計算手段4および過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出するフィルタリング処理手段5が設けられている。
ここで、フィルタリング処理手段5には、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を推定する重み付き回帰推定手段7および複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを算出する重み算出手段6が設けられている。
そして、複数のGPS衛星から送られた電波がGPSアンテナ1にて受信されると、衛星信号受信手段2にてGPS信号が抽出され、位置計算手段3および速度計算手段4に送られる。そして、位置計算手段3は、衛星信号受信手段2にて抽出された複数のGPS衛星の信号から複数のGPS衛星の位置データおよびGPS信号の送信時刻を取得する。そして、位置計算手段3は、GPS信号の送信時刻と、GPS受信機がGPS信号を受信した受信時刻を用いることにより、GPS信号の伝播遅延時間を計算し、GPS信号の伝播遅延時間にGPS信号の伝播速度を乗じることにより、GPS信号を送信中のGPS衛星からGPS受信機までの擬似距離を求める。そして、位置計算手段3は、複数のGPS衛星の位置および複数のGPS衛星とGPS受信機とのそれぞれの疑似距離に基づいて、GPS受信機の測位位置を求めることができる。また、速度計算手段4は、衛星信号受信手段2にて抽出された複数のGPS衛星の信号から、複数のGPS衛星の位置、GPS衛星の速度およびドップラ周波数を求め、GPS衛星とGPS受信機の相対速度に基づいて、GPS受信機の速度ベクトルを求めることができる。
そして、複数のGPS衛星から送られた電波がGPSアンテナ1にて受信されると、衛星信号受信手段2にてGPS信号が抽出され、位置計算手段3および速度計算手段4に送られる。そして、位置計算手段3は、衛星信号受信手段2にて抽出された複数のGPS衛星の信号から複数のGPS衛星の位置データおよびGPS信号の送信時刻を取得する。そして、位置計算手段3は、GPS信号の送信時刻と、GPS受信機がGPS信号を受信した受信時刻を用いることにより、GPS信号の伝播遅延時間を計算し、GPS信号の伝播遅延時間にGPS信号の伝播速度を乗じることにより、GPS信号を送信中のGPS衛星からGPS受信機までの擬似距離を求める。そして、位置計算手段3は、複数のGPS衛星の位置および複数のGPS衛星とGPS受信機とのそれぞれの疑似距離に基づいて、GPS受信機の測位位置を求めることができる。また、速度計算手段4は、衛星信号受信手段2にて抽出された複数のGPS衛星の信号から、複数のGPS衛星の位置、GPS衛星の速度およびドップラ周波数を求め、GPS衛星とGPS受信機の相対速度に基づいて、GPS受信機の速度ベクトルを求めることができる。
そして、フィルタリング処理手段5は、位置計算手段3および速度計算手段4にてGPS受信機の測位位置と移動速度が求まると、過去の複数の測位位置に基づいてGPS受信機の測位位置を補正しながらGPS受信機の現在位置を算出することができる。
ここで、フィルタリング処理手段5は、GPS受信機の現在位置を算出する場合、複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを更新しながら、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を算出することができる。
ここで、フィルタリング処理手段5は、GPS受信機の現在位置を算出する場合、複数の測位結果に基づいて重み付き回帰推定における重みを更新しながら、複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を算出することができる。
図2は、本発明の一実施形態に係る重み付き回帰推定方法を説明する図である。
図2において、測位点P1、P2、・・・、Pnにおける測位位置をそれぞれp1、p2、・・・、pn、測位時刻をそれぞれt1、t2、・・・、tnとし、測位時刻t1、t2、・・・、tnにおいて測位位置p1、p2、・・・、pnがそれぞれ得られたものとする。そして、各測位点P1、P2、・・・、Pnにおける測位位置p1、p2、・・・、pnに対して重みwi(i=1〜n)をそれぞれ与え、これらの点(t1、p1、w1)、(t2、p2、w2)、・・・、(tn、pn、wn)を重み付き回帰直線で近似すると、測位点Pにおける測位位置pと測位時刻tとの関係は、以下の(1)式で与えることができる。
図2において、測位点P1、P2、・・・、Pnにおける測位位置をそれぞれp1、p2、・・・、pn、測位時刻をそれぞれt1、t2、・・・、tnとし、測位時刻t1、t2、・・・、tnにおいて測位位置p1、p2、・・・、pnがそれぞれ得られたものとする。そして、各測位点P1、P2、・・・、Pnにおける測位位置p1、p2、・・・、pnに対して重みwi(i=1〜n)をそれぞれ与え、これらの点(t1、p1、w1)、(t2、p2、w2)、・・・、(tn、pn、wn)を重み付き回帰直線で近似すると、測位点Pにおける測位位置pと測位時刻tとの関係は、以下の(1)式で与えることができる。
ここで、n個の測位点P1、P2、・・・、Pnに対して重み付き回帰推定を適用することにより、GPS受信機の運動軌跡Rを推定する。そして、GPSによる測位位置の誤差、GPS受信機の移動速度を用いた測位位置の推定値または重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡Rからの距離などによって、測位点P1、P2、・・・、Pnの測位位置の重みwiを推定することができる。例えば、GPSによる測位位置の誤差から判断して、確実に高い信頼度の測位点P1、P2、・・・、Pnに対しては重みwiを大きくすることができる。一方、運動軌跡Rから離れすぎる測位点P1、P2、・・・、Pnに対しては重みwiを小さくすることができる。
すなわち、運動軌跡Rとの距離をd、GPS受信機の移動速度をvとすると、しきい値thresholdに対して以下の(2)式を満たす測位点P1、P2、・・・、Pnに対しては重みwiを小さくすることができる。
d−vΔt≧threshold ・・・(2)
重み付け回帰直線により、t=tの時受信機の位置pを求める。
d−vΔt≧threshold ・・・(2)
重み付け回帰直線により、t=tの時受信機の位置pを求める。
そして、各測位点P1、P2、・・・、Pnにおける重みwiがそれぞれ求まると、測位点P1、P2、・・・、Pnについて重み付き回帰推定を行うことにより、測位時刻tにおける測位位置pを求めることができる。
これにより、前回の測位位置と今回の測位位置の2ポイント分のデータだけでなく、それ以前の複数の測位位置p1、p2、・・・、pnを参照しながら、現在位置pを算出することができる。このため、都心部や高架下など遮蔽物の多い場所においてGPS受信機を移動させた時に、GPS受信機にて捕捉できる衛星が変化した場合においても、測位位置の直進性および連続性を改善することができ、測位位置p1、p2、・・・、pnのバラツキに対して十分な測位精度を確保することが可能となる。
これにより、前回の測位位置と今回の測位位置の2ポイント分のデータだけでなく、それ以前の複数の測位位置p1、p2、・・・、pnを参照しながら、現在位置pを算出することができる。このため、都心部や高架下など遮蔽物の多い場所においてGPS受信機を移動させた時に、GPS受信機にて捕捉できる衛星が変化した場合においても、測位位置の直進性および連続性を改善することができ、測位位置p1、p2、・・・、pnのバラツキに対して十分な測位精度を確保することが可能となる。
図3は、本発明の第1実施形態に係る測位方法を示すフローチャートである。
図3において、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを蓄積する(ステップS1)。そして、GPSによる測位位置の誤差、GPS受信機の移動速度を用いた測位位置の推定値または重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡Rからの距離などから、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnの重みと、今回の測位位置pの重みとを推定する(ステップS2)。具体的には、GPSによる測位位置の誤差から判断して、確実に高い信頼度の測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては大きな重みを与えることができる。一方、運動軌跡Rから離れる測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては小さな重みを与えることができる。
図3において、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを蓄積する(ステップS1)。そして、GPSによる測位位置の誤差、GPS受信機の移動速度を用いた測位位置の推定値または重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡Rからの距離などから、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnの重みと、今回の測位位置pの重みとを推定する(ステップS2)。具体的には、GPSによる測位位置の誤差から判断して、確実に高い信頼度の測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては大きな重みを与えることができる。一方、運動軌跡Rから離れる測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては小さな重みを与えることができる。
次に、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnおよび今回の測位位置pに対して重み付き回帰推定を行うことにより、今回の測位位置pを補正し、現在位置を算出することができる(ステップS3)。そして、現在位置を算出すると、その現在位置を測位結果として出力することができる(ステップS4)。
これにより、過去の複数の測位位置p1、p2、・・・、pnおよび現在の測位位置pについての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて現在位置を算出することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置p1、p2、・・・、pnのバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
これにより、過去の複数の測位位置p1、p2、・・・、pnおよび現在の測位位置pについての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて現在位置を算出することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置p1、p2、・・・、pnのバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
図4は、本発明の第2実施形態に係る測位方法を示すフローチャートである。
図4において、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを蓄積する(ステップS11)。そして、GPSによる測位位置の誤差、GPS受信機の移動速度を用いた測位位置の推定値または重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡Rからの距離などから、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnの重みを推定する(ステップS12)。具体的には、GPSによる測位位置の誤差から判断して、確実に高い信頼度の測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては大きな重みを与えることができる。一方、運動軌跡Rから離れる測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては小さな重みを与えることができる。
図4において、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを蓄積する(ステップS11)。そして、GPSによる測位位置の誤差、GPS受信機の移動速度を用いた測位位置の推定値または重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡Rからの距離などから、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnの重みを推定する(ステップS12)。具体的には、GPSによる測位位置の誤差から判断して、確実に高い信頼度の測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては大きな重みを与えることができる。一方、運動軌跡Rから離れる測位位置p1、p2、・・・、pnに対しては小さな重みを与えることができる。
次に、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnに対して重み付き回帰推定を行うことにより、今回の測位位置pを推定する(ステップS13)。重み付き回帰推定にて求めた今回の測位位置pの推定値と、GPSにて求めた今回の測位位置pの計算値に対して2値平滑化フィルタリングを行うことにより、現在位置を算出することができる(ステップS14)。そして、現在位置を算出すると、その現在位置を測位結果として出力することができる(ステップS15)。
これにより、過去の複数の測位位置p1、p2、・・・、pnについての重みを適正化しながら、重み付き回帰推定にて今回の測位位置pを推定することが可能となるとともに、GPSによる今回の測位位置pを反映させながら現在位置を算出することができる。このため、複数の測位結果に基づいて現在位置を算出する場合においても、異常な測位結果が今回の測位演算に反映され難くすることができ、測位位置p1、p2、・・・、pnのバラツキのある環境下における測位精度を向上させることが可能となる。
図5(a)は、測位結果として生データを用いた場合と2値平滑化フィルタリング結果を用いた場合とを比較して示す図、図5(b)は、測位結果として回帰直線によるフィルタリング結果を用いた場合と重み付き回帰推定によるフィルタリング結果を用いた場合とを比較して示す図である。
図5において、重み付き回帰推定によるフィルタリングでは、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを利用しながら測位計算を行うため、2値平滑化フィルタリングに比べてフィルタリングの効果が改善され、GPS測位の軌跡の直進性と連続性をともに向上させることができた。また、回帰推定時に重み付けすることで、単なる回帰推定に比べて、ノイズに影響され難い特性を得ることができ、GPS測位の軌跡の直進性をさらに改善することができた。
図5において、重み付き回帰推定によるフィルタリングでは、以前のn個の測位位置p1、p2、・・・、pnを利用しながら測位計算を行うため、2値平滑化フィルタリングに比べてフィルタリングの効果が改善され、GPS測位の軌跡の直進性と連続性をともに向上させることができた。また、回帰推定時に重み付けすることで、単なる回帰推定に比べて、ノイズに影響され難い特性を得ることができ、GPS測位の軌跡の直進性をさらに改善することができた。
1 GPSアンテナ、2 衛星信号受信手段、3 位置計算手段、4 速度計算手段、5 フィルタリング処理手段、6 重み算出手段、7 重み付き回帰推定手段
Claims (8)
- 衛星からの電波を受信し測位計算を行う測位手段と、
前記測位手段にて得られた過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出するフィルタリング処理手段とを備えることを特徴とする測位装置。 - 前記フィルタリング処理手段は、
複数の測位位置を用いた重み付き回帰推定に基づいて現在位置を推定する重み付き回帰推定手段と、
複数の測位結果に基づいて前記重み付き回帰推定における重みを算出する重み算出手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の測位装置。 - 前記測位手段は、
捕捉した複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算する位置計算手段と、
前記捕捉した複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて自己の移動速度を計算する速度計算手段とを備えることを特徴とする請求項1または2記載の測位装置。 - 前記重み算出手段は、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、前記重み付き回帰推定における重みを算出し、
前記フィルタリング処理手段は、過去の複数の測位位置および現在の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより現在位置を算出することを特徴とする請求項3記載の測位装置。 - 前記重み算出手段は、GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記重み付き回帰推定にて求めた運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、前記重み付き回帰推定における重みを算出し、
前記フィルタリング処理手段は、過去の複数の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより今回の測位位置を推定し、前記推定した今回の測位位置とGPSによる今回の測位位置に基づいて現在位置を算出することを特徴とする請求項3記載の測位装置。 - GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算するステップと、
前記GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて前記GPS受信機の移動速度を計算するステップと、
GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記GPS受信機の運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、重み付き回帰推定における重みを算出するステップと、
過去の複数の測位位置および現在の測位位置に対して前記重み付き回帰推定を適用することにより現在位置を算出するステップとを備えることを特徴とする測位方法。 - GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置および前記衛星までの擬似距離に基づいて測位位置を計算するステップと、
前記GPS受信機にて捕捉された複数の衛星の位置、前記衛星の速度およびドップラ周波数に基づいて前記GPS受信機の移動速度を計算するステップと、
GPSによる測位位置の誤差、前記移動速度を用いた測位位置の推定値または前記GPS受信機の運動軌跡からの距離のいずれか少なくとも一つを参照することにより、重み付き回帰推定における重みを算出するステップと、
過去の複数の測位位置に対して重み付き回帰推定を適用することにより今回の測位位置を推定するステップと、
前記推定した今回の測位位置とGPSによる今回の測位位置に基づいて現在位置を算出するステップとを備えることを特徴とする測位方法。 - 衛星からの電波を受信し測位計算を行わせるステップと、
前記測位計算にて得られた過去の複数の測位位置および現在の測位位置に基づいて現在位置を算出させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする測位プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005116567A JP2006292653A (ja) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | 測位装置、測位方法および測位プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005116567A JP2006292653A (ja) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | 測位装置、測位方法および測位プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006292653A true JP2006292653A (ja) | 2006-10-26 |
Family
ID=37413362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005116567A Withdrawn JP2006292653A (ja) | 2005-04-14 | 2005-04-14 | 測位装置、測位方法および測位プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006292653A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017111098A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Kddi株式会社 | 情報処理装置、測位システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラム |
JP6430087B1 (ja) * | 2018-03-23 | 2018-11-28 | 三菱電機株式会社 | 経路生成装置、および、車両制御システム |
-
2005
- 2005-04-14 JP JP2005116567A patent/JP2006292653A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017111098A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Kddi株式会社 | 情報処理装置、測位システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラム |
JP6430087B1 (ja) * | 2018-03-23 | 2018-11-28 | 三菱電機株式会社 | 経路生成装置、および、車両制御システム |
WO2019180919A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 三菱電機株式会社 | 経路生成装置、および、車両制御システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11474258B2 (en) | System for determining a physical metric such as position | |
US11808865B2 (en) | Method and system for calibrating a system parameter | |
US11982753B2 (en) | Method and system for calibrating a system parameter | |
US20230251388A1 (en) | Navigation satellite system reception device, method for processing navigation satellite signal from same, and program | |
JP2011013189A (ja) | 測位装置及びプログラム | |
JPH11118903A (ja) | 位置検出装置 | |
JP5636552B2 (ja) | 移動受信機による、衛星からの拡散スペクトル信号の取得を最適化する方法 | |
JP4778277B2 (ja) | 測位信号受信装置及び測位信号受信方法 | |
JP4777353B2 (ja) | Gps測位方法及びgps測位装置 | |
JP2006292653A (ja) | 測位装置、測位方法および測位プログラム | |
JP5163474B2 (ja) | Gnss受信装置及び測位方法 | |
US7961145B1 (en) | Method and apparatus for estimating relative position in a global navigation satellite system | |
CN110678781B (zh) | 定位方法和定位终端 | |
JP4215264B2 (ja) | 位置及び姿勢推定装置 | |
JP2009103509A (ja) | Gnss受信装置及び測位方法 | |
JP2015087227A (ja) | 測位方法及び測位装置 | |
WO2017022391A1 (ja) | マルチパス検出装置、マルチパス検出方法、マルチパス検出プログラム、測位装置、測位方法、および測位プログラム | |
KR102584796B1 (ko) | Gis 정보를 이용한 위치 추정 방법 및 그 장치 | |
CN111158021A (zh) | 电离层行扰的估计方法及系统、预警终端 | |
CN107003414B (zh) | 定位方法和终端 | |
US20240045077A1 (en) | Method and apparatus for determining a frequency related parameter of a frequency source | |
US20240103118A1 (en) | Method and apparatus that uses radio transmissions for surface mapping | |
US20230129514A1 (en) | Positioning system and method | |
WO2024095512A1 (ja) | 移動体測位装置及び移動体測位方法 | |
JP4948485B2 (ja) | 方位探知装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070404 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |