JP2011191153A - 移動体位置推定検出システム及び移動体位置推定検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる場所にそれぞれ設置されて、移動体により生じる物理量の信号を検出する複数の磁気検出器1と、各磁気検出器1の検出した信号に対応したパラメータの値を最小自乗法により算出し、パラメータの値に基づいて、各磁気検出器1の検出に係る移動体の位置をそれぞれ算出する位置算出器4A及び4Bと、位置算出器4A及び4Bが算出した位置に基づいて、移動体の位置を推定検出する位置推定検出器10とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施の形態1に係る移動体位置推定検出システムを表す図である。図1ではシステムを構成する検出装置100の構成を中心に表している。本実施の形態の位置推定検出システムでは、例えば、一定の間隔で複数の検出装置100を設置し、互いをケーブル200によって接続し、データ等を含む信号を送受信(通信)できるようにしている。ここで、各検出装置100の設置については、例えば移動体のおよその移動方向があらかじめわかっている場合には、移動方向と直交する方向に沿って配置するようにすることが望ましい。また、ここでは、ケーブル200を用いた有線通信を行っているが、これに限るものではない。例えば、検出に係る物理量(本実施の形態では磁気)に影響を与えないような通信(例えば音響通信)を行うことができる場合には無線通信を行うこともできる。
HX ={(2X2 −Y2 −Z2 )Mmx+3XYMmy+3ZXMmz}
/(X2 +Y2 +Z2 )5/2 …(1)
Hy ={3XYMmx+(2Y2 −Z2 −X2 )Mmy+3YZMmz}
/(X2 +Y2 +Z2 )5/2 …(2)
Hz ={3XZMmx+3YZMmy+(2Z2 −Y2 −X2 )Mmz}
/(X2 +Y2 +Z2 )5/2 …(3)
Mmx=Mm ・sinθ・cosφ …(4)
Mmy=Mm ・sinθ・sinφ …(5)
Mmz=Mm ・cosθ …(6)
また、X,Y,Zについては、次式(7)〜(9)となる。
X=X0 +Vcosα・t …(7)
Y=Y0 +Vsinα・t …(8)
Z=Z0 …(9)
Mm :移動体の磁気モーメント
θ :磁気モーメントの方向と磁気検出器1のz軸方向とのなす角
φ :磁気モーメントの方向と磁気検出器1のx軸方向とのなす角
t :時間
V :移動体速度
α :磁気検出器1と移動体の移動方向とのなす角
X0 ,Y0 :移動体の初期位置
Z0 :磁気検出器1と移動体との距離の高さ成分(例えば船舶の場合は一定となる)
である。
am =(Mm ,X0 ,Y0 ,V,α,θ,φ) …(10)
Pm tPm =Pmx t Pmx+Pmy t Pmy+Pmz t Pmz …(12)
Pm trm =Pmx t rmx+Pmy t rmy+Pmz t rmz …(13)
Pmx:x軸方向の磁気信号の各パラメータの一階微分からなる行列
Pmy:y軸方向の磁気信号の各パラメータの一階微分からなる行列
Pmz:z軸方向の磁気信号の各パラメータの一階微分からなる行列
rm :残差の自乗和
Δam :パラメータの修正値
である。
Ht =(HX 2+HY 2+HZ 2)1/2 …(14)
図4は本発明の実施の形態2に係る位置検出システムを表す図である。上述の実施の形態1においては、磁気検出器1を用いて、磁気信号に基づく位置等を推定して検出を行った。本実施の形態の検出装置100Aは、電界強度を信号として検出(受信)して電気信号(以下、電界信号という)に変換する電界検出器(電界センサ)8を有している点で、実施の形態1の検出装置100とは異なる。そのため、A/D変換器2及びデータ収集器3は電界信号を処理し、電界に係るデータを記録することとなる。また、位置算出器4A及び4Bは、電界信号に基づくデータにより位置等を推定する処理を行うため、パラメータ等が異なることとなるが、本実施の形態ではこれらの手段には同じ符号を付して説明するものとする。
Ey =ΣIσi・Yi/(Xi 2+Yi 2+Zi 2)3/2 …(16)
Ez =ΣIσi・Zi/(Xi 2+Yi 2+Zi 2)3/2 …(17)
X1 =X0 +Vcosα・t …(18)
Y1 =Y0 +Vsinα・t …(19)
とし、
Xi =X1 +di ・cosα・t …(20)
Yi =Y1 +di ・sinα・t …(21)
とする。
X0 ,Y0 :基準位置
i :点電流源の個数(1,2,…)
Iσi:Ii /4πσ1
Ii :各点電流源の電流量
σ1 :海水の電気伝導度(導電率)
t :時間
V :移動体速度
di :第1の点電流源と各点電流源との船体長方向の間隔(1,2,…,i−1)
Zi :電界検出器8からの移動体の高さ(水上を走行する船舶ではほぼ水深と同じ)
α :電界検出器8のX軸方向と移動体の移動方向とのなす角
を表す。ここで、点電流源Iを点電荷Qとして見た場合、点電流源Iと点電荷QとはI=σ・Q/εの関係となる。εは誘電率である。また、ΣIi =0、すなわち各点電流源の総和は0となる。
ae =(Iσi,di ,X0 ,Y0 ,Zi ,V,α) …(22)
Pe tPe =Pex t Pex+Pey t Pey+Pez t Pez …(24)
Pe tre =Pex t rex+Pey t rey+Pez t rez …(25)
Pex:x軸方向の電界信号の各パラメータの一階微分からなる行列
Pey:y軸方向の電界信号の各パラメータの一階微分からなる行列
Pez:z軸方向の電界信号の各パラメータの一階微分からなる行列
re :残差の自乗和
Δae :パラメータの修正値
である。
Et =(EX 2+EY 2+EZ 2)1/2 …(26)
上記の実施の形態1においては磁気検出器1の検出に係る磁気信号に基づいて移動体の位置を推定した。また、実施の形態2においては電界検出器8の検出に係る電界信号に基づいて推定を行った。例えば、より精度の高い推定等を行うため、磁気検出器1及び電界検出器8を備え、電界信号及び磁界信号を組み合わせて最小自乗法を適用することもできる。このとき、電界信号及び磁界信号に係るデータに基づくパラメータの組は次式(27)のようになる。
a=(Me ,Mm ,x0 ,y0 ,V,α,θ,φ,d) …(27)
上述の各実施の形態においては、各検出装置100において、それぞれ位置の算出を行うようにしたが、これに限定するものではない。例えば、位置推定検出器10を有する検出装置100において、1又は複数の位置算出器4等を集中して設け、他の検出装置100は、磁気信号、電界信号等をその検出装置100に送信するようにしてもよい。また、場合によっては複数の磁気検出器1、電界検出器8等だけを所定の位置に配置して、データ収集器3、位置算出器4、位置推定検出器10を有する検出装置100が集中して記録、推定処理等を行うようにしてもよい。
上述の実施の形態では、磁気検出器1、電界検出器8の検出に係る磁気信号、電界信号に基づいて、移動体の位置を推定検出するようにしたが、例えば、水圧センサ、音響センサ等を用いて検出した圧力に基づいて位置を推定検出するようにしてもよい。
Claims (9)
- 異なる場所にそれぞれ設置されて、移動体により生じる物理量の信号を検出する複数の検出手段と、
各検出手段の検出した信号に対応したパラメータの値を最小自乗法により算出し、前記パラメータの値に基づいて、前記各検出手段の検出に係る前記移動体の位置をそれぞれ算出する位置算出手段と、
該位置算出手段が算出した前記位置に基づいて、前記移動体の位置を推定検出する位置推定検出手段と
を備えることを特徴とする移動体位置推定検出システム。 - 前記位置算出手段は、複数の初期値に基づいて最小自乗法による演算を行ってパラメータの値を算出し、各々の前記パラメータの値に基づいて、前記移動体の位置を算出することを特徴とする請求項1記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記位置算出手段を複数有し、前記移動体の位置の算出を分散して行うことを特徴とする請求項1又は2記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記位置推定検出手段は、前記各検出手段の検出に基づく各位置の算出に係る残差に基づいて、最小の残差に係る前記位置を推定検出に係る位置として特定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記位置推定検出手段は、各検出手段の検出した信号のうち、信号レベルが最も大きな信号に基づいて算出された前記位置と前記特定に係る位置との距離に基づいて、前記特定に係る位置を推定検出した位置として採用するかどうかを判断する処理をさらに行うことを特徴とする請求項4に記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記移動体の速度及び前記位置との最接近位置をさらに推定検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記物理量の大きさ又は前記パラメータの値に基づいて前記移動体又はその種別を判断することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の移動体位置推定検出システム。
- 前記物理量を、電界又は磁界のうち、少なくとも一方とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の移動体位置推定検出システム。
- 移動体に対して異なる場所に設置した複数の検出手段が、移動体により生じる物理量による信号を同時に受信していった時系列のデータから、
位置算出手段が、最小自乗法に基づいて、各検出手段が受信した信号に基づく前記移動体の位置をそれぞれ算出する工程と、
位置推定検出手段が、前記位置算出手段が算出した各位置に基づいて、前記移動体の位置を推定検出する工程と
を有することを特徴とする移動体位置推定検出方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015025692A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社島津製作所 | 磁気測定システム |
CN111670388A (zh) * | 2018-01-31 | 2020-09-15 | 佳能电子株式会社 | 检查装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04134201A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-08 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 位置局限が可能な磁気探知装置 |
US5387863A (en) * | 1992-04-14 | 1995-02-07 | Hughes Aircraft Company | Synthetic aperture array dipole moment detector and localizer |
JP2002333484A (ja) * | 2002-07-03 | 2002-11-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 移動目標の相対位置検出方法 |
JP2005181164A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Universal Shipbuilding Corp | 移動体位置等推定検出方法、装置及び移動体位置等推定検出方法のプログラム |
JP2007155388A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Universal Shipbuilding Corp | 移動体位置等推定検出方法、装置及び移動体位置等推定検出方法のプログラム |
JP2009047516A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Pasuko:Kk | 地物情報判読用画像生成方法およびプログラム |
-
2010
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04134201A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-08 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 位置局限が可能な磁気探知装置 |
US5387863A (en) * | 1992-04-14 | 1995-02-07 | Hughes Aircraft Company | Synthetic aperture array dipole moment detector and localizer |
JP2002333484A (ja) * | 2002-07-03 | 2002-11-22 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 移動目標の相対位置検出方法 |
JP2005181164A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Universal Shipbuilding Corp | 移動体位置等推定検出方法、装置及び移動体位置等推定検出方法のプログラム |
JP2007155388A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Universal Shipbuilding Corp | 移動体位置等推定検出方法、装置及び移動体位置等推定検出方法のプログラム |
JP2009047516A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Pasuko:Kk | 地物情報判読用画像生成方法およびプログラム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015025692A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社島津製作所 | 磁気測定システム |
CN111670388A (zh) * | 2018-01-31 | 2020-09-15 | 佳能电子株式会社 | 检查装置 |
CN111670388B (zh) * | 2018-01-31 | 2023-06-30 | 佳能电子株式会社 | 检查装置 |
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