JP2017111099A - 情報処理装置、測位方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
<情報処理装置>
図1は、本実施形態に係る情報処理装置を示す。情報処理装置100は、複数の航法衛星300(300a、300b、300c、300d)によって無線送信される航法信号を受信し、該航法信号に基づいて該情報処理装置100の測位を行うことによって位置情報を得る。また、情報処理装置100は、基地局200によって送信される下りリンクの無線信号を受信し、該下りリンクの信号に付帯される位置情報を取得する。
さらに、情報処理装置100は、第1の測位によって得られた位置に対して推定される誤差と、第2の測位によって得られた位置に対して推定される誤差とを累積することによって累積誤差を演算する。情報処理装置100は、該累積誤差に基づいて、第1の測位と、第2の測位との間で切り替える。情報処理装置100は、消費電力が高い第1の測位と、消費電力が低い第2の測位との間で切り替えることによって、消費電力を低減しつつ、測位した位置に対して推定される誤差を所定の範囲に保つことができる。
図2は、情報処理装置100のハードウェア構成例を示す。図2に示される例では、情報処理装置100には、1又は複数のセンサーとして、ジャイロセンサー、及び加速度センサーが搭載される。情報処理装置100にジャイロセンサー、及び加速度センサー以外のセンサーが搭載されてもよい。
加速度センサー106は、例えば3軸加速度センサーによって構成され、互いに直交する3軸方向の加速度の大きさをそれぞれ計測する。加速度センサー106は、3軸方向の加速度の大きさを表す情報(以下、「加速度情報」という)をCPU108へ入力する。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック図である。情報処理装置100は、位置推定誤差演算部402、方位推定誤差演算部404、自律航法演算部406、自律航法誤差演算部408、累積誤差演算部410、及び測位制御部412を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、EEPROM112に記憶されているプログラム114に従ったCPU108からの命令によって動作することで実現される。
情報処理装置100の各部を詳細に説明する。位置推定誤差演算部402は、図2に示されている航法信号受信部102、無線通信部116、近距離無線通信部118、及びCPU108によって実現され、航法信号受信部102によって入力される位置情報、無線通信部116によって受信される基地局200の位置情報、及び近距離無線通信部118によって受信されるビーコン発信機の位置情報の少なくとも一つに基づいて、情報処理装置100の位置情報に対して推定される誤差(以下、「位置推定誤差」という)を演算する。位置推定誤差の演算方法について詳細に説明する。
図4は、位置推定誤差の演算方法の一例を示す。位置推定誤差演算部402は、航法信号受信部102によって入力された位置情報、無線通信部116によって受信される基地局200の位置情報、及び近距離無線通信部118によって受信されるビーコン発信機の位置情報の少なくとも一つに基づいて、予測区間などの統計処理を行うことによって、これから測位することによって得られる値(以下、「推定位置」という)の範囲を推定する。これによって、推定位置に対する誤差を推定できる。
図5は、方位推定誤差の演算方法の一例を示す。方位推定誤差演算部404は、航法信号受信部102、無線通信部116、及び近距離無線通信部118の少なくとも一つによって入力された複数の位置情報に基づいて、方位推定誤差を求めるために使用する複数の位置情報を選択する。図5には、方位推定誤差演算部404が、4個の位置情報P300−位置情報P303に基づいて方位推定誤差を推定する例を示す。方位推定誤差演算部404が2個−3個の位置情報に基づいて方位推定誤差を推定するようにしてもよいし、5個以上の位置情報に基づいて方位推定誤差を推定するようにしてもよい。方位推定誤差を推定するために使用する位置情報の数は予め設定されてもよいし、方位推定誤差を推定するときに設定してもよい。
方位推定誤差演算部404は、次の式(2)によって角度θpを計算する。角度θpは、回帰直線L3と直線L5とがなす角度である。直線L5は、回帰直線L3が得られた主成分分析処理の入力値に含まれる測位値のうち、時間的に最も前の測位値P300と、時間的に最も後の測位値P303とを含む直線である。
図3に戻り説明を続ける。自律航法演算部406は、図2に示されているジャイロセンサー104、加速度センサー106、及びCPU108によって実現され、ジャイロセンサー104によって入力される角速度情報、及び加速度センサー106によって入力される加速度情報に基づいて、情報処理装置100の位置を演算する。
図7は、本実施形態に係る情報処理装置100の動作の一例を示す。図7に示される例では、情報処理装置100は定期的に測位を行うことによって位置情報を取得する。なお、定期的に位置情報を取得する場合に限らず不定期的に、情報処理装置100が測位を行い、位置情報を取得する場合にも適用できる。
<情報処理装置>
本実施形態に係る情報処理装置500は、図1、図2を適用できる。
図8は、本実施形態に係る情報処理装置の機能ブロック図である。情報処理装置500は、位置方位推定誤差演算部602、自律航法演算部606、自律航法誤差演算部608、累積誤差演算部610、及び測位制御部612を有する。これら各部は、図2に示されている各構成要素のいずれかが、情報処理装置500のEEPROM112に記憶されているプログラム114に従ったCPU108からの命令によって動作することで実現される。
情報処理装置500の各部を詳細に説明する。位置方位推定誤差演算部602は、図2に示されている情報処理装置500の航法信号受信部102、無線通信部116、近距離無線通信部118、及びCPU108によって実現される。
図9は、位置推定誤差及び方位推定誤差の演算方法の一例を示す。位置方位推定誤差演算部602は、航法信号受信部102によって入力された位置情報、無線通信部116によって受信される基地局200の位置情報、及び近距離無線通信部118によって受信されるビーコン発信機の位置情報のいずれかに基づいて、予測区間などの統計処理を行うことによって、推定位置の範囲を推定する。これによって、推定位置に対する誤差を推定できる。
次に、位置方位推定誤差演算部602は、上述した式(2)によってθpを求める。
図10は、本実施形態に係る情報処理装置500の動作の一例を示す。図10に示される例では、情報処理装置500は定期的に測位を行うことによって位置情報を取得する。
ステップS1002−S1006は、図7に示されるステップS702−S706を適用できる。
図11を参照して方位誤差の推定方法の他の例を説明する。図11は、方位誤差の推定方法の一例を示す。図11には、第1の測位の測位結果である測位値P401、P402、P403及びP404と回帰直線L10とが示されている。また、図11には、測位値P401を中心とする円C_401と、測位値P402を中心とする円C_402と、測位値P403を中心とする円C_403と、測位値P404を中心とする円C_404とが示されている。各円C_401、C_402、C_403、C_404の半径は、該円の中心の測位値P401、P402、P403、P404の不確からしさに応じた長さである。つまり、測位値の不確からしさが大きいほどに、該測位値を中心にした円の半径は大きくなる。ある測位値の不確からしさは、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差に基づいて決定される。第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に含まれている。つまり、第1の測位の測位結果は、測位値と、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報とを含む。
以上、本実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
102…航法信号受信部
104…ジャイロセンサー
106…加速度センサー
108…CPU
110…RAM
112…EEPROM
114…プログラム
116…無線通信部
118…近距離無線通信部
150…バスライン
200…基地局
300(300a、300b、300c、300d)…航法衛星
402…位置推定誤差演算部
404…方位推定誤差演算部
406…自律航法演算部
408…自律航法誤差演算部
410…累積誤差演算部
412…測位制御部
500…情報処理装置
602…位置方位推定誤差演算部
606…自律航法演算部
608…自律航法誤差演算部
610…累積誤差演算部
612…測位制御部
Claims (8)
- 1又は複数の無線通信装置によって送信される信号に基づいて測位を行う第1の測位部と、
1又は複数のセンサーによって取得される情報に基づいて測位を行う第2の測位部と、
前記第1の測位部によって測位される位置に対して推定される第1の誤差と、前記第2の測位部によって測位される位置に対して推定される第2の誤差とに基づいて、累積誤差を算出する演算部と、
該演算部によって算出された累積誤差に基づいて、前記第1の測位部による測位と、前記第2の測位部による測位とを切り替える制御部と
を有する、情報処理装置。 - 前記第2の測位部は、前記情報処理装置が移動することによって前記1又は複数のセンサーによって取得された前記情報に基づいて測位を行う、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記演算部は、前記第1の測位部による測位から前記第2の測位部による測位に切り替える位置からの移動方位に対して推定される誤差に基づいて、前記第1の誤差を算出する、請求項1又は請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記演算部は、前記移動方位に対して推定される誤差を、前記第1の測位部によって測位される複数の位置の各々に対して推定される複数の第1の誤差と、該複数の位置の各々の間隔に基づいて算出する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記演算部は、測位を開始した位置に対して推定される誤差に基づいて、前記第1の誤差を算出する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記演算部は、前記第1の測位部によって測位される複数の位置に基づいて予測される位置に対する誤差に基づいて、前記第1の誤差を算出する、請求項5に記載の情報処理装置。
- 1又は複数の無線通信装置によって送信される信号に基づいて測位を行う第1の測位部と、1又は複数のセンサーによって取得される情報に基づいて測位を行う第2の測位部とを有する情報処理装置によって実行される測位方法であって、
前記第1の測位部によって測位される位置に対して推定される第1の誤差と、前記第2の測位部によって測位される位置に対して推定される第2の誤差とに基づいて、累積誤差を算出するステップと、
該累積誤差に基づいて、前記第1の測位部による測位と、前記第2の測位部による測位とを切り替えるステップと
を有する、測位方法。 - 1又は複数の無線通信装置によって送信される信号に基づいて測位を行う第1の測位部と、1又は複数のセンサーによって取得される情報に基づいて測位を行う第2の測位部とを有する情報処理装置に、
前記第1の測位部によって測位される位置に対して推定される第1の誤差と、前記第2の測位部によって測位される位置に対して推定される第2の誤差とに基づいて、累積誤差を算出させ、
該累積誤差に基づいて、前記第1の測位部による測位と、前記第2の測位部による測位とを切り替えさせる、プログラム。
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