JP2024073055A - Movable body position estimation device and movable body position estimation program - Google Patents

Movable body position estimation device and movable body position estimation program Download PDF

Info

Publication number
JP2024073055A
JP2024073055A JP2022184047A JP2022184047A JP2024073055A JP 2024073055 A JP2024073055 A JP 2024073055A JP 2022184047 A JP2022184047 A JP 2022184047A JP 2022184047 A JP2022184047 A JP 2022184047A JP 2024073055 A JP2024073055 A JP 2024073055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
satellite positioning
acceleration
positioning device
moving body
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.)
Pending
Application number
JP2022184047A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一貴 飯島
Kazuki Iijima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JRC Mobility Inc
Original Assignee
JRC Mobility Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JRC Mobility Inc filed Critical JRC Mobility Inc
Priority to JP2022184047A priority Critical patent/JP2024073055A/en
Publication of JP2024073055A publication Critical patent/JP2024073055A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

To provide a movable body position estimation device capable of accurately estimating a current position of a movable body, without requiring a large-scale construction for mounting a wheel speed pulse generator on a movable body, in a dead reckoning technique for estimating a current position of a movable body.SOLUTION: A movable body position estimation device 8 comprises: a movable body data acquiring unit 81 for acquiring information on a speed of a movable body and information on measurement reliability based on reception power of a reflection wave and/or an SN ratio of a radar device 5, which is mounted on the movable body and measures a speed of the movable body, from the radar device 5, and acquiring information on the speed of the movable body from a satellite positioning device 6 mounted on the movable body and measuring the speed of the movable body; and a speed selection unit 82 for, when the measurement reliability based on the reception power of the reflection wave and/or the SN ratio of the radar device 5 is high, selecting the speed of the movable body measured by the radar device 5, and when the measurement reliability based on the reception power of the reflection wave and/or the SN ratio of the radar device 5 is low, selecting the speed of the movable body measured by the satellite positioning device 6.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、移動体の現在位置を推定するためのデッドレコニング技術に関する。 This disclosure relates to dead reckoning technology for estimating the current position of a moving object.

移動体の現在位置を推定するためのデッドレコニング技術が、特許文献１～３等に開示されている。デッドレコニング技術は、衛星測位装置が受信可能であるときに、衛星測位装置が計測した衛星測位位置に基づいて、移動体の現在位置を推定し、衛星測位装置が受信不能であるときに、車輪速パルス発生装置及び加速度／角速度センサを用いて、移動体の現在位置を推定する。 Dead reckoning technology for estimating the current position of a moving object is disclosed in Patent Documents 1 to 3, etc. Dead reckoning technology estimates the current position of a moving object based on the satellite positioning position measured by the satellite positioning device when the satellite positioning device is able to receive signals, and estimates the current position of the moving object using a wheel speed pulse generator and acceleration/angular velocity sensors when the satellite positioning device is unable to receive signals.

従来技術の移動体位置推定システムの構成を図１に示す。従来技術の移動体位置推定処理の手順を図２に示す。従来技術の移動体位置推定システムＬ１は、衛星測位装置１、車輪速パルス発生装置２、加速度／角速度センサ３及び移動体位置推定装置４を備える。従来技術の移動体位置推定装置４は、移動体データ取得部４１及び位置推定部４２を備える。 The configuration of a conventional mobile object position estimation system is shown in Figure 1. The procedure for the conventional mobile object position estimation process is shown in Figure 2. The conventional mobile object position estimation system L1 comprises a satellite positioning device 1, a wheel speed pulse generator 2, an acceleration/angular velocity sensor 3, and a mobile object position estimation device 4. The conventional mobile object position estimation device 4 comprises a mobile object data acquisition unit 41 and a position estimation unit 42.

移動体データ取得部４１は、（１）移動体に搭載され移動体の位置を計測する衛星測位装置１から、移動体の位置の情報及び衛星測位装置１の計測信頼度（測位位置の精度の目安値）の情報を取得し、（２）移動体に搭載され車軸の回転数に基づくパルス信号を発生させる車輪速パルス発生装置２から、移動体の速度の情報を取得し、（３）移動体に搭載され移動体の加速度及び角速度を計測する加速度／角速度センサ３から、移動体の加速度及び角速度の情報を取得する（ステップＳ１）。なお、加速度／角速度センサ３は、別個センサでもよく一体センサでもよい。 The mobile object data acquisition unit 41 (1) acquires information on the position of the mobile object and information on the measurement reliability of the satellite positioning device 1 (an approximate value of the accuracy of the positioning position) from the satellite positioning device 1 mounted on the mobile object and measuring the position of the mobile object, (2) acquires information on the speed of the mobile object from a wheel speed pulse generator 2 mounted on the mobile object and generating a pulse signal based on the rotation speed of the axle, and (3) acquires information on the acceleration and angular velocity of the mobile object from an acceleration/angular velocity sensor 3 mounted on the mobile object and measuring the acceleration and angular velocity of the mobile object (step S1). Note that the acceleration/angular velocity sensor 3 may be a separate sensor or an integrated sensor.

位置推定部４２は、衛星測位装置１の計測信頼度が所定値より高いときに（ステップＳ２、ＹＥＳ）、衛星測位装置１が計測した衛星測位位置に基づいて、移動体の現在位置を推定する（ステップＳ３）。位置推定部４２は、衛星測位装置１の計測信頼度が所定値より低いときに（ステップＳ２、ＮＯ）、車輪速パルス発生装置２が出力した車軸の回転数に基づくパルス信号と、加速度／角速度センサ３が計測した移動体の加速度及び角速度と、に基づいて、移動体の現在位置を推定する（ステップＳ４）。 When the measurement reliability of the satellite positioning device 1 is higher than a predetermined value (step S2, YES), the position estimation unit 42 estimates the current position of the moving object based on the satellite positioning position measured by the satellite positioning device 1 (step S3). When the measurement reliability of the satellite positioning device 1 is lower than a predetermined value (step S2, NO), the position estimation unit 42 estimates the current position of the moving object based on the pulse signal based on the axle rotation speed output by the wheel speed pulse generator 2 and the acceleration and angular velocity of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 3 (step S4).

特許第５０３６４６２号公報Japanese Patent No. 5036462 特許第６２０１７６２号公報Japanese Patent No. 6201762 特許第６２１５９１５号公報Patent No. 6215915

ここで、車輪速パルス発生装置２は、車軸の回転数に基づくパルス信号を出力し、加速度／角速度センサ３は、オフセット成分を含む移動体の加速度を計測する。一般に加速度／角速度センサ３が計測する加速度を時間積分することによって得られる移動体の速度の情報は、前述のオフセット成分による積分誤差を含み、時間経過に伴い誤差は増加することが知られている。一方、パルス信号から得られる速度は、算出の過程に積分を含まないため、時間経過に伴って誤差が増加することはない。そのため、パルス信号から得られる速度の情報の方が、加速度を時間積分した速度よりも一般に精度が良い。位置推定部４２は、移動体の速度と、加速度／角速度センサ３が計測する角速度に基づいて移動体の現在位置を推定するが、前述の積分誤差の有無により車輪速パルス発生装置２が出力した車軸の回転数に基づくパルス信号から得られる移動体の速度の情報を用いる方が、加速度／角速度センサ３が計測した移動体の加速度を時間積分することによって得られる移動体の速度の情報を用いるよりも、高精度に移動体の現在位置を推定することが可能である。 Here, the wheel speed pulse generator 2 outputs a pulse signal based on the rotation speed of the axle, and the acceleration/angular velocity sensor 3 measures the acceleration of the moving body including an offset component. It is generally known that the information on the speed of the moving body obtained by time integration of the acceleration measured by the acceleration/angular velocity sensor 3 includes an integral error due to the offset component described above, and the error increases over time. On the other hand, the speed obtained from the pulse signal does not include integration in the calculation process, so the error does not increase over time. Therefore, the speed information obtained from the pulse signal is generally more accurate than the speed obtained by time integration of the acceleration. The position estimation unit 42 estimates the current position of the moving body based on the speed of the moving body and the angular velocity measured by the acceleration/angular velocity sensor 3, but depending on the presence or absence of the above-mentioned integral error, it is possible to estimate the current position of the moving body more accurately by using the information on the speed of the moving body obtained from the pulse signal based on the rotation speed of the axle output by the wheel speed pulse generator 2 than by using the information on the speed of the moving body obtained by time integration of the acceleration of the moving body measured by the acceleration/angular velocity sensor 3.

しかし、列車、農業機械及び建設機械等の移動体では、車輪速パルス発生装置２が搭載されていないことがあり、そのような車両に車輪速パルス発生装置２を搭載する為には、車両に応じて車軸駆動部分等へアクセスするような大規模な工事が必要である。また車輪速パルス発生装置２が搭載されている場合であっても、車輪の空転等によって正確な速度を計測できない場合がある。 However, some moving objects such as trains, agricultural machinery, and construction machinery are not equipped with a wheel speed pulse generator 2, and in order to install a wheel speed pulse generator 2 on such vehicles, large-scale construction work is required to access the axle drive parts, etc., depending on the vehicle. Even if a wheel speed pulse generator 2 is installed, it may not be possible to measure the speed accurately due to wheel spin, etc.

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、移動体の現在位置を推定するためのデッドレコニング技術において、車輪速パルス発生装置を搭載する大規模な工事を必要とすることなく、高精度に移動体の現在位置を推定することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problem, the present disclosure aims to use dead reckoning technology for estimating the current position of a moving object to estimate the current position of the moving object with high accuracy without requiring large-scale construction work to install a wheel speed pulse generator.

前記課題を解決するために、車輪速パルス発生装置による速度情報の取得に代えて、レーダ装置により速度情報を取得する。ここで、レーダ装置は、車輪速パルス発生装置と比べて、大規模な工事を必要とせず容易に設置が可能であり、照射波と反射波との間のドップラーシフトを計測することで速度情報を取得することができる。またレーダ装置は反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度も計算する。 In order to solve the above problem, instead of obtaining speed information using a wheel speed pulse generator, speed information is obtained using a radar device. Compared to a wheel speed pulse generator, a radar device can be easily installed without requiring large-scale construction, and can obtain speed information by measuring the Doppler shift between the emitted wave and the reflected wave. The radar device also calculates the measurement reliability based on the received power and/or signal-to-noise ratio of the reflected wave.

そして、レーダ装置が取得した速度、衛星測位装置が取得した速度及び加速度を時間積分した速度は、一般にこの順序で精度が良い。そこで、レーダ装置が取得した速度、衛星測位装置が取得した速度及び加速度を時間積分した速度を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定する。 The speed obtained by the radar device, the speed obtained by the satellite positioning device, and the speed obtained by integrating acceleration over time generally have the highest accuracy in that order. Therefore, the current position of the moving object is estimated by using the speed obtained by the radar device, the speed obtained by the satellite positioning device, and the speed obtained by integrating acceleration over time in that order with priority.

ただし、レーダ装置、衛星測位装置及び加速度センサは、移動体の外部環境の悪影響を受けて速度精度が劣化する場合があることを考慮する必要がある。そこで、レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が低いときに、衛星測位装置を用いて、移動体の現在位置を推定する。さらに、衛星測位装置の計測信頼度も低いときに、加速度センサを用いて、移動体の現在位置を推定する。 However, it is necessary to take into consideration that the radar device, satellite positioning device, and acceleration sensor may be adversely affected by the external environment of the moving object, resulting in a deterioration in the speed accuracy. Therefore, when the measurement reliability based on the received power and/or signal-to-noise ratio of the radar device's reflected waves is low, the satellite positioning device is used to estimate the current position of the moving object. Furthermore, when the measurement reliability of the satellite positioning device is also low, the acceleration sensor is used to estimate the current position of the moving object.

具体的には、本開示は、移動体に搭載され前記移動体の速度を計測するレーダ装置から、前記移動体の速度の情報及び前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の速度を計測する衛星測位装置から、前記移動体の速度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の角速度を計測する角速度センサから、前記移動体の角速度の情報を取得する移動体データ取得部と、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が第１所定値より高いときに、前記レーダ装置が計測した前記移動体の速度を選択し、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いときに、前記衛星測位装置が計測した前記移動体の速度を選択する速度選択部と、前記速度選択部が選択した前記移動体の速度の時間積分値と、前記角速度センサが計測した前記移動体の角速度の時間積分値と、前記移動体の初期位置と、に基づいて、前記移動体の現在位置を推定する位置推定部と、を備えることを特徴とする移動体位置推定装置である。 Specifically, the present disclosure relates to a mobile body data acquisition unit that acquires information on the speed of a mobile body and information on measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of a reflected wave of the radar device from a radar device mounted on the mobile body and measuring the speed of the mobile body, acquires information on the speed of the mobile body from a satellite positioning device mounted on the mobile body and measuring the speed of the mobile body, and acquires information on the angular velocity of the mobile body from an angular velocity sensor mounted on the mobile body and measuring the angular velocity of the mobile body; and a mobile body data acquisition unit that acquires information on the angular velocity of the mobile body from an angular velocity sensor mounted on the mobile body and measuring the angular velocity of the mobile body, and The mobile object position estimation device is characterized by comprising: a speed selection unit that selects the speed of the mobile object measured by the radar device when the speed is higher than a fixed value, and selects the speed of the mobile object measured by the satellite positioning device when the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value; and a position estimation unit that estimates the current position of the mobile object based on the time integral value of the speed of the mobile object selected by the speed selection unit, the time integral value of the angular velocity of the mobile object measured by the angular velocity sensor, and the initial position of the mobile object.

この構成によれば、車輪速パルス発生装置を搭載する大規模な工事を必要とすることなく、高精度に移動体の現在位置を推定することができる。 This configuration makes it possible to estimate the current position of a moving object with high accuracy without requiring large-scale construction work to install a wheel speed pulse generator.

そして、移動体の速度の計測精度を考慮して、レーダ装置が計測した速度及び衛星測位装置が計測した速度を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定することができる。さらに、移動体の外部環境による速度精度の劣化を考慮して、レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が低いときに、衛星測位装置が計測した速度を用いて、移動体の現在位置を推定することができる。 Then, taking into consideration the measurement accuracy of the speed of the moving object, the speed measured by the radar device and the speed measured by the satellite positioning device can be used preferentially in this order to estimate the current position of the moving object. Furthermore, taking into consideration the deterioration of the speed accuracy due to the external environment of the moving object, when the measurement reliability based on the reception power and/or the signal-to-noise ratio of the reflected wave of the radar device is low, the current position of the moving object can be estimated using the speed measured by the satellite positioning device.

また、本開示は、前記移動体データ取得部は、前記衛星測位装置から、前記移動体の速度の情報に加えて前記衛星測位装置の計測信頼度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の加速度を計測する加速度センサから、前記移動体の加速度の情報を取得し、前記速度選択部は、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いとともに、前記衛星測位装置の計測信頼度が第２所定値より高いときに、前記衛星測位装置が計測した前記移動体の速度を選択し、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いとともに、前記衛星測位装置の計測信頼度が前記第２所定値より低いときに、前記加速度センサが計測した前記移動体の加速度の時間積分値を前記移動体の速度として選択することを特徴とする移動体位置推定装置である。 The present disclosure also provides a mobile body position estimation device, characterized in that the mobile body data acquisition unit acquires from the satellite positioning device information on the measurement reliability of the satellite positioning device in addition to information on the speed of the mobile body, and acquires information on the acceleration of the mobile body from an acceleration sensor mounted on the mobile body that measures the acceleration of the mobile body, and the speed selection unit selects the speed of the mobile body measured by the satellite positioning device when the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value and the measurement reliability of the satellite positioning device is higher than a second predetermined value, and selects the time integral value of the acceleration of the mobile body measured by the acceleration sensor as the speed of the mobile body when the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value and the measurement reliability of the satellite positioning device is lower than the second predetermined value.

この構成によれば、移動体の速度及び加速度の計測精度を考慮して、衛星測位装置が計測した速度及び加速度を時間積分した速度を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定することができる。さらに、移動体の外部環境による速度精度の劣化を考慮して、衛星測位装置の計測信頼度も低いときに、加速度を時間積分した速度を用いて、移動体の現在位置を推定することができる。 With this configuration, taking into account the measurement accuracy of the speed and acceleration of the moving body, the current position of the moving body can be estimated by using, preferentially in this order, the speed measured by the satellite positioning device and the speed obtained by integrating the acceleration over time. Furthermore, taking into account the deterioration of the speed accuracy due to the external environment of the moving body, when the measurement reliability of the satellite positioning device is also low, the current position of the moving body can be estimated using the speed obtained by integrating the acceleration over time.

また、本開示は、前記速度選択部は、前記加速度センサが計測した前記移動体の加速度の時間積分値を前記移動体の速度として選択するにあたり、前記レーダ装置又は前記衛星測位装置の計測信頼度が直近に前記第１所定値又は前記第２所定値より高かったときに選択した前記移動体の速度に対して、前記レーダ装置及び前記衛星測位装置の計測信頼度が直後に前記第１所定値及び前記第２所定値より低くなってから時間積分した前記移動体の加速度を加算することを特徴とする移動体位置推定装置である。 The present disclosure also provides a mobile body position estimation device, characterized in that, when selecting the time integral value of the acceleration of the mobile body measured by the acceleration sensor as the speed of the mobile body, the speed selection unit adds the acceleration of the mobile body that is time integrated after the measurement reliability of the radar device and the satellite positioning device immediately after the measurement reliability of the radar device and the satellite positioning device falls below the first predetermined value and the second predetermined value to the speed of the mobile body selected when the measurement reliability of the radar device or the satellite positioning device was most recently higher than the first predetermined value or the second predetermined value.

この構成によれば、加速度センサを用いて、オフセット成分を含む移動体の加速度を計測したとしても、移動体の加速度の積分区間を限定することにより、初期時刻からのオフセット成分を全て重畳させることがなく、移動体の速度に対する積分誤差の影響を最小限にすることができる。 With this configuration, even if an acceleration sensor is used to measure the acceleration of a moving body that includes an offset component, by limiting the integration interval of the acceleration of the moving body, the offset component from the initial time is not all superimposed, and the effect of the integration error on the speed of the moving body can be minimized.

また、本開示は、以上に記載の移動体位置推定装置が備える各処理部が行なう各処理ステップを、コンピュータに実行させるための移動体位置推定プログラムである。 The present disclosure also relates to a mobile object position estimation program for causing a computer to execute each processing step performed by each processing unit provided in the mobile object position estimation device described above.

この構成によれば、以上に記載の効果を有するプログラムを提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a program that has the effects described above.

このように、本開示は、移動体の現在位置を推定するためのデッドレコニング技術において、車輪速パルス発生装置を搭載する大規模な工事を必要とすることなく、高精度に移動体の現在位置を推定することができる。 In this way, the present disclosure provides dead reckoning technology for estimating the current position of a moving object, which can estimate the current position of the moving object with high accuracy without requiring large-scale construction work to install a wheel speed pulse generator.

従来技術の移動体位置推定システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile object position estimation system according to a conventional technique. 従来技術の移動体位置推定処理の手順を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a procedure of a moving object position estimation process according to the prior art; 本開示の移動体位置推定システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a moving object position estimation system according to the present disclosure. 本開示の移動体位置推定処理の手順を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a procedure of a moving object position estimation process according to the present disclosure. 本開示のレーダ装置で取得した速度又は衛星測位装置で取得した速度の選択処理の具体例を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating a specific example of a process for selecting a speed acquired by a radar device or a speed acquired by a satellite positioning device according to the present disclosure. 本開示の衛星測位装置で取得した速度又は加速度積分値の選択処理の具体例を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating a specific example of a selection process of a velocity or acceleration integral value acquired by the satellite positioning device of the present disclosure. 本開示の加速度積分値の算出処理の具体例を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating a specific example of a calculation process of an acceleration integral value according to the present disclosure. 本開示の移動体位置推定システムの実験例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an experimental example of a mobile object position estimation system according to the present disclosure.

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of implementations of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following embodiments.

（本開示の移動体位置推定システムの構成）
本開示の移動体位置推定システムの構成を図３に示す。本開示の移動体位置推定処理の手順を図４に示す。本開示の移動体位置推定システムＬ２は、レーダ装置５、衛星測位装置６、加速度／角速度センサ７及び移動体位置推定装置８を備える。本開示の移動体位置推定装置８は、移動体データ取得部８１、速度選択部８２及び位置推定部８３を備える。 (Configuration of the mobile object position estimation system according to the present disclosure)
The configuration of the mobile object position estimation system of the present disclosure is shown in Fig. 3. The procedure of the mobile object position estimation process of the present disclosure is shown in Fig. 4. The mobile object position estimation system L2 of the present disclosure includes a radar device 5, a satellite positioning device 6, an acceleration/angular velocity sensor 7, and a mobile object position estimation device 8. The mobile object position estimation device 8 of the present disclosure includes a mobile object data acquisition unit 81, a speed selection unit 82, and a position estimation unit 83.

移動体は、列車、農機、建機又は自動車等であるが、これに限らない。レーダ装置５は、移動体位置推定装置８の外部に接続される、レーダ装置等である。衛星測位装置６は、移動体位置推定装置８の外部に接続される、ＧＮＳＳ受信機等である。加速度／角速度センサ７は、移動体位置推定装置８に内蔵される、慣性センサ等である。なお、加速度／角速度センサ７は、別個センサでもよく一体センサでもよい。移動体位置推定装置８は、図４に示した移動体位置推定プログラムをコンピュータにインストールし実現することができる。 The moving object may be, but is not limited to, a train, agricultural machinery, construction machinery, or automobile. The radar device 5 is a radar device or the like that is connected to the outside of the moving object position estimation device 8. The satellite positioning device 6 is a GNSS receiver or the like that is connected to the outside of the moving object position estimation device 8. The acceleration/angular velocity sensor 7 is an inertial sensor or the like that is built into the moving object position estimation device 8. The acceleration/angular velocity sensor 7 may be a separate sensor or an integrated sensor. The moving object position estimation device 8 can be realized by installing the moving object position estimation program shown in FIG. 4 in a computer.

つまり、車輪速パルス発生装置２に代えて、レーダ装置５を用いる。ここで、レーダ装置５は、車輪速パルス発生装置２と比べて、大規模な工事を必要とせず容易に設置が可能であり、照射波と反射波との間のドップラーシフトを計測することで速度情報を取得することができる。 In other words, a radar device 5 is used instead of the wheel speed pulse generator 2. Here, compared to the wheel speed pulse generator 2, the radar device 5 can be easily installed without requiring large-scale construction, and speed information can be obtained by measuring the Doppler shift between the emitted wave and the reflected wave.

そして、レーダ装置５、衛星測位装置６及び加速度／角速度センサ７は、一般にこの順序で高精度に移動体の速度及び加速度を計測することができる。そこで、レーダ装置５が計測した速度、衛星測位装置６が計測した速度及び加速度／角速度センサ７が計測した加速度を時間積分した速度を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定する。 The radar device 5, the satellite positioning device 6, and the acceleration/angular velocity sensor 7 can generally measure the speed and acceleration of a moving object with high accuracy in this order. Therefore, the current position of the moving object is estimated by using, preferentially in this order, the speed measured by the radar device 5, the speed measured by the satellite positioning device 6, and the speed obtained by integrating over time the acceleration measured by the acceleration/angular velocity sensor 7.

ただし、レーダ装置５、衛星測位装置６及び加速度／角速度センサ７は、移動体の外部環境の悪影響を受けて速度精度が劣化する場合があることを考慮する必要がある。そこで、レーダ装置５の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が低いときに、衛星測位装置６を用いて、移動体の現在位置を推定する。さらに、衛星測位装置６の計測信頼度も低いときに、加速度／角速度センサ７を用いて、移動体の現在位置を推定する。以下に、本開示の移動体位置推定処理の手順を具体的に説明する。 However, it is necessary to take into consideration that the radar device 5, satellite positioning device 6, and acceleration/angular velocity sensor 7 may be adversely affected by the external environment of the moving object, resulting in a deterioration in speed accuracy. Therefore, when the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device 5 is low, the satellite positioning device 6 is used to estimate the current position of the moving object. Furthermore, when the measurement reliability of the satellite positioning device 6 is also low, the acceleration/angular velocity sensor 7 is used to estimate the current position of the moving object. Below, the procedure of the moving object position estimation process disclosed herein is specifically explained.

（本開示のレーダ装置で取得した速度又は衛星測位装置で取得した速度の選択処理）
本開示のレーダ装置で取得した速度又は衛星測位装置で取得した速度の選択処理について、構成及びフローを図３、４に示し、具体例を図５に示す。移動体データ取得部８１は、移動体に搭載され移動体の速度ＶＲを計測するレーダ装置５から、移動体の速度ＶＲの情報及びレーダ装置５の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度の情報を取得し、移動体に搭載され移動体の速度ＶＧを計測する衛星測位装置６から、移動体の速度ＶＧの情報を取得し、移動体に搭載され移動体の角速度ωを計測する加速度／角速度センサ７から、移動体の角速度ωの情報を取得する（ステップＳ５）。 (Selection process of speed acquired by radar device or speed acquired by satellite positioning device according to the present disclosure)
The configuration and flow of the process of selecting the speed acquired by the radar device or the speed acquired by the satellite positioning device of the present disclosure are shown in Figures 3 and 4, and a specific example is shown in Figure 5. The moving body data acquisition unit 81 acquires information on the moving body's speed V R and information on the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device 5 from the radar device 5 mounted on the moving body and measuring the moving body's speed V R , acquires information on the moving body's speed V G from the satellite positioning device 6 mounted on the moving body and measuring the moving body's speed V G , and acquires information on the moving body's angular velocity ω from the acceleration/angular velocity sensor 7 mounted on the moving body and measuring the angular velocity ω of the moving body (step S5).

移動体データ取得部８１は、移動体に搭載され移動体の速度ＶＧを計測する衛星測位装置６から、衛星測位装置６の計測信頼度の情報も取得し、移動体に搭載され移動体の加速度ａを計測する加速度／角速度センサ７から、移動体の加速度ａの情報も取得する（ステップＳ５）。衛星測位装置６の計測信頼度の情報及び移動体の加速度ａの情報は、（本開示のレーダ装置で取得した速度又は衛星測位装置で取得した速度の選択処理）において使用されず、（本開示の衛星測位速度又は加速度積分値の選択処理）において使用される。 The mobile body data acquisition unit 81 also acquires information on the measurement reliability of the satellite positioning device 6 from the satellite positioning device 6 mounted on the mobile body and measuring the speed V G of the mobile body, and also acquires information on the acceleration a of the mobile body from the acceleration/angular velocity sensor 7 mounted on the mobile body and measuring the acceleration a of the mobile body (step S5). The information on the measurement reliability of the satellite positioning device 6 and the information on the acceleration a of the mobile body are not used in (the process of selecting the speed acquired by the radar device or the speed acquired by the satellite positioning device of the present disclosure), but are used in (the process of selecting the satellite positioning speed or the acceleration integral value of the present disclosure).

速度選択部８２は、レーダ装置５の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が第１所定値より高いときに（ステップＳ６、ＹＥＳ）、レーダ装置５が計測した移動体の速度ＶＲを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ７）。速度選択部８２は、レーダ装置５の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が第１所定値より低いときに（ステップＳ６、ＮＯ）、衛星測位装置６が計測した移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして暫定的に選択する（ステップＳ９）。ステップＳ８については、後述する。 When the measurement reliability based on the reception power and/or the S/N ratio of the reflected wave of the radar device 5 is higher than a first predetermined value (step S6, YES), the speed selection unit 82 selects the speed V R of the moving object measured by the radar device 5 as the current speed V t (step S7). When the measurement reliability based on the reception power and/or the S/N ratio of the reflected wave of the radar device 5 is lower than the first predetermined value (step S6, NO), the speed selection unit 82 provisionally selects the speed V G of the moving object measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t (step S9). Step S8 will be described later.

位置推定部８３は、速度選択部８２が選択した移動体の速度（初期速度Ｖ０～現在速度Ｖｔ）の時間積分値と、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の角速度ωの時間積分値と、移動体の初期位置（衛星測位装置６が初期段階で計測可能）と、に基づいて、移動体の現在位置を推定する（ステップＳ１１）。 The position estimation unit 83 estimates the current position of the moving body based on the time integral value of the moving body's speed (initial speed V0 to current speed Vt ) selected by the speed selection unit 82, the time integral value of the angular velocity ω of the moving body measured by the acceleration/angular velocity sensor 7, and the initial position of the moving body (which can be measured by the satellite positioning device 6 at an initial stage) (step S11).

図５の上欄では、レーダ装置５は、車両Ｖの先頭に搭載され、路面Ｒの反射物に対して、レーダを照射したうえで、反射波を十分な強度で受信することができる。そこで、レーダ装置５は、反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づいて、計測信頼度のフラグを「ＯＫ」に設定する（ステップＳ６、ＹＥＳ）。すると、速度選択部８２は、レーダ装置５が計測した高精度な移動体の速度ＶＲを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ７）。 5, the radar device 5 is mounted on the front of the vehicle V, and is able to irradiate a reflective object on the road surface R with a radar and receive the reflected wave with sufficient strength. Therefore, the radar device 5 sets the measurement reliability flag to "OK" based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave (step S6, YES). Then, the speed selection unit 82 selects the highly accurate moving object speed V R measured by the radar device 5 as the current speed V t (step S7).

図５の下欄では、レーダ装置５は、車両Ｖの先頭に搭載され、路面Ｒの反射物に対して、レーダを照射するものの、積雪Ｐによる路面Ｒの反射物の遮蔽のため、反射波を十分な強度で受信することができない。そこで、レーダ装置５は、反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づいて、計測信頼度のフラグを「ＮＧ」に設定する（ステップＳ６、ＮＯ）。すると、速度選択部８２は、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ９）。 5, the radar device 5 is mounted on the front of the vehicle V and irradiates a radar to a reflective object on the road surface R, but cannot receive the reflected wave with sufficient strength because the reflective object on the road surface R is blocked by snow P. Therefore, the radar device 5 sets the measurement reliability flag to "NG" based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave (step S6, NO). Then, the speed selection unit 82 selects the medium-accuracy speed V G of the moving object measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t (step S9).

よって、車輪速パルス発生装置２を搭載する大規模な工事を必要とすることなく、高精度に移動体の現在位置を推定することができる。そして、移動体の速度の計測精度を考慮して、レーダ装置５及び衛星測位装置６を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定することができる。さらに、移動体の外部環境の悪影響による速度精度の劣化を考慮して、レーダ装置５の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が低いときに、衛星測位装置６を用いて、移動体の現在位置を推定することができる。 Therefore, the current position of the moving object can be estimated with high accuracy without requiring large-scale construction work to install the wheel speed pulse generator 2. Then, taking into consideration the measurement accuracy of the speed of the moving object, the current position of the moving object can be estimated by using the radar device 5 and the satellite positioning device 6 preferentially in this order. Furthermore, taking into consideration the deterioration of the speed accuracy due to adverse effects of the external environment of the moving object, when the measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device 5 is low, the current position of the moving object can be estimated using the satellite positioning device 6.

（本開示の衛星測位速度又は加速度積分値の選択処理）
本開示の衛星測位速度又は加速度積分値の選択処理について、構成及びフローを図３、４に示し、具体例を図６に示す。移動体データ取得部８１は、（本開示のレーダ装置で取得した速度又は衛星測位装置で取得した速度の選択処理）において説明したように、衛星測位装置６から、移動体の速度ＶＧの情報に加えて衛星測位装置６の計測信頼度の情報をすでに取得しており、加速度／角速度センサ７から、移動体の角速度ωの情報に加えて移動体の加速度ａの情報をすでに取得している（ステップＳ５）。 (Satellite positioning velocity or acceleration integral value selection process according to the present disclosure)
The configuration and flow of the selection process of the satellite positioning velocity or acceleration integral value of the present disclosure are shown in Figures 3 and 4, and a specific example is shown in Figure 6. As described in (Selection process of the velocity acquired by the radar device or the velocity acquired by the satellite positioning device of the present disclosure), the moving body data acquisition unit 81 has already acquired information on the measurement reliability of the satellite positioning device 6 in addition to information on the velocity V G of the moving body from the satellite positioning device 6, and has already acquired information on the acceleration a of the moving body in addition to information on the angular velocity ω of the moving body from the acceleration/angular velocity sensor 7 (step S5).

速度選択部８２は、レーダ装置５の計測信頼度が第１所定値より低いとともに（ステップＳ６、ＮＯ）、衛星測位装置６の計測信頼度が第２所定値より高いときに（ステップＳ８、ＹＥＳ）、衛星測位装置６が計測した移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ９）。速度選択部８２は、レーダ装置５の計測信頼度が第１所定値より低いとともに（ステップＳ６、ＮＯ）、衛星測位装置６の計測信頼度が第２所定値より低いときに（ステップＳ８、ＮＯ）、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ１０）。 When the measurement reliability of the radar device 5 is lower than the first predetermined value (step S6, NO) and the measurement reliability of the satellite positioning device 6 is higher than the second predetermined value (step S8, YES), the speed selection unit 82 selects the speed VG of the moving object measured by the satellite positioning device 6 as the current speed Vt (step S9). When the measurement reliability of the radar device 5 is lower than the first predetermined value (step S6, NO) and the measurement reliability of the satellite positioning device 6 is lower than the second predetermined value (step S8, NO), the speed selection unit 82 selects the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current speed Vt (step S10).

位置推定部８３は、速度選択部８２が選択した移動体の速度（初期速度Ｖ０～現在速度Ｖｔ）の時間積分値と、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の角速度ωの時間積分値と、移動体の初期位置（衛星測位装置６が初期段階で計測可能）と、に基づいて、移動体の現在位置を推定する（ステップＳ１１）。 The position estimation unit 83 estimates the current position of the moving body based on the time integral value of the moving body's speed (initial speed V0 to current speed Vt ) selected by the speed selection unit 82, the time integral value of the angular velocity ω of the moving body measured by the acceleration/angular velocity sensor 7, and the initial position of the moving body (which can be measured by the satellite positioning device 6 at an initial stage) (step S11).

図６の左上欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置され、山岳Ｍ内のトンネルに遮られず、４基以上の測位衛星Ｓから、衛星信号を受信することができる。そこで、衛星測位装置６は、捕捉可能な衛星数が多いことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＯＫ」に設定する（ステップＳ８、ＹＥＳ）。すると、速度選択部８２は、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ９）。 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, and is not blocked by tunnels in the mountain M, and can receive satellite signals from four or more positioning satellites S. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "OK" based on the large number of satellites that can be captured (step S8, YES). Then, the speed selection unit 82 selects the medium-accuracy speed V G of the moving object measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t (step S9).

図６の中上欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置され、幾何学的配置が十分にばらついている４基以上の測位衛星Ｓから、衛星信号を受信することができる。そこで、衛星測位装置６は、ＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ、測位衛星Ｓの幾何学的配置による測位精度低下率、一般に値が小さいと測位精度が向上する）が小さいことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＯＫ」に設定する（ステップＳ８、ＹＥＳ）。すると、速度選択部８２は、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ９）。 In the upper middle section of Fig. 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, and can receive satellite signals from four or more positioning satellites S whose geometric arrangements are sufficiently varied. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "OK" based on the fact that the DOP (Dilution Of Precision, the rate of positioning accuracy degradation due to the geometric arrangement of the positioning satellites S, generally the smaller the value, the higher the positioning accuracy) is small (step S8, YES). Then, the speed selection unit 82 selects the medium-precision speed V G of the moving body measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t (step S9).

図６の右上欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置され、近傍の遮蔽物Ｃ等に遮られず、４基以上の測位衛星Ｓから、十分な強度で衛星信号を受信することができる。そこで、衛星測位装置６は、精度指標の半径Ｅ（測位位置の精度を円半径で表し、半径が小さいほど位置精度が良い。）が小さいことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＯＫ」に設定する（ステップＳ８、ＹＥＳ）。すると、速度選択部８２は、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ９）。 In the upper right column of Fig. 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, and is not blocked by nearby obstructions C, etc., and can receive satellite signals with sufficient strength from four or more positioning satellites S. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "OK" based on the fact that the radius E of the accuracy index (the accuracy of the positioning position is expressed by the radius of a circle, and the smaller the radius, the better the position accuracy) is small (step S8, YES). Then, the speed selection unit 82 selects the speed V G of the moving body with medium accuracy measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t (step S9).

なお、図６の左上欄、中上欄及び右上欄のうち、「全て」の条件を満たした場合に、衛星測位装置６の計測信頼度のフラグを「ＯＫ」に設定したうえで、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択することが望ましい。 In addition, when "all" of the conditions in the upper left, upper middle, and upper right columns of FIG. 6 are satisfied, it is desirable to set the measurement reliability flag of the satellite positioning device 6 to "OK" and select the medium-accuracy moving body speed V G measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t .

図６の左下欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置されてはいるものの、山岳Ｍ内のトンネルに遮られて、どの測位衛星Ｓからも、衛星信号を受信することができない。そこで、衛星測位装置６は、捕捉可能な衛星数が少ないことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＮＧ」に設定する（ステップＳ８、ＮＯ）。すると、速度選択部８２は、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ１０）。 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, but is blocked by a tunnel in the mountain M, and is unable to receive satellite signals from any of the positioning satellites S. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "NG" based on the small number of satellites that can be captured (step S8, NO). Then, the speed selection unit 82 selects the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current speed Vt (step S10).

図６の中下欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置され、４基以上の測位衛星Ｓから衛星信号を受信できてはいるものの、測位衛星Ｓの幾何学的配置が十分にばらついていないため測位精度が劣化する。そこで、衛星測位装置６は、ＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ、測位衛星Ｓの幾何学的配置による測位精度低下率、一般に値が小さいと測位精度が向上する）が大きいことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＮＧ」に設定する（ステップＳ８、ＮＯ）。すると、速度選択部８２は、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ１０）。 In the lower middle section of Fig. 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, and although it can receive satellite signals from four or more positioning satellites S, the geometric arrangement of the positioning satellites S is not sufficiently dispersed, so the positioning accuracy is degraded. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "NG" based on the fact that the DOP (Dilution Of Precision, the rate of positioning accuracy degradation due to the geometric arrangement of the positioning satellites S, generally the smaller the value, the higher the positioning accuracy) is large (step S8, NO). Then, the speed selection unit 82 selects the time integral value of the acceleration a of the moving body measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current speed Vt (step S10).

図６の右下欄では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置されてはいるものの、近傍の遮蔽物Ｃ等に遮られて、測位衛星Ｓからマルチパス信号を受信することになり、測位精度が劣化する。そこで、衛星測位装置６は、精度指標の半径Ｅ（測位位置の精度を円半径で表し、半径が小さいほど位置精度が良い。）が大きいことに基づいて、計測信頼度のフラグを「ＮＧ」に設定する（ステップＳ８、ＮＯ）。すると、速度選択部８２は、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択する（ステップＳ１０）。 6, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, but is blocked by a nearby obstruction C, etc., and receives multipath signals from the positioning satellite S, resulting in a deterioration in positioning accuracy. Therefore, the satellite positioning device 6 sets the measurement reliability flag to "NG" based on the fact that the radius E of the accuracy index (the accuracy of the positioning position is expressed by the radius of a circle, and the smaller the radius, the better the position accuracy) is large (step S8, NO). Then, the speed selection unit 82 selects the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current speed Vt (step S10).

なお、図６の左下欄、中下欄及び右下欄のうち、「いずれか」の条件を満たした場合に、衛星測位装置６の計測信頼度のフラグを「ＮＧ」に設定したうえで、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択することが望ましい。 When any one of the conditions in the lower left, lower center, or lower right columns in FIG. 6 is satisfied, it is desirable to set the measurement reliability flag of the satellite positioning device 6 to “NG” and select the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current velocity Vt .

よって、衛星測位装置６が計測した移動体の速度及びオフセット成分による誤差を含む移動体の加速度の計測精度を考慮して、衛星測位装置６及び加速度／角速度センサ７を、この順序で優先的に用いて、移動体の現在位置を推定することができる。さらに、移動体の外部環境による測位精度の劣化を考慮して、衛星測位装置６の計測信頼度も低いときに、加速度／角速度センサ７を用いて、移動体の現在位置を推定することができる。 Therefore, taking into consideration the measurement accuracy of the velocity of the moving body measured by the satellite positioning device 6 and the acceleration of the moving body, including errors due to offset components, the current position of the moving body can be estimated by using the satellite positioning device 6 and the acceleration/angular velocity sensor 7 preferentially in this order. Furthermore, taking into consideration the deterioration of the positioning accuracy due to the external environment of the moving body, when the measurement reliability of the satellite positioning device 6 is also low, the current position of the moving body can be estimated using the acceleration/angular velocity sensor 7.

（本開示の加速度積分値の算出処理）
本開示の加速度積分値の算出処理について、構成及びフローを図３、４に示し、具体例を図７に示す。速度選択部８２は、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値を、現在速度Ｖｔとして選択するが（ステップＳ１０）、ステップＳ１０の方法として、以下の２種類の方法が考えられる。 (Calculation process of integral acceleration value according to the present disclosure)
The configuration and flow of the calculation process of the acceleration integral value according to the present disclosure are shown in Figures 3 and 4, and a specific example is shown in Figure 7. The speed selection unit 82 selects the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 as the current speed Vt (step S10). There are two possible methods for performing step S10:

図７の上段では、速度選択部８２は、レーダ装置５又は衛星測位装置６の計測信頼度が初期（時刻０）に第１所定値又は第２所定値より高かったときに選択した移動体の速度Ｖ０（＝ＶＲ又はＶＧ）に対して、レーダ装置５及び衛星測位装置６の計測信頼度が現在（時刻ｔ）に第１所定値及び第２所定値より低くなるときまでに取得した加速度ａを時間積分（区間０～ｔ）して得られた速度を加算する。具体的には、数式１の計算を実行する。

Figure 2024073055000002
7, the speed selection unit 82 adds the speed obtained by time-integrating (from 0 to t) the acceleration a acquired up until the time when the measurement reliability of the radar device 5 and the satellite positioning device 6 becomes lower than the first predetermined value or the second predetermined value at the present time (time t) to the speed V 0 (= V R or V G ) of the moving object selected when the measurement reliability of the radar device 5 or the satellite positioning device 6 was higher than the first predetermined value or the second predetermined value initially (time 0). Specifically, the calculation of Equation 1 is executed.
Figure 2024073055000002

しかし、数式１の計算では、加速度／角速度センサ７を用いて、オフセット成分を含む移動体の加速度aを初期時刻０から全て計測するため、移動体の加速度aの積分区間を限定することができず、初期時刻０からのオフセット成分を全て重畳させることになり、移動体の速度に対する積分誤差の影響を強く受けてしまう。 However, in the calculation of Equation 1, the acceleration a of the moving body, including the offset component, is measured entirely from the initial time 0 using the acceleration/angular velocity sensor 7. This means that the integral interval of the acceleration a of the moving body cannot be limited, and all offset components from the initial time 0 are superimposed, resulting in a strong effect of integral errors on the speed of the moving body.

図７の下段では、速度選択部８２は、レーダ装置５又は衛星測位装置６の計測信頼度が直近（時刻ｔ－Δｔ）に第１所定値又は第２所定値より高かったときに選択した移動体の速度Ｖｔ－Δｔ（＝ＶＲ又はＶＧ）に対して、レーダ装置５及び衛星測位装置６の計測信頼度が直後（時刻ｔ）に第１所定値及び第２所定値より低くなってから取得した加速度ａを時間積分（区間ｔ－Δｔ～ｔ）して得られた速度を加算する。具体的には、数式２の計算を実行する。

Figure 2024073055000003
7, the speed selection unit 82 adds the speed obtained by time-integrating (for the interval t-Δt to t) the acceleration a obtained after the measurement reliability of the radar device 5 and the satellite positioning device 6 becomes lower than the first predetermined value or the second predetermined value immediately after (time t) to the moving object speed V t-Δt (= V R or V G ) selected when the measurement reliability of the radar device 5 or the satellite positioning device 6 was higher than the first predetermined value or the second predetermined value most recently (time t-Δt). Specifically, the calculation of Equation 2 is performed.
Figure 2024073055000003

よって、数式２の計算では、加速度／角速度センサ７を用いて、オフセット成分を含む移動体の加速度aを計測したとしても、移動体の加速度aの積分区間を限定することにより、初期時刻０からのオフセット成分を全て重畳させることがなく、移動体の速度に対する積分誤差の影響を最小限にすることができる。 Therefore, in the calculation of Equation 2, even if the acceleration a of the moving body, which includes an offset component, is measured using the acceleration/angular velocity sensor 7, by limiting the integration interval of the acceleration a of the moving body, the offset component from the initial time 0 is not all superimposed, and the effect of the integration error on the speed of the moving body can be minimized.

なお、移動体の停止時において、重力加速度のみが移動体に印加されていることに基づいて、加速度ａのオフセット成分を推定し、加速度ａからオフセット成分を除去したうえで積分してもよい。また、移動体の走行時において、レーダ装置５又は衛星測位装置６が計測した移動体の速度ＶＲ又はＶＧに基づいて、加速度ａのオフセット成分を推定し、加速度ａからオフセット成分を除去したうえで積分してもよい。 When the moving body is stopped, the offset component of the acceleration a may be estimated based on the fact that only the gravitational acceleration is applied to the moving body, and the offset component may be removed from the acceleration a before integration. When the moving body is traveling, the offset component of the acceleration a may be estimated based on the speed V R or V G of the moving body measured by the radar device 5 or the satellite positioning device 6, and the offset component may be removed from the acceleration a before integration.

（本開示の移動体位置推定システムの実験例）
本開示の移動体位置推定システムの実験例を図８に示す。図８の上段では、レーダ装置５は、車両Ｖの先頭に搭載され、路面Ｒの反射物に対して、レーダを照射したうえで、反射波を十分な強度で受信することができる。ただし、レーダ装置５は、図５で前述したように、反射波を十分な強度で受信することができないこともある。よって、速度選択部８２は、レーダ装置５が計測した高精度な移動体の速度ＶＲを、現在速度Ｖｔとして選択することができることもあるが（図８の上段のグラフが繋がっている部分）、現在速度Ｖｔとして選択することができないこともある（図８の上段のグラフが途切れている部分）。 (Experimental example of the mobile object position estimation system according to the present disclosure)
An experimental example of the moving object position estimation system of the present disclosure is shown in Fig. 8. In the upper part of Fig. 8, the radar device 5 is mounted on the front of the vehicle V, and can receive the reflected wave with sufficient strength after irradiating the radar to a reflecting object on the road surface R. However, as described above in Fig. 5, the radar device 5 may not be able to receive the reflected wave with sufficient strength. Therefore, the speed selection unit 82 may be able to select the highly accurate moving object speed V R measured by the radar device 5 as the current speed V t (the part where the graph in the upper part of Fig. 8 is connected), but may not be able to select it as the current speed V t (the part where the graph in the upper part of Fig. 8 is disconnected).

図８の下段では、衛星測位装置６のアンテナは、車両Ｖのルーフトップに設置され、複数台の測位衛星Ｓから、衛星信号を十分な強度で受信することができ、衛星測位装置６が計測する測位情報の精度を向上させることができる。ただし、衛星測位装置６は、図６で前述したように、衛星信号を十分な強度で受信することができないこともあり、衛星測位装置６が計測する測位情報の精度が劣化することもある。よって、速度選択部８２は、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを、現在速度Ｖｔとして選択することができることもあるが、現在速度Ｖｔとして選択することができないこともある。このように衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧを選択できない場合には、速度選択部８２は、図５、６で前述した加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値（路面Ｒの反射物の有無や、衛星数によらず取得可能）を、現在速度Ｖｔとして選択することもできる。 In the lower part of Fig. 8, the antenna of the satellite positioning device 6 is installed on the rooftop of the vehicle V, and can receive satellite signals from multiple positioning satellites S with sufficient strength, thereby improving the accuracy of the positioning information measured by the satellite positioning device 6. However, as described above in Fig. 6, the satellite positioning device 6 may not be able to receive satellite signals with sufficient strength, and the accuracy of the positioning information measured by the satellite positioning device 6 may deteriorate. Therefore, the speed selection unit 82 may be able to select the medium-precision speed V G of the moving body measured by the satellite positioning device 6 as the current speed V t , but may not be able to select it as the current speed V t . In this way, when the medium-precision speed V G of the moving body measured by the satellite positioning device 6 cannot be selected, the speed selection unit 82 may also select the time integral value (which can be obtained regardless of the presence or absence of a reflecting object on the road surface R and the number of satellites) of the acceleration a of the moving body measured by the acceleration/angular velocity sensor 7 described above in Figs. 5 and 6 as the current speed V t .

よって、速度選択部８２は、レーダ装置５が計測する移動体の速度ＶＲが欠損しても、衛星測位装置６が計測した中精度な移動体の速度ＶＧで補間してもよく、加速度／角速度センサ７が計測した移動体の加速度ａの時間積分値で補間してもよい。つまり、位置推定部８３は、状況に応じて選択された移動体の速度情報を用いることで欠損なく、リアルタイムに現在位置を推定することができる。 Therefore, even if the velocity V R of the moving object measured by the radar device 5 is missing, the velocity selection unit 82 may interpolate using the medium-precision velocity V G of the moving object measured by the satellite positioning device 6, or may interpolate using the time integral value of the acceleration a of the moving object measured by the acceleration/angular velocity sensor 7. In other words, the position estimation unit 83 can estimate the current position in real time without any missing information by using the velocity information of the moving object selected according to the situation.

本開示の移動体位置推定装置及び移動体位置推定プログラムは、レーダの反射物となる物標を検出可能な環境であれば、移動体の現在位置を推定することができる。 The mobile object position estimation device and mobile object position estimation program disclosed herein can estimate the current position of a mobile object in an environment where targets that reflect radar can be detected.

Ｌ１、Ｌ２：移動体位置推定システム
Ｖ：車両
Ｒ：路面
Ｐ：積雪
Ｓ：測位衛星
Ｍ：山岳
Ｅ：精度指標の半径
Ｃ：近傍の遮蔽物
１：衛星測位装置
２：車輪速パルス発生装置
３：加速度／角速度センサ
４：移動体位置推定装置
５：レーダ装置
６：衛星測位装置
７：加速度／角速度センサ
８：移動体位置推定装置
４１：移動体データ取得部
４２：位置推定部
８１：移動体データ取得部
８２：速度選択部
８３：位置推定部 L1, L2: Mobile object position estimation system V: Vehicle R: Road surface P: Snow cover S: Positioning satellite M: Mountain E: Radius of accuracy index C: Nearby obstruction 1: Satellite positioning device 2: Wheel speed pulse generator 3: Acceleration/angular velocity sensor 4: Mobile object position estimation device 5: Radar device 6: Satellite positioning device 7: Acceleration/angular velocity sensor 8: Mobile object position estimation device 41: Mobile object data acquisition unit 42: Position estimation unit 81: Mobile object data acquisition unit 82: Speed selection unit 83: Position estimation unit

Claims (4)

移動体に搭載され前記移動体の速度を計測するレーダ装置から、前記移動体の速度の情報及び前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の速度を計測する衛星測位装置から、前記移動体の速度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の角速度を計測する角速度センサから、前記移動体の角速度の情報を取得する移動体データ取得部と、
前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が第１所定値より高いときに、前記レーダ装置が計測した前記移動体の速度を選択し、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いときに、前記衛星測位装置が計測した前記移動体の速度を選択する速度選択部と、
前記速度選択部が選択した前記移動体の速度の時間積分値と、前記角速度センサが計測した前記移動体の角速度の時間積分値と、前記移動体の初期位置と、に基づいて、前記移動体の現在位置を推定する位置推定部と、
を備えることを特徴とする移動体位置推定装置。 a mobile body data acquisition unit that acquires information on the speed of the mobile body and information on measurement reliability based on the reception power and/or S/N ratio of the reflected wave of the radar device from a radar device mounted on the mobile body and measuring the speed of the mobile body, acquires information on the speed of the mobile body from a satellite positioning device mounted on the mobile body and measuring the speed of the mobile body, and acquires information on the angular velocity of the mobile body from an angular velocity sensor mounted on the mobile body and measuring the angular velocity of the mobile body;
a speed selection unit that selects the speed of the moving object measured by the radar device when a measurement reliability based on a reception power and/or an S/N ratio of a reflected wave of the radar device is higher than a first predetermined value, and selects the speed of the moving object measured by the satellite positioning device when a measurement reliability based on a reception power and/or an S/N ratio of a reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value;
a position estimation unit that estimates a current position of the moving body based on a time integral value of the velocity of the moving body selected by the velocity selection unit, a time integral value of the angular velocity of the moving body measured by the angular velocity sensor, and an initial position of the moving body;
A moving object position estimation device comprising: 前記移動体データ取得部は、前記衛星測位装置から、前記移動体の速度の情報に加えて前記衛星測位装置の計測信頼度の情報を取得し、前記移動体に搭載され前記移動体の加速度を計測する加速度センサから、前記移動体の加速度の情報を取得し、
前記速度選択部は、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いとともに、前記衛星測位装置の計測信頼度が第２所定値より高いときに、前記衛星測位装置が計測した前記移動体の速度を選択し、前記レーダ装置の反射波の受信電力及び／又はＳＮ比に基づく計測信頼度が前記第１所定値より低いとともに、前記衛星測位装置の計測信頼度が前記第２所定値より低いときに、前記加速度センサが計測した前記移動体の加速度の時間積分値を前記移動体の速度として選択する
ことを特徴とする、請求項１に記載の移動体位置推定装置。 the moving body data acquisition unit acquires from the satellite positioning device information on the measurement reliability of the satellite positioning device in addition to information on the speed of the moving body, and acquires information on the acceleration of the moving body from an acceleration sensor mounted on the moving body that measures the acceleration of the moving body;
2. The moving body position estimation device according to claim 1, wherein the speed selection unit selects the speed of the moving body measured by the satellite positioning device when the measurement reliability based on the reception power and/or the S/N ratio of the reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value and the measurement reliability of the satellite positioning device is higher than the second predetermined value, and selects the time integral value of the acceleration of the moving body measured by the acceleration sensor as the speed of the moving body when the measurement reliability based on the reception power and/or the S/N ratio of the reflected wave of the radar device is lower than the first predetermined value and the measurement reliability of the satellite positioning device is lower than the second predetermined value. 前記速度選択部は、前記加速度センサが計測した前記移動体の加速度の時間積分値を前記移動体の速度として選択するにあたり、前記レーダ装置又は前記衛星測位装置の計測信頼度が直近に前記第１所定値又は前記第２所定値より高かったときに選択した前記移動体の速度に対して、前記レーダ装置及び前記衛星測位装置の計測信頼度が直後に前記第１所定値及び前記第２所定値より低くなってから時間積分した前記移動体の加速度を加算する
ことを特徴とする、請求項２に記載の移動体位置推定装置。 3. The mobile body position estimation device according to claim 2, characterized in that, when selecting a time integral value of the acceleration of the mobile body measured by the acceleration sensor as the speed of the mobile body, the speed selection unit adds, to the speed of the mobile body selected when the measurement reliability of the radar device or the satellite positioning device was most recently higher than the first predetermined value or the second predetermined value, the acceleration of the mobile body that is time integrated after the measurement reliability of the radar device and the satellite positioning device immediately after became lower than the first predetermined value or the second predetermined value. 請求項１から３のいずれかに記載の移動体位置推定装置が備える各処理部が行なう各処理ステップを、コンピュータに実行させるための移動体位置推定プログラム。 A mobile object position estimation program for causing a computer to execute each processing step performed by each processing unit provided in the mobile object position estimation device according to any one of claims 1 to 3.
JP2022184047A 2022-11-17 2022-11-17 Movable body position estimation device and movable body position estimation program Pending JP2024073055A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022184047A JP2024073055A (en) 2022-11-17 2022-11-17 Movable body position estimation device and movable body position estimation program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022184047A JP2024073055A (en) 2022-11-17 2022-11-17 Movable body position estimation device and movable body position estimation program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024073055A true JP2024073055A (en) 2024-05-29

Family

ID=91226622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022184047A Pending JP2024073055A (en) 2022-11-17 2022-11-17 Movable body position estimation device and movable body position estimation program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024073055A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7286933B2 (en) GPS/dead-reckoning combination system and operating method thereof
US11346933B2 (en) Doppler ambiguity resolution in MIMO radars using a SIMO evaluation
US8510044B2 (en) Position sensing device and method
CN104412066B (en) Locating device
US20210215485A1 (en) Positioning device and positioning method
EP2816374B1 (en) Vehicle positioning in high-reflection environments
JP5352422B2 (en) Positioning device and program
US11630196B2 (en) Range dependent false alarm reduction in radar object detection
CN108345021B (en) Doppler radar assisted GPS/INS vehicle speed measurement method
CN101183008A (en) Inertia compensation method used for earth-based vehicle GPS navigation
RU2008113873A (en) METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION OF A MOBILE OBJECT BY THE HYBRID NAVIGATION SYSTEM (OPTIONS)
JP2010256301A (en) Multipath determination device and program
JP5879977B2 (en) Speed estimation apparatus and program
US20220042802A1 (en) Extended dead reckoning accuracy
JP5222814B2 (en) Positioning method and apparatus
JP5686703B2 (en) Moving body turning radius measuring apparatus and method
WO2020110996A1 (en) Positioning device, speed measuring device, and program
WO2020149014A1 (en) Satellite selection device and program
JP2024073055A (en) Movable body position estimation device and movable body position estimation program
JP2019168257A (en) Moving body information estimation device and program
JP7123117B2 (en) Vehicle Position Reliability Calculation Device, Vehicle Position Reliability Calculation Method, Vehicle Control Device, and Vehicle Control Method
JP7407947B2 (en) Vehicle control device
KR102318378B1 (en) An integrated navigation system combining ins/gps/ultrasonic speedometer to overcome gps-denied area
JP4657050B2 (en) Speed vector determination system
JP2022538676A (en) Sensor calibration based on string of detected values