JP5078082B2 - 測位装置、測位システム、コンピュータプログラム及び測位方法 - Google Patents
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また、測位装置は、自身の水平位置を推測し、推測した水平位置における地表の高度情報を取得する。水平位置の推測には、いくつかの方法がある。例えば、各測位用衛星と受信部との距離を求めることにより、測位対象(測位装置)の概略の位置(水平位置)を推測することができる。また、光ビーコン又は電波ビーコン等の路側装置との通信位置を測位対象の水平位置と推測することができる。さらに、車輪速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、車載カメラ等の自律センサにより、移動距離、移動方向などの移動履歴を記録しておき、路側装置との通信位置からの移動履歴、あるいは、先に測位した測位位置からの移動履歴に基づいて、測位対象の水平位置を推測することもできる。地表の高度情報は、予め測定されたものを記憶しておくこともでき、あるいは、路側装置、送信装置などの外部から受信することもできる。
また、測位装置は、推測した水平位置及びその水平位置での高度情報に基づいて、受信部の高さ位置の範囲を設定する。受信部の高さ位置の範囲は、受信部を車両に取り付ける場合における取り付け位置(高さ)、あるいは、人が携帯する場合における所持する位置(高さ)などに応じて、地表の高度情報に加味することができる。設定した高さ位置の範囲を用いて真のアンビギュイティを決定する。すなわち、受信部の高さ位置の範囲に存在するアンビギュイティの候補の中から真の解(真のアンビギュイティ)を決定することができる。言い換えれば、高度情報を用いて真の解を検定することができる。受信部の高さ範囲によりさらにアンビギュイティの候補を高速に絞り込むことができ、真のアンビギュイティの算出を高速化し、都市部などにおけるRTKの測位が可能な時間を大幅に増加させることができる。また、偽の解(偽のアンビギュイティ)を選択してしまう確率が下がるため、信頼性も大幅に向上する。
11 処理部
12 衛星用通信部
13 通信部
14 記憶部
15 地図データベース
20 自律センサ部
201 車輪速センサ
202 加速度センサ
203 ジャイロセンサ
204 車載カメラ
100 測位対象
200 送信装置
300 基準局
400 光ビーコン
Claims (17)
- 複数の測位用衛星が送信した各搬送波を受信する受信部を備え、該受信部で受信した各搬送波の位相に基づいて測位を行う測位装置において、
位相に含まれるアンビギュイティの候補を推定する候補推定手段と、
道路の標高を含む道路形状に関する道路形状情報を取得する道路形状情報取得手段と、
自身の水平位置を推測する位置推測手段と、
前記道路形状情報取得手段で取得した道路形状情報及び前記位置推測手段で推測した水平位置に基づいて、前記道路形状情報で示される道路上で自身が存在する領域を特定し、特定した領域の複数の地点の高度情報を取得する高度情報取得手段と、
該高度情報取得手段で取得した複数の地点における高度情報に基づき前記受信部の高さ位置の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記候補推定手段で推定したアンビギュイティの候補の中から前記範囲設定手段で設定した高さ位置の範囲にあるアンビギュイティの候補に限定してアンビギュイティを決定するアンビギュイティ決定手段と、
該アンビギュイティ決定手段で決定したアンビギュイティに基づいて自身の位置を測位する測位手段と
を備えることを特徴とする測位装置。 - 前記道路形状情報は、
道路を所定の間隔で区分し、区分毎に水平位置と高度情報とを対応付けてあり、
前記位置推測手段で推測した水平位置の中から複数の地点を特定する地点特定手段を備え、
前記高度情報取得手段は、
前記道路形状情報に基づいて、特定した地点に対応する高度情報のうちで最小の高さ及び最大の高さを取得するようにしてあり、
前記範囲設定手段は、
取得された最小の高さ及び最大の高さの間の範囲を設定するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。 - 前記受信部の搭載位置の高さ情報を記憶する記憶手段を備え、
前記範囲設定手段は、
前記受信部の搭載位置の高さ情報をさらに用いて該受信部の高さ位置の範囲を設定するように構成してあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測位装置。 - 前記道路形状情報取得は、
RTK−GPS受信機を用いて測定された道路形状情報を取得するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の測位装置。 - 前記位置推測手段は、
各測位用衛星と前記受信部との距離を用いて水平位置を推測するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の測位装置。 - 各搬送波の伝播時間を算出する伝播時間算出手段と、
該伝播時間算出手段で算出した伝播時間に基づいて、各測位用衛星と前記受信部との擬似距離を算出する擬似距離算出手段と
を備え、
前記位置推測手段は、
前記擬似距離算出手段で算出した擬似距離を用いて水平位置を推測するように構成してあることを特徴とする請求項5に記載の測位装置。 - 自身の移動距離及び/又は移動方向を示す移動履歴を取得する移動履歴取得手段を備え、
前記位置推測手段は、
前記測位手段で先に測位した位置からの移動履歴に基づいて水平位置を推測するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の測位装置。 - 路側装置との通信位置を取得する通信位置取得手段を備え、
前記位置推測手段は、
前記通信位置取得手段で取得した通信位置に基づいて水平位置を推測するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の測位装置。 - 自身の移動距離及び/又は移動方向を示す移動履歴を取得する移動履歴取得手段と、
路側装置との通信位置を取得する通信位置取得手段と
を備え、
前記位置推測手段は、
前記通信位置取得手段で取得した通信位置からの移動履歴に基づいて水平位置を推測するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の測位装置。 - 前記測位手段で測位した水平位置と前記位置推測手段で推測した水平位置に基づいて、前記アンビギュイティ決定手段で決定したアンビギュイティの確かさを検定する第1アンビギュイティ検定手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記載の測位装置。
- 前記位置推測手段で推測した水平位置の信頼度を設定する位置信頼度設定手段を備え、
前記第1アンビギュイティ検定手段は、
前記位置信頼度設定手段で設定した信頼度に基づいて前記アンビギュイティ決定手段で決定したアンビギュイティの確かさを検定するように構成してあることを特徴とする請求項10に記載の測位装置。 - 前記測位用衛星のうち複数の主衛星が送信した搬送波に基づいて前記測位手段で測位した位置を用いて、前記主衛星を除く従衛星と前記受信部との距離を算出する従衛星距離算出手段と、
前記従衛星が送信した搬送波の位相を測定する位相測定手段と、
前記従衛星距離算出手段で算出した距離及び前記位相測定手段で測定した位相に基づいて、前記アンビギュイティ決定手段で決定したアンビギュイティの確かさを検定する第2アンビギュイティ検定手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1つに記載の測位装置。 - 前記受信部で受信した各搬送波の位相を算出する位相算出手段と、
各測位用衛星が送信した各搬送波を受信する基準局から、該基準局が算出した前記各搬送波の位相を取得する位相取得手段と、
前記位相算出手段で算出した位相と前記位相取得手段で取得した位相との位相差に含まれるアンビギュイティを決定する第2のアンビギュイティ決定手段と
を備え、
前記測位手段は、
前記第2のアンビギュイティ決定手段で決定したアンビギュイティに基づいて自身の位置を測位するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1つに記載の測位装置。 - 前記測位手段で測位した位置を用いて、走行距離を測定するセンサ、速度を測定するセンサ、加速度を測定するセンサ、角度を測定するセンサ、角速度を測定するセンサのうち少なくとも1つを含む自律センサのスケール及び/又はオフセットを補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1つに記載の測位装置。
- 請求項1乃至請求項14のいずれか1つに記載の測位装置と、道路の高度情報を該測位装置へ送信する送信装置とを備えることを特徴とする測位システム。
- コンピュータに、複数の測位用衛星が送信した各搬送波の位相に含まれるアンビギュイティを決定させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、位相に含まれるアンビギュイティの候補を推定する候補推定手段と、
自身の水平位置を推測する位置推測手段と、
道路の標高を含む道路形状に関する道路形状情報及び推測した水平位置に基づいて、前記道路形状情報で示される道路上で自身が存在する領域を特定し、特定した領域の複数の地点の高度情報を取得する高度情報取得手段と、
取得した複数の地点における高度情報に基づき前記受信部の高さ位置の範囲を設定する範囲設定手段と、
推定したアンビギュイティの候補の中から設定した高さ位置の範囲にあるアンビギュイティの候補に限定してアンビギュイティを決定するアンビギュイティ決定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 複数の測位用衛星が送信した各搬送波を受信部で受信し、受信した各搬送波の位相に基づいて測位を行う測位方法において、
位相に含まれるアンビギュイティの候補を推定し、
道路の標高を含む道路形状に関する道路形状情報を取得し、
自身の水平位置を推測し、
取得された道路形状情報及び推測された水平位置に基づいて、前記道路形状情報で示される道路上で自身が存在する領域を特定し、特定した領域の複数の地点の高度情報を取得し、
取得された複数の地点における高度情報に基づき前記受信部の高さ位置の範囲を設定し、
推定されたアンビギュイティの候補の中から設定された高さ位置の範囲にあるアンビギュイティの候補に限定してアンビギュイティを決定し、
決定されたアンビギュイティに基づいて自身の位置を測位することを特徴とする測位方法。
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