JP6437174B1 - 移動機、マップ管理装置、および測位システム - Google Patents

Abstract

本発明にかかる移動機（１）は、移動距離および移動方向を算出するセンサ部（１３）と、測位のための測位情報が提供されるエリアのうち、測位情報の精度を示す第１の信頼度が第１の閾値以上のエリアであるキャリブレーションエリアで提供される測位情報を用いて第１の現在位置を算出する測位部（１２）と、センサ部（１３）により算出された移動距離および移動方向を用いて、第２の現在位置を推定する現在位置算出部（１５）と、現在位置算出部（１５）において第２の現在位置を推定するために用いられるパラメータを、第１の現在位置を用いて校正するキャリブレーション部（１４）と、を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、位置を測定する移動機、該移動機に情報を提供するマップ管理装置、および該移動機に測位サービスを提供する測位システムに関する。

近年、ＧＰＳ（Global Positioning System）、測位衛星を備える準天頂衛星システムなどを用いて、屋外における車、ロボット、または端末などの移動機の高精度な測位を行い、測位結果を測量の高度化および自動化に活用する動きがみられる。従来のカーナビゲーションなどに使われていた衛星測位システムは、位置推定誤差が数ｍ程度残留するため、衛星測位システムの情報に頼って移動機を制御するのは困難であった。２０１８年度から運用開始が予定される準天頂衛星では、位置推定誤差を１０ｃｍ程度まで抑圧できる仕組みを有しており、車の自動運転およびロボットの自動制御など新たなアプリケーションへの展開が期待される状況である。

一方で、測位衛星が視認できない屋内および地下空間、または測位衛星と移動機との間で遮蔽が発生する高架下、ビルの谷間などの都市内部においては、衛星測位システムの運用は困難である。このため、屋内外でのシームレスな測位サービスを展開するには、屋内で測位サービスを展開する独立したシステムが別途必要である。代表的な屋内測位システムとして、ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など短距離無線を用いたタグ方式が実用化されている。これらのタグ方式は、微弱な無線信号を送信する無線タグを特定地点に設置しておき、移動機が無線信号を受信できれば、無線タグ近辺の位置に移動機が存在すると判断する方式である。一般的に微弱な無線信号であっても数ｍは信号伝送が可能である。このため、無線タグからの信号伝送の可能範囲を単位として、移動機の位置が特定されることになり、無線タグからの信号伝送が可能な距離は位置推定誤差の最大値と一致する。

前述の屋内測位システムは、タグの通信範囲を広げるほど位置推定誤差が大きくなる。このため、位置推定誤差を小さくするためには、無線タグ１つ当たりの伝送可能距離を短くせざるを得ず、面的な測位サービスを展開するためには非常に多数の無線タグが必要となる。この問題点を解消するため、特許文献１は、ＰＤＲ（Pedestrian Dead Reckoning）と無線タグとを組合せる方法を開示する。

特許文献１に記載の方法は面的な測位サービスを実現するため、移動機に実装されたモーションセンサによる検出結果を用いて移動機の位置推定を行う。モーションセンサは、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサなど慣性航法用センサ類が統合されたセンサである。しかしながら、特に安価なコンシューマ製品に搭載されるモーションセンサは位置推定誤差が大きいため、ある程度の距離を移動した後に位置の補正が必要となる。特許文献１の記載の方法では、ＧＰＳが利用可能なエリア、および無線タグが受信できるエリアを規定し、ＧＰＳおよび無線タグなどの移動機の外部から得られる位置情報を用いて現在位置情報を補正する。より正確には、特許文献１の記載の方法は、モーションセンサで得られるヨー角などの方位の推定値、および移動距離について、移動機の外部から得られる位置情報とカルマンフィルタのアルゴリズムとを用いて補正を行う。

特開２０１７−１０６８９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法は、モーションセンサで得られる推定値の誤差補正を行うものの、どの程度の誤差補正が可能か不明であるため、誤差補正の精度が不明な補正方法を用いて補正すると、位置推定の精度が劣化するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、位置推定の精度の劣化を抑制することができる移動機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる移動機は、移動距離および移動方向を算出するセンサ部と、位置に対応付けた測位情報の精度を示す第１の信頼度を管理するマップ管理装置から第１の信頼度を取得するマップ管理部と、測位装置から測位情報を取得し、マップ管理部によって取得された第１の信頼度に基づいて、第１の信頼度が第１の閾値以上のエリアであるキャリブレーションエリアを求め、キャリブレーションエリアで取得した測位情報を用いて第１の現在位置を算出する測位部と、センサ部により算出された移動距離および移動方向を用いて、第２の現在位置を推定する現在位置算出部と、現在位置算出部において第２の現在位置を推定するために用いられるパラメータを、第１の現在位置を用いて校正するキャリブレーション部と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる移動機は、位置推定の精度の劣化を抑制することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる移動機、測位システム、基地局、および測位衛星を示す図 実施の形態１にかかる移動機の機能ブロックを示す図 実施の形態１にかかる現在位置算出部が管理するダイナミックマップ上の座標系、およびセンサ部の座標系の例を示す図 実施の形態１にかかるマップ管理装置の機能ブロックを示す図 制御回路を示す図 実施の形態２にかかる移動機の機能ブロックを示す図 実施の形態３にかかる移動機の機能ブロックを示す図 実施の形態３にかかるマップ管理装置の機能ブロックを示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる移動機、マップ管理装置、および測位システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる移動機、測位システム、基地局、および測位衛星を示す図である。移動機１は、屋外では準天頂衛星などの測位衛星６を用いて高精度な位置推定を行う。移動機１は、図１の一点鎖線に示すように、屋外から、測位衛星６と通信不可能な屋内に移動すると、測位衛星６を移動機１が観測した最終観測位置である基準点からの相対位置を、センサを用いて算出し、現在位置を推定する。つまり、最終観測位置とは、屋外において、移動機１が測位衛星６から信号を最後に受信して測位を行った位置である。なお、図１では移動機１を端末として記載しているが、例えば、移動機１はロボットなどでもよく、端末に限定されない。

測位システム１００は、測位装置３−１ａ〜測位装置３−１ｃと、測位装置３−２ａ〜測位装置３−２ｃと、測位装置３−３ａ〜測位装置３−３ｃと、マップ管理装置４とを備える。測位装置３−１ａ〜測位装置３−１ｃ、測位装置３−２ａ〜測位装置３−２ｃ、測位装置３−３ａ〜測位装置３−３ｃのそれぞれを区別せずに示すときは、測位装置３と称する。測位装置３−１ａ〜測位装置３−１ｃが図１のように地上に設置されることにより、測位エリア２−１は形成される。同様に、測位装置３−２ａ〜測位装置３−２ｃが図１のように設置されることにより、測位エリア２−２は形成される。測位装置３−３ａ〜測位装置３−３ｃが図１のように設置されることにより、測位エリア２−３は形成される。また、測位エリア２−４は、測位エリア２−３の外側に同心円状に形成される。測位エリア２−１、測位エリア２−２、および測位エリア２−３のそれぞれを区別せずに示すときは、測位エリア２と称する。測位エリア２は、測位衛星６が不可視となるエリアなどにおいても、移動機１が測位を行うことができるように、測位のための情報が配信されるエリアである。測位エリア２は、キャリブレーションエリアである。キャリブレーションエリアとは、精度の高い測位を実現するための情報を提供可能なエリアであり、例えば、複数の広帯域電波標識を用いた到来時間差測位、単一または複数のマーカーをカメラで読み取り位置を算出する方式を実現するシステムが提供されているエリアである。広帯域電波標識位置およびマーカー位置は、ダイナミックマップ上に表示される。複数の広帯域電波標識を用いた到来時間差測位方式、および単一または複数のマーカーをカメラで読み取り位置を算出する測位方式などでは、対象エリアが狭ければ十分に高い測位精度を提供できる。測位装置３は、キャリブレーションエリアにおいてそれぞれ移動機１が測位するために必要な測位情報を提供する。本実施の形態では測位装置３を用いて実現される測位の方式は移動機１が測定できる精度が高ければ限定しない。なお、測位エリア２−４は、キャリブレーションエリアではない。

図１では、測位装置３−１ａ〜測位装置３−１ｃ、測位装置３−２ａ〜測位装置３−２ｃ、および測位装置３−３ａ〜測位装置３−３ｃを図示しているが、本実施の形態において測位装置３の数は９つに限定されない。本実施の形態において測位装置３は、無線通信装置としているが、測位装置３は、移動機１と通信可能であり、移動機１が測位するために必要な情報を提供できる装置であれば、無線通信装置に限定されない。マップ管理装置４は、移動機１にダイナミックマップを提供する。基地局５は、広域セルラー網における基地局であり、移動機１と無線通信する。

ダイナミックマップについて説明する。ダイナミックマップは、河、山、植物、橋、鉄道、および建築物などの地物の位置の変化の速さに応じて階層化されたマップで構成され、車の自動運転、または機器の自動制御を行う際に用いられる。例えば、車の自動運転向けのダイナミックマップは、４層のマップで構成される。第１層（静的情報）のマップには、１月単位で変動が発生する道路地図情報（経路、白線、停止線、看板など）が配置される。第２層（準静的情報）のマップには、１時間〜１日単位で変動が生じる工事車線規制、計画的な道路閉鎖情報、落下物情報などが配置される。第３層（準動的情報）のマップには秒単位で変動が生じる信号情報、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）ゲート開閉情報などが配置される。第４層（動的情報）のマップにはミリ秒単位で変動が生じる周辺車両位置情報、周辺車両速度情報、歩行者位置情報などが配置される。本実施の形態では、ダイナミックマップのうち、建物構造に相当する静的な情報については、あらかじめ移動機１に記憶されていても良いし、ネットワークから移動機１に提供されても良い。

図２は、実施の形態１にかかる移動機１の機能ブロックを示す図である。移動機１は、通信部１０と、衛星測位部１１と、測位部１２と、センサ部１３と、キャリブレーション部１４と、現在位置算出部１５と、信頼度算出部１６と、第１のマップ管理部１７とを備える。

通信部１０は、マップ管理装置４と無線通信を行う。衛星測位部１１は、測位衛星６と無線通信し、測位衛星６から測位信号を受信し、測位信号を用いて位置を算出する。測位部１２は、測位装置３から、移動機１の位置算出に必要な信号を受信し、この信号を用いて位置を算出する。測位部１２が算出した位置は第１の現在位置とも呼ばれる。センサ部１３は、ジャイロセンサまたは加速度センサを備え、移動機１に内蔵される。また、センサ部１３は、これらのセンサを用いてセンサの座標系の移動ベクトル、移動距離および移動方向を算出し、算出結果をキャリブレーション部１４へ出力する。キャリブレーション部１４は、センサ部１３が算出した移動ベクトルを現在位置算出部１５が管理するダイナミックマップ上の移動ベクトルに変換し現在位置算出部１５に出力する。現在位置算出部１５は、測位部１２が算出した位置情報、キャリブレーション部１４が出力する移動ベクトルの情報の少なくとも１つを用いて、ダイナミックマップ上の現在位置を管理する。現在位置算出部１５が算出した現在位置は、第２の現在位置とも呼ばれる。

現在位置算出部１５が管理するダイナミックマップ上の座標系とセンサ部１３の座標系とで発生する座標の誤差について説明する。一般的にセンサ部１３は、移動機１の筐体に固定されて設置されるため、センサ部１３の座標系は、移動機１の向きに応じて変化する。図３は、実施の形態１にかかる現在位置算出部１５が管理するダイナミックマップ上の座標系、およびセンサ部１３の座標系の例を示す図である。図３において、現在位置算出部１５が管理するダイナミックマップ上の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、センサ部１３が管理する座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）とは不一致が生じている。キャリブレーション部１４は、ダイナミックマップ上の座標系およびセンサ部１３の座標系の誤差を管理し、センサ部１３から出力される移動ベクトルをダイナミックマップ上の移動ベクトルに変換し、センサ部１３から出力される変換した移動ベクトルを現在位置算出部１５に出力する。現在位置算出部１５は、キャリブレーション部１４が出力した移動ベクトルを、ダイナミックマップ上の移動ベクトルに積算することで、ダイナミックマップ上の移動機１の位置を管理する。

信頼度算出部１６は、測位装置３から送信された情報の信頼度を算出する。また、信頼度算出部１６は、センサ部１３を用いて算出した位置の信頼度を算出し管理する。センサ部１３を用いて算出した位置の信頼度は、キャリブレーション部１４がセンサ部１３の誤差を補正したときである誤差補正時からの移動距離が長くなるほど値が小さくなる。また、センサ部１３を用いて算出した位置の信頼度は、誤差補正時からの経過時間が経過するほど値が小さくなる。測位装置３から送信された情報の信頼度は、第１の信頼度とも呼ばれる。センサ部１３を用いて算出した位置の信頼度は第２の信頼度とも呼ばれる。第１のマップ管理部１７は、移動機１が位置する周辺のダイナミックマップ、およびダイナミックマップ上での第１の信頼度の管理を行う。広域のダイナミックマップおよび広域の第１の信頼度の情報は、マップ管理装置４により管理される。第１の信頼度がダイナミックマップ上にマッピングされたマップは信頼度マップと呼ばれる、移動機１は、マップ管理装置４から信頼度マップを取得する。

第１の信頼度について説明する。測位装置３を用いた測位精度は、測位装置３の測位方式などによって異なる。測位装置３を用いて得られる位置の測位精度を数値化したものが第１の信頼度である。第１の信頼度は時間的にほとんど変化しない場合も多いので、測位装置３の設置時に第１の信頼度を設定し、あらかじめ第１の信頼度マップとしてマップ管理装置４が管理する場合がある。測位エリア２は、第１の信頼度が第１の閾値以上であるエリアであり、一定の位置精度が保証されるエリアである。

図４は、実施の形態１にかかるマップ管理装置４の機能ブロックを示す図である。マップ管理装置４は、第２のマップ管理部１８を備える。第２のマップ管理部１８は、測位装置３、または基地局５を介して移動機１と通信する。また、第２のマップ管理部１８は、移動機１と信頼度マップを互いに送受信する。

実施の形態１にかかる通信部１０、衛星測位部１１、測位部１２、センサ部１３、キャリブレーション部１４、現在位置算出部１５、信頼度算出部１６、第１のマップ管理部１７、および第２のマップ管理部１８は、各処理を行う電子回路である処理回路により実現される。

本処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリ及びメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算装置）を備える制御回路であってもよい。ここでメモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどが該当する。本処理回路がＣＰＵを備える制御回路である場合、この制御回路は例えば、図５に示す構成の制御回路２００となる。

図５に示すように、制御回路２００は、ＣＰＵであるプロセッサ２００ａと、メモリ２００ｂとを備える。図５に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２００ａがメモリ２００ｂに記憶された、各処理に対応するプログラムを読みだして実行することにより実現される。また、メモリ２００ｂは、プロセッサ２００ａが実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

実施の形態１にかかる移動機１および測位システム１００の動作について説明する。移動機１が屋外にいる場合と、移動機１が屋内にいる場合とで、移動機１の動作は異なる。移動機１が屋外にいる場合、衛星測位部１１が屋外で測位衛星６から測位信号を受信する。また、衛星測位部１１は、受信した信号を用いて現在位置を算出する。現在位置算出部１５は、衛星測位部１１が算出した位置情報を用いて、ダイナミックマップ上の現在位置を管理する。このとき、現在位置算出部１５は、衛星測位部１１が算出した座標と、ダイナミックマップ上の座標とのマッチングを取る。座標のマッチングを取る方法は、例えば、測位衛星６と現在位置算出部１５とで共通する緯度、経度、および高度の座標系を用いてマッチングを取る方法が挙げられる。移動機１が屋内に移動し、測位衛星６が不可視となった場合、現在位置算出部１５は、測位衛星６から得られた位置を基準点とするセンサ部１３を用いた測位を行い、測位結果を用いて現在位置を算出する。

移動機１が屋内に移動後、測位エリア２に入ったと認識される、すなわち、測位衛星６から得られた位置を基準点とするセンサ部１３を用いた測位を行って得られた現在位置および第１の信頼度を用いて、現在位置が測位エリア２の内であると判断した場合、測位部１２は、測位情報を取得する。測位部１２が取得した測位情報は現在位置算出部１５に送られ、測位情報を用いてダイナミックマップ上の現在位置を算出する。この動作は、例えば測位装置３が広帯域電波標識の場合には、測位装置３からの測位信号を受信し、移動機１が現在位置を算出することに相当する。また、マーカー読み取り方式の場合には、移動機１に搭載するカメラで測位装置３のマーカーを読み取り、カメラ画像を解析して移動機１の現在位置を算出することに相当する。なお、測位部１２は、測位エリア２内にいるときに１回だけ屋内測位を実施しても良いし、測位エリア２内にいるときに複数回、屋内測位を実施しても良い。

移動機１が測位エリア２に入った後、測位エリア２の外に移動した場合、現在位置算出部１５は、測位装置３から得られた位置を基準点とするセンサ部１３を用いた測位を行い、測位結果を用いて現在位置を算出する。一時的に衛星可視状態になるような場合には、衛星測位部１１が動作し、測位情報が現在位置算出部１５に送られ、ダイナミックマップ上の現在位置が算出される。

移動機１が測位エリア２の外から測位エリア２に入ったとき、測位衛星６または測位装置３から得られた位置を基準点とするセンサ部１３を用いて算出された第１の測位結果と、測位エリア２に入った直後に測位装置３により得られる第２の測位結果とで誤差が生じる場合がある。この誤差は、ダイナミックマップの座標系とセンサの座標系と座標の誤差、または加速度センサおよびジャイロセンサの個体差によって発生する誤差であると考えられる。このため、キャリブレーション部１４は、第１の測位結果と第２の測位結果とを比較し校正を行う。校正とは、ダイナミックマップ座標系とセンサの座標系との不一致を補正することである。ダイナミックマップ座標系とセンサの座標系との誤差を補正するためのパラメータは現在位置算出部１５において現在位置を推定するために用いられるパラメータの一例である。例えば、第１の測位結果では、算出された移動機１の座標値がＰであり、第２の測位結果では、算出された移動機１の座標値がＱである場合、キャリブレーション部１４は、座標値Ｐが座標値Ｑとなる補正値を算出する。一般的には、座標値Ｐと座標値Ｑとを２回以上算出（Ｐ１→Ｐ２の移動とＱ１→Ｑ２の移動とが同一ベクトルであることを利用）することで補正値が算出される。キャリブレーション部１４は、センサ部１３が算出した値に補正値を積算することで第１の測位結果と第２の測位結果との誤差を補正する。また、この誤差補正には、加速度センサまたはジャイロセンサの個体差の補正を含んでも良い。

移動機１が測位装置３の第１の信頼度が低い場所に位置する場合、現在位置算出部１５は、センサ部１３からキャリブレーション部１４を介して算出される位置と、測位部１２から算出される位置とに重み付けし、重みを付けた位置を合成して現在位置を算出しても良い。測位装置３の第１の信頼度が低い位置は第３の現在位置とも呼ばれる。重み付け合成は、例えば、測位エリア２−４のような第１の信頼度が一定値より低いエリアから測位情報を取得する場合、センサ部１３からキャリブレーション部１４を介して算出される位置を優先する重み付けを行い、センサ部１３からキャリブレーション部１４を介して算出される位置を優先した現在位置を合成する方法が挙げられる。

信頼度マップを更新する方法について説明する。信頼度マップの第１の信頼度の分布は、測位装置３の周辺の電波伝搬環境の変化などに起因して、変動することが考えられる。また、測位装置３の設置時に広範囲な第１の信頼度の調査を行うことが困難な場合も考えらえる。これらの場合、信頼度マップを更新する必要がある。センサ部１３からキャリブレーション部１４を介して算出される測位情報は、誤差補正直後は十分に正確であると考えらえる。つまり第２の信頼度が第２の閾値以上である場合、現在位置算出部１５は、測位部１２から算出される現在位置情報（算出結果Ａとする）と、測位部１２が前回算出した位置にキャリブレーション部１４から出力される移動ベクトルを積算して得られる現在位置情報（算出結果Ｂとする）とを信頼度算出部１６に出力する。信頼度算出部１６は、第２の信頼度と、算出結果Ａと算出結果Ｂとの比較結果と、を用いて測位装置３の第１の信頼度を算出する。算出した第１の信頼度は、第１のマップ管理部１７に送られて信頼度マップを更新すると共に、更新情報として通信部１０を介して第２のマップ管理部１８に送られ、マップ管理装置４によって他の移動機と情報共有が行われる。

以上説明したように、本実施の形態では、移動機１は、第１の信頼度を用いて測位エリア２において測位サービスを得られるときに、測位情報を取得することで位置情報の推定精度の劣化を抑制することができる。また、現在位置算出部１５とセンサ部１３とで発生する誤差をキャリブレーション部１４で校正し、校正することで位置情報の推定精度の劣化を抑制することができる。また、信頼度算出部１６が第２の信頼度を用いて第１の信頼度を更新することで電波伝搬環境の変化などによって第１の信頼度が変化した場合でも、第１の信頼度の情報を更新することで、第１の信頼度が第１の閾値以上のエリアでのみ位置情報を取得できるため、位置情報の推定精度の劣化を抑制することができる。なお、本実施の形態では屋内環境に測位エリア２を形成する例を説明したが、測位エリア２は衛星が不可視となる地下および屋根、工事現場の骨組みなどが存在する屋外、または海中など屋内および地上に限定されるものではない。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２にかかる移動機の機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。移動機１ａは、移動機１の構成に加えて移動機誘導部１９が付加される。

移動機１ａの動作を説明する。センサ部１３による測位性能は、誤差補正からの経過時間の増大、および移動距離の増大と共に誤差累積が大きくなる。信頼度算出部１６は、第２の信頼度が第３の閾値より小さくなると測位部１２を測位エリア２に誘導する要求を移動機誘導部１９に出力する。要求を受けた移動機誘導部１９は、現在位置算出部１５が算出する現在位置情報、および第１のマップ管理部１７が管理する信頼度マップ情報を用いて、移動機１ａに近い測位エリア２、または移動機１ａに都合のよい測位エリア２に移動機１ａを誘導する。移動機１ａに都合の良い測位エリア２とは、例えば、移動機１ａの現在位置と目的地とのルート上、または移動機１ａの現在位置と目的地とのルートの近傍に位置する測位エリア２などが挙げられる。

以上説明したように、本実施の形態では、第２の信頼度が低下したときに移動機１ａを測位エリア２に誘導することで、精度の高い位置情報を取得できるため、位置情報の推定精度の劣化を抑制することができる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３にかかる移動機の機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。移動機１ｂは、移動機１の通信部１０、現在位置算出部１５、および測位部１２に代えて通信部１０ａ、現在位置算出部１５ａ、および測位部１２ａを備えることが異なる。通信部１０ａは、現在位置算出部１５ａに情報を出力する。測位部１２ａが算出した位置情報を通信部１０ａに出力する。

図８は、実施の形態３にかかるマップ管理装置の機能ブロックを示す図である。マップ管理装置４ａは、第２のマップ管理部１８と測位算出部２０とを備える。測位算出部２０は、移動機１ｂの現在位置を算出する。本実施の形態では、マップ管理装置４ａが移動機１ｂの位置の算出を行う。測位システム１００ａは、測位装置３とマップ管理装置４ａとを備える。なお、測位システム１００ａは簡略化のため図示しない。

実施の形態３にかかる移動機１ｂおよびマップ管理装置４ａの動作を説明する。移動機１ｂが出力する電波または光を測位装置３が計測し、測位装置３が移動機１ｂの測位を行う方式では、測位計算を測位システム１００ａが行うほうが効率的な場合がある。移動機１ｂが測位エリア２にいる場合、測位部１２ａは通信部１０ａを介して、測位装置３からの測定情報およびセンサ部１３が算出した移動ベクトルをマップ管理装置４ａに通知する。マップ管理装置４ａによって算出された現在位置情報は、ネットワークを介して移動機１ｂに送られ、現在位置算出部１５ａに通知される。なお、図８では測位算出部２０がマップ管理装置４に備えられる場合を示したが、測位算出部２０は、測位装置３内に備えられてもよいし、測位システム１００ａ内の別の計算装置として配置されてもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、測位システム１００ａが測位計算を行うことで、移動機１ｂの処理負荷を軽減しつつ、位置情報の推定精度の劣化を抑制することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ，１ｂ 移動機、２，２−１〜２−４ 測位エリア、３，３−１ａ〜３−１ｃ，３−２ａ〜３−２ｃ，３−３ａ〜３−３ｃ 測位装置、４，４ａ マップ管理装置、５ 基地局、６ 測位衛星、１０，１０ａ 通信部、１１ 衛星測位部、１２，１２ａ 測位部、１３ センサ部、１４ キャリブレーション部、１５，１５ａ 現在位置算出部、１６ 信頼度算出部、１７ 第１のマップ管理部、１８ 第２のマップ管理部、１９ 移動機誘導部、２０ 測位算出部、１００，１００ａ 測位システム、２００ 制御回路、２００ａ プロセッサ、２００ｂ メモリ。

Claims (9)

1. 移動距離および移動方向を算出するセンサ部と、
   位置に対応付けた測位情報の精度を示す第１の信頼度を管理するマップ管理装置から前記第１の信頼度を取得するマップ管理部と、
   測位装置から前記測位情報を取得し、前記マップ管理部によって取得された前記第１の信頼度に基づいて、前記第１の信頼度が第１の閾値以上のエリアであるキャリブレーションエリアを求め、前記キャリブレーションエリアで取得した前記測位情報を用いて第１の現在位置を算出する測位部と、
   前記センサ部により算出された前記移動距離および前記移動方向を用いて、第２の現在位置を推定する現在位置算出部と、
   前記現在位置算出部において前記第２の現在位置を推定するために用いられるパラメータを、前記第１の現在位置を用いて校正するキャリブレーション部と、
   を備えることを特徴とする移動機。
2. 前記現在位置算出部は、
   地物の位置の変化の速さに応じて階層化されたマップであるダイナミックマップの座標系で前記第２の現在位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の移動機。
3. 前記パラメータは、
   前記ダイナミックマップの座標系と前記センサの座標系との誤差を補正するために用いられることを特徴とする請求項２に記載の移動機。
4. 前記キャリブレーション部が前記校正をしたときの時刻からの経過時刻および前記キャリブレーション部が前記校正をしたときの位置からの移動位置を用いて前記センサ部の測位精度である第２の信頼度を算出する信頼度算出部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の移動機。
5. 前記測位部は、前記キャリブレーションエリア以外の前記エリアで提供される前記測位情報を用いて第３の現在位置を算出し、
   前記現在位置算出部は、
   前記第３の現在位置および前記第２の現在位置に重み付けを行い、前記重み付けを行った前記第３の現在位置および前記第２の現在位置を用いて第３の現在位置を推定することを特徴とする請求項４に記載の移動機。
6. 前記信頼度算出部は、
   前記第２の信頼度が第２の閾値以上である時、前記経過時刻および前記移動位置を用いて第１の信頼度を更新することを特徴とする請求項４または５に記載の移動機。
7. 前記第２の信頼度が第３の閾値より小さい値である場合、前記測位部を前記キャリブレーションエリアに接近させる誘導を行う移動機誘導部を備え、
   前記信頼度算出部は、
   前記第２の信頼度が前記第３の閾値より小さいことを前記移動機誘導部に通知することを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の移動機。
8. 測位のための測位情報が提供されるエリアのうち、前記測位情報の精度である第１の信頼度が第１の閾値以上の前記エリアであるキャリブレーションエリアの位置を保持する第２のマップ管理部と、
   請求項１から７のいずれか１つに記載の移動機の現在位置を算出する測位算出部と、
   を備えることを特徴とするマップ管理装置。
9. 請求項８に記載のマップ管理装置と、
   請求項１から７のいずれか１つに記載の移動機に測位のためのキャリブレーションエリアを形成する測位装置と、
   を有することを特徴とする測位システム。

Images