JP6642368B2 - 位置推定システム、および位置補正装置 - Google Patents
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移動体を第1移動体とし、第2無線通信装置は、第1移動体とは異なる移動体である第2移動体(20)で用いられ、第2無線通信装置は、第2無線通信装置の位置を取得する位置取得部(210)をさらに備え、補正情報生成部は、位置取得部が取得した第2無線通信装置の位置に基づいて補正後位置を決定する位置推定システムであって、
第2移動体は自動車であり、LF送信部は、互いに独立した複数の通信エリアに信号を送信し、第2無線通信装置は、自動車の前後方向に基づいて決定される座標系における、第2無線通信装置に対する第1無線通信装置の通信エリアごとの相対位置を、自動車の進行する方位に基づいて、緯度経度で位置を示す地理座標系における、第2無線通信装置に対する第1無線通信装置の相対位置に変換する相対位置変換部(214)をさらに備え、補正情報生成部は、第2無線通信装置の位置と、相対位置変換部が変換した第2無線通信装置に対する第1無線通信装置の相対位置とに基づいて決定した通信エリアごとの第1無線通信装置の位置を補正後位置として、通信エリアごとに位置補正情報を生成し、
位置補正部は、補正情報受信部が受信した位置補正情報に基づいて、推定位置を、第2無線通信装置の位置に基づいて決定された第1無線通信装置の位置に補正する。
補正情報生成部は、位置取得部が取得した位置補正装置の位置に基づいて補正後位置を決定し、LF送信部は、互いに独立した複数の通信エリアに信号を送信し、自動車の前後方向に基づいて決定される座標系における、位置補正装置に対する、自動車とは異なる移動体に搭載された無線通信装置の通信エリアごとの相対位置を、自動車の進行する方位に基づいて、緯度経度で位置を示す地理座標系における、位置補正装置に対する無線通信装置の相対位置に変換する相対位置変換部(214)をさらに備え、
補正情報生成部は、位置補正装置の位置と、相対位置変換部が変換した位置補正装置に対する無線通信装置の相対位置とに基づいて決定した通信エリアごとの無線通信装置の位置を補正後位置として、通信エリアごとに位置補正情報を生成する。
以下、本発明の第1実施形態としての位置推定システム1を図面に基づいて説明する。位置推定システム1の構成及び詳細な説明に入る前に、位置推定システム1の作動概略を図1に沿って説明する。
位置推定装置100の構成を図2に沿って説明する。位置推定装置100は、推定装置制御部101と、LF受信部102と、RF送信部103と、GNSS受信機104と、地磁気センサ105とを備えて構成される。
位置補正装置200の構成を図3に沿って説明する。位置補正装置200は、補正装置制御部201と、LF送信部202と、RF受信部203と、補正装置側GNSS受信機204と、ジャイロセンサ205とを備えて構成される。
位置推定装置100の作動を、図4のフローチャートに沿って説明する。位置推定装置100は、電源が入ると図4に示す処理をステップS1(以下、ステップを省略)から周期的に実行し、位置推定装置100の位置を推定した推定位置を逐次決定する。実行する周期は、例えば100ミリ秒周期とすればよい。
位置補正装置200の作動を、図5のフローチャートに沿って説明する。位置補正装置200は、自動車20のイグニッションスイッチがONになると、図5に示す処理をS11の処理から周期的に実行する。実行する周期は、例えば100ミリ秒周期とすればよい。
以上、説明した第1実施形態によれば、推定位置取得部211が、RF受信部203が受信した推定位置を取得すると、補正情報生成部212が、受信した推定位置に対する、位置取得部210が取得した位置の相対位置である位置補正情報を生成する。補正情報生成部212が生成した補正情報を補正情報送信部213がLF送信部202に送信させることにより、位置補正装置200の周辺に位置する位置推定装置100のみ補正情報を受信することが可能となる。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
次に、第3実施形態を説明する。第3実施形態における位置推定システム1bの構成および詳細な説明に入る前に、位置推定システム1bの作動概略を図10に沿って説明する。位置推定システム1bが備える位置補正装置200bは、LF帯で位置補正情報を送信することにより、自動車20の周辺に、位置推定装置100bが位置補正情報を受信可能なエリアである通信エリアを、互いに独立した位置に複数形成している。本実施形態では、自動車20の左ドア、後部、右ドアにそれぞれLF送信部202b、LF送信部202c、LF送信部202dを設けることにより、左ドア付近の通信エリアB、後方の通信エリアC、右ドア付近の通信エリアDの3つの通信エリアを形成している。
実施形態において、位置推定装置100を自転車10で用いるとしていた。しかし、歩行者や自動車20などその他の移動体で用いるとしてもよい。
実施形態において、位置補正装置200は、自動車20に搭載されて用いられるとしていた。しかし、位置補正装置200を用いる場所の例はこれに限られない。例えば、位置補正装置200を、信号機や標識などの移動しない物体に固定して用いるとしてもよい。この場合、位置補正装置200の位置が変化しないため、補正装置側GNSS受信機204を用いることなく、あらかじめ位置補正装置200の位置を補正装置制御部201が備えるROMに記憶するとすればよい。
第1実施形態において、S1の処理における判断では、電波航法による測位を行う周期である測位周期を一定の周期としていた。しかし、位置補正情報を用いた位置補正を行った直後は、推定位置の精度が高くなっていると考えられることから、電波航法によって取得した位置を用いて補正を行う必要性が小さいと考えられる。従って、位置補正情報を用いた位置補正を行った時点から所定の期間、測位周期を長くする、もしくは電波航法による測位を行わないとしてもよい。例えば、位置補正情報を用いた位置補正を行った時点から1分間は測位を行わず、自律航法のみで推定位置を決定するとしてもよい。この場合、電波航法による測位を行う回数を減少させることにより、位置推定装置100の消費電力の増加を抑制することが可能となる。
第1実施形態において、位置推定部112は、位置補正情報によって補正する前の推定位置を、自律航法により推定した位置を電波航法で補正することによって求めるとしていた。しかし、推定位置を自律航法のみで求めるとしてもよい。この場合、位置推定装置100がGNSS受信機104を備える必要がないため、位置推定装置100のコストおよび消費電力の増加を抑制することが可能となる。
第2実施形態において、信頼度は、位置補正装置200aが送信する位置補正情報を用いて補正を行ってから経過した時間に基づいて決定するとしていた。しかし、信頼度の決定方法はこれに限られない。例えば、装置に用いる部品の精度やソフトウェアの性能によって位置の誤差が変化すると考えられる。従って、装置に用いる部品の精度やソフトウェアの性能が高いほど、誤差の推定値が小さく、信頼度は高くなるように決定するとしてもよい。もちろん、これらの決定方法を組み合わせて信頼度を決定するとしてもよい。
Claims (6)
- 移動体(10)で用いられる第1無線通信装置(100)と、
前記第1無線通信装置と無線通信する第2無線通信装置(200)とを備える位置推定システム(1)であって、
前記第2無線通信装置は、
LF帯で信号を無線送信するLF送信部(202)と、
前記第1無線通信装置の位置を推定した位置である推定位置を、前記第2無線通信装置の位置に基づいて決定される補正後位置に補正するための位置補正情報を生成する補正情報生成部(212)と、
前記LF送信部に、前記補正情報生成部が生成した前記位置補正情報を送信させる補正情報送信部(213)とを備え、
前記第1無線通信装置は、
前記推定位置を求める位置推定部(112)と、
前記補正情報送信部が送信する前記位置補正情報を受信する補正情報受信部(114)と、
前記補正情報受信部が前記位置補正情報を受信し、かつ受信した前記位置補正情報によって前記推定位置を補正した場合の前記補正後位置の誤差が、前記推定位置の誤差よりも小さいと判断できる場合に、受信した前記位置補正情報に基づいて、前記推定位置を前記補正後位置に補正する位置補正部(115)とを備え、
前記移動体を第1移動体とし、
前記第2無線通信装置は、前記第1移動体とは異なる移動体である第2移動体(20)で用いられ、
前記第2無線通信装置は、前記第2無線通信装置の位置を取得する位置取得部(210)をさらに備え、
前記補正情報生成部は、前記位置取得部が取得した前記第2無線通信装置の位置に基づいて前記補正後位置を決定する位置推定システムであって、
前記第2移動体は自動車であり、
前記LF送信部は、互いに独立した複数の通信エリアに信号を送信し、
前記第2無線通信装置は、
前記自動車の前後方向に基づいて決定される座標系における、前記第2無線通信装置に対する前記第1無線通信装置の前記通信エリアごとの相対位置を、前記自動車の進行する方位に基づいて、緯度経度で位置を示す地理座標系における、前記第2無線通信装置に対する前記第1無線通信装置の相対位置に変換する相対位置変換部(214)をさらに備え、
前記補正情報生成部は、前記第2無線通信装置の位置と、前記相対位置変換部が変換した前記第2無線通信装置に対する前記第1無線通信装置の相対位置とに基づいて決定した前記通信エリアごとの前記第1無線通信装置の位置を前記補正後位置として、前記通信エリアごとに前記位置補正情報を生成し、
前記位置補正部は、前記補正情報受信部が受信した前記位置補正情報に基づいて、前記推定位置を、前記第2無線通信装置の位置に基づいて決定された前記第1無線通信装置の位置に補正する位置推定システム。 - 請求項1において、
前記第1移動体は自転車であり、
前記第2移動体は自動車であり、
前記位置補正部は、前記補正情報受信部が前記位置補正情報を受信すると、受信した前記位置補正情報によって前記推定位置を補正した場合の前記補正後位置の誤差が前記推定位置の誤差よりも小さいとして、前記推定位置を前記補正後位置に補正する位置推定システム。 - 請求項1において、
前記補正情報生成部は、前記第2無線通信装置の位置に生じている誤差の推定値に応じて決定される、前記位置補正情報の信頼度を含ませて前記位置補正情報を生成し、
前記位置補正部は、前記補正情報受信部が受信した前記位置補正情報に含まれる信頼度が示す誤差の推定値が、前記推定位置に生じている誤差の推定値より小さい場合に、受信した前記位置補正情報によって前記推定位置を補正した場合の前記補正後位置の誤差が前記推定位置の誤差よりも小さいと判断して、前記位置補正情報に従って前記推定位置を補正する位置推定システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項において、
前記第1無線通信装置は、
前記移動体の速度を取得する速度取得部(110)と、
前記移動体の進行する方位を取得する方位取得部(111)とをさらに備え、
前記位置推定部は、前記方位取得部が取得した前記移動体が進行する方位と、前記速度取得部が取得した前記移動体の速度とに基づいて位置を逐次更新する自律航法を少なくとも用いて前記推定位置を決定する位置推定システム。 - 請求項4において、
前記第1無線通信装置は、
測位衛星が送信する測位信号を受信する測位信号受信部(104)をさらに備え、
前記位置推定部は、前記自律航法によって求めた前記推定位置を、前記測位信号受信部が受信した測位信号を用いて測位を行う電波航法によって求めた位置に所定の周期で補正することにより前記推定位置を補正するが、前記位置補正部が前記推定位置の補正を行った場合、前記位置補正部が前記推定位置を補正した時刻に基づいて決定される、前記所定の周期よりも長い測位休止期間、電波航法によって求めた位置への補正を休止する位置推定システム。 - 自動車(20)で用いられ、位置を補正するための位置補正情報を送信する位置補正装置(200)であって、
LF帯で信号を無線送信するLF送信部(202)と、
位置を前記位置補正装置の位置に基づいて決定される補正後位置に補正するための位置補正情報を生成する補正情報生成部(212)と、
前記LF送信部に、前記補正情報生成部が生成した位置補正情報を送信させる補正情報送信部(213)と、
前記位置補正装置の位置を取得する位置取得部(210)を備え、
前記補正情報生成部は、前記位置取得部が取得した前記位置補正装置の位置に基づいて前記補正後位置を決定し、
前記LF送信部は、互いに独立した複数の通信エリアに信号を送信し、
前記自動車の前後方向に基づいて決定される座標系における、前記位置補正装置に対する、前記自動車とは異なる移動体に搭載された無線通信装置の前記通信エリアごとの相対位置を、前記自動車の進行する方位に基づいて、緯度経度で位置を示す地理座標系における、前記位置補正装置に対する前記無線通信装置の相対位置に変換する相対位置変換部(214)をさらに備え、
前記補正情報生成部は、前記位置補正装置の位置と、前記相対位置変換部が変換した前記位置補正装置に対する前記無線通信装置の相対位置とに基づいて決定した前記通信エリアごとの前記無線通信装置の位置を前記補正後位置として、前記通信エリアごとに前記位置補正情報を生成する位置補正装置。
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