JP7421788B2

JP7421788B2 - 衛星測位方法、衛星測位装置、衛星測位システム及び建設機械

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Inventors: 和則大野
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Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2024-01-25
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Description

本発明は、衛星測位方法、衛星測位装置、衛星測位システム及び建設機械に関する。

人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定する衛星測位方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

山崎将史、竹内栄二朗、大野和則、田所諭、「三次元地形情報およびＧＰＳを用いたパーティクルフィルタによるマルチパスを考慮した自己位置推定」、学術・技術論文、日本ロボット学会誌、２０１１年１０月、２９巻、８号、ｐ．４２－４９鈴木太郎、「赤外全周カメラを用いたマルチパス削減によるGPS/GLONASS 複合測位の高精度化」、ROBOMECH、1A1-D19、2010

対象物の姿勢が変化するときに対象物の位置を決定する処理を継続できなくなってしまう可能性を低減することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、衛星測位方法が提供される。衛星測位方法は、人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定するにあたり、上記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに、上記対象物の位置を決定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定してよい。上記衛星測位方法は、上記推定された不可視衛星から発射される信号を用いずに、上記対象物の位置を決定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の形状モデルと上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の姿勢の変化を計測してよい。上記衛星測位方法は、上記計測された上記対象物の姿勢の変化が反映された上記対象物の形状モデルと上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の動作計画に基づいて、上記対象物の姿勢の変化を特定してよい。上記衛星測位方法は、上記特定された上記対象物の姿勢の変化が反映された上記対象物の形状モデルと上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の姿勢の変化を特定可能な画像と上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物に設けられた撮像装置を用いて上記対象物の姿勢の変化を特定可能な画像を撮像してよい。上記衛星測位方法は、上記撮像された画像と上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の姿勢の変化を特定可能な距離の情報と上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物に設けられた測距装置を用いて上記対象物の姿勢の変化を特定可能な距離を計測してよい。上記衛星測位方法は、上記計測された距離と上記人工衛星の位置情報とに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記対象物の周囲の地形の形状モデルに基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

上記衛星測位方法は、上記人工衛星から発射される信号の信号強度に基づいて、上記不可視衛星を推定してよい。

本発明の第２の態様によれば、衛星測位装置が提供される。衛星測位装置は、人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定する衛星測位部、を備えてよい。上記衛星測位部は、上記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに上記対象物の位置を決定してよい。

本発明の第３の態様によれば、衛星測位システムが提供される。衛星測位システムは、人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定する衛星測位装置、を備えてよい。上記衛星測位装置は、上記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに上記対象物の位置を決定してよい。

本発明の第４の態様によれば、建設機械が提供される。建設機械は、人工衛星から発射される信号を用いて建設機械の位置を決定する衛星測位装置、を備えてよい。上記衛星測位装置は、上記建設機械の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに上記建設機械の位置を決定してよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の上記の態様によれば、対象物の姿勢が変化しても対象物の位置を決定する処理を継続することができる。

衛星測位システム１００の一例を概略的に示す。バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星の一例を概略的に示す。バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星の一例を概略的に示す。不可視衛星推定装置１１０の機能構成の一例を概略的に示す。バックホウ３００の３ＤＡモデル６００の情報構成の一例を概略的に示す。不可視衛星推定装置１１０及びＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０による処理の流れの一例を概略的に示す。不可視衛星推定処理の流れの一例を概略的に示す。不可視衛星推定装置１１０として機能するコンピュータ１０００の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、衛星測位システム１００の一例を概略的に示す。衛星測位システム１００は、人工衛星２００から発射される信号を用いてバックホウ３００の位置を決定するシステムである。バックホウ３００は、対象物及び建設機械の一例である。対象物及び建設機械の他の具体例としては、例えばダンプトラックがある。このように、本実施形態における対象物及び建設機械は、自装置の位置及び姿勢が変化する装置である。例えばダンプトラックは、荷台の角度が変化することに応じて姿勢が変化する。このように位置及び姿勢が変化する建設機器であれば、どのような機器が本実施形態の対象物及び建設機器として適用されてもよい。

バックホウ３００は、本体３１０にバックホウアタッチメント３２０を装備し、バケット３２４を手前に引きながら対象物を掘削する油圧ショベルである。バックホウ３００は、例えば地面を掘削してもよいし、崖や構造物などを掘削してもよい。

本体３１０は、下部走行体３１１に上部旋回体３１２を取り付けたものである。下部走行体３１１は、機械に移動性を持たせるための走行機能と、上部旋回体３１２を支持する機能を備えたバックホウ３００の下部機構である。上部旋回体３１２は、旋回フレーム３１２Ａ、及びその上部に架装されているキャブ３１２Ｂ等の諸機構からなるバックホウ３００の一部分である。上部旋回体３１２は、旋回装置によって旋回される。旋回フレーム３１２Ａは、上部旋回体３１２を構成する諸装置を搭載するフレームである。キャブ３１２Ｂは、上部旋回体３１２に付いている運転室である。

バックホウアタッチメント３２０は、ブーム３２１、アーム３２２、バケットリンク３２３及びバケット３２４からなり、本体３１０に架装されてバケット３２４を手前に引きながら対象物を掘削する作業装置の一種である。ブーム３２１は、旋回フレーム３１２Ａの前部にピンで取り付ける、アーム３２２、バケット３２４等を支える支柱である。アーム３２２は、バケット３２４とブーム３２１の先端を連結する腕である。バケットリンク３２３は、バケット３２４をバケットシリンダ３２５で作動させるためのリンク機構である。バケットシリンダ３２５は、バケット３２４を作動させるための油圧シリンダである。バケット３２４は、土砂等を直接掘削又は積み込みをするための切刃等を付けた容器である。

衛星測位システム１００は、不可視衛星推定装置１１０、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ－ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）受信機１２０、アンテナ１３０Ｌ、アンテナ１３０Ｒ、慣性計測装置１４０Ａ、慣性計測装置１４０Ｂ、慣性計測装置１４０Ｃ及びフットスイッチ１５０を備える。ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、衛星測位装置の一例である。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、人工衛星２００から発射される信号を用いてバックホウ３００の位置を決定する、ＲＴＫ対応のＧＮＳＳ受信機である。ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、バックホウ３００に設けられ、アンテナ１３０Ｌ及びアンテナ１３０Ｒ（以下、アンテナ１３０と総称する）と通信接続される。ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、基準局４００から発信される衛星受信データを無線で受信して干渉測位計算を行い、測位結果を出力する。

例えば、バックホウ３００の搭乗者がバックホウ３００の位置を知りたい場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、搭乗者が視認可能なディスプレイと接続された装置に測位結果を出力する。

例えば、バックホウ３００の遠隔操作者がバックホウ３００の位置を知りたい場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、遠隔操作者が視認可能なディスプレイと接続された装置に測位結果を出力する。

例えば、バックホウ３００の自動運転を行うためにバックホウ３００の位置情報を利用する場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、バックホウ３００の自動運転を行う装置に測位結果を出力する。

例えば、他の建設機械の搭乗者がバックホウ３００の位置を知りたい場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、他の建設機械の搭乗者が視認可能なディスプレイと接続された装置に測位結果を出力する。

例えば、他の建設機械の遠隔操作者がバックホウ３００の位置を知りたい場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、他の建設機械の遠隔操作者が視認可能なディスプレイと接続された装置に測位結果を出力する。

例えば、バックホウ３００の自動運転を行うためにバックホウ３００の位置情報を利用する場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、他の建設機械の自動運転を行う装置に測位結果を出力する。

アンテナ１３０は、人工衛星２００から発射される信号を受信する装置である。アンテナ１３０Ｌは、上部旋回体３１２の左後部に設けられる。アンテナ１３０Ｒは、上部旋回体３１２の右後部に設けられる。アンテナ１３０は、人工衛星２００から発射される信号を受信すると、受信した信号をＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０に出力する。

慣性計測装置１４０Ａ、慣性計測装置１４０Ｂ及び慣性計測装置１４０Ｃ（以下、慣性計測装置１４０と総称する）は、ジャイロスコープ、加速度センサ及び磁気センサを含むセンサ装置である。ジャイロスコープは、角速度を測定する。加速度センサは、直線加速度を測定する。磁気センサは、磁界強度を測定する。

慣性計測装置１４０Ａは、キャブ３１２Ｂの天面に設けられ、不可視衛星推定装置１１０と通信接続される。慣性計測装置１４０Ａは、上部旋回体３１２が旋回するときの角速度、直線加速度及び磁界強度を検出すると、検出した角速度、直線加速度及び磁界強度を示す情報を不可視衛星推定装置１１０に送信する。

慣性計測装置１４０Ｂは、ブーム３２１の側面に設けられ、不可視衛星推定装置１１０と通信接続される。慣性計測装置１４０Ｂは、ブーム３２１が上昇するとき、及びブーム３２１が下降するときの角速度、直線加速度及び磁界強度を検出すると、検出した角速度、直線加速度及び磁界強度を示す情報を不可視衛星推定装置１１０に送信する。

慣性計測装置１４０Ｃは、アーム３２２の側面に設けられ、不可視衛星推定装置１１０と通信接続される。慣性計測装置１４０Ｃは、アーム３２２が押し出されるとき、及びアーム３２２が引き戻されるときの角速度、直線加速度及び磁界強度を検出すると、検出した角速度、直線加速度及び磁界強度を示す情報を不可視衛星推定装置１１０に送信する。

フットスイッチ１５０は、足の動作により信号の送信をオンオフさせるスイッチである。フットスイッチ１５０は、キャブ３１２Ｂの床面に設けられ、不可視衛星推定装置１１０と通信接続される。フットスイッチ１５０は、ペダルを備え、ペダルが踏まれたときに、信号の送信のオンとオフとを切り替える。

不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００に設けられ、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定する装置である。不可視衛星推定装置１１０は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０、慣性計測装置１４０及びフットスイッチ１５０と無線通信可能な範囲において、バックホウ３００と異なる位置に設けられていてもよい。

バックホウ３００は、土砂を掘削しているとき、ダンプトラックに土砂を積み込んでいるとき等に、上部旋回体３１２、ブーム３２１、アーム３２２等が動作することで姿勢が変化する。

図２及び図３は、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星の一例を概略的に示す。なお、図２及び図３においては、方位の北を図面の上としている。

図２に示すバックホウ３００は、上部旋回体３１２が北を向いており、バックホウ３００の北側にある掘削ポイント５００Ａの土砂を掘削している。このとき、バックホウ３００は、ブーム３２１を上昇させた状態でアーム３２２を押し出していることがある。そのため、アンテナ１３０Ｌは、人工衛星２００Ａから発射される直接波２１０Ａをアーム３２２に遮断されて受信できない可能性がある。また、アンテナ１３０Ｌは、人工衛星２００Ｂから発射される直接波２１０Ｂをブーム３２１に遮断されて受信できない可能性がある。

バックホウ３００は、掘削ポイント５００Ａの土砂を掘削した後、積み込みポイント５００Ｂに位置するダンプトラックに土砂を積み込むために上部旋回体３１２を旋回させる。

図３に示すバックホウ３００は、上部旋回体３１２が東を向いており、バックホウ３００の東側にある積み込みポイント５００Ｂに位置するダンプトラックに土砂を積み込んでいる。このとき、バックホウ３００は、ブーム３２１を上昇させた状態でアーム３２２を押し出していることがある。そのため、アンテナ１３０Ｌは、人工衛星２００Ｃから発射される直接波２１０Ｃをアーム３２２に遮断されて受信できない可能性がある。また、このとき、アンテナ１３０Ｌは、人工衛星２００Ｄから発射される直接波２１０Ｄをブーム３２１に遮断されて受信できない可能性がある。

このように、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｄは、バックホウ３００が土砂を掘削してダンプトラックに土砂を積み込むまでの間に、アンテナ１３０Ｌが直接波を受信できない可能性がある不可視衛星となり得る。

前述のとおり、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、ＲＴＫ対応のＧＮＳＳ受信機である。ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、ＧＮＳＳの測位手法の中でも実時間に高精度測位が可能である。しかしながら、ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、可視衛星数の減少、及びデータ通信の途絶により精度が劣化し、再び観測条件が改善しても高精度測位に復帰するのに時間がかかる。ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、精度劣化した状態から再び高精度測位に復帰するときに初期化を行う。

前述のとおり、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、基準局４００から発信される衛星受信データを無線で受信して干渉測位計算を行う。干渉測位では、人工衛星２００からアンテナ１３０までの距離は波数に波長を乗じて求める。アンテナ１３０が最初に波を受信したとき、それが連続波のどの部分であるか波数の小数部は分かるが、波数小数部を除いた整数部の波数は不明である。この未知数を整数値バイアスと呼び、これを確定することを初期化という。

なお、バイアスを整数値で求めた解をＦｉｘ解と呼び、実数値で求めた解をＦｌｏａｔ解と呼ぶ。電波受信が中断するとバイアス値が失われＦｌｏａｔ解となり、再初期化が必要となる。

実際の作業現場では、バックホウ３００の姿勢が頻繁に変化するため、バックホウ３００の姿勢が変化する度に再初期化が行われると、バックホウ３００の位置を決定する処理を継続できなくなってしまう。

そこで、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに、バックホウ３００の位置を決定する。

図４は、不可視衛星推定装置１１０の機能構成の一例を概略的に示す。不可視衛星推定装置１１０は、スイッチ信号受信部１１１、位置情報要求部１１２、位置情報受信部１１３、計測情報要求部１１４、計測情報受信部１１５、不可視衛星推定部１１６、推定情報送信部１１７及び格納部１１８を備える。

スイッチ信号受信部１１１は、フットスイッチ１５０から送信される信号を受信する。

位置情報要求部１１２は、バックホウ３００の位置と方位の情報をＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０に要求する。

位置情報受信部１１３は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０から送信されるバックホウ３００の位置と方位の情報を受信する。

計測情報要求部１１４は、角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を慣性測位装置１４０に要求する。

計測情報受信部１１５は、慣性計測装置１４０から送信される角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を受信する。

不可視衛星推定部１１６は、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定する。不可視衛星推定部１１６は、例えば、バックホウ３００の形状モデルと人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する。不可視衛星推定部１１６は、例えば、慣性計測装置１４０によって計測されたバックホウ３００の姿勢の変化が反映されたバックホウ３００の形状モデルと人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する。

推定情報送信部１１７は、不可視衛星推定部１１５が推定した不可視衛星の情報をＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０に送信する。

格納部１１８には、各種情報が格納される。格納部１１８には、例えば、バックホウ３００の３ＤＡ（３ＤＡｎｎｏｔａｔｅｄＭｏｄｅｌ）モデル、及び人工衛星２００の位置情報が格納される。また、格納部１１８には、例えば、バックホウ３００が実作業を開始する前のバックホウ３００の位置と方位の情報が初期の位置情報として格納される。また、格納部１１８には、例えば、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性があると推定された不可視衛星の情報が格納される。

図５は、バックホウ３００の３ＤＡモデル６００の情報構成の一例を概略的に示す。バックホウ３００の３ＤＡモデル６００は、３ＤＣＡＤ（３ＤＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）等を用いて作成されたバックホウ３００の形状モデル６１０に、構造特性６２０、２次元図面６３０及びモデル管理情報６４０を加えたモデルである。２次元図面６３０は、必要な場合にだけ構成する。

バックホウ３００の形状モデル６１０は、３ＤＣＡＤ等を用いて作成されたモデル幾何形状６１１及び補足幾何形状６１２で構成される。モデル幾何形状６１１は、点、線及び面を表す幾何要素である。補足幾何形状６１２は、点、線及び面を表す幾何要素であり、設計要求事項をより詳細且つ正確に伝えるために補足的に作成されたものである。但し、補足幾何形状６１２は、要求事項に応じて作成されるため、構成内容に含まれない場合もある。

構造特性６２０は、バックホウ３００の特性を表す情報である。構造特性６２０は、属性情報６２１で構成される。属性情報６２１は、バックホウ３００に備えられた各パーツの属性に関する情報である。例えば、属性情報６２１は、各パーツの大きさや形状を示す情報を有してもよい。構造特性６３０は、バックホウ３００の特性を示すことができれば、必ずしも属性情報６２１として構成されていなくてもよい。

２次元図面６３０は、３ＤＡ平面図で作成できない図面について、補足的に形成された２次元図面データであり、必要に応じて作成する。３ＤＡ平面図は、モデル空間内に作成された属性情報６２１の中から、図面毎に必要となる情報を、投影図又は断面図として表示したものである。３ＤＡ平面図は、別途、設計ソフトウェア等で作成されたバックホウ３００の形状モデル６１０の基となる２次元図面データを表示してもよい。投影図は、投影法によって描いた図である。投影図は、立面図、正面図、平面図、側面図、下面図及び背面図からなる。断面図は、バックホウ３００を仮に切断し、その手前側を取り除いて描いた図である。断面図は、切り口に加えて、切断面の向こう側の外形を示す。

モデル管理情報６４０は、３ＤＡモデル６００を確実に管理した状態にするための情報である。モデル管理情報６４０は、必要に応じて更に構造特性６２０の情報も含む。

図６は、不可視衛星推定装置１１０及びＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０が、初期化してから、推定された不可視衛星を用いずに測位を開始するまでの処理の流れを説明する。

例えば、バックホウ３００の搭乗者は、予め定められたバックホウ３００の初期姿勢を保った状態で、不可視衛星推定装置１１０及びＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０の電源を投入する。バックホウ３００の初期姿勢は、人工衛星２００から発射される直接波をアンテナ１３０が好適に受信し得る姿勢である。バックホウ３００の初期姿勢は、例えば、アーム３２２を押し出し、ブーム３２１を下降させた状態である。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、電源が投入されると、初期化を行う（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、整数値バイアスを確定する。この例では、バックホウ３００は、図２に示す位置において初期姿勢を保っているものとする。その場合、アンテナ１３０は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｈの直接波を受信可能である。したがって、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｈから発射される信号を用いて初期化を行う。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、初期化が終了すると、測位を開始する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、アンテナ１３０Ｌの位置に対応する測位解と、アンテナ１３０Ｒの位置に対応する測位解と、を算出する。そして、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、アンテナ１３０Ｌの位置に対応する測位解と、アンテナ１３０Ｒの位置に対応する測位解と、に基づいて、バックホウ３００の位置と方位とを算出する。バックホウ３００の位置は、例えば、上部旋回体３１２を旋回させる旋回装置の軸線上の位置である。バックホウ３００の向きは、例えば、上部旋回体３１２の正面が向いている方向である。

前述のとおり、人工衛星２００は、バックホウ３００の姿勢が変化するときに、アンテナ１３０が直接波を受信できない可能性がある不可視衛星となり得る。そこで、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定するために、バックホウ３００の搭乗者は、実作業と同じバックホウ３００の動作を教示するための教示作業を行う。バックホウ３００の搭乗者は、教示作業を開始する前に、フットスイッチ１５０のペダルを踏む。フットスイッチ１５０は、ペダルが踏まれると信号の送信を開始する。

不可視衛星推定装置１１０のスイッチ信号受信部１１１は、フットスイッチ１５０からの信号がオンになると（ステップＳ１０３）、フットスイッチ１５０からの信号がオンになったことを位置情報要求部１１２に通知する。

不可視衛星推定装置１１０の位置情報要求部１１２は、スイッチ信号受信部１１１から通知を受けると、バックホウ３００の位置と方位の情報をＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０に要求する（ステップＳ１０４）。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、不可視衛星推定装置１１０から要求を受けると、バックホウ３００の位置と方位の情報を、不可視衛星推定装置１１０に送信する（ステップＳ１０５）。

不可視衛星推定装置１１０の位置情報受信部１１３は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０から送信されたバックホウ３００の位置と方位の情報を受信すると、受信したバックホウ３００の位置と方位の情報を、バックホウ３００の初期の位置情報として格納部１１８に格納する（ステップＳ１０６）。そして、位置情報受信部１１３は、バックホウ３００の初期の位置情報を格納部１１８に格納したことを不可視衛星推定部１１６に通知する。

不可視衛星推定装置１１０は、位置情報受信部１１３から通知を受けると、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定する不可視衛星推定処理を実行する（ステップＳ１０７）。

図７は、図６のステップＳ１０７において実行される不可視衛星推定処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、不可視衛星推定装置１１０が不可視衛星推定処理を開始してから、不可視衛星推定処理を終了するまでの処理の流れを説明する。

まず、不可視衛星推定装置１１０の不可視衛星推定部１１６は、３ＤＡモデル６００の空間上にバックホウ３００の形状モデル６１０を配置する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１において、不可視衛星推定部１１６は、格納部１１８に格納されているバックホウ３００の初期の位置情報を読み出す。そして、不可視衛星推定部１１６は、読み出したバックホウ３００の初期の位置情報に基づいて、バックホウ３００の位置に対応する位置となるように、３ＤＡモデル６００の空間上にバックホウ３００の形状モデル６１０を配置する。なお、ステップＳ１１１の処理が実行されるとき、バックホウ３００は、初期姿勢を保っている。したがって、不可視衛星推定部１１６は、形状モデル６１０を配置するにあたり、バックホウ３００の初期姿勢と同じ姿勢の形状モデル６１０を配置する。また、不可視衛星推定部１１６は、読み出した初期の位置情報に基づいて、バックホウ３００の向きに対応する向きとなるように、バックホウ３００の形状モデル６１０の向きを変更する。

例えば、図２に示す位置においてバックホウ３００が北を向いて初期姿勢を保っている場合、不可視衛星推定部１１６は、図２に示す位置に対応する位置となるように、３ＤＡモデル６００の空間上にバックホウ３００の形状モデル６１０を配置する。また、不可視衛星推定部１１６は、バックホウ３００が北を向いていることに対応する向きとなるように、バックホウ３００の形状モデル６１０の向きを変更する。

次に、不可視衛星推定部１１６は、３ＤＡモデル６００の空間上に人工衛星２００の位置をプロットする（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２において、不可視衛星推定部１１６は、格納部１１８に格納されている人工衛星の位置情報を読み出す。そして、不可視衛星推定部１１６は、読み出した人工衛星の位置情報に基づいて、人工衛星２００の位置に対応する位置となるように、３ＤＡモデル６００の空間上に人工衛星２００の位置をプロットする。そして、不可視衛星推定部１１６は、３ＤＡモデル６００の空間上に、バックホウ３００の形状モデル６１０を配置し、人工衛星２００の位置をプロットしたことを計測情報要求部１１４に通知する。

例えば、バックホウ３００が北を向いて初期姿勢を保っている場合、図２に示す例では、アンテナ１３０は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｈの直接波を受信可能である。したがって、不可視衛星推定部１１６は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｈの位置に対応する位置となるように、３ＤＡモデル６００の空間上に人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｈの位置をプロットする。

不可視衛星推定装置１１０は、３ＤＡモデル６００の空間上に、バックホウ３００の形状モデル６１０を配置し、人工衛星２００の位置をプロットすると、教示作業を開始するよう、バックホウ３００の搭乗者に促してもよい。不可視衛星推定装置１１０は、例えば、教示作業を開始するよう促す画像を、キャブ３１２Ｂ内に設けられたディスプレイに表示する。また、不可視衛星推定装置１１０は、例えば、教示作業を開始するよう促す音声を、キャブ３１２Ｂ内に設けられたスピーカから出力する。

バックホウ３００の搭乗者は、３ＤＡモデル６００の空間上に、バックホウ３００の形状モデル６１０が配置され、人工衛星２００の位置がプロットされると、教示作業を行うことが可能となる。バックホウ３００の搭乗者は、例えば、教示作業を開始するよう促されると教示作業を開始する。

不可視衛星推定装置１１０の計測情報要求部１１４は、不可視衛星推定部１１６から通知を受けると、角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を慣性計測装置１４０に要求する（ステップＳ１１３）。

慣性計測装置１４０は、不可視衛星推定装置１１０から要求を受けると、角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を不可視衛星推定装置１１０に送信する。

不可視衛星推定装置１１０の計測情報受信部１１５は、慣性計測装置１４０から送信された角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を受信すると（ステップＳ１１４）、受信した角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を不可視衛星推定部１１６に送る。

不可視衛星推定部１１６は、計測情報受信部１１５から角速度、直線加速度及び磁界強度の情報を受け取ると、バックホウ３００の形状モデル６１０の姿勢を変更する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６において、不可視衛星推定部１１６は、慣性計測装置１４０によって計測された角速度、直線加速度及び磁界強度の情報に基づいて、バックホウ３００の姿勢の変化量を算出する。そして、不可視衛星推定部１１６は、算出したバックホウの姿勢の変化量に基づいて、変化後の姿勢と同じ姿勢となるように、バックホウ３００の形状モデル６１０の姿勢を変更する。

例えば、不可視衛星推定部１１６は、慣性計測装置１４０Ａによって計測された角速度、直線加速度及び磁界強度の情報に基づいて、上部旋回体３１２の旋回量を算出する。そして、不可視衛星推定部１１６は、算出した上部旋回体３１２の旋回量に基づいて、上部旋回体３１２の旋回後の姿勢と同じ姿勢となるように、バックホウ３００の形状モデル６１０における上部旋回体３１２に対応するパーツの姿勢を変更する。

例えば、不可視衛星推定部１１６は、慣性計測装置１４０Ｂによって計測された角速度、直線加速度及び磁界強度の情報に基づいて、ブーム３２１の上昇量又は下降量を算出する。そして、不可視衛星推定部１１６は、算出したブーム３２１の上昇量又は下降量に基づいて、ブーム３２１の上昇後又は下降後の姿勢と同じ姿勢となるように、バックホウ３００の形状モデル６１０におけるブーム３２１に対応するパーツの姿勢を変更する。

例えば、不可視衛星推定部１１６は、慣性計測装置１４０Ｃによって計測された角速度、直線加速度及び磁界強度の情報に基づいて、アーム３２２の押し出し量又は引き戻し量を算出する。そして、不可視衛星推定部１１６は、算出したアーム３２２の押し出し量又は引き戻し量に基づいて、アーム３２２の押し出し後又は引き戻し後の姿勢と同じ姿勢となるように、バックホウ３００の形状モデル６１０におけるアーム３２２に対応するパーツの姿勢を変更する。

不可視衛星推定部１１６は、バックホウ３００の形状モデル６１０の姿勢を変更すると、バックホウ３００の姿勢が変更後の形状モデル６１０の姿勢に対応する姿勢であるときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定する（ステップＳ１１７）。ステップＳ１１７において、不可視衛星推定部１１６は、３ＤＡモデル６００の空間上にプロットした人工衛星２００の位置とバックホウ３００の形状モデル６１０の変更後の姿勢との関係に基づいて、直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定する。

例えば、不可視衛星推定部１１６は、３ＤＡモデル６００の空間上にプロットした人工衛星２００の位置に対応する衛星座標と、バックホウ３００の形状モデル６１０におけるアンテナ１２０の位置に対応するアンテナ座標と、を直線で結ぶ。

次に、不可視衛星推定部１１６は、衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線がバックホウ３００の形状モデル６１０のパーツと重なっているかを判定する。

衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線がバックホウ３００の形状モデル６１０のパーツと重なっている場合、不可視衛星推定部１１６は、衛星座標に対応する位置にある人工衛星２００を、バックホウ３００の姿勢が変更後の形状モデル６１０の姿勢に対応する姿勢であるときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると決定する。

衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線がバックホウ３００の形状モデル６１０のパーツと重なっていない場合、不可視衛星推定部１１６は、衛星座標に対応する位置にある人工衛星２００を、バックホウ３００の姿勢が変更後の形状モデル６１０の姿勢に対応する姿勢であるときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星でないと決定する。

例えば、バックホウ３００が図２に示す姿勢のとき、人工衛星２００Ａとアンテナ１２０Ｌとの関係に着目すると、衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線は、バックホウ３００の形状モデル６１０におけるアーム３２２に対応するパーツと重なることになる。したがって、不可視衛星推定部１１６は、人工衛星２００Ａを、バックホウ３００が図２に示す姿勢のときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると決定する。

そして、フットスイッチ１５０からの信号がオフになっていなければ（ステップＳ１１８；ＮＯ）、不可視衛星推定装置１１０は、再び、ステップＳ１１３からステップＳ１１７の処理を実行する。

バックホウ３００の搭乗者は、教示作業を終了するとき、再び、フットスイッチ１５０のペダルを踏む。フットスイッチ１５０は、ペダルが踏まれると信号の送信を終了する。

一方、フットスイッチ１５０からの信号がオフになっていれば（ステップＳ１１８；ＹＥＳ）、不可視衛星推定装置１１０は、不可視衛星推定処理を終了する。

前述のとおり、教示作業は、実作業と同じバックホウ３００の動作を教示するための作業である。したがって、図７に示す不可視衛星推定処理が実行されることにより、不可視衛星推定装置１１０は、実作業においてバックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定することができる。

例えば、図２及び図３に示すように、掘削ポイント５００Ａの土砂を掘削した後、上部旋回体３１２を旋回させて、積み込みポイント５００Ｂに位置するダンプトラックに土砂を積み込む教示作業が行われた場合、不可視衛星推定装置１１０は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｄを、実作業においてバックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると推定する。

図６の説明に戻り、不可視衛星推定装置１１０は、実作業においてバックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定すると、推定した不可視衛星の情報を、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０に送信する（ステップＳ１０８）。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、不可視衛星推定装置１１０から送信された不可視衛星の情報を受信すると、受信した不可視衛星の情報を、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ－ＶｏｌａｔｉｌｅＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリに記憶し、再初期化を行う（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９において、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、不可視衛星推定装置１１０から受信した情報によって示される不可視衛星から発射される信号を用いずに再初期化を行う。

例えば、図２及び図３に示す人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｄを不可視衛星とする情報を不可視衛星推定装置１１０から受信した場合、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、人工衛星２００Ａ～人工衛星２００Ｄから発射される信号を用いずに再初期化を行う。

ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０は、再初期化が終了すると、不可視衛星推定装置１１０から受信した情報によって示される不可視衛星から発射される信号を用いずに測位を再開する（ステップＳ１１０）。

不可視衛星推定装置１１０は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０が測位を再開すると、実作業を開始するようバックホウ３００の搭乗者に促してもよい。不可視衛星推定装置１１０は、例えば、実作業を開始するよう促す画像を、キャブ３１２Ｂ内に設けられたディスプレイに表示する。また、不可視衛星推定装置１１０は、例えば、実作業を開始するよう促す音声を、キャブ３１２Ｂ内に設けられたスピーカから出力する。

バックホウ３００の搭乗者は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機１２０による測位が再開されると、実作業を行うことが可能となる。バックホウ３００の搭乗者は、例えば、実作業を開始するよう促されると実作業を開始する。

以上、説明したように、本実施の形態では、人工衛星２００から発射される信号を用いてバックホウ３００の位置を決定するにあたり、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星から発射される信号を用いずに、バックホウ３００の位置を決定する。

このような構成によれば、実作業においてバックホウ３００の姿勢が変化しても、バックホウ３００の位置を決定する処理を継続することができる。

また、本実施の形態では、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定し、推定された不可視衛星から発射される信号を用いずに、バックホウ３００の位置を決定する。

このような構成によれば、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星について特別な情報が用意されていなくても、好適にバックホウ３００の位置を決定することができる。

また、本実施の形態では、バックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する。

このような構成によれば、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を正確に推定することができる。

また、本実施の形態では、バックホウ３００の姿勢の変化を計測し、計測されたバックホウ３００の姿勢の変化が反映されたバックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する。

このような構成によれば、バックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づく不可視衛星の推定の精度を向上させることができる。

図８は、不可視衛星推定装置１１０として機能するコンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１０００は、ホストコントローラ１１００により相互に接続されるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１２００、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１３００及びグラフィックコントローラ１４００を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１５００によりホストコントローラ１１００に接続されるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１６００、通信Ｉ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１７００、ハードディスクドライブ１８００及び入出力チップ１９００を有する入出力部を備える。

ＣＰＵ１２００は、ＲＯＭ１６００及びＲＡＭ１３００に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィックコントローラ１４００は、ＣＰＵ１２００等がＲＡＭ１３００内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、ディスプレイ上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ１４００は、ＣＰＵ１２００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

通信Ｉ／Ｆ１７００は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１７００は、通信を行うハードウェアとして機能する。ハードディスクドライブ１８００は、ＣＰＵ１２００が使用するプログラム及びデータを格納する。

ＲＯＭ１６００は、コンピュータ１０００が起動時に実行するブート・プログラム、及びコンピュータ１０００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。入出力チップ１９００は、例えば、パラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１５００へと接続する。

ＲＡＭ１３００を介してハードディスクドライブ１８００に提供されるプログラムは、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１３００を介してハードディスクドライブ１８００にインストールされ、ＣＰＵ１２００において実行される。

コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００を不可視衛星推定装置１１０として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１２００等に働きかけて、コンピュータ１０００を、不可視衛星推定装置１１０の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読み込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段であるスイッチ信号受信部１１１、位置情報要求部１１２、位置情報受信部１１３、計測情報要求部１１４、計測情報受信部１１５、不可視衛星推定部１１６、推定情報送信部１１７及び格納部１１８として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施の形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の不可視衛星推定装置１１０が構築される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

（変形例１）
上記実施の形態では、バックホウ３００の姿勢の変化を計測し、計測されたバックホウ３００の姿勢の変化が反映されたバックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する構成について説明した。このような構成に代えて、又はこのような構成に加えて、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００の動作計画に基づいて、バックホウ３００の姿勢の変化を特定してもよい。例えば、バックホウ３００の動作計画には、バックホウ３００の作業の種類と作業が行われる位置とが含まれていればよい。その場合、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００の作業の種類の情報と、その種類の作業を行う場合に取り得るバックホウ３００の姿勢の情報とを関連付けて格納部１１８に格納していればよい。そして、不可視衛星推定装置１１０は、格納部１１８に格納されている情報を参照して、バックホウ３００の動作計画に基づいて、バックホウ３００の姿勢の変化を特定すればよい。そして、不可視衛星推定装置１１０は、特定されたバックホウ３００の姿勢の変化が反映されたバックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定してもよい。

（変形例２）
上記実施の形態では、バックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する構成について説明した。このような構成に代えて、又はこのような構成に加えて、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な画像と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定してもよい。バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な画像は、例えば、人工衛星２００からの直接波を遮る領域を画角して撮像された画像であればよい。その場合、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００のブーム３２１又はアーム３２２が写っていれば、画像の画角内に位置する人工衛星２００を、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると推定してもよい。

このような構成によれば、バックホウ３００の形状モデル６１０を用意することができなくても、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を推定することができる。

（変形例３）
変形例２の形態において、バックホウ３００に設けられたデジタルカメラを用いてバックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な画像を撮像し、撮像された画像と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定してもよい。デジタルカメラは、撮像装置の一例である。デジタルカメラは、例えば、バックホウ３００のブーム３２１とアーム３２２の可動領域のうち、人工衛星２００からの直接波を遮る領域が画角となるように設けられていればよい。

このような構成によれば、バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な画像と人工衛星２００の位置情報とに基づく不可視衛星の推定の精度を向上させることができる。

（変形例４）
上記実施の形態では、バックホウ３００の形状モデル６１０と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定する構成について説明した。このような構成に代えて、又はこのような構成に加えて、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な距離の情報と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定してもよい。バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な距離は、例えば、任意の点から見て、人工衛星２００からの直接波を遮る領域における他の点までの距離の情報であればよい。任意の点から他の点までの距離は、人工衛星２００からの直接波を遮る領域にバックホウ３００のブーム３２１又はアーム３２２が位置しているときに測定可能であればよい。その場合、不可視衛星推定装置１１０は、測定された距離の情報があれば、任意の点と他の点とを結ぶ直線上に位置する人工衛星２００を、バックホウ３００の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると推定してもよい。

（変形例５）
変形例４の形態において、バックホウ３００に設けられたレーザレンジファインダを用いてバックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な距離を計測し、計測された距離と人工衛星２００の位置情報とに基づいて、不可視衛星を推定してもよい。レーザレンジファインダは、方向を変えながらレーザ光をパルス状に照射し、物体に反射されて返ってくるまでの時間から対象物までの距離、方向等を測定するセンサである。レーザレンジファインダは、測距装置の一例である。レーザレンジファインダは、少なくとも人工衛星２００からの直接波を遮る領域に、レーザ光を照射し得る位置に設けられていればよい。

このような構成によれば、不可視衛星推定装置１１０は、バックホウ３００の姿勢の変化を特定可能な距離の情報と人工衛星２００の位置情報とに基づく不可視衛星の推定の精度を向上させることができる。

（変形例６）
上記実施の形態及び変形例において、バックホウ３００の周囲の地形の形状モデルに基づいて、不可視衛星の推定をしてもよい。バックホウ３００の周囲の地形の形状モデルは、バックホウ３００の形状モデルと同様に用意されていればよい。その場合、不可視衛星推定装置１１０は、衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線がバックホウ３００の形状モデル６１０と重なっていなくても、バックホウ３００の周囲の地形の形状モデルと重なっている場合、衛星座標に対応する位置にある人工衛星２００を、直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると決定すればよい。

このような構成によれば、不可視衛星の推定の精度を向上させることができる。

（変形例７）
上記実施の形態及び変形例において、人工衛星２００から発射される信号の信号強度に基づいて、不可視衛星を推定してもよい。人工衛星２００から発射される信号の信号強度は、バックホウ３００が初期姿勢を保っているときに算出された信号強度であればよい。その場合、不可視衛星推定装置１１０は、衛星座標とアンテナ座標とを結ぶ直線がバックホウ３００の形状モデル６１０と重なっていなくても、衛星座標に対応する位置にある人工衛星２００から発射される信号の信号強度がしきい値未満である場合、衛星座標に対応する位置にある人工衛星２００を、直接波を受信できない可能性がある不可視衛星であると決定すればよい。

特許請求の範囲、明細書及び図面中において示した装置、システム、プログラム及び方法における動作、手順、ステップ及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００衛星測位システム、１１０不可視衛星推定装置、１１１スイッチ信号受信部、１１２位置情報要求部、１１３位置情報受信部、１１４計測情報要求部、１１５計測情報受信部、１１６不可視衛星推定部、１１７推定情報送信部、１１８格納部、１２０ＲＴＫ－ＧＮＳＳ受信機、１３０アンテナ、１３０Ｌアンテナ、１３０Ｒアンテナ、１４０慣性計測装置、１４０Ａ慣性計測装置、１４０Ｂ慣性計測装置、１４０Ｃ慣性計測装置、１５０フットスイッチ、２００人工衛星、２００Ａ人工衛星、２００Ｂ人工衛星、２００Ｃ人工衛星、２００Ｄ人工衛星、２００Ｅ人工衛星、２００Ｆ人工衛星、２００Ｇ人工衛星、２００Ｈ人工衛星、３００バックホウ、３１０本体、３１１下部走行体、３１２上部旋回体、３１２Ａ旋回フレーム、３１２Ｂキャブ、３２０バックホウアタッチメント、３２１ブーム、３２２アーム、３２３バケットリンク、３２４バケット、３２５バケットシリンダ、４００基準局、５００Ａ掘削ポイント、５００Ｂ積み込みポイント、６００３ＤＡモデル、６１０形状モデル、６１１モデル幾何形状、６１２補足幾何形状、６２０構造特性、６２１属性情報、６３０２次元図面、６４０モデル管理情報、１０００コンピュータ、１１００ホストコントローラ、１２００ＣＰＵ、１３００ＲＡＭ、１４００グラフィックコントローラ、１５００入出力コントローラ、１６００ＲＯＭ、１７００通信Ｉ／Ｆ、１８００ハードディスクドライブ、１９００入出力チップ

Claims

人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定するにあたり、前記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を、前記対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて推定し、推定された前記不可視衛星から発射される信号を用いずに、前記対象物の位置を決定する、衛星測位方法。
前記対象物の姿勢の変化を計測し、
前記計測された前記対象物の姿勢の変化が反映された前記対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項１に記載の衛星測位方法。
前記対象物の動作計画に基づいて、前記対象物の姿勢の変化を特定し、
前記特定された前記対象物の姿勢の変化が反映された前記対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項１に記載の衛星測位方法。
前記対象物の姿勢の変化を特定可能な画像と前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項１に記載の衛星測位方法。
前記対象物に設けられた撮像装置を用いて前記対象物の姿勢の変化を特定可能な画像を撮像し、
前記撮像された画像と前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項４に記載の衛星測位方法。
前記対象物の姿勢の変化を特定可能な距離の情報と前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項１に記載の衛星測位方法。
前記対象物に設けられた測距装置を用いて前記対象物の姿勢の変化を特定可能な距離を計測し、
前記計測された距離と前記人工衛星の位置情報とに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項６に記載の衛星測位方法。
前記対象物の周囲の地形の形状モデルに基づいて、前記不可視衛星を推定する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の衛星測位方法。
前記人工衛星から発射される信号の信号強度に基づいて、前記不可視衛星を推定する、請求項１から８のいずれか一項に記載の衛星測位方法。
人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定する衛星測位部、を備え、
前記衛星測位部は、前記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を、前記対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて推定し、推定された前記不可視衛星から発射される信号を用いずに前記対象物の位置を決定する、衛星測位装置。
人工衛星から発射される信号を用いて対象物の位置を決定する衛星測位装置、を備え、
前記衛星測位装置は、前記対象物の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を、前記対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて推定し、推定された前記不可視衛星から発射される信号を用いずに前記対象物の位置を決定する、衛星測位システム。
人工衛星から発射される信号を用いて建設機械の位置を決定する衛星測位装置、を備え、
前記衛星測位装置は、前記建設機械の姿勢が変化するときに直接波を受信できない可能性がある不可視衛星を、対象物の形状モデルと前記人工衛星の位置情報とに基づいて推定し、推定された前記不可視衛星から発射される信号を用いずに前記建設機械の位置を決定する、建設機械。