WO2019135364A1 - 情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents

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WO2019135364A1
WO2019135364A1 PCT/JP2018/047159 JP2018047159W WO2019135364A1 WO 2019135364 A1 WO2019135364 A1 WO 2019135364A1 JP 2018047159 W JP2018047159 W JP 2018047159W WO 2019135364 A1 WO2019135364 A1 WO 2019135364A1
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information
initialization
unit
information processing
processing apparatus
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PCT/JP2018/047159
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French (fr)
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和邦 鷹觜
裕之 鎌田
藤波　靖
雄二 篠原
諭志 岡田
啓太 泉
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
    • G—PHYSICS
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/0969—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle having a display in the form of a map

Definitions

  • the present technology relates to an information processing apparatus and an information processing method, and more particularly to an information processing apparatus and an information processing method capable of correcting position information with high accuracy by a simpler method.
  • the present technology has been made in view of such a situation, and makes it possible to correct position information with high accuracy by a simpler method.
  • the information processing apparatus includes: a measurement unit that measures a motion state of a mobile object; an estimation unit that estimates a true motion state of the mobile object from a measurement result of the measurement unit; And an acquisition unit for acquiring information, wherein the estimation unit initializes a true motion state of the moving body based on the initialization information.
  • the information processing apparatus measures the motion state of the moving body, estimates the true motion state of the moving body from the measurement result of the measurement unit, and initializes information And initialize the true motion state of the mobile body based on the acquired initialization information.
  • An information processing apparatus includes a receiver configured to receive a positioning signal from a positioning satellite, a position information acquiring unit configured to acquire position information of a mobile, and the mobile signal based on the positioning signal. And a control unit that calculates the position and initializes the position based on the acquired position information.
  • a positioning signal is received from a positioning satellite, position information of a moving body is acquired, a position of the moving body is calculated based on the positioning signal, and the acquired position information is acquired.
  • the position is initialized based on the position information.
  • the information processing apparatus can be realized by causing a computer to execute a program.
  • a program to be executed by a computer is provided by transmitting via a transmission medium or recording on a recording medium. be able to.
  • the information processing apparatus may be an independent apparatus or an internal block constituting one apparatus.
  • position information can be corrected with high accuracy by a simpler method.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a position information processing system to which the present technology is applied. It is a figure explaining a 1st initialization process. It is a flow chart explaining the 1st initialization processing. It is a figure explaining a 1st initialization process. It is a figure explaining a 2nd initialization process. It is a flowchart explaining a 2nd initialization process. It is a figure explaining a 3rd initialization process. It is a flowchart explaining a 3rd initialization process. It is a figure explaining a 3rd initialization process. It is a figure explaining a 4th initialization process.
  • Fig. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of a computer to which the present technology is applied.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a first embodiment of a position information processing system to which the present technology is applied.
  • the position information processing system 1 of FIG. 1 is configured to include a moving body 11 and an initialization spot 12, and the moving body 11 as an information processing apparatus estimates its own position information.
  • the moving body 11 is, for example, a movable object such as a car (including an electric car) and a drone. Further, the mobile object 11 is not limited to the self-propelled type, and may move a place by being carried and carried by the user like a mobile terminal such as a smartphone.
  • the mobile unit 11 includes a GNSS reception unit 21, a sensor group 22, a map data storage unit 23, an initialization information acquisition unit 24, and an exercise state estimation unit 25.
  • the GNSS reception unit 21 performs positioning by receiving a positioning signal broadcasted by a positioning satellite of Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the GNSS receiver unit 21 includes, for example, a receiver that receives a plurality of radio waves from positioning satellites such as GPS (USA), GLONASS (Russia), BeiDou (China), Galileo (EU), Quasi-Zenith Satellite Michibiki (Japan), etc. Be done.
  • the GNSS reception unit 21 receives the positioning signal from the positioning satellite, and supplies position information, speed information, and time information included in the received positioning signal to the motion state estimation unit 25.
  • the sensor group 22 (measurement unit) is configured of one or more sensors for detecting the movement of the moving body 11.
  • sensors included in the sensor group 22 include, for example, a gyro sensor that detects an angular velocity of the axial rotational movement of the moving body 11, an acceleration sensor that detects an acceleration of the moving body 11, a rotary encoder, a displacement sensor, an azimuth sensor, and a barometric pressure A sensor, a tactile sensor, a force sensor, an operation amount of an accelerator pedal, an operation amount of a brake pedal, a steering angle of a steering wheel, a sensor for detecting an engine rotational speed or a rotational speed of a wheel, etc. may be mentioned.
  • the sensors included in the sensor group 22 include an ultrasonic sensor, a radar device, a light detection and ranging (LIDAR) device, a charge coupled device (CCD) and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, It may be a ToF (Time Of Flight) sensor, an infrared detection sensor, or the like.
  • LIDAR light detection and ranging
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the sensor group 22 supplies the motion state estimation unit 25 with detection information (sensor data) detected by one or more sensors.
  • the map data storage unit 23 includes a hard disk, a memory, and the like, and stores map data of an area including the movement range of the mobile object 11.
  • the initialization information acquisition unit 24 has a communication function of performing wired communication or wireless communication, and acquires initialization information of a position from the initialization spot 12 by communicating with the initialization spot 12.
  • the position initialization information includes at least position information of the initialization spot 12 and reliability information thereof.
  • the position information is represented by, for example, latitude, longitude, and altitude.
  • the reliability information is, for example, represented by a numerical value in the range of 0 to 1, and is 1 in the case of the information with the highest reliability.
  • the communication function of the initialization information acquisition unit 24 is wireless communication
  • proximity type non-contact communication defined as ISO / IEC 14443
  • proximity type defined as ISO / IEC 15693
  • near field communication such as NFC (Near Field Communication) defined as ISO / IEC 18092, Bluetooth (registered trademark), etc.
  • NFC Near Field Communication
  • Bluetooth registered trademark
  • the initialization spot 12 has a communication unit 31 corresponding to the communication method of the initialization information acquisition unit 24, and transmits initialization information of a position stored therein to the initialization information acquisition unit 24.
  • the initialization information provided by the initialization spot 12 includes at least position information of the initialization spot 12 itself and reliability information thereof.
  • the speed measuring device of the like can be the initialization spot 12.
  • a communication pole or a charging device disposed in the vicinity of the parking area can be the initialization spot 12.
  • a ticket gate or ticket vending machine (charge machine) of a transit agency having a communication function such as NFC or the like, a register device, an NFC poster with an NFC tag embedded Digital signage or the like may be the initialization spot 12.
  • the initialization information acquisition unit 24 need not necessarily communicate with the initialization spot 12 as long as the initialization information of the position can be acquired.
  • a coded image obtained by coding position information is installed at a predetermined position as the initialization spot 12, and the image sensor as the initialization information acquisition unit 24 picks up the position information by imaging the coded image.
  • the encoded image is, for example, a two-dimensional code called QR code (registered trademark).
  • QR code registered trademark
  • the reliability information is determined according to the situation when the encoded image is read. For example, the reliability information is determined based on the distance and angle to the encoded image, the degree of focus, and the like calculated from the encoded image obtained by imaging.
  • the initialization spot 12 When a coded image is adopted as the initialization information providing means of the initialization spot 12, the initialization spot 12 does not need to have a communication function, so the initialization spot 12 can be installed at low cost.
  • the encoded image When the initialization spot 12 is a poster or digital signage, the encoded image may be displayed.
  • the encoded image may also be an image displaying numerical values corresponding to latitude, longitude, and altitude.
  • the initialization information acquisition unit 24 performs position information by character recognition of the captured image. You can get
  • the motion state estimation unit 25 is configured of a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like, and executes various programs to obtain the motion state of the mobile object 11, for example Estimate the position, velocity, attitude, etc.
  • the movement state estimation unit 25 integrates the position information and time information supplied from the GNSS reception unit 21, the sensor data supplied from the sensor group 22, and the map data supplied from the map data storage unit 23, and moves A so-called sensor fusion algorithm is performed to estimate the motion state of the body 11.
  • the sensor fusion algorithm realizes highly accurate estimation of the motion state by compensating each other's defects such as position information and sensor data based on the positioning signal.
  • the sensor fusion algorithm has the disadvantage that the accuracy is low until the estimation results converge.
  • the mobile object 11 is a car and the initialization spot 12 is a communication pole disposed near the parking position of the parking lot Will be explained.
  • the vehicle, which is the mobile unit 11, and the communication pole, which is the initialization spot 12 perform near field communication.
  • step S1 the initialization information acquisition unit 24 transmits a request to one or more initialization spots 12.
  • a response according to the request is sent back from all of the initialization spots 12.
  • step S2 the initialization information acquisition unit 24 selects the initialization spot 12 of the maximum reception power as the initialization spot 12 of the communication partner among the initialization spots 12 that have sent back the response according to the request.
  • the initialization spot 12 with the largest received power is the initialization spot 12 located closest to the mobile object 11. Therefore, in other words, the initialization information acquisition unit 24 selects the nearest initialization spot 12 as the initialization spot 12 of the communication partner among the initialization spots 12 that have sent back the response according to the request.
  • step S3 the initialization information acquisition unit 24 performs near field communication with the selected initialization spot 12, and from the selected initialization spot 12, the position information of the initialization spot 12 itself and the reliability information thereof Get initialization information.
  • the acquired initialization information is supplied to the motion state estimation unit 25.
  • step S4 the motion state estimation unit 25 initializes (sets) the motion state and the reliability of itself (the moving object 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the movement state estimation unit 25 sets the position information acquired from the initialization spot 12 for the position as the movement state of itself (the moving body 11), and sets “0” for the velocity and the acceleration. As the reliability, the reliability information acquired from the initialization spot 12 is set. When the information on the velocity or the acceleration can be acquired from the sensors constituting the sensor group 22, the information on the velocity or the acceleration acquired from the sensor may be set.
  • the first initialization process is performed as described above.
  • the first initialization process described above is started when the engine of the automobile that is the mobile unit 11 starts, for example, when the moving automobile parks (stops) in a predetermined parking lot You can also start it.
  • the first initialization process described above may be performed when the drone starts or when landing on a tarmac. it can.
  • the second initialization process is described, for example, in the case where the mobile object 11 is an electric car and the initialization spot 12 is a charging device installed in a gas station, as shown in FIG.
  • the electric vehicle as the mobile body 11 and the charging device as the initialization spot 12 perform wired communication via a communication cable integrated with the charging cable.
  • step S21 the initialization information acquisition unit 24 performs wired communication via the connected cable, and the position information of the initialization spot 12 itself and the reliability information thereof Get initialization information.
  • the acquired initialization information is supplied to the motion state estimation unit 25.
  • step S22 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and the reliability of itself (mobile body 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the movement state estimation unit 25 sets the position information acquired from the initialization spot 12 for the position as the movement state of itself (the moving body 11), and sets “0” for the velocity and the acceleration. As the reliability, the reliability information acquired from the initialization spot 12 is set.
  • the second initialization process is performed as described above.
  • initialization information is acquired via the charging cable of the electric vehicle, which is the moving body 11, but the vehicle is a hybrid vehicle or a gasoline vehicle, and is supplied with gasoline or light oil.
  • the initialization information can be obtained via a communication cable integrated with the oil supply cable.
  • the initialization information may be acquired by near field communication.
  • the mobile object 11 is an electric vehicle or a hybrid vehicle and the initialization spot 12 is a charging device for wireless charging is described.
  • the electric vehicle, which is the mobile unit 11, and the charging device, which is the initialization spot 12 perform near field communication.
  • step S41 the initialization information acquisition unit 24 performs initialization information including position information of the initialization spot 12 itself and reliability information thereof by near-field wireless communication. get.
  • the acquired initialization information is supplied to the motion state estimation unit 25.
  • step S42 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and reliability of itself (mobile body 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the movement state estimation unit 25 sets the position information acquired from the initialization spot 12 for the position as the movement state of itself (the moving body 11), and sets “0” for the velocity and the acceleration. As the reliability, the reliability information acquired from the initialization spot 12 is set.
  • the third initialization process is performed as described above.
  • the initialization information acquisition unit 24 of) the moving body 11 acquires the initialization information by the short distance wireless communication with the initialization spot 12;
  • wireless communication only the spot ID for identifying the initialization spot 12 is acquired, and the acquired spot ID is transmitted to the server using cellular communication such as 3G / LTE / 5G, and the initialization information corresponding to the spot ID is It may be acquired from the server.
  • Communication with a server or the like that holds initialization information corresponding to the spot ID may be performed by the initialization information acquisition unit 24 or by the exercise state estimation unit 25.
  • the third initialization process described above can be executed.
  • the initialization spot 12 is an apron, and the encoded image 12A is installed there Will be explained.
  • the initialization information acquisition unit 24 of the mobile unit 11 is, for example, an image sensor, and when the drone takes off the parking lot, the fourth initialization process shown in the flowchart of FIG. 11 is started.
  • step S61 the initialization information acquisition unit 24 captures the encoded image 12A attached to the ground at a timing when the predetermined distance rises from the ground of the parking lot. , Obtaining position information of the initialization spot 12 and its reliability information.
  • the position information of the initialization spot 12 is obtained by decoding the coded image 12A, and the reliability information is determined from the recognition level such as the distance and angle when the coded image 12A is captured.
  • the position information of the initialization spot 12 and the reliability information thereof are supplied to the motion state estimation unit 25 as initialization information.
  • step S62 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and the reliability of itself (mobile body 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the movement state estimation unit 25 sets the position information acquired from the initialization spot 12 for the position as the movement state of itself (the moving body 11), and sets “0” for the velocity and the acceleration. As the reliability, the reliability information acquired from the initialization information acquisition unit 24 is set.
  • the fourth initialization process is performed as described above.
  • the encoded image 12A is captured at a timing when the predetermined distance rises from the ground, but the encoded image 12A may be captured before takeoff.
  • the mobile object 11 is a smartphone
  • the initialization spot 12 is a poster or digital signage
  • the coded image 12A is displayed on the display surface If it is, it can be implemented in the same way.
  • the moving body 11 is a car and the initialization spot 12 is a speed measuring device installed on a road will be described.
  • road-to-vehicle communication such as DSRC (Dedicated Short Range Communication) is used, for example.
  • step S81 the speed measuring device as the initialization spot 12 measures the speed of the vehicle that has passed the measurement point.
  • step S82 the initialization information acquisition unit 24 transmits a request for the measurement result to the speed measuring device.
  • step S83 the speed measuring device transmits position information, speed information, and reliability information based on the measurement result, and the initialization information acquisition unit 24 transmits the transmitted position information, speed information, and reliability. Get degree information.
  • the acquired position information, velocity information, and reliability information are supplied to the motion state estimation unit 25 as initialization information.
  • step S84 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and the reliability of itself (the moving object 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the motion state estimation unit 25 sets position information, speed information, and reliability information acquired from the initialization spot 12 as the motion state of itself (moving object 11).
  • the fifth initialization process is performed as described above.
  • the mobile object 11 is a drone and the initialization spot 12 is a drone mother ship will be described, for example.
  • the sixth initialization process shown in the flowchart of FIG. 16 is started.
  • step S101 the speed of the drone from which the mother ship as the initialization spot 12 left the mother ship is measured.
  • step S102 the mother ship transmits position information indicating the position of the mother ship, measured speed information, and reliability information, and the initialization information acquisition unit 24 transmits the transmitted position information, speed information, and Get confidence information.
  • the acquired position information, velocity information, and reliability information are supplied to the motion state estimation unit 25 as initialization information.
  • the position information indicating the position of the mother ship, the measured speed information, and the reliability information are RTK-PPP (Real Time Kinematic-Precise Point) by L6 signal which is the centimeter-class positioning reinforcement information of Quasi-Zenith Satellite MICHIBIKI (QZSS) Reliable and high-definition information can be acquired using Positioning).
  • RTK-PPP Real Time Kinematic-Precise Point
  • step S103 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and the reliability of itself (mobile body 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the motion state estimation unit 25 sets position information, speed information, and reliability information acquired from the initialization spot 12 as the motion state of itself (moving object 11).
  • the sixth initialization process is performed as described above.
  • the mobile object 11 is a smartphone carried by the user and the initialization spot 12 is a ticket gate of a station will be described.
  • NFC which is close proximity wireless communication
  • the close proximity wireless communication is an extremely short distance communication, such as several centimeters, among the short distance wireless communication.
  • step S121 the initialization information acquisition unit 24 acquires initialization information including position information of the initialization spot 12 itself and reliability information thereof by close proximity wireless communication. Do. The acquired initialization information is supplied to the motion state estimation unit 25.
  • step S122 the exercise state estimation unit 25 initializes (sets) the exercise state and the reliability of itself (mobile body 11) based on the initialization information supplied from the initialization information acquisition unit 24. Specifically, the movement state estimation unit 25 sets the position information acquired from the initialization spot 12 for the position as the movement state of itself (the moving body 11), and sets “0” for the velocity and the acceleration. As the reliability, the reliability information acquired from the initialization spot 12 is set.
  • the seventh initialization process is performed as described above.
  • the seventh initialization process in the proximity wireless communication, since the communication distance is extremely short, it is possible to obtain the known position information with high accuracy.
  • the initialization information acquisition unit 24 of) the mobile object 11 acquires the initialization information by the close proximity wireless communication with the initialization spot 12, but, for example, the close proximity wireless communication Then, only the spot ID for identifying the initialization spot 12 is acquired, and the spot ID is transmitted to the server using cellular communication such as 3G / LTE / 5G, and the initialization information corresponding to the spot ID is acquired from the server You may Communication with a server or the like that holds initialization information corresponding to the spot ID may be performed by the initialization information acquisition unit 24 or by the exercise state estimation unit 25.
  • the map data stored in the map data storage unit 23 also stores the initialization information of each initialization spot 12 in the proximity wireless communication
  • a spot that identifies the initialization spot 12 Only the ID may be acquired, and initialization information corresponding to the spot ID may be retrieved from the map data of the map data storage unit 23 and acquired.
  • FIG. 19 shows a configuration example of a second embodiment of a position information processing system to which the present technology is applied.
  • the motion state estimated using the sensor fusion algorithm from a plurality of pieces of information such as position information from the GNSS receiving unit 21 and sensor data obtained by the sensor group 22
  • initialization is performed using the acquired initialization information.
  • the second embodiment of FIG. 19 is a form in which acquisition of an exercise state is specialized for GNSS reception processing, and initialization information acquired for the exercise state obtained only by the GNSS receiver. Is an example of initialization using.
  • the position information processing system 1 is configured to include a moving body 11 and a position time recording device 13.
  • the mobile unit 11 includes a GNSS receiver 51, a communication unit 52, and an offset removal unit 53.
  • the GNSS receiver 51 includes a satellite acquisition unit 61, a position calculation unit 62, and a position filter unit 63.
  • the satellite acquisition unit 61 performs acquisition and tracking of positioning satellites.
  • Acquisition of positioning satellites is performed by calculating correlation values while moving the Doppler frequency and the code phase in predetermined steps. After completion of all steps, positioning satellites are captured from the Doppler frequency and code phase with the highest correlation value (power MAX), but if the maximum correlation value is less than or equal to a predetermined threshold, the positioning satellites It is considered that it could not be supplemented.
  • tracking of the positioning satellite is performed by maintaining synchronization with the positioning satellite using a carrier synchronization loop and a code synchronization loop with the acquired Doppler frequency and code phase as initial values.
  • the receiver can always know the transmission time (pseudorange) of the positioning satellite signal and the Doppler frequency. This tracking process is simultaneously performed by the number of positioning satellites being tracked.
  • the position calculation unit 62 calculates the position and velocity of the GNSS receiver 51 using the pseudo distance and the Doppler frequency corresponding to the number of positioning satellites being tracked, supplied from the satellite acquisition unit 61, and the time information. Do.
  • a weighted least squares method to which a weight corresponding to the reliability of each positioning satellite is added is used. Further, as the weight, signal quality information such as C / No (Carrier to Noise Density Ratio) or elevation angle for each satellite can be used.
  • the position calculation unit 62 outputs the position and velocity obtained by the calculation to the position filter unit 63 along with the time.
  • the position filter unit 63 performs smoothing (filtering) processing of the position and velocity supplied from the position calculation unit 62.
  • smoothing processing a Kalman filter having three states of position, velocity, and acceleration is generally used.
  • the position filter unit 63 performs a smoothing process on the position and velocity supplied from the position calculation unit 62, and outputs the processed position and velocity along with the time.
  • the communication unit 52 acquires position information and time information from the position time recording device 13 using near field communication, and supplies the position information and time information to the offset removal unit 53.
  • NFC as defined as ISO / IEC 18092
  • TransferJet registered trademark
  • ISO / IEC 17568, BLE registered trademark
  • Low communication in a short distance communication. Energy
  • the communication unit 52 may be either a reader / writer function or a card function.
  • DSRC can be used as short distance communication.
  • the communication unit 52 In addition to the position information and the time information, the communication unit 52 also supplies the speed information to the offset removing unit 53 when the speed information is also obtained from the position time recording device 13.
  • the position information provided by the position time recording device 13 may be a coded image obtained by coding the position information.
  • the communication unit 52 performs short distance communication. Instead of the function, it may have an imaging function.
  • the position time recording device 13 with which the communication unit 52 performs near field communication holds the position information of the device itself and the current time information, and transmits the information to the communication unit 52.
  • the position information is information on latitude, longitude, and altitude obtained by advanced surveying.
  • the time information is information of time synchronized with high accuracy, acquired via cellular communication such as 3G, 4G, 5G.
  • the time information is not essential, and at least the position information may be stored in the position time recording device 13. However, if highly accurate time information can be acquired, it is preferable because the GNSS receiver 51 can contribute to highly accurate positioning. On the other hand, if the time information is omitted, the position time recording device 13 only needs to store only static information of the position information. Therefore, using the encoded image such as the above-described two-dimensional code or NFC It can be realized by feeding. As a result, the installation cost of the position and time recording device 13 can be significantly reduced, so that there is an advantage that the position and time recording device 13 as the initialization spot 12 can be installed at more places.
  • the moving object 11 reads in a substantially stationary state, so that the speed information can be set as “0”. is there.
  • the communication unit 52 may detect the speed with higher accuracy using the built-in acceleration sensor or gyro sensor.
  • the offset removing unit 53 is an initialization information to be supplied to the GNSS receiver 51 based on the information acquired from the position time recording device 13. In other words, position information for correction, speed information, time information, and reliability information Generate
  • the offset removing unit 53 converts the position of the acquired position and time recording device 13 into the position of the moving body 11, so that the position and time recording device 13 and the position of the communication unit 52 are obtained from the acquired position information. Remove the offset.
  • the offset removing unit 53 acquires the acquired position and time recording device 13 From the position of, remove the offset of several centimeters in the height direction.
  • the position time recording device 13 holds the encoded image and the communication unit 52 acquires the position information by reading the encoded image, the position time recording calculated from the angle of view of the read encoded image The distance between the device 13 and the communication unit 52 is removed as an offset.
  • the moving object 11 is a drone or the like
  • the distance to the position time recording device 13 detected from other sensor information such as an air pressure sensor or a ToF sensor is removed from the position of the acquired position time recording device 13 Be done.
  • the offset removal unit 53 sets the speed information as the initialization information to “0”.
  • the communication unit 52 detects the speed from the built-in acceleration sensor or gyro sensor, the on-vehicle pulse, or the like, and sets the speed information. Note that even if the moving object 11 is an object capable of transmitting and receiving data while moving, when the moving object 11 acquires position information from the position and time recording device 13, it is constrained so as to be stationary.
  • the speed information may be set by setting the speed to "0".
  • the offset removal unit 53 sets the reliability of the initialization information supplied to the GNSS receiver 51. For example, the offset removal unit 53 sets the reliability using a covariance matrix.
  • the offset removal unit 53 can set the reliability as follows. For example, when the distance between the moving object 11 and the position time recording device 13 is extremely short, for example, when the position information is obtained from the position time recording device 13 by NFC, the error of the position information is extremely small. It is set. On the other hand, in the case where the position and time recording device 13 is an ETC gate, when the position information is acquired by DSRC, low reliability is set. When the position and time recording device 13 is a coded image, the reliability is set based on the distance to the coded image, the angle at which the image was captured, and the like. Also, the reliability is set to be smaller as the noise which a sensor for acquiring position information holds in principle is larger.
  • the offset removal unit 53 supplies the obtained position information, velocity information, time information, and reliability information to the position calculation unit 62 and the position filter unit 63.
  • Each of the position calculation unit 62 and the position filter unit 63 uses the position information, the velocity information, the time information, and the reliability information supplied as the initialization information from the offset removal unit 53 to move the moving body 11. Estimate the state with high accuracy.
  • the position time recording device 13 provides the mobile 11 with known position information as initialization information. In the first embodiment, this corresponds to the initialization spot 12.
  • the position time recording device 13 includes a communication pole, a fueling device or a charging device, an ETC gate, a traffic light, a signpost, a roadside device, a speed measuring device, etc. can do.
  • the position time recording device 13 can be configured by a ticket gate or ticket vending machine of a transit agency, a register device, an NFC poster, digital signage, or the like.
  • the satellite capture unit 61 and the position calculation unit 62 of the GNSS receiver 51 are measurement units that measure the motion state of the moving object 11 based on the positioning signal, and in the first embodiment, the GNSS reception unit 21 Equivalent to.
  • the position filter unit 63 of the GNSS receiver 51 is a control unit that estimates and outputs the true motion state of the moving body 11 from the position information and the speed information from the position calculation unit 62, and in the first embodiment In other words, it corresponds to the motion state estimation unit 25.
  • the communication unit 52 and the offset removal unit 53 are acquisition units for acquiring known position information as initialization information of the mobile body 11 from the position and time recording device 13 and supplying the position calculation unit 62 and the position filter unit 63 In the first embodiment, this corresponds to the initialization information acquisition unit 24.
  • the estimated position of the mobile object 11 is at position P from the distance 91 from the positioning satellite 81, the distance 92 from the positioning satellite 82 detected under the influence of multipath, etc. It may be calculated as it is. As a result, although the moving body 11 is actually moving along the broken line trajectory 101, the solid line trajectory 102 is detected.
  • the position filter unit 63 integrates the velocity to calculate the position by using the fact that the velocity measurement is not easily affected by the multipath, and uses the Kalman filter to calculate the velocity integration result and the positioning result. Integrate to find the most likely position. Thereby, for example, the mobile object 11 is corrected as if it moved the trajectory 103 shown in FIG.
  • FIG. 22 shows a locus 104 of the moving body 11 when the position P12 is recognized as the initial position with respect to the actual position P11 of the moving body 11.
  • the position and time recording device 13 which stores at least known position information is used as shown by a locus 105. , The position of the moving body 11 can be corrected.
  • the distance calculated from the positioning satellite 121 is a pseudo-distance influenced by multipath, ionosphere, and troposphere, and the original moving object 11 (the GNSS receiver 51) and the positioning satellite 121
  • the geometric distance which is the exact distance to
  • pseudo distance error (pseudo distance ⁇ geometric distance)
  • each positioning satellite 121 when the pseudo range errors for each of the plurality of positioning satellites 121 are compared, it can be determined whether or not each positioning satellite 121 is out of sight.
  • the reliability of the pseudorange of the positioning satellite 121 with a large pseudorange error is low, and the reliability of the pseudorange of the positioning satellite 121 with a small pseudorange error is high.
  • the pseudo range error here does not include the clock error of the receiver.
  • the position calculation unit 62 sets the weight of positioning satellites with a large pseudo-range error to a large weight by reducing the weight of positioning satellites with a large pseudo-range error as weights when performing positioning calculation using the weighted least squares method.
  • the position calculation accuracy can be improved by performing the positioning calculation.
  • data of positioning satellites having a large pseudorange error may be excluded from the targets of the positioning operation.
  • the speed calculation accuracy can be similarly improved for the speed calculation. Specifically, since the accurate velocity of the mobile unit 11 is supplied from the offset removing unit 53, the Doppler frequency error can be obtained for each of the plurality of positioning satellites 121 using the accurate velocity.
  • the position calculation unit 62 sets the weight of the positioning satellite with a small Doppler frequency error to a large value by reducing the weight of the positioning satellite with a large Doppler frequency error as a weight when performing the velocity calculation using the weighted least squares method.
  • the speed calculation accuracy can be improved by performing the speed calculation.
  • step S201 the communication unit 52 determines whether the position time recording device 13 has been detected, and repeatedly executes the process of step S201 until determining that the position time recording device 13 has been detected.
  • the position time recording device 13 exists in the RF field (magnetic field) output by the communication unit 52, and the position time recording device 13
  • the communication unit 52 determines that the position time recording device 13 has been detected.
  • the position and time recording device 13 holds the encoded image and the communication unit 52 acquires the position information by reading the encoded image
  • the position and time recording device 13 is included in the image captured by the communication unit 52.
  • the communication unit 52 determines that the position time recording device 13 is detected.
  • step S201 If it is determined in step S201 that the position and time recording device 13 is detected, the process proceeds to step S202, and the communication unit 52 acquires at least position information from the position and time recording device 13 and sends the offset removing unit 53 Supply.
  • the communication unit 52 acquires time information and speed information in addition to the position information, the communication unit 52 also supplies them to the offset removal unit 53.
  • step S203 the offset removal unit 53 removes an offset of the positions of the position time recording device 13 and the communication unit 52 from the position information acquired from the position time recording device 13.
  • step S203 the offset removal unit 53 sets speed information and reliability information.
  • the offset removal unit 53 sets speed information according to the type of the position time recording device 13. Specifically, the offset removal unit 53 sets the speed information to “0” when the position information of the position time recording device 13 is provided by NFC or a coded image. When the position and time recording device 13 is an ETC gate, the speed information acquired by DSRC from the position and time recording device 13 is set.
  • the offset removal unit 53 sets the reliability according to the distance between the moving object 11 and the position time recording device 13 using a covariance matrix.
  • step S204 the offset removal unit 53 supplies the obtained position information, velocity information, time information, and reliability information to the position calculation unit 62 and the position filter unit 63 as initialization information.
  • each of the position calculation unit 62 and the position filter unit 63 performs the initialization of the position and the velocity based on the initialization information supplied from the offset removal unit 53.
  • the position calculation unit 62 obtains a pseudo range error and a Doppler frequency error from position information and velocity information as initialization information, and reflects it on the weight of the weighted least squares method when performing positioning calculation and speed calculation.
  • the position filter unit 63 corrects the positioning result using the Kalman filter, using the position information and the velocity information as the initialization information.
  • the correction process by the Kalman filter may be performed by a particle filter.
  • step S205 the process returns to step S201, and the above-described steps S201 to S205 are repeated. Thereby, every time the position time recording device 13 is detected, the position information and the speed information output by the GNSS receiver 51 are corrected with high accuracy.
  • the initialization process of the second embodiment is performed as described above, and position information and speed information output from the GNSS receiver 51 can be corrected with high accuracy.
  • the above-described series of processes may be performed by hardware or software.
  • a program that configures the software is installed on a computer.
  • the computer includes, for example, a microcomputer incorporated in dedicated hardware, and a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs.
  • FIG. 27 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a computer that executes the series of processes described above according to a program.
  • a central processing unit (CPU) 201 a read only memory (ROM) 202, and a random access memory (RAM) 203 are mutually connected by a bus 204.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory
  • an input / output interface 205 is connected to the bus 204.
  • An input unit 206, an output unit 207, a storage unit 208, a communication unit 209, and a drive 210 are connected to the input / output interface 205.
  • the input unit 206 includes a keyboard, a mouse, a microphone, a touch panel, an input terminal, and the like.
  • the output unit 207 includes a display, a speaker, an output terminal, and the like.
  • the storage unit 208 includes a hard disk, a RAM disk, a non-volatile memory, and the like.
  • the communication unit 209 is configured of a network interface or the like.
  • the drive 210 drives a removable recording medium 211 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
  • the CPU 201 loads the program stored in the storage unit 208 into the RAM 203 via the input / output interface 205 and the bus 204 and executes the program. Processing is performed.
  • the RAM 203 also stores data necessary for the CPU 201 to execute various processes.
  • the program can be installed in the storage unit 208 via the input / output interface 205 by attaching the removable recording medium 211 to the drive 210.
  • the program can be received by the communication unit 209 via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting, and can be installed in the storage unit 208.
  • the program can be installed in advance in the ROM 202 or the storage unit 208.
  • a system means a set of a plurality of components (apparatus, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same case. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and one device housing a plurality of modules in one housing are all systems. .
  • the present technology is generally applicable to fixed position injection and initial position injection.
  • the present technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared and processed by a plurality of devices via a network.
  • each step described in the above-described flowchart can be executed by one device or in a shared manner by a plurality of devices.
  • the plurality of processes included in one step can be executed by being shared by a plurality of devices in addition to being executed by one device.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a measurement unit that measures the movement state of the moving body;
  • An estimation unit that estimates a true motion state of the moving object from the measurement result of the measurement unit;
  • an acquisition unit for acquiring initialization information,
  • An information processing apparatus wherein the estimation unit initializes a true motion state of the moving body based on the initialization information.
  • the information processing apparatus according to (1) wherein the acquisition unit acquires the initialization information from the other device by performing near field communication with the other device.
  • the acquisition unit performs near field communication with the plurality of other devices, and acquires the initialization information from the other device having the largest received power.
  • the information processing apparatus acquires the initialization information when preparation for charging is completed.
  • the acquisition unit acquires identification information that identifies the initialization information via a first communication, and acquires the initialization information via a second communication based on the identification information.
  • the information processing apparatus acquires position information of the moving object and reliability information thereof as the initialization information.
  • the information processing apparatus acquires, as the initialization information, position information and speed information of the mobile unit, and reliability information thereof.
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the acquisition unit acquires the initialization information by capturing a coded image.
  • the information processing apparatus according to (8), wherein the encoded image is a two-dimensional code.
  • the information processing apparatus The true motion state of the moving body is estimated from the measurement result obtained by measuring the motion state of the moving body, Get initialization information, An information processing method, comprising: initializing a true motion state of the moving object based on the acquired initialization information.
  • the position information acquisition unit also acquires speed information of the moving body, The control unit calculates the velocity of the moving body using a weighted least squares method to which a weight corresponding to the reliability of each positioning satellite is added, and sets the weight based on the acquired velocity information.
  • An information processing apparatus according to any one of (13) to (13).
  • the control unit sets the weight based on a Doppler frequency error obtained from the acquired speed information.
  • the information processing apparatus according to any one of (11) to (15), wherein the position information acquisition unit acquires the position information by performing near field communication with another device.
  • the information processing apparatus according to any one of (11) to (15), wherein the position information acquisition unit acquires the position information by capturing a coded image.
  • Reference Signs List 1 position information processing system 11 moving object, 12 initialization spot, 13 position time recording device, 21 GNSS reception unit, 22 sensors, 23 map data storage unit, 24 initialization information acquisition unit, 25 motion state estimation unit, 51 GNSS receiver, 52 communication unit, 53 offset removal unit, 61 satellite acquisition unit, 62 position calculation unit, 63 position filter unit, 201 CPU, 202 ROM, 203 RAM, 206 input unit, 207 output unit, 208 storage unit, 209 Communication department, 210 drives

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Abstract

本技術は、より簡便な方法で、位置情報を高精度に補正することができるようにする情報処理装置および情報処理方法に関する。 移動体は、移動体の運動状態を測定するGNSS受信部と、GNSS受信部の測定結果から、移動体の真の運動状態を推定する運動状態推定部と、初期化情報を取得する初期化情報取得部とを備え、運動状態推定部は、初期化情報に基づいて、移動体の真の運動状態を初期化する。本技術は、例えば、移動体の運動状態を推定する処理を行う情報処理装置等に適用できる。

Description

情報処理装置および情報処理方法
　本技術は、情報処理装置および情報処理方法に関し、特に、より簡便な方法で、位置情報を高精度に補正することができるようにした情報処理装置および情報処理方法に関する。
　GNSS受信機による測位では、数ｍ乃至数十ｍの誤差を持つことが知られており、その誤差を補正する技術も提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平５－６６２６０号公報 特開２００５－２４７０４２号公報
　しかしながら、より簡便な方法で、位置情報を高精度に補正する技術が望まれている。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡便な方法で、位置情報を高精度に補正することができるようにするものである。
　本技術の第１の側面の情報処理装置は、移動体の運動状態を測定する測定部と、前記測定部の測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定する推定部と、初期化情報を取得する取得部とを備え、前記推定部は、前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する。
　本技術の第１の側面の情報処理方法は、情報処理装置が、移動体の運動状態を測定し、前記測定部の測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定し、初期化情報を取得し、取得した前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する。
　本技術の第２の側面の情報処理装置は、測位衛星から測位信号を受信する受信部と、移動体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記測位信号に基づいて、前記移動体の位置を演算するとともに、取得した前記位置情報に基づいて、前記位置を初期化する制御部とを備える。
　本技術の第２の側面においては、測位衛星から測位信号が受信され、移動体の位置情報が取得され、前記測位信号に基づいて、前記移動体の位置が演算されるとともに、取得された前記位置情報に基づいて、前記位置が初期化される。
　なお、本技術の第１および第２の側面の情報処理装置は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。
　また、本技術の第１および第２の側面の情報処理装置を実現するために、コンピュータに実行させるプログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
　情報処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
　本技術の第１および第２の側面によれば、より簡便な方法で、位置情報を高精度に補正することができる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術を適用した位置情報処理システムの第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 第１の初期化処理を説明する図である。 第１の初期化処理を説明するフローチャートである。 第１の初期化処理を説明する図である。 第２の初期化処理を説明する図である。 第２の初期化処理を説明するフローチャートである。 第３の初期化処理を説明する図である。 第３の初期化処理を説明するフローチャートである。 第３の初期化処理を説明する図である。 第４の初期化処理を説明する図である。 第４の初期化処理を説明するフローチャートである。 第４の初期化処理を説明する図である。 第５の初期化処理を説明する図である。 第５の初期化処理を説明するフローチャートである。 第６の初期化処理を説明する図である。 第６の初期化処理を説明するフローチャートである。 第７の初期化処理を説明する図である。 第７の初期化処理を説明するフローチャートである。 本技術を適用した位置情報処理システムの第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 初期化情報の位置フィルタ部における適用について説明する図である。 初期化情報の位置フィルタ部における適用について説明する図である。 初期化情報の位置フィルタ部における適用について説明する図である。 初期化情報の位置フィルタ部における適用について説明する図である。 初期化情報の位置演算部における適用について説明する図である。 初期化情報の位置演算部における適用について説明する図である。 第２の実施の形態の初期化処理を説明するフローチャートである。 本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（センサーフュージョンアルゴリズムの例）
２．第２の実施の形態（GNSS受信機の例）
３．コンピュータ構成例
＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１　位置情報処理システムの構成例＞
　図１は、本技術を適用した位置情報処理システムの第１の実施の形態の構成例を示している。
　図１の位置情報処理システム１は、移動体１１と初期化スポット１２とを含んで構成され、情報処理装置としての移動体１１が自身の位置情報を推定するシステムである。
　移動体１１は、例えば、自動車（電気自動車を含む）、ドローン等の、移動可能な物体である。また、移動体１１は、自走式である場合に限定されず、例えば、スマートフォンなどの携帯端末のように、ユーザが携帯して持ち運ぶことにより、場所を移動するものでもよい。
　移動体１１は、GNSS受信部２１、センサ群２２、地図データ記憶部２３、初期化情報取得部２４、および、運動状態推定部２５を備える。
　GNSS受信部２１は、GNSS（Global Navigation Satellite System）の測位衛星が放送する測位信号を受信して測位を行う。GNSS受信部２１は、例えば、GPS（USA）、GLONASS（ロシア）、BeiDou（中国）、Galileo（EU）、準天頂衛星みちびき（日本）等の測位衛星からの電波を複数受信する受信機で構成される。
　GNSS受信部２１（測定部）は、測位衛星から測位信号を受信して、受信した測位信号に含まれる位置情報、速度情報、および、時刻情報を運動状態推定部２５に供給する。
　センサ群２２（測定部）は、移動体１１の動きを検出するための１以上のセンサで構成される。センサ群２２に含まれるセンサの一例としては、例えば、移動体１１の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、移動体１１の加速度を検出する加速度センサ、ロータリーエンコーダ、変位センサ、方位センサ、気圧センサ、触覚センサ、力覚センサ、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサなどが挙げられる。
　また、センサ群２２に含まれるセンサは、超音波センサ、レーダ装置、LIDAR(Light Detection and Ranging，Laser Imaging Detection and Ranging)装置、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、ToF(Time Of Flight)センサ、赤外線検出センサ等でもよい。
　センサ群２２は、１以上のセンサで検出された検出情報（センサデータ）を運動状態推定部２５に供給する。
　地図データ記憶部２３は、ハードディスクやメモリ等を含み、移動体１１の移動範囲を含む地域の地図データを記憶する。
　初期化情報取得部２４は、有線通信または無線通信を行う通信機能を有し、初期化スポット１２と通信を行うことにより、初期化スポット１２から、位置の初期化情報を取得する。位置の初期化情報には、初期化スポット１２の位置情報と、その信頼度情報が少なくとも含まれる。位置情報は、例えば、緯度、経度、および、高度で表される。信頼度情報は、例えば、０から１の範囲の数値で表され、最も信頼度が高い情報である場合が１である。
　初期化情報取得部２４の通信機能が無線通信である場合、その無線通信としては、例えば、ISO/IEC 14443として規定される近接型の非接触通信、ISO/IEC 15693として規定される近傍型の非接触通信、ISO/IEC 18092として規定されるNFC（Near Field Communication）、Bluetooth（登録商標）等の、通信距離が数ｍ乃至数ｃｍ程度の近距離無線通信が採用される。また、初期化情報取得部２４の通信機能が有線通信である場合、その有線ケーブルの長さは数メートル程度となっており、移動体１１は、初期化スポット１２の近傍で通信を行う。
　初期化スポット１２は、初期化情報取得部２４の通信方式に対応する通信部３１を有し、内部に記憶されている位置の初期化情報を初期化情報取得部２４に送信する。初期化スポット１２が提供する初期化情報は、初期化スポット１２自身の位置情報と、その信頼度情報を少なくとも含む。
　例えば、移動体１１が自動車である場合、駐車場の駐車位置近傍に配置された通信用ポール、ガソリンスタンドの給油装置や充電装置、ETCゲート、信号機、サインポスト、路側機、オービス（ORBIS）などのスピード測定器などが、初期化スポット１２になり得る。例えば、移動体１１がドローンである場合、駐機場の近傍に配置された通信用ポールまたは充電装置などが、初期化スポット１２になり得る。
　また例えば、移動体１１がスマートフォンである場合、初期化スポット１２には、NFC等の通信機能を備える交通機関の改札機または券売機（チャージ機）、レジスタ装置、NFCタグを埋め込んだNFCポスターまたはデジタルサイネージなどが、初期化スポット１２になり得る。
　なお、初期化情報取得部２４は、位置の初期化情報を取得することができれば、必ずしも、初期化スポット１２と通信を行う必要はない。例えば、初期化スポット１２として所定の位置に、位置情報を符号化した符号化画像が設置されており、初期化情報取得部２４としてのイメージセンサが、符号化画像を撮像することにより、位置情報を取得してもよい。符号化画像は、例えば、QRコード（登録商標）と呼ばれる２次元コードである。その場合、信頼度情報は、符号化画像を読み取りした際の状況に応じて決定される。例えば、撮像により得られた符号化画像から算出した、符号化画像までの距離や角度、フォーカスの度合いなどに基づいて、信頼度情報が決定される。初期化スポット１２の初期化情報提供手段として符号化画像を採用した場合、初期化スポット１２は通信機能を備える必要がないため、低コストで初期化スポット１２を設置することができる。初期化スポット１２がポスターやデジタルサイネージである場合には、符号化画像が表示されていればよい。符号化画像は、その他、緯度、経度、および、高度に対応する数値を表示した画像であってもよく、この場合、初期化情報取得部２４は、撮像した画像を文字認識することによって位置情報を取得することができる。
　運動状態推定部２５は、CPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）等で構成され、各種のプログラムを実行することにより、移動体１１の運動状態、例えば、位置、速度、姿勢などを推定する。運動状態推定部２５は、GNSS受信部２１から供給される位置情報と時刻情報、センサ群２２から供給されるセンサデータ、および、地図データ記憶部２３から供給される地図データを統合して、移動体１１の運動状態を推定する、いわゆるセンサーフュージョンアルゴリズムを実行する。
　センサーフュージョンアルゴリズムは、測位信号に基づく位置情報、センサデータなどの互いの欠点を補いあうことで、高精度な運動状態の推定を実現する。
　しかしながら、センサーフュージョンアルゴリズムは、推定結果が収束するまでは精度が低いという欠点がある。
　そこで、位置情報処理システム１では、移動体１１の初期の運動状態を、初期化スポット１２から取得することで、初期段階でも高精度な運動状態の推定を実現する。
　以下では、様々な状況で実現される、移動体１１が、初期化スポット１２から初期化情報を取得することにより、初期の運動状態を設定する初期化処理について説明する。
＜１．２　第１の初期化処理＞
　初めに、第１の初期化処理について説明する。
　第１の初期化処理は、図２に示されるように、例えば、移動体１１が自動車であり、初期化スポット１２が、駐車場の駐車位置近傍に配置された通信用ポールである場合の例について説明する。この例では、移動体１１である自動車と初期化スポット１２である通信用ポールは、近距離無線通信を行う。
　例えば、図２に示されるように、自動車が駐車場に停車されており、運転者が自動車のエンジンを始動させた場合に、図３のフローチャートに示す第１の初期化処理が開始される。
　第１の初期化処理では、初めに、ステップＳ１において、初期化情報取得部２４は、１以上の初期化スポット１２へリクエストを送信する。近距離無線通信の通信範囲内に複数の初期化スポット１２が存在する場合、それら全ての初期化スポット１２から、リクエストに応じたレスポンスが返信される。
　ステップＳ２において、初期化情報取得部２４は、リクエストに応じたレスポンスを返信してきた初期化スポット１２のうち、最大受信電力の初期化スポット１２を、通信相手の初期化スポット１２として選択する。受信電力が最大の初期化スポット１２は、移動体１１に対して最も距離が近い場所にある初期化スポット１２である。したがって、換言すれば、初期化情報取得部２４は、リクエストに応じたレスポンスを返信してきた初期化スポット１２のうち、一番近い初期化スポット１２を、通信相手の初期化スポット１２として選択する。
　ステップＳ３において、初期化情報取得部２４は、選択した初期化スポット１２と近距離無線通信を行い、選択した初期化スポット１２から、初期化スポット１２自身の位置情報と、その信頼度情報とからなる初期化情報を取得する。取得された初期化情報は、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ４において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、位置については、初期化スポット１２から取得した位置情報を設定し、速度および加速度については、“０”を設定し、信頼度については、初期化スポット１２から取得した信頼度情報を設定する。なお、速度または加速度の情報を、センサ群２２を構成するセンサから取得できる場合には、センサから取得した速度または加速度の情報を設定してもよい。
　第１の初期化処理は、以上のように実行される。
　上述した第１の初期化処理は、移動体１１である自動車のエンジンが始動した場合に開始されるようにしたが、例えば、移動してきた自動車が、所定の駐車場に駐車（停止）した場合に、開始することもできる。
　また例えば、図４に示されるように、移動体１１がドローンである場合にも、ドローンが起動した場合や、駐機場に着陸した場合に、上述した第１の初期化処理を実行することができる。
＜１．３　第２の初期化処理＞
　次に、第２の初期化処理について説明する。
　第２の初期化処理は、図５に示されるように、例えば、移動体１１が電気自動車であり、初期化スポット１２が、ガソリンスタンドに設置された充電装置である場合の例について説明する。この例では、移動体１１である電気自動車と初期化スポット１２である充電装置は、充電用ケーブルと一体となった通信用のケーブルを介した有線通信を行う。
　例えば、図５に示されるように、ガソリンスタンドの所定の位置に停車された自動車に対して、充電装置のケーブルが自動車の充電端子に接続され、充電の準備が完了した場合に、図６のフローチャートに示す第２の初期化処理が開始される。
　第２の初期化処理では、初めに、ステップＳ２１において、初期化情報取得部２４は、接続されたケーブル経由で有線通信を行い、初期化スポット１２自身の位置情報と、その信頼度情報とからなる初期化情報を取得する。取得された初期化情報は、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ２２において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、位置については、初期化スポット１２から取得した位置情報を設定し、速度および加速度については、“０”を設定し、信頼度については、初期化スポット１２から取得した信頼度情報を設定する。
　第２の初期化処理は、以上のように実行される。
　上述した第２の初期化処理は、移動体１１である電気自動車の充電用のケーブルを介して初期化情報を取得したが、自動車がハイブリッド車またはガソリン車などであり、ガソリンや軽油を給油する場合には、給油用のケーブルと一体となった通信用のケーブルを介して初期化情報を取得することができる。
　また、第２の初期化処理の開始は、充電用または給油用のケーブルの接続検出をトリガーとするが、初期化情報の取得は、近距離無線通信で取得するようにしてもよい。
＜１．４　第３の初期化処理＞
　次に、第３の初期化処理について説明する。
　第３の初期化処理は、図７に示されるように、例えば、移動体１１が電気自動車またはハイブリッド車であり、初期化スポット１２が、ワイヤレスで充電を行う充電装置である場合の例について説明する。この例では、移動体１１である電気自動車と初期化スポット１２である充電装置は、近距離無線通信を行う。
　ワイヤレスで充電を行う場合、コイルが敷設された場所に高精度に停止する必要があり、図７に示されるように、移動体１１である電気自動車が給電用コイル１２Ａ上に停車された場合に、図８のフローチャートに示す第３の初期化処理が開始される。
　第３の初期化処理では、初めに、ステップＳ４１において、初期化情報取得部２４は、近距離無線通信により、初期化スポット１２自身の位置情報と、その信頼度情報とからなる初期化情報を取得する。取得された初期化情報は、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ４２において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、位置については、初期化スポット１２から取得した位置情報を設定し、速度および加速度については、“０”を設定し、信頼度については、初期化スポット１２から取得した信頼度情報を設定する。
　第３の初期化処理は、以上のように実行される。
　第３の初期化処理によれば、非接触給電では、位置合わせがシビアなことを利用して、高精度な既知位置情報の取得が可能となる。
　なお、上述した第３の初期化処理では、移動体１１（の初期化情報取得部２４）が、初期化スポット１２との近距離無線通信により、初期化情報を取得したが、例えば、近距離無線通信では、初期化スポット１２を識別するスポットIDのみを取得し、３G/LTE/５Gなどのセルラー通信を用いて、取得したスポットIDをサーバに送信し、スポットIDに対応する初期化情報をサーバから取得してもよい。スポットIDに対応する初期化情報を保持するサーバ等との通信は、初期化情報取得部２４が行ってもよいし、運動状態推定部２５が行ってもよい。
　図９に示されるように、移動体１１がドローンであり、ドローンが非接触給電を行う場合にも、上述した第３の初期化処理を実行することができる。
＜１．５　第４の初期化処理＞
　次に、第４の初期化処理について説明する。
　第４の初期化処理は、図１０に示されるように、例えば、移動体１１がドローンであり、初期化スポット１２が駐機場であり、そこに符号化画像１２Aが設置されている場合の例について説明する。移動体１１の初期化情報取得部２４は、例えば、イメージセンサで構成され、ドローンが駐機場を離陸した際に、図１１のフローチャートに示す第４の初期化処理が開始される。
　第４の初期化処理では、初めに、ステップＳ６１において、初期化情報取得部２４は、駐機場の地面から所定の距離上昇したタイミングで、地面に貼り付けられている符号化画像１２Aを撮像し、初期化スポット１２の位置情報と、その信頼度情報を取得する。初期化スポット１２の位置情報は、符号化画像１２Aを復号して取得され、信頼度情報は、符号化画像１２Aを撮像したときの距離、角度等の認識レベルから決定される。初期化スポット１２の位置情報と、その信頼度情報は、初期化情報として、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ６２において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、位置については、初期化スポット１２から取得した位置情報を設定し、速度および加速度については、“０”を設定し、信頼度については、初期化情報取得部２４から取得した信頼度情報を設定する。
　第４の初期化処理は、以上のように実行される。なお、上述した例では、地面から所定の距離上昇したタイミングで符号化画像１２Aを撮像したが、離陸前に符号化画像１２Aを撮像してもよい。
　上述した第４の初期化処理は、例えば、図１２に示されるように、移動体１１がスマートフォンであり、初期化スポット１２がポスターやデジタルサイネージであって、表示面に符号化画像１２Aが表示されている場合においても、同様に実行することができる。
＜１．６　第５の初期化処理＞
　次に、第５の初期化処理について説明する。
　第５の初期化処理は、図１３に示されるように、例えば、移動体１１が自動車であり、初期化スポット１２が道路上に設置されたスピード測定器である場合の例について説明する。移動体１１の初期化情報取得部２４と、初期化スポット１２であるスピード測定器との通信には、例えば、DSRC(Dedicated Short Range Communication)等の路車間通信が用いられる。
　例えば、図１３に示されるように、スピード測定器が自動車の速度を計測する計測ポイントを通過したときに、図１４のフローチャートに示す第５の初期化処理が開始される。
　第５の初期化処理では、初めに、ステップＳ８１において、初期化スポット１２としてのスピード測定器が、計測ポイントを通過した自動車の速度を計測する。
　ステップＳ８２において、初期化情報取得部２４は、スピード測定器に、計測結果のリクエストを送信する。
　ステップＳ８３において、スピード測定器が、計測結果に基づく、位置情報、速度情報、および、信頼度情報を送信し、初期化情報取得部２４は、送信されてきた位置情報、速度情報、および、信頼度情報を取得する。取得された位置情報、速度情報、および、信頼度情報は、初期化情報として、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ８４において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、初期化スポット１２から取得した位置情報、速度情報、および、信頼度情報を設定する。
　第５の初期化処理は、以上のように実行される。
＜１．７　第６の初期化処理＞
　次に、第６の初期化処理について説明する。
　第６の初期化処理は、図１５に示されるように、例えば、移動体１１がドローンであり、初期化スポット１２がドローンの母船である場合の例について説明する。例えば、ドローンが母船を出発したとき、図１６のフローチャートに示す第６の初期化処理が開始される。
　第６の初期化処理では、初めに、ステップＳ１０１において、初期化スポット１２としての母船が、母船を出発したドローンの速度を計測する。
　ステップＳ１０２において、母船が、母船の位置を示す位置情報、計測された速度情報、および、信頼度情報を送信し、初期化情報取得部２４は、送信されてきた位置情報、速度情報、および、信頼度情報を取得する。取得された位置情報、速度情報、および、信頼度情報は、初期化情報として、運動状態推定部２５に供給される。母船の位置を示す位置情報、計測された速度情報、および、信頼度情報は、準天頂衛星みちびき（QZSS）のセンチメータ級測位補強情報であるL6信号によるRTK-PPP(Real Time Kinematic - Precise Point Positioning)を用いれば、高信頼および高精細な情報を取得することができる。
　ステップＳ１０３において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、初期化スポット１２から取得した位置情報、速度情報、および、信頼度情報を設定する。
　第６の初期化処理は、以上のように実行される。
＜１．８　第７の初期化処理＞
　次に、第７の初期化処理について説明する。
　第７の初期化処理は、図１７に示されるように、例えば、移動体１１が、ユーザが携帯するスマートフォンであり、初期化スポット１２が駅の改札機である場合の例について説明する。移動体１１の初期化情報取得部２４と、初期化スポット１２である改札機との通信には、例えば、近接無線通信であるNFCが用いられる。近接無線通信は、近距離無線通信のなかでも、通信距離が、数cm程度の極めて短い通信である。例えば、利用者がスマートフォンを改札機にタッチする操作を行ったとき、図１８のフローチャートに示す第７の初期化処理が開始される。
　第７の初期化処理では、初めに、ステップＳ１２１において、初期化情報取得部２４は、近接無線通信により、初期化スポット１２自身の位置情報と、その信頼度情報とからなる初期化情報を取得する。取得された初期化情報は、運動状態推定部２５に供給される。
　ステップＳ１２２において、運動状態推定部２５は、初期化情報取得部２４から供給された初期化情報に基づいて、自身（移動体１１）の運動状態と信頼度を初期化（設定）する。具体的には、運動状態推定部２５は、自身（移動体１１）の運動状態として、位置については、初期化スポット１２から取得した位置情報を設定し、速度および加速度については、“０”を設定し、信頼度については、初期化スポット１２から取得した信頼度情報を設定する。
　第７の初期化処理は、以上のように実行される。
　第７の初期化処理によれば、近接無線通信は、通信距離が極めて短いことから、高精度な既知位置情報の取得が可能となる。
　なお、上述した第７の初期化処理では、移動体１１（の初期化情報取得部２４）が、初期化スポット１２との近接無線通信により、初期化情報を取得したが、例えば、近接無線通信では、初期化スポット１２を識別するスポットIDのみを取得し、３G/LTE/５Gなどのセルラー通信を用いて、スポットIDをサーバに送信して、スポットIDに対応する初期化情報をサーバから取得してもよい。スポットIDに対応する初期化情報を保持するサーバ等との通信は、初期化情報取得部２４が行ってもよいし、運動状態推定部２５が行ってもよい。
　あるいはまた、地図データ記憶部２３に記憶されている地図データが、各初期化スポット１２の初期化情報も併せて記憶している場合には、近接無線通信では、初期化スポット１２を識別するスポットIDのみを取得し、スポットIDに対応する初期化情報を地図データ記憶部２３の地図データから検索して、取得してもよい。
＜２．第２の実施の形態＞
＜２．１　位置情報処理システムの構成例＞
　図１９は、本技術を適用した位置情報処理システムの第２の実施の形態の構成例を示している。
　上述した第１の実施の形態では、GNSS受信部２１からの位置情報や、センサ群２２で得られたセンサデータなどの複数の情報から、センサーフュージョンアルゴリズムを用いて推定する運動状態に対して、取得した初期化情報を用いて初期化を行う例であった。
　これに対して、図１９の第２の実施の形態は、運動状態の取得をGNSS受信処理に特化した形態であり、GNSS受信機のみで得られる運動状態に対して、取得した初期化情報を用いて初期化を行う例である。
　第２の実施の形態に係る位置情報処理システム１は、移動体１１と位置時刻記録装置１３とを含んで構成される。
　移動体１１は、GNSS受信機５１、通信部５２、および、オフセット除去部５３で構成される。GNSS受信機５１は、衛星捕捉部６１、位置演算部６２、および、位置フィルタ部６３を備える。
　衛星捕捉部６１は、測位衛星の捕捉と追尾を行う。
　測位衛星の捕捉は、ドップラ周波数とコード位相をあらかじめ定められたステップで動かしながら相関値を計算することで行われる。全ステップ終了後に、一番相関値が高い(電力MAX)のドップラ周波数とコード位相から、測位衛星の捕捉が行われるが、最大の相関値が所定の閾値以下である場合には、測位衛星は補足できなかったとみなされる。
　また、測位衛星の追尾は，捕捉されたドップラ周波数とコード位相を初期値として、キャリア同期ループとコード同期ループを用いて、測位衛星との同期を維持することで行われる。同期を維持することで、測位衛星の信号の送信時刻(疑似距離)とドップラ周波数を常に受信機側で知ることができる。この追尾処理は、追尾している測位衛星の数だけ同時に行われる。
　位置演算部６２は、衛星捕捉部６１から供給される、追尾している測位衛星の数に対応する疑似距離およびドップラ周波数と、時刻情報とを用いて、GNSS受信機５１の位置と速度を演算する。測位演算及び速度演算には、例えば、測位衛星ごとの信頼性に応じた重みを付加した重み付き最小２乗法が用いられる。また、重みには、衛星ごとのC/No（Carrier to Noise Density Ratio：搬送波雑音電力密度比）や仰角などの信号品質情報を用いることができる。位置演算部６２は、演算により得られた位置および速度を、時刻とともに、位置フィルタ部６３に出力する。
　位置フィルタ部６３は、位置演算部６２から供給される位置と速度のスムージング（フィルタ）処理を行う。スムージング処理としては、一般的には、位置、速度、および、加速度の３状態をもつカルマンフィルタが用いられる。位置フィルタ部６３は、位置演算部６２から供給される位置と速度をスムージング処理し、処理後の位置および速度を、時刻とともに出力する。
　通信部５２（位置情報取得部）は、近距離通信を用いて、位置時刻記録装置１３から、位置情報および時刻情報を取得して、オフセット除去部５３に供給する。例えば、移動体１１がスマートフォンである場合には、近距離通信として、ISO/IEC 18092として規定されるNFC、ISO/IEC 17568として規定されるTransferJet（登録商標）、BLE(Bluetooth（登録商標） Low Energy)などを用いることができる。近距離通信としてNFCが用いられる場合、通信部５２は、リーダライタ機能またはカード機能のどちらでもよい。また例えば、移動体１１が自動車であって、位置時刻記録装置１３がETCゲートである場合には、近距離通信として、DSRCを用いることができる。
　また、通信部５２は、位置時刻記録装置１３から、位置情報および時刻情報に加えて、速度情報も取得した場合には、速度情報もオフセット除去部５３に供給する。
　なお、第１の実施の形態と同様に、位置時刻記録装置１３が提供する位置情報は、位置情報を符号化した符号化画像であってもよく、この場合、通信部５２は、近距離通信機能の代わりに、撮像機能を有していればよい。
　通信部５２が近距離通信を行う位置時刻記録装置１３は、装置自身の位置情報と、現在の時刻情報を保持し、通信部５２に送信する。位置情報は、高度な測量により得られた緯度、経度、および、高度の情報である。時刻情報は、3G、4G、5Gなどのセルラー通信を介して取得される、高精度に同期された時刻の情報である。
　なお、時刻情報は必須ではなく、位置時刻記録装置１３には、少なくとも位置情報が記憶されていればよい。ただし、高精度な時刻情報が取得できれば、GNSS受信機５１側で高精度な測位に貢献できるため好ましい。一方で、時刻情報を省略すると、位置時刻記録装置１３は位置情報の静的な情報のみを記憶しておけばよいので、上述した２次元コードのような符号化画像やNFCを用いて、無給電で実現することができる。これにより、位置時刻記録装置１３の設置コストを大幅に抑制することができるので、初期化スポット１２としての位置時刻記録装置１３を、より多くの場所に設置することができる、という利点がある。また、位置情報をNFCや符号化画像で提供するようにした場合には、移動体１１は、ほぼ静止状態にした状態で読み取るため、速度情報を“0”として設定することができるというメリットもある。勿論、移動体１１がスマートフォンなどである場合には、通信部５２が、内蔵される加速度センサやジャイロセンサを使って、速度をより高精度に検出してもよい。
　オフセット除去部５３は、位置時刻記録装置１３から取得した情報に基づいて、GNSS受信機５１に供給する初期化情報、換言すれば、補正用の位置情報、速度情報、時刻情報、および信頼度情報を生成する。
　具体的には、オフセット除去部５３は、取得した位置時刻記録装置１３の位置から、移動体１１の位置に変換するため、取得した位置情報から、位置時刻記録装置１３と通信部５２の位置のオフセット分を除去する。
　例えば、位置時刻記録装置１３からNFCで位置情報を取得した場合には、位置時刻記録装置１３と通信部５２の距離が数ｃｍであるので、オフセット除去部５３は、取得した位置時刻記録装置１３の位置から、高度方向に数ｃｍのオフセットを除去する。
　また例えば、位置時刻記録装置１３が符号化画像を保持し、通信部５２が符号化画像を読み取ることで位置情報を取得した場合には、読み取った符号化画像の画角から算出した位置時刻記録装置１３と通信部５２の距離が、オフセットとして除去される。
　また例えば、移動体１１がドローンなどである場合には、気圧センサやToFセンサなど、他のセンサ情報から検出した位置時刻記録装置１３との距離が、取得した位置時刻記録装置１３の位置から除去される。
　速度情報については、位置時刻記録装置１３の位置情報がNFCや符号化画像で提供される場合には、オフセット除去部５３は、初期化情報としての速度情報を“0”に設定する。また、移動体１１がスマートフォンや自動車などである場合には、通信部５２が、内蔵される加速度センサやジャイロセンサ、車載パルス等から速度を検出し、速度情報を設定する。なお、移動体１１が移動しながらデータの授受が可能な物体であっても、移動体１１が位置時刻記録装置１３から位置情報を取得する場合には静止して取得する、という制約を付すことにより、速度を“0”として速度情報を設定するようにしてもよい。
　また、オフセット除去部５３は、GNSS受信機５１に供給する初期化情報の信頼度を設定する。例えば、オフセット除去部５３は、共分散行列を用いて信頼度を設定する。
　また、オフセット除去部５３は、次のようにして信頼度を設定することができる。例えば、位置時刻記録装置１３からNFCで位置情報を取得した場合など、移動体１１と位置時刻記録装置１３との距離が極めて短い場合には、位置情報の誤差は極めて小さいので、高い信頼度が設定される。一方、位置時刻記録装置１３がETCゲートである場合で、DSRCで位置情報を取得する場合には、低い信頼度が設定される。また、位置時刻記録装置１３が符号化画像である場合には、符号化画像までの距離や撮像した角度などに基づいて、信頼度が設定される。また、位置情報を取得するセンサが原理的に抱えるノイズが大きいほど、信頼性が小さく設定される。
　オフセット除去部５３は、得られた位置情報、速度情報、時刻情報、および、信頼度情報を、位置演算部６２および位置フィルタ部６３に供給する。
　位置演算部６２および位置フィルタ部６３のそれぞれは、オフセット除去部５３から初期化情報として供給される、位置情報、速度情報、時刻情報、および、信頼度情報を用いることで、移動体１１の運動状態を高精度に推定する。
　以上のように構成される第２の実施の形態に係る位置情報処理システム１において、位置時刻記録装置１３は、初期化情報としての既知の位置情報を移動体１１に提供するものであり、第１の実施の形態で言えば、初期化スポット１２に相当する。位置時刻記録装置１３は、初期化スポット１２と同様、移動体１１が自動車である場合、通信用ポール、給油装置や充電装置、ETCゲート、信号機、サインポスト、路側機、スピード測定器などで構成することができる。また、移動体１１がスマートフォンである場合、位置時刻記録装置１３は、交通機関の改札機または券売機、レジスタ装置、NFCポスター、デジタルサイネージなどで構成することができる。
　GNSS受信機５１の衛星捕捉部６１および位置演算部６２は、測位信号に基づいて移動体１１の運動状態を測定する測定部であり、第１の実施の形態で言えば、GNSS受信部２１に相当する。
　GNSS受信機５１の位置フィルタ部６３は、位置演算部６２からの位置情報および速度情報から、移動体１１の真の運動状態を推定して出力する制御部であり、第１の実施の形態で言えば、運動状態推定部２５に相当する。
　通信部５２およびオフセット除去部５３は、移動体１１の初期化情報としての既知の位置情報を位置時刻記録装置１３から取得して、位置演算部６２および位置フィルタ部６３に供給する取得部であり、第１の実施の形態で言えば、初期化情報取得部２４に相当する。
＜２．２　位置フィルタ部６３における初期化情報の適用＞
　図２０乃至図２３を参照して、オフセット除去部５３から供給される初期化情報の位置フィルタ部６３における適用について説明する。
　現在のGNSS受信機単体による測位では、数ｍ乃至数十ｍの誤差を持つことが知られている。特に都市環境では、マルチパスの影響により位置精度は低下する。
　例えば、図２０に示されるように、測位衛星８１からの距離９１と、マルチパスの影響を受けて検出された測位衛星８２からの距離９２等から、移動体１１の推定位置が、位置Pであるように演算されることがある。その結果、移動体１１が、実際には、破線の軌跡１０１で移動しているにもかかわらず、実線の軌跡１０２が検出される。
　そこで、一般には、速度の計測はマルチパスの影響を受けにくいことを利用して、位置フィルタ部６３が、速度を積分して位置を算出し、カルマンフィルタを用いて、速度積分結果と、測位結果を統合して、最尤な位置を求める。これにより、例えば、移動体１１が、図２１に示される軌跡１０３を移動したように補正される。
　しかしながら、速度積分値を重視するため、図２２に示されるように、初期位置にずれがあると、オフセットが解消できない。図２２は、実際の移動体１１の位置P１１に対して、位置P１２を初期位置であると認識した場合の移動体１１の軌跡１０４を示している。
　これに対して、第２の実施の形態に係る位置情報処理システム１では、図２３に示されるように、既知の位置情報を少なくとも記憶する位置時刻記録装置１３を用いて、軌跡１０５のように、移動体１１の位置を補正することができる。
＜２．３　位置演算部６２における初期化情報の適用＞
　図２４および図２５を参照して、オフセット除去部５３から供給される初期化情報の位置演算部６２における適用について説明する。
　図２４に示されるように、測位衛星１２１から演算される距離は、マルチパスや電離層、対流圏の影響を受けた擬似距離であり、本来の移動体１１（のGNSS受信機５１）と測位衛星１２１との正確な距離である幾何学的距離は未知である。
　しかしながら、位置時刻記録装置１３から既知の位置情報を取得することができると、その相対位置として、移動体１１の正確な位置が分かるので、幾何学的距離を計算することができる。そして、擬似距離と幾何学的距離との差分、すなわち、擬似距離誤差＝（擬似距離－幾何学的距離）から、複数の測位衛星１２１それぞれについての擬似距離誤差を求めることができる。
　図２５に示されるように、複数の測位衛星１２１それぞれについての擬似距離誤差を比較すると、それぞれの測位衛星１２１が見通し外か否かの判定ができる。擬似距離誤差が大きい測位衛星１２１の擬似距離の信頼性は低く、擬似距離誤差が小さい測位衛星１２１の疑似距離の信頼性は高い。なお、ここでの擬似距離誤差には、受信機の時計誤差は含まれない。
　位置演算部６２は、重み付き最小２乗法を用いて測位演算を行う際の重みとして、擬似距離誤差が大きい測位衛星の重みを小さくして、擬似距離誤差が小さい測位衛星の重みを大きく設定し、測位演算を行うことで、位置の演算精度を改善することができる。あるいはまた、擬似距離誤差が大きい測位衛星のデータについては測位演算の対象から除外してもよい。
　速度演算についても同様に、速度の演算精度を改善することができる。具体的には、オフセット除去部５３から、移動体１１の正確な速度が供給されるので、その正確な速度を用いて、複数の測位衛星１２１それぞれについてドップラ周波数誤差を求めることができる。
　位置演算部６２は、重み付き最小２乗法を用いて速度演算を行う際の重みとして、ドップラ周波数誤差が大きい測位衛星の重みを小さくして、ドップラ周波数誤差が小さい測位衛星の重みを大きく設定し、速度演算を行うことで、速度の演算精度を改善することができる。
＜２．４　第２の実施の形態の初期化処理＞
　図２６のフローチャートを参照して、第２の実施の形態の位置情報処理システム１による初期化処理について説明する。この処理は、例えば、移動体１１の電源オンと同時に開始される。
　初めに、ステップＳ２０１において、通信部５２は、位置時刻記録装置１３を検出したか否かを判定し、位置時刻記録装置１３を検出したと判定するまで、ステップＳ２０１の処理を繰り返し実行する。
　例えば、通信部５２がNFCを用いて位置時刻記録装置１３と情報のやりとりを行う場合には、通信部５２が出力するRFフィールド（磁界）内に位置時刻記録装置１３が存在し、位置時刻記録装置１３からレスポンスを受信した場合、通信部５２は、位置時刻記録装置１３を検出したと判定する。
　例えば、位置時刻記録装置１３が符号化画像を保持し、通信部５２が符号化画像を読み取ることで位置情報を取得する場合には、通信部５２が撮像する画像内に、位置時刻記録装置１３が保持する符号化画像を検出した場合、通信部５２は、位置時刻記録装置１３を検出したと判定する。
　ステップＳ２０１で、位置時刻記録装置１３を検出したと判定された場合、処理はステップＳ２０２に進み、通信部５２は、位置時刻記録装置１３から、少なくとも位置情報を取得して、オフセット除去部５３に供給する。通信部５２は、位置情報に加えて、時刻情報と速度情報も取得した場合には、それらもオフセット除去部５３に供給する。
　ステップＳ２０３において、オフセット除去部５３は、位置時刻記録装置１３から取得した位置情報から、位置時刻記録装置１３と通信部５２の位置のオフセット分を除去する。
　また、ステップＳ２０３において、オフセット除去部５３は、速度情報および信頼度情報を設定する。
　例えば、オフセット除去部５３は、位置時刻記録装置１３の種類に応じて速度情報を設定する。具体的には、オフセット除去部５３は、位置時刻記録装置１３の位置情報がNFCや符号化画像で提供される場合には、速度情報を“0”に設定する。また、位置時刻記録装置１３がETCゲートである場合には、位置時刻記録装置１３からDSRCで取得した速度情報を設定する。
　また、信頼度情報については、例えば、オフセット除去部５３は、共分散行列を用いたり、移動体１１と位置時刻記録装置１３との距離に応じて、信頼度を設定する。
　ステップＳ２０４において、オフセット除去部５３は、得られた位置情報、速度情報、時刻情報、および、信頼度情報を、初期化情報として、位置演算部６２および位置フィルタ部６３に供給する。
　ステップＳ２０５において、位置演算部６２および位置フィルタ部６３のそれぞれは、オフセット除去部５３から供給された初期化情報に基づいて、位置および速度の初期化を行う。位置演算部６２は、初期化情報としての位置情報および速度情報から、擬似距離誤差およびドップラ周波数誤差を求め、測位演算および速度演算を行う際の重み付き最小２乗法の重みに反映させる。位置フィルタ部６３は、初期化情報としての位置情報および速度情報を用いて、カルマンフィルタを用いた測位結果を補正する。カルマンフィルタによる補正処理は、パーティクルフィルタで補正しても良い。
　ステップＳ２０５の後、処理はステップＳ２０１に戻り、上述したステップＳ２０１乃至Ｓ２０５が繰り返される。これにより、位置時刻記録装置１３が検出される毎に、GNSS受信機５１が出力する位置情報および速度情報が、高精度に補正される。
　第２の実施の形態の初期化処理は以上のように実行され、GNSS受信機５１が出力する位置情報および速度情報を、高精度に補正することができる。
＜３．コンピュータ構成例＞
　上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているマイクロコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
　図２７は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
　コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read Only Memory）２０２，RAM（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
　バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、入力部２０６、出力部２０７、記憶部２０８、通信部２０９、及びドライブ２１０が接続されている。
　入力部２０６は、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子などよりなる。出力部２０７は、ディスプレイ、スピーカ、出力端子などよりなる。記憶部２０８は、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリなどよりなる。通信部２０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体２１１を駆動する。
　以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。RAM２０３にはまた、CPU２０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
　コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８にインストールすることができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
　本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる場合はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで実行されてもよい。
　なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
　本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　本技術は、位置を固定して初期位置を注入するアプリケーション全般に適用可能である。
　例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。
　例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　移動体の運動状態を測定する測定部と、
　前記測定部の測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定する推定部と、
　初期化情報を取得する取得部と
　を備え、
　前記推定部は、前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する
　情報処理装置。
（２）
　前記取得部は、他の装置と近距離通信を行うことにより、前記他の装置から、前記初期化情報を取得する
　前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
　前記取得部は、複数の前記他の装置と近距離通信を行い、受信電力が最大の前記他の装置から、前記初期化情報を取得する
　前記（２）に記載の情報処理装置。
（４）
　前記取得部は、充電の準備が完了した場合に、前記初期化情報を取得する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（５）
　前記取得部は、第１の通信を介して前記初期化情報を識別する識別情報を取得し、前記識別情報に基づいて、第２の通信を介して前記初期化情報を取得する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
　前記取得部は、前記初期化情報として、前記移動体の位置情報と、その信頼度情報を取得する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（７）
　前記取得部は、前記初期化情報として、前記移動体の位置情報および速度情報と、それらの信頼度情報を取得する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（８）
　前記取得部は、符号化画像を撮像することにより、前記初期化情報を取得する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
　前記符号化画像は、２次元コードである
　前記（８）に記載の情報処理装置。
（１０）
　情報処理装置が、
　移動体の運動状態を測定した測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定し、
　初期化情報を取得し、
　取得した前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する
　情報処理方法。
（１１）
　測位衛星から測位信号を受信する受信部と、
　移動体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
　前記測位信号に基づいて、前記移動体の位置を演算するとともに、取得した前記位置情報に基づいて、前記位置を初期化する制御部と
　を備える情報処理装置。
（１２）
　前記制御部は、測位衛星ごとの信頼性に応じた重みを付加した重み付き最小２乗法を用いて前記移動体の位置を演算し、取得した前記位置情報に基づいて前記重みを設定する
　前記（１１）記載の情報処理装置。
（１３）
　前記制御部は、取得した前記位置情報から求めた擬似距離誤差に基づいて前記重みを設定する
　前記（１２）に記載の情報処理装置。
（１４）
　前記位置情報取得部は、前記移動体の速度情報も取得し、
　前記制御部は、測位衛星ごとの信頼性に応じた重みを付加した重み付き最小２乗法を用いて前記移動体の速度を演算し、取得した前記速度情報に基づいて前記重みを設定する
　前記（１１）乃至（１３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１５）
　前記制御部は、取得した前記速度情報から求めたドップラ周波数誤差に基づいて前記重みを設定する
　前記（１４）に記載の情報処理装置。
（１６）
　前記位置情報取得部は、他の装置と近距離通信を行うことにより、前記位置情報を取得する
　前記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１７）
　前記位置情報取得部は、符号化画像を撮像することにより、前記位置情報を取得する
　前記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の情報処理装置。
　１　位置情報処理システム，　１１　移動体，　１２　初期化スポット，　１３　位置時刻記録装置，　２１　GNSS受信部，　２２　センサ群，　２３　地図データ記憶部，　２４　初期化情報取得部，　２５　運動状態推定部，　５１　GNSS受信機，　５２　通信部，　５３　オフセット除去部，　６１　衛星捕捉部，　６２　位置演算部，　６３　位置フィルタ部，　２０１　CPU，　２０２　ROM，　２０３　RAM，　２０６　入力部，　２０７　出力部，　２０８　記憶部，　２０９　通信部，　２１０　ドライブ

Claims (17)

  1. 　移動体の運動状態を測定する測定部と、
    　前記測定部の測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定する推定部と、
    　初期化情報を取得する取得部と
    　を備え、
    　前記推定部は、前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する
    　情報処理装置。
  2. 　前記取得部は、他の装置と近距離通信を行うことにより、前記他の装置から、前記初期化情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記取得部は、複数の前記他の装置と近距離通信を行い、受信電力が最大の前記他の装置から、前記初期化情報を取得する
    　請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記取得部は、充電の準備が完了した場合に、前記初期化情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  5. 　前記取得部は、第１の通信を介して前記初期化情報を識別する識別情報を取得し、前記識別情報に基づいて、第２の通信を介して前記初期化情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  6. 　前記取得部は、前記初期化情報として、前記移動体の位置情報と、その信頼度情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  7. 　前記取得部は、前記初期化情報として、前記移動体の位置情報および速度情報と、それらの信頼度情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  8. 　前記取得部は、符号化画像を撮像することにより、前記初期化情報を取得する
    　請求項１に記載の情報処理装置。
  9. 　前記符号化画像は、２次元コードである
    　請求項８に記載の情報処理装置。
  10. 　情報処理装置が、
    　移動体の運動状態を測定した測定結果から、前記移動体の真の運動状態を推定し、
    　初期化情報を取得し、
    　取得した前記初期化情報に基づいて、前記移動体の真の運動状態を初期化する
    　情報処理方法。
  11. 　測位衛星から測位信号を受信する受信部と、
    　移動体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    　前記測位信号に基づいて、前記移動体の位置を演算するとともに、取得した前記位置情報に基づいて、前記位置を初期化する制御部と
    　を備える情報処理装置。
  12. 　前記制御部は、測位衛星ごとの信頼性に応じた重みを付加した重み付き最小２乗法を用いて前記移動体の位置を演算し、取得した前記位置情報に基づいて前記重みを設定する
    　請求項１１に記載の情報処理装置。
  13. 　前記制御部は、取得した前記位置情報から求めた擬似距離誤差に基づいて前記重みを設定する
    　請求項１２に記載の情報処理装置。
  14. 　前記位置情報取得部は、前記移動体の速度情報も取得し、
    　前記制御部は、測位衛星ごとの信頼性に応じた重みを付加した重み付き最小２乗法を用いて前記移動体の速度を演算し、取得した前記速度情報に基づいて前記重みを設定する
    　請求項１１に記載の情報処理装置。
  15. 　前記制御部は、取得した前記速度情報から求めたドップラ周波数誤差に基づいて前記重みを設定する
    　請求項１４に記載の情報処理装置。
  16. 　前記位置情報取得部は、他の装置と近距離通信を行うことにより、前記位置情報を取得する
    　請求項１１に記載の情報処理装置。
  17. 　前記位置情報取得部は、符号化画像を撮像することにより、前記位置情報を取得する
    　請求項１１に記載の情報処理装置。
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