JP5817163B2 - 状態推定装置、電子機器及びプログラム - Google Patents
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Description
ここでは、地磁気センサーや加速度センサー等から取得した観測信号に基づいて、方位角を推定する慣性航法システムを実現する状態推定装置に関する実施形態について説明する。
以下、カルマンフィルターの概要を簡単に説明する。
次に、図4に本実施形態の状態推定装置及びこれを含む電子機器の構成例を示す。
以下では、図10及び図11のフローチャートを用いて、本実施形態の処理の流れについて説明する。
まず、信号変換部120が、センサー10の地磁気センサー及び加速度センサー、ジャイロセンサー等からそれぞれ三軸の観測信号を取得する(S20)。次に、信号変換部120は、観測信号に基づいて、磁北を基準とした方位角の情報を含む観測量を算出し(S21)、制御部140と補正部160に観測量を出力する。そして、制御部140は、観測量に表される方位角をマップマッチング部16に出力する(S22)。その後、制御部140は、マップマッチング部16から補正指示があるか否かを判断する(S23)。制御部140は、マップマッチング部16から補正指示を受けたと判断する場合には、補正部160と状態推定部180に補正指示をし、さらに、マップマッチング部16から取得した方位角補正データを通知する。そして、補正部160は、方位角補正データと偏角とに基づき、観測量を補正し、状態推定部180は、方位角補正データに基づき内部状態変数を補正する(S24)。一方、制御部140は、マップマッチング部16から補正指示を受けていないと判断する場合には、補正指示を行わず、補正部160は、偏角に基づき、観測量を補正する(S25)。観測量の補正処理が終わると、補正処理後の観測量を入力として、カルマンフィルターにより状態推定を行う(S26)。そして、最後に、カルマンフィルターの内部状態変数の更新を行う(S27)。
まず、信号変換部120が、センサー10の地磁気センサー及び加速度センサー、ジャイロセンサー等からそれぞれ三軸の観測信号を取得する(S30)。次に、信号変換部120は、観測信号に基づいて、磁北を基準とした方位角と全磁力との情報を含む観測量を算出し(S31)、制御部140と補正部160に観測量を出力する。そして、制御部140は、通知された全磁力が所定の範囲内である否かを判断する(S32)。制御部140は、全磁力が所定の範囲内にないと判断した場合には、その旨を外部制御部に通知する(S33)。制御部140が、全磁力が所定の範囲内にあると判断した場合、又はS33の処理後において、制御部140は、外部制御部からの補正指示があるか否かを判断する(S34)。制御部140は、外部制御部11から補正指示を受けたと判断する場合には、補正部160と状態推定部180に補正指示をし、さらに、外部制御部11から取得した方位角補正データを通知する。そして、補正部160は、方位角補正データと偏角とに基づき、観測量を補正し、状態推定部180は、方位角補正データに基づき内部状態変数を補正する(S35)。一方、制御部140は、外部制御部11から補正指示を受けていないと判断する場合には、補正指示を行わず、補正部160は、偏角に基づき、観測量を補正する(S36)。観測量の補正処理が終わると、補正処理後の観測量を入力として、カルマンフィルターにより状態推定を行う(S37)。そして、最後に、カルマンフィルターの内部状態変数の更新を行う(S38)。
16 マップマッチング部、100 状態推定装置、120 信号変換部、
140 制御部、160 補正部、180 状態推定部、200 記憶部
Claims (10)
- 観測により入力される観測信号に基づいて、前記観測を行ったシステムの内部状態をカルマンフィルターにより推定する状態推定部と、
前記観測信号を観測量に変換し、前記観測量を補正部に出力する信号変換部と、
前記観測量の補正処理を行い、補正処理後の前記観測量を前記状態推定部に出力する補正部と、
前記補正部と前記状態推定部を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
所定の補正条件が成立したと判断する場合、又は前記所定の補正条件が成立した旨を通知された場合に、前記補正部及び前記状態推定部に補正指示を行い、
前記補正部は、
前記補正指示が行われた場合に、前記観測量の補正処理を行い、
前記状態推定部は、
前記補正指示が行われた場合に、内部状態変数のうち、前記観測量に対応する状態推定値の補正処理を行い、前記補正後の観測量と前記内部状態変数とに基づいて状態推定を行うことを特徴とする状態推定装置。 - 請求項1において、
前記信号変換部は、
方位センサーからのセンサー信号を含む観測信号を、磁北を基準とする方位角の情報を含む観測量に変換し、
前記制御部は、
前記所定の補正条件が成立したと判断する場合、又は前記所定の補正条件が成立した旨を通知された場合に、前記補正部及び前記状態推定部に補正指示を行い、方位角補正データを通知し、
前記補正部は、
前記補正指示が行われた場合に、前記制御部から通知された前記方位角補正データと、磁北を真北に補正する偏角とに基づいて、前記観測量の補正処理を行い、補正後の前記観測量を前記状態推定部に出力し、
前記状態推定部は、
前記補正指示が行われた場合に、前記方位角補正データに基づいて、前記観測量に対応する前記状態推定値の補正処理を行い、前記補正後の観測量と前記内部状態変数とに基づいて状態推定を行うことを特徴とする状態推定装置。 - 請求項2において、
前記補正部は、
前記補正指示が行われた場合には、
前記方位角補正データと前記偏角とに基づいて、前記観測量の補正処理を行い、
前記補正指示が行われない場合には、
前記偏角に基づいて、前記観測量の補正処理を行うことを特徴とする状態推定装置。 - 請求項3において、
前記状態推定部は、
前記補正指示が行われた場合には、
前記方位角補正データに基づいて、前記状態推定値の補正処理を行い、
前記補正指示が行われない場合には、
前記状態推定値の補正処理を行わないことを特徴とする状態推定装置。 - 請求項2乃至4のいずれかにおいて、
前記信号変換部は、
前記方位センサーから通知された観測信号に基づいて、全磁力を算出し、前記全磁力を前記制御部に通知し、
前記制御部は、
通知された前記全磁力に基づいて、前記所定の補正条件の判断をし、前記全磁力が所定の閾値により特定される範囲内にない場合には、前記所定の補正条件を満たすと判断し、前記全磁力が前記所定の閾値の範囲内にある場合には、前記所定の補正条件を満たさないと判断することを特徴とする状態推定装置。 - 請求項2乃至4のいずれかにおいて、
前記信号変換部は、
前記方位センサーから通知された観測信号に基づいて、伏角を算出し、前記伏角を前記制御部に通知し、
前記制御部は、
通知された前記伏角に基づいて、前記所定の補正条件の判断をし、前記伏角が所定の閾値により特定される範囲内にない場合には、前記所定の補正条件を満たすと判断し、前記伏角が前記所定の閾値の範囲内にある場合には、前記所定の補正条件を満たさないと判断することを特徴とする状態推定装置。 - 請求項2乃至4のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記信号変換部から取得した前記観測量をマップマッチング部に出力し、マップマッチング部からマップマッチングの結果を取得し、前記マップマッチングの結果に基づいて、前記所定の補正条件を判断することを特徴とする状態推定装置。 - 請求項2乃至7のいずれかにおいて、
前記制御部は、
操作部から入力されたユーザー入力情報に基づいて、前記方位角補正データを特定し、前記補正部及び前記状態推定部に前記補正指示と前記方位角補正データとを通知し、
前記補正部は、
前記補正指示が行われた場合には、前記方位角補正データと、前記偏角とに基づいて、前記観測量の補正処理を行い、
前記状態推定部は、
前記補正指示が行われた場合には、前記方位角補正データに基づいて、前記状態推定値の補正処理を行うことを特徴とする状態推定装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の状態推定装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 観測により入力される観測信号に基づいて、前記観測を行ったシステムの内部状態をカルマンフィルターにより推定する状態推定部と、
前記観測信号を観測量に変換し、前記観測量を補正部に出力する信号変換部と、
前記観測量の補正処理を行い、補正処理後の前記観測量を前記状態推定部に出力する補正部と、
前記補正部と前記状態推定部を制御する制御部として、
コンピューターを機能させ、
前記制御部は、
所定の補正条件が成立したと判断する場合、又は前記所定の補正条件が成立した旨を通知された場合に、前記補正部及び前記状態推定部に補正指示を行い、
前記補正部は、
前記補正指示が行われた場合に、前記観測量の補正処理を行い、
前記状態推定部は、
前記補正指示が行われた場合に、内部状態変数のうち、前記観測量に対応する状態推定値の補正処理を行い、前記補正後の観測量と前記内部状態変数とに基づいて状態推定を行うことを特徴とするプログラム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011062696A JP5817163B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 状態推定装置、電子機器及びプログラム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011062696A JP5817163B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 状態推定装置、電子機器及びプログラム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2012198114A JP2012198114A (ja) | 2012-10-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011062696A Active JP5817163B2 (ja) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 状態推定装置、電子機器及びプログラム |
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KR101957748B1 (ko) * | 2012-12-13 | 2019-03-13 | 삼성전자주식회사 | 진북과 자북 간의 차이를 이용하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 방법 및 그 사용자 단말 |
US20210055352A1 (en) * | 2018-03-16 | 2021-02-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Device estimating charge state of secondary battery, device detecting abnormality of secondary battery, abnormality detection method of secondary battery, and management system of secondary battery |
-
2011
- 2011-03-22 JP JP2011062696A patent/JP5817163B2/ja active Active
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