(57)【要約】【課題】高精度な移動体測位方法を実現する。【解決手段】移動体測位方法は、慣性センサーデータをバッファリングすることと、バッファリングされた前記慣性センサーデータを用いてＩＮＳ測位演算を行うことと、現在時刻に対するＧＰＳ測位の遅延時間を計算することと、ＧＰＳデータの出力時刻とＧＰＳ測位結果とをバッファリングすることと、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果とＩＮＳ測位結果との時刻同期をとることと、バッファリングされた前記慣性センサーデータと、前記慣性ＩＮＳ測位結果と、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果と、をカップリングし、位置・速度・姿勢の誤差を推定することと、前記位置・速度・姿勢の誤差を前記ＩＮＳ測位結果にフィードバックし、補正する。ＧＰＳデータと慣性センサーデータの時刻同期をとり、正確なＩＮＳ測位結果の誤差補正を行うことによって、高精度な移動体測位を行うことができる。【選択図】図２
2012177564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性センサーデータをバッファリングすることと、
バッファリングされた前記慣性センサーデータを用いてＩＮＳ測位演算を行うことと、
現在時刻に対するＧＰＳ測位の遅延時間を計算することと、
ＧＰＳデータの出力時刻とＧＰＳ測位結果とをバッファリングすることと、
バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果とＩＮＳ測位結果との時刻同期をとることと、
バッファリングされた前記慣性センサーデータと、前記ＩＮＳ測位結果と、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果と、をカップリングし、位置・速度・姿勢の誤差を推定することと、
前記位置・速度・姿勢の誤差を前記ＩＮＳ測位結果にフィードバックし、補正することと、
を含むことを特徴とする移動体測位方法。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体測位方法において、
慣性センサーの検出値を用いて、ＩＮＳ測位演算を行うことと、
前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を補正することと、
をさらに含むことを特徴とする移動体測位方法。
【請求項３】
慣性センサーデータを取得する慣性センサーと、
ＧＰＳデータを受信し、ＧＰＳ測位演算を行うＧＰＳ信号受信部と、
前記慣性センサーデータを用いて測位演算を行うＩＮＳと、
前記慣性センサーデータと、ＧＰＳ測位結果と出力時刻と、をバッファリングし、時刻同期をとる時刻同期部と、
バッファリングされた前記慣性データと、ＩＮＳ測位結果と、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果と、を用いてカップリングし、位置・速度・姿勢の誤差を推定するカルマンフィルターと、
を備え、
前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を前記ＩＮＳにフィードバックし、補正することを特徴とする移動体測位装置。
【請求項４】
請求項３に記載の移動体測位装置において、
前記慣性センサーの検出値を用いてＩＮＳ測位演算を行い、前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を補正するリアルタイムＩＮＳと、
をさらに備えることを特徴とする移動体測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体測位方法、および移動体測位装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ測位データと慣性センサーデータを融合して、屋内外を問わず高精度な測位を行う場合、ＧＰＳ測位データは伝送時間および測位計算時間の影響で現在時刻に対して遅延時間が発生してしまうため、ＧＰＳ測位データと慣性センサーデータとの時刻同期を行う必要がある。ＧＰＳ測位データと慣性センサーデータとの時刻同期をとる方法としては、ＧＰＳ測位データが到達した時刻から測位演算時間と伝送時間を差し引いた時刻をＧＰＳ基準時刻とし、慣性センサーの検出結果のうちから、基準時刻に最も近い検出結果を同期させるべき検出データと特定し、特定された検出結果の検出時刻とＧＰＳ基準時刻の差分を算出し、算出した時間差分をプロパゲーションしてＧＰＳ測位データと慣性センサーデータとの時刻同期を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２２４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１による測位方法では、慣性センサーの測位結果とＧＰＳ測位結果とを同期するために、慣性センサーの検出時刻とＧＰＳの基準時刻との差分ΔＴｐを算出し、外挿法（外挿補間と呼称することがある）により、移動体の速度ベクトルに時間差ΔＴｐを乗算して、周期iにおいて測位された移動体の位置に積算して、移動体の位置を補正し、センサーの検出結果と対応付けを行う。このような同期方法では、移動体が加減速で速度の大きさが一定に保たなかったり、回転で速度の方向が変化したりする場合に、外挿法によって補正された移動体の位置は、検出時刻における移動体の真の位置と大きくずれる可能性がある。また、速度や方位の外挿補間は困難であることから、ＧＰＳ測位結果と慣性センサーの検出結果の同期がとれず、正確にカップリングすることができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る移動体測位方法は、慣性センサーデータをバッファリングすることと、バッファリングされた前記慣性センサーデータを用いてＩＮＳ測位演算を行うことと、現在時刻に対するＧＰＳ測位の遅延時間を計算することと、ＧＰＳデータの出力時刻とＧＰＳ測位結果とをバッファリングすることと、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果とＩＮＳ測位結果との時刻同期をとることと、バッファリングされた前記慣性センサーデータと、前記ＩＮＳ測位結果と、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果と、をカップリングし、位置・速度・姿勢の誤差を推定することと、前記位置・速度・姿勢の誤差を前記ＩＮＳ測位結果にフィードバックし、補正することと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、慣性センサーデータと、ＧＰＳデータの出力時刻とＧＰＳ測位結果と、をバッファリング（保存）し、ＧＰＳ測位結果の遅延時間を用いてＧＰＳ測位データの出力時刻を計算し、ＩＮＳ測位結果との時刻同期をとることによって、従来技術のように算出した時間差分をプロパゲーションしてＧＰＳ測位データと慣性センサーデータとの時刻同期を行う方法に対し、時刻ずれの影響を排除し、カップリングによる位置・速度・姿勢の推定誤差の計算精度が向上する。よって、ＩＮＳ測位結果の高精度な位置・速度・姿勢の補正を行うことができることから、移動体の加減速で速度の大きさが一定に保たなかったり、回転で速度の方向が変化したりする場合においても、移動体の正確な測位を行うことができる。また、小型化、低コスト化が可能ではあるが、バイアス誤差及びランダムドリフトの変動が大きなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）慣性センサーを用いる場合でも、トンネルや屋内において、移動体の高精度な制御が可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る移動体測位方法は、慣性センサーの検出値を用いて、ＩＮＳ測位演算を行うことと、前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を補正することと、をさらに含むことが好ましい。
【０００９】
カルマンフィルター（ＫＦ）を用いてカップリングを行う場合、カルマフィルターからの出力は、慣性センサーのＷａｉｔ時間だけ遅延が発生する。そこで、慣性センサーの検出値を用いてリアルタイムでＩＮＳ測位演算を行い、時刻同期されたＧＰＳデータおよび慣性センサーデータを用いてカップリングして算出される位置・速度・姿勢の誤差を補正することで、遅延なく測位結果を出力することができる。
【００１０】
［適用例３］本適用例に係る移動体制御装置は、慣性センサーデータを取得する慣性センサーと、ＧＰＳデータを受信し、ＧＰＳ測位演算を行うＧＰＳ信号受信部と、前記慣性センサーデータを用いて測位演算を行うＩＮＳと、前記慣性センサーデータと、ＧＰＳ測位結果と出力時刻と、をバッファリングし、時刻同期をとる時刻同期部と、バッファリングされた前記慣性データと、ＩＮＳ測位結果と、バッファリングされた前記ＧＰＳ測位結果と、を用いてカップリングし、位置・速度・姿勢の誤差を推定するカルマンフィルターと、を備え、前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を前記ＩＮＳにフィードバックし、補正することを特徴とする。
本適用例では、ＩＮＳ（Inertial Navigation system）は、慣性航法を用いた測位演算部をさす。
【００１１】
本適用例によれば、時刻同期部によって、慣性センサーの検出値と、前記出力時刻とＧＰＳ測位結果と、ＧＰＳの遅延時間を用いて算出したＧＰＳ測位結果の出力時刻と、ＩＮＳ測位結果とをバッファリングして時刻同期をとり、カルマンフィルターを用いて、位置・速度・姿勢の誤差を推定する。このことから、位置・速度・姿勢の推定誤差の計算精度が向上する。よって、ＩＮＳ測位結果の高精度な位置・速度・姿勢の誤差補正を行うことができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る移動体制御装置は、前記慣性センサーの検出値を用いてＩＮＳ測位演算を行い、前記推定された位置・速度・姿勢の誤差を補正するリアルタイムＩＮＳと、をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
慣性センサーの検出値を用いてリアルタイムでＩＮＳ測位演算を行い、時刻同期されたＧＰＳデータおよび慣性センサーデータをカップリングすることによって、位置・速度・姿勢の誤差を正確に推定し、補正することで、遅延なく測位結果を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る移動体測位装置の主要な構成を示す構成説明図。
【図２】実施形態１に係る移動体測位方法の主要工程を示すフローチャート。
【図３】ＧＰＳの遅延時間が増加することがある場合のバッファー出力のタイミングを示し、（ａ）は、慣性センサーデータとＧＰＳデータのタイミングを示す図、（ｂ）は（ａ）のバッファー出力のタイミングと経過時間との関係を示す表。
【図４】ＧＰＳの遅延時間が減少することがある場合のバッファー出力のタイミングを示し、（ａ）は、慣性センサーデータとＧＰＳデータのタイミングを示す図、（ｂ）は（ａ）のバッファー出力のタイミングと経過時間との関係を示す表。
【図５】実施形態２に係る移動体測位装置の主要構成を示す構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施形態１）
【００１６】
図１は、実施形態１に係る移動体測位装置の主要な構成を示す構成説明図である。移動体測位装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信部１０と、ジャイロセンサーと加速度センサーとを有する慣性センサー２０と、時刻同期部３０と、カルマンフィルター（ＫＦ）４０と、ＩＮＳ５０と、から構成されている。
【００１７】
ＧＰＳ信号受信部１０では、ＧＰＳ信号を受信し測位演算を行う。メジャメントの取得から測位演算を行い、測位結果を出力するまでには遅延が発生する。そこで、ＧＰＳの測位結果には、メジャメント取得時刻と、出力時の時刻と、を付与し１Ｈｚで出力する。さらに、５Ｈｚで時刻情報を出力する。
慣性センサー（加速度センサー、ジャイロセンサー）は、慣性センサーデータ（加速度、角速度）を検出し、１００Ｈｚで出力して時刻同期部３０のバッファー部に保存する。
【００１８】
時刻同期部３０は、バッファー部と演算部（共に、図示せず）を有し、以下の機能を有する。
（１）ＧＰＳ信号受信部１０から５Ｈｚで出力される時刻情報と、慣性センサー２０から１００Ｈｚで出力される慣性センサーデータを対応づけ、慣性センサーデータに時刻情報を付与し、バッファリングする。
（２）ＧＰＳ信号受信部１０から１Ｈｚで出力される測位結果の中の位置の時刻と、出力時の時刻から、ＧＰＳ信号の受信から測位演算終了までの遅延時間を演算部にて計算する。
（３）計算した遅延時間から、ＧＰＳの測位結果とバッファー部内の慣性センサーデータを対応付ける。
（４）ＧＰＳの遅延時間と、あらかじめ決められた慣性センサーのＷａｉｔ時間から，ＧＰＳ測位結果を出力するＧＰＳのＷａｉｔ時間を計算し、ＧＰＳの測位結果をバッファリングする。
（５）ＧＰＳの測位結果を受け取ってから、ＧＰＳのＷａｉｔ時間が経過したとき，バッファー部内に保存していたＧＰＳの測位結果を出力する。
（６）慣性センサー２０から慣性センサーデータを受け取ってから、慣性センーのＷａｉｔ時間が経過したとき、バッファー部内に保存していた慣性センサーデータを出力する。
【００１９】
ＩＮＳ５０は、時刻同期部３０（バッファー部）から出力された慣性センサーデータを用いてＩＮＳ測位演算を行い、ＩＮＳ測位結果を１００Ｈｚで出力する。
【００２０】
カルマンフィルター（ＫＦ）４０は、時刻同期部３０（バッファー部）から出力されたＧＰＳの測位結果と、慣性センサーデータ、ＩＮＳ５０の測位結果からルーズカップリングを行い、位置・速度・姿勢、慣性センサーのバイアス誤差を計算する。
これらの誤差を用いてＩＮＳ５０の測位結果の位置・速度・姿勢誤差を補正する。
【００２１】
続いて、移動体測位方法について説明する。
図２は、移動体測位方法の主要工程を示すフローチャートである。まず、慣性センサー２０で慣性センサーデータ（加速度および角速度）を検出し（ＳＴ１）、１００Ｈｚの慣性センサーデータを出力し、時刻同期部３０のバッファー部内にバッファリングする（ＳＴ２）。続いて、ＧＰＳ信号を受信し測位演算を行う。測位結果には、メジャメント取得時刻と、出力時の時刻を付与し１Ｈｚで出力する。また、ＧＰＳ信号受信部１０は、５Ｈｚで時刻情報を出力する。
【００２２】
次に、ＧＰＳの測位検出の有無を判定し（ＳＴ３）、ＧＰＳの測位検出あり（Ｙｅｓ）の場合、時刻同期部３０でＧＰＳの遅延時間を計算する（ＳＴ４）。遅延時間は、５Ｈｚで出力される時刻情報と、慣性センサー２０から１００Ｈｚで出力される慣性センサーデータと、を対応づけ、慣性センサーデータに時刻情報を付与してバッファリングし、１Ｈｚで出力される測位結果の中の位置の時刻と出力時の時刻から計算する。よって、ＧＰＳの遅延時間は、次の数式で表すことができる。
遅延時間＝現在時刻−ＧＰＳの測位時間。
【００２３】
次に、ＧＰＳのＷａｉｔ時間を計算する（ＳＴ５）。Ｗａｉｔ時間は、あらかじめ決められた慣性センサーのＷａｉｔ時間と、ＧＰＳの遅延時間と、の差であって、次式で表すことができる。
ＧＰＳのＷａｉｔ時間＝慣性センサーのＷａｉｔ時間−ＧＰＳの遅延時間。
【００２４】
そして、現在時刻にＧＰＳのＷａｉｔ時間を加えてＧＰＳの出力時刻を計算し、測位結果と共にバッファリングする（ＳＴ６）。ＧＰＳの出力時刻は、次式で表す。
ＧＰＳの出力時刻＝現在時刻＋ＧＰＳのＷａｉｔ時間。
【００２５】
次に、現在時刻と、ＧＰＳのバッファー部内に保存されているＧＰＳの出力時刻とを比較し、現在時刻≧ＧＰＳの出力時刻となる先頭データの出力時刻を選択する（ＳＴ７）。
【００２６】
なお、前述したＳＴ３の工程で、ＧＰＳの測位検出がない（Ｎｏ）場合には、新しいＧＰＳデータの情報がない場合であって、上記ＳＴ７の工程に移行する。
【００２７】
現在時刻≧ＧＰＳの出力時刻である場合（Ｙｅｓ）には、ＧＰＳの測位結果を受け取ってから、ＧＰＳのＷａｉｔ時間が経過したときにバッファー部内に保存していた先頭のＧＰＳの測位結果を出力し（ＳＴ８）、出力後、バッファー部内の先頭データを削除する（ＳＴ９）。
【００２８】
次に、バッファリングされている慣性センサーデータの中から、慣性センサーのＷａｉｔ時間前の慣性センサーデータを出力する（ＳＴ１０）。つまり、慣性センサー２０から慣性センサーデータを受け取ってから、慣性センサーのＷａｉｔ時間が経過したときにバッファー内に保存していた慣性センサーデータを出力する。
【００２９】
次に、ＳＴ１０において出力された慣性センサーデータを用いてＩＮＳ５０で測位演算を行い（ＳＴ１１）、測位結果を１００Ｈｚで出力する。
【００３０】
次に、バッファー部から出力された慣性センサーデータと、ＩＮＳの測位結果と、バッファー部から出力されたＧＰＳの測位結果とを、カルマンフィルター（ＫＦ）４０によってカップリングし（ＳＴ１２）、位置・速度・姿勢、および慣性センサーのバイアス誤差推定値を計算する。
【００３１】
そして、カップリングによって推定された位置・速度・姿勢の誤差をＩＮＳ５０にフィードバックし（ＳＴ１３）、ＩＮＳ５０の位置・速度・姿勢の誤差を補正する（ＳＴ１４）。
【００３２】
続いて、上記移動体測位方法を用いた時刻同期に係る具体例について説明する。なお、ＧＰＳの遅延時間は一定ではなく変化するため、遅延時間が増加する場合と、減少する場合の各１例をあげ、図３、図４を参照して説明する。
図３は、ＧＰＳの遅延時間が増加することがある場合のバッファー出力のタイミングを示し、（ａ）は、慣性センサーデータとＧＰＳデータのタイミングを示す図であり、横軸は経過時間を簡略化して表しており、慣性センサーデータのバッファー出力のタイミングを「００１」、「００２」、…「０５１」…「１６２」と表している。また、ＧＰＳデータのバッファー部からの出力のタイミングを「ＧＰＳ００１」、「ＧＰＳ００２」と表している。図３（ｂ）は、図３（ａ）のバッファー出力のタイミングと経過時間との関係を示す表である。なお、慣性センサーデータのバッファー部からの出力は１００Ｈｚであり、例えば、「００１」で表される範囲は、１０ｍｓの幅を有する。また、ＧＰＳデータのバッファー部からの出力は１Ｈｚである。なお、図３（ａ）では、図示右側の「００１」が検出の先頭側である。
【００３３】
ＧＰＳの遅延時間は、「現在時刻（５１０ｍｓ：「０５１」）−ＧＰＳの測位時刻（１０ｍｓ：「００１」）」とすれば、本例ではＧＰＳデータの遅延時間は５００ｍｓである。ＧＰＳのＷａｉｔ時間は、「慣性センサーのＷａｉｔ時間−ＧＰＳの遅延時間」である。ここで、慣性センサーのＷａｉｔ時間はあらかじめ６００ｍｓに設定されているとすれば、「６００ｍｓ−５００ｍｓ＝１００ｍｓ」となる。また、ＧＰＳのバッファー部からの出力時刻は、「現在時刻＋ＧＰＳのＷａｉｔ時間」であることから「５１０ｍｓ＋１００ｍｓ＝６１０ｍｓ」となる。ここで、慣性センサーデータのバッファー部からの出力は１００Ｈｚであり、ＧＰＳの測位データは、バッファー部内の先頭データを１Ｈｚで出力することから、経過時間６１０ｍｓ：「０６１」で時刻同期をとることができる。
【００３４】
次に、上記の「ＧＰＳ００１」が出力されてから１ｓ後にＧＰＳデータが出力した場合（「ＧＰＳ００２」）について説明する。ＧＰＳの遅延時間は、「現在時刻（１５１０ｍｓ：「１５１」）−ＧＰＳの測位時刻（１０００ｍｓ：「１００」）」とすれば、本例ではＧＰＳデータの遅延時間は５１０ｍｓであり、直前の遅延時間よりも１０ｍｓ増加している。ＧＰＳのＷａｉｔ時間は、「慣性センサーのＷａｉｔ時間−ＧＰＳの遅延時間」である。ここで、慣性センサーのＷａｉｔ時間は、あらかじめ６００ｍｓに設定されているので変化はなく、「６００ｍｓ−５１０ｍｓ＝９０ｍｓ」となる。また、ＧＰＳの出力時刻は、「現在時刻＋ＧＰＳのＷａｉｔ時間」であることから「１５１０ｍｓ＋９０ｍｓ＝１６００ｍｓ」となる。ここで、慣性センサーデータの出力は１００Ｈｚであり、ＧＰＳの測位結果は、バッファー部内の先頭データを１Ｈｚで出力されることから、経過時間１６００ｍｓ：「１６０」で時刻同期をとることができる。
【００３５】
このようにして、バッファー出力された慣性センサーのＷａｉｔ時間前の慣性センサーデータを用いてＩＮＳで測位演算を行い、慣性センサーデータと、ＩＮＳの測位結果と、バッファー出力されたＧＰＳの測位結果を用いてカルマンフィルターによってカップリングすれば、これらのデータは時刻同期がとれているので、正確な位置・速度・姿勢の誤差が推定できる。
【００３６】
図４は、図３と同様に表しており、ＧＰＳの遅延時間が減少することがある場合のバッファー出力のタイミングを示し、（ａ）は、慣性センサーデータとＧＰＳデータのタイミングを示す図であり、横軸は経過時間を簡略化して表し、慣性センサーデータのバッファー出力のタイミングを「００１」、「００２」、…「０５１」…「１６２」と表している。また、ＧＰＳデータのバッファー部からの出力のタイミングを「ＧＰＳ００１」、「ＧＰＳ００２」と表している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のバッファー出力のタイミングと経過時間との関係を示す表である。なお、慣性センサーデータのバッファー部からの出力は１００Ｈｚ、ＧＰＳデータのバッファー部からの出力は１Ｈｚである。また、図４（ａ）では、図示右側の「００１」が検出の先頭側である。
なお、ＧＰＳの遅延時間が５００ｍｓの場合は、図３で説明したＧＰＳデータのバッファー部からの出力「ＧＰＳ００１」の場合と同じなので説明を省略する。
【００３７】
上記の「ＧＰＳ００１」が出力されてから１ｓ後にＧＰＳデータが出力した場合（「ＧＰＳ００２」）について説明する。ＧＰＳの遅延時間は、「現在時刻（１５１０ｍｓ：「１５１」）−ＧＰＳの測位時刻（１０２０ｍｓ：「１０２」）」とすれば、本例ではＧＰＳデータの遅延時間は４９０ｍｓであり、直前の遅延時間よりも１０ｍｓ減少している。ＧＰＳのＷａｉｔ時間は、「慣性センサーのＷａｉｔ時間−ＧＰＳの遅延時間」である。ここで、慣性センサーのＷａｉｔ時間はあらかじめ６００ｍｓに設定されているとすれば変化はなく、「６００ｍｓ−４９０ｍｓ＝１１０ｍｓ」となり、直前のＷａｉｔ時間よりも１０ｍｓ長くなる。また、ＧＰＳの出力時刻は、「現在時刻＋ＧＰＳのＷａｉｔ時間」であることから「１５１０ｍｓ＋１１０ｍｓ＝１６２０ｍｓ」となる。ここで、慣性センサーデータのバッファー部からの出力は１００Ｈｚであり、ＧＰＳの測位データは、バッファー部内の先頭データを１Ｈｚで出力することから、経過時間１６２０ｍｓ：「１６２」で時刻同期をとることができる。
【００３８】
このようにして、バッファー出力された慣性センサーのＷａｉｔ時間前の慣性センサーデータを用いてＩＮＳで測位演算を行い、慣性センサーデータと、ＩＮＳの測位結果と、バッファー出力されたＧＰＳの測位結果を用いてカルマンフィルターによってカップリングすれば、これらのデータは時刻同期がとれているので、正確な位置・速度・姿勢の誤差を推定することができる。
【００３９】
図３、図４を参照して説明したように、ＧＰＳの遅延時間が増減しても、ＧＰＳデータと慣性センサーデータとをバッファリングして時刻同期をとることが可能である。
【００４０】
以上説明したように、慣性センサーの検出値と、ＧＰＳの出力時刻とＧＰＳの測位結果と、をバッファリングする。そして、ＧＰＳの遅延時間と、ＧＰＳのＷａｉｔ時間と、ＧＰＳの出力時刻と、を用いてＧＰＳ測位データの出力時刻を計算し、慣性センサーの測位結果との時刻同期をとる。このことによって、従来技術のように算出した時間差分をプロパゲーションしてＧＰＳ測位データと慣性センサーデータとの時刻同期を行う方法に対し、時刻ずれの影響を排除し、カップリングによる位置・速度・姿勢の推定誤差の計算精度を向上させる。このことからＩＮＳ測位結果の高精度な位置・速度・姿勢誤差の補正を行うことができ、移動体の加減速で速度の大きさが一定に保たなかったり、回転で速度の方向が変化したりする場合においても、移動体の正確な測位を行うことができる。また、小型化、低コスト化が可能ではあるが、バイアス誤差及びランダムドリフトの変動が大きなＭＥＭＳ慣性センサーを用いる場合でも、トンネルや屋内において、移動体の高精度な制御が可能となる。
（実施形態２）
【００４１】
図５は、実施形態２に係る移動体測位装置の主要構成を示す構成説明図である。移動体測位装置は、実施形態１（図１、参照）の構成にリアルタイムＩＮＳ６０（Real Time ＩＮＳ）を、さらに備えて構成している。ＧＰＳ信号受信部１０、慣性センサー２０、時刻同期部３０、カルマンフィルター（ＫＦ）４０、ＩＮＳ５０の機能は、実施形態１と同じであるので説明を省略する。
【００４２】
リアルタイムＩＮＳ６０には、慣性センサーの検出値と、カルマンフィルター４０を用いてカップリングして推定された位置・速度・姿勢の推定誤差とが入力される。慣性センサーの検出値は、ほぼリアルタイムでリアルタイムＩＮＳ６０に入力される。この慣性センサーの検出値を用いて、ＩＮＳによる測位演算を行うと共に、位置・速度・姿勢の推定誤差を補正し、出力する。
【００４３】
ところで、カルマンフィルター４０からの出力は慣性センサーのＷａｉｔ時間だけ遅延がある。そこで、慣性センサーの検出値を用いてリアルタイムなＩＮＳによる測位演算を行い、時刻同期されたＧＰＳデータおよび慣性センサーデータを用いてカップリングして算出される位置・速度・姿勢の誤差を補正することで、遅延なく正確なＩＮＳの測位結果を出力することができる。
【００４４】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態、実施形態２では、ＧＰＳ信号受信部からは測位結果を出力し、ルーズカップリングしているが、タイトカップリングをする場合には、ＧＰＳ信号受信部からはメジャメントデータ（ＰＲ，ＲＲ）を出力する方法を採用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…ＧＰＳ信号受信部、２０…慣性センサー、３０…時刻同期部、４０…カルマンフィルター（ＫＦ）、５０…ＩＮＳ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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