JP5105492B2 - Mobile altitude measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に携帯される気圧センサからの計測結果と環境中の気圧センサからの計測結果を用いて、精度よく移動体の高度を計測する高度計測装置に関する。 The present invention relates to an altitude measuring apparatus that accurately measures the altitude of a moving body using a measurement result from an atmospheric pressure sensor carried by the moving body and a measurement result from an atmospheric pressure sensor in the environment.
移動体の高度を計測する技術は、建物内のように異なる高度で人が行動する環境において、人の位置をより正確に把握するために非常に重要である。 A technique for measuring the altitude of a moving object is very important in order to more accurately grasp the position of a person in an environment where people act at different altitudes such as in a building.
一般的に高度の計測手段として、GPS(Global Positioning System)がよく利用されている。しかし、GPSやGPSに基づく拡張技術による高度の計測結果は、見通し可能なGPS衛星の空間的な配置状況や、GPS電波が建物等に反射して、GPS受信機に到達するマルチパスといった要因により不安定となりやすいほか、屋内環境ではGPS電波の受信自体が困難である。 In general, GPS (Global Positioning System) is often used as an advanced measuring means. However, high-level measurement results using GPS and GPS-based extended technology are due to factors such as the spatial arrangement of observable GPS satellites and multipaths where GPS radio waves are reflected on buildings and reach the GPS receiver. In addition to being unstable, it is difficult to receive GPS radio waves in an indoor environment.
GPSに依存せず、より安定に高度を計測可能な手段として、気圧センサを用いた気圧高度計があげられる。気圧高度計では、気圧センサによって現在位置の気圧を計測し、その気圧と海面気圧、温度、湿度等の条件から測高公式により高度を推定する。その際、海面気圧には標準大気圧や天気図から得られる値を設定するが、それらの気圧を計測した地点の大気の状態と現在位置での大気の状態の違いによって推定高度に誤差を生じる。 A barometric altimeter using a barometric pressure sensor is a means that can measure altitude more stably without relying on GPS. In the barometric altimeter, the barometric pressure sensor measures the barometric pressure at the current position, and estimates the altitude from the barometric pressure and sea level pressure, temperature, humidity and other conditions using a height measurement formula. At that time, the standard atmospheric pressure and the value obtained from the weather map are set for the sea level pressure, but there is an error in the estimated altitude due to the difference between the atmospheric condition at the point where those atmospheric pressures were measured and the atmospheric condition at the current position. .
これらに関係する技術として、特許文献1、非特許文献1〜2が参照できる。特許文献1に記載の技術では、複数の位置で計測された気圧から現在位置での基準高度に対する気圧を推定し、その気圧と携帯端末に内蔵された気圧センサからの気圧の差を利用して、現在位置での高度を推定する計測処理を行う。 As technologies related to these, Patent Literature 1 and Non-Patent Literatures 1 and 2 can be referred to. In the technique described in Patent Document 1, the atmospheric pressure relative to the reference altitude at the current position is estimated from the atmospheric pressure measured at a plurality of positions, and the difference between the atmospheric pressure and the atmospheric pressure from the atmospheric pressure sensor built in the portable terminal is used. The measurement processing for estimating the altitude at the current position is performed.
この高度推定技術では、現在位置に適した基準高度に対する気圧を推定するため、高度計測の高精度化が期待できるが、現在位置での基準高度に対する気圧の推定誤差や各気圧センサ間のセンサオフセットの違い(気圧オフセット)から、屋内環境において人がどこのフロアにいるかを推定可能なほどの精度を実現することは困難である。 This altitude estimation technology estimates the atmospheric pressure relative to the reference altitude suitable for the current position, so it can be expected that the altitude measurement will be highly accurate. However, the estimation error of the atmospheric pressure relative to the reference altitude at the current position and the sensor offset between each atmospheric pressure sensor It is difficult to realize such an accuracy that it is possible to estimate where a person is in an indoor environment due to the difference (barometric offset).
非特許文献1の記載の技術では、システム動作開始時に、移動体が保持するGPS受信機と気圧センサを用いて、GPSで計測された高度に対する気圧を計測しておき、それ以降の高度を、GPSからの計測高度と、基準高度での気圧と気圧センサからの気圧の差から推定した高度とをカルマンフィルタにより統合及び推定する。外部の気圧センサを利用しないため気圧オフセットを考慮する必要がないが、大気の状態が変化すると推定高度に誤差が生じる。 In the technique described in Non-Patent Document 1, when the system operation starts, the atmospheric pressure relative to the altitude measured by GPS is measured using the GPS receiver and the atmospheric pressure sensor held by the moving object, The measured altitude from the GPS and the altitude estimated from the difference between the atmospheric pressure at the reference altitude and the atmospheric pressure from the atmospheric pressure sensor are integrated and estimated by the Kalman filter. It is not necessary to consider the atmospheric pressure offset because an external atmospheric pressure sensor is not used, but an error occurs in the estimated altitude when the atmospheric state changes.
また、非特許文献2の記載の技術では、足に取り付けたジャイロセンサと加速度センサからの計測データから、慣性航法の原理により歩行動作時の各ステップの相対移動ベクトルを推定し、累積的に高度を含めた3次元位置を推定している。このような計測方法で推定した高度には移動距離に比例した計測誤差が生じるため、その誤差を補正するための手段が別途必要となる。また、後述するように、本発明の移動体高度計測装置を構成するシステム要素として、非特許文献3〜8に記載の技術を用いる。 In the technique described in Non-Patent Document 2, the relative movement vector of each step during walking motion is estimated from the measurement data from the gyro sensor and acceleration sensor attached to the foot according to the principle of inertial navigation, The three-dimensional position including is estimated. A measurement error proportional to the moving distance occurs in the altitude estimated by such a measurement method, and thus means for correcting the error is separately required. As will be described later, the techniques described in Non-Patent Documents 3 to 8 are used as system elements constituting the mobile altitude measuring apparatus of the present invention.
気圧センサによる高度計測では、ある基準高度おける気圧(参照気圧)と現在位置における気圧の差から測高公式(式1、式2)により高度を計算する。このときの参照気圧には、基準高度を0mとして天気図から得られる海面気圧が利用される。この場合に、現在位置とその参照気圧を計測した地点との距離が遠いほど両地点の大気の状態に差が生じやすく、結果として計測された高度に誤差が生じやすいといった問題がある。
L:気温減率[K/m]
g0:海面での重力加速度
M:大気のモル質量[kg/mol]
R:気体定数[J/K/mol]
P0:海面気圧[hPa]
である。
(式1)において気圧P[hPa]から高度H[m]は以下の式で得られる(「非特許文献3」を参照)。
In altitude measurement using an atmospheric pressure sensor, the altitude is calculated from the difference between the atmospheric pressure (reference atmospheric pressure) at a certain standard altitude and the atmospheric pressure at the current position using an altitude measurement formula (Equation 1 and Equation 2). As the reference atmospheric pressure at this time, a sea level atmospheric pressure obtained from a weather map with a standard altitude of 0 m is used. In this case, there is a problem that as the distance between the current position and the point at which the reference atmospheric pressure is measured is longer, a difference in atmospheric conditions between the two points is likely to occur, and as a result, an error is likely to occur in the measured altitude.
L: Temperature reduction rate [K / m]
g 0 : Gravity acceleration at sea level
M: molar mass of the atmosphere [kg / mol]
R: Gas constant [J / K / mol]
P 0 : Sea level pressure [hPa]
It is.
In (Formula 1), the altitude H [m] is obtained from the atmospheric pressure P [hPa] by the following formula (see “Non-Patent Document 3”).
現在位置と参照気圧の計測地点との大気の状態の差を軽減する方法として、特許文献1の技術では、複数の高度が既知の地点で気圧を計測し、それらの位置と気圧の情報から現在位置での参照気圧を推定しているが、現在位置における参照気圧の推定誤差や各気圧センサ間のセンサオフセットの違い(気圧オフセット)から、屋内環境において、人がどこのフロアにいるかを推定可能なほどの精度を実現することは困難である。 As a method of reducing the difference in the atmospheric state between the current position and the reference atmospheric pressure measurement point, the technique of Patent Document 1 measures the atmospheric pressure at points where a plurality of altitudes are known, and based on the information on the current position and atmospheric pressure. Although the reference atmospheric pressure at the position is estimated, it is possible to estimate the floor where the person is in the indoor environment from the estimation error of the reference atmospheric pressure at the current position and the difference in the sensor offset between each atmospheric pressure sensor (atmospheric pressure offset) It is difficult to achieve such accuracy.
単一の気圧センサで計測した気圧とGPSで計測した基準高度での気圧との差により高度を計測する非特許文献1の方法では、前記気圧オフセットの問題は生じないが、システム起動開始時の参照気圧の計測から大気の状態が変化すると計測誤差が増加する問題がある。 In the method of Non-Patent Document 1 in which the altitude is measured by the difference between the atmospheric pressure measured by a single atmospheric pressure sensor and the atmospheric pressure at the reference altitude measured by GPS, the problem of the atmospheric pressure offset does not occur, but at the time of starting the system There is a problem that the measurement error increases when the atmospheric state changes from the measurement of the reference atmospheric pressure.
気圧センサに頼らない方法としては、非特許文献2に記載のようにジャイロセンサや加速度センサを用いた慣性航法による3次元位置の計測方法があるが、このような計測方法により推定した高度には、移動距離に比例した計測誤差が生じるため、その誤差を補正するための手段が別途必要となる。 As a method that does not rely on an atmospheric pressure sensor, there is a method of measuring a three-dimensional position by inertial navigation using a gyro sensor or an acceleration sensor as described in Non-Patent Document 2, but the altitude estimated by such a measurement method is Since a measurement error proportional to the movement distance occurs, a means for correcting the error is required separately.
本発明は、上記のような問題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、移動体に携帯される気圧センサからの計測結果と環境中の気圧センサからの計測結果を用いて精度よく移動体の高度を計測する移動体の高度計測装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a measurement result from a pressure sensor carried in a moving body and a measurement result from a pressure sensor in the environment. It is an object of the present invention to provide a mobile body altitude measuring apparatus that often measures the altitude of a mobile body.
上記のような目的を達成するため、本発明による移動体の高度計測装置は、移動体に携帯される気圧センサ(携帯型気圧センサ)とその移動体外部の既知の高度に設置された気圧センサ(参照気圧センサ)からの計測情報に基づいて高度を計測する装置であり、携帯型気圧センサと参照気圧センサ間の気圧オフセット取得手段を備え、気圧オフセット取得手段により取得された気圧オフセットにより補正された両気圧センサからの気圧の差によって移動体の高度を計測するように構成する。 In order to achieve the above object, a mobile body altitude measuring apparatus according to the present invention includes a barometric pressure sensor (portable barometric pressure sensor) carried by a mobile body and a barometric pressure sensor installed at a known altitude outside the mobile body. This device measures altitude based on the measurement information from the (reference atmospheric pressure sensor), and includes an atmospheric pressure acquisition means between the portable atmospheric pressure sensor and the reference atmospheric pressure sensor, and is corrected by the atmospheric pressure offset acquired by the atmospheric pressure offset acquisition means. Further, the altitude of the moving body is measured by the difference in atmospheric pressure from both atmospheric pressure sensors.
本発明は、その一態様として、本発明の移動体の高度計測装置において、移動体は自身が携帯する測位装置や、移動体の外部に設置されたカメラやRFIDタグ等の、移動体が参照気圧センサの近辺かつ同一の高度に存在することを検出可能な移動体認証手段によって、移動体が参照気圧センサの近辺かつ同一の高度にいることが確認できた場合に、移動体に備えられた無線ネットワーク等の情報通信手段によって、移動体は参照気圧センサで計測された気圧を取得し、携帯型気圧センサと参照気圧センサ間の気圧オフセットを取得する。 As one aspect of the present invention, the mobile body altitude measurement apparatus of the present invention refers to a mobile body such as a positioning device carried by the mobile body, a camera or an RFID tag installed outside the mobile body. Provided in the mobile object when it is confirmed that the mobile object is in the vicinity of the reference pressure sensor and at the same altitude by the mobile object authentication means capable of detecting the presence in the vicinity of the pressure sensor and at the same altitude. By an information communication means such as a wireless network, the moving body acquires the atmospheric pressure measured by the reference atmospheric pressure sensor, and acquires the atmospheric pressure offset between the portable atmospheric pressure sensor and the reference atmospheric pressure sensor.
さらに、取得した気圧オフセットを用いて、携帯型気圧センサで計測した気圧を補正した後、その補正後の気圧と参照気圧センサからの気圧との気圧差を用いて高度を推定する。これにより、各気圧センサに固有の気圧オフセットの影響や大気の状態変化等の影響を受けず、移動体の移動に伴う気圧の変化のみに注目したより精度の高い高度計測が可能となる。 Furthermore, after correcting the atmospheric pressure measured by the portable atmospheric pressure sensor using the acquired atmospheric pressure offset, the altitude is estimated using the atmospheric pressure difference between the corrected atmospheric pressure and the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor. Thus, it is possible to perform altitude measurement with higher accuracy, focusing on only the change in the atmospheric pressure accompanying the movement of the moving body, without being affected by the atmospheric pressure offset inherent in each atmospheric pressure sensor or the atmospheric state change.
また、本発明の移動体の高度計測装置においては、移動体に備えられた情報通信手段により、参照気圧センサが設置された高度と参照気圧センサが計測した気圧を取得できる場合には、移動体が記録する参照気圧センサの高度・気圧情報を更新し、その高度・気圧情報と携帯型気圧センサが計測した気圧から移動体の高度推定を行い、移動体の情報通信手段により高度・気圧情報を取得できない場合には、移動体がすでに記録済みの高度・気圧情報と携帯型気圧センサが計測した気圧から移動体の高度推定を行う。これにより、情報通信手段の通信状況が悪化した場合であっても、継続して高度の推定を行うことが可能となる。 In the mobile body altitude measuring apparatus of the present invention, when the altitude at which the reference atmospheric pressure sensor is installed and the atmospheric pressure measured by the reference atmospheric pressure sensor can be acquired by the information communication means provided in the mobile body, the mobile body Updates the altitude / barometric information of the reference barometric sensor, and estimates the altitude of the moving body from the altitude / barometric information and the barometric pressure measured by the portable barometric pressure sensor. If it cannot be acquired, the altitude of the moving object is estimated from the altitude / pressure information already recorded by the moving object and the atmospheric pressure measured by the portable barometric pressure sensor. As a result, even if the communication status of the information communication means deteriorates, it is possible to continuously estimate the altitude.
また、本発明の移動体の高度計測装置においては、加速度センサやジャイロセンサ等のセンサ群で構成された自蔵センサモジュールを携帯する前記移動体の動作を、自蔵センサモジュールからの計測情報を用いて認識する動作認識手段からの動作情報に基づいて現在位置の判別から移動状態の判定処理を行い、移動体が水平な地面や床面を移動していると判定できる場合には、高度変化の発生確率が低いことを示す情報を高度推定の処理に利用すると共に、逆に移動体が階段昇降やエレベータに乗り込む等の高度の変化が発生するような動作をしていると判定できる場合には、高度変化の発生確率が高いことを示す情報を、高度推定の処理に利用する。 In the mobile body altitude measuring apparatus of the present invention, the operation of the mobile body carrying a self-contained sensor module composed of a sensor group such as an acceleration sensor and a gyro sensor is measured using the measurement information from the self-contained sensor module. If the moving object can be determined from the current position based on the motion information from the motion recognition means that is used to recognize that the moving body is moving on the horizontal ground or floor, the altitude change When information that indicates the low probability of occurrence is used for altitude estimation processing, and on the contrary, it can be determined that the moving body is operating in such a way that altitude changes such as climbing up and down stairs or getting into an elevator Uses information indicating that the occurrence probability of altitude change is high for altitude estimation processing.
このように、気圧と移動体の動作状態の情報の利用により、移動体の高度を安定かつ精度良く推定することが可能となる。 Thus, by using the information on the atmospheric pressure and the operating state of the moving body, the altitude of the moving body can be estimated stably and accurately.
さらに、本発明の別の態様として、本発明の移動体の高度計測装置においては、建築物内の各階の高度のように移動体が移動可能な高度が事前に既知である場合には、高度推定処理においてそれら事前に既知な高度に限定した高度の推定処理による高度計測を行う。これにより、移動体が移動する環境の事前知識を高度の計測に利用した安定な高度推定が可能となる。 Furthermore, as another aspect of the present invention, in the mobile altitude measuring device of the present invention, if the altitude at which the mobile body can move, such as the altitude of each floor in the building, is known in advance, the altitude In the estimation process, altitude measurement is performed by an altitude estimation process limited to those previously known altitudes. Thereby, stable altitude estimation using the prior knowledge of the environment in which the moving body moves for altitude measurement becomes possible.
具体的な本発明の構成としては、本発明による移動体の高度測定装置は、移動体の周辺の気圧を計測する携帯型気圧センサと、移動体の外部に設置される参照気圧センサにより計測された気圧と参照気圧センサが設置されている位置情報を受信する情報通信手段と、信号発信源からの信号を基に移動体との近接状態を計測し、移動体の外部に設置される参照気圧センサの近接状態に関する情報から、移動体が参照気圧センサの近辺かつ同一高度に存在することを認証するための移動体認証手段と、移動体認証手段によって移動体が参照気圧センサの近辺かつ同一高度に存在することを認証できた場合に、携帯型気圧センサからの気圧と参照気圧センサからの気圧との気圧オフセットを取得する気圧オフセット取得手段と、気圧オフセットを用いて携帯型気圧センサからの気圧を補正し、補正された携帯型気圧センサからの気圧と参照気圧センサの位置および参照気圧センサからの気圧を用いて、移動体の高度を推定するデータ処理を行う高度推定手段とを備えることを特徴とする。 As a specific configuration of the present invention, a mobile body altitude measuring device according to the present invention is measured by a portable barometric sensor that measures the atmospheric pressure around the mobile body and a reference barometric sensor installed outside the mobile body. Information communication means that receives the position information where the atmospheric pressure and the reference atmospheric pressure sensor are installed, and the reference atmospheric pressure installed outside the moving body by measuring the proximity state with the moving body based on the signal from the signal source From the information on the proximity state of the sensor, the mobile body authentication means for authenticating that the mobile body exists in the vicinity of the reference barometric pressure sensor and at the same altitude, and the mobile body is in the vicinity of the reference barometric pressure sensor and the same altitude by the mobile body authentication means Pressure offset acquisition means for acquiring the atmospheric pressure offset between the atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor and the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor. To correct the atmospheric pressure from the portable air pressure sensor and perform data processing for estimating the altitude of the moving body using the corrected atmospheric pressure from the portable air pressure sensor, the position of the reference atmospheric pressure sensor, and the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor. And altitude estimation means.
この移動体の高度計測装置においては、更に、参照気圧センサの位置と、参照気圧センサからの気圧と、携帯型気圧センサと参照気圧センサとの間の気圧オフセットを記録する参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置を備え、高度推定手段は、情報通信手段による通信ができないとき、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置に記録された参照気圧・位置・気圧オフセット及び携帯型気圧センサからの気圧を用いて移動体の高度を推定するデータ処理を行うように構成されることを特徴とする。 In this altitude measuring apparatus for a moving body, the reference atmospheric pressure, position, and atmospheric pressure are further recorded to record the position of the reference atmospheric pressure sensor, the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor, and the atmospheric pressure offset between the portable atmospheric pressure sensor and the reference atmospheric pressure sensor. An offset storage device is provided, and the altitude estimation means uses the reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset recorded in the reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset storage device and the atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor when communication by the information communication means is not possible. And data processing for estimating the altitude of the moving object.
また、移動体の高度計測装置においては、更に、移動体の動作を認識する動作認識手段を備え、高度推定手段は、動作認識手段が認識した動作種別が移動体の高度変化を生じるような動作である場合には、環境の事前知識から動作種別に対応する施設が存在する高度に移動体が存在する確率が高く、移動体が環境中の水平面上を移動している確率は低いことを示す情報と、動作認識手段が認識した動作種別が移動体の高度変化を生じないような動作である場合には、環境の事前知識から移動体が環境中の水平面上を移動している確率が高く、移動体が環境中の前記水平面が存在する高度以外に存在する確率が低いことを示す情報とを移動体の高度推定に利用し、移動体の高度を推定するデータ処理を行うように構成されることを特徴とする。 The mobile body altitude measurement apparatus further includes motion recognition means for recognizing the motion of the mobile body, and the height estimation means is a motion whose motion type recognized by the motion recognition means causes a change in the height of the mobile body. If it is, it indicates that there is a high probability that a moving object exists at a high level where there is a facility corresponding to the action type based on prior knowledge of the environment, and that the probability that the moving object is moving on a horizontal plane in the environment is low. If the information and the action type recognized by the action recognition means are actions that do not cause a change in the height of the moving object, the probability that the moving object is moving on the horizontal plane in the environment is high based on prior knowledge of the environment. The mobile object is configured to perform data processing for estimating the altitude of the mobile object using information indicating that the probability that the mobile object exists other than the altitude at which the horizontal plane exists in the environment is low. It is characterized by that.
また、移動体の高度計測装置において、高度推定手段は、環境の事前知識からの水平面が存在する離散的高度のみを対象として移動体の高度を推定するデータ処理を行うように構成されることを特徴とする。 In addition, in the altitude measuring apparatus for a mobile object, the altitude estimation means is configured to perform data processing for estimating the altitude of the mobile object only for discrete altitudes where a horizontal plane exists from prior knowledge of the environment. Features.
上記のような構成の本発明の移動体の高度計測装置によれば、移動体の高度を携帯型気圧センサと参照気圧センサからの気圧を基に計測する際に、センサ間の気圧オフセットや大気の状態の変化に起因する計測誤差を軽減し、また、移動体の動作情報や環境の事前知識の利用により精度よく高度を計測することが可能になる。 According to the mobile body altitude measuring apparatus of the present invention configured as described above, when measuring the altitude of the mobile body based on the barometric pressure from the portable barometric pressure sensor and the reference barometric pressure sensor, the atmospheric pressure offset between the sensors and the atmosphere It is possible to reduce measurement errors caused by changes in the state of the object, and to measure altitude with high accuracy by using the operation information of the moving body and the prior knowledge of the environment.
以下、本発明の高度計測装置を実施するための形態について、図面を用いて具体的に説明する。図1は、本発明による移動体の高度計測装置の基本的な構成を示すブロック図である。 Hereinafter, the form for implementing the altitude measuring apparatus of this invention is demonstrated concretely using drawing. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a mobile altitude measuring apparatus according to the present invention.
図1において、101は移動体に携帯される高度計測装置である。102は携帯型気圧センサ、104は高度推定手段、106は情報通信手段、107は参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置、108は気圧オフセット取得手段、109は移動体認証手段を示している。そして、高度計測装置101は移動体に携帯されて、その移動体が位置している場所の高度が計測される。また、高度計測装置101が携帯されている移動体の高度計測を行う環境として、外部には、参照気圧センサ103と、情報通信手段105および位置情報として利用可能な信号を出力している信号発生源123が備えられていることが必要となる。ここでの移動体の高度計測装置101は、外部の環境に備えられるシステム要素に対して、高度が計測される移動体に内包されるものであるので、以下では、理解を容易なものとするため、高度計測装置101を、移動体101として説明する。
In FIG. 1,
また、111は参照気圧センサ103で計測された気圧と参照気圧センサ103の高度を含む位置の情報、121は情報通信手段105によって移動体101へ送信される参照気圧センサ103の気圧と位置の情報、112は移動体101内部の情報通信手段106により受信された参照気圧の情報、113は参照気圧・位置・気圧オフセットの情報、114は移動体101の高度の情報、115は携帯型気圧センサ102で計測された気圧の情報、116は移動体認証手段109によって得られる認証情報(真または偽)、118は気圧オフセット取得手段108で得られた気圧オフセットの情報、119は参照気圧の情報、120は携帯型気圧センサ102で計測された気圧の情報、122は参照気圧センサ103の位置情報、124は信号発生源123の信号を表す。
111 is information on the position including the pressure measured by the
図1において、参照気圧センサ103は移動体101の外部の環境に配置されており、その高度を含む位置情報は予め計測されているものとする。そして、その位置情報と計測した気圧の情報を位置情報を含めて、情報通信手段105を介して移動体101へ送信する。
In FIG. 1, it is assumed that the reference
移動体101では、情報通信手段106で受信した参照気圧センサ103からの気圧と位置情報を参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107内に記録する。参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107は、1台以上の参照気圧センサ103からの気圧・位置・気圧オフセットを記録することが可能である。
The moving
移動体認証手段109は、信号発生源123から出力されている位置情報として利用可能な信号(位置情報)を、例えば、RFIDリーダや無線信号受信機等により受信し、それらの信号から移動体101の位置を計測する機能を備えている。このような移動体101の外部の環境として、アクティブRFIDタグや無線ネットワークのアクセスポイント、赤外光・可視光信号発生装置等の信号発生源123を配置しておくことにより、それらの信号発生源からの信号に基づいて公知の位置判別の処理を行い、移動体101と参照気圧センサ103との近接状態を計測する。ここで、近接状態とは、同一高度であることを必要とするが、水平面上には一定の広がりを持ち、大気の状態が同一であると見なすことが可能な範囲に存在することを意味する。この近接状態の計測には、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献8等の手法を利用する。ここでの詳細な説明については省略する。
The mobile
そして、移動体認証手段109は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107内に記録された参照気圧センサ103の位置情報と、計測した移動体101の近接状態に関する情報を用いて、移動体101がそれら参照気圧センサの近辺かつ同一の高度に存在するか否かを判定する。ここで近辺とは、同一高度の水平面上において、大気の状態が同一であると見なすことが可能な範囲をいう。例えば、屋内環境であれば同一の建物の同一のフロア内、屋外環境であれば数十メートルの範囲内は、ほぼ大気の状態が同一であると判断できるため近辺とする。そして、移動体認証手段109が、移動体101と参照気圧センサ103は近辺かつ同一の高度に存在すると判定した場合には、その参照気圧センサ103について、認証情報(真)を気圧オフセット取得手段108へ送る。また、移動体認証手段109が、移動体101と参照気圧センサ103は近辺または同一の高度に存在しないと判定した場合には、その参照気圧センサについて、認証情報(偽)を気圧オフセット取得手段108へ送る。
Then, the mobile
気圧オフセット取得手段108では、移動体認証手段109からの認証情報(真)に基づいて、気圧オフセットを取得する。移動体認証手段109からの認証情報が真であった場合、気圧オフセット取得手段108は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107と携帯型気圧センサ102から、参照気圧センサ103の気圧と移動体周辺での気圧を取得する。取得した参照気圧センサ103の気圧から移動体周辺での気圧を差し引いた気圧が気圧オフセットである。気圧オフセットを取得した後、気圧オフセット取得手段108は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に取得した気圧オフセットを記録する。
The atmospheric pressure offset
そして、高度推定手段104は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録された参照気圧センサ103の気圧・位置・気圧オフセットおよび、携帯型気圧センサ102からの気圧を取得し、携帯型気圧センサ102からの気圧に気圧オフセットを足すことにより携帯型気圧センサ102からの気圧の補正を行い、その補正後の携帯型気圧センサ102からの気圧と参照気圧センサ103の気圧との気圧差から、(式2)を用いて移動体101の高度を推定する。これにより、気圧センサに固有の気圧オフセットの影響や大気の状態変化等の影響を受けず、移動体の移動に伴う気圧の変化のみに注目したより精度の高い高度計測が可能となる。
The altitude estimating means 104 acquires the atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset of the reference
また、移動体101に備えられる情報通信手段106と、移動体101の外部(参照気圧センサが設けられている機器)に設けられている情報通信手段105との間は、常に通信可能状態である保証がない場合が多く、通信状態の悪化によって参照気圧センサ103により検出された気圧の情報が移動体101へと送られないことがありえる。例えば、情報通信手段105及び無線通信手段106として無線ネットワークを利用した場合には、移動体101が電波の届かない場所に移動することによって、再び、移動体101が電波の届く範囲に入るまでの間は、通信が途絶えてしまう。このような場合に対応するため、本発明における移動体の高度計測装置では、情報通信手段105と情報通信手段106との間で通信が可能な状態であれば、その時に通信を行って、参照気圧センサ103の気圧を参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録しておき、高度推定手段104においては、常に参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107内の最新の参照気圧を利用して移動体101の高度を推定するデータ処理が行えるようにする。
Further, communication is always possible between the information communication means 106 provided in the
次に、情報通信手段105と情報通信手段106との間の通信状態と、移動体101の高度推定に利用される参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107内に記録された参照気圧との関係について、図2を参照して説明する。
Next, the relationship between the communication state between the
図2は、情報通信手段105と情報通信手段106との間の通信状態202と、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録されている参照気圧の関係を説明する図である。図2において、203は時間軸およびt0からt4は移動体101の高度推定のデータ処理を行った時刻を表し、204と205はそれぞれ、各時刻において参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録されている参照気圧と通信状態(可能または不可能)を表している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the
時刻t0において、高度を推定するとき、通信状態202は「可能」の状態であることから、時刻t0での参照気圧センサ103の気圧(参照気圧t0)は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録され、移動体101の高度推定に利用される。時刻t1からt3において高度を推定するとき、通信状態202は「不可能」の状態であることから、時刻t1からt3での参照気圧センサ103からの気圧は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録することができないため、過去に参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録された参照気圧の内から最新の参照気圧である参照気圧t0を用いて移動体101の高度を推定する。
When the altitude is estimated at the time t0, the
時刻t4において、高度を推定するとき、通信状態202は「可能」の状態であることから、時刻t4での参照気圧センサ103からの気圧(参照気圧t4)は、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置107に記録され、移動体101の高度推定に利用される。これにより、情報通信手段105と情報通信手段106の間の通信が不可能な場所に、移動体101が移動した場合にも継続して高度を推定することが可能となる。
When the altitude is estimated at time t4, the
図3は、本発明による移動体の高度計測装置の別の構成を示すブロック図である。図3において、301は移動体に携帯される高度測定装置であり、図1の実施例の説明と同様に、ここでの移動体の高度計測装置301は、外部の環境に備えられるシステム要素に対して、高度が計測される移動体に内包されるものであるので、以下では、理解を容易なものとするため、高度計測装置301を、移動体301として説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing another configuration of the mobile body altitude measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 3,
ここでの移動体301は、携帯型気圧センサ302、高度推定手段304、情報通信手段306、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307、気圧オフセット取得手段308、および信号発生源309を内包している。移動体301の外部には、参照気圧センサ303、参照気圧センサ303からの気圧を移動体301に送信する情報通信手段305、移動体認証手段310、移動体認証手段310から移動体301に認証情報(真または偽)を送信する情報通信手段323が備えられた環境を配備されている。
The moving
311は参照気圧センサ303により検出されて出力される気圧・位置情報を表しており、321は情報通信手段305によって移動体301へ送信される気圧・位置情報を表している。312は情報通信手段306によって受信した参照気圧センサ303からの気圧・位置情報である。313は参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307に記録されて読み出される気圧・位置・気圧オフセット情報を表しており、314は高度推定手段304によってデータ処理が実行されて推定された移動体301の高度の情報を表している。また、315は携帯型気圧センサ302で計測された気圧の情報を表している。316は信号発生源309から発信されているID付信号、317は移動体認証手段310から出力される認証情報を表し、318は情報通信手段323により移動体301に送信される認証情報を表している。319は気圧オフセット取得手段308によって取得された気圧オフセットの情報を表し、320は参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307に記録されている参照気圧の情報を表している。322は情報通信手段323から送信されて情報通信手段306によって受信された移動体認証手段310からの認証情報を表している。
Reference numeral 311 represents atmospheric pressure / position information detected and output by the reference
図3に示す構成と、図1に示す構成の違いは、移動体301が参照気圧センサ303の近辺かつ同一の高度にいることを認証するための移動体認証手段310が、移動体301の外部の環境に配備されている点と、信号発生源309が移動体301内に装備されている点と、そして、外部に配備されている移動体認証手段310からの認証情報を、移動体301に送信する情報通信手段323が移動体301の外部に設置されている点である。
The difference between the configuration shown in FIG. 3 and the configuration shown in FIG. 1 is that the mobile body authentication means 310 for authenticating that the
図3に示す構成では、RFIDタグ等の位置情報として利用可能な信号を出力している信号発生源309を、移動体301に備えており、その信号発生源309からの信号316を、外部環境に設けられる移動体認証手段310が備えるRFIDリーダ等の信号受信機によって受信することにより、移動体認証手段310は移動体301の近接状態を計測する。この近接状態の計測方法は、前述したように、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献8による方法が利用できる。この方法は公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。
In the configuration illustrated in FIG. 3, the
また、外部環境に設けられる移動体認証手段310は、監視カメラ等で得られた画像・映像から移動体301を認識し、カメラの画角・焦点距離等の内部パラメータやカメラの位置・姿勢を表す外部パラメータを用いて、移動体301の近接状態を計測する位置判別システムを利用することもできる。このような位置判別システムは公知であり、画像・映像からの移動体の認識には、例えば、非特許文献6の方法を利用することができる。
In addition, the mobile
そして、参照気圧センサ303の位置を、移動体認証手段310が予め取得しておくことにより、計測で得た移動体301と参照気圧センサ303の近接状態が判別されて、移動体301が参照気圧センサ303の近辺かつ同一の高度にいると判断できる場合には、認証情報(真)を、情報通信手段323を介して移動体301へ送信する。
And the proximity | contact state of the
気圧オフセット取得手段308は、移動体認証手段310からの認証情報(真)が情報通信手段323及び情報通信手段306を介して得られた場合、携帯型気圧センサ302において検出された気圧の情報と参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307に記録されている参照気圧の情報から気圧オフセットの情報を取得して、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307に更新して記録される。なお、気圧オフセットの取得方法や、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置307への気圧オフセットの記録方法、携帯型気圧センサ302からの気圧・気圧オフセット・参照気圧センサの気圧・位置情報を利用した移動体301の高度推定方法は、図1の構成と同様に行う。
When the authentication information (true) from the mobile
図4は、本発明による移動体の高度計測装置の更に別の構成を示すブロック図である。図4において、401は移動体に携帯される高度測定装置であり、図1の実施例の説明と同様に、ここでの移動体の高度計測装置401は、外部の環境に備えられるシステム要素に対して、高度が計測される移動体に内包されるものであるので、以下では、理解を容易なものとするため、高度計測装置401を、移動体401として説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing still another configuration of the mobile body altitude measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 4, 401 is an altitude measuring device carried by a moving body, and the mobile
この実施例の移動体(高度計測装置)401には、携帯型気圧センサ402、高度推定手段404、情報通信手段406、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置407、気圧オフセット取得手段408、移動体認証手段409、及び、移動体401が移動中であるか停止状態あるかなどの移動体401の動作の状態を認識してその動作状態を出力する動作認識手段411が備えられている。そして、移動体401の外部には、外部環境として、参照気圧センサ403、参照気圧センサで計測した気圧を移動体401に送信するための情報通信手段405、及び、信号発生源410が備えられる。
The mobile body (altitude measuring device) 401 of this embodiment includes a portable
412は参照気圧センサ403からの気圧・位置情報を表しており、413は情報通信手段405によって移動体401へ送信されている気圧・位置情報を表している。414は情報通信手段406によって受信された気圧・位置情報を表しており、415は参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置407から読み出される参照気圧・位置・気圧オフセットの情報である。416は高度推定手段404によってデータ処理が実行されて推定された移動体401の高度の情報を表している。
また、417と421は携帯型気圧センサで計測された気圧の情報を表し、418は移動体認証手段409により認証処理された結果の認証情報(真または偽)を表している。419は気圧オフセットの情報、420は参照気圧の情報、422は参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置407に記録されている参照気圧センサ403から送信された位置の情報、423は信号発生源410から発信されているID付の信号であり、位置情報として利用可能な信号を表している。424は動作認識手段411によって認識された移動体401の動作状態を表す動作種別の情報である。
図4の構成は、図1の構成に動作認識手段411を付加した構成となっており、高度推定手段404が、動作認識手段411からの出力である動作種別424の情報を利用して正確な高度推定のデータ処理を行うように変形された構成であり、高度推定手段404以外の構成および処理は、図1と同様である。
The configuration in FIG. 4 is obtained by adding the
動作認識手段411では、加速度センサやジャイロセンサ等の移動体の姿勢や動作を計測するために必要な情報を取得可能なセンサを用いて動作を認識する。この実施例の本発明の移動体の高度計測装置(移動体401)においては、当該移動体401が水平面上を移動するような動作をしているのか、あるいは階段昇降やエレベータ・エスカレータの乗り降り等の高度の変化を生じるような動作をしているのかを、動作認識手段411により認識して動作状態を出力するので、その認識結果である動作状態の動作種別によって、高度推定手段404における高度推定のデータ処理では、高度推定をより正確に行う。動作認識手段411における動作認識のデータ処理は、例えば、非特許文献7のような方法を利用することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。
The
高度推定手段404においては、携帯型気圧センサ402で計測された気圧の情報と、参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置407に記録されている参照気圧・位置・気圧オフセットの情報と、動作認識手段411によって動作認識された移動体の動作種別の情報と、環境の事前知識の情報を用いて、移動体401の高度を推定するデータ処理を実行する。ここで環境の事前知識の情報とは、3次元地図や建物内の各フロアに対応する高度情報等を指す。
In the altitude estimation means 404, information on the atmospheric pressure measured by the portable
高度推定手段404では、まず、携帯型気圧センサ402からの気圧の情報に対して、予め参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置407に記録されている気圧オフセットを足すことにより、携帯型気圧センサ402からの気圧の補正を行い、その補正後の携帯型気圧センサ402からの気圧の情報と参照気圧センサ403からの気圧の情報との気圧差から、測高公式(式2)を用いて移動体401の高度を推定するデータ処理を実行する。そして、その推定高度と予め計測しておいた気圧センサの誤差分布から、高度を確率変数とする移動体の存在確率分布を計算する。気圧センサの誤差分布は正規分布と見なすことができるため、前記確率分布の期待値を移動体401の高度の情報として出力する。しかし、以上の推定方法では、水平面上に留まっている場合においても、気圧センサの計測誤差から推定高度が変化してしまう。そこで、動作認識手段411からの動作種別の情報と環境の事前知識を用いることにより、移動体401の高度を、安定かつ精度良く推定するデータ処理を実行する。これについて、次に詳細に説明する。
The altitude estimation means 404 first adds the atmospheric pressure offset previously recorded in the reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset
図5は、動作認識手段411からの動作種別と環境の事前知識を用いた高度推定を説明する模式図である。図5において、501は移動体であり、前述した高度計測装置を携帯している。移動体501は携帯型気圧センサ402を備え、高度H0の水平面上502を移動している。502、503、及び504は、それぞれ環境の事前知識として与えられる高度が既知の第1の水平面、第2の水平面、および階段である。506と505は、高度に対する移動体501の存在確率分布を表している。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining altitude estimation using the motion type and the prior knowledge of the environment from the motion recognition means 411. In FIG. 5,
図5において、移動体501は水平面上を移動しているため、動作認識手段411からは動作種別の情報として、水平面上を移動するような動作をしているという情報が得られる。つまり、移動体501が第1の水平面502、もしくは第2の水平面503上を移動している確率は高いが、階段504を移動している確率は低いことが分かる。そこで、環境中の各水平面に対応する高度については、移動体501の存在確率を高め、それ以外の高度については存在確率を低くするデータ処理を行う。これによって、動作認識手段411からの動作種別の情報と、環境の事前知識を用いない場合の移動体501の存在確率分布506から、より不確かさの少ない存在確率分布505を、高度を正確に表現する情報として推定することができる。これにより、より不確かさの少ない存在確率分布505の期待値が移動体501の高度となる。
In FIG. 5, since the moving
また、移動体501が階段504を移動中の場合には、動作認識手段411から動作種別の情報として、高度の変化を生じるような動作をしているという情報が得られるので、移動体501が階段504を移動している確率は高いが、第1の水平面502もしくは第2の水平面503を移動している確率は低いことがわかる。そこで、環境中の各水平面に対応する高度については、移動体501の存在確率を低くし、それ以外の高度については存在確率を高くするデータ処理を行う。これによって、動作認識手段411からの動作種別の情報により、その動作種別と環境の事前知識を利用することにより、より不確かさの少ない存在確率分布を推定することができる。
In addition, when the moving
この存在確率分布の推定は、例えば、高度の情報を状態ベクトルとして、現在の移動体401の存在確率分布を、気圧オフセット補正後の携帯型気圧センサ402からの気圧と参照気圧センサ403からの気圧との差から予測するパーティクルフィルタにおいて、動作認識手段411からの動作種別の情報と対応する環境中の特定の高度におけるサンプルの尤度を高めるデータ処理を実行することで実施することができる。
The estimation of the existence probability distribution is performed by, for example, using the altitude information as a state vector, the present existence probability distribution of the moving
また、本発明による移動体の高度計測装置においては、動作認識手段411を用いず、環境の事前知識を利用して、より簡易に移動体401の高度推定を行い、その高度推定処理の安定化を行うこともできる。
Moreover, in the mobile body altitude measuring apparatus according to the present invention, the altitude estimation of the
図6は、環境の事前知識を用いた高度推定を説明する模式図である。図6において、601は移動体であり、前述した高度計測装置を携帯している。移動体601は携帯型気圧センサ402を備え、高度H0の水平面上602を移動している。602及び603は、環境の事前知識として与えられる高度が既知の第1の水平面及び第2の水平面である。604は高度に対する移動体601の存在確率分布であり、605(破線)は存在確率分布中の環境の事前知識から与えられる高度を表している。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining altitude estimation using prior knowledge of the environment. In FIG. 6,
屋内環境では、特に、階段の上り下りの途中やエレベータ・エスカレータで移動中における高度は重要でない場合が多く、フロア上の離散的な高度を安定に求めることが重要であることが多い。そのため、移動体601の存在確率分布を、気圧オフセット補正後の携帯型気圧センサ402からの気圧の情報と、参照気圧センサ403からの気圧の情報との差及び、気圧センサの誤差分布から計算した後に、環境中の離散的な各高度に対応する存在確率を計算する。そして、最も存在確率の高い高度を移動体601が存在する高度とする。これによって、移動体の高度を安定に推定することが可能となる。
In an indoor environment, in particular, the altitude in the middle of going up and down stairs or moving by an elevator escalator is often not important, and it is often important to stably obtain discrete altitudes on the floor. Therefore, the existence probability distribution of the moving
101 高度計測装置(移動体)
102 携帯型気圧センサ
103 参照気圧センサ
104 高度推定手段
105 情報通信手段
106 情報通信手段
107 参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置
108 気圧オフセット取得手段
109 移動体認証手段
123 信号発生源
301 高度計測装置(移動体)
302 携帯型気圧センサ
303 参照気圧センサ
304 高度推定手段
305 情報通信手段
306 情報通信手段
307 参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置
308 気圧オフセット取得手段
309 信号発生源
310 移動体認証手段
323 通信情報手段
401 高度計測装置(移動体)
402 携帯型気圧センサ
403 参照気圧センサ
404 高度推定手段
405 情報通信手段
406 情報通信手段
407 参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置
408 気圧オフセット取得手段
409 移動体認証手段
410 信号発生源
411 動作認識手段
101 Altitude measurement device (moving body)
DESCRIPTION OF
302
402
Claims (4)
前記移動体の外部に設置される参照気圧センサにより計測された気圧と前記参照気圧センサが設置されている位置情報を受信する情報通信手段と、
信号発信源からの信号を基に前記移動体との近接状態を計測し、前記移動体の外部に設置される参照気圧センサの近接状態に関する情報から、前記移動体が前記参照気圧センサの近辺かつ同一高度に存在することを認証するための移動体認証手段と、
前記移動体認証手段によって前記移動体が前記参照気圧センサの近辺かつ同一高度に存在することを認証できた場合に、前記携帯型気圧センサからの気圧と前記参照気圧センサからの気圧との気圧オフセットを取得する気圧オフセット取得手段と、
前記気圧オフセットを用いて前記携帯型気圧センサからの気圧を補正し、補正された前記携帯型気圧センサからの気圧と前記参照気圧センサの位置および前記参照気圧センサからの気圧を用いて、前記移動体の高度を推定するデータ処理を行う高度推定手段と
を備える
ことを特徴とする移動体の高度計測装置。 A portable barometric pressure sensor that measures the atmospheric pressure around a moving object;
Information communication means for receiving the atmospheric pressure measured by a reference atmospheric pressure sensor installed outside the moving body and the position information where the reference atmospheric pressure sensor is installed;
Based on the signal from the signal transmission source, the proximity state to the moving body is measured, and from the information regarding the proximity state of the reference atmospheric pressure sensor installed outside the moving body, the moving body is in the vicinity of the reference atmospheric pressure sensor and Mobile object authentication means for authenticating the existence at the same altitude;
When the mobile body authentication means can authenticate that the mobile body exists in the vicinity of the reference atmospheric pressure sensor and at the same altitude, an atmospheric pressure offset between the atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor and the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor Pressure offset acquisition means for acquiring
The atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor is corrected using the atmospheric pressure offset, and the movement is performed using the corrected atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor, the position of the reference atmospheric pressure sensor, and the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor. An altitude estimation device for a moving body, comprising altitude estimation means for performing data processing for estimating the altitude of the body.
前記参照気圧センサの位置と、前記参照気圧センサからの気圧と、前記携帯型気圧センサと前記参照気圧センサとの間の気圧オフセットを記録する参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置を備え、
前記高度推定手段は、
前記情報通信手段による通信ができないとき、前記参照気圧・位置・気圧オフセット記憶装置に記録された参照気圧・位置・気圧オフセット及び前記携帯型気圧センサからの気圧を用いて移動体の高度を推定するデータ処理を行う
ことを特徴とする移動体の高度計測装置。 The mobile body altitude measurement apparatus according to claim 1, further comprising:
A reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset storage device for recording the position of the reference atmospheric pressure sensor, the atmospheric pressure from the reference atmospheric pressure sensor, and the atmospheric pressure offset between the portable atmospheric pressure sensor and the reference atmospheric pressure sensor;
The altitude estimation means includes
When communication by the information communication means is not possible, the altitude of the moving body is estimated using the reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset recorded in the reference atmospheric pressure / position / atmospheric pressure offset storage device and the atmospheric pressure from the portable atmospheric pressure sensor. An altitude measuring apparatus for a moving object characterized by performing data processing.
前記移動体の動作を認識する動作認識手段を備え、
前記高度推定手段は、
前記動作認識手段が認識した動作種別が前記移動体の高度変化を生じるような動作である場合には、環境の事前知識から前記動作種別に対応する施設が存在する高度に前記移動体が存在する確率が高く、前記移動体が環境中の水平面上を移動している確率は低いことを示す情報と、前記動作認識手段が認識した動作種別が前記移動体の高度変化を生じないような動作である場合には、環境の事前知識から前記移動体が環境中の水平面上を移動している確率が高く、前記移動体が環境中の前記水平面が存在する高度以外に存在する確率が低いことを示す情報とを前記移動体の高度推定に利用し、移動体の高度を推定するデータ処理を行う
ことを特徴とする移動体の高度計測装置。 The mobile body altitude measurement apparatus according to claim 1, further comprising:
Comprising a motion recognition means for recognizing the motion of the mobile body;
The altitude estimation means includes
If the action type recognized by the action recognition unit is an action that causes an altitude change of the moving object, the moving object exists at a high altitude where a facility corresponding to the action type exists from prior knowledge of the environment. Information indicating that the probability that the moving object is moving on a horizontal plane in the environment is low, and that the action type recognized by the action recognition means does not cause a change in altitude of the moving object. In some cases, based on prior knowledge of the environment, it is highly probable that the moving object is moving on a horizontal plane in the environment, and the probability that the moving object exists at a level other than the altitude at which the horizontal plane in the environment exists is low. The mobile body altitude measuring apparatus is configured to perform data processing for estimating the altitude of the mobile body using information indicating the mobile body altitude estimation.
前記高度推定手段は、
環境の事前知識からの水平面が存在する離散的高度のみを対象として前記移動体の高度を推定するデータ処理を行う
ことを特徴とする移動体の高度計測装置。 In the altitude measuring device of the mobile object according to claim 1,
The altitude estimation means includes
An apparatus for measuring altitude of a moving body, which performs data processing for estimating the altitude of the moving body only for discrete altitudes where a horizontal plane exists from prior knowledge of the environment.
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