[發明專利]定位裝置及定位方法

有效

• 申請號: 201580083561.5
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN108139212B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 石上忠富;入江崇志;藤井將智;藤本浩平;西馬功泰;毛利篤史
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G01C21/12
• 分類號: G01C21/12;G01S19/49
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 熊風;胡秋瑾

1.一種定位裝置，該定位裝置是移動體的定位裝置，其特征在于，包括：

GNSS接收機，該GNSS接收機從GPS衛星接收電波，至少計算所述移動體的當前位置、以及所述定位裝置中相互正交的三軸的速度即包含前后方向速度、左右方向速度、以及上下方向速度的三軸速度，并作為定位結果進行輸出；

速度傳感器，該速度傳感器輸出與所述移動體的移動相對應的脈沖信號；

三軸角速度傳感器，該三軸角速度傳感器檢測所述定位裝置中相互正交的三軸的角速度即三軸角速度；

三軸加速度傳感器，該三軸加速度傳感器檢測所述定位裝置中相互正交的三軸的加速度即三軸加速度；

距離測量部，該距離測量部基于每隔一定周期從所述速度傳感器輸出的所述脈沖信號，計算所述移動體的移動距離、速度、以及前后加速度；

三軸加速度傳感器零點計算部，該三軸加速度傳感器零點計算部在所述移動體處于行駛中的情況下，至少基于由所述GNSS接收機計算出的所述三軸速度、由所述距離測量部計算出的所述前后加速度、以及由所述三軸加速度傳感器檢測出的所述三軸加速度，判斷所述移動體是否處于在水平面上等速進行直線行駛的水平面等速直線行駛中，在判斷為處于所述水平面等速直線行駛中時，計算由所述三軸加速度傳感器檢測出的所述三軸加速度以作為零點；

裝置殼體安裝角計算部，該裝置殼體安裝角計算部基于由所述三軸加速度傳感器零點計算部計算出的所述三軸加速度的零點，計算安裝于所述移動體的所述定位裝置的俯仰方向安裝角和翻滾方向安裝角；

三軸角速度坐標變換部，該三軸角速度坐標變換部基于由所述裝置殼體安裝角計算部計算出的所述俯仰方向安裝角和所述翻滾方向安裝角，對所述三軸角速度傳感器檢測出的所述三軸角速度進行坐標變換；以及

位置推定部，該位置推定部至少基于根據所述三軸角速度坐標變換部變換得到的所述三軸角速度而求出的偏航率，來推定所述移動體的當前位置。

2.如權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，

所述裝置殼體安裝角計算部基于所述俯仰方向安裝角、所述翻滾方向安裝角以及預先確定的偏航方向的角度，對所述三軸加速度傳感器所檢測出的所述三軸加速度進行坐標變換，并進一步計算該坐標變換后的所述三軸加速度中所述移動體的前后方向的加速度與所述距離測量部所計算出的所述前后加速度相匹配時的所述偏航方向的角度，以作為所述定位裝置的偏航方向安裝角，

所述三軸角速度坐標變換部基于所述俯仰方向安裝角、所述翻滾方向安裝角以及所述偏航方向安裝角，對所述三軸角速度進行坐標變換。

3.如權利要求2所述的定位裝置，其特征在于，

所述裝置殼體安裝角計算部針對預先確定的角度范圍內多個所述偏航方向的角度、所述俯仰方向安裝角以及所述翻滾方向安裝角的所有的組合，對同一時刻由所述三軸加速度傳感器檢測出的所述三軸加速度進行坐標變換，并計算該坐標變換后的所述三軸加速度中所述移動體的前后方向的加速度與所述距離測量部所計算出的所述前后加速度最為匹配時的所述偏航方向的角度，以作為所述偏航方向安裝角。

4.如權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，

所述裝置殼體安裝角計算部基于所述距離測量部所計算出的所述速度、以及根據所述三軸角速度坐標變換部進行坐標變換后的所述三軸角速度而求出的偏航角，計算與所述移動體的前后方向正交的法線方向的加速度即法線加速度，并基于所述俯仰方向安裝角、所述翻滾方向安裝角以及預先確定的偏航方向的角度，對所述三軸加速度傳感器所檢測出的所述三軸加速度進行坐標變換，進一步計算該坐標變換后的所述三軸加速度中與所述移動體的前后方向正交的左右方向的加速度和所述法線加速度相匹配時的所述偏航方向的角度，以作為所述定位裝置的偏航方向安裝角，

所述三軸加速度坐標變換部基于所述俯仰方向安裝角、所述翻滾方向安裝角以及所述偏航方向安裝角，對所述三軸加速度進行坐標變換。