[發明專利]移動體位置估計系統、裝置和方法

在審

• 申請號: 201710770674.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN108627801A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 后藤達彥
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G01S5/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

1.一種移動體位置估計系統，包括：

能源，其被配置為產生其物理量變化的能量；

移動體，其作為位置估計目標；

多個物理量檢測器，所述多個物理量檢測器中的每個被提供在所述移動體中并且被配置為檢測從所述能源產生的所述能量的所述物理量；以及

處理器，其被配置為基于所述能源的位置、所述能源的姿態角以及分別由所述多個物理量檢測器檢測到的多個物理量值來估計所述移動體的位置。

2.根據權利要求1所述的系統，還包括：

支撐體，其被配置為能變化地支撐所述能源的所述姿態角；以及

電機，其被配置為驅動所述支撐體以調節所述能源的所述姿態角使得所述能量被發射到所估計的位置。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述電機將所述能源的所述姿態角限制到除了包括垂直角的禁止角范圍以外的允許角范圍。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，

所述能源包括多個源，所述多個源中的每個被配置為產生所述能量，并且

所述多個源被布置使得所述能量的對應于所述多個源中的一個的所述禁止角范圍的輻照范圍被包括在所述能量的對應于所述多個源中的另一個的所述允許角范圍的輻照范圍中。

5.根據權利要求2所述的系統，其中，所述處理器通過將無跡卡爾曼濾波器應用到所述能源的所述位置、所述能源的所述姿態角、所述多個物理量值以及由所述能源產生的所述能量的空間分布來計算后驗狀態估計值和后驗誤差協方差矩陣作為所估計的位置。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述處理器將所述后驗誤差協方差矩陣與閾值進行比較，并且在所述后驗誤差協方差矩陣高于所述閾值時，所述處理器向所述電機輸出保持所述能源的所述姿態角的信號，并且在所述后驗誤差協方差矩陣低于所述閾值時，所述處理器向所述電機輸出將所述能源的所述姿態角朝向所述后驗狀態估計值改變的信號。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個物理量檢測器的數量為三個或更多個。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個物理量檢測器附接在所述移動體的不同高度處。

9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個物理量檢測器附接在距所述移動體的中心的不同距離處。

10.根據權利要求1所述的系統，還包括：

方位檢測器，其附接到所述移動體，

其中，所述處理器除了基于所述能源的所述位置、所述能源的所述姿態角以及所述多個物理量值之外，還基于從所述方位檢測器輸出的方位檢測值來估計所估計的位置。

11.根據權利要求1所述的系統，其中，所述處理器使用卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波以及粒子濾波中的至少一種算法除了基于所述能源的所述位置、所述能源的所述姿態角以及所述多個物理量值之外，還基于所述移動體的移動模型以及所述移動體的旋轉角、加速度和角速度的內部信息的片段中的至少一個來估計所估計的位置。

12.根據權利要求1所述的系統，其中，所述能源是被配置為產生作為所述能量的光的光源和被配置為產生聲波的參量揚聲器中的一個。

13.根據權利要求1所述的系統，其中，所述能源是粘附有改變針對每個波長的照度分布的光譜膜的光源。

14.根據權利要求1所述的系統，其中，

所述能源包括多個光源，每個光源被配置為產生作為所述能量的光束，并且

不同的光譜膜附接到所述多個光源以在所產生的光束之間進行鑒別。