(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022099998
(43)【公開日】2022-07-05
(54)【発明の名称】送信源位置標定装置及び送信源位置標定プログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 5/02 20100101AFI20220628BHJP
G01S 3/48 20060101ALI20220628BHJP
G01S 7/02 20060101ALI20220628BHJP
【ＦＩ】
G01S5/02 Z
G01S3/48
G01S7/02 216
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020214105
(22)【出願日】2020-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】000004330
【氏名又は名称】日本無線株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119677
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 賢治
(74)【代理人】
【識別番号】100160495
【弁理士】
【氏名又は名称】畑 雅明
(74)【代理人】
【識別番号】100173716
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100115794
【弁理士】
【氏名又は名称】今下 勝博
(72)【発明者】
【氏名】越後貫 智也
【テーマコード（参考）】
5J062
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J062AA09
5J062CC14
5J062EE00
5J070AC01
5J070AC13
5J070AD06
5J070AD10
5J070AH19
5J070AJ06
5J070BB06
5J070BB16
(57)【要約】 （修正有）
【課題】送信源の位置を標定するにあたり、位置標定システムを搭載する移動体の姿勢変化や、送信源の真位置が移動するときに、送信源の標定位置と送信源の真位置との間の標定誤差を減らす。
【解決手段】標定された送信源の位置の分散値が小さいときに、標定された送信源の位置を選択する。そして、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。さらに、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。そのうえで、受信波の到来方向に乱れが生じれば、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力する。
【選択図】図３
【解決手段】標定された送信源の位置の分散値が小さいときに、標定された送信源の位置を選択する。そして、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。さらに、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。そのうえで、受信波の到来方向に乱れが生じれば、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定部と、
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、
前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、
を備えることを特徴とする送信源位置標定装置。
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、
前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、
を備えることを特徴とする送信源位置標定装置。
【請求項2】
送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定部と、
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、
前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、
を備えることを特徴とする送信源位置標定装置。
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、
前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、
を備えることを特徴とする送信源位置標定装置。
【請求項3】
前記到来出力部は、前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向が、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値に近いときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向が、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値から遠いときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信源位置標定装置。
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信源位置標定装置。
【請求項4】
前記位置標定部は、前記送信源の位置を標定するための送信源運動モデルとして、前記送信源が固定点である運動モデル又は前記送信源が直線移動する運動モデルを適用する
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の送信源位置標定装置。
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の送信源位置標定装置。
【請求項5】
送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定ステップと、
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択ステップと、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測ステップと、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力ステップと、
前記位置出力ステップにおいて最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定ステップと、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力ステップと、
を順にコンピュータに実行させるための送信源位置標定プログラム。
前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択ステップと、
前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測ステップと、
各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力ステップと、
前記位置出力ステップにおいて最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定ステップと、
前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力ステップと、
を順にコンピュータに実行させるための送信源位置標定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、送信源の位置を標定する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
送信源の位置を標定する技術が、特許文献１、２等に開示されている。特許文献１、２では、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、カルマンフィルタ等による送信源からの受信波の到来方向の予測値（位置標定システムを搭載する移動体の位置と、前回の送信源の標定位置と、に基づいて算出。）と、が一致するように、送信源の位置を標定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５７３０４７３号明細書
【特許文献2】特許第５７３０５０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来技術の受信波の到来方向の乱れに伴なう課題を図１に示す。ここで、位置標定システムを搭載する移動体の姿勢変化等に応じて、送信源と移動体との間の受信波の到来経路にマルチパス等が生じて、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じる。
【0005】
図１では、送信源の真位置は移動していない。最初に、移動体がほぼ直線移動する初期段階（（１）の移動体位置）では、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じていないため、送信源の標定位置を移動しない送信源の真位置の近傍に固定することができる（（１）の標定位置）。その後、移動体が１８０°旋回する中期段階（（２）の移動体位置）では、送信源と移動体の姿勢の関係でブラインド等が生じ、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じているため、送信源の標定位置に飛びが生じてしまい、送信源の標定位置を移動しない送信源の真位置の近傍に固定することができない（（２）の標定位置）。最後に、移動体が再び直線移動する終期段階（（３）の移動体位置）では、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じていなくても、送信源の標定位置を移動しない送信源の真位置の近傍になかなか復帰することができない（（３）の標定位置）。よって、到来方向が一度でも乱れると、送信源の標定位置と移動しない送信源の真位置（移動する送信源の真位置でもよい。）との間の標定誤差を生じさせる。
【0006】
従来技術の送信源の真位置の移動に伴なう課題を図２に示す。ここで、送信源の標定位置の収束指標として、送信源の標定位置を中心とし送信源の真位置が存在する確率が高い円内の半径の大きさ（以下では、送信源の「標定指標」という。）等が採用される。そして、送信源の標定指標は、標定初期段階から位置収束段階へと、徐々に小さくなるのであって、再び大きくなるわけではない（位置標定処理が異常に動作する場合を除く。）。
【0007】
図２では、送信源の真位置が移動している。しかし、送信源の移動のデータを得られないため、送信源の真位置を固定点として取り扱っている。最初に、送信源の標定指標が大きい標定初期段階では、送信源の標定位置の前回値から今回値への修正量を大きくすることができ、送信源の標定位置を移動する送信源の真位置に追従させることができる。最後に、送信源の標定指標が小さい位置収束段階では、送信源の標定位置の前回値から今回値への修正量を大きくすることができず、送信源の標定位置を移動する送信源の真位置に追従させることができない。よって、送信源の真位置が長時間移動したときには、送信源の標定位置と移動する送信源の真位置との間の標定誤差を生じさせる。
【0008】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、送信源の位置を標定するにあたり、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときや、送信源の真位置が移動するときに、送信源の標定位置と送信源の真位置との間の標定誤差を減らすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、標定された送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。そして、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。さらに、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。そのうえで、受信波の到来方向に乱れが生じれば、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力する。
【0010】
具体的には、本開示は、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定部と、前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、を備えることを特徴とする送信源位置標定装置である。
【0011】
また、本開示は、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定ステップと、前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が極小値に到達するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択ステップと、前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置の方向を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測ステップと、各回に選択されると予測された前記送信源の位置の方向の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力ステップと、前記位置出力ステップにおいて最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定ステップと、前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力ステップと、を順にコンピュータに実行させるための送信源位置標定プログラムである。
【0012】
これらの構成によれば、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の出力位置と送信源の真位置との間の出力誤差を減らすことができる。そして、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、受信波の到来方向の実測値を間引くのではなく、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の真位置が移動しているものの送信源の出力位置が固定されることをなくすことができる。
【0013】
前記課題を解決するために、標定された送信源の位置の分散値が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに（分散値は通常は小さい。）、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。そして、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。さらに、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。そのうえで、受信波の到来方向に乱れが生じれば、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力する。
【0014】
具体的には、本開示は、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、前記送信源からの受信波の到来方向の予測値と、が一致するように、前記送信源の位置を標定する位置標定部と、前記送信源の位置の標定の開始後に標定された前記送信源の位置の分散値が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに、標定された前記送信源の位置を選択する位置選択部と、前回に選択されると予測された前記送信源の位置と今回に選択された前記送信源の位置とを結ぶ線分を、今回に選択されると予測された前記送信源の位置から外挿することにより、次回に選択されると予測される前記送信源の位置を算出するとともに、次回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置を補間する位置予測部と、各回に選択されると予測された前記送信源の位置の算出結果と、各回に前記送信源の位置が選択されるまでの前記送信源の位置の補間結果と、を前記送信源の位置の最終出力とする位置出力部と、前記位置出力部において最終出力された前記送信源の位置に基づいて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する到来推定部と、前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値より大きいときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度が前記所定閾値以下であるときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力する到来出力部と、を備えることを特徴とする送信源位置標定装置である。
【0015】
この構成によれば、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の出力位置と送信源の真位置との間の出力誤差を減らすことができる。そして、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、受信波の到来方向の実測値を間引くのではなく、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の真位置が移動しているものの送信源の出力位置が固定されることをなくすことができる。
【0016】
また、本開示は、前記到来出力部は、前記送信源からの新たな受信波の到来方向のスペクトルにおいて、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向が、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値に近いときに、前記送信源からの受信波の到来方向の実測値として、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向を出力する一方で、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向が、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値から遠いときに、前記最大強度を与える前記送信源からの受信波の到来方向に代えて、前記送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を出力することを特徴とする送信源位置標定装置である。
【0017】
この構成によれば、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルが最適化されているならば、受信波の到来方向の推定値に基づいて、最大強度を与える受信波の到来方向の良否を判定することができる。一方で、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルが最適化されていなければ、最大強度と所定閾値との間の大小関係に基づいて、最大強度を与える受信波の到来方向の良否を判定することができる。
【0018】
また、本開示は、前記位置標定部は、前記送信源の位置を標定するための送信源運動モデルとして、前記送信源が固定点である運動モデル又は前記送信源が直線移動する運動モデルを適用することを特徴とする送信源位置標定装置である。
【0019】
この構成によれば、送信源の真位置が固定されるときも、送信源の真位置が移動するときも、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルを最適化することにより、送信源の出力位置と送信源の真位置との間の出力誤差を減らすことができる。
【発明の効果】
【0020】
このように、本開示は、送信源の位置を標定するにあたり、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときや、送信源の真位置が移動するときに、送信源の標定位置と送信源の真位置との間の標定誤差を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】従来技術の受信波の到来方向の乱れに伴なう課題を示す図である。
【図2】従来技術の送信源の真位置の移動に伴なう課題を示す図である。
【図3】本開示の位置標定システムの構成を示す図である。
【図4】本開示の第１の位置標定処理の手順を示す図である。
【図5】本開示の第１の位置標定処理の内容を示す図である。
【図6】本開示の第２の位置標定処理の手順を示す図である。
【図7】本開示の第２の位置標定処理の内容を示す図である。
【図8】本開示のモデル更新処理の概要を示す図である。
【図9】本開示の到来出力処理の手順を示す図である。
【図10】本開示の到来出力処理の内容を示す図である。
【図11】本開示の到来出力処理の内容を示す図である。
【図12】本開示の受信波の到来方向の乱れに対する解決を示す図である。
【図13】本開示の送信源の真位置の移動に対する解決を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
【0023】
（本開示の位置標定システムの概要）
本開示の位置標定システムの構成を図３に示す。位置標定システムＰは、到来方向測定装置１及び送信源位置標定装置２から構成される。送信源位置標定装置２は、位置標定部２１、位置選択部２２、位置予測部２３、位置出力部２４、到来推定部２５及び到来出力部２６から構成される。送信源位置標定装置２は、図４、図６及び図９に示す送信源位置標定プログラムを、コンピュータにインストールすることにより実現される。
本開示の位置標定システムの構成を図３に示す。位置標定システムＰは、到来方向測定装置１及び送信源位置標定装置２から構成される。送信源位置標定装置２は、位置標定部２１、位置選択部２２、位置予測部２３、位置出力部２４、到来推定部２５及び到来出力部２６から構成される。送信源位置標定装置２は、図４、図６及び図９に示す送信源位置標定プログラムを、コンピュータにインストールすることにより実現される。
【0024】
到来方向測定装置１は、移動体が搭載するアンテナが受信した送信源からの受信波を取得し、送信源からの受信波の到来方向のスペクトルを算出し、到来方向スペクトル結果に基づいて、送信源からの受信波の到来方向を算出する。ここで、送信源からの受信波の到来方向のスペクトルとして、ＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）スペクトル等が挙げられる。そして、到来方向測定装置１は、ＭＵＳＩＣスペクトルを算出したうえで、ＭＵＳＩＣスペクトル結果に基づいて、送信源からの受信波の到来方向を算出するために、各アンテナ間の受信位相差の情報、各アンテナの搭載位置の情報及び送信源の送信周波数の情報を取得する。
【0025】
位置標定部２１は、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、送信源からの受信波の到来方向の予測値（位置標定システムＰを搭載する移動体の位置と、前回の送信源の標定位置と、に基づいて算出。）と、が一致するように、送信源の位置を標定する。ここで、位置標定部２１として、カルマンフィルタ等が挙げられ、カルマンフィルタ等の状態方程式として、固定点モデル（送信源が固定）又は直線移動モデル（送信源が直線移動）等が挙げられ、カルマンフィルタ等の観測方程式として、三角測量方程式等が挙げられる。そして、位置標定部２１は、送信源の位置を標定するために、送信源からの受信波の到来方向の情報、移動体の位置姿勢の情報及び前回の送信源の標定位置の情報を取得する。
【0026】
【0027】
（本開示の第１の位置標定処理）
本開示の第１の位置標定処理の手順及び内容を図４及び図５に示す。位置選択部２２は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が極小値に到達するたびに、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。
本開示の第１の位置標定処理の手順及び内容を図４及び図５に示す。位置選択部２２は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が極小値に到達するたびに、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。
【0028】
位置予測部２３は、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。そして、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。以下に具体的に説明する。
【0029】
位置標定部２１は、時刻ｔ１以前から時刻ｔ４以降まで等しい時間間隔をおいて、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、送信源からの受信波の到来方向の予測値（位置標定システムＰを搭載する移動体の位置と、前回の送信源の標定位置と、に基づいて算出。）と、が一致するように、送信源の位置を標定する（ステップＳ１）。
【0030】
時刻ｔ１以前では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、送信源の位置の標定の開始後に未だ所定分散値より大きい（ステップＳ２、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、カルマンフィルタ等と同様、標定された送信源の位置をそのまま選択する（ステップＳ３）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0031】
時刻ｔ１以前でも、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、送信源の位置の標定の開始後に初めて所定分散値より小さくなるが（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達していない（ステップＳ４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、カルマンフィルタ等と同様、標定された送信源の位置をそのまま選択する（ステップＳ５）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0032】
時刻ｔ１では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達している（ステップＳ４、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図５の時刻ｔ１の黒丸）を選択する（ステップＳ６）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置（図５の時刻ｔ１の黒丸）を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0033】
時刻ｔ１から時刻ｔ２まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達していない（ステップＳ４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、カルマンフィルタ等と同様、標定された送信源の位置をそのまま選択する（ステップＳ５）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0034】
時刻ｔ２では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達している（ステップＳ４、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図５の時刻ｔ２の黒丸）を選択する（ステップＳ６）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ１及び時刻ｔ２に選択された送信源の位置を結ぶ線分を、時刻ｔ２に選択された送信源の位置から外挿することにより、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ３に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ３の白丸への方向）を算出する（ステップＳ６）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ３に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ３の白丸への方向）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0035】
時刻ｔ２から時刻ｔ３まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達していない（ステップＳ４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ５）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ１及び時刻ｔ２に選択された送信源の位置を結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ３に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ５）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ３に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0036】
時刻ｔ３では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達している（ステップＳ４、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図５の時刻ｔ３の黒丸）を選択する（ステップＳ６）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ２及び時刻ｔ３に選択された送信源の位置を結ぶ線分を、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置から外挿することにより、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ４に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ４の白丸の方向）を算出する（ステップＳ６）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ４に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ４の白丸の方向）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0037】
時刻ｔ３から時刻ｔ４まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達していない（ステップＳ４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ５）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ２及び時刻ｔ３に選択された送信源の位置を結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ４に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ５）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ４に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0038】
時刻ｔ４では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達している（ステップＳ４、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図５の時刻ｔ４の黒丸）を選択する（ステップＳ６）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置と時刻ｔ４に選択された送信源の位置とを結ぶ線分を、時刻ｔ４に選択されると予測された送信源の位置から外挿することにより、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ５に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ５の白丸の方向）を算出する（ステップＳ６）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ５に選択されると予測される送信源の位置の方向（図５の時刻ｔ５の白丸の方向）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0039】
時刻ｔ４から時刻ｔ５まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ２、ＹＥＳ）、極小値に到達していない（ステップＳ４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ５）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置と時刻ｔ４に選択された送信源の位置とを結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ５に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ５）。さらに、位置出力部２４は、次回に標定指標が極小値に到達する時刻ｔ５に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ７）。
【0040】
なお、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が一時的に所定分散値より大きくなったとしても、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が以前に所定分散値より小さかったときの送信源の移動方向及び移動速度の予測結果に基づいて、滑らかに移動するとともに真位置から大きくずれない出力位置を最終出力することができる。
【0041】
（本開示の第２の位置標定処理）
本開示の第２の位置標定処理の手順及び内容を図６及び図７に示す。位置選択部２２は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに（標定指標は通常は小さい。）、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。
本開示の第２の位置標定処理の手順及び内容を図６及び図７に示す。位置選択部２２は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が初めて所定分散値より小さくなったときに、及び、その後に所定時間間隔が経過するたびに（標定指標は通常は小さい。）、標定された送信源の位置を選択する。ここで、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が小さいことは、標定された送信源の位置が送信源の真位置に近いことの目安となる。
【0042】
位置予測部２３は、選択された送信源の位置に基づいて、過去から現在への送信源の移動方向及び移動速度を算出し、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度を予測する。そして、現在から将来への送信源の移動方向及び移動速度に基づいて、現在から将来への送信源の位置を予測して最終出力とするにあたり、位置標定処理を通じて予測された送信源の位置を直線的かつ連続的に繋げる。以下に具体的に説明する。
【0043】
位置標定部２１は、時刻ｔ１以前から時刻ｔ４以降まで等しい時間間隔をおいて、送信源からの受信波の到来方向の実測値と、送信源からの受信波の到来方向の予測値（位置標定システムＰを搭載する移動体の位置と、前回の送信源の標定位置と、に基づいて算出。）と、が一致するように、送信源の位置を標定する（ステップＳ１１）。
【0044】
時刻ｔ１以前では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、送信源の位置の標定の開始後に未だ所定分散値より大きい（ステップＳ１２、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、カルマンフィルタ等と同様、標定された送信源の位置をそのまま選択する（ステップＳ１３）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0045】
時刻ｔ１では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、送信源の位置の標定の開始後に初めて所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されていない（ステップＳ１４、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図７の時刻ｔ１の黒丸）を選択する（ステップＳ１５）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置（図７の時刻ｔ１の黒丸）を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0046】
時刻ｔ１から時刻ｔ２まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ１から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過していない（ステップＳ１６、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、カルマンフィルタ等と同様、標定された送信源の位置をそのまま選択する（ステップＳ１７）。そして、位置出力部２４は、標定された送信源の位置を送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0047】
時刻ｔ２では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ１から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過している（ステップＳ１６、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図７の時刻ｔ２の黒丸）を選択する（ステップＳ１８）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ１及び時刻ｔ２に選択された送信源の位置を結ぶ線分を、時刻ｔ２に選択された送信源の位置から外挿することにより、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ３に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ３の白丸）を算出する（ステップＳ１８）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ３に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ３の白丸）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0048】
時刻ｔ２から時刻ｔ３まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ２から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過していない（ステップＳ１６、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ１７）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ１及び時刻ｔ２に選択された送信源の位置を結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ３に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ１７）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ３に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0049】
時刻ｔ３では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ２から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過している（ステップＳ１６、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図７の時刻ｔ３の黒丸）を選択する（ステップＳ１８）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ２及び時刻ｔ３に選択された送信源の位置を結ぶ線分を、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置から外挿することにより、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ４に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ４の白丸）を算出する（ステップＳ１８）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ４に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ４の白丸）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0050】
時刻ｔ３から時刻ｔ４まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ３から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過していない（ステップＳ１６、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ１７）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ２及び時刻ｔ３に選択された送信源の位置を結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ４に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ１７）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ４に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0051】
時刻ｔ４では、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ３から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過している（ステップＳ１６、ＹＥＳ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置（図７の時刻ｔ４の黒丸）を選択する（ステップＳ１８）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置と時刻ｔ４に選択された送信源の位置とを結ぶ線分を、時刻ｔ４に選択されると予測された送信源の位置から外挿することにより、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ５に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ５の白丸）を算出する（ステップＳ１８）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ５に選択されると予測される送信源の位置（図７の時刻ｔ５の白丸）を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0052】
時刻ｔ４から時刻ｔ５まででは、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）は、所定分散値より小さく（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、位置予測処理は開始されており（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、時刻ｔ４から所定時間間隔（位置標定間隔より長い）が経過していない（ステップＳ１６、ＮＯ）。そこで、位置選択部２２は、標定された送信源の位置を選択しない（ステップＳ１７）。そして、位置予測部２３は、時刻ｔ３に選択されると予測された送信源の位置と時刻ｔ４に選択された送信源の位置とを結ぶ線分の長さ及び方向に基づいて、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ５に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置を補間する（ステップＳ１７）。さらに、位置出力部２４は、次回に所定時間間隔が経過する時刻ｔ５に送信源の位置が選択されるまでの送信源の位置の補間結果を、送信源の位置の最終出力とする（ステップＳ１９）。
【0053】
なお、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が一時的に所定分散値より大きくなったとしても、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が以前に所定分散値より小さかったときの送信源の移動方向及び移動速度の予測結果に基づいて、滑らかに移動するとともに真位置から大きくずれない出力位置を最終出力することができる。
【0054】
又は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が一時的に所定分散値より大きくなったとしても、送信源の位置の分散値（標定指標）が所定分散値より小さい状態から大きい状態へと遷移するまでの送信源の移動方向及び移動速度の算出結果に基づいて、滑らかに移動するとともに真位置から大きくずれない出力位置を最終出力することもできる。
【0055】
なお、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が再び所定分散値より小さくなったときには、送信源の位置の分散値（標定指標）が所定分散値より大きい状態から小さい状態へと遷移してからの送信源の移動方向及び移動速度の算出結果に基づいて、滑らかに移動するとともに真位置から大きくずれない出力位置を最終出力することができる。
【0056】
（本開示の到来出力処理）
本開示のモデル更新処理の概要を図８に示す。図８に不図示のモデル更新部は、位置出力部２４において最終出力された送信源の位置に基づいて、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデル（固定点モデル又は直線運動モデル等）を更新する。
本開示のモデル更新処理の概要を図８に示す。図８に不図示のモデル更新部は、位置出力部２４において最終出力された送信源の位置に基づいて、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデル（固定点モデル又は直線運動モデル等）を更新する。
【0057】
図８の左側では、位置出力部２４は、更新前の送信源運動モデルとして固定点モデルに基づいて、時刻ｔ１～ｔ４における送信源の出力位置を最終出力する。そして、モデル更新部は、時刻ｔ１～ｔ４における送信源の出力位置に基づいて、更新後の送信源運動モデルとして直線運動モデルを構築する。図８の右側では、位置出力部２４は、更新後の送信源運動モデルとして直線運動モデルに基づいて、時刻ｔ４～ｔ７における送信源の出力位置を最終出力する。そして、モデル更新部は、時刻ｔ４～ｔ７における送信源の出力位置に基づいて、更なる更新後の送信源運動モデルとして新たな直線運動モデルを構築する。
【0058】
なお、モデル更新部は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が極小値に到達する時刻のうち、毎回の時刻に又は数回おきの時刻に、送信源運動モデルを更新することができる。また、モデル更新部は、標定された送信源の位置の分散値（標定指標）が初めて所定分散値より小さくなった後に所定時間間隔が経過する時刻のうち、毎回の時刻に又は数回おきの時刻に、送信源運動モデルを更新することができる。
【0059】
このように、送信源の真位置が固定されるときも、送信源の真位置が移動するときも、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルを最適化することにより、送信源の出力位置と送信源の真位置との間の出力誤差を減らすことができる。
【0060】
本開示の到来出力処理の手順を図９に示す。図１の従来技術に示したように、位置標定システムＰを搭載する移動体の姿勢変化等に応じて、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じる。そして、一のアンテナの受信波と他のアンテナの受信波との相関が低くなり、受信波の到来方向のスペクトルの最大強度が低くなる。そこで、受信波の到来方向に乱れが生じれば、最終出力された送信源の位置に基づいて、最大強度を与える受信波の到来方向に代えて、受信波の到来方向の推定値を出力する。
【0061】
本開示の到来出力処理の内容を図１０及び図１１に示す。到来推定部２５は、位置出力部２４において最終出力された送信源の位置と、ＧＰＳ等を用いて測定された移動体の位置と、に基づいて、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を算出する（ステップＳ２１）。到来出力部２６は、送信源からの新たな受信波の到来方向のＭＵＳＩＣスペクトルにおいて、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向を抽出する（ステップＳ２２）。そして、送信源と移動体との間の受信波の到来経路に、マルチパス等が生じているかどうかに応じて、ステップＳ２３～Ｓ２５に示す処理を実行する。
【0062】
まず、送信源と移動体との間の受信波の到来経路に、マルチパス等が生じていないときについて説明する。図１０の左欄では、送信源からの新たな受信波の到来方向のＭＵＳＩＣスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値（要求精度に応じて適宜設定）より大きい（ステップＳ２３、ＹＥＳ）。そこで、到来出力部２６は、送信源からの受信波の到来方向の実測値として、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値ではなく、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向を、位置標定部２１に出力する（ステップＳ２４）。
【0063】
図１１の左欄では、図１０の左欄と同等の現象として、送信源からの新たな受信波の到来方向のＭＵＳＩＣスペクトルにおいて、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向が、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値に近い（ステップＳ２３、ＹＥＳ）。ここで、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値は、送信源の真位置とほぼ一致する送信源の出力位置（本開示の第１及び第２の位置標定処理を参照）に基づいて算出される。そこで、到来出力部２６は、送信源からの受信波の到来方向の実測値として、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値ではなく、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向を、位置標定部２１に出力する（ステップＳ２４）。
【0064】
次に、送信源と移動体との間の受信波の到来経路に、マルチパス等が生じているときについて説明する。図１０の右欄では、送信源からの新たな受信波の到来方向のＭＵＳＩＣスペクトルにおいて、最大強度が所定閾値（要求精度に応じて適宜設定）以下である（ステップＳ２３、ＮＯ）。そこで、到来出力部２６は、送信源からの受信波の到来方向の実測値として、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向に代えて、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を、位置標定部２１に出力する（ステップＳ２５）。
【0065】
図１１の右欄では、図１０の右欄と同等の現象として、送信源からの新たな受信波の到来方向のＭＵＳＩＣスペクトルにおいて、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向が、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値から遠い（ステップＳ２３、ＮＯ）。ここで、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値は、送信源の真位置とほぼ一致する送信源の出力位置（本開示の第１及び第２の位置標定処理を参照）に基づいて算出される。そこで、到来出力部２６は、送信源からの受信波の到来方向の実測値として、最大強度を与える送信源からの受信波の到来方向に代えて、送信源からの新たな受信波の到来方向の推定値を、位置標定部２１に出力する（ステップＳ２５）。
【0066】
つまり、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルが最適化されていなければ（送信源の移動時に固定点モデル等を適用していれば）、最大強度と所定閾値との間の大小関係に基づいて、最大強度を与える受信波の到来方向の良否を判定することができる。一方で、送信源の位置が標定されるための送信源運動モデルが最適化されているならば（送信源の移動時に直線移動モデル等を適用していれば）、受信波の到来方向の推定値に基づいて、最大強度を与える受信波の到来方向の良否を判定することができる。
【0067】
そして、位置標定システムＰを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、最終出力された送信源の位置に基づいて、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の出力位置と送信源の真位置との間の出力誤差を減らすことができる。さらに、位置標定システムＰを搭載する移動体が姿勢変化等するときに、受信波の到来方向の実測値を間引くのではなく、受信波の到来方向の推定値を出力することにより、送信源の真位置が移動しているものの送信源の出力位置が固定されることをなくすことができる。
【0068】
本開示の受信波の到来方向の乱れに対する解決を図１２に示す。図１２でも図１と同様に、送信源の真位置は移動していない。最初に、移動体がほぼ直線移動する初期段階（（１）の移動体位置）では、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じていないため、送信源の出力位置を移動しない送信源の真位置の近傍に固定することができる（（１）の出力位置）。その後、移動体が１８０°旋回する中期段階（（２）の移動体位置）では、送信源と移動体の姿勢の関係でブラインド等が生じ、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じているが、その到来方向を採用しないため、送信源の出力位置を移動しない送信源の真位置の近傍に固定することができる（（２）の出力位置）。最後に、移動体が再び直線移動する終期段階（（３）の移動体位置）では、送信源と移動体との間の受信波の到来方向に乱れが生じていないため、送信源の出力位置を移動しない送信源の真位置の近傍に固定することができる（（３）の出力位置）。よって、到来方向が乱れたときにも、初期段階、中期段階及び終期段階のすべての段階において、送信源の出力位置と移動しない送信源の真位置（移動する送信源の真位置でもよい。）との間の出力誤差を生じさせない。
【0069】
本開示の送信源の真位置の移動に対する解決を図１３に示す。図１３でも図２と同様に、送信源の真位置が移動している。最初に、送信源の移動のデータを得られないため、送信源の真位置を固定点として取り扱っている。しかし、送信源の標定指標が大きい標定初期段階では、送信源の標定位置の前回値から今回値への修正量を大きくすることができるため、送信源の出力位置を移動する送信源の真位置に追従させることができる。最後に、送信源の移動のデータを得られるため、送信源の真位置を移動点として取り扱っている。すると、送信源の標定指標が小さい位置収束段階では、送信源の標定位置の前回値から今回値への修正量を大きくすることができなくても、送信源の出力位置を移動する送信源の真位置に追従させることができる。よって、送信源の真位置が長時間移動したときにも、送信源の出力位置と移動する送信源の真位置との間の出力誤差を生じさせない。
【産業上の利用可能性】
【0070】
本開示の送信源位置標定装置及び送信源位置標定プログラムは、位置標定システムを搭載する移動体が姿勢変化等するときや、送信源の真位置が移動するときに、送信源の標定位置と送信源の真位置との間の標定誤差を減らすことができる。
【符号の説明】
【0071】
Ｐ：位置標定システム
１：到来方向測定装置
２：送信源位置標定装置
２１：位置標定部
２２：位置選択部
２３：位置予測部
２４：位置出力部
２５：到来推定部
２６：到来出力部
１：到来方向測定装置
２：送信源位置標定装置
２１：位置標定部
２２：位置選択部
２３：位置予測部
２４：位置出力部
２５：到来推定部
２６：到来出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】