地磁気方位センサとジャイロスコープの航法センサ複合化による自動直進アルゴリズム

低コスト姿勢角センサの開発車両の位置・方位・傾斜角の計測は農用車両の自動化やPFを実現するためには重要な要件である。本研究では方位角・傾斜角を計測する低コスト姿勢角センサの開発を目的とした。さらに,姿勢角センサにGPSをハイブリットして絶対方位・位置・傾斜角を計測できる航法センサモジュール(NSM)を構築した。1)振動ジャイロを3個,傾斜計を2個使用して相対方位と傾斜角を計測する姿勢角センサパッケージを試作した。縦幅150mm,横幅110mm,高さ65mm,重量540gと従来の姿勢角センサ(IMU)に比べ小型・軽量・低コスト化できた。2)試作した姿勢角センサとGPSをハイブリットして絶対方位・位置・傾斜角を計測できる航法センサモジュールを構築した。振動ジャイロとGPSを使用してドリフトを推定すると同時に絶対方位を取得し,傾斜角を使用してGPSの傾斜補正を行った。また,GPSの計測周期間の位置データをデッドレコニングによって補償するシステムとした。3)アスファルト平坦路面,傾斜草地,人工悪路の3種類の条件で走行試験を行い,航法センサモジュールの精度を評価した結果,高精度に位置・方位・傾斜角を計測できた。機能・精度・コストの観点から判断して,開発した航法センサモジュールは位置・方位・傾斜角を観測する航法システムとしての目標仕様を十分に達成し,農用車両の自動化やPFに有効に利用することができると考えられる。

低コスト姿勢角センサの開発車両の位置・方位・傾斜角の計測は農用車両の自動化やPFを実現するためには重要な要件である。本研究では方位角・傾斜角を計測する低コスト姿勢角センサの開発を目的とした。さらに,姿勢角センサにGPSをハイブリットして絶対方位・位置・傾斜角を計測できる航法センサモジュール(NSM)を構築した。1)振動ジャイロを3個,傾斜計を2個使用して相対方位と傾斜角を計測する姿勢角センサパッケージを試作した。縦幅150mm,横幅110mm,高さ65mm,重量540gと従来の姿勢角センサ(IMU)に比べ小型・軽量・低コスト化できた。2)試作した姿勢角センサとGPSをハイブリットして絶対方位・位置・傾斜角を計測できる航法センサモジュールを構築した。振動ジャイロとGPSを使用してドリフトを推定すると同時に絶対方位を取得し,傾斜角を使用してGPSの傾斜補正を行った。また,GPSの計測周期間の位置データをデッドレコニングによって補償するシステムとした。3)アスファルト平坦路面,傾斜草地,人工悪路の3種類の条件で走行試験を行い,航法センサモジュールの精度を評価した結果,高精度に位置・方位・傾斜角を計測できた。機能・精度・コストの観点から判断して,開発した航法センサモジュールは位置・方位・傾斜角を観測する航法システムとしての目標仕様を十分に達成し,農用車両の自動化やPFに有効に利用することができると考えられる。