デッドレコニング（推測航法）とは、過去の既知の位置から移動速度や方向の変化を計算し、現在の位置を推測する技術です。外部信号に依存しないため、屋根のある場所や地下でも位置推定が可能です。自動運転車やロボットの移動で広く利用されますが、時間が経つほど累積誤差が大きくなる特性を持っています。
デッドレコニングとは
デッドレコニングは、移動体が自身に搭載したセンサーの計測値をもとに、直前の位置からの移動量を計算して現在の位置推定を行う手法です。
詳しく解説
デッドレコニングは、GPSなどの外部からの電波やインフラに頼らず、移動体内部のセンサー情報のみで現在地を割り出す技術です。代表的なセンサーとして、車輪の回転数を測定するオドメトリや、加速度と角速度を検知するIMUが用いられます。AIを活用したロボティクスや自動運転の分野において、外部信号が途切れた際にも連続的な位置推定を維持するための基盤技術として不可欠です。しかし、センサー計測値の僅かなズレが時間の経過とともに足し合わされる累積誤差が生じるため、単独で長距離・長時間のナビゲーションを行うのには限界があります。
具体例・使われ方
具体的な利用例として、工場や倉庫で働く自律移動ロボットが挙げられます。床面にランドマークがないエリアでも、オドメトリによって自身の進行距離と旋回角を把握して移動できます。また、自動運転車がトンネル内に進入してGPS信号を受信できなくなった場合、IMUのデータを用いて一時的に自車の位置推定を継続します。さらに、地図作成と同時に自身の位置を把握するSLAM技術においても、移動の初期推測値を得るために用いられます。
似た用語との違い
GPSやLiDARを用いた外部照合方式の位置推定との主な違いは、外部情報への依存度です。GPSなどの絶対位置推定は、外部から直接座標を取得するため誤差が蓄積しませんが、遮蔽物によって通信が遮断される危険があります。一方、デッドレコニングはどのような場所でも機能しますが、走行に伴い累積誤差が増大します。現代の自律走行システムでは、これら複数のセンサー情報を組み合わせるセンサフュージョン技術により、互いの欠点を補う設計が一般的です。
注意点
最も注意すべき点は、車輪のスリップや路面の凹凸、センサーのわずかなノイズによって推測位置と実際の位置にズレが生じ、それが累積誤差として拡大し続けることです。デッドレコニング単体では長時間の正確性を保証できないため、定期的に絶対位置やランドマークによる補正処理を行う必要があります。