JP2000329570A - 移動体用衛星測位装置及びカーナビゲーションシステム - Google Patents
移動体用衛星測位装置及びカーナビゲーションシステムInfo
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Abstract
て好適な、カーナビゲーションの機能を必要としないユ
ーザーに対しても必要外のコストを強いることのない、
小型化が図れる移動体用衛星測位装置及びカーナビゲー
ションシステムを提供する。 【解決手段】 移動体用衛星測位装置10が、GPSア
ンテナ17を介して受信した衛星からの受信信号に含ま
れる位置情報に基づいて移動体の現在位置を測位する測
位手段11と、移動体の移動状態に対応した状態検出信
号を出力する状態検出手段12,15と、この状態検出
手段から出力される状態検出信号と現在位置の測位信号
とに基づいて移動体の推定位置を演算する演算手段11
と、を備えたものである。
Description
おける推定位置を演算する機能を備えた移動体用衛星測
位装置及びカーナビゲーションシステムに関する。
はカーナビゲーション等、ユーザーの指向に応じて様々
なアプリケーション・ソフトウエアを実行可能にしたカ
ーコンピューティングシステムが、移動体に搭載されて
いる。
カーナビゲーションのアプリケーション・ソフトウエア
を実行する場合、自車の絶対位置、移動速度、進行方位
などを計測するために、移動体用衛星測位装置が用いら
れる。
例を示す。移動体用衛星測位装置(測位手段)51は、
GPSアンテナ52を介して受信したGPS衛星からの
信号を受信してトラッキングすることにより、自車の
「位置、移動速度、進行方位」を算出し、この算出結果
をGPSデータ出力としてシリアルライン53を介して
カーコンピューティングシステム54のサポート・モジ
ュール55に出力する。この場合、捕捉している衛星の
数が3つで2次元測位、4つ以上で3次元測位が可能と
なり、2次元測位で算出できる位置データは、「緯度、
経度」であり、3次元測位で算出できる位置データは
「緯度、経度、高度」である。
PUモジュール56は、カーナビゲーションのアプリケ
ーション・ソフトウェアを実行して、ユーザーに対する
音声案内あるいは地図表示などを行う。
/Oには一般的に汎用非同期式送受信機構(UART)
が利用され、ここから出力されるシリアルデータを受け
るサポート・モジュール55とCPUモジュール56間
は、プロトコル制御情報(PCI)バス57によってイ
ンターフェースがなされている。
ンピューティングシステム54がカーナビゲーションの
アプリケーション・ソフトウエアを実行するために利用
できる情報が、移動体用衛星測位装置51からのデータ
のみであり、カーナビゲーションの専用システムと比べ
て自車位置推定能力が劣るという問題がある。
は、自車位置決定のために移動体用衛星測位装置51か
ら入力される絶対位置情報に加えて、ジャイロセンサと
自動車からのスピードセンサの情報を利用して、自車の
移動距離および進行方位を推定するデッド・レコニング
(Dead Reckoning(以降、DR))を実
行して、これらの情報から総合的に得られる結果に対
し、マップマッチングを行うのが一般的であるからであ
る。
成例が提案される。この例では、サポート・モジュール
55の中に、ジャイロセンサ58からのデータのインタ
ーフェースとしてのアナログ・デジタル・コンバータ
(ADC)59と、スピードセンサ60のインターフェ
ースとしてのカウンタ61が設けられている。これらの
データをサポート・モジュール55を通して取り込み、
PCIバス57を介してCPUモジュール56に出力す
ることにより、CPUモジュール56ではDRとGPS
による複合的な自車位置推定のアプリケーション・ソフ
トウェアを実行することが可能となる。
ビゲーションのアプリケーション・ソフトウェアを実行
するために、移動体用衛星測位装置51、ジャイロセン
サ58、スピードセンサ60の各々のハードウェア・イ
ンターフェースを専用に備えることは、カーコンピュー
ティングシステム54が、ユーザーの指向に応じて様々
なアプリケーションを実行可能にするとした、利点およ
び思想に反することになる。また、車載用のカーコンピ
ューティングシステム54においては、機器を小型にし
なければならないという条件があるために、データ・イ
ンターフェースのためのコネクタ類を多く備えることは
物理的な制約を受けるという問題がある。
ェースを減らすために、移動体用衛星測位装置51、ジ
ャイロセンサ58をカーコンピューティングシステム5
4の中に取り込む選択肢も考えられるが、この場合もカ
ーコンピューティングシステム54の思想に反すること
は上記と同様である。また、機器の小型化の妨げになる
とともに、カーナビゲーションの機能を必要としないユ
ーザーに対して必要外のコストを強いることにもなる。
ティングシステムに接続されて好適な、カーナビゲーシ
ョンの機能を必要としないユーザーに対しても必要外の
コストを強いることのない、小型化が図れる移動体用衛
星測位装置及びカーナビゲーションシステムを提供する
ことにある。
移動体に設けられ、当該移動体の現在位置を測位するた
めの、衛星を用いた移動体用衛星測位装置において、こ
の移動体用衛星測位装置が、前記衛星からの受信信号に
含まれる位置情報に基づいて当該移動体の現在位置を測
位する測位手段と、前記移動体の移動状態に対応した状
態検出信号を出力する状態検出手段と、この状態検出手
段から出力される状態検出信号と前記現在位置の測位信
号とに基づいて前記移動体の推定位置を演算する演算手
段と、を備えたことを特徴とするものである。
のにおいて、状態検出手段がジャイロセンサであること
を特徴とするものである。
のにおいて、状態検出手段がスピードセンサであること
を特徴とするものである。
ずれかに記載のものにおいて、演算手段から出力される
移動体の推定位置を表す出力信号を所定伝送信号に変換
する信号変換手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
のにおいて、所定伝送信号の伝送システムがデイジー・
チェーンであることを特徴とするものである。
のにおいて、所定伝送信号がユニバーサル・シリアル・
バスを介して伝送されることを特徴とするものである。
を可能にしたカーコンピューティングシステムと、この
カーコンピューティングシステムに接続され、当該移動
体の現在位置を測位するための、衛星を用いた移動体用
衛星測位装置とを備えたカーナビゲーションシステムに
おいて、前記移動体用衛星測位装置が、前記衛星からの
受信信号に含まれる位置情報に基づいて当該移動体の現
在位置を測位する測位手段と、前記移動体の移動状態に
対応した状態検出信号を出力する状態検出手段と、この
状態検出手段から出力される状態検出信号と前記現在位
置の測位信号とに基づいて前記移動体の推定位置を演算
する演算手段と、この演算手段からの出力信号を所定伝
送信号に変換する信号変換手段と、を備え、前記カーコ
ンピューティングシステムが、前記所定伝送信号を受け
るインターフェースを備えたことを特徴とするものであ
る。
のにおいて、状態検出手段がジャイロセンサであること
を特徴とするものである。
のにおいて、状態検出手段がスピードセンサであること
を特徴とするものである。
いずれかに記載のものにおいて、演算手段から出力され
る移動体の推定位置を表す出力信号を所定伝送信号に変
換する信号変換手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
のものにおいて、所定伝送信号の伝送システムがデイジ
ー・チェーンであることを特徴とするものである。
のものにおいて、所定伝送信号がユニバーサル・シリア
ル・バスを介して伝送されることを特徴とするものであ
る。
に基づいて説明する。
ーティングシステムを示す。このカーコンピューティン
グシステム1はCPUモジュール2とサポート・モジュ
ール3とを持ち、サポート・モジュール3とCPUモジ
ュール2間は、PCIバス4によってインターフェース
がなされている。このサポート・モジュール3は、ユニ
バーサル・シリアル・バス(USB)を介して伝送され
る信号を受けるインターフェース5を持ち、このインタ
ーフェース5にはUSBハブ6が接続されている。この
USBハブ6には、例えばCD、MD等のチェンジャー
7,8、テレビジョン9等、種々の装置が接続可能であ
り、この実施形態では、カーナビゲーションのアプリケ
ーション・ソフトウェアを実行するために、移動体用衛
星測位装置10が接続されている。
ンテナ17を介して受信したGPS衛星からの信号をト
ラッキングすることにより、自車の「位置、移動速度、
進行方位」を算出し、この算出結果をGPSデータとし
て出力する測位手段11を備えるほかに、デッド・レコ
ニング(DR)のために必要なセンサであるジャイロセ
ンサ(状態検出手段)12と、そのインターフエースと
してのADC13と、DRのために必要なもう一つの情
報であるスピードセンサ14からのスピードパルスを取
り込むインターフェースとしてのカウンタ(状態検出手
段)15と、USB変換部16とを備える。
り、この移動体用衛星測位装置10は、絶対位置推定手
段としてのGPS衛星測位に加え、自車の相対移動距離
および進行方位の推定を行うDRの機能を持つことにな
る。このGPS衛星測位とDRによる複合的な自車位置
推定は、測位手段11が持つCPU(演算手段)におい
て行われる。このCPUの出力信号はUARTを用いた
シリアルライン18を通じてUSB変換部16に対して
入出力される。
いた入出力シリアルデータをUSBに変換する作業を行
う。尚、USB変換部という呼称は一般的なものではな
く、説明の便宜上用いているものである。このUSB変
換部16の存在によって、移動体用衛星測位装置10と
カーコンピューティングシステム1間の通信は、USB
を介して行うことが可能になっている。
的な自車位置推定(演算)を、測位手段11が持つ当該
CPUが実行するとき、各々の演算を完全に独立して行
うのではなく、GPS衛星の捕捉数、およびジャイロセ
ンサ12出力とスピードセンサ14の校正状況から総合
的に判断して随時適切な解を出力する。
ングシステム1にUSBを介して送信され、このカーコ
ンピューティングシステム1のCPUモジュール2で
は、この測位解に対してマップマッチングなどの処理を
実行する。
げて以下に説明する。
捉しており、かつジャイロセンサ12出力とスピードパ
ルスが十分に校正されている状態では、GPS衛星測位
解とDR解を共に推定フィルタのパラメータとして使用
する。この条件が最も高い精度で自車位置推定を行える
条件である。
捉しているが、ジャイロセンサ12出力とスピードパル
スのどちらか一方あるいは両方が十分に校正されていな
い状況では、GPS衛星測位解を出力解とする。
るが、ジャイロセンサ12出力とスピードパルスが十分
に校正されている状況においては、絶対位置として信頼
性の高かった最も近い過去の測位位置からDRの結果を
用いて推定した現在位置を出力解とする。
り、実際の推定フィルタのアルゴリズムでは、最も高い
信頼性が得られると期待できる解を合理的に演算し最終
的な出力解とすることが望ましい。
は、ユーザーの要求するアプリケーション・ソフトが外
部ユニットを必要とする場合には、主にUSBを介して
必要な外部ユニットを接続することによって、ハードウ
ェアに関する自由度を高めることを最大の利点としたシ
ステムである。
10がシリアルデータをUSBに変換するUSB変換部
16を持つことにより、他の外部ユニット7,8,9と
並列的に、この移動体用衛星測位装置10を、USBハ
ブ6を介してカーコンピューティングシステム1に接続
することが可能になる。
ングシステム1においてカーナビゲーション専用システ
ムと同等の性能を有するアプリケーション・ソフトウェ
アを実行する場合に、移動体用衛星測位装置10がGP
S衛星測位解とDR解の両方から合理的に自車位置推定
位置を算出するためのハードウェアとソフトウェアを備
えているため、カーコンピューティングシステム1にジ
ャイロセンサ12やスピードセンサ14用のインターフ
ェースを設ける必要がなくなる。
のコネクタ類を多く備える必要がなくなり、機器の小型
化を達成することが可能になる。
直列型(デイジー・チェーン)接続が可能である。この
場合、USBハブ6を介することなく、図2に示すよう
に、カーコンピューティングシステム1に移動体用衛星
測位装置10及び他の外部ユニット7,8,9をデイジ
ー・チェーンで結ぶことも可能である。
ウェア構成の一部が異なった例を示したもので、測位手
段11の中にADC13とカウンタ15を備えている点
のみが異なっており、その他は基本的に同じである。通
常、測位手段11は演算用のCPUを備えており、この
CPUがADC13やカウンタ15のどちらか一方ある
いは両方を内部に有している場合が多く、図3はそれら
の両方を持っている場合の例を示し、この実施形態で
は、測位手段11の中のADC13とカウンタ15を有
効利用することができる。
サ12が移動体用衛星測位装置10に納められている
が、ジャイロセンサ12を移動体用衛星測位装置10の
外部に何らかのインターフェースを介して設置する選択
肢も存在し、この違いが本発明の構成を限定するものに
はならない。
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。
ングシステム1に使用される外部ユニットとしての移動
体用衛星測位装置10の基板、或いは移動体用衛星測位
装置10をマウントするための基板に、ジャイロセンサ
12及びスピードセンサ14用のインターフェイス回路
を設け、この移動体用衛星測位装置10のCPUにDR
演算機能を併せて持たせることにより、測位性能を著し
く向上させた移動体用衛星測位装置を提供すると共に、
この移動体用衛星測位装置とホストであるカーコンピュ
ーティングシステム間の通信をUSBを介して行う構成
としたものであり、この趣旨を逸脱しない限り本発明に
包含される。
グシステムに接続されて好適な、カーナビゲーションの
機能を必要としないユーザーに対しても必要外のコスト
を強いることのない、小型化の図れるものが提供され
る。
る。。
る。。
Claims (12)
- 【請求項1】 移動体に設けられ、当該移動体の現在位
置を測位するための、衛星を用いた移動体用衛星測位装
置において、 この移動体用衛星測位装置が、 前記衛星からの受信信号に含まれる位置情報に基づいて
当該移動体の現在位置を測位する測位手段と、 前記移動体の移動状態に対応した状態検出信号を出力す
る状態検出手段と、 この状態検出手段から出力される状態検出信号と前記現
在位置の測位信号とに基づいて前記移動体の推定位置を
演算する演算手段と、 を備えたことを特徴とする移動体用衛星測位装置。 - 【請求項2】 前記状態検出手段がジャイロセンサであ
ることを特徴とする請求項1記載の移動体用衛星測位装
置。 - 【請求項3】 前記状態検出手段がスピードセンサであ
ることを特徴とする請求項1記載の移動体用衛星測位装
置。 - 【請求項4】 前記演算手段から出力される移動体の推
定位置を表す出力信号を所定伝送信号に変換する信号変
換手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載の移動体用衛星測位装置。 - 【請求項5】 前記所定伝送信号の伝送システムがデイ
ジー・チェーンであることを特徴とする請求項4記載の
移動体用衛星測位装置。 - 【請求項6】 前記所定伝送信号がユニバーサル・シリ
アル・バスを介して伝送されることを特徴とする請求項
4記載の移動体用衛星測位装置。 - 【請求項7】 移動体の位置表示を可能にしたカーコン
ピューティングシステムと、このカーコンピューティン
グシステムに接続され、当該移動体の現在位置を測位す
るための、衛星を用いた移動体用衛星測位装置とを備え
たカーナビゲーションシステムにおいて、 前記移動体用衛星測位装置が、 前記衛星からの受信信号に含まれる位置情報に基づいて
当該移動体の現在位置を測位する測位手段と、 前記移動体の移動状態に対応した状態検出信号を出力す
る状態検出手段と、 この状態検出手段から出力される状態検出信号と前記現
在位置の測位信号とに基づいて前記移動体の推定位置を
演算する演算手段と、 この演算手段からの出力信号を所定伝送信号に変換する
信号変換手段と、 を備え、 前記カーコンピューティングシステムが、 前記所定伝送信号を受けるインターフェースを備えたこ
とを特徴とするカーナビゲーションシステム。 - 【請求項8】 前記状態検出手段がジャイロセンサであ
ることを特徴とする請求項7記載のカーナビゲーション
システム。 - 【請求項9】 前記状態検出手段がスピードセンサであ
ることを特徴とする請求項7記載のカーナビゲーション
システム。 - 【請求項10】 前記演算手段から出力される移動体の
推定位置を表す出力信号を所定伝送信号に変換する信号
変換手段を備えたことを特徴とする請求項7〜9のいず
れかに記載のカーナビゲーションシステム。 - 【請求項11】 前記所定伝送信号の伝送システムがデ
イジー・チェーンであることを特徴とする請求項10記
載のカーナビゲーションシステム。 - 【請求項12】 前記所定伝送信号がユニバーサル・シ
リアル・バスを介して伝送されることを特徴とする請求
項10記載のカーナビゲーションシステム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11135488A JP2000329570A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 移動体用衛星測位装置及びカーナビゲーションシステム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11135488A JP2000329570A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 移動体用衛星測位装置及びカーナビゲーションシステム |
Publications (1)
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ID=15152910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11135488A Pending JP2000329570A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 移動体用衛星測位装置及びカーナビゲーションシステム |
Country Status (3)
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