JPH0621792B2 - ハイブリツド式位置計測装置 - Google Patents

ハイブリツド式位置計測装置

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JPH0621792B2
JPH0621792B2 JP61148050A JP14805086A JPH0621792B2 JP H0621792 B2 JPH0621792 B2 JP H0621792B2 JP 61148050 A JP61148050 A JP 61148050A JP 14805086 A JP14805086 A JP 14805086A JP H0621792 B2 JPH0621792 B2 JP H0621792B2
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled
    • G—PHYSICS
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    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電波位置計測装置と積分位置計測装置とを
重畳させたハイブリッド式位置計測装置に関する。
〔従来の技術〕 従来のハイブリッド式位置計測装置の例としては、例え
ば、特開昭６０−１３５８１７号公報（自動車の走行案
内装置）に示されるようなものがある。
これは、電波位置計測装置たる電波航法装置と積分位置
計測装置たる推測航法装置とを備え、電波航法装置の電
波受信状態が悪くなったとき、電波航法装置を推測航法
装置に切替えて、常時正確な車両位置を計測しようとす
るものである。
しかしながら、これら従来よりのハイブリッド式位置計
測装置にあっては、電波位置計測装置の測位結果をその
まま積分位置計測装置の基準位置としていたため、電波
位置計測装置の測位結果に大きな誤差が含まれる場合に
も、これをそのまま出力したり、或いは積分位置計測装
置の基準位置をに設定してしまう結果となる。
〔発明の目的〕
この発明は上記問題点を改善し、電波位置計測装置の測
位結果に高信頼性を持たせることにより、計測位置を一
層正確なものとすることができるハイブリッド式位置計
測装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するためにこの発明では、ハイブリッド
式位置計測装置を、測位に必要な電波を受信し被測位体
の位置を測位する電波位置計測装置と、被測位体の移動
方向及び被測位体の移動速度の積を時間積分して得られ
る被測位体の移動量を基準位置に和することにより被測
位体の位置を測位する積分位置計測装置と、前記電波位
置計測装置の少なくとも２回の測位結果を前記積分位置
計測装置の測位結果と対応させ前記電波位置計測装置の
測位結果の信頼度を評価すると共に当該評価結果が良好
なとき前記電波位置計測装置の後の測位結果を前記基準
位置に設定する評価装置と、を備えて構成し、電波位置
計測装置の測位結果を常に信頼できるようにした。
〔実施例〕
以下、添付図面を用いてこの発明の実施例を説明する。
第１図はこの発明の実施例に係る車両用のハイブリッド
式位置計測装置のブロック図、第２図は該装置の測位処
理の概要を示すフローチャート、第３図及び第４図（a
），（b ），（c ），（d ）はＧＰＳ評価装置の作業
手順を示す説明図である。
第１図に示すように、位置計測装置は、電波航法装置と
してのＧＰＳ位置計測装置１と、積分位置計測装置２
と、ＧＰＳ評価装置３と、を備えて構成され、積分位置
計測装置２は、ＣＲＴを備えた経路誘導装置４と接続さ
れている。
ＧＰＳ位置計測装置１は、アンテナ５を備え、該アンテ
ナ５で捕捉した複数衛星についての衛星データに基いて
アンテナ５の位置、即ち、車両位置を計測し、計測位置
ＸＧＹＧを内部メモリＭＧに記憶するものである。
積分位置計測装置２は、ジャイロや地磁気センサ等を用
いた方位センサ６と、車速センサ７とを備えると共に、
その内部に基準位置Ｘ０Ｙ０を記憶するメモリＭ０及び
積分位置を記憶するメモリＭＩを有し、基準位置Ｘ０Ｙ
０に両センサ６，７で得られた検出値の積θ・ｖの時間
積分値∫θ・ｖ・dtを和することにより、車両の現在位
置ＸＩＹＩをメモリＭＩに更新記憶するものである。
ＧＰＳ評価装置３は測位カウンタ８とタイマ９とを有
し、ＧＰＳ位置計測装置１で計測された位置ＸＧＹＧの
信頼性が高いとき、この位置ＸＧＹＧを積分位置計測装
置２のメモリＭ０に書き込ませることにより、積分位置
計測装置の基準位置Ｘ０Ｙ０を更新するものである。
第２図にＧＰＳ評価装置３の評価処理を主体として、位
置計測装置の測位処理の概要を示した。
ＧＰＳ位置計測装置１は、複数衛星を順次又は同時的に
捕捉し、図示しない衛星データ記憶用のメモリ内容を順
次更新し続けている。
まず、ステップ２０１は１０ｍｓ単位の割り込み処理を
示している。
ステップ２０２は、ＧＰＳ衛星データが更新されたか否
かを判断する処理を示しており、更新されておれば処理
はステップ２０３へ進められ、更新されていなければ処
理はステップ２０１へ返される。
ステップ２０３はＧＰＳ位置計測装置１における現在位
置ＸＧＹＧの算出処理及びＤＯＰ（Ｄilution of Ｐ
recision）値の算出処理を示している。
ステップ２０４は、ＧＰＳ評価装置３におけるＤＯＰ値
の評価処理を示しており、ここでは、ＤＯＰ値が１０以
下であれば測位結果の信頼性が高いとして処理をステッ
プ２０５へ進め、１０より大であれば測位結果の信頼性
が低いとして処理をステップ２０１へ返す処理を行う。
ステップ２０５は、ＧＰＳ評価装置３における評価処理
を示しており、ここでは、アンテナ５に入力される電波
強度が−１６０dbm 以上あれば処理をステップ２０６へ
進め、これより小さければ測位結果の信頼性が低いとし
て処理をステップ２０１へ返す処理を行う。
ステップ２０６は、ＧＰＳ評価装置の行う評価処理を示
しており、ここでは、ＧＰＳ位置計測装置１が計測した
位置ＸＧＹＧと積分位置計測装置２が計測した位測ＸＩ
ＹＩとの距離差が２kmより小さければ処理をステップ２
０７へ進め、当該距離差が２km以上であれば測位結果の
信頼性は低いと判断して処理をステップ２０１へ返す処
理を行う。
ステップ２０７は、当該ステップ２０７を通過する処理
のサイクル時間が略５秒であるか否かをタイマ９の時間
を読み取ることで判断する処理を示しており、ここで
は、サイクル時間が略５秒であれば処理をステップ２０
８へ進め、サイクル時間が５秒より大きく離れていれば
処理をステップ２１０へ進める処理を行う。ここに５秒
という時間は、ＧＰＳ位置計測装置１における標準的作
業時間を示している。即ち、ＧＰＳ位置計測装置１は通
常５秒単位で即位処理を行い、５ｎ（ｎは整数）秒毎に
測位結果を出力するが、衛星捕捉のトラブル等により、
測位処理が遅れることがあるので、これを評価するのが
ステップ２０７の役目である。
ステップ２０８は、ＧＰＳ評価装置３における評価処理
を示しており、ここでは、ＧＰＳ位置計測装置１におけ
る前回と今回の測位結果の差距離ＬＧを積分位置計測装
置２におけるそれＬＩと比較し、その差が４０m 未満で
あれば処理をステップ２０９へ進め、その差が４０m 以
上であれば処理をステップ２１０へ進める処理を行って
いる。
ステップ２０８における比較処理の状況を第３図に示し
た。図において、Ｑ１，Ｑ２はＧＰＳ位置計測装置１に
おける前回及び今回の計測位置を、Ｐ１，Ｐ２は積分位
置計測装置２における対応位置を示している。ここに、
ステップ２０８では、図示の距離ＬＧとＬＩとを比較
し、両距離の差が４０m より小さいか否かでＧＰＳ位置
計測装置１の計測結果を評価しているのである。
ステップ２０９は、ＧＰＳ評価装置３における評価処理
を示し、ここでは、ＧＰＳ位置計測装置１における前回
と今回の測位点Ｑ１，Ｑ２を結ぶ直線と積分位置計測装
置２における前回と今回の測位点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線
との交角θ（第３図参照）が５度未満であるか否かを判
別し角度θが５度未満であれば、処理をステップ２１２
へ進め、角度θが５度以上であればＧＰＳ位置計測装置
１における測位結果は信頼性が低いとして処理をステッ
プ２１０へ進める処理を行っている。
ステップ２１０は、ステップ２０７，ステップ２０８及
びステップ２０９におけるＧＰＳ評価装置３の評価結果
が好ましくないことに鑑みて、ＧＰＳ位置計測装置１の
測位結果ＸＧＹＧを該装置１のメモリＭＧに記憶すると
共に、積分位置計測装置２の測位結果ＸＩＹＩを該装置
２のメモリＭＩに記憶する処理を示している。
ステップ２１１は、測位カウンタ８のカウント数を強制
的に１とする処理を示している。
一方、ステップ２１２以下では、ステップ２１２で前記
ステップ２１０と同様にメモリ更新処理を行い、次い
で、ステップ２１３で測位カウンタ８のカウンタ値を１
だけカウントアップする。又次いで、ステップ２１４で
カウント数が３であるか否かを判断し、３であれば処理
をステップ２１５へ進め、３でなければ処理をステップ
２１６へ進める。
ステップ２１５は、積分位置計測装置２のメモリＭ０に
ＧＰＳ位置計測装置１の計測結果ＸＧＹＧを設定する処
理を示している。ステップ２１６は、測位カウンタのカ
ウント数を強制的に２とする処理を示している。
ステップ２１７はタイマ９の計測時間をクリアする処理
を示している。
ステップ２０８〜２１６の意義は次の通りである。
第４図（a ）〜第４図（d ）に示すように、今、積分位
置計測装置２が計測した位置Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５に対応し
てＧＰＳ位置計測装置１において位置Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５
が順次計測されているとする。そこで、ステップ２１４
で測位カウンタ８のカウント数が３であるか否か、即
ち、ＧＰＳ位置計測装置１での計測結果が２回続けて信
頼性が高かったか否かを判断するのである。そして、２
回の測位結果Ｑ４及びＱ５が共に信頼性が高いと判断さ
れたとき、積分位置計測装置２は後の計測結果Ｑ５を基
準位置Ｐ０として採用し、以後の積分計測を次の位置Ｐ
６に向って実行するものである。
以上により、位置計測装置は、ステップ２０４でＤＯＰ
値を評価し、ステップ２０５で電波の受信強度を評価
し、ステップ２０６で計測位置を概略的に評価し、ステ
ップ２０７で計測サイクルを評価した上で、更に、ステ
ップ２０８で移動距離の測定値を評価し、ステップ２０
９で移動直線の傾きを評価し、ステップ２１４でこれら
ステップ２０７、及び、ステップ２０８、並びに、ステ
ップ２０９における評価がそれぞれ続けて２回良好であ
った場合にのみ積分位置計測装置の基準位置Ｐ０をＧＰ
Ｓ位置計測装置１の計測位置ＸＧＹＧで更新する。従っ
て、積分位置計測装置２に出力される電波位置計測装置
１の測定結果は例えば電波不安定の状態での測定結果を
排除して常時信頼性のあるものとなり、積分位置計測装
置の計測結果を常時高精度なものとする。
以上示した実施例では、より一層信頼度を高めることを
目的としてステップ２０７、及び、ステップ２０８並び
にステップ２０９における評価手順を直列接続とした
が、これら評価は並列的、かつ、択一的とすることも可
能である。
又、以上示した実施例では、ステップ２０８及び２０９
において前回及び今回の測定値を比較するようにした
が、測定値は例えば今回の測定値と前々回の測定値を比
較すること等可能である。
以上の実施例では電波位置計測装置の例としてＧＰＳ位
置計測装置の例を示したが、電波位置計測装置としては
この他ロランＣ等の電波航法装置を用いることができる
こと勿論である。
〔発明の効果〕
以上の通り、この発明によれば、電波位置計測装置によ
り測位された位置を、積分位置計測装置で計測された位
置と関連して評価することでその信頼性を高め、積分位
置計測装置の基準位置計測装置の基準位置を正規の位置
に設定することができるので、位置計測装置の測位の信
頼度を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例に係る車両用の位置計測装置
のブロック図、第２図は該装置の測位処理の概要を示す
フローチャート、第３及び第４図（a ），（b ），（c
），（d ）はＧＰＳ評価装置の作業手順を示す説明図
である。 １……ＧＰＳ位置計測装置 ２……積分位置計測装置 ３……ＧＰＳ評価装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】測位に必要な電波を受信し被測位体の位置
    を測位する電波位置計測装置と、被測位体の移動方向及
    び被測位体の移動速度の積を時間積分して得られる被測
    位体の移動量を基準位置に和することにより被測位体の
    位置を測位する積分位置計測装置と、前記電波位置計測
    装置の少なくとも２回の測位結果を前記積分位置計測装
    置の測位結果と対応させ前記電波位置計測装置の測位結
    果の信頼度を評価すると共に当該評価結果が良好なとき
    前記電波位置計測装置の後の測位結果を前記基準位置に
    設定する評価装置と、を備えて構成されるハイブリッド
    式位置計測装置。
  2. 【請求項２】前記評価装置は、前記電波位置計測装置に
    おける測定点間の距離を各測定点に対応する積分位置計
    測装置における測定点間の距離と比較することにより、
    両距離の差が所定量より小さいとき前記電波位置計測装
    置の測位結果は良好であると評価する特許請求の範囲第
    ２項記載のハイブリッド式位置計測装置。
  3. 【請求項３】前記評価装置は、前記電波位置計測装置に
    おける測定点を結ぶ直線方向を各測定点に対応する前記
    積分位置計測装置における測定点間を結ぶ直線の方向と
    比較することにより、両方向の差が所定量より小さいと
    き電波位置計測装置の測位結果は良好であると評価する
    特許請求の範囲第１項記載のハイブリッド式位置計測装
    置。
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