JP2000502802A - Ｇｐｓ速度を利用する改良された車両ナビゲーションシステム及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 前の位置から現在位置まで車両の位置を伝達または「推測航法」するための速度ベクトルを得るために航法衛星（ＧＰＳ）からのスピード及びヘディング成分を有する情報を利用する改良された車両ナビゲーションシステムとその方法。改良された車両ナビゲーションシステムはＧＰＳデルタレンジ測定値の全集合から算定されるＯＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機を有する。静止状態においてさえも誤差は１００メートルに達する可能性がありしかもかなりの位置ドリフトが有るので例えば自動車に応用した逐次ルートガイダンスのような或る特定の用途で用いるためにはＧＰＳ位置データだけでは精度が充分でない。ＧＰＳ速度は位置データより遥かに正確であって１ｍ／ｓ程度であり、既知の位置を順方向に伝達するために利用可能であって、ＧＰＳ位置を用いた解決方法よりも常時一層正確である。これらの速度は瞬間的であり、異なる２つの位置から算定される速度とは異なる。現在位置は、ＧＰＳ速度から求められる変位を以前の位置に加算することによって算定される。

Description

【発明の詳細な説明】 ＧＰＳ速度を利用する改良された車両ナビゲーションシステム及びその方法 発明の分野 本発明は、一般に、電磁波位置決めシステムを使用する改良された車両ナビゲ ーションシステムに関し、更に詳細には、本発明は、位置伝達のためにＧＰＳ速 度データを利用する改良された車両ナビゲーションシステムとその方法に関する 。 発明の背景 現在の車両ナビゲーションシステムは、車両位置を決定するために、例えば電 磁波位置計測システムのようなＧＰＳを使用する。この種のＧＰＳシステムは、 航法衛星タイミング及びレンジング（ＮＡＶＳＴＡＲ）大域位置計測システムで あり、防衛（ＤｏＤ）の米国国防総省によって開発された宇宙基地衛星無線航法 システムである。ＧＰＳには、ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳ及びその後継者、差動Ｇ ＰＳ（ＤＧＰ Ｓ）、又は、その他の電磁波位置計測システムが含まれる。ＮＡ ＶＳＴＡＲ ＧＰＳ受信機は、利用者に、絶えず三次元位置、速度、及び、タイ ムデータを提供する。 ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳは３個の主要セグメントによって校正される、即ち、 図１に示すようにスペース、制御、及び、ユーザセグメントである。スペースセ グメント２は地球表面上の６つの軌道平面に配置された２４個の操作衛星の公称 星座で校正される。衛星は、地球上の任意の点から一時に見える５個以上の衛星 をＧＰＳ利用者に、通常、提供するような配向において円軌道に所在する。衛星 は、ナビゲーションデータを提供するために、精密なレンジング信号および粗収 集コードレンジング信号によって変調されたＲＦ信号を同報通信する。 ＧＰＳ制御セグメント４によって算定および制御されるこのナビゲーションデ ータは、衛星時間、しの時計補正と天体暦パラメータ、暦、及び、全てのＧＰＳ 衛星に関する健康状態を含む。利用者は、この情報から、当該衛星の精密な位置 と時計（クロック）を算定する。 制御セグメントは、１つのマスター制御ステーション、及び、世界中の種々の 場所における多数のモニタステーションで構成される。各モニタステーションは 、見えている（視界内に）全てのＧＰＳ衛星を追跡し、信号測定値データをマス ター制御ステーションへパスする。そこでは、精密な衛星天体暦と衛星時計誤差 を決定するための計算が行われる。マスター制御ステーションは、各衛星からの 利用者ナビゲーションデータのアップロードを生成する。このデータは、当該衛 星により、そのナビゲーションデータメッセージの一部として、続いて再度同報 通信される。 ユーザセグメント６は、全てのＧＰＳ受信機、および、例えばアンテナ及びプ ロセッサのようなそれらのアプリケーションサポート装置の収集体である。この 装置は、正確な位置、速度、及び、タイミング測定値を得るために必要な情報を 利用者が受信し、復号し、処理することを可能にする。このデータは、特定のア プリケーション必要条件のために、受信機のサポート装置設備によって用いられ る。ＧＰＳは、航法（ナビゲーション）、測量、及び、時間転送を含む多種多様 なアプリケーションをサポートする。 ＧＰＳ受信機は、独立（スタンドアロン）モード又は他のシステムに統合され て用いられる。現在、地上基地ナビゲーションシステムは、以前に既知の位置か ら車両位置を「推測航法」するために車両スピードセンサ、レートジャイロ、及 び、リバースギヤフックアップを使用する。ただし、「推測航法」によるこの方 法はセンサ誤差の影響を受け易く、従って、精度と信頼性のためには更に高価な センサを必要とする。 ＧＰＳは、陸上応用のための利用における位置に関する支援として利用されて きた。この場合、位置伝達は、スピードとヘディングを利用する「推測航法」に よって算定される。しかし、位置伝達の決定に際して、これらのシステムは、報 告されたＧＰＳ位置に固有の誤差及びスピードとヘディングを利用する推測航法 計算における誤差の影響を受け易い。 更に、先行システムは、車両の現在位置を算定するためにマップデータベース に記憶されている道路網を使用する。これらのシステムはマップマッチングを実 施するために距離およびヘディング情報を送り、マップマッチングは道路網およ び入力されたデータに基づく現在位置を算定する。これらのシステムは、センサ を較正するためにもマップマッチングを利用する。ただし、マップマッチングは 時間を振り返り、データを時間にマッチさせなければならないので、マップマッ チングには固有の不正確さがつきものである。従って、マップマッチングは絶対 位置が地図上で識別される場合に限りセンサを較正することが可能であり、長く 真っすぐなハイウェイ上ではマップマッチングを利用するセンサの較正はかなり の長期間に亙って行われないことも有り得る。 従って、前の位置から現在の位置を決定する場合において、融通性に富み、正 確で、効率的であり、かつ、コスト効果的であって、潜在的に移動可能性を備え た車両ナビゲーションシステムが必要である。 発明の要約 前の位置から現在位置まで車両の位置を伝達または「推測航法」するための速 度ベクトルを得るために航法衛星（ＧＰＳ）からのスピード及びヘディング成分 を有する情報を利用する改良された車両ナビゲーションシステムとその方法。改 良された車両ナビゲーションシステムはＧＰＳデルタレンジ測定値の全集合から 算定されるＯＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機を有する。静止状態において さえも誤差は１００メートルに達する可能性がありしかもかなりの位置ドリフト が有るので例えば自動車に応用した逐次ルートガイダンスのような或る特定の用 途で用いるためにはＧＰＳ位置データだけでは精度が充分でない。ＧＰＳ速度は 位置データより遥かに正確であって１ｍ／ｓ程度であり、既知の位置を順方向に 伝達するために利用可能であって、ＧＰＳ位置を用いた解決方法よりも常時一層 正確である。これらの速度は瞬間的であり、異なる２つの位置から算定される速 度とは異なる。現在位置は、ＧＰＳ速度から求められる変位を以前の位置に加算 することによって算定される。 伝達開始に際し既知の点を基準点として利用できれば、この計算過程は位置デ ータを改良するはずである。例えば方向転換のような重要な操車の後で最も起き 易いマップマッチングが精度の高い基準点を作る応用方法はＧＰＳ速度に基づい た位置伝達のための優れた出発点を提供する。これは、長期テスト及び長期シナ リオにおいて速度ドリフトを排除する助けになる。従って、これらの速度は、車 両スピード及びレートジャイロスコープによる現行解決方法よりも遥かに高い精 度で車両位置を順方向に伝達するために利用できる。ＣＰＳ情報は殆ど常時利用 可能でなければならないはずなので、改良された車両ナビゲーションシステムが そのセンサに頼る程度は低く、従って、安価なセンサの使用を可能にする。改良 された車両ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ速度情報から入手したＧＰＳデー タを用いてこれらのセンサを繰り返し較正することにより、センサの精度を保持 する。改良された車両ナビゲーションシステムは、ＧＰＳデータが利用可能であ る時はいつでもセンサを較正する（例えば比較的高速において１秒間に１度）。 更に、改良された車両ナビゲーションシステムは、センサを較正するためにマッ プマッチングに頼る必要がない。マップマッチングはハードウェアにとって余り 関心がないので、システムの融通性が改良され、システムハードウェアは、マッ プマッチングに影響を及ぼすことなく、或いは、マップデータベースに変化を起 こすことなしな更新されることが可能である。ＧＰＳ速度情報が入手可能でない 場合には、センサを用いた推測航法を用いることが必要である。 本発明の一実施例において、改良された位置決定システムは、縦方向に取付け られた加速度計を用いることにより、車両スピード信号の利用を排除している。 これは、改良された位置決定システムがポータブルであることを可能にする。 図面の簡単な説明 本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な記述を読み、次に示す図面を参照 することにより明白になるはずである。 図１はＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳシステムにおける各種セグメントの全体的な説 明図である。 図２は本発明の原理に基づく改良された車両ナビゲーションシステムのバリエ ーションを示す。 図３は図２に示す改良された車両ナビゲーションシステムの一例のブロック／ データダイアグラムを示す。 図４ａ及び４ｃは生のＧＰＳ位置データを利用した車両位置の図式プロットを 示す。 図４ｂ及び４ｄはＧＰＳ速度情報を利用した車両位の図式プロットを示す。 図５は本発明の原理に基づくゼロ運動検出システムのブロックダイアグラムを 示す。 図６ａ及び６ｂは図３の改良された車両ナビゲーションシステムの一実施例の 動作の一般的なフローチャートを示す。 図７ａ−７ｃは、改良された車両ナビゲーションシステムが位置伝達のために マップヘディングを用いてＧＰＳヘディング情報を更新する方法を説明する一般 的なダイアグラムである。 本発明は種々の修正および代替形に影響され易いが、その明細については、例 を用いて図示し、詳細に説明することとする。ただし、本発明が特定の実施例に のみ限定されることを意図するものでないことを理解されたい。これとは反対に 、全ての修正事象、等価事象、及び、代替事象は、添付請求の範囲によって定義 された本発明の精神及び適用範囲内に含まれることを意図するものである。 図面の詳細な説明 以前の位置から現在の位置を決定するためにＧＰＳ速度を用いて実現可能な本 発明の原理と方法論に基づく改良された位置決定システムの実施例を以下に示す 。説明を明瞭にするために、この明細書には実際の具体化例の特徴の全てについ ては記述しない。この種のあらゆる実際的具体化例の開発においては（あらゆる 開発計画におけるように）、例えば具体化例毎に異なるシステム及びビジネス関 連 の規制条件に準拠することのような開発者が目指す特定の目標および小さな目標 を達成するためには、具体化を指向する多数の決定が為されなければならないこ とは勿論理解されるはずである。更に、この種の開発努力は複雑かつ多くの時間 を要するが、この開示の恩恵を受ける普通の熟達者にとっては、装置考案工学を 定例的に実施することを意味することが理解されるはずである。 改良された車両ナビゲーションシステムの態様は、位置決定のためにＧＰＳ信 号を利用可能な種々のシステム構成と関連して応用される。この種の車両ナビゲ ーションシステムについては、「改良された車両ナビゲーションシステム及びそ の方法」と題して本出願と同時に提出された同時係属特許出願第０８／５８０， １５０号に開示されている。当該技術分野における通常の熟練者であれば理解で きるように他の構成も可能である。 図２は自動車１２用の改良された車両ナビゲーションシステム１０の模範的な 配置構成をブロックダイアグラムの形式において示す。この実施例において、改 良された車両ナビゲーションシステム１０は、ＧＰＳ信号を受け取るためにＧＰ Ｓアンテナ１４を使用する。アンテナ１４は、仰角５度以上最小利得−３ｄＢｉ Ｃ、最大利得＋６ｄＢｉＣの右手円形分極であることが好ましい。これらの明細 書に適合するパッチ又はヘリックスアンテナが使用できる。ＧＰＳアンテナ１４ は、アンテナ１４によって受信したＧＰＳ信号を増幅するためにプリアンプ１６ に接続できる。プリアンプ１６は任意装備であり、ＧＰＳアンテナはＧＰＳ受信 機１８に直接接続できる。 ＧＰＳ受信機１８は、数個の衛星のレンジ（既知の宇宙座標における衛星と受 信機アンテナとの間の距離）を測定し、これらのレンジの幾何学的交差を算定す ることによって地理的位置を連続的に決定する。レンジを決定するには、ＧＰＳ 信号が当該衛星から当該受信機アンテナに到達するまでの所要時間を受信機１８ によって測定する。各衛星によって生成されるタイミングコードは、受信機１８ のよって生成される同じコードと比較される。受信機のコードは、衛星のコード にマッチするまでシフトされる。視レンジ測定値を求めるために、結果として得 られるタイムシフトに光速が乗じられる。 結果として得られるレンジ測定値は、大気の効果および衛星と受信機の時計誤 差に起因する伝播遅延を含むので「疑似レンジ」と呼ばれる。短期間内における 、これら疑似レンジの各々の変化も、同様に受信機１８によって測定および処理 される。「デルタ疑似レンジ」と呼ばれるこれらの測定結果は速度を算定するた めに用いられる。デルタレンジは、受信機受によって疑似レンジから算定され、 毎秒当たりのメータで表される。ＧＰＳ受信機１８は、疑似レンジ平滑化するた めに、ＧＰＳ信号の搬送波位相を追跡することが出来る。速度とタイムデータは 、通常、１秒間に１度算定される。例えば高度のような位置成分の１つが既知で あれば、受信機１６によって受信機の速度と時刻を決定するには、わずかに３つ の衛星疑似レンジ測定値だけが必要である。この場合には、３個の衛星の追跡だ けが必要である。 レンジ測定値における誤差は利用者がアクセスする２つのＧＰＳ精度レベルの うちの１つに依存する。ＰＰＳは最も正確であるが、ＤｏＤおよび或る種の認可 を得た使用者のために予約済みである。ＳＰＳは精度が劣り、一般的な公共利用 者用である。ＳＰＳ信号は、衛星利用可能性（ＳＡ）として公知のプロセスによ って或る程度意図的に精度が下げられている。ＳＡは米国国家安全性の観点から ＳＰＳの完全精度へのアクセスを制限するために用いられる。ＧＰＳ信号におけ る或る種のバイアス様誤差を補正するために差動ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）が利用可能 である。基準衛星受信機は全ての可視衛星からその調査位置までのレンジを測定 する。測定したレンジと推定レンジとの間の差は算定され、無線その他の信号を 介して、局部地域の差動装備受信機／ホストに送信される。これらの補正をレン ジ測定値に組込むことにより、それらの位置精度を改良することが出来る。 図２に示すように、ＧＰＳ受信機１８は、アプリケーションユニット２２にＧ ＰＳ測定値を提供する。アプリケーションユニット２２は、例えば、プロセッサ 、メモリ、バス、アプリケーションソフトウェアと関連回路、及び、インタフェ ースハードウェア２６のようなアプリケーション処理回路２４によって構成され る。 本発明の一実施例において、アプリケーションユニット２２はＧＰＳ受信機１８ に組込み可能である。インタフェースハードウェア２６は、アプリケーションユ ニット２２を備えた車両ナビゲーションシステム１０の種々の構成要素を統合す る。 システム１０は、例えば破線で示すような機能の組合わせを含む。例えば、改 良された車両ナビゲーションシステムは、車両位置を伝達するために、ＧＰＳ受 信機１８、加速度計２８、（或る実施例においては、最近入手可能な低コストで マイクロマシン化された加速度計の直交軸加速度計が使用される）、および、マ ップデータベース３０に頼る事が出来る。追加的な実施例において、改良された 車両ナビゲーションシステム１０は、本発明の他の態様に基づき、加速度計２８ 、走行距離計２９、及び、マップデータベース３０を使用する。別の実施例は、 スピードセンサ３４、例えば、ジャイロ、コンパス、または、差動走行距離計の ようなヘディングセンサ３６、、及び、１方向又は２方向通信リンク３８を備え ることができる。当該技術分野における通常の熟達者でわれば理解できるように 、本発明の態様を組み込んで他の構成および組み合わせも可能である。更に、改 良された車両ナビゲーションシステムには、様々な自動車機能を制御し、これに 関する情報を提供する高度のドライバ情報システムを組み込むことが出来る。 図３は、改良された車両ナビゲーションシステムの或る特定の実施例が備えた 融通性及び精度を表す改良された車両ナビゲーションシステム１０に関するブロ ック及びデータフローダイアグラムを示す。ＧＰＳ受信機１８は、位置情報、速 度情報、疑似レンジ、及び、デルタ疑似レンジをセンサ積分器４０に供給する。 センサ積分器４０は、車両に関する現在の位置を決定するために速度情報を用い る。この実施例において、ＧＰＳ速度情報が利用可能ではない倍には、センサ積 分器４０は、現在の位置を決定するために、利用可能なデルタレンジ測定値を用 いてＧＰＳ速度を算定できる。ＧＰＳ速度情報は、１組のデルタレンジ測定値か ら導出され、デルタレンジ測定値の１つの部分集合だけが利用可能である場合に は、車両ナビゲーションシステムは、デルタレンジ測定値の当該部分集合からＧ ＰＳ速度情報を導出することができる。車両ナビゲーションシステムは、起動に 際してＧＰＳ位置情報を現在位置として使用し、その他の作動期間中には、現在 位置に対するチェックとして使用する。現在位置がチェックに失敗した場合には 、現在位置の代わりにＧＰＳ位置を使用できる。 ＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合には、或る特定の実施例は、センサから 車両位置を伝達するために用いられる情報を入手できる。多重軸加速度計である センサ２８は、少なくとも２つの直交軸（横方向、縦方向、及び／又は垂直）に 関する加速度情報をアプリケーションユニットに提供する。走行距離計２９は、 加速度計から導出された情報の代わりに使用できる情報を提供する。他の利用可 能な情報には、走行距離計距離とＧＰＳヘディング、距離計算とマップヘディン グ、ＧＰＳスピード情報とマップヘディング、ジャイロヘディングと縦方向スピ ード、及び、その他の情報が含まれる。 マップデータベース３０は、例えば道路網のようなマップ情報を記憶し、アプ リケーションユニット２２にマップ情報を提供する。マップデータベースは、或 るレベルの既知精度、信頼性、または、定義済みエラー誤差を持たねばならない 。この実施例において、街路セグメントヘディングの全ての変化は、固定した測 定値誤差を伴ったヘディングを有する形状点として表される。ディスプレイ及び キーボードを含む利用者インタフェース３２は、利用者と改良された車両ナビゲ ーションシステム１０との間の対話を可能にする。この実施例において、現在の ヘディングとマップヘディングとの間の差がスレショルド値未満である場合には 、ヘディングとしてマップヘディングが用いられる。可能であれば、アプリケー シ ＯＰはＧＰＳエンジンにおいて自動的に算定される共通変数即ち精度の位置希釈 クトルを出力するカルマンフィルタ配置構成に入力され得る。 ＧＰＳが利用可能であっても利用不可能であってもあらゆる場合に、センサ積 分器４０は、現在位置と速度（スピードとヘディング）をマップマッチングブロ ック４２に供給する。マップマッチングブロック４２は当該車両がその上を走行 することが決定された当該道路セグメントに関する例えばヘディング及び提案さ れる位置のような道路セグメント情報を提供する。センサ積分器４０は、現在位 置を更新するためにマップマッチングブロック４２によって提供されるヘディン グを用いて速度情報のヘディング成分を更新することが出来る。マップマッチン グブロック４２が良好なマッチ状態であることを表示する場合には、マップマッ チした位置によって現在位置を置き換え可能である。そうでないならば、センサ 積分器は、速度情報を用いて、前の位置を現在位置に伝達する。従って、センサ 積分器４０は現在位置を決定し、ユーザインタフェース、及び／又は、ルートガ イダンスブロック４６へ現在位置を供給する。 同様に、マップマッチングブロック４２は、例えば、距離スケールファクタ、 及び／又は、オフセット、及び、旋回レートスケールファクタ、及び／又は、オ フセットのような補正データをセンサ較正ブロック４４に提供する。同様に、セ ンサ積分器４０は、センサ較正ブロック４４にも補正データを提供する。ただし 、センサ積分器４０からの補正データはＧＰＳ情報に基づく。従って、ＧＰＳ情 報に基づいた正確な補正データは、センサ２８（２或いは３軸加速度計）、並び に、特定の実施例に応じて他のセンサ２９、３４、及び、３６を較正するために 連続的に入手可能である。マップマッチングブロックからの補正データは、マッ プ情報と現在位置との間に良好なマッチ状態が現れるまでは、センサ較正ブロッ ク４４によって無視されることもあり得る。マップマッチング４９高度に正確な マッチが、例えば方向変換のような重要な操車の後で最も現れ易い場合には、マ ップマッチしている位置が、本発明の原理に基づいた位置伝達のために基準点ま たは起動位置として用いられる。 センサ較正ブロック４４は、例えば、センサ２８及び２９に関するスケールフ ァクタ及びゼロファクタのようなセンサ較正パラメータを含み、センサ２８−３ ６を較正するために、センサ積分器４０に較正パラメータを提供する。一実施例 において、システムは、そのプロセッサを用いて、センサ積分器４０とセンサ較 正４４をＧＰＳエンジン１８に組み合わせることが出来る。或る特定の実施例に おいて、ルートガイダンスとユーザインタフェース、センサ積分器４０とセンサ 較正４４は、アプリケーション指向集積回路（ＡＳＩＣ）において実施される。 現在位置の精度が高いこと（例えば、孤立した旋回におけるマップマッチした 位置）が決定される場合には、改良された車両ナビゲーションシステム１０は、 既知の位置を用いて現在位置を更新することが出来る。現在では以前の位置であ る既知の位置から或る距離だけ車両が移動した後で、改良された車両ナビゲーシ ョンシステムは、以前の位置から現在位置へ車両位置を正確に伝達しなければな らない。 車両位置を算定するために実施される計算は３個の座標フレームにおいて行わ れる。車両位置は、測地学座標（緯度、経度、高度）において報告される。非Ｇ ＰＳデータは、車体またはプラットホーム座標において提供される。ＧＰＳ速度 、及び、位置の速度伝達に用いられる方程式は、北、東、下方フレームで行われ る。 測地学フレームは球面三角法に基づく地球中心地球固定（ＥＣＥＦ）座標によ る表現である。これは、マッピングデータベースが使う座標フレームである。そ の単位は、ジオイドからの高さを表す度とメータ変位である。これらの座標は、 地球位置計測システム（ＧＰＳ）によって用いられる地球モデルであるＷＧＳ− ８４地球モデルに関する座標である。これは、マッピングデータベースを参照す る北米基準１９８３年（ＮＡＤ ８３）システムに数学的に等価である。北東下 方フレームは、座標軸が真北、真東、及び、真下（地球に垂直）方向を指す車両 に固定された右手直交座標系である。車体座標は、原点をナビゲーションユニッ トに置き、ｘ軸が車両の鼻方向を指し、右軸が車両の右ドアを指し、ｚ軸が地球 に垂直に下方を指す右手正規直交座標系を形成する。 ＧＰＳが利用可能な状態において、この特定の実施例が正常操車されている場 合における、車両位置の算定および加速度計と走行距離計の較正のために用いら れる方程式を次に示す。 定義次の肩付き文字はデータの起源を表わすために用いられる。 Ｇ＝ＧＰＳ Ａ＝加速度計 Ｏ＝走行距離計 次の添字は妥当時間または積分期間いずれかの時間を表わすために用いられる。 ｔ ＝ 現在時間 ｔ−１＝ 現行データがセットされる以前に最後にデータがセットされた 時間 ｔ−２＝ ｔ−１以前にデータがセットされた時間 ｔ−１とｔ−２は必ずしも１秒間の差を意味するとは限らずデータ収集時間、及 び／又は、データ妥当時間のみを表すことに注意されたい。次の添字は座標基準 フレームを表わす。 Ｎ＝北東下方 Ｂ＝車体（鼻右ドア下方） Ｇ＝測地的（緯度経度高さ） 非ＧＰＳセンサからの情報を使う場合には、それらのデータは、車体フレーム から北東下方フレームまで回転させることが必要である。これは、真北から車両 の鼻軸まで度で表したヨー軸のまわりの回転である。このための方程式を次に示 す。 定常状態位置伝達方程式は速度ろ加速度の物理的定義に基づく。現行位置は前 の位置に速度の積分と加速度の重積分を加えた値に等しい。 次の情報は時間ｔにおいて収集される。 次に示す他の情報は、時間ｔにおいて我々にとって使用可能であるが、前の時 間に収集された情報である。 ＧＰＳが入手可能であり、有効位置と速度解を生成した場合、車両位置伝達に は次の方程式が用いられる。 或いは この方程式は、現在位置が、前の位置に、ＧＰＳ速度（ベクトル）にデルタタ イムを乗じた値を加算し、更に２期間前からのＧＰＳ加速度を加算し、それから 、２期間前からの加速度計加速度（修正率）を減算し、更に、現在の秒からの加 速時計加速度を加えた値に等しいことを意味する。 同様に、この秒において算定される値を次に示す。 （１）東向きと北向き速度との逆正接として算定されるＧＰＳヘディング： （２）時間ｔ−１において有効なＧＰＳ速度および時間ｔ−１から時間ｔまでの 縦方向加速時計加速度の重積分から算定される時間ｔ−１からｔまでの距離： （３）ＧＰＳ速度及び時間ｔ−２から時間ｔ−１まで加速度から算定される時間 ｔ−２から時間ｔ−１までの距離。 これは、車両速度センサ及び縦方向加速度計の両方に関する較正係数として使 われる。 （４）時間ｔ−２と時間ｔ−１とにおいて算定したＧＰＳヘディングから求めた 時間ｔ−２から時間ｔ−１までのヘディングの変化。これは、横方向加速度計に 関する修正率として使われる。 ＧＰＳ速度情報から伝達された位置から得られる位置データは、逐次行われる 車両位置伝達にとって精度が充分でないＧＰＳ位置データよりも一層平滑である 。例えば、図４ａ及び４ｃは、車両に関する生のＧＰＳ位置情報の位置プロット を示し、図４ｂ及び４ｄは、ＧＰＳ速度情報を用いて同じ通路を介して行われる 車 両位置伝達を示す。図に示すように、ＧＰＳ速度情報ははるかに滑らかな車両位 置プロット供給する。 ＧＰＳ速度情報が利用可能ではない場合にシステム精度を維持するためには、 各センサが較正されている必要がある。較正は、ＧＰＳ受信機１８からの公知の 良質データを用いて実施されるものとする。ＧＰＳ受信機１８の速度精度は毎秒 当たり１メートル以内でなくてはならない。１．５ｍ／ｓ未満の低速度状態にお いては、ＧＰＳ速度情報はの精度は低下する。ＧＰＳ速度情報は、毎秒当たり１ つの割合で特定の１組の加速度計データにマッチするようにタイムタグされる。 地図マッチングは修正率を提供するが、これらの修正率は長期傾向に基づくもの であって、任意の特定期間と直接的に関連しない。ＧＰＳ速度を用いたセンサの 較正は、通常、以下に示すセンサに関係する。 走行距離計（車両速度センサ）の較正。走行距離計の出力はカウンタのチック の個数であり、所定個数のチックが走行した直線距離の１単位に等しい。一例と して、ＧＭ車両速度センサの４０００パルスが１マイルに相当する。このための デフォルト値は工場設定され、較正された値はＦＬＡＳＨに記憶される。走行距 離計は、有効なＧＰＳデータが入手可能である場合にＧＰＳ速度と同一期間に生 じる加速度から１秒間に１度の割合で較正される。 横方向加速度計。横方向加速度計は求心性の加速度を測定する。それは、次の 方程式から旋回角度を計算するために使われる、即ち、ラジアンで表した旋回角 度は求心性加速度と接線速度との商に等しい。横方向加速度計は、較正されるこ とを必要とする２つの値を持つ、即ち、ゼロオフセットとスケールファクタであ る。ゼロオフセットは、加速状態が存在しない場合において加速度計が出力する 測定値である。スケールファクタは、加速度のＧ数を算定するために、加速度計 読取り値と加速度計ゼロオフセットとの間の差だけ乗算される数である。ゼロ運 動検出システムは、加速度計のゼロオフセット値を計算するために使われる。Ｇ ＰＳ速度の第１導関数はスケールファクタ較正を計算するために用いられる。 縦方向加速度計。縦向加速度計は車両の鼻／尾部軸に沿った加速度を測定する 。 正の加速度は鼻方向（順方向）に向かい、負の加速度は車両の後部に向かう。縦 方向加速度計は、較正する必要のある２つの値を持つ、即ち、ゼロオフセットと スケールファクタである。ゼロオフセットは、加速状態が存在しない場合におい て加速度計が出力する測定値である。スケールファクタは、加速度のＧ数を算定 するために、加速度計読取り値と加速度計ゼロオフセットとの間の差だけ乗算さ れる数である。ＧＰＳ速度の第１導関数はスケールファクタ較正を計算するため に用いられる。 図５に示すゼロ運動検出システムはＧＰＳ速度情報における曖昧さを解決する ために用いられる。図５は、運動信号を提供する運動センサ６４（この実施例に おいては直交軸加速度計）を備えたゼロ運動検出するシステムである。増幅器６ ５は、運動信号を増幅し、この実施例の場合には、運動信号は、アナログからデ ジタルへのコンバータ６７においてディジタル化される。運動信号は、アプリケ ーションユニット２２のセンサフィルタブロック６９に供給される。車両航法（ ナビゲーション）は、例えば加速度計、ジャイロ、または、圧電センサのような 運動センサ６４からの運動信号のサンプルをスレショルドと比較することによっ てゼロ運動状態を決定する（スレショルドは、車両振動特性により、当該ユニッ トを搭載している車両のタイプに関して決定されるか、或いは、例えば走行距離 計、ＧＰＳ、または、ＤＧＰ Ｓのようなゼロ運動を触発する他のセンサを用い て設定可能な運動センサに関するスレショルドである）。車両ナビゲーションシ ステムは、ゼロ運動状態が検出された場合には、ゼロオフセットを決定するため に少なくとも１つのサンプルを使用する。或る期間に亙って少なくとも２つのサ ンプルを比較し、これらのサンプルを平均して、運動センサ６４に関するゼロオ フセットを求めることが好ましい。ゼロ運動状態が存在する場合には、車両ナビ ゲーションシステムはゼロ運動フラグ７１をセットし、少なくとも１つのサンプ ルを用いて、処理済み運動信号を提供するセンサに関するゼロオフセットを決定 する。 同様に、システムは、運動信号、または、ゼロオフセットを計算するために使 われる生のデータを提供するセンサに関するゼロオフセットを反映するオフセッ トデータ信号７３を提供する。ゼロ運動状態を検出すると、速度がゼロであるの で、車両ナビゲーションシステムは、低速ＧＰＳ測定値の曖昧さを分解出来る。 ＧＰＳ速度はゼロにならない。従って、１．５ｍ／ｓ未満の低速度状態において は曖昧さが存在する。ゼロ運動フラグがオンである場合には、当該システムは動 いていないので、曖昧さは解決される。従って、当該システムはヘディングを凍 結し、そして、速度のスピード成分をゼロにセットすることもできる。 車両ナビゲーションシステムと共に使われるゼロ運動検出システムについては 、「改良された車両ナビゲーションシステム用ゼロ運動システム」と題し、本出 願と同時に登録された同時係属米国特許出願第０８／５７９，９０３号に一層詳 細に記述されている。 図６ａ及び６ｂは、改良された車両ナビゲーションシステム１０が、多重直交 軸加速度計２８と走行距離計２９を用いて、前の位置を現在位置に伝達する方法 を説明する全体的なフローチャートを示す。過程１５０において、改良された車 両ナビゲーションシステムは、当該車両が既に述べたゼロ運動状態にあるかどう かを判定する。そうであれば、当システムは、過程１５２において、距離変化を ゼロにセットし、ヘディングと現在位置を固定し、ゼロオフセットを較正する。 車両が動いているとシステムが判定した場合には、システムはＧＰＳ解決が利 用可能であるかどうかを決定するために過程１５４に進む。ＧＰＳが利用可能で ある場合には、システムは、現在位置を決定するためにＣＰＳ速度情報を使用す る。速度計算にはＧＰＳデルタレンジが使用されるので、１．５ｍ／ｓ以上の速 度において、ＧＰＳ速度情報は非常に正確である。位置伝達のためにＧＰＳ速度 を使用することは多くの利点を持つ。例えば、ＧＰＳ受信機は、固有のドリフト を持たないので、較正を必要とせず、また、ＧＰＳ測定値は、直交軸加速度計を 較正するために使用出来る。更に、センサを非常に頻繁に使う必要がないので、 一層安価な加速度計を使用することが可能であり、また、センサは、ＧＰＳ測定 値を用いて非常に頻繁に較正することが出来る。ＧＰＳ受信機は、車両とは独立 しているので、可搬性を助長し、車両走行距離計及びリバースギアとの連結を必 要としない。 過程１５６に示すように、システムは次のように東方および北方加速度を算定 する。 e-acc=e-vel-last.e-vel （１） n-acc=n-vel-last.n-vel （２） 加速度は次のように東方および北方変位を算定するために用いられる。 e-dist=(e-vel^*Δt)+1/2(e-acc^*Δt)²) （３） n-dist=(n-vel^*Δt)+1/2(n-acc^*Δt)²) （４） 現在位置は次のように算定される。 lat=lat+(n-dist^*degrees/meter) （５） lat=lat+(n-dist^*degrees/meter) （６） ここに、度／メータは、赤道からの距離が増すにつれて経度の１度におけるメー タの縮小要素を考慮にいれた場合のメータから度への変換係数を表す。最終的に 、過程１５６において、システムは、上記方程式からの情報を用いて例えば、加 速度計スケールファクタ及び走行距離計距離のようなセンサ項目を較正する。車 両速度が１．５ｍ／ｓ以上であれば較正は毎秒１度（スケールファクタ）発生す るので、システムはこれらのセンサを良好に較正された状態に維持することがで きる。 過程１５４におけるＧＰＳによる完全解決が利用可能でない場合には、システ ムは、過程１５８において、任意のＧＰＳ測定値が利用可能であるかどうかをチ ェックする。そうであれば、システムは、過程１６０において、デルタレンジ測 定値の利用可能な部分集合から速度情報を算定する。過程１６２において速度情 報が良好である場合には、システムは、過程１６４において、この実施例におけ る加速度スケールファクタ及び走行距離計を較正することなしに、現在位置を計 算する。過程１６２において、ＧＰＳ速度が良好でないと決定された場合には、 システムは、過程１６６において、ＧＰＳ速度のヘディング成分をチェックする 。ＧＰＳヘディング成分が有効なであると決定された場合には、過程１６８にお い て、走行距離計を用いて距離変化がセットされ、そして、ＧＰＳデルタレンジ測 定値から算定されたＧＰＳヘディングを用いてヘディングがセットされる。代り に、走行距離計は使用されず、使われず、距離は、縦方向加速度情報から導出さ れる。過程１７０において、システムは、このヘディングと距離に関して、次の 方程式を用いて位置（緯度、経度）を計算する。 e-dist=ΔDist^*sin(heading) （７） n-dist=ΔDist^*cos(heading) （８） 東方および北方距離を計算した後でシステムは、方程式５と６を用いて車両位置 を決定するが、この実施例の場合にはここでは較正は行われない。 システムが、程１６６において、ＧＰＳヘディングが有効なでない（ＧＰＳ封 鎖、または、低速度）と決定するか、或いは、過程１５８において、ＧＰＳ測定 値が不十分であると決定した場合には、当該システムは、直交軸加速度計に依存 する。一層正確なＧＰＳシステムを使用しない限り、１．５ｍ／ｓ未満の速度ス においては、ＧＰＳ速度情報は誤差を生じる。例えば、ＤＧＰＳを使用する物車 両ナビゲーションシステムにおいては、システムの精度が比較的高いので、スレ ショルド速度は比較的低い。従って、車両ナビゲーションシステムは、直交軸加 速時計からの横方向と縦方向の加速度情報を用いて距離の変化を決定するために 、過程１７２に進む。過程１７４において、システムは、加速度計からの経度方 向距離を走行距離計の距離と比較し、これらの間の差がスレショルド値を越えた 場合には、過程１７６においては走行距離計の距離が用いられる。差がスレショ ルドより小さい場合には、過程１７８における距離として、加速度計距離または 走行距離計距離が使用できる。本発明の幾らかの態様によれば当システムは、直 交軸加速度計のみに依存することが出来る。点線で画いた過程１７３に示すよう に、走行距離計を使用しない場合には、縦方向加速度情報から距離が導出される 。一旦距離の変化が決定されると、システムは、過程１８０において、ヘディン グを決定するために、次の方程式を用いて位置を算定する。 スピード ＝ ΔDist/Δt （９） Δθ ＝ a_lat(横方向加速度)／縦方向スピード （１０） ヘディング ＝ ヘディング＋Δθ（３６０度法） （１１） ヘディングを決定した後で、システムは、東方および北方距離を決定するために 方程式７と８を使用し、位置を決定するために方程式５と６を使用する。 本発明の幾つかの態様に従い、本システムは直交軸加速時計にのみ頼ることが できる。過程１７３に破線で示すように、走行距離計が使用されない場合には、 縦方向加速度情報から距離が導出される。前の位置から現在の位置まで車両位置 を伝達するための多重直交軸加速度情報の使用については、「多重軸加速度計を 使用する改良された車両ナビゲーションシステム及びその方法」と題し、本出願 と同時に提出された同時係属米国特許出願第０８／５８０，１７７号に更に詳細 に記述されている。 過程１５６、１６４、１７０、または、１８０において初期現在位置を決定し た後で、システムは、過程１８２に進み、ここで現在位置がＧＰＳ位置と比較さ れる。現在位置がＧＰＳ位置からの許容距離内にある場合には、システムは、過 程１８４における現在位置が有効であると決定する。有効でない場合には、シス テムは、過程１８６において、現在位置をＧＰＳ位置と交換する。この点におい て、システムは、地図マッチング過程８８に、速度とヘディング成分を持つ位置 と速度を送る。 マップデータベース３０の構成に応じて、例えば、現在の位置および前の位置 に基づくヘディングと距離、現在の位置、及び、各々に関する特性指数(ＦＯＭ) のような他の情報をマップマッチングブロック１８８に送ることができる。地図 マッチングブロック１８８は、マップマッチした現在位置、距離、ヘディング、 各々に関するＦＯＭ、及び、較正データを送り返す。この実施例において、地図 マッチングブロック１８８は、マップデータベース３０（図１）に問い合わせて 、車両が横切ることを決定した地図上の通路セグメントのヘディングを求める。 地図マッチングブロック１８８は、現在のヘディングとマップヘディングとの間 の差がスレショルド内に記入されている場合には、更新された現在位置を求める た めに、ＧＰＳ、及び／又は、センサ計算に基づいて決定された現在位置と関連し ているヘディングを更新する。従って、地図マッチングブロック１８８は、ＧＰ Ｓ速度情報に基づくヘディング、過程１８６のＧＰＳ位置情報に基づいたヘディ ング、センサからのヘディング、或いは、例えば全ての生入力がカルマンフィル タに入るような実施例のように、ＧＰＳとセンサ情報の組合わせを介して決定さ れた現在位置基づくヘディングを更新するためにマップヘディングを使用する。 図７ａに示すように、この特定実施例は、（速度情報（積分済み）から求めた 変位１９４と１９６を前の位置に加算することにより）前の位置１９１を現在位 置１９２に伝達するためにＧＰＳ速度情報を使用する。図７ｂにおいて、ＧＰＳ 情報が利用可能ではない場合には、車両ナビゲーションシステムは、ヘディング と距離１９８を用いて、前の位置１９１を現在位置１９２に伝達するためにセン サ情報を使用する。ＧＰＳヘディング（或いは、ＧＰＳを使用しないならば、セ ンサからの現在ヘディング）とマップヘディングとの間の差がスレショルド内に 有る場合には、位置伝達のためのヘディングとしてマップヘディングが用いられ る。車両ナビゲーションシステム１０は、代替案としての別の方法道でこれを達 成することが出来る。例えば、図６ｃに示すようにＧＰＳ速度を用いる場合、Ｇ ＰＳとマップヘッディングがスレショルド内に有れば、車両ナビゲーションシス テム１０は、マップヘディング２０２と直線配置するために、ＧＰＳ速度ベクト ル２００を回転させ、そして、回転されたＧＰＳ速度ベクトル２０４を変位を求 めるために積分する。図に示すように、更新された現在位置２０６は、直交変位 ２０８と２１０を前の位置１９１に適用することによって求められる。 誤差は、通常、ジャイロ又はコンパスにおけるドリフトエラーに起因するヘデ ィング決定に関係する。変位は、試験し易く、そして、ＧＰＳ測定値およびセン サにおける最も正確な成分の１つであり、従って、システムは、ＧＰＳ速度情報 または例えば加速度計のような推測航法センサからの全変位を使用する。従って 、改良された車両ナビゲーションシステムは、マップヘディングを用いてヘディ ングが訂正できるので感度の低い低コストセンサを使用できる。 図７ｃは、マップヘディング２０２と直線配列となるように速度ベクトル２０ ０をプロジェクトし、プロジェクトされた速度２１２を変位２１４及び２１６を 得るために積分することによりＧＰＳヘディング、ひいては、現在位置を更新す る代替方法を示す。システム１０は、変位２１４２１６を前の位置１９１に適用 することによって更新された現在位置１９２を得る。利用可能な情報及び特定の 実施例に応じて、改良された車両ナビゲーションシステムは、マップマッチング ブロック１８８によって提供される情報に異なって反応し得る。 改良された車両ナビゲーションシステムは、大量の時間に亙ってＧＰＳ情報が 利用可能であるので、位置計測および高頻度のセンサ較正のためにＧＰＳ情報を 高度に信頼する。ＧＰＳが利用可能である場合には、改良された車両ナビゲーシ ョンシステムは、現在位置に関する全体チェックを提供し、高度に信頼できると マップマッチング１８８が決定した場合に用いられる位置及びヘディング訂正デ ータを提供するためにマップマッチングブロック１８８を使用することが出来る 。この特定実施例において、現在位置（マップマッチングなし）は毎秒１度の割 合で決定される。マップマッチング１８８に関する最新のコール以来１５メート ル以上車両が移動完了した場合には、現在位置はマップマッチング１８８にパス される。車両が高速で移動しつつある場合には、システムは、毎秒１度の最高レ ートにおいて、各現在位置決定毎に、マップマッチング８８へ進む。ＧＰＳが利 用可能できないか又は信頼できない場合には、改良された車両ナビゲーションシ ステムは、信頼できる充分に較正された加速度計を備え、従って、改良された車 両ナビゲーションシステムは、位置計測およびセンサ較正に関して、マップマッ チングブロック１８８からの情報に一層信頼することができる。 従って、改良された車両ナビゲーションシステムは、更に高頻度で加速度計を 較正するためにＧＰＳ情報を使用可能であり、そして、完全な停止状態において 更新実施が可能であるので、例えば、融通性、モジュール性、及び、低コストに おける精度のような幾つかの重要な利点を提供する。本システムはＧＰＳ速度情 報を非常に信頼しているので、車両位置を伝達するために利用できるこれらの利 点が得られる。ＧＰＳ速度情報は、ＧＰＳ位置データ（約１００ｍ以内）より一 層信頼できる（約１ｍ／ｓ以内）。ＧＰＳ速度情報が伝達した位置から得られる 位置データは、車両位置逐次伝達用としても精度的に充分でないＧＰＳ位置デー タよりも一層平滑である。 前述の例及び検討によって開示された本発明の原理は種々のナビゲーションシ ステム構成及びセンサを用いて実現できる。改良された車両ナビゲーションシス テムは、例えば、可搬性と設置コストを改良するためにＧＰＳが利用可能でない 場合に、走行距離計の部接を使用せず、また、加速度計入力から距離情報を入手 することなく実現可能である。更に、改良された車両ナビゲーションシステムは 、全てのＧＰＳ測定値が利用可能である場合にはＧＰＳ信号から推測航法情報を 入手可能であり、全てではないがＧＰＳ信号が利用可能である場合にはその加速 度計を使用する。当該技術分野における熟達者は、ここに図示および記述されて いるた例としての適用方法に厳密に従うことなく、また、次の請求項の範囲に記 述されている本発明の真の精神及び適用範囲から逸脱することなしに、本発明に とって、これら及び様々な他の修正及び変更を実行することが可能であることを 容易に認識するはずである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月１５日（１９９７．１２．１５） 【補正内容】 請求の範囲 １．ＧＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機（１８）を有する改良された車両 ナビゲーションシステム（１０）において、前記の車両ナビゲーションシステム （１０）が或る期間に亙って前記のＧＰＳ速度情報に基づく変位を算定し、現在 位置（１９２）を得るために前記の車両ナビゲーションシステム（１０）が前の 位置（１９１）に前記の変位を加算するシステム。 ２．請求項１記載のシステムにおいて、前記システムが前記のＧＥＳ速度情報 から東方及び北方変位を決定し、前記の現在位置を得るために前記の東方及び北 方変位を前記の前の位置適用するシステム。 ３．請求項１記載のシステムにおいて、更に、前記のＧＰＳ速度情報が利用可 能でない場合において車両位置を伝達するために利用される情報を提供するセン サ（２８）を有し、前記のセンサ（２８）を較正するために前記の車両ナビゲー ションシステム（１０）が前記のＧＰＳ速度情報から較正情報を決定するシステ ム。 ４．請求項３記載のシステムにおいて、センサ（２８）が縦方向及び横方向加 速度情報を提供する直交軸加速度計（２８）を有し、前記の直交軸加速度計（２ ８）を較正するために前記の車両ナビゲーションシステム（１０）が前記のＧＰ Ｓ速度情報から縦方向及び横方向較正情報を決定するシステム。 ５．請求項１記載のシステムにおいて、更に、低速ＣＰＳ情報の曖昧さを解決 するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供するゼロ運動検出シ ステム（２２）を有するシステム。 ６．前記のＧＰＳ速度情報が複数のデルタレンジ測定に基づいて計算される請 求項１に従う改良されたナビゲーションシステム（１０）。 ７．前記のナビゲーションシステム（１０）が、第１の疑似レンジ測定値及び これに続く第２の疑似レンジ値に基づいて前記デルタレンジ測定値を計算し、第 １及び第２の疑似レンジ測定値が異なるＧＰＳ衛星（２）から受信され、前記の 期間が前記第１の疑似測定値及び第２の疑似レンジ測定値の間で生じ、前記の変 位が前記の期間に渡って前記ＧＰＳ速度を積分することによって計算される、請 求項６記載の改良された車両ナビゲーションシステム（１０）。 ８．現在の乗物の位置（１９２）を前の乗物の位置（１８１）から決める方法 であり、 ａ）ＧＰＳ速度情報を与え、 ｂ）或る期間に渡って前記のＧＰＳ速度情報に基づいて変位を計算し、 ｃ）前記の変位を使用して、前記前の位置を前記現在の乗物の位置（１９ ２）に伝える過程を含む方法。 ９．前記の過程ｂ）が東及び北変位を前記のＧＰＳ速度情報から決め、前記の 過程ｃ）が前記の東及び北変位を前記の前の位置に与えて、前記の現在の位置を 得ることを含む請求項８記載の方法。 １０．ゼロ運動状態を検出する際にゼロ運動信号を与えて、低速度ＧＰＳ情報 の曖昧性を除去する過程を含む請求項８記載の方法。 １１．請求項８記載の方法において、 前記ＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合において車両位置を伝達するために 利用されるセンサ情報を提供する過程と、 前記のセンサ（２８）を較正するために前記のＧＰＳ速度情報から較正情報を 決定する過程とを有する方法。 １２．請求項８記載の方法において、 直交軸加速度計により縦方向及び横方向加速度情報を提供する過程と、 前記の直交軸加速度計を較正するために前記のＧＰＳ速度情報から縦方向及び 横方向較正情報を決定する過程とを有する方法。 １３．請求項８記載の方法において、 複数のデルタレンジに基づいて前記のＧＰＳ速度を算定する過程を有する方法 。 １４．請求項１３記載の方法において、 複数対の疑似レンジ測定値ペアを受け取る過程を有し、前記各疑似レンジ測定 値は異なる衛星から受信され、 前記の疑似レンジ測定値の異なる１対から複数のデルタレンジ測定値の各々を 算定する過程とを有する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＧＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機を備える改良された車両ナビゲー ションシステムにおいて、前記の車両ナビゲーションシステムが前の位置を現在 位置へ伝達するためにＧＰＳ速度情報を利用するシステム。 ２．請求項１記載のシステムにおいて、前記のシステムが、前記のＣＰＳ速度 情報から東方および北方変位を決定し、前記の現在位置を得るために前記の東方 および北方変位を前記の前の位置に適用するシステム。 ３．請求項１記載のシステムにおいて、更に、前記ＧＰＳ速度情報が利用可能 ではない場合において車両位置を伝達するために使用する情報を提供するセンサ を有し、前記のセンサを較正するために前記の車両ナビゲーションシステムが前 記のＧＰＳ速度情報から較正情報を決定するシステム。 ４．請求項３記載のシステムにおいて、前記のセンサが縦方向および横方向加 速度情報を提供する直交軸加速度計を有し、前記の直交軸加速度計を較正するた めに前記の車両ナビゲーションシステムが前記のＧＰＳ速度情報から縦方向およ び横方向較正情報を決定するシステム。 ５．請求項１記載のシステムにおいて、更に、低速ＣＰＳ情報の曖昧さを解決 するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供するゼロ運動検出シ ステムを有するシステム。 ６．改良された車両ナビゲーションシステムにおいて、 ＧＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機を有し、前の位置を現在位置へ伝達す るために前記の車両ナビゲーションシステムがＧＰＳ速度情報を利用し、前記の システムが前記のＧＰＳ速度情報から東方及び北方変位を決定し、前記の現在位 置を得るために前の位置に前記の東方及び北方変位を適用し、 前記ＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合において車両位置を伝達するために 利用する情報を提供するセンサを有し、前記の車両ナビゲーションシステムが前 記センサを較正するために前記のＧＰＳ速度情報から較正情報を決定するシステ ム。 ７．請求項６記載のシステムにおいて、前記センサが直交軸加速度計であるシ ステム。 ８．請求項６記載のシステムにおいて、更に、低速ＧＰＳ情報の曖昧さを解決 するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供するゼロ運動検出シ ステムを有するシステム。 ９．改良された車両ナビゲーションシステムにおいて、 ＧＰＳ速度情報を提供するＧＰＳ受信機を有し、前の位置を現在位置へ伝達す るために前記の車両ナビゲーションシステムがＧＰＳ速度情報を利用し、前記シ ステムが前記のＧＰＳ速度情報から東方及び北方変位を決定し、前記の現在位置 を得るために前記の東方及び北方変位を前記の前の位置に適用し、 縦方向及び横方向加速度情報を提供する直交軸加速度計を有し、前記の直交軸 加速度計を較正するために前記の車両ナビゲーションシステムが前記のＧＰＳ速 度情報から縦方向及び横方向較正情報を決定し、 低速ＧＰＳ情報の曖昧さを解決するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運 動信号を提供するゼロ運動検出システムを有するシステム。 １０．前の車両位置から現在の車両位置を決定する方法において、 ＧＰＳ速度情報を提供する過程と、 前の位置を現在位置へ伝達するために前記のＧＰＳ速度情報を利用する過程と を有する方法。 １１．請求項１０記載の方法において、更に、前記の過程が、 前記のＧＰＳ速度情報から東方及び北方変位を決定する過程と、 前記の現在位置を得るために前記の東方及び北方変位を前記の前の位置に適用 する過程とを有する方法。 １２．請求項１０記載の方法において、更に、低速ＣＰＳ情報の曖昧さを解決 するためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供する過程を有する方 法。 １３．請求項１０記載の方法において、更に、 前記のＧＰＳ速度情報が利用可能でない場合において車両位置を伝達するため に利用されるセンサ情報を提供する過程と、 前記センサを較正するために前記のＧＰＳ速度情報から較正情報を決定する過 程とを有する方法。 １４．請求項１０記載方法において、 直交軸加速度計により縦方向及び横方向加速度情報を提供する過程と、 前記の直交軸加速度計を較正するために前記のＧＰＳ速度情報から縦方向及び 横方向較正情報を決定する過程とを有するシステム。 １５．前の車両位置からの現在の車両位置を決定する方法において、 ＧＰＳ速度情報を提供する過程と、 前記のＧＰＳ速度情報から東方及び北方変位を決定する過程と、 前記の現在位置を得るために前記の東方及び北方変位を前記の前の位置に適用 する過程と、 直交軸加速度計により縦方向及び横方向加速度情報を提供する過程と、 前記のＧＰＳ速度情報から縦方向及び横方向較正情報を決定する過程と、 前記の較正情報を用いて前記の直交軸加速度計を較正する過程とを有する方法 。 １６．請求項１５記載の方法において更に、低速ＧＰＳ情報の曖昧さを解決する ためにゼロ運動状態の検出に際してゼロ運動信号を提供する過程を有する方法。