JP2001272239A - マップマッチング結果をフィードバックさせたｇｐｓレシーバ - Google Patents
マップマッチング結果をフィードバックさせたｇｐｓレシーバInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 あらゆる状況に於いて、ＧＰＳ測位演算に用
いられるカルマンフィルタの収束を常に正しい方向へ導
くことのできるＧＰＳレシーバを提供する。 【解決手段】 マップマッチング結果Ｘ０（ｔ−１）を
フィードバックする入力端子を備えてＧＰＳレシーバを
構成することにより、カーナビゲーションシステムにお
けるマップマッチング結果をＧＰＳレシーバ内部に取り
込む。ＧＰＳレシーバ内部の演算手段は、自車が交差点
を曲がった直後の状況では、カルマンフィルタの推定値
Ｘ（ｔ）の演算の定義を、 X(t)=M(t){X0(t-1)-X(t-1)} + K´{Y(t)-X(t-1)} + X(t
-1) として、演算を実行する。また、ＧＰＳ信号が遮蔽され
ている状況では、カルマンフィルタの定義を、 X(t)=M(t){X0(t-1)-X(t-1)} + X(t-1) として、演算を実行する。
いられるカルマンフィルタの収束を常に正しい方向へ導
くことのできるＧＰＳレシーバを提供する。 【解決手段】 マップマッチング結果Ｘ０（ｔ−１）を
フィードバックする入力端子を備えてＧＰＳレシーバを
構成することにより、カーナビゲーションシステムにお
けるマップマッチング結果をＧＰＳレシーバ内部に取り
込む。ＧＰＳレシーバ内部の演算手段は、自車が交差点
を曲がった直後の状況では、カルマンフィルタの推定値
Ｘ（ｔ）の演算の定義を、 X(t)=M(t){X0(t-1)-X(t-1)} + K´{Y(t)-X(t-1)} + X(t
-1) として、演算を実行する。また、ＧＰＳ信号が遮蔽され
ている状況では、カルマンフィルタの定義を、 X(t)=M(t){X0(t-1)-X(t-1)} + X(t-1) として、演算を実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測位演算結果の精
度を高めるためにカルマンフィルタを用いるＧＰＳレシ
ーバ及びカーナビゲーションシステムに関する。
度を高めるためにカルマンフィルタを用いるＧＰＳレシ
ーバ及びカーナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＧＰＳレシーバでは、測位演算
結果の精度を高めるためにカルマンフィルタが用いられ
ている。カルマンフィルタは、過去の測位履歴を参照す
る推定フィルタである。カルマンフィルタの推定値Ｘ
（ｔ）が正しい方向に収束されていれば、ＳＡ（Select
ive Availability）による誤差、受信機ノイズによる誤
差等のＧＰＳ測位に於いて含まれる各誤差要因による影
響が軽減される。
結果の精度を高めるためにカルマンフィルタが用いられ
ている。カルマンフィルタは、過去の測位履歴を参照す
る推定フィルタである。カルマンフィルタの推定値Ｘ
（ｔ）が正しい方向に収束されていれば、ＳＡ（Select
ive Availability）による誤差、受信機ノイズによる誤
差等のＧＰＳ測位に於いて含まれる各誤差要因による影
響が軽減される。
【０００３】図３は、従来のカーナビゲーションシステ
ムの構成を示している。なお、図３はＧＰＳレシーバ２
８で算出されるＧＰＳ測位データに対するカルマンフィ
ルタの演算と、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ３０で実行される演算
を機能ごとにブロック化して表している。ＧＰＳレシー
バ２８では、所定の時間間隔（例えば１秒間隔）でＧＰ
Ｓ測位データＹ（ｔ）が算出される。ＧＰＳレシーバ２
８におけるカルマンフィルタ２６は、時刻ｔにおける推
定値Ｘ（ｔ）を前記数２の定義、 によって、算出する。ここで、Ｘ（ｔ−１）は、所定の
時間間隔で算出される推定値Ｘ（ｔ）の時刻ｔよりも１
つ前の時刻における過去の推定値であり、ｄｅｌａｙ６
で遅延されることによって得られる。
ムの構成を示している。なお、図３はＧＰＳレシーバ２
８で算出されるＧＰＳ測位データに対するカルマンフィ
ルタの演算と、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ３０で実行される演算
を機能ごとにブロック化して表している。ＧＰＳレシー
バ２８では、所定の時間間隔（例えば１秒間隔）でＧＰ
Ｓ測位データＹ（ｔ）が算出される。ＧＰＳレシーバ２
８におけるカルマンフィルタ２６は、時刻ｔにおける推
定値Ｘ（ｔ）を前記数２の定義、 によって、算出する。ここで、Ｘ（ｔ−１）は、所定の
時間間隔で算出される推定値Ｘ（ｔ）の時刻ｔよりも１
つ前の時刻における過去の推定値であり、ｄｅｌａｙ６
で遅延されることによって得られる。
【０００４】前記数２の右辺における第１項は推定値Ｘ
（ｔ）に修正を与えるための要素である。また、Ｋ
（ｔ）は、時刻ｔにおけるカルマンゲインを表してお
り、カルマンゲインコントロール１において算出され
る。カルマンゲインＫ（ｔ）は、カルマンフィルタの状
態表現を定義するシステムパラメータ、状態表現に含ま
れる、システム雑音の分散σＶ ２及び観測雑音の分散σ
Ｗ ２等の諸パラメータを決定することによって算出され
る。
（ｔ）に修正を与えるための要素である。また、Ｋ
（ｔ）は、時刻ｔにおけるカルマンゲインを表してお
り、カルマンゲインコントロール１において算出され
る。カルマンゲインＫ（ｔ）は、カルマンフィルタの状
態表現を定義するシステムパラメータ、状態表現に含ま
れる、システム雑音の分散σＶ ２及び観測雑音の分散σ
Ｗ ２等の諸パラメータを決定することによって算出され
る。
【０００５】一方、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ３０において、Ｄ
Ｒ演算部１５は、角速度センサ信号、車速パルス信号の
各センサ信号に基づいてデッドレコニング（Dead recko
ning）を実行する。さらに、ＤＲ演算部１５は、ＧＰＳ
測位演算結果（Ｘ（ｔ））とデッドレコニング測位結果
夫々に対する誤差推定値を算出し、これらの誤差推定値
に基づいて夫々の測位結果の評価することで、ＧＰＳ測
位演算結果とデッドレコニング測位結果とを統合した測
位解を出力する。
Ｒ演算部１５は、角速度センサ信号、車速パルス信号の
各センサ信号に基づいてデッドレコニング（Dead recko
ning）を実行する。さらに、ＤＲ演算部１５は、ＧＰＳ
測位演算結果（Ｘ（ｔ））とデッドレコニング測位結果
夫々に対する誤差推定値を算出し、これらの誤差推定値
に基づいて夫々の測位結果の評価することで、ＧＰＳ測
位演算結果とデッドレコニング測位結果とを統合した測
位解を出力する。
【０００６】マップマッチング部１６では、統合された
測位解に対して、地図データベース１７から得られる情
報との比較によりマップマッチングを行って、最終的な
自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を出力する。通常、マッ
プマッチング結果であるＸ０（ｔ）は、ＧＰＳ測位演算
結果よりも精度が高い。
測位解に対して、地図データベース１７から得られる情
報との比較によりマップマッチングを行って、最終的な
自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を出力する。通常、マッ
プマッチング結果であるＸ０（ｔ）は、ＧＰＳ測位演算
結果よりも精度が高い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＧＰＳ測位演算におい
て、カルマンフィルタの推定値が一度誤った方向に向か
ってしまうと、その誤差の蓄積が取り除かれるまでには
しばらく時間がかかることが知られている。この状況
は、例えば、ＧＰＳレシーバがマルチパスの影響を受け
たＧＰＳ信号を捕捉し、誤った擬似距離（ＧＰＳレシー
バが測定した、ＧＰＳ衛星とＧＰＳレシーバ自身の距
離）を算出し、ＧＰＳ測位演算に使用した場合に発生す
る。
て、カルマンフィルタの推定値が一度誤った方向に向か
ってしまうと、その誤差の蓄積が取り除かれるまでには
しばらく時間がかかることが知られている。この状況
は、例えば、ＧＰＳレシーバがマルチパスの影響を受け
たＧＰＳ信号を捕捉し、誤った擬似距離（ＧＰＳレシー
バが測定した、ＧＰＳ衛星とＧＰＳレシーバ自身の距
離）を算出し、ＧＰＳ測位演算に使用した場合に発生す
る。
【０００８】自車がトンネル等を通過したことにより、
ＧＰＳ信号の遮蔽が続いた場合には、ＧＰＳ測位演算の
履歴が得られないため、カルマンフィルタは収束されな
い。そのため、その後ＧＰＳ測位が開始されても、カル
マンフィルタの収束までにはしばらく時間がかかる。し
たがって、ＧＰＳ信号の遮蔽が続いた後の最初のＧＰＳ
測位演算結果は、精度が低い。
ＧＰＳ信号の遮蔽が続いた場合には、ＧＰＳ測位演算の
履歴が得られないため、カルマンフィルタは収束されな
い。そのため、その後ＧＰＳ測位が開始されても、カル
マンフィルタの収束までにはしばらく時間がかかる。し
たがって、ＧＰＳ信号の遮蔽が続いた後の最初のＧＰＳ
測位演算結果は、精度が低い。
【０００９】本発明は、以上の問題点になされたもので
あり、ＧＰＳ測位演算に用いられるカルマンフィルタの
収束を常に正しい方向へ導くこと、さらに、ＧＰＳ信号
の遮蔽によってＧＰＳ測位が行われていない状況であっ
てもカルマンフィルタの推定値を収束方向に導き、ＧＰ
Ｓ測位演算の精度を向上させることを目的とする。
あり、ＧＰＳ測位演算に用いられるカルマンフィルタの
収束を常に正しい方向へ導くこと、さらに、ＧＰＳ信号
の遮蔽によってＧＰＳ測位が行われていない状況であっ
てもカルマンフィルタの推定値を収束方向に導き、ＧＰ
Ｓ測位演算の精度を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そのため本発明のＧＰＳ
レシーバは、マップマッチング結果を入力する入力手段
によって、マップマッチング結果をＧＰＳレシーバ内部
に取り込む。カルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）に修正
を与えるための要素として、 Ｍ（ｔ）{Ｘ０（ｔ−１）−Ｘ（ｔ−１）} を導入し、推定値Ｘ（ｔ）を前記数１の定義で算出す
る。
レシーバは、マップマッチング結果を入力する入力手段
によって、マップマッチング結果をＧＰＳレシーバ内部
に取り込む。カルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）に修正
を与えるための要素として、 Ｍ（ｔ）{Ｘ０（ｔ−１）−Ｘ（ｔ−１）} を導入し、推定値Ｘ（ｔ）を前記数１の定義で算出す
る。
【００１１】特に、交差点を曲がった場合の、マップマ
ッチング結果が高精度になった状態で、カルマンフィル
タの演算を前記数１の定義で行うことで、高精度のマッ
プマッチング結果に基づいて、カルマンフィルタの推定
値に収束方向が与えられる。
ッチング結果が高精度になった状態で、カルマンフィル
タの演算を前記数１の定義で行うことで、高精度のマッ
プマッチング結果に基づいて、カルマンフィルタの推定
値に収束方向が与えられる。
【００１２】また、ＧＰＳ信号の遮蔽によりＧＰＳ測位
データＹ（ｔ）が得られない状況に於いては、推定値Ｘ
（ｔ）を、前記数３の定義で算出することで、ＧＰＳ測
位データが得られない状況であっても、カルマンフィル
タの推定値が収束方向に導かれる。
データＹ（ｔ）が得られない状況に於いては、推定値Ｘ
（ｔ）を、前記数３の定義で算出することで、ＧＰＳ測
位データが得られない状況であっても、カルマンフィル
タの推定値が収束方向に導かれる。
【００１３】このような推定値Ｘ（ｔ）を出力するＧＰ
Ｓレシーバを搭載してカーナビゲーションシステムを構
成することで、最終的な自車位置推定結果であるマップ
マッチング結果の精度を向上させたカーナビゲーション
システムが実現される。
Ｓレシーバを搭載してカーナビゲーションシステムを構
成することで、最終的な自車位置推定結果であるマップ
マッチング結果の精度を向上させたカーナビゲーション
システムが実現される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるカーナビゲ
ーションシステム１００の構成を示している。なお、図
１は、ＧＰＳレシーバ１２で算出されるＧＰＳ測位デー
タに対するカルマンフィルタの演算と、ＮＡＶＩ＿ＣＰ
Ｕ１０で実行される演算を機能ごとにブロック化して表
している。また、図１において、図３で示した従来のカ
ーナビゲーションシステムと同一である機能の部分につ
いては同一の符号を用いている。
ーションシステム１００の構成を示している。なお、図
１は、ＧＰＳレシーバ１２で算出されるＧＰＳ測位デー
タに対するカルマンフィルタの演算と、ＮＡＶＩ＿ＣＰ
Ｕ１０で実行される演算を機能ごとにブロック化して表
している。また、図１において、図３で示した従来のカ
ーナビゲーションシステムと同一である機能の部分につ
いては同一の符号を用いている。
【００１５】ＧＰＳレシーバ１２には、ＮＡＶＩ＿ＣＰ
Ｕ１０が算出したマップマッチング結果をフィードバッ
クするための入力端子８が備えられている。ＧＰＳレシ
ーバ１２は、この入力端子８から入力されるマップマッ
チング結果Ｘ０（ｔ−１）を用いて、時刻ｔにおける推
定値Ｘ（ｔ）を前記数１の定義、 で算出する。前記数１の右辺には、推定値Ｘ（ｔ）を修
正する要素として、 M(t)・｛X０(t-1)-X(t-1)｝ が含まれている。この要素は、マップマッチング結果Ｘ
０（ｔ−１）に基づいて推定値Ｘ（ｔ）に対して収束方
向を与える。
Ｕ１０が算出したマップマッチング結果をフィードバッ
クするための入力端子８が備えられている。ＧＰＳレシ
ーバ１２は、この入力端子８から入力されるマップマッ
チング結果Ｘ０（ｔ−１）を用いて、時刻ｔにおける推
定値Ｘ（ｔ）を前記数１の定義、 で算出する。前記数１の右辺には、推定値Ｘ（ｔ）を修
正する要素として、 M(t)・｛X０(t-1)-X(t-1)｝ が含まれている。この要素は、マップマッチング結果Ｘ
０（ｔ−１）に基づいて推定値Ｘ（ｔ）に対して収束方
向を与える。
【００１６】したがって、前記数１における推定値Ｘ
（ｔ）は、ＧＰＳ測位データＹ（ｔ）及びマップマッチ
ング結果Ｘ０（ｔ−１）に基づいて収束方向が与えられ
ることとなり、ＧＰＳ測位データにマルチパス等に起因
する、誤ったデータが現れた場合に、このような誤った
データによる誤差がカルマンフィルタの演算過程に蓄積
することが防止される。
（ｔ）は、ＧＰＳ測位データＹ（ｔ）及びマップマッチ
ング結果Ｘ０（ｔ−１）に基づいて収束方向が与えられ
ることとなり、ＧＰＳ測位データにマルチパス等に起因
する、誤ったデータが現れた場合に、このような誤った
データによる誤差がカルマンフィルタの演算過程に蓄積
することが防止される。
【００１７】また、自車が交差点を曲がった直後では、
マップマッチングによって、自車が進行している道路と
平行な方向に対する誤差が解消され、最終的な自車位置
推定結果としてのマップマッチング結果の精度が特に高
まる。したがって、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０からＧＰＳレ
シーバ１２に対するマップマッチング結果のフィードバ
ックを、このようにマップマッチング結果の精度が高い
と判断されるときにのみ、集中して行うようにした場
合、カルマンフィルタに対して確実に修正方向を与える
ことができる。
マップマッチングによって、自車が進行している道路と
平行な方向に対する誤差が解消され、最終的な自車位置
推定結果としてのマップマッチング結果の精度が特に高
まる。したがって、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０からＧＰＳレ
シーバ１２に対するマップマッチング結果のフィードバ
ックを、このようにマップマッチング結果の精度が高い
と判断されるときにのみ、集中して行うようにした場
合、カルマンフィルタに対して確実に修正方向を与える
ことができる。
【００１８】ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０のＤＲ演算部１５
は、ＧＰＳレシーバ１２のＧＰＳ測位演算結果であるＸ
（ｔ）を受け取り、また、角速度センサ、車速パルスの
入力に基づいて、デッドレコニングを行う。さらに、Ｄ
Ｒ演算部１５は、ＧＰＳレシーバ１２からの測位演算結
果Ｘ（ｔ）とデッドレコニング測位結果夫々に対する誤
差推定値を算出し、これらの誤差推定値に基づいて夫々
の測位結果を評価することで、ＧＰＳ測位演算結果とデ
ッドレコニング測位結果とを統合した測位解を出力す
る。
は、ＧＰＳレシーバ１２のＧＰＳ測位演算結果であるＸ
（ｔ）を受け取り、また、角速度センサ、車速パルスの
入力に基づいて、デッドレコニングを行う。さらに、Ｄ
Ｒ演算部１５は、ＧＰＳレシーバ１２からの測位演算結
果Ｘ（ｔ）とデッドレコニング測位結果夫々に対する誤
差推定値を算出し、これらの誤差推定値に基づいて夫々
の測位結果を評価することで、ＧＰＳ測位演算結果とデ
ッドレコニング測位結果とを統合した測位解を出力す
る。
【００１９】マップマッチング部１６では、ＤＲ演算部
１５から得られる統合された測位解に対して、地図デー
タベース１７から得られる情報との比較によりマップマ
ッチングを行って、最終的な自車位置の推定結果として
Ｘ０（ｔ）を出力する。このマップマッチング結果Ｘ０
（ｔ）は、ｄｅｌａｙ１８で遅延され、入力端子８を経
由してＧＰＳレシーバ１２に対してフィードバックされ
る。
１５から得られる統合された測位解に対して、地図デー
タベース１７から得られる情報との比較によりマップマ
ッチングを行って、最終的な自車位置の推定結果として
Ｘ０（ｔ）を出力する。このマップマッチング結果Ｘ０
（ｔ）は、ｄｅｌａｙ１８で遅延され、入力端子８を経
由してＧＰＳレシーバ１２に対してフィードバックされ
る。
【００２０】なお、上記数１において、カルマンゲイン
として夫々異なる変数Ｋ´（ｔ）及びＭ（ｔ）が用いら
れているのは、カルマンゲインを決定する諸パラメータ
のうち、例えば観測雑音の分散σＷ ２を夫々別の値と
し、カルマンゲインを異なる値として算出することを表
している。フィードバック信号処理部７は、カルマンゲ
インコントロール１´、２に対して、このような諸パラ
メータを与える。したがって、この場合に於けるカルマ
ンゲインは、図３で示した従来技術におけるカルマンフ
ィルタのカルマンゲインＫ（ｔ）と異なる値にすること
もできる。
として夫々異なる変数Ｋ´（ｔ）及びＭ（ｔ）が用いら
れているのは、カルマンゲインを決定する諸パラメータ
のうち、例えば観測雑音の分散σＷ ２を夫々別の値と
し、カルマンゲインを異なる値として算出することを表
している。フィードバック信号処理部７は、カルマンゲ
インコントロール１´、２に対して、このような諸パラ
メータを与える。したがって、この場合に於けるカルマ
ンゲインは、図３で示した従来技術におけるカルマンフ
ィルタのカルマンゲインＫ（ｔ）と異なる値にすること
もできる。
【００２１】また、ＧＰＳレシーバ１２は、トンネル等
でＧＰＳ信号が遮蔽され、ＧＰＳ測位データＹ（ｔ）が
得られない状況では、カルマンフィルタの演算式を前記
数３で示した定義 として、推定値Ｘ（ｔ）の算出を行う。図２は、この場
合の演算のブロック図を示している。前記数３の右辺第
１項の要素によって、ＧＰＳ測位データが得られない状
況であっても、マップマッチング結果Ｘ０（ｔ−１）に
基づいて、推定値Ｘ（ｔ）の収束方向が与えられ続ける
ことになる。
でＧＰＳ信号が遮蔽され、ＧＰＳ測位データＹ（ｔ）が
得られない状況では、カルマンフィルタの演算式を前記
数３で示した定義 として、推定値Ｘ（ｔ）の算出を行う。図２は、この場
合の演算のブロック図を示している。前記数３の右辺第
１項の要素によって、ＧＰＳ測位データが得られない状
況であっても、マップマッチング結果Ｘ０（ｔ−１）に
基づいて、推定値Ｘ（ｔ）の収束方向が与えられ続ける
ことになる。
【００２２】図４は、以上で説明を行ったように、カー
ナビゲーションシステム１００において、自車の現在の
状況に応じてカルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）の定義
を変更し、最終的な自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を得
るまでの動作フローチャートを示している。
ナビゲーションシステム１００において、自車の現在の
状況に応じてカルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）の定義
を変更し、最終的な自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を得
るまでの動作フローチャートを示している。
【００２３】図４において、Ｓ４０１では、ＧＰＳレシ
ーバ１２において、ＧＰＳ信号が受信されず、ＧＰＳ信
号が遮蔽された状況にあるか否かが判断される。ＧＰＳ
信号が遮蔽されていると判断される場合には（Ｓ４０
１：ＹＥＳ）、前記数３の定義でカルマンフィルタの演
算が実行される（Ｓ４０２）。ＧＰＳ信号が遮蔽されて
いないと判断される場合には（Ｓ４０１：ＮＯ）、さら
に、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０において、自車が交差点を曲
がった直後の状態であるか否かが判断される（Ｓ４０
３）。交差点を曲がった直後である場合には（Ｓ４０
３：ＹＥＳ）、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０は、ＧＰＳレシー
バ１２に対してマップマッチング結果のフィードバック
を行い、ＧＰＳレシーバ１２は前記数１の定義でカルマ
ンフィルタの演算を実行する（Ｓ４０５）。
ーバ１２において、ＧＰＳ信号が受信されず、ＧＰＳ信
号が遮蔽された状況にあるか否かが判断される。ＧＰＳ
信号が遮蔽されていると判断される場合には（Ｓ４０
１：ＹＥＳ）、前記数３の定義でカルマンフィルタの演
算が実行される（Ｓ４０２）。ＧＰＳ信号が遮蔽されて
いないと判断される場合には（Ｓ４０１：ＮＯ）、さら
に、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０において、自車が交差点を曲
がった直後の状態であるか否かが判断される（Ｓ４０
３）。交差点を曲がった直後である場合には（Ｓ４０
３：ＹＥＳ）、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０は、ＧＰＳレシー
バ１２に対してマップマッチング結果のフィードバック
を行い、ＧＰＳレシーバ１２は前記数１の定義でカルマ
ンフィルタの演算を実行する（Ｓ４０５）。
【００２４】交差点を曲がった直後ではない場合には
（Ｓ４０３：ＮＯ）、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０からＧＰＳ
レシーバ１２に対してマップマッチング結果のフィード
バックは行われず、この場合ＧＰＳレシーバ１２は、前
記数２の定義でカルマンフィルタの演算を実行する（Ｓ
４０４）。Ｓ４０６では、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１のＤＲ演
算部１５において、ＧＰＳ測位演算結果Ｘ（ｔ）とデッ
ドレコニング測位結果とを統合した測位解が算出され
る。さらに、マップマッチング部１６において、この統
合された測位解に対してマップマッチングが行われ（Ｓ
４０７）、最終的な自車位置推定結果Ｘ０（ｔ）が得ら
れる。
（Ｓ４０３：ＮＯ）、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１０からＧＰＳ
レシーバ１２に対してマップマッチング結果のフィード
バックは行われず、この場合ＧＰＳレシーバ１２は、前
記数２の定義でカルマンフィルタの演算を実行する（Ｓ
４０４）。Ｓ４０６では、ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ１のＤＲ演
算部１５において、ＧＰＳ測位演算結果Ｘ（ｔ）とデッ
ドレコニング測位結果とを統合した測位解が算出され
る。さらに、マップマッチング部１６において、この統
合された測位解に対してマップマッチングが行われ（Ｓ
４０７）、最終的な自車位置推定結果Ｘ０（ｔ）が得ら
れる。
【００２５】なお、以上で説明した、ＧＰＳレシーバ１
２におけるカルマンフィルタの演算は、ＤＳＰ（デジタ
ル・シグナル・プロセッサ）等の演算専用の素子を用い
て実行される。
２におけるカルマンフィルタの演算は、ＤＳＰ（デジタ
ル・シグナル・プロセッサ）等の演算専用の素子を用い
て実行される。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｇ
ＰＳ測位演算に用いられるカルマンフィルタに、マップ
マッチング結果に基づく収束方向が与えられ、ＧＰＳ測
位演算結果を高精度にすることが可能である。また、Ｇ
ＰＳ信号の遮蔽によりＧＰＳ測位データが得られない状
況であっても、カルマンフィルタに収束方向を与え続け
ることができる。したがって、ＧＰＳ信号の遮蔽後、最
初にＧＰＳ測位データが得られた状況にであっても、高
精度なＧＰＳ測位演算結果が得られ、その後のカルマン
フィルタの収束も迅速に行われる。
ＰＳ測位演算に用いられるカルマンフィルタに、マップ
マッチング結果に基づく収束方向が与えられ、ＧＰＳ測
位演算結果を高精度にすることが可能である。また、Ｇ
ＰＳ信号の遮蔽によりＧＰＳ測位データが得られない状
況であっても、カルマンフィルタに収束方向を与え続け
ることができる。したがって、ＧＰＳ信号の遮蔽後、最
初にＧＰＳ測位データが得られた状況にであっても、高
精度なＧＰＳ測位演算結果が得られ、その後のカルマン
フィルタの収束も迅速に行われる。
【図１】本発明による、ＧＰＳレシーバ及びそれを用い
たカーナビゲーションシステムのブロック図である。
たカーナビゲーションシステムのブロック図である。
【図２】ＧＰＳ信号が遮蔽された状況でのカルマンフィ
ルタの構成を説明するためのブロック図である。
ルタの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】従来のカーナビゲーションシステムの演算過程
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】本発明のカーナビゲーションシステムにおい
て、最終的な自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を算出する
過程を示すフローチャートである。
て、最終的な自車位置の推定結果Ｘ０（ｔ）を算出する
過程を示すフローチャートである。
１ カルマンゲインコントロール １´ カルマンゲインコントロール ２ カルマンゲインコントロール ６ ｄｅｌａｙ ７ フィードバック信号処理部 ８ 入力端子 １０ ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ １２ ＧＰＳレシーバ １５ ＤＲ演算部 １６ マップマッチング部 １７ 地図データベース １８ ｄｅｌａｙ ２８ ＧＰＳレシーバ ３０ ＮＡＶＩ＿ＣＰＵ １００ カーナビゲーションシステム
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C032 HB05 HB22 HC08 HD30 2F029 AA02 AB07 AB13 AC02 AC09 AC16 AC20 AD01 5H180 AA01 CC12 FF05 FF07 FF22 FF37 5J062 AA09 AA11 AA12 BB01 DD25 EE00 FF01 FF04 HH07 9A001 GG01 JJ78
Claims (7)
- 【請求項１】 マップマッチング結果を入力する入力手
段と、 ＧＰＳ測位演算結果としてのカルマンフィルタの推定値
Ｘ（ｔ）を、下記数１定義で算出する演算手段を備える
こと、を特徴とするＧＰＳレシーバ。 【数１】 ただし、Ｘ０（ｔ−１）は、マップマッチング結果。Ｙ
（ｔ）は、カルマンフィルタ適用前のＧＰＳ測位デー
タ。Ｍ（ｔ）、Ｋ´（ｔ）は、カルマンゲイン。 - 【請求項２】 前記演算手段は、 自車が交差点を曲がった直後の状態で、カルマンフィル
タの推定値を前記数１の定義で算出し、 前記自車が交差点を曲がった直後の状態以外の状態で
は、カルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）を下記数２の定
義で算出すること、を特徴とする請求項１に記載のＧＰ
Ｓレシーバ。 【数２】 ただし、Ｋ（ｔ）は、カルマンゲイン。 - 【請求項３】 前記演算手段は、 ＧＰＳ信号の遮蔽によりＧＰＳ測位データが得られない
状態では、カルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）を下記数
３の定義で算出すること、を特徴とする請求項１または
請求項２に記載のＧＰＳレシーバ。 【数３】 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
のＧＰＳレシーバと、 前記ＧＰＳレシーバに対してマップマッチング結果を遅
延させてフィードバックさせる手段とを備えること、を
特徴とするカーナビゲーションシステム。 - 【請求項５】 自車が交差点を曲がった直後の状態で
は、カルマンフィルタの推定値を前記数１の定義で算出
し、 前記自車が交差点を曲がった直後の状態以外の状態で
は、カルマンフィルタの推定値Ｘ（ｔ）を前記数２の定
義で算出し、 該推定値Ｘ（ｔ）に基づいてマップマッチングを行って
自車位置を推定すること、を特徴とするカーナビゲーシ
ョンシステムにおける自車位置の推定方法。 - 【請求項６】 ＧＰＳ信号の遮蔽によりＧＰＳ測位デー
タが得られない状態では、カルマンフィルタの推定値Ｘ
（ｔ）を前記数３の定義で算出すること、を特徴とする
請求項５に記載のカーナビゲーションシステムにおける
自車位置の推定方法。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の自車位
置の推定方法を、カーナビゲーションシステム内部のＣ
ＰＵにより読み取り、実行されるプログラムとして格納
した記憶媒体。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE112008002434T5 (de) | 2007-09-10 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp. | Navigationsausrüstung |
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2000
- 2000-03-28 JP JP2000087801A patent/JP4311854B2/ja not_active Expired - Fee Related
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